CN115519871A - 转印膜、层叠体、音响扬声器、层叠体的制造方法 - Google Patents

转印膜、层叠体、音响扬声器、层叠体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种转印膜,其在转印至显示出高折射率的被转印部件时,能够形成显示出优异的防反射性能的层叠体。并且,提供一种层叠体、音响扬声器及层叠体的制造方法。上述转印膜包含临时支承体及感光性组合物层,其中在上述临时支承体与上述感光性组合物层之间进一步包含显示出比上述感光性组合物层的折射率低的折射率的第1层,上述第1层的折射率为1.45以下。

Description

转印膜、层叠体、音响扬声器、层叠体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种转印膜、层叠体、音响扬声器及层叠体的制造方法。
背景技术
近年来,包含感光层的转印膜在各种领域的利用越来越多。
转印膜有助于降低产品成本,因此提出了用作抗蚀剂用膜及配线保护膜用膜等。例如,专利文献1中公开了一种配线保护膜用途的转印膜。
另一方面,对转印膜要求的功能也越来越高度化,还对层叠多个功能层而得的结构进行研究。
专利文献1:国际公开第2013/084873号
最近,本发明人等参考专利文献1制作转印膜并对其特性进行研究,结果发现将转印膜转印至显示出高折射率的被转印部件时,有时所形成的层叠体的反射率过高(换言之,有时防反射性能差)。
发明内容
因此,本发明的课题在于提供一种转印膜,其在转印至显示出高折射率的被转印部件时,能够形成显示出优异的防反射性能的层叠体。
并且,本发明的课题还在于提供一种层叠体、音响扬声器及层叠体的制造方法。
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究,其结果,发现了通过以下构成能够解决上述课题。
〔1〕一种转印膜,其包含临时支承体及感光性组合物层,
在上述临时支承体与上述感光性组合物层之间进一步包含显示出比上述感光性组合物层的折射率低的折射率的第1层,
上述第1层的折射率为1.45以下。
〔2〕根据〔1〕所述的转印膜,其中,
在上述感光性组合物层的与上述临时支承体侧相反的一侧进一步具有显示出比上述感光性组合物层的折射率高的折射率的第2层。
〔3〕根据〔2〕所述的转印膜,其中,
上述第2层在上述感光性组合物层侧的表面处的折射率低于上述第2层在与上述感光性组合物层相反的一侧表面处的折射率。
〔4〕根据〔2〕或〔3〕所述的转印膜,其中,
在上述第2层的与上述感光性组合物层侧相反的一侧进一步具有显示出比上述感光性组合物层的折射率低的折射率的第4层。
〔5〕根据〔2〕至〔4〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述第2层包含金属氧化物。
〔6〕根据〔1〕至〔5〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述第1层在上述临时支承体侧的表面处的折射率低于上述第1层在上述感光性组合物层侧的表面处的折射率。
〔7〕根据〔1〕至〔6〕中任一项所述的转印膜,其中,
在上述第1层与上述感光性组合物层之间进一步具有显示出比上述感光性组合物层的折射率高的折射率的第3层。
〔8〕根据〔1〕至〔7〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述第1层包含中空粒子。
〔9〕根据〔1〕至〔8〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述第1层包含无机粒子。
〔10〕根据〔1〕至〔9〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述感光性组合物层包含碱溶性树脂。
〔11〕根据〔1〕至〔10〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述感光性组合物层是透明的。
〔12〕根据〔1〕至〔10〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述感光性组合物层为黑色。
〔13〕一种层叠体,其依次具有基材、高折射率层、树脂层及第1折射率调节层,
上述高折射率层的折射率高于上述树脂层的折射率,
上述第1折射率调节层的折射率低于上述树脂层的折射率,
上述第1折射率调节层的折射率为1.45以下。
〔14〕根据〔13〕所述的层叠体,其中,
在上述树脂层与上述高折射率层之间进一步具有显示出比上述树脂层的折射率高的折射率的第2折射率调节层。
〔15〕根据〔14〕所述的层叠体,其中,
上述第2折射率调节层在上述树脂层侧的表面处的折射率低于上述第2折射率调节层在与上述树脂层相反的一侧表面处的折射率。
〔16〕根据〔14〕或〔15〕所述的层叠体,其中,
在上述第2折射率调节层的与上述树脂层侧相反的一侧进一步具有显示出比上述树脂层的折射率低的折射率的第4折射率调节层。
〔17〕根据〔13〕至〔15〕中任一项所述的层叠体,其中,
上述第1折射率调节层在与上述树脂层侧相反的一侧表面处的折射率低于上述第1折射率调节层在上述树脂层侧的表面处的折射率。
〔18〕根据〔13〕至〔17〕中任一项所述的层叠体,其中,
在上述第1折射率调节层与上述树脂层之间具有显示出比上述树脂层的折射率高的折射率的第3折射率调节层。
〔19〕根据〔13〕至〔18〕中任一项所述的层叠体,其中,
上述树脂层是通过固化感光性组合物而形成的固化物层。
〔20〕根据〔13〕至〔19〕中任一项所述的层叠体,其中,
上述高折射率层为透明导电层。
〔21〕一种层叠体,其依次具有基材、高折射率层、第2折射率调节层、树脂层及第1折射率调节层,
上述高折射率层为透明导电层,
上述高折射率层的折射率高于上述第2折射率调节层,
上述第2折射率调节层的折射率高于上述树脂层的折射率,
上述第1折射率调节层的折射率低于上述树脂层的折射率,
上述第1折射率调节层的折射率为1.45以下。
〔22〕一种音响扬声器,其具备〔13〕至〔21〕中任一项所述的层叠体。
〔23〕一种层叠体的制造方法,其包括:
贴合工序,贴合〔1〕至〔12〕中任一项所述的转印膜的与临时支承体相反的一侧表面和被转印部件,
曝光工序,对上述感光性组合物层进行曝光;及
剥离工序,在上述贴合工序与上述曝光工序之间或在上述曝光工序之后剥离上述临时支承体。
〔24〕一种层叠体的制造方法,其包括:
贴合工序,贴合〔1〕至〔12〕中任一项所述的转印膜的与临时支承体相反的一侧表面和具有基材及配置于上述基材上的透明导电层的被转印部件的上述透明导电层侧的表面;
曝光工序,对上述感光性组合物层进行曝光;及
剥离工序,在上述贴合工序与上述曝光工序之间或在上述曝光工序之后剥离上述临时支承体。
发明效果
根据本发明,能够提供一种转印膜,其在转印至显示出高折射率的被转印部件时,能够形成显示出优异的防反射性能的层叠体。
并且,根据本发明,还能够提供一种层叠体、音响扬声器及层叠体的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的转印膜的实施方式的一例的剖面示意图。
图2是表示本发明的转印膜的实施方式的一例的剖面示意图。
图3是表示本发明的转印膜的实施方式的一例的剖面示意图。
图4是表示本发明的转印膜的实施方式的一例的剖面示意图。
图5是表示本发明的转印膜的实施方式的一例的剖面示意图。
图6是表示本发明的转印膜的实施方式的一例的剖面示意图。
图7是用于说明在实施例及比较例中制作的转印膜中包含的各层的位置关系的示意图。
图8是用于说明在实施例及比较例中制作的层叠体中包含的各层的位置关系的示意图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
在本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指将记载于“~”的前后的数值作为下限值及上限值而包括的范围。
在本说明书中,在阶段性地记载的数值范围中,在某一数值范围内记载的上限值或下限值可以被其他阶段性地记载的数值范围的上限值或下限值替代。并且,在本说明书中记载的数值范围中,在某一数值范围内记载的上限值或下限值也可以替代为实施例中所示的值。
在本说明书中,“工序”这一术语不仅包括独立的工序,即使在无法与其他工序明确地区分的情况下,只要能够实现该工序所预期的目的,则也包括在本术语中。
在本说明书中,只要没有特别说明,则重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)是使用如下测定的标准物质聚苯乙烯来换算的值:作为管柱使用TSKgel GMHxL,TSKgel G4000HxL或TSKgel G2000HxL(均为Tosoh Corporation制商品名),作为洗脱液使用THF(四氢呋喃),作为检测器使用示差折射计,作为标准物质使用聚苯乙烯,通过凝胶渗透色谱(GPC)分析装置测定。
并且,在本说明书中,只要没有特别说明,则具有分子量分布的化合物的分子量为重均分子量(Mw)。
在本说明书中,只要没有特别说明,则金属元素的含量是利用电感耦合等离子体(ICP:Inductively Coupled Plasma)分光分析装置测定的值。
在本说明书中,只要没有特别说明,则色相是利用色差计(CR-221,Minolta Co.,Ltd.制)测定的值。
在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是包括丙烯酸及甲基丙烯酸两者的概念,“(甲基)丙烯酰氧基”是包括丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基两者的概念,“(甲基)丙烯酰胺基”是包括丙烯酰胺基及甲基丙烯酰胺基两者的概念,“(甲基)丙烯酸酯”是包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯两者的概念。
另外,在本说明书中,“碱溶性”是指在液体温度为22℃的1质量%碳酸钠水溶液100g中的溶解度为0.1g以上。因此,例如,碱溶性树脂是指满足上述溶解度条件的树脂。
在本说明书中,“水溶性”是指在液温为22℃的pH7.0的水100g中的溶解度为0.1g以上。因此,例如,水溶性树脂是指满足上述溶解度条件的树脂。
在本说明书中,组合物的“固体成分”是指用于形成使用组合物形成的组合物层的成分,组合物包含溶剂(有机溶剂、水等)时,是指除溶剂以外的所有成分。并且,若为形成组合物层的成分,则即使是液体状的成分也视为固体成分。
在本说明书中,“透明”是指波长400~700nm的可见光的平均透射率为80%以上,优选为90%以上。因此,“透明层”是指波长400~700nm的可见光的平均透射率为80%以上的层。关于平均透射率,按每1nm测定直线透射光。
在本说明书中,可见光的平均透射率是用分光光度计在25℃下测定的值,例如,能够用Hitachi,Ltd.制分光光度计U-3310进行测定。
并且,在本说明书中,只要没有特别说明,则第1层~第5层及感光性组合物层的厚度、以及第1折射率调节层~第6折射率调节层的厚度是使用如下平均值的值:通过SEM(扫描式电子显微镜)或TEM(透射电子显微镜)观察由切片机切割的剖面,并在10处计测的厚度的平均值。但是,在厚度为1μm以上时,通过SEM测定,在厚度小于1μm时,通过TEM测定。
并且,在本说明书中,只要没有特别说明,则折射率表示根据遵照椭圆偏光法的测定装置在25℃下测定的波长550nm处的折射率。尤其,只要没有特别说明,则第1层~第5层及感光性组合物层的折射率、第1折射率调节层~第6折射率调节层的折射率、高折射率层的折射率及透明导电层的折射率表示是通过使用了遵照椭圆偏光法的测定装置的25℃下的反射光谱(波长:400~1000nm)的测定及使用了Cauchy模型的拟合获得的波长550nm处的折射率。
[转印膜]
本发明的转印膜包含临时支承体及感光性组合物层,其中在上述临时支承体与上述感光性组合物层之间进一步包含显示出比上述感光性组合物层的折射率低的折射率的第1层(以下,简称为“第1层”。),上述第1层的折射率为1.45以下。
根据上述结构的本发明的转印膜,例如,在将显示出相对高折射率的层(以下,还称为“高折射率层”。)转印至位于被转印面侧的被转印部件(以下,还称为“高折射率层含有部件”。)时,能够形成显示出优异的防反射性能的层叠体。
关于上述作用机理,本发明人推测为如下。
将本发明的转印膜转印至高折射率层含有部件并实施曝光处理来形成的层叠体依次具有源自第1层的层(第1折射率调节层)、源自感光性组合物层的层(树脂层)及高折射率层含有部件。
上述层叠体中,由于将折射率比树脂层低的第1折射率调节层配置于空气界面侧,因此相较于不具有第1折射率调节层的层叠体,不易产生从空气界面侧进入的光的反射。
并且,通过本发明人等的此次检讨,还确认到转印膜中的第1层的折射率为1.45以下时,防反射性能显著优异。
作为本发明的转印膜的用途的一例,可举出作为具有图像显示面的高折射率层含有部件的保护膜的用途。在将本发明的转印膜转印至具有图像显示面的高折射率层含有部件来形成层叠体时,所获得的层叠体中从第1折射率调节层侧进入的光的反射得到抑制(换言之,从第1折射率调节层侧进入的光的透射率更高),因此更容易视觉辨认高折射率层含有部件中的图像显示面。
以下,有时还将如下情况称为“本发明的效果更优异”:将本发明的转印膜转印至高折射率层含有部件来形成的层叠体的反射率更低、和/或将本发明的转印膜转印至高折射率层含有部件来形成的层叠体的反射光更不具有色调。
另外,如上所述,高折射率层含有部件是指在被转印面侧具有显示出相对高折射率的层(高折射率层)的被转印部件。另外,高折射率层通常具有比感光性组合物层的折射率高的折射率。
以下,参考附图,对本发明的转印膜的结构进行更详细的说明。
〔第1实施方式〕
图1是表示本发明的转印膜的第1实施方式的剖面示意图。
转印膜10依次具有临时支承体11、第1层13、感光性组合物层15及保护膜17。第1层13的折射率为1.45以下且低于感光性组合物层15的折射率。
另外,图1所示的转印膜10为配置有保护膜17的方式,但也可以不配置保护膜17。
并且,第1层13及感光性组合物层15优选为透明层。“透明”及“透明层”的定义如上所述。
以下,对构成转印膜10的各元素进行说明。
<临时支承体>
转印膜具有临时支承体。
临时支承体是支承感光性组合物层及第1层的部件,最后通过剥离处理被去除。
临时支承体可以为单层结构,也可以为多层结构。
临时支承体优选为膜,更优选为树脂膜。作为临时支承体,优选具有挠性且在加压下或加压及加热下不会产生显著的变形、收缩或拉伸的膜。
作为上述膜,例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(例如,双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)、聚甲基丙烯酸甲酯膜、三乙酸纤维素膜、聚苯乙烯膜、聚酰亚胺膜及聚碳酸酯膜。
其中,作为临时支承体,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
并且,用作临时支承体的膜优选没有褶皱等变形及划痕等。
从隔着临时支承体能够进行图案曝光的方面考虑,临时支承体优选为高透明性,365nm的透射率优选为60%以上,更优选为70%以上。
从隔着临时支承体进行图案曝光时的图案形成性及临时支承体的透明性方面考虑,临时支承体的雾度优选小。具体而言,临时支承体的雾度值优选2%以下,更优选0.5%以下,进一步优选0.1%以下。
从隔着临时支承体进行图案曝光时的图案形成性及临时支承体的透明性方面考虑,临时支承体中包含的微粒、异物及缺陷的数量优选少。临时支承体中的直径1μm以上的微粒、异物及缺陷的数量优选50个/10mm2以下,更优选10个/10mm2以下,进一步优选3个/10mm2以下,尤其优选0个/10mm2
临时支承体的厚度并没有特别限制,优选5~200μm,从易处理性及通用性方面考虑,更优选5~150μm,进一步优选5~50μm,最优选5~25μm。临时支承体的厚度能够作为通过基于SEM(扫描式电子显微镜:Scanning Electron Microscope)的剖面观察测定的任意5处的平均值来计算。
并且,以提高临时支承体与形成于临时支承体上的组合物层之间的密合性为目的,临时支承体的与组合物层接触的一侧面可以通过UV(ultraviolet)照射、电晕放电及等离子体等进行表面改性。
通过UV照射实施临时支承体的表面改性时,曝光量优选为10~2000mJ/cm2,更优选为50~1000mJ/cm2。另外,作为光源,可举出发射150~450nm波长带的光的低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙气灯、化学灯、无电极放电灯及发光二极管(LED)等。只要光照射量在该范围内,则灯输出或照度并没有特别限制。
作为临时支承体,例如,可举出膜厚16μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、膜厚12μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜及膜厚9μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
作为临时支承体的优选方式,例如,可举出日本特开2014-085643号公报的[0017]~[0018]段、日本特开2016-027363号公报的[0019]~[0026]段、国际公开第2012/081680号的[0041]~[0057]段及国际公开第2018/179370号的[0029]~[0040]段的记载,这些公报的内容编入本说明书中。
从赋予处理性方面考虑,也可以在临时支承体的表面设置包含微小粒子的层(润滑剂层)。润滑剂层可以设置于临时支承体的一面,也可以设置于两面。润滑剂层中包含的粒子的直径优选0.05~0.8μm。
并且,润滑剂层的膜厚优选0.05~1.0μm。作为临时支承体的市售品,可举出Lumirror 16KS40、Lumirror 16FB40(以上为TORAY INDUSTRIES,INC.制)、COSMOSHINEA4100、COSMOSHINE A4300及COSMOSHINE A8300(以上为TOYOBO CO.,LTD.制)。
<感光性组合物层>
转印膜具有感光性组合物层。
通过将感光性组合物层转印至被转印体上之后进行曝光,能够形成可进行规定的折射率调节的树脂层。
并且,通过将感光性组合物层转印至被转印体上之后进行曝光及显影,能够在被转印体上形成图案。
作为感光性组合物层,优选负型感光性组合物层。另外,负型感光性组合物层是指曝光部在显影液中的溶解性因曝光而降低的感光性组合物层。感光性组合物层为负型感光性组合物层时,所形成的图案相当于固化层。
(感光性组合物层的折射率)
感光性组合物层的折射率优选超过1.45,更优选为1.47~1.56,进一步优选为1.49~1.54。
(感光性组合物层的厚度)
感光性组合物层的厚度并没有特别限制,30μm以下的情况较多,优选20μm以下,更优选15μm以下,进一步优选10μm以下,尤其优选5.0μm以下。作为下限,从固化感光性组合物层来获得的膜强度优异的方面考虑,优选0.60μm以上,更优选1.5μm以上。
例如,感光性组合物层的厚度作为通过基于扫描式电子显微镜(SEM)的剖面观察测定的任意5处的平均值来计算。
(感光性组合物层的颜色)
感光性组合物层优选为无彩色。具体而言,全反射(入射角8°,光源:D-65(2°视野))在CIE1976(L*,a*,b*)颜色空间中,L*值优选为10~90,a*值优选为-1.0~1.0,b*值优选为-1.0~1.0。
另外,固化感光性组合物层来获得的图案(感光性组合物层的固化膜)优选为无彩色。
具体而言,全反射(入射角8°,光源:D-65(2°视野))在CIE1976(L*,a*,b*)颜色空间中,图案的L*值优选为10~90,图案的a*值优选为-1.0~1.0,图案的b*值优选为-1.0~1.0。
(感光性组合物层的透湿度)
从防锈性的观点考虑,固化感光性组合物层而获得的图案(感光性组合物层的固化膜)在膜厚40μm处的透湿度优选为500g/m2/24hr以下,更优选为300g/m2/24hr以下,进一步优选为100g/m2/24hr以下。
另外,关于透湿度,利用如下获得的固化膜测定:通过i射线以曝光量300mJ/cm2对感光性组合物层进行曝光之后,在145℃下进行30分钟的后烘烤,由此使感光性组合物层固化。
(感光性组合物层的成分)
感光性组合物层优选至少包含粘合剂聚合物、聚合性化合物及聚合引发剂。作为感光性组合物层中的上述各成分的含量的优选一例,例如,可举出相对于感光性组合物层的总质量,包含30.0~80.0质量%的树脂、15.0~70.0质量%的聚合性化合物及0.01~10.0质量%的聚合引发剂的方式。
以下,对感光性组合物层可包含的成分进行说明。
-粘合剂聚合物-
感光性组合物层可以包含粘合剂聚合物。
作为粘合剂聚合物,例如,可举出(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺环氧树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、通过环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应获得的环氧丙烯酸酯树脂及通过环氧丙烯酸酯树脂与酸酐的反应获得的酸改性环氧丙烯酸酯树脂。
作为粘合剂聚合物的优选方式之一,从碱显影性及膜形成性优异的方面考虑,可举出(甲基)丙烯酸树脂。
另外,在本说明书中,(甲基)丙烯酸树脂是指具有源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元的树脂。源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸树脂的所有结构单元,优选50质量%以上,更优选70质量%以上,进一步优选90质量%以上。
(甲基)丙烯酸树脂可以仅由源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元构成,也可以具有源自(甲基)丙烯酸化合物以外的聚合性单体的结构单元。即,源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元的含量的上限相对于(甲基)丙烯酸树脂的所有结构单元为100质量%以下。
作为(甲基)丙烯酸化合物,例如,可举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺及(甲基)丙烯腈。
作为(甲基)丙烯酸酯,例如,可举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯及(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯,优选(甲基)丙烯酸烷基酯。
