高屈折率インプリント材料
【課題】高透過率及び高屈折率を有する膜を形成するインプリント材料を提供する。
【解決手段】（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を含有するインプリント材料。（Ａ）成分：特定の式で表されるビフェニル（メタ）アクリレート。（Ｂ）成分：下記式（２）で表されるフルオレン（メタ）アクリレート及び／又は特定の式で表されるビスフェノール（メタ）アクリレート。
（式中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｍ及びｎは互いに独立して０乃至３の整数を表す。）（Ｃ）成分：光重合開始剤。
【解決手段】（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を含有するインプリント材料。（Ａ）成分：特定の式で表されるビフェニル（メタ）アクリレート。（Ｂ）成分：下記式（２）で表されるフルオレン（メタ）アクリレート及び／又は特定の式で表されるビスフェノール（メタ）アクリレート。
（式中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｍ及びｎは互いに独立して０乃至３の整数を表す。）（Ｃ）成分：光重合開始剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント材料、及び当該材料から作製され、パターンが転写された膜に関する。より詳しくは、高透過率及び高屈折率を有する膜を形成するインプリント材料、並びに当該材料から作製され、パターンが転写された膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１９９５年、現プリンストン大学のチョウ教授らがナノインプリントリソグラフィという新たな技術を提唱した（特許文献１）。ナノインプリントリソグラフィは、任意のパターンを有するモールドを、樹脂膜が形成された基材と接触させ、当該樹脂膜を加圧すると共に、熱又は光を外部刺激として用い、硬化された当該樹脂膜に目的のパターンを形成する技術である。このナノインプリントリソグラフィは、従来の半導体デバイス製造における光リソグラフィ等に比べて簡便・安価にナノスケールの加工が可能であるという利点を有する。したがって、ナノインプリントリソグラフィは、光リソグラフィ技術に代わり、半導体デバイス、オプトデバイス、ディスプレイ、記憶媒体、バイオチップ等の製造への適用が期待されている技術であることから、ナノインプリントリソグラフィに用いる光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物について様々な報告がなされている（特許文献２、特許文献３）。
【０００３】
しかし、これまでにナノインプリントリソグラフィに用いる材料（以下、本明細書では「インプリント材料」と称する。）として種々の材料が開示されているものの、高透過率（９５％以上）及び高屈折率（１．６０以上）を有する膜を形成するインプリント材料については報告されていない。一方で、固体撮像装置、太陽電池、ＬＥＤデバイス、ディスプレイなどの製品では、その内部又は表面に作製した構造物に対して高透明で１．６０以上の屈折率を求められることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５７７２９０５号明細書
【特許文献２】特開２００８−１０５４１４号公報
【特許文献３】特開２００８−２０２０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その解決しようとする課題は、高透過率及び高屈折率を有する膜を形成するインプリント材料を提供することであり、また、当該材料から作製され、パターンが転写された膜を提供することである。具体的には、透過率については、好ましくは９５％以上の高い透過率を有する材料の提供を目的とし、屈折率については、１．６０以上の高い屈折率を有するインプリント材料の提供を目的とする。とりわけ、本発明の特徴は、透過率及び屈折率の諸特性について全て満足する性能を有する膜を形成するインプリント材料を提供することにある。また、本明細書では、形成されるパターンサイズがナノメートルオーダーに限らず、例えば、マイクロメートルオーダーである場合を含む光ナノインプリント技術を光インプリントと称する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、ビフェニル骨格を有し、かつ重合性基を有する化合物及び光重合開始剤を使用することにより本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を含有するインプリント材料。
（Ａ）成分：下記式（１）で表されるビフェニル（メタ）アクリレート
【化１】
（式（１）中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表す。）
（Ｂ）成分：下記式（２）で表されるフルオレン（メタ）アクリレート及び／又は下記式（３）で表されるビスフェノール（メタ）アクリレート
【化２】
（式（２）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｍ及びｎは互いに独立して０乃至３の整数を表す。）
【化３】
（式（３）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｊ及びｋは互いに独立して２≦（ｊ＋ｋ）≦３０を満たす正の整数を表す。）
（Ｃ）成分：光重合開始剤
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、高屈折率を与えるビフェニル骨格を有する化合物がインプリント材料に含有されているため、当該インプリント材料から作製され、パターンが転写された膜は、高透過率及び高屈折率を有する。本発明のインプリント材料は、光硬化が可能であり、かつモールドの離型時にパターンの一部の剥がれが生じないため、所望のパターンが正確に形成された膜が得られる。したがって、良好な光インプリントのパターン形成が可能である。また、本発明の高屈折率インプリント材料は、任意の基材上に成膜することができ、インプリント後に形成されるパターンが転写された膜は、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、プリズムレンズ、マイクロレンズ等の各種レンズ、光ファイバーのコア材、クラッド材、光導波路、光配線、ホログラム、ディスプレイ部材等の各種光学材料等の光学用途に有用である。さらに、本発明のインプリント材料は、分子内に少なくとも１個の重合性基を有する化合物の種類を変更することで、硬化速度、動的粘度、膜厚をコントロールすることができる。したがって、本発明のインプリント材料は、製造するデバイス種と露光プロセス及び焼成プロセスの種類に対応した材料の設計が可能であり、プロセスマージンを拡大できるため、光学部材の製造に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、ビフェニル（メタ）アクリレートを用いたインプリント材料から作製される、パターンが転写された膜に、高屈折率という性質を付与した点に特徴がある。すなわち、（Ａ）成分のビフェニル（メタ）アクリレートと、（Ｂ）成分のフルオレン（メタ）アクリレート及び／又はビスフェノール（メタ）アクリレートと、（Ｃ）成分の光重合開始剤を含有するインプリント材料である。更には、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分に加えて、（Ｄ）成分として溶剤をも含有することのできる高屈折率インプリント材料である。本明細書において（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。以下、各成分について詳細に説明する。
【０００９】
＜（Ａ）成分＞
（Ａ）成分であるビフェニル（メタ）アクリレートは、前述のとおり下記式（１）で表される化合物である。
【化４】
（式（１）中、Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。）
【００１０】
本発明では、上記ビフェニル（メタ）アクリレートは、それを含有するインプリント材料から作製される、パターンが転写された膜に、高屈折率という性質を付与することができる。
【００１１】
上記ビフェニル（メタ）アクリレートは、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、ＮＫ−エステルＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社）（以下、本明細書では「Ａ−ＬＥＮ−１０」と略称する。）が挙げられる。
【００１２】
本発明のインプリント材料における（Ａ）成分の含有量は、当該（Ａ）成分及び後述する（Ｂ）成分の合計１００質量部に基づいて、好ましくは１０乃至９５質量部、より好ましくは５０質量部以上である。この割合が過少である場合には、屈折率が低下するため、目的とする物性を得ることが困難となる。
【００１３】
＜（Ｂ）成分＞
（Ｂ）成分であるフルオレン（メタ）アクリレートは、前述のとおり下記式（２）で表される化合物である。フルオレン（メタ）アクリレートと同じ（Ｂ）成分であるビスフェノール（メタ）アクリレートは、前述のとおり下記式（３）で表される化合物である。
【化５】
（式（２）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｍ及びｎは互いに独立して０乃至３の整数を表す。）
【化６】
（式（３）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｊ及びｋは互いに独立して２≦（ｊ＋ｋ）≦３０を満たす正の整数を表す。）
【００１４】
前記炭素原子数２又は３のアルキレン基は、エチレン基、トリメチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−基）又はプロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−基）である。
【００１５】
上記（Ｂ）成分は、上記（Ａ）成分と共に含有されることにより、インプリント材料の硬化性を高めるという性質を付与することができる。
【００１６】
上記（Ｂ）成分であるフルオレン（メタ）アクリレートは、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、オグソール（登録商標）ＥＡ−０２００、同ＥＡ−０５００、同ＥＡ−１０００、同ＥＡ−Ｆ５００３、同ＥＡ−Ｆ５５０３（以上、大阪ガスケミカル株式会社）が挙げられる。上記フルオレン（メタ）アクリレートは、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００１７】
さらに、上記（Ｂ）成分であるビスフェノール（メタ）アクリレートは、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、ＮＫ−エステルＡＢＥ−３００、同Ａ−ＢＰＥ−４、同Ａ−ＢＰＥ−６、同Ａ−ＢＰＥ−１０、同Ａ−ＢＰＥ−２０、同Ａ−ＢＰＥ−３０、同ＢＰＥ−８０Ｎ、同ＢＰＥ−１００Ｎ、同ＢＰＥ−２００Ｎ、同ＢＰＥ−５００Ｎ、同ＢＰＥ−９００Ｎ、同ＢＰＥ−１３００Ｎ（以上、新中村化学工業株式会社）、Ｖ＃７００、Ｖ＃５４０（以上、大阪有機化学工業株式会社）が挙げられる。上記ビスフェノール（メタ）アクリレートは、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００１８】
