JPWO2014163041A1 - 転写フィルムおよび凹凸構造付基板 - Google Patents

Abstract

表面に凹凸形状を有する支持体フィルムとシロキサン組成物を含む転写層で構成され、該シロキサン組成物が光酸発生剤または光塩基発生剤を含む転写フィルム。大面積の基板に、表面の凹凸形状が崩れにくいシロキサン層を簡便に形成するための転写フィルムまたは架橋転写フィルムを提供すること。また、架橋転写層を有する凹凸構造付基板を提供する。

Description

本発明は、大面積の基板に、表面に凹凸形状を有するシロキサン層を形成するための転写フィルムおよび表面に凹凸形状が形成された凹凸構造付基板に関する。

ＬＥＤや太陽電池基板ならびに液晶表示装置等の基板として、各種半導体基板、ガラス基板および金属基板等様々な基板が使用されている。近年では基板や、基板を使用して得られる製品の機能向上のため、基板表面に、帯電防止、反射防止、防汚、光散乱等の機能を付与するためのパターン加工をすることが求められている。

基板表面のパターン加工は、リソグラフィー法や、インプリント法によって広く実施されている。リソグラフィー法は、基板上に塗布した感光性樹脂に、マスクを通して光を照射し、その後現像することにより、基板の表面に目的の形状を形成する技術であり、半導体製造工程において非常に重要な技術である。一方、インプリント法は、目的の形状を反転した形状のモールドを、被加工体に押し付けることにより、表面に形状を付与する方法である。具体的には、基板上に紫外線硬化樹脂または熱可塑性樹脂を塗布し、その樹脂にモールドを押し付けることにより形状を付与する。紫外線硬化樹脂を使用する場合は、モールドを押圧した状態で紫外線照射して樹脂を硬化させた後、モールドを剥離して目的形状を得る。熱可塑性樹脂を使用する場合は、基板上に塗布した熱可塑性樹脂を、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に加熱し、その樹脂に加熱したモールドを押圧し、その後ガラス転移温度未満まで冷却後、モールドを剥離して目的形状を得る。インプリント法は、型の押し付けという非常にシンプルな工程でパターニング可能な方法であるため、広く展開が検討されている。なお、これらの方法で得られるパターンは有機物からなるものであるため、無機材料でのパターン形成が求められる場合は、これらの手法で得られたパターンをレジストとして、基板そのものをエッチングすることもある。

一方で、表面のパターン加工によって形成される機能層は、基板を使用する工程や用途によっては、非常に高い耐熱性や光透過性を求められる。たとえば、ＬＥＤ製造に使用されるサファイア基板の場合、基板上に発光層としての窒化ガリウム（ＧａＮ）層をエピタキシャル成長させる必要があり、その工程において基板は１，０００℃を超える高温にさらされる。また、ＬＥＤや太陽電池といった用途に用いられる場合は、使用中、発光した光によって非常に高温になったり、屋外の環境下で太陽光にさらされる苛酷な環境におかれたりする一方で、高い光透過性が求められる。

これらの要求を満たす材料のひとつとしてシロキサン材料が注目されている。シロキサンはケイ素と酸素の結合が連続し、かつ、結晶構造を持たないことを特徴とする、ガラスと類似した材料であり、有機樹脂と比較して高温での分解や黄変が起こりにくい。さらに、シロキサン材料は、シリコンアルコキシドを含む溶液を数百度の高温で加熱する、所謂ゾルゲル法で製造することができる。ゾルゲル法を用いてシロキサン材料を製造する場合、シリコンアルコキシド溶液を型に流し込んだ後に硬化させることでシロキサンに転換することが可能なため、耐熱性の高い材料を用いて、比較的低エネルギーで簡便にパターンを形成することが可能である。これまでにシリコンアルコキシドを含む溶液を基板上に塗布し、型を押圧して固化する方法(特許文献１)、紫外線硬化性を付与したシロキサン構造を有する樹脂を使用してレジストによってパターンを形成する方法（特許文献２）でシロキサンの凹凸形状層を形成した例が報告されている。

特開平１１−３１４９２７号公報 特開２００６−１５４０３７号公報

ゾルゲル法は、シラノール基を有するアルコキシシラン、またはそれらを脱水重縮合して得られるシロキサンオリゴマー／ポリマーを加熱して溶媒を除去し、さらにはケイ素原子に直結したヒドロキシル基またはアルコキシ基の脱水縮合または脱アルコール縮合によって架橋を進行させてシロキサンを得る方法である。この方法で高い耐熱性や耐光性を有する材料を得るためには、可能な限り架橋反応を進行させて、多くのシロキサン結合を形成することが重要である。しかしながら、架橋反応を十分に進行させるために、凹凸形状を賦形したシロキサン層を数百度まで加熱すると、未架橋状態のシロキサン材料は粘度が低下してしまい、シロキサン層の表面形状が崩れるという課題があった。

本発明の目的は、これらの問題点に鑑み、高温で加熱しても表面に賦形した形状を保持できるシロキサン層を、基板上に簡便に形成するための転写フィルムを提供することにある。

上述した目的を達成する本発明の転写フィルムは、シロキサン組成物を含む転写層が、表面に凹凸形状を有する支持体フィルムに積層された転写フィルムであって、該シロキサン組成物が光酸発生剤または光塩基発生剤を含む転写フィルムである。

本発明によれば、耐熱性や耐光性に優れた凹凸形状を有するシロキサン組成物を含む転写層を、基板表面に簡便に形成することできる。

（ａ）規則的な凹凸形状を有する支持体フィルムを含む転写フィルムの断面概略図である。（ｂ）ランダムな凹凸形状を有する支持体フィルムを含む転写フィルムの断面概略図である。（ｃ）凹凸形状の凸部および凹部に平坦領域をもつ凹凸形状を有する支持体フィルムを含む転写フィルムの断面概略図である。（ｄ）球状の凹凸形状を有する支持体フィルムを含む転写フィルムの断面概略図である。 （ａ）規則的な形状を有する凹凸構造付基板の断面概略図である。（ｂ）ランダムな凹凸形状を有する凹凸構造付基板の断面概略図である。（ｃ）凹凸形状の凸部および凹部に平坦領域をもつ凹凸構造付基板の断面概略図である。（ｄ）球状の凹凸形状を有する凹凸構造付基板の断面概略図である。 Ｐ１／Ｐ２を算出するためのＦＴ−ＩＲスペクトルである。

以下、図面等を参照しながら、本発明の転写フィルムについてさらに詳しく説明する。

本発明の転写フィルムは、図1に示すように、表面に凹凸形状を有する支持体フィルム１と、該支持体フィルムの凹凸形状を有する表面上に積層されたシロキサン組成物を含む転写層２で構成される。該転写フィルムの転写層２側が基板に接するように、基板を転写フィルムで被覆した後、転写フィルムから支持体フィルムのみを除去することによって、図２に示すように、基板９の表面が転写層２で被覆された積層体を得ることができる。転写層２の表面は、支持体フィルム１の凹凸形状を反転した形状の凹凸形状を有しているので、表面に凹凸形状を有する凹凸構造付基板が得られる。このようにして、大面積の基板の表面に凹凸形状を簡便に形成することができる。

［支持体フィルムの表面凹凸形状］
支持体フィルムの表面凹凸形状は、幾何学形状であってもよいし、ランダム形状であってもよい。表面凹凸形状としては、たとえば、プリズム形状、回折格子、モスアイ形状、多角柱形状、多角錘形状、円柱形状、円錐形状、半球状、多角錘台形状、円錐台形状、およびその反転形状等が挙げられるがこの限りではない。

図１（ａ）〜（ｄ）に本発明の転写フィルムの例を示す。図１（ａ）は、規則的な凹凸形状を有する支持体フィルムを含む転写フィルムの例である。図１（ｂ）は、ランダムな凹凸形状を有する支持体フィルムを含む転写フィルムの例である。図１（ｃ）は、凹凸形状の凸部および凹部に平坦領域をもつ凹凸形状を有する支持体フィルムを含む転写フィルムの例である。図１（ｄ）は、球状の凹凸形状を有する支持体フィルムを含む転写フィルムの例である。図１（ａ）〜（ｄ）の転写フィルムを基板に積層して、転写層を基板に転写することにより、図２（ａ）〜（ｄ）に示す凹凸構造付基板を得ることができる。