作为(甲基)丙烯酰胺,例如,可举出二丙酮丙烯酰胺等丙烯酰胺。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基,可以为直链状,也可以具有支链。作为具体例,例如,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯及(甲基)丙烯酸十二烷基酯等具有碳原子数1~12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
作为(甲基)丙烯酸酯,优选具有碳原子数1~4的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,更优选(甲基)丙烯酸甲酯或(甲基)丙烯酸乙酯。
(甲基)丙烯酸树脂可以具有源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元以外的结构单元。
作为形成上述结构单元的聚合性单体,只要是能够与(甲基)丙烯酸化合物共聚的除(甲基)丙烯酸化合物以外的化合物,则并没有特别限制,例如,可举出苯乙烯、乙烯基甲苯及α-甲基苯乙烯等可以在α位或芳香族环上具有取代基的苯乙烯化合物、丙烯腈及乙烯基-正丁醚等乙烯醇酯、马来酸、马来酸酐、马来酸单甲酯、马来酸单乙酯及马来酸单异丙酯等马来酸单酯、富马酸、肉桂酸、α-氰基肉桂酸、衣康酸以及巴豆酸。
这些聚合性单体可以单独使用1种或2种以上。
并且,从进一步改善碱显影性方面考虑,(甲基)丙烯酸树脂优选包含具有酸基的结构单元。作为酸基,例如,可举出羧基、磺基、磷酸基及膦酸基。
其中,(甲基)丙烯酸树脂更优选包含具有羧基的结构单元,进一步优选具有源自上述(甲基)丙烯酸的结构单元。
从显影性优异的方面考虑,(甲基)丙烯酸树脂中的具有酸基的结构单元(优选为源自(甲基)丙烯酸的结构单元)的含量相对于(甲基)丙烯酸树脂的总质量,优选10质量%以上。并且,上限值并没有特别限制,从耐碱性优异的方面考虑,优选50质量%以下,更优选40质量%以下。
并且,(甲基)丙烯酸树脂更优选具有源自上述(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。
(甲基)丙烯酸树脂中的源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸树脂的所有结构单元,优选50~90质量%,更优选60~90质量%,进一步优选65~90质量%。
作为(甲基)丙烯酸树脂,优选具有源自(甲基)丙烯酸的结构单元及源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元这两者的树脂,更优选仅由源自(甲基)丙烯酸的结构单元及源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元构成的树脂。
并且,作为(甲基)丙烯酸树脂,也优选具有源自甲基丙烯酸的结构单元、源自甲基丙烯酸甲酯的结构单元及源自丙烯酸乙酯的结构单元的丙烯酸树脂。
并且,(甲基)丙烯酸树脂优选具有选自源自甲基丙烯酸的结构单元及源自甲基丙烯酸烷基酯的结构单元中的至少1种,更优选具有源自甲基丙烯酸的结构单元及源自甲基丙烯酸烷基酯的结构单元这两者。
(甲基)丙烯酸树脂中的源自甲基丙烯酸的结构单元及源自甲基丙烯酸烷基酯的结构单元的合计含量相对于(甲基)丙烯酸树脂的所有结构单元,优选40质量%以上,更优选60质量%以上。上限并没有特别限制,可以为100质量%以下,优选80质量%以下。
并且,(甲基)丙烯酸树脂还优选具有选自源自甲基丙烯酸的结构单元及源自甲基丙烯酸烷基酯的结构单元中的至少1种和选自源自丙烯酸的结构单元及源自丙烯酸烷基酯的结构单元中的至少1种。
源自甲基丙烯酸的结构单元及源自甲基丙烯酸烷基酯的结构单元的合计含量相对于源自丙烯酸的结构单元及源自丙烯酸烷基酯的结构单元的合计含量,以质量比计,优选60/40~80/20。
从转印后的感光性组合物层的显影性优异的方面考虑,(甲基)丙烯酸树脂优选在末端具有酯基。
另外,(甲基)丙烯酸树脂的末端部由源自用于合成的聚合引发剂的部位构成。在末端具有酯基的(甲基)丙烯酸树脂能够通过使用产生具有酯基的自由基的聚合引发剂来合成。
并且,作为粘合剂聚合物的另一优选方式,可举出碱溶性树脂。
例如,从显影性方面考虑,粘合剂聚合物优选为酸值60mgKOH/g以上的粘合剂聚合物。
并且,例如,从容易通过加热与交联成分热交联而形成牢固的膜的方面考虑,粘合剂聚合物更优选为酸值60mgKOH/g以上的具有羧基的树脂(所谓的含有羧基的树脂),进一步优选为酸值60mgKOH/g以上的具有羧基的(甲基)丙烯酸树脂(所谓的含有羧基的(甲基)丙烯酸树脂)。
粘合剂聚合物为具有羧基的树脂时,例如,添加封端异氰酸酯化合物等热交联性化合物来进行热交联,由此能够提高三维交联密度。并且,若具有羧基的树脂的羧基脱水而疏水化,则能够改善耐湿热性。
作为酸值60mgKOH/g以上的含有羧基的(甲基)丙烯酸树脂,只要满足上述酸值的条件,则并没有特别限制,能够适当选自公知的(甲基)丙烯酸树脂。
例如,能够优选使用在日本特开2011-095716号公报的[0025]段中记载的聚合物中酸值60mgKOH/g以上的含有羧基的丙烯酸树脂,在日本特开2010-237589号公报的[0033]~[0052]段中记载的聚合物中酸值60mgKOH/g以上的含有羧基的丙烯酸树脂等。
作为粘合剂聚合物的其他优选方式,可举出苯乙烯-丙烯酸共聚物。
另外,在本说明书中,苯乙烯-丙烯酸共聚物是指具有源自苯乙烯化合物的结构单元及源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元的树脂,上述源自苯乙烯化合物的结构单元及上述源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元的合计含量相对于上述共聚物的所有结构单元,优选30质量%以上,更优选50质量%以上。上限为100质量%以下的情况较多。
并且,源自苯乙烯化合物的结构单元的含量相对于上述共聚物的所有结构单元,优选1质量%以上,更优选5质量%以上,进一步优选5~80质量%。
并且,上述源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元的含量相对于上述共聚物的所有结构单元,优选5质量%以上,更优选10质量%以上,进一步优选20~95质量%。
粘合剂聚合物优选具有芳香环结构,更优选包含具有芳香环结构的结构单元。
作为形成具有芳香环结构的结构单元的单体,可举出具有芳烷基的单体、苯乙烯及可聚合的苯乙烯衍生物(例如,甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁氧基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、4-乙烯基苯甲酸、苯乙烯二聚体及苯乙烯三聚体等)。其中,优选具有芳烷基的单体或苯乙烯。
作为芳烷基,可举出经取代或未经取代的苯基烷基(苄基除外)及经取代或未经取代的苄基等,优选经取代或未经取代的苄基。
作为具有苯基烷基的单体,可举出(甲基)丙烯酸苯乙酯等。
作为具有苄基的单体,可举出具有苄基的(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸芐酯及(甲基)丙烯酸氯芐酯等;具有苄基的乙烯基单体,例如乙烯基苄基氯及乙烯基苄醇等。其中,优选(甲基)丙烯酸芐酯。
并且,粘合剂聚合物更优选具有由下述式(S)表示的结构单元(源自苯乙烯的结构单元)。
[化学式1]
Figure BDA0003709717900000151
粘合剂聚合物包含具有芳香环结构的结构单元时,具有芳香环结构的结构单元的含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选5~90质量%,更优选10~70质量%,进一步优选20~60质量%。
并且,粘合剂聚合物中的具有芳香环结构的结构单元的含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选5~70摩尔%,更优选10~60摩尔%,进一步优选20~60摩尔%。
而且,粘合剂聚合物中的由上述式(S)表示的结构单元的含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选5~70摩尔%,更优选10~60摩尔%,进一步优选20~60摩尔%,尤其优选20~50摩尔%。
另外,在本说明书中,用摩尔比规定“结构单元”的含量时,上述“结构单元”的含义与“单体单元”相同。并且,在本说明书中,上述“单体单元”可以在通过高分子反应等聚合后进行修饰。以下也相同。
粘合剂聚合物优选具有脂肪族烃环结构。即,粘合剂聚合物优选包含具有脂肪族烃环结构的结构单元。作为脂肪族烃环结构,可以是单环,也可以是多环。其中,粘合剂聚合物更优选具有2环以上的脂肪族烃环稠合而成的环结构。
作为具有脂肪族烃环结构的结构单元中的构成脂肪族烃环结构的环,可举出三环癸烷环、环己烷环、环戊烷环、降冰片烷环及异佛尔酮环。
其中,优选2环以上的脂肪族烃环稠合而成的环,更优选四氢二环戊二烯环(三环[5.2.1.02,6]癸烷环)。
作为形成具有脂肪族烃环结构的结构单元的单体,可举出(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯。
并且,粘合剂聚合物更优选具有由下述式(Cy)表示的结构单元,更优选具有由上述式(S)表示的结构单元及由下述式(Cy)表示的结构单元。
[化学式2]
Figure BDA0003709717900000161
式(Cy)中,RM表示氢原子或甲基,RCy表示具有脂肪族烃环结构的1价基团。
式(Cy)中的RM优选为甲基。
式(Cy)中的RCy优选为碳原子数5~20的具有脂肪族烃环结构的1价基团,更优选为碳原子数6~16的具有脂肪族烃环结构的1价基团,进一步优选为碳原子数8~14的具有脂肪族烃环结构的1价基团。
并且,式(Cy)的RCy中的脂肪族烃环结构优选为环戊烷环结构、环己烷环结构、四氢二环戊二烯环结构、降冰片烷环结构或异佛尔酮环结构,更优选为环己烷环结构或四氢二环戊二烯环结构,进一步优选四氢二环戊二烯环结构。
而且,式(Cy)的RCy中的脂肪族烃环结构优选为2环以上的脂肪族烃环稠合而成的环结构,更优选为2~4环的脂肪族烃环稠合而成的环。
而且,式(Cy)中的RCy优选为式(Cy)中的-C(=O)O-的氧原子与脂肪族烃环结构直接键合的基团,即脂肪族烃环基,更优选为环己基或二环戊基,进一步优选为二环戊基。
粘合剂聚合物可以单独具有1种具有脂肪族烃环结构的结构单元,也可以具有2种以上。
粘合剂聚合物包含具有脂肪族烃环结构的结构单元时,具有脂肪族烃环结构的结构单元的含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选5~90质量%,更优选10~80质量%,进一步优选20~70质量%。
并且,粘合剂聚合物中的具有脂肪族烃环结构的结构单元的含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选5~70摩尔%,更优选10~60摩尔%,进一步优选20~50摩尔%。
而且,粘合剂聚合物中的由上述式(Cy)表示的结构单元的含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选5~70摩尔%,更优选10~60摩尔%,进一步优选20~50摩尔%。
粘合剂聚合物包含具有芳香环结构的结构单元及具有脂肪族烃环结构的结构单元时,具有芳香环结构的结构单元及具有脂肪族烃环结构的结构单元的总含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选10~90质量%,更优选20~80质量%,进一步优选40~75质量%。
并且,粘合剂聚合物中的具有芳香环结构的结构单元及具有脂肪族烃环结构的结构单元的总含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选10~80摩尔%,更优选20~70摩尔%,进一步优选40~60摩尔%。
而且,粘合剂聚合物中的由上述式(S)表示的结构单元及由上述式(Cy)表示的结构单元的总含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选10~80摩尔%,更优选20~70摩尔%,进一步优选40~60摩尔%。
粘合剂聚合物优选包含具有酸基的结构单元。
作为上述酸基,可举出羧基、磺基、膦酸基及磷酸基,优选羧基。
作为上述具有酸基的结构单元,优选以下所示的源自(甲基)丙烯酸的结构单元,更优选源自甲基丙烯酸的结构单元。
[化学式3]
Figure BDA0003709717900000171
粘合剂聚合物可以单独包含1种具有酸基的结构单元,也可以包含2种以上。
粘合剂聚合物包含具有酸基的结构单元时,具有酸基的结构单元的含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选5~50质量%,更优选5~40质量%,进一步优选10~30质量%。
并且,粘合剂聚合物中的具有酸基的结构单元的含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选5~70摩尔%,更优选10~50摩尔%,进一步优选20~40摩尔%。
而且,粘合剂聚合物中的源自(甲基)丙烯酸的结构单元的含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选5~70摩尔%,更优选10~50摩尔%,进一步优选20~40摩尔%。
粘合剂聚合物优选具有反应性基团,更优选包含具有反应性基团的结构单元。
作为反应性基团,优选自由基聚合性基团,更优选烯属不饱和基团。并且,粘合剂聚合物具有烯属不饱和基团时,粘合剂聚合物优选包含在侧链具有烯属不饱和基团的结构单元。
在本说明书中,“主链”是指在构成树脂的高分子化合物的分子中相对最长的键合链,“侧链”是指从主链分支的原子团。
作为烯属不饱和基团,更优选烯丙基或(甲基)丙烯酰氧基。
作为具有反应性基团的结构单元的一例,可举出以下所示的例子,但并不限定于此。
[化学式4]
Figure BDA0003709717900000181
粘合剂聚合物可以单独包含1种具有反应性基团的结构单元,也可以包含2种以上。
粘合剂聚合物包含具有反应性基团的结构单元时,具有反应性基团的结构单元的含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选5~70质量%,更优选10~50质量%,进一步优选20~40质量%。
并且,粘合剂聚合物中的具有反应性基团的结构单元的含量相对于粘合剂聚合物的所有结构单元,优选5~70摩尔%,更优选10~60摩尔%,进一步优选20~50摩尔%。
作为将反应性基团导入粘合剂聚合物中的方法,可举出使环氧化合物、封端异氰酸酯化合物、异氰酸酯化合物、乙烯基砜化合物、醛化合物、羟甲基化合物及羧酸酐等化合物与羟基、羧基、伯氨基、仲氨基、乙酰乙酰基及磺基等官能团反应的方法。
作为将反应性基团导入粘合剂聚合物中的方法的优选例,可举出如下方法:通过聚合反应合成具有羧基的聚合物之后,通过高分子反应使(甲基)丙烯酸缩水甘油酯与所获得的聚合物的羧基的一部分反应,由此将(甲基)丙烯酰氧基导入聚合物中。通过此方法,能够获得在侧链具有(甲基)丙烯酰氧基的粘合剂聚合物。
上述聚合反应优选在70~100℃的温度条件下进行,更优选在80~90℃的温度条件下进行。作为上述聚合反应中使用的聚合引发剂,优选偶氮系引发剂,例如更优选FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制V-601(商品名)或V-65(商品名)。上述高分子反应优选在80~110℃的温度条件下进行。在上述高分子反应中,优选使用铵盐等催化剂。
作为粘合剂聚合物,优选以下所示的聚合物X1~X4。另外,以下所示的各结构单元的含有比率(a~d)及重均分子量Mw等能够根据目的适当变更,其中,从本发明的效果更优异的方面考虑,优选构成为如下。
(聚合物X1)a:20~60质量%、b:10~50质量%、c:5.0~25质量%、d:10~50质量%。
(聚合物X2)a:20~60质量%、b:10~50质量%、c:5.0~25质量%、d:10~50质量%。
(聚合物X3)a:30~65质量%、b:1.0~20质量%、c:5.0~30质量%、d:10~50质量%。
(聚合物X4)a:1.0~20质量%、b:20~60质量%、c:5.0~230质量%、d:10~50质量%。
[化学式5]
Figure BDA0003709717900000191
Figure BDA0003709717900000201
并且,粘合剂聚合物可以包含聚合物(以下,还称为“聚合物X”。),该聚合物包含具有羧酸酐结构的结构单元。
羧酸酐结构可以为链状羧酸酐结构及环状羧酸酐结构中的任一种,优选为环状羧酸酐结构。
作为环状羧酸酐结构的环,优选5~7元环,更优选5元环或6元环,进一步优选5元环。
具有羧酸酐结构的结构单元优选为在主链中包含从由下述式P-1表示的化合物中去除2个氢原子而得的2价基团的结构单元或从由下述式P-1表示的化合物中去除1个氢原子而得的1价基团直接或经由2价连接基团与主链键合的结构单元。
[化学式6]
Figure BDA0003709717900000202
式P-1中,RA1a表示取代基,n1a个RA1a可以相同,也可以不同,Z1a表示形成包含-C(=O)-O-C(=O)-的环的2价基团,n1a表示0以上的整数。
作为由RA1a表示的取代基,例如可举出烷基。
作为Z1a,优选碳原子数2~4的亚烷基,更优选碳原子数2或3的亚烷基,进一步优选碳原子数2的亚烷基。
n1a表示0以上的整数。在Z1a表示碳原子数2~4的亚烷基时,n1a优选为0~4的整数,更优选为0~2的整数,进一步优选为0。
n1a表示2以上的整数时,多个RA1a可以相同,也可以不同。并且,多个RA1a可以彼此键合而形成环,但优选不彼此键合而形成环。
作为具有羧酸酐结构的结构单元,优选源自不饱和羧酸酐的结构单元,更优选源自不饱和环式羧酸酐的结构单元,进一步优选源自不饱和脂肪族环式羧酸酐的结构单元,尤其优选源自马来酸酐或衣康酸酐的结构单元,最优选源自马来酸酐的结构单元。
以下,举出具有羧酸酐结构的结构单元的具体例,但具有羧酸酐结构的结构单元并不限定于这些具体例。下述结构单元中,Rx表示氢原子、甲基、CH2OH基或CF3基,Me表示甲基。
[化学式7]
Figure BDA0003709717900000211
[化学式8]
Figure BDA0003709717900000221
聚合物X中的具有羧酸酐结构的结构单元可以为单独1种,也可以为2种以上。
具有羧酸酐结构的结构单元的总含量相对于聚合物X的所有结构单元,优选0~60摩尔%,更优选5~40摩尔%,进一步优选10~35摩尔%。
感光性组合物层可以仅包含1种聚合物X,也可以包含2种以上。
感光性组合物层包含聚合物X时,聚合物X的含量相对于感光性组合物层总质量,优选0.1~30质量%,更优选0.2~20质量%,进一步优选0.5~20质量%,进一步优选1~20质量%。
粘合剂聚合物的重均分子量(Mw)优选5,000以上,更优选10,000以上,进一步优选10,000~50,000,尤其优选20,000~30,000。
粘合剂聚合物的酸值优选10~200mgKOH/g,更优选60mg~200mgKOH/g,进一步优选60~150mgKOH/g,尤其优选70~125mgKOH/g。
另外,粘合剂聚合物的酸值为按照JIS K0070:1992中记载的方法测定的值。
从显影性的观点考虑,粘合剂聚合物的分散度优选1.0~6.0,更优选1.0~5.0,进一步优选1.0~4.0,尤其优选1.0~3.0。
感光性组合物层可以仅包含1种粘合剂聚合物,也可以包含2种以上。
粘合剂聚合物的含量相对于感光性组合物层总质量,优选10.0~90.0质量%,更优选20.0~80.0质量%,进一步优选30.0~80.0质量%,尤其优选30.0~70.0质量%。
-聚合性化合物-
感光性组合物层可以包含聚合性化合物。
聚合性化合物是具有聚合性基团的化合物。作为聚合性基团,例如,可举出自由基聚合性基团及阳离子聚合性基团,优选自由基聚合性基团。
聚合性化合物优选包含具有烯属不饱和基团的自由基聚合性化合物(以下,有时还简称为“烯属不饱和化合物”。)。
作为烯属不饱和基团,优选(甲基)丙烯酰氧基。
另外,本说明书中的烯属不饱和化合物为上述粘合剂聚合物以外的化合物,分子量优选小于5,000。
作为聚合性化合物的优选方式之一,可举出由下述式(M)表示的化合物(还简称为“化合物M”。)。
Q2-R1-Q1式(M)
式(M)中,Q1及Q2分别独立地表示(甲基)丙烯酰氧基,R1表示具有链状结构的2价连接基团。
关于式(M)中的Q1及Q2,从合成容易性方面考虑,优选Q1及Q2为相同的基团。
并且,从反应性方面考虑,式(M)中的Q1及Q2优选为丙烯酰氧基。
作为式(M)中的R1,优选亚烷基、亚烷氧基亚烷基(-L1-O-L1-)或聚亚烷氧基亚烷基(-(L1-O)p-L1-),更优选碳原子数2~20的烃基或聚亚烷氧基亚烷基,进一步优选碳原子数4~20的亚烷基,尤其优选碳原子数6~18的直链亚烷基。
上述烃基在至少一部分中具有链状结构即可,作为上述链状结构以外的部分,并没有特别限制,例如,可以为支链状、环状或碳原子数1~5的直链状亚烷基、亚芳基、醚键及它们的组合中的任1个,优选亚烷基或2个以上的亚烷基与1个以上的亚芳基组合而成的基团,更优选亚烷基,进一步优选直链亚烷基。
另外,上述L1分别独立地表示亚烷基,优选乙烯基,丙烯基或丁烯基,更优选乙烯基或1,2-丙烯基。p表示2以上的整数,优选为2~10的整数。
并且,将化合物M中的Q1与Q2之间连接的最短的连接链的原子数优选3~50个,更优选4~40个,进一步优选6~20个,尤其优选8~12个。
在本说明书中,“连接Q1与Q2之间的最短连接链的原子数”是指将从与Q1连接的R1中的原子连接到与Q2连接的R1中的原子为止的最短的原子数。
作为化合物M的具体例,可举出1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,7-庚二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、氢化双酚A的二(甲基)丙烯酸酯、氢化双酚F的二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇/丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯及聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯。上述酯单体还能够用作混合物。