＜（Ｃ）成分＞
（Ｃ）成分である光重合開始剤としては、例えば、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−ｉｓｏ−ブタレート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ベンゾイルジオキシ）ヘキサン、１，４−ビス［α−（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）−ｉｓｏ−プロポキシ］ベンゼン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）ヘキセンヒドロペルオキシド、α−（ｉｓｏ−プロピルフェニル）−ｉｓｏ−プロピルヒドロペルオキシド、２，５−ジメチルヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）バレレート、シクロヘキサノンペルオキシド、２，２’，５，５’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−アミルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ヘキシルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）−４，４’−ジカルボキシベンゾフェノン、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジペルオキシイソフタレート等の有機過酸化物、９，１０−アントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−クロロアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン等のキノン類、ベンゾインメチル、ベンゾインエチルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン等のベンゾイン誘導体、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−１−[４−｛４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）ベンジル｝−フェニル]−２−メチル−プロパン−１−オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチル−ベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）が挙げられるが、光硬化時に使用する光源に吸収をもつものであれば、特に限定されるものではない。
【００１９】
上記化合物は、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）６５１、同１８４、同５００、同２９５９、同１２７、同７５４、同９０７、同３６９、同３７９、同３７９ＥＧ、同８１９、同８１９ＤＷ、同１８００、同１８７０、同７８４、同ＯＸＥ０１、同ＯＸＥ０２、同２５０、ＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３、同ＭＢＦ、同４２６５、Ｌｕｃｉｒｉｎ（登録商標）ＴＰＯ（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）、ＫＡＹＡＣＵＲＥ（登録商標）ＤＥＴＸ、同ＭＢＰ、同ＤＭＢＩ、同ＥＰＡ、同ＯＡ（以上、日本化薬株式会社製）、ＶＩＣＵＲＥ−１０、同５５（以上、ＳＴＡＵＦＦＥＲ社製）、ＥＳＡＣＵＲＥ（登録商標）ＫＩＰ１５０、同ＴＺＴ、同１００１、同ＫＴＯ４６、同ＫＢ１、同ＫＬ２００、同ＫＳ３００、同ＥＢ３、トリアジン−ＰＭＳ、トリアジンＡ、トリアジンＢ（以上、日本シイベルヘグナー株式会社製）、アデカオプトマーＮ−１７１７、同Ｎ−１４１４、同Ｎ−１６０６（株式会社ＡＤＥＫＡ（旧旭電化工業株式会社）製）が挙げられる。
【００２０】
上記光重合開始剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００２１】
本発明のインプリント材料における（Ｃ）成分の含有量は、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分の総質量に対して、０．５ｐｈｒ乃至３０ｐｈｒであることが好ましく、１ｐｈｒ乃至２０ｐｈｒであることがより好ましい。この割合が０．１ｐｈｒ以下の場合には、十分な硬化性が得られず、パターニング特性の悪化および耐擦傷性の低下が起こるからである。ここで、ｐｈｒとは、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総質量１００ｇに対する、光重合開始剤の質量を表す。
【００２２】
＜（Ｄ）成分＞
本発明においては（Ｄ）成分として溶剤を含有してもよい。（Ｄ）成分である溶剤は、（Ａ）成分であるビフェニル（メタ）アクリレートと、（Ｂ）成分であるフルオレン（メタ）アクリレート及び／又はビスフェノール（メタ）アクリレートとの混合物の粘度調整の役割を果たす。
【００２３】
上記溶剤としては、例えば、トルエン、ｐ−キシレン、ｏ−キシレン、スチレン、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、１−オクタノール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、１，３−ブタンジオール、１,４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、γ−ブチロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルｎ−ブチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、酢酸エチル、酢酸イソプロピルケトン、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソブチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、アリルアルコール、ｎ−プロパノール、２−メチル−２−ブタノール、イソブタノール、ｎ−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、１−ペンタノール、２−メチル−１−ペンタノール、２−エチルヘキサノール、１−オクタノール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチレングリコール、１−メトキシ−２−ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフリフリルアルコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、イソプロピルエーテル、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ピロリジンが挙げられ、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分との混合物の粘度を調節することができるものであれば、特に限定されるものではない。
【００２４】
上記溶剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００２５】
＜（Ｅ）成分＞
本発明においては（Ｅ）成分として界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、得られる塗膜の製膜性を調整する役割を果たす。
【００２６】
上記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、商品名エフトップ（登録商標）ＥＦ３０１、同ＥＦ３０３、同ＥＦ３５２（三菱マテリアル電子化成株式会社製）、商品名メガファック（登録商標）Ｆ１７１、同Ｆ１７３、同Ｒ−０８、同Ｒ−３０（ＤＩＣ株式会社製）、フロラードＦＣ４３０、同ＦＣ４３１（住友スリーエム株式会社製）、商品名アサヒガード（登録商標）ＡＧ７１０、サーフロン（登録商標）Ｓ−３８２、同ＳＣ１０１、同ＳＣ１０２、同ＳＣ１０３、同ＳＣ１０４、同ＳＣ１０５、同ＳＣ１０６（旭硝子株式会社製）等のフッ素系界面活性剤、及びオルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業株式会社製）、ＢＹＫ（登録商標）−３０２、同−３０７、同−３２２、同−３２３、同−３３０、同−３３３、同−３７０、同−３７５、同−３７８、同−ＵＶ３５００、同−ＵＶ３５７０（ビックケミー・ジャパン株式会社製）を挙げることができる。
【００２７】
上記界面活性剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。界面活性剤が使用される場合、その割合は、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分の総質量に対して、好ましくは０．００１ｐｈｒ乃至４０ｐｈｒ、より好ましくは０．０１ｐｈｒ乃至１０ｐｈｒである。
【００２８】
本発明のインプリント材料は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、エポキシ化合物、光酸発生剤、光増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、密着補助剤及び離型性向上剤から選ばれる少なくとも１種の添加剤をさらに含有することができる。
【００２９】
上記エポキシ化合物は、エポキシ基又はオキシラン環を有する化合物であり、例えば、エポリード（登録商標）ＧＴ−４０１、同ＰＢ３６００、セロキサイド（登録商標）２０２１Ｐ、同２０００、同３０００、ＥＨＰＥ３１５０、同ＥＨＰＥ３１５０ＣＥ、サイクロマー（登録商標）Ｍ１００（以上、ダイセル化学工業株式会社製）、ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）８４０、同８４０−Ｓ、同Ｎ−６６０、同Ｎ−６７３−８０Ｍ（以上、ＤＩＣ株式会社製）が挙げられる。
【００３０】
上記光酸発生剤としては、例えば、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）ＰＡＧ１０３、同ＰＡＧ１０８、同ＰＡＧ１２１、同ＰＡＧ２０３、同ＣＧＩ７２５（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）、ＷＰＡＧ−１４５、ＷＰＡＧ−１７０、ＷＰＡＧ−１９９、ＷＰＡＧ−２８１、ＷＰＡＧ−３３６、ＷＰＡＧ−３６７（以上、和光純薬工業株式会社製）、ＴＦＥ−トリアジン、ＴＭＥ−トリアジン、ＭＰ−トリアジン、ジメトキシトリアジン、ＴＳ−９１、ＴＳ−０１（株式会社三和ケミカル製）が挙げられる。
【００３１】
上記光増感剤としては、例えば、チオキサンテン系、キサンテン系、ケトン系、チオピリリウム塩系、ベーススチリル系、メロシアニン系、３−置換クマリン系、３，４−置換クマリン系、シアニン系、アクリジン系、チアジン系、フェノチアジン系、アントラセン系、コロネン系、ベンズアントラセン系、ペリレン系、メロシアニン系、ケトクマリン系、フマリン系、ボレート系が挙げられる。
