WO2022019321A1 - 組成物、転写フィルム、積層体の製造方法、回路配線の製造方法、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing a composition, a transfer film, a laminate, a method for manufacturing a circuit wiring, and a method for manufacturing an electronic device.
- Transfer films such as photosensitive transfer materials have been increasingly used in various fields in recent years. Since the photosensitive transfer material can contribute to cost reduction of the product, it has been proposed to use it as a film for an etching resist, a film for a wiring protective film, and the like. Along with this, depending on each field, not only the properties of the polymer as a matrix but also the coatability when producing a transfer film is important.
- Patent Document 1 a transfer film is produced using a photosensitive composition to which a fluorine-containing group / lipophilic group-containing oligomer is added (see Patent Documents 1 [0211] [0214] [0215], etc.).
- Another object of the present invention is to provide a composition having excellent coatability. Another object of the present invention is to provide a transfer film, a method for manufacturing a laminate, a method for manufacturing a circuit wiring, and a method for manufacturing an electronic device regarding the above composition.
- the compound A is a polymer compound, and the compound A is a polymer compound.
- An exposure process for pattern exposure of the composition layer and A developing step of developing the exposed composition layer to form a resin pattern Further, a method for manufacturing a laminated body including a peeling step of peeling a temporary support from a substrate with a transfer film between a bonding step and an exposure step, or between an exposure step and a developing step.
- the surface of the transfer film according to [13] opposite to the temporary support is brought into contact with a substrate having a conductive layer, and the transfer film and the substrate having the conductive layer are bonded together.
- the bonding process to obtain a substrate with a transfer film An exposure process for pattern exposure of the composition layer and A developing step of developing the exposed composition layer to form a resin pattern, An etching process for etching the conductive layer in a region where the resin pattern is not arranged, and an etching process.
- a method for manufacturing a circuit wiring comprising a peeling step of peeling a temporary support from a substrate with a transfer film between a bonding step and an exposure step, or between an exposure step and a developing step.
- a method for manufacturing an electronic device which comprises the method for manufacturing a laminate according to [14].
- the present invention it is possible to provide a composition having excellent coatability. Further, it is possible to provide a transfer film, a method for manufacturing a laminate, a method for manufacturing a circuit wiring, and a method for manufacturing an electronic device regarding the above composition.
- the present invention will be described in detail.
- the description of the constituent elements described below may be based on the representative embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
- the numerical range represented by using "-" means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.
- the bonding direction of the divalent group (for example, —CO—O—) described is not particularly limited.
- (meth) acrylate represents acrylate and methacrylate.
- (Meta) acrylic acid represents acrylic acid and methacrylic acid.
- the (meth) acryloyl group represents a meta-acryloyl group or an acryloyl group.
- the notation that does not describe substitution or non-substitution includes a group having a substituent as well as a group having no substituent.
- the "alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
- the "organic group” in the present specification means a group containing at least one carbon atom.
- the type of the substituent, the position of the substituent, and the number of the substituents when "may have a substituent” are not particularly limited.
- the number of substituents may be, for example, one, two, three, or more. Further, it may be non-replacement.
- the substituent include a monovalent non-metal atomic group excluding a hydrogen atom, and for example, it can be selected from the following substituent group T.
- the substituent T includes a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom; an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group and a tert-butoxy group; and an aryloxy group such as a phenoxy group and a p-tolyloxy group.
- a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom
- an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group and a tert-butoxy group
- an aryloxy group such as a phenoxy group and a p-tolyloxy group.
- alkoxycarbonyl group such as methoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, and phenoxycarbonyl group
- acyloxy group such as acetoxy group, propionyloxy group, and benzoyloxy group
- acyl groups such as metoxaryl groups; alkylsulfanyl groups such as methylsulfanyl and tert-butylsulfanyl groups; arylsulfanyl groups such as phenylsulfanyl and p-tolylsulfonyl groups; alkyl groups; cycloalkyl groups; aryl groups; hetero Aryl group; hydroxyl group; carboxy group; formyl group; sulfo group; cyano group; alkylaminocarbonyl group; arylaminocarbonyl group; sulfonamide group; silyl group; amino group; monoalkylamino group; dialkylamino group; arylamino group; Also, these combinations can be mentioned.
- the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are values calculated by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene. GPC is measured under the following conditions.
- THF Tetrahydrofuran
- EcoSEC HLC-8320GPC manufactured by Tosoh Corporation
- TSKgel SuperHZM-H TSKgel SuperHZ4000
- TSKgel SuperHZ200 manufactured by Tosoh Corporation
- Column temperature 40 ° C
- Flow velocity 0.35 ml / min
- the molecular weight of a compound having a molecular weight distribution is the weight average molecular weight (Mw).
- the room temperature is 25 ° C. unless otherwise specified.
- alkali-soluble means that the solubility of sodium carbonate in 100 g of a 1% by mass aqueous solution at 22 ° C. is 0.1 g or more.
- water-soluble means that the solubility in 100 g of water having a liquid temperature of 22 ° C. and a pH of 7.0 is 0.1 g or more.
- the layer thickness (thickness) of each layer included in the transfer film or the like is determined by observing a cross section in a direction perpendicular to the main surface of the layer (film) with a scanning electron microscope (SEM). It is measured by measuring the thickness of each layer at 10 points or more based on the obtained observation image and calculating the average value thereof.
- composition contains an alkali-soluble resin, a polymerizable compound, and compound A.
- the compound A is a compound having a group represented by the general formula (1) described later.
- the mechanism by which the problem of the present invention is solved by such a configuration is not always clear, but the present inventors infer as follows.
- Compound A contains a fluoroalkyl group (a group represented by the general formula (1)) containing a hydrogen atom at the terminal site in the structure.
- Such compound A has good compatibility with a resin or the like in the composition and solubility in an organic solvent (which may be a water-soluble solvent) added as desired.
- the aggregation of the compound A in the composition is less likely to occur, the coating unevenness of the composition is less likely to occur, and the coatability is improved.
- the compound A further has a poly (oxyalkylene) structural portion, it is considered that the compound A is more easily transferred to the surface of the coating film.
- the presence of such compound A in the composition further lowers the surface tension of the coating film, improves the wettability of the composition with respect to the substrate at the time of coating, and improves the surface surface of the coating film. It is presumed that the coatability will be further improved.
- the compound A is a polymer compound having a poly (oxyalkylene) structural moiety and a weight average molecular weight of 5,000 to 11,500 or less, the compound A is transferred to the coating film surface. It is presumed that the speed will be faster and the coatability will be improved.
- Compound A The composition of the present invention comprises compound A.
- Compound A is a compound having a group represented by the following general formula (1).
- General formula (1) * -CF 2- H In the formula, * represents the bond position.
- Compound A may be a high molecular weight compound or a low molecular weight compound.
- the compound A which is a polymer compound may be referred to as a “polymer compound A”.
- the compound A which is a small molecule compound may be referred to as a “small molecule compound A”.
- the polymer compound A is preferable because the effect of the present invention is more excellent.
- the lower limit of the weight average molecular weight of the polymer compound A is preferably 1,000 or more, more preferably 1,500 or more, further preferably more than 2,000, and particularly preferably 5,000 or more.
- the upper limit thereof is preferably 100,000 or less, more preferably 80,000 or less, further preferably 60,000 or less, further preferably 40,000 or less, particularly preferably 20,000 or less, 11. Most preferably 500 or less.
- the number average molecular weight (Mn) of the polymer compound A is preferably 500 to 40,000, more preferably 600 to 20,000, still more preferably 600 to 10,000.
- the dispersity (Mw / Mn) of the polymer compound A is preferably 1.00 to 12.00, more preferably 1.00 to 11.00, and even more preferably 1.00 to 10.00.
- the polymer compound A preferably contains a structural unit having a group represented by the general formula (1).
- the molecular weight of the small molecule compound A is preferably 100 or more, more preferably 500 or more.
- the upper limit of the molecular weight of the small molecule compound A is preferably 5,000 or less, more preferably 3,000 or less, still more preferably 2,000 or less.
- the number of groups represented by the general formula (1) in the small molecule compound A is not particularly limited as long as it is 1 or more, but is preferably 1 to 3, for example.
- the compound A is preferably a compound having a group represented by the general formula (2) described later (hereinafter, also referred to as “Compound Aa”), and is generally described later.
- a compound having a group represented by the formula (3) (hereinafter, also referred to as “Compound Ab”) is more preferable.
- the compound Aa corresponds to a compound in which the linking form of the group represented by the general formula (1) in the compound A is further limited. That, -CF 2 -H present at the end portion of the group represented by the general formula (2) in the compound Aa corresponds to a group represented by the above-mentioned general formula (1).
- the compound Ab is intended to be a compound in which the linking form of the group represented by the general formula (1) in the compound A and the linking form of the group represented by the general formula (2) in the compound Aa are further limited.
- Formula (3) * - (CH 2) m - (CF 2 -CF 2) n -H
- m and n each independently represent an integer of 1 to 6.
- the m is preferably 1 to 4, more preferably 1 or 2.
- the n is preferably 1 to 4, more preferably 2 or 3. * Represents the bond position.
- the polymer compound A is an embodiment in which the compound A is a polymer compound.
- the preferred embodiments of the weight average molecular weight and the degree of dispersion of the polymer compound A are as described above.
- the polymer compound A preferably contains a structural unit having a group represented by any of the above-mentioned general formulas (1) to (3), and is derived from the monomer represented by the general formula (4) described later. It is more preferable to include a structural unit derived from the monomer represented by the general formula (4A) described later.
- the structural unit derived from the monomer represented by the general formula (4) described later corresponds to the structural unit having a group represented by the general formula (1) or (2) described above, and the general formula described later (
- the structural unit derived from the monomer represented by 4A) corresponds to the structural unit having a group represented by the above-mentioned general formula (3).
- R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
- X represents an oxygen atom, a sulfur atom, or -N (R 2 )-.
- R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
- L 1 represents a divalent linking group.
- RT represents a group represented by the above-mentioned general formula (1) or (2).
- R 1 a hydrogen atom is preferred.
- the R 2 preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms.
- X an oxygen atom is preferable.
- linking group is not particularly limited for L 1, for example, -O -, - CO -, - S -, - SO 2 -, - NR X - (R X is a hydrogen atom or a substituent Groups), alkylene groups, alkenylene groups, alkynylene groups, aromatic ring groups, alicyclic groups, and groups combining these groups can be mentioned.
- R X is a hydrogen atom or a substituent Groups
- alkylene groups alkenylene groups, alkynylene groups, aromatic ring groups, alicyclic groups, and groups combining these groups
- substituent represented by R X for example, include substituents exemplified in substituent group T, is preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms.
- the alkylene group, alkenylene group, alkynylene group, aromatic ring group, and alicyclic group may further have a substituent.
- the substituent is not particularly limited, and examples thereof include the substituents exemplified in the substituent group T.
- a halogen atom is preferable, and a fluorine atom is more preferable.
- the alkylene group, the alkenylene group, and the alkynylene group may be linear or branched.
- the carbon number of the alkylene group is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 15, further preferably 1 to 11, and particularly preferably 1 to 10.
- the carbon number of the alkenylene group and the alkynylene group is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 15, further preferably 2 to 11, and particularly preferably 2 to 10.
- the aromatic ring group may be either an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group.
- the aromatic ring constituting the aromatic ring group may be a monocyclic ring or a polycyclic ring.
- the number of ring members of the aromatic ring constituting the aromatic ring group is not particularly limited, but is, for example, 5 to 15.
- the number of heteroatoms contained in the aromatic heterocyclic group is not particularly limited, and is preferably 1 to 3, for example.
- the type of the hetero atom is not particularly limited, and examples thereof include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom.
- aromatic hydrocarbon rings such as a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, and a phenanthroline ring; a furan ring, a pyrrole ring, a thiophene ring, and a pyridine ring.
- aromatic heterocycles such as a thiazole ring and a benzothiazole ring.
- the alicyclic group may be either an aliphatic hydrocarbon ring group or an aliphatic heterocyclic group.
- the alicyclics constituting the alicyclic group may be monocyclic or polycyclic.
- the number of ring members of the alicyclics constituting the alicyclic group is not particularly limited, but is, for example, 5 to 15.
- the number of heteroatoms contained in the aliphatic heterocyclic group is not particularly limited, and is preferably 1 to 3, for example.
- the type of the hetero atom is not particularly limited, and examples thereof include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom.
- Examples of the alicyclic ring constituting the alicyclic group include a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a cyclooctane ring, a cyclodecane ring, an adamantane ring, a norbornane ring, and an exo-tetrahydrodicyclopentadiene ring. Cycloalkane ring and cyclohexene ring can be mentioned.
- the divalent linking group represented by L 1 is, among others, * A- alkylene group which may be substituted with a fluorine atom-* B , * A- alkenylene group which may be substituted with a fluorine atom- * B or * A- alkynylene group optionally substituted with a fluorine atom-* B is preferable, and * A- alkylene group optionally substituted with a fluorine atom-* B is more preferable.
- * A represents the connection position with X in the formula (4)
- * B represents the connection position with RT in the formula (4).
- R 1 and X are each the same meaning as R 1 and X in the formula (4), preferred embodiments are also the same.
- m and n each independently represent an integer of 1 to 6.
- the m is preferably 1 to 4, more preferably 1 or 2.
- the n is preferably 1 to 4, more preferably 2 or 3.
- the lower limit of the content of the structural unit having a group represented by any of the above-mentioned general formulas (1) to (3) in the polymer compound A is 2 with respect to the total mass of the polymer compound A. By mass or more is preferable, 3% by mass or more is more preferable, and 5% by mass or more is further preferable.
- the upper limit is preferably 100% by mass or less, more preferably 90% by mass, and even more preferably 80% by mass.
- the structural unit having a group represented by any of the general formulas (1) to (3) one type may be used alone, or two or more types may be used.
- the structural unit having a group represented by any of the general formulas (1) to (3) can be synthesized by a known method.
- the polymer compound A has a structural unit other than the structural unit having a group represented by any of the general formulas (1) to (3) (hereinafter, also referred to as “other structural unit”). good.
- the other structural unit is not particularly limited, but it is preferable to include a structural unit having a poly (oxyalkylene) structure in that the effect of the present invention is more excellent.
- the poly (oxyalkylene) structure is preferably a structure represented by the following formula (PAL).
- nAL represents an integer of 2 or more, preferably 2 to 100, more preferably 4 to 20, particularly preferably 4 to 15, and most preferably 4 to 12.
- AL represents an alkylene group.
- the alkylene group may be linear or branched.
- the number of carbon atoms of the alkylene group represented by AL is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, further preferably 2 to 4, and particularly preferably 2 or 3.
- nALs and the ALs may be the same or different.
- the alkylene group represented by AL may have a substituent.
- the substituent is not particularly limited, and examples thereof include the substituents exemplified in the substituent group T.
- the AL inter alia, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH (CH 3) CH 2 -, or, -CH (CH 2 CH 3) CH 2 - are preferred, - CH (CH 3 ) CH 2- or -CH 2 CH 2 CH 2 --is more preferable. * Represents the bond position.
- the structural unit having a poly (oxyalkylene) structure it is preferable to have a poly (oxyalkylene) structure in the side chain, and it is a structural unit derived from the monomer represented by the general formula (5) described later. Is more preferable.
- R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.
- Y represents an oxygen atom, a sulfur atom, or -N (R 5 )-.
- AL represents an alkylene group which may have a substituent.
- nAL represents an integer of 2 or more.
- R 4 represents a hydrogen atom or a substituent.
- R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
- AL and nAL in the formula (5) are synonymous with AL and nAL in the formula (PAL), respectively, and the preferred embodiments are also the same.
- R is not particularly limited as substituents represented by 4, it includes substituents exemplified in substituent group T, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 5, linear, branched, and may be any of circular.
- R 3 and R 4 a hydrogen atom is preferable.
- the R 5, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms.
- Y an oxygen atom is preferable.
- the content thereof is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, based on the total mass of the polymer compound A. More preferably, it is 50% by mass or more. The upper limit thereof is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less.
- the structural unit having a poly (oxyalkylene) structure one type may be used alone, or two or more types may be used.
- Other structural units that may be contained in the polymer compound A include, for example, a structural unit derived from (meth) acrylic acid ester and a structural unit derived from (meth) acrylic acid, in addition to the above-mentioned structural units. preferable.
- the (meth) acrylic acid ester include (meth) acrylic acid alkyl esters having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. Specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate. , And stearyl (meth) acrylate and the like.
- the polymer compound A contains a structural unit selected from the group consisting of a structural unit derived from (meth) acrylic acid ester and a structural unit derived from (meth) acrylic acid, the content thereof is the total content of the polymer compound A.
- 10% by mass or more is preferable, 20% by mass or more is more preferable, and 30% by mass or more is further preferable.
- the upper limit is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and further preferably 70% by mass or less.
- the polymer compound A is a copolymer
- Various monomers constituting the polymer compound A and the polymer compound A can be produced by a known method.
- the small molecule compound A is an embodiment in which the compound A is a small molecule compound.
- the preferred embodiment of the molecular weight of the small molecule compound A is as described above.
- the small molecule compound A is preferably a compound having a group represented by any of the above-mentioned general formulas (1) to (3), and more preferably a compound represented by (6) described later. It is more preferable that the compound is represented by the general formula (6A) described later, and the compound represented by the general formula (6B) described later is particularly preferable.
- the compound represented by the general formula (6) described later corresponds to a compound having a group represented by the above-mentioned general formula (1) or (2), and the general formula (6A) or (6B) described later corresponds to the compound.
- the compound represented by is corresponding to the compound having a group represented by the above-mentioned general formula (3).
- Z represents a monovalent organic group.
- L 2 represents a single bond or a divalent linking group.
- RT represents a group represented by the above-mentioned general formula (1) or (2).
- the monovalent organic group represented by Z is not particularly limited, but may contain, for example, a heteroatom (note that the heteroatom may be, for example, -O-, -CO-, -S-, -SO. 2 -, and -NR X - (R X is a hydrogen atom or a substituent) may be contained as a), the alkyl group, and an alkenyl group and alkynyl group.
- R X is a hydrogen atom or a substituent
- R X is a hydrogen atom or a substituent
- the substituent is not particularly limited, and examples thereof include the substituents exemplified in the substituent group T.
- the alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may be linear, branched, or cyclic.
- the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but is, for example, 1 to 40, preferably 1 to 30, and more preferably 1 to 20.
- the carbon number of the alkenyl group and the alkynyl group is not particularly limited, but is, for example, 2 to 40, preferably 2 to 30, and more preferably 2 to 20.
- Z is preferably a monovalent organic group having a poly (oxyalkylene) structure.
- the poly (oxyalkylene) structure is preferably a structure represented by the above-mentioned formula (PAL).
- the atom at the connection position with L 2 in the formula (6) of Z is preferably a carbon atom.
- Examples of the divalent linking group represented by L 2 include the same as the divalent linking group represented by L 1 in the above general formula (4).
- the divalent linking group represented by L 2 is, among them, * A- L 21- alkylene group which may be substituted with a fluorine atom-* B , * A- L 21- substituted with a fluorine atom.
- Alkenylene group-* B may be substituted, or * A- L 21- alkynylene group-* B which may be substituted with a fluorine atom is preferable, and * A- L 21- alkylene may be substituted with a fluorine atom.
- Group- * B is more preferable.
- L 21 is, -O -, - CO -, - S -, - SO 2 -, - NR X - (R X represents a hydrogen atom or a substituent), or a group composed of a combination of these.
- R X represents a hydrogen atom or a substituent
- substituent group T is preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms.
- the L 21 is preferably —O—, —S—, or —NR X— , and more preferably —O—.
- * A represents the connection position with Z in the formula (6)
- * B represents the connection position with RT in the formula (6).
- Z represents a monovalent organic group.
- L 3 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or -N (R 6 )-.
- m and n each independently represent an integer of 1 to 6.
- R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
- Examples of the monovalent organic group represented by Z in the formula (6A) include those similar to the monovalent organic group represented by Z in the formula (6), and the preferred embodiments are also the same.
- the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 6 may be linear, branched or cyclic.
- the L 3, an oxygen atom is preferable.
- the m is preferably 1 to 4, more preferably 1 or 2.
- the n is preferably 1 to 4, more preferably 2 or 3.
- AL and nAL in the formula (6B) are synonymous with AL and nAL in the formula (PAL), respectively, and the preferred embodiments are also the same.
- L 3 , m, and n in the formula (6B) are synonymous with L 3 , m, and n in the formula (6A), respectively, and the preferred embodiments are also the same.
- R 7 represents a hydrogen atom or a substituent.
- the substituent represented by R 7 is not particularly limited, and examples thereof include the substituents exemplified in the substituent group T, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
- the R 7 is preferably a hydrogen atom.
- the small molecule compound A can be produced by a known method.
- the content of compound A is 0.001 to 10% by mass with respect to the total solid content of the composition (negative-type photosensitive resin composition, thermoplastic resin composition, and / or colored resin composition described later). % Is preferable, 0.01 to 3% by mass is more preferable, and 0.02 to 1% by mass is further preferable.
- the "solid content" of a composition means a component that forms a composition layer (for example, a negative photosensitive resin layer) formed by using the composition, and the composition is a solvent (organic). When it contains (solvent, water, etc.), it means all components except solvent. Further, if the component forms a composition layer, the liquid component is also regarded as a solid content.
- the composition of the present invention contains an alkali-soluble resin.
- the alkali-soluble resin is a component different from that of the polymer compound A.
- the properties and / or characteristics of the alkali-soluble resin are not limited and can be appropriately selected according to the intended use of the composition. Details of the alkali-soluble resin contained in the composition of the present invention will be described later according to each form of the composition.
- composition of the present invention contains a polymerizable compound.
- the properties and / or characteristics of the polymerizable compound are not limited and can be appropriately selected according to the intended use of the composition. Details of the polymerizable compound contained in the composition of the present invention will be described later according to each form of the composition.
- the composition of the present invention may contain an alkali-soluble resin, a polymerizable compound, and other components other than the compound A.
- examples of other components include components such as polymerization initiators, dyes, heat-crosslinkable compounds, solvents, plasticizers, sensitizers, and compounds that generate acids, bases, or radicals with light. Details of the other components contained in the composition of the present invention will be described later according to each form of the composition.
- the composition of the present invention may be a negative-type photosensitive resin composition used for forming a negative-type photosensitive resin layer, or may be a thermoplastic resin composition used for forming a thermoplastic resin layer.
- the colored resin composition used for forming the colored resin layer may be used.
- the components that can be contained in each composition in each embodiment will be described. It should be noted that the component described as a component of the composition of one embodiment is not intended to be included only when the composition is in that embodiment, and may be used as a component of the composition of another aspect.
- the components described below as the components of the negative photosensitive resin layer composition may be used as the components of the composition other than the negative photosensitive resin composition.
- a touch panel such as a capacitance type input device (organic electroluminescence (EL) display device, liquid crystal display device, etc.)
- the electrode pattern corresponding to the sensor of the visual recognition part, the peripheral wiring part, and the wiring of the take-out wiring part are wired. Etc. are provided inside the touch panel.
- a layer of a negative photosensitive resin composition photosensitive layer
- a mask having a desired pattern on the photosensitive layer is provided.
- a method of developing after exposure through the film is widely adopted.
- the composition is a negative type photosensitive resin composition, a component that can be contained as a component other than the compound A will be described.
- the negative photosensitive resin composition preferably contains compound A, an alkali-soluble resin, a polymerizable compound, and a polymerization initiator.
- a composition is based on the total solid content mass of the composition, alkali-soluble resin: 10 to 90% by mass; polymerizable compound: 5 to 70% by mass; polymerization initiator. : It is preferable to contain 0.01 to 20% by mass.
- the alkali-soluble resin contained in the composition is also referred to as a polymer P in particular.
- the acid value of the polymer P is preferably 220 mgKOH / g or less, more preferably less than 200 mgKOH / g, and 190 mgKOH from the viewpoint of better resolution by suppressing the swelling of the negative photosensitive resin layer by the developing solution. Less than / g is more preferable.
- the lower limit of the acid value of the polymer P is not particularly limited, but from the viewpoint of better developability, 60 mgKOH / g or more is preferable, 120 mgKOH / g or more is more preferable, 150 mgKOH / g or more is further preferable, and 170 mgKOH / g or more is more preferable. Especially preferable.
- the acid value is the mass [mg] of potassium hydroxide required to neutralize 1 g of the sample, and the unit is described as mgKOH / g in the present specification.
- the acid value can be calculated, for example, from the average content of acid groups in the compound.
- the acid value of the polymer P may be adjusted according to the type of the structural unit constituting the polymer P and the content of the structural unit containing the acid group.
- the weight average molecular weight of the polymer P is preferably 5,000 to 500,000. When the weight average molecular weight is 500,000 or less, it is preferable from the viewpoint of improving resolution and developability.
- the weight average molecular weight is more preferably 100,000 or less, further preferably 60,000 or less.
- the weight average molecular weight is more preferably 10,000 or more, further preferably 20,000 or more, and particularly preferably 30,000 or more.
- the edge fuse property means that when the negative photosensitive resin laminate is wound into a roll, the negative photosensitive resin layer (that is, the layer composed of the negative photosensitive resin composition) protrudes from the end face of the roll.
- the cut chip property refers to the degree of ease of chip flying when the unexposed film is cut with a cutter. When this chip adheres to the upper surface of the negative photosensitive resin laminate or the like, it is transferred to the mask in a later exposure step or the like, which causes a defective product.
- the dispersity of the polymer P is preferably 1.0 to 6.0, more preferably 1.0 to 5.0, still more preferably 1.0 to 4.0, and particularly preferably 1.0 to 3.0. ..
- the polymer P is composed of a monomer having an aromatic hydrocarbon group from the viewpoint of suppressing line width thickening and deterioration of resolution when the focal position is deviated during exposure. It is preferable to include a unit.
- aromatic hydrocarbon groups include substituted or unsubstituted phenyl groups and substituted or unsubstituted aralkyl groups.
- the content of the structural unit based on the monomer having an aromatic hydrocarbon group in the polymer P is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, based on the total mass of the polymer P.
- the upper limit is not particularly limited, but is preferably 95% by mass or less, and more preferably 85% by mass or less.
- the average value of the content of the structural unit based on the monomer having an aromatic hydrocarbon group is within the above range.
- the monomer having an aromatic hydrocarbon group examples include a monomer having an aralkyl group, styrene, and a polymerizable styrene derivative (for example, methyl styrene, vinyl toluene, tert-butoxy styrene, acetoxy styrene, 4-vinyl). Benzoic acid, styrene dimer, styrene trimmer, etc.). Of these, a monomer having an aralkyl group or styrene is preferable.
- the content of the structural unit based on styrene is 20 to 70% by mass with respect to the total mass of the polymer P. Is preferable, 25 to 65% by mass is more preferable, 30 to 60% by mass is further preferable, and 30 to 55% by mass is particularly preferable.
- aralkyl group examples include a substituted or unsubstituted phenylalkyl group (excluding a benzyl group), a substituted or unsubstituted benzyl group and the like, and a substituted or unsubstituted benzyl group is preferable.
- Examples of the monomer having a phenylalkyl group include phenylethyl (meth) acrylate and the like.
- Examples of the monomer having a benzyl group include (meth) acrylate having a benzyl group, for example, benzyl (meth) acrylate and chlorobenzyl (meth) acrylate; a vinyl monomer having a benzyl group, for example, vinylbenzyl chloride. And vinyl benzyl alcohol and the like can be mentioned. Of these, benzyl (meth) acrylate is preferable.
- the monomer component having an aromatic hydrocarbon group in the polymer P is benzyl (meth) acrylate
- the content of the structural unit based on the benzyl (meth) acrylate is the total mass of the polymer P.
- 50 to 95% by mass is preferable, 60 to 90% by mass is more preferable, 70 to 90% by mass is further preferable, and 75 to 90% by mass is particularly preferable.
- the polymer P containing a structural unit based on a monomer having an aromatic hydrocarbon group includes a monomer having an aromatic hydrocarbon group, at least one of the first monomers described later, and / or described below. It is preferably obtained by polymerizing with at least one of the second monomers.
- the polymer P containing no structural unit based on a monomer having an aromatic hydrocarbon group is preferably obtained by polymerizing at least one of the first monomers described later, and is preferably the first single amount. It is more preferable to obtain it by copolymerizing at least one kind of the body and at least one kind of the second monomer described later.
- the first monomer is a monomer having a carboxyl group in the molecule.
- the first monomer include (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, 4-vinylbenzoic acid, maleic acid anhydride, maleic acid semi-ester and the like. Be done. Among these, (meth) acrylic acid is preferable.
- the content of the structural unit based on the first monomer in the polymer P is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, and 15 to 30% by mass with respect to the total mass of the polymer P. % Is more preferable.
- the content is 5% by mass or more from the viewpoint of developing good developability and controlling edge fuseability. It is preferable that the content is 50% by mass or less from the viewpoint of high resolution of the resist pattern and the shape of the resist pattern, and further from the viewpoint of chemical resistance of the resist pattern.
- the second monomer is a monomer that is non-acidic and has at least one polymerizable unsaturated group in the molecule.
- Examples of the second monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth) acrylate.
- examples thereof include esters of vinyl alcohols such as vinyl acetate; and (meth) acrylonitrile.
- methyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, or n-butyl (meth) acrylate is preferable, and methyl (meth) acrylate is more preferable.
- the content of the structural unit based on the second monomer in the polymer P is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 15 to 50% by mass, and 17 to 45% by mass with respect to the total mass of the polymer P. % Is more preferable.
- the polymer P contains a monomer-based structural unit having an aralkyl group and / or a styrene-based monomer-based structural unit, it suppresses line width thickening and deterioration of resolution when the focal position shifts during exposure. It is preferable from the viewpoint of For example, a copolymer containing a methacrylic acid-based constituent unit, a benzyl methacrylate-based constituent unit, and a styrene-based constituent unit, a methacrylic acid-based constituent unit, a methyl methacrylate-based constituent unit, a benzyl methacrylate-based constituent unit, and a styrene.
- the polymer P has 25 to 55% by mass of a structural unit based on a monomer having an aromatic hydrocarbon group, 20 to 35% by mass of a structural unit based on the first monomer, and a second. It is preferably a polymer containing 15 to 45% by mass of a constituent unit based on a monomer. In another embodiment, the polymer contains 70 to 90% by mass of a structural unit based on a monomer having an aromatic hydrocarbon group and 10 to 25% by mass of a structural unit based on the first monomer. Is preferable.
- the polymer P may have a branched structure and / or an alicyclic structure in the side chain. Further, the side chain may have a linear structure.
- a branched structure or an alicyclic structure can be introduced into the side chain of the polymer P by using a monomer having a group having a branched structure in the side chain or a monomer containing a group having an alicyclic structure in the side chain. ..
- the group having an alicyclic structure may be a monocyclic ring or a polycyclic ring.
- the monomer containing a group having a branched structure in the side chain include (meth) acrylate i-propyl, (meth) acrylate i-butyl, (meth) acrylate s-butyl, and (meth) acrylate t.
- -Butyl (meth) acrylic acid i-amyl, (meth) acrylic acid t-amyl, (meth) acrylic acid sec-iso-amyl, (meth) acrylic acid 2-octyl, (meth) acrylic acid 3-octyl, And t-octyl (meth) acrylate and the like.
- i-propyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, or t-butyl methacrylate are preferable, and i-propyl methacrylate or t-butyl methacrylate is more preferable.
- the monomer containing a group having an alicyclic structure in the side chain include (meth) acrylate having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms. More specific examples include (meth) acrylic acid (bicyclo [2.2.1] heptyl-2), (meth) acrylic acid-1-adamantyl, (meth) acrylic acid-2-adamantyl, (meth).
- (meth) acrylic acid esters (meth) acrylic acid cyclohexyl, (meth) acrylic acid (nor) boronyl, (meth) acrylic acid isobornyl, (meth) acrylic acid-1-adamantyl, (meth) acrylic acid -2-adamantyl, fentyl (meth) acrylate, 1-mentyl (meth) acrylate, or tricyclodecane (meth) acrylate is preferred, cyclohexyl (meth) acrylate, (nor) bornyl (nor) acrylate. , Isobornyl (meth) acrylate, -2-adamantyl (meth) acrylate, or tricyclodecane (meth) acrylate is more preferred.
- the polymer P may be used alone or in combination of two or more.
- two kinds of polymers P containing a structural unit based on a monomer having an aromatic hydrocarbon group may be mixed and used, or a monomer having an aromatic hydrocarbon group may be used. It is preferable to use a mixture of the polymer P containing the structural unit based on the polymer P and the polymer P not containing the structural unit based on the monomer having an aromatic hydrocarbon group.
- the ratio of the polymer P containing the structural unit based on the monomer having an aromatic hydrocarbon group is preferably 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, based on the total mass of the polymer P. More preferably, 80% by mass or more is preferable, and 90% by mass or more is more preferable.
- the synthesis of the polymer P is carried out by radical polymerization of benzoyl peroxide, azoisobutyronitrile or the like in a solution obtained by diluting the above-mentioned one or more monomers with a solvent such as acetone, methyl ethyl ketone and isopropanol. It is preferably carried out by adding an appropriate amount of an initiator and heating and stirring. In some cases, a part of the mixture is added dropwise to the reaction solution for synthesis. After completion of the reaction, a solvent may be further added to adjust the concentration to a desired level.
- synthesis means bulk polymerization, suspension polymerization, or emulsion polymerization may be used in addition to solution polymerization.
- the glass transition temperature Tg of the polymer P is preferably 30 to 135 ° C.
- the Tg of the polymer P is preferably 130 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, and particularly preferably 110 ° C. or lower.
- the polymer P having a Tg of 30 ° C. or higher from the viewpoint of improving the edge fuse resistance.
- the Tg of the polymer P is more preferably 40 ° C. or higher, further preferably 50 ° C. or higher, particularly preferably 60 ° C. or higher, and most preferably 70 ° C. or higher.
- the negative photosensitive resin composition may contain other resins other than those described above.
- Other resins include acrylic resin, styrene-acrylic copolymer, polyurethane resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, polyamide resin, polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacetal resin, polyhydroxystyrene resin, polyimide resin, and poly. Examples thereof include benzoxazole resin, polysiloxane resin, polyethyleneimine, polyallylamine, and polyalkylene glycol.
- the alkali-soluble resin described in the description of the thermoplastic resin composition described later may be used.
- the content of the polymer P is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 80% by mass, further preferably 20 to 70% by mass, and 20 to 60% by mass with respect to the total solid content of the composition. It is particularly preferable, 30 to 60% by mass is even more preferable, and 40 to 60% by mass is most preferable. It is preferable that the content of the polymer P is 90% by mass or less from the viewpoint of controlling the developing time. On the other hand, it is preferable to set the content of the polymer P to 10% by mass or more from the viewpoint of improving the edge fuse resistance.
- the negative photosensitive resin composition contains a polymerizable compound having a polymerizable group.
- polymerizable compound means a compound different from the above-mentioned compounds A and P.
- the polymerizable group of the polymerizable compound is not particularly limited as long as it is a group involved in the polymerization reaction, and for example, an ethylenically unsaturated group such as a vinyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a styryl group, and a maleimide group can be used. Groups having; and groups having a cationically polymerizable group such as an epoxy group and an oxetane group can be mentioned. As the polymerizable group, a group having an ethylenically unsaturated group is preferable, and an acryloyl group or a metaacryloyl group is more preferable.
- a compound having one or more ethylenically unsaturated groups is preferable, and two or more in one molecule, because the negative photosensitive resin layer is more excellent in photosensitivity.
- a compound having an ethylenically unsaturated group is more preferable.
- the number of ethylenically unsaturated groups contained in one molecule of the ethylenically unsaturated compound is preferably 6 or less, more preferably 3 or less, and 2 or less in terms of excellent resolution and peelability. More preferred.
- the content of the bifunctional ethylenically unsaturated compound with respect to the total mass of the polymerizable compound is preferably 20% by mass or more, more preferably more than 40% by mass, from the viewpoint of excellent peelability with respect to the total solid content of the composition. , 55% by mass or more is more preferable.
- the upper limit is not particularly limited and may be 100% by mass. That is, all the polymerizable compounds may be bifunctional ethylenically unsaturated compounds. Further, as the ethylenically unsaturated compound, a (meth) acrylate compound having a (meth) acryloyl group as a polymerizable group is preferable.
- the negative photosensitive resin composition preferably contains a polymerizable compound B1 having an aromatic ring and two ethylenically unsaturated groups.
- the polymerizable compound B1 is a bifunctional ethylenically unsaturated compound having one or more aromatic rings in one molecule among the above-mentioned polymerizable compounds B.
- the mass ratio of the content of the polymerizable compound B1 to the total mass of the polymerizable compound in the negative photosensitive resin composition is preferably 40% or more, more preferably 50% by mass or more, from the viewpoint of better resolution. , 55% by mass or more is more preferable, and 60% by mass or more is particularly preferable.
- the upper limit is not particularly limited, but from the viewpoint of peelability, for example, it is 100% by mass or less, preferably 99% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, further preferably 90% by mass or less, and particularly preferably 85% by mass or less. preferable.
- Examples of the aromatic ring contained in the polymerizable compound B1 include an aromatic hydrocarbon ring such as a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring, a thiophene ring, a furan ring, a pyrrole ring, an imidazole ring, a triazole ring, and a pyridine ring.
- Aromatic heterocycles and fused rings thereof are mentioned, and aromatic hydrocarbon rings are preferable, and benzene rings are more preferable.
- the aromatic ring may have a substituent.
- the polymerizable compound B1 may have only one aromatic ring or may have two or more aromatic rings.
- the polymerizable compound B1 preferably has a bisphenol structure from the viewpoint of improving the resolution by suppressing the swelling of the photosensitive resin layer due to the developing solution.
- the bisphenol structure include a bisphenol A structure derived from bisphenol A (2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane) and a bisphenol derived from bisphenol F (2,2-bis (4-hydroxyphenyl) methane).
- examples thereof include an F structure and a bisphenol B structure derived from bisphenol B (2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane), and a bisphenol A structure is preferable.
- Examples of the polymerizable compound B1 having a bisphenol structure include a compound having a bisphenol structure and two polymerizable groups (preferably (meth) acryloyl groups) bonded to both ends of the bisphenol structure. Both ends of the bisphenol structure and the two polymerizable groups may be directly bonded or may be bonded via one or more alkyleneoxy groups. As the alkyleneoxy group added to both ends of the bisphenol structure, an ethyleneoxy group or a propyleneoxy group is preferable, and an ethyleneoxy group is more preferable.
- the number of alkyleneoxy groups added to the bisphenol structure is not particularly limited, but is preferably 4 to 16 per molecule, more preferably 6 to 14.
- the polymerizable compound B1 having a bisphenol structure is described in paragraphs 0072 to 0080 of JP-A-2016-224162, and the contents described in this publication are incorporated in the present specification.
- the polymerizable compound B1 a bifunctional ethylenically unsaturated compound having a bisphenol A structure is preferable, and 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyalkoxy) phenyl) propane is more preferable.
- 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyalkoxy) phenyl) propane examples include 2,2-bis (4- (methacryloxydiethoxy) phenyl) propane (FA-324M, Hitachi Chemical Co., Ltd.).
- polymerizable compound B1 a compound represented by the following general formula (B1) is also preferable.
- R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom or a methyl group, respectively.
- A represents C 2 H 4 .
- B represents C 3 H 6 .
- n1 and n3 are independently integers of 1 to 39, and n1 + n3 are integers of 2 to 40.
- n2 and n4 are independently integers of 0 to 29, and n2 + n4 are integers of 0 to 30.
- the sequence of constituent units of-(AO)-and-(BO)- may be random or block. In the case of a block, either ⁇ (A—O) ⁇ or ⁇ (BO) ⁇ may be on the bisphenyl group side.
- n1 + n2 + n3 + n4 is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 16, and even more preferably 4 to 12. Further, n2 + n4 is preferably 0 to 10, more preferably 0 to 4, further preferably 0 to 2, and particularly preferably 0.
- the polymerizable compound B1 may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the polymerizable compound B1 is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, based on the total solid content of the composition, from the viewpoint of better resolution.
- the upper limit is not particularly limited, but from the viewpoint of transferability and edge fusion (a phenomenon in which the photosensitive resin exudes from the edge of the transfer film), 70% by mass or less is preferable, and 60% by mass or less is more preferable.
- the negative photosensitive resin composition may contain a polymerizable compound other than the above-mentioned polymerizable compound B1.
- the polymerizable compound other than the polymerizable compound B1 is not particularly limited and may be appropriately selected from known compounds.
- a compound having one ethylenically unsaturated group in one molecule monoofunctional ethylenically unsaturated compound
- a bifunctional ethylenically unsaturated compound having no aromatic ring and a trifunctional or higher ethylenically unsaturated compound. Examples include compounds.
- Examples of the monofunctional ethylenically unsaturated compound include ethyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, and polypropylene glycol mono (meth) acrylate. , And phenoxyethyl (meth) acrylate.
- Examples of the bifunctional ethylenically unsaturated compound having no aromatic ring include alkylene glycol di (meth) acrylate, polyalkylene glycol di (meth) acrylate, urethane di (meth) acrylate, and trimethylolpropane diacrylate. Be done.
- Examples of the alkylene glycol di (meth) acrylate include tricyclodecanedimethanol diacrylate (A-DCP, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), tricyclodecanedimethanol dimethacrylate (DCP, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), and the like.
- 1,9-Nonandiol diacrylate (A-NOD-N, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), 1,6-hexanediol diacrylate (A-HD-N, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), ethylene glycol dimethacrylate , 1,10-decanediol diacrylate, and neopentyl glycol di (meth) acrylate.
- the polyalkylene glycol di (meth) acrylate include polyethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, and polypropylene glycol di (meth) acrylate.
- Examples of the urethane di (meth) acrylate include propylene oxide-modified urethane di (meth) acrylate, and ethylene oxide and propylene oxide-modified urethane di (meth) acrylate.
- Examples of commercially available products include 8UX-015A (manufactured by Taisei Fine Chemical Industry Co., Ltd.), UA-32P (manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), and UA-1100H (manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.).
- Examples of the trifunctional or higher functional ethylenically unsaturated compound include dipentaerythritol (tri / tetra / penta / hexa) (meth) acrylate, pentaerythritol (tri / tetra) (meth) acrylate, and trimethylolpropane tri (meth).
- Examples thereof include acrylates, trimethylolpropane tetra (meth) acrylates, trimethylolethanetri (meth) acrylates, isocyanuric acid tri (meth) acrylates, glycerintri (meth) acrylates, and alkylene oxide-modified products thereof.
- (tri / tetra / penta / hexa) (meth) acrylate is a concept including tri (meth) acrylate, tetra (meth) acrylate, penta (meth) acrylate, and hexa (meth) acrylate.
- (tri / tetra) (meth) acrylate” is a concept that includes tri (meth) acrylate and tetra (meth) acrylate.
- the negative photosensitive resin composition preferably contains the above-mentioned polymerizable compound B1 and a trifunctional or higher ethylenically unsaturated compound, and the above-mentioned polymerizable compound B1 and two or more types of trifunctional or higher. It is more preferable to contain an ethylenically unsaturated compound.
- the negative photosensitive resin composition preferably contains the above-mentioned polymerizable compound B1 and two or more trifunctional ethylenically unsaturated compounds.
- alkylene oxide-modified product of the trifunctional or higher ethylenically unsaturated compound examples include caprolactone-modified (meth) acrylate compound (KAYARAD (registered trademark) DPCA-20 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. and A-9300-1CL manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.).
- KAYARAD registered trademark
- DPCA-20 Nippon Kayaku Co., Ltd.
- A-9300-1CL manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.
- alkylene oxide-modified (meth) acrylate compound (KAYARAD RP-1040 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., ATM-35E and A-9300 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd., EBECRYL (registered trademark) 135 manufactured by Daicel Ornex Co., Ltd., etc.), Ethoxylated glycerin triacrylate (A-GLY-9E manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), Aronix (registered trademark) TO-2349 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), Aronix M-520 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), and Aronix M. -510 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) can be mentioned.
- a polymerizable compound having an acid group (carboxy group or the like) may be used.
- the acid group may form an acid anhydride group.
- Polymerizable compounds having an acid group include Aronix (registered trademark) TO-2349 (manufactured by Toagosei), Aronix (registered trademark) M-520 (manufactured by Toagosei), and Aronix (registered trademark) M-510. (Manufactured by Toagosei Co., Ltd.) can be mentioned.
- the polymerizable compound having an acid group for example, the polymerizable compound having an acid group described in paragraphs 0025 to 0030 of JP-A-2004-239942 may be used.
- the polymerizable compound may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the polymerizable compound is preferably 10 to 70% by mass, more preferably 15 to 70% by mass, further preferably 20 to 70% by mass, and particularly preferably 20 to 60% by mass, based on the total solid content of the composition. It is preferably 20 to 50% by mass, most preferably 20 to 50% by mass.
- the molecular weight (weight average molecular weight when having a molecular weight distribution) of the polymerizable compound (including the polymerizable compound B1) is preferably 200 to 3,000, more preferably 280 to 2,200, and preferably 300 to 2,200. More preferred.
- the negative photosensitive resin composition contains a polymerization initiator.
- the polymerization initiator is selected according to the type of the polymerization reaction, and examples thereof include a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator.
- the polymerization initiator may be a radical polymerization initiator or a cationic polymerization initiator.
- the negative photosensitive resin composition preferably contains a photopolymerization initiator.
- the photopolymerization initiator is a compound that initiates the polymerization of a polymerizable compound by receiving active light such as ultraviolet rays, visible light and X-rays.
- the photopolymerization initiator is not particularly limited, and a known photopolymerization initiator can be used. Examples of the photopolymerization initiator include a photoradical polymerization initiator and a photocationic polymerization initiator, and a photoradical polymerization initiator is preferable.
- Examples of the photoradical polymerization initiator include a photopolymerization initiator having an oxime ester structure, a photopolymerization initiator having an ⁇ -aminoalkylphenone structure, a photopolymerization initiator having an ⁇ -hydroxyalkylphenone structure, and an acylphosphine oxide. Examples thereof include a photopolymerization initiator having a structure and a photopolymerization initiator having an N-phenylglycine structure.
- the photosensitive resin layer contains 2,4,5-triarylimidazole dimer as a photoradical polymerization initiator from the viewpoints of photosensitive, visibility of exposed and non-exposed areas, and resolution. It is preferable to contain at least one selected from the group consisting of the derivatives.
- the two 2,4,5-triarylimidazole structures in the 2,4,5-triarylimidazole dimer and its derivatives may be the same or different.
- Derivatives of the 2,4,5-triarylimidazole dimer include, for example, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di.
- the photoradical polymerization initiator for example, the polymerization initiator described in paragraphs 0031 to 0042 of JP-A-2011-09571 and paragraphs 0064-0081 of JP-A-2015-014783 may be used.
- photoradical polymerization initiator examples include ethyl dimethylaminobenzoate (DBE, CAS No. 10287-53-3), benzoin methyl ether, anisyl (p, p'-dimethoxybenzyl), and TAZ-110 (trade name:).
- the photocationic polymerization initiator is a compound that generates an acid by receiving active light rays.
- a compound that is sensitive to active light having a wavelength of 300 nm or more, preferably a wavelength of 300 to 450 nm and generates an acid is preferable, but its chemical structure is not limited.
- a photocationic polymerization initiator that is not directly sensitive to active light with a wavelength of 300 nm or more is also a sensitizer if it is a compound that is sensitive to active light with a wavelength of 300 nm or more and generates an acid when used in combination with a sensitizer. Can be preferably used in combination with.
- a photocationic polymerization initiator that generates an acid having a pKa of 4 or less is preferable, a photocationic polymerization initiator that generates an acid having a pKa of 3 or less is more preferable, and an acid having a pKa of 2 or less is used.
- the generated photocationic polymerization initiator is particularly preferred.
- the lower limit of pKa is not particularly defined, but is preferably -10.0 or higher, for example.
- Examples of the photocationic polymerization initiator include an ionic photocationic polymerization initiator and a nonionic photocationic polymerization initiator.
- Examples of the ionic photocationic polymerization initiator include onium salt compounds such as diaryliodonium salts and triarylsulfonium salts, and quaternary ammonium salts.
- the ionic photocationic polymerization initiator described in paragraphs 0114 to 0133 of JP-A-2014-085643 may be used.
- nonionic photocationic polymerization initiator examples include trichloromethyl-s-triazines, diazomethane compounds, imide sulfonate compounds, and oxime sulfonate compounds.
- the trichloromethyl-s-triazines, the diazomethane compound and the imide sulfonate compound the compounds described in paragraphs 0083 to 886 of JP-A-2011-22149 may be used.
- the oxime sulfonate compound examples include the photoacid generator described in the description of the photosensitive resin composition described later and the photoacid generator described in the description of the thermoplastic resin composition described later. ..
- the negative photosensitive resin composition preferably contains a photoradical polymerization initiator, and more preferably contains at least one selected from the group consisting of 2,4,5-triarylimidazole dimers and derivatives thereof. preferable.
- the polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the polymerization initiator is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, based on the total solid content of the composition. It is more preferably 0.0% by mass or more.
- the upper limit is not particularly limited, but is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less, based on the total solid content of the composition.
- the negative photosensitive resin composition has a maximum absorption wavelength of 450 nm or more in the wavelength range of 400 to 780 nm at the time of color development from the viewpoints of visibility of exposed and unexposed areas, pattern visibility after development, and resolution. It is also preferable to include a dye (also referred to as "dye N") whose maximum absorption wavelength is changed by an acid, a base, or a radical. When the dye N is contained, the detailed mechanism is unknown, but the adhesion to the adjacent layer (for example, a temporary support and the intermediate layer) is improved, and the resolution is better.
- the term "the maximum absorption wavelength is changed by an acid, a base or a radical” means that the dye in a color-developing state is decolorized by an acid, a base or a radical, and the dye in a decolorized state is an acid. It may mean any aspect of a mode in which a color is developed by a base or a radical, or a mode in which a dye in a color-developing state changes to a color-developing state of another hue.
- the dye N may be a compound that changes its color from the decolorized state by exposure and may be a compound that changes its color from the decolorized state by exposure.
- it may be a dye whose color development or decolorization state is changed by the acid, base or radical generated and acted on in the photosensitive resin layer by exposure, and the state in the photosensitive resin layer by the acid, base or radical. It may be a dye whose color development or decolorization state changes by changing (for example, pH). Further, it may be a dye that changes the state of color development or decolorization by directly receiving an acid, a base or a radical as a stimulus without going through exposure.
- the dye N is preferably a dye whose maximum absorption wavelength is changed by an acid or a radical, and more preferably a dye whose maximum absorption wavelength is changed by a radical. ..
- the negative photosensitive resin composition contains both a dye whose maximum absorption wavelength is changed by radicals as dye N and a photoradical polymerization initiator from the viewpoint of visibility and resolution of exposed and unexposed parts. Is preferable.
- the dye N is preferably a dye that develops color by an acid, a base, or a radical.
- a photoradical polymerization initiator, a photocationic polymerization initiator (photoacid generator) or a photobase generator is added to the photosensitive resin layer, and a photoradical polymerization initiator is added after exposure.
