JP2017529302A - 設計された周期構造内のナノ粒子及びナノワイヤの熱支援自己集合方法 - Google Patents

Abstract

転写フィルムを使用して、ナノ粒子及びナノワイヤを永久的ガラスレセプターに転写する方法。転写フィルムは、基板上に構造化バックフィル層を有し、犠牲基板の間にナノワイヤ配合物を有する犠牲材料内に、ナノ粒子を含む。ナノ粒子を転写するために、転写フィルムをガラスレセプターに積層し、基板を除去し、犠牲材料をベークアウトして、ナノ粒子を、ガラスレセプター上のバックフィル層の構造化表面内に配列した状態にする。ナノワイヤを転写するために、転写フィルムをガラスレセプターに積層し、犠牲基板をベークアウトして、ナノワイヤをガラスレセプター上に整列した状態にする。

Description

ガラス基板上のナノ粒子を場合により含むナノ構造及びミクロ構造は、ディスプレイデバイス、照明デバイス、建築用デバイス及び光起電力デバイスの多彩な用途に使用されている。ディスプレイデバイスにおいては、光抽出又は配光を向上するためにこの構造を使用できる。照明デバイスにおいては、光抽出、配光及び装飾効果を向上するためにこの構造を使用できる。光起電力デバイスにおいては、太陽光の集光及び反射防止のためにこの構造を使用できる。大きいガラス基板上にナノ構造及びミクロ構造を、とりわけナノ粒子を用いてパターン化する、又は別の方法で形成することは、困難な場合及びコスト効率が悪い場合があるが、これが本発明の動機である。

ＯＬＥＤの放出層で生じた光の大半は、全内部反射並びにＯＬＥＤ層及びガラス基板における導波路効果で閉じ込められる。光の閉じ込めにより、ＯＬＥＤディスプレイの効率は最大約８０％減少することがある。次に、効率の損失は、輝度の低下、電力消費の増加並びにディスプレイ耐用年限及びバッテリー寿命の短縮につながる。

光抽出の効率を改善するために、いくつかの手法が実証されている。これらは、典型的には、回折又は光学散乱機構に基づいており、二次元若しくは３Ｄフォトニック結晶（ＰＣ）構造、粗い境界面若しくはテクスチャ表面、及び分布ブラッグ反射器、ナノ細孔フィルム、又は共鳴ミクロ空洞構造の使用を含む。

米国特許第８，６９２，４４６号は、新規な光アウトカップリング構造について記載しており、これは、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）に組み込まれる場合、光抽出を向上させ、並びに角度及び光線の均一性を改善する。アウトカップリング構造は、ＯＬＥＤを製作するために基板として使用でき、一次元又は二次元周期構造で予めパターン化したポリマー基板に適用されるナノ粒子（直径０．１〜０．８μｍ）のコーティングからなる光抽出の特徴を含有する。この特許は、ナノ粒子／グレーティング構造が、ＯＬＥＤに使用される透明導電体、典型的にはインジウムスズ酸化物の屈折率に合致するようにする高屈折率のコーティング、例えばシリコンで平坦化できることも実証する。

これらの手法により、純粋な一次元グレーティング及び二次元グレーティング構造、並びにナノ粒子単体のコーティング全体に、以下の利点が得られる。例えば：１Ｄ又は２Ｄ周期構造の存在により、ナノ粒子コーティングの均一性を改善できる；ナノ粒子と１Ｄ又は２Ｄ周期構造の組み合わせにより、純粋に周期のみの抽出特徴と比較して、角度及び光線の均一性を改善できる。

しかし、１Ｄグレーティングに使用されるポリマーは、高温を使用してインジウムスズ酸化物透明導電体を焼きなます、ＯＬＥＤディスプレイスタックの作成プロセス中に、寸法安定性ではないことがある。この構造を製造する為に必要な、いくつかのコーティング工程もあり、この工程により、製品を製造するコストは上昇するであろう。

米国特許第２０１４／００２１４９２号では、簡単な積層及びベークアウト工程を使用してナノ構造固体表面の製作を可能にするナノ構造積層転写フィルムが記載されている。この発明は、ミクロ空洞を無機ポリシロキサンコーティングで埋めることができる、ミクロ複製ポリマーフィルムの使用について詳述している。ポリシロキサンをグリーン状態に硬化した後で、ミクロ複製ポリマーフィルムを上向きでガラススライドにスタックを転写することができる。次いで、構造全体をオーブンでベークして、ポリマーフィルムを除去し、無機ポリシロキサンを完全に縮合する。生じた無機コーティングにより、ミクロ構造をガラススライドに付与するが、これは、ポリマーフィルムに付与されているミクロ構造の反転した「子」の形態である。

筆者らは、一次元シリカグレーティング内に自己配列したシリカナノ粒子を作成して、光学的機能性無機コーティングを生成する、改善された方法を提案する。構造を作成するために、ロールツーロールコーティングした前駆体フィルムを、積層及びベーク工程により、基板に適用することができる。ベーク工程中、ほぼ単分散のナノ粒子は、シロキサンコーティングにより形成されるミクロ複製構造に定着する。

ナノ粒子を、本発明に沿った永久的レセプター基板に転写する方法は、犠牲樹脂中に単分散ナノ粒子を有する基板を含む、転写フィルムを用意する工程を含む。犠牲樹脂にこの基板の反対の側で構造を付与して、犠牲樹脂に構造化表面を生成する。構造の間隔は、単分散ナノ粒子の直径に合致する。バックフィル層を転写フィルムに適用し、バックフィル層は、構造化表面に実質的に適合する第１の表面、及び第１の表面の反対側の第２の表面を有する。バックフィル層の第２の表面がレセプターに適用されるように、バックフィル層を有する転写フィルムを永久的レセプターに積層し、基板を除去する。犠牲樹脂をベークアウトして、バックフィル層の第１の表面に、ナノ粒子のテンプレート層を生成する。

ナノワイヤを、本発明に沿った永久的レセプターに転写する方法は、第１の犠牲基板、第２の犠牲基板、並びに第１及び第２の犠牲基板の間におけるナノワイヤ配合物を含む転写フィルムを用意する工程を含む。転写フィルムを、熱処理下で一軸延伸し、次いで、永久的レセプターに積層する。第１及び第２の犠牲基板をベークアウトして、ナノワイヤ配合物から、永久的レセプター上に配列したナノワイヤを生成する。

添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部をなし、記載と共に本発明の利点及び原理を説明する。図中、
転写フィルム、及び一次元周期構造で配列したナノ粒子の単層を生成する熱分解法の略図である。 転写フィルム、及び一次元周期構造のフォトニック結晶集合体のための熱分解法の略図である。 転写フィルム、及び配列したナノワイヤを形成する方法の略図である。 転写フィルム、及び配列したテンプレート自己集合ナノワイヤを形成する方法の略図である。 実施例１の試料の画像である。 実施例１の試料の画像である。 実施例２の試料の画像である。 実施例２の試料の画像である。 実施例３の試料の画像である。 実施例３の試料の画像である。

ベークアウト法を使用して独特な自己集合ナノ構造を作成する、積層転写フィルム及び方法が記載される。この方法は、単分散ナノ粒子をロードした犠牲放射線硬化性樹脂を使用する。この樹脂は、従来の連続注型成形及び硬化又はエンボス加工技術によりミクロ複製させて、周期構造を形成できる。構造の間隔は、単分散ナノ粒子の直径に合致する。ナノ粒子の直径は、間隔の寸法の２００％、間隔の寸法の１５０％、間隔の寸法の１００％、間隔の寸法の７５％、間隔の寸法の５０％、間隔の寸法の２５％、間隔の寸法の１０％以内であってよい。次いで、構造体は、熱安定性の材料でバックフィルされ、レセプター基板に転写され、次いで焼成して犠牲テンプレート層がベークアウトされる。ベークアウト中、ナノ粒子は、ミクロ複製工程中に形成されて構造を形成する溝の中で自己集合し、この構造は、光抽出、構造の色によるシグナル伝達又は他の用途の向上に有用になり得る。

