TW202307566A - 轉印膜、顯示面板用基材、顯示面板用基材的製造方法及顯示面板 - Google Patents
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Abstract
本發明提供(1)形成不易產生崩塌及變形之圖案且用於製造顯示面板用基材之轉印膜;(2)形成具有高縱橫比之圖案且用於製造顯示面板用基材之轉印膜;及(3)該等的應用。亦提供(1)具有偽支撐體及包含感光性層之轉印層,曝光後的上述感光性層的軟化溫度為300℃以上的用於製造顯示面板用基材之轉印膜;(2)具有偽支撐體及包含感光性層之轉印層,上述感光性層在感光波長的透射率為30%以上的用於製造顯示面板用基材之轉印膜;及(3)該等的應用。
Description
本發明係有關一種轉印膜、顯示面板用基材、顯示面板用基材的製造方法及顯示面板。
已知有一種在LED顯示器之類的顯示裝置的顯示面板中將像素形成於被隔壁包圍之區域之技術。LED為“Light Emitting Diode:發光二極體”的簡稱。例如,專利文獻1所公開之包含顏色轉換裝置之微型LED顯示器面板中,發光層被第一隔壁及第二隔壁包圍。第一隔壁及第二隔壁分別藉由塗佈感光性樹脂來形成塗佈膜之後,經過曝光及顯影來形成。亦即,專利文獻1中的隔壁藉由光微影形成。
在專利文獻1所公開的光微影中,利用塗佈感光性樹脂之方法,但在常規的光微影中,亦會利用使用轉印膜之方法。例如,在專利文獻2中公開了一種包含由硬化性樹脂組成物構成之樹脂層的乾膜,該硬化性樹脂組成物包含醯胺醯亞胺樹脂、具有乙烯性雙鍵之化合物及光聚合起始劑。
專利文獻1:日本特開2020-204759號公報
專利文獻2:日本特開2021-042369號公報
在以往的顯示面板中,有時會發生將像素彼此隔開之隔壁的崩塌及變形等問題。關於隔壁的崩塌及變形,例如容易在加熱步驟及在藉由隔壁劃定的空間形成像素之步驟等製造過程中發生。作為隔壁的變形,例如,可舉出隔壁的彎曲。進而,隨著隔壁的縱橫比變大,容易發生如上所述之問題。隔壁的縱橫比表示隔壁的高度與隔壁的寬度之比。“縱橫比變大”包括:與基準相比(1)寬度變小且高度變大的情況;(2)寬度固定且高度變大的情況;及(3)高度固定且寬度變小的情況。預想具有高縱橫比之隔壁的需求例如會隨著微型LED顯示器等用途中的像素的微細化而增加。
可以認為,在顯示用面板用基材的製造方法,尤其在包含將像素彼此隔開之隔壁的顯示面板用基材的製造方法中適用轉印膜有助於提高生產性、減少工時且增加隔壁高度。在本發明中,“顯示面板用基材”係指用於構成顯示面板之物品。在本發明中,關於術語“顯示面板用基材”,有時根據態樣,不僅用於顯示面板的材料,亦用於顯示面板的一部分。另一方面,如專利文獻1所示,將像素彼此隔開之隔壁通常藉由塗佈感光性樹脂來製造,因此需要一種適於製造顯示面板用基材之轉印膜。
本發明的一實施形態的目的在於提供一種包含不易產生崩塌及變形之隔壁的顯示面板用基材。
本發明的另一實施形態的目的在於提供一種包含不易產生崩塌及變形之隔壁的顯示面板用基材的製造方法。
本發明的另一實施形態的目的在於提供一種包含不易產生崩塌及變形之隔壁的顯示面板。
本發明的另一實施形態的目的在於提供一種形成不易產生崩塌及變形之圖案且用於製造顯示面板用基材之轉印膜。
本發明的另一實施形態的目的在於提供一種形成具有高縱橫比之圖案且用於製造顯示面板用基材之轉印膜。
本發明包括以下態樣。
<1>一種顯示面板用基材,其包含將像素彼此隔開之隔壁,上述隔壁為包含有機樹脂之組成物,上述隔壁的寬度為1μm以上,上述隔壁的高度與上述隔壁的寬度之比為1以上,上述隔壁的軟化溫度為300℃以上。
<2>如<1>所述之顯示面板用基材,其中
上述隔壁的彈性模數為4GPa以上。
<3>如<1>或<2>所述之顯示面板用基材,其中
上述隔壁的雙鍵值為2.0mmol/g以下。
<4>如<1>至<3>之任一項所述之顯示面板用基材,其中
上述隔壁的雙鍵值為0.01mmol/g以上。
<5>如<1>至<4>之任一項所述之顯示面板用基材,其中
上述隔壁在丙二醇單甲醚乙酸酯中的溶解度為0.1g/L以下。
<6>如<1>至<5>之任一項所述之顯示面板用基材,其中
上述組成物含有含氮化合物。
<7>如<1>至<6>之任一項所述之顯示面板用基材,其中
上述組成物含有氯化合物。
<8>如<1>至<7>之任一項所述之顯示面板用基材,其中
上述組成物包含選自包括具有肟酯結構之化合物、具有α-羥烷基苯酮結構之化合物、具有醯基氧化膦結構之化合物及具有三芳基咪唑結構之化合物之群組中之至少1種化合物。
<9>如<1>至<8>之任一項所述之顯示面板用基材,其中
上述組成物包含選自包括二烷基胺基二苯甲酮化合物、吡唑啉化合物、蒽化合物、香豆素化合物、呫噸酮化合物、噻噸酮化合物、吖啶酮化合物、㗁唑化合物、苯并㗁唑化合物、噻唑化合物、苯并噻唑化合物、三唑化合物、茋化合物、三𠯤化合物、噻吩化合物、萘二甲醯亞胺化合物、三芳基胺化合物及胺基吖啶化合物之群組中之至少1種化合物。
<10>如<1>至<9>之任一項所述之顯示面板用基材,其中
上述組成物包含具有選自包括乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、苯乙烯基及順丁烯二醯亞胺基之群組中之至少1種聚合性基之化合物。
<11>如<1>至<10>之任一項所述之顯示面板用基材,其中
上述組成物包含紫外線吸收劑。
<12>如<1>至<11>之任一項所述之顯示面板用基材,其中
上述組成物包含顏料。
<13>如<1>至<12>之任一項所述之顯示面板用基材,其中
上述隔壁的光學濃度為2.5以上。
<14>如<1>至<13>之任一項所述之顯示面板用基材其包含包覆上述隔壁表面的至少一部分之遮光膜。
<15>如<14>所述之顯示面板用基材,其中
上述遮光膜的厚度為50nm以上。
<16>一種顯示面板,其包含<1>至<15>之任一項所述之顯示面板用基材。
<17>一種顯示面板用基材的製造方法,其中,
上述顯示面板用基材包含將像素彼此隔開之隔壁,上述隔壁為包含有機樹脂之組成物,上述隔壁的寬度為1μm以上,上述隔壁的高度與上述隔壁的寬度之比為1以上,上述隔壁的軟化溫度為300℃以上,
上述顯示面板用基材的製造方法包括:
準備包括偽支撐體及包含感光性層之轉印層的轉印膜之步驟;
貼合上述轉印膜與基板並在上述基板上依序配置上述轉印層及上述偽支撐體之步驟;
對上述轉印層進行圖案曝光之步驟;及
對上述轉印層實施顯影處理並形成構成上述隔壁的圖案之步驟。
<18>如<17>所述之顯示面板用基材的製造方法,其包括將配置於上述基板上之上述偽支撐體剝離之步驟。
<19>如<17>或<18>所述之顯示面板用基材的製造方法,其包括加熱上述隔壁之步驟。
<20>如<17>至<19>之任一項所述之顯示面板用基材的製造方法,其包括用遮光膜包覆上述隔壁表面的至少一部分之步驟。
<21>一種用於製造顯示面板用基材之轉印膜,其包括偽支撐體及包含感光性層之轉印層,曝光後的上述感光性層的軟化溫度為300℃以上。
<22>一種用於製造顯示面板用基材之轉印膜,其包括偽支撐體及包含感光性層之轉印層,上述感光性層在感光波長的透射率為30%以上。
<23>如<21>或<22>所述之轉印膜,其中
上述感光性層包含交聯性化合物。
<24>如<21>至<23>之任一項所述之轉印膜,其中
上述感光性層包含選自包括具有肟酯結構之化合物、具有α-羥烷基苯酮結構之化合物、具有醯基氧化膦結構之化合物及具有三芳基咪唑結構之化合物之群組中之至少1種光聚合起始劑。
<25>如<21>至<24>之任一項所述之轉印膜,其中
上述感光性層包含選自包括二烷基胺基二苯甲酮化合物、吡唑啉化合物、蒽化合物、香豆素化合物、呫噸酮化合物、噻噸酮化合物、吖啶酮化合物、㗁唑化合物、苯并㗁唑化合物、噻唑化合物、苯并噻唑化合物、三唑化合物、茋化合物、三𠯤化合物、噻吩化合物、萘二甲醯亞胺化合物、三芳基胺化合物及胺基吖啶化合物之群組中之至少1種增感劑。
<26>如<21>至<25>之任一項所述之轉印膜,其中
上述感光性層包含具有選自包括乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、苯乙烯基及順丁烯二醯亞胺基之群組中之至少1種聚合性基之聚合性化合物。
<27>如<21>至<26>之任一項所述之轉印膜,其中
上述感光性層包含紫外線吸收劑。
<28>如<21>至<27>之任一項所述之轉印膜,其中
上述感光性層包含顏料。
[發明效果]
根據本發明的一實施形態,提供一種包含不易產生崩塌及變形之隔壁的顯示面板用基材。
根據本發明的另一實施形態,提供一種不易產生崩塌及變形之隔壁的顯示面板用基材的製造方法。
根據本發明的另一實施形態,提供一種包含不易產生崩塌及變形之隔壁的顯示面板。
根據本發明的另一實施形態,提供一種形成不易產生崩塌及變形之圖案且用於製造顯示面板用基材之轉印膜。
根據本發明的另一實施形態,提供一種形成具有高縱橫比之圖案且用於製造顯示面板用基材之轉印膜。
以下,對本發明的實施形態進行詳細說明。本發明並不限於以下實施形態。以下實施形態可以在本發明的目標範圍內適當變更。
關於本發明的實施形態,參照附圖進行說明時,有時會省略附圖中重複的構成元素及符號的說明。附圖中用相同的符號表示之構成元素係指相同的構成元素。附圖中的尺寸的比率並不一定表示實際尺寸的比率。
在本發明中,用“~”表示之數值範圍係指將“~”前後所記載之數值作為下限值及上限值而包括之範圍。在本發明中,在階段性地記載之數值範圍中,在某一數值範圍內記載之上限值或下限值可以被其他階段性地記載之數值範圍的上限值或下限值替代。又,在本發明中記載之數值範圍中,在某一數值範圍內記載之上限值或下限值可以替代為實施例中所示之值。
在本發明中,“步驟”這一術語不僅包括獨立的步驟,即使在無法與其他步驟明確地區分的情況下,只要能夠實現該步驟所預期之目的,則亦包括在本術語中。
在本發明中,“透明”係指波長400~700nm的可見光的平均透射率為80%以上,90%以上為較佳。
在本發明中,可見光的平均透射率為用分光光度計測定之值,例如,能夠用Hitachi,Ltd.製分光光度計U-3310進行測定。
在本發明中,只要沒有特別說明,則重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)為使用如下測定之標準物質聚苯乙烯來換算的值:作為管柱使用TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL或TSKgel G2000HxL(均為Tosoh Corporation製商品名),作為洗提液使用THF(四氫呋喃),作為檢測器使用示差折射計,作為標準物質使用聚苯乙烯,藉由凝膠滲透層析(GPC)分析裝置測定。
在本發明中,只要沒有特別說明,則具有分子量分布之化合物的分子量為重量平均分子量(Mw)。
在本發明中,只要沒有特別說明,則金屬元素的含量為利用感應耦合電漿(ICP:Inductively Coupled Plasma)分光分析裝置測定之值。
在本發明中,只要沒有特別說明,則折射率為在波長550nm處利用橢偏儀測定之值。
在本發明中,只要沒有特別說明,則色相為利用色差計(CR-221,Minolta Co.,Ltd.製)測定之值。
在本發明中,“(甲基)丙烯酸”為包括丙烯酸及甲基丙烯酸這兩者之概念,“(甲基)丙烯醯氧基”為包括丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基這兩者之概念。
在本發明中,“鹼可溶性”係指在22℃下、在碳酸鈉的1質量%水溶液100g中的溶解度為0.1g以上。
在本發明中,“固體成分”係指除溶劑以外的所有成分。
在本發明中,只要沒有特別說明,則表示一構成元素與另一構成元素之間的位置關係的術語(例如,“上”及“下”)係指一構成元素與另一構成元素之間的相對位置關係。
在本發明中,2個以上的較佳態樣的組合為更佳態樣。
<轉印膜>
以下,對本發明的一態樣之轉印膜進行說明,具體而言,對用於製造顯示面板用基材之轉印膜進行說明。
轉印膜具有偽支撐體及包含感光性層之轉印層。轉印層可以具有單層結構或多層結構。轉印層可以包含感光性層及其他層。作為其他層,例如,可舉出熱塑性樹脂層及中間層。轉印膜除了包含偽支撐體及轉印層以外,亦可以包含保護膜。例如,轉印膜可以依序具有偽支撐體、包含感光性層之轉印層及保護膜。以下示出轉印膜的結構例。其中,轉印膜的結構並不限於以下具體例。
(1)“偽支撐體/感光性層”
(2)“偽支撐體/感光性層/保護膜”
(3)“偽支撐體/中間層/感光性層/保護膜”
(4)“偽支撐體/熱塑性樹脂層/中間層/感光性層/保護膜”
[偽支撐體]
轉印膜包含偽支撐體。偽支撐體支撐轉印層。在轉印膜的使用中,偽支撐體最後可以被去除。
偽支撐體可以為單層結構,亦可以為多層結構。
偽支撐體為膜為較佳,樹脂膜為更佳。作為偽支撐體,具有撓性且在加壓下或加壓及加熱下不會產生顯著的變形、收縮或拉伸的膜為較佳。
作為膜,例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯膜(例如,雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜)、聚甲基丙烯酸甲酯膜、三乙酸纖維素膜、聚苯乙烯膜、聚醯亞胺膜及聚碳酸酯膜。作為偽支撐體,聚對苯二甲酸乙二酯膜為較佳。又,用作偽支撐體的膜沒有褶皺等變形及劃痕等為較佳。
從能夠隔著偽支撐體進行圖案曝光的方面考慮,偽支撐體的透明性高為較佳。365nm的透射率為60%以上為較佳,70%以上為更佳。
從隔著偽支撐體進行圖案曝光時的圖案形成性及偽支撐體的透明性方面考慮,偽支撐體的霧度小為較佳。具體而言,偽支撐體的霧度值為2%以下為較佳,0.5%以下為更佳,0.1%以下為進一步較佳。
從隔著偽支撐體進行圖案曝光時的圖案形成性及偽支撐體的透明性方面考慮,偽支撐體中包含之微粒、異物及缺陷的數量少為較佳。偽支撐體中的直徑1μm以上的微粒、異物及缺陷的數量為50個/10mm
2以下為較佳,10個/10mm
2以下為更佳,3個/10mm
2以下為進一步較佳,0個/10mm
2為特佳。
偽支撐體的厚度並沒有特別限制,5μm~200μm為較佳,從易處理性及通用性方面考慮,5μm~150μm為更佳,5μm~50μm為進一步較佳,5μm~25μm為最佳。偽支撐體的厚度作為藉由基於SEM(掃描式電子顯微鏡:Scanning Electron Microscope)的剖面觀察測定之任意5點的平均值來計算。
為了提高偽支撐體與轉印層之間的密接性,朝向轉印層的偽支撐體的表面可以藉由紫外線照射、電暈放電或電漿進行表面改質。在藉由紫外線照射進行的表面改質中,曝光量為10mJ/cm
2~2000mJ/cm
2為較佳,50mJ/cm
2~1000mJ/cm
2為更佳。作為用於紫外線照射的光源,能夠舉出發射150nm~450nm的波長帶的光之低壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、碳弧燈、金屬鹵化物燈、氙燈、化學燈、無電極放電燈、發光二極體(LED)等。曝光量只要在上述範圍內,則並不限制光源的輸出及照度。
作為偽支撐體,例如,可舉出膜厚16μm的雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜、膜厚12μm的雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜及膜厚9μm的雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜。
關於偽支撐體的較佳形態,例如,記載於日本特開2014-085643號公報的[0017]~[0018]段、日本特開2016-027363號公報的[0019]~[0026]段、國際公開第2012/081680號的[0041]~[0057]段及國際公開第2018/179370號的[0029]~[0040]段。該等公報的內容藉由參照編入本說明書中。
從賦予處理性方面考慮,亦可以在偽支撐體的表面設置包含微小粒子之層(潤滑劑層)。潤滑劑層可以在偽支撐體的一面或兩面設置。潤滑劑層中包含之粒子的直徑為0.05μm~0.8μm為較佳。又,潤滑劑層的膜厚為0.05μm~1.0μm為較佳。
作為偽支撐體的市售品,能夠舉出Lumirror 16KS40、Lumirror 16FB40(以上為TORAY INDUSTRIES,INC.製)、COSMOSHINE A4100、COSMOSHINE A4300、COSMOSHINE A8300(以上為TOYOBO CO.,LTD.製)。
[感光性層]
轉印膜包含感光性層。感光性層為轉印層的一構成元素。感光性層經過曝光及顯影能夠形成圖案。作為感光性層,負型感光性層為較佳。負型感光性層係指曝光部在顯影液中的溶解性因曝光而降低之感光性層。感光性層為負型感光性層時,所形成之圖案相當於硬化層。
(軟化溫度)
曝光後的感光性層的軟化溫度為300℃以上為較佳,350℃以上為更佳,400℃以上為進一步較佳。若曝光後的感光性層的軟化溫度為300℃以上,則由感光性層形成之圖案的熱穩定性提高。其結果,可以獲得不易產生崩塌及變形之圖案。又,若曝光後的感光性層的軟化溫度為300℃以上,則即使圖案的縱橫比變大,亦不易產生圖案的崩塌及變形。例如,如下所述,將感光性層用作顯示面板用基材的隔壁的材料時,可獲得不易產生崩塌及變形之隔壁。因此,將曝光後的感光性層的軟化溫度調整為300℃以上的轉印膜適於製造顯示面板用基材。曝光後的感光性層的軟化溫度的上限並不受限制。曝光後的感光性層的軟化溫度可以為800℃以下、700℃以下、600℃以下或500℃以下。曝光後的感光性層可以為藉由具有選自包括365nm及405nm之群組中之至少1種波長之光進行曝光之感光性層。曝光後的感光性層可以為藉由具有365nm的波長的光進行曝光之感光性層。曝光後的感光性層可以為藉由具有405nm的波長的光進行曝光之感光性層。。曝光後的感光性層的軟化溫度可以藉由原子力顯微鏡(AFM)進行測定。具體順序為如下。首先,藉由利用了原子力顯微鏡的測定裝置(例如,Hitachi High-Tech Science Corporation製AFM5100N型SPM與Anasys Instruments公司製局部加熱系統nano-TA的組合),以10℃/秒的升溫速度,在室溫(例如,25℃)至500℃的溫度範圍內的加熱條件下,測定探針向測定用試樣的表面(例如,PR-EX-AN2-200-5、0.6kΩ~3.5kΩ、55kHz~88kHz、0.5N/m~3N/m)的入針量。接著,根據表示相對於加熱溫度的入針量的變化的曲線圖,求出測定用試樣的軟化溫度。上述一系列操作實施3次~5次範圍內的測定次數,求出測定用試樣的軟化溫度的平均值。將所獲得之軟化溫度的平均值用作本發明中的軟化溫度。另外,軟化溫度根據標準試樣(例如,聚己內酯、聚丙烯及聚對苯二甲酸乙二酯)的已知的軟化溫度與已述的遵照利用原子力顯微鏡之軟化溫度的測定方法算出之標準試樣的軟化溫度之差校正。曝光後的感光性層的軟化溫度例如藉由感光性層的組成進行調整。例如,將感光性層的組成調整為在曝光後的感光性層中存在具有高軟化溫度之成分,有助於提高曝光後的感光性層的軟化溫度。例如,曝光後的感光性層的軟化溫度亦可以藉由交聯性化合物、聚合起始劑、增感劑及供氫化合物的含量調整。曝光後的感光性層的軟化溫度亦可以藉由交聯性化合物的官能基的種類及數量、交聯性化合物的組成比以及交聯性化合物的雙鍵量調整。例如,曝光後的感光性層的交聯密度會根據感光性層中包含之化合物的交聯基(包含聚合性基。)的數量發生變化,因此亦可以藉由調整交聯密度來調整曝光後的感光性層的軟化溫度。