- a radical-reactive dye, an acid-reactive dye or a base-reactive dye for example, a leuco dye
- a radical-reactive dye, an acid-reactive dye or a base-reactive dye for example, a leuco dye
- the dye N preferably has a maximum absorption wavelength of 550 nm or more in the wavelength range of 400 to 780 nm at the time of color development, more preferably 550 to 700 nm. It is more preferably ⁇ 650 nm. Further, the dye N may have only one maximum absorption wavelength in the wavelength range of 400 to 780 nm at the time of color development, or may have two or more. When the dye N has two or more maximum absorption wavelengths in the wavelength range of 400 to 780 nm at the time of color development, the maximum absorption wavelength having the highest absorbance among the two or more maximum absorption wavelengths may be 450 nm or more.
- the maximum absorption wavelength of the dye N is the transmission spectrum of the solution containing the dye N (liquid temperature 25 ° C.) in the range of 400 to 780 nm using a spectrophotometer: UV3100 (manufactured by Shimadzu Corporation) in an atmospheric atmosphere. Is measured and the wavelength at which the intensity of light is minimized (maximum absorption wavelength) is detected.
- Examples of the dye that develops or decolorizes by exposure include leuco compounds.
- Examples of the dye that is decolorized by exposure include a leuco compound, a diarylmethane dye, an oxadin dye, a xanthene dye, an iminonaphthoquinone dye, an azomethin dye, and an anthraquinone dye.
- As the dye N a leuco compound is preferable from the viewpoint of visibility of the exposed portion and the non-exposed portion.
- the leuco compound examples include a leuco compound having a triarylmethane skeleton (triarylmethane dye), a leuco compound having a spiropyran skeleton (spiropylan dye), a leuco compound having a fluorane skeleton (fluorane dye), and a diarylmethane skeleton.
- leuco compounds leuco auramine-based dyes
- triarylmethane-based dyes or fluorane-based dyes are preferable, and leuco compounds (triphenylmethane-based dyes) or fluorane-based dyes having a triphenylmethane skeleton are more preferable.
- the leuco compound preferably has a lactone ring, a surujin ring, or a sultone ring from the viewpoint of visibility of the exposed portion and the non-exposed portion.
- the lactone ring, sultin ring, or sulton ring of the leuco compound is reacted with the radical generated from the photoradical polymerization initiator or the acid generated from the photocationic polymerization initiator to change the leuco compound into a closed ring state.
- the color can be decolorized by allowing the compound to be decolorized, or the leuco compound can be changed to the ring-opened state to develop the color.
- the leuco compound has a lactone ring, a sultone ring, or a sultone ring, and a compound in which the lactone ring, the sultone ring, or the sultone ring is opened by a radical or an acid to develop color is preferable, and the leuco compound has a lactone ring.
- a compound in which the lactone ring is opened by a radical or an acid to develop a color is more preferable.
- Examples of the dye N include the following dyes and leuco compounds. Specific examples of dyes among dyes N include brilliant green, ethyl violet, methyl green, crystal violet, basic fuchsin, methyl violet 2B, quinaldine red, rose bengal, methanyl yellow, timol sulfophthaline, xylenol blue, and methyl.
- leuco compound among the dyes N include p, p', p "-hexamethyltriaminotriphenylmethane (leucocrystal violet), Pergascript Blue SRB (manufactured by Ciba Geigy), crystal violet lactone, and malakite green lactone.
- the dye N is preferably a dye whose maximum absorption wavelength is changed by radicals from the viewpoints of visibility of exposed and unexposed areas, pattern visibility after development, and resolution, and is a dye that develops color by radicals. Is more preferable.
- As the dye N leuco crystal violet, crystal violet lactone, brilliant green, or Victoria pure blue-naphthalene sulfonate is preferable.
- the dye N may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the dye N is 0.1% by mass or more with respect to the total solid content of the composition from the viewpoints of visibility of the exposed and unexposed areas, pattern visibility after development, and resolution.
- 0.1 to 10% by mass is more preferable, 0.1 to 5% by mass is further preferable, and 0.1 to 1% by mass is particularly preferable.
- the content of the dye N means the content of the dye when all of the dye N contained in the total solid content of the composition is in a colored state.
- a method for quantifying the content of dye N will be described by taking a dye that develops color by radicals as an example.
- a solution prepared by dissolving 0.001 g and 0.01 g of the dye in 100 mL of methyl ethyl ketone is prepared.
- Irgacure OXE01 (trade name, BASF Japan Ltd.), a photoradical polymerization initiator, is added to each of the obtained solutions, and radicals are generated by irradiating with light of 365 nm to bring all the dyes into a colored state.
- the absorbance of each solution having a liquid temperature of 25 ° C. is measured using a spectrophotometer (UV3100, manufactured by Shimadzu Corporation), and a calibration curve is prepared.
- UV3100 UV3100, manufactured by Shimadzu Corporation
- the absorbance of the solution in which all the dyes have been developed is measured by the same method as above except that 3 g of the solid content of the composition is dissolved in methyl ethyl ketone instead of the dye. From the absorbance of the solution containing the solid content of the obtained composition, the content of the dye contained in the solid content of the composition is calculated based on the calibration curve.
- the solid content of 3 g of the composition is the same as 3 g of the layer (negative type photosensitive resin layer or the like) formed by using the composition.
- the negative photosensitive resin composition preferably contains a heat-crosslinkable compound from the viewpoint of the strength of the obtained cured film and the adhesiveness of the obtained uncured film.
- the thermally crosslinkable compound having an ethylenically unsaturated group described later is not treated as a polymerizable compound, but is treated as a thermally crosslinkable compound.
- the heat-crosslinkable compound include a methylol compound and a blocked isocyanate compound. Among them, the blocked isocyanate compound is preferable from the viewpoint of the strength of the obtained cured film and the adhesiveness of the obtained uncured film.
- the blocked isocyanate compound reacts with a hydroxy group and a carboxy group, for example, when the resin and / or the polymerizable compound has at least one of the hydroxy group and the carboxy group, the hydrophilicity of the formed film decreases.
- the function tends to be enhanced.
- the blocked isocyanate compound refers to "a compound having a structure in which the isocyanate group of isocyanate is protected (so-called masked) with a blocking agent".
- the dissociation temperature of the blocked isocyanate compound is not particularly limited, but is preferably 100 to 160 ° C, more preferably 130 to 150 ° C.
- the dissociation temperature of the blocked isocyanate means "the temperature of the endothermic peak associated with the deprotection reaction of the blocked isocyanate when measured by DSC (Differential scanning calorimetry) analysis using a differential scanning calorimeter".
- DSC Different scanning calorimeter
- a differential scanning calorimeter model: DSC6200 manufactured by Seiko Instruments Co., Ltd. can be preferably used.
- the differential scanning calorimeter is not limited to this.
- the blocking agent having a dissociation temperature of 100 to 160 ° C. for example, at least one selected from oxime compounds is preferable from the viewpoint of storage stability.
- the blocked isocyanate compound preferably has an isocyanurate structure, for example, from the viewpoint of improving the brittleness of the membrane and improving the adhesion to the transferred body.
- the blocked isocyanate compound having an isocyanurate structure can be obtained, for example, by subjecting hexamethylene diisocyanate to isocyanurate to protect it.
- a compound having an oxime structure using an oxime compound as a blocking agent is more likely to have a dissociation temperature in a preferable range than a compound having no oxime structure, and has less development residue. It is preferable from the viewpoint of easy operation.
- the blocked isocyanate compound may have a polymerizable group.
- the polymerizable group is not particularly limited, and a known polymerizable group can be used, and a radically polymerizable group is preferable.
- the polymerizable group include a (meth) acryloxy group, a (meth) acrylamide group, an ethylenically unsaturated group such as a styryl group, and a group having an epoxy group such as a glycidyl group.
- an ethylenically unsaturated group is preferable
- a (meth) acryloxy group is more preferable
- an acryloxy group is further preferable.
- blocked isocyanate compound a commercially available product can be used.
- examples of commercially available blocked isocyanate compounds include Karenz (registered trademark) AOI-BM, Karenz (registered trademark) MOI-BM, Karenz (registered trademark) MOI-BP (all manufactured by Showa Denko KK), and block type.
- examples thereof include the Duranate series (for example, Duranate (registered trademark) TPA-B80E, Duranate (registered trademark) WT32-B75P, etc., manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.).
- the blocked isocyanate compound a compound having the following structure can also be used.
- the heat-crosslinkable compound may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the heat-crosslinkable compound is preferably 1 to 50% by mass, preferably 5 to 30% by mass, based on the total solid content of the composition. More preferred.
- the negative photosensitive resin composition preferably contains a solvent.
- the solvent contained in the negative photosensitive resin composition is not particularly limited as long as each component other than the solvent (compound A and / or polymer P and the like) can be dissolved or dispersed, and a known solvent can be used.
- the solvent include an alkylene glycol ether solvent, an alkylene glycol ether acetate solvent, an alcohol solvent (methanol, ethanol, etc.), a ketone solvent (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), an aromatic hydrocarbon solvent (toluene, etc.), and an aprotonic polar solvent.
- the negative photosensitive resin composition is a alkylene glycol ether solvent and an alkylene. It preferably contains at least one selected from the group consisting of glycol ether acetate solvents.
- a mixed solvent containing at least one selected from the group consisting of an alkylene glycol ether solvent and an alkylene glycol ether acetate solvent and at least one selected from the group consisting of a ketone solvent and a cyclic ether solvent is more preferable.
- a mixed solvent containing at least one selected from the group consisting of an alkylene glycol ether solvent and an alkylene glycol ether acetate solvent, a ketone solvent, and at least three types of a cyclic ether solvent is more preferable.
- alkylene glycol ether solvent examples include ethylene glycol monoalkyl ether, ethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether (propylene glycol monomethyl ether acetate, etc.), propylene glycol dialkyl ether, diethylene glycol dialkyl ether, and dipropylene glycol monoalkyl ether. And dipropylene glycol dialkyl ether.
- alkylene glycol ether acetate solvent include ethylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether acetate, diethylene glycol monoalkyl ether acetate, and dipropylene glycol monoalkyl ether acetate.
- the solvent described in paragraphs 0092 to 0094 of International Publication No. 2018/179640 and the solvent described in paragraph 0014 of JP-A-2018-177789 may be used, and the contents thereof are described in the present specification. Incorporated into the book.
- the solvent may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the solvent is preferably 50 to 1,900 parts by mass, more preferably 100 to 1200 parts by mass, still more preferably 100 to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the composition.
- the negative photosensitive resin composition may contain known additives in addition to the above components, if necessary.
- the additive include a radical polymerization inhibitor, a sensitizer, a plasticizer, a heterocyclic compound (triazole, etc.), benzotriazoles, carboxybenzotriazoles, pyridines (isonicotinamide, etc.), a purine base (adenine, etc.). ), And a surfactant.
- Each additive may be used alone or in combination of two or more.
- the negative photosensitive resin composition may contain a radical polymerization inhibitor.
- the radical polymerization inhibitor include the thermal polymerization inhibitor described in paragraph 0018 of Japanese Patent No. 4502784. Of these, phenothiazine, phenoxazine, or 4-methoxyphenol is preferable.
- examples of other radical polymerization inhibitors include naphthylamine, cuprous chloride, nitrosophenylhydroxyamine aluminum salt, diphenylnitrosamine and the like. It is preferable to use a nitrosophenylhydroxyamine aluminum salt as a radical polymerization inhibitor so as not to impair the sensitivity of the negative photosensitive resin layer.
- benzotriazoles include 1,2,3-benzotriazole, 1-chloro-1,2,3-benzotriazole, bis (N-2-ethylhexyl) aminomethylene-1,2,3-benzotriazole, and the like. Examples thereof include bis (N-2-ethylhexyl) aminomethylene-1,2,3-tolyltriazole and bis (N-2-hydroxyethyl) aminomethylene-1,2,3-benzotriazole.
- carboxybenzotriazoles examples include 4-carboxy-1,2,3-benzotriazole, 5-carboxy-1,2,3-benzotriazole, and N- (N, N-di-2-ethylhexyl) aminomethylene. Examples thereof include carboxybenzotriazole, N- (N, N-di-2-hydroxyethyl) aminomethylenecarboxybenzotriazole, N- (N, N-di-2-ethylhexyl) aminoethylenecarboxybenzotriazole and the like.
- a commercially available product such as CBT-1 (Johoku Chemical Industry Co., Ltd., trade name) can be used.
- the total content of the radical polymerization inhibitor, benzotriazols, and carboxybenzotriazols is preferably 0.01 to 3% by mass when the total solid content mass of the composition is 100% by mass. More preferably, 0.05 to 1% by mass. It is preferable that the content is 0.01% by mass or more from the viewpoint of imparting storage stability to the composition. On the other hand, it is preferable to set the content to 3% by mass or less from the viewpoint of maintaining the sensitivity and suppressing the decolorization of the dye.
- the negative photosensitive resin composition may contain a sensitizer.
- the sensitizer is not particularly limited, and known sensitizers, dyes and pigments can be used.
- Examples of the sensitizer include dialkylaminobenzophenone compounds, pyrazoline compounds, anthracene compounds, coumarin compounds, xanthone compounds, thioxanthone compounds, acridone compounds, oxazole compounds, benzoxazole compounds, thiazole compounds, benzothiazole compounds, and triazole compounds (for example,). 1,2,4-triazole), stylben compounds, triazine compounds, thiophene compounds, naphthalimide compounds, triarylamine compounds, and aminoacridin compounds.
- the sensitizer may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the sensitizer can be appropriately selected depending on the purpose, but the sensitivity to the light source is improved and the curing rate is improved by the balance between the polymerization rate and the chain transfer. From the viewpoint of the above, 0.01 to 5% by mass is preferable, and 0.05 to 1% by mass is more preferable with respect to the total mass of the photosensitive resin layer.
- the negative photosensitive resin composition may contain at least one selected from the group consisting of a plasticizer and a heterocyclic compound.
- a plasticizer and a heterocyclic compound include the compounds described in paragraphs 097 to 0103 and 0111 to 0118 of International Publication No. 2018/179640.
- Negative photosensitive resin compositions include metal oxide particles, antioxidants, dispersants, acid growth agents, development accelerators, conductive fibers, ultraviolet absorbers, thickeners, cross-linking agents, and organic or organic or It may further contain known additives such as an inorganic anti-precipitation agent. Additives contained in the negative photosensitive resin composition are described in paragraphs 0165 to 0184 of JP-A-2014-085643, and the contents of this publication are incorporated in the present specification.
- the water content in the negative photosensitive resin composition is preferably 0.01 to 1.0% by mass, more preferably 0.05 to 0.5% by mass, from the viewpoint of improving reliability and laminating property.
- the method for applying the negative photosensitive resin composition is not particularly limited, and the negative photosensitive resin composition may be applied by a known method. Examples of the coating method include slit coating, spin coating, curtain coating, and inkjet coating. Further, in the composition layer (negative photosensitive resin layer) formed by using the negative photosensitive resin composition, the negative photosensitive resin composition is applied onto an object to be coated such as a cover film described later. It may be formed by drying.
- the layer thickness (thickness) of the negative photosensitive resin layer is generally 0.1 to 300 ⁇ m, preferably 0.2 to 100 ⁇ m, more preferably 0.5 to 50 ⁇ m, and 0.5 to 15 ⁇ m. More preferably, 0.5 to 10 ⁇ m is particularly preferable, and 0.5 to 8 ⁇ m is most preferable. As a result, the developability of the negative photosensitive resin layer is improved, and the resolution can be improved. Further, in one embodiment, 0.5 to 5 ⁇ m is preferable, 0.5 to 4 ⁇ m is more preferable, and 0.5 to 3 ⁇ m is further preferable.
- the transmittance of light having a wavelength of 365 nm in the negative photosensitive resin layer is preferably 10% or more, more preferably 30% or more, still more preferably 50% or more.
- the upper limit is not particularly limited, but is preferably 99.9% or less.
- the negative photosensitive resin layer formed by using the negative photosensitive resin composition may contain a predetermined amount of impurities.
- impurities include sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, manganese, copper, aluminum, titanium, chromium, cobalt, nickel, zinc, tin, halogen and ions thereof.
- halide ions, sodium ions, and potassium ions are easily mixed as impurities, so the following content is preferable.
- the content of impurities in the negative photosensitive resin layer is preferably 80 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, still more preferably 2 ppm or less on a mass basis.
- the content of impurities may be 1 ppb or more, or 0.1 ppm or more, on a mass basis.
- Impurities can be quantified by known methods such as ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectroscopy, atomic absorption spectroscopy, and ion chromatography.
- ICP Inductively Coupled Plasma
- the content of compounds such as benzene, formaldehyde, trichlorethylene, 1,3-butadiene, carbon tetrachloride, chloroform, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and hexane in the negative photosensitive resin layer is , Preferably less.
- the content of these compounds with respect to the total mass of the composition layer is preferably 100 ppm or less, more preferably 20 ppm or less, still more preferably 4 ppm or less on a mass basis.
- the lower limit can be 10 ppb or more and 100 ppb or more with respect to the total mass of the negative photosensitive resin layer on a mass basis.
- the content of these compounds can be suppressed in the same manner as the above-mentioned metal impurities. Further, it can be quantified by a known measurement method.
- the water content in the negative photosensitive resin layer is preferably 0.01 to 1.0% by mass, more preferably 0.05 to 0.5% by mass, from the viewpoint of improving reliability and laminating property.
- the composition of the present invention may be a thermoplastic resin composition capable of forming a thermoplastic resin layer.
- the thermoplastic resin layer is, for example, in a transfer film having a temporary support and a photosensitive resin layer (such as a layer made of the negative photosensitive resin composition described above), between the temporary support and the photosensitive resin layer. It is preferable to form the resin.
- the transfer film is provided with a thermoplastic resin layer between the temporary support and the photosensitive resin layer, the followability to the substrate in the bonding process between the transfer film and the substrate is improved, and the substrate and the transfer film can be separated from each other. The mixing of air bubbles between them is suppressed, and the adhesion with the adjacent layer (for example, a temporary support) can be completely achieved.
- thermoplastic resin composition as the composition of the present invention is intended to be an embodiment in which the alkali-soluble resin in the composition is a thermoplastic resin.
- the thermoplastic resin composition as the composition of the present invention may contain other thermoplastic resins other than the alkali-soluble resin which is a thermoplastic resin.
- the alkali-soluble resin which is a thermoplastic resin may be referred to as "alkali-soluble thermoplastic resin”. That is, the composition of the present invention may be a thermoplastic resin composition containing compound A, an alkali-soluble thermoplastic resin, and a polymerizable compound.
- alkali-soluble thermoplastic resin examples include acrylic resin, polystyrene resin, styrene-acrylic copolymer, polyurethane resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, polyamide resin, polyester resin, and polyamide.
- examples thereof include resins, epoxy resins, polyacetal resins, polyhydroxystyrene resins, polyimide resins, polybenzoxazole resins, polysiloxane resins, polyethyleneimines, polyallylamines, and polyalkylene glycols.
- an acrylic resin is preferable from the viewpoint of developability and adhesion to an adjacent layer.
- the acrylic resin was selected from the group consisting of a structural unit derived from (meth) acrylic acid, a structural unit derived from (meth) acrylic acid ester, and a structural unit derived from (meth) acrylic acid amide. It means a resin having at least one structural unit.
- the acrylic resin the total content of the structural unit derived from (meth) acrylic acid, the structural unit derived from (meth) acrylic acid ester, and the structural unit derived from (meth) acrylic acid amide is the acrylic resin. It is preferably 50% by mass or more with respect to the total mass.
- the total content of the structural unit derived from (meth) acrylic acid and the structural unit derived from (meth) acrylic acid ester is preferably 30 to 100% by mass, preferably 50 to 100% by mass, based on the total mass of the acrylic resin. 100% by mass is more preferable.
- the alkali-soluble thermoplastic resin is preferably a polymer having an acid group.
- the acid group include a carboxy group, a sulfo group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group, and a carboxy group is preferable.
- the alkali-soluble thermoplastic resin is more preferably an alkali-soluble resin having an acid value of 60 mgKOH / g or more, and further preferably a carboxy group-containing acrylic resin having an acid value of 60 mgKOH / g or more.
- the upper limit of the acid value of the alkali-soluble resin is not particularly limited, but is preferably 300 mgKOH / g or less, more preferably 250 mgKOH / g or less, further preferably 200 mgKOH / g or less, and particularly preferably 150 mgKOH / g or less.
- the carboxy group-containing acrylic resin having an acid value of 60 mgKOH / g or more is not particularly limited, and can be appropriately selected from known resins and used.
- an alkali-soluble resin which is a carboxy group-containing acrylic resin having an acid value of 60 mgKOH / g or more, described in paragraphs 0033 to 0052 of JP-A-2010-237589.
- Acrylic resin can be mentioned.
- the copolymerization ratio of the structural unit having a carboxy group in the carboxy group-containing acrylic resin is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, and 12 to 30% by mass with respect to the total mass of the acrylic resin. Is more preferable.
- an acrylic resin having a structural unit derived from (meth) acrylic acid is particularly preferable from the viewpoint of developability and adhesion to an adjacent layer.
- the alkali-soluble thermoplastic resin may have a reactive group.
- the reactive group may be any addition-polymerizable group, and an ethylenically unsaturated group; a polycondensable group such as a hydroxy group and a carboxy group; a polyaddition reactive group such as an epoxy group and a (block) isocyanate group may be used. Can be mentioned.
- the weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble thermoplastic resin is preferably 1,000 or more, more preferably 10,000 to 100,000, and even more preferably 20,000 to 50,000.
- the alkali-soluble thermoplastic resin may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the alkali-soluble thermoplastic resin is preferably 10 to 99% by mass, more preferably 20 to 90% by mass, based on the total solid content of the composition, from the viewpoint of developability and adhesion to the adjacent layer. , 40-80% by mass is more preferable, and 50-75% by mass is particularly preferable.
- the thermoplastic resin layer contains a dye having a maximum absorption wavelength of 450 nm or more in the wavelength range of 400 to 780 nm at the time of color development and whose maximum absorption wavelength is changed by an acid, a base, or a radical (also referred to simply as “dye B”). Is preferable.
- the preferred embodiment of the dye B is the same as the preferred embodiment of the dye N described above, except for the points described later.
- the dye B is preferably a dye whose maximum absorption wavelength is changed by an acid or a radical, and more preferably a dye whose maximum absorption wavelength is changed by an acid, from the viewpoint of visibility and resolution of the exposed part and the non-exposed part. ..
- the thermoplastic layer contains both a dye whose maximum absorption wavelength changes depending on the acid as the dye B and a compound that generates an acid by light, which will be described later. It is preferable to include it.
- the dye B may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the dye B is preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.2 to 6% by mass, based on the total solid content of the composition, from the viewpoint of visibility of the exposed portion and the non-exposed portion. 0.2 to 5% by mass is more preferable, and 0.25 to 3.0% by mass is particularly preferable.
- the content of the dye B means the content of the dye when all of the dye B contained in the thermoplastic resin layer is in a colored state.
- a method for quantifying the content of dye B will be described by taking a dye that develops color by radicals as an example.
- a solution prepared by dissolving 0.001 g and 0.01 g of the dye in 100 mL of methyl ethyl ketone is prepared.
- Irgacure OXE01 (trade name, BASF Japan Ltd.), a photoradical polymerization initiator, is added to each of the obtained solutions, and radicals are generated by irradiating with light of 365 nm to bring all the dyes into a colored state.
- the absorbance of each solution having a liquid temperature of 25 ° C. is measured using a spectrophotometer (UV3100, manufactured by Shimadzu Corporation), and a calibration curve is prepared.
- the absorbance of the solution in which all the dyes are colored is measured by the same method as above except that 0.1 g of the solid content of the composition is dissolved in methyl ethyl ketone instead of the dye. From the absorbance of the solution containing the solid content of the obtained composition, the amount of the dye contained in the solid content of the composition is calculated based on the calibration curve.
- the solid content of 3 g of the composition is the same as 3 g of the layer (thermoplastic resin layer or the like) formed by using the composition.
- the thermoplastic resin composition may contain a compound (also simply referred to as “compound C”) that generates an acid, a base, or a radical by light.
- a compound that receives an active ray such as ultraviolet rays and visible rays to generate an acid, a base, or a radical is preferable.
- a known photoacid generator, photobase generator, and photoradical polymerization initiator photoradical generator
- a photoacid generator is preferable.
- thermoplastic resin composition preferably contains a photoacid generator.
- the photoacid generator include a photocationic polymerization initiator that may be contained in the above-mentioned negative photosensitive resin composition, and the same preferred embodiments are used except for the points described below.
- the photoacid generator preferably contains at least one compound selected from the group consisting of an onium salt compound and an oxime sulfonate compound from the viewpoint of sensitivity and resolution, and preferably contains sensitivity, resolution and adhesion. From the viewpoint of sex, it is more preferable to contain an oxime sulfonate compound. Further, as the photoacid generator, a photoacid generator having the following structure is also preferable.
- thermoplastic resin composition may contain a photoradical polymerization initiator.
- photo-radical polymerization initiator include photo-radical polymerization initiators that may be contained in the negative photosensitive resin composition described above, and the same preferred embodiments are also used.
- the thermoplastic resin composition may contain a photobase generator.
- the photobase generator is not particularly limited as long as it is a known photobase generator, and for example, 2-nitrobenzylcyclohexylcarbamate, triphenylmethanol, O-carbamoylhydroxylamide, O-carbamoyloxime, [[(2, 6-Dinitrobenzyl) oxy] carbonyl] cyclohexylamine, bis [[(2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl] hexane 1,6-diamine, 4- (methylthiobenzoyl) -1-methyl-1-morpholinoetan, (4) -Morholinobenzoyl) -1-benzyl-1-dimethylaminopropane, N- (2-nitrobenzyloxycarbonyl) pyrrolidine, hexaammine cobalt (III) tris (triphenylmethylborate), 2-benzyl-2-dimethylamino- 1- (4-
- Compound C may be used alone or in combination of two or more.
- the content of compound C is preferably 0.1 to 10% by mass, preferably 0.5 to 5% by mass, based on the total solid content of the composition, from the viewpoint of visibility and resolution of the exposed and unexposed areas. % Is more preferable.
- the thermoplastic resin composition preferably contains a plasticizer from the viewpoint of resolution, adhesion to an adjacent layer, and developability of the formed composition layer (thermoplastic resin layer).
- the plasticizer preferably has a smaller molecular weight (weight average molecular weight when it is an oligomer or a polymer and has a molecular weight distribution) than that of an alkali-soluble resin.
- the molecular weight (weight average molecular weight) of the plasticizer is preferably 200 to 2,000.
- the plasticizer is not particularly limited as long as it is a compound that develops plasticity by being compatible with an alkali-soluble thermoplastic resin, but from the viewpoint of imparting plasticity, the plasticizer preferably has an alkyleneoxy group in the molecule, and is poly.
- An alkylene glycol compound is more preferred. It is more preferable that the alkyleneoxy group contained in the plasticizer has a polyethyleneoxy structure or a polypropyleneoxy structure.
- the plasticizer preferably contains a (meth) acrylate compound from the viewpoint of resolution and storage stability.
- the alkali-soluble resin is an acrylic resin and the plasticizer contains a (meth) acrylate compound.
- the (meth) acrylate compound used as a plasticizer include the (meth) acrylate compound described as the polymerizable compound contained in the above-mentioned negative photosensitive resin composition.
- both the thermoplastic resin layer and the photosensitive resin layer contain the same (meth) acrylate compound. This is because the thermoplastic resin layer and the negative photosensitive resin layer each contain the same (meth) acrylate compound, so that the diffusion of components between the layers is suppressed and the storage stability is improved.
- the thermoplastic resin composition contains a (meth) acrylate compound as a plasticizer
- the (meth) acrylate compound does not polymerize even in the exposed portion after exposure from the viewpoint of adhesion between the thermoplastic resin layer and the adjacent layer.
- the (meth) acrylate compound used as a plasticizer two or more (meth) acryloyl in one molecule from the viewpoint of the resolution of the thermoplastic resin layer, the adhesion to the adjacent layer, and the developability.
- Polyfunctional (meth) acrylate compounds having a group are preferred.
- a (meth) acrylate compound having an acid group or a urethane (meth) acrylate compound is also preferable.
- the plasticizer may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the plasticizer is preferably 1 to 70% by mass, preferably 10 to 70% by mass, based on the total solid content of the composition, from the viewpoint of the resolution of the thermoplastic resin layer, the adhesion to the adjacent layer, and the developability. 60% by mass is more preferable, and 20 to 50% by mass is further preferable.
- the thermoplastic resin composition may contain a sensitizer.
- the sensitizer is not particularly limited, and examples thereof include a sensitizer that may be contained in the negative photosensitive resin layer described above.
- the sensitizer may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the sensitizer can be appropriately selected depending on the purpose, but from the viewpoint of improving the sensitivity to the light source and the visibility of the exposed and unexposed areas, 0.01 to 0.01 to the total solid content of the composition. 5% by mass is preferable, and 0.05 to 1% by mass is more preferable.
- the thermoplastic resin composition may contain a solvent.
- the solvent is not particularly limited, and examples thereof include a solvent that may be contained in the negative photosensitive resin layer described above.
- the thermoplastic resin composition also preferably contains at least one solvent selected from the group consisting of alkylene glycol ethers and alkylene glycol ether acetates.
- the content of the solvent is preferably 50 to 1,900 parts by mass, more preferably 100 to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the composition.
- thermoplastic resin composition may contain known additives in addition to the above components, if necessary. Further, the thermoplastic resin layer is described in paragraphs 0189 to 0193 of JP-A-2014-085643, and the contents described in this publication are incorporated in the present specification.
- the layer thickness of the layer (thermoplastic resin layer) formed by using the thermoplastic resin composition is not particularly limited, but is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 2 ⁇ m or more, from the viewpoint of adhesion to adjacent layers.
- the upper limit is not particularly limited, but from the viewpoint of developability and resolvability, 20 ⁇ m or less is preferable, 10 ⁇ m or less is more preferable, and 8 ⁇ m or less is further preferable.
- the method for forming the thermoplastic resin layer is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a layer containing the above components. Examples thereof include a method of applying a thermoplastic resin composition to the surface of a temporary support or the like and drying a coating film of the thermoplastic resin composition.
- thermoplastic resin layer may be formed on the surface of the intermediate layer.
- the composition of the present invention may be used as a colored resin composition.
- the liquid crystal display window of electronic devices may be equipped with a cover glass having a black frame-shaped light-shielding layer formed on the peripheral edge of the back surface of a transparent glass substrate or the like in order to protect the liquid crystal display window. be.
- Coloring compositions can be used to form such light-shielding layers.
- the colored resin composition is a composition containing a pigment. That is, the composition of the present invention may be a colored resin composition containing a pigment in addition to the compound A, the alkali-soluble resin, and the polymerizable compound.
- the composition of the present invention which is a colored resin composition, preferably contains a polymerization initiator in addition to the compound A, the alkali-soluble resin, the polymerizable compound, and the pigment.
- the pigment contained in the colored resin composition may be appropriately selected according to a desired hue, and can be selected from black pigments, white pigments, and chromatic pigments other than black and white. Among them, when forming a black pattern, a black pigment is preferably selected as the pigment.
- the black pigment a known black pigment (organic pigment, inorganic pigment, etc.) can be appropriately selected as long as the effect of the present invention is not impaired.
- carbon black, titanium oxide, titanium carbide, iron oxide, titanium oxide, graphite and the like are preferably mentioned as the black pigment from the viewpoint of optical density, and carbon black is particularly preferable.
- carbon black from the viewpoint of surface resistance, carbon black having at least a part of the surface coated with a resin is preferable.
- the black pigment (preferably carbon black) is preferably used in the form of a pigment dispersion.
- the dispersion liquid may be prepared by adding a mixture obtained by premixing a black pigment and a pigment dispersant to an organic solvent (or vehicle) and dispersing it with a disperser.
- the pigment dispersant may be selected depending on the pigment and the solvent, and for example, a commercially available dispersant can be used.
- the vehicle refers to a portion of the medium in which the pigment is dispersed when the pigment is dispersed, and is a liquid, a binder component that holds the black pigment in a dispersed state, and a solvent component that dissolves and dilutes the binder component. (Organic solvent) and.
- the disperser is not particularly limited, and examples thereof include known dispersers such as a kneader, a roll mill, an attritor, a super mill, a dissolver, a homomixer, and a sand mill. Further, it may be finely pulverized by mechanical grinding using frictional force.
- disperser and fine pulverization the description of "Encyclopedia of Pigments" (Kunizo Asakura, First Edition, Asakura Shoten, 2000, 438, 310) can be referred to.
- the particle size of the black pigment is preferably 0.001 to 0.1 ⁇ m, more preferably 0.01 to 0.08 ⁇ m in terms of number average particle size.
- the particle size refers to the diameter of the circle when the area of the pigment particles is obtained from the photographic image of the pigment particles taken with an electronic microscope and the circle having the same area as the area of the pigment particles is considered, and the number average particle size. Is an average value obtained by obtaining the above particle size for any 100 particles and averaging the obtained 100 particle sizes.
- the white pigment described in paragraphs 0015 and 0114 of JP-A-2005-007765 can be used as the white pigment.
- the white pigments as the inorganic pigment, titanium oxide, zinc oxide, lithopone, light calcium carbonate, white carbon, aluminum oxide, aluminum hydroxide, or barium sulfate is preferable, and titanium oxide or oxidation is preferable. Zinc is more preferred, and titanium oxide is even more preferred.
- rutile-type or anatase-type titanium oxide is more preferable, and rutile-type titanium oxide is particularly preferable.
- the surface of titanium oxide may be treated with silica, alumina, titania, zirconia, or an organic substance, or may be subjected to two or more treatments.
- the catalytic activity of titanium oxide is suppressed, and heat resistance, fading and the like are improved.
- at least one of alumina treatment and zirconia treatment is preferable as the surface treatment of the surface of titanium oxide, and both alumina treatment and zirconia treatment are particularly preferable.
- the colored resin composition further contains a chromatic pigment other than the black pigment and the white pigment.
- a chromatic pigment is contained, it is desirable that the chromatic pigment is well dispersed in the colored resin layer, and from this viewpoint, the particle size is preferably 0.1 ⁇ m or less, more preferably 0.08 ⁇ m or less.
- chromatic pigments include Victoria Pure Blue BO (Color Index (hereinafter CI) 42595), Auramine (CI41000), Fat Black HB (CI26150), and Monolite.
- Pigment Red 180 C.I. I. Pigment Red 192, C.I. I. Pigment Red 215, C.I. I. Pigment Green 7, C.I. I. Pigment Blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 4, C.I. I. Pigment Blue 22, C.I. I. Pigment Blue 60, C.I. I. Pigment Blue 64 and C.I. I. Pigment Violet 23 and the like. Above all, C.I. I. Pigment Red 177 is preferred.
- the content of the pigment is preferably more than 3% by mass and 40% by mass or less, more preferably more than 3% by mass and 35% by mass or less, and further preferably more than 5% by mass and 35% by mass or less with respect to the total solid content of the composition. It is preferable, and it is particularly preferable that it is 10% by mass or more and 35% by mass or less.
- a pigment other than the black pigment (white pigment and chromatic pigment) is contained, it is preferably 30% by mass or less, more preferably 1 to 20% by mass, still more preferably 3 to 15% by mass with respect to the black pigment.
- a pigment may be added to each of the above-mentioned compositions to obtain a colored resin composition.
- a composition obtained by adding a pigment (or a pigment dispersion) to the above-mentioned negative photosensitive resin composition as described above can be used as a colored resin composition. That is, the above-mentioned negative photosensitive resin composition may be used as a negative photosensitive resin composition which is a colored resin composition.
- each of the above-mentioned composition layers may be used as a colored resin layer to which a pigment is added.
- the negative photosensitive resin layer described above may be a colored resin layer containing a pigment as described above. That is, the negative-type photosensitive resin layer described above may be a negative-type photosensitive resin layer which is a colored resin layer.
- the method of applying the composition using the colored resin composition and / or the method of forming the composition layer is not particularly limited, and can be performed in the same manner as the method using, for example, a negative photosensitive resin composition.
- the layer thickness (thickness) of the composition layer (colored resin layer) formed by using the colored resin composition is generally 0.1 to 300 ⁇ m, preferably 0.2 to 100 ⁇ m, and is preferably 0.5. It is more preferably ⁇ 50 ⁇ m, further preferably 0.5 to 15 ⁇ m, particularly preferably 0.5 to 10 ⁇ m, and most preferably 0.5 to 8 ⁇ m.
- the present invention also relates to a transfer film.
- the transfer film of the present invention is a transfer film having a temporary support and one or more composition layers (for example, 1 to 5 layers), and at least one layer of the composition layer is the composition of the present invention. It is a layer (composition layer) formed by using.
- the temporary support and the above-mentioned one or more composition layers may be directly laminated without interposing another layer, or may be laminated via another layer. Further, another layer may be laminated on the surface of the composition layer having one or more layers opposite to the surface facing the temporary support. Another layer may be present between the composition layers of one or more layers.
- the composition layer is a layer containing a resin, and may be a layer (composition layer) formed by using the composition of the present invention, and is a composition other than the present invention that does not correspond to the composition of the present invention. It may be a layer (composition layer) formed by using "an alkali-soluble resin, a polymerizable compound, and a composition free of compound A" described later.
- the layer (composition layer) formed by using the composition of the present invention is also referred to as "the composition layer of the present invention”.
- composition layer is also referred to as "composition layer other than the present invention".
- composition layer at least one of the composition layers of one or more layers (for example, 1 to 5 layers) may be the composition of the present invention, and more than half of the composition layers may be the composition layer of the present invention. , All layers may be the composition layer of the present invention.
- the composition layer of the present invention is, for example, a layer composed of only the solid content in the above-mentioned composition of the present invention. More specifically, the composition layer of the present invention is, for example, a layer consisting only of solids in the above-mentioned negative photosensitive resin composition, thermoplastic resin composition, and / or colored resin composition (negative type). A photosensitive resin layer, a thermoplastic resin layer, and / or a colored resin layer).
- “consisting only of solid content” here means that it contains substantially only solid content, and the solid content content is 95 to 100% by mass with respect to the total mass of the composition layer. Preferably, 99 to 100% by mass is more preferable, and 99.5 to 100% by mass is further preferable.
- the composition layer other than the present invention is, for example, in the above-mentioned negative photosensitive resin composition, thermoplastic resin composition, and / or colored resin composition, "alkali-soluble resin, polymerizable compound, and compound A. It is a composition layer formed by using a composition which does not contain the above-mentioned "alkali-soluble resin, a polymerizable compound, and a composition which did not contain compound A. It is preferable that the layer is composed of only the solid content in the above. Further, the above-mentioned "composition free of the alkali-soluble resin, the polymerizable compound, and the compound A" includes, for example, a composition obtained by simply removing the compound A from the composition of the present invention, and the present invention.
- Examples thereof include a composition in which compound A in the above composition is replaced with a surfactant which does not correspond to compound A.
- the negative photosensitive resin composition which is the composition of the present invention and the composition which does not contain the alkali-soluble resin, the polymerizable compound, and the compound A in the negative photosensitive resin composition are classified.
- the negative photosensitive resin composition of the present invention is also referred to as a negative photosensitive resin composition other than the present invention.
- the layer formed by using the negative photosensitive resin composition of the present invention and the layer formed by using the negative photosensitive resin composition other than the present invention are distinguished from each other, and the negative photosensitive resin composition of the present invention is used.
- the transfer film of the present invention preferably contains at least one negative photosensitive resin layer (a negative photosensitive resin layer of the present invention or a negative photosensitive resin layer other than the present invention).
- the negative type photosensitive resin layer may be a colored resin layer. That is, at least one of the composition layers (one or more composition layers) of the transfer film of the present invention is a negative photosensitive resin layer (a negative photosensitive resin layer of the present invention or a layer other than the present invention). Negative type photosensitive resin layer) is preferable.
- the transfer film according to the present invention has a temporary support.
- the temporary support is a support that supports the composition layer or the laminate containing the composition layer and can be peeled off.
- the temporary support is preferably light-transmitting from the viewpoint of enabling exposure through the temporary support when the composition layer is exposed to a pattern.
- “having light transmittance” means that the transmittance of light of the wavelength used for pattern exposure is 50% or more.
- the transmittance of light having a wavelength (more preferably 365 nm) used for pattern exposure is preferably 60% or more, more preferably 70% or more.
- the transmittance of the layer included in the transfer film is the emission light emitted through the layer with respect to the intensity of the incident light when the light is incident in the direction perpendicular to the main surface of the layer (thickness direction). It is a ratio of intensity and is measured using MCPD Series manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
- Examples of the material constituting the temporary support include a glass substrate, a resin film, and paper, and a resin film is preferable from the viewpoint of strength, flexibility, and light transmission.
- Examples of the resin film include polyethylene terephthalate (PET) film, cellulose triacetate film, polystyrene film and polycarbonate film. Among them, a PET film is preferable, and a biaxially stretched PET film is more preferable.
- the thickness (layer thickness) of the temporary support is not particularly limited, and the strength as the support, the flexibility required for bonding to the circuit wiring forming substrate, and the light required in the first exposure step are not particularly limited. From the viewpoint of transparency, it may be selected according to the material.
- the thickness of the temporary support is preferably 5 to 100 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m, still more preferably 10 to 20 ⁇ m, and particularly preferably 10 to 16 ⁇ m from the viewpoint of ease of handling and versatility.
- the film used as the temporary support is free from deformation such as wrinkles, scratches, defects and the like.
- the number of fine particles, foreign substances, defects, precipitates and the like contained in the temporary support is small.
- the number of the above fine particles and foreign matter and defect diameter 1 ⁇ m is preferably 50/10 mm 2 or less, more preferably 10/10 mm 2 or less, more preferably 3/10 mm 2 or less, particularly preferably 0/10 mm 2 ..
- Preferred embodiments of the temporary support include, for example, paragraphs 0017 to 0018 of JP-A-2014-085643, paragraphs 0019 to 0026 of JP-A-2016-0273363, paragraphs 0041 to 0057 of JP-A-2012 / 08168A1 and WO2018 /. It is described in paragraphs 0029 to 0040 of JP-A-179370A1 and paragraphs 0012 to 0032 of JP-A-2019-101405, and the contents of these publications are incorporated in the present specification.
- the transfer film preferably has a cover film that is in contact with a surface of the composition layer (one or more of the above composition layers) that does not face the temporary support.
- a surface of the composition layer facing the temporary support is also referred to as a “first surface”
- the surface opposite to the first surface is also referred to as a “second surface”.
- Examples of the material constituting the cover film include a resin film and paper, and a resin film is preferable from the viewpoint of strength and flexibility.
- Examples of the resin film include a polyethylene film, a polypropylene film, a polyethylene terephthalate film, a cellulose triacetate film, a polystyrene film, and a polycarbonate film. Of these, polyethylene film, polypropylene film, or polyethylene terephthalate film is preferable.
- the thickness (layer thickness) of the cover film is not particularly limited, but is preferably 5 to 100 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m.
- the arithmetic average roughness Ra value of the surface of the cover film in contact with the composition layer is preferably 0.3 ⁇ m or less, preferably 0.1 ⁇ m or less, because it is superior in resolution. Is more preferable, and 0.05 ⁇ m or less is further preferable. It is considered that the Ra value on the surface of the cover film is in the above range to improve the uniformity of the layer thickness of the formed resin pattern.
- the lower limit of the Ra value on the surface of the cover film is not particularly limited, but 0.001 ⁇ m or more is preferable.
- the Ra value on the surface of the cover film is measured by the following method. Using a three-dimensional optical profiler (New View7300, manufactured by Zygo), the surface of the cover film is measured under the following conditions to obtain the surface profile of the optical film. As the measurement / analysis software, Microscope Application of MetroPro ver8.3.2 is used. Next, the Surface Map screen is displayed by the above analysis software, and the histogram data is obtained in the Surface Map screen. From the obtained histogram data, the arithmetic mean roughness is calculated, and the Ra value of the surface of the cover film is obtained. When the cover film is attached to the transfer film, the cover film may be peeled from the transfer film and the Ra value of the surface on the peeled side may be measured.
- the method for producing the transfer film according to the present invention is not particularly limited, and a known production method, for example, a known method for forming each layer can be used.
- a method for producing a transfer film according to the present invention will be described with reference to FIG. 1.
- the transfer film according to the present invention is not limited to the one having the structure shown in FIG.
- FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of the transfer film according to the present invention.
- the transfer film 100 shown in FIG. 1 has a structure in which a temporary support 10, a thermoplastic resin layer 12, an intermediate layer 14, a negative photosensitive resin layer 16, and a cover film 18 are laminated in this order.
- the transfer film includes the intermediate layer 14, it is possible to suppress the mixing of the components when the plurality of layers are applied and when the transfer film is stored after the application.
- the intermediate layer include an oxygen blocking layer having an oxygen blocking function, which is described as a “separation layer” in JP-A-5-07724.
- the intermediate layer is an oxygen blocking layer, the sensitivity at the time of exposure is improved, the time load of the exposure machine is reduced, and the productivity is improved, which is preferable.
- the oxygen blocking layer used as the intermediate layer may be appropriately selected from the known layers described in the above publications and the like.
- an oxygen blocking layer that exhibits low oxygen permeability and is dispersed or dissolved in water or an alkaline aqueous solution (1% by mass aqueous solution of sodium carbonate at 22 ° C.) is preferable.
- the intermediate layer and the resin composition capable of forming the intermediate layer will be described in detail later.
- the coating film of the thermoplastic resin composition of the present invention is dried.
- the coating film of the negative-type photosensitive resin composition of the present invention is dried to form the negative-type photosensitive resin layer 16.
- a method including a step can be mentioned.
- the transfer film 100 is manufactured by crimping the cover film 18 to the negative photosensitive resin layer 16 of the laminate manufactured by the above-mentioned manufacturing method.
- the method for producing a transfer film according to the present invention includes a step of providing a cover film 18 so as to be in contact with the second surface of the photosensitive resin layer 16, thereby including a temporary support 10, a thermoplastic resin layer 12, and an intermediate layer 14. It is preferable to manufacture the transfer film 100 including the photosensitive resin layer 16 and the cover film 18.
- the transfer film 100 may be wound up to prepare and store the transfer film in the form of a roll.
- the roll-type transfer film can be provided as it is in the bonding process with the substrate in the roll-to-roll method described later.
- the composition of the present invention was used for both the thermoplastic resin composition and the negative photosensitive resin composition, but at least one of these may be the composition of the present invention.
- One may be a composition other than the present invention (a thermoplastic resin composition other than the present invention and / or a negative photosensitive resin composition other than the present invention).
- at least one of the thermoplastic resin layer 12 and the negative photosensitive resin layer 16 may be the composition layer of the present invention, and the other one is a composition other than the present invention. It may be a layer.
- the intermediate layer contains a resin.
- the resin is preferably a water-soluble resin.
- the resin that can be used as the water-soluble resin include polyvinyl alcohol-based resin, polyvinylpyrrolidone-based resin, cellulose-based resin, acrylamide-based resin, polyethylene oxide-based resin, gelatin, vinyl ether-based resin, polyamide resin, and both of these. Examples thereof include resins such as polymers.
- this water-soluble resin is a resin contained in an adjacent layer (for example, negative photosensitive) from the viewpoint of suppressing mixing of components between a plurality of layers. It is preferable that the resin is different from the polymer P contained in the resin layer and / or the thermoplastic resin (alkali-soluble resin) contained in the thermoplastic resin layer.
- the water-soluble resin preferably contains polyvinyl alcohol, and contains both polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone, from the viewpoint of oxygen blocking property and suppressing mixing of components during application of a plurality of layers and storage after application. It is more preferable to include it.
- the intermediate layer can be formed by using a water-soluble resin composition containing a water-soluble resin.
- the water-soluble resin may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the water-soluble resin is not particularly limited, but with respect to the water-soluble resin composition from the viewpoint of oxygen blocking property and suppressing the mixing of components during application of a plurality of layers and storage after application.
- 50% by mass or more and less than 100% by mass is preferable, 70% by mass or more and less than 100% by mass is more preferable, 80% by mass or more and less than 100% by mass is further preferable, and 90% by mass or more and less than 100% by mass. Is particularly preferable.
- the water-soluble resin composition preferably contains a solvent in addition to the water-soluble resin for the purpose of improving the coatability.
- the solvent contained in the water-soluble resin composition is not particularly limited as long as the water-soluble resin can be dissolved or dispersed, and at least one selected from the group consisting of water and a water-miscible organic solvent is preferable, and water is preferable. Alternatively, a mixed solvent of water and a water-miscible organic solvent is more preferable.
- the water-miscible organic solvent include alcohols having 1 to 3 carbon atoms, acetone, ethylene glycol and glycerin, and alcohols having 1 to 3 carbon atoms are preferable, and methanol or ethanol is more preferable.
- the content of the solvent is preferably 50 to 2,500 parts by mass, more preferably 50 to 1,900 parts by mass, and even more preferably 100 to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the composition.
- the method for applying the composition using the water-soluble resin composition and / or the method for forming the composition layer is not particularly limited, and can be performed in the same manner as the method using, for example, a negative photosensitive resin composition.
- the method for forming the intermediate layer is not particularly limited, and for example, a water-soluble resin composition is applied to the surface of the thermoplastic resin layer or the photosensitive resin layer to apply the water-soluble resin. Examples thereof include a method of forming a water-soluble resin layer by drying a coating film of the composition.
- the layer thickness of the water-soluble resin layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5 ⁇ m, more preferably 0.5 to 3 ⁇ m.
- the thickness of the water-soluble resin layer is within the above range, the oxygen barrier property is not deteriorated, the mixing of the components can be suppressed when applying the plurality of layers and when storing after application, and at the time of development. This is because it is possible to suppress an increase in the removal time of the water-soluble resin layer.
- thermoplastic resin layer / intermediate layer (water-soluble resin layer) / negative photosensitive resin layer / cover film
- thermoplastic resin layer / intermediate layer water-soluble resin layer
- negative photosensitive resin layer / cover film
- thermoplastic resin layer / negative photosensitive resin layer
- cover film a further layer may be added between the arbitrary layers, if desired.
- the negative photosensitive resin layer is a colored resin layer.
- the refractive index adjusting layer may be a known refractive index adjusting layer, and for example, the second resin layer disclosed in paragraphs [0200] to [0214] of JP-A-2020-091322 may be used. Can be mentioned.
- the present invention also relates to a method for producing a laminate.
- the method for producing the laminate is not particularly limited as long as it is the method for producing the laminate using the transfer film described above.
- the substrate preferably a conductive substrate
- the transfer film and the substrate are contacted.
- a bonding step hereinafter, also referred to as “bonding step” for bonding a substrate with a transfer film by bonding with a conductive substrate
- an exposure step hereinafter, “exposure step” for pattern-exposing the composition layer.
- a developing step of developing an exposed composition layer to form a resin pattern (hereinafter, also referred to as a “development step”), and further, between a bonding step and an exposure step, or exposure.
- a method including a peeling step (hereinafter, also referred to as “peeling step”) of peeling the temporary support from the substrate with the transfer film is preferable between the step and the developing step.
- the composition layer exposed to the pattern may be one layer alone or two or more layers, and at least one layer constituting the composition layer is the composition layer of the present invention. Further, the composition layer exposed to the pattern preferably contains at least one negative photosensitive resin layer (a negative photosensitive resin layer of the present invention or a negative photosensitive resin layer other than the present invention).
- the negative type photosensitive resin layer may be a colored resin layer.
- the method for manufacturing the circuit wiring is not particularly limited as long as it is the method for manufacturing the circuit wiring using the transfer film described above.
- a resin pattern is arranged in a laminate in which a substrate, a conductive layer (conductive layer possessed by the substrate), and a resin pattern manufactured by using the above transfer film are laminated in this order.