支持体フィルムの表面凹凸形状は、代表ピッチが０．０１〜５０μｍであることが好ましく、０．０５〜３０μｍであることがより好ましく、０．１〜２０μｍであることがさらに好ましい。代表ピッチとは、凹凸形状が幾何学的形状の場合は、繰り返される形状のピッチをさし、ランダム形状の場合は任意に選んだ１０点のピッチの平均値をさす。なお、ピッチとは、図１に示すように、転写層において隣接する２つの凹部のそれぞれの最大の深さを示す点の間の水平距離３である。また、凹形状の底部が図１（ｃ）のように平坦であったり、図１（ｄ）のように曲線であったりする場合、その中心点間の水平距離３をピッチとする。代表ピッチが０．０１μｍよりも小さい場合、界面の表面積が大きくなるために転写層と支持体フィルムが剥離しにくくなったり、異物をかみこみやすいために目的とする形状を得られなかったりする場合がある。一方、代表ピッチが５０μｍよりも大きい場合、凹凸形状の密度が低いために機能を発現できない場合がある。

支持体フィルムの凹凸形状のアスペクト比は、０．０１〜３であることが好ましく、０．０５〜２であることがより好ましく、０．３〜２であることがさらに好ましく、０．５〜１であることが特に好ましい。アスペクト比とは、図１を用いて説明すると、支持体フィルムの凹部の幅４で凹部の深さ５を除した値である。凹形状の底部が、図１（ｃ）のように平坦であったり、図１（ｄ）のように曲線であったりする場合、凹部の幅４はその凹部のうちの、最大の距離をとるものとする。凹部の深さ５は、支持体フィルムの凹部の極小位置とその隣接する極大位置の垂直距離である。凹部の両隣の極大位置の高さがそれぞれ異なる場合は、より高い側の極大位置と凹部がなす垂直距離を凹部の深さとする。また、支持体フィルムの凹凸形状のアスペクト比が一定でない場合は、任意に選んだ１０点の凹凸形状のアスペクト比の平均値をとってアスペクト比の値とする。凹凸形状のアスペクト比が０．０１よりも小さい場合、凹凸形状が非常に低く、形状の効果が得られにくい場合がある。一方、アスペクト比が３よりも大きい場合は、支持体フィルムと転写層の離型性が低下して、転写時に形状が引きちぎられたり、倒れたりして正確な形状を形成することが困難になる場合がある。

支持体フィルムの代表ピッチおよびアスペクト比は、走査型電子顕微鏡で観察して計測することができる。走査型電子顕微鏡で観察する場合は、表面の凹凸形状がライン状に配置されている場合は、ラインの延長方向に対して垂直方向にミクロトームでカットし、断面を観察する。表面の凹凸形状が離散的に配置されている場合は、離散凹凸形状の中心位置を通るようにミクロトームでカットし、断面を観察する。また、基板上に転写した転写層表面は、支持体フィルムの凹凸形状の反転形状になるため、転写後の転写層表面の凹凸構造を観察してもよい。転写層表面の凹凸構造は、レーザー顕微鏡、ＡＦＭ等を用いて、後述のようにして観察することができる。

支持体フィルムに凹凸形状を賦形する方法は特に限定されず、熱インプリント法、ＵＶインプリント法、塗工、エッチング、自己組織化物によるパターニングなどの既知の方法を適用することが可能である。

［支持体フィルム］
本発明に用いられる支持体フィルムの厚さは、５〜５００μｍが好ましく、２５〜３００μｍがより好ましく、４０〜１２５μｍがさらに好ましい。厚さが５μｍより薄い場合、転写層を転写する際に縒れてしまい、基板を正確に被覆できない場合がある。一方、厚さが５００μｍを超える場合は、支持体フィルムが剛直になり、基板の形状に追従できなくなる場合がある。表面の凹凸形状を含む厚さが最大の部分の距離を、支持体フィルムの厚さとする。すなわち、図１を用いて説明すると、支持体フィルムの凹凸形状凸部の極大点と、支持体フィルムの反対側の表面の距離６を支持体フィルムの厚さとする。

該支持体フィルムの材質は、転写層の溶媒除去や、基板への転写の際の加熱に耐えうるものであれば特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル、イソフタル酸共重合ポリエステル、スピログリコール共重合ポリエステル、フルオレン共重合ポリエステル等のポリエステル樹脂；ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、環状ポリオレフィン共重合体等のポリオレフィン樹脂；ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステルアミド樹脂、ポリエーテルエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、あるいはポリ塩化ビニル樹脂等を用いることができる。転写層となるシロキサンゾルの塗工性と、転写層と支持体フィルムの離型性を両立できる観点からポリオレフィン樹脂またはアクリル樹脂が好ましい。

また、支持体フィルムは単層であってもよいし、多層からなるものであってもよい。多層からなるものである場合は、転写層と接する表面がポリオレフィン樹脂またはアクリル樹脂であることが好ましい。

さらには、支持体フィルムの表面を適切な状態にするために、上記以外の樹脂からなる層を積層することもできる。さらにはこれらの支持体フィルムの転写層と接する面には、塗工性や離型性を付与するために、下地調整剤や下塗り剤、シリコーン系離型コート剤やフッ素系離型コート剤などを塗布する処理を施したり、金やプラチナといった貴金属をその表面にスパッタリング処理したりしてもよい。なお、ここでいう適切な状態、とは、支持体フィルムの転写層を形成する表面の表面自由エネルギーが２３〜７０ｍＮ／ｍであることをいう。表面自由エネルギーがこの範囲に入るように表面状態を調整することで、支持体フィルム上に転写層を形成する際にハジキ等の欠点が発生することを防止でき、また、転写する際の支持体フィルムと転写層の離型性を良くすることができる。

［転写層材料］
本発明の転写フィルムにおいて転写層は、シロキサン組成物を含み、該シロキサン組成物が光酸発生剤または光塩基発生剤を含むことを特徴とする。シロキサン組成物とは、シロキサン化合物を含む組成物であって、シロキサン化合物以外にオルガノシランや、その加水分解生成物を含んでもよい。シロキサン化合物は、２つ以上の連続したシロキサン結合を構造内に含む化合物である。シロキサン化合物は、部分構造としてケイ素原子に直接結合する有機官能基を持つものであっても、ケイ素原子に直接結合する有機官能基を持たないシリカ構造を一部含むものであってもよい。シロキサン化合物の重量平均分子量は、特に制限されないが、ＧＰＣで測定されるポリスチレン換算で５００〜１００，０００であることが好ましい。シロキサン化合物は、下記化学式（１）で表されるオルガノシランの１種類以上を加水分解反応および重縮合反応させることによって合成されるシロキサンゾルを、加熱加圧によって固化することによって合成できる。

式中、Ｒ_１は水素、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基および炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、複数のＲ_１はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Ｒ_２は水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアシル基および炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、複数のＲ_２はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｎは０から３の整数を表す。

化学式（１）で表されるオルガノシランにおいて、Ｒ_１のアルキル基、アルケニル基、アリール基はいずれも無置換体、置換体のどちらでもよく、組成物の特性に応じて選択できる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−デシル基、トリフルオロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、３−グリシドキシプロピル基、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基、［（３−エチル３−オキセタニル）メトキシ］プロピル基、３−アミノプロピル基、３−メルカプトプロピル基、３−イソシアネートプロピル基等が挙げられる。アルケニル基の具体例としては、ビニル基、３−アクリロキシプロピル基、３−メタクリロキシプロピル基等が挙げられる。アリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基、ｐ−ヒドロキシフェニル基、１−（ｐ−ヒドロキシフェニル）エチル基、２−（ｐ−ヒドロキシフェニル）エチル基、４−ヒドロキシ−５−（ｐ−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ）ペンチル基、ナフチル基等が挙げられる。

化学式（１）で表されるオルガノシランにおいてＲ_２のアルキル基、アシル基、アリール基はいずれも無置換体、置換体のどちらでもよく、組成物の特性に応じて選択できる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基が挙げられる。アシル基の具体例としては、アセチル基、プロピノイル基、ブチロイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基が挙げられる。アリール基の具体例としてはフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。

化学式（１）のｎは０から３の整数を表す。ｎ＝０の場合は４官能性シラン、ｎ＝１の場合は３官能性シラン、ｎ＝２の場合は２官能性シラン、ｎ＝３の場合は１官能性シランである。