高アスペクト比の無機ナノ粒子、ナノ結晶及びナノチューブを、ガラス、シリコン又は他の熱安定性のレセプターに堆積させ、配向させるプロセスを示す、積層転写フィルム及び方法も記載される。この方法は、ナノ材料を含む層を犠牲熱可塑性フィルムにコーティングすること、フィルムを延伸して、フィルムを熱処理する間にナノ粒子を配向すること、延伸したフィルムを熱安定性のレセプターに積層すること、及び積層体をベークして、犠牲材料を除去し、配向したナノ材料をレセプター表面に堆積させることに関与する。配向したナノワイヤは、ナノ電子デバイス（例えば、薄膜トランジスタ）、光学デバイス（例えば、ワイヤーグリッド偏光子）、及び電気デバイス（例えば、異方性導電膜）又は他の用途に有用になり得る。

構造化積層転写フィルム及び方法は、米国特許出願公開第２０１４／００２１４９２号で開示されており、これは、参照により、完全に記載されているように本明細書に組み込まれる。「Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｉｌｍｓ ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ」と題し、２０１３年２月２７日に出願されている米国特許出願第１３／７７８２７６号は、参照により、完全に記載されているように本明細書に組み込まれ、ミクロ構造化犠牲テンプレート層内における高屈折率のナノ粒子（例えば、ナノジルコニア又はナノチタニア）の使用について記載している。高屈折率の粒子は、犠牲材料のベークアウト中に揮発せず、その代わりに、構造化シロキサンコーティングにおいて、ランダムな順で熱的に焼結する。

本開示において、
「バックフィル層」又は「構造化バックフィル層」は、不規則な表面又は構造化表面に充填して、追加の層状要素を構築する、又は無機ナノ材料をテンプレートするために基部として使用できる新たな表面を生成する、熱安定性の材料の層を指し、
「バックフィル材料」は、バックフィル層又は構造化バックフィル層に使用される熱安定性の材料を指し、
「ナノ構造」は、その最長寸法が約１ｎｍ〜約１０００μｍの範囲である特徴を指し、ミクロ構造を含み、
「構造化表面」は、表面全体で規則的パターン若しくはランダムであってよいナノ構造を含む表面を指し、
「単分散ナノ粒子」は、通常直径の１０〜１５％以内であるナノ粒子の大きさの範囲を指し、
「ベークアウト」は、層に存在する犠牲材料を熱分解、燃焼、昇華又は気化によって実質的に除去し、相当量の残留物質、例えば灰を残さないプロセスを指し、
「ベークアウト温度」は、熱分解又は燃焼、昇華又は気化によって、層の犠牲材料を実質的に除去するプロセス中に達する最高温度を指し、
「燃焼する」又は「燃焼」は、酸化雰囲気下で、有機材料を含む層を加熱し、その結果、有機材料が酸化剤と化学反応を起こすプロセスを指し、
「熱分解する」又は「熱分解」は、不活性雰囲気下で、犠牲層を加熱し、その結果、物品内の有機材料が分解するプロセスを指し、
「熱的に安定」は、犠牲材料の除去中に、実質的に無傷のままである材料であって、緻密化及び／又は化学変換して無機材料を形成できる材料を指し、
「ポリシロキサン」は、高度に分岐したオリゴマー又はポリマー有機シリコン化合物を指し、化合物は、炭素炭素結合及び／又は炭素水素結合を含んでよく、それでも無機化合物と見なされ、
「屈折率（index of refraction）」、「屈折率（refractive index）」、「屈折率（index）」又は「ＲＩ」は、特に指示がない限り、材料の平面内における、６３３ｎｍ、及び垂直入射又は近垂直入射（即ち８度）させた光に対する材料の屈折率を指し、
「高屈折率」及び「低屈折率」は、相対的な語であり、２つの層が、対象の両方の面内方向で比較された場合、より高い平均面内屈折率を有する層が高屈折率層であり、より低い平均面内屈折率を有する層が低屈折率層であり、また、
「犠牲テンプレート層」は、バックフィル層に構造体を付与する層であり、ベークアウトできる。

図１は、転写フィルム、及び、一次元周期構造に配列したナノ粒子の単層を製造するためのベークアウト方法１０の略図である。転写フィルムは、キャリア基板１２上の犠牲樹脂１４中に単分散ナノ粒子１６を含む。転写フィルムは、例えば、エンボス加工又は連続注型成形及び硬化プロセスにより犠牲樹脂１４に付与される構造化表面２０を有する（工程１８）。構造化表面２０は、バックフィル層材料２４でバックフィルされる（工程２２）。バックフィル層２４を有する転写フィルムを、熱安定性のレセプター基板２６に積層し、熱安定性のレセプター基板をバックフィル層に接触させ、キャリア基板１２を除去する（工程２３）。犠牲樹脂１４をベークアウトして、バックフィル層２４上の一次元周期構造２８内に配列し、構造化表面２０の反転に一致するナノ粒子１６のテンプレート化単層を生成する（工程２５）。この実施形態において、ナノ粒子１６の直径は、周期構造２８の幅程度である。方法１０は、任意で、熱安定性のレセプター基板２６上の構造化バックフィル層２４に適用した犠牲樹脂１４中の単分散ナノ粒子１６から開始し、次いで、工程２５で、犠牲樹脂１４をベークアウトすることにより、転写フィルムなしで実施できる。

図２は、転写フィルム、及び一次元周期構造におけるフォトニック結晶集合体のベークアウト方法３０の略図である。転写フィルムは、キャリア基板３２上の犠牲樹脂３４中に単分散ナノ粒子３６を含む。転写フィルムは、例えば、エンボス加工又は連続注型成形及び硬化プロセスにより犠牲樹脂３４に付与される構造化表面４０を有する（工程３８）。構造化表面は、熱安定性の材料４４でバックフィルされる（工程４２）。バックフィル層４４を有する転写フィルムを、熱安定性のレセプター基板５０に積層し、熱安定性のレセプター基板をバックフィル層に接触させ、キャリア基板３２を除去する（工程４６）。犠牲樹脂３４をベークアウトして（工程５２）、ナノ粒子３６のテンプレートを生成し（工程５４）、ナノ粒子３６の規則的な多層又はフォトニック結晶構造で生じたものの一次元周期構造５８から、ナノ粒子層のコロイドエピタキシャル成長を生じた（工程５６）。一次元周期構造５８は、構造化表面４０の反転に一致する。

図３は、転写フィルム及び配列したナノワイヤを形成する方法６０の略図である。この転写フィルムは、犠牲熱可塑性基板６２を含み、これは、ナノワイヤ配合物６６でコーティングされる（工程６４）。別の犠牲熱可塑性基板６８は、基板の間にナノワイヤ配合物６６を有する基板６２に積層する（工程７０）。ナノワイヤ配合物を、基板２枚の間に積層せずに、単一の基板にコーティングできる場合、基板６８は任意である。ナノワイヤ配合物６６を有する基板６２及び６８の複合集合体を、熱処理下で一軸延伸する（工程７２及び７４）。生じた複合体を、熱安定性のレセプター基板７６に積層する（工程７８）。犠牲熱可塑性基板６２及び６８をベークアウトして、配列したナノワイヤ６６を熱安定性のレセプター基板７６に生成する（工程８０）。

