JP2010041025A - ナノインプリント用硬化性組成物および硬化物 - Google Patents
ナノインプリント用硬化性組成物および硬化物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010041025A JP2010041025A JP2009017637A JP2009017637A JP2010041025A JP 2010041025 A JP2010041025 A JP 2010041025A JP 2009017637 A JP2009017637 A JP 2009017637A JP 2009017637 A JP2009017637 A JP 2009017637A JP 2010041025 A JP2010041025 A JP 2010041025A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- polymerizable
- polymerizable monomer
- curable composition
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
Abstract
【解決手段】(A)重合性単量体および(B)光重合開始剤を含有するナノインプリント用硬化性組成物であって、 該組成物の固形分の90質量%以上が、2つ以上の重合性基を有する重合性単量体であり、該組成物の固形分の10質量%以上が、3つ以上の重合性基を有する重合性単量体であり、該組成物の粘度が6〜300mPa・sである、ナノインプリント用硬化性組成物。
【選択図】なし
Description
LCD基板やPDP基板の大型化や高精細化の動向に伴い、薄膜トランジスタ(TFT)や電極板の製造時に使用する従来のフォトリソグラフィ法に代わる安価なリソグラフィとして光ナノインプリント法が、近年注目されている。そのため、従来のフォトリソグラフィ法で用いられるエッチングフォトレジストに代わる光硬化性レジストの開発が必要になってきている。
さらにLCDなどの構造部材としては、特許文献3および特許文献4に記載される透明保護膜材料や、あるいは特許文献4に記載されるスペーサなどに対する光ナノインプリント法の応用も検討され始めている。このような構造部材用のレジストは、最終的にディスプレイ内に残るため、“永久レジスト”、あるいは“永久膜”と称されることがある。
また、液晶ディスプレイにおけるセルギャップを規定するスペーサも永久膜の一種であり、従来のフォトリソグラフィにおいては、樹脂、光重合性単量体および開始剤からなる光硬化性組成物が一般的に広く用いられてきた(例えば、特許文献5参照)。スペーサは、一般には、カラーフィルタ基板上に、カラーフィルタ形成後、もしくは、前記カラーフィルタ用保護膜形成後、光硬化性組成物を塗布し、フォオトリソグラフィにより10μm〜20μm程度の大きさのパターンを形成し、さらにポストベークにより加熱硬化して形成される。
このような特性を持たないフォトスペーサではパネル作製持に液晶中に気泡が生じることがあり、セルギャップが均一にならずに液晶表示装置としては表示品質が劣化し、例えば、色むらが顕著なものとなってしまう等の不具合が生じる。弾性の回復特性が優れたフォトスペーサとしては、例えば、特許文献6が挙げられる。
特許文献6に開示のスペーサは、弾性の回復特性は優れているものの、従来型のフォトリソグラフィを想定して設計されていて、ナノインプリントには全く適さないものである。
上記特許文献8に記載されるナノインプリント用硬化性組成物は、このような剥離性の問題に対処するものである。特許文献8では、重合開始剤の添加量を調整すること等により、機械的強度を調整しているが、スペーサや保護膜などの高い弾性回復率が要求される用途に適したものとはなっていない。
(2)(A)重合性単量体および(B)光重合開始剤を含有するナノインプリント用硬化性組成物であって、該組成物の固形分の90質量%以上が、2つ以上の重合性基を有する重合性単量体であり、該組成物の固形分の30質量%以上が、3つ以上の重合性基を有する重合性単量体であり、該組成物の粘度が6〜300mPa・sである、ナノインプリント用硬化性組成物。
(3)前記組成物の粘度が、10〜150mPa・sである、(1)または(2)に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(4)前記組成物の固形分の40質量%以上が、3つの重合性基を有する重合性単量体および/または4つの重合性基を有する重合性単量体である、(1)〜(3)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(5)前記組成物の固形分のうち、5つ以上の重合性基を有する重合性単量体の割合が、20質量%以下である、(1)〜(4)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(6)前記組成物の固形分のうち、1つの重合性基を有する重合性単量体の割合が、6質量%以下である、(1)〜(5)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(7)重合性単量体として、重合性基の数が異なる2種類以上の重合性単量体を含有する、(1)〜(6)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(8)(A)重合性単量体として、2つの重合性基を有する重合性単量体と3つの重合性基を有する重合性単量体とを含有し、これらの合計の含有量が前記組成物の固形分の90質量%以上である、(1)〜(7)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(9)(A)重合性単量体として、2つの重合性基を有する重合性単量体と、3つの重合性基を有する重合性単量体と、4つの重合性基を有する重合性単量体とを含有し、これらの合計の含有量が前記組成物の固形分の90質量%以上である、(1)〜(7)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