化学式（１）で表されるオルガノシランの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラフェノキシシランなどの４官能性シラン；メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリｎ−ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリｎ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシランなどの３官能性シラン；ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジｎ−ブチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルジエトキシメチルシランなどの２官能性シラン；トリメチルメトキシシラン、トリｎ−ブチルエトキシシランなどの１官能性シランが挙げられる。

これらのオルガノシランは単独で使用しても、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。転写フィルム上でのクラック防止に有効な柔軟性を付与するためには、オルガノシラン全体に対して、ケイ素原子に直接結合する有機官能基を有する１官能性シラン、２官能性シランおよび３官能性シランの少なくともいずれか１種をケイ素原子数比で５〜１００％含むことが好ましい。

一方で、基板上に形成した凹凸形状の耐熱性向上のためには、オルガノシラン全体に対して、３官能性シランおよび４官能性シランの少なくともいずれか１種をケイ素原子数比で４０〜１００％含むことが好ましく、７０〜１００％含むことがより好ましく、９０〜１００％含むことがさらに好ましい。

ここで、ケイ素原子数比とは、４官能性シランを例にして説明すると、転写層に含まれるケイ素原子数に対する、前述の化学式（１）におけるｎ＝０で表される４官能性シランのケイ素原子数の比率である。

化学式（１）で示されるオルガノシランの有機官能基数ｎは、^２９ＳｉＮＭＲで分析することができる。^２９ＳｉＮＭＲによる測定において、ｎ＝０の４官能性シランは−９０〜−１２０ｐｐｍ、ｎ＝１の３官能性シランは−５５〜−７０ｐｐｍ、ｎ＝２の２官能性シランは０〜−２５ｐｐｍ、ｎ＝３の１官能性シランは２０〜０ｐｐｍにシグナルを示す。これらの各シグナルのエリア値のすべてを合計して、転写層に含まれるケイ素原子数の合計のエリア値を求める。１官能性シラン、２官能性シラン、３官能性シランおよび４官能性シランそれぞれのシグナルのエリア値をケイ素原子数の合計のエリア値で除することで、それぞれのケイ素原子数比を得る。

また、転写層には擦過性や硬度向上のために、シリカ粒子を添加してもよい。また、転写層には、支持体フィルムとの離型性や、濡れ性の向上を目的とした離型剤、レベリング剤、樹脂系の基板との密着性や耐クラック性を向上させるためのアクリル樹脂等を含んでいてもよい。

［光酸発生剤と光塩基発生剤］
転写層を構成するシロキサン組成物は、光照射によって酸または塩基を発生することができる光酸発生剤または光塩基発生剤を含む。

シロキサン組成物は、化学式（２）に示されるようなシロキサン化合物の末端のヒドロキシル基の脱水縮合によって架橋反応が進行し、ネットワークを形成する。

式中、Ｒ_１は水素、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基および炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、複数のＲ_１はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Ｒ_２は水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアシル基および炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、複数のＲ_２はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｍは自然数を表す。

従来技術において、基板上にシロキサン組成物で形成した凹凸形状層に高い耐熱性を持たせるためには、シロキサン組成物に含まれるシロキサン化合物末端のヒドロキシル基を架橋させて、分子量を大きくし、高密度のネットワークを形成させることが必要である。しかしながら、脱水縮合反応を進行させるにあたって、熱処理を施した場合、分子量の小さいシロキサン化合物で形成された凹凸形状層は、脱水縮合よりも粘度低下が引き起こされる方が速く、凹凸形状が平坦化してしまう場合があった。

この課題を解決するために発明者らは鋭意検討を重ねた結果、凹凸形状層の熱処理前に、粘度低下が引き起こされない程度の温度条件下でシロキサン化合物の架橋反応を進行させる着想に至った。具体的には、酸触媒または塩基触媒によって、非加熱の状態でシロキサン化合物の脱水縮合反応を促進させてネットワークを形成することにより、熱処理時の粘度低下を抑制するという方法である。特に光照射によって、触媒効果のある酸または塩基を発生させることで、支持体フィルム上に転写層を形成するために用いるシロキサンゾルのポットライフを延長することができる。また、シロキサンゾルへの溶解性や触媒効果のある酸の発生効率の観点からは、光酸発生剤が好ましく、シロキサン架橋反応速度をより速めることができるという観点からは光塩基発生剤が好ましいことを見出した。

光酸発生剤としては、スルホニウム系光酸発生剤、ヨードニウム塩系光酸発生剤、セレニウム塩系光酸発生剤、ジアゾニウム塩系光酸発生剤、リン酸系光酸発生剤、トリアジン系光酸発生剤、アセトフェノン誘導体化合物、メタロセン錯体、鉄アレーン錯体等が知られている。溶液への溶解性と酸成分の発生効率の観点から、スルホニウム系光酸発生剤が好ましい。光酸発生剤の具体例としては、サンアプロ株式会社製ＣＰＩ−１００Ｐ、ＣＰＩ−１０１Ａ、ＣＰＩ−２００Ｋ、ＣＰＩ−２１０Ｓ、和光純薬工業株式会社製ＷＰＡＧ−３３６、ＷＰＡＧ−３６７、ＷＰＡＧ−３７０、ＷＰＡＧ−４６９、ＷＰＩ−１１３、ＷＰＩ−１１６、ＷＰＩ−１２４、ＷＰＩ−１７０、アイバイツ株式会社製ＣＴＰＡＧ−II、ＥＥＰＡＧ、みどり化学株式会社製ＰＡＩ−１０１、ＤＴＳ−１０２、ＤＴＳ−１０３、ＤＴＳ−１０５、アデカ株式会社製ＳＰ−１７０等が挙げられる。

一方、光塩基発生剤は、大きく分けて非イオン型光塩基発生剤とイオン型光塩基発生剤が知られている。溶液の溶解性、塩基成分の発生効率、および発生する塩基の強さの観点から、イオン型光塩基発生剤、特にｐＫａ８以上の塩基化合物を発生するものが好ましい。光塩基発生剤の具体例としては、サンアプロ株式会社製ＰＢＧ−ＳＡ１、ＳＡ−１Ｂ、和光純薬工業株式会社製ＷＰＢＧ−２６６、ＷＰＢＧ−３００、ＷＰＢＧ−０８２、ＷＰＢＧ−１４０、アイバイツ株式会社製ＥＩＰＢＧ、ＥＩＴＭＧ等が挙げられる。光酸発生剤または光塩基発生剤において、シロキサンゾルのポットライフの観点から、酸または塩基の発生が活性化される波長は３６５ｎｍ以下であることが好ましい。

転写層に含まれる光酸発生剤量は、転写層全体を１００質量％としたとき、０．２〜５．０質量％であることが好ましく、０．３〜２．５質量％であることがより好ましく、０．４〜０．９質量％であることがさらに好ましい。光酸発生剤の含有量が０．２質量％よりも少ない場合は、光酸発生剤によって発生する酸の量が少なく、十分な形状保持効果を得ることが難しい場合がある。一方、光酸発生剤の含有量が５．０質量％より多い場合は、酸発生による局所的な反応や、光酸発生剤の反応後の残渣によって転写層中に屈折率の異なる箇所が生成して白濁したり、架橋反応進行による粘度上昇が原因でレベリング性が低下して転写層に厚みムラやうねりができやすくなったりする場合がある。

転写層に含まれる光塩基発生剤の量は、転写層全体を１００質量％としたとき０．０５〜１０質量％であることが好ましく、０．１〜５質量％であることがより好ましい。光塩基発生剤の含有量が０．０５質量％よりも少ない場合は、光塩基発生剤によって発生する塩基の量が少なく、十分な形状保持効果を得ることが難しい場合がある。一方、光塩基発生剤の含有量が１０質量％より多い場合は、光塩基発生剤が溶解しきれずに均一な転写層を形成することができなかったり、架橋反応による粘度上昇で塗液のポットライフが低下したり、光塩基発生剤の残渣等により転写層が白濁する場合がある。

特に転写層の厚みムラは、転写層の残膜厚みムラに反映されやすい。転写層の残膜厚みとは、転写層の基板と接する側の表面と、転写層の支持体フィルムと接する側の表面との間の厚みの極小値である。図を用いて説明すると、図１（ａ）〜（ｄ）においてそれぞれ８で表される距離が残膜厚みである。また、残膜厚みを１０点計測して得られた最大値と最小値の差で示される残膜厚み差を、残膜厚みの平均値で除算して得られる値、すなわち、（（残膜厚みを１０点計測して得られた最大値と最小値の差で示される残膜厚み差）／（残膜厚みの平均値））×１００、を残膜厚みムラ（％）とする。

