JP2020026515A - 硬化性組成物及び化合物 - Google Patents
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Abstract
Description
有機EL素子の封止において、素子へのダメージを低減するため、焼成レス、溶剤レスの硬化組成物が望まれており、光硬化性が望ましいとされている(特許文献3)。また、省液化の観点からインクジェット塗布法が普及しつつあり、インクジェット塗布適性として低粘度の硬化組成物が望まれている。
本発明は、
(1)(A)下記式(1)で示される化合物、(B)重合開始剤を含む硬化性組成物であって、硬化性組成物の100質量部に対して、(A)成分が20質量部から99質量部の範囲で含む硬化性組成物によって達成される。
(2)さらに、(1)記載の硬化性組成物の粘度が、25℃で3から30mPa.sの範囲にある硬化性組成物によって達成される。
(3)さらに、(C)成分として、(A)成分以外の重合性化合物を含む(1)又は(2)のいずれかに記載の硬化性組成物によって達成される。
(4)前記(C)成分が、ビニルスルフィド誘導体、(メタ)アクリレート誘導体ビニルスルホキシド誘導体もしくはビニルスルホン誘導体である(1)から(3)のいずれかに記載の硬化性組成物によって達成される。
(5)さらに、(D)成分として、粒径が10nm以上100nm以下の粒子を含む(1)から(4)のいずれかに記載の硬化性組成物
によって達成される。
(6)前記粒子が、金属酸化物粒子または中空粒子から選ばれる少なくとも一種を含む硬化性組成物によって達成される。
(7)(1)〜(6)に記載の有機EL素子の封止膜形成に用いる硬化性組成物によって達成される。
(8)(1)〜(6)に記載のインプリント用組成物によって達成される。
(9)下記式(2)で示される化合物によって達成される。
<(A)化合物>
本発明の(A)化合物は、下記式(1)で示される1分子中に2以上のビニル基を有するナフタレン化合物である。ビニル基が直接ナフタレンのベンゼン環と直接結合した構造を有する化合物である。
本発明のビニル基は、ベンゼン環と直接結合している。ビニル基を有する芳香族炭化水素基は、一分子中に少なくとも一つ存在し二つ以上であることが好ましい。
また、式(1)中のYが硫黄原子である場合は、下記式で示される(VS−1)、(VS−2)を挙げることができる。
これらのビニルナフタレン類は
第一段階:トリフレートもしくは臭素等のハロゲンに変換する工程、
第二段階:トリフレートもしくはハロゲンとビニル化合物をカップリング工程、によりジビニルナフタレンを合成できる。
ナフタレンのフェノール基のトリフレート化は無水トリフルオロスルホン酸を作用させて合成することができる。また、臭素化は三臭化リンを水酸基に作用させて合成することができ、あるいはアミン化合物を出発化合物として臭素により臭素化することもできる。
第二段階のカップリングはパラジウム触媒を用い、ビニルトリブチル錫をカップリングさせる方法(J.Org.Chem.、1993年、58巻、7388〜7892ページ(Takeuchi、etal.)に参照)、パラジウム触媒を用いビニルホウ酸エステルをカップリングさせる方法。パラジウム触媒を用いビニルマグネシウムクロリドをカップリングさせる方法、ビニルトリアルコキシシランをヒヤマカップリングさせる方法等を挙げることができる。これらのうち特に、ビニルトリブチル錫もしくはビニルホウ酸エステルをカップリングさせる方法が好ましい。
<(B)重合開始剤>
本発明で好ましく使用される重合開始剤は光開始剤が好ましく、光ラジカル開始剤、酸発生剤が挙げられる。 本発明の(B)重合開始剤は、硬化性組成物の1〜10質量%含有される。
α−ヒドロキシケトン化合物として、α−アミノケトン化合物が好ましく、特に2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オンまたは2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オンが好ましい。
酸発生剤としては、光酸発生剤及び熱酸発生剤が挙げられる。光酸発生剤であっても、加熱により酸を発生する場合は、熱酸発生剤とすることができる。
また酸発生の具体例であっても、光照査せず、加熱することによる熱酸発生剤としても使用することができる
<(C)(A)成分以外の重合性化合物>
本発明では、(C)成分として、(A)成分以外の重合性化合物を用いることができる。重合性化合物に含まれる重合性基としては、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基、ビニル基が挙げられる。これらのうち、ラジカル重合性の観点から、(メタ)アクリロイル基またはビニル基を有する重合性化合物が好ましい。
