CN115686260A - 触摸面板传感器及触摸面板传感器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种弯曲后的触摸面板传感器的传感器电极的电阻值变化少且在辊运载等处理时不易产生亮点的触摸面板传感器及触摸面板传感器的制造方法。上述触摸面板传感器具有:导电性基材,包含基材及配置于基材上的传感器电极;以及保护膜,包覆传感器电极的至少一部分,其中,保护膜的与导电性基材相反的一侧的表面硬度为185mN/mm2以上,进行规定试验而获得的直径X为3mm以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种触摸面板传感器及触摸面板传感器的制造方法。
背景技术
在具备静电电容型输入装置等触摸面板的显示装置(作为显示装置,具体而言为有机电致发光(EL)显示装置及液晶显示装置等)中,将相当于视觉辨认部的传感器的传感器电极图案、周边配线部分及提取配线部分的配线等导电图案设置于触摸面板内部。
通常,在该导电图案上,有时以防止金属腐蚀、电极与驱动用电路间的电阻增加及断线等不良为目的,配置有以树脂为材料的图案作为保护膜(永久膜)。
通常,形成图案时使用感光性组合物,尤其用于获得所需图案形状的工序数少,因此广泛利用具有伪支撑体及用感光性组合物形成的感光性组合物层的转印膜的方法。
作为用转印膜形成图案的方法,可举出如下方法:隔着具有规定图案形状的掩模,对从转印膜转印至任意基材上的感光性组合物层实施曝光及显影。例如,感光性组合物层为负型感光性组合物层时,通过固化被曝光的区域,可在与未曝光区域之间获得溶解对比度。其结果,通过显影处理时仅去除未曝光区域而能够形成图案。
作为感光性组合物及转印膜,例如,在专利文献1中公开有一种“在基材上含有具有酸值为75mgKOH/g以上的羧基的粘合剂聚合物、光聚合性化合物及光聚合引发剂的感光性树脂组合物”及“具备支撑膜及设置于上述支撑膜上的由上述感光性树脂组合物构成的感光层的感光性元件”。
专利文献1:国际公开第2013/084886号
本发明人等发现,使用在专利文献1中公开的感光性元件(转印膜)制造触摸面板传感器,测定弯曲后的传感器电极的电阻值时,在弯曲前与弯曲后,电阻值的变化大。
而且,通过辊运载等对使用上述转印膜制造的触摸面板传感器进行处理时,有时会产生亮点。
并且,本发明人等进行研究的结果,发现难以兼顾上述电阻值的变化和抑制亮点的产生。
从传感器性能发生变化及视觉辨认度方面考虑,上述电阻值的变化及亮点的产生均不优选。
发明内容
因此,本发明的课题在于提供一种触摸面板传感器,其在弯曲后的触摸面板传感器的传感器电极的电阻值变化少且在辊运载等处理时不易产生亮点。
并且,本发明的课题还在于提供一种触摸面板传感器的制造方法。
本发明人为了解决上述课题,进行深入研究的结果,完成了本发明。即,发现通过以下构成可解决上述课题。
〔1〕一种触摸面板传感器,其包含:
导电性基材,包含基材及配置于上述基材上的传感器电极;以及
保护膜,包覆上述传感器电极的至少一部分,其中,
上述保护膜的与上述导电性基材相反的一侧的表面硬度为185mN/mm2以上。
进行以下芯轴试验而获得的直径X为3mm以下,
芯轴试验:重复10次将上述触摸面板传感器卷绕在芯轴并恢复原位的操作之后,一边缩小芯轴直径,一边重复进行用光学显微镜在10倍的倍率下观察上述触摸面板传感器的上述保护膜并确认上述保护膜有无裂痕的操作,将上述保护膜上产生裂痕的芯轴直径作为直径X。
〔2〕根据〔1〕所述的触摸面板传感器,其中,
上述保护膜为使用感光性组合物形成的膜,
上述感光性组合物包含侧链具有烯属不饱和基团的粘合剂聚合物。
〔3〕根据〔2〕所述的触摸面板传感器,其中,
上述感光性组合物进一步包含具有2个烯属不饱和基团的第1聚合性化合物及具有5个以上烯属不饱和基团的第2聚合性化合物。
〔4〕根据〔3〕所述的触摸面板传感器,其中,
上述第2聚合性化合物的含量与上述第1聚合性化合物的含量的质量比为0.4~1.3。
〔5〕一种触摸面板传感器的制造方法,其包括:
准备带感光性组合物层的基材的准备工序,上述带感光性组合物层的基材具有:包含基材及配置于上述基材上的传感器电极的导电性基材;以及配置于上述导电性基材上且包含粘合剂聚合物、具有烯属不饱和基团的化合物、光聚合引发剂的感光性组合物层;
曝光工序,对上述感光性组合物层进行图案曝光;
显影工序,对经曝光的上述感光性组合物层进行显影而形成树脂层图案;及
固化工序,上述树脂层图案为50~120℃的条件下,对上述树脂层图案进行曝光而形成包覆上述传感器电极的至少一部分的保护膜。
〔6〕根据〔5〕所述的触摸面板传感器的制造方法,其中,
上述固化工序中的曝光量为200~1500mJ/cm2。
〔7〕根据〔5〕或〔6〕所述的触摸面板传感器的制造方法,其中,
上述固化工序中的曝光量为200mJ/cm2以上且小于1000mJ/cm2。
〔8〕根据〔5〕至〔7〕中任一项所述的触摸面板传感器的制造方法,其中,
将源自上述感光性组合物层中包含的烯属不饱和基团的红外吸收峰的强度设为Y1,将源自上述保护膜中包含的烯属不饱和基团的红外吸收峰的强度设为Y2时,由下述式(1)计算的反应率为70%以上。
式(1)反应率[%]={1-(Y2/Y1)}×100
发明效果
根据本发明,能够提供一种触摸面板传感器,其在弯曲后的触摸面板传感器的传感器电极的电阻值变化少且在辊运载等处理时不易产生亮点。
并且,根据本发明,能够提供一种触摸面板传感器的制造方法。
附图说明
图1是表示实施例的电阻变化评价中的触摸面板传感器的变形方法的概略剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
有时根据本发明的代表性实施方式,对以下记载的构成元素进行说明,但本发明并不限于这种实施方式。
以下,示出本说明书中的各记载的含义。
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,“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。
在本说明书中,透射率是利用分光光度计测定的值,例如,能够用Hitachi,Ltd.制分光光度计U-3310进行测定。
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)是如下获得的值:作为管柱使用TSKgel GMHxL,TSKgel G4000HxL或TSKgel G2000HxL(均为TosohCorporation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,并使用通过凝胶渗透色谱(GPC)分析装置测定的标准物质的聚苯乙烯来换算。
在本说明书中,只要没有特别说明,则高分子的结构单元之比为质量比。
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,则折射率是在波长550nm处利用椭偏仪测定的值。
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这两者的概念,“(甲基)丙烯酰氧基”是包括丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基这两者的概念。
另外,在本说明书中,“碱溶性”是指在22℃下、在碳酸钠的1质量%水溶液100g中的溶解度为0.1g以上。
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,则即使是液体状成分,也视为固体成分。
<触摸面板传感器>
本发明的触摸面板传感器具有:包含基材及配置于基材上的传感器电极的导电性基材;以及包覆传感器电极的至少一部分的保护膜。作为本发明的触摸面板传感器的特征点,可举出保护膜的与导电性基材相反的一侧的表面硬度为185mN/mm2以上,通过进行在后段详细说明的芯轴试验而获得的直径X为3mm以下这一点。
具有上述特征点的触摸面板传感器在弯曲后的触摸面板传感器的传感器电极的电阻值变化少且不易产生亮点的机理尚不明确,但本发明人等推测为如下。
认为由于本发明的触摸面板传感器的进行芯轴试验而获得的直径X为3mm以下,即使触摸面板传感器在制造触摸面板传感器时等弯曲,保护膜也不会产生裂痕,由此局部应力作用于配置在保护膜下部的传感器电极而传感器电极未产生裂痕等,其结果,传感器电极的电阻值的变化少。
并且,认为通过本发明的触摸面板传感器在保护膜的与导电性基材相反的一侧的表面硬度为185mN/mm2以上,即使在触摸面板传感器的处理时(例如辊运载时等)接触其他物体,也不会在保护膜的表面产生划痕或变形,其结果,所制造的触摸面板传感器不易产生亮点。
以下,对本发明的触摸面板传感器进行说明。并且,本发明的触摸面板传感器的制造方法在后段进行说明。
另外,以下,满足弯曲后的触摸面板传感器的传感器电极的电阻值的变化少及触摸面板传感器不易产生亮点中的至少一项时,还称为“本发明的效果更优异”。
[导电性基材]
本发明的触摸面板传感器具有包含基材及配置于基材上的传感器电极的导电性基材。
以下,对基材及传感器电极进行说明。
(基材)
作为基材,例如,可举出树脂基材、玻璃基材及半导体基材。
作为基材的优选方式,例如记载于国际公开第2018/155193号的[0140]段,该内容编入本说明书中。作为树脂基材的材料,优选环烯烃聚合物或聚酰亚胺。
树脂基材的厚度优选5~200μm,更优选10~100μm。
并且,基材可以具有透明层。作为透明层,可举出后段中说明的转印膜可具有的折射率调整层。
(传感器电极)
传感器电极是指形成于上述基材上的图案状电极。传感器电极是在形成有包含本发明的触摸面板传感器的触摸面板时作为传感器部发挥功能的电极。
传感器电极的图案形状并没有特别限制,可以是公知的图案形状。传感器电极可以配置于基材的整面,也可以配置于基材的局部。并且,传感器电极可以配置于基材的两面。
传感器电极优选包含至少1层导电层。
作为导电层,从细线形成性及导电性方面考虑,优选为选自包括金属层、导电性金属氧化物层、石墨烯层、碳纳米管层及导电聚合物层的组中的至少1种层。
并且,作为传感器电极,在基材上可以仅配置1层导电层,也可以配置2层以上。配置2层以上导电层时,优选具有不同材质的导电层。
作为导电层的优选方式,例如记载于国际公开第2018/155193号的[0141]段,该内容编入本说明书中。
传感器电极也优选为透明电极。透明电极能够优选作为触摸面板用电极发挥功能。透明电极优选由ITO(氧化铟锡)及IZO(氧化铟锌)等金属氧化膜、以及金属网及金属纳米线等金属细线构成。
作为金属细线,可举出银、铜等的细线。其中,优选银网、银纳米线等银导电性材料。
(迂回布线)
导电性基材可以具有迂回布线。迂回布线与上述传感器电极电导通。导电性基材具有透明电极和迂回布线时,导电性基材能够优选用作触摸面板用基材。
作为迂回布线的材质,优选金属。
作为迂回布线的材质即金属,可举出金、银、铜、钼、铝、钛、铬、锌及锰、以及由这些金属元素的2种以上组成的合金。作为迂回布线的材质,优选铜、钼、铝或钛,尤其优选铜。
[保护膜]
保护膜在导电性基材上配置成包覆上述传感器电极的至少一部分。
保护膜只要具有上述特征点,则并没有特别限制,优选包含上述树脂,更优选使用感光性组合物形成。而且,感光性组合物更优选包含侧链具有烯属不饱和基团的粘合剂聚合物。
保护膜优选使用后段中说明的包含感光性组合物层的转印膜来形成。优选的感光性组合物层在转印膜的部分进行详细说明。并且,优选的保护膜的形成方法在触摸面板传感器的制造方法的部分进行详细说明。
<触摸面板传感器及保护膜的物性>
本发明的触摸面板传感器满足上述特征点所示的物性。
以下,对各物性进行说明。
(表面硬度)
关于本发明的触摸面板传感器所具有的保护膜,保护膜的与导电性基材相反的一侧的表面硬度为185mN/mm2以上。
在本说明书中,上述表面硬度通过以下顺序测定。
首先,准备触摸面板传感器,其具有包含基材及配置于基材上的传感器电极的导电性基材、以及包覆传感器电极的至少一部分的保护膜。将触摸面板传感器裁切成2cm见方而作为样品。
在载玻片(厚度:0.7mm)上,将瞬间粘接剂Aron Alpha(注册商标)201涂布至直径成为1cm,立即将载玻片的瞬间粘接剂涂布面和样品的与保护膜相反的一侧面贴合。贴合时,用手指按住样品以使载玻片与样品之间不产生间隙。贴合之后,在23℃、湿度50%的环境下静置。按照上述顺序获得测定样品。
使用所获得的测定样品,在以下条件下,利用微小硬度计测定保护膜的表面硬度。
