KR101864920B1

KR101864920B1 - 광학 소자 재료, 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101864920B1
Application number: KR1020147007712A
Authority: KR
Inventors: 요시히사 하야시다; 다쿠로 사츠카; 데루요 이케다
Original assignee: 마루젠 세끼유가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2018-06-05
Also published as: TWI596122B; EP2762503A4; CN103764699B; CN103764699A; US9574106B2; WO2013047524A1; EP2762503B1; JPWO2013047524A1; TW201329116A; JP6003898B2; KR20140077889A; US20140287219A1; EP2762503A1

Abstract

식 (1) 의 광 경화성 모노머 (A) 와 식 (2) 의 광 경화성 모노머 (B) 의 함유 중량 비율이 30/70 ∼ 87/13 이며, 또한 광 중합 개시제 (C)가, 모노머 (A) 와 모노머 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해 0.01 ∼ 30 중량부인 광 임프린트용 수지 조성물을 경화시켜 이루어지며, 경화 수축율이 4.5 ％ 이하인 광학 소자 재료 및 그 제조 방법.

(식 (1) 중, R₁ 은 -CH=CH₂, -CH₂CH₂-O-CH=CH₂, -CH₂-C(CH₃)=CH₂, 또는 글리시딜기 ; R₂, R₃ 은 독립적으로, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 ; 식 (2) 중, R₄, R₅는, 독립적으로, -O-CH=CH₂, O-CH₂CH₂-O-CH=CH₂, -O-CO-CH=CH₂, -O-CO-C(CH₃)=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-CH=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-C(CH₃)=CH₂, 또는 글리시딜에테르기 ; R₆, R₇ 은 독립적으로, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.)

Description

광학 소자 재료, 및 그 제조 방법{OPTICAL ELEMENT MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 경화시킬 때의 경화 수축율이 작은 광 임프린트용 수지 조성물의 경화물로 이루어지는, 치수 정밀도가 우수하고, 고굴절률로서 투명성이 우수한 광학 소자 재료, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 플라스틱 재료의 광학용 물품으로의 진출은 현저하고, 예를 들어, 액정 디스플레이용 패널, 컬러 필터용 보호막, 안경 렌즈, 프레넬 렌즈, 렌티큘러 렌즈, TFT (Thin Film Transistor) 용의 프리즘 렌즈 시트, 비구면 렌즈, 광 디스크용 코팅제, 광파이버용 코어재 및 클래드재, 광 도파로, 광파이버 접속용 접착제 등의 여러 가지의 광학용 물품에 이미 사용되거나 또는 사용이 검토되고 있다.

플라스틱 재료는, 성형 가공이 용이한 것이나 경량인 것 등의 특장 때문에 폭넓은 용도로 사용되도록 되어 있다.

한편, 렌즈, 프리즘, 위상 소자 등의 광학 재료용 부품에는, 고굴절률인 것이, 중요한 물성으로서 요구된다. 예를 들어, 렌즈에 있어서는, 고굴절률인 것은 렌즈를 컴팩트화할 수 있다는 이점이나 구면 수차를 작게 할 수 있다는 이점이 있다. 또, 광학 재료의 기재로서는, 유리가 잘 알려져 있지만, 경량화, 경제성, 안전성 등의 점에서 수지 재료의 사용이 바람직하다. 그러나, 수지 재료는 굴절률이 유리만큼 높지 않아, 굴절률을 높이는 목적으로, 무기 미립자를 배합하는 제안도 이루어지고 있지만, 투명성을 저해한다는 문제점이 있었다. 그 때문에, 수지 성분만으로의 고굴절률 수지의 개발이 요망되고 있다.

또, 액정 디스플레이의 백라이트에 사용되는 프리즘 렌즈 시트나, 프레넬 렌즈 등의 광학 렌즈는, 최근의 화상 고정밀화 등에 수반하여, 높은 투과율, 렌즈 형상도 보다 복잡하고 미세화가 진행되고 있는 점에서, 취급이나 성형을 하기 쉬운 저점도인 것이 요망되고 있다. 또, 파장 650 ∼ 1600 nm 의 영역의 광을 이용하는 광 파이버나 광 도파로 등의 광 통신 분야에 있어서는, 기판으로부터의 박리 방지나 가공 정밀도의 향상을 위해서, 경화시의 변형이 적은 것, 즉, 경화 수축율이 낮은 수지가 요망되고 있다. 또한, 고온 환경하에서의 사용시에 형상 등이 변화하지 않도록 유리 전이 온도가 높은 경화물이 요구되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 카르바조일기를 갖는 화합물을 함유하는 수지는, 카르바조일기를 갖는 화합물에서 기인하는 고굴절률, 포토리플랙티브 효과 (Photorefractive effect), 광 도전성, 정공 이송성 등의 광학 특성이 우수한 것이 개시되어 있다. 특히, 최근에는, 플라스틱 재료에 대한 고굴절률화로의 요망에서, 카르바조일기를 갖는 화합물의 고굴절률이 주목되고, 신규 투명성이 높은 플라스틱 재료를 개발하는 시도가 다수 실시되고 있다.

그러나, 저분자량의 카르바졸 화합물을 수지 조성물에 첨가하여 사용하는 경우, 폴리머와의 용해성이 나빠, 균일하게 혼합할 수 없는 경우가 많다. 또, 강제적으로 균일 혼합을 실시한 경우에도, 수지 매트릭스로부터의 블리드 아웃 등 (Bleed) 의 문제가 발생한다. 또, 반응성 카르바졸 화합물인 N-비닐카르바졸 (NVCz) 은, 저용해성에 더하여 저공중합성, 및 독성 등의 문제를 갖는다. 나아가서는, 카르바졸류의 대부분은 고체이며, 그대로는 광 경화성 수지로서는 취급이 어려운 것이 알려져 있다. 따라서, 용이하게 경화물을 얻을 수 있고, 경화 성형체가 고굴절률이고, 또한 취급이 용이한 플라스틱 재료가 간절히 요망되고 있다.

특허문헌 2 에는, 실온에서의 성형에 있어서 광학 재료의 결정화를 억제할 수 있고, 레플리카 성형에 적합한 적하량을 적정하게 제어하는 것이 가능해지는, 굴절률 분산이 보다 큰 광 중합에 의해 광학 소자를 성형하는 광학 재료에 있어서, 적어도 N-비닐카르바졸, 폴리비닐카르바졸, 및 광 중합 개시제를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 광학 재료가 개시되어 있다. 그러나, 이와 같은 광학 재료용 수지 조성물은, 점도가 높아, 80 ℃ 로 가열하면서, 도포, 경화를 실시하고 있다. 또한, 비닐카르바졸은 열안정성이 좋지 않고, 가열하면 올리고머 성분을 생성하는 경우가 있어, 안정적인 생산을 할 수 없다는 우려가 있다.

특허문헌 3, 및 특허문헌 4 에는, 경화물로 했을 때에, 적당한 이상 분산성을 가짐과 함께, 가공이 용이한 광학용의 재료 조성물, 및 그 경화물을 사용한 광학 소자로서, 플루오렌 고리를 갖는 (메트)아크릴로일옥시기 함유 화합물, 1 분자 중에 1 개 이상의 (메트)아크릴로일기 혹은 비닐기를 가지며 플루오렌 고리를 가지지 않는 화합물, 및 중합 개시제를 함유하는 수지 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 여기서 사용되고 있는 비스아릴플루오렌 화합물도 실온 부근에서는, 점도가 매우 높아, 취급이 곤란했다. 또, 점도가 높기 때문에, 미세한 형상으로의 충전에 우려가 있다.

특허문헌 5 에는, 렌티큘러 렌즈, 프리즘 렌즈, 마이크로 렌즈 등의 기재 상에 성형하는 광학 렌즈에 적합한 수지 조성물이나, 투과율, 및 이형성이 우수하고, 또한 작은 경화 수축율을 갖는 경화물로서, 비스페놀 A 골격을 갖는 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리알킬렌옥사이드 변성 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트 및 광 중합 개시제를 함유하는 광학 렌즈용의 에너지선 경화형 수지 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 상기 비스페놀 A 타입의 디아크릴레이트를 사용한 수지 조성물의 경화 수축율은 5 ％ 미만으로, 아직 충분하지 않았다.

특허문헌 6 에는, 내열성이나 경화 수축율이 작은 점에서 광 도파로에 적합한 중합성 반응기를 갖는 폴리머를 필수 성분으로 한 수지 조성물이 개시되어 있지만, 경화 수축율은 5 ％ 전후이며, 내열성도 충분하다고는 할 수 없었다.