(C)成分を含むことで、得られる硬化膜の硬度を増加することが可能であり、硬化膜の基板への密着性を向上させることができる。
(C)成分としては、例えば、単官能、2官能または3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルが、重合性が良好であり、且つ形成される硬化膜の強度が向上する点から好ましい。また、ビニルスルフィド誘導体、(メタ)アクリレート誘導体ビニルスルホキシド誘導体もしくはビニルスルホン誘導体でビニル基を有する化合物を使用することも可能である。これらの化合物は、感度向上や硬化性組成物の保存安定性を良好に保つことができる点において好ましい。
ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートとジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートとの混合物;
エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)フォスフェート、コハク酸変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、コハク酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレートとイソシアヌル酸EO変性トリアクリレートとの混合物;
直鎖アルキレン基および脂環式構造を有し且つ2個以上のイソシアネート基を有する化合物と、分子内に1個以上の水酸基を有し且つ3個、4個または5個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物とを反応させて得られる多官能ウレタンアクリレート系化合物等を挙げることができる。
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物;
トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレートとトリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレートとの混合物;
エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、多官能ウレタンアクリレート系化合物、コハク酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、コハク酸変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレートを含有する市販品等が好ましい。
また、下記(C−1)、(C−2)、(C−3)、(C−5)で示される重合性化合物も用いることができる。(C−4)はMPV(芳香族系ビニル化合物(住友精化株式会社製))である。
<(D)粒径100nm以下の金属酸化物>
金属酸化物は、得られる硬化物の光屈折率を高めるために含有される。金属酸化物粒子とは、実施例に記載の方法によって測定される屈折率が1.6以上である粒子をいう。金属酸化物粒子の平均粒径としては、例えば1nm以上100nm以下である。平均粒径が上記範囲を外れる場合は、塗布性や、得られる硬化物の低透湿性、高屈折率性等に影響を与える場合がある。金属酸化物粒子は、高屈折性を発現できるものであれば特に限定されず、チタン原子含有粒子、ジルコニウム原子含有粒子、ニオブ原子含有粒子、錫原子含有粒子、亜鉛原子含有粒子、アルミニウム原子含有粒子、ケイ素原子含有粒子、マグネシウム粒子含有粒子等の無機粒子を挙げることができ、具体的には、例えばこれらの各酸化物粒子等を挙げることができる。上記核粒子としては、高い屈折率を有することなどの点から、チタン原子含有粒子、ジルコニウム原子含有粒子又はこれらの組み合わせがより好ましい。また、上記核粒子としては、酸化チタン(チタニウム)粒子、酸化ジルコニウム(ジルコニア)粒子又はこれらの組み合わせより好ましい。上記核粒子には、本発明の効果に影響を与えない範囲で、他の元素が含有されていてもよい。また、分散剤を用いる事により金属酸化物粒子の分散性を高めることができる。分散剤には、リン酸アクリレート、リン酸エステルなどが用いられるがこれに限定されない。上記分散剤の使用量としては、上記核粒子100質量部に対して、5〜40質量部が好ましく、10〜30質量部がより好ましい。カップリング剤の使用量が上記下限未満、上限を超える場合は、粒子の分散性が低下する場合がある。
本明細書における金属酸化物粒子の平均粒径は、BET法又はシアーズ法で測定した値を用いている。平均粒径が10nm以下である如き小粒径の金属酸化物粒子の粒径を測定する場合には、シアーズ法が好ましい。
