KR20100004055A - Curable composition for nanoimprint and cured material using the same and member for liquid crystal display device - Google Patents

Curable composition for nanoimprint and cured material using the same and member for liquid crystal display device Download PDF

Info

Publication number
KR20100004055A
KR20100004055A KR1020090058827A KR20090058827A KR20100004055A KR 20100004055 A KR20100004055 A KR 20100004055A KR 1020090058827 A KR1020090058827 A KR 1020090058827A KR 20090058827 A KR20090058827 A KR 20090058827A KR 20100004055 A KR20100004055 A KR 20100004055A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
nanoimprint
mold
nanoimprints
optical
Prior art date
Application number
KR1020090058827A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
다카시 다카야나기
아키노리 후지타
교우헤이 사키타
히로유키 요네자와
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20100004055A publication Critical patent/KR20100004055A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/075Silicon-containing compounds
    • G03F7/0757Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/20Esters of polyhydric alcohols or phenols, e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol mono-(meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/28Treatment by wave energy or particle radiation
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/031Organic compounds not covered by group G03F7/029

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE: A curable composition for nanoimprint is provided to ensure excellent imprint property, substrate adhesion, heat resistance, resilience rate and voltage characteristic after thermal hardening. CONSTITUTION: A curable composition for nanoimprint comprises (A) a silane coupling agent, (B) a polymer silicide compound, and (C) a photopolymerization initiator. The compound having a photopolymerizable group is occupied in the amount of 50 weight% or more in the total content of the silane coupling agent and polymer silicide compound.

Description

나노 임프린트용 경화성 조성물, 이것을 사용한 경화물, 그리고 액정 표시 장치용 부재{CURABLE COMPOSITION FOR NANOIMPRINT AND CURED MATERIAL USING THE SAME AND MEMBER FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}Curable composition for nanoimprint, hardened | cured material using this, and member for liquid crystal display devices {CURABLE COMPOSITION FOR NANOIMPRINT AND CURED MATERIAL USING THE SAME AND MEMBER FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 나노 임프린트용 경화성 조성물, 이것을 사용한 경화물, 그리고 그 경화물을 사용한 액정 표시 장치용 부재에 관한 것이다.The present invention relates to a curable composition for nanoimprint, a cured product using the same, and a member for a liquid crystal display device using the cured product.

나노 임프린트법은, 광디스크 제작에서는 잘 알려져 있는 엠보스 기술을 발전시켜, 요철의 패턴을 형성한 금형 원기 (일반적으로 몰드, 스탬퍼, 템플릿이라 한다) 를 레지스트에 프레스하여 역학적으로 변형시켜 미세 패턴을 정밀하게 전사하는 기술이다. 몰드를 한 번 제작하면, 나노 구조 등의 미세 구조를 간단히 반복하여 성형할 수 있기 때문에 경제적임과 함께, 유해한 폐기·배출물이 적은 나노 가공 기술이기 때문에, 최근 다양한 분야로의 응용이 기대되고 있다.The nanoimprint method develops an embossing technique that is well known in optical disc manufacturing, presses a mold original (commonly referred to as a mold, a stamper, and a template) in which a pattern of irregularities is formed into a resist and dynamically deforms the micropattern. It is a technique to make a transfer. Once a mold is produced, since it is economical and it is a nano processing technology with few harmful wastes and discharges, since microstructures, such as a nanostructure, can be simply and repeatedly shape | molded, application to various fields is anticipated in recent years.

나노 임프린트법에는, 피가공 재료로서 열가소성 수지를 사용하는 열 나노 임프린트법 (예를 들어, S. Chou et al.: Appl. Phys. Lett. Vol.67, 3114 (1995) 참조) 과, 광경화성 조성물을 사용하는 광 나노 임프린트 (예를 들어, M. Colbun et al,: Proc. SPIE, Vol.3676, 379 (1999) 참조) 의 2 가지 기술이 제안되어 있 다. 열 나노 임프린트법의 경우, 유리 전이 온도 이상으로 가열한 고분자 수지에 몰드를 프레스하고, 냉각 후에 몰드를 이형함으로써 미세 구조를 기판 상의 수지에 전사하는 것이다. 이 방법은, 다양한 수지 재료나 유리 재료에도 응용 가능하기 때문에, 여러가지 방면으로의 응용이 기대되고 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,772,905호 공보 및 미국 특허 제5,956,216호 공보에는 열가소성 수지를 이용하여, 나노 패턴을 저렴하게 형성하는 열 나노 임프린트 방법이 개시되어 있다.The nanoimprint method includes a thermal nanoimprint method using a thermoplastic resin as a work material (see, for example, S. Chou et al .: Appl. Phys. Lett. Vol. 67, 3114 (1995)), and photocurability. Two techniques of photo nanoimprint using compositions (see, eg, M. Colbun et al, Proc. SPIE, Vol. 3676, 379 (1999)) have been proposed. In the case of the thermal nanoimprint method, the microstructure is transferred to the resin on the substrate by pressing the mold onto the polymer resin heated to the glass transition temperature or higher, and releasing the mold after cooling. Since this method is applicable also to various resin materials and glass materials, application to various aspects is expected. For example, US Pat. No. 5,772,905 and US Pat. No. 5,956,216 disclose a thermal nanoimprint method for inexpensively forming nanopatterns using thermoplastic resins.

한편, 투명 몰드나 투명 기재를 통과시켜 광을 조사하여, 광경화성 조성물을 광경화시키는 광 나노 임프린트법에서는, 몰드의 프레스시에 패턴을 전사하는 재료를 가열할 필요가 없어, 실온에서의 임프린트가 가능해진다. 최근에는, 이 양자의 장점을 조합한 나노 캐스팅법이나 3 차원 적층 구조를 제작하는 리버설 임프린트 방법 등의 새로운 전개도 보고되어 있다.On the other hand, in the photo-nanoimprint method of irradiating light through a transparent mold or a transparent substrate and photocuring the photocurable composition, it is not necessary to heat the material transferring the pattern when the mold is pressed, so that imprint at room temperature is possible. Become. In recent years, new developments such as a nanocasting method combining these advantages and a reversal imprint method for producing a three-dimensional laminated structure have also been reported.

이와 같은 나노 임프린트법에 있어서는, 이하와 같은 응용 기술이 제안되어 있다. 제 1 기술로서는, 성형한 형상 (패턴) 그 자체가 기능을 갖고, 여러가지 나노 테크놀로지의 요소 부품, 혹은 구조 부재로서 응용할 수 있는 경우이다. 그 예로서는, 각종 마이크로·나노 광학 요소나 고밀도의 기록 매체, 광학 필름, 플랫 패널 디스플레이에 있어서의 구조 부재 등을 들 수 있다. 제 2 기술로서는, 마이크로 구조와 나노 구조의 동시 일체 성형이나, 간단한 층간 위치 맞춤에 의해 적층 구조를 구축하고, μ-TAS (Micro-Total Analysis System) 나 바이오칩의 제작에 응용하고자 하는 것이다. 제 3 기술로서는, 고정밀도의 위치 맞춤과 고 집적화에 의해, 종래의 리소그래피를 대신하여 고밀도 반도체 집적 회로의 제작이나, 액정 디스플레이의 트랜지스터로의 제작 등에 적용하고자 하는 것이다. 전술한 기술을 포함하여, 이들의 응용에 관한 나노 임프린트법의 실용화에 대한 대응이 최근 활발화되고 있다.In such a nanoimprint method, the following application techniques are proposed. As a 1st technique, it is a case where the shape (pattern) itself has a function, and can be applied as an element part or structural member of various nanotechnology. Examples thereof include various micro-nano optical elements, high-density recording media, optical films, structural members in flat panel displays, and the like. As a second technique, a laminated structure is constructed by simultaneous integral molding of a micro structure and a nano structure or by simple interlayer positioning, and is intended to be applied to the production of a micro-total analysis system (TA-TAS) or a biochip. The third technique is to apply high-density semiconductor integrated circuits, liquid crystal displays to transistors, and the like, instead of conventional lithography, by high-precision positioning and high integration. Including the above-described techniques, the response to the practical use of the nanoimprint method for these applications has been actively promoted in recent years.

나노 임프린트법의 적용예로서, 먼저 고밀도 반도체 집적 회로 제작에 대한 응용예를 설명한다. 최근, 반도체 집적 회로는 미세화, 집적화가 진행되고 있고, 그 미세 가공을 실현하기 위한 패턴 전사 기술로서 포토 리소그래피 장치의 고정밀도화가 진행되어 왔다. 그러나, 추가적인 미세화의 요구에 따라 가공 방법이 광 노광의 광원의 파장에 근접하고, 종전의 리소그래피 기술도 한계에 근접하고 있다. 그 때문에, 추가적인 패턴의 미세화, 고정밀도화를 진행시키기 위하여 리소그래피 기술 대신에, 하전 입자선 장치의 일종인 전자선 묘화 장치가 사용되게 되었다. 전자선 묘화 장치 등에 의한 전자선을 사용한 패턴 형성은 i 선, 엑시머 레이저 등의 광원을 사용한 패턴 형성에 있어서의 일괄 노광 방법과는 달리, 마스크 패턴을 묘화해 가는 방법을 이용하고 있다. 이 때문에, 묘화하는 패턴이 많으면 많을수록 노광 (묘화) 시간이 걸려, 패턴 형성에 시간을 필요로 하는 것이 결점으로 되어 있다. 이 때문에, 256 메가, 1 기가, 4 기가로, 반도체 집적 회로의 집적도가 비약적으로 높아짐에 따라, 그만큼 패턴 형성 시간도 비약적으로 길어져, 스루풋이 현저히 열등해질 것이 우려된다. 그래서, 전자빔 묘화 장치에 의한 패턴 형성의 고속화를 위하여, 각종 형상의 마스크를 조합하고, 이들에 일괄적으로 전자빔을 조사하여 복잡한 형상의 전자빔을 형성하는 일괄 도형 조사법의 개발이 진행되고 있다. 그러나, 패턴의 미세화가 진행되는 한편, 전자선 묘화 장치를 대형화할 필요가 생기는 것 외에, 추가로 마스크 위치를 보다 고정밀도로 제어하는 기구가 필요하게 되는 등, 장치 비용이 높아진다는 결점이 발생하였다.As an application example of the nanoimprint method, first, an application example for fabricating a high density semiconductor integrated circuit will be described. In recent years, semiconductor integrated circuits have progressed in miniaturization and integration, and high precision of photolithography apparatuses has been advanced as a pattern transfer technique for realizing the microfabrication. However, in accordance with the demand for further miniaturization, the processing method is approaching the wavelength of the light source of light exposure, and conventional lithography techniques are also approaching the limit. For this reason, instead of lithography techniques, an electron beam drawing apparatus, which is a kind of charged particle beam apparatus, has been used in order to further refine the fine pattern and high precision. The pattern formation using the electron beam by an electron beam drawing apparatus etc. uses the method of drawing a mask pattern unlike the package exposure method in pattern formation using light sources, such as an i line | wire and an excimer laser. For this reason, as there are many patterns to draw, it takes exposure (drawing) time, and it becomes a fault that it takes time for pattern formation. For this reason, with 256 mega, 1 giga, and 4 giga, as the integration degree of a semiconductor integrated circuit increases remarkably, the pattern formation time will also increase remarkably long, and there is a concern that the throughput will be significantly inferior. Therefore, in order to speed up pattern formation by an electron beam drawing apparatus, development of the batch figure irradiation method which combines the mask of various shapes, irradiates an electron beam to them collectively, and forms an electron beam of a complicated shape is advanced. However, while the finer the pattern has progressed, the necessity of increasing the size of the electron beam drawing apparatus has arisen, and a disadvantage has arisen in that the apparatus cost is high, such as a mechanism for more precisely controlling the mask position.

이것에 대하여, 미세한 패턴 형성을 저비용으로 실시하기 위한 기술로서, 나노 임프린트 리소그래피 기술 (광 나노 임프린트법) 을 사용하는 것이 검토되고 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,772,905호 공보 및 미국 특허 제5,259,926호 공보에는 실리콘 웨이퍼를 스탬퍼로서 이용하여, 25 나노미터 이하의 미세 구조를 패턴 전사에 의해 형성하는 나노 임프린트 기술이 개시되어 있다. 또한, 일본 공표특허공보 2005-527110호에는 반도체 마이크로 리소그래피 분야에 적용되는 나노 임프린트를 사용한 콤포지트 조성물이 개시되어 있다.On the other hand, as a technique for performing fine pattern formation at low cost, using a nano imprint lithography technique (photo nanoimprint method) is examined. For example, US Pat. Nos. 5,772,905 and 5,259,926 disclose nanoimprint techniques that use a silicon wafer as a stamper to form microstructures of 25 nanometers or less by pattern transfer. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-527110 discloses a composite composition using nanoimprint applied to the field of semiconductor microlithography.

이 흐름에 따라, 미세 몰드의 제작 기술, 몰드의 내구성, 몰드의 제작 비용, 몰드와 수지의 박리성, 임프린트 균일성, 얼라이먼트 정밀도, 검사 기술 등 반도체 집적 회로의 제작에 나노 임프린트 리소그래피를 적용하기 위한 검토가 활발화되기 시작하고 있다.With this trend, nanoimprint lithography can be applied to the fabrication of semiconductor integrated circuits such as the production of fine molds, durability of molds, manufacturing costs of molds, peelability of molds and resins, imprint uniformity, alignment accuracy, and inspection techniques. Reviews are beginning to be active.

다음으로, 액정 디스플레이 (LCD) 나 플라즈마 디스플레이 (PDP) 등의 플랫 디스플레이에 대한 광 나노 임프린트법의 응용예에 대하여 설명한다.Next, application examples of the photo nanoimprint method to flat displays such as liquid crystal displays (LCDs) and plasma displays (PDPs) will be described.

LCD 기판이나 PDP 기판의 대형화나 고정세화의 동향에 따라, 박막 트랜지스터 (TFT) 나 전극판의 제조시에 사용하는 종래의 포토 리소그래피법을 대신하는 저렴한 리소그래피로서 광 나노 임프린트 리소그래피가 최근 주목받고 있고, 종래의 포토 리소그래피법에서 사용되는 에칭 포토 레지스트를 대신하는 광경화성 레지스 트의 개발이 필요하게 되었다.In accordance with the trend of larger and higher resolution LCD and PDP substrates, optical nanoimprint lithography has recently attracted attention as an inexpensive lithography instead of the conventional photolithography method used in the manufacture of thin film transistors (TFTs) and electrode plates. The development of photocurable resists in place of the etched photoresists used in conventional photolithography methods has been required.

또한, LCD 등의 구조 부재로서 사용되는 투명 보호막 재료나 액정 디스플레이에 있어서의 셀 갭을 규정하는 스페이서 등에 대해서도, 광 나노 임프린트 리소그래피의 응용이 검토되기 시작하고 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2005-197699호 및 일본 공개특허공보 2005-301289호 참조). 이와 같은 구조 부재용의 레지스트는, 상기 서술한 에칭 레지스트와는 달리, 최종적으로 플랫 디스플레이 패널 등의 디스플레이 내에 남기 때문에, "영구 레지스트", 혹은 "영구막" 이라고 하는 경우가 있다. In addition, applications of photonic nanoimprint lithography are beginning to be examined for transparent protective film materials used as structural members such as LCDs, spacers for defining cell gaps in liquid crystal displays, and the like (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2005). -197699 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-301289. Unlike the above-mentioned etching resist, such a resist for structural members is finally left in a display such as a flat display panel, and thus may be referred to as a "permanent resist" or a "permanent film".

종래의 포토 리소그래피 기술을 적용한 영구막으로서는, 예를 들어 액정 패널의 TFT 기판 상에 형성되는 보호막이나, R, G, B 층간의 단차를 저감하여 ITO 막의 스퍼터 막 제조시의 고온 처리에 대한 내성을 부여하기 위하여 컬러 필터 상에 형성되는 보호막 등을 들 수 있다. 종래, 컬러 필터용의 투명 영구막에는 실록산 폴리머, 실리콘폴리이미드, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등의 광경화성 수지나 열경화성 수지가 이용되었다 (일본 공개특허공보 2000-39713호 및 일본 공개특허공보 평6-43643호 참조). 이들의 보호막 (영구막) 의 형성에 있어서는, 도포막의 균일성, 기재와의 밀착성, 200℃ 를 초과하는 가열 처리 후의 높은 광투과성, 평탄화 특성, 내용제성, 내찰상성 등의 여러 가지 특성이 요구되고 있다.As a permanent film to which a conventional photolithography technique is applied, for example, a protective film formed on a TFT substrate of a liquid crystal panel, or a step difference between R, G, and B layers is reduced, so that the ITO film is resistant to high temperature treatment during the production of a sputtered film. In order to provide, the protective film etc. which are formed on a color filter are mentioned. Conventionally, photocurable resins and thermosetting resins, such as a siloxane polymer, a silicone polyimide, an epoxy resin, and an acrylic resin, were used for the transparent permanent film for color filters (Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-39713 and Unexamined-Japanese-Patent No. 6). 43643). In forming these protective films (permanent films), various properties such as uniformity of the coating film, adhesion to the substrate, high light transmittance after heat treatment exceeding 200 ° C, planarization properties, solvent resistance, scratch resistance, and the like are required. have.

또한, 액정 디스플레이에 사용되는 스페이서의 분야에서는, 종래의 포토 리소그래피법에 있어서는, 수지, 광중합성 모노머 및 개시제로 이루어지는 광경화성 조성물이 일반적으로 널리 이용되어 왔다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2004- 240241호 참조). 상기 스페이서는, 일반적으로는 컬러 필터 형성 후 또는 상기 컬러 필터용 보호막 형성 후에, 컬러 필터 기판 상에 광경화성 조성물을 이용하여 포토 리소그래피에 의해 10㎛ ∼ 20㎛ 정도 크기의 패턴을 형성하고, 추가로 포스트베이크에 의해 가열 경화시켜 형성된다. 이와 같은 액정 디스플레이에 사용되는 스페이서에는, 외부 압력에 대한 높은 기계적 특성, 경도, 현상성, 패턴 정밀도, 밀착성 등의 성능이 요구된다.Moreover, in the field of the spacer used for a liquid crystal display, in the conventional photolithographic method, the photocurable composition which consists of resin, a photopolymerizable monomer, and an initiator is generally used widely (for example, Unexamined-Japanese-Patent No. 2004- See 240241). Generally, after the color filter is formed or after the formation of the protective film for the color filter, the spacer forms a pattern having a size of about 10 μm to 20 μm by photolithography using a photocurable composition on the color filter substrate. It is formed by heat curing by post-baking. Spacers used for such liquid crystal displays require high mechanical properties, hardness, developability, pattern accuracy, adhesion, and the like to external pressure.

이 때문에, 나노 임프린트법을 사용한 상기 투명 보호막이나 스페이서 등의 영구막 (영구 레지스트) 의 형성에 바람직한 광경화성 조성물의 개발이 요구되고 있다.For this reason, development of the photocurable composition suitable for formation of the permanent film (permanent resist), such as the said transparent protective film and spacer using the nanoimprint method, is calculated | required.

또한, 광경화성 조성물의 도포막 균일성에 관해서는, 기판의 대형화에 따라, 기판의 중앙부와 주변부에 있어서의 도포 막두께 균일성, 고해상도화에 의한 치수 균일성, 막두께, 형상 등 여러가지 부분에 있어서 요구가 엄격해지고 있다.In addition, regarding the coating film uniformity of a photocurable composition, in accordance with the enlargement of a board | substrate, in various parts, such as coating film thickness uniformity in the center part and periphery part of a board | substrate, dimensional uniformity by high resolution, film thickness, a shape, etc. The demands are getting tighter.

종래, 소형 유리 기판을 사용한 액정 표시 소자 제조 분야에 있어서는, 레지스트 도포 방법으로서 중앙 적하 후 스핀하는 방법이 이용되었다 (예를 들어, Electronic Journal 121-123 No.8 (2002) 참조). 그러나, 중앙 적하 후 스핀 하는 방법에서는, 도포 균일성 이외의 요구에 대응하기가 어렵다. 이 때문에, 대체 기술로서 제 4 세대 기판 이후, 특히 제 5 세대 기판 이후의 대형 기판에 적용 가능한 토출 노즐식에 의한 새로운 레지스트 도포 방법이 제안되어 있다. 토출 노즐식에 의한 레지스트 도포법은, 토출 노즐과 기판을 상대적으로 이동시킴으로써 기판의 도포면 전체면에 포토 레지스트 조성물을 도포하는 방법이며, 예를 들어, 복수의 노즐 구멍이 열 형상으로 배열된 토출구나 슬릿 형상의 토출구를 갖고, 포토 레지스트 조성물을 띠 형상으로 토출할 수 있는 토출 노즐을 사용하는 방법이나, 기판의 도포면 전체면에 포토 레지스트 조성물을 도포한 후, 그 기판을 스핀시켜 막두께를 조정하는 방법이 제안되어 있다. 따라서, 이들 액정 표시 소자 제조 분야에 적용하기 위해서도, 나노 임프린트용 경화성 조성물에 대하여 기재에 대한 도포 균일성이 요구되고 있다.Conventionally, in the field of manufacturing a liquid crystal display element using a small glass substrate, a method of spin after center dropping has been used as a resist coating method (see, for example, Electronic Journal 121-123 No. 8 (2002)). However, in the method of spin after central dropping, it is difficult to meet the requirements other than the coating uniformity. For this reason, as a replacement technique, a new resist coating method by a discharge nozzle type that can be applied to a large substrate after the fourth generation substrate, in particular after the fifth generation substrate, has been proposed. The resist coating method by a discharge nozzle type is a method of apply | coating a photoresist composition to the whole surface of the application | coating surface of a board | substrate by moving a discharge nozzle and a board | substrate relatively, For example, the discharge port in which the some nozzle hole was arranged in the column shape. Method of using a discharge nozzle which has a slit-shaped discharge port and can discharge a photoresist composition in strip form, or after apply | coating a photoresist composition to the whole surface of the application | coating surface of a board | substrate, spin the board | substrate and adjust a film thickness A method is proposed. Therefore, application uniformity with respect to a base material is calculated | required also for the curable composition for nanoimprints, in order to apply to these liquid crystal display element manufacture fields.

또한, 포지티브형 포토 레지스트, 컬러 필터 제작용 안료 분산 포토 레지스트나 광 자기 디스크 등의 보호막의 도포성을 개량하는 기술로서는, 각종 계면 활성제 등을 첨가하는 기술이 알려져 있으며 (예를 들어, 일본 공개특허공보 평7-230165호, 일본 공개특허공보 2000-181055호, 일본 공개특허공보 2004-94241호, 일본 공개특허공보 평4-149280호, 일본 공개특허공보 평7-62043호, 일본 공개특허공보 2001-93192호, 일본 공개특허공보 2005-8759호, 일본 공개특허공보 2003-165930호 참조), 반도체 집적 회로 제작용의 광 나노 임프린트용 에칭 레지스트로서, 불소계 계면 활성제를 함유하는 광경화성 수지를 사용하는 예가 개시되어 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2007-84625호 참조). 그러나, 영구막에 사용하는 안료, 염료, 유기 용제를 필수 성분으로 하지 않는 나노 임프린트용 경화성 조성물의 기판 도포성을 향상시키기 위한 방법은 지금까지 알려져 있지 않았다.Moreover, as a technique of improving the applicability | paintability of protective films, such as a positive type photoresist, pigment dispersion photoresist for color filter manufacture, and a magneto-optical disk, the technique of adding various surfactant etc. is known (for example, Unexamined Japanese Patent Japanese Patent Laid-Open No. 7-230165, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-181055, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-94241, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 4-149280, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 7-62043, Japanese Laid-Open Patent Publication 2001 -93192, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-8759, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-165930), and a photoresist containing a fluorine-based surfactant as an etching resist for photo nanoimprint for semiconductor integrated circuit fabrication. An example is disclosed (for example, see Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-84625). However, the method for improving the substrate coating property of the curable composition for nanoimprints which does not use as a essential component the pigment, dye, and the organic solvent used for a permanent film is not known until now.