(10)(A)重合性単量体として、3つの重合性基を有する重合性単量体と4つの重合性基を有する重合性単量体とを含有し、これらの合計の含有量が前記組成物の固形分の90質量%以上である、(1)〜(7)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(11)2つの重合性基を有する重合性単量体と4つの重合性基を有する重合性単量体とをそれぞれ含有し、これらの合計の含有量が前記組成物の固形分の90質量%以上である、(1)〜(7)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(12)さらに、(C)界面活性剤を含有する、(1)〜(11)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(13)さらに、(D)酸化防止剤を含有する、(1)〜(12)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(14)重合性単量体が有する重合性基が(メタ)アクリレート基、ビニル基およびエポキシ基から選ばれる重合性基である、(1)〜(13)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(15)前記組成物を、230℃で30分加熱してなる硬化物の弾性回復率が55%以上である、(1)〜(14)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
(16)(1)〜(15)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物を硬化させてなる硬化物。
(17)(16)に記載の硬化物を製造する方法であって、少なくとも(1)〜(15)のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物を基板に塗布する工程と、前記塗布物にモールドを押圧する工程と、前記塗布物に光照射する工程とを、この順番に含むことを特徴とする硬化物の製造方法。
(18)(16)に記載の硬化物を有する表示装置。
また、該硬化性組成物を用いて、弾性回復率に優れた高精度な微細パターンを提供でき、高品位なカラーフィルタや表示装置を提供できる。
また、本発明でいうナノインプリントとは、およそ数十nmから数十μmのサイズのパターン転写をいい、ナノオーダーのものに限定されるものではない。
ここで、組成物の固形分とは、不揮発成分のことをいう。
本発明の組成物は、粘度が6〜300mPa・sである。本発明の組成物の粘度は、モールド剥離性等のインプリント適性の観点から、150mPa・s以下が好ましく、50mPa・s以下がより好ましい。また、厚膜塗布の観点から、粘度は高い方が好ましい。この観点からは、6mPa・s以上である必要があり、10mPa・s以上が好ましく、20mPa・s以上がさらに好ましい。本発明の技術分野では、粘度を低くすることが技術常識であったが、本発明では、粘度をあえて、中程度以上にしている点で、極めて特徴的である。
組成物の粘度を調整する方法は、特に定めるものではないが、例えば、粘度の高い重合性単量体の割合を多くすることによって、組成物の粘度が高めることができ、粘度の高い重合性単量体の割合を少なくすることによって、組成物の粘度を低くすることができる。
本発明の硬化物の弾性回復率は、高ければ高いほどよい。高いほうがムラの発生、低温気泡の発生などを抑制できる。この観点から、本発明では、本発明の組成物を露光後、230℃で30分加熱してなる硬化物の弾性回復率が、55%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、65%以上であることがさらに好ましく、75%以上であることが最も好ましい。
弾性回復率を高くするには、より多官能の重合性単量体をより多く用いることが好ましい。
以下、組成物の各成分について説明する。
本発明の組成物は、2つ以上の重合性基を有する重合性単量体が90質量%以上を占めるが、94質量%以上を占めることが好ましい。この範囲にすることで、機械的特性がより向上する。
さらに、本発明の組成物は、3つ以上の重合性基を有する重合性単量体が10質量%以上を占める。そして、3つ以上の重合性基を有する重合性単量体が30質量%以上を占めることが好ましく、40質量%以上を占めることがより好ましく、50質量%以上を占めることがさらに好ましい。30質量%以上とすることにより、弾性回復率が顕著に向上する。特に、本発明では、組成物の固形分の40質量%以上が、3つの重合性基を有する重合性単量体および/または4つの重合性基を有する重合性単量体であることがより好ましい。
一方、本発明の組成物は、固形分のうち、1つの重合性基を有する重合性単量体の割合が、6質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましい。さらに、本発明では、含まれる重合性基の数が異なる2種類以上の重合性単量体を用いることが好ましい。例えば、2つの重合性基を有する重合性単量体と、3つ以上の重合性基を有する重合性単量体を用いることが、本発明の硬化物の弾性回復率をより向上させる観点から好ましい。このような組み合わせの重合性単量体を用いることにより、粘度を低下させつつ、本発明の硬化物の弾性回復率をより向上させることができる。
(1)2つの重合性基を有する重合性単量体と3つの重合性基を有する重合性単量体と4つの重合性基を有する重合性単量体とを、それぞれ含有し、これらの合計量が本発明の組成物の固形分の90質量%以上。
(2)2つの重合性基を有する重合性単量体と3つの重合性基を有する重合性単量体とを、それぞれ含有し、これらの合計量が本発明の組成物の固形分の90質量%以上。
(3)3つの重合性基を有する重合性単量体と4つの重合性基を有する重合性単量体とを、それぞれ含有し、これらの合計量が本発明の組成物の固形分の90質量%以上。
(4)2つの重合性基を有する重合性単量体と4つの重合性基を有する重合性単量体とを、それぞれ含有し、これらの合計量が本発明の組成物の固形分の90質量%以上。