金属酸化物粒子の平均粒径は公知の方法で測定してもよく、また、金属酸化物粒子メーカーのカタログ値を参照することもできる。
前記無機中空粒子としては特に制限されず、Al2O3、SiO2、ZnO、ZrO2、TiO2、ITO、ATO、SnO、CeO2、CaCO3およびポリオルガノシロキサン系化合物などからなる無機粒子等が挙げられ、吸湿性が低く、有機
溶媒中への分散性に優れる粒子となる等の点から、その表面の少なくとも一部を表面処理、特に疎水化処理した粒子であることが好ましい。
<その他の添加材料>
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて有機溶剤、増感剤、重合禁止剤、酸化防止剤、界面活性剤等を含有させてもよい。溶剤は必要であれば使用することは可能であるが、使用することなしに硬化性組成物とすることができる。
[酸化防止剤]
酸化防止剤は、露光や加熱により発生したラジカル、又は酸化によって生成した過酸化物を分解し、重合体分子の結合の開裂を防止することができる成分である。その結果、得られる硬化膜は経時的な酸化劣化が防止され、例えば硬化膜の輝度低下を抑制することができる。
化防止剤等が使用できる。また、本実施形態で用いられる酸化防止剤は、ハロゲン原子を含有していないものが好ましい。
[界面活性剤]
本実施形態の硬化性組成物に含有可能な界面活性剤は、硬化性組成物の塗布性の改善、塗布ムラの低減、放射線照射部の現像性を改良するために添加することができる。好ましい界面活性剤の例としては、フッ素系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤が挙げられる。
[接着助剤は、本実施形態の硬化性組成物から得られる絶縁膜と、その下層に配置される層や基板等との接着性をさらに向上させる目的で使用することができる。接着助剤としては、カルボキシル基、メタクリロイル基、ビニル基、イソシアネート基、オキシラニル基等の反応性官能基を有する官能性シランカップリング剤が好ましく用いられ、例えば、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(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等が挙げられる。
必要に応じて有機溶剤を用いることができる。有機溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用できる。
有機溶剤を使用する場合の使用量は、有機EL用の硬化性組成物においては、硬化性組成物全量に対して、好ましくは0質量部〜20質量部、より好ましくは0質量部〜10質量部である。
また、インプリント用硬化性組成物においては、硬化性組成物全量に対して、好ましくは50質量部〜400質量部、より好ましくは100質量部〜300質量部である。
インプリント用硬化性組成物の場合、溶剤を含む場合の粘度範囲は、25℃において1から1000mPa・sの範囲となる。この溶剤を含む粘度範囲で使用することで、すぐれたインプリント性を示すことが可能となる。
工程(1)では、当該硬化性組成物の溶液を基板表面に塗布し、必要に応じてプレベークを行うで塗膜を形成する。工程(1)で使用する基板としては、例えばガラス基板、シリコンウエハー、プラスチック基板、およびこれらの表面に窒化珪素等の各種無機膜が形成された基板が挙げられる。プラスチック基板としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド等のプラスチックを主成分とする基板などが挙げられる。
当該硬化性組成物の塗布方法としては、例えばスプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等の適宜の方法を採用することができる。これらの塗布方法の中でもインクジェット塗布法が好ましい。プレベークの条件としては、当該硬化性組成物の含有成分の種類、含有量等によっても異なるが、例えば60℃以上100℃以下で30秒間以上10分間以下程度とすることができる。上記塗膜の平均膜厚は、プレベーク後の下限として、0.1μmが好ましい。また、この上限としては、15μmが好ましく、10μmがより好ましく、8μmがさらに好ましい。
[工程(2)]
工程(2)では、工程(1)で形成した塗膜に所定のパターンを有するマスクを介して放射線を照射する。このときの放射線としては、例えば紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等が挙げられる。
露光波長としては300〜450nmが好ましい。光源としては高圧水銀灯やLEDを用いることができる。露光量としては、例えば100J/m2以上100,000J/m2以下が好ましい。また、必要に応じてインプリント法によりパターンを形成してもよい。