·装置名:微小硬度计(型号:HM2000,FISCHER INSTRUMENTS K.K.制)
·压头:Berkovich压头
·最大负载:1mN
·负荷时间:10秒(从压头检测固化物的表面到成为最大负载为止的时间)
·保持时间:5秒(保持最大负载的时间)
·卸荷时间:10秒(将负载减至零为止的时间)
根据按压深度,算出被按压的压头的接触投影面积,将最大负载=1mN除以该面积而求出表面硬度(N/mm2)。将测定位置以从测定结束的位置分隔0.3mm以上的方式变更的同时测定10次,对10次测定中获得的表面硬度进行算术平均而作为测定样品的表面硬度。
保护膜的表面硬度为185N/mm2以上,优选190N/mm2以上,更优选200N/mm2以上。上限并没有特别限制,优选300N/mm2以下,更优选250N/mm2以下,进一步优选220N/mm2以下。
通过将保护膜的表面硬度设定在上述优选范围内,能够在辊运载等处理时更不易在触摸面板传感器产生亮点。
上述表面硬度能够通过后述感光性组合物层中包含的烯属不饱和化合物的种类、含量及含量比以及粘合剂聚合物的种类等进行调整。并且,表面硬度还能够通过后述触摸面板传感器的制造方法的制造条件调整。
(芯轴试验)
本发明的触摸面板传感器的进行芯轴试验而获得的直径X为3mm以下。
在本说明书中,进行芯轴试验而获得的直径X通过以下顺序测定。
通过遵照JIS K-5600-5-1(1999)的方法,利用类型2的试验装置,即通过圆筒形芯轴法,评价弯曲性。另外,上述方法中,使用芯轴的直径为1mm、2mm、3mm、4mm及5mm的芯轴,将折弯次数设为10次。折弯后,用光学显微镜观察触摸面板传感器的保护膜的表面,在10倍的倍率下,确认保护膜有无裂痕。未能确认保护膜的裂痕时,使用比已用芯轴的直径更小的芯轴而进行相同的试验。
重复上述试验,将在保护膜上初次产生裂痕的芯轴的直径作为直径X。另外,用1mm的芯轴也未产生裂痕时,直径X设为1mm。
上述直径X为3mm以下,优选2mm以下,更优选1mm。
通过将直径X设定在上述优选范围内,能够使传感器电极的电阻值的变化更小。
上述直径X能够通过后述感光性组合物层中包含的烯属不饱和化合物的种类、含量及含量比以及粘合剂聚合物的种类等进行调整。并且,直径X还能够通过后述触摸面板传感器的制造方法的制造条件调整。
<转印膜>
对优选用于形成本发明的触摸面板传感器的保护膜的转印膜进行说明。
转印膜具有伪支撑体、配置于伪支撑体上的组合物层,上述组合物层包含感光性组合物层。
上述组合物层只要包含感光性组合物层,则并没有特别限制。
上述感光性组合物层优选负型感光性组合物层。
并且,上述组合物层可以为单层结构,也可以是2层以上的结构。上述组合物层包含感光性组合物层以外的其他组合物层时,作为其他组合物层,可举出热塑性树脂层、中间层、折射率调整层等。
并且,转印膜可以为在组合物层上具有保护膜的结构。
以下,示出转印膜方式的一例,但并不限于此。
(1)“伪支撑体/感光性组合物层/折射率调整层/保护膜”
(2)“伪支撑体/感光性组合物层/保护膜”
(3)“伪支撑体/中间层/感光性组合物层/保护膜”
(4)“伪支撑体/热塑性树脂层/中间层/感光性组合物层/保护膜”
另外,上述各结构中,感光性组合物层优选为负型感光性组合物层。并且,感光性组合物层还优选为着色树脂层。
作为转印膜的结构,例如,优选为上述(1)或(2)的结构。
在转印膜的组合物层中,在感光性组合物层的与伪支撑体侧相反的一侧进一步具有其他组合物层的结构的情况下,配置于感光性组合物层的与伪支撑体侧相反的一侧的其他层的合计厚度相对于感光性组合物层的厚度,优选为0.1~30%,更优选为0.1~20%。
从抑制在后述贴合工序中产生气泡的观点考虑,转印膜的波纹的最大宽度优选为300μm以下,更优选200μm以下,进一步优选60μm以下。另外,波纹的最大宽度的下限值为0μm以上,优选0.1μm以上,更优选1μm以上。
转印膜的波纹的最大宽度为通过以下顺序测定的值。
首先,将转印膜沿与主表面垂直的方向裁切成纵20cm×横20cm的尺寸,由此制作试样。另外,转印膜具有保护膜时,剥离保护膜。接着,在表面平滑且水平的载置台上,将上述试样静置成伪支撑体的表面与载置台对置。静置后,在试样的中心10cm见方的范围内,利用激光显微镜(例如,KEYENCE CORPORATION制VK-9700SP)扫描试样的表面来获取三维表面图像,从所获得的三维表面图像中观察到的最大凸部高度减去最低凹部高度。对10个试样进行上述操作,并将其算术平均值作为“转印膜的波纹最大宽度”。
以下,举出具体的实施方式的一例,对转印膜进行说明。
[伪支撑体]
转印膜具有伪支撑体。
伪支撑体是支撑组合物层的部件,最后通过剥离处理被去除。
伪支撑体可以为单层结构,也可以为多层结构。
伪支撑体优选为膜,更优选为树脂膜。作为伪支撑体,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,作为伪支撑体,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
并且,用作伪支撑体的膜优选没有褶皱等变形及划痕等。
从隔着伪支撑体能够进行图案曝光的方面考虑,伪支撑体优选为高透明性,365nm的透射率优选为60%以上,更优选为70%以上。
从隔着伪支撑体进行图案曝光时的图案形成性及伪支撑体的透明性方面考虑,伪支撑体的雾度优选小。具体而言,伪支撑体的雾度值优选2%以下,更优选0.5%以下,进一步优选0.1%以下。
从隔着伪支撑体进行图案曝光时的图案形成性及伪支撑体的透明性方面考虑,伪支撑体中包含的微粒、异物及缺陷的数量优选少。伪支撑体中的直径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。
伪支撑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。
伪支撑体的厚度作为通过基于SEM(扫描式电子显微镜:Scanning ElectronMicroscope)的剖面观察测定的任意5处的平均值来计算。
并且,为了提高伪支撑体与组合物层的密合性,伪支撑体的与组合物层接触的一侧可以通过UV照射、电晕放电、等离子体等进行表面改性。
通过UV照射进行表面改性时,曝光量优选为10~2000mJ/cm2,更优选为50~1000mJ/cm2。
作为用于UV照射的光源,能够举出发射150~450nm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、氙气灯、化学灯、无电极放电灯、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。
作为伪支撑体,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。
作为伪支撑体的优选方式,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,也可以在伪支撑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伪支撑体的一面,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。作为伪支撑体的市售品,能够举出Lumirror 16KS40、Lumirror 16FB40(以上为TORAY INDUSTRIES,INC.制)、COSMOSHINEA4100、COSMOSHINE A4300、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。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。
以下,对感光性组合物层可含有的成分进行说明。
(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使用1种或组合使用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。
具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元时,(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1~90质量%,更优选1~50质量%,进一步优选1~30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,从本发明的效果更优异的方面考虑,(甲基)丙烯酸树脂优选具有选自包括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组中的至少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。
从本发明的效果更优异的方面考虑,(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,从本发明的效果更优异的方面考虑,(甲基)丙烯酸树脂还优选具有选自包括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组中的至少1种和选自包括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组中的至少1种。
从本发明的效果更优异的方面考虑,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合成用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。
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%。
从本发明的效果更优异的方面考虑,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,例如乙烯基苄基氯及乙烯基苄醇等。其中,优选(甲基)丙烯酸苄酯。
并且,从本发明的效果更优异的方面考虑,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]
粘合剂聚合物包含具有芳香环结构的结构单元时,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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。
从本发明的效果更优异的方面考虑,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、降冰片烷环及莰烷环。
其中,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,粘合剂聚合物更优选具有由下述式(Cy)表示的结构单元,进一步优选具有由上述式(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]
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。
从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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、降冰片烷环结构或莰烷环结构,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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%。
并且,从本发明的效果更优异的方面考虑,粘合剂聚合物中的由上述式(S)表示的结构单元的摩尔量nS及由上述式(Cy)表示的结构单元的摩尔量nCy优选满足下述式(SCy)所示的关系,更优选满足下述式(SCy-1),进一步优选满足下述式(SCy-2)。
0.2≤nS/(nS+nCy)≤0.8式(SCy)
0.30≤nS/(nS+nCy)≤0.75式(SCy-1)
0.40≤nS/(nS+nCy)≤0.70式(SCy-2)
从本发明的效果更优异的方面考虑,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]