또한, 광 나노 임프린트법에 있어서는, 패턴이 형성된 몰드 표면 오목부의 캐비티 내에 있어서의 광경화성 조성물의 유동성을 높일 필요가 있다. 또한, 몰드와 레지스트 사이의 박리성을 양호하게 하면서, 레지스트와 기재 (기판, 지지 체) 사이의 밀착성을 양호하게 할 필요가 있다. 그러나, 광 나노 임프린트용 경화성 조성물의 캐비티 내에 있어서의 유동성, 몰드와의 박리성, 기재와의 밀착성을 모두 동시에 만족시키는 것은 곤란하였다.Moreover, in the photo nanoimprint method, it is necessary to improve the fluidity | liquidity of the photocurable composition in the cavity of the mold surface recessed part in which the pattern was formed. In addition, it is necessary to improve the adhesion between the resist and the substrate (substrate, support) while improving the peelability between the mold and the resist. However, it was difficult to simultaneously satisfy all of the fluidity in the cavity of the curable composition for photo nanoimprint, the peelability with the mold, and the adhesion with the substrate.

광 나노 임프린트 리소그래피는, 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리, 필름이나 다른 재료, 예를 들어 세라믹 재료, 금속 또는 폴리머 등의 기판 상에 액상의 광 나노 임프린트용 경화성 조성물을 적하하여, 대략 수 십 ㎚ ∼ 수 ㎛ 의 막두께로 도포하고, 대략 수 십 ㎚ ∼ 수 십 ㎛ 의 패턴 사이즈의 미세한 요철을 갖는 몰드를 눌러 가압하고, 가압한 상태에서 광조사하여 조성물을 경화시킨 후, 도포막으로부터 몰드를 이형시켜, 전사된 패턴을 얻는 방법이 일반적이다. 이와 같이 몰드를 도포막에 가압한 상태에서 광조사를 실시하는 경우, 기재 또는 몰드의 적어도 일방이 투명할 필요가 있다. 통상적으로는 몰드측으로부터 광조사하는 경우가 일반적이다. 이 경우, 몰드재료에는 석영, 사파이어 등의 UV 광을 투과하는 무기 재료나 광투과성의 수지 등이 많이 사용된다.In photo nanoimprint lithography, a liquid curable composition for photo nanoimprint is added dropwise onto a substrate such as a silicon wafer, quartz, glass, film, or other material, for example, a ceramic material, a metal, or a polymer. After coating with a film thickness of 占 퐉, and pressing and pressing a mold having a fine concavo-convex with a pattern size of approximately tens of nm to several tens of 占 퐉, and curing the composition by light irradiation in a pressurized state, the mold is released from the coating film. In general, a method of obtaining a transferred pattern is common. Thus, when light irradiation is performed in the state which pressed the mold to the coating film, at least one of a base material or a mold needs to be transparent. Usually, light irradiation from the mold side is common. In this case, many inorganic materials, such as quartz and sapphire, which transmit UV light, an optically transparent resin, etc. are used for a mold material.

광 나노 임프린트법은, 열 나노 임프린트법에 대하여, (1) 가열/냉각 프로세스가 불필요하여, 고(高)스루풋이 전망되고, (2) 액상 조성물을 사용하기 때문에 저가압에서의 임프린트가 가능하며, (3) 열팽창에 의한 치수 변화가 없고, (4) 몰드가 투명하여 얼라이먼트가 용이하며, (5) 경화 후, 완강한 3 차원 가교체가 얻어지는 등의 주요한 우위점을 들 수 있다. 특히 얼라이먼트 정밀도가 요구되는 반도체 미세 가공 용도나 플랫 패널 디스플레이 분야의 미세 가공 용도에는 적합하다.The photo nanoimprint method has a (1) heating / cooling process unnecessary because of the thermal nanoimprint method, high throughput is expected, and (2) an imprint at low pressure is possible because the liquid composition is used. And (3) there are no dimensional changes due to thermal expansion, (4) the mold is transparent, alignment is easy, and (5) major hardening points such as a rigid three-dimensional crosslinked product are obtained after curing. In particular, it is suitable for the semiconductor microfabrication application which requires alignment precision, or the microfabrication application in the field of flat panel displays.

또한, 광 나노 임프린트법의 다른 특징으로서는, 통상적인 광 리소그래피와 비교하여 해상도가 광원 파장에 의존하지 않기 때문에, 나노미터 오더의 미세 가공시에도, 스테퍼나 전자선 묘화 장치 등의 고가의 장치를 필요로 하지 않는 것이 특징이다. 한편, 광 나노 임프린트법은 등배 몰드를 필요로 하고, 몰드와 수지가 접촉하기 때문에, 몰드의 내구성이나 비용에 대하여 우려되고 있다.In addition, another feature of the optical nanoimprint method is that the resolution does not depend on the wavelength of the light source as compared with the conventional optical lithography, and therefore, an expensive device such as a stepper or an electron beam drawing device is required even when the nanometer order is finely processed. It is characterized by not. On the other hand, the photo nanoimprint method requires an equal magnification mold and is concerned about the durability and cost of the mold because the mold and the resin are in contact with each other.

이와 같이, 열식 및/또는 광 나노 임프린트법을 적용하여, 마이크로미터, 혹은 나노미터 사이즈의 패턴을 대면적으로 임프린트하려면, 누름 압력의 균일성이나 원반 (몰드) 의 평탄성이 요구될 뿐만 아니라, 전술한 몰드 오목부의 캐비티 내에 대한 조성물의 유동성이나 눌려져 유출되는 조성물의 거동도 제어할 필요가 있다.As described above, in order to apply a thermal and / or optical nanoimprint method to large-scale imprint of a micrometer or nanometer size pattern, not only the uniformity of the pressing pressure and the flatness of the disk (mould) are required, but also the above-mentioned. It is also necessary to control the fluidity of the composition with respect to the cavity of one mold recess and the behavior of the composition which is pressed out.

광 나노 임프린트 리소그래피에서 사용되는 몰드는, 여러가지 재료, 예를 들어 금속, 반도체, 세라믹, SOG (Spin On Glass), 또는 일정한 플라스틱 등으로부터 제조 가능하다. 예를 들어, 국제 공개 WO99/22849호 팜플렛에 기재된 원하는 미세 구조를 갖는 유연한 폴리디메틸실록산의 몰드가 제안되어 있다. 이 몰드의 한 표면에 3 차원의 구조체를 형성하기 위하여, 구조체의 사이즈 및 그 분해능에 대한 사양에 따라 여러가지 리소그래피 방법이 사용 가능하다. 전자빔 및 X선의 리소그래피는 통상 300㎚ 미만의 구조체 치수로 사용된다. 다이렉트 레이저 노광 및 UV 리소그래피는 보다 큰 구조체로 사용된다.Molds used in photo nanoimprint lithography can be manufactured from various materials, such as metals, semiconductors, ceramics, spin on glass (SOG), or certain plastics. For example, a mold of a flexible polydimethylsiloxane having the desired microstructure described in pamphlet of WO 99/22849 has been proposed. In order to form a three-dimensional structure on one surface of this mold, various lithographic methods can be used depending on the size of the structure and the specification for its resolution. Lithography of electron beams and X-rays is commonly used in structure dimensions of less than 300 nm. Direct laser exposure and UV lithography are used for larger structures.

광 나노 임프린트법에 관해서는, 몰드와 광 나노 임프린트용 경화성 조성물의 박리성이 중요하고, 몰드나 몰드의 표면 처리, 구체적으로는 수소화실세스퀴옥산이나 불소화에틸렌프로필렌 공중합체 몰드를 사용하여 부착 문제를 해결하는 시 도 등이 지금까지 이루어져 왔다.As for the photo nanoimprinting method, the peelability of the mold and the curable composition for photo nanoimprinting is important, and the adhesion problem is caused by using the surface treatment of the mold or the mold, specifically, hydrogenated silsesquioxane or fluorinated ethylene propylene copolymer mold. Attempts have been made to solve the problem.

나노 임프린트에 적용되는 광경화성 수지는 반응 기구의 차이로부터 광 라디칼 중합 타입과 이온 중합 타입으로 크게 구분되고, 또한 이들의 하이브리드 타입이 추가된다. 어느 타입의 경화성 조성물도 나노 임프린트 용도에 사용하는 것이 가능하지만, 재료의 선택 범위가 넓으므로, 일반적으로 광 라디칼 중합형의 경화성 조성물이 많이 이용되고 있다 (예를 들어, F. Xu et al.: SPIE Microlithography Conference, 5374, 232 (2004) 참조). 광 라디칼 중합형의 경화성 조성물으로서는, 광 라디칼 중합 가능한 비닐기나 (메트)아크릴기를 갖는 단량체 (모노머) 또는 올리고머와, 광중합 개시제를 함유한 조성물이 일반적으로 사용된다. 광 라디칼 중합성의 경화성 조성물은, 광을 조사하면, 광중합 개시제에 의해 발생한 광 라디칼이 비닐기를 공격하여 연쇄 중합이 진행되어, 폴리머를 형성한다. 또한, 2 관능 이상의 다관능기 모노머나 올리고머를 사용한 경우에는 가교 구조체를 얻을 수 있다. D. J. Resnick et al.: J. Vac. Sci. Technol. B, Vol.21, No.6, 2624 (2003) 에 있어서는, 저점도이고 UV 경화 가능한 단량체를 사용함으로써, 저압, 실온에서 임프린팅이 가능한 조성물이 개시되어 있다.Photocurable resins applied to nanoimprints are largely classified into photo-radical polymerization type and ionic polymerization type from differences in reaction mechanisms, and hybrid types thereof are added. Although any type of curable composition can be used for nanoimprint applications, since a wide range of materials is selected, photocurable compositions of photo-radical polymerization type are generally used (for example, F. Xu et al .: See SPIE Microlithography Conference, 5374, 232 (2004). As a photo radical polymerization type curable composition, the composition containing the monomer (monomer) or oligomer which has a vinyl radical or a (meth) acryl group which can be radically polymerized, and a photoinitiator is generally used. In the radical photopolymerizable curable composition, when light is irradiated, optical radicals generated by the photopolymerization initiator attack the vinyl group, and chain polymerization proceeds to form a polymer. Moreover, when a bifunctional or more than polyfunctional monomer and oligomer are used, a crosslinked structure can be obtained. D. J. Resnick et al .: J. Vac. Sci. Technol. In B, Vol. 21, No. 6, 2624 (2003), a composition capable of imprinting at low pressure and room temperature is disclosed by using a monomer having low viscosity and UV curing.

광 나노 임프린트 리소그래피에 사용되는 재료의 요구 특성은 적용하는 용도에 따라 달라지는 경우가 많지만, 프로세스 특성에 대한 요망은 용도에 상관없이 공통점이 있다. 예를 들어, 최신 레지스트 재료 핸드북, P1, 103 ∼ 104 (2 005년, 정보기구 출판) 에 개시되어 있는 주된 요구 항목은 도포성, 기판 밀착성, 저점도 (<5mPa·s), 박리성, 저경화 수축률, 속경화성 등이다. 특히, 저압에서의 임프린트나 잔막률의 저감 등이 필요한 용도에서는 저점도 재료일 것의 요구가 강하다. 한편, 용도별로 요구 특성을 들면, 예를 들어 광학 부재에 대해서는 광의 굴절률이나 광투과성 등을 들 수 있다. 또한, 에칭 레지스트에 대해서는, 에칭 내성이나 잔막 두께 저감 등을 들 수 있다. 이들의 요구 특성을 어떻게 제어하여, 제특성의 밸런스를 취할지가 재료 디자인의 열쇠가 된다. 이 때문에, 적어도 프로세스 재료와 영구막에서는 요구 특성이 크게 상이하기 때문에 재료는 프로세스나 용도에 따라 개발할 필요가 있다. 이와 같은 광 나노 임프린트 리소그래피 용도에 적용하는 재료로서, 최신 레지스트 재료 핸드북, P1, 103 ∼ 104 (2005년, 정보기구 출판) 에 약 60mPa·s (25℃) 의 점도를 갖는 광경화성 재료가 개시되어 있다. 동일하게, CMC 출판: 나노 임프린트의 개발과 응용 P159 ∼ 160 (2006) 에는 모노메타크릴레이트를 주성분으로 하는 점도가 14.4mPa·s 인 박리성을 향상시킨 함불소 감광성 수지가 개시되어 있다.Although the required properties of the materials used in the photo nanoimprint lithography often depend on the application to be applied, the demands on the process characteristics are common regardless of the application. For example, the main requirement items disclosed in the latest resist material handbook, P1, 103-104 (2005, published by the Information Agency) include applicability, substrate adhesion, low viscosity (<5 mPa · s), peelability, low Curing shrinkage, fast curing, and the like. In particular, there is a strong demand for being a low viscosity material in applications requiring imprint at low pressure, reduction of residual film ratio, and the like. On the other hand, for example, the refractive index of the light, the light transmittance, etc. are mentioned about an optical member by request | requirement characteristic by use. Moreover, about etching resist, etching resistance, residual film thickness reduction, etc. are mentioned. How to control these required characteristics and balance various characteristics is key to the material design. For this reason, the material needs to be developed according to a process and a use because at least a required characteristic differs significantly in a process material and a permanent film. As a material applied to such an optical nanoimprint lithography application, the photoresist material which has a viscosity of about 60 mPa * s (25 degreeC) is disclosed by the latest resist material handbook, P1, 103-104 (2005 Information published). have. Similarly, CMC Publications: Development and Application of Nanoimprint P159 to 160 (2006) disclose fluorine-containing photosensitive resins having improved peelability with a viscosity of 14.4 mPa · s containing monomethacrylate as a main component.

그러나, 광 나노 임프린트에서 사용되는 조성물에 관하여, 점도에 관한 요망의 기재는 있지만, 각 용도에 적합시키기 위한 재료의 설계 지침에 대한 보고예는 지금까지 없었다.However, with respect to the composition used in the photo nanoimprint, although there is a request for viscosity, there has been no report on the design guide of the material to suit each application.

또한, 일본 공개특허공보 2004-59820호 및 일본 공개특허공보 2004-59822호에는, 릴리프형 홀로그램이나 회절 격자 제작을 위하여, 이소시아네이트기를 갖는 중합체를 함유하는 광경화성 수지를 이용하여, 이것에 엠보스 가공을 실시하는 예가 개시되어 있다. 또한, 일본 공개특허공보 2000-143924호에는, 폴리머, 광중 합 개시제, 점도 조정제를 함유하는 임프린트용 경화성 조성물이 개시되어 있다.In addition, JP-A-2004-59820 and JP-A-2004-59822 use embossing to this using the photocurable resin containing the polymer which has an isocyanate group for preparation of a relief hologram and a diffraction grating. An example is disclosed. Moreover, Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-143924 discloses the curable composition for imprints containing a polymer, a photoinitiator, and a viscosity modifier.

또한, N. Sakai et al.: J. Photopolymer Sci. Technol. Vol.18, No.4, 531 (2005) 에는, (1) 관능성 아크릴 모노머, (2) 관능성 아크릴 모노머, (3) 관능성 아크릴 모노머와 광중합 개시제를 조합한 광경화성 라디칼 중합성 조성물이나, 광경화성 에폭시 화합물과 광산 발생제를 함유하는 광 카티온 중합성 조성물 등을 나노 임프린트 리소그래피에 적용하여, 열적 안정성이나 몰드 박리성을 조사한 예가 개시되어 있다.In addition, N. Sakai et al .: J. Photopolymer Sci. Technol. Vol. 18, No. 4, 531 (2005) discloses a photocurable radical polymerizable composition comprising (1) a functional acrylic monomer, (2) a functional acrylic monomer, (3) a functional acrylic monomer and a photopolymerization initiator. The photocationic polymerizable composition containing a photocurable epoxy compound and a photo-acid generator etc. is applied to nanoimprint lithography, and the example which investigated thermal stability and mold peelability is disclosed.

M. Stewart et al.: MRS Buletin, Vol.30, No.12, 947 (2005) 에는, 광경화성 수지와 몰드의 박리성, 경화 후의 막수축성, 산소 존재하에서의 광중합 저해에 의한 저감도화 등의 문제를 개량하기 위한 연구로서 (1) 관능 아크릴 모노머, (2) 관능 아크릴 모노머, 실리콘 함유 1 관능 아크릴 모노머 및 광중합 개시제를 함유하는 광 나노 임프린트용 경화성 조성물이 개시되어 있다.M. Stewart et al .: MRS Buletin, Vol. 30, No. 12, 947 (2005) describe problems such as peelability of photocurable resins and molds, film shrinkage after curing, and reduction of sensitivity by inhibiting photopolymerization in the presence of oxygen. The curable composition for photo nanoimprints containing (1) functional acryl monomer, (2) functional acryl monomer, a silicone containing monofunctional acryl monomer, and a photoinitiator as a study for improving this is disclosed.

T. Beiley et al.: J. Vac. Sci. Technol. B18 (6), 3572 (2000) 에는, 1 관능 아크릴 모노머와 실리콘 함유 1 관능 모노머와 광중합 개시제를 함유하는 광 나노 임프린트용 경화성 조성물을 실리콘 기판 상에 부여하고, 표면 처리된 몰드를 사용함으로써, 몰드 후의 패턴의 결함이 저감되는 것이 개시되어 있다. 또한, B. Vratzov et al.: J. Vac. Sci. Technol. B21 (6), 2760 (2003) 에는, 실리콘 모노머와 3 관능 아크릴 모노머와 광중합 개시제를 함유하는 광 나노 임프린트용 경화성 조성물을 실리콘 기판 상에 부여하고, SiO2 몰드에 의해 고해상성, 도포의 균 일성이 우수한 조성물이 개시되어 있다. 또한, E. K. Kim et al.: J. Vac. Sci. Technol, B22 (1), 131 (2004) 에는, 특정한 비닐에테르 화합물과 광산 발생제를 조합한 카티온 중합성 조성물에 의해 50㎚ 패턴 사이즈를 형성한 예가 개시되어 있다. 이 조성물은 점성이 낮고 경화 속도가 빠른 것이 특징이지만, 템플릿 박리성이 과제라고 서술되어 있다. T. Beiley et al .: J. Vac. Sci. Technol. B18 (6) and 3572 (2000) provide a curable composition for photo nanoimprint containing a monofunctional acrylic monomer, a silicon-containing monofunctional monomer, and a photopolymerization initiator on a silicon substrate, and using a surface-treated mold, It is disclosed that the defect of a later pattern is reduced. In addition, B. Vratzov et al .: J. Vac. Sci. Technol. In B21 (6) and 2760 (2003), a curable composition for photo nanoimprint containing a silicone monomer, a trifunctional acrylic monomer, and a photopolymerization initiator is provided on a silicon substrate, and a high resolution and uniformity of coating are applied by a SiO 2 mold. This excellent composition is disclosed. EK Kim et al .: J. Vac. Sci. Technol, B22 (1), 131 (2004) discloses an example in which a 50 nm pattern size is formed by a cation polymerizable composition combining a specific vinyl ether compound and a photoacid generator. This composition is characterized by low viscosity and high curing rate, but is described as a template peelability.

그런데, N. Sakai et al.: J. Photopolymer Sci. Technol. Vol.18, No.4, 531 (2005), M. Stewart et al.: MRS Buletin, Vol.30, No.12, 947 (2005), T. Beiley et al.: J. Vac. Sci. Technol. B18 (6), 3572 (2000), B. Vratzov et al.: J. Vac. Sci. Technol. B21 (6), 2760 (2003) 및 E. K. Kim et al.: J. Vac. Sci. Technol, B22 (1), 131 (2004) 에 개시된 바와 같이, 관능기가 상이한 아크릴 모노머, 아크릴계 폴리머, 비닐에테르 화합물을 광 나노 임프린트 리소그래피에 적용한 광경화성 수지가 여러가지 개시되어 있지만, 경화성 조성물로서의 바람직한 종류, 최적의 모노머종, 모노머의 조합, 모노머 혹은 레지스트의 최적의 점도, 바람직한 레지스트의 용액 물성, 레지스트의 도포성 개량 등의 재료의 설계에 관한 지침은 충분히 개시되어 있지 않다. 이 때문에, 광 나노 임프린트 리소그래피 용도에 경화성 조성물을 널리 적용하기 위한 바람직한 재료의 조합이 알려져 있지 않고, 여러 가지 용도에 있어서 만족할 수 있는 성능을 발휘할 수 있는 광 나노 임프린트용 경화성 조성물은 지금까지 제안되어 있지 않은 것이 실정이다.N. Sakai et al .: J. Photopolymer Sci. Technol. 18, No. 4, 531 (2005), M. Stewart et al .: MRS Buletin, Vol. 30, No. 12, 947 (2005), T. Beiley et al .: J. Vac. Sci. Technol. B18 (6), 3572 (2000), B. Vratzov et al .: J. Vac. Sci. Technol. B21 (6), 2760 (2003) and E. K. Kim et al .: J. Vac. Sci. As disclosed in Technol, B22 (1), 131 (2004), various types of photocurable resins in which acrylic monomers, acrylic polymers, and vinyl ether compounds having different functional groups are applied to photo nanoimprint lithography are disclosed. Guidance on the design of materials such as optimum monomer species, combinations of monomers, optimal viscosity of monomers or resists, preferred solution properties of resists, and improved applicability of resists is not fully disclosed. For this reason, the combination of the preferable material for widely applying a curable composition to a photo nanoimprint lithography use is unknown, and the curable composition for photo nano imprints which can exhibit the satisfactory performance in various uses is not proposed until now. It is not true.

또한, B. Vratzov et al.: J. Vac. Sci. Technol. B21 (6), 2760 (2003) 및 E. K. Kim et al.: J. Vac. Sci. Technol, B22 (1), 131 (2004) 에 개시되는 조성 물에 있어서는 저점도인 것도 있지만, 모두 광경화시켜 패턴을 형성하고 계속해서 가열 처리를 실시한 경우, 완성된 경화막의 투과율이 낮고 (착색되어 버린다), 또한 경도도 불충분하여, 영구막으로서의 실용적 성능이 충분하다고는 할 수 없다.In addition, B. Vratzov et al .: J. Vac. Sci. Technol. B21 (6), 2760 (2003) and E. K. Kim et al .: J. Vac. Sci. Some of the compositions disclosed in Technol, B22 (1), 131 (2004) have low viscosity, but when all are photocured to form a pattern and subsequently subjected to heat treatment, the transmittance of the finished cured film is low (colored and The hardness is also insufficient, and practical performance as a permanent film is not sufficient.

Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol.6151, No.Pt2, 61512F (2006) 및 과학과 공업, Vol.80, No.7, 322 (2006) 에는, 광기능 가교재 물질로 처리한 실리카졸, (메트)아크릴 모노머, 광중합 개시제의 혼합물로 이루어지는 무기·유기 하이브리드 재료가 제안되어 있고, 광 나노 임프린트 리소그래피에 대한 응용이 보고되어 있다. 또한, Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol.6151, No.Pt2, 61512F (2006) 및 과학과 공업, Vol.80, No.7, 322 (2006) 에는, 임프린트 재료의 200㎚ 라인의 패턴 형성예나, 몰드재로서 600㎚ 의 선폭까지 패터닝 가능하다는 것이 보고되어 있다. 그러나, 이 재료에 있어서도 몰드와의 박리성이나 경화막의 경도가 충분하지 않은 등의 문제점이 있어, 반드시 만족할 수 있는 것은 아니었다. 또한, Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol.6151, No.Pt2, 61512F (2006) 및 과학과 공업, Vol.80, No.7, 322 (2006) 의 조성물에 있어서도, 저점도의 재료도 개시되어 있지만, 모두 광경화시켜 패턴을 형성하고 계속해서 가열 처리를 실시한 후의 경화막의 투과율이 낮고 (즉, 경화막이 착색되어 버린다), 또한 경도도 불충분하다.Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol. 6171, No. Pt2, 61512F (2006) and Science and Industry, Vol. 80, No. 7, 322 (2006) include silica sol, (meth) acrylic monomer, and photopolymerization treated with a photofunctional crosslinking material. Inorganic-organic hybrid materials consisting of a mixture of initiators have been proposed, and applications to photo nanoimprint lithography have been reported. In addition, Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol.6151, No.Pt2, 61512F (2006) and Science and Industry, Vol. 80, No.7, 322 (2006) are examples of pattern formation of 200 nm lines of imprint material and 600 nm as a mold material. It has been reported that patterning is possible up to line width. However, also in this material, there existed a problem, such as peelability with a mold, or hardness of a cured film, and was not necessarily able to be satisfied. In addition, Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol. 6171, No. Pt2, 61512F (2006) and the compositions of Science and Industry, Vol. 80, No. 7, 322 (2006) also disclose low-viscosity materials, but all of them are photocured and patterned. The transmittance of the cured film after the formation and subsequent heat treatment was low (that is, the cured film became colored), and the hardness was also insufficient.