[工程(3)]
必要に応じて塗膜を加熱・焼成処理(ポストベーク処理)することによって塗膜の硬化を行ってもよい。また、工程(3)における焼成温度の下限としては、80℃が好ましい。一方、この上限としては、250℃が好ましい。焼成時間としては、加熱機器の種類により異なるが、例えばホットプレート上で加熱処理を行う場合には5分以上40分以下、オーブン中で加熱処理を行う場合には30分以上80分以下とすることができる。
当該製造方法によれば、当該硬化性組成物の感放射線性を利用した露光および加熱によって硬化膜を形成することができる。
<硬化膜>
本発明の硬化性組成物を硬化した硬化物は、屈折率が1.60以上であり好ましくは1.65以上である。硫黄原子等の重量元素の使用、または縮合炭化水素環の含有割合を増やすことによって、高屈折率の硬化物を設計することができる。本発明の硬化膜は
有機EL素子の封止、マイクロレンズ、反射防止膜、AR素子の回折格子等にも用いることができる。また、インプリント材としてエッチング耐性、高屈折率および流動性に優れるためワイヤーグリッド偏光板作成用レジスト、AR素子の回折格子等に用いることができる。
[合成例1]
<(a−1)〜(a−5)の合成>
式(1)で示される(A)化合物の具体例である(a−1)〜(a−5)の合成は、J.Org.Chem.、1993年、58巻、7388〜7892ページ(Takeuchi、etal.)に記載の方法で合成した。全て25℃で液体を示した。
(a−1)1,3−ジビニルナフタレン
(a−2)1,4−ジビニルナフタレン
(a−3)1、6−ジビニルナフタレン
(a−4)1、7−ジビニルナフタレン
(a−5)2、3−ジビニルナフタレン
[合成例2]
<(a−7)1,2,6−トリビニルナフタレンの合成>、
(a−7)1,2,6−トリビニルナフタレンを以下に示す合成スキーム1のように合成した。
滴下ロートおよび窒素導入管を備えた3Lの三口フラスコに1,6−ナフタレンジオール80.2gおよびピリジン1Lを加えて氷冷した。つづいて、無水トリフルオロスルホン酸29.6gを2時間かけて滴下し、さらに室温で一昼夜反応させた。反応終了後、氷水に投入し、イソプロピルエーテルを加えて水層を除去後、冷10%塩酸水で2回、水、飽和食塩水で分液洗浄を行った後、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮乾固して濃褐色オイルを得た。次に、シリカカラム精製(ヘキサン/酢酸エチル=50:1(wt))を行い、(a−7B)の濃褐色オイルを21.7g得た。
続いて、窒素導入管を備えた1Lの三口フラスコに塩化リチウム19.1g、ジクロロビス(トリフルオロホスフィン)パラジウム1.05g、(a−7B) 21.7g、4−トキシフェノール0.06g、脱水N,N,−ジメチルホルムアミド300mLおよびトリブチルビニル錫50.0gを加えて60℃で5時間反応させた。反応終了後、イソプロピルエーテルおよび20%フッ化カリウム水溶液を加えて1時間激しく撹拌し、セライトろ過したろ液を分液ロートにて分離、水層を除去し、硫酸ナトリウムで乾燥した。次に、シリカカラム精製(ヘキサン100%)を行い、黄色液体を得た。再度、シリカカラム精製(ヘキサン100%)を行うことで(a−7)の無色透明液体を9.28g得た。重クロロホルムで測定した1H−NMRの結果は以下の通りであった。5.28〜5.43ppm(3H、q)、5.72〜5.86ppm(3H、q)、6.80ppm(1H、q)、7.02ppm(1H、q)、7.09ppm(1H、q)、7.56ppm(1H、d)、7.66ppm(3H、d)、8.00ppm(1H、d)
容量2リットルの反応容器に、予め、媒体として水109.5質量部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(F65、花王(株)製)0.2質量部、重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.5質量部を投入した。
一方、メタクリル酸メチル90質量部、メタクリル酸10質量部、分子量調整剤としてオクチルチオグリコール2.5質量部、乳化剤(F65、花王(株)製)0.1質量部および水40質量部を混合攪拌してモノマー混合物の水性分散体1を調製した。
実施例1
<硬化性組成物の調整>
(A)成分として(a−1)を80質量部、(B)成分として(b−1)化合物を5質量部、(C)成分として(c−1)化合物を14質量部、界面活性剤としてSH 190(東レ・ダウコーニング・シリコーン製)1質量部を加え、混合攪拌した後、0.2μmのフィルターを用いてろ過を行い、硬化性組成物(T−1)を調整した。結果を表1に示す。実施例2〜実施例30、比較例1〜比較例3も実施例1と同様に調整した。