【００３２】
上記光増感剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。当該光増感剤を用いることによって、ＵＶ領域の波長を調整することもできる。
【００３３】
上記紫外線吸収剤としては、例えば、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）ＰＳ、同９９−２、同１０９、同３２８、同３８４−２、同４００、同４０５、同４６０、同４７７、同４７９、同９００、同９２８、同１１３０、同１１１ＦＤＬ、同１２３、同１４４、同１５２、同２９２、同５１００、同４００−ＤＷ、同４７７−ＤＷ、同９９−ＤＷ、同１２３−ＤＷ、同５０５０、同５０６０、同５１５１（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社）が挙げられる。
【００３４】
上記紫外線吸収剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。当該紫外線吸収剤を用いることによって、光硬化時に膜の最表面の硬化速度を制御することができ、離型性を向上できる場合がある。
【００３５】
上記酸化防止剤としては、例えば、ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０１０、同１０３５、同１０７６、同１１３５、同１５２０Ｌ（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）が挙げられる。
【００３６】
上記酸化防止剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。当該酸化防止剤を用いることで、酸化によって膜が黄色に変色することを防止することができる。
【００３７】
上記密着補助剤としては、例えば、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。当該密着補助剤を用いることによって、基材との密着性が向上する。当該密着補助剤の含有量は、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分の総質量に対して、好ましくは０．１ｐｈｒ乃至２０ｐｈｒ、より好ましくは０．１ｐｈｒ乃至１０ｐｈｒである。
【００３８】
上記離型性向上剤としては、シリコーンユニット含有化合物又はフッ素含有化合物が挙げられる。シリコーンユニット含有化合物としては、例えば、Ｘ−２２−１６４、Ｘ−２２−１６４ＡＳ、Ｘ−２２−１６４Ａ、Ｘ−２２−１６４Ｂ、Ｘ−２２−１６４Ｃ、Ｘ−２２−１６４Ｅ、Ｘ−２２−１６３、Ｘ−２２−１６９ＡＳ、Ｘ−２２−１７４ＤＸ、Ｘ−２２−２４２６、Ｘ−２２−９００２、Ｘ−２２−２４７５、Ｘ−２２−４９５２、ＫＦ−６４３、Ｘ−２２−３４３、Ｘ−２２−２０４６（以上、信越化学工業株式会社製）が挙げられる。フッ素含有化合物としては、例えば、Ｒ−５４１０、Ｒ−１４２０、Ｍ−５４１０、Ｍ−１４２０、Ｅ−５４４４、Ｅ−７４３２、Ａ−１４３０、Ａ−１６３０（以上、ダイキン工業株式会社製）が挙げられる。
【００３９】
本発明のインプリント材料の調製方法は、特に限定されないが、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、並びに任意成分である（Ｄ）成分及び（Ｅ）成分が均一に混合した状態であればよい。また、（Ａ）成分乃至（Ｅ）成分を混合する際の順序は、均一な溶液が得られるなら問題なく、特に限定されない。当該調製方法としては、例えば、（Ａ）成分に（Ｂ）成分を所定の割合で混合する方法が挙げられる。また、これに更に（Ｃ）成分、（Ｄ）成分及び（Ｅ）成分を混合し、均一な溶液とする方法等も挙げられる。さらに、この調製方法の適当な段階において、必要に応じて、その他の添加剤を更に添加して混合する方法が挙げられる。
【００４０】
また、（Ｄ）成分である溶剤を用いる場合には、光照射前の被膜及び光照射後の被膜の少なくとも一方に対し、溶剤を蒸発させる目的で、焼成してもよい。焼成機器としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホットプレート、オーブン、ファーネスを用いて、適切な雰囲気下、すなわち大気、窒素等の不活性ガス、真空中等で焼成することができるものであればよい。焼成温度は、溶媒を蒸発させる目的では、特に限定されないが、例えば、４０℃乃至２００℃で行うことができる。
【００４１】
本発明のインプリント材料は、基材に塗布し光硬化することで所望の被膜を得ることができる。塗布方法としては、公知又は周知の方法、例えば、スピンコート法、ディップ法、フローコート法、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、スリットコート法、ロールコート法、転写印刷法、刷毛塗り、ブレードコート法、エアーナイフコート法を挙げることができる。
【００４２】
本発明のインプリント材料を塗布するための基材としては、例えば、シリコンウエハ、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が成膜されたガラス（ＩＴＯ基板）、シリコンナイトライド（ＳｉＮ）が成膜されたガラス（ＳｉＮ基板）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）が成膜されたガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース(ＴＡＣ)、アクリル、プラスチック、ガラス、石英、セラミックスを挙げることができる。また、可撓性を有するフレキシブル基材を用いることも可能である。
【００４３】
本発明のインプリント材料を硬化させる光源としては、特に限定されないが、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ＫｒＦエキシマーレーザー、ＡｒＦエキシマーレーザー、Ｆ２エキシマーレーザー、電子線（ＥＢ）、極端紫外線（ＥＵＶ）を挙げることができる。また、波長は、一般的には、４３６ｎｍのＧ線、４０５ｎｍのＨ線、３６５ｎｍのＩ線、又はＧＨＩ混合線を用いることができる。さらに、露光量は、好ましくは、３０乃至２０００ｍＪ／ｃｍ２、より好ましくは３０乃至１０００ｍＪ／ｃｍ２である。
【００４４】
光インプリントを行う装置は、目的のパターンが得られれば、特に限定されないが、例えば、東芝機械株式会社のＳＴ５０、Ｏｂｄｕｃａｔ社製のＳｉｎｄｒｅ（登録商標）６０、明昌機構株式会社製のＮＭ−０８０１ＨＢ等の市販されている装置を用いることができる。
【００４５】
本発明で用いる光インプリント用に使用するモールド材としては、例えば、石英、シリコン、ニッケル、アルミナ、カルボニルシラン、グラッシーカーボンを挙げることができるが、目的のパターンが得られるなら、特に限定されない。また、モールドは、離型性を高めるために、その表面にフッ素系化合物等の薄膜を形成する離型処理を行っても良い。離型処理に用いる離型剤としては、例えば、ダイキン工業株式会社製のオプツールＨＤ（登録商標）が挙げられるが、目的のパターンが得られるなら、特に限定されない。
【００４６】
光インプリントのパターンは、目的の電子デバイスに適合したパターンを選択すればよく、パターンサイズもこれに準ずる。パターンサイズは、例えば、ナノメートルオーダー及びマイクロメートルオーダーである。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものでない。
【００４８】
［被膜形成用塗布液の調製］
＜実施例１＞
（Ａ）成分であるＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社製）３．０ｇに、（Ｂ）成分であるオグソール（登録商標）ＥＡ−０２００（大阪ガスケミカル株式会社製）（以下、「オグソール」と略称する。）２．０ｇ及び（Ｃ）成分であるＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）０．２５ｇを加え、本発明のインプリント材料ＥＸ−１を調製した。
【００４９】
＜実施例２＞
（Ａ）成分であるＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社製）３．０ｇに、（Ｂ）成分であるＡ−ＢＰＥ−４（新中村化学株式会社製）２．０ｇ及び（Ｃ）成分であるＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）０．２５ｇを加え、本発明のインプリント材料ＥＸ−２を調製した。
【００５０】
＜実施例３＞
（Ａ）成分であるＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社製）３．０ｇに、（Ｂ）成分であるオグソール２．０ｇ及びＡ−ＢＰＥ−４（新中村化学株式会社製）、並びに（Ｃ）成分であるＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）０．２５ｇを加え、本発明のインプリント材料ＥＸ−３を調製した。
【００５１】
＜実施例４＞
実施例１で得られたインプリント材料ＥＸ−１に（Ｄ）成分であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（以下、「ＰＧＭＥＡ」と略称する。）を５．２ｇ加えて、本発明のインプリント材料ＥＸ−４を調製した。
【００５２】
＜実施例５＞
実施例２で得られたインプリント材料ＥＸ−２に（Ｄ）成分であるＰＧＭＥＡを５．２ｇ加えて、本発明のインプリント材料ＥＸ−５を調製した。
【００５３】
＜実施例６＞
実施例３で得られたインプリント材料ＥＸ−３に（Ｄ）成分であるＰＧＭＥＡを５．２ｇ加えて、本発明のインプリント材料ＥＸ−６を調製した。
【００５４】
＜比較例１＞
（Ａ）成分であるＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社製）５ｇに（Ｃ）成分であるＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）０．２５ｇを加えて、インプリント材料ＥＸ−ａを調製した。
【００５５】
＜比較例２＞
（Ａ）成分であるＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社製）３ｇに、ネオペンチルグリコールジアクリレート（日本化薬株式会社製）２ｇ及び（Ｃ）成分であるＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）０．２５ｇを加えて、インプリント材料ＥＸ−ｂを調製した。
【００５６】
＜比較例３＞
比較例１で得られたインプリント材料ＥＸ−ａに（Ｄ）成分であるＰＧＭＥＡを５．２ｇ加えて、インプリント材料ＥＸ−ｃを調製した。
【００５７】
＜比較例４＞
比較例２で得られたインプリント材料ＥＸ−ａに（Ｄ）成分であるＰＧＭＥＡを５．２ｇ加えて、インプリント材料ＥＸ−ｄを調製した。
【００５８】
［光インプリント用被膜の作製］
実施例１で得たインプリント材料ＥＸ−１を石英基板上にスピンコートし、光インプリント用被膜ＥＸ−１Ｆを作製した。
【００５９】