残膜厚みムラは２５％未満が好ましく、１５％未満がより好ましい。残膜厚みムラが２５％以上となる場合、転写層を基板と接触させて押圧する際に転写ムラや欠点の発生原因となったり、基板に形成した凹凸形状をエッチング処理する際に形状サイズが不均一になったりする場合がある。なお、転写層の残膜厚みは、転写フィルムをミクロトームで切削し、その断面を走査型電子顕微鏡で撮像および計測することにより測定する。

［転写層の形成］
支持体フィルム上に転写層を形成する方法としては、溶媒で希釈したシロキサンゾルを支持体フィルム上に塗工し、乾燥する方法が、膜厚の調整がしやすく、支持体フィルムの厚み等に影響を受けにくいため好ましい。

シロキサンゾルは、シロキサン組成物および溶媒を含有する。溶媒としては、塗工に用いるのに適切な濃度のシロキサンゾルの溶液が得られる溶解性を有するものであれば特に限定されないが、フィルム上でハジキが発生しにくいという点から有機溶媒であることが好ましい。例えば、ジアセトンアルコール、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールなどの高沸点アルコール類；エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジｎ−ブチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノンなどのケトン類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルアセテート、エチルセロソルブアセテート、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノールアセテートなどのエステル類；トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、メシチレン、ジイソプロピルベンゼンなどの芳香族あるいは脂肪族炭化水素；γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシドなどを挙げることができる。

シロキサン組成物の溶解性、およびシロキサンゾルの塗布性の点から、ジアセトンアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジイソブチルエーテル、ジｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトンおよび酢酸ブチルから選ばれた溶媒が好ましい。

シロキサンゾルを塗工する方法としては、例えばグラビアコート、ロールコート、スピンコート、ダイコート、バーコート、スクリーンコート、ブレードコート、エアーナイフコート、ディップコート、スプレーコートなどから適宜選択して適用すればよい。

塗工後、シロキサンゾルが塗工された支持体フィルムを加熱や減圧によって乾燥する。加熱乾燥する場合、加熱温度は２０℃以上１８０℃以下が好ましい。加熱温度が２０℃より低い場合は、乾燥に多大な時間が必要となる場合がある。一方１８０℃より高い温度に加熱すると、加熱によるシロキサンの重合により転写フィルムの柔軟性が失われてクラックが発生したり、支持体フィルムと転写層の熱膨張係数の差からカールしたり、支持体フィルム表面の凹凸形状が崩れたりする場合がある。減圧乾燥する場合、減圧条件は、転写フィルムの形状が崩れない範囲で適宜設定すればよく、１０ｋＰａまで減圧することが好ましい。さらには減圧と同時に加熱して乾燥してもよい。

転写層の厚みは、０．０１〜２０μｍが好ましく、０．０３〜１０μｍがより好ましく、０．０５〜５μｍがさらに好ましい。転写層の厚みが０．０１μｍよりも薄い場合、基板上に形成される凹凸形状の高さが低くなり、凹凸形状の効果を得ることが難しい場合がある。一方で、転写層の厚みが２０μｍよりも厚い場合、基板上で熱処理した場合に、膜応力が発生してクラックが起こる場合がある。転写層の厚みとは、転写フィルム上で転写層がもっとも厚くなる部分、すなわち図１を用いて説明すると、支持体フィルムの転写層と反対の面を下にして水平に置いた場合に支持体フィルム１上の転写層２との境界の面の凹みの最も下の位置と、転写層の最表面の間の距離を転写層の厚み７とする。転写層の厚みは、転写フィルムをミクロトームで切削し、その断面を走査型電子顕微鏡で撮像および計測することにより測定する。

［転写方法］
本発明の転写フィルムを用い、転写層を基板に転写する方法について述べる。本発明の転写フィルムの転写層側の面を基板に接触させて積層体を得、該積層体を加圧および／または加熱した後、支持体フィルムのみを剥離することで基板表面に凹凸形状を有する転写層を付与することができる。この工程を転写と呼ぶ。

転写の際の加圧は、例えば、ニップロールや、プレス機によるものなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。前記積層体に加圧する圧力は１ｋＰａ〜５０ＭＰａが好ましい。圧力が１ｋＰａ未満であると、基板と転写フィルムの間で気泡をかみ込むなどして転写欠点が生じやすい。圧力が５０ＭＰａを超えると、型フィルムの凹凸形状が崩れたり、基板が割れたりする場合がある。

また、加圧する際には、前記積層体の支持体フィルムと加圧プレートや加圧ロール等との間に緩衝材を用いることもできる。緩衝材を使用することによって空気等を噛み込むことなく精度良く転写層を転写できる。緩衝材としては、フッ素ゴム、シリコンゴム、エチレンプロピレンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴムなどが使用できる。また、基板に転写層を十分に密着させるために、加圧とともに加熱することもできる。

転写法を用いて、表面に凹凸形状を有する架橋転写層が基板上に積層された凹凸構造付基板を得る方法としては、（１）転写フィルムに光を照射して転写層を架橋させることにより架橋転写フィルムを得た後、該架橋転写フィルムを基板に積層し、続いて支持体フィルムを剥離する方法、（２）転写フィルムを基板に積層した後、光を照射して転写層を架橋させ、続いて支持体フィルムを剥離する方法、（３）転写フィルムを基板に積層した後、支持体フィルムを剥離することにより、基板と転写層からなる積層体を得、続いて光を照射して転写層を架橋させる方法などがある。

[架橋転写フィルム]
凹凸形状を有する支持体フィルム上に転写層を形成した後、光照射することで、シロキサン組成物に含まれる光酸発生剤または光塩基発生剤を活性化させて酸または塩基を発生させて、転写層に含まれるシロキサン化合物を架橋させることができる。ここで、架橋された転写層を架橋転写層と呼ぶ。また、転写層が架橋された転写フィルムを架橋転写フィルムと呼ぶ。

照射する光の波長は、含有する光酸発生剤または光塩基発生剤の吸収帯に適した波長範囲であるが、光酸発生剤や光塩基発生剤の残渣や吸収帯による着色防止と、シロキサンゾルのポットライフ延長の観点から、３６５ｎｍ以下の波長帯であることが好ましい。

光照射総量は、１００〜５，０００ｍＪ／ｃｍ^２であることが好ましく、２００〜３，０００ｍＪ／ｃｍ^２であることがより好ましく、３００〜１，５００ｍＪ／ｃｍ^２であることがさらに好ましい。光照射総量が１００ｍＪ／ｃｍ^２よりも少ない場合、光酸発生剤または光塩基発生剤が十分に活性化されず、架橋反応が十分に進行できない場合がある。一方、光照射総量が５，０００ｍＪ／ｃｍ^２よりも多い場合、照射に時間がかかったり、支持体フィルムが劣化したりする場合がある。

[ＦＴ−ＩＲでの評価]
本発明の架橋転写フィルムは、シロキサン組成物を含む架橋転写層が凹凸形状を有する支持体フィルムに積層された架橋転写フィルムであって、該架橋転写層のＦＴ−ＩＲスペクトルから得られるＰ１／Ｐ２の値が０．１２以上であることを特徴とする。図３に示されるような架橋転写フィルムのＦＴ−ＩＲスペクトルにおいては、９６０ｃｍ^−１〜１，２５０ｃｍ^−１にシロキサン結合Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの伸縮振動に帰属されるピークが観察される。このピークの両端である９６０ｃｍ^−１付近の極小値１４と１，２５０ｃｍ^−１付近の極小値１５とを結ぶ線分をベースラインとして、９６０ｃｍ^−１から１，０２０ｃｍ^−１の間のピーク面積をＰ１、同様に９６０ｃｍ^−１から１，２００ｃｍ^−１の間のピーク面積をＰ２とする。シロキサンは、非晶質物質であるため、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの結合角にはバラツキがある。そのため、ＦＴ−ＩＲスペクトルは９６０〜１，２５０ｃｍ^−１付近にさまざまな結合角に対応したピークが重畳してブロードな波形として観察される。重畳したピークにおいて、９６０ｃｍ^−１に近い低波数の位置は、架橋密度が高く、結晶性に近いシロキサンに帰属される。したがって、Ｐ１／Ｐ２の値は、全シロキサン結合中における架橋密度の高いものの割合を示す。