또한, 일본 공개특허공보 2000-143924호에는, 몰드와의 박리성을 양호하게 하기 위하여, 불소 함유 경화성 재료를 사용한 패턴 형성 방법이 개시되어 있는 것 외에, 표면 처리가 실시된 콜로이달실리카나, 특정한 (메트)아크릴 모노머, 레벨링 제, 광중합 개시제를 함유하는 하드 코트용 조성물이 개시되어 있고, 막 경도와 저경화 수축성을 양립시킨 광디스크에 대한 응용이 보고되어 있다. 그러나, 이들의 조성물에서는, 몰드와의 박리성이나 기판 도포성이 불충분하여, 광 나노 임프린트 리소그래피로의 응용이 곤란하다. 또한, 광경화 후에 가열 처리를 실시한 경우에 패턴에 착색이 보이고, 투과율이 낮아, 광투과성이 요구되는 영구막으로서는 적용하기 어렵다.In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-143924 discloses a pattern forming method using a fluorine-containing curable material in order to improve the peelability with a mold, and in addition to colloidal silica and surface treatment, The composition for hard-coat containing a (meth) acryl monomer, a leveling agent, and a photoinitiator is disclosed, The application to the optical disc which made film hardness and low hardening shrinkage compatible is reported. However, in these compositions, peelability with a mold and substrate coating property are inadequate, and application to optical nanoimprint lithography is difficult. Moreover, when heat processing is performed after photocuring, coloring is seen in a pattern, low transmittance | permeability, and it is difficult to apply it as a permanent film | membrane which requires light transmittance.

일본 공개특허공보 2007-25078호에는, 실란 커플링제와, 실란 커플링제의 중합물과, 광중합 개시제를 함유하는 하드 코트용 도포 조성물이 기재되어 있다. 그러나, 이 문헌에는 이 조성물을 나노 임프린트용 조성물에 사용할 수 있는 것은 기재도 시사도 없다.JP 2007-25078 A describes a coating composition for hard coat containing a silane coupling agent, a polymer of a silane coupling agent, and a photopolymerization initiator. However, there is no description or suggestion in this document that this composition can be used for the composition for nanoimprint.

일본 공개특허공보 2007-72374호에는, 고분자 규소 화합물을 함유하는 광 나노 임프린트용 조성물이 기재되어 있다. 이 문헌의 실시예에서는, 고분자 규소 화합물의 일례로서 알콕시실란을 축합시킨 것이 이용되고 있다. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2007-72374 describes a composition for photo nanoimprint containing a high molecular silicon compound. In the Example of this document, what condensed the alkoxysilane is used as an example of a high molecular silicon compound.

여기서, 영구막에는 우수한 임프린트성, 기판 밀착성, 내열성, 탄성 회복률 및 전압 특성이 요구된다. 그리고, 이들의 요구는 나날이 높아지고 있다.Here, the permanent film requires excellent imprintability, substrate adhesion, heat resistance, elastic recovery rate and voltage characteristics. And these demands are increasing day by day.

상기 서술한 바와 같이, 우수한 임프린트성, 기판 밀착성, 내열성, 탄성 회복률 및 전압 특성을 제공 가능한 나노 임프린트용 조성물이 요구되고 있다.As described above, there is a demand for a composition for nanoimprint that can provide excellent imprintability, substrate adhesion, heat resistance, elastic recovery rate and voltage characteristics.

여기서, 일본 공개특허공보 2007-72374호에서는, 고분자 규소 화합물을 사용하는 것이 개시되어 있는데, 본 발명자가 검토한 결과, 일본 공개특허공보 2007-72374호의 실시예에 기재된 조성물에서는 임프린트성 및 기판 밀착성이 아직 불충분하다는 것을 알게 되었다.Here, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-72374 discloses the use of a high molecular silicon compound. As a result of the inventor's examination, in the composition described in Examples of Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-72374, imprintability and substrate adhesiveness are disclosed. I found it still insufficient.

본 발명은 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 한 것으로서, 우수한 임프린트성, 기판 밀착성, 내열성, 탄성 회복률 및 전압 특성을 제공 가능한 나노 임프린트용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a composition for nanoimprint that can provide excellent imprintability, substrate adhesion, heat resistance, elastic recovery rate and voltage characteristics.

상기 과제 하에, 본원 발명자들이 예의 검토를 실시한 결과, 고분자 규소 화합물과 실란 커플링제를 병용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내었다. 즉, 일본 공개특허공보 2007-72374호와 같이, 알콕시실란을 축합시킨 것이 아니라, 도포액 상태에서, 고분자 규소 화합물과 실란 커플링제의 양방이 함유되어 있는 것을 채용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내었다. 구체적으로는 이하의 수단에 의해 달성되었다.As a result of earnest examination by the inventors of the present application under the foregoing problem, it has been found that the above problem can be solved by using a polymer silicon compound and a silane coupling agent in combination. That is, as shown in JP 2007-72374 A, the aforesaid problem can be solved by not condensing an alkoxysilane, but employing one containing both a high molecular silicon compound and a silane coupling agent in a coating liquid state. Came out. Specifically, it achieved by the following means.

(1) A) 실란 커플링제, B) 고분자 규소 화합물 및 C) 광중합 개시제를 함유하고, A) 실란 커플링제 및 B) 고분자 규소 화합물의 합계 함량 중, 광중합성기를 갖는 것이 전체의 50 중량% 이상을 차지하고, C) 광중합 개시제는 상기 광중합성기의 중합에 사용하는 것임을 특징으로 하는 광 나노 임프린트용 조성물.(1) 50% by weight or more of the total content of A) a silane coupling agent, B) a high molecular silicon compound and C) a photopolymerization initiator, and having a photopolymerizable group in the total content of A) a silane coupling agent and B) a high molecular silicon compound; And C) a photopolymerization initiator is used for polymerization of the photopolymerizable group.

(2) A) 실란 커플링제가 광중합성기를 함유하는 (1) 에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(2) The composition for photo nano imprint as described in (1) in which A) a silane coupling agent contains a photopolymerizable group.

(3) B) 고분자 규소 화합물이 실세스퀴옥산인 (1) 또는 (2) 에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(3) The composition for optical nanoimprints as described in (1) or (2) whose B) polymeric silicon compound is a silsesquioxane.

(4) B) 고분자 규소 화합물이 바구니형의 실세스퀴옥산인 (1) 또는 (2) 에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(4) The composition for optical nanoimprints as described in (1) or (2) whose B) polymeric silicon compound is cage silsesquioxane.

(5) B) 고분자 규소 화합물이 광중합성기를 갖는 (1) ∼ (4) 중 어느 1 항에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(5) B) The composition for optical nanoimprints in any one of (1)-(4) in which a polymeric silicon compound has a photopolymerizable group.

(6) A) 실란 커플링제의 함량 + B) 고분자 규소 화합물의 함량 / B) 고분자 규소 화합물의 함량

Figure 112009039768411-PAT00001
0.25 (중량비) 인, (1) ∼ (5) 중 어느 1 항에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(6) A) content of silane coupling agent + B) content of polymeric silicon compound / B) content of polymeric silicon compound
Figure 112009039768411-PAT00001
The composition for optical nanoimprints in any one of (1)-(5) which is 0.25 (weight ratio).

(7) A) 실란 커플링제가 조성물의 25 ∼ 99 중량% 를 차지하는 (1) ∼ (6) 중 어느 1 항에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(7) The composition for photo nanoimprints in any one of (1)-(6) in which A) a silane coupling agent occupies 25-99 weight% of a composition.

(8) B) 고분자 규소 화합물이 조성물의 1 ∼ 75 중량% 를 차지하는 (1) ∼ (7) 중 어느 1 항에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(8) B) The composition for optical nanoimprints in any one of (1)-(7) in which a polymeric silicon compound occupies 1-75 weight% of a composition.

(9) 상기 조성물은 A) 실란 커플링제 25 ∼ 99 중량% 및 B) 고분자 규소 화합물 1 ∼ 75 중량% 를 함유하는 (1) ∼ (6) 중 어느 1 항에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(9) The composition for optical nanoimprint according to any one of (1) to (6), wherein the composition contains A) 25 to 99% by weight of the silane coupling agent and B) 1 to 75% by weight of the polymer silicon compound.

(10) 상기 C) 광중합 개시제가 광 라디칼 중합 개시제인 (1) ∼ (9) 중 어느 1 항에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(10) The composition for photo nanoimprints according to any one of (1) to (9), wherein the C) photopolymerization initiator is an optical radical polymerization initiator.

(11) 계면 활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 (1) ∼ (10) 중 어느 1 항에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(11) Surfactant is contained, The composition for optical nanoimprints in any one of (1)-(10) characterized by the above-mentioned.

(12) 산화 방지제를 함유하는 것을 특징으로 하는 (1) ∼ (11) 중 어느 1 항에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(12) It contains antioxidant, The composition for optical nanoimprints in any one of (1)-(11) characterized by the above-mentioned.

(13) 조성물의 점도가 3 ∼ 200mPa·s 인 것을 특징으로 하는 (1) ∼ (12) 중 어느 1 항에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물.(13) The viscosity of a composition is 3-200 mPa * s, The composition for optical nanoimprints in any one of (1)-(12) characterized by the above-mentioned.

(14) (1) ∼ (13) 중 어느 1 항에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물을 경화시켜 이루어지는 경화물.Hardened | cured material formed by hardening | curing the composition for photo nanoimprints in any one of (14) (1)-(13).

(15) (14) 에 기재된 경화물을 함유하는 액정 표시 장치용 부재.The member for liquid crystal display devices containing the hardened | cured material as described in (15) (14).

본 발명에 의하면, 가열 경화 후의 임프린트성, 기판 밀착성, 내열성, 탄성 회복률 및 전압 특성이 종합적으로 우수한 나노 임프린트용 경화성 조성물을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a curable composition for nanoimprint that is excellent in overall imprintability, substrate adhesiveness, heat resistance, elastic recovery rate and voltage characteristics after heat curing.

이하에 있어서, 본 발명의 내용에 대하여 상세하게 설명한다. 본원 명세서에 있어서 「 ∼ 」 란 그 앞뒤에 기재되는 수치를 하한치 및 상한치로서 포함하는 의미에서 사용된다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the content of this invention is demonstrated in detail. In this specification, "-" is used by the meaning which includes the numerical value described before and after that as a lower limit and an upper limit.

또한, 본 명세서 중에 있어서 "(메트)아크릴레이트" 는 "아크릴레이트" 및 " 메타크릴레이트" 를 나타내고, "(메트)아크릴" 은 "아크릴" 및 "메타크릴" 을 나타내고, "(메트)아크릴로일" 은 "아크릴로일" 및 "메타크릴로일" 을 나타낸다. 또한, 본 명세서 중에 있어서 "단량체" 와 "모노머" 는 동일한 의미이다. 본 발명에 있어서의 단량체는, 올리고머 및 폴리머와 구별되고, 중량 평균 분자량이 1,000 이하인 화합물을 말한다. 본 명세서 중에 있어서, "관능기" 는 중합에 관여하는 기를 말한다.In addition, in this specification, "(meth) acrylate" shows "acrylate" and "methacrylate", "(meth) acryl" shows "acryl" and "methacryl", and "(meth) acryl" Loyl "refers to" acryloyl "and" methacryloyl ". In addition, in this specification, a "monomer" and a "monomer" have the same meaning. The monomer in this invention is distinguished from an oligomer and a polymer, and a weight average molecular weight says the compound of 1,000 or less. In this specification, a "functional group" means the group which participates in superposition | polymerization.

또한, 본 발명에서 말하는 나노 임프린트란, 대략 수 십 ㎚ 내지 수 십 ㎛ 사이즈의 패턴 전사를 말하며, 나노 오더의 것에 한정되는 것은 아니다.In addition, the nanoimprint referred to in this invention means pattern transfer of about several tens nm-several tens of micrometers, and is not limited to the thing of a nano order.

[나노 임프린트용 경화성 조성물][Curable composition for nano imprint]

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물 (이하, 간단히 「본 발명의 조성물」이라고 하는 경우가 있다) 은, A) 실란 커플링제, B) 고분자 규소 화합물 및 C) 광중합 개시제를 함유하고, A) 실란 커플링제 및 B) 고분자 규소 화합물의 합계 함량 중, 광중합성기를 갖는 것이 전체의, 즉 조성물의 합계량의 50 중량% 이상을 차지하는 것을 특징으로 한다. A) 실란 커플링제 및 B) 고분자 규소 화합물의 합계 함량 중, 광중합성기를 갖는 것은 전체의 65 중량% 이상을 차지하는 것이 바람직하고, 전체의 80 중량% 이상을 차지하는 것이 더욱 바람직하다.The curable composition for nanoimprint of the present invention (hereinafter may be simply referred to as the "composition of the present invention") contains A) a silane coupling agent, B) a polymeric silicon compound, and C) a photopolymerization initiator, and A) a silane coupler. Among the total contents of the ring agent and the B) polymeric silicon compound, those having a photopolymerizable group occupy 50% by weight or more of the total amount of the total composition. Among the total contents of the A) silane coupling agent and B) the polymeric silicon compound, those having a photopolymerizable group preferably occupy 65% by weight or more of the total, and more preferably 80% by weight or more of the total.

또한, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은, 광 나노 임프린트 리소그래피에 널리 사용할 수 있고, 이하와 같은 특징을 갖는 것으로 할 수 있다.Moreover, the curable composition for nanoimprints of this invention can be widely used for optical nanoimprint lithography, and it can be set as having the following characteristics.

(1) 본 발명의 조성물은, 실온에서의 용액 유동성이 우수하기 때문에, 몰드 오목부의 캐비티 내에 그 조성물이 흘러들어가기 쉽고, 대기가 받아들여지기 어렵 기 때문에 버블 결함을 일으키는 일이 없고, 몰드 볼록부, 오목부의 어느 것에 있어서도 광경화 후에 잔사가 잘 남지 않는다.(1) Since the composition of the present invention has excellent solution fluidity at room temperature, the composition easily flows into the cavity of the mold recessed portion, and since the atmosphere is difficult to be accepted, no bubble defects occur, and the mold convex portion The residue hardly remains after photocuring in any of the recesses.

(2) 본 발명의 조성물을 경화시킨 후의 경화막은, 기계적 성질이 우수하고, 도포막과 기재의 밀착성이 우수하고, 또한 도포막과 몰드의 박리성이 우수하기 때문에, 몰드를 떼어낼 때에 패턴 붕괴나 도포막 표면에 실끌림이 생겨 표면 거침을 일으키는 일이 없기 때문에 양호한 패턴을 형성할 수 있다 (양호한 패턴 정밀도).(2) Since the cured film after hardening the composition of this invention is excellent in mechanical property, is excellent in adhesiveness of a coating film and a base material, and excellent in peelability of a coating film and a mold, pattern collapse when removing a mold. In addition, since slippage does not occur on the surface of the coating film to cause surface roughness, a good pattern can be formed (good pattern accuracy).

(3) 도포 균일성이 우수하기 때문에, 대형 기재에 대한 도포·미세 가공 분야 등에 적합하다.(3) Since it is excellent in coating uniformity, it is suitable for the field of application | coating and fine processing with respect to a large base material.

(4) 광투과성, 잔막성, 내찰상성 등의 기계 특성, 내용제성이 높기 때문에, 각종 영구막으로서로서 바람직하게 사용할 수 있는 등의 특징을 갖는 것으로 할 수 있다. (4) Since the mechanical properties such as light transmittance, residual film resistance, and scratch resistance and solvent resistance are high, it can be preferably used as various permanent films.

이 때문에, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은, 예를 들어 지금까지 전개가 어려웠던 반도체 집적 회로나 액정 표시 장치용 부재 (특히, 액정 디스플레이의 박막 트랜지스터, 액정 컬러 필터의 보호막, 스페이서, 그 밖의 액정 표시 장치용 부재의 미세 가공 용도 등) 에 바람직하게 적용할 수 있고, 그 밖의 용도, 예를 들어 플라즈마 디스플레이 패널용 격벽재, 플랫 스크린, 마이크로 전기 기계 시스템 (MEMS), 센서 소자, 광디스크, 고밀도 메모리 디스크 등의 자기 기록 매체, 회절 격자나 릴리프 홀로그램 등의 광학 부품, 나노 디바이스, 광학 디바이스, 광학 필름이나 편광 소자, 유기 트랜지스터, 컬러 필터, 오버코트층, 기둥재, 액정 배향용 리브재, 마이크로 렌즈 어레이, 면역 분석칩, DNA 분리칩, 마이크로 리액터, 나노 바이오 디바이스, 광도파로, 광학 필터, 포토닉 액정 등의 제작에도 폭넓게 적용할 수 있다.For this reason, the curable composition for nanoimprints of the present invention is, for example, a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display member, which has been difficult to develop until now (particularly, a thin film transistor of a liquid crystal display, a protective film of a liquid crystal color filter, a spacer, and other liquid crystals). It can be preferably applied to fine processing of a member for a display device, etc.), and other uses, for example, a partition wall material for a plasma display panel, a flat screen, a microelectromechanical system (MEMS), a sensor element, an optical disk, and a high density memory. Magnetic recording media such as disks, optical components such as diffraction gratings and relief holograms, nanodevices, optical devices, optical films, polarizing elements, organic transistors, color filters, overcoat layers, pillar materials, liquid crystal alignment rib materials, micro lens arrays , Immunoassay chips, DNA separation chips, micro reactors, nano biodevices, luminous intensity As it may be applied broadly to the production of such an optical filter, a photonic crystal.

(A) 실란 커플링제(A) silane coupling agent

본 발명에서 사용하는 실란 커플링제는, 커플링 반응을 일으키는 기와 가수분해성기를 갖는 화합물인 한, 특별히 정하는 것이 아니고, 공지된 실란 커플링제를 널리 채용할 수 있다. 실란 커플링제의 분자량으로서는 100 ∼ 600 이 바람직하고, 150 ∼ 350 이 보다 바람직하다.The silane coupling agent used in the present invention is not particularly defined as long as it is a compound having a group causing a coupling reaction and a hydrolyzable group, and a known silane coupling agent can be widely adopted. As molecular weight of a silane coupling agent, 100-600 are preferable and 150-350 are more preferable.

실란 커플링제가 갖는 커플링 반응을 일으키는 기로서는, 비닐기, 에폭시기, (메트)아크릴옥시기, 아미노, 우레이드기, 클로로프로필기, 메르캅토기, 술파이드기, 이소시아네이트기, 알릴기, 옥세타닐기를 바람직한 예로서 들 수 있고, 알릴기, 비닐기, 에폭시기, (메트)아크릴옥시기가 보다 바람직하고, (메트)아크릴옥시기가 더욱 바람직하다.As a group which causes the coupling reaction which a silane coupling agent has, a vinyl group, an epoxy group, a (meth) acryloxy group, an amino, a ureide group, a chloropropyl group, a mercapto group, a sulfide group, an isocyanate group, an allyl group, and an jade Cetanyl group is mentioned as a preferable example, an allyl group, a vinyl group, an epoxy group, a (meth) acryloxy group is more preferable, and a (meth) acryloxy group is still more preferable.

본 발명에서 사용하는 실란 커플링제는, 광중합성기를 갖고 있어도 되지만, 광중합성기를 갖고 있는 편이 바람직하다. 광중합성기를 가짐으로써, 광경화시에 양호한 경화막 특성이 얻어진다. 여기서 말하는, 광중합성기로서는, (메트)아크릴옥시기, 비닐기, 에폭시기, 알릴기, 옥세타닐기를 들 수 있다.Although the silane coupling agent used by this invention may have a photopolymerizable group, it is more preferable to have a photopolymerizable group. By having a photopolymerizable group, favorable cured film characteristics are acquired at the time of photocuring. As a photopolymerizable group here, a (meth) acryloxy group, a vinyl group, an epoxy group, an allyl group, and an oxetanyl group are mentioned.

본 발명에 있어서의 실란 커플링제로서는, 예를 들어, 비닐트리클로르실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로 필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시 실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(비닐벤질)-2-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란의 염산염, 3-우레이드프로필트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)테트라술파이드, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.As a silane coupling agent in this invention, vinyl trichlorsilane, vinyl trimethoxysilane, vinyl triethoxysilane, 2- (3, 4- epoxycyclohexyl) ethyl trimethoxysilane, 3- Glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxy Silane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- ( Aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3 -Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxy silyl-N- (1,3-dimethyl-butyl Liden) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, hydrochloride of N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidepropyltriethoxysilane , 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-isocyanatepropyltriethoxysilane Etc. can be mentioned.

본 발명에 있어서의 실란 커플링제는 1 종류만을 이용해도 되고, 2 종류 이상을 이용해도 된다. Only one type may be used for the silane coupling agent in this invention, and two or more types may be used for it.

(B) 고분자 규소 화합물(B) high molecular silicon compound

본 발명에서 사용하는 고분자 규소 화합물은 규소를 함유하는 고분자 화합물을 말하며, 실록산계 고분자 화합물, 실리콘 카바이드계 고분자 및 폴리실란계 고분자 화합물이 바람직하고, 실록산계 고분자 화합물이 보다 바람직하다.The high molecular silicon compound used by this invention refers to the high molecular compound containing silicon, A siloxane type polymer compound, a silicon carbide type polymer, and a polysilane type high molecular compound are preferable, and a siloxane type high molecular compound is more preferable.

실록산계 고분자 화합물 중에서는, 네트워크 구조 골격을 갖는 것이 바람직하고, 실세스퀴옥산 화합물이 보다 바람직하다. 실세스퀴옥산이란, 조성식 (RSiO3/2)n 으로 나타내는 폴리실록산이며, 본 발명에서는, 바구니형, 사다리형, 랜 덤 등의 어느 구조를 갖는 폴리실록산이어도 되고, 바구니형의 구조를 갖는 폴리실록산이 보다 바람직하다. 또한, 조성식 (RSiO3/2)n 에 있어서, R 은 치환 또는 무치환의 실록시기 기타 임의의 치환기이면 된다. 또한, n 은 8 인 것이 바람직하고, n 개의 R 은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. Among the siloxane polymer compounds, those having a network structure skeleton are preferable, and a silsesquioxane compound is more preferable. Silsesquioxane is polysiloxane represented by a composition formula (RSiO 3/2 ) n , In this invention, polysiloxane which has any structure, such as cage type, ladder type, and random, may be sufficient, and the polysiloxane which has cage structure is more preferable. desirable. In addition, in composition formula (RSiO 3/2 ) n , R may be a substituted or unsubstituted siloxy group or any other substituent. In addition, n is preferably 8, and n R's may be the same or different, respectively.

또한, 본 발명에 있어서의 고분자 규소 화합물은 중합성기를 함유하지 않아도 되지만, 중합성기를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우의 중합성기로서는, 비닐기, (메트)아크릴옥시기, 옥세타닐기, 알릴기 등을 들 수 있다.In addition, although the polymeric silicon compound in this invention does not need to contain a polymeric group, it is preferable that it contains a polymeric group. In this case, a vinyl group, a (meth) acryloxy group, an oxetanyl group, an allyl group, etc. are mentioned.

