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TW202210299A - 積層體及顯示裝置 - Google Patents

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TW202210299A
TW202210299A TW110130570A TW110130570A TW202210299A TW 202210299 A TW202210299 A TW 202210299A TW 110130570 A TW110130570 A TW 110130570A TW 110130570 A TW110130570 A TW 110130570A TW 202210299 A TW202210299 A TW 202210299A
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TW
Taiwan
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group
resin
acid
mass
less
Prior art date
Application number
TW110130570A
Other languages
English (en)
Inventor
徳田真芳
原田好寛
小松慶史
Original Assignee
日商住友化學股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

本發明提供一種積層體及包括該積層體的顯示裝置,其中所述積層體在基材層上包括含有光散射劑的樹脂層,且抑制在樹脂層中產生缺陷部。本發明提供一種積層體及包括該積層體的顯示裝置,所述積層體包括基材層及配置在其至少一個表面上的樹脂層,樹脂層含有光散射劑(A),當將基材層的表面張力設為σs(mN/m)、將樹脂層的表面張力設為σr(mN/m)時,所述積層體滿足下式:|σs-σr|≦11.0。

Description

積層體及顯示裝置
本發明是有關於一種包括樹脂層的積層體及包括該積層體的顯示裝置。
專利文獻1中記載了藉由在基板上形成含有量子點的硬化性樹脂組成物的塗膜的步驟、對塗膜照射放射線的步驟、對照射了放射線的塗膜進行顯影的步驟以及對經顯影的塗膜進行曝光的步驟,在基板上形成波長轉換膜,並且使用該波長轉換膜構成發光顯示元件等。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2016-065178號公報
[發明所欲解決之課題]
有時藉由使如專利文獻1中記載的硬化性樹脂組成物般的抗蝕劑組成物含有光散射劑,對由抗蝕劑組成物形成的樹脂層賦予光散射性,但是根據本發明者等人的研究,明確當樹脂層含有光散射劑時,特別是在樹脂層容易產生缺陷部。缺陷部是指在基材層上不存在樹脂層而基材層的表面露出的區域或樹脂層中相對極度薄膜化的區域。
本發明的目的在於提供一種積層體及包括該積層體的顯示裝置,其中所述積層體在基材層上包括含有光散射劑的樹脂層,且抑制在樹脂層中產生缺陷部。 [解決課題之手段]
本發明提供以下所示的積層體及顯示裝置。 [1]一種積層體,包括基材層及配置在所述基材層的至少一個表面上的樹脂層, 所述樹脂層包含光散射劑(A), 當將所述基材層的表面張力設為σs(mN/m),將所述樹脂層的表面張力設為σr(mN/m)時,所述積層體滿足下述式: |σs-σr|≦11.0。 [2]如[1]所述的積層體,其更滿足下述式: 0.1≦|σs-σr|。 [3]如[1]或[2]所述的積層體,其中,所述表面張力σs為30 mN/m以上。 [4]如[1]至[3]中任一項所述的積層體,其中所述樹脂層更包含量子點(B)。 [5]如[1]至[4]中任一項所述的積層體,其中,所述樹脂層是包含樹脂(C)、光聚合性化合物(D)及光聚合起始劑(E)的樹脂組成物的硬化物層。 [6]如[1]至[5]中任一項所述的積層體,其中,所述光散射劑(A)包含TiO2 的粒子。 [7]一種顯示裝置,包括如[1]至[6]中任一項所述的積層體。 [發明的效果]
本發明可提供一種積層體及包括該積層體的顯示裝置,其中所述積層體在基材層上包括含有光散射劑的樹脂層,且抑制在樹脂層中產生缺陷部。
<積層體> [1]積層體的構成及表面張力差Δσ 本發明的積層體(以下亦簡稱為「積層體」)包括基材層及樹脂層,所述樹脂層配置在該基材層的至少一個表面上,且包含光散射劑(A)。積層體中通常不存在介於基材層與樹脂層之間的層,樹脂層通常直接積層在基材層上。
圖1是表示積層體的層構成的一例的概略剖面圖。圖1所示的積層體1包括基材層10、及配置在其一個表面上的樹脂層20。樹脂層20直接積層在基材層10上。樹脂層20包含光散射劑(A)。光散射劑(A)通常分散在樹脂層20中。再者,樹脂層20亦可配置在基材層10的兩面。
樹脂層20可更包含量子點(B)。在此種情況下,樹脂層20可藉由照射紫外光或可見光而發出與該照射光不同波長的光。因此,包含量子點(B)的樹脂層20可用作波長轉換膜。藉由選擇量子點(B)的成分或粒徑,可選擇所發出的光的波長。 在樹脂層20包含量子點(B)的情況下,量子點(B)通常分散在樹脂層20中。
樹脂層20亦可不包含量子點(B)。在此種情況下,樹脂層20具有不對照射光進行波長轉換,而使與照射光相同波長的光散射射出的功能。另外,在此種情況下,在本發明的積層體中,在樹脂層20中不易產生缺陷部,因此,光的射出面中的散射光的強度不易產生偏差。
如圖1所示,樹脂層20可形成在基材層10的整面上,亦可形成在基材層的表面的一部分上。所謂形成在基材層的表面的一部分上的情況,例如是樹脂層20形成為圖案狀的情況。 此處所說的樹脂層形成在基材層的表面的一部分上的情況,並不是指違背意圖而產生的缺陷部,而是有意(設計上)在基材層的表面的一部分上形成樹脂層的情況。
當將基材層的表面張力設為σs(mN/m),將樹脂層的表面張力設為σr(mN/m)時,本發明的積層體滿足下述式: |σs-σr|≦11.0。
藉由滿足所述式,基材層的表面與樹脂層的表面容易融合,因此可獲得樹脂層中缺陷部少的積層體。 以下,將所述式的左邊|σs-σr|亦表述為「Δσ」(表面張力差)。 就抑制缺陷部的觀點而言,Δσ較佳為10.8 mN/m以下(例如10.5 mN/m以下、10.0 mN/m以下、9.5 mN/m以下或9.0 mN/m以下)。
另一方面,Δσ通常為0.1 mN/m以上,就樹脂層的顯影性的觀點而言,Δσ較佳為0.2 mN/m以上,更佳為0.5 mN/m以上,進而佳為1.0 mN/m以上。
σs通常為10 mN/m以上且60 mN/m以下,就抑制缺陷部的觀點而言,較佳為15 mN/m以上且55 mN/m以下,更佳為20 mN/m以上且50 mN/m以下,進而佳為30 mN/m以上且50 mN/m以下。 σr通常為15 mN/m以上且50 mN/m以下,就抑制缺陷部的觀點而言,較佳為20 mN/m以上且45 mN/m以下,更佳為25 mN/m以上且40 mN/m以下,進而佳為30 mN/m以上且40 mN/m以下。
本說明書中,基材層的表面張力σs是指基材層中配置樹脂層的表面的表面張力。在基材層配置有樹脂層的情況下,亦可藉由利用電漿等的灰化處理或利用藥液的處理,以表面特性不發生變化的方式剝離樹脂層,測定該剝離面,從而將其設為表面張力σs。另外,將配置在基材層上的樹脂層的外側表面(與基材層側相反一側的表面)的表面張力設為該樹脂層的表面張力σr。 基材層中的配置樹脂層的表面以及與其相向的表面的表面張力在不對該些表面進行後述的前處理或對該些表面進行了相同的前處理的情況下,通常相同。樹脂層的外側表面(與基材層側相反一側的表面)以及與其相向的表面的表面張力通常相同。 表面張力σs及表面張力σr是25℃下的值。表面張力σs及表面張力σr依照後述實施例一欄中的測定方法測定。
就抑制缺陷部的觀點而言,當將基材層相對於二碘甲烷的接觸角設為θs(°)、將樹脂層相對於二碘甲烷的接觸角設為θr(°)時,本發明的積層體較佳為滿足下述式: |θs-θr|≦21 以下,將所述式的左邊|θs-θr|亦表述為「Δθ」(接觸角差)。 就抑制缺陷部的觀點而言,Δθ更佳為20°以下,進而佳為19.3°以下(例如15°以下、10°以下或5°以下)。
另一方面,Δθ通常為0.1°以上,就樹脂層的顯影性的觀點而言,Δθ較佳為0.2°以上,更佳為0.3°以上,進而佳為0.4°以上。
θs通常為15°以上且75°以下,就抑制缺陷部的觀點而言,較佳為20°以上且70°以下,更佳為25°以上且60°以下,進而佳為30°以上且60°以下,又進而佳為30°以上且50°以下,特佳為30°以上且45°以下。 θr通常為20°以上且70°以下,就抑制缺陷部的觀點而言,較佳為30°以上且60°以下,更佳為40°以上且58°以下,亦可為50°以下。
在本說明書中,基材層相對於二碘甲烷的接觸角θs是指基材層中的配置樹脂層的表面相對於二碘甲烷的接觸角。在基材層中配置有樹脂層的情況下,可藉由利用電漿等的灰化處理或利用藥液的處理,以表面特性不發生變化的方式剝離樹脂層,測定該剝離面,而將其設為接觸角θs。另外,以配置在基材層上的樹脂層的外側表面(與基材層側相反一側的表面)的接觸角,作為該樹脂層相對於二碘甲烷的接觸角θr。 基材層中的配置樹脂層的表面以及與其相向的表面相對於二碘甲烷的接觸角在不對該些表面進行後述的前處理或對該些表面進行了相同的前處理的情況下,通常相同。樹脂層的外側表面(與基材層側相反一側的表面)以及與其相向的表面相對於二碘甲烷的接觸角通常相同。
接觸角θs及接觸角θr是25℃下的值。接觸角θs是在25℃的環境下,向基材層的配置樹脂層的表面滴加1.0 μL的二碘甲烷的液滴,使用接觸角測定裝置藉由θ/2法進行測定。接觸角θr是在25℃的環境下,向積層體的樹脂層的外側表面(與基材層側相反一側的表面)滴加1.0 μL的二碘甲烷的液滴,使用接觸角測定裝置藉由θ/2法進行測定。
樹脂層中的缺陷部例如可藉由以下方法進行評價。在黑色板上以基材層側與黑色板相接觸的方式放置積層體。自積層體的上方朝向積層體照射螢光燈的光,獲取積層體的自樹脂層側觀察的圖像。此時,樹脂層的缺陷部由於在基材層上不存在樹脂層或樹脂層相對地極度薄膜化而看起來發黑。另一方面,不存在缺陷部的良好區域與黑色明顯不同,根據樹脂層中存在的光散射劑或量子點的種類,呈現白色、綠色、紅色等色澤。藉由使用圖像處理軟體算出在將呈現黑色色澤的區域與呈現黑色以外(白色、綠色、紅色等色澤)的色澤的區域的合計設為100%時的、呈現黑色以外的色澤的區域的面積率,能夠評價缺陷部。可以說所述面積率越高,缺陷部越少。 所述「樹脂層相對地極度薄膜化」是指該樹脂層的膜厚與樹脂層整體的平均膜厚相比變得極度薄,該膜厚例如為平均膜厚的10%以下。
本發明的積層體的所述面積率較佳為50%以上,更佳為60%以上,進而佳為70%以上,又進而佳為80%以上,特佳為90%以上,最佳為95%以上,亦可為100%。
[2]樹脂組成物 積層體所具有的樹脂層可由樹脂組成物形成。例如,樹脂層可藉由包括如下步驟的方法來形成,即,將樹脂組成物塗佈在基材層上的步驟、以及根據需要實施的乾燥步驟。
樹脂組成物含有光散射劑(A)及樹脂(C)。樹脂組成物較佳為除了包含光散射劑(A)及樹脂(C)之外,更包含光聚合性化合物(D)及光聚合起始劑(E)的硬化性樹脂組成物。 樹脂層較佳為由硬化性樹脂組成物形成的硬化物層。作為硬化物層的樹脂層可藉由包括如下步驟的方法來形成,即,將硬化性樹脂組成物塗佈在基材層上的步驟、根據需要實施的乾燥步驟、以及藉由光的作用及根據需要進一步藉由熱的作用使其硬化的步驟。 硬化物層可形成在基材層的整個面上,亦可作為硬化圖案形成在基材層的一部分上。在本說明書中,硬化圖案是硬化物層的一個形態,是指形成為圖案狀的硬化物層。
[2-1]光散射劑(A) 樹脂組成物含有一種或兩種以上的光散射劑(A)。由該樹脂組成物形成的樹脂層分散有光散射劑(A),可顯示出光散射性。藉由使樹脂層含有光散射劑(A),可控制該樹脂層(波長轉換膜等)的光透過率或視角特性、或者可提高將樹脂層作為圍堰(bank)使用時或樹脂層含有量子點(B)時的光的出射光強度。 再者,本說明書中所說的「出射光強度」是指自樹脂層出射的光的強度,可作為亮度來測定。例如,「出射光強度」可包括如下兩種光強度:自光源向樹脂層入射的入射光從該入射光入射的一側向該樹脂層中相向的主面的與光源相反的一側出射(例如,自背光單元的光源向樹脂層入射的入射光向顯示器側出射)的光的強度;以及將藉由自光源向樹脂層入射的激發光而在樹脂層內部量子點(B)所發出的螢光(內部發光)從樹脂層向該樹脂層中的相向的主面的其中一側(例如,在背光單元中在樹脂層的上方配置顯示器的情況下,為顯示器側)提取時的提取出的光的強度。
作為光散射劑(A),可列舉金屬或金屬氧化物的粒子、玻璃粒子等無機粒子,就較佳為並無著色引起的吸收,僅具有散射效果的方面而言,較佳為金屬氧化物的粒子。作為金屬氧化物,可列舉TiO2 、SiO2 、BaTiO3 、ZnO等,就有效率地使光散射的方面而言,較佳為TiO2 的粒子。通常,所述無機粒子難以直接分散在溶媒中,因此通常使用後述的分散劑。但是,由於比重大,因此容易在樹脂組成物中沈降,有在樹脂層中不均勻地分散的可能性,因此在基材層上的樹脂層容易產生缺陷部。另外,藉由光散射劑(A)在樹脂層中的分散狀態,亦可使樹脂層的表面張力發生變化。
光散射劑(A)的粒徑例如為0.03 μm以上且20 μm以下左右,就提高光散射能、提高在樹脂組成物中的分散性的觀點而言,較佳為0.05 μm以上且1 μm以下,更佳為0.05 μm以上且0.5 μm以下。
作為光散射劑(A),亦可使用利用分散劑預先在後述的溶劑(F)的一部分或全部中分散光散射劑者。作為分散劑,可使用市售品。 作為市售品的例子,可列舉: 日本畢克化學(BYK-Chemie Japan)公司製造的迪斯帕畢克(DISPERBYK)-101、102、103、106、107、108、109、110、111、116、118、130、140、154、161、162、163、164、165、166、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、192、2000、2001、2020、2025、2050、2070、2095、2150、2155;ANTI-TERRA-U、U100、203、204、250;BYK-P104、P104S、P105、220S、6919;BYK-LPN6919、21116;蘭可迪莫(LACTIMON)、蘭可迪莫(LACTIMON)-WS;比酷曼(Bykumen)等; 日本路博潤(Lubrizol)公司製造的索努帕斯(SOLSPERSE)-3000、9000、13000、13240、13650、13940、16000、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32550、33500、32600、34750、35100、36600、38500、41000、41090、53095、55000、76500等; 巴斯夫(BASF)公司製造的EFKA-46、47、48、452、4008、4009、4010、4015、4020、4047、4050、4055、4060、4080、4400、4401、4402、4403、4406、4408、4300、4310、4320、4330、4340、450、451、453、4540、4550、4560、4800、5010、5065、5066、5070、7500、7554、1101、120、150、1501、1502、1503等; 味之素精密技術(Ajinomoto Fine-Techno)公司製造的阿吉斯帕(Ajisper)PA111、PB711、PB821、PB822、PB824等。
樹脂組成物中的光散射劑(A)的含有率相對於樹脂組成物的固體成分的總量,例如為0.001質量%以上且50質量%以下,就由樹脂組成物形成的層的顯影性及樹脂層為波長轉換膜的情況下的出射光強度(亮度)的觀點以及提高光散射劑(A)的分散性的觀點而言,較佳為1質量%以上且30質量%以下,更佳為2質量%以上且10質量%以下。 在本說明書中,固體成分的總量是指樹脂組成物中含有的成分中除去後述的溶劑(F)後的成分的合計。樹脂組成物的固體成分中的各成分的含有率可藉由液相層析法(Liquid Chromatography)或氣相層析法(Gas Chromatography)等公知的分析方法測定。樹脂組成物的固體成分中的各成分的含有率可根據該樹脂組成物製備時的配方來算出。