図４は、転写フィルム、及び配列したテンプレート化自己集合ナノワイヤを形成する方法９０の略図である。この転写フィルムは、犠牲熱可塑性基板９２を含み、これは、ナノワイヤ配合物９６でコーティングされる（工程９４）。別の犠牲熱可塑性基板９８は、基板９２に積層し、ナノワイヤ配合物９６は基板の間となる（工程１００）。ナノワイヤ配合物を、基板２枚の間に積層せずに、単一の基板にコーティングできる場合、基板９８は任意である。ナノワイヤ配合物９６を有する基板９２及び９８の複合集合体を、熱処理下で一軸延伸する（工程１０２及び１０４）。ナノワイヤ配合物９６を有する基板９２及び９８の延伸した複合集合体を、エンボス加工して、基板９２に構造化表面１０６を生成する（工程１０４）。エンボス化構造は、延伸方向に並行若しくは垂直であってよい、又は延伸方向に並行又は垂直な任意の角度で配置されていてよい。構造化表面１０６を、熱安定性の材料１１０でバックフィルした（工程１０８）。基板９２及び９８、ナノワイヤ配合物９６並びにバックフィル層１１０の複合集合体を、熱安定性のレセプター基板１１４に積層させ、バックフィル層１１０を熱安定性のレセプター基板１１４に接触させる（工程１１２及び１１６）。生じた集合体の基板９２及び９８をベークアウトすると（工程１１８及び１２０）、それぞれ並行及び垂直に配列したテンプレート化ナノワイヤ９６が、熱安定性のレセプター基板１１４上のバックフィル層１１０の構造化表面１２２に生成し、この構造化表面１２２は、構造化表面１０６の反転に一致する。

以下は、転写フィルム及び方法の模範的な材料について記載する。

支持基板
支持基板又はキャリア基板は、他の層を機械的に支持するフレキシブルフィルムとして具現化できる。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。様々な熱硬化性又は熱可塑性ポリマーで構成される様々なポリマーフィルム基板は、支持基板として使用するのに適している。キャリアは、単層又は多層のフィルムであってよい。

いくつかの実施形態では、支持基板は犠牲材料を含んでよい。典型的には犠牲層である犠牲材料は、犠牲層中に存在する有機材料を実質的にすべて蒸発させることができる熱的条件を施すことで熱分解できる。犠牲層を燃焼して、犠牲層に存在する有機材料をすべて燃焼し尽くしてもよい。典型的には、透明高純度ポリマー、例えばポリ（メタクリル酸メチル）、ポリ（アクリル酸エチル−ｃｏ−メタクリル酸メチル）を犠牲材料として使用できる。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の後で、ごく少量しか有機物残滓（灰）を残さない。

いくつかの実施形態では、開示されている転写フィルムの犠牲支持基板は、剥離可能材料で一表面をコーティングしてよい。支持基板に適用される任意の層に対して、その基板の接着を抑制することは、支持基板に剥離コーティングを適用することにより達成できる。剥離コーティングは、例えば、プラズマ蒸着又は真空蒸着を用いて、支持基板の表面に適用することができ、又はこれは基板への接着力が弱いポリマーであってよい。転写フィルムの残りの部分を作り、転写フィルムをレセプターに積層して、積層体を形成した後で、犠牲支持基板は、転写フィルムにおいて基板が支持している表面から引きはがすことで、積層体から除去できる。この実施形態では、犠牲支持材料は、熱分解させて、又は燃焼して除去する必要はなく、上記の任意の材料を、支持基板材料として含むことができる。犠牲テンプレート層は、例えば、エンボス加工、複製プロセス、押出成形、注型成形、又は表面構造化によって形成することができる。

構造化表面は、ナノ構造、ミクロ構造、又は階層的構造を含み得る。ナノ構造は、１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）を有する特徴を含む。ミクロ構造は、１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）を有する特徴を含む。階層的構造は、ナノ構造及びミクロ構造の組み合わせである。いくつかの実施形態において、犠牲テンプレート層は、パターン化、化学線パターン化、エンボス加工、押出成形、及び共押出成形に適合可能であり得る。ナノ構造及びミクロ構造は、一次元であっても二次元であってもよい。一次元のナノ構造及びミクロ構造の例は、連続的若しくは細長いプリズム若しくはリッジ、又は線形格子を含む。二次元構造の例は、レンズレット、ピラミッド、台形、丸形若しくは角形の柱、又はフォトニック結晶構造を含む。

犠牲材料
犠牲材料は、有機構成成分、例えばポリマー及び／又は結合剤を含むことができる。犠牲層のいずれかの有機構成成分は、熱分解、燃焼、又は他の方法で実質的に除去でき、構造化表面を含む隣接している層は実質的に無傷の状態である。隣接している層は、例えば、構造化表面を有するバックフィル層、又は、それらの間に構造化表面を有する２つの層を含む。犠牲層は、例えばエンボス加工、複製プロセス、押出成形、注型成形又は表面構造化により形成される構造化表面を有し得る。

いくつかの実施形態では、無機ナノ材料は犠牲層に分散していてよい。これらの犠牲層は、犠牲材料の構成成分（例えば犠牲ポリマー、例としてＰＭＭＡ）を含み、熱安定性の材料の構成要素（例えば無機ナノ材料、無機結合剤、又は熱安定性のポリマー）を更に含んでよい。積層物品のベークアウトは、犠牲フィルム又は層中の犠牲材料の分解を伴うが、熱安定性の材料の構成成分は実質的に無傷の状態となる。犠牲テンプレートの犠牲材料の構成成分、又は犠牲支持基板複合体は、配合の１〜９９．９重量パーセントの合計固形分、又は好ましくは配合の１〜４０重量パーセントの合計固形分で変動し得る。

犠牲層に使用できる材料は、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（シクロヘキセンカルボネート）、ポリ（シクロヘキセンプロピレン）、カルボネート、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）及び他の脂肪族ポリカーボネートを含む。これらの物質の例は表１に列挙されている。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的な分解によって除去することが容易である。熱による加熱は、典型的には、多くの製造プロセスの一部となっており、したがって、犠牲材料の除去は既存の加熱工程中に達成できる。この理由から、熱分解又は燃焼による熱的な分解は、より好ましい除去方法である。犠牲材料は、押出成形、ナイフコーティング、溶媒コーティング、注型成形及び硬化、又は他の典型的なコーティング方法によりキャリア又は支持基板上にコーティングできるべきである。

犠牲材料の分解温度は、バックフィル材料の硬化温度を上回るべきである。バックフィル材料が硬化した後、構造は不変的に形成され、犠牲テンプレート層は、上に列挙した方法のいずれか１つにより除去され得る。ベークアウト温度で灰が少ない、又は合計残留物が少ない熱的に分解する材料が、多くの残留物を出す材料よりも好ましい。基板上に残された残留物は、最終製品の光学特性、例えば透明性又は色に有害な影響を与え得る。最終製品のこれらの特性のいかなる変化も最小限にすることが望ましいので、ベークアウト温度で、１０００ｐｐｍ未満の残留物レベルが好ましい。ベークアウト温度で、５００ｐｐｍ未満の残留物レベルがより好ましく、ベークアウト温度で、５０ｐｐｍ未満の残留物レベルが最も好ましい。犠牲層の犠牲構成成分は、ベークアウト温度で、相当量の残留物質、例えば灰を残さずに、熱分解又は燃焼により除去できる。好ましい残留物レベルの例を上に示したが、特定の用途に応じて異なる残留物レベルを使用してよい。犠牲材料の分解は、レセプター基板の物理的特性を著しく変化させないベークアウト温度にすべきことも重要である。

