感光性组合物、转印膜、图案形成方法、电路布线的制造方法、触摸面板的制造方法与流程

未命名 10-28 阅读:80 评论:0


1.本发明涉及一种感光性组合物、转印膜、图案形成方法、电路布线的制造方法及触摸面板的制造方法。


背景技术:

2.在静电电容型输入装置等具备触摸面板的显示装置(作为显示装置,具体而言,有机电致发光(el)显示装置及液晶显示装置等)中,相当于视觉辨认部的传感器的电极图案、周边布线部分及引出布线部分的布线等的导电图案设置于触摸面板内部。
3.通常,为了防止金属的腐蚀、电极与驱动用电路之间的电阻的增加及断线等不良情况,有时在该导电图案上配置以树脂为材料的图案作为保护膜(永久膜)。
4.通常,在形成图案时使用感光性组合物,特别是,由于为了获得所需要的图案形状的工序数少,因此使用(具有临时支承体及使用感光性组合物而形成的感光性层的)转印膜的方法被广泛使用。作为使用转印膜形成图案的方法,可以举出对从转印膜转印到任意基材上的感光性层隔着具有规定的图案形状的掩模而实施曝光及显影的方法。例如,在感光性层为负型感光性层的情况下,由于被曝光的区域固化,因此与未曝光区域之间有可能产生溶解对比度。其结果,在显影处理时仅去除未曝光区域,由此能够形成图案。
5.作为感光性组合物及转印膜,例如,在专利文献1中,公开了如下内容:一种感光性树脂组合物,其在基材上含有:具有酸值为75mgkoh/g以上的羧基的粘合剂聚合物、光聚合性化合物及光聚合引发剂”及“一种感光性元件,其具备:支承膜及设置于上述支承膜上的由上述感光性树脂组合物构成的感光层”。
6.以往技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:国际公开第2013/084886号公报


技术实现要素:

9.发明要解决的技术课题
10.作为由金属材料形成的导电图案的保护膜使用的图案,还要求能够抑制金属的腐蚀的性能(以下也称为“耐腐蚀性”。)。
11.本发明人等使用专利文献1中记载的感光性组合物形成图案并进行了研究的结果,发现特别是在湿热环境下的耐腐蚀性尚有改善的余地。
12.因此,本发明的课题在于提供一种能够形成在湿热环境下的耐腐蚀性优异的图案的感光性组合物。
13.并且,本发明的课题还在于提供一种使用上述感光性组合物形成的转印膜。
14.并且,本发明的课题还在于提供一种图案形成方法、电路布线的制造方法及触摸面板的制造方法。
15.用于解决技术课题的手段
16.本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究的结果,发现通过以下结构能够解决上述课题,以至完成了本发明。
17.〔1〕一种感光性组合物,其满足以下所示的要件a1及要件b1。
18.要件a1:通过下述步骤x获得的曝光后感光性层的玻璃化转变温度为65℃以上。
19.要件b1:通过下述步骤x获得的曝光后感光性层在40℃90%rh下的含水率小于2.0质量%。
20.步骤x:获得依次具有玻璃基板、由上述感光性组合物形成的感光性层及树脂膜的层叠体。接着,从上述层叠体的与玻璃基板侧相反的一侧,使用超高压汞灯以使波长365nm处的累计曝光量成为80mj/cm2的方式对上述层叠体中的上述感光性层进行曝光。曝光后,将上述层叠体放置于25℃50%rh的环境下30分钟之后,剥离上述树脂膜。接着,从剥离了上述树脂膜的面侧,使用高压汞灯以使波长365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2的方式对上述感光性层再次进行曝光,以获得曝光后感光性层。
21.〔2〕根据〔1〕所述的感光性组合物,其进一步满足以下要件a2。
22.要件a2:通过上述步骤x获得的曝光后感光性层的玻璃化转变温度为165℃以下。
23.〔3〕根据〔2〕所述的感光性组合物,其中,
24.上述要件a2中的上述玻璃化转变温度为120℃以下。
25.〔4〕根据〔1〕至〔3〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
26.上述要件a1中的上述玻璃化转变温度为85℃以上。
27.〔5〕根据〔1〕至〔4〕中任一项所述的感光性组合物,其进一步满足以下要件b2。
28.要件b2:通过上述步骤x获得的曝光后感光性层在40℃90%rh下的含水率大于0质量%。
29.〔6〕根据〔5〕所述的感光性组合物,其中,
30.上述要件b2中的上述含水率为0.5质量%以上。
31.〔7〕根据〔1〕至〔6〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
32.上述要件a1中的上述玻璃化转变温度为100℃以上。
33.〔8〕根据〔1〕至〔7〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
34.上述感光性组合物包含具有酸基的化合物a,
35.通过光化射线或放射线的照射而使上述感光性组合物中的上述酸基的含量减少。
36.〔9〕根据〔1〕至〔8〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
37.上述感光性组合物满足下述要件(v01)及下述要件(w01)中的任意要件。
38.要件(v01)
39.上述感光性组合物包含具有酸基的化合物a及具有通过曝光使上述化合物a所包含的上述酸基的量减少的结构的化合物β。
40.要件(w01)
41.上述感光性组合物包含具有酸基的化合物a,并且上述化合物a进一步包含通过曝光而使上述酸基的量减少的结构。
42.〔10〕根据〔9〕所述的感光性组合物,其中,
43.在上述要件(v01)中,上述化合物β为能够在光激发状态下从上述化合物a所包含
的上述酸基接受电子的结构的化合物b,
44.在上述要件(w01)中,上述结构为能够在光激发状态下从上述酸基接受电子的结构。
45.〔11〕根据〔9〕或〔10〕所述的感光性组合物,其满足上述要件(v01),并且上述化合物β为具有能够在光激发状态下从上述化合物a所包含的上述酸基接受电子的结构的化合物b,
46.在上述感光性组合物中,相对于上述化合物a所包含的酸基的总数,上述化合物b所包含的上述能够接受电子的结构的总数为1摩尔%以上。
47.〔12〕根据〔1〕至〔11〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
48.上述化合物a包含具有酸基的聚合物。
49.〔13〕根据〔12〕所述的感光性组合物,其中,
50.上述聚合物具有聚合性基团。
51.〔14〕根据〔1〕至〔13〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
52.上述感光性组合物进一步包含聚合性化合物。
53.〔15〕根据〔1〕至〔14〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
54.上述感光性组合物进一步包含光聚合引发剂。
55.〔16〕一种转印膜,其具有:临时支承体;及由〔1〕至〔15〕中任一项所述的感光性组合物形成的感光性层。
56.〔17〕一种图案形成方法:其依次包括:
57.使〔16〕所述的转印膜中的上述感光性层的与上述临时支承体侧相反的一侧的表面与基材接触而使上述转印膜与上述基材贴合的工序;
58.以图案状曝光上述感光性层的工序;及
59.使用碱性显影液对被曝光的上述感光性层进行显影以形成图案的工序。
60.〔18〕一种电路布线的制造方法,其依次包括:
61.使〔16〕所述的转印膜中的上述感光性层的与上述临时支承体侧相反的一侧的表面与具有导电层的基板中的上述导电层接触而使上述转印膜与上述具有导电层的基板贴合的工序;
62.以图案状曝光上述感光性层的工序;
63.使用碱性显影液对被曝光的上述感光性层进行显影以形成被图案化的蚀刻抗蚀剂膜的工序;及
64.对未配置上述蚀刻抗蚀剂膜的区域中的上述导电层进行蚀刻处理的工序。
65.〔19〕一种触摸面板的制造方法:其依次包括:
66.使〔16〕所述的转印膜中的上述感光性层的与上述临时支承体侧相反的一侧的表面与具有导电层的基板中的上述导电层接触而使上述转印膜与上述具有导电层的基板贴合的工序;
67.以图案状曝光上述感光性层的工序;及
68.使用碱性显影液对被曝光的上述感光性层进行显影以形成上述导电层的被图案化的保护膜或绝缘膜的工序。
69.发明效果
70.因此,根据本发明,能够提供一种能够形成在湿热环境下的耐腐蚀性优异的图案的感光性组合物。
71.并且,根据本发明,能够提供一种使用上述感光性组合物形成的转印膜。
附图说明
72.图1为表示实施方式所涉及的转印膜的层结构的一例的概略图。
具体实施方式
73.以下,对本发明详细地进行说明。
74.另外,在本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指将记载于“~”前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
75.并且,在本说明书中阶段性地记载的数值范围中,以某一数值范围记载的上限值或下限值可以被替换为其他阶段性地的记载的数值范围的上限值或下限值。并且,在本说明书中所记载的数值范围内,以某一数值范围记载的上限值或下限值也可以被替换为实施例所示的值。
76.并且,本说明书中的“工序”这一术语不仅包括独立的工序,即使在无法与其他工序明确地区分的情况下,只要能够实现该工序的预期目的,则也包括在本术语中。
77.在本说明书中,“透明”是指波长400~700nm的可见光的平均透射率为80%以上,优选为90%以上。因此,例如,“透明树脂层”是指波长400~700nm的可见光的平均透射率为80%以上的树脂层。
78.并且,可见光的平均透射率为使用分光光度计测量的值,例如,能够使用hitachi,ltd.制造的分光光度计u-3310来进行测量。
79.在本说明书中,“光化射线”或“放射线”是指,例如,g射线、h射线、i射线等汞灯的明线光谱、以准分子激光为代表的远紫外线、极紫外线(euv光)、x射线及电子束(eb)等。并且,在本发明中,光是指光化射线或放射线。
80.在本说明书中,除非另有特别说明,“曝光”不仅包括利用以汞灯、准分子激光为代表的远紫外线、极紫外线、x射线及euv光等的曝光,还包括利用电子束及离子束等粒子束的描绘。并且,在本说明书中,有时将“光化射线或放射线的照射”与“曝光”作为相同的含义来使用。
81.在本说明书中,除非另有特别说明,聚合物的各结构单元的含有比率为摩尔比。
82.并且,在本说明书中,除非另有特别说明,折射率为利用椭偏仪在波长550nm下测量的值。
83.在本说明书中,除非另有特别说明,具有分子量分布时的分子量为重均分子量。
84.在本说明书中,树脂的重均分子量为通过基于凝胶渗透色谱法(gpc)的聚苯乙烯换算而求得的重均分子量。
85.在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”为包括丙烯酸及甲基丙烯酸这两者的概念,“(甲基)丙烯酰基”为包括丙烯酰基及甲基丙烯酰基这两者的概念。
86.在本说明书中,化合物或构成转印膜的层等为“碱可溶性”是指,通过以下方法求出的溶解速度为0.01μm/秒以上。
87.将对象物(例如,树脂)的浓度为25质量%的丙二醇单甲醚乙酸酯溶液涂布于玻璃基板上,接着,在100℃的烘箱中加热3分钟,由此形成上述对象物的涂膜(厚度2.0μm)。通过将上述涂膜浸渍于碳酸钠1质量%水溶液(液温30℃)中来求出上述涂膜的溶解速度(μm/秒)。
88.另外,在对象物不溶于丙二醇单甲醚乙酸酯中的情况下,使对象物溶解于除了丙二醇单甲醚乙酸酯以外的沸点小于200℃的有机溶剂(例如,四氢呋喃、甲苯或乙醇)中。
89.在本说明书中,“水溶性”是指在液温为22℃的ph7.0的水100g的溶解度为0.1g以上。因此,例如,水溶性树脂是指满足上述溶解度条件的树脂。
90.组合物的“固体成分”是指,形成使用组合物形成的组合物层(例如,感光性层)的成分,当组合物包含溶剂(例如,有机溶剂及水等)时,是指除了溶剂以外的所有成分。并且,若为形成组合物层的成分,则液态的成分也视为固体成分。
91.在本说明书中,除非另有特别说明,层的厚度(膜厚)对于0.5μm以上的厚度而言为使用扫描型电子显微镜(sem)测量的平均厚度,对于小于0.5μm的厚度而言为使用透射型电子显微镜(tem)测量的平均厚度。上述平均厚度为使用超薄切片机形成测量对象的切片,测量任意5点的厚度,并对它们进行算术平均而得的平均厚度。
92.[感光性组合物]
[0093]
本发明的感光性组合物均满足后述的要件a1及要件b1。
[0094]
要件a1:通过后述的步骤x获得的曝光后感光性层的玻璃化转变温度为65℃以上。
[0095]
要件b1:通过后述的步骤x获得的曝光后感光性层在40℃90%rh下的含水率小于2.0质量%。
[0096]
由上述结构的感光性组合物获得的图案在湿热环境下的耐腐蚀性优异。其详细内容尚不明确,但本发明人等如下推测。推测为,由从本发明的感光性组合物获得的曝光后感光性层构成的图案,由于曝光后感光性层的玻璃化转变温度为规定温度以上,因此分子运动小,并且由于含水率为规定值以下,因此吸湿性显著低。其结果,认为由本发明的感光性组合物获得的图案在湿热环境下的耐腐蚀性优异。
[0097]
另外,以下,有时也将由本发明的感光性组合物形成的图案在湿热环境下的耐腐蚀性更优异称为“本发明的效果更优异”。
[0098]
以下,对本发明的感光性组合物的特征,详细地进行说明。
[0099]
〔要件a1〕
[0100]
本发明的感光性组合物满足以下说明的要件a1。并且,本发明的感光性组合物也优选进一步满足以下说明的要件a2。
[0101]
要件a1:
[0102]
通过后述的步骤x获得的曝光后感光性层的玻璃化转变温度为65℃以上。
[0103]
要件a2:
[0104]
通过后述的步骤x获得的曝光后感光性层的玻璃化转变温度为165℃以下。
[0105]
其中,从本发明的效果更优异的观点出发,上述要件a1中的上述玻璃化转变温度优选为85℃以上,更优选为100℃以上。并且,从本发明的效果更优异的观点出发,上述要件a2中的上述玻璃化转变温度优选为120℃以下。以下,首先对步骤x进行说明,接着,对玻璃化转变温度的测量方法进行说明。
[0106]
《《步骤x》》
[0107]
步骤x:获得依次具有玻璃基板、由感光性组合物形成的感光性层及树脂膜的层叠体。接着,从层叠体的与玻璃基板侧相反的一侧,使用超高压汞灯对层叠体中的感光性层进行曝光,以使波长365nm处的累计曝光量成为80mj/cm2。曝光后,将层叠体放置于25℃50%rh的环境下30分钟之后剥离树脂膜。接着,从剥离了树脂膜的面侧,使用高压汞灯对感光性层再次进行曝光,以使波长365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2,以获得曝光后感光性层。
[0108]
在步骤x中,使用高压汞灯实施波长365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2的曝光处理。在实施上述照射条件的情况下,通常,可以说感光性层的各反应(例如,固化反应及后述的羧酸的脱羧反应等)实质上完毕。另外,如后述,上述层叠体包括在感光性层与树脂膜之间插入有其他层的情况,但例如,只要是层叠在转印膜上的层,则在使用高压汞灯实施了波长365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2的曝光处理的情况下,难以阻碍感光性层的固化反应及后述的羧酸的脱羧反应。换言之,即使上述层叠体在感光性层与树脂膜之间插入有其他层,例如,只要是层叠在转印膜上的层,则在使用高压汞灯实施了波长365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2的曝光处理的情况下,感光性层的各反应实质上完毕。
[0109]
步骤x中,用超高压汞灯曝光时的照度优选5~100mw/cm2,更优选10~50mw[cm2。
[0110]
并且,用高压汞灯曝光时的照度优选10~200mw/cm2,更优选15~]00mw/cm2。
[0111]
步骤x中,作为层叠体中的感光性层的膜厚,优选为0.1~20μm,更优选为1~9μm。
[0112]
并且,上述感光性组合物可以为涂布组合物,也可以为层形态。
[0113]
作为上述感光性组合物为层形态的情况是指例如通过干燥感光性组合物的涂膜而成为感光性层的情况。作为层形态的感光性组合物,具体而言,转印膜中所包含的感光性层等属于这种情况。
[0114]
另外,对转印膜中所包含的感光性层实施步骤x的情况下,在上述层叠体中,在玻璃与感光性层之间、感光性层与临时支承体(树脂膜)之间可以包含其他层。
[0115]
以下,分为感光性组合物为涂布组合物的形态的情况及感光性组合物为层形态的情况,对步骤x具体地进行说明。
[0116]
《在感光性组合物为涂布组合物的形态的情况下的步骤x》
[0117]
以下,对在感光性组合物为涂布组合物的形态的情况的步骤x的一例进行说明。
[0118]
在玻璃基板(例如,corning incorporated co.,ltd.制造“eagle xg”)上,旋涂感光性组合物之后,使用热板使其干燥(例如,在80℃下2分钟)以获得膜(感光性层:膜厚例如为2μm)。
[0119]
接着,通过从所获得的膜(感光性层)的上表面压接树脂膜(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(pet膜。例如,toray industries,inc.制造“16ks40”等))来制作依次层叠有玻璃基板、感光性层及树脂膜的层叠体。作为树脂膜与感光性层的压接条件,例如,设为层压温度:25℃、压力:0.6pa、线压:3n/cm、传送速度:4m/分钟。
[0120]
接着,对层叠体中的感光性层,使用超高压汞灯(例如,具有超高压汞灯的接近型曝光机(hitachi high-tech corporation.)),从层叠体的与玻璃基板侧相反的一侧(隔着树脂膜)进行曝光,以使波长365nm处的累计曝光量成为80mj/cm2。另外,上述曝光量80mj/cm2为透过树脂膜而到达感光性层的波长365nm的光的累计曝光量。在树脂膜为除了pet膜
以外的树脂膜(例如,聚丙烯膜(pp膜)或聚乙烯膜(pe膜)的情况下,优选隔着截止350nm以下的波长的滤波器进行曝光。换言之,优选隔着截止350nm以下的波长的滤波器进行曝光,并且用365nm的光度计测量的累计曝光量成为80mj/cm2的曝光。
[0121]
曝光后,将层叠体放置于25℃50%rh的环境下30分钟,然后,剥离树脂膜。
[0122]
接着,从因树脂膜的剥离而暴露的面侧,使用高压汞灯(例如,具有高压汞灯的紫外线照射传送装置(eye graphics co.,ltd.)),对感光性层进行曝光,以使波长365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2。
[0123]
另外,以波长365nm处的累计曝光量为1000mj/cm2的曝光是指,用365nm的光度计测量的累计曝光量成为1000mj/cm2的曝光。
[0124]
然后,削取玻璃基板上的曝光后感光性层,准备100mg的粉末状试验样品(以下,试样x)。另外,在削取的曝光后感光性层并非为粉末状的情况下,将其粉碎后使用。
[0125]
《在感光性组合物为层形态的情况下的步骤x》
[0126]
以下,对在感光性组合物为层形态的情况下的步骤x的一例进行说明。
[0127]
感光性组合物为层形态的情况是指,感光性组合物构成感光性层的情况。以下,以至少具备临时支承体(树脂膜)及由感光性组合物构成的感光性层的转印膜为例,对从转印膜中的感光性层获得规定的曝光后感光性层(试样x)的方法进行叙述。
[0128]
首先,在玻璃基板(例如,corning incorporated co.,ltd.制造“eagle xg”)上压接(层压)转印膜。在层压转印膜时,使转印膜中的感光性层的与临时支承体(树脂膜)侧相反的一侧的表面与基材接触而使转印膜与玻璃基板贴合。并且,在转印膜具有覆盖膜的情况下,从转印膜剥离覆盖膜之后实施层压。作为层压的条件,例如,设为层压温度:100℃、线压:3n/cm、传送速度:1m/分钟。由此,获得层叠体。
[0129]
并且,在转印膜除了覆盖膜、感光性层及临时支承体以外还具有其他层的情况下,根据该转印膜的通常的使用方法,将也包含上述其他层的转印膜层压在玻璃上。此时,上述层叠体例如可以在临时支承体与感光性层之间和/或感光性层的与临时支承体相反的一侧等处具有上述其他层。
[0130]
接着,使用超高压汞灯(例如,具有超高压汞灯的接近型曝光机(hitachi high-tech corporation.))从层叠体的与玻璃基板侧相反的一侧,对层叠体中的感光性层进行曝光,以使波长365nm处的累计曝光量成为80mj/cm2。另外,上述曝光量80mj/cm2为透过树脂膜而到达感光性层的波长365nm的光的累计曝光量。在树脂膜为除了pet膜以外的树脂膜(例如,聚丙烯膜(pp膜)或聚乙烯膜(pe膜)的情况下,优选隔着截止350nm以下的波长的滤波器进行曝光。换言之,优选隔着截止350nm以下的波长的滤波器进行曝光,并且用365nm的光度计测量的累计曝光量成为80mj/cm2的曝光。
[0131]
曝光后,将层叠体放置于25℃50%rh的环境下30分钟,然后,剥离临时支承体(树脂膜)。
[0132]
接着,从因临时支承体(树脂膜)的剥离而暴露的面侧,使用高压汞灯(例如,具有高压汞灯的紫外线照射传送装置(eye graphics co.,ltd.)),对感光性层进行曝光,以使波长365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2。