- a method including a step of etching the conductive layer in the non-existing region (hereinafter, also referred to as “etching step”) is preferable. That is, in the method of manufacturing the circuit wiring, the substrate having the conductive layer is brought into contact with the surface (composition layer) on the opposite side of the temporary support of the transfer film, and the transfer film and the substrate having the conductive layer are bonded together.
- a bonding step of obtaining a substrate with a transfer film (hereinafter, also referred to as “bonding step”), an exposure step of pattern-exposing the composition layer (hereinafter, also referred to as “exposure step”), and an exposed composition.
- a development step of developing a layer to form a resin pattern (hereinafter, also referred to as a “development step”) and a step of etching a conductive layer in a region where a resin pattern is not arranged (hereinafter, also referred to as an “etching step”).
- a peeling step (hereinafter, also referred to as “peeling step”) of peeling the temporary support from the substrate with the transfer film between the bonding step and the exposure step, or between the exposure step and the developing step. , are preferred.
- the preferred form of the composition layer to be exposed to the pattern is the same as described above.
- the method for producing the laminate preferably includes a bonding step.
- the substrate or the conductive layer if the conductive layer is provided on the surface of the substrate
- the transfer film and the substrate are pressure-bonded.
- the adhesion between the composition layer and the substrate is improved, it can be suitably used as an etching resist when etching the conductive layer using the resin pattern on which the pattern is formed after exposure and development. ..
- the transfer film includes a cover film
- the cover film may be removed from the surface of the transfer film and then bonded.
- the method of crimping the substrate and the transfer film is not particularly limited, and a known transfer method and laminating method can be used.
- the bonding of the transfer film to the substrate is preferably performed by stacking the substrate on the surface of the transfer film on the side opposite to the temporary support, and applying pressure and heating by means such as a roll.
- a known laminator such as a laminator, a vacuum laminator, and an auto-cut laminator capable of further increasing productivity can be used.
- the method for manufacturing the laminated body including the bonding step and the method for manufacturing the circuit wiring are performed by a roll-to-roll method.
- the roll-to-roll method uses a substrate that can be wound up and unwound as a substrate, and includes the substrate or the substrate before any of the steps included in the manufacturing method of the laminate or the manufacturing method of the circuit wiring. Includes a step of unwinding the body (also referred to as "unwinding step") and a step of winding up the structure including the base material or the substrate (also referred to as "winding step") after any of the steps. , A method in which at least one of the steps (preferably all steps or all steps other than the heating step) is performed while transporting the structure including the base material or the substrate.
- the unwinding method in the unwinding step and the winding method in the winding step are not particularly limited, and a known method may be used in the manufacturing method to which the roll-to-roll method is applied.
- a known substrate may be used, but a substrate having a conductive layer is preferable, and it is more preferable to have a conductive layer on the surface of the substrate.
- the substrate may have any layer other than the conductive layer, if necessary.
- the base material constituting the substrate examples include glass, silicon, and a film.
- the base material constituting the substrate is preferably transparent.
- transparent means that the transmittance of light having a wavelength of 400 to 700 nm is 80% or more.
- the refractive index of the base material constituting the substrate is preferably 1.50 to 1.52.
- the transparent glass base material examples include tempered glass represented by Corning's gorilla glass. Further, as the transparent glass substrate, the materials used in JP-A-2010-086644, JP-A-2010-152809 and JP-A-2010-257492 can be used.
- a film base material When a film base material is used as the base material, it is preferable to use a film base material having low optical distortion and / or high transparency.
- film substrates include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate, polycarbonate, triacetyl cellulose and cycloolefin polymers.
- the base material of the substrate a film base material is preferable when it is manufactured by the roll-to-roll method. Further, when the circuit wiring for the touch panel is manufactured by the roll-to-roll method, it is preferable that the base material is a sheet-like resin composition.
- Examples of the conductive layer included in the substrate include conductive layers used for general circuit wiring and touch panel wiring.
- As the conductive layer at least one layer selected from the group consisting of a metal layer, a conductive metal oxide layer, a graphene layer, a carbon nanotube layer and a conductive polymer layer is preferable from the viewpoint of conductivity and fine wire forming property.
- a metal layer is more preferable, and a copper layer or a silver layer is further preferable.
- the substrate may have one conductive layer alone, or may have two or more conductive layers. When having two or more conductive layers, it is preferable to have conductive layers made of different materials.
- Examples of the material of the conductive layer include metals and conductive metal oxides.
- Examples of the metal include Al, Zn, Cu, Fe, Ni, Cr, Mo, Ag and Au.
- Examples of the conductive metal oxide include ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide) and SiO 2 .
- ITO Indium Tin Oxide
- IZO Indium Zinc Oxide
- SiO 2 SiO 2 .
- electrically conductive refers to volume resistivity is less than 1 ⁇ 10 6 ⁇ cm.
- the volume resistivity of the conductive metal oxide is preferably less than 1 ⁇ 10 4 ⁇ cm.
- a resin pattern is produced using a substrate having a plurality of conductive layers
- the conductive layer an electrode pattern corresponding to the sensor of the visual recognition portion used in the capacitive touch panel or wiring of the peripheral extraction portion is preferable.
- the method for producing the laminate preferably includes a step (exposure step) of pattern-exposing the composition layer after the bonding step.
- the detailed arrangement and specific size of the pattern in the pattern exposure are not particularly limited. At least a part (preferably) of the pattern so as to improve the display quality of a display device (for example, a touch panel) having an input device having a circuit wiring manufactured by a circuit wiring manufacturing method and to reduce the area occupied by the take-out wiring.
- the electrode pattern and / or the portion of the take-out wiring of the touch panel preferably contains a thin wire having a width of 20 ⁇ m or less, and more preferably contains a thin wire having a width of 10 ⁇ m or less.
- the light source used for exposure can be appropriately selected and used as long as it is a light source that irradiates the photosensitive resin layer with light having a wavelength that allows exposure (for example, 365 nm or 405 nm).
- a light source that irradiates the photosensitive resin layer with light having a wavelength that allows exposure for example, 365 nm or 405 nm.
- Specific examples thereof include ultra-high pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, metal halide lamps and LEDs (Light Emitting Diodes).
- the exposure amount is preferably 5 ⁇ 200mJ / cm 2, more preferably 10 ⁇ 100mJ / cm 2.
- the peeling step is a step of peeling the temporary support from the substrate with the photosensitive composition layer between the bonding step and the exposure step, or between the exposure step and the development step described later.
- the peeling method is not particularly limited, and a mechanism similar to the cover film peeling mechanism described in paragraphs [0161] to [0162] of JP2010-072589 can be used. Therefore, in the exposure step, the temporary support may be peeled off from the composition layer and then the pattern exposure may be performed. Before the temporary support is peeled off, the temporary support is exposed to the pattern through the temporary support, and then the temporary support is exposed. It may be peeled off.
- the mask When the temporary support is peeled off before exposure, the mask may be exposed in contact with the composition layer, or may be exposed in close proximity without contact. When the temporary support is exposed without peeling, the mask may be exposed in contact with the temporary support, or may be exposed in close proximity without contact. In order to prevent mask contamination due to contact between the composition layer and the mask and to avoid the influence of foreign matter adhering to the mask on the exposure, it is preferable to perform pattern exposure without peeling the temporary support.
- the exposure method is a contact exposure method in the case of contact exposure, a proximity exposure method in the case of a non-contact exposure method, a lens-based and mirror-based projection exposure method, and a direct exposure method using an exposure laser or the like. Can be selected and used as appropriate.
- an exposure machine having an appropriate numerical aperture (NA) of the lens can be used according to the required resolving power and depth of focus.
- NA numerical aperture
- drawing may be performed directly on the photosensitive layer, or reduced projection exposure may be performed on the photosensitive layer via a lens. Further, the exposure may be performed not only in the atmosphere but also under reduced pressure or vacuum, or may be exposed by interposing a liquid such as water between the light source and the photosensitive layer.
- the method for producing the laminate preferably includes, after the above-mentioned exposure step, a step (development step) of developing the exposed composition layer to form a resin pattern.
- a step (development step) of developing the exposed composition layer to form a resin pattern When the composition layer contains a negative photosensitive resin layer (a negative photosensitive resin layer of the present invention or a negative photosensitive resin layer other than the present invention), the composition layer undergoes a curing reaction according to the exposed pattern. It becomes a cured film (patterned cured film), and it becomes possible to remove only the non-exposed portion of the composition layer with a developing solution (alkaline developer or the like).
- the different composition layer has only a portion similar to the removed portion in the negative photosensitive resin layer. It may be removed, or it may be completely removed including a portion other than the portion to be removed in the negative photosensitive resin layer.
- the transfer film has a thermoplastic resin layer and / or a water-soluble resin layer together with a negative photosensitive resin layer, the thermoplastic resin layer and / or the water-soluble resin in the non-exposed portion in the development step. Only the layer may be removed together with the negative photosensitive resin layer in the non-exposed area.
- thermoplastic resin layer and / or the water-soluble resin layer in both the exposed portion and the non-exposed portion may be removed in a form of being dissolved or dispersed in the developing solution.
- a part or all of the resin pattern may be a composition layer of the present invention or a layer obtained by changing the composition of the present invention such as a curing reaction.
- the composition layer of the transfer film contains the negative photosensitive resin layer of the present invention
- a part or all of the resin pattern is a material obtained by curing the negative photosensitive resin layer of the present invention. be.
- the resin pattern obtained after development may not include the composition layer of the present invention or a layer in which the composition of the present invention undergoes a change such as a curing reaction. That is, the resin pattern obtained after development may consist only of a composition layer other than the present invention and / or a layer obtained by changing the composition other than the present invention such as a curing reaction.
- Development of the exposed composition layer in the developing step can be performed using an alkaline developer.
- the alkaline developer for example, a known developer such as the developer described in JP-A-5-07724 can be used.
- the alkaline developer may contain a water-soluble organic solvent and / or a surfactant.
- the alkaline developer the developer described in paragraph 0194 of International Publication No. 2015/093271 is also preferable.
- the content of the organic solvent in the alkaline developer is preferably 0% by mass or more and less than 90% by mass with respect to the total mass of the developer.
- the development method is not particularly limited, and may be any of paddle development, shower development, shower and spin development, and dip development.
- Shower development is a development process for removing a non-exposed portion by spraying a developer on the photosensitive resin layer after exposure with a shower. After the developing step, it is preferable to spray the cleaning agent with a shower and rub with a brush to remove the developing residue.
- the liquid temperature of the developing solution is not particularly limited, but is preferably 20 to 40 ° C.
- the circuit wiring is manufactured by a manufacturing method including a substrate, a conductive layer (conductive layer of the substrate), and a resin pattern (more preferably, the bonding step, the exposure step, and the developing step. It is preferable to include a step (etching step) of etching the conductive layer in the region where the resin pattern is not arranged in the laminated body in which the resin pattern is laminated in this order.
- the resin pattern formed from the photosensitive resin layer is used as an etching resist, and the conductive layer is etched.
- a method of etching treatment a known method can be applied, for example, the method described in paragraphs 0209 to 0210 of JP-A-2017-120435, and the method described in paragraphs 0048-0054 of JP-A-2010-152155. Examples thereof include a wet etching method of immersing in an etching solution and a dry etching method such as plasma etching.
- an acidic or alkaline etching solution may be appropriately selected according to the etching target.
- the acidic etching solution include an aqueous solution of an acidic component alone selected from hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, hydrofluoric acid, oxalic acid and phosphoric acid, and the acidic component, ferric chloride, ammonium fluoride and Examples thereof include a mixed aqueous solution with a salt selected from potassium permanganate.
- the acidic component may be a component in which a plurality of acidic components are combined.
- the alkaline etching solution includes an aqueous solution of an alkaline component alone selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, an organic amine, and a salt of an organic amine (tetramethylammonium hydroxide, etc.), and an alkaline component and a salt. Examples thereof include a mixed aqueous solution with (potassium permanganate, etc.).
- the alkaline component may be a component in which a plurality of alkaline components are combined.
- the removing step is not particularly limited and can be performed as needed, but it is preferably performed after the etching step.
- the method for removing the remaining resin pattern is not particularly limited, and examples thereof include a method for removing by chemical treatment, and a method for removing with a removing liquid is preferable.
- a method for removing the photosensitive resin layer a substrate having a residual resin pattern is immersed in a stirring liquid having a liquid temperature of preferably 30 to 80 ° C., more preferably 50 to 80 ° C. for 1 to 30 minutes. There is a way to do it.
- the removing liquid examples include a removing liquid in which an inorganic alkaline component or an organic alkaline component is dissolved in water, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, or a mixed solution thereof.
- examples of the inorganic alkaline component include sodium hydroxide and potassium hydroxide.
- examples of the organic alkali component include a primary amine compound, a secondary amine compound, a tertiary amine compound and a quaternary ammonium salt compound.
- the removing liquid may be used and removed by a known method such as a spray method, a shower method and a paddle method.
- the method for manufacturing the circuit wiring may include any process (other process) other than the above-mentioned process.
- the following steps can be mentioned, but the steps are not limited to these steps.
- examples of the exposure step, the developing step, and other steps applicable to the method for manufacturing the circuit wiring include the steps described in paragraphs 0035 to 0051 of JP-A-2006-023696.
- the method for producing the laminate includes a step of peeling the cover film from the transfer film.
- the method of peeling the cover film is not limited, and a known method can be applied.
- the method for manufacturing a circuit wiring may include a step of reducing the visible light reflectance of a part or all of the plurality of conductive layers of the base material.
- the treatment for reducing the visible light reflectance include an oxidation treatment.
- the visible light reflectance of the conductive layer can be lowered by oxidizing copper to obtain copper oxide and blackening the conductive layer.
- the treatment for reducing the visible light reflectance is described in paragraphs 0017 to 0025 of JP-A-2014-150118 and paragraphs 0041, 0042, 0048 and 0058 of JP-2013-206315. , The contents of these publications are incorporated herein.
- the method for manufacturing a circuit wiring preferably includes a step of forming an insulating film on the surface of the circuit wiring and a step of forming a new conductive layer on the surface of the insulating film.
- a second electrode pattern insulated from the first electrode pattern can be formed.
- the step of forming the insulating film is not particularly limited, and examples thereof include a known method of forming a permanent film.
- an insulating film having a desired pattern may be formed by photolithography using a photosensitive material having an insulating property.
- the step of forming the new conductive layer on the insulating film is not particularly limited, and for example, a new conductive layer having a desired pattern may be formed by photolithography using a photosensitive material having conductivity.
- a substrate having a plurality of conductive layers on both surfaces of the base material it is also preferable to use a substrate having a plurality of conductive layers on both surfaces of the base material, and to form a circuit sequentially or simultaneously on the conductive layers formed on both surfaces of the base material.
- a circuit wiring for a touch panel in which a first conductive pattern is formed on one surface of a base material and a second conductive pattern is formed on the other surface. It is also preferable to form the touch panel circuit wiring having such a configuration from both sides of the base material by roll-to-roll.
- the circuit wiring manufactured by the method of manufacturing the circuit wiring can be applied to various devices.
- Examples of the device provided with the circuit wiring manufactured by the above manufacturing method include an input device, a touch panel is preferable, and a capacitance type touch panel is more preferable.
- the input device can be applied to a display device such as an organic EL display device and a liquid crystal display device.
- the present invention also relates to a method for manufacturing an electronic device.
- the method for manufacturing the electronic device the method for manufacturing the electronic device using the transfer film described above is preferable.
- the method for manufacturing an electronic device includes the above-mentioned method for manufacturing a laminate.
- the electronic device include an input device and the like, and a touch panel is preferable.
- the input device can be applied to a display device such as an organic electroluminescence display device and a liquid crystal display device.
- a resin pattern is arranged in a laminate in which a substrate, a conductive layer (a conductive layer possessed by the substrate), and a resin pattern manufactured by using the above transfer film are laminated in this order.
- a method including a step of forming wiring for a touch panel by etching a conductive layer in a non-existent region is also preferable, and a resin manufactured by a manufacturing method including the bonding step, the exposure step, and the developing step. The method using a pattern is more preferable.
- the touch panel manufacturing method including the step of forming the touch panel wiring a specific embodiment of each step and an embodiment such as an order in which each step is performed will be described in the above-mentioned "Circuit wiring manufacturing method" section. This is the same as the above, and the preferred embodiment is also the same. Further, the touch panel manufacturing method including the step of forming the touch panel wiring may include any step (other steps) other than those described above. As a method for forming the touch panel wiring, the method shown in FIG. 1 of International Publication No. 2016/190405 can also be referred to.
- a touch panel having at least touch panel wiring is manufactured.
- the touch panel preferably has a transparent substrate, electrodes, and an insulating layer or a protective layer.
- Examples of the detection method on the touch panel include known methods such as a resistance film method, a capacitance method, an ultrasonic method, an electromagnetic induction method, and an optical method. Of these, the capacitance method is preferable.
- a so-called in-cell type for example, those shown in FIGS. 5, 6, 7, and 8 of JP-A-2012-51751
- a so-called on-cell type for example, the figure of JP-A-2013-168125.
- OGS One Glass Solution
- TOR Touch-on-Lens
- JP2013 -The figure of JP-A-2013-164871
- various out-cell types as-called GG, G1 and G2, GF, GF2, GF1, G1F, etc.
- other configurations eg, those described in FIG. 2 of JP2013-164871). 6).
- Examples of the touch panel include those described in paragraph 0229 of JP-A-2017-120345.
- 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 10.40 g (36.6 mmol), polyethylene glycol monoacrylate (Blemmer AE-400, n ⁇ 10, manufactured by Nichiyu Co., Ltd.) 60 A mixed solution consisting of .5 g (111.8 mmol), 25.0 g of cyclohexanone, and 0.342 g of the initiator "V-601" (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise in 180 minutes, etc. Dropped at high speed.
- the weight average molecular weight (Mw) of this polymer is 11000 (gel permeation chromatography (EcoSEC HLC-8320GPC (manufactured by Tosoh Corporation)), eluent THF, flow velocity 0.35 ml / min, polystyrene under measurement conditions at a temperature of 40 ° C.
- the columns calculated and used by conversion were TSKgel SuperHZM-H, TSKgel SuperHZ4000, and TSKgel SuperHZ200 (manufactured by Tosoh Corporation).
- the structures of the polymers A-1, A-5, A-6, and A-9 are shown below.
- the numerical value added to the structural unit in the polymer represents the content (mass%) with respect to the total mass of the polymer.
- the weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and dispersity (Mw / Mn) of each polymer are as shown in Table 1 below.
- Table 2 shows the composition (mass%) and weight average molecular weight of each resin. All of the resins P-1 to P-3 correspond to alkali-soluble resins.
- St means a structural unit derived from styrene
- BzMA means a structural unit derived from benzyl methacrylate
- MAA means a structural unit derived from methacrylic acid
- MMA means a building block derived from methyl methacrylate.
- Photosensitive resin compositions 1 to 9 were prepared by stirring and mixing these components according to the formulation shown in Table 3 shown in the latter part.
- the formulations of the photosensitive resin compositions 1 to 9 are shown below.
- the numerical value for each component in each photosensitive resin composition indicates the addition amount (part by mass) of each component.
- the resin was added to each photosensitive resin composition in the form of a solution containing the resin.
- the numerical value indicating the amount of the resin added is the mass of the added "solution containing the resin”.
- the column “Average film thickness of the photosensitive resin layer ( ⁇ m)" indicates the average film thickness of the photosensitive resin layer formed when the test was performed using each photosensitive resin composition. The details of the test will be described later.
- SR-454 ethoxylated (3) trimethylolpropantriacrylate, manufactured by Alchema SR-502: ethoxylated (9) trimethylolpropanetriacrylate, manufactured by Alchema A-9300-CL1: modified with caprolactone (meth) )
- Acrylic compound manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry, B-CIM: 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetraphenylbiimidazole, Hampton, SB-PI 701: 4,4'-Bis (diethylamino) benzophenone, manufactured by Sanyo Trading Co., Ltd., Leuco Crystal Violet: manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., Brilliant Green: manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., N-phenylglycine: manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., CBT-1: Carboxybenzotriazole, Johoku Kag
- TDP-G Phenothiazine, Kawaguchi Kagaku Co., Ltd.
- Irganox245 Hindered phenolic antioxidant, BASF Co., Ltd. -Phenyldon: manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.-F552: Megafuck F552, manufactured by DIC, fluorine-based surfactant not applicable to compound A-A-1, A-5, A-6, A-9, B-1 : Polymers (A-1), (A-5), (A-6), (A-9), (B-1) produced by the above-mentioned methods, respectively (all correspond to compound A).
- Examples 2 to 8 and Comparative Example 1 A photosensitive resin layer was prepared and evaluated in the same manner as in the photosensitive resin composition 1 except that the photosensitive resin composition used was changed as shown in Table 3.
- thermoplastic resin compositions 1 to 3 were prepared by mixing with the formulations and blending amounts (parts by mass) shown in Table 5 below.
- the column "Average thickness of thermoplastic resin layer ( ⁇ m)" indicates the average thickness of the thermoplastic resin layer formed when the test was performed using each thermoplastic resin composition. The details of the test will be described later.
- P-4 Benzyl methacrylate-based structural unit, methyl methacrylate-based structural unit, and acrylic acid-based structural unit are added to the total mass of the resin at 75% by mass, 10% by mass, and 15% by mass, respectively. %, A resin having a weight average molecular weight of 30,000.
- P-4 corresponds to a resin which is an alkali-soluble resin which is a thermoplastic resin.
- P-4 was added to the thermoplastic resin composition in the form of a solution containing P-4 (solid content concentration 30.0% by mass, solvent: PGMEA).
- Acrybase FF187 Solution containing a resin that is an alkali-soluble thermoplastic resin, solid content concentration 40% by mass, solvent: PGMEA, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.)
- BB-1 A compound having the structure shown below (a dye that develops color with an acid)
- C-1 A compound having the structure shown below (a photoacid generator, a compound described in paragraph 0227 of JP2013-047765, synthesized according to the method described in paragraph 0227).
- thermoplastic resin composition 1 is subjected to a polyethylene terephthalate film (Lumilar) having a thickness of 16 ⁇ m so that the average thickness of the thermoplastic resin layer obtained with a width of 1.0 m becomes a specified film thickness. It was applied to 16KS40 (manufactured by Toray Industries, Inc.). After that, the polyethylene terephthalate film (temporary support) was subjected to a drying zone of 3 m at a temperature of 80 ° C. and a drying zone of 3 m in which the intake amount and the exhaust amount were adjusted so that the film surface wind speed was 3 m / sec for 60 seconds. The thermoplastic resin layer 1 was obtained on the temporary support.
- a polyethylene terephthalate film (Lumilar) having a thickness of 16 ⁇ m so that the average thickness of the thermoplastic resin layer obtained with a width of 1.0 m becomes a specified film thickness. It was applied to 16KS40 (manufactured by Toray Industries, Inc.). After that
- thermoplastic resin layers were prepared in the same manner as in the thermoplastic resin composition 1 except that the average thickness of the thermoplastic resin composition used and the formed thermoplastic resin layer was changed as shown in Table 5. ,evaluated.
- Photosensitive resin compositions 10 to 11 were prepared by stirring and mixing these components according to the formulations shown in Table 6 below. The unit of the amount of each component is a mass part.
- the column "Average film thickness of the photosensitive resin layer ( ⁇ m)" indicates the average film thickness of the photosensitive resin layer formed when the test was performed using each photosensitive resin composition. The details of the test will be described later.
- -Pigment- -Black pigment dispersion FDK-T-11 Aqueous solution with a solid content concentration of 27% by mass, Pigment: Carbon black, manufactured by Tokyo Ink Co., Ltd.-Polymer compound- ⁇ A-NOD-N: 1,9-nonanediol diacrylate, manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd. ⁇ A-DCP: tricyclodecanedimethanol diacrylate, manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.
- ⁇ 8UX-015A Urethane acrylate, Taisei 75% by mass PGMEA solution of KAYARAD DPHA manufactured by Fine Chemical Industry Co., Ltd .: 75% by mass propylene glycol monomethyl ether acetate solution of KAYARAD DPHA (trade name: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
- the composition of KAYARAD DPHA is shown below.
- a coating film was prepared in the same manner as in the photosensitive resin composition 10 except that the average film thickness of the photosensitive resin composition used and the photosensitive resin composition formed were changed as shown in Table 6. evaluated.
- methacrylic acid (107.1 g, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name Acryester M), methyl methacrylate (5.46 g, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, trade name MMA), and cyclohexyl methacrylate.
- methyl methacrylate (5.46 g, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, trade name MMA)
- cyclohexyl methacrylate (231.42 g, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc., trade name CHMA) was mixed and diluted with propylene glycol monomethyl ether acetate (60.0 g) to obtain a dropping liquid (1).
- dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate) (9.637 g, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name V-601) was added to propylene glycol monomethyl ether acetate (2).
- V-601 dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate)
- the dropping liquid (1) and the dropping liquid (2) were simultaneously added dropwise to the above-mentioned flask having a capacity of 2000 mL (specifically, a flask having a capacity of 2000 mL containing a liquid heated to 90 ° C.) over 3 hours.
- V-601 (2.401 g) was added to the flask three times every hour.
- reaction solution obtained in the flask was diluted with propylene glycol monomethyl ether acetate (178.66 g).
- tetraethylammonium bromide 1.8 g, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- hydroquinone monomethyl ether 0.8 g, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- the temperature of the reaction solution was raised to 100 ° C.
- glycidyl methacrylate 76.03 g, manufactured by NOF CORPORATION, trade name Blemmer G
- the above reaction solution was reacted at 100 ° C. for 6 hours to obtain 1158 g of a solution of the resin P-5 (solid content concentration: 36.3% by mass).
- the obtained resin P-5 had a weight average molecular weight of 27,000, a number average molecular weight of 15,000, and an acid value of 95 mgKOH / g.
- the amount of residual monomer measured by gas chromatography was less than 0.1% by mass with respect to the polymer solid content.
- Resin P-6 was obtained with reference to the method for synthesizing resin P-5. Specifically, in the dropping solution (1) used in the synthesis of the resin P-5, methacrylic acid (107.1 g), methyl methacrylate (5.46 g), and cyclohexyl methacrylate (231.42 g) were used as monomers. The configuration was changed to use the monomers shown in Table 7 below. The amount of glycidyl methacrylate (76.03 g) added was also changed so as to have the composition of MAA-GMA in Table 7 below. The solid content concentration of the obtained solution of the resin P-6 was 36.3% by mass, and the weight average molecular weight of the resin P-6 was 17,000.
- Table 7 shows the composition (mass%) of the resin P-6.
- St means a structural unit derived from styrene
- MAA means a structural unit derived from methacrylic acid
- MMA means a structural unit derived from methyl methacrylate.
- MAA-GMA represents a structural unit obtained by adding glycidyl methacrylate to a structural unit derived from methacrylic acid.
- the resins P-5 and P-6 correspond to any alkali-soluble resin.
- the resins P-5 and P-6 were added to the photosensitive resin composition in the form of solutions containing the resins, respectively.
- Photosensitive resin compositions 12 to 14 were prepared by stirring and mixing these components according to the formulations shown in Table 8 below. The unit of the amount of each component is a mass part.
- the column "Average film thickness of the photosensitive resin layer ( ⁇ m)" indicates the average film thickness of the photosensitive resin layer formed when the test was performed using each photosensitive resin composition. The details of the test will be described later.
- Example 13 Comparative Example 4> A coating film was prepared and evaluated in the same manner as in the photosensitive resin composition 12 except that the average film thickness of the photosensitive resin composition and the formed photosensitive resin layer was changed as shown in Table 8.
- C Slight unevenness is seen immediately after application, but leveling is achieved by drying except for a few mm at both ends of the coating liquid film, and the coatability is normal.
- D Immediately after application, there is no repellency, but unevenness is seen, leveling is not performed until drying, and the coatability is poor.
- E Immediately after application, repelling occurs on the entire surface, it cannot be applied, and the coatability is extremely poor.
- Table 9 shows the evaluation results.
- the "compound used” indicates the type of the compound A or the comparative compound contained in the composition.
- the composition of the present invention has excellent coatability and can produce a highly homogeneous film.
- the composition contains the polymer compound A having a poly (oxyalkylene) structure
- the coatability is more excellent.
- the composition is a polymer compound A having a poly (oxyalkylene) structure and a weight average molecular weight of 5,000 to 11,500 or less, the coatability is more excellent. ..
- thermoplastic resin composition 1 prepared in Example 9 is made of polyethylene having a width of 1.0 m using a slit-shaped nozzle and a thickness of 16 ⁇ m so that the average film thickness of the composition layer after drying is 2.0 ⁇ m.
- a 3m drying zone which was applied to a terephthalate film (Lumilar 16KS40 (manufactured by Toray Industries, Inc.)) and set to 80 ° C. and adjusted the intake and exhaust volumes so that the film surface wind speed was 0.2 m / sec, was set for 60 seconds.
- a laminated body A of a temporary support and a thermoplastic resin layer was obtained.
- thermoplastic resin layer of the produced laminate A a slit-shaped nozzle was used to apply an amount so that the width was 1.0 m and the average film thickness of the composition layer after drying was 1.0 ⁇ m. After adjustment, a water-soluble resin composition described later was applied. After that, the laminated body A was passed through a drying zone of 3 m in which the temperature was 100 ° C. and the film surface wind speed was set to 3 m / sec by adjusting the intake amount and the exhaust amount over 60 seconds. A laminate B having a water-soluble resin layer formed on the thermoplastic resin layer was obtained.
- Water-soluble resin composition A water-soluble resin composition was prepared by stirring and mixing these components according to the following formulation.
- Megafuck F444 manufactured by DIC
- a slit-shaped nozzle was used to apply an amount so that the width was 1.0 m and the average film thickness of the dried composition layer was 2.0 ⁇ m.
- the photosensitive resin composition 1 prepared in Example 1 was applied.
- the laminated body B was passed through a drying zone of 3 m in which the temperature was 80 ° C. and the air intake amount and the exhaust amount were adjusted so that the film surface wind speed was 0.2 m / sec over 60 seconds. A laminate in which a photosensitive resin layer was formed on a water-soluble resin layer was obtained.
- a polyethylene terephthalate film having a thickness of 16 ⁇ m (Lumirror 16KS40 (manufactured by Toray Industries, Inc.) was pressure-bonded as a cover film to prepare a transfer film (Example 14).
- a copper layer having a thickness of 200 nm was provided on a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 100 ⁇ m by a sputtering method, and a PET substrate with a copper layer was prepared. After unwinding the produced transfer film, it was laminated on the PET substrate with a copper layer under laminating conditions of a lamilol temperature of 100 ° C., a linear pressure of 1.0 MPa, and a linear velocity of 4.0 m / min. At that time, the cover film was peeled off, and the laminating was performed so that the photosensitive resin layer in the transfer film was in contact with the copper layer.
- PET polyethylene terephthalate
- Example 15 The thickness of the photosensitive composition layer after drying is 8. The amount of the photosensitive resin composition applied was adjusted so as to be 0 ⁇ m, and the photosensitive resin composition 12 prepared in Example 12 was applied. Next, the obtained temporary support was passed through a dry zone of 3 m set at 80 ° C. and a membrane wind speed of 0.2 m / sec by adjusting the intake amount and the exhaust amount over 60 seconds. A laminate C of a support and a photosensitive resin layer was obtained. Subsequently, on the photosensitive resin layer of the produced laminate C, a slit-shaped nozzle was used to adjust the coating amount so that the width was 1.0 m and the average film thickness of the dried composition layer was 80 nm.
- a resin composition (a composition for forming a refractive index adjusting layer) described later was applied. After that, the laminated body C was passed through a drying zone of 3 m in which the temperature was 80 ° C. and the film surface wind speed was set to 3 m / sec by adjusting the intake amount and the exhaust amount over 60 seconds. A laminate having a refractive index adjusting layer formed on the photosensitive resin layer was obtained.
- a polyethylene terephthalate film having a thickness of 16 ⁇ m (Lumirror 16KS40 (manufactured by Toray Industries, Inc.) was crimped as a cover film to prepare a transfer film (Example 15).
- composition for forming a refractive index adjusting layer A composition for forming a refractive index adjusting layer was prepared by stirring and mixing these components according to the following formulation. The following composition for forming a refractive index adjusting layer is used for forming the refractive index adjusting layer.
- the temperature of the contents of the flask was returned to room temperature, the contents of the flask were dropped onto 2.7 L of agitated ion-exchanged water, and reprecipitation was carried out to obtain a turbid solution.
- the turbidity solution was filtered through a nutche (Buchner funnel) with a filter paper, and the filtrate was further washed with ion-exchanged water to obtain a wet powder. After drying by blowing air at 45 ° C., it was confirmed that the amount became constant, and a resin A-7 was obtained as a powder in a yield of 70%.
- the amount of residual monomer measured by gas chromatography was less than 0.1% by mass with respect to the polymer solid content.
- both sides were exposed on the entire surface with an exposure amount of 100 mJ / cm 2 (i-line) via a temporary support.
- the photosensitive composition layer was cured by further double-sided exposure with an exposure amount of 400 mJ / cm 2 (i-line) and then post-baking at 145 ° C. for 25 minutes. A cured film was formed.
- Example 16 Polyethylene terephthalate of the photosensitive resin composition 1 prepared in Example 1 having a width of 1.0 m using a slit-shaped nozzle and having a thickness of 16 ⁇ m so that the average film thickness of the composition layer after drying is 2.0 ⁇ m. Apply to a film (Lumirror 16KS40 (manufactured by Toray Industries, Inc.)) and apply a 3m drying zone set to 80 ° C and adjust the intake and exhaust volumes so that the film surface wind speed is 0.2m / sec over 60 seconds. To obtain a laminated body A of a temporary support and a photosensitive resin layer.
- a film Limirror 16KS40 (manufactured by Toray Industries, Inc.)
- a polyethylene terephthalate film having a thickness of 16 ⁇ m (Lumirror 16KS40 (manufactured by Toray Industries, Inc.) was pressure-bonded as a cover film to prepare a transfer film (Example 16).
- a copper layer having a thickness of 200 nm was provided on a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 100 ⁇ m by a sputtering method, and a PET substrate with a copper layer was prepared. After unwinding the produced transfer film, it was laminated on the PET substrate with a copper layer under laminating conditions of a lamilol temperature of 100 ° C., a linear pressure of 1.0 MPa, and a linear velocity of 4.0 m / min. At that time, the cover film was peeled off, and the laminating was performed so that the photosensitive resin layer in the transfer film was in contact with the copper layer.
- PET polyethylene terephthalate
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Abstract
本発明の課題は、塗布性に優れる組成物を提供することにある。また、本発明の他の課題は、上記組成物に関する、転写フィルム、積層体の製造方法、回路配線の製造方法、及び電子デバイスの製造方法を提供することにある。 本発明の組成物は、アルカリ可溶性樹脂と、重合性化合物と、化合物Aと、を含み、 上記化合物Aが、下記一般式(1)で表される基を有する化合物である。 一般式(1):*-CF2-H 式中、*は、結合位置を表す。
Description
本発明は、組成物、転写フィルム、積層体の製造方法、回路配線の製造方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。
感光性転写材料等の転写フィルムは、近年、多分野でますます利用されている。
感光性転写材料は製品のコストダウンに寄与できるため、エッチングレジスト用のフィルム及び配線保護膜用のフィルム等として使用することが提案されている。
それに伴い、それぞれの分野に応じて、マトリクスとしてのポリマーの性状とともに、転写フィルムを作製する際の塗布性も重要となっている。
感光性転写材料は製品のコストダウンに寄与できるため、エッチングレジスト用のフィルム及び配線保護膜用のフィルム等として使用することが提案されている。
それに伴い、それぞれの分野に応じて、マトリクスとしてのポリマーの性状とともに、転写フィルムを作製する際の塗布性も重要となっている。
例えば、特許文献1では、含フッ素基・親油性基含有オリゴマーを添加した感光性組成物を用いて転写フィルムを作製している(特許文献1[0211][0214][0215]等参照)。
本発明者らが検討した所、特許文献1で開示されたような組成物(感光性組成物)について、塗布性に改善の余地があることが分かった。
なお、組成物の塗布性が優れるとは、組成物を塗布した際に、組成物のハジキが生じにくいこと、及び組成物の塗布ムラが生じにくく均質な膜(組成物層)が得られやすいこと等を意図する。
なお、組成物の塗布性が優れるとは、組成物を塗布した際に、組成物のハジキが生じにくいこと、及び組成物の塗布ムラが生じにくく均質な膜(組成物層)が得られやすいこと等を意図する。
そこで、本発明は、塗布性に優れる組成物を提供することを課題とする。また、上記組成物に関する、転写フィルム、積層体の製造方法、回路配線の製造方法、及び電子デバイスの製造方法を提供することも課題とする。
本発明者らが、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を達成できることを見出した。
〔1〕 アルカリ可溶性樹脂と、重合性化合物と、化合物Aと、を含み、
上記化合物Aが、後述する一般式(1)で表される基を有する化合物である、組成物。
〔2〕 上記化合物Aが、後述する一般式(2)で表される基を有する化合物である、〔1〕に記載の組成物。
〔3〕 上記化合物Aが、後述する一般式(3)で表される基を有する化合物である、〔1〕又は〔2〕に記載の組成物。
〔4〕 上記化合物Aが、重量平均分子量が5,000以上の高分子化合物である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の組成物。
〔5〕 上記化合物Aが高分子化合物であって、
上記高分子化合物が、後述する一般式(4A)で表されるモノマーに由来する構成単位を含む、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の組成物。
〔6〕 上記高分子化合物が、更に、後述する一般式(5)で表されるモノマーに由来する構成単位を含む、〔5〕に記載の組成物。
〔7〕 上記化合物Aの分子量が2,000以下である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の組成物。
〔8〕 上記化合物Aが、後述する一般式(6A)で表される化合物である、〔1〕~〔3〕及び〔7〕のいずれかに記載の組成物。
〔9〕 上記Zが、置換基を有していてもよいポリ(オキシアルキレン)構造部位を含む1価の有機基を表す、〔8〕に記載の組成物。
〔10〕 更に、重合開始剤を含む、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の組成物。
〔11〕 上記アルカリ可溶性樹脂が、熱可塑性樹脂である、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の組成物。
〔12〕 更に、黒色粒子を含む、〔1〕~〔11〕のいずれかに記載の組成物。
〔13〕 仮支持体と、1層以上の組成物層とを有する転写フィルムであって、
上記組成物層の少なくとも1層が、〔1〕~〔12〕のいずれかに記載の組成物を用いて形成された層である、転写フィルム。
〔14〕 〔13〕に記載の転写フィルムが有する上記仮支持体とは反対側の表面に基板を接触させて、上記転写フィルムと上記基板とを貼り合せ、転写フィルム付き基板を得る貼合工程と、
上記組成物層をパターン露光する露光工程と、
露光された上記組成物層を現像して樹脂パターンを形成する現像工程と、
更に、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と現像工程との間に、転写フィルム付き基板から仮支持体を剥離する剥離工程と、を含む積層体の製造方法。
〔15〕 〔13〕に記載の転写フィルムが有する上記仮支持体とは反対側の表面を、導電層を有する基板に接触させて、上記転写フィルムと上記導電層を有する基板とを貼り合せ、転写フィルム付き基板を得る貼合工程と、
上記組成物層をパターン露光する露光工程と、
露光された上記組成物層を現像して樹脂パターンを形成する現像工程と、
上記樹脂パターンが配置されていない領域における上記導電層をエッチング処理するエッチング工程と、
更に、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と現像工程との間に、転写フィルム付き基板から仮支持体を剥離する剥離工程と、を含む、回路配線の製造方法。
〔16〕 〔14〕に記載の積層体の製造方法を含む電子デバイスの製造方法であって、
上記電子デバイスが上記樹脂パターンを硬化膜として含む、電子デバイスの製造方法。
上記化合物Aが、後述する一般式(1)で表される基を有する化合物である、組成物。
〔2〕 上記化合物Aが、後述する一般式(2)で表される基を有する化合物である、〔1〕に記載の組成物。
〔3〕 上記化合物Aが、後述する一般式(3)で表される基を有する化合物である、〔1〕又は〔2〕に記載の組成物。
〔4〕 上記化合物Aが、重量平均分子量が5,000以上の高分子化合物である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の組成物。
〔5〕 上記化合物Aが高分子化合物であって、
上記高分子化合物が、後述する一般式(4A)で表されるモノマーに由来する構成単位を含む、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の組成物。
〔6〕 上記高分子化合物が、更に、後述する一般式(5)で表されるモノマーに由来する構成単位を含む、〔5〕に記載の組成物。
〔7〕 上記化合物Aの分子量が2,000以下である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の組成物。
〔8〕 上記化合物Aが、後述する一般式(6A)で表される化合物である、〔1〕~〔3〕及び〔7〕のいずれかに記載の組成物。
〔9〕 上記Zが、置換基を有していてもよいポリ(オキシアルキレン)構造部位を含む1価の有機基を表す、〔8〕に記載の組成物。
〔10〕 更に、重合開始剤を含む、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の組成物。
〔11〕 上記アルカリ可溶性樹脂が、熱可塑性樹脂である、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の組成物。
〔12〕 更に、黒色粒子を含む、〔1〕~〔11〕のいずれかに記載の組成物。
〔13〕 仮支持体と、1層以上の組成物層とを有する転写フィルムであって、
上記組成物層の少なくとも1層が、〔1〕~〔12〕のいずれかに記載の組成物を用いて形成された層である、転写フィルム。
〔14〕 〔13〕に記載の転写フィルムが有する上記仮支持体とは反対側の表面に基板を接触させて、上記転写フィルムと上記基板とを貼り合せ、転写フィルム付き基板を得る貼合工程と、
上記組成物層をパターン露光する露光工程と、
露光された上記組成物層を現像して樹脂パターンを形成する現像工程と、
更に、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と現像工程との間に、転写フィルム付き基板から仮支持体を剥離する剥離工程と、を含む積層体の製造方法。
〔15〕 〔13〕に記載の転写フィルムが有する上記仮支持体とは反対側の表面を、導電層を有する基板に接触させて、上記転写フィルムと上記導電層を有する基板とを貼り合せ、転写フィルム付き基板を得る貼合工程と、
上記組成物層をパターン露光する露光工程と、
露光された上記組成物層を現像して樹脂パターンを形成する現像工程と、
上記樹脂パターンが配置されていない領域における上記導電層をエッチング処理するエッチング工程と、
更に、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と現像工程との間に、転写フィルム付き基板から仮支持体を剥離する剥離工程と、を含む、回路配線の製造方法。
〔16〕 〔14〕に記載の積層体の製造方法を含む電子デバイスの製造方法であって、
上記電子デバイスが上記樹脂パターンを硬化膜として含む、電子デバイスの製造方法。
本発明によれば、塗布性に優れる組成物を提供できる。また、上記組成物に関する、転写フィルム、積層体の製造方法、回路配線の製造方法、及び電子デバイスの製造方法を提供できる。
以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、表記される二価の基(例えば、-CO-O-)の結合方向は特に制限されない。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、表記される二価の基(例えば、-CO-O-)の結合方向は特に制限されない。
本明細書において、(メタ)アクリレートは、アクリレート及びメタクリレートを表す。(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸を表す。(メタ)アクリロイル基は、メタアクリロイル基又はアクリロイル基を表す。
本明細書中における基(原子団)の表記について、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さない基と共に置換基を有する基をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。また、本明細書中における「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。
また、本明細書において、「置換基を有していてもよい」というときの置換基の種類、置換基の位置、及び置換基の数は特に限定されない。置換基の数は例えば、1つ、2つ、3つ、又は、それ以上であってもよい。また、無置換であってもよい。
置換基の例としては水素原子を除く一価の非金属原子団を挙げられ、例えば、以下の置換基群Tから選択できる。
(置換基T)
置換基Tとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、及びtert-ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp-トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、及びベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、及びメトキサリル基等のアシル基;メチルスルファニル基及びtert-ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基;フェニルスルファニル基及びp-トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基;アルキル基;シクロアルキル基;アリール基;ヘテロアリール基;水酸基;カルボキシ基;ホルミル基;スルホ基;シアノ基;アルキルアミノカルボニル基;アリールアミノカルボニル基;スルホンアミド基;シリル基;アミノ基;モノアルキルアミノ基;ジアルキルアミノ基;アリールアミノ基;ならびに、これらの組み合わせが挙げられる。
置換基の例としては水素原子を除く一価の非金属原子団を挙げられ、例えば、以下の置換基群Tから選択できる。
(置換基T)
置換基Tとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、及びtert-ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp-トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、及びベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、及びメトキサリル基等のアシル基;メチルスルファニル基及びtert-ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基;フェニルスルファニル基及びp-トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基;アルキル基;シクロアルキル基;アリール基;ヘテロアリール基;水酸基;カルボキシ基;ホルミル基;スルホ基;シアノ基;アルキルアミノカルボニル基;アリールアミノカルボニル基;スルホンアミド基;シリル基;アミノ基;モノアルキルアミノ基;ジアルキルアミノ基;アリールアミノ基;ならびに、これらの組み合わせが挙げられる。
本明細書において、特段の断りのない限り、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で算出した値である。
GPCは、下記の条件で測定する。
[溶離液] テトラヒドロフラン(THF)
[装置名] EcoSEC HLC-8320GPC(東ソー社製)
[カラム] TSKgel SuperHZM-H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー社製))
[カラム温度] 40℃
[流速] 0.35ml/min
GPCは、下記の条件で測定する。
[溶離液] テトラヒドロフラン(THF)
[装置名] EcoSEC HLC-8320GPC(東ソー社製)
[カラム] TSKgel SuperHZM-H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー社製))
[カラム温度] 40℃
[流速] 0.35ml/min
本明細書において、特段の断りがない限り、分子量分布がある化合物の分子量は、重量平均分子量(Mw)である。
本明細書において、特段の断りがない限り、室温は25℃である。
本明細書において、「アルカリ可溶性」とは、22℃において炭酸ナトリウムの1質量%水溶液100gへの溶解度が0.1g以上であることを意味する。
本明細書において「水溶性」とは、液温が22℃であるpH7.0の水100gへの溶解度が0.1g以上であることを意味する。
本明細書において、転写フィルム等が備える各層の層厚(膜厚)は、層(膜)の主面に対し垂直な方向の断面を走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)により観察し、得られた観察画像に基づいて各層の厚さを10点以上計測し、その平均値を算出することにより、測定される。
本明細書において「水溶性」とは、液温が22℃であるpH7.0の水100gへの溶解度が0.1g以上であることを意味する。
本明細書において、転写フィルム等が備える各層の層厚(膜厚)は、層(膜)の主面に対し垂直な方向の断面を走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)により観察し、得られた観察画像に基づいて各層の厚さを10点以上計測し、その平均値を算出することにより、測定される。
[組成物]
本発明の組成物は、アルカリ可溶性樹脂と、重合性化合物と、化合物Aとを含む。化合物Aとは、後述する一般式(1)で表される基を有する化合物である。
このような構成で本発明の課題が解決されるメカニズムは必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推察している。
化合物Aは、末端部位に水素原子を含むフルオロアルキル基(一般式(1)で表される基)を構造中に含む。このような化合物Aは、組成物中の樹脂等との相溶性、及び所望に応じて添加される有機溶剤(水溶性溶剤でもよい)への溶解性が良好になる。そのため、組成物中での化合物Aの凝集が生じにくく、組成物の塗布ムラが生じにくく、塗布性が改善したと考えられる。
また、化合物Aがさらにポリ(オキシアルキレン)構造部位を有する場合、化合物Aは、塗膜表面へより移行しやすくなると考えている。このような化合物Aが組成物中に存在することで、塗膜の表面張力がより低下し、塗工時における組成物の基材に対するぬれ性、塗膜表面の面状がより良化して、塗布性がより改善すると推測される。
また、化合物Aが、ポリ(オキシアルキレン)構造部位を有し、且つ、重量平均分子量が5,000~11,500以下の高分子化合物である場合、化合物Aは、塗膜表面への移行の速度がより速くなり、塗布性がより改善すると推測される。
本発明の組成物は、アルカリ可溶性樹脂と、重合性化合物と、化合物Aとを含む。化合物Aとは、後述する一般式(1)で表される基を有する化合物である。
このような構成で本発明の課題が解決されるメカニズムは必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推察している。
化合物Aは、末端部位に水素原子を含むフルオロアルキル基(一般式(1)で表される基)を構造中に含む。このような化合物Aは、組成物中の樹脂等との相溶性、及び所望に応じて添加される有機溶剤(水溶性溶剤でもよい)への溶解性が良好になる。そのため、組成物中での化合物Aの凝集が生じにくく、組成物の塗布ムラが生じにくく、塗布性が改善したと考えられる。
また、化合物Aがさらにポリ(オキシアルキレン)構造部位を有する場合、化合物Aは、塗膜表面へより移行しやすくなると考えている。このような化合物Aが組成物中に存在することで、塗膜の表面張力がより低下し、塗工時における組成物の基材に対するぬれ性、塗膜表面の面状がより良化して、塗布性がより改善すると推測される。
また、化合物Aが、ポリ(オキシアルキレン)構造部位を有し、且つ、重量平均分子量が5,000~11,500以下の高分子化合物である場合、化合物Aは、塗膜表面への移行の速度がより速くなり、塗布性がより改善すると推測される。
〔化合物A〕
本発明の組成物は、化合物Aを含む。
化合物Aは、下記一般式(1)で表される基を有する化合物である。
一般式(1):*-CF2-H
式中、*は、結合位置を表す。
本発明の組成物は、化合物Aを含む。
化合物Aは、下記一般式(1)で表される基を有する化合物である。
一般式(1):*-CF2-H
式中、*は、結合位置を表す。
化合物Aは、高分子化合物であってもよく、低分子化合物であってもよい。なお、化合物Aが高分子化合物である場合、高分子化合物である化合物Aを「高分子化合物A」という場合もある。また、化合物Aが低分子化合物である場合、低分子化合物である化合物Aを「低分子化合物A」という場合もある。化合物Aとしては、本発明の効果がより優れる点で、高分子化合物Aであるのが好ましい。
高分子化合物Aの重量平均分子量の下限値としては、1,000以上が好ましく、1,500以上がより好ましく、2,000超が更に好ましく、5,000以上が特に好ましい。また、その上限値としては、100,000以下が好ましく、80,000以下がより好ましく、60,000以下が更に好ましく、40,000以下が更により好ましく、20,000以下が特に好ましく、11,500以下が最も好ましい。
高分子化合物Aの数平均分子量(Mn)は、500~40,000が好ましく、600~20,000がより好ましく、600~10,000が更に好ましい。
高分子化合物Aの分散度(Mw/Mn)は、1.00~12.00が好ましく、1.00~11.00がより好ましく、1.00~10.00が更に好ましい。
高分子化合物Aは、一般式(1)で表される基を有する構成単位を含むのが好ましい。
高分子化合物Aの数平均分子量(Mn)は、500~40,000が好ましく、600~20,000がより好ましく、600~10,000が更に好ましい。
高分子化合物Aの分散度(Mw/Mn)は、1.00~12.00が好ましく、1.00~11.00がより好ましく、1.00~10.00が更に好ましい。
高分子化合物Aは、一般式(1)で表される基を有する構成単位を含むのが好ましい。
低分子化合物Aの分子量としては、100以上が好ましく、500以上がより好ましい。低分子化合物Aの分子量の上限は、5,000以下が好ましく、3,000以下がより好ましく、2,000以下が更に好ましい。
低分子化合物A中の一般式(1)で表される基の個数としては、1個以上であれば特に制限されないが、例えば、1~3であるのが好ましい。
低分子化合物A中の一般式(1)で表される基の個数としては、1個以上であれば特に制限されないが、例えば、1~3であるのが好ましい。
高分子化合物A及び低分子化合物Aの具体的な態様については、後段部にて説明する。
また、本発明の効果がより優れる点で、化合物Aとしては、後述する一般式(2)で表される基を有する化合物(以下「化合物Aa」ともいう)であるのが好ましく、後述する一般式(3)で表される基を有する化合物(以下「化合物Ab」ともいう)であるのがより好ましい。
なお、化合物Aaは、化合物Aにおける一般式(1)で表される基の連結形態をより限定した化合物に該当する。つまり、化合物Aa中の一般式(2)で表される基の末端部位に存在する-CF2-Hは、上述した一般式(1)で表される基に該当する。また、化合物Abは、化合物Aにおける一般式(1)で表される基の連結形態及び化合物Aaにおける一般式(2)で表される基の連結形態をより限定した化合物を意図する。つまり、化合物Ab中の一般式(3)で表される基の末端部位に存在する-CF2-Hは、上述した一般式(1)で表される基に該当し、化合物Ab中の一般式(3)で表される基の末端部位に存在する-CF2-CF2-Hは、上述した一般式(2)で表される基に該当する。
一般式(2):*-CF2-CF2-H
式中、*は、結合位置を表す。
式中、*は、結合位置を表す。
一般式(3):*-(CH2)m-(CF2-CF2)n-H
式中、m及びnは、それぞれ独立に、1~6の整数を表す。
mとしては、1~4であるのが好ましく、1又は2であるのがより好ましい。
nとしては、1~4であるのが好ましく、2又は3であるのがより好ましい。
*は、結合位置を表す。
式中、m及びnは、それぞれ独立に、1~6の整数を表す。
mとしては、1~4であるのが好ましく、1又は2であるのがより好ましい。
nとしては、1~4であるのが好ましく、2又は3であるのがより好ましい。
*は、結合位置を表す。
以下、高分子化合物A及び低分子化合物Aについて、それぞれ説明する。
<高分子化合物A>
高分子化合物Aとは、上述のとおり、化合物Aが高分子化合物である場合の態様である。高分子化合物Aの重量平均分子量及び分散度の好適態様については、既述のとおりである。
高分子化合物Aとしては、上述した一般式(1)~(3)のいずれかで表される基を有する構成単位を含むのが好ましく、後述する一般式(4)で表されるモノマーに由来する構成単位を含むのがより好ましく、後述する一般式(4A)で表されるモノマーに由来する構成単位を含むのが更に好ましい。なお、後述する一般式(4)で表されるモノマーに由来する構成単位は、上述した一般式(1)又は(2)で表される基を有する構成単位に該当し、後述する一般式(4A)で表されるモノマーに由来する構成単位は、上述した一般式(3)で表される基を有する構成単位に該当する。
高分子化合物Aとは、上述のとおり、化合物Aが高分子化合物である場合の態様である。高分子化合物Aの重量平均分子量及び分散度の好適態様については、既述のとおりである。
高分子化合物Aとしては、上述した一般式(1)~(3)のいずれかで表される基を有する構成単位を含むのが好ましく、後述する一般式(4)で表されるモノマーに由来する構成単位を含むのがより好ましく、後述する一般式(4A)で表されるモノマーに由来する構成単位を含むのが更に好ましい。なお、後述する一般式(4)で表されるモノマーに由来する構成単位は、上述した一般式(1)又は(2)で表される基を有する構成単位に該当し、後述する一般式(4A)で表されるモノマーに由来する構成単位は、上述した一般式(3)で表される基を有する構成単位に該当する。
一般式(4)中、R1は、水素原子又はメチル基を表す。Xは、酸素原子、硫黄原子、又は-N(R2)-を表す。R2は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。L1は、2価の連結基を表す。RTは、上述した一般式(1)又は(2)で表される基を表す。
R2で表される炭素数1~4のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。
R1としては、水素原子が好ましい。
R2としては、水素原子又は炭素数1~2のアルキル基が好ましく、炭素数1~2のアルキル基がより好ましい。
Xとしては、酸素原子が好ましい。
R2としては、水素原子又は炭素数1~2のアルキル基が好ましく、炭素数1~2のアルキル基がより好ましい。
Xとしては、酸素原子が好ましい。
L1で表される2価の連結基としては特に制限されないが、例えば、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-NRX-(RXは、水素原子又は置換基)、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、芳香環基、脂環基、及びこれらを組み合わせた基が挙げられる。上記RXで表される置換基としては特に制限されず、例えば、置換基群Tに例示した置換基が挙げられ、炭素数1又は2のアルキル基が好ましい。
上記アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、芳香環基、及び脂環基は、更に置換基を有していてもよい。置換基としては特に制限されず、例えば、置換基群Tに例示した置換基が挙げられる。置換基としては、なかでも、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
上記アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、芳香環基、及び脂環基は、更に置換基を有していてもよい。置換基としては特に制限されず、例えば、置換基群Tに例示した置換基が挙げられる。置換基としては、なかでも、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
上記アルキレン基、上記アルケニレン基、及び上記アルキニレン基としては、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。
また、上記アルキレン基の炭素数としては、1~20が好ましく、1~15がより好ましく、1~11が更に好ましく、1~10が特に好ましい。
また、上記アルケニレン基及び上記アルキニレン基の炭素数としては、2~20が好ましく、2~15がより好ましく、2~11が更に好ましく、2~10が特に好ましい。
また、上記アルキレン基の炭素数としては、1~20が好ましく、1~15がより好ましく、1~11が更に好ましく、1~10が特に好ましい。
また、上記アルケニレン基及び上記アルキニレン基の炭素数としては、2~20が好ましく、2~15がより好ましく、2~11が更に好ましく、2~10が特に好ましい。
上記芳香環基は、芳香族炭化水素環基及び芳香族複素環基のいずれであってもよい。
上記芳香環基を構成する芳香環は、単環であっても多環であってもよい。また、上記芳香環基を構成する芳香環の環員数としては特に制限されないが、例えば、5~15である。また、上記芳香族複素環基が含むヘテロ原子の数は特に制限されず、例えば、1~3個であるのが好ましい。ヘテロ原子の種類としては特に制限されないが、例えば、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子等が挙げられる。
上記芳香環基を構成する芳香環の種類としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、及びフェナンスロリン環等の芳香族炭化水素環;フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環、チアゾール環、及びベンゾチアゾール環等の芳香族複素環が挙げられる。
上記芳香環基を構成する芳香環は、単環であっても多環であってもよい。また、上記芳香環基を構成する芳香環の環員数としては特に制限されないが、例えば、5~15である。また、上記芳香族複素環基が含むヘテロ原子の数は特に制限されず、例えば、1~3個であるのが好ましい。ヘテロ原子の種類としては特に制限されないが、例えば、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子等が挙げられる。
上記芳香環基を構成する芳香環の種類としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、及びフェナンスロリン環等の芳香族炭化水素環;フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環、チアゾール環、及びベンゾチアゾール環等の芳香族複素環が挙げられる。
上記脂環基は、脂肪族炭化水素環基及び脂肪族複素環基のいずれであってもよい。
上記脂環基を構成する脂環は、単環であっても多環であってもよい。また、上記脂環基を構成する脂環の環員数としては特に制限されないが、例えば、5~15である。また、上記脂肪族複素環基が含むヘテロ原子の数は特に制限されず、例えば、1~3個であるのが好ましい。ヘテロ原子の種類としては特に制限されないが、例えば、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子等が挙げられる。
上記脂環基を構成する脂環としては、例えば、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環、シクロデカン環、アダマンタン環、ノルボルナン環、及びexo-テトラヒドロジシクロペンタジエン環等のシクロアルカン環、及びシクロヘキセン環が挙げられる。
上記脂環基を構成する脂環は、単環であっても多環であってもよい。また、上記脂環基を構成する脂環の環員数としては特に制限されないが、例えば、5~15である。また、上記脂肪族複素環基が含むヘテロ原子の数は特に制限されず、例えば、1~3個であるのが好ましい。ヘテロ原子の種類としては特に制限されないが、例えば、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子等が挙げられる。
上記脂環基を構成する脂環としては、例えば、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環、シクロデカン環、アダマンタン環、ノルボルナン環、及びexo-テトラヒドロジシクロペンタジエン環等のシクロアルカン環、及びシクロヘキセン環が挙げられる。
L1で表される2価の連結基としては、なかでも、*A-フッ素原子で置換されていてもよいアルキレン基-*B、*A-フッ素原子で置換されていてもよいアルケニレン基-*B、又は*A-フッ素原子で置換されていてもよいアルキニレン基-*Bが好ましく、*A-フッ素原子で置換されていてもよいアルキレン基-*Bがより好ましい。なお、*Aは、式(4)中のXとの連結位置を表し、*Bは、式(4)中のRTとの連結位置を表す。
式(4A)中、R1及びXは、各々、式(4)中のR1及びXと同義であり、好適態様も同じである。
m及びnは、それぞれ独立に、1~6の整数を表す。mとしては、1~4であるのが好ましく、1又は2であるのがより好ましい。nとしては、1~4であるのが好ましく、2又は3であるのがより好ましい。
m及びnは、それぞれ独立に、1~6の整数を表す。mとしては、1~4であるのが好ましく、1又は2であるのがより好ましい。nとしては、1~4であるのが好ましく、2又は3であるのがより好ましい。
高分子化合物A中、上述した一般式(1)~(3)のいずれかで表される基を有する構成単位の含有量の下限値としては、高分子化合物Aの全質量に対して、2質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上が更に好ましい。また、上限値としては、100質量%以下が好ましく、90質量%がより好ましく、80質量%が更に好ましい。
一般式(1)~(3)のいずれかで表される基を有する構成単位としては、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
一般式(1)~(3)のいずれかで表される基を有する構成単位は、公知の方法で合成できる。
一般式(1)~(3)のいずれかで表される基を有する構成単位としては、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
一般式(1)~(3)のいずれかで表される基を有する構成単位は、公知の方法で合成できる。
高分子化合物Aは、一般式(1)~(3)のいずれかで表される基を有する構成単位以外の他の構成単位(以下「他の構成単位」ともいう)を有していてもよい。
他の構成単位としては特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、ポリ(オキシアルキレン)構造を有する構成単位を含むのが好ましい。
ポリ(オキシアルキレン)構造としては、下記式(PAL)で表される構造であるのが好ましい。
他の構成単位としては特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、ポリ(オキシアルキレン)構造を有する構成単位を含むのが好ましい。
ポリ(オキシアルキレン)構造としては、下記式(PAL)で表される構造であるのが好ましい。
式(PAL)中、nALは、2以上の整数を表し、2~100がより好ましく、4~20が更に好ましく、4~15が特に好ましく、4~12が最も好ましい。
ALは、アルキレン基を表す。上記アルキレン基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。ALで表されるアルキレン基の炭素数としては、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、2~4が更に好ましく、2又は3が特に好ましい。
nAL個存在する、ALは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
また、ALで表されるアルキレン基は置換基を有していてもよい。置換基としては特に制限されないが、例えば、置換基群Tで例示した置換基が挙げられる。
ALとしては、なかでも、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)CH2-、又は、-CH(CH2CH3)CH2-が好ましく、-CH(CH3)CH2-、又は-CH2CH2CH2-がより好ましい。
*は、結合位置を表す。
ALは、アルキレン基を表す。上記アルキレン基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。ALで表されるアルキレン基の炭素数としては、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、2~4が更に好ましく、2又は3が特に好ましい。
nAL個存在する、ALは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
また、ALで表されるアルキレン基は置換基を有していてもよい。置換基としては特に制限されないが、例えば、置換基群Tで例示した置換基が挙げられる。
ALとしては、なかでも、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)CH2-、又は、-CH(CH2CH3)CH2-が好ましく、-CH(CH3)CH2-、又は-CH2CH2CH2-がより好ましい。
*は、結合位置を表す。
ポリ(オキシアルキレン)構造を有する構成単位としては、側鎖にポリ(オキシアルキレン)構造を有しているのが好ましく、後述する一般式(5)で表されるモノマーに由来する構成単位であるのがより好ましい。
式中、R3は、水素原子又はメチル基を表す。Yは、酸素原子、硫黄原子、又は-N(R5)-を表す。ALは、置換基を有していてもよいアルキレン基を表す。nALは、2以上の整数を表す。R4は、水素原子又は置換基を表す。R5は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。
式(5)中のAL及びnALは、各々、式(PAL)中のAL及びnALと同義であり、好適態様も同じである。
R4で表される置換基としては特に制限されず、置換基群Tで例示した置換基が挙げられ、炭素数1~6のアルキル基であるのが好ましい。
R5で表される炭素数1~4のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。
R4で表される置換基としては特に制限されず、置換基群Tで例示した置換基が挙げられ、炭素数1~6のアルキル基であるのが好ましい。
R5で表される炭素数1~4のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。
R3及びR4としては、水素原子が好ましい。
R5としては、水素原子又は炭素数1~2のアルキル基が好ましく、炭素数1~2のアルキル基がより好ましい。
Yとしては、酸素原子が好ましい。
R5としては、水素原子又は炭素数1~2のアルキル基が好ましく、炭素数1~2のアルキル基がより好ましい。
Yとしては、酸素原子が好ましい。
高分子化合物Aがポリ(オキシアルキレン)構造を有する構成単位を含む場合、その含有量は、高分子化合物Aの全質量に対して、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、50質量%以上が更に好ましい。また、その上限値としては、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましい。
ポリ(オキシアルキレン)構造を有する構成単位は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
ポリ(オキシアルキレン)構造を有する構成単位は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
高分子化合物Aが含み得る他の構成単位としては、上述の構成単位のほか、例えば、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位、及び(メタ)アクリル酸に由来する構成単位であるのも好ましい。
上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、アルキル基の炭素数が1~18の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、及び(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、アルキル基の炭素数が1~18の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、及び(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。
高分子化合物Aが(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位及び(メタ)アクリル酸に由来する構成単位からなる群から選ばれる構成単位を含む場合、その含有量は、高分子化合物Aの全質量に対して、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上が更に好ましい。また、上限値としては、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下が更に好ましい。
高分子化合物Aが共重合体である場合、高分子化合物Aは、ブロック構造、グラフト構造、ブランチ構造、及び/又は、スター構造を有することも好ましい。
高分子化合物Aを構成する各種モノマー及び高分子化合物Aは、公知の方法により製造できる。
<低分子化合物A>
低分子化合物Aとは、上述のとおり、化合物Aが低分子化合物である場合の態様である。低分子化合物Aの分子量の好適態様については、既述のとおりである。
低分子化合物Aとは、上述のとおり、化合物Aが低分子化合物である場合の態様である。低分子化合物Aの分子量の好適態様については、既述のとおりである。
低分子化合物Aとしては、上述した一般式(1)~(3)のいずれかで表される基を有する化合物であるのが好ましく、後述する(6)で表される化合物であるのがより好ましく、後述する一般式(6A)で表される化合物であるのが更に好ましく、後述する一般式(6B)で表される化合物であるのが特に好ましい。なお、後述する一般式(6)で表される化合物は、上述した一般式(1)又は(2)で表される基を有する化合物に該当し、後述する一般式(6A)又は(6B)で表される化合物は、上述した一般式(3)で表される基を有する化合物に該当する。
一般式(6)中、Zは、1価の有機基を表す。L2は、単結合又は2価の連結基を表す。RTは、上述した一般式(1)又は(2)で表される基を表す。
Zで表される1価の有機基としては特に制限されないが、例えば、ヘテロ原子を含んでいてもよい(なお、ヘテロ原子は、例えば、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、及び-NRX-(RXは、水素原子又は置換基)として含まれていてもよい)、アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基が挙げられる。上記RXで表される置換基としては特に制限されず、例えば、置換基群Tに例示した置換基が挙げられる。
上記アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基は、更に置換基を有していてもよい。置換基としては特に制限されず、例えば、置換基群Tに例示した置換基が挙げられる。
上記アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基としては、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれでもよい。
また、上記アルキル基の炭素数としては特に制限されないが、例えば、1~40であり、1~30が好ましく、1~20がより好ましい。
また、上記アルケニル基及び上記アルキニル基の炭素数としては特に制限されないが、例えば、2~40であり、2~30が好ましく、2~20がより好ましい。
上記アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基は、更に置換基を有していてもよい。置換基としては特に制限されず、例えば、置換基群Tに例示した置換基が挙げられる。
上記アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基としては、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれでもよい。
また、上記アルキル基の炭素数としては特に制限されないが、例えば、1~40であり、1~30が好ましく、1~20がより好ましい。
また、上記アルケニル基及び上記アルキニル基の炭素数としては特に制限されないが、例えば、2~40であり、2~30が好ましく、2~20がより好ましい。
Zとしては、なかでも、ポリ(オキシアルキレン)構造を有する1価の有機基であるのが好ましい。ポリ(オキシアルキレン)構造としては、上述した式(PAL)で表される構造であるのが好ましい。
なお、Zの式(6)中のL2との連結位置の原子は、炭素原子であるのが好ましい。
なお、Zの式(6)中のL2との連結位置の原子は、炭素原子であるのが好ましい。
L2で表される2価の連結基としては、例えば、上述の一般式(4)におけるL1で表される2価の連結基と同様のものが挙げられる。