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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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%。
从本发明的效果更优异的方面考虑,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,粘合剂聚合物优选具有侧链具有烯属不饱和基团的结构单元。即,作为粘合剂聚合物,优选侧链具有烯属不饱和基团的粘合剂聚合物。
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]
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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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,可以为以下所示的聚合物。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。
[化学式5]
另外,上述粘合剂聚合物中的a~d分别优选为a:20~60wt%、b:10~50wt%、c:5.0~25wt%、d:10~50wt%。
[化学式6]
另外,上述粘合剂聚合物中的a~d分别优选为a:20~60wt%、b:10~50wt%、c:5.0~25wt%、d:10~50wt%。
[化学式7]
另外,上述粘合剂聚合物中的a~d分别优选为a:30~65wt%、b:1.0~20wt%、c:5.0~25wt%、d:10~50wt%。
[化学式8]
另外,上述粘合剂聚合物中的a~d分别优选为a:1.0~20wt%、b:20~60wt%、c:5.0~25wt%、d:10~50wt%。
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1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价连接基与主链键合的结构单元。
[化学式9]
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10]
[化学式11]
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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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%。
从本发明的效果更优异的方面考虑,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15,000~30,000。
粘合剂聚合物的酸值优选10~200mgKOH/g,更优选60~200mgKOH/g,进一步优选60~150mgKOH/g,尤其优选70~130mgKOH/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。
从本发明的效果更优异的方面考虑,粘合剂聚合物的含量相对于感光性组合物层总质量,优选10~90质量%,更优选20~80质量%,进一步优选30~70质量%。
(具有烯属不饱和基团的化合物)
感光性组合物层可以包含具有烯属不饱和基团的化合物(以下,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。
作为烯属不饱和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。
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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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的直链状亚烷基。
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,进一步优选直链状亚烷基。
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,从本发明的效果更优异的方面考虑,化合物M中连接Q1与Q2之间的最短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,从本发明的效果更优异的方面考虑,优选为选自包括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)丙烯酸酯的组中的至少1种化合物,更优选为选自包括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)丙烯酸酯的组中的至少1种化合物,进一步优选为选自包括1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯的组中的至少1种化合物。
并且,作为烯属不饱和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、二噁烷二醇二(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 ESTER 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 ESTER DCP,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(商品名:NK ESTER A-NOD-N,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(商品名:NK ESTER A-HD-N,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制)、二噁烷二醇二丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制KAYARAD R-604)。
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)。
作为烯属不饱和化合物,还可举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
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。
作为烯属不饱和化合物的优选方式之一,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,优选选自包括具有羧基的2官能以上的烯属不饱和化合物及其羧酸酐的组中的至少1种。
若具有酸基的烯属不饱和化合物为选自包括具有羧基的2官能以上的烯属不饱和化合物及其羧酸酐的组中的至少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烯属不饱和化合物,该公报中记载的内容编入本说明书中。
作为烯属不饱和化合物,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。
作为烯属不饱和化合物,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。
作为烯属不饱和化合物,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。
作为烯属不饱和化合物的优选方式之一,可举出具有脂肪族烃环结构的烯属不饱和化合物(优选为2官能烯属不饱和化合物)。
作为上述烯属不饱和化合物,优选具有2环以上的脂肪族烃环稠合而成的环结构(优选为选自包括三环癸烷结构及三环癸烯结构的组中的结构)的烯属不饱和化合物,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,从本发明的效果更优异的方面考虑,优选环戊烷结构、环己烷结构、三环癸烷结构、三环癸烯结构、降冰片烷结构或莰烷结构。
烯属不饱和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。
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含量,感光性组合物层中包含的烯属不饱和化合物中分子量300以下的烯属不饱和化合物的含量的比例优选30质量%以下,更优选25质量%以下,进一步优选20质量%以下。
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)表示的化合物及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、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯及具有羧酸基的多官能烯属不饱和化合物,进一步优选包含1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯及二季戊四醇五丙烯酸酯的琥珀酸改性体。
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20~80质量%,更优选30~70质量%。
感光性组合物层中的2官能烯属不饱和化合物优选10~60质量%,更优选15~40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,从基材密合性、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,尤其优选包含化合物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、具有酸基的烯属不饱和化合物及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物。
并且,作为感光性组合物层的优选方式之一,从基材密合性、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1,9-壬二醇二丙烯酸酯及具有羧酸基的多官能烯属不饱和化合物,更优选包含1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯及具有羧酸基的多官能烯属不饱和化合物,进一步优选包含1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯及具有羧酸基的烯属不饱和化合物,尤其优选包含1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、具有羧酸基的烯属不饱和化合物及氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物。
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。
上述烯属不饱和化合物中的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%,更优选80~100质量%,进一步优选90~100质量%。
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。
其中,从本发明的效果更优异的方面考虑,感光性组合物层优选包含具有2个烯属不饱和基团的第1聚合性化合物及具有5个以上烯属不饱和基团的第2聚合性化合物。
感光性组合物层中的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1~70质量%,更优选5~70质量%,进一步优选5~60质量%,尤其优选5~50质量%。
并且,感光性组合物层包含第1聚合性化合物及第2聚合性化合物时,从本发明的效果更优异的方面考虑,第2聚合性化合物的含量与第1聚合性化合物的含量的质量比优选0.2~1.8,更优选0.4~1.3,进一步优选0.5~1.3。
(光聚合引发剂)
感光性组合物层可以包含光聚合引发剂。
