CN102027026B - 光固化性组合物及表面具有精细图案的成形体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可获得兼具脱模性及高折射率的固化物的光固化性组合物,以及可制造表面具有模具的反转图案被精确地转印的精细图案的高折射率的成形体的方法。该光固化性组合物包含61~90质量%的固化前的波长589nm处的折射率在1.55以上且具有2个以上的(甲基)丙烯酰氧基的化合物(A)、2~15质量%的含氟原子且具有1个以上的碳—碳不饱和双键的化合物(B)(但化合物(A)除外)、5~35质量%的具有1个(甲基)丙烯酰氧基的化合物(C)(但化合物(B)除外)及1~12质量%的光聚合引发剂(D)((A)+(B)+(C)+(D)=100质量%)。

Description

光固化性组合物及表面具有精细图案的成形体的制造方法
技术领域
本发明涉及光固化性组合物及表面具有精细图案的成形体的制造方法。
背景技术
作为光学构件、记录媒体、半导体器件等的制造中在短时间内形成精细图案的方法,已知的有将表面具有该精细图案的反转图案的模具按压于被配置在基板表面的光固化性组合物,对该光固化性组合物照射光使该光固化性组合物固化,藉此在基板表面形成精细图案的方法(纳米压印法)(参照专利文献1、2)。
但是,该方法中,由于光固化性组合物的固化物与模具密合,因此很难将固化物与模具分离。所以,必须要在模具的表面涂布脱模剂。由于脱模剂本身的膜厚、脱模剂的涂布不均等,很难精确地转印模具的反转图案。
作为可形成脱模性良好的固化物的光固化性组合物,提出了下述组合物。
(1)包含含氟单体、不含氟单体、含氟表面活性剂或含氟聚合物和聚合引发剂的光固化性组合物(专利文献3)。
但是,光学构件(透镜阵列、光子晶体(photonic crystal)等)的用途中,有时要求折射率必须在1.54以上。但(1)的光固化性组合物由于包含低折射率的含氟单体,因此很难获得高折射率且脱模性良好的固化物。
专利文献1:美国专利第6696220号说明书
专利文献2:日本专利特开2004-071934号公报
专利文献3:国际公开第2006/114958号文本
发明的揭示
本发明的目的是提供可获得兼具脱模性及高折射率的固化物的光固化性组合物,以及可制造表面具有模具的反转图案被精确地转印的精细图案的高折射率的成形体的方法。
本发明的光固化性组合物的特征在于,包含固化前的波长589nm处的折射率在1.55以上且具有2个以上的(甲基)丙烯酰氧基的化合物(A)、含氟原子且具有1个以上的碳—碳不饱和双键的化合物(B)(但化合物(A)除外)、具有1个(甲基)丙烯酰氧基的化合物(C)(但化合物(B)除外)及光聚合引发剂(D),化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)及光聚合引发剂(D)的合计100质量%中,化合物(A)为61~90质量%、化合物(B)为2~15质量%、化合物(C)为5~35质量%、光聚合引发剂(D)为1~12质量%。
本发明的光固化性组合物中除了所述化合物(A)~(C)及光聚合引发剂(D)以外,还可含有含氟表面活性剂(E)。
较好的是本发明的光固化性组合物实质上不含溶剂。
较好的是本发明的光固化性组合物的固化后的波长589nm处的折射率在1.54以上。
本发明的表面具有精细图案的成形体的制造方法的特征在于,包括使本发明的光固化性组合物与表面具有所述精细图案的反转图案的模具的具备该反转图案的表面接触的工序;以所述光固化性组合物与所述模具的表面接触的状态对所述光固化性组合物照射光,使所述光固化性组合物固化而形成固化物的工序;从所述固化物分离所述模具,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
本发明的表面具有精细图案的成形体的制造方法的特征在于,包括将本发明的光固化性组合物配置在基板表面的工序;将表面具有所述精细图案的反转图案的模具按压于所述光固化性组合物,使得该模具的反转图案与所述光固化性组合物相接触的工序;以将所述模具按压于所述光固化性组合物的状态对所述光固化性组合物照射光,使所述光固化性组合物固化而形成固化物的工序;从所述固化物分离所述模具或所述基板及所述模具,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
本发明的表面具有精细图案的成形体的制造方法的特征在于,包括将本发明的光固化性组合物配置于表面具有所述精细图案的反转图案的模具的具备该反转图案的表面的工序;将基板按压于所述光固化性组合物的工序;以将所述基板按压于所述光固化性组合物的状态对所述光固化性组合物照射光,使所述光固化性组合物固化而形成固化物的工序;从所述固化物分离所述模具或所述基板及所述模具,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
本发明的表面具有精细图案的成形体的制造方法的特征在于,包括使基板和表面具有所述精细图案的反转图案的模具接近或接触,使得该模具的反转图案位于所述基板侧的工序;将本发明的光固化性组合物填入所述基板和所述模具之间的工序;以所述基板和所述模具接近或接触的状态对所述光固化性组合物照射光,使所述光固化性组合物固化而形成固化物的工序;从所述固化物分离所述模具或所述基板及所述模具,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
较好的是本发明的表面具有精细图案的成形体的制造方法中,为了固化光固化性组合物而使用的光的波长为200~500nm。
利用本发明的光固化性组合物,能够获得兼具脱模性和高折射率的固化物。
通过本发明的表面具有精细图案的成形体的制造方法,可制得表面具有模具的反转图案被精确地转印的精细图案的高折射率的成形体。
附图的简单说明
图1为表示表面具有精细图案的成形体的制造方法的一例的剖视图。
图2为表示表面具有精细图案的成形体的制造方法的另一例的剖视图。
图3为表示表面具有精细图案的成形体的一例的剖视图。
图4为表示表面具有精细图案的成形体的另一例的剖视图。
实施发明的最佳方式
本说明书中,式(B1)表示的化合物记为化合物(B1)。其它式表示的化合物同样记载。此外,本说明书中,(甲基)丙烯酰氧基是指丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。本说明书中,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
<光固化性组合物>
