JP6324049B2 - Functional transfer body and functional layer transfer method - Google Patents
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本発明は、被処理体に疎水機能を付与するために使用する機能転写体及び機能層の転写方法に関する。 The present invention relates to a functional transfer body used for imparting a hydrophobic function to an object to be processed and a method for transferring a functional layer.
雨、塩水、霧、氷、或いは雪が、装置や機器、移動体等の表面に付着することで多くの問題が生じており、付着が課題とされている。例えば、通信用アンテナの場合であって、着水により水の被膜が形成された場合、水の被膜の厚みが約０．１ｍｍとすると、５．３ＧＨｚ、９ＧＨｚ、１２ＧＨｚの周波数ごとに、約１ｄＢ、約２〜３ｄＢ、約３〜４ｄＢの減衰があると言われている。また、着雪・着氷の場合も類似の問題が発生すると共に、雪や氷の重さによるアンテナの破壊が問題になる。その他にも、雪や氷を取り除く作業の負荷が大きいことも課題である。同様に、風力発電のプロペラに対する着氷・着雪も問題である。また、雨に晒された太陽電池の表面は、雨滴の乾燥とともに、埃等の異物が付着し、発電効率を低下させる。雪が降り積もれば、太陽光線を遮り、発電効率は大きく下がる。自動車のフロントガラスや商業ビル等の窓ガラスに対して、着水や着雪があれば、水滴の乾燥する際に多くの異物が付着し、その清掃に係る負荷が大きくなる。また、飛行機に対する着氷は、燃費が悪くなるばかりでなく、重大な飛行機事故につながる可能性もあると言われている。また、自動車や飛行機に限らず、着雪や着氷により生じた雪・氷を除去するためにかかるコストは計り知れない。また、送電線のコロナ騒音の原因は、送電線に対する着水の仕方と言われており、この改善が急務となっている。その他にも、より一般消費者に身近な場合にも問題はある。例えば、風呂場にて足を滑らせて転倒し怪我をするといった情報が流れる場合があるが、これの一つの原因は、風呂場の床に水が残っているためである。また、シンク周りに水滴が残ることで、細菌の繁殖が進行したり、水垢が溜まる傾向にある。 Many problems have arisen when rain, salt water, mist, ice, or snow adheres to the surface of an apparatus, equipment, moving body, etc., and adhesion is a problem. For example, in the case of a communication antenna, when a water film is formed by landing, assuming that the thickness of the water film is about 0.1 mm, the frequency is about 1 dB for each frequency of 5.3 GHz, 9 GHz, and 12 GHz. It is said that there is an attenuation of about 2-3 dB, about 3-4 dB. In addition, similar problems occur in the case of snow accretion and icing, and the destruction of the antenna due to the weight of snow and ice becomes a problem. In addition, the task of removing snow and ice is also a problem. Similarly, icing and snowing on wind power propellers is also a problem. Moreover, foreign matter such as dust adheres to the surface of the solar cell exposed to rain as the raindrops dry, and power generation efficiency decreases. If snow falls, the sun will be blocked and power generation efficiency will be greatly reduced. If there is water landing or snow landing on the windshield of an automobile windshield or commercial building, a lot of foreign matter adheres when the water droplets are dried, and the load on cleaning becomes large. In addition, it is said that icing on an airplane not only deteriorates fuel economy but also may cause a serious airplane accident. Moreover, the cost for removing snow / ice generated by snow accretion and icing is not limited to cars and airplanes. Moreover, it is said that the cause of the corona noise of the transmission line is the way of landing on the transmission line, and this improvement is an urgent need. In addition, there are problems when it is more familiar to general consumers. For example, there is a case where information such as slipping a foot to fall and getting injured flows in a bathroom, but one reason is that water remains on the floor of the bathroom. In addition, the presence of water droplets around the sink tends to promote the growth of bacteria and to accumulate scales.
上記例示した課題に対する好適な解決策は、着水や着雪の程度を減少させることと、着水、着雪、或いは着氷した場合に、それらを取り除く負荷を減少させることである。このような観点から、撥水、撥油、或いは滑落といった学問が注目を浴び、多くの研究がなされている。そして、着水や着雪に対する対策として、高機能な疎水性表面が有効であると報告されている。ここで、高機能な疎水性表面とは、化学的な疎水性因子だけではなく、化学的因子に更に、物理的な構造因子を加えることで初めて発現可能である。このような、高機能な疎水性表面を作製する方法としては、被処理体の表面を直接加工し、その後表面処理する方法と、被処理体上に別途、機能層を付与する方法が提案されている。以下に、被処理体の別途機能層を付与する方法と、被処理体を加工する方法の例を挙げる。 A preferable solution to the above-described problem is to reduce the degree of landing or snowing, and to reduce the load to remove them when landing, snowing or icing. From such a point of view, studies such as water repellency, oil repellency, or sliding are attracting attention, and many studies have been made. And it is reported that a highly functional hydrophobic surface is effective as a countermeasure against water landing or snow landing. Here, a highly functional hydrophobic surface can be expressed only by adding a physical structural factor to a chemical factor as well as a chemical hydrophobic factor. As a method for producing such a highly functional hydrophobic surface, a method of directly processing the surface of the object to be processed and then surface-treating and a method of separately providing a functional layer on the object to be processed have been proposed. ing. Examples of a method for providing a separate functional layer for the object to be processed and a method for processing the object to be processed are given below.
特許文献１には、被処理体を加工するための光硬化性ナノインプリントの手法が開示されている。すなわち、光硬化性樹脂を液体の機能原料として使用し、被処理体上に被処理体を加工するための機能層を付与している。特許文献１においては、被処理体上に所定の光硬化性樹脂を塗布し、続いてモールドの凹凸構造を該光硬化性樹脂膜に貼合及び５ＭＰａ〜１００ＭＰａの圧力にて押圧する。その後、光硬化性樹脂を硬化させ、最後にモールドを除去することで、被処理体を加工するための機能層を付与した被処理体が得られることが記載されている。ここで、転写付与された機能原料に対して疎水性の機能を付与できれば、高機能な疎水性表面を被処理体上に形成出来ることになる。また、被処理体を加工し、その後表面処理を施すことでも、高機能な疎水性表面が得られる可能性がある。
また、特許文献２には、特許文献１とは異なる手法を採用し、被処理体を加工するための手法が開示されている。特許文献２においては、被加工膜（被処理体）上にインプリント材料を塗布し、続いてテンプレートの凹凸構造を貼合する。その後、インプリント材料を硬化させ、テンプレートを除去することで、被加工膜上に凹凸構造を転写する。続いて、転写形成された凹凸構造の凹部内にマスクを充填し、インプリント材料を加工する。最後に、残ったインプリント材料をマスクに見立て被加工膜を加工している。すなわち、インプリント材料を液体の機能原料として使用し、被処理体（被加工膜）上に被処理体を加工するための機能層を付与している。特許文献２においては、被処理体上に所定のインプリント材料を塗布し、凹凸構造を表面に具備したテンプレートの該凹凸構造を貼合している。ここで、転写付与された機能原料に対して疎水性の機能を付与できれば、高機能な疎水性表面を被処理体上に形成出来ることになる。また、被処理体を加工し、その後表面処理を施すことでも、高機能な疎水性表面が得られる可能性がある。
被処理体の用途に応じて、機能層の転写方法は２つ考えられる。まず、被処理体に対して別途機能層を転写付与することである。次に、転写付与された機能層を、被処理体の加工マスクとして機能させ、該加工マスクの精度を反映させ、被処理体を加工することである。いずれの場合であっても、被処理体上に転写付与される機能層の精度、すなわち、構造精度と膜厚精度を高くすることが要求される。上記例示したいずれの手法においても、機能を付与する被処理体と、凹凸構造を具備するモールドの凹凸構造面と、の間に液状の機能原料（硬化性樹脂等）を狭持し、続いて機能原料を硬化させる。最後にモールドを除去することにより被処理体上に機能層を付与している。換言すれば、被処理体に機能を付与する場合において、機能層の構造及び膜厚の精度を制御する操作を経る。このため、以下に示すような問題点が存在する。 There are two methods for transferring the functional layer depending on the application of the object to be processed. First, a functional layer is separately transferred to the object to be processed. Next, the transferred functional layer functions as a processing mask for the object to be processed, and the object to be processed is processed by reflecting the accuracy of the processing mask. In either case, it is required to increase the accuracy of the functional layer transferred onto the object to be processed, that is, the structure accuracy and the film thickness accuracy. In any of the methods exemplified above, a liquid functional raw material (such as a curable resin) is sandwiched between the object to be treated and the concavo-convex structure surface of the mold having the concavo-convex structure, Curing functional ingredients. Finally, the functional layer is provided on the object to be processed by removing the mold. In other words, when a function is given to the object to be processed, an operation for controlling the structure of the functional layer and the accuracy of the film thickness is performed. For this reason, the following problems exist.
（１）被処理体に機能原料を成膜する場合、被処理体が大きくなるほど、そして被処理体の表面の平坦性が低下するほど、成膜される機能原料膜の膜厚均等性は減少する。更に、被処理体表面の欠陥や傷、そしてサブミクロンの異物管理は非常に困難であり、これらの不陸が存在すると、該不陸部位において機能原料膜は分裂し、塗工不良を生じる。更に、液状の機能原料を被処理体上に成膜した後にモールドの凹凸構造面を貼合する操作は、機能原料膜全体の流動による膜厚分布を大きくする。このような機能原料膜の分裂は、被処理体上に形成される機能層の欠陥へと繋がるため、機能を発揮しない部位（機能不全部位）を生じることとなる。また、機能原料膜の膜厚分布は、被処理体上に形成される機能層の膜厚分布へとつながるため、発揮される機能のバラつきを生じる。更に、被処理体に対し機能原料を塗工する場合、精度高く塗工する装置の大きさに制限があり、精度高く大面積に液体の機能原料膜を成膜するためには、過大な設備を設計する必要が生じる。 (1) When functional raw material is formed on the object to be processed, the uniformity of the film of the functional material film to be formed decreases as the object to be processed becomes larger and the flatness of the surface of the object to be processed decreases. To do. Furthermore, it is very difficult to manage defects and scratches on the surface of the object to be processed, and submicron foreign matter. When these uneven surfaces exist, the functional material film is split at the uneven regions, resulting in poor coating. Furthermore, the operation of laminating the concavo-convex structure surface of the mold after forming the liquid functional raw material on the object to be processed increases the film thickness distribution due to the flow of the entire functional raw material film. Such splitting of the functional raw material film leads to defects in the functional layer formed on the object to be processed, so that a part that does not function (a malfunctioning part) is generated. Moreover, since the film thickness distribution of the functional material film leads to the film thickness distribution of the functional layer formed on the object to be processed, the function to be exhibited varies. Furthermore, when functional materials are applied to the object to be processed, there is a limit to the size of the apparatus that applies the coating with high accuracy, and excessive equipment is required to deposit the functional functional material film on the large area with high accuracy. Need to design.
一方で、モールドの凹凸構造に液体の機能原料を塗工した後に、被処理体に貼合する場合も、液状の機能原料膜全体の流動が生じ機能原料膜の膜厚分布が大きくなる。特に、大面積な被処理体や表面平坦性の低い被処理体に対し該操作を行う場合、貼合時の圧力制御が困難となり、機能原料膜の膜厚分布は更に大きくなる。更に、不陸が存在し、機能原料膜厚が該不陸の大きさよりも薄い場合、該不陸部位において液状の機能原料膜は流動分裂し、エアボイドを生じる。エアボイドのサイズは、該不陸の径よりも大きくなる。このような機能原料膜の膜厚分布により、発揮される機能のバラつきを生じる。また、エアボイドにより機能不全部位を生じることとなる。更に、モールドの凹凸構造上への機能原料の塗工性を向上させればさせるほど、換言すれば、モールドと機能原料との親和性を向上させるほど、機能原料とモールドとの接着強度が大きくなるため、被処理体への機能転写精度が低下する。逆に、機能原料とモールドと、の接着強度を小さくするほど、塗工性が低下するという問題が存在する。 On the other hand, when the liquid functional material is applied to the uneven structure of the mold and then bonded to the object to be processed, the flow of the entire liquid functional raw material film is generated and the film thickness distribution of the functional raw material film is increased. In particular, when the operation is performed on an object to be processed having a large area or an object to be processed with low surface flatness, it is difficult to control the pressure during bonding, and the film thickness distribution of the functional material film is further increased. Further, when unevenness exists and the functional raw material film thickness is smaller than the size of the unevenness, the liquid functional raw material film is flow-divided at the unevenness region to generate air voids. The size of the air void is larger than the diameter of the unevenness. Due to the film thickness distribution of the functional material film, the function to be exhibited varies. Moreover, a malfunctioning site | part will be produced by an air void. Furthermore, the higher the coating property of the functional material on the uneven structure of the mold, in other words, the higher the affinity between the mold and the functional material, the greater the bond strength between the functional material and the mold. Therefore, the function transfer accuracy to the object to be processed is lowered. On the contrary, there is a problem that the coatability decreases as the adhesive strength between the functional raw material and the mold is reduced.
（２）被処理体に対し液体の機能原料を成膜し、続いてモールドの凹凸構造面を貼合し、最後にモールドを除去することで、被処理体上に機能を付与する場合、モールドの凹凸構造内部への機能原料の流動充填及び機能原料の被処理体に対する濡れ性が、機能転写精度に対して大きく影響する。該流動充填は、主に、モールドと機能原料との界面自由エネルギ、機能原料と被処理体との界面自由エネルギ、機能原料の粘度、そして貼合時の押圧力の影響を受ける。これらの因子を制御することにより、機能原料をモールドの凹凸構造に充填することが可能となる。すなわち、モールドや被処理体の素材を限定した場合、使用可能な機能原料の範囲は限定される。また、モールドや機能原料の素材を限定した場合は、使用可能な被処理体の範囲が限定される。これらの課題を解決するにあたり、機能原料中に界面活性剤やレベリング材を添加する方法が提案されているが、これらの添加物は、機能原料に対する不純物であるため、機能の低下を引き起こす場合がある。 (2) When a functional functional material is formed on the object to be processed, and then the concave / convex structure surface of the mold is bonded, and finally the mold is removed, thereby providing a function on the object to be processed. The flow filling of the functional raw material into the concavo-convex structure and the wettability of the functional raw material to the object to be processed greatly affect the function transfer accuracy. The fluid filling is mainly affected by the interface free energy between the mold and the functional raw material, the interface free energy between the functional raw material and the workpiece, the viscosity of the functional raw material, and the pressing force at the time of bonding. By controlling these factors, it becomes possible to fill the uneven structure of the mold with the functional raw material. That is, when the material of the mold or the object to be processed is limited, the range of usable functional raw materials is limited. Moreover, when the raw material of a mold or a functional raw material is limited, the range of the to-be-processed object which can be used is limited. In order to solve these problems, a method of adding a surfactant or a leveling material to the functional raw material has been proposed, but these additives are impurities to the functional raw material and may cause a decrease in function. is there.
また、特許文献１に例示されるように被処理体上に転写付与した機能層を加工マスクとして使用し、被処理体を加工する場合、被処理体上に転写付与された機能層の残膜、すなわち、機能層のナノ構造の凹部底部下に位置する部位を除去する必要がある。ここで、機能層の精度を高精度に反映させ被処理体を加工するためには、残膜の厚みを薄く、且つ凹凸構造の高さを高くする必要がある。残膜の厚みを薄くするためには、機能原料の粘度を低下させることや、モールドの押圧力を強くする必要があるが、残膜の厚みがナノオーダに薄くなるほど、機能原料膜の弾性率は、ナノオーダ特有の効果により増加し、そのため、モールドを破損しない程度の押圧力範囲においては、残膜厚を薄く均等にすることには限界が生じる。一方、残膜厚を薄くするほど、残膜の分布は見かけ上大きくなるため、モールド除去時に機能層に加わる応力の均等性が低下し、機能層が破壊されたり、機能原料と被処理体界面に集中した剥離応力により、機能層がモールド側に付着したりする場合がある。更に、モールドの凹凸構造深さを深くするほど、機能原料の流動充填性が低下し、また、モールド除去時の機能層への応力の絶対値が大きくなるため転写不良が生じることが多い。
Further, as illustrated in
なお、特許文献２に例示される手法においては残膜厚をある程度大きくすることができる。これは、機能層を転写付与した後に、機能層のナノ構造の凹部内部にマスクを充填し加工するためである。この場合、残膜厚の均等性が加工精度を決定する。すなわち、上記説明したように、残膜厚の分布は、加工マスクの分布を生み、これにより加工される被処理体のナノ構造に分布を生じる。
In the method exemplified in
上記説明したように、機能を付与する被処理体と凹凸構造を具備するモールドの凹凸構造面との間に液状の機能原料を狭持し、最後にモールドを除去することにより被処理体上に機能を付与することで、被処理体上に付与される機能層の膜厚分布が大きくなり機能にバラつきが生じる。また、塗工不良や転写不良に起因する欠陥により、機能不全部位が形成されることとなる。更に、被処理体に対し液体の機能原料を成膜する場合、成膜性を向上させるために、過剰な機能原料を使用するため、環境適合性が低下する。また、機能層の膜厚分布を小さくするための設備は、過大であり現実的ではない。 As described above, the liquid functional raw material is sandwiched between the object to be processed to provide the function and the uneven structure surface of the mold having the uneven structure, and finally the mold is removed to remove the mold on the object to be processed. By providing the function, the film thickness distribution of the functional layer provided on the object to be processed is increased, and the function varies. Moreover, a malfunctioning part will be formed by the defect resulting from a coating defect or a transfer defect. Furthermore, when a liquid functional raw material is formed on the object to be processed, an excess of the functional raw material is used to improve the film formability, so that the environmental compatibility is lowered. Moreover, the equipment for reducing the film thickness distribution of the functional layer is excessive and unrealistic.
本発明は、上記説明した問題点に鑑みてなされたものであり、被処理体上に高精度に疎水性機能を付与することが可能な機能転写体及び機能層の転写方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a functional transfer body and a functional layer transfer method capable of imparting a hydrophobic function with high accuracy to an object to be processed. Objective.
本発明の機能転写体は、表面に凹凸構造を具備するキャリアと、前記凹凸構造上に設けられた少なくとも１以上の機能層と、を具備し、前記凹凸構造の平均ピッチは１ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、原子間力顕微鏡を使用し測定され、２００μｍ角の範囲の算術平均粗さで定義される前記機能層の露出する面側の表面粗さ（Ｒａ）と、前記凹凸構造の凸部頂部位置と前記機能層の露出する表面との距離（ｌｏｒ）と、の比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２以下であり、前記機能層の前記凹凸構造側に位置する表層に対するフッ素元素濃度Ｅｆが、２０ａｔｍ％以上８０ａｔｍ％以下であることを特徴とする。 The functional transfer body of the present invention comprises a carrier having a concavo-convex structure on its surface and at least one or more functional layers provided on the concavo-convex structure, and the average pitch of the concavo-convex structure is 1 nm to 1500 nm. Yes , the surface roughness (Ra) on the exposed surface side of the functional layer, which is measured using an atomic force microscope and defined by the arithmetic average roughness in the range of 200 μm square, and the top position of the convex portion of the concavo-convex structure The ratio (Ra / lor) of the distance between the exposed surface of the functional layer and the functional layer (Ra / lor) is 1.2 or less, and the fluorine element concentration Ef with respect to the surface layer located on the concave-convex structure side of the functional layer is It is 20 atm% or more and 80 atm% or less.
この構成によれば、キャリアの凹凸構造の精度及び機能層の膜厚精度を反映させて、被処理体上に機能層を転写付与することができる。すなわち、所望の形状、大きさ、或いは材質を有する被処理体の、所定位置或いは全面に、被処理体の使用に好適な場所において、精度高くナノ構造を具備する機能層を転写付与することができる。そして、このナノ構造は、疎水機能を発現することから、着水、着氷、或いは着雪を抑制したり、又は、付着した水、雪、氷を除去しやすくなる。 According to this configuration, the functional layer can be transferred onto the object to be processed by reflecting the accuracy of the uneven structure of the carrier and the film thickness accuracy of the functional layer. That is, it is possible to transfer and apply a functional layer having a nanostructure with high accuracy to a predetermined position or the entire surface of a target object having a desired shape, size, or material at a place suitable for use of the target object. it can. And since this nanostructure expresses a hydrophobic function, it becomes easy to suppress landing, icing, or snowing, or to remove adhering water, snow, and ice.
本発明の機能転写体においては、前記表面粗さ（Ｒａ）は、２ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。 In the functional transfer body of the present invention, the surface roughness (Ra) is preferably 2 nm or more and 300 nm or less.
この構成によれば、前記効果に加えて、機能転写体を製造する際の工業性が大きく向上する。 According to this configuration, in addition to the above-described effects, industriality when manufacturing a functional transfer body is greatly improved.
本発明の機能転写体においては、前記機能転写体の前記キャリアとは反対側の露出面が温度２０℃で、且つ、遮光下にて非液体状態であることが好ましい。 In the functional transfer body of the present invention, the exposed surface of the functional transfer body on the side opposite to the carrier is preferably at a temperature of 20 ° C. and in a non-liquid state under light shielding.
この構成によれば、機能転写体の物理的安定性が向上するため、被処理体の使用に好適な場所まで機能転写体を搬送した場合であっても、機能転写体の機能層の精度を保持することができる。 According to this configuration, since the physical stability of the functional transfer body is improved, the accuracy of the functional layer of the functional transfer body is improved even when the functional transfer body is transported to a place suitable for use of the object to be processed. Can be held.
この場合において、２０℃超３００℃以下の温度範囲の中で、機能転写体のキャリアとは反対側の露出面がタック性を示すか、又は、該露出面のタック性が増加することが好ましい。 In this case, it is preferable that the exposed surface on the side opposite to the carrier of the functional transfer body exhibits a tack property within a temperature range of 20 ° C. to 300 ° C., or the tack property of the exposed surface increases. .
この構成によれば、機能転写体を被処理体に貼り合わせる際の、機能層と被処理体との接着性を保持すると共に、機能転写体の物理的安定性が向上するため、被処理体の使用に好適な場所まで機能転写体を搬送した場合であっても、機能転写体の機能層の精度を反映さえ、被処理体上に機能層を転写付与することができる。 According to this configuration, the adhesiveness between the functional layer and the object to be processed when the function transfer object is bonded to the object to be processed is maintained, and the physical stability of the function transfer object is improved. Even when the functional transfer body is transported to a place suitable for use, it is possible to transfer and apply the functional layer onto the object to be processed even reflecting the accuracy of the functional layer of the functional transfer body.
本発明の機能転写体においては、前記機能層は、極性基を含む樹脂を含有することが好ましい。 In the functional transfer body of the present invention, the functional layer preferably contains a resin containing a polar group.
この構成によれば、特に被処理体と機能層と、の界面接着強度を大きくできるため、機能層の転写付与精度が向上する。 According to this configuration, since the interfacial adhesion strength between the object to be processed and the functional layer can be increased, the transfer application accuracy of the functional layer is improved.
本発明の機能転写体においては、前記極性基は、エポキシ基、水酸基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、カルボキシル基及びカルボニル基からなる群より選ばれる少なくとも１以上の極性基を含むことが好ましい。 In the functional transfer body of the present invention, the polar group preferably includes at least one polar group selected from the group consisting of an epoxy group, a hydroxyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, a carboxyl group, and a carbonyl group. .
この構成によれば、被処理体と機能層との界面接着強度を大きくすると共に、機能層とキャリアと、の界面接着力を小さくできるため、機能層の転写付与精度が向上する。 According to this configuration, the interfacial adhesive strength between the object to be processed and the functional layer can be increased, and the interfacial adhesive force between the functional layer and the carrier can be decreased. Therefore, the transfer application accuracy of the functional layer is improved.
本発明の機能転写体においては、前記機能層は、光硬化性物質を含むことが好ましい。 In the functional transfer body of the present invention, the functional layer preferably contains a photocurable substance.
この構成によれば、特に、機能層とキャリアとの界面接着力を小さくできるため、機能層の転写付与精度が向上する。 According to this configuration, since the interfacial adhesive force between the functional layer and the carrier can be particularly reduced, the transfer imparting accuracy of the functional layer is improved.
本発明の機能転写体においては、前記比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が、０．７５以下であることが好ましい。 In the functional transfer body of the present invention, the ratio (Ra / lor) is preferably 0.75 or less.
この構成によれば、機能層と被処理体との接着面積及び接着力が大きくなると共に、機能層の破壊を抑制できるため、転写性が向上する。 According to this configuration, the adhesion area and the adhesion force between the functional layer and the object to be processed are increased, and the breakage of the functional layer can be suppressed, so that transferability is improved.
本発明の機能転写体においては、前記凹凸構造の平均アスペクト（Ａ）は、０．１以上５．０以下であることが好ましい。 In the functional transfer body of the present invention, the average aspect (A) of the concavo-convex structure is preferably 0.1 or more and 5.0 or less.
この構成によれば、被処理体に転写付与される機能層のナノ構造の欠陥を抑制できる。 According to this configuration, it is possible to suppress defects in the nanostructure of the functional layer transferred and applied to the object to be processed.
本発明の機能転写体においては、前記比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が、０．２５以下であることが好ましい。 In the functional transfer body of the present invention, the ratio (Ra / lor) is preferably 0.25 or less.
この構成によれば、機能層と被処理体との接着面積及び接着力がより大きくなると共に、機能層の破壊を抑制できるため、転写性が向上する。 According to this configuration, the adhesive area and the adhesive force between the functional layer and the object to be processed are further increased, and the breakage of the functional layer can be suppressed, so that transferability is improved.
本発明の機能転写体においては、前記キャリアは、表面の一部又は全面に凹凸構造Ａを具備し、前記凹凸構造Ａは、凸部頂部幅（Ｍｃｖ）と凹部開口幅（Ｍｃｃ）との比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）と、前記凹凸構造Ａの単位面積（Ｓｃｍ）の領域下に存在する開口部面積（Ｓｈ）と前記単位面積（Ｓｃｍ）との比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）と、が下記式（１）を満たし、前記比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）は下記式（２）を満たし、前記比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）は下記式（３）を満たし、且つ、前記凹凸構造Ａの平均アスペクト（Ａ）は下記式（４）を満たすことが好ましい。
式（１）
０．２３＜（Ｓｈ／Ｓｃｍ）≦０．９９
式（３）
０．０１≦（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＜１．０
式（４）
０．１≦Ａ≦５
In the functional transfer body of the present invention, the carrier has a concavo-convex structure A on a part or the entire surface thereof, and the concavo-convex structure A has a ratio of a convex top width (Mcv) to a concave opening width (Mcc). (Mcv / Mcc) and the ratio (Sh / Scm) of the opening area (Sh) and the unit area (Scm) existing under the unit area (Scm) of the concavo-convex structure A is expressed by the following formula ( 1), the ratio (Sh / Scm) satisfies the following formula (2), the ratio (Mcv / Mcc) satisfies the following formula (3), and the average aspect (A) of the concavo-convex structure A is It is preferable to satisfy the following formula (4).
Formula (1)
0.23 <(Sh / Scm) ≦ 0.99
Formula (3)
0.01 ≦ (Mcv / Mcc) <1.0
Formula (4)
0.1 ≦ A ≦ 5
この構成によれば、キャリアの凹凸構造に対する機能層の配置精度が向上すると共に、キャリアを機能層より除去する際の機能層の破壊を抑制できることから、被処理体に対する機能層の転写精度が向上する。 According to this configuration, the arrangement accuracy of the functional layer with respect to the concavo-convex structure of the carrier is improved, and the destruction of the functional layer when the carrier is removed from the functional layer can be suppressed, so the transfer accuracy of the functional layer to the object to be processed is improved. To do.
本発明の機能転写体においては、前記凹凸構造は、フッ素元素、メチル基及びシロキサン結合からなる群から選ばれる少なくとも１以上の要素を含有することが好ましい。 In the functional transfer body of the present invention, the concavo-convex structure preferably contains at least one element selected from the group consisting of a fluorine element, a methyl group and a siloxane bond.
この構成によれば、キャリアと機能層との接着力を小さくすることができるため、転写精度が向上する。 According to this configuration, since the adhesive force between the carrier and the functional layer can be reduced, transfer accuracy is improved.
本発明の機能転写体においては、前記凹凸構造の前記機能層面側の表層フッ素元素濃度（Ｅｓ）と前記凹凸構造の平均フッ素元素濃度（Ｅｂ）との比率（Ｅｓ／Ｅｂ）は、１超３００００以下であることが好ましい。 In the functional transfer body of the present invention, the ratio (Es / Eb) between the surface fluorine element concentration (Es) on the functional layer surface side of the concavo-convex structure and the average fluorine element concentration (Eb) of the concavo-convex structure is more than 130,000. The following is preferable.
この構成によれば、機能転写体に対する機能層の配置精度が向上すると共に、被処理体に対する機能層の転写性が向上する。更には、キャリアの繰り返し使用性が向上する。 According to this configuration, the arrangement accuracy of the functional layer with respect to the functional transfer body is improved, and the transferability of the functional layer with respect to the object to be processed is improved. Furthermore, the repeated use of the carrier is improved.
本発明の機能転写体においては、前記キャリアがフィルム状であり、且つ、前記キャリアの幅が３インチ以上であることが好ましい。 In the functional transfer body of the present invention, it is preferable that the carrier is a film and the width of the carrier is 3 inches or more.
この構成によれば、被処理体に対し、シームレスな機能層を転写付与することができる。 According to this configuration, it is possible to transfer and impart a seamless functional layer to the object to be processed.
本発明の機能層の転写方法は、上記記載の機能転写体の機能層を被処理体の一主面上に直接当接させる工程と、前記キャリアを前記機能層から除去する工程と、をこの順に含むことを特徴とする。 The functional layer transfer method of the present invention includes a step of directly contacting the functional layer of the functional transfer body described above on one main surface of the object to be processed, and a step of removing the carrier from the functional layer. It is characterized by including in order.
この構成によれば、別途接着剤を使用することなく、被処理体に機能層を付与することができるため、機能層の効果が最大限に発現される。 According to this configuration, since the functional layer can be applied to the object to be processed without using an additional adhesive, the effect of the functional layer is maximized.
本発明によれば、機能転写体を用いて最適な場所で被処理体に機能を付与することにより、被処理体上に高精度に疎水機能を高効率で付与することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a hydrophobic function can be provided on a to-be-processed body with high precision and high efficiency by providing a function to a to-be-processed object in the optimal place using a function transfer body.
まず、本発明の概要について説明する。本発明の機能転写体は、表面に凹凸構造を具備するキャリアと、前記凹凸構造上に設けられた少なくとも１以上の機能層と、を具備し、前記凹凸構造の平均ピッチは１ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、前記機能層の露出する面側の表面粗さ（Ｒａ）と、前記凹凸構造の凸部頂部位置と前記機能層の露出する表面との距離（ｌｏｒ）と、の比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２以下であり、前記機能層の前記凹凸構造側に位置する表層に対するフッ素元素濃度Ｅｆが、２０ａｔｍ％以上８０ａｔｍ％以下であることを特徴とする。 First, an outline of the present invention will be described. The functional transfer body of the present invention comprises a carrier having a concavo-convex structure on its surface and at least one or more functional layers provided on the concavo-convex structure, and the average pitch of the concavo-convex structure is 1 nm to 1500 nm. Yes, the ratio (Ra / lor) of the surface roughness (Ra) on the exposed surface side of the functional layer and the distance (lor) between the top position of the convex portion of the concavo-convex structure and the exposed surface of the functional layer Is 1.2 or less, and the fluorine element concentration Ef with respect to the surface layer located on the concave-convex structure side of the functional layer is 20 atm% or more and 80 atm% or less.
この構成によれば、キャリアの凹凸構造の精度及び機能層の膜厚精度を反映させて、被処理体上に機能層を転写付与することができる。すなわち、所望の形状、大きさ、或いは材質を有する被処理体の、所定位置或いは全面に、被処理体の使用に好適な場所において、精度高くナノ構造を具備する機能層を転写付与することができる。そして、このナノ構造は、疎水機能を発現することから、着水、着氷、或いは着雪を抑制したり、又は、付着した水、雪、氷を除去しやすくなる。 According to this configuration, the functional layer can be transferred onto the object to be processed by reflecting the accuracy of the uneven structure of the carrier and the film thickness accuracy of the functional layer. That is, it is possible to transfer and apply a functional layer having a nanostructure with high accuracy to a predetermined position or the entire surface of a target object having a desired shape, size, or material at a place suitable for use of the target object. it can. And since this nanostructure expresses a hydrophobic function, it becomes easy to suppress landing, icing, or snowing, or to remove adhering water, snow, and ice.
本発明の機能転写体は、表面に凹凸構造を具備するキャリアと、前記凹凸構造上に設けられた少なくとも１以上の機能層と、を具備し、前記凹凸構造の平均ピッチは１ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、前記凹凸構造の凹部に空間が存在し、前記機能層の前記凹凸構造側に位置する表層に対するフッ素元素濃度Ｅｆが、２０ａｔｍ％以上８０ａｔｍ％以下であることを特徴とする。 The functional transfer body of the present invention comprises a carrier having a concavo-convex structure on its surface and at least one or more functional layers provided on the concavo-convex structure, and the average pitch of the concavo-convex structure is 1 nm to 1500 nm. And there is a space in the concave portion of the concavo-convex structure, and the fluorine element concentration Ef with respect to the surface layer located on the concavo-convex structure side of the functional layer is 20 atm% or more and 80 atm% or less.
この構成によれば、キャリアの凹凸構造の精度及び機能層の膜厚精度を反映させて、被処理体上に機能層を転写付与することができると共に、機能転写体を製造する際の不良率が低減する。すなわち、所望の形状、大きさ又は材質を有する被処理体の、所定位置又は全面に、被処理体の使用に好適な場所において、精度高くナノ構造を具備する機能層を転写付与することができる。 According to this configuration, the functional layer can be transferred onto the object to be processed while reflecting the accuracy of the concavo-convex structure of the carrier and the film thickness accuracy of the functional layer, and the defect rate when manufacturing the functional transfer body Is reduced. That is, a functional layer having a nanostructure can be transferred and applied with high accuracy to a predetermined position or the entire surface of a target object having a desired shape, size, or material at a place suitable for use of the target object. .
本発明の機能層の転写方法は、上記記載の機能転写体の機能層を被処理体の一主面上に直接当接させる工程と、前記キャリアを前記機能層から除去する工程と、をこの順に含むことを特徴とする。 The functional layer transfer method of the present invention includes a step of directly contacting the functional layer of the functional transfer body described above on one main surface of the object to be processed, and a step of removing the carrier from the functional layer. It is characterized by including in order.
この構成によれば、別途接着剤を使用することなく、被処理体に機能層を付与することができるため、機能層の効果が最大限に発現される。 According to this configuration, since the functional layer can be applied to the object to be processed without using an additional adhesive, the effect of the functional layer is maximized.
＜機能転写体の概要＞
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。
図１及び図２は、本実施の形態に係る機能転写体を用いた被処理体への機能付与方法の各工程を示す断面模式図である。
<Outline of functional transcript>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
1 and 2 are schematic cross-sectional views showing each step of a method for imparting a function to an object to be processed using the function transfer body according to the present embodiment.
まず、図１Ａに示すように、キャリア１０は、その主面上に凹凸構造１１が形成されている。凹凸構造１１は、複数の凹部１１ａと凸部１１ｂで構成されている。特に、凹凸構造１１の平均ピッチは１ｎｍ以上１５００ｎｍ以下である。以下、凹凸構造１１をナノ構造１１とも呼ぶ。キャリア１０は、例えば、フィルム状又はシート状である。
First, as shown in FIG. 1A, the
次に、図１Ｂに示すように、キャリア１０のナノ構造１１の表面上に、機能層１２を設ける。機能層１２の配置や機能層１２の層数はこれに限定されない。更に、図１Ｃに示すように、機能層１２の上側には、保護層１３を設けることができる。保護層１３は、機能層１２を保護するものであり、必須ではない。以下、キャリア１０及び機能層１２を有する積層体を、機能転写体１４と呼ぶ。
Next, as shown in FIG. 1B, a
次に、図２Ａに示すような被処理体２０を用意する。次いで、図２Ｂに示すように、被処理体２０の主面上に、保護層１３を取り除いた後の機能転写体１４の、機能層１２の露出面を直接当接させる。次に、図２Ｃに示すように、キャリア１０を、機能層１２から除去する。この結果、機能層１２及び被処理体２０からなる積層体２１が得られる。積層体２１はその用途により、積層体２１の状態にて使用することも、積層体２１の機能層１２を被処理体２０の加工マスクとして機能させ、被処理体２０を加工したのちに使用することもできる。ここで、機能層１２を被処理体２０に精度高く転写付与する骨子は、機能層１２と被処理体２０との接着強度を向上させることと、キャリア１０を取り除く際の機能層１２の破壊を抑制することである。なお、以下の説明においては、積層体２１の機能層１２を機能層Ｓ１２、積層体２１の機能層１２のナノ構造１１をナノ構造Ｓ１１と、表記することがある。
Next, a
なお、上述した当接と除去との間において、例えば、積層体２１に対してエネルギ線を照射して機能層１２を安定化させる。また、例えば、当接時に加える熱により、機能層１２を安定化させる。或いは、例えば、積層体２１に対してエネルギ線を照射した後に、積層体２１を加熱し、機能層１２を安定化させる。また、エネルギ線を照射する際に、エネルギ線に対する遮光マスクを設けることで、パターニングされた機能層１２を具備する積層体２１を得ることができる。
In addition, between the contact | abutting and removal mentioned above, for example, an energy ray is irradiated with respect to the
本実施の形態では、図１Ａ〜図１Ｃに示すキャリア１０から機能転写体１４を得るところまでを一つのライン（以下、第１のラインという）で行う。それ以降の、図２Ａ〜図２Ｃまでを別のライン（以下、第２のラインという）で行う。より好ましい態様においては、第１のラインと、第２のラインとは、別の施設で行われる。このため、機能転写体１４は、例えば、キャリア１０がフィルム状であり、可とう性を有する場合に、機能転写体１４を巻物状（ロール状）の機能転写フィルムロールにして保管又は運搬される。
In the present embodiment, the process from obtaining the
更に好ましい態様においては、第１のラインは、機能転写体１４のサプライヤのラインであり、第２のラインは、機能転写体１４のユーザのラインである。このように、サプライヤにおいて機能転写体１４を予め量産し、ユーザに提供することで、次のような利点がある。
In a more preferred embodiment, the first line is a supplier line of the
（１）機能転写体１４を構成するキャリア１０のナノ構造１１の精度及び機能層１２の厚み精度を反映させ、被処理体２０に機能を付与し、積層体２１を製造できる。すなわち、サプライヤのラインにおいて、予めナノ構造１１の形状及び配列、そして機能層１２の厚みといった精度を決定することが可能となる。そして、ユーザのラインにおいては、煩雑なプロセスや装置を使用することなく、予め決定されている機能層１２の精度を、被処理体２０の全面或いは被処理体２０の所定範囲内にのみ、高精度に機能を付与することができる。
(1) The function of the
（２）機能付与された被処理体２０を使用するのに最適な場所において機能転写体１４を使用し積層体２１を製造できる。すなわち、積層体２１の使用に最適なユーザのラインにおいて、機能転写体１４を使用し、被処理体２０に機能を付与することができる。よって、ユーザのラインにおける積層体２１を使用するまでの移動距離を短く、且つプロセスを簡素化できることから、積層体２１の機能層１２に対する異物の付着や機能層Ｓ１２の破損を抑制できる。これにより、例えば被処理体面内において安定的な機能を有するデバイスを製造できる。
(2) The
上記説明したように、機能転写体１４は、キャリア１０及びキャリア１０のナノ構造１１上に設けられた機能層１２から構成される積層体である。すなわち、積層体２１の機能精度を支配するナノ構造の精度（ナノ構造の形状、配列等）及び機能層の厚み精度を、機能転写体１４のキャリア１０のナノ構造１１の精度及び機能転写体１４の機能層１２の厚み精度にて予め決定し担保することが可能となる。更に、第１のラインを機能転写体１４のサプライヤのラインに、第２のラインを機能転写体１４のユーザのラインにすることで、被処理体２０への機能付与に最適な、そして、積層体２１を使用するのに最適な環境にて、積層体２１を得ることができる。このため、積層体２１及び積層体２１を使用したデバイス組み立ての精度（歩留り）及びスループットを向上させることができる。
As described above, the
図３を用いて本実施の形態に係る機能転写体１４についてより詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係る機能転写体を示す断面模式図である。図３に示すように、機能転写体１４は、キャリア１０を具備する。キャリア１０は、その表面にナノ構造１１を具備する。ナノ構造１１とは、図１Ａを参照して説明した凹凸構造１１であって、その凹凸の平均ピッチが１ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のものである。ナノ構造１１の表面上には、機能層１２が設けられる。機能層１２のナノ構造１１に対する配置は、積層体２１の用途により決定されるため、特に限定されない。また、機能層１２の露出する面側に保護層１３を設けることができる。更に、キャリア１０のナノ構造１１とは反対側の面上に支持基材１５を設けることができる。以下の説明においては、特に断りのない限り、ナノ構造１１のみによりキャリア１０が構成されている場合も、ナノ構造１１と支持基材１５によりキャリア１０が構成される場合も、単にキャリア１０として表現する。
The
＜機能転写体の必須要件（Ａ）〜（Ｅ）＞
上述の本実施の形態に係る機能転写体１４は、以下のいずれかの機能転写体である。第１に、機能転写体（以下、第１の機能転写体ともいう）は、
（Ａ）表面にナノ構造１１を具備するキャリア１０のナノ構造１１上に少なくとも１以上の機能層１２を予め備え、
（Ｂ）ナノ構造１１の平均ピッチは１ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、
（Ｃ）機能層１２の露出する面側の表面粗さ（Ｒａ）と、ナノ構造１１の凸部頂部位置と機能層１２の露出する表面との距離（ｌｏｒ）と、の比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２以下であり（図３参照）、
（Ｄ）機能層の凹凸構造側に位置する表層に対するフッ素元素濃度Ｅｆが、２０ａｔｍ％以上８０ａｔｍ％以下であることを特徴とする。
<Necessary requirements (A) to (E) for functional transfer body>
The
(A) At least one or more
(B) The average pitch of the
(C) Ratio (Ra / lor) of the surface roughness (Ra) on the exposed surface side of the
(D) The fluorine element concentration Ef with respect to the surface layer located on the concave-convex structure side of the functional layer is 20 atm% or more and 80 atm% or less.
第２に、機能転写体（以下、第２の機能転写体ともいう）は、
（Ａ）表面にナノ構造１１を具備するキャリア１０のナノ構造１１上に少なくとも１以上の機能層１２を予め備え、
（Ｂ）ナノ構造１１の平均ピッチは１ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、
（Ｄ）機能層の凹凸構造側に位置する表層に対するフッ素元素濃度Ｅｆが、２０ａｔｍ％以上８０ａｔｍ％以下であり、
（Ｅ）ナノ構造１１の凹部１１ａに空間が存在することを特徴とする。
Second, a functional transfer body (hereinafter also referred to as a second functional transfer body)
(A) At least one or more
(B) The average pitch of the
(D) The fluorine element concentration Ef with respect to the surface layer located on the concave-convex structure side of the functional layer is 20 atm% or more and 80 atm% or less,
(E) A space exists in the
これらの要件（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）或いは、（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），及び（Ｅ）を同時に満たす部分を含むことにより、以下のような効果を奏する。機能転写体１４を使用することで、所望の被処理体２０の一部或いは全面に、高精度な機能層１２を転写付与することができるため、積層体２１の機能層Ｓ１２は効果的にナノ構造特有の機能を発現する。そして、このナノ構造の表層のフッ素元素濃度が所定の範囲内にあることにより、物理的因子と化学的因子と、が組み合わさって、強い疎水性機能が発現される。この転写は、積層体２１を使用するのに最適な場所にて行うことができる。ここで、このような効果を奏する骨子は、機能転写体１４の機能層１２のナノ構造１１に対する配置精度及び厚み精度を高くすること、機能層１２と被処理体２０との接着強度を向上させること、そしてキャリア１０を取り除く際の機能層１２の破壊を抑制することである。なお、ナノ構造の「表層」とは、図１Ｂ、図１Ｃに示す機能転写体１４であれば、機能層１２のナノ構造１１と対向する対向面側での厚みを持った層を意味し、図２Ｃに示す積層体２１であれば、機能層１２の表面側に位置する凸部の少なくとも一部領域を指す。
By including a part that satisfies these requirements (A), (B), (C) and (D) or (A), (B), (D) and (E) at the same time, the following effects can be obtained. Play. By using the
（Ｉ）上記（Ａ）に示したように、キャリア１０のナノ構造１１上に予め機能層１２が設けられることにより、ナノ構造１１に対する機能層１２の配置精度及び厚み精度が向上する。ここで、配置精度とは、ナノ構造１１の形状或いは配列の精度を反映するように、機能層１２がナノ構造１１上に設けられることである。このため、詳しくは以下の＜機能層の配置＞にて説明するが、キャリア１０のナノ構造１１の凹部１１ａの底部付近、凸部１１ｂの頂部上、又は、凹部１１ａの側面部にのみ機能層１２を配置することも、ナノ構造１１の凹部１１ａ及び凸部１１ｂ上に被膜を形成するように機能層１２を配置することも、ナノ構造１１を充填し平坦化するように機能層１２を配置することもできる。機能層１２のナノ構造１１に対する配置例によらず、機能層１２をナノ構造１１上に予め設けることで、機能層１２の配置精度及び厚み精度を向上できる。すなわち、被処理体２０上に転写される機能層１２は、キャリア１０のナノ構造１１に対応した配列や形状を有するナノ構造を具備する。すなわち、積層体２１の機能層Ｓ１２の厚み精度及びナノ構造Ｓ１１の精度を、機能転写体１４として予め決定し担保することができる。よって、被処理体２０にナノ構造特有の機能を精度高く付与することができる。
(I) As shown in (A) above, the
機能転写体１４において、キャリア１０のナノ構造１１の凹部１１ａを充填するように機能層１２を設ける場合を例にとり、機能層１２を予め設けることの効果をより具体的に説明する。例えば、光ナノインプリント法であれば、モールドのナノ構造と被処理体とを液状の光硬化性樹脂（機能原料）を介して狭持し、その状態にて光硬化性樹脂を硬化させる。ここで、ナノ構造特有の機能を効果的に発現させるために、光硬化性樹脂の膜厚を薄くする場合もある。光硬化性樹脂の膜厚をサブミクロンオーダに薄くしていくと、光硬化性樹脂は、粘度や弾性率がバルク原料にて測定される値よりも大きな粘性流体として振る舞うため、モールドのナノ構造内部への充填性が低下し、充填不良を招く。すなわち、モールドのナノ構造の凹部内部にナノバブルを生成することがある。例えば、平均ピッチが３００ｎｍのナノ構造を具備するフッ素樹脂より構成されるキャリアを作製し、石英から成る被処理体上に光硬化性樹脂を膜厚がそれぞれ２００ｎｍ、３００ｎｍ、４００ｎｍ、そして１５００ｎｍになるように成膜し、キャリアを、ラミネートロールを使用して貼り合わせた。続いて、光硬化性樹脂を、バルク体の硬化には十分な、１００ｍＷ／ｃｍ２の紫外光を２０００ｍＪ／ｃｍ２の積算光量になるまで照射し硬化させ、キャリアを除去した。得られた光硬化性樹脂／石英からなる積層体のナノ構造面は、光硬化性樹脂の膜厚が１５００ｎｍの場合を除き白濁しており、原子間力顕微鏡観察から、ナノ構造の高さが低い部分や、破壊されている箇所が確認された。このように、キャリアのナノ構造の精度の反映性が低下する。更には、環境雰囲気を巻き込むため、充填不良部位の光硬化性樹脂の反応率が低下する傾向にある。また、光硬化性樹脂が溶剤を含む場合、光硬化性樹脂の反応率が低下する。反応率が低下することで、物理的強度が低下することから、キャリアを除去する際の光硬化性樹脂のナノ構造の破壊が生じる。
In the
一方、本実施の形態においては、キャリア１０のナノ構造１１上に予め機能層１２を設けているので、機能原料の物性変化を経ることなく塗工することが可能となるため、ナノ構造１１内部への充填性が向上する。更に、機能原料を溶剤に溶解させ使用することも容易となる。溶剤を使用できることは、機能層１２に対する不純物の添加を行わずに、塗工液とキャリア１０のナノ構造１１との界面における界面自由エネルギを調整できること、及び粘度を低下できることを意味する。これは、機能原料のキャリア１０のナノ構造１１に対する濡れ性を向上できることを意味し、そのため充填性が向上する。すなわち、機能層１２のキャリア１０のナノ構造１１に対する配置精度及び膜厚精度を向上させることができるため、被処理体２０上に精度の高いナノ構造を転写付与することが可能となる。
On the other hand, in the present embodiment, since the
（ＩＩ）また、上記（Ｂ）で示したように、ナノ構造１１の平均ピッチが所定の範囲を満たすことにより、ナノ構造特有の機能を発揮すると共に、該機能を被処理体２０上に精度高く転写形成することが可能となる。特に、キャリア１０を取り除く際の機能層１２の破壊を抑制することができる。
(II) Further, as shown in (B) above, when the average pitch of the
特に、上記（Ｂ）で示したナノ構造１１の平均ピッチの下限値である１ｎｍは、機能転写体１４を製造する際の工業性から判断した。また、機能層１２の配置精度を向上する観点からは、平均ピッチは１０ｎｍ以上であることが好ましく、配置精度を担保し転写精度をより向上させる観点から、平均ピッチは３０ｎｍ以上であることがより好ましく、強い疎水性機能のうち、特に物理的因子の効果をより強める観点から、５０ｎｍ以上であることが最も好ましい。一方で、ナノ構造１１の平均ピッチの上限値である１５００ｎｍは、一般的にナノ構造特有の機能を発現する範囲において、積層体２１を得る際の、剥離エネルギ、及び機能層Ｓ１２のナノ構造Ｓ１１の欠陥率より判断した。平均ピッチの上限値について、より詳細に説明する。図４は、キャリアの平均ピッチと剥離エネルギとの関係を示すグラフである。図４は、キャリア１０を機能層１２より剥離除去する際の、機能層１２の凸部に加わる剥離エネルギを計算した結果を示す。なお、計算に使用したモデルと計算仮定は以下の通りである。
In particular, 1 nm, which is the lower limit value of the average pitch of the
・計算モデル
キャリア１０のナノ構造１１は複数の凹部１１ａを有し、これらの凹部１１ａが正六方配列をしている。凹部１１ａは、開口部の径が平均ピッチの０．９倍であり、開口部の深さ／開口部の径にて表現されるアスペクトが０．９である。また、凹部１１ａの形状は、円錐状とした。機能転写体１４のナノ構造１１のある領域の幅は２５０ｍｍとし、０．０１Ｎの力で剥離角１０°にて剥離する。剥離エネルギは、キャリア１０を剥離除去する際に解放されるギブスの自由エネルギとして［ｅｒｇ／ｃｍ２］にて算出し、ナノ構造１１の凹部１１ａの形状と密度を乗ずることで［Ｊ］へと変換した。
Calculation Model The
図４の横軸は、平均ピッチであり、ディメンジョンはナノメートルである。また、縦軸は、剥離エネルギであり、平均ピッチが１２，０００ｎｍの場合を１として規格化した。図４より、平均ピッチが大きくなると、剥離エネルギが指数的に大きくなることがわかる。すなわち、キャリア１０を剥離し積層体２１を得る際の、機能層１２のナノ構造１１に加わる剥離力が、平均ピッチの増加に伴い、指数的に増加することを意味している。次に、実験より機能層１２の弾性率をパラメータにし、キャリア１０を剥離除去する際に生じる機能層１２のナノ構造１１の破壊を観察した。この時、機能層１２を構成する物質の弾性率から、剥離エネルギによる弾性変形率は計算できる。この計算による変形率と、実験によるナノ構造１１の破損する剥離力と、を照らし合わせ、機能転写体１４が許容すべき剥離エネルギの上限値を算出したところ、図４の規格化後の数値で０．０３程度であった。これは、平均ピッチに換算すると約２０００ｎｍである。理論の実験値に対するフィッティングズレは±１０％程度であったことから、上限値を１５００ｎｍとして決定した。特に、機能層１２の転写性を担保しつつ転写付与速度を向上させる点から、平均ピッチは１２００ｎｍ以下であることがより好ましい。
The horizontal axis in FIG. 4 is the average pitch, and the dimensions are nanometers. The vertical axis represents the peeling energy, and the case where the average pitch is 12,000 nm is normalized as 1. FIG. 4 shows that the peeling energy increases exponentially as the average pitch increases. That is, it means that the peeling force applied to the
これらの上限値と下限値にて限定される平均ピッチの範囲を満たすことで、被処理体２０の所定範囲或いは全面に対し、ナノ構造特有の機能を発現する機能層１２を精度高く付与することが可能となる。更に、このナノ構造Ｓ１１の表層のフッ素元素濃度は所定の範囲内である。このため、化学的因子と物理的因子とが相乗して、強い疎水性機能を発現する。よって、着水、着氷、或いは着雪を抑制したり、又は、付着した水、雪、氷を除去しやすくなる。なお、平均ピッチの範囲のより好ましい範囲は、積層体２１の用途に応じ、ターゲットとなる状態から適宜選択できる。この状態とは、水、雪、或いは氷が付着する瞬間をターゲットとするか、又は、付着した水、雪又は氷をターゲットとするかのみならず、水であれば、付着する瞬間の大きさをも含む。そして、積層体２１を使用する環境も、平均ピッチを選択する重要な因子となる。
By satisfying the range of the average pitch limited by these upper limit value and lower limit value, the
（ＩＩＩ）また、上記（Ｃ）で示したように、機能層１２の露出する面側の表面粗さ（Ｒａ）と、ナノ構造１１の凸部頂部位置と機能層１２の露出する表面との距離（ｌｏｒ）と、の比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２以下であることで機能層Ｓ１２の転写率及び転写精度が向上する。この比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の上限値は、機能転写体１４と被処理体２０との接着強度及び、積層体２１の機能層Ｓ１２のナノ構造Ｓ１１の転写精度から判断した。より具体的には、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２以下であることにより、まず、機能層１２の表層の流動性が大きくなり、機能層１２の膜厚精度を担保した状態にて、被処理体２０と機能層１２との接着面積を大きくし、接着強度を増加させることができる。次に、キャリア１０を機能層１２より剥離除去する際の、機能層Ｓ１２のナノ構造Ｓ１１に加わる剥離応力の均等性を向上させることができる。すなわち、集中応力を抑制できるため、機能層１２の凝集破壊に代表される破壊を抑制できる。
(III) Further, as shown in (C) above, the surface roughness (Ra) of the exposed surface side of the
比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の効果をより詳細に説明する。機能転写体１４における機能層１２の転写の骨子は、機能層１２の膜厚精度を担保した状態において、（α）機能層１２と被処理体２０との界面接着強度を強くすること、及び、（β）キャリア１０を除去する際の機能層１２の破損を抑制すること、である。（α）機能層１２と被処理体２０との界面接着強度を向上させるためには、機能層１２の表面と被処理体２０との接着面積を大きくする必要がある。すなわち、機能層１２と被処理体２０との間に空気等の貼合時の雰囲気が閉じ込められることを抑制する必要がある。一方で、（β）キャリア１０を剥離除去する際の機能層１２の破損を抑制するためには、機能層１２に対して加わる剥離応力を均等化する必要がある。ここで、接着面積が小さく、部分的に被処理体２０と機能層１２とが接着している場合、キャリア１０を剥離する際の応力は、接着部と非接着部とでは異なる。換言すれば、剥離応力に集中点が発生し、機能層１２の被処理体２０からの離脱や機能層１２の破壊が発生する。以上から、機能転写体１４の機能層１２の配置例によらず、機能層１２と被処理体２０との接着面積を良好に大きくすることが本質であると判断した。
The effect of the ratio (Ra / lor) will be described in more detail. The essence of the transfer of the
ここで、現実的に、被処理体２０及び機能転写体１４の機能層１２の露出する表面の粗さを、共に限りなく０にし、接着面積を大きくすることは困難である。すなわち、該接着面積を大きくするためには、機能層１２と被処理体２０との表面粗さから計算される真実接触面積Ａｒを大きくする必要がある。ここで、真実接触面積Ａｒは、被処理体２０の表面粗さと機能転写体１４の機能層１２側の表面粗さにより決定される。すなわち、粗面間同士の接触を考慮する必要がある。ここで、等価半径ｒを（１／ｒ）＝（１／ｒｆ）＋（１／ｒｔ）として定義し、等価ヤング率Ｅを（１／Ｅ）＝（１／２）・｛［（１−νｆ２）／Ｅｆ］＋［（１−νｔ２）／Ｅｔ］｝として定義することで、粗面間同士の接触問題を、平面と粗面との間の接触問題へと簡素化できる。なお、ｒｆは機能転写体１４の機能層１２面側の表面粗さの元となる微小突起を仮定した場合の、該微小突起の半径である。ｒｔは、被処理体２０の表面粗さの元となる微小突起を仮定した場合の、該微小突起の半径である。Ｅｆ、νｆ及びＥｔ、νｔは、それぞれ機能層１２及び被処理体２０のヤング率とポアソン比である。また、表面粗さは一般的に正規分布に従うことから、表面粗さの確率密度関数ｆ（ξ）が（１／σ）・ｅｘｐ（−ξ２／σ２）に比例する、と仮定することができる。以上の仮定より、機能転写体１４の機能層１２の表面側と被処理体２０との真実接触面積Ａｒは、Ａｒ∝（１／Ｅ）・（ｒ／σ）１／２・Ｎｃとして算出される。なお、σは二面間の合成自乗平均平方根粗さ、Ｎｃは垂直荷重の期待値である。なお、本明細書においては、機能転写体１４の機能層１２側の表面粗さのばらつき、すなわち標準偏差の影響を限りなく小さくするために、表面粗さとして、算術平均粗さであるＲａを採用している。ここで、ヤング率が１ＭＰａのＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）を機能層１２に使用し、キャリア１０のナノ構造１１が平坦化されるように配置した。この状態で、キャリア１０のナノ構造１１の凸部頂部位置と機能層１２の表面との距離である距離（ｌｏｒ）を変化させた。なお、機能層１２の表面側の表面粗さ（Ｒａ）のサンプル間のばらつきは、Ｒａとして２８ｎｍ〜３３ｎｍであった。被処理体２０としては、表面粗さ（Ｒａ）が１ｎｍ以下である４インチφのｃ面サファイアを使用した。上記真実接触面積Ａｒは、機能転写体１４の構成が同じであり、被処理体２０が同じである場合、機能転写体１４を被処理体２０に貼り合わせる際の圧力といった条件を一定にすれば、距離（ｌｏｒ）によらず一定になるはずである。真実接触面積Ａｒは実測ができないため、機能転写体１４を被処理体２０に貼り合わせた後に、機能転写体１４を被処理体２０の主面内方向に引きずり、その際の力Ｆを評価した。すなわち、既に説明したように、一般的には距離（ｌｏｒ）によらず、真実接触面積Ａｒは一定の値となることから、該測定される力Ｆも一定となるはずである。ところが、距離（ｌｏｒ）を小さくしていき、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２を超えたあたりから急激に力Ｆが小さくなることが確認された。これは、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が大きくなることで、真実接触面積Ａｒが減少しているためと推定される。メカニズムは定かではないが、このような現象の生じる理由は、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が大きくなる場合、機能層１２の表層の流動性がナノオーダ特有の効果により束縛され、機能層１２と被処理体２０との界面の不陸を流動吸収することができないためと考えられる。
Here, in reality, it is difficult to increase the adhesion area by setting the roughness of the exposed surfaces of the
次に、機能転写体１４のＰＤＭＳからなる機能層１２の表面に粘着テープを貼り合わせ、キャリア１０とＰＤＭＳと、を分離した。分離されたＰＤＭＳを光学顕微鏡と走査型電子顕微鏡にて観察した。比率（Ｒａ／ｌｏｒ）がやはり１．２を超えたあたりから、機能層のナノ構造Ｓ１１の破壊が特に多く観察されるようになった。これは、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が大きい場合、キャリア１０を剥離除去する際の、キャリア１０のナノ構造１１より加えられる機能層１２に対する応力を考えた時に、該応力が局所的に集中する点が多く発生するために、機能層１２が凝集破壊するためと推定される。
Next, an adhesive tape was bonded to the surface of the
以上から、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２以下であることで、機能層１２の表層の流動性を良好に保てることから、機能層１２の膜厚精度を担保できる。この状態において、（α）機能層１２と被処理体２０との界面接着強度を強くすることができると共に、（β）キャリア１０を除去する際の機能層１２の破損を抑制することができる。このため、機能転写体１４として機能層１２の精度を予め決定し、この精度を反映した機能層Ｓ１２を具備する積層体２１を得ることができる。
From the above, when the ratio (Ra / lor) is 1.2 or less, the fluidity of the surface layer of the
特に、キャリア１０の剥離速度を向上させることで増加する剥離応力（剥離時の力積）に対する機能層１２の耐性を向上させ、転写精度をより向上させる観点から、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）は０．７５以下であることが好ましい。また、機能層１２の表層の流動性の束縛を良好に開放し、速度の大きな当接の場合であっても、機能層１２と被処理体２０との接着性を向上させる点から、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）は０．５５以下であることが好ましい。更に、機能層１２を転写付与する際の欠陥率をより低下させると共に、被処理体２０の大きさや外形に対する影響を限りなく小さくする観点から比率（Ｒａ／ｌｏｒ）は、０．３０以下であることがより好ましい。特に、被処理体２０と機能層１２との接着する面積、そして接着力が安定化し、機能層１２の転写性が大きく安定化する観点から、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）は０．２５以下であることがより好ましく、０．１０以下であることが最も好ましい。
In particular, the ratio (Ra / lor) is 0 from the viewpoint of improving the resistance of the
なお、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の下限値は、機能転写体１４の量産性及び制御性の点から、０．００２以上であることが好ましい。
The lower limit of the ratio (Ra / lor) is preferably 0.002 or more from the viewpoint of mass productivity and controllability of the
機能層１２側の表面粗さ（Ｒａ）の絶対値は、真実接触面積Ａｒを大きくし、機能層１２と被処理体２０との接着面積を大きくし、接着強度を向上させると共に、機能転写体１４の機能層１２側の表面粗さ（Ｒａ）の制御性を工業的にも大きくする観点から、５００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましい。また、真実接触面積Ａｒを容易に大きくし、距離（ｌｏｒ）のマージンを大きくする観点から、表面粗さ（Ｒａ）は１５０ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以下であることがより好ましい。更に、表面粗さ（Ｒａ）が５０ｎｍ以下である場合、機能転写体１４を被処理体２０に当接する速度を大きくすることができるため好ましく、３０ｎｍ以下であることが最も好ましい。なお、下限値は工業性の観点から１ｎｍ以上であることが好ましく、２ｎｍ以上であることが最も好ましい。なお、表面粗さ（Ｒａ）及び、距離（ｌｏｒ）の定義及び測定方法については後述する。
The absolute value of the surface roughness (Ra) on the side of the
上記説明した原理から、機能転写体１４と被処理体２０との関係を示すこともできる。すなわち、上記原理は、２つの対象が重なり合う時の真実接触面積Ａｒを基礎にしていることから、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）は機能転写体１４のみならず、機能転写体１４と被処理体２０との関係に拡張することもできる。換言すれば、機能転写体１４の機能層１２面側の表面粗さを（Ｒａｆ）、そして被処理体２０の表面粗さを（Ｒａｔ）とした時に、合成自乗平均平方根粗さ（Ｒａ´）を（Ｒａｆ２＋Ｒａｔ２）１／２として定義すれば、比率（Ｒａ´／ｌｏｒ）が上記説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の範囲を満たすことで、転写精度を高く保つことができる。なお、被処理体２０の表面粗さ（Ｒａｔ）は、機能転写体１４の機能層１２面側の表面粗さを（Ｒａｆ）と同様の手法により測定される。
From the principle explained above, the relationship between the
（ＩＶ）また、上記（Ｄ）で示したように、機能層のキャリアの凹凸構造側に位置する表層のフッ素元素濃度、換言すれば、積層体２１のナノ構造Ｓ１１の表層に含まれるフッ素元素の含有率は、２０ａｔｍ％以上８０ａｔｍ％以下である。このフッ素元素濃度は、以下の手順に従い測定されたものと定義する。 (IV) Further, as shown in (D) above, the fluorine element concentration of the surface layer located on the concave-convex structure side of the carrier of the functional layer, in other words, the fluorine element contained in the surface layer of the nanostructure S11 of the laminate 21 The content of is 20 atm% or more and 80 atm% or less. This elemental fluorine concentration is defined as measured according to the following procedure.