(感光波長的透射率)
感光性層在感光波長的透射率為30%以上為較佳,40%以上為更佳,50%以上為進一步較佳。若感光性層在感光波長的透射率為30%以上,則解析度會提高。又,若感光性層在感光波長的透射率為30%以上,則即使感光性層的厚度變厚,亦可以維持高解析度。其結果,可以獲得具有高縱橫比之圖案。例如,如下所述,將感光性層用作顯示面板用基材的隔壁的材料時,可獲得具有高縱橫比之隔壁。因此,將感光性層在感光波長的透射率調整為30%以上的轉印膜適於製造顯示面板用基材。進而,關於負型感光性層,若負型感光性層在感光波長的透射率為30%以上,則負型感光性層的厚度方向上的硬化反應的均勻性提高。從感光性(例如,聚合率)的觀點考慮,感光性層在感光波長的透射率為95%以下為較佳,90%以下為更佳,85%以下為進一步較佳。“感光波長”係指對象物感光的波長。感光波長可以為選自包括365nm及405nm之群組中之至少1種波長。感光波長可以為365nm。感光波長亦可以為405nm。感光性層在感光波長的透射率藉由分光光度計進行測定。感光性層在感光波長的透射率例如藉由感光性層的組成(例如,起始劑、增感劑的種類及含量)進行調整。
作為感光性層的成分,可舉出以下成分。感光性層可以包含選自以下所示之成分中的1種或2種以上的成分。其中,感光性層的成分並不限於以下具體例。
(成分:黏合劑聚合物)
感光性層可以包含黏合劑聚合物。作為黏合劑聚合物,例如,可舉出(甲基)丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺環氧樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚胺酯樹脂、藉由環氧樹脂與(甲基)丙烯酸的反應獲得之環氧丙烯酸酯樹脂及藉由環氧丙烯酸酯樹脂與酸酐的反應獲得之酸改質環氧丙烯酸酯樹脂。
作為黏合劑聚合物的較佳態樣之一,從鹼顯影性及膜形成性優異的方面考慮,可舉出(甲基)丙烯酸樹脂。另外,在本發明中,(甲基)丙烯酸樹脂係指具有源自(甲基)丙烯酸化合物之結構單元的樹脂。源自(甲基)丙烯酸化合物之結構單元的含量相對於(甲基)丙烯酸樹脂的所有結構單元,50質量%以上為較佳,70質量%以上為更佳,90質量%以上為進一步較佳。(甲基)丙烯酸樹脂可以僅由源自(甲基)丙烯酸化合物之結構單元構成,亦可以具有源自(甲基)丙烯酸化合物以外的聚合性單體之結構單元。亦即,源自(甲基)丙烯酸化合物之結構單元的含量的上限相對於(甲基)丙烯酸樹脂的所有結構單元為100質量%以下。
作為(甲基)丙烯酸化合物,例如,可舉出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺及(甲基)丙烯腈。
作為(甲基)丙烯酸酯,例如,可舉出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸四氫糠基酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基乙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(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,(甲基)丙烯酸烷基酯為較佳。
(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基可以為直鏈狀,亦可以具有支鏈。作為具體例,例如,可舉出(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數1~12的烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯。
作為(甲基)丙烯酸酯,具有碳數1~4的烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯為較佳,(甲基)丙烯酸甲酯或(甲基)丙烯酸乙酯為更佳。
作為(甲基)丙烯醯胺,例如,可舉出二丙酮丙烯醯胺等丙烯醯胺。
(甲基)丙烯酸樹脂可以具有源自(甲基)丙烯酸化合物之結構單元以外的結構單元。作為形成上述結構單元之聚合性單體,只要為能夠與(甲基)丙烯酸化合物共聚之除(甲基)丙烯酸化合物以外的化合物,則並沒有特別限制,例如,可舉出苯乙烯、乙烯基甲苯及α-甲基苯乙烯等可以在α位或芳香族環上具有取代基之苯乙烯化合物、丙烯腈及乙烯基-正丁醚等乙烯醇酯、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、順丁烯二酸單甲酯、順丁烯二酸單乙酯及順丁烯二酸單異丙酯等順丁烯二酸單酯、反丁烯二酸、肉桂酸、α-氰基肉桂酸、衣康酸、以及巴豆酸。該等聚合性單體可以使用1種或組合使用2種以上。
又,從進一步改善鹼顯影性方面考慮,(甲基)丙烯酸樹脂包含具有酸基之結構單元為較佳。作為酸基,例如,可舉出羧基、磺基、磷酸基及膦酸基。其中,(甲基)丙烯酸樹脂包含具有羧基之結構單元為更佳,具有源自上述(甲基)丙烯酸之結構單元為進一步較佳。
從顯影性優異的方面考慮,(甲基)丙烯酸樹脂中的具有酸基之結構單元(較佳為源自(甲基)丙烯酸之結構單元)的含量相對於(甲基)丙烯酸樹脂的總質量,10質量%以上為較佳。又,上限值並沒有特別限制,從耐鹼性優異的方面考慮,50質量%以下為較佳,40質量%以下為更佳。
又,(甲基)丙烯酸樹脂具有源自上述(甲基)丙烯酸烷基酯之結構單元為較佳。(甲基)丙烯酸樹脂中的源自(甲基)丙烯酸烷基酯之結構單元的含量相對於(甲基)丙烯酸樹脂的所有結構單元,50質量%~90質量%為較佳,60質量%~90質量%為更佳,65質量%~90質量%為進一步較佳。
作為(甲基)丙烯酸樹脂,具有源自(甲基)丙烯酸之結構單元及源自(甲基)丙烯酸烷基酯之結構單元這兩者之樹脂為較佳,僅由源自(甲基)丙烯酸之結構單元及源自(甲基)丙烯酸烷基酯之結構單元構成之樹脂為更佳。
又,作為(甲基)丙烯酸樹脂,具有源自甲基丙烯酸之結構單元、源自甲基丙烯酸甲酯之結構單元及源自丙烯酸乙酯之結構單元之丙烯酸樹脂亦較佳。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,(甲基)丙烯酸樹脂具有選自包括源自甲基丙烯酸之結構單元及源自甲基丙烯酸烷基酯之結構單元之群組中之至少1種為較佳,具有源自甲基丙烯酸之結構單元及源自甲基丙烯酸烷基酯之結構單元這兩者為更佳。從本發明的效果更優異的方面考慮,(甲基)丙烯酸樹脂中的源自甲基丙烯酸之結構單元及源自甲基丙烯酸烷基酯之結構單元的合計含量相對於(甲基)丙烯酸樹脂的所有結構單元,40質量%以上為更佳,60質量%以上為更佳。上限並沒有特別限制,可以為100質量%以下,80質量%以下為較佳。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,(甲基)丙烯酸樹脂具有選自包括源自甲基丙烯酸之結構單元及源自甲基丙烯酸烷基酯之結構單元之群組中之至少1種和選自包括源自丙烯酸之結構單元及源自丙烯酸烷基酯之結構單元之群組中之至少1種亦較佳。從本發明的效果更優異的方面考慮,源自甲基丙烯酸之結構單元及源自甲基丙烯酸烷基酯之結構單元的合計含量相對於源自丙烯酸之結構單元及源自丙烯酸烷基酯之結構單元的合計含量,以質量比計為60/40~80/20為較佳。
從轉印後的感光性層的顯影性優異的方面考慮,(甲基)丙烯酸樹脂在末端具有酯基為較佳。另外,(甲基)丙烯酸樹脂的末端部由源自用於合成的聚合起始劑的部位構成。在末端具有酯基之(甲基)丙烯酸樹脂能夠藉由使用產生具有酯基之自由基的聚合起始劑來合成。
又,作為黏合劑聚合物的另一較佳態樣,可舉出鹼可溶性樹脂。例如,從顯影性方面考慮,黏合劑聚合物為酸值60mgKOH/g以上的黏合劑聚合物為較佳。又,例如,從容易藉由加熱與交聯成分進行熱交聯而形成牢固之膜的方面考慮,黏合劑聚合物為酸值60mgKOH/g以上的具有羧基之樹脂(所謂的含有羧基之樹脂)為更佳,酸值60mgKOH/g以上的具有羧基之(甲基)丙烯酸樹脂(所謂的含有羧基之(甲基)丙烯酸樹脂)為進一步較佳。黏合劑聚合物為具有羧基之樹脂時,例如,添加封端異氰酸酯化合物等熱交聯性化合物來進行熱交聯,由此能夠提高三維交聯密度。又,若具有羧基之樹脂的羧基脫水而疏水化,則能夠改善耐濕熱性。
作為酸值60mgKOH/g以上的含有羧基之(甲基)丙烯酸樹脂,只要滿足上述酸值的條件,則並沒有特別限制,能夠適當選自公知的(甲基)丙烯酸樹脂。例如,能夠較佳地使用在日本特開2011-095716號公報的[0025]段中記載之聚合物中酸值60mgKOH/g以上的含有羧基之丙烯酸樹脂,在日本特開2010-237589號公報的[0033]~[0052]段中記載之聚合物中酸值60mgKOH/g以上的含有羧基之丙烯酸樹脂等。
作為黏合劑聚合物的其他較佳態樣,可舉出苯乙烯-丙烯酸共聚物。另外,在本發明中,苯乙烯-丙烯酸共聚物係指具有源自苯乙烯化合物之結構單元及源自(甲基)丙烯酸化合物之結構單元之樹脂,上述源自苯乙烯化合物之結構單元及上述源自(甲基)丙烯酸化合物之結構單元的合計含量相對於上述共聚物的所有結構單元,30質量%以上為較佳,50質量%以上為更佳。又,源自苯乙烯化合物之結構單元的含量相對於上述共聚物的所有結構單元,1質量%以上為較佳,5質量%以上為更佳,5質量%~80質量%為進一步較佳。又,上述源自(甲基)丙烯酸化合物之結構單元的含量相對於上述共聚物的所有結構單元,5質量%以上為較佳,10質量%以上為更佳,20質量%~95質量%為進一步較佳。
從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物具有芳香環結構為較佳,包含具有芳香環結構之結構單元為更佳。作為形成具有芳香環結構之結構單元的單體,可舉出具有芳烷基的單體、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、三級丁氧基苯乙烯、乙醯氧基苯乙烯、4-乙烯基苯甲酸、苯乙烯二聚物及苯乙烯三聚物等)。其中,具有芳烷基之單體或苯乙烯為較佳。作為芳烷基,可舉出經取代或未經取代之苯基烷基(苄基除外)及經取代或未經取代之苄基等,經取代或未經取代之苄基為較佳。
作為具有苯基烷基之單體,可舉出(甲基)丙烯酸苯乙酯等。
作為具有苄基之單體,可舉出具有苄基之(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸苄酯及氯(甲基)丙烯酸苄酯等;具有苄基之乙烯基單體,例如乙烯基氯化苄及乙烯基苄醇等。其中,(甲基)丙烯酸苄酯為較佳。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物具有由下述式(S)表示之結構單元(源自苯乙烯之結構單元)為更佳。
黏合劑聚合物包含具有芳香環結構之結構單元時,從本發明的效果更優異的方面考慮,具有芳香環結構之結構單元的含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,5質量%~90質量%為較佳,10質量%~70質量%為更佳,20質量%~60質量%為進一步較佳。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物中的具有芳香環結構之結構單元的含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,5莫耳%~70莫耳%為較佳,10莫耳%~60莫耳%為更佳,20莫耳%~60莫耳%為進一步較佳。
進而,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物中的由上述式(S)表示之結構單元的含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,5莫耳%~70莫耳%為較佳,10莫耳%~60莫耳%為更佳,20莫耳%~60莫耳%為進一步較佳,20莫耳%~50莫耳%為特佳。
另外,在本發明中,用莫耳比規定“結構單元”的含量時,上述“結構單元”的含義與“單體單元”相同。又,在本發明中,上述“單體單元”可以在藉由高分子反應等聚合後進行修飾。以下亦相同。
從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物具有脂肪族烴環結構為較佳。亦即,黏合劑聚合物包含具有脂肪族烴環結構之結構單元為較佳。作為脂肪族烴環結構,可以為單環,亦可以為多環。其中,黏合劑聚合物具有2環以上的脂肪族烴環縮合而成之環結構為更佳。
作為具有脂肪族烴環結構之結構單元中的構成脂肪族烴環結構之環,可舉出三環癸烷環、環己烷環、環戊烷環、降莰烷環及異佛爾酮環。其中,從本發明的效果更優異的方面考慮,2環以上的脂肪族烴環縮合而成之環為較佳,四氫二環戊二烯環(三環[5.2.1.0
2,6]癸烷環)為更佳。
作為形成具有脂肪族烴環結構之結構單元的單體,可舉出(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯等。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物具有由下述式(Cy)表示之結構單元為更佳,具有由上述式(S)表示之結構單元及由下述式(Cy)表示之結構單元為更佳。
式(Cy)中,R
M表示氫原子或甲基,R
Cy表示具有脂肪族烴環結構之1價基團。
式(Cy)中的R
M為甲基為較佳。
從本發明的效果更優異的方面考慮,式(Cy)中的R
Cy為碳數5~20的具有脂肪族烴環結構之1價基團為較佳,碳數6~16的具有脂肪族烴環結構之1價基團為更佳,碳數8~14的具有脂肪族烴環結構之1價基團為進一步較佳。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,式(Cy)的R
Cy中的脂肪族烴環結構為環戊烷環結構、環己烷環結構、四氫二環戊二烯環結構、降莰烷環結構或異佛爾酮環結構為較佳,環己烷環結構或四氫二環戊二烯環結構為更佳,四氫二環戊二烯環結構為進一步較佳。
進而,從本發明的效果更優異的方面考慮,式(Cy)的R
Cy中的脂肪族烴環結構為2環以上的脂肪族烴環縮合而成之環結構為較佳,2~4環的脂肪族烴環縮合而成之環為更佳。
進而,從本發明的效果更優異的方面考慮,式(Cy)中的R
Cy為式(Cy)中的-C(=O)O-的氧原子與脂肪族烴環結構直接鍵結之基團,亦即脂肪族烴環基為較佳,環己基或二環戊基為更佳,二環戊基為進一步較佳。
黏合劑聚合物可以單獨具有1種具有脂肪族烴環結構之結構單元,亦可以具有2種以上。
黏合劑聚合物包含具有脂肪族烴環結構之結構單元時,從本發明的效果更優異的方面考慮,具有脂肪族烴環結構之結構單元的含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,5質量%~90質量%為較佳,10質量%~80質量%為更佳,20質量%~70質量%為進一步較佳。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物中的具有脂肪族烴環結構之結構單元的含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,5莫耳%~70莫耳%為較佳,10莫耳%~60莫耳%為更佳,20莫耳%~50莫耳%為進一步較佳。
進而,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物中的由上述式(Cy)表示之結構單元的含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,5莫耳%~70莫耳%為較佳,10莫耳%~60莫耳%為更佳,20莫耳%~50莫耳%為進一步較佳。
從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物包含具有芳香環結構之結構單元及具有脂肪族烴環結構之結構單元時,具有芳香環結構之結構單元及具有脂肪族烴環結構之結構單元的總含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,10質量%~90質量%為較佳,20質量%~80質量%為更佳,40質量%~75質量%為進一步較佳。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物中的具有芳香環結構之結構單元及具有脂肪族烴環結構之結構單元的總含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,10莫耳%~80莫耳%為較佳,20莫耳%~70莫耳%為更佳,40莫耳%~60莫耳%為進一步較佳。
進而,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物中的由上述式(S)表示之結構單元及由上述式(Cy)表示之結構單元的總含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,10莫耳%~80莫耳%為較佳,20莫耳%~70莫耳%為更佳,40莫耳%~60莫耳%為進一步較佳。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物中的由上述式(S)表示之結構單元的莫耳量nS及由上述式(Cy)表示之結構單元的莫耳量nCy滿足下述式(SCy)所示之關係為較佳,滿足下述式(SCy-1)為更佳,滿足下述式(SCy-2)為進一步較佳。
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)
從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物包含具有酸基之結構單元為較佳。作為上述酸基,可舉出羧基、磺基、膦酸基及磷酸基,羧基為較佳。作為上述具有酸基之結構單元,以下所示之源自(甲基)丙烯酸之結構單元為較佳,源自甲基丙烯酸之結構單元為更佳。
黏合劑聚合物可以單獨包含1種具有酸基之結構單元,亦可以包含2種以上。
黏合劑聚合物包含具有酸基之結構單元時,從本發明的效果更優異的方面考慮,具有酸基之結構單元的含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,5質量%~50質量%為較佳,5質量%~40質量%為更佳,10質量%~30質量%為進一步較佳。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物中的具有酸基之結構單元的含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,5莫耳%~70莫耳%為較佳,10莫耳%~50莫耳%為更佳,20莫耳%~40莫耳%為進一步較佳。
進而,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物中的源自(甲基)丙烯酸之結構單元的含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,5莫耳%~70莫耳%為較佳,10莫耳%~50莫耳%為更佳,20莫耳%~40莫耳%為進一步較佳。