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包括肟系光聚合引发剂、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的组中的至少1种,更优选包含选自包括肟系光聚合引发剂、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的组中的至少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。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0.1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,作为其上限值,相对于感光性组合物层总质量,优选为10质量%以下,更优选为5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包括氮原子、氧原子及硫原子的组中的至少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,优选选自包括三唑化合物、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的组中的至少1种化合物,更优选选自包括三唑化合物、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的组中的至少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12]
[化学式13]
作为四唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式14]
[化学式15]
作为噻二唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式16]
作为三嗪化合物,能够例示以下化合物。
[化学式17]
作为罗丹宁化合物,能够例示以下化合物。
[化学式18]
作为噻唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式19]
作为苯并噻唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式20]
作为苯并咪唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式21]
[化学式22]
作为苯并噁唑化合物,能够例示以下化合物。
[化学式23]
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、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,优选选自包括三羟甲基丙烷三(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)-三酮的组中的至少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方面考虑,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90~160℃,更优选100~150℃。
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90~160℃的封端剂,例如,从保存稳定性的方面考虑,优选选自肟化合物及吡唑化合物中的至少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)SBN-70D、Duranate(注册商标)WT32-B75P等,Asahi Kasei Corporation制)。
作为封端异氰酸酯化合物,从本发明的效果更优异的方面考虑,优选含有NCO价为4.5mmol/g以上的封端异氰酸酯化合物(以下,有时称为第1封端异氰酸酯化合物)。第1封端异氰酸酯化合物的NCO价优选5.0mmol/g以上,更优选5.3mmol/g以上。
从本发明的效果更优异的方面考虑,第1封端异氰酸酯化合物的NCO价的上限值优选8.0mmol/g以下,更优选6.0mmol/g以下,进一步优选小于5.8mmol/g,尤其优选5.7mmol/g以下。
本发明中的封端异氰酸酯化合物的NCO价是指每1g封端异氰酸酯化合物中包含的异氰酸酯基的摩尔数,是由封端异氰酸酯化合物的结构式计算的值。
从本发明的效果更优异的方面考虑,第1封端异氰酸酯化合物优选具有环结构。作为环结构,可举出脂肪族烃环、芳香族烃环及杂环,从本发明的效果更优异的方面考虑,优选脂肪族烃环及芳香族烃环,更优选脂肪族烃环。
作为脂肪族烃环的具体例,可举出环戊烷环、环己烷环,其中,优选环己烷环。
作为芳香族烃环的具体例,可举出苯环、萘环,其中,优选苯环。
作为杂环的具体例,可举出异氰脲酸酯环。
第1封端异氰酸酯化合物具有环结构时,从本发明的效果更优异的方面考虑,环的个数优选1~2,更优选1。另外,第1封端异氰酸酯化合物包含稠环时,计数构成稠环的环的个数,例如,萘环中的环的个数计为2。
从所形成的图案的强度优异的方面及本发明的效果更优异的方面考虑,第1封端异氰酸酯化合物所具有的封端异氰酸酯基的个数优选2~5,更优选2~3,进一步优选2。
从本发明的效果更优异的方面考虑,第1封端异氰酸酯化合物优选为由式Q表示的封端异氰酸酯化合物。
B1-A1-L1-A2-B2式Q
式Q中,B1及B2分别独立地表示封端异氰酸酯基。
作为封端异氰酸酯基,并没有特别限定,从本发明的效果更优异的方面考虑,优选异氰酸酯基被肟化合物封端的基团,更优选异氰酸酯基被甲基乙基酮肟封端的基团(具体而言,由*-NH-C(=O)-O-N=C(CH3)-C2H5表示的基团。*表示与A1或A2的键合位置。)。
B1及B2优选为相同的基团。
式Q中,A1及A2分别独立地表示单键或碳原子数1~10的亚烷基,优选碳原子数1~10的亚烷基。
亚烷基可以为直链状、支链状或环状,优选为直链状。
亚烷基的碳原子数为1~10,但从本发明的效果更优异的方面考虑,优选1~5,更优选1~3,进一步优选1。
A1及A2优选为相同的基团。
式Q中,L1表示2价连接基。
作为2价连接基的具体例,可举出2价烃基。
作为2价烃基的具体例,可举出2价饱和烃基、2价芳香族烃基及这些中的2个以上基团连接而成的基团。
作为2价饱和烃基,可以为直链状、支链状或环状,从本发明的效果更优异的方面考虑,优选为环状。从本发明的效果更优异的方面考虑,2价饱和烃基的碳原子数优选4~15,更优选5~10,进一步优选5~8。
作为2价芳香族烃基,优选为碳原子数5~20,例如,可举出亚苯基。2价芳香族烃基可以具有取代基(例如,烷基)。
其中,作为2价连接基,碳原子数5~10的直链状、支链状或环状2价饱和烃基、碳原子数5~10的环状饱和烃基与碳原子数1~3的直链状亚烷基连结而成的基团,优选可以具有取代基的2价芳香族烃基或2价芳香族烃基与碳原子数1~3的直链状亚烷基连结而成的基团,更优选碳原子数5~10的环状2价饱和烃基或可以具有取代基的亚苯基,进一步优选亚环己基或可以具有取代基的亚苯基,尤其优选亚环己基。
从本发明的效果更优异的方面考虑,由式Q表示的封端异氰酸酯化合物尤其优选为由式QA表示的封端异氰酸酯化合物。
B1a-A1a-L1a-A2a-B2a式QA
式QA中,B1a及B2a分别独立地表示封端异氰酸酯基。B1a及B2a的优选方式与式Q中的B1及B2相同。
式QA中,A1a及A2a分别独立地表示2价连接基。A1a及A2a中的2价连接基的优选方式与式Q中的A1及A2相同。
式QA中,L1a表示环状2价饱和烃基或2价芳香族烃基。
L1a中的环状2价饱和烃基的碳原子数优选5~10,更优选5~8,进一步优选5~6,尤其优选6。
L1a中的2价芳香族烃基的优选方式与式Q中的L1相同。
其中,L1a优选环状2价饱和烃基,更优选碳原子数5~10的环状2价饱和烃基,进一步优选碳原子数5~8的环状2价饱和烃基,尤其优选碳原子数5~6的环状2价饱和烃基,最优选环己烯基。
L1a为环己烯基时,由式QA表示的封端异氰酸酯化合物可以为顺式体与反式体的异构体混合物(以下,还称为“顺反异构体混合物”。)。
顺式体与反式体的质量比优选顺式体/反式体=10/90~90/10,更优选顺式体/反式体=40/60~60/40。
以下,示出第1封端异氰酸酯化合物的具体例,但第1封端异氰酸酯化合物并不限定于此。
[化学式24]
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1~50质量%,更优选5~30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、EXP.MFS-578、EXP.MFS-579、EXP.MFS-586、EXP.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(以上为DICCorporation制)、Fluorad FC430、FC431、FC171(以上为Sumitomo3M Limited制)、SurflonS-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上为AGCInc.制)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上为OMNOVA Solutions Inc.制)、Ftergent 710FL、710FM、610FM、601AD、601ADH2、602A、215M、245F、251、212M、250、209F、222F、208G、710LA、710FS、730LM、650AC、681、683(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以上的直链状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 Chemical Corporation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。
作为硅酮系表面活性剂的具体例,可举出DOWSIL 8032ADDITIVE、TORAY SILICONDC3PA、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,优选选自包括吩噻嗪化合物、亚硝基化合物或其盐及受阻酚化合物的组中的至少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)、对甲氧基苯酚及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烯属不饱和化合物总质量,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烯属不饱和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,优选选自包括4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮及三(4-二甲基氨基苯基)甲烷的组中的至少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,卤化物离子(氯化物离子、溴化物离子、碘化物离子)、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。作为感光性组合物层中的杂质的含量的具体例,可举出上述所有杂质以质量基准计为0.6ppm的方式。
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,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对杂质进行定量。
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,从保护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。
在感光性组合物层包含粒子时,可以仅含有1种粒子,也可以含有2种以上金属种类及大小等不同的粒子。