（キャリアの凹凸構造側に位置する機能層表層のフッ素元素濃度の測定方法）
１．単結晶サファイア基板を、ホットプレート上に配置し、単結晶サファイア基板の主面の温度が１１５℃〜１２５℃の範囲になるように加温する。単結晶サファイア基板は、下記仕様のものを使用する。
・面方位：ｃ面（０００１）、θ１：０°±０．２°、θ２：０°±０．２°
・サイズ：φ５０ｍｍ、ｔ０．３７±０．０５ｍｍ
・仕上げ：両面鏡面仕上げ（Ｒａ≦１ｎｍ）
・ＴＩＲ≦１０μｍ、ＢＯＷ≦０±１０μｍ
２．機能転写体１４にカバーフィルムのある場合は、取り除く。
３．機能転写体１４の機能層１２の露出する面を、１．の単結晶サファイア基板に対して貼り合わせる。この時、貼り合わせは、ラミネートロールを使用して行う。ラミネート条件は、ラミネートロールの表面温度が１１０℃〜１１８℃の範囲にあること、単結晶サファイア基板の直径部分に加わる線圧が７ｋＮ／ｍ〜９ｋＮ／ｍの範囲内にあること、そしてラミネート速度が１０ｍｍ／秒であることである。また、ラミネートロールは、その表面をタイプＡのデュロメータにて測定した際のゴム硬度が２８〜３２であるものを使用する。なお、ラミネートロールを使用する以上当然であるが、機能転写体１４と単結晶サファイア基板と、の界面への空気の巻き込みを抑制するために、ラミネートロールにより機能転写体１４が単結晶サファイア基板に徐々に貼り合わせられるようにする。
４．単結晶サファイア基板側より紫外線を照射する。紫外線は、波長３６５ｎｍのＵＶ−ＬＥＤ光源より照射する。照射する紫外線の照度は８０ｍＷ／ｃｍ２、そして照射時間は２５秒である。
５．４．の紫外線照射後、３０秒以内に、機能転写体１４及び単結晶サファイア基板から成る積層体を加温する。加温は、１２０℃〜１２５℃に加温された２枚の平板にて挟み込み行う。加温時間は、３０秒である。
６．機能転写体１４及び単結晶サファイア基板から成る積層体を冷却する。冷却は、エアブローにより行い、機能転写体１４の機能層１２とは反対側の面の温度及び、単結晶サファイア基板の温度が共に３０℃以下になるまで行う。
７．機能転写体１４のキャリア１０を、機能層Ｓ１２より剥離する。剥離は、単結晶サファイア基板の一端部より、他の端部に向けて徐々に剥離する。剥離速度は、１０ｍｍ／秒〜２５ｍｍ／秒である。
８．得られた機能層Ｓ１２及び単結晶サファイア基板からなる積層体に対して、フッ素元素濃度を測定する。なお、工程７．の後に、サファイア基板上に機能層Ｓ１２が良好に転写されない場合については、工程３．における貼り合わせの前に、サファイア基板の主面に対して接着剤を塗布すればよい。なお、接着剤は、紫外線硬化性のものを使用する。例えば、ダイキン工業社製のオプトダイン（登録商標）ＵＶのＵＶ−３２００或いは、ＨＥＮＫＥＬ社製のＬＯＣＴＩＴＥ（登録商標）を使用できる。
９．測定は、機能層Ｓ１２の転写されたサファイア基板において、機能層Ｓ１２のナノ構造Ｓ１１面側に対して行う。方法は、Ｘ線電子分光法（ＸＰＳ法）である。使用するスロット型マスクは、１ｍｍ×２ｍｍとする。ＸＰＳ法の条件は下記の通りである。測定結果から、フッ素元素の濃度を［ａｔｍ％］として算出し、これを、キャリアの凹凸構造側に位置する機能層表層のフッ素元素濃度として定義する。
使用機器 ；サーモフィッシャーＥＳＣＡＬＡＢ２５０
励起源 ；ｍｏｎｏ．ＡｌＫα １５ｋＶ×１０ｍＡ
分析サイズ；約１ｍｍ（形状は楕円）
取込領域
Ｓｕｒｖｅｙ ｓｃａｎ；０〜１， １００ｅＶ
Ｎａｒｒｏｗ ｓｃａｎ；Ｆ １ｓ，Ｃ １ｓ，Ｏ １ｓ，Ｎ １ｓ
Ｐａｓｓ ｅｎｅｒｇｙ
Ｓｕｒｖｅｙ ｓｃａｎ； １００ｅＶ
Ｎａｒｒｏｗ ｓｃａｎ； ２０ｅＶ
(Measurement method of fluorine element concentration in the surface layer of the functional layer located on the uneven structure side of the carrier)
1. The single crystal sapphire substrate is placed on a hot plate and heated so that the temperature of the main surface of the single crystal sapphire substrate is in the range of 115 ° C to 125 ° C. A single crystal sapphire substrate having the following specifications is used.
Plane orientation: c-plane (0001), θ1: 0 ° ± 0.2 °, θ2: 0 ° ± 0.2 °
・ Size: φ50mm, t0.37 ± 0.05mm
・ Finish: Double-sided mirror finish (Ra ≦ 1nm)
・ TIR ≦ 10μm, BOW ≦ 0 ± 10μm
2. If the
3. The exposed surface of the
4). Ultraviolet rays are irradiated from the single crystal sapphire substrate side. Ultraviolet rays are irradiated from a UV-LED light source having a wavelength of 365 nm. The illuminance of ultraviolet rays to be irradiated is 80 mW / cm 2 and the irradiation time is 25 seconds.
5.4. Within 30 seconds after the UV irradiation, the laminate composed of the
6). The laminated body composed of the
7). The
8). The fluorine element concentration is measured with respect to the laminate composed of the obtained functional layer S12 and the single crystal sapphire substrate.
9. The measurement is performed on the nanostructure S11 surface side of the functional layer S12 in the sapphire substrate to which the functional layer S12 is transferred. The method is X-ray electron spectroscopy (XPS method). The slot type mask used is 1 mm × 2 mm. The conditions of the XPS method are as follows. From the measurement results, the fluorine element concentration is calculated as [atm%], and this is defined as the fluorine element concentration in the surface layer of the functional layer located on the concave-convex structure side of the carrier.
Equipment used: Thermo Fisher ESCALAB250
Excitation source; mono. AlKα 15kV × 10mA
Analysis size: approx. 1 mm (shape is oval)
Capture area Survey scan; 0 to 1, 100 eV
Narrow scan; F 1s, C 1s, O 1s, N 1s
Pass energy
Survey scan; 100 eV
Narrow scan; 20 eV
上記の通り定義される機能転写体における、キャリアの凹凸構造側に位置する機能層表層のフッ素元素濃度を、本明細書では、フッ素元素濃度Ｅｆと記載する。フッ素元素濃度Ｅｆは、機能層Ｓ１２のナノ構造Ｓ１１の表層フッ素元素濃度でもある。ここで、強い疎水性機能を発現するための化学的因子としては、ナノ構造Ｓ１１の表層を考慮すればよい。換言すれば、ナノ構造Ｓ１１の表面のみが疎水性であるのではなく、表層が疎水性である必要がある。また、機能層Ｓ１２全体が疎水性の物質により構成されなくともよい。重要なのは、少なくともナノ構造Ｓ１１の表層である。ここで、強い疎水性機能を発現するための表層は、ナノ構造Ｓ１１の内部の状態がナノ構造Ｓ１１の表面に対して影響する状態を考慮して、ナノ構造Ｓ１１の表面からの深さとして計算可能であり、約５ｎｍとして導出できる。即ち、少なくとも考えるべき表層の厚みは、数ｎｍである。上記ＸＰＳ法においては、Ｘ線の浸入長が数ｎｍから十数ｎｍであり、ナノ構造Ｓ１１の表層の物性を把握するのに適している。 In the functional transfer body defined as described above, the fluorine element concentration in the surface layer of the functional layer located on the carrier uneven structure side is referred to as a fluorine element concentration Ef in this specification. The fluorine element concentration Ef is also the surface layer fluorine element concentration of the nanostructure S11 of the functional layer S12. Here, as a chemical factor for expressing a strong hydrophobic function, the surface layer of the nanostructure S11 may be considered. In other words, not only the surface of the nanostructure S11 is hydrophobic, but the surface layer needs to be hydrophobic. Further, the entire functional layer S12 does not have to be composed of a hydrophobic substance. What is important is at least the surface layer of the nanostructure S11. Here, the surface layer for expressing a strong hydrophobic function is calculated as a depth from the surface of the nanostructure S11 in consideration of a state in which the internal state of the nanostructure S11 affects the surface of the nanostructure S11. It is possible and can be derived as about 5 nm. That is, at least the thickness of the surface layer to be considered is several nm. In the XPS method, the X-ray penetration length is several nm to several tens of nm, which is suitable for grasping the physical properties of the surface layer of the nanostructure S11.
フッ素元素濃度Ｅｆが、上記範囲を満たすことにより、既に説明した要件（Ａ）〜（Ｃ）により精度高く転写付与されたナノ構造Ｓ１１に、化学的な疎水性機能を付与することが出来る。これにより、ナノ構造Ｓ１１という物理的因子と、フッ素元素濃度Ｅｆという化学的因子が組み合わさることとなり、強い疎水性機能を発現することが可能となる。そして、繰り返しになるが、着水、着氷、或いは着雪を抑制したり、又は、付着した水、雪、氷を除去しやすくなる効果を奏する。フッ素元素濃度Ｅｆは、積層体２１を使用する用途により適宜最適値が存在するため、特には限定されないが、物理的な因子、換言すればナノ構造の選択肢を広げる観点から、２５ａｔｍ％以上であることが好ましい。ここで、ナノ構造の選択肢を広げることの効果は、疎水性機能のみならず、例えば、光学的な有効媒質近似機能や光回折機能を別途更に選択できることを意味することである。特に、付着してしまった水膜の除去、着雪或いは着氷の抑制に対する効果が強まる傾向にあることから、フッ素元素濃度Ｅｆは、３０ａｔｍ％以上であることがより好ましく、３５ａｔｍ％以上であることが最も好ましい。一方で、ナノ構造Ｓ１１の物理的な強さを向上させる観点から、フッ素元素濃度Ｅｆは、７５ａｔｍ％以下であることが好ましい。そして、上記説明した（Ｒａ／ｌｏｒ）の効果における、機能層表層の流動性の促進をより促し、転写性をより良好に保つ観点から、７０ａｔｍ％以下であることが最も好ましい。 When the fluorine element concentration Ef satisfies the above range, a chemical hydrophobic function can be imparted to the nanostructure S11 transferred and imparted with high accuracy according to the requirements (A) to (C) already described. As a result, a physical factor of nanostructure S11 and a chemical factor of fluorine element concentration Ef are combined, and a strong hydrophobic function can be expressed. And although it repeats, there exists an effect which becomes easy to suppress landing, icing, or snow accretion, or to remove adhering water, snow, and ice. The fluorine element concentration Ef is not particularly limited because there is an optimum value as appropriate depending on the application in which the laminate 21 is used, but it is 25 atm% or more from the viewpoint of expanding physical factors, in other words, nanostructure options. It is preferable. Here, the effect of expanding the choice of nanostructures is that not only the hydrophobic function but also, for example, an optical effective medium approximation function and a light diffraction function can be further selected separately. In particular, the fluorine element concentration Ef is more preferably 30 atm% or more, and more preferably 35 atm% or more because the effect of removing the adhering water film and the effect of suppressing snow accretion or ice accretion tends to increase. Most preferred. On the other hand, from the viewpoint of improving the physical strength of the nanostructure S11, the fluorine element concentration Ef is preferably 75 atm% or less. And, from the viewpoint of further promoting the fluidity of the surface layer of the functional layer in the effect of (Ra / lor) described above and maintaining better transferability, it is most preferably 70 atm% or less.
また、上記（Ｅ）で示したように、ナノ構造１１の凹部１１ａに空間が存在することで、機能転写体を製造する際の欠損率が低減する。機能転写体は、既に説明してきたように、多くの用途に展開が可能な技術であることから、製造量が大きくなることが容易に想定される。即ち、少しの欠損率であっても、発生する不良品(部位)は大きくなる。このことから、欠損率を低減できることは、工業的な理由のみならず、環境面に対しても優位である。
Further, as shown in (E) above, the presence of a space in the
ここで、凹部１１ａに空間が存在するとは、凹部１１ａの内部が機能層１２で完全に充填されておらず、ナノ構造１１の上に機能層１２を設けた後であっても、凹部１１ａの内部に、例えば、空気のような気体が存在する空隙が残っていることを意味している。
Here, the existence of a space in the
例えば、「凹部１１ａに空間が存在する」状態には、以下のような場合が含まれる。
（ｉ）凹部１１ａに機能層１２が存在せず、凸部１１ｂの頂部にのみ存在する（図１３Ｂ参照）。
（ｉｉ）凹部１１ａの内部の一部にのみ機能層１２が充填されており、上部に充填残りがある（図１３Ａ参照）。
（ｉｉｉ）凹部１１ａの内部全体に機能層１２が充填されているが、機能層１２と、凹部１１ａを規定するキャリア１０の表面と、の間に隙間がある。
（ｉｖ）凹部１１ａの内部全体に機能層１２充填された状態（図１３Ｅ等参照）であるが、機能層１２の内部に空間が存在する。
（ｉｖ−１）機能層１２の内部にエアボイドのようなものが点在する。
（ｉｖ−２）機能層１２が複数の層からなり、ある層と他の層との間に隙間がある。
（ｖ）凹部１１ａを規定するキャリア１０の側面部にのみ機能層１２を配置する。
（ｖｉ）凹部１１ａ及び凸部１１ｂの両方を含むナノ構造１１の表面に皮膜として機能層１２を形成する。
For example, the state “there is a space in the
(I) The
(Ii) The
(Iii) The
(Iv) Although the
(Iv-1) Things like air voids are scattered inside the
(Iv-2) The
(V) The
(Vi) The
上記（ｉ）又は（ｉｉ）の場合、機能層Ｓ１２は、被処理体の主面内において、網目状構造を形成することも、又は、互いに離型したドット状体として機能層Ｓ１２を構成することも出来る。即ち、被処理体２０に露出する面を残すことが出来る。
In the case of the above (i) or (ii), the functional layer S12 may form a network structure in the main surface of the object to be processed, or may constitute the functional layer S12 as a dot-like body separated from each other. You can also That is, it is possible to leave an exposed surface on the
上記（ｉｉｉ）又は（ｉｖ）の場合、キャリア１０のナノ構造の形状や配列以上の情報を機能に付加させることが出来る。更に具体的に説明すると、例えば、キャリア１０のナノ構造１１の凸部頂部上にのみ機能層１２を設けた場合、ナノ構造１１の凸部頂部の平面情報を被処理体２０に転写付与できる。また、例えば、キャリア１０のナノ構造１１の凹部１１ａに空間を設け且つナノ構造１１を平坦化するように、機能層１２を設けた場合、ナノ構造１１の配列情報を被処理体２０に転写付与すると共に、転写される機能層Ｓ１２のナノ構造Ｓ１１の高さ情報を任意の範囲で調整することができる。また、例えば、キャリア１０のナノ構造１１を被覆するような第１の機能層を設け、第２の機能層を第１の機能層が平坦化するように且つ第１の機能層の凹部に空間があるように配置した場合、キャリア１０のナノ構造１１の配列情報及び形状情報を被処理体２０に転写付与すると共に、機能層Ｓ１２のナノ構造Ｓ１１の内部に空間を設けることができる。これにより、例えば、キャリア１０のナノ構造１１以上に大きな空隙率を造り、疎水性機能を物理的因子からより高めることが出来る。
In the case of (iii) or (iv) described above, information more than the shape and arrangement of the nanostructure of the
以上説明したように、第１の機能転写体は、上記要件（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）を同時に満たす部分を含む。これにより、所望の形状、大きさ、或いは材質を有する被処理体２０の、所定位置或いは全面に、被処理体２０の使用に好適な場所において、精度高く疎水性機能を発現する機能層Ｓ１２を転写付与する、すなわち積層体２１を得ることができる。そして、この機能層１２は、化学的及び物理的因子が組み合わさっており、強い疎水性機能を発現できる。よって、着水、着氷、或いは着雪を抑制したり、又は、付着した水、雪、氷を除去しやすくなる効果を奏する。
As described above, the first functional transfer body includes a portion that satisfies the requirements (A), (B), (C), and (D) at the same time. Thereby, the functional layer S12 that expresses the hydrophobic function with high accuracy at a predetermined position or the entire surface of the
また、第２の機能転写体は、上記要件（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），及び（Ｅ）を同時に満たす部分を含む。これにより、第１の機能転写体の効果に加え、機能転写体製造時の欠損率が低下し、環境対応性が向上する。 The second functional transfer member includes a portion that satisfies the requirements (A), (B), (D), and (E) at the same time. Thereby, in addition to the effect of the first functional transfer body, the defect rate at the time of manufacturing the functional transfer body is reduced, and the environmental compatibility is improved.
＜機能転写体のより好ましい要件（Ｆ），（Ｇ），（Ｈ）＞
更に、上述した第１の機能転写体及び第２の機能転写体においては、下記要件（Ｆ）を更に同時に満たすことで、機能層１２の転写性がより向上すると共に、機能転写体１４を輸送する場合やロールアップした場合であっても、キャリア１０のナノ構造１１上に設けられた機能層１２の精度を保持することが可能となる。
（Ｆ）機能転写体１４のキャリア１０とは反対側の露出面が温度２０℃で、且つ、遮光下にて非液体状態である。
<Preferred requirements (F), (G), (H) for functional transfer body>
Furthermore, in the first functional transfer body and the second functional transfer body described above, by further satisfying the following requirement (F), the transferability of the
(F) The exposed surface of the
要件（Ｆ）を満たすことで、安定な機能転写体１４を得ることができる。ここで「安定」とは、例えば、機能転写体１４を第１のラインにおいてロールアップした場合や、第１のラインから第２のラインへと輸送した場合に、機能転写体１４の機能層１２の膜厚分布が劇的に悪化しないことを意味する。すなわち、機能層１２の膜厚分布による機能低下を生じづらくなる。すなわち、機能転写体１４を第１のラインから第２のラインへと、輸送した場合であっても、輸送時の衝撃や使用時の取り扱いによる機能層１２の配置精度及び膜厚精度を維持することができるため、積層体２１の使用に最適な場所において、高精度な機能層Ｓ１２を被処理体２０に転写付与することが可能となる。更に、被処理体２０の形状が曲面を含む場合や、被処理体２０の所定位置にのみ機能層１２を転写付与する際の精度も向上する。これは、液体の機能層を使用した場合の、機能層１２の流動による膜厚変動の観点から考えて、非常に有益である。
By satisfying requirement (F), a stable
また、例えば、加温やエネルギ線の照射により非液体状態の機能層１２の表層がより流動性を帯びることで、機能層１２全体の膜厚変動を抑制しつつ、被処理体２０への接着面積を容易に大きくし、被処理体２０への接着強度より強くすることが可能となる。キャリア１０を除去する前の段階において、加温、冷却又はエネルギ線を照射することにより、流動性を帯びた機能層１２表面又は全体を硬化或いは固化させることで、該接着性は固定化されると共に、機能層１２が形状を保持するため、この状態にてキャリア１０を除去することで、被処理体２０上に機能層Ｓ１２を精度高く転写形成することができる。また、例えば、機能層１２の表面又は全体がゲル状の場合、被処理体２０に対し機能転写体１４を貼合した後に、加温やエネルギ線照射により機能層１２を硬化又は固化させることで、被処理体２０との接着性を固定化し、且つ機能層１２の形状を保持することができる。この状態にて、キャリア１０を除去することで、被処理体２０上に精度高く機能層Ｓ１２を付与することができる。また、例えば、機能層１２の表面又は全体が粘着状体の場合、被処理体２０に貼合した後に、必要であれば加温やエネルギ線を照射し、キャリア１０を除去することで、被処理体２０上に機能層Ｓ１２を精度高く付与することができる。なお、非液体状態については後述する。
Further, for example, the surface layer of the
更に、下記要件（Ｇ）をも同時に満たすことにより、機能転写体１４を被処理体２０に貼り合わせる際の、機能層１２と被処理体２０との接着性を保持すると共に、機能転写体１４の物理的安定性が向上するため、積層体２１の使用に好適な場所まで機能転写体１４を搬送した場合であっても、機能転写体１４の機能層１２の精度を反映させ、被処理体２０に機能層Ｓ１２を転写付与することができる。
（Ｇ）機能転写体１４のキャリア１０とは反対側の露出面が温度２０℃で、且つ、遮光下にて非液体状態であると共に、２０℃超３００℃以下の温度範囲の中でタック性を示すか、又は、タック性が増加する。
Furthermore, by satisfying the following requirement (G) at the same time, the adhesiveness between the
(G) The exposed surface of the
この場合、機能転写体１４の機能層１２は未使用時においては、その表面が非液体状態であることから、機能層１２のナノ構造１１に対する配置精度及び膜厚精度は保持される。ここで、機能転写体１４を被処理体２０に直接当接する際に、所定の温度を加えることで、機能層１２の表面はタック性、すなわち粘着性を発現するか、或いは、その粘着性が増加する。すなわち、機能層１２のナノ構造１１に対する配置精度は保持されると共に、機能層１２全体の流動性を抑制しつつ、上記要件（Ｃ）にて説明した、機能層１２と被処理体２０の界面の流動性を向上させることができるため、機能層１２と被処理体２０との接着面積を大きくし、接着強度を向上させることができる。よって、被処理体２０に対する機能層Ｓ１２の転写性が向上する。
In this case, when the
また、本実施の形態に係る機能転写体１４を用いた被処理体２０への機能付与方法、すなわち機能層１２の転写方法は、図２Ｂに示すように、（Ｈ）機能層１２を被処理体２０の一主面上に直接当接させ、その後、キャリア１０を機能層１２から除去することを特徴とする。
In addition, as shown in FIG. 2B, the function imparting method to the object to be processed 20 using the
要件（Ｈ）を満たすことにより、以下のような効果を奏する。機能転写体１４の機能層１２を、被処理体２０の一主面上に直接当接する工程を含むことで、機能層１２を被処理体２０に転写する際に機能を有さない接着剤といった不純物の使用を避けることができる。接着剤を使用する場合、接着剤と機能層１２及び接着剤と被処理体２０の接着力を高め、且つ、接着剤とキャリア１０の接着力を低くする必要がある。このため、最適な接着剤がない場合、キャリア１０及び機能層１２の物性を変化させる必要が生じ、所望の機能物性が得られないことがある。また、接着剤を使用し機能転写体１４を被処理体２０に貼合する際の、接着剤の膜厚分布やエアボイドの発生は、積層体２１の機能層Ｓ１２の表面位置分布及び機能不全部位の発生へと直結するため、機能低下を引き起こす。すなわち、上記要件（Ｈ）で示したように、機能転写体１４の機能層１２を、被処理体２０の一主面上に直接当接する工程を含むことで、機能層１２が有する機能を、被処理体２０上に直接転写形成することが可能となり、積層体２１の機能が向上する。
Satisfying the requirement (H) has the following effects. By including the step of directly contacting the
上述のように、機能転写体１４の機能層１２を被処理体２０の一主面上に直接当接する工程を経ることで、被処理体２０に対し機能層１２を転写形成する場合、機能層１２と被処理体２０と、の接着強度を高めると共に、キャリア１０を取り除く際の機能層１２のナノ構造の破壊を抑制する必要がある。これらは、既に説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）により担保される。すなわち、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が所定の値以下であることにより、機能層１２と被処理体２０と、の界面接着強度を向上させると共に、機能層１２の破損を抑制できる。よって、転写精度が向上する。
As described above, when the
以上説明したように、本実施の形態に係る機能転写体１４は、上記要件（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）、又は、上記要件（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）及び（Ｅ）を同時に満たす機能転写体１４である。また、より好ましい態様は、上記要件（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）及び（Ｆ）、又は要件（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｆ）及び（Ｇ）を同時に満たす機能転写体１４、又は、上記要件（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），（Ｅ）及び（Ｆ）、又は、要件（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）、（Ｅ），（Ｆ）及び（Ｇ）を同時に満たす機能転写体１４である。このような機能転写体１４であることで、精度の高い機能層１２を、所望の被処理体２０の所定位置或いは全面に、積層体２１の使用に好適な場所にて、転写付与することができる。このような効果が発現される理由は、既に説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）及び平均ピッチの範囲を満たすことによる、機能層１２の表層の流動性の束縛を開放することに伴う接着面積の増大と、キャリア１０の剥離除去時の機能層１２に加わる応力の均等化に伴う機能層１２の破壊の抑制ができるためである。更に、要件（Ｆ）或いは（Ｇ）を満たすことで、機能層１２の精度の維持性が向上するため、第１のラインから第２のラインへと搬送した場合であっても、機能の精度を維持することができる。
As described above, the
＜表面粗さ（Ｒａ）、距離（ｌｏｒ）及び平均ピッチの定義及び測定方法＞
次に機能転写体１４の定義に使用した表面粗さ（Ｒａ）、距離（ｌｏｒ）及び平均ピッチの定義と測定方法について説明する。なお、以下に説明する表面粗さ（Ｒａ）、距離（ｌｏｒ）、そして平均ピッチの測定においては、表面粗さ（Ｒａ）をまず測定し、次に距離（ｌｏｒ）を測定し、最後に平均ピッチを測定する。
<Definition and measurement method of surface roughness (Ra), distance (lor) and average pitch>
Next, the definition and measurement method of the surface roughness (Ra), distance (lor) and average pitch used for the definition of the
・表面粗さ（Ｒａ）
表面粗さ（Ｒａ）は、機能転写体１４の機能層１２側の算術平均粗さであり、本明細書においては、そのディメンジョンはナノメートルである。すなわち、機能層１２がキャリア１０のナノ構造１１を完全に充填していない場合であっても、定義される値である。表面粗さ（Ｒａ）は、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ／ＡＦＭ）を使用し測定された値として定義する。特に本明細書においては、下記装置及び下記条件にて測定した場合の表面粗さを採用する。
・株式会社キーエンス社製 Ｎａｎｏｓｃａｌｅ Ｈｙｂｒｉｄ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ＶＮ−８０００
・測定範囲： ２００μｍ（比率１：１）
・サンプリング周波数： ０．５１Ｈｚ
・ Surface roughness (Ra)
The surface roughness (Ra) is an arithmetic average roughness of the
・ Nanoscale Hybrid Microscope VN-8000 manufactured by Keyence Corporation
・ Measurement range: 200μm (ratio 1: 1)
・ Sampling frequency: 0.51Hz
なお、表面粗さ（Ｒａ）は、機能転写体１４に保護層１３のある場合は、保護層１３を剥離した後の機能層１２の露出する表面側に対して測定される。
The surface roughness (Ra) is measured with respect to the exposed surface side of the
また、機能層１２側の表面に異物が付着していた場合であって、該異物ごとＡＦＭにより走査した場合、表面粗さ（Ｒａ）は大きくなる。このため、測定する環境は、クラス１０００以下のクリーンルームである。また、上記装置ＶＮ−８０００は光学顕微鏡を付帯している。このため、光学顕微鏡観察により異物や傷の観察された場合、該異物や傷を避けるようにプローブの下降位置を設定する。また、測定前にはイオナイザ等による除電環境下におけるエアブロー洗浄をする。更に、静電気による走査プローブの跳ね上がりを抑制するために、測定環境の湿度は、４０％〜５０％の範囲である。
In addition, when the foreign matter is attached to the surface on the
・距離（ｌｏｒ）
ナノ構造１１の凸部頂部位置と機能層１２の露出する表面位置との距離（ｌｏｒ）は、走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ／ＳＥＭ）により測定される。ＳＥＭによる観察は、機能転写体の断面に対して行う。ＳＥＭを使用した測定においては、ナノ構造１１の複数の凸部１１ｂ又は複数の凹部１１ａが、観察像内に鮮明に１０以上２０以下観察される倍率にて測定し、同観察像より距離（ｌｏｒ）を求める。測定対象となるサンプルは、上記表面粗さ（Ｒａ）を求めるために、ＡＦＭ測定にて使用したサンプルと略同じ位置を測定する。なお、ＳＥＭとしては、日立超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡ＳＵ８０１０（株式会社日立ハイテクノロジーズ社製）を使用する。また、測定における加速電圧は、サンプルへのチャージアップやサンプルの焼けから適宜一般的に設定できるが１．０ｋＶが推奨である。
・ Distance (lor)
The distance (lor) between the convex top position of the
また、２０μｍ間隔毎に撮像を行い、５つの観察像を得る。各観察像に対してまず、ナノ構造１１の凸部頂部位置を決定し、次に、距離（ｌｏｒ）を任意に５つ測定する。すなわち、計２５点の距離（ｌｏｒ）をデータとして得る。この計２５点の距離（ｌｏｒ）の相加平均値を本明細書の距離（ｌｏｒ）と定義する。ナノ構造１１の凸部頂部位置は、撮像内に観察される全ての凸部１１ｂの頂部の頂点の平均位置として決定される。また、距離（ｌｏｒ）は、凸部頂部位置と機能層１２の露出する表面との最短距離の相加平均値であり、既に説明したように最終的に２５点の相加平均値として計算される。以上から、距離（ｌｏｒ）は、例えば、機能層１２がナノ構造１１の凹部１１ａを完全に充填している場合のみならず、ナノ構造１１の凸部１１ｂ頂部上にのみ機能層１２が配置される場合や、ナノ構造１１の凹部１１ａ内にのみ機能層が配置される場合に対しても定義できる値である。なお、走査型電子顕微鏡により観察される像に関し、機能層とキャリアと、の明暗の差が低く、距離（ｌｏｒ）を正確に読み取れない場合がある。このような場合においては、上記観察手法において、使用する装置を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にすればよい。
Further, imaging is performed at intervals of 20 μm to obtain five observation images. First, the position of the top of the convex portion of the
・平均ピッチ
ナノ構造１１の平均ピッチは、上記距離（ｌｏｒ）の測定に使用したＳＥＭを使用し測定される。ＳＥＭによる観察は、機能転写体１４のキャリア１０のナノ構造１１の表面に対して行う。このため、ナノ構造１１の平均ピッチの測定は、機能層１２を除去しナノ構造１１を露出させたキャリア１０か、或いは、機能転写体１４を製造する前のキャリア１０に対して行う。機能層１２の除去は、機能層１２を被処理体２０に転写すること、或いは機能層１２のみを溶解により除去することで行う。ＳＥＭを使用した測定においては、ナノ構造１１の複数の凸部１１ｂ又は複数の凹部１１ａが、ＳＥＭの観察像内に鮮明に１００以上２００以下観察される倍率にて測定し、同観察像より平均ピッチを求める。測定対象となるサンプルは、上記表面粗さ（Ｒａ）を求めるために、ＡＦＭ測定にて使用したサンプルと略同じ位置を測定する。なお、ＳＥＭとしては、日立超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡ＳＵ８０１０（株式会社日立ハイテクノロジーズ社製）を使用する。また、測定における加速電圧は、サンプルへのチャージアップやサンプルの焼けから適宜一般的に設定できるが１．０ｋＶが推奨である。
Average pitch The average pitch of the
また、２０μｍ間隔毎に撮像を行い、５つの観察像を得る。各観察像に対してピッチを任意に１０ずつ測定する。すなわち、計５０点のピッチをデータとして得る。この計５０点のピッチの相加平均値を本明細書の平均ピッチと定義する。ピッチとは、撮像内に複数の独立した凸部１１ｂが観察される場合は、凸部１１ｂの頂部の中央部同士の最短距離として定義する。一方で、撮像内に複数の独立した凹部１１ａが観察される場合は、凹部１１ａの開口部の中央部同士の最短距離として定義する。換言すれば、キャリア１０のナノ構造１１がドット状であれば、最近接するドット間の凸部頂部の中央部同士の距離がピッチであり、ホール状であれば、最近接するホール間の凹部開口部の中央部同士の距離がピッチであり、ラインアンドスペース状であれば、最近接するラインの凸部頂部の中央部同士の距離がピッチである。なお、ラインアンドスペース状の場合、ラインの幅方向の中央部が頂部中央部である。なお、格子状のようにライン或いはスペースとドット状凸部或いはホール状凹部が混在している場合、ドット状凸部或いはホール状凹部に対してピッチを測定する。
Further, imaging is performed at intervals of 20 μm to obtain five observation images. An arbitrary 10 pitches are measured for each observation image. That is, a total pitch of 50 points is obtained as data. The arithmetic average value of the 50 pitches is defined as the average pitch in the present specification. The pitch is defined as the shortest distance between the central portions of the tops of the
＜平均アスペクト（Ａ）＞
次に、キャリア１０のナノ構造１１の立体方向の好ましい範囲について、平均アスペクトに注目して説明する。平均アスペクト（Ａ）とは、キャリア１０のナノ構造１１の凸部底部の平均径を平均高さにて除した値、或いは、凹部開口部の平均径を平均深さにて除した値である。凸部底部の平均径或いは凹部開口部の平均径は、平均ピッチを求める際の観察から同時に計測する。一方で、平均高さ或いは平均深さは、距離（ｌｏｒ）を求める際の観察から同時に計測する。
<Average aspect (A)>
Next, a preferable range in the three-dimensional direction of the
凸部底部の径は、平均ピッチを求める際の観察像に観察される、複数の独立した凸部１１ｂの輪郭に対する外接円の直径として定義する。ここで、平均ピッチと同様に５０点の計測データを採取し、これらの相加平均値を本明細書の凸部底部の平均径とする。一方で、凹部開口部の径は、平均ピッチを求める際の観察像に観察される、複数の独立した凹部１１ａの開口部の内接円の直径として定義する。ここで、平均ピッチと同様に５０点の計測データを採取し、これらの相加平均値を本明細書の凹部開口部の平均径とする。なお、ラインアンドスペースの場合は、ラインの幅が上記凸部底部の径に相当し、スペースが上記凹部開口部の径に相当する。また、格子状のように、ライン或いはスペースとドット状凸部或いはホール状凹部が混在している場合、ドット状凸部或いはホール状凹部に対して凸部底部の或いは凹部開口部の径を測定する。
The diameter of the bottom of the convex portion is defined as the diameter of a circumscribed circle with respect to the contours of a plurality of independent
高さは、距離（ｌｏｒ）を求める際の観察像に観察される、複数の独立した凸部１１ｂの高さとして定義する。ここで、距離（ｌｏｒ）と同様に２５点の計測データを採取し、これらの相加平均値を本明細書の平均高さとする。一方で、深さは、距離（ｌｏｒ）を求める際の観察像に観察される、複数の独立した凹部１１ａの深さとして定義する。ここで、距離（ｌｏｒ）と同様に２５点の計測データを採取し、これらの相加平均値を本明細書の平均深さとする。なお、ラインアンドスペースの場合は、ラインが上記凸部に相当し、スペースが上記凹部に相当する。また、格子状のように、ライン或いはスペースとドット状凸部或いはホール状凹部が混在している場合、ドット状凸部或いはホール状凹部に対して高さ或いは深さを測定する。
The height is defined as the height of a plurality of independent
平均アスペクト（Ａ）は、凸部底部の平均径／平均高さ、或いは、凹部開口部の平均径／平均深さである。平均アスペクト（Ａ）は、キャリア１０を機能層１２より剥離除去する際の、機能層１２に加わる剥離エネルギ、より具体的には剥離エネルギを構成する一要素であるモーメントエネルギに影響を与える。特に、剥離速度を大きくした場合、積層体２１の機能層Ｓ１２の凸部に加わる力積が大きくなることから、このモーメントエネルギは大きくなる。剥離エネルギの上限値は、平均ピッチの上限値を決定する際に、理論と実験の対応をはかり求めている。ここで、現実的に有効な剥離速度の上限値を５ｍ／ｍｉｎ．として、剥離エネルギの上限値に達する時の平均アスペクト（Ａ）を算出した。この点から、被処理体２０に転写付与される機能層Ｓ１２の凸部の破損を抑制するために、平均アスペクト（Ａ）は５以下が好ましいことがわかった。また、キャリア１０を剥離除去する際の加速度による力を加味した場合、平均アスペクト（Ａ）は３．５以下であることが好ましい。特に、被処理体２０の形状が平板状だけでなく、レンズ状や円柱、円錐状といった場合であっても、剥離速度を大きくした場合であっても転写精度を向上させるために、アスペクトは２．５以下であることが好ましい。なお、下限値は、機能層１２の配置精度を向上させる観点から０．１以上である。特に、疎水性機能に関し、物理的因子の項を大きくする、より具体的には、ナノ構造の空隙率を向上させる観点から、０．３以上であることがより好ましく、０．５以上であることが最も好ましい。
The average aspect (A) is the average diameter / average height of the bottom of the convex portion or the average diameter / average depth of the concave opening. The average aspect (A) affects the peeling energy applied to the
＜機能転写体に含まれる必須要件を満たす領域＞
本実施の形態に係る機能転写体１４は、要件（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），及び（Ｄ）或いは要件（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），及び（Ｅ）を同時に満たす部位を含めばよい。既に説明した定義に沿い、各要件を求めた時に、要件（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），及び（Ｄ）或いは要件（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），及び（Ｅ）を同時に満たす部位が含まれれば、本実施の形態に係る機能転写体１４である。すなわち、上記要件を満たさない部分が散在していても、上記要件をみたす部分が局所的に設けられていてもよい。上記要件を満たす部分と満たさない部分との配置関係は特に限定されず、一方が他方に挟まれていても、一方が他方に囲まれていても、或いは、互いに周期的に配置されてもよい。
<Areas that meet the essential requirements for functional transcripts>
The
＜キャリアの凹凸構造の配列＞
次に、キャリア１０のナノ構造１１のより好ましい範囲について、機能層１２の配置精度と転写性の観点から説明する。キャリア１０のナノ構造１１の配列は、既に説明した平均ピッチを満たせば特に限定されず、例えば、非回転対象な配列或いは回転対象な配列を採用できる。非回転対象な配列とは、規則性の低い配列や、規則性の高い集合が散在している配列である。回転対象な配列としては、例えば２回対象であれば、互いに平行なラインが複数配置される配列（ラインアンドスペース配列）、正四方配列や正六方配列を一軸方向に延伸した配列、正四方配列や正六方配列を一軸方向に周期的に（例えば、サイン波に乗じて）変調を加えた配列、複数のラインの間隔が周期的に（例えば、サイン波に乗じて）変調された配列、正四方配列や正六方配列を互いに垂直な二軸方向にそれぞれの軸方向に異なる延伸倍率にて延伸した配列、正四方配列や正六方配列を互いに垂直な二軸方向にそれぞれの軸方向に異なる変調周期にて変調した配列等が挙げられる。また、４回以上の対称性を有する配列としては、正四方配列や正六方配列、正四方配列や正六方配列を互いに垂直な二軸方向に同様の周期にて（例えばサイン波に乗じて）変調した配列、正四方配列や正六方配列をある軸に対して６０°刻みの軸方向に同様の周期にて（例えばサイン波に乗じて）変調した配列等が挙げられる。なお、上記変調とは、ナノ構造１１のピッチが一定ではなく、所定の周期にて変化することを意味する。すなわち、ある周期にてナノ構造１１のピッチが増減を繰り返すような配列である。上記変調のあるナノ構造を有するキャリア１０を使用することで、被処理体２０に転写付与されたナノ構造Ｓ１１の発現する疎水機能を増強させたり、又、更なるナノ構造特有の機能を追加することが出来る。変調のあることで、疎水性の機能は増加する。これは、ナノスケールの疎水性論の他に、ナノスケールの集合したオーダでの疎水性論も加わるためである。実体としては異なるが、フラクタルによる撥水・撥油の思想に近いものである。また、例えば、ナノ構造Ｓ１１の平均ピッチが１０ｎｍ〜３００ｎｍ程度であり、ナノ構造Ｓ１１が六方配列する複数のドット状体から構成される場合、積層体２１は、疎水性機能のみならず、低反射体としても機能する。ここに、上記例示した変調が加わることで、低反射体としての透明性は維持しつつ、光回折性を付加することが可能となる
<Arrangement of uneven structure of carrier>
Next, a more preferable range of the
特に、以下に説明する凹凸構造Ａを含むことで、機能層１２の配置精度と転写性が共により向上する。このため、積層体２１の機能層Ｓ１２の精度が飛躍的に向上する。
In particular, by including the concavo-convex structure A described below, the arrangement accuracy and transferability of the
既に説明したように、積層体２１の機能層Ｓ１２の精度を向上させるためには、機能転写体１４における機能層１２の配置精度を向上させると共に、機能層１２と被処理体２０との接着強度を向上させ、且つ、キャリア１０を除去する際の機能層Ｓ１２の破壊を抑制する必要がある。ここで、既に説明した平均ピッチ及び比率（Ｒａ／ｌｏｒ）を満たすことで、機能層１２の精度の維持を向上させ、前述した接着強度と機能層の破壊を抑制できる。以下に説明する凹凸構造Ａをナノ構造１１が含むことで、機能層１２の配置精度をより向上させると共に、キャリア１０を除去する際の機能層Ｓ１２の破壊をより抑制することができる。
As already described, in order to improve the accuracy of the functional layer S12 of the
＜凹凸構造Ａ＞
以下、凹凸構造Ａを含むナノ構造１１について説明する。凹凸構造Ａは、下記式（１）〜式（４）を同時に満たす凹凸構造である。
<Uneven structure A>
Hereinafter, the
・機能層の配置からみた場合
機能転写体１４を製造する際には、キャリア１０のナノ構造１１に対して機能層１２を配置する工程を必ず経る。ここで、機能層１２の配置方法は、蒸着やスパッタに代表されるドライプロセス、及び、機能層１２の塗工液（以下、機能塗工液、という）を使用するウェットプロセスのいずれも採用できる。特に、機能層１２の配置精度と配置多様性の点から、ウェットプロセスを含むことが好ましい。ここで、ウェットプロセスは、機能塗工液にキャリア１０を浸漬させる方法と、機能塗工液をキャリア１０に塗工する方法が挙げられる。特に、機能層１２の配置精度、配置の多様性、そして工業性の点から機能塗工液を塗工する方法を含むことが好ましい。
-From the viewpoint of arrangement of the functional layer When the
下記式（１）〜式（４）を同時に満たすことで、機能塗工液の流れの均等性が向上するため、機能層１２の配置精度が向上する。より具体的に説明する。機能塗工液をナノ構造１１に塗工し、機能層１２をナノ構造１１に対して精度高く配置する骨子は、マクロに観た塗工性を向上させることと、ミクロに観た塗工性を向上させることである。ここで、マクロに観た塗工性とは、ナノ構造１１の凸部１１ｂ及び凹部１１ａが数百以上の集合をなす状態として塗工現象を論じることである。換言すれば、機能塗工液は、ナノ構造１１の集合による表面自由エネルギを認識する状態である。一方で、ミクロに観た塗工性とは、ナノ構造１１の凸部１１ｂ及び凹部１１ａが１つから数十集まった状態として塗工現象を論じることである。換言すれば、機能塗工液は、ナノ構造１１を構成する１つの凸部１１ｂ或いは１つの凹部１１ａを認識する状態である。
By satisfying the following formulas (1) to (4) at the same time, the uniformity of the flow of the functional coating liquid is improved, so that the arrangement accuracy of the
マクロに観た塗工性を向上させるためには、機能塗工液よりみた、ナノ構造１１の集合により作られる表面自由エネルギの均等性を向上させる必要がある。下記式（１）は、ナノ構造１１の配列、特に対称性を制限する式である。より具体的には、機能塗工液からみたナノ構造１１の配列の一次元情報を表すのが比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）であり、二次元情報を表すのが比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）である。すなわち、機能塗工液からみた一次元情報の広がりが二次元情報であり、この一次元情報と二次元情報が所定の関係を満たす、すなわち配列の限定されることを意味している。式（１）を満たすことで、ナノ構造１１の対称性が向上し、機能塗工液からみたナノ構造１１の表面自由エネルギの均等性が向上する。
In order to improve the coating property viewed macroscopically, it is necessary to improve the uniformity of the surface free energy created by the assembly of
ミクロに観た塗工性を向上させるためには、ナノ構造１１の１つの凸部１１ｂと凹部１１ａに対する機能塗工液の塗工性を向上させる必要がある。下記式（２）〜式（４）を同時に満たすことで、ナノ構造１１の凸部１１ｂの頂部の外縁部（以下、凸部頂部外縁部ともいう）において機能塗工液の流れが乱れることを抑制できる。より具体的には、機能塗工液とナノ構造１１との界面自由エネルギ、機能塗工液の粘度、及びナノ構造１１の凸部頂部外縁部における機能塗工液の流動性により、ミクロな塗工性が決定される。ここで、機能層１２のナノ構造１１に対する配置は、機能塗工液とナノ構造１１との界面自由エネルギ、及び機能塗工液の粘度により制御できる。すなわち、該界面自由エネルギと該粘度とが任意の範囲で変わった場合であっても、ナノ構造１１の凸部頂部外縁部における機能塗工液の流動性を向上させることができる。式（２）〜（４）を同時に満たすことで、特に、ナノ構造１１の凸部頂部外縁部における機能塗工液に対するアンカー効果やピン止め効果を効果的に抑制することができるため、該流動性が担保され、機能層１２の配置精度が向上する。
In order to improve the coating property seen microscopically, it is necessary to improve the coating property of the functional coating liquid with respect to one
以上より、下記式（１）〜式（４）を同時に満たすことで、マクロに観た塗工性とミクロに観た塗工性の双方を同時に向上できるため、機能塗工液の成膜性が向上し、機能層１２のナノ構造１１に対する配置精度及び膜厚精度が向上する。
From the above, by satisfying the following formulas (1) to (4) at the same time, both the macroscopic coating property and the microscopic coating property can be simultaneously improved. As a result, the disposition accuracy and film thickness accuracy of the
・転写性からみた場合
積層体２１を得るためには、キャリア１０を機能層１２より除去する必要がある。このキャリア１０の除去は、キャリア１０の溶解除去や剥離除去を採用できる。特に、所望の被処理体２０に対して、積層体２１の使用に最適な場所において、機能転写体１４を使用できる、という効果を高める点から、キャリア１０を剥離除去する方法が好ましい。ここで、キャリア１０を機能層１２より剥離する、という物理現象を経ることから、必ず、機能層１２に対する剥離応力が働く。すなわち、この剥離応力により機能層１２が破壊されることを抑制する必要がある。機能層１２の破壊は、機能層１２のナノ構造１１が破壊される局所的破壊、機能層１２の膜が破壊される全体破壊、そして機能層１２と被処理体２０の界面が破壊される界面剥離がある。ここで、既に説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）による効果により、真実接触面積が大きくなることから、機能層１２に対する剥離応力を均等化することができるため、局所的破壊、全体破壊、及び界面剥離を抑制できる。以下に説明する式（１）〜式（４）を同時に満たすことで、局所的破壊と全体破壊をより効果的に抑制できる。なお、これらの破壊は機能層１２の凝集破壊であることが多いため、以下の説明においては凝集破壊という文言を代表して使用する。
-From the viewpoint of transferability In order to obtain the laminate 21, it is necessary to remove the
キャリア１０を機能層１２より剥離する際に生じる機能層１２の凝集破壊を抑制するためには、機能層１２に加わる剥離応力の絶対値を小さくすることと、機能層１２に加わる剥離応力を均等化することが重要である。下記式（２）〜式（４）を同時に満たすことで、剥離応力の絶対値を小さくすることができる。これは、キャリア１０のナノ構造１１の凸部頂部外縁部より機能層１２に加えられる応力を低減できるためである。一方で、下記式（１）を満たすことで、機能層１２に対する剥離応力の均等性を向上させることができる。すなわち、局所的にみた集中応力を抑制できる。これは、下記式（１）を満たすナノ構造１１の配列は、その表面自由エネルギの均等性が高い配列であることから、キャリア１０を剥離する際に機能層１２に加わる応力も均等化するためである。
In order to suppress the cohesive failure of the
・凹凸構造Ａ
以上から、下記式（１）〜式（４）を同時に満たす凹凸構造Ａをキャリア１０が含むことで、機能層１２に加わる剥離応力の絶対値を小さくすると共に、機能層１２に加わる剥離応力を均等化することができ、転写性が向上する。
・ Uneven structure A
From the above, when the
よって、下記式（１）〜式（４）を同時に満たすことで、機能層１２のナノ構造１１に対する配置精度及び膜厚精度が向上すると共に、機能層１２の被処理体２０に対する転写性を向上させることができる。
式（１）
０．２３＜（Ｓｈ／Ｓｃｍ）≦０．９９
式（３）
０．０１≦（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＜１．０
式（４）
０．１≦平均アスペクト（Ａ）≦５
Therefore, by simultaneously satisfying the following formulas (1) to (4), the arrangement accuracy and film thickness accuracy of the
Formula (1)
0.23 <(Sh / Scm) ≦ 0.99
Formula (3)
0.01 ≦ (Mcv / Mcc) <1.0
Formula (4)
0.1 ≦ average aspect (A) ≦ 5
図５は、上記式（１）〜式（４）にて制限されるキャリア１０の凹凸構造Ａの第１〜第４の条件を説明するためのグラフである。図５中、横軸に比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）を、縦軸に比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）をとっている。図５に示す曲線ａは、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（１．１／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１、曲線ｂは、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（０．５／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１である。すなわち、曲線ｂ以上曲線ａ以下の領域が式（１）である。また、直線ｃは、（Ｓｈ／Ｓｃｍ）＝０．２３であり、直線ｄは（Ｓｈ／Ｓｃｍ）＝０．９９である。すなわち、横軸方向に直線ｃ超直線ｄ以下の領域が式（２）である。また、直線ｆは、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝１．０であり、直線ｇは、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝０．０１である。すなわち、直線ｆ未満直線ｇ以上の領域が式（３）である。よって、図５中斜線領域ｅにて示される領域、且つ、上記式（４）を満たす凹凸構造Ａを一部又は全面に具備するキャリア１０を使用した機能転写体１４が、本発明に係る機能転写体１４のより好ましい範囲である。
FIG. 5 is a graph for explaining the first to fourth conditions of the concavo-convex structure A of the
特に、機能塗工液よりみたナノ構造１１の集合により作られる表面自由エネルギの均等性を向上させ、マクロに観た塗工性を向上させる観点から、比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）は、√（０．６／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１以上であることが好ましく、√（０．７／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１以上であることがより好ましく、√（０．７６／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１以上であることが更に好ましく、√（０．７８／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１以上であることが最も好ましい。すなわち、図６に示す曲線ｂ１以上，ｂ２以上，ｂ３以上，ｂ４以上及びｂ５以上の順により好ましい。これは、曲線ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４及びｂ５の順に、ナノ構造１１の配列の対称性が向上するためである。図６は、横軸に比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）を、縦軸に比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）をとったグラフである。（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（α／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１と記載した場合に、図６に示す曲線ｂ１はα＝０．５を、曲線ｂ２はα＝０．６を、曲線ｂ３はα＝０．７を、曲線ｂ４はα＝０．７６を、曲線ｂ５はα＝０．７８を示す。
In particular, the ratio (Mcv / Mcc) is √ (0) from the viewpoint of improving the uniformity of the surface free energy created by the assembly of the
また、曲線ａ、直線ｃ、直線ｄ、直線ｆ、及び直線ｇは図５のそれと同様である。すなわち、縦軸方向に曲線ａ以下の領域であり、横軸方向に直線ｃ超且つ直線ｄ以下であり、縦軸方向に直線ｆ未満且つ直線ｇ以上であり、且つ、縦軸方向に曲線ｂ１以上，ｂ２以上，ｂ３以上，ｂ４以上又はｂ５以上の領域が本発明に係るキャリア１０のより好ましい凹凸構造Ａである。特に、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（α／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１と記載した場合のαが大きくなる程、換言すれば曲線ｂがｂ１から順番にｂ５へと上方へシフトする程、曲線ａ以下、直線ｃ超且つ直線ｄ以下、直線ｆ未満且つ直線ｇ以上、及び曲線ｂ以上の領域は狭まり、このより狭くなる領域を満たす凹凸構造Ａであるほど、機能塗工液からみたナノ構造１１の表面自由エネルギの均等性が向上するため、機能塗工液の膜厚の均等性が向上する。
Further, the curve a, the line c, the line d, the line f, and the line g are the same as those in FIG. That is, it is a region below the curve a in the vertical axis direction, more than the straight line c and less than or equal to the straight line d in the horizontal axis direction, less than the straight line f and more than the straight line g in the vertical axis direction, and the curve b1 in the vertical axis direction. As described above, the region of b2 or more, b3 or more, b4 or more, or b5 or more is a more preferable uneven structure A of the
また、機能層１２に対する剥離応力の均等性を向上させ、機能層１２の凝集破壊をより効果的に抑制する観点から、比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）は、√（１．０／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１以下を満たすことが好ましく、√（０．９５／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１以下を満たすことが好ましく、√（０．９３／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１以下を満たすことがより好ましく、√（０．９１／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１以下を満たすことが最も好ましい。すなわち、図７に示す曲線ａ１以下，ａ２以下，ａ３以下，ａ４以下及びａ５以下の順に好ましい。これは、曲線ａ１，ａ２，ａ３，ａ４及びａ５の順に、ナノ構造１１と機能層１２と、の界面自由エネルギの均等性が向上するためである。図７は、横軸に比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）を、縦軸に比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）をとったグラフである。（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（α／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１と記載した場合に、図７に示す曲線ａ１はα＝１．１を、曲線ａ２はα＝１．０を、曲線ａ３はα＝０．９５を、曲線ａ４はα＝０．９３を、曲線ａ５はα＝０．９１を示す。
Further, from the viewpoint of improving the uniformity of the peeling stress with respect to the
また、曲線ｂ、直線ｃ、直線ｄ、直線ｆ、及び直線ｇは図５のそれと同様である。すなわち、縦軸方向に直線ｂ以上の領域であり、横軸方向に直線ｃ超且つ直線ｄ以下であり、縦軸方向に直線ｆ未満且つ直線ｇ以上の領域であり、且つ、縦軸方向に直線ａ１以下，ａ２以下，ａ３以下，ａ４以下，又はａ５以下の領域が本発明に係るより好ましい凹凸構造Ａである。特に、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（α／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１と記載した場合のαが小さくなる程、換言すれば曲線ａがａ１から順番にａ５へと下方へシフトする程、曲線ｂ以上、直線ｃ超且つ直線ｄ以下、直線ｆ未満且つ直線ｇ以上、及び曲線ａ以上の領域は狭まり、このより狭くなる領域を満たす凹凸構造Ａであるほど、ナノ構造１１と機能層１２と、の界面自由エネルギの均等性が向上することから、キャリア１０を剥離する際に生じる機能層１２への応力を均等化することができる。すなわち、機能層１２の凝集破壊をより効果的に抑制できる。
Further, the curve b, the straight line c, the straight line d, the straight line f, and the straight line g are the same as those in FIG. That is, the vertical axis is an area that is greater than or equal to the straight line b, the horizontal axis direction is greater than the straight line c and is less than or equal to the straight line d, the vertical axis direction is less than the straight line f and the straight line g is greater than or equal to The region of straight line a1 or less, a2 or less, a3 or less, a4 or less, or a5 or less is a more preferable uneven structure A according to the present invention. In particular, as α in the case of (Mcv / Mcc) = √ (α / (Sh / Scm)) − 1 decreases, in other words, the curve a shifts downward from a1 sequentially to a5, The region of the curve b or more, the straight line c and the straight line d or less, the straight line f or less, the straight line g or more, and the curved line a or more regions are narrowed. Therefore, the stress on the
以上説明したように、本実施の形態に係るキャリア１０においては、凹凸構造Ａは、機能層１２のキャリア１０に対する塗工性を向上させ、機能層１２の配置精度及び厚み精度を向上させると共に、キャリア１０を除去する際の機能層１２の凝集破壊をより効果的に抑制する観点から、下記式（５）を満たすことが好ましい。
式（５）
Formula (5)
更に、下記式（６）を満たすことで、上記効果をよりいっそう発現できると共に、機能層１２をキャリア１０のナノ構造１１上に成膜する際の、成膜速度を向上した場合であっても、安定的に機能層１２を精度高くナノ構造１１に対して配置できる。更に、キャリア１０を剥離する際の速度を向上させた場合であっても、機能層１２に対する剥離応力の集中を抑制できるため、転写性を良好に保つことができる。
式（６）
Formula (6)
ナノ構造１１の凸部頂部外縁部における機能塗工液の流れの整流性を向上させ、ミクロに観た塗工性をいっそう向上させる観点から、比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）は、０．４以上であることが好ましい。特に、機能塗工液の塗工速度を大きくした場合であっても、局所的な機能塗工液の流れの乱れを抑制する観点から、０．４５以上であることがより好ましく、０．６以上であると最も好ましい。更に、キャリア１０を機能層１２より剥離する際の、キャリア１０のナノ構造１１の凸部頂部外縁部より機能層１２に加えられる応力を低減し、機能層１２に加わる剥離応力の絶対値を小さくする観点から、比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）は０．６以上、より好ましくは０．６５以上の範囲を満たすことが好ましい。更に、キャリア１０のナノ構造１１の表面自由エネルギが非常に小さい、例えば、キャリア１０のナノ構造がフッ素やメチル基を含むような場合であっても、機能塗工液のミクロな塗工性を向上させ、マクロな塗工性を担保する点から、比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）は０．７以上であることが望ましい。特に、このような場合であっても、塗工速度を大きくできる観点から、（Ｓｈ／Ｓｃｍ）は、０．７５以上であることがより好ましく、０．８以上であることが更に好ましい。
The ratio (Sh / Scm) is 0.4 or more from the viewpoint of improving the flow rectification of the flow of the functional coating solution at the top outer edge of the convex portion of the
すなわち、図８に示す直線ｃ１以上，ｃ２以上，ｃ３以上，ｃ４以上，ｃ５以上，ｃ６以上及びｃ７以上の順により好ましい。これは、直線ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５，ｃ６及びｃ７の順に、ナノ構造１１の凸部頂部外縁部における機能塗工液に対するアンカーやピン止め効果が抑制されると共に、ナノ構造１１の凸部頂部上に位置する機能塗工液よりもナノ構造１１の凹部内部に位置する機能塗工液の方が、エネルギ的に安定化するためである。図８は、横軸に比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）を、縦軸に比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）をとったグラフである。（Ｓｈ／Ｓｃｍ）＝Ｙと記載すれば、図８に示す直線ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５，ｃ６及びｃ７は、それぞれＹが０．２３，０．４，０．４５，０．６，０．６５，０．７，及び０．８の場合を示す。また、曲線ａ４及び曲線ｂ４は、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（α／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１と記載した場合のαが、それぞれ０．９３と０．７６の場合である。
That is, it is more preferable in the order of straight line c1 or more, c2 or more, c3 or more, c4 or more, c5 or more, c6 or more, and c7 or more shown in FIG. This is because, in the order of straight lines c1, c2, c3, c4, c5, c6, and c7, the anchor and pinning effect on the functional coating solution at the outer peripheral edge of the convex portion of the
また、直線ｄ、直線ｆ、及び直線ｇは、図５のそれと同様である。すなわち、縦軸方向に曲線ａ４以下曲線ｂ４以上の領域であり、横軸方向に直線ｄ以下であり、縦軸方向に直線ｆ未満且つ直線ｇ以上であり、且つ、横軸方向に直線ｃ１超，ｃ２以上，ｃ３以上，ｃ４以上，ｃ５以上，ｃ６以上又はｃ７以上の領域が本発明に係るより好ましい凹凸構造Ａである。特に、比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）が大きくなる程、換言すれば直線ｃがｃ１から順番にｃ７へと右方へシフトする程、該領域は狭まり、このより狭くなる領域を満たす凹凸構造Ａであるほど、ミクロに観た塗工性がより向上し機能層１２の配置及び厚み精度が向上すると共に、キャリア１０を剥離する際の機能層１２に加わる剥離応力の絶対値を減少させ、転写性を向上させることができる。なお、図８においては、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（α／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１と記載した場合のαが０．９３と０．７６の曲線ａ４及びｂ４を図示したが、これらの曲線ａ及びｂは、上記説明した式（１）及び式（１）内のより好ましい範囲を採用することができる。
The straight line d, the straight line f, and the straight line g are the same as those in FIG. That is, the region is the curve a4 or less curve b4 or more in the vertical axis direction, the straight line d or less in the horizontal axis direction, less than the straight line f and more than the straight line g in the vertical axis direction, and more than the straight line c1 in the horizontal axis direction. , C2 or more, c3 or more, c4 or more, c5 or more, c6 or more, or c7 or more is a more preferable uneven structure A according to the present invention. In particular, as the ratio (Sh / Scm) increases, in other words, as the straight line c shifts from c1 to c7 in the right direction, the region becomes narrower, and the concavo-convex structure A satisfies the narrower region. The microscopic coating property is further improved, the arrangement and thickness accuracy of the
また、比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）は、０．９５以下であることが好ましい。０．９５以下であることにより、キャリア１０のナノ構造１１の力学的強度を向上できるため、機能転写体１４の製造時及び機能転写体１４の使用時の、キャリア１０のナノ構造１１の破損を抑制することができると共に、キャリア１０を再利用する際の、再利用回数が大きくなるため好ましい。
The ratio (Sh / Scm) is preferably 0.95 or less. Since the mechanical strength of the
比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）が、０．０２以上を満たすことで、機能層１２の物理的安定性が向上する。このため、機能転写体１４を第１のラインから第２のラインへと搬送した場合であっても、機能層１２の精度を維持することができる。
When the ratio (Mcv / Mcc) satisfies 0.02 or more, the physical stability of the
また、比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）が、０．８５以下を満たすことで、機能塗工液に対するアンカーやピン止め効果を抑制できることから、ミクロな塗工性が向上し、機能層１２の配置精度及び膜厚精度が向上する。同様の効果から、比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）は、０．６５以下を満たすことがより好ましく、０．５０以下を満たすことが最も好ましい。 Further, when the ratio (Mcv / Mcc) satisfies 0.85 or less, the anchoring effect and the pinning effect on the functional coating liquid can be suppressed. The film thickness accuracy is improved. From the same effect, the ratio (Mcv / Mcc) more preferably satisfies 0.65 or less, and most preferably satisfies 0.50 or less.