樹脂層中的光散射劑(A)的含有率相對於樹脂層的總量,例如為0.001質量%以上且50質量%以下,就樹脂層的顯影性及樹脂層為波長轉換膜的情況下的出射光強度的觀點以及提高光散射劑(A)的分散性的觀點而言,較佳為1質量%以上且30質量%以下,更佳為2質量%以上且10質量%以下。 根據本發明,儘管樹脂層含有光散射劑(A),亦能夠減少基材層上的樹脂層的缺陷部,而獲得出射光特性良好的積層體。
[2-2]量子點(B) 樹脂組成物可包含一種或兩種以上的量子點(B)。由包含量子點(B)的樹脂組成物形成的樹脂層可藉由照射紫外光或可見光而發出與該照射光不同波長的光。因此,包含量子點(B)的樹脂層可用作波長轉換膜。
量子點(B)是粒徑為1 nm以上且100 nm以下的半導體微粒,且是利用半導體的帶隙來吸收紫外光或可見光而發光的微粒。 作為量子點(B),可列舉:CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdHgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe等12族元素與16族元素的化合物;GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs、InAlPAs等13族元素與15族元素的化合物;PdS、PbSe等14族元素與16族元素的化合物等。
於量子點(B)包含S或Se的情況下,可使用經金屬氧化物或有機物表面修飾的量子點。藉由使用經表面修飾的量子點,可防止由樹脂組成物中所包含的或可能包含的反應成分吸去S或Se。
量子點(B)可組合所述化合物而形成核殼結構。作為此種組合,可列舉核是CdSe並且殼是ZnS的微粒等。
量子點(B)的能量狀態取決於其大小,因此藉由改變粒徑而能夠自由地選擇發光波長。例如,於僅由CdSe構成的量子點的情況下,粒徑為2.3 nm、3.0 nm、3.8 nm、4.6 nm時的螢光光譜的波峰波長分別為528 nm、570 nm、592 nm、637 nm。 另外,自量子點(B)發出的光的光譜寬度窄,藉由組合此種具有陡峭的波峰的光,於包括由樹脂組成物形成的樹脂層的顯示裝置中,可擴大能夠顯示的色域。進而,量子點(B)的響應性高,可效率良好地利用自光源放射出的光。
樹脂組成物可含有僅一種藉由自光源放射出的光而發出特定波長的光的量子點,亦可組合含有兩種以上的發出不同波長的光的量子點。作為所述特定波長的光,例如可列舉紅色光、綠色光、藍色光。
在樹脂組成物含有量子點(B)的情況下,相對於樹脂組成物的固體成分的總量,樹脂組成物中的量子點(B)的含有率例如為1質量%以上且60質量%以下,較佳為10質量%以上且50質量%以下,更佳為10質量%以上且40質量%以下。 在樹脂層含有量子點(B)的情況下,相對於樹脂層的總量,樹脂層中的量子點(B)的含有率例如為1質量%以上且60質量%以下,較佳為10質量%以上且50質量%以下,更佳為10質量%以上且40質量%以下。
[2-3]有機配位體 在樹脂組成物含有量子點(B)的情況下,作為量子點(B)的半導體粒子亦可於配位有有機配位體的狀態下存在於樹脂組成物中。以下,亦將配位有有機配位體的半導體粒子稱為含有配位體的半導體粒子。配位於半導體粒子的配位體例如可為具有顯示出對於半導體粒子的配位能力的極性基的有機化合物。有機配位體可為考慮到含有配位體的半導體粒子的合成上的制約、或出於穩定化的目的而添加的有機配位體。例如,於日本專利特表2015-529698號公報中,就控制粒子尺寸的觀點而言,含有配位體的半導體粒子包含己酸作為有機配位體,另外,出於合成後的穩定化的目的,將有機配位體置換為DDSA(dodecenyl succinic acid,十二烯基琥珀酸)。 有機配位體例如可配位於半導體粒子的表面。樹脂組成物可含有一種或兩種以上的有機配位體。
極性基例如較佳為選自由硫醇基(-SH)、羧基(-COOH)及胺基(-NH2 )所組成的群組中的至少一種基。選自該群組中的極性基可於提高對半導體粒子的配位性方面有利。高的配位性可助於改善樹脂層(波長轉換膜等)的顏色不均及/或改善樹脂組成物的圖案化性。其中,就獲得出射光特性更優異的樹脂層(波長轉換膜等)的觀點而言,極性基更佳為選自由硫醇基及羧基所組成的群組中的至少一種基。有機配位體可具有一個或兩個以上的極性基。
有機配位體例如可為下述式(X)所表示的有機化合物。 XA -RX (X) 式中,XA 為所述極性基,RX 為可包含雜原子(N、O、S、鹵素原子等)的一價烴基。該烴基可具有一個或兩個以上的碳-碳雙鍵等不飽和鍵。該烴基可具有直鏈狀、分支鏈狀或環狀結構。該烴基的碳數例如為1以上且40以下,亦可為1以上且30以下。該烴基中所含的亞甲基可經-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-NH-、-NH-等取代。
基RX 亦可包含極性基。關於該極性基的具體例,可引用極性基XA 的所述記述。
作為具有羧基作為極性基XA 的有機配位體的具體例,可列舉:甲酸、乙酸、丙酸、以及此外的飽和或不飽和脂肪酸。飽和或不飽和脂肪酸的具體例包含:丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕櫚酸、十七酸(margaric acid)、硬脂酸、花生酸(arachidic acid)、二十二酸、二十四酸(lignoceric acid)等飽和脂肪酸;肉豆蔻油酸(myristoleic acid)、棕櫚油酸(palmitoleic acid)、油酸(oleic acid)、二十碳烯酸(icosenoic acid)、芥子酸(erucic acid)、二十四碳烯酸(nervonic acid)等一元不飽和脂肪酸;亞麻油酸、α-次亞麻油酸、γ-次亞麻油酸、十八碳四烯酸(stearidonic acid)、雙高-γ-次亞麻油酸、花生油酸(arachidonic acid)、二十碳四烯酸(eicosatetraenoic acid)、二十二碳二烯酸(docosadienoic acid)、腎上腺酸(adrenic acid)(二十二碳四烯酸(docosatetraenoic acid))等多元不飽和脂肪酸。
具有硫醇基或胺基作為極性基XA 的有機配位體的具體例包含將以上所例示的具有羧基作為極性基XA 的有機配位體的羧基置換為硫醇基或胺基而成的有機配位體。
作為所述式(X)所表示的有機配位體的較佳例,可列舉化合物(J-1)及化合物(J-2)。
[化合物(J-1)] 化合物(J-1)是具有第一官能基及第二官能基的化合物。第一官能基為羧基(-COOH),第二官能基為羧基或硫醇基(-SH)。化合物(J-1)由於具有羧基及/或硫醇基,因此可成為配位於量子點(B)的配位體。 樹脂組成物可包含僅一種化合物(J-1),亦可包含兩種以上。
藉由使樹脂組成物含有化合物(J-1),可充分加快該樹脂組成物的顯影速度,並且可提高由該樹脂組成物形成的樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度。認為其原因在於:化合物(J-1)所具有的羧基及硫醇基均可對樹脂組成物賦予基於鹼性顯影液的高的顯影性,並且可良好地配位於量子點(B)而提高樹脂組成物中的量子點(B)的分散性。尤其是,羧基提高基於鹼性顯影液的顯影性的效果更高,硫醇基提高量子點(B)的分散性的效果更高。
加快樹脂組成物的顯影速度亦可助於提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度。認為其原因在於:可抑制顯影步驟中的水向樹脂層的浸透。
化合物(J-1)的一例為下述式(J-1a)所表示的化合物。化合物(J-1)亦可為式(J-1a)所表示的化合物的酸酐。
[化1]
Figure 02_image001
[式中,RB 表示二價烴基;於存在多個RB 的情況下,該些可相同亦可不同;所述烴基可具有一個以上的取代基;於存在多個取代基的情況下,該些可相同亦可不同,該些可彼此鍵結而與各自所鍵結的原子一同形成環;所述烴基中所含的-CH2 -可經取代為-O-、-S-、-SO2 -、-CO-及-NH-的至少一個;p表示1~10的整數]
作為RB 所表示的二價烴基,例如可列舉鏈狀烴基、脂環式烴基、芳香族烴基等。
作為鏈狀烴基,例如可列舉直鏈狀或分支狀的烷二基,其碳數通常為1~50,較佳為1~20,更佳為1~10。
作為脂環式烴基,例如可列舉單環式或多環式的環烷二基,其碳數通常為3~50,較佳為3~20,更佳為3~10。
作為芳香族烴基,例如可列舉單環式或多環式的芳烴二基,其碳原子數通常為6~20。
作為所述烴基可具有的取代基,例如可列舉:碳數1~50的烷基、碳數3~50的環烷基、碳數6~20的芳基、羧基、胺基、鹵素原子等。 所述烴基可具有的取代基較佳為羧基、胺基或鹵素原子。
於所述烴基中所含的-CH2 -經取代為-O-、-CO-及-NH-的至少一個的情況下,取代-CH2 -的較佳為-CO-及-NH-的至少一個,更佳為-NH-。 p較佳為1或2。
作為式(J-1a)所表示的化合物,例如可列舉下述式(1-1)~式(1-9)所表示的化合物。
[化2]
Figure 02_image002
若以化學名來示出式(J-1a)所表示的化合物的具體例,例如可列舉:巰基乙酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸、3-巰基丁酸、4-巰基丁酸、巰基琥珀酸、巰基硬脂酸、巰基辛酸、4-巰基苯甲酸、2,3,5,6-四氟-4-巰基苯甲酸、L-半胱胺酸、N-乙醯基-L-半胱胺酸、3-巰基丙酸3-甲氧基丁酯、3-巰基-2-甲基丙酸等。其中,較佳為3-巰基丙酸、巰基琥珀酸。
化合物(J-1)的另一例為多元羧酸化合物,較佳為可列舉於所述式(J-1a)所表示的化合物中、式(J-1a)中的-SH經取代為羧基(-COOH)而成的化合物(J-1b)。
作為化合物(J-1b),例如可列舉以下化合物。 琥珀酸、戊二酸、己二酸、八氟己二酸、壬二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸、十八烷二酸、十九烷二酸、十二氟辛二酸、3-乙基-3-甲基戊二酸、六氟戊二酸、反式-3-己烯二酸、癸二酸、十六氟癸二酸、乙炔二羧酸、反式-鳥頭酸、1,3-金剛烷二羧酸、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二羧酸、順式-4-環己烯-1,2-二羧酸、1,1-環丙烷二羧酸、1,1-環丁烷二羧酸、順式-1,3-環己烷二羧酸或反式-1,3-環己烷二羧酸、順式-1,4-環己烷二羧酸或反式-1,4-環己烷二羧酸、1,1-環戊烷二乙酸、1,2,3,4-環戊烷四羧酸、十氫-1,4-萘二羧酸、2,3-降冰片烷二羧酸、5-降冰片烯-2,3-二羧酸、鄰苯二甲酸、3-氟鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、四氟間苯二甲酸、對苯二甲酸、四氟對苯二甲酸、2,5-二甲基對苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、2,3-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,1'-二茂鐵二羧酸、2,2'-聯苯基二羧酸、4,4'-聯苯基二羧酸、2,5-呋喃二羧酸、二苯甲酮-2,4'-二羧酸一水合物、二苯甲酮-4,4'-二羧酸、2,3-吡嗪二羧酸、2,3-吡啶二羧酸、2,4-吡啶二羧酸、3,5-吡啶二羧酸、2,5-吡啶二羧酸、2,6-吡啶二羧酸、3,4-吡啶二羧酸、吡唑-3,5-二羧酸一水合物、4,4'-二苯乙烯二羧酸、蒽醌-2,3-二羧酸、4-(羧基甲基)苯甲酸、白屈菜酸一水合物、偶氮苯-4,4'-二羧酸、偶氮苯-3,3'-二羧酸、氯橋酸、1H-咪唑-4,5-二羧酸、2,2-雙(4-羧基苯基)六氟丙烷、1,10-雙(4-羧基苯氧基)癸烷、二丙基丙二酸、二硫代二乙醇酸、3,3'-二硫代二丙酸、4,4'-二硫代二丁酸、4,4'-二羧基二苯基醚、4,4'-二羧基二苯基碸、乙二醇雙(4-羧基苯基)醚、3,4-伸乙基二氧基噻吩-2,5-二羧酸、4,4'-亞異丙基二苯氧基乙酸、1,3-丙酮二羧酸、亞甲基二水楊酸、5,5'-硫代二水楊酸、三(2-羧基乙基)異氰脲酸酯、四氟琥珀酸、α,α,α',α'-四甲基-1,3-苯二丙酸、1,3,5-苯三羧酸等。
就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點以及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言,化合物(J-1)的分子量較佳為3000以下,更佳為2000以下,進而佳為1000以下,尤佳為800以下,特佳為500以下。化合物(J-1)的分子量通常為100以上。
所述分子量可為數量平均分子量,亦可為重量平均分子量。於該情況下,數量平均分子量及重量平均分子量分別是藉由凝膠滲透層析(gel permeation chromatography,GPC)而測定的標準聚苯乙烯換算的數量平均分子量及重量平均分子量。
於樹脂組成物中,化合物(J-1)較佳為其至少一部分的分子配位於量子點(B),亦可其所有或幾乎所有的分子配位於量子點(B)。即,樹脂組成物較佳為包含配位於量子點(B)的化合物(J-1),可一併包含配位於量子點(B)的化合物(J-1)以及未配位於量子點(B)的化合物(J-1)。 包含配位於量子點(B)的化合物(J-1)就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言可能會有利。化合物(J-1)通常可經由第一官能基及/或第二官能基而配位於量子點(B)。化合物(J-1)例如可配位於量子點(B)的表面。
在樹脂組成物包含量子點(B)及化合物(J-1)的情況下,化合物(J-1)相對於樹脂組成物中的量子點(B)的含量比以質量比計較佳為0.001以上且1以下,更佳為0.01以上且0.5以下,進而佳為0.02以上且0.1以下。若該含量比處於該範圍,則就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言可能會有利。
在樹脂組成物含有化合物(J-1)的情況下,關於樹脂組成物中的化合物(J-1)的含有率,就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言,相對於樹脂組成物的固體成分的總量,較佳為0.1質量%以上且20質量%以下,更佳為0.1質量%以上且10質量%以下,進而佳為0.2質量%以上且8質量%以下,尤佳為0.2質量%以上且5質量%以下,特佳為0.5質量%以上且4質量%以下。
[化合物(J-2)] 化合物(J-2)是與化合物(J-1)不同的化合物(J-2),是包含聚烷二醇結構且於分子末端具有極性基的化合物。分子末端較佳為化合物(J-2)中、最長的碳鏈(碳鏈中的碳原子可經取代為氧原子等其他原子)的末端。 樹脂組成物可包含僅一種化合物(J-2),亦可包含兩種以上。 再者,包含聚烷二醇結構、且具有所述第一官能基及第二官能基的化合物屬於化合物(J-1)。
就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言,樹脂組成物可包含化合物(J-1)或化合物(J-2),亦可包含化合物(J-1)及化合物(J-2)。
聚烷二醇結構是指下述式所表示的結構(n為2以上的整數)。
[化3]
Figure 02_image004
式中,RC 為伸烷基,例如可列舉伸乙基、伸丙基等。 作為化合物(J-2)的具體例,可列舉下述式(J-2a)所表示的聚烷二醇系化合物。
[化4]
Figure 02_image005
式(J-2a)中,X為極性基,Y為一價基,ZC 為二價基或三價基。n為2以上的整數。m為1或2。RC 為伸烷基。