<組成物T−30の調整>
容器に金属酸化物粒子(d−1)TTO−51A (石原産業株式会社製酸化チタン: 粒子径0.01〜0.03μm)を16g、分散剤 (e−1) JAMP−100 (城北化学工業株式会社製)3g、表1に示す(A)成分を混合し、均一に攪拌し溶液を作製した。その後に、得られた溶液40gに対し、平均粒径0.1mmのジルコニアビーズ70gを添加し、ペイントシェイカーにて12時間分散を行ない、金属酸化物粒子が分散された分散液を得た。得られた分散液に対し、表1に示す(B)成分、(C)成分を添加し、組成物(T−30)を調整した。
<組成物T−31の調整>
容器に(d−2) UEP−100 (第一稀元素化学工業株式会社製酸化ジルコニウム: 粒子径0.01〜0.02μm)を16g、分散剤 (e−1) JAMP−100 (城北化学工業株式会社製)3g、表1に示す(A)成分を混合し、均一に攪拌し溶液を作製した。その後に、得られた溶液40gに対し、平均粒径0.1mmのジルコニアビーズ70gを添加し、ペイントシェイカーにて12時間分散を行ない、金属酸化物粒子が分散された分散液を得た。得られた分散液に対し、表1に示す(B)成分、(C)成分を添加し、組成物(T−31)を調整した。
<組成物T−32、T−33の調整>
組成物T−30と同様にして調整した。結果を表1に示す。
表1に記載した実施例1〜実施例33、比較例1〜比較例3の組成は、下記に示した通りである。
<(A)成分>
(a−1)1,3−ジビニルナフタレン
(a−2)1,4−ジビニルナフタレン
(a−3)1、6−ジビニルナフタレン
(a−4)1、7−ジビニルナフタレン
(a−5)2、3−ジビニルナフタレン
(a−6)1、5−ジビニルナフタレン
(a−9)1−ビニルナフタレン
(a−10)2−ビニルナフタレン
(a−11)1−ビニル−5−メトキシ−ナフタレン
<(B)成分>
(b−1)イルガキュア OXE−04(BASF社製)
(b−2)ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド.
(b−3)CPI110P(サンアプロ社製)
(b−4)CPI410B(サンアプロ社製)
(b−5)イルガキュア907(BASF社製)
(b−6)2−メチル−1−[4−(2−ヒドロキシエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン
<(C)その他重合性化合物>
(c−1)から(c−3)、(c−5)化合物は、下記に示す化合物である。また、(C−4)はMPV(芳香族系ビニル化合物(住友精化株式会社製))である。
(c−7)1,12−ドデカンジオールジメタクリレート
DIPB:1,6−ジイソプロペニルベンゼン
<金属酸化物粒子及び中空粒子>
(d−1) TTO−51A (石原産業株式会社製酸化チタン: 粒子径0.01〜0.03μm)
(d−2) UEP−100 (第一稀元素化学工業株式会社製酸化ジルコニウム: 粒子径0.01〜0.02μm)
(d−3)製造例1に示した中空粒子b1の水性分散体Em1
<増感剤>
(g−1)4,4‘−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
(g−2)アントラキュアーUVS−581(川崎化成工業社製)
<分散剤>
(e−1) JAMP−100 (城北化学工業株式会社製)
JIS K2283に準拠して、E型粘度計(東機産業社製「TVE22L」)を用いて、実施例および比較例で得られた硬化性組成物の25℃、100rpmでの粘度を測定した。
結果を表2に示す。
紫外線照射装置付きピエゾ方式インクジェットプリンタのインクジェットヘッドから、硬化性組成物の吐出試験を行い、下記の判断基準で評価した。
目視に於いて全てのノズルからインクジェット吐出可能であった。
目視に於いて一部のノズルからインクジェット吐出が出来なかった。
結果を表2に示す。
ガラス基板上にSiNxを膜厚100nmで成膜した評価基板に対して、50μm×50μmピッチで、ピエゾ方式インクジェットプリンタのインクジェットヘッドから、硬化性組成物1〜16のインクジェット吐出を行い、10cm角の塗布膜を作製した。さらに5分後に高圧水銀ランプを用いて露光量5000mJ/cm2を照射し、塗布膜を硬化させた。その際、硬化膜の膜厚が10μmまたは5μmとなる様にインクジェットヘッドに印可する電圧を変化させ、吐出されるインクドット1滴の量を調整した。得られた硬化膜に対して以下の基準で評価を行った。結果を表2に示す。
◎ :目視および顕微鏡(100倍)にて塗布膜ムラが観察されない。
○ :目視にて塗布膜ムラが観察されない。