上述化合物中,优选为选自1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯中的至少1种化合物,更优选为选自1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯中的至少1种化合物,进一步优选为选自1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯中的至少1种化合物。
并且,作为聚合性化合物的优选方式之一,可举出2官能以上的烯属不饱和化合物。
在本说明书中,“2官能以上的烯属不饱和化合物”是指在一个分子中具有2个以上的烯属不饱和基团的化合物。
作为烯属不饱和化合物中的烯属不饱和基团,优选(甲基)丙烯酰基。
作为烯属不饱和化合物,优选(甲基)丙烯酸酯化合物。
作为2官能烯属不饱和化合物,并没有特别限制,能够适当选自公知的化合物。
作为上述化合物M以外的2官能烯属不饱和化合物,可举出三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯及1,4-环己二醇二(甲基)丙烯酸酯。
作为2官能烯属不饱和化合物的市售品,可举出三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(商品名:NK ESTETR A-DCP,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制)、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯(商品名:NK ESTETR DCP,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(商品名:NK ESTETR A-NOD-N,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(商品名:NK ESTETR A-HD-N,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制)。
作为3官能以上的烯属不饱和化合物,并没有特别限制,能够适当选自公知的化合物。
作为3官能以上的烯属不饱和化合物,可举出二季戊四醇(三/四/五/六)(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(三/四)(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸(甲基)丙烯酸酯及甘油三(甲基)丙烯酸酯骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。
在此,“(三/四/五/六)(甲基)丙烯酸酯”是包括三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯、五(甲基)丙烯酸酯及六(甲基)丙烯酸酯的概念,“(三/四)(甲基)丙烯酸酯”是包括三(甲基)丙烯酸酯及四(甲基)丙烯酸酯的概念。
作为聚合性化合物,还可举出(甲基)丙烯酸酯化合物的己内酯改性化合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制KAYARAD(注册商标)DPCA-20、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制A-9300-1CL等)、(甲基)丙烯酸酯化合物的环氧烷改性化合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制KAYARAD(注册商标)RP-1040、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制ATM-35E、A-9300、DAICEL-ALLNEX LTD.制EBECRYL(注册商标)135等)、乙氧基化甘油三丙烯酸酯(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制NK ESTER A-GLY-9E等)。
作为聚合性化合物的优选方式之一,还可举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物。
作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可举出氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯,例如,可举出环氧丙烷改性氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、以及环氧乙烷及环氧丙烷改性氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯。
并且,作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,还可举出3官能以上的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。作为官能团数的下限,更优选6官能以上,进一步优选8官能以上。另外,作为官能团数的上限,更优选20官能以下。作为作为3官能以上的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,例如可举出8UX-015A(Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制)、UA-32P(SHIN-NAKAMURA CHEMICALCo.,Ltd.制)、U-15HA(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制)、UA-1100H(SHIN-NAKAMURACHEMICAL Co.,Ltd.制)、KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.制AH-600(商品名)、以及UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H及UX-5000(均为Nippon Kayaku Co.,Ltd.制)等。
作为聚合性化合物的优选方式之一,还可举出具有酸基的烯属不饱和化合物。
作为酸基,可举出磷酸基、磺基及羧基。
其中,作为酸基,优选羧基。
作为具有酸基的烯属不饱和化合物,可举出具有酸基的3~4官能烯属不饱和化合物〔在季戊四醇三及四丙烯酸酯(PETA)骨架中导入羧基而成(酸值:80~120mgKOH/g)〕、具有酸基的5~6官能烯属不饱和化合物〔在二季戊四醇五及六丙烯酸酯(DPHA)骨架导入羧基而成(酸值:25~70mgKOH/g)〕等。
这些具有酸基的3官能以上的烯属不饱和化合物也可以根据需要与具有酸基的2官能烯属不饱和化合物同时使用。
作为具有酸基的烯属不饱和化合物,优选选自具有羧基的2官能以上的烯属不饱和化合物及其羧酸酐中的至少1种。
若具有酸基的烯属不饱和化合物为选自具有羧基的2官能以上的烯属不饱和化合物及其羧酸酐中的至少1种,则显影性及膜强度进一步提高。
具有羧基的2官能以上的烯属不饱和化合物并没有特别限制,能够适当选自公知的化合物。
作为具有羧基的2官能以上的烯属不饱和化合物,可举出ARONIX(注册商标)TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.制)、ARONIX(注册商标)M-520(TOAGOSEI CO.,LTD.制)、ARONIX(注册商标)M-510(TOAGOSEI CO.,LTD.制)。
作为具有酸基的烯属不饱和化合物,优选日本特开2004-239942号公报的[0025]~[0030]段中记载的具有酸基的聚合性化合物,该公报中记载的内容编入本说明书中。
作为聚合性化合物,例如,还可举出使多元醇与α,β-不饱和羧酸进行反应来获得的化合物、使含有缩水甘油基的化合物与α,β-不饱和羧酸进行反应来获得的化合物、具有氨基甲酸酯键的(甲基)丙烯酸酯化合物等氨基甲酸酯单体、γ-氯-β-羟丙基-β’-(甲基)丙烯酰氧基乙基-邻苯二甲酸酯、β-羟乙基-β’-(甲基)丙烯酰氧基乙基-邻苯二甲酸酯及β-羟丙基-β’-(甲基)丙烯酰氧基乙基-邻苯二甲酸酯等邻苯二甲酸系化合物、以及(甲基)丙烯酸烷基酯。
这些可以单独使用或组合使用2种以上。
作为使多元醇与α,β-不饱和羧酸进行反应来获得的化合物,例如,可举出2,2-双(4-((甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基)丙烷、2,2-双(4-((甲基)丙烯酰氧基聚丙氧基)苯基)丙烷及2,2-双(4-((甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基聚丙氧基)苯基)丙烷等双酚A系(甲基)丙烯酸酯化合物、环氧乙烷基数为2~14的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷基数为2~14的聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷基数为2~14且环氧丙烷基数为2~14的聚乙二醇聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷五乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
其中,优选具有四羟甲基甲烷结构或三羟甲基丙烷结构的烯属不饱和化合物,更优选四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯或二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯。
作为聚合性化合物,还可举出烯属不饱和化合物的己内酯改性化合物(例如,Nippon Kayaku Co.,Ltd.制KAYARAD(注册商标)DPCA-20、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制A-9300-1CL等)、烯属不饱和化合物的环氧烷改性化合物(例如,Nippon KayakuCo.,Ltd.制KAYARAD RP-1040、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制ATM-35E、A-9300、DAICEL-ALLNEX LTD.制EBECRYL(注册商标)135等)、乙氧基化甘油三丙烯酸酯(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制A-GLY-9E等)等。
并且,作为聚合性化合物,还可举出2-丙烯酸-[2-[1,1-二甲基-2-[2-丙烯酰氧基]乙基]-5-乙基-1,3-二氧杂环己烷-5基]甲酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制KAYARAD R-604)等。
作为聚合性化合物(尤其,烯属不饱和化合物),其中,从转印后的感光性组合物层的显影性优异的方面考虑,还优选包含酯键。
作为包含酯键的烯属不饱和化合物,只要在分子内包含酯键,则并没有特别限制,从本发明的效果优异的方面考虑,优选具有四羟甲基甲烷结构或三羟甲基丙烷结构的烯属不饱和化合物,更优选四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯或二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯。
从赋予可靠性方面考虑,作为烯属不饱和化合物,优选包含具有碳原子数6~20的脂肪族基团的烯属不饱和化合物和具有上述四羟甲基甲烷结构或三羟甲基丙烷结构的烯属不饱和化合物。
作为具有碳原子数6~20的脂肪族基团的烯属不饱和化合物,可举出1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯及三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯。
作为聚合性化合物的优选方式之一,可举出具有脂肪族烃环结构的聚合性化合物(优选为2官能烯属不饱和化合物)。
作为上述聚合性化合物,优选具有2环以上的脂肪族烃环稠合而成的环结构(优选为选自三环癸烷结构及三环癸烯结构中的结构)的聚合性化合物,更优选具有2环以上的脂肪族烃环稠合而成的环结构的2官能烯属不饱和化合物,进一步优选三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯。
作为上述脂肪族烃环结构,优选环戊烷结构、环己烷结构、三环癸烷结构、三环癸烯结构、降冰片烷结构或异佛尔酮结构。
聚合性化合物的分子量优选200~3,000,更优选250~2,600,进一步优选280~2,200,尤其优选300~2,200。
作为感光性组合物层的优选方式之一,感光性组合物层优选包含2官能以上的烯属不饱和化合物,更优选包含3官能以上的烯属不饱和化合物,进一步优选包含3官能或4官能烯属不饱和化合物。
并且,作为感光性组合物层的优选方式之一,感光性组合物层优选包含具有脂肪族烃环结构的2官能烯属不饱和化合物及含有具有脂肪族烃环的结构单元的粘合剂聚合物。
并且,作为感光性组合物层的优选方式之一,感光性组合物层优选包含由式(M)表示的化合物和具有酸基的烯属不饱和化合物,更优选包含1,9-壬二醇二丙烯酸酯和具有羧酸基的多官能烯属不饱和化合物。
并且,作为感光性组合物层的优选方式之一,感光性组合物层优选包含由式(M)表示的化合物、具有酸基的烯属不饱和化合物及后述热交联性化合物,更优选包含由式(M)表示的化合物、具有酸基的烯属不饱和化合物及后述封端异氰酸酯化合物。
并且,作为感光性组合物层的优选方式之一,从显影残渣抑制性及防锈性方面考虑,感光性组合物层优选包含2官能烯属不饱和化合物(优选为2官能(甲基)丙烯酸酯化合物)和3官能以上的烯属不饱和化合物(优选为3官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物)。
2官能烯属不饱和化合物与3官能以上的烯属不饱和化合物的含量的质量比(2官能烯属不饱和化合物的质量/3官能以上的烯属不饱和化合物的质量)优选10/90~90/10,更优选30/70~70/30。
相对于所有烯属不饱和化合物的合计量的2官能烯属不饱和化合物的含量优选为20.0质量%以上,更优选为30.0质量%以上,进一步优选为40.0质量%以上。上限并没有特别限制,例如为100质量%以下,优选90.0质量%以下,更优选80.0质量%以下。
感光性组合物层中的2官能烯属不饱和化合物优选5.0~60.0质量%,更优选5.0~40.0质量%,进一步优选5.0~40.0质量%。
并且,作为感光性组合物层的优选方式之一,从防锈性方面考虑,感光性组合物层优选包含化合物M及具有脂肪族烃环结构的2官能烯属不饱和化合物。
并且,作为感光性组合物层的优选方式之一,从基板密合性、显影残渣抑制性及防锈性方面考虑,感光性组合物层优选包含化合物M及具有酸基的烯属不饱和化合物,更优选包含化合物M、具有脂肪族烃环结构的2官能烯属不饱和化合物及具有酸基的烯属不饱和化合物,进一步优选包含化合物M、具有脂肪族烃环结构的2官能烯属不饱和化合物、3官能以上的烯属不饱和化合物及具有酸基的烯属不饱和化合物。
感光性组合物层可以包含单官能烯属不饱和化合物作为烯属不饱和化合物。
2官能以上的烯属不饱和化合物的含量相对于感光性组合物层中包含的所有烯属不饱和化合物的总含量,优选60~100质量%。
聚合性化合物(尤其,烯属不饱和化合物)可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
感光性组合物层中的聚合性化合物(尤其,烯属不饱和化合物)的含量相对于感光性组合物层总质量,优选15.0~70.0质量%,进一步优选15.0~60.0质量%,尤其优选15.0~50.0质量%。
-聚合引发剂-
感光性组合物层可以包含聚合引发剂。
作为聚合引发剂,优选光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,并没有特别限制,能够使用公知的光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,可举出具有肟酯结构的光聚合引发剂(以下,还称为“肟系光聚合引发剂”。)、具有α-氨基烷基苯酮结构的光聚合引发剂(以下,还称为“α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂”。)、具有α-羟烷基苯酮结构的光聚合引发剂(以下,还称为“α-羟烷基苯酮系光聚合引发剂”。)、具有酰基氧化膦结构的光聚合引发剂(以下,还称为“酰基氧化膦系光聚合引发剂”。)及具有N-苯基甘氨酸结构的光聚合引发剂(以下,还称为“N-苯基甘氨酸系光聚合引发剂”。)等。
光聚合引发剂优选包含选自肟系光聚合引发剂、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂、α-羟烷基苯酮系光聚合引发剂及N-苯基甘氨酸系光聚合引发剂中的至少1种,更优选包含选自肟系光聚合引发剂、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂及N-苯基甘氨酸系光聚合引发剂中的至少1种。
并且,作为光聚合引发剂,例如也可以使用日本特开2011-95716号公报的
[0031]~[0042]段及日本特开2015-014783号公报的[0064]~[0081]段中记载的聚合引发剂。
作为光聚合引发剂的市售品,可举出1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮-2-(O-苯甲酰肟)〔商品名:IRGACURE(注册商标)OXE-01,BASF公司制〕、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙酰肟)〔商品名:IRGACURE(注册商标)OXE-02,BASF公司制〕、IRGACURE(注册商标)OXE03(BASF公司制)、IRGACURE(注册商标)OXE04(BASF公司制)、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮〔商品名:Omnirad(注册商标)379EG,IGM Resins B.V.制〕、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙-1-酮〔商品名:Omnirad(注册商标)907,IGM Resins B.V.制〕、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙-1-酮〔商品名:Omnirad(注册商标)127、IGM ResinsB.V.制〕、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁酮-1〔商品名:Omnirad(注册商标)369,IGM Resins B.V.制〕、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮〔商品名:Omnirad(注册商标)1173,IGM Resins B.V.制〕、1-羟基环己基苯基酮〔商品名:Omnirad(注册商标)184,IGMResins B.V.制〕、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮〔商品名:Omnirad(注册商标)651,IGMResins B.V.制〕等、肟酯系光聚合引发剂〔商品名:Lunar(注册商标)6,DKSH ManagementLtd.制〕、1-[4-(苯硫基)苯基]-3-环戊基丙-1,2-二酮-2-(O-苯甲酰肟)(商品名:TR-PBG-305,Changzhou Tronly New Electronic Materials Co.,LTD.制)、1,2-丙二酮,3-环己基-1-[9-乙基-6-(2-呋喃羰基)-9H-咔唑-3-基]-,2-(O-乙酰肟)(商品名:TR-PBG-326,Changzhou Tronly New Electronic Materials Co.,LTD.制)、3-环己基-1-(6-(2-(苯甲酰氧基亚氨基)己酰基)-9-乙基-9H-咔唑-3-基)-丙-1,2-二酮-2-(O-苯甲酰肟)(商品名:TR-PBG-391,Changzhou Tronly New Electronic Materials Co.,LTD.制)、APi-307(1-(联苯-4-基)-2-甲基-2-吗啉基丙-1-酮,Shenzhen UV-ChemTech Ltd.制)等。
光聚合引发剂可以单独使用1种,也可以使用2种以上。同时使用2种以上时,优选使用选自肟系光聚合引发剂、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂及α-羟烷基苯酮系光聚合引发剂中的至少1种。
感光性组合物层包含光聚合引发剂时,光聚合引发剂的含量相对于感光性组合物层总质量,优选为0.01质量%以上,更优选为0.1质量%以上,进一步优选为0.5质量%以上。并且,作为其上限值,相对于感光性组合物层总质量,优选为10.0质量%以下,更优选为5.0质量%以下。
-杂环化合物-
感光性组合物层可以包含杂环化合物。
杂环化合物所具有的杂环可以为单环及多环中的任一杂环。
作为杂环化合物所具有的杂原子,可举出氮原子、氧原子及硫原子。杂环化合物优选具有选自氮原子、氧原子及硫原子中的至少1种原子,更优选具有氮原子。
作为杂环化合物,例如可举出三唑化合物、苯并三唑化合物、四唑化合物、噻二唑化合物、三嗪化合物、罗丹宁化合物、噻唑化合物、苯并噻唑化合物、苯并咪唑化合物、苯并噁唑化合物及嘧啶化合物。
上述中,作为杂环化合物,优选选自三唑化合物、苯并三唑化合物、四唑化合物、噻二唑化合物、三嗪化合物、罗丹宁化合物、噻唑化合物、苯并咪唑化合物及苯并噁唑化合物中的至少1种化合物,更优选选自三唑化合物、苯并三唑化合物、四唑化合物、噻二唑化合物、噻唑化合物、苯并噻唑化合物、苯并咪唑化合物及苯并噁唑化合物中的至少1种化合物。
以下示出杂环化合物的优选具体例。作为三唑化合物及苯并三唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式9]
Figure BDA0003709717900000321
[化学式10]
Figure BDA0003709717900000322
作为四唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式11]
Figure BDA0003709717900000331
[化学式12]
Figure BDA0003709717900000332