또한, 본 발명에 있어서의 고분자 규소 화합물은 1 종류만을 이용해도 되고, 2 종류 이상을 이용해도 된다.In addition, only 1 type may be used for the polymeric silicon compound in this invention, and 2 or more types may be used for it.

이하에, 본 발명에서 사용되는 고분자 규소 화합물을 예시하지만 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the polymeric silicon compound used by this invention is illustrated below, this invention is not limited to these.

Figure 112009039768411-PAT00002
Figure 112009039768411-PAT00002

Figure 112009039768411-PAT00003
Figure 112009039768411-PAT00003

Figure 112009039768411-PAT00004
Figure 112009039768411-PAT00004

여기서, 본 발명에 있어서의, A) 실란 커플링제 및 B) 고분자 규소 화합물의 바람직한 블렌드 형태에 대하여 설명한다.Here, the preferable blend form of A) a silane coupling agent and B) a polymeric silicon compound in this invention is demonstrated.

본 발명에서는, A) 실란 커플링제를 광 나노 임프린트용 조성물 중에 25 ∼ 99 중량% 차지하는 것이 바람직하고, 30 ∼ 85 중량% 차지하는 것이 보다 바람직하고, 50 ∼ 75 중량% 차지하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, B) 고분자 규소 화합물을 1 ∼ 75 중량% 차지하는 것이 바람직하고, 10 ∼ 75 중량% 차지하는 것이 보다 바람직하고, 25 ∼ 70 중량% 차지하는 것이 더욱 바람직하다.In this invention, it is preferable to occupy 25-99 weight% of A) silane coupling agents in the composition for optical nanoimprints, It is more preferable to occupy 30-85 weight%, It is further more preferable to occupy 50-75 weight%. Moreover, it is preferable to occupy 1-75 weight% of B) polymeric silicon compounds, It is more preferable to occupy 10-75 weight%, It is further more preferable to occupy 25-70 weight%.

또한, 본 발명의 조성물에서는, A) 실란 커플링제의 함량 + B) 고분자 규소 화합물의 함량 / B) 고분자 규소 화합물의 함량

Figure 112009039768411-PAT00005
0.25 (중량비) 인 것이 바람직하고, A) 실란 커플링제의 함량 + B) 고분자 규소 화합물의 함량 / B) 고분자 규소 화합물의 함량
Figure 112009039768411-PAT00006
0.5 (중량비) 인 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 범위로 함으로써 저점도이고 임프린트 특성이 우수한 것이 얻어진다.In addition, in the composition of the present invention, A) content of the silane coupling agent + B) content of the polymeric silicon compound / B) content of the polymeric silicon compound
Figure 112009039768411-PAT00005
It is preferably 0.25 (weight ratio), A) content of silane coupling agent + B) content of polymeric silicon compound / B) content of polymeric silicon compound
Figure 112009039768411-PAT00006
It is more preferable that it is 0.5 (weight ratio). By setting it as such a range, the thing with low viscosity and excellent imprint characteristic is obtained.

(C) 광중합 개시제(C) photopolymerization initiator

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에는 광중합 개시제가 함유된다. 여기서의 광중합 개시제는 A) 실란 커플링제 및 B) 고분자 규소 화합물이 갖는 광중합성기를 중합시키기 위한 광중합 개시제이다. 즉, 본 발명에서는, 광중합성기의 종류 등에 따라, 광 라디칼 중합 개시제 및 광 카티온 중합 개시제를 모두 바람직하게 채용할 수 있고, 광 라디칼 중합 개시제가 바람직하다. 본 발명의 조성물은, 광조사에 의해 광 라디칼 중합 반응을 개시시키는 광 라디칼 중합 개시제를 함유함으로써, 광조사 후의 패턴 정밀도를 보다 양호한 것으로 할 수 있다.The curable composition for nanoimprints of the present invention contains a photopolymerization initiator. The photoinitiator here is a photoinitiator for polymerizing the photopolymerizable group which A) a silane coupling agent and B) a polymeric silicon compound have. That is, in this invention, both a radical photopolymerization initiator and a photocationic polymerization initiator can be employ | adopted suitably according to the kind of photopolymerizable group, etc., and a radical photopolymerization initiator is preferable. The composition of this invention can make the pattern precision after light irradiation more favorable by containing the radical photopolymerization initiator which starts an optical radical polymerization reaction by light irradiation.

본 발명에 사용되는 광중합 개시제의 함유량으로서는, 전체 조성물 중, 예를 들어 0.1 ∼ 15 질량% 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2 ∼ 12 질량% 이며, 특히 바람직하게는 0.3 ∼ 10 질량% 이다. 2 종류 이상의 광중합 개시제를 사용하는 경우에는, 그 합계량이 상기 범위가 된다.As content of the photoinitiator used for this invention, 0.1-15 mass% is preferable in the whole composition, More preferably, it is 0.2-12 mass%, Especially preferably, it is 0.3-10 mass%. When using two or more types of photoinitiators, the total amount becomes said range.

상기 광중합 개시제의 비율이 0.1 질량% 이상이면, 감도 (속경화성), 해상성, 라인 에지 러프니스성, 도포막 강도가 향상되는 경향이 있어 바람직하다. 한편, 광 라디칼 중합 개시제의 비율을 15 질량% 이하로 함으로써, 광투과성, 착색성, 취급성 등이 향상되는 경향이 있어 바람직하다.If the ratio of the said photoinitiator is 0.1 mass% or more, since it exists in the tendency for a sensitivity (fast curing property), resolution, line edge roughness, and coating film strength to improve, it is preferable. On the other hand, by making the ratio of the radical photopolymerization initiator 15 mass% or less, there exists a tendency for light transmittance, coloring property, handleability, etc. to improve, and it is preferable.

본 발명에서 사용하는 광 라디칼 중합 개시제는, 사용하는 광원의 파장에 대하여 활성을 갖는 것이 배합되고, 적절한 활성종을 발생시키는 것을 사용한다.The radical photopolymerization initiator used by this invention mix | blends what has activity with respect to the wavelength of the light source to be used, and uses what generate | occur | produces suitable active species.

본 발명에서 사용되는 광 라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들어 시판되고 있는 개시제를 사용할 수 있다. 이들의 예로서는 Ciba 사로부터 입수 가능한 Irgacure (등록 상표) 2959: (1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, Irgacure (등록 상표) 184: (1-하이드록시시클로헥실페닐케톤), Irgacure (등록 상표) 50: (1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페논), Irgacure (등록 상표) 651: (2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온), Irgacure (등록 상표) 369: (2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부타논-1), Irgacure (등록 상표) 907: (2-메틸-1[4-메틸티오페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, Irgacure (등록 상표) 819: (비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, Irgacure (등록 상표) 1800: (비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀옥사이드, 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤), Irgacure (등록 상표) 1800: (비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀옥사이드, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판-1-온), Irgacure (등록 상표) OXE01: (1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)페닐]-2-(O-벤조일옥심), Darocur (등록 상표) 1173: (2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판-1-온), Darocur (등록 상표) 1116, 1398, 1174 및 1020, CGI242: (에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심), BASF 사로부터 입수 가능 한 Lucirin TPO: (2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드), Lucirin TPO-L: (2,4,6-트리메틸벤조일에톡시페닐포스핀옥사이드), 닛폰 시이벨헤그나사로부터 입수 가능한 ESACURE 1001M: (1-[4-벤조일페닐술파닐]페닐]-2-메틸-2-(4-메틸페닐술포닐)프로판-1-온, N-1414 아사히 전화사로부터 입수 가능한 아데카옵토마 (등록 상표) N-1414: (카르바졸·페논계), 아데카옵토마 (등록 상표) N-1717: (아크리딘계), 아데카옵토마 (등록 상표) N-1606: (트리아진계), 산와 케미컬 제조의 TFE-트리아진: (2-[2-(푸란-2-일)비닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진), 산와 케미컬 제조의 TME-트리아진: (2-[2-(5-메틸푸란-2-일)비닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진), 산와 케미컬 제조의 MP-트리아진: (2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진), 미도리 화학 제조 TAZ-113: (2-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진), 미도리 화학 제조 TAZ-108(2-(3,4-디메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진), 벤조페논, 4,4'-비스디에틸아미노벤조페논, 메틸-2-벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술파이드, 4-페닐벤조페논, 에틸미힐러케톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 티오크산톤암모늄염, 벤조인, 4,4'-디메톡시벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤질디메틸케탈, 1,1,1-트리클로로아세토페논, 디에톡시아세토페논 및 디벤조수베론, o-벤조일벤조산메틸, 2-벤조일나프탈렌, 4-벤조일비페닐, 4-벤조일디페닐에테르, 1,4-벤조일벤젠, 벤질, 10-부틸-2-클로로아크리돈, [4- (메틸페닐티오)페닐]페닐메탄), 2-에틸안트라퀴논, 2,2-비스(2-클로로페닐)4,5,4',5'-테트라키스(3,4,5-트리메톡시페닐)1,2'-비이미다졸, 2,2-비스(o-클로로페닐)4,5,4',5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 트리스(4-디메틸아미노페닐)메탄, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-(디메틸아미노)에틸벤조에이트, 부톡시에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트 등을 들 수 있다.As the radical photopolymerization initiator used in the present invention, for example, a commercially available initiator can be used. Examples thereof include Irgacure (registered trademark) 2959 available from Ciba, Inc. (1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, Irgacure (Registered trademark) 184: (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone), Irgacure (registered trademark) 50: (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, benzophenone), Irgacure (registered trademark) 651: (2,2- Dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one), Irgacure (registered trademark) 369: (2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1), Irgacure (Registered trademark) 907: (2-methyl-1 [4-methylthiophenyl] -2-morpholinopropan-1-one, Irgacure (registered trademark) 819: (bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -Phenylphosphine oxide, Irgacure (registered trademark) 1800: (bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphineoxide, 1-hydroxycyclohexyl-phenyl-ketone) Irgacure® 1800: (bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphineoxide, 2- Idroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propan-1-one), Irgacure (registered trademark) OXE01: (1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- ( O-benzoyloxime), Darocur (registered trademark) 1173: (2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propan-1-one), Darocur (registered trademark) 1116, 1398, 1174 and 1020, CGI242 (Ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), Lucirin TPO available from BASF: ( 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide), Lucirin TPO-L: (2,4,6-trimethylbenzoylethoxyphenylphosphine oxide), ESACURE 1001M available from Nippon Siebel Heg Screw: (1 -[4-benzoylphenylsulfanyl] phenyl] -2-methyl-2- (4-methylphenylsulfonyl) propan-1-one, N-1414 Adekaoptoma (registered trademark) N-1414 available from Asahi Telephone Co., Ltd. : (Carbazole phenone system), adeka optoma (registered trademark) N-1717: (acridin system), adeka optoma (registered trademark) N-1606: (triazine system), Sanwa TFE-triazine from Chemicals: (2- [2- (furan-2-yl) vinyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine), TME from Acids and Chemicals Triazine: (2- [2- (5-methylfuran-2-yl) vinyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine), acid and chemical manufactured MP- Triazine: (2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine), Midori Chemical Co., Ltd. TAZ-113: (2- [2- (3 , 4-dimethoxyphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine), Midori Chemical Co., Ltd. TAZ-108 (2- (3,4-dimethoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine), benzophenone, 4,4'-bisdiethylaminobenzophenone, methyl-2-benzophenone, 4-benzoyl-4 ' -Methyldiphenyl sulfide, 4-phenylbenzophenone, ethyl mihilerketone, 2-chloro thioxanthone, 2-methyl thioxanthone, 2-isopropyl thioxanthone, 4-isopropyl thioxanthone, 2, 4-diethyl thioxanthone, 1-chloro-4-propoxy thioxanthone, 2-methylthio Santone, thioxanthone ammonium salt, benzoin, 4,4'- dimethoxy benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl dimethyl ketal, 1,1, 1-trichloroacetophenone, diethoxyacetophenone and dibenzosuberon, methyl o-benzoylbenzoate, 2-benzoylnaphthalene, 4-benzoylbiphenyl, 4-benzoyldiphenylether, 1,4-benzoylbenzene, benzyl, 10-butyl-2-chloroacridone, [4- (methylphenylthio) phenyl] phenylmethane), 2-ethylanthraquinone, 2,2-bis (2-chlorophenyl) 4,5,4 ', 5' Tetrakis (3,4,5-trimethoxyphenyl) 1,2'-biimidazole, 2,2-bis (o-chlorophenyl) 4,5,4 ', 5'-tetraphenyl-1, 2'-biimidazole, tris (4-dimethylaminophenyl) methane, ethyl-4- (dimethylamino) benzoate, 2- (dimethylamino) ethylbenzoate, butoxyethyl-4- (dimethylamino) benzoate Etc. can be mentioned.

또한 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에는, 광 라디칼 중합 개시제 외에, 광증감제를 추가하여, UV 영역의 파장을 조정할 수도 있다. 본 발명에 있어서 사용할 수 있는 전형적인 증감제로서는, 크리벨로〔J.V.Crivello, Adv. in Polymer Sci, 62, 1 (1984)〕에 개시되어 있는 것을 들 수 있고, 구체적으로는 피렌, 페릴렌, 아크리딘 오렌지, 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 벤조플라빈, N-비닐카르바졸, 9,10-디부톡시안트라센, 안트라퀴논, 쿠마린, 케토쿠마린, 페난트렌, 캄포르퀴논, 페노티아진 유도체 등을 들 수 있다.Moreover, in addition to the radical photopolymerization initiator, the photosensitive agent can be added to the curable composition for nanoimprints of this invention, and the wavelength of a UV region can also be adjusted. Typical sensitizers that can be used in the present invention include Cribelo [J. V. Crivello, Adv. in Polymer Sci, 62, 1 (1984)], specifically, pyrene, perylene, acridine orange, thioxanthone, 2-chloro thioxanthone, benzoflavin, N- Vinylcarbazole, 9,10-dibutoxyanthracene, anthraquinone, coumarin, ketocoumarin, phenanthrene, camphorquinone, phenothiazine derivatives, and the like.

본 발명에서 사용하는 광 카티온 중합 개시제로서는, 활성 광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시켜 카티온 중합을 개시하는 화합물을 말하며, 공지된 화합물 및 그들의 혼합물을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 광 카티온 중합 개시제는, 예를 들어 디아조늄염, 포스포늄염, 술포늄염, 요오드늄염, 이미드술포네이트, 옥심술포네이트, 디아조디술폰, 디술폰, o-니트로벤질술포네이트를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 일본 공개특허공보 2008-031303호에 드는 것을 1 종 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.As a photocationic polymerization initiator used by this invention, the compound which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation and starts cationic polymerization is mentioned, A well-known compound and its mixture can be selected suitably, and can be used. Examples of the photocationic polymerization initiator include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazo disulfones, disulfones and o-nitrobenzyl sulfonates. have. More specifically, the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-031303 can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type.

(산화 방지제) (Antioxidant)

또한, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은 산화 방지제를 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 산화 방지제의 함유량은 전체 조성물 중, 예를 들어 0.01 ∼ 10 질량% 이며, 바람직하게는 0.2 ∼ 5 질량% 이다. 2 종류 이상의 산화 방지제를 사용하는 경우에는 그 합계량이 상기 범위가 된다.Moreover, it is preferable that the curable composition for nanoimprints of this invention contains antioxidant. Content of antioxidant used for this invention is 0.01-10 mass% in whole composition, Preferably it is 0.2-5 mass%. When using two or more types of antioxidant, the total amount becomes said range.

상기 산화 방지제는 열이나 광조사에 의한 퇴색 및 오존, 활성 산소, NOx, SOx (X 는 정수) 등의 각종 산화성 가스에 의한 퇴색을 억제하는 것이다. 특히 본 발명에서는, 산화 방지제를 첨가함으로써, 경화막의 착색을 방지나, 분해에 의한 막두께 감소를 저감할 수 있다는 이점이 있다. 이와 같은 산화 방지제로서는, 히드라지드류, 힌더드아민계 산화 방지제, 함질소 복소 고리 메르캅토계 화합물, 티오에테르계 산화 방지제, 힌더드페놀계 산화 방지제, 아스코르브산류, 황산아연, 티오시안산염류, 티오우레아 유도체, 당류, 아질산염, 아황산염, 티오황산염, 하이드록실아민 유도체 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 특히 힌더드페놀계 산화 방지제, 티오에테르계 산화 방지제가 경화막의 착색, 막두께 감소의 관점에서 바람직하다.The oxidizing agent is to inhibit the fading of a variety of oxidizing gases such as fade and ozone, active oxygen, NO x, SO x (X is a positive number) by heat or light irradiation. In particular, in the present invention, by adding an antioxidant, there is an advantage that the coloring of the cured film can be prevented and the film thickness reduction due to decomposition can be reduced. Such antioxidants include hydrazides, hindered amine antioxidants, nitrogen-containing heterocyclic mercapto compounds, thioether antioxidants, hindered phenol antioxidants, ascorbic acids, zinc sulfate, thiocyanates, Thiourea derivatives, sugars, nitrites, sulfites, thiosulfates, hydroxylamine derivatives and the like. Among these, especially a hindered phenol type antioxidant and a thioether type antioxidant are preferable from a viewpoint of coloring of a cured film, and a film thickness reduction.

상기 산화 방지제의 시판품으로서는, 상품명 Irganox 1010, 1035, 1076, 1 222 (이상, 치바가이기 (주) 제조), 상품명 Antigene P, 3C, FR, 스미라이자 S, 스미라이자 GA80 (스미토모 화학공업 (주) 제조), 상품명 아데카스타브 AO70, AO80, AO503 ((주) ADEKA 제조) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 되며, 혼합하여 이용해도 된다.As a commercial item of the said antioxidant, brand name Irganox 1010, 1035, 1076, 1 222 (above, Chiba kaigi Co., Ltd. product), brand name Antigene P, 3C, FR, Sumiraiza S, Sumiraiza GA80 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) (Trade name), brand names adecastabu AO70, AO80, AO503 (manufactured by ADEKA Corporation), and the like. These may be used independently, or may mix and use them.

(계면 활성제) (Surfactants)

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은 계면 활성제를 함유하고 있어도 된다. 본 발명에 사용되는 계면 활성제는, 전체 조성물 중, 예를 들어 0.001 ∼ 5 질량% 함유하고, 바람직하게는 0.002 ∼ 4 질량% 이며, 더욱 바람직하게는 0.005 ∼ 3 질량% 이다. 2 종류 이상의 계면 활성제를 사용하는 경우에는 그 합계량이 상기 범위가 된다. 계면 활성제가 조성물 중 0.001 ∼ 5 질량% 의 범위에 있으면, 도포의 균일성의 효과가 양호하고, 계면 활성제의 과다로 인한 몰드 전사 특성의 악화를 잘 초래하지 않는다.The curable composition for nanoimprints of the present invention may contain a surfactant. The surfactant used in the present invention contains, for example, 0.001 to 5% by mass of the total composition, preferably 0.002 to 4% by mass, and more preferably 0.005 to 3% by mass. When using two or more types of surfactant, the total amount becomes said range. When surfactant is in the range of 0.001-5 mass% in a composition, the effect of the uniformity of application | coating is favorable, and it does not bring about deterioration of the mold transfer characteristic by the excess of surfactant.

상기 계면 활성제로서는, 불소계 계면 활성제, 실리콘계 계면 활성제 및 불소·실리콘계 계면 활성제의 적어도 1 종을 함유하는 것이 바람직하고, 불소계 계면 활성제와 실리콘계 계면 활성제의 양방 또는, 불소·실리콘계 계면 활성제를 함유하는 것이 보다 바람직하고, 불소·실리콘계 계면 활성제를 함유하는 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 불소계 계면 활성제 및 실리콘계 계면 활성제로서는 비이온성의 계면 활성제가 바람직하다. As said surfactant, it is preferable to contain at least 1 sort (s) of a fluorine-type surfactant, a silicone type surfactant, and a fluorine-type silicone surfactant, and it is more preferable to contain both a fluorine type surfactant and a silicone type surfactant, or a fluorine-type silicone surfactant. Preferably, it is most preferable to contain a fluorine-silicone surfactant. Moreover, as said fluorine-type surfactant and silicone type surfactant, nonionic surfactant is preferable.

여기서, "불소·실리콘계 계면 활성제" 란, 불소계 계면 활성제 및 실리콘계 계면 활성제의 양방의 요건을 겸비하는 것을 말한다.Here, "fluorine-silicone surfactant" means having both the requirements of a fluorine-type surfactant and a silicone type surfactant.

이와 같은 계면 활성제를 사용함으로써, 반도체 소자 제조용의 실리콘 웨이퍼나, 액정 소자 제조용의 유리각(角) 기판, 크롬막, 몰리브덴막, 몰리브덴 합금막, 탄탈막, 탄탈 합금막, 질화규소막, 아모르퍼스실리콘막, 산화주석을 도프한 산화인듐 (ITO) 막이나 산화주석막 등의, 각종 막이 형성되는 기판 상에 본 발명의 나노 임프린트 경화성 조성물을 도포했을 때에 일어나는 스트리에이션이나, 비늘 형상의 모양 (레지스트막의 건조 불균일) 등의 도포 불량의 문제를 해결하는 것이 가능해진다. 또한, 몰드 오목부의 캐비티 내에 대한 본 발명의 조성물의 유동성 향상, 몰드와 레지스트 사이의 박리성 향상, 레지스트와 기판간의 밀착성 향상, 조성물의 점도를 낮추는 것 등이 가능해진다. 특히, 본 발명의 나노 임프린트 조성물은, 상기 계면 활성제를 첨가함으로써 도포 균일성을 대폭 개량할 수 있고, 스핀 코터나 슬릿 스캔 코터를 사용한 도포에 있어서, 기판 사이즈에 상관없이 양호한 도포 적성이 얻어진다.By using such a surfactant, the silicon wafer for semiconductor element manufacture, the glass-angle board | substrate for liquid crystal element manufacture, the chromium film, the molybdenum film, the molybdenum alloy film, the tantalum film, the tantalum alloy film, the silicon nitride film, and the amorphous silicon Streaking and scale-like shape that occurs when the nanoimprint curable composition of the present invention is applied onto a substrate on which various films are formed, such as an indium oxide (ITO) film doped with a film, tin oxide, or a tin oxide film. It becomes possible to solve the problem of coating defects, such as a dry nonuniformity. Furthermore, the fluidity | liquidity improvement of the composition of this invention with respect to the cavity of a mold recessed part, the peelability improvement between a mold and a resist, the adhesiveness improvement between a resist and a board | substrate, the viscosity of a composition, etc. become possible. In particular, the nanoimprint composition of the present invention can greatly improve the coating uniformity by adding the surfactant, and in coating using a spin coater or a slit scan coater, good coating suitability can be obtained regardless of the substrate size.

본 발명에서 사용할 수 있는 비이온성의 불소계 계면 활성제의 예로서는, 상품명 후로라드 FC-430, FC-431 (스미토모 3M (주) 제조), 상품명 사프론 S-382 (아사히가라스 (주) 제조), EFTOP EF-122A, 122B, 122C, EF-121, EF-126, EF-127, MF-100 ((주) 토켐프로덕츠 제조), 상품명 PF-636, PF-6320, PF-656, PF-6520 (모두 OMNOVA Solutions, Inc.), 상품명 후타젠트 FT250, FT251, DFX18 (모두 (주) 네오스 제조), 상품명 유니다인 DS-401, DS-403, DS-451 (모두 다이킨 공업 (주) 제조), 상품명 메가팍 171, 172, 173, 178K, 178A, (모두 다이닛폰 잉크 화학공업 (주) 제조) 를 들 수 있다.As an example of the nonionic fluorine-type surfactant which can be used by this invention, a brand name Florard FC-430, FC-431 (made by Sumitomo 3M), a brand name Saffron S-382 (made by Asahigara Corporation), EFTOP EF-122A, 122B, 122C, EF-121, EF-126, EF-127, MF-100 (manufactured by Tochem Products Co., Ltd.), trade names PF-636, PF-6320, PF-656, PF-6520 ( All OMNOVA Solutions, Inc.), brand name Futagent FT250, FT251, DFX18 (all are manufactured by Neos), brand name Udine DS-401, DS-403, DS-451 (all manufactured by Daikin Industries Co., Ltd.), The brand name Megapak 171, 172, 173, 178K, 178A, and (all are the Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd. product) are mentioned.

