JP2017508641A - グレイジング用微小光学体 - Google Patents

Abstract

本開示は、積層転写フィルム、及びその積層転写フィルムの使用、特に、断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）に用いられるもののような、建築用ガラス素子の製造における使用を提供する。積層転写フィルムは、機能層及び構造を転写するのに使用することができる。積層転写フィルムは、転写プロセス中に除去し得る支持フィルムを含み得、この転写材料は主に無機質である。結果として得られたガラス上の転写構造は通常、高い光安定性及び熱安定性を有し、よって、ＩＧＵ内の空洞の内部のガラス表面に首尾良く適用することができる。積層転写フィルムは更にパターン化することもでき、これにより、微小光学素子の巨視的パターンをガラス表面に適用できる。

Description

断熱グレイジングユニット（ＩＧＵ）は、建築外壁窓を介する熱損失を低減するために使用される。典型的なＩＧＵには、２枚の板ガラス、スペーサフレーム、及びこれら３つの要素により形成される空洞が含まれる。ＩＧＵに組み込まれた微小光学素子を使用して、ＩＧＵを通過する日光の一部の方向を、室内天井に向け直して、従来の室内照明を強化することができ、これによって建物のエネルギー効率を高めることができる。多くの場合、例えば、屈折性又は回折性光学構造をガラスの表面に適用することによって、直接窓ガラスに微小光学素子を組み込むことが便利であり得る。ＩＧＵの外側表面に微小光学体を適用すると、汚れや磨耗を含むいくつかの要因により悪影響を受ける可能性がある。微小光学体をＩＧＵの空洞内のガラス表面に適用すると、有利であり得る。しかしながら、そのような構造は、ＩＧＵ内のクリーンな環境を維持するために、光安定性及び熱安定性を呈するものでなければならない。

本開示は、積層転写フィルム、及びその積層転写フィルムの使用、特に、断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）に用いられるもののような建築用ガラス素子の製造における使用を提供する。積層転写フィルムは、機能層及び構造を転写するのに使用することができる。積層転写フィルムは、転写プロセス中に除去することができる支持フィルムを含み得、この転写材料は主として無機質である。結果として得られたガラス上の転写材料は通常、高い光安定性及び熱安定性を有し、よって、ＩＧＵ内の空洞の内部のガラス表面に首尾良く適用することができる。積層転写フィルムは更にパターン化することもでき、これにより、微小光学素子の巨視的パターンをガラス表面に適用できる。一態様において、本開示は、構造化表面を有するテンプレート層と、テンプレート層の少なくとも一部に配置されたバックフィル層であって、バックフィル層が、構造化表面に相対する平坦表面を有する高度に分枝化した有機ケイ素材料を有する、バックフィル層と、平坦表面に隣接して配置される拡散層と、を含む転写テープを提供し、ここで拡散層はガラス表面に接着することができ、テンプレート層はバックフィル層から除去され得る。

別の一態様において、本開示は、構造化表面を有するテンプレート層と、テンプレート層の少なくとも一部に配置されたバックフィル層であって、バックフィル層が、転写層コーティングに相対する平坦表面を有する高度に分枝化した有機ケイ素材料を有する、バックフィル層と、を含む転写テープを提供し、ここでバックフィル層は、テンプレート層上にパターンで配置される。

更に別の一態様では、本開示は、主表面を有する板ガラスと、主表面の少なくとも一部に接着された微小光学層であって、微小光学層は、主表面に直接隣接する平坦表面と、相対する構造化表面と、を有する、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む硬化バックフィル層を有する、微小光学層と、を含む、微小光学グレイジングを提供し、ここで構造化表面は、硬化無機転写層よりも低い屈折率を有する低屈折率材料に隣接している。

更に別の一態様では、本開示は断熱グレイジングユニットを提供し、この断熱グレイジングユニットは、第１板ガラスに面する第２板ガラスから隙間により分離される第１板ガラスであって、第１及び第２板ガラスがそれぞれ、隙間に隣接する内部表面を有する、第１板ガラスと、第１板ガラスと第２板ガラスのうち少なくとも一方の該内部表面の少なくとも一部に接着された微小光学層と、を含み、該微小光学層は、該内部表面に直接隣接する平坦表面と、相対する構造化表面と、を有する、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む硬化バックフィル層を有し、ここで構造化表面は、硬化無機転写層よりも低い屈折率を有する低屈折率材料に隣接している。

更に別の一態様において、本開示は、断熱グレイジングユニットを含む日光方向転換窓を提供し、この断熱グレイジングユニットは、外側表面を有し、かつ内側表面を有する第２板ガラスから隙間により分離される第１板ガラスであって、第１及び第２板ガラスがそれぞれ、隙間に隣接する内部表面を有する、第１板ガラスと、更に、第２板ガラスの内部表面の少なくとも一部に接着された微小光学層と、を含み、微小光学層は、内部表面に直接隣接する平坦表面と、相対する構造化表面と、を有する、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む硬化バックフィル層を有し、ここで構造化表面は、隙間を充填する気体に隣接し、これによって、外側表面を通過する日光が、構造化表面によって屈折されてから内側表面を通過する。

上記の「課題を解決するための手段」は、開示された各実施形態、又は本開示の全ての実現形態を記載することを意図したものではない。以下の図面及び詳細な説明により、実例となる実施形態をより具体的に例示する。

本明細書の全体を通じて添付の図面を参照するが、図中、同様の参照番号は、同様の要素を示す。
転写テープの概略断面図を示す。 転写テープの概略断面図を示す。 転写テープの概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略断面図を示す。 断熱グレイジングユニット（ＩＧＵ）の一部の概略断面図を示す。 微小光学グレイジングの概略正面図を示す。 微小光学グレイジングの概略正面図を示す。 転写フィルム及びブリッジナノ構造を形成する概略プロセスフロー図である。 ブリッジナノ構造を形成する概略プロセスフロー図である。 微小光学グレイジングを形成する概略プロセスフロー図である。

図面は、必ずしも一定の縮尺ではない。図中に用いられる同様の数字は、同様の構成要素を示す。しかしながら、特定の図中のある構成要素を示す数字の使用は、同じ数字によって示される別の図中のその構成要素を限定しようとするものではないことが理解されるであろう。

本開示は、積層転写フィルム、及びその積層転写フィルムの使用、特に、断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）に用いられるもののような、建築用ガラス素子の製造における使用を提供する。積層転写フィルムは、機能層（例えば低放射率コーティング及び／又は拡散層）及び構造（例えば、装飾利用及び／又は日光の向け直しのための微小光学体）を転写するのに使用することができる。積層転写フィルムは、転写プロセス中に除去することができる支持フィルムを含み得、この転写材料は主として無機質である。結果として得られたガラス上の転写材料は通常、高い光安定性及び熱安定性を有し、よって、ＩＧＵ内の空洞の内部のガラス表面に首尾良く適用することができる。積層転写フィルムは更にパターン化することもでき、これにより、微小光学体の巨視的パターンをガラス表面に適用できる。使用するガラス（すなわち受容基材）は、１枚の板ガラス、２枚の板ガラス（例えばＩＧＵにあるもの）、３枚又はそれ以上の板ガラスＩＧＵ、及び更には真空ＩＧＵであり得る。この特徴により、装飾的デザイン及び機能的デザインの両方を形成することができ、これには、ガラス表面の可視領域及び機能性領域を空間的に変更する能力が含まれる。

以下の説明では、本明細書の一部を形成し例示を目的として示される添付図面を参照する。本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の実施形態が想到され、実施され得る点を理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で理解されるべきではない。

本明細書で使用する全ての科学的及び技術的用語は、特に断らない限り、当該技術分野において一般的に用いられる意味を有する。本明細書において与えられる定義は、本明細書中で頻繁に使用される特定の用語の理解を助けるためのものであり、本開示の範囲を限定するためのものではない。

別途記載のない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される特徴部の大きさ、量、及び物理的特性を表わすすべての数字は、いずれの場合においても「約」なる語によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、そうでない旨が示されない限り、上記の明細書及び添付の特許請求の範囲において示される数値パラメータは、本明細書に開示される教示を利用して当業者が得ようとする所望される特性に応じて変わり得る近似値である。終点による数の範囲の使用は、その範囲内（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）及びその範囲内の任意の範囲に包含される全ての数を含む。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用するとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、その内容について別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用するとき、用語「又は」は、その内容について別段の明確な指示がない限り、一般に「及び／又は」を含む意味で用いられる。

「下部」、「上部」、「〜の下」、「下側」、「上側」、及び「〜の上」などが挙げられるがそれらに限定されない、空間に関連する用語は、本明細書で使用される場合、ある要素（複数可）の別の要素に対する空間的関係を述べる説明を容易にするために利用される。そのような空間に関連する用語は、図面に示され本明細書で説明される特定の配向に加えて、使用中又は動作中のデバイスの異なる配向を包含する。例えば、図面に示される物体が旋回又は裏返された場合、他の要素の下側又はその下にあるように前述されていた部分は、それらの他の要素の上側になるであろう。

本明細書で使用されるとき、例えばある要素、構成要素又は層が、別の要素、構成要素又は層と「一致する境界面」を形成する、これらの「上にある」、これらと「接続される」、「結合される」、又は「接触している」として述べられる場合、その要素、構成要素若しくは層は、例えば、特定の要素、構成要素若しくは層の直接上にあるか、これらと直接接続されるか、直接結合されるか、直接接触していてもよく、又は介在する要素、構成要素若しくは層は、特定の要素、構成要素若しくは層の上にあるか、これらと接続されるか、結合されるか、若しくは接触し得る。例えばある要素、構成要素又は層が、別の要素の「直接上にある」、別の要素に「直接接続される」、「直接結合する」、又は「直接接触している」として表される場合、例えば介在する要素、構成要素又は層は存在しない。

本明細書で使用されるところの「有する（have, having）」、「含む（include, including, comprise, comprising）」などは、非限定的（open ended）な意味で用いられており、一般に「含むが、それらに限定されない」ことを意味する。「〜からなる」及び「〜から本質的になる」なる語は、「〜を含む」なる語及び同様の語に含まれることが理解されよう。

用語「化学線」は、ポリマーを架橋する又は硬化させることができる放射線の波長を指し、紫外線波長、可視波長、及び赤外線波長を含むことができ、ラスタ化レーザーによるデジタル露光、熱デジタル撮像、及び電子ビーム走査を含むことができる。

用語「バックフィル材料」又は「バックフィル層」は、不規則又は構造化表面を充填して、追加の層状要素を構築する基盤として使用することができかつ熱安定性である新しい表面を生成する材料の層を指す。

用語「ベークアウト」は、熱安定性材料（バックフィル、基材）を実質的に温存しながら、層中に存在する犠牲材料を、熱分解、燃焼、昇華、又は蒸発により実質的に除去するプロセスを指す。

用語「ベークアウト温度」は、熱安定性材料（バックフィル、基材）を実質的に温存しながら、層中の犠牲材料を、熱分解又は燃焼により実質的に除去するプロセス中に達する最高温度を指す。

用語「燃焼する」又は「燃焼」は、有機材料を含む層を酸化雰囲気中で加熱することにより、有機材料が酸化剤との化学反応を起こすプロセスを指す。

用語「溶媒」は、本明細書に記載される材料（例えば有機ケイ素化合物、ナノ粒子、ポリマー、犠牲材料など）を溶解、分散、又は懸濁させることができる有機液体又は水性液体を指す。

用語「ナノ構造」又は「ナノ構造（複数）」は、２マイクロメートル未満、より好ましくは１マイクロメートル未満の、少なくとも１つの寸法（例えば、高さ、長さ、幅、又は直径）を有する構造を指す。ナノ構造は、粒子及び設計された特徴を含むが、必ずしもそれらに限定されない。粒子及び設計された特徴は、例えば規則的な形状を有してもよいし又は不規則的な形状を有してもよい。かかる粒子は、ナノ粒子とも呼ばれる。用語「ナノ構造化」は、材料又は層がナノ構造体を有することを指す。

用語「マイクロ構造」は、最長寸法が約１マイクロメートル〜約２ｍｍの範囲である構造を指す。

用語「熱分解する」又は「熱分解」は、犠牲層を不活性雰囲気中で加熱することにより、その物品中の有機材料を分解させるプロセスを指す。

用語「構造化表面」は、表面全体にわたって規則的パターンでも不規則でもあり得る、周期的、擬似周期的、又は不規則に設計されたマイクロ構造、ナノ構造、及び／又は階層構造を含む表面を指す。

用語「熱安定性」は、犠牲材料の除去中に実質的に温存されたままである材料を指す。

用語「ポリシロキサン」は、高度に分枝化したオリゴマー又はポリマー有機ケイ素化合物を指し、無機化合物としてみなされながらも、炭素−炭素結合及び／又は炭素−水素結合を含み得る。

用語「移動可能種」は、バックフィル層から犠牲層に異動する分子種を指す。例えば、移動可能種には、シラン、シロキサン、ポリシロキサン、又はその他の有機ケイ素化合物が含まれ得る。

積層転写フィルム、パターン構造化テープ、及び本開示に有用なナノ構造化テープの使用方法は、例えば、出願者らの係属中の出願である米国特許公開第２０１４／００２１４９２号、同第２０１４／０１７８６４６号、同第２０１４／０１７５７０７号、米国仮特許出願第６１／９０２４３７号「ＮＡＮＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ ＦＯＲ ＯＬＥＤ ＤＥＶＩＣＥＳ」（２０１３年１１月１１日出願）、並びに米国特許出願第１４／１５９，３００号「ＬＡＭＩＮＡＴＩＯＮ ＴＲＡＮＳＦＥＲ ＦＩＬＭＳ ＦＯＲ ＦＯＲＭＩＮＧ ＡＲＴＩＣＬＥＳ ＷＩＴＨ ＥＮＧＩＮＥＥＲＥＤ ＶＯＩＤＳ」、同第１４／１５９，２５３号「ＬＡＭＩＮＡＴＩＯＮ ＴＲＡＮＳＦＥＲ ＦＩＬＭＳ ＦＯＲ ＦＯＲＭＩＮＧ ＡＮＴＩＲＥＦＬＥＣＴＩＶＥ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ」、及び同第６１／９２９，４２５号「ＬＡＭＩＮＡＴＩＯＮ ＴＲＡＮＳＦＥＲ ＦＩＬＭＳ ＦＯＲ ＦＯＲＭＩＮＧ ＲＥＥＮＴＲＡＮＴ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ」（すべて２０１４年１月２０日出願）に記述されている。

図１Ａは、本開示の一態様による転写テープ１００の概略断面図を示している。転写テープ１００は、構造化表面１１４を有するテンプレート層１１０と、テンプレート層１１０の少なくとも一部に配置されたバックフィル層１２０と、を含む。特定の一実施形態において、テンプレート層１１０は、バックフィル層１２０から除去することができる。場合によっては、テンプレート層１１０は除去可能又は犠牲物のいずれかであり得る。バックフィル層１２０は、構造化表面１１４に相対する平坦表面１２２を有する高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む。バックフィル層１２０は、転写構造化表面１２４を含み、これは、構造化表面１１４に隣接して配置され、かつこの形状に沿っている。特定の一実施形態において、転写テープ１００は、平坦表面１２２に隣接して配置された任意の拡散層１５０を更に含み、この任意の拡散層１５０は、本明細書の他の部分で説明されるように、ガラス表面（図示なし）に接着し得る外側表面１５２を含む。転写テープ１００は更に、拡散層１５０と平坦表面１２２との間に配置された任意の分離層１６０を含み得、ここで任意の分離層１６０の屈折率は、バックフィル層１２０の屈折率、拡散層１５０の屈折率、又はこれら両方と同じであっても異なっていてもよい。

場合によっては、転写テープ１００は、構造化表面１１４に相対するテンプレート層１１０の平坦表面１１２に配置された任意のキャリアフィルム１４０を含み得る。任意のキャリアフィルム１４０は、運搬及びその後の製造工程中にテンプレート層１１０を支持するのに有用であり得、また場合によっては、本明細書の他の部分で説明されるように、テンプレート層１１０の製造中に使用することができる。場合によっては、任意のキャリアフィルム１４０はテンプレート層１１０に接着することができ、これによりこれら２層は容易に分離されなくなる。しかしながら、場合によっては、任意のキャリアフィルム１４０は、テンプレート層１１０に剥離可能に取り付けることができる。転写テープ１００は更に、任意のキャリアフィルム１４０に相対して配置され、転写テープ１００の他の層を間に挟む、任意の剥離ライナー１７０を含み得る。

特定の一実施形態において、任意の転写層１３０は、テンプレート層１１０のテンプレート構造化表面１１４上に配置されかつこれにぴったり沿っていてよく、これによって任意の転写層１３０は、構造化表面１１４を転写構造化表面１２４から分離させる。場合によっては、任意の転写層１３０は、転写剥離コーティングを含み得る。場合によっては、任意の転写層１３０は、少なくとも１つの無機層を含み得、これは例えば低放射率コーティングなどの無機薄膜積重体であり得る。

図１Ｂは、本開示の一態様による転写テープ１０１の概略断面図を示している。図１Ｂに示される要素１１０〜１４０のそれぞれは、前述されている図１Ａに示される同様に付番された要素１１０〜１４０に対応する。例えば、図１Ｂに示すテンプレート層１１０は、図１Ａに示すテンプレート層１１０に対応する、といった具合である。図１Ｂにおいて、転写テープ１０１は、構造化表面１１４を有するテンプレート層１１０と、構造化表面１１４に隣接して配置され、かつこの形状に沿っている転写構造化表面１２４を含むバックフィル層１２０と、を含む。バックフィル層１２０は、テンプレート層１１０上にパターンで配置され、これにより、バックフィル層１２０を有する転写テープ１０１の第１部分１２３が、バックフィル層１２０のない第２部分１２５に隣接して配置される。図１Ａを参照して説明された追加層（１３０、１５０、１６０、１７０）それぞれも、バックフィル層１２０に隣接して同様に配置され得るが、明快に示すために図１Ｂには図示されていないことが理解されよう。転写テープ１０１の第１部分１２３及び第２部分１２５により形成されるパターンは、転写テープ１０１の表面全体に広がる、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含み得、また、本明細書の他の部分で示されるように、転写テープ１０１の一方の端から相対する端まで、面密度の勾配を更に含み得る。

図１Ｃは、本開示の一態様による転写テープ１０２の概略断面図を示している。図１Ｃに示される要素１１０〜１４０のそれぞれは、前述されている図１Ａに示される同様に付番された要素１１０〜１４０に対応する。例えば、図１Ｃに示すテンプレート層１１０は、図１Ａに示すテンプレート層１１０に対応する、といった具合である。図１Ｃにおいて、転写テープ１０２は、平坦領域１１６を含む構造化表面１１４を有するテンプレート層１１０と、構造化表面１１４に隣接して配置され、かつテンプレート層１１０の平坦領域１１６を有する構造化表面１１４の形状に対応するように沿っている転写平坦領域１２６を含む転写構造化表面１２４を含むバックフィル層１２０と、を含む。転写テープ１０２は、構造化表面１１４、１２４を有する第１部分１２７と、パターンで配置された平坦領域１１６、１２６を有する隣接する第２部分１２９と、を含む。図１Ａを参照して説明された追加層（１３０、１５０、１６０、１７０）それぞれも、バックフィル層１２０に隣接して同様に配置され得るが、明快に示すために図１Ｃには図示されていないことが理解されよう。転写テープ１０２の第１部分１２７及び第２部分１２９により形成されるパターンは、転写テープ１０２の表面全体に広がる、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含み得、また、本明細書の他の部分で示されるように、転写テープ１０２の一方の端から相対する端まで、面密度の勾配を更に含み得る。