感光性组合物层不包含粒子,或者在感光性组合物层包含粒子时,优选粒子的含量相对于感光性组合物层总质量超过0质量%且35质量%以下;更优选不包含粒子,或者粒子的含量相对于感光性组合物层总质量超过0质量%且10质量%以下;进一步优选不包含粒子,或者粒子的含量相对于感光性组合物层总质量超过0质量%且5质量%以下;进一步优选不包含粒子,或者粒子的含量相对于感光性组合物层总质量超过0质量%且1质量%以下;尤其优选不包含粒子。
-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,优选小于1质量%,更优选小于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。
感光性组合物层包含抗氧化剂时,抗氧化剂的含量相对于感光性组合物层总质量,优选0.001质量%以上,更优选0.005质量%以上,进一步优选0.01质量%以上。上限并没有特别限制,优选1质量%以下。
(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,从本发明的效果更优异的方面考虑,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能够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。
(感光性组合物层的折射率)
感光性组合物层的折射率优选1.41~1.59,更优选1.47~1.56。
(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射率)
感光性组合物层的每1.0μm膜厚的可见光透射率优选80%以上,更优选90%以上,最优选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内容。作为透射率的优选值,例如,能够举出87%、92%、98%等。感光性组合物层的固化膜的每1μm膜厚的透射率也相同。
(感光性组合物层的透湿度)
从电极或配线的防锈性的观点及器件的可靠性的观点考虑,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)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。
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。透湿度的测定遵照JIS Z0208的杯法(cup method)进行。优选在温度40℃/湿度90%、温度65℃/湿度90%及温度80℃/湿度95%中的任一试验条件下均为上述透湿度。作为优选的具体数值,例如,能够举出80g/m2·24hr、150g/m2·24hr、220g/m2·24hr等。
(感光性组合物层的溶解速度)
从抑制显影时的残渣的观点考虑,感光性组合物层在碳酸钠1.0%水溶液中的溶解速度优选0.01μm/秒以上,更优选0.10μm/秒以上,更优选0.20μm/秒以上。从图案的边缘形状的观点考虑,优选5.0μm/秒以下,更优选4.0μm/秒以下,进一步优选3.0μm/秒以下。作为优选的具体数值,例如,能够举出1.8μm/秒、1.0μm/秒、0.7μm/秒等。如下测定感光性组合物层在1.0质量%碳酸钠水溶液中每单位时间的溶解速度。
使用1.0质量%碳酸钠水溶液,在25℃下,对形成于玻璃基板的充分去除了溶剂的感光性组合物层(膜厚在1.0~10μm的范围内)进行喷淋显影直至感光性组合物层完全溶解(但最长为2分钟)。通过将感光性组合物层的膜厚除以感光性组合物层完全溶解所需的时间来求出。另外,若2分钟内未完全溶解,则同样根据到2分钟为止的膜厚变化量计算。
感光性组合物层的固化膜(膜厚在1.0~10μm的范围内)在碳酸钠1.0%水溶液中的溶解速度优选3.0μm/秒以下,更优选2.0μm/秒以下,进一步优选1.0μm/秒以下,最优选0.2μm/秒以下。感光性组合物层的固化膜是通过用i射线以曝光量300mJ/cm2对感光性组合物层进行曝光来获得的膜。作为优选的具体数值,例如,能够举出0.8μm/秒、0.2μm/秒、0.001μm/秒等显影时使用IKEUCHI Co.,Ltd.制1/4MINJJX030PP喷嘴,将喷淋器的喷雾压力设为0.08MPa。在上述条件下,将每单位时间的喷淋流量设为1,800mL/min。
(感光性组合物层的溶胀比)
从提高图案形成性的观点考虑,曝光后的感光性组合物层在1.0质量%碳酸钠水溶液中的溶胀比优选100%以下,更优选50%以下,进一步优选30%以下。如下测定曝光后的感光性树脂层在1.0质量%碳酸钠水溶液中的溶胀比。
利用超高压汞灯,以500mJ/cm2(i射线测定),对形成于玻璃基板的充分去除了溶剂的感光性树脂层(膜厚在1.0~10μm的范围内)进行曝光。在25℃下,在1.0质量%碳酸钠水溶液中浸渍每个玻璃基板,并测定经过30秒后时间点的膜厚。然后,计算浸渍后的膜厚相对于浸渍前的膜厚增加的比例。作为优选的具体数值,例如,能够举出4%、13%、25%等
(感光性组合物层中的异物)
从图案形成性的观点考虑,感光性组合物层中的直径1.0μm以上的异物数优选为10个/mm2以下,更优选为5个/mm2以下。如下测定异物个数。从感光性组合物层的表面的法线方向,用光学显微镜目视观察感光性组合物层表面上的任意5个区域(1mm×1mm),并测定各区域中的直径1.0μm以上的异物数,并对其进行算术平均来计算为异物数。作为优选的具体数值,例如,能够举出0个/mm2、1个/mm2、4个/mm2、8个/mm2等
(感光性组合物层中的溶解物的雾度)
从抑制显影时产生凝聚物的观点考虑,在1.0质量%碳酸钠的30℃水溶液1.0升中溶解1.0cm3的感光性树脂层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10%以下,最优选1%以下。如下测定雾度。首先,准备1.0质量%的碳酸钠水溶液,将液温调整为30℃。在碳酸钠水溶液1.0L中放入1.0cm3的感光性树脂层。在30℃下搅拌4小时,注意不要混入气泡。搅拌后,测定溶解有感光性树脂层的溶液的雾度。利用雾度计(产品名“NDH4000”,NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.制),使用液体测定用单元及光路长20mm的液体测定专用槽,测定雾度。作为优选的具体数值,例如,能够举出0.4%、1.0%、9%、24%等
[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,可以使用由与上述伪支撑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或导电层上而产生的缺陷。
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。
[伪支撑体、感光性组合物层及保护膜的关系]
固化感光性组合物层而得的固化膜在120℃下的断裂伸长率为15%以上,
伪支撑体在感光性组合物层侧的表面的算术平均粗糙度Ra为50nm以下,保护膜在感光性组合物层侧的表面的算术平均粗糙度Ra优选为150nm以下。
优选满足下述式(1)。
X×Y<1500式(1)
在此,式(1)中,X表示固化感光性组合物层而得的固化膜在120℃下的断裂伸长率的值(%),Y表示伪支撑体在感光性组合物层侧的表面的算术平均粗糙度Ra的值(nm)。上述X×Y更优选为750以下。作为上述X的具体数值,能够举出18%、25%、30%、35%等。作为上述Y的具体数值,能够举出4nm、8nm、15nm、30nm等。作为上述X×Y的具体数值,能够举出150、200、300、360、900等。
固化感光性组合物层而得的固化膜在23℃下的断裂伸长率优选比在120℃下的断裂伸长率大2倍以上。
关于断裂伸长率,通过拉伸试验对如下固化膜进行测定:用超高压汞灯以120mJ/cm2对厚度20μm的感光性组合物层进行曝光并固化之后,用高压汞灯以400mJ/cm2进一步进行追加曝光,在145℃下加热30分钟之后的固化膜。
优选满足下述式(2)。
Y≤Z 式(2)
在此,式(2)中,Y表示伪支撑体在感光性组合物层侧的表面的算术平均粗糙度Ra的值(nm),Z表示保护膜在感光性组合物层侧的表面的算术平均粗糙度Ra的值(nm)。
[折射率调整层]
转印膜优选具有折射率调整层。
作为折射率调整层,能够适用公知的折射率调整层。作为折射率调整层中包含的材料,例如,可举出粘合剂聚合物、烯属不饱和化合物、金属盐及粒子。
控制折射率调整层的折射率的方法并没有特别限制,例如,可举出单独使用规定折射率的树脂的方法、使用树脂和粒子的方法及使用金属盐与树脂的复合物的方法。
作为粘合剂聚合物及烯属不饱和化合物,例如,可举出在上述“感光性组合物层”一项中说明的粘合剂聚合物及烯属不饱和化合物。
作为粒子,例如,可举出金属氧化物粒子及金属粒子。
金属氧化物粒子的种类并没有特别限制,可举出公知的金属氧化物粒子。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。
作为金属氧化物粒子,具体而言,优选为选自包括氧化锆粒子(ZrO2粒子)、Nb2O5粒子、氧化钛粒子(TiO2粒子)、二氧化硅粒子(SiO2粒子)及它们的复合粒子的组中的至少1种。
其中,作为金属氧化物粒子,例如,从容易调整折射率的方面考虑,更优选为选自包括氧化锆粒子及氧化钛粒子的组中的至少1种。
作为金属氧化物粒子的市售品,可举出煅烧氧化锆粒子(CIK NanoTekCorporation制,产品名:ZRPGM15WT%-F04)、煅烧氧化锆粒子(CIK NanoTek Corporation制,产品名:ZRPGM15WT%-F74)、煅烧氧化锆粒子(CIK NanoTek Corporation制,产品名:ZRPGM15WT%-F75)、煅烧氧化锆粒子(CIK NanoTek Corporation制,产品名:ZRPGM15WT%-F76)、氧化锆粒子(NanoUse OZ-S30M,Nissan Chemical Corporation制)及氧化锆粒子(NanoUse OZ-S30K,Nissan Chemical Corporation制)。
粒子可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
折射率调整层中的粒子的含量相对于折射率调整层总质量,优选1~95质量%,更优选20~90质量%,进一步优选40~85质量%。
作为金属氧化物粒子使用氧化钛时,氧化钛粒子的含量相对于折射率调整层总质量,优选1~95质量%,更优选20~90质量%,进一步优选40~85质量%。
折射率调整层的折射率优选高于感光性组合物层的折射率。
折射率调整层的折射率优选1.50以上,更优选1.55以上,进一步优选1.60以上,尤其优选1.65以上。折射率调整层的折射率的上限优选2.10以下,更优选1.85以下,进一步优选1.78以下。
折射率调整层的厚度优选50~500nm,更优选55~110nm,进一步优选60~100nm。
折射率调整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。
<转印膜的制造方法>
第1实施方式的转印膜的制造方法并没有特别限制,能够使用公知的方法。
作为上述转印膜的制造方法,例如可举出包括如下工序的方法:在伪支撑体的表面涂布感光性组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成感光性组合物层的工序;及在感光性组合物层的表面涂布折射率调整层形成用组合物而形成涂膜,进一步干燥该涂膜而形成折射率调整层的工序。
作为第1实施方式的转印膜的制造方法,优选通过包括将保护膜设置成接触折射率调整层的与具有伪支撑体的一侧相反的一侧面的工序,制造具备伪支撑体、感光性组合物层、折射率调整层及保护膜的转印膜。
通过上述制造方法制造转印膜之后卷取转印膜,由此可以制作并保管卷状转印膜。卷状转印膜能够在通过后述卷对卷方式进行的与基材的贴合工序中直接以卷状提供。
并且,作为上述转印膜的制造方法,可以为如下方法:在保护膜上形成折射率调整层之后,在折射率调整层的表面形成感光性树脂层。
并且,作为上述转印膜的制造方法,可以为如下方法:在伪支撑体上形成感光性组合物层,另外在保护膜上形成折射率调整层,并将感光性组合物层与折射率调整层贴合而形成。
[感光性组合物及感光性组合物层的形成方法]