[0133]
另外,以波长365nm处的累计曝光量为1000mj/cm2的曝光是指,用365nm的光度计测量的累计曝光量成为1000mj/cm2的曝光。
[0134]
在将转印膜层压在玻璃基板上而获得的层叠体中,在临时支承体与感光性层之间存在上述其他层(例如,热塑性树脂层及中间层等)的情况下,优选在上述波长365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2的曝光后去除上述其他层。作为去除方法,并无特别限制,例如,能够通过碱性显影处理、溶剂清洗及胶带剥离等处理来从层叠体去除上述其他层。通过上述去除处理,感光性层暴露在最表层。
[0135]
其中,在上述处理中,优选不对层叠体进行加热处理。
[0136]
并且,实施上述处理时尽可能不使感光性层变质。
[0137]
然后,削取玻璃基板上的曝光后感光性层,准备100mg的粉末状试验样品(以下,试样x)。另外,在削取的曝光后感光性层并非为粉末状的情况下,将其粉碎后使用。
[0138]
《《通过步骤x形成的曝光后感光性层的玻璃化转变温度的测量》》
[0139]
使用5~6mg的通过步骤x所制作的试样x,并在下述条件下实施温度调制差示扫描量热测量。作为使用了温度调制差示扫描量热测量的测量条件,优选为下述条件。
[0140]
装置:ta instruments制造dsc2500(封入试样时使用tzero铝坩锅)
[0141]
测量条件:氮气氛下、温度范围-70~200℃(5℃/分)、温度调制条件
±
1℃/分钟(n=2)))
[0142]
接着,将在可逆热流(rev.heat flow)中基线位移的温度(中点)作为玻璃化转变温度(n2的平均值)。
[0143]
〔要件b1〕
[0144]
本发明的感光性组合物满足以下说明的要件b1。并且,本发明的感光性组合物也优选进一步满足以下说明的要件b2。
[0145]
要件b1:
[0146]
通过后述的步骤x形成的曝光后感光性层在40℃90%rh下的含水率小于2.0质量%。
[0147]
要件b2:
[0148]
通过后述的步骤x形成的曝光后感光性层在40℃90%rh下的含水率大于0质量%。
[0149]
其中,从本发明的效果更优异的观点出发,上述要件b2中的40℃90%rh下的上述含水率优选为0.5质量%以上。
[0150]
以下,对步骤x及含水率的测量方法进行说明。含水率的测量方法具有后述的工序(1)~(9)。
[0151]
《《步骤x》》
[0152]
作为步骤x,与要件a的说明中的《《步骤x》》相同。
[0153]
《《通过步骤x形成的曝光后感光性层在40℃90%rh下的含水率的测量》》
[0154]
(1)在23℃50%rh的实验室内,称取11~12mg的通过步骤x所制作的试样x。将在此称取的试样x的质量设为a[mg]。
[0155]
(2)接着,将称取的试样x投入到加热至150℃的加热排料装置的炉内,使用卡尔
·
费休水分计实施了15分钟的水分量测量。
[0156]
作为卡尔
·
费休水分计,例如,能够使用hiranuma co.,ltd.制造的“aq-2100”。并且,作为加热排料装置,例如,能够使用hiranuma co.,ltd.制造的“ev-2000”。
[0157]
(3)接着,根据所测量的水分量,通过下式求出23℃50%rh下的含水率x[质量%]。
[0158]
(水分量/a)
×
100=x[质量%]
[0159]
(4)在23℃50%rh的实验室内,称取11~12mg的通过步骤x所制作的试样x。将在此称取的试样x的质量设为b[mg]。
[0160]
(5)接着,将称取的试样x在40℃90%rh的恒温恒湿槽内保管24小时。
[0161]
(6)将刚从恒温高湿槽取出之后的试样x立即投入到加热至150℃的加热排料装置的炉内,使用卡尔
·
费休水分计实施15分钟的水分量测量。
[0162]
作为卡尔
·
费休水分计,例如,能够使用hiranuma co.,ltd.制造的“aq-2100”。并且,作为加热排料装置,例如,能够使用hiranuma co.,ltd.制造的“ev-2000”。
[0163]
(7)接着,根据所测量的水分量,通过下式求出40℃90%rh下的(外观的)含水率y[质量%]。
[0164]
(水分量/b)
×
100=y[质量%]
[0165]
(8)使用在上述(3)及(7)中求出的x、y值,通过下式求出40℃90%rh下的含水率。
[0166]
{水分量/(干燥质量+水分量)}
×
100[质量%]=[(b
×
y/100)/{b
×
(100-x)/100+b
×
y/100}]
×
100[质量%]={y/(100-x+y)}
×
100[质量%]
[0167]
(9)进行5次基于上述的(1)~(8)的一系列工序的含水率的测量,将其算术平均作为40℃90%rh下的含水率(质量%)。
[0168]
〔感光性组合物〕
[0169]
以下,示出均满足上述要件a1及要件b1的感光性组合物的具体的方式。
[0170]
感光性组合物优选为包含具有酸基的化合物a且通过光化射线或放射线的照射而使感光性组合物中的酸基的含量减少的感光性组合物。
[0171]
使用这种结构的感光性组合物形成的感光性层通过曝光酸基的含量减少。即,在曝光前后,在感光性层中的极性变化,由此在显影液(碱性显影液及有机溶剂系显影液)中的溶解性变化。因此,若对这种感光性层进行图案曝光,则在曝光部和非曝光部中产生相对于显影液的溶解对比度,因此能够形成图案。
[0172]
作为具有酸基的含量减少的机制的感光性组合物的一例,可以举出包含具有羧基的化合物a,并且具有通过曝光引起上述羧基的脱羧反应而使感光性组合物中的羧基的含量减少的机制的感光性组合物。
[0173]
使用这种结构的感光性组合物形成的感光性层在显影液(碱性显影液及有机溶剂系显影液)中示出优异的图案形成性。并且,通过曝光感光性层的酸基的量减少,因此由酸基的存在引起的透湿性减少,其结果,在湿热环境下的耐腐蚀性更优异。因此,由上述感光性层形成的图案例如能够优选地用作导电图案等的保护膜(永久膜)。
[0174]
并且,如后述,感光性组合物也优选包含聚合性化合物。
[0175]
使用这种结构的感光性组合物形成的感光性层例如若上述酸基(例如羧基等)脱离(例如脱羧反应),则能够在化合物a中的酸基脱离的部分产生自由基。通过这种自由基引发聚合性化合物的自由基聚合,能够使曝光部的化合物a交联。
[0176]
此外,如后述,感光性组合物也优选包含聚合性化合物及光聚合引发剂。
[0177]
使用这种结构的感光性组合物形成的感光性层,能够在不同的时刻产生如上所述的酸基(羧基等)的脱离及聚合引发反应。例如,也可以对使用如上所述的结构的感光性组合物形成的感光性层,首先,以几乎不发生酸基的脱离的波长或曝光量进行第一曝光,并进
行基于光聚合引发剂的聚合化而使其固化。然后,也可以对被固化的感光性层进行第二曝光,并使其发生酸基的脱离。另外,也可以将第一曝光设为图案状的曝光,并在第二曝光之前实施去除未曝光部分或曝光部分的显影工序之后,进而实施第二曝光,以获得图案。
[0178]
《《要件(v01)、要件(w01)》》
[0179]
作为感光性组合物优选为满足以下示出的要件(v01)及要件(w01)中的任意要件的感光性组合物。另外,感光性组合物可以为均满足要件(v01)及要件(w01)的感光性组合物。
[0180]
要件(v01)
[0181]
感光性组合物包含具有酸基的化合物a及通过曝光而使上述化合物a所包含的上述酸基的量减少的结构(以下,也称为“特定结构s0”)的化合物β。
[0182]
要件(w01)
[0183]
感光性组合物包含具有酸基的化合物a,并且上述化合物a进一步包含通过曝光而使上述酸基的量减少的结构(特定结构s0)。
[0184]
上述特定结构s0是指,若被曝光,则显示使化合物a中所包含的酸基的量减少的作用的结构。作为特定结构s0,优选为通过曝光从基底状态转变为激发状态,并且在激发状态下示出使化合物a中的酸基减少的作用的结构。作为特定结构s0,例如,可以举出被曝光而成为光激发状态,能够从化合物a中所包含的酸基接受电子的结构(后述的特定结构s1)等。
[0185]
作为上述要件(v01),优选为以下示出的要件(v1),作为上述要件(w01),优选为以下示出的要件(w1)。即,在上述要件(v01)中,上述化合物β优选为能够在光激发状态下从化合物a所包含的酸基接受电子的结构的化合物b。并且,在上述要件(w01)中,上述结构优选为能够在光激发状态下从化合物a所包含的酸基接受电子的结构。
[0186]
要件(v1):感光性组合物包含具有酸基的化合物a及能够在光激发状态下从上述化合物a所包含的上述酸基接受电子的结构(特定结构s1)的化合物b。
[0187]
要件(w1):感光性组合物包含具有酸基的化合物a,并且上述化合物a进一步包含能够在光激发状态下从上述酸基接受电子的结构(特定结构s1)。
[0188]
另外,感光性组合物可以为均满足要件(v1)及要件(w1)的感光性组合物。
[0189]
作为感光性组合物,其中,更优选为满足要件(v1-c)及要件(w1-c)中的任意要件的感光性组合物。另外,要件(v1-c)相当于要件(v1)中的酸基为羧基的方式,要件(w1-c)相当于要件(w1)中的酸基为羧基的方式。
[0190]
要件(v1-c)
[0191]
感光性组合物x包含具有羧基的化合物a及具有能够在光激发状态下从化合物a中的羧基接受电子的结构(以下,也称为“特定结构s1”。)的化合物b。
[0192]
要件(w1-c)
[0193]
感光性组合物x包含具有羧基的化合物a,并且上述化合物a进一步包含能够在光激发状态下从化合物a中的羧基接受电子的结构(特定结构s1)。
[0194]
另外,感光性组合物可以为均满足要件(v1-c)及要件(w1-c)的感光性组合物。
[0195]
以下,以感光性组合物包含聚丙烯酸作为化合物a、包含喹啉作为化合物β(化合物b)的方式为一例,对通过曝光源自化合物a的酸基(羧基)的含量减少的推定机制,详细地进行说明。
[0196]
如以下附图,聚丙烯酸的羧基与喹啉的氮原子在共存状态下形成氢键。若喹啉被曝光,则电子的接受性增大,并且从聚丙烯酸所具有的羧基传受电子(步骤1:光激发)。若聚丙烯酸所具有的羧基向喹啉传递电子,则变得不稳定,并且成为二氧化碳而脱离(步骤2:脱羧反应)。若经过上述脱羧反应,则在聚丙烯酸的残基产生自由基,并且进行自由基反应。能够在聚丙烯酸的残基彼此、在聚丙烯酸的残基与任意地包含的聚合性化合物(单体(m))、气氛中的氢原子之间发生自由基反应(步骤3:极性转换
·
交联
·
聚合反应)。而且,结束自由基反应之后,化合物β被再生而能够再次有助于化合物a的脱羧工艺(步骤4:化合物β(催化剂)再生)。
[0197]
[化学式1]
[0198][0199]
另外,作为通过曝光而源自化合物a的酸基的含量减少的机构,并不限于基于如上所述的脱羧的方法,能够适当地选择能够减少源自化合物a的酸基的含量的公知的方法。
[0200]
从上述感光性组合物特别是对碱性显影液具有更优异的图案形成能力的观点出发,通过曝光源自化合物a的酸基(优选羧基)的含量,优选以5摩尔%以上的减少率来减少,更优选以10摩尔%以上的减少率来减少,更进一步优选以20摩尔%以上的减少率来减少,进一步优选以31摩尔%以上的减少率来减少,特别优选以40摩尔%以上的减少率来减少,特别更优选以51摩尔%以上的减少率来减少,最优选以71摩尔%以上的减少率来减少。另外,作为上限值,并无特别限制,例如为100摩尔%以下。
[0201]
通过感光性组合物的曝光源自化合物a的酸基(优选羧基)的含量的减少量,能够通过与后述的转印膜中的感光性层中的源自化合物a的羧基的含量的减少率相同的方法来定量。
[0202]
《《感光性组合物的实施方式的例子》》
[0203]
并且,以下示出感光性组合物的实施方式的一例。
[0204]
·
实施方式x-1-a1的感光性组合物
[0205]
其为满足要件(v01)或要件(w01)中的至少任一个,并且实质上不含聚合性化合物
及光聚合引发剂的感光性组合物。
[0206]
·
实施方式x-1-a2的感光性组合物
[0207]
其为满足要件(v01)或要件(w01)中的至少任一个,并且实质上不含光聚合引发剂的感光性组合物。
[0208]
·
实施方式x-1-a3的感光性层
[0209]
其为满足要件(v01)或要件(w01)中的至少任一个,并且包含聚合性化合物及光聚合引发剂的感光性组合物。
[0210]
另外,在实施方式x-1-a1的感光性组合物中,“感光性组合物实质上不含聚合性化合物”是指,只要聚合性化合物的含量相对于感光性组合物的总固体成分小于3质量%即可,优选为0~1质量%,更优选为0~0.1质量%。
[0211]
并且,在实施方式x-1-a1及实施方式x-1-a2的感光性组合物中,“感光性组合物实质上不含光聚合引发剂”是指,只要光聚合引发剂的含量相对于感光性组合物的总固体成分小于0.1质量%即可,优选为0~0.05质量%,更优选为0~0.01质量%。
[0212]
实施方式x-1-a1及实施方式x-1-a2的感光性组合物优选为适用于后述的实施方式1的图案形成方法。并且,实施方式x-1-a3的感光性组合物优选为适用于后述的实施方式2的图案形成方法。
[0213]
并且,作为感光性组合物的实施方式,其中,更优选为实施方式x-1-a1-c~实施方式x-1-a3-c的感光性组合物。另外,实施方式x-1-a1-c~实施方式x-1-a3-c相当于在实施方式x-1-a1~实施方式x-1-a3中要件(v01)及要件(w01)分别为要件(v1-c)及要件(w1-c)的方式。
[0214]
《《各种成分》》
[0215]
《具有酸基的化合物a》
[0216]
感光性组合物包含具有酸基的化合物a(化合物a)。
[0217]
作为化合物a所包含的酸基,优选为pka为12以下的质子解离性基。作为酸基,具体而言,可以举出羧基、磺酰胺基、膦酸基、磺基、酚性羟基及磺酰亚胺基等,优选羧基。
[0218]
作为化合物a,可以为低分子化合物,也可以为高分子化合物(以下也称为“聚合物”。),但优选包含聚合物(具有酸基的聚合物),更优选包含具有聚合性基团的聚合物。
[0219]
作为上述聚合性基,例如,可以举出烯属不饱和基团(例如,(甲基)丙烯酰基、乙烯基及苯乙烯基等)及环状醚基(例如,环氧基、氧杂环丁烷基等)等,优选烯属不饱和基团,更优选(甲基)丙烯酰基。
[0220]
在化合物a为低分子化合物的情况下,作为化合物a的分子量,优选小于5,000,更优选2,000以下,进一步优选1,000以下,特别优选500以下,最优选400以下。
[0221]
在化合物a为聚合物的情况下,作为化合物a的重均分子量的下限值,从感光性层的形成性优异(换言之,用于形成感光性层的制膜性能优异)的观点出发,优选5,000以上,更优选10,000以上,进一步优选15,000以上。作为上限值,并无特别限制,从与任意的基材贴合时(转印时)的密合性(层压密合性)更优异的观点出发,优选为50,000以下。
[0222]
并且,在化合物a为聚合物的情况下,从显影性的观点出发,作为聚合物的化合物a的酸值优选60~300mgkoh/g,更优选60~275mgkoh/g,进一步优选75~250mgkoh/g。
[0223]
在本说明书中,树脂的酸值为以jis k0070(1992)中所规定的滴定方法进行测量
的值。
[0224]
化合物a也优选包含通过曝光而使化合物a所包含的酸基的量减少的结构(特定结构s0)。另外,以下,也将不包含特定结构s0的化合物a称为“化合物aa,将包含特定结构s0的化合物a称为“化合物ab”。另外,化合物ab优选为聚合物。
[0225]
化合物a不包含特定结构s0是指,只要化合物a实质上不含特定结构s0即可,例如,相对于化合物aa的总质量,化合物aa所具有的特定结构s0的含量小于1质量%即可,优选为0~0.5质量%,更优选为0~0.05质量%。
[0226]
相对于化合物ab的总质量,化合物ab中的特定结构s0的含量优选为1质量%以上,更优选为1~50质量%,更进一步优选为5~40质量%。
[0227]
在化合物a包含化合物ab的情况下,相对于化合物a的总质量,化合物ab的含量优选为5~100质量%。
[0228]
其中,如上所述,特定结构s0是指,若被曝光,则显示使化合物a中所包含的酸基的量减少的作用的结构。作为特定结构s0,优选为通过曝光从基底状态转变为激发状态,并且在激发状态下示出使化合物a中的酸基减少的作用的结构。
[0229]
作为化合物a所具有的特定结构s0,可以举出能够在光激发状态下从化合物a所包含的酸基接受电子的结构(特定结构s1)。
[0230]
作为这种特定结构s1,可以举出杂芳香环。
[0231]
上述杂芳香环可以为单环,也可以为多环,优选为多环。多环的杂芳香环通过多个(例如,2~5个)芳香环结构稠合而成,并且上述多个芳香环结构中的至少一个具有杂原子作为环员原子。
[0232]
杂芳香环具有1个以上的杂原子(氮原子、氧原子、硫原子等)作为环员原子,优选具有1~4个。并且,杂芳香环优选具有1个以上(例如,1~4个)的氮原子作为环员原子。
[0233]
上述杂芳香环的环员原子数优选5~15。
[0234]
作为上述杂芳香环,例如,可以举出:如吡啶环、吡嗪环、嘧啶环及三嗪环那样的单环的杂芳香环;如喹啉环、异喹啉环、喹喔啉环及喹唑啉环那样的2个环稠合而得的杂芳香环;如吖啶环、菲啶环、菲绕啉环及吩嗪(phenazine)环那样的3个环稠合而得的杂芳香环。
[0235]
上述杂芳香环可以具有1个以上(例如,1~5个)的取代基,作为上述取代基,可以举出烷基、芳基、卤素原子、酰基、烷氧基羰基、芳基羰基、氨基甲酰基、羟基、氰基及硝基。并且,在上述芳香环具有2个以上的取代基的情况下,多个取代基可以相互键合而形成非芳香环。
[0236]
并且,也优选上述杂芳香环与羰基直接键合。
[0237]
也优选上述杂芳香环与酰亚胺基键合而形成杂芳香族酰亚胺基。另外,杂芳香族酰亚胺基中的酰亚胺基可以与杂芳香环共同形成酰亚胺环,也可以不形成酰亚胺环。
[0238]
另外,在化合物a中,在多个芳香环(例如,2~5个芳香环)形成有通过选自由单键、羰基及多重键(例如,可以具有取代基的亚乙烯基、-c≡c-、-n=n-等)组成的组中的结构来键合的一系列芳香环结构,并且构成上述一系列芳香环结构的多个芳香环中的1个以上为上述杂芳香环的情况下,将上述一系列芳香环结构整体视为1个特定结构s1。
[0239]
并且,化合物a所具有的酸基的一部分或全部可以在感光性组合物中阴离子化也可以未阴离子化,将阴离子化的酸基与未阴离子化的酸基均包括在内而称为酸基。即,化合
物a可以在感光性组合物中阴离子化,也可以未阴离子化。
[0240]
作为化合物a,从感光性组合物的图案形成能力更优异的观点及制膜性更优异的观点出发,其中,优选为具有羧基的化合物。
[0241]
作为具有羧基的化合物,优选为包含羧基的单体(以下,也称为“含有羧基的单体”。)或包含羧基的聚合物(以下,也称为“含有羧基的聚合物”。),从感光性组合物的图案形成能力更优异的观点及制膜性更优异的观点出发,更优选为含有羧基的聚合物。
[0242]
另外,含有羧基的单体及含有羧基的聚合物所具有的羧基(-cooh)的一部分或全部,在感光性组合物中可以阴离子化也可以未阴离子化,将阴离子化的羧基(-coo-)与未阴离子的羧基均包括在内而称为羧基。
[0243]
即,含有羧基的单体可以在感光性组合物中阴离子化也可以未阴离子化,将阴离子化的含有羧基的单体与未阴离子化的含有羧基的单体均包括在内而称为含有羧基的单体。
[0244]
即,含有羧基的聚合物可以在感光性组合物中阴离子化也可以未阴离子化,将阴离子化的含有羧基的聚合物与未阴离子化的含有羧基的聚合物均包括在内而称为含有羧基的聚合物。
[0245]
如上所述,包含羧基的化合物a可以包含特定结构s0(优选特定结构s1)。换言之,含有羧基的单体及含有羧基的聚合物可以包含特定结构s0(优选特定结构s1)。包含羧基的化合物a为包含特定结构s0(优选特定结构s1)的情况下,其中,优选为包含特定结构s0(优选特定结构s1)的含有羧基的聚合物,更优选为包含特定结构s1的含有羧基的聚合物。
[0246]
在感光性组合物中,作为化合物a的含量的下限值,相对于感光性组合物的总固体成分,优选1质量%以上,更优选25质量%以上,进一步优选30质量%以上,更进一步优选45质量%以上,特别优选50质量%以上。作为化合物a的含量的上限值,相对于感光性组合物的总固体成分,优选100质量%以下,更优选99质量%以下,进一步优选97质量%以下,特别优选93质量%以下,更特别优选85质量%以下,最优选75质量%以下。另外,在感光性组合物满足要件w01的情况下,作为化合物a的含量的上限值,相对于感光性组合物的总固体成分,优选99质量%以下。
[0247]
化合物a可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0248]
(含有羧基的单体)
[0249]
作为含有羧基的单体,可以举出包含羧基且包含1个以上(例如,1~15个)的烯属不饱和基团的聚合性化合物。
[0250]
作为烯属不饱和基团,例如,可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基及苯乙烯基,优选(甲基)丙烯酰基。
[0251]
作为含有羧基的单体,从制膜性更优异的观点出发,优选包含羧基的2官能以上的单体。另外,2官能以上的单体是指,在一分子中具有2个以上(例如,2~15个)的烯属不饱和基团的聚合性化合物。
[0252]