キャリアフィルム
任意のキャリアフィルム１４０は、例えば他の層に機械的支持を提供することができる熱安定性可撓性フィルムなどの、任意の適切なフィルムであり得る。任意のキャリアフィルム１４０は、５０℃を超えて、あるいは７０℃、あるいは１２０℃を超えて熱的に安定であり得る。任意のキャリアフィルム１４０の１つの例は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。いくつかの実施形態において、任意のキャリアフィルム１４０は、紙、剥離コーティングした紙、不織布、織布（布地）、金属フィルム、及び金属箔を含み得る。

種々の熱硬化性又は熱可塑性ポリマーで構成される種々のポリマーフィルム基板は、任意のキャリアフィルム１４０として使用するのに適している。この支持体は、単層フィルム又は多層フィルムであり得る。任意のキャリアフィルムとして用いることができるポリマーの実例としては、（１）ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、ポリ（テトラフルオロエチレン−コヘキサフルオロプロピレン）、ポリ（テトラフルオロエチレン−コ−ペルフルオロ（アルキル）ビニルエーテル）、ポリ（フッ化ビニリデン−コヘキサフルオロプロピレン）などのフッ素化ポリマー、（２）Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ Ｎｅｍｏｕｒｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手可能なＳＵＲＬＹＮ−８９２０ Ｂｒａｎｄ及びＳＵＲＬＹＮ−９９１０ Ｂｒａｎｄなどの、ナトリウムイオン又は亜鉛イオンを有するイオノマーエチレンコポリマーポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）、（３）低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、及び超低密度ポリエチレンなどの低密度ポリエチレン類、可塑化ビニルハロゲン化ポリマー（例えば可塑化ポリ（塩化ビニル））、（４）ポリ（エチレン−コ−アクリル酸）「ＥＡＡ」、ポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）「ＥＭＡ」、ポリ（エチレン−コ−マレイン酸）、及びポリ（エチレン−コ−フマル酸）などの酸官能性ポリマーを含むポリエチレンコポリマー、アルキル基がメチル、エチル、プロピル、ブチルなど、又はＣＨ３（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは０〜１２である）であるポリ（エチレン−コ−アルキルアクリレート）などのアクリル官能性ポリマー、及びポリ（エチレン−コ−ビニルアセテート）「ＥＶＡ」、並びに（５）（例えば）脂肪族ポリウレタンが挙げられる。任意のキャリアフィルムは、オレフィン高分子材料であり得、典型的には２〜８個の炭素原子を有するアルキレンを少なくとも５０重量％含み、最も一般的にはエチレン及びプロピレンが用いられる。他の本体層としては、例えば、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリカーボネート、ポリ（メタ）アクリレート（例えば、ポリメチルメタクリレートすなわち「ＰＭＭＡ」）、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレンすなわち「ＰＰ」）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレートすなわち「ＰＥＴ」）、ポリアミド、ポリイミド、フェノール樹脂、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリルコポリマー、環状オレフィンコポリマー、エポキシ、及び同類のものが挙げられる。いくつかの実施形態において、任意のキャリアフィルムは、紙、剥離コーティングした紙、不織布、織布（布地）、金属フィルム、及び金属箔を含み得る。

いくつかの実施形態において、任意のキャリアフィルムは、犠牲材料を含み得る。犠牲材料（典型的には犠牲層）は、熱的条件を施すことにより熱分解されて、その犠牲層中に存在する有機材料の実質的にすべてを蒸発させることができる。犠牲層は更に、燃焼させて、その犠牲層中に存在する有機材料すべてを燃やし尽くすことができる。典型的に、透明な高純度のポリマー（例えばポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルアクリレート−コ−メチルメタクリレート）を犠牲材料として使用することができる。有用な犠牲材料は、ベークアウト温度での熱分解又は燃焼後に、非常に少量の有機残留物（灰）を残す。

いくつかの実施形態において、開示されている転写フィルムの任意のキャリアフィルムは、一方の表面を剥離可能材料でコーティングすることができる。転写フィルムの残りの部分を製造し、転写フィルムを受容基材に積層させて積層体を形成した後、この任意のキャリアフィルムを、転写フィルムを支持している表面から剥がすことにより、積層体から除去することができる。この実施形態において、任意のキャリアフィルムは熱分解又は燃焼により除去する必要はなく、任意のキャリアフィルム材料として上述されている材料のいずれかを含み得る。特定の一実施形態では、フォトマスクを任意のキャリアフィルムと組み込むことができ、これにより本明細書の他の部分で説明されるように転写層のパターン化を促進することができる。

剥離層
適用される任意の層への接着の低減は、剥離層又は剥離コーティングを適用することによって達成することができ、そのような剥離コーティングは、剥離を促進するために転写フィルムの層のいずれかに適用することができ、例えば剥離ライナーに使用することができる。剥離コーティングを支持キャリアフィルムの表面に適用する１つの方法は、プラズマ蒸着である。プラズマ架橋剥離コーティングを作製するために、オリゴマーを使用することができる。オリゴマーは、コーティング前に液体形態又は固体形態であり得る。典型的に、オリゴマーは、１０００を超える分子量を有する。また、オリゴマーは、オリゴマーの揮発性が高過ぎないように、通常１０，０００未満の分子量を有する。１０，０００を超える分子量を有するオリゴマーは通常、揮発性が低すぎる場合があり、コーティング中に液滴を生じさせ得る。一実施形態において、オリゴマーは、３０００超かつ７０００未満の分子量を有する。別の実施形態において、オリゴマーは、３５００超かつ５５００未満の分子量を有する。典型的には、オリゴマーは、低摩擦表面コーティングを提供する特性を有する。好適なオリゴマーとしては、シリコーン含有炭化水素、反応性シリコーン含有トリアルコキシシラン、芳香族及び脂肪族の炭化水素、フルオロケミカル、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。例えば、好適な樹脂としては、ジメチルシリコーン、炭化水素系ポリエーテル、フルオロケミカルポリエーテル、エチレンテトラフルオロエチレン、及びフルオロシリコーンが挙げられるが、それらに限定されない。また、フルオロシラン表面化学、真空蒸着、及び表面フッ素化を使用して、剥離コーティングを提供することもできる。

プラズマ重合薄膜は、従来のポリマーとは別の種類の材料からなり、これを剥離層又は剥離コーティングとして使用することができる。プラズマポリマーでは、重合が不規則で、架橋度が極めて高く、結果として生じるポリマーフィルムは、対応する「従来の」ポリマーフィルムとは非常に異なる。したがって、プラズマポリマーは、当業者によって、独特に異なる部類の材料であり、開示される物品において有用であるとみなされる。加えて、ブルーミング、コーティング、共押出加工、スプレーコーティング、電着、又は浸漬コーティングが挙げられるがそれらに限定されない剥離コーティングをテンプレート層に適用する他の方法が存在する。

剥離コーティング又は剥離層は、フッ素含有材料、ケイ素含有材料、フルオロポリマー、シリコーンポリマー、又は１２〜３０個の炭素原子を有するアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートを含むモノマーから誘導されるポリ（メタ）アクリレートエステルであり得る。一実施形態において、アルキル基は分枝状であってもよい。有用なフルオロポリマー及びシリコーンポリマーの例示例は、米国特許第４，４７２，４８０号（Ｏｌｓｏｎ）、同第４，５６７，０７３号、及び同第４，６１４，６６７号（どちらもＬａｒｓｏｎら）に見出すことができる。有用なポリ（メタ）アクリレートエステルの例示例は、米国特許出願公開第２００５／１１８３５２号（Ｓｕｗａ）に見出すことができる。ライナーの除去は、転写層の表面トポロジーを否定的に変えてはならない。

テンプレート層１１０は、典型的には、下にある硬化層（例えばバックフィル層１２０）から除去することができ、これにより、本明細書の他の部分で説明されるように、最終的な微小光学グレイジングが得られる。テンプレート層１１０へのバックフィル層１２０の接着を低減する１つの方法は、上述の剥離コーティングであり得る任意の転写層１３０を適用することである。

テンプレート層
構造化表面１１４は、一次元（１Ｄ）であり得、それは構造が１つの次元のみにおいて周期的であることを意味し、すなわち、最近傍の特徴は、直交方向に沿ってではなく、表面に沿って１つの方向に等間隔に置かれる。一次元構造には、例えば、連続的又は細長いプリズム又は隆起線、線形格子、円柱状又は湾曲レンズ形状の特徴、及び不規則構造（カオス構造を含む）などが挙げられる。

この構造はまた、二次元（２Ｄ）であってもよく、それは構造が２つの次元において周期的であることを意味し、すなわち、最近傍の特徴は、表面に沿って２つの異なる方向に等間隔に置かれる。二次元構造の場合、２つの方向の間隔は異なっていてよい。二次元構造には、例えば、回折光学構造、ピラミッド、台形、円形又は正方形の柱、フォトニック結晶構造、球形又は湾曲レンズ、湾曲面の円錐構造などが挙げられる。

構造化表面１１４は一般に、任意の望ましい高さ（例えば微小光学屈折性表面に好適な高さ）である表面特徴を含むことができ、その高さは、数ナノメートル〜数マイクロメートルの範囲、例えば約１マイクロメートル超、又は約５マイクロメートル超、又は約１０マイクロメートル超、又は約２０マイクロメートル超、又は約５０マイクロメートル超、又は約１００マイクロメートル超、又は更には約２０００マイクロメートル以上であり得る。微小光学屈折性表面は、例えば建築用グレイジングに使用されるように、材料を通過する光の装飾的、機能的、又は装飾的及び機能的再分配の組み合わせに有用であり得る。

除去可能テンプレート
テンプレート層１１０は、例えば、エンボス加工、複製プロセス、押出加工、流延、又は表面構造化によって形成することができる。テンプレート層１１０は、ナノ構造、ミクロ構造、又は階層構造を含み得る構造化表面１１４を有し得ることが理解されよう。いくつかの実施形態において、テンプレート層１１０は、パターン化、化学線パターン化、エンボス加工、押出加工、及び共押出加工に適合可能であり得る。

典型的には、テンプレート層１１０は、複製プロセス中に低い粘度を有し得、次いで、急速に硬化して、複製されたナノ構造、ミクロ構造、又は階層的構造内に「固定される」永久架橋ポリマーネットワークを形成することができる、光硬化性材料を含む。テンプレート層１１０には、光重合の当業者に知られている任意の光硬化性樹脂を使用することができる。テンプレート層１１０に使用される樹脂は、架橋されたときに、開示される転写テープの使用中にバックフィル層１２０から剥離可能であってよく、又は剥離層の適用及び剥離層を適用するためのプロセスに適合可能でなければならない。

テンプレート層１１０として使用することができるポリマーとしてはまた、スチレンアクリロニトリルコポリマー、スチレン（メタ）アクリレートコポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、スチレン無水マレイン酸コポリマー、有核半結晶性ポリエステル、ポリエチレンナフタレートのコポリマー、ポリイミド、ポリイミドコポリマー、ポリエーテルイミド、ポリスチレン；シンジオクタクチックポリスチレン、ポリフェニレンオキシド、環状オレフィンポリマー、並びにアクリロニトリル、ブタジエン、及びスチレンのコポリマーも挙げられる。好ましい１つのポリマーは、Ｉｎｅｏｓ ＡＢＳ（ＵＳＡ）Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＬｕｓｔｒａｎ ＳＡＮ Ｓｐａｒｋｌｅ材料である。放射線硬化テンプレート層１１０用のポリマーとしては、多官能性アクリレートなどの架橋アクリレート又はエポキシ、並びに単官能性及び多官能性モノマーとブレンドされたアクリル化ウレタンが挙げられる。

パターン化構造化テンプレート層は、曝露面を有する層を提供するために放射線硬化性組成物の層を放射線透過性支持体の１つの表面に堆積させることと、遠位表面部分及び隣接する陥凹表面部分を含む正確に成形され、かつ位置付けられた相互作用的な機能的不連続性の三次元ミクロ構造を、該支持体上の放射線硬化性組成物の層の曝露面に付与することができるパターンを担持する予備成形表面を有する原型を、十分な接触圧力下で接触させて、該パターンを該層に付与することと、放射線硬化性組成物の層が原型のパターン化表面と接触している間に、キャリアを通して該硬化性組成物を十分なレベルの放射線に曝露して、該組成物を硬化させることと、によって形成することができる。この流延及び硬化プロセスは、支持体のロールを使用して連続様式で行うことができ、硬化性材料の層を支持体上に堆積させ、この硬化性材料を原型に対して積層し、化学線を使用して硬化性材料を硬化させる。次いで、その上に配置されたパターン化構造化テンプレートを有する、結果として生じる支持体のロールを巻き取ることができる。この方法は、例えば、米国特許第６，８５８，２５３号（Ｗｉｌｌｉａｍｓら）で開示されている。

押出加工又はエンボス加工したテンプレート層の場合、テンプレート層を構成する材料は、付与される頂部構造化面の特定のトポグラフィーに応じて選択することができる。一般に、材料は、材料が固化する前に構造が完全に複製されるように選択される。これは、押出加工プロセス中に材料が保持される温度、及び頂部構造化面を付与するために使用されるツールの温度、並びに押出加工される速度に部分的に依存する。典型的には、頂部層において使用される押出可能なポリマーは、ほとんどの作動条件下での押出加工複製及びエンボス加工に適するように、約１４０℃未満のＴ_ｇ、又は約８５℃〜約１２０℃のＴ_ｇを有する。いくつかの実施形態では、任意のキャリアフィルム及びテンプレート層は、同時に共押出加工することができる。この実施形態は、少なくとも２つの共押出加工層、すなわち、１つのポリマーを有する頂部層と、別のポリマーを有する底部層と、を必要とする。頂部層が第１の押出加工可能なポリマーを含む場合、第１の押出可能なポリマーは、約１４０℃未満のＴ_ｇ、又は約８５℃〜約１２０℃のＴ_ｇを有し得る。頂部層が第２の押出可能なポリマーを含む場合、任意のキャリアフィルムとして機能することができる第２の押出可能なポリマーは、約１４０℃未満のＴ_ｇ、又は約８５℃〜約１２０℃のＴ_ｇを有する。分子量及び溶融粘度のようなその他の特性も考慮しなければならず、それらの特性は、用いる特定のポリマー又はポリマー類に依存する。テンプレート層で使用される材料はまた、該材料が任意のキャリアフィルムに良好な接着性を提供し、よって、物品の寿命期間中に２つの層の層間剥離を最小限に抑えるように選択しなければならない。

押出加工又は共押出加工されたテンプレート層は、テンプレート層にパターン化構造を付与することができる原型ロール上に流延することができる。これは、バッチ式で、又は連続的なロールツーロールプロセスで行うことができる。加えて、ナノ構造化転写層は、押出加工又は共押出加工されたテンプレート層上に押出加工することができる。いくつかの実施形態において、任意のキャリアフィルム及びテンプレート層の両方を、一度に共押出加工することができる。

テンプレート層ポリマーとして使用され得る有用なポリマーとしては、スチレンアクリロニトリルコポリマー、スチレン（メタ）アクリレートコポリマー、ポリメチルメタクリレート、スチレン無水マレイン酸コポリマー、有核半結晶性ポリエステル、ポリエチレンナフタレートのコポリマー、ポリイミド、ポリイミドコポリマー、ポリエーテルイミド、ポリスチレン；シンジオクタクチックポリスチレン、ポリフェニレンオキシド、アクリロニトリル、ブタジエン、及びスチレンのコポリマーからなる群から選択される１つ以上のポリマーが挙げられる。第１の押出加工可能なポリマーとして使用することができる特に有用なポリマーとしては、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能なＴＹＲＩＬコポリマーとして知られているスチレンアクリロニトリルコポリマーが挙げられ、例としては、ＴＹＲＩＬ ８８０及び１２５が挙げられる。テンプレートポリマーとして使用することができる特に有用な他のポリマーとしては、どちらもＮｏｖａ Ｃｈｅｍｉｃａｌによる、スチレン無水マレイン酸コポリマーＤＹＬＡＲＫ ３３２及びスチレンアクリレートコポリマーＮＡＳ ３０が挙げられる。また、ケイ酸マグネシウム、酢酸ナトリウム、又はメチレンビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノール）酸リン酸ナトリウムなどの成核剤とブレンドしたポリエチレンテレフタレートも有用である。

追加の有用なポリマーとしては、ＣｏＰＥＮ（ポリエチレンナフタレートのコポリマー）、ＣｏＰＶＮ（ポリビニルナフタレレンのコポリマー）、及びポリエーテルイミドを含むポリイミドが挙げられる。好適な樹脂組成物としては、寸法安定性、耐久性、耐候性があり、かつ所望の構成へ容易に形成可能である透明材料が挙げられる。好適な材料の例としては、屈折率が約１．５のアクリル（例えば、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ製造の商標ＰＬＥＸＩＧＬＡＳ樹脂）、屈折率が約１．５９のポリカーボネート、熱硬化性アクリレート及びエポキシアクリレートなどの反応性材料、ポリエチレン系イオノマー（例えば、Ｅ． Ｉ． Ｄｕｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．から商標名ＳＵＲＬＹＮとして市販されているもの）、（ポリ）エチレン−コ−アクリル酸、ポリエステル、ポリウレタン、並びに酢酸酪酸セルロースが挙げられる。テンプレート層は、米国特許第５，６９１，８４６号（Ｂｅｎｓｏｎ）で開示されているように、任意のキャリアフィルム上に直接流延することによって調製することができる。放射線硬化構造用のポリマーとしては、多官能性アクリレートなどの架橋アクリレート、又はエポキシ、並びに単官能性及び多官能性モノマーとブレンドされたアクリル化ウレタンが挙げられる。

犠牲テンプレート
犠牲層は、ベークアウト又はその他の方法で除去可能な材料である。犠牲層には、例えば、転写フィルムの構成に依存して、犠牲テンプレート層及び任意の剥離可能な犠牲層が挙げられる。犠牲層の構造化表面は、エンボス加工、複製プロセス、押出成形、流延、又は表面構造化により形成され得る。構造化表面は、ナノ構造、ミクロ構造、又は階層構造を含み得る。ナノ構造は、２マイクロメートル以下の少なくとも１つの寸法（例えば、高さ、幅、又は長さ）を有する特徴を備える。ミクロ構造は、２ミリメートル以下の少なくとも１つの寸法（例えば、高さ、幅、又は長さ）を有する特徴を備える。階層構造は、ナノ構造とミクロ構造との組み合わせである。