上記の中でも、(1)および(2)がバランスにさらに優れ、好ましい。
また、2つの重合性基を有する重合性単量体が、本発明の組成物の固形分の10質量%〜50質量%であることが好ましい。
本発明で用いる重合性単量体は、重合性基を有するものが広く採用できる。重合性基の種類は、特に限定されないが、好ましくは、(メタ)アクリレート基、ビニル基またはエポキシ基であり、より好ましくは、(メタ)アクリレート基である。また、2つ以上の重合性基を有する重合性単量体は、それぞれの重合性基が同一であってもよいし、異なっていても良い。
本発明で用いる重合性単量体の分子量は、分子量1000以下であることが好ましく、600以下であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、本発明の組成物の粘度をより低く抑えることが可能になる。本発明で用いる重合性単量体の分子量の下限値は、特に定めるものではないが、通常は、100以上である。
具体的には、ECH変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、EO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、PO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が好適である。
オキシラン環を有する化合物としては、例えば、多塩基酸のポリグリシジルエステル類、多価アルコールのポリグリシジルエーテル類、ポリオキシアルキレングリコールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエテーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類の水素添加化合物類、ウレタンポリエポキシ化合物およびエポキシ化ポリブタジエン類等を挙げることができる。これらの化合物は、その一種を単独で使用することもできるし、また、その二種以上を混合して使用することもできる。
ビニルエーテル化合物は、適宜選択すれば良く、例えば、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ブタンジオール−1,4−ジビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、1,2−プロパンジオールジビニルエーテル、1,3−プロパンジオールジビニルエーテル、1,3−ブタンジオールジビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、テトラメチレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、トリメチロールエタントリビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ソルビトールテトラビニルエーテル、ソルビトールペンタビニルエーテル、エチレングリコールジエチレンビニルエーテル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテル、エチレングリコールジプロピレンビニルエーテル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテル、トリメチロールプロパントリエチレンビニルエーテル、トリメチロールプロパンジエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールジエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラエチレンビニルエーテル、1,1,1−トリス〔4−(2−ビニロキシエトキシ)フェニル〕エタン、ビスフェノールAジビニロキシエチルエーテル等が挙げられる。
一方、薄膜化の観点からは、塗布性付与のため、有機溶剤を添加することもできる。有機溶剤で希釈することで粘度の調整が可能となり、薄膜塗布が容易になるという利点がある。
本発明の組成物には、光重合開始剤が含まれる。本発明に用いられる光重合開始剤は、全組成物中、例えば0.1〜15質量%含有し、好ましくは0.2〜12質量%であり、さらに好ましくは0.3〜10質量%である。2種類以上の光重合開始剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
光重合開始剤の割合を0.1質量%以上とすることにより、感度(速硬化性)、解像性、ラインエッジラフネス性、塗膜強度が向上する傾向にあり好ましい。一方、光重合開始剤の割合を15質量%以下とすることにより、光透過性、着色性、取り扱い性などが向上する傾向にあり、好ましい。
本発明の組成物には、界面活性剤を含めることができる。界面活性剤を含めることにより、パターン精度が向上する傾向にある。本発明に用いられる界面活性剤は、全組成物中、例えば、0.001〜5質量%含有し、好ましくは0.002〜4質量%であり、さらに好ましくは、0.005〜3質量%である。2種類以上の界面活性剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。この範囲にすることで、より良好な塗布性を付与できる。
界面活性剤は、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤およびフッ素・シリコーン系界面活性剤の少なくとも1種を含むことが好ましく、フッ素系界面活性剤を含むことがより好ましい。
このような界面活性剤を用いることにより、塗布均一性を大幅に改良でき、スピンコーターやスリットスキャンコーターを用いた塗布において、基板サイズに依らず良好な塗布適性が得られる。
さらに、このような界面活性剤を用いることにより、モールド剥離性を向上させることができる。このモールド剥離性の向上の観点からは、フッ素系界面活性剤を用いることがより好ましい。
本発明で用いる、フッ素・シリコーン系界面活性剤の例としては、商品名X−70−090、X−70−091、X−70−092、X−70−093、(いずれも信越化学工業社製)、商品名メガフアックR−08、XRB−4(いずれも大日本インキ化学工業社製)が挙げられる。