本発明の架橋転写フィルムは、Ｐ１／Ｐ２の値が０．１２以上であることが好ましい。Ｐ１／Ｐ２の値が０．１２未満である場合は、シロキサン結合に占める架橋密度の高いものの割合が低いために、該転写層を転写して得られる凹凸構造を有する基板を高温で処理した際に、熱によって凹凸構造が崩れてしまう。

Ｐ１、Ｐ２を算出するＦＴ−ＩＲスペクトルは、例えば、日本分光株式会社製ＦＴＩＲフーリエ変換赤外分光光度計ＦＴ／ＩＲ−６１００ｔｙｐｅＡを用い、Ｇｅ製プリズムを搭載したＡＴＲ反射装置を用いて、波数範囲４００〜４，０００ｃｍ^−１、分解能４ｃｍ^−１、積算回数１２８回の条件で測定することができる。測定で得られたスペクトルを、測定ソフトウェアにある解析用プログラムを用いて解析する。まず、得られたスペクトルをＡＴＲ補正した後、１次微分してシロキサン結合のピークである９６０ｃｍ^−１付近、１，２５０ｃｍ^−１付近の極小値をとる波数を読み取る（図３中１４、１５）。読み取った波数をベース計算範囲として、ベースラインより下を無視させた形でＰ１、Ｐ２それぞれの面積を算出し、さらにＰ１／Ｐ２を算出する。このとき、Ｐ１の面積計算範囲は９６０〜１，０２０ｃｍ^−１、Ｐ２の計算範囲は９６０〜１，２００ｃｍ^−１とする。

一方、転写フィルムを基板に積層した後、光を照射する場合は、本発明の転写フィルムの転写層側の面を基板に接触させて加圧および／または加熱し、基板／転写層／支持体フィルムの積層体を得、該積層体に光照射することで転写層に含まれる光酸発生剤から酸を、または光塩基発生剤から塩基を発生させることにより、転写層の架橋を行う。光照射を行う際、基板が光を透過するものであれば、基板および支持体フィルムのいずれの側から光を照射してもよいし、両面から光を照射してもよい。本態様によれば、支持体フィルムの凹凸形状内で光酸発生剤または光塩基発生剤による転写層の架橋を行うことができるため、凹凸形状の保持に有利である。また、基板と転写層の間でも脱水反応が促進されやすいため、基板と転写層の密着力向上にも有利である。また、架橋する前の状態で保存できるため、転写フィルムのライフ延長にも効果が期待できる。基板／転写層／支持体フィルムの積層体に照射する光の総量は２００〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ^２が好ましく、３００〜８，０００ｍＪ／ｃｍ^２がより好ましく、５００〜５，０００ｍＪ／ｃｍ^２がさらに好ましい。照射総量が２００ｍＪ／ｃｍ^２より少ない場合は、光酸発生剤または光塩基発生剤を活性化させるにはエネルギーが不十分で十分に活性化できない場合がある。照射総量が１０，０００ｍＪ／ｃｍ^２より多い場合は、活性化に長い時間が必要となる場合がある。

また、転写フィルムを基板に積層した積層体から支持体フィルムを剥離した後、光を照射する場合は、本発明の転写フィルムの転写層側の面を基板に接触させて加圧および／または加熱し、基板／転写層／支持体フィルムの積層体を得、該積層体から支持体フィルムを剥離して得られる基板／転写層の積層体に対して光を照射することにより、転写層を架橋する。光照射を行う際、基板が光を透過するものであれば、基板および転写層のいずれの側から光照射してもよいし、両面から光を照射してもよい。本態様によれば、転写層に直接光を照射することが可能であるため、支持体フィルムによるエネルギーロスを低減することができ、より効率良く酸または塩基を発生することが可能になる。また、架橋する前の状態で保存できるため、転写フィルムのライフ延長にも効果が期待できる。基板／転写層の積層体に照射する光の総量は、１００〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ^２が好ましく、２００〜８，０００ｍＪ／ｃｍ^２がより好ましく、３００〜５，０００ｍＪ／ｃｍ^２がさらに好ましい。照射総量が１００ｍＪ／ｃｍ^２より少ない場合は、光酸発生剤または光塩基発生剤を活性化させるにはエネルギーが不十分で十分に活性化できない場合がある。照射総量が１０，０００ｍＪ／ｃｍ^２より多い場合は、活性化に長時間必要となる場合がある。

［凹凸構造付基板の熱処理］
シロキサン組成物を含み、表面に凹凸形状を有する架橋転写層が基板上に積層された凹凸構造付基板は、高温で熱処理することで、より高い耐熱性を得ることが可能になる。熱処理は、基板／転写層／支持体フィルムの積層体に対して行っても、支持体フィルムを剥離した基板／転写層の２層積層体に対して行ってもよい。基板／転写層の２層積層体を得るために、熱処理前に支持体フィルムを前もって剥離する場合は、転写工程における加圧時の温度以下の温度で剥離することが好ましい。剥離する際の温度が、加圧時の温度より高い場合、転写層の形状が崩れたり、支持体フィルムからの離型性が低下したりする場合がある。

熱処理温度は凹凸形状を有する架橋転写層に必要とされる耐熱性、耐薬品性および信頼性に応じて適宜設定することができる。たとえば、凹凸構造付基板をＬＥＤ製造で使用するパターン付きサファイア基板に加工する場合、エピタキシャル成長工程において約１，１００℃の高温になるため、熱処理温度は、１，０００〜１，５００℃が好ましく、１，１００〜１，４００℃がより好ましい。熱処理温度が１，０００℃未満の場合、形成した凹凸形状が、エピタキシャル成長工程中で保持できずに崩れてしまう場合がある。熱処理温度が１，５００℃を超える場合は、熱処理中にクラックが発生したり、基板との熱膨張の差でカールしたりする場合がある。

一方、凹凸構造付基板の凹凸構造を、エッチングレートの低い無機材料または結晶材料をエッチングするためのマスクとして使用する場合、エッチング対象の材料を基板として用いるが、凹凸構造は基板よりもエッチングレートを低くする必要がある。そのためには、転写層中の有機成分を焼散させて緻密な二酸化ケイ素膜にすることが有効であるため、熱処理温度は７００〜１，５００℃であることが好ましい。熱処理温度が７００℃未満の場合、転写層中に有機物が残留したり、十分に緻密化されなかったりして、エッチングレートが低くならない場合がある。熱処理温度が１，５００℃より高い温度では転写層にクラックが発生する場合がある。

さらに、凹凸構造付基板を太陽電池等の表面で光の反射や透過を制御するために使用する場合は、数百度の耐熱性と高い光透過性、屈折率の調整が必要になる。この場合の熱処理温度は、１５０〜７００℃であることが好ましく、２００〜４００℃であることがより好ましい。熱処理温度が１５０℃よりも低い場合は、シロキサンの架橋反応が不十分で耐熱性が低下したり、形状が崩れやすかったりする場合がある。一方で熱処理温度が７００℃を超える場合は、シロキサンのケイ素原子に直接結合する有機官能基が失われ、屈折率の調整ができなくなる場合がある。なお、熱処理に際しては、急激な温度変化による基板や転写層のクラックや剥がれを防止するために、高温熱処理温度よりも低い温度でプレベークしたり、プラズマ照射したりすることで、予備的に架橋を進行させてもよい。

［凹凸構造付基板の用途例］
このようにして得られた凹凸構造付基板は、耐熱性の高い凹凸形状を持つため、高温環境での使用を想定した反射防止板や、光散乱板として使用することができる。また、転写層を十分に架橋させた場合は、エッチングレジスト膜として使用できるため、ＬＥＤの光取り出し効率向上に寄与するパターン付きサファイア基板の製造に使用することもできる。さらにはＬＥＤ等の最表面に用いて光取り出し効率を向上させたり、太陽電池パネル等の部材に用いて発電効率を向上させたりすることが可能である。

本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。

（１）凹凸構造の形状の評価
（１−１）基板の準備
基板の表面に付着したゴミをブロワーで除去した後、株式会社魁半導体製卓上真空プラズマ装置を用いて、１５０００ＶＡＣで５分間プラズマ照射した。その後、アズワン株式会社製３周波超音波洗浄機型番ＶＳ−１００ＩＩＩを使用して、純水に浸漬した基板を４５ｋＨｚで１０分間、２回洗浄した。洗浄後、基板に付着している純水はブロワーで除去した。

（１−２）転写方法
２０ｍｍ×２０ｍｍサイズの転写フィルムまたは架橋転写フィルムの転写層表面を、（１−１）で準備した被転写に接触させ、プレスした後、支持体フィルムを剥離して凹凸構造付基板を得た。