從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物具有反應性基為較佳,包含具有反應性基之結構單元為更佳。作為反應性基,自由基聚合性基為較佳,乙烯性不飽和基為更佳。又,黏合劑聚合物具有乙烯性不飽和基時,黏合劑聚合物包含在側鏈具有乙烯性不飽和基之結構單元為較佳。在本發明中,“主鏈”係指在構成樹脂之高分子化合物的分子中相對最長的鍵結鏈,“側鏈”係指從主鏈分支的原子團。
作為乙烯性不飽和基,烯丙基或(甲基)丙烯醯氧基為更佳。
作為具有反應性基之結構單元的一例,可舉出以下所示之例子,但並不限定於此。
黏合劑聚合物可以單獨包含1種具有反應性基之結構單元,亦可以包含2種以上。
黏合劑聚合物包含具有反應性基之結構單元時,從本發明的效果更優異的方面考慮,具有反應性基之結構單元的含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,5質量%~70質量%為較佳,10質量%~50質量%為更佳,20質量%~40質量%為進一步較佳。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物中的具有反應性基之結構單元的含量相對於黏合劑聚合物的所有結構單元,5莫耳%~70莫耳%為較佳,10莫耳%~60莫耳%為更佳,20莫耳%~50莫耳%為進一步較佳。
作為將反應性基導入黏合劑聚合物中之方法,可舉出使環氧化合物、封端異氰酸酯化合物、異氰酸酯化合物、乙烯基碸化合物、醛化合物、羥甲基化合物及羧酸酐等化合物與羥基、羧基、一級胺基、二級胺基、乙醯乙醯基及磺基等官能基反應的方法。
作為將反應性基導入黏合劑聚合物中之方法的較佳例,可舉出如下方法:藉由聚合反應合成具有羧基之聚合物之後,藉由高分子反應使(甲基)丙烯酸環氧丙酯與所獲得之聚合物的羧基的一部分反應,由此將(甲基)丙烯醯氧基導入聚合物中。藉由該方法,能夠獲得在側鏈具有(甲基)丙烯醯氧基之黏合劑聚合物。上述聚合反應在70℃~100℃的溫度條件下進行為較佳,在80℃~90℃的溫度條件下進行為更佳。作為上述聚合反應中使用之聚合起始劑,偶氮系起始劑為較佳,例如FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製V-601(商品名)或V-65(商品名)為更佳。上述高分子反應在80~110℃的溫度條件下進行為較佳。在上述高分子反應中,使用銨鹽等觸媒為較佳。
作為黏合劑聚合物,從本發明的效果更優異的方面考慮,以下所示之聚合物為較佳。另外,以下所示之各結構單元的含有比率(a~d)及重量平均分子量Mw等能夠根據目的適當變更。
以下示出上述各結構單元的含有比率(a~d)的較佳範圍。
a:20質量%~60質量%
b:10質量%~50質量%
c:5.0質量%~25質量%
d:10質量%~50質量%
以下示出上述各結構單元的含有比率(a~d)的較佳範圍。
a:20質量%~60質量%
b:10質量%~50質量%
c:5.0質量%~25質量%
d:10質量%~50質量%。
以下示出上述各結構單元的含有比率(a~d)的較佳範圍。
a:30質量%~65質量%
b:1.0質量%~20質量%
c:5.0質量%~25質量%
d:10質量%~50質量%
以下示出上述各結構單元的含有比率(a~d)的較佳範圍。
a:1.0質量%~20質量%
b:20質量%~60質量%
c:5.0質量%~25質量%
d:10質量%~50質量%。
又,黏合劑聚合物可以包含聚合物(以下,亦稱為“聚合物X”。),該聚合物包含具有羧酸酐結構之結構單元。羧酸酐結構可以為鏈狀羧酸酐結構及環狀羧酸酐結構中的任1種,環狀羧酸酐結構為較佳。作為環狀羧酸酐結構的環,5~7員環為較佳,5員環或6員環為更佳,5員環為進一步較佳。
具有羧酸酐結構之結構單元為在主鏈中包含從由下述式P-1表示之化合物中去除2個氫原子而得之2價基團的結構單元或從由下述式P-1表示之化合物中去除1個氫原子而得之1價基團直接或經由2價連結基與主鏈鍵結之結構單元為較佳。
式P-1中,R
A1a表示取代基,n
1a個R
A1a可以相同,亦可以不同,Z
1a表示形成含有-C(=O)-O-C(=O)-之環之2價基團,n
1a表示0以上的整數。
作為由R
A1a表示之取代基,例如可舉出烷基。
作為Z
1a,碳數2~4的伸烷基為較佳,碳數2或3的伸烷基為更佳,碳數2的伸烷基為進一步較佳。
n
1a表示0以上的整數。在Z
1a表示碳數2~4的伸烷基時,n
1a為0~4的整數為較佳,0~2的整數為更佳,0為進一步較佳。
n
1a表示2以上的整數時,多個R
A1a可以相同,亦可以不同。又,多個R
A1a可以彼此鍵結而形成環,但不彼此鍵結而形成環為較佳。
作為具有羧酸酐結構之結構單元,源自不飽和羧酸酐之結構單元為較佳,源自不飽和環式羧酸酐之結構單元為更佳,源自不飽和脂肪族環式羧酸酐之結構單元為進一步較佳,源自順丁烯二酸酐或衣康酸酐之結構單元為特佳,源自順丁烯二酸酐之結構單元為最佳。
以下,舉出具有羧酸酐結構之結構單元的具體例,但具有羧酸酐結構之結構單元並不限定於該等具體例。下述結構單元中,Rx表示氫原子、甲基、CH
2OH基或CF
3基,Me表示甲基。
聚合物X中的具有羧酸酐結構之結構單元可以為單獨1種,亦可以為2種以上。
具有羧酸酐結構之結構單元的總含量相對於聚合物X的所有結構單元,0莫耳%~60莫耳%為較佳,5莫耳%~40莫耳%為更佳,10莫耳%~35莫耳%為進一步較佳。
感光性層可以僅包含1種聚合物X,亦可以包含2種以上。
感光性層包含聚合物X時,從本發明的效果更優異的方面考慮,聚合物X的含量相對於感光性層總質量,0.1質量%~30質量%為較佳,0.2質量%~20質量%為更佳,0.5質量%~20質量%為進一步較佳,1質量%~20質量%為進一步較佳。
從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物的重量平均分子量(Mw)為5,000以上為較佳,10,000以上為更佳,10,000~50,000為進一步較佳,20,000~30,000為特佳。
從顯影性的觀點考慮,黏合劑聚合物的分散度為1.0~6.0為較佳,1.0~5.0為更佳,1.0~4.0為進一步較佳,1.0~3.0為特佳。
黏合劑聚合物的酸值為10mgKOH/g~200mgKOH/g為較佳,60mg~200mgKOH/g為更佳,60mgKOH/g~150mgKOH/g為進一步較佳,70mgKOH/g~125mgKOH/g為特佳。另外,黏合劑聚合物的酸值為按照JIS K0070:1992中記載之方法測定之值。
感光性層可以僅包含1種黏合劑聚合物,亦可以包含2種以上。
從本發明的效果更優異的方面考慮,黏合劑聚合物的含量相對於感光性層總質量,10質量%~90質量%為較佳,20質量%~80質量%為更佳,30質量%~70質量%為進一步較佳。
(成分:聚合性化合物)
感光性層可以包含聚合性化合物。聚合性化合物為具有聚合性基之化合物。作為聚合性基,例如,可舉出自由基聚合性基及陽離子聚合性基,自由基聚合性基為較佳。感光性層包含具有選自包括乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、苯乙烯基及順丁烯二醯亞胺基之群組中之至少1種聚合性基之聚合性化合物為較佳。
聚合性化合物包含具有乙烯性不飽和基之自由基聚合性化合物(以下,有時亦簡稱為“乙烯性不飽和化合物”。)為較佳。作為乙烯性不飽和基,(甲基)丙烯醯氧基為較佳。另外,本說明書中的乙烯性不飽和化合物為上述黏合劑聚合物以外的化合物,分子量未達5,000為較佳。
作為聚合性化合物的較佳態樣之一,可舉出由下述式(M)表示之化合物(亦簡稱為“化合物M”。)。
Q
2-R
1-Q
1:式(M)
式(M)中,Q
1及Q
2分別獨立地表示(甲基)丙烯醯氧基,R
1表示具有鏈狀結構之2價連結基。
關於式(M)中的Q
1及Q
2,從合成容易性方面考慮,Q
1及Q
2為相同的基團為較佳。又,從反應性方面考慮,式(M)中的Q
1及Q
2為丙烯醯氧基為較佳。
作為式(M)中的R
1,從本發明的效果更優異的方面考慮,伸烷基、伸烷氧基伸烷基(-L
1-O-L
1-)或聚伸烷氧基伸烷基(-(L
1-O)
p-L
1-)為較佳,碳數2~20的烴基或聚伸烷氧基伸烷基為更佳,碳數4~20的伸烷基為進一步較佳,碳數6~18的直鏈伸烷基為特佳。上述烴基在至少一部分中具有鏈狀結構即可,作為上述鏈狀結構以外的部分,並沒有特別限制,例如,可以為支鏈狀、環狀或碳數1~5的直鏈狀伸烷基、伸芳基、醚鍵及該等的組合中的任一個,伸烷基或2個以上的伸烷基與1個以上的伸芳基組合而成之基團為較佳,伸烷基為更佳,直鏈伸烷基為進一步較佳。另外,上述L
1分別獨立地表示伸烷基,乙烯基為較佳、丙烯基或丁烯基為較佳,乙烯基或1,2-丙烯基為更佳。p表示2以上的整數,2~10的整數為較佳。
又,從本發明的效果更優異的方面考慮,化合物M中連結Q
1與Q
2之間的最短連結鏈的原子數為3~50個為較佳,4~40個為更佳,6~20個為進一步較佳,8~12個為特佳。在本發明中,“連結Q
1與Q
2之間的最短連結鏈的原子數”係指從與Q
1連結之R
1中的原子連結到與Q
2連結之R
1中的原子為止的最短的原子數。
作為化合物M的具體例,可舉出1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、四亞甲基二醇二(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、氫化雙酚A的二(甲基)丙烯酸酯、氫化雙酚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。上述酯單體亦能夠用作混合物。上述化合物中,從本發明的效果更優異的方面考慮,選自包括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)丙烯酸酯之群組中之至少1種化合物為較佳,選自包括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)丙烯酸酯之群組中之至少1種化合物為更佳,選自包括1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯之群組中之至少1種化合物為進一步較佳。
又,作為聚合性化合物的較佳態樣之一,可舉出2官能以上的乙烯性不飽和化合物。在本發明中,“2官能以上的乙烯性不飽和化合物”係指在一個分子中具有2個以上的乙烯性不飽和基之化合物。作為乙烯性不飽和化合物中的乙烯性不飽和基,(甲基)丙烯醯基為較佳。作為乙烯性不飽和化合物,(甲基)丙烯酸酯化合物為較佳。
作為2官能乙烯性不飽和化合物,並沒有特別限制,能夠適當選自公知的化合物。作為上述化合物M以外的2官能乙烯性不飽和化合物,可舉出三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯及1,4-環己二醇二(甲基)丙烯酸酯。
作為2官能乙烯性不飽和化合物的市售品,可舉出三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(商品名:NK ESTER A-DCP,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製)、三環癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯(商品名:NK ESTER DCP,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(商品名:NK ESTER A-NOD-N,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(商品名:NK ESTER A-HD-N,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製)。
作為3官能以上的乙烯性不飽和化合物,並沒有特別限制,能夠適當選自公知的化合物。作為3官能以上的乙烯性不飽和化合物,可舉出二新戊四醇(三/四/五/六)(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇(三/四)(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸(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”為包括三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯、五(甲基)丙烯酸酯及六(甲基)丙烯酸酯之概念,“(三/四)(甲基)丙烯酸酯”為包括三(甲基)丙烯酸酯及四(甲基)丙烯酸酯之概念。
作為聚合性化合物,亦可舉出(甲基)丙烯酸酯化合物的己內酯改質化合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製KAYARAD(註冊商標)DPCA-20、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製A-9300-1CL等)、(甲基)丙烯酸酯化合物的環氧烷改質化合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製KAYARAD(註冊商標)RP-1040、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製ATM-35E、A-9300、DAICEL-ALLNEX LTD.的EBECRYL(註冊商標)135等)、乙氧基化甘油三丙烯酸酯(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製NK ESTER A-GLY-9E等)。
作為聚合性化合物,亦可舉出胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物。作為胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可舉出胺基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯,例如,可舉出環氧丙烷改質胺基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、以及環氧乙烷及環氧丙烷改質胺基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯。又,作為胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,亦可舉出3官能以上的胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。作為官能基數的下限,6官能以上為更佳,8官能以上為進一步較佳。另外,作為官能基數的上限,20官能以下為較佳。作為3官能以上的胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,例如,亦可舉出8UX-015A(Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.製)、UA-32P(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製)、U-15HA(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製)、UA-1100H(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製)、KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.製AH-600(商品名)、以及UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H及UX-5000(均為Nippon Kayaku Co.,Ltd.製)等。
作為聚合性化合物的較佳態樣,可舉出具有酸基之乙烯性不飽和化合物。作為酸基,可舉出磷酸基、磺基及羧基。其中,作為酸基,羧基為較佳。
作為具有酸基之乙烯性不飽和化合物,可舉出具有酸基之3~4官能乙烯性不飽和化合物〔在新戊四醇三及四丙烯酸酯(PETA)骨架中導入羧基而成者(酸值:80mgKOH/g~120mgKOH/g)〕、具有酸基之5~6官能乙烯性不飽和化合物〔在二新戊四醇五及六丙烯酸酯(DPHA)骨架導入羧基而成者(酸值:25~70mgKOH/g)〕等。該等具有酸基之3官能以上的乙烯性不飽和化合物亦可以根據需要與具有酸基之2官能乙烯性不飽和化合物同時使用。
作為具有酸基之乙烯性不飽和化合物,選自包括具有羧基之2官能以上的乙烯性不飽和化合物及其羧酸酐之群組中之至少1種為較佳。若具有酸基之乙烯性不飽和化合物為選自包括具有羧基之2官能以上的乙烯性不飽和化合物及其羧酸酐之群組中之至少1種,則顯影性及膜強度進一步提高。具有羧基之2官能以上的乙烯性不飽和化合物並沒有特別限制,能夠適當選自公知的化合物。作為具有羧基之2官能以上的乙烯性不飽和化合物,可舉出ARONIX(註冊商標)TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.製)、ARONIX(註冊商標)M-520(TOAGOSEI CO.,LTD.製)、ARONIX(註冊商標)M-510(TOAGOSEI CO.,LTD.製)。
作為具有酸基之乙烯性不飽和化合物,日本特開2004-239942號公報的[0025]~[0030]段中記載之具有酸基之聚合性化合物為較佳,該公報中記載之內容編入本說明書中。
作為聚合性化合物,例如,亦可舉出使多元醇與α,β-不飽和羧酸進行反應來獲得之化合物、使含有環氧丙基之化合物與α,β-不飽和羧酸進行反應來獲得之化合物、具有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯化合物等胺基甲酸酯單體、γ-氯-β-羥丙基-β’-(甲基)丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸酯、β-羥乙基-β’-(甲基)丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸酯及β-羥丙基-β’-(甲基)丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸酯等鄰苯二甲酸系化合物、以及(甲基)丙烯酸烷基酯。該等可以單獨使用或組合使用2種以上。
作為使多元醇與α,β-不飽和羧酸進行反應來獲得之化合物,例如,可舉出2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚丙氧基)苯基)丙烷及2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基聚丙氧基)苯基)丙烷等雙酚A系(甲基)丙烯酸酯化合物、環氧乙烷基數為2~14的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷基數為2~14的聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷基數為2~14且環氧丙烷基數為2~14的聚乙二醇聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷四乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷五乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、以及二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。其中,具有四羥甲基甲烷結構或三羥甲基丙烷結構之乙烯不飽和化合物為較佳,四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯或二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯為更佳。