作为噻二唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式13]
Figure BDA0003709717900000333
作为三嗪化合物,能够例示以下化合物。
[化学式14]
Figure BDA0003709717900000334
作为罗丹宁化合物,能够例示以下化合物。
[化学式15]
Figure BDA0003709717900000341
作为噻唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式16]
Figure BDA0003709717900000342
作为苯并噻唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式17]
Figure BDA0003709717900000343
作为苯并咪唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式18]
Figure BDA0003709717900000344
[化学式19]
Figure BDA0003709717900000351
作为苯并噁唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式20]
Figure BDA0003709717900000352
杂环化合物可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
感光性组合物层包含杂环化合物时,杂环化合物的含量相对于感光性组合物层总质量,优选0.01~20.0质量%,更优选0.10~10.0质量%,进一步优选0.30~8.0质量%,尤其优选0.50~5.0质量%。
-脂肪族硫醇化合物-
感光性组合物层可以包含脂肪族硫醇化合物。
通过感光性组合物层包含脂肪族硫醇化合物,抑制通过脂肪族硫醇化合物与具有烯属不饱和基团的自由基聚合性化合物进行烯-硫醇反应来形成的膜的固化收缩,应力被松弛。
作为脂肪族硫醇化合物,优选单官能脂肪族硫醇化合物或多官能脂肪族硫醇化合物(即,2官能以上的脂肪族硫醇化合物)。
上述中,作为脂肪族硫醇化合物,从所形成的图案的密合性(尤其,曝光后的密合性)方面考虑,优选多官能脂肪族硫醇化合物。
在本说明书中,“多官能脂肪族硫醇化合物”是指在分子内具有2个以上的硫醇基(还称为“巯基”。)的脂肪族化合物。
作为多官能脂肪族硫醇化合物,优选分子量为100以上的低分子化合物。具体而言,多官能脂肪族硫醇化合物的分子量更优选100~1,500,进一步优选150~1,000。
作为多官能脂肪族硫醇化合物的官能团数,例如,从所形成的图案的密合性方面考虑,优选2~10官能,更优选2~8官能,进一步优选2~6官能。
作为多官能脂肪族硫醇化合物,例如可举出三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(2-(3-硫烷基丁酰氧基)乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮、三羟甲基乙烷三(3-巯基丁酸酯)、三[(3-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、四乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、乙二醇双硫代丙酸酯、1,2-乙二硫醇、1,3-丙烷二硫醇、1,6-六亚甲基二硫醇、2,2’-(乙烯二硫代)二乙硫醇、内消旋-2,3-二巯基丁二酸及二(巯基乙基)醚。
上述中,作为多官能脂肪族硫醇化合物,优选选自三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷及1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮中的至少1种化合物。
作为单官能脂肪族硫醇化合物,例如可举出1-辛硫醇、1-十二烷硫醇、β-巯基丙酸、甲基-3-巯基丙酸酯、2-乙基己基-3-巯基丙酸酯、正辛基-3-巯基丙酸酯、甲氧基丁基-3-巯基丙酸酯及硬脂基-3-巯基丙酸酯。
感光性组合物层可以包含单独1种脂肪族硫醇化合物,也可以包含2种以上的脂肪族硫醇化合物。
感光性组合物层包含脂肪族硫醇化合物时,脂肪族硫醇化合物的含量相对于感光性组合物层总质量,优选5质量%以上,更优选5~50质量%,进一步优选5~30质量%,尤其优选8~20质量%。
-热交联性化合物-
从所获得的固化膜的强度及所获得的未固化膜的粘合性的观点考虑,感光性组合物层优选包含热交联性化合物。另外,在本说明书中,将后述具有烯属不饱和基团的热交联性化合物视为热交联性化合物,而不视为烯属不饱和化合物。
作为热交联性化合物,可举出环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、羟甲基化合物及封端异氰酸酯化合物。其中,从所获得的固化膜的强度及所获得的未固化膜的粘合性方面考虑,优选封端异氰酸酯化合物。
由于封端异氰酸酯化合物与羟基及羧基进行反应,因此例如在粘合剂聚合物及具有烯属不饱和基团的自由基聚合性化合物中的至少一个具有羟基及羧基中的至少一个时,存在所形成的膜的亲水性降低且作为保护膜的功能被强化的倾向。
另外,封端异氰酸酯化合物是指“具有利用封端剂保护(所谓的掩蔽)异氰酸酯的异氰酸酯基的结构的化合物”。
封端异氰酸酯化合物的解离温度并没有特别限制,优选100~160℃,更优选130~150℃。
封端异氰酸酯的解离温度是指“利用差示扫描量热计,通过DSC(Differentialscanning calorimetry,差示扫描量热法)分析测定时的伴随封端异氰酸酯的脱保护反应的吸热峰的温度”。
作为差示扫描量热计,例如能够优选使用Seiko Instruments Inc.制差示扫描量热计(型号:DSC6200)。但是,差示扫描量热计并不限定于此。
作为解离温度为100~160℃的封端剂,可举出活性亚甲基化合物〔丙二酸二酯(丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二正丁酯、丙二酸二2-乙基己酯等)〕、肟化合物(甲醛肟、乙醛肟、丙酮肟、甲基乙基酮肟及环己酮肟等在分子内具有由-C(=N-OH)-表示的结构的化合物)。
其中,作为解离温度为100~160℃的封端剂,例如,从保存稳定性的方面考虑,优选选自肟化合物中的至少1种。
例如,从改善膜的脆性、提高与被转印体之间的密合力等方面考虑,封端异氰酸酯化合物优选具有异氰脲酸酯结构。
具有异氰脲酸酯结构的封端异氰酸酯化合物例如通过对六亚甲基二异氰酸酯进行异氰脲酸酯化来保护而得。
在具有异氰脲酸酯结构的封端异氰酸酯化合物中,从以下方面考虑优选将肟化合物用作封端剂的具有肟结构的化合物:相较于不具有肟结构的化合物,更容易将解离温度设为优选范围且容易减少显影残渣。
封端异氰酸酯化合物可以具有聚合性基团。
作为聚合性基团,并没有特别限制,能够使用公知的聚合性基团,优选自由基聚合性基团。
作为聚合性基团,可举出(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基及苯乙烯基等烯属不饱和基团、以及缩水甘油基等具有环氧基的基团等。
其中,作为聚合性基团,优选烯属不饱和基团,更优选(甲基)丙烯酰氧基,进一步优选丙烯酰氧基。
作为封端异氰酸酯化合物,能够使用市售品。
作为封端异氰酸酯化合物的市售品的例子,可举出Karenz(注册商标)AOI-BM、Karenz(注册商标)MOI-BM、Karenz(注册商标)MOI-BP等(以上为SHOWA DENKO K.K制)、封端型Duranate系列(例如,Duranate(注册商标)TPA-B80E、Duranate(注册商标)WT32-B75P等,Asahi Kasei Corporation制)。
热交联性化合物可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
感光性组合物层包含热交联性化合物时,热交联性化合物的含量相对于感光性组合物层总质量,优选1.0~50.0质量%,更优选5.0~30.0质量%,进一步优选5.0~25.0质量%。
-表面活性剂-
感光性组合物层可以包含表面活性剂。
作为表面活性剂,例如,可举出专利第4502784号公报的[0017]段及日本特开2009-237362号公报的[0060]~[0071]段中记载的表面活性剂。
作为表面活性剂,优选氟系表面活性剂或硅酮系表面活性剂。
作为氟系表面活性剂的市售品,例如可举出MEGAFACE F-171、F-172、F-173、F-176、F-177、F-141、F-142、F-143、F-144、F-437、F-475、F-477、F-479、F-482、F-551-A、F-552、F-554、F-555-A、F-556、F-557、F-558、F-559、F-560、F-561、F-565、F-563、F-568、F-575、F-780、EXP、MFS-330、R-41、R-41-LM、R-01、R-40、R-40-LM、RS-43、TF-1956、RS-90、R-94、RS-72-K、DS-21(以上为DIC Corporation制)、Fluorad FC430、FC431、FC171(以上为Sumitomo 3M Limited制)、Surflon S-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上为AGC Inc.制)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上为OMNOVA Solutions Inc.制)、Ftergent 710FM、710FL、610FM、601AD、601ADH2、602A、215M、245F、251、212M、250、209F、222F、208G、710LA、710FS、730LM、650AC、681(以上为Neos Corporation制)等。
并且,作为氟系表面活性剂,还能够优选使用如下丙烯酸系化合物:具有包含官能团的分子结构(该官能团含有氟原子)且加热时含有氟原子的官能团的一部分断裂而氟原子挥发。作为此类氟系表面活性剂,可举出DIC Corporation制MEGAFACE DS系列(TheChemical Daily Co.,Ltd.(2016年2月22日)、NIKKEI BUSINESS DAILY(2016年2月23日)),例如为MEGAFACE DS-21。
并且,作为氟系表面活性剂,还优选使用具有氟化烷基或氟化亚烷基醚基的含氟原子乙烯基醚化合物与亲水性乙烯基醚化合物的聚合物。
并且,作为氟系表面活性剂,还能够使用嵌段聚合物。
并且,作为氟系表面活性剂,还能够优选使用包含源自具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物的结构单元、及源自具有2个以上(优选为5个以上)亚烷氧基(优选为乙烯氧基、丙烯氧基)的(甲基)丙烯酸酯化合物的结构单元的含氟高分子化合物。
并且,作为氟系表面活性剂,还能够使用在侧链具有含烯属不饱和键基团的含氟聚合物。可举出MEGAFACE RS-101、RS-102、RS-718K、RS-72-K(以上为DIC Corporation制)等。
作为氟系表面活性剂,从提高环境适性的观点考虑,优选为源自全氟辛烷酸(PFOA)及全氟辛烷磺酸(PFOS)等具有碳原子数7以上的全氟烷基的化合物的替代材料的表面活性剂。
作为非离子系表面活性剂,可举出甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷以及它们的乙氧基化物及丙氧基化物(例如,丙氧基甘油、乙氧基甘油等)、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、PLURONIC(注册商标)L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(以上为BASF公司制)、TETRONIC 304、701、704、901、904、150R1(以上为BASF公司制)、Solsperse 20000(以上为The Lubrizol Corporation制)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(以上为FUJIFILM Wako Pure ChemicalCorporation制)、PIONIN D-6112、D-6112-W、D-6315(以上为TAKEMOTO OIL&FAT Co.,Ltd.制)、OLFINE E1010、Surfynol 104、400、440(以上为Nissin Chemical Industry Co.,Ltd.制)等。
作为硅酮系表面活性剂,可举出由硅氧烷键组成的直链状聚合物及在侧链或末端导入有机基团的改性硅氧烷聚合物。
作为表面活性剂的具体例,可举出DOWSIL 8032ADDITIVE、TORAY SILICO NDC3PA、TORAY SILICON SH7PA、TORAY SILICON DC11PA、TORAY SILICON SH21PA、TORAYSILICON SH28PA、TORAY SILICON SH29PA、TORAY SILICON SH30PA、TORAY SILICON SH8400(以上为Dow Corning Toray Co.,Ltd.制)以及X-22-4952、X-22-4272、X-22-6266、KF-351A、K354L、KF-355A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、X-22-6191、X-22-4515、KF-6004、KP-341、KF-6001、KF-6002(以上为Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.制)、F-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上为Momentive performance Materials Inc.制)、BYK307、BYK323、BYK330(以上为BYK-Chemie GmbH制)等。
表面活性剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
感光性组合物层包含表面活性剂时,表面活性剂的含量相对于感光性组合物层总质量,优选0.01~3.0质量%,更优选0.01~1.0质量%,进一步优选0.05~0.80质量%。
-聚合抑制剂-
感光性组合物层可以包含聚合抑制剂。
聚合抑制剂是指具有延迟或抑制聚合反应的功效的化合物。作为聚合抑制剂,例如,能够使用用作聚合抑制剂的公知的化合物。
作为聚合抑制剂,例如,可举出吩噻嗪、双-(1-二甲基苄基)吩噻嗪及3,7-二辛基吩噻嗪等吩噻嗪化合物;双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸][乙烯基双(氧乙烯基)]2,4-双〔(月桂基硫基)甲基〕-邻甲酚、1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)、2,4-双-(正辛基硫基)-6-(4-羟基-3,5-二-叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪及季戊四醇四3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等受阻酚化合物;4-亚硝基苯酚、N-亚硝基二苯胺、N-亚硝基环己基羟基胺及N-亚硝基苯基羟基胺等亚硝基化合物或其盐;甲基氢醌、叔丁基氢醌、2,5-二-叔丁基氢醌及4-苯醌等醌化合物;4-甲氧基苯酚、4-甲氧基-1-萘酚及叔丁基邻苯二酚等酚化合物;二丁基二硫代氨基甲酸铜、二乙基二硫代氨基甲酸铜、二乙基二硫代氨基甲酸锰及二苯基二硫代氨基甲酸锰等金属盐化合物。
其中,从本发明的效果更优异的方面考虑,作为聚合抑制剂,优选选自吩噻嗪化合物、亚硝基化合物或其盐及受阻酚化合物中的至少1种,更优选吩噻嗪、双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸][乙烯基双(氧乙烯基)]2,4-双〔(月桂基硫基)甲基〕-邻甲酚、1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)及N-亚硝基苯基羟基胺铝盐。
聚合抑制剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
感光性组合物层包含聚合抑制剂时,聚合抑制剂的含量相对于感光性组合物层总质量,优选0.001~5.0质量%,更优选0.01~3.0质量%,进一步优选0.02~2.0质量%。聚合抑制剂的含量相对于聚合性化合物总质量,优选0.005~5.0质量%,更优选0.01~3.0质量%,进一步优选0.01~1.0质量%。
-供氢化合物-
感光性组合物层可以包含供氢化合物。
供氢化合物具有进一步提高光聚合引发剂对活性光线的灵敏度及抑制氧气对聚合性化合物的聚合阻碍等作用。
作为供氢化合物,例如,可举出胺类及氨基酸化合物。
作为胺类,例如,可举出M.R.Sander等著“Journal of Polymer Society”第10卷3173页(1972)、日本特公昭44-020189号公报、日本特开昭51-082102号公报、日本特开昭52-134692号公报、日本特开昭59-138205号公报、日本特开昭60-084305号公报、日本特开昭62-018537号公报、日本特开昭64-033104号公报及Research Disclosure 33825号等中记载的化合物。更具体而言,可举出4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、三(4-二甲基氨基苯基)甲烷(别称:无色结晶紫)、三乙醇胺、对二甲基氨基苯甲酸乙酯、对甲酰基二甲基苯胺及对甲硫基二甲基苯胺。
其中,从本发明的效果更优异的方面考虑,作为胺类,优选选自4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮及三(4-二甲基氨基苯基)甲烷中的至少1种。
作为氨基酸化合物,例如,可举出N-苯基甘氨酸、N-甲基-N-苯基甘氨酸、N-乙基-N-苯基甘氨酸。
其中,从本发明的效果更优异的方面考虑,作为氨基酸化合物,优选N-苯基甘氨酸。
并且,作为供氢化合物,例如还可举出日本特公昭48-042965号公报中记载的有机金属化合物(乙酸三丁基锡等)、日本特公昭55-034414号公报中记载的供氢体及日本特开平6-308727号公报中记载的硫化合物(三噻烷等)。
供氢化合物可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
感光性组合物层包含供氢化合物时,从基于聚合生长速度与链转移之间的均衡的固化速度的提高方面考虑,供氢化合物的含量相对于感光性组合物层总质量,优选0.01~10.0质量%,更优选0.01~8.0质量%,进一步优选0.03~5.0质量%。
-杂质等-
感光性组合物层可以含有规定量的杂质。
作为杂质的具体例,可举出钠、钾、镁、钙、铁、锰、铜、铝、钛、铬、钴、镍、锌、锡、卤素及它们的离子。其中,由于卤化物离子、钠离子及钾离子容易作为杂质混入,因此优选设为下述含量。
以质量基准计,感光性组合物层中的杂质的含量优选为80ppm以下,更优选为10ppm以下,进一步优选为2ppm以下。以质量基准计,感光性组合物层中的杂质的含量能够设为1ppb以上或0.1ppm以上。
作为将杂质设为上述范围的方法,可举出选择杂质的含量少的原料作为感光性组合物层的原料的方法;在形成感光性组合物层时防止杂质的混入的方法;及清洗去除的方法。通过这种方法,能够使杂质量在上述范围内。
例如,杂质能够通过ICP(Inductively Coupled Plasma,电感耦合等离子体)发光分光分析法、原子吸光分光法及离子色谱法等公知的方法定量。
感光性组合物层中的苯、甲醛、三氯乙烯、1,3-丁二烯、四氯化碳、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺及己烷等化合物的含量优选少。作为这些化合物在感光性组合物层中的含量,以质量基准计,优选为100ppm以下,更优选为20ppm以下,进一步优选为4ppm以下。以质量基准计,下限能够设为10ppb以上,并且能够设为100ppb以上。这些化合物能够与上述金属的杂质相同的方法控制含量。并且,能够通过公知的测定法定量。
从提高可靠性及层压性方面考虑,感光性组合物层中的水的含量优选0.01~1.0质量%,更优选0.05~0.5质量%。
-残留单体-
感光性组合物层有时会包含上述碱溶性树脂的各结构单元的残留单体。
从图案形成性及可靠性方面考虑,残留单体的含量相对于碱溶性树脂总质量,优选5,000质量ppm以下,更优选2,000质量ppm以下,进一步优选500质量ppm以下。下限并没有特别限制,优选1质量ppm以上,更优选10质量ppm以上。
从图案形成性及可靠性方面考虑,碱溶性树脂的各结构单元的残留单体相对于感光性组合物层总质量,优选3,000质量ppm以下,更优选600质量ppm以下,进一步优选100质量ppm以下。下限并没有特别限制,优选0.1质量ppm以上,更优选1质量ppm以上。
通过高分子反应合成碱溶性树脂时的单体的残留单体量也优选在上述范围内。例如,使丙烯酸缩水甘油酯与羧酸侧链进行反应来合成碱溶性树脂时,丙烯酸缩水甘油酯的含量优选在上述范围内。
残留单体的量能够通过液相色谱法及气相色谱法等公知的方法测定。
-其他成分-
感光性组合物层可以包含已述成分以外的成分(以下,还称为“其他成分”。)。作为其他成分,例如,可举出着色剂、抗氧化剂及粒子(例如,金属氧化物粒子)。并且,作为其他成分,还可举出日本特开2000-310706号公报的[0058]~[0071]段中记载的其他添加剂。
--粒子--
作为粒子,优选金属氧化物粒子。
金属氧化物粒子中的金属还包括B、Si、Ge、As、Sb及Te等半金属。
例如,从固化膜的透明性方面考虑,粒子的平均一次粒径优选1~200nm,更优选3~80nm。
粒子的平均一次粒径通过使用电子显微镜测定任意200个粒子的粒径,并将测定结果进行算术平均来计算。另外,在粒子的形状不是球形时,将最长边作为粒径。
--着色剂--
感光性组合物层可以含有微量的着色剂(颜料、染料等),但例如从透明性方面考虑,优选实质上不含着色剂。
感光性组合物层包含着色剂时,着色剂的含量相对于感光性组合物层总质量,优选低于1质量%,更优选低于0.1质量%。
--抗氧化剂--
作为抗氧化剂,例如,可举出1-苯基-3-吡唑酮(别称:菲尼酮)、1-苯基-4,4-二甲基-3-吡唑酮及1-苯基-4-甲基-4-羟甲基-3-吡唑酮等3-吡唑酮类;氢醌、邻苯二酚、邻苯三酚、甲基氢醌及氯氢醌等聚羟基苯类;对甲基氨基苯酚、对氨基苯酚、对羟基苯基甘氨酸及对苯二胺。