犠牲層（例えば、図４で説明される４１２、及び図５で説明される５１２）は、望ましい特性が得られる限り、任意の材料を含み得る。好ましくは、犠牲層は、約１，０００Ｄａ以下の数平均分子量を有するポリマー（例えば、モノマー及びオリゴマー）を含む重合性組成物から作られる。特に好適なモノマー又はオリゴマーは約５００Ｄａ以下の分子量を有し、更にとりわけ好適な重合性分子は約２００Ｄａ以下の分子量を有する。前記重合性組成物は、通常、化学放射線、例えば可視光、紫外線、電子ビーム放射、熱及びそれらの組み合わせ、又は様々な従来の陰イオン、陽イオン、フリーラジカル若しくはその他の重合技術を使用して硬化され、それは光化学的又は熱的に開始される。

有用な重合性組成物は、当該技術分野において既知の硬化性官能基、例えばエポキシド基、アリルオキシ基、（メタ）アクリレート基、エポキシド、ビニル、ヒドロキシル、アセトキシ、カルボン酸、アミノ、フェノール、アルデヒド、ケイ皮酸塩、アルケン、アルキン、エチレン系不飽和基、ビニルエーテル基、並びにそれらの任意の誘導体及び化学的に適合する任意の組み合わせを含む。

犠牲テンプレート層を調製するために用いる重合性組成物は、放射硬化性部分に関して単官能性であってもよいし多官能性（例えば、ジ、トリ又はテトラ）であってもよい。好適な単官能性重合性前駆体の例としては、スチレン、α−メチルスチレン、置換スチレン、ビニルエステル、ビニルエーテル、オクチル（メタ）アクリレート、ノニルフェノールエトキシレート（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、脂環式エポキシド、α−エポキシド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、Ｎ−ビニルカプロラクタム、ステアリル（メタ）アクリレート、ヒドロキシル官能性カプロラクトンエステル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシイソプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシイソブチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフリル（メタ）アクリレート、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられる。

好適な多官能性重合性前駆体の例としては、エチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ポリ（１，４−ブタンジオール）ジ（メタ）アクリレート、上記の材料の任意の置換、エトキシル化、又はプロポキシル化されたもの、あるいはこれらの任意の組み合わせが挙げられる。

重合反応は通常、３次元の「架橋」高分子ネットワークの形成をもたらし、またネガ型フォトレジストとして当該技術分野において既知であり、Ｓｈａｗらの「Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｓ ｆｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ，」ＩＢＭ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ（１９９７）４１，８１〜９４で論評されている。ネットワークの形成は、共有、イオン若しくは水素結合のいずれかによって、又は鎖の絡み合い等の物理架橋メカニズムによって発生し得る。前記反応は、１つ以上の中間体種、例えば、フリーラジカル生成光重合開始剤、光増感剤、光酸発生剤、光塩基発生剤、又は熱酸発生剤などによって開始されることもできる。使用する硬化剤の種類は、使用する重合性前駆体に、及び重合性前駆体を硬化させるのに用いる放射線の波長に依存する。好適な市販のフリーラジカル生成光重合開始剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾインエーテル及びアシルホスフィン光重合開始剤が挙げられ、例えば、これらはＣｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、ＮＹ）から「ＩＲＧＡＣＵＲＥ」及び「ＤＡＲＯＣＵＲ」の商標名で販売されている。他の代表的な光重合開始剤には、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＤＭＰＡＰ）、２，２−ジメトキシアセトフェノン（ＤＭＡＰ）、キサントン、及びチオキサントンが挙げられる。

共開始剤及びアミン共力剤も、硬化速度を改善するために含まれてよい。架橋マトリックスの硬化剤の好適な濃度は、重合性前駆体の総重量に基づいて、約１重量％〜約１０重量％の範囲であり、特に好適な濃度は約１重量％〜約５重量％の範囲である。重合性前駆体は、任意の添加物、例えば熱安定剤、紫外線光安定剤、フリーラジカル捕捉剤、及びこれらの組み合わせなども含むことができる。好適な市販の紫外線光安定剤の例としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤が挙げられ、これらは、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐ．（Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ、ＮＪ）から商品名「ＵＶＩＮＯＬ ４００」として、Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｗｅｓｔ Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ、ＮＪ）から商品名「ＣＹＡＳＯＲＢ ＵＶ−１１６４」として、並びにＣｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、ＮＹ）から商品名「ＴＩＮＵＶＩＮ ９００」、ＴＩＮＵＶＩＮ １２３」、及び「ＴＩＮＵＶＩＮ １１３０」として入手可能である。重合性前駆体の紫外線光安定剤の好適な濃度の例は、重合性前駆体の総重量に対して、約０．１重量％〜約１０重量％の範囲であり、特に好適な総濃度は約１重量％〜約５重量％の範囲である。

好適なフリーラジカル捕捉剤の例としては、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）化合物、ヒドロキシルアミン、立体ヒンダードフェノール、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好適な市販のＨＡＬＳ化合物の例としては、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、ＮＹ）の商品名「ＴＩＮＵＶＩＮ ２９２」、及びＣｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｗｅｓｔ Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ、ＮＪ）の商品名「ＣＹＡＳＯＲＢ ＵＶ−２４」が挙げられる。重合性前駆体のフリーラジカル捕捉剤の好適な濃度の例は、約０．０５重量％〜約０．２５重量％の範囲である。

パターン化構造化テンプレート層は、曝露面を有する層を提供するために放射線硬化性組成物の層を放射線透過性キャリアの１つの表面に堆積させることと、遠位表面部分及び隣接する陥凹表面部分を含む正確に成形され位置付けられる相互作用的な機能的不連続性の三次元構造を、該キャリア上の放射線硬化性組成物の層の曝露面に付与することができるパターンを担持する予備形成表面を有する原型を、十分な接触圧力の下で接触させて、該パターンを該層に付与することと、放射線硬化性組成物の層が原型のパターン化表面と接触している間に、キャリアを通して該硬化性組成物を十分なレベルの放射線に曝露して、該組成物を硬化させることと、によって形成することができる。この流延及び硬化プロセスは、キャリアのロールを使用して連続様式で行うことができ、硬化性材料の層をキャリア上に堆積させ、この硬化性材料を原型に対して積層し、化学線を使用して硬化性材料を硬化させる。次いで、上にパターン化構造化テンプレートが配置された、結果として得られるキャリアのロールを巻き取ることができる。この方法は、例えば、米国特許第６，８５８，２５３号（Ｗｉｌｌｉａｍｓら）で開示されている。

犠牲層に使用し得るその他の材料には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチルセルロース、メチルセルロース、ポリノルボルネン、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ（ビニルブチラール）、ポリ（シクロヘキセンカーボネート）、ポリ（シクロヘキセンプロピレン）カーボネート、ポリ（エチレンカーボネート）、ポリ（プロピレンカーボネート）及びその他の脂肪族ポリカーボネート、並びにこれらの任意のコポリマー又はブレンド、並びに、Ｒ．Ｅ．Ｍｉｓｔｌｅｒ，Ｅ．Ｒ．Ｔｗｉｎａｍｅ，Ｔａｐｅ Ｃａｓｔｉｎｇ：Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０００、第２章セクション２．４「Ｂｉｎｄｅｒｓ」に記述されている他の材料が挙げられる。これらの材料には多くの市販入手先がある。これらの材料は、典型的には、熱分解又は燃焼による溶解又は熱分解によって容易に取り除かれる。熱的加熱は、通常、多くの製造プロセスの一部であり、したがって、犠牲材料の除去は既存の加熱工程中に達成することができる。この理由から、熱分解（pyrolysis）又は燃焼による熱分解（thermal decomposition）は、より好ましい除去方法である。

犠牲材料において好ましいいくつかの特性がある。材料は、押出成形、ナイフコーティング、溶剤コーティング、流延及び硬化、又はその他の典型的なコーティング方法によりキャリアフィルム上にコーティングできるものでなくてはならない。材料は、室温で固体であることが好ましい。熱可塑性犠牲材料については、ガラス転移温度（Ｔｇ）が、熱したツールでエンボス加工ができるほどに十分に低いことが好ましい。したがって、犠牲材料は、２５℃を超える、より好ましくは４０℃を超える、最も好ましくは９０℃を超えるＴｇを有することが好ましい。

犠牲材料に望ましいもう１つの材料特性は、その分解温度がバックフィル材料の硬化温度より高いことである。バックフィル材料が硬化すると、構造層は永久的に形成され、犠牲テンプレート層は、上記の方法のいずれか１つにより除去され得る。多くの残留物を有する材料よりも、少ない灰又は少ない総残留物で熱分解する材料が好ましい。キャリアフィルム上に残された残留物は、最終製品の導電性、透明性又は色などの、電気的特性及び／又は光学特性に有害な影響を与える場合がある。最終製品のこれらの特性に対する変化は最小限にすることが望ましいため、１０００ｐｐｍ未満の残留物レベルが好ましい。５００ｐｐｍ未満の残留物レベルがより好ましく、５０ｐｐｍ未満の残留物レベルが最も好ましい。

用語「きれいにベークアウトされる」とは、相当量の灰などの残留物質を残さずに熱分解又は燃焼により犠牲層を除去することができることを意味する。好ましい残留物レベルの例を上述したが、特定の用途に応じて異なる残留物レベルを用いることができる。

無機材料を伴う犠牲テンプレート
いくつかの実施形態において、犠牲層の少なくとも１つが無機材料及び犠牲材料を含む。無機材料は、ナノ粒子、表面改質ナノ粒子、ナノ材料、表面改質ミクロ粒子などを含み得る。無機ナノ粒子を含む犠牲層の少なくとも１つは、高密度化されていてよい。高密度化には、ナノ粒子などの無機材料を含有するポリマーの熱分解又は燃焼により得られた多量のナノ材料分画を有する、高密度化されたナノ材料層を生成し得る任意のプロセスが含まれ得る。ナノ材料の高密度化層は、ナノ粒子、一部融合したナノ粒子、化学的に焼結されたナノ粒子、焼結プロセスにより得られた融合ガラス状材料、又はフリットを含み得る。更に、焼結剤又は結合剤として作用する非微粒子の有機又は無機残留材料を含み得る。

表面改質粒子は、様々な方法によって犠牲テンプレート樹脂に組み込むことができる。表面改質粒子は無機ナノ材料を含み得、これは、様々な光学特性（すなわち屈折率、複屈折）、電気的特性（例えば導電率）、機械的特性（例えば靱性、鉛筆硬度、引掻き耐性）、又はこれらの特性の組み合わせを、物品に付与するように選択することができる。この粒子の大きさは、最終物品の顕著な可視光線の散乱を避けるように選択され得る。光学特性又は材料特性を最適化し、組成物の総コストを低下させるために、何種類かの無機ナノ材料の混合物を用いることが望ましい場合がある。

表面改質は溶媒交換手順を含み得、これによって樹脂を表面改質されたゾルに添加し、続いて水及び共溶媒（使用する場合）を蒸発によって除去することにより、犠牲テンプレート樹脂中に粒子を分散させた状態にする。蒸発工程は、例えば蒸留、回転蒸発、又はオーブン乾燥により、達成可能である。別の態様では、所望の場合は、表面改質された粒子を水不混和性溶媒中に抽出し、次いで溶媒交換を行うことができる。あるいは、表面改質されたナノ粒子を重合性樹脂に組み込むための別の方法は、改質された粒子を乾燥して粉末にした後、樹脂材料を添加して、粒子を樹脂材料中に分散させることを伴う。この方法における乾燥工程は、例えば、オーブン乾燥又は噴霧乾燥のような、このシステムに好適な従来の手段によって達成することができる。

無機ナノ粒子の非晶質「結合剤」として作用させるために、金属酸化物前駆体を使用してもよく、又は単独で使用してもよい。無機ナノ粒子に対する金属酸化物前駆体の好適な濃度は、犠牲テンプレート／ナノ材料系の総固体の０．１〜９９．９重量％の範囲であり得る。好ましくは、系の１〜２５重量％は、金属酸化物前駆体材料からなる。ゾル−ゲル技法を使用して、これらの前駆体を反応させ、材料を固体の塊に硬化させることができ、この技法は当業者に周知である。ゾル−ゲル反応の加水分解及び縮合工程を実施してから、金属酸化物前駆体を犠牲樹脂組成物に添加してもよく、あるいは、これらの工程を実施する前に、室温でこれらを犠牲樹脂組成物に組み込んでもよい。追加の加水分解及び縮合工程を、犠牲テンプレートのベークアウトサイクル中に犠牲樹脂組成物（犠牲材料）に混合した後に更に行うこともできる。換言すれば、犠牲樹脂が除去されると、金属酸化物前駆体は加水分解及び縮合メカニズムを受け得る。好適な金属酸化物前駆体には、チタン（ＩＶ）ブトキシド、チタン酸ｎ−プロピル、チタントリエタノールアミン、チタンリン酸グリコール、チタン酸２−エチルヘキシル、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシドなどの、チタン酸アルキルが挙げられる。これらは、Ｄｏｒｆ−Ｋｅｔａｌ Ｉｎｃ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）が所有する商品名「ＴＹＺＯＲ」として市販されている。また、好適な金属酸化物前駆体には、塩化ジルコニウム、又はジルコニウム（ＩＶ）アルコキシド、例えばジルコニウム（ＩＶ）アクリレート、ジルコニウム（ＩＶ）テトライソプロポキシド、ジルコニウム（ＩＶ）テトラエトキシド、ジルコニウム（ＩＶ）テトラブトキシドなどが挙げられ、これらはすべてＡｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ． Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）から入手可能である。好適な金属酸化物前駆体には、塩化ハフニウム（ＩＶ）、又はハフニウムアルコキシド、例えばハフニウム（ＩＶ）カルボキシエチルアクリレート、ハフニウム（ＩＶ）テトライソプロポキシド、ハフニウム（ＩＶ）ｔｅｒｔ−ブトキシド、ハフニウム（ＩＶ）ｎ−ブトキシドなども挙げられ、これらもＡｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）から入手可能である。

いくつかの実施形態において、転写フィルムは、２つの異なる温度で分解するポリマー材料を含み得る。例えば、バックフィル層は、高い分解温度を有する無機粒子含有バックフィル材料を含み得る。高い分解温度を有するバックフィル材料は、積層体物品の別のポリマー成分（例えば犠牲支持フィルム又は犠牲テンプレート層）が熱的に不安定である温度において、熱的に安定であり得るポリマー材料であり得る。典型的に、高い分解温度を有する有機バックフィル材料は、熱安定性有機ペンダント基を含有するアクリレートポリマーであり得る。アダマンタン、ノルボルナン、又はその他の多環ブリッジ有機ペンダント基を含有する、高度に分枝化したペンダント基は、高い分解温度を有するテンプレート材料に有用である。例えば、Ｉｄｅｍｉｔｓｕ Ｋｏｓａｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ（Ｂｅｉｊｉｎｇ、ＣＨＩＮＡ）から入手可能な「ＡＤＡＭＡＮＴＡＴＥ」アクリレートは、アダマンタンペンダント基を有するアクリルポリマーを作製するのに使用できる。様々な官能基を有するアダマンタン含有モノマー又はノルボルナン含有モノマーも利用でき、これらによって他のアダマンタン含有系の使用が可能になる。高い分解温度を有する更なるポリマーとしては、ポリアミド、ポリイミド、ポリ（エーテルエーテルケトン）、ポリエーテルイミド（ＵＬＴＥ）、ポリフェニル、ポリベンズイミダゾール、ポリ（ベンゾオキサゾール）、ポリビスチアゾール、ポリ（キノキサリン）、ポリ（ベンゾオキサジン）などを挙げることができる。

設計された空隙を形成するテンプレート層
本開示は更に、設計された空隙を有する物品を形成するための積層転写フィルム、及びその積層転写フィルムの形成方法に関する。これらの転写フィルムは、所望の基材（ガラスなど）に積層し、「ベークアウト」を行って、「設計された空隙」を画定する固有のブリッジナノ構造を現すことができる。これらのブリッジナノ構造のブリッジ要素は、例えば、ある分子種をバックフィル層から犠牲層へと移動させることにより形成することができる。分子種（例えば低分子量ポリシロキサン）の犠牲樹脂への移動の制御は、犠牲テンプレート及び／又は分子種（例えばポリシロキサンの調製）の化学的及び物理的特性を変えることによって変更できる。移動可能な分子種を犠牲ポリマーに高レベルで移動させることによって、望ましい基材への転写テープのベークアウト後に、固有の「ブリッジ」構造を形成できる。あるいは、移動の必要なしに、ブリッジ構造を形成する移動可能な分子種を、転写フィルム内に配置することができる。シロキサン硬化の反応速度と、マイクロ構造犠牲ポリマーの熱分解の両方が、このブリッジの形態に影響を与える。ブリッジは、有機ポリマーが分解する際に、犠牲テンプレート層によって画定される無機ナノ構造を独立に形成する。このブリッジと設計されたナノ構造との間の空間が、「設計された空隙」を形成し、この形状は、設計されたナノ構造とブリッジとの結合によって画定される。いくつかの実施形態において、犠牲ポリマー層中の移動分子種の分布が、最終的な構造の形態を決定する。更に、ブリッジ形成の様々な側面の制御が、本明細書で示されている。本明細書に記述される物品及びプロセスは、設計セラミックス分野において多くの用途をもたらし得る。例えば、例えば反射防止性表面などの一部のナノ構造表面は、耐久性の低さという欠点を抱えている。ナノ構造コーティングの耐久性は、例えば本明細書に説明されるブリッジ構造のような薄い無機機械的バリヤコーティングで覆うことによって、改善され得る。また、ブリッジ及びナノ構造コーティング両方の屈折率は、独立に変えることが可能であり、光管理の用途をもたらす。空隙は、サンプル領域全体にわたって、連続的であっても不連続であってもよい。

任意の犠牲キャリアフィルム及び犠牲テンプレート層は、熱安定性材料と犠牲材料の両方を含み得る。熱安定性材料は、犠牲テンプレートに使用されるポリマーの分解温度よりも実質的に高い分解温度を有する熱安定性ポリマーを含み得、これによって、犠牲テンプレートに使用されている犠牲材料のベークアウト後に、他の成分が実質的に温存される。アダマンタン、ノルボルナン、又はその他のブリッジ多環化合物など、芳香族部分又は脂環部分を含有するがこれらに限定されない化学基が、熱安定性ポリマーに有用である。これらの熱安定性ポリマーは、犠牲テンプレートの樹脂に架橋していてもいなくてもよい。犠牲テンプレート樹脂のネットワークに架橋し得る熱安定性ポリマーの一例としては、Ｉｄｅｍｉｔｓｕ Ｋｏｓａｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ（Ｂｅｉｊｉｎｇ、ＣＨＩＮＡ）から入手可能な商品名「ＡＤＡＭＡＮＴＡＴＥ」として販売されているポリマーが挙げられる。ＡＤＡＭＡＮＴＡＴＥポリマーは、アクリレート、メタクリレート及びエポキシなど、様々な官能基のものが販売されており、これらは、好適な犠牲樹脂系に化学的に架橋させるのに使用することができる。高い分解温度を有し、かつ犠牲テンプレート系内で適合するように化学的官能化され得る他のポリマーとしては、ポリ（アミド）、ポリ（イミド）、ポリ（エーテルエーテルケトン）、ポリ（エーテルイミド）（ＳＡＢＩＣ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（Ｐｉｔｔｓｆｉｅｌｄ、ＭＡ）から商品名「ＵＬＴＥＭ」で入手可能）、ポリ（フェニル）、ポリ（ベンズイミダゾール）、ポリ（ベンゾオキサゾール）、ポリ（ビスチアゾール）、ポリ（キノキサリン）、ポリ（ベンゾオキサジン）などが挙げられるが、これらに限定されない。犠牲テンプレート樹脂系における溶解度を変えるために、２００未満（オリゴマー）から１００，０００超（ポリマー）まで、様々な分子量の熱安定性ポリマーを選択することができる。好ましくは、５００〜１０，０００の範囲の分子量を使用することができる。