さらに、本発明の組成物には、公知の酸化防止剤を含めることができる。酸化防止剤を含むことにより、透明性を向上させることができる。本発明に用いられる酸化防止剤は、全組成物中、0.1〜10質量%が好ましく、0.3〜5質量%がより好ましく、1.0〜5質量%がもっとも好ましい。2種類以上の酸化防止剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
透過率は、90%以上が好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がさらに好ましく、99%以上が特に好ましい。
本発明の組成物には前記成分の他に必要に応じて離型剤、シランカップリング剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、老化防止剤、可塑剤、密着促進剤、熱重合開始剤、着色剤、エラストマー粒子、光酸増殖剤、光塩基発生剤、塩基性化合物、流動調整剤、消泡剤、分散剤等を添加してもよい。
次に、本発明の組成物を用いたパターン(特に、微細凹凸パターン)形成方法や表示装置について説明する。
本発明では、本発明の組成物を塗布して硬化してパターンを形成することができる。ここで、本発明の組成物は、光および熱により硬化させることが好ましい。具体的には、基板または、支持体上に少なくとも本発明の組成物からなるパターン形成層を塗布し、必要に応じて乾燥させて本発明の組成物からなる層(パターン形成層)を形成してパターン受容体を作製し、当該パターン受容体のパターン形成層表面にモールドを圧接し、モールドパターンを転写する加工を行い、微細凹凸パターン形成層を光照射により硬化させる。その後モールドを剥離する。必要に応じてモールド剥離前や後に加熱することもできる。このようにして本発明の微細パターンを得ることができる。
露光に際しては、酸素によるラジカル重合の阻害を防ぐため、チッソやアルゴンなどの不活性ガスを流して、酸素濃度を100mg/L未満に制御しても良い。
光照射は、モールドを付着させた状態で行ってもよいし、モールド剥離後に行ってもよいが、本発明では、モールドを密着させた状態で行うのが好ましい。
本発明において用いられる光透過性モールド材は、特に限定されないが、所定の強度、耐久性を有するものであれば良い。具体的には、ガラス、石英、石英ガラス、PMMA、ポリカーボネート樹脂などの光透明性樹脂、透明金属蒸着膜、ポリジメチルシロキサンなどの柔軟膜、光硬化膜、金属膜等が例示される。
また、本発明に適用される光インプリントリソグラフィにおいては、光照射の際の基板温度は、通常、室温で行われるが、反応性を高めるために加熱をしながら光照射してもよい。
本発明においては、ナノインプリント用硬化性組成物からモールドを剥離する。この際、モールド圧を除去しモールドを基板から離すだけで剥離できることが理想である。モールドを基板から離すだけで剥離できない場合には超音波による振動などで剥離を促進することができる。
本発明の表示装置としては既述の本発明の組成物を硬化してなる微細パターンを有するものであれば、特に限定するものではなく、液晶表示装置、プラズマディスプレイ表示装置、EL表示装置、CRT表示装置などの表示装置などを言う。表示装置の定義や各表示装置の説明は例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。
表1〜3に示す各素材を混合し、十分に攪拌して本発明の組成物を調整した。調整した組成物について、下記に従い、評価した。
粘度の測定は、東機産業(株)社製のRE−80L型回転粘度計を用い、25±0.2℃で測定した。
測定時の回転速度は、0.5mPa・s以上5mPa・s未満は100rpm、5mPa・s以上10mPa・s未満は50rpm、10mPa・s以上は30mPa・s未満は20rpm、30mPa・s以上60mPa・s未満は10rpm、60mPa・s以上120mPa・s未満は5rpm、120mPa・s以上は1rpmで、それぞれ、行った。
結果を以下の区分にしたがって評価した。
A:6mPa・s以上50mPa・s以下
B:50mPa・sより大きく150mPa・s以下
C:150mPa・sより大きく300mPa・s以下
D:300mPa・sより大きい、または、6mPa・s未満
本発明の組成物を膜厚3.5μmとなるようにガラス基板上にスリットコートした。スリットコートした塗布基膜をORC社製の高圧水銀灯を光源とするナノインプリント装置にセットし、真空度10Torrに減圧した。次いでモールド加圧力0.8kNで、直径25μmの円柱パターンを有し、溝深さ(=円柱高さ)が4.0μmの石英ガラスを材質とするモールドを押し付けた。モールド表面から150mJ/cm2の条件で露光し、露光後、モールドを剥離し、レジストパターンを得た。このとき、実施例11以外は簡単にモールドを剥離でき、実施例11は超音波による振動をかけることで剥離できた。得られたレジストパターンをオーブンで230℃、30分間加熱することにより完全に硬化させた。
25℃において、負荷速度および徐荷速度をともに3.0mN /秒とし、円柱パターンに0.6mN/μm2 の圧力をかけ、1秒間保持した後、圧力を除荷した時の荷重と変形量とのヒステリシス曲線から総変形量T0 、塑性変形量T1 を求め、所定の圧力における弾性回復率を下式で算出した。
弾性回復率(%)=(T0 −T1 /T0 )×100
それぞれの圧力におけるヒステリシス曲線を測定し、それぞれにおいて弾性回復率を求め、その算術平均をもって本発明の弾性回復率とした。
結果を以下の区分にしたがって評価した。
A: 75%以上
B: 65%以上75%未満
C: 60%以上65%未満
D: 55%以上60%未満
E: 55%未満
以下に、ヒステリシス曲線の一例を示す。総変形量T0 、塑性変形量T1 は以下のとおり決定される。