作為聚合性化合物,亦可舉出乙烯性不飽和化合物的己內酯改質化合物(例如,Nippon Kayaku Co.,Ltd.製KAYARAD(註冊商標)DPCA-20、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製A-9300-1CL等)、乙烯性不飽和化合物的環氧烷改質化合物(例如,Nippon Kayaku Co.,Ltd.製KAYARAD RP-1040、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製ATM-35E、A-9300、DAICEL-ALLNEX LTD.製EBECRYL(註冊商標)135等)、乙氧基化甘油三丙烯酸酯(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製A-GLY-9E等)等。
作為聚合性化合物(尤其,乙烯性不飽和化合物),其中,從轉印後的感光性層的顯影性優異的方面考慮,包含酯鍵亦較佳。作為包含酯鍵之乙烯性不飽和化合物,只要在分子內包含酯鍵,則並沒有特別限制,從本發明的效果優異的方面考慮,具有四羥甲基甲烷結構或三羥甲基丙烷結構之乙烯不飽和化合物為較佳,四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯或二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯為更佳。
從賦予可靠性方面考慮,作為乙烯性不飽和化合物,包含具有碳數6~20的脂肪族基之乙烯不飽和化合物和具有上述四羥甲基甲烷結構或三羥甲基丙烷結構之乙烯性不飽和化合物為較佳。作為具有碳數6以上的脂肪族構造之乙烯性不飽和化合物,可舉出1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯及三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯。
作為聚合性化合物的較佳態樣之一,可舉出具有脂肪族烴環結構之聚合性化合物(較佳為2官能乙烯性不飽和化合物)。作為上述聚合性化合物,具有2環以上的脂肪族烴環縮合而成之環結構(較佳為選自包括三環癸烷結構及三環癸烯結構之群組中之結構)之聚合性化合物為較佳,具有2環以上的脂肪族烴環縮合而成之環結構之2官能乙烯性不飽和化合物為更佳,三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯為進一步較佳。作為上述脂肪族烴環結構,從本發明的效果更優異的方面考慮,環戊烷結構、環己烷結構、三環癸烷結構、三環癸烯結構、降莰烷結構或異佛爾酮結構為較佳。
聚合性化合物的分子量為200~3,000為較佳,250~2,600為更佳,280~2,200為進一步較佳,300~2,200為特佳。
相對於感光性層中包含之所有聚合性化合物的含量,感光性層中包含之聚合性化合物中分子量300以下的聚合性化合物的含量的比例為30質量%以下為較佳,25質量%以下為更佳,20質量%以下為進一步較佳。
作為感光性層的較佳態樣之一,感光性層為包含2官能以上的乙烯性不飽和化合物為較佳,包含3官能以上的乙烯性不飽和化合物為更佳,包含3官能或4官能乙烯性不飽和化合物為進一步較佳。
又,作為感光性層的較佳態樣之一,感光性層包含具有脂肪族烴環結構之2官能乙烯性不飽和化合物及含有具有脂肪族烴環之結構單元之黏合劑聚合物為較佳。
又,作為感光性層的較佳態樣之一,感光性層包含由式(M)表示之化合物及具有酸基之乙烯性不飽和化合物為較佳,包含1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯及具有羧酸基之多官能乙烯性不飽和化合物為更佳,包含1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯及二新戊四醇五丙烯酸酯之琥珀酸改質體為進一步較佳。
又,作為感光性層的較佳態樣之一,感光性層包含由式(M)表示之化合物、具有酸基之乙烯性不飽和化合物及後述熱交聯性化合物為較佳,包含由式(M)表示之化合物、具有酸基之乙烯性不飽和化合物及後述封端異氰酸酯化合物為更佳。
又,作為感光性層的較佳態樣之一,從顯影殘渣抑制性及防鏽性方面考慮,感光性層包含2官能乙烯性不飽和化合物(較佳為2官能(甲基)丙烯酸酯化合物)和3官能以上的乙烯性不飽和化合物(較佳為3官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物)為較佳。
2官能乙烯性不飽和化合物與3官能以上的乙烯性不飽和化合物的含量的質量比為10:90~90:10為較佳,30:70~70:30為更佳。
相對於所有乙烯性不飽和化合物的合計量之2官能乙烯性不飽和化合物的含量為20~80質量%為較佳,30質量%~70質量%為更佳。
感光性層中的2官能乙烯性不飽和化合物為10質量%~60質量%為較佳,15質量%~40質量%為更佳。
又,作為感光性層的較佳態樣之一,從防鏽性方面考慮,感光性層包含化合物M及具有脂肪族烴環結構之2官能乙烯性不飽和化合物為較佳。
又,作為感光性層的較佳態樣之一,從基板密接性、顯影殘渣抑制性及防鏽性方面考慮,感光性層為包含化合物M及具有酸基之乙烯性不飽和化合物為較佳,包含化合物M、具有脂肪族烴環結構之2官能乙烯性不飽和化合物及具有酸基之乙烯性不飽和化合物為更佳,包含化合物M、具有脂肪族烴環結構之2官能乙烯性不飽和化合物、3官能以上的乙烯性不飽和化合物及具有酸基之乙烯性不飽和化合物為進一步較佳,包含化合物M、具有脂肪族烴環結構之2官能乙烯性不飽和化合物、3官能以上的乙烯性不飽和化合物、具有酸基之乙烯性不飽和化合物及胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物為特佳。
又,作為感光性層的較佳態樣之一,從基板密接性、顯影殘渣抑制性及防鏽性方面考慮,感光性層包含1,9-壬二醇二丙烯酸酯及具有羧酸基的多官能乙烯性不飽和化合物為較佳,包含1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯及具有羧酸基的多官能乙烯性不飽和化合物為較佳,包含1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯及具有羧酸基之乙烯性不飽和化合物為進一步較佳,包含1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、具有羧酸基之乙烯性不飽和化合物及聚胺酯丙烯酸酯化合物為特佳。
感光性層可以包含單官能乙烯性不飽和化合物作為乙烯性不飽和化合物。上述乙烯性不飽和化合物中的2官能以上的乙烯性不飽和化合物的含量相對於感光性層中包含的所有乙烯性不飽和化合物的總含量,60質量%~100質量%為較佳,80質量%~100質量%為更佳,90質量%~100質量%為進一步較佳。
聚合性化合物(尤其,乙烯性不飽和化合物)可以單獨使用1種,亦可以同時使用2種以上。
感光性層中的聚合性化合物(尤其,乙烯性不飽和化合物)的含量相對於感光性層總質量,1質量%~70質量%為較佳,5質量%~70質量%為更佳,5質量%~60質量%為進一步較佳,5質量%~50質量%為特佳。
(成分:聚合起始劑)
感光性層可以包含聚合起始劑。作為聚合起始劑,光聚合起始劑為較佳。
作為光聚合起始劑,並沒有特別限制,能夠使用公知的光聚合起始劑。作為光聚合起始劑,可舉出具有肟酯結構之化合物(以下,亦稱為“肟系光聚合起始劑”。)、具有α-胺基烷基苯酮結構之化合物(以下,亦稱為“α-胺基烷基苯酮系光聚合起始劑”。)、具有α-羥烷基苯酮結構之化合物(以下,亦稱為“α-羥烷基苯酮系光聚合起始劑”。)、具有醯基氧化膦結構之化合物(以下,亦稱為“醯基氧化膦系光聚合起始劑”。)、具有三芳基咪唑結構之化合物(以下,亦稱為“三芳基咪唑系光聚合起始劑”。)及具有N-苯基甘胺酸結構之光聚合起始劑(以下,亦稱為“N-苯基甘胺酸系光聚合起始劑”。)。感光性層包含選自包括具有肟酯結構之化合物、具有α-羥烷基苯酮結構之化合物、具有醯基氧化膦結構之化合物及具有三芳基咪唑結構之化合物之群組中之至少1種光聚合起始劑為較佳。
又,作為光聚合起始劑,例如亦可以使用日本特開2011-95716號公報的[0031]~[0042]段及日本特開2015-014783號公報的[0064]~[0081]段中記載之聚合起始劑。
作為光聚合起始劑的市售品,可舉出1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮-2-(O-苯甲醯肟)〔商品名:IRGACURE(註冊商標)OXE-01,BASF公司製〕、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙醯肟)〔商品名:IRGACURE(註冊商標)OXE-02,BASF公司製〕、IRGACURE(註冊商標)OXE03(BASF公司製)、IRGACURE(註冊商標)OXE04(BASF公司製)、2-(二甲胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-𠰌啉基)苯基]-1-丁酮〔商品名:Omnirad(註冊商標)379EG,IGM Resins B.V.製〕、2-甲基-1-(4-甲基噻吩基)-2-𠰌啉基丙-1-酮〔商品名:Omnirad(註冊商標)907,IGM Resins B.V.製〕、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基丙醯基)苄基]苯基}-2-甲基丙-1-酮〔商品名:Omnirad(註冊商標)127、IGM Resins B.V.製〕、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-𠰌啉基苯基)丁酮-1〔商品名:Omnirad(註冊商標)369,IGM Resins B.V.製〕、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮〔商品名:Omnirad(註冊商標)1173,IGM Resins B.V.製〕、1-羥基環己基苯基酮〔商品名:Omnirad(註冊商標)184,IGM Resins B.V.製〕、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮〔商品名:Omnirad(註冊商標)651,IGM Resins B.V.製〕等肟酯系〔商品名:Lunar(註冊商標)6,DKSH Management Ltd.製〕、1-[4-(苯硫基)苯基]-3-環戊基丙-1,2-二酮-2-(O-苯甲醯肟)(商品名:TR-PBG-305,Changzhou Tronly New Electronic Materials Co.,LTD.製)、1,2-丙二酮,3-環己基-1-[9-乙基-6-(2-呋喃羰基)-9H-咔唑-3-基]-,2-(O-乙醯肟)(商品名:TR-PBG-326,Changzhou Tronly New Electronic Materials Co.,LTD.製)、3-環己基-1-(6-(2-(苯甲醯氧基亞胺基)己醯基)-9-乙基-9H-咔唑-3-基)-丙-1,2-二酮-2-(O-苯甲醯肟)(商品名:TR-PBG-391、Changzhou Tronly New Electronic Materials Co.,LTD.製)、APi-307(1-(聯苯-4-基)-2-甲基-2-𠰌啉基丙-1-酮,Shenzhen UV-ChemTech Ltd.製)等。
光聚合起始劑可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。使用2種以上時,使用選自肟系光聚合起始劑、α-胺基烷基苯酮系光聚合起始劑及α-羥烷基苯酮系聚合起始劑中的至少1種為較佳。
感光性層包含光聚合起始劑時,光聚合起始劑的含量相對於感光性層總質量,0.1質量%以上為較佳,0.5質量%以上為更佳,1.0質量%以上為進一步較佳。又,作為其上限值,相對於感光性層總質量,10質量%以下為較佳,5質量%以下為更佳。
(成分:雜環化合物)
感光性層可以包含雜環化合物。雜環化合物所具有之雜環可以為單環及多環中的任一雜環。作為雜環化合物所具有之雜原子,可舉出氮原子、氧原子及硫原子。雜環化合物具有選自包括氮原子、氧原子及硫原子之群組中之至少1種原子為較佳,具有氮原子為更佳。
作為雜環化合物,例如可舉出三唑化合物、苯并三唑化合物、四唑化合物、噻二唑化合物、三𠯤化合物、繞丹寧化合物、噻唑化合物、苯并噻唑化合物、苯并咪唑化合物、苯并㗁唑化合物及嘧啶化合物。上述中,作為雜環化合物,選自包括三唑化合物、苯并三唑化合物、四唑化合物、噻二唑化合物、三𠯤化合物、繞丹寧化合物、噻唑化合物、苯并咪唑化合物及苯并㗁唑化合物之群組中之至少1種化合物為較佳,選自包括三唑化合物、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㗁唑化合物之群組中之至少1種化合物為更佳。
以下示出雜環化合物的較佳具體例。作為三唑化合物及苯并三唑化合物,能夠例示以下化合物。
作為四唑化合物,能夠例示以下化合物。
作為噻二唑化合物,能夠例示以下化合物。
作為三𠯤化合物,能夠例示以下化合物。
作為繞丹寧化合物,能夠例示以下化合物。
作為噻唑化合物,能夠例示以下化合物。
作為苯并噻唑化合物,能夠例示以下化合物。
作為苯并咪唑化合物,能夠例示以下化合物。
作為苯并㗁唑化合物,能夠例示以下化合物。
雜環化合物可以單獨使用1種,亦可以同時使用2種以上。
感光性層包含雜環化合物時,雜環化合物的含量相對於感光性層總質量,0.01質量%~20.0質量%為較佳,0.10質量%~10.0質量%為更佳,0.30質量%~8.0質量%為進一步較佳,0.50質量%~5.0質量%為特佳。
(成分:脂肪族硫醇化合物)
感光性層可以包含脂肪族硫醇化合物。藉由感光性層包含脂肪族硫醇化合物,藉由脂肪族硫醇化合物在與具有乙烯性不飽和基之自由基聚合性化合物之間進行烯-硫醇反應來形成之膜的硬化收縮得到抑制,應力被緩和。
作為脂肪族硫醇化合物,單官能脂肪族硫醇化合物或多官能脂肪族硫醇化合物(亦即,2官能以上的脂肪族硫醇化合物)為較佳。上述中,作為脂肪族硫醇化合物,從所形成之圖案的密接性(尤其,曝光後的密接性)方面考慮,多官能脂肪族硫醇化合物為較佳。在本發明中,“多官能脂肪族硫醇化合物”係指在分子內具有2個以上的硫醇基(亦稱為“巰基”。)之脂肪族化合物。
作為多官能脂肪族硫醇化合物,分子量為100以上的低分子化合物為較佳。具體而言,多官能脂肪族硫醇化合物的分子量為100~1,500為更佳,150~1,000為進一步較佳。
作為多官能脂肪族硫醇化合物的官能基數,例如,從所形成之圖案的密接性方面考慮,2~10官能為較佳,2~8官能為更佳,2~6官能為進一步較佳。
作為多官能脂肪族硫醇化合物,例如可舉出三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、新戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、1,3,5-三(3-巰基丁醯氧基乙基)-1,3,5-三𠯤-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羥甲基乙烷三(3-巰基丁酸酯)、三[(3-巰基丙醯氧基)乙基]異三聚氰酸酯、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、新戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、四乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、二新戊四醇六(3-巰基丙酸酯)、乙二醇雙硫代丙酸酯、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、1,2-乙二硫醇、1,3-丙烷二硫醇、1,6-六亞甲基二硫醇、2,2’-(乙烯二硫代)二乙硫醇、內消旋-2,3-二巰基丁二酸及二(巰基乙基)醚。
上述中,作為多官能脂肪族硫醇化合物,選自包括三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷及1,3,5-三(3-巰基丁醯氧基乙基)-1,3,5-三𠯤-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮之群組中之至少1種化合物為較佳。
作為單官能脂肪族硫醇化合物,例如可舉出1-辛硫醇、1-十二烷硫醇、β-巰基丙酸、甲基-3-巰基丙酸酯、2-乙基己基-3-巰基丙酸酯、正辛基-3-巰基丙酸酯、甲氧基丁基-3-巰基丙酸酯及硬脂基-3-巰基丙酸酯。
感光性層可以包含單獨1種的脂肪族硫醇化合物,亦可以包含2種以上的脂肪族硫醇化合物。
感光性層包含脂肪族硫醇化合物時,脂肪族硫醇化合物的含量相對於感光性層總質量,5質量%以上為較佳,5質量%~50質量%為更佳,5質量%~30質量%為進一步較佳,8質量%~20質量%為特佳。
(成分:交聯性化合物)
從所獲得之硬化膜的強度及所獲得之未硬化膜的黏著性方面考慮,感光性層包含交聯性化合物為較佳。
交聯性化合物為熱交聯性化合物為較佳。在本發明中,後述具有乙烯性不飽和基之熱交聯性化合物視為熱交聯性化合物,而不視為乙烯性不飽和化合物。
作為熱交聯性化合物,可舉出環氧化合物、氧環丁烷化合物、羥甲基化合物及封端異氰酸酯化合物。其中,從所獲得之硬化膜的強度及所獲得之未硬化膜的黏著性方面考慮,封端異氰酸酯化合物為較佳。
由於封端異氰酸酯化合物與羥基及羧基反應,因此例如黏合劑聚合物及具有乙烯性不飽和基之自由基聚合性化合物的至少一者具有羥基及羧基的至少一者時,存在所形成之膜的親水性降低且作為保護膜的功能被強化的傾向。另外,封端異氰酸酯化合物係指“具有利用封端劑保護(所謂的遮蔽)異氰酸酯的異氰酸酯基之結構的化合物”。
封端異氰酸酯化合物的解離溫度並沒有特別限制,100~160℃為較佳,130~150℃為更佳。封端異氰酸酯的解離溫度係指“利用示差掃描量熱計,藉由DSC(Differential scanning calorimetry,示差掃描量熱法)分析測定時伴隨封端異氰酸酯的脫保護反應之吸熱峰的溫度”。作為示差掃描量熱計,例如能夠較佳地使用Seiko Instruments Inc.製示差掃描量熱計(型號:DSC6200)。但是,示差掃描量熱計並不限定於此。
作為解離溫度為100℃~160℃的封端劑,可舉出活性亞甲基化合物〔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、甲基乙基酮肟及環己酮肟等在分子內具有由-C(=N-OH)-表示之結構的化合物)。