於樹脂組成物中,化合物(J-2)較佳為其至少一部分的分子配位於量子點(B),亦可其所有或幾乎所有的分子配位於量子點(B)。即,樹脂組成物較佳為包含配位於量子點(B)的化合物(J-2),可一併包含配位於量子點(B)的化合物(J-2)以及未配位於量子點(B)的化合物(J-2)。 包含配位於量子點(B)的化合物(J-2)就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言可能會有利。化合物(J-2a)通常可經由極性基X而配位於量子點(B)。於基Y包含極性基的情況下,化合物(J-2a)亦可經由基Y的極性基、或經由極性基X及基Y的極性基而配位於量子點(B)。化合物(J-2)例如可配位於量子點(B)的表面。
極性基X較佳為選自由硫醇基(-SH)、羧基(-COOH)及胺基(-NH2 )所組成的群組中的至少一種基。選自該群組中的極性基可於提高對量子點(B)的配位性方面有利。其中,就提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言,極性基X更佳為選自由硫醇基及羧基所組成的群組中的至少一種基。
基Y為一價基。基Y並無特別限制,可列舉可具有取代基(N、O、S、鹵素原子等)的一價烴基。該烴基中所含的-CH2 -可經-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-NH-、-NH-等取代。
所述烴基的碳數例如為1以上且12以下。該烴基亦可具有不飽和鍵。 作為基Y,可列舉:具有直鏈狀、分支鏈狀或環狀結構的碳數1以上且12以下的烷基;具有直鏈狀、分支鏈狀或環狀結構的碳數1以上且12以下的烷氧基等。該烷基及烷氧基的碳數較佳為1以上且8以下,更佳為1以上且6以下,進而佳為1以上且4以下。該烷基及烷氧基中所含的-CH2 -可經-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-NH-、-NH-等取代。其中,基Y較佳為碳數為1以上且4以下的直鏈狀或分支鏈狀的烷氧基,更佳為碳數為1以上且4以下的直鏈狀的烷氧基。
基Y可包含極性基。作為該極性基,可列舉選自由硫醇基(-SH)、羧基(-COOH)及胺基(-NH2 )所組成的群組中的至少一種基。其中,如上所述,包含聚烷二醇結構、且具有所述第一官能基及第二官能基的化合物屬於化合物(J-1)。該極性基較佳為配置於基Y的末端。
基ZC 為二價基或三價基。基ZC 並無特別限制,可列舉可包含雜原子(N、O、S、鹵素原子等)的二價烴基或三價烴基。該烴基的碳數例如為1以上且24以下。該烴基亦可具有不飽和鍵。
為二價基的基ZC 可列舉:具有直鏈狀、分支鏈狀或環狀結構的碳數1以上且24以下的伸烷基;具有直鏈狀、分支鏈狀或環狀結構的碳數1以上且24以下的伸烯基等。該伸烷基及伸烯基的碳數較佳為1以上且12以下,更佳為1以上且8以下,進而佳為1以上且4以下。該伸烷基及伸烯基中所含的-CH2 -可經-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-NH-、-NH-等取代。為三價基的基ZC 的例子可列舉自所述為二價基的基ZC 中除去一個氫原子而成的基。
基ZC 可具有分支結構。具有分支結構的基ZC 亦可於與包含所述式(J-2a)所表示的聚烷二醇結構的分支鏈不同的分支鏈中,具有與所述式(J-2a)所表示的聚烷二醇結構不同的聚烷二醇結構。
其中,基ZC 較佳為碳數為1以上且6以下的直鏈狀或分支鏈狀的伸烷基,更佳為碳數為1以上且4以下的直鏈狀的伸烷基。
RC 為伸烷基,較佳為碳數為1以上且6以下的直鏈狀或分支鏈狀的伸烷基,更佳為碳數為1以上且4以下的直鏈狀的伸烷基。
式(J-2a)中的n為2以上的整數,較佳為2以上且540以下,更佳為2以上且120以下,進而佳為2以上且60以下。
化合物(J-2)的分子量例如可為150以上且10000以下左右,就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言,較佳為150以上且5000以下,更佳為150以上且4000以下。
所述分子量可為數量平均分子量,亦可為重量平均分子量。於該情況下,數量平均分子量及重量平均分子量分別是藉由凝膠滲透層析(gel permeation chromatography,GPC)而測定的標準聚苯乙烯換算的數量平均分子量及重量平均分子量。
在樹脂組成物包含量子點(B)及化合物(J-2)的情況下,化合物(J-2)相對於樹脂組成物中的量子點(B)的含量比以質量比計較佳為0.001以上且2以下,更佳為0.01以上且1.5以下,進而佳為0.1以上且1以下。若該含量比處於該範圍,則就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言可能會有利。
在樹脂組成物含有化合物(J-2)的情況下,關於樹脂組成物中的化合物(J-2)的含有率,就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言,相對於樹脂組成物的固體成分的總量,較佳為0.1質量%以上且40質量%以下,更佳為0.1質量%以上且20質量%以下,進而佳為1質量%以上且15質量%以下,尤佳為2質量%以上且10質量%以下。
在樹脂組成物包含化合物(J-1)及化合物(J-2)的情況下,化合物(J-2)相對於樹脂組成物中的化合物(J-1)的含量比以質量比計較佳為1以上且50以下,更佳為5以上且40以下,進而佳為10以上且25以下。若該含量比處於該範圍,則就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言可能會有利。
樹脂組成物可更含有化合物(J-1)及化合物(J-2)以外的化合物、即,具有對量子點(B)的配位能的化合物(J-3)。 作為化合物(J-3),可列舉有機酸、有機胺化合物、硫醇化合物等。化合物(J-3)可以是由羧基及胺基或硫醇基改質的矽油等,藉由使樹脂組成物中含有此種化合物(J-3),可調整樹脂層的特性(表面張力σr、接觸角θr等表面特性等)。
在樹脂組成物包含量子點(B)及化合物(J-3)的情況下,樹脂組成物中的化合物(J-3)相對於量子點(B)的含量比以質量比計較佳為0.001以上且2以下,更佳為0.01以上且1.5以下,進而佳為0.1以上且1以下。若該含量比處於該範圍,則就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言可能會有利。
在樹脂組成物含有化合物(J-3)的情況下,關於樹脂組成物中的化合物(J-3)的含有率,就加快樹脂組成物的顯影速度的觀點及提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言,相對於樹脂組成物的固體成分的總量,較佳為0.1質量%以上且40質量%以下,更佳為0.1質量%以上且20質量%以下,進而佳為0.2質量%以上且15質量%以下,尤佳為0.2質量%以上且10質量%以下。
再者,化合物(J-3)中不含有光散射劑(A)、樹脂(C)、光聚合性化合物(D)、光聚合起始劑(E)、光聚合起始助劑(E1)、溶劑(F)、抗氧化劑(G)及調平劑(H)。
樹脂組成物即使在不含有量子點(B)的情況下亦可含有有機配位體。藉由使樹脂組成物含有有機配位體,可調整樹脂層的特性(表面張力σr、接觸角θr等表面特性等)。
[2-4]樹脂(C) 樹脂組成物可包含一種或兩種以上的樹脂(C)。作為樹脂(C),可列舉以下的樹脂[K1]~樹脂[K4]等。 樹脂[K1]:選自由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成的群組中的至少一種(a)(以下,亦稱為「(a)」)、及能夠與(a)共聚的單量體(c)(其中,與(a)不同)(以下,亦稱為「(c)」)的共聚物; 樹脂[K2]:使具有碳數2~4的環狀醚結構與乙烯性不飽和鍵的單量體(b)(以下,亦稱為「(b)」)、和(a)與(c)的共聚物反應而成的樹脂; 樹脂[K3]:使(a)和(b)與(c)的共聚物反應而成的樹脂; 樹脂[K4]:使(a)和(b)與(c)的共聚物反應,進而與羧酸酐反應而成的樹脂。
作為(a),例如可列舉:(甲基)丙烯酸、巴豆酸、鄰乙烯基苯甲酸、間乙烯基苯甲酸、對乙烯基苯甲酸等不飽和單羧酸; 順丁烯二酸、反丁烯二酸、檸康酸、中康酸、衣康酸、3-乙烯基鄰苯二甲酸、4-乙烯基鄰苯二甲酸、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、二甲基四氫鄰苯二甲酸、1,4-環己烯二羧酸等不飽和二羧酸; 甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸、5-羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯等含有羧基的雙環不飽和化合物; 順丁烯二酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐、3-乙烯基鄰苯二甲酸酐、4-乙烯基鄰苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、二甲基四氫鄰苯二甲酸酐、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯酐等不飽和二羧酸酐; 琥珀酸單〔2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基〕酯、鄰苯二甲酸單〔2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基〕酯等二元以上的多元羧酸的不飽和單〔(甲基)丙烯醯基氧基烷基〕酯; 如α-(羥基甲基)(甲基)丙烯酸般的於同一分子中含有羥基及羧基的不飽和(甲基)丙烯酸酯 等。 該些中,就共聚反應性的方面或所獲得的樹脂(C)於鹼性水溶液中的溶解性的方面而言,較佳為(甲基)丙烯酸、馬來酸酐等。 於本說明書中,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。於「(甲基)丙烯醯基」、「(甲基)丙烯酸酯」等中,亦同樣如此。
(b)例如為具有碳數2~4的環狀醚結構(例如,選自由氧雜環丙烷環、氧雜環丁烷環及四氫呋喃環所組成的群組中的至少一種)與乙烯性不飽和鍵的單量體。(b)較佳為具有碳數2~4的環狀醚結構與(甲基)丙烯醯氧基的單量體。
作為(b),例如可列舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基縮水甘油酯、縮水甘油基乙烯基醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、α-甲基-鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、α-甲基-間乙烯基苄基縮水甘油醚、α-甲基-對乙烯基苄基縮水甘油醚、2,3-雙(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,4-雙(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,5-雙(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,6-雙(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-三(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-三(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯等具有氧雜環丙烷環與乙烯性不飽和鍵的單量體; 3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷等具有氧雜環丁烷環與乙烯性不飽和鍵的單量體; 丙烯酸四氫糠基酯(例如,比斯克(Biscoat)V#150,大阪有機化學工業(股)製造)、甲基丙烯酸四氫糠基酯等具有四氫呋喃環與乙烯性不飽和鍵的單量體; 等。 就樹脂[K2]~樹脂[K4]的製造時的反應性高而不易殘存未反應的(b)的方面而言,作為(b),較佳為具有氧雜環丙烷環與乙烯性不飽和鍵的單量體。
作為(c),例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6 ]癸烷-8-基酯(於該技術領域中,作為慣用名而稱為「(甲基)丙烯酸二環戊烷基酯」;另外,有時稱為「(甲基)丙烯酸三環癸酯」)、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6 ]癸烯-8-基酯(於該技術領域中,作為慣用名而稱為「(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯」)、(甲基)丙烯酸二環戊烷基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片基酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸炔丙基酯、(甲基)丙烯酸苯基酯、(甲基)丙烯酸萘基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯等(甲基)丙烯酸酯; (甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等含羥基的(甲基)丙烯酸酯; 馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯、衣康酸二乙酯等二羧酸二酯; 雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-(2'-羥基乙基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羥基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羥基甲基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(2'-羥基乙基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二乙氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-第三丁氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-環己基氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-苯氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(第三丁氧基羰基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(環己基氧基羰基)雙環[2.2.1]庚-2-烯等雙環不飽和化合物; N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺苯甲酸酯、N-琥珀醯亞胺基-4-馬來醯亞胺丁酸酯、N-琥珀醯亞胺基-6-馬來醯亞胺己酸酯、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺丙酸酯、N-(9-吖啶基)馬來醯亞胺等二羰基醯亞胺衍生物; 苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、偏二氯乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙酸乙烯基酯、1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯; 等。 該些中,就共聚反應性及樹脂(C)的耐熱性的方面而言,較佳為苯乙烯、乙烯基甲苯、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、雙環[2.2.1]庚-2-烯等。