L2で表される2価の連結基としては、なかでも、*A-L21-フッ素原子で置換されていてもよいアルキレン基-*B、*A-L21-フッ素原子で置換されていてもよいアルケニレン基-*B、又は、*A-L21-フッ素原子で置換されていてもよいアルキニレン基-*Bが好ましく、*A-L21-フッ素原子で置換されていてもよいアルキレン基-*Bがより好ましい。
L21は、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-NRX-(RXは、水素原子又は置換基)、又は、これらを組み合わせた基を表す。上記RXで表される置換基としては特に制限されず、例えば、置換基群Tに例示した置換基が挙げられ、炭素数1又は2のアルキル基が好ましい。L21としては、なかでも、-O-、-S-、又は-NRX-であるのが好ましく、-O-であるのがより好ましい。
*Aは、式(6)中のZとの連結位置を表し、*Bは、式(6)中のRTとの連結位置を表す。
L2で表される2価の連結基としては、なかでも、*A-L21-フッ素原子で置換されていてもよいアルキレン基-*B、*A-L21-フッ素原子で置換されていてもよいアルケニレン基-*B、又は、*A-L21-フッ素原子で置換されていてもよいアルキニレン基-*Bが好ましく、*A-L21-フッ素原子で置換されていてもよいアルキレン基-*Bがより好ましい。
L21は、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-NRX-(RXは、水素原子又は置換基)、又は、これらを組み合わせた基を表す。上記RXで表される置換基としては特に制限されず、例えば、置換基群Tに例示した置換基が挙げられ、炭素数1又は2のアルキル基が好ましい。L21としては、なかでも、-O-、-S-、又は-NRX-であるのが好ましく、-O-であるのがより好ましい。
*Aは、式(6)中のZとの連結位置を表し、*Bは、式(6)中のRTとの連結位置を表す。
式中、Zは、1価の有機基を表す。L3は、酸素原子、硫黄原子、又は-N(R6)-を表す。m及びnは、それぞれ独立に、1~6の整数を表す。R6は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。
式(6A)中のZで表される1価の有機基としては、式(6)中のZで表される1価の有機基と同様のものが挙げられ、好適態様も同じである。
R6で表される炭素数1~4のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。
L3としては、酸素原子が好ましい。
mとしては、1~4であるのが好ましく、1又は2であるのがより好ましい。
nとしては、1~4であるのが好ましく、2又は3であるのがより好ましい。
R6で表される炭素数1~4のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。
L3としては、酸素原子が好ましい。
mとしては、1~4であるのが好ましく、1又は2であるのがより好ましい。
nとしては、1~4であるのが好ましく、2又は3であるのがより好ましい。
式(6B)中のAL及びnALは、各々、式(PAL)中のAL及びnALと同義であり、好適態様も同じである。
式(6B)中のL3、m、及びnは、各々、式(6A)中のL3、m、及びnと同義であり、好適態様も同じである。
式(6B)中のL3、m、及びnは、各々、式(6A)中のL3、m、及びnと同義であり、好適態様も同じである。
式(6B)中、R7は、水素原子又は置換基を表す。
R7で表される置換基としては特に制限されず、置換基群Tで例示した置換基が挙げられ、炭素数1~6のアルキル基であるのが好ましい。
R7としては、水素原子であるのが好ましい。
R7で表される置換基としては特に制限されず、置換基群Tで例示した置換基が挙げられ、炭素数1~6のアルキル基であるのが好ましい。
R7としては、水素原子であるのが好ましい。
低分子化合物Aは、公知の方法により製造できる。
以下において、化合物Aの具体例を例示するが、本発明における化合物Aはこれに制限されない。
化合物Aの含有量は、組成物(後述のネガ型感光性樹脂組成物、熱可塑性樹脂組成物、及び/又は、着色樹脂組成物等)の全固形分に対して、0.001~10質量%が好ましく、0.01~3質量%がより好ましく、0.02~1質量%が更に好ましい。
本明細書において、組成物の「固形分」とは、組成物を用いて形成される組成物層(例えばネガ型感光性樹脂層等)を形成する成分を意味し、組成物が溶剤(有機溶剤、水等)を含む場合、溶剤を除いたすべての成分を意味する。また、組成物層を形成する成分であれば、液体状の成分も固形分とみなす。
本明細書において、組成物の「固形分」とは、組成物を用いて形成される組成物層(例えばネガ型感光性樹脂層等)を形成する成分を意味し、組成物が溶剤(有機溶剤、水等)を含む場合、溶剤を除いたすべての成分を意味する。また、組成物層を形成する成分であれば、液体状の成分も固形分とみなす。
〔アルカリ可溶性樹脂〕
本発明の組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含む。
上記アルカリ可溶性樹脂は、高分子化合物Aとは異なる成分である。
アルカリ可溶性樹脂の性質及び/又は特徴に制限はなく、組成物の用途に合わせて適宜選択できる。
本発明の組成物に含まれるアルカリ可溶性樹脂の詳細については、組成物の各形態に応じてそれぞれ後述する。
本発明の組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含む。
上記アルカリ可溶性樹脂は、高分子化合物Aとは異なる成分である。
アルカリ可溶性樹脂の性質及び/又は特徴に制限はなく、組成物の用途に合わせて適宜選択できる。
本発明の組成物に含まれるアルカリ可溶性樹脂の詳細については、組成物の各形態に応じてそれぞれ後述する。
〔重合性化合物〕
本発明の組成物は、重合性化合物を含む。
重合性化合物の性質及び/又は特徴に制限はなく、組成物の用途に合わせて適宜選択できる。
本発明の組成物に含まれる重合性化合物の詳細については、組成物の各形態に応じてそれぞれ後述する。
本発明の組成物は、重合性化合物を含む。
重合性化合物の性質及び/又は特徴に制限はなく、組成物の用途に合わせて適宜選択できる。
本発明の組成物に含まれる重合性化合物の詳細については、組成物の各形態に応じてそれぞれ後述する。
〔他の成分〕
本発明の組成物は、アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び化合物A以外の他の成分を含んでいてもよい。
他の成分としては、重合開始剤、色素、熱架橋性化合物、溶剤、可塑剤、増感剤、及び光により酸、塩基、若しくはラジカルを発生する化合物等の成分が挙げられる。
本発明の組成物に含まれる他の成分の詳細については、組成物の各形態に応じてそれぞれ後述する。
本発明の組成物は、アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び化合物A以外の他の成分を含んでいてもよい。
他の成分としては、重合開始剤、色素、熱架橋性化合物、溶剤、可塑剤、増感剤、及び光により酸、塩基、若しくはラジカルを発生する化合物等の成分が挙げられる。
本発明の組成物に含まれる他の成分の詳細については、組成物の各形態に応じてそれぞれ後述する。
〔組成物の態様〕
本発明の組成物の態様は特に制限されない。
例えば、本発明の組成物は、ネガ型感光性樹脂層を形成するために用いられるネガ型感光性樹脂組成物でもよく、熱可塑性樹脂層を形成するために用いられる熱可塑性樹脂組成物でもよく、着色樹脂層を形成するために用いられる着色樹脂組成物でもよい。
以降では、各態様における各組成物が含み得る成分について説明する。
なお、ある態様の組成物の成分として説明する成分は、組成物がその態様である場合にのみ含まれることを許容する意図はなく、別の態様の組成物の成分としても使用し得る。例えば、以下においてネガ型感光性樹脂層組成物の成分として説明する成分を、ネガ型感光性樹脂組成物以外の組成物の成分として用いてもよい。
本発明の組成物の態様は特に制限されない。
例えば、本発明の組成物は、ネガ型感光性樹脂層を形成するために用いられるネガ型感光性樹脂組成物でもよく、熱可塑性樹脂層を形成するために用いられる熱可塑性樹脂組成物でもよく、着色樹脂層を形成するために用いられる着色樹脂組成物でもよい。
以降では、各態様における各組成物が含み得る成分について説明する。
なお、ある態様の組成物の成分として説明する成分は、組成物がその態様である場合にのみ含まれることを許容する意図はなく、別の態様の組成物の成分としても使用し得る。例えば、以下においてネガ型感光性樹脂層組成物の成分として説明する成分を、ネガ型感光性樹脂組成物以外の組成物の成分として用いてもよい。
〔ネガ型感光性樹脂組成物〕
静電容量型入力装置等のタッチパネルを備えた表示装置(有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置及び液晶表示装置等)では、視認部のセンサーに相当する電極パターン、周辺配線部分及び取り出し配線部分の配線等の導電層パターンがタッチパネル内部に設けられている。
一般的にパターン化した層の形成には、転写フィルム等を用いて基板上にネガ型感光性樹脂組成物の層(感光層)を設け、その感光層に対して所望のパターンを有するマスクを介して露光した後、現像する方法が広く採用されている。
ここでは、まず、組成物がネガ型の感光性樹脂組成物である場合に、化合物A以外の成分として含まれ得る成分について説明する。
静電容量型入力装置等のタッチパネルを備えた表示装置(有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置及び液晶表示装置等)では、視認部のセンサーに相当する電極パターン、周辺配線部分及び取り出し配線部分の配線等の導電層パターンがタッチパネル内部に設けられている。
一般的にパターン化した層の形成には、転写フィルム等を用いて基板上にネガ型感光性樹脂組成物の層(感光層)を設け、その感光層に対して所望のパターンを有するマスクを介して露光した後、現像する方法が広く採用されている。
ここでは、まず、組成物がネガ型の感光性樹脂組成物である場合に、化合物A以外の成分として含まれ得る成分について説明する。
組成物がネガ型感光性樹脂組成物である場合、ネガ型感光性樹脂組成物は、化合物A、アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び重合開始剤を含むことが好ましい。
このような組成物(ネガ型感光性樹脂組成物等)は、組成物の全固形分質量基準で、アルカリ可溶性樹脂:10~90質量%;重合性化合物:5~70質量%;重合開始剤:0.01~20質量%を含むことが好ましい。以下、各成分を順に説明する。
このような組成物(ネガ型感光性樹脂組成物等)は、組成物の全固形分質量基準で、アルカリ可溶性樹脂:10~90質量%;重合性化合物:5~70質量%;重合開始剤:0.01~20質量%を含むことが好ましい。以下、各成分を順に説明する。
<重合体P(樹脂)>
組成物がネガ型感光性樹脂組成物である場合に、組成物中に含まれるアルカリ可溶性樹脂を、特に、重合体Pともいう。
重合体Pの酸価は、現像液によるネガ型感光性樹脂層の膨潤を抑制することにより、解像性がより優れる観点から、220mgKOH/g以下が好ましく、200mgKOH/g未満がより好ましく、190mgKOH/g未満が更に好ましい。
重合体Pの酸価の下限は特に制限されないが、現像性がより優れる観点から、60mgKOH/g以上が好ましく、120mgKOH/g以上がより好ましく、150mgKOH/g以上が更に好ましく、170mgKOH/g以上が特に好ましい。
組成物がネガ型感光性樹脂組成物である場合に、組成物中に含まれるアルカリ可溶性樹脂を、特に、重合体Pともいう。
重合体Pの酸価は、現像液によるネガ型感光性樹脂層の膨潤を抑制することにより、解像性がより優れる観点から、220mgKOH/g以下が好ましく、200mgKOH/g未満がより好ましく、190mgKOH/g未満が更に好ましい。
重合体Pの酸価の下限は特に制限されないが、現像性がより優れる観点から、60mgKOH/g以上が好ましく、120mgKOH/g以上がより好ましく、150mgKOH/g以上が更に好ましく、170mgKOH/g以上が特に好ましい。
なお、酸価は、試料1gを中和するのに必要な水酸化カリウムの質量[mg]であり、本明細書においては、単位をmgKOH/gと記載する。酸価は、例えば、化合物中における酸基の平均含有量から算出できる。
重合体Pの酸価は、重合体Pを構成する構成単位の種類及び酸基を含む構成単位の含有量により調整すればよい。
重合体Pの酸価は、重合体Pを構成する構成単位の種類及び酸基を含む構成単位の含有量により調整すればよい。
重合体Pの重量平均分子量は、5,000~500,000が好ましい。重量平均分子量が500,000以下の場合、解像性及び現像性を向上させる観点から好ましい。重量平均分子量は、100,000以下がより好ましく、60,000以下が更に好ましい。一方で、重量平均分子量が5,000以上の場合、現像凝集物の性状、並びにネガ型感光性樹脂積層体とした場合のエッジフューズ性及びカットチップ性等の未露光膜の性状を制御する観点から好ましい。重量平均分子量は、10,000以上がより好ましく、20,000以上が更に好ましく、30,000以上が特に好ましい。エッジフューズ性とは、ネガ型感光性樹脂積層体としてロール状に巻き取った場合に、ロールの端面からの、ネガ型感光性樹脂層(すなわちネガ型感光性樹脂組成物から成る層)のはみ出し易さの程度をいう。カットチップ性とは、未露光膜をカッターで切断した場合に、チップの飛び易さの程度をいう。このチップがネガ型感光性樹脂積層体の上面等に付着すると、後の露光工程等でマスクに転写して、不良品の原因となる。重合体Pの分散度は、1.0~6.0が好ましく、1.0~5.0がより好ましく、1.0~4.0が更に好ましく、1.0~3.0が特に好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物は、露光時の焦点位置がずれたときの線幅太りや解像度の悪化を抑制する観点から、重合体Pは、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を含むことが好ましい。なお、このような芳香族炭化水素基としては、例えば、置換又は非置換のフェニル基、及び、置換又は非置換のアラルキル基が挙げられる。重合体Pにおける芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位の含有量は、重合体Pの全質量に対して、20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましい。上限としては特に限定されないが、95質量%以下が好ましく、85質量%以下がより好ましい。なお、重合体Pを複数種類含む場合、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位の含有量の平均値が上記範囲内になることが好ましい。
芳香族炭化水素基を有する単量体としては、例えば、アラルキル基を有するモノマー、スチレン、及び、重合可能なスチレン誘導体(例えば、メチルスチレン、ビニルトルエン、tert-ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、4-ビニル安息香酸、スチレンダイマー、及び、スチレントリマー等)が挙げられる。なかでも、アラルキル基を有するモノマー、又はスチレンが好ましい。一態様において、重合体Pにおける芳香族炭化水素基を有する単量体成分がスチレンである場合、スチレンに基づく構成単位の含有量は、重合体Pの全質量に対して、20~70質量%が好ましく、25~65質量%がより好ましく、30~60質量%が更に好ましく、30~55質量%が特に好ましい。
アラルキル基としては、置換又は非置換のフェニルアルキル基(ベンジル基を除く)、及び、置換又は非置換のベンジル基等が挙げられ、置換又は非置換のベンジル基が好ましい。
フェニルアルキル基を有する単量体としては、フェニルエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ベンジル基を有する単量体としては、ベンジル基を有する(メタ)アクリレート、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、及び、クロロベンジル(メタ)アクリレート等;ベンジル基を有するビニルモノマー、例えば、ビニルベンジルクロライド、及び、ビニルベンジルアルコール等が挙げられる。なかでもベンジル(メタ)アクリレートが好ましい。一態様において、重合体Pにおける芳香族炭化水素基を有する単量体成分がベンジル(メタ)アクリレートである場合、ベンジル(メタ)アクリレートに基づく構成単位の含有量は、重合体Pの全質量に対して、50~95質量%が好ましく、60~90質量%がより好ましく、70~90質量%が更に好ましく、75~90質量%が特に好ましい。
芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を含む重合体Pは、芳香族炭化水素基を有する単量体と、後述する第一の単量体の少なくとも1種及び/又は後述する第二の単量体の少なくとも1種とを重合することにより得られることが好ましい。
芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を含まない重合体Pは、後述する第一の単量体の少なくとも1種を重合することにより得られることが好ましく、第一の単量体の少なくとも1種と後述する第二の単量体の少なくとも1種とを共重合することにより得られることがより好ましい。
第一の単量体は、分子中にカルボキシル基を有する単量体である。第一の単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、4-ビニル安息香酸、マレイン酸無水物、及び、マレイン酸半エステル等が挙げられる。これらのなかでも、(メタ)アクリル酸が好ましい。
重合体Pにおける第一の単量体に基づく構成単位の含有量は、重合体Pの全質量に対して、5~50質量%が好ましく、10~40質量%がより好ましく、15~30質量%が更に好ましい。
上記含有量を5質量%以上にすることは、良好な現像性を発現させる観点、エッジフューズ性を制御する等の観点から好ましい。上記含有量を50質量%以下にすることは、レジストパターンの高解像性及びスソ形状の観点から、更にはレジストパターンの耐薬品性の観点から好ましい。
重合体Pにおける第一の単量体に基づく構成単位の含有量は、重合体Pの全質量に対して、5~50質量%が好ましく、10~40質量%がより好ましく、15~30質量%が更に好ましい。
上記含有量を5質量%以上にすることは、良好な現像性を発現させる観点、エッジフューズ性を制御する等の観点から好ましい。上記含有量を50質量%以下にすることは、レジストパターンの高解像性及びスソ形状の観点から、更にはレジストパターンの耐薬品性の観点から好ましい。
第二の単量体は、非酸性であり、且つ分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有する単量体である。第二の単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、及び、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類;酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類;並びに(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。なかでも、メチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、又は、n-ブチル(メタ)アクリレートが好ましく、メチル(メタ)アクリレートがより好ましい。
重合体Pにおける第二の単量体に基づく構成単位の含有量は、重合体Pの全質量に対して、5~60質量%が好ましく、15~50質量%がより好ましく、17~45質量%が更に好ましい。
重合体Pにおける第二の単量体に基づく構成単位の含有量は、重合体Pの全質量に対して、5~60質量%が好ましく、15~50質量%がより好ましく、17~45質量%が更に好ましい。
重合体Pがアラルキル基を有する単量体に基づく構成単位及び/又はスチレンを単量体に基づく構成単位を含む場合、露光時の焦点位置がずれたときの線幅太りや解像度の悪化を抑制する観点から好ましい。例えば、メタクリル酸に基づく構成単位とベンジルメタクリレートに基づく構成単位とスチレンに基づく構成単位を含む共重合体、メタクリル酸に基づく構成単位とメチルメタクリレートに基づく構成単位とベンジルメタクリレートに基づく構成単位とスチレンに基づく構成単位を含む共重合体等が好ましい。
一態様において、重合体Pは、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を25~55質量%、第一の単量体に基づく構成単位を20~35質量%、第二の単量体に基づく構成単位を15~45質量%含む重合体であることが好ましい。また、別の態様において、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を70~90質量%、第一の単量体に基づく構成単位を10~25質量%含む重合体であることが好ましい。
一態様において、重合体Pは、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を25~55質量%、第一の単量体に基づく構成単位を20~35質量%、第二の単量体に基づく構成単位を15~45質量%含む重合体であることが好ましい。また、別の態様において、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を70~90質量%、第一の単量体に基づく構成単位を10~25質量%含む重合体であることが好ましい。
重合体Pは、側鎖に分岐構造及び/又は脂環構造を有してもよい。また、側鎖に直鎖構造を有していてもよい。側鎖に分岐構造を有する基を含むモノマー、又は側鎖に脂環構造を有する基を含むモノマーを使用することによって、重合体Pの側鎖に分岐構造や脂環構造を導入することができる。脂環構造を有する基は単環又は多環であってもよい。
側鎖に分岐構造を有する基を含むモノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸i-プロピル、(メタ)アクリル酸i-ブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸i-アミル、(メタ)アクリル酸t-アミル、(メタ)アクリル酸sec-iso-アミル、(メタ)アクリル酸2-オクチル、(メタ)アクリル酸3-オクチル、及び、(メタ)アクリル酸t-オクチル等が挙げられる。これらのなかでも、(メタ)アクリル酸i-プロピル、(メタ)アクリル酸i-ブチル、又は、メタクリル酸t-ブチルが好ましく、メタクリル酸i-プロピル、又は、メタクリル酸t-ブチルがより好ましい。
側鎖に脂環構造を有する基を含むモノマーの具体例としては、炭素原子数5~20個の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。より具体的な例としては、(メタ)アクリル酸(ビシクロ〔2.2.1]ヘプチル-2)、(メタ)アクリル酸-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-2-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-3-メチル-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-3,5-ジメチル-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-3-エチルアダマンチル、(メタ)アクリル酸-3-メチル-5-エチル-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-3,5,8-トリエチル-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-3,5-ジメチル-8-エチル-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸2-メチル-2-アダマンチル、(メタ)アクリル酸2-エチル-2-アダマンチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシ-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸オクタヒドロ-4,7-メンタノインデン-5-イル、(メタ)アクリル酸オクタヒドロ-4,7-メンタノインデン-1-イルメチル、(メタ)アクリル酸-1-メンチル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカン、(メタ)アクリル酸-3-ヒドロキシ-2,6,6-トリメチル-ビシクロ〔3.1.1〕ヘプチル、(メタ)アクリル酸-3,7,7-トリメチル-4-ヒドロキシ-ビシクロ〔4.1.0〕ヘプチル、(メタ)アクリル酸(ノル)ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸フェンチル、(メタ)アクリル酸-2,2,5-トリメチルシクロヘキシル、及び、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。これら(メタ)アクリル酸エステルのなかでも、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸(ノル)ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-2-アダマンチル、(メタ)アクリル酸フェンチル、(メタ)アクリル酸1-メンチル、又は、(メタ)アクリル酸トリシクロデカンが好ましく、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸(ノル)ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸-2-アダマンチル、又は、(メタ)アクリル酸トリシクロデカンがより好ましい。
側鎖に分岐構造を有する基を含むモノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸i-プロピル、(メタ)アクリル酸i-ブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸i-アミル、(メタ)アクリル酸t-アミル、(メタ)アクリル酸sec-iso-アミル、(メタ)アクリル酸2-オクチル、(メタ)アクリル酸3-オクチル、及び、(メタ)アクリル酸t-オクチル等が挙げられる。これらのなかでも、(メタ)アクリル酸i-プロピル、(メタ)アクリル酸i-ブチル、又は、メタクリル酸t-ブチルが好ましく、メタクリル酸i-プロピル、又は、メタクリル酸t-ブチルがより好ましい。
側鎖に脂環構造を有する基を含むモノマーの具体例としては、炭素原子数5~20個の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。より具体的な例としては、(メタ)アクリル酸(ビシクロ〔2.2.1]ヘプチル-2)、(メタ)アクリル酸-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-2-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-3-メチル-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-3,5-ジメチル-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-3-エチルアダマンチル、(メタ)アクリル酸-3-メチル-5-エチル-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-3,5,8-トリエチル-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-3,5-ジメチル-8-エチル-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸2-メチル-2-アダマンチル、(メタ)アクリル酸2-エチル-2-アダマンチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシ-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸オクタヒドロ-4,7-メンタノインデン-5-イル、(メタ)アクリル酸オクタヒドロ-4,7-メンタノインデン-1-イルメチル、(メタ)アクリル酸-1-メンチル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカン、(メタ)アクリル酸-3-ヒドロキシ-2,6,6-トリメチル-ビシクロ〔3.1.1〕ヘプチル、(メタ)アクリル酸-3,7,7-トリメチル-4-ヒドロキシ-ビシクロ〔4.1.0〕ヘプチル、(メタ)アクリル酸(ノル)ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸フェンチル、(メタ)アクリル酸-2,2,5-トリメチルシクロヘキシル、及び、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。これら(メタ)アクリル酸エステルのなかでも、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸(ノル)ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸-1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸-2-アダマンチル、(メタ)アクリル酸フェンチル、(メタ)アクリル酸1-メンチル、又は、(メタ)アクリル酸トリシクロデカンが好ましく、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸(ノル)ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸-2-アダマンチル、又は、(メタ)アクリル酸トリシクロデカンがより好ましい。
重合体Pは、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
2種以上を使用する場合には、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を含む重合体Pを2種類混合使用すること、又は、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を含む重合体Pと芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を含まない重合体Pとを混合使用することが好ましい。後者の場合、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を含む重合体Pの使用割合は、重合体Pの全質量に対して、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。
2種以上を使用する場合には、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を含む重合体Pを2種類混合使用すること、又は、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を含む重合体Pと芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を含まない重合体Pとを混合使用することが好ましい。後者の場合、芳香族炭化水素基を有する単量体に基づく構成単位を含む重合体Pの使用割合は、重合体Pの全質量に対して、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。
重合体Pの合成は、上述された単数又は複数の単量体を、アセトン、メチルエチルケトン、及び、イソプロパノール等の溶剤で希釈した溶液に、過酸化ベンゾイル、及び、アゾイソブチロニトリル等のラジカル重合開始剤を適量添加し、加熱攪拌することにより行われることが好ましい。混合物の一部を反応液に滴下しながら合成を行う場合もある。反応終了後、更に溶剤を加えて、所望の濃度に調整する場合もある。合成手段としては、溶液重合以外に、塊状重合、懸濁重合、又は乳化重合を用いてもよい。
重合体Pのガラス転移温度Tgは、30~135℃が好ましい。135℃以下のTgを有する重合体Pを使用することによって、露光時の焦点位置がずれたときの線幅太りや解像度の悪化を抑制できる。この観点から、重合体PのTgは、130℃以下より好ましく、120℃以下が更に好ましく、110℃以下が特に好ましい。また、30℃以上のTgを有する重合体Pを使用することは、耐エッジフューズ性を向上させる観点から好ましい。この観点から、重合体PのTgは、40℃以上がより好ましく、50℃以上が更に好ましく、60℃以上が特に好ましく、70℃以上が最も好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物は、上述以外のその他の樹脂を含んでもよい。
その他の樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン-アクリル系共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリシロキサン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、及びポリアルキレングリコールが挙げられる。
その他の樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン-アクリル系共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリシロキサン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、及びポリアルキレングリコールが挙げられる。
重合体Pとして、後述する熱可塑性樹脂組成物の説明で述べるアルカリ可溶性樹脂を使用してもよい。
重合体Pの含有量は、組成物の全固形分に対して、10~90質量%が好ましく、20~80質量%がより好ましく、20~70質量%が更に好ましく、20~60質量%が特に好ましく、30~60質量%が更に特に好ましく、40~60質量%が最も好ましい。重合体Pの含有量を90質量%以下にすることは、現像時間を制御する観点から好ましい。一方で、重合体Pの含有量を10質量%以上にすることは、耐エッジフューズ性を向上させる観点から好ましい。
<重合性化合物>
ネガ型感光性樹脂組成物は、重合性基を有する重合性化合物を含む。
本明細書において「重合性化合物」とは、上述した化合物A及び重合体Pとは異なる化合物を意味する。
ネガ型感光性樹脂組成物は、重合性基を有する重合性化合物を含む。
本明細書において「重合性化合物」とは、上述した化合物A及び重合体Pとは異なる化合物を意味する。
重合性化合物が有する重合性基としては、重合反応に関与する基であれば特に制限されず、例えば、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、スチリル基、及びマレイミド基等のエチレン性不飽和基を有する基;並びに、エポキシ基及びオキセタン基等のカチオン性重合性基を有する基が挙げられる。
重合性基としては、エチレン性不飽和基を有する基が好ましく、アクリロイル基又はメタアクリロイル基がより好ましい。
重合性基としては、エチレン性不飽和基を有する基が好ましく、アクリロイル基又はメタアクリロイル基がより好ましい。
重合性化合物としては、ネガ型感光性樹脂層の感光性がより優れる点で、1つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物(エチレン性不飽和化合物)が好ましく、一分子中に2つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物(多官能エチレン性不飽和化合物)がより好ましい。
また、解像性及び剥離性により優れる点で、エチレン性不飽和化合物が一分子中に有するエチレン性不飽和基の数は、6つ以下が好ましく、3つ以下がより好ましく、2つ以下が更に好ましい。
また、解像性及び剥離性により優れる点で、エチレン性不飽和化合物が一分子中に有するエチレン性不飽和基の数は、6つ以下が好ましく、3つ以下がより好ましく、2つ以下が更に好ましい。
ネガ型感光性樹脂層の感光性と解像性及び剥離性とのバランスがより優れる点で、一分子中に2つ又は3つのエチレン性不飽和基を有する2官能又は3官能エチレン性不飽和化合物を含むことが好ましく、一分子中に2つのエチレン性不飽和基を有する2官能エチレン性不飽和化合物を含むことがより好ましい。
重合性化合物の全質量に対する2官能エチレン性不飽和化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、剥離性に優れる観点から、20質量%以上が好ましく、40質量%超がより好ましく、55質量%以上が更に好ましい。上限は特に制限されず、100質量%であってもよい。即ち、重合性化合物が全て2官能エチレン性不飽和化合物であってもよい。
また、エチレン性不飽和化合物としては、重合性基として(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物が好ましい。
重合性化合物の全質量に対する2官能エチレン性不飽和化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、剥離性に優れる観点から、20質量%以上が好ましく、40質量%超がより好ましく、55質量%以上が更に好ましい。上限は特に制限されず、100質量%であってもよい。即ち、重合性化合物が全て2官能エチレン性不飽和化合物であってもよい。
また、エチレン性不飽和化合物としては、重合性基として(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物が好ましい。
(重合性化合物B1)
ネガ型感光性樹脂組成物は、芳香環及び2つのエチレン性不飽和基を有する重合性化合物B1を含むことも好ましい。重合性化合物B1は、上述した重合性化合物Bのうち、一分子中に1つ以上の芳香環を有する2官能エチレン性不飽和化合物である。
ネガ型感光性樹脂組成物は、芳香環及び2つのエチレン性不飽和基を有する重合性化合物B1を含むことも好ましい。重合性化合物B1は、上述した重合性化合物Bのうち、一分子中に1つ以上の芳香環を有する2官能エチレン性不飽和化合物である。
ネガ型感光性樹脂組成物中、重合性化合物の全質量に対する重合性化合物B1の含有量の質量比は、解像性がより優れる観点から、40%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、55質量%以上が更に好ましく、60質量%以上が特に好ましい。上限は特に制限されないが、剥離性の観点から、例えば100質量%以下であり、99質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下が更に好ましく、85質量%以下が特に好ましい。
重合性化合物B1が有する芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、及びアントラセン環等の芳香族炭化水素環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、トリアゾール環、及びピリジン環等の芳香族複素環、並びに、それらの縮合環が挙げられ、芳香族炭化水素環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。なお、上記芳香環は、置換基を有してもよい。
重合性化合物B1は、芳香環を1つのみ有してもよく、2つ以上の芳香環を有してもよい。
重合性化合物B1は、芳香環を1つのみ有してもよく、2つ以上の芳香環を有してもよい。
重合性化合物B1は、現像液による感光性樹脂層の膨潤を抑制することにより、解像性が向上する観点から、ビスフェノール構造を有することが好ましい。
ビスフェノール構造としては、例えば、ビスフェノールA(2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン)に由来するビスフェノールA構造、ビスフェノールF(2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン)に由来するビスフェノールF構造、及び、ビスフェノールB(2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン)に由来するビスフェノールB構造が挙げられ、ビスフェノールA構造が好ましい。
ビスフェノール構造としては、例えば、ビスフェノールA(2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン)に由来するビスフェノールA構造、ビスフェノールF(2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン)に由来するビスフェノールF構造、及び、ビスフェノールB(2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン)に由来するビスフェノールB構造が挙げられ、ビスフェノールA構造が好ましい。
ビスフェノール構造を有する重合性化合物B1としては、例えば、ビスフェノール構造と、そのビスフェノール構造の両端に結合した2つの重合性基(好ましくは(メタ)アクリロイル基)とを有する化合物が挙げられる。
ビスフェノール構造の両端と2つの重合性基とは、直接結合してもよく、1つ以上のアルキレンオキシ基を介して結合してもよい。ビスフェノール構造の両端に付加するアルキレンオキシ基としては、エチレンオキシ基又はプロピレンオキシ基が好ましく、エチレンオキシ基がより好ましい。ビスフェノール構造に付加するアルキレンオキシ基の付加数は特に制限されないが、1分子あたり4~16個が好ましく、6~14個がより好ましい。
ビスフェノール構造を有する重合性化合物B1については、特開2016-224162号公報の段落0072~0080に記載されており、この公報に記載の内容は本明細書に組み込まれる。
ビスフェノール構造の両端と2つの重合性基とは、直接結合してもよく、1つ以上のアルキレンオキシ基を介して結合してもよい。ビスフェノール構造の両端に付加するアルキレンオキシ基としては、エチレンオキシ基又はプロピレンオキシ基が好ましく、エチレンオキシ基がより好ましい。ビスフェノール構造に付加するアルキレンオキシ基の付加数は特に制限されないが、1分子あたり4~16個が好ましく、6~14個がより好ましい。
ビスフェノール構造を有する重合性化合物B1については、特開2016-224162号公報の段落0072~0080に記載されており、この公報に記載の内容は本明細書に組み込まれる。
重合性化合物B1としては、ビスフェノールA構造を有する2官能エチレン性不飽和化合物が好ましく、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリアルコキシ)フェニル)プロパンがより好ましい。
2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリアルコキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2-ビス(4-(メタクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン(FA-324M、日立化成社製)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシエトキシプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン(BPE-500、新中村化学工業社製)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシドデカエトキシテトラプロポキシ)フェニル)プロパン(FA-3200MY、日立化成社製)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパン(BPE-1300、新中村化学工業社製)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン(BPE-200、新中村化学工業社製)、及び、エトキシ化(10)ビスフェノールAジアクリレート(NKエステルA-BPE-10、新中村化学工業社製)が挙げられる。
2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリアルコキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2-ビス(4-(メタクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン(FA-324M、日立化成社製)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシエトキシプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン(BPE-500、新中村化学工業社製)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシドデカエトキシテトラプロポキシ)フェニル)プロパン(FA-3200MY、日立化成社製)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパン(BPE-1300、新中村化学工業社製)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン(BPE-200、新中村化学工業社製)、及び、エトキシ化(10)ビスフェノールAジアクリレート(NKエステルA-BPE-10、新中村化学工業社製)が挙げられる。
重合性化合物B1としては、下記一般式(B1)で表される化合物も好ましい。
一般式B1中、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。AはC2H4を表す。BはC3H6を表す。n1及びn3は各々独立に1~39の整数であり、且つ、n1+n3は2~40の整数である。n2及びn4は各々独立に0~29の整数であり、且つ、n2+n4は0~30の整数である。-(A-O)-及び-(B-O)-の構成単位の配列は、ランダムであってもブロックであってもよい。そして、ブロックの場合、-(A-O)-と-(B-O)-とのいずれがビスフェニル基側でもよい。
一態様において、n1+n2+n3+n4は、2~20が好ましく、2~16がより好ましく、4~12が更に好ましい。また、n2+n4は、0~10が好ましく、0~4がより好ましく、0~2が更に好ましく、0が特に好ましい。
一態様において、n1+n2+n3+n4は、2~20が好ましく、2~16がより好ましく、4~12が更に好ましい。また、n2+n4は、0~10が好ましく、0~4がより好ましく、0~2が更に好ましく、0が特に好ましい。
重合性化合物B1は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
重合性化合物B1の含有量は、解像性がより優れる観点から、組成物の全固形分に対して、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、転写性及びエッジフュージョン(転写フィルムの端部から感光性樹脂が滲み出す現象)の観点から、70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましい。
重合性化合物B1の含有量は、解像性がより優れる観点から、組成物の全固形分に対して、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、転写性及びエッジフュージョン(転写フィルムの端部から感光性樹脂が滲み出す現象)の観点から、70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物は、上述した重合性化合物B1以外の重合性化合物を含んでもよい。
重合性化合物B1以外の重合性化合物は、特に制限されず、公知の化合物の中から適宜選択できる。例えば、一分子中に1つのエチレン性不飽和基を有する化合物(単官能エチレン性不飽和化合物)、芳香環を有さない2官能エチレン性不飽和化合物、及び、3官能以上のエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
重合性化合物B1以外の重合性化合物は、特に制限されず、公知の化合物の中から適宜選択できる。例えば、一分子中に1つのエチレン性不飽和基を有する化合物(単官能エチレン性不飽和化合物)、芳香環を有さない2官能エチレン性不飽和化合物、及び、3官能以上のエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
単官能エチレン性不飽和化合物としては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルサクシネート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、及び、フェノキシエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
芳香環を有さない2官能エチレン性不飽和化合物としては、例えば、アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、ウレタンジ(メタ)アクリレート、及び、トリメチロールプロパンジアクリレートが挙げられる。
アルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(A-DCP、新中村化学工業社製)、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート(DCP、新中村化学工業社製)、1,9-ノナンジオールジアクリレート(A-NOD-N、新中村化学工業社製)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(A-HD-N、新中村化学工業社製)、エチレングリコールジメタクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート、及び、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、及び、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
ウレタンジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、プロピレンオキサイド変性ウレタンジ(メタ)アクリレート、並びに、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド変性ウレタンジ(メタ)アクリレートが挙げられる。の市販品としては、例えば、8UX-015A(大成ファインケミカル社製)、UA-32P(新中村化学工業社製)、及び、UA-1100H(新中村化学工業社製)が挙げられる。
アルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(A-DCP、新中村化学工業社製)、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート(DCP、新中村化学工業社製)、1,9-ノナンジオールジアクリレート(A-NOD-N、新中村化学工業社製)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(A-HD-N、新中村化学工業社製)、エチレングリコールジメタクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート、及び、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、及び、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
ウレタンジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、プロピレンオキサイド変性ウレタンジ(メタ)アクリレート、並びに、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド変性ウレタンジ(メタ)アクリレートが挙げられる。の市販品としては、例えば、8UX-015A(大成ファインケミカル社製)、UA-32P(新中村化学工業社製)、及び、UA-1100H(新中村化学工業社製)が挙げられる。
3官能以上のエチレン性不飽和化合物としては、例えば、ジペンタエリスリトール(トリ/テトラ/ペンタ/ヘキサ)(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、及び、これらのアルキレンオキサイド変性物が挙げられる。
ここで、「(トリ/テトラ/ペンタ/ヘキサ)(メタ)アクリレート」は、トリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレート、ペンタ(メタ)アクリレート、及び、ヘキサ(メタ)アクリレートを包含する概念であり、「(トリ/テトラ)(メタ)アクリレート」は、トリ(メタ)アクリレート及びテトラ(メタ)アクリレートを包含する概念である。
一態様において、ネガ型感光性樹脂組成物は、上述した重合性化合物B1及び3官能以上のエチレン性不飽和化合物を含むことも好ましく、上述した重合性化合物B1及び2種以上の3官能以上のエチレン性不飽和化合物を含むことがより好ましい。この場合、重合性化合物B1と3官能以上のエチレン性不飽和化合物の質量比は、(重合性化合物B1の合計質量):(3官能以上のエチレン性不飽和化合物の合計質量)=1:1~5:1が好ましく、1.2:1~4:1がより好ましく、1.5:1~3:1が更に好ましい。
また、一態様において、ネガ型感光性樹脂組成物は、上述した重合性化合物B1及び2種以上の3官能のエチレン性不飽和化合物を含むことが好ましい。
ここで、「(トリ/テトラ/ペンタ/ヘキサ)(メタ)アクリレート」は、トリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレート、ペンタ(メタ)アクリレート、及び、ヘキサ(メタ)アクリレートを包含する概念であり、「(トリ/テトラ)(メタ)アクリレート」は、トリ(メタ)アクリレート及びテトラ(メタ)アクリレートを包含する概念である。
一態様において、ネガ型感光性樹脂組成物は、上述した重合性化合物B1及び3官能以上のエチレン性不飽和化合物を含むことも好ましく、上述した重合性化合物B1及び2種以上の3官能以上のエチレン性不飽和化合物を含むことがより好ましい。この場合、重合性化合物B1と3官能以上のエチレン性不飽和化合物の質量比は、(重合性化合物B1の合計質量):(3官能以上のエチレン性不飽和化合物の合計質量)=1:1~5:1が好ましく、1.2:1~4:1がより好ましく、1.5:1~3:1が更に好ましい。
また、一態様において、ネガ型感光性樹脂組成物は、上述した重合性化合物B1及び2種以上の3官能のエチレン性不飽和化合物を含むことが好ましい。
3官能以上のエチレン性不飽和化合物のアルキレンオキサイド変性物としては、カプロラクトン変性(メタ)アクリレート化合物(日本化薬社製KAYARAD(登録商標)DPCA-20、新中村化学工業社製A-9300-1CL等)、アルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレート化合物(日本化薬社製KAYARAD RP-1040、新中村化学工業社製ATM-35E及びA-9300、ダイセル・オルネクス社製EBECRYL(登録商標) 135等)、エトキシル化グリセリントリアクリレート(新中村化学工業社製A-GLY-9E等)、アロニックス(登録商標)TO-2349(東亞合成社製)、アロニックスM-520(東亞合成社製)、及び、アロニックスM-510(東亞合成社製)が挙げられる。
また、重合性化合物として、酸基(カルボキシ基等)を有する重合性化合物を使用してもよい。上記酸基は酸無水物基を形成していてもよい。酸基を有する重合性化合物としては、アロニックス(登録商標)TO-2349(東亞合成社製)、アロニックス(登録商標)M-520(東亞合成社製)、及び、アロニックス(登録商標)M-510(東亞合成社製)が挙げられる。
酸基を有する重合性化合物として、例えば、特開2004-239942号公報の段落0025~0030に記載の酸基を有する重合性化合物を用いてもよい。
酸基を有する重合性化合物として、例えば、特開2004-239942号公報の段落0025~0030に記載の酸基を有する重合性化合物を用いてもよい。
重合性化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
重合性化合物の含有量は、組成物の全固形分に対し、10~70質量%が好ましく、15~70質量%がより好ましく、20~70質量%が更に好ましく、20~60質量%が特に好ましく、20~50質量%が最も好ましい。
重合性化合物の含有量は、組成物の全固形分に対し、10~70質量%が好ましく、15~70質量%がより好ましく、20~70質量%が更に好ましく、20~60質量%が特に好ましく、20~50質量%が最も好ましい。
重合性化合物(重合性化合物B1を含む)の分子量(分子量分布を有する場合は重量平均分子量)としては、200~3,000が好ましく、280~2,200がより好ましく、300~2,200が更に好ましい。
<重合開始剤>
ネガ型感光性樹脂組成物は重合開始剤を含むことも好ましい。
重合開始剤は重合反応の形式に応じて選択され、例えば、熱重合開始剤、及び、光重合開始剤が挙げられる。
重合開始剤は、ラジカル重合開始剤でもカチオン重合開始剤でもよい。
ネガ型感光性樹脂組成物は重合開始剤を含むことも好ましい。
重合開始剤は重合反応の形式に応じて選択され、例えば、熱重合開始剤、及び、光重合開始剤が挙げられる。
重合開始剤は、ラジカル重合開始剤でもカチオン重合開始剤でもよい。
ネガ型感光性樹脂組成物は、光重合開始剤を含むことが好ましい。
光重合開始剤は、紫外線、可視光線及びX線等の活性光線を受けて、重合性化合物の重合を開始する化合物である。光重合開始剤としては、特に制限されず、公知の光重合開始剤を用いることができる。
光重合開始剤としては、例えば、光ラジカル重合開始剤及び光カチオン重合開始剤が挙げられ、光ラジカル重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤は、紫外線、可視光線及びX線等の活性光線を受けて、重合性化合物の重合を開始する化合物である。光重合開始剤としては、特に制限されず、公知の光重合開始剤を用いることができる。
光重合開始剤としては、例えば、光ラジカル重合開始剤及び光カチオン重合開始剤が挙げられ、光ラジカル重合開始剤が好ましい。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、オキシムエステル構造を有する光重合開始剤、α-アミノアルキルフェノン構造を有する光重合開始剤、α-ヒドロキシアルキルフェノン構造を有する光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド構造を有する光重合開始剤、及びN-フェニルグリシン構造を有する光重合開始剤が挙げられる。
また、感光性樹脂層は、感光性、露光部及び非露光部の視認性、及び、解像性の観点から、光ラジカル重合開始剤として、2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。なお、2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体及びその誘導体における2つの2,4,5-トリアリールイミダゾール構造は、同一であっても異なっていてもよい。
2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体の誘導体としては、例えば、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2-(o-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(o-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、及び、2-(p-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体が挙げられる。
2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体の誘導体としては、例えば、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2-(o-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(o-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、及び、2-(p-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、特開2011-095716号公報の段落0031~0042、特開2015-014783号公報の段落0064~0081に記載された重合開始剤を用いてもよい。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ジメチルアミノ安息香酸エチル(DBE、CAS No.10287-53-3)、ベンゾインメチルエーテル、アニシル(p,p’-ジメトキシベンジル)、TAZ-110(商品名:みどり化学社製)、ベンゾフェノン、4,4′-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、TAZ-111(商品名:みどり化学社製)、IrgacureOXE01、OXE02、OXE03、OXE04(BASF社製)、Omnirad651及び369(商品名:IGM Resins B.V.社製)、及び、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール(東京化成工業社製)が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤の市販品としては、例えば、1-[4-(フェニルチオ)]-1,2-オクタンジオン-2-(O-ベンゾイルオキシム)(商品名:IRGACURE(登録商標) OXE-01、BASF社製)、1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン-1-(O-アセチルオキシム)(商品名:IRGACURE OXE-02、BASF社製)、IRGACURE OXE-03(BASF社製)、IRGACURE OXE-04(BASF社製)、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノン(商品名:Omnirad 379EG、IGM Resins B.V.製)、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン(商品名:Omnirad 907、IGM Resins B.V.製)、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)ベンジル]フェニル}-2-メチルプロパン-1-オン(商品名:Omnirad 127、IGM Resins B.V.製)、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタノン-1(商品名:Omnirad 369、IGM Resins B.V.製)、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン(商品名:Omnirad 1173、IGM Resins B.V.製)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:Omnirad 184、IGM Resins B.V.製)、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(商品名:Omnirad 651、IGM Resins B.V.製)、2,4,6-トリメチルベンゾリル-ジフェニルフォスフィンオキサイド(商品名:Omnirad TPO H、IGM Resins B.V.製)、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾリル)フェニルフォスフィンオキサイド(商品名:Omnirad 819、IGM Resins B.V.製)、オキシムエステル系の光重合開始剤(商品名:Lunar 6、DKSHジャパン社製)、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビスイミダゾール(2-(2-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体)(商品名:B-CIM、Hampford社製)、及び、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体(商品名:BCTB、東京化成工業社製)、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-3-シクロペンチルプロパン-1,2-ジオン-2-(O-ベンゾイルオキシム)(商品名:TR-PBG-305、常州強力電子新材料社製)、1,2-プロパンジオン,3-シクロヘキシル-1-[9-エチル-6-(2-フラニルカルボニル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,2-(O-アセチルオキシム)(商品名:TR-PBG-326、常州強力電子新材料社製)、及び、3-シクロヘキシル-1-(6-(2-(ベンゾイルオキシイミノ)ヘキサノイル)-9-エチル-9H-カルバゾール-3-イル)-プロパン-1,2-ジオン-2-(O-ベンゾイルオキシム)(商品名:TR-PBG-391、常州強力電子新材料社製)が挙げられる。
光カチオン重合開始剤(光酸発生剤)は、活性光線を受けて酸を発生する化合物である。光カチオン重合開始剤としては、波長300nm以上、好ましくは波長300~450nmの活性光線に感応し、酸を発生する化合物が好ましいが、その化学構造は制限されない。また、波長300nm以上の活性光線に直接感応しない光カチオン重合開始剤についても、増感剤と併用することによって波長300nm以上の活性光線に感応し、酸を発生する化合物であれば、増感剤と組み合わせて好ましく用いることができる。
光カチオン重合開始剤としては、pKaが4以下の酸を発生する光カチオン重合開始剤が好ましく、pKaが3以下の酸を発生する光カチオン重合開始剤がより好ましく、pKaが2以下の酸を発生する光カチオン重合開始剤が特に好ましい。pKaの下限値は特に定めないが、例えば、-10.0以上が好ましい。
光カチオン重合開始剤としては、pKaが4以下の酸を発生する光カチオン重合開始剤が好ましく、pKaが3以下の酸を発生する光カチオン重合開始剤がより好ましく、pKaが2以下の酸を発生する光カチオン重合開始剤が特に好ましい。pKaの下限値は特に定めないが、例えば、-10.0以上が好ましい。
光カチオン重合開始剤としては、イオン性光カチオン重合開始剤及び非イオン性光カチオン重合開始剤が挙げられる。
イオン性光カチオン重合開始剤として、例えば、ジアリールヨードニウム塩類及びトリアリールスルホニウム塩類等のオニウム塩化合物、並びに、第4級アンモニウム塩類が挙げられる。
イオン性光カチオン重合開始剤としては、特開2014-085643号公報の段落0114~0133に記載のイオン性光カチオン重合開始剤を用いてもよい。
イオン性光カチオン重合開始剤として、例えば、ジアリールヨードニウム塩類及びトリアリールスルホニウム塩類等のオニウム塩化合物、並びに、第4級アンモニウム塩類が挙げられる。
イオン性光カチオン重合開始剤としては、特開2014-085643号公報の段落0114~0133に記載のイオン性光カチオン重合開始剤を用いてもよい。
非イオン性光カチオン重合開始剤としては、例えば、トリクロロメチル-s-トリアジン類、ジアゾメタン化合物、イミドスルホネート化合物、及び、オキシムスルホネート化合物が挙げられる。トリクロロメチル-s-トリアジン類、ジアゾメタン化合物及びイミドスルホネート化合物としては、特開2011-221494号公報の段落0083~0088に記載の化合物を用いてもよい。また、オキシムスルホネート化合物としては、国際公開第2018/179640号の段落0084~0088に記載された化合物を用いてもよい。
光カチオン重合開始剤(光酸発生剤)としては、後述する感光性樹脂組成物の説明において述べる光酸発生剤、及び、後述する熱可塑性樹脂組成物の説明において述べる光酸発生剤も挙げられる。
光カチオン重合開始剤(光酸発生剤)としては、後述する感光性樹脂組成物の説明において述べる光酸発生剤、及び、後述する熱可塑性樹脂組成物の説明において述べる光酸発生剤も挙げられる。
ネガ型感光性樹脂組成物は、光ラジカル重合開始剤を含むことが好ましく、2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。
重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
重合開始剤(好ましくは光重合開始剤)の含有量は、特に制限されないが、組成物の全固形分に対し、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、組成物の全固形分に対し、20質量%以下が好ましく、15質量%以下が更に好ましく、10質量%以下がより好ましい。
重合開始剤(好ましくは光重合開始剤)の含有量は、特に制限されないが、組成物の全固形分に対し、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、組成物の全固形分に対し、20質量%以下が好ましく、15質量%以下が更に好ましく、10質量%以下がより好ましい。
<色素>
ネガ型感光性樹脂組成物は、露光部及び非露光部の視認性、現像後のパターン視認性、及び、解像性の観点から、発色時の波長範囲400~780nmにおける最大吸収波長が450nm以上であり、且つ、酸、塩基、又はラジカルにより最大吸収波長が変化する色素(「色素N」ともいう)を含むことも好ましい。色素Nを含むと、詳細なメカニズムは不明であるが、隣接する層(例えば仮支持体及び中間層)との密着性が向上し、解像性により優れる。