実施例２で得たインプリント材料ＥＸ−２を石英基板上にスピンコートし、光インプリント用被膜ＥＸ−２Ｆを作製した。
【００６０】
実施例３で得たインプリント材料ＥＸ−３を石英基板上にスピンコートし、光インプリント用被膜ＥＸ−３Ｆを作製した。
【００６１】
実施例４で得たインプリント材料ＥＸ−４を石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行い、光インプリント用被膜ＥＸ−４Ｆを作製した。
【００６２】
実施例５で得たインプリント材料ＥＸ−５を石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行い、光インプリント用被膜ＥＸ−５Ｆを作製した。
【００６３】
実施例６で得たインプリント材料ＥＸ−６を石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行い、光インプリント用被膜ＥＸ−６Ｆを作製した。
【００６４】
比較例１で得たインプリント材料ＥＸ−ａを石英基板上にスピンコートし、光インプリント用被膜ＥＸ−ａＦを作製した。
【００６５】
比較例２で得たインプリント材料ＥＸ−ｂを石英基板上にスピンコートし、光インプリント用被膜ＥＸ−ｂＦを作製した。
【００６６】
比較例３で得たインプリント材料ＥＸ−ｃを石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行い、光インプリント用被膜ＥＸ−ｃＦを作製した。
【００６７】
比較例４で得たインプリント材料ＥＸ−ｄを石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行い、光インプリント用被膜ＥＸ−ｄＦを作製した。
【００６８】
［光インプリント］
ナノインプリント装置は、ＮＭ−０８０１ＨＢ（明昌機構株式会社製）を使用した。実施例１乃至実施例６及び比較例１乃至比較例４で得たインプリント材料から作製された各光インプリント用被膜をパターニング試験した。用いたモールドはシリコン製であり、パターンは１２０ｎｍのラインアンドスペースとした。モールドは、事前にオプツール（登録商標）ＨＤ（ダイキン工業株式会社製）に浸漬し、温度が９０℃、湿度が９０ＲＨ％の高温高湿装置を用いて１時間処理し、純水でリンス後、エアーで乾燥させたものを使用した。
【００６９】
実施例１で得たインプリント材料ＥＸ−１から作製された光インプリント用被膜ＥＸ−１Ｆにシリコン製モールドを接着させた状態で、光インプリント装置に設置した。光インプリントは、常時２３℃の条件で、ａ）１０秒間かけて１０００Ｎまで加圧、ｂ）高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ２の露光、ｃ）１０秒間かけて除圧、ｄ）モールドと基板を分離して離型、というシーケンスで行った。光インプリントの結果を表１に示す。
【００７０】
さらに、実施例２乃至実施例６及び比較例１乃至比較例４で得たインプリント材料から作製された各光インプリント用被膜を用いた以外は上記と同様の方法で、光インプリントを行った。光インプリントの結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
【００７２】
表１において、「光硬化」とは露光後に膜が硬化したかどうかの評価をいい、“○”は硬化した、“×”は硬化しなかった、を表す。「剥がれ」とは、離型時にパターンの一部がモールドに付着する等により剥がれたかどうかの評価をいい、“○”は剥がれなかった、“×”は剥がれがみられた、を表す。「形状」とは、離型後の膜にモールドのパターンが良好に転写されたかどうかの評価をいい、“○”は良好に転写された、“×”は良好に転写されなかった、を示す。
【００７３】
表１の結果から、実施例１乃至実施例６は、良好な光インプリントにおけるパターン形成が可能であった。一方、比較例１乃至比較例４は、露光により膜が硬化したが、いずれも離型時にパターンの一部が剥がれ、離型後の膜にモールドのパターンが良好に転写されなかった。
【００７４】
以上の結果から、良好な光インプリントが可能な本発明のインプリント材料の構成は、（Ａ）成分のビフェニル（メタ）アクリレート、（Ｂ）成分のフルオレン（メタ）アクリレート及び／又はビスフェノール（メタ）アクリレート、及び（Ｃ）成分の光重合開始剤が必須であることが明らかとなった。さらに、（Ｄ）成分の溶剤を含有してもよいことが明らかとなった。
【００７５】
［透過率の測定］
透過率測定は、ＵＶ−２５５０ ＵＶ−ＶＩＳＩＢＬＥ ＳＰＥＣＴＲＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ（株式会社島津製作所製）を使用し、波長４００ｎｍにおけるサンプル膜厚１μｍでの透過率を算出した。
【００７６】
実施例１で得たインプリント材料ＥＸ−１を石英基板上にスピンコートし、その上に別の石英基板を被せて常時２３℃の条件で、ａ）１０秒間かけて１０００Ｎまで加圧、ｂ）高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ２の露光、ｃ）１０秒間かけて除圧、ｄ）被せた石英基板を下側の石英基板より分離して離型、というシーケンスで石英基板上に光硬化膜を作製し、透過率測定を行った。結果を表２に示す。
【００７７】
実施例２、実施例３、比較例１及び比較例２で得た各インプリント材料を使用した以外は上記と同様の方法で石英基板上に光硬化膜を作製し、透過率測定を行った。結果を表２に示す。
【００７８】
実施例４で得たインプリント材料ＥＸ−４を石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行った。その後、別の石英基板を被せて常時２３℃の条件でａ）１０秒間かけて１０００Ｎまで加圧、ｂ）高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ２の露光、ｃ）１０秒間かけて除圧、ｄ）被せた石英基板を下側の石英基板より分離して離型、というシーケンスで石英基板上に光硬化膜を製作した後、透過率測定を行った。結果を表２に示す。
【００７９】
実施例５、実施例６、比較例３及び比較例４で得た各インプリント材料を使用した以外は上記と同様の方法で石英基板上に光硬化膜を作製し、透過率測定を行った。結果を表２に示す。
【００８０】
【表２】
【００８１】
表２の結果から、実施例１乃至実施例６及び比較例１乃至比較例４のいずれについても高透過率を達成した。
【００８２】
［屈折率の測定］
屈折率測定は、ｎ＆ｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １５１２ＲＴ（ｎ＆ｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, Ｉｎｃ製）を使用し、波長６３３ｎｍの屈折率を測定した。
【００８３】
実施例１で得たインプリント材料ＥＸ−１をシリコンウエハ上にスピンコートし、その上に石英基板を被せて常時２３℃の条件で、ａ）１０秒間かけて１０００Ｎまで加圧、ｂ）高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ２の露光、ｃ）１０秒間かけて除圧、ｄ）石英基板とシリコンウエハを分離して離型、というシーケンスでシリコンウエハ上に光硬化膜を作製し、屈折率測定を行った。結果を表３に示す。
【００８４】
実施例２、実施例３、比較例１及び比較例２で得た各インプリント材料を使用した以外は上記と同様の方法でシリコンウエハ上に光硬化膜を作製し、屈折率測定を行った。結果を表３に示す。
【００８５】
実施例４で得たインプリント材料ＥＸ−４をシリコンウエハ上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行った。その後、その上に石英基板を被せて常時２３℃の条件でａ）１０秒間かけて１０００Ｎまで加圧、ｂ）高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ２の露光、ｃ）１０秒間かけて除圧、ｄ）石英基板とシリコンウエハを分離して離型、というシーケンスでシリコンウエハ上に光硬化膜を作製した後、屈折率測定を行った。結果を表３に示す。
【００８６】
実施例５、実施例６、比較例３及び比較例４で得た各インプリント材料を使用した以外は上記と同様の方法でシリコンウエハ上に光硬化膜を作製し、屈折率測定を行った。結果を表３に示す。
【００８７】
【表３】
【００８８】
表３の結果から、実施例１乃至実施例６のインプリント材料は、１．６０以上の屈折率を有する膜の形成が可能であった。
【００８９】
以上の結果から、本発明のインプリント材料から得られる膜は、光インプリント性が良好であり、かつ高屈折率及び高透過率を有する。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明のインプリント材料から得られる膜は、固体撮像装置（例えば、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ）、太陽電池、ＬＥＤデバイス、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ）などの、光学部材を使用する電子デバイスに好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント材料、及び当該材料から作製され、パターンが転写された膜に関する。より詳しくは、高透過率及び高屈折率を有する膜を形成するインプリント材料、並びに当該材料から作製され、パターンが転写された膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１９９５年、現プリンストン大学のチョウ教授らがナノインプリントリソグラフィという新たな技術を提唱した（特許文献１）。ナノインプリントリソグラフィは、任意のパターンを有するモールドを、樹脂膜が形成された基材と接触させ、当該樹脂膜を加圧すると共に、熱又は光を外部刺激として用い、硬化された当該樹脂膜に目的のパターンを形成する技術である。このナノインプリントリソグラフィは、従来の半導体デバイス製造における光リソグラフィ等に比べて簡便・安価にナノスケールの加工が可能であるという利点を有する。したがって、ナノインプリントリソグラフィは、光リソグラフィ技術に代わり、半導体デバイス、オプトデバイス、ディスプレイ、記憶媒体、バイオチップ等の製造への適用が期待されている技術であることから、ナノインプリントリソグラフィに用いる光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物について様々な報告がなされている（特許文献２、特許文献３）。
【０００３】
しかし、これまでにナノインプリントリソグラフィに用いる材料（以下、本明細書では「インプリント材料」と称する。）として種々の材料が開示されているものの、高透過率（９５％以上）及び高屈折率（１．６０以上）を有する膜を形成するインプリント材料については報告されていない。一方で、固体撮像装置、太陽電池、ＬＥＤデバイス、ディスプレイなどの製品では、その内部又は表面に作製した構造物に対して高透明で１．６０以上の屈折率を求められることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５７７２９０５号明細書
【特許文献２】特開２００８−１０５４１４号公報