犠牲層は、所望の特性が得られる限り、任意の材料を含むことができる。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。特に適しているモノマー又はオリゴマーは、約５００Ｄａ以下の分子量を有し、特により一層適している重合性分子は、約２００Ｄａ以下の分子量を有する。この重合性組成物は、典型的には、化学線、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他の重合技術を使用して硬化され、それは光化学的に、又は熱的に開始してよい。

有用な重合性組成物は、当技術分野において公知の硬化性官能基、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、シンナメート、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、及び任意の誘導体、並びに任意の化学的に適合するそれらの組み合わせを含む。

犠牲テンプレート層の調製に使用される重合性組成物は、放射線硬化性部分については、単官能性でも多官能性（例えば、ジ−、トリ−、及びテトラ−）でもよい。適した単官能性重合性前駆体の例は、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、及びそれらの任意の組み合わせを含む。

適した多官能性重合性前駆体の例は、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、ペンタエリスリトールトリ（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、上に列挙した材料の置換、エトキシ化、又はプロポキシ化したもの、又はそれらの任意の組み合わせを含む。重合反応は、一般的に、Ｓｈａｗら「Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｓ ｆｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」、ＩＢＭ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ（１９９７年）４１、８１〜９４頁で論評されているように、三次元の「架橋」高分子ネットワークの形成を引き起こし、ネガ型フォトレジストとして当技術分野で公知である。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、又は物理的架橋メカニズム、例えば鎖のもつれによって発生し得る。この反応は、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、又は熱酸発生剤によって、開始することもできる。使用される硬化剤の種類は、使用される重合性前駆体、及び重合性前駆体を硬化するために使用される放射線の波長によって決まる。適した市販のフリーラジカル生成光重合開始剤の例は、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、例えば、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、ＮＹから「ＩＲＧＡＣＵＲＥ」及び「ＤＡＲＯＣＵＲ」の商品名で販売されているものを含む。他の模範的な光重合開始剤は、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を含む。

硬化速度を向上するために、共開始剤及びアミン共力剤を含んでもよい。架橋マトリックス内の硬化剤の適した濃度は、重合性前駆体の全重量に対して、約１重量％〜約１０重量％に及び、特に適した濃度は約１重量％〜約５重量％に及ぶ。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、及びそれらの組み合わせも含んでよい。適した市販の紫外線光安定剤の例は、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐ．、Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ、ＮＪの商品名「ＵＶＩＮＯＬ４００」で、Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｗｅｓｔ Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ、ＮＪから「ＣＹＡＳＯＲＢ ＵＶ−１１６４」の商品名で、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、ＮＹから「ＴＩＮＵＶＩＮ ９００」、「ＴＩＮＵＶＩＮ １２３」及び「ＴＩＮＵＶＩＮ １１３０」の商品名で入手できるベンゾフェノン系紫外線吸収剤を含む。重合性前駆体の紫外線光安定剤の適した濃度の例は、重合性前駆体の全重量に対して、約０．１重量％〜約１０重量％の範囲であり、特に適した合計濃度は約１重量％〜約５重量％の範囲である。

適したフリーラジカル捕捉剤の例は、障害アミン光安定剤（ＨＡＬＳ）化合物、ヒドロキシルアミン、立体障害フェノール、及びそれらの組み合わせを含む。適した市販のＨＡＬＳ化合物の例は、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」を含む。重合性前駆体におけるフリーラジカル捕捉剤の適した濃度の例は、約０．０５重量％〜約０．２５重量％に及ぶ。

パターン化犠牲テンプレート層は、曝露面を有する層を得るために放射線硬化可能な組成物の層を放射線透過性キャリアの一表面に堆積させること、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構造を、このキャリア上の放射線硬化可能な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、このパターンをこの層に付与すること、放射線硬化可能な組成物の層が原型のパターン化表面と接触している間、この硬化可能な組成物を、キャリアを通して十分なレベルの放射線に曝露して、この組成物を硬化させることによって形成できる。この注型成形及び硬化プロセスは、キャリアのロールを使用して連続した手段で行うことができ、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、そこに配置され、パターン化犠牲テンプレートを有する、生じたキャリアロールは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。

無機ナノ材料
無機ナノ材料は、粒子状、ロッド状、シート状、プレート状、球状、チューブ状、ワイヤ状、立方体状、円錐状、四面体状又は他の形状を含むゼロ、一、二及び三次元無機材料を含む。不均等な長さ、幅及び高さの比率を有する一、二及び三次元無機ナノ材料は、寸法異方性ナノ材料である。犠牲層に含まれるナノ材料の量は、配合の０.１〜９９重量％の合計固形分、又は好ましくは配合の１〜６０重量％の合計固形分で変動し得る。

ナノワイヤは、例えば以下、Ａｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、ＮｉコーティングＣｕ、ＡｕコーティングＡｇ、酸化亜鉛及び酸化スズ（ＩＶ）ナノワイヤ、並びに単壁カーボンナノチューブ及び多壁カーボンナノチューブを含み得る。

本明細書に記載されている犠牲テンプレート組成物は、好ましくは、無機粒子を含む。これらのナノ粒子は、様々な大きさ及び形状であってよい。ナノ粒子は、約１０００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、１０ｎｍ未満〜約１ｎｍの平均粒径を有し得る。ナノ粒子は、約１ｎｍ〜約５０ｎｍ、約３ｎｍ〜約３５ｎｍ、又は約５ｎｍ〜約２５ｎｍの平均粒径を有し得る。好ましくは、ナノ粒径は、３９０ｎｍ〜７００ｎｍの光の波長と同程度である。

ナノ粒子は、表面処理剤で処理できる。ナノサイズの粒子を表面処理することで、ポリマー樹脂中で安定して分散させることができる。好ましくは、表面処理がナノ粒子を安定化させ、その結果、粒子が犠牲テンプレート樹脂中に良好に分散され、実質的に均質な組成物が生じる。更に、ナノ粒子は、安定化した粒子が硬化中に重合性樹脂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分を表面処理剤により修飾することができる。表面処理剤の例は、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、及びチタネートを含む。

バックフィル層材料
バックフィル層は、構造化表面を適用される層において、構造化表面を少なくとも部分的に充填できる材料である。あるいは、バックフィル層は、２つの異なる材料の二層であってよく、この二層は層状構造を有する。二層の２つの材料は、任意で、異なる屈折率を有し得る。二層の一方は、任意で、接着促進層を含み得る。

バックフィルに使用され得る材料は、ポリシロキサン樹脂、ポリシラザン、ポリイミド、ブリッジ又はラダー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、及び多くの他のものを含む。模範的なポリシロキサン樹脂は、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｈａｒｄｃｏａｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｃｈｕｌａ Ｖｉｓｔａ、ＣＡから入手できるＰＥＲＭＡＮＥＷ材料を含む。これらの材料の例は、表２に列挙されている。使用され得る他の材料分類は、例えば、ベンゾシクロブテン、可溶性ポリイミド、及びポリシラザン樹脂である。

多くの実施形態において、本発明で有用な、熱安定性のバックフィル材料は、（下記のような）一般式の高分岐有機シリコンオリゴマー及びポリマーの分類に属し、これは、更に反応して、Ｓｉ−ＯＨ基のホモ縮合により、残留加水分解性基（例えばアルコキシ）とのヘテロ縮合により、及び／又は有機官能基（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し得る。この分類の材料は、下記一般式のオルガノシランから主に誘導される。
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る。

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）、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。

組成の大半は、ＲＳｉＯ_３／２単位からなり、したがって材料の分類はシルセスキオキサン（又はＴ−樹脂）と呼ばれることも多いが、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）を含有していてもよい。下記式の有機修飾ジシラン：
Ｚ_３−ｎＲ_ｎＳｉ−Ｙ−ＳｉＲ_ｎＺ_３−ｎ
は、材料の特性を更に修飾する（いわゆるブリッジ型シルセスキオキサンを形成する）ために加水分解性組成物中で使用されることが多く、Ｒ及びＺ基は上で定義されている。この材料は、金属アルコキシド（Ｍ（ＯＲ）_ｍ）と更に配合し、反応させて、金属シルセスキオキサンを形成することもできる。