ネガ型感光性樹脂組成物は、露光部及び非露光部の視認性、現像後のパターン視認性、及び、解像性の観点から、発色時の波長範囲400~780nmにおける最大吸収波長が450nm以上であり、且つ、酸、塩基、又はラジカルにより最大吸収波長が変化する色素(「色素N」ともいう)を含むことも好ましい。色素Nを含むと、詳細なメカニズムは不明であるが、隣接する層(例えば仮支持体及び中間層)との密着性が向上し、解像性により優れる。
本明細書において、色素が「酸、塩基又はラジカルにより極大吸収波長が変化する」とは、発色状態にある色素が酸、塩基又はラジカルにより消色する態様、消色状態にある色素が酸、塩基又はラジカルにより発色する態様、及び、発色状態にある色素が他の色相の発色状態に変化する態様のいずれの態様を意味してもよい。
具体的には、色素Nは、露光により消色状態から変化して発色する化合物であってもよいし、露光により発色状態から変化して消色する化合物であってもよい。この場合、露光により酸、塩基又はラジカルが感光性樹脂層内において発生し作用することにより、発色又は消色の状態が変化する色素でもよく、酸、塩基又はラジカルにより感光性樹脂層内の状態(例えばpH)が変化することで発色又は消色の状態が変化する色素でもよい。また、露光を介さずに、酸、塩基又はラジカルを刺激として直接受けて発色又は消色の状態が変化する色素でもよい。
具体的には、色素Nは、露光により消色状態から変化して発色する化合物であってもよいし、露光により発色状態から変化して消色する化合物であってもよい。この場合、露光により酸、塩基又はラジカルが感光性樹脂層内において発生し作用することにより、発色又は消色の状態が変化する色素でもよく、酸、塩基又はラジカルにより感光性樹脂層内の状態(例えばpH)が変化することで発色又は消色の状態が変化する色素でもよい。また、露光を介さずに、酸、塩基又はラジカルを刺激として直接受けて発色又は消色の状態が変化する色素でもよい。
なかでも、露光部及び非露光部の視認性並びに解像性の観点から、色素Nは、酸又はラジカルにより最大吸収波長が変化する色素が好ましく、ラジカルにより最大吸収波長が変化する色素がより好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物は、露光部及び非露光部の視認性並びに解像性の観点から、色素Nとしてラジカルにより最大吸収波長が変化する色素、及び、光ラジカル重合開始剤の両者を含むことが好ましい。
また、露光部及び非露光部の視認性の観点から、色素Nは、酸、塩基、又はラジカルにより発色する色素であることが好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物は、露光部及び非露光部の視認性並びに解像性の観点から、色素Nとしてラジカルにより最大吸収波長が変化する色素、及び、光ラジカル重合開始剤の両者を含むことが好ましい。
また、露光部及び非露光部の視認性の観点から、色素Nは、酸、塩基、又はラジカルにより発色する色素であることが好ましい。
色素Nの発色機構の例としては、感光性樹脂層に光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤(光酸発生剤)又は光塩基発生剤を添加して、露光後に光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤又は光塩基発生剤から発生するラジカル、酸又は塩基によって、ラジカル反応性色素、酸反応性色素又は塩基反応性色素(例えばロイコ色素)が発色する態様が挙げられる。
色素Nは、露光部及び非露光部の視認性の観点から、発色時の波長範囲400~780nmにおける極大吸収波長が、550nm以上であることが好ましく、550~700nmであることがより好ましく、550~650nmであることが更に好ましい。
また、色素Nは、発色時の波長範囲400~780nmにおける極大吸収波長を1つのみ有していてもよく、2つ以上有していてもよい。色素Nが発色時の波長範囲400~780nmにおける極大吸収波長を2つ以上有する場合は、2つ以上の極大吸収波長のうち吸光度が最も高い極大吸収波長が450nm以上であればよい。
また、色素Nは、発色時の波長範囲400~780nmにおける極大吸収波長を1つのみ有していてもよく、2つ以上有していてもよい。色素Nが発色時の波長範囲400~780nmにおける極大吸収波長を2つ以上有する場合は、2つ以上の極大吸収波長のうち吸光度が最も高い極大吸収波長が450nm以上であればよい。
色素Nの極大吸収波長は、大気雰囲気下で、分光光度計:UV3100((株)島津製作所製)を用いて、400~780nmの範囲で色素Nを含む溶液(液温25℃)の透過スペクトルを測定し、光の強度が極小となる波長(極大吸収波長)を検出することにより、得られる。
露光により発色又は消色する色素としては、例えば、ロイコ化合物が挙げられる。
露光により消色する色素としては、例えば、ロイコ化合物、ジアリールメタン系色素、オキザジン系色素、キサンテン系色素、イミノナフトキノン系色素、アゾメチン系色素、及び、アントラキノン系色素が挙げられる。
色素Nとしては、露光部及び非露光部の視認性の観点から、ロイコ化合物が好ましい。
露光により消色する色素としては、例えば、ロイコ化合物、ジアリールメタン系色素、オキザジン系色素、キサンテン系色素、イミノナフトキノン系色素、アゾメチン系色素、及び、アントラキノン系色素が挙げられる。
色素Nとしては、露光部及び非露光部の視認性の観点から、ロイコ化合物が好ましい。
ロイコ化合物としては、例えば、トリアリールメタン骨格を有するロイコ化合物(トリアリールメタン系色素)、スピロピラン骨格を有するロイコ化合物(スピロピラン系色素)、フルオラン骨格を有するロイコ化合物(フルオラン系色素)、ジアリールメタン骨格を有するロイコ化合物(ジアリールメタン系色素)、ローダミンラクタム骨格を有するロイコ化合物(ローダミンラクタム系色素)、インドリルフタリド骨格を有するロイコ化合物(インドリルフタリド系色素)、及び、ロイコオーラミン骨格を有するロイコ化合物(ロイコオーラミン系色素)が挙げられる。
なかでも、トリアリールメタン系色素又はフルオラン系色素が好ましく、トリフェニルメタン骨格を有するロイコ化合物(トリフェニルメタン系色素)又はフルオラン系色素がより好ましい。
なかでも、トリアリールメタン系色素又はフルオラン系色素が好ましく、トリフェニルメタン骨格を有するロイコ化合物(トリフェニルメタン系色素)又はフルオラン系色素がより好ましい。
ロイコ化合物としては、露光部及び非露光部の視認性の観点から、ラクトン環、スルチン環、又は、スルトン環を有することが好ましい。これにより、ロイコ化合物が有するラクトン環、スルチン環、又は、スルトン環を、光ラジカル重合開始剤から発生するラジカル又は光カチオン重合開始剤から発生する酸と反応させて、ロイコ化合物を閉環状態に変化させて消色させるか、又は、ロイコ化合物を開環状態に変化させて発色させることができる。ロイコ化合物としては、ラクトン環、スルチン環、又は、スルトン環を有し、ラジカル、又は、酸によりラクトン環、スルチン環又はスルトン環が開環して発色する化合物が好ましく、ラクトン環を有し、ラジカル又は酸によりラクトン環が開環して発色する化合物がより好ましい。
色素Nとしては、例えば、以下の染料及びロイコ化合物が挙げられる。
色素Nのうち染料の具体例としては、ブリリアントグリーン、エチルバイオレット、メチルグリーン、クリスタルバイオレット、ベイシックフクシン、メチルバイオレット2B、キナルジンレッド、ローズベンガル、メタニルイエロー、チモールスルホフタレイン、キシレノールブルー、メチルオレンジ、パラメチルレッド、コンゴーフレッド、ベンゾプルプリン4B、α-ナフチルレッド、ナイルブルー2B、ナイルブルーA、メチルバイオレット、マラカイトグリーン、パラフクシン、ビクトリアピュアブルー-ナフタレンスルホン酸塩、ビクトリアピュアブルーBOH(保土谷化学工業社製)、オイルブルー#603(オリヱント化学工業社製)、オイルピンク#312(オリヱント化学工業社製)、オイルレッド5B(オリヱント化学工業社製)、オイルスカーレット#308(オリヱント化学工業社製)、オイルレッドOG(オリヱント化学工業社製)、オイルレッドRR(オリヱント化学工業社製)、オイルグリーン#502(オリヱント化学工業社製)、スピロンレッドBEHスペシャル(保土谷化学工業社製)、m-クレゾールパープル、クレゾールレッド、ローダミンB、ローダミン6G、スルホローダミンB、オーラミン、4-p-ジエチルアミノフェニルイミノナフトキノン、2-カルボキシアニリノ-4-p-ジエチルアミノフェニルイミノナフトキノン、2-カルボキシステアリルアミノ-4-p-N,N-ビス(ヒドロキシエチル)アミノ-フェニルイミノナフトキノン、1-フェニル-3-メチル-4-p-ジエチルアミノフェニルイミノ-5-ピラゾロン、及び、1-β-ナフチル-4-p-ジエチルアミノフェニルイミノ-5-ピラゾロンが挙げられる。
色素Nのうち染料の具体例としては、ブリリアントグリーン、エチルバイオレット、メチルグリーン、クリスタルバイオレット、ベイシックフクシン、メチルバイオレット2B、キナルジンレッド、ローズベンガル、メタニルイエロー、チモールスルホフタレイン、キシレノールブルー、メチルオレンジ、パラメチルレッド、コンゴーフレッド、ベンゾプルプリン4B、α-ナフチルレッド、ナイルブルー2B、ナイルブルーA、メチルバイオレット、マラカイトグリーン、パラフクシン、ビクトリアピュアブルー-ナフタレンスルホン酸塩、ビクトリアピュアブルーBOH(保土谷化学工業社製)、オイルブルー#603(オリヱント化学工業社製)、オイルピンク#312(オリヱント化学工業社製)、オイルレッド5B(オリヱント化学工業社製)、オイルスカーレット#308(オリヱント化学工業社製)、オイルレッドOG(オリヱント化学工業社製)、オイルレッドRR(オリヱント化学工業社製)、オイルグリーン#502(オリヱント化学工業社製)、スピロンレッドBEHスペシャル(保土谷化学工業社製)、m-クレゾールパープル、クレゾールレッド、ローダミンB、ローダミン6G、スルホローダミンB、オーラミン、4-p-ジエチルアミノフェニルイミノナフトキノン、2-カルボキシアニリノ-4-p-ジエチルアミノフェニルイミノナフトキノン、2-カルボキシステアリルアミノ-4-p-N,N-ビス(ヒドロキシエチル)アミノ-フェニルイミノナフトキノン、1-フェニル-3-メチル-4-p-ジエチルアミノフェニルイミノ-5-ピラゾロン、及び、1-β-ナフチル-4-p-ジエチルアミノフェニルイミノ-5-ピラゾロンが挙げられる。
色素Nのうちロイコ化合物の具体例としては、p,p’,p”-ヘキサメチルトリアミノトリフェニルメタン(ロイコクリスタルバイオレット)、Pergascript Blue SRB(チバガイギー社製)、クリスタルバイオレットラクトン、マラカイトグリーンラクトン、ベンゾイルロイコメチレンブルー、2-(N-フェニル-N-メチルアミノ)-6-(N-p-トリル-N-エチル)アミノフルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-エチル-p-トルイジノ)フルオラン、3,6-ジメトキシフルオラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)-5-メチル-7-(N,N-ジベンジルアミノ)フルオラン、3-(N-シクロヘキシル-N-メチルアミノ)-6-メチル-7-アニリノフルオラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)-6-メチル-7-アニリノフルオラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)-6-メチル-7-キシリジノフルオラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)-6-メチル-7-クロロフルオラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)-6-メトキシ-7-アミノフルオラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)-7-(4-クロロアニリノ)フルオラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)-7-クロロフルオラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)-7-ベンジルアミノフルオラン、3-(N,N-ジエチルアミノ)-7,8-ベンゾフロオラン、3-(N,N-ジブチルアミノ)-6-メチル-7-アニリノフルオラン、3-(N,N-ジブチルアミノ)-6-メチル-7-キシリジノフルオラン、3-ピペリジノ-6-メチル-7-アニリノフルオラン、3-ピロリジノ-6-メチル-7-アニリノフルオラン、3,3-ビス(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド、3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド、3,3-ビス(p-ジメチルアミノフェニル)-6-ジメチルアミノフタリド、3-(4-ジエチルアミノ-2-エトキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-ザフタリド、3-(4-ジエチルアミノフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド、及び、3’,6’-ビス(ジフェニルアミノ)スピロイソベンゾフラン-1(3H),9’-[9H]キサンテン-3-オンが挙げられる。
色素Nは、露光部及び非露光部の視認性、現像後のパターン視認性、及び、解像性の観点から、ラジカルにより最大吸収波長が変化する色素であることが好ましく、ラジカルにより発色する色素であることがより好ましい。
色素Nとしては、ロイコクリスタルバイオレット、クリスタルバイオレットラクトン、ブリリアントグリーン、又は、ビクトリアピュアブルー-ナフタレンスルホン酸塩が好ましい。
色素Nとしては、ロイコクリスタルバイオレット、クリスタルバイオレットラクトン、ブリリアントグリーン、又は、ビクトリアピュアブルー-ナフタレンスルホン酸塩が好ましい。
色素Nは、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
色素Nの含有量は、露光部及び非露光部の視認性、現像後のパターン視認性、及び、解像性の観点から、組成物の全固形分に対して、0.1質量%以上が好ましく、0.1~10質量%がより好ましく、0.1~5質量%が更に好ましく、0.1~1質量%が特に好ましい。
色素Nの含有量は、露光部及び非露光部の視認性、現像後のパターン視認性、及び、解像性の観点から、組成物の全固形分に対して、0.1質量%以上が好ましく、0.1~10質量%がより好ましく、0.1~5質量%が更に好ましく、0.1~1質量%が特に好ましい。
色素Nの含有量は、組成物の全固形分中に含まれる色素Nの全てを発色状態にした場合の色素の含有量を意味する。以下に、ラジカルにより発色する色素を例に、色素Nの含有量の定量方法を説明する。
メチルエチルケトン100mLに、色素0.001g及び0.01gを溶かした溶液を調製する。得られた各溶液に、光ラジカル重合開始剤Irgacure OXE01(商品名、BASFジャパン株式会社)を加え、365nmの光を照射することによりラジカルを発生させ、全ての色素を発色状態にする。その後、大気雰囲気下で、分光光度計(UV3100、(株)島津製作所製)を用いて、液温が25℃である各溶液の吸光度を測定し、検量線を作成する。
次に、色素に代えて組成物の固形分3gをメチルエチルケトンに溶かすこと以外は上記と同様の方法で、色素を全て発色させた溶液の吸光度を測定する。得られた組成物の固形分を含む溶液の吸光度から、検量線に基づいて組成物の固形分に含まれる色素の含有量を算出する。
なお、組成物の固形分3gとは、組成物を用いて形成される層(ネガ型感光性樹脂層等)の3gと同様である。
メチルエチルケトン100mLに、色素0.001g及び0.01gを溶かした溶液を調製する。得られた各溶液に、光ラジカル重合開始剤Irgacure OXE01(商品名、BASFジャパン株式会社)を加え、365nmの光を照射することによりラジカルを発生させ、全ての色素を発色状態にする。その後、大気雰囲気下で、分光光度計(UV3100、(株)島津製作所製)を用いて、液温が25℃である各溶液の吸光度を測定し、検量線を作成する。
次に、色素に代えて組成物の固形分3gをメチルエチルケトンに溶かすこと以外は上記と同様の方法で、色素を全て発色させた溶液の吸光度を測定する。得られた組成物の固形分を含む溶液の吸光度から、検量線に基づいて組成物の固形分に含まれる色素の含有量を算出する。
なお、組成物の固形分3gとは、組成物を用いて形成される層(ネガ型感光性樹脂層等)の3gと同様である。
<熱架橋性化合物>
ネガ型感光性樹脂組成物は、得られる硬化膜の強度、及び、得られる未硬化膜の粘着性の観点から、熱架橋性化合物を含むことが好ましい。なお、本明細書においては、後述するエチレン性不飽和基を有する熱架橋性化合物は、重合性化合物としては扱わず、熱架橋性化合物として扱うものとする。
熱架橋性化合物としては、メチロール化合物、及び、ブロックイソシアネート化合物が挙げられる。なかでも、得られる硬化膜の強度、及び、得られる未硬化膜の粘着性の観点から、ブロックイソシアネート化合物が好ましい。
ブロックイソシアネート化合物は、ヒドロキシ基及びカルボキシ基と反応するため、例えば、樹脂及び/又は重合性化合物等が、ヒドロキシ基及びカルボキシ基の少なくとも一方を有する場合には、形成される膜の親水性が下がり、ネガ型感光性樹脂層を硬化した膜を保護膜として使用する場合の機能が強化される傾向がある。
なお、ブロックイソシアネート化合物とは、「イソシアネートのイソシアネート基をブロック剤で保護(いわゆる、マスク)した構造を有する化合物」を指す。
ネガ型感光性樹脂組成物は、得られる硬化膜の強度、及び、得られる未硬化膜の粘着性の観点から、熱架橋性化合物を含むことが好ましい。なお、本明細書においては、後述するエチレン性不飽和基を有する熱架橋性化合物は、重合性化合物としては扱わず、熱架橋性化合物として扱うものとする。
熱架橋性化合物としては、メチロール化合物、及び、ブロックイソシアネート化合物が挙げられる。なかでも、得られる硬化膜の強度、及び、得られる未硬化膜の粘着性の観点から、ブロックイソシアネート化合物が好ましい。
ブロックイソシアネート化合物は、ヒドロキシ基及びカルボキシ基と反応するため、例えば、樹脂及び/又は重合性化合物等が、ヒドロキシ基及びカルボキシ基の少なくとも一方を有する場合には、形成される膜の親水性が下がり、ネガ型感光性樹脂層を硬化した膜を保護膜として使用する場合の機能が強化される傾向がある。
なお、ブロックイソシアネート化合物とは、「イソシアネートのイソシアネート基をブロック剤で保護(いわゆる、マスク)した構造を有する化合物」を指す。
ブロックイソシアネート化合物の解離温度は、特に制限されないが、100~160℃が好ましく、130~150℃がより好ましい。
ブロックイソシアネートの解離温度とは、「示差走査熱量計を用いて、DSC(Differential scanning calorimetry)分析にて測定した場合における、ブロックイソシアネートの脱保護反応に伴う吸熱ピークの温度」を意味する。
示差走査熱量計としては、例えば、セイコーインスツルメンツ社製の示差走査熱量計(型式:DSC6200)を好適に用いることができる。但し、示差走査熱量計は、これに限定されない。
ブロックイソシアネートの解離温度とは、「示差走査熱量計を用いて、DSC(Differential scanning calorimetry)分析にて測定した場合における、ブロックイソシアネートの脱保護反応に伴う吸熱ピークの温度」を意味する。
示差走査熱量計としては、例えば、セイコーインスツルメンツ社製の示差走査熱量計(型式:DSC6200)を好適に用いることができる。但し、示差走査熱量計は、これに限定されない。
解離温度が100~160℃であるブロック剤としては、活性メチレン化合物〔マロン酸ジエステル(マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn-ブチル、マロン酸ジ2-エチルヘキシル等)〕、オキシム化合物(ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、及び、シクロヘキサノンオキシム等の分子内に-C(=N-OH)-で表される構造を有する化合物)が挙げられる。
これらのなかでも、解離温度が100~160℃であるブロック剤としては、例えば、保存安定性の観点から、オキシム化合物から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
これらのなかでも、解離温度が100~160℃であるブロック剤としては、例えば、保存安定性の観点から、オキシム化合物から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
ブロックイソシアネート化合物は、例えば、膜の脆性改良、被転写体との密着力向上等の観点から、イソシアヌレート構造を有することが好ましい。
イソシアヌレート構造を有するブロックイソシアネート化合物は、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートをイソシアヌレート化して保護することにより得られる。
イソシアヌレート構造を有するブロックイソシアネート化合物のなかでも、オキシム化合物をブロック剤として用いたオキシム構造を有する化合物が、オキシム構造を有さない化合物よりも解離温度を好ましい範囲にしやすく、且つ、現像残渣を少なくしやすいという観点から好ましい。
イソシアヌレート構造を有するブロックイソシアネート化合物は、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートをイソシアヌレート化して保護することにより得られる。
イソシアヌレート構造を有するブロックイソシアネート化合物のなかでも、オキシム化合物をブロック剤として用いたオキシム構造を有する化合物が、オキシム構造を有さない化合物よりも解離温度を好ましい範囲にしやすく、且つ、現像残渣を少なくしやすいという観点から好ましい。
ブロックイソシアネート化合物は、重合性基を有していてもよい。
重合性基としては、特に制限はなく、公知の重合性基を用いることができ、ラジカル重合性基が好ましい。
重合性基としては、(メタ)アクリロキシ基、(メタ)アクリルアミド基、及び、スチリル基等のエチレン性不飽和基、並びに、グリシジル基等のエポキシ基を有する基が挙げられる。
なかでも、重合性基としては、エチレン性不飽和基が好ましく、(メタ)アクリロキシ基がより好ましく、アクリロキシ基が更に好ましい。
重合性基としては、特に制限はなく、公知の重合性基を用いることができ、ラジカル重合性基が好ましい。
重合性基としては、(メタ)アクリロキシ基、(メタ)アクリルアミド基、及び、スチリル基等のエチレン性不飽和基、並びに、グリシジル基等のエポキシ基を有する基が挙げられる。
なかでも、重合性基としては、エチレン性不飽和基が好ましく、(メタ)アクリロキシ基がより好ましく、アクリロキシ基が更に好ましい。
ブロックイソシアネート化合物としては、市販品を用いることができる。
ブロックイソシアネート化合物の市販品の例としては、カレンズ(登録商標) AOI-BM、カレンズ(登録商標) MOI-BM、カレンズ(登録商標) MOI-BP等(以上、昭和電工社製)、ブロック型のデュラネートシリーズ(例えば、デュラネート(登録商標) TPA-B80E、デュラネート(登録商標) WT32-B75P等、旭化成ケミカルズ社製)が挙げられる。
また、ブロックイソシアネート化合物として、下記の構造の化合物を用いることもできる。
ブロックイソシアネート化合物の市販品の例としては、カレンズ(登録商標) AOI-BM、カレンズ(登録商標) MOI-BM、カレンズ(登録商標) MOI-BP等(以上、昭和電工社製)、ブロック型のデュラネートシリーズ(例えば、デュラネート(登録商標) TPA-B80E、デュラネート(登録商標) WT32-B75P等、旭化成ケミカルズ社製)が挙げられる。
また、ブロックイソシアネート化合物として、下記の構造の化合物を用いることもできる。
熱架橋性化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
ネガ型感光性組樹脂組成物が熱架橋性化合物を含む場合、熱架橋性化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、1~50質量%が好ましく、5~30質量%がより好ましい。
ネガ型感光性組樹脂組成物が熱架橋性化合物を含む場合、熱架橋性化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、1~50質量%が好ましく、5~30質量%がより好ましい。
<溶剤>
ネガ型感光性樹脂組成物は、溶剤を含むことも好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物に含まれる溶剤としては、溶剤以外の各成分(化合物A及び/又は重合体P等)を溶解又は分散可能であれば特に制限されず、公知の溶剤を使用できる。
溶剤としては、例えば、アルキレングリコールエーテル溶剤、アルキレングリコールエーテルアセテート溶剤、アルコール溶剤(メタノール及びエタノール等)、ケトン溶剤(アセトン及びメチルエチルケトン等)、芳香族炭化水素溶剤(トルエン等)、非プロトン性極性溶剤(N,N-ジメチルホルムアミド等)、環状エーテル溶剤(テトラヒドロフラン等)、エステル溶剤(酢酸nプロピル等)、アミド溶剤、ラクトン溶剤、並びにこれらの2種以上を含む混合溶剤が挙げられる。
仮支持体、熱可塑性樹脂層、中間層(水溶性樹脂層)、及び、ネガ型感光性樹脂層を備える転写フィルムを作製する場合、ネガ型感光性樹脂組成物は、アルキレングリコールエーテル溶剤及びアルキレングリコールエーテルアセテート溶剤からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。なかでも、アルキレングリコールエーテル溶剤及びアルキレングリコールエーテルアセテート溶剤からなる群より選択される少なくとも1種と、ケトン溶剤及び環状エーテル溶剤からなる群より選択される少なくとも1種とを含む混合溶剤がより好ましく、アルキレングリコールエーテル溶剤及びアルキレングリコールエーテルアセテート溶剤からなる群より選択される少なくとも1種、ケトン溶剤、並びに、環状エーテル溶剤の3種を少なくとも含む混合溶剤が更に好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物は、溶剤を含むことも好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物に含まれる溶剤としては、溶剤以外の各成分(化合物A及び/又は重合体P等)を溶解又は分散可能であれば特に制限されず、公知の溶剤を使用できる。
溶剤としては、例えば、アルキレングリコールエーテル溶剤、アルキレングリコールエーテルアセテート溶剤、アルコール溶剤(メタノール及びエタノール等)、ケトン溶剤(アセトン及びメチルエチルケトン等)、芳香族炭化水素溶剤(トルエン等)、非プロトン性極性溶剤(N,N-ジメチルホルムアミド等)、環状エーテル溶剤(テトラヒドロフラン等)、エステル溶剤(酢酸nプロピル等)、アミド溶剤、ラクトン溶剤、並びにこれらの2種以上を含む混合溶剤が挙げられる。
仮支持体、熱可塑性樹脂層、中間層(水溶性樹脂層)、及び、ネガ型感光性樹脂層を備える転写フィルムを作製する場合、ネガ型感光性樹脂組成物は、アルキレングリコールエーテル溶剤及びアルキレングリコールエーテルアセテート溶剤からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。なかでも、アルキレングリコールエーテル溶剤及びアルキレングリコールエーテルアセテート溶剤からなる群より選択される少なくとも1種と、ケトン溶剤及び環状エーテル溶剤からなる群より選択される少なくとも1種とを含む混合溶剤がより好ましく、アルキレングリコールエーテル溶剤及びアルキレングリコールエーテルアセテート溶剤からなる群より選択される少なくとも1種、ケトン溶剤、並びに、環状エーテル溶剤の3種を少なくとも含む混合溶剤が更に好ましい。
アルキレングリコールエーテル溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等)、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル、及び、ジプロピレングリコールジアルキルエーテルが挙げられる。
アルキレングリコールエーテルアセテート溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、及び、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテートが挙げられる。
溶剤としては、国際公開第2018/179640号の段落0092~0094に記載された溶剤、及び、特開2018-177889公報の段落0014に記載された溶剤を用いてもよく、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
アルキレングリコールエーテルアセテート溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、及び、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテートが挙げられる。
溶剤としては、国際公開第2018/179640号の段落0092~0094に記載された溶剤、及び、特開2018-177889公報の段落0014に記載された溶剤を用いてもよく、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
溶剤を、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
溶剤の含有量は、組成物の全固形分100質量部に対し、50~1,900質量部が好ましく、100~1200質量部が更に好ましく、100~900質量部が更に好ましい。
溶剤の含有量は、組成物の全固形分100質量部に対し、50~1,900質量部が好ましく、100~1200質量部が更に好ましく、100~900質量部が更に好ましい。
<添加剤>
ネガ型感光性樹脂組成物は、上記成分以外に、必要に応じて公知の添加剤を含んでもよい。
添加剤としては、例えば、ラジカル重合禁止剤、増感剤、可塑剤、ヘテロ環状化合物(トリアゾール等)、ベンゾトリアゾール類、カルボキシベンゾトリアゾール類、ピリジン類(イソニコチンアミド等)、プリン塩基(アデニン等)、及び、界面活性剤が挙げられる。
各添加剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
ネガ型感光性樹脂組成物は、上記成分以外に、必要に応じて公知の添加剤を含んでもよい。
添加剤としては、例えば、ラジカル重合禁止剤、増感剤、可塑剤、ヘテロ環状化合物(トリアゾール等)、ベンゾトリアゾール類、カルボキシベンゾトリアゾール類、ピリジン類(イソニコチンアミド等)、プリン塩基(アデニン等)、及び、界面活性剤が挙げられる。
各添加剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
ネガ型感光性樹脂組成物は、ラジカル重合禁止剤を含んでもよい。
ラジカル重合禁止剤としては、例えば、特許第4502784号公報の段落0018に記載された熱重合防止剤が挙げられる。なかでも、フェノチアジン、フェノキサジン、又は、4-メトキシフェノールが好ましい。その他のラジカル重合禁止剤としては、ナフチルアミン、塩化第一銅、ニトロソフェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩、及び、ジフェニルニトロソアミン等が挙げられる。ネガ型感光性樹脂層の感度を損なわないために、ニトロソフェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩をラジカル重合禁止剤として使用することが好ましい。
ラジカル重合禁止剤としては、例えば、特許第4502784号公報の段落0018に記載された熱重合防止剤が挙げられる。なかでも、フェノチアジン、フェノキサジン、又は、4-メトキシフェノールが好ましい。その他のラジカル重合禁止剤としては、ナフチルアミン、塩化第一銅、ニトロソフェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩、及び、ジフェニルニトロソアミン等が挙げられる。ネガ型感光性樹脂層の感度を損なわないために、ニトロソフェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩をラジカル重合禁止剤として使用することが好ましい。
ベンゾトリアゾール類としては、例えば、1,2,3-ベンゾトリアゾール、1-クロロ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、ビス(N-2-エチルヘキシル)アミノメチレン-1,2,3-ベンゾトリアゾール、ビス(N-2-エチルヘキシル)アミノメチレン-1,2,3-トリルトリアゾール、及び、ビス(N-2-ヒドロキシエチル)アミノメチレン-1,2,3-ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
カルボキシベンゾトリアゾール類としては、例えば、4-カルボキシ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、5-カルボキシ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、N-(N,N-ジ-2-エチルヘキシル)アミノメチレンカルボキシベンゾトリアゾール、N-(N,N-ジ-2-ヒドロキシエチル)アミノメチレンカルボキシベンゾトリアゾール、及び、N-(N,N-ジ-2-エチルヘキシル)アミノエチレンカルボキシベンゾトリアゾール等が挙げられる。カルボキシベンゾトリアゾール類としては、例えば、CBT-1(城北化学工業株式会社、商品名)等の市販品を用いることができる。
ラジカル重合禁止剤、ベンゾトリアゾ-ル類、及び、カルボキシベンゾトリアゾ-ル類の合計含有量は、組成物の全固形分質量を100質量%としたとき、0.01~3質量%が好ましく、0.05~1質量%がより好ましい。含有量を0.01質量%以上にすることは、組成物に保存安定性を付与するという観点から好ましい。一方で、含有量を3質量%以下にすることは、感度の維持、及び、染料の脱色を抑制の観点から好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物は、増感剤を含んでもよい。
増感剤は、特に制限されず、公知の増感剤、染料及び顔料を用いることができる。増感剤としては、例えば、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、ピラゾリン化合物、アントラセン化合物、クマリン化合物、キサントン化合物、チオキサントン化合物、アクリドン化合物、オキサゾール化合物、ベンゾオキサゾール化合物、チアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、トリアゾール化合物(例えば、1,2,4-トリアゾール)、スチルベン化合物、トリアジン化合物、チオフェン化合物、ナフタルイミド化合物、トリアリールアミン化合物、及び、アミノアクリジン化合物が挙げられる。
増感剤は、特に制限されず、公知の増感剤、染料及び顔料を用いることができる。増感剤としては、例えば、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、ピラゾリン化合物、アントラセン化合物、クマリン化合物、キサントン化合物、チオキサントン化合物、アクリドン化合物、オキサゾール化合物、ベンゾオキサゾール化合物、チアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、トリアゾール化合物(例えば、1,2,4-トリアゾール)、スチルベン化合物、トリアジン化合物、チオフェン化合物、ナフタルイミド化合物、トリアリールアミン化合物、及び、アミノアクリジン化合物が挙げられる。
増感剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
ネガ型感光性樹脂組成物が増感剤を含む場合、増感剤の含有量は、目的により適宜選択できるが、光源に対する感度の向上、及び、重合速度と連鎖移動のバランスによる硬化速度の向上の観点から、感光性樹脂層の全質量に対して、0.01~5質量%が好ましく、0.05~1質量%がより好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物が増感剤を含む場合、増感剤の含有量は、目的により適宜選択できるが、光源に対する感度の向上、及び、重合速度と連鎖移動のバランスによる硬化速度の向上の観点から、感光性樹脂層の全質量に対して、0.01~5質量%が好ましく、0.05~1質量%がより好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物は、可塑剤及びヘテロ環状化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含んでもよい。
可塑剤及びヘテロ環状化合物としては、国際公開第2018/179640号の段落0097~0103及び0111~0118に記載された化合物が挙げられる。
可塑剤及びヘテロ環状化合物としては、国際公開第2018/179640号の段落0097~0103及び0111~0118に記載された化合物が挙げられる。
また、ネガ型感光性樹脂組成物は、金属酸化物粒子、酸化防止剤、分散剤、酸増殖剤、現像促進剤、導電性繊維、紫外線吸収剤、増粘剤、架橋剤、及び、有機又は無機の沈殿防止剤等の公知の添加剤を更に含んでもよい。
ネガ型感光性樹脂組成物に含まれる添加剤については特開2014-085643号公報の段落0165~0184に記載されており、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
ネガ型感光性樹脂組成物に含まれる添加剤については特開2014-085643号公報の段落0165~0184に記載されており、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
ネガ型感光性樹脂組成物における水の含有量は、信頼性及びラミネート性を向上させる観点から、0.01~1.0質量%が好ましく、0.05~0.5質量%がより好ましい。
<形成される層の物性等>
ネガ型感光性樹脂組成物の塗布方法は特に制限されず、公知の方法で塗布すればよい。塗布方法としては、例えば、スリット塗布、スピン塗布、カーテン塗布、及びインクジェット塗布が挙げられる。
また、ネガ型感光性樹脂組成物を用いて形成される組成物層(ネガ型感光性樹脂層)は、ネガ型感光性樹脂組成物を後述するカバーフィルム等の被塗布物上に塗布し、乾燥することにより形成してもよい。
ネガ型感光性樹脂組成物の塗布方法は特に制限されず、公知の方法で塗布すればよい。塗布方法としては、例えば、スリット塗布、スピン塗布、カーテン塗布、及びインクジェット塗布が挙げられる。
また、ネガ型感光性樹脂組成物を用いて形成される組成物層(ネガ型感光性樹脂層)は、ネガ型感光性樹脂組成物を後述するカバーフィルム等の被塗布物上に塗布し、乾燥することにより形成してもよい。
ネガ型感光性樹脂層の層厚(膜厚)は、一般的には0.1~300μmであり、0.2~100μmが好ましく、0.5~50μmがより好ましく、0.5~15μmが更に好ましく、0.5~10μmが特に好ましく、0.5~8μmが最も好ましい。これにより、ネガ型感光性樹脂層の現像性が向上し、解像性を向上させることができる。
また、一態様において、0.5~5μmが好ましく、0.5~4μmがより好ましく、0.5~3μmが更に好ましい。
また、一態様において、0.5~5μmが好ましく、0.5~4μmがより好ましく、0.5~3μmが更に好ましい。
また、密着性により優れる観点から、ネガ型感光性樹脂層の波長365nmの光の透過率は、10%以上が好ましく、30%以上がより好ましく、50%以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、99.9%以下が好ましい。
(不純物等)
ネガ型感光性樹脂組成物を用いて形成されるネガ型感光性樹脂層は、所定量の不純物を含んでいてもよい。
不純物の具体例としては、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、マンガン、銅、アルミニウム、チタン、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、スズ、ハロゲン及びこれらのイオンが挙げられる。なかでも、ハロゲン化物イオン、ナトリウムイオン、及び、カリウムイオンは不純物として混入し易いため、下記の含有量にすることが好ましい。
ネガ型感光性樹脂組成物を用いて形成されるネガ型感光性樹脂層は、所定量の不純物を含んでいてもよい。
不純物の具体例としては、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、マンガン、銅、アルミニウム、チタン、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、スズ、ハロゲン及びこれらのイオンが挙げられる。なかでも、ハロゲン化物イオン、ナトリウムイオン、及び、カリウムイオンは不純物として混入し易いため、下記の含有量にすることが好ましい。
ネガ型感光性樹脂層における不純物の含有量は、質量基準で、80ppm以下が好ましく、10ppm以下がより好ましく、2ppm以下が更に好ましい。不純物の含有量は、質量基準で、1ppb以上とすることができ、0.1ppm以上としてもよい。
不純物を上記範囲にする方法としては、組成物の原料として不純物の含有量が少ないものを選択すること、ネガ型感光性樹脂層の作製時に不純物の混入を防ぐこと、及び、洗浄して除去することが挙げられる。このような方法により、不純物量を上記範囲内とすることができる。
不純物は、例えば、ICP(Inductively Coupled Plasma)発光分光分析法、原子吸光分光法、及び、イオンクロマトグラフィー法等の公知の方法で定量できる。
ネガ型感光性樹脂層における、ベンゼン、ホルムアルデヒド、トリクロロエチレン、1,3-ブタジエン、四塩化炭素、クロロホルム、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、及び、ヘキサン等の化合物の含有量は、少ないことが好ましい。これら化合物の組成物層の全質量に対する含有量としては、質量基準で、100ppm以下が好ましく、20ppm以下がより好ましく、4ppm以下が更に好ましい。
下限は、質量基準で、ネガ型感光性樹脂層の全質量に対して、10ppb以上とすることができ、100ppb以上とすることができる。これら化合物は、上記の金属の不純物と同様の方法で含有量を抑制できる。また、公知の測定法により定量できる。
下限は、質量基準で、ネガ型感光性樹脂層の全質量に対して、10ppb以上とすることができ、100ppb以上とすることができる。これら化合物は、上記の金属の不純物と同様の方法で含有量を抑制できる。また、公知の測定法により定量できる。
ネガ型感光性樹脂層における水の含有量は、信頼性及びラミネート性を向上させる観点から、0.01~1.0質量%が好ましく、0.05~0.5質量%がより好ましい。
〔熱可塑性樹脂組成物〕
本発明の組成物は、熱可塑性樹脂層を形成できる熱可塑性樹脂組成物であってもよい。
熱可塑性樹脂層は、例えば仮支持体と感光性樹脂層(上述のネガ型感光性樹脂組成物からなる層等)とを有する転写フィルムにおいて、上記仮支持体と上記感光性樹脂層との間に形成することが好ましい。
転写フィルムが仮支持体と感光性樹脂層との間に熱可塑性樹脂層を備えることにより、転写フィルムと基板との貼合工程における基板への追従性が向上して、基板と転写フィルムとの間の気泡の混入が抑制され、隣接する層(例えば仮支持体)との密着性を完全できる。
本発明の組成物は、熱可塑性樹脂層を形成できる熱可塑性樹脂組成物であってもよい。
熱可塑性樹脂層は、例えば仮支持体と感光性樹脂層(上述のネガ型感光性樹脂組成物からなる層等)とを有する転写フィルムにおいて、上記仮支持体と上記感光性樹脂層との間に形成することが好ましい。
転写フィルムが仮支持体と感光性樹脂層との間に熱可塑性樹脂層を備えることにより、転写フィルムと基板との貼合工程における基板への追従性が向上して、基板と転写フィルムとの間の気泡の混入が抑制され、隣接する層(例えば仮支持体)との密着性を完全できる。
本発明の組成物としての熱可塑性樹脂組成物は、組成物中のアルカリ可溶性樹脂が熱可塑性樹脂である態様を意図する。なお、本発明の組成物としての熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂であるアルカリ可溶性樹脂以外のその他の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。
なお、以下において、熱可塑性樹脂であるアルカリ可溶性樹脂を「アルカリ可溶性熱可塑性樹脂」という場合もある。
つまり、本発明の組成物は、化合物A、アルカリ可溶性熱可塑性樹脂、及び重合性化合物を含む熱可塑性樹脂組成物であってもよい。
なお、以下において、熱可塑性樹脂であるアルカリ可溶性樹脂を「アルカリ可溶性熱可塑性樹脂」という場合もある。
つまり、本発明の組成物は、化合物A、アルカリ可溶性熱可塑性樹脂、及び重合性化合物を含む熱可塑性樹脂組成物であってもよい。
<アルカリ可溶性熱可塑性樹脂>
熱可塑性樹脂であるアルカリ可溶性樹脂(アルカリ可溶性熱可塑性樹脂)としては、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン-アクリル系共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリシロキサン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、及びポリアルキレングリコールが挙げられる。
熱可塑性樹脂であるアルカリ可溶性樹脂(アルカリ可溶性熱可塑性樹脂)としては、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン-アクリル系共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリシロキサン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、及びポリアルキレングリコールが挙げられる。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂としては、現像性及び隣接する層との密着性の観点から、アクリル樹脂が好ましい。
ここで、アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位、及び、(メタ)アクリル酸アミドに由来する構成単位からなる群から選ばれた少なくとも1種の構成単位を有する樹脂を意味する。
アクリル樹脂としては、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位、及び、(メタ)アクリル酸アミドに由来する構成単位の合計含有量が、アクリル樹脂の全質量に対して50質量%以上であることが好ましい。
なかでも、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位及び(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位の合計含有量が、アクリル樹脂の全質量に対して、30~100質量%が好ましく、50~100質量%がより好ましい。
ここで、アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位、及び、(メタ)アクリル酸アミドに由来する構成単位からなる群から選ばれた少なくとも1種の構成単位を有する樹脂を意味する。
アクリル樹脂としては、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位、及び、(メタ)アクリル酸アミドに由来する構成単位の合計含有量が、アクリル樹脂の全質量に対して50質量%以上であることが好ましい。
なかでも、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位及び(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位の合計含有量が、アクリル樹脂の全質量に対して、30~100質量%が好ましく、50~100質量%がより好ましい。
また、アルカリ可溶性熱可塑性樹脂は、酸基を有する重合体であることが好ましい。
酸基としては、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基、及び、ホスホン酸基が挙げられ、カルボキシ基が好ましい。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂は、現像性の観点から、酸価60mgKOH/g以上のアルカリ可溶性樹脂がより好ましく、酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有アクリル樹脂が更に好ましい。
アルカリ可溶性樹脂の酸価の上限は、特に制限されないが、300mgKOH/g以下が好ましく、250mgKOH/g以下がより好ましく、200mgKOH/g以下が更に好ましく、150mgKOH/g以下が特に好ましい。
酸基としては、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基、及び、ホスホン酸基が挙げられ、カルボキシ基が好ましい。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂は、現像性の観点から、酸価60mgKOH/g以上のアルカリ可溶性樹脂がより好ましく、酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有アクリル樹脂が更に好ましい。
アルカリ可溶性樹脂の酸価の上限は、特に制限されないが、300mgKOH/g以下が好ましく、250mgKOH/g以下がより好ましく、200mgKOH/g以下が更に好ましく、150mgKOH/g以下が特に好ましい。
酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有アクリル樹脂としては、特に制限されず、公知の樹脂から適宜選択して用いることができる。
例えば、特開2011-095716号公報の段落0025に記載のポリマーのうち酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有アクリル樹脂であるアルカリ可溶性樹脂、特開2010-237589号公報の段落0033~0052に記載のポリマーのうちの酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有アクリル樹脂、及び、特開2016-224162号公報の段落0053~0068に記載のバインダーポリマーのうちの酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有アクリル樹脂が挙げられる。
上記カルボキシ基含有アクリル樹脂におけるカルボキシ基を有する構成単位の共重合比は、アクリル樹脂の全質量に対して、5~50質量%が好ましく、10~40質量%がより好ましく、12~30質量%が更に好ましい。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂としては、現像性及び隣接する層との密着性の観点から、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位を有するアクリル樹脂が特に好ましい。
例えば、特開2011-095716号公報の段落0025に記載のポリマーのうち酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有アクリル樹脂であるアルカリ可溶性樹脂、特開2010-237589号公報の段落0033~0052に記載のポリマーのうちの酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有アクリル樹脂、及び、特開2016-224162号公報の段落0053~0068に記載のバインダーポリマーのうちの酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有アクリル樹脂が挙げられる。
上記カルボキシ基含有アクリル樹脂におけるカルボキシ基を有する構成単位の共重合比は、アクリル樹脂の全質量に対して、5~50質量%が好ましく、10~40質量%がより好ましく、12~30質量%が更に好ましい。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂としては、現像性及び隣接する層との密着性の観点から、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位を有するアクリル樹脂が特に好ましい。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂は、反応性基を有していてもよい。反応性基としては、付加重合可能な基であればよく、エチレン性不飽和基;ヒドロキシ基及びカルボキシ基等の重縮合性基;エポキシ基、(ブロック)イソシアネート基等の重付加反応性基が挙げられる。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、1,000以上が好ましく、1万~10万がより好ましく、2万~5万が更に好ましい。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂の含有量は、現像性及び隣接する層との密着性の観点から、組成物の全固形分に対して、10~99質量%が好ましく、20~90質量%がより好ましく、40~80質量%が更に好ましく、50~75質量%が特に好ましい。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂の含有量は、現像性及び隣接する層との密着性の観点から、組成物の全固形分に対して、10~99質量%が好ましく、20~90質量%がより好ましく、40~80質量%が更に好ましく、50~75質量%が特に好ましい。
<色素>
熱可塑性樹脂層は、発色時の波長範囲400~780nmにおける最大吸収波長が450nm以上であり、酸、塩基、又はラジカルにより最大吸収波長が変化する色素(単に「色素B」ともいう。)を含むことが好ましい。
色素Bの好ましい態様は、後述する点以外は、上述した色素Nの好ましい態様と同様である。
熱可塑性樹脂層は、発色時の波長範囲400~780nmにおける最大吸収波長が450nm以上であり、酸、塩基、又はラジカルにより最大吸収波長が変化する色素(単に「色素B」ともいう。)を含むことが好ましい。
色素Bの好ましい態様は、後述する点以外は、上述した色素Nの好ましい態様と同様である。
色素Bは、露光部及び非露光部の視認性並びに解像性の観点から、酸又はラジカルにより最大吸収波長が変化する色素が好ましく、酸により最大吸収波長が変化する色素であることがより好ましい。
熱可塑性層は、露光部及び非露光部の視認性並びに解像性の観点から、色素Bとしての酸により最大吸収波長が変化する色素、及び、後述する光により酸を発生する化合物の両者を含むことが好ましい。
熱可塑性層は、露光部及び非露光部の視認性並びに解像性の観点から、色素Bとしての酸により最大吸収波長が変化する色素、及び、後述する光により酸を発生する化合物の両者を含むことが好ましい。
色素Bは、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
色素Bの含有量は、露光部及び非露光部の視認性の観点から、組成物の全固形分に対して、0.2質量%以上が好ましく、0.2~6質量%がより好ましく、0.2~5質量%が更に好ましく、0.25~3.0質量%が特に好ましい。
色素Bの含有量は、露光部及び非露光部の視認性の観点から、組成物の全固形分に対して、0.2質量%以上が好ましく、0.2~6質量%がより好ましく、0.2~5質量%が更に好ましく、0.25~3.0質量%が特に好ましい。
ここで、色素Bの含有量は、熱可塑性樹脂層に含まれる色素Bの全てを発色状態にした場合の色素の含有量を意味する。以下に、ラジカルにより発色する色素を例に、色素Bの含有量の定量方法を説明する。
メチルエチルケトン100mLに、色素0.001g及び0.01gを溶かした溶液を調製する。得られた各溶液に、光ラジカル重合開始剤Irgacure OXE01(商品名、BASFジャパン株式会社)を加え、365nmの光を照射することによりラジカルを発生させ、全ての色素を発色状態にする。その後、大気雰囲気下で、分光光度計(UV3100、(株)島津製作所製)を用いて、液温が25℃である各溶液の吸光度を測定し、検量線を作成する。
次に、色素に代えて組成物の固形分0.1gをメチルエチルケトンに溶かすこと以外は上記と同様の方法で、色素を全て発色させた溶液の吸光度を測定する。得られた組成物の固形分を含む溶液の吸光度から、検量線に基づいて組成物の固形分に含まれる色素の量を算出する。
なお、組成物の固形分3gとは、組成物を用いて形成される層(熱可塑性樹脂層等)の3gと同様である。
メチルエチルケトン100mLに、色素0.001g及び0.01gを溶かした溶液を調製する。得られた各溶液に、光ラジカル重合開始剤Irgacure OXE01(商品名、BASFジャパン株式会社)を加え、365nmの光を照射することによりラジカルを発生させ、全ての色素を発色状態にする。その後、大気雰囲気下で、分光光度計(UV3100、(株)島津製作所製)を用いて、液温が25℃である各溶液の吸光度を測定し、検量線を作成する。
次に、色素に代えて組成物の固形分0.1gをメチルエチルケトンに溶かすこと以外は上記と同様の方法で、色素を全て発色させた溶液の吸光度を測定する。得られた組成物の固形分を含む溶液の吸光度から、検量線に基づいて組成物の固形分に含まれる色素の量を算出する。
なお、組成物の固形分3gとは、組成物を用いて形成される層(熱可塑性樹脂層等)の3gと同様である。
<光により酸、塩基、又はラジカルを発生する化合物>
熱可塑性樹脂組成物は、光により酸、塩基、又はラジカルを発生する化合物(単に「化合物C」ともいう。)を含んでもよい。
化合物Cとしては、紫外線及び可視光線等の活性光線を受けて、酸、塩基、又はラジカルを発生する化合物が好ましい。
化合物Cとしては、公知の、光酸発生剤、光塩基発生剤、及び、光ラジカル重合開始剤(光ラジカル発生剤)を用いることができる。なかでも、光酸発生剤が好ましい。
熱可塑性樹脂組成物は、光により酸、塩基、又はラジカルを発生する化合物(単に「化合物C」ともいう。)を含んでもよい。
化合物Cとしては、紫外線及び可視光線等の活性光線を受けて、酸、塩基、又はラジカルを発生する化合物が好ましい。
化合物Cとしては、公知の、光酸発生剤、光塩基発生剤、及び、光ラジカル重合開始剤(光ラジカル発生剤)を用いることができる。なかでも、光酸発生剤が好ましい。
(光酸発生剤)
熱可塑性樹脂組成物は、解像性の観点から、光酸発生剤を含むことが好ましい。
光酸発生剤としては、上述したネガ型感光性樹脂組成物が含んでもよい光カチオン重合開始剤が挙げられ、後述する点以外は好ましい態様も同じである。
熱可塑性樹脂組成物は、解像性の観点から、光酸発生剤を含むことが好ましい。
光酸発生剤としては、上述したネガ型感光性樹脂組成物が含んでもよい光カチオン重合開始剤が挙げられ、後述する点以外は好ましい態様も同じである。
光酸発生剤としては、感度及び解像性の観点から、オニウム塩化合物、及び、オキシムスルホネート化合物からなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を含むことが好ましく、感度、解像性及び密着性の観点から、オキシムスルホネート化合物を含むことがより好ましい。
また、光酸発生剤としては、以下の構造を有する光酸発生剤も好ましい。
また、光酸発生剤としては、以下の構造を有する光酸発生剤も好ましい。
(光ラジカル重合開始剤)
熱可塑性樹脂組成物は、光ラジカル重合開始剤を含んでもよい。
光ラジカル重合開始剤としては、上述したネガ型感光性樹脂組成物が含んでもよい光ラジカル重合開始剤が挙げられ、好ましい態様も同じである。
熱可塑性樹脂組成物は、光ラジカル重合開始剤を含んでもよい。
光ラジカル重合開始剤としては、上述したネガ型感光性樹脂組成物が含んでもよい光ラジカル重合開始剤が挙げられ、好ましい態様も同じである。
(光塩基発生剤)
熱可塑性樹脂組成物は、光塩基発生剤を含んでもよい。
光塩基発生剤としては、公知の光塩基発生剤であれば特に制限されず、例えば、2-ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、トリフェニルメタノール、O-カルバモイルヒドロキシルアミド、O-カルバモイルオキシム、[[(2,6-ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]シクロヘキシルアミン、ビス[[(2-ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキサン1,6-ジアミン、4-(メチルチオベンゾイル)-1-メチル-1-モルホリノエタン、(4-モルホリノベンゾイル)-1-ベンジル-1-ジメチルアミノプロパン、N-(2-ニトロベンジルオキシカルボニル)ピロリジン、ヘキサアンミンコバルト(III)トリス(トリフェニルメチルボレート)、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン、2,6-ジメチル-3,5-ジアセチル-4-(2-ニトロフェニル)-1,4-ジヒドロピリジン、及び、2,6-ジメチル-3,5-ジアセチル-4-(2,4-ジニトロフェニル)-1,4-ジヒドロピリジンが挙げられる。
熱可塑性樹脂組成物は、光塩基発生剤を含んでもよい。
光塩基発生剤としては、公知の光塩基発生剤であれば特に制限されず、例えば、2-ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、トリフェニルメタノール、O-カルバモイルヒドロキシルアミド、O-カルバモイルオキシム、[[(2,6-ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]シクロヘキシルアミン、ビス[[(2-ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキサン1,6-ジアミン、4-(メチルチオベンゾイル)-1-メチル-1-モルホリノエタン、(4-モルホリノベンゾイル)-1-ベンジル-1-ジメチルアミノプロパン、N-(2-ニトロベンジルオキシカルボニル)ピロリジン、ヘキサアンミンコバルト(III)トリス(トリフェニルメチルボレート)、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン、2,6-ジメチル-3,5-ジアセチル-4-(2-ニトロフェニル)-1,4-ジヒドロピリジン、及び、2,6-ジメチル-3,5-ジアセチル-4-(2,4-ジニトロフェニル)-1,4-ジヒドロピリジンが挙げられる。
化合物Cは、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
化合物Cの含有量は、露光部及び非露光部の視認性並びに解像性の観点から、組成物の全固形分に対して、0.1~10質量%が好ましく、0.5~5質量%がより好ましい。
化合物Cの含有量は、露光部及び非露光部の視認性並びに解像性の観点から、組成物の全固形分に対して、0.1~10質量%が好ましく、0.5~5質量%がより好ましい。
<可塑剤>
熱可塑性樹脂組成物は、形成される組成物層(熱可塑性樹脂層)の、解像性、隣接する層との密着性及び現像性の観点から、可塑剤を含むことが好ましい。
可塑剤は、アルカリ可溶性樹脂よりも分子量(オリゴマー又はポリマーであり分子量分布を有する場合は重量平均分子量)が小さいことが好ましい。可塑剤の分子量(重量平均分子量)は、200~2,000が好ましい。
可塑剤は、アルカリ可溶性熱可塑性樹脂と相溶して可塑性を発現する化合物であれば特に制限されないが、可塑性付与の観点から、可塑剤は、分子中にアルキレンオキシ基を有することが好ましく、ポリアルキレングリコール化合物がより好ましい。可塑剤に含まれるアルキレンオキシ基は、ポリエチレンオキシ構造又はポリプロピレンオキシ構造を有することがより好ましい。
熱可塑性樹脂組成物は、形成される組成物層(熱可塑性樹脂層)の、解像性、隣接する層との密着性及び現像性の観点から、可塑剤を含むことが好ましい。
可塑剤は、アルカリ可溶性樹脂よりも分子量(オリゴマー又はポリマーであり分子量分布を有する場合は重量平均分子量)が小さいことが好ましい。可塑剤の分子量(重量平均分子量)は、200~2,000が好ましい。
可塑剤は、アルカリ可溶性熱可塑性樹脂と相溶して可塑性を発現する化合物であれば特に制限されないが、可塑性付与の観点から、可塑剤は、分子中にアルキレンオキシ基を有することが好ましく、ポリアルキレングリコール化合物がより好ましい。可塑剤に含まれるアルキレンオキシ基は、ポリエチレンオキシ構造又はポリプロピレンオキシ構造を有することがより好ましい。
また、可塑剤は、解像性及び保存安定性の観点から、(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましい。相溶性、解像性及び隣接する層との密着性の観点から、アルカリ可溶性樹脂がアクリル樹脂であり、且つ、可塑剤が(メタ)アクリレート化合物を含むことがより好ましい。
可塑剤として用いられる(メタ)アクリレート化合物としては、上述したネガ型感光性樹脂組成物に含まれる重合性化合物として記載した(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。
転写フィルムにおいて、熱可塑性樹脂層とネガ型感光性樹脂層とが直接接触して積層される場合、熱可塑性樹脂層及び感光性樹脂層がいずれも同じ(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましい。同じ(メタ)アクリレート化合物を熱可塑性樹脂層及びネガ型感光性樹脂層がそれぞれ含むことで、層間の成分拡散が抑制され、保存安定性が向上するためである。
可塑剤として用いられる(メタ)アクリレート化合物としては、上述したネガ型感光性樹脂組成物に含まれる重合性化合物として記載した(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。
転写フィルムにおいて、熱可塑性樹脂層とネガ型感光性樹脂層とが直接接触して積層される場合、熱可塑性樹脂層及び感光性樹脂層がいずれも同じ(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましい。同じ(メタ)アクリレート化合物を熱可塑性樹脂層及びネガ型感光性樹脂層がそれぞれ含むことで、層間の成分拡散が抑制され、保存安定性が向上するためである。
熱可塑性樹脂組成物が可塑剤として(メタ)アクリレート化合物を含む場合、熱可塑性樹脂層と隣接する層との密着性の観点から、露光後の露光部においても(メタ)アクリレート化合物が重合しないことが好ましい。
また、可塑剤として用いられる(メタ)アクリレート化合物としては、熱可塑性樹脂層の解像性、隣接する層との密着性及び現像性の観点から、一分子中に2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート化合物が好ましい。
更に、可塑剤として用いられる(メタ)アクリレート化合物としては、酸基を有する(メタ)アクリレート化合物、又は、ウレタン(メタ)アクリレート化合物も好ましい。
また、可塑剤として用いられる(メタ)アクリレート化合物としては、熱可塑性樹脂層の解像性、隣接する層との密着性及び現像性の観点から、一分子中に2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート化合物が好ましい。
更に、可塑剤として用いられる(メタ)アクリレート化合物としては、酸基を有する(メタ)アクリレート化合物、又は、ウレタン(メタ)アクリレート化合物も好ましい。
可塑剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
可塑剤の含有量は、熱可塑性樹脂層の解像性、隣接する層との密着性及び現像性の観点から、組成物の全固形分に対して、1~70質量%が好ましく、10~60質量%がより好ましく、20~50質量%が更に好ましい。
可塑剤の含有量は、熱可塑性樹脂層の解像性、隣接する層との密着性及び現像性の観点から、組成物の全固形分に対して、1~70質量%が好ましく、10~60質量%がより好ましく、20~50質量%が更に好ましい。
<増感剤>
熱可塑性樹脂組成物は、増感剤を含んでもよい。
増感剤としては、特に制限されず、上述したネガ型感光性樹脂層が含んでもよい増感剤が挙げられる。
熱可塑性樹脂組成物は、増感剤を含んでもよい。
増感剤としては、特に制限されず、上述したネガ型感光性樹脂層が含んでもよい増感剤が挙げられる。
増感剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
増感剤の含有量は、目的により適宜選択できるが、光源に対する感度の向上、及び、露光部及び非露光部の視認性の観点から、組成物の全固形分に対して、0.01~5質量%が好ましく、0.05~1質量%がより好ましい。
増感剤の含有量は、目的により適宜選択できるが、光源に対する感度の向上、及び、露光部及び非露光部の視認性の観点から、組成物の全固形分に対して、0.01~5質量%が好ましく、0.05~1質量%がより好ましい。
<溶剤>
熱可塑性樹脂組成物は、溶剤を含んでもよい。
溶剤としては、特に制限されず、上述したネガ型感光性樹脂層が含んでもよい溶剤が挙げられる。
熱可塑性樹脂組成物は、アルキレングリコールエーテル及びアルキレングリコールエーテルアセテートからなる群より選択される少なくとも1種の溶剤を含むことも好ましい。
溶剤の含有量は、組成物の全固形分100質量部に対して、50~1,900質量部が好ましく、100~900質量部がより好ましい。
熱可塑性樹脂組成物は、溶剤を含んでもよい。
溶剤としては、特に制限されず、上述したネガ型感光性樹脂層が含んでもよい溶剤が挙げられる。
熱可塑性樹脂組成物は、アルキレングリコールエーテル及びアルキレングリコールエーテルアセテートからなる群より選択される少なくとも1種の溶剤を含むことも好ましい。
溶剤の含有量は、組成物の全固形分100質量部に対して、50~1,900質量部が好ましく、100~900質量部がより好ましい。
<添加剤等>
熱可塑性樹脂組成物は、上記成分以外に、必要に応じて公知の添加剤を含んでもよい。