特定の実施形態では、特定の溶媒の存在下で、ポリマーの膨潤が起こる。溶媒を含むポリマーより、熱安定性分子種を取り込むことが可能となり得るが、関与する材料によっては、熱安定性分子種の取り込みを阻害することもある。この溶媒は、ポリマー中の熱安定性分子種の分布を変える可能性があり、これが、ブリッジの最終的寸法、形状又は形態に影響する。

任意の転写層
その他のコーティング及び層は、当該技術分野で既知のように適用することができ、例えば、汚染防止性コーティング、防汚コーティング、曇り防止コーティング、反射防止性コーティング、顔料コーティング、染料コーティングなど、及び更には、低放射率コーティングに有用な無機多層などの多層薄膜積重体（例えば、Ｃ．Ｓｃｈａｅｆｅｒらの「Ｌｏｗ ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｏｎ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｇｌａｓｓ」、Ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ９３、１９９７、３７に記載されるもの）が挙げられる。

バックフィル層−高温硬化
バックフィル層１２０の材料は、通常、いくつかの要件を満たすことができる。第１に、コーティングされるテンプレート層１１０の構造化表面１１４にぴったり沿うことができる。これは、気泡を捉えずに、非常に小さい特徴の中に流れ込むことができるように、コーティング溶液の粘性が十分に低くなくてはならないことを意味し、それは、複製された構造の良好な忠実度につながる。それが溶剤系である場合、下層のテンプレート層１１０を溶解しない溶剤からコーティングされるべきであり、それは、バックフィル層１２０のクラッキング又は他の有害な欠陥を生じさせる。溶剤は、テンプレート層１１０のガラス転移温度の沸点よりも低い沸点を有することが望ましい。好ましくは、イソプロパノール、ブチルアルコール、又はその他のアルコール溶剤を使用されてきた。第２に、材料は、十分な機械的一体性（例えば、「グリーン強度」）を有して硬化させなければならない。バックフィル層１２０の材料が、硬化後に十分なグリーン強度を有さない場合、バックフィル層１２０の転写構造化表面１２４の特徴が沈み込み、複製の忠実度が低下する場合がある。第３に、いくつかの実施形態の場合、硬化材料の屈折率を調整して、適切な光学効果を作り出さなければならない。第４に、バックフィル層１２０の材料は、将来のプロセス工程の上位範囲の温度超で、熱的に安定して（例えば、最小限のクラッキング、ブリスタリング、又はポッピングを示して）いなければならない。通常、この層に使用される材料は、コーティング内の収縮及び圧縮応力の蓄積を引き起こす縮合硬化工程を経る。これらの残留応力の形成を最小限にするために使用されるいくつかの材料戦略があり、それらは、上述の全ての基準を満たすいくつかの市販のコーティングに使用されている。一般に、高度に分枝化した有機ケイ素材料が、バックフィル層１２０として許容可能な材料の基準を満たすことができる。

場合によっては、この高度に分枝化した有機ケイ素材料は、高度に分枝化した有機ケイ素オリゴマー、高度に分枝化した有機ケイ素ポリマー、又はこれらの組み合わせを含む。特定の一実施形態において、バックフィル層１２０はシルセスキオキサンを含み、またいくつかの場合においては、このシルセスキオキサンはビニルシルセスキオキサンを含む。バックフィル層１２０は、紫外線（ＵＶ）放射などの化学線放射、熱、又は化学線放射硬化と熱硬化との組み合わせにより、硬化可能であり得る。高度に分枝化した有機ケイ素材料は、例えば、有機ケイ素材料に屈折率が一致するガラス又はセラミックスなどの無機粒子を更に含み得、これにより、例えばナノ粒子充填シルセスキオキサンなどの複合材を形成し得る。

多くの実施形態において、本発明に有用な材料は、一般式（以下）の高度に分枝化した有機ケイ素オリゴマー及びポリマーの部類に属し、これが更に反応して、Ｓｉ−ＯＨ基のホモ縮合、残る加水分解性基（例えばアルコキシ）のヘテロ縮合、及び／又は官能性有機基（例えばエチレン性不飽和）の反応により、架橋ネットワークを形成することができる。この材料の部類は、主に、次の一般式のオルガノシランから誘導される：
Ｒ_ｘＳｉＺ_４−ｘ
式中、
Ｒは、水素、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_１０アルキレン、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０アルケニレン、Ｃ_２〜Ｃ_２０アルキニレン、置換若しくは非置換Ｃ_３〜Ｃ_２０シクロアルキル、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリール、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリーレン、置換若しくは非置換Ｃ_７〜Ｃ_２０アリールアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０ヘテロアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０ヘテロシクロアルキル基、及び／又はこれらの組み合わせから選択され、
Ｚは、加水分解性基、例えばハロゲン（元素Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、又はＩを含有する）、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルコキシ、Ｃ_５〜Ｃ_２０アリールオキシ、及び／又はこれらの組み合わせである。

組成物の大半はＲＳｉＯ_３／２単位からなるため、この材料の部類はしばしばシルセスキオキサン（又はＴ樹脂）と呼ばれる。しかしながら、これらはモノ−（Ｒ_３Ｓｉ−Ｏ_１／２）、ジ−（Ｒ_２ＳｉＯ_２／２）及びテトラ官能基（Ｓｉ−Ｏ_４／２）を含有し得る。次式の有機修飾されたジシラン：
Ｚ_３−ｎＲ_ｎＳｉ−Ｙ−ＳｉＲ_ｎＺ_３−ｎ
はしばしば、材料の特性を更に改変するために（いわゆるブリッジシルセスキオキサンを形成する）、加水分解可能組成物に使用され、式中、Ｒ及びＺは上記で定義されている。この材料は、金属アルコキシド（Ｍ（ＯＲ）_ｍ）と更に配合され反応して、金属シルセスキオキサンを形成し得る。

多くの実施形態における、次の一般式の高度に分枝化した有機ケイ素オリゴマー及びポリマー：

Ｒ_１は、水素、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_１０アルキレン、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０アルケニレン、Ｃ_２〜Ｃ_２０アルキニレン、置換若しくは非置換Ｃ_３〜Ｃ_２０シクロアルキル、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリール、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリーレン、置換若しくは非置換Ｃ_７〜Ｃ_２０アリールアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０ヘテロアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０ヘテロシクロアルキル基、及び／又はこれらの組み合わせから選択され、
Ｒ_２は、水素、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_１０アルキレン、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０アルケニレン、Ｃ_２〜Ｃ_２０アルキニレン、置換若しくは非置換Ｃ_３〜Ｃ_２０シクロアルキル、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリール、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリーレン、置換若しくは非置換Ｃ_７〜Ｃ_２０アリールアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０ヘテロアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０ヘテロシクロアルキル基、及び／又はこれらの組み合わせから選択され、
Ｒ_３は、水素、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_１０アルキレン、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０アルケニレン、Ｃ_２〜Ｃ_２０アルキニレン、置換若しくは非置換Ｃ_３〜Ｃ_２０シクロアルキル、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリール、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリーレン、置換若しくは非置換Ｃ_７〜Ｃ_２０アリールアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０ヘテロアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０ヘテロシクロアルキル基、及び／又はこれらの組み合わせから選択され、
Ｒ_４は、水素、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_１０アルキレン、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０アルケニレン、Ｃ_２〜Ｃ_２０アルキニレン、置換若しくは非置換Ｃ_３〜Ｃ_２０シクロアルキル、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリール、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリーレン、置換若しくは非置換Ｃ_７〜Ｃ_２０アリールアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０ヘテロアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０ヘテロシクロアルキル基、及び／又はこれらの組み合わせから選択され、
Ｒ_５は、水素、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_１０アルキレン、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０アルケニレン、Ｃ_２〜Ｃ_２０アルキニレン、置換若しくは非置換Ｃ_３〜Ｃ_２０シクロアルキル、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリール、置換若しくは非置換Ｃ_６〜Ｃ_２０アリーレン、置換若しくは非置換Ｃ_７〜Ｃ_２０アリールアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_１〜Ｃ_２０ヘテロアルキル基、置換若しくは非置換Ｃ_２〜Ｃ_２０ヘテロシクロアルキル基、及び／又はこれらの組み合わせから選択され、
Ｚは、加水分解性基、例えばハロゲン（元素Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、又はＩを含有する）、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルコキシ、Ｃ〜Ｃ_２０アリールオキシ、及び／又はこれらの組み合わせである。
ｍは、０〜５００の整数であり、
ｎは、１〜５００の整数であり、
ｐは、０〜５００の整数であり、
ｑは、０〜１００の整数である。

本明細書で使用されるとき、用語「置換」は、化合物の水素の代わりに、ハロゲン（元素Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、又はＩを含有する）、ヒドロキシ基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アジド基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、カルボニル基、カルバミル基、チオール基、エステル基、カルボキシ基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、アルキル基、Ｃ_２〜Ｃ_２０アルケニル基、Ｃ_２〜Ｃ_２０アルキニル基、Ｃ_６〜Ｃ_３０アリール基、Ｃ_７〜Ｃ_１３アリールアルキル基、Ｃ_１〜Ｃ_４オキシアルキル基、Ｃ_１〜Ｃ_２０ヘテロアルキル基、Ｃ_３〜Ｃ_２０ヘテロアリールアルキル基、Ｃ_３〜Ｃ_３０シクロアルキル基、Ｃ_３〜Ｃ_１５シクロアルケニル基、Ｃ_６〜Ｃ_１５シクロアルキニル基、ヘテロシクロアルキル基、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの置換基で置換されているものを指す。

結果として得られる高度に分枝化した有機ケイ素ポリマーは、１５０〜３００，０００Ｄａの範囲又は好ましくは１５０〜３０，０００Ｄａの範囲の分子量を有する。

好ましくは、転写層（又は熱安定性バックフィル）は、極性溶媒中のメチルトリエトキシシラン前駆体の加水分解及び縮合の反応生成物を含有する。合成後、結果として得られるポリマーは、好ましくは公称３０，０００Ｄａ未満の分子量を有する。熱安定性バックフィル溶液は、更に、１０〜５０ナノメートルの公称寸法のシリカナノ粒子を５０重量パーセント未満含むのが好ましい。

熱安定性材料は、転写フィルムの熱安定性バックフィル層を形成するのに利用される。本明細書の他の箇所で転写層における使用に好適であるとしてリストされている材料であればどれでも、熱安定性材料として使用することができる。熱安定性材料は、熱安定性分子種を含む。熱安定性材料及び熱安定性分子種は、犠牲材料の除去（「ベークアウト」又は熱分解など）の際に、実質的に温存される材料であるか、又は実質的に温存される材料に変わるような、前駆体材料を含むことが理解される。

バックフィルに使用され得る材料としては、ポリシロキサン樹脂、ポリシラザン、ポリイミド、ブリッジ型又は梯子型のシルセスキオキサン、シリコーン、シリコーンハイブリッド材料、及び多くのその他のものが挙げられる。代表的なポリシロキサン樹脂は、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｈａｒｄｃｏａｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｃｈｕｌａ Ｖｉｓｔａ、ＣＡ）から商品名「ＰＥＲＭＡＮＥＷ ６０００」として入手可能である。これらの分子は典型的に、高い寸法安定性、機械的強度、及び耐化学性をもたらす無機成分と、溶解度及び反応性に役立つ有機成分と、を有する。

多くの実施形態において、熱安定性分子種は、ケイ素、ハフニウム、ストロンチウム、チタン又はジルコニウムを含む。いくつかの実施形態において、熱安定性分子種は、金属、金属酸化物、又は金属酸化物前駆体を含む。無機ナノ粒子の非晶質「結合剤」として作用させるために、金属酸化物前駆体を使用してもよく、又はそれらを単独で使用してもよい。

本明細書に記載されるバックフィル組成物は、無機ナノ粒子を含むのが好ましい。これらのナノ粒子は、様々な寸法及び形状であり得る。ナノ粒子は、約１０００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ、又は約３５ｎｍの平均粒子直径を有し得る。ナノ粒子は、約３ｎｍ〜約５０ｎｍ、約３ｎｍ〜約３５ｎｍ、又は約５ｎｍ〜約２５ｎｍの平均粒子直径を有し得る。ナノ粒子が凝集される場合、凝集粒子の最大断面寸法はこれらの任意の範囲内であってもよいが、約１００ｎｍより大きくてもよい。一次粒径が約５０ｎｍ未満の「ヒュームド」ナノ粒子（シリカ及びアルミナ等）、例えば、Ｃａｂｏｔ Ｃｏ．（Ｂｏｓｔｏｎ，ＭＡ）から入手可能なＣＡＢ−ＯＳＰＥＲＳＥ ＰＧ ００２ヒュームドシリカ、ＣＡＢ−Ｏ−ＳＰＥＲＳＥ ２０１７Ａヒュームドシリカ、及びＣＡＢ−ＯＳＰＥＲＳＥ ＰＧ ００３ヒュームドアルミナ等も使用することができる。これらの測定値は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）に基づき得る。ナノ粒子は、実質的に完全に縮合していてよい。完全に縮合したナノ粒子（例えばコロイドシリカ）は一般に、その内部にヒドロキシルを実質的に有さない。非シリカ含有完全縮合ナノ粒子の結晶化度（分離した粒子として測定した場合）は、典型的には５５％超、好ましくは６０％超、より好ましくは７０％超である。例えば、結晶化度は、約８６％以上の範囲であり得る。結晶化度は、Ｘ線回折法によって測定することができる。縮合結晶性の（例えば、ジルコニア）ナノ粒子は、高い屈折率を有するが、非晶質ナノ粒子は通常、より低い屈折率を有する。例えば球、棒、シート、チューブ、ワイヤ、立方体、円錐、四面体など、様々な形状の無機又は有機ナノ粒子を使用することができる。

粒径は一般に、透明度又は散乱などの所望の光学的効果を生み出すよう選択される。ナノ材料組成物は更に、様々な光学特性（すなわち屈折率、複屈折）、電気的特性（例えば導電率）、機械的特性（例えば靱性、鉛筆硬度、引掻き強度）、又はこれらの特性の組み合わせを、物品に付与することができる。光学又は材料特性を最適化するため、及び全般的な組成物コストを低下させるために、有機酸化物粒子の種類と無機酸化物粒子の種類との混合物を使用することが望ましい場合がある。

好適な無機ナノ粒子の例としては、例えば元素ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、バナジウム（Ｖ）、アンチモン（Ｓｂ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ランタン（Ｌａ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｈ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、及びこれらの任意の組み合わせなどの、金属ナノ粒子又はその酸化物が挙げられる。

好ましい一実施形態では、酸化ジルコニウム（ジルコニア）のナノ粒子が使用される。ジルコニアナノ粒子は、およそ５〜５０ｎｍ、又は５〜１５ｎｍ、又は１０ｎｍの粒径を有し得る。ジルコニアナノ粒子は、耐久性物品又は光学素子中に、１０〜７０重量％、又は３０〜５０重量％の量で存在し得る。本発明の材料に使用されるジルコニアは、Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ、Ｉｌｌ．）より商標名「ＮＡＬＣＯ ＯＯＳＳＯＯ８」として、及びＢｕｈｌｅｒ ＡＧ（Ｕｚｗｉｌ，２０ Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）より商標名「Ｂｕｈｌｅｒ ｚｉｒｃｏｎｉａ Ｚ−ＷＯ ｓｏｌ」として市販されている。ジルコニアナノ粒子はまた、米国特許第７，２４１，４３７号（Ｄａｖｉｄｓｏｎら）及び同第６，３７６，５９０号（Ｋｏｌｂら）に記載されているように調製することができる。チタニア、酸化アンチモン、アルミナ、酸化スズ、及び／又は金属酸化物混合物のナノ粒子は、耐久性物品又は光学素子中に、１０〜７０重量％、又は３０〜５０重量％の量で存在し得る。高密度化酸化セラミック層は、「ゾル−ゲル」プロセスを介して形成することができ、米国特許第５，４５３，１０４号（Ｓｃｈｗａｂｅｌ）に記述されているように、このプロセスで酸化セラミック粒子は、ゲル化した分散体に、少なくとも１つの修飾成分の前駆体と共に組み込まれ、次いで脱水及び焼成を行う。本発明の材料に使用される金属酸化物混合物は、Ｃａｔａｌｙｓｔｓ ＆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏｒｐ．（Ｋａｗａｓａｋｉ、Ｊａｐａｎ）から商品名ＯＰＴＯＬＡＫＥとして市販されている。

好適な無機ナノ粒子の他の例としては、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ゲルマニウム化ケイ素（ＳｉＧｅ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、炭化ホウ素（Ｂ_４Ｃ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、窒化砒化ガリウム（ＧａＡｓＮ）、リン化砒化ガリウム（ＧａＡｓＰ）、窒化砒化インジウムアルミニウム（ＩｎＡｌＡｓＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、セレン化水銀亜鉛（ＨｇＺｎＳｅ）、硫化鉛（ＰｂＳ）、テルル化鉛（ＰｂＴｅ）、硫化スズ（ＳｎＳ）、テルル化鉛スズ（ＰｂＳｎＴｅ）、テルル化タリウムスズ（Ｔｌ_２ＳｎＴｅ_５）、リン化亜鉛（Ｚｎ_３Ｐ_２）、砒化亜鉛（Ｚｎ_３Ａｓ_２）、アンチモン化亜鉛（Ｚｎ_３Ｓｂ_２）、ヨウ化鉛（ＩＩ）（ＰｂＩ_２）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｏ）などの元素及び半導体として知られる合金並びにそれぞれの酸化物が挙げられる。