（１−３）熱処理方法
上記のようにして得られた凹凸構造付基板を、炉内温度５０℃に設定したヤマト科学株式会社マッフル炉ＦＰ４１０内に入れ、１０℃／分の速度で所定の温度まで昇温させた後、１時間所定温度で熱処理した。処理後、炉内が２５℃になるまで放冷した。

（１−４）形状の観察および評価方法
基板上に形成された凹凸構造の形状は、凹凸幅サイズと凹凸高さで評価した。ここで、凹凸幅サイズとは、図２に示すように、２つの隣接する極小値間の水平距離１０である。また、凹凸高さとは、図２に示すように、凹凸形状の隣接する極大位置と極小位置の間の垂直距離１１である。頂部の両隣の極小位置のなす高さがそれぞれ異なる場合は、より高い側の極小位置と頂部とがなす垂直距離を凹凸高さとする。

凹凸幅サイズおよび凹凸高さのいずれも１μｍ以上であるときは、キーエンス株式会社製レーザー顕微鏡ＶＫ９７００で測定した。測定倍率は、凹凸幅サイズおよび凹凸高さの小さい方が１μｍ以上２０μｍ未満のときは１，５００倍、２０μｍ以上のときは５００倍とした。

一方、凹凸幅サイズおよび凹凸高さのいずれかが１μｍ未満のときは、ブルカーエイエックスエス株式会社製原子間力顕微鏡型番Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ＩＣＯＮのタッピングモードで観察および測定した。観察視野は、複数の凹凸形状を観察視野に入れるため凹凸幅サイズで規定した。すなわち、凹凸幅サイズが０．０２μｍ未満のときは測定視野を０．１μｍ×０．１μｍ、０．０２μｍ以上０．１μｍ未満のときは０．５μｍ×０．５μｍ、０．１μｍ以上０．２μｍ未満のときは２μｍ×２μｍ、０．２μｍ以上のときは５μｍ×５μｍとした。測定にはブルカーエイエックスエス株式会社のソフトウェアＮａｎｏＳｃｏｐｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｖｅｒ．１．４０を使用した。測定点は任意に５点を選択し、その５点の計測値を平均した値をそれぞれ凹凸高さおよび凹凸幅とした。

熱処理後の形状評価は、熱処理前の凹凸高さを１００％としたときの熱処理前後の凹凸高さを高さ保持率（すなわち、（熱処理後の凹凸高さ／熱処理前の凹凸高さ）×１００（％））、熱処理前の凹凸幅を１００％としたときの熱処理前後の凹凸幅を幅保持率（すなわち、（熱処理後の凹凸幅／熱処理前の凹凸幅）×１００（％））として形状保持性を評価した。熱処理後の形状評価の基準は以下のように定め、表記した。
４：高さ保持率および幅保持率ともに９０％以上１００％以下
３：高さ保持率および幅保持率の少なくとも一方が５０％以上９０％未満
２：高さ保持率および幅保持率がいずれも５０％未満であり、かつ少なくとも一方が１０％以上５０％未満
１：高さ保持率および幅保持率がいずれも１０％未満。

（２）転写フィルムの残膜厚みムラの評価
厚み方向が観察できるように転写フィルムをミクロトームで切削し、断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察することにより残膜厚みを測定した。測定倍率は、転写層厚みが０．５μｍ未満の場合は１００，０００倍、０．５μｍ以上１．０μｍ未満の場合は５０，０００倍、１．０μｍ以上２．０μｍ未満の場合は２０，０００倍、２．０μｍ以上１０μｍ未満の場合は５，０００倍、１０μｍ以上２０μｍ未満の場合は２，５００倍、２０μｍ以上の場合は５００倍とした。測定点数は任意の１０点とし、前記［光酸発生剤と光塩基発生剤］の欄に記載の方法で残膜厚みムラを算出し、その値を以下の評価基準に従って評価した。
３：厚みムラ１５％未満
２：厚みムラ１５％以上２５％未満
１：厚みムラ２５％以上。

（３）ＦＴ−ＩＲでの架橋評価
架橋転写フィルム、または、凹凸構造付基板上の転写層のＦＴ−ＩＲスペクトルを、日本分光株式会社製ＦＴ−ＩＲフーリエ変換赤外分光光度計ＦＴ／ＩＲ−６１００ｔｙｐｅＡを用いて測定した。測定は、日本分光株式会社のソフトウェアＳｐｅｃｔｒａ Ｍａｎａｇｅｒ Ｖｅｒｓｉｏｎ２の測定プログラムを用い、Ｇｅ製プリズムを搭載したＡＴＲ ＰＲＯ６５０Ｇを用いて、波数範囲４００〜４，０００ｃｍ^−１、分解能４ｃｍ^−１、積算回数１２８回の条件で行った。測定で得られたスペクトルから、明細書中に記載の方法で、Ｐ１およびＰ２の面積を求め、Ｐ１／Ｐ２を算出した。

［実施例１］
環状ポリオレフィン系樹脂である日本ゼオン株式会社製“ゼオノアフィルム”（登録商標）型番ＺＦ１４の厚さ１００μｍのフィルムの片面に熱インプリントで凹凸形状を賦形したものを支持体フィルムに用いた。熱インプリントには、ピッチ５μｍ、高さ２．５μｍのプリズム形状のニッケル電鋳金型を使用した。金型温度１８０℃、圧力２．０ＭＰａの条件で、金型を支持体フィルムに３０秒間押圧して保持した後、１００℃まで冷却して圧力を開放し、支持体フィルムを離型した。装置はミカドテクノス株式会社製２ｔｏｎ真空ヒータープレス型番ＭＫＰ−１５０ＴＶ−ＷＨを用いた。

小西化学工業株式会社製ポリメチルシルセスキオキサンＳＲ−１３をプロピレングリコールモノプロピルエーテル（以下ＰＧＰＥと記す）に、濃度が２０質量％となるように溶解させたものに、サンアプロ株式会社製光酸発生剤ＣＰＩ−２００Ｋ（スルホニウム系光酸発生剤）を、固形分がポリメチルシルセスキオキサン比０．５質量％となるように添加し、シロキサンゾルを調製した。得られたシロキサンゾルを、ミカサ株式会社製スピンコーター型番１Ｈ−ＤＸ２を用いて支持体フィルムの凹凸形状が賦形された表面に塗布し、９０℃で２分乾燥して転写フィルムを得た。得られた転写フィルムの転写層表面からＵＶを５００ｍＪ／ｃｍ^２照射して転写層の光酸発生剤を活性化してシロキサンの架橋反応を促進させて架橋転写フィルムを得た。ＵＶ照射は、ウシオ電機株式会社露光装置用光源ユニットマルチライトＭＬ−２５１Ａ／Ｂを用いた。

基板として準備したコーニングジャパン株式会社製無アルカリガラスＥＡＧＬＥ２０００（３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ０．６３ｍｍ）に、架橋転写フィルムを架橋転写層表面が基板に接触するように積層した。さらに架橋転写フィルムの支持体フィルム面に緩衝材として金陽社製型番Ｆ２００を積層し、ガラス基板／架橋転写フィルム／緩衝材の構成で、プレス温度２０℃、プレス圧力１．３８ＭＰａで１０秒間プレスした。装置は、ミカドテクノス株式会社製２ｔｏｎ真空ヒータープレス型番ＭＫＰ−１５０ＴＶ−ＷＨを用いた。その後、室温で支持体としてのフィルムを剥離して、ガラス基板／架橋転写層からなる凹凸構造付基板を得た。

［実施例２］
光酸発生剤ＣＰＩ−２００Ｋの固形分含有量を０．２質量％とした以外は実施例１と同様に架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例３］
光酸発生剤ＣＰＩ−２００Ｋの固形分含有量を５．０質量％とした以外は実施例１と同様に架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例４］
光酸発生剤ＣＰＩ−２００Ｋの固形分含有量を０．３質量％とした以外は実施例１と同様に架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例５］
光酸発生剤ＣＰＩ−２００Ｋの固形分含有量を２．５質量％とした以外は実施例１と同様にして架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例６］
光酸発生剤ＣＰＩ−２００Ｋの固形分含有量を０．４質量％とした以外は実施例１と同様にして架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例７］
光酸発生剤ＣＰＩ−２００Ｋの固形分含有量を０．９質量％とした以外は実施例１と同様にして架橋転写フィルムを得た。続いて、基板として準備したコーニングジャパン株式会社製無アルカリガラスＥＡＧＬＥ２０００（３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ０．６３ｍｍ）に、架橋転写フィルムを架橋転写層表面が基板に接触するように積層し、ガラス基板／架橋転写フィルムの構成でプレスした。プレスは、大成ラミネーター株式会社製ＶＡ−４２０Ｈ型ラミネーターを用いて、ロール推力０．２ＭＰａ、搬送速度３ｍ／ｍｉｎ、プレス温度２０℃でラミネートした。ラミネート後、支持体フィルムを剥離してガラス基板／架橋転写層からなる凹凸構造付基板を得た。