また、キャリア１０のナノ構造の表面自由エネルギが非常に低い場合、例えば、フッ素やメチル基を含む場合であっても、ミクロな塗工性を担保しマクロな塗工性を向上させる観点から、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≦０．４２を満たすことが好ましい。
In addition, if the surface free energy of the nanostructure of the
以上の効果をよりいっそう発現すると共に、キャリア１０の剥離速度を大きくした場合であっても、機能層１２の転写性を良好に保つために、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≦０．３５であることが好ましく、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≦０．２８であることがより好ましい。また、被処理体２０の外形が平面から曲面へと変化するような場合であっても、機能層１２に加わる応力の集中を抑制し、機能層１２の破壊を抑制する観点から、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≦０．１８であることが好ましく、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≦０．１４であることがより好ましく、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≦０．１０であることが特に好ましい。
(Mcv / Mcc) ≦ 0.35 in order to further enhance the above effects and maintain good transferability of the
上記説明した所定の範囲を満たす凹凸構造Ａを含むキャリア１０を使用することで、機能層１２のナノ構造１１に対する配置精度及び膜厚精度が向上することから、精度の高い機能転写体１４を製造できると共に、機能層１２の安定性が向上する。更に、被処理体２０に機能層１２を転写付与する際の転写性を向上できると共に、転写速度を大きくすることができる。
By using the
上記説明した効果を効果的に発揮する凹凸構造Ａの範囲を図９及び図１０に示した。図９に示す領域ｅは、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≧√（０．７６／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１（曲線ｂ４以上）、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≦√（０．９３／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１（曲線ａ４以下）、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≧０．０１（直線ｇ以上）、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≦０．５０（直線ｆ以下）、（Ｓｈ／Ｓｃｍ）≧０．４０（横軸方向に直線ｃ２以上）、且つ（Ｓｈ／Ｓｃｍ）≦０．９５以下（横軸方向に直線ｄ以下）を同時に満たす領域である。図１０に示す領域ｅは、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≧√（０．７６／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１（曲線ｂ４以上）、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≦√（０．９３／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１（曲線ａ４以下）、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≧０．０１（直線ｇ以上）、（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）≦０．２８（直線ｆ以下）、（Ｓｈ／Ｓｃｍ）≧０．６０（横軸方向に直線ｃ４以上）、且つ（Ｓｈ／Ｓｃｍ）≦０．９５以下（横軸方向に直線ｄ以下）を同時に満たす領域である。 9 and 10 show the range of the concavo-convex structure A that effectively exhibits the above-described effects. The region e shown in FIG. 9 includes (Mcv / Mcc) ≧ √ (0.76 / (Sh / Scm)) − 1 (curve b4 or more), (Mcv / Mcc) ≦ √ (0.93 / (Sh / Scm ))-1 (curve a4 or less), (Mcv / Mcc) ≧ 0.01 (straight line g or more), (Mcv / Mcc) ≦ 0.50 (straight line f or less), (Sh / Scm) ≧ 0.40 ( This is a region that simultaneously satisfies a straight line c2 or more in the horizontal axis direction and (Sh / Scm) ≦ 0.95 or less (a straight line d or less in the horizontal axis direction). 10 includes (Mcv / Mcc) ≧ √ (0.76 / (Sh / Scm)) − 1 (curve b4 or more), (Mcv / Mcc) ≦ √ (0.93 / (Sh / Scm ))-1 (curve a4 or less), (Mcv / Mcc) ≧ 0.01 (straight line g or more), (Mcv / Mcc) ≦ 0.28 (straight line f or less), (Sh / Scm) ≧ 0.60 ( This is a region that simultaneously satisfies (straight line c4 or more in the horizontal axis direction) and (Sh / Scm) ≦ 0.95 or less (straight line d or less in the horizontal axis direction).
また凹凸構造Ａにおいては、凹部開口幅（Ｍｃｃ）と凸部頂部幅（Ｍｃｖ）との和（Ｍｃｃ＋Ｍｃｖ）は、平均ピッチの３倍以下であることが好ましい。この範囲を満たすことにより、ナノ構造１１の凸部１１ｂの頂部の外縁部における機能塗工液の流れの乱れを小さくできる。このため、機能層１２の成膜性と膜厚精度が向上する。更に、キャリア１０を機能層１２より剥離する際の、キャリア１０のナノ構造１１の凸部頂部外縁部より加えられる機能層１２の凸部底部外縁部への応力の分布が小さくなる。換言すれば、積層体２１のナノ構造Ｓ１１の凸部底部外縁部において応力の極度に集中するポイントが発生することを抑制できる。このため機能層１２の凝集破壊をより効果的に抑制できる。上記効果をより発揮する観点から、和（Ｍｃｃ＋Ｍｃｖ）は平均ピッチの２√２倍以下であることがより好ましく、１．２倍以下であることがより好ましく、１倍以下であることが最も好ましい。
In the concavo-convex structure A, the sum (Mcc + Mcv) of the concave opening width (Mcc) and the convex top width (Mcv) is preferably not more than three times the average pitch. By satisfying this range, it is possible to reduce the disturbance of the flow of the functional coating solution at the outer edge of the top of the
・記号（Ｍｃｃ）
上記使用した記号（Ｍｃｃ）は、キャリア１０におけるナノ構造１１の凹部１１ａの開口幅と定義する。なお、記号（Ｍｃｃ）は、既に説明した平均ピッチと同様のサンプルから同じ解析手法により、測定され、同様の平均点数より定義される。
・ Symbol (Mcc)
The symbol (Mcc) used above is defined as the opening width of the
まず、キャリア１０のナノ構造１１がホール構造の場合、すなわち隣接する凹部が連続する凸部により隔てられる場合について説明する。ナノ構造１１の開口部の形状がｎ角形（ｎ≧３）の場合、ナノ構造１１の開口部はｎ個の辺により構成される。この時、ｎ個の辺の中で最も長い辺の長さを凹部開口幅（Ｍｃｃ）として定義する。なお、ｎ角形は正ｎ角形であっても、非正ｎ角形であってもよい。例えば、４角形を代表させると、正４角形（正方形）、長方形、平行四辺形、台形、又は、これらの４角形の対向する辺の１組以上が非平行な形状が挙げられる。一方、ナノ構造１１が、凹部開口部が非ｎ角形の場合、凹部開口部の外縁部の所定の一点から他の一点までの距離が最長となる時の長さを、凹部開口幅（Ｍｃｃ）として定義する。ここで、非ｎ角形は、角のない構造、例えば、円、楕円、上記説明したｎ角形の角が丸みを帯びた形状、又は丸みを帯びた角を含む上記説明したｎ角形（ｎ≧３）である。
First, a case where the
なお、上記説明したホールの形状がｎ角形のホールと、非ｎ角形のホールを混在させて設けることができる。 Note that the hole described above can be provided in a mixture of an n-gonal hole and a non-n-square hole.
次に、キャリア１０のナノ構造１１がドット構造、すなわち隣接する凸部が連続する凹部により隔てられる場合について説明する。複数の凸部から任意に１つの凸部（Ａ）を選択し、この凸部（Ａ）の外縁部の一点と、凸部（Ａ）の周囲を囲む他の凸部（Ｂ）の外縁部との距離が最短になる時の、該距離を凹部開口幅（Ｍｃｃ）として定義する。なお、キャリア１０をナノ構造１１の表面から観察した際の凸部の輪郭形状は、上記説明したナノ構造１１がホール構造の場合の、ホールの形状を採用できる。
Next, a case where the
ラインアンドスペース構造の場合、隣り合う凸状ライン間の最短距離を凹部開口幅（Ｍｃｃ）とする。 In the case of a line-and-space structure, the shortest distance between adjacent convex lines is defined as a concave opening width (Mcc).
なお、上記説明したホール構造とラインアンドスペース構造、或いはドット構造とラインアンドスペース構造と、は混在して設けることができる。 The hole structure and the line and space structure described above, or the dot structure and the line and space structure can be provided in a mixed manner.
・記号Ｍｃｖ
記号（Ｍｃｖ）は、キャリア１０におけるナノ構造１１の凸部１１ｂの頂部幅と定義する。なお、記号（Ｍｃｖ）は、既に説明した平均ピッチと同様のサンプルから同じ解析手法により、測定され、同様の平均点数より定義される。
・ Symbol Mcv
The symbol (Mcv) is defined as the top width of the
キャリア１０のナノ構造１１がホール構造の場合、すなわち隣接する凹部が連続する凸部により隔てられる場合について説明する。複数の凹部から任意に１つの凹部（Ａ）を選択し、この凹部（Ａ）の外縁部の一点と、凹部（Ａ）の周囲を囲む他の凹部（Ｂ）の外縁部との距離が最短になる時の該距離を凸部頂部幅（Ｍｃｖ）として定義する。
A case where the
次に、キャリア１０のナノ構造１１がドット構造の場合、すなわち隣接する凸部が連続する凹部により隔てられる場合について説明する。凸部１１ｂの形状がｎ角形（ｎ≧３）の場合、ナノ構造１１の凸部１１ｂはｎ個の辺により構成される。この時、ｎ個の辺の中で最も長い辺の長さを凸部頂部幅（Ｍｃｖ）として定義する。なお、ｎ角形は正ｎ角形であっても、非正ｎ角形であってもよい。例えば、４角形を代表させると、正４角形（正方形）、長方形、平行四辺形、台形、又は、これらの４角形の対向する辺の１組以上が非平行な形状が挙げられる。一方、ナノ構造１１の凸部１１ｂが非ｎ角形の場合、ナノ構造１１の凸部１１ｂの頂部の外縁部の所定の一点Ａから他の一点Ｂまでの距離が最長となる時の長さを、凸部頂部幅（ｌｃｃ）として定義する。ここで、非ｎ角形は、角のない構造、例えば、円、楕円、上記説明したｎ角形の角が丸みを帯びた形状、又は丸みを帯びた角を含む上記説明したｎ角形（ｎ≧３）である。
Next, a case where the
ラインアンドスペース構造の場合、凸ライン幅を凸部頂部幅（Ｍｃｖ）と定義する。 In the case of a line-and-space structure, the convex line width is defined as the convex top width (Mcv).
・比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）
記号（Ｓｃｍ）は、単位面積である。単位面積とは、ナノ構造１１の一主面に平行な面内におけるナノ構造１１の上部に配置され、且つ、ナノ構造１１の一主面と平行な面の面積である。単位面積（Ｓｃｍ）の大きさは、平均ピッチの１０倍角の正方形の領域として定義する。なお、記号（Ｓｃｍ）は、既に説明した平均ピッチと同様のサンプルの、平均ピッチを求める際の解析手法により撮像される画像内に設定される。
・ Ratio (Sh / Scm)
The symbol (Scm) is a unit area. The unit area is an area of a surface that is disposed on the top of the
比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）は、キャリア１０におけるナノ構造１１の開口率である。キャリア１０のナノ構造１１がホール構造の場合は、ナノ構造１１の主面と平行な面内において、ナノ構造１１上の単位面積（Ｓｃｍ）下に含まれる、凹部１１ａの開口部面積の和（Ｓｈ）の比率が開口率である。例えば、単位面積（Ｓｃｍ）内に凹部１１ａがＮ個含まれているとする。このＮ個の凹部１１ａの開口部面積（Ｓｈ１〜ＳｈＮ）の和がＳｈとして与えられ、開口率は、（Ｓｈ／Ｓｃｍ）で与えられる。一方で、ナノ構造１１がドット状の場合は、ナノ構造１１の主面と平行な面内において、ナノ構造１１上の単位面積（Ｓｃｍ）下に含まれる、凹部１１ａの開口部面積が開口率である。例えば、単位面積（Ｓｃｍ）内に凸部１１ｂがＭ個含まれているとする。このＭ個の凸部１１ｂの頂部面積（Ｓｈ’１〜Ｓｈ’Ｍ）の和がＳｈ’として与えられ、開口部の面積ＳｈはＳｃｍ−Ｓｈ’として与えられ、開口率は、（Ｓｈ／Ｓｃｍ）で与えられる。開口率を１００倍すればパーセントとして表記できる。
The ratio (Sh / Scm) is the aperture ratio of the
なお、式（４）の平均アスペクト（Ａ）については、既に説明した通りである。 Note that the average aspect (A) of the formula (4) is as already described.
・機能転写体に含まれる凹凸構造Ａを満たす領域
本実施の形態に係る機能転写体１４は、上記式（１）〜式（４）を同時に満たす凹凸構造Ａを含むことが好ましい。既に説明した定義に沿い、キャリア１０のナノ構造１１に対する式（１）〜式（４）を求めた時に、式（１）〜式（４）を同時に満たす部位が含まれれば、本発明のより好ましい機能転写体１４である。すなわち、式（１）〜式（４）を満たさない部分が散在していても、式（１）〜式（４）をみたす部分が局所的に設けられていてもよい。式（１）〜式（４）を満たす部分と満たさない部分と、の配置関係は特に限定されず、一方が他方に挟まれていても、一方が他方に囲まれていても、或いは、互いに周期的に配置されてもよい。
-Region satisfying the concavo-convex structure A included in the functional transfer body The
以上、ナノ構造１１が有する凹凸構造Ａについて説明した。
The uneven structure A included in the
＜機能層＞
次に、機能転写体１４の機能層１２の組成について説明する。機能転写体１４においては、既に説明したように、機能層１２の組成によらず、機能層１２の配置精度を向上させ、機能層１２と被処理体２０と、の接着強度を高め、そして機能層１２の凝集破壊を抑制できるため、高精度な機能層１２を被処理体２０に転写付与し、積層体２１を得ることができる。そして、この積層体２１におけるナノ構造Ｓ１１は、所定のフッ素元素濃度Ｅｆを満たすことから、表層は化学的に疎水性となる。そして、この化学的因子にナノ構造Ｓ１１という物理的因子が相乗することで、強い疎水性を発現可能である。これにより、着水、着氷、或いは着雪を抑制したり、又は、付着した水、雪、氷を除去しやすくなる効果を奏する。
<Functional layer>
Next, the composition of the
上述したように、目的とする効果を発現可能にする強い疎水性は、物理的因子と化学的因子と、の組み合わせにより初めて発現可能となる。ここで、本明細書にいう強い疎水性とは、用途に適した効果を発現する程度として定義されるが、概ね、接触角により表現することが出来る。以下に説明する手順にて、純水に対する接触角を測定した際の、接触角が８５度以上の状態を強い疎水性として定義する。これは、８５度以上であることで、着水の抑制に対する効果が高まるためである。そして、９０度以上であれば、着水した水膜を除くことが容易となるため好ましい。また、１１０度以上であれば、着水する水滴が、ナノ構造Ｓ１１に接触する時間を短くすることが出来るため好ましい。特に、１２５度以上であることで、前述した時間をより短くし、これにより着氷と着雪に対する効果が強まるためより好ましい。更に、１３５度以上であれば、ナノ構造Ｓ１１内部に蓄えられる外気の保持力が強まり、付着した水膜及び雪を取り除く際の効果が強まる。また、１４５度以上であることで、付着した氷を取り除く効果が強まるため好ましい。なお、最も好ましくは、１５５度以上である。なお、上限値については特に限定されないが、１８０度未満であることで、機能層１２のキャリア１０に対する成膜性が向上するため好ましく、１７８度以下であることがより好ましい。
As described above, strong hydrophobicity that enables the target effect to be expressed can be expressed only by a combination of a physical factor and a chemical factor. Here, the strong hydrophobicity referred to in the present specification is defined as the degree of exhibiting an effect suitable for the application, but can be generally expressed by a contact angle. A state where the contact angle is 85 degrees or more when the contact angle with pure water is measured in the procedure described below is defined as strong hydrophobicity. This is because the effect on the suppression of water landing is increased by being 85 degrees or more. And if it is 90 degree | times or more, since it becomes easy to remove the water film which landed, it is preferable. Moreover, if it is 110 degree | times or more, since the time which the water droplet to land on can contact nanostructure S11 can be shortened, it is preferable. In particular, it is more preferable that the angle is 125 degrees or more because the above-described time is shortened, and thereby the effect on icing and snowing is enhanced. Furthermore, if it is 135 degree | times or more, the retention strength of the external air stored inside nanostructure S11 will become strong, and the effect at the time of removing the adhering water film and snow will become strong. Moreover, it is preferable that it is 145 degrees or more because the effect of removing the attached ice is strengthened. Most preferably, it is 155 degrees or more. In addition, although it does not specifically limit about an upper limit, since the film formability with respect to the
（接触角の測定方法）
１．上記説明した、（キャリアの凹凸構造側に位置する機能層表層のフッ素元素濃度の測定方法）の手順１．〜手順７．を行い、機能層Ｓ１２の添着した単結晶サファイア基板を得る。
２．機能層Ｓ１２の添着した単結晶サファイア基板の機能層Ｓ１２側に対して、下記の通り接触角を測定する。
・水平状態（傾斜角０°）に配置した単結晶サファイア基板の機能層Ｓ１２上にプローブ液を配置し、Θ／２法により計測する。
・装置：株式会社ニック社製、濡れ性評価装置（接触角計）：ＬＳＥ−Ｂ１００Ｗ。
・シリンジ：ガラスシリンジ。
・ディスペンサ：オートディスペンサ。
・プローブ液吐出量：２．５μｌ±０．５μｌ。
・測定環境：温度２１℃〜２５℃、湿度３５％〜４９％。
・プローブ液：イオン交換水。
・プローブ液被着方法：吐出プローブ液滴の半分程度までモールドを押し込む。
・測定時間：０秒〜１０．１秒の間を１秒間隔にて測定し、１．１秒時の接触角値を使用。
・プローブ液を吐出する針：協和界面化学株式会社製のテフロン（登録商標）コート針２２Ｇ。
(Measurement method of contact angle)
1.
2. A contact angle is measured as follows with respect to the functional layer S12 side of the single crystal sapphire substrate to which the functional layer S12 is attached.
-A probe liquid is arrange | positioned on the functional layer S12 of the single crystal sapphire substrate arrange | positioned in a horizontal state (
-Apparatus: Nick Co., Ltd. wettability evaluation apparatus (contact angle meter): LSE-B100W.
・ Syringe: Glass syringe.
・ Dispenser: Auto dispenser.
Probe liquid discharge amount: 2.5 μl ± 0.5 μl.
Measurement environment:
Probe solution: ion exchange water.
Probe liquid deposition method: The mold is pushed in to about half of the ejected probe droplets.
Measurement time: Measured at intervals of 1 second between 0 seconds and 10.1 seconds, using the contact angle value at 1.1 seconds.
A needle for discharging the probe liquid: Teflon (registered trademark) coated needle 22G manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.
また、転落角という視点に立てば、着水した水滴がナノ構造Ｓ１１に接触する時間を短縮する観点から、９０度未満であることが好ましく、６０度未満であることがより好ましい。そして、３０度以下であれば、前述した時間が短くなることによる着氷に対する効果がより強まるため好ましい。また、２０度以下であれば、付着した水及び雪を取り除く際の効果が強まり、１０度以下であれば付着した氷を取り除く際の効果が強まる。なお、最も好ましくは５度以下である。なお、転落角は上記説明した接触角測定において、プローブ液を配置した後に、単結晶サファイア基板を配置した土台に傾斜を付けていき、プローブ液が転落し始める角度として定義する。 From the viewpoint of the falling angle, it is preferably less than 90 degrees, and more preferably less than 60 degrees, from the viewpoint of shortening the time during which the water droplets contact the nanostructure S11. And if it is 30 degrees or less, since the effect with respect to icing by shortening the time mentioned above becomes stronger, it is preferable. Moreover, if it is 20 degrees or less, the effect at the time of removing adhering water and snow will become strong, and if it is 10 degrees or less, the effect at the time of removing adhering ice will become strong. Most preferably, it is 5 degrees or less. In the contact angle measurement described above, the falling angle is defined as the angle at which the probe liquid starts to fall after the probe liquid is disposed and then the base on which the single crystal sapphire substrate is disposed is inclined.
上記説明した強い疎水性を発現する観点から、キャリアの凹凸構造側に位置する機能層表面の自由エネルギは、３ｅｒｇ／ｃｍ２以上１８ｅｒｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。これは、表面の議論である。即ち、所定の表層フッ素元素濃度Ｅｆを満たす機能層１２により、機能層Ｓ１２のナノ構造Ｓ１１の表面のエネルギが決定される。これは、表面より内部に位置する部位の状態も、表面に影響することと同義である。即ち、表層の情報がフッ素元素濃度Ｅｆであり、更なる強い疎水性を発現する観点から、表面の情報を更に規定出来る。特に、３ｅｒｇ／ｃｍ２以上１５ｅｒｇ／ｃｍ２以下であることが最も好ましい。
From the viewpoint of expressing a strong hydrophobicity that described above, the free energy of the functional layer surface located on the concave-convex structure side of the carrier is preferably 3erg / cm 2 or more 18erg / cm 2 or less. This is a surface discussion. That is, the energy of the surface of the nanostructure S11 of the functional layer S12 is determined by the
なお、上記表面自由エネルギは、以下の定義に従い測定された自由エネルギである。３つのプローブ液を使用し計測された接触角より、Ｋｉｔａｚａｋｉ−Ｈａｔａの理論から計算され算出された分散成分（ｄ）、極性成分（ｐ）及び水素結合性成分（ｈ）の和である。接触角は、上記説明した接触角の測定方法に従い、プローブ液のみが変わる。プローブ液は、１ブロモナフタレン、ジヨードメタン、及びホルムアミドである。接触角測定により計測された接触角をθｒ及びナノ構造Ｓ１１の表面積倍率をＲｆとした時に、θ＝ａｃｏｓ（ｃｏｓθｒ／Ｒｆ）として計算される値を校正後の接触角とする。この校正した接触角を使用して、Ｋｉｔａｚａｋｉ−Ｈａｔａの理論から、表面自由エネルギを導出する。なお、表面積倍増率（Ｒｆ）とは、単位面積がナノ構造１１の形成により何倍に増加したかを表す指標であり、一般的にラフネスファクタと称される値である。なお、上記３種類のプローブ液を使用して測定及び計算された校正後の接触角Θを使用して、表面自由エネルギを算出することができない場合、エチレングリコール、ｎヘキサデカン、及び水へと順次、測定するプローブ液の種類を増やし、Ｋｉｔａｚａｋｉ−Ｈａｔａの理論へと導入するプローブ液の組み合わせを変更する。
The surface free energy is a free energy measured according to the following definition. It is the sum of the dispersion component (d), the polar component (p), and the hydrogen bonding component (h) calculated and calculated from the Kitazaki-Hata theory from the contact angles measured using three probe solutions. As for the contact angle, only the probe liquid changes in accordance with the method for measuring the contact angle described above. The probe liquid is 1 bromonaphthalene, diiodomethane, and formamide. When the contact angle measured by the contact angle measurement is θr and the surface area magnification of the nanostructure S11 is Rf, a value calculated as θ = cos (cos θr / Rf) is set as the contact angle after calibration. Using this calibrated contact angle, surface free energy is derived from the Kitazaki-Hata theory. The surface area doubling rate (Rf) is an index representing how many times the unit area has increased due to the formation of the
機能層１２の組成は、既に説明した機能層のフッ素元素濃度の範囲を満たせば、特に限定されず、積層体２１の用途に適した組成を適宜選択することができる。例えば、有機物、無機物或いは有機無機複合体であってもよい。また、モノマ、オリゴマ、或いはポリマのみから構成されても、これらを複数含んでもよい。このため、例えば、有機粒子、有機フィラー、無機粒子、無機フィラー、有機無機ハイブリッド粒子、有機無機ハイブリッドフィラー、ゾルゲル反応を誘発する分子、有機ポリマ、有機オリゴマ、無機ポリマ、無機オリゴマ、有機無機ハイブリッドポリマ、有機無機ハイブリッドオリゴマ、重合性樹脂、重合性モノマ、金属アルコキシド、金属アルコラート、金属キレート化合物、ハロゲン化シラン、スピンオングラス、金属、及び、金属酸化物を使用することができる。
The composition of the
機能層のフッ素元素濃度Ｅｆを所定の範囲にするためには、大きく３つの方法がある。第一に、キャリアのナノ構造１１に対して、フッ素成分をコーティングし、その次に、第２の機能層を成膜する方法がある。第二に、キャリアのナノ構造１１に対して、フッ素成分を含む機能層を成膜する方法がある。第三に、キャリアのナノ構造１１に対して機能層を成膜した後に、フッ素成分を機能層にドーピングする方法がある。いずれの方法であっても、例えば、以下に記載の材料を使用することで、機能層のフッ素元素濃度Ｅｆを調整することが出来る。なお、効果的にフッ素元素濃度Ｅｆを高めるために、キャリアのナノ構造１１は、以下に説明するフッ素元素濃度（Ｅｓ）及び／又は自由エネルギを満たすことが望ましい。
There are roughly three methods for setting the fluorine element concentration Ef of the functional layer within a predetermined range. First, there is a method of coating the
ポリフルオロアルキレンやペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖、パーフルオロポリエーテル鎖、直鎖状ペルフルオロアルキレン基、炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入され且つトリフルオロメチル基を側鎖に有するペルフルオロオキシアルキレン基、トリフルオロメチル基を分子側鎖又は分子構造末端に有する直鎖状のポリフルオロアルキレン鎖、或いは直鎖状のペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖等を具備するモノマや樹脂を使用できる。特に、表層フッ素元素濃度Ｅｆの調整度合を向上させる観点から、ポリフルオロアルキレン鎖は、炭素数２〜炭素数２４のポリフルオロアルキレン基であることが好ましい。また、ペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖は、（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位、（ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ）単位、（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位及び（ＣＦ２Ｏ）単位からなる群から選ばれた１種以上のペルフルオロ（オキシアルキレン）単位からなることが好ましく、（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位、（ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ）単位、又は（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位からなることがより好ましい。ペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖は、ナノ構造Ｓ１１の物性（耐熱性、耐酸性等）が優れることから、（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位からなることが特に好ましい。ペルフルオロ（オキシアルキレン）単位の数は、ナノ構造Ｓ１１の表面自由エネルギの低減と硬度の向上の観点から、２〜２００の整数が好ましく、２〜５０の整数がより好ましい。 Polyfluoroalkylene, perfluoro (polyoxyalkylene) chain, perfluoropolyether chain, linear perfluoroalkylene group, perfluoro having an etheric oxygen atom inserted between carbon and carbon atoms and trifluoromethyl group in the side chain Monomers and resins having a linear polyfluoroalkylene chain having an oxyalkylene group, trifluoromethyl group at the molecular side chain or molecular structure terminal, or a linear perfluoro (polyoxyalkylene) chain, can be used. In particular, from the viewpoint of improving the degree of adjustment of the surface layer fluorine element concentration Ef, the polyfluoroalkylene chain is preferably a polyfluoroalkylene group having 2 to 24 carbon atoms. The perfluoro (polyoxyalkylene) chain is composed of (CF 2 CF 2 O) units, (CF 2 CF (CF 3 ) O) units, (CF 2 CF 2 CF 2 O) units, and (CF 2 O) units. It is preferably composed of one or more perfluoro (oxyalkylene) units selected from the group consisting of: (CF 2 CF 2 O) units, (CF 2 CF (CF 3 ) O) units, or (CF 2 CF 2 CF More preferably, it consists of 2 O) units. The perfluoro (polyoxyalkylene) chain is particularly preferably composed of (CF 2 CF 2 O) units since the physical properties (heat resistance, acid resistance, etc.) of the nanostructure S11 are excellent. The number of perfluoro (oxyalkylene) units is preferably an integer of 2 to 200, more preferably an integer of 2 to 50, from the viewpoint of reducing the surface free energy of the nanostructure S11 and improving the hardness.
フッッ素含有ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ素含有アクリル樹脂などを使用することも出来る。 Fluorine-containing polyurethane, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), fluorine-containing acrylic resin, and the like can also be used.
ＥＴＦＥとしては、テトラフルオロエチレン（以下、ＴＦＥと記す）に基づく繰り返し単位とエチレン（以下、Ｅと記す）に基づく繰り返し単位とのモル比率（ＴＦＥ／Ｅ）が、７０／３０〜３０／７０のものが好ましく、６５／３５〜４０／６０のものがより好ましい。 As ETFE, a molar ratio (TFE / E) of a repeating unit based on tetrafluoroethylene (hereinafter referred to as TFE) and a repeating unit based on ethylene (hereinafter referred to as E) is 70/30 to 30/70. The thing of 65/35-40/60 is more preferable.
また、ＥＴＦＥは、他のコモノマーに基づく繰り返し単位を含むことが出来る。他のコモノマーとしては、例えば、ＣＦ２＝ＣＦＣｌに代表さえるＴＦＥを除いたフルオロエチレン類、ＣＦ２＝ＣＦＣＦ３やＣＦ２＝ＣＨＣＦ３に代表されるフルオロプロピレン類、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ＝ＣＨ２やＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ＝ＣＨ２に代表される炭素数が２〜１２のパーフルオロアルキル基を有するフルオロエチレン類、Ｒｆ（ＯＣＦＸＣＦ２）ｋＯＣＦ＝ＣＦ２（ただし、Ｒｆは炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基であり、Ｘはフッ素原子またはトリフルオロメチル基であり、ｋは０〜５の整数である）に代表されるパーフルオロビニルエーテル類、Eを除いたオレフィン類、プロピレンに代表されるＣ３オレフィン、及び、ブチレンやイソブチレンに代表されるＣ４オレフィン等が挙げられる。中でも、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ＝ＣＨ２が特に好ましい。また、上記他のコモノマーに基づく繰り返し単位の割合は、ＥＴＦＥを構成する全繰り返し単位（１００モル％）のうち、３０モル％以下が好ましく、０．１〜１５モル％がより好ましく、０．２〜１０モル％が特に好ましい。
ETFE can also contain repeat units based on other comonomers. Other comonomers, for example,
また、含フッ素環状重合体を含むことが出来る。ここで、含フッ素環状重合体とは、主鎖に含フッ素脂肪族環を有する含フッ素重合体であり、含フッ素脂肪族環を構成する炭素原子の１個以上が該含フッ素重合体の主鎖を構成する炭素原子であるものと定義する。含フッ素脂肪族環を構成する原子としては、炭素原子以外に酸素原子、窒素原子等を含んでもよい。含フッ素脂肪族環としては、１個〜２個の酸素原子を有する含フッ素脂肪族環が好ましい。含フッ素脂肪族環を構成する原子の数は４個〜７個が好ましい。主鎖を構成する炭素原子は、含フッ素環状重合体が環状単量体を重合させて得た重合体である場合には、該含フッ素重合体を構成する単量体の重合性二重結合の２個の炭素原子に由来する。また、ジエン系単量体を環化重合させて得た重合体である場合には、２個の重合性二重結合の４個の炭素原子に由来する。重合性二重結合としては、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基が好ましい。 Moreover, a fluorine-containing cyclic polymer can be included. Here, the fluorinated cyclic polymer is a fluorinated polymer having a fluorinated aliphatic ring in the main chain, and at least one carbon atom constituting the fluorinated aliphatic ring is the main chain of the fluorinated polymer. It is defined as the carbon atom that constitutes the chain. The atoms constituting the fluorinated aliphatic ring may contain oxygen atoms, nitrogen atoms, etc. in addition to carbon atoms. The fluorine-containing aliphatic ring is preferably a fluorine-containing aliphatic ring having 1 to 2 oxygen atoms. The number of atoms constituting the fluorinated aliphatic ring is preferably 4 to 7. When the fluorinated cyclic polymer is a polymer obtained by polymerizing a cyclic monomer, the carbon atom constituting the main chain is a polymerizable double bond of the monomer constituting the fluorinated polymer. Derived from two carbon atoms. In the case of a polymer obtained by cyclopolymerizing a diene monomer, it is derived from 4 carbon atoms of 2 polymerizable double bonds. As the polymerizable double bond, a vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, and a methacryloyl group are preferable.
含フッ素環状重合体としては、環状単量体の単独重合体または共重合体、ジエン系単量体を環化重合させた単独重合体または共重合体等が挙げられる。環状単量体とは、含フッ素脂肪族環を有し、かつ含フッ素脂肪族環を構成する炭素原子−炭素原子間に重合性二重結合を有する単量体、または、含フッ素脂肪族環を有し、かつ含フッ素脂肪族環を構成する炭素原子と含フッ素脂肪族環外の炭素原子との間に重合性二重結合を有する単量体である。ジエン系単量体とは、２個の重合性二重結合を有する単量体である。 Examples of the fluorinated cyclic polymer include homopolymers or copolymers of cyclic monomers, and homopolymers or copolymers obtained by cyclopolymerizing diene monomers. The cyclic monomer is a monomer having a fluorine-containing aliphatic ring and having a polymerizable double bond between carbon atoms constituting the fluorine-containing aliphatic ring, or a fluorine-containing aliphatic ring. And a monomer having a polymerizable double bond between a carbon atom constituting the fluorinated aliphatic ring and a carbon atom outside the fluorinated aliphatic ring. The diene monomer is a monomer having two polymerizable double bonds.
環状単量体およびジエン系単量体は、フッ素原子を有する単量体であり、炭素原子に結合した水素原子と炭素原子に結合したフッ素原子の合計数に対する炭素原子に結合したフッ素原子の数の割合が８０％以上の単量体が好ましく、パーフルオロ単量体（該割合が１００％の単量体）がより好ましい。環状単量体およびジエン系単量体は、パーフルオロ単量体のフッ素原子の一部（１個〜４個が好ましい）が塩素原子に置換された単量体（以下、パーハロポリフルオロ単量体）であってもよい。環状単量体およびジエン系単量体と共重合させる単量体も、パーフルオロ単量体またはパーハロポリフルオロ単量体が好ましい。環状単量体と共重合させる単量体としては、例えば、ＣＦ２＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＣｌ、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ３等が挙げられる。また、ジエン系単量体としては、ＣＦ２＝ＣＦ−Ｑ−ＣＦ＝ＣＦ２（Ｑは、エーテル性酸素原子を有していてもよい炭素数１〜３のパーフルオロアルキレン基である。Ｑがエーテル性酸素原子を有するパーフルオロアルキレン基である場合、該パーフルオロアルキレン基におけるエーテル性酸素原子は、該基の一方の末端に存在していてもよく、該基の両末端に存在していてもよく、該基の炭素原子間に存在していてもよい。環化重合性の点から、該基の一方の末端に存在していることが好ましい）が挙げられる。ジエン系単量体の具体例としては、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＯＣＦ＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＯＣ（ＣＦ３）２ＯＣＦ＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２ＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２等が挙げられる。
The cyclic monomer and the diene monomer are monomers having a fluorine atom, and the number of fluorine atoms bonded to the carbon atom relative to the total number of hydrogen atoms bonded to the carbon atom and fluorine atoms bonded to the carbon atom. A monomer having a ratio of 80% or more is preferable, and a perfluoromonomer (a monomer having the ratio of 100%) is more preferable. The cyclic monomer and the diene monomer are monomers in which a part of fluorine atoms (preferably 1 to 4) of the perfluoromonomer are substituted with chlorine atoms (hereinafter, perhalopolyfluoromonomers). (Mer). The monomer to be copolymerized with the cyclic monomer and the diene monomer is also preferably a perfluoromonomer or a perhalopolyfluoromonomer. Examples of the monomer to be copolymerized with the cyclic monomer include CF 2 = CF 2 , CF 2 = CFCl, CF 2 = CFOCF 3 and the like. Further, as the diene monomer, CF 2 = CF-Q- CF = CF 2 (Q is an etheric perfluoroalkylene group oxygen atom 1-3 carbon atoms which may have a .Q Is a perfluoroalkylene group having an etheric oxygen atom, the etheric oxygen atom in the perfluoroalkylene group may be present at one end of the group or at both ends of the group. And may be present between carbon atoms of the group, preferably from one end of the group from the viewpoint of cyclopolymerizability. As specific examples of the diene monomer, CF 2 = CFOCF 2 CF = CF 2 , CF 2 = CFOCF (CF 3 ) CF = CF 2 , CF 2 = CFOCF 2 CF 2 CF = CF 2 , CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3) CF = CF 2,
また、フッ素元素濃度Ｅｆを調整するために、ノアソルブ ＧＳ ＢＰ８５（グリーン・ノア株式会社製）、ゼオローラ（登録商標）Ｈ（日本ゼオン株式会社製）、ゾニール（登録商標）ＴＣコート（デュポン社製）、旭硝子社製「サイトップ（登録商標）」（例えば、ＣＴＬ−１０７Ｍ、ＣＴＬ−１０７Ａ）、「アサヒクリン（登録商標）」（例えば、ＡＥ−３０００、ＡＥ−３１００Ｅ、ＡＫ−２２５、ＡＣ−６０００、ＡＣ−２０００）、ノベック（登録商標）ＥＧＣ−１７２０（住友スリーエム社製）、ダイキン工業社製「オプツール（登録商標）」（例えば、ＤＳＸ、ＤＡＣ、ＡＥＳ）、「デュラサーフ（登録商標）」（例えば、ＨＤ−２１０１Ｚ，ＨＤ−２１００，ＨＤ−１１０１Ｚ）、「エフトーン（登録商標）」（例えば、ＡＴ−１００）、「ゼッフル（登録商標）」（例えば、ＧＨ−７０１）、「ユニダイン（登録商標）」、「ダイフリー（登録商標）」、「オプトエース（登録商標）」、ネオス社製「フタージェント（登録商標）」（例えば、Ｍシリーズ：フタージェント（登録商標）２５１、フタージェント（登録商標）２１５Ｍ、フタージェント（登録商標）２５０、ＦＴＸ−２４５Ｍ、ＦＴＸ−２９０Ｍ；Ｓシリーズ：ＦＴＸ−２０７Ｓ、ＦＴＸ−２１１Ｓ、ＦＴＸ−２２０Ｓ、ＦＴＸ−２３０Ｓ；Ｆシリーズ：ＦＴＸ−２０９Ｆ、ＦＴＸ−２１３Ｆ、フタージェント（登録商標）２２２Ｆ、ＦＴＸ−２３３Ｆ、フタージェント（登録商標）２４５Ｆ；Ｇシリーズ：フタージェント（登録商標）２０８Ｇ、ＦＴＸ−２１８Ｇ、ＦＴＸ−２３０Ｇ、ＦＴＳ−２４０Ｇ；オリゴマーシリーズ：フタージェント（登録商標）７３０ＦＭ、フタージェント（登録商標）７３０ＬＭ；フタージェント（登録商標）Ｐシリーズ；フタージェント（登録商標）７１０ＦＬ；ＦＴＸ−７１０ＨＬ、等）、ＤＩＣ社製「メガファック（登録商標）」（例えば、Ｆ−１１４、Ｆ−４１０、Ｆ−４９３、Ｆ−４９４、Ｆ−４４３、Ｆ−４４４、Ｆ−４４５、Ｆ−４７０、Ｆ−４７１、Ｆ−４７４、Ｆ−４７５、Ｆ−４７７、Ｆ−４７９、Ｆ−４８０ＳＦ、Ｆ−４８２、Ｆ−４８３、Ｆ−４８９、Ｆ−１７２Ｄ、Ｆ−１７８Ｋ、Ｆ−１７８ＲＭ、ＭＣＦ−３５０ＳＦ、等）、フロロテクノロジー社製「フロロサーフ（登録商標）」等を使用出来る。 In addition, in order to adjust the fluorine element concentration Ef, Noorsolve GS BP85 (manufactured by Green Noah Co., Ltd.), Zeorora (registered trademark) H (manufactured by ZEON Co., Ltd.), Zonyl (registered trademark) TC coat (manufactured by DuPont) "Cytop (registered trademark)" (for example, CTL-107M, CTL-107A), "Asahiclin (registered trademark)" (for example, AE-3000, AE-3100E, AK-225, AC-6000) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. , AC-2000), Novec (registered trademark) EGC-1720 (manufactured by Sumitomo 3M), Daikin Industries, Ltd. "OPTOOL (registered trademark)" (for example, DSX, DAC, AES), "Durasurf (registered trademark)" (For example, HD-2101Z, HD-2100, HD-1101Z), “F-Tone (registered trademark)” (for example, A T-100), “Zeffle (registered trademark)” (for example, GH-701), “Unidyne (registered trademark)”, “Daifree (registered trademark)”, “Optoace (registered trademark)”, “Neos” "Fantent (registered trademark)" (for example, M series: Fantent (registered trademark) 251, Futgent (registered trademark) 215M, Futgent (registered trademark) 250, FTX-245M, FTX-290M; S Series: FTX- 207S, FTX-211S, FTX-220S, FTX-230S; F series: FTX-209F, FTX-213F, Footage (registered trademark) 222F, FTX-233F, Footent (registered trademark) 245F; G series: Footent (Registered trademark) 208G, FTX-218G, FTX-230G, FTS- 40G; Oligomer series: Aftergent (registered trademark) 730FM, Aftergent (registered trademark) 730LM; Aftergent (registered trademark) P series; Aftergent (registered trademark) 710FL; FTX-710HL, etc.), "Mega" Fuck (registered trademark) "(for example, F-114, F-410, F-493, F-494, F-443, F-444, F-445, F-470, F-471, F-474, F -475, F-477, F-479, F-480SF, F-482, F-483, F-489, F-172D, F-178K, F-178RM, MCF-350SF, etc.), manufactured by Fluoro Technology "Fluorosurf (registered trademark)" can be used.
また、フッ素含有シランカップリング材を含むことが出来る。フッ素含有シランカップリング剤としては、例えば、一般式Ｆ３Ｃ−（ＣＦ２）ｎ−（ＣＨ２）ｍ−Ｓｉ（Ｏ−Ｒ）３（ただし、ｎは１〜１１の整数であり、ｍは１〜４の整数であり、そしてＲは炭素数１〜３のアルキル基である。）で表される化合物であることができ、ポリフルオロアルキレン鎖及び／又はペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖を含んでいてもよい。直鎖状ペルフルオロアルキレン基、又は炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入され、且つ、トリフルオロメチル基を側鎖に有するペルフルオロオキシアルキレン基がさらに好ましい。また、トリフルオロメチル基を分子側鎖又は分子構造末端に有する直鎖状のポリフルオロアルキレン鎖及び／又は直鎖状のペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖が特に好ましい。ポリフルオロアルキレン鎖は、炭素数２〜炭素数２４のポリフルオロアルキレン基が好ましい。ペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖は、（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位、（ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ）単位、（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位、及び（ＣＦ２Ｏ）単位からなる群から選ばれる少なくとも１種類以上のペルフルオロ（オキシアルキレン）単位から構成されることが好ましく、（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位、（ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ）単位、又は（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位から構成されることがより好ましい。ペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖は、表面への偏析性が優れるという観点から、（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位から構成されることが特に好ましい。 Moreover, a fluorine-containing silane coupling material can be included. Examples of the fluorine-containing silane coupling agent include a general formula F 3 C— (CF 2 ) n — (CH 2 ) m —Si (O—R) 3 (where n is an integer of 1 to 11, m Is an integer of 1 to 4 and R is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.), A polyfluoroalkylene chain and / or a perfluoro (polyoxyalkylene) chain. May be included. More preferred is a linear perfluoroalkylene group or a perfluorooxyalkylene group having an etheric oxygen atom inserted between carbon atoms and a carbon atom and having a trifluoromethyl group in the side chain. Further, a linear polyfluoroalkylene chain having a trifluoromethyl group at the molecular side chain or molecular structure terminal and / or a linear perfluoro (polyoxyalkylene) chain is particularly preferred. The polyfluoroalkylene chain is preferably a polyfluoroalkylene group having 2 to 24 carbon atoms. The perfluoro (polyoxyalkylene) chain is composed of (CF 2 CF 2 O) units, (CF 2 CF (CF 3 ) O) units, (CF 2 CF 2 CF 2 O) units, and (CF 2 O) units. It is preferably composed of at least one perfluoro (oxyalkylene) unit selected from the group, and is a (CF 2 CF 2 O) unit, (CF 2 CF (CF 3 ) O) unit, or (CF 2 CF 2 More preferably, it is composed of (CF 2 O) units. The perfluoro (polyoxyalkylene) chain is particularly preferably composed of (CF 2 CF 2 O) units from the viewpoint of excellent segregation on the surface.
機能転写体１４の機能層１２に適用可能な金属元素は、積層体２１の用途により適宜選択することができる。特にマンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、セシウム（Ｃｓ）、オスミウム（Ｏｓ）、プラチナ（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、カリウム（Ｋ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、鉛（Ｐｂ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉄（Ｆｅ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ランタン（Ｌａ）、アンチモン（Ｓｂ）、バナジウム（Ｖ）、イットリウム（Ｙ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、シリコン（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、及びタングステン（Ｗ）かなる群から選ばれた少なくとも１種以上であることが好ましい。これは、機能層１２の配置精度、機能層１２の物理的及び化学的安定性の観点から選定している。ナノ構造Ｓ１１の脆弱性を克服し、より強固なナノ構造Ｓ１１を実現する観点から、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、ホウ素（Ｂ）、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）からなる群から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。特に、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）又は亜鉛（Ｚｎ）であることが好ましく、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、シリコン（Ｓｉ）又は亜鉛（Ｚｎ）であることが最も好ましい。また、風雨や太陽光線によるナノ構造Ｓ１１の機能劣化をより効果的に抑制する観点から、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、ホウ素（Ｂ）、インジウム（Ｉｎ）、シリコン（Ｓｉ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）からなる群から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。
The metal element applicable to the
また、機能層１２の、特に、物理的安定性を向上させる観点から、機能層１２に含まれる金属元素は、少なくとも部分的にメタロキサン結合（―Ｏ−Ｍｅ１−Ｏ−Ｍｅ２−Ｏ−）を形成することが好ましい。メタロキサン結合を含むことで、無機物に柔軟性を付与することが可能となり、機能層Ｓ１１の破損を効果的に抑制することができるためである。ここで、Ｍｅ１及びＭｅ２は共に金属元素であり、同一の金属元素であっても異なっていてもよい。Ｍｅ１又はＭｅ２としては、上記説明した金属元素を採用するこができる。例えば、単一金属元素の場合、―Ｏ−Ｔｉ−Ｏ−Ｔｉ−Ｏ−や、―Ｏ−Ｚｒ−Ｏ−Ｚｒ−Ｏ−、そして―Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−が挙げられる。異種金属元素の場合、―Ｏ−Ｔｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−、―Ｏ−Ｚｒ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−、―Ｏ−Ｚｎ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−、―Ｏ−Ｔｉ−Ｏ−Ｚｒ−Ｏ−、―Ｏ−Ｔｉ−Ｏ−Ｚｎ−Ｏ−、―Ｏ−Ｔｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｚｎ−Ｏ−等が挙げられる。なお、メタロキサン結合中の金属元素種は、３種類以上含まれてもよい。特に、２種類以上含まれる場合、転写精度の観点から、少なくともＳｉを含むことが好ましい。
Further, from the viewpoint of improving the physical stability of the
更に、機能層１２に無機粒子を含むことで、ナノ構造Ｓ１１の物理的及び化学的強度を向上させることが出来る。無機粒子は原料の段階で、焼成が可能であり、物理的及び化学的に安定化することが可能となる。このため、機能層Ｓ１２の耐環境性が向上する。更には、無機粒子と下記樹脂とを混在させ、樹脂と無機粒子間の水素結合や共有結合を形成することで、機能層１２の転写性も同時に向上するため好ましい。なお、無機粒子は、無機フィラー、無機繊維、無機片を含む。また、ここでの無機とは、金属或いは金属酸化物のことである。また、無機粒子に含まれる金属元素種については、既に説明した金属元素種を採用できる。更に、無機粒子の表面を、例えば、上記説明したシランカップリング材により修飾すると共に、キャリアのナノ構造が以下に説明する表層フッ素元素濃度Ｅｓ及び／又は自由エネルギを満たすことで、無機粒子をキャリアと機能層と、の界面へと移動させることが可能となる。即ち、被処理体２０上の機能層Ｓ１２のナノ構造Ｓ１１は、その表面に無機粒子が多く存在する状態となり、フッ素元素濃度Ｅｆを満たすと共に、物理的硬度が増加する。
Further, by including inorganic particles in the
更に、機能層に粒子を含む場合、機能層Ｓ１２に対して屈折率の勾配をつけることも可能となる。即ち、機能転写体の機能層１２において、機能層１２の露出する表面側に高濃度に粒子を含有させ、一方で、微細パタン１１側の粒子濃度を低くすることで、屈折率の勾配を実現できる。これにより、被処理体２０の屈折率が１．６〜２．５といった高屈折率の場合であっても、機能層Ｓ１２と被処理体２０と、の界面における屈折率差を小さくすることが出来る。
Furthermore, when the functional layer includes particles, it is possible to provide a refractive index gradient with respect to the functional layer S12. That is, in the
機能層１２に含まれる金属元素は、Ｓｉ元素濃度（ＣｐＳｉ）と、Ｓｉ以外の金属元素の合計濃度（ＣｐＭ１）と、の比率（ＣｐＭ１／ＣｐＳｉ）が、０．０２以上２４未満であると、転写精度が向上するため好ましい。特に、転写精度と転写速度を向上させる観点から、０．０５以上２０以下であるとより好ましく、０．１以上１５以下であると最も好ましい。なお、比率比率（ＣｐＭ１／ＣｐＳｉ）を小さく設定することで、機能層１２の屈折率を小さく、比率（ＣｐＭ１／ＣｐＳｉ）を大きくすることで、機能層１２の屈折率を大きくすることができる。即ち、該比率を調整することで、機能層Ｓ１２と被処理体２０と、の界面における光の全反射光量を調整することが出来る。
The metal element contained in the
また、機能層１２に導入する無機物においては、機能層１２の配置精度と凝集を抑制する観点から、３重量％の機能塗工液に対する慣性半径が、５ｎｍ以下であることが好ましい。慣性半径は３ｎｍ以下が好ましく、１．５ｎｍ以下がより好ましく、１ｎｍ以下が最も好ましい。ここで慣性半径とは、波長０．１５４ｎｍのＸ線を使用した小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）による測定より得られる測定結果に対し、Ｇｕｎｉｅｒ（ギニエ）プロットを適用し計算される半径とする。また、溶剤としてはプロピレングリコールモノメチルエーテルを使用する。
Moreover, in the inorganic substance introduced into the
積層体２１の用途にもよるが、機能層１２は、光学的に透明な媒体であることが好ましい。ここで、光学的に透明とは、消衰係数（屈折率の虚数部）が０の場合と定義する。複素屈折率をＮとした時にＮ＝ｎ−iｋと表現できる。ここで、iは虚数でありi2=-1を意味する。この時、ｎを屈折率（の実数部）、ｋを消衰係数（屈折率の虚数部）と称す。すなわち、ｋ＝０の媒質を光学的に透明な媒質として定義する。なお、ｋは光の媒質への吸収を表す指標であり、吸収係数αとα＝４πｋ/λの関係を満たす。λは波長である。すなわち、ｋ＝０であれば吸収係数は０となり、光の吸収が生じない媒質となる。ここで、ｋ＝０の場合とは、ｋが０．０１以下の場合と定義する。この範囲を満たすことで、光学的な透明性が向上するため好ましい。特に、機能層が多層である場合における多重反射を抑制する観点からｋ≦０．００１であるとより好ましい。なお、ｋは小さい程好ましい。
The
特に、機能層１２は、上記フッ素元素濃度Ｅｆの範囲を満たす範囲内において、樹脂を含むことが好ましい。機能層１２が樹脂を含むことで、機能転写体１４を被処理体２０に当接する際の、機能層１２の最外層の流動性が向上し、上記要件（Ｃ）の効果が促進されるため、被処理体２０と機能層１２との接触面積が大きくなり、これに伴い接着力が増大する。更に、上記要件（Ｃ）により、機能層１２全体の流動性を抑制できる。すなわち、機能転写体１４を被処理体２０に当接する際に、機能層１２の表層の流動性を発現させると共に、機能層１２の全体の流動性を抑制できる。よって、機能転写体１４として予め機能層１２の精度を決定し、この精度を持った機能層１２を被処理体２０に対して転写することができる。機能層１２に含まれる樹脂は、特に限定されないが、極性基を含む樹脂であることが好ましい。この場合、水素結合作用や静電気的相互作用を併用できるため、機能層１２と被処理体２０との接着強度が大きくなる。更には、水素結合作用、静電気的相互作用或いは重合等による体積収縮を利用できることから、ナノ構造１１と機能層１２との界面接着力を小さくすることができる。よって、転写性が向上する。特に、機能層１２に含まれる樹脂は、機能層１２の最外層に含まれることが好ましい。なお、機能層１２を構成する材料及び機能層１２の最外層の厚みについては、追って詳述する。
In particular, the
また、機能層１２が樹脂を含むことで、機能層１２の硬度を減少させ、機能層Ｓ１２の割れや欠けといった破損を抑制できる。更には、機能層１２の配置安定性を向上させることもできる。すなわち、機能転写体１４に対する機能層１２のナノ構造１１の精度及び膜厚精度が向上すると共に、機能転写体１４を例えばロールアップして巻物状にした場合であっても、機能層１２に対するクラックの発生を抑制できる。また、機能層１２に樹脂を含むことで、キャリア１０のナノ構造１１に配置された機能層１２の物理的安定性が向上することから、機能転写体１４の搬送やハンドリングにより、機能層１２の配置精度が低下することを抑制できる。更には、この様な樹脂を含むことで、機能層１２の硬度が減少するため、要件（Ｃ）の比率（Ｒａ／ｌｏｒ）にて説明した、機能層１２の表層の流動性の束縛が解放されやすくなり、機能層１２と被処理体２０との真実接触面積を大きくし、接着強度を大きくする効果が大きくなる。本明細書における樹脂は、分子量が１０００以上のオリゴマ又はポリマとして定義する。樹脂の構成としては、有機樹脂、無機樹脂又は、有機無機ハイブリッド樹脂が挙げられる。これらは１種のみ含んでも、複数含んでもよい。これらの樹脂は、公知一般のオリゴマ或いはポリマを採用できる。例えば、一般的に、フォトレジスト用樹脂、ナノインプリント用樹脂、接着剤用樹脂、粘着剤用樹脂、ドライフィルムレジスト用樹脂、エンプラ、封止材用樹脂、ゴム、プラスチック、繊維、医療用プラスチック、又は、医薬用樹脂を使用できる。また、天然高分子も使用できる。
Moreover, since the
樹脂の重量平均分子量は、機能層１２の配置精度、既に説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）及び平均ピッチの効果をよりいっそう発現する観点から、１０００〜１００００００であることが好ましい。下限値の１０００は、既に説明したように機能層１２の硬度の減少と、機能層１２の物理的安定性から決定された。一方で、上限値の１００００００は、既に説明したように、機能転写体１４のキャリア１０のナノ構造１１の平均ピッチは、その大きさに上限が設けられている。この範囲のナノ構造１１に対する機能層１２の配置精度から決定された。特に、機能層１２の配置精度をより高める観点から、重量平均分子量は、５０００００以下であることが好ましく、１０００００であることがより好ましく、更に好ましくは６００００である。
The weight average molecular weight of the resin is preferably 1000 to 1,000,000 from the viewpoint of further expressing the effects of the arrangement accuracy of the
樹脂の分散度は概ね１〜６のものが用いられ、１〜４であることが好ましい。分散度は、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量）／（数平均分子量）である。なお、分子量は、日本分光社製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）、（ポンプ：Ｇｕｌｌｉｖｅｒ、ＰＵ−１５８０型、カラム：昭和電工社製Ｓｈｏｄｅｘ（登録商標）（ＫＦ−８０７、ＫＦ−８０６Ｍ、ＫＦ−８０６Ｍ、ＫＦ−８０２．５）４本直列、移動層溶剤：テトラヒドロフラン、ポリスチレン標準サンプルによる検量線使用）により重量平均分子量（ポリスチレン換算）として求められる。 The dispersion degree of the resin is approximately 1 to 6, and preferably 1 to 4. The degree of dispersion is the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average molecular weight) / (number average molecular weight). The molecular weight was measured by Gel Permeation Chromatography (GPC) manufactured by JASCO Corporation (pump: Gulliver, PU-1580 type, column: Shodex (registered trademark) manufactured by Showa Denko KK (KF-807, KF-806M, KF- 806M, KF-802.5) 4 in series, moving bed solvent: tetrahydrofuran, using a calibration curve based on polystyrene standard sample) to determine the weight average molecular weight (polystyrene conversion).
特に、樹脂は少なくとも、機能層１２の最外層に設けられることが好ましい。これにより、機能層１２のナノ構造１１側の層に樹脂を含まずとも、最外層に含まれれる樹脂により上記効果を奏することができるためである。すなわち、少なくとも機能層１２の最外層に樹脂を含む場合、最外層以外の層は、樹脂以外の成分のみから構成されてもよい。特に、最外層に樹脂を含む場合、最外層において上記効果を発現する観点から、機能層１２の最外層の膜厚は５ｎｍ以上であることが好ましい。これは、樹脂の絡み合いを効果的に発現させ、上記説明した流動性の向上と安定性の効果を発現するためである。特に、機能層１２の最外層の膜厚が２０ｎｍ以上であることで、機能層１２の最外層の流動性の向上程度が大きくなり、機能層１２と被処理体２０との接着面積を容易に大きくすることができる。同様の観点から、機能層１２の最外層の膜厚は５０ｎｍ以上であることが最も好ましい。
In particular, the resin is preferably provided at least in the outermost layer of the
特に、機能層１２に含まれる樹脂は、極性基を有することが好ましい。この場合、機能層１２内における分子間相互作用を強くすることができるため、機能層１２とキャリア１０のナノ構造１１との密着力を小さくすることができる。更に、機能層１２と被処理体２０と、の界面に対する静電相互作用や水素結合作用等が強くなる傾向にあるため、機能層１２と被処理体２０との接着強度が向上する。以上から、極性基を含むことで、転写性を向上させることができる。極性基の種類は特に限定されないが、エポキシ基、水酸基、フェノール性水酸基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、カルボキシル基、カルボニル基、アミノ基、アリル基、ジオキタセン基、シアノ基、イソシアネート基、チオール基及びリン酸基からなる群の少なくとも１以上の極性基を含むことで、機能層１２と被処理体２０と、の界面に対する静電相互作用や水素結合作用等が強くなる傾向にあるため、転写性が向上する。特に、キャリア１０のナノ構造１１と機能層１２との物理的接着力及び化学的接着力を共に低減する観点から、エポキシ基、水酸基、フェノール性水酸基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、カルボキシル基、カルボニル基、アミノ基及びイソシアネート基からなる群の少なくとも１以上の極性基を含むことが好ましい。更に、エポキシ基、水酸基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、カルボキシル基及びカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも１以上の極性基を含むと、光重合による体積収縮、熱重合による体積収縮、或いは水素結合による高密度化の１以上の現象を発現できるため、キャリア１０のナノ構造１１と機能層１２と、の界面接着力がより低下し、転写性がいっそう向上するため好ましい。中でも、エポキシ基、水酸基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基及びカルボキシル基からなる群の少なくとも１以上を含むことで、前記効果がより大きくなる。
In particular, the resin contained in the
樹脂が硬化性樹脂である場合、機能転写体１４の機能層１２の体積は、キャリア１０を除去する際の機能層１２の体積よりも小さくなる傾向がある。すなわち、キャリア１０を機能層１２より除去する段階において、キャリア１０のナノ構造１１と機能層１２との界面に分子スケール以上の隙間を作ることができる。これは、ナノ構造１１と機能層１２との密着力を大きく低減することを意味するため、キャリア１０の剥離速度を十分に大きくすることができる。硬化性樹脂は、熱、光、或いは、熱と光により硬化する樹脂である。例えば、熱硬化性樹脂であれば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、又はケイ素樹脂が挙げられる。また、例えば、光硬化性樹脂であれば、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、又は、ビニル基等を有する樹脂が挙げられる。なお、硬化性樹脂を含む場合、その硬化原理に見合った硬化開始剤を含むことが好ましい。光硬化性樹脂に対しては、光重合開始材を適用できる。光重合開始材としては、公知一般のラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、又はアニオン重合開始剤を使用できる。これらは組み合わせて使用することもできる。熱重合樹脂に対しては、熱重合開始剤を適用できる。熱重合開始剤としては、公知一般の例えば、アゾ化合物を使用できる。なお、光硬化性樹脂に対して、熱重合開始剤を使用することもできる。なお、重合開始剤の他に、光増感材を添加することもできる。
When the resin is a curable resin, the volume of the
特に、機能層１２の体積収縮を効果的に発現させ、機能層１２とナノ構造１１との接着強度を弱める観点から、光硬化性樹脂を含むことが好ましい。
In particular, it is preferable to include a photocurable resin from the viewpoint of effectively expressing the volume shrinkage of the
また、樹脂は、少なくとも１以上の繰り返し単位を含む樹脂を含むことが好ましい。更に、この繰り返し単位は、繰り返し単位を構成する全原子数をＮａ、繰り返し単位中の炭素原子数をＮｃ、及び繰り返し単位中の酸素原子数をＮｏとした時の比率（Ｎａ／（Ｎｃ−Ｎｏ））である比率Ｋが５．５以下の繰り返し単位であることが好ましい。すなわち、繰り返し単位が３つある状態を代表させた場合、−（Ａ）ｘ−（Ｂ）ｙ−（Ｃ）ｚ−で表現される一般式において、Ａ、Ｂ或いはＣの少なくとも１以上の繰り返し単位は比率Ｋ≦５．５を満たす。このような範囲を満たす場合、樹脂の分子間の相互作用が強まる傾向にあるため、機能層１２とナノ構造１１との界面の分子スケールの隙間が大きくなると考えられる。すなわち、転写性が向上する。特に、樹脂の分子間相互作用と分子内相互作用を共に強め、該隙間をナノ構造１１の表面に渡り形成させ、転写性を向上させる観点から、比率Ｋは、４．０以下を満たすことがより好ましく、３．５以下を満たすことが最も好ましい。特に比率Ｋが３．０以下である場合、樹脂内の炭素密度が大きくなるため、機能層１２とキャリア１０のナノ構造１１と、の化学的作用を低減でき、機能層１２とナノ構造１１との密着力をより低下させることができる。
The resin preferably contains a resin containing at least one repeating unit. Further, this repeating unit has a ratio (Na / (Nc-No) where Na is the total number of atoms constituting the repeating unit, Nc is the number of carbon atoms in the repeating unit, and No is the number of oxygen atoms in the repeating unit. )) Is preferably a repeating unit having a ratio K of 5.5 or less. That is, when a state where there are three repeating units is represented, in the general formula represented by-(A) x- (B) y- (C) z-, at least one or more repetitions of A, B or C The unit satisfies the ratio K ≦ 5.5. When satisfying such a range, the interaction between the molecules of the resin tends to increase, and it is considered that the molecular-scale gap at the interface between the
上記説明においては、−（Ａ）ｘ−（Ｂ）ｙ−（Ｃ）ｚ−で表記できる繰り返し単位が３つある状態を代表させたが、繰り返し単位の構成数は３に限らず、ホモポリマ或いはホモオリゴマである１の状態から、２或いは４以上の状態であってもよい。 In the above description, a state in which there are three repeating units that can be represented by-(A) x- (B) y- (C) z- is represented. However, the number of repeating units is not limited to three, From the state of 1 which is a homo-oligomer, the state may be 2 or 4 or more.
また、繰り返し単位数が２以上の場合、少なくとも１以上の繰り返し単位は上記比率Ｋを満たす。この場合、比率Ｋを満たす繰り返し単位Ｇと比率Ｋを満たさない繰り返し単位Ｂと、の繰り返し数は以下の範囲を満たすことが好ましい。繰り返し単位Ｇの繰り返し数の合計値をα、繰り返し単位Ｂの繰り返し単位数の合計値をβとする。例えば、−（Ａ）ｘ−（Ｂ）ｙ−において、繰り返し単位Ａが上記比率Ｋを満たし、繰り返し単位Ｂが上記比率Ｋを満たさない場合、ｘ＝α、ｙ＝βである。また、例えば、−（Ａ）ｘ−（Ｂ）ｙ−（Ｃ）ｚ−において、繰り返し単位Ａが上記説明した比率Ｋを満たし、繰り返し単位Ｂ及びＣが上記説明した比率Ｋを満たさない場合、ｘ＝α、（ｙ＋ｚ）＝βである。なお、繰り返し単位の数が４以上の場合も同様である。 When the number of repeating units is 2 or more, at least one repeating unit satisfies the ratio K. In this case, the number of repetitions of the repeating unit G satisfying the ratio K and the repeating unit B not satisfying the ratio K preferably satisfies the following range. The total value of the number of repeating units G is α, and the total number of the repeating units B is β. For example, in-(A) x- (B) y-, when the repeating unit A satisfies the ratio K and the repeating unit B does not satisfy the ratio K, x = α and y = β. For example, in-(A) x- (B) y- (C) z-, when the repeating unit A satisfies the ratio K described above and the repeating units B and C do not satisfy the ratio K described above, x = α and (y + z) = β. The same applies when the number of repeating units is 4 or more.
この時、α／β≧１を満たすことで、分子内相互作用の効果が大きくなり、転写性が向上するため好ましい。特に、α／β≧１．５を満たすことで、分子間相互作用も利用でき、転写性がより向上するため好ましく、α／βが２．３以上であることで、機能層１２とナノ構造１１と、の界面の化学的相互作用を抑制する効果が大きくなるため好ましい。前記効果をいっそう発揮する観点から、α／βが４以上であることがより好ましく、α／βが９以上であることが最も好ましい。
At this time, it is preferable to satisfy α / β ≧ 1, since the effect of intramolecular interaction is increased and transferability is improved. In particular, α / β ≧ 1.5 is preferable because intermolecular interaction can also be used, and transferability is further improved, and α / β is preferably 2.3 or more. 11 is preferable because the effect of suppressing the chemical interaction at the interface with the
なお、α／βが８０以上、より好ましくは９０以上である場合、樹脂分子内のエネルギの均等性が向上することから、キャリア１０を機能層１２より除去する際の、凝集破壊に対する耐性が大きくなる。また、ホモポリマ或いはホモオリゴマの場合、α／βはβが０であることから無限に漸近する。また、繰り返し単位を２以上含む場合であって、全ての繰り返し単位が上記比率Ｋの範囲を満たす場合も、α／βはβが０であることから無限に漸近する。このようなα／βが無限に漸近する場合、樹脂分子内のエネルギの均等性が飛躍的に向上することから、キャリア１０を機能層１２より除去する際の、凝集破壊に対する耐性が飛躍的に向上するため、最も好ましい。
In addition, when α / β is 80 or more, more preferably 90 or more, the energy uniformity in the resin molecule is improved. Therefore, the resistance to cohesive failure when removing the
更に、繰り返し単位間の上記比率Ｋの差の最大値、すなわちΔＫｍａｘは、３．５以下であることが好ましい。これにより、効果的に分子間相互作用を発現できる。特に、３．０以下であることで、分子内相互作用が大きくなる。２．５以下であれば、樹脂の安定性が向上し、機能層１２とナノ構造１１と、の界面の化学的作用を抑制する効果が高まる。更に、樹脂分子内のエネルギの均等化の向上に伴う機能層１２の凝集破壊耐性の向上効果をより顕著にする観点から、２．０以下であることが好ましく、１．５以下であることがより好ましく、１．０以下であることが最も好ましい。
Further, the maximum value of the difference in the ratio K between the repeating units, that is, ΔKmax is preferably 3.5 or less. Thereby, an intermolecular interaction can be expressed effectively. In particular, when it is 3.0 or less, the intramolecular interaction is increased. If it is 2.5 or less, the stability of the resin is improved, and the effect of suppressing the chemical action at the interface between the
機能層１２は、環状部位を有する材料を含むことが好ましい。環状部位を有する材料を含むことにより、環状部位同士のパッキングや配列により、機能層１２の硬度の上昇や、機能層１２の体積収縮を誘発する傾向にあるためである。すなわち、キャリア１０を機能層１２より除去する際の機能層１２の凝集破壊の抑制や、キャリア１０のナノ構造１１と機能層１２と、の密着力低減の効果がある。特に、環状部位が、炭素数３０以下の環状部位であることで、本効果は大きくなる。更に、環状部位が４員環、５員環及び６員環からなる群から選ばれる少なくとも１以上の要素により構成されることで、パッキング性が良好となることから機能層１２の持つ自由エネルギが低下する傾向にある。すなわち、キャリア１０のナノ構造１１と機能層１２と、の化学的作用を低減できるため、転写性が向上する。ここで、環状部位は、上記説明した樹脂に含まれても、それ以外の成分、例えばモノマに含まれてもよい。特に、機能層１２が樹脂及びモノマを含む場合、少なくとも樹脂に該環状部位を含むことが好ましい。環状部位としては、例えば、下記化学式群Ａから選ばれる少なくとも１以上の環状部位が挙げられる。これらは、１種類のみを含んでも、２種類以上含まれてもよい。
The
化学式群Ａ
本明細書においては、化学式中に表記される「＊」は、「＊」を介して他の元素に結合すると共に、「＊」は酸素元素（Ｏ）、窒素元素（Ｎ）、硫黄元素（Ｓ）或いはフッ素元素（Ｆ）のいずれかである。また、結合手の不足している部分は、水素元素（Ｈ）、メチル基（ＣＨ３）、或いは水酸基（ＯＨ）へと結合する。 In the present specification, “*” represented in a chemical formula is bonded to another element via “*”, and “*” represents oxygen element (O), nitrogen element (N), sulfur element ( S) or fluorine element (F). Further, the portion lacking a bond is bonded to a hydrogen element (H), a methyl group (CH 3 ), or a hydroxyl group (OH).
例えば、上記環状部位を有する樹脂として、ポリスチレン、ポリｐ−ヒドロキシスチレン、ポリ９ビニルカルバゾール、カルバゾール骨格を有する樹脂、側鎖にカルバゾール骨格を有する樹脂、クレゾールノボラック骨格を有する樹脂、フェノールノボラック骨格を有する樹脂、ビスフェノールＡ骨格を有する樹脂、フルオレン骨格を有する樹脂、側鎖にアダマンタン骨格を有する樹脂、側鎖にアダマンチル骨格を有する樹脂、又は、側鎖にノルボルナン骨格を有する樹脂が挙げられる。 For example, as the resin having the above-mentioned cyclic moiety, polystyrene, poly-p-hydroxystyrene, poly-9 vinyl carbazole, a resin having a carbazole skeleton, a resin having a carbazole skeleton in a side chain, a resin having a cresol novolak skeleton, a phenol novolac skeleton Examples thereof include a resin, a resin having a bisphenol A skeleton, a resin having a fluorene skeleton, a resin having an adamantane skeleton in the side chain, a resin having an adamantyl skeleton in the side chain, or a resin having a norbornane skeleton in the side chain.
また、樹脂は、アルカリ可溶性樹脂であってもよい。アルカリ可溶性樹脂であることで、積層体２１の機能層１２を容易に現像し、パターニングすることができる。樹脂がアルカリ可溶性樹脂の場合、樹脂にカルボキシル基が含まれることが好ましい。カルボキシル基の量は、酸当量で１００〜６００が好ましく、より好ましくは３００〜４５０である。酸当量とは、その中に１当量のカルボキシル基を有する線状重合体の質量を示す。なお、酸当量の測定は、平沼産業社製平沼自動滴定装置（ＣＯＭ−５５５）を使用し、０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を用いて電位差滴定法により行われる。
The resin may be an alkali-soluble resin. By being an alkali-soluble resin, the
また、下記の２種類の単量体の中より、各々１種又はそれ以上の単量体を共重合させることにより得られる樹脂を使用することもできる。第１の単量体は、分子中に重合性不飽和基（例えば、アクリレート或いはメタクリレート）を１個有するカルボン酸又は酸無水物である。第２の単量体は、非酸性で、分子中に重合性不飽和基を１個有する化合物であり硬化膜の可撓性、耐ドライエッチング性等の種々の特性を保持するように選ばれる。第１の単量体及び第２の単量体の選定により、既に説明した極性基を任意に樹脂に含ませることができる。 In addition, a resin obtained by copolymerizing one or more monomers from the following two types of monomers can also be used. The first monomer is a carboxylic acid or acid anhydride having one polymerizable unsaturated group (for example, acrylate or methacrylate) in the molecule. The second monomer is non-acidic and is a compound having one polymerizable unsaturated group in the molecule, and is selected so as to retain various properties such as flexibility of the cured film and resistance to dry etching. . By selecting the first monomer and the second monomer, the polar group already described can be arbitrarily included in the resin.
特に、機能層１２は、上記説明した樹脂の他に、モノマを含むことが好ましい。すなわち、樹脂及びモノマを含むことが好ましい。ここで、モノマは本明細書により定義される樹脂以外の物質且つ、固体微粒子や固体フィラー以外の物質として定義する。すなわち、有機物、無機物、有機無機複合体のいずれも採用できる。この場合、樹脂により運動性を阻害されたモノマが、機能転写体１４を被処理体２０に当接する際に、その運動性を開放され、機能層１２の表層の流動性をより向上させることができる。このため、既に説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の効果における、機能層１２と被処理体２０と、の接着面積の増加をより促進することができる。特に、樹脂及びモノマが、機能層１２の最外層に含まれることで、前記効果はより顕著となる。樹脂とモノマとの組み合わせは、（樹脂／モノマ）と記載すれば、（有機物／有機物）、（有機物／無機物）、（無機物／無機物）、又は（無機物／有機物）のいずれであってもよい。例えば、（有機物／無機物）であれば、上記説明した樹脂要件を満たす有機樹脂に対して金属アルコキシドを加えることができる。（無機物／無機物）であれば、上記要件を満たす樹脂要件を満たす無機樹脂、例えば、金属ポリマや金属酸化物ポリマに対して、金属アルコキシドを加えることができる。また、例えば（無機物／有機物）であれば、上記要件を満たす樹脂要件を満たす無機樹脂、例えば、金属ポリマや金属酸化物ポリマに対して、有機モノマを加えることができる。なお、金属アルコキシドは単量体として使用しても、縮合した数量体、或いはオリゴマ体を使用してもよい。
In particular, the
特に、この場合、樹脂或いはモノマの少なくとも一方は硬化性物質であることが好ましく、少なくともモノマが硬化性物質であることが好ましい。硬化性物質は、上述の樹脂が硬化性樹脂である場合の説明において、硬化性樹脂の樹脂を物質に置き換えればよい。この場合、機能層１２の収縮作用が大きくなるため、ナノ構造１１と機能層１２との界面接着強度が低下し、転写性が向上する。特に、樹脂及びモノマが共に硬化性物質であると、該効果はより大きくなる。なお、硬化性物質を含む場合、樹脂が硬化性樹脂である場合について上記説明したように、硬化開始剤を含むことが好ましい。
In particular, in this case, at least one of the resin and the monomer is preferably a curable substance, and at least the monomer is preferably a curable substance. In the description of the case where the above-described resin is a curable resin, the curable substance may be replaced with a substance of the curable resin. In this case, since the contracting action of the
樹脂及びモノマを含む場合、モノマの粘度は２５℃において概ね５ｃＰ以上５０００ｃＰ以下であると好ましく、８ｃＰ以上２５００ｃＰ以下であるとより好ましく、１０ｃＰ以上１５００ｃＰ以下であると最も好ましい。なお、ここでの粘度は、使用するモノマ全てを混合した時の混合物に対する粘度を意味する。また、機能層１２と被処理体２０との界面の接着強度の固定化及び機能層１２の物理安定性向上の観点から、モノマの平均官能基数は、概ね１以上６以下が好ましく、１以上４以下が好ましく、１．５以上３以下が最も好ましい。
When the resin and the monomer are included, the viscosity of the monomer is preferably approximately 5 cP to 5000 cP at 25 ° C., more preferably 8 cP to 2500 cP, and most preferably 10 cP to 1500 cP. In addition, the viscosity here means the viscosity with respect to the mixture when all the monomers to be used are mixed. Further, from the viewpoint of fixing the adhesive strength at the interface between the
なお、モノマは、上記化学式群Ａから選ばれる環状部位を含むモノマであると、環状部位による物理的安定性の効果と、ナノ構造１１の表面との化学的相互作用の低減の効果が大きくなる傾向にあるため、転写性が向上する。
When the monomer is a monomer containing a cyclic moiety selected from the above chemical formula group A, the effect of physical stability due to the cyclic moiety and the reduction of the chemical interaction with the surface of the
更に、機能層１２に染料、顔料等の着色物質を含有させることもできる。着色物を含有することで、機能層１２を被処理体２０に転写形成した際に、ナノ構造１１の大きさが可視光の波長より十分小さい場合にも、転写が良好に行われているかを、目視及び光学式検知手段により判断することができる。更に、キャリア１０のナノ構造１１上に成膜された機能層１２の品質管理に、着色物質の吸収を利用することができる。着色物質は、機能層１２のナノ構造１１由来の機能に支障をきたさぬように適宜選定できる。また、ロイコ染料やフルオラン染料と、ハロゲン化合物と、の組み合わせに代表される発色系染料も使用できる。中でも、トリブロモメチルフェニルスルフォンとロイコ染料との組み合わせや、トリアジン化合物とロイコ染料との組み合わせが有用である。
Furthermore, the
更に、機能層１２の安定性を向上させるために、酸化防止剤を含むことができる。ここで、酸化防止剤は光安定剤であることが好ましい。光安定剤は、ラジカル連鎖開始阻止剤、ラジカル捕捉剤、過酸化物分解剤に分類でき、いずれも採用できる。ラジカル連鎖開始阻止剤は、更に、重金属不活性化剤と紫外線吸収剤に分類でき、重金属不活性化剤には主にヒドラジド系とアミド系があり、紫外線吸収剤には主にベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、そしてトリアジン系がある。これらの中では紫外線吸収剤がより好ましい。紫外線吸収剤を含ませることにより、機能層１２を光学的に安定化できるため、使用に好適な場所にて使用できる。また、ラジカル捕捉剤は、ＨＡＬＳ及びフェノール系酸化防止剤に分類できる。これらの酸化防止材は公知一般のものを使用できる。
Further, an antioxidant may be included to improve the stability of the
また、機能層１２中に、必要に応じて可塑剤等の添加剤を含有させることもできる。そのような添加剤としては、例えば、ジエチルフタレート等のフタル酸エステル類やｐートルエンスルホンアミド、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル等が挙げられる。
Further, the
＜要件（Ｆ）＞
次に、機能転写体１４が満たすことが好ましい要件（Ｆ）について詳細に説明する。要件（Ｆ）は、機能転写体１４の機能層１２側の露出面は、温度２０℃で、且つ、遮光下にて非液体状態であることである。要件（Ｆ）を満たすことで、安定な機能転写体１４を得ることができるためである。ここで、非液体状態とは、液体及び気体ではないこととして定義する。すなわち、本実施の形態に係る機能転写体１４の機能層１２側の表面は、気体のように無形体ではなく、液体のようにその形状を自ら保持できない状態ではないことを意味する。例えば、半固体状、ゲル状、粘着状又は固体状といった表現を使用することができる。特に、図１１Ａに示すように、機能転写体１４を平面８１に置いた状態から、図１１Ｂに示すように、機能転写体１４を平面８１に対してその底面を含む平面８２が６０度をなすように、機能転写体１４を傾けて１０分間静置したときに、傾ける前後における機能層１２の膜厚変動が実質的にない状態として定義することもできる。この時の測定点は傾ける前後において同様の位置（図１１Ａ、図１１Ｂ中の矢印Ａで示す点）とする。ここで、膜厚変動が実質的にないとは、測定機器が持つ誤差等の様々な測定状況に応じて生じる測定誤差をＸ％とした場合に、（Ｘ＋５）％以内の膜厚変動であることを意味する。
<Requirement (F)>
Next, the requirement (F) that the
機能転写体１４の機能層側の露出面がこのような要件（Ｆ）を満たすことにより、機能転写体１４の機能層１２の精度の維持性が高くなる。この観点から、機能層１２のうち、少なくとも最外層を構成する機能層は、半固体状、ゲル状、粘着状又は固体状となる物質を含むことが好ましい。そのため、機能層１２は、上記説明した樹脂を含むことが好ましい。なお、最も好ましくは、機能転写体１４の機能層１２側の面のタック性が抑制されている状態である。
When the exposed surface on the functional layer side of the
樹脂を含むことで、上述した非液体状態を好適に達成することができるため、機能転写体１４の安定性が向上すると共に、機能層１２の転写精度が向上する。これは、分子量が１０００以上であることで、機能層１２が該樹脂のみにより構成される場合は、分子鎖の絡み合いを利用して粘度を急激に大きく、すなわち非液体状態に近づけることができるためである。また、該樹脂の他に、分子量が１０００未満のモノマやオリゴマを含む場合は、モノマやオリゴマの運動性を樹脂により阻害できる、すなわち非液体状態に近づけることができるためである。更に、樹脂及びモノマを含むことで、モノマの運動性を樹脂により阻害し、非液体状態を達成すると共に、機能転写体１４を被処理体２０に当接する際に、モノマの運動性を開放することができる。すなわち、機能層１２の最外層の流動性が大きくなるため、機能層１２と被処理体２０との接着強度が大きくなる。更に、上記説明した硬化性物質を含むことで、機能層１２の表面の流動により接着強度を増した機能層１２と被処理体２０との界面を、例えば、熱や光により固定化することができるため、転写速度と転写性が向上する。この硬化性は反応速度の観点から光硬化性であることが最も好ましい。なお、少なくとも樹脂に上記説明した環状部位が含まれることで、環状部位同士の分子的相互作用を利用できるため、非液体状態を容易に満たすことができる。
By including the resin, the above-described non-liquid state can be suitably achieved, so that the stability of the
＜要件（Ｇ）＞
次に、機能転写体１４が満たすことが好ましい要件（Ｇ）について詳細に説明する。要件（Ｇ）は、要件（Ｆ）且つ、２０℃超３００℃以下の温度範囲の中でタック性を示すか、又は、タック性が増加することである。これにより、要件（Ｆ）の効果に加え、機能転写体１４を被処理体２０に直接当接する際に、所定の温度を加えることで、機能層１２の表面はタック性（粘着性）を発現、又はタック性が増加する。これにより、機能層１２全体の流動性を抑制しつつ、機能層１２と被処理体２０との界面の流動性を向上させることができるため、機能層１２と被処理体２０との接着面積を大きくし、接着強度を向上させることができる。この観点から、機能層１２は上記説明した樹脂を含むことが好ましい。これにより、例えば、樹脂の幹ポリマが、熱により運動を開始しタック性を発現することとなる。特に、上記説明した極性基を含む樹脂を含むことで、タック性を容易に発現すると共に、機能層１２と被処理体２０との界面に対する静電気的相互作用や水素結合的作用を良好に発現できるため、接着強度が大きくなる。
<Requirement (G)>
Next, the requirement (G) that the
更に、樹脂及びモノマを含むことが好ましい。特に、樹脂の総量とモノマの総量とは、重量部にて２５：７５〜１００：０であると、機能転写体１４としてはタック性がない、或いは極めて小さい状態であり、機能転写体１４を使用する際に初めてタック性を発現することができる。この観点から、４０：６０〜１００：０がより好ましく、５５：４５〜１００：０が最も好ましい。
Further, it preferably contains a resin and a monomer. In particular, if the total amount of resin and the total amount of monomers are 25:75 to 100: 0 by weight, the
また、要件（Ｆ）と同様に、硬化性物質を含むことで、界面の接着強度を固定化できるため、転写性と速度が向上する。この硬化性は反応速度の観点から光硬化性であることが最も好ましい。 Moreover, since the adhesive strength of an interface can be fixed by including a curable substance similarly to the requirement (F), transferability and speed are improved. The curability is most preferably photocurability from the viewpoint of reaction rate.
なお、上記説明したように、モノマと樹脂とを混合する場合、樹脂は、一般的にバインダ樹脂と称される。また、バインダ樹脂及びモノマが共に硬化性物質、例えば光硬化性物質の場合、モノマは一般的にクロスリンカと称される。 As described above, when the monomer and the resin are mixed, the resin is generally referred to as a binder resin. In addition, when both the binder resin and the monomer are curable materials, for example, photocurable materials, the monomers are generally referred to as crosslinkers.
なお、機能転写体１４の機能層１２の露出面は、要件（Ｇ）及び要件（Ｆ）にて説明したように非液体状態であることが好ましい。すなわち、機能層１２が複数の層により構成される場合、キャリア１０のナノ構造１１から最も遠い位置に配置される機能層、すなわち機能層１２の最外層が上記説明した非液体状態を満たすことが好ましい。換言すれば、ナノ構造１１と機能層１２の最外層との間に配置される他の層は、液体状や気体状であってもよい。これは、内部に位置する他の層の状態によらず、機能層１２の最外層が上記説明した非液体状態を満たすことで、上記説明した効果を発現できるためである。なお、機能層１２の層構成については追って詳述する。
The exposed surface of the
＜キャリア＞
次に、キャリア１０について説明する。既に説明したように、機能層１２の物性値である比率（Ｒａ／ｌｏｒ）及び、ナノ構造１１の平均ピッチの範囲を同時に満たすことで、機能層１２の表層の流動性が大きくなり、機能層１２と被処理体２０との接着面積が大きくなり、これに伴い接着強度が増加する。一方で、機能層Ｓ１２へのキャリア１０のナノ構造１１より加わる剥離応力を均等化できることから、機能層Ｓ１２の破壊を抑制できる。すなわち、機能転写体１４を使用することで、高精度な機能層Ｓ１２を被処理体２０に転写付与し、積層体２１を得ることができる。特に、以下に説明するキャリア１０を使用することで、機能層１２のキャリア１０のナノ構造１１に対する配置精度の向上や、キャリア１０を除去する際の機能層１２の破損の抑制といった効果が大きくなるため好ましい。
<Career>
Next, the
なお、以下の説明において、―Ａ−Ｂ−のように化学組成を表現することがあるが、これは、元素Ａと元素Ｂとの結合を説明するための表現であり、例えば、元素Ａが結合手を３以上有する場合であっても、同表現を使用する。すなわち、−Ａ−Ｂ−と表記することで、元素Ａと元素Ｂが化学結合することを少なくとも表現しており、元素Ａが元素Ｂ以外と化学結合を形成することも含んでいる。 In the following description, the chemical composition may be expressed as -A-B-, but this is an expression for explaining the bond between the element A and the element B. For example, the element A The same expression is used even when there are three or more bonds. In other words, the expression -A-B- represents at least that the element A and the element B are chemically bonded, and includes that the element A forms a chemical bond with other than the element B.
キャリア１０のナノ構造１１を構成する材料は特に限定されず、既に＜機能層＞にて説明した機能層１２を構成する材料を使用することができる。その他にも、例えば、シリコン、石英、ニッケル、クロム、サファイア、シリコンカーバイド、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン又はフッ素含有ダイヤモンドライクカーボン等の無機材を使用することができる。
The material which comprises the
キャリア１０のナノ構造１１の表面の自由エネルギを減少させることが好ましい。すなわち、ナノ構造１１と機能層１２との物理的及び化学的接着力を低減することで、転写性を大きく向上させることができる。自由エネルギを低減させる手法としては、ナノ構造１１に対して離型処理を行うか、自由エネルギの低い材質を選定するか、表面の自由エネルギを低下させる成分を仕込む手法等を採用できる。ナノ構造１１に対する離型処理は、公知一般に知られる離型処理を採用でき、一般的な防汚剤、レべリング材、撥水剤或いは指紋付着防止剤等を使用できる。また、離型処理を行う前に、ナノ構造１１の表面を金属や金属酸化物にて被覆してもよい。この場合、離型処理の均等性とナノ構造１１の強度を向上させることができる。自由エネルギの低い材質としては、ＰＴＦＥに代表されるフッ素含有樹脂やＰＤＭＳに代表されるシリコーン樹脂等を使用できる。表面の自由エネルギを低下させる成分を仕込む手法としては、偏析やブリードアウト等を利用することができる。例えば、フッ素成分やメチル基成分の偏析、シリコーン成分のブリードアウト等を利用できる。なお、表面の自由エネルギを低減させる成分を仕込む手法は、機能層１２に対して行うこともできる。例えば、フッ素成分やシリコーン成分を機能層１２に仕込むことで、フッ素成分の偏析やシリコーン成分のブリードアウトを利用することができるため、機能層１２とナノ構造１１との接着強度を大きく低減できる。
It is preferable to reduce the free energy of the surface of the
特に、機能層１２の種類によらず、機能層１２とキャリア１０と、の密着力を低減する観点から、キャリア１０のナノ構造１１の表面の自由エネルギは、３ｅｒｇ／ｃｍ２以上１８ｅｒｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。これは、機能層１２の自由エネルギ、すなわち機能層１２の材料を任意に変化させた場合であっても、機能層１２とキャリア１０と、が接することで変化するギブスの自由エネルギの変化から計算される密着性が、上記範囲内にてピークボトムを迎えるためである。特に、キャリア１０を剥離除去する際の摩擦力を低減する観点から、３ｅｒｇ／ｃｍ２以上１５ｅｒｇ／ｃｍ２以下であることが最も好ましい。また、偏析によりキャリア１０のナノ構造１１の表面自由エネルギを低減させる場合、キャリア１０を転写法にて製造する際に使用するマスターモールド（鋳型）の表面自由エネルギは、３ｅｒｇ／ｃｍ２以上１８ｅｒｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。この範囲を満たすことで、キャリア１０の転写精度が向上すると共に、キャリア１０のナノ構造１１の表面自由エネルギを偏析により良好に低減できる。なお、キャリアの表面エネルギは、機能層の表面エネルギ測定と同様の方法にて、測定対象をキャリア１０のナノ構造１１側の面として測定する。
In particular, the free energy of the surface of the
上記説明したフッ素成分は、ポリフルオロアルキレンやペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖、パーフルオロポリエーテル鎖、直鎖状ペルフルオロアルキレン基、炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入され且つトリフルオロメチル基を側鎖に有するペルフルオロオキシアルキレン基、トリフルオロメチル基を分子側鎖又は分子構造末端に有する直鎖状のポリフルオロアルキレン鎖、或いは直鎖状のペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖等を具備するモノマや樹脂により導入できる。特に、表面自由エネルギの低減効果を大きくする点から、ポリフルオロアルキレン鎖は、炭素数２〜炭素数２４のポリフルオロアルキレン基であることが好ましい。 The fluorine component described above is composed of a polyfluoroalkylene, a perfluoro (polyoxyalkylene) chain, a perfluoropolyether chain, a linear perfluoroalkylene group, an etheric oxygen atom inserted between carbon atoms, and trifluoromethyl. A perfluorooxyalkylene group having a side chain in the side chain, a linear polyfluoroalkylene chain having a trifluoromethyl group at the molecular side chain or at the molecular structure end, or a linear perfluoro (polyoxyalkylene) chain. Can be introduced by monomer or resin. In particular, the polyfluoroalkylene chain is preferably a polyfluoroalkylene group having 2 to 24 carbon atoms from the viewpoint of increasing the effect of reducing the surface free energy.
ペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖は、（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位、（ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ）単位、（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位及び（ＣＦ２Ｏ）単位からなる群から選ばれた１種以上のペルフルオロ（オキシアルキレン）単位からなることが好ましく、（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位、（ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ）単位、又は（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位からなることがより好ましい。ペルフルオロ（ポリオキシアルキレン）鎖は、ナノ構造１１の物性（耐熱性、耐酸性等）が優れることから、（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）単位からなることが特に好ましい。ペルフルオロ（オキシアルキレン）単位の数は、ナノ構造１１の表面自由エネルギの低減と硬度の向上の観点から、２〜２００の整数が好ましく、２〜５０の整数がより好ましい。
The perfluoro (polyoxyalkylene) chain is a group consisting of (CF 2 CF 2 O) units, (CF 2 CF (CF 3 ) O) units, (CF 2 CF 2 CF 2 O) units and (CF 2 O) units. It is preferably composed of one or more perfluoro (oxyalkylene) units selected from: (CF 2 CF 2 O) units, (CF 2 CF (CF 3 ) O) units, or (CF 2 CF 2 CF 2 O). ) Units. The perfluoro (polyoxyalkylene) chain is particularly preferably composed of (CF 2 CF 2 O) units because the physical properties (heat resistance, acid resistance, etc.) of the
なお、本明細書におけるナノ構造１１の表面自由エネルギが低いとは、キャリア１０のナノ構造１１の表面に対する水滴の接触角が６０度以上であることである。ナノ構造１１の表面のエネルギの一つの指標は水滴の接触角である。
In addition, the surface free energy of the
キャリア１０のナノ構造１１に対する水滴の接触角が６０度以上１８０度未満であり、且つ、ナノ構造１１の比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）が、０．４５以上１未満であることが好ましい。まず、水滴の接触角が６０度以上であることにより、キャリア１０のナノ構造１１の表面自由エネルギを小さくできる。すなわち、ナノ構造１１と機能層１２と、の接着強度が低くなるため、転写精度が向上する。同様の効果から、７０度以上であるとより好ましく、８０度以上であると最も好ましい。また、ナノ構造１１の表面をより安定化させ、機能層１２とナノ構造１１と、の物理的接着力を低下させる他、化学的接着力も小さくする観点から、８５度以上であると好ましく、９０度以上であるとより好ましく、９５度以上であると最も好ましい。なお、接触角は後述する上限値を満たす範囲において、大きい程好ましい。
It is preferable that the contact angle of the water droplet with respect to the
一方、接触角が１８０度未満であることにより、キャリア１０のナノ構造１１に対する機能層１２の配置精度が向上する。同様の効果から、１６０度以下であるとより好ましく、１４０度以下であると最も好ましい。また、キャリア１０のナノ構造１１の表面自由エネルギを適度な範囲に調整し、機能層１２の配置精度と除去精度を両立する観点から、１２０度以下であることがより好ましい。
On the other hand, when the contact angle is less than 180 degrees, the placement accuracy of the
なお、上記水滴の接触角は、『基板ガラス表面のぬれ性試験方法』として、ＪＩＳ Ｒ ３２５７（１９９９）に制定された接触角測定方法を採用し、接触角測定対象となる基材として、本実施の形態に係るキャリア１０を使用し、キャリア１０のナノ構造１１の表面を測定するものとする。
In addition, the contact angle of the water droplet is a “wetting test method for the surface of the substrate glass”, adopting a contact angle measurement method established in JIS R 3257 (1999). The surface of the
また、本実施の形態に係る機能転写体１４において、キャリア１０のナノ構造１１は、フッ素元素、メチル基、及びシロキサン結合の群から選ばれる少なくとも１以上の要素を含有することが好ましい。このような要素を含むことにより、キャリア１０のナノ構造１１と機能層１２との物理的及び化学的接着力を小さくすることができる。すなわち、機能層１２と被処理体２０との接着力を、ナノ構造１１と機能層１２との接着力に比べ相対的に大きくすることが容易となる。
In the
また、シロキサン結合を含む添加剤、フッ素を含む添加剤或いはメチル基を含む添加剤をナノ構造１１の原料に添加し、キャリア１０のナノ構造１１の表面自由エネルギを減少させることもできる。添加量としては、ナノ構造の原料全体に対して、概ね０．１重量％以上３０重量％以下であると、ナノ構造１１の物理安定性が向上すると共に、機能層１２への該添加剤の転写が抑制されるため好ましい。
Further, an additive containing a siloxane bond, an additive containing fluorine, or an additive containing a methyl group can be added to the raw material of the
シロキサン結合の導入は、一般式−［−Ｓｉ−Ｏ−］−ｎにおいて、ｎが５０以上の部位を含む樹脂であると表面自由エネルギの低下が促進されるため好ましい。特に、ｎが１００以上であると好ましく、３００以上であるとより好ましく、１０００以上であると最も好ましい。このような樹脂は、公知一般のシリコーンを使用することができる。 Introducing a siloxane bond is preferably a resin containing a site where n is 50 or more in the general formula-[-Si-O-]-n, since the reduction of surface free energy is promoted. In particular, n is preferably 100 or more, more preferably 300 or more, and most preferably 1000 or more. As such a resin, a known general silicone can be used.
また、ナノ構造１１がフッ素含有樹脂より構成される場合、ナノ構造１１を構成する樹脂全体に対するフッ素元素濃度が２５ａｔｍ％以上であると、ナノ構造１１の表面の自由エネルギの低下が大きくなるため好ましく、３５ａｔｍ％以上であるとより好ましい。
Further, when the
本実施の形態に係る機能転写体１４において、キャリア１０のナノ構造１１の機能層１２面側の表層フッ素元素濃度（Ｅｓ）とキャリア１０の平均フッ素元素濃度（Ｅｂ）と、の比率（Ｅｓ／Ｅｂ）は、１超３００００以下であることが好ましい。なお、平均フッ素元素濃度（Ｅｂ）は、キャリア１０が、支持基材１５とナノ構造１１より構成される場合は、ナノ構造１１に対して測定される。
In the
比率（Ｅｓ／Ｅｂ）を１超にすることにより、キャリア１０の支持基材１５とナノ構造１１との接着力を大きくすると共に、ナノ構造１１の物理強度を向上させることができる。一方、該比率（Ｅｓ／Ｅｂ）を３００００以下とすることで、キャリア１０のナノ構造１１に対する機能層１２の配置精度が向上すると共に、ナノ構造１１表面の表面自由エネルギを効果的に減少させることができるため、機能層１２とナノ構造１１との接着力を低減できる。すなわち、比率（Ｅｓ／Ｅｂ）が上記範囲を満たすことで、機能転写体１４の物理的安定性が向上すると共に、転写精度を高めることができる。また、キャリア１０の再利用性が向上する。
By setting the ratio (Es / Eb) to more than 1, the adhesive strength between the
比率（Ｅｓ／Ｅｂ）が３≦（Ｅｓ／Ｅｂ）≦１５００、１０≦（Ｅｓ／Ｅｂ）≦１００の範囲となるにしたがって、機能層１２の転写精度がより向上すると共に、キャリア１０の再利用性が向上するため好ましい。なお、上記する最も広い範囲（１＜（Ｅｓ／Ｅｂ）≦３００００）の中にあって、２０≦（Ｅｓ／Ｅｂ）≦２００の範囲であれば、表層フッ素元素濃度（Ｅｓ）が、平均フッ素濃度（Ｅｂ）より十分高くなり、キャリア１０のナノ構造１１の表面の自由エネルギが効果的に減少するので、機能層１２と物理的及び化学的接着力が低下する。また、ナノ構造１１と支持基材１５との接着力が大きくなると共に、ナノ構造１１内部のフッ素元素濃度の勾配が適度となることから、ナノ構造１１の機械強度が大きくなる。これにより、支持基材１５との密着性に優れ、機能層１２との離型性に優れ、しかも、再利用性に優れるキャリア１０を得ることができるので特に好ましい。この効果をより発現する観点から、順次、２６≦（Ｅｓ／Ｅｂ）≦１８９、３０≦（Ｅｓ／Ｅｂ）≦１６０、３１≦（Ｅｓ／Ｅｂ）≦１５５の順に好ましい。更に、４６≦（Ｅｓ／Ｅｂ）≦１５５であれば、キャリア１０を複製する効果とキャリア１０を再利用する効果がより大きくなるため好ましい。なお、上記（Ｅｓ／Ｅｂ）の範囲を満たすナノ構造１１においては、キャリア１０のナノ構造１１の表面自由エネルギは既に説明した３ｅｒｇ／ｃｍ２以上１８ｅｒｇ／ｃｍ２以下の範囲を満たすことで、上記説明した機能層１２との離型性、支持基材１５との密着性、及び繰り返し使用性がより向上するため最も好ましい。
As the ratio (Es / Eb) is in the range of 3 ≦ (Es / Eb) ≦ 1500, 10 ≦ (Es / Eb) ≦ 100, the transfer accuracy of the
なお、キャリア１０のナノ構造の表層とは、例えば、ナノ構造１１の表面側からキャリア１０の裏面（支持基材１５面）側に向かって、略１％〜１０％厚み方向に侵入した部分、又は厚み方向に２ｎｍ〜２０ｎｍ侵入した部分を意味する。なお、表層フッ素元素濃度（Ｅｓ）は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ法）により定量できる。ＸＰＳ法のＸ線の浸入長は数ｎｍから十数ｎｍと浅いため、Ｅｓ値を定量する上で適している。また、キャリア１０の平均フッ素濃度（Ｅｂ）は、仕込み量から計算することができる。又は、キャリア１０の切片を、フラスコ燃焼法にて分解し、続いてイオンクロマトグラフ分析にかけることでも、キャリア１０の平均フッ素元素濃度（Ｅｂ）を同定することができる。
In addition, the surface layer of the nanostructure of the
このような比率（Ｅｓ／Ｅｂ）を満たすキャリア１０を構成するための原料としては、非フッ素含有の（メタ）アクリレート、フッ素含有（メタ）アクリレート及び光重合開始剤の混合物を使用することができる。これらの混合物を、表面自由エネルギの低いマスターモールド（鋳型）に接触させた状態で光硬化させると、キャリア１０のナノ構造１１の表層部のフッ素元素濃度（Ｅｓ）を、キャリア１０の平均フッ素元素濃度（Ｅｂ）より大きくでき、更にはキャリア１０の平均フッ素元素濃度（Ｅｂ）をより小さくするように調整することができる。なお、上記表面自由エネルギの低いマスターモールド（鋳型）の表面自由エネルギは、既に説明した定義により測定した時の値が、３ｅｒｇ／ｃｍ２以上１８ｅｒｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。この範囲を満たすことで、フッ素含有（メタ）アクリレートの偏析性が良好になり比率（Ｅｓ／Ｅｂ）を容易に調整することができる。
As a raw material for constituting the
なお、非フッ素含有（メタ）アクリレートは、公知一般の光重合性モノマや光重合性オリゴマを使用することができる。また、光重合開始剤についても同様に公知一般の光重合開始剤を使用できる。フッ素含有（メタ）アクリレートは、分子中にフッ素元素を含む光重合性（メタ）アクリレートであれば特に限定されないが、例えば、下記化学式（１）〜化学式（３）で示されるフッ素含有ウレタン（メタ）アクリレートであると、効果的に平均フッ素元素濃度（Ｅｂ）を低く且つ、表層フッ素元素濃度（Ｅｓ）を高くできるため、より好ましい。このようなウレタン（メタ）アクリレートとしては、例えば、ダイキン工業社製の「オプツール（登録商標）ＤＡＣ」を用いることができる。 As the non-fluorine-containing (meth) acrylate, a known general photopolymerizable monomer or photopolymerizable oligomer can be used. Moreover, a well-known general photoinitiator can be used similarly about a photoinitiator. The fluorine-containing (meth) acrylate is not particularly limited as long as it is a photopolymerizable (meth) acrylate containing a fluorine element in the molecule. For example, the fluorine-containing urethane (meta) represented by the following chemical formulas (1) to (3) ) Acrylate is more preferable because it can effectively lower the average fluorine element concentration (Eb) and increase the surface fluorine element concentration (Es). As such urethane (meth) acrylate, for example, “OPTOOL (registered trademark) DAC” manufactured by Daikin Industries, Ltd. can be used.
本実施の形態に係る機能転写体１４に使用されるキャリア１０のナノ構造１１は弾性体であると、機能層１２の転写精度がよりいっそう向上するため好ましい。これは、機能転写体１４を使用する際の環境雰囲気の巻き込みを抑制できることと、キャリア１０を除去する際の、機能層１２に加わる剥離応力の絶対値を減少できることと、による。このような観点から、キャリア１０のナノ構造１１は、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、フッ素含有アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエステル、ポリフェニレンエーテル、ポリウレタン、フッ素含有ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、シリコーン樹脂又はポリジメチルシロキサン等の樹脂より構成されると好ましい。特に、光硬化性樹脂の硬化物より構成される場合、原料となる光硬化性樹脂の平均官能基数は６以下であると転写精度がいっそう向上するため好ましく、４以下であるとより好ましく、３以下であると最も好ましい。ナノ構造１１の弾性率を減少させ、被処理体２０に転写付与される機能層１２の選択幅を拡大する観点から、２．５以下であると好ましく、１．５以下であるとより好ましい。
It is preferable that the
キャリア１０のナノ構造１１が弾性体である場合、ガラス転移温度Ｔｇが１００℃以下である弾性体であることが好ましく、公知市販のゴム板や樹脂板、フィルム等を使用することができるが、特に、６０℃以下であることで、弾性変形の程度が大きくなることから、転写性が向上するため好ましい。最も好ましくは、同様の観点から３０℃以下である。更に、該ガラス転移温度が３０℃以下であることで、既に説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の効果をより促進できるため好ましい。同様の観点から、該ガラス転移温度Ｔｇは、０℃以下であることが好ましく、−２０℃以下であることが最も好ましい。このようなＴｇの低い弾性体としては、例えば、シリコーンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、ポリイソプレン（天然ゴム）、ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリメタクリル酸メチル、及び、ポリスチレンが挙げられる。
When the
また、キャリア１０のナノ構造１１は、溶剤或いは水に溶解する組成物により構成されると、キャリア１０の除去を該組成物による溶解により実施可能となり、機能層１２の転写精度が向上するため好ましい。
Further, it is preferable that the
キャリア１０がフレキシブルな場合、ナノ構造１１を構成する材質は、光硬化性樹脂の硬化物、熱硬化性樹脂の硬化物或いは熱可塑性樹脂等を採用できる。一方、キャリア１０が非フレキシブルな場合、ナノ構造１１を構成する材質としては、金属や金属酸化物等を使用できる。例えば、シリコン、石英、ニッケル、クロム、サファイア、シリコンカーバイド、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン或いはフッ素含有ダイヤモンドライクカーボン等の無機材を使用できる。また、非フレキシブルな場合、非フレキシブルな支持基材１５の上に、樹脂より構成されるナノ構造１１を形成することもできる。フレキシブル又は非フレキシブルいずれの場合においても、既に説明したように、ナノ構造１１の表面の自由エネルギを低下させると好ましい。
When the
キャリア１０がフレキシブルである場合、連続的に大面積に機能層１２を被処理体２０へと転写付与することができる。この観点から、ナノ構造１１を構成する原料は光硬化性樹脂組成物であると好ましく、特に、円筒状のマスターロール表面のナノ構造を連続的に光ナノインプリント法により転写形成すると好ましい。
In the case where the
＜機能層の配置＞
次に、機能層１２のナノ構造１１に対する配置例を説明する。以下、機能層１２の配置を具体的に説明するが、本発明の機能転写体１４の機能層１２の配置はこれに限定されない。
<Functional layer layout>
Next, an arrangement example of the
機能層１２は、多層機能層構造をとることができる。この場合、既に説明したように、機能層１２の最外層、すなわち、キャリア１０のナノ構造１１から最も遠い位置の機能層は、非液体状態であることが好ましい。更に、機能層１２の最外層は、被処理体２０に対し接着性を発現すると共に、所望の機能を別途発現可能なこと、換言すれば、最外層は接着機能を発現すると共に、更に別の機能を発現することが好ましい。すなわち、最外層は、接着機能と以下に説明するナノ構造特有の機能或いは非ナノ構造域９２（図１２参照）の機能を発現できることが好ましい。これにより、被処理体２０に転写付与される機能数が増加するため、積層体２１のナノ構造特有の機能をより良好に発現させることができる。なお、詳しくは後述するが、機能層１２の機能は、ナノ構造特有の機能と被処理体２０の用途に応じた機能に分類できる。
The
機能層１２が２層以上の多層機能層であり、機能層１２の最外層が非液体状態であることで、機能層１２の被処理体２０に対する転写性を維持しつつ、積層体２１の機能数が大きくなる。例えば、機能転写体１４のキャリア１０側から機能層Ａ及び機能層Ｂがこの順に積層されている場合、機能層Ａは、液体や気体であってもよい。液体としては例えば、溶剤、分散粒子を含む溶剤、蛍光体の分散した溶剤及びイオン液体を使用することができる。特にイオン液体の場合、蒸気圧が０に漸近するため、機能層Ｂを設ける際にドライプロセスを採用することもできる。特に、機能転写体１４の機能層１２の精度を被処理体２０に転写付与する際の精度の観点から、機能層１２が２層以上の多機能層で構成される場合、少なくとも半分以上の機能層１２が非液体状態であると好ましく、８割以上の機能層１２が非液体状態であるとより好ましく、全ての機能層１２が非液体状態であると最も好ましい。
Since the
後述するように、２層以上の多機能層を形成する場合、全ての層がナノ構造特有の機能を発現する場合と、ナノ構造特有の機能を発現する層と被処理体２０の用途に応じた機能を発現する層とが混在する場合と、がある。
As will be described later, when two or more multifunctional layers are formed, depending on the case where all the layers express the function specific to the nanostructure, the layer expressing the function specific to the nanostructure, and the use of the
図１２に示すように、機能転写体１４はキャリア１０のナノ構造１１上に機能層１２を含むため、機能層１２は、キャリア１０のナノ構造１１を含む領域（以下、ナノ構造域という）９１と、ナノ構造１１を含まない領域（以下、非ナノ構造域という）９２に分類できる。積層体２１の機能層Ｓ１２の発現するナノ構造特有の機能は、ナノ構造域９１によって決定される。すなわち、機能層１２が単層である場合、機能層１２は、ナノ構造特有の機能を発現すると共に、被処理体２０との接着性を発現することとなる。機能層１２がＮ層構造である場合、第１層〜第Ｍ層（Ｍ≦Ｎ、Ｎ≧２）がナノ構造域９１に含まれ、第Ｍ層〜第Ｎ層（Ｍ≦Ｎ、Ｎ≧２）が非ナノ構造域９２に含まれる形態をとることができる。ここで、Ｍ＝Ｎの場合、全ての多層化された機能層１２がナノ構造域９１に含まれることとなる。非ナノ構造域９２に含まれる層は、被処理体２０の使用に適した機能を発現できることが好ましい。すなわち、機能層１２が多層構造の場合、全ての機能層１２がナノ構造域９１に含まれる場合は、最外層はナノ構造特有の機能と被処理体２０への接着性を発現し、非ナノ構造域９２に含まれる機能層１２が存在する場合は、最外層は被処理体２０の使用に応じた機能と被処理体２０への接着性を発現することが好ましい。
As shown in FIG. 12, since the
ここで、ナノ構造域９１に含まれるとは、キャリア１０のナノ構造１１に応じた形状或いは配列を含むことと定義する。すなわち、非ナノ構造域９２に含まれる機能層１２が存在する場合、ナノ構造域９１に含まれる機能層１２によりキャリア１０のナノ構造１１は満たされ平坦化されている。以上のように、本実施の形態の機能転写体１４においては、機能層１２の最外層は、積層体２１に応じた機能を発現すると共に、被処理体２０への接着性も併せ持つことが好ましい。
Here, being included in the
ナノ構造特有の機能としては、まず、強い疎水性機能が挙げられる。そして、ナノ構造Ｓ１１の配列や形状を制御することで、強い疎水性機能に対して、更に、例えば、光回折機能、有効媒質近似機能、光回折由来の光散乱機能、表面プラズモン機能、比表面積増加機能、準ポテンシャル設定機能、光閉じ込め機能、レナードジョーンズポテンシャルの強めあい機能、滑落機能、光抽出機能、フォトニック結晶機能、ナノ反応場機能、量子ドット機能、ナノ粒子機能及びメタマテリアル機能等を付加することが出来る。 As a function unique to the nanostructure, first, a strong hydrophobic function is mentioned. Further, by controlling the arrangement and shape of the nanostructure S11, for example, for a strong hydrophobic function, for example, a light diffraction function, an effective medium approximation function, a light scattering function derived from light diffraction, a surface plasmon function, a specific surface area Increase function, quasi-potential setting function, light confinement function, strengthening function of Leonard Jones potential, sliding function, light extraction function, photonic crystal function, nano-reaction field function, quantum dot function, nano-particle function and metamaterial function, etc. Can be added.