二酸化ケイ素（シリカ）ナノ粒子は、５〜７５ｎｍ、又は１０〜３０ｎｍ、又は２０ｎｍの粒径を有し得る。シリカナノ粒子は典型的に、１０〜６０重量％の量である。典型的に、シリカの量は４０重量％未満である。好適なシリカは、Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，Ｉｌｌ）から商品名ＮＡＬＣＯ ＣＯＬＬＯＩＤＡＬ ＳＩＬＩＣＡＳとして市販されている。例えば、シリカ１０には、有用な市販の非修飾シリカ出発原料の例としては、ＮＡＬＣＯ商品名１０４０、１０４２、１０５０、１０６０、２３２７及び２３２９、Ｎｉｓｓａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）のＩＰＡ−ＳＴ−ＭＳ、ＩＰＡ−ＳＴ−Ｌ、ＩＰＡ−ＳＴ、ＩＰＡ−ＳＴ−ＵＰ、ＭＡ−ＳＴ−Ｍ及びＭＡＳＴゾルという製品名のオルガノシリカ、並びに同じくＮｉｓｓａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）のＳＮＯＷＴＥＸ ＳＴ−４０、ＳＴ−５０、ＳＴ−２０Ｌ、ＳＴ−Ｃ、ＳＴ−Ｎ、ＳＴ−Ｏ、ＳＴ−ＯＬ、ＳＴ−ＺＬ、ＳＴ−ＵＰ及びＳＴ−ＯＵＰが挙げられる。好適なヒュームドシリカには、例えば、ＤｅＧｕｓｓａ ＡＧ（Ｈａｎａｕ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能なＡＥＲＯＳＩＬシリーズＯＸ−５０、−１３０、−１５０、及び−２００の商品名で、並びにＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．（Ｔｕｓｃｏｌａ、Ｉｌｌ．）から入手可能なＣＡＢ−Ｏ−ＳＰＥＲＳＥ ２０９５、ＣＡＢ−Ｏ−ＳＰＥＲＳＥ Ａ１０５、及びＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ Ｍ５として販売される製品が挙げられる。重合性材料対ナノ粒子の重量比は、約３０：７０、４０：６０、５０：５０、５５：４５、６０：４０、７０：３０、８０：２０又は９０：１０、又はそれ以上の範囲であり得る。ナノ粒子の重量％の好ましい範囲は、約１０重量％〜約６０重量％の範囲であり、使用するナノ粒子の密度及び寸法に依存し得る。

半導体の部類には、「量子ドット」として知られるナノ粒子が含まれ、これは、幅広い用途に使用され得る興味深い電子的特性及び光学的特性を有する。量子ドットは、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、砒化インジウム、及びリン化インジウムなどの二元合金から、又はセレン化硫化カドミウムなどの三元合金から製造することができる。量子ドットを販売する企業には、Ｎａｎｏｃｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ、ＵＫ）及びＮａｎｏｓｙｓ（Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ、ＣＡ）が挙げられる。

好適な無機ナノ粒子の例としては、ランタン（Ｌａ）、セリウム（ＣｅＯ_２）、プラセオジム（Ｐｒ_６Ｏ_１１）、ネオジム（Ｎｄ_２Ｏ_３）、サマリウム（Ｓｍ_２Ｏ_３）、ユーロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）、ガドリニウム（Ｇｄ_２Ｏ_３）、テルビウム（Ｔｂ_４Ｏ_７）、ジスプロシウム（Ｄｙ_２Ｏ_３）、ホルミウム（Ｈｏ_２Ｏ_３）、エルビウム（Ｅｒ_２Ｏ_３）、ツリウム（Ｔｍ_２Ｏ_３）、イッテルビウム（Ｙｂ_２Ｏ_３）及ぶルテチウム（Ｌｕ_２Ｏ_３）などの、希土類元素として知られる元素及びその酸化物が挙げられる。加えて、「リン光体」と呼ばれるリン光性材料が、この熱安定性バックフィル材料に含まれ得る。これには、硫化カルシウムに硫化ストロンチウムと活性化剤としてビスマスを含む（ＣａｘＳｒ）Ｓ：Ｂｉ、硫化亜鉛と銅の「ＧＳリン光体」、硫化亜鉛と硫化カドミウムの混合物、ユーロピウムで活性化させたアルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ（ＩＩ）：Ｄｙ（ＩＩＩ））、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋（ＢＡＭ）、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ、ドープされたオルトケイ酸塩、イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）、ルテチウムアルミニウムガーネット（ＬｕＡＧ）を含有する材料、及びこれらの組み合わせなどを挙げることができる。市販されているリン光体の例としては、ＩＳＩＰＨＯＲ（商標）無機リン光体（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ（Ｄａｒｍｓｔａｄｔ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能）のうち１つが含まれ得る。

ナノ粒子は通常、表面処理剤で処理される。ナノサイズの粒子を表面処理することで、ポリマー樹脂中での安定した分散をもたらすことができる。表面処理は、粒子が実質的に均一な組成物に十分に分散されるように、ナノ粒子を安定化させることが好ましい。更に、ナノ粒子は、安定化された粒子が硬化中に組成物の一部と共重合又は反応できるように、その表面の少なくとも一部を表面処理剤によって改質することができる。一般的に、表面処理剤は、粒子表面に付着（共有結合、イオン結合又は強い物理吸着による結合）する第１の末端と、粒子に組成物との適合性をもたらす、及び／又は硬化時に組成物と反応する第２の末端を有する。表面処理剤の例としては、アルコール、アミン、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、シラン、及びチタン酸塩が挙げられる。好ましいタイプの処理剤は、金属酸化物表面の化学的性質によりある程度決定される。シリカに対してはシランが好ましく、ケイ質充填剤に対しては他のものが好ましい。ジルコニアなどの金属酸化物に対しては、シラン及びカルボン酸が好ましい。表面改質は、モノマーとの混合に続いて又は混合後のいずれかで行うことができる。シランの場合、組成物へ組み込む前にシランを粒子又はナノ粒子の表面と反応させるのが好ましい。表面改質剤の必要量は、粒径、粒子タイプ、改質剤の分子量、及び改質のタイプなどのいくつかの要素に依存する。一般的に、おおむね単層の改質剤を粒子の表面に結合させることが好ましい。必要とされる付着方法又は反応条件もまた、使用される表面改質剤によって決まる。シランの場合、酸性又は塩基性の条件の下、高温で約１〜２４時間表面処理することが好ましい。カルボン酸のような表面処理剤は、高温及び長時間を必要としない場合がある。

本組成物に適している表面処理剤の代表的な実施形態としては、例えば、イソオクチルトリメトキシ−シラン、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）メトキシエトキシエトキシエチルカルバメート（ＰＥＧ_３ＴＥＳ）、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）メトキシエトキシエトキシエチルカルバメート（ＰＥＧ_２ＴＥＳ）、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルメチルジメトキシシラン、３−（アクリロイルオキシプロピル）メチルジメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルジメチルエトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルジメチルエトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリ−ｔ−ブトキシシラン、ビニルトリス−イソブトキシシラン、ビニルトリイソプロペノキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−５グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸、ステアリン酸、ドデカン酸、２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸（ＭＥＥＡＡ）、β−カルボキシエチルアクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）酢酸、メトキシフェニル酢酸、及びこれらの混合物などの化合物が挙げられる。更に、商品名「Ｓｉｌｑｕｅｓｔ Ａ１２３０」でＯＳＩ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ，ＷＶ）から市販されている独占所有権のあるシラン表面改質剤が特に適していることが見出されている。

いくつかの実施形態において、熱安定性分子種は、金属、金属酸化物、又は金属酸化物前駆体を含む。無機ナノ粒子の非晶質「結合剤」として作用させるために、金属酸化物前駆体を使用してもよく、又はそれらを単独で使用してもよい。ゾル−ゲル技法を使用して、これらの前駆体を反応させ、材料を硬化させて固体の塊にすることができ、この技法は当業者に周知である。好適な金属酸化物前駆体には、チタン（ＩＶ）ブトキシド、チタン酸ｎ−プロピル、チタントリエタノールアミン、チタンリン酸グリコール、チタン酸２−エチルヘキシル、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシドなどの、チタン酸アルキルが挙げられる。これらは、Ｄｏｒｆ−Ｋｅｔａｌ Ｉｎｃ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）が所有する商品名「ＴＹＺＯＲ」として市販されている。また、好適な金属酸化物前駆体には、塩化ジルコニウム、又はジルコニウム（ＩＶ）アルコキシド（例えばジルコニウム（ＩＶ）アクリレート、ジルコニウム（ＩＶ）テトライソプロポキシド、ジルコニウム（ＩＶ）テトラエトキシド、ジルコニウム（ＩＶ）テトラブトキシドなど）が挙げられ、これらはすべてＡｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ． Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）から入手可能である。更に好適な金属酸化物前駆体には、塩化ハフニウム（ＩＶ）、又はハフニウムアルコキシド（例えばハフニウム（ＩＶ）カルボキシエチルアクリレート、ハフニウム（ＩＶ）テトライソプロポキシド、ハフニウム（ＩＶ）ｔｅｒｔ−ブトキシド、ハフニウム（ＩＶ）ｎ−ブトキシドなど）が挙げられ、これらもすべてＡｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ． Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）から入手可能である。これらの材料は、ブリッジ層を形成するための、犠牲テンプレート層内の無機ナノ材料として使用することもできる。

バックフィル層−放射線硬化
いくつかの実施形態において、転写層は、ビニルトリエトキシシランの加水分解により調製されるポリビニルシルセスキオキサンポリマーを含み得る。重合すると、典型的には光開始剤の添加及びその後の紫外線への曝露によって、多数のビニル基のフリーラジカル重合により三次元ネットワークが形成される。

いくつかの実施形態において、一般的に化学線（典型的には紫外線）に曝露されると光硬化可能な、光硬化性の高度に分枝化したポリビニルシルセスキオキサン溶液は、テンプレート層に対して流延され、次いで、テンプレート層と接触している間に化学線に曝露して、バックフィル層を形成することができる。

パターン化
また更に、追加の利点は、テンプレート層にパターンで材料を印刷又は他の方法で堆積させることにより、転写層をパターン化できることであり、これには例えば、スクリーン印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷など、当業者に周知の技法が挙げられる。

拡散層
特定の一実施形態において、転写テープ１００は、平坦表面１２２に隣接して配置された任意の拡散層１５０を更に含み、この任意の拡散層１５０は、本明細書の他の部分で説明されるように、ガラス表面（図示なし）に接着することができる外側表面１５２を含む。任意の拡散層１５０は、バックフィル層１２０と同じ材料を含み得る。任意の拡散層１５０の屈折率は、バックフィル層１２０の屈折率と同じであっても異なっていてもよい。いくつかの場合において、任意の拡散層１５０は、バックフィル層１２０の粒子充填部分を含む。好適な拡散体及び拡散体に有用な粒子は当該技術分野において既知であり、例えば、ＰＣＴ国際特許公開ＷＯ２０１３／０７８２７８号「ＯＰＴＩＣＡＬ ＳＴＡＣＫ ＷＩＴＨ ＡＳＹＭＭＥＴＲＩＣ ＤＩＦＦＵＳＥＲ」、及び同ＷＯ２０１２／１３４７８７号「ＨＹＢＲＩＤ ＬＩＧＨＴ ＲＥＤＩＲＥＣＴＩＮＧ ＡＮＤ ＬＩＧＨＴ ＤＩＦＦＵＳＩＮＧ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＳ」に見ることができる。

任意の犠牲接着剤
犠牲接着剤層は、転写フィルムの性能に実質的に有害な影響を及ぼさずに、受容基板への転写フィルムの接着力を高める任意の材料を用いて実現され得る。この層は、接着促進層として記述することもできる。犠牲接着剤層は、受容基材とベークアウトされた熱安定性構造との間の最終的な永久的結合を促進すると見られる。犠牲接着剤層は、本明細書に記述される方法においてきれいにベークアウトすることができ、更に、当該技術分野において周知のように、この犠牲接着剤層は、粒子、顔料、染料などのその他の材料と共に搭載することができる。

犠牲層中に存在する無機材料は、層中に結合剤を有し得る。結合剤の機能は、特にナノ粒子の場合にマトリックス中に無機材料を保持することであり、これによって、ベークアウト中又はベークアウト後に、無機材料又は無機ナノ材料の高密度化層が得られる。実施形態によっては、無機ナノ材料を実質的に含まない本開示の転写テープ及び物品に結合剤を使用することができる。無機マトリックス形成結合剤の例としては、例えばチタン酸アルキル、ジルコン酸アルキル、及びケイ酸アルキルなどの金属アルコキシドを挙げることができる。他の無機結合剤前駆体には、ポリシロキサン樹脂、ポリシラザン、ポリイミド、ブリッジ型又は梯子型のシルセスキオキサン、シリコーン、及びシリコーンハイブリッド材料が挙げられる。

いくつかの実施形態において、無機ナノ材料は、犠牲支持フィルム、犠牲テンプレート層、又はこれら両方に分散され得る。これらの犠牲層は、犠牲材料成分（例えば、ＰＭＭＡなどの犠牲ポリマー）を含み、更に、熱安定性材料成分（例えば、無機ナノ材料、無機結合剤、又は熱安定性ポリマー）を含み得る。積層体物品のベークアウトは、熱安定性材料成分を実質的に温存したまま、犠牲フィルム又は層中の犠牲材料を分解させることを伴う。犠牲テンプレート又は犠牲支持キャリアフィルム組成物の犠牲材料成分は、配合物の総固形物の１〜９９．９重量％、より好ましくは配合物の総固形物の４０〜９９重量％の間で変化し得る。

剥離ライナー
任意の剥離ライナー１７０は、取り扱い中にパターン化構造化層を保護することができ、構造化層又は構造化層の一部を受容基板に転写するために、必要に応じて、容易に除去することができる剥離ライナーであり得る。開示されたパターン化構造化テープに有用な例示的なライナーは、ＰＣＴ特許出願公開第ＷＯ ２０１２／０８２５３６号（Ｂａｒａｎら）で開示されている。

ライナーは、可撓性であっても剛性であってもよい。好ましくは、可撓性である。好適なライナー（好ましくは、可撓性ライナー）は、典型的には、少なくとも厚さ０．５ミル（０．０１ｍｍ）、かつ典型的には厚さ２０ミル（０．５ｍｍ）以下である。ライナーは、その第１の表面上に剥離コーティングが配置された裏材であり得る。場合により、剥離コーティングは、その第２の表面上に配置されてもよい。この裏材がロールの形態である転写物品に使用される場合、第２の剥離コーティングは、第１の剥離コーティングより低い剥離値を有する。剛性ライナーとして機能し得る好適な材料には、金属、金属合金、金属−マトリクス複合材料、金属化プラスチック、無機ガラス及びガラス化された有機樹脂、成形セラミック、並びにポリマーマトリクス補強複合材料が挙げられる。

例示的なライナー材料としては、紙及び高分子材料が挙げられる。例えば、可撓性裏材としては、高密度クラフト紙（Ｌｏｐａｒｅｘ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｗｉｌｌｏｗｂｒｏｏｋ，ＩＬから市販されているもの等）、ポリエチレン塗布クラフト紙等のポリコート紙、及びポリマーフィルムが挙げられる。好適なポリマーフィルムとしては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリシリコーン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、又はそれらの組み合わせが挙げられる。不織布又は織布ライナーも有用であり得る。不織布又は織布ライナーを用いた実施形態は、剥離コーティングを組み込んでもよい。ＣＬＥＡＲＳＩＬ Ｔ５０剥離ライナー、Ｓｏｌｕｔｉａ／ＣＰ Ｆｉｌｍｓ（Ｍａｒｔｉｎｓｖｉｌｌｅ、ＶＡ）から入手可能なシリコーンコーティングした２ｍｉｌ（０．０５ｍｍ）のポリエステルフィルムライナー、及びＬｏｐａｒｅｘ（Ｈａｍｍｏｎｄ、ＷＩ）から入手可能なＬＯＰＡＲＥＸ ５１００剥離ライナー、フルオロシリコーンコーティングした２ｍｉｌ（０．０５ｍｍ）のポリエステルフィルムライナーは、有用な剥離ライナーの例である。

接着促進層の材料
接着促進層は、転写フィルムの性能に実質的に有害な影響を及ぼさずに、受容基板への転写フィルムの接着力を高める任意の材料を用いて実現され得る。転写層１２０に関する例示的な材料を接着促進層にも使用することができる。開示される物品及び方法に有用である有用な接着促進材料としては、フォトレジスト（ポジティブ及びネガティブ）、自己組織化単層、接着剤、シランカップリング剤、及びマクロ分子が挙げられる。いくつかの実施形態では、シルセスキオキサンが接着促進層として機能することができる。例えば、ポリビニルシルセスキオキサンポリマーを接着促進層として使用することができる。その他の例示的な材料としては、エポキシド、エピスルフィド、ビニル、ヒドロキシル、アリルオキシ、（メタ）アクリレート、イソシアネート、シアノエステル、アセトキシ、（メタ）アクリルアミド、チオール、シラノール、カルボン酸、アミノ、ビニルエーテル、フェノール系、アルデヒド、アルキルハライド、シンナメート、アジド、アジリジン、アルケン、カルバメート、イミド、アミド、アルキン、及びこれらの基の任意の誘導体又は組み合わせなどの、多種多様な反応性基で官能化される、ベンゾシクロブタン、ポリイミド、ポリアミド、シリコーン、ポリシロキサン、シリコーンハイブリッドポリマー、（メタ）アクリレート、及びその他のシラン又はマクロ分子を挙げることができる。

その他の添加剤
転写テープの任意の層に含めるその他の適切な添加剤は、フィルムの保管、出荷及び取り扱いのプロセス中の時期尚早の硬化を防止するための抗酸化剤、安定剤、オゾン劣化防止剤、及び／又は阻害剤である。時期尚早の硬化を防止することにより、前述した全ての実施形態の積層転写に必要とされる粘着性を維持することができる。抗酸化剤は、電子の移動、及び重合などの連鎖反応につながり得るフリーラジカル種の形成を防止することができる。そのようなラジカルを分解するために、抗酸化剤を使用することができる。好適な抗酸化剤としては、例えば、ＩＲＧＡＮＯＸという商標名の抗酸化剤を挙げることができる。抗酸化剤の分子構造は、典型的には、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどのヒンダードフェノール構造、又は芳香族アミンに基づく構造である。ヒドロペルオキシドラジカルを分解するために、ホスファイト又はホスホナイト、有機硫黄含有化合物、及びジチオホスホネートなどの二次抗酸化剤も使用される。典型的な重合阻害剤としては、ヒドロキノン、２，５ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ヒドロキノン、モノメチルエーテルヒドロキノンなどのキノン構造、又は４−ｔｅｒｔブチルカテコールなどのカテコール誘導体が挙げられる。使用される任意の抗酸化剤、安定剤、オゾン劣化防止剤、及び阻害剤は、転写される層に可溶性であるのが好ましい。

受容基材
転写フィルム及びこれに関連する転写フィルム適用プロセスの注目すべき利点としては、例えば建築用ガラスなどの大きな表面を備えた受容表面に構造を付与できることである。ロールツーロール加工と円筒形マスターテンプレートとの組み合わせの使用が、このような大きい寸法の積層転写フィルムを可能にする。本明細書で開示される転写プロセスの追加的な利点は、平面でない受容表面に構造を付与できることである。受容基板は、転写テープの可撓性フォーマットにより、湾曲させること、捻じ曲げることができ、又は凹状若しくは凸状の特徴を有してもよい。受容基板としては、例えば、自動車用ガラス、板ガラス、回路化可撓性フィルムなどの可撓性電子基板、ディスプレイバックプレーン、ソーラーガラス、金属、ポリマー、ポリマー複合体、及びガラス繊維を挙げることができる。また更に、追加の利点として挙げられるのは、本明細書の他の部分で説明されるように、当業者に既知の技法により、テンプレートフィルムに材料をパターンで印刷又は他の方法で堆積させることにより、転写層をパターン化できることである。