또한, 비이온성의 상기 실리콘계 계면 활성제의 예로서는, 상품명 SI-10 시리즈 (다케모토 유지 (주) 제조), 메가팍 페인타드 31 (다이닛폰 잉크 화학공업 (주) 제조), KP-341 (신에츠 화학공업 (주) 제조) 을 들 수 있다.Moreover, as an example of the said nonionic silicone type surfactant, brand name SI-10 series (made by Takemoto fats and oils), Megapak Painted 31 (made by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), KP-341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Co., Ltd.) is mentioned.

또한, 상기 불소·실리콘계 계면 활성제의 예로서는, 상품명 X-70-090, X- 70-091, X-70-092, X-70-093 (모두, 신에츠 화학공업 (주) 제조), 상품명 메가팍 R-08, XRB-4 (모두, 다이닛폰 잉크 화학공업 (주) 제조) 를 들 수 있다.In addition, as an example of the said fluorine-silicone surfactant, brand name X-70-090, X-70-091, X-70-092, X-70-093 (all are the Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product), brand name Megapak And R-08 and XRB-4 (both manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.).

(그 밖의 성분)(Other ingredients)

본 발명의 조성물에는 상기 성분 외에 필요에 따라, 중합성 화합물, 폴리머 성분, 이형제, 유기 금속 커플링제, 중합 금지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 노화 방지제, 가소제, 밀착 촉진제, 열중합 개시제, 광염기 발생제, 착색제, 엘라스토머 입자, 광산 증식제, 염기성 화합물, 및 기타 유동 조정제, 소포제, 분산제 등을 첨가해도 된다.In the composition of the present invention, a polymerizable compound, a polymer component, a mold release agent, an organometallic coupling agent, a polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an anti-aging agent, a plasticizer, an adhesion promoter, a thermal polymerization initiator, and a photobase, as necessary, in addition to the above components. You may add a generator, a coloring agent, elastomer particle, a photoacid growth agent, a basic compound, and other flow regulators, an antifoamer, a dispersing agent, etc.

본 발명의 조성물에서는, 가교 밀도를 더욱 높일 목적으로, 상기 다관능의 다른 중합성 단량체보다 더욱 분자량이 큰 다관능 올리고머를 본 발명의 목적을 달성하는 범위에서 배합할 수도 있다. 광중합성을 갖는 다관능 올리고머로서는 에스테르아크릴레이트, 폴리우레탄아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 등의 각종 아크릴레이트 올리고머, 트리메톡시실릴프로필아크릴레이트의 가수 분해 축합물을 들 수 있다. 올리고머 성분의 첨가량으로서는, 조성물의 용제를 제외한 성분에 대하여 0 ∼ 30 질량% 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0 ∼ 20 질량%, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 10 질량%, 가장 바람직하게는 0 ∼ 5 질량% 이다.In the composition of the present invention, for the purpose of further increasing the crosslinking density, a polyfunctional oligomer having a higher molecular weight than that of the other polyfunctional polymerizable monomer may be blended within the range of achieving the object of the present invention. Examples of the polyfunctional oligomer having photopolymerizable properties include hydrolyzed condensates of various acrylate oligomers such as ester acrylate, polyurethane acrylate, polyether acrylate and epoxy acrylate, and trimethoxysilylpropyl acrylate. As addition amount of an oligomer component, 0-30 mass% is preferable with respect to the component except the solvent of a composition, More preferably, it is 0-20 mass%, More preferably, it is 0-10 mass%, Most preferably, 0-5 Mass%.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은 임프린트 적성, 경화성 등의 개량의 관점에서도, 추가로 폴리머 성분을 함유하고 있어도 된다. 상기 폴리머 성분으로서는 측쇄에 광중합성기를 갖는 폴리머가 바람직하다. 상기 폴리머 성 분의 중량 평균 분자량으로서는, 중합성 화합물과의 상용성의 관점에서 2000 ∼ 100000 이 바람직하고, 5000 ∼ 50000 이 더욱 바람직하다. 폴리머 성분의 첨가량으로서는 조성물의 용제를 제외한 성분에 대하여 0 ∼ 30 질량% 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0 ∼ 20 질량%, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 10 질량%, 가장 바람직하게는 2 질량% 이하이다. 또한, 패턴 형성성의 관점에서 수지 성분은 가능한 한 적은 편이 바람직하고, 계면 활성제나 미량의 첨가제를 제외하고, 수지 성분을 함유하지 않는 것이 바람직하다.The curable composition for nanoimprints of the present invention may further contain a polymer component from the viewpoint of improvement of imprint suitability, curability, and the like. As said polymer component, the polymer which has a photopolymerizable group in a side chain is preferable. As a weight average molecular weight of the said polymer component, 2000-100000 are preferable from a compatible viewpoint with a polymeric compound, and 5000-500000 are more preferable. As addition amount of a polymer component, 0-30 mass% is preferable with respect to the component except the solvent of a composition, More preferably, it is 0-20 mass%, More preferably, it is 0-10 mass%, Most preferably, it is 2 mass% or less to be. In addition, it is preferable that the resin component is as few as possible from a viewpoint of pattern formation, and it does not contain a resin component except surfactant and a trace amount additive.

박리성을 더욱 향상시킬 목적으로, 본 발명의 조성물에는 다른 이형제를 임의로 배합할 수 있다. 구체적으로는, 본 발명의 조성물의 층에 가압한 몰드를 수지층의 면이 거칠어지거나 판이 빠지는 일이 없이 깨끗하게 박리할 수 있도록 하는 목적으로 첨가된다. 이형제를 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에 첨가하는 경우, 조성물 전체량 중에 0.001 ∼ 10 질량% 의 비율로 배합하는 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 5 질량% 의 범위에서 첨가하는 것이 더욱 바람직하다. 이형제의 함유량이 0.01 ∼ 5 질량% 의 범위 내에 있으면, 몰드와 나노 임프린트용 경화성 조성물층의 박리성 향상 효과가 향상되고, 또한 조성물의 도공시의 크레이터링에 의한 도포막면의 면거침의 문제가 발생하거나, 제품에 있어서 기재 자체나 근접하는 층, 예를 들어 증착층의 밀착성을 저해하거나, 전사시에 있어서의 피막 파괴 등 (막강도가 지나치게 약해짐) 이 발생하는 것을 억제할 수 있다.In order to further improve the peelability, another release agent may be optionally added to the composition of the present invention. Specifically, the mold pressurized to the layer of the composition of the present invention is added for the purpose of allowing the surface of the resin layer to be peeled off cleanly without causing the surface of the resin layer to become rough or falling off. When adding a mold release agent to the curable composition for nanoimprints of this invention, it is preferable to mix | blend in the ratio of 0.001-10 mass% in composition whole quantity, and it is more preferable to add in 0.01-5 mass%. When content of a mold release agent exists in the range of 0.01-5 mass%, the peelability improvement effect of a mold and the curable composition layer for nanoimprints improves, and the problem of the roughness of the coating film surface by the cratering at the time of coating of a composition arises. In addition, it is possible to suppress the adhesion of the substrate itself or an adjacent layer, for example, a vapor deposition layer, or the occurrence of film breakage (too weak in strength) during transfer in the product.

본 발명의 조성물에는, 미세 요철 패턴을 갖는 표면 구조의 내열성, 강도, 혹은 금속 증착층과의 밀착성을 높이기 위하여, 실란 커플링제 이외의 유기 금속 커플링제를 배합해도 된다. 상기 유기 금속 커플링제는 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물의 고형분 전체량 중에 0.001 ∼ 10 질량% 의 비율로 임의로 배합할 수 있다. 유기 금속 커플링제의 비율을 0.001 질량% 이상으로 함으로써, 내열성, 강도, 증착층과의 밀착성 부여의 향상에 대하여 보다 효과적인 경향이 있다. 한편, 유기 금속 커플링제의 비율을 10 질량% 이하로 함으로써, 조성물의 안정성, 성막성의 결손을 억제할 수 있는 경향이 있어 바람직하다.You may mix | blend organometallic coupling agents other than a silane coupling agent with the composition of this invention in order to improve the heat resistance of a surface structure which has a fine uneven | corrugated pattern, strength, or adhesiveness with a metal vapor deposition layer. The said organometallic coupling agent can be mix | blended arbitrarily in the ratio of 0.001-10 mass% in solid content whole quantity of the curable composition for nanoimprints of this invention. By setting the ratio of the organometallic coupling agent to 0.001% by mass or more, there is a tendency to be more effective for improving the provision of heat resistance, strength, and adhesion to the vapor deposition layer. On the other hand, since the ratio of an organometallic coupling agent is 10 mass% or less, there exists a tendency which can suppress the stability of a composition and the film-forming defect, and is preferable.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에는, 저장 안정성 등을 향상시키기 위하여 중합 금지제를 배합해도 된다. 상기 중합 금지제로서는, 예를 들어 하이드로퀴논, tert-부틸하이드로퀴논, 카테콜, 하이드로퀴논모노메틸에테르 등의 페놀류; 벤조퀴논, 디페닐벤조퀴논 등의 퀴논류; 페노티아진류; 구리류 등을 사용할 수 있다. 중합 금지제는, 본 발명의 조성물의 전체량에 대하여 임의로 0.001 ∼ 10 질량% 의 비율로 배합하는 것이 바람직하다.In order to improve storage stability etc., you may mix | blend a polymerization inhibitor with the curable composition for nanoimprints of this invention. As said polymerization inhibitor, For example, Phenols, such as hydroquinone, tert- butyl hydroquinone, a catechol, hydroquinone monomethyl ether; Quinones such as benzoquinone and diphenyl benzoquinone; Phenothiazines; Copper etc. can be used. It is preferable to mix | blend a polymerization inhibitor in the ratio of 0.001-10 mass% arbitrarily with respect to the whole amount of the composition of this invention.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에는 자외선 흡수제를 사용할 수도 있다. 상기 자외선 흡수제의 시판품으로서는, Tinuvin P, 234, 320, 326, 327, 328, 213 (이상, 치바가이기 (주) 제조), Sumisorb 110, 130, 140, 220, 250, 300, 320, 340, 350, 400 (이상, 스미토모 화학공업 (주) 제조) 등을 들 수 있다. 자외선 흡수제는 광 나노 임프린트용 경화성 조성물의 전체량에 대하여 임의로 0.01 ∼ 10 질량% 의 비율로 배합하는 것이 바람직하다.An ultraviolet absorber can also be used for the curable composition for nanoimprints of this invention. As a commercial item of the said ultraviolet absorber, Tinuvin P, 234, 320, 326, 327, 328, 213 (above, Chiba-Geigi Co., Ltd. make), Sumisorb 110, 130, 140, 220, 250, 300, 320, 340, 350, 400 (above, Sumitomo Chemical Co., Ltd. product) etc. are mentioned. It is preferable to mix | blend a ultraviolet absorber in the ratio of 0.01-10 mass% arbitrarily with respect to the whole amount of the curable composition for photo nano imprints.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에는 광안정제를 사용할 수도 있다. 상기 광안정제의 시판품으로서는, Tinuvin 292, 144, 622LD (이상, 치바가 이기 (주) 제조), 사노르 LS-770, 765, 292, 2626, 1114, 744 (이상, 산쿄 화성공업 (주) 제조) 등을 들 수 있다. 광안정제는 조성물의 전체량에 대하여 0.01 ∼ 10 질량% 의 비율로 배합하는 것이 바람직하다. An optical stabilizer can also be used for the curable composition for nanoimprints of this invention. As a commercial item of the said light stabilizer, Tinuvin 292, 144, 622LD (above, Chiba-Igi Co., Ltd. product), Sanor LS-770, 765, 292, 2626, 1114, 744 (above, Sankyo Chemical Co., Ltd. make) ), And the like. It is preferable to mix | blend an optical stabilizer in the ratio of 0.01-10 mass% with respect to the whole amount of a composition.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에는 노화 방지제를 사용할 수도 있다. 상기 노화 방지제의 시판품으로서는, Antigene W, S, P, 3C, 6C, RD-G, FR, AW (이상, 스미토모 화학공업 (주) 제조) 등을 들 수 있다. 노화 방지제는 조성물의 전체량에 대하여 0.01 ∼ 10 질량% 의 비율로 배합하는 것이 바람직하다.An anti-aging agent can also be used for the curable composition for nanoimprints of this invention. As a commercial item of the said anti-aging agent, Antigene W, S, P, 3C, 6C, RD-G, FR, AW (above, Sumitomo Chemical Co., Ltd. product) etc. are mentioned. It is preferable to mix | blend anti-aging agent in the ratio of 0.01-10 mass% with respect to the whole amount of a composition.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에는 기판과의 접착성이나 막의 유연성, 경도 등을 조정하기 위하여 가소제를 첨가하는 것이 가능하다. 바람직한 가소제의 구체예로서는, 예를 들어 디옥틸프탈레이트, 디도데실프탈레이트, 트리에틸렌글리콜디카프릴레이트, 디메틸글리콜프탈레이트, 트리크레질포스페이트, 디옥틸아디페이트, 디부틸세바케이트, 트리아세틸글리세린, 디메틸아디페이트, 디에틸아디페이트, 디(n-부틸)아디페이트, 디메틸수베레이트, 디에틸수베레이트, 디(n-부틸)수베레이트 등이 있고, 가소제는 조성물 중의 30 질량% 이하에서 임의로 첨가할 수 있다. 바람직하게는 20 질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 10 질량% 이하이다. 가소제의 첨가 효과를 얻기 위해서는 0.1 질량% 이상이 바람직하다.It is possible to add a plasticizer to the curable composition for nanoimprint of the present invention in order to adjust the adhesiveness to the substrate, the flexibility of the film, the hardness and the like. Specific examples of preferred plasticizers include, for example, dioctylphthalate, didodecyl phthalate, triethylene glycol dicaprylate, dimethyl glycol phthalate, tricresyl phosphate, dioctyl adipate, dibutyl sebacate, triacetylglycerine, and dimethyl adipate. , Diethyl adipate, di (n-butyl) adipate, dimethyl suverate, diethyl suverate, di (n-butyl) suverate, and the like, and a plasticizer can be optionally added at 30% by mass or less in the composition. . Preferably it is 20 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less. In order to acquire the effect of adding a plasticizer, 0.1 mass% or more is preferable.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에는 기판과의 접착성 등을 조정하기 위하여 밀착 촉진제를 첨가해도 된다. 상기 밀착 촉진제로서, 벤즈이미다졸류나 폴리벤즈이미다졸류, 저급 하이드록시알킬 치환 피리딘 유도체, 함질소 복소 고리 화합물, 우레아 또는 티오우레아, 유기 인 화합물, 8-옥시퀴놀린, 4-하이드록 시프테리딘, 1,10-페난트롤린, 2,2'-비피리딘 유도체, 벤조트리아졸류, 유기 인 화합물과 페닐렌디아민 화합물, 2-아미노-1-페닐에탄올, N-페닐에탄올아민, N-에틸디에탄올아민, N-에틸디에탄올아민, N-에틸에탄올아민 및 유도체, 벤조티아졸 유도체 등을 사용할 수 있다. 밀착 촉진제는, 조성물 중의 바람직하게는 20 질량% 이하, 보다 바람직하게는 10 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 5 질량% 이하이다. 밀착 촉진제의 첨가는 효과를 얻기 위해서는 0.1 질량% 이상이 바람직하다.In order to adjust adhesiveness with a board | substrate, you may add an adhesion promoter to the curable composition for nanoimprints of this invention. Examples of the adhesion promoter include benzimidazoles, polybenzimidazoles, lower hydroxyalkyl substituted pyridine derivatives, nitrogen-containing heterocyclic compounds, urea or thioureas, organophosphorus compounds, 8-oxyquinoline, and 4-hydroxycyteridine. , 1,10-phenanthroline, 2,2'-bipyridine derivatives, benzotriazoles, organophosphorus compounds and phenylenediamine compounds, 2-amino-1-phenylethanol, N-phenylethanolamine, N-ethyldi Ethanolamine, N-ethyl diethanolamine, N-ethylethanolamine and derivatives, benzothiazole derivatives and the like can be used. Adhesion promoter is 20 mass% or less in a composition, More preferably, it is 10 mass% or less, More preferably, it is 5 mass% or less. The addition of the adhesion promoter is preferably 0.1% by mass or more in order to obtain an effect.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은 패턴 형상, 감도 등을 조정하는 목적으로, 필요에 따라 광염기 발생제를 첨가해도 된다. 광염기 발생제로서는, 예를 들어 2-니트로벤질시클로헥실카르바메이트, 트리페닐메탄올, O-카르바모일하이드록실아미드, O-카르바모일옥심, [[(2,6-디니트로벤질)옥시]카르보닐]시클로헥실아민, 비스[[(2-니트로벤질)옥시]카르보닐]헥산1,6-디아민, 4-(메틸티오벤조일)-1-메틸-1-모르폴리노에탄, (4-모르폴리노벤조일)-1-벤질-1-디메틸아미노프로판, N-(2-니트로벤질옥시카르보닐)피롤리딘, 헥사암민코발트 (Ⅲ) 트리스(트리페닐메틸보레이트), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논, 2,6-디메틸-3,5-디아세틸-4-(2'-니트로페닐)-1,4-디하이드로피리딘, 2,6-디메틸-3,5-디아세틸-4-(2',4'-디니트로페닐)-1,4-디하이드로피리딘 등을 바람직한 것으로서 들 수 있다.The curable composition for nanoimprints of the present invention may add a photobase generator as necessary for the purpose of adjusting pattern shape, sensitivity, and the like. Examples of the photobase generator include 2-nitrobenzylcyclohexylcarbamate, triphenylmethanol, O-carbamoylhydroxyamide, O-carbamoyl oxime, [[(2,6-dinitrobenzyl) Oxy] carbonyl] cyclohexylamine, bis [[(2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl] hexane 1,6-diamine, 4- (methylthiobenzoyl) -1-methyl-1-morpholinoethane, ( 4-morpholinobenzoyl) -1-benzyl-1-dimethylaminopropane, N- (2-nitrobenzyloxycarbonyl) pyrrolidine, hexaammine cobalt (III) tris (triphenylmethylborate), 2-benzyl 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, 2,6-dimethyl-3,5-diacetyl-4- (2'-nitrophenyl) -1,4-dihydropyridine And 2,6-dimethyl-3,5-diacetyl-4- (2 ', 4'-dinitrophenyl) -1,4-dihydropyridine and the like can be given as preferred ones.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에는 도포막의 시인성을 향상시키는 등의 목적으로 착색제를 임의로 첨가해도 된다. 착색제는 UV 잉크젯 조성물, 컬러 필터용 조성물 및 CCD 이미지 센서용 조성물 등에서 이용되고 있는 안료나 염료를 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서 사용할 수 있다. 본 발명에 서 사용할 수 있는 안료로서는, 종래 공지된 여러 가지 무기 안료 또는 유기 안료를 사용할 수 있다. 무기 안료로서는, 금속 산화물, 금속 착염 등으로 나타내는 금속 화합물이며, 구체적으로는 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 티탄, 마그네슘, 크롬, 아연, 안티몬 등의 금속 산화물, 금속 복합 산화물을 들 수 있다. 유기 안료로서는, C. I. Pigment Yellow 11, 24, 31, 53, 83, 99, 108, 109, 110, 138, 139, 151, 154, 167, C. I. Pigment Orange 36, 38, 43, C. I. Pigment Red 105, 122, 149, 150, 155, 171, 175, 176, 177, 209, C. I. Pigment Violet 19, 23, 32, 39, C. I. Pigment Blue 1, 2, 15, 16, 22, 60, 66, C. I. Pigment Green 7, 36, 37, C. I. Pigment Brown 25, 28, C. I. Pigment Black 1, 7 및 카본 블랙을 예시할 수 있다. 착색제는 조성물의 전체량에 대하여 0.001 ∼ 2 질량% 의 비율로 배합하는 것이 바람직하다.You may arbitrarily add a coloring agent to the curable composition for nanoimprints of this invention for the purpose of improving the visibility of a coating film. A coloring agent can use the pigment and dye used by UV inkjet composition, the composition for color filters, the composition for CCD image sensors, etc. in the range which does not impair the objective of this invention. As the pigment which can be used in the present invention, various conventionally known inorganic pigments or organic pigments can be used. Examples of the inorganic pigments are metal compounds represented by metal oxides, metal complex salts, and the like, and specific metal oxides such as iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc, and antimony, and metal complex oxides are mentioned. Can be. As an organic pigment, CI Pigment Yellow 11, 24, 31, 53, 83, 99, 108, 109, 110, 138, 139, 151, 154, 167, CI Pigment Orange 36, 38, 43, CI Pigment Red 105, 122 , 149, 150, 155, 171, 175, 176, 177, 209, CI Pigment Violet 19, 23, 32, 39, CI Pigment Blue 1, 2, 15, 16, 22, 60, 66, CI Pigment Green 7, 36, 37, CI Pigment Brown 25, 28, CI Pigment Black 1, 7 and carbon black can be illustrated. It is preferable to mix | blend a coloring agent in the ratio of 0.001-2 mass% with respect to the whole amount of a composition.

또한, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에서는, 기계적 강도, 유연성 등을 향상시키는 등의 목적으로, 임의 성분으로서 엘라스토머 입자를 첨가해도 된다. Moreover, in the curable composition for nanoimprints of this invention, you may add an elastomer particle as an arbitrary component for the purpose of improving mechanical strength, flexibility, etc.

본 발명의 조성물에 임의 성분으로서 첨가할 수 있는 엘라스토머 입자는, 평균 입자 사이즈가 바람직하게는 10㎚ ∼ 700㎚, 보다 바람직하게는 30 ∼ 300㎚ 이다. 예를 들어 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 부타디엔/아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌/부타디엔 공중합체, 스티렌/이소프렌 공중합체, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 에틸렌/

Figure 112009039768411-PAT00007
-올레핀계 공중합체, 에틸렌/
Figure 112009039768411-PAT00008
-올레핀/폴리엔 공중합체, 아크릴 고무, 부타디엔/(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 스티렌/부타디엔 블록 공중합 체, 스티렌/이소프렌 블록 공중합체 등의 엘라스토머의 입자이다. 또한 이들 엘라스토머 입자를 메틸메타크릴레이트 폴리머, 메틸메타크릴레이트/글리시딜메타크릴레이트 공중합체 등으로 피복한 코어/쉘형의 입자를 사용할 수 있다. 엘라스토머 입자는 가교 구조를 취하고 있어도 된다.As for the elastomer particle which can be added as an arbitrary component to the composition of this invention, average particle size becomes like this. Preferably it is 10 nm-700 nm, More preferably, it is 30-300 nm. For example, polybutadiene, polyisoprene, butadiene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / isoprene copolymer, ethylene / propylene copolymer, ethylene /
Figure 112009039768411-PAT00007
-Olefin copolymer, ethylene /
Figure 112009039768411-PAT00008
It is particle | grains of elastomer, such as an olefin / polyene copolymer, an acrylic rubber, butadiene / (meth) acrylic acid ester copolymer, a styrene / butadiene block copolymer, and a styrene / isoprene block copolymer. In addition, core / shell type particles in which these elastomer particles are coated with a methyl methacrylate polymer, a methyl methacrylate / glycidyl methacrylate copolymer, or the like can be used. The elastomer particles may have a crosslinked structure.