其中,作為解離溫度為100℃~160℃的封端劑,例如,從保存穩定性方面考慮,選自肟化合物中的至少1種為較佳。
例如,從改善膜的脆性、提高與被轉印體之間的密接力等方面考慮,封端異氰酸酯化合物具有異三聚氰酸酯結構為較佳。具有異三聚氰酸酯結構之封端異氰酸酯化合物例如可以藉由將六亞甲基二異氰酸酯進行異三聚氰酸酯化來保護而得。在具有異三聚氰酸酯結構之封端異氰酸酯化合物中,從如下方面考慮將肟化合物用作封端劑的具有肟結構之化合物為較佳:相較於不具有肟結構之化合物,更容易將解離溫度設為較佳範圍且容易減少顯影殘渣。
封端異氰酸酯化合物可以具有聚合性基。作為聚合性基,並沒有特別限制,能夠使用公知的聚合性基,自由基聚合性基為較佳。作為聚合性基,可舉出(甲基)丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯胺基及苯乙烯基等乙烯性不飽和基、以及環氧丙基等具有環氧基之基團等。其中,作為聚合性基,乙烯性不飽和基為較佳,(甲基)丙烯醯氧基為更佳,丙烯醯氧基為進一步較佳。
作為封端異氰酸酯化合物,能夠使用市售品。作為封端異氰酸酯化合物的市售品的例子,可舉出Karenz(註冊商標)AOI-BM、Karenz(註冊商標)MOI-BM、Karenz(註冊商標)MOI-BP等(以上為SHOWA DENKO K.K製)、封端型Duranate系列(例如,Duranate(註冊商標)TPA-B80E、Duranate(註冊商標)WT32-B75P等,Asahi Kasei Corporation製)。
交聯性化合物可以單獨使用1種,亦可以同時使用2種以上。
感光性層包含交聯性化合物時,交聯性化合物的含量相對於感光性層總質量,1質量%~50質量%為較佳,5質量%~30質量%為更佳。
(成分:界面活性劑)
感光性層可以包含界面活性劑。作為界面活性劑,例如,可舉出專利第4502784號公報的[0017]段及日本特開2009-237362號公報的[0060]~[0071]段中記載之界面活性劑。作為界面活性劑,非離子系界面活性劑、氟系界面活性劑或矽酮系界面活性劑為較佳。
作為氟系界面活性劑的市售品,例如可舉出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、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(以上為DIC Corporation製)、Fluorad FC430、FC431、FC171(以上為Sumitomo 3M Limited製)、Surflon S-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上為AGC Inc.製)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上為OMNOVA Solutions Inc.製)、Ftergent 710FL、710FM、610FM、601AD、601ADH2、602A、215M、245F、251、212M、250、209F、222F、208G、710LA、710FS、730LM、650AC、681、683(以上為Neos Corporation製)等。
又,作為氟系界面活性劑,亦能夠較佳地使用如下丙烯酸系化合物:具有包含官能基之分子結構(該官能基含有氟原子)且加熱時含有氟原子之官能基的一部分斷裂而氟原子揮發。作為此類氟系界面活性劑,可舉出DIC Corporation製MEGAFACE DS系列(The Chemical Daily Co.,Ltd.(2016年2月22日)、NIKKEI BUSINESS DAILY(2016年2月23日)),例如為MEGAFACE DS-21。
又,作為氟系界面活性劑,使用具有氟化烷基或氟化伸烷基醚基之含氟原子乙烯基醚化合物與親水性乙烯基醚化合物的聚合物亦較佳。
又,作為氟系界面活性劑,亦能夠使用嵌段聚合物。
又,作為氟系界面活性劑,亦能夠較佳地使用包含源自具有氟原子之(甲基)丙烯酸酯化合物之結構單元、及源自具有2個以上(較佳為5個以上)伸烷氧基(較佳為乙烯氧基、丙烯氧基)之(甲基)丙烯酸酯化合物之結構單元的含氟高分子化合物。
又,作為氟系界面活性劑,亦能夠使用在側鏈具有含乙烯性不飽和鍵基之含氟聚合物。可舉出MEGAFACE RS-101、RS-102、RS-718K、RS-72-K(以上為DIC Corporation製)等。
作為氟系界面活性劑,從提高環境適性的觀點考慮,源自全氟辛烷酸(PFOA)及全氟辛烷磺酸(PFOS)等具有碳數7以上的直鏈狀全氟烷基之化合物的替代材料之界面活性劑為較佳。
作為非離子系界面活性劑,可舉出甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷以及該等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、山梨糖醇脂肪酸酯、PLURONIC L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(以上為BASF公司製)、TETRONIC 304、701、704、901、904、150R1(以上為BASF公司製)、Solsperse 20000(以上為The Lubrizol Corporation製)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(以上為FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製)、PIONIN D-6112、D-6112-W、D-6315(以上為TAKEMOTO OIL & FAT Co.,Ltd.製)、OLFINE E1010、Surfynol 104、400、440(以上為Nissin Chemical Industry Co.,Ltd.製)等。
作為矽酮系界面活性劑,可舉出由矽氧烷鍵組成之直鏈狀聚合物及在側鏈或末端導入有機基團之改質矽氧烷聚合物。
作為矽酮系界面活性劑的具體例,可舉出DOWSIL 8032 ADDITIVE、TORAY SILICON DC3PA、TORAY SILICON SH7PA、TORAY SILICON DC11PA、TORAY SILICON SH21PA、TORAY SILICON SH28PA、TORAY SILICON SH29PA、TORAY SILICON SH30PA、TORAY SILICON SH8400(以上為Dow Corning Toray Co.,Ltd.製)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(以上為Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.製)、F-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上為Momentive performance Materials Inc.製)、BYK307、BYK323、BYK330(以上為BYK-Chemie GmbH製)等。
界面活性劑可以單獨使用1種,亦可以同時使用2種以上。
感光性層包含界面活性劑時,界面活性劑的含量相對於感光性層總質量,0.01質量%~3.0質量%為較佳,0.01質量%~1.0質量%為更佳,0.05質量%~0.80質量%為進一步較佳。
(成分:聚合抑制劑)
感光性層可以包含聚合抑制劑。聚合抑制劑係指具有延遲或抑制聚合反應的功能之化合物。作為聚合抑制劑,例如,能夠使用用作聚合抑制劑之公知的化合物。
作為聚合抑制劑,例如,可舉出啡噻𠯤、雙-(1-二甲基苄基)啡噻𠯤及3,7-二辛基啡噻𠯤等啡噻𠯤化合物;雙[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸][乙烯基雙(氧乙烯基)]、2,4-雙〔(月桂基硫基)甲基〕-鄰甲酚、1,3,5-三(3,5-二-三級丁基-4-羥基苄基)、1,3,5-三(4-三級丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)、2,4-雙-(正辛基硫基)-6-(4-羥基-3,5-二-三級丁基苯胺基)-1,3,5-三𠯤及新戊四醇四3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸酯等受阻酚化合物;4-亞硝基苯酚、N-亞硝基二苯胺、N-亞硝基環己基羥基胺及N-亞硝基苯基羥基胺等亞硝基化合物或其鹽;甲基氫醌、三級丁基氫醌、2,5-二-三級丁基氫醌及4-苯醌等醌化合物;4-甲氧基苯酚、4-甲氧基-1-萘酚及三級丁基兒茶酚等酚化合物;二丁基二硫代胺基甲酸銅、二乙基二硫代胺基甲酸銅、二乙基二硫代胺基甲酸錳及二苯基二硫代胺基甲酸錳等金屬氯化合物。其中,從本發明的效果更優異的方面考慮,作為聚合抑制劑,選自包括啡噻𠯤化合物、亞硝基化合物或其鹽及受阻酚化合物之群組中之至少1種為較佳,啡噻𠯤、雙[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸][乙烯基雙(氧乙烯基)]、2,4-雙〔(月桂基硫基)甲基〕-鄰甲酚、1,3,5-三(3,5-二-三級丁基-4-羥基苄基)、對甲氧基苯酚及N-亞硝基苯基羥基胺鋁鹽為更佳。
聚合抑制劑可以單獨使用1種,亦可以同時使用2種以上。
感光性層包含聚合抑制劑時,聚合抑制劑的含量相對於感光性層總質量,0.001質量%~5.0質量%為較佳,0.01質量%~3.0質量%為更佳,0.02質量%~2.0質量%為進一步較佳。聚合抑制劑的含量相對於聚合性化合物總質量,0.005質量%~5.0質量%為較佳,0.01質量%~3.0質量%為更佳,0.01質量%~1.0質量%為進一步較佳。
(成分:供氫化合物)
感光性層可以包含供氫化合物。供氫化合物具有進一步提高光聚合起始劑對活性光線的靈敏度及抑制氧氣對聚合性化合物的聚合阻礙等作用。
作為供氫化合物,例如,可舉出胺類及胺基酸化合物。
作為胺類,例如,可舉出M.R.Sander等著“Journal of Polymer Society”第10卷3173頁(1972)、日本特公昭44-020189號公報、日本特開昭51-082102號公報、日本特開昭52-134692號公報、日本特開昭59-138205號公報、日本特開昭60-084305號公報、日本特開昭62-018537號公報、日本特開昭64-033104號公報及Research Disclosure 33825號中記載之化合物。更具體而言,可舉出4,4’-雙(二乙胺基)二苯甲酮、三(4-二甲胺基苯基)甲烷(別稱:無色結晶紫)、三乙醇胺、對二甲胺基苯甲酸乙酯、對甲醯基二甲基苯胺及對甲硫基二甲基苯胺。其中,從本發明的效果更優異的方面考慮,作為胺類,選自包括4,4’-雙(二乙胺基)二苯甲酮及三(4-二甲胺基苯基)甲烷之群組中之至少1種為較佳。
作為胺基酸化合物,例如,可舉出N-苯基甘胺酸、N-甲基-N-苯基甘胺酸、N-乙基-N-苯基甘胺酸。其中,從本發明的效果更優異的方面考慮,作為胺基酸化合物,N-苯基甘胺酸為較佳。
又,作為供氫化合物,例如亦可舉出日本特公昭48-042965號公報中記載之有機金屬化合物(乙酸三丁基錫等)、日本特公昭55-034414號公報中記載之供氫體及日本特開平6-308727號公報中記載之硫化合物(三噻烷等)。
供氫化合物可以單獨使用1種,亦可以同時使用2種以上。
感光性層包含供氫化合物時,從藉由聚合生長速度與鏈轉移之間的均衡來提高硬化速度的方面考慮,供氫化合物的含量相對於感光性層總質量,0.01質量%~10.0質量%為較佳,0.01質量%~8.0質量%為更佳,0.03質量%~5.0質量%為進一步較佳。
(成分:增感劑)
感光性層可以包含增感劑。作為增感劑,例如,可舉出二烷基胺基二苯甲酮化合物、吡唑啉化合物、蒽化合物、香豆素化合物、呫噸酮化合物、噻噸酮化合物、吖啶酮化合物、㗁唑化合物、苯并㗁唑化合物、噻唑化合物、苯并噻唑化合物、三唑化合物(例如,1,2,4-三唑)、茋化合物、三𠯤化合物、噻吩化合物、萘二甲醯亞胺化合物、三芳基胺化合物及胺基吖啶化合物。感光性層包含選自包括二烷基胺基二苯甲酮化合物、吡唑啉化合物、蒽化合物、香豆素化合物、呫噸酮化合物、噻噸酮化合物、吖啶酮化合物、㗁唑化合物、苯并㗁唑化合物、噻唑化合物、苯并噻唑化合物、三唑化合物、茋化合物、三𠯤化合物、噻吩化合物、萘二甲醯亞胺化合物、三芳基胺化合物及胺基吖啶化合物之群組中之至少1種增感劑為較佳。
增感劑可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
感光性層包含增感劑時,從藉由對光源的靈敏度的提高及聚合速度與鏈轉移的均衡來提高硬化速度的觀點考慮,增感劑的含量相對於感光性層的總質量,0.01質量%~5質量%為較佳,0.05質量%~1質量%為更佳。
(成分:紫外線吸收劑)
感光性層可以包含紫外線吸收劑。藉由包含紫外線吸收劑之感光性層,可獲得紫外線透射性低的圖案。
作為紫外線吸收劑,例如,可舉出二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、苯甲酸酯化合物、水楊酸酯化合物、三𠯤化合物及氰基丙烯酸酯化合物。
作為苯并三唑化合物,例如,可舉出2-(2H-苯并三唑-2-基)-對甲酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-6-雙(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-[5-氯(2H)-苯并三唑-2-基]-4-甲基-6-(三級丁基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-基)-4,6-二-三級戊基苯酚及2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚。
作為三𠯤化合物,例如,可舉出2-(4,6-二苯基-1,3,5-三𠯤-2-基)-5-[(己基)氧基]苯酚、2-[4-[(2-羥基-3-十二烷氧基丙基)氧基]-2-羥基苯基]-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三𠯤、2-[4-[(2-羥基-3-十三烷氧基丙基)氧基]-2-羥基苯基]-4,6-雙(2,4二甲基苯基)-1,3,5-三𠯤及2,4-雙(2,4-二甲基苯基)-6-(2-羥基-4-異辛氧基苯基)-均三𠯤。
感光性層可以包含1種或2種以上的紫外線吸收劑。
感光性層包含紫外線吸收劑時,紫外線吸收劑的含量相對於感光性層的總質量,0.01質量%~5質量%為較佳,0.01質量%~1質量%為更佳。
(成分:顏料)
感光性層可以包含顏料。作為顏料,根據所希望的色相適當選擇即可,能夠選自黑色顏料、白色顏料、除黑色及白色以外的彩色顏料。其中,形成黑色系圖案時,作為顏料,可較佳地選擇黑色顏料。
作為黑色顏料,只要在不損害本發明的效果的範圍內,則能夠適當選擇公知的黑色顏料(有機顏料或無機顏料等)。其中,從光學濃度的觀點考慮,作為黑色顏料,例如,可較佳地舉出碳黑、氧化鈦、碳化鈦、氧化鐵、氧化鈦及石墨等,碳黑為特佳。作為碳黑,從表面電阻的觀點考慮,表面的至少一部分被樹脂包覆的碳黑為較佳。
從分散穩定性的觀點考慮,以數量平均粒徑計,黑色顏料的粒徑為0.001μm~0.1μm為較佳,0.01μm~0.08μm為更佳。在此,粒徑係指根據用電子顯微鏡拍攝的顏料粒子的照片像求出顏料粒子的面積並設想與顏料粒子的面積相同面積的圓時的圓的直徑,數量平均粒徑為針對任意100個粒子求出上述粒徑並對所求出之100個粒徑進行平均而獲得之平均值。
作為黑色顏料以外的顏料,關於白色顏料,能夠使用日本特開2005-007765號公報的[0015]段及[0114]段中記載之白色顏料。具體而言,在白色顏料中,作為無機顏料,氧化鈦、氧化鋅、鋅鋇白、輕質碳酸鈣、白碳、氧化鋁、氫氧化鋁或硫酸鋇為較佳,氧化鈦或氧化鋅為更佳,氧化鈦為進一步較佳。作為無機顏料,金紅石型或銳鈦礦型氧化鈦為進一步較佳,金紅石型氧化鈦為特佳。又,可以對氧化鈦的表面實施二氧化矽處理、氧化鋁處理、二氧化鈦處理、氧化鋯處理或有機物處理,亦可以實施2種以上的處理。由此,氧化鈦的觸媒活性得到抑制,耐熱性及褪光性等得到改善。從減少加熱後的感光性層厚度的觀點考慮,作為對氧化鈦表面的表面處理,氧化鋁處理及氧化鋯處理的至少一者為較佳,氧化鋁處理及氧化鋯處理這兩者為更佳。
又,感光性層為著色樹脂層時,從轉印性的觀點考慮,感光性層進一步包含除黑色顏料及白色顏料以外的彩色顏料亦較佳。包含彩色顏料時,作為彩色顏料的粒徑,從分散性更優異的方面考慮,0.1μm以下為較佳,0.08μm以下為更佳。作為彩色顏料,例如,可舉出維多利亞純藍BO(顏料索引:Color Index(以下C.I.)42595)、金胺O(C.I.41000)、脂肪黑HB(C.I.26150)、MONOLITE黃GT(C.I.顏料黃12)、永固黃GR(C.I.顏料黃17)、永固黃HR(C.I.顏料黃83)、永固胭脂紅FBB(C.I.顏料紅146)、HOSTA BERM紅ESB(C.I.顏料紫19)、永固寶石紅FBH(C.I.顏料紅11)、FASTEL粉紅B SUPRA(C.I.顏料紅81)、酞菁固藍(C.I.顏料藍15)、MONOLITE FAST黑B(C.I.顏料黑1)及碳、C.I.顏料紅97、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅168、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅180、C.I.顏料紅192、C.I.顏料紅215、C.I.顏料綠7、C.I.顏料藍15:1、C.I.顏料藍15:4、C.I.顏料藍22、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍64及C.I.顏料紫23等。其中,C.I.顏料紅177為較佳。
感光性層包含顏料時,作為顏料的含量,相對於感光性層的總質量,超過3質量%且40質量%以下為較佳,超過3質量%且35質量%以下為更佳,超過5質量%且35質量%以下為進一步較佳,10質量%以上且35質量%以下為特佳。
感光性層包含黑色顏料以外的顏料(白色顏料及彩色顏料)時,黑色顏料以外的顏料的含量相對於黑色顏料,30質量%以下為較佳,1質量%~20質量%為更佳,3質量%~15質量%為進一步較佳。
另外,感光性層包含黑色顏料且感光性層由感光性組成物形成時,黑色顏料(較佳為碳黑)以顏料分散液的形態導入感光性組成物為較佳。分散液可以藉由以下方法製備:將預先混合黑色顏料及顏料分散劑來獲得之混合物添加到有機溶劑(或載體)中並用分散機分散。顏料分散劑根據顏料及溶劑選擇即可,例如,能夠使用市售的分散劑。另外,載體係指作為顏料分散液時使顏料分散之介質的部分,該載體為液體狀且包含以分散狀態保持黑色顏料的黏合劑成分及溶解並稀釋黏合劑成分的溶劑成分(有機溶劑)。作為分散機,並沒有特別限制,例如,可舉出捏合機、輥磨機、磨碎機、超級磨機、溶解器、均質混合器及砂磨機等公知的分散機。進而,亦可以藉由機械磨碎,利用摩擦力進行微粉碎。關於分散機及微粉碎,能夠參照“顏料百科”(朝倉邦造著,第一版,朝倉書店,2000年,438頁、310頁)的記載。
(成分:雜質)