図２Ａ〜２Ｉは、本開示の一態様による微小光学グレイジングの概略断面図を示す。図２Ａにおいて、微小光学グレイジング２００は、主表面２８２を有するガラス板などの受容基材２８０と、主表面２８２の少なくとも一部に接着された微小光学層２９０と、を含む。微小光学層２９０は、主表面２８２に直接隣接する平坦表面２２２と、相対する構造化表面２２４と、を有する、硬化バックフィル層２２０を含む。特定の一実施形態において、硬化バックフィル層２２０は、本明細書の他の部分で説明されるように、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む。構造化表面２２４は、硬化バックフィル層２２０よりも低い屈折率を有する低屈折率材料に隣接している。図１Ａを参照して説明された追加の層（例えば、１３０、１５０、１６０）のそれぞれは、硬化バックフィル層２２０（すなわち、図１Ａの硬化バックフィル層１２０）に隣接して同様に配置されてもよいが、明快に示すために図２Ａには図示されていないことが理解されよう。

図２Ｂにおいて、微小光学グレイジング２０１は、主表面２８２を有するガラス板などの受容基材２８０と、主表面２８２の少なくとも一部に接着された微小光学層２９１と、を含む。微小光学層２９１は、主表面２８２に直接隣接する平坦表面２２２と、構造化表面２２４を有する第１部分２２７、及びパターンで配置されている平坦領域２２６を有する隣接する第２部分２２９を含む相対する表面と、を有する、硬化バックフィル層２２０を含む。特定の一実施形態では、図１Ｃに示し説明されるように、硬化バックフィル層２２０は、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含み、微小光学層２９１は、転写テープ１０２から転写されることによってもたらされ得る。特定の一実施形態において、硬化バックフィル層２２０の第２部分２２９（すなわち平坦領域２２６）は、図１Ａに示すように、転写テープ１００の未硬化部分から再び流動させることによりもたらされ得る。一体型フォトマスク（任意のキャリアフィルム１４０上に提供されるもの等）を使用して、硬化及び未硬化（すなわち、平坦状態に再び流動できる材料）のパターン化を行うことができ、この再流動の技法は例えば、出願者らの係留中の米国特許出願公開第２０１４／００２１４９２号、同第２０１４／０１７８６４６号、及び同第２０１４／０１７５７０７号、並びに米国仮特許出願第６１／９０２４３７号「ＮＡＮＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ ＦＯＲ ＯＬＥＤ ＤＥＶＩＣＥＳ」（２０１３年１１月１１日出願）に記載されている。

構造化表面２２４及び平坦領域２２６は、硬化バックフィル層２２０よりも低い屈折率を有する低屈折率材料に隣接している。図１Ａを参照して説明された追加の層（例えば、１３０、１５０、１６０）のそれぞれは、硬化バックフィル層２２０（すなわち、図１Ａの硬化バックフィル層１２０）に隣接して同様に配置されてもよいが、明快に示すために図２Ｂには図示されていないことが理解されよう。

微小光学グレイジング２０１の第１部分２２７及び第２部分２２９により形成されるパターンは、受容基材２８０の表面全体に広がる、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含み得、また更に、本明細書の他の部分で示されるように、受容基材２８０の一方の端から相対する端まで、構造化表面２２４の面密度の勾配を含み得る。

図２Ｃにおいて、微小光学グレイジング２０２は、主表面２８２を有するガラス板などの受容基材２８０と、主表面２８２の少なくとも一部に接着された微小光学層２９２と、を含む。微小光学層２９２は、主表面２８２に直接隣接する平坦表面２２２と、構造化表面２２４を有する第１部分２２３、及びパターンで配置され微小光学層２９２を欠いている隣接する第２部分２２５を含む相対する表面と、を有する、硬化バックフィル層２２０を含む。特定の一実施形態では、図１Ｂに示し説明されるように、硬化バックフィル層２２０は、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含み、微小光学層２９２は、転写テープ１０１から転写されることによってもたらされ得る。

第１部分２２３の構造化表面２２４、及び隣接する第２部分２２５は、硬化バックフィル層２２０よりも低い屈折率を有する低屈折率材料に隣接している。図１Ａを参照して説明された追加の層（例えば、１３０、１５０、１６０）のそれぞれは、硬化バックフィル層２２０（すなわち、図１Ａの硬化バックフィル層１２０）に隣接して同様に配置されてもよいが、明快に示すために図２Ｃには図示されていないことが理解されよう。

微小光学グレイジング２０２の第１部分２２３及び第２部分２２５により形成されるパターンは、受容基材２８０の表面全体に広がる、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含み得、また更に、本明細書の他の部分で示されるように、受容基材２８０の一方の端から相対する端まで、構造化表面２２４の面密度の勾配を含み得る。

図２Ｄにおいて、微小光学グレイジング２０３は、主表面２８２を有するガラス板などの受容基材２８０と、主表面２８２の少なくとも一部に接着された微小光学層２９３と、を含む。微小光学層２９３は、平坦表面２２２及び相対する構造化表面２２４を有する硬化バックフィル層２２０と、平坦表面２２２に隣接する表面２５４を有する硬化拡散層２５０と、を含み、この硬化拡散層２５０は、主表面２８２に直接隣接している。特定の一実施形態において、硬化バックフィル層２２０は、本明細書の他の部分で説明されるように、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む。いくつかの場合において、硬化拡散層２５０は粒子を含み得、場合によっては、硬化バックフィル層２２０と同じ材料を更に含み得る。構造化表面２２４は、硬化バックフィル層２２０よりも低い屈折率を有する低屈折率材料に隣接している。図１Ａを参照して説明された追加の層（例えば、１３０、１６０）のそれぞれは、硬化バックフィル層２２０（すなわち、図１Ａの硬化バックフィル層１２０）に隣接して同様に配置されてもよいが、明快に示すために図２Ｄには図示されていないことが理解されよう。

図２Ｅにおいて、微小光学グレイジング２０４は、主表面２８２を有するガラス板などの受容基材２８０と、主表面２８２の少なくとも一部に接着された微小光学層２９４と、を含む。微小光学層２９４は、平坦表面２２２と、構造化表面２２４を有する第１部分２２７”、及びパターンで配置されている平坦領域２２６を有する隣接する第２部分２２９”を含む相対する表面と、を有する、硬化バックフィル層２２０を含む。微小光学層２９４は、平坦表面２２２に隣接する表面２５４を有する硬化拡散層２５０を更に含み、この硬化拡散層２５０は、主表面２８２に直接隣接している。特定の一実施形態において、硬化バックフィル層２２０は、本明細書の他の部分で説明されるように、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む。いくつかの場合において、硬化拡散層２５０は粒子を含み得、場合によっては、硬化バックフィル層２２０と同じ材料を更に含み得る。

特定の一実施形態では、図１Ｃに示し説明されるように、微小光学層２９４は、転写テープ１０２から転写されることによってもたらされ得る。特定の一実施形態において、微小光学層２９４の第２部分２２９’（すなわち平坦領域２２６）は、図１Ａに示すように、転写テープ１００の未硬化部分から再び流動させることによりもたらされ得る。この再流動技法は例えば、出願者らの係留中の特許出願に記述されている。

構造化表面２２４及び平坦領域２２６は、硬化バックフィル層２２０よりも低い屈折率を有する低屈折率材料に隣接している。図１Ａを参照して説明された追加の層（例えば、１３０、１６０）のそれぞれは、硬化バックフィル層２２０（すなわち、図１Ａの硬化バックフィル層１２０）に隣接して同様に配置されてもよいが、明快に示すために図２Ｅには図示されていないことが理解されよう。

微小光学グレイジング２０１の第１部分２２７’及び第２部分２２９’により形成されるパターンは、受容基材２８０の表面全体に広がる、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含み得、また更に、本明細書の他の部分で示されるように、受容基材２８０の一方の端から相対する端まで、構造化表面２２４の面密度の勾配を含み得る。

図２Ｆにおいて、微小光学グレイジング２０５は、主表面２８２を有するガラス板などの受容基材２８０と、主表面２８２の少なくとも一部に接着された微小光学層２９５と、を含む。微小光学層２９５は、主表面２８２に直接隣接する平坦表面２２２と、構造化表面２２４を有する第１部分２２３、及びパターンで配置され微小光学層２９５を欠いている隣接する第２部分２２５を含む相対する表面と、を有する、硬化バックフィル層２２０を含む。微小光学層２９５は、平坦表面２２２に隣接する表面２５４を有する硬化拡散層２５０を更に含み、この硬化拡散層２５０は、主表面２８２に直接隣接している。特定の一実施形態において、硬化バックフィル層２２０は、本明細書の他の部分で説明されるように、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む。いくつかの場合において、硬化拡散層２５０は粒子を含み得、場合によっては、硬化バックフィル層２２０と同じ材料を更に含み得る。特定の一実施形態では、図１Ｂに示し説明されるように、微小光学層２９５は、転写テープ１０１から転写されることによってもたらされ得る。

第１部分２２３’の構造化表面２２４、及び隣接する第２部分２２５’は、硬化バックフィル層２２０よりも低い屈折率を有する低屈折率材料に隣接している。図１Ａを参照して説明された追加の層（例えば、１３０、１６０）のそれぞれは、硬化バックフィル層２２０（すなわち、図１Ａの硬化バックフィル層１２０）に隣接して同様に配置されてもよいが、明快に示すために図２Ｆには図示されていないことが理解されよう。

微小光学グレイジング２０５の第１部分２２３’及び第２部分２２５により形成されるパターンは、受容基材２８０の表面全体に広がる、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含み得、また更に、本明細書の他の部分で示されるように、受容基材２８０の一方の端から相対する端まで、構造化表面２２４の面密度の勾配を含み得る。

図２Ｇにおいて、微小光学グレイジング２０６は、主表面２８２を有するガラス板などの受容基材２８０と、主表面２８２の少なくとも一部に接着された微小光学層２９６と、を含む。微小光学層２９６は、主表面２８２に直接隣接する平坦表面２２２と、相対する構造化表面２２４と、を有する、硬化バックフィル層２２０を含む。特定の一実施形態において、硬化バックフィル層２２０は、本明細書の他の部分で説明されるように、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む。構造化表面２２４は、硬化バックフィル層２２０とは異なる屈折率を有するテンプレート層２１０に隣接している。特定の一実施形態において、テンプレート層２１０は、硬化バックフィル層２２０と同じ材料を含み得、拡散体に有用であり得るような粒子を更に含み得る。場合によっては、表面２１２は表面拡散体を含んでもよい。図１Ａを参照して説明された追加の層（例えば、１３０、１５０、１６０）のそれぞれは、硬化バックフィル層２２０（すなわち、図１Ａの硬化バックフィル層１２０）に隣接して同様に配置されてもよいが、明快に示すために図２Ｇには図示されていないことが理解されよう。

図２Ｈにおいて、微小光学グレイジング２０７は、主表面２８２を有するガラス板などの受容基材２８０と、主表面２８２の少なくとも一部に接着された微小光学層２９７と、を含む。微小光学層２９７は、主表面２８２に直接隣接する平坦表面２２２と、構造化表面２２４を有する第１部分２２７”、及びパターンで配置されている平坦領域２２６を有する隣接する第２部分２２９”を含む相対する表面と、を有する、硬化バックフィル層２２０を含む。

特定の一実施形態では、図１Ｃに示し説明されるように、硬化バックフィル層２２０は、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含み、微小光学層２９７は、転写テープ１０２から転写されることによってもたらされ得る。特定の一実施形態において、硬化バックフィル層２２０の第２部分２２９（すなわち平坦領域２２６）は、図１Ａに示すように、転写テープ１００の未硬化部分から再び流動させることによりもたらされ得る。この再流動技法は例えば、上述した出願者らの係留中の特許出願に記述されている。

構造化表面２２４及び平坦領域２２６は、硬化バックフィル層２２０とは異なる屈折率を有するテンプレート層２１０に隣接している。特定の一実施形態において、テンプレート層２１０は、硬化バックフィル層２２０と同じ材料を含み得、拡散体に有用であり得るような粒子を更に含み得る。場合によっては、表面２１２は表面拡散体を含んでもよい。図１Ａを参照して説明された追加の層（例えば、１３０、１５０、１６０）のそれぞれは、硬化バックフィル層２２０（すなわち、図１Ａの硬化バックフィル層１２０）に隣接して同様に配置されてもよいが、明快に示すために図２Ｈには図示されていないことが理解されよう。

微小光学グレイジング２０７の第１部分２２７”及び第２部分２２９”により形成されるパターンは、受容基材２８０の表面全体に広がる、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含み得、また更に、本明細書の他の部分で示されるように、受容基材２８０の一方の端から相対する端まで、構造化表面２２４の面密度の勾配を含み得る。

図２Ｉにおいて、微小光学グレイジング２０８は、主表面２８２を有するガラス板などの受容基材２８０と、主表面２８２の少なくとも一部に接着された微小光学層２９８と、を含む。微小光学層２９８は、主表面２８２に直接隣接する平坦表面２２２と、構造化表面２２４を有する第１部分２２３”、及びパターンで配置され微小光学層２９２を欠いている隣接する第２部分２２５を含む相対する表面と、を有する、硬化バックフィル層２２０を含む。特定の一実施形態では、図１Ｂに示し説明されるように、硬化バックフィル層２２０は、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含み、微小光学層２９８は、転写テープ１０１から転写されることによってもたらされ得る。

第１部分２２３”の構造化表面２２４、及び隣接する第２部分２２５は、硬化バックフィル層２２０とは異なる屈折率を有するテンプレート層２１０に隣接している。特定の一実施形態において、テンプレート層２１０は、硬化バックフィル層２２０と同じ材料を含み得、拡散体に有用であり得るような粒子を更に含み得る。場合によっては、表面２１２は表面拡散体を含んでもよい。図１Ａを参照して説明された追加の層（例えば、１３０、１５０、１６０）のそれぞれは、硬化バックフィル層２２０（すなわち、図１Ａの硬化バックフィル層１２０）に隣接して同様に配置されてもよいが、明快に示すために図２Ｉには図示されていないことが理解されよう。

微小光学グレイジング２０８の第１部分２２３”及び第２部分２２５により形成されるパターンは、受容基材２８０の表面全体に広がる、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含み得、また更に、本明細書の他の部分で示されるように、受容基材２８０の一方の端から相対する端まで、構造化表面２２４の面密度の勾配を含み得る。

図３Ａは、本開示の一態様による絶縁グレイジングユニット（ＩＧＵ）３００の一部の概略断面図を示す。ＩＧＵ ３００は、第１板ガラス３８０に’面する第２板ガラス３８０から隙間３９４により分離される第１板ガラス３８０’を含む。第１板ガラス３８０’は、外側表面「ａ」及び第１板ガラス内部表面「ｂ」を含み、第２板ガラス３８０は第２板ガラス内部表面「ｃ」及び内側表面「ｄ」を含む。微小光学層３９０は、第２板ガラス内部表面「ｃ」の少なくとも一部に接着され、微小光学層は、第２板ガラス内部表面「ｃ」に直接隣接する平坦表面３２２と、相対する構造化表面３２４と、を有する硬化バックフィル層３２０を含む。構造化表面３２４は、第１板ガラス２８０’と第２板ガラス３８０との間の隙間３９４を充填する低屈折率材料３９２に隣接している。場合によっては、低屈折率材料３９２は気体又は真空を含み得る。この低屈折率層は、微小光学層３９０との屈折率差を提供する。

微小光学層３９０は、例えば図２Ａ〜２Ｉに示される微小光学層２９０、２９１、２９２、２９３、２９４、２９５、２９６、２９７及び２９８など、上述の微小光学層のいずれかであってよく、また図１Ａの要素１３０、１５０、１６０として記述される層など、本明細書の他の部分で説明されるような追加層のいずれかを更に含み得ることが理解されよう。

図３Ｂは、本開示の一態様による、微小光学グレイジング３０１、あるいは微小光学グレイジング３０１を形成するのに有用な転写テープの概略正面図を示す。微小光学グレイジング３０１は、板ガラス３８０上において、図２Ａ〜２Ｉに示される領域２２５、２２６に類似の領域３２５により分離された、構造化表面の島３２３及び線３２３’のパターン３２６を含む。パターン３２６は、構造化表面の線３２３’及び島３２３の面密度が、微小光学グレイジング３０１の縁から離れるにつれて減少している勾配パターンを示す。図３Ｃは、本開示の一態様による微小光学グレイジング３０２の概略正面図を示す。微小光学グレイジング３０２は、板ガラス３８０上において、図２Ａ〜２Ｉに示される領域２２５、２２６に類似の領域３２５’により分離された、構造化表面の線３２３’のパターン３２８を含む。パターン３２８は、構造化表面の線３２３’の面密度が、微小光学グレイジング３０２の縁から離れるにつれて減少している勾配パターンを示す。パターン３２６、３２８は勾配パターンである必要はなく、島、ドット、線、又はその他の規則的若しくは不規則的な形状の任意の望ましい組み合わせから構成されていてもよいことが理解されよう。

図４は、本開示の一態様による、上述の高温プロセスを用いた、転写フィルム４３０及び最終ブリッジナノ構造４６０の形成の例示的方法４００の概略プロセスフロー図である。図５は、本開示の一態様による、最終ブリッジナノ構造５６０を形成する例示的なベークアウト方法の概略プロセスフロー図である。

この方法４００は、犠牲テンプレート層４１２の構造化表面４１４に、熱安定性バックフィルコーティング溶液４２２を適用する工程と、移動可能分子種（矢印で図示）を熱安定性バックフィル層４２２から犠牲テンプレート層４１２へと移動させて、転写フィルム４３０を形成する工程と、を含む。熱安定性バックフィル層４２２は、犠牲テンプレート層４１２の構造化表面４１４にぴったり沿う。

熱安定性バックフィル溶液は、構造化表面４１４の上にコーティングすることができ、任意の溶媒又は溶媒の一部を除去し、所望により硬化させて、熱安定性バックフィル層４２２を形成することができる。好ましくは、溶媒を除去し硬化させた後、熱安定性材料は犠牲テンプレート層を実質的に平坦化する。実質的な平坦化とは、等式１によって定義される平坦化の量（Ｐ％）が、５０％を超える、又は７５％を超える、又は好ましくは９０％を超えることを意味する。
Ｐ％＝（１−（ｔ_１／ｈ_１））^＊１００ （１）
式中、ｔ_１は、表面層のレリーフ高さであり、ｈ_１は、表面層によって覆われる特徴の特徴高さであり、Ｐ．Ｃｈｉｎｉｗａｌｌａ、ＩＥＥＥ ｔｒａｎｓ．ａｄｖ．Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ２４（Ｉ）、２００１、４１において更に開示されている。

犠牲テンプレート層４１２は、剥離可能表面を有する任意のキャリアフィルム４１１（すなわちライナー）上にあり得る。任意のキャリアフィルム４１１は、他の層に機械的な支持を提供する熱安定性の可撓性フィルムを用いて実施することができる。任意のキャリアフィルム４１１は、剥離可能な表面を有するが、これは、任意のキャリアフィルム４１１が、剥離可能な表面に適用された材料の剥離を可能にすることを意味する。任意のキャリアフィルム４１１は、犠牲層又はバックフィル層のいずれにも悪影響を与えずに、５０℃より高い温度、あるいは７０℃より高い温度、あるいは１２０℃より高い温度で熱安定性であり得る。キャリアフィルムの一例は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。