【特許文献３】特開２００８−２０２０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その解決しようとする課題は、高透過率及び高屈折率を有する膜を形成するインプリント材料を提供することであり、また、当該材料から作製され、パターンが転写された膜を提供することである。具体的には、透過率については、好ましくは９５％以上の高い透過率を有する材料の提供を目的とし、屈折率については、１．６０以上の高い屈折率を有するインプリント材料の提供を目的とする。とりわけ、本発明の特徴は、透過率及び屈折率の諸特性について全て満足する性能を有する膜を形成するインプリント材料を提供することにある。また、本明細書では、形成されるパターンサイズがナノメートルオーダーに限らず、例えば、マイクロメートルオーダーである場合を含む光ナノインプリント技術を光インプリントと称する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、ビフェニル骨格を有し、かつ重合性基を有する化合物及び光重合開始剤を使用することにより本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を含有するインプリント材料。
（Ａ）成分：下記式（１）で表されるビフェニル（メタ）アクリレート
【化１】
（式（１）中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表す。）
（Ｂ）成分：下記式（２）で表されるフルオレン（メタ）アクリレート及び／又は下記式（３）で表されるビスフェノール（メタ）アクリレート
【化２】
（式（２）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｍ及びｎは互いに独立して０乃至３の整数を表す。）
【化３】
（式（３）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｊ及びｋは互いに独立して２≦（ｊ＋ｋ）≦３０を満たす正の整数を表す。）
（Ｃ）成分：光重合開始剤
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、高屈折率を与えるビフェニル骨格を有する化合物がインプリント材料に含有されているため、当該インプリント材料から作製され、パターンが転写された膜は、高透過率及び高屈折率を有する。本発明のインプリント材料は、光硬化が可能であり、かつモールドの離型時にパターンの一部の剥がれが生じないため、所望のパターンが正確に形成された膜が得られる。したがって、良好な光インプリントのパターン形成が可能である。また、本発明の高屈折率インプリント材料は、任意の基材上に成膜することができ、インプリント後に形成されるパターンが転写された膜は、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、プリズムレンズ、マイクロレンズ等の各種レンズ、光ファイバーのコア材、クラッド材、光導波路、光配線、ホログラム、ディスプレイ部材等の各種光学材料等の光学用途に有用である。さらに、本発明のインプリント材料は、分子内に少なくとも１個の重合性基を有する化合物の種類を変更することで、硬化速度、動的粘度、膜厚をコントロールすることができる。したがって、本発明のインプリント材料は、製造するデバイス種と露光プロセス及び焼成プロセスの種類に対応した材料の設計が可能であり、プロセスマージンを拡大できるため、光学部材の製造に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、ビフェニル（メタ）アクリレートを用いたインプリント材料から作製される、パターンが転写された膜に、高屈折率という性質を付与した点に特徴がある。すなわち、（Ａ）成分のビフェニル（メタ）アクリレートと、（Ｂ）成分のフルオレン（メタ）アクリレート及び／又はビスフェノール（メタ）アクリレートと、（Ｃ）成分の光重合開始剤を含有するインプリント材料である。更には、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分に加えて、（Ｄ）成分として溶剤をも含有することのできる高屈折率インプリント材料である。本明細書において（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。以下、各成分について詳細に説明する。
【０００９】
＜（Ａ）成分＞
（Ａ）成分であるビフェニル（メタ）アクリレートは、前述のとおり下記式（１）で表される化合物である。
【化４】
（式（１）中、Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。）
【００１０】
本発明では、上記ビフェニル（メタ）アクリレートは、それを含有するインプリント材料から作製される、パターンが転写された膜に、高屈折率という性質を付与することができる。
【００１１】
上記ビフェニル（メタ）アクリレートは、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、ＮＫ−エステルＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社）（以下、本明細書では「Ａ−ＬＥＮ−１０」と略称する。）が挙げられる。
【００１２】
本発明のインプリント材料における（Ａ）成分の含有量は、当該（Ａ）成分及び後述する（Ｂ）成分の合計１００質量部に基づいて、好ましくは１０乃至９５質量部、より好ましくは５０質量部以上である。この割合が過少である場合には、屈折率が低下するため、目的とする物性を得ることが困難となる。
【００１３】
＜（Ｂ）成分＞
（Ｂ）成分であるフルオレン（メタ）アクリレートは、前述のとおり下記式（２）で表される化合物である。フルオレン（メタ）アクリレートと同じ（Ｂ）成分であるビスフェノール（メタ）アクリレートは、前述のとおり下記式（３）で表される化合物である。
【化５】
（式（２）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｍ及びｎは互いに独立して０乃至３の整数を表す。）
【化６】
（式（３）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｊ及びｋは互いに独立して２≦（ｊ＋ｋ）≦３０を満たす正の整数を表す。）
【００１４】
前記炭素原子数２又は３のアルキレン基は、エチレン基、トリメチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−基）又はプロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−基）である。
【００１５】
上記（Ｂ）成分は、上記（Ａ）成分と共に含有されることにより、インプリント材料の硬化性を高めるという性質を付与することができる。
【００１６】
上記（Ｂ）成分であるフルオレン（メタ）アクリレートは、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、オグソール（登録商標）ＥＡ−０２００、同ＥＡ−０５００、同ＥＡ−１０００、同ＥＡ−Ｆ５００３、同ＥＡ−Ｆ５５０３（以上、大阪ガスケミカル株式会社）が挙げられる。上記フルオレン（メタ）アクリレートは、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００１７】
さらに、上記（Ｂ）成分であるビスフェノール（メタ）アクリレートは、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、ＮＫ−エステルＡＢＥ−３００、同Ａ−ＢＰＥ−４、同Ａ−ＢＰＥ−６、同Ａ−ＢＰＥ−１０、同Ａ−ＢＰＥ−２０、同Ａ−ＢＰＥ−３０、同ＢＰＥ−８０Ｎ、同ＢＰＥ−１００Ｎ、同ＢＰＥ−２００Ｎ、同ＢＰＥ−５００Ｎ、同ＢＰＥ−９００Ｎ、同ＢＰＥ−１３００Ｎ（以上、新中村化学工業株式会社）、Ｖ＃７００、Ｖ＃５４０（以上、大阪有機化学工業株式会社）が挙げられる。上記ビスフェノール（メタ）アクリレートは、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００１８】
＜（Ｃ）成分＞
（Ｃ）成分である光重合開始剤としては、例えば、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−ｉｓｏ−ブタレート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ベンゾイルジオキシ）ヘキサン、１，４−ビス［α−（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）−ｉｓｏ−プロポキシ］ベンゼン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）ヘキセンヒドロペルオキシド、α−（ｉｓｏ−プロピルフェニル）−ｉｓｏ−プロピルヒドロペルオキシド、２，５−ジメチルヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）バレレート、シクロヘキサノンペルオキシド、２，２’，５，５’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−アミルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ヘキシルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）−４，４’−ジカルボキシベンゾフェノン、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジペルオキシイソフタレート等の有機過酸化物、９，１０−アントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−クロロアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン等のキノン類、ベンゾインメチル、ベンゾインエチルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン等のベンゾイン誘導体、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−１−[４−｛４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）ベンジル｝−フェニル]−２−メチル−プロパン−１−オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチル−ベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）が挙げられるが、光硬化時に使用する光源に吸収をもつものであれば、特に限定されるものではない。
【００１９】