非ナノ構造域９２の機能層１２の具備する機能としては、被処理体２０の使用方法により適宜選定できるが、例えば、ガスバリア機能、水蒸気バリア機能、耐摩耗機能、防汚機能、疎水性機能、親油性機能、親水性機能、帯電防止機能、カラーフィルタ機能、カラーシフト機能、偏光修正機能、反射防止機能、光再指向機能、拡散機能、光学回転機能、バッファー機能、応力緩和機能、熱拡散機能、放熱機能、吸熱機能、高硬度機能、及び、着色機能が挙げられる。
The function of the
次に、機能層１２のキャリア１０のナノ構造１１に対する配置例について説明する。機能層１２がナノ構造域９１にのみ含まれる場合、図１３Ａ〜図１３Ｉに示すように大きく９つの状態をとることができる。図１３Ａは、機能層１２がキャリア１０のナノ構造１１の凹部１１ａ内部のみに充填配置されていることを示している。図１３Ｂは、機能層１２がナノ構造１１の凸部１１ｂの頂部上にのみ積層配置されている場合を示している。図１３Ｃは、機能層１２がキャリア１０のナノ構造１１の凹部１１ａ内部及び凸部１１ｂ頂部上に配置され、且つ、凹部１１ａ内部の機能層１２と凸部１１ｂ頂部上の機能層１２とが離間している状態を示している。図１３Ｄは、機能層１２がキャリア１０のナノ構造１１の表面に被膜を形成するように被覆している場合を示している。図１３Ｅは、機能層１２がキャリア１０のナノ構造１１を充填し、平坦化している状態を示している。図１３Ｆは、第１の機能層１２ａがキャリア１０のナノ構造１１の凹部１１ａ内部にのみ充填配置され、第１の機能層１２ａ及びキャリア１０のナノ構造１１を平坦化するように第２の機能層１２ｂが更に設けられた状態を示している。図１３Ｇは、第１の機能層１２ａがナノ構造１１の凸部１１ｂの頂部上にのみ積層配置され、第１の機能層１２ａ及びキャリア１０のナノ構造１１を平坦化するように第２の機能層１２ｂが更に設けられた状態を示している。図１３Ｈは、第１の機能層１２ａがキャリア１０のナノ構造１１の凹部１１ａ内部及び凸部１１ｂ頂部上に配置され、且つ、凹部１１ａ内部の第１の機能層１２ａと凸部１１ｂ頂部上の第１の機能層１２ａとが離間しており、第１の機能層１２ａ及びキャリア１０のナノ構造１１を平坦化するように第２の機能層１２ｂが更に設けられた状態を示している。図１３Ｉは、第１の機能層１２ａがキャリア１０のナノ構造１１の表面に被膜を形成するように被覆しており、この第１の機能層１２ａを平坦化するように第２の機能層１２ｂが更に設けられた状態を示している。いずれの状態をとるかは、被処理体２０の用途により適宜選定することができる。また、これらの状態は、キャリア１０のナノ構造１１の形状や配列の影響によらない。
Next, the example of arrangement | positioning with respect to the
図１３においては、機能層１２，１２ａ，１２ｂのそれぞれを単層のように描いているが、それぞれ多層機能層であってもよい。すなわち、上記説明したＮ層の多層機能層において、Ｎ層全てがナノ構造域９１に含まれる状態である。
In FIG. 13, each of the
ナノ構造域９１に含まれる機能層１２と、非ナノ構造域９２に含まれる機能層１２と、を含む場合、図１４Ａ〜図１４Ｅに示すように、大きく５つの状態をとることができる。図１４Ａ〜図１４Ｄは、図１３において説明した、第１の機能層１２ａを、第２の機能層１２ｂによりナノ構造１１が平坦化された場合に関し、第２の機能層１２ｂの表面上に更に３つめの機能層１２ｃを設けた状態を示している。すなわち、図１４Ａ〜図１４Ｄにおいて、機能層１２ａ及び１２ｂは、図１２に示したナノ構造域９１に含まれ、且つ、ナノ構造特有の機能を発現する層として機能し、機能層１２ｃは、図１２に示した非ナノ構造域９２に含まれるため、積層体２１の使用に応じた更なる機能を発現することが好ましく、被処理体２０との接着性も発現する層として機能する。図１４Ｅは、図１３において説明した、第１の機能層１２ａによりナノ構造１１が平坦化された場合に関し、第１の機能層１２ａの表面上に更に２つめの機能層１２ｃを設けた状態を示している。すなわち、図１４Ｅにおいて、第１の機能層１２ａは、図１２に示したナノ構造域９１に含まれる、且つ、ナノ構造特有の機能を発現する層として機能し、機能層１２ｃは、図１２に示した非ナノ構造域９２に含まれるため、積層体２１の使用に応じた更なる機能を発現することが好ましく、被処理体２０との接着性も発現する層として機能する。また、図１４においては、機能層１２ａ〜１２ｃをそれぞれが単層のように描いているが、これらの層は多層機能層であってもよい。
When the
機能層１２の厚みは、積層体２１の機能層Ｓ１２の発現すべき機能により適宜選定できるが、機能転写体１４の機能層１２の転写精度の観点から、以下に示す厚み範囲を満たすと好ましい。機能層１２の厚みは、ナノ構造域９１に含まれる機能層１２と非ナノ構造域９２に含まれる機能層１２とのバランスにより適宜設計できる。機能層１２の厚みは、図１４に示したように、機能層１２が非ナノ構造域９２に含まれる場合と、図１３に示したように機能層１２がナノ構造域９１にのみ含まれる場合とでわけることができる。
The thickness of the
・機能層が非ナノ構造域９２に含まれる場合
既に説明した距離（ｌｏｒ）が以下の範囲を満たすことが好ましい。ここで、距離（ｌｏｒ）は、キャリア１０のナノ構造１１の凸部１１ｂの凸部頂部位置と機能層１２の露出する表面との最短距離頂であり、既に説明した測定方法により解析され求められる相加平均値である。距離（ｌｏｒ）は、上記説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）を満たす範囲内において、０ｎｍ超であると、機能層１２の被処理体２０への転写精度が向上するため好ましい。特に、機能層１２の表面の分子スケールの破壊を抑制し、被処理体２０と機能層１２と、の接着強度を保つ観点から、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましい。また、機能層１２の流動性を向上させ、既に説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の効果をより良好に発現する観点から、距離（ｌｏｒ）は、２０ｎｍ以上であることがより好ましく、５０ｎｍ以上であることが最も好ましい。また、機能転写体１４を被処理体２０に当接する際の、機能層１２の流動による膜厚分布の悪化を抑制する観点から、距離（ｌｏｒ）は１００００ｎｍ以下であることが好ましく、５０００ｎｍ以下であるとより好ましい。機能転写体１４の製造性を良好にすると共に、使用する機能層１２の量を低下させる観点から、３０００ｎｍ以下であるとより好ましく、１５００ｎｍ以下であると最も好ましい。更に、１２００ｎｍ以下であると、機能層１２の膜厚変動に対する耐性がより向上するため好ましい。特に、機能層１２の弾性率をバルクの弾性率よりも向上させ、当接時の膜厚変動をより効果的に抑える観点から、１０００ｎｍ以下であると好ましく、８００ｎｍ以下であるとより好ましく、６００ｎｍ以下であると最も好ましい。
When the functional layer is included in the
なお、ナノ構造域９１（図１２参照）に含まれる機能層１２の厚みは、非ナノ構造域９２に含まれる機能層１２ｃ（図１４参照）により転写精度を担保しているため、ナノ構造特有の機能により適宜選択すればよい。
Note that the thickness of the
・機能層１２がナノ構造域９１にのみ含まれる場合
機能層１２の配置状態により大きく２つに分類できる。１つめは、機能層１２がキャリア１０のナノ構造１１を平坦化していない場合（以下、「タイプＡ」という）であり、図１３Ａ〜図１３Ｄに例示した状態である。２つ目は、機能層１２によりキャリア１０のナノ構造１１が平坦化されている場合（以下、「タイプＢ」という）であり、図１３Ｅ〜図１３Ｉに例示した状態である。
When the
更に、タイプＡの場合は大きく３つに分類できる。まず、図１３Ａに示した、キャリア１０のナノ構造１１の凹部１１ａ内部にのみ機能層１２が配置される場合（以下、「タイプＡ１」という）である。次に、図１３Ｂに示したキャリア１０のナノ構造１１の凸部上部にのみ機能層１２が設けられる場合、或いは、図１３Ｃに示したキャリア１０のナノ構造１１の凸部上部及び凹部１１ａ内部に機能層１２が設けられ互いに離間している場合（以下、「タイプＡ２」という）である。最後に、図１３Ｄに示したキャリア１０のナノ構造１１の表面を被覆するように機能層１２が設けられる場合（以下、「タイプＡ３」という）である。
Furthermore, the type A can be roughly classified into three. First, FIG. 13A shows a case where the
タイプＡの場合（図１３Ａ〜図１３Ｄ参照）、機能層１２の厚み（Ｈ１）は、以下に説明する範囲を満たすことが好ましい。ここで、機能層１２の厚み（Ｈ１）は、キャリア１０のナノ構造１１と機能層１２との界面平均位置から、機能層１２の露出する表面平均位置までの最短距離として定義する。
In the case of Type A (see FIGS. 13A to 13D), the thickness (H1) of the
タイプＡ１の場合（図１３Ａ参照）、機能転写体１４を被処理体２０に対し当接する際に、貼合雰囲気を巻き込むことを抑制し、転写精度を高める観点から、ナノ構造１１の高さをＨｎとした時に、機能層１２の厚み（Ｈ１）は、０．１Ｈｎ以上１．２Ｈｎ以下であると好ましい。特に、機能層１２の転写精度をより向上させる観点から、０．５Ｈｎ以上であると好ましく、０．７５Ｈｎ以上であると好ましく０．８５Ｈｎ以上であると最も好ましい。更に、機能層１２の配置精度を向上させ、積層体２１の精度を向上させる観点から、０．９８Ｈｎ以下が好ましく、０．９５Ｈｎ以下がより好ましく、０．９Ｈｎ以下が最も好ましい。
In the case of type A1 (see FIG. 13A), when the
タイプＡ２の場合（図１３Ｂ及び図１３Ｃ参照）、機能転写体１４の機能層１２を被処理体２０に対し当接する際の貼合性を向上させると共に、積層体２１の機能層Ｓ１２の破損を抑制する観点から、ナノ構造１１の高さをＨｎとした時に、機能層１２の厚み（Ｈ１）は、０．１Ｈｎ以上Ｈｎ以下であると好ましい。特に、機能層１２の転写精度をより向上させる観点から、０．２Ｈｎ以上０．９Ｈｎ以下であると好ましく、０．２５Ｈｎ以上０．８５Ｈｎ以下であるとより好ましく、０．４Ｈｎ以上０．６Ｈｎ以下であると最も好ましい。
In the case of type A2 (see FIGS. 13B and 13C), the bonding property when the
タイプＡ３の場合（図１３Ｄ参照）、機能転写体１４の機能層１２を被処理体２０に対し当接する際の貼合精度及び、転写精度の観点から、ナノ構造１１の高さをＨｎとした時に、機能層１２の厚み（Ｈ１）は、０．０１Ｈｎ以上Ｈｎ以下であると好ましい。特に、機能層１２の転写精度をより向上させる観点から、０．１Ｈｎ以上であると好ましく、０．１５Ｈｎ以上であると好ましく０．２Ｈｎ以上であると最も好ましい。更に、機能層１２の配置精度を向上させ、被処理体２０上に設けられる機能層１２の精度を向上させる観点から、０．９Ｈｎ以下が好ましく、０．７５Ｈｎ以下がより好ましく、０．６５Ｈｎ以下が最も好ましい。
In the case of type A3 (see FIG. 13D), the height of the
図１３Ｅ〜図１３Ｉに例示されるタイプＢは更に２つに分類することができる。まず、キャリア１０のナノ構造１１を平坦化するように設けられた機能層１２を有する場合（図１３Ｅ参照）及び、キャリア１０のナノ構造１１の凹部１１ａ内部に配置された第１の機能層１２ａと、該第１の機能層１２ａ及びナノ構造１１を平坦化するように設けられた第２の機能層１２ｂを有する場合（図１３Ｆ参照）（以下、「タイプＢ１」という）である。次に、キャリア１０のナノ構造１１の凸部１１ｂ上に第１の機能層１２ａが設けられ、更にナノ構造１１を平坦化するように設けられた第２の機能層１２ｂを有する場合（以下、「タイプＢ２」という）であり、図１３Ｇ〜図１３Ｉに例示した状態である。
Type B illustrated in FIGS. 13E to 13I can be further classified into two. First, when it has the
タイプＢ１の場合、厚み（Ｈ１）は、キャリア１０のナノ構造１１の凸部１１ｂの頂部位置から機能層１２の表面までの距離である。一方、タイプＢ２の場合、機能層１２の厚み（Ｈ１）は、距離（ｌｏｒ）から、キャリア１０のナノ構造１１の凸部１１ｂ上に設けられた第１の機能層１２ａの厚みを減じた値として定義する。すなわち、タイプＢ２の場合、厚み（Ｈ１）は、キャリア１０のナノ構造１１の凸部１１ｂ上に設けられた第１の機能層１２ａの頂部位置から第２の機能層１２ｂの表面までの距離である。厚み（Ｈ１）は、０ｎｍ超であると、機能層１２の被処理体２０への転写精度が向上するため好ましい。特に、機能層１２の表面の分子スケールの破壊を抑制し、被処理体２０と機能層１２と、の接着強度を保つ観点から、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましい。また、機能層１２の流動性を向上させ、既に説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の効果をより良好に発現する観点から、２０ｎｍ以上であることがより好ましく、５０ｎｍ以上であることが最も好ましい。また、機能転写体１４を被処理体２０に当接する際の、機能層１２の流動による膜厚分布の悪化を抑制する観点から、距離（ｌｏｒ）は１００００ｎｍ以下であることが好ましく、５０００ｎｍ以下であるとより好ましい。機能転写体１４の製造性を良好にすると共に、使用する機能層１２の量を低下させる観点から、３０００ｎｍ以下であるとより好ましく、１５００ｎｍ以下であると最も好ましい。更に、１２００ｎｍ以下であると、機能層１２の膜厚変動に対する耐性がより向上するため好ましい。特に、機能層１２の弾性率をバルクの弾性率よりも向上させ、当接時の膜厚変動をより効果的に抑える観点から、１０００ｎｍ以下であると好ましく、８００ｎｍ以下であるとより好ましく、６００ｎｍ以下であると最も好ましい。
In the case of type B1, the thickness (H1) is a distance from the top position of the
機能転写体１４を使用することで、被処理体２０の上に機能層Ｓ１２を転写付与できる。そして、この機能層Ｓ１２は強い疎水性機能を発現する。ここで、積層体２１にパターニングされた光、特に紫外線を照射することで、紫外線の照射された部分の疎水性機能を減少、或いは消失させることが可能となる。即ち、積層体２１において、疎水性機能を発現する部分をパターニングすることが可能となる。特に、機能層１２の中に、水酸基、スルホン酸基、アミン基、アンモニウム基、アミド結合、ポリオキシエチレン単位、リン酸基、及び、カルボキシ基からなる群より選ばれる少なくとも１以上の化学構造群を付帯する樹脂、或いは、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、タングステン（Ｗ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉄（Ｆｅ）又はシリコン（Ｓｉ）からなる群から選ばれる少なくとも１以上の金属元素を金属種に有する金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むことで、疎水性機能の低下は顕著となり、強い親水性を発現することが可能となる。換言すれば、積層体２１において、強い疎水性を発現する領域と強い親水性を発現する領域と、をパターニング可能となる。これにより、例えば、水蒸気の捕集、霧の捕集、又は、ナノオーダ或いはマイクロオーダの流路等を実現できる。
By using the
＜マスク転写体＞
次に、機能転写体１４を加工用マスクの転写体として使用する場合に関し、機能層１２のより好ましい配置について説明する。機能転写体１４を加工用マスクの転写体として使用することで、被処理体２０の表面を加工することができる。すなわち、加工されたナノ構造を具備する被処理体２０を使用して、上述した様々な用途を実現することができる。なお、以下、特に断りのない限り、既に説明した機能転写体１４の層構造や使用方法、各種物性等を満たすものとする。
<Mask transfer body>
Next, regarding the case where the
本実施の形態に係る機能転写体１４を、被処理体２０を加工するためのマスク機能を被処理体２０上に転写形成する目的にて使用することにより、被処理体２０の面内における加工精度を向上させることができる。これは、マスクとして機能する機能層Ｓ１２の厚みやナノ構造Ｓ１１の大きさ・配列といった要素を、機能転写体１４のキャリア１０のナノ構造１１の精度及び機能層１２の膜厚の精度にて予め決定し担保することができるためである。機能層１２が２以上含まれる場合、少なくとも１以上の機能層１２は被処理体２０の加工用マスクとして機能し、少なくとも１以上の機能層は他の機能層を加工するためのマスクとして機能する。すなわち、機能転写体１４を使用することで、被処理体２０の表面に機能層１２を転写付与できる。この機能層１２が２以上の層より構成される場合、１以上の機能層を他の機能層の加工用マスクとして機能させ、他の機能層を例えばドライエッチングにより加工する。その後、機能層１２を加工用マスクとして被処理体２０を、例えばドライエッチング又はウェットエッチングにより加工することができる。一方で、機能層１２が単層の機能層の場合、機能層１２を加工用マスクとして、例えばドライエッチング又はウェットエッチングにより被処理体２０を加工することができる。マスク転写体１４としては、図１３及び図１４を参照し既に説明した機能転写体１４を採用することができる。
By using the
＜保護層＞
次に、機能転写体１４に設けられる保護層１３について説明する。保護層１３は、機能転写体１４の使用や搬送環境等により、必要な場合に設ければよい。この場合、保護層１３の役割は、機能層１２の機能劣化の低減、機能層１２の表面への異物の付着、そして機能層１２に対する傷の生成を抑制することである。保護層１３は、保護層１３と機能層１２の最外層との接着強度が、機能層１２とキャリア１０のナノ構造１１との接着強度、及び、機能層１２の各層の界面接着強度よりも小さければ特に限定されない。特に、保護層１３の成分が機能層１２へと付着し残存しないと好ましい。また、図１３Ａに示すように、キャリア１０のナノ構造１１の凹部１１ａの内部に機能層１２が設けられ、機能層１２の露出する面が、ナノ構造１１の凸部１１ｂの平均位置よりもナノ構造１１の凹部１１ａ側にある場合、保護層１３を機能転写体１４に貼り合わせた時に、ナノ構造１１の凸部１１ｂが保護層１３と接し、機能層１２は保護層１３と接しない場合がある。このような場合、保護層１３を除去した時に、保護層１３の成分がキャリア１０のナノ構造１１に付着し残存しなければ特に限定されない。
<Protective layer>
Next, the
保護層１３の機能転写体１４の機能層１２面側の表面粗さをＲａＰと記載すれば、既に説明した距離（ｌｏｒ）とＲａＰとの比率（ＲａＰ／ｌｏｒ）は、既に説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の１．５倍以下であることが好ましい。この範囲を満たすことで、保護層１３の機能層１２に対する貼合性を向上させ、連続的にロール・ツー・ロール法にて保護層１３を設けることができると共に、機能層１２の表面状態を良好に保つことができる。なお、比率（ＲａＰ／ｌｏｒ）のより好ましい範囲は、上述した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）のより好ましい範囲の１．５倍以下である。なお、表面粗さ（ＲａＰ）は、既に説明した機能層１２側の表面粗さ（Ｒａ）と同様の手法にて測定される値である。なお、保護層１３を配置しない場合は、キャリア１０のナノ構造１１とは反対側の面の表面粗さが、上記表面粗さ（ＲａＰ）の範囲を満たすことが好ましい。なお、表面粗さ（ＲａＰ）は、既にした機能転写体１４の機能層１２側の表面粗さ（Ｒａ）と同様の装置及び方法により測定される値である。
If the surface roughness on the
また、保護層に対する水の接触角Θｐは、キャリアに対する水の接触角Θｃよりも小さいことが好ましい。ここで、保護層に対する水の接触角は、上記説明したキャリアに対する水の接触角と同様に測定され、測定対象を保護層の機能層に接するべき面とする。ΘｐがΘｃよりも小さいことで、機能層１２内部に存在するフッ素元素が、キャリアのナノ構造１１側から、機能層１２と保護層１３との界面側に向けて、その濃度を減少させるように移動することが可能となる。即ち、機能層のフッ素元素濃度Ｅｆを良好に達成して、強い疎水性機能を発現すると共に、積層体２１を製造する際の不良率を大きく低減できる。より具体的には、機能層１２の、保護層１３との界面近傍におけるフッ素元素濃度を低く保つことが可能となり、上記説明した（Ｒａ／ｌｏｒ）の効果における、機能層表層の流動性がより促進される。これにより、機能層の表面と被処理体の表面と、の間に存在する微小な隙間を効果的に消失させることが可能となり、転写性が向上する。この観点から、Θｃ−Θｐは、１０度以上であることが好ましく、３０度以上であることがより好ましく、６０度以上であることが最も好ましい。
Further, the contact angle Θp of water with respect to the protective layer is preferably smaller than the contact angle Θc of water with respect to the carrier. Here, the contact angle of water with respect to the protective layer is measured in the same manner as the contact angle of water with the carrier described above, and the measurement target is the surface that should be in contact with the functional layer of the protective layer. Since Θp is smaller than Θc, the concentration of fluorine element existing in the
保護層１３は、ＡＳＴＭ規格のＤ６３８に定められる引張強さが、１５ＭＰａ〜９０ＭＰａの範囲にあることが好ましい。これにより、保護層１３を機能層１２に対して貼り合わせる際の、保護層１３の破断を抑制できる。保護層１３のラミネーション性の観点から、該引張強さは、２０Ｍｐａ〜４０Ｍｐａであることがより好ましく、２０Ｍｐａ〜３０Ｍｐａであることが最も好ましい。
The
保護層１３は、ＡＳＴＭ規格のＤ６３８に定められる破断時伸びが１０％〜１５００％の範囲にあることが好ましい。これにより、保護層１３を機能層１２に対して貼り合わせる際の、皺を抑制することが出来る。皺の抑制と、保護層１３のラミネーション性の観点から、該破断時伸びは、５０％〜９００％であることがより好ましく、９０％〜８００％であることが最も好ましい。
The
保護層１３は、ＡＳＴＭ規格のＤ６３８に定められる引張弾性率が５００ＭＰａ〜５０００ＭＰａの範囲にあることが好ましい。これにより、保護層１３を機能層１２に対して貼り合わせる際の、皺を抑制することが出来る。皺の抑制と、保護層１３のラミネーション性の観点から、該引張弾性率は、７５０ＭＰａ〜２５００ＭＰａであることがより好ましく、９００ＭＰａ〜１５００ＭＰａであることが最も好ましい。
The
保護層１３は、ＡＳＴＭ規格のＤ６３８に定められる圧縮強さが１０ＭＰａ〜１５０ＭＰａの範囲にあることが好ましい。これにより、機能転写体１４を巻き取る際の空気の同伴を抑制できる。巻取りをよりスムーズにする観点から、該圧縮強さは、１５ＭＰａ〜６０ＭＰａであることがより好ましい。
The
保護層１３は、ＡＳＴＭ規格のＤ６３８に定められる曲げ強さが１５０ＭＰａ以下であることが好ましい。これにより、機能転写体１４を製造する際の、保護層１３のパスラインの選択肢が大きくなる。特に、機能転写体１４を製造する装置をコンパクトに仕上げる観点から、該曲げ強さは、１００ＭＰａ以下であることがより好ましく、５０ＭＰａ以下であることが最も好ましい。
The
保護層１３は、ＡＳＴＭ規格のＤ６９６に定められる線膨張率が３×１０−５／℃〜１５×１０−５／℃の範囲にあることが好ましい。これにより、機能転写体１４を製造する際、使用する際、或いは搬送する際の温度変化に対する耐久性が向上する。本効果をよりいっそう発揮する観点から、該線膨張率は、４×１０−５／℃〜９×１０−５／℃であることがより好ましく、５×１０−５／℃〜７×１０−５／℃であることが最も好ましい。
The
保護層１３は、ＡＳＴＭ規格のＤ５７０に定められる吸水率（２４時間）が０．３重量％以下であることが好ましい。これにより、機能転写体１４を製造する際の季節の影響を抑制できる。また、機能転写体１４を輸送する際の湿度変化に対する耐性を向上させる観点から、該吸水率は０．２重量％以下であることがより好ましい。更に、機能層１２と保護層１３と、の強固な密着を抑制する観点から、該吸水率は、０．１重量％以下であることがより好ましく、０．０１重量％以下であることが最も好ましい。
The
保護層１３としての保護フィルムのＪＩＳ Ｂ ０６０１に従い測定される表面粗さは、小さい程好ましい。例えば、中心線平均粗さが０．００３μｍ〜０．０５μｍであることが、機能層１２の保護層１３と接する面への過度なラフネスの転写を抑制できるため好ましく、０．００５μｍ〜０．０３μｍであることが更に好ましい。また、保護層１３の機能層１２と接触しない面のＪＩＳ Ｂ ０６０１に従い測定される表面粗さが０．１μｍ〜０．８μｍ、及び最大高さが１μｍ〜５μｍであると、保護層１３を除去した後に、保護層１３を巻き取り回収する際のハンドリング性が大きく向上する。前記効果をいっそう発揮する観点から、該表面粗さが０．１５μｍ〜０．４μｍ、及び最大高さが１．５μｍ〜３．０μｍであるとより好ましい。これらのＪＩＳ Ｂ ０６０１に従い測定される表面粗さ及び最大高さは、接触型表面粗さ計を用いて測定する。また、保護層１３を配置しない場合は、キャリア１０のナノ構造１１とは反対側の面が、上記表面粗さ及び最大高さの範囲を満たすことが好ましい。
The surface roughness measured according to JIS B 0601 of the protective film as the
保護層１３の機能層１２に貼り合わせる面の表面自由エネルギと、機能層１２の保護層１３と接する面の表面自由エネルギと、の差の絶対値は、２ｅｒｇ／ｃｍ２以上５０ｅｒｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。この範囲を満たすことで、保護層１３と機能層１２と、の密着性が良好となり、連続的に機能転写体１４を製造し巻き取ることができると共に、機能転写体１４の使用に際し保護層１３を剥離した際の、機能層１２の破損を抑制できる。本効果をより発揮する観点から、該表面自由エネルギの差の絶対値は、５ｅｒｇ／ｃｍ２以上３０ｅｒｇ／ｃｍ２であることが最も好ましい。例えば、エチレン・酢酸ビニルコポリマ（ＥＶＡ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、二軸延伸ポリプロピレン又はポリカーボネートを採用できる。市販のものとして、例えば、東レフィルム加工株式会社製のトレテック（登録商標）シリーズ（７１１１、７４１２Ｋ６、７５３１、７７２１、７３３２、７１２１）、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製のユーピロン（登録商標）シリーズ、又は、タマポリ株式会社製のＧＦシリーズが挙げられる。
The absolute value of the difference between the surface free energy of the surface to be bonded to the
保護層１３に含まれる直径８０μｍ以上のフィッシュアイが、５００個／ｍ２以上存在していてもよい。これは、フィッシュアイの数が多い保護層（保護フィルム）１３を使用した場合であっても、ナノ構造１１と機能層１２との界面への影響は殆どないと考えられるためである。また、機能層１２に光硬化性物質が含まれる場合、保護層１３を貼り合わせる際に発生する気泡を利用して、機能層１２の寿命を伸ばすこともできると考えられるためである。
The number of fish eyes having a diameter of 80 μm or more included in the
機能転写体１４を被処理体２０に貼合する際に生じるエアボイドの発生をより抑制するという観点から、保護層１３（保護フィルム）中に含まれる直径が８０μｍ以上のフィッシュアイは５個／ｍ２以下であると好ましい。保護層１３の膜厚は、１μｍ〜１００μｍであると保護層１３の貼合性、ロール・ツー・ロールとしてのウェブハンドリング性、及び環境負荷低減の観点から好ましく、５μｍ〜５０μｍであるとより好ましく、１５μｍ〜５０μｍであると最も好ましい。市販のものとして、信越フィルム社製ＰＰ−タイプＰＴ、東レ社製トレファン（登録商標）ＢＯ−２４００、ＹＲ１２タイプ、王子製紙（株）製アルファン（登録商標）ＭＡ−４１０、Ｅ−２００Ｃ、王子製紙社製アルファン（登録商標）Ｅ２００シリーズ等のポリプロピレンフィルム等、帝人（株）製ＰＳ−２５等のＰＳシリーズ等のポリエチレンテレフタレートフィルム等が挙げられるがこれに限られたものではない。また、市販のフィルムをサンドブラスト加工することにより、簡単に製造することが可能である。
From the viewpoint of further suppressing the generation of air voids that occur when the
保護層１３としては、具体的に、例えば、フェノール・フォルムアルデヒド樹脂（ＰＦ）、ユリアフォルムアルデヒド樹脂（ＵＦ）、メラミン・フォルムアルデヒド樹脂（ＭＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ、シリコーン樹脂（ＳＩ）、ポリウレタン樹脂（ＰＵＲ）、ポリビニルクロライド樹脂（ＰＶＣ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロ二トリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、アクリロ二トリル・スチレン樹脂（ＡＳ）、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリオキシメチレン樹脂（ＰＯＭ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（ｍ−ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、超高分子量ポリエチレン樹脂（Ｕ−ＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、セルローストリアセテート樹脂（ＴＡＣ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）等を使用することができる。またこれらの樹脂の積層フィルムや、表面を親水処理或いは疎水処理を施したものも使用可能である。また、これらの樹脂の表面に、アルミニウム、酸化アルミニウム、クロム、酸化クロム、タングステン、酸化タングステン、銅、酸化銅、銀、酸化銀、酸化インジウムスズ等を成膜したものを使用することも出来る。ＥＶＡ樹脂の場合、酢酸ビニル含有量は、０．１重量％以上５０重量％以下であることが好ましい。これは、機能層１２に対する接着性と剥離性を担保するためである。同様の効果から、１重量％以上３０重量％以下であることがより好ましく、１．３重量％以上１６重量％以下であることが最も好ましい。
Specific examples of the
＜支持基材＞
次に、キャリア１０の支持基材１５について説明する。支持基材１５は必須ではない。特に、ナノ構造１１を精度高く連続的に生産する観点から、支持基材１５を使用することが好ましい。例えば、ナノ構造１１を転写法により製造する場合、支持基材１５を設けることが好ましい。支持基材１５は、キャリア１０の物理的強度を向上するものであればよく、フレキシブルなものから剛体まで使用できる。例えば、フレキシブルなものとしては樹脂フィルムや不織布を、剛体としては、石英、サファイア、シリコン、ＳＵＳ、或いはニッケル等を使用できる。特に、支持基材１５を設けることで、フレキシブルなキャリア１０を、非フレキシブルな被処理体２０に貼合する際の、エアボイドといった欠陥をいっそう抑制でき、被処理体２０の面内における機能不全部位をより減少させることが可能となる。更に、支持基材１５を設けることにより、機能転写体１４をロール・ツー・ロール法にて連続的に製造することも可能となることから、環境対応性が向上する。また、支持基材１５を配置しロール・ツー・ロール法を適用できることにより、機能層１２のナノ構造１１に対する配置精度、及び、機能層１２の表面の面精度が向上する。これは、被処理体２０に対し機能転写体１４を貼合する際の貼合精度の向上に寄与し、そのため、被処理体２０に対する機能層１２の転写精度が向上する。
<Support base material>
Next, the
支持基材１５の厚みは、１５０μｍ以下であることが好ましい。これにより、機能転写体１４を被処理体２０に貼り合わせる際の、機能転写体１４の柔軟性が向上するため、機能転写体１４の割れやエアボイドの抑制効果が大きくなる。特に、１００μｍ以下であれば、貼り合わせ速度高く機能層１２を被処理体２０に転写付与できる。更に、６５μｍ以下の場合、被処理体２０の被処理面の曲率が大きくなった場合であっても、良好に機能転写体１４を被処理体２０に貼り合わせることができる。同様の効果から、５０μｍ以下であることが最も好ましい。一方で下限値は、機能転写体１４を製造する際のウェブハンドリング性の観点から、１０μｍ以上であることが好ましく、２５μｍ以上であることが最も好ましい。
The thickness of the
特に、ナノ構造１１と支持基材１５と、の密着力を良好に高める観点から、支持基材１５の表面自由エネルギとナノ構造１１を構成する材料の原料の表面張力と、の差の絶対値は、３０ｅｒｇ／ｃｍ２以下であることが好ましく、１５ｅｒｇ／ｃｍ２以下であることが最も好ましい。
In particular, from the viewpoint of favorably increasing the adhesion between the
フレキシブルな機能転写体１４に設けられる支持基材１５は、屈曲性を有していれば特に限定されない。例えば、ガラスフィルムに代表される無機フィルム、無機フィルムと有機樹脂の積層フィルム、ＰＥＴフィルム、ＴＡＣフィルム、ＣＯＰフィルム、ＰＥフィルム、ＰＰフィルム等の樹脂フィルムを採用することができる。
The
支持基材１５のヘーズは、９６％以下であると好ましい。９６％以下であることにより、キャリア１０のナノ構造１１の精度が向上するためである。更に、８０％以下であることにより、キャリア１０のナノ構造１１の、凹凸構造１つ１つよりも大きなスケールの斑を抑制できるため好ましい。同様の効果から、６０％以下がより好ましく、５０％以下が最も好ましい。また、３０％以下であることにより、ナノ構造１１と支持基材１５との密着性を担保することが可能となる。特に、機能層１２が光重合物質を含む場合、機能層１２の転写精度とキャリア１０の密着性の観点から、ヘーズは１０％以下が好ましく、６％以下であるとより好ましく、１．５％以下であると最も好ましい。また、機能層１２をパターニングしながら被処理体２０上に転写付与する観点から、１．５％以下であると好ましい。ヘーズはＪＩＳ Ｋ ７１０５により規定されている。市販の濁度計（例えば、日本電色工業社製ＮＤＨ−１００１ＤＰ等）により容易に測定可能である。上記１．５％以下のヘーズ値を有する支持基材１５としては、例えば、帝人社製高透明フィルムＧＳシリーズ、ダイアホイルヘキスト社製Ｍ−３１０シリーズ、デュポン社製マイラーＤシリーズ等のポリエチレンテレフタレートフィルム等が挙げられる。
The haze of the
支持基材１５として、二軸配向ポリエステルフィルムの一方の面に、微粒子を含有する樹脂層を積層してなる支持基材１５を採用してもよい。キャリア１０の製造性、そして機能転写体１４の使用性の観点から、微粒子の平均粒径は０．０１μｍ以上であると好ましい。機能層１２をパターニングしながら被処理体２０上に転写付与する観点から、微粒子の平均粒径は５．０μｍ以下であると好ましい。前記効果をいっそう発揮する観点から、０．０２〜４．０μｍであることがより好ましく、０．０３〜３．０μｍであることが特に好ましい。微粒子としては、例えば、シリカ、カオリン、タルク、アルミナ、リン酸カルシウム、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト又は硫化モリブデンの無機粒子、架橋高分子粒子、シュウ酸カルシウム等の有機粒子等を挙げることができる。特に、透明性の観点から、シリカの粒子が好ましい。なお、微粒子はフィラーを含む。これらの微粒子は単独で使用しても、２種類以上を併用し使用してもよい。二軸配向ポリエステルフィルムに含有される微粒子の含有量は、支持基材１５の透明性を保つという観点から、０ｐｐｍ〜８０ｐｐｍであることが好ましく、０ｐｐｍ〜６０ｐｐｍであることがより好ましく、０ｐｐｍ〜４０ｐｐｍであることが特に好ましい。前記二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、１μｍ〜５０μｍであることがより好ましい。これらの支持基材１５としては、例えば、東洋紡績（株）製のＡ２１００−１６及びＡ４１００−２５が挙げられる。なお、上記二軸配向ポリエステルフィルムの一方の面に、微粒子を含有する樹脂層を積層してなる支持基材１５を使用する場合は、微粒子を含有する樹脂層面上にキャリア１０を形成すると、接着性や転写耐久性の観点から好ましい。
As the
キャリア１０としてフレキシブルなものを採用する場合、支持基材１５もフレキシブルな材質となる。この場合、支持基材１５は、ＡＳＴＭ規格のＤ６３８に定められる引張強さが、１５ＭＰａ〜９０ＭＰａの範囲にあることが好ましい。これにより、機能転写体１４を使用する際の、被処理体２０に対する貼り合わせ精度が向上する。特に、ラミネートロールを使用した貼り合わせに関し、速度と精度を共に向上させる観点から、該引張強さは、２０Ｍｐａ〜８０Ｍｐａであることがより好ましく、３０Ｍｐａ〜８０Ｍｐａであることが最も好ましい。
When a
フレキシブルな支持基材１５は、ＡＳＴＭ規格のＤ６３８に定められる破断時伸びが１０％〜１５００％の範囲にあることが好ましい。これにより、機能転写体１４を使用する際の、被処理体２０に対する貼り合わせ精度が向上する。特に、ラミネートロールを使用した貼り合わせに関し、速度と精度を共に向上させる観点から、該破断時伸びは、１５０％〜５００％であることがより好ましく、２５％〜４００％であることが最も好ましい。
The flexible
フレキシブルな支持基材１５は、ＡＳＴＭ規格のＤ６３８に定められる引張弾性率が５００ＭＰａ〜５０００ＭＰaの範囲にあることが好ましい。これにより、機能転写体１４の機能層１２を被処理体２０に対して貼り合わせる際の、皺を抑制することが出来る。同様の観点から、該引張弾性率は、１５００ＭＰａ〜４９００ＭＰａであることがより好ましく、２３００ＭＰａ〜４８００ＭＰａであることが最も好ましい。
The flexible
フレキシブルな支持基材１５は、ＡＳＴＭ規格のＤ６３８に定められる圧縮強さが１０ＭＰａ〜１５０ＭＰａの範囲にあることが好ましい。これにより、機能転写体１４を巻き取る際の空気の同伴を抑制できる。巻取りをよりスムーズにする観点から、該圧縮強さは、５０ＭＰａ〜１１５ＭＰａであることがより好ましい。
The
フレキシブルな支持基材１５は、ＡＳＴＭ規格のＤ６３８に定められる曲げ強さが５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下であることが好ましい。これにより、機能転写体１４を製造する際のパスラインの選択肢が大きくなる。特に、機能転写体１４を製造する装置をコンパクトに仕上げる観点から、該曲げ強さは、６０ＭＰａ以上１６０ＭＰａ以下であることがより好ましい。更に、積層体２１を得る際のキャリア１０の剥離性を良好にする観点から、６５ＭＰａ以上１２５ＭＰａ以下であることが最も好ましい。
The flexible
フレキシブルな支持基材１５は、ＡＳＴＭ規格のＤ６９６に定められる線膨張率が３×１０−５／℃〜１５×１０−５／℃の範囲にあることが好ましい。これにより、機能転写体１４を製造する際、使用する際、或は搬送する際の温度変化に対する耐久性が向上する。本効果をよりいっそう発揮する観点から、該線膨張率は、４×１０−５／℃〜９×１０−５／℃であることがより好ましく、５×１０−５／℃〜７×１０−５／℃であることが最も好ましい。
The flexible
フレキシブルな支持基材１５は、ＡＳＴＭ規格のＤ５７０に定められる吸水率（２４時間）が０．３重量％以下であることが好ましい。これにより、機能転写体１４を製造する際の季節の影響を抑制できる。また、機能転写体１４を輸送する際の湿度変化に対する耐性を向上させる観点から、該吸水率は０．２５重量％以下であることがより好ましい。更に、機能層１２と保護層１０６と、の強固な密着を抑制する観点から、該吸水率は、０．２重量％以下であることがより好ましく、０．１重量％以下であることが最も好ましい。
The flexible
フレキシブルな支持基材１５としては、具体的に、例えば、フェノール・フォルムアルデヒド樹脂（ＰＦ）、ユリアフォルムアルデヒド樹脂（ＵＦ）、メラミン・フォルムアルデヒド樹脂（ＭＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ、シリコーン樹脂（ＳＩ）、ポリウレタン樹脂（ＰＵＲ）、ポリビニルクロライド樹脂（ＰＶＣ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロ二トリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、アクリロ二トリル・スチレン樹脂（ＡＳ）、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリオキシメチレン樹脂（ＰＯＭ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（ｍ−ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、超高分子量ポリエチレン樹脂（Ｕ−ＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、セルローストリアセテート樹脂（ＴＡＣ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）等を使用することができる。またこれらの樹脂の積層フィルムや、表面を親水処理或は疎水処理を施したものも使用可能である。また、これらの樹脂の表面に、アルミニウム、酸化アルミニウム、クロム、酸化クロム、タングステン、酸化タングステン、銅、酸化銅、銀、酸化銀、酸化インジウムスズ等を成膜したものを使用することも出来る。
Specific examples of the
＜被処理体＞
次に、被処理体２０について説明する。既に説明したように、機能転写体１４においては、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）とナノ構造１１の平均ピッチとを所定の範囲にすることで、被処理体２０と機能層１２と、の接着強度を高め、且つキャリア１０を除去する際の機能層１２の破壊を抑制するため、被処理体２０の材質や形状は特に限定されない。材質は有機物であっても無機物であってもよい。例えば、合成石英や溶融石英に代表される石英、無アルカリガラス、低アルカリガラス、ソーダライムガラスに代表されるガラスや、シリコン、ニッケル、サファイア、ダイヤモンド、金属アルミニウム、アモルファス酸化アルミニウム、多結晶酸化アルミニウム、単結晶酸化アルミニウム、酸化チタン、ＳＵＳ、機能層にて例示した金属元素から構成される金属、機能層にて例示した金属元素を含む金属酸化物、酸化鉄、酸化銅、クロム、シリコンカーバイド、マイカ、酸化亜鉛、半導体基板（窒化物半導体基板等）、スピネル基板、ＩＴＯに代表される透明導電無機物、紙、合成合皮、皮、又は機能層にて例示した有機物等が挙げられる。形状としては、円盤状、平板状、ｎ角柱状、ｎ角錐状、レンズ状、球形状、フィルム状又はシート状等が挙げられる。なお、前記ｎ角柱状又はｎ角錐状は、曲率半径が０超の角部を含むｎ角柱状又はｎ角錐状を含む。なお、被処理体２０としてウェハ形状のものを使用する場合、その大きさは３インチφ以上であることが好ましい。これは、３インチφ以上であることで、被処理体２０の淵部の影響が小さくなり、積層体２１の機能の均等性が向上するためである。同様の観点から、４インチφ以上であることが最も好ましい。一方で、被処理体２０として平板状基材を選択する場合、長辺の長さは、１００ｍｍ以上であることが好ましい。これは、機能転写体１４を使用することで、大面積への転写が容易となるためである。特に、２５０ｍｍ以上であることで、基材端部の影響を限りなく小さく出来るためより好ましい。なお、最も好ましくは、４５０ｍｍ以上である。
<To-be-processed object>
Next, the
中でも、被処理体２０の表面に対する水の接触角が１１０度以下の被処理体２０を使用することで、既に説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の効果が促進される傾向にあるため好ましい。同様の効果から、９０度以下であることが好ましく、６０度以下であることがより好ましく、４５度以下であることが最も好ましい。また、被処理体２０の表面の表面粗さ（Ｒａｔ）は、既に説明した範囲を満たすことで、機能転写体１４の使用性が向上するため好ましい。
Especially, since the effect of the ratio (Ra / lor) already demonstrated tends to be accelerated | stimulated by using the to-
＜機能転写体の使用方法＞
既に説明したように、機能転写体１４は、被処理体２０に対して機能転写体１４の機能層１２を転写するために使用する。特に、機能転写体１４の機能層１２を、被処理体２０の一主面上に直接当接する工程と、キャリア１０を除去する工程と、を少なくともこの順に含むことで、機能転写体１４の機能層１２の精度を、被処理体２０に対して転写することができる。
<How to use functional transcript>
As already described, the
更に、本発明の機能転写体１４を用いた被処理体２０への機能付与方法は、既に説明したように、機能転写体１４の機能層１２面側の表面粗さをＲａｆ、そして被処理体２０の表面粗さをＲａｔとして、合成自乗平均平方根粗さＲａ´を（Ｒａｆ２＋Ｒａｔ２）１／２として定義した時に、比率（Ｒａ´／ｌｏｒ）が上記説明した比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の範囲を満たすような転写方法であることが好ましい。これにより、積層体２１の精度を向上させると共に、積層体２１を得る際の速度が向上する。
Furthermore, the function imparting method to the
また、機能層１２の表面と被処理体２０と、の密着力を良好に高める観点から、被処理体２０の表面自由エネルギと機能層１２の表面の表面自由エネルギと、の差の絶対値は、３０ｅｒｇ／ｃｍ２以下であることが好ましく、１５ｅｒｇ／ｃｍ２以下であることが最も好ましい。
Further, from the viewpoint of favorably increasing the adhesion between the surface of the
キャリア１０又は被処理体２０の少なくともいずれか一方がフレキシブルであることが好ましい。キャリア１０がフレキシブルな場合、機能転写体１４を、被処理体２０に対して、それがフレキシブルか否かに関わらず、ラミネートロールを使用して貼合することが可能となり、キャリア１０を剥離ロールや剥離エッジを使用して被処理体２０より剥離することが可能となる。一方、被処理体２０がフレキシブルな場合、被処理体２０を、機能転写体１４に対し、それがフレキシブルか否かに関わらず、ラミネートロールを使用して貼合することが可能となり、被処理体２０を剥離ロールや剥離エッジを使用してキャリア１０より剥離することが可能となる。すなわち、キャリア１０又は被処理体２０の少なくともいずれか一方がフレキシブルであることで、面としてではなく線として当接し、線として除去することが可能となる。これにより、当接時の際に生じるエアボイドの生成を抑制すると共に、キャリア１０を機能層１２より除去する際の剥離力の絶対値を大きく減少させ、機能層Ｓ１２の破壊を抑制することができるため、積層体２１の機能不全部位を大きく減少させることができる。更には、貼合操作及び除去操作が容易となることから、機能転写体１４の使用に際し装置を使用する場合は、該装置の過大化や煩雑化を抑制できる。
It is preferable that at least one of the
（１）機能転写体の機能層を被処理体に直接当接する工程（貼合工程）
本工程は、機能転写体１４の機能層１２を被処理体２０に対し貼合する工程を意味する。既に説明したように、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）による機能層１２の表層の流動現象を利用することで、被処理体２０と機能層１２との接着面積を大きくし、これにより大きな接着強度を担保することが機能転写体１４の特徴である。この観点から、貼合方法は特に限定されないが、貼合時のエアボイドを抑制するような貼合方法や貼合状態を採用すると好ましい。
(1) Step of directly contacting the functional layer of the functional transfer body to the object to be processed (bonding step)
This step means a step of bonding the
１−１：貼合時の環境雰囲気
真空又は減圧下にて貼合を行うことで、エアボイドの抑制効果が向上する。また、窒素（Ｎ２）ガスやアルゴン（Ａｒ）ガスに代表される不活性ガスを使用し貼合を行うこともできる。また、ペンタフルオロプロパンや二酸化炭素に代表される圧縮性気体を使用し貼合を行ってもよい。圧縮性気体は加わる圧縮力に応じ、気体から液体へと状態が変化する材料である。すなわち、圧縮性気体を使用することで、貼合時に加わる圧力が所定値を超えた場合、エアボイドを形成する予定だった部位の圧縮性気体は液化する。気体から液体への変化は急激な体積収縮を意味するため、エアボイドが見かけ上消失することとなる。以上から、圧縮性気体を使用する場合、圧縮性気体の液化圧力以上の貼合圧力をもって貼合すると好ましい。また、貼合は、被処理体２０の表面、又は、機能転写体１４の機能層面にパーティクルが付着するのを抑制するために、除電環境下にて行うと好ましい。また、貼合後に加熱しながら加圧を行うことで、発生したエアボイドを小さくすることができる。
1-1: Environmental atmosphere at the time of pasting By performing pasting under vacuum or reduced pressure, the effect of suppressing air voids is improved. Also, nitrogen (N 2) using an inert gas typified by gas or argon (Ar) gas may be carried out bonding. Further, bonding may be performed using a compressible gas typified by pentafluoropropane or carbon dioxide. Compressible gas is a material whose state changes from gas to liquid according to the applied compressive force. That is, by using a compressible gas, when the pressure applied at the time of bonding exceeds a predetermined value, the compressive gas at the site where the air voids were to be formed is liquefied. Since the change from gas to liquid means rapid volume contraction, the air voids disappear apparently. From the above, when compressible gas is used, it is preferable to bond with a bonding pressure equal to or higher than the liquefaction pressure of the compressible gas. In addition, the bonding is preferably performed in a static elimination environment in order to suppress particles from adhering to the surface of the object to be processed 20 or the functional layer surface of the
１−２：機能転写体の機能層表面のクリーニング
何らかの理由で機能転写体１４の機能層１２表面に異物が付着した場合、この異物の大きさが機能層１２の体積と同等程度以上になることで、異物由来のエアボイドを生じる。特に、異物の大きさよりも十分に大きなエアボイドを生じるため、異物の数に重みを付けた割合にてエアボイドが生じることとなる。以上から、機能転写体１４の機能層１２表面及び被処理体２０の被処理面を、貼合操作前にクリーニングすると好ましい。クリーニング方法は、機能層１２が劣化しない範囲内にて適宜選択でき、例えば、エアブロー、洗浄、ＵＶ−Ｏ３処理、コロナ処理又はエキシマ処理を採用できる。
1-2: Cleaning of the functional layer surface of the functional transfer body When foreign matter adheres to the surface of the
１−３：貼合方法
・キャリア１０又は被処理体２０のいずれか一方がフレキシブルな場合
以下の説明においては、キャリア１０又は被処理体２０のいずれか一方がフレキシブルであり、他方が非フレキシブルである場合を説明する。フレキシブルな方をフレキシブル体と、非フレキシブルな方を非フレキシブル体と表記する。フレキシブル体を、非フレキシブル体に対し、ラミネートロールを使用し貼合するとエアボイドの発生をより抑制できるため好ましい。例えば、フレキシブル体の非フレキシブル体に当接する面とは反対の面上にラミネートロールが配置され、フレキシブル体と非フレキシブル体とが貼合される。また、ラミネートロールは少なくともフレキシブル体の非フレキシブル体に当接する面とは反対側の面上に配置されればよく、その数や上下配置は限定されない。
1-3: When the bonding method /
また、非フレキシブル体の表面が曲率を有する場合、上記説明したラミネートロールを使用した貼合方法の他に、フレキシブル体の非フレキシブル体に当接する面とは反対側の面に空気、ガス、粒子含有空気又は粒子含有ガスを吹き付ける方法を採用することもできる。この場合、非フレキシブル体の表面の曲率に対して、フレキシブル体の追従性が良好になることから、貼合性を向上させることができる。なお、非フレキシブル体の表面が曲率を有する場合、フレキシブル体の総厚みは２００μｍ以下であると追従性がより良好になるため好ましい。この観点から、特に１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることが最も好ましい。 In addition, when the surface of the non-flexible body has a curvature, in addition to the above-described laminating method using the laminate roll, air, gas, particles on the surface of the flexible body opposite to the surface in contact with the non-flexible body A method of spraying the containing air or the particle-containing gas can also be employed. In this case, since the followability of the flexible body becomes favorable with respect to the curvature of the surface of the non-flexible body, the bonding property can be improved. When the surface of the non-flexible body has a curvature, it is preferable that the total thickness of the flexible body is 200 μm or less because followability becomes better. From this viewpoint, the thickness is particularly preferably 100 μm or less, and most preferably 50 μm or less.
・キャリア１０及び被処理体２０がフレキシブルな場合
この場合、機能転写体１４を被処理体２０に対し、ラミネートロールを使用して貼合するとエアボイドの発生をより抑制できるため好ましい。例えば、２組のラミネートロールの間に機能転写体１４及び被処理体２０を、機能転写体１４の機能層１２と被処理体２０が当接するように配置し貼合される。なお、ラミネートロールは少なくとも機能転写体１４のキャリア１０面側及び被処理体２０上に配置されればよく、その数や配置は限定されない。
-When the
以上説明した貼合方法においては、機能転写体１４の物性及び被処理体２０の物性に応じ各種条件を適宜選定できる。この条件は、当業者間において適宜容易に設計できる。例えば、ラミネートロールを加温する場合、その温度としては、４０℃以上３００℃以下であり、６０℃以上２００℃以下であるとより好ましい。これは、機能転写体１４のキャリア１０或いはナノ構造１１の温度による過剰な変形を抑制するためである。
In the bonding method described above, various conditions can be appropriately selected according to the physical properties of the
また、ラミネータとしては、１組のラミネートロールを用いる１段式ラミネータ、２組以上のラミネートロールを用いる多段式ラミネータ、又は、ラミネートする部分を容器で密閉した上で真空ポンプにて減圧或いは真空にする真空ラミネータ等を使用できる。 Also, as a laminator, a single-stage laminator that uses one set of laminate rolls, a multi-stage laminator that uses two or more sets of laminate rolls, or the part to be laminated is sealed in a container and then vacuumed or vacuumed with a vacuum pump. A vacuum laminator or the like can be used.
（２）キャリア１０を除去する工程（除去工程）
本工程は、機能転写体１４の機能層１２と被処理体２０とを貼合した後に行う工程であり、キャリア１０を除去することで、被処理体２０上に機能層１２が転写されることとなる。除去方法は、特に限定されず、キャリア１０を溶解させる方法やキャリア１０を剥離する方法を採用できる。キャリア１０を剥離する際は、剥離時に加わるナノ構造１１への応力集中や、機能層１２と被処理体２０との界面に加わる応力を緩和する観点から、以下の剥離除去方法を採用することができる。
(2) Step of removing carrier 10 (removal step)
This process is a process performed after bonding the
・キャリア１０又は被処理体２０のいずれか一方がフレキシブルな場合
この場合、非フレキシブル体に貼合されたフレキシブル体を、剥離ロールや剥離エッジを使用して剥離すると、機能層１２に加わる剥離応力及び、機能層１２と被処理体２０との界面に加わる応力を小さくすることができるため好ましい。例えば、フレキシブル体の非フレキシブル体に当接した面とは反対の面上に剥離ロールや剥離エッジが配置され、フレキシブル体が剥離され、積層体２１が得られる。なお、剥離ロールは、少なくともフレキシブル体の非フレキシブル体に当接した面とは反対の面上に配置されればよく、その数や配置は限定されない。
-When either
・キャリア１０及び被処理体２０がフレキシブルな場合
この場合、機能転写体１４と被処理体２０が貼合された積層体に対し、剥離ロールや剥離エッジを使用し剥離すると、機能層１２に加わる剥離応力、及び、機能層１２と被処理体２０との界面に加わる応力を小さくすることができるため好ましい。例えば、機能転写体１４と被処理体２０とから構成される積層体の、被処理体２０の表面上及びキャリア１０の表面上に２組の剥離ロールが配置され、被処理体２０及び機能層１２が互いに引き剥がされる。なお、剥離ロールは、少なくとも機能転写体１４のキャリア１０面側及び被処理体２０上に配置されればよく、その数や配置は限定されない。
In the case where the
以上説明した剥離方法においては、機能転写体１４及び被処理体２０の物性に応じて各種条件を適宜選定できる。例えば、機能層１２にガラス転移温度Ｔｇのある場合は、キャリア１０を除去する前の機能層１２の温度は、０．８Ｔｇ以下であるとナノ構造Ｓ１１の形状安定性が向上するため好ましい。同様の理由から、０．６５Ｔｇ以下がより好ましく、０．３５Ｔｇ以下が最も好ましい。
In the peeling method described above, various conditions can be appropriately selected according to the physical properties of the
また、剥離ロールには、１組の剥離ロールを用いても、２組以上の剥離ロールを用いてもよい。 Further, as the peeling roll, one set of peeling rolls or two or more sets of peeling rolls may be used.
（３）貼合工程と除去工程との間の他の工程
機能層１２の物性によっては、機能転写体１４と被処理体２０とを貼合した後に、処理工程を経、その後、キャリア１０を除去する工程を経ることで、機能層１２の被処理体２０に対する転写精度が向上する。特に、機能層１２が硬化性物質を含む場合、該硬化性物質を硬化させ安定化させることで、転写性が向上する。
(3) Other steps between the bonding step and the removing step Depending on the physical properties of the
処理工程としては、加熱処理、エネルギ線照射処理又は冷却処理等が挙げられる。例えば、加熱やエネルギ線の照射により機能層１２が硬化する場合、機能層１２のナノ構造１１の形状安定性が向上し、且つ被処理体２０と機能層１２との界面密着性を固定化できるため、機能層１２の転写精度が向上する。また、例えば、加熱により機能層１２が収縮する場合、キャリア１０のナノ構造１１と機能層１２との界面接着力が低下するため、転写精度が向上する。また、例えば、冷却により機能層１２の硬さ（弾性率や硬度等）が向上する場合、冷却処理を加えることでナノ構造１１の形状安定性が向上し、剥離時に加わる機能層１２のナノ構造１１への応力に対する耐性が向上する。これらの処理は、併用することもできる。また、これらの処理の処理条件は機能層１２の物性に応じ適宜選定できるため、特に限定されない。例えば、加熱処理であれば、その加熱温度は、被処理体２０の温度として３０℃以上３５０℃以下であると好ましく、６０℃以上２００℃以下であることがより好ましい。例えば、冷却処理であれば、その冷却温度は、被処理体２０の温度としてマイナス（−）２０℃以上１５０℃以下であると好ましく、０℃以上１２０℃以下であることがより好ましい。例えば、エネルギ線照射処理であれば、機能層１２に対応したエネルギ線波長の積算光量として５００ｍＪ／ｃｍ２〜５０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲であると好ましい。なお、機能層１２がエネルギ線により反応し硬化する場合、エネルギ線を照射する際に、エネルギ線に対する遮光マスクを設けることで、パターニングされた機能層Ｓ１２を具備する積層体２１を製造できる。
Examples of the treatment process include heat treatment, energy beam irradiation treatment, and cooling treatment. For example, when the
また、機能転写体１４と被処理体２０とを貼合した後に、機能転写体１４を被処理体２０から除去せずに切り抜くことができる。例えば、機能転写体１４が連続的な長尺フィルム状の場合、機能転写体１４を被処理体２０に貼合した後に、面内の大きさが被処理体２０よりも大きい範囲において、被処理体２０の外径よりも外側を切り抜くことができる。このような操作を行うことにより、被処理体２０上に転写付与される機能層１２を、キャリア１０により保護できる。この状態を第１のラインにて作製し、第２のラインへと搬送することもできる。このような状態を経ることで、機能層１２のナノ構造１１を物理的にも化学的にも保護できるため好ましい。
Moreover, after bonding the
（４）除去工程後の他の工程
機能層１２の物性によっては、キャリア１０を除去した後に、積層体２１の機能層１２に処理を加えることで、機能層１２の機能をいっそう発揮することができる。処理としては、加熱処理、エネルギ線照射処理又は冷却処理等が挙げられる。例えば、加熱やエネルギ線の照射に対し機能層１２が反応性の場合、機能層１２の物理的形状安定性や化学的安定性が向上するため、被処理体２０上の機能層１２の機能安定性が向上する。これらの処理の処理条件は機能層１２の物性に応じ適宜選定できるため、特に限定されない。例えば、加熱処理であれば、加熱温度は、被処理体２０の温度として６０℃以上３００℃以下であると好ましく、６０℃以上２００℃以下であることがより好ましい。例えば、エネルギ線照射処理であれば、機能層１２に対応したエネルギ線波長の積算光量として５００ｍＪ／ｃｍ２〜５０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲であると好ましい。
(4) Other steps after the removal step Depending on the physical properties of the
以上説明したように、本実施の形態に係る機能転写体１４を使用することで、容易に、高効率な機能を発揮する機能層１２を面内に具備した積層体２１を、積層体２１の使用に好適な場所にて得ることができる。特に、機能転写体１４がフレキシブルである場合、機能転写体１４を裁断しその形状を変えることができる。このため、被処理体２０の全面に対する機能層１２の転写付与の他、被処理体２０の所定部位にのみ機能層１２を転写付与することができる。
As described above, by using the
また、例えば、図１５Ａに示すように、被処理体２０が、厚み方向の断面が長方形であり表面が円形の円盤や、図１５Ｂに示すように、厚み方向の断面が上に凸の曲率を有する表面が円形のレンズ状であっても良い。また、図示しないが、厚み方向の段目が下に凸の曲率を有する表面が円形のレンズ状であってもよい。これらの場合、機能転写体１４がフレキシブルであることにより、図１６に示す積層体２１のように、被処理体２０の全面又は所定部位にのみ機能層１２を転写付与することができる。図１６Ａは機能層１２を被処理体２０の全面に転写形成した積層体２１を示している。図１６Ｂから図１６Ｄは機能層１２を被処理体２０の所定部位にのみ転写形成した積層体２１を示している。
Further, for example, as shown in FIG. 15A, the
また、被処理体２０が、図１７Ａに示すような円柱状体や、図１７Ｂに示すような円錐状体であっても良い。これらの場合にも、機能転写体１４がフレキシブルであることにより、図１８に示すように、被処理体２０の全面又は所定部位に機能層１２を付与することができる。図１８Ａは、円柱状の被処理体２０の側面、上面及び底面すべてに機能層１２を付与した積層体２１を、図１８Ｂは、円柱状の被処理体２０の側面の一部にのみ機能層１２を付与した積層体２１を、図１８Ｃは、円錐状の被処理体２０の側面全面に機能層１２を付与した積層体２１を、図１８Ｄは、円錐状の被処理体２０の側面の一部に機能層１２を付与した積層体２１を示している。
Moreover, the to-
＜製造方法＞
次に、機能転写体１４の製造方法について説明する。機能転写体１４は、キャリア１０を製造し、キャリア１０に対して機能層１２を配置することで製造される。
<Manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the
（キャリアの製造）
キャリア１０は、支持基材１５の表面、又は、支持基材１５に成膜し設けられた被加工層の表面を、転写法、フォトリソグラフィ法、熱リソグラフィ法、電子線描画法、干渉露光法、ナノ粒子をマスクとしたリソグラフィ法、又は、自己組織化構造をマスクとしたリソグラフィ法等により加工することで製造することができる。また、支持基材１５の表面にマクロ相分離、ミクロ相分離、交互積層法、ナノ粒子の自己配列法、又は、ナノ粒子を有機バインダにより配列させる方法等によりナノ構造１１を設けて製造されてもよい。また、ナノ構造を表面に具備したマスターモールドに対して、溶融した樹脂や金属を流し込み、冷却した後に剥がし取ることで製造することもできる。中でもナノ構造１１の精度及び製造速度の観点から、転写法を採用すると好ましい。転写法とは、一般的にナノインプリント法と称される方法であり、光ナノインプリント法、熱硬化性樹脂を使用した熱ナノインプリント法、熱可塑性樹脂を使用した熱ナノインプリント法又は室温ナノインプリント法等があり、いずれも採用できるが、特に、ナノ構造１１の精度及び製造速度の観点から、光ナノインプリント法を採用することが好ましい。この場合、ナノ構造１１の鋳型となるマスターモールドは円筒状マスターモールドであることが、最も好ましい。
(Carrier production)
The
（機能層の成膜）
機能層１２のキャリア１０のナノ構造１１に対する成膜方法は、ドライプロセス及びウェットプロセスに分類できる。なお、機能層１２を複数成膜する、すなわち多層機能層の構成をとる場合、ドライプロセス及びウェットプロセスを各層に対して任意に選択することができる。ドライプロセスとしては、例えば蒸着法やスパッタ法を採用できる。この時、蒸着やスパッタのナノ構造１１に対する角度を変えることで、機能層１２の配置箇所を制御することもできる。ウェットプロセスとしては、例えば、機能層１２の原料を、水又は有機溶剤にて希釈した塗工液、すなわち機能塗工液をナノ構造１１に対して塗工し、その後、余剰な溶剤を除去する方法を採用できる。その他にも、機能層１２の原料を希釈せずに直接塗工する方法や、機能塗工液又は機能層１２の原料を塗工した後に、余剰な塗工液を、気流や物理的切片により除去する方法を採用することもできる。
(Functional layer deposition)
The film formation method for the
機能層１２の配置精度と生産性の観点から、少なくとも、ウェットプロセスである、機能塗工液をナノ構造１１に対して塗工し、その後、余剰な溶剤を除去する方法を採用することが好ましい。塗工方法は特に限定されないが、ダイコート法、ドクターブレード法、マイクログラビア法、バーコート法、ローラーコート法、噴霧コート法、エアナイフコート法、グラビアコート法、フローコート法、カーテンコート法、又は、インクジェット法、ディップコート法等が挙げられる。
From the viewpoint of the placement accuracy and productivity of the
また、機能層１２の配置に際しては、ナノ構造１１に対して、非接触式の方法を採用することが好ましい。これは、ナノ構造１１に対する傷を抑制し、機能層１２の精度をより高めるためである。
Further, when arranging the
以下、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明する。
（実施例１）
実施例１においては、まず、機能転写体の機能層の露出する面側の表面粗さ（Ｒａ）と、機能転写体のキャリアのナノ構造の凸部頂部位置と機能層の露出する表面との距離（ｌｏｒ）と、の比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の転写性への影響を調査した。更に、機能転写体の機能層の層構成、すなわち機能層のキャリアのナノ構造に対する配置が、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の効果に影響を与えるか否かを調査した。
Examples performed to confirm the effects of the present invention will be described below.
Example 1
In Example 1, first, the surface roughness (Ra) on the exposed surface side of the functional layer of the functional transfer body, the top position of the convex portion of the nanostructure of the carrier of the functional transfer body, and the exposed surface of the functional layer The influence of the distance (lor) and the ratio (Ra / lor) on the transcription was investigated. Furthermore, it was investigated whether the layer configuration of the functional layer of the functional transfer body, that is, the arrangement of the functional layer carrier with respect to the nanostructure affects the effect of the ratio (Ra / lor).
（ａ）円筒状マスターモールドの作製
円筒状マスターモールドの基材には円筒状の石英ガラスを用い、半導体レーザを用いた直接描画リソグラフィ法によりナノ構造を石英ガラス表面に形成した。まず石英ガラス表面を十二分に洗浄し、パーティクルを除去した。続いて、石英ガラス表面上にスパッタリング法によりレジスト層を成膜した。スパッタリング法は、ターゲット（レジスト層）として、φ３インチのＣｕＯ（８ａｔｍ％Ｓｉ含有）を用いて、ＲＦ１００Ｗの電力で実施し、２０ｎｍのレジスト層を成膜した。続いて、石英ガラスを回転させながら、波長４０５ｎｍｎの半導体レーザを用い一度露光を行った。次に、一度露光されたレジスト層に対して、波長４０５ｎｍｎ半導体レーザを用いて、露光を行った。この時の露光パタンにより、ナノ構造の配列を制御した。次に、露光後のレジスト層を現像した。現像は、０．０３ｗｔ％のグリシン水溶液を用いて、２４０秒間処理とした。次に、現像したレジスト層をマスクとし、ドライエッチングによるエッチング層（石英ガラス）のエッチングを行った。ドライエッチングは、エッチングガスとしてＳＦ６を用い、処理ガス圧１Ｐａ、処理電力３００Ｗの条件で実施した。処理時間を変化させることで、ナノ構造の開口部の大きさ及びナノ構造の深さを調整した。次に、表面にナノ構造が付与された石英ガラスから、レジスト層残渣のみを、ｐＨ１の塩酸を用い除去し、円筒状マスターモールドを得た。除去時間は６分間とした。
(A) Production of Cylindrical Master Mold Cylindrical quartz glass was used as the base material of the cylindrical master mold, and nanostructures were formed on the quartz glass surface by a direct drawing lithography method using a semiconductor laser. First, the quartz glass surface was thoroughly cleaned to remove particles. Subsequently, a resist layer was formed on the quartz glass surface by a sputtering method. The sputtering method was carried out using φ3 inch CuO (containing 8 atm% Si) as a target (resist layer) with a power of RF 100 W to form a 20 nm resist layer. Subsequently, exposure was performed once using a semiconductor laser having a wavelength of 405 nm while rotating the quartz glass. Next, the resist layer once exposed was exposed using a semiconductor laser having a wavelength of 405 nm. The arrangement of nanostructures was controlled by the exposure pattern at this time. Next, the resist layer after exposure was developed. Development was performed for 240 seconds using a 0.03 wt% glycine aqueous solution. Next, using the developed resist layer as a mask, the etching layer (quartz glass) was etched by dry etching. Dry etching was performed using SF 6 as an etching gas under conditions of a processing gas pressure of 1 Pa and a processing power of 300 W. By changing the processing time, the size of the nanostructure opening and the depth of the nanostructure were adjusted. Next, only the resist layer residue was removed from the quartz glass having a nanostructure on its surface using hydrochloric
得られた円筒状マスターモールドのナノ構造面をエキシマ洗浄した。続いて、フッ素系表面処理剤（デュラサーフ（登録商標）ＨＤ−１１０１Ｚ、ダイキン化学工業社製）を塗布し、室温で２４時間静置、固定化した。その後、再度、エキシマ洗浄を行った。続いて、フッ素系表面処理剤（デュラサーフ（登録商標）ＨＤ−１１０１Ｚ、ダイキン化学工業社製）を塗布し、室温で２４時間静置、固定化した。最後に、洗浄剤（デュラサーフ（登録商標）ＨＤ−ＺＶ、ダイキン化学工業社製）で３回洗浄し、離型処理を実施した。 The nanostructure surface of the obtained cylindrical master mold was excimer cleaned. Subsequently, a fluorine-based surface treatment agent (Durasurf (registered trademark) HD-1101Z, manufactured by Daikin Chemical Industries, Ltd.) was applied, and allowed to stand at room temperature for 24 hours to be immobilized. Thereafter, excimer cleaning was performed again. Subsequently, a fluorine-based surface treatment agent (Durasurf (registered trademark) HD-1101Z, manufactured by Daikin Chemical Industries, Ltd.) was applied, and allowed to stand at room temperature for 24 hours to be immobilized. Finally, it was washed three times with a cleaning agent (Durasurf (registered trademark) HD-ZV, manufactured by Daikin Chemical Industries, Ltd.), and a mold release treatment was performed.
（ｂ）キャリアの作製
作製した円筒状マスターモールドを鋳型とし、光ナノインプリント法を適用し、連続的にキャリアを作製した。キャリアを構成する原料としては、以下の材料１を使用した。
材料１…フッ素含有ウレタン（メタ）アクリレート（ＯＰＴＯＯＬ（登録商標）ＤＡＣ ＨＰ（ダイキン工業社製））：トリメチロールプロパン（ＥＯ変性）トリアクリレート（Ｍ３５０（東亞合成社製））：４官能アクリレート：２−（ジメチルアミノ)−２−［（４−メチルフェニル）メチル)−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９ＥＧ（ＢＡＳＦ社製））：２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１（ＢＡＳＦ社製））＝１７．５ｇ：１０ｇ：９０ｇ：３．０ｇ：４．５ｇにて混合した材料。なお、上記４官能アクリレートは、グリセンリンの２量体構造を有する４官能アクリレートであり、共栄社化学株式会社製のライトアクリレートＤＧＥ−４Ａを使用した。
(B) Production of Carrier Using the produced cylindrical master mold as a mold, a photo nanoimprint method was applied to continuously produce carriers. The following
ＰＥＴフィルムＡ−４１００（東洋紡社製：幅３００ｍｍ、厚さ１００μｍ）の易接着面にマイクログラビアコーティング（廉井精機社製）により、塗布膜厚３μｍになるように材料１を塗布した。次いで、円筒状マスターモールドに対し、材料１が塗布されたＰＥＴフィルムをニップロール（０．１ＭＰａ）で押し付け、大気下、温度２５℃、湿度６０％で、ランプ中心下での積算露光量が１５００ｍＪ／ｃｍ２となるように、フュージョンＵＶシステムズ・ジャパン株式会社製ＵＶ露光装置（Ｈバルブ）を用いて紫外線を照射し、連続的に光硬化を実施し、表面にナノ構造が転写されたキャリアＧ１（長さ２００ｍ、幅３００ｍｍ）を得た。
次に、キャリアＧ１をテンプレートとして見立て、光ナノインプリント法を適用し連続的に、キャリアＧ２を作製した。すなわち、キャリアＧ２のナノ構造は円筒状マスターモールドのナノ構造と同様である。 Next, the carrier G1 was regarded as a template, and a carrier G2 was continuously produced by applying the optical nanoimprint method. That is, the nanostructure of the carrier G2 is the same as that of the cylindrical master mold.
ＰＥＴフィルムＡ−４１００（東洋紡社製：幅３００ｍｍ、厚さ１００μｍ）の易接着面にマイクログラビアコーティング（廉井精機社製）により、下記材料２を塗布膜厚６μｍになるように塗布した。次いで、キャリアＧ１のナノ構造面に対し、材料２が塗布されたＰＥＴフィルムをニップロール（０．１ＭＰａ）で押し付け、大気下、温度２５℃、湿度６０％で、ランプ中心下での積算露光量が１２００ｍＪ／ｃｍ２となるように、フュージョンＵＶシステムズ・ジャパン株式会社製ＵＶ露光装置（Ｈバルブ）を用いて紫外線を照射し、連続的に光硬化を実施し、表面にナノ構造が転写されたキャリアＧ２（長さ２００ｍ、幅３００ｍｍ）を複数得た。
材料２…材料１のフッ素含有ウレタン（メタ）アクリレートの分量を、１．５ｇ〜２０．０ｇの範囲内で調整した材料。このフッ素含有ウレタン（メタ）アクリレートの分量を調整することで、キャリアＧ２の表面自由エネルギを調整した。より具体的には、キャリアＧ２の水に対する接触角、及び機能層を塗工する際に使用する溶剤の１つであるプロピレングリコールモノメチルエーテルに対する接触角を調整した。
The following
走査型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭという）により観察したキャリアＧ２のナノ構造の詳細を、作製した機能転写体の種類と合わせて表１に記載した。ＳＥＭ観察は、日立超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡ＳＵ８０１０（株式会社日立ハイテクノロジーズ社製）を使用し、１．０ｋＶの加速電圧にて行った。なお、以下の実施例にて表記するＳＥＭは全て、本装置である。 Details of the nanostructure of the carrier G2 observed with a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM) are shown in Table 1 together with the type of the functional transfer body produced. SEM observation was performed at an acceleration voltage of 1.0 kV using a Hitachi ultra-high resolution field emission scanning electron microscope SU8010 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). In addition, all SEM described in the following examples is this apparatus.