△ :目視にて部分的な膜厚変化による塗布膜ムラが観察される。
×:目視にて未塗布箇所が観察される。
有機EL用硬化性組成物(T−1)〜(T−33)、(RT−1)から(RT−3)をガラス基板上に塗布することで塗膜を形成し、高圧水銀ランプによる光照射を行い、露光量を変化させながら、タックが無くなるまでの硬化性を評価した。
◎:1J/m2未満の光照射でタック無し
○:1J/m2以上2J/m2未満でタック無し
△:2J/m2以上5J/m2未満でタック無し
×:硬化に5J/m2以上の光照射を要する。結果を表2に示す。
<屈折率の評価>
本発明の組成物を4インチシリコンウェハにスピンコート法で塗布した後、タックが無くなるまで高圧水銀ランプによる光照射を行うことで硬化膜を得た。この硬化膜をプリズムカプラ法によりModel201(Metricon社製)を使用して測定した。
結果を表2に示す。
アレイ状にITO透明電極が形成されたガラス基材(日本電気硝子社製「OA−10」)と、前記ITO透明電極の一部のみが露出したコンタクトホールを有する、膜厚3μmの平坦化層とを有するアレイ基材を複数用意した。
得られた有機EL素子に対して、以下の手順にて薄膜封止層を形成した。成膜室(スパッタ室)に前記有機EL素子を移送し、陰極層上に、SiNxターゲットを用いてRFスパッタリング法により、膜厚100nmの無機封止層(SiNx膜)を形成した。続いて、前記有機EL素子をN2置換されたグローブボックス中に移送し、ピエゾ方式インクジェットプリンタによって、硬化性組成物1〜16を所定のパターンに吐出し、続いてウシオ電機社製UniJetE110ZHD 395nm LEDランプを用いて露光量5000mJ/cm2を照射し、製膜された硬化性組成物1〜16を硬化させ、膜厚10μmの有機封止層を形成した。成膜室(スパッタ室)に前記有機EL素子を移送し、有機封止層上に、SiNxターゲットを用いてRFスパッタリング法により、膜厚100nmの無機封止層(SiNx膜)を形成した。以上のようにして、有機ELデバイスを得た。
上記で得られたそれぞれの有機ELデバイスについて、85℃85%湿熱条件下で100h保管した後、順方向電流を10mA/cm2で通電し、発光外観(ダークスポット)を観察した。下記基準に基づき、評価した。結果を表2に示す。
○:ダークスポットが観察されない。
×:ダークスポットが1箇所以上観察される。
実施例55(熱硬化)
<有機EL用硬化組成物の調整>
(A)成分として(a−7)を97質量部、(B)成分としてCXC1821を2質量部、界面活性剤としてSH 190(東レ・ダウコーニング・シリコーン製)1質量部を加え、混合攪拌した後、0.2μmのフィルターを用いてろ過を行い、硬化性組成物を調整した。この組成物をシリコンウェハにスピンコートし、100℃のホットプレートで10分間ベークすることで5μの薄膜を得た。この膜の屈折率は1.68であった
<無機膜上のクラック発生有無の評価>
5×10cmのPETフィルム上に有機EL素子作成時と同様にRFスパッタリング法にて膜厚100nmの無機封止層(SiNx膜)を形成した。続いて、前記PETフィルムをN2置換されたグローブボックス中に移送し、PETフィルムの中心にピエゾ方式インクジェットプリンタによって、硬化性組成物を4×6cmに吐出し、続いてウシオ電機社製UniJetE110ZHD 395nm LEDランプを用いて露光量5000mJ/cm2を照射し、製膜された硬化性組成物を硬化させ、膜厚10μmの有機封止層を形成した。成膜室(スパッタ室)に前記PETフィルムを移送し、有機封止層上に、SiNxターゲットを用いてRFスパッタリング法により、膜厚100nmの無機封止層(SiNx膜)を形成した。以上のようにして、PETフィルム上の薄膜封止層を得た。本薄膜封止膜を曲げ半径R=3mmになる様固定し、85℃85%湿熱条件下で100h保管した後、光学顕微鏡にて無機膜上のクラックの観察を行った。下記基準にて評価を行った。
◎:クラックの数が0〜3個
○:クラックの数が4〜10個
△:クラックの数が11〜20個
×:クラックの数が21個以上
実施例36
<インプリント用硬化組成物の調整>
(A)成分として(a−1)を20質量部、(B)成分として(b−5)化合物を3質量部、(C)成分として(c−5)化合物を70質量部、界面活性剤としてSH 190(東レ・ダウコーニング・シリコーン製)2質量部、ポリエーテル化合物として、アデカポリエーテルPR−3007(株式会社AFEKA製)5質量部を溶剤プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート300質量部に溶解し、混合攪拌した後、0.2μmのフィルターを用いてろ過を行い、インプリント用硬化性組成物(P−1)を調整した。結果を表3に示す。実施例37〜実施例64、比較例5,7も実施例36と同様に調整した。結果表3に示す。