多くの実施例における、一般式の高分岐有機シリコン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、加水分解性基であり、例えばハロゲン（元素Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、又はＩを含有）、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。

本明細書で使用する、「置換」という語は、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）、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〜_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、及びそ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つの置換基によって置換されていることを指す。

生じた高分岐有機シリコンポリマーは、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、熱安定性のバックフィルは、極性溶媒中で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む。合成後、生じたポリマーは、好ましくは、名目上３０，０００Ｄａ未満の分子量を有する。熱安定性のバックフィル溶液は、好ましくは、名目上大きさが１０〜５０ナノメートルのシリカナノ粒子も５０重量パーセント未満含む。

本明細書に記載の熱安定性の組成物は、好ましくは無機ナノ粒子を含む。これらのナノ粒子は、様々な大きさ及び形状であってよい。ナノ粒子は、約１０００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、又は約５ｎｍ〜約３ｎｍ、〜約５０ｎｍの平均粒径を有し得る。ナノ粒子は、約３ｎｍ〜約５０ｎｍ、又は約３ｎｍ〜約３５ｎｍ、又は約５ｎｍ〜約２５ｎｍの平均粒径を有し得る。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く、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、例えばシリカ及びアルミナは、例としてＣａｂｏｔ Ｃｏ．Ｂｏｓｔｏｎ、ＭＡから入手可能なＣＡＢ−ＯＳＰＥＲＳＥ ＰＧ００２ヒュームドシリカ、ＣＡＢ−Ｏ−ＳＰＥＲＳＥ２０１７Ａヒュームドシリカ及びＣＡＢ−ＯＳＰＥＲＳＥ ＰＧ００３ヒュームドアルミナを使用してもよい。これらの測定は、透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）に基づいていてよい。ナノ粒子は、実質的に完全縮合可能である。完全縮合ナノ粒子、例えばコロイド状シリカは、典型的には、内部に水酸基を実質的に有さない。シリカを含有しない完全縮合ナノ粒子は、典型的には５５％超、好ましくは６０％超、より好ましくは７０％超の結晶化度（独立粒子として測定）である。例えば、結晶化度は、最大約８６％以上の範囲であり得る。結晶化度は、Ｘ線回折技術によって判定できる。凝縮された結晶性（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、典型的には、より低い屈折率を有する。様々な形状、例えば球状、ロッド状、シート状、チューブ状、ワイヤー状、立方体状、円錐状、四面体状の無機又は有機ナノ粒子が使用できる。

粒子の大きさは、一般的に、最終物品内での有意な可視光の散乱を回避するように選択される。選択されたナノ材料は、様々な光学特性（すなわち屈折率、複屈折）、電気特性（例えば導電率）、機械的特性（例えば強靱性、鉛筆硬度、耐引掻性）、又はこれらの特性の組み合わせを付与することができる。光学又は材料特性を最適化して、合計の組成物コストを低下させるために、有機及び無機酸化物粒子種の混合物を使用することが望ましい場合がある。

適した無機ナノ粒子の例は、元素のジルコニウム（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）、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む金属ナノ粒子、又はそのそれぞれの酸化物を含む。

剥離ライナー
このバックフィル層は、任意で、一時剥離ライナーにより覆うことができる。剥離ライナーは、取り扱い中にパターン化構造化バックフィルを保護でき、構造化バックフィル又は構造化バックフィルの一部をレセプターに転写するために、所望であれば容易に除去できる。開示されているパターン化した構造化フィルムに有用な模範的なライナーは、ＰＣＴ特許出願公開第ＷＯ２０１２／０８２５３６号で開示されている。

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、ライナーは可撓性である。適したライナー（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（１２．６μｍ）、かつ典型的には、厚さ２０ミル（５０８μｍ）以下である。ライナーは、その第１の表面上に配置される剥離コーティングを有する裏材であり得る。任意で、剥離コーティングは、その第２の表面上に配置され得る。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適した材料は、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状有機樹脂、成形セラミック、並びにポリマーマトリックス補強複合材料を含む。

レセプター
熱安定性のレセプター基板の例は、ガラス、例えばディスプレイマザーガラス（例としてバックプレーンマザーガラス）、発光マザーガラスディスプレイカバーガラス、建築用ガラス、厚板ガラス、ロールガラス及び可撓性ガラス（ロールツーロールプロセスに使用できる）を含む。可撓性ロールガラスの例は、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｃｏｒｎｉｎｇ、ＮＹ）のＷＩＬＬＯＷガラス製品である。レセプターの他の例は、以下：金属、例えば金属シート及び箔、サファイア、石英、シリコン、シリカ及びシリコンカーバイド、並びに繊維、不織布、織物及びセラミックを含む。レセプターは、例えば、自動車用ガラス、板ガラス、可撓性電子基板、例えば回路化可撓性フィルム、ディスプレイバックプレーン、ソーラーガラス、可撓性ガラス、金属、ポリマー、ポリマー複合材料、及びガラス繊維が挙げられ得る。レセプター基板は、集電極、透明導電性酸化物コーティング、金属箔層若しくはコーティング又は導電性薄膜コーティング、例えば薄金属膜、金属ナノワイヤコーティング、導電性ポリマーコーティング、カーボンナノチューブコーティング、グラフェンコーティング又はカーボンブロックコーティングを含み得る。他の模範的なレセプターは、支持ウエハ並びに結晶性支持ウエハ、例えば結晶性シリコン、結晶性窒化ガリウム、結晶性リン化インジウム及び結晶性ヒ化ガリウム上の半導体材料を含む。レセプター基板は平坦又は湾曲していてよい。
（実施例）

実施例１−自己集合ナノ粒子を有する積層転写フィルム
Ａ−１７４で修飾した４４０ｎｍのシリカの調製
凝縮器及び温度計を備えた５００ｍＬのフラスコで、２００ｇのＭＰ４５４０Ｍコロイド溶液（Ｎｉｓｓａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、Ｔｅｘａｓ）、及び２００ｇの１−メトキシ−２−プロパノールを、共に、急速に撹拌しながら混合した。次いで、０．６ｇのＳＩＬＱＵＥＳＴ Ａ−１７４（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ、Ｆｒｉｅｎｄｌｙ、Ｗｅｓｔ Ｖｉｒｇｉｎｉａ）を加えた。混合液を８０℃に１６時間加熱した。次いで、更に１５０ｇの１−メトキシ−２−プロパノールを加えた。生じた溶液を室温に冷却した。水及び１−メトキシプロパノール溶媒の大半を、６０℃未満の水浴中で、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、１−メトキシ−２−プロパノール中に分散した４９．５重量パーセントの、Ａ−１７４で修飾した４４０ｎｍのシリカを得た。

樹脂配合
官能化シリカナノ粒子のそれぞれの溶液（Ａ−１７４で修飾した４４０ｎｍのシリカ、及び犠牲熱可塑性物質（ＱＰＡＣ１００、Ｅｍｐｏｗｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１，３−ジオキソラン中３０％固体）を組み合わせることにより、４４０ｎｍのシリカを含む１：９（ｗ：ｗ）のコーティング溶液を調製した。