从生产率优异的方面考虑,转印膜中的感光性组合物层优选使用包含构成上述感光性组合物层的成分(例如,粘合剂聚合物、烯属不饱和化合物及光聚合引发剂等)及溶剂的感光性组合物,通过涂布法形成。作为第1实施方式的转印膜的制造方法,具体而言,优选为如下方法:在伪支撑体上涂布感光性组合物而形成涂膜,在规定温度下对该涂膜实施干燥处理而形成感光性组合物层。
作为感光性组合物可含有的溶剂,优选有机溶剂。作为有机溶剂,例如,可举出甲基乙基酮、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯(别称:1-甲氧基-2-丙基乙酸酯)、二乙二醇乙基甲醚、环己酮、甲基异丁基酮、乳酸乙酯、乳酸甲酯、己内酰胺、正丙醇及2-丙醇。
并且,作为溶剂,还可以根据需要使用沸点为180~250℃的有机溶剂(高沸点溶剂)。
溶剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
感光性组合物的总固体成分量相对于感光性组合物的总质量,优选5~80质量%,更优选5~40质量%,进一步优选5~30质量%。
即,作为感光性组合物中的溶剂的含量,相对于感光性组合物的总质量,优选20~95质量%,更优选60~95质量%,进一步优选70~95质量%。
例如,从涂布性方面考虑,感光性组合物在25℃下的粘度优选1~50mPa·s,更优选2~40mPa·s,进一步优选3~30mPa·s。粘度使用粘度计来测定。作为粘度计,例如能够优选使用TOKI SANGYO CO.,LTD.制粘度计(商品名:VISCOMETER TV-22)。其中,粘度计并不限于上述粘度计。
例如,从涂布性方面考虑,感光性组合物在25℃下的表面张力优选5~100mN/m,更优选10~80mN/m,进一步优选15~40mN/m。表面张力使用表面张力计来测定。作为表面张力计,例如能够优选使用Kyowa Interface Science Co.,Ltd.制表面张力计(商品名:Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z)。其中,表面张力计并不限于上述表面张力计。
作为感光性组合物的涂布方法,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)。
作为感光性组合物的涂膜的干燥方法,优选加热干燥及减压干燥。另外,在本说明书中,“干燥”是指去除组合物中包含的溶剂的至少一部分。作为干燥方法,例如,可举出自然干燥、加热干燥及减压干燥。上述方法能够单独适用或组合多种而适用。
作为干燥温度,优选80℃以上,更优选90℃以上。并且,作为其上限值,优选130℃以下,更优选120℃以下。还能够连续改变温度进行干燥。
并且,作为干燥时间,优选20秒以上,更优选40秒以上,进一步优选60秒以上。并且,作为其上限值,并没有特别限制,优选600秒以下,更优选300秒以下。
[折射率调整层形成用组合物及折射率调整层的形成方法]
作为折射率调整层形成用组合物,优选包含形成上述折射率调整层的各种成分和溶剂。另外,在折射率调整层形成用组合物中,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相对于上述折射率调整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折射率调整层中包含的成分,则并没有特别限制,优选选自包括水及水混合性有机溶剂的组中的至少1种,更优选水或水与水混合性有机溶剂的混合溶剂。
作为水混合性有机溶剂,例如,可举出碳原子数1~3的醇、丙酮、乙二醇及甘油,优选碳原子数1~3的醇,更优选甲醇或乙醇。
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100~900质量份。
折射率调整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、帘式涂布及喷墨涂布等)。
并且,通过将保护膜贴合在折射率调整层,能够制造第1实施方式的转印膜。
在折射率调整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。
作为在折射率调整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。
<触摸面板传感器的制造方法>
本发明的触摸面板传感器的制造方法只要能够制造具备上述特征的触摸面板传感器,则并没有特别限制,从容易制造具备上述特征的触摸面板传感器的方面考虑,优选使用上述转印膜来制造。
其中,更优选包括如下工序的触摸面板传感器的制造方法:准备带感光性组合物层的基材的准备工序,该带感光性组合物层的基材具有:包含触摸面板传感器基材及配置于基材上的传感器电极的导电性基材;以及配置于导电性基材上且包含粘合剂聚合物、具有烯属不饱和基团的化合物、光聚合引发剂的感光性组合物层;
曝光工序,对感光性组合物层进行图案曝光;
显影工序,对经图案曝光的感光性组合物层进行显影而形成树脂层图案;及
固化工序,树脂层图案为50~120℃的条件下,对上述树脂层图案进行曝光而形成包覆传感器电极的至少一部分的保护膜。
根据上述制造方法,能够制造弯曲后的触摸面板传感器的传感器电极的电阻值变化少且在辊运载等处理时触摸面板传感器不易产生亮点的触摸面板传感器。尤其,通过实施上述固化工序,容易制造具有上述特征的触摸面板传感器。
以下,对上述更优选的工序的顺序进行详细说明。
[准备工序]
在准备工序中准备带感光性组合物层的基材,该带感光性组合物层的基材具有:包含触摸面板传感器基材及配置于基材上的传感器电极的导电性基材;及配置于导电性基材上且包含粘合剂聚合物、具有烯属不饱和基团的化合物、光聚合引发剂的感光性组合物层。
导电性基材为如上所述(包括优选方式)。
感光性组合物层优选使用上述转印膜而配置于导电性基材上,更优选通过贴合导电性基材和转印膜而形成感光性组合物层的贴合工序来配置。
贴合工序为如下工序:使与转印膜所具有的伪支撑体相反的一侧表面接触导电性基材来贴合,由此获得依次具有导电性基材、传感器电极、感光性组合物层及伪支撑体的带感光性组合物层的基材。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。
上述贴合中,以传感器电极与上述组合物层的表面接触的方式进行压接。
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叠置于具有传感器电极的导电性基材,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℃。
使用本发明的转印膜中的感光性组合物层形成的保护膜优选以保护传感器电极为目的,设置成直接或隔着其他层包覆传感器电极的至少一部分。
[曝光工序]
曝光工序为对感光性组合物层进行图案曝光的工序。
另外,“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。
曝光时,可以从感光性组合物层的与基材相反的一侧进行曝光,也可以从组合物层的基材侧进行曝光。
作为图案曝光的光源,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,图案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。
通过进行曝光工序及后述显影工序,在导电性基材上的传感器电极上形成至少包覆传感器电极的树脂层图案。
[剥离工序]
上述制造方法优选在准备工序与曝光工序之间或在曝光工序与后述显影工序之间具有从带感光性组合物层的基材剥离伪支撑体的剥离工序。
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感光性组合物层进行显影而形成树脂图案的工序。
上述感光性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含有的碱性化合物,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。
[固化工序]
固化工序为树脂层图案为50~120℃的条件下,对上述树脂层图案进行曝光而形成包覆传感器电极的至少一部分的保护膜的工序。即,固化工序在加热树脂层图案的同时进行曝光。
固化工序的温度是指利用辐射温度计(IT-540,HORIBA公司制)测定树脂层图案表面的温度。
此处,“树脂层图案为50~120℃的条件下,对上述树脂层图案进行曝光”是指在固化工序中曝光的树脂层图案的表面中至少1个测定部位的温度为50~120℃。相对于树脂层图案的总面积,进行曝光的树脂层图案的表面中树脂层图案为50~120℃的面积的比例优选10%以上,更优选30%以上,进一步优选50%以上,尤其优选70%以上。上限可举出100%以下。树脂层图案为50~120℃的面积的比例能够通过改变测定部位而测定树脂层图案的温度来算出。
固化工序中的树脂层图案的温度在上述中为50~120℃,但优选70~100℃,更优选80~95℃,进一步优选85~90℃。而且,相对于树脂层图案的总面积,进行曝光的树脂层图案的表面中在上述优选温度范围内的面积的比例还优选在上述优选比例的范围内。
固化工序的曝光量优选200~1500mJ/cm2,更优选200mJ/cm2以上且小于1000mJ/cm2。通过将固化工序的曝光量设定在上述范围内,容易制造具有上述特征的触摸面板传感器。
[后烘烤工序]
上述制造方法可以具有加热上述固化工序中获得的保护膜的工序(后烘烤工序)。
后烘烤的温度优选80℃~250℃,更优选90℃~160℃。后烘烤的时间优选1分钟~180分钟,更优选10分钟~60分钟。
[反应率]
上述制造方法中,将源自感光性组合物层中包含的烯属不饱和基团的红外吸收峰的强度设为Y1,将源自保护膜中包含的烯属不饱和基团的红外吸收峰的强度设为Y2时,也优选由下述式(1)计算的反应率为70%以上。上限并没有特别限制,可举出100%以下,优选90%以下,更优选85%以下。
式(1)反应率[%]={1-(Y2/Y1)}×100
通过将上述反应率设定在上述范围内,容易制造具有上述特征的触摸面板传感器。
另外,上述Y1通过以下顺序测定。
剥离在上述准备工序中获得的带感光性组合物层的基材表面的伪支撑体,使感光性组合物层的表面暴露。
针对感光性组合物层的表面,利用全自动显微FT-IR系统LUMOS(Bruker Optics公司制),通过ATR-IR(检测器:MCT,结晶:Ge,波数解像力:4cm-1,累计:32次),获得红外吸收光谱。
根据所获得的红外吸收光谱,算出相当于符合烯属不饱和基团的双键的峰的810cm-1的峰面积,将面积值设为Y1。
并且,关于上述Y2,针对在上述固化工序中获得的保护膜,以与上述Y1的测定相同的方法获得Y2。
<触摸面板传感器的用途>
本发明的触摸面板传感器能够适用于各种装置。作为具备上述触摸面板传感器的装置,例如,可举出显示装置、半导体封装输入装置等,优选为触摸面板,更优选为静电电容型触摸面板。
更具体而言,本发明的触摸面板传感器能够优选用于触摸面板模块的制造。另外,触摸面板模块具有触摸面板传感器、盖玻璃及周边配线。
并且,本发明的触摸面板传感器能够优选用于触摸面板的制造。另外,触摸面板具有触摸面板模块和显示装置。
作为上述显示装置,能够适用于有机电致发光显示装置及液晶显示装置等显示装置。
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宗旨,则能够适当进行变更。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。
<用于转印膜的材料的准备>
[粘合剂聚合物]
(聚合物P-1的合成)
制造了包含由下述化学式表示的聚合物P-1的溶液P-1。
另外,下述化学式中的结构单元的组成比为摩尔比。通过以下方法制造了P-1溶液。
[化学式25]
将丙二醇单甲醚(82.4g)加入烧瓶中,并在氮气气流下加热至90℃。在烧瓶中,经3小时同时滴加了使苯乙烯(38.4g)、甲基丙烯酸二环戊酯(30.1g)及甲基丙烯酸(34.0g)溶解于丙二醇单甲醚20g中的溶液以及使聚合引发剂V-601(FUJIFILM Wako Pure ChemicalCorporation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V-601(0.75g)共计3次,并使其进一步反应了3小时。