含有羧基的单体可以进一步具有除了羧基以外的酸基作为酸基。作为除了羧基以外的酸基,例如,可以举出酚性羟基、磷酸基及磺酸基。
[0253]
包含羧基的2官能以上的单体并无特别限制,能够从公知的化合物中适当地选择。
[0254]
作为包含羧基的2官能以上的单体,例如,可以举出aronix(注册商标)to-2349
(toagosei co.,ltd.制造)、aronix m-520(toagosei co.,ltd.制造)及aronix m-510(toagosei co.,ltd.制造)等。
[0255]
并且,作为包含羧基的2官能以上的单体,例如,还可以举出具有羧基的3~4官能的聚合性化合物(向季戊四醇三及四丙烯酸酯[peta]骨架中导入羧基的化合物(酸值=80~120mgkoh/g))及包含羧基的5~6官能的聚合性化合物(向二季戊四醇五及六丙烯酸酯[dpha]骨架中导入羧基的化合物(酸值=25~70mgkoh/g))等。另外,在使用包含上述羧基的3官能以上的单体的情况下,从制膜性更优异的观点出发,也优选同时使用包含羧基的2官能以上的单体。
[0256]
作为包含羧基的2官能以上的单体,还可以举出日本特开2004-239942号公报的0025~0030段中记载的具有酸基的聚合性化合物。该公报的内容被编入到本说明书中。
[0257]
(含有羧基的聚合物)
[0258]
通常,含有羧基的聚合物为碱可溶性树脂。另外,关于碱可溶性的定义及测量方法,如已叙述的内容。
[0259]
含有羧基的聚合物可以进一步具有除了羧基以外的酸基作为酸基。作为除了羧基以外的酸基,例如,可以举出酚性羟基、磷酸基及磺酸基。
[0260]
从显影性的观点出发,含有羧基的聚合物的酸值优选60~300mgkoh/g,更优选60~275mgkoh/g,进一步优选75~250mgkoh/g。
[0261]
《具有羧基的重复单元》
[0262]
含有羧基的聚合物优选含有具有羧基的重复单元。
[0263]
作为具有羧基的重复单元,例如,可以举出由下述通式(a)表示的重复单元。
[0264]
[化学式2]
[0265][0266]
通式(a)中,r
a1
表示氢原子、卤素原子或烷基。
[0267]
上述烷基可以为直链状,也可以为支链状。上述烷基的碳原子数优选1~5,更优选1。
[0268]
通式(a)中,a1表示单键或二价连结基团。
[0269]
作为上述二价连结基团,例如,可以举出-co-、-o-、-s-、-so-、-so
2-、-nr
n-(rn为氢原子或碳原子数1~5的烷基)、烃基(例如,如亚烷基、亚环烷基、亚烯基、亚苯基那样的亚芳基等)及由它们中的多个连结而成的连结基团。
[0270]
作为成为具有羧基的重复单元的来源的单体,例如,可以举出(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸及富马酸。其中,从图案化性更优异的观点出发,优选(甲基)丙烯酸。即,具有羧基的重复单元优选源自(甲基)丙烯酸的重复单元。
[0271]
在含有羧基的聚合物中,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,具有羧基的重复单元的含量优选5~100摩尔%,更优选10~65摩尔%,进一步优选15~45摩尔%。
[0272]
并且,在含有羧基的聚合物中,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,具有羧基的重复单元的含量优选1~100质量%,更优选5~70质量%,进一步优选12~50质量%。
[0273]
具有羧基的重复单元可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0274]
《具有聚合性基团的重复单元》
[0275]
含有羧基的聚合物除了上述重复单元以外,也优选含有具有聚合性基团的重复单元。
[0276]
作为聚合性基团,例如,可以举出烯属不饱和基团(例如,(甲基)丙烯酰基、乙烯基及苯乙烯基等)及环状醚基(例如,环氧基、氧杂环丁烷基等)等,优选烯属不饱和基团,更优选(甲基)丙烯酰基。
[0277]
作为具有聚合性基团的重复单元,例如,可以举出由下述通式(b)表示的重复单元。
[0278]
[化学式3]
[0279][0280]
通式(b)中,x
b1
及x
b2
分别独立地表示-o-或-nr
n-。
[0281]rn
表示氢原子或烷基。上述烷基可以为直链状,也可以为支链状,碳原子数优选1~5。
[0282]
l表示亚烷基或亚芳基。上述亚烷基可以为直链状,也可以为支链状,碳原子数优选1~5。上述亚芳基可以为单环,也可以为多环,碳原子数优选6~15。上述亚烷基及亚芳基可以具有取代基,作为上述取代基,例如,优选羟基。
[0283]rb1
及r
b2
分别独立地表示氢原子或烷基。上述烷基可以为直链状,也可以为支链状。上述烷基的碳原子数优选1~5,更优选1。
[0284]
在含有羧基的聚合物中,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,具有聚合性基团的重复单元的含量优选3~60摩尔%,更优选5~40摩尔%,进一步优选10~30摩尔%。
[0285]
在含有羧基的聚合物中,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,具有聚合性基团的重复单元的含量优选1~70质量%,更优选5~50质量%,进一步优选12~45质量%。
[0286]
具有聚合性基团的重复单元可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0287]
《具有特定结构s0的重复单元》
[0288]
含有羧基的聚合物除了上述重复单元以外,也优选含有具有特定结构s0(优选特定结构s1)的重复单元。
[0289]
关于特定结构s0及特定结构s1,如已叙述的内容。
[0290]
在具有特定结构s0(优选特定结构s1)的重复单元中,特定结构s0(优选特定结构s1)可以存在于主链,也可以存在于侧链,优选存在于侧链。在特定结构s0(优选特定结构
s1)存在于侧链的情况下,特定结构s0(优选特定结构s1)经由单键或连结基团而与聚合物主链键合。
[0291]
具有特定结构s0(优选特定结构s1)的重复单元例如为基于具有杂芳香环的单体(具体而言,乙烯基吡啶及乙烯基(异)喹啉等具有乙烯基杂芳香环以及杂芳香环的(甲基)丙烯酸酯单体等)的重复单元。
[0292]
以下,例示出具有特定结构s0(优选特定结构s1)的重复单元的具体例,但并不限定于此。
[0293]
[化学式4]
[0294][0295]
在含有羧基的聚合物含有具有特定结构s0(优选特定结构s1)的重复单元的情况下,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,其含量优选3~75摩尔%,更优选5~60摩尔%,进一步优选10~50摩尔%。
[0296]
在含有羧基的聚合物含有具有特定结构s0(优选特定结构s1)的重复单元的情况下,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,其含量优选1~75质量%,更优选3~60质量%,进一步优选5~30质量%。
[0297]
具有特定结构s0(优选特定结构s1)的重复单元可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0298]
《具有芳香环的重复单元》
[0299]
含有羧基的聚合物除了上述重复单元以外,也优选含有具有芳香环(优选芳香族烃环)的重复单元。例如,可以举出基于具有芳香环的(甲基)丙烯酸酯的重复单元以及基于苯乙烯及能够聚合的苯乙烯衍生物的重复单元。
[0300]
作为具有芳香环的(甲基)丙烯酸酯,可以举出苄基(甲基)丙烯酸酯、苯乙基(甲基)丙烯酸酯及苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯等。
[0301]
作为苯乙烯及能够聚合的苯乙烯衍生物,可以举出甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁氧基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、4-乙烯基苯甲酸、苯乙烯二聚物及苯乙烯三聚物等。
[0302]
作为具有芳香环的重复单元,例如,也优选由下述通式(c)表示的重复单元。
[0303]
[化学式5]
[0304][0305]
通式(c)中,r
c1
表示氢原子、卤素原子或烷基。上述烷基可以为直链状,也可以为支链状。上述烷基的碳原子数优选1~5,更优选1。
[0306]
arc表示苯基或萘基。上述苯基及萘基可以具有1种以上的取代基,作为上述取代基,例如,可以举出烷基、烷氧基、芳基、卤素原子及羟基。
[0307]
以下,例示出具有芳香环的重复单元。
[0308]
[化学式6]
[0309][0310]
作为具有芳香环的重复单元,其中,优选以下结构。
[0311]
[化学式7]
[0312][0313]
在含有羧基的聚合物中,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,具有芳香环的重复单元的含量优选5~80摩尔%,更优选15~75摩尔%,进一步优选30~70摩尔%。
[0314]
在含有羧基的聚合物中,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,具有芳香环的重复单元的含量优选5~90质量%,更优选10~80质量%,进一步优选30~70质量%。
[0315]
具有芳香环的重复单元可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0316]
《具有脂环式结构的重复单元》
[0317]
含有羧基的聚合物除了上述重复单元以外,也优选含有具有脂环结构的重复单元。作为脂环结构,可以为单环,也可以为多环。
[0318]
作为脂环式结构,例如,可以举出二环戊基环结构、二环戊烯基环结构、异冰片基环结构、金刚烷环结构及环己基环结构。
[0319]
作为源自具有脂环式结构的重复单元的单体,例如,可以举出二环戊基(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯基(甲基)丙烯酸酯、异冰片(甲基)丙烯酸酯、金刚烷基(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸环己酯。
[0320]
在含有羧基的聚合物中,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,具有脂环式结构的重复单元的含量优选3~70摩尔%,更优选5~60摩尔%,进一步优选10~55摩尔%。
[0321]
在含有羧基的聚合物中,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,具有脂环式结构的重复单元的含量优选3~90质量%,更优选5~70质量%,进一步优选25~60质量%。
[0322]
具有脂环式结构的重复单元可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0323]
《其他重复单元》
[0324]
含有羧基的聚合物除了上述重复单元以外,可以具有其他重复单元。
[0325]
作为成为上述其他重复单元的来源的单体,可以举出(甲基)丙烯酸烷基酯,作为烷基,可以举出具有链状结构的烷基。作为链状结构,可以为直链结构,也可以为支链结构。烷基也可以存在羟基等取代基。作为烷基的碳原子数,可以举出1~50,更优选1~10。作为具体例,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯。
[0326]
在含有羧基的聚合物中,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,其他重复单元的含量优选1~70摩尔%,更优选2~50摩尔%,进一步优选3~20摩尔%。
[0327]
在含有羧基的聚合物中,相对于含有羧基的聚合物的所有重复单元,其他重复单元的含量优选1~70质量%,更优选2~50质量%,进一步优选5~35质量%。
[0328]
其他重复单元可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0329]
含有羧基的聚合物的重均分子量优选5000~200000,更优选10000~100000,最优选11000~49000。
[0330]
作为化合物a中的聚合物(优选含有羧基的聚合物)的含量,相对于化合物a的总含量,优选75~100质量%,更优选85~100质量%,进一步优选90~100质量%,特别优选95~100质量%。
[0331]
作为化合物a中的单体(优选含有羧基的单体)的含量,相对于化合物a的总含量,优选0~25质量%,更优选0~10质量%,进一步优选0~5质量%。
[0332]
相对于感光性组合物的总固体成分,化合物a的含量优选25~100质量%。其中,在感光性组合物满足要件(v01)和/或要件(v1)的情况下(即,在感光性组合物包含化合物β和/或化合物b的情况下),相对于感光性组合物的总固体成分,化合物a的含量优选25~99质量%。
[0333]
其中,在实施方式x-1-a1的感光性组合物中,相对于感光性组合物的总固体成分,化合物a的含量优选40~98质量%,更优选50~96质量%,更优选60~93质量%。
[0334]
在实施方式x-1-a2的感光性组合物中,相对于感光性组合物的总固体成分,化合物a的含量优选30~85质量%,更优选45~75质量%。
[0335]
在实施方式x-1-a3的感光性组合物中,相对于感光性组合物的总固体成分,化合物a的含量优选30~85质量%,更优选45~75质量%。
[0336]
《化合物β》
[0337]
感光性组合物优选包含化合物β。
[0338]
化合物β为具有通过曝光而使化合物a所包含的酸基的量减少的结构(特定结构s0)的化合物。另外,关于特定结构s0如已叙述的内容。
[0339]
化合物β所具有的特定结构s0可以为构成化合物β的整体的整体结构,也可以为构成化合物β的一部分的部分结构。
[0340]
化合物β可以为高分子化合物,也可以为低分子化合物,优选为低分子化合物。
[0341]
作为低分子化合物的化合物β的分子量优选小于5,000,更优选小于1,000,进一步优选65~300,特别优选75~250。
[0342]
作为特定结构s0,其中,优选为能够在光激发状态下从化合物a所包含的酸基接受
电子的结构(特定结构s1)。即,作为化合物β,优选为能够在光激发状态下从化合物a所包含的酸基接受电子的结构(特定结构s1)的化合物b。
[0343]
以下,对化合物β(优选化合物b)进行说明。
[0344]
从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点出发,化合物β(优选化合物b)优选芳香族化合物。
[0345]
其中,芳香族化合物是指,具有1个以上的芳香环的化合物。
[0346]
芳香环可以在化合物β(优选化合物b)中仅存在1个,也可以存在多个。在存在多个的情况下,例如,上述芳香环可以存在于树脂的侧链等。
[0347]
在化合物β(优选化合物b)中,芳香环能够用作能够在上述光激发状态下从化合物a所包含的酸基接受电子的结构(特定结构s1)。上述芳香环可以为构成化合物β(优选化合物b)的整体的整体结构,也可以为构成化合物β(优选化合物b)的一部分的部分结构。
[0348]
上述芳香环可以为单环,也可以为多环,优选为多环。多环的芳香环例如为多个(例如,2~5个)芳香环结构稠合而成的芳香环,优选上述多个芳香环结构中的至少一个具有杂原子作为环员原子。
[0349]
上述芳香环可以为杂芳香环,优选具有1个以上(例如,1~4个)的杂原子(氮原子、氧原子、硫原子等)作为环员原子,更优选具有1个以上(例如,1~4个)的氮原子作为环员原子。
[0350]
上述芳香环的环员原子数优选5~15。
[0351]
作为上述芳香环,例如,可以举出如吡啶环、吡嗪环、嘧啶环及三嗪环那样的单环的芳香环;如喹啉环、异喹啉环、喹喔啉环及喹唑啉环那样的2个环稠合而成的芳香环;如吖啶环、菲啶环、菲绕啉环及吩嗪环那样的3个环稠合而成的芳香环。
[0352]
上述芳香环可以具有1个以上(例如,1~5个)的取代基,作为上述取代基,可以举出烷基、芳基、卤素原子、酰基、烷氧基羰基、芳基羰基、氨基甲酰基、羟基、氰基、氨基及硝基。并且,在上述芳香环具有2个以上的取代基的情况下,多个取代基可以相互键合而形成非芳香环。
[0353]
并且,也优选上述芳香环与羰基直接键合而在化合物β(优选化合物b)中形成芳香族羰基。多个芳香环也优选经由羰基而键合。
[0354]
也优选上述芳香环与酰亚胺基键合而在化合物β(优选化合物b)中形成芳香族酰亚胺基。另外,芳香族酰亚胺基中的酰亚胺基可以与芳香环共同形成酰亚胺环,也可以不形成酰亚胺环。
[0355]
另外,在多个芳香环(例如,2~5个芳香环)形成有通过选自由单键、羰基及多重键(例如,可以具有取代基的亚乙烯基、-c≡c-、-n=n-等)组成的组中的结构来键合的一系列芳香环结构的情况下,将上述一系列芳香环结构整体视为1个特定结构s1。
[0356]
并且,优选为构成上述一系列芳香环结构的多个芳香环中的1个以上为上述杂芳香环。
[0357]
从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点出发,化合物β(优选化合物b)优选为满足下述要件(1)~(4)中的1个以上(例如,1~4个)的化合物。其中,优选至少满足要件(2),优选作为杂芳香环所具有的杂原子至少具有氮原子。
[0358]
(1)具有多环芳香环。
[0359]
(2)具有杂芳香环。
[0360]
(3)具有芳香族羰基。
[0361]
(4)具有芳香族酰亚胺基。
[0362]
作为化合物β(优选化合物b)的具体例,可以举出如吡啶及吡啶衍生物、吡嗪及吡嗪衍生物、嘧啶及嘧啶衍生物、以及三嗪及三嗪衍生物那样的单环芳香族化合物;如喹啉及喹啉衍生物、异喹啉及异喹啉衍生物、喹喔啉及喹喔啉衍生物、以及喹唑啉及喹唑啉衍生物那样的2个环稠合而形成芳香环的化合物;如吖啶及吖啶衍生物、菲啶及菲啶衍生物、菲咯啉及菲咯啉衍生物、以及吩嗪及吩嗪衍生物那样的3个以上的环稠合而形成芳香环的化合物。
[0363]
其中,化合物β(优选化合物b)优选为选自由吡啶及吡啶衍生物、喹啉及喹啉衍生物以及异喹啉及异喹啉衍生物组成的组中的1种以上,更优选为选自由喹啉及喹啉衍生物以及异喹啉及异喹啉衍生物组成的组中的1种以上,进一步优选为选自由异喹啉及异喹啉衍生物组成的组中的1种以上。
[0364]
这些化合物及其衍生物可以进一步具有取代基,作为上述取代基,优选烷基、芳基、卤素原子、酰基、烷氧基羰基、芳基羰基、氨基甲酰基、羟基、氰基、氨基或硝基,更优选烷基、芳基、卤素原子、酰基、烷氧基羰基、芳基羰基、氨基甲酰基、羟基、氰基或硝基,进一步优选烷基、芳基、酰基、烷氧基羰基、芳基羰基、氨基甲酰基、羟基、氰基或硝基,特别优选烷基(例如,碳原子数1~10的直链状或支链状的烷基)。
[0365]
并且,从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点出发,化合物β(优选化合物b)优选为具有取代基的芳香族化合物(化合物β(优选化合物b)中所包含的芳香环的构成原子处具有取代基的化合物),更优选为满足上述要件(1)~(4)中的1个以上(例如,1~4个),并且进一步具有取代基的化合物。
[0366]
作为取代基的位置,例如,在化合物β(优选化合物b)为喹啉及喹啉衍生物的情况下,从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点出发,优选在喹啉环上的至少2位及4位的位置具有取代基。并且,例如,在化合物β(优选化合物b)为异喹啉及异喹啉衍生物的情况下,从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点出发,优选在异喹啉环上的至少1位的位置具有取代基。另外,作为取代基,优选烷基(例如,碳原子数1~10的直链状或支链状的烷基)。
[0367]
在化合物β(优选化合物b)为聚合物的情况下,特定结构s0(优选特定结构s1)可以为经由单键或连结基团而与聚合物主链键合的聚合物。
[0368]
作为聚合物的化合物β(优选化合物b)例如通过聚合具有杂芳香环的单体(具体而言,具有乙烯基杂芳香环和/或特定结构s0(优选特定结构s1,更优选杂芳香环)的(甲基)丙烯酸酯单体)而获得。可以根据需要与其他单体进行共聚。
[0369]
从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点出发,化合物β(优选化合物b)对于波长365nm的光的摩尔吸光系数(摩尔吸光系数ε)例如为1
×
103(cm
·
mol/l)-1
以下,优选为1
×
103(cm
·
mol/l)-1
以下,更优选小于5
×
102(cm
·
mol/l)-1
,进一步优选1
×
102(cm
·
mol/l)-1
以下。上述摩尔吸光系数ε的下限并无特别限制,例如,超过0(cm
·
mol/l)-1

[0370]
化合物β(优选化合物b)的摩尔吸光系数ε在上述范围内,这在隔着临时支承体(优
选pet膜)曝光由感光性组合物形成的感光层时,特别有利。
[0371]