また、熱可塑性樹脂層については、特開2014-085643号公報の段落0189~0193に記載されており、この公報に記載の内容は本明細書に組み込まれる。
熱可塑性樹脂組成物は、上記成分以外に、必要に応じて公知の添加剤を含んでもよい。
また、熱可塑性樹脂層については、特開2014-085643号公報の段落0189~0193に記載されており、この公報に記載の内容は本明細書に組み込まれる。
<形成される層の物性等>
熱可塑性樹脂組成物を用いて形成される層(熱可塑性樹脂層)の層厚は、特に制限されないが、隣接する層との密着性の観点から、1μm以上が好ましく、2μm以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、現像性及び解像性の観点から、20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、8μm以下が更に好ましい。
熱可塑性樹脂組成物を用いて形成される層(熱可塑性樹脂層)の層厚は、特に制限されないが、隣接する層との密着性の観点から、1μm以上が好ましく、2μm以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、現像性及び解像性の観点から、20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、8μm以下が更に好ましい。
熱可塑性樹脂層の形成方法は、上記の成分を含む層を形成可能な方法であれば特に制限されない。
仮支持体等の表面に熱可塑性樹脂組成物を塗布し、熱可塑性樹脂組成物の塗膜を乾燥することにより形成する方法が挙げられる。
仮支持体等の表面に熱可塑性樹脂組成物を塗布し、熱可塑性樹脂組成物の塗膜を乾燥することにより形成する方法が挙げられる。
また、後述するカバーフィルム上に、感光性樹脂層及び中間層を形成した後、中間層の表面に熱可塑性樹脂層を形成してもよい。
〔着色樹脂組成物〕
本発明の組成物は、着色樹脂組成物として使用してもよい。
近年の電子機器が有する液晶表示窓には、液晶表示窓を保護するために、透明なガラス基板等の裏面周縁部に黒色の枠状遮光層が形成されたカバーガラスが取り付けられている場合がある。このような遮光層を形成するために着色組成物が使用し得る。
着色樹脂組成物は、顔料を含む組成物である。
つまり、本発明の組成物は、化合物A、アルカリ可溶性樹脂、及び重合性化合物に加え、更に、顔料を含む着色樹脂組成物であってもよい。着色樹脂組成物である本発明の組成物は、化合物A、アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び顔料に加えて、更に、重合開始剤を含んでいるのも好ましい。
本発明の組成物は、着色樹脂組成物として使用してもよい。
近年の電子機器が有する液晶表示窓には、液晶表示窓を保護するために、透明なガラス基板等の裏面周縁部に黒色の枠状遮光層が形成されたカバーガラスが取り付けられている場合がある。このような遮光層を形成するために着色組成物が使用し得る。
着色樹脂組成物は、顔料を含む組成物である。
つまり、本発明の組成物は、化合物A、アルカリ可溶性樹脂、及び重合性化合物に加え、更に、顔料を含む着色樹脂組成物であってもよい。着色樹脂組成物である本発明の組成物は、化合物A、アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び顔料に加えて、更に、重合開始剤を含んでいるのも好ましい。
<顔料>
着色樹脂組成物が含む顔料としては、所望とする色相に合わせて適宜選択すればよく、黒色顔料、白色顔料、黒色及び白色以外の有彩色の顔料の中から選択できる。なかでも、黒色系のパターンを形成する場合には、顔料として黒色顔料が好適に選択される。
着色樹脂組成物が含む顔料としては、所望とする色相に合わせて適宜選択すればよく、黒色顔料、白色顔料、黒色及び白色以外の有彩色の顔料の中から選択できる。なかでも、黒色系のパターンを形成する場合には、顔料として黒色顔料が好適に選択される。
黒色顔料としては、本発明の効果を損なわない範囲であれば、公知の黒色顔料(有機顔料又は無機顔料等)を適宜選択することができる。なかでも、光学濃度の観点から、黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、チタンカーバイド、酸化鉄、酸化チタン、及び、黒鉛等が好適に挙げられ、特にカーボンブラックは好ましい。カーボンブラックとしては、表面抵抗の観点から、表面の少なくとも一部が樹脂で被覆されたカーボンブラックが好ましい。
黒色顔料(好ましくはカーボンブラック)は、顔料分散液の形態で用いられることが好ましい。
分散液は、黒色顔料と顔料分散剤とをあらかじめ混合して得られる混合物を、有機溶剤(又はビヒクル)に加えて分散機で分散させることによって調製されるものでもよい。顔料分散剤は、顔料及び溶剤に応じて選択すればよく、例えば市販の分散剤を使用することができる。なお、ビヒクルとは、顔料分散液とした場合に顔料を分散させている媒質の部分を指し、液状であり、黒色顔料を分散状態で保持するバインダー成分と、バインダー成分を溶解及び希釈する溶剤成分(有機溶剤)と、を含む。
分散液は、黒色顔料と顔料分散剤とをあらかじめ混合して得られる混合物を、有機溶剤(又はビヒクル)に加えて分散機で分散させることによって調製されるものでもよい。顔料分散剤は、顔料及び溶剤に応じて選択すればよく、例えば市販の分散剤を使用することができる。なお、ビヒクルとは、顔料分散液とした場合に顔料を分散させている媒質の部分を指し、液状であり、黒色顔料を分散状態で保持するバインダー成分と、バインダー成分を溶解及び希釈する溶剤成分(有機溶剤)と、を含む。
分散機としては、特に制限はなく、例えば、ニーダー、ロールミル、アトライター、スーパーミル、ディゾルバ、ホモミキサー、及び、サンドミル等の公知の分散機が挙げられる。更に、機械的摩砕により摩擦力を利用して微粉砕してもよい。分散機及び微粉砕については、「顔料の事典」(朝倉邦造著、第一版、朝倉書店、2000年、438頁、310頁)の記載を参照することができる。
黒色顔料の粒子径は、分散安定性の観点から、数平均粒径で0.001~0.1μmが好ましく、0.01~0.08μmがより好ましい。
ここで、粒径とは、電子顕微鏡で撮影した顔料粒子の写真像から顔料粒子の面積を求め、顔料粒子の面積と同面積の円を考えた場合の円の直径を指し、数平均粒径は、任意の100個の粒子について上記の粒径を求め、求められた100個の粒径を平均して得られる平均値である。
ここで、粒径とは、電子顕微鏡で撮影した顔料粒子の写真像から顔料粒子の面積を求め、顔料粒子の面積と同面積の円を考えた場合の円の直径を指し、数平均粒径は、任意の100個の粒子について上記の粒径を求め、求められた100個の粒径を平均して得られる平均値である。
黒色顔料以外の顔料として、白色顔料については、特開2005-007765号公報の段落0015及び0114に記載の白色顔料を用いることができる。具体的には、白色顔料のうち、無機顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、リトポン、軽質炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、又は、硫酸バリウムが好ましく、酸化チタン、又は、酸化亜鉛がより好ましく、酸化チタンが更に好ましい。無機顔料としては、ルチル型又はアナターゼ型の酸化チタンが更に好ましく、ルチル型の酸化チタンが特に好ましい。
また、酸化チタンの表面は、シリカ処理、アルミナ処理、チタニア処理、ジルコニア処理、又は有機物処理が施されていてもよく、二つ以上の処理が施されてもよい。これにより、酸化チタンの触媒活性が抑制され、耐熱性及び褪光性等が改善される。
加熱後の感光性樹脂層の厚みを薄くする観点から、酸化チタンの表面への表面処理としては、アルミナ処理及びジルコニア処理の少なくとも一方が好ましく、アルミナ処理及びジルコニア処理の両方が特に好ましい。
また、酸化チタンの表面は、シリカ処理、アルミナ処理、チタニア処理、ジルコニア処理、又は有機物処理が施されていてもよく、二つ以上の処理が施されてもよい。これにより、酸化チタンの触媒活性が抑制され、耐熱性及び褪光性等が改善される。
加熱後の感光性樹脂層の厚みを薄くする観点から、酸化チタンの表面への表面処理としては、アルミナ処理及びジルコニア処理の少なくとも一方が好ましく、アルミナ処理及びジルコニア処理の両方が特に好ましい。
また、転写性の観点から、着色樹脂組成物は、黒色顔料及び白色顔料以外の有彩色の顔料を更に含んでいることも好ましい。有彩色の顔料を含む場合、有彩色の顔料は、着色樹脂層中に良好に分散することが望ましく、かかる観点から粒径は0.1μm以下が好ましく、0.08μm以下がより好ましい。
有彩色の顔料としては、例えば、ビクトリア・ピュアーブルーBO(Color Index(以下C.I.)42595)、オーラミン(C.I.41000)、ファット・ブラックHB(C.I.26150)、モノライト・エローGT(C.I.ピグメント・エロー12)、パーマネント・エローGR(C.I.ピグメント・エロー17)、パーマネント・エローHR(C.I.ピグメント・エロー83)、パーマネント・カーミンFBB(C.I.ピグメント・レッド146)、ホスターバームレッドESB(C.I.ピグメント・バイオレット19)、パーマネント・ルビーFBH(C.I.ピグメント・レッド11)、ファステル・ピンクBスプラ(C.I.ピグメント・レッド81)、モナストラル・ファースト・ブルー(C.I.ピグメント・ブルー15)、モノライト・ファースト・ブラックB(C.I.ピグメント・ブラック1)及びカーボン、C.I.ピグメント・レッド97、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド149、C.I.ピグメント・レッド168、C.I.ピグメント・レッド177、C.I.ピグメント・レッド180、C.I.ピグメント・レッド192、C.I.ピグメント・レッド215、C.I.ピグメント・グリーン7、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:4、C.I.ピグメント・ブルー22、C.I.ピグメント・ブルー60、C.I.ピグメント・ブルー64、及び、C.I.ピグメント・バイオレット23等が挙げられる。なかでも、C.I.ピグメント・レッド177が好ましい。
有彩色の顔料としては、例えば、ビクトリア・ピュアーブルーBO(Color Index(以下C.I.)42595)、オーラミン(C.I.41000)、ファット・ブラックHB(C.I.26150)、モノライト・エローGT(C.I.ピグメント・エロー12)、パーマネント・エローGR(C.I.ピグメント・エロー17)、パーマネント・エローHR(C.I.ピグメント・エロー83)、パーマネント・カーミンFBB(C.I.ピグメント・レッド146)、ホスターバームレッドESB(C.I.ピグメント・バイオレット19)、パーマネント・ルビーFBH(C.I.ピグメント・レッド11)、ファステル・ピンクBスプラ(C.I.ピグメント・レッド81)、モナストラル・ファースト・ブルー(C.I.ピグメント・ブルー15)、モノライト・ファースト・ブラックB(C.I.ピグメント・ブラック1)及びカーボン、C.I.ピグメント・レッド97、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド149、C.I.ピグメント・レッド168、C.I.ピグメント・レッド177、C.I.ピグメント・レッド180、C.I.ピグメント・レッド192、C.I.ピグメント・レッド215、C.I.ピグメント・グリーン7、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:4、C.I.ピグメント・ブルー22、C.I.ピグメント・ブルー60、C.I.ピグメント・ブルー64、及び、C.I.ピグメント・バイオレット23等が挙げられる。なかでも、C.I.ピグメント・レッド177が好ましい。
顔料の含有量としては、組成物の全固形分に対して、3質量%超40質量%以下が好ましく、3質量%超35質量%以下がより好ましく、5質量%超35質量%以下が更に好ましく、10質量%以上35質量%以下が特に好ましい。
黒色顔料以外の顔料(白色顔料及び有彩色の顔料)を含む場合、黒色顔料に対して30質量%以下が好ましく、1~20質量%がより好ましく、3~15質量%が更に好ましい。
上述の各組成物に顔料を添加して着色樹脂組成物としてもよい。
例えば、上述のネガ型感光性樹脂組成物に、上記のように顔料(又は顔料分散液)を加えた組成物を着色樹脂組成物として使用できる。つまり、上述のネガ型感光性樹脂組成物を、着色樹脂組成物であるネガ型感光性樹脂組成物としてもよい。
また、同様に、上述の各組成物層を、顔料を添加された着色樹脂層としてもよい。
例えば、上述のネガ型感光性樹脂層が、上記のように顔料を含む着色樹脂層となっていてもよい。つまり、上述のネガ型感光性樹脂層が、着色樹脂層であるネガ型感光性樹脂層となっていてもよい。
例えば、上述のネガ型感光性樹脂組成物に、上記のように顔料(又は顔料分散液)を加えた組成物を着色樹脂組成物として使用できる。つまり、上述のネガ型感光性樹脂組成物を、着色樹脂組成物であるネガ型感光性樹脂組成物としてもよい。
また、同様に、上述の各組成物層を、顔料を添加された着色樹脂層としてもよい。
例えば、上述のネガ型感光性樹脂層が、上記のように顔料を含む着色樹脂層となっていてもよい。つまり、上述のネガ型感光性樹脂層が、着色樹脂層であるネガ型感光性樹脂層となっていてもよい。
<形成される層の物性等>
着色樹脂組成物を用いた組成物の塗布方法、及び/又は、組成物層の形成方法は特に制限されず、例えば、ネガ型感光性樹脂組成物を用いた方法と同様に行える。
着色樹脂組成物を用いた組成物の塗布方法、及び/又は、組成物層の形成方法は特に制限されず、例えば、ネガ型感光性樹脂組成物を用いた方法と同様に行える。
着色樹脂組成物を用いて形成される組成物層(着色樹脂層)の層厚(膜厚)は、一般的には0.1~300μmであり、0.2~100μmが好ましく、0.5~50μmがより好ましく、0.5~15μmが更に好ましく、0.5~10μmが特に好ましく、0.5~8μmが最も好ましい。
[転写フィルム]
本発明は転写フィルムにも関する。
本発明の転写フィルムは、仮支持体と、1層以上の組成物層(例えば1~5層)とを有する転写フィルムであって、上記組成物層の少なくとも一層が、本発明の組成物を用いて形成された層(組成物層)である。
転写フィルムは、仮支持体と上記1層以上の組成物層とが他の層を介さずに直接積層されていてもよいし、他の層を介して積層されていてもよい。また、上記1層以上の組成物層の仮支持体に対向する面とは反対側の面に他の層が積層していてもよい。上記1層以上の組成物層同士の間に他の層が存在していてもよい。
組成物層は、樹脂を含む層であり、本発明の組成物を用いて形成された層(組成物層)であってもよく、本発明の組成物に該当しない本発明以外の組成物(後述する「アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物」等)を用いて形成された層(組成物層)であってもよい。
以下、本発明の組成物を用いて形成された層(組成物層)を「本発明の組成物層」ともいう。
また、本発明の組成物に該当しない本発明以外の組成物(後述する「「アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物」等)を用いて形成された層(組成物層)を、「本発明以外の組成物層」ともいう。
転写フィルムにおいて、1層以上(例えば1~5層)の組成物層うち、少なくとも1層が本発明の組成物であればよく、半数以上の層が本発明の組成物層であってもよく、全層が本発明の組成物層であってもよい。
本発明は転写フィルムにも関する。
本発明の転写フィルムは、仮支持体と、1層以上の組成物層(例えば1~5層)とを有する転写フィルムであって、上記組成物層の少なくとも一層が、本発明の組成物を用いて形成された層(組成物層)である。
転写フィルムは、仮支持体と上記1層以上の組成物層とが他の層を介さずに直接積層されていてもよいし、他の層を介して積層されていてもよい。また、上記1層以上の組成物層の仮支持体に対向する面とは反対側の面に他の層が積層していてもよい。上記1層以上の組成物層同士の間に他の層が存在していてもよい。
組成物層は、樹脂を含む層であり、本発明の組成物を用いて形成された層(組成物層)であってもよく、本発明の組成物に該当しない本発明以外の組成物(後述する「アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物」等)を用いて形成された層(組成物層)であってもよい。
以下、本発明の組成物を用いて形成された層(組成物層)を「本発明の組成物層」ともいう。
また、本発明の組成物に該当しない本発明以外の組成物(後述する「「アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物」等)を用いて形成された層(組成物層)を、「本発明以外の組成物層」ともいう。
転写フィルムにおいて、1層以上(例えば1~5層)の組成物層うち、少なくとも1層が本発明の組成物であればよく、半数以上の層が本発明の組成物層であってもよく、全層が本発明の組成物層であってもよい。
本発明の組成物層は、例えば、上述の本発明の組成物における固形分のみからなる層である。より具体的には、本発明の組成物層は、例えば、上述のネガ型感光性樹脂組成物、熱可塑性樹脂組成物、及び/又は、着色樹脂組成物における固形分のみからなる層(ネガ型感光性樹脂層、熱可塑性樹脂層、及び/又は、着色樹脂層)である。
なお、ここでいう「固形分のみからなる」とは、実質的に固形分のみを含むことを意味し、固形分含有量が、組成物層の全質量に対して、95~100質量%が好ましく、99~100質量%がより好ましく、99.5~100質量%が更に好ましい。
本発明以外の組成物層は、例えば、上述のネガ型感光性樹脂組成物、熱可塑性樹脂組成物、及び/又は、着色樹脂組成物において、「アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物を用いて形成された組成物層である。このような組成物層は、上記「アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物」における固形分のみからなる層であることが好ましい。また、上記「アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物」としては、例えば、本発明の組成物から単純に化合物Aを除いた組成物、及び、本発明の組成物における化合物Aを化合物Aには該当しない界面活性剤に置き換えた組成物が挙げられる。
以下、本発明の組成物であるネガ型感光性樹脂組成物と、上記ネガ型感光性樹脂組成物においてアルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物とを区別して、本発明のネガ型感光性樹脂組成物と、本発明以外のネガ型感光性樹脂組成物とも言い分ける。他種の組成物についても同様である。
また、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いて形成される層と、本発明以外のネガ型感光性樹脂組成物を用いて形成される層とを区別して、本発明のネガ型感光樹脂層と、本発明以外のネガ型感光性樹脂組成物とも言い分ける。他種の組成物層についても同様である。
本発明の転写フィルムは、ネガ型感光性樹脂層(本発明のネガ型感光樹脂層若しくは本発明以外のネガ型感光樹脂層)を少なくとも1層含むことも好ましい。上記ネガ型感光性樹脂層は、着色樹脂層となっていてもよい。
つまり、本発明の転写フィルムが有する上記組成物層(1層以上の組成物層)のうちの少なくとも1層が、ネガ型感光性樹脂層(本発明のネガ型感光樹脂層若しくは本発明以外のネガ型感光樹脂層)であることが好ましい。
なお、ここでいう「固形分のみからなる」とは、実質的に固形分のみを含むことを意味し、固形分含有量が、組成物層の全質量に対して、95~100質量%が好ましく、99~100質量%がより好ましく、99.5~100質量%が更に好ましい。
本発明以外の組成物層は、例えば、上述のネガ型感光性樹脂組成物、熱可塑性樹脂組成物、及び/又は、着色樹脂組成物において、「アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物を用いて形成された組成物層である。このような組成物層は、上記「アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物」における固形分のみからなる層であることが好ましい。また、上記「アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物」としては、例えば、本発明の組成物から単純に化合物Aを除いた組成物、及び、本発明の組成物における化合物Aを化合物Aには該当しない界面活性剤に置き換えた組成物が挙げられる。
以下、本発明の組成物であるネガ型感光性樹脂組成物と、上記ネガ型感光性樹脂組成物においてアルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、及び、化合物Aを含まないようにした組成物とを区別して、本発明のネガ型感光性樹脂組成物と、本発明以外のネガ型感光性樹脂組成物とも言い分ける。他種の組成物についても同様である。
また、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いて形成される層と、本発明以外のネガ型感光性樹脂組成物を用いて形成される層とを区別して、本発明のネガ型感光樹脂層と、本発明以外のネガ型感光性樹脂組成物とも言い分ける。他種の組成物層についても同様である。
本発明の転写フィルムは、ネガ型感光性樹脂層(本発明のネガ型感光樹脂層若しくは本発明以外のネガ型感光樹脂層)を少なくとも1層含むことも好ましい。上記ネガ型感光性樹脂層は、着色樹脂層となっていてもよい。
つまり、本発明の転写フィルムが有する上記組成物層(1層以上の組成物層)のうちの少なくとも1層が、ネガ型感光性樹脂層(本発明のネガ型感光樹脂層若しくは本発明以外のネガ型感光樹脂層)であることが好ましい。
〔仮支持体〕
本発明に係る転写フィルムは、仮支持体を有する。
仮支持体は、組成物層、又は、組成物層を含む積層体を支持し、且つ、剥離可能な支持体である。
本発明に係る転写フィルムは、仮支持体を有する。
仮支持体は、組成物層、又は、組成物層を含む積層体を支持し、且つ、剥離可能な支持体である。
仮支持体は、組成物層をパターン露光する際に、仮支持体を介した露光が可能になる観点から、光透過性を有することが好ましい。なお、本明細書において「光透過性を有する」とは、パターン露光に使用する波長の光の透過率が50%以上であることを意味する。
仮支持体は、露光感度向上の観点から、パターン露光に使用する波長(より好ましくは波長365nm)の光の透過率は、60%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。
なお、転写フィルムが備える層の透過率とは、層の主面に垂直な方向(厚さ方向)に光を入射させたときの、入射光の強度に対する層を通過して出射した出射光の強度の比率であり、大塚電子社製MCPD Seriesを用いて測定される。
仮支持体は、露光感度向上の観点から、パターン露光に使用する波長(より好ましくは波長365nm)の光の透過率は、60%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。
なお、転写フィルムが備える層の透過率とは、層の主面に垂直な方向(厚さ方向)に光を入射させたときの、入射光の強度に対する層を通過して出射した出射光の強度の比率であり、大塚電子社製MCPD Seriesを用いて測定される。
仮支持体を構成する材料としては、例えば、ガラス基板、樹脂フィルム、及び紙が挙げられ、強度、可撓性及び光透過性の観点から、樹脂フィルムが好ましい。
樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET:polyethylene terephthalate)フィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム及びポリカーボネートフィルムが挙げられる。なかでも、PETフィルムが好ましく、2軸延伸PETフィルムがより好ましい。
樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET:polyethylene terephthalate)フィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム及びポリカーボネートフィルムが挙げられる。なかでも、PETフィルムが好ましく、2軸延伸PETフィルムがより好ましい。
仮支持体の厚さ(層厚)は、特に制限されず、支持体としての強度、回路配線形成用基板との貼り合わせに求められる可撓性、及び、最初の露光工程で要求される光透過性の観点から、材質に応じて選択すればよい。
仮支持体の厚さは、5~100μmが好ましく、取扱い易さ及び汎用性のから、10~50μmがより好ましく、10~20μmが更に好ましく、10~16μmが特に好ましい。
仮支持体の厚さは、5~100μmが好ましく、取扱い易さ及び汎用性のから、10~50μmがより好ましく、10~20μmが更に好ましく、10~16μmが特に好ましい。
また、仮支持体として使用するフィルムには、シワ等の変形、傷、及び、欠陥等がないことが好ましい。
仮支持体を介するパターン露光時のパターン形成性、及び、仮支持体の透明性の観点から、仮支持体に含まれる微粒子、異物、欠陥、及び、析出物等の数は少ない方が好ましい。直径1μm以上の微粒子や異物や欠陥の数は、50個/10mm2以下が好ましく、10個/10mm2以下がより好ましく、3個/10mm2以下が更に好ましく、0個/10mm2が特に好ましい。
仮支持体を介するパターン露光時のパターン形成性、及び、仮支持体の透明性の観点から、仮支持体に含まれる微粒子、異物、欠陥、及び、析出物等の数は少ない方が好ましい。直径1μm以上の微粒子や異物や欠陥の数は、50個/10mm2以下が好ましく、10個/10mm2以下がより好ましく、3個/10mm2以下が更に好ましく、0個/10mm2が特に好ましい。
仮支持体の好ましい態様としては、例えば、特開2014-085643号公報の段落0017~段落0018、特開2016-027363号公報の段落0019~0026、WO2012/081680A1公報の段落0041~0057、WO2018/179370A1公報の段落0029~0040、及び、特開2019-101405号公報の段落0012~段落0032に記載があり、これらの公報の内容は本明細書に組み込まれる。
〔カバーフィルム〕
転写フィルムは、組成物層(上記1層以上の組成物層)の仮支持体に対向していない面に接するカバーフィルムを有することが好ましい。
以下、本明細書において、組成物層の仮支持体に対向する面を「第1面」ともいい、第1面とは反対側の面を「第2面」ともいう。
転写フィルムは、組成物層(上記1層以上の組成物層)の仮支持体に対向していない面に接するカバーフィルムを有することが好ましい。
以下、本明細書において、組成物層の仮支持体に対向する面を「第1面」ともいい、第1面とは反対側の面を「第2面」ともいう。
カバーフィルムを構成する材料としては、樹脂フィルム及び紙が挙げられ、強度及び可撓性の観点から、樹脂フィルムが好ましい。
樹脂フィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム、及び、ポリカーボネートフィルムが挙げられる。なかでも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、又は、ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
樹脂フィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム、及び、ポリカーボネートフィルムが挙げられる。なかでも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、又は、ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
カバーフィルムの厚さ(層厚)は、特に制限されないが、5~100μmが好ましく、10~50μmがより好ましい。
また、カバーフィルムの組成物層に接する面(以下単に「カバーフィルムの表面」ともいう)の算術平均粗さRa値は、解像性により優れるから、0.3μm以下が好ましく、0.1μm以下がより好ましく、0.05μm以下が更に好ましい。カバーフィルムの表面のRa値が上記範囲であることにより、形成される樹脂パターンの層厚の均一性が向上するためと考えられる。
カバーフィルムの表面のRa値の下限は特に制限されないが、0.001μm以上が好ましい。
また、カバーフィルムの組成物層に接する面(以下単に「カバーフィルムの表面」ともいう)の算術平均粗さRa値は、解像性により優れるから、0.3μm以下が好ましく、0.1μm以下がより好ましく、0.05μm以下が更に好ましい。カバーフィルムの表面のRa値が上記範囲であることにより、形成される樹脂パターンの層厚の均一性が向上するためと考えられる。
カバーフィルムの表面のRa値の下限は特に制限されないが、0.001μm以上が好ましい。
カバーフィルムの表面のRa値は、以下の方法で測定される。
3次元光学プロファイラー(New View7300、Zygo社製)を用いて、以下の条件にてカバーフィルムの表面を測定し、光学フィルムの表面プロファイルを得る。
測定・解析ソフトとしては、MetroPro ver8.3.2のMicroscope Applicationを用いる。次に、上記解析ソフトにてSurface Map画面を表示し、Surface Map画面中でヒストグラムデータを得る。得られたヒストグラムデータから、算術平均粗さを算出し、カバーフィルムの表面のRa値を得る。
カバーフィルムが転写フィルムに貼り合わされている場合は、転写フィルムからカバーフィルムを剥離して、剥離した側の表面のRa値を測定すればよい。
3次元光学プロファイラー(New View7300、Zygo社製)を用いて、以下の条件にてカバーフィルムの表面を測定し、光学フィルムの表面プロファイルを得る。
測定・解析ソフトとしては、MetroPro ver8.3.2のMicroscope Applicationを用いる。次に、上記解析ソフトにてSurface Map画面を表示し、Surface Map画面中でヒストグラムデータを得る。得られたヒストグラムデータから、算術平均粗さを算出し、カバーフィルムの表面のRa値を得る。
カバーフィルムが転写フィルムに貼り合わされている場合は、転写フィルムからカバーフィルムを剥離して、剥離した側の表面のRa値を測定すればよい。
〔転写フィルムの製造方法〕
本発明に係る転写フィルムの製造方法は、特に制限されず、公知の製造方法、例えば、公知の各層の形成方法を用いることができる。
以下、図1を参照しながら、本発明に係る転写フィルムの製造方法について説明する。但し、本発明に係る転写フィルムは、図1に示す構成を有するものに制限されない。
図1は、本発明に係る転写フィルムの構成の一例を示す概略図である。図1に示す転写フィルム100は、仮支持体10と、熱可塑性樹脂層12と、中間層14と、ネガ型感光性樹脂層16と、カバーフィルム18とがこの順に積層された構成を有する。
なお、転写フィルムが中間層14を備えることにより、複数層を塗布する際及び塗布後の保存の際における成分の混合を抑制できる。
中間層としては、特開平5-072724号公報に「分離層」として記載されている、酸素遮断機能のある酸素遮断層が挙げられる。中間層が酸素遮断層であると、露光時の感度が向上し、露光機の時間負荷が低減し、生産性が向上するため、好ましい。
中間層として用いられる酸素遮断層は、上記公報等に記載された公知の層から適宜選択すればよい。中でも、低い酸素透過性を示し、水又はアルカリ水溶液(22℃の炭酸ナトリウムの1質量%水溶液)に分散又は溶解する酸素遮断層が好ましい。
中間層及び中間層を形成し得る樹脂組成物については、後段にて詳述する。
本発明に係る転写フィルムの製造方法は、特に制限されず、公知の製造方法、例えば、公知の各層の形成方法を用いることができる。
以下、図1を参照しながら、本発明に係る転写フィルムの製造方法について説明する。但し、本発明に係る転写フィルムは、図1に示す構成を有するものに制限されない。
図1は、本発明に係る転写フィルムの構成の一例を示す概略図である。図1に示す転写フィルム100は、仮支持体10と、熱可塑性樹脂層12と、中間層14と、ネガ型感光性樹脂層16と、カバーフィルム18とがこの順に積層された構成を有する。
なお、転写フィルムが中間層14を備えることにより、複数層を塗布する際及び塗布後の保存の際における成分の混合を抑制できる。
中間層としては、特開平5-072724号公報に「分離層」として記載されている、酸素遮断機能のある酸素遮断層が挙げられる。中間層が酸素遮断層であると、露光時の感度が向上し、露光機の時間負荷が低減し、生産性が向上するため、好ましい。
中間層として用いられる酸素遮断層は、上記公報等に記載された公知の層から適宜選択すればよい。中でも、低い酸素透過性を示し、水又はアルカリ水溶液(22℃の炭酸ナトリウムの1質量%水溶液)に分散又は溶解する酸素遮断層が好ましい。
中間層及び中間層を形成し得る樹脂組成物については、後段にて詳述する。
上記の転写フィルム100の製造方法としては、例えば、仮支持体10の表面に本発明の熱可塑性樹脂組成物を塗布した後、本発明の熱可塑性樹脂組成物の塗膜を乾燥させることにより、熱可塑性樹脂層12を形成する工程と、熱可塑性樹脂層12の表面に中間層形成樹脂組成物を塗布した後、中間層形成樹脂組成物の塗膜を乾燥させて中間層14を形成する工程と、中間層14の表面に本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布した後、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の塗膜を乾燥させてネガ型感光性樹脂層16を形成する工程とを含む方法が挙げられる。
上述の製造方法により製造された積層体のネガ型感光性樹脂層16に、カバーフィルム18を圧着させることにより、転写フィルム100が製造される。
本発明に係る転写フィルムの製造方法としては、感光性樹脂層16の第2面に接するようにカバーフィルム18を設ける工程を含むことにより、仮支持体10、熱可塑性樹脂層12、中間層14、感光性樹脂層16、及び、カバーフィルム18を備える転写フィルム100を製造することが好ましい。
上記の製造方法により転写フィルム100を製造した後、転写フィルム100を巻き取ることにより、ロール形態の転写フィルムを作製及び保管してもよい。ロール形態の転写フィルムは、後述するロールツーロール方式での基板との貼合工程にそのままの形態で提供できる。
本発明に係る転写フィルムの製造方法としては、感光性樹脂層16の第2面に接するようにカバーフィルム18を設ける工程を含むことにより、仮支持体10、熱可塑性樹脂層12、中間層14、感光性樹脂層16、及び、カバーフィルム18を備える転写フィルム100を製造することが好ましい。
上記の製造方法により転写フィルム100を製造した後、転写フィルム100を巻き取ることにより、ロール形態の転写フィルムを作製及び保管してもよい。ロール形態の転写フィルムは、後述するロールツーロール方式での基板との貼合工程にそのままの形態で提供できる。
上述の製造方法では、熱可塑性樹脂組成物及びネガ型感光性樹脂組成物として、いずれも本発明の組成物を使用したが、これらのうちの少なくとも1種が本発明の組成物であればよく、1種が本発明以外の組成物(本発明以外の熱可塑性樹脂組成物及び/又は本発明以外のネガ型感光性樹脂組成物)であってもよい。
同様に、転写フィルム100において、熱可塑性樹脂層12及びネガ型感光性樹脂層16のうち、少なくとも1種が本発明の組成物層であればよく、他の1種が本発明以外の組成物層であってもよい。
同様に、転写フィルム100において、熱可塑性樹脂層12及びネガ型感光性樹脂層16のうち、少なくとも1種が本発明の組成物層であればよく、他の1種が本発明以外の組成物層であってもよい。
<中間層>
中間層は、樹脂を含む。上記樹脂としては、水溶性樹脂であるのが好ましい。
水溶性樹脂として使用可能な樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、セルロース系樹脂、アクリルアミド系樹脂、ポリエチレンオキサイド系樹脂、ゼラチン、ビニルエーテル系樹脂、ポリアミド樹脂、及び、これらの共重合体等の樹脂が挙げられる。
なお、水溶性樹脂を含む水溶性樹脂層を中間層として使用する場合、この水溶性樹脂は、複数層間の成分の混合を抑制する観点から隣接する層に含まれる樹脂(例えば、ネガ型感光性樹脂層に含まれる重合体P、及び/又は、熱可塑性樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂(アルカリ可溶性樹脂))とは異なる樹脂であることが好ましい。
中間層は、樹脂を含む。上記樹脂としては、水溶性樹脂であるのが好ましい。
水溶性樹脂として使用可能な樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、セルロース系樹脂、アクリルアミド系樹脂、ポリエチレンオキサイド系樹脂、ゼラチン、ビニルエーテル系樹脂、ポリアミド樹脂、及び、これらの共重合体等の樹脂が挙げられる。
なお、水溶性樹脂を含む水溶性樹脂層を中間層として使用する場合、この水溶性樹脂は、複数層間の成分の混合を抑制する観点から隣接する層に含まれる樹脂(例えば、ネガ型感光性樹脂層に含まれる重合体P、及び/又は、熱可塑性樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂(アルカリ可溶性樹脂))とは異なる樹脂であることが好ましい。
水溶性樹脂は、酸素遮断性、並びに、複数層を塗布する際及び塗布後の保存の際における成分の混合を抑制する観点から、ポリビニルアルコールを含むことが好ましく、ポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンの両者を含むことがより好ましい。
中間層は、水溶性樹脂を含む水溶性樹脂組成物を用いて形成できる。
水溶性樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
水溶性樹脂の含有量は、特に制限されないが、酸素遮断性、並びに、複数層を塗布する際及び塗布後の保存の際における成分の混合を抑制する観点から、水溶性樹脂組成物に対して全固形分に対して、50質量%以上100質量%未満が好ましく、70質量%以上100質量%未満がより好ましく、80質量%以上100質量%未満が更に好ましく、90質量%以上100質量%未満が特に好ましい。
水溶性樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
水溶性樹脂の含有量は、特に制限されないが、酸素遮断性、並びに、複数層を塗布する際及び塗布後の保存の際における成分の混合を抑制する観点から、水溶性樹脂組成物に対して全固形分に対して、50質量%以上100質量%未満が好ましく、70質量%以上100質量%未満がより好ましく、80質量%以上100質量%未満が更に好ましく、90質量%以上100質量%未満が特に好ましい。
また、水溶性樹脂組成物は、水溶性樹脂のほかに、塗工性を向上させる目的で、更に溶剤を含んでいるのも好ましい。水溶性樹脂組成物に含まれる溶剤としては、水溶性樹脂を溶解又は分散可能であれば特に制限されず、水及び水混和性の有機溶剤からなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、水又は水と水混和性の有機溶剤との混合溶剤がより好ましい。
水混和性の有機溶剤としては、例えば、炭素数1~3のアルコール、アセトン、エチレングリコール及びグリセリンが挙げられ、炭素数1~3のアルコールが好ましく、メタノール又はエタノールがより好ましい。
溶剤の含有量は、組成物の全固形分100質量部に対して、50~2,500質量部が好ましく、50~1,900質量部がより好ましく、100~900質量部が更に好ましい。
水混和性の有機溶剤としては、例えば、炭素数1~3のアルコール、アセトン、エチレングリコール及びグリセリンが挙げられ、炭素数1~3のアルコールが好ましく、メタノール又はエタノールがより好ましい。
溶剤の含有量は、組成物の全固形分100質量部に対して、50~2,500質量部が好ましく、50~1,900質量部がより好ましく、100~900質量部が更に好ましい。
水溶性樹脂組成物を用いた組成物の塗布方法、及び/又は、組成物層の形成方法は特に制限されず、例えば、ネガ型感光性樹脂組成物を用いた方法と同様に行える。
中間層(水溶性樹脂を含む水溶性樹脂層)の形成方法は、特に制限されず、例えば、水溶性樹脂組成物を、熱可塑性樹脂層又は感光性樹脂層の表面に塗布し、水溶性樹脂組成物の塗膜を乾燥することにより、水溶性樹脂層を形成する方法が挙げられる。
中間層(水溶性樹脂を含む水溶性樹脂層)の形成方法は、特に制限されず、例えば、水溶性樹脂組成物を、熱可塑性樹脂層又は感光性樹脂層の表面に塗布し、水溶性樹脂組成物の塗膜を乾燥することにより、水溶性樹脂層を形成する方法が挙げられる。
水溶性樹脂層の層厚は、特に制限されないが、0.1~5μmが好ましく、0.5~3μmがより好ましい。水溶性樹脂層の厚みが上記の範囲内であると、酸素遮断性を低下させることがなく、複数層を塗布する際及び塗布後の保存の際における成分の混合を抑制でき、また、現像時の水溶性樹脂層除去時間の増大を抑制できるためである。
転写フィルムの態様の一例を以下に示す。
以下の各構成において、所望に応じて1以上の層(カバーフィルム等)を除去したり、任意の層同士の間に更なる層を追加したりしてもよい。
(1)「仮支持体/熱可塑性樹脂層/中間層(水溶性樹脂層)/ネガ型感光性樹脂層/カバーフィルム」
(2)「仮支持体/ネガ型感光性樹脂層/屈折率調整層/カバーフィルム」
(3)「仮支持体/ネガ型感光性樹脂層/カバーフィルム」
上記各構成の転写フィルムを構成する組成物層(仮支持体及びカバーフィルム以外の層)において、熱可塑性樹脂層及びネガ型感光性樹脂層のうちの少なくとも1層が本発明の組成物層である。
上記各構成において、ネガ型感光性樹脂層が着色樹脂層であることも好ましい。
上記構成において屈折率調整層とは、公知の屈折率調整層であってよく、例えば、特開2020-091322号公報の段落[0200]~[0214]に開示された第二の樹脂層等が挙げられる。
以下の各構成において、所望に応じて1以上の層(カバーフィルム等)を除去したり、任意の層同士の間に更なる層を追加したりしてもよい。
(1)「仮支持体/熱可塑性樹脂層/中間層(水溶性樹脂層)/ネガ型感光性樹脂層/カバーフィルム」
(2)「仮支持体/ネガ型感光性樹脂層/屈折率調整層/カバーフィルム」
(3)「仮支持体/ネガ型感光性樹脂層/カバーフィルム」
上記各構成の転写フィルムを構成する組成物層(仮支持体及びカバーフィルム以外の層)において、熱可塑性樹脂層及びネガ型感光性樹脂層のうちの少なくとも1層が本発明の組成物層である。
上記各構成において、ネガ型感光性樹脂層が着色樹脂層であることも好ましい。
上記構成において屈折率調整層とは、公知の屈折率調整層であってよく、例えば、特開2020-091322号公報の段落[0200]~[0214]に開示された第二の樹脂層等が挙げられる。
[積層体の製造方法、及び、回路配線の製造方法]
本発明は積層体の製造方法にも関する。
積層体の製造方法は、上記の転写フィルムを用いる積層体の製造方法であれば、特に制限されない。
積層体の製造方法としては、転写フィルムが有する仮支持体とは反対側の表面(組成物層の表面)に基板(好ましくは導電性を有する基板)を接触させて、転写フィルムと基板(好ましくは導電性を有する基板)とを貼り合わせて、転写フィルム付き基板を得る貼合工程(以下「貼合工程」ともいう。)と、組成物層をパターン露光する露光工程(以下「露光工程」ともいう。)と、露光された組成物層を現像して樹脂パターンを形成する現像工程(以下「現像工程」ともいう。)と、更に、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と現像工程との間に、転写フィルム付き基板から仮支持体を剥離する剥離工程(以下「剥離工程」ともいう。)と、を含む方法が好ましい。
なお、上記パターン露光される組成物層は、1層単独でも2層以上からなっていてもよく、組成物層を構成する少なくとも1層が本発明の組成物層である。
また、上記パターン露光される組成物層は、ネガ型感光性樹脂層(本発明のネガ型感光樹脂層若しくは本発明以外のネガ型感光樹脂層)を少なくとも1層含むことが好ましい。上記ネガ型感光性樹脂層は、着色樹脂層となっていてもよい。
本発明は積層体の製造方法にも関する。
積層体の製造方法は、上記の転写フィルムを用いる積層体の製造方法であれば、特に制限されない。
積層体の製造方法としては、転写フィルムが有する仮支持体とは反対側の表面(組成物層の表面)に基板(好ましくは導電性を有する基板)を接触させて、転写フィルムと基板(好ましくは導電性を有する基板)とを貼り合わせて、転写フィルム付き基板を得る貼合工程(以下「貼合工程」ともいう。)と、組成物層をパターン露光する露光工程(以下「露光工程」ともいう。)と、露光された組成物層を現像して樹脂パターンを形成する現像工程(以下「現像工程」ともいう。)と、更に、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と現像工程との間に、転写フィルム付き基板から仮支持体を剥離する剥離工程(以下「剥離工程」ともいう。)と、を含む方法が好ましい。
なお、上記パターン露光される組成物層は、1層単独でも2層以上からなっていてもよく、組成物層を構成する少なくとも1層が本発明の組成物層である。
また、上記パターン露光される組成物層は、ネガ型感光性樹脂層(本発明のネガ型感光樹脂層若しくは本発明以外のネガ型感光樹脂層)を少なくとも1層含むことが好ましい。上記ネガ型感光性樹脂層は、着色樹脂層となっていてもよい。
回路配線の製造方法は、上記の転写フィルムを用いる回路配線の製造方法であれば、特に制限されない。
回路配線の製造方法としては、基板、導電層(基板が有する導電層)、及び、上記の転写フィルムを用いて製造された樹脂パターンがこの順で積層された積層体において、樹脂パターンが配置されていない領域にある導電層をエッチング処理する工程(以下「エッチング工程」ともいう)を含む方法が好ましい。
つまり、回路配線の製造方法は、転写フィルムが有する仮支持体とは反対側の表面(組成物層)に導電層を有する基板を接触させて、転写フィルムと導電層を有する基板とを貼り合わせて、転写フィルム付き基板を得る貼合工程(以下「貼合工程」ともいう。)と、組成物層をパターン露光する露光工程(以下「露光工程」ともいう。)と、露光された組成物層を現像して樹脂パターンを形成する現像工程(以下「現像工程」ともいう。)と、樹脂パターンが配置されていない領域にある導電層をエッチング処理する工程(以下「エッチング工程」ともいう)と、更に、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と現像工程との間に、転写フィルム付き基板から仮支持体を剥離する剥離工程(以下「剥離工程」ともいう。)と、を含む方法が好ましい。
上記パターン露光される組成物層の好適形態についても上述したのと同様である。
回路配線の製造方法としては、基板、導電層(基板が有する導電層)、及び、上記の転写フィルムを用いて製造された樹脂パターンがこの順で積層された積層体において、樹脂パターンが配置されていない領域にある導電層をエッチング処理する工程(以下「エッチング工程」ともいう)を含む方法が好ましい。
つまり、回路配線の製造方法は、転写フィルムが有する仮支持体とは反対側の表面(組成物層)に導電層を有する基板を接触させて、転写フィルムと導電層を有する基板とを貼り合わせて、転写フィルム付き基板を得る貼合工程(以下「貼合工程」ともいう。)と、組成物層をパターン露光する露光工程(以下「露光工程」ともいう。)と、露光された組成物層を現像して樹脂パターンを形成する現像工程(以下「現像工程」ともいう。)と、樹脂パターンが配置されていない領域にある導電層をエッチング処理する工程(以下「エッチング工程」ともいう)と、更に、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と現像工程との間に、転写フィルム付き基板から仮支持体を剥離する剥離工程(以下「剥離工程」ともいう。)と、を含む方法が好ましい。
上記パターン露光される組成物層の好適形態についても上述したのと同様である。
以下、積層体の製造方法及び回路配線の製造方法が含む各工程について説明するが、特に言及した場合を除き、積層体の製造方法に含まれる各工程について説明した内容は、回路配線の製造方法に含まれる各工程についても適用されるものとする。
〔貼合工程〕
積層体の製造方法は、貼合工程を含むことが好ましい。
貼合工程においては、転写フィルムが有する仮支持体とは反対側の表面に基板(基板の表面に導電層が設けられている場合は導電層)を接触させ、転写フィルムと基板とを圧着させることが好ましい。上記態様であると、組成物層と基板との密着性が向上するため、露光及び現像後のパターン形成された樹脂パターンを用いて導電層をエッチングする際のエッチングレジストとして好適に用いることができる。
積層体の製造方法は、貼合工程を含むことが好ましい。
貼合工程においては、転写フィルムが有する仮支持体とは反対側の表面に基板(基板の表面に導電層が設けられている場合は導電層)を接触させ、転写フィルムと基板とを圧着させることが好ましい。上記態様であると、組成物層と基板との密着性が向上するため、露光及び現像後のパターン形成された樹脂パターンを用いて導電層をエッチングする際のエッチングレジストとして好適に用いることができる。
なお、転写フィルムがカバーフィルムを備える場合は、転写フィルムの表面からカバーフィルムを除去した後、貼り合わせればよい。
基板と転写フィルムとを圧着する方法としては、特に制限されず、公知の転写方法、及び、ラミネート方法を用いることができる。
転写フィルムの基板への貼り合わせは、転写フィルムの仮支持体とは反対側の面に基板を重ね、ロール等の手段を用いて加圧及び加熱を施すことにより、行われることが好ましい。貼り合わせには、ラミネーター、真空ラミネーター、及び、より生産性を高めることができるオートカットラミネーター等の公知のラミネーターが使用できる。
転写フィルムの基板への貼り合わせは、転写フィルムの仮支持体とは反対側の面に基板を重ね、ロール等の手段を用いて加圧及び加熱を施すことにより、行われることが好ましい。貼り合わせには、ラミネーター、真空ラミネーター、及び、より生産性を高めることができるオートカットラミネーター等の公知のラミネーターが使用できる。
貼合工程を含む積層体の製造方法及び回路配線の製造方法は、ロールツーロール方式により行われることが好ましい。
ロールツーロール方式とは、基板として、巻き取り及び巻き出しが可能な基板を用い、積層体の製造方法又は回路配線の製造方法に含まれるいずれかの工程の前に、基板又は基板を含む構造体を巻き出す工程(「巻き出し工程」ともいう。)と、いずれかの工程の後に、基材又は基板を含む構造体を巻き取る工程(「巻き取り工程」ともいう。)と、を含み、少なくともいずれかの工程(好ましくは、全ての工程、又は加熱工程以外の全ての工程)を、基材又は基板を含む構造体を搬送しながら行う方式をいう。
巻き出し工程における巻き出し方法、及び巻き取り工程における巻取り方法としては、特に制限されず、ロールツーロール方式を適用する製造方法において、公知の方法を用いればよい。
ロールツーロール方式とは、基板として、巻き取り及び巻き出しが可能な基板を用い、積層体の製造方法又は回路配線の製造方法に含まれるいずれかの工程の前に、基板又は基板を含む構造体を巻き出す工程(「巻き出し工程」ともいう。)と、いずれかの工程の後に、基材又は基板を含む構造体を巻き取る工程(「巻き取り工程」ともいう。)と、を含み、少なくともいずれかの工程(好ましくは、全ての工程、又は加熱工程以外の全ての工程)を、基材又は基板を含む構造体を搬送しながら行う方式をいう。
巻き出し工程における巻き出し方法、及び巻き取り工程における巻取り方法としては、特に制限されず、ロールツーロール方式を適用する製造方法において、公知の方法を用いればよい。
<基板>
本発明に係る転写フィルムを用いる樹脂パターンの形成に用いる基板としては、公知の基板を用いればよいが、導電層を有する基板が好ましく、基材の表面に導電層を有することがより好ましい。
基板は、必要に応じて導電層以外の任意の層を有してもよい。
本発明に係る転写フィルムを用いる樹脂パターンの形成に用いる基板としては、公知の基板を用いればよいが、導電層を有する基板が好ましく、基材の表面に導電層を有することがより好ましい。
基板は、必要に応じて導電層以外の任意の層を有してもよい。
基板を構成する基材としては、例えば、ガラス、シリコン、及び、フィルムが挙げられる。
基板を構成する基材は透明であることが好ましい。本明細書において「透明である」とは、波長400~700nmの光の透過率が80%以上であることを意味する。
また、基板を構成する基材の屈折率は、1.50~1.52であることが好ましい。
基板を構成する基材は透明であることが好ましい。本明細書において「透明である」とは、波長400~700nmの光の透過率が80%以上であることを意味する。
また、基板を構成する基材の屈折率は、1.50~1.52であることが好ましい。
透明なガラス基材としては、コーニング社のゴリラガラスに代表される強化ガラスが挙げられる。また、透明なガラス基材としては、特開2010-086684号公報、特開2010-152809号公報及び特開2010-257492号公報に用いられている材料を用いることができる。
基材としてフィルム基材を用いる場合は、光学的に歪みが小さく、且つ/又は、透明度が高いフィルム基材を用いることが好ましい。そのようなフィルム基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース及びシクロオレフィンポリマーが挙げられる。
基板の基材としては、ロールツーロール方式で製造する場合、フィルム基材が好ましい。また、ロールツーロール方式によりタッチパネル用の回路配線を製造する場合、基材がシート状樹脂組成物であることが好ましい。
基板が有する導電層としては、一般的な回路配線及びタッチパネル配線に用いられる導電層が挙げられる。
導電層としては、導電性及び細線形成性の観点から、金属層、導電性金属酸化物層、グラフェン層、カーボンナノチューブ層及び導電ポリマー層からなる群から選ばれた少なくとも1種の層が好ましく、金属層がより好ましく、銅層又は銀層が更に好ましい。
基板は、導電層を1層単独で有してよく、2層以上有してもよい。2層以上の導電層を有する場合は、異なる材質の導電層を有することが好ましい。
導電層としては、導電性及び細線形成性の観点から、金属層、導電性金属酸化物層、グラフェン層、カーボンナノチューブ層及び導電ポリマー層からなる群から選ばれた少なくとも1種の層が好ましく、金属層がより好ましく、銅層又は銀層が更に好ましい。
基板は、導電層を1層単独で有してよく、2層以上有してもよい。2層以上の導電層を有する場合は、異なる材質の導電層を有することが好ましい。
導電層の材料としては、金属及び導電性金属酸化物が挙げられる。
金属としては、Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo、Ag及びAuが挙げられる。
導電性金属酸化物としては、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)及びSiO2が挙げられる。
なお、本明細書において「導電性」とは、体積抵抗率が1×106Ωcm未満であることをいう。導電性金属酸化物の体積抵抗率は、1×104Ωcm未満が好ましい。
金属としては、Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo、Ag及びAuが挙げられる。
導電性金属酸化物としては、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)及びSiO2が挙げられる。
なお、本明細書において「導電性」とは、体積抵抗率が1×106Ωcm未満であることをいう。導電性金属酸化物の体積抵抗率は、1×104Ωcm未満が好ましい。
複数の導電層を有する基板を用いて樹脂パターンを製造する場合、複数の導電層のうち少なくとも一つの導電層は導電性金属酸化物を含むことが好ましい。
導電層としては、静電容量型タッチパネルに用いられる視認部のセンサーに相当する電極パターン又は周辺取り出し部の配線が好ましい。
導電層としては、静電容量型タッチパネルに用いられる視認部のセンサーに相当する電極パターン又は周辺取り出し部の配線が好ましい。
〔露光工程〕
積層体の製造方法は、上記貼合工程の後、組成物層をパターン露光する工程(露光工程)を含むことが好ましい。
積層体の製造方法は、上記貼合工程の後、組成物層をパターン露光する工程(露光工程)を含むことが好ましい。
パターン露光におけるパターンの詳細な配置及び具体的サイズは特に制限されない。回路配線の製造方法により製造される回路配線を有する入力装置を備えた表示装置(例えばタッチパネル)の表示品質を高め、また、取り出し配線の占める面積が小さくなるように、パターンの少なくとも一部(好ましくはタッチパネルの電極パターン及び/又は取り出し配線の部分)は幅が20μm以下である細線を含むことが好ましく、幅が10μm以下の細線を含むことがより好ましい。
露光に使用する光源は、感光性樹脂層を露光可能な波長の光(例えば、365nm又は405nm)を照射する光源であれば、適宜選定して用いることができる。具体的には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ及びLED(Light Emitting Diode)が挙げられる。
露光量としては、5~200mJ/cm2が好ましく、10~100mJ/cm2がより好ましい。
〔剥離工程〕
剥離工程は、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と後述する現像工程との間に、感光性組成物層付き基板から仮支持体を剥離する工程である。
剥離方法は特に制限されず、特開2010-072589号公報の段落[0161]~[0162]に記載されたカバーフィルム剥離機構と同様の機構を用いることができる。
従って、露光工程においては、組成物層から仮支持体を剥離した後にパターン露光してもよく、仮支持体を剥離する前に、仮支持体を介してパターン露光し、その後、仮支持体を剥離してもよい。マスクは、露光前に仮支持体を剥離した場合には、組成物層と接触させて露光してもよいし、接触せずに近接させて露光してもよい。仮支持体を剥離せずに露光する場合には、マスクは、仮支持体と接触させて露光してもよいし、接触せずに近接させて露光してもよい。組成物層とマスクとの接触によるマスク汚染の防止、及びマスクに付着した異物による露光への影響を避けるためには、仮支持体を剥離せずにパターン露光することが好ましい。なお、露光方式は、接触露光の場合は、コンタクト露光方式、非接触露光方式の場合は、プロキシミティ露光方式、レンズ系及びミラー系のプロジェクション露光方式、並びに、露光レーザー等を用いたダイレクト露光方式を適宜選択して使用できる。レンズ系及びミラー系のプロジェクション露光の場合、必要な解像力、焦点深度に応じて、適当なレンズの開口数(NA)を有する露光機を使用できる。ダイレクト露光方式の場合は、直接感光層に描画を行ってもよいし、レンズを介して感光層に縮小投影露光をしてもよい。また、露光は大気下で行うだけでなく、減圧又は真空下で行ってもよく、また、光源と感光性層の間に水等の液体を介在させて露光してもよい。
剥離工程は、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と後述する現像工程との間に、感光性組成物層付き基板から仮支持体を剥離する工程である。
剥離方法は特に制限されず、特開2010-072589号公報の段落[0161]~[0162]に記載されたカバーフィルム剥離機構と同様の機構を用いることができる。
従って、露光工程においては、組成物層から仮支持体を剥離した後にパターン露光してもよく、仮支持体を剥離する前に、仮支持体を介してパターン露光し、その後、仮支持体を剥離してもよい。マスクは、露光前に仮支持体を剥離した場合には、組成物層と接触させて露光してもよいし、接触せずに近接させて露光してもよい。仮支持体を剥離せずに露光する場合には、マスクは、仮支持体と接触させて露光してもよいし、接触せずに近接させて露光してもよい。組成物層とマスクとの接触によるマスク汚染の防止、及びマスクに付着した異物による露光への影響を避けるためには、仮支持体を剥離せずにパターン露光することが好ましい。なお、露光方式は、接触露光の場合は、コンタクト露光方式、非接触露光方式の場合は、プロキシミティ露光方式、レンズ系及びミラー系のプロジェクション露光方式、並びに、露光レーザー等を用いたダイレクト露光方式を適宜選択して使用できる。レンズ系及びミラー系のプロジェクション露光の場合、必要な解像力、焦点深度に応じて、適当なレンズの開口数(NA)を有する露光機を使用できる。ダイレクト露光方式の場合は、直接感光層に描画を行ってもよいし、レンズを介して感光層に縮小投影露光をしてもよい。また、露光は大気下で行うだけでなく、減圧又は真空下で行ってもよく、また、光源と感光性層の間に水等の液体を介在させて露光してもよい。
〔現像工程〕
積層体の製造方法は、上記露光工程の後、露光された組成物層を現像して樹脂パターンを形成する工程(現像工程)を含むことが好ましい。
組成物層が、ネガ型感光性樹脂層(本発明のネガ型感光樹脂層又は本発明以外のネガ型感光樹脂層)を含む場合、露光されたパターンに応じて組成物層が硬化反応して硬化膜(パターン状の硬化膜)となり、組成物層の非露光部のみを現像液(アルカリ現像液等)で除去することが可能になる。
積層体の製造方法は、上記露光工程の後、露光された組成物層を現像して樹脂パターンを形成する工程(現像工程)を含むことが好ましい。
組成物層が、ネガ型感光性樹脂層(本発明のネガ型感光樹脂層又は本発明以外のネガ型感光樹脂層)を含む場合、露光されたパターンに応じて組成物層が硬化反応して硬化膜(パターン状の硬化膜)となり、組成物層の非露光部のみを現像液(アルカリ現像液等)で除去することが可能になる。
転写フィルムが、ネガ型感光性樹脂層と共に、これらとは異なる組成物層を有していた場合、上記異なる組成物層は、ネガ型感光性樹脂層における除去される部分と同様の部分のみが除去されてもよいし、ネガ型感光性樹脂層における除去される部分以外の部分も含めて全面的に除去されてもよい。
例えば、転写フィルムが、ネガ型感光性樹脂層と共に、熱可塑性樹脂層及び/又は水溶性樹脂層を有していた場合、現像工程において、非露光部の熱可塑性樹脂層及び/又は水溶性樹脂層のみが、非露光部のネガ型感光性樹脂層とともに除去されてもよい。また、現像工程において、露光部と非露光部との両方の領域における熱可塑性樹脂層及び/又は水溶性樹脂層が、現像液に溶解又は分散する形で除去されてもよい。
現像後に得られる樹脂パターンにおいて、その一部又は全部が、本発明の組成物層又は本発明の組成物が硬化反応等の変化をしてなる層であってもよい。例えば、転写フィルムの組成物層が、本発明のネガ型感光性樹脂層を含んでいた場合、樹脂パターンの一部又は全部は本発明のネガ型感光性樹脂層が硬化反応してなる材料である。
また、現像後に得られる樹脂パターンにおいて、本発明の組成物層又は本発明の組成物が硬化反応等の変化をしてなる層は、含まれていなくてもよい。つまり、現像後に得られる樹脂パターンは、本発明以外の組成物層、及び/又は、本発明以外の組成物が硬化反応等の変化をしてなる層のみからなっていてもよい。
例えば、転写フィルムが、ネガ型感光性樹脂層と共に、熱可塑性樹脂層及び/又は水溶性樹脂層を有していた場合、現像工程において、非露光部の熱可塑性樹脂層及び/又は水溶性樹脂層のみが、非露光部のネガ型感光性樹脂層とともに除去されてもよい。また、現像工程において、露光部と非露光部との両方の領域における熱可塑性樹脂層及び/又は水溶性樹脂層が、現像液に溶解又は分散する形で除去されてもよい。
現像後に得られる樹脂パターンにおいて、その一部又は全部が、本発明の組成物層又は本発明の組成物が硬化反応等の変化をしてなる層であってもよい。例えば、転写フィルムの組成物層が、本発明のネガ型感光性樹脂層を含んでいた場合、樹脂パターンの一部又は全部は本発明のネガ型感光性樹脂層が硬化反応してなる材料である。
また、現像後に得られる樹脂パターンにおいて、本発明の組成物層又は本発明の組成物が硬化反応等の変化をしてなる層は、含まれていなくてもよい。つまり、現像後に得られる樹脂パターンは、本発明以外の組成物層、及び/又は、本発明以外の組成物が硬化反応等の変化をしてなる層のみからなっていてもよい。
現像工程における露光された組成物層の現像は、アルカリ現像液を用いて行うことができる。
アルカリ現像液としては、例えば、特開平5-072724号公報に記載の現像液等の公知の現像液が使用できる。
アルカリ現像液としては、pKa=7~13の化合物を0.05~5mol/L(リットル)の濃度で含むアルカリ水溶液系の現像液が好ましい。アルカリ現像液は、水溶性の有機溶剤及び/又は界面活性剤を含んでもよい。アルカリ現像液としては、国際公開第2015/093271号の段落0194に記載の現像液も好ましい。アルカリ現像液における有機溶剤の含有量は、現像液の全質量に対して、0質量%以上90質量%未満が好ましい。
アルカリ現像液としては、例えば、特開平5-072724号公報に記載の現像液等の公知の現像液が使用できる。
アルカリ現像液としては、pKa=7~13の化合物を0.05~5mol/L(リットル)の濃度で含むアルカリ水溶液系の現像液が好ましい。アルカリ現像液は、水溶性の有機溶剤及び/又は界面活性剤を含んでもよい。アルカリ現像液としては、国際公開第2015/093271号の段落0194に記載の現像液も好ましい。アルカリ現像液における有機溶剤の含有量は、現像液の全質量に対して、0質量%以上90質量%未満が好ましい。
現像方式としては、特に制限されず、パドル現像、シャワー現像、シャワー及びスピン現像、並びに、ディップ現像のいずれであってもよい。シャワー現像とは、露光後の感光性樹脂層に現像液をシャワーにより吹き付けることにより、非露光部を除去する現像処理である。
現像工程の後に、洗浄剤をシャワーにより吹き付け、ブラシで擦りながら、現像残渣を除去することが好ましい。
現像液の液温は特に制限されないが、20~40℃が好ましい。
現像工程の後に、洗浄剤をシャワーにより吹き付け、ブラシで擦りながら、現像残渣を除去することが好ましい。
現像液の液温は特に制限されないが、20~40℃が好ましい。
〔エッチング工程〕
回路配線の製造方法は、基板、導電層(基板が有する導電層)、及び、樹脂パターン(より好ましくは、上記貼合工程と、上記露光工程と、上記現像工程とを含む製造方法により製造された樹脂パターン)がこの順で積層された積層体において、樹脂パターンが配置されていない領域にある導電層をエッチング処理する工程(エッチング工程)を含むことが好ましい。
回路配線の製造方法は、基板、導電層(基板が有する導電層)、及び、樹脂パターン(より好ましくは、上記貼合工程と、上記露光工程と、上記現像工程とを含む製造方法により製造された樹脂パターン)がこの順で積層された積層体において、樹脂パターンが配置されていない領域にある導電層をエッチング処理する工程(エッチング工程)を含むことが好ましい。
エッチング工程では、感光性樹脂層から形成された樹脂パターンを、エッチングレジストとして使用し、導電層のエッチング処理を行う。
エッチング処理の方法としては、公知の方法を適用でき、例えば、特開2017-120435号公報の段落0209~0210に記載の方法、特開2010-152155号公報の段落0048~0054に記載の方法、エッチング液に浸漬するウェットエッチング法、及び、プラズマエッチング等のドライエッチングによる方法が挙げられる。
エッチング処理の方法としては、公知の方法を適用でき、例えば、特開2017-120435号公報の段落0209~0210に記載の方法、特開2010-152155号公報の段落0048~0054に記載の方法、エッチング液に浸漬するウェットエッチング法、及び、プラズマエッチング等のドライエッチングによる方法が挙げられる。
ウェットエッチングに用いられるエッチング液は、エッチングの対象に合わせて酸性又はアルカリ性のエッチング液を適宜選択すればよい。
酸性のエッチング液としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、フッ酸、シュウ酸及びリン酸から選択される酸性成分単独の水溶液、並びに、酸性成分と、塩化第2鉄、フッ化アンモニウム及び過マンガン酸カリウムから選択される塩との混合水溶液が挙げられる。酸性成分は、複数の酸性成分を組み合わせた成分であってもよい。
アルカリ性のエッチング液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、有機アミン、及び、有機アミンの塩(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等)から選択されるアルカリ成分単独の水溶液、並びに、アルカリ成分と塩(過マンガン酸カリウム等)との混合水溶液が挙げられる。アルカリ成分は、複数のアルカリ成分を組み合わせた成分であってもよい。
酸性のエッチング液としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、フッ酸、シュウ酸及びリン酸から選択される酸性成分単独の水溶液、並びに、酸性成分と、塩化第2鉄、フッ化アンモニウム及び過マンガン酸カリウムから選択される塩との混合水溶液が挙げられる。酸性成分は、複数の酸性成分を組み合わせた成分であってもよい。
アルカリ性のエッチング液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、有機アミン、及び、有機アミンの塩(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等)から選択されるアルカリ成分単独の水溶液、並びに、アルカリ成分と塩(過マンガン酸カリウム等)との混合水溶液が挙げられる。アルカリ成分は、複数のアルカリ成分を組み合わせた成分であってもよい。
〔除去工程〕
回路配線の製造方法においては、残存する樹脂パターンを除去する工程(除去工程)を行うことが好ましい。
除去工程は、特に制限されず、必要に応じて行うことができるが、エッチング工程の後に行うことが好ましい。
残存する樹脂パターンを除去する方法としては特に制限されないが、薬品処理により除去する方法が挙げられ、除去液を用いて除去する方法が好ましい。
感光性樹脂層の除去方法としては、液温が好ましくは30~80℃、より好ましくは50~80℃である撹拌中の除去液に、残存する樹脂パターンを有する基板を、1~30分間浸漬する方法が挙げられる。
回路配線の製造方法においては、残存する樹脂パターンを除去する工程(除去工程)を行うことが好ましい。
除去工程は、特に制限されず、必要に応じて行うことができるが、エッチング工程の後に行うことが好ましい。