於構成樹脂[K1]的所有結構單元中,樹脂[K1]中源自各者的結構單元的比率較佳為: 源自(a)的結構單元:2莫耳%以上且60莫耳%以下, 源自(c)的結構單元:40莫耳%以上且98莫耳%以下, 更佳為 源自(a)的結構單元:10莫耳%以上且50莫耳%以下, 源自(c)的結構單元:50莫耳%以上且90莫耳%以下, 若樹脂[K1]的結構單元的比率處於所述範圍,則有樹脂組成物的保存穩定性、所獲得的樹脂層的顯影性及耐溶劑性優異的傾向。
樹脂[K1]例如可參考文獻「高分子合成的實驗法」(大津隆行著 化學同人出版社(股) 第1版第1次印刷 1972年3月1日發行)中記載的方法以及該文獻中記載的引用文獻而製造。
具體而言,可列舉如下方法:將規定量的(a)及(c)、聚合起始劑以及溶劑等放入至反應容器中,例如利用氮氣對氧氣進行置換,藉此設為脫氧環境,一邊進行攪拌一邊進行加熱及保溫。 此處所使用的聚合起始劑及溶劑等並無特別限定,可使用該領域中通常所使用者。例如,作為聚合起始劑,可列舉偶氮化合物(2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等)或有機過氧化物(過氧化苯甲醯等),作為溶劑,只要為溶解各單體的溶劑即可,可列舉作為樹脂組成物中可包含的溶劑(F)而後述的溶劑等。
所獲得的共聚物可直接使用反應後的溶液,亦可使用濃縮或稀釋後的溶液,亦可使用利用再沈澱等方法以固體(粉體)的形式而取出者。若使用後述的溶劑(F)作為聚合時的溶劑,則可將反應後的溶液直接用於樹脂組成物的製備中,因此可使樹脂組成物的製造步驟簡化。
樹脂[K2]可藉由如下方式來製造:對於(a)與(c)的共聚物,使(b)所具有的碳數2~4的環狀醚加成於(a)所具有的羧酸及/或羧酸酐。 首先,以與作為樹脂[K1]的製造方法而記載的方法相同的方式製造(a)與(c)的共聚物。於該情況下,源自各者的結構單元的比率較佳為與針對樹脂[K1]而敘述的比率相同。
接著,使(b)所具有的碳數2~4的環狀醚與所述共聚物中的源自(a)的羧酸及/或羧酸酐的一部分反應。 繼製造(a)與(c)的共聚物之後,將燒瓶內環境自氮氣置換為空氣,於(b)、羧酸或羧酸酐與環狀醚的反應觸媒(例如有機磷化合物、金屬錯合物、胺化合物等)及聚合抑制劑(例如對苯二酚等)等的存在下,例如於60℃以上且130℃以下反應1小時~10小時,藉此可製造樹脂[K2]。
相對於(a)100莫耳,(b)的使用量較佳為5莫耳以上且80莫耳以下,更佳為10莫耳以上且75莫耳以下。藉由設為該範圍,而有樹脂組成物的保存穩定性、所獲得樹脂層的顯影性、以及樹脂層的耐溶劑性、耐熱性及機械強度的平衡變良好的傾向。
作為反應觸媒的有機磷化合物例如可列舉三苯基膦等。作為反應觸媒的胺化合物例如能夠使用脂肪族三級胺化合物或脂肪族四級銨鹽化合物等,作為其具體例,例如可列舉:三(二甲基胺基甲基)苯酚、三乙胺、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨等。就樹脂層的顯影性及樹脂層為後述的波長轉換膜時的該波長轉換膜的出射光強度的觀點而言,反應觸媒較佳為有機磷化合物。
相對於(a)、(b)及(c)的合計量100質量份,反應觸媒的使用量較佳為0.001質量份以上且5質量份以下。 相對於(a)、(b)及(c)的合計量100質量份,聚合抑制劑的使用量較佳為0.001質量份以上且5質量份以下。
裝入方法、反應溫度及時間等反應條件可考慮製造設備或聚合所帶來的發熱量等而適當調整。再者,可與聚合條件同樣地,考慮製造設備或聚合所帶來的發熱量等而適當調整裝入方法或反應溫度。
關於樹脂[K3],作為第一階段,以與所述樹脂[K1]的製造方法相同的方式獲得(b)與(c)的共聚物。與所述同樣地,所得到的共聚物可直接使用反應後的溶液,亦可使用經濃縮或稀釋的溶液,亦可使用藉由再沈澱等方法而以固體(粉體)的形式取出者。
相對於構成所述共聚物的所有結構單元的合計莫耳數,源自(b)及(c)的結構單元的比率分別較佳為: 源自(b)的結構單元:5莫耳%以上且95莫耳%以下, 源自(c)的結構單元:5莫耳%以上且95莫耳%以下, 更佳為 源自(b)的結構單元:10莫耳%以上且90莫耳%以下, 源自(c)的結構單元:10莫耳%以上且90莫耳%以下。
樹脂[K3]可藉由如下方式而獲得:以與樹脂[K2]的製造方法相同的條件,使(a)所具有的羧酸或羧酸酐和(b)與(c)的共聚物所具有的源自(b)的環狀醚反應。 相對於(b)100莫耳,和所述共聚物反應的(a)的使用量較佳為5莫耳以上且80莫耳以下。
樹脂[K4]為進一步使羧酸酐與樹脂[K3]反應而成的樹脂。使羧酸酐和藉由環狀醚與羧酸或羧酸酐的反應而產生的羥基進行反應。 作為羧酸酐,例如可列舉:馬來酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐、3-乙烯基鄰苯二甲酸酐、4-乙烯基鄰苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、二甲基四氫鄰苯二甲酸酐、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯酐等。 相對於(a)的使用量1莫耳,羧酸酐的使用量較佳為0.5莫耳以上且1莫耳以下。
作為樹脂[K1]、樹脂[K2]、樹脂[K3]及樹脂[K4],例如可列舉:(甲基)丙烯酸苄基酯/(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物等樹脂[K1]; 對(甲基)丙烯酸苄基酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯而成的樹脂、對(甲基)丙烯酸三環癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯而成的樹脂、對(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸苄基酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯而成的樹脂等樹脂[K2];使(甲基)丙烯酸與(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的共聚物進行反應而成的樹脂、使(甲基)丙烯酸與(甲基)丙烯酸三環癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的共聚物進行反應而成的樹脂等樹脂[K3];使(甲基)丙烯酸與(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的共聚物進行反應而獲得樹脂,並使所獲的樹脂進而與四氫鄰苯二甲酸酐反應而成的樹脂等樹脂[K4]等。 其中,樹脂(C)較佳為包含選自由樹脂[K2]、樹脂[K3]及樹脂[K4]所組成的群組中的至少一種。
作為樹脂(C)的進一步的例子,可列舉日本專利特開2018-123274號公報中記載的鹼可溶性樹脂。
樹脂(C)可包含選自由所述樹脂[K1]、樹脂[K2]、樹脂[K3]、樹脂[K4]及日本專利特開2018-123274號公報中記載的鹼可溶性樹脂所組成的群組中的一種以上。
作為樹脂(C)的又一例,可列舉聚烷二醇化合物。作為聚烷二醇化合物,可列舉聚乙二醇、聚丙二醇等。當樹脂組成物更包含量子點(B)時,聚烷二醇化合物有利於提高樹脂組成物中的量子點(B)的分散性。
關於樹脂(C),藉由GPC而測定的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量較佳為9000以下。藉由樹脂(C)具有所述重量平均分子量,可提高樹脂層的顯影速度,並且當樹脂層是波長轉換膜時,有可獲得高出射光強度的波長轉換膜的傾向。 樹脂(C)的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量例如為1000以上且9000以下,就樹脂層的顯影速度及波長轉換膜的出射光強度的觀點而言,較佳為2000以上且8500以下,更佳為3000以上且8500以下。 樹脂(C)的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量是依照後述的實施例一欄中的測定方法來測定。 出於將樹脂(C)的重量平均分子量設為所述範圍的目的,可將使用的原料的選擇、裝入方法、反應溫度及時間等反應條件適宜地組合並加以調整。
藉由CPC測定的樹脂(C)的分子量分佈[重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)]例如為1.0以上且6.0以下,就樹脂層的顯影性的觀點而言,較佳為1.2以上且4.0以下。
關於樹脂(C)的酸價,以固體成分為基準,較佳為90 mgKOH/g以上且150 mgKOH/g以下。於酸價小於90 mgKOH/g的情況下,樹脂層相對於鹼性顯影液的溶解性變低,有於基板上殘留殘渣的擔憂,於酸價超過150 mgKOH/g的情況下,引起顯影后的樹脂層剝離的可能性變高。
就樹脂層的顯影性的觀點而言,樹脂(C)的酸價較佳為95 mgKOH/g以上且140 mgKOH/g以下,更佳為100 mgKOH/g以上且130 mgKOH/g以下。
酸價是作為中和樹脂(C)1 g所需的氫氧化鉀的量(mg)而測定的值,例如可藉由使用氫氧化鉀水溶液進行滴定來求出。樹脂(C)的酸價是依照後述的實施例一欄中的測定方法來測定。
樹脂(C)可包含雙鍵當量例如為300 g/eq以上且2000 g/eq以下、較佳為500 g/eq以上且1500 g/eq以下的樹脂。藉由樹脂(C)包含具有300 g/eq以上且2000 g/eq以下的雙鍵當量的樹脂,而有如下傾向:容易防止於製造硬化圖案的步驟中被消光的現象。於樹脂(C)包含具有超過2000 g/eq的雙鍵當量的樹脂的情況下,有如下傾向:樹脂(C)有效果地保護量子點(B)的能力降低。於樹脂(C)包含具有小於300 g/eq的雙鍵當量的樹脂的情況下,有如下傾向:硬化圖案於顯影時未溶解而容易剝離。 作為具有300 g/eq以上且2000 g/eq以下的雙鍵當量的樹脂,可列舉(甲基)丙烯酸系樹脂。樹脂(C)較佳為包含(甲基)丙烯酸系樹脂。
在樹脂組成物含有光散射劑(A),不含有量子點(B)的情況下,樹脂組成物中的樹脂(C)的含有率相對於樹脂組成物的固體成分的總量例如為5質量%以上且80質量%以下,較佳為10質量%以上且70質量%以下,更佳為15質量%以上且65質量%以下。在樹脂(C)的含有率為所述範圍以內的情況下,存在光散射劑(A)容易分散,且在製造硬化圖案的步驟中容易將出射光強度維持得高的傾向。
在樹脂組成物含有光散射劑(A)及量子點(B)的情況下,樹脂組成物中的樹脂(C)的含有率相對於樹脂組成物的固體成分的總量例如為5質量%以上且80質量%以下,較佳為10質量%以上且65質量%以下,更佳為15質量%以上且45質量%以下。在樹脂(C)的含有率在所述範圍內的情況下,存在光散射劑(A)及量子點(B)容易分散,且在製造後述的硬化圖案的步驟中容易將出射光強度維持得高的傾向。
在樹脂組成物含有光散射劑(A)並且更含有後述的光聚合性化合物(D),不含有量子點(B)時,樹脂(C)相對於光聚合性化合物(D)的質量比(固體成分比)例如為1以上,就樹脂層的顯影性的觀點而言,較佳為1.5以上且3.5以下。
在樹脂組成物含有光散射劑(A)、量子點(B)及光聚合性化合物(D)時,樹脂(C)相對於光聚合性化合物(D)的質量比(固體成分比)例如為1以上,就樹脂層的顯影性的觀點而言,較佳為2.5以上且5.5以下。
再者,藉由在樹脂(C)中導入氟原子或矽氧烷鍵,可減小樹脂層的表面張力σr。
[2-5]光聚合性化合物(D) 樹脂組成物可含有一種或兩種以上的光聚合性化合物(D)。更包含光聚合性化合物(D)及後述的光聚合起始劑(E)的樹脂組成物顯示出硬化性。光聚合性化合物(D)是可藉由自後述的光聚合起始劑(E)產生的活性自由基、酸等而聚合的化合物,例如可列舉具有乙烯性不飽和鍵的化合物等,較佳為(甲基)丙烯酸酯化合物。
其中,光聚合性化合物(D)較佳為具有三個以上的乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物。作為此種聚合性化合物,例如可列舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇九(甲基)丙烯酸酯、三(2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基)異氰脲酸酯、乙二醇改質季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改質季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。 光聚合性化合物(D)的重量平均分子量較佳為150以上且2900以下,更佳為250以上且1500以下。
在樹脂組成物含有光聚合性化合物(D)的情況下,相對於樹脂組成物的固體成分的總量,樹脂組成物中的光聚合性化合物(D)的含有率較佳為7質量%以上且60質量%以下,更佳為10質量%以上且45質量%以下,進而佳為13質量%以上且30質量%以下。若光聚合性化合物(D)的含有率在所述範圍內,則存在硬化圖案的殘膜率及硬化圖案的耐藥品性進一步提高的傾向。
[2-6]光聚合起始劑(E) 樹脂組成物含有光聚合性化合物(D)時,通常樹脂組成物更包含一種或兩種以上的光聚合起始劑(E)。光聚合起始劑(E)是藉由光或熱的作用產生活性自由基、酸等,能夠開始聚合的化合物。 光聚合起始劑(E)較佳為含有具有下述式(1)所表示的第一分子結構的肟化合物。以下,亦將該肟化合物稱為「肟化合物(1)」。
[化5]
Figure 02_image006
就提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言,作為光聚合起始劑(E)而含有肟化合物(1)可能是有利的。推測可發揮此種效果的一個原因在於:由於肟化合物(1)所具有的特有的分子結構,肟化合物(1)的吸收波長於肟化合物(1)使光聚合開始時所必需的肟化合物(1)的開裂(分解)前後大幅變化,因此肟化合物(1)的光自由基聚合起始能力高。
式(1)中,R1 表示R11 、OR11 、COR11 、SR11 、CONR12 R13 或CN。 R11 、R12 及R13 分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基或碳數2~20的雜環基。 R11 、R12 或R13 所表示的基的氫原子可經OR21 、COR21 、SR21 、NR22 Ra23 、CONR22 R23 、-NR22 -OR23 、-N(COR22 )-OCOR23 、-C(=N-OR21 )-R22 、-C(=N-OCOR21 )-R22 、CN、鹵素原子、或COOR21 取代。 R21 、R22 及R23 分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基或碳數2~20的雜環基。 R21 、R22 或R23 所表示的基的氫原子可經CN、鹵素原子、羥基或羧基取代。 於R11 、R12 、R13 、R21 、R22 或R23 所表示的基具有伸烷基部分的情況下,該伸烷基部分可由-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-NR24 -、-NR24 CO-、-NR24 COO-、-OCONR24 -、-SCO-、-COS-、-OCS-或-CSO-中斷1次~5次。 R24 表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基或碳數2~20的雜環基。 於R11 、R12 、R13 、R21 、R22 或R23 所表示的基具有烷基部分的情況下,該烷基部分可為分支鏈狀,亦可為環狀,另外,R12 與R13 以及R22 與R23 分別可一起形成環。 *表示與肟化合物(1)所具有的第一分子結構以外的其他分子結構即第二分子結構的鍵結鍵。