将反应液用丙二醇单甲醚乙酸酯(58.4g)及丙二醇单甲醚(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)及对甲氧基苯酚(0.26g)。经20分钟,对所获得的混合物中滴加了甲基丙烯酸缩水甘油酯(NOF CORPORATION制BLEMMER GH,25.5g)。使所获得的混合物在100℃下反应7小时,获得了包含聚合物P-1的溶液P-1。
溶液P-1的固体成分浓度为36.5质量%。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P-1的固体成分均小于0.1质量%。
聚合物P-1的性质为如下所述。重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)为通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的分子量。
·重均分子量(Mw):17,000
·数均分子量(Mn):7,400
·分散度:2.3
·酸值:95mgKOH/g
(聚合物P-2的合成)
制造了包含由下述化学式表示的聚合物P-2的溶液P-2。
另外,下述化学式中的结构单元的组成比为摩尔比。通过以下方法制造了P-2溶液。
[化学式26]
将丙二醇单甲醚(113.5g)加入烧瓶中,并在氮气气流下加热至90℃。在烧瓶中,经3小时同时滴加了使苯乙烯(172g)、甲基丙烯酸甲酯(4.7g)及甲基丙烯酸(112.1g)溶解于丙二醇单甲醚(30g)中的溶液、以及使聚合引发剂V-601(FUJIFILM Wako Pure ChemicalCorporation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小时添加了V-601(2.5g)共计3次。之后,使其进一步反应了3小时。
将反应液用丙二醇单甲醚乙酸酯(160.7g)及丙二醇单甲醚(233.3g)进行了稀释。在空气气流下,将反应液升温至100℃,添加四乙基溴化铵(1.8g)及对甲氧基苯酚(0.86g)之后,经20分钟滴加了甲基丙烯酸缩水甘油酯(NOF CORPORATION制BLEMMER G,71.9g)。使所获得的混合物在100℃下反应7小时,获得了包含聚合物P-2的溶液P-2。
溶液P-2的固体成分浓度为36.2质量%。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P-2的固体成分均小于0.1质量%。
聚合物P-2的性质为如下所述。重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)为通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的分子量。
·重均分子量(Mw):18,000
·数均分子量(Mn):7,800
·分散度:2.3
·酸值:124mgKOH/g
(聚合物P-3的合成)
在聚合物P-1的合成中,未进行滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯的工序,除此以外,以与聚合物P-1的合成相同的方法合成聚合物P-3,获得了溶液P-3。
溶液P-3的固体成分浓度为36.5质量%。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P-3的固体成分均小于0.1质量%。
聚合物P-3的性质为如下所述。重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)为通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的分子量。
·重均分子量(Mw):18,000
·数均分子量(Mn):7,800
·分散度:2.3
·酸值:174mgKOH/g
(聚合物P-4的合成)
制造了包含由下述化学式表示的聚合物P-4的溶液P-4。
另外,下述化学式中的结构单元的组成比为摩尔比。通过以下方法制造了P-4溶液。
[化学式27]
在2000mL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 GASCHEMICAL COMPANY,INC.制,商品名MMA)(5.46g)及甲基丙烯酸环己酯(MITSUBISHI GASCHEMICAL COMPANY,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烧瓶(详细而言为放入升温至90℃的液体的2000mL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烧瓶中。在这些滴加中,将上述2000mL烧瓶内的反应液保持在90℃并进行了搅拌。而且,作为后反应,将反应液在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。
将所获得的反应液在90℃下搅拌3小时之后,将PGM-Ac(178.66g)导入了反应液。接着,将四乙基溴化铵(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制)(1.8g)和氢醌单甲醚(FUJIFILM Wako Pure 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容器用PGM-Ac(6g)清洗,并将清洗液导入反应液中。之后,作为加成反应,在100℃下搅拌6小时,获得了包含聚合物P-4的溶液P-4。
溶液P-4的固体成分浓度为36.3质量%。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P-4的固体成分均小于0.1质量%。
聚合物P-4的性质为如下所述。重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)为通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的分子量。
·重均分子量(Mw):27,000
·数均分子量(Mn):15,000
·分散度:1.8
·酸值:95mgKOH/g
[热交联剂]
(封端异氰酸酯化合物Q-1的合成)
在氮气气流下,使丁酮肟(Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制)453g溶解于甲基乙基酮700g。经1小时,在冰冷下对所获得的混合物滴加1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷(顺反异构体的混合物,Mitsui Chemicals,Inc.制,Takenate600)500g之后,进一步使其反应了1小时。之后升温至40℃,并使其反应了1小时。
通过1H-NMR(核磁共振)及HPLC(高速液相色谱)确认反应结束,获得了封端异氰酸酯化合物Q-1的甲基乙基酮溶液。封端异氰酸酯化合物Q-1由以下化学式表示。
[化学式28]
(封端异氰酸酯化合物Q-2的准备)
作为封端异氰酸酯化合物Q-2,准备了“Duranate TPA-B80E”(Asahi KaseiCorporation制)。
<实施例1>
以下,对实施例1的顺序进行说明。
[感光性组合物A-1的制备]
混合以下所示的成分(1)~(5)、甲基乙基酮及1-甲氧基-2-丙基乙酸酯而制备了感光性组合物A-1。以下所示的成分(1)~(5)的含量的单位为固体成分换算的质量份。
将甲基乙基酮及1-甲氧基-2-丙基乙酸酯的添加量调整为感光性组合物A-1的固体成分浓度成为25质量%。将甲基乙基酮的添加量调整为甲基乙基酮在感光性组合物A-1中的溶剂中所占的比例成为60质量%。
(1)粘合剂聚合物
·P-1溶液:聚合物的固体成分量成为52.67质量份的量
(2)聚合性化合物
(2-1)具有2个烯属不饱和键的单体:
·三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(A-DCP,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制):17.90质量份
·丙烯酸单体(A-NOD-N,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制):2.73质量份
(2-2)具有5个以上烯属不饱和键的单体
·具有羧基的单体(ARONIX TO2349,TOAGOSEI CO.,LTD.制):2.98质量份
·丙烯酸单体(A-DPH,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制):7.99质量份
(3)热交联性化合物
·封端异氰酸酯化合物Q-2:12.50质量份
(4)聚合引发剂
·1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙酰肟)(OXE-02,BASF公司制):0.36质量份
·1-(联苯-4-基)-2-甲基-2-吗啉基丙-1-酮(APi-307,Shenzhen UV-ChemTechLtd.制):0.73质量份
(5)(添加剂)
·N-苯基甘氨酸(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制):0.10质量份
·苯并咪唑(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制):0.52质量份
·异烟酰胺(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制):0.13质量份
·XIRAN EF-40(KAWAHARA PETROCHEMICAL CO.,LTD制):1.20质量份
·MEGAFACE F551A(DIC Corporation制):0.19质量份
[转印膜的制作]
作为伪支撑体,准备了16μm厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Lumirror16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.制)。使用狭缝状喷嘴,在伪支撑体上涂布感光性组合物A-1,在100℃的干燥区使溶剂挥发,由此形成了膜厚5.5μm的感光性组合物层。在感光性组合物层上压接保护膜(Lumirror16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.制)而制作了转印膜。
[触摸面板传感器的制作]
按照以下所示的工序,制作了触摸面板传感器。另外,通过卷对卷工艺进行了以下所示的各工序。
(准备工序)
-导电性基材的制作-
通过以下顺序,获得了依次包含基材、透明膜及透明电极图案(电极传感器)的基板。
作为基材,准备了环烯烃聚合物膜(厚度:38μm,折射率:1.53)。利用高频振荡机,在以下条件下,对基材进行了电晕放电处理。
输出电压:100%
输出:250W
电极:直径1.2mm的线电极
电极长度:240mm
工作电极之间的距离:1.5mm
处理时间:3秒
接着,使用狭缝状喷嘴,在基材上涂布包含表1所示成分的组合物(表1中的各成分的数值为含量(质量份)。)之后,进行紫外线照射(累计光量:300mJ/cm2),在约110℃下进行干燥,由此形成了透明膜(折射率:1.60,厚度:80nm)。
[表1]
[化学式29]
通过DC多腔磁控管溅射,在透明膜上形成厚度为40nm且折射率为1.82的ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)膜,利用光刻对所形成的ITO膜进行图案化,由此在透明膜上形成了透明电极图案(电极传感器)。通过记载于日本特开2014-10814号公报的[0119]~[0122]段的方法进行了ITO膜的形成及ITO膜的图案化。
-贴合工序-
剥离转印膜的保护膜之后,对基板层压转印膜,以使感光性组合物层包覆透明膜及电极传感器。
利用MCK公司制真空层压机,在基材(即,环烯烃聚合物膜)的温度为40℃、橡胶辊温度为100℃、线压为3N/cm、运载速度为4m/分钟的条件下进行了层压。
按照上述顺序获得了带感光性组合物层的基材。
(曝光工序)
接着,利用具有超高压汞灯的接近式曝光机(Hitachi High-Tech SolutionsCorporation制),使曝光掩模(具有顶涂层形成用图案的石英曝光掩模)与伪支撑体密合,隔着伪支撑体,以150mJ/cm2的曝光量对感光性组合物层进行了图案曝光。另外,上述曝光量利用i射线测定。