本発明の組成物を膜厚3.5μmとなるようにガラス基板上にスリットコートした。スリットコートした塗布基膜をORC社製の高圧水銀灯を光源とするナノインプリント装置にセットし、真空度10Torrに減圧した。次いでモールド加圧力0.8kNで、10μmのライン/スペースパターンを有し、溝深さが4.0μmの石英ガラスを材質とするモールドを押し付けた。モールド表面から150mJ/cm2の条件で露光し、露光後、モールドを剥離し、レジストパターンを得た。このとき、実施例11以外は簡単にモールドを剥離でき、実施例11は超音波による振動をかけることで剥離できた。得られたレジストパターンをオーブンで230℃、30分間加熱することにより完全に硬化させた。
加熱硬化後のパターン形状を干渉型表面解析装置(NewView 7300、Zygo社製)にて観察し、パターン形状を以下の基準により評価した。なお、原版との比較は、ライン部全幅の平均高さを50μmの長さに渡って測定し、隣接するスペース部の平均高さを50μmの長さに渡って測定し、それぞれの平均高さの差を原版の高さ(4.0μm)と比較することで行った。
A:モールドのパターン形状の元となる原版のパターンとほぼ同一である(原版のパターンと5%未満の範囲)。
B:モールドのパターン形状の元となる原版のパターン形状と異なる(原版のパターンと5%以上15%未満の範囲)。
C:モールドのパターン形状の元となる原版のパターン形状と異なる(原版のパターンと15%以上25%未満の範囲)。
D:モールドのパターン形状の元となる原版のパターンと異なる(原版のパターンと25%以上異なる)。
表4に示す各素材を混合し、十分に攪拌して本発明の組成物を調整した。調整した組成物について、下記に従い、評価した。
本発明の組成物を膜厚約3μmとなるようにガラス基板上にスリットコートした。スリットコートした塗布基膜をORC社製の高圧水銀灯を光源とするナノインプリント装置にセットし、真空度10Torrに減圧した。次いでモールドを押し付けずにそのまま150mJ/cm2の条件で露光し、レジスト膜を得た。得られたレジストパターンをオーブンで230℃、40分間加熱した。
得られた加熱後のレジスト膜の透過スペクトルを、SolidSpec−3700(島津製作所製)で測定した。なお、バンド幅を1.0nmとし、ガラス基板単体のスペクトルを差し引いてベースライン作成した。
このようにして得た透過率スペクトルの400nm〜410nmの平均値を計算した。
また別途、加熱後のレジスト膜の接触式表面粗さ計P−16(TENCOR社製)を用いて測定した。400〜410nmの平均値を膜厚で割り算して得た1μmあたりの透過率をもってそのサンプルの透過率とした。
評価は、下記の5段階で示した。
A:99%以上
B:99%未満98%以上
C:98%未満97%以上
D:97%未満90%以上
E:90%未満
尚、評価D以上が、実用レベルである。
本実施例において、カラーフィルタ、表示装置を作製した。特開2004−182787号公報の応用例の記載の方法に従ってカラーフィルタを得た。このカラーフィルタにITO(IndiumTinOxide)の透明電極をスパッタリングにより形成した。
本実施例において、組成物を実施例21の組成物に変更した以外は実施例31と同様にカラーフィルタ、表示装置を作製した。
表示装置に各種画像を表示させ目視観察したところ、実施例31や後述する実施例33に比べて画像の迫力にやや欠けるように感じたが、実用レベルとしては十分であった。
本実施例において、組成物を実施例23の組成物に変更した以外は実施例31と同様にカラーフィルタ、表示装置を作製した。
表示装置に各種画像を表示させ目視観察したところ、大変美しく画像が表示されていて、すばらしい表示性能であった。
本発明の組成物を表5または表6に記載の比較例1〜6の組成物に変更した以外は実施例1と同様に行って評価した。比較例2においては、粘度が高すぎモールドを加圧してもパターンを形成できなかった。尚、比較例6については、実施例21と同様に行って透過率も測定した。
本発明の組成物を比較例1の組成物に変更した以外は実施例31と同様にカラーフィルタ、表示装置を作製した。
表示装置に各種画像を表示させ目視観察したところ、ムラが認められ、観賞に耐えないものであった。
本発明の組成物を比較例6の組成物に変更した以外は実施例31と同様にカラーフィルタ、表示装置を作製した。
表示装置に各種画像を表示させ目視観察したところ、ムラが認められ、また画像が黄色っぽく表示され、観賞に耐えないものであった。
N−01:N−ビニルピロリドン(日本触媒製)
B−01:ベンジルアクリレート(日立化成工業製、FA−BZA)
<2つの重合性基を有する重合性単量体(2官能)>
N−02:ネオペンチルグリコールジアクリレート(新中村化学工業製、NK エステル、A−NPG)
F−02:CF2=CFCF2C(CF3)(OH)CH2CH=CH2(特開2006−110997号公報の実施例で使用されているモノマー)
C−02:3、4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3、’4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(ダイセル化学製、セロキサイド2021)
T−03:トリメチロールプロパントリアクリレート(東亞合成社製、アロニックスM−309)
T−04:ペンタエリスリトールテトラアクリレート(東亞合成社製、アロニックスM−450)
D−06:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(東亞合成社製、アロニックスM−405)
P−1:2,4,6−トリメチルベンゾイル−エトキシフェニル−ホスフィンオキシド(BASF社製、Lucirin TPO−L)
P−2:Irg907、チバガイギー社製
P−3:Irg250、チバガイギー社製
W−1:フッ素系界面活性剤(DIC社製、F−780F)
W−2:フッ素系界面活性剤(3M社製、FC-4430)
A−1:スミライザーGA80(住友化学製)
さらに本発明の組成物は、硬化後に高い透過率を有するものとすることができる。
また、本発明の組成物を用いることにより、高品位なカラーフィルタや表示装置を提供することが可能になる。特に、本発明の組成物を用いることにより、機械的特性、特に弾性回復率に優れた高精度な微細パターンを提供できるため、該微細パターンを用いた高品位なカラーフィルタや表示装置を提供できる。