本发明的光固化性组合物是含有化合物(A)~(C)及光聚合引发剂(D),根据需要还含有含氟表面活性剂(E)及添加剂(F)的组合物。
化合物(A):固化前的波长589nm处的折射率在1.55以上且具有2个以上的(甲基)丙烯酰氧基的化合物。
化合物(B):具有氟原子且具有1个以上的碳—碳不饱和双键的化合物(但化合物(A)除外)。
化合物(C):具有1个(甲基)丙烯酰氧基的化合物(但化合物(B)除外)。
本发明的光固化性组合物的25℃下的粘度较好为200~1000mPa·s,更好为300~600mPa·s。光固化性组合物的粘度如果在该范围内,则无需特别的操作(例如,将光固化性组合物加热至高温以降低粘度的操作等)就能够容易地进行光固化性组合物和模具的具有反转图案的表面的接触。
较好的是本发明的光固化性组合物实质上不含溶剂。如果光固化性组合物实质上不含溶剂,则除了光的照射以外无需特别的操作(例如,将光固化性组合物加热至高温以除去溶剂的操作等)就能够容易地进行光固化性组合物的固化。
溶剂是指具备使化合物(A)~(C)、光聚合引发剂(D)、含氟表面活性剂(E)及添加剂(F)中的任何1种溶解的能力的化合物。
实质上不含溶剂是指完全不含溶剂或者在调制光固化性组合物时使用的溶剂可作为残存溶剂含有。但最好尽量地除去残存溶剂,光固化性组合物(100质量%)中的残存溶剂的含量优选在10质量%以下。
本发明的光固化性组合物的灵敏度可如下表示:对厚约1.5μm的光固化性组合物照射来自高压汞灯(1.5~2.0kHz下在254nm、315nm及365nm处具有主波长的光源)的光,以光固化性组合物完全固化为止时的累积光量表示。该累积光量较好为1000mJ/cm2以下,更好为150mJ/cm2~750mJ/cm2。该累积光量如果超过1000mJ/cm2,则使光固化性组合物固化需要20秒以上的时间,生产效率低下。
本发明的光固化性组合物的固化后的波长589nm处的折射率较好为1.54以上,更好为1.54~1.62。该折射率如果低于1.54,则无法大幅缩小焦点距离,所以不能够缩小微透镜阵列等光学构件的尺寸。
固化后的光固化性组合物的波长589nm处的折射率用阿贝(Abbe)折射率计于23℃进行测定。
本发明的光固化性组合物的固化后的对水的接触角成为固化物的脱模性的指标。该接触角较好为75度以上,更好为80~116度。该接触角如果低于75度,则光固化性组合物不易脱模,附着于模具,可能会损坏模具。该接触角按照JIS R3257进行测定。
(化合物(A))
化合物(A)是固化前的波长589nm处的折射率在1.55以上且具有2个以上的(甲基)丙烯酰氧基的化合物。
固化前的化合物(A)的波长589nm处的折射率在1.55以上,较好为1.55~1.63。该折射率如果低于1.55,则无法获得波长589nm处的折射率在1.54以上的光固化性组合物的固化物。
固化前的化合物(A)的波长589nm处的折射率用阿贝折射率计于23℃进行测定。
化合物(A)优选为液体,化合物(A)的25℃下的粘度较好为10Pa·s以下,特好为1Pa·s以下。粘度如果超过10Pa·s,则化合物(B)和化合物(C)可能无法均一混合,透明度下降,可能无法用于光学用途。本说明书中,最好用经标准液(JS50(25℃,33.17mPa·s))校准的粘度计(东机产业株式会社(東機産業社)制,TV-20)来进行测定。
作为化合物(A),可例举具有2个以上的苯环且含2个以上的(甲基)丙烯酰氧基的芳香族化合物。2个以上的苯环可形成缩合环(萘环、蒽环、芴环等)。
作为具有2个以上的苯环的芳香族化合物,可例举下式(A1)~(A7)表示的具有双酚骨架的化合物、具有萘骨架的化合物、具有蒽骨架的化合物、具有芴骨架的化合物等。
Figure BPA00001257628400061
式中,R1表示氢原子或甲基,R0表示碳数1~5的烷基,R7表示碳数1~5的烷基、(CH2CH2O)p或(CH2CH2CH2O)q,p表示1~4的整数,q表示1~4的整数。
作为化合物(A),从折射率高及相溶性的角度考虑,特好的是具有芴骨架的化合物。
作为具有芴骨架的化合物,可例举式(A5)~(A7)表示的芴骨架的二(甲基)丙烯酸酯化合物。作为具有芴骨架的化合物的市售品,可例举オグソ—ルEA-F5003(大阪气体化学株式会社(大阪ガスケミカル社)制)、NK酯A-BPEF(新中村化学工业株式会社(新中村化学工業社)制)等。
化合物(A)可以单独使用1种也可2种以上并用。
化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)及光聚合引发剂(D)的合计(100质量%)中,化合物(A)的含量为61~90质量%,较好为63~80质量%。化合物(A)的含量如果为61质量%以上,则可获得波长589nm处的折射率在1.54以上的光固化性组合物的固化物。化合物(A)的含量如果为90质量%以下,则固化物不会发生层分离。
(化合物(B))
化合物(B)是含氟原子且具有1个以上的碳—碳不饱和双键的化合物(但化合物(A)除外)。
作为化合物(B),可例举氟代(甲基)丙烯酸酯类、氟二烯类、氟乙烯基醚类、氟代环状单体类等,从相溶性的角度考虑,优选氟代(甲基)丙烯酸酯类。
通过使本发明的光固化性组合物中含有化合物(B),能够很容易地完成分离模具和固化后的该光固化性组合物时的脱模。
化合物(B)的25℃下的粘度较好为300mPa·s以下,特好为150mPa·s以下。粘度如果超过300mPa·s,则化合物(A)和化合物(C)可能无法均一混合,透明度下降,可能无法用于光学用途。
作为氟代(甲基)丙烯酸酯类,优选化合物(B1)。
Figure BPA00001257628400081
式中,R1表示氢原子或甲基,R2及R3分别独立地表示氢原子或碳数1~4的烷基,R4及R5分别独立地表示氟原子或碳数1~4的全氟代烷基,R6表示氢原子或氟原子,m表示1~4的整数,n表示1~16的整数。从相溶性的角度考虑,n较好为1~10的整数。m较好为1~2的整数。
作为氟代(甲基)丙烯酸酯类,可优选使用下述化合物。