其中,从本发明的效果更优异的方面考虑,作为抗氧化剂,优选3-吡唑酮类,更优选1-苯基-3-吡唑酮。
<第1层>
第1层为配置于临时支承体与感光性组合物层之间的层,且具有比感光性组合物层的折射率小的折射率。
(第1层的折射率)
第1层的折射率为1.45以下,优选为1.10~1.45,更优选为1.15~1.40,进一步优选为1.20~1.30。
作为控制第1层的折射率的方法,并没有特别限制,可举出使用具有所需折射率的树脂或聚合性化合物的方法、使用具有所需折射率的粒子(例如,中空粒子、金属粒子、金属氧化物粒子等)的方法及使用具有所需折射率的金属盐与高分子的复合物的方法等。
(第1层的厚度)
并且,作为第1层的厚度的上限值,优选为300nm以下,更优选为200nm以下,进一步优选为120nm以下。作为下限值,优选为10nm以上,更优选为30nm以上,进一步优选为50nm以上。
(第1层的成分)
作为第1层,可以为由通过热或光等能量固化的固化性组合物形成的组合物层(以下,还称为“固化性组合物层”。),也可以为不属于上述方式的非固化性组合物。作为第1层,其中,从制膜性更优异的方面考虑,优选为固化性组合物层。
第1层为固化性组合物层时,作为第1层的优选的一方式,优选包含折射率调节粒子及树脂(优选为碱溶性树脂)。作为将第1层设为上述结构时的各成分的含量的优选的一例,例如,可举出相对于第1层的总质量包含30.0~95.0质量%的折射率调节粒子及1.0~60.0质量%的树脂的方式。
并且,第1层为固化性组合物层时,作为第1层的优选的一方式,优选包含折射率调节粒子、树脂(优选为碱溶性树脂)及聚合性化合物。作为将第1层设为上述结构时的各成分的含量的优选的一例,例如,可举出相对于第1层的总质量包含30.0~95.0质量%的折射率调节粒子、1.0~60.0质量%的树脂及1.0~60.0质量%的聚合性化合物的方式。
以下,对第1层中可包含的成分进行说明。
-树脂-
第1层优选包含树脂,更优选包含碱溶性树脂。
作为能够在第1层中使用的碱溶性树脂,与已述的感光性组合物层可包含的碱溶性树脂相同,优选方式也相同。
作为用于第1层的碱溶性树脂的优选的一方式,可举出具有源自(甲基)丙烯酸及(甲基)丙烯酸酯中的至少一种的结构单元的(甲基)丙烯酸树脂。在上述树脂中,优选为具有源自(甲基)丙烯酸的结构单元及源自(甲基)丙烯酸烯丙酯的结构单元的(甲基)丙烯酸树脂。
并且,作为用于第1层的碱溶性树脂的优选的另一方式,还可举出在主链中包含源自(甲基)丙烯酸的结构单元及源自苯乙烯的结构单元的共聚物。在上述共聚物的中,优选包含源自(甲基)丙烯酸的结构单元及源自苯乙烯的结构单元的共聚物,更优选包含源自(甲基)丙烯酸的结构单元、源自苯乙烯的结构单元及源自具有乙烯氧基链的(甲基)丙烯酸酯的结构单元的共聚物。
并且,用于第1层的碱溶性树脂在结构中具有酸基(例如,羧基、磷酸基及磺酸基等)时,上述酸基可以成为盐结构(例如,铵盐结构)。
作为碱溶性树脂,还能够使用市售品。
作为市售品,例如,可举出TOAGOSEI CO.,LTD.制ARUFON(注册商标)UC3000、UC3510、UC3080、UC3920、UF5041(以上为商品名)、BASF公司制JONCRYL(注册商标)67、JONCRYL611、JONCRYL678、JONCRYL690、JONCRYL819(以上为商品名)等。
树脂可以单独使用1种或2种以上。
在第1层中,树脂的含量相对于第1层的总质量,优选为1.0~60.0质量%,更优选为1.0~40.0质量%,进一步优选为1.0~30.0质量%。
-折射率调节粒子-
第1层优选包含折射率调节粒子。
作为折射率调节粒子,可以为无机粒子及有机粒子中的任一种,优选为无机粒子。
作为无机粒子,例如,可举出二氧化硅粒子(SiO2粒子)等金属氧化物粒子、以及中空二氧化硅粒子等中空粒子。
中空粒子是指被外壳包覆的空腔中包含空气的粒子。通过粒子的空腔中包含的空气(折射率1.0),导入膜中时,能够降低膜的折射率。作为中空粒子的空隙率,从容易调节为低折射率的方面考虑,优选为10~80%,更优选为20~60%,进一步优选为30~60%。
作为二维中空粒子,例如,可举出二氧化硅中空粒子等。
并且,例如,可以对折射率调节粒子进行等离子体放电处理及电晕放电处理等物理表面处理、或基于表面活性剂及偶联剂等的化学表面处理。
作为折射率调节粒子,从容易将转印层的折射率调节为1.45以下的方面考虑,优选包含二氧化硅粒子及中空二氧化硅粒子中的至少1种。
作为二氧化硅粒子,例如,可举出胶体二氧化硅及气相二氧化硅等,作为市中的市售品的例子,可举出Nissan Chemical Corporation制SNOWTEX ST-N(胶体二氧化硅;非挥发成分20质量%)、SNOWTEX ST-C(胶体二氧化硅;非挥发成分20质量%)等。
作为中空二氧化硅粒子的市售品,例如,可举出JGC Catalysts and ChemicalsLtd.制THRULYA系列等。
折射率调节粒子的折射率优选为1.45以下,更优选为1.0~1.45,进一步优选为1.1~1.35。
在此,粒子的折射率是指在25℃下、波长550nm处的折射率,能够通过消光光谱法、外推法、贝克线法及液浸法等方法测定。
从雾度等光学性能的观点考虑,折射率调节粒子的平均一次粒径优选100nm以下,更优选50nm以下,进一步优选20nm以下。
折射率调节粒子的平均一次粒径是如下值:通过基于透射电子显微镜(TEM)的观测,测定任意100个粒子的直径,并通过100个直径的算术平均求得的值。
折射率调节粒子可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
在第1层中,作为折射率调节粒子的含量,并没有特别限制,相对于第1层的总质量,优选为30.0~95.0质量%,更优选为55.0~95.0质量%,进一步优选为60.0~95.0质量%。
-金属氧化抑制剂-
第1层包含无机粒子作为折射率调节粒子时,第1层优选进一步包含金属氧化抑制剂。
作为金属氧化抑制剂,优选为具有包含氮原子作为环员原子的芳香环(含氮芳香环)的化合物。
作为含氮芳香环,可举出咪唑环、三唑环、四唑环、噻二唑环;选自咪唑环、三唑环、四唑环及噻二唑环中的1种以上与其他芳香环的稠环;等。
作为上述其他芳香环,可以为芳香族烃环及芳香族杂环中的任一种,更优选为芳香族烃环,进一步优选为苯环或萘环,尤其优选为苯环。
作为具有含氮芳香环的化合物,其中,优选三唑、咪唑、苯并咪唑、四唑、巯基噻二唑或苯并三唑,更优选三唑或苯并三唑。
金属氧化抑制剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
在第1层中,作为金属氧化抑制剂的含量,相对于第1层的总质量,优选为0.01~8.0质量%,更优选为0.01~5.0质量%,进一步优选为0.01~3.0质量%。
-聚合性化合物-
第1层还优选包含聚合性化合物。
聚合性化合物是具有聚合性基团的化合物。作为聚合性基团,例如,可举出自由基聚合性基团及阳离子聚合性基团,优选自由基聚合性基团。
聚合性化合物优选包含具有烯属不饱和基团的自由基聚合性化合物(以下,有时还简称为“烯属不饱和化合物”。)。
作为烯属不饱和基团,优选(甲基)丙烯酰氧基或(甲基)丙烯酰胺基,更优选(甲基)丙烯酰氧基。
上述烯属不饱和化合物的分子量优选小于2,000。
作为聚合性化合物,例如,能够使用在感光性组合物层一项中说明的聚合性化合物、日本专利第4098550号的0023~0024段中记载的聚合性化合物。其中,能够优选使用季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇环氧乙烷加成物的四丙烯酸酯。这些聚合性化合物可以单独使用,也可以组合含有多种来使用。
作为用于第1层的聚合性化合物,可举出由下述结构式1表示的聚合性化合物、由下述结构式2表示的聚合性化合物、二季戊四醇(三/四/五/六)(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(三/四)(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇环氧乙烷加成物的四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸(甲基)丙烯酸酯及甘油三(甲基)丙烯酸酯骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。
[化学式21]
Figure BDA0003709717900000481
作为聚合性化合物的市售品,例如,可举出NK ESTER A-TMMT、A-TMM3LM-N、A-TMM-3L、A-TMM3(均为SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制)及kayarad RP-1040(NipponKayaku Co.,Ltd.制)等。
作为聚合性化合物的优选方式之一,还可举出具有酸基的烯属不饱和化合物。
作为酸基,可举出磷酸基、磺基及羧基。
其中,作为酸基,优选羧基。并且,羧基可以成为酸酐。
作为具有酸基的烯属不饱和化合物,例如,可举出具有酸基的3~4官能烯属不饱和化合物〔在季戊四醇三及四丙烯酸酯(PETA)骨架中导入羧基而成(酸值:80~120mgKOH/g)〕、具有酸基的5~6官能烯属不饱和化合物〔在二季戊四醇五及六丙烯酸酯(DPHA)骨架导入羧基而成(酸值:25~70mgKOH/g)〕等。
并且,作为具有酸基的烯属不饱和化合物,还能够优选使用日本特开2004-239942号公报的[0025]~[0030]段中记载的具有酸基的聚合性化合物。
作为具有酸基的烯属不饱和化合物,其中,从显影性及膜强度方面考虑,优选选自具有羧基的2官能以上的烯属不饱和化合物及具有羧酸酐的2官能以上的烯属不饱和化合物中的至少1种。
具有羧基的2官能以上的烯属不饱和化合物并没有特别限制,能够适当选自公知的化合物。
作为具有羧基的2官能以上的烯属不饱和化合物,可举出ARONIX(注册商标)TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.制)、ARONIX(注册商标)M-520(TOAGOSEI CO.,LTD.制)、ARONIX(注册商标)M-510(TOAGOSEI CO.,LTD.制)。
聚合性化合物可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
在第1层中,作为聚合性化合物的含量,相对于第1层的总质量,优选为1.0~60.0质量%,更优选为1.0~20.0质量%。
-聚合引发剂-
第1层可以包含聚合引发剂。
作为用于第1层的聚合引发剂,并没有特别限制,例如,可举出IRGACURE2959及下述结构式3的光聚合引发剂等。
[化学式22]
Figure BDA0003709717900000491
聚合引发剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
第1层包含聚合引发剂时,作为聚合引发剂的含量,相对于第1层的总质量,优选为0.1~5.0质量%,更优选为0.1~3.0质量%。
-其他成分-
第1层可以包含已述成分以外的成分(以下,还称为“其他成分”。)。作为其他成分,例如,可举出表面活性剂等。作为表面活性剂,能够使用与感光性组合物层可包含的表面活性剂相同的表面活性剂。
<保护膜>
转印膜可以具有保护膜。
作为保护膜,能够使用具有耐热性及耐溶剂性的树脂膜,例如,可举出聚丙烯膜及聚乙烯膜等聚烯烃膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯膜、聚碳酸酯膜以及聚苯乙烯膜。
并且,作为保护膜,可以使用由与上述临时支承体相同的材料构成的树脂膜。
其中,作为保护膜,优选聚烯烃膜,更优选聚丙烯膜或聚乙烯膜,进一步优选聚乙烯膜。
保护膜的厚度优选1~100μm,更优选5~50μm,进一步优选5~40μm,尤其优选15~30μm。
从机械强度优异的方面考虑,保护膜的厚度优选1μm以上,从相对廉价的方面考虑,优选100μm以下。
并且,在保护膜中,保护膜中包含的直径80μm以上的鱼眼数优选为5个/m2以下。
另外,“鱼眼”是指对材料进行热熔融,并通过混炼、挤压、双轴拉伸及流延法等方法制膜时,材料的异物、未溶解物及氧化劣化物等被带入膜中而成的缺陷。
保护膜中包含的直径3μm以上的粒子数优选30个/mm2以下,更优选10个/mm2以下,进一步优选5个/mm2以下。
由此,能够抑制因保护膜中包含的粒子所导致的凹凸被转印到感光性组合物层上而产生的缺陷。
从赋予卷取性方面考虑,保护膜的与接触感光性组合物层的面相反的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra优选0.01μm以上,更优选0.02μm以上,进一步优选0.03μm以上。另一方面,优选小于0.50μm,更优选0.40μm以下,进一步优选0.30μm以下。
从转印时的缺陷抑制方面考虑,保护膜中与感光性组合物层接触的面的表面粗糙度Ra优选0.01μm以上,更优选0.02μm以上,进一步优选0.03μm以上。另一方面,优选小于0.50μm,更优选0.40μm以下,进一步优选0.30μm以下。
〔第1实施方式的变形例〕
如图2所示,转印膜10可以使第1层13的临时支承体11侧的表面13A上的折射率低于第1层13的感光组合物层15侧的表面13B上的折射率。在将剥离了保护膜17的转印膜10和高折射率层含有部件贴合成感光性组合物层15与高折射率层含有部件(未图示)接触并进行曝光而获得的层叠体中,由于源自第1层13的第1折射率调节层的折射率在源自感光性组合物层15的树脂层侧与源自第1层13的第1折射率调节层的空气界面侧(另外,该空气界面是指剥离临时支承体11之后暴露的源自第1层13的第1折射率调节层的空气侧界面。)之间阶段性改变,因此显示出更优异的防反射功能。
〔第2实施方式〕
图3是表示本发明的转印膜的第2实施方式的剖面示意图
转印膜20依次具有临时支承体11、第1层13、感光性组合物层15、第2层21及保护膜17。第1层13的折射率为1.45以下且低于感光性组合物层15的折射率。并且,第2层21的折射率高于感光性组合物层15的折射率。
另外,图3所示的转印膜20为配置有保护膜17的方式,但也可以不配置保护膜17。
转印膜20在剥离保护膜17之后转印至高折射率层含有部件,以使因剥离而暴露的第2层21的表面与高折射率层含有部件(未图示)接触。所获得的层叠体由于隔着源自第2层21的第2折射率调节层而源自感光性组合物层15的树脂层与高折射率层含有部件之间的折射率差变小,因此显示出更优异的防反射功能。
并且,第1层13、第2层21及感光性组合物层15优选为透明层。“透明”及“透明层”的定义如上所述。
以下,对构成转印膜20的各元素进行说明。
转印膜20中,临时支承体、第1层、感光性组合物层及保护膜与第1实施方式的转印膜10中包含的临时支承体、第1层、感光性组合物层及保护膜相同,优选方式也相同。
<第2层>
第2层为配置于感光性组合物层的与第1层相反的一面的层且具有比感光性组合物层的折射率大的折射率。
(第2层的折射率)
第2层的折射率优选为1.60以上,更优选为1.60~2.00,进一步优选为1.65~1.80。
作为控制第2层的折射率的方法,并没有特别限制,可举出使用具有所需折射率的树脂或聚合性化合物的方法、使用具有所需折射率的粒子(例如,金属粒子及金属氧化物粒子等)的方法及使用具有所需折射率的金属盐与高分子的复合物的方法等。
(第2层的厚度)
并且,作为第2层的厚度的上限值,优选为200nm以下,更优选为150nm以下,进一步优选为100nm以下。作为下限值,优选为20nm以上,更优选为30nm以上,进一步优选为50nm以上。
(第2层的成分)
作为第2层,可以为由通过热或光等能量固化的固化性组合物形成的组合物层(以下,还称为“固化性组合物层”。),也可以为不属于上述方式的非固化性组合物。作为第2层,其中,从制膜性更优异的方面考虑,优选为固化性组合物层。
第2层为固化性组合物层时,作为第2层的优选的一方式,优选包含折射率调节粒子及树脂(优选为碱溶性树脂)。作为将第2层设为上述结构时的各成分的含量的优选的一例,例如,可举出相对于第2层的总质量包含30.0~93.0质量%的折射率调节粒子及5.0~60.0质量%的树脂的方式。
并且,第2层为固化性组合物层时,作为第2层的优选的一方式,优选包含折射率调节粒子、树脂(优选为碱溶性树脂)及聚合性化合物。作为将第2层设为上述结构时的各成分的含量的优选的一例,例如,可举出相对于第2层的总质量包含30.0~93.0质量%的折射率调节粒子、5.0~60.0质量%的树脂及1.0~60.0质量%的聚合性化合物的方式。
以下,对第2层中可包含的成分进行说明。
-树脂-
第2层优选包含树脂。
作为能够在第2层中使用的树脂,与已述的第1层可包含的树脂的含义相同,优选方式也相同。
树脂可以单独使用1种或2种以上。
在第2层中,作为树脂的含量的下限值,相对于第2层的总质量,优选为1.0质量%以上,更优选为5.0质量%以上。作为树脂的含量的上限值,相对于第2层的总质量,优选为60.0质量%以下,更优选为45.0质量%以下,进一步优选为40.0质量%以下。
-折射率调节粒子-
第2层优选包含折射率调节粒子。
作为折射率调节粒子,可以为无机粒子及有机粒子中的任一种,优选为无机粒子。
作为无机粒子,例如,可举出氧化锆粒子(ZrO2粒子)、Nb2O5粒子及氧化钛粒子(TiO2粒子)等金属氧化物粒子,从容易将折射率调高的方面考虑,优选氧化锆粒子(ZrO2粒子)或氧化钛粒子(TiO2粒子)。
并且,例如,可以对折射率调节粒子进行等离子体放电处理及电晕放电处理等物理表面处理、或基于表面活性剂及偶联剂等的化学表面处理。
作为氧化锆粒子,例如,可举出Nissan Chemical Corporation制NanoUseOZ-S30M(甲醇分散液,非挥发成分30.5质量%)、SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制SZR-CW(水分散液,非挥发成分30质量%)及SZR-M(甲醇分散液,非挥发成分30质量%)等。
作为氧化钛粒子,例如,可举出TAYCA Co.,Ltd.制TS-020(水分散液,非挥发成分25.6质量%)及Nissan Chemical Corporation制TITANIASOL R(甲醇分散液,非挥发成分32.1质量%)等。
折射率调节粒子的折射率优选为1.60以上,更优选为1.6~3.5,进一步优选为1.6~2.8。
在此,粒子的折射率是指在25℃下、波长550nm处的折射率,能够通过消光光谱法、外推法、贝克线法及液浸法等方法测定。
从雾度等光学性能的观点考虑,折射率调节粒子的平均一次粒径优选100nm以下,更优选50nm以下,进一步优选20nm以下。
折射率调节粒子的平均一次粒径是如下值:通过基于透射电子显微镜(TEM)的观测,测定任意100个粒子的直径,并通过100个直径的算术平均求得的值。
折射率调节粒子可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
在第2层中,作为折射率调节粒子的含量,并没有特别限制,相对于第2层的总质量,优选为30.0~93.0质量%,更优选为40.0~93.0质量%,进一步优选为50.0~93.0质量%,尤其优选为60.0~90.0质量%。
-金属氧化抑制剂-
第2层包含无机粒子作为折射率调节粒子时,第2层优选进一步包含金属氧化抑制剂。
金属氧化抑制剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
在第2层中,作为金属氧化抑制剂的含量,相对于第2层的总质量,优选为0.01~8.0质量%,更优选为0.01~5.0质量%,进一步优选为0.01~3.0质量%。
-聚合性化合物-
第2层优选包含聚合性化合物。
作为能够在第2层中使用的聚合性化合物,与已述的第1层可包含的聚合性化合物的含义相同,优选方式也相同。
聚合性化合物可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
在第2层中,作为聚合性化合物的含量,相对于第2层的总质量,优选为1.0~60.0质量%,更优选为1.0~20.0质量%。
-聚合引发剂-
第2层优选包含聚合引发剂。
作为能够在第2层中使用的聚合引发剂,与已述的第1层可包含的聚合引发剂的含义相同,优选方式也相同。
聚合引发剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
第2层包含聚合引发剂时,作为聚合引发剂的含量,相对于第2层的总质量,优选为0.1~5.0质量%,更优选为0.1~3.0质量%。
-其他成分-
第2层可以包含已述成分以外的成分(以下,还称为“其他成分”。)。作为其他成分,例如,可举出表面活性剂等。作为表面活性剂,能够使用与感光性组合物层可包含的表面活性剂相同的表面活性剂。
〔第2实施方式的变形例〕
转印膜20中,第2层21的感光组合物层15侧的表面21A上的折射率可以低于第2层21的与感光组合物层15侧相反的一侧表面21B上的折射率。关于将剥离了保护膜17的转印膜20和高折射率层含有部件贴合成第2层21与高折射率层含有部件接触并进行曝光显影而获得的层叠体,由于源自第2层21的第2折射率调节层的折射率在源自感光性组合物层15的树脂层与高折射率层含有部件侧之间阶段性改变,因此层叠体显示出更优异的防反射功能。
在由第2实施方式的转印膜形成的层叠体中,第2层的折射率优选高于源自感光性组合物层的树脂层的折射率且低于高折射率层含有部件中的高折射率层的折射率。
〔第3实施方式〕
图4是表示本发明的转印膜的第1实施方式的剖面示意图。
转印膜30依次具有临时支承体11、第1层13、感光性组合物层15、第2层21、第4层31及保护膜17。第1层13的折射率为1.45以下且低于感光性组合物层15的折射率。并且,第2层21的折射率高于感光性组合物层15的折射率。并且,第4层31的折射率低于感光性组合物层15的折射率。
另外,图4所示的转印膜30为配置有保护膜17的方式,但也可以不配置保护膜17。
并且,第1层13、第2层21、第4层31及感光性组合物层15优选为透明层。“透明”及“透明层”的定义如上所述。
转印膜30在剥离保护膜17之后转印至高折射率层含有部件,以使因剥离而暴露的第4层31的表面与高折射率层含有部件(未图示)接触。转印后经过曝光处理获得的层叠体通过入射于源自折射率更高的第2层21的第2折射率调节层和源自折射率更低的第4层31的第4折射率调节层的光的干涉作用,显示出更优异的防反射功能。
转印膜30中,临时支承体11、第1层13、感光性组合物层15、第2层21及保护膜17与第2实施方式的转印膜20中包含的临时支承体11、第1层13、感光性组合物层15、第2层21及保护膜17相同,优选方式也相同。
第4层31与在第1实施方式中说明的已述的第1层的含义相同,只要设为与第1层相同的结构及物性即可。
并且,作为转印膜40的第2层与第4层的合计厚度,优选设为30~100nm,更优选设为30~80nm。