剥離コーティング構造化テンプレートツール「ツールＡ」
本明細書で「ツールＡ」と呼ばれる、基準の注型成形及び硬化ミクロ複製を使用して、６００ｎｍ構造化フィルムテンプレートを作成した。基板は、下塗りした厚さ０．０５１ｍｍ（０．００２インチ）のＰＥＴである。複製樹脂は、ＳＲ３９９及びＳＲ２３８（いずれもＳａｒｔｏｍｅｒ ＵＳＡ、Ｅｘｔｏｎ、ＰＡから入手できる）と、１％のＤａｒｏｃｕｒ１１７３、１．９％トリエタノールアミン、及び０．５％ＯＭＡＮ０７１（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ、ＰＡから入手できる）を含む光開始剤パッケージの７５／２５のブレンドである。樹脂の複製は、５８℃（１３７°Ｆ）の複製ツール温度によって、６．１ｍ／分（２０ｆｔ／分）で行われる。ツールと接触している間に、２３６Ｗ／ｃｍ（６００Ｗ／インチ）で動作するＦｕｓｉｏｎ「Ｄ」ランプからの放射線を、フィルムを通して透過させて、樹脂を硬化させる。複製ツールは、６００ｎｍ間隔の直線的な鋸歯状の溝構造でパターン化する。次いで、硬化した樹脂は、ツールから分離され、ロールに巻かれる。

複製したテンプレートフィルムは、２５０標準ｃｃ／分（ＳＣＣＭ）の流量、２５ｍＴｏｒｒ（３．３パスカル）の圧力、及び３０秒間１０００ワットのＲＦ電力で、アルゴンガスを使用してプラズマチャンバ中で下塗りする。その後、試料に、酸素対シリコンの原子比率約０に相当するテトラメチルシラン（ＴＭＳ）プラズマを、１５０ＳＣＣＭのＴＭＳの流量で、酸素を加えずに施すことによって、剥離コーティングしたツールの表面を調製する。プラズマチャンバ内の圧力は、２５ｍＴｏｒｒ（３．３パスカル）とし、１０００ワットのＲＦ電力を１０秒間使用する。

ミクロ構造化犠牲テンプレート層
厚さ０．０５１ｍｍ（０．００２インチ）のＴ５０シリコーン剥離ライナー（ＣＰ Ｆｉｌｍｓ、Ｆｉｅｌｄａｌｅ、ＶＡから市販されている）の裏側に、溶液の６ミル（１５２マイクロメートル）フィルムをナイフコーティングすることにより、コーティング配合物の２．５ミル（６４マイクロメートル）フィルムを作った。

加熱液圧プレスを使用して、６００ｎｍの１Ｄ周期ミクロ複製「ツールＡ」フィルムに、フィルムをエンボス加工した。２６０℃で５分間にわたる２０００ｐｓｉ（１４ＭＰａ）の圧縮により、最適なエンボス加工を達成した。ツールＡを除去する前に、エンボス加工フィルムを冷却した。

フィルムの試料（２インチ×３インチ（５０ｍｍ×７５ｍｍ））に、スピンコーティングにより構造化フィルム試料に適用したＰＥＲＭＡＮＥＷ材料（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｈａｒｄｃｏａｔｉｎｇ Ｃｏ．、Ｃｈｕｌａ Ｖｉｓｔａ、ＣＡ）をコーティングした。スピンコーティングの前に、イソプロパノールを加えることによりＰＥＲＭＡＮＥＷ材料を１５重量％に希釈し、１μｍＰＴＦＥフィルタで濾過した。スピンコーティングプロセス中、ガラス顕微鏡スライドを使用してフィルムを支持した。スピンパラメータは、Ｌａｕｒｅｌｌスピンコーター（Ｍｏｄｅｌ＃：ＷＳ−６５０５−６ｎｐｐ／ｌｉｔｅ）を使用して、５００ｒｐｍ／１０秒（溶液の塗布）、２０００ｒｐｍ／１０秒（スピンダウン）、及び５００ｒｐｍ／１０秒（乾燥）とした。試料をスピンコーターから除去し、８０℃のホットプレート上に１時間配置して溶媒を除去し、ＰＥＲＭＡＮＥＷ材料を「グリーン」（部分的に硬化している）状態まで硬化した。

接着促進層のコーティング
ガラススライド（５０ｍｍ×７５ｍｍ）を、ＩＰＡ及びリントフリークロスで清掃した。ガラススライドを、手作業で、光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ ８１７１、３Ｍ Ｃｏ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ）に積層した。

積層
熱フィルムラミネータ（ＧＢＣ Ｃａｔｅｎａ３５、ＧＢＣ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ、Ｌｉｎｃｏｌｎｓｈｉｒｅ、ＩＬ）を使用して、１２５°Ｆ（５１℃）で、フィルムスタックを、ＰＥＲＭＡＮＥＷ材料コーティング面を下にして、接着剤をコーティングしたガラススライドに積層した。積層した試料をラミネータから除去し、室温に冷却した。

ベークアウト
積層後、フィルムスタックを支持している剥離ライナーをフィルムから分離し、他のすべての層をガラススライドに接着させた状態にした。試料を、箱形炉内に配置し（Ｌｉｎｄｂｅｒｇ Ｂｌｕｅ Ｍ箱型炉モデルＢＦ５１７３２ＰＣ−１、Ａｓｈｅｖｉｌｌｅ、ＮＣ ＵＳＡ）、およそ１０℃／分の速度で２５℃〜３００℃に上昇させた。炉を３００℃で３０分間保持し、続いておよそ１０℃／分の速度で５００℃に加熱し、１時間保持した。次いで炉及び試料を、周囲温度に冷却する。

図５Ａ及び５Ｂは、実施例１の試料の画像である。

実施例２−配向した銀のナノワイヤを有する６００ｎｍの周期構造の積層転写フィルム
ナノワイヤコーティング配合物
ナノワイヤ分散体（ＡｇＮＷ−２５、５ｍｇ／ｍＬ、Ｓｅａｓｈｅｌｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｌａ Ｊｏｌｌａ、ＣＡ）及び無機結合剤前駆体（Ｓｉｌｒｅｓ ＭＫ粉末、Ｗａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧ）を混合することにより、銀のナノワイヤを含む９９：１（ｗ：ｗ）コーティング配合物を調製した。

フィルムのロード
厚さ０．０５１ｍｍ（０．００２インチ）のＴ５０シリコーン剥離ライナー（ＣＰ Ｆｉｌｍｓ、Ｆｉｅｌｄａｌｅ、ＶＡから市販されている）の裏側に、ポリマー（ＱＰＡＣ１００、Ｅｍｐｏｗｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１，３−ジオキサン中３０重量％固体）の溶液をナイフコーティングすることにより、犠牲熱可塑性物質（ＱＰＡＣ１００、Ｅｍｐｏｗｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）の０．７５ミル（１９マイクロメートル）フィルムを調製した。コーティングした犠牲熱可塑性物質フィルムの表面を、真空プラズマ装置（Ｙｉｅｌｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ、ＹＥＳ−Ｇ１０００）中で６０秒間酸素プラズマ処理した。＃４ Ｍａｙｅｒバーを使用して、プラズマ処理した表面にナノワイヤ配合物を適用し、厚さ０．５マイクロメートルの乾燥コーティングを生じさせた。

第２の、犠牲熱可塑性物質の同じフィルムを、第１のフィルムをコーティングした面に適用し、次いで、加熱液圧プレス（１１２℃、２０００ｐｓｉ（１４ＭＰａ））を使用して圧力をかけて、３層複合フィルムを形成した。剥離ライナーは、配向工程前に除去した。

配向
小フォーマットフィルム延伸装置（Ｋａｒｏ ＩＶ ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ、Ｂｒｕｃｋｎｅｒ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ）でフィルムを延伸した。７５℃のオーブンでフィルムを予熱し、延伸し、続いて８０℃で６０秒間焼きなました。２℃／分の速度で一軸延伸を実行し、フィルムを２５０％〜４００％まで５０％ずつ広げた。３５０％の一軸延伸で最適な結果が得られた。