上記化合物は、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）６５１、同１８４、同５００、同２９５９、同１２７、同７５４、同９０７、同３６９、同３７９、同３７９ＥＧ、同８１９、同８１９ＤＷ、同１８００、同１８７０、同７８４、同ＯＸＥ０１、同ＯＸＥ０２、同２５０、ＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３、同ＭＢＦ、同４２６５、Ｌｕｃｉｒｉｎ（登録商標）ＴＰＯ（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）、ＫＡＹＡＣＵＲＥ（登録商標）ＤＥＴＸ、同ＭＢＰ、同ＤＭＢＩ、同ＥＰＡ、同ＯＡ（以上、日本化薬株式会社製）、ＶＩＣＵＲＥ−１０、同５５（以上、ＳＴＡＵＦＦＥＲ社製）、ＥＳＡＣＵＲＥ（登録商標）ＫＩＰ１５０、同ＴＺＴ、同１００１、同ＫＴＯ４６、同ＫＢ１、同ＫＬ２００、同ＫＳ３００、同ＥＢ３、トリアジン−ＰＭＳ、トリアジンＡ、トリアジンＢ（以上、日本シイベルヘグナー株式会社製）、アデカオプトマーＮ−１７１７、同Ｎ−１４１４、同Ｎ−１６０６（株式会社ＡＤＥＫＡ（旧旭電化工業株式会社）製）が挙げられる。
【００２０】
上記光重合開始剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００２１】
本発明のインプリント材料における（Ｃ）成分の含有量は、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分の総質量に対して、０．５ｐｈｒ乃至３０ｐｈｒであることが好ましく、１ｐｈｒ乃至２０ｐｈｒであることがより好ましい。この割合が０．１ｐｈｒ以下の場合には、十分な硬化性が得られず、パターニング特性の悪化および耐擦傷性の低下が起こるからである。ここで、ｐｈｒとは、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総質量１００ｇに対する、光重合開始剤の質量を表す。
【００２２】
＜（Ｄ）成分＞
本発明においては（Ｄ）成分として溶剤を含有してもよい。（Ｄ）成分である溶剤は、（Ａ）成分であるビフェニル（メタ）アクリレートと、（Ｂ）成分であるフルオレン（メタ）アクリレート及び／又はビスフェノール（メタ）アクリレートとの混合物の粘度調整の役割を果たす。
【００２３】
上記溶剤としては、例えば、トルエン、ｐ−キシレン、ｏ−キシレン、スチレン、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、１−オクタノール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、１，３−ブタンジオール、１,４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、γ−ブチロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルｎ−ブチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、酢酸エチル、酢酸イソプロピルケトン、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソブチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、アリルアルコール、ｎ−プロパノール、２−メチル−２−ブタノール、イソブタノール、ｎ−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、１−ペンタノール、２−メチル−１−ペンタノール、２−エチルヘキサノール、１−オクタノール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチレングリコール、１−メトキシ−２−ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフリフリルアルコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、イソプロピルエーテル、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ピロリジンが挙げられ、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分との混合物の粘度を調節することができるものであれば、特に限定されるものではない。
【００２４】
上記溶剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００２５】
＜（Ｅ）成分＞
本発明においては（Ｅ）成分として界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、得られる塗膜の製膜性を調整する役割を果たす。
【００２６】
上記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、商品名エフトップ（登録商標）ＥＦ３０１、同ＥＦ３０３、同ＥＦ３５２（三菱マテリアル電子化成株式会社製）、商品名メガファック（登録商標）Ｆ１７１、同Ｆ１７３、同Ｒ−０８、同Ｒ−３０（ＤＩＣ株式会社製）、フロラードＦＣ４３０、同ＦＣ４３１（住友スリーエム株式会社製）、商品名アサヒガード（登録商標）ＡＧ７１０、サーフロン（登録商標）Ｓ−３８２、同ＳＣ１０１、同ＳＣ１０２、同ＳＣ１０３、同ＳＣ１０４、同ＳＣ１０５、同ＳＣ１０６（旭硝子株式会社製）等のフッ素系界面活性剤、及びオルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業株式会社製）、ＢＹＫ（登録商標）−３０２、同−３０７、同−３２２、同−３２３、同−３３０、同−３３３、同−３７０、同−３７５、同−３７８、同−ＵＶ３５００、同−ＵＶ３５７０（ビックケミー・ジャパン株式会社製）を挙げることができる。
【００２７】
上記界面活性剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。界面活性剤が使用される場合、その割合は、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分の総質量に対して、好ましくは０．００１ｐｈｒ乃至４０ｐｈｒ、より好ましくは０．０１ｐｈｒ乃至１０ｐｈｒである。
【００２８】
本発明のインプリント材料は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、エポキシ化合物、光酸発生剤、光増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、密着補助剤及び離型性向上剤から選ばれる少なくとも１種の添加剤をさらに含有することができる。
【００２９】
上記エポキシ化合物は、エポキシ基又はオキシラン環を有する化合物であり、例えば、エポリード（登録商標）ＧＴ−４０１、同ＰＢ３６００、セロキサイド（登録商標）２０２１Ｐ、同２０００、同３０００、ＥＨＰＥ３１５０、同ＥＨＰＥ３１５０ＣＥ、サイクロマー（登録商標）Ｍ１００（以上、ダイセル化学工業株式会社製）、ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）８４０、同８４０−Ｓ、同Ｎ−６６０、同Ｎ−６７３−８０Ｍ（以上、ＤＩＣ株式会社製）が挙げられる。
【００３０】
上記光酸発生剤としては、例えば、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）ＰＡＧ１０３、同ＰＡＧ１０８、同ＰＡＧ１２１、同ＰＡＧ２０３、同ＣＧＩ７２５（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）、ＷＰＡＧ−１４５、ＷＰＡＧ−１７０、ＷＰＡＧ−１９９、ＷＰＡＧ−２８１、ＷＰＡＧ−３３６、ＷＰＡＧ−３６７（以上、和光純薬工業株式会社製）、ＴＦＥ−トリアジン、ＴＭＥ−トリアジン、ＭＰ−トリアジン、ジメトキシトリアジン、ＴＳ−９１、ＴＳ−０１（株式会社三和ケミカル製）が挙げられる。
【００３１】
上記光増感剤としては、例えば、チオキサンテン系、キサンテン系、ケトン系、チオピリリウム塩系、ベーススチリル系、メロシアニン系、３−置換クマリン系、３，４−置換クマリン系、シアニン系、アクリジン系、チアジン系、フェノチアジン系、アントラセン系、コロネン系、ベンズアントラセン系、ペリレン系、メロシアニン系、ケトクマリン系、フマリン系、ボレート系が挙げられる。
【００３２】
上記光増感剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。当該光増感剤を用いることによって、ＵＶ領域の波長を調整することもできる。
【００３３】
上記紫外線吸収剤としては、例えば、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）ＰＳ、同９９−２、同１０９、同３２８、同３８４−２、同４００、同４０５、同４６０、同４７７、同４７９、同９００、同９２８、同１１３０、同１１１ＦＤＬ、同１２３、同１４４、同１５２、同２９２、同５１００、同４００−ＤＷ、同４７７−ＤＷ、同９９−ＤＷ、同１２３−ＤＷ、同５０５０、同５０６０、同５１５１（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社）が挙げられる。
【００３４】
上記紫外線吸収剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。当該紫外線吸収剤を用いることによって、光硬化時に膜の最表面の硬化速度を制御することができ、離型性を向上できる場合がある。
【００３５】
上記酸化防止剤としては、例えば、ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０１０、同１０３５、同１０７６、同１１３５、同１５２０Ｌ（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）が挙げられる。
【００３６】
上記酸化防止剤は、単独又は２種以上の組み合わせで使用することができる。当該酸化防止剤を用いることで、酸化によって膜が黄色に変色することを防止することができる。
【００３７】
上記密着補助剤としては、例えば、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。当該密着補助剤を用いることによって、基材との密着性が向上する。当該密着補助剤の含有量は、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分の総質量に対して、好ましくは０．１ｐｈｒ乃至２０ｐｈｒ、より好ましくは０．１ｐｈｒ乃至１０ｐｈｒである。
【００３８】
上記離型性向上剤としては、シリコーンユニット含有化合物又はフッ素含有化合物が挙げられる。シリコーンユニット含有化合物としては、例えば、Ｘ−２２−１６４、Ｘ−２２−１６４ＡＳ、Ｘ−２２−１６４Ａ、Ｘ−２２−１６４Ｂ、Ｘ−２２−１６４Ｃ、Ｘ−２２−１６４Ｅ、Ｘ−２２−１６３、Ｘ−２２−１６９ＡＳ、Ｘ−２２−１７４ＤＸ、Ｘ−２２−２４２６、Ｘ−２２−９００２、Ｘ−２２−２４７５、Ｘ−２２−４９５２、ＫＦ−６４３、Ｘ−２２−３４３、Ｘ−２２−２０４６（以上、信越化学工業株式会社製）が挙げられる。フッ素含有化合物としては、例えば、Ｒ−５４１０、Ｒ−１４２０、Ｍ−５４１０、Ｍ−１４２０、Ｅ−５４４４、Ｅ−７４３２、Ａ−１４３０、Ａ−１６３０（以上、ダイキン工業株式会社製）が挙げられる。
【００３９】