엘라스토머 입자의 시판품으로서는, 예를 들어, 레지나스본드 RKB (레지나스 화성 (주) 제조), 테크노 MBS-61, MBS-69 (이상, 테크노 폴리머 (주) 제조) 등을 들 수 있다.Examples of commercially available elastomer particles include Regina Bond RKB (manufactured by Regina Chemicals Co., Ltd.), Techno MBS-61, MBS-69 (above, Techno Polymer Co., Ltd.), and the like.

이들 엘라스토머 입자는 단독으로, 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 본 발명의 조성물에 있어서의 엘라스토머 성분의 함유 비율은, 바람직하게는 1 ∼ 35 질량% 이며, 보다 바람직하게는 2 ∼ 30 질량%, 특히 바람직하게는 3 ∼ 20 질량% 이다.These elastomer particles can be used alone or in combination of two or more thereof. The content rate of the elastomer component in the composition of this invention becomes like this. Preferably it is 1-35 mass%, More preferably, it is 2-30 mass%, Especially preferably, it is 3-20 mass%.

본 발명의 조성물에는, 경화 수축의 억제, 열안정성을 향상시키는 등의 목적으로 염기성 화합물을 임의로 첨가해도 된다. 염기성 화합물로서는, 아민 그리고 퀴놀린 및 퀴놀리진 등 함질소 복소 고리 화합물, 염기성 알칼리 금속 화합물, 염기성 알칼리 토금속 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 광중합성 모노머와의 상용성의 면에서 아민이 바람직하고, 예를 들어 옥틸아민, 나프틸아민, 자일렌디아민, 디벤질아민, 디페닐아민, 디부틸아민, 디옥틸아민, 디메틸아닐린, 퀴누클리딘, 트리부틸아민, 트리옥틸아민, 테트라메틸에틸렌디아민, 테트라메틸-1,6-헥사메틸렌디아민, 헥사메틸렌테트라민 및 트리에탄올아민 등을 들 수 있다.You may arbitrarily add a basic compound to the composition of this invention for the purpose of suppressing hardening shrinkage and improving thermal stability. Examples of the basic compound include an amine, a nitrogen-containing heterocyclic compound such as quinoline and quinolyzine, a basic alkali metal compound and a basic alkaline earth metal compound. Among these, an amine is preferable at the point of compatibility with a photopolymerizable monomer, For example, octylamine, naphthylamine, xylenediamine, dibenzylamine, diphenylamine, dibutylamine, dioctylamine, dimethylaniline, Quinuclidin, tributylamine, trioctylamine, tetramethylethylenediamine, tetramethyl-1,6-hexamethylenediamine, hexamethylenetetramine, triethanolamine, and the like.

본 발명의 조성물에는, 광경화성 향상을 위하여 연쇄 이동제를 첨가해도 된 다. 상기 연쇄 이동제로서는, 구체적으로는 4-비스(3-메르캅토부티릴옥시)부탄, 1,3,5-트리스(3-메르캅토부틸옥시에틸)1,3,5-트리아진-2,4,6(1H, 3H, 5H)-트리 온, 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토부틸레이트) 를 들 수 있다.A chain transfer agent may be added to the composition of the present invention for improving the photocurability. Specific examples of the chain transfer agent include 4-bis (3-mercaptobutyryloxy) butane, 1,3,5-tris (3-mercaptobutyloxyethyl) 1,3,5-triazine-2,4 And 6 (1H, 3H, 5H) -trione and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutylate).

또한, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은, 조제시에 있어서의 수분량이 바람직하게는 2.0 질량% 이하, 보다 바람직하게는 1.5 질량%, 더욱 바람직하게는 1.0 질량% 이하이다. 조제시에 있어서의 수분량을 2.0 질량% 이하로 함으로써 본 발명의 조성물의 보존성을 보다 안정적으로 할 수 있다.In addition, the amount of water at the time of preparation of the curable composition for nanoimprints of this invention becomes like this. Preferably it is 2.0 mass% or less, More preferably, it is 1.5 mass%, More preferably, it is 1.0 mass% or less. By making the water content at the time of preparation into 2.0 mass% or less, the shelf life of the composition of this invention can be made more stable.

또한, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물에는 용제를 사용할 수도 있다. 상기 유기 용제의 함유량은, 전체 조성물 중 3 질량% 이하인 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 조성물은, 바람직하게는 상기와 같은 1 관능 또는 2 관능의 다른 단량체를 반응성 희석제로서 함유하기 때문에, 본 발명의 조성물의 성분을 용해시키기 위한 유기 용제는 반드시 함유할 필요는 없다. 본 발명의 조성물에서는, 유기 용제의 함유량은 바람직하게는 3 질량% 이하, 보다 바람직하게는 2 질량% 이하이며, 함유하지 않는 것이 특히 바람직하다. 이와 같이, 본 발명의 조성물은, 반드시 유기 용제를 함유하는 것은 아니지만, 반응성 희석제에서는 용해되지 않은 화합물 등을 본 발명의 조성물로 하여 용해시키는 경우나 점도를 미세 조정할 때 등, 임의로 첨가해도 된다. 본 발명의 조성물에 바람직하게 사용할 수 있는 유기 용제의 종류로서는, 광 나노 임프린트용 경화성 조성물이나 포토 레지스트에서 일반적인 이용되고 있는 용제로서, 본 발명에서 사용하는 화합물을 용해 및 균일 분산시키는 것이면 되고, 또한 이들의 성분과 반응하지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다.Moreover, a solvent can also be used for the curable composition for nanoimprints of this invention. It is preferable that content of the said organic solvent is 3 mass% or less in all the compositions. That is, since the composition of the present invention preferably contains other monofunctional or bifunctional monomers as the reactive diluent, the organic solvent for dissolving the components of the composition of the present invention does not necessarily need to be contained. In the composition of this invention, content of the organic solvent becomes like this. Preferably it is 3 mass% or less, More preferably, it is 2 mass% or less, It is especially preferable not to contain. Thus, although the composition of this invention does not necessarily contain an organic solvent, you may add arbitrarily, such as when dissolving the compound etc. which are not melt | dissolved in a reactive diluent as the composition of this invention, and fine-adjusting a viscosity. As a kind of organic solvent which can be used suitably for the composition of this invention, it is a solvent generally used in the curable composition for photo nanoimprints and a photoresist, What is necessary is just to melt | dissolve and uniformly disperse the compound used by this invention, and these It will not specifically limit, if it does not react with the component of.

상기 유기 용제로서는, 예를 들어 메탄올, 에탄올 등의 알코올류; 테트라하이드로푸란 등의 에테르류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜에테르류: 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜류; 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜에틸에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르아세테이트류: 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논, 2-헵타논 등의 케톤류; 2-하이드록시프로피온산에틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산메틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산에틸, 에톡시아세트산에틸, 하이드록시아세트산에틸, 2-하이드록시-2-메틸부탄산메틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 락트산메틸, 락트산에틸 등의 락트산에스테르류 등의 에스테르류 등을 들 수 있다.As said organic solvent, For example, alcohol, such as methanol and ethanol; Ethers such as tetrahydrofuran; Glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, and ethylene glycol monoethyl ether: ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate; Diethylene glycols such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether; Propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol methyl ether acetate and propylene glycol ethyl ether acetate: aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and 2-heptanone; Ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, 2-hydroxy-2-methylbutanoate Esters such as lactic acid esters such as methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl lactate, and ethyl lactate Can be mentioned.

또한, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸포름아닐리드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 벤질에틸에테르, 디헥실에테르, 아세토닐아세톤, 이소포론, 카프로산, 카프릴산, 1- 옥탄올, 1-노난올, 벤질알코올, 아세트산벤질, 벤조산에틸, 옥살산디에틸, 말레산디에틸, γ-부티로락톤, 탄산에틸렌, 탄산프로필렌, 페닐셀로솔브아세테이트 등의 고비점 용제를 첨가할 수도 있다. 이들은 1 종을 단독 사용해도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 상관없다. In addition, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, benzylethyl ether , Dihexyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyro High boiling point solvents, such as lactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, and phenyl cellosolve acetate, can also be added. These may be used individually by 1 type and may use two or more types together.

이들 중에서도, 메톡시프로필렌글리콜아세테이트, 2-하이드록시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 락트산에틸, 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤, 2-헵타논 등이 특히 바람직하다. Among these, methoxy propylene glycol acetate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 3-methoxy propionate, ethyl 3-ethoxy propionate, ethyl lactate, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone are especially preferable. Do.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은 표면 장력이 18 ∼ 30mN/m 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 20 ∼ 28mN/m 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 범위로 함으로써, 표면 평활성을 향상시킨다는 효과가 얻어진다. It is preferable that the surface tension of the curable composition for nanoimprints of this invention exists in the range of 18-30 mN / m, and it is more preferable to exist in the range which is 20-28 mN / m. By setting it as such a range, the effect of improving surface smoothness is acquired.

또한, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은, 조제시에 있어서의 수분량이 바람직하게는 2.0 질량% 이하, 보다 바람직하게는 1.5 질량%, 더욱 바람직하게는 1.0 질량% 이하이다. 조제시에 있어서의 수분량을 2.0 질량% 이하로 함으로써, 본 발명의 조성물의 보존성을 보다 안정적으로 할 수 있다.In addition, the amount of water at the time of preparation of the curable composition for nanoimprints of this invention becomes like this. Preferably it is 2.0 mass% or less, More preferably, it is 1.5 mass%, More preferably, it is 1.0 mass% or less. By making water content at the time of preparation into 2.0 mass% or less, the shelf life of the composition of this invention can be made more stable.

(본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물의 점도) (Viscosity of Curable Composition for Nanoimprints of the Present Invention)

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물의 점도에 대하여 설명한다. 본 발명에 있어서의 점도는 특별히 말하지 않는 이상 25℃ 에 있어서의 점도를 말한다. 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은 25℃ 에 있어서의 점도가 3 ∼ 18mPa·s 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 15mPa·s 이며, 특히 바 람직하게는 7 ∼ 12mPa·s 이다. 본 발명의 조성물의 점도를 3mPa·s 이상으로 함으로써, 기판 도포 적성의 문제나 막의 기계적 강도의 저하가 잘 발생하지 않는 경향이 있다. 구체적으로는, 점도를 3mPa·s 이상으로 함으로써, 조성물의 도포시에 면상(面上) 불균일을 일으키거나, 도포시에 기판으로부터 조성물이 흘러나오거나 하는 것을 억제할 수 있는 경향이 있어 바람직하다. 또한, 점도가 3mPa·s 이상인 조성물은 점도 3mPa·s 미만인 조성물에 비해 조제도 용이하다. 한편, 본 발명의 조성물의 점도를 18mPa·s 이하로 함으로써, 미세한 요철 패턴을 갖는 몰드를 조성물에 밀착시킨 경우에도, 몰드의 오목부의 캐비티 내에도 조성물이 흘러들어가, 대기가 받아들여지기 어려워지기 때문에, 버블 결함을 잘 일으키지 않게 되고, 몰드 볼록부에 있어서 광경화 후에 잔사가 잘 남지 않게 되어 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물의 점도가 18mPa·s 이하이면, 미세한 패턴의 형성에 점도가 영향을 주기 어렵다. The viscosity of the curable composition for nanoimprints of the present invention will be described. The viscosity in this invention says the viscosity in 25 degreeC, unless it mentions specially. It is preferable that the viscosity in 25 degreeC of the curable composition for nanoimprints of this invention is 3-18 mPa * s, More preferably, it is 5-15 mPa * s, Especially preferably, it is 7-12 mPa * s. By making the viscosity of the composition of this invention into 3 mPa * s or more, there exists a tendency which the problem of a board | substrate application | coating suitability and the fall of the mechanical strength of a film | membrane hardly arise. Specifically, the viscosity is 3 mPa · s or more, which is preferable because it causes a surface irregularity at the time of application of the composition or the composition can be suppressed from flowing out of the substrate during application. Moreover, the composition whose viscosity is 3 mPa * s or more is also easy to adjust compared with the composition whose viscosity is less than 3 mPa * s. On the other hand, when the viscosity of the composition of the present invention is 18 mPa · s or less, even when a mold having a fine concavo-convex pattern is brought into close contact with the composition, the composition also flows into the cavity of the recess of the mold, so that the atmosphere becomes difficult to receive. It is preferable because the bubble defects are less likely to occur and the residues hardly remain after the photocuring in the mold convex portion. Moreover, when the viscosity of the composition of this invention is 18 mPa * s or less, a viscosity hardly affects formation of a fine pattern.

일반적으로, 조성물의 점도는 점도가 상이한 각종 단량체, 올리고머, 폴리머를 블렌드함으로써 조정 가능하다. 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물의 점도를 상기 범위 내로 설계하기 위해서는, 단체의 점도가 5.0mPa·s 이하인 조성물을 첨가하여 점도를 조정하는 것이 바람직하다. In general, the viscosity of the composition can be adjusted by blending various monomers, oligomers, and polymers having different viscosities. In order to design the viscosity of the curable composition for nanoimprints of this invention in the said range, it is preferable to add the composition whose viscosity of a single substance is 5.0 mPa * s or less, and to adjust a viscosity.

(경화물의 광투과성)(Light permeability of hardened material)

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은 두께 3.0㎛ 의 박막 (경화물) 을 노광 및 가열에 의해 형성했을 때의 400㎚ 광선 투과율이 95% 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 400㎚ 광선 투과율이란 400㎚ 의 파장에 있어서의 광의 투과 율을 의미한다. 상기 400㎚ 광선 투과율로서는 97% 이상인 것이 더욱 바람직하다. It is preferable that the 400 nm light transmittance of the curable composition for nanoimprints of this invention when forming the thin film (cured product) of 3.0 micrometers in thickness by exposure and heating is 95% or more. Here, 400 nm light transmittance means the light transmittance in the wavelength of 400 nm. As said 400 nm light transmittance, it is more preferable that it is 97% or more.

상기 400㎚ 광선 투과율은, 예를 들어 시마즈 제작소 (주) 제조의 「UV-2400 PC」 등에 의해 측정할 수 있다.The said 400 nm light transmittance can be measured, for example by "UV-2400 PC" made from Shimadzu Corporation.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은, 경화물의 광투과율성 (400㎚ 광선 투과율) 을 향상시키는 (황변에 의한 광투과율의 저하를 억제하는) 관점에서, 조성물 중의 질소 원자를 함유하는 모노머의 함유량을 5 질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 3 질량% 이하로 하는 것이 더욱 바람직하고, 1 질량% 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.The curable composition for nanoimprints of the present invention has a content of a monomer containing a nitrogen atom in the composition from the viewpoint of improving the light transmittance (400 nm light transmittance) of the cured product (reducing the decrease in light transmittance due to yellowing). It is preferable to use 5 mass% or less, It is more preferable to use 3 mass% or less, It is especially preferable to use 1 mass% or less.

또한, 상기 광투과율성 (400㎚ 광선 투과율) 은, 상기 서술한 산화 방지제를 본 발명의 조성물에 첨가하는 것에 의해서도 향상시킬 수 있다.In addition, the said light transmittance (400 nm light transmittance) can be improved also by adding the antioxidant mentioned above to the composition of this invention.

[경화물의 제조 방법][Method for producing hardened material]

다음으로, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물을 사용한 경화물 (특히, 미세 요철 패턴) 의 형성 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물을 기판 또는 지지체 (기재) 상에 도포하여 패턴 형성층을 형성하는 공정과, 상기 패턴 형성층 표면에 몰드를 가압하는 공정과, 상기 패턴 형성층에 광을 조사하는 공정을 거쳐 본 발명의 조성물을 경화시킴으로써 미세한 요철 패턴을 형성할 수 있다. 특히 본 발명에 있어서는, 경화물의 경화도를 향상시키기 위하여, 추가로 광조사 후에 패턴 형성층을 가열하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은 광 및 열에 의해 경화시키는 것이 바람직하다.Next, the formation method of hardened | cured material (especially fine uneven | corrugated pattern) using the curable composition for nanoimprints of this invention is demonstrated. The process of forming the pattern forming layer by apply | coating the curable composition for nanoimprints of this invention on a board | substrate or a support body (substrate), pressurizing a mold to the said pattern forming layer surface, and a process of irradiating light to the said pattern forming layer By hardening the composition of the present invention, a fine concavo-convex pattern can be formed. In especially this invention, in order to improve the hardening degree of hardened | cured material, it is preferable to further include the process of heating a pattern formation layer after light irradiation. That is, it is preferable to harden the curable composition for nanoimprints of this invention by light and heat.

본 발명의 경화물의 제조 방법에 의해 얻어진 경화물은, 패턴 정밀도, 경화성, 광투과성이 우수하여, 특히 액정 컬러 필터의 보호막, 스페이서, 그 밖의 액정 표시 장치용 부재로서 바람직하게 사용할 수 있다. The hardened | cured material obtained by the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention is excellent in pattern precision, sclerosis | hardenability, and light transmittance, and can be used especially suitably as a protective film of a liquid crystal color filter, a spacer, and another member for liquid crystal display devices.

구체적으로는, 기재 (기판 또는 지지체) 상에 적어도 본 발명의 조성물로 이루어지는 패턴 형성층을 도포하고, 필요에 따라 건조시켜 본 발명의 조성물로 이루어지는 층 (패턴 형성층) 을 형성하여 패턴 수용체 (기재 상에 패턴 형성층이 형성된 것) 를 제조하고, 당해 패턴 수용체의 패턴 형성층 표면에 몰드를 압접하여, 몰드 패턴을 전사하는 가공을 실시하고, 미세 요철 패턴 형성층을 광조사 및 가열에 의해 경화시킨다. 광조사 및 가열은 복수회에 걸쳐 실시해도 된다. 본 발명의 패턴 형성 방법 (경화물의 제조 방법) 에 의한 광 임프린트 리소그래피는 적층화나 다중 패터닝도 가능하며, 통상적인 열 임프린트와 조합하여 사용할 수도 있다.Specifically, a pattern forming layer made of at least the composition of the present invention is applied onto a substrate (substrate or support), dried as necessary, and a layer (pattern forming layer) made of the composition of the present invention is formed to form a pattern receptor (substrate). The pattern forming layer was formed), the mold was pressed on the surface of the pattern forming layer of the pattern receptor, and the mold pattern was transferred to transfer, and the fine concavo-convex pattern forming layer was cured by light irradiation and heating. Light irradiation and heating may be performed in multiple times. Optical imprint lithography according to the pattern formation method (the method for producing a cured product) of the present invention can be laminated or multi-patterned, and can also be used in combination with a conventional thermal imprint.

또한, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물의 응용으로서, 기판 또는 지지체 상에 본 발명의 조성물을 도포하고, 그 조성물로 이루어지는 층을 노광, 경화, 필요에 따라 건조 (베이크) 시킴으로써, 오버코트층이나 절연막 등의 영구막을 제조할 수도 있다.Moreover, as an application of the curable composition for nanoimprints of this invention, the composition of this invention is apply | coated on a board | substrate or a support body, and the layer which consists of this composition is exposed, hardened, and dried (baked) as needed, and an overcoat layer or an insulating film is carried out. Permanent films, such as these, can also be manufactured.

액정 디스플레이 (LCD) 등에 사용되는 영구막 (구조 부재용의 레지스트) 에 있어서는, 디스플레이의 동작을 저해하지 않도록 하기 위하여, 레지스트 중의 금속 혹은 유기물의 이온성 불순물의 혼입을 최대한 피하는 것이 바람직하고, 그 농도로 서는 1000ppm 이하, 바람직하게는 100ppm 이하이다.In a permanent film (resist for structural member) used in a liquid crystal display (LCD) or the like, in order to avoid impairing the operation of the display, it is preferable to avoid the incorporation of ionic impurities of metals or organic substances in the resist as much as possible. The furnace is 1000 ppm or less, preferably 100 ppm or less.

이하에 있어서, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물을 사용한 경화물의 제조 방법 (패턴 형성 방법 (패턴 전사 방법)) 에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method (pattern formation method (pattern transfer method)) of the hardened | cured material using the curable composition for nanoimprints of this invention is demonstrated concretely.

본 발명의 경화물의 제조 방법에 있어서는, 먼저 본 발명의 조성물을 기재 상에 도포하여 패턴 형성층을 형성한다.In the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention, the composition of this invention is first apply | coated on a base material, and a pattern formation layer is formed.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물을 기재 상에 도포할 때의 도포 방법으로서는, 일반적으로 잘 알려진 도포 방법, 예를 들어 딥 코트법, 에어 나이프 코트법, 커튼 코트법, 와이어바 코트법, 그라비아 코트법, 익스트루전 코트법, 스핀 코트 방법, 슬릿 스캔법 등에 의해 도포함으로써 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물로 이루어지는 패턴 형성층의 막두께는 사용하는 용도에 따라 달라지지만, 0.05㎛ ∼ 30㎛ 정도이다. 또한, 본 발명의 조성물을 다중 도포에 의해 도포해도 된다. 또한, 기재와 본 발명의 조성물로 이루어지는 패턴 형성층 사이에는, 예를 들어 평탄화층 등의 다른 유기층 등을 형성해도 된다. 이로써, 패턴 형성층과 기판이 직접 접촉하지 않으므로, 기판에 대한 오물의 부착이나 기판의 손상 등을 방지할 수 있다.As a coating method when apply | coating the curable composition for nanoimprints of this invention on a base material, generally the well-known coating method, for example, the dip coat method, the air knife coat method, the curtain coat method, the wire bar coat method, the gravure coat It can form by apply | coating by the method, the extrusion coating method, the spin coat method, the slit scanning method, etc. In addition, although the film thickness of the pattern formation layer which consists of a composition of this invention changes with uses, it is about 0.05 micrometer-about 30 micrometers. Moreover, you may apply the composition of this invention by multiple application. In addition, you may form another organic layer, such as a planarization layer, between a base material and the pattern formation layer which consists of a composition of this invention. Thereby, since a pattern formation layer and a board | substrate do not directly contact, adhesion of the dirt to a board | substrate, damage to a board | substrate, etc. can be prevented.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물을 도포하기 위한 기재 (기판 또는 지지체) 는, 여러 가지 용도에 따라 선택 가능하고, 예를 들어 석영, 유리, 광학 필름, 세라믹 재료, 증착막, 자성막, 반사막, Ni, Cu, Cr, Fe 등의 금속 기판, 종이, SOG (스핀 온 글래스 유리), 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리이미드 필름 등의 폴리머 기판, TFT 어레이 기판, PDP 의 전극판, 유리나 투명 플라 스틱 기판, ITO 나 금속 등의 도전성 기재, 절연성 기재, 실리콘, 질화실리콘, 폴리실리콘, 산화실리콘, 아모르퍼스실리콘 등의 반도체 제작 기판 등 특별히 제약되지 않는다. 또한, 기재의 형상도 특별히 한정되는 것이 아니고, 판 형상이어도 되고 롤 형상이어도 된다. 또한, 후술하는 바와 같이 상기 기재로서는, 몰드와의 조합 등에 따라, 광투과성 또는 비광투과성의 것을 선택할 수 있다.The base material (substrate or support body) for apply | coating the curable composition for nanoimprints of this invention can be selected according to various uses, For example, quartz, glass, an optical film, a ceramic material, a vapor deposition film, a magnetic film, a reflective film, Ni Metal substrates such as, Cu, Cr, Fe, paper, SOG (spin-on glass), polyester films, polycarbonate films, polymer substrates such as polyimide films, TFT array substrates, PDP electrode plates, glass or transparent plastic The substrate, conductive substrates such as ITO and metal, insulating substrates, silicon, silicon nitride, polysilicon, silicon production substrates such as silicon oxide, amorphous silicon, and the like are not particularly limited. Moreover, the shape of a base material is not specifically limited, either plate shape or roll shape may be sufficient. In addition, as mentioned later, as said base material, a light transmissive or non-light transmissive thing can be selected according to combination with a mold, etc.