即,在具有酸基的化合物a的酸基为羧基的情况下,由于摩尔吸光系数ε适度低,因此即使隔着临时支承体进行曝光,也能够控制由脱羧引起的气泡的产生,从而能够防止图案形状的劣化。
[0372]
并且,将感光性组合物使用于制作保护膜(永久膜)的用途的情况下,通过将化合物β(优选化合物b)的摩尔吸光系数ε设在上述范围内,能够抑制膜的着色。
[0373]
作为具有这种摩尔吸光系数ε的化合物,优选上述单环的芳香族化合物或2个环缩合而形成芳香环的芳香族化合物,更优选吡啶或吡啶衍生物、喹啉或喹啉衍生物或异喹啉或异喹啉衍生物,进一步优选异喹啉或异喹啉衍生物。
[0374]
并且,从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点出发,化合物β(优选化合物b)在365nm下的摩尔吸光系数(摩尔吸光系数ε)与化合物β(优选化合物b)在313nm下的摩尔吸光系数(摩尔吸光系数ε’)之比(即,由摩尔吸光系数ε/摩尔吸光系数ε’表示的比)优选为3以下,更优选为2以下,进一步优选小于1。作为下限值,并无特别限制,例如为0.01以上。
[0375]
另外,化合物β(优选化合物b)对于波长365nm的光的摩尔吸光系数(摩尔吸光系数ε)及对于波长313nm的光的摩尔吸光系数(摩尔吸光系数ε’)为通过将化合物β(优选化合物b)溶解于乙腈中而测量的摩尔吸光系数。在化合物β(优选化合物b)不溶解于乙腈的情况下,可以适当地变更使化合物β(优选化合物b)溶解的溶剂。
[0376]
作为化合物β(优选化合物b)的具体例,可以举出5,6,7,8-四氢喹啉、4-乙酰基吡啶、4-苯甲酰基吡啶、1-苯基异喹啉、1-正丁基异喹啉、1-正丁基-4-甲基异喹啉、1-甲基异喹啉、2,4,5,7-四甲基喹啉、2-甲基-4-甲氧基喹啉、2,4-二甲基喹啉、菲啶、9-甲基吖啶、9-苯基吖啶、吡啶、异喹啉、喹啉、吖啶、4-氨基吡啶及2-氯吡啶等。
[0377]
作为化合物β(优选化合物b)在基底状态下的pka的下限值,优选0.50以上,从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点出发,更优选2.00以上。并且,作为化合物β(优选化合物b)在基底状态下的pka的上限值,优选10.00以下,更优选9.00以下,进一步优选8.00以下,特别优选7.00以下。另外,化合物β(优选化合物b)在基底状态下的pka是指化合物β(优选化合物b)在未激发的状态下的pka,能够通过酸滴定来求得。另外,在化合物β(优选化合物b)为含氮芳香族化合物的情况下,化合物β(优选化合物b)在基底状态下的pka是指化合物β(优选化合物b)的共軛酸在基底状态下的pka。
[0378]
并且,在通过涂布形成感光性层的情况下,从涂布工艺中不易挥发且感光性层中的残留率更优异的观点(进而,从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点)出发,化合物β(优选化合物b)的分子量进一步优选为120以上,更优选为130以上,进一步优选为150以上。另外,作为化合物β(优选化合物b)的分子量的上限值,并无特别限制,例如为50,000以下。
[0379]
并且,在化合物β(优选化合物b)为显示阳离子状态的化合物(例如,含氮芳香族化合物)的情况下,作为化合物β(优选化合物b)在阳离子状态下的homo(最高占据分子轨道)的能级,优选-7.50ev以下,从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点出发,更优选为-7.80ev以下。另外,作为下限值,并无特别限制,更优选为-13.60ev以上。
[0380]
在本说明书中,通过量子化学计算程序gaussian09(gaussian 09,revision a.02,m.j.frisch,g.w.trucks,h.b.schlegel,g.e.scuseria,m.a.robb,j.r.cheeseman,g.scalmani,v.barone,b.mennucci,g.a.petersson,h.nakatsuji,m.caricato,x.li,h.p.hratchian,a.f.izmaylov,j.bloino,g.zheng,j.l.sonnenberg,m.hada,m.ehara,k.toyota,r.fukuda,j.hasegawa,m.ishida,t.nakajima,y.honda,o.kitao,h.nakai,t.vreven,j.a.montgomery,jr.,j.e.peralta,f.ogliaro,m.bearpark,j.j.heyd,e.brothers,k.n.kudin,v.n.staroverov,r.kobayashi,j.normand,k.raghavachari,a.rendell,j.c.burant,s.s.iyengar,j.tomasi,m.cossi,n.rega,j.m.millam,m.klene,j.e.knox,j.b.cross,v.bakken,c.adamo,j.jaramillo,r.gomperts,r.e.stratmann,o.yazyev,a.j.austin,r.cammi,c.pomelli,j.w.ochlerski,r.l.martin,k.morokuma,v.g.zakrzewski,g.a.voth,p.salvador,j.j.dannenberg,s.dapprich,a.d.daniels,o.farkas,j.b.fore sman,j.v.ortiz,j.cioslowski,and d.j.fox,gaussian,inc.,wallingford ct,2009.)计算了化合物β(优选化合物b)在阳离子状态下的homo(第一电子激发状态下的homo)的能级。
[0381]
作为计算方法,利用了在泛函数中使用了b3lyp、在基函数中使用了6-31+g(d,p)的含时密度泛函法。并且,为了促进溶剂效果,同时使用了基于设定于gaussian09的氯仿的参数的pcm法。利用本方法进行第一电子激发状态的结构最佳化计算以求出成为能量最小的结构,并计算了其结构下的homo的能量。
[0382]
以下,关于化合物β(优选化合物b)的代表性的一例,示出其阳离子状态的homo能级(ev)。另外,还一并示出分子量。
[0383]
[表1]
[0384][0385]
在感光性组合物中,相对于感光性组合物的总固体成分,化合物β(优选化合物b)的含量优选0.1~50质量%。
[0386]
其中,在实施方式x-1-a1的感光性组合物中,相对于感光性组合物的总固体成分,化合物β(优选化合物b)的含量优选2.0~40质量%,更优选4~35质量%,进一步优选8~30质量%。
[0387]
在实施方式x-1-a2的感光性组合物中,相对于感光性组合物的总固体成分,化合物β(优选化合物b)的含量优选0.5~20质量%,更优选1.0~10质量%。
[0388]
在实施方式x-1-a3的感光性组合物中,相对于感光性组合物的总固体成分,化合物β(优选化合物b)的含量优选0.3~20质量%,更优选0.5~8质量%。
[0389]
化合物β(优选化合物b)可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0390]
在化合物β为化合物b的情况下,从本发明的效果更优异的观点出发,在感光性组合物中,相对于化合物a所具有的酸基(优选羧基)的总数,化合物b所具有的能够接受电子
的结构(特定结构s1)的总数优选1摩尔%以上,更优选3摩尔%以上,进一步优选5摩尔%以上,特别优选10摩尔%以上,最优选20摩尔%以上。
[0391]
能够接受化合物b所具有的电子的结构(特定结构s1)的总数的上限并无特别限制,从所获得的膜的膜质的观点出发,相对于化合物a所具有的酸基(优选羧基)的总数,优选200摩尔%以下,更优选100摩尔%以下,进一步优选80摩尔%以下。
[0392]
《聚合性化合物》
[0393]
感光性组合物也优选包含聚合性化合物。另外,聚合性化合物为与具有酸基的化合物a不同的成分,优选不包含酸基。
[0394]
聚合性化合物优选为与化合物a不同的成分,例如,优选为分子量(具有分子量分布的情况下为重均分子量)小于5,000的化合物,也优选为聚合性单体。
[0395]
聚合性化合物为在一个分子中具有1个以上(例如,1~15个)的烯属不饱和基团的聚合性化合物。
[0396]
聚合性化合物优选包含2官能以上的聚合性化合物。
[0397]
其中,2官能以上的聚合性化合物是指,在一分子中具有2个以上(例如,2~15个)烯属不饱和基团的聚合性化合物。
[0398]
作为烯属不饱和基团,例如,可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基及苯乙烯基,优选(甲基)丙烯酰基。
[0399]
作为聚合性化合物,优选(甲基)丙烯酸酯。
[0400]
感光性组合物优选包含2官能的聚合性化合物(优选2官能的(甲基)丙烯酸酯)和/或3官能以上的聚合性化合物(优选3官能以上的(甲基)丙烯酸酯)。
[0401]
作为2官能的聚合性化合物,并无特别限制,能够从公知的化合物中适当地选择。
[0402]
作为2官能的聚合性化合物,例如,可以举出三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯。
[0403]
作为2官能的聚合性化合物,更具体而言,例如,可以举出三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(a-dcp shin-nakamura chemical co.,ltd.制造)、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯(dcp shin-nakamura chemical co.,ltd.制造)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(a-nod-n shin-nakamura chemical co.,ltd.制造)及1,6-己二醇二丙烯酸酯(a-hd-n shin-nakamura chemical co.,ltd.制造)等。
[0404]
作为3官能以上的聚合性化合物,并无特别限制,能够从公知的化合物中适当地选择。
[0405]
作为3官能以上的聚合性化合物,例如,可以举出二季戊四醇(三/四/五/六)(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(三/四)(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸(甲基)丙烯酸酯及甘油三(甲基)丙烯酸酯骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物等。
[0406]
在此,“(三/四/五/六)(甲基)丙烯酸酯”是包括三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯、五(甲基)丙烯酸酯及六(甲基)丙烯酸酯的概念,“(三/四)(甲基)丙烯酸酯”是包括三(甲基)丙烯酸酯及四(甲基)丙烯酸酯的概念。
[0407]
此外,作为聚合性化合物,例如,也可以举出(甲基)丙烯酸酯化合物的己内酯改性
化合物(nippon kayaku co.,ltd.制造的kayarad(注册商标)dpca-20、shin-nakamura chemical co.,ltd.制造的a-9300-1cl等)、(甲基)丙烯酸酯化合物的环氧烷改性化合物(nippon kayaku co.,ltd.制造的kayaradrp-1040、shin-nakamura chemical co.,ltd.制造的atm-35e、a-9300、daicel-allnex ltd.制造的ebecryl(注册商标)135等)及乙氧基化甘油三丙烯酸酯(shin-nakamura chemical co.,ltd.制造的a-gly-9e等)等。
[0408]
作为聚合性化合物,也可以举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(优选3官能以上的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯)。官能团数的下限更优选6官能以上,进一步优选8官能以上。官能团数的上限例如为20官能以下。
[0409]
作为3官能以上的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,例如,可以举出8ux-015a(taisei fine chemical co,.ltd.制造):ua-32p、u-15ha及ua-1100h(均为shin-nakamura chemical co.,l td.制造):kyoeisha chemical co.,ltd.制造的ah-600(商品名称):ua-306h、ua-306t、ua-306i、ua-510h及ux-5000(均为nippon kayaku co.,ltd.制造)等。
[0410]
作为感光性组合物能够包含的聚合性化合物的重均分子量(mw),优选200~3000,更优选250~2600,进一步优选280~2200。
[0411]
在感光性组合物包含聚合性化合物的情况下,在感光性组合物中所包含的所有聚合性化合物中,分子量最小的聚合性化合物的分子量优选250以上,更优选280以上。
[0412]
在感光性组合物包含聚合性化合物的情况下,相对于感光性组合物的总固体成分,其含量优选3~70质量%,更优选10~70质量%,特别优选20~55质量%。
[0413]
在感光性组合物包含聚合性化合物的情况下,聚合性化合物与化合物a的质量比例(聚合性化合物的质量/化合物a的质量)优选0.2~2.0,更优选0.4~0.9。
[0414]
聚合性化合物可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0415]
并且,在感光性组合物包含2官能的聚合性化合物及3官能以上的聚合性化合物的情况下,相对于感光性组合物中所包含的所有聚合性化合物,2官能的聚合性化合物的含量优选10~90质量%,更优选20~85质量%,进一步优选30~80质量%。
[0416]
并且,相对于感光性组合物中所包含的所有聚合性化合物,3官能以上的聚合性化合物的含量优选10~100质量%,更优选15~100质量%,进一步优选20~100质量%。特别优选70~100质量%。
[0417]
并且,在感光性组合物包含2官能以上的聚合性化合物的情况下,该感光性组合物可以进一步含有单官能的聚合性化合物。
[0418]
其中,在感光性组合物包含2官能以上的聚合性化合物的情况下,在感光性组合物能够包含的聚合性化合物中,优选2官能以上的聚合性化合物为主成分。
[0419]
具体而言,在感光性组合物包含2官能以上的聚合性化合物的情况下,相对于感光性组合物中所包含的聚合性化合物的总含量,2官能以上的聚合性化合物的含量优选60~100质量%,更优选80~100质量%,进一步优选90~100质量%。
[0420]
《光聚合引发剂》
[0421]
感光性组合物也优选包含光聚合引发剂。
[0422]
光聚合引发剂可以为光自由基聚合引发剂,也可以为光阳离子聚合引发剂,也可以为光阴离子聚合引发剂,优选为光自由基聚合引发剂。
[0423]
作为光聚合引发剂,并无特别限制,能够使用公知的光聚合引发剂。
[0424]
作为光聚合引发剂,优选肟酯化合物(具有肟酯结构的光聚合引发剂)或烷基苯酮化合物(具有烷基苯酮结构的光聚合引发剂),可以包含这些化合物中的至少一种,也可以包含两种。在包含上述两种化合物的情况下,相对于两种化合物的总含量,肟酯化合物的含量优选5~90质量%,更优选15~50质量%。烷基苯酮化合物也优选为氨基苯乙酮化合物(具有氨基苯乙酮结构的光聚合引发剂)。
[0425]
光聚合引发剂可以进一步与其他光聚合引发剂同时使用,例如,可以举出羟基苯乙酮化合物、酰基氧化膦化合物及双三苯基咪唑化合物等。
[0426]
并且,作为光聚合引发剂,例如,可以使用日本特开2011-095716号公报的0031~0042段及日本特开2015-014783号公报的0064~0081段中所记载的聚合引发剂。
[0427]
作为光聚合引发剂的具体例,能够例示出以下光聚合引发剂。
[0428]
作为肟酯化合物,例如,可以举出1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基-,2-(o-苯甲酰肟)](商品名称:irgacure oxe-01、irgacure系列为basf公司产品)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9h-咔唑-3-基]-,1-(0-乙酰肟)(商品名称:irgacure oxe-02、basf公司制造)、[8-[5-(2,4,6-三甲基苯基)-11-(2-乙基己基)-11h-苯并[a]咔唑][2-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苯基]甲酮-(0-乙酰肟)(商品名称:irgacure oxe-03、basf公司制造)、1-[4-[4-(2-苯并呋喃基羰基)苯基]硫基]苯基]-4-甲基戊酮-1-(0-乙酰肟)(商品名称:irgacure oxe-04、basf公司制造及商品名称:lunar6、dksh japan k.k.制造)、1-[4-(苯硫基)苯基]-3-环戊基丙烷-1,2-二酮-2-(0-苯甲酰肟)(商品名称:tr-pbg-305、changzhou tronly new electronic materials co.,ltd.制造)、1,2-丙二酮,3-环己基-1-[9-乙基-6-(2-呋喃基羰基)-9h-咔唑-3-基]-,2-(o-乙酰肟)(商品名称:tr-pbg-326、changzhou tronly new electronic materials co.,ltd.制造)、3-环己基-1-(6-(2-(苯甲酰氧基亚胺基)己酰基)-9-乙基-9h-咔唑-3-基)-丙烷-1,2-二酮-2-(o-苯甲酰肟)(商品名称:tr-pbg-391、changzhou tronly new flectronic materials co.,ltd.制造)。
[0429]
作为氨基苯乙酮化合物,例如,可以举出2-(二甲氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(商品名称:omnirad 379、omnirad系列为igm resins b.v.公司产品)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮(商品名称:omnirad 907)、api-307(1-(联苯基-4-基)-2-甲基-2-吗啉基丙烷-1-酮、shenzhen uv-chemtech ltd.制造)。
[0430]
作为其他光聚合引发剂,例如,可以举出2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(商品名称:omnirad127)、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮-1(商品名称:omnifad369)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(商品名称:omnirad1173)、1-羟基-环己基-苯基酮(商品名称:omnirad 184)、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名称:omnirad 651)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(商品名称:omnirad tpo h)及双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(商品名称:omnirad 819)。
[0431]
在感光性组合物包含光聚合引发剂的情况下,相对于感光性组合物的总固体成分,其含量优选0.01~15质量%,更优选0.05~10质量%,进一步优选0.1~5质量%。
[0432]
光聚合引发剂可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0433]
《表面活性剂》
[0434]
感光性组合物可以包含表面活性剂。
[0435]
作为表面活性剂,可以举出阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、非离子性(nonionic)表面活性剂及两性表面活性剂,优选非离子性表面活性剂。
[0436]
作为非离子性表面活性剂,例如,可以举出聚氧乙烯高级烷基醚类、聚氧乙烯高级烷基苯基醚类、聚乙二醇的高级脂肪酸二酯类、硅酮系表面活性剂及氟系表面活性剂。
[0437]
作为表面活性剂,例如,也能够使用国际公开第2018/179640号的0120段~0125段中记载的表面活性剂。
[0438]
并且,作为表面活性剂,也能够使用日本专利第4502784号公报的0017段、日本特开2009-237362号公报的0060段~0071段中记载的表面活性剂。
[0439]