作為式(1)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 、R23 及R24 所表示的碳數1~20的烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、第三戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、第三辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一基、十二基、十四基、十六基、十八基、二十基、環戊基、環己基、環己基甲基、環己基乙基等。
作為式(1)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 、R23 及R24 所表示的碳數6~30的芳基,例如可列舉:苯基、甲苯基、二甲苯基、乙基苯基、萘基、蒽基、菲基、經一個以上的所述烷基取代的苯基、聯苯基、萘基等。
作為式(1)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 、R23 及R24 所表示的碳數7~30的芳烷基,例如可列舉:苄基、α-甲基苄基、α,α-二甲基苄基、苯基乙基等。
作為式(1)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 、R23 及R24 所表示的碳數2~20的雜環基,例如可列舉:吡啶基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基、四氫呋喃基、二氧雜環戊基、苯並噁唑-2-基、四氫吡喃基、吡咯啶基、咪唑啶基、吡唑啶基、四氫噻唑基、異四氫噻唑基、噁唑啶基、異噁唑啶基、哌啶基、哌嗪基、嗎啉基等,較佳為5員雜環~7員雜環。
式(1)中的R12 與R13 以及R22 與R23 分別可一起形成環是指R12 與R13 以及R22 與R23 分別可一起與所連接的氮原子、碳原子或氧原子一同形成環。 作為式(1)中的R12 與R13 以及R22 與R23 可一起形成的環,例如可列舉:環戊烷環、環己烷環、環戊烯環、苯環、哌啶環、嗎啉環、內酯環、內醯胺環等,較佳為5員環~7員環。
作為式(1)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 及R23 可以取代基的形式具有的鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
式(1)中的R1 較佳為R11 ,更佳為碳數1~20的烷基,進而佳為碳數1~10的烷基,尤佳為碳數1~6的烷基。
與式(1)所表示的第一分子結構連結的第二分子結構的一例是下述式(2)所表示的結構。第二分子結構是指肟化合物(1)所具有的所述第一分子結構以外的其他分子結構部分。 式(2)中「*」所表示的鍵結鍵與式(1)中「*」所表示的鍵結鍵直接鍵結。即,於第二分子結構是式(2)所表示的結構的情況下,式(2)中的具有「-*」的苯環與式(1)中的具有「-*」的羰基直接鍵結。
[化6]
Figure 02_image007
式(2)中,R2 及R3 分別獨立地表示R11 、OR11 、SR11 、COR11 、CONR12 R13 、NR12 COR11 、OCOR11 、COOR11 、SCOR11 、OCSR11 、COSR11 、CSOR11 、CN或鹵素原子。 於存在多個R2 時,該些可相同亦可不同。 於存在多個R3 時,該些可相同亦可不同。 R11 、R12 及R13 表示與所述相同的含義。 s及t分別獨立地表示0~4的整數。 L表示硫原子、CR31 R32 、CO或NR33 。 R31 、R32 及R33 分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基或碳數7~30的芳烷基。 於R31 、R32 或R33 所表示的基具有烷基部分的情況下,該烷基部分可為分支鏈狀,亦可為環狀,R31 、R32 及R33 可分別獨立地與鄰接的某一苯環一起形成環。 R4 表示羥基、羧基或下述式(2-1)所表示的基。
[化7]
Figure 02_image008
(式(2-1)中,L1 表示-O-、-S-、-NR22 -、-NR22 CO-、-SO2 -、-CS-、-OCO-或-COO-; R22 表示與所述相同的含義; L2 表示自碳數1~20的烷基中去除v個氫原子而成的基、自碳數6~30的芳基中去除v個氫原子而成的基、自碳數7~30的芳烷基中去除v個氫原子而成的基或自碳數2~20的雜環基中去除v個氫原子而成的基; 於L2 所表示的基具有伸烷基部分的情況下,該伸烷基部分可由-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-NR22 -、-NR22 COO-、-OCONR22 -、-SCO-、-COS-、-OCS-或-CSO-中斷1次~5次,該伸烷基部分可為分支鏈狀,亦可為環狀; R4a 表示OR41 、SR41 、CONR42 R43 、NR42 COR43 、OCOR41 、COOR41 、SCOR41 、OCSR41 、COSR41 、CSOR41 、CN或鹵素原子; 於存在多個R4a 時,該些可相同亦可不同; R41 、R42 及R43 分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基或碳數7~30的芳烷基,於R41 、R42 及R43 所表示的基具有烷基部分的情況下,該烷基部分可為分支鏈狀,亦可為環狀,R42 與R43 可一起形成環; v表示1~3的整數) *表示與肟化合物(1)所具有的第一分子結構的鍵結鍵。
式(2)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 、R23 、R24 、R31 、R32 及R33 以及所述式(2-1)中的R22 、R41 、R42 及R43 所表示的碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基的例子與針對式(1)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 、R23 及R24 的例子相同。
式(2)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 、R23 、R24 以及所述式(2-1)中的R22 所表示的碳數2~20的雜環基的例子與針對式(1)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 、R23 及R24 的例子相同。
式(2)中的R31 、R32 及R33 可分別獨立地與鄰接的某一苯環一起形成環是指R31 、R32 及R33 可分別獨立地與鄰接的某一苯環一起與所連接的氮原子一同形成環。 式(2)中的R31 、R32 及R33 可與鄰接的某一苯環一起形成的環的例子和針對式(1)中的R12 與R13 以及R22 與R23 可一起形成的環的例子相同。
所述式(2-1)中的L2 表示自碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基或碳數2~20的雜環基中去除v個氫原子而成的基。
作為自碳數1~20的烷基中去除v個氫原子而成的基,例如於v為1的情況下,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、甲基伸乙基、伸丁基、1-甲基伸丙基、2-甲基伸丙基、1,2-二甲基伸丙基、1,3-二甲基伸丙基、1-甲基伸丁基、2-甲基伸丁基、3-甲基伸丁基、4-甲基伸丁基、2,4-二甲基伸丁基、1,3-二甲基伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十二基、伸十三基、伸十四基、伸十五基、乙烷-1,1-二基、丙烷-2,2-二基等伸烷基。
作為自碳數6~30的芳基中去除v個氫原子而成的基,例如,於v為1的情況下,可列舉:1,2-伸苯基、1,3-伸苯基、1,4-伸苯基、2,6-伸萘基、1,4-伸萘基、2,5-二甲基-1,4-伸苯基、二苯基甲烷-4,4'-二基、2,2-二苯基丙烷-4,4'-二基、二苯基硫醚-4,4'-二基、二苯基碸-4,4'-二基等伸芳基。
作為自碳數7~30的芳烷基中去除v個氫原子而成的基,例如,於v為1的情況下,可列舉下述式(a)所表示的基及下述式(b)所表示的基等。
[化8]
Figure 02_image009
[式(a)及式(b)中,L3 及L5 表示碳數1~10的伸烷基,L4 及L6 表示單鍵或碳數1~10的伸烷基]
作為碳數1~10的伸烷基,例如可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、甲基伸乙基、伸丁基、1-甲基伸丙基、2-甲基伸丙基、1,2-二甲基伸丙基、1,3-二甲基伸丙基、1-甲基伸丁基、2-甲基伸丁基、3-甲基伸丁基、4-甲基伸丁基、2,4-二甲基伸丁基、1,3-二甲基伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基等。
作為自碳數2~20的雜環基中去除v個氫原子而成的基,例如,於v為1的情況下,可列舉:2,5-吡啶二基、2,6-吡啶二基、2,5-嘧啶二基、2,5-噻吩二基、3,4-四氫呋喃二基、2,5-四氫呋喃二基、2,5-呋喃二基、3,4-噻唑二基、2,5-苯並呋喃二基、2,5-苯並噻吩二基、N-甲基吲哚-2,5-二基、2,5-苯並噻唑二基、2,5-苯並噁唑二基等二價雜環基。
作為式(2)中的R2 及R3 、以及所述式(2-1)中的R4a 所表示的鹵素原子的例子,可列舉氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
就於溶劑(F)中的溶解性、及/或樹脂組成物的顯影速度的觀點而言,式(2)所表示的結構的較佳例是下述式(2a)所表示的結構。
[化9]
Figure 02_image011
[式(2a)中,L'表示硫原子或NR50 ,R50 表示直鏈狀、分支鏈狀或環狀的碳數1~20的烷基,R2 、R3 、R4 、s及t表示與所述相同的含義]
就與所述相同的觀點而言,式(2)所表示的結構的其他較佳例是下述式(2b)所表示的結構。
[化10]
Figure 02_image012
[式(2b)中,R44 表示羥基、羧基或下述式(2-2)所表示的基;
[化11]
Figure 02_image013
(式(2-2)中,L11 表示-O-或*-OCO-,*表示與L12 的鍵結鍵,L12 表示碳數1~20的伸烷基,該伸烷基可由1個~3個-O-中斷,R44a 表示OR55 或COOR55 ,R55 表示氫原子或碳數1~6的烷基)]
R44 較佳為式(2-2)所表示的基。於該情況下,就肟化合物(1)於溶劑(F)中的溶解性及樹脂組成物的顯影速度的方面而言有利。
L12 所表示的伸烷基的碳數較佳為1~10,更佳為1~4。 R44a 較佳為羥基或羧基,更佳為羥基。
具有式(2)所表示的第二分子結構的肟化合物(1)的製造方法並無特別限定,例如可利用日本專利特開2011-132215號公報中記載的方法來製造。
與式(1)所表示的第一分子結構連結的第二分子結構的另一例是下述式(3)所表示的結構。 式(3)中「*」所表示的鍵結鍵與式(1)中「*」所表示的鍵結鍵直接鍵結。即,於第二分子結構是式(3)所表示的結構的情況下,式(3)中的具有「-*」的苯環與式(1)中的具有「-*」的羰基直接鍵結。
[化12]
Figure 02_image014
式(3)中,R5 表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳基烷基或碳數2~20的雜環基。 於R5 所表示的基具有烷基部分的情況下,該烷基部分可為分支鏈狀,亦可為環狀。 R5 所表示的基的氫原子可經R21 、OR21 、COR21 、SR21 、NR22 R23 、CONR22 R23 、-NR22 -OR23 、-N(COR22 )-OCOR23 、NR22 COR21 、OCOR21 、COOR21 、-C(=N-OR21 )-R22 、-C(=N-OCOR21 )-R22 、SCOR21 、OCSR21 、COSR21 、CSOR21 、羥基、硝基、CN、鹵素原子、或COOR21 取代。 R21 、R22 及R23 表示與所述相同的含義。 R21 、R22 或R23 所表示的基的氫原子可經CN、鹵素原子、羥基或羧基取代。 於R21 、R22 及R23 所表示的基具有伸烷基部分的情況下,該伸烷基部分可由-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-NR24 -、-NR24 CO-、-NR24 COO-、-OCONR24 -、-SCO-、-COS-、-OCS-或-CSO-中斷1次~5次。 R24 表示與所述相同的含義。 於R21 、R22 及R23 所表示的基具有烷基部分的情況下,該烷基部分可為分支鏈狀,亦可為環狀,另外,R22 與R23 可一起形成環。 R6 、R7 、R8 及R9 分別獨立地表示R61 、OR61 、SR61 、COR62 、CONR63 R64 、NR65 COR61 、OCOR61 、COOR62 、SCOR61 、OCSR61 、COSR62 、CSOR61 、羥基、硝基、CN或鹵素原子。 R61 、R62 、R63 、R64 及R65 分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳基烷基或碳數2~20的雜環基。 R61 、R62 、R63 、R64 或R65 所表示的基的氫原子可經OR21 、COR21 、SR21 、NR22 Ra23 、CONR22 R23 、-NR22 -OR23 、-N(COR22 )-OCOR23 、-C(=N-OR21 )-R22 、-C(=N-OCOR21 )-R22 、CN、鹵素原子、或COOR21 取代。 R6 與R7 、R7 與R8 以及R8 與R9 分別可一起形成環。 *表示與肟化合物(1)所具有的第一分子結構的鍵結鍵。
式(3)中的R5 、R21 、R22 、R23 、R24 、R61 、R62 、R63 、R64 及R65 所表示的碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基、碳數2~20的雜環基的例子與針對式(1)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 、R23 及R24 的例子相同。
式(3)中的R22 與R23 可一起形成環是指R22 與R23 可一起與所連接的氮原子、碳原子或氧原子一同形成環。 式(3)中的R22 與R23 可一起形成的環的例子和針對式(1)中的R12 與R13 以及R22 與R23 可一起形成的環的例子相同。
作為式(3)中的R6 、R7 、R8 及R9 所表示的鹵素原子、可取代R5 、R21 、R22 、R23 、R61 、R62 、R63 、R64 及R65 的氫原子的鹵素原子的例子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
就於溶劑(F)中的溶解性、及/或樹脂組成物的顯影速度的觀點而言,於一較佳形態中,R5 是下述式(3-1)所表示的基。
[化13]
Figure 02_image015
[式(3-1)中,Z表示自碳數1~20的烷基中去除1個氫原子而成的基、自碳數6~30的芳基中去除1個氫原子而成的基、自碳數7~30的芳烷基中去除1個氫原子而成的基或自碳數2~20的雜環基中去除1個氫原子而成的基, 於Z所表示的基具有伸烷基部分的情況下,該伸烷基部分可由-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-NR24 -、-NR24 COO-、-OCONR24 -、-SCO-、-COS-、-OCS-或-CSO-中斷1次~5次,該伸烷基部分可為分支鏈狀,亦可為環狀, R21 、R22 及R24 表示與所述相同的含義]
就與所述相同的觀點而言,式(3-1)中的Z較佳為亞甲基、伸乙基或伸苯基。 就與所述相同的觀點而言,式(3-1)中的R21 及R22 較佳為碳數1~20的烷基或碳數6~30的芳基,更佳為甲基、乙基或苯基。
就與所述相同的觀點而言,於另一較佳形態中,R7 為硝基。
具有式(3)所表示的第二分子結構的肟化合物(1)的製造方法並無特別限定,例如可利用日本專利特開2000-80068號公報及日本專利特開2011-178776號公報中記載的方法來製造。
與式(1)所表示的第一分子結構連結的第二分子結構的又一例是下述式(4)所表示的結構。 式(4)中「*」所表示的鍵結鍵與式(1)中「*」所表示的鍵結鍵直接鍵結。即,於第二分子結構是式(4)所表示的結構的情況下,式(4)中的具有「-*」的苯環與式(1)中的具有「-*」的羰基直接鍵結。
[化14]
Figure 02_image016
式(4)中,R71 表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基或碳數2~20的雜環基。 於R71 所表示的基具有烷基部分的情況下,該烷基部分可為分支鏈狀,亦可為環狀。 R71 所表示的基的氫原子可經R21 、OR21 、COR21 、SR21 、NR22 R23 、CONR22 R23 、-NR22 -OR23 、-N(COR22 )-OCOR23 、NR22 COR21 、OCOR21 、COOR21 、-C(=N-OR21 )-R22 、-C(=N-OCOR21 )-R22 、SCOR21 、OCSR21 、COSR21 、CSOR21 、羥基、硝基、CN、鹵素原子、或COOR21 取代。 R21 、R22 及R23 表示與所述相同的含義。 R21 、R22 或R23 所表示的基的氫原子可經CN、鹵素原子、羥基或羧基取代。 於R21 、R22 及R23 所表示的基具有伸烷基部分的情況下,該伸烷基部分可由-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-NR24 -、-NR24 CO-、-NR24 COO-、-OCONR24 -、-SCO-、-COS-、-OCS-或-CSO-中斷1次~5次。 R24 表示與所述相同的含義。 於R21 、R22 及R23 所表示的基具有烷基部分的情況下,該烷基部分可為分支鏈狀,亦可為環狀,另外,R22 與R23 可一起形成環。 R72 、R73 及三個R74 分別獨立地表示R61 、OR61 、SR61 、COR62 、CONR63 R64 、NR65 COR61 、OCOR61 、COOR62 、SCOR61 、OCSR61 、COSR62 、CSOR61 、羥基、硝基、CN或鹵素原子。 R61 、R62 、R63 、R64 及R65 分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳基烷基或碳數2~20的雜環基。 R61 、R62 、R63 、R64 或R65 所表示的基的氫原子可經OR21 、COR21 、SR21 、NR22 Ra23 、CONR22 R23 、-NR22 -OR23 、-N(COR22 )-OCOR23 、-C(=N-OR21 )-R22 、-C(=N-OCOR21 )-R22 、CN、鹵素原子、或COOR21 取代。 R72 與R73 以及兩個R74 分別可一起形成環。 *表示與肟化合物(1)所具有的第一分子結構的鍵結鍵。
式(4)中的R71 、R21 、R22 、R23 、R24 、R61 、R62 、R63 、R64 及R65 所表示的碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基、碳數2~20的雜環基的例子與針對式(1)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 、R23 及R24 的例子相同。
式(4)中的R22 與R23 可一起形成環是指R22 與R23 可一起與所連接的氮原子、碳原子或氧原子一同形成環。 式(4)中的R22 與R23 可一起形成的環的例子和針對式(1)中的R12 與R13 以及R22 與R23 可一起形成的環的例子相同。
作為式(4)中的R72 、R73 及R74 所表示的鹵素原子、可取代R71 、R21 、R22 、R23 、R61 、R62 、R63 、R64 及R65 的氫原子的鹵素原子的例子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
具有式(4)所表示的第二分子結構的肟化合物(1)的製造方法並無特別限定,例如可利用國際公開第2017/051680號及國際公開第2020/004601號中記載的方法來製造。
與式(1)所表示的第一分子結構連結的第二分子結構的又一例是下述式(5)所表示的結構。 式(5)中「*」所表示的鍵結鍵與式(1)中「*」所表示的鍵結鍵直接鍵結。即,於第二分子結構是式(5)所表示的結構的情況下,式(5)中的具有「-*」的吡咯環與式(1)中的具有「-*」的羰基直接鍵結。
[化15]
Figure 02_image017
式(5)中,R81 表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基或碳數2~20的雜環基。 於R81 所表示的基具有烷基部分的情況下,該烷基部分可為分支鏈狀,亦可為環狀。 R81 所表示的基的氫原子可經R21 、OR21 、COR21 、SR21 、NR22 R23 、CONR22 R23 、-NR22 -OR23 、-N(COR22 )-OCOR23 、NR22 COR21 、OCOR21 、COOR21 、-C(=N-OR21 )-R22 、-C(=N-OCOR21 )-R22 、SCOR21 、OCSR21 、COSR21 、CSOR21 、羥基、硝基、CN、鹵素原子、或COOR21 取代。 R21 、R22 及R23 表示與所述相同的含義。 R21 、R22 或R23 所表示的基的氫原子可經CN、鹵素原子、羥基或羧基取代。 於R21 、R22 及R23 所表示的基具有伸烷基部分的情況下,該伸烷基部分可由-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-NR24 -、-NR24 CO-、-NR24 COO-、-OCONR24 -、-SCO-、-COS-、-OCS-或-CSO-中斷1次~5次。 R24 表示與所述相同的含義。 於R21 、R22 及R23 所表示的基具有烷基部分的情況下,該烷基部分可為分支鏈狀,亦可為環狀,另外,R22 與R23 可一起形成環。 R82 、R83 、R84 、R85 及R86 分別獨立地表示R61 、OR61 、SR61 、COR62 、CONR63 R64 、NR65 COR61 、OCOR61 、COOR62 、SCOR61 、OCSR61 、COSR62 、CSOR61 、羥基、硝基、CN或鹵素原子。 R61 、R62 、R63 、R64 及R65 分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳基烷基或碳數2~20的雜環基。 R61 、R62 、R63 、R64 或R65 所表示的基的氫原子可經OR21 、COR21 、SR21 、NR22 Ra23 、CONR22 R23 、-NR22 -OR23 、-N(COR22 )-OCOR23 、-C(=N-OR21 )-R22 、-C(=N-OCOR21 )-R22 、CN、鹵素原子、或COOR21 取代。 R83 與R84 、R84 與R85 以及R85 與R86 分別可一起形成環。 *表示與肟化合物(1)所具有的第一分子結構的鍵結鍵。
式(5)中的R81 、R21 、R22 、R23 、R24 、R61 、R62 、R63 、R64 及R65 所表示的碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基、碳數2~20的雜環基的例子與針對式(1)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 、R23 及R24 的例子相同。
式(5)中的R22 與R23 可一起形成環是指R22 與R23 可一起與所連接的氮原子、碳原子或氧原子一同形成環。 式(5)中的R22 與R23 可一起形成的環的例子和針對式(1)中的R12 與R13 以及R22 與R23 可一起形成的環的例子相同。
作為式(5)中的R82 、R83 、R84 、R85 及R86 所表示的鹵素原子、可取代R81 、R21 、R22 、R23 、R61 、R62 、R63 、R64 及R65 的氫原子的鹵素原子的例子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
具有式(5)所表示的第二分子結構的肟化合物(1)的製造方法並無特別限定,例如可利用國際公開第2017/051680號及國際公開第2020/004601號中記載的方法來製造。
與式(1)所表示的第一分子結構連結的第二分子結構的又一例是下述式(6)所表示的結構。 式(6)中「*」所表示的鍵結鍵與式(1)中「*」所表示的鍵結鍵直接鍵結。即,於第二分子結構是式(6)所表示的結構的情況下,式(6)中的具有「-*」的苯環與式(1)中的具有「-*」的羰基直接鍵結。
[化16]
Figure 02_image018
式(6)中,四個R91 、R92 、R93 、R94 、R95 、R96 及R97 分別獨立地表示R61 、OR61 、SR61 、COR62 、CONR63 R64 、NR65 COR61 、OCOR61 、COOR62 、SCOR61 、OCSR61 、COSR62 、CSOR61 、羥基、硝基、CN或鹵素原子。 R61 、R62 、R63 、R64 及R65 分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳基烷基或碳數2~20的雜環基。 R61 、R62 、R63 、R64 或R65 所表示的基的氫原子可經OR21 、COR21 、SR21 、NR22 Ra23 、CONR22 R23 、-NR22 -OR23 、-N(COR22 )-OCOR23 、-C(=N-OR21 )-R22 、-C(=N-OCOR21 )-R22 、CN、鹵素原子、或COOR21 取代。 R21 、R22 及R23 表示與所述相同的含義。 R92 與R93 、R94 與R95 、R95 與R96 以及R96 與R97 分別可一起形成環。 *表示與肟化合物(1)所具有的第一分子結構的鍵結鍵。
式(6)中的R21 、R22 、R23 、R61 、R62 、R63 、R64 及R65 所表示的碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基、碳數2~20的雜環基的例子與針對式(1)中的R11 、R12 、R13 、R21 、R22 及R23 的例子相同。
式(6)中的R22 與R23 可一起形成環是指R22 與R23 可一起與所連接的氮原子、碳原子或氧原子一同形成環。 式(6)中的R22 與R23 可一起形成的環的例子和針對式(1)中R12 與R13 以及R22 與R23 可一起形成的環的例子相同。
作為式(6)中的R91 、R92 、R93 、R94 、R95 、R96 及R97 所表示的鹵素原子、可取代R21 、R22 、R23 、R61 、R62 、R63 、R64 及R65 的氫原子的鹵素原子的例子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
具有式(6)所表示的第二分子結構的肟化合物(1)的製造方法並無特別限定,例如可利用國際公開第2017/051680號及國際公開第2020/004601號中記載的方法來製造。
光聚合起始劑(E)較佳為含有肟化合物(1)。其中,光聚合起始劑(E)可更含有肟化合物(1)以外的其他光聚合起始劑,亦可不含有肟化合物(1),僅含有肟化合物(1)以外的其他光聚合起始劑。 作為其他光聚合起始劑,可列舉肟化合物(1)以外的肟化合物、聯咪唑化合物、三嗪化合物及醯基膦化合物。
作為肟化合物(1)以外的肟化合物,可列舉具有下述式(d1)所表示的部分結構的肟化合物。*表示鍵結鍵。
[化17]
Figure 02_image019
作為具有式(d1)所表示的部分結構的肟化合物,例如可列舉:N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯硫基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯硫基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧雜環戊烷基甲基氧基)苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-亞胺、N-苯甲醯基氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺;日本專利特開2011-132215號公報、國際公開2008/78678號、國際公開2008/78686號、國際公開2012/132558號記載的化合物等。亦可使用豔佳固(Irgacure)OXE01、OXE02(以上,巴斯夫(BASF)公司製造)、N-1919(艾迪科(ADEKA)公司製造)等市售品。
其中,具有式(d1)所表示的部分結構的肟化合物較佳為選自由N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯硫基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺及N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯硫基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺所組成的群組中的至少一種,更佳為N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺。
作為聯咪唑化合物,例如可列舉式(d5)所表示的化合物。
[化18]
Figure 02_image020
[式(d5)中,RE ~RJ 表示可具有取代基的碳數6~10的芳基]
作為碳數6~10的芳基,例如可列舉:苯基、甲苯甲醯基、二甲苯基、乙基苯基及萘基等,較佳為苯基。 作為取代基,例如可列舉鹵素原子、碳數1~4的烷氧基等。作為鹵素原子,例如可列舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,較佳為氯原子。作為碳數1~4的烷氧基,例如可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等,較佳為甲氧基。
作為聯咪唑化合物,例如可列舉:2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑(例如,參照日本專利特開平06-75372號公報、日本專利特開平06-75373號公報等)、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(二烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)聯咪唑(例如,參照日本專利特公昭48-38403號公報、日本專利特開昭62-174204號公報等)、4,4',5,5'-位的苯基由烷氧羰基(carboalkoxy)取代的咪唑化合物(例如,參照日本專利特開平7-10913號公報等)等。其中,較佳為下述式所表示的化合物或該些的混合物。
[化19]
Figure 02_image021
作為三嗪化合物,例如可列舉:2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪等。其中,較佳為2,4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪。
作為醯基膦化合物,例如可列舉:雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲醯基)二苯基氧化膦等。
肟化合物(1)以外的其他光聚合起始劑可僅單獨使用一種,亦可併用兩種以上的光聚合起始劑。於併用兩種以上的光聚合起始劑的情況下,可與所述的肟化合物(1)以外的肟化合物、聯咪唑化合物、三嗪化合物及醯基膦化合物以外的其他光聚合起始劑組合。
作為其他光聚合起始劑,例如可列舉:安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚等安息香化合物;二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧化羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等二苯甲酮化合物;9,10-菲醌、2-乙基蒽醌、樟腦醌等醌化合物;10-丁基-2-氯吖啶酮、苯偶醯、苯基乙醛酸甲酯、二茂鈦化合物等。
於樹脂組成物含有光聚合起始劑(E)的情況下,相對於光聚合性化合物(D)100質量份,樹脂組成物中的光聚合起始劑(E)的含量較佳為0.1質量份以上且300質量份以下,更佳為0.1質量份以上且200質量份以下。另外,相對於樹脂(C)及光聚合性化合物(D)的合計量100質量份,樹脂組成物中的光聚合起始劑(E)的含量較佳為0.1質量份以上且30質量份以下,更佳為1質量份以上且20質量份以下。若光聚合起始劑(E)的含量處於所述範圍內,則有樹脂組成物高感度化而曝光時間縮短的傾向,因此有樹脂組成物的硬化物層的生產性提高的傾向。
關於光聚合起始劑(E)中的肟化合物(1)的含有率,就提高樹脂層(波長轉換膜等)的出射光強度的觀點而言,相對於光聚合起始劑(E)的總量,較佳為30質量%以上且100質量%以下,更佳為50質量%以上且100質量%以下,進而佳為80質量%以上且100質量%以下,尤佳為90質量%以上且100質量%以下,特佳為95質量%以上且100質量%以下,最佳為100質量%。
[2-7]光聚合起始助劑(E1) 樹脂組成物可進而一併包含光聚合起始劑(E)以及一種或兩種以上的光聚合起始助劑(E1)。光聚合起始助劑(E1)為用於促進藉由光聚合起始劑(E)而開始的光聚合性化合物(D)的聚合的化合物、或增感劑。作為光聚合起始助劑(E1),可列舉:胺化合物、烷氧基蒽化合物、硫雜蒽酮化合物及羧酸化合物等。
作為胺化合物,例如可列舉:三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、苯甲酸2-二甲基胺基乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮(通稱米其勒酮(Michler's ketone))、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(乙基甲基胺基)二苯甲酮等,其中較佳為4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。亦可使用EAB-F(保土谷化學工業(股)製造)等市售品。
作為烷氧基蒽化合物,例如可列舉:9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、2-乙基-9,10-二丁氧基蒽等。
作為硫雜蒽酮化合物,例如可列舉:2-異丙基硫雜蒽酮、4-異丙基硫雜蒽酮、2,4-二乙基硫雜蒽酮、2,4-二氯硫雜蒽酮、1-氯-4-丙氧基硫雜蒽酮等。
作為羧酸化合物,例如可列舉:苯硫基乙酸、甲基苯硫基乙酸、乙基苯硫基乙酸、甲基乙基苯硫基乙酸、二甲基苯硫基乙酸、甲氧基苯硫基乙酸、二甲氧基苯硫基乙酸、氯苯硫基乙酸、二氯苯硫基乙酸、N-苯基甘胺酸、苯氧基乙酸、萘基硫基乙酸、N-萘基甘胺酸、萘氧基乙酸等。
樹脂組成物含有光聚合起始助劑(E1)時,相對於光聚合性化合物(D)100質量份,樹脂組成物中的光聚合起始助劑(E1)的含量較佳為0.1質量份以上且300質量份以下,更佳為0.1質量份以上且200質量份以下。另外,相對於樹脂(C)及光聚合性化合物(D)的總量100質量份,樹脂組成物中的光聚合起始助劑(E1)的含量較佳為0.1質量份以上且30質量份以下,更佳為1質量份以上且20質量份以下。若光聚合起始助劑(E1)的含量在所述範圍內,則可實現樹脂組成物的進一步的高感度化。
[2-8]溶劑(F) 樹脂組成物可含有一種或兩種以上的溶劑(F)。溶劑(F)只要是溶解樹脂(C)者,則並無特別限定,可使用該領域中通常使用的溶劑。例如可列舉:酯溶劑(分子內包含-COO-而不含-O-的溶劑)、醚溶劑(分子內包含-O-而不含-COO-的溶劑)、醚酯溶劑(分子內包含-COO-與-O-的溶劑)、酮溶劑(分子內包含-CO-而不含-COO-的溶劑)、醇溶劑(分子內包含OH而不含-O-、-CO-及-COO-的溶劑)、芳香族烴溶劑、醯胺溶劑、二甲基亞碸等。 樹脂組成物更含有光聚合性化合物(D)及光聚合起始劑(E)時,溶劑(F)較佳為溶解光聚合性化合物(D)及光聚合起始劑(E)的溶劑。
作為酯溶劑,可列舉:乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、2-羥基異丁酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、環己醇乙酸酯(乙酸環己酯、環己基乙酸酯)及γ-丁內酯等。
作為醚溶劑,可列舉:乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、四氫呋喃、四氫吡喃、1,4-二噁烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、苯甲醚、苯乙醚及甲基苯甲醚等。
作為醚酯溶劑,可列舉:甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯及二乙二醇單丁醚乙酸酯等。
作為酮溶劑,可列舉:4-羥基-4-甲基-2-戊酮、丙酮、2-丁酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、4-甲基-2-戊酮、環戊酮、環己酮及異佛爾酮等。
作為醇溶劑,可列舉:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇及甘油等。
作為芳香族烴溶劑,可列舉:苯、甲苯、二甲苯及均三甲苯等。
作為醯胺溶劑,可列舉:N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺及N-甲基吡咯啶酮等。
作為溶劑(F),較佳為丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇單甲醚、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、環己醇乙酸酯、甲苯、或該些中的兩種以上的混合物,更佳為包含丙二醇單甲醚乙酸酯。
在溶劑(F)含有丙二醇單甲醚乙酸酯的情況下,溶劑(F)中的丙二醇單甲醚乙酸酯的含有率較佳為30質量%以上,更佳為40質量%以上,進而佳為50質量%以上,亦可為60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上或90質量%以上。
溶劑(F)是樹脂組成物的固體成分以外的成分,例如光散射劑(A)、量子點(B)、樹脂(C)等中含有的溶劑亦包含在溶劑(F)中。 樹脂組成物中的溶劑(F)的含有率為該組成物中含有的全部溶劑的總質量相對於該組成物的總量的比例,相對於樹脂組成物的總量,例如為40質量%以上且95質量%以下,較佳為55質量%以上且90質量%以下。換言之,樹脂組成物的固體成分較佳為5質量%以上且60質量%以下,更佳為10質量%以上且45質量%以下。若溶劑(F)的含有率在所述範圍內,則樹脂層的平坦性變得更良好,並且存在容易形成適當膜厚的樹脂層的傾向。
[2-9]抗氧化劑(G) 樹脂組成物可更含有一種或兩種以上的抗氧化劑(G)。 作為抗氧化劑(G),若為工業上通常所使用的抗氧化劑則並無特別限定,可使用酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、磷/酚複合型抗氧化劑及硫系抗氧化劑等。
磷/酚複合型抗氧化劑可為分子中分別具有一個以上的磷原子與酚結構的化合物。其中,就樹脂層(波長轉換膜等)的顯影性及出射光強度的觀點而言,抗氧化劑(G)較佳為包含磷/酚複合型抗氧化劑。
作為酚系抗氧化劑,例如可列舉:易璐諾斯(註冊商標)1010(Irganox 1010:季戊四醇四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、巴斯夫(BASF)(股)製造)、易璐諾斯1076(Irganox 1076:十八基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、巴斯夫(BASF)(股)製造)、易璐諾斯1330(Irganox 1330:3,3',3'',5,5',5''-六-第三丁基-a,a',a''-(均三甲苯-2,4,6-三基)三-對甲酚、巴斯夫(BASF)(股)製造)、易璐諾斯3114(Irganox 3114:1,3,5-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、巴斯夫(BASF)(股)製造)、易璐諾斯3790(Irganox 3790:1,3,5-三((4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲苯基)甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、巴斯夫(BASF)(股)製造)、易璐諾斯1035(Irganox 1035:硫代二伸乙基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、巴斯夫(BASF)(股)製造)、易璐諾斯1135(Irganox 1135:苯丙酸的3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥基-C7-C9側鏈烷基酯、巴斯夫(BASF)(股)製造)、易璐諾斯1520L(Irganox 1520L:4,6-雙(辛基硫基甲基)-鄰甲酚、巴斯夫(BASF)(股)製造)、易璐諾斯3125(Irganox 3125、巴斯夫(BASF)(股)製造)、易璐諾斯565(Irganox 565:2,4-雙(正辛基硫基)-6-(4-羥基-3',5'-二-第三丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、巴斯夫(BASF)(股)製造)、艾迪科斯塔波(註冊商標)AO-80(Adekastab AO-80:3,9-雙(2-(3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯基氧基)-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺(5,5)十一烷、艾迪科(ADEKA)(股)製造)、蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)BHT、蘇米萊澤(Sumilizer)GA-80、蘇米萊澤(Sumilizer)GS(以上,住友化學(股)製造)、夏諾克斯(註冊商標)1790(Cyanox 1790、氰特(Cytec)(股)製造)、維他命(Vitamin)E(衛材(Eisai)(股)製造)等。
作為磷系抗氧化劑,例如可列舉:易璐佛斯(註冊商標)168(Irgafos 168:三(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯、巴斯夫(BASF)(股)製造)、易璐佛斯12(Irgafos 12:三[2-[[2,4,8,10-四-第三丁基二苯並[d,f][1,3,2]二氧雜膦-6-基]氧基]乙基]胺、巴斯夫(BASF)(股)製造)、易璐佛斯38(Irgafos 38:亞磷酸雙(2,4-雙(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基)乙基酯、巴斯夫(BASF)(股)製造)、艾迪科斯塔波(Adekastab)(註冊商標)329K、艾迪科斯塔波(Adekastab)PEP36、艾迪科斯塔波(Adekastab)PEP-8(以上,艾迪科(ADEKA)(股)製造)、桑得斯塔波(Sandstab)P-EPQ(科萊恩(Clariant)公司製造)、韋斯頓(Weston)(註冊商標)618、韋斯頓(Weston)619G(以上,GE公司製造)、烏特拉諾克斯(Ultranox)626(GE公司製造)等。
作為磷/酚複合型抗氧化劑,例如可列舉蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)GP(6-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-第三丁基二苯並[d,f][1.3.2]二氧雜磷環庚烷)(住友化學(股)製造)等。
作為硫系抗氧化劑,例如可列舉:硫代二丙酸二月桂基酯、硫代二丙酸二肉豆蔻基酯或硫代二丙酸二硬脂基酯等硫代二丙酸二烷基酯化合物及四[亞甲基(3-十二基硫基)丙酸酯]甲烷等多元醇的β-烷基巰基丙酸酯化合物等。
在樹脂組成物含有抗氧化劑(G)的情況下,相對於樹脂(C)100質量份,樹脂組成物中的抗氧化劑(G)的含量例如為1質量份以上且50質量份以下,就樹脂層的耐熱性等的觀點而言,較佳為5質量份以上且40質量份以下,更佳為7質量份以上且30質量份以下,進而佳為11質量份以上且25質量份以下。
[2-10]調平劑(H) 樹脂組成物可更包含一種或兩種以上的調平劑(H)。藉由調平劑(H)的種類、添加量以及樹脂層中的分散狀態等,可調整樹脂層的表面張力。 作為調平劑(H),可列舉矽酮系界面活性劑、氟系界面活性劑及具有氟原子的矽酮系界面活性劑等。該些亦可於側鏈具有聚合性基。就樹脂層(波長轉換膜等)的顯影性及出射光強度的觀點而言,調平劑(H)較佳為氟系界面活性劑。
作為矽酮系界面活性劑,可列舉分子內具有矽氧烷鍵的界面活性劑等。具體而言,可列舉:東麗矽酮(Toray silicone)DC3PA、東麗矽酮(Toray silicone)SH7PA、東麗矽酮(Toray silicone)DC11PA、東麗矽酮(Toray silicone)SH21PA、東麗矽酮(Toray silicone)SH28PA、東麗矽酮(Toray silicone)SH29PA、東麗矽酮(Toray silicone)SH30PA、東麗矽酮(Toray silicone)SH8400(商品名;東麗道康寧(Toray Dow Corning)(股)製造),KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化學工業(股)製造),TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF4446、TSF4452及TSF4460(日本邁圖高新材料(Momentive Performance Materials Japan)有限責任公司製造)等。