일본 공개특허공보 2009-091462호 일본 공개특허공보 2004-004605호 일본 공개특허공보 2010-037470호 일본 공개특허공보 2008-158361호 일본 공개특허공보 2011-033875호 일본 공개특허공보 2008-116971호

본 발명은, 상기와 같은 실상을 감안하여, 적당한 점도를 가지며, 취급이 용이하고, 경화시킬 때의 경화 수축율이 작은, 광 임프린트용 수지 조성물을 경화시켜 얻어지는, 치수 정밀도가 우수하고, 고굴절률로서 투명성이 우수한 광학 소자, 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 광 경화성 모노머로서, 카르바졸 골격을 갖는 하기 식 (1) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (A) 의 적어도 1 종류, 하기 식 (2) 로 나타내는 특정의 고리형 탄화수소 구조를 갖는 광 경화성 모노머 (B), 및 광 중합 개시제 (C) 를 특정 비율로 함유하는 광 임프린트용 수지 조성물이, 취급하기 쉬운 점도가 되고, 그 경화물은 고굴절률로서, 투명성이 우수하고, 또한 경화 수축율이 작고, 치수 정밀도도 우수한 광학 소자 재료인 것을 알아냈다.

본 발명은, 상기의 지견에 기초하는 것으로, 하기의 요지를 갖는 것이다.

1. 카르바졸 골격을 갖는 하기 식 (1) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (A) 와, 하기 식 (2) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (B), 및 광 중합 개시제 (C) 를 함유하고, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 함유 중량 비율 ((광 경화성 모노머 (A) 의 중량)/(광 경화성 모노머 (B) 의 중량)) 이 30/70 ∼ 87/13 이며, 또한 광 중합 개시제 (C) 의 함유량이, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해 0.01 ∼ 30 중량부인 광 임프린트용 수지 조성물을 경화시켜 이루어지며, 경화시의 경화 수축율이 4.5 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 소자 재료.

[화학식 1]

(식 (1) 중, R₁ 은 -CH=CH₂, -CH₂CH₂-O-CH=CH₂, -CH₂-C(CH₃)=CH₂, 또는 글리시딜기를 나타낸다. R₂, R₃ 은 동일 또는 상이하여도 되고, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.)

[화학식 2]

(식 (2) 중, R₄, R₅ 는, 동일 또는 상이하여도 되고, -O-CH=CH₂, O-CH₂CH₂-O-CH=CH₂, -O-CO-CH=CH₂, -O-CO-C(CH₃)=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-CH=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-C(CH₃)=CH₂, 또는 글리시딜에테르기를 나타낸다. R₆, R₇ 은 동일 또는 상이하여도 되고, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.)

2. 광 임프린트용 수지 조성물이, 추가로, 점도 조정제 (D) 를, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해, 0.1 ∼ 100 중량부 함유하는 상기 1 에 기재된 광학 소자 재료.

3. 광 임프린트용 수지 조성물이, 추가로, 용제 (G) 를, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해, 0.5 ∼ 30000 중량부 함유하는 상기 1 또는 2 에 기재된 광학 소자 재료.

4. 파장 589 nm 의 광의 굴절률이 1.58 이상인 상기 1 ∼ 3 중 어느 한 항에 기재된 광학 소자 재료.

5. 유리 전이 온도가 100 ℃ 이상인 상기 1 ∼ 4 중 어느 한 항에 기재된 광학 소자 재료.

6. 파장 400 nm 의 광의 투과율 (두께가 20 ㎛ 일 때) 이, 80 ％ 이상인 상기 1 ∼ 5 중 어느 한 항에 기재된 광학 소자 재료.

7. 수지의 두께가 50 nm ∼ 10 mm 의 필름상 혹은 시트상인 상기 1 ∼ 6 중 어느 한 항에 기재된 광학 소자 재료.

8. 픽업 렌즈, 비대물 렌즈, 편광 필름, 위상차 필름, 광 확산 필름, 집광 필름, 렌티큘러 시트, 액정 소자용 부재, 광전 변환 소자용 렌즈, 마이크로 렌즈, 또는 웨이퍼 레벨 렌즈인 상기 1 ∼ 6 중 어느 한 항에 기재된 광학 소자 재료.

9. 카르바졸 골격을 갖는 상기 식 (1) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (A) 와, 상기 식 (2) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (B), 및 광 중합 개시제 (C) 를 함유하고, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 함유 중량 비율 ((광 경화성 모노머 (A) 의 중량)/(광 경화성 모노머 (B) 의 중량)) 이 30/70 ∼ 87/13 이며, 또한 광 중합 개시제 (C) 의 함유량이, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해 0.01 ∼ 30 중량부인 광 임프린트용 수지 조성물을 기재 상에 도포하여 도포막을 형성하고, 그 도포막의 표면에 광을 조사하여, 경화 수축율이 4.5 ％ 이하로 경화시키는 것을 특징으로 하는 광학 소자 재료의 제조 방법.

10. 도포막의 표면에 임프린트법에 의해 패턴을 전사하고, 이어서 광을 조사하여 경화시키는 상기 9 에 기재된 광학 소자 재료의 제조 방법.

11. 광 임프린트용 수지 조성물을 도포하는 기재가, 두께 0.5 ㎛ ∼ 10 mm 를 갖는 수지 혹은 무기 재료의 필름 혹은 시트인 상기 9 ∼ 10 중 어느 한 항에 기재된 광학 소자 재료의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 취급하기 쉬운 점도이며, 자외선 (UV) 등의 조사에 의해 용이하게 경화되고, 그 때의 경화 수축율도 작은 상기 수지 조성물을 사용함으로써, 치수 정밀도가 우수한 경화물이며, 광학적으로 고굴절률로서 투명성이 우수하고, 내열성도 높은 광학 소자 재료가 제공된다.

본 발명의 광학 소자 재료의 제조에 사용되는 수지 조성물은, 광 경화성 모노머 (A) 로서, 상기의 식 (1) 로 나타내는 카르바졸 화합물을 적어도 1 종류 함유한다. 이러한 카르바졸 화합물은, 고굴절률, 포토리플랙티브 효과, 광 도전성 등의 광학 특성이 우수하고, 또, 광 경화에 있어서의 증감 효과를 갖는다. 또, 이러한 카르바졸 화합물은, 광 경화성 모노머 (B) 인 상기의 식 (2) 를 혼합함으로써, 상온에서 액상화시킬 수 있고, 점도를 바람직하게는 10 mPa·s ∼ 2,500,000 mPa·s, 특히 바람직하게는 100 mPa·s ∼ 2,000,000 mPa·s (온도 20 ∼ 50 ℃) 로 할 수 있어, 취급하기 쉬워진다.

상기 식 (1) 에 있어서, R₁ 은, -CH=CH₂, -CH₂CH₂-O-CH=CH₂, -CH₂-C(CH₃)=CH₂, 또는 글리시딜기를 나타낸다. R₁ 은 -CH=CH₂, -CH₂CH₂-O-CH=CH₂, 또는 글리시딜기가 특히 바람직하다.

또, R₂, R₃ 은, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타내고, 그 중에서도, 수소, 메틸기, 또는 에틸기가 바람직하고, 수소 또는 메틸기가 특히 바람직하다.

식 (1) 로 나타내는 카르바졸 화합물의 바람직한 예로서, 이하의 식 (1)-1 ∼ 식 (1)-12 를 들 수 있다.

[화학식 3]

[화학식 4]

상기 중에서도, 식 (1)-1, 식 (1)-2, 식 (1)-3, 또는 식 (1)-4 가 보다 바람직하다. 또한, 상기 중에서도, 식 (1)-1, 식 (1)-2, 또는 식 (1)-4 가 특히 바람직하다.

식 (1) 의 카르바졸 화합물로서는, 상기의 화합물을 2 종류 이상 사용해도 된다.

본 발명의 광 임프린트용 수지 조성물은, 광 경화성 모노머 (B) 로서, 식 (2) 로 나타내는 플루오렌계 화합물을 함유한다.

식 (2) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (B) 의 함유의 효과는, 식 (1) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (A) 와 혼합한 후에 경화된 수지 조성물의 특성에 있어서, 광 경화성 모노머 (B) 를 단독으로 경화시킨 수지 조성물보다 굴절률이 경우에 따라서는 향상되고, 점도가 저하되어, 가공성이 향상된다. 또한, 경화 후의 구조가 강직한 점에서, 미세 형상의 파손이 발생하기 어렵고, 경화 수축율이 작아지는 등의 효과를 기대할 수 있다.