作为氟系表面活性剂的市售品,例如,可以举出megaface f-171、f-172、f-173、f-176、f-177、f-141、f-142、f-143、f-144、f-437、f-475、f-477、f-479、f-482、f-551-a、f-552、f-554、f-555-a、f-556、f-557、f-558、f-559、f-560、f-561、f-565、f-563、f-568、f-575、f-780、exp、mfs-330、mfs-578、mfs-579、mfs-586、mfs-587、r-41、r-41-lm、r-01、r-40、r-40-lm、rs-43、tf-1956、rs-90、r-94、rs-72-k、ds-21(以上为dic corporation制造)、f]uorad fc 430、fc431、fc171(以上为sumitomo3mlimited制造)、surflon s-382、sc-101、sc-103、sc-104、sc-105、sc-1068、sc-381、sc-383、s-393、kh-40(以上为agc inc.制造)、poly fox pf636、pf656、pf6320、pf6520、pf7002(以上为omnova solutions inc.制造)、ftergent710fl、710fm、610fm、601ad、601adh2、602a、215m、245f、251、212m、250、209f、222f、208g、710la、710fs、730lm、650ac、681、683(以上为eneos corporation制造)等。
[0440]
并且,作为氟系表面活性剂,也能够优选地使用丙烯酸系化合物,该丙烯酸系化合物具备具有含有氟原子的官能团的分子结构,且施加热时含有氟原子的官能团部分被切断而氟原子挥发。作为这种氟系表面活性剂,可以举出dic corporation制造的megaface ds系列(化学工业日报(2016年2月22日)、日经产业新闻(2016年2月23日)),例如可以举出megaface ds-21。
[0441]
并且,作为氟系表面活性剂,也优选使用具有氟化烷基或氟化亚烷基醚基的含氟原子的乙烯醚化合物与亲水性乙烯醚化合物的聚合物。
[0442]
并且,作为氟系表面活性剂,也能够使用嵌段聚合物。
[0443]
并且,作为氟系表面活性剂,也能够优选地使用含氟高分子化合物,该含氟高分子化合物包含:源自具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物的重复单元及源自具有2个以上(优选5个以上)亚烷氧基(优选亚乙氧基、亚丙氧基)的(甲基)丙烯酸酯化合物的重复单元。
[0444]
并且,作为氟系表面活性剂,也能够使用在侧链上具有含有烯属不饱和键的基团的含氟聚合物。可以举出megaface rs-101、rs-102、rs-718k、rs-72-k(以上为dic corporation制造)等。
[0445]
从提高环境适应性的观点出发,作为氟系表面活性剂,优选为源自全氟辛酸(pfoa)及全氟辛烷磺酸(pfos)等具有碳原子数为7以上的直链状全氟烷基的化合物的代替材料的表面活性剂。
[0446]
作为非离子系表面活性剂,可以举出甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷及它们的乙氧基化物及丙氧基化物(例如,甘油丙氧基化物、甘油乙氧基化物等)、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙
二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、pluronic(注册商标)l10、l31、l61、l62、10r5、17r2、25r2(以上为basf公司制造)、tetronic 304、701、704、901、904、150r1(以上为basf公司制造)、solsperse 20000(以上为japan lubrizol corporation制造)、ncw-101、ncw-1001、ncw-1002(以上为fujifilm wako pure chemical corporation制造)、pionin d-6112、d-6112-w、d-6315(以上为takemoto oil&fat co.,ltd.制造)、olfine1010、surfynol 104、400、440(以上为nissin chemical co.,ltd.制造)等。
[0447]
作为硅酮系表面活性剂,可以举出由硅氧烷键构成的直链状聚合物及向侧链或末端导入有机基团而得的改性硅氧烷聚合物。
[0448]
作为表面活性剂的具体例,可以举出dowsil8032additive、toray silicone dc3pa、toray silicone sh7pa、toray silicone dc1 1pa、toray silicone sh21pa、toray silicone sh28pa、toray silicone sh29pa、toray silicone sh30pa、toray silicone sh8400(以上为dow corning toray co.,ltd.制造)以及x-22-4952、x-22-4272、x-22-6266、kf-351a、k354l、kf-355a、kf-945、kf-640、kf-642、kf-643、x-22-6191、x-22-4515、kf-6004、kp-341、kf-6001、kf-6002(以上为shin-etsu chemical co.,ltd.制造)、f-4440、tsf-4300、tsf-4445、tsf-4460、tsf-4452(以上为momentive performance materialsinc.制造)、byk307、byk323、byk330(以上为byk chemie gmbh制造)等。
[0449]
相对于感光性组合物的总固体成分,表面活性剂的含量优选0.0001~10质量%,更优选0.001~5质量%,进一步优选0.005~3质量%。
[0450]
表面活性剂可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0451]
《溶剂》
[0452]
作为溶剂,能够并无特别限制地使用通常使用的溶剂。
[0453]
作为溶剂,优选有机溶剂。
[0454]
作为有机溶剂,例如,可以举出甲基乙基酮、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯(别名:1-甲氧基-2-乙酸丙酯)、二乙二醇乙基甲基醚、环己酮、甲基异丁基酮、乳酸乙酯、乳酸甲酯、己内酰胺、正丙醇、2-丙醇及它们的混合溶剂。
[0455]
作为溶剂,优选甲基乙基酮与丙二醇单甲醚乙酸酯的混合溶剂、二乙二醇乙基甲基醚与丙二醇单甲醚乙酸酯的混合溶剂,或甲基乙基酮、丙二醇单甲醚及丙二醇单甲醚乙酸酯的混合溶剂。
[0456]
在感光性组合物包含溶剂的情况下,相对于感光性组合物的总质量,溶剂的含量优选20~95质量%,更优选60~95质量%,进-步优选70~95质量%。
[0457]
溶剂可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
[0458]
在感光性组合物包含溶剂的情况下,从涂布性的观点出发,感光性组合物的粘度(25℃)优选1~50mpa
·
s,更优选2~40mpa
·
s,进一步优选3~30mpa
·
s。
[0459]
粘度例如使用viscometer tv-22(toki sangyo co.ltd制造)来测量。
[0460]
在感光性组合物包含溶剂的情况下,从涂布性的观点出发,感光性组合物的表面张力(25℃)优选5~100mn/m,更优选10~80mn/m,进一步优选15~40mn/m。
[0461]
表面张力例如使用automatic surface tensiometer
[0462]
cbvp-z(kyowa interface science co.,ltd.制造)进行测量。
[0463]
作为溶剂,也能够使用美国申请公开2005/282073号说明书的0054及0055段中记
载的solvent,该说明书的内容被编入到本说明书中。
[0464]
并且,作为溶剂,根据需要也能够使用沸点为180~250℃的有机溶剂(高沸点溶剂)。
[0465]
另外,在本发明的感光性组合物形成后述的转印膜等中的感光性层的情况下,感光性层也优选实质上不含溶剂。实质上不含溶剂是指,只要溶剂的含量相对于感光性组合物(感光性层)的总质量小于1质量%即可,优选为0~0.5质量%,更优选为0~0.001质量%。
[0466]
《其他添加剂》
[0467]
感光性组合物可以根据需要包含其他添加剂。
[0468]
作为其他添加剂,例如,可以举出增塑剂、敏化剂、杂环状化合物及烷氧基硅烷化合物等。
[0469]
作为增塑剂、敏化剂、杂环状化合物及烷氧基硅烷化合物,例如,可以举出国际公开第2018/179640号的0097~0119段中所记载的化合物。
[0470]
并且,感光性组合物作为其他添加剂可以进一步包含防锈剂、金属氧化物粒子、抗氧化剂、分散剂、酸增殖剂、显影促进剂、导电性纤维、着色剂、热自由基聚合引发剂、热产酸剂、紫外线吸收剂、增稠剂、交联剂及有机或无机的悬浮剂等公知的添加剂。
[0471]
关于这些成分的优选方式,在日本特开2014-085643号公报的0165~0184段中分别有所记载,该公报的内容被编入到本说明书中。
[0472]
感光性组合物可以包含杂质。
[0473]
作为杂质,例如,可以举出钠、钾、镁、钙、铁、锰、铜、铝、钛、铬、钴、镍、锌、锡、卤素及它们的离子。其中,由于卤化物离子、钠离子及钾离子容易作为杂质而混入,因此特别优选设为下述含量。
[0474]
相对于感光性组合物的总固体成分,感光性组合物中的杂质的含量优选80质量ppm以下,更优选10质量ppm以下,进一步优选2质量ppm以下。相对于感光性组合物的总固体成分,感光性组合物中的杂质的含量可以设为1质量ppb,也可以设为0.1质量ppm以上。
[0475]
作为将杂质设在上述范围内的方法,例如,可以举出:选择杂质的含量少的材料作为感光性组合物的原料的方法、在形成感光性组合物时防止杂质的混入的方法及进行清洗而去除杂质的方法。通过这种方法能够将杂质量设在上述范围内。
[0476]
杂质例如能够利用icp(inductively coupled plasma:电感耦合等离子体)发光分光分析法、原子吸光分光法及离子色谱法等公知的方法进行定量。
[0477]
并且,优选感光性组合物中的苯、甲醛、三氯乙烯、1,3-丁二烯、四氯化碳、氯仿、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺及己烷等化合物的含量少。作为这些化合物在感光性组合物中的含量,相对于感光性组合物的总固体成分,分别优选100质量ppm以下,更优选20质量ppm以下,进一步优选4质量ppm以下。
[0478]
相对于感光性组合物的总固体成分,上述含量的下限可以分别设为10质量ppb以上,也可以设为100质量ppb以上。能够利用与上述金属的杂质相同的方法来抑制这些化合物的含量。并且,能够通过公知的测量法来定量。
[0479]
从提高图案化性的观点出发,相对于感光性组合物的总固体成分,感光性组合物中的水的含量优选0.01~1.0质量%,更优选0.05~0.5质量%。
[0480]
[转印膜]
[0481]
本发明的转印膜具有临时支承体及使用本发明的感光性组合物形成的感光性层(以下,也简称为“感光性层”。)。
[0482]
以下,对本发明的转印膜详细地进行说明。
[0483]
图1为表示本发明的转印膜的实施方式的一例的剖面示意图。
[0484]
图1所示的转印膜100具有依次层叠临时支承体12、感光性层(使用本发明的感光性组合物形成的具有感光性的层)14及覆盖膜16的结构。
[0485]
可以省略覆盖膜16。
[0486]
《《临时支承体》》
[0487]
临时支承体为支承感光性层并且能够从感光性层剥离的支承体。
[0488]
从在对感光性层进行图案曝光时,能够隔着临时支承体而曝光感光性层的观点出发,临时支承体优选具有透光性。
[0489]
其中,“具有透光性”是指使用于曝光(可以为图案曝光,也可以为整面曝光)的光的主波长的透射率为50%以上。从曝光灵敏度更优异的观点出发,使用于曝光的光的主波长的透射率优选60%以上,更优选70%以上。作为透射率的测量方法,可以举出使用otsuka electronics co.,ltd.制造的mcpd series测量的方法。
[0490]
关于临时支承体的透射率,更具体而言,在313nm、365nm、313nm、405nm及436nm处的透射率更优选70%以上,进一步优选80%以上,特别优选90%以上。作为透射率的优选值,例如,可以举出87%、92%及98%等。
[0491]
作为临时支承体,具体而言,可以举出玻璃基板、树脂膜及纸等,从强度及挠性等更优异的观点出发,优选树脂膜。作为树脂膜,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜、三醋酸纤维素膜、聚苯乙烯膜及聚碳酸酯膜等。其中,优选双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
[0492]
从隔着临时支承体进行图案曝光时的图案形成性及临时支承体的透明性的观点出发,优选临时支承体中所包含的粒子、异物、缺陷的数量少。直径为2μm以上的微粒、异物缺陷的数量优选为50个/10mm2以下,更优选为10个/10mm2以下,进一步优选为3个/10mm2以下。下限并无特别限制,能够设为1个/10mm2以上。
[0493]
从进一步提高操作性的观点出发,临时支承体在与形成有感光性层的一侧相反的一侧的面上,优选具有直径为0.5~5μm的粒子存在1个/mm2以上的层,更优选存在1~50个/mm2。
[0494]
临时支承体的厚度并无特别限制,从容易操作及通用性优异的观点出发,优选5~200μm,更优选10~150μm。
[0495]
从作为支承体的强度、与电路布线形成用基板的贴合时所要求的挠性及在最初的曝光工序中所要求的透光性等的观点出发,临时支承体的厚度能够根据材质而适当地选择。
[0496]
临时支承体可以是回收产品。作为回收产品,可以举出将使用过的膜等清洗并制成碎片,并将其制成膜的产品。作为回收产品的具体例,可以举出toray industries,inc.的ecouse系列。
[0497]
作为临时支承体的优选方式,例如,记载于日本特开2014-085643号公报的0017~
0018段、日本特开2016-027363号公报的0019~0026段、wo2012/081680a1公报的0041~0057段及wo2018/179370a1公报的0029~0040段中,这些公报的内容被编入到本说明书中。
[0498]
作为临时支承体,例如,可以使用cosmo shine(注册商标)a4100、cosmo shine(注册商标)a4160及cosmo shine(注册商标)a4360(以上均为toyobo co.,ltd.制造)以及lumirror(注册商标)16fb40、lumirror(注册商标)16qs62(16ks40)、lumirror(注册商标)#38-u48、lumirror(注册商标)#75-u34及lumirror(注册商标)#25-t60(以上均为toray industries,][nc.制造)。
[0499]
并且,作为临时支承体的特别优选的方式,可以举出厚度为16μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、厚度为12μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜及厚度为9μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
[0500]
《《感光性层》》
[0501]
转印膜中的感光性层为使用本发明的感光性组合物形成的层,例如,感光性层优选为实质上仅由上述感光性组合物的固体成分构成的层。即,构成感光性层的感光性组合物优选以上述的含量来含有上述感光性组合物能够包含的固体成分(溶剂以外的成分)。
[0502]
其中,在涂布包含溶剂的感光性组合物并使其干燥而形成感光性层的情况下等,由于即使在干燥后感光性层中也残留有溶剂等原因,感光性层也可以包含溶剂。
[0503]
从上述感光性层特别是对碱性显影液具有更优异的图案形成能力的观点出发,通过曝光源自化合物a的酸基(优选羧基)的含量,优选以5摩尔%以上的减少率来减少,更优选以10摩尔%以上的减少率来减少,更进一步优选以20摩尔%以上的减少率来减少,进一步优选以31摩尔%以上的减少率来减少,特别优选以40摩尔%以上的减少率来减少,特别更优选以51摩尔%以上的减少率来减少,最优选以71摩尔%以上的减少率来减少。另外,作为上限值,并无特别限制,例如为100摩尔%以下。
[0504]
另外,在源自化合物a的酸基为羧基的情况下,感光性层中的源自化合物a的羧基的含量的减少率能够通过测量曝光前后的感光性层的羧基的量来计算。在测量曝光前的感光性层的羧基的量时,例如,能够通过电位滴定来进行分析和定量。在测量曝光后的感光性层的羧基的量时,能够将羧基的氢原子取代为锂等金属离子,并通过icp-oes(inductivity coupled plasma optical emission spectrometer:电感耦合等离子体发射光谱仪)来进行分析和定量来计算该金属离子的量。
[0505]
并且,也能够通过测量曝光前后的感光性层的ir(infrared:红外线)光谱,并计算源自酸基的峰的减少率来获得源自感光性层中的化合物a的酸基的含量的减少率。
[0506]
《感光性层的平均厚度》
[0507]
作为感光性层的平均厚度,优选0.5~20μm。若感光性层的平均厚度为20μm以下,则图案的分辨率更优异,若感光性层的平均厚度为0.5μm以上,则从图案直线性的观点出发而优选。作为感光性层的平均厚度,更优选0.8~15μm,进一步优选1.0~10μm。作为感光性层的平均厚度的具体例,可以举出3.0μm、5.0μm及8.0μm。
[0508]
《感光性层的形成方法》
[0509]
感光性层能够通过涂布本发明的感光性组合物并进行干燥而形成。另外,在由本发明的感光性组合物形成感光性层的情况下,优选在将感光性组合物供于形成之前,例如使用孔径为0.2~30μm的过滤器等进行过滤。
[0510]
能够通过将感光性组合物涂布于临时支承体或覆盖膜上并使其干燥而形成感光性层。
[0511]
作为涂布方法,并无特别限制,可以举出狭缝涂布、旋转涂布、帘式涂布及喷墨涂布等公知的方法。
[0512]
并且,在临时支承体或覆盖膜上形成后述的其他层的情况下,感光性层可以形成于上述其他层上。
[0513]
作为感光性层在365nm下的透射率,从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点出发,优选20%以上,更优选65%以上,进一步优选90%以上。另外,作为上限值,并无特别限制,为100%以下。
[0514]
并且,作为感光性层在365nm下的透射率与感光性层在313nm下的透射率之比(由感光性层在365nm下的透射率/感光性层在313nm下的透射率表示的比),从图案形成能力更优异的观点和/或所形成的图案的透湿性变得更低的观点出发,优选1以上,更优选1.5以上。另外,作为上限值,并无特别限制,例如为1000以下。
[0515]
在感光性层中,化合物a所具有的酸基优选为羧基。此外,感光性层优选通过光化射线或放射线的照射而使感光性层中的羧基的含量以5摩尔%以上的减少率减少。作为这种感光性层,更优选为满足上述要件(v1-c)及要件(w1-c)中的任一个的感光性层。
[0516]
并且,作为感光性层的实施方式,其中,更优选为上述的实施方式x-1-a1-c~实施方式x-1-a3-c的感光性层。
[0517]
感光性层的每1.0μm膜厚的可见光透射率优选80%以上,更优选90%以上,最优选95%以上。
[0518]
作为可见光透射率,优选波长400~800nm的平均透射率、波长400~800nm的透射率的最小值、波长400nm的透射率均满足上述条件。
[0519]
作为感光性层的每1.0μm膜厚的可见光透射率的优选值,例如,能够举出87%、92%、98%等。
[0520]
从抑制显影时的残渣的观点出发,感光性层在碳酸钠1.0质量%水溶液中的溶解速度优选0.01μm/秒以上,更优选0.10μm/秒以上,更优选0.20μm/秒以上。并且,从图案的边缘形状的观点出发,优选5.0μm/秒以下。作为具体的优选数值,例如,能够举出1.8μm/秒、1.0μm/秒、0.7μm/秒等。
[0521]
感光性层在1.0质量%碳酸钠水溶液中的每单位时间的溶解速度,如下进行测量。
[0522]
对于形成于玻璃基板上的、充分地去除了溶剂的感光性层(膜厚在1.0~10μm的范围内),使用1.0质量%碳酸钠水溶液在25℃下进行喷淋显影直至感光性层完全溶解为止(其中,最长至2分钟)。
[0523]
通过将感光性层的膜厚除以感光性层完全溶解为止所需的时间来求出溶解速度。另外,若在2分钟内未完全溶解,则根据直到该点为止的膜厚变化量,以相同的方式进行计算。
[0524]
关于显影,使用h.ikeuchi&co.,ltd.制造的1/4minjjx030pp的喷淋喷嘴,并将喷淋的喷涂压力设为0.08mpa。在上述条件的情况下,将每单位时间的喷淋流量设为1,800ml/分钟。
[0525]
从图案形成性的观点出发,感光性层中的直径1.0μm以上的异物的数优选为10个/
mm2以下,更优选为5个/mm2以下。