任意のキャリアフィルム４１１（本明細書に記載）は、他の層に機械的支持を提供する可撓性フィルムとして実施できる。上述された任意のキャリアフィルムのいずれかを、任意のキャリアフィルム４１１として使用することができる。いくつかの実施形態において、任意のキャリアフィルムは、ベークアウトプロセス中に転写フィルム上に残り得る犠牲材料を含み得る。例えば、任意のキャリアフィルムは、任意のキャリアフィルム上に犠牲層を含み得、ここで犠牲層は、任意のキャリアフィルムから剥離した後、転写された微小光学層（例えば図２Ａ〜２Ｋに示す２９０、２９１、２９２、２９３、２９４、２９５、２９６、２９７、２９８、２９９、２９９’）の上に残る。

犠牲テンプレート層４１２は、例えば連続流延及び硬化プロセス又はエンボス加工などの任意の有用な方法によってナノ構造化することができ、これによって構造化表面４１４を生成することができる。多くの実施形態において、平坦な第１表面４１３は、構造化第２表面４１４に相対している。キャリア層４１１の剥離可能表面は、平坦な第１表面４１３に接触し得る。犠牲テンプレート層４１２は、バックフィル層４２２を用いて、実質的に平坦化することができる。

多くの実施形態において、第１表面４１３に近接する犠牲テンプレート層４１２の一部４１５は、第２表面４１４に近接する犠牲テンプレート層の一部４１６もよりも、熱安定性分子種の濃度が高い。これらの実施形態の多くにおいて、犠牲テンプレート層４１２は熱安定性分子種の勾配４２５を有し、勾配４２５は、犠牲テンプレート層４１２の厚さ方向に沿って構造化表面４１４から離れる距離（主表面に対して垂直）に応じて変化する、熱安定性分子種の濃度である。これらの実施形態の多くにおいて、犠牲テンプレート層４１２へと移動した熱安定性分子種の濃度は、構造化表面４１４からの距離とともに増加する。好ましくは、犠牲テンプレート層４１２内で移動した熱安定性分子種の濃度は、第１表面４１３付近又はその位置で最大である。

転写フィルム４３０は、受容基材４４０に積層され、加熱又はベークアウトプロセスに曝露させて、犠牲テンプレート層４１２を除去し、熱安定性バックフィル層４６２のブリッジ層４６５と構造化表面４６４とによって画定された、設計された空隙を形成することができる。いくつかの実施形態では、任意の犠牲接着剤層（図示なし）をバックフィル層４２２又は受容基材４４０に適用してから、積層を行う。

ブリッジ層４６５は、犠牲テンプレート層４１２内で熱安定性分子種４２５から形成され、ブリッジ層４６５は構造化表面４６４上に配置される。多くの実施形態において、ブリッジ層４６５は、犠牲テンプレート層４１２内で熱安定性分子種４２５の勾配から形成される。

図５に説明し示すように、犠牲テンプレート層５１２は、きれいにベークアウトされて、構造化表面５６４上に配置されたブリッジ層５６５を残し、設計された空隙を画定することができる。図５に示す要素５００〜５６５はそれぞれ、先に説明された図４に示す同様の番号の要素４００〜４６５に対応している。例えば、図５の受容基材５４０は、図４の受容基材４４０などに対応している。これらの図は、ブリッジ層５６５により画定された設計された空隙及び熱安定性バックフィル層５６２の構造化表面５６４を残しながら、犠牲テンプレート層５１２がベークアウト可能であることを示す。ブリッジ層５６５は、犠牲テンプレート層５１２内で熱安定性分子種５２５から形成され、ブリッジ層５６５は構造化表面５６４上に配置される。

ブリッジ構造は、犠牲テンプレート層によって画定される無機ナノ構造を独立に形成し、有機ポリマーが分解する際にナノ構造の上に徐々に形成される。このブリッジと設計されたナノ構造との間の隙間が、「設計された空隙」を形成し、この形状は、設計されたナノ構造とブリッジとの境界によって画定される。ベークアウトプロセス中に、残るブリッジの量に比べて、多量の犠牲テンプレート層が分解する。いくつかの実施形態において、犠牲テンプレート層の厚さは、結果として得られるブリッジ構造の厚さの少なくとも２倍、又は少なくとも５倍、又は少なくとも１０倍である。

図６は、本開示の一態様による、上記の高温ベークアウトプロセスを用いた、微小光学グレイジング６６０形成の例示的方法６００の概略プロセスフロー図である。転写フィルム６１５は、拡散層６５０及びテンプレート層６１０を有する任意のキャリアフィルム６４０を含んで調製され、これらの層のそれぞれは、本明細書の他の部分で説明されるように、熱安定性マトリックス中にナノ粒子を含み得る。テンプレート層６１０は、構造６１４を含むようにパターン化され、この上にバックフィル層６２０がコーティングされる。次に転写フィルム６１５は受容基材６８０（例えばガラス基材）上に転写され、積層構造が上述のように焼かれて、微小光学グレイジング６６０を得る。特定の一実施形態において、微小光学グレイジング６６０は、受容基材６８０と屈折率が一致したバックフィル層６２０を含み得、テンプレート層６１０は高屈折率の微小光学層であり得、拡散層６５０はテンプレート層６１０と一体化され得る。

上述のベークアウトプロセスは、図２Ａ〜２Ｋに示すものと同様の構造をもたらし得る。いくつかの実施形態において、例えば、図２Ｄに示す微小光学グレイジング２０３は拡散体２５０を含み得、これは光散乱拡散体でありガラス２８０と同様の屈折率（すなわち約１．５）を有し、構造化転写層２２０も同じ屈折率を有し得る。場合によっては、図２Ｇに示す微小光学グレイジング２０６は、構造化層２２０を含み得、これはガラス２８０と同様の屈折率（すなわち約１．５）を有し、拡散層２１０はこれより低い、例えば約１．４未満の屈折率を有する。場合によっては、図２Ｇに示す微小光学グレイジング２０６は、構造化層２２０を含み得、これはガラス２８０と同様の屈折率（すなわち約１．５）を有し、拡散層２１０はこれより高い、例えば約１．８以上の屈折率を有する。

図２Ｊにおいて、微小光学グレイジング２０９は、主表面２８２を有するガラス板などの受容基材２８０と、主表面２８２の少なくとも一部に接着された微小光学層２９９と、を含む。微小光学層２９９は、主表面２８２に直接隣接する平坦表面２２２と、相対する構造化表面２２４と、を有する、硬化バックフィル層２２０を含む。特定の一実施形態において、硬化バックフィル層２２０は、受容基材２８０と同様の屈折率（すなわち１．５）を有する構造である。構造化表面２２４は、硬化バックフィル層２２０よりも高い屈折率（例えば約１．８）を有する層２１０に隣接する。層２１０と同様の屈折率を有する拡散層２５０は、層２１０に隣接して配置される。

図２Ｋにおいて、微小光学グレイジング２１１は、主表面２８２を有するガラス板などの受容基材２８０と、主表面２８２の少なくとも一部に接着された微小光学層２９９’と、を含む。微小光学層２９９’は、主表面２８２に直接隣接する平坦表面２２２と、相対する構造化表面２２４と、を有する、硬化バックフィル層２２０を含む。特定の一実施形態において、硬化バックフィル層２２０は、受容基材２８０と同様の屈折率（すなわち１．５）を有する構造である。構造化表面２２４は、図４〜５を参照して上述されたように、設計された空隙層２６４に隣接する。硬化バックフィル層２２０と同様の屈折率を有する拡散層２５０は、設計された空隙層２６４に隣接して配置される。

実施例１：９０／５０ ＢＥＦ ＩＩ構造化表面の調製と転写
ビニルシルセスキオキサンの調製
ビニルトリエトキシシラン（１００ｇ）（Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．、Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ、ＰＡ、ＵＳＡ）、脱イオン水（５０ｇ）、及びシュウ酸（０．５ｇ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、Ｍｏ）を室温にて、凝縮器を備えた５００ｍＬ丸底フラスコ内で混合した。この混合物を室温で６〜８時間撹拌した後、溶媒（水／エタノール混合物）を蒸発させた。結果として得られた粘稠な液体をメチルエチルケトン（１００ｍＬ）に溶かし、脱イオン水（１００ｍＬ）で３回洗浄した。洗浄後、メチルエチルケトン及び残留水を減圧下で蒸発させて、ビニルシルセスキオキサンを粘稠な液体として得た。ビニルシルセスキオキサンをメチルエチルケトンに再び溶かして重量比３０％の溶液とし、重量比１％のＩｒｇａｃｕｒｅ １８４（Ｃｉｂａ／ＢＡＳＦからの光開始剤）を加えることで、ビニルシルセスキオキサン放射線硬化系を調製した。

転写層のコーティング
ある長さのＶｉｋｕｉｔｉ（商標）ＢＥＦ ＩＩ ９０／５０（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ）に、Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ ＦＣ−４０（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）剥離剤をピペットでコーティングし、Ｋｉｍｗｉｐｅで拭いて乾燥させた。このフィルムを、１００℃の溶媒対応炉（Ｄｅｓｐａｔｃｈ ＬＦＤシリーズ、Ｄｅｓｐａｔｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ、ＭＮ）に１０分間入れて乾燥させて、剥離コーティングされた構造化テンプレートを作製した。黄色光の下で隙間を０．００６インチ（１５２．４マイクロメートル）に設定したノッチバーコーターを使用して、ＢＥＦ ＩＩフィルムを上述のビニルシルセスキオキサン放射線硬化系でコーティングした。この試料を５０℃のホットプレート上で乾燥させて、メチルエチルケトンを除去した。熱フィルムラミネーター（ＧＢＣ Ｃａｔｅｎａ ３５， ＧＢＣ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ， Ｌｉｎｃｏｌｎｓｈｉｒｅ， ＩＬ）を用いて、フィルムを１８０°Ｆ（８２℃）で２インチ×３インチ（５ｃｍ×７．６ｃｍ）のスライドガラス上に積層した。積層試料をラミネーターから取り出し、常温まで冷ました。積層試料をブラックライト下で３分間硬化させ、剥離コーティング構造化テンプレートを除去して、ガラス上に微小光学構造化ＳＳＱ層を得た。

実施例２：拡散体を組み込んだ９０／５０ ＢＥＦ ＩＩ構造化表面の調製と転写
ある長さのＶｉｋｕｉｔｉ（商標）ＢＥＦ ＩＩ ９０／５０（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ）に、Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ ＦＣ−４０（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）剥離剤をピペットでコーティングし、Ｋｉｍｗｉｐｅで拭いて乾燥させた。このフィルムを、１００℃の溶媒対応炉（Ｄｅｓｐａｔｃｈ ＬＦＤシリーズ、Ｄｅｓｐａｔｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ、ＭＮ）に１０分間入れて乾燥させて、剥離コーティングされた構造化テンプレートを作製した。黄色光の下で隙間を０．００６インチ（１５２．４マイクロメートル）に設定したノッチバーコーターを使用して、ＢＥＦ ＩＩフィルムを、実施例１に記載した３０％ビニルシルセスキオキサンでコーティングした。この試料を５０℃のホットプレート上で乾燥させて、メチルエチルケトンを除去した。

コーティングされたビニルシルセスキオキサン層を、ＢＥＦ ＩＩフィルムツールに接触させた状態で、窒素雰囲気下にて、６００Ｗ／ｉｎ（２３６Ｗ／ｃｍ）で動作するＦｕｓｉｏｎ「Ｄ」ランプからの放射で硬化させて、構造化テンプレート上に硬化ビニルシルセスキオキサン層を作り出した。

ビニルシルセスキオキサン拡散体溶液は、ＡＥＲＯＸＩＤＥ（登録商標）ＴｉＯ２ ＮＫＴ９０粒子（Ｅｖｏｎｉｃ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ、ＮＪから入手可能）の重量比１０％溶液を実施例１で説明されるビニルシルセスキオキサン放射線硬化系に混合することにより配合した。黄色光の下で隙間を０．００６インチ（１５２．４マイクロメートル）に設定したノッチバーコーターを使用して、構造化テンプレート上の硬化ビニルシルセスキオキサン層をビニルシルセスキオキサン拡散体溶液でコーティングした。この試料を５０℃のホットプレート上で乾燥させて、メチルエチルケトンを除去した。熱フィルムラミネーター（ＧＢＣ Ｃａｔｅｎａ ３５，ＧＢＣ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，Ｌｉｎｃｏｌｎｓｈｉｒｅ，ＩＬ）を用いて、フィルムを１８０°Ｆ（８２℃）で２インチ×３インチ（５ｃｍ×７．６ｃｍ）のスライドガラス上に積層した。積層試料をラミネーターから取り出し、常温まで冷ました。積層試料をブラックライト下で３分間硬化させ、剥離コーティング構造化テンプレートを除去して、ガラス上に多層微小光学構造化ＳＳＱ層を得た。

実施例３：ドット構造化表面９０／５０ ＢＥＦ ＩＩの調製と転写
ある長さのＶｉｋｕｉｔｉ（商標）ＢＥＦ ＩＩ ９０／５０（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ）に、Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ ＦＣ−４０（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）剥離剤をピペットでコーティングし、Ｋｉｍｗｉｐｅで拭いて乾燥させた。このフィルムを、１００℃の溶媒対応炉（Ｄｅｓｐａｔｃｈ ＬＦＤシリーズ、Ｄｅｓｐａｔｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ、ＭＮ）に１０分間入れて乾燥させて、剥離コーティングされた構造化テンプレートを作製した。剥離コーティングされた構造化テンプレートを、標準のスクリーン印刷技法を用い、実施例１に記述したビニルシルセスキオキサン放射線硬化系でパターンコーティングした。このスクリーンは１５６メッシュスクリーンであり、一連の開口部でドットパターンにパターン化されていた（各ドットは直径約１．２５ｍｍ、隣接するドットとの間隔は約３〜４ｍｍ）。この試料を５０℃のホットプレート上で１０分間乾燥させた。次に、ハンドローラーを用いて、この試料を２インチ×３インチ（５ｃｍ×７．６ｃｍ）のスライドガラス上に積層した。積層試料をブラックライト下で３分間硬化させ、剥離コーティング構造化テンプレートを除去して、ガラス上にパターン化微小光学構造化ＳＳＱ層を得た。

実施例４：拡散体を組み込んだドット構造化表面９０／５０ ＢＥＦ ＩＩの調製と転写
ある長さのＶｉｋｕｉｔｉ（商標）ＢＥＦ ＩＩ ９０／５０（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ）に、Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ ＦＣ−４０（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）剥離剤をピペットでコーティングし、Ｋｉｍｗｉｐｅで拭いて乾燥させた。このフィルムを、１００℃の溶媒対応炉（Ｄｅｓｐａｔｃｈ ＬＦＤシリーズ、Ｄｅｓｐａｔｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ、ＭＮ）に１０分間入れて乾燥させて、剥離コーティングされた構造化テンプレートを作製した。

剥離コーティングされた構造化テンプレートを、標準のスクリーン印刷技法を用い、実施例１に記述したビニルシルセスキオキサン放射線硬化系でパターンコーティングした。このスクリーンは１５６メッシュスクリーンであり、一連の開口部でドットパターンにパターン化されていた（各ドットは直径約１．２５ｍｍ、隣接するドットとの間隔は約３〜４ｍｍ）。この試料を５０℃のホットプレート上で１０分間乾燥させた。パターンコーティングされたビニルシルセスキオキサン層を、ＢＥＦ ＩＩツールに接触させた状態で、窒素雰囲気下にて、６００Ｗ／ｉｎ（２３６Ｗ／ｃｍ）で動作するＦｕｓｉｏｎ「Ｄ」ランプからの放射で硬化させて、構造化テンプレート上にパターン化硬化ビニルシルセスキオキサン層を作り出した。

ビニルシルセスキオキサン拡散体溶液は、ＡＥＲＯＸＩＤＥ（登録商標）ＴｉＯ２ ＮＫＴ９０粒子（Ｅｖｏｎｉｃ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ、ＮＪから入手可能）の重量比１０％溶液を実施例１で説明されるビニルシルセスキオキサン放射線硬化系に混合することにより配合した。構造化テンプレート上のパターン化硬化ビニルシルセスキオキサン層を、標準のスクリーン印刷技法を用いて、ビニルシルセスキオキサン拡散体溶液でパターンコーティングした。このスクリーンは同じ１５６メッシュスクリーンであり、前出のパターン層と位置を合わせた一連の開口部でドットパターンにパターン化されていた。この試料を５０℃のホットプレート上で乾燥させて、メチルエチルケトンを除去した。熱フィルムラミネーター（ＧＢＣ Ｃａｔｅｎａ ３５，ＧＢＣ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，Ｌｉｎｃｏｌｎｓｈｉｒｅ，ＩＬ）を用いて、フィルムを１８０°Ｆ（８２℃）で２インチ×３インチ（５ｃｍ×７．６ｃｍ）のスライドガラス上に積層した。積層試料をラミネーターから取り出し、常温まで冷ました。積層試料をブラックライト下で３分間硬化させ、剥離コーティング構造化テンプレートを除去して、ガラス上に多層構造化微小光学ＳＳＱ層を得た。

以下は、本開示の実施形態のリストである。

項目１は、構造化表面を有するテンプレート層と、該テンプレート層の少なくとも一部の表面に配置されたバックフィル層であって、該バックフィル層が、該構造化表面に相対する平坦表面を有する高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む、バックフィル層と、該平坦表面に隣接して配置される拡散層と、を含む転写テープであり、該拡散層はガラス表面に接着することができ、該テンプレート層は該バックフィル層から除去され得る、転写テープである。

項目２は、高度に分枝化した有機ケイ素材料が、高度に分枝化した有機ケイ素オリゴマー、高度に分枝化した有機ケイ素ポリマー、又はこれらの組み合わせを含む、項目１の転写テープである。

項目３は、テンプレート層の前記構造化表面に相対する平坦表面上に配置されたキャリアフィルムを更に含む、項目１又は項目２の転写テープである。

項目４は、構造化表面上に配置されかつぴったり沿う転写層を更に含む、項目１〜項目３の転写テープである。

項目５は、転写層が転写剥離コーティングを含む、項目１〜項目４の転写テープである。

項目６は、転写層が少なくとも１つの無機層を含む、項目１〜項目５の転写テープである。

項目７は、少なくとも１つの無機層が、無機薄膜積重体を含む、項目６の転写テープである。

項目８は、無機薄膜積重体が、低放射率コーティングを含む、項目７の転写テープである。

項目９は、拡散層の屈折率が、前記バックフィル層の屈折率とは異なる、項目１〜項目８の転写テープである。

項目１０は、拡散層と平坦表面との間に配置された分離層を更に含み、該分離層の屈折率が、バックフィル層の屈折率とは異なる、項目１〜項目９の転写テープである。

項目１１は、バックフィル層がシルセスキオキサンを含む、項目１〜項目１０の転写テープである。

項目１２は、シルセスキオキサンがビニルシルセスキオキサンを含む、項目１１の転写テープである。

項目１３は、バックフィル層が化学線により硬化され得る、項目１〜項目１２の転写テープである。

項目１４は、バックフィル層が熱により硬化され得る、項目１〜項目１３の転写テープである。

項目１５は、バックフィル層が複合材料を含む、項目１〜項目１４の転写テープである。

項目１６は、複合材料がナノ粒子充填シルセスキオキサンを含む、項目１５の転写テープである。

項目１７は、拡散層が前記バックフィル層の粒子充填部分を含む、項目１〜項目１６の転写テープである。

項目１８は、構造化表面が、高さ約１０マイクロメートルより大きい表面構造を含む、項目１〜項目１７の転写テープである。

項目１９は、バックフィル層がテンプレート層上にパターンで配置される、項目１〜項目１８の転写テープである。

項目２０は、パターンが、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含む、項目１９の転写テープである。