ミクロ構造フィルム
加熱液圧プレスを使用して、延伸したフィルムを、延伸方向に垂直な６００ｎｍの１Ｄグレードミクロ複製フィルム上で、延伸方向に垂直にエンボス加工した。２６０℃で５分間にわたる２０００ｐｓｉ（１４ＭＰａ）の圧縮により、最適なエンボス加工を達成した。６００ｎｍグレードのフィルムを除去する前に、エンボス加工フィルムを冷却した。

エンボス加工したフィルムの試料（２インチ×３インチ（５０ｍｍ×７５ｍｍ））に、スピンコーティングにより構造化フィルム試料に適用したＰＥＲＭＡＮＥＷ材料をコーティングした。スピンコーティングの前に、イソプロパノールを加えることにより、ＰＥＲＭＡＮＥＷ材料を１５重量％に希釈し、１μｍＰＴＦＥフィルタで濾過した。スピンコーティングプロセス中、ガラス顕微鏡スライドを使用してフィルムを支持した。スピンパラメータは、Ｌａｕｒｅｌｌ（Ｍｏｄｅｌ＃：ＷＳ−６５０５−６ｎｐｐ／ｌｉｔｅ）を使用して、５００ｒｐｍ／１０秒（溶液の塗布）、２０００ｒｐｍ／１０秒（スピンダウン）、及び５００ｒｐｍ／１０秒（乾燥）とした。試料をスピンコーターから除去し、８０℃のホットプレート上に４時間配置して溶媒を除去し、ＰＥＲＭＡＮＥＷ材料を「グリーン」（部分的に硬化している）状態に硬化した。

接着促進層のコーティング
ガラススライド（５０ｍｍ×７５ｍｍ）をＩＰＡ及びリントフリークロスで清掃した。スライドを、Ｌａｕｒｅｌｌ（Ｍｏｄｅｌ＃：ＷＳ−６５０５−６ｎｐｐ／ｌｉｔｅ）スピンコーターの真空チャックに取り付けた。６４ｋＰａ（１９インチのＨｇ）の真空を適用して、チャックにガラスを保持した。ポリ（プロピレンカーボネート）（ＱＰＡＣ ４０、Ｅｍｐｏｗｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ、Ｉｔｈａｃａ、ＮＹ）の溶液を、メチルエチルケトン中に１０重量％に希釈した。およそ２〜３ｍＬの溶液を、スピンサイクルのコーティング適用部分の間、ガラススライドに塗布した。スピンコーターを、５００ＲＰＭ（コーティング適用工程）で１０秒間、次いで３５００ＲＰＭで１０秒間（スピン工程）、次いで５００ＲＰＭで１０秒間（乾燥工程）にプログラムした。

次に、スライドをスピンコーターから除去し、１００℃のホットプレートの上に３０分間置き、アルミトレイで覆った。次いで、スライドを室温に冷却した。

積層
熱フィルムラミネータ（ＧＢＣ Ｃａｔｅｎａ ３５、ＧＢＣ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ、Ｌｉｎｃｏｌｎｓｈｉｒｅ、ＩＬ）を使用して、１２５°Ｆ（５１℃）で、フィルムスタックを、ＰＥＲＭＡＮＥＷ材料コーティング面を下にして、ＱＰＡＣ４０をコーティングしたガラススライドに積層した。積層した試料をラミネータから除去し、室温に冷やした。

ベークアウト
積層後、窒素をパージした炉（Ｌｉｎｄｂｅｒｇ Ｂｌｕｅ Ｍ箱型炉、モデル５１６４２−ＨＲ、Ａｓｈｅｖｉｌｌｅ ＮＣ、ＵＳＡ）に試料を配置した。試料を、およそ１０℃／分の速度で２５℃〜３１０℃に上昇させ、２時間保持した。次いで炉及び試料を周囲温度に冷却した。

図６Ａ及び６Ｂは、実施例２の試料の画像である。

実施例３−配向した銀のナノワイヤを有するガラス上の積層転写フィルム
ナノワイヤコーティング配合物
ナノワイヤ分散体（ＡｇＮＷ−２５、５ｍｇ／ｍＬ、Ｓｅａｓｈｅｌｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｌａ Ｊｏｌｌａ、ＣＡ）及び無機結合剤前駆体（Ｓｉｌｒｅｓ ＭＫ粉末、Ｗａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧ）を混合することにより、銀のナノワイヤを含む９９：１（ｗ：ｗ）コーティング配合物を調製した。

フィルムのロード
厚さ０．０５１ｍｍ（０．００２インチ）のＴ５０シリコーン剥離ライナー（ＣＰ Ｆｉｌｍｓ、Ｆｉｅｌｄａｌｅ、ＶＡから市販されている）の裏側に、ポリマー（ＱＰＡＣ１００、Ｅｍｐｏｗｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１，３−ジオキサン中３０重量％固体）の溶液をナイフコーティングすることにより、犠牲熱可塑性物質（ＱＰＡＣ１００、Ｅｍｐｏｗｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）の０．７５ミル（１９マイクロメートル）フィルムを調製した。コーティングした犠牲熱可塑性物質フィルムの表面を、真空プラズマ装置（Ｙｉｅｌｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．、ＹＥＳ−Ｇ１０００）中で６０秒間酸素プラズマ処理した。＃４Ｍａｙｅｒロッドを使用して、プラズマ処理した表面にナノワイヤ配合物を適用し、厚さ０．５マイクロメートルの乾燥コーティングを生じさせた。

第２の、犠牲熱可塑性物質の同じフィルムを、第１のフィルムをコーティングした面に適用し、次いで、加熱液圧プレス（１１２℃、２０００ｐｓｉ（１４ＭＰａ））を使用して圧力をかけて、３層複合フィルムを形成した。剥離ライナーを除去した。

配向
小フォーマットフィルム延伸装置（Ｋａｒｏ ＩＶ ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ、Ｂｒｕｃｋｎｅｒ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ）でフィルムを延伸した。７５℃のオーブンでフィルムを予熱し、延伸し、続いて８０℃で６０秒間焼きなました。２％／分の速度で一軸延伸を実行し、フィルムを２５０％〜４００％まで５０％ずつ広げた。３５０％の一軸延伸で最適な結果が得られた。

積層
熱フィルムラミネータ（ＧＢＣ Ｃａｔｅｎａ ３５（ＧＢＣ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ（Ｌｉｎｃｏｌｎｓｈｉｒｅ，ＩＬ））を使用して、フィルムスタックを、１２５°Ｆ（５１℃）でガラススライドに積層した。積層した試料をラミネータから除去し、室温に冷却した。

ベークアウト
積層後、窒素をパージした炉（Ｌｉｎｄｂｅｒｇ Ｂｌｕｅ Ｍ箱形炉、モデル５１６４２−ＨＲ、Ａｓｈｅｖｉｌｌｅ ＮＣ、ＵＳＡ）に試料を配置した。試料を、およそ１０℃／分の速度で２５℃〜３１０℃に上昇させ、２時間保持した。次いで炉及び試料を周囲温度に冷却した。ガラス表面上に銀のナノワイヤの薄膜が生じた。ＳＥＭ画像は、延伸方向での、ナノワイヤの異なる配向を指し示す。同一の手段で調製するが配向工程を伴わない対照試料は、ナノワイヤの配向を呈さなかった。

図７Ａ及び７Ｂは、実施例３の試料の画像である。図７Ａは、３５０倍に延伸したＡｇＮＷ試料の画像であり、図７Ｂは、延伸していないＡｇＮＷ対照試料の画像である。

Claims (24)