感光性層可以含有規定量的雜質。作為雜質的具體例,可舉出鈉、鉀、鎂、鈣、鐵、錳、銅、鋁、鈦、鉻、鈷、鎳、鋅、錫、鹵素及該等的離子。其中,由於鹵化物離子、鈉離子及鉀離子容易作為雜質混入,因此設為下述含量為較佳。
以質量基準計,感光性層中的雜質的含量為80ppm以下為較佳,10ppm以下為更佳,2ppm以下為進一步較佳。以質量基準計,感光性層中的雜質的含量能夠設為1ppb以上或0.1ppm以上。
作為將雜質設為上述範圍的方法,可舉出選擇雜質的含量少的原料作為感光性層的原料之方法;在形成感光性層時防止雜質的混入之方法;及清洗去除的方法。藉由這種方法,能夠使雜質量在上述範圍內。
例如,雜質能夠藉由ICP(Inductively Coupled Plasma,感應耦合電漿)發光分光分析法、原子吸光分光法及離子層析法等公知的方法定量。
感光性層中的苯、甲醛、三氯乙烯基、1,3-丁二烯、四氯化碳、氯仿、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺及己烷等化合物的含量少為較佳。作為該等化合物在感光性層中的含量,以質量基準計,100ppm以下為較佳,20ppm以下為更佳,4ppm以下為進一步較佳。以質量基準計,下限能夠設為10ppb以上,又能夠設為100ppb以上。該等化合物能夠與上述金屬的雜質相同的方法控制含量。又,能夠藉由公知的測定法定量。
從提高可靠性及層壓性方面考慮,感光性層中水的含量為0.01質量%~1.0質量%為較佳,0.05質量%~0.5質量%為更佳。
(成分:殘留單體)
感光性層有時會包含上述鹼可溶性樹脂的各結構單元的殘留單體。從圖案形成性及可靠性方面考慮,殘留單體的含量相對於鹼可溶性樹脂總質量,5,000質量ppm以下為較佳,2,000質量ppm以下為更佳,500質量ppm以下為進一步較佳。下限並沒有特別限制,1質量ppm以上為較佳,10質量ppm以上為更佳。
從圖案形成性及可靠性方面考慮,鹼可溶性樹脂的各結構單元的殘留單體相對於感光性層總質量,3,000質量ppm以下為較佳,600質量ppm以下為更佳,100質量ppm以下為進一步較佳。下限並沒有特別限制,0.1質量ppm以上為較佳,1質量ppm以上為更佳。
藉由高分子反應合成鹼可溶性樹脂時的單體的殘留單體量亦在上述範圍內為較佳。例如,使丙烯酸環氧丙酯與羧酸側鏈進行反應來合成鹼可溶性樹脂時,丙烯酸環氧丙酯的含量在上述範圍內為較佳。
殘留單體的量能夠藉由液相層析法及氣相層析法等公知的方法測定。
(成分:其他成分)
感光性層可以包含其他成分。作為其他成分,例如,例如可舉出著色劑、抗氧化劑及粒子(例如,金屬氧化物粒子)。又,作為其他成分,亦可舉出日本特開2000-310706號公報的[0058]~[0071]段中記載之其他添加劑。
作為粒子,金屬氧化物粒子為較佳。金屬氧化物粒子中的金屬亦包括B、Si、Ge、As、Sb及Te等半金屬。
例如,從硬化膜的透明性方面考慮,粒子的平均一次粒徑1~200nm為較佳,3~80nm為更佳。粒子的平均一次粒徑藉由使用電子顯微鏡測定任意200個粒子的粒徑,並將測定結果進行算術平均來計算。另外,在粒子的形狀非球形時,將最長邊作為粒徑。
在感光性層包含粒子時,可以含有1種金屬種類及大小等不同的粒子,也可以含有2種以上金屬種類及大小等不同的粒子。
感光性層不包含粒子,或者在感光性層包含粒子時,粒子的含量相對於感光性層總質量超過0質量%且35質量%以下為較佳;不包含粒子,或者粒子的含量相對於感光性組成物總質量超過0質量%且10質量%以下為更佳;不包含粒子,或者粒子的含量相對於感光性層總質量超過0質量%且5質量%以下為進一步較佳;不包含粒子,或者粒子的含量相對於感光性層總質量超過0質量%且1質量%以下為進一步較佳;不包含粒子為特佳。
作為抗氧化劑,例如,可舉出1-苯基-3-吡唑酮(別稱:菲尼酮)、1-苯基-4,4-二甲基-3-吡唑酮及1-苯基-4-甲基-4-羥甲基-3-吡唑酮等3-吡唑酮類;氫醌、兒茶酚、五倍子酚、甲基氫醌及氯氫醌等聚羥基苯類;對甲胺基苯酚、對胺基苯酚、對羥基苯基甘胺酸及對苯二胺。其中,從本發明的效果更優異的方面考慮,作為抗氧化劑,3-吡唑酮類為較佳,佳1-苯基-3-吡唑酮為更佳。感光性層包含抗氧化劑時,抗氧化劑的含量相對於感光性層總質量,0.001質量%以上為較佳,0.005質量%以上為更佳,0.01質量%以上為進一步較佳。上限並沒有特別限制,1質量%以下為較佳。
(厚度)
從解析度的觀點考慮,感光性層的厚度為30μm以下為較佳,20μm以下為更佳,15μm以下為進一步較佳,10μm以下,5.0μm以下為最佳。作為下限,從硬化感光性層而獲得之膜強度優異的方面考慮,0.60μm以上為較佳,1.5μm以上為更佳。例如,感光性層的厚度作為藉由基於掃描式電子顯微鏡(SEM)的剖面觀察測定之任意5點的平均值來計算。
(其他特性)
感光性層的折射率為1.41~1.59為較佳,1.47~1.56為更佳。
感光性層為非彩色為較佳。具體而言,全反射(入射角8°,光源:D-65(2°視野))在CIE1976(L
*,a
*,b
*)顏色空間中,L
*值為10~90為較佳,a
*值為-1.0~1.0為較佳,b
*值為-1.0~1.0為較佳。
另外,硬化感光性層而獲得之圖案(感光性層的硬化膜)為非彩色為較佳。具體而言,全反射(入射角8°,光源:D-65(2°視野))在CIE1976(L
*,a
*,b
*)顏色空間中,圖案的L
*值為10~90為較佳,圖案的a
*值為-1.0~1.0為較佳,圖案的b
*值為-1.0~1.0為較佳。
感光性層的膜厚每1.0μm的可見光透射率為80%以上為較佳,90%以上為更佳,95%以上為最佳。作為可見光的透射率,波長400nm~800nm的平均透射率、波長400nm~800nm的透射率的最小值、波長400nmm的透射率均滿足上述內容為較佳。作為透射率的較佳值,例如,能夠舉出87%、92%、98%等。感光性層的硬化膜的膜厚每1μm的透射率亦相同。
從電極或配線的防鏽性的觀點及裝置的可靠性的觀點考慮,硬化感光性層而獲得之圖案(感光性層的硬化膜)在膜厚40μm處的透濕度為500g/m
2/24hr以下為較佳,300g/m
2/24hr以下為更佳,為進一步較佳100g/m
2/24hr以下。關於透濕度,利用如下獲得之硬化膜測定:藉由i射線以曝光量300mJ/cm
2對感光性層進行曝光之後,在145℃下進行30分鐘的後烘烤,由此使感光性層硬化。透濕度的測定遵照JIS Z0208的杯法(cup method)進行。在溫度40℃/濕度90%、溫度65℃/濕度90%及溫度80℃/濕度95%中的任一試驗條件下均為上述透濕度為較佳。作為較佳之具體數值,例如,能夠舉出80g/m
2/24hr、150g/m
2/24hr、220g/m
2/24hr等。
從抑制顯影時的殘渣的觀點考慮,在感光性層的碳酸鈉1.0%水溶液中的溶解速度為0.01μm/秒以上為較佳,0.10μm/秒以上為更佳,0.20μm/秒以上為更佳。從圖案的邊緣形狀的觀點考慮,5.0μm/秒以下為較佳,4.0μm/秒以下為更佳,3.0μm/秒以下為進一步較佳。作為較佳的具體數值,例如,能夠舉出1.8μm/秒、1.0μm/秒、0.7μm/秒等如下測定感光性層在1.0質量%碳酸鈉水溶液中每單位時間的溶解速度。使用1.0質量%碳酸鈉水溶液,在25℃下,對形成於玻璃基板之充分去除了溶劑的感光性層(膜厚1.0~10μm的範圍內)進行噴淋顯影直至感光性層完全溶解(但最長為2分鐘)。藉由將感光性層的膜厚除以感光性層完全溶解所需的時間來求出。另外,若2分鐘內未完全溶解,則同樣根據到2分鐘為止的膜厚變化量計算。顯影時使用IKEUCHI Co.,Ltd.製1/4MINJJX030PP的噴嘴,將噴淋器的噴霧壓力設為0.08MPa。在上述條件下,將每單位時間的噴淋流量設為1,800mL/min。
感光性層的硬化膜(膜厚1.0~10μm的範圍內)在碳酸鈉1.0%水溶液中的溶解速度為3.0μm/秒以下為較佳,2.0μm/秒以下為更佳,1.0μm/秒以下為進一步較佳,0.2μm/秒以下為最佳。感光性層的硬化膜為藉由用i射線以曝光量300mJ/cm
2對感光性層進行曝光而獲得之膜。作為較佳之具體數值,例如,能夠舉出0.8μm/秒、0.2μm/秒、0.001μm/秒等
從提高圖案形成性的觀點考慮,曝光後的感光性層在1.0質量%碳酸鈉水溶液中的膨潤率為100%以下為較佳,50%以下為更佳,30%以下為進一步較佳。如下測定曝光後的感光性層在膨潤率1.0質量%碳酸鈉水溶液中的膨潤率。利用超高壓汞燈,以500mj/cm
2(i射線測定)對形成於玻璃基板之充分去除了溶劑的感光性層(膜厚1.0~10μm的範圍內)進行曝光。在25℃下,在1.0質量%碳酸鈉水溶液中浸漬每個玻璃基板,並測定經過30秒後時間點下的膜厚。然後,計算浸漬後的膜厚相對於浸漬前的膜厚增加的比例。作為較佳之具體數值,例如,能夠舉出4%、13%、25%等
從圖案形成性的觀點考慮,感光性層中的直徑1.0μm以上的異物數為10個/mm
2以下為較佳,5個/mm
2以下為更佳。如下測定異物個數。從感光性層的表面的法線方向,用光學顯微鏡目視觀察感光性層表面上的任意5個區域(1mm×1mm),並測定各區域中的直徑1.0μm以上的異物數,並對其進行算術平均來計算為異物數。作為較佳的具體數值,例如,能夠舉出0個/mm
2、1個/mm
2、4個/mm
2、8個/mm
2等
從抑制顯影時產生凝聚物的觀點考慮,在1.0質量%碳酸鈉的30℃水溶液1.0升中溶解1.0cm
3的感光性層而得之溶液的霧度為60%以下為較佳,30%以下為更佳,10%以下為進一步較佳,1%以下為最佳。如下測定霧度。首先,準備1.0質量%的碳酸鈉水溶液,將液溫調整為30℃。在碳酸鈉水溶液1.0L中放入1.0cm
3的感光性層。在30℃下攪拌4小時,注意不要混入氣泡。攪拌後,測定溶解有感光性層之溶液的霧度。利用霧度計(產品名“NDH4000”,NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.製),使用液體測定用單元及光路長20mm的液體測定專用槽,測定霧度。作為較佳的具體數值,例如,能夠舉出0.4%、1.0%、9%、24%等
[保護膜]
轉印膜可以包含保護膜。作為保護膜,能夠使用具有耐熱性及耐溶劑性之樹脂膜,例如,可舉出聚丙烯膜及聚乙烯膜等聚烯烴膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜等聚酯膜、聚碳酸酯膜、以及聚苯乙烯膜。又,作為保護膜,可以使用由與上述偽支撐體相同的材料構成之樹脂膜。其中,作為保護膜,聚烯烴膜為較佳,聚丙烯膜或聚乙烯膜為更佳,聚乙烯膜為進一步較佳。
保護膜的厚度為1μm~100μm為較佳,5μm~50μm為更佳,5μm~40μm為進一步較佳,15μm~30μm為特佳。從機械強度優異的方面考慮,保護膜的厚度為1μm以上為較佳,從相對低價的方面考慮,100μm以下為較佳。
又,在保護膜中,保護膜中包含之直徑80μm以上的魚眼數為5個/m
2以下為較佳。另外,“魚眼”係指對材料進行熱熔融,並藉由混煉、擠壓、雙軸拉伸及流延法等方法製膜時,材料的異物、未溶解物及氧化劣化物等被帶入膜中而成之缺陷。
保護膜中包含之直徑3μm以上的粒子數為30個/mm
2以下為較佳,10個/mm
2以下為更佳,5個/mm
2以下為進一步較佳。能夠抑制因保護膜中包含之粒子所導致的凹凸被轉印到感光性層或導電層上而產生的缺陷。
從賦予卷取性方面考慮,保護膜的與接觸轉印層的面相反一側的表面的算術平均粗糙度Ra為0.01μm以上為較佳,0.02μm以上為更佳,0.03μm以上為進一步較佳。另一方面,未達0.50μm為較佳,0.40μm以下為更佳,0.30μm以下為進一步較佳。
從抑制轉印時的缺陷方面考慮,保護膜中接觸轉印層的面的表面粗糙度Ra為0.01μm以上為較佳,0.02μm以上為更佳,0.03μm以上為進一步較佳。另一方面,未達0.50μm為較佳,0.40μm以下為更佳,0.30μm以下為進一步較佳。
[偽支撐體、感光性層及保護膜的關係]
硬化感光性層而得之硬化膜在120℃下的斷裂伸長率為15%以上,偽支撐體的感光性層側的表面的算術平均粗糙度Ra為50nm以下,保護膜的感光性層側的表面的算術平均粗糙度Ra為150nm以下為較佳。
滿足下述式(1)為較佳。
X×Y<1500:式(1)
在此,式(1)中,X表示硬化感光性層而得之硬化膜在120℃下的斷裂伸長率的值(%),Y表示偽支撐體的感光性層側的表面的算術平均粗糙度Ra的值(nm)。上述X×Y為750以下為較佳。作為上述X的具體數值,能夠舉出18%、25%、30%、35%等。作為上述X×Y的具體數值,能夠舉出4nm、8nm、15nm、30nm等。作為上述X×Y的具體數值,能夠舉出150、200、300、360、900等。
硬化感光性層而得之硬化膜在120℃下的斷裂伸長率比在23℃下的斷裂伸長率大2倍以上為較佳。
關於斷裂伸長率,藉由拉伸試驗對如下獲得之硬化膜進行測定:用超高壓汞燈以120mJ/cm
2對厚度20μm的感光性層進行曝光並硬化之後,用高壓汞燈以400mJ/cm
2進一步進行追加曝光,在145℃下加熱30分鐘之後的硬化膜。
滿足下述式(2)為較佳。
Y≤Z:式(2)
在此,式(2)中,Y表示偽支撐體的感光性層側的表面的算術平均粗糙度Ra的值(nm),Z表示保護膜的感光性層側的表面的算術平均粗糙度Ra的值(nm)。
[轉印膜的製造方法]
只要可獲得目標轉印膜,則轉印膜的製造方法並不受限制。轉印膜的製造方法包括在偽支撐體上塗佈感光性組成物來形成塗膜進而乾燥塗膜來形成感光性層之步驟為較佳。根據根據如上所述之方法,可獲得包含偽支撐體及感光性層之轉印膜。進一步包含保護膜之轉印膜可以藉由在感光性層上壓接保護膜來製造。轉印膜的製造方法可以包括在保護膜上依序形成感光性層及偽支撐體之步驟。在轉印膜的製造方法中,可以藉由卷取來製造卷狀轉印膜。轉印膜可以以卷狀保管。卷狀轉印膜在藉由後述卷對卷方式進行的貼合步驟中直接以卷狀提供。
感光性組成物的成分根據目標感光性層的成分確定。感光性組成物除了包含構成感光性層之已述成分以外,亦可以包含溶劑。作為溶劑,有機溶劑為較佳。作為有機溶劑,例如,可舉出甲基乙基酮、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯(別稱:1-甲氧基-2-丙基乙酸酯)、二乙二醇乙基甲醚、環己酮、甲基異丁基酮、乳酸乙酯、乳酸甲酯、己內醯胺、正丙醇及2-丙醇。又,作為溶劑,亦可以根據需要使用沸點為180℃~250℃的有機溶劑(高沸點溶劑)。
溶劑可以單獨使用1種,亦可以同時使用2種以上。
感光性組成物的總固體成分量相對於感光性組成物的總質量,5質量%~80質量%為較佳,5質量%~40質量%為更佳,5質量%~30質量%為進一步較佳。亦即,作為感光性組成物中的溶劑的含量,相對於感光性組成物的總質量,20質量%~95質量%為較佳,60質量%~95質量%為更佳,70質量%~95質量%為進一步較佳。
例如,從塗佈性方面考慮,感光性組成物在25℃下的黏度為1mPa·s~50mPa·s為較佳,2mPa·s~40mPa·s為更佳,3mPa·s~30mPa·s為進一步較佳。黏度使用黏度計來測定。作為黏度計,例如能夠較佳地使用TOKI SANGYO CO.,LTD.製黏度計(商品名:VISCOMETER TV-22)。其中,黏度計並不限於上述黏度計。
例如,從塗佈性方面考慮,感光性組成物在25℃下的表面張力為5mN/m~100mN/m為較佳,10mN/m~80mN/m為更佳,15mN/m~40mN/m為進一步較佳。表面張力使用表面張力計來測定。作為表面張力計,例如能夠較佳地使用Kyowa Interface Science Co.,Ltd.製表面張力計(商品名:Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z)。其中,表面張力計並不限於上述表面張力計。
作為感光性組成物的塗佈方法,例如可舉出印刷法、噴塗法、輥塗法、棒塗法、簾塗法、旋塗法及模塗法(亦即,狹縫塗佈法)。
作為感光性組成物的塗膜的乾燥方法,加熱乾燥及減壓乾燥為較佳。另外,在本發明中,“乾燥”係指去除組成物中包含之溶劑的至少一部分。作為乾燥方法,例如,可舉出自然乾燥、加熱乾燥及減壓乾燥。上述方法能夠單獨適用或組合多種適用。
作為乾燥溫度,80℃以上為較佳,90℃以上為更佳。又,作為其上限值,130℃以下為較佳,120℃以下為更佳。亦能夠連續改變溫度進行乾燥。
作為乾燥時間,20秒以上為較佳,40秒以上為更佳,60秒以上為進一步較佳。又,作為其上限值,並沒有特別限制,600秒以下為較佳,300秒以下為更佳。
貼合保護膜與感光性層之方法並沒有特別限制,可舉出公知的方法。作為貼合保護膜與感光性層之裝置,可舉出真空層壓機及自動切割層壓機等公知的層壓機。層壓機具備橡膠輥等任意可加熱的輥,並能夠進行加壓及加熱為較佳。
[轉印膜的用途]
轉印膜用於製造顯示面板用基材。轉印膜用於製造記載於以下“顯示用面板”一項中的顯示用面板用基材為較佳。轉印膜的使用方法的較佳態樣記載於以下“顯示面板用基材”及“顯示面板”的各項中。
<顯示面板用基材>
以下,對本發明的一態樣之顯示面板用基材進行說明。
[隔壁]
顯示面板用基材包含將像素彼此隔開之隔壁。在本發明中,“將像素彼此隔開之隔壁”係指具有將像素彼此隔開的功能及目的之隔壁。亦即,只要未明示顯示面板用基材包含像素這一前提,術語“將像素彼此隔開之隔壁”不僅為實際上將像素彼此隔開之隔壁,亦能夠用作為了將像素彼此隔開而配置於像素與像素之間的預定的隔壁。
隔壁的軟化溫度300℃以上為較佳,350℃以上為更佳,400℃以上為進一步較佳。若隔壁的軟化溫度為300℃以上,則隔壁的熱穩定性提高。隔壁的熱穩定性的提高能夠減少隔壁的崩塌及變形。因此,根據上述實施形態,提供一種包含不易產生崩塌及變形之隔壁的顯示面板用基材。又,若隔壁的軟化溫度為300℃以上,則即使隔壁的縱橫比變大,亦不易產生隔壁的崩塌及變形。隔壁的軟化溫度的上限並不受限制。隔壁的軟化溫度可以為800℃以下,700℃以下,600℃以下或500℃以下。隔壁的軟化溫度根據遵照已述“曝光後的感光性層的軟化溫度”的測定方法之方法測定。隔壁的軟化溫度例如藉由隔壁的成分(較佳為有機樹脂)的軟化溫度進行調整。例如,存在有機樹脂的軟化溫度增加時隔壁的軟化溫度增加之傾向。將感光性層用作隔壁的材料時,隔壁的彈性模數可以藉由已述感光性層的組成進行調整。將負型感光性層用作隔壁的材料時,隔壁的軟化溫度可以藉由負型感光性層的硬化程度進行調整。
隔壁的彈性模數為2GPa以上為較佳,3GPa以上為更佳,4GPa以上為進一步較佳,為5GPa以上特佳。若隔壁的彈性模數為2GPa以上,則隔壁的崩塌及變形減少。又,若隔壁的彈性模數為5GPa以上,則即使隔壁的縱橫比變大,亦不易產生隔壁的崩塌及變形。從抑制硬化物的龜裂的觀點考慮,隔壁的彈性模數10GPa以下為較佳,9GPa以下為更佳,8GPa以下為進一步較佳。在本發明中,“隔壁的彈性模數”係指在25℃下的隔壁的彈性模數。隔壁的彈性模數藉由原子力顯微鏡(AFM)測定。具體順序為如下。利用原子力顯微鏡(例如,Bruker公司製AFM Dimension Icon),在QNM模式下進行測定。作為探針,例如,使用RTESPA-150(150KHz,5N/m)。以每1視野2μm見方合計測定5個視野,每1視野10個點,共計測定50個點的力曲線,根據回力曲線的斜率(最大負載的20%~90%的區域),利用Hertz接觸理論算出彈性模數。另外,AFM探針的校正的具體例為如下。事先測定石英基板的力曲線,並根據力曲線的斜率算出翹曲靈敏度。彈簧常數藉由測定探針的熱波動來算出。例如,彈簧常數利用Bruker公司製AFM的軟件中包含之Thermal Tune法算出。測定尖端曲率校正用樣品(RM-12M:Ti Roughness Sample)的形狀,例如,利用Bruker公司製AFM軟件附帶的圖像分析模式(Tip Qualification)算出尖端的曲率。隔壁的彈性模數例如藉由隔壁的成分(較佳為有機樹脂)的彈性模數進行調整。例如,存在有機樹脂的彈性模數增加時隔壁的彈性模數增加之傾向。將感光性層用作隔壁的材料時,隔壁的彈性模數可以藉由已述感光性層的組成進行調整。將負型感光性層用作隔壁的材料時,隔壁的彈性模數可以藉由負型感光性層的硬化程度進行調整。