3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)乙基(甲基)丙烯酸酯、CH2=CHCOOCH2CF2OCF2CF2OCF3、CH2=CHCOOCH2CF2O(CF2CF2O)3CF3、CH2=C(CH3)COOCH2CF2OCF2CF2OCF3、CH2=C(CH3)COOCH2CF2O(CF2CF2O)3CF3、CH2=CHCOOCH2CF(CF3)OCF2CF(CF3)O(CF2)3F、CH2=CHCOOCH2CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)2(CF2)3F、CH2=C(CH3)COOCH2CF(CF3)OCF2CF(CF3)O(CF2)3F、CH2=C(CH3)COOCH2CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)2(CF2)3F、CH2=CFCOOCH2CH(OH)CH2(CF2)6CF(CF3)2、CH2=CFCOOCH2CH(CH2OH)CH2(CF2)6CF(CF3)2、CH2=CFCOOCH2CH(OH)CH2(CF2)10F、CH2=CFCOOCH2CH(CH2OH)CH2(CF2)10F、CH2=CHCOOCH2CF2(OCF2CF2)nOCF2CH2OCOCH=CH2(其中,n表示4~20的整数)等。
作为氟代(甲基)丙烯酸酯类,从相溶性及环境特性的角度考虑,特好为下述化合物。
CH2=CHCOO(CH2)2(CF2)10F、CH2=CHCOO(CH2)2(CF2)8F、CH2=CHCOO(CH2)2(CF2)6F、CH2=C(CH3)COO(CH2)2(CF2)10F、CH2=C(CH3)COO(CH2)2(CF2)8F、CH2=C(CH3)COO(CH2)2(CF2)6F、CH2=CHCOOCH2(CF2)6F、CH2=C(CH3)COOCH2(CF2)6F、CH2=CHCOOCH2(CF2)7F、CH2=C(CH3)COOCH2(CF2)7F、CH2=CHCOOCH2CF2CF2H、CH2=CHCOOCH2(CF2CF2)2H、CH2=CHCOOCH2(CF2CF2)4H、CH2=C(CH3)COOCH2(CF2CF2)H、CH2=C(CH3)COOCH2(CF2CF2)2H、CH2=C(CH3)COOCH2(CF2CF2)4H。
作为氟二烯类,优选化合物(B2)。
Figure BPA00001257628400091
式中,R8及R9分别独立地表示氢原子、氟原子、碳数1~3的烷基或碳数1~3的氟代烷基,Q表示氧原子、以-NR10-(R10表示氢原子、碳数1~6的烷基、烷基羰基或对甲苯磺酰基)表示的基团或可含官能团的2价有机基团(-OCF2CF(O(CF2)3PO(OC2H5)2)CH2-、-CH2CH(C(CF3)2OH)CH2-、-CH2CH(C(CF3)2OH)-、-CH2CH(C(CF3)2OH)CH2CH2-、-CH2CH(CH2C(CF3)2OH)CH2CH2-、-CH2C(CH3)(CH2SO2F)CH2-、-CF2C(CF3)(OCH2OCH2CF3)CH2-、-OCF2CF(OCF2CF2SO2F)CH2-、-OCF2CF(OCF2CF2CH2NH2)CH2-、-OCF2CF(O(CF2)3CN)-、-OCF2CF(OCF2CF2CH2NH2)CH2-、-CF2C(CF3)(OH)-、-CF2C(CF3)(OH)CH2-、-CF2C(CF3)(OH)-、-OCF2CF(O(CF2)3OC2H5)CH2-、-CF2C(CF3)(OCH2OCH3)CH2-、-CH2CH(CH2C(CF3)2OH)CH2-或-CH2CH(CH2C(CF3)2OH)-等)。
作为氟二烯类,从相溶性和环境特性的角度考虑,特好为下述化合物
CF2=CFCF2C(CF3)(OH)CH=CH2、CF2=CFCF2C(CF3)(OH)CH2CH=CH2、CF2=CFCF2C(CF3)(OCH2OCH2CF3)CH2CH=CH2、CF2=CFCF2C(CF3)(OCH2OCH3)CH2CH=CH2
化合物(B)可以单独使用1种,也可2种以上并用。
化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)及光聚合引发剂(D)的合计(100质量%)中,化合物(B)的含量为2~15质量%,较好为4~10质量%。化合物(B)的含量如果为2质量%以上,则可获得脱模性良好的固化物,并可抑制光固化性组合物的起泡。由于可抑制光固化性组合物的起泡,因此调制时易过滤,可避免纳米压印时因气泡的混入而导致的图案形状的缺陷。化合物(B)的含量如果为15质量%以下,则可均一地混合,因此能够获得机械强度高的固化物,且可防止光固化性组合物的固化物的波长589nm处的折射率降至不足1.54。
(化合物(C))
化合物(C)是具有1个(甲基)丙烯酰氧基的化合物(但化合物(B)除外)。
化合物(C)是使其它成分溶解的成分,且是提高化合物(A)和化合物(B)的相溶性的成分。如果化合物(A)和化合物(B)的相溶性良好,则光固化性组合物的调制时的起泡可得到抑制,易于通过滤器等,使光固化性组合物的调制变得容易,且可获得均一的光固化性组合物。另外,由于获得均质的固化物,因此可充分地发挥脱模性和机械强度。
化合物(C)的25℃下的粘度较好为300mPa·s以下,特好为150mPa·s以下。粘度如果超过300mPa·s,则化合物(A)和化合物(B)无法均一混合,透明度下降,可能无法用于光学用途。
作为化合物(C),可例举下述化合物。
(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二甘醇酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸2-萘酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-(4-苯甲酰基-3-羟基苯氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸9-蒽酯、荧光素o-(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-(9H-咔唑-9-基)乙酯、(甲基)丙烯酸锆、(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸(2-叔丁基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯、邻苯基苯酚缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、羟乙基化邻苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯等。