［実施例８］
ＵＶ照射量を１００ｍＪ／ｃｍ^２としたこと以外は実施例１と同様にして架橋転写フィルムを得た。その後実施例７と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例９］
ＵＶ照射量を２００ｍＪ／ｃｍ^２としたこと以外は実施例１と同様にして架橋転写フィルムを得た。その後実施例７と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例１０］
支持体フィルムをアクリル系樹脂フィルムとし、転写フィルムへのＵＶ照射量を１，５００ｍＪ／ｃｍ^２としたこと以外は実施例１と同様にして凹凸構造付基板を得た。なお、支持体フィルムは以下の方法で作製した。厚み１００μｍの東レ株式会社製ＰＥＴフィルム“ルミラー”（登録商標）型番Ｕ３４上に、東亞合成株式会社製紫外線硬化型アクリル系樹脂“アロニックス”（登録商標）ＵＶ３７０１を厚さ１０μｍで塗布した。該紫外線硬化型アクリル系樹脂層に、ピッチ５μｍ、高さ２．５μｍのプリズム形状を有するニッケル電鋳金型を重ねたあと、ＰＥＴフィルム面から１，０００ｍＪ／ｃｍ^２のＵＶを照射してアクリル系樹脂を硬化させた。その後、金型とアクリル樹脂の界面を剥離し、アクリル樹脂表面に凹凸形状が形成された支持体フィルムを得た。

［実施例１１］
環状ポリオレフィン系樹脂であるポリプラスチックス株式会社製“ＴＯＰＡＳ”（登録商標）型番６０１３の樹脂を溶融押出法で製膜した厚さ６０μｍのフィルムを支持体フィルムとし、転写フィルムへのＵＶ照射量を３００ｍＪ／ｃｍ^２としたこと以外は実施例１と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例１２］
実施例１におけるＵＶ照射を行わず、その代わりに転写フィルムを基板に積層して得られた基板／転写フィルムの積層体の支持体フィルム側からＵＶを１，０００ｍＪ／ｃｍ^２照射した以外は実施例１と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例１３］
実施例１におけるＵＶ照射を行わず、その代わりに転写フィルムを基板に積層して得られた基板／転写フィルムの積層体から支持体フィルムを剥離して得た基板／転写層の積層体の転写層側からＵＶを７５０ｍＪ／ｃｍ^２照射した以外は実施例１と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例１４］
熱インプリントに使用する金型を、一辺２０μｍ、高さ１０μｍの正四角錘形状が、隣り合う四角錘と互いに頂点および辺それぞれを接して存在したピッチ２０μｍの形状としたこと、およびシロキサンゾルのポリメチルシルセスキオキサン濃度を４０質量％としたこと以外は実施例１と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例１５］
凹凸構造付基板の熱処理温度を６００℃としたこと以外は実施例１４と同様に実施した。

［実施例１６］
熱インプリントに使用する金型を、一辺２μｍ、高さ７００ｎｍの凸型四角柱が、ピッチ４μｍで格子状に配置されたものとしたこと、およびシロキサンゾルのポリメチルシルセスキオキサン濃度を１５質量％としたこと以外は実施例１と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例１７］
凹凸構造付基板の熱処理温度を６００℃としたこと以外は実施例１６と同様に実施した。

［実施例１８］
熱インプリントに使用する金型を、直径４μｍ、高さ２μｍ、ピッチ４．５μｍの凸型半球形状としたこと以外は実施例１と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例１９］
熱インプリントに使用する金型を、ピッチ５５６ｎｍのブレーズド回折格子としたこと以外は実施例１と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例２０］
熱インプリントに使用する金型を、凸部の幅０．２５μｍ、高さ０．３μｍ、ピッチ０．３μｍの回転楕円体を正三角形状に離散的に配置した形状（以降、回転楕円体を離散的に配置した形状をモスアイ形状と記す）としたこと、およびシロキサンゾルのポリメチルシルセスキオキサン濃度を１０質量％としたこと以外は実施例１と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例２１］
熱インプリントに使用する金型を、一辺５μｍ、高さ１２μｍの正四角錘で、ピッチが３０μｍで正三角形状に離散的に配置されたものとしたこと以外は実施例１と同様にして支持体フィルムを得た。また、小西化学工業株式会社製ポリフェニルシルセスキオキサンＳＲ−２３をＰＧＰＥに２０質量％となるように溶解させたものに、光酸発生剤としてアイバイツ株式会社製ＥＥＰＡＧを、ポリフェニルシルセスキオキサン比０．３質量％となるように混合してシロキサンゾルを調製した。続いて、実施例１と同様にして、転写フィルムを作製した後、転写層側から２，０００ｍＪ／ｃｍ^２のＵＶを照射して架橋転写フィルムを作製し、実施例７と同様の方法で基板に転写して凹凸構造付基板を得た。

［実施例２２］
熱インプリントに使用する金型を、直径０．０５μｍ、高さ０．０４μｍの半球凸形状が、ピッチ０．０７μｍで正三角形状に離散的に配置されたものとしたこと以外は実施例１と同様にして支持体フィルムを得た。また、信越化学工業株式会社製ＫＢＭ−１３（メチルトリメトキシシラン）およびＫＢＭ−４０３（３-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）をモル比７０／３０で共重合して得られたシロキサンポリマーを、ＰＧＰＥにポリマー濃度５質量％となるように溶解させ、光酸発生剤としてアイバイツ株式会社製ＣＴＰＡＧ−IIをシロキサンポリマー比０．５質量％となるように添加してシロキサンゾルを調製した。続いて、実施例１と同様にして、転写フィルムを作製した後、転写層側から７５０ｍＪ／ｃｍ^２のＵＶを照射して架橋転写フィルムを作製し、実施例７と同様の方法で基板に転写して凹凸構造付基板を得た。

［実施例２３］
光酸発生剤をサンアプロ株式会社製ＣＰＩ−１１０Ｂ（スルホニウム系光酸発生剤）とし、その含有量を０．６質量％としたこと以外は実施例１と同様にして架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例２４］
光酸発生剤を和光純薬工業株式会社製ＷＰＩ−１１３（ヨードニウム塩系光酸発生剤）、その含有量を５．０質量％としたことおよびＵＶ照射量を３，０００ｍＪ／ｃｍ^２としたこと以外は実施例１と同様にして架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例２５］
光酸発生剤を三和ケミカル株式会社製ＴＦＥ−トリアジン（トリアジン系光酸発生剤）とし、その含有量を５．０質量％としたこと以外は実施例１と同様にして架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例２６］
シロキサンゾルを、小西化学工業株式会社製ポリメチルフェニルシルセスキオキサンＳＲ−３３２１をＰＧＰＥに２０質量％の濃度で溶解させたものに、サンアプロ株式会社製光酸発生剤ＣＰＩ−２００Ｋ（スルホニウム系光酸発生剤）を、固形分がＳＲ−３３２１比０．８質量％となるように添加して調製したこと以外は実施例１と同様にして架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例２７］
シロキサンゾルを、信越化学工業株式会社製ＫＢＥ−１３（メチルトリエトキシシラン）、ＫＢＥ−０４（テトラエトキシシラン）およびＫＢＥ−２２（ジメチルジエトキシシラン）をモル比６５／２０／１５で共重合して得られたシロキサンポリマーを、ＰＧＰＥでシロキサンポリマー濃度２０質量％の溶液とし、サンアプロ株式会社製光酸発生剤ＣＰＩ−２００Ｋ（スルホニウム系光酸発生剤）を、シロキサンポリマー比０．８質量％となるように添加して調製したこと以外は実施例１と同様にして架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例２８］
熱インプリントに使用する金型を、直径２３０ｎｍ、高さ２００ｎｍの円柱形状が、ピッチ４６０ｎｍの正三角形状に離散的に配置されたものとし、基板をシリコン基板とし、凹凸構造付基板の熱処理温度を８００℃としたこと以外は実施例７と同様にして架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例２９］
基板をサファイア基板とし、凹凸構造付基板の熱処理温度を１，０００℃としたこと以外は実施例２８と同様にして架橋転写フィルムおよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例３０］
基板を窒化ガリウム基板としたこと以外は実施例１と同様にして架橋転写フィルムよび凹凸構造付基板を得た。