項目２１は、パターンが面密度の勾配を含む、項目１９の転写テープである。

項目２２は、テンプレート層が、バックフィル層よりも低い温度で分解可能である、項目１〜項目２１の転写テープである。

項目２３は、構造化表面が微小光学屈折性表面を含む、項目１〜項目２２の転写テープである。

項目２４は、構造化表面を有するテンプレート層と、該テンプレート層の少なくとも一部に配置されたバックフィル層であって、該バックフィル層が、該転写層コーティングに相対する平坦表面を有する高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む、バックフィル層と、を含む転写テープであって、該バックフィル層は、該テンプレート層上にパターンで配置される、転写テープである。

項目２５は、バックフィル層がガラス表面に接着することができ、テンプレート層が硬化性無機転写層から除去され得る、項目２４の転写テープである。

項目２６は、高度に分枝化した有機ケイ素材料が、高度に分枝化した有機ケイ素オリゴマー、高度に分枝化した有機ケイ素ポリマー、又はこれらの組み合わせを含む、項目２４又は項目２５の転写テープである。

項目２７は、テンプレート層の前記構造化表面に相対する平坦表面上に配置されたキャリアフィルムを更に含む、項目２４〜項目２６の転写テープである。

項目２８は、構造化表面上に配置されかつぴったり沿う転写層を更に含む、項目２４〜項目２７の転写テープである。

項目２９は、転写層が転写剥離コーティングを含む、項目２４〜項目２８の転写テープである。

項目３０は、転写層が少なくとも１つの無機層を含む、項目２４〜項目２９の転写テープである。

項目３１は、少なくとも１つの無機層が、無機薄膜積重体を含む、項目３０の転写テープである。

項目３２は、無機薄膜積重体が、低放射率コーティングを含む、項目３１の転写テープである。

項目３３は、平坦表面に隣接して配置された拡散層を更に含む、項目２４〜項目３２の転写テープである。

項目３４は、拡散層の屈折率が、前記バックフィル層の屈折率とは異なる、項目３３の転写テープである。

項目３５は、拡散層と平坦表面との間に配置された分離層を更に含み、該分離層の屈折率が、バックフィル層の屈折率とは異なる、項目３３の転写テープである。

項目３６は、バックフィル層がシルセスキオキサンを含む、項目２４〜項目３５の転写テープである。

項目３７は、シルセスキオキサンがビニルシルセスキオキサンを含む、項目３６の転写テープである。

項目３８は、バックフィル層が化学線により硬化され得る、項目２４〜項目３７の転写テープである。

項目３９は、バックフィル層が熱により硬化され得る、項目２４〜項目３８の転写テープである。

項目４０は、バックフィル層が複合材料を含む、項目２４〜項目３９の転写テープである。

項目４１は、複合材料がナノ粒子充填シルセスキオキサンを含む、項目４０の転写テープである。

項目４２は、拡散層が前記バックフィル層の粒子充填部分を含む、項目３３〜項目４１の転写テープである。

項目４３は、構造化表面が、高さ約１０マイクロメートルより大きい表面構造を含む、項目２４〜項目４２の転写テープである。

項目４４は、パターンが、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含む、項目２４〜項目４３の転写テープである。

項目４５は、パターンが面密度の勾配を含む、項目２４〜項目４４の転写テープである。

項目４６は、テンプレート層が、バックフィル層よりも低い温度で分解可能である、項目２４〜項目４５の転写テープである。

項目４７は、構造化表面が微小光学屈折性表面を含む、項目２４〜項目４６の転写テープである。

項目４８は、主表面を有する板ガラスと、該主表面の少なくとも一部に接着された微小光学層と、を含む微小光学グレイジングであって、該微小光学層が、該主表面に直接隣接する平坦表面と、相対する構造化表面と、を有する高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む硬化バックフィル層を含み、該構造化表面が、硬化バックフィル層よりも低い屈折率を有する低屈折率材料に隣接している、微小光学グレイジングである。

項目４９は、低屈折率材料が、気体、拡散層、又は分離層を含む、項目４８の微小光学グレイジングである。

項目５０は、硬化バックフィル層がシルセスキオキサンを含む、項目４８又は項目４９の微小光学グレイジングである。

項目５１は、硬化バックフィル層が複合材料を含む、項目４８〜項目５０の微小光学グレイジングである。

項目５２は、複合材料がナノ粒子充填シルセスキオキサンを含む、項目５１の微小光学グレイジングである。

項目５３は、構造化表面が微小光学屈折性表面を含む、項目４８〜項目５２の微小光学グレイジングである。

項目５４は、微小光学層の接着が、主表面に接触している転写層を硬化させることを含む、項目４８〜項目５３の微小光学グレイジングである。

項目５５は、微小光学層が硬化シルセスキオキサンを含む、項目４８〜項目５４の微小光学グレイジングである。

項目５６は、構造化表面が、高さ約１０マイクロメートルより大きい表面構造を含む、項目４８〜項目５５の微小光学グレイジングである。

項目５７は、微小光学層が主表面の一部分にわたって連続的である、項目４８〜項目５６の微小光学グレイジングである。

項目５８は、一部分が板ガラスの上端に隣接する、項目５７の微小光学グレイジングである。

項目５９は、微小光学層が、構造化表面領域に隣接する平坦領域を含むパターンを含む、項目４８〜項目５８の微小光学グレイジングである。

項目６０は、パターンが、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含む、項目５９の微小光学グレイジングである。

項目６１は、パターンが構造化表面領域の面密度の勾配を含む、項目５８又は項目６０の微小光学グレイジングである。

項目６２は、上端での構造化表面領域の面積割合が９０％超であり、相対する下端での該構造化表面領域の面積割合が１０％未満である、項目５８〜項目６１の微小光学グレイジングである。

項目６３は、硬化バックフィル層が、平坦表面に隣接する拡散体を更に含む、項目４８〜項目６２の微小光学グレイジングである。

項目６４は、拡散体が硬化バックフィル層の粒子充填部分を含む、項目６３の微小光学グレイジングである。

項目６５は、拡散体が無機粒子を含む、項目６３又は項目６４の微小光学グレイジングである。

項目６６は、拡散体と構造化表面との間に配置された分離層を更に含み、該分離層の屈折率が、該拡散体の屈折率とは異なる、項目６３〜項目６５の微小光学グレイジングである。

項目６７は、第１板ガラスに面する第２板ガラスから隙間により分離される第１板ガラスであって、第１及び第２板ガラスがそれぞれ、隙間に隣接する内部表面を有する、第１板ガラスと、該第１板ガラス及び第２板ガラスのうち少なくとも一方の該内部表面の少なくとも一部に接着された微小光学層と、を含む、断熱グレイジングユニットであって、該微小光学層は、該内部表面に直接隣接する平坦表面と、相対する構造化表面と、を含む高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む硬化バックフィル層を含み、該構造化表面は、該硬化バックフィル層よりも低い屈折率を有する低屈折率材料に隣接している、断熱グレイジングユニットである。

項目６８は、構造化表面上に配置されかつぴったり沿う転写層を更に含む、項目６７の断熱グレイジングユニットである。

項目６９は、転写層が少なくとも１つの無機層を含む、項目６７又は項目６８の断熱グレイジングユニットである。

項目７０は、少なくとも１つの無機層が、無機薄膜積重体を含む、項目６９の断熱グレイジングユニットである。

項目７１は、無機薄膜積重体が、低放射率コーティングを含む、項目７０の断熱グレイジングユニットである。

項目７２は、低屈折率材料が、気体、拡散層、又は分離層を含む、項目６７〜項目７１の断熱グレイジングユニットである。

項目７３は、硬化バックフィル層がシルセスキオキサンを含む、項目６７〜項目７２の断熱グレイジングユニットである。

項目７４は、硬化バックフィル層が複合材料を含む、項目６７〜項目７３の断熱グレイジングユニットである。

項目７５は、複合材料がナノ粒子充填シルセスキオキサンを含む、項目７４の断熱グレイジングユニットである。

項目７６は、構造化表面が微小光学屈折性表面を含む、項目６７〜項目７５の断熱グレイジングユニットである。

項目７７は、微小光学層の接着が、内部表面に接触している転写層を硬化させることを含む、項目６７〜項目７６の断熱グレイジングユニットである。

項目７８は、微小光学層が硬化シルセスキオキサンを含む、項目６７〜項目７７の断熱グレイジングユニットである。

項目７９は、構造化表面が、高さ約１０マイクロメートルより大きい表面構造を含む、項目６７〜項目７８の断熱グレイジングユニットである。

項目８０は、微小光学層が、第１板ガラス及び第２板ガラスのうち少なくとも一方の内部表面の一部分にわたって連続的である、項目６７〜項目７９の断熱グレイジングユニットである。

項目８１は、一部分が、断熱グレイジングユニットの上端に隣接する、項目８０の断熱グレイジングユニットである。

項目８２は、微小光学層が、構造化表面領域に隣接する平坦領域を含むパターンを含む、項目６７〜項目８１の断熱グレイジングユニットである。

項目８３は、パターンが、複数の島、線、又は島と線との組み合わせを含む、項目８２の断熱グレイジングユニットである。

項目８４は、パターンが構造化表面領域の面密度の勾配を含む、項目８２又は項目８３の断熱グレイジングユニットである。

項目８５は、上端での構造化表面領域の面積割合が９０％超であり、相対する下端での該構造化表面領域の面積割合が１０％未満である、項目８１〜項目８４の断熱グレイジングユニットである。

項目８６は、硬化バックフィル層が、平坦表面に隣接する拡散体を更に含む、項目６７〜項目８５の断熱グレイジングユニットである。

項目８７は、拡散体が硬化バックフィル層の粒子充填部分を含む、項目８６の断熱グレイジングユニットである。

項目８８は、拡散体が無機粒子を含む、項目８６又は項目８７の断熱グレイジングユニットである。

項目８９は、拡散体と構造化表面との間に配置された分離層を更に含み、該分離層の屈折率が、該拡散体の屈折率とは異なる、項目８６〜項目８８の断熱グレイジングユニットである。

項目９０は、外側表面を有し、かつ内側表面を有する第２板ガラスから隙間により分離される第１板ガラスであって、第１及び第２板ガラスがそれぞれ、隙間に隣接する内部表面を有する、第１板ガラスと、該第２板ガラスの内部表面の少なくとも一部に接着された微小光学層であって、該微小光学層が、該内部表面に直接隣接する平坦表面と、相対する構造化表面と、を有する、高度に分枝化した有機ケイ素材料を含む硬化バックフィル層を含む、微小光学層と、
を含む、断熱グレイジングユニットを含む、日光方向転換窓であって、構造化表面が、隙間を充填する気体に隣接し、これによって、外側表面を通過する日光が、構造化表面によって屈折されてから内側表面を通過する、日光方向転換窓である。

項目９１は、構造化表面と内部表面との間に配置された拡散体を更に含む、項目９０の日光方向転換窓である。

項目９２は、転写層をパターン化するための一体型フォトマスクを更に含む、項目１〜項目４７の転写テープである。

特に断らない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される、特徴の大きさ、量、及び物理的特性を表す全ての数字は、「約」なる語によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、そうでない旨が示されない限り、上記の明細書及び添付の特許請求の範囲において示される数値パラメータは、本明細書に開示される教示を利用して当業者が得ようとする所望される特性に応じて変わり得る近似値である。

本明細書に引用される全ての参考文献及び刊行物は、それらが本開示と直接矛盾し得る場合を除き、それらの全容を参照によって本開示に明確に援用するものである。以上、本明細書において具体的な実施形態を図示及び説明したが、様々な代替的かつ／又は等価的な実現形態が、本開示の範囲を逸脱することなく、図示及び説明された具体的な実施形態を置き換えることができる点は、当業者であれば認識されるところであろう。本出願は、本明細書において検討される具体的な実施形態のいかなる適合例又は変形例をも網羅しようとするものである。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその等価物によってのみ限定されるものとする。

Claims (27)

1. 構造化表面を有するテンプレート層と、
   前記テンプレート層の少なくとも一部に配置されるバックフィル層であって、前記構造化表面に相対する平坦表面を有する有機ケイ素材料を含む、バックフィル層と、
   前記平坦表面に隣接して配置される拡散層と、
   を含む、転写テープであって、
   前記拡散層はガラス表面に接着することができ、前記テンプレート層は前記バックフィル層から除去することができる、転写テープ。
2. 前記有機ケイ素材料が、高度に分枝化した有機ケイ素オリゴマー、高度に分枝化した有機ケイ素ポリマー、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の転写テープ。
3. 前記バックフィル層がシルセスキオキサンを含む、請求項１に記載の転写テープ。
4. 前記シルセスキオキサンがビニルシルセスキオキサンを含む、請求項３に記載の転写テープ。
5. 前記構造化表面が、高さ約１０マイクロメートルより大きい表面構造を含む、請求項１に記載の転写テープ。
6. 前記構造化表面が、受容基材の表面全体に延在しかつ所望により前記構造化表面の面密度の勾配を含む複数の島、ドット、線、中実領域、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の転写テープ。
7. 構造化表面を有するテンプレート層と、
   前記テンプレート層の少なくとも一部に配置されるバックフィル層であって、前記構造化表面に相対する平坦表面を有する有機ケイ素材料を含む、バックフィル層と、
   前記平坦表面に隣接して配置される拡散層と、
   を含む、転写テープであって、
   前記バックフィル層及び拡散層が本質的に同一の広がりを持ち、かつ前記テンプレート層上にパターンで配置される、転写テープ。
8. 前記有機ケイ素材料が、高度に分枝化した有機ケイ素オリゴマー、高度に分枝化した有機ケイ素ポリマー、又はこれらの組み合わせを含む、請求項７に記載の転写テープ。
9. 前記バックフィル層がシルセスキオキサンを含む、請求項７に記載の転写テープ。
10. 前記シルセスキオキサンがビニルシルセスキオキサンを含む、請求項９に記載の転写テープ。
11. 前記構造化表面が、高さ約１０マイクロメートルより大きい表面構造を含む、請求項７に記載の転写テープ。
12. 前記構造化表面が、受容基材の表面全体に延在しかつ所望により前記構造化表面の面密度の勾配を含む複数の島、ドット、線、中実領域、又はこれらの組み合わせを含む、請求項７に記載の転写テープ。
13. 主表面を有する板ガラスと、
    前記板ガラスの前記主表面に隣接して配置される拡散層と、
    前記板ガラスの前記主表面に直接隣接する平坦表面を有する有機ケイ素材料を含む硬化バックフィル層を含み、かつ前記拡散層の前記平坦表面と本質的に同一の広がりを持つ、微小光学層と、
    を含む、微小光学グレイジングであって、
    前記微小光学グレイジングがポリマーフィルム基材を含まない、微小光学グレイジング。
14. 前記構造化表面が、高さ約１０マイクロメートルより大きい表面構造を含む、請求項１３に記載の微小光学グレイジング。
15. 前記バックフィル層がシルセスキオキサンを含む、請求項１３に記載の微小光学グレイジング。
16. 前記シルセスキオキサンがビニルシルセスキオキサンを含む、請求項１３に記載の微小光学グレイジング。
17. 主表面を有する板ガラスと、
    前記板ガラスの前記主表面に隣接して配置される拡散層と、
    前記ガラスの前記主表面に直接隣接する平坦表面を有する有機ケイ素材料を含み、かつ前記拡散層の前記平坦表面と本質的に同一の広がりを持つ、微小光学層と、
    を含む、微小光学グレイジングであって、
    前記本質的に同一の広がりを持つ微小光学層と前記拡散層とが、前記板ガラスの前記主表面の少なくとも一部にパターンで配置され、前記微小光学グレイジングがポリマーフィルム基材を含まない、微小光学グレイジング。
18. 前記構造化表面が、高さ約１０マイクロメートルより大きい表面構造を含む、請求項１７に記載の微小光学グレイジング。
19. 前記バックフィル層がシルセスキオキサンを含む、請求項１７に記載の微小光学グレイジング。
20. 前記シルセスキオキサンがビニルシルセスキオキサンを含む、請求項１９に記載の微小光学グレイジング。
21. 前記構造化表面が、受容基材の表面全体に延在しかつ所望により前記構造化表面の面密度の勾配を含む複数の島、ドット、線、中実領域、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１７に記載の微小光学グレイジング。
22. 第１板ガラスに面する第２板ガラスから隙間により分離される第１板ガラスであって、前記第１及び第２板ガラスがそれぞれ、隙間に隣接する内部表面を有する、第１板ガラスと、
    前記第１又は第２板ガラスの前記主表面の一方に隣接して配置される拡散層と、
    前記第１又は第２板ガラスの前記主表面の一方に直接隣接する平坦表面を有する有機ケイ素材料を含む硬化バックフィル層を含み、かつ前記拡散層及び相対する構造化表面と本質的に同一の広がりを持つ、微小光学層と、
    を含む、断熱グレイジングユニットであって、
    前記本質的に同一の広がりを持つ微小光学層と該拡散層とが、前記板ガラスの前記内部表面の少なくとも一部分に配置され、かつ前記微小光学グレイジングがポリマーフィルム基材を含まない、断熱グレイジングユニット。
23. 前記構造化表面が、高さ約１０マイクロメートルより大きい表面構造を含む、請求項２２に記載の断熱グレイジングユニット。
24. 前記板ガラスの前記内部表面の前記一部分が、前記板ガラス表面の表面全体に延在しかつ所望により前記構造化表面の面密度の勾配を含む島、ドット、線、中実領域、又はこれらの組み合わせのパターンを更に含む、請求項２２に記載の断熱グレイジングユニット。
25. 外側表面を有し、かつ内側表面を有する第２板ガラスから隙間により分離される第１板ガラスであって、前記第１及び第２板ガラスがそれぞれ、前記隙間に隣接する内部表面を有する、第１板ガラスと、
    前記第２板ガラスの前記内部表面の少なくとも一部に近接する微小光学層であって、前記微小光学層が、前記内部表面に直接隣接する平坦表面と、相対する構造化表面と、を有する、有機ケイ素材料を含む硬化バックフィル層を含む、微小光学層と、
    を含む、断熱グレイジングユニットを含む、日光方向転換窓であって、
    前記構造化表面が、前記隙間を充填する気体に隣接し、これによって、前記外側表面を通過する日光が、前記構造化表面によって屈折されてから前記内側表面を通過する、日光方向転換窓。
26. 前記構造化表面と前記内部表面との間に配置された拡散体を更に含む、請求項２５に記載の日光方向転換窓。
27. 前記板ガラスの前記内部表面の前記一部分が、前記板ガラス表面の表面全体に延在しかつ所望により前記構造化表面の面密度の勾配を含む島、ドット、線、中実領域、又はこれらの組み合わせのパターンを更に含む、請求項２５に記載の日光方向転換窓。

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