從減少隔壁的崩塌及變形的觀點考慮,隔壁的雙鍵值2.0mmol/g以下為較佳,1.5mmol/g以下為更佳,1.0mmol/g以下為進一步較佳。隔壁的雙鍵值為0.01mmol/g以上為較佳,0.05mmol/g以上為更佳,0.08mmol/g以上為進一步較佳。隔壁的雙鍵值藉由傅立葉轉換紅外分光法(FT-IR)進行測定。隔壁的雙鍵值例如藉由隔壁的組成及隔壁的材料的組成進行調整。將負型感光性層用作隔壁的材料時,隔壁的雙鍵值可以藉由負型感光性層的硬化程度進行調整。
從耐溶劑性的觀點考慮,隔壁在丙二醇單甲醚乙酸酯中的溶解度為0.1g/L以下為較佳,0.05g/L以下為更佳,0.01g/L以下為進一步較佳。隔壁在丙二醇單甲醚乙酸酯中的溶解度的下限可以為0g/L。溶解度利用25℃的丙二醇單甲醚乙酸酯進行測定。隔壁的溶解度例如藉由隔壁的組成及隔壁的材料的組成進行調整。將負型感光性層用作隔壁的材料時,隔壁的溶解度可以藉由負型感光性層的硬化程度進行調整。
從遮光性的觀點考慮,隔壁的光學濃度為2.5以上為較佳,3.0以上為更佳,3.5以上為進一步較佳。隔壁的光學濃度的上限可以為4.0、4.5或5。隔壁的光學濃度藉由比色計進行測定。
從遮光性、防止混色的觀點考慮,隔壁的寬度為1μm以上為較佳,2μm以上為更佳,3μm以上為進一步較佳。從高解析度(例如,像素數的增加)的觀點考慮,隔壁的寬度為10μm以下為較佳,8μm以下為更佳,6μm以下為進一步較佳。
從高亮度化(例如,像素的填充量的增加)的觀點考慮,隔壁的高度為1μm以上為較佳,5μm以上為更佳,10μm以上為進一步較佳。進而,隔壁的高度為15μm以上為較佳,20μm以上為更佳。從隔壁形狀的矩形性的觀點考慮,隔壁的高度為35μm以下為較佳,30μm以下為更佳,25μm以下為進一步較佳。
從高亮度化和高解析度化的觀點考慮,隔壁的高度與隔壁的寬度之比、亦即隔壁的縱橫比為1以上為較佳,3以上為更佳,5以上為進一步較佳。從減輕隔壁崩塌的觀點考慮,隔壁的縱橫比為10以下為較佳,9以下為更佳,8以下為進一步較佳。隔壁的寬度為1μm以上時,將隔壁的縱橫比設定在上述範圍內為較佳。
作為隔壁的剖面形狀,例如,可舉出正方形、矩形及梯形。
隔壁可以具有單層結構或多層結構。
隔壁為包含有機樹脂之組成物為較佳。包含有機樹脂之組成物能夠容易調整隔壁的特性。又,包含有機樹脂之組成物的化學穩定性優異,並能夠形成微細的隔壁。有機樹脂包括公知的有機樹脂。作為有機樹脂,例如,可舉出記載於上述“感光性層”一項中之黏合劑聚合物。作為有機樹脂,例如,亦可舉出記載於上述“感光性層”一項中之聚合性化合物的聚合物。組成物除了包含有機樹脂以外,亦可以包含其他成分。作為其他成分,例如,可舉出記載於上述“感光性層”一項中之成分(黏合劑聚合物除外。)。以下,示出其他成分的具體例。組成物可以包含選自以下成分的1種或2種以上的成分。其中,其他成分的種類並不限於以下具體例。
組成物可以含有含氮化合物。含氮化合物的種類並不受限制。含氮化合物可以選自記載於上述“感光性層”一項中之感光性層的成分(例如,聚合起始劑、增感劑及聚合抑制劑)。
組成物可以含有氯化合物。氯化合物的種類並不受限制。氯化合物可以選自記載於上述“感光性層”一項中之感光性層的成分(例如,聚合起始劑)。
組成物可以包含選自包括具有肟酯結構之化合物、具有α-羥烷基苯酮結構之化合物、具有醯基氧化膦結構之化合物及具有三芳基咪唑結構之化合物之群組中之至少1種化合物。作為如上所述之化合物,例如,可舉出記載於上述“感光性層”一項中之聚合起始劑。
組成物可以包含選自包括二烷基胺基二苯甲酮化合物、吡唑啉化合物、蒽化合物、香豆素化合物、呫噸酮化合物、噻噸酮化合物、吖啶酮化合物、㗁唑化合物、苯并㗁唑化合物、噻唑化合物、苯并噻唑化合物、三唑化合物、茋化合物、三𠯤化合物、噻吩化合物、萘二甲醯亞胺化合物、三芳基胺化合物及胺基吖啶化合物之群組中之至少1種化合物。作為如上所述之化合物,例如,可舉出記載於上述“感光性層”一項中之增感劑。
組成物可以包含具有選自包括乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、苯乙烯基及順丁烯二醯亞胺基之群組中之至少1種聚合性基之化合物。作為如上所述之化合物,例如,可舉出記載於上述“感光性層”一項中蒽聚合性化合物。
組成物可以包含紫外線吸收劑。紫外線吸收劑能夠減少通過隔壁之紫外線比例,例如,能夠防止在顯示面板的使用中未預期的混色。作為紫外線吸收劑,例如,可舉出記載於上述“感光性層”一項中之紫外線吸收劑。
組成物可以包含顏料。作為顏料,例如,可舉出記載於上述“感光性層”一項中之顏料。
[其他構成元素]
顯示用面板用基材除了包含隔壁,亦可以包含其他構成元素。作為其他構成元素,例如,可舉出遮光膜、像素、發光元件及接合基材。其中,其他構成元素並不限於上述具體例,可以選自公知的顯示面板的構成元素。
顯示面板用基材包含包覆隔壁表面的至少一部分之遮光膜為較佳。遮光膜具有吸收或反射光的性質。遮光膜可以具有吸收及反射光的性質。遮光膜有助於提高顯示面板的發光效率並防止混色。顯示面板用基材包含如上所述之遮光膜時,可以在隔壁與遮光膜之間配置有其他層。
作為遮光膜的成分,例如,可舉出金屬。作為金屬,例如,可舉出鋁及鎳。金屬可以為合金。作為合金,例如,可舉出鋁合金及鎳合金。
從遮光性的觀點考慮,遮光膜的厚度為10nm以上為較佳,50nm以上為更佳,100nm以上為進一步較佳。從像素的填充量增加的觀點考慮,遮光膜的厚度為500nm以下為較佳,300nm以下為更佳,200nm以下為進一步較佳。
作為遮光膜的形成方法,例如,可舉出濺射、蒸鍍及無電解電鍍。
顯示面板用基材可以包含像素。具體而言,顯示面板用基材可以包含多個像素及多個像素中將像素彼此隔開之隔壁。在本發明中,“像素”係指在顯示圖像中顯示顏色的最小單位。術語“像素”包括單色像素。例如,在藉由多種顏色(例如,紅色、綠色及藍色)的組合而表現特定顏色之方式中,有時將顯示多種顏色中的1種顏色之區域稱為“像素”。
作為藉由像素顯示之顏色,例如,可舉出紅色、綠色及藍色。換言之,作為像素,例如,可舉出顯示紅色之像素、顯示綠色之像素及顯示藍色之像素。其中,藉由像素顯示之顏色並不限於上述具體例。例如,根據顯示圖像中顏色的表現方法確定藉由像素顯示之顏色。
作為像素的成分,例如,可舉出後述螢光體。作為像素的成分,例如,亦可舉出後述量子點(Quantum Dot)。
像素的構成元素的種類並不受限制。例如,像素的構成元素根據目標顏色的顯示方法確定。作為像素的構成元素,例如,可舉出波長轉換層及發光元件。像素可根據需要包含其他構成元素。以下示出與像素的構成元素及組合相關的為較佳實施形態。
(1)像素包含波長轉換層。
(2)像素包含發光元件和波長轉換層。
(3)像素包含發射可見光線之發光元件。
根據上述(1)所示之實施形態,像素例如藉由將從光源(例如,發光元件)發射的光的波長在波長轉換層轉換為特定的波長,能夠顯示出所期望的顏色。根據上述(2)所示之實施形態,像素例如藉由將從發光元件發射的光的波長在波長轉換層轉換為特定的波長,能夠顯示出所期望的顏色。根據上述(3)所示之實施形態,像素例如能夠藉由從發光元件發射之可見光線顯示出所期望的顏色。
波長轉換層能夠轉換入射至波長轉換層之光的波長。波長轉換層可以吸收或反射入射至波長轉換層之光的一部分。波長轉換層可以發射螢光。亦即,波長轉換層可以為螢光發光層。波長轉換層吸收具有500nm以下的波長之光,並發射比吸收波長更長的波長的光。波長轉換層可以將紫外線轉換成可見光線。
波長轉換層包含波長轉換物質為較佳。波長轉換層可以包含1種或2種以上的波長轉換物質。作為波長轉換物質,例如,可舉出螢光體。包含螢光體之波長轉換層能夠藉由光的吸收來發射螢光。螢光體包括公知的螢光體。作為螢光體,例如,可舉出有機螢光體及無機螢光體。作為波長轉換物質,例如,亦可舉出國際公開第2018/186300號的[0069]~[0078]段中記載之螢光體。上述文獻的內容可藉由參照編入本說明書中。作為波長轉換物質,例如,亦可舉出量子點(Quantum Dot)。
作為有機螢光體,例如,可舉出吡咯亞甲基系化合物、苝系化合物、卟啉系化合物、㗁𠯤系化合物及吡𠯤系化合物。
作為無機螢光體,例如,可舉出YAG(釔鋁石榴石)系螢光體、TAG(鋱鋁石榴石)系螢光體及賽隆(Sialon)系螢光體。作為無機螢光體,例如,可舉出Y
2O
3:Eu、YVO
4:Eu、(Y,Gd)BO
3:Eu、Y(P,V)O
4:Eu、Y
2O
3S:Eu、Zn
2GeO
2:Mn、BaAl
12O
19:Mn、Zn
2SiO
4:Mn、Zn
2SiO
4:Mn,As、Y
3Al
5O
12:Ce、Gd
2O
2S:Tb、BaMgAl
14O
23:Eu、BaMgAl
16O
27:Eu、BaMg
2Al
14O
24:Eu及Y
2SiO
3:Ce。
作為量子點的成分,例如,可舉出Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si
3N
4、Ge
3N
4及Al
2O
3。量子點可以具有核殼結構。作為量子點,例如,亦可舉出國際公開第2018/186300號的[0070]~[0078]段中記載之量子點。上述文獻的內容可藉由參照編入本說明書中。
作為波長轉換物質的形態,例如,可舉出粒子。作為粒子,可舉出球狀粒子、柱狀粒子、板狀粒子及不規則狀粒子。
波長轉換層可以包含其他成分。作為其他成分,例如,可舉出聚合物。聚合物能夠起到黏合劑的作用。作為聚合物,例如,可舉出聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、乙基纖維素、甲基纖維素、聚乙烯、矽樹脂(例如,聚甲基矽氧烷及聚甲基苯基矽氧烷)、聚苯乙烯、丁二烯/苯乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯啶酮、聚醯胺、高分子量聚醚、環氧乙烷與環氧丙烷的共聚物、聚丙烯醯胺及丙烯酸樹脂。
例如,使用包含波長轉換物質之組成物來製造波長轉換層。例如,根據目標波長轉換層的組成來確定包含波長轉換物質之組成物的組成。包含波長轉換物質之組成物可以為抗蝕劑材料。通常,藉由將組成物導入由隔壁劃定的空間來製造波長轉換層。可以藉由將組成物導入由隔壁劃定的空間之後,硬化組成物來製造波長轉換層。可以藉由將組成物導入由隔壁劃定的空間之後,經過組成物的曝光及顯影來製造波長轉換層。
顯示面板用基材可以包含發光元件。如上所述,發光元件可以為像素的一部分。發光元件可以為與像素不同的構成元素。作為後者的實施形態,例如,可舉出包含多個像素、將多個像素中的像素彼此隔開的隔壁及發光元件之顯示面板用基材。顯示面板用基材上的發光元件數可以為1個或2個以上。
發光元件的種類並不受限制。作為發光元件,例如,可舉出發光二極體(LED)。發光二極體(LED)可以為被稱為微型LED或小型LED的發光元件。發光二極體(LED)亦可以為有機發光二極體(OLED:Organic Light Emitting Diode)。
作為從發光元件發射的光,可舉出紫外線及可見光線。作為發射可見光線之發光元件,例如,可舉出紅色發光元件、綠色發光元件及藍色發光元件。發光元件可以為發射紫外線或藍色光之發光元件。發光元件可以為發射具有500nm以下的波長的光之發光元件。發光元件可以為發射具有10nm~500nm的波長的光之發光元件。發射具有短波長的光之發光元件適合與波長轉換層(較佳為螢光發光層)同時使用。
顯示面板用基材可以包含接合基材。接合基材能夠提高構成元素之間的密接性。接合基材或接合基材的材料可以具有藉由紫外線或熱顯現出接著性或黏著性的性質。接合基材可以使用熱硬化型或紫外線硬化型接著劑來形成。
[顯示面板用基材的製造方法]
只要可獲得目標顯示面板用基材,則並不限制顯示面板用基材的製造方法。在較佳實施形態中,包含將像素彼此隔開之隔壁的顯示面板用基材的製造方法包括:準備包括偽支撐體及包含感光性層之轉印層的轉印膜之步驟(以下,有時稱為“準備步驟”。);貼合轉印膜與基板並在基板上依序配置轉印層及偽支撐體之步驟(以下,有時稱為“貼合步驟”。);對轉印層進行圖案曝光之步驟(以下,有時稱為“曝光步驟”。);及對轉印層實施顯影處理並形成構成隔壁的圖案之步驟(以下,有時稱為“顯影步驟”。)。以下,對各步驟的實施形態進行說明。
(準備步驟)
在準備步驟中,準備具有偽支撐體及包含感光性層之轉印層之轉印膜。轉印膜的態樣記載於上述“轉印膜”一項中。例如,轉印膜的態樣根據目標顯示面板用基材的態樣(例如,隔壁的組成、特性及尺寸)確定。轉印膜的較佳態樣與記載於上述“轉印膜”一項中的轉印膜的較佳態樣相同。
(貼合步驟)
在貼合步驟中,貼合轉印膜與基板並在基板上依序配置轉印層及偽支撐體。轉印膜包含保護膜時,貼合步驟在剝離保護膜之後實施。
作為基板,例如,可舉出樹脂基板、玻璃基板及半導體基板。關於基板的較佳態樣,例如,記載於國際公開第2018/155193號的[0140]段。上述文獻的內容藉由參照編入本說明書中。作為樹脂基板的較佳成分,例如,可舉出環烯烴聚合物及聚醯亞胺。樹脂基板的厚度為5μm~200μm為較佳,10μm~100μm為更佳。
在貼合步驟中,可以使用公知的層壓機(例如,真空層壓機及自動切割層壓機)。貼合步驟包括壓接轉印膜與基板之步驟為較佳。作為壓接方法,例如,可舉出公知的轉印方法及層壓方法。壓接中藉由輥等進行加壓及加熱為較佳。例如,層壓溫度為70℃~130℃為較佳。
(曝光步驟)
在曝光步驟中,對轉印層進行圖案曝光。“進行圖案曝光”係指以圖案狀曝光的形態,亦即形成曝光部及非曝光部之曝光。例如,根據目標圖案的形狀確定曝光部與非曝光部的位置關係。轉印層可以從偽支撐體側進行曝光,亦可以從基板側進行曝光。
作為曝光步驟中使用的光源,例如,可舉出各種雷射器、發光二極體(LED)、超高壓汞燈、高壓汞燈及金屬鹵化物燈。
作為曝光步驟中的曝光光的波長,例如,可舉出365nm及405nm。曝光光的主波長為365nm為較佳。主波長係指強度最高的波長。
曝光步驟中的曝光量為5mJ/cm
2~200mJ/cm
2為較佳,10mJ/cm
2~200mJ/cm
2為更佳。
關於用於曝光的光源、曝光量及曝光方法的較佳態樣,例如,記載於國際公開第2018/155193號的[0146]~[0147]段。上述文獻的內容藉由參照編入本說明書中。
(顯影步驟)
在顯影步驟中,對轉印層實施顯影處理並形成構成隔壁之圖案。在包含正型感光性層之轉印層中,曝光部被去除,非曝光部形成圖案,但在包含負型感光性層之轉印層中,曝光部被去除,非曝光部形成圖案。
顯影處理使用顯影液實施為較佳。作為顯影液,鹼性水溶液為較佳。作為鹼性水溶液中可包含的鹼性化合物,例如可舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丙銨、氫氧化四丁銨及膽鹼(2-羥乙基三甲基氫氧化銨)。作為較佳的顯影液,例如,可舉出國際公開第2015/093271號的[0194]段中記載之顯影液。
作為顯影方式,例如可舉出旋覆浸沒顯影、噴淋顯影、旋轉顯影及浸漬顯影等方式。作為較佳的顯影方式,例如,可舉出國際公開第2015/093271號的[0195]段中記載之顯影方式。
(其他步驟)
根據目標顯示面板用基材的態樣,顯示面板用基材的製造方法可以包括其他步驟。以下,示出例示性其他步驟。其中,其他步驟並不限於以下具體例。
顯示面板用基材的製造方法可以包括將配置於基板上之偽支撐體剝離之步驟。偽支撐體的剝離在貼合步驟與曝光步驟之間或曝光步驟與顯影步驟之間實施為較佳。剝離方法並不受限制。在偽支撐體的剝離中,可以使用與日本特開2010-072589號公報的[0161]~[0162]段中記載之蓋膜剝離機構相同的機構。
顯示面板用基材的製造方法可以包括圖案曝光步驟。顯示面板用基材的製造方法可以包括圖案加熱步驟。顯示面板用基材的製造方法可以包括圖案曝光步驟及圖案加熱步驟。圖案的加熱在圖案曝光後實施為較佳。曝光量為100mJ/cm
2~5000mJ/cm
2為較佳,200mJ/cm
2~3000mJ/cm
2為更佳。加熱溫度為80℃~250℃為較佳,90℃~160℃為更佳。加熱時間為1分鐘~180分鐘為較佳,10分鐘~60分鐘為更佳。
顯示面板用基材的製造方法可以包括用遮光膜包覆圖案的表面的至少一部分之步驟。遮光膜的形成方法並不受限制。遮光膜的形成方法可以根據遮光膜的成分及厚度確定。作為遮光膜的形成方法,例如,可舉出濺射、蒸鍍及無電解電鍍。可根據需要去除以下遮光膜以外的遮光膜:包覆朝向像素形成用區域之圖案的表面。
例示性顯示面板用基材的製造方法亦記載於以下“顯示面板”一項中的顯示面板的製造方法的說明中。顯示面板用基材可根據已述事項及記載於以下“顯示面板”一項中之事項來製造。
[用途]
作為適用顯示面板用基材的顯示面板,例如,可舉出LED顯示面板。LED顯示面板可以為被稱為微型LED顯示面板或小型LED顯示面板之LED顯示面板。
<顯示面板>
以下,對本發明的一態樣之顯示面板進行說明。
顯示面板包含本發明之顯示面板用基材。顯示面板用基材的較佳態樣與記載於上述“顯示面板用基材”一項中之顯示面板用基材的較佳態樣相同。
顯示面板除了包含顯示面板用基材,亦可以包含其他構成元素。其他構成元素可以選自公知的顯示面板的構成元素。作為其他構成元素,例如,可舉出配線基板。
配線基板可以為公知的顯示面板中包含之配線基板。作為配線基板,例如,可舉出包含基板和導電層之配線基板。作為基板,例如,可舉出樹脂基板、玻璃基板及半導體基板。作為導電層,例如,可舉出金屬層、導電性金屬氧化物層、石墨烯層、碳奈米管層及導電聚合物層。作為配線基板,例如,亦可舉出柔性印刷電路板(FPC:Flexible Printed Circuits)。配線基板可以與其他構成元素(例如,發光元件)電連接。
接著,參照圖1,對顯示面板的結構進行說明。圖1係表示一實施形態之顯示面板的概略放大剖面圖。圖1所示之顯示面板100包含配線基板10及顯示面板用基材20。顯示面板用基材20包含接合基材30、發光元件40、紅色像素50R、綠色像素50G、藍色像素50B及隔壁60。
如圖1所示,顯示面板100包含配線基板10。配線基板10與發光元件40電連接,將驅動發光元件40的信號傳輸至發光元件40。
如圖1所示,顯示面板100包含接合基材30。接合基材30配置於配線基板10上。具體而言,接合基材30配置於配線基板10與顯示面板用基材20之間。接合基材30提高配線基板10與顯示面板用基材20之間的密接性。例如,接合基材30使用熱硬化型或紫外線硬化型接著劑來形成。
如圖1所示,顯示面板100包含發光元件40。發光元件40配置於配線基板10上。具體而言,發光元件40配置於配線基板10與像素(50R、50G、50B)之間。發光元件40能夠朝向像素(50R、50G、50B)發射光。發光元件40為發光二極體(LED)。使用發光二極體(LED)之顯示面板被稱為LED顯示面板。其中,本發明之顯示面板並不限於LED顯示面板。
如圖1所示,顯示面板100包含紅色像素50R、綠色像素50G及藍色像素50B。將紅色像素50R、綠色像素50G及藍色像素50B配置於發光元件40上。各像素(50R、50G、50B)被隔壁60包圍,像素彼此藉由隔壁60隔開。各像素(50R、50G、50B)包含螢光體。各像素(50R、50G、50B)作為波長轉換層,具體而言作為螢光發光層發揮作用。各像素(50R、50G、50B)吸收從發光元件40發射的光的一部分並發射螢光。
如圖1所示,顯示面板100包含隔壁60。隔壁60配置於相鄰的2個像素之間,將像素彼此隔開。隔壁60為包含有機樹脂之組成物。隔壁60的軟化溫度被調整為300℃以上。隔壁60的剖面形狀為矩形。隔壁60的縱橫比由隔壁60的高度L與隔壁60的寬度H之比表示。隔壁60的表面的至少一部分被遮光膜(省略圖示)包覆。具體而言,遮光膜(省略圖示)包覆隔壁60的側面,亦即朝向像素的表面。
接著,參照圖2,對顯示面板的製造方法進行說明圖2係表示圖1所示之顯示面板的製造方法的概略放大剖面圖。
如圖2(a)所示,在基板70上形成隔壁60。隔壁60藉由使用轉印膜之光微影形成於基板70上。具體而言,貼合具有偽支撐體及包含感光性層之轉印層之轉印膜與基板70,並在基板70上配置轉印層及偽支撐體。如記載於上述“顯示面板用基材”一項,經過配置於基板70上之感光性層的曝光及顯影,形成構成隔壁60之圖案。在圖2(a)中,藉由在隔壁60上形成遮光膜,能夠形成包覆隔壁60的表面的至少一部分之遮光膜。在遮光膜的形成過程中,可根據需要去除以下遮光膜以外的遮光膜:包覆朝向像素形成用空間之隔壁60的表面。
如圖2(b)所示,在由隔壁劃定之各區域內形成紅色像素50R、綠色像素50G或色像素50B。例如,藉由包含紅色螢光體之組成物的塗佈、曝光、顯影及加熱,形成紅色像素50R。例如,藉由包含綠色螢光體之組成物的塗佈、曝光、顯影及加熱,形成綠色像素50G。例如,藉由包含藍色螢光體之組成物的塗佈、曝光、顯影及加熱,形成藍色像素50B。
如圖2(c)所示,貼合在圖2(b)所示之步驟中獲得之積層體與包含發光元件40的接合基材30。在貼合積層體與包含發光元件40之接合基材30之前,可以在接合基材30上塗佈接著劑。接合基材30及發光元件40配置於另一基板(省略圖示)上。另一基板(省略圖示)在貼合後述顯示面板用基材20與配線基板10之前被去除。
如圖2(d)所示,藉由去除基板70來形成顯示面板用基材20之後,藉由貼合顯示面板用基材20與配線基板10來獲得顯示面板100。
如上所述,圖2示出藉由貼合各像素(50R、50G、50B)及隔壁60與包含發光元件40之接合基材30來製造顯示面板100的方法。其中,亦可以藉由使用轉印膜之光微影,在包含發光元件40之接合基材30上形成隔壁60之後,藉由已述方法形成各像素(50R、50G、50B),由此製造顯示面板100。又,亦可以在包含發光元件40之接合基材30上配置預先藉由使用轉印膜之光微影形成之隔壁60之後,藉由已述方法形成各像素(50R、50G、50B),由此製造顯示面板100。
[實施例]
以下,藉由實施例對本發明進行詳細的說明。其中,本發明並不限於以下實施例。以下實施例所示之事項(例如,材料、使用量、比例、處理內容及處理順序)只要不脫離本發明的主旨,則能夠適當變更。
<感光性組成物的製造>
準備了具有表1所示之組成之感光性組成物。在表1中,各成分的含量以質量份表示。
[表1]
感光性組成物 | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
黏合劑聚合物 | A-1 | 53.3 | - | 53.3 | 53.3 | - |
A-2 | - | - | - | - | 53.3 | |
A-3 | - | 53.3 | - | - | - | |
聚合性化合物 | B-1 | - | - | 17.6 | - | 19.5 |
B-2 | - | - | 17.5 | - | ||
B-3 | - | - | 3.9 | - | 19.5 | |
B-4 | 24 | 24 | - | 24 | - | |
B-5 | 11 | 11 | - | 11 | - | |
B-6 | 4 | 4 | - | 4 | - | |
聚合起始劑 | B-CIM (Hampford公司製) | 6.8 | 6.8 | 6.8 | 6.8 | 6.8 |
增感劑 | SB-PI 701 (Sanyo Trading Co.,Ltd.) | 0.075 | 0.075 | 0.075 | 0.13 | 0.075 |
鏈轉移劑 | 無色結晶紫 (Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd. 製) | - | - | 0.035 | - | 0.035 |
N-苯基胺基甲醯基甲基-N-羧甲基苯胺 (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製) | 0.135 | 0.135 | 0.1 | 0.11 | 0.1 | |
聚合抑制劑 | TDP-G (Kawaguchi Chemical Industry Co.,LTD.製) | 0.26 | 0.26 | 0.26 | 0.25 | 0.26 |
防鏽劑 | CBT-1 (JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD製) | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.1 | 0.12 |
抗氧化劑 | 4-羥甲基-4-甲基-1-苯基-3-吡唑酮 (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製) | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
界面活性劑 | MEGAFACE F-552 (DIC Corporation) | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
將表1所示之黏合劑聚合物的詳細內容示於表2。
[表2]
黏合劑聚合物 | A-1 | A-2 | A-3 | |
結構單元 | MAA | 20 | 29 | 20 |
St | 46 | 52 | - | |
MMA | 2 | 19 | 2 | |
BzMA | - | - | 46 | |
GMA-MMA | 32 | - | 32 | |
Tg[℃] | 86 | 131 | 65 |
表2所示之以下簡稱分別具有如下含義。
“MAA”:甲基丙烯酸
“St”:苯乙烯
“MMA”:甲基丙烯酸甲酯
“BzMA”:甲基丙烯酸苄酯
“GMA-MMA”:對源自甲基丙烯酸甲酯之結構單元加成甲基丙烯酸環氧丙酯而得之結構單元
“Tg”:玻璃轉移溫度
將表1所示之聚合性化合物的詳細內容示於表3。
[表3]
聚合性化合物 | |
B-1 | BPE-500 (SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製) |
B-2 | BPE-100 (SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製) |
B-3 | ARONIX M270 (TOAGOSEI CO.,LTD.製) |
B-4 | A-NOD-N (1,9-壬二醇二丙烯酸酯,SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.製) |
B-5 | KAYARAD DPHA (新戊四醇六丙烯酸酯,Nippon Kayaku Co.,Ltd.製) |
B-6 | ARONIX TO-2349 (具有羧基之單體,TOAGOSEI CO.,LTD.製) |
<實施例1>
[轉印膜的製造]
作為偽支撐體,準備了聚對苯二甲酸乙二酯膜(Lumirror16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.製,厚度:16μm)。在偽支撐體上塗佈感光性組成物1,在120℃下乾燥3分鐘,由此形成了感光性層。在感光性層上壓接了聚對苯二甲酸乙二酯膜(Lumirror16KS40,TORAY INDUSTRIES,INC.製,厚度:16μm)作為保護膜。按照以上順序,獲得了依序包含偽支撐體、感光性層及保護膜之轉印膜。感光性層為負型感光性層,感光性層的厚度為20μm。
[顯示面板用基材及顯示面板的製造]
作為基板,準備了玻璃(Corning Incorporated Co.,Ltd.,EAGLE XG,厚度:0.7mm)。從轉印膜剝離保護膜之後,在以下層壓條件下貼合了轉印膜與基板。所獲得之積層體依序包含基板、感光性層及偽支撐體。
·橡膠輥的溫度:80℃
·線壓:100N/cm
·傳送速度:2.0m/分鐘
隔著偽支撐體對感光性層進行了圖案曝光。在圖案曝光中,利用具有超高壓汞燈之接近式曝光機(Hitachi High-Tech Corporation製)及光罩,以140mJ/cm
2(i射線)的曝光量,對感光性層進行了曝光。光罩包含用於形成構成隔壁之圖案的透光性圖案。形成於光罩上之透光性圖案的線寬在1μm~10μm的範圍內按照每1μm設定。
從積層體剝離偽支撐體之後,對感光性層實施了顯影處理。具體而言,將1質量%的碳酸鈉水溶液(液溫:25℃)用作顯影液進行了100秒顯影。對藉由顯影獲得之圖案吹送空氣來去除了水分。
在200℃下,對圖案進行了20分鐘的加熱處理。按照以上順序,形成了隔壁(例如,參照圖2(a))。構成隔壁之圖案在俯視下形成了開口。
藉由濺射,在隔壁上形成了遮光膜。遮光膜為鋁薄膜。遮光膜的厚度為50nm。可以藉由雷射去除以下遮光膜以外的遮光膜:包覆朝向像素形成用空間之隔壁的表面。
在由隔壁劃定的空間(亦即,開口)內填充包含紅色螢光體(Lumidot 610,Sigma-Aldrich Inc.製)之抗蝕劑材料之後,經過曝光、顯影處理及加熱步驟,形成了紅色像素(例如,參照圖2(b))。同樣地,使用包含綠色螢光體(Lumidot 530,Sigma-Aldrich Inc.製)之抗蝕劑材料形成綠色像素,然後使用包含藍色螢光體(Lumidot 480,Sigma-Aldrich Inc.製)之抗蝕劑材料形成了藍色像素(例如,參照圖2(b))。藉由以上方法,形成了紅色像素、綠色像素及藍色像素等各像素。各像素被隔壁包圍,像素彼此被隔壁隔開。
在配置發光二極體作為發光元件之藍寶石基板上塗佈了接合基材的材料(具體而言,紫外線硬化型接著劑)。藉由去除包覆發光元件之接合基材的材料,使發光元件的一部分暴露。貼合了石英玻璃基板與發光元件及接合基材。藉由紫外線的照射硬化接合基材的材料,提高了發光元件與接合基材之間的密接性。藉由雷射剝離法剝離藍寶石基板,獲得了包含發光元件之接合基材。將發光元件及接合基材配置於石英玻璃上。在石英玻璃上,發光元件的外周被接合基材包圍。
貼合了配置於基板上之隔壁及像素與配置於石英玻璃上之包含發光元件的接合基材。藉由雷射剝離法,從所獲得之積層體剝離石英玻璃基板及基板,由此獲得了顯示面板用基材(例如,參照圖2(c)及圖2(d))。
藉由貼合顯示面板用基材與配線基板,獲得了顯示面板(例如,參照圖2(d))。
<實施例2~3、6及比較例1>
按照表4的記載,變更感光性組成物的種類,除此以外,以與實施例1的方法相同的方法獲得了轉印膜、顯示面板用基材及顯示面板。
<實施例4>
將感光性層的厚度變更為30μm,除此以外,以與實施例1的方法相同的方法獲得了轉印膜、顯示面板用基材及顯示面板。
<實施例5>
將感光性層的厚度變更為10μm,除此以外,以與實施例1的方法相同的方法獲得了轉印膜、顯示面板用基材及顯示面板。
<評價:解析度>
用電子顯微鏡觀察了使用轉印膜形成之圖案(亦即,隔壁)的剖面。測定具有最小寬度之合適的隔壁的寬度及高度,求出了隔壁的縱橫比。合適的隔壁係指具有與設計值相當的寬度且沒有外觀上的缺陷之隔壁。根據隔壁的寬度W及縱橫比R,按照以下基準評價了解析度。將測定結果及評價結果示於表4。
[解析度的評價基準:寬度W]
A:1μm≤W≤4μm
B:4μm<W≤10μm
[解析度的評價基準:縱橫比R]
A:5≤R
B:1≤R<5
C:R<1
<評價:崩塌及變形)
用電子顯微鏡俯視觀察顯示面板用基材的隔壁,並按照以下基準評價了崩塌及變形。將評價結果示於表4。
A:隔壁未崩塌且隔壁未彎曲。
B:隔壁未崩塌且隔壁的一部分彎曲。
C:隔壁崩塌或隔壁整體彎曲。
[表4]
感光性層 | 隔壁 | 評價 | ||||||||||||
感光性 組成物 | 感光波長 的透射率 [%] | 曝光後的 軟化溫度 [℃] | 寬度 [μm] | 高度 [μm] | 高度/寬度 (縱橫比) | 軟化溫度 [℃] | 彈性模數 [GPa] | 雙鍵值 [mmol/g] | 在PGMEA 中的溶解度 [g/L] | 光學濃度 | 解析度 | 崩塌 及 變形 | ||
寬度 | 縱橫比 | |||||||||||||
實施例1 | 1 | 50.4 | 400 | 3 | 20 | 6.7 | 400 | 5.5 | 0.4 | 0.01 | 3.8 | A | A | A |
實施例2 | 2 | 51.2 | 350 | 3 | 20 | 6.7 | 350 | 5.3 | 0.5 | 0.02 | 3.8 | A | A | A |
實施例3 | 3 | 49.3 | 300 | 3 | 20 | 6.7 | 300 | 5 | 0.7 | 0.05 | 3.8 | A | A | B |
實施例4 | 1 | 33.6 | 400 | 8 | 30 | 3.8 | 400 | 5.5 | 0.8 | 0.1 | 3.8 | B | B | B |
實施例5 | 1 | 72.3 | 400 | 3 | 10 | 3.3 | 400 | 5.5 | 0.3 | 0.01 | 3.8 | A | B | A |
實施例6 | 4 | 17.1 | 360 | 8 | 20 | 2.5 | 360 | 5.1 | 1.2 | 0.5 | 3.8 | B | B | B |
比較例1 | 5 | 49.1 | 250 | 5 | 20 | 4 | 250 | 4.5 | 1 | 0.8 | 3.8 | B | B | C |
在表4中,“感光波長的透射率”一欄中記載之值表示365nm的波長的透射率。在表4中,記載於“曝光後的軟化溫度”一欄的值表示藉由具有365nm的波長的光曝光之感光性層的軟化溫度。表4中記載之軟化溫度按照已述方法,利用Hitachi High-Tech Science Corporation製AFM5100N型SPM及Anasys Instruments公司製局部加熱系統nano-TA進行了測定。表4中記載之彈性模數按照已述方法,利用Bruker公司製AFM Dimension Icon進行了測定。另外,與用於測定彈性模數的AFM探針的校正相關的事項為如下。事先測定石英基板的力曲線,並根據力曲線的斜率算出翹曲靈敏度為66.74nm/V。藉由測定探針的熱波動來算出彈簧常數。具體而言,利用Bruker公司製AFM的軟件中包含之Thermal Tune法算出彈簧常數為1.828N/m。測定尖端曲率校正用樣品(RM-12M:Ti Roughness Sample)的形狀,利用Bruker公司製AFM軟件附帶的圖像分析模式(Tip Qualification)算出尖端的曲率為9.2nm。
關於轉印膜,表4示出,若感光性層在感光波長的透射率變高,則藉由提高解析度而能夠形成微細的圖案。又,表4示出,若感光性層在感光波長的透射率變高,則藉由提高解析度而能夠形成具有高縱橫比之圖案。進而,表4示出,若曝光後的感光性層的軟化溫度變高,則所形成之圖案的軟化溫度變高。
關於包含將像素彼此隔開之隔壁之顯示面板用基材,表4示出,若隔壁的軟化溫度為300℃以上,則隔壁的崩塌及變形減少。
10:配線基板
20:顯示面板用基材
30:接合基材
40:發光元件
50R:紅色像素
50G:綠色像素
50B:藍色像素
60:隔壁
70:基板
H:隔壁的高度
W:隔壁的寬度
100:顯示面板
圖1係表示一實施形態之顯示面板的概略放大剖面圖。
圖2係表示圖1所示之顯示面板的製造方法的概略放大剖面圖。
10:配線基板
20:顯示面板用基材
30:接合基材
40:發光元件
50R:紅色像素
50G:綠色像素
50B:藍色像素
60:隔壁
H:隔壁的高度
W:隔壁的寬度
100:顯示面板
Claims (19)
- 一種顯示面板用基材,其包含將像素彼此隔開之隔壁, 前述隔壁為包含有機樹脂之組成物, 前述隔壁的寬度為1μm以上, 前述隔壁的高度與前述隔壁的寬度之比為1以上,前述隔壁的軟化溫度為300℃以上。
- 如請求項1所述之顯示面板用基材,其中 前述隔壁的彈性模數為4GPa以上。
- 如請求項1或請求項2所述之顯示面板用基材,其中 前述隔壁的彈性模數為5GPa以上。
- 如請求項1或請求項2所述之顯示面板用基材,其中 前述隔壁的雙鍵值為2.0mmol/g以下。
- 如請求項1或請求項2所述之顯示面板用基材,其中 前述隔壁的雙鍵值為0.08mmol/g以下。
- 如請求項1或請求項2所述之顯示面板用基材,其中 前述隔壁的雙鍵值為0.01mmol/g以上。
- 如請求項1或請求項2所述之顯示面板用基材,其中 前述隔壁在丙二醇單甲醚乙酸酯中的溶解度為0.1g/L以下。
- 如請求項1或請求項2所述之顯示面板用基材,其中 前述隔壁在丙二醇單甲醚乙酸酯中的溶解度為0.05g/L以下。
- 如請求項1或請求項2所述之顯示面板用基材,其中 前述組成物包含具有選自包括乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、苯乙烯基及順丁烯二醯亞胺基之群組中之至少1種聚合性基之化合物。
- 如請求項1或請求項2所述之顯示面板用基材,其包含包覆前述隔壁表面的至少一部分之遮光膜。
- 如請求項10所述之顯示面板用基材,其中 前述遮光膜的厚度為50nm以上。
- 如請求項10所述之顯示面板用基材,其中 前述遮光膜為金屬,前述遮光膜的厚度為10nm以上、200nm以下。
- 一種顯示面板,其包含請求項1至請求項12之任一項所述之顯示面板用基材。
- 一種顯示面板用基材的製造方法,其中 前述顯示面板用基材包含將像素彼此隔開之隔壁,前述隔壁為包含有機樹脂之組成物,前述隔壁的寬度為1μm以上,前述隔壁的高度與前述隔壁的寬度之比為1以上,前述隔壁的軟化溫度為300℃以上, 前述顯示面板用基材的製造方法包括: 準備包括偽支撐體及包含感光性層之轉印層的轉印膜之步驟; 貼合前述轉印膜與基板並在前述基板上依序配置前述轉印層及前述偽支撐體之步驟; 對前述轉印層進行圖案曝光之步驟;及 對前述轉印層實施顯影處理並形成構成前述隔壁的圖案之步驟。
- 如請求項14所述之顯示面板用基材的製造方法,其包括將配置於前述基板上之前述偽支撐體剝離之步驟。
- 如請求項14或請求項15所述之顯示面板用基材的製造方法,其包括加熱前述隔壁之步驟。
- 如請求項14或請求項15所述之顯示面板用基材的製造方法,其包括用遮光膜包覆前述隔壁表面的至少一部分之步驟。
- 一種用於製造顯示面板用基材之轉印膜,其包括:偽支撐體;及 包含感光性層之轉印層, 曝光後的前述感光性層的軟化溫度為300℃以上。
- 一種用於製造顯示面板用基材之轉印膜,其包括:偽支撐體;及 包含感光性層之轉印層, 前述感光性層在感光波長的透射率為30%以上。
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