〔第3实施方式的变形例〕
转印膜30可以使第1层13在临时支承体11侧的表面处的折射率低于第1层13在感光组合物层15侧的表面处的折射率。并且,转印膜30可以使第2层21在感光组合物层15侧的表面处的折射率低于第2层21在与感光组合物层15侧相反的一侧表面处的折射率。通过这些结构,将转印膜30转印至高折射率层含有部件而得的层叠体显示出更优异的防反射功能。
并且,转印膜30可以在第1层13与感光性组合物层15之间进一步配置折射率高于感光性组合物层15的第3层。第3层与在后述第4实施方式中说明的第3层41的含义相同,优选方式也相同。通过上述结构,将转印膜30转印至高折射率层含有部件而得的层叠体显示出更优异的防反射功能。
〔第4实施方式〕
图5是表示本发明的转印膜的第4实施方式的剖面示意图。转印膜40依次具有临时支承体11、第1层13、第3层41、感光性组合物层15及保护膜17。第1层13的折射率为1.45以下且低于感光性组合物层15的折射率。并且,第3层41的折射率高于感光性组合物层15的折射率。
另外,图5所示的转印膜40为配置有保护膜17的方式,但也可以不配置保护膜17。
转印膜40在剥离保护膜17之后转印至高折射率层含有部件,以使因剥离而暴露的感光性组合物层的表面与高折射率层含有部件(未图示)接触。转印后经过曝光处理获得的层叠体通过源自折射率更高的第3层41的第3折射率调节层和源自折射率更低的第1层13的第1折射率调节层的入射光的干涉作用,显示出更优异的防反射功能。
转印膜40中,临时支承体11、第1层13、感光性组合物层15及保护膜17与第1实施方式的转印膜10中包含的临时支承体11、第1层13、感光性组合物层15及保护膜17相同,优选方式也相同。
第3层41与在第3实施方式中说明的第2层相同,只要设为与第2层相同的结构及物性即可。
〔第4实施方式的变形例〕
转印膜40可以使第1层13在临时支承体11侧的表面处的折射率低于第1层13在感光性组合物层15侧的表面处的折射率。并且,转印膜40可以在感光性组合物层15的与第3层41相反的一侧面进一步配置折射率低于感光性组合物层15的第4层。第4层与在第3实施方式中说明的第4层的含义相同,优选方式也相同。通过这些结构,将转印膜40转印至高折射率层含有部件而得的层叠体显示出更优异的防反射功能。
〔第5实施方式〕
图6是表示本发明的转印膜的第5实施方式的剖面示意图。
转印膜60依次具有临时支承体11、第1层13、第3层41、第5层51、感光性组合物层15、第2层21及保护膜17。第1层13的折射率为1.45以下且低于感光性组合物层15的折射率。并且,第3层41的折射率高于感光性组合物层15的折射率。并且,第5层51的折射率高于感光性组合物层15的折射率,低于第3层41的折射率。并且,第2层21的折射率高于感光性组合物层15的折射率。
另外,图6所示的转印膜60为配置有保护膜17的方式,但也可以不配置保护膜17。
并且,第1层13、第2层21、第3层41、第4层31、第5层51及感光性组合物层15优选为透明层。“透明”及“透明层”的定义如上所述。
转印膜60在剥离保护膜17之后转印至高折射率层含有部件,以使因剥离而暴露的感光性组合物层的表面与高折射率层含有部件(未图示)接触。转印后经过曝光处理获得的层叠体通过源自折射率更高的第3层41的第3折射率调节层和源自折射率更低的第5层51的第5折射率调节层的入射光的干涉作用,显示出更优异的防反射功能。并且,上述层叠体通过源自第2层21的第2折射率调节层的存在,也通过源自感光性组合物层15的树脂层与高折射率层含有部件(未图示)的折射率差变小而显示出更优异的防反射功能。
转印膜60中,临时支承体11、第1层13、感光性组合物层15及保护膜17与第1实施方式的转印膜10中包含的临时支承体11、第1层13、感光性组合物层15及保护膜17相同,优选方式也相同。
第2层21与在第3实施方式中说明的第2层的含义相同,优选方式也相同。
第3层41与在第4实施方式中说明的第3层的含义相同,优选方式也相同。
<第5层>
第5层具有比感光性组合物层15的折射率高且比第3层41的折射率低的折射率。
作为第5层,除了将折射率调节成低于第3层以外,与第3层的结构相同,优选方式也相同。第5层的折射率优选为1.60以上,更优选为1.60~1.80,进一步优选为1.60以上且小于1.70。
作为第3层与第5层之差,优选为0.02以上,更优选为0.05以上。
并且,作为转印膜60的第3层与第5层的合计厚度,优选设为70~300nm,更优选设为100~300nm。
〔转印膜的制造方法〕
本发明的转印膜的制造方法(以下,还称为“转印膜的制造方法”。)并没有特别限制,能够利用公知的方法。
例如,作为图1所示的转印膜10的制造方法的一例,可举出包括如下工序的方法:例如,在临时支承体11的表面涂布第1层形成用组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成第1层13的工序;及在第1层13的表面涂布感光性组合物层形成用组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成感光性组合物层15的工序。
在通过上述制造方法制造的层叠体的感光性组合物层15上压接保护膜17,由此制造图1所示的转印膜10。
另外,图1所示的转印膜10可以如下制造:在保护膜17上形成感光性组合物层15,在该感光性组合物层15上形成第1层13之后,压接第1层13与临时支承体11。
并且,例如,作为图4所示的转印膜30的制造方法的一例,例如,可举出包括如下工序的方法:在临时支承体的表面涂布第1层形成用组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成第1层的工序;在第1层的表面涂布感光性组合物层形成用组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成感光性组合物层的工序;在感光性组合物层的表面涂布第2层形成用组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成第2层的工序;及在第2层的表面涂布第4层形成用组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成第4层的工序。在通过上述制造方法制造的层叠体的第4层上压接保护膜,由此制造了图4所示的转印膜30。
作为图4所示的转印膜30的制造方法的另一例,例如,可举出包括如下工序的方法:在保护膜17的表面涂布感光性组合物层形成用组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成感光性组合物层15的工序;在感光性组合物层15的表面涂布第1层形成用组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成第1层13的工序;在第1层13的表面压接临时支承体的工序;剥离上述保护膜来暴露感光性组合物层15,在感光性组合物层15的表面涂布第2层形成用组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成第2层21的工序;及在第2层21的表面涂布第4层形成用组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成第4层31的工序。在通过上述制造方法制造的层叠体的第4层31上压接保护膜17,由此制造了图4所示的转印膜30。
并且,可以在制造后卷取转印膜,作为卷状的转印膜保管。卷状的转印膜在通过后述卷对卷方式进行的与被转印部件的贴合工序中直接以卷状提供。
<第1层~第5层的形成方法>
作为形成第1层~第5层的方法,并没有特别限制,优选通过涂布法形成。
作为用于形成第1层~第5层的组合物(涂布液),优选包含形成上述第1层~第5层的各种成分和溶剂。另外,在第1层~第5层中,相对于组合物的总固体成分的各成分的含量的优选范围与上述相对于第1层~第5层的总质量的各成分的含量的优选范围相同。
作为溶剂,只要能够溶解或分散溶剂以外的各成分,则并没有特别限制,能够使用公知的溶剂。作为溶剂,例如,可举出水、甲醇、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、甲基乙基酮、二丙酮醇、乙二醇、丙二醇及异丁醇等。
溶剂可以单独使用1种,也可以使用2种以上。
溶剂的含量相对于组合物的总固体成分100质量份,优选50~2,500质量份,更优选50~1,900质量份,进一步优选50~600质量份。
第1层~第5层的形成方法只要是能够形成包含上述成分的层的方法,则并没有特别限制,例如,可举出公知的涂布方法(狭缝涂布、旋转涂布、帘式及喷墨涂布等)。
<感光性组合物层形成用组合物及感光性组合物层的形成方法>
作为形成感光性组合物层的方法,并没有特别限制,优选通过涂布法形成。
作为感光性组合物层形成用组合物,优选包含上述形成感光性组合物层的各种成分及溶剂。另外,在感光性组合物层形成用组合物中,相对于组合物的总固体成分的各成分的含量的优选范围与上述相对于感光性组合物层的总质量的各成分的含量的优选范围相同。
作为溶剂,只要能够溶解或分散溶剂以外的各成分,则并没有特别限制,能够使用公知的溶剂。具体而言,例如,可举出亚烷基二醇醚溶剂、亚烷基二醇醚乙酸酯溶剂、醇溶剂(甲醇及乙醇等)、酮溶剂(丙酮及甲基乙基酮等)、芳香族烃溶剂(甲苯等)、非质子性极性溶剂(N,N-二甲基甲酰胺等)、环状醚溶剂(四氢呋喃等)、酯溶剂(乙酸正丙酯等)、酰胺溶剂、内酯溶剂以及包含这些中的2种以上的混合溶剂。
作为溶剂,优选包含选自亚烷基二醇醚溶剂及亚烷基二醇醚乙酸酯溶剂中的至少1种。其中,更优选包含选自亚烷基二醇醚溶剂及亚烷基二醇醚乙酸酯溶剂中的至少1种和选自酮溶剂及环状醚溶剂中的至少1种的混合溶剂,进一步优选至少包含选自亚烷基二醇醚溶剂及亚烷基二醇醚乙酸酯溶剂中的至少1种、酮溶剂、以及环状醚溶剂这3种的混合溶剂。
作为亚烷基二醇醚溶剂,例如,可举出乙二醇单烷基醚、乙二醇二烷基醚、丙二醇单烷基醚(丙二醇单甲醚乙酸酯等)、丙二醇二烷基醚、二乙二醇二烷基醚、二丙二醇单烷基醚及二丙二醇二烷基醚。
作为亚烷基二醇醚乙酸酯溶剂,例如,可举出乙二醇单烷基醚乙酸酯、丙二醇单烷基醚乙酸酯、二乙二醇单烷基醚乙酸酯及二丙二醇单烷基醚乙酸酯。
作为溶剂,可以使用国际公开第2018/179640号的[0092]~[0094]段中记载的溶剂及日本特开2018-177889公报的[0014]段中记载的溶剂,这些内容编入本说明书中。
溶剂可以单独使用1种,也可以使用2种以上。
溶剂的含量相对于组合物的总固体成分100质量份,优选50~1,900质量份,进一步优选100~1,200质量份,进一步优选100~900质量份。
作为感光性组合物层形成用组合物的涂布方法,例如可举出印刷法、喷涂法、辊涂法、棒涂法、帘涂法、旋涂法及模涂法(即,狭缝涂布法)。
作为感光性组合物层形成用组合物的涂膜的干燥方法,优选加热干燥及减压干燥。
而且,通过将保护膜贴合在感光性组合物层,能够制造转印膜。
在感光性组合物层上贴合保护膜的方法并没有特别限制,可举出公知的方法。
作为在感光性组合物层上贴合保护膜的装置,可举出真空层压机及自动切割层压机等公知的层压机。
层压机优选具备橡胶辊等任意可加热的辊,并且能够进行加压及加热。
〔转印膜的用途〕
本发明的转印膜可适用于高折射率层含有部件。
以下,对高折射率层含有部件进行说明。
高折射率层含有部件是指在被转印面侧具有显示出相对高折射率的层(高折射率层)的被转印部件。另外,高折射率层通常具有比感光性组合物层的折射率高的折射率。
作为高折射率层含有部件,可举出具有基材及配置于上述基材的表面的高折射率层的层叠体。并且,作为高折射率层含有部件,也可以仅由高折射率层构成。
作为高折射率层的折射率,优选为1.55以上,更优选为1.60以上,进一步优选为1.67以上。另外,作为上限,并没有特别限制,例如,优选为2.3以下,更优选为2.0以下。
作为高折射率层,例如,可举出包含氧化锆及氧化钛之类的折射率调节粒子的层等。并且,例如,配置于基材上的透明导电层等通常也相当于高折射率层。
作为高折射率层含有部件的优选的一方式,可举出具有基材及配置于上述基材的表面的透明导电层的层叠体。
高折射率层的厚度并没有特别限制。高折射率层的平均厚度优选为0.001~1,000μm,更优选为0.005~15μm,进一步优选为0.01~10μm,尤其优选为0.01~0.4μm。高折射率层的平均厚度通过遵照上述基材的平均厚度的测定方法的方法进行测定。
另外,高折射率层为透明导电层时,若平均厚度在上述数值范围内,则容易兼顾导电性和制膜性。
在高折射率层为透明电极层时,作为透明导电层的材料,例如,可举出金属氧化物及金属纳米线等。作为金属氧化物,例如,可举出包含选自In、Sn、Zn、Ga、Sb、Ti、Si、Zr、Mg、Al、Au、Ag、Cu、Pd、及W中的至少1种金属的金属氧化物,优选铟-锡复合氧化物(ITO:IndiumTin Oxide)等含铟氧化物或含锑氧化锡等。
金属氧化物可根据需要进一步掺杂有上述组所示的金属原子。
并且,透明导电层可以为由金属氧化物或金属构成的导电性图案。作为导电性图案的形状,可举出条状、正方形状及方格状等。
透明导电层的表面电阻例如为150Ω/□以下,例如为1Ω/□以上。
<基材>
基材优选为透明。
作为基材的材料,例如,可举出树脂材料及无机材料。
作为树脂材料,例如,可举出聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚醚醚酮、丙烯酸树脂、环烯烃聚合物及聚碳酸酯等。
作为无机材料,例如,可举出玻璃及石英等。
基材优选为树脂膜,优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜或环烯烃聚合物膜。
基材的厚度并没有特别限制。从运载性、电特性及制膜性方面考虑,作为基材的平均厚度,优选为10~100μm,更优选为10~60μm。将透明基材的平均厚度设为通过利用扫描式电子显微镜(SEM)观察相对于透明基材的面内方向为垂直方向的剖面来测定的10处的厚度的平均值。
并且,作为高折射率层含有部件的优选的一方式,还优选在基材与高折射率层之间进一步具有第6折射率调节层。第6折射率调节层是指用于调节折射率的层,优选为透明层。“透明”及“透明层”的定义如上所述。
<第6折射率调节层>
第6折射率调节层是在高折射率层含有部件中配置于基材与高折射率层之间的层,是折射率高于基材的层。
作为第6折射率调节层的折射率,优选为1.55以上且小于1.90,更优选为1.60~1.70,进一步优选为1.60~1.65。
作为第6折射率调节层的厚度,优选为200nm以下,更优选为40~200nm,进一步优选为50~100nm。
作为第6折射率调节层,优选折射率为1.60~1.70且厚度为50~100nm。
作为第6折射率调节层,优选为在上述感光性组合物层中导入了折射率调节粒子的层。作为折射率调节粒子,能够使用与导入于上述第2层的折射率调节粒子相同的折射率调节粒子,其中,从容易将折射率调高的方面考虑,优选氧化锆粒子(ZrO2粒子)或氧化钛粒子(TiO2粒子),更优选氧化锆粒子(ZrO2粒子)。并且,例如,可以对折射率调节粒子进行等离子体放电处理及电晕放电处理等物理表面处理、或基于表面活性剂及偶联剂等的化学表面处理。
作为氧化锆粒子(ZrO2粒子),例如,能够使用SOLAR CO.,LTD.制ZR-010(甲基乙基酮分散液,非挥发成分30质量%)等。
并且,作为高折射率层含有部件,例如,可举出搭载于参数扬声器等音响扬声器的静电电容方式的超声波发射器中的用于构成静电电容方式的超声波发射器的一个导电面的部件。本发明的转印膜还优选用作保护该导电面的保护膜。
并且,作为高折射率层含有部件,例如,还可举出用于压电扬声器的透明压电元件(例如,以聚偏氟乙烯为代表的氟系有机压电元件)等。本发明的转印膜还优选用作夹持压电元件的电极的保护膜。
并且,作为高折射率层含有部件,例如,可以为具备图像显示面的显示装置(例如,有机电致发光显示装置及液晶显示装置等显示装置)。
[层叠体的制造方法]
通过使用上述转印膜,能够将感光性组合物层转印至被转印体。另外,在以下说明中,有时将除了形成于转印膜的临时支承体上的保护膜以外的层称为“组合物层”。
本发明的层叠体的制造方法优选包括:
贴合工序,通过贴合转印膜的与临时支承体相反的一侧表面和被转印部件,获得依次具有被转印部件、组合物层及临时支承体的带组合物层的部件;
曝光工序,对包含感光性组合物层的组合物层进行曝光;及
剥离工序,在贴合工序与曝光工序之间或在曝光工序之后从带组合物层的部件剥离临时支承体。
并且,上述层叠体的制造方法中,对组合物层进行曝光的曝光工序为对组合物层进行图案曝光的曝光工序时,还优选在曝光工序之后具有显影工序。另外,此时,上述剥离工序优选在贴合工序与曝光工序之间或曝光工序之后、显影工序之前实施。
本发明的转印膜优选适用于高折射率层含有部件,但也可以适用于其以外的被转印部件。
其中,本发明的层叠体的制造方法优选包括:
贴合工序,通过贴合转印膜的与临时支承体相反的一侧表面和高折射率层含有部件,获得依次具有高折射率层含有部件、组合物层及临时支承体的带组合物层的部件;
曝光工序,对包含感光性组合物层的组合物层进行曝光;及
剥离工序,在贴合工序与曝光工序之间或在曝光工序之后从带组合物层的部件剥离临时支承体。
并且,上述层叠体的制造方法中,对组合物层进行曝光的曝光工序为对组合物层进行图案曝光的曝光工序时,还优选在曝光工序之后具有显影工序。另外,此时,上述剥离工序优选在贴合工序与曝光工序之间或曝光工序之后、显影工序之前实施。
以下,对上述工序的顺序进行详细说明。
〔贴合工序〕
贴合工序是如下工序:贴合转印膜和被转印部件,以使转印膜的与临时支承体相反的一侧表面(换言之,组合物层的表面)和被转印部件接触,由此获得依次具有被转印部件、组合物层及临时支承体的带组合物层的部件。另外,转印膜为具有保护膜的结构的情况下,剥离保护膜之后实施贴合工序。
在上述贴合中,以被转印部件与组合物层的表面接触的方式压接。
作为上述压接方法,并没有特别限制,能够使用公知的转印方法及层压方法。其中,优选将组合物层的表面重叠于被转印部件上,并通过辊等进行加压及加热。
贴合能够使用真空层压机及自动切割层压机等公知的层压机。
作为层压温度,并没有特别限制,例如,优选为70~130℃。
作为被转印部件,并没有特别限制,优选为高折射率层含有部件,更优选具有基材及配置于基材上的透明导电层(高折射率层)。
作为转印膜及高折射率层含有部件,如上所述。
被转印部件为高折射率层含有部件时,在贴合工序中,以高折射率层含有部件的高折射率层侧的表面与转印膜的组合物层接触的方式压接。
〔曝光工序〕
曝光工序为对包含感光性组合物层的组合物层进行曝光的工序。
可以从组合物层的与被转印部件相反的一侧进行曝光,也可以从组合物层的被转印部件侧进行曝光。
作为曝光光源,只要是至少能够照射可固化感光性组合物层的波长区域的光(例如,365nm或405nm)的光源,则能够适当选用。其中,曝光的曝光光的主波长优选为365nm。另外,主波长是指强度最高的波长。
作为光源,例如,可举出各种激光器、发光二极管(LED)、超高压汞灯、高压汞灯及金属卤化物灯。
曝光量优选5~200mJ/cm2,更优选10~200mJ/cm2
作为曝光中使用的光源、曝光量及曝光方法的优选方式,例如,记载于国际公开第2018/155193号的[0146]~[0147]段,这些内容编入本说明书中。
曝光工序优选为图案曝光。
在此,“图案曝光”是指以图案状曝光的方式,即存在曝光部和非曝光部的方式的曝光。
图案曝光中的曝光区域与未曝光区域的位置关系并没有特别限制,可适当调整。
在实施了曝光工序或图案曝光的情况下,进行后述显影工序,由此在被转印部件上形成树脂膜。树脂膜还起到被转印部件的保护膜的作用。另外,在实施图案曝光并进行后述显影工序的情况下,可形成树脂图案。
〔剥离工序〕
剥离工序是在贴合工序与曝光工序之间或曝光工序之后从带组合物层的部件剥离临时支承体的工序。另外,在曝光工序之后实施显影工序时,剥离工序可以在曝光工序之后且显影工序之前实施。
剥离方法并没有特别限制,能够使用与日本特开2010-072589号公报的[0161]~[0162]段中记载的盖膜剥离机构相同的机构。
〔显影工序〕
显影工序为对经曝光的组合物层进行显影而形成图案的工序。
上述组合物层的显影能够使用显影液进行。
作为显影液,优选碱性水溶液。作为碱性水溶液中可包含的碱性化合物,例如可举出氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵及胆碱(2-羟乙基三甲基氢氧化铵)。
作为显影方式,例如可举出旋覆浸没显影、喷淋显影、旋转显影及浸渍显影等方式。
作为在本说明书中优选使用的显影液,例如,可举出国际公开第2015/093271号的[0194]段中记载的显影液,作为优选使用的显影方式,例如,可举出国际公开第2015/093271号的[0195]段中记载的显影方式。
〔后曝光工序及后烘烤工序〕
上述层叠体的制造方法可以包括对通过上述显影工序获得的图案进行曝光的工序(后曝光工序)和/或进行加热的工序(后烘烤工序)。
包括后曝光工序及后烘烤工序两者时,优选在后曝光之后实施后烘烤。
后曝光的曝光量优选100~5000mJ/cm2,更优选200~3000mJ/cm2
后烘烤的温度优选80~250℃,更优选90~160℃。
后烘烤的时间优选1~180分钟,更优选10~60分钟。
〔层叠体的用途〕
作为通过本发明的层叠体的制造方法制造的层叠体的用途的一例,可举出超声波发射器(尤其静电电容方式的超声波发射器)等。通常,静电电容方式的超声波发射器是由包含空隙的2个导电面构成的装置,本发明的层叠体优选在用于构成其中一个导电面的部件中用作导电面的保护膜。超声波发射器例如搭载于参数扬声器等音响扬声器、空中触觉装置(mid-air haptics)。
并且,作为通过本发明的层叠体的制造方法制造的层叠体的用途的另一例,还可举出用于压电扬声器的聚偏氟乙烯等透明压电元件的电极保护膜等。
[层叠体]
本发明的层叠体依次具有基材、高折射率层、树脂层及第1折射率调节层,上述高折射率层的折射率高于上述树脂层的折射率,上述第1折射率调节层的折射率低于上述树脂层的折射率,上述第1折射率调节层的折射率为1.45以下。
上述本发明的层叠体是将已述的本发明的转印膜转印至具有基材及配置于基材上的高折射率层且在被转印面侧具有上述高折射率层的被转印部件并经过曝光处理而形成的层叠体。
以下,对本发明的层叠体的结构进行具体说明。
〔第1实施方式〕
第1实施方式的层叠体依次具有基材、高折射率层、树脂层及第1折射率调节层。第1折射率调节层的折射率为1.45以下且低于树脂层的折射率。并且,高折射率层的折射率高于树脂层的折射率。
第1实施方式的层叠体相当于将已述的第1实施方式的转印膜10转印至高折射率层含有部件而得的层叠体。
并且,第1折射率调节层及树脂层优选为透明层。“透明”及“透明层”的定义如上所述。
在第1实施方式的层叠体中,树脂层相当于固化感光性组合物层而成的层。
作为树脂层的折射率,优选超过1.45,更优选为1.47~1.56,进一步优选为1.49~1.54。
并且,作为树脂层的厚度,并没有特别限制,30μm以下的情况较多,优选20μm以下,更优选15μm以下,进一步优选10μm以下,尤其优选5.0μm以下。作为下限,优选0.60μm以上,更优选1.5μm以上。例如,树脂层的厚度作为通过基于扫描式电子显微镜(SEM)的剖面观察测定的任意5处的平均值来计算。
在第1实施方式的层叠体中,第1折射率调节层为源自第1层的层。
作为第1层,如上所述优选为固化性组合物层,因此,第1折射率调节层优选为固化第1层而成的层。
第1折射率调节层的折射率为1.45以下,优选为1.10~1.45,更优选为1.20~1.40。
并且,作为第1折射率调节层的厚度的上限值,优选为300nm以下,更优选为200nm以下,进一步优选为120nm以下。作为下限值,优选为10nm以上,更优选为30nm以上,进一步优选为50nm以上。
并且,第1折射率调节层优选包含折射率调节粒子。作为折射率调节粒子,相对于第1折射率调节层的总质量,优选为40.0~95.0质量%,更优选为55.0~95.0质量%,进一步优选为60.0~95.0质量%。另外,作为折射率调节粒子,能够使用与作为第1层所含的折射率调节粒子而举出的折射率调节粒子相同的折射率调节粒子,并且,优选方式也相同。
在第1实施方式的层叠体中,作为高折射率层含有部件,能够使用与转印膜的用途中说明的高折射率层含有部件相同的高折射率层含有部件。
〔第1实施方式的变形例〕
第1实施方式的层叠体中,第1折射率调节层在与树脂层侧相反的一侧表面处的折射率可以低于第1折射率调节层在树脂层侧的表面处的折射率。
〔第2实施方式〕
第2实施方式的层叠体依次具有基材、高折射率层、第2折射率调节层、树脂层及第1折射率调节层。第1折射率调节层的折射率为1.45以下且低于树脂层的折射率。并且,第2折射率调节层的折射率高于树脂层的折射率。
第2实施方式的层叠体相当于将已述的第2实施方式的转印膜20转印至高折射率层含有部件而得的层叠体。
并且,第1折射率调节层、第2折射率调节层及树脂层优选为透明层。“透明”及“透明层”的定义如上所述。
在第2实施方式的层叠体中,第1折射率调节层、树脂层、基材及高屈折射率层与第1实施方式的层叠体中包含的第1折射率调节层、树脂层、基材及高屈折射率层相同,优选方式也相同。
<第2折射率调节层>
在第2实施方式的层叠体中,第2折射率调节层为配置于树脂层的与第1折射率调节层相反的一面的层且具有比树脂层的折射率大的折射率。
第2折射率调节层的折射率优选为1.60以上,更优选为1.60~1.90,进一步优选为1.65~1.80。
并且,作为第2折射率调节层的厚度的上限值,优选为200nm以下,更优选为150nm以下,进一步优选为100nm以下。作为下限值,优选为20nm以上,更优选为30nm以上,进一步优选为50nm以上。
并且,第2折射率调节层优选包含折射率调节粒子。作为折射率调节粒子,相对于第2折射率调节层的总质量,优选为40.0~95.0质量%,更优选为50.0~95.0质量%,进一步优选为60.0~90.0质量%。另外,作为折射率调节粒子,能够使用与作为第2层所含的折射率调节粒子而举出的折射率调节粒子相同的折射率调节粒子,并且,优选方式也相同。
〔第2实施方式的变形例〕
在第2实施方式的层叠体中,第2折射率调节层在树脂层侧的表面处的折射率可以低于第2折射率调节层在与树脂层侧相反的一侧表面处的折射率。
〔第3实施方式〕
第3实施方式的层叠体依次具有第1折射率调节层、树脂层、第2折射率调节层、第4折射率调节层、高折射率层及基材。第1折射率调节层的折射率为1.45以下且低于树脂层的折射率。并且,第2折射率调节层的折射率高于树脂层的折射率。并且,第4折射率调节层的折射率低于树脂层的折射率。
第3实施方式的层叠体相当于将已述的第3实施方式的转印膜30转印至高折射率层含有部件而得的层叠体。
并且,第1折射率调节层、第2折射率调节层、第4折射率调节层及树脂层优选为透明层。“透明”及“透明层”的定义如上所述。
在第3实施方式的层叠体中,树脂层相当于固化感光性组合物层而成的层。
在第3实施方式的层叠体中,第1折射率调节层、树脂层、第2折射率调节层、高折射率层及基材与第2实施方式的层叠体中包含的第1折射率调节层、树脂层、第2折射率调节层、高折射率层及基材相同,优选方式也相同。
第4折射率调节层与在第1实施方式中说明的已述的第1折射率调节层的含义相同,只要设为与第1折射率调节层相同的结构及物性即可。
并且,在第3实施方式的层叠体中,作为第2折射率调节层与第4折射率调节层的合计厚度,优选设为30~100nm,更优选设为30~80nm。
〔第3实施方式的变形例〕
在第3实施方式的层叠体中,第1折射率调节层在与树脂层侧相反的一侧表面处的折射率可以低于第1折射率调节层在树脂层侧的表面处的折射率。并且,第3实施方式的层叠体中,可以使第2折射率调节层在树脂层侧的表面处的折射率低于第2折射率调节层在与树脂层侧相反的一侧表面处的折射率。
并且,第3实施方式的层叠体中,可以在第1折射率调节层与树脂层之间进一步配置折射率高于树脂层的第3折射率调节层。
第3折射率调节层与在后述第4实施方式中说明的第3折射率调节层的含义相同,优选方式也相同。
〔第4实施方式〕
第4实施方式的层叠体依次具有第1折射率调节层、第3折射率调节层、树脂层、高折射率层及基材。第1折射率调节层的折射率为1.45以下且低于树脂层的折射率。并且,第3折射率调节层的折射率高于树脂层的折射率。
第4实施方式的层叠体相当于将已述的第4实施方式的转印膜40转印至高折射率层含有部件而得的层叠体。
并且,第1折射率调节层、第3折射率调节层及树脂层优选为透明层。“透明”及“透明层”的定义如上所述。
在第4实施方式的层叠体中,第1折射率调节层、树脂层、高折射率层及基材与第1实施方式的层叠体中包含的第1折射率调节层、树脂层、高折射率层及基材相同,优选方式也相同。
第3折射率调节层与在第3实施方式中说明的第2折射率调节层的含义相同,只要设为与第2折射率调节层相同的结构及物性即可。
〔第4实施方式的变形例〕
在第4实施方式的层叠体中,第1折射率调节层在与树脂层侧相反的一侧表面处的折射率可以低于第1折射率调节层在树脂层侧的表面处的折射率。
并且,在第4实施方式的层叠体中,可以在树脂层的与第3折射率调节层相反的一侧面进一步配置折射率低于树脂层的第4折射率调节层。第4折射率调节层与在第3实施方式中说明的第4折射率调节层的含义相同,优选方式也相同。
〔第5实施方式〕
第5实施方式的层叠体依次具有第1折射率调节层、第3折射率调节层、第5折射率调节层、树脂层、第2折射率调节层、高折射率层及基材。第1折射率调节层的折射率为1.45以下且低于树脂层的折射率。并且,第3折射率调节层的折射率高于树脂层的折射率。并且,第5折射率调节层的折射率高于树脂层的折射率,低于第3折射率调节层的折射率。并且,第2折射率调节层的折射率高于树脂层的折射率。
第5实施方式的层叠体相当于将已述的第5实施方式的转印膜60转印至高折射率层含有部件而得的层叠体。
并且,第1折射率调节层、第2折射率调节层、第3折射率调节层、第5折射率调节层及树脂层优选为透明层。“透明”及“透明层”的定义如上所述。
在第5实施方式的层叠体中,第1折射率调节层、树脂层、高折射率层及基材与第1实施方式的层叠体中包含的第1折射率调节层、树脂层、高折射率层及基材相同,优选方式也相同。
第2折射率调节层与在第3实施方式中说明的第2折射率调节层的含义相同,优选方式也相同。
第3折射率调节层与在第4实施方式中说明的第3折射率调节层的含义相同,优选方式也相同。
<第5层>
第5折射率调节层具有比树脂层的折射率高且比第3折射率调节层的折射率低的折射率。
作为第5折射率调节层,除了将折射率调节成低于第3折射率调节层以外,与第3折射率调节层的结构相同,优选方式也相同。第5折射率调节层的折射率优选为1.60以上,更优选为1.60~1.80,进一步优选为1.60以上且小于1.70。
作为第3折射率调节层与第5折射率调节层之差,优选为0.01以上,更优选为0.05以上。
并且,在第5实施方式的层叠体中,作为第3折射率调节层与第5折射率调节层的合计厚度,优选设为70~300nm,更优选设为100~300nm。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行进一步详细的说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理顺序等只要不脱离本发明的主旨,则能够适当变更。因此,本发明的范围不应通过以下所示的实施例进行限定性解释。
以下,只要没有特别说明,则聚合物的组成比为摩尔比。
并且,只要没有特别说明,则“份”及“%”等标记表示各“质量份”及“质量%”。
并且,以下,树脂的重均分子量表示在下述条件下,通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的值。
由Tosoh Corporation制“标准试样TSK标准,聚苯乙烯”:“F-40”、“F-20”、“F-4”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”、“A-1000”、“正丙苯”这8个样品来制作了校准曲线。
<条件>
GPC:HLC(注册商标)-8020GPC(Tosoh Corporation制)
管柱:TSKgel(注册商标)、Super Multipore HZ-H(Tosoh Corporation,4.6mmID×15cm)3根
洗脱液:THF(四氢呋喃)
试样浓度:0.45质量%
流速:0.35ml/min
样品注入量:10μl
测定温度:40℃
检测器:示差折射计(RI)
[各层形成用涂布液的制备]
〔感光性组合物层形成用涂布液的制备〕
根据下述表1所示的成分及配比,制备了感光性组合物层形成用涂布液(A-1~A-9)。
[表1]
Figure BDA0003709717900000721
以下,示出表1中的缩写。
<P-1溶液(聚合物P-1的固体成分36.3质量%溶液)>
使用了通过以下所示的制备方法获得的P-1溶液(聚合物P-1的固体成分36.3质量%溶液)。
(P-1溶液(聚合物P-1的固体成分36.3质量%溶液)的制备方法)
P-1溶液(聚合物P-1的固体成分36.3质量%溶液)通过以下所示的聚合工序及附加工序准备。
-聚合工序-
在2000mL的烧瓶中导入了丙二醇单甲醚乙酸酯(SANWA KAGAKU SANGYO Co.,Ltd.制,商品名PGM-Ac)(60g)、丙二醇单甲醚(SANWA KAGAKU SANGYO Co.,Ltd.制,商品名PGM)(240g)。将所获得的液体以搅拌速度250rpm(round per minute(每分钟转速);以下相同。)搅拌的同时升温至90℃。
作为滴加液(1)的制备,通过混合甲基丙烯酸(Mitsubishi ChemicalCorporation制,商品名ACRYESTER M)107.1g、甲基丙烯酸甲酯(MITSUBISHI GAS CHEMICALCOMPANY,INC.制,商品名MMA)(5.46g)及甲基丙烯酸环己酯(MITSUBISHI GAS CHEMICALCOMPANY,INC.制,商品名CHMA)(231.42g),用PGM-Ac(60g)稀释而获得了滴加液(1)。
作为滴加液(2)的制备,通过使2,2'-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯(FUJIFILM WakoPure Chemical Corporation制,商品名V-601)(9.637g)溶解于PGM-Ac(136.56g)而获得了滴加液(2)。
将滴加液(1)和滴加液(2)同时经3小时滴加至上述2000mL的烧瓶(详细而言为放入升温至90℃的液体的2000mL的烧瓶)中。
接着,将滴加液(1)的容器用PGM-Ac(12g)清洗,并将清洗液滴加至上述2000mL的烧瓶中。接着,将滴加液(2)的容器用PGM-Ac(6g)清洗,并将清洗液滴加至上述2000mL的烧瓶中。在这些滴加中,将上述2000mL的烧瓶内的反应液保持在90℃,并以搅拌速度250rpm进行了搅拌。而且,作为后反应,在90℃下搅拌了1小时。
在后反应后的反应液中添加了V-601(2.401g)作为引发剂的第1次追加添加。而且,将V-601的容器用PGM-Ac(6g)清洗,并将清洗液导入反应液中。之后,在90℃下搅拌了1小时。
接着,在反应液中添加了V-601(2.401g)作为引发剂的第2次追加添加。而且,将V-601的容器用PGM-Ac(6g)清洗,并将清洗液导入反应液中。之后,在90℃下搅拌了1小时。
接着,在反应液中添加了V-601(2.401g)作为引发剂的第3次追加添加。而且,将V-601的容器用PGM-Ac(6g)清洗,并将清洗液导入反应液中。之后,在90℃下搅拌了3小时。
-附加工序-
在90℃下搅拌3小时之后,将PGM-Ac(178.66g)导入反应液中。接着,将四乙基溴化铵(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制)(1.8g)和氢醌单甲醚(FUJIFILM WakoPure Chemical Corporation制)(0.8g)添加至反应液中。而且,将各容器用PGM-Ac(6g)清洗,并将清洗液导入反应液中。之后,将反应液的温度升温至100℃。
接着,将甲基丙烯酸缩水甘油酯(NOF CORPORATION制,商品名BLEMMER G)(76.03g)经1小时滴加至反应液中。将BLEMMER G的容器用PGM-Ac(6g)清洗,并将清洗液导入反应液中。之后,作为附加反应,在100℃下搅拌了6小时。
接着,冷却反应液,用除尘用网状过滤器(100目)过滤,获得了聚合物P-1的溶液(1158g)(固体成分浓度36.3质量%)。所获得的聚合物P-1的重均分子量为27000,数均分子量为15000,酸值为95mgKOH/g。以下示出聚合物P-1的结构。
聚合物P-1:下述结构式中的重复单元的组成比表示摩尔比。
并且,聚合物P-1相当于碱溶性树脂。
[化学式23]
Figure BDA0003709717900000741
<P-2溶液(聚合物P-2的固体成分36.5质量%溶液)>
使用了通过以下所示的制备方法获得的P-2溶液(聚合物P-2的固体成分36.5质量%溶液)。
(P-2溶液(聚合物P-2的固体成分36.5质量%溶液)的制备方法)
P-2溶液(聚合物P-2的固体成分36.5质量%溶液)通过以下所示的聚合工序及附加工序准备。
将丙二醇单甲醚82.4g放入烧瓶中,并在氮气气流下加热至90℃。同时经3小时对该液体滴加了使苯乙烯38.4g、甲基丙烯酸二环戊酯30.1g、甲基丙烯酸34.0g溶解于丙二醇单甲醚20g中的溶液及使聚合引发剂V-601(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制)5.4g溶解于丙二醇单甲醚乙酸酯43.6g中的溶液。滴加结束后,每隔1小时添加0.75g的V-601共计3次。之后,使其进一步反应了3小时。之后,用丙二醇单甲醚乙酸酯58.4g、丙二醇单甲醚11.7g进行了稀释。在空气气流下,将反应液升温至100℃,并添加了四乙基溴化铵0.53g、对甲氧基苯酚0.26g。经20分钟对其滴加了甲基丙烯酸缩水甘油酯(NOFCORPORATION制BLEMMER GH)25.5g。使其在100℃下反应7小时,获得了聚合物P-1的溶液。所获得的溶液的固体成分浓度为36.5质量%。GPC中的标准聚苯乙烯换算的重均分子量为17000,数均分子量为6200,分散度为2.4,聚合物的酸值为95mgKOH/g。在所有单体中,利用气相色谱法测定的残留单体量相对于聚合物固体成分均低于0.1质量%。以下示出聚合物P-2的结构。
聚合物P-2:下述结构式中的重复单元的组成比表示摩尔比。
并且,聚合物P-2相当于碱溶性树脂。
[化学式24]
Figure BDA0003709717900000751
<P-3溶液(聚合物P-3的固体成分36.2质量%溶液)>
使用了通过以下所示的制备方法获得的P-3溶液(聚合物P-3的固体成分36.2质量%溶液)。
(P-3溶液(聚合物P-3的固体成分36.2质量%溶液)的制备方法)
P-3溶液(聚合物P-3的固体成分36.2质量%溶液)通过以下所示的聚合工序及附加工序准备。
将丙二醇单甲醚113.5g放入烧瓶中,并在氮气气流下加热至90℃。同时经3小时对该液体滴加了使苯乙烯172g、甲基丙烯酸甲酯4.7g、甲基丙烯酸112.1g溶解于丙二醇单甲醚30g中的溶液及使聚合引发剂V-601(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制)27.6g溶解于丙二醇单甲醚57.7g中的溶液。滴加结束后,每隔1小时添加2.5g的V-601共计3次。之后,使其进一步反应了3小时。之后,用丙二醇单甲醚乙酸酯160.7g、丙二醇单甲醚233.3g进行了稀释。在空气气流下,将反应液升温至100℃,并添加了四乙基溴化铵1.8g、对甲氧基苯酚0.86g。经20分钟对其滴加了甲基丙烯酸缩水甘油酯(NOF CORPORATION制BLEMMER G)71.9g。使其在100℃下反应7小时,获得了树脂P-3的溶液。所获得的溶液的固体成分浓度为36.2质量%。GPC中的标准聚苯乙烯换算的重均分子量为18000,数均分子量为7800,分散度为2.3,聚合物的酸值为124mgKOH/g。在所有单体中,利用气相色谱法测定的残留单体量相对于聚合物固体成分均低于0.1质量%。以下示出聚合物P-3的结构。
聚合物P-3:下述结构式中的重复单元的组成比表示摩尔比。
并且,聚合物P-3相当于碱溶性树脂。
[化学式25]
Figure BDA0003709717900000761
<P-4溶液(聚合物P-4的固体成分36.2质量%溶液)>
使用了通过以下所示的制备方法获得的P-4溶液(聚合物P-4的固体成分36.2质量%溶液)。
(P-4溶液(聚合物P-4的固体成分36.2质量%溶液)的制备方法)
在P-3溶液的合成中,通过变更单体的种类及量,准备了聚合物P-4的固体成分36.2质量%溶液。所获得的聚合物P-4的重均分子量为18000,数均分子量为7800,分散度为2.3,酸值为124mgKOH/g。以下示出聚合物P-4的结构。
聚合物P-4:下述结构式中的重复单元的组成比表示摩尔比。
并且,聚合物P-4相当于碱溶性树脂。
[化学式26]
Figure BDA0003709717900000771
<化合物B>
[化学式27]
Figure BDA0003709717900000772
<化合物C>
[化学式28]
Figure BDA0003709717900000773
“A-NOD-N”:1,9-壬二醇二丙烯酸酯(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制)
“A-DPH”:二季戊四醇六丙烯酸酯(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制)
“KAYARAD R-604”:β,β-二甲基-1,3-二噁烷-2-乙醇二丙烯酸酯(Nippon KayakuCo.,Ltd.制)
“MT NR1”:1,3,5-三(2-(3-硫烷基丁酰氧基)乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮(SHOWA DENKO K.K制)
“OXE03”:肟酯系光聚合引发剂(Irgacure OXE03,BASF公司制)
“WT32-B75P”:封端异氰酸酯化合物(Asahi Kasei Corporation制)
“Karenz AOI-BM”:封端异氰酸酯化合物(SHOWA DENKO K.K制)
“X6010-4”:封端异氰酸酯化合物(Asahi Kasei Corporation制)
“Duranate SBN-70D”:封端异氰酸酯化合物(Asahi Kasei Corporation制)
“MEGAFACE F551A”:氟系表面活性剂(DIC Corporation制)
“MEGAFACE EXP.MFS-578”:表面活性剂(DIC Corporation制)
“Ftergent 710FL”:氟系表面活性剂(Neos Corporation制)
“SMA EF-40”:苯乙烯/马来酸酐=4:1(摩尔比)的共聚物(酸酐值1.94mmol/g,Mw10500,TOMOEGAWA CO.,LTD.制)
〔第1层及第4层形成用涂布液的制备〕
根据下述表2所示的成分及配比,制备了第1层及第4层形成用涂布液(B-1~B-4)。
[表2]
Figure BDA0003709717900000781
以下,示出表2中的缩写。
[化学式29]
Figure BDA0003709717900000782
〔第2层、第3层及第5层形成用涂布液的制备〕
根据下述表3所示的成分及配比,制备了第2层、第3层、及第5层形成用涂布液(C-1~C-5)。
[表3]
Figure BDA0003709717900000791
以下,示出表2中的缩写。
<聚合物A>
使用了通过以下所示的制备方法获得的聚合物A。
(聚合物A的合成方法)
在1L的三口烧瓶中导入1-甲氧基丙醇(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制)(270.0g),搅拌的同时在氮气气流下升温至70℃。另一方面,使甲基丙烯酸烯丙酯(45.6g)(FFWK公司制)及甲基丙烯酸(14.4g)(FFWK公司制)溶解于1-甲氧基丙醇(Tokyo ChemicalIndustry Co.,Ltd.制)(270.0g)中,进一步使V-65(FFWK公司制)溶解于3.94g中,由此制作滴加液,经2.5小时将滴加液滴加至烧瓶中。以该状态保持2.0小时的搅拌状态并进行反应。
之后,使温度恢复至室温,滴加至搅拌状态的离子交换水(2.7L)中,实施再沉淀,由此获得了悬浮液。通过在加了滤纸的吸滤器中导入悬浮液而进行过滤,将过滤物进一步用离子交换水清洗,由此获得了湿润状态的粉体。通过45℃的送风干燥,确认成为恒量,获得了产率为70%的聚合物A作为粉体。
所获得的聚合物A的甲基丙烯酸/甲基丙烯酸烯丙酯的组成比率(质量比率(质量%))为76/24。重均分子量Mw为38000。
[转印膜的制作]
〔实施例1的转印膜的制作〕
使用狭缝状喷嘴,将感光性组合物层形成用涂布液A-1的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于成为保护膜的易剥离性聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Cerapeel25WZ,TORAY INDUSTRIES,INC.制)上,在80℃的干燥区使溶剂挥发,由此形成了感光性组合物层。
接着,使用狭缝状喷嘴,将第3层形成用涂布液C-1的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于感光性组合物层上之后,使其在70℃的干燥温度下干燥而形成了第3层。
接着,使用狭缝状喷嘴,将第1层形成用涂布液B-1的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于第3层的表面之后,使其在70℃的干燥温度下干燥而形成了第1层。
接着,在第1层的表面压接成为临时支承体的厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.制),制作了实施例1的转印膜。
〔实施例2、比较例2的转印膜的制作〕
使用狭缝状喷嘴,将感光性组合物层形成用涂布液A-1的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于成为保护膜的易剥离性聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Cerapeel25WZ,TORAY INDUSTRIES,INC.制)上,在80℃的干燥区使溶剂挥发,由此形成了感光性组合物层。
接着,使用狭缝状喷嘴,将第1层形成用涂布液B-1的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于感光性组合物层上之后,使其在70℃的干燥温度下干燥而形成了第1层。
接着,在第1层的表面压接成为临时支承体的厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.制),制作了实施例2的转印膜。
并且,除了变更为表4所示的涂布液/膜厚以外,以与实施例2相同的方法制作了比较例2的转印膜。
〔实施例3、4、9~18的转印膜的制作〕
使用狭缝状喷嘴,将感光性组合物层形成用材料A-1的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于易剥离性聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Cerapeel25WZ,TORAYINDUSTRIES,INC.制)上,在80℃的干燥区使溶剂挥发,由此形成了感光性组合物层。
接着,使用狭缝状喷嘴,将第1层形成用涂布液B-1的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于感光性组合物层上之后,使其在70℃的干燥温度下干燥而形成了第1层。
接着,在第1层的表面压接了成为临时支承体的厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.制)。
接着,剥离易剥离性聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Cerapeel 25WZ,TORAYINDUSTRIES,INC.制)之后,使用狭缝状喷嘴,将第2层形成用涂布液C-2的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于感光性组合物层的表面之后,使其在70℃的干燥温度下干燥而形成了第2层。
接着,在第2层的表面压接厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(16KS40,TORAYINDUSTRIES,INC.制)作为保护膜,制作了实施例3的转印膜。
并且,除了变更为表4所示的涂布液/膜厚以外,以与实施例3相同的方法制作了实施例4、9~18的转印膜。
〔实施例5的转印膜的制作〕
除了变更为表4所示的涂布液/膜厚以外,以与实施例1相同的方法,在易剥离性聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Cerapeel 25WZ,TORAY INDUSTRIES,INC.制)上形成感光性组合物层、第3层、第1层,进一步在第1层的表面压接了成为临时支承体的厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.制)。
接着,剥离易剥离性聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Cerapeel 25WZ,TORAYINDUSTRIES,INC.制)之后,使用狭缝状喷嘴,将第2层形成用涂布液C-1的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于感光性组合物层的表面之后,使其在70℃的干燥温度下干燥而形成了第2层。
接着,在第2层的表面压接厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(16KS40,TORAYINDUSTRIES,INC.制)作为保护膜,制作了实施例5的转印膜。
〔实施例6的转印膜的制作〕
除了变更为表4所示的涂布液/膜厚以外,以与实施例1相同的方法,在易剥离性聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Cerapeel 25WZ,TORAY INDUSTRIES,INC.制)上形成感光性组合物层、第3层、第1层,进一步在第1层的表面压接了成为临时支承体的厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.制)。
接着,剥离易剥离性聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Cerapeel 25WZ,TORAYINDUSTRIES,INC.制)之后,使用狭缝状喷嘴,将第2层形成用涂布液C-1的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于感光性组合物层的表面之后,使其在70℃的干燥温度下干燥而形成了第2层。
接着,使用狭缝状喷嘴,将第4层形成用涂布液B-1的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于第2层的表面之后,使其在70℃的干燥温度下干燥而形成了第4层。
接着,在第4层的表面压接厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(16KS40,TORAYINDUSTRIES,INC.制)作为保护膜,制作了实施例6的转印膜。
〔实施例7的转印膜的制作〕
变更为表4所示的涂布液/膜厚且未形成第3层而在感光性组合物层的表面直接形成第1层,除此以外,以与实施例6相同的方法制作了实施例7的转印膜。
〔实施例8的转印膜的制作〕
变更为表4所示的涂布液/膜厚且在形成感光性组合物层之后、形成第3层之前,按照以下顺序形成第5层,除此以外,以与实施例5相同的方法制作了实施例8的转印膜。
(第5层的形成顺序)
使用狭缝状喷嘴,将第5层形成用涂布液C-4的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于感光性组合物层上之后,使其在70℃的干燥温度下干燥而形成了第5层。另外,在该第5层上依次配置了第3层及第1层。
〔比较例1的转印膜的制作〕
使用狭缝状喷嘴,将感光性组合物层形成用涂布液A-1的涂布量调节至干燥后成为表4所示的膜厚并涂布于成为临时支承体的厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.制)上,在80℃的干燥区使溶剂挥发,由此形成了感光性组合物层。
接着,在感光性组合物层的表面压接成为保护膜的厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.制),制作了比较例1中使用的转印膜。
图7中示出表示在实施例及比较例中制作的转印膜中包含的各层的位置关系的示意图。另外,图7仅为便于表示各层的位置关系的示意图,实施例及比较例的转印膜并不一定是图7所示的结构(图7中,各符号表示以下结构。11:临时支承体、13:第1层、15:感光性组合物层、17:保护膜、21:第2层、31:第4层、41:第3层、51:第5层)
[转印膜的各层的折射率及厚度的测定]
根据椭圆偏光法,作为测定装置,使用J.A.Woollam Company制M-2000,实施了转印膜的各层的折射率的测定。具体而言,如下所述。
〔实施例1的转印膜的各层的折射率及厚度的测定〕
(1)临时支承体的折射率的测定
对实施例1的转印膜的制作中使用的临时支承体的一个表面进行锉光处理,由此使表面粗糙以防止产生反射。接着,使用遵照椭圆偏光法的上述测定装置,在25℃下,在波长400~1000nm处测定反射光谱,使用Cauchy模型,通过拟合求出了各波长处的临时支承体的折射率。
(2)各层的折射率及厚度的测定
(第1层)
关于实施例1的转印膜,制作了在剥离临时支承体之前的转印膜中仅将与临时支承体相邻配置的层(以下,还称为“层A”。)形成于临时支承体上的试验样品A。即,在实施例1中,层A相当于第1层,因此制作了在临时支承体上形成有第1层的试验样品A。另外,试验样品A的制作按照上述层形成顺序(基于涂布法的形成顺序)实施。
接着,对所获得的各试验样品A中的临时支承体的表面(未形成有临时支承体的层的一侧表面),实施了与上述顺序(1)相同的锉光处理。然后,使用遵照椭圆偏光法的上述测定装置,在25℃下,测定仅层叠有临时支承体及层A的试验样品A的反射光谱(波长:400~1000nm),使用Cauchy模型,通过拟合求出了各波长处的层A的折射率。
并且,使用上述试验样品A,还测定了层A的厚度。层A的厚度使用了通过SEM(扫描式电子显微镜)或TEM(透射电子显微镜)观察用切片机切割的剖面,并在10处计测的厚度的平均值。但是,在厚度为1μm以上时,通过SEM测定,在厚度小于1μm时,通过TEM测定。
(第2层)
同样地,制作了在形成于上述试验样品A中的临时支承体上的层A上进一步形成有层B的试验样品B。在此,层B是指在剥离临时支承体之前的实施例1的转印膜中配置于与临时支承体相邻配置的层(层A)的与临时支承体相反的一侧的层。因此,在实施例1的情况下,对应的是第3层。接着,通过与上述第1层相同的方法测定试验样品B的反射光谱,并求出了层B的折射率。并且,通过与上述第1层相同的方法求出了厚度。
(第3层)
同样地,制作了在形成于上述试验样品B中的临时支承体上的层B上进一步形成有层C的试验样品C。在此,层C是指在剥离临时支承体之前的实施例1的转印膜中配置于层B的与层A相反的一侧的层。因此,在实施例1的情况下,对应的是感光性组合物层。接着,通过与上述第1层相同的方法测定试验样品C的反射光谱,并求出了层C的折射率。并且,通过与上述第1层相同的方法求出了厚度。
上述中,对配置于临时支承体上的各层,从临时支承体侧依次层叠每1层的同时测定折射率及厚度,最终实施针对转印膜全层的折射率及厚度测定。
并且,此时,在试验样品A~C的各层中,假设为各层的一表面至另一面的折射率均匀而进行了拟合。另外,在试验样品A~C为具备具有倾斜折射率(层的一表面至另一面的折射率发生变化之类)的层的样品的情况下,建构层的一表面至另一面的折射率线性变化的模型而进行上述拟合。
在表5中示出基于上述拟合的折射率。但是,表5所示的折射率提取在波长550nm处算出的折射率而示出。
〔实施例2~18以及比较例1及2的转印膜的各层的折射率及厚度的测定〕
按照上述〔实施例1的转印膜的各层的折射率及厚度的测定〕,实施了实施例2~18以及比较例1及2的转印膜的各层的折射率及厚度的测定。
Figure BDA0003709717900000851
[高折射率层含有部件的制作]
〔高折射率层含有部件F1(在实施例1A~8A、11A~18A、以及比较例1A及2A中使用)
<透明导电层的形成>
使用高频振荡器,在输出电压100%、输出250W、直径1.2mm的线状电极、电极长度240mm、工作电极间距1.5mm的条件下,对膜厚38μm及折射率1.53的环烯烃树脂膜进行3秒电晕放电处理来实施表面改性,由此制成透明膜基板(相当于基材。)。
接着,将透明膜基板导入真空腔内,使用SnO2含有率为10质量%的ITO靶材(铟:锡=95:5(摩尔比)),通过直流(DC)磁控溅射(条件:透明膜基板的温度150℃,氩气压力0.13Pa、氧气压力0.01Pa),形成了厚度30nm及折射率1.82的ITO薄膜作为透明电极层。ITO薄膜的表面电阻为85Ω/□(Ω/m2)。如此,制作了具备基材及配置于基材上的透明导电层(相当于高折射率层。)的高折射率层含有部件F1。
〔高折射率层含有部件F2(在实施例9、10中使用)
<第6折射率调节层的形成>
使用高频振荡器,在输出电压100%、输出250W、直径1.2mm的线状电极、电极长度240mm、工作电极间距1.5mm的条件下,对膜厚38μm及折射率1.53的环烯烃树脂膜进行3秒电晕放电处理来实施表面改性,由此制成透明膜基板。
接着,在上述透明膜基板上,使用狭缝状喷嘴,将下述表5所示的涂布组合物涂布于透明膜基板的电晕放电处理面之后,照射紫外线(累计光量300mJ/cm2),在约110℃下干燥,由此形成了折射率1.64及膜厚90nm的第6折射率调节层。如此,制作了具有透明膜基板及位于该透明膜基板的表面的第6折射率调节层的带第6折射率调节层的透明膜基板。
[表5]
Figure BDA0003709717900000871
[化学式30]
Figure BDA0003709717900000872
<透明导电层的形成>
将所获得的带第6折射率调节层的透明膜基板导入真空腔内,使用SnO2含有率为10质量%的ITO靶材(铟:锡=95:5(摩尔比)),通过直流(DC)磁控溅射(条件:带第6折射率调节层的透明膜基板的温度150℃、氩气压力0.13Pa、氧气压力0.01Pa),形成了厚度30nm及折射率1.82的ITO薄膜作为透明电极层。ITO薄膜的表面电阻为85Ω/□(Ω/m2)。如此,制作了具备基材、第6折射率调节层及透明导电层(相当于高折射率层。)的高折射率层含有部件F2。
[层叠体的制作]
剥离了所制作的转印膜的保护膜。接着,使通过剥离保护膜而暴露的剥离面与表6所示的高折射率层含有部件的形成有透明电极膜的一面接触,在以下条件下在高折射率层含有部件上层压转印膜而获得了层叠体。
<<条件>>
透明膜基板的温度:40℃
橡胶辊的温度:90℃
线压:3N/cm
运载速度:4m/分钟
接着,利用具有超高压汞灯的接近式曝光机(Hitachi High-Tech Corporation),隔着临时支承体,以曝光量100mJ/cm2(用i射线测定)对层压体进行了整面曝光。
之后,从层压体剥离临时支承体,利用具有高压汞灯的后曝光机(Ushio Inc.制),以曝光量400mJ/cm2(用i射线测定)进行了曝光(后曝光)。之后,在145℃下进行30分钟的后烘烤处理,由此形成了层叠体。
图8中示出表示在实施例及比较例中制作的层叠体中包含的各层的位置关系的示意图。另外,图8仅为便于表示各层的位置关系的示意图,实施例及比较例的层叠体并不一定是图8所示的结构(图8中,各符号表示以下结构。113:第1折射率调节层、115:树脂层、121:第2折射率调节层、131:第4折射率调节层、141:第3折射率调节层、151:第5折射率调节层、200:高折射率层含有部件、200A:透明膜基材、200B:第6折射率调节层、200C:透明导电层)
[层叠体的各层的折射率及厚度的测定]
针对所获得的层叠体,通过与上述[转印膜的各层的折射率及厚度的测定]中记载的方法相同的方法实施折射率及厚度测定,结果厚度及折射率均示出了与使用转印膜测定的厚度及折射率相同的值。
[评价]
〔反射率、反射色(reflection color)的测定〕
通过在所获得的层叠体的高折射率层含有部件侧的整面贴附黑色的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料,对高折射率层含有部件侧的表面进行了遮光。使用透明粘接胶带(商品名:OCA TAPE 8171CL,3M Japan Limited制)进行了黑色的PET材的贴附。然后,使光从与贴附了黑色的PET基材的面相反的一侧入射,使用分光光度计V-570(JASCOCorporation制),计测了层叠体对D65光源的反射率及反射光的色调(反射色)(入射角5°)。根据所获得的计测结果,按照以下基准,实施了评价。将结果示于表6。
另外,关于反射色,根据CIE1976(L*,a*,b*)颜色空间进行了评价。
<反射率的评价基准>
AA:低于1.1%
A:1.1%以上且低于2.3%
B:2.3%以上且低于2.8%
C:2.8%以上且3.8%以下
D:超过3.8%
<反射色的评价基准>
A:a*的绝对值及b*的绝对值均为6.0以下
B:a*的绝对值及b*的绝对值中的至少1个超过6.0
[表6]
Figure BDA0003709717900000891
从表中所示的结果,确认到通过实施例的转印膜,可获得具有优异的反射防止性且反射色也优异(反射光不具有色调)的层叠体。
符号说明
11-临时支承体,13-第1层,13A、13B-第1层的表面,15-感光性组合物层,17-保护膜,21-第2层,21A、21B-第2层的表面,31-第4层,41-第3层,51-第5层,113-第1折射率调节层,115-树脂层,121-第2折射率调节层,131-第4折射率调节层,141-第3折射率调节层,151-第5折射率调节层,200-高折射率层含有部件,200A-透明膜基材,200B-第6折射率调节层,200C-透明导电层(相当于高折射率层)。

Claims (28)

1.一种转印膜,其包含临时支承体及感光性组合物层,
在所述临时支承体与所述感光性组合物层之间进一步包含显示出比所述感光性组合物层的折射率低的折射率的第1层,
所述第1层的折射率为1.45以下。
2.根据权利要求1所述的转印膜,其中,
在所述感光性组合物层的与所述临时支承体侧相反的一侧进一步具有显示出比所述感光性组合物层的折射率高的折射率的第2层。
3.根据权利要求2所述的转印膜,其中,
所述第2层在所述感光性组合物层侧的表面处的折射率低于所述第2层在与所述感光性组合物层相反的一侧表面处的折射率。
4.根据权利要求2或3所述的转印膜,其中,
在所述第2层的与所述感光性组合物层侧相反的一侧进一步具有显示出比所述感光性组合物层的折射率低的折射率的第4层。
5.根据权利要求2或3所述的转印膜,其中,
所述第2层包含金属氧化物。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的转印膜,其中,
所述第1层在所述临时支承体侧的表面处的折射率低于所述第1层在所述感光性组合物层侧的表面处的折射率。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的转印膜,其中,
在所述第1层与所述感光性组合物层之间进一步具有显示出比所述感光性组合物层的折射率高的折射率的第3层。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的转印膜,其中,
所述第1层包含中空粒子。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的转印膜,其中,
所述第1层包含无机粒子。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的转印膜,其中,
所述感光性组合物层包含碱溶性树脂。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的转印膜,其中,
所述感光性组合物层是透明的。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的转印膜,其中,
所述感光性组合物层为黑色。
13.根据权利要求2或3中所述的转印膜,其中,
所述感光性组合物层包含碱溶性树脂,并且
所述感光性组合物层是透明的。
14.根据权利要求13所述的转印膜,其中,
所述感光性组合物层的厚度为0.60μm~15μm,
所述第1层的厚度为10nm~200nm,
所述第2层的厚度为20nm~200nm。
15.一种层叠体,其依次具有基材、高折射率层、树脂层及第1折射率调节层,
所述高折射率层的折射率高于所述树脂层的折射率,
所述第1折射率调节层的折射率低于所述树脂层的折射率,
所述第1折射率调节层的折射率为1.45以下。
16.根据权利要求15所述的层叠体,其中,
在所述树脂层与所述高折射率层之间进一步具有显示出比所述树脂层的折射率高的折射率的第2折射率调节层。
17.根据权利要求16所述的层叠体,其中,
所述第2折射率调节层在所述树脂层侧的表面处的折射率低于所述第2折射率调节层在与所述树脂层相反的一侧表面处的折射率。
18.根据权利要求16或17所述的层叠体,其中,
在所述第2折射率调节层的与所述树脂层侧相反的一侧进一步具有显示出比所述树脂层的折射率低的折射率的第4折射率调节层。
19.根据权利要求15至17中任一项所述的层叠体,其中,
所述第1折射率调节层在与所述树脂层侧相反的一侧表面处的折射率低于所述第1折射率调节层在所述树脂层侧的表面处的折射率。
20.根据权利要求15至17中任一项所述的层叠体,其中,
在所述第1折射率调节层与所述树脂层之间具有显示出比所述树脂层的折射率高的折射率的第3折射率调节层。
21.根据权利要求15至17中任一项所述的层叠体,其中,
所述树脂层是通过固化感光性组合物而形成的固化物层。
22.根据权利要求15至17中任一项所述的层叠体,其中,
所述高折射率层为透明导电层。
23.根据权利要求16或17所述的层叠体,其中,
所述树脂层是通过固化感光性组合物而形成的固化物层,
所述高折射率层为透明导电层。
24.根据权利要求23所述的层叠体,其中,
所述高折射率层的厚度为0.01μm~0.4μm,
所述树脂层的厚度为0.60μm~15μm,
所述第1折射率调节层的厚度为10nm~200nm,
所述第2折射率调节层的厚度为20nm~200nm。
25.一种层叠体,其依次具有基材、高折射率层、第2折射率调节层、树脂层及第1折射率调节层,
所述高折射率层为透明导电层,
所述高折射率层的折射率高于所述第2折射率调节层,
所述第2折射率调节层的折射率高于所述树脂层的折射率,
所述第1折射率调节层的折射率低于所述树脂层的折射率,
所述第1折射率调节层的折射率为1.45以下。
26.一种音响扬声器,其具备权利要求15至25中任一项所述的层叠体。
27.一种层叠体的制造方法,其包括:
贴合工序,贴合权利要求1至14中任一项所述的转印膜的与临时支承体相反的一侧表面和被转印部件;
曝光工序,对所述感光性组合物层进行曝光;及
剥离工序,在所述贴合工序与所述曝光工序之间或在所述曝光工序之后剥离所述临时支承体。
28.一种层叠体的制造方法,其包括:
贴合工序,贴合权利要求1至14中任一项所述的转印膜的与临时支承体相反的一侧表面和具有基材及配置于所述基材上的透明导电层的被转印部件的所述透明导电层侧的表面;
曝光工序,对所述感光性组合物层进行曝光;及
剥离工序,在所述贴合工序与所述曝光工序之间或在所述曝光工序之后剥离所述临时支承体。
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