残存する樹脂パターンを除去する方法としては特に制限されないが、薬品処理により除去する方法が挙げられ、除去液を用いて除去する方法が好ましい。
感光性樹脂層の除去方法としては、液温が好ましくは30~80℃、より好ましくは50~80℃である撹拌中の除去液に、残存する樹脂パターンを有する基板を、1~30分間浸漬する方法が挙げられる。
除去液としては、例えば、無機アルカリ成分又は有機アルカリ成分を、水、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン又はこれらの混合溶液に溶解させた除去液が挙げられる。無機アルカリ成分としては、例えば、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが挙げられる。有機アルカリ成分としては、第1級アミン化合物、第2級アミン化合物、第3級アミン化合物及び第4級アンモニウム塩化合物が挙げられる。
また、除去液を使用し、スプレー法、シャワー法及びパドル法等の公知の方法により除去してもよい。
また、除去液を使用し、スプレー法、シャワー法及びパドル法等の公知の方法により除去してもよい。
〔その他の工程〕
回路配線の製造方法は、上述した工程以外の任意の工程(その他の工程)を含んでもよい。例えば、以下の工程が挙げられるが、これらの工程に制限されない。
また、回路配線の製造方法に適用可能な露光工程、現像工程、及びその他の工程としては、特開2006-023696号公報の段落0035~0051に記載の工程が挙げられる。
回路配線の製造方法は、上述した工程以外の任意の工程(その他の工程)を含んでもよい。例えば、以下の工程が挙げられるが、これらの工程に制限されない。
また、回路配線の製造方法に適用可能な露光工程、現像工程、及びその他の工程としては、特開2006-023696号公報の段落0035~0051に記載の工程が挙げられる。
<カバーフィルム剥離工程>
転写フィルムがカバーフィルムを備える場合、積層体の製造方法は、転写フィルムからカバーフィルムを剥離する工程を含むことが好ましい。カバーフィルムを剥離する方法は、制限されず、公知の方法を適用することができる。
転写フィルムがカバーフィルムを備える場合、積層体の製造方法は、転写フィルムからカバーフィルムを剥離する工程を含むことが好ましい。カバーフィルムを剥離する方法は、制限されず、公知の方法を適用することができる。
<可視光線反射率を低下させる工程>
回路配線の製造方法は、基材が有する複数の導電層の一部又は全ての可視光線反射率を低下させる処理を行う工程を含んでいてもよい。
可視光線反射率を低下させる処理としては、酸化処理が挙げられる。基材が銅を含む導電層を有する場合、銅を酸化処理して酸化銅とし、導電層を黒化することにより、導電層の可視光線反射率を低下させることができる。
可視光線反射率を低下させる処理については、特開2014-150118号公報の段落0017~0025、並びに、特開2013-206315号公報の段落0041、段落0042、段落0048及び段落0058に記載されており、これらの公報に記載の内容は本明細書に組み込まれる。
回路配線の製造方法は、基材が有する複数の導電層の一部又は全ての可視光線反射率を低下させる処理を行う工程を含んでいてもよい。
可視光線反射率を低下させる処理としては、酸化処理が挙げられる。基材が銅を含む導電層を有する場合、銅を酸化処理して酸化銅とし、導電層を黒化することにより、導電層の可視光線反射率を低下させることができる。
可視光線反射率を低下させる処理については、特開2014-150118号公報の段落0017~0025、並びに、特開2013-206315号公報の段落0041、段落0042、段落0048及び段落0058に記載されており、これらの公報に記載の内容は本明細書に組み込まれる。
<絶縁膜を形成する工程、絶縁膜の表面に新たな導電層を形成する工程>
回路配線の製造方法は、回路配線の表面に絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜の表面に新たな導電層を形成する工程と、を含むことも好ましい。
上記の工程により、第一の電極パターンと絶縁した第二の電極パターンを形成することができる。
絶縁膜を形成する工程としては、特に制限されず、公知の永久膜を形成する方法が挙げられる。また、絶縁性を有する感光性材料を用いて、フォトリソグラフィにより所望のパターンの絶縁膜を形成してもよい。
絶縁膜上に新たな導電層を形成する工程は、特に制限されず、例えば、導電性を有する感光性材料を用いて、フォトリソグラフィにより所望のパターンの新たな導電層を形成してもよい。
回路配線の製造方法は、回路配線の表面に絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜の表面に新たな導電層を形成する工程と、を含むことも好ましい。
上記の工程により、第一の電極パターンと絶縁した第二の電極パターンを形成することができる。
絶縁膜を形成する工程としては、特に制限されず、公知の永久膜を形成する方法が挙げられる。また、絶縁性を有する感光性材料を用いて、フォトリソグラフィにより所望のパターンの絶縁膜を形成してもよい。
絶縁膜上に新たな導電層を形成する工程は、特に制限されず、例えば、導電性を有する感光性材料を用いて、フォトリソグラフィにより所望のパターンの新たな導電層を形成してもよい。
回路配線の製造方法は、基材の両方の表面にそれぞれ複数の導電層を有する基板を用い、基材の両方の表面に形成された導電層に対して逐次又は同時に回路形成することも好ましい。このような構成により、基材の一方の表面に第一の導電パターン、もう一方の表面に第二の導電パターンを形成したタッチパネル用回路配線を形成できる。また、このような構成のタッチパネル用回路配線を、ロールツーロールで基材の両面から形成することも好ましい。
〔回路配線の用途〕
回路配線の製造方法により製造される回路配線は、種々の装置に適用することができる。上記の製造方法により製造される回路配線を備えた装置としては、例えば、入力装置が挙げられ、タッチパネルが好ましく、静電容量型タッチパネルがより好ましい。また、上記入力装置は、有機EL表示装置及び液晶表示装置等の表示装置に適用できる。
回路配線の製造方法により製造される回路配線は、種々の装置に適用することができる。上記の製造方法により製造される回路配線を備えた装置としては、例えば、入力装置が挙げられ、タッチパネルが好ましく、静電容量型タッチパネルがより好ましい。また、上記入力装置は、有機EL表示装置及び液晶表示装置等の表示装置に適用できる。
[電子デバイスの製造方法]
本発明は電子デバイスの製造方法にも関する。
上記電子デバイスの製造方法としては、上述の転写フィルムを用いる電子デバイスの製造方法が好ましい。
なかでも、電子デバイスの製造方法は、上述の積層体の製造方法を含むことが好ましい。
上記電子デバイスとしては、例えば、入力装置等が挙げられ、タッチパネルであることが好ましい。また、上記入力装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、液晶表示装置等の表示装置に適用することができる。
本発明は電子デバイスの製造方法にも関する。
上記電子デバイスの製造方法としては、上述の転写フィルムを用いる電子デバイスの製造方法が好ましい。
なかでも、電子デバイスの製造方法は、上述の積層体の製造方法を含むことが好ましい。
上記電子デバイスとしては、例えば、入力装置等が挙げられ、タッチパネルであることが好ましい。また、上記入力装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、液晶表示装置等の表示装置に適用することができる。
タッチパネルの製造方法としては、基板、導電層(基板が有する導電層)、及び、上記の転写フィルムを用いて製造された樹脂パターンがこの順で積層された積層体において、樹脂パターンが配置されていない領域にある導電層をエッチング処理することにより、タッチパネル用配線を形成する工程を含む方法も好ましく、上記貼合工程と、上記露光工程と、上記現像工程とを含む製造方法により製造される樹脂パターンを使用する方法がより好ましい。
タッチパネル用配線を形成する工程を含むタッチパネルの製造方法における、各工程の具体的な態様、及び、各工程を行う順序等の実施態様については、上述の「回路配線の製造方法」の項において説明した通りであり、好ましい態様も同様である。
また、タッチパネル用配線を形成する工程を含むタッチパネルの製造方法は、上述した以外の任意の工程(その他の工程)を含んでもよい。
タッチパネル用配線を形成する方法としては、国際公開第2016/190405号の図1に記載の方法も参照できる。
また、タッチパネル用配線を形成する工程を含むタッチパネルの製造方法は、上述した以外の任意の工程(その他の工程)を含んでもよい。
タッチパネル用配線を形成する方法としては、国際公開第2016/190405号の図1に記載の方法も参照できる。
上記のタッチパネルの製造方法により、タッチパネル用配線を少なくとも有するタッチパネルが製造される。タッチパネルは、透明基板と、電極と、絶縁層又は保護層とを有することが好ましい。
タッチパネルにおける検出方法としては、抵抗膜方式、静電容量方式、超音波方式、電磁誘導方式、及び、光学方式等の公知の方式が挙げられる。なかでも、静電容量方式が好ましい。
タッチパネルにおける検出方法としては、抵抗膜方式、静電容量方式、超音波方式、電磁誘導方式、及び、光学方式等の公知の方式が挙げられる。なかでも、静電容量方式が好ましい。
タッチパネルとしては、いわゆるインセル型(例えば、特表2012-517051号公報の図5、図6、図7及び図8に記載のもの)、いわゆるオンセル型(例えば、特開2013-168125号公報の図19に記載のもの、並びに、特開2012-89102号公報の図1及び図5に記載のもの)、OGS(One Glass Solution)型、TOL(Touch-on-Lens)型(例えば、特開2013-54727号公報の図2に記載のもの)、各種アウトセル型(いわゆる、GG、G1・G2、GFF、GF2、GF1及びG1F等)並びにその他の構成(例えば、特開2013-164871号公報の図6に記載のもの)が挙げられる。
タッチパネルとしては、例えば、特開2017-120345号公報の段落0229に記載のものが挙げられる。
タッチパネルとしては、例えば、特開2017-120345号公報の段落0229に記載のものが挙げられる。
以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
以下の実施例において、特段の断りがない限り、「部」及び「%」は、それぞれ、「質量部」及び「質量%」を意味する。
以下の実施例において、特段の断りがない限り、「部」及び「%」は、それぞれ、「質量部」及び「質量%」を意味する。
以下、まず、化合物Aの合成例及び各種組成物の調製について説明してから、各組成物の評価結果を示す。
[化合物Aの合成]
〔合成例1~4:高分子化合物Aの合成〕
<合成例1>
攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた300ミリリットル三口フラスコに、シクロヘキサノン(富士フイルム和光純薬社製)25.0gを仕込んで、80℃まで昇温した。次いで、1H,1H,5H-オクタフルオロペンチルアクリレート(東京化成工業社製)10.40g(36.6ミリモル)、ポリエチレングリコールモノアクリレート(ブレンマーAE-400、n≒10, 日油株式会社製)60.5g(111.8ミリモル)、シクロヘキサノン25.0g、及び開始剤「V-601」(富士フイルム和光純薬社製)0.342gからなる混合溶液を、180分で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、更に1時間攪拌を続けた後、「V-601」0.342gとシクロヘキサノン1.00gからなる溶液を更に添加した。次いで、添加直後から93℃まで昇温し、更に2時間攪拌を続け、後段に示す重合体A-1のシクロヘキサノン溶液121.5gを得た。この重合体の重量平均分子量(Mw)は11000(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(EcoSEC HLC-8320GPC(東ソー社製))により溶離液THF、流速0.35ml/min、温度40℃の測定条件にてポリスチレン換算で算出、使用カラムはTSKgel SuperHZM-H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー社製))であった。
〔合成例1~4:高分子化合物Aの合成〕
<合成例1>
攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた300ミリリットル三口フラスコに、シクロヘキサノン(富士フイルム和光純薬社製)25.0gを仕込んで、80℃まで昇温した。次いで、1H,1H,5H-オクタフルオロペンチルアクリレート(東京化成工業社製)10.40g(36.6ミリモル)、ポリエチレングリコールモノアクリレート(ブレンマーAE-400、n≒10, 日油株式会社製)60.5g(111.8ミリモル)、シクロヘキサノン25.0g、及び開始剤「V-601」(富士フイルム和光純薬社製)0.342gからなる混合溶液を、180分で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、更に1時間攪拌を続けた後、「V-601」0.342gとシクロヘキサノン1.00gからなる溶液を更に添加した。次いで、添加直後から93℃まで昇温し、更に2時間攪拌を続け、後段に示す重合体A-1のシクロヘキサノン溶液121.5gを得た。この重合体の重量平均分子量(Mw)は11000(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(EcoSEC HLC-8320GPC(東ソー社製))により溶離液THF、流速0.35ml/min、温度40℃の測定条件にてポリスチレン換算で算出、使用カラムはTSKgel SuperHZM-H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー社製))であった。
<合成例2~4>
合成例1で用いたモノマー及び組成比をそれぞれ変更したこと以外は同様の方法により、重合体A-5、A-6、及びA-9を合成した。
合成例1で用いたモノマー及び組成比をそれぞれ変更したこと以外は同様の方法により、重合体A-5、A-6、及びA-9を合成した。
以下に、重合体A-1、A-5、A-6、及びA-9の構造を示す。なお、重合体中の構成単位に添えた数値は、重合体の全質量に対する含有量(質量%)を表す。
各重合体の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、及び分散度(Mw/Mn)は以下の表1に示す通りである。
〔合成例5:低分子化合物Aの合成〕
文献(「立松等、油化学, 1980, Vol.29(1), p23」及び「立松等、薬学, 1976, Vol.25(5), p287」)を参照して、公知の方法により以下に示す低分子化合物B-1を合成した。
文献(「立松等、油化学, 1980, Vol.29(1), p23」及び「立松等、薬学, 1976, Vol.25(5), p287」)を参照して、公知の方法により以下に示す低分子化合物B-1を合成した。
[実施例1~8、比較例1(組成物がネガ型感光性樹脂組成物である態様での試験)]
〔樹脂の製造〕
以下の合成例において、以下の略語はそれぞれ以下の化合物を表す。
St:スチレン(富士フイルム和光純薬社製)
MAA:メタクリル酸(富士フイルム和光純薬社製)
MMA:メタクリル酸メチル(富士フイルム和光純薬社製)
BzMA:ベンジルメタクリレート(富士フイルム和光純薬社製)
AA:アクリル酸(東京化成社製)
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(昭和電工社製)
MEK:メチルエチルケトン(三協化学社製)
V-601:ジメチル-2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(富士フイルム和光純薬社製)
〔樹脂の製造〕
以下の合成例において、以下の略語はそれぞれ以下の化合物を表す。
St:スチレン(富士フイルム和光純薬社製)
MAA:メタクリル酸(富士フイルム和光純薬社製)
MMA:メタクリル酸メチル(富士フイルム和光純薬社製)
BzMA:ベンジルメタクリレート(富士フイルム和光純薬社製)
AA:アクリル酸(東京化成社製)
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(昭和電工社製)
MEK:メチルエチルケトン(三協化学社製)
V-601:ジメチル-2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(富士フイルム和光純薬社製)
<樹脂P-1の合成>
3つ口フラスコにPGMEA(116.5部)を入れ、窒素雰囲気下において90℃に昇温した。St(52.0部)、MMA(19.0部)、MAA(29.0部)、V-601(4.0部)、及びPGMEA(116.5部)を加えた溶液を、90℃±2℃に維持した上記フラスコ溶液中に2時間かけて滴下した。滴下終了後、上記フラスコ内の溶液を90℃±2℃にて2時間撹拌することで、樹脂P-1(固形分濃度30.0質量%)を得た。
3つ口フラスコにPGMEA(116.5部)を入れ、窒素雰囲気下において90℃に昇温した。St(52.0部)、MMA(19.0部)、MAA(29.0部)、V-601(4.0部)、及びPGMEA(116.5部)を加えた溶液を、90℃±2℃に維持した上記フラスコ溶液中に2時間かけて滴下した。滴下終了後、上記フラスコ内の溶液を90℃±2℃にて2時間撹拌することで、樹脂P-1(固形分濃度30.0質量%)を得た。
<樹脂P-2、P-3の合成>
使用するモノマーの種類及び組成等を下記表2に示す通りに変更し、その他の条件については、樹脂P-1と同様の方法で、樹脂P-2を含む溶液及び樹脂P-3を含む溶液を得た。樹脂P-2を含む溶液及び樹脂P-3を含む溶液の固形分濃度は30質量%とした。
使用するモノマーの種類及び組成等を下記表2に示す通りに変更し、その他の条件については、樹脂P-1と同様の方法で、樹脂P-2を含む溶液及び樹脂P-3を含む溶液を得た。樹脂P-2を含む溶液及び樹脂P-3を含む溶液の固形分濃度は30質量%とした。
以下、表2に、各樹脂の組成(質量%)及び重量平均分子量を示す。
なお、樹脂P-1~P-3は、いずれもアルカリ可溶性樹脂に該当する。
表2において、「St」とはスチレンに由来する構成単位を意味し、「BzMA」とはベンジルメタクリレートに由来する構成単位を意味し、「MAA」とはメタクリル酸に由来する構成単位を意味し、「MMA」とはメタクリル酸メチルに由来する構成単位を意味する。
なお、樹脂P-1~P-3は、いずれもアルカリ可溶性樹脂に該当する。
表2において、「St」とはスチレンに由来する構成単位を意味し、「BzMA」とはベンジルメタクリレートに由来する構成単位を意味し、「MAA」とはメタクリル酸に由来する構成単位を意味し、「MMA」とはメタクリル酸メチルに由来する構成単位を意味する。
〔感光性樹脂組成物1~9の調製〕
後段に示す表3に記載の処方に従い、これらの成分を撹拌混合することで、感光性樹脂組成物1~9を調製した。
以下に、各感光性樹脂組成物1~9の配合を示す。
表中、各感光性樹脂組成物における、各成分に関しての数値は、各成分の添加量(質量部)を示す。
なお、樹脂は、樹脂を含む溶液の形態で各感光性樹脂組成物に添加された。表中における、樹脂の添加量を示す数値は、添加された「樹脂を含む溶液」としての質量である。
以降、混合溶液に含まれた形態で組成物の添加される成分について、特段の断りがない限り同様とする。
表中、「感光性樹脂層の平均膜厚(μm)」欄は、各感光性樹脂組成物を用いて試験を行った際に、形成した感光性樹脂層の平均膜厚を示す。試験の詳細については後述する。
後段に示す表3に記載の処方に従い、これらの成分を撹拌混合することで、感光性樹脂組成物1~9を調製した。
以下に、各感光性樹脂組成物1~9の配合を示す。
表中、各感光性樹脂組成物における、各成分に関しての数値は、各成分の添加量(質量部)を示す。
なお、樹脂は、樹脂を含む溶液の形態で各感光性樹脂組成物に添加された。表中における、樹脂の添加量を示す数値は、添加された「樹脂を含む溶液」としての質量である。
以降、混合溶液に含まれた形態で組成物の添加される成分について、特段の断りがない限り同様とする。
表中、「感光性樹脂層の平均膜厚(μm)」欄は、各感光性樹脂組成物を用いて試験を行った際に、形成した感光性樹脂層の平均膜厚を示す。試験の詳細については後述する。
表3中、各成分の詳細は以下のとおりである。
・BPE-500:2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン、新中村化学工業社製
・BPE-200:2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン、新中村化学工業社製
・M-270:ポリプロピレングリコールジアクリレート(n≒12)、東亞合成社製
・A-TMPT:トリメチロールプロパントリアクリラート、新中村化学工業社製
・SR-454:エトキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、アルケマ社製
・SR-502:エトキシ化(9)トリメチロールプロパントリアクリレート、アルケマ社製
・A-9300-CL1:カプロラクトン変性(メタ)アクリレート化合物、新中村化学工業社製
・B-CIM:2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、Hampford社
・SB-PI 701:4,4′-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、三洋貿易社製
・ロイコクリスタルバイオレット:東京化成工業社製
・ブリリアントグリーン:東京化成工業社製
・N-フェニルグリシン:東京化成工業社製
・CBT-1:カルボキシベンゾトリアゾール、城北化学社製
・TDP-G:フェノチアジン、川口化学社製
・Irganox245:ヒンダードフェノール系酸化防止剤、BASF社製
・N-ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩:富士フイルム和光純薬社製
・フェニドン:東京化成工業社製
・F552:メガファックF552、DIC社製、化合物Aには該当しないフッ素系界面活性剤
・A-1、A-5、A-6、A-9、B-1:それぞれ、上述の方法で製造した、重合体(A-1)、(A-5)、(A-6)、(A-9)、(B-1)(いずれも化合物Aに該当する)
・BPE-500:2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン、新中村化学工業社製
・BPE-200:2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン、新中村化学工業社製
・M-270:ポリプロピレングリコールジアクリレート(n≒12)、東亞合成社製
・A-TMPT:トリメチロールプロパントリアクリラート、新中村化学工業社製
・SR-454:エトキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、アルケマ社製
・SR-502:エトキシ化(9)トリメチロールプロパントリアクリレート、アルケマ社製
・A-9300-CL1:カプロラクトン変性(メタ)アクリレート化合物、新中村化学工業社製
・B-CIM:2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、Hampford社
・SB-PI 701:4,4′-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、三洋貿易社製
・ロイコクリスタルバイオレット:東京化成工業社製
・ブリリアントグリーン:東京化成工業社製
・N-フェニルグリシン:東京化成工業社製
・CBT-1:カルボキシベンゾトリアゾール、城北化学社製
・TDP-G:フェノチアジン、川口化学社製
・Irganox245:ヒンダードフェノール系酸化防止剤、BASF社製
・N-ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩:富士フイルム和光純薬社製
・フェニドン:東京化成工業社製
・F552:メガファックF552、DIC社製、化合物Aには該当しないフッ素系界面活性剤
・A-1、A-5、A-6、A-9、B-1:それぞれ、上述の方法で製造した、重合体(A-1)、(A-5)、(A-6)、(A-9)、(B-1)(いずれも化合物Aに該当する)
〔試験〕
<実施例1>
調製した感光性樹脂組成物1を、スリット状ノズルを用いて幅1.0mで、得られる感光性樹脂層の平均膜厚が指定の膜厚となるように、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))に塗布した。
その後、上記ポリエチレンテレフタレートフィルム(仮支持体)を温度が80℃で、且つ、吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体上に感光性樹脂層(ネガ型感光性樹脂層)を得た。
<実施例1>
調製した感光性樹脂組成物1を、スリット状ノズルを用いて幅1.0mで、得られる感光性樹脂層の平均膜厚が指定の膜厚となるように、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))に塗布した。
その後、上記ポリエチレンテレフタレートフィルム(仮支持体)を温度が80℃で、且つ、吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体上に感光性樹脂層(ネガ型感光性樹脂層)を得た。
<実施例2~8、及び比較例1>
使用した感光性樹脂組成物を表3に記載の通りに変更した以外は、感光性樹脂組成物1と同様にしてそれぞれ感光性樹脂層を作製し、評価した。
使用した感光性樹脂組成物を表3に記載の通りに変更した以外は、感光性樹脂組成物1と同様にしてそれぞれ感光性樹脂層を作製し、評価した。
[実施例9、10、比較例2(組成物が熱可塑性樹脂組成物である態様での試験)]
〔樹脂P-4の合成〕
使用するモノマーの種類及び組成を下記表4に示す通りに変更し、その他の条件については、樹脂P-1と同様の方法で、樹脂P-4を含む溶液を得た。樹脂P-4を含む溶液の固形分濃度は30質量%とした。
なお、樹脂P-4は、アルカリ可溶性樹脂に該当する。
表4に樹脂P-4の組成(質量%)を示す。表4において「BzMA」とはベンジルメタクリレートに由来する構成単位を意味し、「MAA」とはメタクリル酸に由来する構成単位を意味し、「AA」とはアクリル酸に由来する構成単位を意味する。
〔樹脂P-4の合成〕
使用するモノマーの種類及び組成を下記表4に示す通りに変更し、その他の条件については、樹脂P-1と同様の方法で、樹脂P-4を含む溶液を得た。樹脂P-4を含む溶液の固形分濃度は30質量%とした。
なお、樹脂P-4は、アルカリ可溶性樹脂に該当する。
表4に樹脂P-4の組成(質量%)を示す。表4において「BzMA」とはベンジルメタクリレートに由来する構成単位を意味し、「MAA」とはメタクリル酸に由来する構成単位を意味し、「AA」とはアクリル酸に由来する構成単位を意味する。
〔熱可塑性樹脂組成物1~3の調製〕
下記表5に示す処方及び配合量(質量部)で混合し、熱可塑性樹脂組成物1~3を調製した。
表中、「熱可塑性樹脂層の平均膜厚(μm)」欄は、各熱可塑性樹脂組成物を用いて試験を行った際に、形成した熱可塑性樹脂層の平均膜厚を示す。試験の詳細については後述する。
下記表5に示す処方及び配合量(質量部)で混合し、熱可塑性樹脂組成物1~3を調製した。
表中、「熱可塑性樹脂層の平均膜厚(μm)」欄は、各熱可塑性樹脂組成物を用いて試験を行った際に、形成した熱可塑性樹脂層の平均膜厚を示す。試験の詳細については後述する。
表5において、略語はそれぞれ以下の化合物を表す。
・P-4:ベンジルメタクリレートに基づく構成単位、メタクリル酸メチルに基づく構成単位、アクリル酸に基づく構成単位を、樹脂の全質量に対して、それぞれ、75質量%、10質量%、及び、15質量%含み、重量平均分子量が30000である樹脂。なお、P-4は、熱可塑性樹脂であるアルカリ可溶性樹脂である樹脂に該当する。また、P-4は、P-4を含む溶液(固形分濃度30.0質量%、溶剤:PGMEA)の形態で、熱可塑性樹脂組成物中に添加された。
・アクリベースFF187:アルカリ可溶性熱可塑性樹脂である樹脂を含む溶液、固形分濃度40質量%、溶剤:PGMEA、藤倉化成社製)
・アクリベースFF187:アルカリ可溶性熱可塑性樹脂である樹脂を含む溶液、固形分濃度40質量%、溶剤:PGMEA、藤倉化成社製)
・A-1:上述の方法で製造した、重合体(A-1)
〔試験〕
<実施例9>
調製した熱可塑性樹脂組成物1を、スリット状ノズルを用いて、幅1.0mで得られる熱可塑性樹脂層の平均膜厚が指定の膜厚となるように、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))に塗布した。
その後、上記ポリエチレンテレフタレートフィルム(仮支持体)を、温度80℃で、且つ、吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体上に熱可塑性樹脂層1を得た。
<実施例9>
調製した熱可塑性樹脂組成物1を、スリット状ノズルを用いて、幅1.0mで得られる熱可塑性樹脂層の平均膜厚が指定の膜厚となるように、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))に塗布した。
その後、上記ポリエチレンテレフタレートフィルム(仮支持体)を、温度80℃で、且つ、吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体上に熱可塑性樹脂層1を得た。
<実施例10、及び比較例2>
使用した熱可塑性樹脂組成物及び形成される熱可塑性樹脂層の平均膜厚を表5に記載の通りに変更した以外は、熱可塑性樹脂組成物1と同様にしてそれぞれ熱可塑性樹脂層を作製し、評価した。
使用した熱可塑性樹脂組成物及び形成される熱可塑性樹脂層の平均膜厚を表5に記載の通りに変更した以外は、熱可塑性樹脂組成物1と同様にしてそれぞれ熱可塑性樹脂層を作製し、評価した。
[実施例11、比較例3(組成物がネガ型感光性樹脂組成物でもある着色樹脂組成物である態様での試験)]
〔感光性樹脂組成物10~11の調製〕
下記表6に記載の処方に従い、これらの成分を撹拌混合することで、感光性樹脂組成物10~11を調製した。なお、各成分の量の単位は、質量部である。
表中、「感光性樹脂層の平均膜厚(μm)」欄は、各感光性樹脂組成物を用いて試験を行った際に、形成した感光性樹脂層の平均膜厚を示す。試験の詳細については後述する。
〔感光性樹脂組成物10~11の調製〕
下記表6に記載の処方に従い、これらの成分を撹拌混合することで、感光性樹脂組成物10~11を調製した。なお、各成分の量の単位は、質量部である。
表中、「感光性樹脂層の平均膜厚(μm)」欄は、各感光性樹脂組成物を用いて試験を行った際に、形成した感光性樹脂層の平均膜厚を示す。試験の詳細については後述する。
表6中に記載の成分の詳細は以下に示すとおりである。
-顔料-
・黒顔料分散物 FDK-T-11:固形分濃度27質量%の水溶液、顔料:カーボンブラック、東京インキ社製
-重合性化合物-
・A-NOD-N:1,9-ノナンジオールジアクリレート、新中村化学工業社製
・A-DCP:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、新中村化学工業社製
・8UX-015A:ウレタンアクリレート、大成ファインケミカル社製
・KAYARAD DPHAの75質量%PGMEA溶液:KAYARAD DPHA(商品名:日本化薬社製)の75質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液。KAYARAD DPHAの組成は下記に示される。
・黒顔料分散物 FDK-T-11:固形分濃度27質量%の水溶液、顔料:カーボンブラック、東京インキ社製
-重合性化合物-
・A-NOD-N:1,9-ノナンジオールジアクリレート、新中村化学工業社製
・A-DCP:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、新中村化学工業社製
・8UX-015A:ウレタンアクリレート、大成ファインケミカル社製
・KAYARAD DPHAの75質量%PGMEA溶液:KAYARAD DPHA(商品名:日本化薬社製)の75質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液。KAYARAD DPHAの組成は下記に示される。
-バインダー(アルカリ可溶性樹脂)-
・アクリット 8KB-001:非架橋性のアクリル系バインダー、固形分濃度38質量%、溶剤:PGMEA、大成ファインケミカル社製、アクリット(登録商標)8KB-001)
-光重合開始剤-
・Irgacure OXE-02:BASF社製、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(o-アセチルオキシム)
-溶剤-
・1-メトキシ-2-プロピルアセテート
・メチルエチルケトン
-添加剤-
・1,2,4-トリアゾール:東京化成工業社製
-化合物A又は比較用化合物-
・Aa-1:上述の方法で製造した、重合体(A-1)
・メガファックF555A:DIC社製、化合物Aには該当しないフッ素系界面活性剤
・アクリット 8KB-001:非架橋性のアクリル系バインダー、固形分濃度38質量%、溶剤:PGMEA、大成ファインケミカル社製、アクリット(登録商標)8KB-001)
-光重合開始剤-
・Irgacure OXE-02:BASF社製、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(o-アセチルオキシム)
-溶剤-
・1-メトキシ-2-プロピルアセテート
・メチルエチルケトン
-添加剤-
・1,2,4-トリアゾール:東京化成工業社製
-化合物A又は比較用化合物-
・Aa-1:上述の方法で製造した、重合体(A-1)
・メガファックF555A:DIC社製、化合物Aには該当しないフッ素系界面活性剤
〔試験〕
<実施例11>
調製した感光性樹脂組成物10を、スリット状ノズルを用いて、幅1.0mで、得られる感光性樹脂層の平均膜厚が指定の膜厚となるように、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))に塗布した。
その後、上記ポリエチレンテレフタレートフィルム(仮支持体)を、温度80℃、且つ吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体上に感光性樹脂層(着色樹脂層)を得た。
<実施例11>
調製した感光性樹脂組成物10を、スリット状ノズルを用いて、幅1.0mで、得られる感光性樹脂層の平均膜厚が指定の膜厚となるように、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))に塗布した。
その後、上記ポリエチレンテレフタレートフィルム(仮支持体)を、温度80℃、且つ吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体上に感光性樹脂層(着色樹脂層)を得た。
<比較例3>
使用した感光性樹脂組成物及び形成される感光性樹脂組成物の平均膜厚を表6に記載の通りに変更した以外は、感光性樹脂組成物10と同様にしてそれぞれ塗布膜を作製し、評価した。
使用した感光性樹脂組成物及び形成される感光性樹脂組成物の平均膜厚を表6に記載の通りに変更した以外は、感光性樹脂組成物10と同様にしてそれぞれ塗布膜を作製し、評価した。
[実施例12、13、比較例4(組成物がネガ型感光性樹脂組成物である態様での試験)]
〔樹脂の製造〕
<樹脂P-5の合成>
容量2000mLのフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(60g、富士フイルム和光純薬社製)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(240g、富士フイルム和光純薬社製)を導入した。得られた液体を、撹拌速度250rpm(round per minute;以下同じ。)で撹拌しつつ90℃に昇温した。
滴下液(1)の調製として、メタクリル酸(107.1g、三菱レイヨン社製、商品名アクリエステルM)、メタクリル酸メチル(5.46g、三菱ガス化学社製、商品名MMA)、及びシクロヘキシルメタクリレート(231.42g、三菱ガス化学社製、商品名CHMA)を混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(60.0g)で希釈することにより、滴下液(1)を得た。
滴下液(2)の調製として、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(9.637g、富士フイルム和光純薬社製、商品名V-601)をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(136.56g)で溶解させることにより、滴下液(2)を得た。
滴下液(1)と滴下液(2)とを同時に3時間かけて、上述した容量2000mLのフラスコ(詳細には、90℃に昇温された液体が入った容量2000mLのフラスコ)に滴下した。滴下終了後、1時間おきにV-601(2.401g)を上記フラスコに3回添加した。その後90℃で更に3時間撹拌した。
その後、上記フラスコ中に得られた溶液(反応液)をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(178.66g)で希釈した。次に、テトラエチルアンモニウムブロミド(1.8g、富士フイルム和光純薬社製)とハイドロキノンモノメチルエーテル(0.8g、富士フイルム和光純薬社製)を反応液に添加した。その後、反応液の温度を100℃まで昇温させた。
次に、グリシジルメタクリレート(76.03g、日油社製、商品名ブレンマーG)を1時間かけて反応液に滴下した。上記反応液を100℃で6時間反応させ、樹脂P-5の溶液を1158g得た(固形分濃度36.3質量%)。得られた樹脂P-5の重量平均分子量は27000、数平均分子量は15000、酸価は95mgKOH/gであった。ガスクロマトグラフィーを用いて測定した残存モノマー量はポリマー固形分に対し0.1質量%未満であった。
〔樹脂の製造〕
<樹脂P-5の合成>
容量2000mLのフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(60g、富士フイルム和光純薬社製)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(240g、富士フイルム和光純薬社製)を導入した。得られた液体を、撹拌速度250rpm(round per minute;以下同じ。)で撹拌しつつ90℃に昇温した。
滴下液(1)の調製として、メタクリル酸(107.1g、三菱レイヨン社製、商品名アクリエステルM)、メタクリル酸メチル(5.46g、三菱ガス化学社製、商品名MMA)、及びシクロヘキシルメタクリレート(231.42g、三菱ガス化学社製、商品名CHMA)を混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(60.0g)で希釈することにより、滴下液(1)を得た。
滴下液(2)の調製として、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(9.637g、富士フイルム和光純薬社製、商品名V-601)をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(136.56g)で溶解させることにより、滴下液(2)を得た。
滴下液(1)と滴下液(2)とを同時に3時間かけて、上述した容量2000mLのフラスコ(詳細には、90℃に昇温された液体が入った容量2000mLのフラスコ)に滴下した。滴下終了後、1時間おきにV-601(2.401g)を上記フラスコに3回添加した。その後90℃で更に3時間撹拌した。
その後、上記フラスコ中に得られた溶液(反応液)をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(178.66g)で希釈した。次に、テトラエチルアンモニウムブロミド(1.8g、富士フイルム和光純薬社製)とハイドロキノンモノメチルエーテル(0.8g、富士フイルム和光純薬社製)を反応液に添加した。その後、反応液の温度を100℃まで昇温させた。
次に、グリシジルメタクリレート(76.03g、日油社製、商品名ブレンマーG)を1時間かけて反応液に滴下した。上記反応液を100℃で6時間反応させ、樹脂P-5の溶液を1158g得た(固形分濃度36.3質量%)。得られた樹脂P-5の重量平均分子量は27000、数平均分子量は15000、酸価は95mgKOH/gであった。ガスクロマトグラフィーを用いて測定した残存モノマー量はポリマー固形分に対し0.1質量%未満であった。
<樹脂P-6の合成>
樹脂P-5の合成方法を参考にして、樹脂P-6を得た。
具体的には、樹脂P-5の合成で使用した滴下液(1)において、モノマーとして、メタクリル酸(107.1g)、メタクリル酸メチル(5.46g)、及びシクロヘキシルメタクリレート(231.42g)を使用していたのを、下記表7に示すモノマーを使用する構成に変更した。また、グリシジルメタクリレート(76.03g)についても、下記表7中のMAA-GMAの組成となるように添加量を変更した。
得られた樹脂P-6の溶液の固形分濃度は36.3質量%であり、樹脂P-6の重量平均分子量は17000であった。
表7に樹脂P-6の組成(質量%)を示す。表7において「St」とはスチレンに由来する構成単位を意味し、「MAA」とはメタアクリル酸に由来する構成単位を意味し、「MMA」とはメタクリル酸メチルに由来する構成単位を意味する。また、「MAA-GMA」は、メタクリル酸に由来する構成単位に対してグリシジルメタクリレートが付加した構成単位を表す。
樹脂P-5の合成方法を参考にして、樹脂P-6を得た。
具体的には、樹脂P-5の合成で使用した滴下液(1)において、モノマーとして、メタクリル酸(107.1g)、メタクリル酸メチル(5.46g)、及びシクロヘキシルメタクリレート(231.42g)を使用していたのを、下記表7に示すモノマーを使用する構成に変更した。また、グリシジルメタクリレート(76.03g)についても、下記表7中のMAA-GMAの組成となるように添加量を変更した。
得られた樹脂P-6の溶液の固形分濃度は36.3質量%であり、樹脂P-6の重量平均分子量は17000であった。
表7に樹脂P-6の組成(質量%)を示す。表7において「St」とはスチレンに由来する構成単位を意味し、「MAA」とはメタアクリル酸に由来する構成単位を意味し、「MMA」とはメタクリル酸メチルに由来する構成単位を意味する。また、「MAA-GMA」は、メタクリル酸に由来する構成単位に対してグリシジルメタクリレートが付加した構成単位を表す。
なお、樹脂P-5、P-6はいずれのアルカリ可溶性樹脂に該当する。樹脂P-5及びP-6は、それぞれ樹脂を含む溶液の形態で、感光性樹脂組成物中に添加された。
〔ブロックイソシアネート化合物の合成〕
<ブロックイソシアネート化合物Q-1の合成>
窒素気流下、ブタノンオキシム(出光興産社製)(453g)をメチルエチルケトン(700g)に溶解させた。得られた溶液に、氷冷下、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(cis,trans異性体混合物、三井化学社製、タケネート600)(500g)を1時間かけて滴下し、滴下後更に1時間反応させた。その後、上記溶液を40℃に昇温して1時間反応させた。1H-NMR(Nuclear Magnetic Resonance)及びHPLC(High Performance Liquid Chromatography)にて反応が完結したことを確認し、ブロックイソシアネート化合物Q-1(下記式参照)のメチルエチルケトン溶液(固形分濃度57.7質量%)を得た。
なお、ブロックイソシアネート化合物Q-1は、ブロックイソシアネート化合物Q-1を含む溶液の形態で感光性樹脂組成物中に添加された。
<ブロックイソシアネート化合物Q-1の合成>
窒素気流下、ブタノンオキシム(出光興産社製)(453g)をメチルエチルケトン(700g)に溶解させた。得られた溶液に、氷冷下、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(cis,trans異性体混合物、三井化学社製、タケネート600)(500g)を1時間かけて滴下し、滴下後更に1時間反応させた。その後、上記溶液を40℃に昇温して1時間反応させた。1H-NMR(Nuclear Magnetic Resonance)及びHPLC(High Performance Liquid Chromatography)にて反応が完結したことを確認し、ブロックイソシアネート化合物Q-1(下記式参照)のメチルエチルケトン溶液(固形分濃度57.7質量%)を得た。
なお、ブロックイソシアネート化合物Q-1は、ブロックイソシアネート化合物Q-1を含む溶液の形態で感光性樹脂組成物中に添加された。
<ブロックイソシアネート化合物Q-8の合成>
ブロックイソシアネート化合物Q-1の合成方法を参考にして、ブロックイソシアネート化合物Q-8(下記式参照)のメチルエチルケトン溶液(固形分濃度75.0質量%)
を得た。
なお、ブロックイソシアネート化合物Q-8は、ブロックイソシアネート化合物Q-8を含む溶液の形態で感光性樹脂組成物中に添加された。
ブロックイソシアネート化合物Q-1の合成方法を参考にして、ブロックイソシアネート化合物Q-8(下記式参照)のメチルエチルケトン溶液(固形分濃度75.0質量%)
を得た。
なお、ブロックイソシアネート化合物Q-8は、ブロックイソシアネート化合物Q-8を含む溶液の形態で感光性樹脂組成物中に添加された。
〔感光性樹脂組成物12~14の調製〕
下記表8に記載の処方に従い、これらの成分を撹拌混合することで、感光性樹脂組成物12~14を調製した。なお、各成分の量の単位は、質量部である。
表中、「感光性樹脂層の平均膜厚(μm)」欄は、各感光性樹脂組成物を用いて試験を行った際に、形成した感光性樹脂層の平均膜厚を示す。試験の詳細については後述する。
下記表8に記載の処方に従い、これらの成分を撹拌混合することで、感光性樹脂組成物12~14を調製した。なお、各成分の量の単位は、質量部である。
表中、「感光性樹脂層の平均膜厚(μm)」欄は、各感光性樹脂組成物を用いて試験を行った際に、形成した感光性樹脂層の平均膜厚を示す。試験の詳細については後述する。
〔試験〕
<実施例12>
厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))の仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、乾燥後の感光性組成物層の平均膜厚が指定の膜厚となるように、感光性樹脂組成物の塗布量を調整し、感光性樹脂組成物12を塗布した。
次に、上記仮支持体を、温度が80℃、且つ、吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、上記仮支持体上に感光性樹脂層(ネガ型感光性樹脂層)を形成した。
<実施例12>
厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))の仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、乾燥後の感光性組成物層の平均膜厚が指定の膜厚となるように、感光性樹脂組成物の塗布量を調整し、感光性樹脂組成物12を塗布した。
次に、上記仮支持体を、温度が80℃、且つ、吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、上記仮支持体上に感光性樹脂層(ネガ型感光性樹脂層)を形成した。
<実施例13、比較例4>
感光性樹脂組成物及び形成される感光性樹脂層の平均膜厚を表8に記載の通りに変更した以外は、感光性樹脂組成物12と同様にしてそれぞれ塗布膜を作製し、評価した。
感光性樹脂組成物及び形成される感光性樹脂層の平均膜厚を表8に記載の通りに変更した以外は、感光性樹脂組成物12と同様にしてそれぞれ塗布膜を作製し、評価した。
[塗布性の評価]
上述のように各組成物(感光性樹脂組成物等)を用いて組成物層(感光性樹脂層等)を形成した際における組成物の塗布性を、塗りつけから乾燥までの様子を観察してA~Eの5段階で評価した。A~Eの意は以下の通りである。なお、C以上が実用レベルである。
A:塗りつけ直後から全面にわたって、全く均一に塗布され、塗布性は極めて良好である。
B:塗りつけ直後は塗布液膜両端部数mmのみ僅かに厚塗りとなるが、乾燥までにレベリングし塗布性は良好である。
C:塗りつけ直後は僅かにムラが見られるが、塗布液膜両端部数mm以外は乾燥までにレベリングし、塗布性は普通である。
D:塗りつけ直後はハジキはないがムラが見られ、乾燥までレベリングせず、塗布性は悪い。
E:塗布直後、全面にハジキが生じたり、塗りつけられなかったり、塗布性は極めて悪い。
上述のように各組成物(感光性樹脂組成物等)を用いて組成物層(感光性樹脂層等)を形成した際における組成物の塗布性を、塗りつけから乾燥までの様子を観察してA~Eの5段階で評価した。A~Eの意は以下の通りである。なお、C以上が実用レベルである。
A:塗りつけ直後から全面にわたって、全く均一に塗布され、塗布性は極めて良好である。
B:塗りつけ直後は塗布液膜両端部数mmのみ僅かに厚塗りとなるが、乾燥までにレベリングし塗布性は良好である。
C:塗りつけ直後は僅かにムラが見られるが、塗布液膜両端部数mm以外は乾燥までにレベリングし、塗布性は普通である。
D:塗りつけ直後はハジキはないがムラが見られ、乾燥までレベリングせず、塗布性は悪い。
E:塗布直後、全面にハジキが生じたり、塗りつけられなかったり、塗布性は極めて悪い。
表9に評価の結果を示す。
下記において、「使用化合物」とは、組成物に含まれる化合物A又は比較用化合物の種類を示す。
下記において、「使用化合物」とは、組成物に含まれる化合物A又は比較用化合物の種類を示す。
実施例の結果より、本発明の組成物は塗布性に優れ、均質性の高い膜が作製可能であることが確認された。
なかでも、組成物が、ポリ(オキシアルキレン)構造を有する高分子化合物Aを含む場合、塗布性がより優れることが確認された。
なかでも、組成物が、ポリ(オキシアルキレン)構造を有し、且つ、重量平均分子量が5,000~11,500以下の高分子化合物Aである場合、塗布性がより優れることが確認された。
なかでも、組成物が、ポリ(オキシアルキレン)構造を有する高分子化合物Aを含む場合、塗布性がより優れることが確認された。
なかでも、組成物が、ポリ(オキシアルキレン)構造を有し、且つ、重量平均分子量が5,000~11,500以下の高分子化合物Aである場合、塗布性がより優れることが確認された。
[転写フィルムの作製及びその使用例]
〔転写フィルムの作製及びその使用例1:実施例14〕
実施例9にて調製した熱可塑性樹脂組成物1を、スリット状ノズルを用いて幅1.0mで、乾燥後の組成物層の平均膜厚が2.0μmとなるように、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))に塗布し、80℃かつ吸気量と排気量を調整して膜面風速が0.2m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体と熱可塑性樹脂層の積層体Aを得た。
続いて、作製した積層体Aの熱可塑性樹脂層上に、スリット状ノズルを用いて、幅1.0mで、乾燥後の組成物層の平均膜厚が1.0μmとなるように塗布量を調整し、後述する水溶性樹脂組成物を塗布した。その後、上記積層体Aを、温度が100℃、且つ、吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、上記熱可塑性樹脂層上に水溶性樹脂層が形成された積層体Bを得た。
〔転写フィルムの作製及びその使用例1:実施例14〕
実施例9にて調製した熱可塑性樹脂組成物1を、スリット状ノズルを用いて幅1.0mで、乾燥後の組成物層の平均膜厚が2.0μmとなるように、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))に塗布し、80℃かつ吸気量と排気量を調整して膜面風速が0.2m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体と熱可塑性樹脂層の積層体Aを得た。
続いて、作製した積層体Aの熱可塑性樹脂層上に、スリット状ノズルを用いて、幅1.0mで、乾燥後の組成物層の平均膜厚が1.0μmとなるように塗布量を調整し、後述する水溶性樹脂組成物を塗布した。その後、上記積層体Aを、温度が100℃、且つ、吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、上記熱可塑性樹脂層上に水溶性樹脂層が形成された積層体Bを得た。
(水溶性樹脂組成物)
下記処方に従い、これらの成分を撹拌混合することで、水溶性樹脂組成物を調製した。
・水溶性樹脂(「PVA 205」、クラレ社製)) 32.2質量部
・水溶性樹脂(ポリビニルピロリドン、日本触媒社製) 14.9質量部
・メガファックF444(DIC社製) 0.01質量部
・イオン交換水 524.0質量部
・メタノール(三菱ガス化学社製) 429.0質量部
下記処方に従い、これらの成分を撹拌混合することで、水溶性樹脂組成物を調製した。
・水溶性樹脂(「PVA 205」、クラレ社製)) 32.2質量部
・水溶性樹脂(ポリビニルピロリドン、日本触媒社製) 14.9質量部
・メガファックF444(DIC社製) 0.01質量部
・イオン交換水 524.0質量部
・メタノール(三菱ガス化学社製) 429.0質量部
続いて、作製した積層体Bの水溶性樹脂層上に、スリット状ノズルを用いて、幅1.0mで、乾燥後の組成物層の平均膜厚が2.0μmとなるように塗布量を調整し、実施例1で調製した感光性樹脂組成物1を塗布した。その後、上記積層体Bを、温度が80℃且つ吸気量と排気量を調整して膜面風速が0.2m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、上記水溶性樹脂層上に感光性樹脂層が形成された積層体を得た。
最後にカバーフィルムとして厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製)を圧着して転写フィルムを作製した(実施例14)。
最後にカバーフィルムとして厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製)を圧着して転写フィルムを作製した(実施例14)。
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、スパッタ法にて厚さ200nmの銅層を設け、銅層付きPET基板を用意した。
作製した転写フィルムを巻き出した後、ラミロール温度100℃、線圧1.0MPa、線速度4.0m/minのラミネート条件で、上記銅層付きPET基板にラミネートした。その際、カバーフィルムを剥がして、転写フィルム中の感光性樹脂層が銅層と接触するように、ラミネートを実施した。仮支持体を剥離せずにラインアンドスペースパターンマスク(Duty比 1:1、線幅20μm)を介して超高圧水銀灯で露光後、仮支持体を剥離して現像した。現像は25℃の1.0%炭酸ナトリウム水溶液を用い、シャワー現像で30秒行った。上記方法にてラインアンドスペースパターンを形成したときに、良好な解像性を示した。
作製した転写フィルムを巻き出した後、ラミロール温度100℃、線圧1.0MPa、線速度4.0m/minのラミネート条件で、上記銅層付きPET基板にラミネートした。その際、カバーフィルムを剥がして、転写フィルム中の感光性樹脂層が銅層と接触するように、ラミネートを実施した。仮支持体を剥離せずにラインアンドスペースパターンマスク(Duty比 1:1、線幅20μm)を介して超高圧水銀灯で露光後、仮支持体を剥離して現像した。現像は25℃の1.0%炭酸ナトリウム水溶液を用い、シャワー現像で30秒行った。上記方法にてラインアンドスペースパターンを形成したときに、良好な解像性を示した。
〔転写フィルムの作製及びその使用例2:実施例15〕
厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))の仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、幅1.0mで、乾燥後の感光性組成物層の厚みが8.0μmとなるように、感光性樹脂組成物の塗布量を調整し、実施例12で調製した感光性樹脂組成物12を塗布した。次に、得られた仮支持体を80℃かつ吸気量と排気量を調整して膜面風速が0.2m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体と感光性樹脂層の積層体Cを得た。
続いて、作製した積層体Cの感光性樹脂層上に、スリット状ノズルを用いて、幅1.0mで、乾燥後の組成物層の平均膜厚が80nmとなるように塗布量を調整し、後述する樹脂組成物(屈折率調整層形成用組成物)を塗布した。その後、上記積層体Cを、温度が80℃、且つ、吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、上記感光性樹脂層上に屈折率調整層が形成された積層体を得た。
厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))の仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、幅1.0mで、乾燥後の感光性組成物層の厚みが8.0μmとなるように、感光性樹脂組成物の塗布量を調整し、実施例12で調製した感光性樹脂組成物12を塗布した。次に、得られた仮支持体を80℃かつ吸気量と排気量を調整して膜面風速が0.2m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体と感光性樹脂層の積層体Cを得た。
続いて、作製した積層体Cの感光性樹脂層上に、スリット状ノズルを用いて、幅1.0mで、乾燥後の組成物層の平均膜厚が80nmとなるように塗布量を調整し、後述する樹脂組成物(屈折率調整層形成用組成物)を塗布した。その後、上記積層体Cを、温度が80℃、且つ、吸気量と排気量を調整して膜面風速が3m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、上記感光性樹脂層上に屈折率調整層が形成された積層体を得た。
最後にカバーフィルムとして厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製)を圧着して転写フィルムを作製した(実施例15)。
(屈折率調整層形成用組成物)
下記処方に従い、これらの成分を撹拌混合することで、屈折率調整層形成用組成物を調製した。なお、下記屈折率調整層形成用組成物は、屈折率調整層を形成するために用いられる。
・ナノユースOZS-30M(ZrO2粒子(酸化スズ含有)メタノール分散液(不揮発分30.5質量%)、日産化学工業社製) 4.34質量部
・アンモニア水(25質量%) 7.84質量部
・後述の合成法により得られた重合体P-7 0.21質量部
・アルフォンUC-3920(東亞合成社製) 0.08質量部
・アロニックスTO-2349(東亞合成社製) 0.03質量部
・ベンゾトリアゾール BT-LX(城北化学工業社製)
0.03質量部
・モノイソプロパノールアミン 0.02質量部
・メガファックF444(DIC社製) 0.01質量部
・イオン交換水 21.7質量部
・メタノール 65.8質量部
下記処方に従い、これらの成分を撹拌混合することで、屈折率調整層形成用組成物を調製した。なお、下記屈折率調整層形成用組成物は、屈折率調整層を形成するために用いられる。
・ナノユースOZS-30M(ZrO2粒子(酸化スズ含有)メタノール分散液(不揮発分30.5質量%)、日産化学工業社製) 4.34質量部
・アンモニア水(25質量%) 7.84質量部
・後述の合成法により得られた重合体P-7 0.21質量部
・アルフォンUC-3920(東亞合成社製) 0.08質量部
・アロニックスTO-2349(東亞合成社製) 0.03質量部
・ベンゾトリアゾール BT-LX(城北化学工業社製)
0.03質量部
・モノイソプロパノールアミン 0.02質量部
・メガファックF444(DIC社製) 0.01質量部
・イオン交換水 21.7質量部
・メタノール 65.8質量部
(重合体P-7の合成)
3つ口フラスコにプロピレングリコールモノメチルエーテル(270.0g)を導入し、撹拌しつつ窒素気流下で70℃に昇温させた。
一方、アリルメタクリレート(45.6g、富士フイルム和光純薬株式会社)及びメタクリル酸(14.4g)を、プロピレングリコールモノメチルエーテル(270.0g)に溶解させ、更にV-65(3.94g、富士フイルム和光純薬株式会社)を溶解させることで滴下液を作成し、上記フラスコ中へ2.5時間かけて滴下を行った。そのまま2.0時間、撹拌状態を保持し反応を行った。その後、上記フラスコの内容物の温度を室温まで戻し、上記フラスコの内容物を撹拌状態のイオン交換水2.7Lへ滴下し、再沈殿を実施し、研濁液を得た。ろ紙を引いたヌッチェ(ブフナー漏斗)にて研濁液をろ過し、濾過物を更にイオン交換水で洗浄し、湿潤状態の粉体を得た。45℃の送風乾燥にかけ、恒量になったことを確認し、粉体として収率70%で樹脂A-7を得た。ガスクロマトグラフィーを用いて測定した残存モノマー量はポリマー固形分に対し0.1質量%未満であった。
3つ口フラスコにプロピレングリコールモノメチルエーテル(270.0g)を導入し、撹拌しつつ窒素気流下で70℃に昇温させた。
一方、アリルメタクリレート(45.6g、富士フイルム和光純薬株式会社)及びメタクリル酸(14.4g)を、プロピレングリコールモノメチルエーテル(270.0g)に溶解させ、更にV-65(3.94g、富士フイルム和光純薬株式会社)を溶解させることで滴下液を作成し、上記フラスコ中へ2.5時間かけて滴下を行った。そのまま2.0時間、撹拌状態を保持し反応を行った。その後、上記フラスコの内容物の温度を室温まで戻し、上記フラスコの内容物を撹拌状態のイオン交換水2.7Lへ滴下し、再沈殿を実施し、研濁液を得た。ろ紙を引いたヌッチェ(ブフナー漏斗)にて研濁液をろ過し、濾過物を更にイオン交換水で洗浄し、湿潤状態の粉体を得た。45℃の送風乾燥にかけ、恒量になったことを確認し、粉体として収率70%で樹脂A-7を得た。ガスクロマトグラフィーを用いて測定した残存モノマー量はポリマー固形分に対し0.1質量%未満であった。
得られた転写フィルムから保護フィルムを剥離してから、145℃30分間の熱処理をした東洋紡(株)製ポリエチレンテレフタレートフィルムのコスモシャインA4300(厚み50μm)の両方の面の上にラミネートし、仮支持体/感光性組成物層/屈折率調整層/コスモシャインA4300(厚み50μm)/屈折率調整層/感光性組成物層/仮支持体の層構造を有する積層体を形成した。ラミネートの条件は、ラミロール温度110℃、線圧3N/cm、搬送速度2m/分とした。
その後、超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)製)を用いて、仮支持体を介して露光量100mJ/cm2(i線)で両面を全面露光した。両面の仮支持体を剥離してから、更に露光量400mJ/cm2(i線)で両面露光した後、145℃、25分間のポストベークを行うことにより、感光性組成物層を硬化させて硬化膜を形成した。
このようにして、厚さ10μmの硬化膜/屈折率調整層/コスモシャインA4300(厚み50μm)/屈折率調整層/厚さ10μmの硬化膜からなる試料を得た。それらは膜均一性に優れており、表面反射ムラは観測されず良好であった。
その後、超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)製)を用いて、仮支持体を介して露光量100mJ/cm2(i線)で両面を全面露光した。両面の仮支持体を剥離してから、更に露光量400mJ/cm2(i線)で両面露光した後、145℃、25分間のポストベークを行うことにより、感光性組成物層を硬化させて硬化膜を形成した。
このようにして、厚さ10μmの硬化膜/屈折率調整層/コスモシャインA4300(厚み50μm)/屈折率調整層/厚さ10μmの硬化膜からなる試料を得た。それらは膜均一性に優れており、表面反射ムラは観測されず良好であった。
〔転写フィルムの作製及びその使用例3:実施例16〕
実施例1で調製した感光性樹脂組成物1を、スリット状ノズルを用いて幅1.0mで、乾燥後の組成物層の平均膜厚が2.0μmとなるように、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))に塗布し、80℃かつ吸気量と排気量を調整して膜面風速が0.2m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体と感光性樹脂層の積層体Aを得た。
次いでカバーフィルムとして厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製)を圧着して転写フィルムを作製した(実施例16)。
実施例1で調製した感光性樹脂組成物1を、スリット状ノズルを用いて幅1.0mで、乾燥後の組成物層の平均膜厚が2.0μmとなるように、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製))に塗布し、80℃かつ吸気量と排気量を調整して膜面風速が0.2m/secとなるように設定した3mの乾燥ゾーンを60秒間かけて通過させ、仮支持体と感光性樹脂層の積層体Aを得た。
次いでカバーフィルムとして厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラー16KS40(東レ株式会社製)を圧着して転写フィルムを作製した(実施例16)。
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、スパッタ法にて厚さ200nmの銅層を設け、銅層付きPET基板を用意した。
作製した転写フィルムを巻き出した後、ラミロール温度100℃、線圧1.0MPa、線速度4.0m/minのラミネート条件で、上記銅層付きPET基板にラミネートした。その際、カバーフィルムを剥がして、転写フィルム中の感光性樹脂層が銅層と接触するように、ラミネートを実施した。仮支持体を剥離せずにラインアンドスペースパターンマスク(Duty比 1:1、線幅20μm)を介して超高圧水銀灯で露光後、仮支持体を剥離して現像した。現像は25℃の1.0%炭酸ナトリウム水溶液を用い、シャワー現像で30秒行った。上記方法にてラインアンドスペースパターンを形成したときに、良好な解像性を示した。
作製した転写フィルムを巻き出した後、ラミロール温度100℃、線圧1.0MPa、線速度4.0m/minのラミネート条件で、上記銅層付きPET基板にラミネートした。その際、カバーフィルムを剥がして、転写フィルム中の感光性樹脂層が銅層と接触するように、ラミネートを実施した。仮支持体を剥離せずにラインアンドスペースパターンマスク(Duty比 1:1、線幅20μm)を介して超高圧水銀灯で露光後、仮支持体を剥離して現像した。現像は25℃の1.0%炭酸ナトリウム水溶液を用い、シャワー現像で30秒行った。上記方法にてラインアンドスペースパターンを形成したときに、良好な解像性を示した。
10 仮支持体
12 熱可塑性樹脂層
14 中間層
16 ネガ型感光性樹脂層
18 カバーフィルム
100 転写フィルム
12 熱可塑性樹脂層
14 中間層
16 ネガ型感光性樹脂層
18 カバーフィルム
100 転写フィルム
Claims (16)
- アルカリ可溶性樹脂と、重合性化合物と、化合物Aと、を含み、
前記化合物Aが、下記一般式(1)で表される基を有する化合物である、組成物。
一般式(1):*-CF2-H
式中、*は、結合位置を表す。 - 前記化合物Aが、下記一般式(2)で表される基を有する化合物である、請求項1に記載の組成物。
一般式(2):*-CF2-CF2-H
式中、*は、結合位置を表す。 - 前記化合物Aが、下記一般式(3)で表される基を有する化合物である、請求項1又は2に記載の組成物。
一般式(3):*-(CH2)m-(CF2-CF2)n-H
式中、m及びnは、それぞれ独立に、1~6の整数を表す。*は、結合位置を表す。 - 前記化合物Aが、重量平均分子量が5,000以上の高分子化合物である、請求項1~3のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記化合物Aの分子量が2,000以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記Zが、置換基を有していてもよいポリ(オキシアルキレン)構造部位を含む1価の有機基を表す、請求項8に記載の組成物。
- 更に、重合開始剤を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記アルカリ可溶性樹脂が、熱可塑性樹脂である、請求項1~9のいずれか1項に記載の組成物。
- 更に、黒色粒子を含む、請求項1~11のいずれか1項に記載の組成物。
- 仮支持体と、1層以上の組成物層とを有する転写フィルムであって、
前記組成物層の少なくとも1層が、請求項1~12のいずれか1項に記載の組成物を用いて形成された層である、転写フィルム。 - 請求項13に記載の転写フィルムが有する前記仮支持体とは反対側の表面に基板を接触させて、前記転写フィルムと前記基板とを貼り合せ、転写フィルム付き基板を得る貼合工程と、
前記組成物層をパターン露光する露光工程と、
露光された前記組成物層を現像して樹脂パターンを形成する現像工程と、
更に、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と現像工程との間に、転写フィルム付き基板から仮支持体を剥離する剥離工程と、を含む、積層体の製造方法。 - 請求項13に記載の転写フィルムが有する前記仮支持体とは反対側の表面を、導電層を有する基板に接触させて、前記転写フィルムと前記導電層を有する基板とを貼り合せ、転写フィルム付き基板を得る貼合工程と、
前記組成物層をパターン露光する露光工程と、
露光された前記組成物層を現像して樹脂パターンを形成する現像工程と、
前記樹脂パターンが配置されていない領域における前記導電層をエッチング処理するエッチング工程と、
更に、貼合工程と露光工程との間、又は、露光工程と現像工程との間に、転写フィルム付き基板から仮支持体を剥離する剥離工程と、を含む、回路配線の製造方法。 - 請求項14に記載の積層体の製造方法を含む電子デバイスの製造方法であって、
前記電子デバイスが前記樹脂パターンを硬化膜として含む、電子デバイスの製造方法。
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