本発明のインプリント材料の調製方法は、特に限定されないが、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、並びに任意成分である（Ｄ）成分及び（Ｅ）成分が均一に混合した状態であればよい。また、（Ａ）成分乃至（Ｅ）成分を混合する際の順序は、均一な溶液が得られるなら問題なく、特に限定されない。当該調製方法としては、例えば、（Ａ）成分に（Ｂ）成分を所定の割合で混合する方法が挙げられる。また、これに更に（Ｃ）成分、（Ｄ）成分及び（Ｅ）成分を混合し、均一な溶液とする方法等も挙げられる。さらに、この調製方法の適当な段階において、必要に応じて、その他の添加剤を更に添加して混合する方法が挙げられる。
【００４０】
また、（Ｄ）成分である溶剤を用いる場合には、光照射前の被膜及び光照射後の被膜の少なくとも一方に対し、溶剤を蒸発させる目的で、焼成してもよい。焼成機器としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホットプレート、オーブン、ファーネスを用いて、適切な雰囲気下、すなわち大気、窒素等の不活性ガス、真空中等で焼成することができるものであればよい。焼成温度は、溶媒を蒸発させる目的では、特に限定されないが、例えば、４０℃乃至２００℃で行うことができる。
【００４１】
本発明のインプリント材料は、基材に塗布し光硬化することで所望の被膜を得ることができる。塗布方法としては、公知又は周知の方法、例えば、スピンコート法、ディップ法、フローコート法、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、スリットコート法、ロールコート法、転写印刷法、刷毛塗り、ブレードコート法、エアーナイフコート法を挙げることができる。
【００４２】
本発明のインプリント材料を塗布するための基材としては、例えば、シリコンウエハ、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が成膜されたガラス（ＩＴＯ基板）、シリコンナイトライド（ＳｉＮ）が成膜されたガラス（ＳｉＮ基板）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）が成膜されたガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース(ＴＡＣ)、アクリル、プラスチック、ガラス、石英、セラミックスを挙げることができる。また、可撓性を有するフレキシブル基材を用いることも可能である。
【００４３】
本発明のインプリント材料を硬化させる光源としては、特に限定されないが、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ＫｒＦエキシマーレーザー、ＡｒＦエキシマーレーザー、Ｆ２エキシマーレーザー、電子線（ＥＢ）、極端紫外線（ＥＵＶ）を挙げることができる。また、波長は、一般的には、４３６ｎｍのＧ線、４０５ｎｍのＨ線、３６５ｎｍのＩ線、又はＧＨＩ混合線を用いることができる。さらに、露光量は、好ましくは、３０乃至２０００ｍＪ／ｃｍ２、より好ましくは３０乃至１０００ｍＪ／ｃｍ２である。
【００４４】
光インプリントを行う装置は、目的のパターンが得られれば、特に限定されないが、例えば、東芝機械株式会社のＳＴ５０、Ｏｂｄｕｃａｔ社製のＳｉｎｄｒｅ（登録商標）６０、明昌機構株式会社製のＮＭ−０８０１ＨＢ等の市販されている装置を用いることができる。
【００４５】
本発明で用いる光インプリント用に使用するモールド材としては、例えば、石英、シリコン、ニッケル、アルミナ、カルボニルシラン、グラッシーカーボンを挙げることができるが、目的のパターンが得られるなら、特に限定されない。また、モールドは、離型性を高めるために、その表面にフッ素系化合物等の薄膜を形成する離型処理を行っても良い。離型処理に用いる離型剤としては、例えば、ダイキン工業株式会社製のオプツールＨＤ（登録商標）が挙げられるが、目的のパターンが得られるなら、特に限定されない。
【００４６】
光インプリントのパターンは、目的の電子デバイスに適合したパターンを選択すればよく、パターンサイズもこれに準ずる。パターンサイズは、例えば、ナノメートルオーダー及びマイクロメートルオーダーである。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものでない。
【００４８】
［被膜形成用塗布液の調製］
＜実施例１＞
（Ａ）成分であるＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社製）３．０ｇに、（Ｂ）成分であるオグソール（登録商標）ＥＡ−０２００（大阪ガスケミカル株式会社製）（以下、「オグソール」と略称する。）２．０ｇ及び（Ｃ）成分であるＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）０．２５ｇを加え、本発明のインプリント材料ＥＸ−１を調製した。
【００４９】
＜実施例２＞
（Ａ）成分であるＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社製）３．０ｇに、（Ｂ）成分であるＡ−ＢＰＥ−４（新中村化学株式会社製）２．０ｇ及び（Ｃ）成分であるＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）０．２５ｇを加え、本発明のインプリント材料ＥＸ−２を調製した。
【００５０】
＜実施例３＞
（Ａ）成分であるＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社製）３．０ｇに、（Ｂ）成分であるオグソール２．０ｇ及びＡ−ＢＰＥ−４（新中村化学株式会社製）、並びに（Ｃ）成分であるＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）０．２５ｇを加え、本発明のインプリント材料ＥＸ−３を調製した。
【００５１】
＜実施例４＞
実施例１で得られたインプリント材料ＥＸ−１に（Ｄ）成分であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（以下、「ＰＧＭＥＡ」と略称する。）を５．２ｇ加えて、本発明のインプリント材料ＥＸ−４を調製した。
【００５２】
＜実施例５＞
実施例２で得られたインプリント材料ＥＸ−２に（Ｄ）成分であるＰＧＭＥＡを５．２ｇ加えて、本発明のインプリント材料ＥＸ−５を調製した。
【００５３】
＜実施例６＞
実施例３で得られたインプリント材料ＥＸ−３に（Ｄ）成分であるＰＧＭＥＡを５．２ｇ加えて、本発明のインプリント材料ＥＸ−６を調製した。
【００５４】
＜比較例１＞
（Ａ）成分であるＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社製）５ｇに（Ｃ）成分であるＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）０．２５ｇを加えて、インプリント材料ＥＸ−ａを調製した。
【００５５】
＜比較例２＞
（Ａ）成分であるＡ−ＬＥＮ−１０（新中村化学工業株式会社製）３ｇに、ネオペンチルグリコールジアクリレート（日本化薬株式会社製）２ｇ及び（Ｃ）成分であるＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）０．２５ｇを加えて、インプリント材料ＥＸ−ｂを調製した。
【００５６】
＜比較例３＞
比較例１で得られたインプリント材料ＥＸ−ａに（Ｄ）成分であるＰＧＭＥＡを５．２ｇ加えて、インプリント材料ＥＸ−ｃを調製した。
【００５７】
＜比較例４＞
比較例２で得られたインプリント材料ＥＸ−ａに（Ｄ）成分であるＰＧＭＥＡを５．２ｇ加えて、インプリント材料ＥＸ−ｄを調製した。
【００５８】
［光インプリント用被膜の作製］
実施例１で得たインプリント材料ＥＸ−１を石英基板上にスピンコートし、光インプリント用被膜ＥＸ−１Ｆを作製した。
【００５９】
実施例２で得たインプリント材料ＥＸ−２を石英基板上にスピンコートし、光インプリント用被膜ＥＸ−２Ｆを作製した。
【００６０】
実施例３で得たインプリント材料ＥＸ−３を石英基板上にスピンコートし、光インプリント用被膜ＥＸ−３Ｆを作製した。
【００６１】
実施例４で得たインプリント材料ＥＸ−４を石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行い、光インプリント用被膜ＥＸ−４Ｆを作製した。
【００６２】
実施例５で得たインプリント材料ＥＸ−５を石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行い、光インプリント用被膜ＥＸ−５Ｆを作製した。
【００６３】
実施例６で得たインプリント材料ＥＸ−６を石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行い、光インプリント用被膜ＥＸ−６Ｆを作製した。
【００６４】
比較例１で得たインプリント材料ＥＸ−ａを石英基板上にスピンコートし、光インプリント用被膜ＥＸ−ａＦを作製した。
【００６５】
比較例２で得たインプリント材料ＥＸ−ｂを石英基板上にスピンコートし、光インプリント用被膜ＥＸ−ｂＦを作製した。
【００６６】
比較例３で得たインプリント材料ＥＸ−ｃを石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行い、光インプリント用被膜ＥＸ−ｃＦを作製した。
【００６７】
比較例４で得たインプリント材料ＥＸ−ｄを石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行い、光インプリント用被膜ＥＸ−ｄＦを作製した。
【００６８】
［光インプリント］
ナノインプリント装置は、ＮＭ−０８０１ＨＢ（明昌機構株式会社製）を使用した。実施例１乃至実施例６及び比較例１乃至比較例４で得たインプリント材料から作製された各光インプリント用被膜をパターニング試験した。用いたモールドはシリコン製であり、パターンは１２０ｎｍのラインアンドスペースとした。モールドは、事前にオプツール（登録商標）ＨＤ（ダイキン工業株式会社製）に浸漬し、温度が９０℃、湿度が９０ＲＨ％の高温高湿装置を用いて１時間処理し、純水でリンス後、エアーで乾燥させたものを使用した。
【００６９】
実施例１で得たインプリント材料ＥＸ−１から作製された光インプリント用被膜ＥＸ−１Ｆにシリコン製モールドを接着させた状態で、光インプリント装置に設置した。光インプリントは、常時２３℃の条件で、ａ）１０秒間かけて１０００Ｎまで加圧、ｂ）高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ２の露光、ｃ）１０秒間かけて除圧、ｄ）モールドと基板を分離して離型、というシーケンスで行った。光インプリントの結果を表１に示す。
【００７０】
さらに、実施例２乃至実施例６及び比較例１乃至比較例４で得たインプリント材料から作製された各光インプリント用被膜を用いた以外は上記と同様の方法で、光インプリントを行った。光インプリントの結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
【００７２】
表１において、「光硬化」とは露光後に膜が硬化したかどうかの評価をいい、“○”は硬化した、“×”は硬化しなかった、を表す。「剥がれ」とは、離型時にパターンの一部がモールドに付着する等により剥がれたかどうかの評価をいい、“○”は剥がれなかった、“×”は剥がれがみられた、を表す。「形状」とは、離型後の膜にモールドのパターンが良好に転写されたかどうかの評価をいい、“○”は良好に転写された、“×”は良好に転写されなかった、を示す。
