[发明专利]压印用固化性组合物、使用了该组合物的固化物及其制造方法、以及液晶显示装置用部件

说明书

技术领域

本发明涉及压印(imprint)用固化性组合物、使用了该组合物的固化 物及其制造方法、以及使用该固化物的液晶显示装置用部件。

背景技术

对于压印法，提出有使用热塑性树脂作为被加工材料的热压印法(例 如参照非专利文献1)和使用光固化性组合物的光压印(例如参照非专利文 献2)这两种技术。热压印法中，通过将模具挤压于加热至玻璃化温度以 上的高分子树脂，并在冷却后使模具脱模，从而将微细结构转印到基板上 的树脂。由于该方法可以应用于多种树脂材料及玻璃材料中，因此，可期 待将其应用于各方面。例如，在下述专利文献1及2中，公开了使用热塑 性树脂，以便宜的价格形成纳米图案的热压印法。

另一方面，在透过透明模具或透明基材照射光、使光固化性组合物 光固化的光压印法中，在挤压模具时不需要加热转印图案的材料，可以在 室温下压印。最近，还报道有组合了这两种方式的优点的纳米铸造法及制 造3维层叠结构的反转压印方法等新的发展。

对于这样的压印法，提出有以下所述的在纳米方面的应用技术。第 一技术欲通过高精度的位置重合和高集成化，取代以往的光刻而适用于高 密度半导体集成电路的制作及液晶显示器的晶体管的制作等。第二技术为 成型的形状(图案)自身具有功能，可以用作各种纳米技术的要件或结构部 件的情况，作为其例，可举出：各种微·纳米光学元件及高密度记录介质、 光学膜、平板显示器中的结构部件等。这里，作为其它技术，还有欲通过 微结构和纳米结构的同时一体成型或简单的层间位置重合来构建层叠结 构，应用于μ-TAS(Micro-Total Analysis System)及生物芯片的制作。第三 技术欲通过高精度的位置重合和高集成化，取代以往的光刻而适用于高密 度半导体集成电路的制作及液晶显示器的晶体管的制作等。近年来，正致 力于将包含上述技术、涉及这些应用的压印法实用化。

说明在上述第一技术中的高密度半导体集成电路制作中的应用例。 近年来，半导体集成电路正朝微细化、集成化方向发展，作为用于实现其 微细加工的图案转印技术，光学光刻(Photo Lithography)装置开始向高精 度化方向发展。但是，对于进一步微细化的要求，难以满足微细图案析像 性、装置成本、产率这三点。争对该情况，提出有使用作为用于以低成本 来形成微细图案的技术的压印光刻技术，特别是纳米压印光刻技术(光纳 米压印法)。例如，在下述专利文献1中，公开了使用硅片作为压模 (Stamper)，通过图案转印而形成25nm以下的微细结构的纳米压印技术。 伴随该情况，为了将纳米压印光刻用于半导体集成电路的制作中，开始积 极地研究以模具和树脂的剥离性、压印均匀性、图案转印精度等为代表的 性质。

说明光压印法在上述第二技术中的液晶显示器(LCD)及等离子显示 器(PDP)等平板显示器中的应用例。伴随着LCD基板及PDP基板的大型 化及高精细化，作为取代薄膜晶体管(TFT)及电极板制造时使用的以往的 光学光刻法的廉价的光刻法，光纳米压印光刻法(NanoImprint Lithography) 近年来备受瞩目。因此，有必要开发取代以往的光学光刻法中使用的蚀刻 光致抗蚀剂的光固化性抗蚀剂。另外，对于作为LCD等的结构部件使用 的透明保护膜材料及规定液晶显示器中的液晶盒间隙的间隔物等，也开始 研究压印法的应用。这样的结构部件用抗蚀剂与所述蚀刻抗蚀剂不同，其 最终会残留在平板显示面板等显示器内，因此，有时将其称为“永久蚀刻 剂”或者“永久膜”。

作为使用以往的光学光刻技术的永久膜，例如可举出：设置在液晶 面板的TFT基板上的保护膜；用于减少R、G、B层间的阶差、赋予对ITO 膜的溅射制膜时的高温处理的耐受性而设置在滤色片上的保护膜等。在这 些保护膜(永久膜)的形成中，要求涂布膜的均匀性、超过200℃的加热处 理后的高透光性、耐擦伤性等各种特性，因此，寻求开发出一种满足这些 特性的压印用固化性组合物。另外，所述液晶显示器中使用的间隔物通常 如下操作而形成：在形成滤色片后或形成所述滤色片用保护膜后，使用光 固化性组合物，通过光学光刻在滤色片基板上形成约10μm～20μm大小的 图案，再通过后烘进行加热固化。对于这样的液晶显示器中使用的间隔物， 除要求硬度、图案精度等之外，还特别要求高弹性恢复率，因而寻求开发 出满足这些特性的压印用固化性组合物。