作为化合物(C),从相溶性的角度考虑,优选具有芳香环的(甲基)丙烯酸酯((甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二甘醇酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸等)或具有金刚烷骨架的(甲基)丙烯酸酯((甲基)丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸1-金刚烷基酯等)。
化合物(C)可以单独使用1种,也可2种以上并用。
化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)及光聚合引发剂(D)的合计(100质量%)中,化合物(C)的含量为5~35质量%,较好为10~30质量%。化合物(C)的含量如果为5质量%以上,则可提高化合物(A)和化合物(B)的相溶性。化合物(C)的含量如果为35质量%以下,则可获得波长589nm处的折射率在1.54以上的光固化性组合物的固化物。
(光聚合引发剂(D))
作为光聚合引发剂(D),可例举苯乙酮系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂、α-氨基酮系光聚合引发剂、α-羟基酮系光聚合引发剂、α-酰基肟酯、苄基-(o-乙氧基羰基)-α-单肟、酰基氧化膦、乙醛酸酯(グリオキシエステル)、3-酮香豆素、2-乙基蒽醌、樟脑醌、四甲基硫化秋兰姆、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、二烷基过氧化物、叔丁基过氧化新戊酸酯等。其中,从灵敏度及相溶性的角度考虑,优选苯乙酮系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、α-氨基酮系光聚合引发剂或二苯甲酮系光聚合引发剂。
作为苯乙酮系光聚合引发剂,可例举下述化合物。
苯乙酮、p-(叔丁基)-1’,1’,1’-三氯苯乙酮、氯苯乙酮、2’,2’-二乙氧基苯乙酮、羟基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2’-苯基苯乙酮、2-氨基苯乙酮、二烷基氨基苯乙酮等。
作为苯偶姻系光聚合引发剂,可例举下述化合物。
偶苯酰、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、苄基二甲醛缩苯乙酮等。
作为α-氨基酮系光聚合引发剂,可例举下述化合物。
2-苄基-2-甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮-1、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮等。
作为二苯甲酮系光聚合引发剂,可例举下述化合物。
二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、甲基-o-苯甲酰苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、羟丙基二苯甲酮、丙烯酰二苯甲酮、4,4’-双(二甲氨基)二苯甲酮等。
光聚合引发剂(D)可以单独使用1种,也可2种以上并用。
化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)及光聚合引发剂(D)的合计(100质量%)中,光聚合引发剂(D)的含量为1~12质量%,较好为3~10质量%。光聚合引发剂(D)的含量如果为1质量%以上,则无需加热等操作就能够容易地获得固化物。光聚合引发剂(D)的含量如果为12质量%以下,则可均一地混合,因此,固化物中残存的光聚合引发剂(D)少,固化物的物性的下降得到抑制。
(含氟表面活性剂(E))
光固化性组合物中除了化合物(A)~(C)及光聚合引发剂(D)以外还可含有含氟表面活性剂(E)。
含氟表面活性剂(E)是使固化物的脱模性提高的成分。
作为含氟表面活性剂(E),较好的是含氟表面活性剂(E)的全部元素中(100质量%)的氟含量为10~70质量%的含氟表面活性剂,更好的是氟含量为10~40质量%的含氟表面活性剂。含氟表面活性剂可以是水溶性的,也可以是脂溶性的,从光固化性组合物中的相溶性和固化物中的分散性的角度考虑,优选脂溶性。
作为含氟表面活性剂(E),较好的是阴离子性含氟表面活性剂、阳离子性含氟表面活性剂、两性含氟表面活性剂或非离子性含氟表面活性剂,从光固化性组合物中的相溶性及固化物中的分散性的角度考虑,更好的是非离子性含氟表面活性剂。
作为阴离子性含氟表面活性剂,优选多氟烷基羧酸盐、多氟烷基磷酸酯或多氟烷基磺酸盐。
作为阴离子性含氟表面活性剂的具体例,可例举サ一フロンS-111(商品名,AGC清美化学股份有限公司(AGCセイミケミカル社)制)、フロラ一ドFC-143(商品名,住友3M公司制)、メガフアツクF-120(商品名,DIC公司制)等。
作为阳离子性含氟表面活性剂,优选多氟烷基羧酸的三甲基铵盐或多氟烷基磺酰胺的三甲基铵盐。
作为阳离子性含氟表面活性剂的具体例,可例举サ一フロンS-121(商品名,AGC清美化学股份有限公司制)、フロラ一ドFC-134(商品名,住友3M公司制)、メガフアツクF-150(商品名,DIC公司制)等。
作为两性含氟表面活性剂,优选多氟烷基甜菜碱。
作为两性含氟表面活性剂的具体例,可例举サ一フロンS-132(商品名,AGC清美化学股份有限公司制)、フロラ一ドFX-172(商品名,住友3M公司制)、メガフアツクF-120(商品名,DIC公司制)等。
作为非离子性含氟表面活性剂,优选多氟烷基氧化胺或多氟烷基·烯化氧加成物。
作为非离子性含氟表面活性剂的具体例,可例举サ一フロンS-145(商品名,AGC清美化学股份有限公司制)、サ一フロンS-393(商品名,AGC清美化学股份有限公司制)、サ一フロンKH-20(商品名,AGC清美化学股份有限公司制)、サ一フロンKH-40(商品名,AGC清美化学股份有限公司制)、フロラ一ドFC-170(商品名,住友3M公司制)、フロラ一ドFC-430(商品名,住友3M公司制)、メガフアツクF-141(商品名,DIC公司制)等。
含氟表面活性剂(E)可以单独使用1种,也可2种以上并用。
相对于化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)及光聚合引发剂(D)的合计100质量份,含氟表面活性剂(E)的含量较好为0.01~3质量份,更好为0.1~1质量份。含氟表面活性剂(E)的含量如果为0.01质量份以上,则脱模性提高。含氟表面活性剂(E)的含量如果为3质量份以下,则对光固化性组合物的固化所产生的不良影响被抑制,且固化物的相分离被抑制。
(添加剂(F))
光固化性组合物中除了化合物(A)~(C)、光聚合引发剂(D)、含氟表面活性剂(E)以外还可含有其它的添加剂(F)。
作为添加剂(F),可例举含碳—碳不饱和双键的化合物(但化合物(A)~(C)除外)、光敏剂、聚合物、金属氧化物微粒、碳化合物、金属微粒、其它有机化合物等。
作为光敏剂,可例举正丁胺、二正丁胺、三正丁基膦、烯丙基硫脲、s-苄基异硫脲
Figure BPA00001257628400141
-p-甲苯亚磺酸盐、三乙胺、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、三亚乙基四胺、4,4’-双(二烷基氨基)二苯甲酮等胺化合物。
作为聚合物,可例举含氟聚合物、聚苯乙烯、聚噻吩、聚酯低聚物、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯等。
作为金属氧化物微粒,可例举氧化钛、氧化硅包覆氧化钛、氧化锆、氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氧化铁等。
作为碳化合物,可例举纳米碳管、富勒烯(フラ—レン)、金刚石、DLC等。
作为金属微粒,可例举铜、铂等。
作为其它有机化合物,可例举卟啉、金属内包卟啉等。
光固化性组合物(100质量%)中,添加剂(F)的总量较好为20质量%以下。添加剂(F)的总量如果在20质量%以下,则可均一地混合光固化性组合物,能够获得均质的光固化性组合物。
以上所述的本发明的光固化性组合物由于含有化合物(A),因此可获得波长589nm处的折射率在1.54以上的光固化性组合物的固化物。另外,由于含有化合物(B),因此可获得脱模性优良的固化物。
另外,由于含有化合物(C),因此化合物(A)和化合物(B)的相溶性优良,其结果是,固化物的脱模性和机械强度进一步提高。
<表面具有精细图案的成形体的制造方法>
本发明的表面具有精细图案的成形体的制造方法包括下述(1)~(3)的工序。
(1)使本发明的光固化性组合物与表面具有精细图案的反转图案的模具的具备该反转图案的表面接触的工序。
(2)以光固化性组合物与模具的表面接触的状态对光固化性组合物照射光,使光固化性组合物固化而形成固化物的工序。
(3)从固化物分离模具,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
作为本发明的表面具有精细图案的成形体的制造方法,更具体地可例举下述(a)~(c)的方法。
(a)的方法:
包括下述工序(a-1)~(a-4)的方法。
(a-1)如图1所示,将光固化性组合物20配置在基板30的表面的工序。
(a-2)如图1所示,将模具10按压于光固化性组合物20,使得该模具10的反转图案12与光固化性组合物20相接的工序。
(a-3)以将模具10按压于光固化性组合物20的状态对光固化性组合物20照射光,使光固化性组合物20固化而形成固化物的工序。
(a-4)从固化物分离模具10或基板30及模具10,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
(b)的方法:
包括下述工序(b-1)~(b-4)的方法。
(b-1)如图2所示,将光固化性组合物20配置于模具10的反转图案12的表面的工序。
(b-2)如图2所示,将基板30按压于模具10的表面的光固化性组合物20的工序。
(b-3)以将基板30按压于光固化性组合物20的状态对光固化性组合物20照射光,使光固化性组合物20固化而形成固化物的工序。
(b-4)从固化物分离模具10或基板30及模具10,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
(c)的方法:
包括下述工序(c-1)~(c-4)的方法。
(c-1)如图1所示,使基板30和模具10接近或接触,使得模具10的反转图案12位于基板30侧的工序。
(c-2)如图1所示,将光固化性组合物20填入基板30和模具10之间的工序。
(c-3)以基板30和模具10接近或接触的状态对光固化性组合物20照射光,使光固化性组合物20固化而形成固化物的工序。
(c-4)从固化物分离模具10或基板30及模具10,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
作为基板,可例举无机材料制基板或有机材料制基板。
作为无机材料制基板,可例举硅晶片、玻璃、石英玻璃、金属(铝、镍、铜等)、金属氧化物(氧化铝等)、氮化硅、氮化铝、铌酸锂等。
作为有机材料制基板,可例举含氟树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯等)、聚酰亚胺、聚丙烯、聚乙烯、尼龙树脂、对聚苯硫、环状聚烯烃等。
作为基板,从与光固化性组合物的密合性良好的角度考虑,也可使用经表面处理的基板。作为表面处理,可例举底涂处理、臭氧处理、等离子蚀刻处理等。作为用于底涂处理的底涂剂,可例举硅烷偶联剂、硅氮烷等。
作为模具,可例举非透光材料制模具或透光材料制模具。
作为模具用非透光材料,可例举硅晶片、镍、铜、不锈钢、钛、SiC、云母等。
作为模具用透光材料,可例举石英、玻璃、聚二甲基硅氧烷、环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、透明含氟树脂等。
基板和模具中的至少一方是使光聚合引发剂(D)发挥作用的波长的光的40%以上透过的材料。
模具的表面具有反转图案。反转图案是与成形体的表面的精细图案对应的反转图案。
反转图案具有精细的凸部及/或凹部。
作为凸部,可例举在模具的表面延展的长条状的凸条、在表面散布的突起等。
作为凹部,可例举在模具的表面延展的长条状的沟槽、在表面散布的孔等。
作为凸条或沟槽的形状,可例举直线、曲线、弯折形状等。凸条或沟槽也可以多条平行存在而形成条纹状。
作为凸条或沟槽的与长边方向正交的方向的截面形状,可例举长方形、梯形、三角形、半圆形等。
作为突起或孔的形状,可例举三角柱形、四角柱形、六角柱形、圆柱形、三角锥形、四角锥形、六角锥形、圆锥形、半球形、多面体形等。
凸条或沟槽的宽度平均较好为50nm~500μm,更好为70nm~300μm。凸条的宽度是指与长边方向正交的方向的截面中的底边的长度。沟槽的宽度是指与长边方向正交的方向的截面中的上边的长度。
突起或孔的宽度平均较好为50nm~500μm,更好为70nm~300μm。突起的宽度在底面细长时是指与长边方向正交的方向的截面中的底边的长度,如果不是这种情况,则是指突起的底面中的最大长度。孔的宽度在开口部细长时是指与长边方向正交的方向的截面中的上边的长度,如果不是这种情况,则是指孔的开口部中的最大长度。
凸部的高度平均较好为50nm~500μm,更好为70nm~300μm。
凹部的深度平均较好为50nm~500μm,更好为70nm~300μm。
在反转图案密集的区域内,邻接的凸部(或凹部)间的间隔平均较好为50nm~500μm,更好为70nm~300μm。邻接的凸部间的间隔是指从凸部的截面的底边的终端至邻接的凸部的截面的底边的始端为止的距离。邻接的凹部间的间隔是指凹部的截面的上边的终端至邻接的凹部的截面的上边的始端为止的距离。
凸部的最小尺寸较好为50nm~500μm,更好为70nm~300μm,特好为70nm~150μm。凸部的最小尺寸是指凸部的宽度、长度及高度中的最小的尺寸。
凹部的最小尺寸较好为50nm~500μm,更好为70nm~300μm,特好为70nm~150μm。凹部的最小尺寸是指凹部的宽度、长度及深度中的最小的尺寸。
工序(a-1):
作为光固化性组合物的配置方法,可例举喷墨法、灌注法(potting)、旋涂法、辊涂法、流延法、浸涂法、模涂法、L-B成膜法(Langmuir-Blodgett)、真空蒸镀法等。
可以将光固化性组合物配置于整个基板的表面,也可以配置在基板的部分表面。
工序(a-2):
将模具按压于光固化性组合物时的加压压力(表压)较好是超过0但在10MPa以下,更好是0.1~5MPa。将模具按压于光固化性组合物时的温度较好为0~100℃,更好为10~60℃。
工序(b-1):
作为光固化性组合物的配置方法,可例举喷墨法、灌注法、旋涂法、辊涂法、流延法、浸涂法、模涂法、L-B成膜法、真空蒸镀法等。
可以将光固化性组合物配置于模具的整个反转图案,也可配置于部分反转图案,优选配置于整个反转图案。
工序(b-2):
将基板按压于光固化性组合物时的加压压力(表压)较好是超过0但在10MPa以下,更好是0.1~5MPa。将基板按压于光固化性组合物时的温度较好为0~100℃,更好为10~60℃。
工序(c-2):
作为将光固化性组合物填入基板和模具间的方法,可例举通过毛细管现象将光固化性组合物吸入空隙的方法。
填入光固化性组合物时的温度较好为0~100℃,更好为10~60℃。
工序(a-3)、(b-3)及(c-3):
作为照射光的方法,可例举用透光材料制模具从该模具侧进行光照的方法、用透光材料制基板从该基板侧进行光照的方法等。光的波长较好为200~500nm,更好为250~400nm。进行光照时,可以加热光固化性组合物以促进固化。
进行光照时的温度较好为0~100℃,更好为10~60℃。
工序(a-4)、(b-4)及(c-4):
从固化物分离模具或基板及模具时的温度较好为0~100℃,更好为10~60℃。
从固化物分离出基板及模具时,可获得图3所示的仅由具备转印了模具的反转图案的表面的固化物42形成的表面具有精细图案44的成形体40。
从固化物仅分离出模具时,可获得图4所示的由具备转印了模具的反转图案的表面的固化物42和基板30形成的表面具有精细图案44的成形体40(层叠体)。
作为表面具有精细图案的成形体,可例举下述物品。
光学元件:微透镜阵列、光波导元件、光开关元件(格栅偏光元件、波阻片等)、菲涅耳环板元件、双态元件、闪耀元件(blaze element)、光子晶体等。
防反射构件:AR(防反射(Anti Reflection))涂敷构件等。
芯片类:生物芯片、μ-TAS(微全分析系统(Micro-Total AnalysisSystems))用芯片、微反应芯片等。
其它:记录介质、显示器材料、催化剂的载体、滤器、感应器构件、用于半导体器件的制造的抗蚀膜(resist)、纳米压印用标点器(dotter)模具等。
作为抗蚀膜使用时,将该具有精细图案的成形体作为掩模对基板进行蚀刻,藉此可在基板上形成精细图案。
以上所述的本发明的表面具有精细图案的成形体的制造方法中,由于采用可获得兼具脱模性及高折射率的固化物的本发明的光固化性组合物,因此可制得表面具有模具的反转图案被精确地转印的精细图案的高折射率的成形体。
实施例
以下,例举实施例对本发明进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
例1~6、15及16为实施例,例7~14为比较例。
(折射率)
光固化性组合物的折射率如下求得。
对光固化性组合物照射来自高压汞灯(1.5~2.0kHz下在254nm、315nm及365nm处具有主波长的光源)的光,历时15秒,获得固化物。
对该固化物,用阿贝折射率测定装置(ATAGO公司制,2T型)于23℃测定波长589nm处的折射率。
(灵敏度)
光固化性组合物的灵敏度如下求得。
通过旋涂法涂布光固化性组合物使其形成厚1.5μm左右的膜,对该膜照射来自高压汞灯(1.5~2.0kHz下在254nm、315nm及365nm处具有主波长的光源)的光,求出膜完全固化为止时的累积光量作为灵敏度。
光固化性组合物是否完全固化通过测定IR光谱、从有无丙烯酰基部分的烯烃的吸收来判断。累积光量为1000mJ/cm2以下的值时灵敏度判定为良好。
(粘度)
用经标准液(JS50(25℃,33.17mpa·S))进行过校准的粘度计(东机产业株式会社制,TV-20)测定光固化性组合物的25℃下的粘度。
(接触角)
固化物与水的接触角如下测定。
对光固化性组合物照射来自高压汞灯(1.5~2.0kHz下在254nm、315nm及365nm处具有主波长的光源)的光,历时15秒,获得固化物。
对于该固化物,用接触角计(协和界面科学株式会社制,CA-X150型),按照JISR3257在固化物的表面滴下4μL的水进行测定。
与水的接触角为固化物的脱模性的指标。接触角为75度以上时判定为脱模性良好。
(化合物(A))
化合物(A71):大阪气体化学株式会社制,商品名:オグソ—ルEA-F5003,9,9-双(4-羟基苯基)芴环氧乙烷改性二丙烯酸酯,波长589nm处的折射率为1.583。
(化合物(B))
化合物(B11):奥德里奇(Aldrich)公司制,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基丙烯酸酯。
CH2=CHCOOCH2CH2(CF2)6F  …(B11)
化合物(B21):1,1,2,3,3-五氟-4-三氟甲基-4-羟基-1,6-庚二烯。
CF2=CFCF2C(CF3)(OH)CH2CH=CH2  …(B21)
(合成例)
化合物(B21)的合成:
在2L玻璃制反应器中加入108g的CF2ClCFClCF2C(O)CF3和500mL脱水四氢呋喃,冷却至0℃。氮气氛下,用约5.5小时在其中滴入经200mL脱水四氢呋喃稀释2M的CH2=CHCH2MgCl的四氢呋喃溶液200mL而得的溶液。滴加结束后,于0℃搅拌30分钟再于室温搅拌17小时后,滴加200mL的2N盐酸。然后,加入200mL水和300mL乙醚,分液,获得作为有机层的乙醚层。有机层用硫酸镁干燥后过滤,获得粗液。用蒸发器浓缩粗液后减压蒸馏,获得85g的CF2ClCFClCF2C(CF3)(OH)CH2CH=CH2(馏出温度:60~66℃/0.7kPa)。
然后,在500mL玻璃制反应器中加入81g锌及170mL二
Figure BPA00001257628400221
烷,用碘进行锌的活化后,加热至100℃,用1.5小时滴加84g以上合成的CF2ClCFClCF2C(CF3)(OH)CH2CH=CH2经50mL二
Figure BPA00001257628400222
烷稀释而得的溶液。滴加结束后于100℃搅拌40小时。过滤反应液,用少量二
Figure BPA00001257628400223
烷洗涤。减压蒸馏滤液,获得30g的CF2=CFCF2C(CF3)(OH)CH2CH=CH2(馏出温度:36~37℃/1kPa)。以下所示为1H-NMR及19F-NMR的数据。
1H-NMR(399.8MHz、溶剂:CDCl3、标准:四甲基硅烷)δ(ppm):2.74(d,J=7.3,2H),3.54(boad s,1H),5.34(m,2H),5.86(m,1H)。
19F-NMR(376.2MHz、溶剂:CDCl3、标准:CFCl3)δ(ppm):-75.7(m,3F),-92.2(m,1F),-106.57(m,1F),-112.6(m,2F),-183.5(m,1F)。
(化合物(C))
化合物(C1):出光兴产(出光興産社)株式会社制,甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯。
Figure BPA00001257628400224
化合物(C2):奥德里奇公司制,甲基丙烯酸苯甲酯。
Figure BPA00001257628400231
(光聚合引发剂(D))
光聚合引发剂(D1):汽巴嘉基(Ciba-Geigy)精化公司制,商品名:Irgacure651。
(含氟表面活性剂(E))
含氟表面活性剂(E1):非离子性含氟表面活性剂、AGC清美化学股份有限公司,商品名:サ一フロンS-393。
(添加剂(F))
添加剂(F1):氧化钛(奥德里奇公司制,纳米粉末)。
添加剂(F2):氧化锆(奥德里奇公司制,纳米粉末)。
[例1]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.60g化合物(A71)、0.20g化合物(B11)和1.04g化合物(C1),然后混入0.16g光聚合引发剂(D1),用5.0μm的聚四氟乙烯(以下记为PTFE)制滤器进行过滤,获得光固化性组合物。该组合物的组成示于表1,评价结果示于表2。
[例2]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.60g化合物(A71)、0.20g化合物(B11)和1.04g化合物(C2),然后混入0.16g光聚合引发剂(D1),用5.0μm的PTFE制滤器进行过滤,获得光固化性组合物。该组合物的组成示于表1,评价结果示于表2。
[例3]
在管形瓶(内容积6mL)中加入3.00g化合物(A71)、0.28g化合物(B11)和0.60g化合物(C1),然后混入0.12g光聚合引发剂(D1),用5.0μm的PTFE制滤器进行过滤,获得光固化性组合物。该组合物的组成示于表1,评价结果示于表2。
[例4]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.60g化合物(A71)、0.20g化合物(B11)和1.04g化合物(C2),然后混入0.16g光聚合引发剂(D1)及0.004g含氟表面活性剂(E1),用5.0μm的PTFE制滤器进行过滤,获得光固化性组合物。该组合物的组成示于表1,评价结果示于表2。
[例5]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.60g化合物(A71)、0.20g化合物(B11)和1.04g化合物(C1),然后混入0.16g光聚合引发剂(D1)及0.12g添加剂(F1)用高速搅拌机混合,用5.0μm的PTFE制滤器进行过滤,获得光固化性组合物。该组合物的组成示于表1,评价结果示于表2。
[例6]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.60g化合物(A71)、0.20g化合物(B11)和1.04g化合物(C1),然后混入0.16g光聚合引发剂(D1)及0.12g添加剂(F2)用高速搅拌机混合,用5.0μm的PTFE制滤器进行过滤,获得光固化性组合物。该组合物的组成示于表1,评价结果示于表2。
[例7]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.20g化合物(A71)、0.40g化合物(B11)和1.24g化合物(C1),然后混入0.16g光聚合引发剂(D1),用5.0μm的PTFE制滤器进行过滤,获得光固化性组合物。该组合物的组成示于表1,评价结果示于表2。
[例8]
在管形瓶(内容积6mL)中加入3.68g化合物(A71)、0.08g化合物(B11)和0.20g化合物(C1),然后混入0.04g光聚合引发剂(D1),结果出现层分离,无法获得均一的组合物。
[例9]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.60g化合物(A71)、0.04g化合物(B11)和1.20g化合物(C1),然后混入0.16g光聚合引发剂(D1),用5.0μm的PTFE制滤器进行过滤,获得光固化性组合物。该组合物的组成示于表1,评价结果示于表2。
[例10]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.60g化合物(A71)、0.80g化合物(B11)和0.44g化合物(C1),然后混入0.16g光聚合引发剂(D1),结果出现层分离,无法获得均一的组合物。
[例11]
在管形瓶(内容积6mL)中加入3.40g化合物(A71)、0.32g化合物(B11)和0.08g化合物(C1),然后混入0.20g光聚合引发剂(D1),结果出现层分离,无法获得均一的组合物。