［実施例３１］
シロキサンゾルを、小西化学工業株式会社製ポリメチルシルセスキオキサンＳＲ−１３をＰＧＰＥに、濃度２０質量％となるように溶解させたものに、和光純薬工業株式会社製光塩基発生剤ＷＰＢＧ−２６６を、固形分がメチルシロキサンポリマー比０．１質量％となるように添加して調製したこと以外は実施例２８と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例３２］
シロキサンゾルを、小西化学工業株式会社製ポリフェニルシルセスキオキサンＳＲ−２３をＰＧＰＥに、濃度２０質量％となるように溶解させたものに、和光純薬工業株式会社製光塩基発生剤ＷＰＢＧ−３００を、固形分がメチルシロキサンポリマー比０．０５質量％となるように添加して調製したこと以外は実施例１と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［実施例３３］
熱インプリントに使用する金型を、直径６μｍ、高さ９μｍの円柱形状が、ピッチ１２μｍで正三角形状に離散的に配置されたものとしたこと以外は実施例１と同様にして支持体フィルムを得た。また、信越化学工業株式会社製ＫＢＭ−１３（メチルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ−４０３（３-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）およびＫＢＭ−２０２ＳＳ（ジフェニルジメトキシシラン）をモル比５０／２５／２５で共重合して得られたシロキサンポリマーを、ＰＧＰＥでポリマー濃度２０質量％の溶液とし、アイバイツ株式会社製光塩基発生剤ＥＩＰＢＧをシロキサンポリマー比５．０質量％となるように添加してシロキサンゾルを調製した。続いて、実施例１と同様にして、転写フィルムを得た後、転写層側から２５０ｍＪ／ｃｍ^２のＵＶを照射して架橋転写フィルムを作製し、実施例７と同様の方法で基板に転写して凹凸構造付基板を得た。

［実施例３４］
ＫＢＭ−１３、ＫＢＭ−４０３およびＫＢＭ−２０２ＳＳのモル比を、７０／２５／５とし、アイバイツ株式会社製光塩基発生剤ＥＩＰＢＧを０．０５質量％としたこと、および光照射量を７５０ｍＪ／ｃｍ^２としたこと以外は実施例３３と同様にして凹凸構造付基板を得た。

［比較例１］
転写層を、東亞合成株式会社製紫外線硬化型アクリル系樹脂“アロニックス”（登録商標）ＵＶ３７０１を厚さ１０μｍに塗布することにより作製したこと以外は実施例１と同様にした。転写層は大部分が基板に転写されずに支持体フィルム上に残り、一部転写されたものも基板との密着力が非常に弱く、基板から剥離してしまう結果となった。

［比較例２］
環状ポリオレフィン系樹脂である日本ゼオン株式会社製“ゼオノアフィルム”（登録商標）型番ＺＦ１４の厚さ１００μｍのフィルムの片面に熱インプリントで賦形したものを支持体フィルムに用いた。熱インプリントには、ピッチ５μｍ、高さ２．５μｍのプリズム形状のニッケル電鋳金型を使用した。金型温度１８０℃、圧力２．０ＭＰａの条件で、金型をフィルムに３０秒間押圧して保持した後、１００℃まで冷却して圧力を開放し、支持体フィルムを離型した。装置はミカドテクノス株式会社製２ｔｏｎ真空ヒータープレス型番ＭＫＰ−１５０ＴＶ−ＷＨを用いた。

小西化学工業株式会社製ポリメチルシルセスキオキサンＳＲ−１３をＰＧＰＥに、濃度２０質量％で溶解させてシロキサンゾルを調製した。得られたシロキサンゾルを、ミカサ株式会社製スピンコーター型番１Ｈ−ＤＸ２を用いて、支持体フィルムの凹凸形状が賦形された表面に塗布し、９０℃で２分乾燥して転写フィルムを得た。

基板として準備したコーニングジャパン株式会社製無アルカリガラスＥＡＧＬＥ２０００（３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ０．６３ｍｍ）に、転写フィルムを転写層表面が基板に接触するように積層した。さらに架橋転写フィルムの支持体フィルム面に緩衝材として金陽社製型番Ｆ２００を積層し、ガラス基板／転写フィルム／緩衝材の構成で、プレス温度２０℃、プレス圧力１．３８ＭＰａで１０秒間プレスした。装置は、ミカドテクノス株式会社製２ｔｏｎ真空ヒータープレス型番ＭＫＰ−１５０ＴＶ−ＷＨを用いた。その後、室温で支持体としてのフィルムを剥離して、ガラス基板／転写層からなる凹凸構造付基板を得た。得られた積層体を２５０℃で熱処理したが、凹凸形状は熱処理で崩れて平坦になった。

［比較例３］
支持体フィルムにシロキサンを塗布、乾燥した後、得られた転写フィルムの転写層表面からＵＶを５００ｍＪ／ｃｍ^２照射したこと以外は比較例２と同様にしてガラス基板／転写層からなる積層体を得た。得られた積層体を２５０℃で熱処理したが、凹凸形状は熱処理で崩れて平坦になった。

［比較例４］
比較例２と同様にして転写層を基板に転写した後、転写層側からＵＶを５００ｍＪ／ｃｍ^２照射して凹凸構造付基板とした。得られた積層体を２５０℃で熱処理したが、凹凸形状は熱処理で崩れて平坦になった。

［比較例５］
シロキサンゾルを、三新化学工業株式会社製熱酸発生剤ＳＩ−１００Ｌ（スルホニウム系熱酸発生剤）をシロキサン質量比０．５質量％で含むものとしたこと以外は比較例２と同様にしてガラス基板／転写層からなる積層体を得た。得られた積層体を２５０℃で熱処理したところ、凹凸形状は熱処理で崩れ、高さが低くなった。

実施例１〜３４および比較例１〜５で作製した転写フィルム、架橋転写フィルム、および凹凸構造付基板の評価結果を表１、２に示す。

１：支持体フィルム
２：転写層
３：凹凸形状のピッチ
４：凹凸形状の凹部分の幅
５：凹凸形状の凹部分の深さ
６：支持体フィルム厚み
７：転写層厚み
８：残膜厚み
９：基板
１０：凹凸幅
１１：凹凸高さ
１２：転写フィルムのＦＴ−ＩＲスペクトル
１３：架橋転写フィルムのＦＴ−ＩＲスペクトル
１４：転写フィルムのシロキサン結合を示すピークの低波数端極小値
１５：転写フィルムのシロキサン結合を示すピークの高波数端極小値

Claims (7)

1. シロキサン組成物を含む転写層が、表面に凹凸形状を有する支持体フィルムに積層された転写フィルムであって、該シロキサン組成物が光酸発生剤または光塩基発生剤を含む転写フィルム。
2. 前記光酸発生剤がスルホニウム系光酸発生剤である請求項１に記載の転写フィルム。
3. 前記転写層中の前記光酸発生剤の含有量が転写層全体を１００質量％としたとき、０．２〜５．０質量％である請求項１または２に記載の転写フィルム。
4. 前記支持体フィルムの凹凸形状の代表ピッチが０．０１〜５０μｍ、アスペクト比が０．０１〜３である請求項１から３のいずれかに記載の転写フィルム。
5. シロキサン組成物を含む架橋転写層が凹凸形状を有する支持体フィルムに積層された架橋転写フィルムであって、該架橋転写層のＦＴ−ＩＲスペクトルから得られる明細書中に記載のＰ１／Ｐ２の値が０．１２以上である架橋転写フィルム。
6. 前記支持体フィルムの凹凸形状の代表ピッチが０．０１〜５０μｍ、アスペクト比が０．０１〜３である請求項５に記載の架橋転写フィルム。
7. シロキサン組成物を含み、表面に凹凸形状を有する架橋転写層が基板上に積層された凹凸構造付基板であって、該架橋転写層のＦＴ−ＩＲスペクトルから得られる明細書中に記載のＰ１／Ｐ２の値が０．１２以上である凹凸構造付基板。

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