1. 構造化テンプレート表面又は層を有する、熱安定性の基板を用意する工程、
   犠牲樹脂中の単分散ナノ粒子のコーティングを適用する工程であって、前記コーティングが、前記構造化テンプレート表面又は層に実質的に適合する第１の表面、及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する工程、並びに
   前記犠牲樹脂をベークアウトして、前記構造化テンプレート表面又は層上に前記ナノ粒子のテンプレート化層を生成する工程
   を含む、熱安定性の基板の表面にナノ粒子をテンプレート化する方法。
2. 前記用意する工程が、前記熱安定性の基板として、ガラス、石英又はサファイア基板を用意することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記用意する工程が、前記熱安定性の基板として、結晶性支持ウエハ又は支持ウエハ上の半導体材料を用意することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 犠牲樹脂中に単分散ナノ粒子を有するキャリア基板を含む、転写フィルムを用意する工程、
   前記犠牲樹脂に前記基板の反対の側で構造を付与して、前記犠牲樹脂に構造化表面を生成する工程、
   バックフィル層を前記転写フィルムに適用する工程であって、前記バックフィル層が、前記構造化表面に実質的に適合する第１の表面、及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する工程、
   前記バックフィル層の前記第２の表面が熱安定性のレセプター基板に適用されるように、前記バックフィル層を有する前記転写フィルムを、前記熱安定性のレセプター基板に積層し、前記積層の後に、前記キャリア基板を除去する工程、並びに
   前記犠牲樹脂をベークアウトして、前記バックフィル層の前記第１の表面に、前記ナノ粒子のテンプレート化層を生成する工程
   を含む、熱安定性のレセプター基板にナノ粒子を転写する方法。
5. 前記積層する工程が、前記転写フィルムを、ガラス、石英又はサファイア基板に積層する工程を含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記積層する工程が、前記転写フィルムを、結晶性支持ウエハ又は支持ウエハ上の半導体材料に積層する工程を含む、請求項４に記載の方法。
7. 前記ベークアウトする工程が、前記ナノ粒子のコロイドエピタキシャル成長を生じさせ、前記バックフィル層の前記第１の表面にナノ粒子のテンプレート化多層を生成するのに十分な速度で前記犠牲樹脂をベークアウトする工程を含む、請求項４に記載の方法。
8. 第１の犠牲基板、第２の犠牲基板、並びに前記第１及び第２の基板の間における寸法異方性ナノ材料配合物を含む転写フィルムを用意する工程、
   熱処理下で前記転写フィルムを一軸延伸する工程、
   前記転写フィルムを熱安定性のレセプター基板に積層する工程、並びに
   前記第１及び第２の犠牲基板をベークアウトして、前記寸法異方性ナノ材料配合物から、前記熱安定性のレセプター基板上に配列した寸法異方性ナノ材料を生成する工程
   を含む、寸法異方性ナノ材料を熱安定性のレセプター基板に転写する方法。
9. 前記寸法異方性ナノ材料が、ナノワイヤ又はナノチューブである、請求項８に記載の方法。
10. 前記積層する工程が、前記転写フィルムを、ガラス、石英又はサファイア基板に積層する工程を含む、請求項８に記載の方法。
11. 前記積層する工程が、前記転写フィルムを、結晶性支持ウエハ又は支持ウエハ上の半導体材料に積層する工程を含む、請求項８に記載の方法。
12. 犠牲材料及び寸法異方性ナノ材料を含む転写フィルムを用意する工程、
    熱処理下で前記転写フィルムを一軸延伸する工程、
    前記転写フィルムを熱安定性のレセプター基板に積層する工程、並びに
    前記犠牲材料をベークアウトして、前記熱安定性のレセプター基板上に、配列した寸法異方性ナノ材料を生成する工程
    を含む、寸法異方性ナノ材料を熱安定性のレセプター基板に転写する方法。
13. 前記寸法異方性ナノ材料が、ナノワイヤ又はナノチューブである、請求項１２に記載の方法。
14. 前記積層する工程が、前記転写フィルムを、ガラス、石英又はサファイア基板に積層する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記積層する工程が、前記転写フィルムを、結晶性支持ウエハ又は支持ウエハ上の半導体材料に積層する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
16. 第１の犠牲基板、第２の犠牲基板、並びに前記第１及び第２の基板の間における寸法異方性ナノ材料配合物を含む転写フィルムを用意する工程、
    熱処理下で前記転写フィルムを一軸延伸する工程、
    前記第１の基板に前記寸法異方性ナノ材料配合物の反対の側で構造を付与して、前記第１の基板に構造化表面を生成する工程、
    バックフィル層を前記転写フィルムに適用する工程であって、前記バックフィル層が、前記第１の基板の前記構造化表面に実質的に適合する第１の表面、及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する工程、
    前記バックフィル層の前記第２の表面が熱安定性のレセプター基板に適用されるように、前記バックフィル層を有する前記転写フィルムを、前記熱安定性のレセプター基板に積層する工程、並びに
    前記第１及び第２の犠牲基板をベークアウトして、前記寸法異方性ナノ材料配合物から、前記熱安定性のレセプター基板上の前記バックフィル層の第１の表面に、配列したテンプレート化寸法異方性ナノ材料を生成する工程
    を含む、ナノワイヤを熱安定性のレセプター基板に転写する方法。
17. 前記寸法異方性ナノ材料が、ナノワイヤ又はナノチューブである、請求項１６に記載の方法。
18. 前記積層する工程が、前記転写フィルムを、ガラス、石英又はサファイア基板に積層する工程を含む、請求項１６に記載の方法。
19. 前記積層する工程が、前記転写フィルムを、結晶性支持ウエハ又は支持ウエハ上の半導体材料に積層する工程を含む、請求項１６に記載の方法。
20. 犠牲材料及び寸法異方性ナノ材料を含む転写フィルムを用意する工程、
    熱処理下で前記転写フィルムを一軸延伸する工程、
    前記転写フィルムに構造を付与して、構造化表面、及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する転写フィルムを生成する工程、
    バックフィル層を前記転写フィルムに適用する工程であって、前記バックフィル層が、前記転写フィルムの前記構造化表面に実質的に適合する第１の表面、及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する工程、
    前記バックフィル層の前記第２の表面が熱安定性のレセプター基板に適用されるように、前記バックフィル層を有する前記転写フィルムを、前記熱安定性のレセプター基板に積層する工程、並びに
    前記犠牲材料をベークアウトして、前記熱安定性のレセプター基板上の前記バックフィル層の第１の表面に、配列したテンプレート化寸法異方性ナノ材料を生成する工程
    を含む、ナノワイヤを熱安定性のレセプター基板に転写する方法。
21. 前記寸法異方性ナノ材料が、ナノワイヤ又はナノチューブである、請求項２０に記載の方法。
22. 前記積層する工程が、前記転写フィルムを、ガラス、石英又はサファイア基板に積層する工程を含む、請求項２０に記載の方法。
23. 前記積層する工程が、前記転写フィルムを、結晶性支持ウエハ又は支持ウエハ上の半導体材料に積層する工程を含む、請求項２０に記載の方法。
24. 第１の表面、及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有し、前記第２の表面が、平坦でない構造化表面を含む犠牲テンプレート層、及び
    前記犠牲テンプレート層の前記第２の表面に適用される、熱安定性のバックフィル層であって、前記犠牲テンプレート層の前記平坦でない構造化表面に一致し、適用される構造化表面を有する、前記バックフィル層を含み、
    前記犠牲テンプレート層が、配向した寸法異方性無機ナノ材料を含み、前記バックフィル層から除去できる一方で、前記バックフィル層の前記構造化表面、及び前記配向した寸法異方性無機ナノ材料が実質的に無傷の状態となる、
    構造化層を転写するために使用する積層転写フィルム。

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