[0526]
异物的数量如下进行测量。
[0527]
从感光性层的表面的法线方向,使用光学显微镜通过肉眼观察感光性层的表面上的任意5个区域(1mm
×
1mm),测量各区域中的直径为1.0μm以上的异物的数量,并对这些进行算术平均以计算异物的数量。
[0528]
作为具体的优选数值,例如,能够举出0个/mm2、1个/mm2、4个/mm2、8个/mm2等。
[0529]
从抑制显影时的凝聚物的产生的观点出发,将1.0cm3的感光性层溶解于1.0质量%的碳酸钠的30℃水溶液1.0升中而得的溶液的雾度优选为60%以下,更优选为30%以下,进一步优选为10%以下,最优选为1%以下。
[0530]
雾度如下进行测量。
[0531]
首先,准备1.0质量%的碳酸钠水溶液,并将液温调至30℃。将1.0cm3的感光性层放入碳酸钠水溶液1.0l中。一边注意以免混入气泡,一边在30℃下搅拌4小时。搅拌后,测量感光性树脂层溶解后的溶液的雾度。关于雾度,使用雾度计(产品名称“ndh4000”、nippon denshoku industries co.,ltd制造),并使用液体测量用单元及光路长度为20mm的液体测量专用池来进行测量。
[0532]
作为具体的优选数值,例如,能够举出0.4%、1.0%、9%、24%等。
[0533]
《《覆盖膜》》
[0534]
从感光性层观察时,本发明的转印膜进一步可以在与临时支承体相反的一侧具有覆盖膜。
[0535]
在本发明的转印膜具备后述高折射率层的情况下,从高折射率层观察时,覆盖膜优选配置在与临时支承体相反的一侧(即,与感光性层相反的一侧)。此时,转印膜例如为以“临时支承体/感光性层/高折射率层/覆盖膜”的顺序层叠的层叠体。
[0536]
关于覆盖膜,在覆盖膜中所包含的直径为80μm以上的鱼眼数优选为5个/m2以下。另外,“鱼眼”是指,在通过对材料进行热熔融、捏合、挤出和/或双轴拉伸及浇铸法等方法来制造膜时,材料的异物、未溶解物质和/或氧化劣化物等被掺入到膜中的物质。
[0537]
覆盖膜中所包含的直径为3μm以上的粒子的数优选30个/mm2以下,更优选10个/mm2以下,进一步优选5个/mm2以下。由此,能够抑制由覆盖膜中所包含的粒子引起的凹凸被转印到感光性树脂层而产生的缺陷。
[0538]
覆盖膜的表面的算术平均粗糙度ra优选0.01μm以上,更优选0.02μm以上,进一步优选0.03μm以上。若ra在这样的范围内,则例如在转印膜为长条状的情况下,能够使卷取转印膜时的卷绕性变得良好。
[0539]
并且,从抑制转印时的缺陷的观点出发,ra优选小于0.50μm,更优选0.40μm以下,进一步优选0.30μm以下。
[0540]
作为覆盖膜,例如,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜及聚碳酸酯膜。
[0541]
作为覆盖膜,例如,可以使用日本特开2006-259138号公报的0083~0087及0093段中记载的膜。
[0542]
作为覆盖膜,例如,可以使用oji f-tex co.,ltd.制造的alfan(注册商标)fg-201、oji f-tex co.,ltd.制造的a1fan(注册商标)e-201f、toray advanced film co.,
ltd.制造的cerapeel(注册商标)25wz或toray industries,inc.制造的lumirror(注册商标)16qs62(16ks40)。
[0543]
《《其他层》》
[0544]
转印膜可以具有上述以外的其他层。
[0545]
作为其他层,例如,可以举出高折射率层。
[0546]
并且,在临时支承体或覆盖膜上形成高折射率层的情况下,感光性层可以形成于上述高折射率层上。
[0547]
《高折射率层》
[0548]
高折射率层优选与感光性层相邻地配置,也优选从感光性层观察时,配置在与临时支承体相反的一侧。
[0549]
高折射率层除了波长550nm下的折射率为1.50以上的层以外,并无特别限制。
[0550]
高折射率层的上述折射率优选1.55以上,更优选1.60以上。
[0551]
高折射率层的折射率的上限并无特别限制,优选2.10以下,更优选1.85以下,进一步优选1.78以下,特别优选1.74以下。
[0552]
并且,高折射率层的折射率优选高于感光性层的折射率。
[0553]
高折射率层可以具有光固化性(即,感光性),也可以具有热固化性,也可以同时具有光固化性及热固化性。
[0554]
高折射率层具有感光性的方式具有如下优点:在转印后,能够通过一次光微影将被转印到基材上的感光性层及高折射率层一起图案化。
[0555]
高折射率层优选具有碱可溶性(例如,在弱碱性水溶液中的溶解性)。
[0556]
并且,高折射率层优选为透明层。
[0557]
作为高折射率层的膜厚,优选500nm以下,更优选110nm以下,进一步优选100nm以下。
[0558]
并且,高折射率层的膜厚优选20nm以上,更优选55nm以上,进一步优选60nm以上,特别优选70nm以上。
[0559]
高折射率层有时通过在转印后夹在透明电极图案(优选ito图案)与感光性层之间而与透明电极图案及感光性层一同形成层叠体。此时,通过减少透明电极图案与高折射率层之间的折射率差及高折射率层与感光性层之间的折射率差,光反射进一步减少。由此,透明电极图案的隐蔽性进一步提高。
[0560]
例如,在依次层叠了透明电极图案、高折射率层及感光性层的情况下,从透明电极图案侧观察时,不易识别该透明电极图案。
[0561]
高折射率层的折射率优选根据透明电极图案的折射率进行调整。
[0562]
例如,如使用in及sn的氧化物(ito)而形成的情况那样,透明电极图案的折射率在1.8~2.0的范围内的情况下,高折射率层的折射率优选1.60以上。此时的高折射率层的折射率的上限并无特别限制,优选2.1以下,更优选1.85以下,进一步优选1.78以下,特别优选1.74以下。
[0563]
例如,如使用in及zn的氧化物(izo;indium zinc oxide(氧化铟锌))而形成的情况那样,在透明电极图案的折射率超过2.0的情况下,高折射率层的折射率优选1.70以上且1.85以下。
[0564]
控制高折射率层的折射率的方法并无特别限制,例如,可以举出单独使用规定的折射率的树脂的方法、使用树脂及金属氧化物粒子或金属粒子的方法及使用金属盐与树脂的复合体的方法等。
[0565]
作为金属氧化物粒子或金属粒子的种类,并无特别限制,能够使用公知的金属氧化物粒子或金属粒子。在金属氧化物粒子或金属粒子中的金属中,还包括b、si、ge、as、sb及te等半金属。
[0566]
例如,从透明性的观点出发,粒子(金属氧化物粒子或金属粒子)的平均一次粒径优选为1~200nm,更优选为3~80nm。
[0567]
通过使用电子显微镜来测量任意200个粒子的粒径,并将测量结果进行算术平均来计算粒子的平均一次粒径。另外,在粒子的形状为非球形的情况下,将最长的边作为粒径。
[0568]
作为金属氧化物粒子,具体而言,优选选自由氧化锆粒子(zro2粒子)、nb2o5粒子、氧化钛粒子(tio2粒子)及二氧化硅粒子(sio2粒子)及它们的复合粒子组成的组中的至少一种。
[0569]
在这些之中,作为金属氧化物粒子,例如,从容易将高折射率层的折射率调整为1.6以上的观点出发,更优选选自由氧化锆粒子及氧化钛粒子组成的组中的至少一种。
[0570]
在高折射率层包含金属氧化物粒子的情况下,高折射率层可以仅包含1种金属氧化物粒子,也可以包含2种以上的金属氧化物粒子。
[0571]
从电极图案等被隐蔽物的隐蔽性变得良好、能够有效地改善被隐蔽物的可见性的观点出发,相对于高折射率层的总质量,粒子(金属氧化物粒子或金属粒子)的含量优选为1~95质量%,更优选为20~90质量%,进一步优选为40~85质量%。
[0572]
在使用氧化钛作为金属氧化物粒子的情况下,相对于高折射率层的总质量,氧化钛粒子的含量优选为1~95质量%,更优选为20~90质量%,进一步优选为40~85质量%。
[0573]
作为金属氧化物粒子的市售品,可以举出煅烧氧化锆粒子(cik nanotek corporation制造、产品名称:zrpgm15wt%-f04)、煅烧氧化锆粒子(cik nanotek corporation制造、产品名称:zrpgm15wt%-f74)、煅烧氧化锆粒子(cik nanotek corporation制造、产品名称:zrpgm15wt%-f75)、煅烧氧化锆粒子(cik nanotek corporation制造、产品名称:zrpgm15wt%-f76)、氧化锆粒子(nanouse oz-s30m、nissan chemical industries,ltd.制造)、氧化锆粒子(nanouse oz-s30k、nissan chemical industries,ltd.制造)。
[0574]
高折射率层优选包含选自由折射率为1.50以上(更优选1.55以上,进一步优选1.60以上)的无机粒子(金属氧化物粒子或金属粒子)、折射率为1.50以上(更优选1.55以上,进一步优选1.60以上)的树脂及折射率为1.50以上(更优选1.55以上,进一步优选1.60以上)的聚合性化合物组成的组中的1种以上。
[0575]
若为该方式,则容易将高折射率层的折射率调整为1.50以上(更优选1.55以上,特别优选1.60以上)。
[0576]
并且,高折射率层优选包含粘合剂聚合物、聚合性单体及粒子。
[0577]
关于高折射率层的成分,能够参考日本特开2014-108541号公报的0019~0040段及0144~0150段中记载的固化性透明树脂层的成分、日本特开2014-010814号公报的0024
~0035段及0110~0112段中记载的透明层的成分、国际公开第2016/009980号的0034段~0056段中记载的具有铵盐的组合物的成分等。
[0578]
并且,高折射率层也优选包含金属抗氧化剂。
[0579]
在高折射率层包含金属抗氧化剂的情况下,将高折射率层转印到基材(即,转印对象物)上时,能够对与高折射率层直接接触的部件(例如,形成于基材上的导电性部件)进行表面处理。该表面处理对与高折射率层直接接触的部件赋予金属氧化抑制功能(保护性)。
[0580]
金属抗氧化剂优选为具有含有氮原子的芳香环的化合物。具有含有氮原子的芳香环的化合物可以具有取代基。
[0581]
作为含有氮原子的芳香环,优选为咪唑环、三唑环、四唑环、噻唑环、噻二唑环或它们中的任意一个与其他芳香环的稠合环,更优选为咪唑环、三唑环、四唑环或它们中的任意一个与其他芳香环的稠合环。
[0582]
形成稠合环的“其他芳香环”可以为单环,也可以为杂环,但优选单环,更优选苯环或萘环,进一步优选苯环。
[0583]
作为金属抗氧化剂,优选咪唑、苯并咪唑、四唑、5-氨基-1h-四唑、巯基噻二唑或苯并三唑,更优选咪唑、苯并咪唑、5-氨基-1h-四唑或苯并三唑。
[0584]
作为金属抗氧化剂,可以使用市售品,作为市售品,例如,能够优选地使用包含苯并三唑的johoku chemical co.,ltd.制造的bt120。
[0585]
在高折射率层包含金属抗氧化剂的情况下,相对于高折射率层的总固体成分,金属抗氧化剂的含量优选0.1~20质量%,更优选0.5~10质量%,进一步优选1~5质量%。
[0586]
高折射率层可以含有除了上述的成分以外的其他成分。
[0587]
作为高折射率层能够包含的其他成分,可以举出与感光性层能够包含的其他成分相同的成分。
[0588]
高折射率层也优选包含表面活性剂。
[0589]
高折射率层的形成方法并无特别限定。
[0590]
作为高折射率层的形成方法,例如,可以举出通过在临时支承体上形成的上述感光性层上涂布包含水系溶剂的方式的高折射率层形成用组合物,并根据需要使其干燥而形成高折射率层的方法。
[0591]
高折射率层形成用组合物能够含有上述高折射率层的各成分。
[0592]
高折射率层形成用组合物例如包含粘合剂聚合物、聚合性单体、粒子及水系溶剂。
[0593]
并且,作为高折射率层形成用组合物,也优选国际公开第2016/009980号的0034~0056段中记载的具有铵盐的组合物。
[0594]
感光性层及高折射率层优选为无色。具体而言,在全反射(入射角8
°
、光源:d-65(2
°
视场))的cie1976(l
*
、a
*
、b
*
)颜色空间中,l
*
值优选为10~90,a
*
值优选为-1.0~1.0,b
*
值优选为-1.0~1.0。
[0595]
《其他层》
[0596]
转印膜可以包含除了上述的层以外的其他层(以下,也称为“其他层”。)。作为其他层,例如,可以举出中间层及热塑性树脂层等,能够适当地采用公知的层。
[0597]
关于热塑性树脂层的优选方式,在日本特开2014-085643号公报的0189~0193段及关于除了上述以外的其他层的优选方式,在日本特开2014-085643号公报的0194~0196
段中分别有记载,该公报的内容被编入到本说明书中。
[0598]
《《转印膜的制造方法》》
[0599]
转印膜的制造方法并无特别限制,能够应用公知的制造方法。
[0600]
作为转印膜的制造方法,优选包括在临时支承体上由本发明感光性组合物形成感光性层的工序,更优选在形成上述感光性层的工序之后,进一步包括在上述感光性层上配置覆盖膜的工序。
[0601]
并且,在形成上述感光性层的工序之后,可以进一步包括通过涂布高折射率层形成用组合物并使其干燥而形成高折射率层的工序。此时,更优选在形成上述高折射层的工序之后,进一步包括在上述高折射层上配置覆盖膜的工序。
[0602]
[图案形成方法]
[0603]
作为本发明所涉及的图案形成方法(也称为“本发明的图案形成方法”),只要是使用了本发明的感光性组合物的图案形成方法,则并无特别限制,但优选依次包括:使用本发明的感光性组合物在基材上形成感光性层的工序;对上述感光性层进行图案曝光的工序;及对被曝光的上述感光性层进行显影(特别是碱性显影)的工序。另外,在上述显影为有机溶剂显影的情况下,优选包括进一步曝光所获得的图案的工序。
[0604]
另外,在使用本发明的感光性组合物在基材上形成感光性层时,可以为使用感光性组合物制作上述转印膜,并使用这种转印膜在基材上形成感光性层的方法。具体而言,作为这种方法,可以举出:使上述的转印膜中的感光性层的与临时支承体侧相反的一侧的表面与基材接触而使转印膜与基材贴合,将转印膜中的感光性层作为上述基材上的感光性层的方法。
[0605]
作为本发明的图案形成方法的具体的实施方式,可以举出实施方式1及实施方式2的图案形成方法。
[0606]
以下,对实施方式1及实施方式2的图案形成方法的各工序,详细地进行说明。
[0607]
〔实施方式1的图案形成方法〕
[0608]
实施方式1的图案形成方法具有工序x1~工序x3。另外,下述工序x2相当于通过曝光而使源自感光性层中的化合物a的酸基的含量减少的工序。其中,在工序x3的显影液为有机溶剂系显影液的情况下,优选在工序x3之后进一步具有工序x4。
[0609]
工序x1:通过使转印膜中的感光性层的与临时支承体侧相反的一侧的表面与基材接触而使转印膜与基材贴合的工序
[0610]
工序x2:对感光性层进行图案曝光的工序
[0611]
工序x3:使用显影液(例如碱性显影液或有机溶剂系显影液)对感光性层进行显影的工序
[0612]
工序x4:在工序x3的显影工序之后,进一步对通过显影而形成的图案进行曝光的工序
[0613]
在将碱性显影液用作工序x3的显影液的情况下,优选为上述感光性层为实施方式x-1-a1及实施方式x-1-a2的感光性层。在将有机溶剂系显影液用作工序x3的显影液的情况下,优选为上述感光性层为实施方式x-1-a1的感光性材料。
[0614]
实施方式1的图案形成方法优选应用于包含上述的实施方式x-1-a1及实施方式x-1-a2的感光性层的转印膜。
[0615]
并且,实施方式1的图案形成方法优选在工序x1与工序x2之间或工序x2与工序x3之间具有剥离临时支承体的工序。
[0616]
《《工序x1》》
[0617]
实施方式1的图案形成方法具有通过使转印膜中的感光性层的与临时支承体侧相反的一侧的表面与基材接触而使转印膜与基材贴合的工序。
[0618]
《《基材》》
[0619]
作为基材,并无特别限制,例如,可以举出玻璃基板、硅基板及树脂基板以及具有导电层的基板。作为具有导电层的基板所包含的基板,可以举出玻璃基板、硅基板及树脂基板。
[0620]
上述基材优选为透明。
[0621]
上述基材的折射率优选为1.50~1.52。
[0622]
上述基材可以由玻璃基板等透光性基板构成,例如,还能够使用corning incorporated co.,ltd.的以gorilla glass为代表的强化玻璃等。并且,作为上述基材中所包含的材料,也优选在日本特开2010-086684号公报、日本特开2010-152809号公报及日本特开2010-257492号公报中使用的材料。
[0623]
在上述基材包含树脂基板的情况下,作为树脂基板,更优选使用光学变形小和/或透明度高的树脂膜。作为具体的材料,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、三乙酰纤维素及环烯烃聚合物等。
[0624]
作为具有导电层的基板所包含的基板,从以辊对辊方式制造的观点出发,优选树脂基板,更优选树脂膜。
[0625]
作为导电层,可以举出用于通常的电路布线或触摸面板布线的任意的导电层。
[0626]
作为导电层,从导电性及细线形成性的观点出发,优选选自由金属层(金属箔等)、导电性金属氧化物层、石墨烯层、碳纳米管层及导电聚合物层组成的组中的1种以上的层,更优选金属层,进一步优选铜层或银层。
[0627]
并且,具有导电层的基板中的导电层可以为1层,也可以为2层以上。
[0628]
在具有导电层的基板包含2层以上的导电层的情况下,各导电层优选为彼此不同的材质的导电层。
[0629]
作为导电层的材料,可以举出金属单体及导电性金属氧化物等。
[0630]
作为金属单体,可以举出al、zn、cu、fe、ni、cr、mo、ag及au等。
[0631]
作为导电性金属氧化物,可以举出ito(indiumtin oxide:氧化铟锡)、izo(indium zinc oxide:氧化铟锌)及sio2等。另外,“导电性”是指体积电阻率小于1
×
106ωcm,优选体积电阻率小于1
×
104ωcm。
[0632]
在具有导电层的基板中的导电层为2层以上的情况下,优选导电层中的至少一个导电层包含导电性金属氧化物。
[0633]
作为导电层,优选为相当于(在静电电容型触摸面板中使用的)视觉辨认部的传感器的电极图案或周边引出部的布线。
[0634]
并且,导电层优选为透明层。
[0635]
《《工序x1的步骤》》
[0636]
工序x1优选为利用辊等的加压及利用加热的贴合工序。在贴合时能够使用层压
机、真空层压机及自动切割层压机等公知的层压机。
[0637]
工序x1优选通过辊对辊方式进行,因此,成为贴合转印膜的对象的基材优选为树脂膜或具有导电性层的树脂膜。
[0638]
以下,对辊对辊方式进行说明。
[0639]
辊对辊方式是指如下方式:使用能够卷取和放卷的基材作为基材,并包括:在本发明的图案形成方法中所包含的任意工序之前,放卷基材的工序(也称为“放卷工序”。);及在任意工序之后,卷取基材的工序(也称为“卷取工序”。),并且一边传送基材,一边进行至少任一工序(优选所有工序或除了加热工序以外的所有工序)。
[0640]
作为放卷工序中的放卷方法及卷取工序中的卷取方法,并无特别限制,只要在应用辊对辊方式的制造方法中,使用公知的方法即可。
[0641]
《《工序x2》》
[0642]
实施方式1的图案形成方法包括在上述工序x1之后对感光性层进行图案曝光的工序(工序x2)。工序x2相当于通过曝光而使源自感光性层中的化合物a的酸基的含量减少的工序。更具体而言,优选使用使感光性层中的化合物β(优选化合物b)中的特定结构s0(优选特定结构s1)(要件v01时)及化合物a中的特定结构s0(优选特定结构s1)(要件w01时)激发的波长的光来对感光性层进行图案曝光。
[0643]
在曝光工序中,图案的详细配置及具体尺寸并无特别限制。
[0644]
例如,在将实施方式1的图案形成方法应用于电路布线的制造的情况下,从提高具备通过实施方式1的图案形成方法而制造的具有电路布线的输入装置的显示装置(例如,触摸面板)的显示品质,并且从能够尽量减少引出布线所占的面积的观点出发,图案的至少一部分(特别是,相当于触摸面板的电极图案及引出布线的部分的部分)优选为100μm以下的细线,更优选为70μm以下的细线。
[0645]
作为使用于曝光的光源,只要照射能够使源自感光性层中的化合物a的酸基的含量减少的波长区域的光(使感光性层中的化合物β(优选化合物b)中的特定结构s0(优选特定结构s1)(要件v01时)及化合物a中的特定结构s0(优选特定结构s1)(要件w01时)激发的波长的光。例如,在感光性层为上述感光性层的情况下,可以举出254nm、313nm、365nm、405nm等波长域的光。),则能够适当选定。具体而言,可以举出超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯及led(light emitting diode:发光二极管)等。
[0646]
作为曝光量,优选10~10000mj/cm2,更优选50~3000mj/cm2。
[0647]
在工序x2中,可以在从感光性层剥离临时支承体之后进行图案曝光,也可以在剥离临时支承体之前隔着临时支承体进行图案曝光,然后剥离临时支承体。为了防止由感光性层与掩模的接触引起的掩模污染,并且避免由附着于掩模的异物引起的对曝光的影响,优选在不剥离临时支承体而进行图案曝光。另外,图案曝光可以为隔着掩模的曝光,也可以为使用了激光等的直接曝光。
[0648]
另外,在后述的工序x3之前,从感光性层剥离临时支承体。
[0649]
《《工序x3》》
[0650]
实施方式1的图案形成方法包括在上述工序x2之后,使用显影液(特别是碱性显影液)对被图案曝光的感光性层进行显影的工序(工序x3)+。
[0651]
经过工序x2的感光性层由于曝光部的感光性层中的酸基的含量减少,在曝光部与
未曝光部之间会产生在显影液中的溶解性的差异(溶解对比度)。通过在感光性层形成溶解对比度,能够在工序x3中形成图案。另外,在上述工序x3的显影液为碱性显影液的情况下,通过实施上述工序x3,未曝光部被去除以形成负图案。另一方面,在上述工序x3的显影液为有机溶剂系显影液的情况下,通过实施上述工序x3,曝光部被去除以形成正图案。对于所获得的正图案,实施通过后述的工序x4而使源自化合物a的酸基的含量减少的处理。
[0652]
(碱性显影液)
[0653]
作为碱性显影液,只要能够去除感光性树脂层的未曝光部,则并无特别限制,例如,能够使用日本特开平5-072724号公报中记载的显影液等公知的显影液。
[0654]
作为碱性显影液,例如,优选以0.05~5mol/l(升)的浓度包含pka=7~13的化合物的碱水溶液系显影液。
[0655]
并且,碱性显影液可以进一步包含水溶性的有机溶剂及表面活性剂等。作为碱性显影液,例如,优选国际公开第2015/093271号的0194段中记载的显影液。
[0656]
碱性显影液中的水的浓度优选50质量%以上,更优选60质量%以上,进一步优选85质量%以上,特别优选90质量%以上,最优选95质量%以上。另外,作为上限值,例如小于100质量%。
[0657]
(有机溶剂系显影液)
[0658]
作为有机溶剂系显影液,只要能够去除感光性树脂层的曝光部,则并无特别限制,例如,能够使用包含酮系溶剂、酯系溶剂、醇系溶剂、酰胺系溶剂、醚系溶剂及烃系溶剂等有机溶剂的显影液。
[0659]
在有机溶剂系显影液中,有机溶剂可以混合有多种,也可以与除了上述以外的有机溶剂或水进行混合而使用。其中,为了充分发挥本发明的效果,作为有机溶剂系显影液整体的含水率优选小于10质量%,更优选实质上不含有水分。有机溶剂系显影液中的有机溶剂(混合多种的情况下为合计)的浓度优选50质量%以上,更优选60质量%以上,进一步优选85质量%以上,特别优选90质量%以上,最优选95质量%以上。另外,作为上限值,例如为100质量%以下。
[0660]
作为显影方式,并无特别限制,可以为旋覆浸没显影、喷淋显影、旋转显影及浸涂显影等中的任一种。在此,对喷淋显影进行说明时,通过喷淋向曝光后的感光性树脂层吹送显影液,能够去除不需要的部分。并且,在显影之后,也优选通过喷淋吹送清洗剂等,一边用刷子等来擦拭,一边去除显影残渣。作为显影液的液温,优选20~40℃。
[0661]
实施方式1的图案形成方法可以进一步具有对包含通过显影而获得的感光性层的图案进行加热处理的后烘烤工序,也可以不具有后烘烤工序。
[0662]
后烘烤优选在8.1~121.6kpa的环境下进行,更优选在50.66kpa以上的环境下进行。另一方面,更优选在111.46kpa以下的环境下进行,进一步优选在101.3kpa以下的环境下进行。
[0663]
后烘烤的温度优选80~250℃,更优选110~170℃,进一步优选130~150℃。
[0664]
后烘烤的时间优选1~60分钟,更优选2~50分钟,进一步优选5~40分钟。
[0665]
后烘烤可以在空气环境下进行,也可以在氮取代环境下进行。
[0666]
《《工序x4》》
[0667]
在上述工序x3的显影液为有机溶剂系显影液的情况下,对所获得的正图案实施工
序x4。工序x4相当于对工序x3中所获得的正图案进行曝光,并使源自化合物a的酸基的含量减少的工序。更具体而言,优选使用使感光性层中的化合物β(优选化合物b)中的特定结构s0(优选特定结构s1)(要件v01时)及化合物a中的特定结构s0(优选特定结构s1)(要件w01时)激发的波长的光来对感光性层进行图案曝光。
[0668]
作为使用于曝光的光源及曝光量,与在工序x1中叙述的光源及曝光量相同,优选方式也相同。
[0669]
〔实施方式2的图案形成方法〕
[0670]
实施方式2的图案形成方法依次具有工序y1、工序y2p及工序y3,进一步在工序y2p与工序y3之间或在工序y3之后具有工序y2q(在工序y2p中进一步对被曝光的感光性层进行曝光的工序)。
[0671]
工序y1:通过使转印膜中的感光性层的与临时支承体侧相反的一侧的表面与基材接触而使转印膜与上述基材贴合的工序
[0672]
工序y2p:对感光性层进行曝光的工序
[0673]
工序y3:对感光性层进行显影的工序
[0674]
作为实施方式2的图案形成方法,如上所述,相当于感光性层在进一步包含光聚合引发剂及聚合性化合物的情况下能够应用的方式。从而,实施方式2的图案形成方法优选应用于包含上述的实施方式x-1-a3的感光性层的转印膜。
[0675]
以下,对实施方式2的图案形成方法进行说明,关于工序y1及工序y3,与工序x1及工序x3分别相同,因此省略说明。
[0676]
另外,工序y3只要至少在工序y2p之后实施即可,工序y2p与工序y2q之间可以实施工序y3。
[0677]
另外,实施方式2的图案形成方法可以在工序y3之后,进一步具有对包含通过显影而获得的感光性层的图案进行加热处理的后烘烤工序,也可以不具有后烘烤工序。关于后烘烤工序,能够利用与上述的实施方式1的图案形成方法可以具有的后烘烤工序相同的方法来实施。在工序y2p与工序y2q之间实施工序y3的情况下,后烘烤工序只要在工序y3之后实施,则可以在工序y2q之前实施,也可以在工序y2q之后实施。
[0678]
并且,实施方式2的图案形成方法优选在工序y1与工序y2p之间或工序y2p与工序y3之间具有剥离临时支承体的工序。
[0679]
《《工序y2p、工序y2q》》
[0680]
实施方式2的图案形成方法包括对经过工序y1的感光性层进行曝光的工序(工序y2p)及进一步对被曝光的感光性层进行曝光的工序(工序y2q)。
[0681]
曝光处理(工序y2p及工序y2q)中的任一个主要相当于用于通过曝光而使源自化合物a的酸基的含量减少的曝光,曝光处理(工序y2p及工序y2q)中的另一个主要相当于用于引起基于光聚合引发剂的聚合性化合物的聚合反应的曝光。并且,曝光处理(工序y2p及工序y2q)可以分别为整面曝光及图案曝光中的任一种,但曝光处理中的任一个为图案曝光。
[0682]
例如,在工序y2p为用于通过曝光而使源自化合物a的酸基的含量减少的图案曝光的情况下,在工序y3中所使用的显影液可以为碱性显影液,也可以为有机溶剂系显影液。其中,在用有机溶剂系显影液进行显影的情况下,工序y2q通常在工序y3之后实施,在被显影
的感光性层(图案)中,会引起基于光聚合引发剂的聚合性化合物的聚合反应,并且源自化合物a的酸基(优选羧基)的含量减少。
[0683]
并且,例如,在工序y2p为用于引起基于光聚合引发剂的聚合性化合物的聚合反应的图案曝光的情况下,在工序y3中所使用的显影液通常为碱性显影液。此时,工序y2q可以在工序y3之前或之后实施,在工序y3之前实施时的工序y2q通常为图案曝光。
[0684]
在工序y2p及工序y2q中,作为使用于曝光的光源,只要照射能够使源自感光性层中的化合物a的酸基的含量减少的波长区域的光(使感光性层中的化合物β(优选化合物b)中的特定结构s0(优选特定结构s1)(要件v01时)及化合物a中的特定结构s0(优选特定结构s1)(要件w01时)激发的波长的光。例如,在感光性层为上述感光性层的情况下,可以举出254nm、313nm、365nm、405nm等的波长区域的光。)或能够引起基于感光性层中的光聚合引发剂的聚合性化合物的反应的波长区域的光(使光聚合引发剂感光的波长的光。例如,254nm、313nm、365nm、405nm等),则能够适当地选定。具体而言,可以举出超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯及led(light emitting diode:发光二极管)等。
[0685]
在用于使源自感光性层中的化合物a的酸基的含量减少的曝光中,作为曝光量,优选10~10000mj/cm2,更优选50~3000mj/cm2。
[0686]
在用于引起基于感光性层中的光聚合引发剂的聚合性化合物的反应的曝光中,作为曝光量,优选5~200mj/cm2,更优选10~150mj/cm2。
[0687]
在工序y2p及工序y2q中,可以在从感光性层剥离临时支承体之后进行图案曝光,也可以在剥离临时支承体之前隔着临时支承体进行图案曝光,然后剥离临时支承体。为了防止由感光性层与掩模的接触引起的掩模污染,并且避免由附着于掩模的异物引起的对曝光的影响,优选在不剥离临时支承体而进行图案曝光。另外,图案曝光可以为隔着掩模的曝光,也可以为使用了激光等的直接曝光。
[0688]
在曝光工序中,图案的详细配置及具体尺寸并无特别限制。
[0689]
例如,在将实施方式2的图案形成方法应用于电路布线的制造的情况下,从提高具备通过实施方式2的图案形成方法而制造的具有电路布线的输入装置的显示装置(例如,触摸面板)的显示品质,并且从能够尽量减小引出布线所占的面积的观点出发,图案的至少一部分(特别是,相当于触摸面板的电极图案及引出布线的部分的部分)优选为100μm以下的细线,更优选为70μm以下的细线。
[0690]
《《优选方式》》
[0691]
作为实施方式2的图案形成方法,也优选依次具有工序y1、工序y2a、工序y3及工序y2b。另外,也优选工序y2a及工序y2b中的一个为用于通过曝光而使源自化合物a的酸基的含量减少的曝光工序,另一个为用于引起基于光聚合引发剂的聚合性化合物的聚合反应的曝光工序。
[0692]
工序y1:通过使转印膜中的感光性层的与临时支承体侧相反的一侧的表面与基材接触而使转印膜与上述基材贴合的工序
[0693]
工序y2a:对感光性层进行图案曝光的工序
[0694]
工序y3:使用碱性显影液对感光性层进行显影以形成图案的工序
[0695]
工序y2b:对在工序y3中所获得的图案进行曝光的工序
[0696]
并且,上述图案形成方法优选在工序y1与工序y2a之间或工序y2a与工序y3之间进
行剥离临时支承体的工序。
[0697]
上述工序y2a优选为用于引起基于光聚合引发剂的聚合性化合物的聚合反应的曝光工序,上述工序y2b优选为用于通过曝光而使源自化合物a的酸基的含量减少的曝光工序。
[0698]
〔实施方式1及实施方式2的图案形成方法可以具有的任意工序〕
[0699]
实施方式1及实施方式2的图案形成方法可以包括上述以外的任意工序(其他工序)。例如,可以举出如下工序,但并不限于这些工序。
[0700]
《《覆盖膜剥离工序》》
[0701]
在转印膜具有覆盖膜的情况下,上述图案形成方法优选包括剥离上述转印膜的覆盖膜的工序(以下,也称为“覆盖膜剥离工序”。)。剥离覆盖膜的方法并无特别限制,能够应用公知的方法。
[0702]
《《降低可见光线反射率的工序》》
[0703]
在基板为具有导电层的基板的情况下,上述图案形成方法可以进一步包括进行降低导电层的可见光线反射率的处理的工序。另外,在上述基板为具有多个导电层的基板的情况下,降低可见光线反射率的处理可以对一部分导电层实施,也可以对所有的导电层实施。
[0704]
作为降低可见光线反射率的处理,可以举出氧化处理。例如,通过对铜进行氧化处理形成氧化铜以使其变黑,能够降低导电层的可见光线反射率。
[0705]
关于降低可见光线反射率的处理的优选方式,记载于日本特开2014-150118号公报的0017~0025段以及日本特开2013-206315号公报的0041段、0042段、0048段及0058段中,该公报的内容被编入到本说明书中。
[0706]
《《蚀刻工序》》
[0707]
在基板为具有导电层的基板的情况下,上述图案形成方法优选包括将通过工序x3(或工序x4)及工序y3而形成的图案作为蚀刻抗蚀剂膜,并对未配置有该蚀刻抗蚀剂膜的区域中的导电层进行蚀刻处理的工序(蚀刻工序)。
[0708]
作为蚀刻处理的方法,能够应用日本特开2010-152155号公报的0048~0054段等中记载的基于湿式蚀刻的方法及公知的等离子蚀刻等基于干式蚀刻的方法等。
[0709]
例如,作为蚀刻处理的方法,可以举出通常进行的浸渍于蚀刻液中的湿式蚀刻法。湿式蚀刻中所使用的蚀刻液只要根据蚀刻的对象而适当地选择酸性类型或碱性类型的蚀刻液即可。
[0710]
作为酸性类型的蚀刻液,例示出盐酸、硫酸、氢氟酸及磷酸等酸性成分单独的水溶液以及酸性成分与氯化铁、氟化铵或高锰酸钾等盐的混合水溶液等。酸性成分可以使用组合多个酸性成分而成的成分。
[0711]
作为碱性类型的蚀刻液,例示出氢氧化钠、氢氧化钾、氨、有机胺及四甲基氢氧化铵等有机胺的盐等碱成分单独的水溶液以及碱成分与高锰酸钾等盐的混合水溶液等。碱成分可以使用组合多种碱成分而成的成分。
[0712]
蚀刻液的温度并无特别限制,优选45℃以下。在本发明的电路布线的制造方法中,用作蚀刻抗蚀剂膜的、通过工序x3(或工序x4)及工序y3(或工序y2b)形成的图案优选对45℃以下的温度区域中的酸性及碱性的蚀刻液发挥特别优异的耐性。通过上述结构,可以防
止在蚀刻工序中的蚀刻抗蚀剂膜的剥离,并且可以选择性地蚀刻不存在蚀刻抗蚀剂膜的部分。
[0713]
在蚀刻工序后,为了防止工序线路的污染,可以根据需要进行清洗被蚀刻处理的基板的清洗工序及干燥被清洗的基板的干燥工序。
[0714]
《《其他实施方式》》
[0715]
关于上述图案形成方法,也优选在两个表面分别使用具有多个导电层的基板,并对形成于两个表面的导电层逐次或同时进行图案形成。
[0716]
通过这种结构,能够在基板的一个表面形成第一导电图案且在另一个表面形成第二导电图案。也优选以辊对辊方式从基材的两面形成。
[0717]
〔图案〕
[0718]
通过上述的实施方式1及实施方式2的图案形成方法形成的图案由于酸基的含量降低,因此极性降低、透湿性及相对介电常数降低。
[0719]
相对于工序x1或工序y1中所形成的感光性层中的酸基的含量,上述图案中的酸基的含量优选减少5摩尔%以上,更优选减少10摩尔%以上,更进一步优选减少20摩尔%以上为,进一步优选减少31摩尔%以上,特别优选减少40摩尔%以上,特别更优选减少51摩尔%以上,最优选减少71摩尔%以上。另外,作为上限值,并无特别限制,例如为100摩尔%以下。
[0720]
上述图案的透湿度相对于在工序x1或工序y1中所形成的感光性层的透湿度,优选减少5%以上,更优选减少10%以上,进一步优选减少20%以上。另外,作为上限值,并无特别限制,例如为100%以下。
[0721]
相对于在工序x1或工序y1中所形成的感光性层的相对介电常数,上述图案的相对介电常数优选减少5%以上,更优选减少10%以上,进一步优选减少15%以上。另外,作为上限值,并无特别限制,例如为100%以下。
[0722]
作为通过上述的图案形成方法形成的图案的平均厚度,优选0.5~20μm。作为图案的平均厚度,更优选0.8~15μm,进一步优选1.0~10μm。
[0723]
通过上述的图案形成方法形成的图案优选为无色。具体而言,全反射(入射角8
°
、光源:d-65(2
°
视场))在cie1976(l
*
、a
*
、b
*
)颜色空间中,图案的l
*
值优选为10~90,图案的a
*
值优选为-1.0~1.0,图案的b
*
值优选为-1.0~1.0。
[0724]
作为通过上述的图案形成方法形成的图案的用途,并无特别限制,能够用作各种保护膜或绝缘膜。
[0725]
具体而言,可以举出作为保护导电图案的保护膜(永久膜)的用途、作为导电图案之间的层间绝缘膜的用途及作为制造电路布线时的蚀刻抗蚀剂膜的用途等。上述图案由于低透湿性优异,因此,其中,优选作为保护导电图案的保护膜(永久膜)或导电图案之间的层间绝缘膜的用途。
[0726]
另外,上述图案例如能够用作如下用途:作为保护设置于触摸面板内部的相当于视觉辨认部的传感器的电极图案、周边布线部分及引出布线部分的布线等导电图案的保护膜(永久膜)或作为导电图案之间的层间绝缘膜。
[0727]
[电路布线的制造方法]
[0728]
本发明还涉及电路布线的制造方法。
[0729]
本发明所涉及的电路布线的制造方法(也称为“本发明的电路布线的制造方法”)
只要是使用了上述感光性组合物的电路布线的制造方法,则并无特别限制,其中,优选为使用了上述转印膜的电路布线的制造方法。
[0730]
作为使用了上述转印膜的电路布线的制造方法,优选依次包括:使上述的转印膜中的感光性层的与临时支承体侧相反的一侧的表面与具有导电层的基板中的导电层接触而使转印膜与具有导电层的基板贴合的工序(贴合工序);对所贴合的转印膜中的感光性层进行图案曝光的工序(第一曝光工序);使用碱性显影液对被曝光的感光性层进行显影而形成被图案化的蚀刻抗蚀剂膜的工序(蚀刻抗蚀剂膜形成工序);及对未配置有蚀刻抗蚀剂膜的区域中的上述导电层进行蚀刻处理的工序(蚀刻处理工序)。并且,上述蚀刻抗蚀剂膜形成工序优选包括以下工序而形成:使用碱性显影液对经过第一曝光工序而获得的被曝光的感光性层进行显影以形成图案的工序(碱性显影工序);及对所获得的图案进行曝光以形成蚀刻抗蚀剂膜的工序(第二曝光工序)。
[0731]
在本发明的电路布线的制造方法中,贴合工序、第一曝光工序、碱性显影工序及第二曝光工序均能够通过与上述的实施方式2的图案形成方法的工序y1、工序y2a、工序y3及工序y2b相同的步骤来实施。蚀刻抗蚀剂膜形成工序也可以通过与工序y3相同的方法来实施。并且,在本发明的电路布线的制造方法中所使用的具有导电层的基板与在上述工序x1中所使用的具有导电层的基板相同。并且,本发明的电路布线的制造方法可以具有除了上述工序以外的其他工序。作为其他工序,可以举出与第一实施方式及第二实施方式的图案形成方法可以具有的任意工序相同的工序。
[0732]
本发明的电路布线的制造方法也优选为将上述贴合工序、上述第一曝光工序、上述显影工序、上述第二曝光工序及上述蚀刻工序这4个工序作为1组而重复多次的方式。
[0733]
用作蚀刻抗蚀剂膜的膜也能够用作所形成的电路布线的保护膜(永久膜)。
[0734]
[触摸面板的制造方法]
[0735]
本发明还涉及一种触摸面板的制造方法。
[0736]
本发明所涉及的触摸面板的制造方法(也称为“本发明的触摸面板的制造方法”)只要是使用了上述感光性组合物的触摸面板的制造方法,则并无特别限制,其中,优选为使用了上述转印膜的触摸面板的制造方法。
[0737]
作为本发明的触摸面板的制造方法,优选依次包括:使上述的转印膜中的感光性层的与临时支承体侧相反的一侧的表面与具有导电层(优选为被图案化的导电层,具体而言,触摸面板电极图案或布线等导电图案)的基板中的导电层接触而使转印膜与具有导电层的基板贴合的工序(贴合工序);对所贴合的转印膜中的感光性层进行图案曝光的工序(第一曝光工序);及使用碱性显影液对被曝光的感光性层进行显影而形成上述导电层的被图案化的保护膜或绝缘膜的工序(保护膜或绝缘膜形成工序)。并且,保护膜或绝缘膜形成工序优选包括以下工序而形成:使用碱性显影液对经过第一曝光工序而获得的被曝光的感光性层进行显影以形成图案的工序(碱性显影工序);及对所获得的图案进行曝光以形成导电层的保护膜或绝缘膜的工序(第二曝光工序)。
[0738]
保护膜具有作为保护导电层的表面的膜的功能。并且,绝缘膜具有作为导电层之间的层间绝缘膜的功能。另外,在形成导电层的绝缘膜的情况下,本发明的触摸面板的制造方法优选进一步具有在绝缘膜上形成导电层(优选为被图案化的导电层,具体而言,触摸面板电极图案或布线等导电图案)的工序。
[0739]
在本发明的触摸面板的制造方法中,贴合工序、第一曝光工序、碱性显影工序及第二曝光工序均能够通过与上述的实施方式2的图案形成方法的工序y1、工序y2a、工序y3及工序y2b相同的步骤来实施。保护膜或绝缘膜形成工序也可以通过与工序y3相同的步骤来实施。并且,在本发明的触摸面板的制造方法中使用的具有导电层的基板与在上述的工序x1中使用的具有导电层的基板相同。作为其他工序,可以举出与第一实施方式及第二实施方式的图案形成方法可以具有的任意工序相同的工序。
[0740]
作为本发明的触摸面板的制造方法,除了上述的方式以外的结构能够参考公知的触摸面板的制造方法。
[0741]
通过本发明的触摸面板的制造方法而制造的触摸面板优选具有透明基板、电极及保护层(保护膜)。
[0742]
作为上述触摸面板中的检测方法,可以为电阻膜方式、静电电容方式、超声波方式、电磁感应方式及光学方式等公知方式中的任一种。其中,优选静电电容方式。
[0743]
作为触摸面板型,可以举出所谓的内嵌型(例如,日本特表2012-517051号公报的图5、图6、图7、图8中记载的结构)、所谓的外嵌型(例如,日本特开2013-168125号公报的图19中记载的结构,日本特开2012-089102号公报的图1及图5中记载的结构)、ogs(one glass solution:单片式触控面板)型、tol(touch-on-lens:覆盖层触摸)型(例如,日本特开2013-054727号公报的图2中记载的结构)、其他结构(例如,日本特开2013-164871号公报的图6中记载的结构)及各种外挂型(所谓的gg、g1/g2、gff、gf2、gf1、g1f等)等。
[0744]
实施例
[0745]
以下根据实施例对本发明进一步详细地进行说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等只要不脱离本发明的宗旨,则能够适当地进行变更。因此,本发明的范围不应限定于以下所示的实施例来进行解释。另外,除非另有特别说明,“份”,“%”为质量基准。并且,在以下实施例中,树脂的重均分子量为基于凝胶渗透色谱法(gpc)的聚苯乙烯换算而求得的重均分子量。