Claims (18)
- (A)重合性単量体および(B)光重合開始剤を含有するナノインプリント用硬化性組成物であって、
該組成物の固形分の90質量%以上が、2つ以上の重合性基を有する重合性単量体であり、該組成物の固形分の10質量%以上が、3つ以上の重合性基を有する重合性単量体であり、該組成物の粘度が6〜300mPa・sである、ナノインプリント用硬化性組成物。 - (A)重合性単量体および(B)光重合開始剤を含有するナノインプリント用硬化性組成物であって、
該組成物の固形分の90質量%以上が、2つ以上の重合性基を有する重合性単量体であり、該組成物の固形分の30質量%以上が、3つ以上の重合性基を有する重合性単量体であり、該組成物の粘度が6〜300mPa・sである、ナノインプリント用硬化性組成物。 - 前記組成物の粘度が、10〜150mPa・sである、請求項1または2に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- 前記組成物の固形分の40質量%以上が、3つの重合性基を有する重合性単量体および/または4つの重合性基を有する重合性単量体である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- 前記組成物の固形分のうち、5つ以上の重合性基を有する重合性単量体の割合が、20質量%以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- 前記組成物の固形分のうち、1つの重合性基を有する重合性単量体の割合が、6質量%以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- 重合性単量体として、重合性基の数が異なる2種類以上の重合性単量体を含有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- (A)重合性単量体として、2つの重合性基を有する重合性単量体と3つの重合性基を有する重合性単量体とを含有し、これらの合計の含有量が前記組成物の固形分の90質量%以上である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- (A)重合性単量体として、2つの重合性基を有する重合性単量体と、3つの重合性基を有する重合性単量体と、4つの重合性基を有する重合性単量体とを含有し、これらの合計の含有量が前記組成物の固形分の90質量%以上である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- (A)重合性単量体として、3つの重合性基を有する重合性単量体と4つの重合性基を有する重合性単量体とを含有し、これらの合計の含有量が前記組成物の固形分の90質量%以上である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- 2つの重合性基を有する重合性単量体と4つの重合性基を有する重合性単量体とをそれぞれ含有し、これらの合計の含有量が前記組成物の固形分の90質量%以上である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- さらに、(C)界面活性剤を含有する、請求項1〜11のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- さらに、(D)酸化防止剤を含有する、請求項1〜12のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- 重合性単量体が有する重合性基が(メタ)アクリレート基、ビニル基およびエポキシ基から選ばれる重合性基である、請求項1〜13のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- 前記組成物を、230℃で30分加熱してなる硬化物の弾性回復率が55%以上である、請求項1〜14のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物。
- 請求項1〜15のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物を硬化させてなる硬化物。
- 請求項16に記載の硬化物を製造する方法であって、少なくとも請求項1〜15のいずれか1項に記載のナノインプリント用硬化性組成物を基板に塗布する工程と、
前記塗布物にモールドを押圧する工程と、
前記塗布物に光照射する工程とを、
この順番に含むことを特徴とする硬化物の製造方法。 - 請求項16に記載の硬化物を有する表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009017637A JP5411518B2 (ja) | 2008-07-10 | 2009-01-29 | ナノインプリント用硬化性組成物および硬化物 |
KR1020090061474A KR101634804B1 (ko) | 2008-07-10 | 2009-07-07 | 나노 임프린트용 경화성 조성물 및 경화물 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008180415 | 2008-07-10 | ||
JP2008180415 | 2008-07-10 | ||
JP2009017637A JP5411518B2 (ja) | 2008-07-10 | 2009-01-29 | ナノインプリント用硬化性組成物および硬化物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010041025A true JP2010041025A (ja) | 2010-02-18 |
JP5411518B2 JP5411518B2 (ja) | 2014-02-12 |
Family