상기 식 (2) 로 나타내는 고리형 탄화수소 구조를 갖는 플루오렌계 화합물에 있어서, R₄, R₅ 는 동일 또는 상이하여도 되고, -O-CH=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CH=CH₂, -O-CO-C(CH₃)=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-CH=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-C(CH₃)=CH₂, 또는 글리시딜에테르기를 나타낸다.

R₄, R₅ 는, -O-CH₂CH₂-O-CH=CH₂, -O-CO-CH=CH₂, -O-CO-C(CH₃)=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-CH=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-C(CH₃)=CH₂, 또는 글리시딜에테르기가 특히 바람직하다. R₆, R₇ 은 동일 또는 상이하여도 되고, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다. R₆, R₇ 은 수소, 메틸기, 또는 에틸기가 바람직하고, 수소 또는 메틸기가 특히 바람직하다.

식 (2) 로 나타내는 플루오렌계 화합물의 바람직한 예로서는, 이하의 식 (2)-1 ∼ 식 (2)-42 화합물을 들 수 있다.

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

[화학식 13]

[화학식 14]

[화학식 15]

상기 중에서도, 식 (2)-1, 식 (2)-2, 식 (2)-3, 식 (2)-4, 식 (2)-5, 식 (2)-6, 식 (2)-7, 식 (2)-8, 식 (2)-9, 식 (2)-13, 식 (2)-14, 식 (2)-18, 식 (2)-19, 식 (2)-23, 식 (2)-24, 식 (2)-28, 식 (2)-29, 식 (2)-33, 식 (2)-34, 식 (2)-38, 또는 식 (2)-39 의 화합물이 보다 바람직하다.

또한, 상기 중에서도, 식 (2)-1, 식 (2)-2, 식 (2)-3, 식 (2)-4, 식 (2)-5, 식 (2)-6, 식 (2)-7, 식 (2)-9, 식 (2)-14, 식 (2)-19, 식 (2)-24, 식 (2)-29, 식 (2)-34, 또는 식 (2)-39 의 화합물이 특히 바람직하다.

식 (2) 로 나타내는 플루오렌계 화합물로서는, 상기의 화합물을 2 종류 이상 사용해도 된다.

본 발명에 있어서, 식 (1) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (A) 와, 식 (2) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (B) 의 함유 비율은, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 중량 비율 ((광 경화성 모노머 (A) 의 중량)/(광 경화성 모노머 (B) 의 중량)) 로 30/70 ∼ 87/13 이며, 바람직하게는, 35/65 ∼ 85/15 이며, 더욱 바람직하게는 40/60 ∼ 80/20 이다.

식 (1) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (A) 의 함유량이 너무 적은 경우에는, 굴절률이 높아지지 않거나, 경화가 불충분해지고, 내열성이 낮아지거나, 또한 점도가 높고, 패턴 전사 불량이 일어나기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 식 (1) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (A) 의 함유량이 너무 많은 경우, 또는 광 경화성 모노머 (A) 단독의 경우에는, 기판 상에 도포 후, 광 경화성 모노머 (A) 성분이 분리되거나 박막을 유지할 수 없고, 수지 용액을 겉돌게 해버리거나 하여, 균일한 박막을 얻을 수 없고, 패턴 전사 불량이 일어나기 때문에 바람직하지 않다.

또, 본 발명에 있어서, 광 임프린트용 수지 조성물을 경화시킬 때의 경화 수축율은, 통상적으로 4.5 ％ 이하이며, 경화시의 변형이 적다. 경화 수축율이 4.5 ％ 를 초과하면, 경화물 중에 내부 응력이 남기 쉽고, 광학적 이방성이 나오게 되거나 기재로부터 박리되는 등, 내구성이 나빠지거나, 얻어지는 형상의 치수 오차가 커져 바람직하지 않다. 경화 수축율이 3.0 ％ 이하, 특별하게는 2.5 ％ 이하가 되면, 내부 응력이 남기 어려워 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서, 경화 수축율은 JIS K7112 B 법에 준거하여, 이하의 식으로 구해진다. 즉, 경화 수축율 (ΔV) 은, 수지 조성물의 비중 (ρm) 과 그 경화물의 비중 (ρp) 으로부터 하기 식 (1) 을 사용하여 산출된다.

구체적으로는, 용매를 함유하지 않는 상태로 한 경화 전의 수지 조성물을 메스 실린더에 흘려 넣고, 용적 10 ㎖ 의 중량을 재어, 경화 전의 비중 (ρm) 을 얻는다. 경화물의 비중 (ρp) 은, 길이 50 mm, 폭 10 mm, 두께 1 mm 의 주형 성형체를 제조하고, 고정밀도 전자 비중계 SD-120L (미라쥬 무역사 제조) 을 사용하여 측정을 실시하여 얻은 값이다.

또한, 본 발명에서는, 그 목적을 저해하지 않는 범위에서, 광 경화성 모노머 (A) 이외의 광 경화성 모노머 (H) 를 함유하고 있어도 된다.

광 경화성 모노머 (H) 로서는, 여러 가지의 것을 들 수 있다. 예를 들어, 부탄디올디비닐에테르, 옥탄디올디비닐에테르, 에틸렌글리콜디비닐에테르, 디에틸렌글리콜디비닐에테르, 트리에틸렌글리콜디비닐에테르, 부탄디올디아크릴레이트, 옥탄디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 부탄디올디메타크릴레이트, 옥탄디올디메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 아크릴산2-(2-비닐옥시에톡시)에틸, 메타크릴산2-(2-비닐옥시에톡시)에틸 등을 함유함으로써 유연성을 부여할 수 있다. 또, 시클로헥실렌디메탄올디비닐에테르, 트리메틸올프로판트리비닐에테르, 시클로헥실렌디메탄올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 시클로헥실렌디메탄올디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트 등을 함유함으로써, 가교 밀도가 향상되고, 표면 경도를 향상시킬 수 있다.

광 경화성 모노머 (H) 의 배합량은, 경화 수지의 기판 밀착성을 저해하지 않는 범위에서 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 광 임프린트용 수지 조성물로부터 얻어지는 경화물에 있어서의 589 nm 의 파장의 굴절률은, 1.58 이상이다. 경화물의 589 nm 의 파장의 굴절률이 작으면 렌즈 등에 사용하는 경우, 렌즈의 두께가 두꺼워져, 광학 소자로서 성형하기 어려워지므로 바람직하지 않다. 상기 굴절률로서 바람직하게는 1.60 이상이며, 특히 바람직하게는, 1.62 ∼ 1.70 이다.

본 발명의 광 임프린트용 수지 조성물로부터 얻어지는 경화물은, 수지에 TiO₂나 Nb₂O₅, ITO 등의 무기 산화물 나노 미립자를 분산시킨 광학 소자용에 상당하는 고굴절률을 나타낸다.

또, 본 발명에 있어서, 경화물에 있어서의 400 nm 의 파장의 광의 투과율은, 두께가 20 ㎛ 에서는, 80 ％ 이상이다. 상기 투과율이 80 ％ 미만에서는, 청자(靑紫)의 광이 투과하기 어렵기 때문에, 경화물이 엷은 황색을 띠게 보이고, 광의 이용 효율이 저하되거나 하므로 바람직하지 않다. 상기 광의 투과율로서 바람직하게는 85 ％ 이상, 특히 바람직하게는 88 ％ ∼ 99 ％ 이다.

또, 본 발명에 있어서, 경화물의 유리 전이 온도는 100 ℃ 이상이다. 상기 경화물의 유리 전이 온도가 100 ℃ 미만에서는, 내열성이 불충분하고, 사용 환경에 따라서는 경화물의 미세 형상을 유지할 수 없는 점에서 바람직하지 않다. 유리 전이 온도는, 150 ℃ 이상이 바람직하고, 특히 바람직하게는 160 ∼ 230 ℃ 이다.

본 발명의 광 임프린트용 수지 조성물은, 광 중합 개시제 (C) 를 함유하는 것이 바람직하다.

광 중합 개시제 (C) 로서는, 광 라디칼 중합 개시제나 광 카티온 중합 개시제를 들 수 있고, 어느 것이나 제한 없이 사용할 수 있다.