JIS K2283に準拠して、E型粘度計(東機産業社製「TVE22L」)を用いて、実施例および比較例で得られた硬化性組成物の25℃、100rpmでの粘度を測定した。
結果を表4に示す。
インプリント用硬化性組成物(P−1)〜(P−29)、(RP−1),(RP−2),(RP−3)をガラス基板上に塗布することで塗膜を形成し、その後、高圧水銀ランプによる光照射を行い、露光量を変化させながら、タックが無くなるまでの硬化性を評価した。
◎:1J/m2未満の光照射でタック無し
○:1J/m2以上2J/m2未満でタック無し
△:2J/m2以上5J/m2未満でタック無し
×:硬化に5J/m2以上の光照射を要する。結果を表4に示す。
結果を表4に示す。
<屈折率>
<屈折率の評価>
本発明の組成物を4インチシリコンウェハにスピンコート法で塗布した後、タックが無くなるまで高圧水銀ランプによる光照射を行うことで硬化膜を得た。この硬化膜をプリズムカプラ法によりModel201(Metricon社製)を使用して測定した。
結果を表4に示す。
<インプリント性>
ガラス基板に調整例で作成した光硬化組成物をさらにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートにて3倍に希釈し、スピンコート法にて約200nm膜厚の薄膜を作成した。
上記基板をインプリント装置のワークステージに設置した。一方、離型剤を所定の方法であらかじめ塗布した石英モールド(金型ピッチ200nm)を、インプリント装置の石英製露光ヘッドへ貼り付けた。次いで、インプリント装置の圧力を0.1MPaとした後、露光ヘッドを下降し、モールドと実験基板とを、上記調製した感放射線性樹脂組成物を介して密着させた後、2,000mJ/cm2(100mW、365nm換算)でUV露光を実施し、モールドを硬化したパターン形成層から剥離し、所望のパターンが形成されたアルミ薄膜を形成したアルミ層付ガラス基板を得た。
<エッチング耐性>
4インチのシリコンウェハ上に、上記調製した硬化性組成物をスピンコーターにて塗布し、平均厚み800nmの膜を形成した。次に、窒素雰囲気下、2,000mJ/cm2(100mW、365nm換算)の紫外光を照射することで、硬化膜を得た。次に、この硬化膜をドライエッチング装置のチャンバー内に置き、CF4ガス:90mL/分、酸素ガス:10mL/分、出力200mWの条件で90秒間エッチングを行った。その際、30秒、60秒、90秒、120秒での残存する硬化膜の厚みを光学式非接触膜厚測定装置を用いて測定してプロットし、エッチングレートを算出した。但し、Si基板に到達したものはプロットから除外した。測定したエッチングレートの値から、エッチング耐性を下記基準により評価した。結果を表4に示す。
○:2.0nm/秒以上2.5nm/秒未満
△:2.5nm/秒以上3.0nm/秒未満
×:3.0nm/秒以上
Claims (9)
- (A)下記式(1)で示される化合物
(B)重合開始剤
含む硬化性組成物であって、
硬化性組成物の100質量部に対して、(A)成分が20質量部から99質量部の範囲で含む硬化性組成物。
(上記式(1)中、Xは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基もしくはフェニル基を示す。nは2または3の整数であり、mは、0≦m≦8−nの関係を示す整数である。Yは単結合もしくは硫黄原子である。) - 請求項1記載の硬化性組成物の粘度が、25℃で3から30mPa.sの範囲にある硬化性組成物。
- さらに、(C)成分として、(A)成分以外の重合性化合物を含む請求項1又は請求項2のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記(C)成分が、ビニルスルフィド誘導体、(メタ)アクリレート誘導体ビニルスルホキシド誘導体もしくはビニルスルホン誘導体である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- さらに、(D)成分として、粒径が10nm以上100nm以下の粒子を含む請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記粒子が、金属酸化物粒子または中空粒子から選ばれる少なくとも一種である請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 請求項1〜6に記載の有機EL素子の封止膜形成に用いる硬化性組成物。
- 請求項1〜6に記載のインプリント用組成物。
- 下記式(2)で示される化合物
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