【００７３】
表１の結果から、実施例１乃至実施例６は、良好な光インプリントにおけるパターン形成が可能であった。一方、比較例１乃至比較例４は、露光により膜が硬化したが、いずれも離型時にパターンの一部が剥がれ、離型後の膜にモールドのパターンが良好に転写されなかった。
【００７４】
以上の結果から、良好な光インプリントが可能な本発明のインプリント材料の構成は、（Ａ）成分のビフェニル（メタ）アクリレート、（Ｂ）成分のフルオレン（メタ）アクリレート及び／又はビスフェノール（メタ）アクリレート、及び（Ｃ）成分の光重合開始剤が必須であることが明らかとなった。さらに、（Ｄ）成分の溶剤を含有してもよいことが明らかとなった。
【００７５】
［透過率の測定］
透過率測定は、ＵＶ−２５５０ ＵＶ−ＶＩＳＩＢＬＥ ＳＰＥＣＴＲＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ（株式会社島津製作所製）を使用し、波長４００ｎｍにおけるサンプル膜厚１μｍでの透過率を算出した。
【００７６】
実施例１で得たインプリント材料ＥＸ−１を石英基板上にスピンコートし、その上に別の石英基板を被せて常時２３℃の条件で、ａ）１０秒間かけて１０００Ｎまで加圧、ｂ）高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ２の露光、ｃ）１０秒間かけて除圧、ｄ）被せた石英基板を下側の石英基板より分離して離型、というシーケンスで石英基板上に光硬化膜を作製し、透過率測定を行った。結果を表２に示す。
【００７７】
実施例２、実施例３、比較例１及び比較例２で得た各インプリント材料を使用した以外は上記と同様の方法で石英基板上に光硬化膜を作製し、透過率測定を行った。結果を表２に示す。
【００７８】
実施例４で得たインプリント材料ＥＸ−４を石英基板上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行った。その後、別の石英基板を被せて常時２３℃の条件でａ）１０秒間かけて１０００Ｎまで加圧、ｂ）高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ２の露光、ｃ）１０秒間かけて除圧、ｄ）被せた石英基板を下側の石英基板より分離して離型、というシーケンスで石英基板上に光硬化膜を製作した後、透過率測定を行った。結果を表２に示す。
【００７９】
実施例５、実施例６、比較例３及び比較例４で得た各インプリント材料を使用した以外は上記と同様の方法で石英基板上に光硬化膜を作製し、透過率測定を行った。結果を表２に示す。
【００８０】
【表２】
【００８１】
表２の結果から、実施例１乃至実施例６及び比較例１乃至比較例４のいずれについても高透過率を達成した。
【００８２】
［屈折率の測定］
屈折率測定は、ｎ＆ｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １５１２ＲＴ（ｎ＆ｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, Ｉｎｃ製）を使用し、波長６３３ｎｍの屈折率を測定した。
【００８３】
実施例１で得たインプリント材料ＥＸ−１をシリコンウエハ上にスピンコートし、その上に石英基板を被せて常時２３℃の条件で、ａ）１０秒間かけて１０００Ｎまで加圧、ｂ）高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ２の露光、ｃ）１０秒間かけて除圧、ｄ）石英基板とシリコンウエハを分離して離型、というシーケンスでシリコンウエハ上に光硬化膜を作製し、屈折率測定を行った。結果を表３に示す。
【００８４】
実施例２、実施例３、比較例１及び比較例２で得た各インプリント材料を使用した以外は上記と同様の方法でシリコンウエハ上に光硬化膜を作製し、屈折率測定を行った。結果を表３に示す。
【００８５】
実施例４で得たインプリント材料ＥＸ−４をシリコンウエハ上にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間仮焼成を行った。その後、その上に石英基板を被せて常時２３℃の条件でａ）１０秒間かけて１０００Ｎまで加圧、ｂ）高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ２の露光、ｃ）１０秒間かけて除圧、ｄ）石英基板とシリコンウエハを分離して離型、というシーケンスでシリコンウエハ上に光硬化膜を作製した後、屈折率測定を行った。結果を表３に示す。
【００８６】
実施例５、実施例６、比較例３及び比較例４で得た各インプリント材料を使用した以外は上記と同様の方法でシリコンウエハ上に光硬化膜を作製し、屈折率測定を行った。結果を表３に示す。
【００８７】
【表３】
【００８８】
表３の結果から、実施例１乃至実施例６のインプリント材料は、１．６０以上の屈折率を有する膜の形成が可能であった。
【００８９】
以上の結果から、本発明のインプリント材料から得られる膜は、光インプリント性が良好であり、かつ高屈折率及び高透過率を有する。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明のインプリント材料から得られる膜は、固体撮像装置（例えば、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ）、太陽電池、ＬＥＤデバイス、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ）などの、光学部材を使用する電子デバイスに好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を含有するインプリント材料。
（Ａ）成分：下記式（１）で表されるビフェニル（メタ）アクリレート
【化１】
（式（１）中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表す。）
（Ｂ）成分：下記式（２）で表されるフルオレン（メタ）アクリレート及び／又は下記式（３）で表されるビスフェノール（メタ）アクリレート
【化２】
（式（２）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｍ及びｎは互いに独立して０乃至３の整数を表す。）
【化３】
（式（３）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｊ及びｋは互いに独立して２≦（ｊ＋ｋ）≦３０を満たす正の整数を表す。）
（Ｃ）成分：光重合開始剤
【請求項２】
更に（Ｄ）成分として溶剤を含有する、請求項１に記載のインプリント材料。
【請求項３】
前記（Ａ）成分の含有量は、当該（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分の合計１００質量部に基づいて１０質量部乃至９５質量部である、請求項１又は請求項２に記載のインプリント材料。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載のインプリント材料から作製され、パターンが転写された膜。
【請求項５】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた光学部材。
【請求項６】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた固体撮像装置。
【請求項７】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた太陽電池。
【請求項８】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたＬＥＤデバイス。
【請求項９】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたディスプレイ。
【請求項１０】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた電子デバイス。
【請求項１】
（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を含有するインプリント材料。
（Ａ）成分：下記式（１）で表されるビフェニル（メタ）アクリレート
【化１】
（式（１）中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表す。）
（Ｂ）成分：下記式（２）で表されるフルオレン（メタ）アクリレート及び／又は下記式（３）で表されるビスフェノール（メタ）アクリレート
【化２】
（式（２）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｍ及びｎは互いに独立して０乃至３の整数を表す。）
【化３】
（式（３）中、Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１及びＡ２は互いに独立して炭素原子数２又は３のアルキレン基を表し、ｊ及びｋは互いに独立して２≦（ｊ＋ｋ）≦３０を満たす正の整数を表す。）
（Ｃ）成分：光重合開始剤
【請求項２】
更に（Ｄ）成分として溶剤を含有する、請求項１に記載のインプリント材料。
【請求項３】
前記（Ａ）成分の含有量は、当該（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分の合計１００質量部に基づいて１０質量部乃至９５質量部である、請求項１又は請求項２に記載のインプリント材料。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載のインプリント材料から作製され、パターンが転写された膜。
【請求項５】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた光学部材。
【請求項６】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた固体撮像装置。
【請求項７】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた太陽電池。
【請求項８】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたＬＥＤデバイス。
【請求項９】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたディスプレイ。
【請求項１０】
請求項４に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた電子デバイス。
【公開番号】特開２０１３−９５８３３（Ｐ２０１３−９５８３３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９３７２（Ｐ２０１１−２３９３７２）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００３９８６）日産化学工業株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００３９８６）日産化学工業株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
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