[例12]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.44g化合物(A71)、0.08g化合物(B11)和1.44g化合物(C1),然后混入0.04g光聚合引发剂(D1),用5.0μm的PTFE制滤器进行过滤,获得光固化性组合物。该组合物的组成示于表1,评价结果示于表2。
[例13]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.60g化合物(A71)、0.20g化合物(B11)和1.18g化合物(C1),然后混入0.02g光聚合引发剂(D1),用5.0μm的PTFE制滤器进行过滤,获得光固化性组合物。该组合物的组成示于表1,评价结果示于表2。
[例14]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.52g化合物(A71)、0.20g化合物(B11)和0.68g化合物(C1),然后混入0.60g光聚合引发剂(D1),结果光聚合物引发剂(D1)未完全溶解,无法获得均一的组合物。
[例15]
在管形瓶(内容积6mL)中加入2.60g化合物(A71)、0.20g化合物(B21)和1.04g化合物(C1),然后混入0.16g光聚合引发剂(D1),用5.0μm的PTFE制滤器进行过滤,获得光固化性组合物。该组合物的组成示于表1,评价结果示于表2。
表1中的“-”表示未使用含氟表面活性剂(E)及/或添加剂(F),表2中的“-”表示未进行各物性的评价或无法进行评价。
[表1]
Figure BPA00001257628400261
[表2]
[例16]
于25℃在硅晶片上滴下例1的光固化性组合物1滴,获得均一地涂布有该组合物的硅晶片。将表面具有宽800nm、深180nm、长10μm的凹部的石英制模具按压于硅晶片上的光固化性组合物,在此状态下以0.5MPa(表压)加压。
然后,于25℃从模具侧对光固化性组合物照射来自高压汞灯(1.5~2.0kHz下在254、315及365nm具有主波长的光源)的光,历时15秒,获得光固化性组合物的固化物。于25℃将模具从硅晶片分离,获得硅晶片表面形成有固化物的成形体,该固化物的表面具有模具的凹部反转而来的凸部。该凸部的底面至顶部表面的高度为178~180nm。
产业上利用的可能性
由本发明的制造方法获得的表面具有精细图案的成形体可用作为微透镜阵列、光波导元件、光开关元件(格栅偏光元件、波阻片等)、菲涅耳环板元件、双态元件、闪耀元件、光子晶体等光学元件及防反射构件、生产用复制品模具等。
这里引用2008年5月29日提出申请的日本专利申请2008-140764号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容作为本发明的说明书的揭示。
符号说明:
10…模具,12…反转图案,20…光固化性组合物,30…基板,40…成形体,42…固化物,44…精细图案

Claims (10)

1.光固化性组合物,其特征在于,包含
固化前的波长589nm处的折射率在1.55以上的化合物(A),所述的化合物(A)为具有2个以上的苯环且含2个以上的(甲基)丙烯酰氧基、2个以上的苯环形成缩合环的芳香族化合物,
含氟原子且具有1个以上的碳-碳不饱和双键的化合物(B),但化合物(A)除外,
具有1个(甲基)丙烯酰氧基的化合物(C),但化合物(B)除外,以及
光聚合引发剂(D);
化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)及光聚合引发剂(D)的合计100质量%中,化合物(A)为61~90质量%、化合物(B)为2~15质量%、化合物(C)为5~35质量%、光聚合引发剂(D)为1~12质量%。
2.如权利要求1所述的光固化性组合物,其特征在于,还含有含氟表面活性剂(E)。
3.如权利要求1或2所述的光固化性组合物,其特征在于,实质上不含溶剂,即,完全不含溶剂或者在调制光固化性组合物时使用的溶剂可作为残存溶剂含有。
4.如权利要求1所述的光固化性组合物,其特征在于,化合物(A)具有芴骨架。
5.表面具有精细图案的成形体的制造方法,其特征在于,包括
使权利要求1~4中任一项所述的光固化性组合物与表面具有所述精细图案的反转图案的模具的具备该反转图案的表面接触的工序,
以所述光固化性组合物与所述模具的表面接触的状态对所述光固化性组合物照射光,使所述光固化性组合物固化而形成固化物的工序,
从所述固化物分离所述模具,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
6.表面具有精细图案的成形体的制造方法,其特征在于,包括
将权利要求1~4中任一项所述的光固化性组合物配置在基板表面的工序,
将表面具有所述精细图案的反转图案的模具按压于所述光固化性组合物,使得该模具的反转图案与所述光固化性组合物相接触的工序,
以将所述模具按压于所述光固化性组合物的状态对所述光固化性组合物照射光,使所述光固化性组合物固化而形成固化物的工序,
从所述固化物分离所述模具或所述基板及所述模具,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
7.表面具有精细图案的成形体的制造方法,其特征在于,包括
将权利要求1~4中任一项所述的光固化性组合物配置于表面具有所述精细图案的反转图案的模具的具备该反转图案的表面的工序,
将基板按压于所述光固化性组合物的工序,
以将所述基板按压于所述光固化性组合物的状态对所述光固化性组合物照射光,使所述光固化性组合物固化而形成固化物的工序,
从所述固化物分离所述模具或所述基板及所述模具,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
8.表面具有精细图案的成形体的制造方法,其特征在于,包括
使基板和表面具有所述精细图案的反转图案的模具接近或接触,使得该模具的反转图案位于所述基板侧的工序,
将权利要求1~4中任一项所述的光固化性组合物填入所述基板和所述模具之间的工序,
以所述基板和所述模具接近或接触的状态对所述光固化性组合物照射光,使所述光固化性组合物固化而形成固化物的工序,
从所述固化物分离所述模具或所述基板及所述模具,获得表面具有精细图案的成形体的工序。
9.如权利要求5~8中任一项所述的表面具有精细图案的成形体的制造方法,其特征在于,固化光固化性组合物时使用的光的波长为200~500nm。
10.一种成形体,其特征在于,通过权利要求5~9中任一项所述的表面具有精细图案的成形体的制造方法获得。
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