[0746]
[感光性组合物的制备]
[0747]
通过混合搅拌各成分,以成为后段部所示的第2表的组成及配方,从而制备了感光性组合物。另外,第2表中的聚合物的含量(质量份)的数值表示固体成分的量(溶剂以外)。
[0748]
〔感光性组合物的成分〕
[0749]
以下,示出在第2表中使用的各种成分。
[0750]
《具有酸基的化合物》
[0751]
具有酸基的化合物(聚合物1~9)使用了已合成的物质。
[0752]
以下,作为一例示出聚合物8的合成方法。关于其他聚合物,变更装入单体的种类及量而同样地进行了合成。
[0753]
·
聚合物8(dcpma/aa/aa-gma的共聚物〔组成比(质量比):68/16/16、重均分子量(mw):15000〕)的合成方法;
[0754]
将丙二醇单甲醚77.2g装入烧瓶中并在氮气流下加热至90℃。向该溶液经2小时同时滴加了使甲基丙烯酸二环戊酯(showa denko materials co.,ltd.制造)89.8g、丙烯酸28.3g溶解于丙二醇单甲醚30g中而得的溶液、及使聚合引发剂v-601(fujifilm wako pure chemical corporation制造)5.5g溶解于丙二醇单甲醚30g中而得的溶液。滴加结束后,在
90℃下使其反应1小时之后,添加了0.7g的v-601。然后,进一步使其反应了3小时。然后,用丙二醇单甲醚乙酸酯60.4g、丙二醇单甲醚26.4g进行了稀释。在空气气流下,将反应液升温至100℃,并添加了四乙基溴化铵0.47g、对甲氧基苯酚0.23g。经20分钟向其中滴加了甲基丙烯酸缩水甘油酯(nof corporation制造的blemmer g)14.0g。在100℃下使其反应7小时,以获得了聚合物8的溶液。所获得的溶液的固体成分浓度为36.3质量%。gpc中的标准聚苯乙烯换算的重均分子量为15000、分散度为2.2、聚合物的酸值为125mgkoh/g。使用气相色谱法测量的残留单体量在任意单体中,相对于聚合物固体成分均小于0.1质量%。
[0755]
另外,各聚合物以包含在溶液中的状态合成,但作为感光性组合物的成分使用聚合物时,仅添加溶液中所包含的固体成分(聚合物)作为感光性组合物的成分。例如,在实施例1、2的转印膜中使用的的感光性组合物中,不包含溶液的100质量份,而包含聚合物1本身的100质量份。
[0756]
·
聚合物1:st/maa/mma/maa-gma的共聚物〔组成比(质量比):st/maa/mma/maa-gma=47.7/19/1.3/32、重均分子量(mw):18,000〕
[0757]
·
聚合物2:chma/maa/mma/maa-gma的共聚物〔组成比(质量比):55.1/14.5/1.3/29.1、重均分子量(mw):27,000〕
[0758]
·
聚合物3:ibma/maa的共聚物〔组成比(质量比):80/20、重均分子量(mw):12000〕
[0759]
·
聚合物4:dcpma/maa的共聚物〔组成比(质量比):80/20、重均分子量(mw):30000〕
[0760]
·
聚合物5:dcpma/aa的共聚物〔组成比(质量比):83/17、重均分子量(mw):20000〕
[0761]
·
聚合物6:ibma/iba/aa的共聚物〔组成比(质量比):20/63/17、重均分子量(mw):33000〕
[0762]
·
聚合物7:dcpma/aa/aa-gma的共聚物〔组成比(质量比):74/16/10、重均分子量(mw):24000〕
[0763]
·
聚合物8:dcpma/aa/aa-gma的共聚物〔组成比(质量比):68/16/16、重均分子量(mw):15000〕
[0764]
·
聚合物9:dcpma/aa/aa-gma的共聚物〔组成比(质量比):52/16/32、重均分子量(mw):16000〕
[0765]
以下,示出上述聚合物中的缩写。
[0766]
·
st:基于苯乙烯的重复单元
[0767]
·
maa:基于甲基丙烯酸的重复单元
[0768]
·
mma:基于甲基丙烯酸甲酯的重复单元
[0769]
·
maa-gma:使基于甲基丙烯酸的重复单元的羧基与甲基丙烯酸缩水甘油酯反应而成的重复单元
[0770]
·
chma:基于甲基丙烯酸环己酯的重复单元
[0771]
·
dcpma:基于甲基丙烯酸二环戊酯的重复单元
[0772]
·
aa:基于丙烯酸的重复单元
[0773]
·
aa-gma:使基于丙烯酸的重复单元的羧基与甲基丙烯酸缩水甘油酯反应而成的重复单元
[0774]
·
ibma:基于甲基丙烯酸异冰片酯的重复单元
[0775]
·
iba:基于丙烯酸异冰片酯的重复单元
[0776]
《化合物β》
[0777]
·
1-甲基异喹啉(fujifilm wako pure chemical corporatio制造)
[0778]
·
2,4-二甲基喹啉(fujifilm wako pure chemical corporatio制造)
[0779]
《聚合性化合物》
[0780]
·
tmpta:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(shin nakamura chemical industry co.,ltd.制造的a-tmpt)
[0781]
·
dtmpta:二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(nippon kayaku co.,ltd制造的kayarad t-1420(t))
[0782]
·
dpha:二季戊四醇六丙烯酸酯(shin nakamura chemical industry co.,ltd.制造的a-dph)
[0783]
·
a-nod-n:1,9-壬二醇二丙烯酸酯(shin nakamura chemical industry co.,ltd.制造的a-nod-n)
[0784]
《引发剂》
[0785]
·
irg379:omnirad 379(igm resins b.v.公司制造、烷基苯甲酮系化合物)
[0786]
·
oxe02:irgacure oxe02(basf公司制造、肟酯化合物)乙腈中的相对于波长365nm的光的摩尔吸光系数2700(cm
·
mol/l)-1
[0787]
·
api307:1-(联苯基-4-基)-2-甲基-2-吗啉基丙烷-1-酮(1-(biphenyl-4-yl)-2-methyl-2-morphol inopropan-1-one)(shenzhen uv-chem tech ltd制造)
[0788]
《表面活性剂》
[0789]
·
f551a:megaface f551(dic corporation制造)
[0790]
《溶剂》
[0791]
·
mek:甲基乙基酮
[0792]
·
pgmea:丙二醇单甲醚乙酸酯
[0793]
·
mfg:丙二醇单甲醚
[0794]
[各种测量]
[0795]
〔试验样品(试样x)的准备〕
[0796]
在玻璃基板(corning incorporated co.,ltd.制造的“eagle xg”)的上,旋涂所制备的感光性组合物之后,使用热板在80℃下使其干燥2分钟以获得了膜厚为2μm的膜(感光性层)。接着,通过从所获得的膜(感光性层)的上表面压接聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(pet膜。toray industries,inc.制造的“16ks40”)来制作了依次层叠有玻璃基板、感光性层及pet膜的层叠体。另外,压接条件设为层压温度:25℃、压力:0.6pa、线压3n/cm、传送速度4m/分钟。接着,使用具有超高压汞灯的接近型曝光机(mtachi high-tech corporation.),隔着pet膜,对层叠体中的感光性层进行了曝光,以使波长365nm处的累计曝光量成为80mj/cm2。曝光后,将层叠体放置于25℃50%rh的环境下30分钟,然后,剥离了pet膜。接着,使用具有高压汞灯的紫外线照射传送装置(eye graphics co.,ltd.),对因pet膜的剥离而暴露的感光性层进行了曝光,以使波长365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2。然后,削取玻璃基板上的曝光后感光性层,准备了100mg的粉末状试验样品(以下,试样x)。另外,在削取的曝光后感光性层并非为粉末状的情况下,将其粉碎后使用。
[0797]
〔曝光后感光性层的玻璃化转变温度的测量〕
[0798]
(1)使用5~6mg的试样x,在以下条件下进行了温度调制差示扫描量热测量。
[0799]
装置:ta instruments制dsc2500(封入试样时使用了tzero铝坩锅)
[0800]
测量条件:氮气氛下、温度范围-70~200℃(5℃/分)、温度调制条件
±
1℃/分钟(n=2)))
[0801]
(2)接着,将在可逆热流(rev.heat flow)中基线位移的温度(中点)作为玻璃化转变温度(n2的平均值)。将测量结果示于第2表。
[0802]
〔曝光后感光性层在40℃90%rh下的含水率的测量〕
[0803]
(1)在23℃50%rh的实验室内称取了11~12mg的试样x(a[mg])。
[0804]
(2)将其投入到加热至150℃的加热排料装置的炉内,使用卡尔
·
费休水分计进行了15分钟的水分量测量(装置:卡尔
·
费休水分计使用了hiranuma co.,ltd.制造的“aq-2100”,加热排料装置使用了hiranumaco.,ltd.制造的“ev-2000”)。
[0805]
(3)根据所测量的分量,通过下式求出了23℃50%rh下的含水率x[质量%]。
[0806]
(水分量/a)
×
100=x[质量%]
[0807]
(4)在23℃50%rh的实验室内称取了11~12mg的试样x(b[mg])。
[0808]
(5)将试样x在40℃90%rh的恒温恒湿槽内保管了24小时。
[0809]
(6)将其刚从上述恒温高湿槽取出之后立即投入到加热至150℃的加热排料装置的炉内,使用卡尔
·
费休水分计进行了15分钟的水分量测量(装置:卡尔
·
费休水分计使用了hiranumaco.,ltd.制造的“aq-2100”,加热排料装置使用了hiranumaco.,ltd.制造的“ev-2000”)。
[0810]
(7)根据所测量的水分量,通过下式求出了40℃90%rh下的(外观的)含水率y[质量%]。
[0811]
(水分量/b)
×
100=y[质量%]
[0812]
(8)使用上述x、y值,通过下式求出了40℃90%rh下的含水率。
[0813]
{水分量/(干燥质量+水分量)}
×
100[质量%]=[(b
×
y/100)/{b
×
(100-x)/100+b
×
y/100}]
×
100[质量%]={y/(100-x+y)}
×
100[质量%]
[0814]
(9)进行5次上述的(1)~(8)的测量,将其算术平均作为含水率。将测量结果示于第2表。
[0815]
[转印膜的制作]
[0816]
在厚度为16μm的pet膜(toray industries,inc.制造、16ks40(16qs62))(临时支承体)上,使用狭缝状喷嘴,调整而涂布各实施例或比较例的感光性组合物,以使干燥后的厚度成为第2表中记载的膜厚,并在100℃下使其干燥2分钟以形成了感光性层。
[0817]
在所获得的感光性层上压接厚度为16μm的pet膜(toray industries,inc.制造、16ks40(16qs62))(覆盖膜),制作了实施例及比较例的转印膜。
[0818]
[评价:腐蚀试验]
[0819]
《试验样品的制作》
[0820]
(1)剥离所制作的转印膜的覆盖膜,使感光性层暴露。
[0821]
接着,在铜基材(层叠有铜箔的pet膜(geomatec co.,ltd.制造))上层压转印膜,以使铜箔与所暴露的感光性层接触。层压条件设为层压温度:100℃、线厚:3n/cm、传送速
度:1m/分钟。
[0822]
(2)使用具有超高压汞灯的接近型曝光机(hi tachi hi gh-tech corporation.),隔着作为临时支承体的pet膜,对上述感光性层进行了曝光,以使波长365nm处的累计曝光量成为80mj/cm2。
[0823]
(3)曝光后,在25℃50%rh的环境下放置30分钟,然后,剥离了作为临时支承体的pet膜。
[0824]
(4)接着,使用具有高压汞灯的紫外线照射传送装置(eye graphics co.,ltd.),对因剥离作为临时支承体的pet膜而暴露的感光性层进行了曝光,以使波长365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2。
[0825]
(5)然后,使用具有上述曝光后的感光性层的铜基材作为试验样品,并实施了后述腐蚀试验。
[0826]
《腐蚀试验》
[0827]
将试验样品置于83℃87%rh的环境下,肉眼观察了经过规定时间后的铜颜色的变化。将结果示于第2表。
[0828]
(评价基准)
[0829]“a”:经过1000小时的时刻铜不变色。
[0830]“b”:经过800h的时刻铜不变色,而在经过1000h的时刻铜变色。
[0831]“c”:经过800h的时刻铜变色。
[0832]
以下示出第2表。
[0833]
[表2]
[0834][0835]
从第2表的结果可知,由实施例的感光性组合物获得的曝光后感光性层在湿热环境下的耐腐蚀性优异。因此,可知根据实施例的感光性组合物,能够形成在湿热环境下的耐腐蚀性优异的图案。另外可知,即使是具备由实施例的感光性组合物形成的感光性层的转印膜,也能够形成在湿热环境下的耐腐蚀性优异的图案。
[0836]
并且,例如,从实施例1及实施例2的对比以及实施例3及实施例4的对比可知,根据实施例的感光性组合物,不依赖于由感光性组合物形成的感光性层的膜厚而能够形成湿热环境下的耐腐蚀性优异的图案。
[0837]
并且,从实施例1~12的对比可知,在感光性组合物满足要件a1及要件a2,并且要件a1中的玻璃化转变温度为100℃以上且要件a2中的玻璃化转变温度为120℃以下的情况下,能够形成在湿热环境下的耐腐蚀性优异的图案。
[0838]
比较例的感光性组合物未表现出所期望的效果。
[0839]
[实施例13]
[0840]
使用上述实施例1~12的感光性组合物,按照以下步骤进行了图案形成。
[0841]
(1)剥离所制作的转印膜的覆盖膜,使感光性层暴露。
[0842]
接着,在铜基材(层叠有铜箔的pet膜(geomatec co.,ltd.制造))上层压转印膜,以使铜箔与所暴露的感光性层接触。层压条件设为层压温度:100℃、线厚:3n/cm、传送速
度:1m/分钟。
[0843]
(2)使用具有超高压汞灯的接近型曝光机(hitachi high-tech corporation.),将具有线与空间图案(线尺寸=150μm、线:空间=1:1)的曝光掩模面与临时支承体的面之间的距离设定为125μm,隔着作为临时支承体的pet膜,对上述感光性层进行了图案曝光,以使365nm处的累计曝光量成为80mj/em2。
[0844]
(3)曝光后,在25℃50%rh的环境下放置30分钟,然后,剥离了作为临时支承体的pet膜。
[0845]
(4)对曝光后的感光性层,使用作为显影液的碳酸钠1质量%水溶液(液温:30℃)显影了45秒钟。显影后,用纯水清洗15秒钟,并吹入空气以去除水分而获得了图案。
[0846]
(5)接着,使用具有高压汞灯的紫外线照射传送装置(eye graphics co.,ltd.),对图案进行了整面曝光,以使365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2。
[0847]
确认到,在所使用的实施例1~12的感光性组合物中,获得了清洗的线与空间图案。
[0848]
符号说明
[0849]
12-临时支承体,14-感光性层,16-覆盖膜,100-转印膜。

技术特征:
1.一种感光性组合物,其满足以下所示的要件a1及要件b1,要件a1:通过下述步骤x获得的曝光后感光性层的玻璃化转变温度为65℃以上,要件b1:通过下述步骤x获得的曝光后感光性层在40℃90%rh下的含水率小于2.0质量%,步骤x:获得依次具有玻璃基板、由所述感光性组合物形成的感光性层及树脂膜的层叠体,接着,从所述层叠体的与玻璃基板侧相反的一侧,使用超高压汞灯以使波长365nm处的累计曝光量成为80mj/cm2的方式对所述层叠体中的所述感光性层进行曝光,曝光后,将所述层叠体放置于25℃50%rh的环境下30分钟之后,剥离所述树脂膜,接着,从剥离了所述树脂膜的面侧,使用高压汞灯以使波长365nm处的累计曝光量成为1000mj/cm2的方式对所述感光性层再次进行曝光,以获得曝光后感光性层。2.根据权利要求1所述的感光性组合物,其进一步满足以下要件a2,要件a2:通过所述步骤x获得的曝光后感光性层的玻璃化转变温度为165℃以下。3.根据权利要求2所述的感光性组合物,其中,所述要件a2中的所述玻璃化转变温度为120℃以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的感光性组合物,其中,所述要件a1中的所述玻璃化转变温度为85℃以上。5.根据权利要求1至4中任一项所述的感光性组合物,其进一步满足以下要件b2,要件b2:通过所述步骤x获得的曝光后感光性层在40℃90%rh下的含水率大于0质量%。6.根据权利要求5所述的感光性组合物,其中,所述要件b2中的所述含水率为0.5质量%以上。7.根据权利要求1至6中任一项所述的感光性组合物,其中,所述要件a1中的所述玻璃化转变温度为100℃以上。8.根据权利要求1至7中任一项所述的感光性组合物,其中,所述感光性组合物包含具有酸基的化合物a,通过光化射线或放射线的照射而使所述感光性组合物中的所述酸基的含量减少。9.根据权利要求1至8中任一项所述的感光性组合物,其中,所述感光性组合物满足下述要件(v01)及下述要件(w01)中的任意要件,要件(v01)所述感光性组合物包含具有酸基的化合物a及具有通过曝光而使所述化合物a所包含的所述酸基的量减少的结构的化合物β,要件(w01)所述感光性组合物包含具有酸基的化合物a,并且所述化合物a进一步包含通过曝光而使所述酸基的量减少的结构。10.根据权利要求9所述的感光性组合物,其中,在所述要件(v01)中,所述化合物β为具有能够在光激发状态下从所述化合物a所包含的所述酸基接受电子的结构的化合物b,在所述要件(w01)中,所述结构为能够在光激发状态下从所述酸基接受电子的结构。11.根据权利要求9或10所述的感光性组合物,其满足所述要件(v01),并且所述化合物
β为具有能够在光激发状态下从所述化合物a所包含的所述酸基接受电子的结构的化合物b,在所述感光性组合物中,相对于所述化合物a所包含的酸基的总数,所述化合物b所包含的所述能够接受电子的结构的总数为1摩尔%以上。12.根据权利要求1至11中任一项所述的感光性组合物,其中,所述化合物a包含具有酸基的聚合物。13.根据权利要求12所述的感光性组合物,其中,所述聚合物具有聚合性基团。14.根据权利要求1至13中任一项所述的感光性组合物,其中,所述感光性组合物进一步包含聚合性化合物。15.根据权利要求1至14中任一项所述的感光性组合物,其中,所述感光性组合物进一步包含光聚合引发剂。16.一种转印膜,其具有:临时支承体:及由权利要求1至15中任一项所述的感光性组合物形成的感光性层。17.一种图案形成方法,其依次包括:使权利要求16所述的转印膜中的所述感光性层的与所述临时支承体侧相反的一侧的表面与基材接触而使所述转印膜与所述基材贴合的工序;以图案状曝光所述感光性层的工序;及使用碱性显影液对被曝光的所述感光性层进行显影以形成图案的工序。18.一种电路布线的制造方法,其依次包括:使权利要求16所述的转印膜中的所述感光性层的与所述临时支承体侧相反的一侧的表面与具有导电层的基板中的所述导电层接触而使所述转印膜与所述具有导电层的基板贴合的工序;以图案状曝光所述感光性层的工序;使用碱性显影液对被曝光的所述感光性层进行显影以形成被图案化的蚀刻抗蚀剂膜的工序;及对未配置所述蚀刻抗蚀剂膜的区域中的所述导电层进行蚀刻处理的工序。19.一种触摸面板的制造方法,其依次包括:使权利要求16所述的转印膜中的所述感光性层的与所述临时支承体侧相反的一侧的表面与具有导电层的基板中的所述导电层接触而使所述转印膜与所述具有导电层的基板贴合的工序;以图案状曝光所述感光性层的工序;及使用碱性显影液对被曝光的所述感光性层进行显影以形成所述导电层的被图案化的保护膜或绝缘膜的工序。

技术总结
本发明的第一课题在于提供一种能够形成在湿热环境下的耐腐蚀性优异的图案的感光性组合物。并且,本发明的第二课题在于提供一种使用上述感光性组合物形成的转印膜。并且,本发明的第三课题在于提供一种图案形成方法、电路布线的制造方法及触摸面板的制造方法。本发明的感光性组合物满足要件A1及要件B1。要件A1:通过步骤X获得的曝光后感光性层的玻璃化转变温度为65℃以上。要件B1:通过步骤X获得的曝光后感光性层在40℃90%RH下的含水率小于2.0质量%。2.0质量%。2.0质量%。


技术研发人员:山口圭吾 儿玉邦彦
受保护的技术使用者:富士胶片株式会社
技术研发日:2022.02.17
技术公布日:2023/10/15
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