이어서, 본 발명의 경화물의 제조 방법에 있어서는, 패턴 형성층에 패턴을 전사하기 위하여 패턴 형성층 표면에 몰드를 (압압) 압접한다. 이로써, 몰드의 압압 표면에 미리 형성된 미세한 패턴을 패턴 형성층에 전사할 수 있다.Next, in the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention, in order to transfer a pattern to a pattern forming layer, a mold (pressurization) is press-bonded to the surface of a pattern forming layer. Thereby, the fine pattern previously formed on the pressing surface of the mold can be transferred to the pattern forming layer.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물을 사용한 광 나노 임프린트 리소그래피는 몰드재 및/또는 기판의 적어도 일방에 광투과성의 재료를 선택한다. 본 발명에 적용되는 광 임프린트 리소그래피에서는, 기재 상에 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물을 도포하여 패턴 형성층을 형성하고, 이 표면에 광투과성의 몰드를 압압하고, 몰드의 이면으로부터 광을 조사하여, 상기 패턴 형성층을 경화시킨다. 또한, 광투과성 기재 상에 광 나노 임프린트용 경화성 조성물을 도포하고, 몰드를 눌러, 기재의 이면으로부터 광을 조사하여, 광 나노 임프린트용 경화성 조성물을 경화시킬 수도 있다.Optical nanoimprint lithography using the curable composition for nanoimprint of the present invention selects a light transmissive material on at least one of the mold material and / or the substrate. In the optical imprint lithography applied to the present invention, the curable composition for nanoimprint of the present invention is applied onto a substrate to form a pattern forming layer, the light-transmissive mold is pressed on this surface, and light is irradiated from the back of the mold, The pattern forming layer is cured. Moreover, the curable composition for optical nanoimprints may be apply | coated on a light transmissive base material, a mold is pressed, light is irradiated from the back surface of a base material, and the curable composition for optical nanoimprints can also be hardened.

상기 광조사는 몰드를 부착시킨 상태에서 행해도 되고, 몰드 박리 후에 행해도 되는데, 본 발명에서는 몰드를 밀착시킨 상태에서 행하는 것이 바람직하다.Although the said light irradiation may be performed in the state which stuck a mold, and may be performed after mold peeling, in this invention, it is preferable to carry out in the state which stuck a mold.

본 발명에서 사용할 수 있는 몰드는 전사되어야 할 패턴을 갖는 몰드가 사용된다. 상기 몰드 상의 패턴은, 예를 들어 포토 리소그래피나 전자선 묘화법 등 에 의해, 소망하는 가공 정밀도에 따라 패턴을 형성할 수 있지만, 본 발명에서는 몰드 패턴 형성 방법은 특별히 제한되지 않는다.As the mold usable in the present invention, a mold having a pattern to be transferred is used. Although the pattern on the said mold can form a pattern according to desired processing precision by the photolithography, the electron beam drawing method, etc., in this invention, the mold pattern formation method is not specifically limited, either.

본 발명에 있어서 사용되는 광투과성 몰드재는 특별히 한정되지 않지만, 소정의 강도, 내구성을 갖는 것이면 된다. 구체적으로는, 유리, 석영, PMMA, 폴리카보네이트 수지 등의 광투명성 수지, 투명 금속 증착막, 폴리디메틸실록산 등의 유연막, 광경화막, 금속막 등이 예시된다.Although the light transmissive mold material used in this invention is not specifically limited, What is necessary is just to have predetermined intensity | strength and durability. Specifically, light transparent resins, such as glass, quartz, PMMA, and a polycarbonate resin, flexible films, such as a transparent metal vapor deposition film and polydimethylsiloxane, a photocuring film, a metal film, etc. are illustrated.

본 발명의 투명 기판을 사용한 경우에 사용되는 비광투과형 몰드재로서는, 특별히 한정되지 않지만, 소정의 강도를 갖는 것이면 된다. 구체적으로는, 세라믹 재료, 증착막, 자성막, 반사막, Ni, Cu, Cr, Fe 등의 금속 기판, SiC, 실리콘, 질화실리콘, 폴리실리콘, 산화실리콘, 아모르퍼스실리콘 등의 기판 등이 예시되고, 특별히 제약되지 않는다. 또한, 몰드의 형상도 특별히 제약되는 것이 아니고, 판 형상 몰드, 롤 형상 몰드 중 어느 것이어도 된다. 롤 형상 몰드는 특히 전사의 연속 생산성이 필요한 경우에 적용된다.Although it does not specifically limit as a non-transmissive mold material used when the transparent substrate of this invention is used, What is necessary is just to have predetermined intensity | strength. Specifically, ceramic materials, vapor deposition films, magnetic films, reflective films, metal substrates such as Ni, Cu, Cr, Fe, substrates such as SiC, silicon, silicon nitride, polysilicon, silicon oxide, amorphous silicon, and the like are exemplified, It is not particularly limited. Moreover, the shape of a mold is not specifically limited, either, A plate mold and a roll mold may be sufficient. Roll-shaped molds are particularly applied where continuous productivity of transfer is required.

본 발명의 경화물의 제조 방법에서 사용되는 몰드는 광 나노 임프린트용 경화성 조성물과 몰드 표면의 박리성을 향상시키기 위하여 이형 처리를 실시한 것을 이용해도 된다. 이와 같은 몰드로서는, 실리콘계나 불소계 등의 실란 커플링제에 의한 처리를 실시한 것, 예를 들어 다이킨 공업 (주) 제조의 옵툴 DSX 나, 스미토모 3M (주) 제조의 Novec EGC-1720 등, 시판 중인 이형제도 바람직하게 사용할 수 있다.The mold used in the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention may use what performed the mold release process in order to improve the peelability of the curable composition for photo nanoimprints, and the mold surface. As such a mold, what was processed by the silane coupling agents, such as a silicone type and a fluorine system, for example, Optool DSX by Daikin Industries, Ltd., Novec EGC-1720 by Sumitomo 3M, etc. are commercially available. A mold release agent can also be used preferably.

본 발명의 조성물을 이용하여 광 임프린트 리소그래피를 실시하는 경우, 본 발명의 경화물의 제조 방법에서는, 통상 몰드 압력을 10 기압 이하에서 실시하는 것이 바람직하다. 몰드 압력을 10 기압 이하로 함으로써, 몰드나 기판이 잘 변형되지 않아 패턴 정밀도가 향상되는 경향이 있다. 또한, 가압이 낮기 때문에 장치를 축소할 수 있는 경향이 있는 점에서도 바람직하다. 몰드 압력은 몰드 볼록부의 광 나노 임프린트용 경화성 조성물의 잔막이 적어지는 범위에서, 몰드 전사의 균일성을 확보할 수 있는 영역을 선택하는 것이 바람직하다.When performing optical imprint lithography using the composition of this invention, in the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention, it is preferable to perform mold pressure normally at 10 atmospheres or less. By setting the mold pressure to 10 atm or less, the mold and the substrate are hardly deformed and the pattern accuracy tends to be improved. Moreover, since pressurization is low, it is also preferable at the point which there exists a tendency which can reduce a device. It is preferable that mold pressure selects the area | region which can ensure the uniformity of mold transcription | transfer in the range from which the residual film of the curable composition for photo nanoimprints of a mold convex part becomes small.

본 발명의 경화물의 제조 방법에 있어서, 상기 패턴 형성층에 광을 조사하는 공정에 있어서의 광조사의 조사량은 경화에 필요한 조사량보다 충분히 크면 된다. 경화에 필요한 조사량은 광 나노 임프린트용 경화성 조성물의 불포화 결합의 소비량이나 경화막의 탁키네스를 조사하여 적절히 결정된다.In the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention, the irradiation amount of the light irradiation in the process of irradiating light to the said pattern formation layer should just be large enough than the irradiation amount required for hardening. The irradiation amount required for curing is appropriately determined by irradiating the consumption amount of the unsaturated bonds in the curable composition for photo nanoimprint and the tuckiness of the cured film.

또한, 본 발명에 적용되는 광 임프린트 리소그래피에 있어서, 광조사시의 기판 온도는, 통상 실온에서 행해지지만, 반응성을 높이기 위하여 가열을 하면서 광조사해도 된다. 광조사의 전단계로서, 진공 상태로 해 두면, 기포 혼입 방지, 산소 혼입에 의한 반응성 저하의 억제, 몰드와 광 나노 임프린트용 경화성 조성물의 밀착성 향상에 효과가 있기 때문에, 진공 상태에서 광조사해도 된다. 또한, 본 발명의 경화물의 제조 방법 중, 광조사시에 있어서의 바람직한 진공도는 10-1Pa 내지 상압의 범위이다.Moreover, in the optical imprint lithography applied to this invention, although the board | substrate temperature at the time of light irradiation is normally performed at room temperature, you may irradiate light while heating in order to improve reactivity. As a preliminary step of light irradiation, since it is effective in preventing bubble mixing, suppressing the reactivity decrease by oxygen mixing, and improving the adhesiveness of the mold and the curable composition for photo nanoimprint, you may perform light irradiation in a vacuum state. Moreover, in the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention, the preferable vacuum degree at the time of light irradiation is the range of 10 <-1> Pa-normal pressure.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물을 경화시키기 위하여 사용되는 광은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 고에너지 전리 방사선, 근자외, 원자외, 가 시, 적외 등의 영역의 파장의 광 또는 방사선을 들 수 있다. 고에너지 전리 방사선원으로서는, 예를 들어 콕크로프트형 가속기, 반데그라프형 가속기, 리니어 액셀레이터, 베타트론, 사이클로트론 등의 가속기에 의해 가속된 전자선이 공업적으로 가장 편리 또한 경제적으로 사용되지만, 그 외에 방사성 동위 원소나 원자로 등으로부터 방사되는 γ 선, X 선,

Figure 112009039768411-PAT00009
선, 중성자선, 양성자선 등의 방사선도 사용할 수 있다. 자외선원으로서는, 예를 들어 자외선 형광등, 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 크세논등, 탄소 아크등, 태양등 등을 들 수 있다. 방사선에는, 예를 들어 마이크로파, EUV 가 포함된다. 또한, LED, 반도체 레이저광, 혹은 248㎚ 의 KrF 엑시머 레이저광이나 193㎚ ArF 엑시머 레이저 등의 반도체의 미세 가공에서 이용되고 있는 레이저광도 본 발명에 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 광은 모노크로광을 이용해도 되고, 복수의 파장이 상이한 광 (믹스광) 이어도 된다.The light used for curing the curable composition for nanoimprints of the present invention is not particularly limited, and examples include light or radiation of a wavelength in a region such as high energy ionizing radiation, near ultraviolet, far ultraviolet, visible or infrared. Can be. As the high energy ionizing radiation source, for example, electron beams accelerated by accelerators such as cockcroft accelerators, vandegraph accelerators, linear accelerators, betatrons, cyclotrons, etc. are industrially used most conveniently and economically. Γ-rays, X-rays, etc. emitted from sonar reactors, etc.
Figure 112009039768411-PAT00009
Radiation such as ray, neutron beam or proton beam can also be used. As an ultraviolet source, an ultraviolet fluorescent lamp, a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, a solar lamp etc. are mentioned, for example. Radiation contains microwave and EUV, for example. Moreover, the laser beam used by the microfabrication of semiconductors, such as LED, a semiconductor laser beam, or 248 nm KrF excimer laser beam, a 193 nm ArF excimer laser, can also be used suitably for this invention. Monochrome light may be used for these lights, and light (mixed light) in which a some wavelength differs may be sufficient.

노광시에는, 노광 조도를 1㎽/㎠ ∼ 50㎽/㎠ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 1㎽/㎠ 이상으로 함으로써, 노광 시간을 단축할 수 있기 때문에 생산성이 향상되고, 50㎽/㎠ 이하로 함으로써, 부반응이 생기는 것에 의한 영구막의 특성의 열화를 억제할 수 있는 경향이 있어 바람직하다. 노광량은 5mJ/㎠ ∼ 1000mJ/㎠ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 5mJ/㎠ 이상이면, 노광 마진이 좁아지고, 광경화가 불충분해져 몰드에 대한 미반응물의 부착 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 노광량이 1000mJ/㎠ 이하이면 조성물의 분해에 의한 영구막의 열화를 억제할 수 있다.At the time of exposure, it is preferable to make exposure roughness into the range of 1 mW / cm <2> -50 mW / cm <2>. Since the exposure time can be shortened by setting it to 1 mW / cm 2 or more, productivity improves, and by using 50 mW / cm 2 or less, there is a tendency that the deterioration of the characteristics of the permanent film due to side reactions can be suppressed, which is preferable. It is preferable to make exposure amount into the range of 5mJ / cm <2> -1000mJ / cm <2>. If it is 5 mJ / cm <2> or more, exposure margin will become narrow and photocuring may become inadequate, and it may prevent that a problem, such as adhesion of an unreacted substance to a mold, arises. Moreover, when exposure amount is 1000 mJ / cm <2> or less, deterioration of a permanent film by decomposition | disassembly of a composition can be suppressed.

또한, 노광시에는, 산소에 의한 광라디칼 중합의 저해를 방지하기 위하여, 질소나 아르곤 등의 불활성 가스를 흘려, 산소 농도를 100㎎/ℓ 미만으로 제어해도 된다.At the time of exposure, in order to prevent inhibition of optical radical polymerization by oxygen, you may flow inert gas, such as nitrogen and argon, and may control oxygen concentration to less than 100 mg / L.

본 발명의 경화물의 제조 방법에 있어서는, 광조사에 의해 패턴 형성층을 경화시킨 후, 경화시킨 패턴에 열을 가하여 추가로 경화시키는 공정 (포스트베이크 공정) 을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 가열은 광조사 후의 패턴 형성층으로부터 몰드를 박리하기 전후 어느 때에 행해도 되지만, 몰드의 박리 후에 패턴 형성층을 가열하는 편이 바람직하다. 광조사 후에 본 발명의 조성물을 가열 경화시키는 열로서는 150 ∼ 280℃ 가 바람직하고, 200 ∼ 250℃ 가 보다 바람직하다. 또한, 열을 부여하는 시간으로서는 5 ∼ 60 분간이 바람직하고, 15 ∼ 45 분간이 더욱 바람직하다.In the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention, after hardening a pattern formation layer by light irradiation, it is preferable to include the process (post-baking process) which further hardens by adding heat to the hardened pattern. In addition, although heating may be performed at any time before and after peeling a mold from the pattern forming layer after light irradiation, it is more preferable to heat a pattern forming layer after peeling of a mold. As heat which heat-cures the composition of this invention after light irradiation, 150-280 degreeC is preferable and 200-250 degreeC is more preferable. Moreover, as time to apply heat, 5 to 60 minutes are preferable, and 15 to 45 minutes are more preferable.

본 발명에 있어서, 광 임프린트 리소그래피에 있어서의 광조사는 경화에 필요한 조사량보다 충분히 크면 된다. 경화에 필요한 조사량은, 광 나노 임프린트 리소그래피용 경화성 조성물의 불포화 결합의 소비량이나 경화막의 탁키네스를 조사하여 결정된다.In the present invention, the light irradiation in optical imprint lithography may be sufficiently larger than the irradiation amount required for curing. The irradiation amount required for curing is determined by irradiating the consumption amount of the unsaturated bond of the curable composition for photo nanoimprint lithography or the takkines of the cured film.

또한, 본 발명에 적용되는 광 임프린트 리소그래피에 있어서는, 광조사시의 기판 온도는 통상 실온에서 행해지지만, 반응성을 높이기 위하여 가열을 하면서 광조사해도 된다. 광조사의 전단계로서, 진공 상태로 해 두면, 기포 혼입 방지, 산소 혼입에 의한 반응성 저하의 억제, 몰드와 광 나노 임프린트 리소그래피용 경화성 조성물의 밀착성 향상에 효과가 있기 때문에, 진공 상태에서 광조사해도 된 다. 본 발명에 있어서, 바람직한 진공도는 10-1Pa 내지 상압의 범위에서 행해진다.Moreover, in the optical imprint lithography applied to this invention, although the board | substrate temperature at the time of light irradiation is normally performed at room temperature, you may irradiate light while heating in order to improve reactivity. As a preliminary step of light irradiation, since it is effective in preventing bubble mixing, suppressing the reactivity decrease by oxygen mixing, and improving the adhesiveness of the mold and the curable composition for photo nanoimprint lithography, the light irradiation may be performed in a vacuum state. All. In the present invention, the preferred degree of vacuum is performed in the range of 10 −1 Pa to atmospheric pressure.

본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은, 상기 각 성분을 혼합한 후, 예를 들어 구멍 직경 0.05㎛ ∼ 5.0㎛ 의 필터로 여과함으로써 용액으로서 조제할 수 있다. 나노 임프린트용 경화성 조성물의 혼합·용해는 통상 0℃ ∼ 100℃ 의 범위에서 행해진다. 여과는 다단계로 행해도 되고, 여러번 반복해도 된다. 또한, 여과한 액을 재여과할 수도 있다. 여과에 사용하는 재질은 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 불소 수지, 나일론 수지 등의 것을 사용할 수 있지만 특별히 한정되지 않는다.After mixing said each component, the curable composition for nanoimprints of this invention can be prepared as a solution, for example by filtering with a filter of 0.05 micrometer-5.0 micrometers of pore diameters. Mixing and dissolution of the curable composition for nanoimprint is usually performed in the range of 0 ° C to 100 ° C. Filtration may be performed in multiple steps, and may be repeated several times. The filtrate can also be filtered again. Although the material used for filtration can use polyethylene resin, a polypropylene resin, a fluororesin, a nylon resin, etc., It does not specifically limit.

상기 서술한 바와 같이 본 발명의 경화물의 제조 방법에 의해 형성된 경화물은, 액정 디스플레이 (LCD) 등에 사용되는 영구막 (구조 부재용의 레지스트) 이나 에칭 레지스트로서 사용할 수 있다. 또한, 상기 영구막은 제조 후에 갤런병이나 코팅병 등의 용기에 보틀링하여 수송, 보관되지만, 이 경우에 열화를 방지하는 목적으로 용기 내를 불활성 질소 또는 아르곤 등으로 치환해 두어도 된다. 또한, 수송, 보관시에는 상온이어도 되지만, 보다 영구막의 변질을 방지하기 위하여 -20℃ 내지 0℃ 의 범위로 온도 제어해도 된다. 물론, 반응이 진행되지 않는 레벨에서 차광하는 것이 바람직하다.As mentioned above, the hardened | cured material formed by the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention can be used as a permanent film (resist for structural members) and an etching resist used for a liquid crystal display (LCD) etc. The permanent membrane is bottled and transported and stored in a container such as a gallon bottle or a coating bottle after production, but in this case, the inside of the container may be replaced with inert nitrogen or argon for the purpose of preventing deterioration. In addition, although it may be normal temperature at the time of transport and storage, in order to prevent the deterioration of a permanent film | membrane, you may control temperature in the range of -20 degreeC-0 degreeC. Of course, it is preferable to shield the light at a level at which the reaction does not proceed.

또한, 본 발명의 나노 임프린트용 경화성 조성물은 반도체 집적 회로, 기록 재료, 혹은 플랫 패널 디스플레이 등의 에칭 레지스트로서 적용하는 것도 가능하 다.The curable composition for nanoimprint of the present invention can also be applied as an etching resist such as a semiconductor integrated circuit, a recording material, or a flat panel display.

본 발명의 나노 임프린트용 조성물을 에칭 레지스트로서 이용하는 경우에는, 먼저 기재로서, 예를 들어 SiO2 등의 박막이 형성된 실리콘 웨이퍼 등을 이용하여, 기재 상에 본 발명의 경화물의 제조 방법에 의해 나노 오더의 미세한 패턴을 형성한다. 그 후, 웨트 에칭의 경우에는 불화수소 등, 드라이 에칭의 경우에는 CF4 등의 에칭 가스를 이용하여 에칭함으로써, 기재 상에 원하는 패턴을 형성할 수 있다.When using the composition for nanoimprints of the present invention as an etching resist, first, a nano-order is produced by a method for producing a cured product of the present invention on a substrate, using a silicon wafer or the like having a thin film such as SiO 2 formed thereon as a substrate. To form a fine pattern. Thereafter, a desired pattern can be formed on the substrate by etching using an etching gas such as hydrogen fluoride in wet etching or CF 4 in dry etching.

실시예Example

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 한정되는 것은 아니다.An Example is given to the following and this invention is demonstrated to it further more concretely. The materials, usage amounts, ratios, treatment contents, treatment procedures, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific example shown below.

하기 표에 나타내는 바와 같이, A) 실란 커플링제, B) 고분자 규소 화합물, C) 광중합 개시제, 계면 활성제, 산화 방지제를 배합하여 나노 임프린트용 경화성 조성물을 조제하였다. 또한, 표 중의 수치 (점도를 제외한다) 는 질량% 이다.As shown in the following table, A) a silane coupling agent, B) a polymeric silicon compound, C) a photoinitiator, surfactant, and antioxidant were mix | blended and the curable composition for nanoimprint was prepared. In addition, the numerical value (excluding viscosity) in a table | surface is the mass%.

약호Abbreviation 화합물의 특징Characteristic of the compound 제품명product name 실란 커플링제Silane coupling agent SC1SC1 반응성기 있음With reactive group KBM5103KBM5103 SC2SC2 반응성기 없음No reactive group KBM573KBM573 고분자 규소 화합물High molecular silicon compound SP1SP1 아크릴로일 변성 실세스퀴옥산Acryloyl Modified Silsesquioxane AC-SQAC-SQ 광중합 개시제Photopolymerization initiator PI1PI1 광라디칼 개시제Photo radical initiator TPO-LTPO-L 계면 활성제Surfactants W1W1 불소계Fluorine 메가팍 F780FMegapak F780F W2W2 노니온계Nonion 파이오닌 D6315Pionine D6315 W3W3 실리콘계Silicone X22-3710X22-3710 산화 방지제Antioxidant AO1AO1 힌더드페놀계Hindered phenol type 스미라이자 GA-80Sumiraiza GA-80 AO2AO2 티오에테르계Thioether system 아데카스타브 AO-503Adecastab AO-503 W2(노니온계)W2 (nonion system) 파이오닌 D6315Pionine D6315 다케모토 유지Takemoto Yuji 산화 방지제Antioxidant AO1 (힌더드페놀계)AO1 (hindered phenol type) 스미라이자 GA-80Sumiraiza GA-80 스미토모 화학Sumitomo Chemical AO2 (티오에테르계)AO2 (thioether type) 아데카스타브 AO503Adecastab AO503 아데카 재팬Adeka Japan

Figure 112009039768411-PAT00010
Figure 112009039768411-PAT00010

Figure 112009039768411-PAT00011
Figure 112009039768411-PAT00011

Figure 112009039768411-PAT00012
Figure 112009039768411-PAT00012

Figure 112009039768411-PAT00013
Figure 112009039768411-PAT00013

Figure 112009039768411-PAT00014
Figure 112009039768411-PAT00014

Figure 112009039768411-PAT00015
Figure 112009039768411-PAT00015

또한, 비교예 23 으로서, 일본 공개특허공보 2007-72374호의 실시예의 조성물을 조제하였다.Moreover, as the comparative example 23, the composition of the Example of Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-72374 was prepared.

[나노 임프린트용 조성물의 평가][Evaluation of Composition for Nanoimprint]

각 실시예 및 비교예의 조성물에 대하여, 점도, 임프린트성, 기판 밀착성, 내열성, 탄성 회복률 및 전압 특성에 대하여 하기 평가 방법에 따라서 측정·평가를 실시하였다. 결과를 하기 표에 나타낸다.About the composition of each Example and the comparative example, the viscosity, imprintability, board | substrate adhesiveness, heat resistance, elastic recovery rate, and voltage characteristic were measured and evaluated in accordance with the following evaluation method. The results are shown in the table below.

<점도 측정><Viscosity measurement>

점도의 측정은, 도키 산업 (주) 제조의 RE-80L 형 회전 점도계를 이용하여 25±0.2℃ 에서 측정하였다. 측정시의 회전 속도는 0.5mPa·s 이상 5mPa·s 미만은 100rpm 으로 실시하고, 5mPa·s 이상 10mPa·s 미만은 50rpm 으로 실시하고, 10mPa·s 이상 30mPa·s 미만은 20rpm 으로 실시하고, 30mPa·s 이상 60mPa·s 미만은 10rpm 으로 실시하고, 60mPa·s 이상 120mPa·s 미만은 5rpm 으로 실시하고, 120mPa·s 이상은 1rpm 혹은 0.5rpm 으로 실시하였다.The viscosity was measured at 25 ± 0.2 ° C. using a RE-80L rotary viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. The rotational speed at the time of measurement is 100 rpm for 0.5 mPa * s or more and less than 5 mPa * s, 50 rpm for 5 mPa * s or more and less than 10 mPa * s, and 20 rpm for 10 mPa * s or more and less than 30 mPa * s, 30 mPa. S or more and less than 60 mPa * s were implemented at 10 rpm, 60 mPa * s or more and less than 120 mPa * s were implemented at 5 rpm, and 120 mPa * s or more were implemented at 1 rpm or 0.5 rpm.

5: 점도가 3 ∼ 20mPa·s 이다5: viscosity is 3-20 mPa * s

4: 점도가 20 ∼ 50mPa·s 이다4: viscosity is 20-50 mPa * s

3: 점도가 50 ∼ 120mPa·s 이다3: viscosity is 50-120 mPa * s

2: 점도가 120 ∼ 300mPa·s 이다2: viscosity is 120-300 mPa * s

1: 점도가 300 mPa·s 이상이다1: Viscosity is 300 mPa * s or more

<임프린트성><Imprintability>

레지스트에 전사된 패턴이 몰드의 형상을 어느 정도 재현할 수 있는지를 평가하였다. 구체적으로는, 각 조성물에 대하여 막두께 3.0㎛ 가 되도록 유리 기판 상에 스핀 코트하였다. 스핀 코트한 도포 기막을 ORC 사 제조의 고압 수은등 (램프 파워 2000㎽/㎠) 을 광원으로 하는 나노 임프린트 장치에 세팅하고, 몰드 가압력 0.8kN, 노광 중의 진공도는 10Torr ((약 1.33×104㎩) 의 조건에서, 몰드로서 10㎛ 의 라인/스페이스 패턴을 갖고, 홈 깊이가 4.0㎛ 인 폴리디메틸실록산 (토레·다우코닝 (주) 제조의 「SILPOT184」를 80℃ 60 분에 경화시킨 것) 을 재질로 하는 것을 이용하여 압압하고, 또한 몰드의 표면으로부터 240mJ/㎠ 의 조건으로 노광하였다. 노광 후, 몰드를 떼어내어, 레지스트 패턴을 얻었다. 또한, 얻어진 레지스트 패턴을 오븐에서 230℃, 30 분간 가열하여 완전히 경화시켰다. 전사 후의 패턴 형상을 주사형 전자 현미경 및 광학 현미경으로 관찰하여, 패턴 형상을 이하의 기준에 따라서 평가하였다.The extent to which the pattern transferred to the resist can reproduce the shape of the mold was evaluated. Specifically, it spin-coated on the glass substrate so that it might become set to film thickness 3.0 micrometer with respect to each composition. The coated base film spin-coated was set in a nanoimprint apparatus using a high pressure mercury lamp (lamp power 2000 kW / cm 2) manufactured by ORC as a light source, and a mold pressing force of 0.8 kN and a vacuum degree of exposure were 10 Torr ((about 1.33 × 10 4 kPa)). Under the condition of, a polydimethylsiloxane (having cured "SILPOT184" manufactured by Torre Dow Corning Co., Ltd. manufactured at 80 ° C. for 60 minutes) having a line / space pattern of 10 μm and a groove depth of 4.0 μm was used. It was pressurized using a pressure sensitive adhesive and exposed to light at a condition of 240 mJ / cm 2 from the surface of the mold, after exposure, the mold was removed to obtain a resist pattern, and the obtained resist pattern was heated in an oven at 230 ° C. for 30 minutes. The pattern shape after transfer was observed with the scanning electron microscope and the optical microscope, and the pattern shape was evaluated according to the following criteria.

5: 몰드 형상의 전사율 95% 이상5: 95% or more of transfer rate of mold shape

4: 몰드 형상의 전사율 90 ∼ 95%4: 90-95% transfer rate of mold shape

3: 몰드 형상의 전사율 80 ∼ 90%3: 80-90% transfer rate of mold shape

2: 몰드 형상의 전사율 70 ∼ 80%2: transfer rate 70-80% of mold shape

1: 몰드 형상의 전사율 70% 미만1: less than 70% transfer rate of mold shape

<기판 밀착성><Substrate adhesiveness>

레지스트에 전사된 패턴이 몰드의 형상을 어느 정도 재현하고 있는지를 평가하였다. 구체적으로는, 각 조성물에 대하여 막두께 3.0㎛ 가 되도록 유리 기판 상에 스핀 코트하였다. 스핀 코트한 도포 기막을 ORC 사 제조의 고압 수은등 (램프 파워 2000㎽/㎠) 을 광원으로 하는 나노 임프린트 장치에 세팅하고, 몰드 가압력 0.8kN, 노광 중의 진공도는 10Torr ((약 1.33×104㎩) 의 조건에서, 몰드로서 10㎛ 의 라인/스페이스 패턴을 갖고, 홈 깊이가 4.0㎛ 인 폴리디메틸실록산 (토레·다우코닝 (주) 제조의 「SILPOT184」를 80℃ 60 분에 경화시킨 것) 를 재질로 하는 것을 이용하여 압압하고, 또한 몰드의 표면으로부터 10mW, 300mJ/㎠ 의 조건으로 노광하였다. 노광 후, 몰드를 떼어내어, 레지스트 패턴을 얻었다. 몰드를 박리할 때에 레지스트 패턴의 박리가 어느 정도 일어나는지를 평가하였다.It was evaluated how much the pattern transferred to the resist reproduced the shape of the mold. Specifically, it spin-coated on the glass substrate so that it might become set to film thickness 3.0 micrometer with respect to each composition. The coated base film spin-coated was set in a nanoimprint apparatus using a high pressure mercury lamp (lamp power 2000 kW / cm 2) manufactured by ORC as a light source, and a mold pressing force of 0.8 kN and a vacuum degree of exposure were 10 Torr ((about 1.33 × 10 4 kPa)). Under the condition of, a polydimethylsiloxane (having cured "SILPOT184" manufactured by Torre Dow Corning Co., Ltd. manufactured at 80 ° C. for 60 minutes) having a line / space pattern of 10 μm and a groove depth of 4.0 μm was used. It pressed and used, and it exposed on the conditions of 10mW and 300mJ / cm <2> from the surface of the mold.After exposure, the mold was removed and the resist pattern was obtained.How much peeling of a resist pattern occurs when peeling a mold. Was evaluated.

5: 패턴 박리 없음5: no pattern peeling

4: 박리가 전체 면적의 5% 이하4: peeling is not more than 5% of total area

3: 박리가 전체 면적의 5 ∼ 10%3: peeling is 5-10% of the total area

2: 박리가 전체 면적의 10 ∼ 20%2: peeling is 10-20% of total area

1: 박리가 전체 면적의 20% 이상1: peeling is not less than 20% of the total area

<내열성><Heat resistance>

각 조성물을 막두께 3.0㎛ 가 되도록 유리 기판 상에 스핀 코트하고, 몰드를 압착하지 않고, 질소 분위기하에서 10mW, 300mJ/㎠ 의 조건으로 노광하였다. 그 후, 오븐에서 230℃, 15 분간 가열하여 경화시켰다. 오븐에서 베이크하기 전후의 막두께를 측정하여, 그 감소율을 구하고 하기의 기준에 따라 가열에 의한 막의 감소율 (막 감소) 에 대하여 평가하였다.Each composition was spin-coated on a glass substrate so that it might become a film thickness of 3.0 micrometers, and it exposed on the conditions of 10 mW and 300 mJ / cm <2> under nitrogen atmosphere, without crimping | molding a mold. Then, it hardened | cured by heating in 230 degreeC for 15 minutes. The film thickness before and after baking in oven was measured, and the reduction rate was calculated | required, and the reduction rate (film reduction) of the film | membrane by heating was evaluated in accordance with the following reference | standard.

5: 230℃ - 150 min 의 베이크 전후의 막 감소가 5% 이하5: film reduction of less than 5% before and after baking at 230 ° C-150 min

4: 230℃ - 150 min 의 베이크 전후의 막 감소가 5 ∼ 10%4: 5-10% film reduction before and after baking at 230 ° C.-150 min

3: 230℃ - 150 min 의 베이크 전후의 막 감소가 10 ∼ 15%3: 10-15% film reduction before and after baking at 230 ° C-150 min

2: 230℃ - 150 min 의 베이크 전후의 막 감소가 15 ∼ 20%2: 15-20% film reduction before and after baking at 230 ° C.-150 min

1: 230℃ - 150 min 의 베이크 전후의 막 감소가 20% 이상1: 20% or more of film reduction before and after baking at 230 ° C-150 min

<탄성 회복률의 평가> <Evaluation of elastic recovery rate>

각 조성물을 막두께 3.0㎛ 가 되도록 유리 기판 상에 스핀 코트하고, 몰드를 압착하지 않고, 질소 분위기하에서 10mW-200mJ 로 노광하였다. 그 후 오븐에서 230℃, 30 분간 가열하여 경화시킨 막을 20×30×4㎛ 의 기둥 형상으로 하고, 시마즈 제작소 제조 DUH-W201 을 이용하여 탄성 회복률을 측정하였다.Each composition was spin-coated on a glass substrate so that it might become a film thickness of 3.0 micrometers, and it exposed at 10mW-200mJ under nitrogen atmosphere, without crimping | molding a mold. Then, the membrane | film | coat which heated and hardened in 230 degreeC and 30 minute (s) for 30 minutes was made into the columnar shape of 20x30x4 micrometer, and elastic recovery rate was measured using Shimadzu Corporation DUH-W201.

5: 탄성 회복률이 80% 이상이었다.5: The elastic recovery rate was 80% or more.

4: 탄성 회복률이 75% 이상, 80% 미만이었다.4: The elastic recovery rate was 75% or more and less than 80%.

3: 탄성 회복률이 70% 이상, 75% 미만이었다.3: The elastic recovery rate was 70% or more and less than 75%.

2: 탄성 회복률이 60% 이상, 75% 미만이었다.2: The elastic recovery rate was 60% or more and less than 75%.

1: 탄성 회복률이 60% 미만이었다.1: The elastic recovery rate was less than 60%.

<전압 특성의 평가><Evaluation of Voltage Characteristics>

각 조성물을 막두께 3.0㎛ 가 되도록 유리 기판 상에 스핀 코트하고, 몰드를 압착하지 않고, 질소 분위기하에서 10mW-200mJ 로 노광하였다. 그 후 오븐에서 230℃, 30 분간 가열하여 경화시킨 막의 체적 저항을 4 단자법으로 측정하였다. 상기의 방법으로 전압 특성을 측정하였다. 얻어진 전압 특성을 하기 평가에 따라 평가하였다.Each composition was spin-coated on a glass substrate so that it might become a film thickness of 3.0 micrometers, and it exposed at 10mW-200mJ under nitrogen atmosphere, without crimping | molding a mold. Then, the volume resistance of the film | membrane heated in 230 degreeC for 30 minutes and hardened | cured was measured by the four terminal method. The voltage characteristic was measured by the above method. The obtained voltage characteristic was evaluated according to the following evaluation.

5: 체적 저항이 1×10E15Ω·m 이상이었다.5: The volume resistance was 1 × 10 E 15 Ω · m or more.

4: 체적 저항이 5×10E14Ω·m ∼ 1×10E15Ω·m 이었다.4: The volume resistance was 5 × 10 E 14 Ω · m to 1 × 10 E 15 Ω · m.

3: 체적 저항이 1×10E14Ω·m ∼ 5×10E14Ω·m 이었다.3: The volume resistance was 1 × 10 E 14 Ω · m to 5 × 10 E 14 Ω · m.

2: 체적 저항이 1×10E13Ω·m ∼ 1×10E14Ω·m 이었다.2: The volume resistance was 1 × 10 E 13 Ω · m to 1 × 10 E 14 Ω · m.

1: 체적 저항이 1×10E13Ω·m 미만이었다.1: The volume resistance was less than 1 × 10 E 13 Ω · m.

<종합 평가> <Comprehensive Evaluation>

상기의 점도, 임프린트성, 기판 밀착성, 내열성, 표면 경도에 대하여 종합적으로 평가하였다. 구체적으로는, 이하와 같이 평가하였다.The said viscosity, imprintability, board | substrate adhesiveness, heat resistance, and surface hardness were comprehensively evaluated. Specifically, it evaluated as follows.

A: 개별 평가의 평균이 4.7 이상A: The average of individual ratings is 4.7 or more

B: 개별 평가의 평균이 4.3 보다 크고 4.7 미만B: Average of individual ratings is greater than 4.3 and less than 4.7

C: 개별 평가의 평균이 4.3 이하C: Average of individual ratings is 4.3 or less

D: 개별 평가에 2 이하의 평가가 하나라도 포함되어 있다D: At least two evaluations are included in the individual evaluations

Figure 112009039768411-PAT00016
Figure 112009039768411-PAT00016

Figure 112009039768411-PAT00017
Figure 112009039768411-PAT00017

Figure 112009039768411-PAT00018
Figure 112009039768411-PAT00018

Figure 112009039768411-PAT00019
Figure 112009039768411-PAT00019

Figure 112009039768411-PAT00020
Figure 112009039768411-PAT00020

Figure 112009039768411-PAT00021
Figure 112009039768411-PAT00021

상기 표로부터 명백하듯이, 본 발명의 나노 임프린트 조성물을 사용한 경우에는, 임프린트성, 기판 밀도성, 내열성, 탄성 회복률 및 전압 특성이 종합적으로 우수한 경화막이 얻어짐을 알 수 있었다. As apparent from the table, when the nanoimprint composition of the present invention was used, it was found that a cured film having excellent overall imprintability, substrate density, heat resistance, elastic recovery rate and voltage characteristics was obtained.

Claims (15)

A) 실란 커플링제, A) silane coupling agent, B) 고분자 규소 화합물 및 B) polymeric silicon compounds and C) 광중합 개시제C) photopolymerization initiator 를 함유하고, A) 실란 커플링제 및 B) 고분자 규소 화합물의 합계 함량 중, 광중합성기를 갖는 것이 전체의 50 중량% 이상을 차지하고, C) 광중합 개시제는 상기 광중합성기의 중합에 사용하는 것임을 특징으로 하는 광 나노 임프린트용 조성물.Wherein, in the total content of A) the silane coupling agent and B) the polymeric silicon compound, having a photopolymerizable group accounts for 50% by weight or more of the total, and C) the photopolymerization initiator is used for polymerization of the photopolymerizable group. The composition for an optical nanoimprint. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, A) 실란 커플링제가 광중합성기를 함유하는 광 나노 임프린트용 조성물.A) The composition for optical nanoimprints in which a silane coupling agent contains a photopolymerizable group. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, B) 고분자 규소 화합물이 실세스퀴옥산인 광 나노 임프린트용 조성물.B) The composition for optical nanoimprints whose high molecular silicon compound is a silsesquioxane. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, B) 고분자 규소 화합물이 바구니형의 실세스퀴옥산인 광 나노 임프린트용 조성물.B) The composition for optical nanoimprints whose polymeric silicon compound is cage silsesquioxane. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, B) 고분자 규소 화합물이 광중합성기를 갖는 광 나노 임프린트용 조성물.B) The composition for photo nano imprint in which a polymeric silicon compound has a photopolymerizable group. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, A) 실란 커플링제의 함량 + B) 고분자 규소 화합물의 함량 / B) 고분자 규소 화합물의 함량
Figure 112009039768411-PAT00022
0.25 (중량비) 인 광 나노 임프린트용 조성물.
A) content of silane coupling agent + B) content of polymeric silicon compound / B) content of polymeric silicon compound
Figure 112009039768411-PAT00022
The composition for optical nanoimprint which is 0.25 (weight ratio).
제 6 항에 있어서,The method of claim 6, A) 실란 커플링제가 조성물의 25 ∼ 99 중량% 를 차지하는 광 나노 임프린트용 조성물.A) The composition for optical nanoimprints in which a silane coupling agent comprises 25 to 99 weight% of a composition. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, B) 고분자 규소 화합물이 조성물의 1 ∼ 75 중량% 를 차지하는 광 나노 임프린트용 조성물.B) A composition for photo nanoimprint, wherein the high molecular silicon compound accounts for 1 to 75% by weight of the composition. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 조성물은 A) 실란 커플링제 25 ∼ 99 중량% 및 B) 고분자 규소 화합물 1 ∼ 75 중량% 를 함유하는 광 나노 임프린트용 조성물.The composition is an optical nanoimprint composition comprising A) 25 to 99% by weight of the silane coupling agent and B) 1 to 75% by weight of the polymeric silicon compound. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 C) 광중합 개시제가 광 라디칼 중합 개시제인 광 나노 임프린트용 조성물.Said C) photoinitiator is composition for optical nanoimprints which is radical photopolymerization initiator. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 계면 활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 광 나노 임프린트용 조성물.A composition for photo nanoimprint, comprising a surfactant. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 산화 방지제를 함유하는 것을 특징으로 하는 광 나노 임프린트용 조성물.A composition for photo nanoimprint, comprising an antioxidant. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 조성물의 점도가 3 ∼ 200mPa·s 인 것을 특징으로 하는 광 나노 임프린트용 조성물.The viscosity of a composition is 3-200 mPa * s, The composition for optical nanoimprintes characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 광 나노 임프린트용 조성물을 경화시켜 이루어지는 경화물.Hardened | cured material formed by hardening | curing the composition for optical nanoimprints in any one of Claims 1-13. 제 14 항에 기재된 경화물을 함유하는 액정 표시 장치용 부재.The member for liquid crystal display devices containing the hardened | cured material of Claim 14.
KR1020090058827A 2008-07-02 2009-06-30 Curable composition for nanoimprint and cured material using the same and member for liquid crystal display device KR20100004055A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-173029 2008-07-02
JP2008173029A JP2010013513A (en) 2008-07-02 2008-07-02 Curable composition for nano inprint, cured product using the same, and member for liquid crystal display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100004055A true KR20100004055A (en) 2010-01-12

Family

ID=41699920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090058827A KR20100004055A (en) 2008-07-02 2009-06-30 Curable composition for nanoimprint and cured material using the same and member for liquid crystal display device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2010013513A (en)
KR (1) KR20100004055A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5638463B2 (en) 2011-05-16 2014-12-10 株式会社東芝 Pattern transfer method
JP2014065864A (en) * 2012-09-27 2014-04-17 Dic Corp Polysiloxane resin composition, display device and semiconductor device
US10351651B2 (en) 2013-10-30 2019-07-16 Nissan Chemical Industries, Ltd. Imprint material containing silsesquioxane compound and modified silicone compound
JP6284371B2 (en) 2014-01-17 2018-02-28 東京応化工業株式会社 Composition for optical imprint and method for producing pattern using the same

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006117846A (en) * 2004-10-22 2006-05-11 Hitachi Chem Co Ltd Resin composition for forming pattern and pattern forming process
JP2006169391A (en) * 2004-12-16 2006-06-29 Hitachi Chem Co Ltd Radiation-curable resin composition, optical waveguide using the same and method for manufacturing optical waveguide
JP4497014B2 (en) * 2005-04-01 2010-07-07 セイコーエプソン株式会社 Method for manufacturing polarization separating element
JP4692136B2 (en) * 2005-08-08 2011-06-01 東レ株式会社 Photosensitive paste composition and field emission display member using the same
JP5050473B2 (en) * 2005-09-28 2012-10-17 Jnc株式会社 Fluoropolymer and resin composition
JP2008084984A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Fujifilm Corp Photocuring composition for optical nano imprint lithography and pattern forming method employing it
JP4983262B2 (en) * 2007-01-10 2012-07-25 Jnc株式会社 Nanoimprinting composition
JP5189772B2 (en) * 2007-02-09 2013-04-24 昭和電工株式会社 Fine pattern transfer material
JP4938571B2 (en) * 2007-07-11 2012-05-23 旭化成イーマテリアルズ株式会社 Photosensitive resin composition
JP2010067621A (en) * 2007-09-11 2010-03-25 Fujifilm Corp Curable composition for nanoimprint, cured article, and method for producing same
JP2009073078A (en) * 2007-09-21 2009-04-09 Fujifilm Corp Curable composition for photo-nanoimprint and member for liquid crystal display using the same
JP5065209B2 (en) * 2007-11-02 2012-10-31 富士フイルム株式会社 Curable composition for nanoimprint, cured product and method for producing the same
JP5315717B2 (en) * 2008-02-19 2013-10-16 Jnc株式会社 Fluoropolymer and resin composition
JP2009206197A (en) * 2008-02-26 2009-09-10 Fujifilm Corp Curable composition for nanoimprint, and cured body and manufacturing method thereof
WO2009119469A1 (en) * 2008-03-24 2009-10-01 昭和電工株式会社 Epoxy compound and process for producing the epoxy compound
JP2010013514A (en) * 2008-07-02 2010-01-21 Fujifilm Corp Curable composition for nano-imprint, cured product using the same, and member for liquid crystal display device
JP5306903B2 (en) * 2008-07-02 2013-10-02 富士フイルム株式会社 Curable composition for imprint, cured product using the same, method for producing the same, and member for liquid crystal display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010013513A (en) 2010-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5196933B2 (en) Curable composition for optical nanoimprint lithography and pattern forming method using the same
JP5306903B2 (en) Curable composition for imprint, cured product using the same, method for producing the same, and member for liquid crystal display device
JP5671302B2 (en) Curable composition for imprint, pattern forming method and pattern
KR20100004056A (en) Curable composition for nanoimprint and cured material using the same and member for liquid crystal display device
KR20090031274A (en) Curable composition for optical nanoimprint and article for liquid crystal display using the same
JP2009215179A (en) (meth)acrylate compound, curable composition using the same, composition for optical nano imprinting, and cured products of these curable compositions and its manufacturing method
JP2009206197A (en) Curable composition for nanoimprint, and cured body and manufacturing method thereof
KR20100063664A (en) Curable composition for photoimprint, and method for producing cured product using the same
KR20090131648A (en) Curable composition for nanoimprint and patterning method
JP2010067621A (en) Curable composition for nanoimprint, cured article, and method for producing same
JP5753749B2 (en) Method for producing curable composition for imprint
KR20100051551A (en) Curable composition for photoimprint, its cured product and production method for it, and component of liquid-crystal display device
JP2008084984A (en) Photocuring composition for optical nano imprint lithography and pattern forming method employing it
JP2010073811A (en) Curable composition for nanoimprint, cured object using the same, and member for liquid display
JP2008189821A (en) Photocurable composition
KR20080028786A (en) Curable composition for optical nanoimprint lithography and pattern forming method using the same
JP2010016149A (en) Curable composition for nanoimprint, cured product and method of manufacturing the same, and member for liquid-crystal dispplay apparatus
JP2010114209A (en) Curable composition for optical nanoimprint, curing material and method for manufacturing it
KR20090027169A (en) Curable composition for optical nanoimprint, a cured article and a method for making the same
KR20120135385A (en) Curable composition for imprints and producing method of polymerizable monomer for imprints
JP5065209B2 (en) Curable composition for nanoimprint, cured product and method for producing the same
JP2009203287A (en) Curable composition for nanoimprint, cured product using it, method for producing cured product, and member for liquid crystal display
KR20100126728A (en) Curable composition for nanoimprint, cured product using the same, method for producing the cured product, and member for liquid crystal display device
KR20100048910A (en) Curable composition for optical imprints and patterning method using same
JP2010093065A (en) Curing composition for optical nanoimprint, cured material using the same and manufacturing method thereby, and member for liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination