CN115685675A - 感光性转印材料及其制造方法、膜、触控面板、劣化抑制方法以及层叠体及其制造方法 - Google Patents

感光性转印材料及其制造方法、膜、触控面板、劣化抑制方法以及层叠体及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够提高迁移耐久性的感光性转印材料及其制造方法、膜、触控面板、劣化抑制方法以及层叠体及其制造方法。一种感光性转印材料及其制造方法、膜、触控面板、劣化抑制方法以及层叠体及其制造方法,所述感光性转印材料具有:临时支承体及感光性层,所述感光性层包含粘合剂聚合物、聚合性化合物、光聚合引发剂以及通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A,感光性层将会被转印到含有金属的层的表面。

Description

感光性转印材料及其制造方法、膜、触控面板、劣化抑制方法 以及层叠体及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种感光性转印材料及其制造方法、膜、触控面板、劣化抑制方法以及层叠体及其制造方法。
背景技术
近年来,在移动电话、汽车导航、个人计算机、售票机、银行终端等电子设备中,在液晶装置等的表面配置有平板型输入装置。在这种电子设备中,一边参考显示于液晶装置的图像显示区域中的指示图像,一边用手指或触控笔触碰显示指示图像的位置,由此能够进行与指示图像对应的信息的输入。
在如上述的输入装置(以下,还称为“触控面板”。)中有电阻膜型、静电电容型等。静电电容型输入装置具有仅在一张基材上形成透光性导电膜即可的优点。作为该静电电容型输入装置,例如,有如下类型的装置,即,使电极图案沿着相互交叉的方向延伸,在手指等接触时,检测电极之间的静电电容发生变化的情况来检测输入位置。
在静电电容型输入装置中,为了保护电极图案、收纳于框部的迂回配线(例如,铜线等金属配线)等的目的等而设置有透明树脂层。作为用于形成这种透明树脂层的材料,可使用感光性树脂组合物。
并且,作为以往的抑制金属的劣化的方法,已知专利文献1中所记载的方法。
在专利文献1中公开了一种劣化抑制方法,其抑制具有金属纤维和树脂层的膜中的上述金属纤维的劣化,所述劣化抑制方法中,上述树脂层包含金属添加剂。
进而,作为以往的光学层叠体,已知专利文献2中所记载的光学层叠体。
在专利文献2中公开了一种光学层叠体,其具有:导电膜,包含银纳米线或银网格图案;及光稳定剂,包含过渡金属盐或过渡金属络合物。
专利文献1:日本特开2016-001608号公报
专利文献2:国际公开第2015/143383号
由于从金属的迁移,上述金属的耐久性可能会劣化,但是,以往,虽然以上述专利文献等为首,对各种技术进行了研究,但目前用于改善由金属的迁移引起的耐久性(以下,还称为“迁移耐久性”。)的技术并不充分。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的,本发明的一实施方式所要解决的课题在于提供一种能够提高迁移耐久性的感光性转印材料。
本发明的另一实施方式所要解决的课题在于提供一种上述感光性转印材料的制造方法。
本发明的另一实施方式所要解决的课题在于提供一种能够提高迁移耐久性的膜。
本发明的另一实施方式所要解决的课题在于提供一种具备上述膜的触控面板。
本发明的另一实施方式所要解决的课题在于提供一种能够提高迁移耐久性的劣化抑制方法。
本发明的另一实施方式所要解决的课题在于提供一种能够提高迁移耐久性的层叠体。
本发明的另一实施方式所要解决的课题在于提供一种上述层叠体的制造方法。
在用于解决上述课题的方案包括以下方式。
<1>一种感光性转印材料,其具有:
临时支承体;及
感光性层,其包含粘合剂聚合物、聚合性化合物、光聚合引发剂以及通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A,感光性层将会被转印到含有金属的层的表面。
<2>根据<1>所述的感光性转印材料,其中,
化合物A为封端异氰酸酯化合物或异氰酸酯化合物。
<3>根据<1>所述的感光性转印材料,其中,
化合物A为阳离子聚合性化合物。
<4>根据<1>所述的感光性转印材料,其中,
化合物A具有能够从酸基接受电子的结构。
<5>根据<4>所述的感光性转印材料,其中,
具有能够从酸基接受电子的结构化合物A为含氮芳香族化合物。
<6>根据<1>至<5>中任一项所述的感光性转印材料,其中,
含有金属的层包含银纳米线及亲水性化合物。
<7>根据<6>所述的感光性转印材料,其中,
亲水性化合物含有羟基或酸基。
<8>一种<1>至<7>中任一项所述的感光性转印材料的制造方法,其包括:
准备临时支承体的工序;及
在临时支承体的一侧形成感光性层的工序。
<9>根据<8>所述的感光性转印材料的制造方法,其中,
在准备临时支承体的工序与形成感光性层的工序之间,具有对临时支承体的一侧的表面进行表面改性的工序。
<10>一种膜,其具有:
含有金属的层;及
树脂层,其包含粘合剂聚合物及通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A,且配置于上述含有金属的层的表面。
<11>根据<10>所述的膜,其中,
化合物A为封端异氰酸酯化合物或异氰酸酯化合物。
<12>根据<10>所述的膜,其中,
化合物A为阳离子聚合性化合物。
<13>根据<10>所述的膜,其中,
化合物A具有能够从酸基接受电子的结构。
<14>根据<13>所述的膜,其中,
具有能够从酸基接受电子的结构化合物A为含氮芳香族化合物。
<15>根据<10>至<14>中任一项所述的膜,其中,
含有金属的层包含银纳米线及亲水性化合物。
<16>根据<15>所述的膜,其中,
亲水性化合物含有羟基或酸基。
<17>一种触控面板,其具有<10>至<16>中任一项所述的膜。
<18>一种劣化抑制方法,其抑制膜中的金属的劣化,上述膜具有:含有上述金属的层;及树脂层,配置于上述含有金属的层的表面上且包含粘合剂聚合物,
树脂层包含通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A。
<19>根据<18>所述的劣化抑制方法,其中,
化合物A为封端异氰酸酯化合物或异氰酸酯化合物。
<20>根据<18>所述的劣化抑制方法,其中,
化合物A为阳离子聚合性化合物。
<21>根据<18>所述的劣化抑制方法,其中,
化合物A具有能够从酸基接受电子的结构。
<22>根据<21>所述的劣化抑制方法,其中,
具有能够从酸基接受电子的结构化合物A为含氮芳香族化合物。
<23>根据<18>至<22>中任一项所述的劣化抑制方法,其中,
含有金属的层包含银纳米线及亲水性化合物。
<24>根据<23>所述的劣化抑制方法,其中,
亲水性化合物含有羟基或酸基。
<25>一种层叠体,其依次具有:
基材,其在表面具有含有金属的层;及
树脂层,其包含粘合剂聚合物及通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A且配置于上述含有金属的层的表面。
<26>根据<25>所述的层叠体,其中,
化合物A为封端异氰酸酯化合物或异氰酸酯化合物。
<27>根据<25>所述的层叠体,其中,
化合物A为阳离子聚合性化合物。
<28>根据<25>所述的层叠体,其中,
化合物A具有能够从酸基接受电子的结构。
<29>根据<28>所述的层叠体,其中,
具有能够从酸基接受电子的结构的化合物A为含氮芳香族化合物。
<30>根据<25>至<29>中任一项所述的层叠体,其中,
含有金属的层包含银纳米线及亲水性化合物。
<31>根据<30>所述的层叠体,其中,
亲水性化合物含有羟基或酸基。
<32>一种层叠体的制造方法,其依次包括:
将<1>至<7>中任一项所述的感光性转印材料中的至少感光性层转印到在表面具有含有金属的层的基材的工序;
对感光性层进行图案曝光的工序;及
对感光性层进行显影而形成图案的工序。
<33>根据<32>所述的层叠体的制造方法,其包括:
在形成图案的工序之后,加热感光性层的工序。
发明效果
根据本发明的一实施方式,提供能够提高迁移耐久性的感光性转印材料。
根据本发明的另一实施方式,提供上述感光性转印材料的制造方法。
根据本发明的另一实施方式,提供能够提高迁移耐久性的膜。
根据本发明的另一实施方式,提供具备上述膜的触控面板。
根据本发明的另一实施方式,提供能够提高迁移耐久性的劣化抑制方法。
根据本发明的另一实施方式,提供能够提高迁移耐久性的层叠体。
根据本发明的另一实施方式,提供上述层叠体的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的感光性转印材料的一例的概略剖视图。
图2是表示本发明的感光性转印材料的另一例的概略剖视图。
图3是表示本发明的感光性转印材料的又一例的概略剖视图。
图4是表示本发明的触控面板的一具体例的概略剖视图。
图5是表示本发明的触控面板的另一具体例的概略剖视图。
图6是表示本发明的触控面板的又一具体例的概略平面图。
图7是沿图6的A-A线剖切的剖视图。
图8是迁移耐久性的评价中所使用的层叠体的概略平面图。
图9是迁移耐久性的评价中所使用的层叠体的概略剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明的内容详细地进行说明。关于以下所记载的构成要件的说明,有时基于本发明的代表性实施方式来进行,但是本发明并不限定于这种实施方式。
另外,本发明中,表示数值范围的“~”是将记载于其前后的数值作为下限值及上限值而包含的含义来使用。
在本说明书中阶段性地记载的数值范围中,以某一数值范围记载的上限值或下限值可以被替换为其他阶段性地记载的数值范围的上限值或下限值。并且,在本说明书中所记载的数值范围中,该数值范围的上限值或下限值也可以被替换为实施例所示的值。
并且,本发明中的基团(原子团)的标记中,未标有经取代及未经取代的标记不仅包括不具有取代基的基团,而且还包括具有取代基的基团。例如,“烷基”不仅包括不具有取代基的烷基(未经取代的烷基),而且还包括具有取代基的烷基(经取代的烷基)。
并且,本发明中,“质量%”与“重量%”的含义相同,“质量份”与“重量份”的含义相同。
而且,本发明中,两个以上的优选方式的组合为更优选的方式。
在本发明中,关于组合物中的各成分的量,当组合物中存在多种对应于各成分的物质时,若无特别说明,则组合物中的各成分的量是表示组合物中存在的上述多种物质的总量。
在本发明中,“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,只要可实现工序的预期目的,则也包括在本术语中。
在本发明中,“(甲基)丙烯酸”是包括丙烯酸及甲基丙烯酸这两者的概念,“(甲基)丙烯酸酯”是包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯这两者的概念,“(甲基)丙烯酰基”是包括丙烯酰基及甲基丙烯酰基这两者的概念。
并且,关于本发明中的重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn),只要无特别说明,则为以如下方式获得的分子量,即通过使用了TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgelG2000HxL(均为Tosoh Corporation制造的商品名称)的管柱的凝胶渗透色谱(GPC)分析装置,利用溶剂THF(四氢呋喃)、差示折射计进行检测,并使用聚苯乙烯来作为标准物质进行换算而得的分子量。
在本发明中,只要无特别说明,则分子量分布所具有的化合物的分子量为重均分子量。
在本发明中,只要无特别说明,则聚合物的构成单元之比为摩尔比。
在本发明中,只要无特别说明,则折射率为用椭圆偏振计在25℃条件下测量的波长550nm下的值。
以下,对本发明进行详细说明。
(感光性转印材料)
本发明的感光性转印材料(以下,还简称为“转印材料”。)具有:临时支承体;及感光性层,包含粘合剂聚合物以及具有选自金属还原性基及金属配位性基中的至少1种基团的化合物A(还简称为“化合物A”。)。
本发明的感光性转印材料(以下,还简称为“转印材料”。)具有:临时支承体及感光性层,所述感光性层包含粘合剂聚合物、聚合性化合物、光聚合引发剂以及通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A(还简称为“化合物A”。),感光性层将会被转印到含有金属的层的表面。
通过使用本发明的感光性转印材料能够提高迁移耐久性的机理如下推测。
通过使用本发明的感光性转印材料例如在金属导电性材料等含有金属的层(例如,包含银纳米线、铜等的电极材料)上转印感光性层,能够使通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A从上述感光性层(或者其固化膜)转移到含有金属的层中。因此,能够使含有金属的层中的杂质(例如,离子源、水、含有亲水基团的化合物等)疏水化,从而能够提高迁移耐久性。
例如,当使用含有金属的层作为电极材料时,通过在含有水、离子等杂质的电极材料中使化合物A从上述感光性层(或者其固化膜)转移,能够减少由于电极材料的劣化而引起的碎片化,能够抑制电极的电阻值的上升,从而能够发挥优异的迁移耐久性。
以上,对所推断的机理进行了说明,但本发明的范围不受上述推断的限制。
(感光性转印材料)
本发明的感光性转印材料(以下,简称为“转印材料”。)具有:临时支承体;及由本发明的感光性组合物构成的感光性层(即,包含粘合剂聚合物、聚合性化合物、光聚合引发剂、以及具有能够与金属配位的基团的化合物A及吸湿剂中的至少一种的感光性层)。这种转印材料能够优选地用于将感光性层转印到含有金属的层上。
以下,对感光性转印材料详细地进行说明。
<临时支承体>
本发明的感光性转印材料具有临时支承体。
临时支承体优选为薄膜,更优选为树脂薄膜。作为临时支承体,能够使用具有挠性且在加压下或在加压及加热下不会发生明显的变形、收缩或拉伸的薄膜。
作为这种薄膜,例如,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(例如,双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)、三乙酸纤维素薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚酰亚胺薄膜及聚碳酸酯薄膜。
这些中,作为临时支承体,尤其优选双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
并且,优选在用作临时支承体的薄膜中没有褶皱等变形、划痕等。
关于临时支承体,从能够隔着临时支承体进行图案曝光的观点而言,优选透明性高,365nm的透射率优选60%以上,更优选70%以上。
并且,临时支承体的总透光率优选80%以上,更优选85%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的观点而言,优选临时支承体的雾度小。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,尤其优选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的观点而言,优选临时支承体中所包含的微粒、异物、缺陷的数量少。直径为1μm以上的微粒、异物、缺陷的数量优选为50个/10mm2以下,更优选为10个/10mm2以下,进一步优选为3个/10mm2以下,尤其优选为0个/10mm2
从赋予操作性的观点而言,可以在临时支承体的表面设置含有微小的粒子的层(润滑剂层)。润滑剂层可以设置于临时支承体的单面,也可以设置于双面。润滑剂层中所包含的粒子的直径例如能够设为0.05μm~0.8μm。并且,润滑剂层的层厚例如能够设为0.05μm~1.0μm。
临时支承体的厚度并无特别限制,但是优选为5μm~200μm,从易处理性及通用性的观点而言,更优选为10μm~150μm,进一步优选为10μm~50μm。
作为临时支承体的优选方式,例如,在日本特开2014-85643号公报的0017~0018段、日本特开2016-27363号公报的0019~0026段、国际公开第2012/081680号的0041~0057段、国际公开第2018/179370号的0029~0040段中有记载,并且这些公报的内容被编入本说明书中。
关于临时支承体,例如,能够举出TORAY INDUSTRIES,INC.制造的Lumirror(注册商标)16FB40、TORAY INDUSTRIES,INC.制造的Lumirror(注册商标)16QS62(16KS40)、CosmoShine(注册商标)A4100、Cosmo Shine(注册商标)A4300、Cosmo Shine(注册商标)A8300(以上由TOYOBO CO.,LTD.制造)。
并且,作为临时支承体的尤其优选的方式,能够举出厚度为16μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、厚度为12μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜及厚度为10μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
<感光性层>
本发明的感光性转印材料在上述临时支承体上具有感光性层,所述感光性层包含粘合剂聚合物、聚合性化合物、光聚合引发剂、及通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A。
上述感光性层可以是负型感光性层,也可以是正型感光性层,但是优选为负型感光性层。
<<化合物A>>
上述感光性层包含通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A。
上述化合物A只要具有通过光或热的作用使亲水基团减少的功能,则并无特别限制。亲水基团是指与水的亲和性高的官能团,具体而言是指羟基、酸性基、碱性基。作为亲水基团,例如,可举出OH基、羧基(COOH基)、磺酸基、磷酸基、氨基等。其中,化合物A优选使OH基或羧基(COOH基)减少。
作为化合物A,例如,可举出封端异氰酸酯化合物及异氰酸酯化合物。封端异氰酸酯化合物及异氰酸酯化合物通过与OH基及COOH基反应,能够使这些亲水基团疏水化。
作为异氰酸酯化合物,并无特别限制、例如,能够使用六亚甲基二异氰酸酯化合物、异佛尔酮二异氰酸酯化合物、甲苯二异氰酸酯化合物、二苯基甲烷二异氰酸酯化合物等。
并且,从保存稳定性的观点而言,优选使用用封端剂保护异氰酸酯基的封端异氰酸酯化合物。封端异氰酸酯化合物的解离温度优选为100℃~160℃,尤其优选为130~150℃。
本发明中的封端异氰酸酯化合物的解离温度是指“利用差示扫描量热仪(SeikoInstruments Inc.制造、DSC6200),通过DSC((Differential scanning calorimetry)分析测量时,伴随封端异氰酸酯化合物的脱保护反应的吸热峰的温度”。
作为解离温度为100℃~160℃的封端剂,可举出吡唑系化合物(3,5-二甲基吡唑、3-甲基吡唑、4-溴-3,5-二甲基吡唑、4-硝基-3,5-二甲基吡唑等)、活性亚甲基系化合物(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)、三唑系化合物(1,2,4-三唑等)、肟系化合物(甲醛肟、乙醛肟、乙酰肟、甲基乙基酮肟、环己酮肟)、水杨酸酯(水杨酸甲酯、水杨酸乙酯等)、苯酚系(对羟基苯甲酸甲酯、对萘酚等)等。其中,从保存稳定性、低卤化的观点而言、优选吡唑系、丙二酸二酯、水杨酸酯及苯酚系。
封端异氰酸酯化合物每一分子的经封端的异氰酸酯基的数量优选为1~10,更优选为2~6,尤其优选为3~4。
作为封端异氰酸酯化合物的市售品,例如,可举出Karenz(注册商标)AOI-SM、AOI-AM、AOI-DM、AOI-BP及MOI-BP(以上由SHOWA DENKO K.K.制造)等。作为异氰酸酯化合物的市售品,例如,可举出DURANATE(注册商标)TPA-100、24A-100及D-101(以上由Asahi KaseiChemicals Corporation制造)、以及Takenate500及Takenate600(以上由MitsuiChemicals,Ins.制造)等。
作为化合物A,例如,可举出阳离子聚合性化合物。阳离子聚合性化合物通过与OH基反应而能够使OH基疏水化。作为阳离子聚合性化合物,可举出环氧化合物、氧杂环丁烷化合物及乙烯基醚化合物等。
作为环氧化合物,能够不受特别限制地使用具有环氧基的公知的化合物。作为环氧化合物的具体例,可举出苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、三羟基苯甲烷型环氧树脂、双环戊二烯酚型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚型环氧树脂、双酚A型酚醛清漆型环氧树脂、含萘骨架的环氧树脂、脂环式环氧树脂、杂环式环氧树脂等。
作为环氧化合物的市售品,例如,可举出CEL2021、PEHPE-3150、及EPL GT401(以上由Daicel Corporation制造)、TEPIC-L、TEPIC-H及TEPIC-S(以上由Nissan ChemicalCorporation制造)、以及EPICLONN-740、EPICLONN-770、EPICLONN-775、EPICLONN-660、EPICLONN-665、EPICLONN-670、EPICLONN-673、EPICLONN-680、EPICLONN-695、EPICLONN-665-EXP、EPICLONN-672-EXP及EPICLONEXA-7200(DIC Corporation制造)等。
作为氧杂环丁烷化合物,能够不受特别限制地使用具有氧杂环丁烷基的公知的化合物。氧杂环丁烷化合物可举出氧杂环丁烷基为单官能的化合物、氧杂环丁烷基为双官能的化合物、氧杂环丁烷基为三官能以上的化合物。优选二官能或者三官能以上的氧杂环丁烷化合物。
作为氧杂环丁烷基为一官能的氧杂环丁烷化合物,例如,可举出(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)丙烯酸甲酯(例如,由OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD制造的OXE-10)、(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲基丙烯酸甲酯(例如,由OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRYLTD制造的OXE-30)、3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷(例如,由TOAGOSEI CO.,LTD.制造的OXT-212)、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-{[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙氧基]甲基}氧杂环丁烷等。
作为氧杂环丁烷基为二官能的氧杂环丁烷化合物,例如,可举出4,4’-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]联苯(例如,Ube Industries,Ltd.制造、OXBP)、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]苯(例如,Ube Industries,Ltd.制造的OXTP)、1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}苯(例如,TOAGOSEI CO.,LTD.制造的OXT-121)、二[1-乙基(3-氧杂环丁烷基)]甲基醚(例如,TOAGOSEI CO.,LTD.制造的OXT-221)、二[1-乙基(3-氧杂环丁烷基)]甲基醚-3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-苯氧基甲基)氧杂环丁烷、3,7-双(3-氧杂环丁烷基)-5-氧杂壬烷、1,2-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]乙烷、1,3-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]丙烷、乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二环戊烯基双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、三甘醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、四甘醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、1,4-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)丁烷、1,6-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)己烷、聚乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、环氧乙烷(E0)改性双酚A双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、环氧丙烷(P0)改性双酚A双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、E0改性氢化双酚A双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、P0改性氢化双酚A双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、E0改性双酚F(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、TOAGOSEI CO.,LTD.制造的OXT-191等。
作为氧杂环丁烷基为三官能以上的氧杂环丁烷化合物,例如,可举出季戊四醇三(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、季戊四醇四(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇六(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇五(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇四(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、己内酯改性二季戊四醇六(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、己内酯改性二季戊四醇五(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、双三羟甲基丙烷四(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚等。
作为乙烯基醚化合物,若为公知的化合物,则能够不受特别限制地使用,但优选碳原子数为3~35的化合物。例如,作为单官能乙烯基醚,可举出甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、正壬基乙烯基醚、月桂基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、环己基甲基乙烯基醚、4-甲基环己基甲基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、二环戊烯基乙烯基醚、2-二环戊烯氧基乙基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚、丁氧基乙基乙烯基醚、甲氧基乙氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙氧基乙基乙烯基醚、甲氧基聚乙二醇乙烯基醚、四氢糠基乙烯基醚、2-羟乙基乙烯基醚、2-羟丙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚、4-羟甲基环己基甲基乙烯基醚、二甘醇单乙烯基醚、聚乙二醇乙烯基醚、氯乙基乙烯基醚、氯丁基乙烯基醚、氯乙氧基乙基乙烯基醚、苯乙基乙烯基醚及苯氧基聚乙二醇乙烯基醚、乙基氧杂环丁烷甲基乙烯基醚、二环戊二烯乙烯基醚、环己烷二甲醇乙烯基缩水甘油醚、三环癸烷乙烯基醚2-(乙烯基氧基乙氧基)丙烯酸乙酯、2-(乙烯基氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯等。
作为多官能乙烯基醚,例如,可举出乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、聚乙二醇二乙烯基醚、丙二醇二乙烯基醚、丁二醇二乙烯基醚、己二醇二乙烯基醚、双酚A环氧烷二乙烯基醚、双酚F环氧烷二乙烯基醚等二乙烯基醚类;三羟甲基乙烷三乙烯基醚、三羟甲基丙烷三乙烯基醚、双三羟甲基丙烷四乙烯基醚、甘油三乙烯基醚、季戊四醇四乙烯基醚、二季戊四醇五乙烯基醚、二季戊四醇六乙烯基醚、EO加成三羟甲基丙烷三乙烯基醚、PO加成三羟甲基丙烷三乙烯基醚、EO加成双三羟甲基丙烷四乙烯基醚、PO加成双三羟甲基丙烷四乙烯基醚、EO加成季戊四醇四乙烯基醚、PO加成季戊四醇四乙烯基醚、EO加成二季戊四醇六乙烯基醚及PO加成二季戊四醇六乙烯基醚等。
从高灵敏度、获取性的观点而言,优选二乙二醇二乙烯基醚或三乙二醇二乙烯基醚。
作为乙烯基醚化合物的市售品,例如,可举出三乙二醇二乙烯基醚(TokyoChemical Industry Co.,Ltd.制造)、二乙二醇二乙烯基醚(Tokyo Chemical IndustryCo.,Ltd.制造)等。
作为化合物A,可举出具有能够从酸基接受电子的结构的化合物。具有能够从酸基接受电子的结构的化合物A可以是具有通过曝光使酸基的量减少的结构(以下还称为“特定结构S0”。)的化合物β。由此,能够使作为亲水基团的酸基疏水化。化合物β优选为具有在光激发状态下能够从化合物A所含的酸基接受电子的结构(以下还称为“特定结构S1”。)的化合物B。
如上所述,特定结构S0是被曝光时示出使酸基的量减少的作用的结构。作为特定结构S0,优选为通过曝光从基底状态转变为激发状态且在激发状态下示出使酸基减少的作用的结构。作为特定结构S0,可举出在光激发状态下能够从化合物A所含的酸基接受电子的结构(特定结构S1)。
化合物β所具有的特定结构S0可以是构成化合物β整体的整体结构,也可以是构成化合物β的一部分的部分结构。化合物β可以是高分子化合物也可以是低分子化合物,优选为低分子化合物。作为低分子化合物的化合物β的分子量优选小于5,000,更优选小于1,000,进一步优选65~300,尤其优选75~250。
其中,作为特定结构S0,优选为在光激发状态下能够从酸基接受电子的结构(特定结构S1)。即,作为化合物β,优选为具有在光激发状态下能够从酸基接受电子的结构(特定结构S1)的化合物B。
以下,对化合物β(优选化合物B)进行说明。从图案形成能力更优异的方面和/或所形成的图案的透湿性更低的方面而言,化合物β(优选化合物B)优选芳香族化合物。在此,芳香族化合物是指具有一个以上芳香环的化合物。在化合物β(优选化合物B)中,可以仅存在一个芳香环,也可以存在多个芳香环。当存在多个时,例如,上述芳香环可以存在于树脂的侧链等。在化合物β(优选化合物B)中,芳香环能够用作在光激发状态下能够从化合物A所含的酸基接受电子的结构(特定结构S1)。上述芳香环可以是构成化合物β(优选化合物B)整体的整体结构,也可以是构成化合物β(优选化合物B)的一部分的部分结构。上述芳香环可以是单环也可以是多环,优选为多环。多环的芳香环例如是多个(例如2~5个)芳香环结构稠合而成的芳香环,优选上述多个芳香环结构中的至少一个作为成环原子具有杂原子。
上述芳香环可以是杂芳香环,优选作为成环原子具有1个以上(例如1~4个)杂原子(氮原子、氧原子、硫原子等),更优选作为成环原子具有1个以上(例如1~4个)氮原子。上述芳香环的成环原子数优选5~15。化合物β(优选化合物B)优选为作为成环原子具有氮原子的具有六元环的芳香环的化合物。
作为上述芳香环,例如,可举出如吡啶环、吡嗪环、嘧啶环及三嗪环等单环的芳香环;如喹啉环、异喹啉环、喹喔啉环及喹唑啉环等由两个环稠合而成的芳香环;如吖啶环、菲啶环、菲咯啉环、吩嗪环等由三个环稠合而成的芳香环。具有能够从酸基接受电子的结构的化合物A例如可以是具有这种芳香环的含氮芳香族化合物。
上述芳香环可以具有1个以上(例如1~5个)的取代基,作为上述取代基,可举出烷基、芳基、卤素原子、酰基、烷氧基羰基、芳基羰基、氨基甲酰基、羟基、氰基、氨基及硝基。并且,当上述芳香环具有2个以上取代基时,多个取代基可以彼此键合以形成非芳香环。
并且,还优选上述芳香环与羰基直接键合而在化合物β(优选化合物B)中形成芳香族羰基。还优选多个芳香环经由羰基键合。
还优选上述芳香环与酰亚胺基键合而在化合物β(优选化合物B)中形成芳香族酰亚胺基。另外,芳香族酰亚胺基中的酰亚胺基可以与芳香环一起形成酰亚胺环,也可以不形成酰亚胺环。
另外,当多个芳香环(例如,2~5个芳香环)形成由选自单键、羰基及多重键(例如,可以具有取代基的亚乙烯基、-C≡C-、-N=N-等)中的结构来键合的一系列芳香环结构时,将上述一系列芳香环结构整体视为1个特定结构S1。
并且,优选为构成上述一系列芳香环结构的多个芳香环中的1个以上为上述杂芳香环。
作为化合物β(优选化合物B)的具体例,可举出:如吡啶及吡啶衍生物、吡嗪及吡嗪衍生物、嘧啶及嘧啶衍生物、以及、三嗪及三嗪衍生物等单环的芳香族化合物;如喹啉及喹啉衍生物、异喹啉及异喹啉衍生物、喹噁啉及喹噁啉衍生物、以及、喹唑啉及喹唑啉衍生物等由两个环稠合而形成芳香环的化合物;如吖啶及吖啶衍生物、菲啶及菲啶衍生物、菲咯啉及菲咯啉衍生物、以及、吩嗪及吩嗪衍生物等由三个以上环稠合而形成芳香环的化合物。
其中,化合物β(优选化合物B)优选为选自吡啶及吡啶衍生物、喹啉及喹啉衍生物、以及、异喹啉及异喹啉衍生物中的1种以上,更优选为选自喹啉及喹啉衍生物、以及、异喹啉及异喹啉衍生物中的1种以上,进一步优选为选自异喹啉及异喹啉衍生物中的1种以上。
这些化合物及其衍生物还可以具有取代基,作为上述取代基,优选烷基、芳基、卤素原子、酰基、烷氧基羰基、芳基羰基、氨基甲酰基、羟基、氰基、氨基或硝基,更优选烷基、芳基、卤素原子、酰基、烷氧基羰基、芳基羰基、氨基甲酰基、羟基、氰基或硝基,进一步优选烷基、芳基、酰基、烷氧基羰基、芳基羰基、氨基甲酰基、羟基、氰基或硝基,尤其优选烷基(例如,碳原子数1~10的直链状或支链状的烷基)。
当化合物β(优选化合物B)为聚合物时,可以是特定结构S0(优选特定结构S1)经由单键或连接基与聚合物主链键合的聚合物。作为聚合物的化合物β(优选化合物B)例如,可以通过聚合具有杂芳香环的单体(具体而言为具有乙烯基杂芳香环和/或特定结构S0(优选为特定结构S1,更优选杂芳香环)的(甲基)丙烯酸酯单体)而获得。根据需要,可以与其他单体共聚。
作为化合物β(优选化合物B)的具体例,可举出5,6,7,8-四氢喹啉、4-乙酰基吡啶、4-苯甲酰基吡啶、1-苯基异喹啉、1-正丁基异喹啉、1-正丁基-4-甲基异喹啉、1-甲基异喹啉、2,4,5,7-四甲基喹啉、2-甲基-4-甲氧基喹啉、2,4-二甲基喹啉、菲啶、9-甲基吖啶、9-苯基吖啶、吡啶、异喹啉、喹啉、吡啶、4-氨基吡啶及2-氯吡啶等。
作为喹啉的市售品,例如,可举出1-甲基-异喹啉(Tokyo Chemical IndustryCo.,Ltd.制造)、2,4-二甲基喹啉(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、1-正丁基异喹啉(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)等。
上述感光性层可以含有单独1种化合物A,也可以含有2种以上的化合物A。
从迁移耐久性的观点而言,相对于上述感光性层的总质量,上述感光性层中的化合物A的含量优选为0.01质量%~10质量%,更优选为1.0质量%~10质量%,进一步优选为1.0质量%~6.0质量%。
<<粘合剂聚合物>>
上述感光性层包含粘合剂聚合物,从与含有金属的层的密合性及所获得的图案形成之后的树脂层的强度的观点而言,优选包含粘合剂聚合物及聚合性化合物。并且,在感光性层不含聚合性化合物的情况下,粘合剂聚合物优选包含具有聚合性基(优选烯属不饱和基)的粘合剂聚合物。
从显影性的观点而言,粘合剂聚合物优选包含碱溶性树脂,更优选为碱溶性树脂。
在本发明中,“碱溶性”是指在22℃下碳酸钠在1质量%水溶液100g中的溶解度为0.1g以上。
例如,从显影性的观点而言,粘合剂聚合物优选为酸值为60mgKOH/g以上的粘合剂聚合物,更优选为酸值为60mgKOH/g以上的碱溶性树脂。
并且,例如,从通过加热与交联成分进行热交联,容易形成牢固的膜的观点而言,粘合剂聚合物进一步优选为酸值为60mgKOH/g以上的具有羧基的树脂(所谓的含有羧基的树脂),尤其优选为酸值为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)。
若粘合剂聚合物为具有羧基的树脂,则例如能够通过添加封端异氰酸酯并进行热交联来提高三维交联密度。并且,若具有羧基的树脂的羧基被脱水化及疏水化,则能够改善迁移耐久性。
作为酸值为60mgKOH/g以上的含有羧基的(甲基)丙烯酸树脂(以下,还称为“特定聚合物A”。),只要满足上述酸值的条件,则并无特别限制,能够从公知的(甲基)丙烯酸树脂中适当地选择而使用。
例如,能够将日本特开2011-95716号公报的0025段中所记载的聚合物中酸值为60mgKOH/g以上的含有羧基的(甲基)丙烯酸树脂、日本特开2010-237589号公报的0033~0052段中所记载的聚合物中酸值为60mgKOH/g以上的含有羧基的(甲基)丙烯酸树脂等优选用作本发明中的特定聚合物A。
在此,(甲基)丙烯酸树脂是指包含源自(甲基)丙烯酸的构成单元及源自(甲基)丙烯酸酯的构成单元中的至少一种的树脂。
(甲基)丙烯酸树脂中的源自(甲基)丙烯酸的构成单元及源自(甲基)丙烯酸酯的构成单元的总比例优选为30摩尔%以上,更优选为50摩尔%以上。
聚合物A可以在侧链具有直链结构、支链结构及脂环结构中的任一种。
相对于特定聚合物A100质量%,特定聚合物A中的、具有羧基的单体的共聚比优选为5质量%~50质量%,更优选为5质量%~40质量%,进一步优选为10质量%~30质量%。
并且,从固化之后的透湿度及强度的观点而言,粘合剂聚合物(尤其是特定聚合物A)优选具备具有芳香环的构成单元。
作为形成具有芳香环的构成单元的单体,可举出具有芳烷基的单体、苯乙烯及能够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、苯乙烯二聚物、苯乙烯三聚物等)。其中,优选具有芳烷基的单体或苯乙烯。
作为芳烷基,可举出取代或未取代的苯基烷基等,优选取代或未取代的苄基。
作为具有除了苄基以外的苯基烷基的单体,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)丙烯酸苄酯及(甲基)丙烯酸氯苄酯等;具有苄基的乙烯基单体,例如乙烯基氯化苄及乙烯基苄醇等。其中,优选(甲基)丙烯酸苄酯。
作为具有芳香环的构成单元,优选为源自苯乙烯化合物的构成单元。
在粘合剂聚合物包含具有芳香环的构成单元的情况下,相对于粘合剂聚合物的总质量,具有芳香环的构成单元的含量优选为5质量%~90质量%,更优选为10质量%~70质量%,进一步优选为20质量%~50质量%。
并且,从粘性及固化之后的强度的观点而言,粘合剂聚合物(尤其是特定聚合物A)优选包含具有脂肪族环式骨架的构成单元。脂肪族环式骨架可以是单环式骨架,也可以是多环式骨架。
作为形成具有脂肪族环式骨架的构成单元的单体,可举出(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等。
作为具有脂肪族环式骨架的构成单元所具有的脂肪族环,可举出环己烷环、异佛尔酮环、三环癸烷环等。
这些中,作为具有脂肪族环式骨架的构成单元所具有的脂肪族环,尤其优选三环癸烷环。
在粘合剂聚合物包含具有脂肪族环式骨架的构成单元的情况下,相对于粘合剂聚合物的总质量,具有脂肪族环式骨架的构成单元的含量优选为5质量%~90质量%,更优选为10质量%~80质量%,进一步优选为20质量%~70质量%。
并且,从粘性及固化之后的强度的观点而言,粘合剂聚合物(尤其是特定聚合物A)优选具有反应性基。
作为反应性基,优选自由基聚合性基,更优选烯属不饱和基。并且,在粘合剂聚合物(尤其是特定聚合物A)具有烯属不饱和基的情况下,粘合剂聚合物(尤其是特定聚合物A)优选包含在侧链上具有烯属不饱和基的构成单元。
在本发明中,“主链”表示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”表示从主链分支的原子团。
作为烯属不饱和基,优选(甲基)丙烯酸基,更优选(甲基)丙烯酰氧基。
在粘合剂聚合物包含具有烯属不饱和基的构成单元的情况下,相对于粘合剂聚合物的总质量,具有烯属不饱和基的构成单元的含量优选为5质量%~70质量%,更优选为10质量%~50质量%,进一步优选为20质量%~40质量%。
作为将反应性基导入到特定聚合物A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、乙烯砜化合物、醛化合物、羟甲基化合物、羧酸酐等与羟基、羧基、伯氨基、仲氨基、乙酰乙酰基、磺酸基等进行反应的方法。
作为将反应性基导入到特定聚合物A的方法的优选例,可举出通过聚合反应合成具有羧基的聚合物之后,通过聚合物反应,使(甲基)丙烯酸缩水甘油酯与所获得的聚合物的一部分羧基进行反应,而将(甲基)丙烯酰氧基导入到聚合物的方法。通过该方法,能够获得在侧链上具有(甲基)丙烯酰氧基的粘合剂聚合物(例如,下述化合物A及化合物B)。
优选上述聚合反应在70℃~100℃的温度条件下进行,更优选在80℃~90℃的温度条件下进行。作为用于上述聚合反应的聚合引发剂,优选偶氮系引发剂,例如,更优选FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制造的V-601(商品名称)或V-65(商品名称)。上述聚合物反应优选在80℃~110℃的温度条件下进行。在上述聚合物反应中,优选使用铵盐等催化剂。
作为特定聚合物A,优选以下所示的化合物A~化合物C,更优选化合物B。另外,以下所示的各构成单元的含有比率能够根据目的而适当地变更。并且,在化合物A~化合物C中,各共聚比为质量比。
[化学式1]
Figure BDA0003755731020000191
[化学式2]
Figure BDA0003755731020000201
[化学式3]
Figure BDA0003755731020000202
作为特定聚合物A,还优选以下所示的化合物。另外,以下所示的各构成单元的含有比率(a~d)及重均分子量Mw等能够根据目的而适当地变更。
[化学式4]
Figure BDA0003755731020000203
在上述化合物中,优选a为20质量%~60质量%、b为10质量%~50质量%、c为5.0质量%~25质量%、d为10质量%~50质量%。
[化学式5]
Figure BDA0003755731020000211
在上述化合物中,优选a为30质量%~65质量%、b为1.0质量%~20质量%、c为5.0质量%~25质量%、d为10质量%~50质量%。
特定聚合物A的重均分子量(Mw)优选为1万以上,更优选为1万~10万,进一步优选为1.5万~5万。
从显影性的观点而言,特定聚合物A的分散度(重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn))优选为1.0~2.0,更优选为1.0~1.5,从制造适用性的观点而言,优选为1.8~2.8,更优选为2.0~2.5。
粘合剂聚合物的酸值优选为60mgKOH/g~200mgKOH/g,更优选为60mgKOH/g~150mgKOH/g,进一步优选为60mgKOH/g~110mgKOH/g。
粘合剂聚合物的酸值为根据JIS K0070:1992中所记载的方法测量的值。
若感光性层包含酸值为60mgKOH/g以上的粘合剂聚合物(尤其是特定聚合物A)作为粘合剂聚合物,则除了已叙述的优点以外,通过后述的第二树脂层包含具有酸基的(甲基)丙烯酸树脂,还能够提高感光性层与第二树脂层的层间密合性。
感光性层可以含有包含具有羧酸酐结构的构成单元的聚合物(以下,还称为“聚合物B”。)作为粘合剂聚合物。通过感光性层含有聚合物B,能够提高显影性及固化之后的强度。
羧酸酐结构可以是链状羧酸酐结构及环状羧酸酐结构中的任一种,但是优选环状羧酸酐结构。
作为环状羧酸酐结构的环,优选5元环~7元环,更优选5元环或6元环,尤其优选5元环。
具有羧酸酐结构的构成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个氢原子而得的二价基团的构成单元或从由下述式P-1表示的化合物中去除1个氢原子而得的一价基团直接或经由二价连结基与主链键合的构成单元。
[化学式6]
Figure BDA0003755731020000221
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)-的环的二价基团,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,优选碳原子数为2~4的亚烷基,更优选碳原子数为2或3的亚烷基,尤其优选碳原子数为2的亚烷基。
n1a表示0以上的整数。在Z1a表示碳原子数为2~4的亚烷基的情况下,n1a优选为0~4的整数,更优选为0~2的整数,尤其优选为0。
在n1a表示2以上的整数的情况下,存在多个的RA1a可以相同,也可以不同。并且,存在多个的RA1a可以相互键合而形成环,但是优选不相互键合而形成环。
具有羧酸酐结构的构成单元优选为源自不饱和羧酸酐的构成单元,更优选为源自不饱和环式羧酸酐的构成单元,进一步优选为源自不饱和脂肪族环式羧酸酐的构成单元,尤其优选为源自马来酸酐或衣康酸酐的构成单元,最优选为源自马来酸酐的构成单元。
以下,举出具有羧酸酐结构的构成单元的具体例,但是具有羧酸酐结构的构成单元并不限定于这些具体例。下述的构成单元中,Rx表示氢原子、甲基、CH2OH基或CF3基,Me表示甲基。
[化学式7]
Figure BDA0003755731020000231
[化学式8]
Figure BDA0003755731020000232
聚合物B中的具有羧酸酐结构的构成单元可以是单独1种,也可以是2种以上。
相对于聚合物B的总量,具有羧酸酐结构的构成单元的总含量优选为0摩尔%~60摩尔%,更优选为5摩尔%~40摩尔%,尤其优选为10摩尔%~35摩尔%。
并且,作为粘合剂聚合物,能够使用正型感光性层中所使用的公知的粘合剂聚合物。例如,可优选举出含有具有被酸分解性基保护的酸基的构成单元的聚合物。
作为含有具有被酸分解性基保护的酸基的构成单元的聚合物,能够使用公知的聚合物,例如,可举出日本特开2019-204070号公报中所记载的聚合物。
从迁移耐久性的观点而言,上述粘合剂聚合物的ClogP值优选为2.00以上,更优选为2.20以上,尤其优选为2.50以上。
并且,从迁移耐久性的观点而言,上述粘合剂聚合物的ClogP值优选为5.00以下,更优选为4.50以下,尤其优选为4.00以下。
本发明中的ClogP值使用PerkinElmer Informatics公司制造的ChemDraw(注册商标)Professional(ver.16.0.1.4)来计算。
具体而言,例如,关于聚合物的计算,替换为构成该聚合物的单体来进行计算。例如,在聚丙烯酸的情况下,作为丙烯酸而进行计算,在聚丙烯酸-聚甲基丙烯酸共聚物(质量比为50∶50)的情况下,计算丙烯酸和甲基丙烯酸的ClogP值,并对该值乘以质量比(此时,分别为0.5),将总计值设为ClogP值。
粘合剂聚合物的重均分子量(Mw)并无特别限制,但是优选超过3,000,更优选超过3,000且为60,000以下,进一步优选为5,000以上且50,000以下。
从图案化性、可靠性的观点而言,相对于粘合剂聚合物,粘合剂聚合物的各构成单元的残留单体优选为1,000质量ppm以下,更优选为500质量ppm以下,尤其优选为100质量ppm以下。下限优选为0.1质量ppm以上,更优选为1质量ppm以上。
通过高分子反应合成粘合剂聚合物时的单体的残留单体量也优选设在上述范围内。例如,在使丙烯酸环氧丙酯与具有羧基的侧链进行反应来合成碱溶性树脂的情况下,优选将丙烯酸环氧丙酯的含量设在上述范围内。
残留单体的量能够通过液相色谱法、气相色谱法等公知的方法来测量。
感光性层可以仅包含1种粘合剂聚合物,也可以包含2种以上。
例如,从固化膜的强度及感光性转印材料中的操作性的观点而言,相对于感光性层的总质量,感光性层中的粘合剂聚合物的含量优选为10质量%~90质量%,更优选为20质量%~80质量%,进一步优选为30质量%~70质量%。
<<聚合性化合物>>
从感光性及所获得的图案形成之后的树脂层的强度的观点而言,感光性层含有聚合性化合物。
作为聚合性化合物,可举出烯属不饱和化合物、环氧化合物、氧杂环丁烷化合物等。其中,从感光性及所获得的树脂层的强度的观点而言,优选烯属不饱和化合物。在一些方式中,聚合性化合物也可以是通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物。
作为烯属不饱和化合物,优选包含二官能以上的烯属不饱和化合物。
在本发明中,“二官能以上的烯属不饱和化合物”是指在一分子中具有2个以上的烯属不饱和基的化合物。
作为烯属不饱和基,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。
例如,从固化之后的固化膜的强度的观点而言,作为烯属不饱和化合物,尤其优选包含二官能的烯属不饱和化合物(优选二官能的(甲基)丙烯酸酯化合物)和三官能以上的烯属不饱和化合物(优选三官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物)。三官能以上的烯属不饱和化合物的官能团数的上限并无特别限制,例如能够设为15官能以下。
作为二官能的烯属不饱和化合物,并无特别限制,能够从公知的化合物中适当地选择。
作为二官能的烯属不饱和化合物,可举出三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为二官能的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(商品名称:NK Ester A-DCP,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.制造)、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯(商品名称:NK Ester DCP,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.制造)、1,10-癸二醇二丙烯酸酯(商品名称:NK Ester A-DOD-N,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.制造)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(商品名称:NK Ester A-NOD-N,SHIN-NAKAMURA CHEMICALCO.,LTD.制造)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(商品名称:NK Ester A-HD-N,SHIN-NAKAMURACHEMICAL CO.,LTD.制造)等。
作为三官能以上的烯属不饱和化合物,并无特别限制,能够从公知的化合物中适当地选择。
作为三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、异三聚氰酸(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物等。
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。
作为烯属不饱和化合物,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.制造的KAYARAD(注册商标)DPCA-20、SHIN-NAKAMURA CHEMICALCO.,LTD.制造的A-9300-1CL等)、二季戊四醇六丙烯酸酯/二季戊四醇五丙烯酸酯混合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造的KAYARAD DPHA76等)、(甲基)丙烯酸酯化合物的环氧烷改性化合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造的KAYARAD(注册商标)RP-1040、SHIN-NAKAMURACHEMICAL CO.,LTD.制造的ATM-35E、A-9300、DAICEL-ALLNEX LTD.的EBECRYL(注册商标)135等)、乙氧基化甘油三丙烯酸酯(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.制造的NK EsterA-GLY-9E等)等。
作为烯属不饱和化合物,还可举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物〔优选三官能以上的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物〕。
作为三官能以上的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物,例如,可举出8UX-015A(TAISEI FINE CHEMICAL CO,.LTD.制造)、NK Ester UA-32P(SHIN-NAKAMURA CHEMICALCO.,LTD.制造)、NK Ester UA-1100H(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.制造)等。
从提高显影性的观点而言,作为烯属不饱和化合物,优选包含具有酸基的烯属不饱和化合物。
作为酸基,可举出磷酸基、磺酸基、羧基等。
这些中,作为酸基,优选羧基。
作为具有酸基的烯属不饱和化合物,可举出具有酸基的三官能~四官能的烯属不饱和化合物(将羧基导入到季戊四醇三及四丙烯酸酯(PETA)骨架而得的化合物(酸值:80mgKOH/g~120mgKOH/g)〕、具有酸基的5~6官能的烯属不饱和化合物〔将羧基导入到二季戊四醇五及六丙烯酸酯(DPHA)骨架而得的化合物(酸值:25mgKOH/g~70mgKOH/g)〕等。
根据需要,具有这些酸基的三官能以上的烯属不饱和化合物可以与具有酸基的二官能的烯属不饱和化合物并用。
作为具有酸基的烯属不饱和化合物,优选选自具有羧基的二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二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。
具有羧基的二官能以上的烯属不饱和化合物并无特别限制,能够从公知的化合物中适当地选择。
作为具有羧基的二官能以上的烯属不饱和化合物,能够优选使用ARONIX(注册商标)TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)、ARONIX(注册商标)M-520(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)、ARONIX(注册商标)M-510(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)等。
作为具有酸基的烯属不饱和化合物,能够优选使用日本特开2004-239942号公报的0025~0030段中所记载的具有酸基的聚合性化合物,该公报中所记载的内容被编入本发明中。
感光性层可以单独含有1种具有酸基的烯属不饱和化合物,也可以含有2种以上具有酸基的烯属不饱和化合物。
从显影性及所获得的未固化膜的粘结性的观点而言,相对于感光性层的总质量,具有酸基的烯属不饱和化合物的含量优选为0.1质量%~30质量%,更优选为0.5质量%~20质量%,进一步优选为1质量%~10质量%,尤其优选为1质量%~5质量%。
并且,作为感光性层中所包含的聚合性化合物,还可优选举出以下方式。
作为感光性层中所包含的聚合性化合物,从膜强度、固化性及金属的迁移耐久性的观点而言,优选包含二官能(甲基)丙烯酸酯化合物、五官能(甲基)丙烯酸酯化合物及六官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
进而,作为感光性层中所包含的聚合性化合物,具体而言,作为其他方式,从膜强度、固化性及金属的迁移耐久性的观点而言,优选包含链烷二醇二(甲基)丙烯酸酯化合物、五官能(甲基)丙烯酸酯化合物及六官能(甲基)丙烯酸酯化合物,更优选包含1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯或1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。
聚合性化合物的分子量优选为200~3,000,更优选为250~2,600,进一步优选为280~2,200,尤其优选为300~2,200。
相对于感光性层中所包含的所有聚合性化合物的含量,感光性层中所包含的聚合性化合物中分子量为300以下的聚合性化合物的含量的比例优选为30质量%以下,更优选为25质量%以下,进一步优选为20质量%以下。
感光性层可以仅包含1种聚合性化合物,也可以包含2种以上聚合性化合物。
相对于感光性层的总质量,聚合性化合物的含量优选为1质量%~70质量%,更优选为10质量%~70质量%,进一步优选为20质量%~60质量%,尤其优选为20质量%~50质量%。
在感光性层包含二官能的烯属不饱和化合物和三官能以上的烯属不饱和化合物的情况下,相对于感光性层中所包含的所有烯属不饱和化合物的总含量,二官能的烯属不饱和化合物的含量优选为10质量%~90质量%,更优选为20质量%~85质量%,进一步优选为30质量%~80质量%。
此时,相对于感光性层中所包含的所有烯属不饱和化合物的总含量,三官能的烯属不饱和化合物的含量优选为10质量%~90质量%,更优选为15质量%~80质量%,进一步优选为20质量%~70质量%。
并且,此时,相对于二官能的烯属不饱和化合物和三官能以上的烯属不饱和化合物的总含量,二官能以上的烯属不饱和化合物的含量优选为40质量%以上且小于100质量%,更优选为40质量%~90质量%,进一步优选为50质量%~80质量%,尤其优选为50质量%~70质量%。
在感光性层包含二官能以上的聚合性化合物的情况下,还可以包含单官能聚合性化合物。
在感光性层包含二官能以上的聚合性化合物的情况下,二官能以上的聚合性化合物优选在感光性层中所包含的聚合性化合物中为主要成分。
在感光性层包含二官能以上的聚合性化合物的情况下,相对于感光性层中所包含的所有聚合性化合物的总含量,二官能以上的聚合性化合物的含量优选为60质量%~100质量%,更优选为80质量%~100质量%,尤其优选为90质量%~100质量%。
在感光性层包含具有酸基的烯属不饱和化合物(优选含有羧基的二官能以上的烯属不饱和化合物或其羧酸酐)的情况下,相对于感光性层的总质量,具有酸基的烯属不饱和化合物的含量优选为1质量%~50质量%,更优选为1质量%~20质量%,进一步优选为1质量%~10质量%。
<<光聚合引发剂>>
感光性层含有光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,并无特别限制,能够使用公知的光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,可以是自由基聚合引发剂,也可以是阳离子聚合引发剂,但是优选为自由基聚合引发剂。
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d-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-羟基烷基苯酮结构的光聚合引发剂(以下,还称为“d-羟基烷基苯酮系聚合引发剂”。)、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”。)、具有N-苯甘氨酸结构的光聚合引发剂(以下,还称为“N-苯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-羟基烷基苯酮系聚合引发剂及N-苯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、a-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂及N-苯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,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段中所记载的聚合引发剂。
作为光聚合引发剂的市售品,可举出1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛烷二酮-2-(0-苯甲酰肟)〔商品名称:IRGACURE(注册商标)OXE-01,BASF公司制造〕、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(0-乙酰肟)〔商品名称:IRGACURE(注册商标)OXE-02,BASF公司制造〕、[8-[5-(2,4,6-三甲基苯基)-11-(2-乙基己基)-11H-苯并[a]咔唑基][2-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苯基]甲酮-(0-乙酰肟)〔商品名称:IRGACURE(注册商标)OXE-03,BASF公司制造〕、1-[4-[4-(2-苯并呋喃基羰基)苯基]硫基]苯基]-4-甲基-1-戊酮-1-(0-乙酰肟)〔商品名称:IRGACURE(注册商标)OXE-04,BASF公司制造〕、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〔商品名称:IRGACURE(注册商标)379EG,BASF公司制造〕、2-甲基-1-(4-甲基硫基苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮〔商品名称:IRGACURE(注册商标)907,BASF公司制造〕、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙烷-1-酮〔商品名称:IRGACURE(注册商标)127,BASF公司制造〕、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁酮-1〔商品名称:IRGACURE(注册商标)369,BASF公司制造〕、2-羟基-2-甲基-1-苯丙烷-1-酮〔商品名称:IRGACURE(注册商标)1173,BASF公司制造〕、1-羟基环己基苯基酮〔商品名称:IRGACURE(注册商标)184,BASF公司制造〕、2,2-甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮〔商品名称:IRGACURE(注册商标)651,BASF公司制造〕等、肟酯系的光聚合引发剂〔商品名称:Lunar(注册商标)6,DKSH Management Ltd.制造〕、1-[4-(苯硫基)苯基]-3-环戊基丙烷-1,2-二酮-2-(()-苯甲酰肟)(商品名称:TR-PBG-305,Changzhou Tronly NewElectronic Materials CO.,LTD.制造)、3-环己基-1-[9-乙基-6-(2-呋喃基羰基)-9H-咔唑-3-基]-1,2-丙烷二酮-2-(0-乙酰肟)(商品名称:TR-PBG-326,Changzhou Tronly NewE1ectronic Materials CO.,LTD.制造)、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)-丙烷-1,2-二酮-2-(0-苯甲酰肟)(商品名称:TR-PBG-391,Changzhou Tronly New Electronic Materials CO.,LTD.制造)、APi-307(1-(联苯-4-基)-2-甲基-2-吗啉基丙烷-1-酮,Shenzhen UV-ChemTech Ltd.制造)等。
感光性层可以仅包含1种光聚合引发剂,也可以包含2种以上光聚合引发剂。
在感光性层包含2种以上的光聚合引发剂的情况下,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α-羟基烷基苯酮系聚合引发剂中的至少1种。
光聚合引发剂的含量并无特别限制,但是相对于感光性层的总质量,优选为0.1质量%以上,更优选为0.5质量%以上,进一步优选为1.0质量%以上。
并且,相对于感光性层的总质量,光聚合引发剂的含量优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下。
<<除了上述化合物A以外的杂环化合物>>
感光性层还可以含有除了上述化合物A以外的杂环化合物。杂环化合物有助于提高与含有金属的层的密合性及金属的腐蚀抑制性。
除了上述化合物A以外的杂环化合物所具有的杂环,可以是单环及多环中的任意的杂环。
作为除了上述化合物A以外的杂环化合物所具有的杂原子,可举出氧原子等。
作为除了上述化合物A以外的杂环化合物的杂环,例如,可举出呋喃环、苯并呋喃环、异苯并呋喃环、四氢呋喃环、吡喃环、苯并吡喃环等。
感光性层可以仅包含1种除了上述化合物A以外的杂环化合物,也可以包含2种以上。
相对于感光性层的总质量,除了上述化合物A以外的杂环化合物的含量优选为0.01质量%~20质量%,更优选为0.1质量%~10质量%,进一步优选为0.3质量%~8质量%,尤其优选为0.5质量%~5质量%。通过除了上述化合物A以外的杂环化合物的含量在上述范围内,能够提高与含有金属的层的密合性及金属的腐蚀抑制性。
<<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结性的观点而言,优选感光性层含有热交联性化合物。
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、封端异氰酸酯化合物等。其中,从所获得的固化膜的强度及所获得的未固化膜的粘结性的观点而言,优选封端异氰酸酯化合物。在一些方式中,热交联性化合物可以是通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物。
另外,在本发明中,在感光性层仅包含自由基聚合性化合物作为光聚合引发剂的情况下,将上述环氧化合物及上述氧杂环丁烷化合物视为热交联性化合物,在包含阳离子聚合引发剂的情况下,将上述环氧化合物及上述氧杂环丁烷化合物视为聚合性化合物。
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的自由基聚合性化合物中的至少一种具有羟基及羧基中的至少一种的情况下,存在所形成的膜的亲水性下降、作为保护膜的功能增强的倾向。
另外,封端异氰酸酯化合物是指“具有用封端剂保护(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无特别限制,但是优选为100℃~160℃,更优选为130℃~150℃。
本发明中的封端异氰酸酯的解离温度是指“使用差示扫描量热仪,通过DSC(Differential scanning calorimetry:示差扫描量热法)分析测量时的、伴随封端异氰酸酯的脱保护反应的吸热峰的温度”。
作为差示扫描量热仪,例如,能够优选使用Seiko Instruments Inc.制造的差示扫描量热仪(型号:DSC6200)。但是,差示扫描量热仪并不限定于此。
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(丙二酸二甲基、丙二酸二乙基、丙二酸二正丁基、丙二酸二2-乙基己基等)等〕、肟化合物(甲醛肟、乙醛肟、乙酰肟、甲基乙基酮肟、环己酮肟等在分子内具有由-C(=N-OH)-表示的结构的化合物)等。
这些中,作为解离温度为100℃~160℃的封端剂,例如,从保存稳定性的观点而言,优选选自肟化合物中的至少1种。
例如,从改善膜的脆性、提高与被转印体的密合力等的观点而言,优选封端异氰酸酯化合物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将六亚甲基二异氰酸酯进行异氰脲酸酯化来进行保护而获得。
具有异氰脲酸酯结构的封端异氰酸酯化合物中,相较于不具有肟结构的化合物,具有将肟化合物用作封端剂的肟结构的化合物,从容易将解离温度设在优选的范围内且容易减少显影残渣的观点而言是优选的。
例如,从固化膜的强度的观点而言,优选封端异氰酸酯化合物具有聚合性基,更优选具有自由基聚合性基。
作为聚合性基,并无特别限制,能够使用公知的聚合性基。
作为聚合性基,可举出(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酸酰胺基、苯乙烯基等烯属不饱和基、环氧丙基等具有环氧基的基团等。
这些中,作为聚合性基,从所获得的固化膜中的表面的面状、显影速度及反应性的观点而言,优选烯属不饱和基,更优选(甲基)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(以上由SHOWA DENKO K.K.制造)、封端型DURANATE系列(例如,DURANATE(注册商标)TPA-B80E,Asahi Kasei ChemicalsCorporation.制造)等。
感光性层可以仅包含1种热交联性化合物,也可以包含2种以上热交联性化合物。
相对于感光性层的总质量,热交联性化合物的含量优选为1质量%~50质量%,更优选为5质量%~30质量%。
<<表面活性剂>>
感光性层可以包含表面活性剂。
作为表面活性剂,并无特别限制,能够使用公知的表面活性剂。
作为表面活性剂,可举出日本专利第4502784号公报的0017段及日本特开2009-237362号公报的0060~0071段中所记载的表面活性剂。
作为表面活性剂,优选非离子系表面活性剂、氟系表面活性剂或硅系表面活性剂。
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-444、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、MFS-578、MFS-579、MFS-586、MFS-587、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(以上由DIC CORPORATION制造)、Fluorad FC430、FC431、FC171(以上由Sumitomo3M Limited制造)、Surflon S-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上由AGC Inc.制造)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上由OMNOVA Solutions Inc.制造)、Ftergent 710FL、710FM、610FM、601AD、601ADH2、602A、215M、245F、251、212M、250、209F、222F、208G、710LA、710FS、730LM、650AC、681(以上由Neos Corporation制造)等。
并且,氟系表面活性剂也能够优选使用丙烯酸系化合物,该丙烯酸系化合物具备具有含有氟原子的官能团的分子结构,且施加热时含有氟原子的官能团部分被切断而氟原子挥发。作为这种氟系表面活性剂,可举出DIC Corporation制造的MEGAFACE DS系列(化学工业日报(2016年2月22日)、日经产业新闻(2016年2月23日)),例如MEGAFACE DS-21。
并且,关于氟系表面活性剂,还优选使用具有氟化烷基或氟化亚烷基醚基的含氟原子的乙烯基醚化合物与亲水性乙烯基醚化合物的聚合物。
氟系表面活性剂还能够使用封端聚合物。氟系表面活性剂还能够优选使用含氟高分子化合物,该含氟高分子化合物包含:源自具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物的构成重复单元;及源自具有2个以上(优选为5个以上)的亚烷氧基(优选亚乙氧基、亚丙氧基)的(甲基)丙烯酸酯化合物的构成重复单元。
氟系表面活性剂还能够使用在侧链上具有含有烯属不饱和键的基团的含氟聚合物。可举出MEGAFACE RS-101、RS-102、RS-718K、RS-72-K(以上由DIC Corporation制造)等。
从提高环境适用性的观点而言,作为氟系表面活性剂,优选为源自全氟辛烷酸(PFOA)及全氟辛烷磺酸(PFOS)等具有碳原子数为7以上的直链状全氟烷基的化合物的代替材料的表面活性剂。
作为非离子系表面活性剂,可举出丙三醇(glycerol)、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷及它们的乙氧基化物及丙氧基化物(例如,丙三醇丙氧基化物、丙三醇乙氧基化物等)、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、PluronicL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(以上由BASF公司制造)、Tetronic 304、701、704、901、904、150R1(以上由BASF公司制造)、Solsperse 20000(以上由Japan LubrizolCorporation制造)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(以上由FUJIFILM Wako Pure ChemicalCorporation制造)、PIONIN D-6112、D-6112-W、D-6315(以上由Takemoto Oil&Fat Co.,Ltd.制造)、OLFIN E1010、Surfynol 104、400、440(以上由Nissin Chemical Co.,Ltd.制造)等。
作为硅酮系表面活性剂,可举出包含硅氧烷键的直链状聚合物及将有机基团导入到侧链、末端而得的改性硅氧烷聚合物。
作为表面活性剂的具体例,可举出DOWSIL 8032 ADDITIVE、Toray SiliconeDC3PA、Toray Silicone SH7PA、Toray Silicone DC11PA、Toray Silicone SH21PA、ToraySilicone SH28PA、Toray Silicone SH29PA、Toray Silicone SH30PA、Toray SiliconeSH8400(以上由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)、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(以上由Shin-Etsu Chemical Co.,LTD.制造)、F-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上由Momentive Performance MaterialsInc.制造)、BYK307、BYK323、BYK330、BYK345(以上由BYK-Chemie Corporation制造)等。
感光性层可以仅包含1种表面活性剂,也可以包含2种以上表面活性剂。
相对于感光性层的总质量,表面活性剂的含量优选为0.01质量%~3质量%,更优选为0.05质量%~1质量%,进一步优选为0.1质量%~0.8质量%。
<<供氢性化合物>>
感光性层优选包含供氢性化合物。
在感光性层中,供氢性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、抑制由氧引起的聚合性化合物的聚合阻碍等作用。
作为供氢性化合物,可举出胺类、例如M.R.Sander等编著“Journal of PolymerSociety”第10卷3173页(1972)、日本特公昭44-20189号公报、日本特开昭51-82102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60-84305号公报、日本特开昭62-18537号公报、日本特开昭64-33104号公报、Research Disclosure 33825号等中所记载的化合物等。
作为供氢性化合物的具体例,可举出三乙醇胺、对二甲氨基苯甲酸乙酯、对甲酰基二甲基苯胺、对甲硫基二甲基苯胺等。
并且,作为供氢性化合物,还可举出氨基酸化合物(N-苯甘氨酸等)、日本特公昭48-42965号公报中所记载的有机金属化合物(乙酸三丁基锡等)、日本特公昭55-34414号公报中所记载的氢供体、日本特开平6-308727号公报中所记载的硫化合物(三噻烷等)等。
感光性层可以仅包含1种供氢性化合物,也可以包含2种以上供氢性化合物。
例如,从通过聚合生长速度与链转移的平衡来提高固化速度的观点而言,相对于感光性层的总质量,供氢性化合物的含量优选为0.01质量%~10质量%,更优选为0.03质量%~5质量%,进一步优选为0.05质量%~3质量%。
<<光产酸剂>>
感光性层优选包含光产酸剂。
作为本发明中所使用的光产酸剂,是能够通过照射紫外线、远紫外线、X射线、电子束等活性光线而产生酸的化合物。
作为本发明中所使用的光产酸剂,优选对波长300nm以上(优选波长300nm~450nm)的活性光线敏感并产生酸的化合物,但是其化学结构并无限制。并且,关于不直接对波长300nm以上的活性光线敏感的光产酸剂,若为通过并用敏化剂来对波长300nm以上的活性光线敏感并产生酸的化合物,也能够与敏化剂组合而优选地使用。
作为本发明中所使用的光产酸剂,优选产生pKa为4以下的酸的光产酸剂,更优选产生pKa为3以下的酸的光产酸剂,尤其优选产生pKa为2以下的酸的光产酸剂。pKa的下限值没有特别限定,例如优选为-10.0以上。
作为光产酸剂,能够举出离子性光产酸剂及非离子性光产酸剂。
作为离子性光产酸剂的例子,能够举出二芳基碘盐类及三芳基锍盐类等鎓盐化合物、季铵盐类等。这些中,优选鎓盐化合物,尤其优选三芳基锍盐类及二芳基碘盐类。
作为离子性光产酸剂,还能够优选使用日本特开2014-85643号公报的0114段~0133段中所记载的离子性光产酸剂。
作为非离子性光产酸剂的例子,能够举出三氯甲基-均三嗪类、重氮甲烷化合物、酰亚胺磺酸酯化合物及肟磺酸酯化合物等。这些中,从灵敏度、分辨率及密合性的观点而言,优选光产酸剂为肟磺酸酯化合物。作为三氯甲基-均三嗪类、重氮甲烷化合物及酰亚胺磺酸酯化合物的具体例,能够例示日本特开2011-221494号公报的0083段~0088段中所记载的化合物。
作为肟磺酸酯化合物,能够优选使用国际公开第2018/179640号的0084段~0088段中所记载的化合物。
感光性层可以单独包含1种光产酸剂,也可以包含2种以上光产酸剂。
从灵敏度及分辨率的观点而言,相对于感光性层的总质量,感光性层中的光产酸剂的含量优选为0.1质量%~10质量%,更优选为0.5质量%~5质量%。
<<其他成分>>
感光性层可以包含除了已叙述的成分以外的成分(所谓的其他成分)。
作为其他成分,可举出粒子(例如,金属氧化物粒子)、着色剂等。
并且,作为其他成分,例如,还可举出日本专利第4502784号公报的0018段中所记载的热聚合抑制剂、日本特开2000-310706号公报的0058~0071段中所记载的其他添加剂等。
并且,作为其他添加剂,例如,可举出增塑剂、敏化剂、烷氧基硅烷化合物、碱性化合物、紫外线吸收剂、防锈剂等公知的添加剂。
作为增塑剂、敏化剂及烷氧基硅烷化合物,可举出国际公开第2018/179640号的0097段~0119段中所记载的增塑剂、敏化剂及烷氧基硅烷化合物。
-粒子-
为了调节折射率、透光性等,感光性层可以包含粒子(例如,金属氧化物粒子;以下相同。)。
金属氧化物粒子中的金属中还包括B、Si、Ge、As、Sb、Te等准金属。
例如,从固化膜的透明性的观点而言,粒子的平均一次粒径优选为1nm~200nm,更优选为3nm~80nm。
粒子的平均一次粒径通过使用电子显微镜测量任意200个粒子的粒径,并将测量结果进行算术平均来计算。另外,在粒子的形状不是球形的情况下,将最长的边作为粒径。
在感光性层包含粒子的情况下,可以仅包含1种金属种类、大小等不同的粒子,也可以包含2种以上。
感光性层优选不含粒子或者粒子的含量相对于感光性层的总质量超过0质量%且35质量%以下,更优选不含粒子或者粒子的含量相对于感光性层的总质量超过0质量%且10质量%以下,进一步优选不含粒子或者粒子的含量相对于感光性层的总质量超过0质量%且5质量%以下,进一步优选不含粒子或者粒子的含量相对于感光性层的总质量超过0质量%且1质量%以下,尤其优选不含粒子。
-着色剂-
感光性层可以包含微量的着色剂(颜料、染料等),例如,从透明性的观点而言,优选实质上不含着色剂。
相对于感光性层的总质量,优选着色剂的含量小于1质量%,更优选小于0.1质量%。
<<氯化物离子含量>>
从迁移耐久性的观点而言,相对于上述感光性层的总质量,上述感光性层中所包含的氯化物离子含量优选为50ppm以下,更优选为20ppm以下,进一步优选为10ppm以下,尤其优选为5ppm以下,最优选为1ppm以下。
关于本发明中的上述感光性层或后述的树脂层中所包含的氯化物离子含量的测量,通过以下方法来进行。
采集上述感光性层或后述的树脂层约100mg作为试样,将所采集的约100mg试样溶解于丙二醇单甲醚乙酸酯5mL中。向其中加入超纯水5mL并搅拌2小时。静置12小时以上,回收水层1mL,加入超纯水9mL,制备测量用样品。
对于所制备的测量用样品,根据下述所示的测量装置及测量条件进行离子色谱,并进行氯化物离子含量的测量及计算。
·离子色谱装置:IC-2010(Tosoh Corporation制造)
·分析柱:TSKgel SuperIC-Anion HS
·保护柱:TSKgel guardcolumn SuperIC-A HS
·洗脱液:1.7mmol/L NaHCO3水溶液+1.8mmol/L Na2CO3水溶液
·流速:1.2mL/分钟
·温度:30℃
·注入量:30μL
·抑制凝胶:TSKgel suppress IC-A
·检测:电导率(使用抑制器)
作为用于测量氯化物离子含量的上述感光性层的采集方法,可举出如下方法:剥离保护膜,将感光性转印材料上的感光性层层压于玻璃上,剥离临时支承体,由此转印感光性层,并采集100mg。
并且,作为后述的树脂层的采集方法,可举出从树脂层刮取100mg来采集的方法。
感光性层的厚度并无特别限制,但是从制造适用性、感光性转印材料整体的薄膜化、感光性层或所获得的膜的透射率的提高、抑制感光性层或所获得的膜的黄色着色化等的观点而言,优选为0.01μm以上且20μm以下,更优选为0.02μm以上且15μm以下,进一步优选为0.05μm以上且10μm以下,尤其优选为1μm以上且10μm以下。
关于感光性层等各层的厚度,作为通过使用扫描型电子显微镜(SEM)的截面观察而测量的任意的5个点的平均值而进行计算。
感光性层的折射率并无特别限制,优选为1.47~1.56,更优选为1.50~1.53,进一步优选为1.50~1.52,尤其优选为1.51~1.52。
<<感光性层的颜色>>
上述感光性层优选为非彩色。在L*a*b*表色系统中,上述感光性层的a*值优选为-1.0~1.0,b*值优选为-1.0~1.0。
<<感光性层的折射率>>
感光性层的折射率优选为1.41~1.59,更优选为1.47~1.56。
<<感光性层的可见光透射率>>
每1.0μm膜厚的感光性层的可见光透射率优选为80%以上,更优选为90%以上,尤其优选为95%以上。
作为可见光的透射率,优选波长400nm~800nm的平均透射率、波长400nm~800nm的透射率的最小值、波长400nm的透射率均满足上述。
作为透射率的优选值,例如,能够举出87%、92%、98%等。
每1.0μm膜厚的感光性层的固化膜的透射率也相同。
<<感光性层的透湿度>>
从器件的可靠性的观点而言,使感光性层固化而得的图案(感光性层的固化膜)的膜厚40μm下的透湿度优选为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。
关于透湿度,使用通过利用i射线以300mJ/cm2的曝光量对感光性层进行曝光之后,在145℃条件下进行30分钟的后烘烤而使感光性层固化而得的固化膜进行测量。
透湿度的测量按照JIS Z0208的杯法来进行。优选在温度40℃/湿度90%、温度65℃/湿度90%及温度80℃/湿度95%中的任一种试验条件下也是上述透湿度。
作为具体的优选数值,例如,能够举出80g/(m2·24hr)、150g/(m2·24hr)、220g/(m2·24hr)等。
<<感光性层的溶解速度>>
从抑制显影时的残渣的观点而言,感光性层在碳酸钠1.0%水溶液中的溶解速度优选为0.01 μm/秒以上,更优选为0.10μm/秒以上,进一步优选为0.20μm/秒以上。从图案的边缘形状的观点而言,优选为5.0μm/秒以下,更优选为4.0μm/秒以下,进一步优选为3.0μm/秒以下。
作为具体的优选数值,例如,能够举出1.8μm/秒、1.0μm/秒、0.7μm/秒等。感光性层在1.0质量%碳酸钠水溶液中的每单位时间的溶解速度,如下进行测量。
对于形成于玻璃基材上的、充分地去除了溶剂的感光性层(膜厚在1.0~10μm的范围内),使用1.0质量%碳酸钠水溶液在25℃条件下,进行喷淋显影直至感光性层完全溶解为止(其中,最长至2分钟)。通过将感光性层的膜厚除以感光性层完全溶解为止所需的时间来求出感光性层的溶解速度。另外,若在2分钟内没有完全溶解,则根据直到该点为止的膜厚变化量,以相同的方式进行计算。
感光性层的固化膜(膜厚在1.0μm~10μm的范围内)在碳酸钠1.0%水溶液中的溶解速度优选为3.0μm/秒以下,更优选为2.0μm/秒以下,进一步优选为1.0μm/秒以下,尤其优选为0.2μm/秒以下。感光性层的固化膜为利用i射线以300mJ/cm2的曝光量对感光性层进行曝光而得的膜。
作为具体的优选数值,例如,能够举出0.8μm/秒、0.2μm/秒、0.001μm/秒等。
关于显影,使用H.IKEUCHI Co.,Ltd.制造的1/4MINJJX030PP的喷淋喷嘴,将喷淋的喷涂压力设为0.08MPa。在上述条件时,将每单位时间的喷淋流量设为1,800mL/分钟。
<<感光性层的溶胀率>>
从提高图案形成性的观点而言,曝光后的感光性层在1.0质量%碳酸钠水溶液中的溶胀率优选100%以下,更优选50%以下,进一步优选30%以下。
曝光后的感光性层相对于1.0质量%碳酸钠水溶液的溶胀率,如下进行测量。
对于形成于玻璃基材上的、充分地去除了溶剂的感光性层(膜厚在1.0~10μm的范围内),利用超高压汞灯以500mJ/cm2(i射线测量)进行曝光。在25℃下将每一个玻璃基材浸渍于1.0质量%碳酸钠水溶液中,并测量经过30秒时刻时的膜厚。并且,计算浸渍之后的膜厚相对于浸渍之前的膜厚增加的比例。
作为具体的优选数值,例如,能够举出4%、13%、25%等。
<<感光性层中的异物>>
从图案形成性的观点而言,感光性层中的直径为1.0μm以上的异物的数量优选为10个/mm2以下,更优选为5个/mm2以下。
异物个数如下进行测量。
从感光性层的表面的法线方向,使用光学显微镜通过肉眼观察感光性层的表面上的任意5个区域(1mm×1mm),测量各区域中的直径为1.0μm以上的异物的数量,并对这些进行算术平均以计算异物的数量。
作为具体的优选数值,例如,能够举出0个/mm2、1个/mm2、4个/mm2、8个/mm2等。
<<感光性层中的溶解物的雾度>>
从抑制显影时的凝聚物的产生的观点而言,将1.0cm3的感光性层溶解于1.0质量%碳酸钠的30℃水溶液1.0升中而得的溶液的雾度优选为60%以下,更优选为30%以下,进一步优选为10%以下,尤其优选为1%以下。
雾度如下进行测量。
首先,准备1.0质量%的碳酸钠水溶液,并将液温调整至30℃。将1.0cm3的感光性层放入碳酸钠水溶液1.0L中。一边注意以免混入气泡,一边在30℃下搅拌4小时。搅拌之后,测量感光性层溶解后的溶液的雾度。关于雾度,使用雾度计(产品名称“NDH4000”,NIPPONDENSHOKU INDUSTRIES CO.,LTD.制造),使用液体测量用单元及光路长度为20mm的液体测量专用单元进行测量。
作为具体的优选数值,例如,能够举出0.4%、1.0%、9%、24%等。
<第二树脂层>
本发明的感光性转印材料还可以在临时支承体与感光性层之间具有第二树脂层。
作为第二树脂层,可举出后述的热塑性树脂层及中间层。
并且,本发明的感光性转印材料可以在临时支承体与感光性层之间具有热塑性树脂层或中间层作为第二树脂层,也可以具有热塑性树脂层及中间层这两者。
-热塑性树脂层-
本发明的感光性转印材料还可以在临时支承体与感光性层之间具有热塑性树脂层。
若感光性转印材料还具有热塑性树脂层,则在将感光性转印材料转印到基材上而形成膜的情况下,不易产生由层叠引起的气泡。在将该膜用于图像显示装置的情况下,不易发生图像不均等,可获得优异的显示特性。
热塑性树脂层优选具有碱溶性。
热塑性树脂层在转印时作为吸收基材表面的凹凸的缓冲材料而发挥作用。
基材表面的凹凸还包括已形成的图像、电极、配线等。
热塑性树脂层优选具有能够根据凹凸而变形的性质。
热塑性树脂层优选包含日本特开平5-72724号公报中所记载的有机高分子物质,更优选包含基于维卡(Vicat)法(具体而言,基于美国材料试验法ASTMD1235的聚合物软化点测量法)的软化点为约80℃以下的有机高分子物质。
热塑性树脂层的厚度例如优选为3μm~30μm,更优选为4μm~25μm,进一步优选为5μm~20μm。
若热塑性树脂层的厚度为3μm以上,则对基材表面的凹凸的追随性得到进一步提高,因此能够更有效地吸收基材表面的凹凸。
若热塑性树脂层的厚度为30μm以下,则制造适用性得到进一步提高,因此例如可进一步减轻在临时支承体上涂布形成热塑性树脂层时的干燥(所谓的用于去除溶剂的干燥)的负荷,并且可进一步缩短转印之后的热塑性树脂层的显影时间。
关于热塑性树脂层的厚度,作为通过使用扫描型电子显微镜(SEM)的截面观察而测量的任意的5个点的平均值而进行计算。
热塑性树脂层能够通过将包含溶剂及热塑性有机高分子的热塑性树脂层形成用组合物涂布于临时支承体上并根据需要使其干燥来形成。
热塑性树脂层的形成方法中的涂布及干燥的方法的具体例分别与感光性层的形成方法中的涂布及干燥的具体例相同。
关于溶剂,只要溶解形成热塑 性树脂层的高分子成分,则并无特别限制。
作为溶剂,可举出有机溶剂(例如,甲基乙基酮、环己酮、丙二醇单甲醚乙酸酯、正丙醇及2-丙醇)。
关于热塑性树脂层,在100℃下测量的粘度优选为1,000Pa·s~10,000Pa·s。并且,优选在100℃下测量的热塑性树脂层的粘度低于在100℃下测量的感光性层的粘度。
-中间层-
本发明的感光性转印材料还可以在临时支承体与感光性层之间具有中间层。
在本发明的感光性转印材料具有热塑性树脂层的情况下,中间层优选配置于热塑性树脂层与感光性层之间。
作为中间层中所包含的成分,例如,可举出选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮及纤维素中的至少1种聚合物。
并且,作为中间层,还能够使用在日本特开平5-72724号公报中记载为“分离层”的物质。
在制造在临时支承体上依次具有热塑性树脂层、中间层及感光性层的方式的感光性转印材料的情况下,中间层例如能够通过涂布包含不会溶解热塑性树脂层的溶剂及作为中间层的成分的上述聚合物的中间层形成用组合物并根据需要使其干燥来形成。
具体而言,首先,在临时支承体上涂布热塑性树脂层形成用组合物并根据需要使其干燥来形成热塑性树脂层。接着,在所形成的热塑性树脂层上涂布中间层形成用组合物并根据需要使其干燥来形成中间层。接着,在所形成的中间层上涂布包含有机溶剂的方式的感光性组合物并使其干燥来形成感光性层。另外,感光性组合物中所包含的有机溶剂优选为不会溶解中间层的有机溶剂。
中间层的形成方法中的涂布及干燥的方法的具体例分别与感光性层的形成方法中的涂布及干燥的具体例相同。
<折射率调整层>
本发明的感光性转印材料还可以在感光性层与保护膜之间具有折射率调整层。
作为折射率调整层,没有限制,能够适用公知的折射率调整层。作为折射率调整层所含有的材料,例如,可举出粘合剂及粒子。
作为粘合剂,没有限制,能够适用公知的粘合剂。作为粘合剂,例如,可举出上述的粘合剂聚合物。
作为粒子,没有限制,能够适用公知的粒子。作为粒子,例如,可举出氧化锆粒子(ZrO2粒子)、氧化铌粒子(Nb2O5粒子)、氧化钛粒子(TiO2粒子)及二氧化硅粒子(SiO2粒子)。
并且,折射率调整层优选含有金属氧化抑制剂。通过折射率调整层含有金属氧化抑制剂,能够抑制与折射率调整层接触的金属的氧化。
作为金属氧化抑制剂,例如,可优选举出在分子内具有包含氮原子的芳香环的化合物。作为具体的金属氧化抑制剂,例如,可举出咪唑、苯并咪唑、四唑、巯基噻二唑及苯并三唑。
折射率调整层的折射率优选为1.50以上,更优选为1.55以上,尤其优选为1.60以上。
并且,折射率调整层的折射率的上限并无特别限制,但是优选为2.10以下,更优选为1.85以下。
折射率调整层的厚度优选为500nm以下,更优选为110nm以下,尤其优选为100nm以下。
并且,折射率调整层的厚度优选为20nm以上,更优选为50nm以上。
关于折射率调整层的厚度,作为通过使用扫描型电子显微镜(SEM)的截面观察而测量的任意的5个点的平均值而进行计算。
作为折射率调整层的形成方法,没有限制,能够适用公知的方法。作为折射率调整层的形成方法,例如,可举出使用折射率调整层用组合物的方法。例如,能够通过在被涂布物上涂布折射率调整层用组合物,然后根据需要使其干燥来形成折射率调整层。
作为折射率调整层用组合物的制造方法,例如,可举出混合上述各成分及溶剂的方法。混合方法没有限制,能够适用公知的方法。
作为溶剂,没有限制,能够适用公知的溶剂。作为溶剂,例如,可举出水及在上述“感光性层的形成方法”的项中说明的有机溶剂。
作为涂布方法及干燥方法,能够分别适用在上述“感光性层的形成方法”的项中说明的涂布方法及干燥方法。
<抗静电层>
本发明的感光性转印材料还可以在感光性层与保护膜之间或感光性层与临时支承体之间具有抗静电层。通过本发明的感光性转印材料具有抗静电层,能够抑制剥离配置于抗静电层上的薄膜等时的静电的产生,并且还能够抑制由与设备或其他薄膜的摩擦引起的静电的产生。其结果,例如,能够抑制电子设备中的故障的发生。
从抑制静电的产生的观点而言,抗静电层优选配置于临时支承体与感光性层之间。
抗静电层为具有抗静电性的层,并且至少包含抗静电剂。作为抗静电剂,没有限制,能够利用公知的抗静电剂。
抗静电层优选包含选自离子性液体、离子传导聚合物、离子传导填料及导电聚合物(还称为“导电性聚合物”。)中的至少1种化合物作为抗静电剂。
离子性液体优选为由氟有机阴离子及鎓阳离子构成的离子性液体。
作为离子传导聚合物,例如,可举出使具有季铵碱的单体聚合或共聚而获得的离子导电性聚合物。作为季铵碱的抗衡离子,优选非卤素离子。作为非卤素离子,例如,可举出磺酸根阴离子及羧酸根阴离子。
作为离子传导填料,例如,可举出氧化锡、氧化锑、氧化铟、氧化镉、氧化钛、氧化锌、铟、锡、锑、金、银、铜、铝、镍、铬、钛、铁、钴、碘化铜、IT0(氧化铟/氧化锡)及AT0(氧化锑/氧化锡)。
作为导电性聚合物,例如,可举出聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚乙烯亚胺及烯丙基胺系聚合物。作为具体的导电性聚合物,例如,可举出(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)。
上述中,抗静电剂优选为聚噻吩。作为聚噻吩,优选包含PEDOT(聚(3,4-乙烯二氧噻吩))的高分子化合物,尤其优选由聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸构成的导电性聚合物(以下,简称为“PEDOT/PSS”。)。
抗静电层可以包含单独1种抗静电剂,也可以包含2种以上的抗静电剂。
从抗静电性的观点而言,相对于包含抗静电层的层的总质量,抗静电剂的含量优选为0.1质量%~100质量%。在抗静电剂为溶剂分散型抗静电剂的情况下,相对于抗静电层的总质量,抗静电剂的含量更优选为1质量%~10质量%,尤其优选为3质量%~10质量%。在抗静电剂不是溶剂分散型抗静电剂的情况下,相对于抗静电层的总质量,抗静电剂的含量优选为60质量%~100质量%更,尤其优选为70质量%~100质量%。
根据需要,抗静电层还可以含有除了抗静电剂以外的成分。作为除了抗静电剂以外的成分,例如,可举出粘合剂聚合物(例如,聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇及丙烯酸树脂)、固化成分(例如,聚合性化合物及光聚合引发剂)、以及表面活性剂。
抗静电层的平均厚度优选为1μm以下下,更优选为0.6μm以下,进一步优选为0.4μm以下,尤其优选为0.2μm以下。通过抗静电层的平均厚度为1μm以下,能够减小雾度。抗静电层的厚度的下限没有限制。从制造适用性的观点而言,抗静电层的平均厚度优选为0.0lμm以上。抗静电层的平均厚度设为通过使用了扫描型电子显微镜(SEM)的截面观察而测量的5个部位的厚度的算术平均。
作为抗静电层的形成方法,例如,可举出使用抗静电层用组合物的方法。例如,可举出在被涂布物(例如,临时支承体或感光性层)上涂布抗静电层用组合物的方法。作为涂布方法,可以举出例如印刷法、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)。在上述中,涂布方法优选模涂法。
在抗静电层的形成方法中,根据需要,可以对涂布于被涂布物上的感光性组合物进行干燥。作为干燥方法,例如可举出自然干燥、加热干燥及减压干燥。
<杂质等>
优选感光性层、第二树脂层、折射率调整层及抗静电层各自所包含的杂质少。
作为杂质的具体例,可举出钠、钾、镁、钙、铁、锰、铜、铝、钛、铬、钴、镍、锌、锡及它们的离子。
各层中的杂质的含量以质量基准计优选80ppm以下,更优选10ppm以下,进一步优选2ppm以下。下限并无特别限制,但是各层中的杂质的含量以质量基准计能够设为1ppb以上或0.1ppm以上。
作为将杂质设在上述范围内的方法,可举出:作为各层的原料而选择杂质的含量少的原料;在形成各层时防止杂质的混入;及进行清洗而去除杂质。通过这种方法,能够将杂质的量设在上述范围内。
关于杂质,例如,能够通过ICP(Inductively Coupled Plasma:电感耦合等离子体)发射光谱分析法、原子吸收光谱法及离子色谱法等公知的方法进行定量。
各层中的苯、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。作为这些化合物在各层中的含量,以质量基准计优选100ppm以下,更优选20ppm以下,进一步优选4ppm以下。下限以质量基准计能够设为10ppb以上,并且能够设为100ppb以上。关于这些化合物,能够通过与上述金属的杂质相同的方法抑制含量。并且,能够通过公知的测量法进行定量。
从提高可靠性及层压性的观点而言,各层中的水的含量优选0.01质量%~1.0质量%,更优选0.05质量%~0.5质量%。
<保护膜>
本发明的感光性转印材料中,从感光性层观察时,还可以在与设置有临时支承体侧相反的一侧具有保护膜。
上述保护膜优选是本发明的感光性转印材料中的与设置有临时支承体的一侧相反的一侧的面的最外层。
作为保护膜,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜等。
作为保护膜,例如,可以使用日本特开2006-259138号公报的0083~0087及0093段中所记载的薄膜。
保护膜的厚度优选1μm~100μm,更优选5μm~50μm,进一步优选5μm~40μm,尤其优选15μm~30μm。从机械强度优异的观点而言,保护膜的厚度优选1μm以上,从相对廉价的观点而言,优选100μm以下。
关于保护膜,例如,还能够作为Oji F-Tex Co.,Ltd.制造的ALPHAN(注册商标)FG-201、Oji F-Tex Co.,Ltd.制造的ALPHAN(注册商标)E-201F、TORAY ADVANCED FILM CO.,LTD.制造的Cerapeel(注册商标)25WZ或TORAY INDUSTRIES,INC.制造的Lumirror(注册商标)16QS62(16KS40)而获得。
为了容易从感光性层或折射率调整层剥离保护膜,优选保护膜与感光性层或折射率调整层之间的粘接力小于临时支承体与感光性层之间的粘接力。
并且,关于保护膜,保护膜中所包含的直径为80μm以上的鱼眼数量优选为5个/m2以下。另外,“鱼眼”是通过对材料进行热熔融,捏合、挤出、双轴拉伸及铸造法等方法制造薄膜时,材料的异物、未溶解物、氧化劣化物等进入到薄膜中而形成的物质。
保护膜中所包含的直径为3μm以上的粒子的数量优选为30个/mm2以下,更优选为10个/mm2以下,进一步优选为5个/mm2以下。由此,能够抑制通过由保护膜中所包含的粒子引起的凹凸被转印到感光性层或导电层等的金属而产生的缺陷。
关于保护膜,从赋予卷取性的观点而言,与感光层或折射率调整层接触的面相反的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra优选为0.01μm以上,更优选为0.02μm以上,进一步优选为0.03μm以上。另一方面,优选小于0.50μm,更优选为0.40μm以下,进一步优选为0.30μm以下。
关于保护膜,从抑制转印时的缺陷的观点而言,与感光层或折射率调整层接触的面的表面粗糙度Ra优选为0.01μm以上,更优选为0.02μm以上,进一步优选为0.03μm以上。另一方面,优选小于0.50μm,更优选为0.40μm以下,进一步优选为0.30μm以下。
<含有金属的层>
感光性转印材料的感光性层将会被转印到含有金属的层的表面。
作为上述金属,并无特别限制,可优选举出金属导电性材料。作为金属导电性材料,能够使用公知的金属导电性材料。
作为上述金属,能够举出Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo、Ag、Au等。其中,优选包含Au、Ag或Cu,更优选包含Au或Ag,尤其优选包含Ag。
并且,作为上述金属,可优选举出金属纤维,可更优选举出银纤维,可尤其优选举出银纳米线。若为上述方式,则在湿热条件下更容易劣化,因此能够进一步发挥本发明中的效果。
作为上述金属的形状,并无特别限制,可以在上述基材的整个单面上作为层而具有金属,也可以为所期望的图案形状,例如,可举出网格状的透明电极形状、配置于触控面板的框部的迂回配线(所谓的引出配线)等配线形状等。
其中,上述金属优选包含金属纤维,尤其优选为包含金属纤维的层(金属纤维层)。并且,包含上述金属纤维的层优选为所期望的图案形状。
并且,上述金属可以是金属微粒(例如,银、铜、镍、氧化锌、氧化锡及氧化铟等)。
含有金属的层可以是包含银纳米线及亲水性化合物的层。如上所述,即使是含有金属的层包含亲水性化合物的方式,通过使用本发明的感光性转印材料,也能够获得优异的迁移耐久性。
亲水性化合物并无特别限制,例如,可以是含有羟基或酸基的化合物。
上述含有金属的层可以包含碳系导电性材料(例如,碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯)、导电性高分子(例如,对聚(3,4-乙烯二氧噻吩)掺杂聚(4-苯乙烯磺酸)的物质、聚苯胺等)等。
作为金属纤维的形状,可举出圆柱状、长方体形状、截面呈多边形的柱状等。在需要高透明性的应用中,优选金属纤维具有圆柱状及截面呈多边形的柱状中的至少一种形状。
关于银纳米线的截面形状,例如,能够使用透射型电子显微镜(TEM)进行观察。
金属纤维的直径(所谓的短轴长度)并无特别限制,例如,从透明性的观点而言,优选为50nm以下,更优选为35nm以下,进一步优选为20nm以下。
例如,从抗氧化性及迁移耐久性的观点而言,金属纤维的直径的下限优选为5nm以上。
金属纤维的长度(所谓的长轴长度)并无特别限制,例如,从导电性的观点而言,优选为5μm以上,更优选为10μm以上,进一步优选为30μm以上。
例如,从抑制制造过程中的凝聚物的生成的观点而言,金属纤维的长度的上限优选为1mm以中。
关于金属纤维的直径及长度,例如,能够使用透射型电子显微镜(TEM)或光学显微镜进行测量。
具体而言,测量从使用透射型电子显微镜(TEM)或光学显微镜放大观察的金属纤维中随机选择的300个银纳米线的直径和长度。将测量出的值进行算术平均,并将所获得的值作为银纳米线的直径及长度。
金属纤维层(含有金属的层的一例)中的金属纤维的含量并无特别限制,例如,从透明性及导电性的观点而言,相对于金属纤维层的总质量,优选为1质量%~99质量%,更优选为10质量%~95质量%。
根据需要,含有金属的层还可以包含粘合剂(还称为“基质”。)。
粘合剂是在其中分散或埋入金属的固体材料。
作为粘合剂,可举出高分子材料、无机材料等。
作为粘合剂,优选具有透光性的材料。
作为高分子材料,可举出(甲基)丙烯酸树脂(例如,聚(甲基丙烯酸甲酯)〕、聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)〕、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚烯烃(例如,聚丙烯)、聚降冰片烯、纤维素化合物、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮等。
作为纤维素化合物,可举出羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟乙基纤维素(HEC)、甲基纤维素(MC)、羟丙基纤维素(HPC)、羧甲基纤维素(CMC)等。
并且,高分子材料可以是导电性高分子材料。
作为导电性高分子材料,可举出聚苯胺、聚噻吩等。
作为无机材料,可举出二氧化硅、莫来石、氧化铝等。
并且,关于粘合剂,还能够使用日本特开2014-212117号公报的0051~0052段中所记载的粘合剂。
在含有金属的层包含粘合剂的情况下,可以仅包含1种粘合剂,也可以包含2种以上粘合剂。
在银纳米线层包含粘合剂的情况下,相对于银纳米线层的总质量,银纳米线层中的粘合剂的含量优选为1质量%~99质量%,更优选为5质量%~80质量%。
含有金属的层的厚度并无特别限制,例如,从透明性及导电性的观点而言,优选为1nm~400nm,更优选为10nm~200nm。若在上述范围内,则能够相对容易地形成低电阻的电极。
含有金属的层的厚度通过以下方法测量。
含有金属的层的厚度方向的截面观察图像中,求出在随机选择的5个部位测量的含有金属的层的厚度的算术平均值,并将所获得的值作为含有金属的层的厚度。含有金属的层的厚度方向的截面观察图像能够使用扫描型电子显微镜(SEM)来获得。
并且,关于含有金属的层的宽度,也能够以与上述含有金属的层的厚度的测量方法相同的方式进行测量。
-感光性转印材料的具体例-
图1是作为本发明的感光性转印材料的一具体例的感光性转印材料10的概略剖视图。如图1所示,感光性转印材料10具有临时支承体12/感光性层18A/保护膜16的层叠结构(即,依次配置临时支承体12、感光性层18A及保护膜16而成的层叠结构)。
并且,图2是作为本发明的感光性转印材料的另一具体例的感光性转印材料10的概略剖视图。如图2所示,感光性转印材料10具有临时支承体12/抗静电层20/感光性层18A/保护膜16的层叠结构(即,依次配置临时支承体12、抗静电层20、感光性层18A及保护膜16而成的层叠结构)。
进而,图3是作为本发明的感光性转印材料的又一具体例的感光性转印材料10的概略剖视图。如图3所示,感光性转印材料10具有临时支承体12/感光性层18A/抗静电层20/保护膜16的层叠结构(即,依次配置临时支承体12、感光性层18A、抗静电层20及保护膜16而成的层叠结构)。
但是,本发明的感光性转印材料并不限于感光性转印材料10,例如,可以省略保护膜16。
(感光性转印材料的制造方法)
感光性转印材料的制造方法并无特别限制,但是感光性转印材料能够优选地通过以下本发明的感光性转印材料的制造方法来制造。
本发明的感光性转印材料的制造方法包括:
准备临时支承体的工序;及
在临时支承体的一侧形成感光性层的工序。
作为感光性层的形成方法,并无特别限制,能够使用公知的方法。
作为感光性层的形成方法的一例,可举出通过在临时支承体上涂布包含溶剂的方式的感光性组合物并根据需要使其干燥来形成感光性层的方法。感光性组合物中所包含的成分的详细内容与关于感光性层已进行叙述的内容相同,但是关于成分的含量,将“相对于感光性层的总质量”替换为“相对于感光性组合物的总固体成分量”。
作为涂布的方法,能够使用公知的方法。
作为涂布的方法,可举出印刷法、喷涂法、辊涂法、棒涂法、帘涂法、旋涂法、模涂法(即,狭缝涂布法)等。
这些中,作为涂布的方法,优选模涂法。
作为干燥的方法,能够使用自然干燥、加热干燥、减压干燥等公知的方法,能够将这些方法单独或组合多种来适用。
在本发明中,“干燥”是指去除组合物中所包含的至少一部分溶剂。
形成感光性层时,优选使用溶剂。若上述感光性组合物包含溶剂,则存在通过涂布而形成感光性层变得更容易的倾向。
作为溶剂,能够没有特别限制地使用通常使用的溶剂。
作为溶剂,优选有机溶剂。
作为有机溶剂,可举出甲基乙基酮、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯(别名:1-甲氧基-2-丙基乙酸酯)、二乙二醇乙基甲基醚、环己酮、甲基异丁基酮、乳酸乙酯、乳酸甲酯、己内酰胺、正丙醇、2-丙醇等。
作为溶剂,优选甲基乙基酮与丙二醇单甲醚乙酸酯的混合溶剂或二乙二醇乙基甲基醚与丙二醇单甲醚乙酸酯的混合溶剂。
作为溶剂,还能够使用美国专利申请公开第2005/282073号说明书的0054段及0055段中所记载的Solvent,该说明书的内容被编入本发明中。
并且,作为溶剂,根据需要,还能够使用沸点为180℃~250℃的有机溶剂(高沸点溶剂)。在包含高沸点溶剂的情况下,相对于所有溶剂,其含量优选为2质量%~20质量%。
在上述感光性组合物包含溶剂的情况下,可以仅包含1种溶剂,也可以包含2种以上的溶剂。
相对于感光性组合物的总质量,上述感光性组合物的固体成分量优选为5质量%~80质量%,更优选为5质量%~40质量%,尤其优选为5质量%~30质量%。
例如,从涂布性的观点而言,上述感光性组合物在25℃下的粘度优选为1mPa·s~50mPa·s,更优选为2mPa·s~40mPa·s,进一步优选为3mPa·s~30mPa·s。
粘度使用粘度计来测量。作为粘度计,例如,能够优选使用TOKI SANGYO CO.,LTD制造的粘度计(商品名称:VISCOMETER TV-22)。但是,粘度计并不限定于此。
例如,从涂布性的观点而言,上述感光性组合物在25℃下的表面张力优选为5mN/m~100mN/m,更优选为10mN/m~80mN/m,进一步优选为15mN/m~40mN/m。
表面张力使用表面张力计来测量。作为表面张力计,例如,能够优选使用KyowaInterface Science Co.,Ltd.制造的表面张力计(商品名称:Automatic SurfaceTensiometer CBVP-Z)。但是,表面张力计并不限定于此。
形成感光性层时使用的溶剂无需完全去除。例如,相对于感光性层的总质量,感光性层中的溶剂的含量优选为5质量%以下,更优选为1质量%以下,尤其优选为0.5质量%以下。并且,从赋予显影性等的观点而言,优选为0.05质量%以上。
感光性转印材料的制造方法可以在准备临时支承体的工序与形成感光性层的工序之间包括对临时支承体的一侧的表面进行表面改性的工序。
例如,为了提高临时支承体与感光性层的密合性,可以通过紫外线(UV)照射、电晕放电、等离子体等,对临时支承体的与感光性层接触侧进行表面改性。
在通过UV照射进行表面改性的情况下,曝光量优选为10mJ/cm2~2,000mJ/cm2,更优选为50mJ/cm2~1,000mJ/cm2,进一步优选为50mJ/cm2~500mJ/cm2,尤其优选为50mJ/cm2~200mJ/cm2。通过将曝光量设在上述范围内,感光性层与临时支承体的密合性及保护膜的剥离性优异。
作为用于UV照射的光源,能够举出发射150nm~450nm的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、氙灯、化学灯、无电极放电灯、发光二极管(LED)等。
光照射量并无特别限制,优选在上述曝光量范围内的量。并且,灯的输出、照度并无特别限制。
感光性转印材料的制造方法可以在形成感光性层的工序与形成保护膜的工序之间包括国际公开第2016/009980号的0056段中所记载的使氨挥发的工序。
(膜)
本发明的膜包含含有金属的层及树脂层,该树脂层包含粘合剂聚合物及通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A,且配置于上述含有金属的层的表面。
在使用本发明的感光性转印材料形成本发明的膜的情况下,可举出:将上述感光性层转印到含有金属的层上而成的膜;将上述感光性层转印到含有金属的层上并进行固化而成的膜;将上述感光性层转印到含有金属的层上并进行曝光而形成图案并进行固化而成的膜;将感光性组合物涂布于含有金属的层上并进行干燥,形成感光性层之后进行曝光而形成图案并进行固化而成的膜等。
本发明的膜中,化合物A能够通过保管(在一些方式中为静置处理),从树脂层转移到含有金属的层中。
关于含有金属的层,如感光性转印材料中所述。
并且,上述树脂层的形状并无特别限制,可以是所期望的图案形状。
进而,上述树脂层可以具有开口部。
开口部能够通过用显影液溶解感光性层的非曝光部来形成。
上述树脂层优选包含上述感光性层中的固化性成分(聚合性化合物、光聚合引发剂、热交联性化合物等)通过聚合等反应固化而成的固化树脂。
并且,上述树脂层中的除了固化性成分以外的成分的优选方式与上述感光性层中的优选方式相同,上述树脂层中的这些成分的优选的含量也与上述感光性层中的优选方式相同。
并且,上述树脂层的优选的厚度与上述感光性层的优选的厚度相同。
上述膜的树脂层中的化合物A与本发明中的感光性转印材料的感光性层中的化合物的含义相同,优选方式也相同。
上述树脂层中的各成分的含量与关于感光性层进行叙述的含量相同。关于成分的含量,将“相对于感光性层的总质量”替换为“相对于树脂层的总固体成分量”。
上述树脂层优选为使本发明的感光性转印材料中的感光性层固化而成的层。
作为上述树脂层中所包含的树脂,并无特别限制,能够使用公知的树脂。
作为树脂,具体而言,例如,可举出丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂、酰胺树脂、酰胺环氧树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、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、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等。这些树脂能够单独使用或组合使用2种以上。
其中,可优选举出上述的感光性层中所使用的粘合剂聚合物。
并且,上述树脂层优选为使上述感光性层固化而成的层,更优选为具有任意的图案形状的使上述感光性层固化而成的层。
并且,上述树脂层的厚度并无特别限制,能够根据需要适当地选择,例如,优选为0.01μm以上且20μm以下,更优选为0.02μm以上且15μm以下,进一步优选为0.05μm以上且10μm以下,尤其优选为1μm以上且10μm以下。
从迁移耐久性的观点而言,相对于上述树脂层的总质量,上述树脂层中所包含的氯化物离子含量优选为50ppm以下,更优选为20ppm以下,进一步优选为10ppm以下,尤其优选为5ppm以下,最优选为1ppm以下。
并且,上述树脂层可以包含除了聚合性化合物、光聚合引发剂、化合物A、吸湿材料及树脂(在一些方式中为在感光性层中进行叙述的粘合剂聚合物)以外的成分(其他成分)。
作为其他成分,能够使用公知的添加剂。并且,作为其他成分,可优选举出上述的感光性层中所包含的成分。
上述树脂层优选为非彩色。具体而言,全反射(入射角8°、光源:D-65(2°视场))在CIE1976(L*,a*,b*)色度空间中,上述树脂层的L*值优选为10~90,上述树脂层的a*值优选为-1.0~1.0,上述树脂层的b*值优选为-1.0~1.0。
从防锈性的观点而言,上述树脂层的膜厚40μm下的透湿度优选为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。
关于本发明的膜的制造方法,将在作为包含基材的方式的层叠体的制造方法中进行叙述。
(静电电容型输入装置)
本发明的静电电容型输入装置具有本发明的膜,优选使用本发明的感光性转印材料来制造。
并且,上述静电电容型输入装置优选为触控面板。即,本发明的触控面板优选具有本发明的膜。
并且,本发明的静电电容型输入装置优选为依次层叠基材、作为上述含有金属的层的电极及上述树脂层而成的层叠体。此时,上述电极及上述树脂层相当于本发明的膜。
关于基材,与将在后面关于层叠体的制造方法进行叙述的内容相同。
本发明的静电电容型输入装置中的作为上述含有金属的层的电极的优选方式与本发明的膜中的上述含有金属的层的优选方式相同。
并且,上述电极可以是透明电极图案,也可以是迂回配线。并且,上述电极优选为电极图案,更优选为透明电极图案。
作为透明电极图案,优选包含金属纤维的层或金属网层,更优选包含金属纤维的层,尤其优选上述的银纳米线层。
作为迂回配线的材质,优选金属。作为迂回配线的材质的金属,可举出金、银、铜、钼、铝、钛、铬、锌及锰、以及由2种以上的这些金属元素构成的合金。作为迂回配线的材质,优选铜、钼、铝或钛,尤其优选铜。
本发明的静电电容型输入装置中的上述树脂层的优选方式与本发明的膜中的上述树脂层的优选方式相同。
并且,本发明的静电电容型输入装置中的上述树脂层可以具有所期望的图案形状。
并且,本发明的静电电容型输入装置、优选为本发明的触控面板可以具备折射率调整层。
折射率调整层的优选方式与感光性转印材料可具有的折射率调整层的优选方式相同。
折射率调整层可以通过折射率调整层形成用组合物的涂布及干燥来形成,也可以另外通过转印具有折射率调整层的感光性转印材料的折射率调整层来形成。
触控面板具备折射率调整层的方式具有难以视觉辨认金属导电性材料等的(抑制所谓的图案可见)优点。
在本发明的静电电容型输入装置中,具有基材、作为上述金属的透明电极图案、与透明电极图案相邻而配置的上述树脂层及与上述树脂层相邻而配置的折射率调整层,优选上述树脂层的折射率高于上述折射率调整层的折射率。并且,上述树脂层的折射率优选为1.6以上。
若设为如上述般的结构,则透明电极图案的隐蔽性变得良好。
作为触控面板用配线,例如,可举出配置于触控面板的框部的迂回配线(引出配线)。作为触控面板用配线的材质,优选金属。作为触控面板用配线的材质的金属,可举出金、银、铜、钼、铝、钛、铬、锌及锰、以及由2种以上的这些金属元素构成的合金。这些中,作为触控面板用配线的材质的金属,优选铜、钼、铝或钛,从电阻低的观点而言,更优选铜。另一方面,由于铜容易氧化并变色,因此可以实施抗氧化处理而形成保护膜(金属导电性材料保护膜)。
关于触控面板的结构,可以参考日本特开2014-10814号公报及日本特开2014-108541号公报中所记载的静电电容型输入装置的结构。
层压、图案曝光及显影的优选方式可举出后述的层叠体的制造方法中的优选方式。
可以在本发明的触控面板的层结构中具有在波长300nm~400nm下具有吸收的紫外线(UV)吸收层。在具有UV吸收层的情况下,期望UV吸收层位于比感光性层更靠视觉辨认侧的位置。通过UV吸收层保护感光性层免受太阳光照射,能够抑制化合物A的激发及分解。
UV吸收层在波长300nm~400nm下的吸光度之和优选为10以上且500以下,更优选为150以上且500以下,进一步优选为300以上且500以下。通过将吸光度之和设在上述范围内,能够在保持透明性的状态下抑制化合物A的分解。
作为UV吸收层,能够使用偏振片、添加了UV吸收剂的OCA、保护膜、钠玻璃等。
-触控面板的具体例-
图4是作为本发明的触控面板的第1具体例的触控面板90的概略剖视图。
如图4所示,触控面板90具有图像显示区域74及图像非显示区域75(即,框部)。
并且,触控面板90在基材32的两面具备触控面板用电极。具体而言,触控面板90在基材32的一个面具备第1金属导电性材料70,在另一个面具备第2金属导电性材料72。
在触控面板90中,迂回配线56分别与第1金属导电性材料70及第2金属导电性材料72连接。关于迂回配线56,例如,能够举出铜配线或银配线。
在触控面板90中,在基材32的一个面上形成有金属导电性材料保护膜18,以覆盖第1透明电极图案70及迂回配线56,在基材32的另一个面上形成有金属导电性材料保护膜18以覆盖第2金属导电性材料72及迂回配线56。
可以在基材32的一个面形成有折射率调整层。
并且,图5是作为本发明的触控面板的第2具体例的触控面板90的概略剖视图。
如图5所示,触控面板90具有图像显示区域74及图像非显示区域75(即,框部)。
并且,触控面板90在基材32的两面具备触控面板用电极。具体而言,触控面板90在基材32的一个面具备第1金属导电性材料70,在另一个面具备第2金属导电性材料72。
在触控面板90中,迂回配线56分别与第1金属导电性材料70及第2金属导电性材料72连接。关于迂回配线56,例如,能够举出铜配线或银配线。并且,迂回配线56形成于被金属导电性材料保护膜18及第1金属导电性材料70或第2金属导电性材料72包围的内部。
在触控面板90中,在基材32的一个面上形成有金属导电性材料保护膜18,以覆盖第1透明电极图案70及迂回配线56,在基材32的另一个面上形成有金属导电性材料保护膜18以覆盖第2金属导电性材料72及迂回配线56。
可以在基材32的一个面形成有折射率调整层。
参考图6及图7,对本发明的触控传感器的又一实施方式进行说明。
图6是表示本发明的触控面板的又一具体例的概略平面图,图7是沿图6的A-A线剖切的剖视图。
在图6及图7中示出在透明膜基材124上依次具有透明电极图案(包括第1岛状电极部、第1配线部116、第2岛状电极部及桥接配线118。)、保护层130及外涂层132的透明层叠体200。
保护层130及外涂层132优选为由本发明的膜制成或使其固化而成的层。
并且,如图6及图7所示,在位于透明膜基材124上的透明电极图案中的第2岛状电极部114上的保护层130,形成有通孔120,该通孔120用于连接第2岛状电极部114与桥接配线(第2配线部)118,该桥接配线(第2配线部)118用于跨越相互相邻的2个第2岛状电极部114之间而电连接第2岛状电极部114彼此。
触控传感器200在透明基材124上具有分别沿着相互交叉的箭头P的方向或箭头Q的方向延伸的第1电极图案134和第2电极图案136。
在图6及图7中,仅示出触控传感器的一部分,但是在透明基材上,在透明基材的大范围内沿着一个方向(第1方向)排列有第1电极图案134,进而,在透明基材的大范围内沿着与第1方向不同的方向(第2方向)排列有第2电极图案136。
在图6中,第1电极图案134在透明基材124上,多个方形电极部(第1岛状电极部)112沿着箭头P的方向以相等间隔配置成岛状,相互相邻的第1岛状电极部112通过第1配线部116连接而相连。由此,在透明基材的面上的一个方向形成有长条状的电极。
第1配线部优选由与第1岛状电极部相同的材料形成。
并且,在图6中,第2电极图案136在透明基材124上,与第1岛状电极部大致相同的方形的电极部(第2岛状电极部)114沿着与箭头P的方向大致正交的箭头Q的方向以相等间隔配置成岛状,相互相邻的第2岛状电极部114通过第2配线部(桥接配线)118连接而相连。
由此,在透明基材的面上的与第1电极图案不同的一个方向形成有长条状的电极。
如图6及图7所示,第1电极图案134及第2电极图案136在交叉部分中形成有所交叉的电极中的一个越过另一个的桥接结构而相互不导通。
在图7所示的触控传感器中,保护层130被配设成覆盖第1电极图案134及第2电极图案136。
(层叠体)
本发明的层叠体依次具有:基材,在表面具有含有金属的层;及树脂层,包含粘合剂聚合物及通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A,且配置于上述含有金属的层的表面。层叠体可以具有UV吸收层。
本发明的层叠体中的基材、UV吸收层等的优选方式与上述的基材、UV吸收层等的优选方式相同。
本发明的层叠体中的树脂层为使上述感光性层固化而成的层或根据需要对上述感光性层形成图案并使其固化而成的层,优选为使上述感光性层以图案状固化而成的层。
本发明的层叠体中的树脂层的优选方式与上述的感光性层或以其图案状固化而成的层相同。
关于本发明的层叠体中的其他要件,能够参考上述的触控面板等而设置。
(层叠体的制造方法)
本发明的层叠体的制造方法只要是使用本发明的感光性组合物或感光性转印材料的方法,则并无特别限制,例如,能够优选地使用以下本发明的层叠体的制造方法。
在其他方式中,本发明的层叠体的制造方法依次包括:
将本发明的感光性转印材料中的至少感光性层转印到在表面具有含有金属的层的基材的工序(还称为“感光性层形成工序”。);
将感光性层图案曝光的工序(还称为“图案曝光工序”。);及
对感光性层进行显影而形成图案的工序(还称为“显影工序”。)。
以下,对本发明的中的各工序进行说明。
<感光性层形成工序>
感光性层形成工序可以是将本发明的感光性转印材料中的至少上述感光性层转印到在表面具有含有金属的层的基材的工序。
在感光性层形成工序中,将本发明的感光性转印材料层压于在表面具有含有金属的层基材中的具有含有金属的层的面上,并将本发明的感光性转印材料中的感光性层转印到上述面上,由此在上述面上形成感光性层。
层压(所谓的感光性层的转印)能够使用真空层压机、自动切割层压机等公知的层压机来进行。
作为层压条件,能够适用一般的条件。
层压温度优选为80℃~150℃,更优选为90℃~150℃,进一步优选为100℃~150℃。
在使用具备橡胶辊的层压机的情况下,层压温度是指橡胶辊的温度。
层压时的基材温度并无特别限制。
作为层压时的基材温度,优选为10℃~150℃,更优选为20℃~150℃,进一步优选为30℃~150℃。
在使用树脂基材作为基材的情况下,作为层压时的基材温度,优选10℃~80℃,更优选20℃~60℃,进一步优选30℃~50℃。
并且,作为层压时的线压,优选0.5N/cm~20N/cm,更优选1N/cm~10N/cm,进一步优选1N/cm~5N/cm。
并且,作为层压时的传送速度(层压速度),优选0.5m/分钟~5m/分钟,更优选1.5m/分钟~3m/分钟。
在使用具有保护膜/感光性层/中间层/热塑性树脂层/临时支承体的层叠结构的感光性转印材料的情况下,首先,从感光性转印材料剥离保护膜而使感光性层暴露,接着,使所暴露的感光性层与具有含有金属的层的面接触,使感光性转印材料与基材贴合,接着,实施加热及加压。通过这种操作,感光性转印材料的感光性层转印到具有含有金属的层的面上,形成具有临时支承体/热塑性树脂层/中间层/感光性层/含有金属的层/基材的层叠结构的膜。在该层叠结构中,“含有金属的层/基材”的部分为在表面具有含有金属的层的基材。
然后,根据需要,从具有上述层叠结构的层叠体剥离临时支承体。但是,还能够在残留有临时支承体的状态下,进行后述图案曝光。
作为将感光性转印材料的感光性层转印到基材上进行图案曝光并进行显影的方法的例子,还能够参考日本特开2006-23696号公报的0035~0051段的记载。
作为用于本发明的层叠体的制造方法的基材,可举出在表面具有含有金属的层的各种材质的基材,例如,树脂基材、玻璃基材、金属基材、硅基材等,还可以在基材表面及基材内部具有电极等公知的结构。
其中,作为上述基材,优选玻璃基材或树脂基材。
并且,基材优选为透明基材,更优选透明的树脂基材。本发明中的透明是指所有可见光线的透射率为85%以上,优选90%以上,更优选95%以上。
基材的折射率优选1.50~1.52。
作为玻璃基材,例如,能够使用Corning Incorporated的大猩猩玻璃(GorillaGlass)(注册商标)等强化玻璃。玻璃基材的厚度优选0.01mm以上且1.1mm以下,更优选0.1mm以上且0.7mm以下。
作为树脂基材,优选使用没有光学应变的基材及透明度高的基材中的至少一个,例如,可举出由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、三乙酰纤维素(TAC)、聚酰亚胺(PI)、聚苯并恶唑(PBO)、环烯烃聚合物(COP)等树脂构成的基材。从强度和挠性的观点而言,树脂基材的厚度优选1.0μm以上且100μm以下,更优选5.0μm以上且50μm以下。
作为透明基材的材质,可优选使用日本特开2010-86684号公报、日本特开2010-152809号公报及日本特开2010-257492号公报中所记载的材质。
关于含有金属的层,如感光性转印材料中所述。
<图案曝光工序>
图案曝光工序是在上述感光性层形成工序之后将上述感光性层进行图案曝光的工序。
“图案曝光”是指以图案状进行曝光的方式、即存在曝光部和非曝光部的方式的曝光。
例如,在感光性层为负型的情况下,基材上的感光性层中的图案曝光下的曝光部固化,最终成为固化膜。另一方面,基材上的感光性层中的图案曝光下的非曝光部未固化,而在下一个显影工序中,通过显影液被溶解而去除。非曝光部能够在显影工序之后形成固化膜的开口部。
图案曝光可以是隔着掩模的曝光,也可以是使用了激光等的数字曝光。
另外,在不需要对感光性层进行图案化情况下,也能够代替本图案曝光工序,例如通过对感光性层进行整面曝光来制造层叠体。
作为图案曝光的光源,若能够照射可使感光性层固化的波长区域的光(例如,365nm或405nm),则能够适当地选择而使用。
作为光源,可举出各种激光、发光二极管(LED)、超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯等。
曝光量优选为5mJ/cm2~200mJ/cm2,更优选为10mJ/cm2~200mJ/cm2
在使用感光性转印材料在基材上形成感光性层的情况下,可以在剥离临时支承体之后进行图案曝光,也可以在剥离临时支承体之前进行图案曝光,然后,剥离临时支承体。
并且,在曝光工序中,可以在图案曝光之后且显影之前,对感光性层实施热处理(所谓的PEB(Post Exposure Bake:曝光后烘烤))。
<显影工序>
显影工序是在上述图案曝光工序之后对上述感光性层进行显影而(即,通过将图案曝光下的非曝光部溶解于显影液中)形成图案的工序。
用于显影的显影液并无特别限制,能够使用日本特开平5-72724号公报中所记载的显影液等公知的显影液。
作为显影液,优选使用碱性水溶液。
作为碱性水溶液中可包含的碱性化合物,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、胆碱(2-羟乙基三甲基氢氧化铵)等。
碱性水溶液在25℃下的pH优选为8~13,更优选为9~12,尤其优选为10~12。
相对于碱性水溶液的总质量,碱性水溶液中的碱性化合物的含量优选为0.1质量%~5质量%,更优选为0.1质量%~3质量%。
显影液可以包含与水混溶的有机溶剂。
作为有机溶剂,可举出甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、丁醇、二丙酮醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单-正丁醚、苯甲醇、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、ε-己内酯、γ-丁内酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、乳酸乙酯、乳酸甲酯、ε-己内酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。
有机溶剂的浓度优选为0.1质量%~30质量%。
显影液可以包含公知的表面活性剂。
表面活性剂的浓度优选为0.01质量%~10质量%。
显影液的液温优选为20℃~40℃。
作为显影的方式,例如,可举出旋覆浸没显影、喷淋显影、喷淋及旋转显影、浸渍显影等方式。
在进行喷淋显影的情况下,通过将显影液以喷淋状喷洒到图案曝光之后的感光性层上而去除感光性层的未固化部。
在使用具备感光性层和热塑性树脂层及中间层中的至少一者的感光性转印材料的情况下,可以在将这些层转印到基材上之后且进行感光性层的显影之前,以喷淋状喷洒感光性层的溶解性低的碱性液,预先去除热塑性树脂层及中间层中的至少一者(在存在两者的情况下为两者),也可以与未固化部同时去除热塑性树脂层及中间层。
并且,在显影之后,优选一边利用喷淋喷洒清洗剂等,一边使用刷子等进行擦拭而去除显影残渣。
显影液的液温优选为20℃~40℃。
显影工序可以包括:进行上述显影的阶段;及对通过上述显影获得的固化膜进行加热处理(以下,还称为“后烘烤”。)的阶段。本发明的层叠体的制造方法可以包括形成图案的工序之后加热上述感光性层的工序。由此,在化合物A通过热的作用使亲水基团减少的方式中,容易提高迁移耐久性。
在基材为树脂基材的情况下,后烘烤的温度优选为100℃~160℃,更优选为130℃~160℃。
通过该后烘烤,还能够调整透明电极图案的电阻值。
在感光性层包含含有羧基的(甲基)丙烯酸树脂的情况下,能够通过后烘烤,使含有羧基的(甲基)丙烯酸树脂的至少一部分变为羧酸酐。若如此改变,则显影性及固化膜的强度优异。
显影工序可以包括:进行上述显影的阶段;及对通过上述显影获得的固化膜进行曝光(以下,还称为“后曝光”。)的阶段。
在显影工序包括进行后曝光的阶段及进行后烘烤的阶段这两者的情况下,在后曝光之后,优选实施后烘烤。
关于图案曝光、显影等,例如,还能够参考日本特开2006-23696号公报的0035~0051段的记载。
本发明的层叠体的制造方法可以包括除了已叙述的工序以外的工序(所谓的其他工序)。
作为其他工序,可举出有时设置于一般的光刻工序中的公知的工序(例如,清洗工序)。
(劣化抑制方法)
本发明所涉及的劣化抑制方法抑制膜中的金属的劣化,上述膜具有:含有上述金属的层;及树脂层,配置于上述含有金属的层的表面上且包含粘合剂聚合物,上述树脂层包含通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A。
在使用本发明的感光性转印材料形成上述膜的情况下,可举出将上述感光性层转印到含有金属的层上而成的膜、将上述感光性层转印到含有金属的层上并进行固化而成的膜、将上述感光性层转印到含有金属的层上并进行曝光而形成图案并进行固化而成的膜等。
上述膜的树脂层中的化合物A与本发明中的感光性转印材料的感光性层中的化合物A的含义相同,优选方式也相同。
就上述树脂层中的化合物A的含量而言,针对与关于感光性层已进行叙述的含量相同的成分的含量,将“相对于感光性层的总质量”替换为“相对于树脂层的总固体成分量”。
作为本发明的劣化抑制方法中的含有金属和树脂层的膜,可优选举出本发明的膜。
本发明的劣化抑制方法优选使用本发明的感光性转印材料。
在使用本发明的感光性转印材料形成上述膜的情况下,可举出将上述感光性层转印到含有金属的层上而成的膜、将上述感光性层转印到含有金属的层上并进行固化而成的膜、将上述感光性层转印到含有金属的层上并进行曝光而形成图案并进行固化而成的膜等。
作为本发明的劣化抑制方法中的上述含有金属的层,与本发明中的膜中的含有金属的层的含义相同,优选方式也相同。
作为上述树脂层中所包含的树脂,并无特别限制,能够使用公知的树脂。
作为树脂,具体而言,可举出上述树脂作为本发明的膜的树脂层中所包含的树脂。
其中,可优选举出上述的感光性层中所使用的粘合剂聚合物。
并且,上述树脂层优选为上述感光性层或使上述感光性层固化而成的层,更优选为上述感光性层或使具有任意的图案形状的上述感光性层固化而成的层。
并且,上述树脂层的厚度并无特别限制,能够根据需要适当地选择,例如,优选为0.01μm以上且20μm以下,更优选为0.02μm以上且15μm以下,进一步优选为0.05μm以上且10μm以下,尤其优选为1μm以上且10μm以下。
从迁移耐久性的观点而言,相对于上述树脂层的总质量,上述树脂层中所包含的氯化物离子含量优选为50ppm以下,更优选为20ppm以下,进一步优选为10ppm以下,尤其优选为5ppm以下,最优选为1ppm以下。
并且,上述树脂层可以包含除了聚合性化合物、光聚合引发剂、化合物A及树脂(在一些方式中为在感光性层中进行叙述的粘合剂聚合物)以外的成分(其他成分)。
作为其他成分,能够使用公知的添加剂。并且,作为其他成分,可优选举出上述的感光性层中所包含的成分。
并且,本发明的劣化抑制方法可以依次包括:将本发明的感光性转印材料中的至少上述感光性层转印到在表面具有含有金属的层的基材的工序;对上述感光性层进行图案曝光的工序;及对上述感光性层进行显影而形成图案的工序。
上述各工序与本发明的层叠体的制造方法中的各工序相同。
并且,本发明的劣化抑制方法中,在上述膜为在含有金属的层上具有上述树脂层的膜的情况下,也可以具有:在上述化合物A附着于上述含有金属的层的表面之后或上述化合物A扩散到上述含有金属的层之后去除上述树脂层的工序。
并且,本发明的劣化抑制方法可以包括除了已叙述的工序以外的工序(所谓的其他工序)。
作为其他工序,可举出本发明的层叠体的制造方法中的其他工序及其他公知的工序。
实施例
以下,通过实施例对本发明进一步具体地进行说明。
以下的实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等,只要不脱离本发明的主旨,则能够适当地变更。因此,本发明的范围并不限定于以下所示的具体例。
〔感光性组合物的制备〕
按照下述表1的记载,制备了感光性组合物A-1~A-7。另外,表1中的各成分栏中的数值表示质量比。
以下示出表1中所记载的简称的详细内容。
<粘合剂聚合物>
化合物P-1:具有以下所示的结构的聚合物(重均分子量:17000),下述数值表示组成比(摩尔比)。
[化学式9]
Figure BDA0003755731020000671
化合物P-2:具有以下所示的结构的聚合物(重均分子量:17000),下述数值表示组成比(质量比)。
[化学式10]
Figure BDA0003755731020000672
化合物P-3:甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28(摩尔比)的无规共聚物,重均分子量为3.7万
如下准备了P-1溶液(聚合物P-1的固体成分为27质量%的溶液)。
在氮气流下,将混合苯乙烯(38.4g)、甲基丙烯酸(34.0g)、甲基丙烯酸二环戊酯(30.1g)、聚合引发剂V-601(商品名;FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制造、5.4g)及丙二醇单甲醚(63.6g)而成的溶液经3小时滴加到加热至90℃的丙二醇单甲醚(82.4g)中。接着,在90℃下使其反应1小时之后,每隔1小时添加了3次0.75g的V-601。接着,在90℃下进一步使其反应3小时而获得反应溶液之后,将所获得的反应溶液用丙二醇单甲醚乙酸酯(58.4g)及丙二醇单甲醚(11.7g)稀释而获得了聚合物溶液。对所获得的聚合物溶液中,添加作为具有环状醚基的聚合性化合物的甲基丙烯酸缩水甘油酯(商品名:BLEMMERGH、NOF CORPORATION制造、25.5g)、作为催化剂的羧酸铵盐的四丁基乙酸铵(TokyoChemical Industry Co.,Ltd.制造、1.14g)及对甲氧基苯酚(0.26g)并进行混合,并且在空气气流下,在100℃下使其反应7小时而获得了包含聚合物(P-1)的溶液。对所获得的包含聚合物(P-1)的溶液中,加入丙二醇单甲醚乙酸酯而获得了固体成分浓度为27质量%的P-1溶液。通过气相色谱法(GC)测量P-1溶液中的甲基丙烯酸缩水甘油酯残留量的结果为0.1质量%以下。所获得的聚合物的重均分子量为17,000,分散度为2.1。另外,关于分散度,以与重均分子量相同的方式,通过GPC进行了测量。并且,由下述式X求出的聚合物的酸值为94.5mgKOH/g。
式X:聚合物的酸值=(溶液的酸值)/(固体成分浓度)
如下准备了P-2溶液(聚合物P-2的固体成分36.3质量%溶液)。
在氮气流下,将使苯乙烯(172g)、甲基丙烯酸甲基(4.7g)及甲基丙烯酸(112.1g)溶解于丙二醇单甲醚(30g)中而成的溶液(所謂的单体溶液)、以及、使聚合引发剂V-601(FUJIF ILM Wako Pure Chemical Corporation制造、27.6g)溶解于丙二醇单甲醚(57.7g)中而成的溶液(所謂的聚合引发剂溶液),分别使用单独的滴加泵经3小时滴加到加热至90℃的丙二醇单甲醚(113.5g)的溶液中。滴加结束之后,每隔1小时添加了3次2.5g的V-601。接着,在90℃下进一步使其反应3小时之后,用丙二醇单甲醚乙酸酯(160.7g)及丙二醇单甲醚(233.3g)稀释而获得了聚合物溶液。在空气气流下,将聚合物溶液升至100℃。接着,在该聚合物溶液中,添加作为催化剂的羧酸铵盐的四丁基溴化乙酸铵(5.2g)及对甲氧基苯酚(0.86g)之后,经20分钟滴加了作为具有环状醚基的聚合性化合物的甲基丙烯酸缩水甘油酯(商品名:BLEMMERGH、NOF CORPORATION制造、71.9g),在100℃下使其反应7小时而获得了包含聚合物(P-2)的溶液。在所获得的包含聚合物(P-2)的溶液中加入丙二醇单甲醚乙酸酯而获得了固体成分浓度为27质量%的P-2溶液。通过气相色谱法(GC)测量残留在P-2溶液中的单体(所謂的残留单体)的量的结果,相对于聚合物溶液的总固体成分质量,各单体的量均为0.1质量%以下。所获得的聚合物的重均分子量为17,000,分散度为2.4。另外,关于分散度,以与重均分子量相同的方式,通过GPC进行了测量。并且,由上述式X求出的聚合物的酸值为124mgKOH/g。
[表1]
Figure BDA0003755731020000691
(实施例1~8、比较例1)
使用狭缝状喷嘴,在临时支承体Lumirror16KS40(厚度为16μm,TORAYINDUSTRIES,INC.制造,聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)上涂布表1中所记载的感光性组合物,接着,在100℃的干燥区中使溶剂挥发,由此形成了感光性层。调节了感光性组合物的涂布量,以成为表2中所记载的感光性层的层厚。接着,通过层压机,在50℃下以0.5MPa的压力将保护膜(Lumirror16KS40,厚度为16μm,TORAY INDUSTRIES,INC.制造,聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)贴合于上述感光性层上,由此分别制作了实施例1~实施例20及实施例22~实施例42、以及比较例1的感光性转印材料。上述各感光性转印材料依次具有临时支承体、感光性层及保护膜。
<图案化抗蚀剂的制备>
加入化合物(P-1)5.63质量份(固体成分27.0质量%、PGMEA溶液)、KAYARAD DPHA(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)1.59质量份、IRGACURE379(BASF公司制造)0.159质量份、EHPE-3150(DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造)0.150质量份、MEGAFACE F781F(DICCorporation制造)0.002质量份及PGMEA 17.5质量份,并进行搅拌而制备了图案化抗蚀剂组合物。
<图案化抗蚀剂转印材料的制作>
使用狭缝状喷嘴,对临时支承体Lumirror16KS40(厚度为16μm、TORAYINDUSTRIES,INC.制造、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)涂布上述图案化抗蚀剂用组合物,以使干燥后的膜厚成为5μm,接着,在120℃的干燥区中使溶剂挥发,由此形成了图案化抗蚀剂层。接着,通过层压机,在50℃下以0.5MPa的压力将保护膜(Lumirror16KS40,厚度为16μm,TORAY INDUSTRIES,INC.制造,聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)贴合于上述感光性层上,由此制作了图案化抗蚀剂转印材料。上述转印材料依次具有临时支承体、图案化抗蚀剂层及保护膜。
(银纳米线层形成用涂布液的制备〕
<添加液A的制备>
将硝酸银粉术0.51g溶解于纯水50mL中。在所获得的液中添加了1mol/L的氨水直至液体变得透明。然后,对所获得的液体添加纯水直至液体的总量成为100mL,从而制备了添加液A。
<添加液G的制备>
用140mL的纯水溶解葡萄糖粉末0.5g,从而制备了添加液G。
<添加液H的制备>
用27.5mL的纯水溶解HTAB(十六烷基-三甲基溴化铵)粉末0.5g,从而制备了添加液H。
<银纳米线层形成用涂布液的制备>
在三口烧瓶内添加纯水(410mL)之后,一边在20℃下进行搅拌,一边用漏斗添加了添加液H(82.5mL)及添加液G(206mL)。以2.0mL/分钟的流量、800rpm(revoIutions perminute:每分钟转速。以下相同。)的搅拌转速,对所获得的液体添加了添加液A(206mL)。10分钟之后,对所获得的液体添加了82.5mL的添加液H。然后,将所获得的液体以3℃/分钟的速度升温至内部温度达到75℃。然后,将搅拌转速降低至200rpm,并加热了5小时。将所获得的液体冷却之后,放入不锈钢杯中,使用由硅胶管连接超滤模块SIP1013(Asahi KaseiCorporation制造,截留分子量为6,000)、磁力泵及不锈钢杯的超滤装置进行了超滤。当来自模块的滤液达到50mL的时刻,向不锈钢杯中加入950mL的蒸馏水,并进行了清洗。重复进行10次上述清洗之后,浓缩至液体的量达到50mL。另外,关于添加液A、添加液G、添加液H,通过上述方法重复制作,并用于制备银纳米线层形成用涂布液。
对所获得的浓缩液,每0.36质量%的银纳米线加入0.08质量%的羟丙基甲基纤维素,并且加入纯水使纯水达到99.56质量%。然后,在80℃下搅拌30分钟并进行分散而获得了银纳米线层形成用涂布液。
<银纳米线的直径及长轴长度的测量>
使用透射型电子显微镜(TEM;JEOL Co.,Ltd.制造、JEM-2000FX)观察300个银纳米线,并测量了各银纳米线的直径及长轴长度。通过对300个测量值进行算数平均来计算了银纳米线的直径及长轴长度。其结果,银纳米线的直径为17nm,长轴长度为35μm。
〔透明导电膜的制作〕
接着,将银纳米线层形成用涂布液涂布于环烯烃聚合物膜上。银纳米线层形成用涂布液的涂布量设为湿态膜厚成为20μm的量。干燥之后的银纳米线层的层厚为30nm,包含银纳米线的层的薄片电阻为60Ω/□。在薄片电阻的测量中使用了非接触式涡流方式的电阻测量器EC-80P(NAPSON CORPORATION制造)。
在上述基材的银纳米线层侧,利用溅射法形成了200nm厚的铜膜,制作了具有铜膜/银纳米线层/环烯烃聚合物膜的层叠结构的透明导电膜。
<抗蚀剂图案化工序>
关于图案化抗蚀剂转印材料,剥离保护膜之后,将所暴露的图案化抗蚀剂层的表面层压于在上述所制作的透明导电膜的铜膜侧,由此获得了具有临时支承体/图案化抗蚀剂层/铜膜/银纳米线层/环烯烃聚合物膜的结构的层叠体。层压条件设为辊温度:110℃、线压:0.6MPa、线速度(层压速度):2.0m/分钟。对于上述层叠体,不剥离临时支承体,而使用具有超高压汞灯的接近型曝光机(Hitachi High-Tech Corporation.制造),以60mJ/cm2(i射线)的曝光量进行了曝光。曝光后,放置1小时之后剥离临时支承体,并用2.38%四甲基氢氧化铵水溶液进行了60秒钟的喷淋显影。喷淋压力为0.04MPa。用纯水的喷淋进行冲洗之后,在50℃下干燥1分钟以制作了带有抗蚀剂图案的透明导电膜。
另外,曝光掩模设为:引出电极部为2mm×10mm、电极细线部分的线/间隔为200/30μm、细线长度为80mm。
<铜膜/银纳米线蚀刻工序>
使带有抗蚀剂图案的透明导电膜浸渍于30℃、10.0%的硫酸铵水溶液中2分钟进行蚀刻,用纯水的喷淋进行冲洗之后,在25℃下使其浸渍于包含1%HNO3、1%NaNO3及5ppm的KMnO4的蚀刻液中2分钟进行蚀刻,用纯水的喷淋进行冲洗之后,在120℃下干燥1分钟以制作了经蚀刻的带有抗蚀剂图案的图案状透明导电膜。
<抗蚀剂剥离工序>
将经蚀刻的带有抗蚀剂图案的透明导电膜浸渍于2.38%四甲基氢氧化铵水溶液中75秒钟进行抗蚀剂的剥离,用纯水的喷淋进行冲洗之后,在50℃下干燥1分钟以制作了图案化透明导电膜A。
<抗蚀剂图案化工序2>
关于图案化抗蚀剂转印材料,剥离保护膜之后,将所暴露的图案化抗蚀剂层的表面层压于在上述所制作的图案化透明导电膜A的残留有铜膜的一侧,由此获得了具有临时支承体/图案化抗蚀剂层/铜膜/银纳米线层/环烯烃聚合物膜的结构的层叠体。层压条件设为辊温度:110℃、线压:0.6MPa、线速度(层压速度):2.0m/分钟。对于上述层叠体,不剥离临时支承体,而使用具有超高压汞灯的接近型曝光机(Hitachi High-Tech Corporation.制造),以60mJ/cm2(i射线)的曝光量进行了曝光。曝光后,放置1小时之后剥离临时支承体,并用2.38%四甲基氢氧化铵水溶液进行了60秒钟的喷淋显影。喷淋压力为0.04MPa。用纯水的喷淋进行冲洗之后,在50℃下干燥1分钟以制作了带有抗蚀剂图案的透明导电膜B。
另外,曝光掩模设为引出电极部以2mm×10mm的尺寸空出的掩模。
<铜膜蚀刻工序>
使带有抗蚀剂图案的透明导电膜浸渍于30℃、10.0%的硫酸铵水溶液中2分钟进行蚀刻,用纯水的喷淋进行冲洗之后,在120℃下干燥1分钟以制作了经蚀刻的带有抗蚀剂图案的图案状透明导电膜B。
<抗蚀剂剥离工序2>
将上述的经蚀刻的带有抗蚀剂图案的透明导电膜B浸渍于2.38%四甲基氢氧化铵水溶液中75秒钟进行抗蚀剂的剥离,用纯水的喷淋进行冲洗之后,在50℃下干燥1分钟以制作了图案化透明导电膜B。
〔层叠体的制作〕
关于实施例1~实施例8的各感光性转印材料,剥离保护膜之后,将所暴露的感光性层的表面层压于在上述所制作的图案化透明导电膜B的铜膜/银纳米线层侧,由此分别获得了具有临时支承体/感光性层/铜膜/银纳米线层/环烯烃聚合物膜的结构的层叠体。层压条件设为辊温度:110℃、线压:0.6MPa、线速度(层压速度):2.0m/分钟。放置3小时之后,对于上述各层叠体,不剥离临时支承体,而隔着具有宽度为80mm的开口部的掩模,使用具有超高压汞灯的接近型曝光机(Hitachi High-Tech Corporation.制造),以60mJ/cm2(i射线)的曝光量进行了曝光。曝光后,放置3小时之后,并剥离上述各层叠体的临时支承体之后,使用碳酸钠1质量%水溶液(液温30℃)显影45秒,用纯水的喷淋进行冲洗之后,在75℃下干燥13秒以显影去除了非曝光部中的感光性层。进而以375mJ/cm2(i射线)的曝光量进行曝光,使感光性层固化。然后,在145℃下进行30分钟的后烘烤处理以制作了各层叠体。
关于比较例1的感光性转印材料,剥离保护膜之后,将所暴露的感光性层的表面层压于在上述所制作的图案化透明导电膜B的铜膜/银纳米线层侧,由此分别获得了具有临时支承体/感光性层/铜膜/银纳米线层/环烯烃聚合物膜的结构的层叠体。层压条件设为辊温度:110℃、线压:0.6MPa、线速度(层压速度):2.0m/分钟。放置3小时之后,对于上述各层叠体,不剥离临时支承体,而隔着具有宽度为80mm的开口部的掩模,使用具有超高压汞灯的接近型曝光机(Hitachi High-Tech Corporation.制造),以60mJ/cm2(i射线)的曝光量进行了曝光。曝光后,放置3小时之后,并剥离上述各层叠体的临时支承体之后,使用碳酸钠1质量%水溶液(液温30℃)显影45秒,用纯水的喷淋进行冲洗之后,在75℃下干燥13秒以显影去除了非曝光部中的感光性层。进而以375mJ/cm2(i射线)的曝光量进行曝光使感光性层固化,从而制作了比较例1的层叠体。
<迁移耐久试验>
使用如上制作的层叠体,按照以下要领评价了迁移耐久性。将迁移耐久试验中所使用的层叠体300的概略平面图及概略剖视图分别示于图8及图9。层叠体300包括树脂层301、引出电极部分302、银纳米线层303及基材304。
使用接触式电阻测量器RM3548(HIOKI E.E.CORPORATION制造)测量了阳极及阴极的线路电阻值。即,将上述电阻测量器的探针以密合于上述所制作的层叠体的引出电极部分302的方式进行按压而测量了电阻值。
对所制作的层叠体的阳极及阴极连接了电源PM18-2(KENWOOD社制造)。即,将上述电源的阳极端子与在上述所制作的层叠体的阳极的引出电极部分、将阴极端子与阴极的引出电极部分,分别以密合的方式进行了连接。对与电源连接的层叠体,使用恒温恒湿器,在温度为65℃且湿度为90%RH下,以直流电压5V进行了500小时的试验。在进行湿热试验之前和之后测量阳极的线路电阻值,并根据线路电阻值的试验之前和之后的变化率,按照下述A~D所示的评价基准进行了评价。通过将从试验之后的线路电阻值减去试验之前的线路电阻值而算出的线路电阻值变化量的绝对值除以试验之前的线路电阻值来算出了变化率。A~C为允许的范围。
A:上述变化率为0%以上且5%以下。
B:上述变化率超过5%且10%以下。
C:上述变化率超过10%且20%以下。
D:上述变化率超过20%。
[表2]
感光性组合物 厚度 使亲水基减少的化合物A 迁移耐久性
实施例1 A-1 5μm AOI-SM A
实施例2 A-1 10μm AOI-SM A
实施例3 A-1 3μm AOI-SM A
实施例4 A-2 5μm CEL2021P A
实施例5 A-3 5μm ARONE OXETANE OXT-221 A
实施例6 A-4 5μm DVE-3(三乙二醇二乙烯基醚) A
实施例7 A-5 5μm 1-甲基异喹啉 A
实施例8 A-6 5μm 1-甲基异喹啉 A
比较例1 A-7 5μm D
符号说明
10-感光性转印材料,12-临时支承体,16-保护膜,18、18A-感光性层,(金属导电性材料保护膜、树脂层),20-抗静电层,32-基材,56-迂回配线,70-第1金属导电性材料,72-第2金属导电性材料,74-图像显示区域,75-图像非显示区域,90-触控面板,112-第1岛状电极部,114-第2岛状电极部,116-第1配线部,118-第2配线部(桥接配线),120-通孔,124-透明基材(透明膜基材),130-保护层,132-外涂层,134-第1电极图案,136-第2电极图案,200-透明层叠体,300-层叠体,301-树脂层,302-引出电极部分,303-银纳米线层,304-基材,P-第1电极图案的延伸方向,Q-第2电极图案的延伸方向。

Claims (18)

1.一种感光性转印材料,其具有:
临时支承体;及
感光性层,其包含粘合剂聚合物、聚合性化合物、光聚合引发剂以及通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A,所述感光性层将会被转印到含有金属的层的表面。
2.根据权利要求1所述的感光性转印材料,其中,
所述化合物A为封端异氰酸酯化合物或异氰酸酯化合物。
3.根据权利要求1所述的感光性转印材料,其中,
所述化合物A为阳离子聚合性化合物。
4.根据权利要求1所述的感光性转印材料,其中,
所述化合物A具有能够从酸基接受电子的结构。
5.根据权利要求4所述的感光性转印材料,其中,
具有所述能够从酸基接受电子的结构的所述化合物A为含氮芳香族化合物。
6.一种权利要求1至5中任一项所述的感光性转印材料的制造方法,其包括:
准备所述临时支承体的工序;及
在所述临时支承体的一侧形成所述感光性层的工序。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,
在所述准备临时支承体的工序与所述形成感光性层的工序之间,具有对所述临时支承体的一侧的表面进行表面改性的工序。
8.一种膜,其具有:
含有金属的层;及
树脂层,包含粘合剂聚合物及通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A,且配置于所述含有金属的层的表面。
9.根据权利要求8所述的膜,其中,
所述化合物A为封端异氰酸酯化合物或异氰酸酯化合物。
10.根据权利要求8所述的膜,其中,
所述化合物A为阳离子聚合性化合物。
11.根据权利要求8所述的膜,其中,
所述化合物A具有能够从酸基接受电子的结构。
12.根据权利要求11所述的膜,其中,
具有所述能够从酸基接受电子的结构的所述化合物A为含氮芳香族化合物。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的膜,其中,
所述含有金属的层包含银纳米线及亲水性化合物。
14.根据权利要求13所述的膜,其中,
所述亲水性化合物含有羟基或酸基。
15.一种触控面板,其具有权利要求8至14中任一项所述的膜。
16.一种层叠体,其包含权利要求8至14中任一项所述的膜,
所述层叠体依次具有:
基材,其在表面具有含有金属的层;及
树脂层,其包含粘合剂聚合物及通过光或热的作用使亲水基团减少的化合物A,且配置于所述含有金属的层的表面。
17.一种层叠体的制造方法,其依次包括:
将权利要求1至5中任一项所述的感光性转印材料中的至少所述感光性层转印到在表面具有所述含有金属的层的基材的工序;
对所述感光性层进行图案曝光的工序;及
对所述感光性层进行显影而形成图案的工序。
18.根据权利要求17所述的方法,其包括:
在所述形成图案的工序之后,加热所述感光性层的工序。
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