광 라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들어 시판되고 있는 개시제를 사용할 수 있다. 이들 예로서는, BASF 재팬사로부터 입수 가능한 Irgacure (등록상표) 2959 (1-［4-(2-하이드록시에톡시)페닐］-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-온), Irgacure (등록상표) 184 (1-하이드록시시클로헥실페닐케톤), Irgacure (등록상표) 500 (1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페논), Irgacure (등록상표) 651 (2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온), Irgacure (등록상표) 369 (2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부타논-1), Irgacure (등록상표) 907 (2-메틸-1［4-메틸티오페닐］-2-모르폴리노프로판-1-온), Irgacure (등록상표) 379 (2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온), Irgacure (등록상표) 819 (비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드), Irgacure (등록상표) 1800 (비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀옥사이드, 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판-1-온), Irgacure (등록상표) OXE01 (1,2-옥탄디온, 1-［4-(페닐티오)페닐］-2-(O-벤조일옥심)), Irgacure (등록상표) OXE02 (에타논, 1-［9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일］-1-(O-아세틸옥심)), Darocur (등록상표) 1173 (2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판-1-온), Darocur (등록상표) 1116, 1398, 1174, 1020, Lucirin TPO (2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드), Lucirin TPO-L (2,4,6-트리메틸벤조일페닐에톡시포스핀옥사이드), DKSH 재팬사로부터 입수 가능한 ESACURE 1001M (1-[4-벤조일페닐술파닐]페닐]-2-메틸-2-(4-메틸페닐술포닐)프로판-1-온 등을 들 수 있다. 그 중에서도, Irgacure (등록상표) 184 (1-하이드록시시클로헥실페닐케톤), Darocur (등록상표) 1173 (2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판-1-온), Lucirin TPO (2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드), Irgacure (등록상표) 907 (2-메틸-1［4-메틸티오페닐］-2-모르폴리노프로판-1-온, Irgacure (등록상표) 379 (2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온) 이 바람직하다.

광 카티온 중합 개시제로서는, 요오드늄염, 술포늄염, 포스포늄염 등을 들 수 있고, 공지된 것을 사용할 수 있다.

광 카티온 중합 개시제로서는, 예를 들어, 비스(알킬페닐)요오드늄헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트, 비스(도데실페닐)요오드늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 비스［4-(디페닐술포니오)페닐］술파이드 비스헥사플루오로포스페이트, 비스［4-(디페닐술포니오)페닐］술파이드 비스헥사플루오로안티모네이트, 비스［4-(디페닐술포니오)페닐］술파이드비스테트라플루오로보레이트, 비스［4-(디페닐술포니오)페닐］술파이드테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐술포늄 테트라플루오로보레이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로포스페이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄테트라플루오로보레이트, 트리페닐술포늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 비스［4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐술포니오)페닐］술파이드 비스헥사플루오로포스페이트, 비스［4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐술포니오)페닐］술파이드 비스헥사플루오로안티모네이트, 비스［4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐술포니오)페닐］술파이드 비스테트라플루오로보레이트, 비스［4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐술포니오)페닐］술파이드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 비스(알킬페닐)요오드늄헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로포스페이트가 바람직하다.

상기 광 중합 개시제는, 단독, 또는 2 종 이상의 것을 조합하여 사용할 수 있다. 또, 조성물과의 분산성을 고려하여 용제를 함유하고 있어도 된다.

광 임프린트용 수지 조성물에 있어서의 광 중합 개시제 (C) 의 함유량은, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해, 0.01 ∼ 30 중량부가 바람직하고, 0.1 ∼ 20 중량부가 보다 바람직하고, 0.2 ∼ 15 중량부가 특히 바람직하다.

또, 이들 광 중합 개시제의 효율을 향상하여 광 중합을 촉진시키기 위해, 이미 알려진 증감제, 또는 색소제를 함유하고 있어도 된다. 특히 증감제는, 단일 파장 광원을 사용한 경우의 광 중합의 효율을 향상시키는데 유효하다.

증감제로서는, 예를 들어, 안트라센, 티오크산톤, 벤조페논티오크산톤, 페노티아젠, 페릴렌 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 안트라센계 증감제는, 카티온 중합 개시제와 병용함으로써, 비약적으로 광 감도를 향상시킬 수 있다. 안트라센계의 증감제로서는, 디부톡시안트라센, 디프로폭시안트라센 (카와사키 화성사 제조 UVS-1331, UVS-1221) 등이 유효하다.

색소제인 증감 색소로서는, 티오피릴륨염계 색소, 멜로시아닌계 색소, 퀴놀린계 색소, 스티릴퀴놀린계 색소, 케토쿠마린계 색소, 티오잔텐계 색소, 잔텐계 색소, 옥소놀계 색소, 시아닌계 색소, 로다민계 색소, 피릴륨염계 색소 등이 예시된다.

본 발명의 광 임프린트용 수지 조성물은, 바람직하게는 10 ∼ 2,500,000 mPa·s, 특히 바람직하게는 100 ∼ 2,000,000 mPa·s 의 점도 (온도 20 ∼ 50 ℃) 를 갖는다. 이 경우, 광 임프린트용 수지 조성물은, 필요에 따라 점도 조정제 (D) 를 함유한다.

점도 조정제 (D) 는, 당해 조성물로 박막을 형성할 때의 조성물의 점도를 조정하고, 조성물의 도포성이나 얻어지는 박막의 두께를 조정하기 위해서 사용된다. 점도 조정제 (D) 로서는, 공지된 열가소성 수지, 열경화성 수지, 액상 수지 등의 고분자량체가 사용된다. 그 중에서도, 분자량 (Mw (중량 평균 분자량)) 이 1,000 ∼ 1,000,000 의 고분자량체의 1 종류 이상을 함유하는 것이 바람직하고, 분자량 (Mw) 이 2,000 ∼ 500,000 이 보다 바람직하고, 3,000 ∼ 300,000 이 더욱 바람직하다. 분자량 (Mw) 이 너무 작은 경우에는, 점도 조정의 효과가 충분히 얻어지지 않아, 도포성이 개선되지 않거나, 도포 두께의 변화가 적어, 바람직하지 않다. 한편, 분자량 (Mw) 이 너무 큰 경우에는, 용해성이 불량으로, 불용분이 잔존하거나 소량으로도 점도의 변화가 크기 때문에, 점도의 컨트롤이 어려워 바람직하지 않다. 점도 조정제 (D) 는 경우에 따라, 여러 종류를 조합하여 사용할 수 있다.

점도 조정제 (D) 로서는, 특별히 제한은 없지만, 상용성이 좋은 방향 고리를 함유하는 수지나, 고리형 구조를 함유하는 수지가 보다 바람직하다. 예를 들어, 에틸렌/메틸페닐노르보르넨 공중합체 (예를 들어, 일본 공개특허 2005-239975 에 기재), 에틸렌/노르보르넨/메틸페닐노르보르넨 공중합체 (예를 들어, 일본 공개특허 2005-239975 에 기재), 폴리스티렌, 폴리비닐카르바졸, 폴리아세나프틸렌, 트리시클로데칸비닐에테르 중합체 (예를 들어, 일본 공개특허 2005-113049 에 기재), 1-아다만틸비닐에테르 중합체, 2-아다만틸비닐에테르 중합체, 메틸페닐노르보르난비닐에테르 중합체, 에틸렌/노르보르넨류의 공중합체 (예를 들어, Ticona 사 제조의 Topas, 미츠이 화학사 제조의 Apel 등), 고리형 올레핀류 개환 중합체의 수소 첨가체 (예를 들어, 일본 제온사 제조의 ZEONEX, ZEONOR 등), 극성기 함유 고리형 올레핀류 개환 중합체의 수소 첨가체 (예를 들어, JSR 사 제조의 ARTON), 카르바졸 골격 함유 중합체, 플루오렌 골격 함유 중합체 등을 들 수 있다.

또한, 기판 밀착성을 향상시키기 위해서 점도 조정제 (D) 로서는, 수산기를 함유하는 수지, 또는, 그 수산기를 보호한 수지도 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리하이드록시스티렌, 스티렌/하이드록시스티렌 공중합체, 스티렌/하이드록시스티렌 공중합체의 아세탈 보호 폴리머, 하이드록시스티렌/트리시클로데칸비닐에테르 공중합체, 하이드록시스티렌/트리시클로데칸비닐에테르 공중합체의 아세탈 보호체, 하이드록시스티렌/에틸비닐에테르의 블록 공중합체, 랜덤 공중합체 등을 들 수 있다.

상기 점도 조정제 (D) 중에서도, 특히, 에틸렌/메틸페닐노르보르넨 공중합체, 폴리스티렌, 폴리비닐카르바졸, 폴리아세나프틸렌, 트리시클로데칸비닐에테르 중합체, 1-아다만틸비닐에테르 중합체, 2-아다만틸비닐에테르 중합체, 메틸페닐노르보르난비닐에테르 중합체, 폴리하이드록시스티렌, 스티렌/하이드록시스티렌 공중합체 및 그 아세탈 보호체, 카르바졸 골격 함유 중합체, 플루오렌 골격 함유 중합체가 바람직하다.

이들 점도 조정제 (D) 는, 단독으로 사용하거나 2 종류 이상 조합하여 사용할 수도 있다. 수지 조성물 중에 있어서의 점도 조정제 (D) 의 함유량은, 상기 광 경화성 모노머 (A) 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0.1 ∼ 100 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 50 중량부, 특히 바람직하게는 0.5 ∼ 30 중량부이다. 함유량이 너무 적은 경우에는, 점도 조정의 효과가 충분히 얻어지지 않아, 도포성이 개선되지 않거나, 수지 두께의 변화가 적어 바람직하지 않다. 한편, 함유량이 너무 많은 경우에는, 불용분이 잔존하거나, 그 밖의 성분의 용해성이 저하되어, 수지의 도포성이 악화되거나, 광 경화되기 어려워지거나 하기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명에 있어서, 광 임프린트용 수지 조성물로부터 경화물, 특히 경화된 필름상 혹은 시트상의 박막의 제조는, 바람직하게는 이하와 같이 하여 실시된다. 즉, 광 임프린트용 수지 조성물을, 스핀 코트법, 용액 캐스트법 (용액 유연법), 딥핑법, 드롭법 등의 이미 알려진 방법에 의해 기재 상에 도포막을 형성한다. 도포막의 두께의 조정은, 점도 조정제 (D) 에 의한 점도 조정, 용제 (G) 로의 희석에 의한 수지 조성물의 점도 조정 등에 의해, 임의로 하는 것이 가능하다. 광 임프린트에 바람직한 제막성, 면내 균일성을 발휘할 수 있는 경화 전의 막두께로서는, 50 nm ∼ 10 mm 가 바람직하고, 100 nm ∼ 5 mm 가 보다 바람직하다.

광 임프린트용 수지 조성물을 도포하는 지지 기재로서는, 두께가 바람직하게는 0.5 ㎛ ∼ 10 mm 를 갖는 수지 필름, 수지 시트, 또는 무기 재료의 시트가 사용된다. 무기 재료의 기재로서는, 적어도 그 표면이, 실리콘, 알루미늄, 구리, 사파이어, SiO₂ (산화규소), SiC (탄화규소), GaN (질화갈륨), InGaN (인듐질화갈륨), GaAs (갈륨비소), AlGaAs (알루미늄갈륨비소), AlGaP (알루미늄갈륨인), ITO (산화인듐주석), 또는 유리인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 수지 재료의 기재로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 수지, 고리형 올레핀계 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐에테르 수지, 및, 폴리스티렌 수지 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

광 임프린트가 가능한 수지 박막을 형성하는 경우, 박막 중의 잔존 휘발 성분은 적은 것이 바람직하다. 잔존 휘발분이 많이 존재하면, 광 임프린트시에 수지 박막 상에 발포 현상 등이 확인되어 패턴 전사 정밀도가 저하된다.

상기 수지 조성물로 도포막을 형성하는 데 있어서, 바람직하게는 용제 (G) 가 사용된다. 용제 (G) 는, 당해 조성물을 용해하는 것이면 임의로 사용할 수 있고, 바람직하게는 유기 용제가 사용된다. 유기 용제로서는, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 방향족 탄화수소계 용제 등을 들 수 있다.

예를 들어, 케톤계 용제로서는, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등을 들 수 있다.

에스테르계 용제로서는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르모노아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르모노아세테이트, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르모노아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르모노아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 부틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등을 들 수 있다.

방향족 탄화수소계 용제로서는, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 클로로벤젠, 에틸벤젠, 디에틸벤젠 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 자일렌, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 또는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트가 바람직하다.

이들의 용제 (G) 는 단독으로 사용해도 되지만, 2 종류 이상의 용제 (G) 를 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 수지 조성물에 용제 (G) 를 첨가하는 경우, 수지를 용해하기 위해서 적절히 가온하여 용해해도 상관없다. 용제 (G) 는, 형성하는 박막의 두께에 따라 임의로 조제할 수 있다. 광 임프린트에 바람직한 제막성, 면내 균일성을 발휘할 수 있는 용제 (G) 는, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해, 0.5 ∼ 30000 중량부 함유하는 것이 바람직하고, 1.0 ∼ 25000 중량부 함유하는 것이 보다 바람직하다. 용제의 함유량이 너무 적은 경우에는, 점도가 높아, 수지가 균일하게 퍼지기 어려워, 균일한 막두께를 얻을 수 없거나 하는 경우가 있어 바람직하지 않다. 한편, 용제의 함유량이 너무 많은 경우에는, 막두께가 너무 얇아져 체적에 대한 표면적이 상대적으로 커지고, 표면 장력에 의해, 막 상태를 유지할 수 없게 되거나, 용제가 수지 중에 잔존하기 쉬워지는 경우가 있어 바람직하지 않다.

스핀 코트법에 의한 제막에서는 고속 회전에 의한 기류에 의해 용제의 증발 속도가 향상되어, 스핀 코트 중에 용제를 휘발시킬 수 있어, 광 임프린트에 적용 가능한 잔존 휘발 성분이 적은 수지 박막이 얻어진다. 스핀 코트 도포에서 사용하는 용제의 비점은, 스핀 코트한 막의 면내 균일성을 확보하기 위해, 70 ∼ 250 ℃ 가 바람직하고, 80 ∼ 240 ℃ 가 보다 바람직하고, 90 ∼ 220 ℃ 가 특히 바람직하다. 사용하는 광 경화성 모노머 (A) 의 비점보다 낮은 비점의 용제를 바람직하게 사용할 수 있다.

또, 박막 중의 잔존 휘발 성분을 보다 저감하기 위해, 스핀 코트 후, 핫 플레이트, 열풍 건조기, 진공 건조기 등으로 가열 건조시켜, 광 임프린트용 수지의 박막을 얻을 수도 있다. 또한, 이 경우의 가열 건조 온도는, 사용하는 광 경화성 모노머 (A) 의 비점보다 낮은 온도가 바람직하다.

한편, 용액 캐스트법 (용액 유연법), 딥핑법, 드롭법 등에서는, 도포시에 용제를 휘발시키는 것이 어렵기 때문에, 용제를 사용하는 경우에는, 도포 후의 풍건조나 열건조 공정이 필요해진다. 박막 중의 잔존 휘발분을 저감할 수 있는 막두께로서, 형성되는 박막의 막두께는 경화 전에서 40 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 35 ㎛ 이하가 특히 바람직하다.

광 임프린트용 수지 조성물로 박막을 형성하는 경우, 레벨링제를 배합할 수도 있다. 레벨링제로서는, 공지된 것을 사용할 수 있지만, 실리콘계 화합물, 불소계 화합물, 아크릴계 화합물, 아크릴/실리콘계 화합물이 바람직하다.

실리콘계 화합물로서는, 예를 들어, 쿠스모토 화성사 제조의 디스파론 1761, 디스파론 1711EF 를 들 수 있다.

불소계 화합물로서는, 예를 들어, 다이니폰 잉크 화학사 제조의 메가팍크 F-470, F-471 을 들 수 있다.

아크릴계 화합물로서는, 예를 들어, 디스파론 LF-1980, LF-1982 를 들 수 있고, 아크릴/실리콘계 화합물로서는, 예를 들어, 디스파론 UVX-270, UVX-271 등을 들 수 있다.

레벨링제의 첨가량은, 광학 특성 및 기판 밀착성을 저해하지 않는 범위에서 선택된다.

또한, 상기 수지 조성물에는, 필요에 따라, 소포제, 산화 방지제, 내열 안정제, 내후 안정제, 광 안정제 등의 첨가제를 배합할 수도 있다. 또, 기판에 대한 밀착성을 향상시키기 위한 밀착성 부여제로서, 비스페놀 A, 수소화 비스페놀 A, 1-아다만틸알코올, 2-아다만틸알코올, 트리시클로데칸올 등의 수산기를 갖는 화합물을 배합할 수도 있다. 상기 첨가제의 배합량은, 수지 조성물의 광학 특성 등의 기능을 저해하지 않는 범위에서 가능하고, 공지된 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 수지 조성물로 박막을 형성하는 경우, 특히 광 임프린트에 적용하는 경우, 수지 조성물을 그대로 사용할 수도 있지만, 전사 정밀도의 향상의 관점에서, 이물질에 의한 입자상 물질 (Particulate matter) 을 제거하기 위해서, 공지된 방법을 이용하여 여과하는 것이 바람직하다. 사용하는 수지 조성물의 종류에 따라 적절히 필터의 재질을 변경하는 것도 가능하다. 또, 전하 포착능을 갖지 않는 필터도 바람직하게 사용하는 것이 가능하다. 필터 구멍 직경으로서는, 0.45 ㎛ 이하가 특히 바람직하다.

상기 수지 조성물의 도포막은, 파장이 바람직하게는 180 ∼ 450 nm, 특히 바람직하게는 200 ∼ 400 nm 의 자외선 등의 조사에 의해 경화된다. 조사 조건은 수지 조성물의 종류나 조성비, 막두께 등에 따라 적절히 변경할 수 있다. 조사하는 자외선의 파장은, 광 중합 개시제 및 증감제의 종류 등에 따라, 감도가 높은 파장을 갖는 조사원을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

자외선의 조사 광원으로서는, 예를 들어, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 크세논 램프, 메탈 할라이드 램프, LED 램프, 태양광, 카본 아크 등을 들 수 있다. 또한, 활성 에너지선으로서 자외선 외에, 예를 들어, 가시광, 적외선, X 선, α 선, β 선, γ 선, 전자선 등을 사용할 수도 있다.

자외선 등의 활성 에너지선의 조사 중, 또는, 조사하여 몰드 이형한 후에, 필요에 따라 수지를 가열해도 된다. 가열에 의해, 경화 수지 중의 미반응물의 저감, 수지의 경화성, 지지 기재와의 밀착성 등을 향상시킬 수 있다. 가열은, 통상적으로, 30 ∼ 100 ℃ 가 바람직하고, 경화 후의 수지 유리 전이 온도보다 낮은 것이 보다 바람직하다. 또, 자외선을 조사하여 몰드를 이형한 경화막에, 다시 자외선을 조사하여, 수지 경화율을 올리는 포스트 자외선 경화도 적용 가능하다. 경화막의 막두께는, 50 nm ∼ 10 mm 가 바람직하고, 특히, 100 nm ∼ 5 mm 가 바람직하다.

또한, 막두께가 50 nm 미만에서는, 체적에 대한 표면적이 상대적으로 커지고, 표면 장력에 의해, 막 상태를 유지할 수 없게 되는 경우가 있어 바람직하지 않다. 한편, 막두께가 10 mm 를 초과하면, 광이 내부까지 닿기 어려워져, 내부 경화성이 충분하지 않게 되는 경우가 있어, 바람직하지 않다.

본 발명에 있어서, 광학 소자 재료는, 이미 알려진 광 임프린트법을 이용하여 기재 상에 미세 구조체를 형성할 수 있다.

광 임프린트법에 있어서의 본 발명의 패턴 형성 방법은, 이하의 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

(1) 수지 조성물을 기재 상에 도포하여 도포막을 형성하는 공정,

(2) 형성된 도포막의 표면에, 원하는 패턴을 갖는 형의 패턴면을 접촉시켜 가압하고, 패턴 내에 수지 조성물을 충전시키는 공정,

(3) 패턴 내에 충전된 수지 조성물을 광 조사에 의해 경화시키는 공정,

(4) 경화시킨 수지 조성물의 경화물로부터 형을 박리하는 공정

광 임프린트를 실시하기 위한 장치로서는 여러 가지의 제품이 출시되어 있어, 바람직한 장치를 선정할 수 있다. 패턴의 전사 정밀도가 우수하고, 또한 생산성이 개선된 프로세스를 실현하기 위해서는, 성형 압력이 작고, 성형 시간이 짧은 임프린트 조건이 바람직하다.

또, 대기 중에서 수지 표면에 형을 접촉시키는 경우, 패턴 사이즈, 형상이나 수지 점도에 따라서는, 기포 혼입에 의한 패턴 결손이 생긴다. 또한, 대기 중의 수분이나 산소가 광 중합 저해가 되어, 수지의 경화 부족을 발생하는 경우도 있다. 그래서, 필요에 따라 장치계 내를 감압 처리하고, 감압하에서 수지 표면에 형을 접촉시켜, 가압하여 광 경화시키는, 감압하에서의 광 임프린트법도 적용할 수 있다. 또, 장치계 내를 불활성 가스나 건조 에어, 수지의 경화를 저해하지 않는 그 밖의 가스로 치환하여, 광 임프린트할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 상기 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 광학 소자 재료는, 예를 들어, 일반 카메라용 렌즈 및 파인더, 비디오 카메라용 렌즈, 레이저 픽업 렌즈, 레이저 프린터용의 fθ 렌즈, 실린드리컬 렌즈 및 오리곤 미러, 프로젝션 TV 용 렌즈, 액정 프로젝터용의 멀티 렌즈, 릴레이계 렌즈, 콘덴서 렌즈, 투사 렌즈 및 프레넬 렌즈, 안경용 렌즈 등의 렌즈 ； 콤팩트 디스크 (CD, CD-ROM 등), 미니 디스크, DVD 용의 디스크 기판, LCD 용 기판, 편광 필름 투명 수지 시트, 위상차 필름, 광 확산 필름, 액정 소자 결합용 접착제 등의 액정 소자용 부재 ； 프로젝터용 스크린, 광학 필터, 렌티큘러 시트, 집광 필름, 마이크로 렌즈 용도, 웨이퍼 레벨 렌즈 용도, 광전 변환 소자용 렌즈 등으로서 사용된다.

또, 본 발명의 광학 소자 재료는, 경화 수축율, 굴절률, 및 투과율의 점에서, 미니 디스크용 픽업 렌즈 (대물 렌즈, 회절 격자, 콜리메이터 렌즈 등) 및 DVD 용 픽업 렌즈 (대물 렌즈, 회절 격자, 콜리메이터 렌즈 등) 의 광학 소자, 그 중에서도, 파장 380 ∼ 420 nm 의 청색 레이저를 사용하는 광학계에 사용되는 광학 소자 등으로서 사용된다. 또, 광전 변환 소자용 렌즈로서 사용된다. 특히, 픽업 렌즈, 광전 변환 소자용 렌즈, 그 중에서도 회절 격자, 콜리메이터 렌즈 등의 비대물 렌즈나 광전 변환 소자용 렌즈 등의 용도에 바람직하다.

또한, 본 발명의 광학 소자 재료는, 경화 수축율, 내열성의 점에서, LCD 용 기판, 편광 필름 투명 수지 시트, 위상차 필름, 광 확산 필름, 액정 소자 결합용 접착제 등의 액정 소자용 부재, 프로젝터용 스크린, 광학 필터, 광 파이버, 프리즘, 렌티큘러 시트, 집광 필름, 웨이퍼 레벨 렌즈, 마이크로 렌즈 등의 광학 소자 등으로서 사용된다. 특히, 편광 필름 투명 수지 시트, 위상차 필름, 광 확산 필름, 액정 소자 결합용 접착제 등의 액정 소자용 부재, 렌티큘러 시트, 집광 필름, 웨이퍼 레벨 렌즈, 또는 마이크로 렌즈에 최적이다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정하여 해석되는 것은 아니다.

A ： 광 임프린트용 수지 조성물의 조제 및 점도 측정 방법

＜실시예 1 ∼ 10 및 비교예 1 ∼ 5＞

실시예 1 ∼ 10 및 비교예 1 ∼ 5 의 광 임프린트용 수지 조성물을, 표 1, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 광 경화성 모노머 (A), 광 경화성 모노머 (B), 광 중합 개시제 (C), 점도 조정제 (D), 증감제 (E), 레벨링제 (F), 용제 (G), 및 광 경화성 모노머 (H) 를 사용하여 조제했다.

또한, 표 1, 표 2 에 있어서의, 광 중합 개시제 (C), 점도 조정제 (D), 증감제 (E), 레벨링제 (F), 및 용제 (G) 의 수치는, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 를 합한 100 중량부에 대한 함유량 (중량부) 이다.

각 조성물의 조제 및 점도 측정은, 파장 500 nm 이하의 자외선을 커트한 형광등하의 옐로우 룸 내에서, 이하의 순서로 실시했다.

1. 소정의 유리 용기에 광 경화 모노머 (A), 광 경화성 모노머 (B), 광 경화성 모노머 (H), 및 광 중합 개시제 (C), 필요에 따라, 점도 조정제 (D), 증감제 (E), 레벨링제 (F), 및 용제 (G) 를 표 1, 표 2 에 기재된 비율로 칭량하여, 교반 혼합했다.

2. 구멍 직경 0.45 ㎛ 의 나일론제 필터 (스미토모 스리엠사 제조, 상품명 ： 라이프 어슈어) 로 여과하여 광 임프린트용 수지 조성물을 조제했다.

표 1, 표 2 에 기재된 각 성분에 대해 이하에 나타낸다. 표 3 에, 각 성분의 분류, 약호, 및 명칭을 나타낸다.

(1) 광 경화성 모노머 (A)

A-1 ： N-비닐카르바졸 (마루젠 석유 화학사 제조)

(2) 광 경화성 모노머 (B)

B-1 ： 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 (신나카무라 화학 공업사 제조, 제품명 A-BPEF)

B-2 ： 9,9-비스[4-(2-비닐에테르에톡시)페닐]플루오렌 (마루젠 석유 화학사 제조)

B-3 ： 비스아릴플루오렌계 화합물 (오사카 가스 케미컬사 제조, 제품명 오그솔 PG-100)

B-4 ： 비스아릴플루오렌계 화합물 (오사카 가스 케미컬사 제조, 제품명 오그솔 CG-500)

(3) 광 중합 개시제 (C)

C-1 ： 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤 (BASF 재팬사 제조, Irgacure 184)

C-2 ： 2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온 (BASF 재팬사 제조, Irgacure 379)

C-3 ： 비스(알킬페닐)요오드늄헥사플루오로포스페이트 50 중량％ 탄산프로필렌 용액 (와코 준야쿠 공업사 제조 W, PI-113)

C-4 ： 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온 (BASF 재팬사 제조, Irgacure 651)

C-5 ： 산아프로사 제조, CPI-210S

(4) 점도 조정제 (D)

점도 조정제 (D) 에 사용한 수지 D-1 의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 겔퍼미에이션 크로마토그래피법 (GPC) 에 의해, Waters 사 제조의 GPC 장치를 사용하고, 칼럼 ： Shodex 사 제조 K-805L/K-806L, 칼럼 온도 ： 40 ℃, 용매 ： 클로로포름, 통액량 ： 0.8 ㎖/min 의 조건으로 측정했다. 점도 조정제 (D) 에 사용한 수지 D-2 의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 토오소사 제조의 GPC 장치를 사용하여, 칼럼 ： 토오소사 제조 TSK G2000H × 2 개/TSK G3000H/TSK G4000H, 칼럼 온도 ： 40 ℃, 용매 ： THF, 통액량 ： 1.0 ㎖/min 의 조건으로 측정했다.

D-1 ： 에틸렌/5-메틸-5-페닐-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔 공중합체 (Mw ： 50,000, 일본 공개특허 2005-239975 기재의 에틸렌/메틸페닐노르보르넨 공중합체)

D-2 ：： Poly(9-vinylcarbazole) (알드리치사 제조 시약, Mn (수평균 분자량) = 25,000 ∼ 50,000, Mw/Mn = 약 2)

(5) 증감제 (E)

E-1 ： 9,10-디프로폭시안트라센 (카와사키 화성사 제조, UVS-1221)

(6) 레벨링제 (F)

F-1 ： 실리콘계 레벨링제 (쿠스모토 화성사 제조, 디스파론 1761)

(7) 용제 (G)

G-1 ： 시클로헥사논 (와코 준야쿠 공업사 제조)

(8) 광 경화성 모노머 (H)

H-1 ： 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트 (신나카무라 화학 공업사 제조, 제품명 APG-200)

H-2 ： 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (신나카무라 화학 공업사 제조, 제품명 A-TMPT)

H-3 ： N-비닐-2-피롤리돈 (와코 준야쿠 공업사 제조)

H-4 ： 2-페녹시에틸아크릴레이트 (사토마사 제조, 제품명 SR339A)

B ： 주형 성형체의 제조

상기 방법으로 조제한 실시예 1 ∼ 10 및 비교예 2 ∼ 5 에 기재된 광 임프린트용 수지 조성물을 길이 50 mm, 폭 10 mm, 두께 1 mm 의 형에 흘려 넣었다. 실시예 1 ∼ 10, 비교예 3 ∼ 5 에 기재된 임프린트용 수지 조성물은 길이 50 mm, 폭 10 mm, 두께 1 mm 의 형에 흘려 넣은 후, 감압 건조기를 사용하여 용매를 제거하여, 용매가 없는 상태로 했다. 비교예 2 는 용매를 함유하지 않기 때문에, 그대로 사용했다.

상기와 같이 제조한 형 상의 수지 조성물 중, 실시예 1 ∼ 7 및 비교예 2 ∼ 5 는 질소 분위기 중에서 UV 조사를 실시하고, 실시예 8 ∼ 10 은 상대 습도 2.0 ％ 이하의 건조 공기 중에서 UV 조사를 실시했다.

UV 광원으로서 고압 수은 램프 (표 1 및 표 2 중, Hg 로 기재.) 를 사용하여, 조도 50 mW/㎠ 로 표 1, 표 2 에 나타낸 UV 조사량이 되도록 자외선을 조사하여, 수지를 경화시켰다.

C ： 수지 조성물의 도포 및 경화 방법

C-1 ： 굴절률 및 압베수 측정용의 수지 박막

실시예와 비교예의 수지 조성물 및 수지 용액은 이하의 스핀 코트법으로 도포했다.

기판은, 상대 습도 25 ％ 이하의 건조고에 24 시간 이상 보관한, 직경 2 인치 Si 웨이퍼 (E＆M 사 제조, 면방위 1.0.0) 를 사용했다.

실시예 1 ∼ 10 및 비교예 2 ∼ 5 에서는, 직경 2 인치 Si 웨이퍼를 스핀 코터 (이엣치시사 제조, SC-308H) 에 올려놓고, 진공 흡착시켜 기판을 고정시켰다. 그 후, 수지 조성물 또는 수지 용액의 0.4 ㎖ 를 기판 중앙 부근에 올리고, 표 1, 표 2 에 기재된 스핀 코트 조건으로 스핀 코트를 실시하여, 도포하고, 임프린트용 수지 박막을 제조했다.

상기와 같이 제조한 수지 박막 중, 실시예 1 ∼ 7 및 비교예 2 ∼ 5 에서는 질소 분위기 중에서 UV 조사를 실시하고, 또, 실시예 8 ∼ 10 에서는, 상대 습도 2.0 ％ 이하의 건조 공기 중에서 UV 조사를 실시했다.

UV 광원으로서, 고압 수은 램프 (표 1 및 표 2 중, 「Hg」로 기재.) 를 사용하여, 조도 50 mW/㎠ 로 표 1, 표 2 에 나타낸 UV 조사량이 되도록 자외선을 조사하여, 수지를 경화시켰다.

C-2 ： 투과율 측정용의 수지 박막 (20 ㎛ 두께)

실시예 1 ∼ 10 및 비교예 3 ∼ 5 에 기재된 광 임프린트용 수지 조성물은, 감압 건조기를 사용하여 용매를 제거하여, 용매를 함유하지 않는 상태로 했다. 비교예 2 는 용매를 함유하지 않기 때문에, 그대로 사용했다. 각 수지 조성물을 바 코트에 의해, 직경 2 인치의 석영 기판 상에 20 ㎛ 두께로 도포했다.

상기와 같이 제조한 수지 박막 중, 실시예 1 ∼ 7 및 비교예 2 ∼ 5 에서는, 질소 분위기 중에서 UV 조사를 실시하고, 실시예 8 ∼ 10 에서는, 상대 습도 2.0 ％ 이하의 건조 공기 중에서 UV 조사를 실시했다.

UV 광원으로서 실시예 1 ∼ 10 및 비교예 2 ∼ 5 에서는, 고압 수은 램프 (표 1 및 표 2 중, 「Hg」로 기재.) 를 사용하여, 조도 50 mW/㎠ 로 표 1, 표 2 에 나타낸 UV 조사량이 되도록 자외선을 조사하여, 수지를 경화시켰다.

D. 주형 성형체 및 수지 박막의 평가

(경화 수축율)

경화 수축율은 JIS K7112 B 법에 준거하여, 이하의 식으로 구해진다. 경화 수축율 (ΔV) 은, 수지 조성물의 비중 (ρm) 과 그 경화물의 비중 (ρp) 으로부터 하기 식 (1) 을 사용하여 산출했다.

실시예 1 ∼ 10 및 비교예 3 ∼ 5 에 기재된 광 임프린트용 수지 조성물은, 감압 건조기를 사용하여 용매를 제거하여, 용매를 함유하지 않는 상태로 했다. 비교예 2 의 수지 조성물은 그대로 사용했다. 용매를 함유하지 않는 상태로 한 경화 전의 수지 조성물 또는 비교예 2 의 경화 전의 수지 조성물을 메스 실린더에 흘려 넣고, 용적 10 ㎖ 의 중량을 재어, 경화 전의 비중 (ρm) 을 얻었다. 경화물의 비중 (ρp) 은, 상기 주형 성형체 제조 방법을 사용하여, 경화시켜 얻은 길이 50 mm, 폭 10 mm, 두께 1 mm 의 주형 성형체를 고정밀도 전자 비중계 SD-120L (미라쥬 무역사 제조) 을 사용하여 측정을 실시하여 얻은 값이다.

(유리 전이 온도 (Tg))

시차주사 열량 분석계 (세이코 전자 공업사 제조, EXSTAR6000, 및 DSC6200) 를 사용하여, 주형 성형체의 승온시의 흡열 피크로부터 유리 전이 온도 (Tg) 를 얻었다.

(굴절률 및 압베수)

수지 조성물로 제조한 수지 박막의, 굴절률 및 압베수를 측정했다. 결과를 표 1, 표 2 에 나타낸다. 실시예 1 ∼ 10 및 비교예 2 ∼ 5 에서는, 직경 2 인치의 Si 웨이퍼 상에 형성한 박막을 사용하여, 반사 분광 막후계 (오오츠카 전자사 제조, FE-3000) 로 경화 수지의 굴절률의 측정을 실시했다. 구체적으로는, 300 ∼ 800 nm 의 범위에서 반사율을 측정하고, 굴절률의 파장 분산의 근사식으로서 Cauchy 의 분산식을 이용하여 최소 이승법에 의해, 광학 정수를 계산함으로써 굴절률을 측정했다. 또한, 굴절률은 589 nm 의 파장의 굴절률로 평가했다. 압베수 νD 는 하기 식 (2) 를 사용하여, 각 파장의 굴절률로부터 구했다.

상기 식 (2) 중,

nD ： 파장 589 nm 의 광의 굴절률,

nF ： 파장 486 nm 의 광의 굴절률,

nC ： 파장 656 nm 의 광의 굴절률.

표 1, 표 2 에 나타낸 결과로부터, 광 임프린트용 수지 조성물로부터 얻어진 경화물의 굴절률은, 비교예인 UV 경화 수지의 굴절률보다 높은 것을 알 수 있었다.

(투과율)

실시예 1 ∼ 10 및 비교예 2 ∼ 5 의, 2 인치 석영 기판 상에 형성한 20 ㎛ 경화막을 사용하여, 자외 가시 근적외 분광 광도계 (닛폰 분광사 제조, V-570) 에 의해 파장 400 nm 의 광의 투과율을 측정했다.

표 2 에 나타내는 바와 같이, 비교예인 광 임프린트용 수지 조성물, 즉, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 화합물의 비율이 본 발명 이외의 조성물은, 경화 수축율이 크거나, 또는 굴절률이 낮거나, 내열성이 낮거나, 또는 상온에서 고체이거나 성형성이 좋지 않았다.

[표 1-1]

[표 1-2]

[표 1-3]

[표 2-1]

[표 2-2]

[표 3]

산업상 이용가능성

본 발명의 광학 소자 재료는, 고굴절률로, 경화 수축율이 작고, 내열성도 높고, 미니 디스크용 픽업 렌즈, DVD 용 픽업 렌즈의 광학 소자, 액정 소자용 부재, 광 파이버, 프리즘, 마이크로 렌즈, 웨이퍼 레벨 렌즈, 광전 변환 소자용 렌즈 등으로서 산업상 이용 가능하다.

또한, 2011 년 9 월 27 일에 출원된 일본 특허 출원 2011-211445호의 명세서, 특허청구의 범위, 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하고, 본 발명의 명세서의 개시로서 받아들이는 것이다.

Claims

카르바졸 골격을 갖는 하기 식 (1) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (A), 하기 식 (2) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (B), 및 광 중합 개시제 (C) 를 함유하고, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 함유 중량 비율 ((광 경화성 모노머 (A) 의 중량)/(광 경화성 모노머 (B) 의 중량)) 이 30/70 ∼ 87/13 이며, 또한 광 중합 개시제 (C) 의 함유량이, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해 0.01 ∼ 30 중량부인 광 임프린트용 수지 조성물을 경화시켜 이루어지며, 경화시의 경화 수축율이 4.5 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 소자 재료.
[화학식 1]

(R₁ 은 -CH=CH₂, -CH₂CH₂-O-CH=CH₂, -CH₂-C(CH₃)=CH₂, 또는 글리시딜기를 나타낸다. R₂, R₃은 동일 또는 상이하여도 되고, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.)
[화학식 2]

(식 (2) 중, R₄, R₅는, 동일 또는 상이하여도 되고, -O-CH=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CH=CH₂, -O-CO-CH=CH₂, -O-CO-C(CH₃)=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-CH=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-C(CH₃)=CH₂, 또는 글리시딜에테르기를 나타낸다. R₆, R₇은 동일 또는 상이하여도 되고, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.)
제 1 항에 있어서,
광 임프린트용 수지 조성물이, 추가로, 점도 조정제 (D) 를, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해, 0.1 ∼ 100 중량부 함유하는 광학 소자 재료.
제 1 항에 있어서,
광 임프린트용 수지 조성물이, 추가로, 용제 (G) 를, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해, 0.5 ∼ 30000 중량부 함유하는 광학 소자 재료.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
파장 589 nm 의 광의 굴절률이 1.58 이상인 광학 소자 재료.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
유리 전이 온도가 100 ℃ 이상인 광학 소자 재료.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
파장 400 nm 의 광의 투과율 (두께가 20 ㎛ 일 때) 이, 80 ％ 이상인 광학 소자 재료.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
수지의 두께가 50 nm ∼ 10 mm 의 필름상 혹은 시트상인 광학 소자 재료.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학소자 재료의 용도가 픽업 렌즈, 비대물 렌즈, 편광 필름, 위상차 필름, 광 확산 필름, 집광 필름, 렌티큘러 시트, 액정 소자용 부재, 광전 변환 소자용 렌즈, 마이크로 렌즈, 또는 웨이퍼 레벨 렌즈인 광학 소자 재료.
카르바졸 골격을 갖는 상기 식 (1) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (A), 하기 식 (2) 로 나타내는 광 경화성 모노머 (B), 및 광 중합 개시제 (C) 를 함유하고, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 함유 중량 비율 ((광 경화성 모노머 (A) 의 중량)/(광 경화성 모노머 (B) 의 중량)) 이 30/70 ∼ 87/13 이며, 또한 광 중합 개시제 (C) 의 함유량이, 광 경화성 모노머 (A) 와 광 경화성 모노머 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해 0.01 ∼ 30 중량부인 광 임프린트용 수지 조성물을 기재 상에 도포하여 도포막을 형성하고, 그 도포막의 표면에 광을 조사하여, 경화 수축율이 4.5 ％ 이하로 경화시키는 것을 특징으로 하는 광학 소자 재료의 제조 방법.
[화학식 3]

(식 (1) 중, R₁ 은 -CH=CH₂, -CH₂CH₂-O-CH=CH₂, -CH₂-C(CH₃)=CH₂, 또는 글리시딜기를 나타낸다. R₂, R₃은 동일 또는 상이하여도 되고, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.)
[화학식 4]

(식 (2) 중, R₄, R₅는, 동일 또는 상이하여도 되고, -O-CH=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CH=CH₂, -O-CO-CH=CH₂, -O-CO-C(CH₃)=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-CH=CH₂, -O-CH₂CH₂-O-CO-C(CH₃)=CH₂, 또는 글리시딜에테르기를 나타낸다. R₆, R₇은 동일 또는 상이하여도 되고, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.)
제 9 항에 있어서,
도포막의 표면에 임프린트법에 의해 패턴을 전사하고, 이어서 광을 조사하여 경화시키는 광학 소자 재료의 제조 방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
광 임프린트용 수지 조성물을 도포하는 기재가, 두께 0.5 ㎛ ∼ 10 mm 를 갖는 수지 혹은 무기 재료의 필름 혹은 시트인 광학 소자 재료의 제조 방법.