キャリアＧ２の表層フッ素元素濃度（Ｅｓ）と平均フッ素元素濃度（Ｅｂ）を、下記装置を使用して測定し、比率（Ｅｓ／Ｅｂ）を算出した。なお、以下の実施例にて表記する比率（Ｅｓ／Ｅｂ）は全て、実施例１と同様に測定し、算出された値である。 The surface layer fluorine element concentration (Es) and the average fluorine element concentration (Eb) of the carrier G2 were measured using the following apparatus, and the ratio (Es / Eb) was calculated. All ratios (Es / Eb) described in the following examples are values measured and calculated in the same manner as in Example 1.
・表層フッ素元素濃度（Ｅｓ）
キャリアＧ２を約２ｍｍ四方の小片として切り出し、１ｍｍ×２ｍｍのスロット型のマスクを被せて下記条件でＸ線電子分光法（ＸＰＳ法）を用い測定に供した。
ＸＰＳ測定条件
使用機器 ；サーモフィッシャーＥＳＣＡＬＡＢ２５０
励起源 ；ｍｏｎｏ．ＡｌＫα １５ｋＶ×１０ｍＡ
分析サイズ；約１ｍｍ（形状は楕円）
取込領域
Ｓｕｒｖｅｙ ｓｃａｎ；０〜１， １００ｅＶ
Ｎａｒｒｏｗ ｓｃａｎ；Ｆ １ｓ，Ｃ １ｓ，Ｏ １ｓ，Ｎ １ｓ
Ｐａｓｓ ｅｎｅｒｇｙ
Ｓｕｒｖｅｙ ｓｃａｎ； １００ｅＶ
Ｎａｒｒｏｗ ｓｃａｎ； ２０ｅＶ
-Surface fluorine element concentration (Es)
The carrier G2 was cut out as a small piece of about 2 mm square and covered with a 1 mm × 2 mm slot type mask, and subjected to measurement using X-ray electron spectroscopy (XPS method) under the following conditions.
XPS measurement conditions Equipment used: Thermo Fisher ESCALAB250
Excitation source; mono. AlKα 15kV × 10mA
Analysis size: approx. 1 mm (shape is oval)
Capture area Survey scan; 0 to 1, 100 eV
Narrow scan; F 1s, C 1s, O 1s, N 1s
Pass energy
Survey scan; 100 eV
Narrow scan; 20 eV
・平均フッ素元素濃度（Ｅｂ）
平均フッ素元素濃度（Ｅｂ）は、仕込み量と下記実測方法とで相関がとれたため、仕込み量から計算した値を採用した。実測は、キャリアＧ２のナノ構造を支持基材から物理的に剥離した切片を、フラスコ燃焼法にて分解し、続いてイオンクロマトグラフ分析にかけることで行った。
・ Average fluorine element concentration (Eb)
Since the average fluorine element concentration (Eb) was correlated with the charged amount by the following actual measurement method, a value calculated from the charged amount was adopted. The actual measurement was performed by decomposing a section obtained by physically peeling the nanostructure of the carrier G2 from the support base material by a flask combustion method, and subsequently subjecting it to ion chromatography analysis.
（ｃ）機能転写体の作製
機能転写体としては、以下の機能転写体Ａ１〜機能転写体Ａ５の５種類を作製し、各機能転写体に対して、距離（ｌｏｒ）と機能層の露出する面側の表面粗さ（Ｒａ）をパラメータに設定し、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）を調整した。
(C) Production of functional transfer body The following five types of functional transfer bodies A1 to A5 are produced as functional transfer bodies, and the distance (lor) and the functional layer are exposed to each functional transfer body. The surface roughness (Ra) on the surface side was set as a parameter, and the ratio (Ra / lor) was adjusted.
・機能転写体Ａ１〜Ａ５の作製
作製したキャリアＧ２のナノ構造面上に少なくとも１以上の機能層を成膜することで、機能転写体Ａ１〜Ａ５を作製した。作製した機能転写体Ａ１〜Ａ５における、キャリアＧ２と機能層との関係、及びキャリアＧ２の物性を表１に記載した。なお、表１中の用語は、以下の意味である。なお、キャリアＧ２の比率（Ｅｓ／Ｅｂ）は、機能転写体Ａ１〜機能転写体Ａ５の順に、７２．１，５１，４７，１５９及び７１２であった。
・機能転写体…機能転写体Ａ１〜Ａ５のいずれか。
・状態…図１３に例示した断面模式図との対応。
・平均ピッチ…キャリアＧ２のナノ構造の平均ピッチであり、ディメンジョンはナノメートル。
・平均開口径…キャリアＧ２のナノ構造の平均開口径であり、ディメンジョンはナノメートル。
・Ｍｃｖ…キャリアＧ２のナノ構造の凸部頂部幅であり、ディメンジョンはナノメートル。
・Ｍｃｃ…キャリアＧ２のナノ構造の凹部開口幅であり、ディメンジョンはナノメートル。
・Ｓｈ／Ｓｃｍ…キャリアＧ２のナノ構造の開口率であり、無次元値。
・Ｍｃｖ／Ｍｃｃ…上記ＭｃｖとＭｃｃと、の比率であり無次元値。
・ΘＨ２Ｏ…キャリアＧ２のナノ構造面側に対する水滴の接触角であり、ディメンジョンは度。
・Θｐｇｍｅ…キャリアＧ２のナノ構造面側に対するプロピレングリコールモノメチルエーテルの接触角であり、ディメンジョンは度。プロピレングリコールモノメチルエーテルは、機能層をキャリアＧ２のナノ構造面に塗工する際に使用した溶剤の１つである。なお、Θｐｇｍｅの測定方法は以下に記載した。
-Production of functional transfer bodies A1 to A5 The functional transfer bodies A1 to A5 were produced by forming at least one functional layer on the nanostructure surface of the produced carrier G2. Table 1 shows the relationship between the carrier G2 and the functional layer and the physical properties of the carrier G2 in the produced functional transfer bodies A1 to A5. The terms in Table 1 have the following meanings. The ratio of carrier G2 (Es / Eb) was 72.1, 51, 47, 159 and 712 in the order of functional transfer body A1 to functional transfer body A5.
Functional transfer body: Any of functional transfer bodies A1 to A5.
State: Correspondence with the cross-sectional schematic diagram illustrated in FIG.
Average pitch: The average pitch of the carrier G2 nanostructure, with dimensions of nanometers.
-Average opening diameter: The average opening diameter of the nanostructure of the carrier G2, and the dimensions are nanometers.
Mcv: the top width of the convex portion of the nanostructure of the carrier G2, and the dimension is nanometer.
Mcc: The opening width of the concave portion of the nano structure of the carrier G2, and the dimension is nanometer.
Sh / Scm: The aperture ratio of the nanostructure of the carrier G2, which is a dimensionless value.
Mcv / Mcc: a ratio between the above-mentioned Mcv and Mcc, which is a dimensionless value.
ΘH 2 O is the contact angle of water droplets with respect to the nanostructure surface side of the carrier G2, and the dimensions are degrees.
Θpgme is the contact angle of propylene glycol monomethyl ether with respect to the nanostructure surface side of the carrier G2, and the dimensions are degrees. Propylene glycol monomethyl ether is one of the solvents used when the functional layer is applied to the nanostructure surface of the carrier G2. In addition, the measuring method of (theta) pgme was described below.
・Θｐｇｍｅの測定方法
Θｐｇｍｅは以下の装置及び条件にて測定した。なお、記載していない部分については、『基板ガラス表面のぬれ性試験方法』として、ＪＩＳ Ｒ ３２５７（１９９９）に制定された接触角測定方法に準拠して行った。
・装置：株式会社ニック社製、塗れ性評価装置（接触角計）：ＬＳＥ−Ｂ１００Ｗ
・概要：Θｐｇｍｅは、水平状態（傾斜角０°）のキャリアＧ２の、ナノ構造の上に付着させたプローブ液に対して、Θ／２法により計測される値であり、１０点測定の平均値である。
・シリンジ：ガラスシリンジ
・プローブ液を吐出する針：協和界面化学株式会社製のテフロン（登録商標）コート針２２Ｇ
・プローブ液吐出量：２．２μｌ±０．５μｌ
・プローブ液： プロピレングリコールモノメチルエーテル
・測定環境：温度２１℃〜２５℃、湿度３５％〜４９％
・測定対象：キャリアＧ２のナノ構造面
・プローブ液被着方法：吐出プローブ液滴の半分程度までキャリアのナノ構造を押し込む。
・測定時間：プローブ液が被着した時を０秒として、１．１秒時の接触角値を使用。
-Measuring method of (theta) pgme (theta) pgme was measured with the following apparatuses and conditions. In addition, about the part which is not described, it carried out based on the contact angle measuring method established in JISR3257 (1999) as "the wettability test method of the substrate glass surface".
Device: Nick Co., Ltd., paintability evaluation device (contact angle meter): LSE-B100W
Outline: Θpgme is a value measured by the Θ / 2 method with respect to the probe liquid deposited on the nanostructure of the carrier G2 in a horizontal state (
・ Syringe: Glass syringe ・ Needle for discharging probe liquid: Teflon (registered trademark) coated needle 22G manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.
-Probe liquid discharge amount: 2.2 μl ± 0.5 μl
Probe solution: Propylene glycol monomethyl ether Measurement environment:
Measurement object: Nanostructure surface of carrier G2 Probe liquid deposition method: The carrier nanostructure is pushed to about half of the ejection probe droplets.
Measurement time: The contact angle value at 1.1 seconds is used with 0 seconds when the probe solution is deposited.
（機能転写体Ａ１）
機能転写体Ａ１は、キャリアＧ２のナノ構造が平坦化するように、１層の機能層を設けた場合である。キャリアＧ２のナノ構造面上に、下記組成物Ａ−１を塗工した。なお、塗工方法は、バーコート法を採用した。バーコート法にて塗工する際に、組成物Ａ−１をプロピレングリコールモノメチルエーテル、アセトン及び２−プロパノールの混合溶剤にて希釈した。希釈濃度は５．２重量％〜２０重量％の間で変化させ、速度５０ｍｍ／ｓｅｃ．にて塗工した。すなわち、希釈濃度により機能層の膜厚に相当する距離（ｌｏｒ）を制御した。塗工後、１０５℃の乾燥炉の中で１５分間静置した。乾燥炉から取り出した後の機能層は非液体状態であることを確認した。また、表面は微粘着性を示した。温度２０℃で、且つ、遮光下にて非液体状態であることが確認された。また、温度を６５℃まで徐々に上げたところ、タック性が増加することを確認した。続いて、機能層の表面に保護層をラミネータにて貼り合わせた。保護層としては、コロナ処理を施したＰＥＴフィルム、コロナ処理を施したＣＯＰフィルム又はキャリアＧ１を使用した。但し、保護層として使用したキャリアＧ１は、下記材料３を使用して製造したキャリアＧ１である。キャリアＧ１としては、キャリアＧ１のナノ構造の平均ピッチが、２００ｎｍ、３００ｎｍ、４６０ｎｍ、７００ｎｍ、９００ｎｍ又は、１２００ｎｍのものを使用した。すなわち、保護層表面の物理的性状を、機能層に転写することで、機能層表面の表面粗さ（Ｒａ）を制御した。
(Functional transcript A1)
The functional transfer body A1 is a case where one functional layer is provided so that the nanostructure of the carrier G2 is flattened. The following composition A-1 was applied on the nanostructure surface of the carrier G2. In addition, the bar coating method was employ | adopted for the coating method. When coating by the bar coat method, the composition A-1 was diluted with a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether, acetone and 2-propanol. The dilution concentration is varied between 5.2 wt% and 20 wt%, and the speed is 50 mm / sec. Coated with. That is, the distance (lor) corresponding to the film thickness of the functional layer was controlled by the dilution concentration. After coating, it was allowed to stand in a drying furnace at 105 ° C. for 15 minutes. It was confirmed that the functional layer after removal from the drying furnace was in a non-liquid state. Moreover, the surface showed slight adhesiveness. The liquid was confirmed to be in a non-liquid state at a temperature of 20 ° C. and under light shielding. Further, when the temperature was gradually raised to 65 ° C., it was confirmed that tackiness increased. Then, the protective layer was bonded together on the surface of the functional layer with the laminator. As the protective layer, a corona-treated PET film, a corona-treated COP film, or a carrier G1 was used. However, the carrier G1 used as the protective layer is a carrier G1 manufactured using the following material 3. As the carrier G1, one having an average pitch of the nanostructure of the carrier G1 of 200 nm, 300 nm, 460 nm, 700 nm, 900 nm, or 1200 nm was used. That is, the surface roughness (Ra) of the functional layer surface was controlled by transferring the physical properties of the protective layer surface to the functional layer.
・材料３
４ヒドロキシブチルアクリレート（日本化成社製 ４ＨＢＡ）：ポリエチレングリコールヂアクリレート：４官能アクリレート：２−（ジメチルアミノ)−２−［（４−メチルフェニル）メチル)−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９ＥＧ（ＢＡＳＦ社製））：２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１（ＢＡＳＦ社製））＝２２ｇ：３３ｇ：４５ｇ：５．５ｇ：２．０ｇにて混合した材料。なお、４官能アクリレートは、グリセンリンの２量体構造を有する４官能アクリレートであり、共栄社化学株式会社製のライトアクリレートＤＧＥ−４Ａを使用した。また、ポリエチレングリコールヂアクリレートは、平均分子量が４６２、且つ２５℃における粘度が３５ｍＰａ・ｓのポリエチレングリコールヂアクリレート（日立化成社製、ＦＡＮＣＲＹＬ ＦＡ−２４０Ｍ）を使用した。
・ Material 3
4-hydroxybutyl acrylate (Nihon Kasei Co., Ltd. 4HBA): polyethylene glycol diacrylate: tetrafunctional acrylate: 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl) -1- [4- (4-morpholinyl) Phenyl] -1-butanone (Irgacure (registered trademark) 379EG (manufactured by BASF)): 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (Irgacure (registered trademark) 651 (manufactured by BASF)) = Material mixed at 22 g: 33 g: 45 g: 5.5 g: 2.0 g. The tetrafunctional acrylate is a tetrafunctional acrylate having a dimer structure of glycerin, and light acrylate DGE-4A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. was used. The polyethylene glycol diacrylate used was polyethylene glycol diacrylate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., FANCYL FA-240M) having an average molecular weight of 462 and a viscosity at 25 ° C. of 35 mPa · s.
・組成物Ａ−１
エポキシ変性シリコーン：フュームドシリカ：オルトけい酸テトラエチル（東京化成工業社製 Ｔ０１００）：１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ−ｏｃｔａｎｏｌ（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ社製）：３アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン社製、ＫＢＭ−５１０３）：トリメチロールプロパンＥＯ変性トリアクリレート（東亞合成社製 アロニックス（登録商標）Ｍ３５０）クレゾールノボラック系エポキシアクリレートオリゴマー：光重合性パーフルオロポリエーテル（ダイキン工業社製 Ｏｐｔｏｏｌ（登録商標）ＤＡＣ ＨＰ）：光酸発生剤（みどり化学社製 製品名ＤＴＳ−１０２）：２−（ジメチルアミノ)−２−［（４−メチルフェニル)メチル)−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９ＥＧ（ＢＡＳＦ社製））：２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１（ＢＡＳＦ社製））＝１０．０ｇ：１８．０ｇ：１６．８ｇ：８．４ｇ：１６．８ｇ：１０．０ｇ：３０．０ｇ：１１．２ｇ：０．３ｇ：０．８ｇ：１．４ｇにて混合した材料。
-Composition A-1
Epoxy-modified silicone: fumed silica: tetraethyl orthosilicate (Tokyo Chemical Industry T0100): 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluoro-octanol (Alfa Aesar): 3 acryloxypropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Silicone) Manufactured by KBM-5103): trimethylolpropane EO-modified triacrylate (Aronix (registered trademark) M350 manufactured by Toagosei Co., Ltd.) Cresol novolac epoxy acrylate oligomer: photopolymerizable perfluoropolyether (Optol (registered trademark) manufactured by Daikin Industries, Ltd.) DAC HP): Photoacid generator (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd., product name DTS-102): 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl) -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl ] -1-butano (Irgacure (registered trademark) 379EG (manufactured by BASF)): 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (Irgacure (registered trademark) 651 (manufactured by BASF)) = 10.0 g: 18. Materials mixed at 0 g: 16.8 g: 8.4 g: 16.8 g: 10.0 g: 30.0 g: 11.2 g: 0.3 g: 0.8 g: 1.4 g.
エポキシ変性シリコーンとしては、２５℃における屈折率が１．４０７であり、官能基当量が３５００ｇ／ｍｏｌのシリコーン（信越シリコーン社製 ＫＦ−１００１）を使用した。 As the epoxy-modified silicone, silicone (KF-1001 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) having a refractive index of 1.407 at 25 ° C. and a functional group equivalent of 3500 g / mol was used.
フュームドシリカとしては、ＢＥＴ法における比表面積が約１９０ｍ２／ｇであり、ｐＨが４．０〜５．５、そして炭素含有量が０．９〜１．８ｗｔ％の酸化ケイ素（日本アエロジル社製 ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）Ｒ８１６）を使用した。 As fumed silica, silicon oxide having a specific surface area of about 190 m 2 / g in BET method, pH of 4.0 to 5.5, and carbon content of 0.9 to 1.8 wt% (Nippon Aerosil Co., Ltd.) AEROSIL (registered trademark) R816) was used.
クレゾールノボラック系エポキシアクリレートとしては、アクリレート変性率は略１００％で、下記部位（Ａ）を繰り返し単位としており、繰り返し単位数ｎが０〜６まで含まれるホモオリゴマを使用した。平均分子量は約１２００である。なお、繰り返しは、ＣＨ２のフッ素元素に結合する「＊」及び６員環に結合する「＊」にて繰り返される。 As the cresol novolac epoxy acrylate, a homo-oligomer having an acrylate modification rate of approximately 100%, the following site (A) as a repeating unit, and a repeating unit number n of 0 to 6 was used. The average molecular weight is about 1200. The repetition is repeated with “*” bonded to the fluorine element of CH 2 and “*” bonded to the 6-membered ring.
作製した機能転写体Ａ１の機能層に対するフッ素元素濃度Ｅｆを測定した。測定手順は以下の通りであり、以下に説明する他の機能転写体及び他の実施例においても、同様の手法にてフッ素元素濃度Ｅｆを測定した。 The fluorine element concentration Ef with respect to the functional layer of the produced functional transfer body A1 was measured. The measurement procedure is as follows, and the fluorine element concentration Ef was also measured by the same method in other functional transfer bodies and other examples described below.
１．単結晶サファイア基板を、ホットプレート上に配置し、単結晶サファイア基板の主面の温度が１１５℃〜１２５℃の範囲になるように加温した。単結晶サファイア基板は、下記仕様のもの（京セラ社製）を使用した。
・面方位：ｃ面（０００１）、θ１：０°±０．２°、θ２：０°±０．２°
・サイズ：φ５０ｍｍ、ｔ０．３７±０．０５ｍｍ
・仕上げ：両面鏡面仕上げ（Ｒａ≦１ｎｍ）
・ＴＩＲ≦１０μｍ、ＢＯＷ≦０±１０μｍ
２．機能転写体よりカバーフィルムを剥離除去した。
３．機能転写体の機能層の露出する面を、１．の単結晶サファイア基板に対して貼り合わせた。この時、貼り合わせは、ラミネートロールを使用して行った。ラミネート条件は以下の通りとした。ラミネートロールの表面温度は１１０℃〜１１８℃であり、単結晶サファイア基板の直径部分に加わる線圧が７ｋＮ／ｍ〜９ｋＮ／ｍであった。ラミネート速度は１０ｍｍ／秒であった。ラミネートロールの表面に対するゴム硬度は、３０（タイプＡのデュロメータにて測定）であった。なお、機能転写体と単結晶サファイア基板との界面への空気の巻き込みを抑制するために、ラミネートロールにより機能転写体が単結晶サファイア基板に徐々に貼り合わせられるようにした。
４．単結晶サファイア基板側より紫外線を照射した。紫外線は、波長３６５ｎｍのＵＶ−ＬＥＤ光源より照射した。照射する紫外線の照度は８０ｍＷ／ｃｍ２、そして照射時間は２５秒とした。
５．４．の紫外線照射後、３０秒以内に、機能転写体及び単結晶サファイア基板から成る積層体を加温した。加温は、１２０℃〜１２５℃に加温された２枚の平板にて挟み込み行った。加温時間は、３０秒とした。
６．機能転写体１４及び単結晶サファイア基板から成る積層体を冷却した。冷却は、エアブローにより行い、機能転写体の機能層とは反対側の面の温度及び、単結晶サファイア基板の温度が共に３０℃以下になるまで行った。
７．機能転写体のキャリアを、機能層より剥離した。キャリアを、単結晶サファイア基板の一端部より、他の端部に向けて徐々に剥離した。剥離速度は、１０ｍｍ／秒とした。
８．得られた機能層Ｓ１２及び単結晶サファイア基板からなる積層体に対して、Ｘ線電子分光法を使用し、フッ素元素濃度を測定した。測定は、機能層の転写されたサファイア基板において、機能層のナノ構造面側に対して行った。スロット型マスクは、１ｍｍ×２ｍｍとした。ＸＰＳ法の条件は下記の通りとした。
使用機器 ；サーモフィッシャーＥＳＣＡＬＡＢ２５０
励起源 ；ｍｏｎｏ．ＡｌＫα １５ｋＶ×１０ｍＡ
分析サイズ；約１ｍｍ（形状は楕円）
取込領域
Ｓｕｒｖｅｙ ｓｃａｎ；０〜１， １００ｅＶ
Ｎａｒｒｏｗ ｓｃａｎ；Ｆ １ｓ，Ｃ １ｓ，Ｏ １ｓ，Ｎ １ｓ
Ｐａｓｓ ｅｎｅｒｇｙ
Ｓｕｒｖｅｙ ｓｃａｎ； １００ｅＶ
Ｎａｒｒｏｗ ｓｃａｎ； ２０ｅＶ
1. The single crystal sapphire substrate was placed on a hot plate and heated so that the temperature of the main surface of the single crystal sapphire substrate was in the range of 115 ° C to 125 ° C. A single crystal sapphire substrate having the following specifications (manufactured by Kyocera Corporation) was used.
Plane orientation: c-plane (0001), θ1: 0 ° ± 0.2 °, θ2: 0 ° ± 0.2 °
・ Size: φ50mm, t0.37 ± 0.05mm
・ Finish: Double-sided mirror finish (Ra ≦ 1nm)
・ TIR ≦ 10μm, BOW ≦ 0 ± 10μm
2. The cover film was peeled off from the functional transfer body.
3. 1. Expose the exposed surface of the functional layer of the functional transfer body. The single crystal sapphire substrate was bonded together. At this time, the lamination was performed using a laminate roll. Lamination conditions were as follows. The surface temperature of the laminate roll was 110 ° C. to 118 ° C., and the linear pressure applied to the diameter portion of the single crystal sapphire substrate was 7 kN / m to 9 kN / m. The laminating speed was 10 mm / second. The rubber hardness with respect to the surface of the laminate roll was 30 (measured with a type A durometer). In addition, in order to suppress the entrainment of air to the interface between the functional transfer body and the single crystal sapphire substrate, the functional transfer body was gradually bonded to the single crystal sapphire substrate by a laminate roll.
4). Ultraviolet rays were irradiated from the single crystal sapphire substrate side. Ultraviolet rays were irradiated from a UV-LED light source having a wavelength of 365 nm. The illuminance of the irradiated ultraviolet rays was 80 mW / cm 2 and the irradiation time was 25 seconds.
5.4. Within 30 seconds after the UV irradiation, the laminate composed of the functional transfer body and the single crystal sapphire substrate was heated. Heating was performed by sandwiching between two flat plates heated to 120 ° C to 125 ° C. The heating time was 30 seconds.
6). The laminate composed of the
7). The carrier of the functional transfer member was peeled from the functional layer. The carrier was gradually peeled from one end of the single crystal sapphire substrate toward the other end. The peeling speed was 10 mm / second.
8). X-ray electron spectroscopy was used to measure the fluorine element concentration on the laminate composed of the obtained functional layer S12 and single crystal sapphire substrate. The measurement was performed on the nanostructure surface side of the functional layer in the sapphire substrate to which the functional layer was transferred. The slot type mask was 1 mm × 2 mm. The conditions of the XPS method were as follows.
Equipment used: Thermo Fisher ESCALAB250
Excitation source; mono. AlKα 15kV × 10mA
Analysis size: approx. 1 mm (shape is oval)
Capture area Survey scan; 0 to 1, 100 eV
Narrow scan; F 1s, C 1s, O 1s, N 1s
Pass energy
Survey scan; 100 eV
Narrow scan; 20 eV
機能転写体Ａ１のフッ素元素濃度Ｅｆは、２６ａｔｍ％〜２８ａｔｍ％であった。 The functional transfer body A1 had a fluorine element concentration Ef of 26 atm% to 28 atm%.
（機能転写体Ａ２）
機能転写体Ａ２は、キャリアＧ２のナノ構造の凹部内部に第１の機能層が設けられ、第１の機能層及びキャリアのナノ構造を平坦化するように第２の機能層を設けた場合である。まず、キャリアＧ２のナノ構造面上に、下記組成物Ａ−２を塗工した。なお、塗工方法は、バーコート法を採用した。バーコート法にて塗工する際に、組成物Ａ−２をプロピレングリコールモノメチルエーテル及びアセトンの混合溶剤にて希釈した。希釈濃度は７．１重量％とし、速度１０ｍｍ／ｓｅｃ．にて塗工した。なお、塗工環境としては、相対湿度４０％〜４８％、温度２１℃〜２６℃の環境とした。塗工後、１２５℃の乾燥炉の中で１０分間静置した。第１の機能層のキャリアＧ２に対する配置をＳＥＭ及び透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ、以下同様）にて確認した。第１の機能層はキャリアＧ２のナノ構造の凹部内部に充填配置されていた。充填量は、第１の機能層の厚みとして約２８０ｎｍであった。なお、キャリアＧ２のナノ構造の深さは３２０ｎｍであった。
(Functional transcript A2)
In the functional transfer body A2, the first functional layer is provided inside the concave portion of the nanostructure of the carrier G2, and the second functional layer is provided so as to flatten the first functional layer and the nanostructure of the carrier. is there. First, the following composition A-2 was applied on the nanostructure surface of the carrier G2. In addition, the bar coating method was employ | adopted for the coating method. When coating by the bar coat method, the composition A-2 was diluted with a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether and acetone. The dilution concentration is 7.1% by weight, and the speed is 10 mm / sec. Coated with. The coating environment was an environment with a relative humidity of 40% to 48% and a temperature of 21 ° C. to 26 ° C. After coating, it was left to stand in a 125 ° C. drying furnace for 10 minutes. The arrangement of the first functional layer with respect to the carrier G2 was confirmed by SEM and a transmission electron microscope (TEM, the same applies hereinafter). The first functional layer was filled and arranged inside the concave portion of the nanostructure of the carrier G2. The filling amount was about 280 nm as the thickness of the first functional layer. The nanostructure depth of the carrier G2 was 320 nm.
次に、第２の機能層を、第１の機能層及びキャリアＧ２のナノ構造が平坦化するように成膜した。第２の機能層として、上記組成物Ａ−１を採用し、機能転写体Ａ１と同様の方法にて塗工した。なお、バーコート法の塗工速度は２５ｍｍ／ｓｅｃ．とした。第２の機能層の膜厚に相当する距離（ｌｏｒ）は、機能転写体Ａ１と同様に希釈濃度により制御した。また、機能転写体Ａ１と同様に、乾燥炉から取り出した後の第２の機能層は非液体状態であった。また、その表面は微粘着性であった。すなわち、温度２０℃で、且つ、遮光下にて非液体状態であることが確認された。また、温度を６５℃まで徐々に上げたところ、タック性が増加することを確認した。機能転写体Ａ１と同様にして、第２の機能層の表面に保護層をラミネータにて貼り合わせ、第２の機能層表面の表面粗さ（Ｒａ）を制御した。機能転写体Ａ１と同様に機能層に対するフッ素元素濃度を測定したところ、３６ａｔｍ％−３９ａｔｍ％であった。 Next, the second functional layer was formed so that the first functional layer and the nanostructure of the carrier G2 were planarized. The composition A-1 was employed as the second functional layer, and was applied in the same manner as the functional transfer body A1. The coating speed of the bar coating method is 25 mm / sec. It was. The distance (lor) corresponding to the film thickness of the second functional layer was controlled by the dilution concentration as in the case of the functional transfer body A1. Moreover, the 2nd functional layer after taking out from a drying furnace was a non-liquid state like functional transfer body A1. The surface was slightly tacky. That is, it was confirmed that the liquid was in a non-liquid state at a temperature of 20 ° C. and under light shielding. Further, when the temperature was gradually raised to 65 ° C., it was confirmed that tackiness increased. In the same manner as in the function transfer body A1, a protective layer was bonded to the surface of the second functional layer with a laminator to control the surface roughness (Ra) of the second functional layer surface. When the fluorine element concentration with respect to the functional layer was measured in the same manner as in the functional transfer body A1, it was 36 atm% -39 atm%.
・組成物Ａ−２
フュームドシリカ：オルトケイ酸テトラエチル（東京化成工業社製 Ｔ０１００）：１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ−ｏｃｔａｎｏｌ（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ社製）：トリエトキシ−１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−トリデカフルオロ−ｎ−オクチルシラン（東京化成工業社製 Ｔ１７７０）：３アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン社製、ＫＢＭ−５１０３）：光重合性パーフルオロポリエーテル（ダイキン工業社製 Ｏｐｔｏｏｌ（登録商標）ＤＡＣ ＨＰ）：光酸発生剤（みどり化学社製 製品名ＤＴＳ―１０２）：２−（ジメチルアミノ)−２−［（４−メチルフェニル)メチル)−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９ＥＧ（ＢＡＳＦ社製））：２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１（ＢＡＳＦ社製））＝１０．０ｇ：２．００ｇ：０．４６ｇ：０．３０ｇ：２．００ｇ：１．００ｇ：０．０７ｇ：０．１１ｇ：０．０５ｇにて混合した材料。
-Composition A-2
Fumed silica: tetraethyl orthosilicate (T0100, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.): 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluoro-octanol (manufactured by Alfa Aesar): triethoxy-1H, 1H, 2H, 2H-tridecafluoro-n- Octylsilane (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. T1770): 3 acryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicone, KBM-5103): photopolymerizable perfluoropolyether (Optool (registered trademark) DAC HP, manufactured by Daikin Industries, Ltd.): Photoacid generator (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd., product name DTS-102): 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl) -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1- Butanone (Irgacure (registered trademark) 379EG (manufactured by BASF)): 2, -Dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (Irgacure (registered trademark) 651 (manufactured by BASF)) = 10.0 g: 2.00 g: 0.46 g: 0.30 g: 2.00 g: 1.00 g : 0.07 g: 0.11 g: Material mixed at 0.05 g.
なお、フュームドシリカとしては、ＢＥＴ法による比表面積が約２６０ｍ２／ｇ、ｐＨが５．５〜７．５、フッ素元素濃度Ｅｆが２ａｔｍ％〜３ａｔｍ％の疎水性フュームドシリカ（日本アエロジル社製 ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）Ｒ ８１２）を、以下のように処理してから使用した。まず、フュームドシリカを、水酸化カリウムを３重量％に溶解させた２−プロパノール溶液中に加え、その後、６０℃の加温下にて超音波にて３０分間処理した。続いて、遠心分離によりフュームドシリカを分離し、２−プロパノールにて洗浄する操作を３回繰り返した。その後、１１５℃、且つ真空下にて２０分乾燥させた。続いて、パーフルオロポリエーテル修飾シラン含有液（ダイキン工業社製 オプツール（登録商標）ＤＡＸ）中に、上記フュームドシリカを加え、３０分間撹拌した。その後遠心分離により、フュームドシリカを単利する操作と洗浄する操作と、を３回繰り返した。最後の、１５０℃のオーブンにて２５分間乾燥させて、処理を完了した。 The fumed silica is a hydrophobic fumed silica having a specific surface area by BET method of about 260 m 2 / g, a pH of 5.5 to 7.5, and a fluorine element concentration Ef of 2 atm% to 3 atm% (Nippon Aerosil Co., Ltd.). AEROSIL® R 812) was used after treatment as follows. First, fumed silica was added to a 2-propanol solution in which potassium hydroxide was dissolved in 3% by weight, and then treated with ultrasound at 60 ° C. for 30 minutes. Subsequently, the operation of separating fumed silica by centrifugation and washing with 2-propanol was repeated three times. Then, it was dried at 115 ° C. and under vacuum for 20 minutes. Subsequently, the fumed silica was added to a perfluoropolyether-modified silane-containing liquid (Optool (registered trademark) DAX manufactured by Daikin Industries, Ltd.), and the mixture was stirred for 30 minutes. Thereafter, the operation of simply using fumed silica and the operation of washing were repeated three times by centrifugation. Finally, it was dried in an oven at 150 ° C. for 25 minutes to complete the treatment.
（機能転写体Ａ３）
機能転写体Ａ３は、キャリアＧ２のナノ構造の凸部頂部上に第１の機能層が設けられ、第１の機能層及びキャリアのナノ構造を平坦化するように第２の機能層を設けた場合である。まず、第１の機能層としては、上記組成物Ａ−２を選定した。上記組成物Ａ−２を、プロピレングリコールモノメチルエーテルにて２５重量％に希釈し、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、バーコート法により塗工した。塗工後、２４℃の環境下にて２分間静置した。なお、塗工環境としては、相対湿度４０％〜４８％、温度２１℃〜２６℃の環境とした。
(Functional transcript A3)
In the functional transfer body A3, the first functional layer is provided on the top of the convex portion of the nanostructure of the carrier G2, and the second functional layer is provided so as to flatten the nanostructure of the first functional layer and the carrier. Is the case. First, the composition A-2 was selected as the first functional layer. The composition A-2 was diluted to 25% by weight with propylene glycol monomethyl ether and coated on a polyethylene terephthalate film by a bar coating method. After coating, it was allowed to stand for 2 minutes in an environment of 24 ° C. The coating environment was an environment with a relative humidity of 40% to 48% and a temperature of 21 ° C. to 26 ° C.
次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム上の組成物Ａ−２に対して、キャリアＧ２のナノ構造面を貼り合わせ、その後、キャリアＧ２を剥離した。ここで、貼り合わせる際の温度を１０℃とし、貼り合わせた状態にて６０℃まで加温した。第１の機能層のキャリアＧ２に対する配置をＳＥＭ及びＴＥＭにて確認した。第１の機能層はキャリアＧ２のナノ構造の凸部頂部上に配置されていた。第１の機能層の厚みとして約２００ｎｍであった。なお、キャリアＧ２のナノ構造の深さは３２０ｎｍであった。また、キャリアＧ２のナノ構造の凹部底部には第１の機能層は配置されていなかった。次に、第２の機能層を、第１の機能層及びキャリアＧ２のナノ構造が平坦化するように成膜した。第２の機能層として、上記組成物Ａ−１を採用し、機能転写体Ａ１と同様の方法にて塗工した。なお、バーコート法の塗工速度は１０ｍｍ／ｓｅｃ．とした。第２の機能層の膜厚に相当する距離（ｌｏｒ）は、機能転写体Ａ１と同様に希釈濃度により制御した。また、機能転写体Ａ１と同様に、機能層は非液体状態であると共に、微粘着性を帯びていることが確認された。すなわち、温度２０℃で、且つ、遮光下にて非液体状態であることが確認された。また、温度を６５℃まで徐々に上げたところ、タック性が増加することが確認できた。また、機能転写体Ａ１と同様にして、第２の機能層の表面に保護層をラミネータにて貼り合わせ、第２の機能層表面の表面粗さ（Ｒａ）を制御した。機能転写体Ａ１と同様に機能層に対するフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３２ａｔｍ％−３５ａｔｍ％であった。 Next, the nanostructure surface of the carrier G2 was bonded to the composition A-2 on the polyethylene terephthalate film, and then the carrier G2 was peeled off. Here, the temperature at the time of bonding was set to 10 ° C., and the temperature was increased to 60 ° C. in the bonded state. The arrangement of the first functional layer with respect to the carrier G2 was confirmed by SEM and TEM. The 1st functional layer was arrange | positioned on the convex part top part of the nanostructure of the carrier G2. The thickness of the first functional layer was about 200 nm. The nanostructure depth of the carrier G2 was 320 nm. In addition, the first functional layer was not disposed on the bottom of the concave portion of the nanostructure of the carrier G2. Next, the second functional layer was formed so that the first functional layer and the nanostructure of the carrier G2 were planarized. The composition A-1 was employed as the second functional layer, and was applied in the same manner as the functional transfer body A1. In addition, the coating speed of the bar coating method is 10 mm / sec. It was. The distance (lor) corresponding to the film thickness of the second functional layer was controlled by the dilution concentration as in the case of the functional transfer body A1. Further, as in the case of the functional transfer body A1, it was confirmed that the functional layer was in a non-liquid state and was slightly tacky. That is, it was confirmed that the liquid was in a non-liquid state at a temperature of 20 ° C. and under light shielding. Moreover, when the temperature was gradually raised to 65 ° C., it was confirmed that tackiness increased. Further, in the same manner as in the function transfer body A1, a protective layer was bonded to the surface of the second functional layer with a laminator, and the surface roughness (Ra) of the surface of the second functional layer was controlled. When the fluorine element concentration Ef with respect to the functional layer was measured in the same manner as in the functional transfer body A1, it was 32 atm% -35 atm%.
（機能転写体Ａ４）
機能転写体Ａ４は、キャリアＧ２のナノ構造の凹部内部及び凸部頂部上に互いに隔離された第１の機能層が設けられ、第１の機能層及びキャリアのナノ構造を平坦化するように第２の機能層を設けた場合である。まず、キャリアＧ２のナノ構造面上に、上記組成物Ａ−２を、機能転写体Ａ２と同様にして塗工した。なお、塗工環境としては、相対湿度４０％〜４８％、温度２１℃〜２６℃の環境とした。塗工後、１２５℃の乾燥炉の中で１０分間静置した。第１の機能層のキャリアＧ２に対する配置をＳＥＭ及びＴＥＭにて確認した。第１の機能層はキャリアＧ２のナノ構造の凹部内部に充填配置され、且つ、凸部頂部上に配置されていた。また、凹部内部の第１の機能層と、凸部頂部上の第１の機能層と、は互いに離間していた。凹部内部に対する充填量は、第１の機能層の厚みとして約２６０ｎｍであった。凸部頂部上に配置された第１の機能層の厚みは、約５０ｎｍ程度であった。また、凸部頂部上に配置された第１の機能層は、キャリアＧ２のナノ構造の凸部頂部上に均等な膜を形成するのではなく、凸部頂部上に複数のナノ粒子を形成し配置されていた。なお、キャリアＧ２のナノ構造の深さは３２０ｎｍであった。
(Functional transcript A4)
The functional transfer body A4 is provided with a first functional layer that is isolated from each other inside the concave portion of the nanostructure of the carrier G2 and on the top of the convex portion, so that the first functional layer and the nanostructure of the carrier are planarized. This is a case where two functional layers are provided. First, the composition A-2 was coated on the nanostructure surface of the carrier G2 in the same manner as the functional transfer body A2. The coating environment was an environment with a relative humidity of 40% to 48% and a temperature of 21 ° C. to 26 ° C. After coating, it was left to stand in a 125 ° C. drying furnace for 10 minutes. The arrangement of the first functional layer with respect to the carrier G2 was confirmed by SEM and TEM. The first functional layer was filled and arranged inside the concave portion of the nanostructure of the carrier G2, and was arranged on the top of the convex portion. Moreover, the 1st functional layer inside a recessed part and the 1st functional layer on a convex-part top part were mutually spaced apart. The filling amount into the recess was about 260 nm as the thickness of the first functional layer. The thickness of the 1st functional layer arrange | positioned on a convex part top part was about 50 nm. Further, the first functional layer disposed on the top of the convex portion does not form a uniform film on the top of the convex portion of the nanostructure of the carrier G2, but forms a plurality of nanoparticles on the top of the convex portion. Had been placed. The nanostructure depth of the carrier G2 was 320 nm.
次に、第２の機能層を、第１の機能層及びキャリアＧ２のナノ構造が平坦化するように成膜した。第２の機能層として、上記組成物Ａ−１を採用し、機能転写体Ａ１と同様の方法にて塗工した。なお、バーコート法の塗工速度は２５ｍｍ／ｓｅｃ．とした。第２の機能層の膜厚に相当する距離（ｌｏｒ）は、機能転写体Ａ１と同様に希釈濃度により制御した。また、機能転写体Ａ１と同様に、乾燥炉から取り出した後の第２の機能層の表面は微粘着性を示していた。すなわち、温度２０℃で、且つ、遮光下にて非液体状態であることが確認された。また、温度を６５℃まで、徐々に上げたところ、タック性が増加することが確認できた。また、機能転写体Ａ１と同様にして、第２の機能層の表面に保護層をラミネータにて貼り合わせ、第２の機能層表面の表面粗さ（Ｒａ）を制御した。機能転写体Ａ１と同様に機能層に対するフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３７ａｔｍ％〜４０ａｔｍ％であった。 Next, the second functional layer was formed so that the first functional layer and the nanostructure of the carrier G2 were planarized. The composition A-1 was employed as the second functional layer, and was applied in the same manner as the functional transfer body A1. The coating speed of the bar coating method is 25 mm / sec. It was. The distance (lor) corresponding to the film thickness of the second functional layer was controlled by the dilution concentration as in the case of the functional transfer body A1. Further, similarly to the functional transfer body A1, the surface of the second functional layer after being taken out from the drying furnace showed slight adhesiveness. That is, it was confirmed that the liquid was in a non-liquid state at a temperature of 20 ° C. and under light shielding. Moreover, when the temperature was gradually raised to 65 ° C., it was confirmed that tackiness increased. Further, in the same manner as in the function transfer body A1, a protective layer was bonded to the surface of the second functional layer with a laminator, and the surface roughness (Ra) of the surface of the second functional layer was controlled. When the fluorine element concentration Ef with respect to the functional layer was measured in the same manner as in the functional transfer body A1, it was 37 atm% to 40 atm%.
（機能転写体Ａ５）
機能転写体Ａ５は、キャリアＧ２のナノ構造の表面を被覆するように第１の機能層が設けられ、第１の機能層を平坦化するように第２の機能層を設けた場合である。まず、キャリアＧ２のナノ構造面上に、上記組成物Ａ−２を、機能転写体Ａ２と同様にして塗工した。なお、塗工環境としては、相対湿度４０％〜４８％、温度２１℃〜２６℃の環境とした。塗工後、１２５℃の乾燥炉の中で１０分間静置した。第１の機能層のキャリアＧ２に対する配置をＳＥＭ及びＴＥＭにて確認した。第１の機能層はキャリアＧ２のナノ構造を被覆するように配置されていた。また、キャリアＧ２の凹部付近の第１の機能層の膜厚は、キャリアＧ２のナノ構造の凸部近傍の第１の機能層の膜厚よりも厚く成膜されていた。より具体的には、キャリアＧ２のナノ構造の凹部底部を基準とした際の第１の機能層の膜厚は約２２０ｎｍであり、キャリアＧ２のナノ構造の凸部頂部を基準とした第１の機能層の膜厚は約８０ｎｍであった。なお、キャリアＧ２のナノ構造の深さは３２０ｎｍであった。
(Functional transcript A5)
In the function transfer body A5, the first functional layer is provided so as to cover the surface of the nanostructure of the carrier G2, and the second functional layer is provided so as to flatten the first functional layer. First, the composition A-2 was coated on the nanostructure surface of the carrier G2 in the same manner as the functional transfer body A2. The coating environment was an environment with a relative humidity of 40% to 48% and a temperature of 21 ° C. to 26 ° C. After coating, it was left to stand in a 125 ° C. drying furnace for 10 minutes. The arrangement of the first functional layer with respect to the carrier G2 was confirmed by SEM and TEM. The first functional layer was disposed so as to cover the nanostructure of the carrier G2. In addition, the film thickness of the first functional layer near the concave portion of the carrier G2 is thicker than the film thickness of the first functional layer near the convex portion of the nanostructure of the carrier G2. More specifically, the film thickness of the first functional layer with respect to the bottom of the concave portion of the nanostructure of the carrier G2 is about 220 nm, and the first thickness based on the top of the convex portion of the nanostructure of the carrier G2 The film thickness of the functional layer was about 80 nm. The nanostructure depth of the carrier G2 was 320 nm.
次に、第２の機能層を、第１の機能層及びキャリアＧ２のナノ構造が平坦化するように成膜した。第２の機能層として、上記組成物Ａ−１を採用し、機能転写体Ａ１と同様の方法にて塗工した。なお、バーコート法の塗工速度は２５ｍｍ／ｓｅｃ．とした。第２の機能層の膜厚に相当する距離（ｌｏｒ）は、機能転写体Ａ１と同様に希釈濃度により制御した。また、機能転写体Ａ１と同様に、乾燥炉から取り出した後の第２の機能層の表面は微粘着性を示した。すなわち、温度２０℃で、且つ、遮光下にて非液体状態であることが確認された。また、温度を６５℃まで徐々に上げたところ、タック性が増加することが確認できた。また、機能転写体Ａ１と同様にして、第２の機能層の表面に保護層をラミネータにて貼り合わせ、第２の機能層表面の表面粗さ（Ｒａ）を制御した。機能転写体Ａ１と同様に機能層に対するフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３７ａｔｍ％〜４０ａｔｍ％であった。 Next, the second functional layer was formed so that the first functional layer and the nanostructure of the carrier G2 were planarized. The composition A-1 was employed as the second functional layer, and was applied in the same manner as the functional transfer body A1. The coating speed of the bar coating method is 25 mm / sec. It was. The distance (lor) corresponding to the film thickness of the second functional layer was controlled by the dilution concentration as in the case of the functional transfer body A1. Further, similarly to the functional transfer body A1, the surface of the second functional layer after taking out from the drying furnace showed slight adhesiveness. That is, it was confirmed that the liquid was in a non-liquid state at a temperature of 20 ° C. and under light shielding. Moreover, when the temperature was gradually raised to 65 ° C., it was confirmed that tackiness increased. Further, in the same manner as in the function transfer body A1, a protective layer was bonded to the surface of the second functional layer with a laminator, and the surface roughness (Ra) of the surface of the second functional layer was controlled. When the fluorine element concentration Ef with respect to the functional layer was measured in the same manner as in the functional transfer body A1, it was 37 atm% to 40 atm%.
上記作製した機能転写体に対して下記解析を行い、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）を求めた。なお、以下の実施例においても、本実施例と同様の測定方法で、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）を求めた。機能層の露出する表面側の表面粗さを測定するために、ＡＦＭを使用した。ＡＦＭは、株式会社キーエンス社製のＮａｎｏｓｃａｌｅ Ｈｙｂｒｉｄ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ＶＮ−８０００を使用し、測定範囲を２００μｍ（比率１：１）に設定し、サンプリング周波数０．５１Ｈｚにて走査し測定した。ＡＦＭの観察は、湿度が４０％〜５０％のクラス１０００のクリーンルームで行い、上記装置ＶＮ−８０００に付帯される光学顕微鏡により異物の観察された箇所を避けて行った。また、サンプル測定前に、サンプルをイオナイザにより除電し、更にエアブローにて洗浄した。また、距離（ｌｏｒ）は、ＡＦＭにて使用したサンプルと略同じ位置の断面を、上記ＳＥＭを使用し、加速電圧１．０ｋＶにて解析し測定した。距離（ｌｏｒ）を求めるに当たり、２０μｍ間隔毎に撮像を行い、５つの観察像を得た。各観察像から、距離（ｌｏｒ）を任意に５つ測定し、計２５点の距離（ｌｏｒ）の相加平均値を距離（ｌｏｒ）とした。また、観察倍率は、鮮明に観察されるキャリアＧ２のナノ構造の複数の凹部が１０個〜２０個、観察像内に収まる倍率とした。 The following analysis was performed on the produced functional transfer body to determine the ratio (Ra / lor). In the following examples, the ratio (Ra / lor) was determined by the same measurement method as in this example. An AFM was used to measure the surface roughness of the exposed surface side of the functional layer. The AFM used was Nanoscale Hybrid Microscope VN-8000 manufactured by Keyence Corporation. The measurement range was set to 200 μm (ratio 1: 1), and scanning was performed at a sampling frequency of 0.51 Hz. The AFM was observed in a class 1000 clean room with a humidity of 40% to 50%, avoiding locations where foreign matter was observed with an optical microscope attached to the apparatus VN-8000. Further, before the sample measurement, the sample was neutralized with an ionizer and further washed with an air blow. The distance (lor) was measured by analyzing a cross section at substantially the same position as the sample used in the AFM, using the SEM, and an acceleration voltage of 1.0 kV. In obtaining the distance (lor), images were taken at intervals of 20 μm to obtain five observation images. From each observation image, five arbitrary distances (lor) were measured, and the arithmetic average value of the total distance (lor) of 25 points was defined as the distance (lor). In addition, the observation magnification was set to a magnification at which 10 to 20 concave portions of the nanostructure of the carrier G2 to be clearly observed fit within the observation image.
・機能転写体の評価
機能転写体Ａ１〜Ａ５の機能層の転写精度を評価した。被処理体として４インチφの石英ガラスを使用した。まず、被処理体の被処理面をＵＶ−Ｏ３処理し、続いて、除電下にてエアブローを行い、パーティクルを取り除いた。クリーニングした被処理体を１２５℃のホットプレート上に配置し、この状態にて機能転写体Ａ１〜Ａ５をラミネーションした。機能転写体の貼り合わせられた被処理体に対して、機能転写体側より高圧水銀灯光源を用いてＵＶ光を照射した。ＵＶ光の積算光量は１８００ｍＪ／ｃｍ２になるように調整した。続いて、機能転写体が貼り合わせられた被処理体を１３０℃のホットプレート上に３０秒間置き、その後１５秒間エアブローを行い冷却した。冷却後、キャリアＧ２を剥離除去した。
-Evaluation of functional transfer body The transfer accuracy of the functional layers of the functional transfer bodies A1 to A5 was evaluated. Quartz glass with a diameter of 4 inches was used as the object to be processed. First, the surface to be processed of the object to be processed was subjected to UV-O 3 treatment, followed by air blowing under static elimination to remove particles. The cleaned object to be processed was placed on a hot plate at 125 ° C., and the functional transfer bodies A1 to A5 were laminated in this state. The workpiece to which the functional transfer body was bonded was irradiated with UV light from the functional transfer body side using a high-pressure mercury lamp light source. The integrated amount of UV light was adjusted to 1800 mJ / cm 2 . Subsequently, the workpiece to which the functional transfer body was bonded was placed on a 130 ° C. hot plate for 30 seconds, and then air blown for 15 seconds to cool. After cooling, the carrier G2 was peeled off.
まず、剥離性に関する予備試験を行った。予備試験としては、機能転写体Ａ１〜Ａ５に対し、窒素置換環境下にて紫外線を照射し、その後、機能転写体Ａ１〜Ａ５を、共に１２０℃に加熱した２枚の平板にて３０秒間挟み込み、機能層を硬化させた。紫外線は、照度が９５ｍＷ／ｃｍ２であり、波長３６５ｎｍのＵＶ−ＬＥＤ光源を使用し、積算光量が１９００ｍＪ／ｃｍ２になるようにした。続いて、機能層の表面に粘着テープを貼り合わせた。最後に、粘着テープを剥離除去し、機能層とキャリアＧ２とが分離するかを確認した。結果はいずれの機能転写体Ａ１〜Ａ５においても、機能層はキャリアＧ２より分離可能であることが確認された。 First, a preliminary test for peelability was performed. As a preliminary test, the functional transfer bodies A1 to A5 are irradiated with ultraviolet rays in a nitrogen substitution environment, and then the functional transfer bodies A1 to A5 are sandwiched between two flat plates heated to 120 ° C. for 30 seconds. The functional layer was cured. Ultraviolet radiation illuminance is 95mW / cm 2, using a UV-LED light source with a wavelength of 365 nm, integrated light quantity was set to 1900mJ / cm 2. Subsequently, an adhesive tape was bonded to the surface of the functional layer. Finally, the adhesive tape was peeled off and it was confirmed whether the functional layer and the carrier G2 were separated. As a result, it was confirmed that the functional layer was separable from the carrier G2 in any of the functional transfer bodies A1 to A5.
まず、機能層と被処理体の密着力を評価した。機能層を被処理体に対して良好に転写付与するためには、機能層と被処理体との真実接触面積を大きくし、これにより接着強度を増大させることが重要であるためである。冷却した後の機能転写体／被処理体から、キャリアＧ２を１０ｍｍ／ｓｅｃ．の速度にて剥離する際の剥離強度を測定した。ここで、予備検討より、機能層とキャリアＧ２と、は容易に分離可能であることが確認されている。すなわち、測定される剥離強度の支配因子は、機能層と被処理体との界面接着力である。更に、機能転写体Ａ１〜機能転写体Ａ５の機能層の最外層は全て同じ組成物である。すなわち、剥離強度に差が出たのならば、それは、真実接触面積が変化したためと考えることができる。 First, the adhesion between the functional layer and the object to be processed was evaluated. This is because it is important to increase the true contact area between the functional layer and the object to be processed and thereby increase the adhesive strength in order to transfer and impart the functional layer to the object to be processed satisfactorily. From the cooled functional transfer body / object to be processed, the carrier G2 is moved to 10 mm / sec. The peel strength at the time of peeling at a speed of was measured. Here, it has been confirmed from the preliminary examination that the functional layer and the carrier G2 can be easily separated. That is, the governing factor of the peel strength to be measured is the interfacial adhesive force between the functional layer and the object to be processed. Furthermore, the outermost layers of the functional layers of the functional transfer body A1 to the functional transfer body A5 are all the same composition. That is, if there is a difference in peel strength, it can be considered that the true contact area has changed.
機能転写体Ａ１〜機能転写体Ａ５のそれぞれに対して、剥離強度を測定したところ、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が大きいほど、剥離強度が小さいことが確認された。この点から、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が２．００の時を１として規格化した。まず、機能転写体Ａ１〜Ａ５によらず、機能層と被処理体と、の接着力、すなわち剥離強度は、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が小さい程大きくなる。すなわち、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）と剥離強度との関係は、機能転写体を構成する機能層の最外層により支配されることがわかった。次に、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２を臨界点として剥離強度が立ち上がっていた。これは、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２を境に、機能転写体を被処理体に貼り合わせる際の、機能層の最外層の流動性が向上し、機能層と被処理体と、の真実接触面積が大きくなったためと推定される。また、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２超の場合、被処理体に転写付与された機能層において、機能層の凝集破壊が観察される部分があった。これは、キャリアＧ２を除去する際の剥離応力に対する機能層の耐性が低下、或いは剥離応力の均等性が低下し、剥離応力の集中点が発生したために生じたと考えられる。以上から、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２以下であることで、機能転写体の機能層と被処理体との接着強度が向上すると共に、キャリアＧ２を剥離する際の機能層の凝集破壊を抑制できることがわかった。 When the peel strength was measured for each of the function transfer body A1 to the function transfer body A5, it was confirmed that the peel strength was smaller as the ratio (Ra / lor) was larger. From this point, the ratio (Ra / lor) was normalized to 1 when the ratio was 2.00. First, regardless of the functional transfer bodies A1 to A5, the adhesive force between the functional layer and the object to be processed, that is, the peel strength, increases as the ratio (Ra / lor) decreases. That is, it was found that the relationship between the ratio (Ra / lor) and the peel strength is governed by the outermost layer of the functional layer constituting the functional transfer body. Next, the peel strength rose with a ratio (Ra / lor) of 1.2 as a critical point. This is because when the ratio (Ra / lor) is 1.2, the fluidity of the outermost layer of the functional layer when the functional transfer body is bonded to the object to be processed is improved. It is estimated that the real contact area of Further, when the ratio (Ra / lor) exceeds 1.2, there was a portion where cohesive failure of the functional layer was observed in the functional layer transferred to the object to be processed. This is considered to have occurred because the resistance of the functional layer to the peeling stress when removing the carrier G2 is reduced, or the uniformity of the peeling stress is reduced, and the concentration point of the peeling stress is generated. From the above, when the ratio (Ra / lor) is 1.2 or less, the adhesion strength between the functional layer of the functional transfer body and the object to be processed is improved, and the cohesive failure of the functional layer when the carrier G2 is peeled off. It was found that can be suppressed.
次に、転写性についてより詳細に評価を行った。まず、機能転写体／被処理体より、キャリアＧ２を剥離する際の剥離速度をパラメータとした。ここで、キャリアＧ２を剥離した後の被処理体において、機能層の転写割合が１０％以下にまで減少する際の剥離速度Ｖｍを記録した。すなわち、この剥離速度Ｖｍが大きい程、機能転写体を使用して、被処理体に機能層を転写付与する際の速度を向上させることができることから、機能転写体の利便性が向上する。また、機能層の付与された箇所から任意に１０点の測定箇所を選び取り、選び取った部分に対してＡＦＭ観察を行い、キャリアＧ２のナノ構造が転写付与されているかを判断した。より具体的には、ある１点の測定箇所に対して１００点の凸部を観察した。すなわち、合計で１０００点の凸部を観察し、これら１０００点の凸部の中に含まれる欠陥を測定した。これらの測定から、評価指標を作製した。なお、剥離速度Ｖｍは、上記検討から比率（Ｒａ／ｌｏｒ）＝１．２の場合を１として規格化し、剥離速度Ｖｍ比として記載した。
・評価指標
◎＋…剥離速度Ｖｍ比が４．５以上、且つ欠陥率が、０．５％以下。
◎…剥離速度Ｖｍ比が４．５以上、且つ欠陥率が、０．５％超１％以下。
〇＋…剥離速度Ｖｍ比が４．３以上４．５未満、且つ欠陥率が１％以下。
〇…剥離速度Ｖｍ比が３．８以上４．３未満、且つ欠陥率が１．５％以下。
△＋…剥離速度Ｖｍ比が２．２以上４．３未満、且つ欠陥率が２．５％以下。
△…剥離速度Ｖｍ比が１．０以上２．２未満、且つ欠陥率が５％以下。
×…比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２超の場合。
Next, the transferability was evaluated in more detail. First, the peeling speed when peeling the carrier G2 from the functional transfer body / object to be processed was used as a parameter. Here, in the object to be processed after the carrier G2 was peeled off, the peeling speed Vm when the transfer rate of the functional layer was reduced to 10% or less was recorded. That is, as the peeling speed Vm increases, the function transfer body can be used to increase the speed at which the functional layer is transferred and applied to the object to be processed, so that the convenience of the function transfer body is improved. Further, 10 measurement locations were arbitrarily selected from the locations to which the functional layer was provided, and AFM observation was performed on the selected portions to determine whether the nanostructure of the carrier G2 was transferred. More specifically, 100 convex portions were observed at a certain measurement point. That is, a total of 1000 convex portions were observed, and defects included in these 1000 convex portions were measured. An evaluation index was prepared from these measurements. In addition, the peeling rate Vm was normalized as 1 when the ratio (Ra / lor) = 1.2 from the above examination, and described as the peeling rate Vm ratio.
-Evaluation index (double-circle) + ... peeling rate Vm ratio is 4.5 or more, and a defect rate is 0.5% or less.
A: The peeling rate Vm ratio is 4.5 or more and the defect rate is more than 0.5% and 1% or less.
○ + The peeling rate Vm ratio is 4.3 or more and less than 4.5, and the defect rate is 1% or less.
A: The peeling speed Vm ratio is 3.8 or more and less than 4.3, and the defect rate is 1.5% or less.
Δ +: The peeling speed Vm ratio is 2.2 or more and less than 4.3, and the defect rate is 2.5% or less.
Δ: The peeling speed Vm ratio is 1.0 or more and less than 2.2, and the defect rate is 5% or less.
X: When the ratio (Ra / lor) exceeds 1.2.
機能転写体Ａ１に対する結果を表２に、機能転写体Ａ２に対する結果を表３に、機能転写体Ａ３に対する結果を表４に、機能転写体Ａ４に対する結果を表５に、機能転写体Ａ５に対する結果を表６に、それぞれ記載した。また、各表２〜表６は、縦軸がＡＦＭにより測定された機能層面側の表面粗さ（Ｒａ）であり、横軸がＳＥＭ観察より計測した距離（ｌｏｒ）である。また、表２〜表６には、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）と上記評価結果を「／」を介して同時に表記した。なお、「−」は評価を行っていないことを意味する。 Table 2 shows the results for the functional transcript A1, Table 3 shows the results for the functional transcript A2, Table 4 shows the results for the functional transcript A3, Table 5 shows the results for the functional transcript A4, and results for the functional transcript A5. Are shown in Table 6, respectively. In Tables 2 to 6, the vertical axis represents the surface roughness (Ra) on the functional layer surface side measured by AFM, and the horizontal axis represents the distance (lor) measured by SEM observation. In Tables 2 to 6, the ratio (Ra / lor) and the above evaluation results are shown simultaneously via “/”. Note that “−” means that the evaluation is not performed.