ID=42013196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009017637A Expired - Fee Related JP5411518B2 (ja) | 2008-07-10 | 2009-01-29 | ナノインプリント用硬化性組成物および硬化物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5411518B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011187824A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Fujifilm Corp | 微細パターン製造方法、微細パターン付き基板、微細パターン付き基板を含む光源装置および画像表示装置 |
WO2015076309A1 (ja) * | 2013-11-21 | 2015-05-28 | 旭硝子株式会社 | 硬化性組成物、硬化物、カメラモジュール、および撮像装置の製造方法 |
WO2018173930A1 (ja) * | 2017-03-23 | 2018-09-27 | Agc株式会社 | インプリント用硬化性組成物、レプリカモールドおよびその製造方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0680902A (ja) * | 1992-08-31 | 1994-03-22 | Sony Chem Corp | 紫外線硬化型樹脂組成物及びこれを用いた光ディスク用保護膜 |
JP2002003539A (ja) * | 2000-06-19 | 2002-01-09 | Nippon Kayaku Co Ltd | 光ディスク用樹脂組成物及びその硬化物 |
JP2002174812A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-06-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 感光性樹脂組成物および液晶ディスプレイ用カラーフィルタ |
WO2007040159A1 (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-12 | The Inctec Inc. | 特定の表面形状と物性を有する構造体及びその構造体形成用の(メタ)アクリル系重合性組成物 |
JP2007133032A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Sanyo Chem Ind Ltd | 感光性樹脂組成物 |
JP2008019292A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-31 | Fujifilm Corp | 光硬化性組成物およびそれを用いたパターン形成方法 |
JP2008084984A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Fujifilm Corp | 光ナノインプリントリソグラフィ用光硬化性組成物およびそれを用いたパターン形成方法 |
JP2008105414A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-05-08 | Fujifilm Corp | 光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物およびそれを用いたパターン形成方法 |
-
2009
- 2009-01-29 JP JP2009017637A patent/JP5411518B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0680902A (ja) * | 1992-08-31 | 1994-03-22 | Sony Chem Corp | 紫外線硬化型樹脂組成物及びこれを用いた光ディスク用保護膜 |
JP2002003539A (ja) * | 2000-06-19 | 2002-01-09 | Nippon Kayaku Co Ltd | 光ディスク用樹脂組成物及びその硬化物 |
JP2002174812A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-06-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 感光性樹脂組成物および液晶ディスプレイ用カラーフィルタ |
WO2007040159A1 (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-12 | The Inctec Inc. | 特定の表面形状と物性を有する構造体及びその構造体形成用の(メタ)アクリル系重合性組成物 |
JP2007133032A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Sanyo Chem Ind Ltd | 感光性樹脂組成物 |
JP2008019292A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-31 | Fujifilm Corp | 光硬化性組成物およびそれを用いたパターン形成方法 |
JP2008084984A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Fujifilm Corp | 光ナノインプリントリソグラフィ用光硬化性組成物およびそれを用いたパターン形成方法 |
JP2008105414A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-05-08 | Fujifilm Corp | 光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物およびそれを用いたパターン形成方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011187824A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Fujifilm Corp | 微細パターン製造方法、微細パターン付き基板、微細パターン付き基板を含む光源装置および画像表示装置 |
WO2015076309A1 (ja) * | 2013-11-21 | 2015-05-28 | 旭硝子株式会社 | 硬化性組成物、硬化物、カメラモジュール、および撮像装置の製造方法 |
WO2018173930A1 (ja) * | 2017-03-23 | 2018-09-27 | Agc株式会社 | インプリント用硬化性組成物、レプリカモールドおよびその製造方法 |
JPWO2018173930A1 (ja) * | 2017-03-23 | 2020-01-23 | Agc株式会社 | インプリント用硬化性組成物、レプリカモールドおよびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5411518B2 (ja) | 2014-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5511415B2 (ja) | インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン | |
JP5665329B2 (ja) | インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン | |
JP5829177B2 (ja) | インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン | |
JP5243887B2 (ja) | ナノインプリント用硬化性組成物およびパターン形成方法 | |
JP5671302B2 (ja) | インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン | |
JP5448696B2 (ja) | 光インプリント用硬化性組成物およびそれを用いた硬化物の製造方法 | |
JP5671377B2 (ja) | インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン | |
KR101690322B1 (ko) | 임프린트용 경화성 조성물, 패턴 형성 방법 및 패턴 | |
JP5564383B2 (ja) | インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン | |
JP2011159924A (ja) | 微細パターン製造方法 | |
WO2012147828A1 (ja) | インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン | |
JP5712003B2 (ja) | インプリント用硬化性組成物およびインプリント用重合性単量体の製造方法 | |
JP2010017936A (ja) | ナノインプリント用硬化性組成物および硬化物 | |
JP5198117B2 (ja) | ナノインプリント用硬化性組成物、微細パターンとその製造方法、カラーフィルタ、表示装置、および処理基板の製造方法 | |
JP2009203287A (ja) | ナノインプリント用硬化性組成物、これを用いた硬化物およびその製造方法、並びに、液晶表示装置用部材 | |
JP2012041521A (ja) | 光硬化性組成物およびそれを用いた硬化物の製造方法 | |
WO2012137672A1 (ja) | パターン形成方法およびパターン | |
KR20110026398A (ko) | 임프린트용 경화성 조성물, 경화물 및 경화물의 제조 방법 | |
JP2010093065A (ja) | 光ナノインプリント用硬化性組成物、これを用いた硬化物およびその製造方法、ならびに液晶表示装置用部材 | |
JP2010106185A (ja) | 光インプリント用硬化性組成物およびそれを用いたパターン形成方法 | |
JP2010209250A (ja) | 光硬化性組成物、これを用いた硬化物およびその製造方法、ならびに液晶表示装置用部材 | |
JP5411518B2 (ja) | ナノインプリント用硬化性組成物および硬化物 | |
JP2013179159A (ja) | インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法及びパターン | |
JP2010254795A (ja) | 化合物、感光性組成物および加工基板の製造方法 | |
JP5566639B2 (ja) | インプリント用硬化性組成物、硬化物およびパターン形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110708 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120816 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120828 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121023 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130528 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130723 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131108 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5411518 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |