壓印材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種壓印材料（壓印用膜形成組合物）、及由該材料制作且轉(zhuǎn)印有圖 案的膜。更詳言而言，涉及一種在固化后、脫模時可容易地將樹脂膜從模具上剝離的壓印材 料、以及由該材料制作、與基板的密合性優(yōu)異，且耐擦傷性也優(yōu)異的轉(zhuǎn)印有圖案的膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 1995年，現(xiàn)普林斯頓大學(xué)的Chou教授等提出了一種納米壓印光刻技術(shù)這樣的新 技術(shù)（專利文獻(xiàn)1)。納米壓印光刻技術(shù)為使具有任意圖案的模具與形成有樹脂膜的基材接 觸，對該樹脂膜加壓，并且使用熱或光作為外部刺激，將目標(biāo)圖案形成于固化的該樹脂膜的 技術(shù)，該納米壓印光刻技術(shù)與現(xiàn)有半導(dǎo)體器件制造中的光刻技術(shù)等相比，具有可簡單?便宜 地進(jìn)行納米級加工的優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 因此，納米壓印光刻技術(shù)為代替光刻技術(shù)，可期待在半導(dǎo)體器件、光學(xué)器件、顯示 器、存儲介質(zhì)、生物芯片等的制造中應(yīng)用的技術(shù)，因此，對于納米壓印光刻技術(shù)中使用的光 納米壓印光刻技術(shù)用固化性組合物，進(jìn)行有各種各樣的報(bào)道（專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3)。
[0004] 另外，在光納米壓印光刻技術(shù)中，作為以高效率批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)印有圖案的膜的方法， 提出了輥對輥方式。以往的光納米壓印光刻技術(shù)中所提出的輥對輥方式使用柔性膜作為基 材，且作為用于納米壓印光刻技術(shù)的材料（以下，本說明書中簡稱為"壓印材料"），使用不 加入溶劑以使圖案尺寸不易變化的無溶劑型的材料的方法成為主流。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :美國專利第5772905號說明書
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2008-105414號公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2008-202022號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明所要解決的課題
[0011] 如上所述，以往所提出的壓印材料使用無溶劑型的材料，但有時壓印后的膜和基 材薄膜無法構(gòu)建適合的密合性。
[0012] 另外，在納米壓印光刻技術(shù)中使用高價的模具的情況下，要求模具的長壽命化，但 在脫模時，若將固化的樹脂膜從模具上剝下時所需的力（以下，本說明書中簡稱為"脫模 力"。）大，則樹脂容易附著于模具，模具容易變得無法使用。因此，對壓印材料而言，要求低 脫模力性（可容易地將固化的樹脂膜從模具上剝離的特性）。
[0013] 另外，在固體攝像裝置、太陽能電池、LED裝置、顯示器等制品中，對于作為用于其 內(nèi)部或表面的光學(xué)部件而制作的結(jié)構(gòu)物，有時要求耐擦傷性。
[0014] 然而，以往雖然公開了各種壓印材料，但對于與膜基材具有充分的密合性且脫模 力（可容易地將固化的樹脂膜從模具上剝離的特性）小，而且耐擦傷性優(yōu)異的材料沒有具 體的研究或報(bào)告。
[0015] 本發(fā)明是基于上述情況而完成的，其所要解決的課題在于，提供一種在使用壓印 材料來形成樹脂膜時，對于膜基材具有充分的密合性且耐擦傷性優(yōu)異，在脫模時可容易地 將樹脂膜從模具上剝離的壓印材料，以及提供一種由該材料制作的轉(zhuǎn)印有圖案的膜。
[0016] 具體而言，其目的在于提供如下的壓印材料：在形成在評價涂膜的密合性的劃格 試驗(yàn)中沒有剝離，且脫模力為〇. 5g/cm以下，并且對于轉(zhuǎn)印圖案后的膜進(jìn)行鋼絲棉擦傷試 驗(yàn)時幾乎未產(chǎn)生傷痕（產(chǎn)生的傷痕為1條以下）的膜。
[0017] 用于解決課題的手段
[0018] 本發(fā)明人等為了解決上述課題進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果出乎意料地發(fā)現(xiàn)通過使用包 含具有氧化丙烯單元及/或氧化乙烯單元且在末端具有聚合性基團(tuán)的化合物和規(guī)定的（甲 基）丙烯酰胺化合物及光聚合引發(fā)劑的材料作為壓印材料，在將模具面上通過該材料的光 固化而轉(zhuǎn)印有模具圖案的固化被膜從模具面上剝時所測量的脫模力非常小，另外，由該材 料制作的轉(zhuǎn)印有圖案的膜和基材的密合性優(yōu)異，且即使在該圖案上進(jìn)行鋼絲棉擦傷試驗(yàn)也 幾乎未產(chǎn)生傷痕，以至完成了本發(fā)明。
[0019] 即，對本發(fā)明而言，作為第1觀點(diǎn)，涉及一種壓印材料，含有下述（A)成分、（B)成 分及（C)成分。
[0020] ㈧成分：下述式⑴所示的化合物
[0021] (B)成分：具有氧化烯且在末端具有2至6個聚合性基團(tuán)的化合物，且該氧化烯為 氧化乙烯單元、氧化丙烯單元或它們的組合
[0022] (C)成分：光聚合起始劑
[0024] (式中，R1表示氫原子或甲基，R2表示氫原子或碳原子數(shù)1至3的烷基，η表示1 或2，
[0025] 在η為1的情況下，
[0026] R3表示可被選自以下取代基中的至少1個取代基取代的碳原子數(shù)1至12的烷基：
[0027] 羥基、羧基、乙?；?個或2個氫原子可被甲基取代的氨基、磺酸基及碳原子數(shù)1 至4的烷氧基，
[0028] 在η為2的情況下，
[0029] R3表示可被選自以下取代基中的至少1個取代基取代的碳原子數(shù)1至12的亞烷 基：
[0030] 羥基、羧基、乙?；?、1個或2個氫原子可被甲基取代的氨基、磺酸基及碳原子數(shù)1 至4的烷氧基。）
[0031] 作為第2觀點(diǎn)，涉及第1觀點(diǎn)所述的壓印材料，基于（A)成分及（B)成分的合計(jì)質(zhì) 量，（A)成分以0. 05質(zhì)量％以上且10質(zhì)量％以下的量存在。
[0032] 作為第3觀點(diǎn)，涉及第1觀點(diǎn)或第2觀點(diǎn)所述的壓印材料，還含有作為（D)成分的 聚硅氧烷化合物。
[0033] 作為第4觀點(diǎn)，涉及第1觀點(diǎn)~第3觀點(diǎn)中任一項(xiàng)所述的壓印材料，還含有作為 (E) 成分的表面活性劑。
[0034] 作為第5觀點(diǎn)，涉及第1觀點(diǎn)~第4觀點(diǎn)中任一項(xiàng)所述的壓印材料，還含有作為 (F) 成分的溶劑。
[0035] 作為第6觀點(diǎn)，涉及第1觀點(diǎn)~第5觀點(diǎn)中任一項(xiàng)所述的壓印材料，⑶成分為具 有2個聚合性基團(tuán)的化合物。
[0036] 作為第7觀點(diǎn)，涉及第1觀點(diǎn)~第6觀點(diǎn)中任一項(xiàng)所述的壓印材料，⑶成分為具 有2個選自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基及烯丙基中的至少1種聚合性基團(tuán)的化合 物。
[0037] 作為第8觀點(diǎn)，涉及一種轉(zhuǎn)印有圖案的膜，是由第1觀點(diǎn)~第7觀點(diǎn)中任一項(xiàng)所述 的壓印材料制作的。
[0038] 作為第9觀點(diǎn)，涉及一種光學(xué)部件，在基材上具備第8觀點(diǎn)所述的轉(zhuǎn)印有圖案的 膜。
[0039] 作為第10觀點(diǎn)，涉及一種固體攝像裝置，在基材上具備第8觀點(diǎn)所述的轉(zhuǎn)印有圖 案的膜。
[0040] 作為第11觀點(diǎn)，涉及一種LED器件，其在基材上具備第8觀點(diǎn)所述的轉(zhuǎn)印有圖案 的膜。
[0041] 作為第12觀點(diǎn)，涉及一種半導(dǎo)體元件，具備第8觀點(diǎn)所述的轉(zhuǎn)印有圖案的膜。
[0042] 作為第13觀點(diǎn)，涉及一種太陽能電池，在基材上具備第8觀點(diǎn)所述的轉(zhuǎn)印有圖案 的膜。
[0043] 作為第14觀點(diǎn)，涉及一種顯示器，在基材上具備第8觀點(diǎn)所述的轉(zhuǎn)印有圖案的膜。
[0044] 作為第15觀點(diǎn)，涉及一種電子器件，在基材上具備第8觀點(diǎn)所述的轉(zhuǎn)印有圖案的 膜。
[0045] 發(fā)明效果
[0046] 本發(fā)明的壓印材料通過含有在分子中具有氧化丙烯單元及/或氧化乙烯單元且 在末端具有2至6個聚合性基團(tuán)的化合物以及上述式（1)所示的化合物，由該壓印材料制 作的固化膜可獲得對膜基材的充分的密合性，且該固化膜具有低脫模力性，并且具有高耐 擦傷性。
[0047] 另外，本發(fā)明的壓印材料可光固化，且在從模具面上剝離時不會產(chǎn)生圖案的局部 剝離，因此，可得到正確地形成有期望圖案的膜。因此，可形成良好的光壓印的圖案。
[0048] 另外，本發(fā)明的壓印材料可在任意基材上制膜，另外，所形成的膜和膜基材具有充 分的密合性，且該膜具有低脫模力和耐擦傷性。因此，壓印后所形成的轉(zhuǎn)印有圖案的膜可適 合用于固體攝像裝置、太陽能電池、LED裝置、顯示器等要求耐擦傷性的光學(xué)部件的制造。
[0049] 此外，本發(fā)明的壓印材料通過變更上述（B)成分的化合物的種類及含有比例，可 控制固化速度、動態(tài)粘度、膜厚。因此，本發(fā)明的壓印材料可設(shè)計(jì)對應(yīng)于制造的裝置種類和 曝光工藝及燒成工藝的種類的材料，且可擴(kuò)大工藝余量（process margin)，因此，可適合用 于光學(xué)部件的制造。
【具體實(shí)施方式】
[0050] [㈧成分：式⑴所示的化合物]
[0051] (A)成分的化合物為下述式（1)所示的化合物，即在其結(jié)構(gòu)內(nèi)具有（甲基）丙烯酰 胺結(jié)構(gòu)的化合物。
[0053] 式（1)中，R1表示氫原子或甲基，R2表示氫原子或碳原子數(shù)1至3的烷基，η表示 1或2。
[0054] 在η為1的情況下，R3表示可被選自以下取代基中的至少1個取代基取代的碳原 子數(shù)1至12的烷基：
[0055] 羥基、羧基、乙?；?個或2個氫原子可被甲基取代的氨基、磺酸基及碳原子數(shù)1 至4的烷氧基。
[0056] 另外，在η為2的情況下，R3表示可被選自以下取代基中的至少1個取代基取代的 碳原子數(shù)1至12的亞烷基：
[0057] 羥基、羧基、乙?；?個或2個氫原子可被甲基取代的氨基、磺酸基及碳原子數(shù)1 至4的烷氧基。
[0058] 作為上述碳原子數(shù)1至12的烷基，可以為直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀中的任一種烷基， 具體而言，可以舉出：甲基、乙基，正丙基、異丙基、環(huán)丙基，正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、 環(huán)丁基、1-甲基-環(huán)丙基、2-甲基-環(huán)丙基，正戊基、1-甲基-正丁基、2-甲基-正丁基、 3-甲基-正丁基、1，1-二甲基-正丙基、1，2-二甲基-正丙基、2, 2-二甲基-正丙基、1-乙 基-正丙基、環(huán)戊基、1-甲基-環(huán)丁基、2-甲基-環(huán)丁基、3-甲基-環(huán)丁基、1，2-二甲基-環(huán) 丙基、2, 3-二甲基-環(huán)丙基、1-乙基-環(huán)丙基、2-乙基-環(huán)丙基，正己基、1-甲基-正戊 基、2-甲基-正戊基、3-甲基-正戊基、4-甲基-正戊基、1，1-二甲基-正丁基、1，2-二甲 基-正丁基、1，3-二甲基-正丁基、2, 2-二甲基-正丁基、2, 3-二甲基-正丁基、3, 3-二 甲基-正丁基、1-乙基-正丁基、2-乙基-正丁基、1，1，2-三甲基-正丙基、1，2, 2-三甲 基-正丙基、1-乙基-1-甲基-正丙基、1-乙基-2-甲基-正丙基、環(huán)己基、1-甲基-環(huán)戊 基、2-甲基-環(huán)戊基、3-甲基-環(huán)戊基、1-乙基-環(huán)丁基、2-乙基-環(huán)丁基、3-乙基-環(huán)丁 基、1，2-二甲基-環(huán)丁基、1，3-二甲基-環(huán)丁基、2, 2-二甲基-環(huán)丁基、2, 3-二甲基-環(huán) 丁基、2, 4-二甲基-環(huán)丁基、3, 3-二甲基-環(huán)丁基、1-正丙基-環(huán)丙基、2-正丙基-環(huán)丙 基、1-異丙基-環(huán)丙基、2-異丙基-環(huán)丙基、1，2, 2-二甲基-環(huán)丙基、1，2, 3-二甲基-環(huán)丙 基、2, 2, 3-二甲基-環(huán)丙基、I-乙基甲基-環(huán)丙基、2 -乙基甲基-環(huán)丙基、2-乙 基-2-甲基-環(huán)丙基、2-乙基-3-甲基-環(huán)丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正^^一烷 基、正十^烷基。
[0059] 另外，作為碳原子數(shù)1至3的烷基的具體例，在作為上述碳原子數(shù)1至12的烷基 舉出的基團(tuán)中，可以舉出碳原子數(shù)1至3的基團(tuán)。
[0060] 另外，作為碳原子數(shù)1至12的亞烷基的具體例，可以為直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀中的 任一種，具體而言，可以舉出：亞甲基、亞乙基、丙烷-1，2-二基、丙烷-1，3-二基、2, 2-二甲 基丙烷_1，3_二基、2_乙基_2_甲基丙烷_1，3_二基、2, 2_二乙基丙烷_1，3_二基、2_甲 基_2_丙基丙烷_1，3_二基、丁燒_1，3_二基、丁燒_2, 3_二基、丁燒_1，4_二基、2_甲 基丁燒_2, 3_二基、2, 3_二甲基丁燒_2, 3_二基、戊燒_1，3_二基、戊燒_1，5_二基、戊 燒-2, 3_二基、戊燒_2, 4_二基、2_甲基戊燒_2, 3_二基、3_甲基戊燒_2, 3_二基、4_甲基戊 燒-2, 3_二基、2,