表２〜表６の結果より以下のことがわかる。まず機能転写体Ａ１〜機能転写体Ａ５の種類によらず、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）により評価結果を篩い分けることができることがわかる。すなわち、機能転写体における、機能層の数、機能層の配置、及び機能層のフッ素元素濃度によらず、機能転写体を構成する機能層の物性値である比率（Ｒａ／ｌｏｒ）により、転写性を制御できる。より具体的には、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．１５０と１．４５と、の間で大きな変化があり、比率が大きい程、剥離速度Ｖｍの向上率が低く、且つ、転写による欠陥率が大きくなっている。これは、大きな比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の場合、キャリアＧ２の剥離速度を向上させることで増加する剥離集中応力により機能層の凝集破壊、特に、キャリアＧ２のナノ構造の凹部開口部近傍における凝集破壊を促進させたためである。次に、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．１５０と０．７５０と、の間にて大きな変化があり、比率が小さくなる程、剥離速度Ｖｍが大きく向上すると共に、転写時の欠陥率が低下する。これは、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が小さくなることは、機能層の膜厚に相当する距離（ｌｏｒ）からみた、機能層表面側の粗さＲａが小さくなることを意味するためである。すなわち、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が小さくなることで、換言すれば、粗さＲａが小さくなる或いは距離（ｌｏｒ）が大きくなることで、機能転写体の機能層の表層の流動性が向上するため、転写速度が大きくなる。更に、該流動性の向上により既に説明したように機能層と被処理体と、の真実接触面積が大きくなり、これに伴い接着強度が増加するため、キャリアＧ２を剥離する際の機能層に加わる被処理体側から加わる応力の斑を低減でき、これにより転写精度が向上したと考えられる。この観点から、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）は１．２以下であることが好ましく、０．７５以下であることがより好ましいことがわかる。また、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が０．４０７以下になることで、転写速度がより大きくなると共に、転写精度が向上することがわかる。これは、機能転写体を被処理体に貼り合わせる際の、機能層表層の流動性が大きくなり、機能層と被処理体との界面の不陸に対する吸収効果が大きくなったためと考えられる。より具体的には、機能層表層の流動性が向上することで、速度の大きな貼合であっても、機能層と被処理体との真実接触面積が大きくなる。これにより、機能層と被処理体との接着力が大きくなる。これにより、キャリアＧ２を除去する際に加わる機能層に対する被処理体側から加わる応力の斑を小さくできるため、キャリアＧ２の凹部開口部近傍における機能層の凝集破壊を抑制でき、転写精度が向上する。この観点から、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）は０．５５以下程度が好ましいことがわかる。更に、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が０．２９０以下になることで、剥離速度Ｖｍ比が４．３以上４．５未満と大きくなり、飽和しかかっている。更に、欠陥率が１％以下と非常に小さくなっている。これは、既に説明してきた原理が発現しやすい範囲に入ったためと考えられる。更に、被処理体の大きさを８インチφ以上に大きくした場合や、被処理体を割れない程度に湾曲させた場合であっても略同様の結果が得られた。これは、機能層表層の流動による機能層と被処理体の界面不陸を吸収する効果がより向上したためと考えられる。この観点から、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）は、０．３０以下であることがより好ましい。特に、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が０．２３３以下であることにより、特に欠陥率がより減少することがわかる。これは、被処理体と機能層との真実接触面積そして接着力がほぼ飽和したことから、キャリアＧ２を剥離する際の機能層に対する応力の斑が低減したためと推定される。更に、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が０．１００以下であることで、剥離速度Ｖｍが高い場合であっても、欠陥理を０．５％以下に小さくできることがわかった。以上から、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）は、０．２５以下であることがより好ましく、最も好ましくは０．１０以下であることがわかった。 The following can be understood from the results of Tables 2 to 6. First, it can be seen that the evaluation results can be sieved by the ratio (Ra / lor) regardless of the type of the functional transfer body A1 to the functional transfer body A5. That is, transfer is performed according to the ratio (Ra / lor), which is a physical property value of the functional layer constituting the functional transfer body, regardless of the number of functional layers, the arrangement of the functional layers, and the fluorine element concentration of the functional layer. You can control gender. More specifically, there is a large change between the ratio (Ra / lor) of 1.150 and 1.45. The larger the ratio, the lower the rate of improvement of the peeling speed Vm, and the defect rate due to transfer. Is getting bigger. This is because, in the case of a large ratio (Ra / lor), the cohesive failure of the functional layer due to the peeling concentration stress that increases by improving the peeling speed of the carrier G2, particularly the cohesive failure in the vicinity of the recess opening of the nanostructure of the carrier G2. This is because of the promotion. Next, there is a large change between the ratio (Ra / lor) between 1.150 and 0.750. The smaller the ratio, the greater the peeling speed Vm and the lower the defect rate during transfer. To do. This is because the reduction in the ratio (Ra / lor) means that the roughness Ra on the functional layer surface side as seen from the distance (lor) corresponding to the film thickness of the functional layer is reduced. That is, when the ratio (Ra / lor) is reduced, in other words, the roughness Ra is reduced or the distance (lor) is increased, thereby improving the fluidity of the surface layer of the functional layer of the functional transfer body. , Transfer speed increases. Further, as described above, the real contact area between the functional layer and the object to be processed is increased due to the improvement of the fluidity, and the adhesive strength is increased accordingly. Therefore, it is added to the functional layer when peeling the carrier G2. It is considered that the unevenness of the stress applied from the object to be processed can be reduced, thereby improving the transfer accuracy. From this viewpoint, it can be seen that the ratio (Ra / lor) is preferably 1.2 or less, and more preferably 0.75 or less. Further, it can be seen that when the ratio (Ra / lor) is 0.407 or less, the transfer speed is further increased and the transfer accuracy is improved. This is considered to be because the fluidity of the surface of the functional layer when the functional transfer body is bonded to the object to be processed is increased, and the absorption effect against unevenness at the interface between the functional layer and the object to be processed is increased. More specifically, the fluidity of the surface layer of the functional layer is improved, so that the true contact area between the functional layer and the object to be processed is increased even when the bonding is performed at a high speed. Thereby, the adhesive force of a functional layer and a to-be-processed object becomes large. Thereby, since the unevenness of the stress added from the to-be-processed object side with respect to the functional layer applied when removing the carrier G2 can be reduced, the cohesive failure of the functional layer in the vicinity of the concave opening of the carrier G2 can be suppressed and the transfer accuracy is improved. From this point of view, it is understood that the ratio (Ra / lor) is preferably about 0.55 or less. Furthermore, when the ratio (Ra / lor) is 0.290 or less, the peeling speed Vm ratio is increased to 4.3 or more and less than 4.5, and is about to be saturated. Furthermore, the defect rate is very small at 1% or less. This is considered to be because the principle already explained is in a range where it is easy to express. Furthermore, substantially the same result was obtained even when the size of the object to be processed was increased to 8 inches φ or more, or even when the object to be processed was curved to the extent that it was not broken. This is considered to be because the effect of absorbing the unevenness of the interface between the functional layer and the object to be processed due to the flow of the functional layer surface layer was further improved. In this respect, the ratio (Ra / lor) is more preferably equal to or less than 0.30. In particular, it can be seen that when the ratio (Ra / lor) is 0.233 or less, the defect rate is particularly reduced. This is presumably because the spot of stress on the functional layer when the carrier G2 was peeled off was reduced because the true contact area and adhesive force between the workpiece and the functional layer were almost saturated. Further, it was found that the defect basis can be reduced to 0.5% or less even when the peeling rate Vm is high when the ratio (Ra / lor) is 0.100 or less. From the above, it was found that the ratio (Ra / lor) is more preferably 0.25 or less, and most preferably 0.10 or less.
一方で、別途機能層側の表面粗さ（Ｒａ）の最低値を調査した。上記説明した機能転写体Ａ１〜Ａ５の作製において、保護層の代わりにフッ素系シランカップリング材にて単層表面処理をしたシリコンウェハを使用し、真空下にて機能層に貼り合わせた。この時、４０℃に加温した状態にて貼り合わせを行った。また、２４℃まで冷却し除去した。このようにして、表面粗さ（Ｒａ）を非常に小さくしたサンプルを作製した。ここで、表面粗さ（Ｒａ）は、２ｎｍ程度まで減少させることができた。すなわち比率（Ｒａ／ｌｏｒ）としては、最少の値で０．００２を検討した。このような表面粗さ（Ｒａ）及び比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が非常に小さな機能転写体を使用した場合であっても、上記説明した欠陥率及び剥離速度Ｖｍの傾向は確認された。よって、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）の最小値は０．００２以上であることが好ましいことがわかった。 On the other hand, the minimum value of the surface roughness (Ra) on the functional layer side was separately investigated. In the production of the functional transfer bodies A1 to A5 described above, a silicon wafer subjected to a single-layer surface treatment with a fluorine-based silane coupling material was used in place of the protective layer, and was bonded to the functional layer under vacuum. At this time, it bonded together in the state heated at 40 degreeC. Moreover, it cooled to 24 degreeC and removed. In this way, a sample having a very small surface roughness (Ra) was produced. Here, the surface roughness (Ra) could be reduced to about 2 nm. That is, as the ratio (Ra / lor), a minimum value of 0.002 was examined. Even when such a functional transfer body having a very small surface roughness (Ra) and ratio (Ra / lor) was used, the above-described tendency of the defect rate and the peeling rate Vm was confirmed. Therefore, it was found that the minimum value of the ratio (Ra / lor) is preferably 0.002 or more.
また、機能層側の表面粗さ（Ｒａ）の絶対値は、実施例１においては、保護層の表面粗さにて制御した。特に、実施例１においては、最大で２４２ｎｍのＲａまで制御できた。また、保護層としてキャリアＧ１を使用した場合に、キャリアＧ１のナノ構造のアスペクトを５．５にした場合、表面粗さ（Ｒａ）は５００ｎｍ程度まで向上することがわかったが、一方で、保護層を機能転写体より除去する際に、保護層のナノ構造が破壊される部分のあることが判明した。この観点から、機能層側の表面粗さ（Ｒａ）を、制御性高く、且つ製造性高く制御する観点から、機能層側の表面粗さ（Ｒａ）は５００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましいことがわかった。 The absolute value of the surface roughness (Ra) on the functional layer side was controlled by the surface roughness of the protective layer in Example 1. In particular, in Example 1, it was possible to control Ra up to 242 nm at the maximum. Moreover, when carrier G1 was used as the protective layer, it was found that when the aspect of the nanostructure of carrier G1 was set to 5.5, the surface roughness (Ra) was improved to about 500 nm. It was found that when removing the layer from the functional transfer body, there was a portion where the nanostructure of the protective layer was destroyed. From this viewpoint, from the viewpoint of controlling the surface roughness (Ra) on the functional layer side with high controllability and high productivity, the surface roughness (Ra) on the functional layer side is preferably 500 nm or less, and 300 nm or less. It turned out that it is more preferable.
また、石英基板上に転写された機能層に対して、水滴の接触角を測定したところ、機能転写体Ａ１から機能転写体Ａ５の順番に、１３３度、１４５度、１３８度、１４７度、そして１４８度として計測できた。また、転落角を測定したところ、機能転写体Ａ１から機能転写体Ａ５の順番に、３０度、１０度、２０度、５度、そして５度であった。なお、５度の場合は、５度以下にて転がり始めていることを観察した。以上のように、機能転写体を使用すると共に、機能層のフッ素元素濃度Ｅｆを所定の範囲にすることで、高性能な疎水性機能が発現することも確認できた。なお、機能転写体Ａ１〜Ａ５を使用し作製された、機能層付の被処理体は、透明度が向上していることが確認された。これは、機能層のナノ構造の平均ピッチが小さく、且つ高さが高いため、良好な有効媒質近似による屈折率分布が形成されて、光の反射率が大きく低下したためと考えることが出来る。 In addition, when the contact angle of water droplets was measured on the functional layer transferred onto the quartz substrate, it was found to be 133 degrees, 145 degrees, 138 degrees, 147 degrees, in order from the functional transfer body A1 to the functional transfer body A5. It was measurable as 148 degrees. Further, when the falling angle was measured, they were 30 degrees, 10 degrees, 20 degrees, 5 degrees, and 5 degrees in order from the functional transfer body A1 to the functional transfer body A5. In the case of 5 degrees, it was observed that rolling started at 5 degrees or less. As described above, it was confirmed that a high-performance hydrophobic function was exhibited by using the functional transfer body and setting the fluorine element concentration Ef of the functional layer within a predetermined range. In addition, it was confirmed that the to-be-processed object with a functional layer produced using functional transfer body A1-A5 has improved transparency. This is because the average pitch of the nanostructures in the functional layer is small and the height is high, so that a refractive index distribution by good effective medium approximation is formed and the light reflectance is greatly reduced.
（実施例２）
実施例１より、機能転写体の構成及び機能層のフッ素元素濃度Ｅｆによらず、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）によって転写性を担保できることがわかった。実施例２においては、機能転写体の機能層の最外層の物性と、被処理体の種類の与える転写性への影響と、を調査した。ここでは、実施例１より、機能転写体における機能層の配置は転写性に影響しないことがわかっているため、実施例１の機能転写体Ａ５を代表し、使用した。
(Example 2)
From Example 1, it was found that the transferability can be secured by the ratio (Ra / lor) regardless of the structure of the functional transfer body and the fluorine element concentration Ef of the functional layer. In Example 2, the physical properties of the outermost layer of the functional layer of the functional transfer body and the influence of the type of the object to be processed on the transferability were investigated. Here, it is known from Example 1 that the arrangement of the functional layer in the functional transfer body does not affect the transferability, so the functional transfer body A5 of Example 1 was used as a representative.
実施例１の機能転写体Ａ５と同様の手法で機能転写体Ｂを作製した。なお、キャリアＧ２のナノ構造は、平均ピッチが５００ｎｍ、平均開口径が４８０ｎｍ、凹部深さが９００ｎｍ、凹部形状が斜辺に膨らみを有した円錐形状、凹部配列は六方配列のものを使用した。但し、第２の機能層として、以下の組成物Ｂ−１〜Ｂ−２１をそれぞれ使用した。また、各組成物Ｂ−１〜Ｂ−２１は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサンノン、アセトン、２−プロパノール、Ｎ−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン又はトルエンのいずれか或いは混合溶剤に対して溶解させた。特に、親水性溶剤に溶解させることを優先に検討し、親水性溶剤に溶解しなかった場合に、疎水性溶剤を検討した。また、各組成物の有する極性基を表７及び表８に記載した。なお、表７及び表８においては、〇印のある極性基を含むことを意味する。すなわち、何も記載のない空欄は、その極性基を含まないことを意味している。また、表７及び表８に記載の極性基には、重合開始剤の具備する極性基は記載していない。 A functional transfer body B was produced in the same manner as the functional transfer body A5 of Example 1. The nanostructure of the carrier G2 used was an average pitch of 500 nm, an average opening diameter of 480 nm, a recess depth of 900 nm, a recess shape having a conical shape with a bulge on the hypotenuse, and a recess array having a hexagonal array. However, the following compositions B-1 to B-21 were used as the second functional layer, respectively. Each composition B-1 to B-21 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, cyclohexanenon, acetone, 2-propanol, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, cyclohexane or toluene or a mixed solvent. . In particular, it was preferentially considered to dissolve in a hydrophilic solvent, and a hydrophobic solvent was examined when it was not dissolved in a hydrophilic solvent. In addition, Table 7 and Table 8 show the polar groups of each composition. In Tables 7 and 8, it means that a polar group with a circle is included. In other words, a blank without any description means that the polar group is not included. Moreover, the polar groups described in Table 7 and Table 8 do not describe the polar groups possessed by the polymerization initiator.
・組成物Ｂ−１
下記の繰り返し単位（ａ）と繰り返し単位（ｂ）とから構成される共重合ポリマである。分子量は２９００である。繰り返し単位ｂの繰り返し数Ｎｂと繰り返し単位ａの繰り返し数Ｎａと、の比率（Ｎｂ／Ｎａ）は０．２５である。機能転写体Ｂ１の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６５度及び５度であった。
-Composition B-1
The copolymer is composed of the following repeating unit (a) and repeating unit (b). The molecular weight is 2900. The ratio (Nb / Na) of the repeating number Nb of the repeating unit b and the repeating number Na of the repeating unit a is 0.25. After the production of the functional transfer body B1, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. The result was 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 165 degrees and 5 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−２
下記の繰り返し単位（ｃ）を含むクレゾールノボラック系エポキシアクリレートであり、アクリレート置換率は略１００％である。繰り返し単位数ｎが０〜６まで含まれるホモオリゴマである。平均分子量は約１２００である。なお、繰り返しは、ＣＨ２の炭素元素に結合する「＊」及び６員環に結合する「＊」にて繰り返される。また、光重合開始剤として、αアミノアルキルフェノン系の２−（ジメチルアミノ）−２−［（４−メチルフェニル）メチル］−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９ＥＧ、ＢＡＳＦ社製）を３．１７重量％添加した。また、Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ（３−ｍｅｒｃａｐｔｏｂｕｔｙｌａｔｅ）（昭和電工株式会社製 カレンズ（登録商標）ＭＴ ＰＥ−１）を、１重量％添加した。機能転写体Ｂ２の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６３度及び５度であった。
-Composition B-2
It is a cresol novolac epoxy acrylate containing the following repeating unit (c), and the acrylate substitution rate is about 100%. It is a homo-oligomer containing 0 to 6 repeating units. The average molecular weight is about 1200. The repetition is repeated with “*” bonded to the carbon element of CH 2 and “*” bonded to the 6-membered ring. As a photopolymerization initiator, α-aminoalkylphenone-based 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone ( 3.17% by weight of Irgacure (registered trademark) 379EG (manufactured by BASF) was added. In addition, 1% by weight of Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Karenz (registered trademark) MT PE-1 manufactured by Showa Denko KK) was added. After the production of the functional transfer body B2, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 163 degrees and 5 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−３
上記繰り返し単位（ａ）と下記繰り返し単位（ｄ）と、から構成される共重合ポリマである。平均分子量は５５００であり、繰り返し単位（ａ）の繰り返し数Ｎａと繰り返し単位（ｄ）の繰り返し数Ｎｄとの比率（Ｎａ／Ｎｄ）は１．５である。なお、光重合開始剤として、オキシムエステル系のエタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（０−アセチルオキシム）（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）ＯＸＥ０２、ＢＡＳＦ社製）を４．２重量％添加した。機能転写体Ｂ３作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３４ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６９度及び５度であった。
-Composition B-3
It is a copolymer polymer composed of the above repeating unit (a) and the following repeating unit (d). The average molecular weight is 5500, and the ratio (Na / Nd) of the repeating number Na of the repeating unit (a) to the repeating number Nd of the repeating unit (d) is 1.5. As a photopolymerization initiator, oxime ester-based ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (0-acetyloxime) (Irgacure) (Registered trademark) OXE02, manufactured by BASF) was added at 4.2% by weight. After the production of the functional transfer body B3, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 34 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 169 degrees and 5 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−４
クレゾールノボラック系エポキシメタアクリレートであり、メタアクリレート変性率は約５０％のホモポリマである。分子量は約３０００である。光重合開始剤として、α−ヒドロキシアルキルフェノン系の１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４、ＢＡＳＦ社製）と、α−アミノアルキルフェノン系の、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９、ＢＡＳＦ社製）を選定し、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４：Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９＝２．７５：１の比率にて混合し、３．１８重量％添加した。機能転写体Ｂ４の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６１度及び５度であった。
-Composition B-4
It is a cresol novolac epoxy methacrylate and is a homopolymer having a methacrylate modification rate of about 50%. The molecular weight is about 3000. As a photopolymerization initiator, α-hydroxyalkylphenone-based 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure (registered trademark) 184, manufactured by BASF) and α-aminoalkylphenone-based 2-benzyl-2-phenyl Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (Irgacure (registered trademark) 369, manufactured by BASF) was selected and Irgacure (registered trademark) 184: Irgacure (registered trademark) 369 = 2.75: The mixture was mixed at a ratio of 1, and 3.18% by weight was added. After the production of the functional transfer body B4, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 161 degrees and 5 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−５
フェノールノボラック系エポキシメタアクリレートであり、メタアクリレート変性率は約５０％のホモポリマである。分子量は約３０００である。光重合開始剤として、α−ヒドロキシアルキルフェノン系の１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４、ＢＡＳＦ社製）と、α−アミノアルキルフェノン系の、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９、ＢＡＳＦ社製）を選定し、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４：Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９＝２．７５：１の比率にて混合し、３．１８重量％添加した。機能転写体Ｂ５の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３６ａｔｍ％−３８ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６０度及び１０度であった。
-Composition B-5
It is a phenol novolac epoxy methacrylate and is a homopolymer having a methacrylate modification rate of about 50%. The molecular weight is about 3000. As a photopolymerization initiator, α-hydroxyalkylphenone-based 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure (registered trademark) 184, manufactured by BASF) and α-aminoalkylphenone-based 2-benzyl-2-phenyl Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (Irgacure (registered trademark) 369, manufactured by BASF) was selected and Irgacure (registered trademark) 184: Irgacure (registered trademark) 369 = 2.75: The mixture was mixed at a ratio of 1, and 3.18% by weight was added. After the production of the functional transfer body B5, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1 and found to be 36 atm% -38 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 160 degrees and 10 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−６
下記繰り返し単位（ｅ）を有するポリエチレングリコールであり、分子量は約４００００である。なお、末端は水酸基である。機能転写体Ｂ６の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１４９度及び１５度であった。
（繰り返し単位（ｅ））
−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−
-Composition B-6
Polyethylene glycol having the following repeating unit (e) and a molecular weight of about 40,000. The terminal is a hydroxyl group. After the production of the functional transfer body B6, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1 and found to be 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 149 degrees and 15 degrees, respectively.
(Repeating unit (e))
- (CH 2 -CH 2 -O) n -
・組成物Ｂ−７
上記繰り返し単位（ａ）と下記繰り返し単位（ｆ）と、から構成されるアミノエチル化共重合アクリルポリマである。平均分子量は約２００００であり、繰り返し単位（ａ）の繰り返し数Ｎａと繰り返し単位（ｆ）の繰り返し数Ｎｆとの比率（Ｎａ／Ｎｆ）は０．６７である。機能転写体Ｂ７の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３４ａｔｍ％−３６ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１４６度及び１５度であった。
-Composition B-7
An aminoethylated copolymer acrylic polymer composed of the above repeating unit (a) and the following repeating unit (f). The average molecular weight is about 20,000, and the ratio (Na / Nf) of the repeating number Na of the repeating unit (a) to the repeating number Nf of the repeating unit (f) is 0.67. After the production of the functional transfer body B7, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 34 atm% -36 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 146 degrees and 15 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−８
組成物Ｂ−１に記載の共重合ポリマに対して、モノマであるトリシクロデカンジメタノールジアクリレート及びトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレートを混合した材料である。なお、ポリマの総重量とモノマの総重量との比は、５．５：４．５とした。また、モノマ総重量に対して５．５重量％の光重合開始剤を添加した。光重合開始剤として、α−ヒドロキシアルキルフェノン系の１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４、ＢＡＳＦ社製）と、α−アミノアルキルフェノン系の２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９、ＢＡＳＦ社製）を選定し、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４：Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９＝２．７５：１の比率にて混合した。また、Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ（３−ｍｅｒｃａｐｔｏｂｕｔｙｌａｔｅ）（昭和電工株式会社製 カレンズ（登録商標）ＭＴ ＰＥ−１）を、２重量％添加した。機能転写体Ｂ８の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６５度及び５度であった。
-Composition B-8
It is a material in which tricyclodecane dimethanol diacrylate and tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate, which are monomers, are mixed with the copolymer polymer described in composition B-1. The ratio of the total polymer weight to the total monomer weight was 5.5: 4.5. In addition, 5.5% by weight of a photopolymerization initiator was added based on the total weight of the monomers. As a photopolymerization initiator, α-hydroxyalkylphenone-based 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure (registered trademark) 184, manufactured by BASF) and α-aminoalkylphenone-based 2-benzyl-2-dimethyl Amino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (Irgacure (registered trademark) 369, manufactured by BASF) was selected and Irgacure (registered trademark) 184: Irgacure (registered trademark) 369 = 2.75: 1. The ratio was mixed. Further, 2% by weight of Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Karenz (registered trademark) MT PE-1 manufactured by Showa Denko KK) was added. After the production of the functional transfer body B8, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 165 degrees and 5 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−９
組成物Ｂ−２に記載のクレゾールノボラック系エポキシアクリレートに、モノマであるトリシクロデカンジメタノールジアクリレート及びトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレートを混合した材料である。なお、ポリマの総重量とモノマの総重量との比は、７．９：２．１とした。また、オリゴマ及びモノマ総重量に対して５．５重量％の光重合開始剤を添加した。光重合開始剤は、αアミノアルキルフェノン系の２−（ジメチルアミノ）−２−［（４−メチルフェニル）メチル］−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９ ＥＧ、ＢＡＳＦ社製）を選定した。機能転写体Ｂ９の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３６ａｔｍ％−３８ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６６度及び５度であった。
-Composition B-9
It is a material in which tricyclodecane dimethanol diacrylate and tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate which are monomers are mixed with the cresol novolac epoxy acrylate described in composition B-2. The ratio of the total polymer weight to the total monomer weight was 7.9: 2.1. In addition, 5.5% by weight of a photopolymerization initiator was added based on the total weight of the oligomer and monomer. The photopolymerization initiator is an α-aminoalkylphenone-based 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone (Irgacure ( (Registered trademark) 379 EG, manufactured by BASF). After the production of the functional transfer body B9, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 36 atm% -38 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 166 degrees and 5 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−１０
組成物Ｂ−３に記載の共重合ポリマに、モノマであるトリシクロデカンジメタノールジアクリレート及びトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレートを混合した材料である。なお、ポリマの総重量とモノマの総重量との比は、４．２：５．８とした。また、ポリマとモノマの総重量に対して５．５重量％の光重合開始剤を添加した。光重合開始剤は、オキシムエステル系の、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（０−アセチルオキシム）（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）ＯＸＥ ０２、ＢＡＳＦ社製）を選定した。機能転写体Ｂ１０の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１４４度及び２０度であった。
-Composition B-10
It is a material obtained by mixing tricyclodecane dimethanol diacrylate and tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate, which are monomers, with the copolymer polymer described in the composition B-3. The ratio between the total weight of the polymer and the total weight of the monomer was 4.2: 5.8. In addition, 5.5% by weight of a photopolymerization initiator was added based on the total weight of the polymer and the monomer. The photopolymerization initiator is an oxime ester-based etanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (0-acetyloxime) (Irgacure ( (Registered trademark) OXE 02, manufactured by BASF) was selected. After the production of the functional transfer body B10, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 144 degrees and 20 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−１１
組成物Ｂ−７に記載のアミノエチル化共重合アクリルポリマに、モノマである２−エチルヘキシルＥＯ変性アクリレート及びトリメチロールプロパントリアクリレートを混合した材料である。なお、ポリマの総重量とモノマの総重量との比は、４．０：６．０とした。また、モノマ総重量に対して５．５重量％の光重合開始剤を添加した。光重合開始剤は、α−ヒドロキシアルキルフェノン系の１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４、ＢＡＳＦ社製）と、α−アミノアルキルフェノン系の、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９、ＢＡＳＦ社製）を選定し、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４：Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９＝２．７５：１の比率にて混合した。また、Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ（３−ｍｅｒｃａｐｔｏｂｕｔｙｌａｔｅ）（昭和電工株式会社製 カレンズ（登録商標）ＭＴ ＰＥ−１）を、５重量％添加した。機能転写体Ｂ１１の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３４ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１４９度及び１０度であった。
-Composition B-11
It is a material obtained by mixing 2-ethylhexyl EO-modified acrylate and trimethylolpropane triacrylate, which are monomers, with the aminoethylated copolymer acrylic polymer described in composition B-7. The ratio between the total weight of the polymer and the total weight of the monomer was 4.0: 6.0. In addition, 5.5% by weight of a photopolymerization initiator was added based on the total weight of the monomers. The photopolymerization initiator includes an α-hydroxyalkylphenone-based 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure (registered trademark) 184, manufactured by BASF) and an α-aminoalkylphenone-based 2-benzyl-2-phenyl. Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (Irgacure (registered trademark) 369, manufactured by BASF) was selected and Irgacure (registered trademark) 184: Irgacure (registered trademark) 369 = 2.75: Mixed at a ratio of 1. Moreover, Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Karenz (registered trademark) MT PE-1 manufactured by Showa Denko KK) was added by 5% by weight. After the production of the functional transfer body B11, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 34 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 149 degrees and 10 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−１２
組成物Ｂ−５に記載のフェノールノボラック系エポキシメタアクリレートに、モノマであるトリシクロデカンジメタノールジアクリレート及びトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレートを混合した材料である。なお、ポリマの総重量とモノマの総重量との比は、８．２：１．８とした。また、ポリマ及びモノマの総重量に対して５．５重量％の光重合開始剤を添加した。光重合開始剤は、α−ヒドロキシアルキルフェノン系の１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４、ＢＡＳＦ社製）と、α−アミノアルキルフェノン系の２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９、ＢＡＳＦ社製）を選定し、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４：Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９＝２．７５：１の比率にて混合した。機能転写体Ｂ１２の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６５度及び５度であった。
-Composition B-12
A material obtained by mixing the monomeric tricyclodecane dimethanol diacrylate and tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate with the phenol novolac epoxy methacrylate described in the composition B-5. The ratio between the total weight of the polymer and the total weight of the monomer was 8.2: 1.8. In addition, 5.5% by weight of a photopolymerization initiator was added based on the total weight of the polymer and the monomer. The photopolymerization initiator includes α-hydroxyalkylphenone-based 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure (registered trademark) 184, manufactured by BASF) and α-aminoalkylphenone-based 2-benzyl-2-dimethyl. Amino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (Irgacure (registered trademark) 369, manufactured by BASF) was selected and Irgacure (registered trademark) 184: Irgacure (registered trademark) 369 = 2.75: 1. The ratio was mixed. After the production of the functional transfer body B12, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 165 degrees and 5 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−１３
組成物Ｂ−６に記載のポリエチレングリコールに、モノマであるトリシクロデカンジメタノールジアクリレート及びトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレートを混合した材料である。なお、ポリマの総重量とモノマの総重量と比は、５．５：４．５とした。また、モノマ総重量に対して５．５重量％の光重合開始剤を添加した。光重合開始剤は、α−ヒドロキシアルキルフェノン系の１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４、ＢＡＳＦ社製）とα−アミノアルキルフェノン系の２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９、ＢＡＳＦ社製）を選定し、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４：Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９＝２．７５：１の比率にて混合した。機能転写体Ｂ１３の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６６度及び５度であった。
-Composition B-13
It is a material obtained by mixing the monomer tricyclodecane dimethanol diacrylate and tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate with the polyethylene glycol described in the composition B-6. The ratio between the total weight of the polymer and the total weight of the monomer was 5.5: 4.5. In addition, 5.5% by weight of a photopolymerization initiator was added based on the total weight of the monomers. The photopolymerization initiators were α-hydroxyalkylphenone-based 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure (registered trademark) 184, manufactured by BASF) and α-aminoalkylphenone-based 2-benzyl-2-dimethylamino. -1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (Irgacure (registered trademark) 369, manufactured by BASF) was selected and Irgacure (registered trademark) 184: Irgacure (registered trademark) 369 = 2.75: 1. Mixed in ratio. After the production of the functional transfer body B13, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 166 degrees and 5 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−１４
組成物Ｂ−７に記載のアミノエチル化共重合アクリルポリマに、モノマであるトリシクロデカンジメタノールジアクリレート及びトリメチロールプロパンＥＯ変性トリアクリレートを混合した材料である。なお、ポリマの総重量とモノマの総重量と比は、６．７：２．３とした。また、モノマ総重量に対して５．５重量％の光重合開始剤を添加した。光重合開始剤は、オキシムエステル系の、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（０−アセチルオキシム） （Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）ＯＸＥ ０２、ＢＡＳＦ社製）を選定した。機能転写体Ｂ１４の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３８ａｔｍ％−３９ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６０度及び５度であった。
-Composition B-14
It is a material obtained by mixing the monomer tricyclodecane dimethanol diacrylate and trimethylolpropane EO-modified triacrylate with the aminoethylated copolymer acrylic polymer described in composition B-7. The ratio between the total weight of the polymer and the total weight of the monomer was 6.7: 2.3. In addition, 5.5% by weight of a photopolymerization initiator was added based on the total weight of the monomers. The photopolymerization initiator is an oxime ester-based etanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (0-acetyloxime) (Irgacure ( (Registered trademark) OXE 02, manufactured by BASF) was selected. After the production of the functional transfer body B14, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 38 atm% -39 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 160 degrees and 5 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−１５
５０℃における粘度が約３０００ｍＰａ・ｓのフェニルグリシジルエーテルアクリレートと、２５℃における粘度が約２５０００ｍＰａ・ｓのペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマーと、を重量比にて７５：２５にて混合した材料に、５．５重量％の光重合開始剤を添加した。光重合開始剤は、αアミノアルキルフェノン系の、２−（ジメチルアミノ）−２−［（４−メチルフェニル）メチル］−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９ ＥＧ、ＢＡＳＦ社製）を選定した。また、Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ（３−ｍｅｒｃａｐｔｏｂｕｔｙｌａｔｅ）（昭和電工株式会社製 カレンズ（登録商標）ＭＴ ＰＥ−１）を、４重量％添加した。機能転写体Ｂ１５の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３６ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６１度及び５度であった。
-Composition B-15
A phenyl glycidyl ether acrylate having a viscosity of about 3000 mPa · s at 50 ° C. and a pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer having a viscosity of about 25000 mPa · s at 25 ° C. were mixed at a weight ratio of 75:25. 5.5 wt% photoinitiator was added to the material. The photopolymerization initiator is an α-aminoalkylphenone-based 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone (Irgacure). (Registered trademark) 379 EG, manufactured by BASF Corporation) was selected. Further, 4% by weight of Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Karenz (registered trademark) MT PE-1 manufactured by Showa Denko KK) was added. After the production of the functional transfer body B15, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 36 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 161 degrees and 5 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−１６
下記繰り返し単位（ｇ）を有するチタンポリマ、側鎖フェニル変性シリコーン（信越シリコーン社製 ＳＨ７１０）、チタニウムテトラブトキシド、３アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及び３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランを混合した材料であり、混合比率は、１：１．３：１．５：０．４２：０．４２とした。また、３アクリロキシプロピルトリメトキシシランに対して５．５重量％の光重合開始剤を添加した。光重合開始剤は、αアミノアルキルフェノン系の２−（ジメチルアミノ）−２−［（４−メチルフェニル）メチル］−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９ ＥＧ、ＢＡＳＦ社製）を選定した。また、Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ（３−ｍｅｒｃａｐｔｏｂｕｔｙｌａｔｅ）（昭和電工株式会社製 カレンズ（登録商標）ＭＴ ＰＥ−１）を、２重量％添加した。機能転写体Ｂ１６の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３４ａｔｍ％−３６ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１４０度及び２５度であった。
-Composition B-16
A material in which a titanium polymer having the following repeating unit (g), side chain phenyl-modified silicone (SH710 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.), titanium tetrabutoxide, 3 acryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane are mixed. The mixing ratio was 1: 1.3: 1.5: 0.42: 0.42. Further, 5.5% by weight of a photopolymerization initiator was added to 3 acryloxypropyltrimethoxysilane. The photopolymerization initiator is an α-aminoalkylphenone-based 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone (Irgacure ( (Registered trademark) 379 EG, manufactured by BASF). Further, 2% by weight of Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Karenz (registered trademark) MT PE-1 manufactured by Showa Denko KK) was added. After the production of the functional transfer body B16, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 34 atm% -36 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 140 degrees and 25 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−１７
分子量が４００００のポリジメチルシロキサン、側鎖フェニル変性シリコーン（信越シリコーン社製 ＳＨ７１０）、チタニウムテトラブトキシド、３アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及び３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランを混合した材料であり、混合比率は、１：１．３：１．５：０．４２：０．４２とした。また、３アクリロキシプロピルトリメトキシシランに対して５．５重量％の光重合開始剤を添加した。光重合開始剤は、αアミノアルキルフェノン系の、２−（ジメチルアミノ）−２−［（４−メチルフェニル）メチル］−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９ ＥＧ、ＢＡＳＦ社製）を選定した。また、Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ（３−ｍｅｒｃａｐｔｏｂｕｔｙｌａｔｅ）（昭和電工株式会社製 カレンズ（登録商標）ＭＴ ＰＥ−１）を、５重量％添加した。機能転写体Ｂ１７の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３６ａｔｍ％−３９ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１４９度及び５度であった。
-Composition B-17
This is a mixed material of polydimethylsiloxane having a molecular weight of 40,000, side chain phenyl-modified silicone (SH710 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.), titanium tetrabutoxide, 3 acryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane. The ratio was 1: 1.3: 1.5: 0.42: 0.42. Further, 5.5% by weight of a photopolymerization initiator was added to 3 acryloxypropyltrimethoxysilane. The photopolymerization initiator is an α-aminoalkylphenone-based 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone (Irgacure). (Registered trademark) 379 EG, manufactured by BASF Corporation) was selected. Moreover, Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Karenz (registered trademark) MT PE-1 manufactured by Showa Denko KK) was added by 5% by weight. After the production of the functional transfer body B17, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 36 atm% -39 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 149 degrees and 5 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−１８
組成物Ｂ−１６に記載したチタンポリマである。縮合促進剤として、光酸発生剤（みどり化学社製 製品名ＤＴＳ−１０２）をチタンポリマ１００重量部に対して、０．５５重量部添加した。又、光に対する反応性を高めるために、光重合開始剤として、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４、ＢＡＳＦ社製）をチタンポリマ１００重量部に対して、２重量％添加した。また、Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ（３−ｍｅｒｃａｐｔｏｂｕｔｙｌａｔｅ）（昭和電工株式会社製 カレンズ（登録商標）ＭＴ ＰＥ−１）を、１０重量％添加した。機能転写体Ｂ１８の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３６ａｔｍ％−３９ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１４２度及び２５度であった。
-Composition B-18
It is a titanium polymer described in composition B-16. As a condensation accelerator, 0.55 parts by weight of a photoacid generator (product name DTS-102 manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.) was added to 100 parts by weight of the titanium polymer. In order to increase the reactivity to light, 2% by weight of 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure (registered trademark) 184, manufactured by BASF) is used as a photopolymerization initiator with respect to 100 parts by weight of the titanium polymer. Added. Also, 10% by weight of Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Karenz (registered trademark) MT PE-1 manufactured by Showa Denko KK) was added. After the production of the functional transfer body B18, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 36 atm% -39 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 142 degrees and 25 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−１９
分子量が約４００００のポリジメチルシロキサンであり、組成物Ｂ−１７にて使用したものと同様のものである。未反応物に対する反応促進剤として、光酸発生剤（みどり化学社製 製品名ＤＴＳ−１０２）を０．６重量％、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４、ＢＡＳＦ社製）を２．５重量％、Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ（３−ｍｅｒｃａｐｔｏｂｕｔｙｌａｔｅ）（昭和電工株式会社製 カレンズ（登録商標）ＭＴ ＰＥ−１）を１０重量％添加した。機能転写体Ｂ１９の作製後に、実施例１９と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１４７度及び１０度であった。
-Composition B-19
Polydimethylsiloxane having a molecular weight of about 40,000, which is the same as that used in Composition B-17. As a reaction accelerator for unreacted substances, a photoacid generator (product name: DTS-102, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.) is 0.6% by weight, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure (registered trademark) 184, BASF 2.5% by weight and 10% by weight of Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Karenz (registered trademark) MT PE-1 manufactured by Showa Denko KK) were added. After the production of the functional transfer body B19, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 19. The result was 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 147 degrees and 10 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−２０
分子量が５８００のポリイソプレンである。機能転写体Ｂ２０の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１４９度及び１５度であった。
-Composition B-20
Polyisoprene with a molecular weight of 5800. After the production of the functional transfer body B20, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 149 degrees and 15 degrees, respectively.
・組成物Ｂ−２１
分子量が５６，０００のポリスチレンである。未反応物に対する反応促進剤として、光酸発生剤（みどり化学社製 製品名ＤＴＳ−１０２）を０．６重量％、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４、ＢＡＳＦ社製）を２．５重量％、Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ（３−ｍｅｒｃａｐｔｏｂｕｔｙｌａｔｅ）（昭和電工株式会社製 カレンズ（登録商標）ＭＴ ＰＥ−１）を１０重量％添加した。機能転写体Ｂ２１の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６８度及び５度であった。
-Composition B-21
Polystyrene having a molecular weight of 56,000. As a reaction accelerator for unreacted substances, a photoacid generator (product name: DTS-102, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.) is 0.6% by weight, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure (registered trademark) 184, BASF 2.5% by weight and 10% by weight of Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Karenz (registered trademark) MT PE-1 manufactured by Showa Denko KK) were added. After the production of the functional transfer body B21, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 168 degrees and 5 degrees, respectively.
上記実施例１の機能転写体Ａ５と同様に第１の機能層及び第２の機能層を成膜した。乾燥炉から取り出した後の機能層は、タック性のない非液体状態であった。また、組成物Ｂ−１から組成物Ｂ−１５については、温度を徐々に上げたところ、６０℃〜８０℃近辺からタック性が発現するか、又は、タック性が増加することが確認できた。 The first functional layer and the second functional layer were formed in the same manner as the functional transfer body A5 of Example 1 above. The functional layer after removal from the drying furnace was in a non-liquid state without tackiness. Moreover, about the composition B-1 to the composition B-15, when the temperature was gradually raised, it was confirmed that the tackiness was exhibited from around 60 ° C to 80 ° C or the tackiness was increased. .
実施例１の機能転写体Ａ１と同様の操作を行い、被処理体に対して機能層を転写した。但し、被処理体に貼り合わせる際の温度を９５℃〜１４５℃の範囲に変更した。ここで、被処理体としては以下の被処理体Ｔ−１〜Ｔ−１５を使用した。
・被処理体Ｔ−１… 石英ガラス。
・被処理体Ｔ−２… シリコンウェハ。
・被処理体Ｔ−３… シリコンカーバイド（ＳｉＣ）。
・被処理体Ｔ−４… 窒化ガリウム。
・被処理体Ｔ−５… 金。但し、石英ガラスの表面に金を蒸着し成膜したもの。
・被処理体Ｔ−６… 銀。但し、石英ガラスの表面に銀を蒸着し成膜したもの。
・被処理体Ｔ−７… 酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）。
・被処理体Ｔ−８… ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）。
・被処理体Ｔ―９… 合成皮革（表皮表層はポリウレタンフィルム）。
The same operation as that of the functional transfer body A1 of Example 1 was performed to transfer the functional layer to the target object. However, the temperature at the time of bonding to the object to be processed was changed to a range of 95 ° C to 145 ° C. Here, the following processed objects T-1 to T-15 were used as the processed objects.
-To-be-processed object T-1 ... quartz glass.
-To-be-processed object T-2 ... Silicon wafer.
-To-be-processed object T-3 ... Silicon carbide (SiC).
-To-be-processed object T-4 ... Gallium nitride.
-To-be-processed object T-5 ... Gold. However, the film is formed by depositing gold on the surface of quartz glass.
-To-be-processed object T-6 ... Silver. However, silver is deposited on the surface of quartz glass.
-To-be-processed object T-7 ... Indium tin oxide (ITO).
-To-be-processed object T-8 ... Polyethylene terephthalate (PET).
-To-be-processed object T-9 ... Synthetic leather (the skin surface layer is a polyurethane film).
・被処理体Ｔ−１０… メチルトリメトキシシラン及びテトラエトキシシランを１：９９のモル比にて混合した材料により表面処理を施した石英ガラス。水滴に対する接触角は、４１度。なお、表面処理は以下のように行った。まず、無水トルエン溶剤の中に石英ガラスを浸漬し、１０５℃〜１１０℃の温度にて３０分間加温した。次に、無水トルエンに上記比率のメチルトリメトキシシラン及びテトラエトキシシランを１０重量％の濃度にて溶解させた。上記メチルトリメトキシシラン及びテトラエトキシシランの溶解した無水トルエン溶剤の中に、浸漬加温処理を施した石英ガラスを浸漬した。この時、２４℃にて８時間保持した。その後、石英ガラスを取り出し、無水トルエンにて十分に洗浄した後に、アセトンにて洗浄し、最後にエタノールにて洗浄した。洗浄後、１２０度にて１５分間乾燥させ、処理を完了した。 Object to be treated T-10: Quartz glass subjected to surface treatment with a material in which methyltrimethoxysilane and tetraethoxysilane are mixed at a molar ratio of 1:99. The contact angle for water drops is 41 degrees. The surface treatment was performed as follows. First, quartz glass was immersed in an anhydrous toluene solvent and heated at a temperature of 105 ° C. to 110 ° C. for 30 minutes. Next, methyltrimethoxysilane and tetraethoxysilane in the above ratio were dissolved in anhydrous toluene at a concentration of 10% by weight. Quartz glass subjected to immersion heating treatment was immersed in an anhydrous toluene solvent in which methyltrimethoxysilane and tetraethoxysilane were dissolved. At this time, it was kept at 24 ° C. for 8 hours. Thereafter, the quartz glass was taken out, thoroughly washed with anhydrous toluene, washed with acetone, and finally washed with ethanol. After washing, drying was performed at 120 degrees for 15 minutes to complete the treatment.
・被処理体Ｔ−１１… メチルトリメトキシシラン及びテトラエトキシシランを１０：９０のモル比にて混合した材料により表面処理を施した石英ガラス。水滴に対する接触角は、７１度。なお、表面処理は被処理体Ｔ−１０と同様に行った。 -To-be-processed object T-11 ... Quartz glass which surface-treated with the material which mixed methyltrimethoxysilane and tetraethoxysilane by the molar ratio of 10:90. The contact angle for water drops is 71 degrees. The surface treatment was performed in the same manner as the object to be processed T-10.
・被処理体Ｔ−１２… メチルトリメトキシシラン及びテトラエトキシシランを２５：７５のモル比にて混合した材料により表面処理を施した石英ガラス。水滴に対する接触角は、８８度。なお、表面処理は被処理体Ｔ−１０と同様に行った。 -To-be-processed object T-12 ... The quartz glass which surface-treated with the material which mixed methyltrimethoxysilane and tetraethoxysilane by the molar ratio of 25:75. The contact angle for water drops is 88 degrees. The surface treatment was performed in the same manner as the object to be processed T-10.
・被処理体Ｔ−１３… メチルトリメトキシシラン及びテトラエトキシシランを５０：５０のモル比にて混合した材料により表面処理を施した石英ガラス。水滴に対する接触角は、９４度。なお、表面処理は被処理体Ｔ−１０と同様に行った。 -To-be-processed object T-13 ... Quartz glass which surface-treated with the material which mixed methyltrimethoxysilane and tetraethoxysilane by the molar ratio of 50:50. The contact angle for water drops is 94 degrees. The surface treatment was performed in the same manner as the object to be processed T-10.
・被処理体Ｔ−１４… メチルトリメトキシシラン及びテトラエトキシシランを６５：３５のモル比にて混合した材料により表面処理を施した石英ガラス。水滴に対する接触角は、１０１度。なお、表面処理は被処理体Ｔ−１０と同様に行った。 Object to be treated T-14: Quartz glass subjected to surface treatment with a material in which methyltrimethoxysilane and tetraethoxysilane are mixed at a molar ratio of 65:35. The contact angle for water drops is 101 degrees. The surface treatment was performed in the same manner as the object to be processed T-10.
・被処理体Ｔ−１５… メチルトリメトキシシラン及びテトラエトキシシランを９２：８のモル比にて混合した材料により表面処理を施した石英ガラス。水滴に対する接触角は、１０９度。なお、表面処理は被処理体Ｔ−１０と同様に行った。 -To-be-processed object T-15 ... The quartz glass which surface-treated with the material which mixed methyltrimethoxysilane and tetraethoxysilane by the molar ratio of 92: 8. The contact angle for water drops is 109 degrees. The surface treatment was performed in the same manner as the object to be processed T-10.
転写性の試験を行った、機能層の組成物Ｂ−１〜Ｂ−２１と被処理体Ｔ−１〜Ｔ−１５との組み合わせ、及び、評価結果を表９に記載した。評価指標は以下の通りである。まず、機能転写体Ｂを実施例１と同様に解析し、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）を算出した。ここでは、機能転写体Ｂに対する値であることから比率Ｂと表現する。次に、算出した比率Ｂを、実施例１の機能転写体Ａ１の転写性検討結果と照らし合わせた。すなわち、比率Ｂと同じ、又は、最も近い機能転写体Ａ１の比率（Ｒａ／ｌｏｒ）に対する転写性評価結果を確認した。機能転写体Ｂにおいても、実施例１の機能転写体Ａ１と同様に転写性を評価し、評価結果が実施例１の「△」、すなわち、剥離速度Ｖｍ比が１．０以上２．２未満、且つ欠陥率が５％以下になった場合を「×」、評価結果が下がったものの該「△」評価までは下がらなかった場合を「▲」、評価結果が同様或いは向上した場合を「●」として記載した。また、表９中、何も記載していない欄は、評価を行っていないことを意味する。 Table 9 shows the combinations of the functional layer compositions B-1 to B-21 and the objects to be processed T-1 to T-15, and the evaluation results, which were tested for transferability. The evaluation index is as follows. First, the functional transfer body B was analyzed in the same manner as in Example 1, and the ratio (Ra / lor) was calculated. Here, since it is a value for the functional transfer body B, it is expressed as a ratio B. Next, the calculated ratio B was compared with the transferability examination result of the functional transfer body A1 of Example 1. That is, the transferability evaluation result for the ratio (Ra / lor) of the functional transfer body A1 that is the same as or closest to the ratio B was confirmed. Also in the functional transfer body B, the transferability was evaluated in the same manner as the functional transfer body A1 in Example 1, and the evaluation result was “Δ” in Example 1, that is, the peeling speed Vm ratio was 1.0 or more and less than 2.2. In addition, “×” indicates that the defect rate is 5% or less, “▲” indicates that the evaluation result is reduced but the “△” evaluation does not decrease, and “、” indicates that the evaluation result is the same or improved. ". In Table 9, an empty column means that no evaluation is performed.
表９より以下のことがわかる。まず極性基を機能層に含むことで、転写性が良好に保たれる。一方で、極性基を含まない場合であっても、剥離速度Ｖｍ比が１．０以上２．２未満、且つ、欠陥率が５％以下になるケースはない。更に、これらの結果は、被処理体の材質や表面物性によらない。すなわち、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）を満たすことで、特に、機能層に極性基を含む場合に、転写性が良好となることがわかった。これは、転写性において特に重要な因子は、機能層と被処理体との接着強度を大きくすることと、機能層の破壊を抑制することである。ここで、機能層と被処理体の接着強度は、前述してきた比率（Ｒａ／ｌｏｒ）による真実接触面積の増加により担保しているが、機能層が極性基を含むことで、機能層と被処理体との単位面積当たりの接着強度が向上するためである。これは、極性基を含むことで生じる、静電気的な相互作用や水素結合作用が働くためと考えられる。また、極性基として、エポキシ基、水酸基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、カルボキシル基、イソシアネート基又はカルボニル基の少なくとも１以上を含むと、キャリアＧ２と機能層との密着力が小さくなることもわかった。これは、転写精度を向上させることにつながるため有用である。これは、これらの極性基を含む場合、光重合による収縮、熱重合による収縮、水素結合による高密度化の１以上の現象を発現できるため、キャリアＧ２と機能層との界面接着力が低下したためと推定される。中でも、エポキシ基、水酸基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、又は、カルボキシル基の少なくとも１以上を含むことで、前記効果が大きくなることが確認された。 Table 9 shows the following. First, by including a polar group in the functional layer, good transferability is maintained. On the other hand, even when the polar group is not included, there is no case where the peeling rate Vm ratio is 1.0 or more and less than 2.2 and the defect rate is 5% or less. Furthermore, these results do not depend on the material or surface properties of the object to be processed. That is, it was found that when the ratio (Ra / lor) is satisfied, the transferability is improved particularly when the functional layer contains a polar group. This is a particularly important factor in transferability, that is, to increase the adhesive strength between the functional layer and the object to be processed and to suppress the destruction of the functional layer. Here, the adhesive strength between the functional layer and the object to be processed is ensured by an increase in the true contact area based on the ratio (Ra / lor) described above. However, since the functional layer contains a polar group, This is because the adhesive strength per unit area with the treated body is improved. This is thought to be due to the electrostatic interaction and hydrogen bonding action that occur when polar groups are included. In addition, if the polar group contains at least one of an epoxy group, a hydroxyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, a carboxyl group, an isocyanate group, or a carbonyl group, the adhesion between the carrier G2 and the functional layer may be reduced. all right. This is useful because it leads to improved transfer accuracy. This is because, when these polar groups are contained, one or more phenomena of shrinkage due to photopolymerization, shrinkage due to thermal polymerization, and densification due to hydrogen bonding can be expressed, and therefore the interfacial adhesive force between the carrier G2 and the functional layer is reduced. It is estimated to be. Especially, it was confirmed that the said effect becomes large by including at least 1 or more of an epoxy group, a hydroxyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, or a carboxyl group.
また、機能転写体を被処理体に貼り合わせる際の、異物の影響を別途調査したところ、組成物Ｂ−１〜組成物Ｂ−１５を使用した場合、異物の影響を受けづらいことがわかった。より具体的には、被処理体の表面に恣意的に異物としてタンパク質を付着させ、この状態で機能転写体の貼り合わせを行った。この結果、組成物Ｂ−１〜組成物Ｂ−１５を使用した場合は、異物の直径をφとした場合に、貼り合わせにより該異物にて発生した気泡の大きさは５φ以下であったが、他の組成物を使用した場合は、発生した気泡は８φ以上であった。組成物Ｂ−１〜組成物Ｂ−１５は、温度を徐々に上げたところ、６０℃〜８０℃近辺からタック性が発現或いは増加することが確認できている。すなわち、このような条件を満たすことで、機能転写体を被処理体に貼り合わせる際に、機能層の表層の流動性が大きくなることから、異物周辺における機能層の流動も向上し、異物という不陸を吸収する効果が大きくなったためと考えられる。以上から、機能転写体の機能層は、温度２０℃で、且つ、遮光下にて非液体状態であると共に、加温することで、タック性が発現することが好ましいとわかった。なお、機能層の材料の選択性や工業製の観点から、タック性を発現する最低の温度は３００℃程度である。すなわち、温度２０℃で、且つ、遮光下にて非液体状態であると共に、温度２０℃超から３００℃以下の範囲にてタック性を発現することが好ましい。 Moreover, when the influence of the foreign material at the time of bonding a functional transfer body to a to-be-processed object was investigated separately, when composition B-1-composition B-15 were used, it turned out that it is hard to receive the influence of a foreign material. . More specifically, proteins were arbitrarily attached as foreign substances on the surface of the object to be processed, and the functional transfer bodies were bonded together in this state. As a result, when the composition B-1 to the composition B-15 were used, the size of the bubbles generated in the foreign matter by bonding when the diameter of the foreign matter was φ was 5φ or less. When other compositions were used, the generated bubbles were 8φ or more. Composition B-1 to Composition B-15 has been confirmed to exhibit or increase tackiness from around 60 ° C. to 80 ° C. when the temperature is gradually raised. That is, by satisfying such a condition, when the functional transfer body is bonded to the object to be processed, the fluidity of the surface layer of the functional layer is increased. This is thought to be because the effect of absorbing unevenness has increased. From the above, it has been found that the functional layer of the functional transfer body is preferably in a non-liquid state at a temperature of 20 ° C. and under light shielding, and preferably exhibits tackiness by heating. In addition, the minimum temperature which expresses tack property is about 300 degreeC from the selectivity of the material of a functional layer, or an industrial viewpoint. That is, it is preferable that the temperature is 20 ° C. and the liquid is in a non-liquid state under light shielding, and the tackiness is exhibited in the temperature range of more than 20 ° C. to 300 ° C. or less.
また、別の検討から、第１の機能層がキャリアのナノ構造を平坦化し、更に第１の機能層上に第２の機能層が設けられる図１４Ｅに示す機能転写体を作製した。なお、機能層のフッ素元素濃度Ｅｆは、３７ａｔｍ％〜４０ａｔｍ％であった。ここで、第１の機能層として組成物Ｂ−１８から組成物Ｂ−２１のいずれかを使用し、第２の機能層に組成物Ｂ−１から組成物Ｂ−３を使用した。この場合、上記評価指標を使用すると「●」であった。すなわち、機能転写体においては、機能層の最外層に極性基が含まれていれば、転写性がより向上することがわかった。また、最外層に極性基を含む場合において、機能層の最外層の膜厚を調査したところ、５ｎｍ程度から転写性が向上しはじめ、２０ｎｍ〜３０ｎｍにて急激に転写性が良好となり、５０ｎｍ以上においては安定に転写ができることが確認された。よって、機能転写体の最外層は、極性基を含むと共に、膜厚が５ｎｍ以上であることが好ましく、２０ｎｍ以上であることがよりこの好ましく、５０ｎｍ以上であることが最も好ましいことがわかった。 Further, from another study, the functional transfer body shown in FIG. 14E in which the first functional layer planarizes the nanostructure of the carrier and the second functional layer is provided on the first functional layer was manufactured. The fluorine element concentration Ef of the functional layer was 37 atm% to 40 atm%. Here, any one of Composition B-18 to Composition B-21 was used as the first functional layer, and Composition B-1 to Composition B-3 were used for the second functional layer. In this case, the evaluation index was “●”. That is, in the functional transfer body, it has been found that if the polar group is contained in the outermost layer of the functional layer, the transferability is further improved. Further, when the outermost layer contains a polar group, the thickness of the outermost layer of the functional layer was investigated, and the transferability started to improve from about 5 nm, and the transferability suddenly improved at 20 nm to 30 nm, and 50 nm or more It was confirmed that the transfer can be performed stably. Therefore, it was found that the outermost layer of the functional transfer body contains a polar group and preferably has a film thickness of 5 nm or more, more preferably 20 nm or more, and most preferably 50 nm or more.
（実施例３）
実施例３においては、キャリアの物性と機能層の物性の関係の与える転写精度への影響を調査した。実施例１及び実施例２より、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が所定の範囲であることで、機能層の組成と被処理体の組成によらず、転写性を良好に保つことが可能であること、また、転写性という観点に立つと、機能層のフッ素元素濃度によらないこともわかっている。さらには、機能層の最外層に極性基を含むことで転写性がより良好に保てることがわかっている。このため、実施例３においては、実施例１の機能転写体Ａ５の形態を代表させ、キャリアのみを下記キャリアＣ−１〜Ｃ−８に適宜変更し、機能転写体Ｃを作製し検討した。即ち、キャリアの物性をパラメータにして変化させた。また、転写対象となる被処理体には、表面物性の大きく異なる被処理体Ｔ−２、Ｔ−８、Ｔ−９、及びＴ−１３を使用した。なお、キャリアＧ２のナノ構造としては、平均ピッチが９００ｎｍ、平均開口径が８００ｎｍ、凹部の深さが１５００ｎｍ、凹部の配列は正六方配列のものを使用した。
(Example 3)
In Example 3, the influence of the relationship between the physical properties of the carrier and the physical layer on the transfer accuracy was investigated. From Example 1 and Example 2, when the ratio (Ra / lor) is within a predetermined range, it is possible to maintain good transferability regardless of the composition of the functional layer and the composition of the workpiece. In addition, it is also known that it does not depend on the fluorine element concentration in the functional layer from the viewpoint of transferability. Furthermore, it has been found that transferability can be kept better by including a polar group in the outermost layer of the functional layer. For this reason, in Example 3, the form of functional transfer body A5 of Example 1 was typified, and only the carrier was appropriately changed to the following carriers C-1 to C-8, and functional transfer body C was produced and examined. That is, the physical properties of the carrier were changed as parameters. Moreover, to-be-processed object used as transcription | transfer object used to-be-processed object T-2, T-8, T-9, and T-13 from which surface properties differ greatly. As the nanostructure of the carrier G2, an average pitch of 900 nm, an average opening diameter of 800 nm, a recess depth of 1500 nm, and an array of recesses having a regular hexagonal arrangement were used.
検討に使用したキャリアは、以下のキャリアＣ−１〜Ｃ−８である。
・キャリアＣ−１…実施例１に記載のキャリアＧ２であり、フッ素含有ウレタン（メタ）アクリレート（ＯＰＴＯＯＬ（登録商標）ＤＡＣ ＨＰ（ダイキン工業社製））を２重量部の添加量にしたものである。水滴の接触角は９４度である。比率（Ｅｓ／Ｅｂ）は、１１５であった。また、機能転写体Ｃ１の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３０ａｔｍ％−３２ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１３４度及び３５度であった。
The carriers used for the study are the following carriers C-1 to C-8.
Carrier C-1 is the carrier G2 described in Example 1, with fluorine-containing urethane (meth) acrylate (OPTOOL (registered trademark) DAC HP (manufactured by Daikin Industries)) added in an amount of 2 parts by weight. is there. The contact angle of the water droplet is 94 degrees. The ratio (Es / Eb) was 115. Further, after the production of the functional transfer body C1, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1, and was 30 atm% -32 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 134 degrees and 35 degrees, respectively.
・キャリアＣ−２…実施例１に記載のキャリアＧ２であり、フッ素含有ウレタン（メタ）アクリレート（ＯＰＴＯＯＬ（登録商標）ＤＡＣ ＨＰ（ダイキン工業社製））を５重量部の添加量にしたものである。水滴の接触角は９８度である。比率（Ｅｓ／Ｅｂ）は、６８であった。また、機能転写体Ｃ２の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３１ａｔｍ％−３３ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１３９度及び１５度であった。 Carrier C-2: Carrier G2 as described in Example 1, with fluorine-containing urethane (meth) acrylate (OPTOOL (registered trademark) DAC HP (manufactured by Daikin Industries)) added in an amount of 5 parts by weight. is there. The contact angle of the water droplet is 98 degrees. The ratio (Es / Eb) was 68. Further, after the production of the functional transfer body C2, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1 and found to be 31 atm% -33 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 139 degrees and 15 degrees, respectively.
・キャリアＣ−３…実施例１に記載のキャリアＧ２であり、フッ素含有ウレタン（メタ）アクリレート（ＯＰＴＯＯＬ（登録商標）ＤＡＣ ＨＰ（ダイキン工業社製））を１０重量部の添加量にしたものである。水滴の接触角は１１１度である。比率（Ｅｓ／Ｅｂ）は、５４であった。また、機能転写体Ｃ３の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３５ａｔｍ％−３７ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１５６度及び５度であった。 Carrier C-3 is carrier G2 described in Example 1, and is a fluorine-containing urethane (meth) acrylate (OPTOOL (registered trademark) DAC HP (manufactured by Daikin Industries)) added in an amount of 10 parts by weight. is there. The contact angle of the water droplet is 111 degrees. The ratio (Es / Eb) was 54. Further, after the production of the functional transfer body C3, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 35 atm% -37 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 156 degrees and 5 degrees, respectively.
・キャリアＣ−４…実施例１に記載のキャリアＧ２であり、フッ素含有ウレタン（メタ）アクリレート（ＯＰＴＯＯＬ（登録商標）ＤＡＣ ＨＰ（ダイキン工業社製））を１５重量部の添加量にしたものである。水滴の接触角は１２１度である。比率（Ｅｓ／Ｅｂ）は、４８であった。また、機能転写体Ｃ４の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３７ａｔｍ％−３９ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６６度及び５度であった。 Carrier C-4 is carrier G2 described in Example 1, and is a fluorine-containing urethane (meth) acrylate (OPTOOL (registered trademark) DAC HP (manufactured by Daikin Industries)) added in an amount of 15 parts by weight. is there. The contact angle of the water droplet is 121 degrees. The ratio (Es / Eb) was 48. Further, after the production of the functional transfer body C4, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1 and found to be 37 atm% -39 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 166 degrees and 5 degrees, respectively.
・キャリアＣ−５…ポリジメチルシロキサンである。また、機能転写体Ｃ５の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、２６ａｔｍ％−２８ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１２５度及び４０度であった。 Carrier C-5: Polydimethylsiloxane. Further, after the production of the functional transfer body C5, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1 and found to be 26 atm% -28 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 125 degrees and 40 degrees, respectively.
・キャリアＣ−６…実施例１に記載のキャリアＧ２の表面に対して、ＳｉＯ２を１０ｎｍ、Ｃｒを１０ｎｍ成膜し、表面処理剤（デュラサーフ（登録商標）ＨＤ−１１０１Ｚ、ダイキン化学工業社製）にて処理したものである。また、機能転写体Ｃ６の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、３６ａｔｍ％−３８ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１６５度及び５度であった。 Carrier C-6: 10 nm of SiO 2 and 10 nm of Cr are deposited on the surface of the carrier G2 described in Example 1, and a surface treatment agent (Durasurf (registered trademark) HD-1101Z, Daikin Chemical Industries, Ltd. Manufactured). Further, after the production of the functional transfer body C6, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 36 atm% -38 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 165 degrees and 5 degrees, respectively.
・キャリアＣ−７…トリメチロールプロパントリアクリレート：トリメチロールプロパンＥＯ変性トリアクリレート：シリコーンジアクリレート（ＥＢＥＣＲＹＬ（登録商標）３５０（ダイセルサイテック社製））：１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４（ＢＡＳＦ社製））：２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９（ＢＡＳＦ社製））＝２０ｇ：８０ｇ：１．５ｇ：５．５ｇ：２．０ｇで混合したものの硬化物である。また、機能転写体Ｃ７の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Efを測定したところ、２０ａｔｍ％−２１ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１２２度及び６５度であった。 Carrier C-7: trimethylolpropane triacrylate: trimethylolpropane EO-modified triacrylate: silicone diacrylate (EBECRYL (registered trademark) 350 (manufactured by Daicel Cytec)): 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure (registered trademark)) 184 (manufactured by BASF)): 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (Irgacure (registered trademark) 369 (manufactured by BASF))) = 20 g: 80 g: 1. 5 g: 5.5 g: a cured product obtained by mixing at 2.0 g. Further, after the production of the functional transfer body C7, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 20 atm% -21 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 122 degrees and 65 degrees, respectively.
・キャリアＣ−８…シリコンからなる凹凸構造上にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を成膜したものである。なお、ＤＬＣはイオン化蒸着法により成膜した。また、機能転写体Ｃ８の作製後に、実施例１と同様にフッ素元素濃度Ｅｆを測定したところ、２０ａｔｍ％−２１ａｔｍ％であった。また、水滴に対する接触角と転落角は、それぞれ、１２３度及び６５度であった。 Carrier C-8: Diamond-like carbon (DLC) is formed on a concavo-convex structure made of silicon. Note that DLC was formed by ionized vapor deposition. Further, after the production of the functional transfer body C8, the fluorine element concentration Ef was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was 20 atm% -21 atm%. Moreover, the contact angle with respect to the water droplet and the falling angle were 123 degrees and 65 degrees, respectively.
キャリアＣ−１〜Ｃ−８のうち、キャリアＣ−１〜Ｃ−４、Ｃ−６，及びＣ−７については、実施例１のキャリアＧ２と同様の製法にて製造した。また、キャリアＣ−５は、平板状の石英を実施例１の円筒状マスターモールドの製造原理と同様の原理を適用して加工した平板状マスターモールドに対して、ポリジメチルシロキサンを成膜し、剥離することで作製した。キャリアＣ−８については、平板状のシリコン（Ｓｉ）ウェハを実施例１の円筒状マスターモールドの製造原理と同様の原理を適用して加工し、続いて、ナノ構造面上にダイヤモンドライクカーボンを成膜することで製造した。 Among the carriers C-1 to C-8, the carriers C-1 to C-4, C-6, and C-7 were manufactured by the same manufacturing method as that for the carrier G2 of Example 1. Carrier C-5 was formed by depositing polydimethylsiloxane on a flat plate master mold obtained by processing flat plate quartz by applying the same principle as that of the cylindrical master mold of Example 1. It was prepared by peeling. For carrier C-8, a flat silicon (Si) wafer was processed by applying the same principle as the manufacturing principle of the cylindrical master mold of Example 1, followed by diamond-like carbon on the nanostructure surface. It was manufactured by forming a film.
転写性の試験を行った、被処理体Ｔ−２、Ｔ−８、Ｔ−９、及びＴ−１３をそれぞれ使用し、キャリアを上記キャリアＣ−１〜Ｃ−８として試験した。すなわち、３２個の組み合わせについて評価した。評価指標は以下の通りである。まず、機能転写体Ｃを実施例１と同様に解析し、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）を算出した。ここでは、機能転写体Ｃに対する値であることから比率Ｃと表現する。次に、算出した比率Ｃを、実施例１の機能転写体Ａ１の転写性検討結果と照らし合わせた。すなわち、比率Ｃと同じ、或いは最も近い機能転写体Ａ１の比率（Ｒａ／ｌｏｒ）に対する転写性評価結果を確認した。機能転写体Ｃにおいても、実施例１の機能転写体Ａ１と同様に転写性を評価し、評価結果が実施例１の「△」、すなわち、剥離速度Ｖｍ比が１．０以上２．２未満、且つ欠陥率が５％以下になった場合を「×」、評価結果が下がったものの該「△」評価までは下がらなかった場合を「▲」、評価結果が同様或いは向上した場合を「●」として記載した。結果を表１０に記載した。 The to-be-processed object T-2, T-8, T-9, and T-13 which performed the transferability test were used, respectively, and the carrier was tested as said carrier C-1 to C-8. That is, 32 combinations were evaluated. The evaluation index is as follows. First, the functional transfer body C was analyzed in the same manner as in Example 1, and the ratio (Ra / lor) was calculated. Here, since it is a value for the functional transfer body C, it is expressed as a ratio C. Next, the calculated ratio C was compared with the result of examination of transferability of the functional transfer body A1 of Example 1. That is, the transferability evaluation result for the ratio (Ra / lor) of the functional transfer body A1 that is the same as or closest to the ratio C was confirmed. Also in the functional transfer body C, the transferability was evaluated in the same manner as the functional transfer body A1 in Example 1, and the evaluation result was “Δ” in Example 1, that is, the peeling speed Vm ratio was 1.0 or more and less than 2.2 In addition, “×” indicates that the defect rate is 5% or less, “▲” indicates that the evaluation result is reduced but the “△” evaluation does not decrease, and “、” indicates that the evaluation result is the same or improved. ". The results are shown in Table 10.
表１０より以下のことがわかる。被処理体Ｔ−８はポリエチレンテレフタレートであり、被処理体Ｔ−２はサファイアである。すなわち、被処理体Ｔ−８は、有機物から構成されると共に、疎水性の強い表面を有する。一方、被処理体Ｔ−２は無機物から構成されると共に、親水性の強い表面を有する。また、被処理体Ｔ−９は合成合皮であり、有機物から構成されると共に、被処理体Ｔ−８と比較すると親水性の強い表面を有する。また、被処理体Ｔ−１３は、石英上に部分的にメチル基を修飾したものであり、無機物から構成されると共に、被処理体Ｔ−２と比べると疎水性の強い表面を有する。すなわち、被処理体としては無機物或いは有機物、そして親水性の強い表面か疎水性の強い表面かの４つを試験したこととなる。 Table 10 shows the following. The target object T-8 is polyethylene terephthalate, and the target object T-2 is sapphire. That is, the object to be processed T-8 is made of an organic material and has a highly hydrophobic surface. On the other hand, the object to be processed T-2 is made of an inorganic material and has a highly hydrophilic surface. Moreover, to-be-processed object T-9 is a synthetic synthetic leather, while being comprised from organic substance, it has a surface with strong hydrophilic property compared with to-be-processed object T-8. In addition, the object to be processed T-13 is obtained by partially modifying a methyl group on quartz, is made of an inorganic material, and has a surface that is more hydrophobic than the object to be processed T-2. That is, as the objects to be treated, four substances were tested: inorganic substances or organic substances, and surfaces with strong hydrophilicity or surfaces with strong hydrophobicity.
キャリアＣ−１〜Ｃ−４は、全てフッ素含有樹脂であるが、ナノ構造表面に偏析しているフッ素の濃度が異なるため、水滴に対する接触角が異なっている。すなわち、疎水性強度が異なる表面を有する。一方で、キャリアＣ−５はポリジメチルシロキサンである。すなわち、無機ポリマから構成され、表面にはメチル基が多数存在する。また、キャリアＣ−６は、有機物からなるキャリアのナノ構造上に無機物のコーティング膜が存在する。このため、ナノ構造の硬度が大きく向上している。キャリアＣ−７は、アクリル樹脂の硬化体であり、フッ素を含有しない組成物である。最後に、キャリアＣ−８は、ダイヤモンドライクカーボンにより表面が構成される。結果はキャリアＣ−１〜Ｃ−８と被処理体Ｔ−２、Ｔ−８、Ｔ−９そしてＴ−１３の組み合わせによらず、転写性が良好に保たれていることがわかる。すなわち、既に説明してきたように、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が所定の範囲を満たすことで、機能転写体を被処理体に貼り合わせる際の機能層の最外層の流動性が向上し、機能層と被処理体との真実接触面積が増加し、これに伴い、機能層と被処理体との接着強度が向上する。更に、キャリアを剥離する際の機能層の凝集破壊に代表される破壊を、剥離応力を均等化することで抑制できることから、転写性を高く保つことができる。 Carriers C-1 to C-4 are all fluorine-containing resins, but have different contact angles with respect to water droplets because the concentrations of fluorine segregated on the nanostructure surface are different. That is, it has surfaces with different hydrophobic strengths. On the other hand, carrier C-5 is polydimethylsiloxane. That is, it is composed of an inorganic polymer and has many methyl groups on the surface. Carrier C-6 has an inorganic coating film on the nanostructure of the carrier made of organic matter. For this reason, the hardness of the nanostructure is greatly improved. Carrier C-7 is a cured product of an acrylic resin and is a composition containing no fluorine. Finally, the surface of Carrier C-8 is constituted by diamond-like carbon. The results show that the transferability is kept good regardless of the combination of the carriers C-1 to C-8 and the workpieces T-2, T-8, T-9, and T-13. That is, as already described, when the ratio (Ra / lor) satisfies a predetermined range, the fluidity of the outermost layer of the functional layer when the functional transfer body is bonded to the object to be processed is improved. And the true contact area between the workpiece and the object to be processed is increased, and accordingly, the adhesive strength between the functional layer and the object to be processed is improved. Furthermore, since the breakage represented by the cohesive failure of the functional layer at the time of peeling the carrier can be suppressed by equalizing the peeling stress, the transferability can be kept high.
なお、機能層とキャリアとの密着力をより詳細に検討したところ、キャリアＣ−１〜Ｃ−７を使用した場合、密着力が低いことがわかった。これは、転写精度の向上を維持する面で重要である。すなわち、キャリアは、フッ素元素、メチル基或いはシロキサン結合のいずれか１以上を含むことが好ましいことが判明した。 In addition, when the adhesive force of a functional layer and a carrier was examined in detail, when carrier C-1-C-7 was used, it turned out that adhesive force is low. This is important in terms of maintaining improvement in transfer accuracy. That is, it has been found that the carrier preferably contains one or more of elemental fluorine, methyl group, or siloxane bond.
（実施例４）
実施例４においては、キャリアのナノ構造の平均ピッチ及び平均アスペクトの与える転写精度への影響を調査した。実施例１〜実施例３より、機能転写体の機能層の物性値である比率（Ｒａ／ｌｏｒ）を制御することで、機能転写体における機能層の配置、被処理体の材質、キャリアの材質、そして機能層の材質によらず転写性を向上させることが可能であり、被処理体にナノ構造を付与できることがわかっている。このため、機能転写体としては、実施例１に記載の機能転写体Ａ５を使用し、キャリアＧ２のナノ構造のみを変化させた。ナノ構造のパラメータは、平均ピッチと平均アスペクトとした。このように、キャリアのナノ構造をパラメータとした際の、転写精度への影響を調査した。なお、被処理体としては被処理体Ｔ−２を使用した。
Example 4
In Example 4, the influence of the average pitch and average aspect of the nanostructure of the carrier on the transfer accuracy was investigated. From Example 1 to Example 3, by controlling the ratio (Ra / lor), which is a physical property value of the functional layer of the functional transfer body, the arrangement of the functional layer in the functional transfer body, the material of the object to be processed, and the material of the carrier It is known that transferability can be improved regardless of the material of the functional layer, and a nanostructure can be imparted to the object to be processed. For this reason, the functional transfer body A5 described in Example 1 was used as the functional transfer body, and only the nanostructure of the carrier G2 was changed. The nanostructure parameters were average pitch and average aspect. Thus, the influence on the transfer accuracy when the nanostructure of the carrier was used as a parameter was investigated. In addition, to-be-processed object T-2 was used.
キャリアＧ２のナノ構造の平均ピッチは、円筒状マスターモールドを製造する際の半導体レーザのパルス照射間隔を変化させることで制御した。また、アスペクトは、半導体レーザのパルス強度とドライエッチング時間により制御した。なお、１つの円筒状マスターモールドを７つのゾーンに分割し、各ゾーンに対してナノ構造を変化させた。すなわち円筒状マスターモールドは７種類のナノ構造領域を含む。このため、円筒状マスターモールドより製造されるキャリアＧ２は、キャリアＧ２の幅方向に７分割されたナノ構造領域を具備する。このため、機能転写体を使用する際には、該当するナノ構造の部分のみを切り出して使用した。なお、実施例１と同様にキャリアＧ２及び機能転写体を製造した。実施例４においては、平均ピッチとアスペクトごとにキャリアＤ−１〜Ｄ−１４まで作製した。 The average pitch of the nanostructure of the carrier G2 was controlled by changing the pulse irradiation interval of the semiconductor laser when manufacturing the cylindrical master mold. The aspect was controlled by the pulse intensity of the semiconductor laser and the dry etching time. One cylindrical master mold was divided into seven zones, and the nanostructure was changed for each zone. That is, the cylindrical master mold includes seven types of nanostructure regions. For this reason, the carrier G2 manufactured from the cylindrical master mold includes a nanostructure region divided into seven in the width direction of the carrier G2. For this reason, when using a functional transfer body, only the part of the corresponding nanostructure was cut out and used. In addition, the carrier G2 and the functional transfer body were manufactured in the same manner as in Example 1. In Example 4, carriers D-1 to D-14 were produced for each average pitch and aspect.
製造したキャリアＧ２を、ＳＥＭを使用し解析した。結果を表１１及び表１２に記載した。なお、表１１及び表１２に記載の、Ｅｓ、ＣＡ及びＳＡは、それぞれ、実施例１と同様に測定した、フッ素元素濃度Ｅｓ、水に対する接触角、及び水に対する転落角である。表１１は、キャリアＧ２のナノ構造の平均ピッチがパラメータになるように整理したものであり、表１２はキャリアＧ２のナノ構造のアスペクトがパラメータになるように整理した場合である。また、表１１及び表１２に記載の用語の意味は、表７及び表８のそれと同様である。平均アスペクトは、平均深さを平均開口径にて除すことで算出した。比率（Ｅｓ／Ｅｂ）は、４５〜５１であった。 The manufactured carrier G2 was analyzed using SEM. The results are shown in Tables 11 and 12. In addition, Es, CA, and SA described in Table 11 and Table 12 are the fluorine element concentration Es, the contact angle with respect to water, and the falling angle with respect to water, respectively, measured in the same manner as in Example 1. Table 11 is arranged so that the average pitch of the nanostructure of the carrier G2 becomes a parameter, and Table 12 shows the case where the aspect of the nanostructure of the carrier G2 is arranged as a parameter. Further, the meanings of the terms described in Tables 11 and 12 are the same as those in Tables 7 and 8. The average aspect was calculated by dividing the average depth by the average opening diameter. The ratio (Es / Eb) was 45-51.
実施例１の機能転写体Ａ５と同様にして、被処理体Ｔ−２に機能層を転写付与した。機能層付被処理体に対して、ＡＦＭ及びＳＥＭを用いて解析を行った。この時、観察された複数の凸部の形状と、キャリアＤ−１〜Ｄ−１４の複数の凹部の形状と、の対応関係から転写精度を判断した。ここで、キャリアＤ−１〜Ｄ−１４の凹部の深さと、被処理体に転写付与された機能層の凸部の高さと、の差が、３％未満の場合を◎、３％以上５％未満の場合を〇とした。また、凸部の欠落した部分が、凸部１０００個に対して５個以上２０個未満存在した場合を△、２０個以上存在した場合を×として評価した。結果は、表１１及び表１２に合わせて記載した。 In the same manner as in the functional transfer body A5 of Example 1, the functional layer was transferred and applied to the target object T-2. The processed object with a functional layer was analyzed using AFM and SEM. At this time, the transfer accuracy was judged from the correspondence between the observed shape of the plurality of convex portions and the shape of the plurality of concave portions of the carriers D-1 to D-14. Here, when the difference between the depth of the concave portions of the carriers D-1 to D-14 and the height of the convex portions of the functional layer transferred to the object to be processed is less than 3%, ◎, 3% or more 5 The case of less than% was marked as ◯. Further, the case where 5 or less than 20 protrusions existed with respect to 1000 protrusions was evaluated as Δ, and the case where 20 or more protrusions existed was evaluated as ×. The results are shown in Table 11 and Table 12.
表１１より以下のことがわかる。平均ピッチが２５００ｎｍの場合、機能転写体の凸部が破損した割合が増加した。これにより、機能層の表層のフッ素元素濃度Ｅｓが低下し、また、ナノ構造に対する水滴のピン止め効果が大きくなったために、接触角の低下と転落角の増加が観察されたと考えることが出来る。これは、キャリアＤ−８のナノ構造の凹部内面の面積が増加し、キャリアＤ−８を除去する際に加わる機能層への摩擦力が増加したためと考えられる。実際、キャリアと機能層と、の密着力を測定すると、キャリアＤ−１からキャリアＤ−８へと向かうに従い、密着力が増加することが確認された。キャリアＤ−８を使用した際の、機能層の凸部の欠損は凸部１０００個中２５個であった。すなわち、２．５％である。機能層の凸部の欠損率が２．５％であることは、機能転写体の用途によっては問題なく、用途によっては影響を与える。この観点から、あらゆる機能に対応することを考慮すると、キャリアのナノ構造の平均ピッチは２５００ｎｍ未満であることが好ましい。特に、欠損率が急激に低下することから、平均ピッチは１５００ｎｍ以下であることがより好ましく、平均ピッチは１２００ｎｍ以下であることが最も好ましいことがわかった。なお、下限値は特に限定されない。工業製の観点からは１ｎｍ以上であることが好ましい。また、キャリアのナノ構造の精度を向上させることを考えると、３０ｎｍ以上であることがより好ましく、５０ｎｍ以上であることが最も好ましいことがわかった。 Table 11 shows the following. When the average pitch was 2500 nm, the ratio of damage to the convex portions of the functional transfer body increased. As a result, the fluorine element concentration Es on the surface layer of the functional layer was decreased, and the pinning effect of water droplets on the nanostructure was increased, so that it can be considered that a decrease in contact angle and an increase in falling angle were observed. This is considered to be because the area of the inner surface of the concave portion of the nanostructure of the carrier D-8 is increased, and the frictional force applied to the functional layer when removing the carrier D-8 is increased. Actually, when the adhesion force between the carrier and the functional layer was measured, it was confirmed that the adhesion force increased as it moved from the carrier D-1 to the carrier D-8. When Carrier D-8 was used, the number of protrusions on the functional layer was 25 out of 1000 protrusions. That is, 2.5%. The defect rate of the convex portion of the functional layer is 2.5%, which is not a problem depending on the use of the functional transfer body, and has an influence depending on the use. From this point of view, it is preferable that the average pitch of the nanostructure of the carrier is less than 2500 nm in consideration of corresponding to all functions. In particular, it was found that the average pitch is more preferably 1500 nm or less, and the average pitch is most preferably 1200 nm or less, since the defect rate rapidly decreases. In addition, a lower limit is not specifically limited. From an industrial viewpoint, it is preferably 1 nm or more. In consideration of improving the accuracy of the nanostructure of the carrier, it was found that the thickness was more preferably 30 nm or more, and most preferably 50 nm or more.
表１２よりアスペクトが大きくなると、転写精度が減少することがわかる。これは、アスペクトが増加することで、キャリアを除去する際に機能層に加わるモーメントエネルギが大きくなるためである。表１２より得られたデータを使用して理論計算結果にフィッティングを行ったところ、機能層の凸部が多く破損し評価が×になる点は、アスペクトが５程度と推測された。この観点から、アスペクトは５以下であることが好ましいことがわかった。また、キャリアを除去する際の加速度による力を加味した場合、アスペクトは３．５以下であることが好ましいことがわかった。これは、キャリアを剥離する際の速度を向上できることから、工業的に重要な観点である。特に、被処理体の形状が平板状だけでなく、レンズ状、円柱又は円錐状といった場合であっても、剥離速度を大きくした場合であっても転写精度を向上させるためには、アスペクトは２．５以下であることが好ましいことがわかった。また、表１２よりアスペクトが１．６未満であることで、転写精度が大きく向上していることがわかる。これは、機能層のキャリアのナノ構造への充填性が向上することと、剥離時の力が大きく減少することによる。よって、キャリアのナノ構造のアスペクトは１．５以下であることが最も好ましい。なお、下限値は特に限定されないが、工業的な生産性及び製造上の精度の観点から、０．３以上であることが好ましく、０．５以上であることが最も好ましい。 From Table 12, it can be seen that the transfer accuracy decreases as the aspect ratio increases. This is because the moment energy applied to the functional layer when the carrier is removed increases as the aspect increases. As a result of fitting the theoretical calculation results using the data obtained from Table 12, it was estimated that the aspect was about 5 in that many convex portions of the functional layer were damaged and the evaluation became x. From this viewpoint, it was found that the aspect is preferably 5 or less. Further, it was found that the aspect ratio is preferably 3.5 or less in consideration of the force due to acceleration when removing the carrier. This is an industrially important viewpoint because the speed at the time of peeling the carrier can be improved. In particular, in order to improve the transfer accuracy even when the shape of the object to be processed is not only a flat plate shape but also a lens shape, a cylindrical shape or a conical shape, or when the peeling speed is increased, the aspect is 2 It was found that it was preferable to be .5 or less. Further, it can be seen from Table 12 that the transfer accuracy is greatly improved when the aspect is less than 1.6. This is because the filling property of the carrier of the functional layer into the nanostructure is improved and the force at the time of peeling is greatly reduced. Therefore, the aspect of the nanostructure of the carrier is most preferably 1.5 or less. In addition, although a lower limit is not specifically limited, From a viewpoint of industrial productivity and the precision on manufacture, it is preferable that it is 0.3 or more, and it is most preferable that it is 0.5 or more.
転写付与される疎水機能について説明する。疎水機能は、物理的な構造因子と化学的な表面物性により決定される。即ち、例えば、使用する機能層の材料のみを最適化した場合であっても、その表面が平坦な場合、接触角は１２０度未満に限定される。逆に、化学的性質と物理的性質と、を相乗させることで、強い疎水性機能を発現可能であり、接触角を大きくすることが出来る。更には、転落角を小さくすることも出来る。どの程度の接触角とどの程度の転落角が必要かは、用途により異なるため、接触角及び転落角の絶対値に対して好適な範囲を限定することは困難である。しかしながら、化学的性質と物理的性質と、を兼ね備えることで発現する強い疎水性機能と考えるのであれば、接触角としては１２０度以上を満たす必要がある。表１１及び表１２より、いずれの場合でも接触角１２０度を優に超えていることがわかる。一方で、使用した材料の平坦な膜を形成し接触角を測定した場合、１０８度〜１１０度であった。即ち、使用した材料を、対象にコーティングするのみでは発現しないような強い疎水性機能を被処理体に付与できていることがわかる。他の実施例の結果も含めると、この疎水性の程度を接触角で表現した場合、機能層のフッ素元素濃度Ｅｆは、２０ａｔｍ％−２１ａｔｍ％以上あれば、効果的に強い疎水性を付与できることがわかった。なお、物理的な因子については、表１１及び表１２に記載の通りであり、ラフネスファクタを大きくし、空隙率を大きくすることが重要である。また、別の検討から、構造の上に構造のあるような形状や、逆テーパ形状を作ることで、キャシーバクスターモードの安定性が格段に向上することから、転落角をより小さくすることが可能なことも確認された。 The hydrophobic function imparted by transfer will be described. Hydrophobic function is determined by physical structure factors and chemical surface properties. That is, for example, even when only the material of the functional layer to be used is optimized, when the surface is flat, the contact angle is limited to less than 120 degrees. Conversely, by synergizing the chemical properties and the physical properties, a strong hydrophobic function can be expressed and the contact angle can be increased. Furthermore, the falling angle can be reduced. Since what degree of contact angle and what degree of sliding angle are required vary depending on the application, it is difficult to limit a suitable range for the absolute values of the contact angle and the sliding angle. However, if it is considered to be a strong hydrophobic function expressed by combining chemical properties and physical properties, the contact angle needs to satisfy 120 degrees or more. From Table 11 and Table 12, it can be seen that in any case, the contact angle well exceeds 120 degrees. On the other hand, when a flat film of the used material was formed and the contact angle was measured, it was 108 to 110 degrees. That is, it can be seen that the object to be treated has a strong hydrophobic function that does not appear only by coating the material used. Including the results of other examples, when the degree of hydrophobicity is expressed by a contact angle, if the fluorine element concentration Ef of the functional layer is 20 atm% -21 atm% or more, it can effectively impart strong hydrophobicity. I understood. The physical factors are as described in Tables 11 and 12, and it is important to increase the roughness factor and increase the porosity. In addition, from another study, the stability of the Kathy Baxter mode is greatly improved by creating a shape with a structure on top of the structure or a reverse taper shape, so that the falling angle can be further reduced. It was also confirmed.
（実施例５）
実施例５においては、キャリアのナノ構造の配列の与える機能層の成膜性への影響と、転写精度への影響を調査した。実施例１〜実施例４より、機能転写体の機能層の物性値である比率（Ｒａ／ｌｏｒ）を制御することで、機能転写体における機能層の配置、被処理体の材質、キャリアの材質、そして機能層の材質によらず転写率を向上させることが可能であり、被処理体に良好にナノ構造特有の機能を付与できることがわかっている。また、機能転写体のキャリアのナノ構造の平均ピッチは１５００ｎｍ以下であり且つアスペクトが５以下であることで転写精度が向上することがわかっている。また、ナノ構造特有の機能は、ナノ構造の形状や配列に大きく影響されることもわかった。以上から、ナノ構造特有の機能を制御性高く発現するためには、キャリアに対する機能層の配置の制御性を向上させると共に、転写性を向上させることが重要と考えられる。実施例５の目的は、機能層の成膜性と転写精度に与えるキャリアのナノ構造の配列の影響を調べることである。特に、成膜性を詳しく解析するため、機能転写体としては、実施例１に記載の機能転写体Ａ４を使用し、キャリアＧ２のナノ構造のみを変化させた。なお、比率（Ｅｓ／Ｅｂ）は、４５〜４８であった。機能転写体Ａ４は、キャリアＧ２のナノ構造の凹部内部及び凸部頂部上に互いに隔離された第１の機能層が設けられ、第１の機能層及びキャリアのナノ構造を平坦化するように第２の機能層を設けた機能転写体である。特に、第１の機能層において、キャリアのナノ構造の凹部内に配置される部分に注目することで成膜性を詳細に調査した。キャリアのナノ構造のパラメータは、ナノ構造の開口率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）及び凸部頂部幅（Ｍｃｖ）と凹部開口幅（Ｍｃｃ）と、の比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）とした。これは、ナノ構造の配列は、平均開口率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）と比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）にて表現できるためである。なお、被処理体としては被処理体Ｔ−２を使用した。
(Example 5)
In Example 5, the influence on the film formability of the functional layer given by the arrangement of the nanostructure of the carrier and the influence on the transfer accuracy were investigated. From Example 1 to Example 4, by controlling the ratio (Ra / lor), which is the physical property value of the functional layer of the functional transfer body, the arrangement of the functional layer in the functional transfer body, the material of the object to be processed, the material of the carrier It is known that the transfer rate can be improved regardless of the material of the functional layer, and the function unique to the nanostructure can be imparted to the object to be processed. Further, it has been found that the transfer accuracy is improved when the average pitch of the nanostructure of the carrier of the functional transfer body is 1500 nm or less and the aspect is 5 or less. It was also found that the functions unique to the nanostructure are greatly influenced by the shape and arrangement of the nanostructure. From the above, it is considered important to improve the controllability of the arrangement of the functional layer with respect to the carrier and improve the transferability in order to express the function peculiar to the nanostructure with high controllability. The purpose of Example 5 is to investigate the influence of the arrangement of nanostructures of carriers on the film formability and transfer accuracy of the functional layer. In particular, in order to analyze the film formability in detail, the functional transfer body A4 described in Example 1 was used as the functional transfer body, and only the nanostructure of the carrier G2 was changed. The ratio (Es / Eb) was 45 to 48. The functional transfer body A4 is provided with a first functional layer that is isolated from each other inside the concave portion of the nanostructure of the carrier G2 and on the top of the convex portion, so that the first functional layer and the nanostructure of the carrier are planarized. 2 is a functional transfer body provided with two functional layers. In particular, in the first functional layer, the film formability was investigated in detail by paying attention to the portion disposed in the concave portion of the nanostructure of the carrier. The nanostructure parameters of the carrier were the nanostructure opening ratio (Sh / Scm) and the ratio (Mcv / Mcc) of the convex top width (Mcv) to the concave opening width (Mcc). This is because the arrangement of nanostructures can be expressed by an average aperture ratio (Sh / Scm) and a ratio (Mcv / Mcc). In addition, to-be-processed object T-2 was used.
実施例１の機能転写体Ａ４と同様に、第１の機能層及び第２の機能層を成膜した。なお、機能転写体のキャリアのナノ構造は、円筒状マスターモールドを製造する際の、半導体レーザの露光方法や露光パタン、そしてドライエッチングの時間により制御した。 Similar to the functional transfer body A4 of Example 1, the first functional layer and the second functional layer were formed. The carrier structure of the functional transfer body was controlled by the semiconductor laser exposure method, exposure pattern, and dry etching time when the cylindrical master mold was manufactured.
実施例１の機能転写体Ａ４と同様に、被処理体Ｔ−２上に機能転写体を貼り合わせ、キャリアを除去した。得られた第１の機能層／第２の機能層／被処理体からなる積層体を割断し、断面に対してＥＤＸとＳＥＭ観察を行った。観察サンプルを５片用意し、各サンプルに対して１０点の観察を行った。凸部が破損している割合、凸部頂部の第１の機能層の厚みの分布、及び第２の機能層の厚みの分布が０％以上１５％以下の場合を良評価、それ以外の場合を悪評価とした。 Similar to the function transfer body A4 of Example 1, the function transfer body was bonded onto the object to be processed T-2, and the carrier was removed. The obtained laminate composed of the first functional layer / second functional layer / object to be processed was cleaved, and EDX and SEM observations were performed on the cross section. Five observation samples were prepared, and 10 points were observed for each sample. The rate at which the convex portion is damaged, the distribution of the thickness of the first functional layer at the top of the convex portion, and the distribution of the thickness of the second functional layer is 0% or more and 15% or less. Was regarded as a bad evaluation.
結果を図１９に記載した。図１９は、実施例５の評価結果を示すグラフである。図１９中、横軸がキャリアのナノ構造に対する比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）であり、縦軸がキャリアのナノ構造に対する比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）を示す。図１９中の丸印及び三角印は、上記評価結果が良評価の場合であり、三角印よりも丸印が、破線よりも実線が、実線よりも塗りつぶしがより高評価であることを示している。また、図１９中、バツ印は上記評価結果が悪評価だった場合を示している。なお、悪評価であっても、凸部が破損している割合、凸部頂部の第１の機能層の厚みの分布、或いは第２の機能層の厚みの分布は、１８％〜２６％の間に収まっていた。 The results are shown in FIG. FIG. 19 is a graph showing the evaluation results of Example 5. In FIG. 19, the horizontal axis represents the ratio of carriers to the nanostructure (Sh / Scm), and the vertical axis represents the ratio of carriers to the nanostructure (Mcv / Mcc). The circles and triangles in FIG. 19 indicate that the above evaluation result is a good evaluation, indicating that the circles are higher than the triangles, the solid lines are higher than the broken lines, and the fill is higher than the solid lines. Yes. Further, in FIG. 19, a cross indicates a case where the evaluation result is bad evaluation. In addition, even if it is bad evaluation, the ratio which the convex part is damaged, the distribution of the thickness of the 1st functional layer of a convex part top part, or the distribution of the thickness of a 2nd functional layer is 18%-26%. It was in between.
＜三角印＞
・破線の三角印
…該分布が１０％超１５％以下の場合
・実線の三角印
…該分布が８％超１０％以下の場合
<Triangle mark>
・ Dashed triangle mark: When the distribution is more than 10% and less than 15% ・ Solid triangle mark: When the distribution is more than 8% and less than 10%
＜丸印＞
・白抜き破線の丸印
…該分布が５％超８％以下の場合
・白抜き実線の丸印
…該分布が３％超５％以下の場合
・斜線を付した丸印
…該分布が０％以上３％以下の場合
<Circle>
・ Circuit with open dashed line: When the distribution is more than 5% and less than 8% ・ Circular solid circle with ... When the distribution is more than 3% and less than 5% ・ Shaded circle: The distribution is 0 % To 3%
曲線Ａ１は（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（１．１／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１を、曲線Ａ２は（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（０．９３／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１を、曲線Ｂ１は（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（０．５／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１を、曲線Ｂ２は（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＝√（０．７６／（Ｓｈ／Ｓｃｍ））−１を、直線Ｃ１は（Ｓｈ／Ｓｃｍ）＝０．２３を、直線Ｃ２は（Ｓｈ／Ｓｃｍ）＝０．４を、直線Ｃ３は（Ｓｈ／Ｓｃｍ）＝０．６を、直線Ｄ１は（Ｓｈ／Ｓｃｍ）＝０．９９を、直線Ｆ１はｌｃｖ／ｌｃｃ＝１を、そして直線Ｇ１はｌｃｖ／ｌｃｃ＝０．０１を示している。 Curve A1 represents (Mcv / Mcc) = √ (1.1 / (Sh / Scm))-1, curve A2 represents (Mcv / Mcc) = √ (0.93 / (Sh / Scm)) − 1, Curve B1 represents (Mcv / Mcc) = √ (0.5 / (Sh / Scm)) − 1, and curve B2 represents (Mcv / Mcc) = √ (0.76 / (Sh / Scm)) − 1. The straight line C1 is (Sh / Scm) = 0.23, the straight line C2 is (Sh / Scm) = 0.4, the straight line C3 is (Sh / Scm) = 0.6, and the straight line D1 is (Sh / Scm). = 0.99, straight line F1 indicates lcv / lcc = 1, and straight line G1 indicates lcv / lcc = 0.01.
以上の結果より、上記式（１）、式（２）及び式（３）を同時に満たすことで、第１の機能層の厚み精度及び第２の機能層の厚み精度の高く機能層を転写付与できていることがわかる。これは、まず、キャリアのナノ構造上に塗工される第１の機能層の塗工液及び第２の機能層の塗工液の、キャリアのナノ構造よりも十分に大きなスケールでの均等性が向上するためと考えられる。なお、以下の説明においては、第１の機能層の塗工液及び第２の機能層の塗工液をそれぞれ、第１の塗工液及び機能塗工液と記載する。すなわち、キャリアのナノ構造１つ１つといったスケールでみた場合の該塗工液を、キャリアのナノ構造が数千から数万といったマクロなスケールで見て平均化した場合の、該塗工液内のエネルギ勾配を小さくできるため、塗工性が向上し、これにより第１の機能層の配置精度そして第２の機能層の膜厚精度が向上したためと考えられる。更に、上記範囲を満たす場合、キャリアを第１の機能層及び第２の機能層より除去する際の、第２の機能層のナノ構造の凸部の底部外縁部に加わる剥離応力を小さくできるため、転写性が向上したためと考えられる。 From the above results, by simultaneously satisfying the above formulas (1), (2) and (3), the functional layer can be transferred with high thickness accuracy of the first functional layer and high thickness accuracy of the second functional layer. You can see that it is made. First, the uniformity of the first functional layer coating solution and the second functional layer coating solution coated on the carrier nanostructure on a scale sufficiently larger than the carrier nanostructure. This is thought to improve. In the following description, the coating liquid for the first functional layer and the coating liquid for the second functional layer are referred to as the first coating liquid and the functional coating liquid, respectively. That is, the coating liquid when viewed on a scale such as one nanostructure of a carrier is averaged by looking at a macro scale where the carrier nanostructure is several thousand to several tens of thousands. It is considered that the energy gradient of the first functional layer can be reduced and the coating property is improved, thereby improving the arrangement accuracy of the first functional layer and the film thickness accuracy of the second functional layer. Further, when the above range is satisfied, the peeling stress applied to the bottom outer edge of the convex portion of the nanostructure of the second functional layer when the carrier is removed from the first functional layer and the second functional layer can be reduced. This is thought to be due to improved transferability.
更に、上記式（５）、式（２）及び式（３）を同時に満たすことで、第１の機能層の厚み精度及び第２の機能層の厚み精度を高く転写形成できていることがわかる。これは、上記範囲を満たす場合、キャリアのナノ構造１つ１つといったスケールでみた場合の塗工液を、キャリアのナノ構造が数千から数万といったマクロなスケールで見て平均化した場合の、該塗工液内のエネルギ勾配を小さくできるためと考えられる。すなわち、キャリアのナノ構造上に塗工される塗工液の、キャリアのナノ構造よりも十分に大きなスケールでの均等性が向上し、塗工性が向上したためと考えられる。 Furthermore, it can be seen that the thickness accuracy of the first functional layer and the thickness accuracy of the second functional layer can be transferred and formed by satisfying the above formulas (5), (2) and (3) simultaneously. . This means that when the above range is satisfied, the coating liquid when viewed on a scale such as each carrier nanostructure is averaged by looking at a macroscale such as thousands to tens of thousands of carrier nanostructures. It is considered that the energy gradient in the coating liquid can be reduced. That is, it is considered that the uniformity of the coating liquid applied on the carrier nanostructure on a scale sufficiently larger than that of the carrier nanostructure is improved, and the coating property is improved.
更に、上記式（５）、０．４≦（Ｓｈ／Ｓｃｍ）≦０．９９、及び、式（３）を同時に満たすことで、第１の機能層の厚み精度及び第２の機能層の厚み精度をより反映して転写が行われていることがわかる。これは、上記範囲を満たす場合、キャリアのナノ構造に塗工される塗工液において、ナノ構造の凹部上に位置する該塗工液のエネルギが不安定化し、このエネルギの不安定性を解消するために、キャリアのナノ構造の凹部内部へと該塗工液が流入しやすいためと考えられる。更に、キャリアを除去する際のキャリアのナノ構造の凸部の底部外縁部に加わる剥離応力が、モーメントエネルギが小さくなることから、抑制される。これにより転写精度が向上したためと推定される。更に、これらの効果は、上記式（５）、０．６≦（Ｓｈ／Ｓｃｍ）≦０．９９、及び、式（３）を同時に満たすことで、より顕著になることがわかる。 Furthermore, the thickness accuracy of the first functional layer and the thickness of the second functional layer are satisfied by simultaneously satisfying the above formula (5), 0.4 ≦ (Sh / Scm) ≦ 0.99, and formula (3). It can be seen that the transfer is performed more accurately reflecting the accuracy. When the above range is satisfied, in the coating liquid applied to the nanostructure of the carrier, the energy of the coating liquid located on the concave portion of the nanostructure becomes unstable, and this energy instability is eliminated. Therefore, it is considered that the coating liquid easily flows into the concave portion of the nanostructure of the carrier. Further, the peeling stress applied to the bottom outer edge of the convex portion of the nanostructure of the carrier when the carrier is removed is suppressed because the moment energy is reduced. This is presumably because the transfer accuracy was improved. Furthermore, it can be seen that these effects become more conspicuous by simultaneously satisfying the above formula (5), 0.6 ≦ (Sh / Scm) ≦ 0.99, and formula (3).
なお、上記使用したキャリアのナノ構造は、互いに離間した凹部が連続した凸部により隔てられたホール構造であり、ホール開口部の面積がホール底部の面積に比べ大きいことが観察されている。 It is observed that the nanostructure of the carrier used is a hole structure in which concave portions separated from each other are separated by continuous convex portions, and the area of the hole opening is larger than the area of the hole bottom.
なお、キャリアの繰り返し転写性（耐久性）を確認したところ、Ｓｈ／Ｓｃｍ≦０．９９以下の領域において、Ｓｈ／Ｓｃｍが０．９５、０．９３、０．９１と減少するにつれ、繰り返し転写性がより良好になることを確認した。ここでの繰り返し転写性とは、機能転写体Ａ４を製造し使用済みとなった機能転写体Ａ４を、溶剤にて洗浄し、使用済みキャリアを得、該使用済みのキャリアを使用して再び機能転写体Ａ４を製造し、再度使用する、といった行為を繰り返すことを意味する。より詳細には、Ｓｈ／Ｓｃｍ＝０．９９の場合、繰り返し回数は３回であったが、Ｓｈ／Ｓｃｍが０．９５、０，９３、０．９１と減少するにつれ、繰り返し回数が５回、１０回、１５回と増加した。これは、キャリアのナノ構造の凹部を囲む凸部の物理強度が増加したためと推定される。以上から、Ｓｈ／Ｓｃｍが０．９５以下であることで、１つのキャリアで何度も機能転写体Ａ４を製造できることがわかる。特に、Ｓｈ／Ｓｃｍが０．９３、更にはＳｈ／Ｓｃｍが０．９１になることで、前記効果がより顕著になる。 In addition, when the repetitive transferability (durability) of the carrier was confirmed, the repetitive transfer was performed as Sh / Scm decreased to 0.95, 0.93, and 0.91 in a region where Sh / Scm ≦ 0.99 or less. It was confirmed that the property becomes better. Here, the repetitive transferability means that the functional transfer body A4 that has been used after the production of the functional transfer body A4 is washed with a solvent to obtain a used carrier, and the function is again performed using the used carrier. This means that the act of manufacturing the transfer body A4 and reusing it is repeated. More specifically, when Sh / Scm = 0.99, the number of repetitions was 3, but as Sh / Scm decreased to 0.95, 0, 93, 0.91, the number of repetitions was 5 times. Increased to 10 times and 15 times. This is presumably because the physical strength of the convex portion surrounding the concave portion of the nanostructure of the carrier increased. From the above, it can be seen that when the Sh / Scm is 0.95 or less, the functional transfer body A4 can be manufactured many times with one carrier. In particular, when the Sh / Scm is 0.93 and further the Sh / Scm is 0.91, the above effect becomes more remarkable.
（実施例６）
実施例１〜実施例５より、機能転写体においては、キャリアに対する機能層の配置状態、機能層の材料、キャリアの材質、機能層の材質、及び被処理体の材質によらず、比率（Ｒａ／ｌｏｒ）を満たすことで、被処理体に対して機能層を良好に転写付与できることがわかった。これにより、被処理体上に所望のナノ構造を付与できることがわかった。また、機能層を被処理体に転写付与する際の精度を向上させる因子が判明した。実施例６においては、機能層のフッ素元素濃度の効果について考察する。
(Example 6)
From Example 1 to Example 5, in the functional transfer body, the ratio (Ra) regardless of the arrangement state of the functional layer with respect to the carrier, the material of the functional layer, the material of the carrier, the material of the functional layer, and the material of the object to be processed. / Lor), it was found that the functional layer can be transferred and applied satisfactorily to the object to be processed. Thereby, it turned out that a desired nanostructure can be provided on a to-be-processed object. Moreover, the factor which improves the precision at the time of transferring a functional layer to a to-be-processed object became clear. In Example 6, the effect of the fluorine element concentration in the functional layer will be considered.
機能転写体としては実施例１の機能転写体Ａ５の構成を採用した。ここで、第１の機能層の材料を下記組成物Ｅ−１〜Ｅ−８に変更することで、機能転写体Ｅ−１〜Ｅ−８を作製した。ここで、組成物Ｅ−１〜Ｅ−８を採用することで、フッ素元素濃度がパラメータになるようにした。なお、キャリアＧ２のナノ構造は、平均ピッチが９００ｎｍ、平均開口径が８６０ｎｍ、凹部の深さが１６００ｎｍ、凹部の形状は外側に膨らみを有した円錐形状、凹部の配列は六方配列のものを使用した。また、機能転写体Ｅ２〜Ｅ８は、実施例１の機能転写体Ａ５と同様に製造した。機能転写体Ｅ１については、アセトン、イソプロパノール及びプロピレングリコールモノメチルエーテルに希釈したヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル−１−トリメトキシシランを塗工したキャリアＧ２に対して、上記第１の機能層及び第２の機能層を実施例１の機能転写体Ａ５と同様に塗工して作成した。なお、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル−１−トリメトキシシランを塗工した後に、６０度にて５分間乾燥させ、続いて、５重量％の水を含むアセトンとプロピレングリコールモノメチルエーテル液を更に塗工し、最後の、１２５℃で１５分間乾燥させた。 As the function transfer body, the structure of the function transfer body A5 of Example 1 was adopted. Here, the functional transfer bodies E-1 to E-8 were produced by changing the material of the first functional layer to the following compositions E-1 to E-8. Here, by adopting compositions E-1 to E-8, the fluorine element concentration was set as a parameter. The nanostructure of the carrier G2 uses an average pitch of 900 nm, an average opening diameter of 860 nm, a recess depth of 1600 nm, a recess shape having a conical shape with an outward bulge, and an array of recesses in a hexagonal array. did. Further, the functional transfer members E2 to E8 were produced in the same manner as the functional transfer member A5 of Example 1. For the functional transfer body E1, the carrier G2 coated with heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl-1-trimethoxysilane diluted in acetone, isopropanol and propylene glycol monomethyl ether The first functional layer and the second functional layer were formed by coating in the same manner as the functional transfer body A5 of Example 1. In addition, after applying heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl-1-trimethoxysilane, it was dried at 60 ° C. for 5 minutes, and subsequently acetone and propylene containing 5% by weight of water. A glycol monomethyl ether solution was further applied and finally dried at 125 ° C. for 15 minutes.
組成物Ｅ−１からＥ−８には、下記原料を使用した。調合割合を表１３に記載した。
（あ）フュームドシリカ：ＢＥＴ法による比表面積が約２６０ｍ２／ｇ、ｐＨが５．５〜７．５、フッ素元素濃度Ｅｆが２ａｔｍ％〜３ａｔｍ％の疎水性フュームドシリカ（日本アエロジル社製 ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）Ｒ ８１２）を、以下のように処理してから使用した。まず、フュームドシリカを、水酸化カリウムを３重量％に溶解させた２−プロパノール溶液中に加え、その後、６０℃の加温下にて超音波にて３０分間処理した。続いて、遠心分離によりフュームドシリカを分離し、２−プロパノールにて洗浄する操作を３回繰り返した。その後、１１５℃、且つ真空下にて２０分乾燥させた。続いて、パーフルオロポリエーテル修飾シラン含有液（ダイキン工業社製 オプツール（登録商標）ＤＡＸ）中に、上記フュームドシリカを加え、３０分間撹拌した。その後遠心分離により、フュームドシリカを単利する操作と洗浄する操作と、を３回繰り返した。最後、１５０℃のオーブンにて２５分間乾燥させて、処理を完了した。
（い）オルトケイ酸テトラエチル（東京化成工業社製 Ｔ０１００）
（う）１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ＰＥＲＦＬＵＯＲＯ―ＯＣＴＡＮＯＬ（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ社製）
（え）ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシルー１−トリメトキシシラン
（お）３アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン社製、ＫＢＭ−５１０３）
（か）光重合性パーフルオロポリエーテル（ダイキン工業社製 Ｏｐｔｏｏｌ（登録商標）ＤＡＣ ＨＰ）
（き）光酸発生剤（みどり化学社製 製品名ＤＴＳ−１０２）
（く）２−（ジメチルアミノ)−２−［（４−メチルフェニル）メチル)−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９ＥＧ（ＢＡＳＦ社製））
（け）２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１（ＢＡＳＦ社製））
The following raw materials were used for the compositions E-1 to E-8. The blending ratio is shown in Table 13.
(A) Fumed silica: Hydrophobic fumed silica having a specific surface area by BET method of about 260 m 2 / g, pH of 5.5 to 7.5, and fluorine element concentration Ef of 2 atm% to 3 atm% (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) AEROSIL® R 812) was used after treatment as follows: First, fumed silica was added to a 2-propanol solution in which potassium hydroxide was dissolved in 3% by weight, and then treated with ultrasound at 60 ° C. for 30 minutes. Subsequently, the operation of separating fumed silica by centrifugation and washing with 2-propanol was repeated three times. Then, it was dried at 115 ° C. and under vacuum for 20 minutes. Subsequently, the fumed silica was added to a perfluoropolyether-modified silane-containing liquid (Optool (registered trademark) DAX manufactured by Daikin Industries, Ltd.), and the mixture was stirred for 30 minutes. Thereafter, the operation of simply using fumed silica and the operation of washing were repeated three times by centrifugation. Finally, it was dried in an oven at 150 ° C. for 25 minutes to complete the treatment.
(Ii) Tetraethyl orthosilicate (Tokyo Chemical Industry T0100)
(U) 1H, 1H, 2H, 2H-PERFLUORO-OCTANOL (manufactured by Alfa Aesar)
(E) Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl-1-trimethoxysilane (O) 3 acryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicone, KBM-5103)
(Ka) Photopolymerizable perfluoropolyether (Optol (registered trademark) DAC HP manufactured by Daikin Industries, Ltd.)
(Ki) Photoacid generator (product name DTS-102, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.)
(6) 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl) -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone (Irgacure (registered trademark) 379EG (manufactured by BASF)) )
(K) 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (Irgacure (registered trademark) 651 (manufactured by BASF))
被処理体として、シリコンウェハを選択した。実施例１と同様に被処理体にナノ構造を転写付与した。なお、キャリア除去後に、１３０℃にて３分加熱し、その後、湿度９０％の環境に２分間静置し、最後に、２５０℃にて５分間加熱した。 A silicon wafer was selected as the object to be processed. In the same manner as in Example 1, the nanostructure was transferred to the object to be processed. After removing the carrier, it was heated at 130 ° C. for 3 minutes, then left in a 90% humidity environment for 2 minutes, and finally heated at 250 ° C. for 5 minutes.
まず、実施例１と同様に機能層のフッ素元素濃度Ｅｆを測定した。結果を表１３に合わせて記載した。なお、表１３中のＥｆが、フッ素元素濃度Ｅｆを意味する。表１３より、使用する機能層の材料を適宜調整することで、フッ素元素濃度Ｅｆを任意に変えることが可能であることがわかる。実施例６においては、フッ素元素濃度Ｅｆを１４ａｔｍ％〜５６ａｔｍ％まで調整できた。次に、水に対する接触角と転落角を測定し、表１３に合わせて結果を記載した。なお、表１３中の、ＣＡが接触角を、ＳＡが転落角を意味する。表１３より、フッ素元素濃度Ｅｆが大きい程、接触角が大きく、且つ転落角が小さいことがわかる。ここで、転落角（ＳＡ）の記載である「＞９０」は、被処理体を９０度の傾けても水滴が付着したままだったことを、「＜５」は、転落角が５度以下であり、着液と同時に動き出すことを意味する。注目すべきは、フッ素元素濃度Ｅｆが１４ａｔｍ％の場合、接触角が１２０度を超えていないことである。上述した通り、構造という物理的因子の無い状態での接触角は１２０度が限度である。裏を返せば、構造を付与しなくとも、精密に制御すれば１２０度弱の接触角は実現できる。この観点から、本明細書においては、接触角が１２０度を超えないものを効果なし、と考える。よって、フッ素元素濃度Ｅｆとしては、１４ａｔｍ％よりも大きい必要がある。また、転落角に注目すると、フッ素元素濃度Ｅｆが１４ａｔｍ％の場合、被処理体を９０度に傾けても水滴が転がらないことがわかる。定性的な実験になるが、水滴の付着した被処理体を上下反転してもこの水滴は落下することがなかった。既に述べたように、水滴を液膜に変換する機能こそが、本明細書に掲げる課題の解決策である。水滴が落下しないことは、その形状を留めることである。よって、１４ａｔｍ％の場合、着水、着氷、或いは着雪を抑制したり、或いは、付着した水、雪、氷を除去しやすくなる効果は薄い。ゆえに、フッ素元素濃度Ｅｆは１４ａｔｍ％よりも大きい必要がある。なお、簡便な着氷に関する試験を、過冷却を利用して行ったところ、転落角が１０度以下にて大きな効果があることが確認された。以上から、フッ素元素濃度Ｅｆとしては、２７ａｔｍ％以上であることがより好ましいと考えられた。また、形成した氷を除去する際の力を簡便に見積もったところ、転落角が５度以下にて力が大きく減少することがわかった。以上から、３１ａｔｍ％以上のフッ素元濃度Ｅｆがより好ましいことがわかった。 First, similarly to Example 1, the fluorine element concentration Ef of the functional layer was measured. The results are shown in Table 13. In addition, Ef in Table 13 means the fluorine element concentration Ef. From Table 13, it can be seen that the fluorine element concentration Ef can be arbitrarily changed by appropriately adjusting the material of the functional layer to be used. In Example 6, the fluorine element concentration Ef could be adjusted from 14 atm% to 56 atm%. Next, the contact angle with respect to water and the falling angle were measured, and the results are shown in Table 13. In Table 13, CA means the contact angle, and SA means the falling angle. Table 13 shows that the larger the fluorine element concentration Ef, the larger the contact angle and the smaller the falling angle. Here, “> 90”, which is a description of the falling angle (SA), indicates that water droplets remained attached even when the object to be processed was tilted by 90 degrees, and “<5” indicates that the falling angle was 5 degrees or less. It means that it starts moving at the same time as the landing. It should be noted that when the fluorine element concentration Ef is 14 atm%, the contact angle does not exceed 120 degrees. As described above, the contact angle without the physical factor of structure is 120 degrees. In other words, a contact angle of less than 120 degrees can be realized with precise control without giving a structure. From this point of view, in this specification, a contact angle that does not exceed 120 degrees is considered to be ineffective. Therefore, the fluorine element concentration Ef needs to be larger than 14 atm%. Further, when paying attention to the falling angle, it can be seen that when the fluorine element concentration Ef is 14 atm%, the water droplet does not roll even if the object to be treated is tilted by 90 degrees. Although this was a qualitative experiment, the water droplets did not fall even when the object to be treated was turned upside down. As already mentioned, the function of converting water droplets into a liquid film is the solution to the problems listed in this specification. That the water droplet does not fall is to keep its shape. Therefore, in the case of 14 atm%, the effect which suppresses water landing, icing, or snow accretion, or becomes easy to remove adhering water, snow, and ice is thin. Therefore, the fluorine element concentration Ef needs to be larger than 14 atm%. In addition, when the test regarding simple icing was performed using supercooling, it was confirmed that there is a great effect when the falling angle is 10 degrees or less. From the above, it was considered that the fluorine element concentration Ef is more preferably 27 atm% or more. Moreover, when the force at the time of removing the formed ice was simply estimated, it was found that the force greatly decreased when the falling angle was 5 degrees or less. From the above, it was found that a fluorine source concentration Ef of 31 atm% or more is more preferable.
図２０は、太陽電池の断面模式図である。まず、前面電極１０４は、アルミニウム、マグネシウム、或は銀等に代表される金属材料により構成される。これは、一種の材料から構成されても、数種の材料から構成されてもよい。厚さは１０μｍ〜３００μｍである。背面電極１０３は、アルミニウム、マグネシウム、或は銀に代表される金属材料より構成される。ここで、これは、単一の材料により構成されても、複数種の材料により構成されてもよい。厚みは、１０μｍ〜３００μｍである。ｐ型半導体層１０２は、単結晶シリコン、多結晶シリコンなどのｐ型半導体材料からなる。厚さは２０μｍ〜３０μｍである。ｎ型半導体層１０１は、単結晶シリコン、多結晶シリコンなどのｎ型半導体材料である。例えば、適量の燐又はヒ素などを注入させて形成されたｎ型ドープシリコン層である。厚さは、１０ｎｍ〜１ｍｍである。ｐ型半導体層１０２とｎ型半導体層１０１とでｐｎ接合を形成するので、太陽エネルギを電気エネルギに変換できる。また、ｐ型半導体層１０２とｎ型半導体層１０１との間に、図示しない真性半導体層を形成することもできる。真性半導体層を形成することで発電効率を高めることができる。透明導電体１０５は、前記ｎ型半導体層１０１の表面に被覆して配置される。ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＮｂドープＴｉＯ２又はカーボンナノチューブを含む良好な導電性及び透明性を有する材料からなる。特に、ｎ型半導体層１０１の表面全体を被覆するように配置される。ここで、太陽電池における発電効率を高めるためには、ｎ型半導体層１０１に到達する太陽光の量を増加させる必要がある。図示した太陽電池の一般構成の場合、各界面における全反射が生じ、発電効率が減少する。そこで、透明導電体１０５の表面、ｎ型半導体層１０１と透明導電体１０５との界面、ｐ型半導体層１０２と背面電極１０３との界面等に凹凸を設けることで、ｎ型半導体層１０１に到達する太陽光量を増加させ、発電効率を向上させることが可能となる。
FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of a solar cell. First, the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状等については、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effects of the present invention are exhibited.
本発明は、被処理体に様々な機能を付与するのに適用することができ、例えば、微量物質検出センサ、ナノ反応場、反射防止表面、高効率な半導体発光素子、量子ドットデバイス、フォトニック結晶デバイス、光回折色を利用した装飾品、フォトニックバンドギャップを利用した装飾品、光導波路、ナノ回路、ナノ誘電体アンテナ、超撥水表面、超親水表面、高効率光触媒表面、水（水蒸気）捕集表面、防氷・防雪表面或いはマイナスの屈折率を有する表面、吸着剤、粘着剤の不要な粘着シート、燃料電池等に好適に適用することが可能である。 The present invention can be applied to give various functions to an object to be processed, such as a trace substance detection sensor, a nano reaction field, an antireflection surface, a highly efficient semiconductor light emitting device, a quantum dot device, and a photonic. Crystal devices, ornaments using light diffraction colors, ornaments using photonic band gaps, optical waveguides, nanocircuits, nanodielectric antennas, superhydrophobic surfaces, superhydrophilic surfaces, highly efficient photocatalytic surfaces, water (water vapor) ) It can be suitably applied to a collection surface, an anti-icing / snow-proof surface, a surface having a negative refractive index, an adsorbent, an adhesive sheet that does not require an adhesive, a fuel cell, and the like.
１０ キャリア
１１、Ｓ１１ ナノ構造（凹凸構造）
１２、Ｓ１２ 機能層
１３ 保護層
１４ 機能転写体（マスク転写体）
１５ 支持基材
２０ 被処理体
２１ 積層体
９１ ナノ構造域
９２ 非ナノ構造域
１０１ ｎ型半導体層
１０２ ｐ型半導体層
１０３ 背面電極
１０４ 前面電極
１０５ 透明導電体
10
12, S12
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記凹凸構造の平均ピッチは１ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、
原子間力顕微鏡を使用し測定され、２００μｍ角の範囲の算術平均粗さで定義される前記機能層の露出する面側の表面粗さ（Ｒａ）と、前記凹凸構造の凸部頂部位置と前記機能層の露出する表面との距離（ｌｏｒ）と、の比率（Ｒａ／ｌｏｒ）が１．２以下であり、
前記機能層の前記凹凸構造側に位置する表層に対するフッ素元素濃度Ｅｆが、２０ａｔｍ％以上８０ａｔｍ％以下であることを特徴とする機能転写体。 A carrier having a concavo-convex structure on the surface, and at least one functional layer provided on the concavo-convex structure;
The average pitch of the concavo-convex structure is 1 nm or more and 1500 nm or less,
The surface roughness (Ra) on the exposed surface side of the functional layer, which is measured using an atomic force microscope and defined by the arithmetic average roughness in the range of 200 μm square, the top position of the convex portion of the concavo-convex structure, and the The ratio (Ra / lor) of the distance (lor) to the exposed surface of the functional layer is 1.2 or less,
A functional transfer body, wherein a fluorine element concentration Ef with respect to a surface layer located on the concave-convex structure side of the functional layer is 20 atm% or more and 80 atm% or less.
前記凹凸構造Ａは、凸部頂部幅（Ｍｃｖ）と凹部開口幅（Ｍｃｃ）との比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）と、前記凹凸構造Ａの単位面積（Ｓｃｍ）の領域下に存在する開口部面積（Ｓｈ）と前記単位面積（Ｓｃｍ）との比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）と、が下記式（１）を満たし、
前記比率（Ｓｈ／Ｓｃｍ）は下記式（２）を満たし、前記比率（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）は下記式（３）を満たし、且つ、前記凹凸構造Ａの平均アスペクト（Ａ）は下記式（４）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の機能転写体。
式（１）
０．２３＜（Ｓｈ／Ｓｃｍ）≦０．９９
式（３）
０．０１≦（Ｍｃｖ／Ｍｃｃ）＜１．０
式（４）
０．１≦Ａ≦５ The carrier has a concavo-convex structure A on a part or the entire surface thereof,
The concavo-convex structure A has a ratio (Mcv / Mcc) of a convex top width (Mcv) and a concave opening width (Mcc), and an opening area existing under a unit area (Scm) of the concavo-convex structure A ( The ratio (Sh / Scm) between Sh) and the unit area (Scm) satisfies the following formula (1):
The ratio (Sh / Scm) satisfies the following formula (2), the ratio (Mcv / Mcc) satisfies the following formula (3), and the average aspect (A) of the concavo-convex structure A is expressed by the following formula (4). The functional transfer body according to any one of claims 1 to 10 , wherein:
Formula (1)
0.23 <(Sh / Scm) ≦ 0.99
Formula (3)
0.01 ≦ (Mcv / Mcc) <1.0
Formula (4)
0.1 ≦ A ≦ 5
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