(显影工序)
将经曝光的树脂层在23℃、相对湿度55%RH的环境下静置24小时之后,剥离伪支撑体,使用1.0质量%的碳酸钠水溶液(液温:25℃)进行了25秒显影处理。从超高压清洗喷嘴,对显影处理后的试样喷射21℃的纯水25秒而进行水洗处理,吹气去除了附着在试样的水分。
通过上述顺序,在导电性基材上形成了树脂层图案。
(固化工序)
将在上述工序中获得的树脂层图案用加热板加热的同时,使用具有高压汞灯的后曝光机(Ushio Inc.制),以500mJ/cm2的曝光量对树脂层图案进行了曝光。
更具体而言,在后曝光机的灯的正下方设置加热板,将加热板的温度调整到树脂层图案的表面温度成为90℃。另外,利用辐射温度计(IT-540,HORIBA公司制)测定了树脂层图案的表面温度。
并且,关于曝光量,预先确认曝光量成为500mJ/cm2的照射时间,并用该照射时间进行了曝光。另外,上述曝光量利用i射线测定。
通过上述工序,形成了包覆传感器电极的至少一部分的保护膜。
(后烘烤工序)
在145℃下进行30分钟的热处理,获得了在实施例1中使用的依次具有基材、透明膜、电极传感器及保护膜的触摸面板传感器。保护膜为感光性组合物A-1的固化物。
<实施例2~9、12~14及17~19>
如后述表4所示变更了感光性组合物且将固化工序中的曝光条件变更为表4所示,除此以外,以与实施例1相同的顺序,获得了用于实施例2~9、12~14及17~19的触摸面板传感器。另外,在各实施例中使用的感光性组合物中,将用于制备实施例1的感光性组合物A-1的添加剂及其分量设为与A-1相同。
<实施例10及11>
制作实施例1的转印膜时,将折射率调整层设置于感光性组合物层的与伪支撑体相反的一侧表面、如后述表4所示变更了感光性组合物层且将固化工序中的曝光条件变更为表4所示,除此以外,按照实施例1的顺序,获得了用于实施例10及11的触摸面板传感器。另外,在各实施例中使用的感光性组合物中,将用于制备实施例1的感光性组合物A-1的添加剂及其分量设为与A-1相同。
以下,示出折射率调整层的制作方法。
[折射率调整层的形成]
作为伪支撑体,准备了16μm厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Lumirror16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.制)。使用狭缝状喷嘴,在伪支撑体上涂布感光性组合物A-1,在100℃的干燥区使溶剂挥发,由此形成了膜厚5.5μm的感光性组合物层。
之后,使用狭缝状喷嘴,在感光性组合物层上涂布包含表2所示成分的组合物(表2中的各成分的数值为含量(质量份)。)之后,在110℃的干燥区使溶剂挥发,由此形成了折射率调整层(折射率:1.68,厚度:73nm)。
在折射率调整层上压接保护膜(Lumirror 16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.制)而制作了转印膜。
[表2]
<实施例15及16>
如后述表3所示变更了感光性组合物且将固化工序中的曝光条件变更为表4所示,除此以外,以与实施例1相同的顺序,获得了用于实施例15及16的触摸面板传感器。
[表3]
另外,上述表3中,化合物的各标记为如下所述。
(1)粘合剂聚合物
·P-2:上述P-2溶液
·P-4:上述P-4溶液
另外,表中的质量份表示各溶液的固体成分量。
(2)聚合性化合物
(2-1)具有2个烯属不饱和键的单体:
·KAYARAD R-604:丙烯酸单体,Nippon Kayaku Co.,Ltd.制
·A-NOD-N:丙烯酸单体,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制
(2-2)具有5个以上烯属不饱和键的单体
·TO2349:具有羧基的单体,ARONIX TO2349,TOAGOSEI CO.,LTD.制
·A-DPH:丙烯酸单体,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制
(3)热交联性化合物
·SBN-70D:Duranate SBN-70D,Asahi Kasei Corporation制
(4)聚合引发剂
·APi-307:1-(联苯-4-基)-2-甲基-2-吗啉基丙-1-酮,Shenzhen UV-ChemTechLtd.制
·Irgacure 379EG:2-(二甲基氨基)-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉基苯基)丁-1-酮,BASF公司制
(5)(添加剂)
·苯并咪唑(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制)
·异烟酰胺(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制)
·EXP.MFS-578:MEGAFACE EXP.MFS-578,DIC Corporation制
<比较例1及2>
如后述表4所示将固化工序中的保护膜表面的温度变更为30℃且将固化工序中的曝光量变更为表4所示,除此以外,以与实施例1相同的顺序,获得了用于比较例1及2的触摸面板传感器。
<测定>
[表面硬度]
各实施例及各比较例的触摸面板传感器的表面硬度通过以上说明的方法进行了测定。将所获得的表面硬度示于后段的表4。
[芯轴试验]
通过上述说明的方法,进行了各实施例及各比较例的触摸面板传感器的芯轴试验。将所获得的直径X示于后段的表4。
[反应率]
各实施例及各比较例的触摸面板传感器的制造工序中的反应率通过以上说明的方法进行了测定。将所获得的反应率示于后段的表4。
<评价>
[亮点评价]
利用具备运载辊的网状物操作装置,运载以上制作的触摸面板传感器的网状样品。针对运载的触摸面板传感器,通过目视及光学显微镜(双目立体显微镜,倍率:10倍)观察了保护膜的表面。
在荧光灯照明下,从保护膜侧进行了目视观察。并且,从保护膜侧进行了基于光学显微镜的观察。
观察时,根据所观察到的反射光强的亮点的情况,按照下述评价基准进行了亮点评价。
另外,A~C为实际应用上没有问题的评价。
(评价基准)
A:显微镜观察及目视观察均未发现任何亮点。
B:显微镜观察中发现些许亮点。目视观察完全未能发现亮点。
C:目视观察中发现些许亮点。
D:目视观察中发现亮点。
[电阻变化评价]
以将触摸面板传感器变形为S字的状态静置触摸面板传感器,测定了静置前后的传感器电极的电阻值的变化。
更具体而言,如示出触摸面板传感器的变形状态10的剖视图(图1)所示,沿直径3mm的圆柱杆14,使触摸面板传感器12变形成S字,以成为10g/cm的方式施加了负载16。在500小时、60℃90%的环境下,以该状态静置了触摸面板传感器。
之后,根据静置前后的传感器电极(ITO电极)的电阻值的变化,按照下述评价基准,进行了电阻变化评价。另外,电阻值的变化(%)根据{(静置后的电阻值-静置前的电阻值)/静置前的电阻值}×100算出。
另外,A~C为实际应用上没有问题的电阻变化。
(评价基准)
A:电阻值变化小于0.1%
B:电阻值变化为0.1%以上且小于1.0%
C:电阻值变化为1.0%以上且小于5.0%
D:电阻值变化为5.0%以上
<结果>
在表4中示出各实施例及各比较例的上述评价结果。
另外,表4中,转印膜的各化合物的标记为如下所述。
(1)粘合剂聚合物
·P-1:上述P-1溶液
·P-2:上述P-2溶液
·P-3:上述P-3溶液
另外,表中的质量份表示各溶液的固体成分量。
(2)聚合性化合物
(2-1)具有2个烯属不饱和键的单体:
·A-DCP:三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制
·A-NOD-N:丙烯酸单体,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制
(2-2)具有5个以上烯属不饱和键的单体
·TO2349:具有羧基的单体,ARONIX TO2349,TOAGOSEI CO.,LTD.制
·A-DPH:丙烯酸单体,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制
·8UX-015A:氨基甲酸酯丙烯酸酯单体,Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制
(3)热交联性化合物
·Q-1:上述封端异氰酸酯化合物Q-1
·Q-2:上述封端异氰酸酯化合物Q-2
(4)聚合引发剂
·OXE-02:1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙酰肟),BASF公司制
·Irgacure907:2-甲基-4’-甲硫基-2-吗啉基苯丙酮,BASF公司制
·APi-307:1-(联苯-4-基)-2-甲基-2-吗啉基丙-1-酮,Shenzhen UV-ChemTechLtd.制
根据表4的结果,确认到本发明的触摸面板传感器起到所希望的效果。
根据实施例7与其他实施例的比较,确认到感光性组合物包含侧链具有烯属不饱和基团的粘合剂聚合物时,本发明的效果更优异。
根据实施例8及9与其他实施例的比较,确认到感光性组合物包含具有2个烯属不饱和基团的第1聚合性化合物及具有5个以上烯属不饱和基团的第2聚合性化合物时,本发明的效果更优异。
根据实施例3及18与其他实施例的比较,确认到感光性组合物包含第1聚合性化合物及第2聚合性化合物,第2聚合性化合物的含量与第1聚合性化合物的含量的质量比为0.4~1.3时,本发明的效果更优异。
根据各比较例与各实施例的比较,确认到通过上述更优选的触摸面板传感器的制造方法,能够制造本发明的触摸面板传感器。
根据实施例6与其他实施例的比较,确认到固化工序中的曝光量为200mJ/cm2以上且小于1000mJ/cm2时,可制造本发明的效果更优异的触摸面板传感器。
符号说明
10-触摸面板传感器的变形状态,12-触摸面板传感器,14-圆柱杆,16-负载。
Claims (8)
1.一种触摸面板传感器,其具有:
导电性基材,包含基材及配置于所述基材上的传感器电极;以及
保护膜,包覆所述传感器电极的至少一部分,其中,
所述保护膜的与所述导电性基材相反的一侧的表面硬度为185mN/mm2以上,
进行以下芯轴试验而获得的直径X为3mm以下,
芯轴试验:重复10次将所述触摸面板传感器卷绕在芯轴并恢复原位的操作之后,一边缩小芯轴直径,一边重复进行用光学显微镜在10倍的倍率下观察所述触摸面板传感器的所述保护膜并确认所述保护膜有无裂痕的操作,将所述保护膜上产生裂痕的芯轴直径作为直径X。
2.根据权利要求1所述的触摸面板传感器,其中,
所述保护膜为使用感光性组合物形成的膜,
所述感光性组合物包含侧链具有烯属不饱和基团的粘合剂聚合物。
3.根据权利要求2所述的触摸面板传感器,其中,
所述感光性组合物还包含具有2个烯属不饱和基团的第1聚合性化合物及具有5个以上烯属不饱和基团的第2聚合性化合物。
4.根据权利要求3所述的触摸面板传感器,其中,
所述第2聚合性化合物的含量相对于所述第1聚合性化合物的含量的质量比为0.4~1.3。
5.一种触摸面板传感器的制造方法,其包括:
准备工序,准备带感光性组合物层的基材,所述带感光性组合物层的基材具有:包含基材及配置于所述基材上的传感器电极的导电性基材;以及配置于所述导电性基材上且包含粘合剂聚合物、具有烯属不饱和基团的化合物、光聚合引发剂的感光性组合物层;
曝光工序,对所述感光性组合物层进行图案曝光;
显影工序,对经曝光的所述感光性组合物层进行显影而形成树脂层图案;及
固化工序,所述树脂层图案为50~120℃的条件下,对所述树脂层图案进行曝光而形成包覆所述传感器电极的至少一部分的保护膜。
6.根据权利要求5所述的触摸面板传感器的制造方法,其中,
所述固化工序中的曝光量为200mJ/cm2~1500mJ/cm2。
7.根据权利要求5或6所述的触摸面板传感器的制造方法,其中,
所述固化工序中的曝光量为200mJ/cm2以上且小于1000mJ/cm2。
8.根据权利要求5或6所述的触摸面板传感器的制造方法,其中,
将源自所述感光性组合物层中包含的烯属不饱和基团的红外吸收峰的强度设为Y1,将源自所述保护膜中包含的烯属不饱和基团的红外吸收峰的强度设为Y2时,由下述式(1)计算的反应率为70%以上,
式(1)反应率[%]={1-(Y2/Y1)}×100。
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