作為氟系界面活性劑,可列舉分子內具有氟碳鏈的界面活性劑等。具體可列舉:弗拉德(Fluorad)(註冊商標)FC430、弗拉德(Fluorad)FC431(住友3M(股)製造),美佳法(Megafac)(註冊商標)F142D、美佳法(Megafac)F171、美佳法(Megafac)F172、美佳法(Megafac)F173、美佳法(Megafac)F177、美佳法(Megafac)F183、美佳法(Megafac)F554、美佳法(Megafac)F575、美佳法(Megafac)R30、美佳法(Megafac)RS-718-K(迪愛生(DIC)(股)製造),艾福拓(Eftop)(註冊商標)EF301、艾福拓(Eftop)EF303、艾福拓(Eftop)EF351、艾福拓(Eftop)EF352(三菱材料電子化成(股)製造),沙福隆(Surflon)(註冊商標)S381、沙福隆(Surflon)S382、沙福隆(Surflon)SC101、沙福隆(Surflon)SC105(旭硝子(股)製造)及E5844(大金精細化學(Daikin Fine Chemical)研究所(股)製造)等。
作為具有氟原子的矽酮系界面活性劑,可列舉分子內具有矽氧烷鍵及氟碳鏈的界面活性劑等。具體而言,可列舉美佳法(Megafac)(註冊商標)R08、美佳法(Megafac)BL20、美佳法(Megafac)F475、美佳法(Megafac)F477及美佳法(Megafac)F443(迪愛生(DIC)(股)製造)等。
於樹脂組成物包含調平劑(H)的情況下,相對於樹脂組成物的總量,樹脂組成物中的調平劑(H)的含有率例如為0.001質量%以上且1.0質量%以下,較佳為0.005質量%以上且0.75質量%以下,更佳為0.01質量%以上且0.5質量%以下,進而佳為0.05質量%以上且0.5質量%以下。若調平劑(H)的含有率處於所述範圍內,則可使樹脂層的平坦性更良好。
再者,樹脂組成物視需要亦可更包含聚合抑制劑、填充劑、其他高分子化合物、密接促進劑、光穩定劑、鏈轉移劑等本技術領域中公知的添加劑。
[3]樹脂組成物的製造方法 樹脂組成物可藉由包括混合光散射劑(A)及樹脂(C)、以及根據需要使用的其他成分的步驟的方法來製造。樹脂組成物的製造方法可更包括製備樹脂(C)的步驟。
[4]樹脂層的製造方法 樹脂層可由樹脂組成物形成。例如,樹脂層可藉由包括如下步驟的方法來形成,即,將樹脂組成物塗佈在基材層上的步驟、以及根據需要實施的乾燥步驟。樹脂組成物較佳為除了包含光散射劑(A)及樹脂(C)之外,更包含光聚合性化合物(D)及光聚合起始劑(E)的硬化性樹脂組成物。 樹脂層較佳為由硬化性樹脂組成物形成的硬化物層。作為硬化物層的樹脂層可藉由包括如下步驟的方法來形成,即,將硬化性樹脂組成物塗佈在基材層上的步驟、根據需要實施的乾燥步驟、以及藉由光的作用及根據需要進一步藉由熱的作用使其硬化的步驟。
硬化物層可形成在基材層的整個面上,亦可作為硬化圖案形成在基材層的一部分上。 作為在基材層的一部分上形成硬化物層的方法,可列舉:光微影(photolithograph)法、噴墨法、印刷法等。其中,較佳為光微影法。光微影法是將硬化性樹脂組成物塗佈於基材層,使其乾燥而形成組成物層,並介隔光罩對該組成物層進行曝光、顯影的方法。 作為於基材層的整面形成硬化物層的方法,可列舉如下方法:將硬化性樹脂組成物塗佈於基材層上,使其乾燥而形成組成物層,對該組成物層進行加熱及/或對該組成物層整面進行曝光。
利用光微影法進行的硬化圖案的形成可藉由公知或慣用的裝置或條件來進行。例如,可如以下般來製作。 首先,將硬化性樹脂組成物塗佈於基板上,藉由進行加熱乾燥(預烘烤)及/或減壓乾燥來去除溶劑等揮發成分,從而獲得組成物層。作為塗佈方法,可列舉:旋塗法、狹縫塗佈法、狹縫與旋塗法等。
進行加熱乾燥時的溫度較佳為30℃以上且120℃以下,更佳為50℃以上且110℃以下。加熱時間較佳為10秒以上且60分鐘以下,更佳為30秒以上且30分鐘以下。 於進行減壓乾燥的情況下,較佳為於50 Pa以上且150 Pa以下的壓力下、以20℃以上且25℃以下的溫度範圍來進行。
組成物層的膜厚並無特別限定,只要根據目標硬化圖案的膜厚來適宜地選擇即可,例如為1 μm以上且20 μm以下,較佳為3 μm以上且18 μm以下,更佳為5 μm以上且14 μm以下,進而佳為7 μm以上且12 μm以下。
接著,對組成物層介隔用於形成目標硬化圖案的光罩來進行曝光。該光罩上的圖案的形狀並無特別限定。 作為曝光中使用的光源,較佳為產生250 nm以上且450 nm以下的波長的光的光源。例如,亦可根據光聚合起始劑(E)的吸收波長,利用帶通濾波器自該波長的光中選擇性地提取436 nm附近、408 nm附近、或365 nm附近的光。作為光源,具體可列舉水銀燈、發光二極體、金屬鹵化物燈、鹵素燈等。
為了可對曝光面整體均勻地照射平行光線、或者進行光罩與形成有組成物層的基板的準確的對位,較佳為使用遮罩對準器及步進機等曝光裝置。曝光後的組成物層藉由該組成物層中所含的光聚合性化合物(D)等進行聚合而硬化。
藉由使曝光後的組成物層接觸顯影液來進行顯影,而組成物層的未曝光部溶解於顯影液中並被去除,從而獲得硬化圖案。作為顯影液,例如可列舉:氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化四甲基銨等鹼性化合物的水溶液或有機溶劑。鹼性化合物於水溶液中的濃度較佳為0.01質量%以上且10質量%以下,更佳為0.03質量%以上且5質量%以下。作為有機溶劑,可列舉與所述溶劑(F)相同者。顯影液可包含界面活性劑。 顯影方法可為覆液法、浸漬法及噴霧法等的任一種。進而,顯影時,可使基板以任意角度傾斜。
較佳為對藉由顯影而獲得的硬化圖案進一步進行加熱(後烘烤)。加熱溫度較佳為150℃以上且250℃以下,更佳為160℃以上且235℃以下。加熱時間較佳為1分鐘以上且120分鐘以下,更佳為10分鐘以上且60分鐘以下。藉由在顯影後進行加熱,可進行硬化圖案中所含的未反應的光聚合性化合物(D)等的聚合,因此可獲得耐化學品性更優異的硬化圖案。
[5]基材層 作為基材層,可列舉玻璃基材、膜基材、矽晶圓基材。作為構成膜基材的樹脂,例如可列舉:鏈狀聚烯烴系樹脂(聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂等)、環狀聚烯烴系樹脂(降冰片烯系樹脂等)般的聚烯烴系樹脂;三乙醯纖維素、二乙醯纖維素般的纖維素系樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯般的聚酯系樹脂;聚乙烯醇系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;甲基丙烯酸甲酯系樹脂般的(甲基)丙烯酸系樹脂;聚苯乙烯系樹脂;聚氯乙烯系樹脂;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系樹脂;丙烯腈-苯乙烯系樹脂;聚乙酸乙烯酯系樹脂;聚偏二氯乙烯系樹脂;聚醯胺系樹脂;聚縮醛系樹脂;改質聚苯醚系樹脂;聚碸系樹脂;聚醚碸系樹脂;聚醚酮系樹脂;聚苯硫醚系樹脂;聚伸苯醚系樹脂;聚芳酯系樹脂;聚醯胺醯亞胺系樹脂;聚醯亞胺系樹脂等熱塑性樹脂。
另外,作為基材層,可為積層基板、積層膜,例如,可為具有硬塗層、底塗層等功能性層的玻璃基材或膜基材。
基材層亦可進行能夠調整表面的表面張力的前處理。作為前處理,可列舉醇或丙酮等溶媒清洗、酸處理、鹼處理、電漿處理、電暈處理等。藉由對想要積層樹脂層的基材層選擇適當的前處理,與未處理的基材層相比,能夠防止樹脂層中的缺陷部的產生,或者能夠提高樹脂層對基材層的密接性。
基材層的厚度通常為5 μm以上且300 μm以下,較佳為20 μm以上且200 μm以下。
<顯示裝置> 如上所述,由於包含量子點(B)的樹脂層20具有轉換照射光的波長的功能,因此可用作顯示裝置的顏色轉換層(波長轉換膜)。作為此種顯示裝置,例如可列舉日本專利特開2006-309219號公報、日本專利特開2006-310303號公報、日本專利特開2013-15812號公報、日本專利特開2009-251129號公報、日本專利特開2014-2363號公報等中記載的顯示裝置。作為顯示裝置,具體而言可列舉液晶顯示裝置、有機電致發光(electroluminescence,EL)顯示裝置或無機EL顯示裝置等。 [實施例]
以下,藉由實施例而對本發明進行更詳細說明。例中的「%」及「份」只要並無特別說明,則為質量%及質量份。
〔基材層的表面張力σs(25℃)的測定〕 按照以下程序進行測定。 (1)在25℃的環境下,向基材層中的配置樹脂層的表面滴下水滴1.0 μL,使用接觸角測定裝置(協和界面科學公司製造、DM700),藉由θ/2法,測定基材層相對於水的接觸角θs。 (2)在25℃的環境下,向基材層中的配置樹脂層的表面滴下二碘甲烷液滴1.0 μL,使用所述接觸角測定裝置,藉由θ/2法,測定基材層相對於二碘甲烷的接觸角θs'。 (3)將在所述(1)中獲得的θs代入由下述式: (1+cosθ)γL =2[(γS d γL d1/2 +(γS p γL p1/2 ] 表示的楊氏-歐文斯(Young Owens)式中的θ(固體相對於液體的接觸角),分別將作為關於水的已知值的21.8(mN/m)、51.0(mN/m)代入γL d (液體的表面張力的分散力成分)、γL p (液體的表面張力的極性力成分),得到方程式1。Young Owens式中的γL 是γL dL p 。 (4)同樣地,將在所述(2)中獲得的θs'代入Young Owens式中的θ,分別將作為關於二碘甲烷的已知值的49.5(mN/m)、1.3(mN/m)代入γL d 、γL p ,獲得方程式2。 (5)根據方程式1及方程式2的聯立方程式,求出γS d 及γS p ,作為該些的和,求出25℃下的表面張力σs(mN/m)。
〔樹脂層的表面張力σr(25℃)的測定〕 按照以下程序進行測定。 (1)在25℃的環境下,向所獲得的積層體中的樹脂層的外側表面(與基材層側相反一側的表面)滴下水滴1.0 μL,使用接觸角測定裝置(協和界面科學公司製造、DM700),藉由θ/2法,測定基材層相對於水的接觸角θr。 (2)在25℃的環境下,向所獲得的積層體中的樹脂層的外側表面(與基材層側相反一側的表面)滴下二碘甲烷的液滴1.0 μL,使用所述接觸角測定裝置,藉由θ/2法,測定基材層相對於二碘甲烷的接觸角θr'。 (3)將所述(1)中獲得的θr代入由下述式: (1+cosθ)γL =2[(γS d γL d1/2 +(γS p γL p1/2 ] 表示的Young Owens式中的θ(固體相對於液體的接觸角),將作為水的已知值的21.8(mN/m)、51.0(mN/m)分別代入γL d (液體的表面張力的分散力成分)、γL p (液體的表面張力的極性力成分),得到方程式1。Young Owens式中的γL 是γL dL p 。 (4)同樣地,將在所述(2)中獲得的θr'代入Young Owens式中的θ,將作為關於二碘甲烷的已知值的49.5(mN/m)、1.3(mN/m)分別代入γL d 、γL p ,獲得方程式2。 (5)根據方程式1及方程式2的聯立方程式,求出γS d 及γS p ,作為該些的和,求出25℃下的表面張力σr(mN/m)。
〔基材層上的樹脂層的缺陷部的評價〕 在黑色板上以基材層側與黑色板相接觸的方式放置積層體。自積層體的上方朝向積層體照射螢光燈的光,獲取積層體的自樹脂層側觀察的圖像(照片)。此時,樹脂層的缺陷部由於在基材層上不存在樹脂層或樹脂層相對地極度薄膜化,因此看起來發黑。另一方面,不存在缺陷部的良好區域呈現與黑色明顯不同的色澤。使用圖像處理軟體(ImageJ)算出在將呈現黑色色澤的區域與呈現黑色以外的色澤的區域的合計設為100%時的、呈現黑色以外的色澤的區域的面積率,按照下述評價基準評價樹脂層的非缺陷部區域。 A:所述面積率為80%以上 B:所述面積率為50%以上且小於80% C:所述面積率小於50%
〔樹脂的重量平均分子量(標準聚苯乙烯換算)〕 樹脂的重量平均分子量(Mw)的測定是利用GPC法,於以下條件下進行。 裝置:K2479((股)島津製作所製造) 管柱:島津(SHIMADZU) Shim-pack GPC-80M 管柱溫度:40℃ 溶媒:四氫呋喃 流速:1.0 mL/分鐘 檢測器:RI 校正用標準物質:TSK標準聚苯乙烯(STANDARD POLYSTYRENE)F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500(東曹(tosoh)(股)製造)
〔樹脂的酸價〕 精確秤量樹脂溶液3 g,溶解於丙酮90 g與水10 g的混合溶劑中,使用0.1規定的KOH水溶液作為滴定液,利用自動滴定裝置(平沼產業公司製造、商品名:COM-555)測定樹脂溶液的酸價,並根據溶液的酸價與溶液的固體成分求出每1 g固體成分的酸價(AV)。
〔樹脂溶液的固體成分〕 於鋁杯中量取約1 g樹脂溶液,在180℃下乾燥1小時後,測定質量。根據其質量減少量來計算樹脂溶液的固體成分(質量%)。
(製造例1:樹脂(C-1)溶液的製備) 於包括攪拌器、帶溫度計的回流冷卻管、滴加漏斗及氮氣導入管的燒瓶中,投入丙二醇單甲醚乙酸酯(以下,稱為「PGMEA」)110份後,一邊進行氮氣置換一邊進行攪拌,升溫至80℃。將甲基丙烯酸二環戊酯25份、甲基丙烯酸甲酯26份、甲基丙烯酸16份、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)11份溶解於PGMEA 110份中而獲得溶液,自滴加漏斗將所述溶液滴加至燒瓶中後,於80℃下攪拌3小時。 接著,將甲基丙烯酸縮水甘油酯16份、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)0.4份、三苯基膦0.8份投入到燒瓶內,升溫至110℃並攪拌8小時,藉此使聚合物中的羧酸與環氧基反應,從而導入聚合性不飽和鍵。繼而,加入1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐17份並持續反應3小時,從而將羧酸基導入至側鏈。將反應液冷卻至室溫,藉此獲得樹脂(C-1)溶液。 關於樹脂(C-1),標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量為7600,分子量分佈2.1,酸價為100 mgKOH/g,樹脂(C-1)溶液中的固體成分為40質量%。
(製造例2:樹脂(C-2)溶液的製備) 除了使2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)的使用量為14份以外,與製造例1同樣地獲得樹脂(C-2)溶液。 關於樹脂(C-2),標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量為5200,分子量分佈2.2,酸價為100 mgKOH/g,樹脂(C-2)溶液中的固體成分為40質量%。
(製造例3:光散射劑(A-1)的分散液的製備) 於氧化鈦奈米粒子70份中,加入以固體成分計為3份的迪斯帕畢克(DISPERBYK)21116(日本畢克化學(BYK-Chemie Japan)製造),且以總量成為100份的方式加入PGMEA之後,利用塗料振盪器進行攪拌直至充分分散,從而獲得光散射劑(A-1)的分散液(固體成分73%)。
(製造例4:量子點(B-1)的分散液的製備) 準備配位有油酸作為配位體的InP/ZnSeS量子點的甲苯分散液。對分散液進行減壓蒸餾,去除甲苯。相對於固體成分30份,添加環己基乙酸酯70份,獲得量子點(B-1)的分散液(固體成分30%)。
(製造例5:含有有機配位體(X-1)及有機配位體(X-2)的量子點分散液的製備) 在製造例4中獲得的量子點(B-1)的分散液中添加規定量的有機配位體(X-1),在80℃下攪拌2小時,獲得含有有機配位體(X-1)及有機配位體(X-2)的量子點分散液。 有機配位體(X-2)是指所述製造例4中使用的配位有油酸的InP/ZnSeS量子點具有的油酸。
(製造例6~製造例10:樹脂組成物6~樹脂組成物10的製備) 對於製造例6、製造例7、製造例8及製造例10,分別混合規定量的製造例1、製造例2中獲得的樹脂(C-1)溶液或樹脂(C-2)溶液、製造例3中獲得的光散射劑(A-1)的分散液、以及表1所示的其他成分,製備硬化性的樹脂組成物。 關於製造例9,分別混合規定量的製造例1中獲得的樹脂(C-1)溶液、製造例3中獲得的光散射劑(A-1)的分散液、製造例5中獲得的量子點分散液以及表1所示的其他成分,製備硬化性的樹脂組成物。
由添加量求出的樹脂組成物中的各成分的含量如表1所示。表1中,溶劑(F)以外的成分為固體成分換算的含量(單位:質量份)。溶劑(F)的含量的單位為質量份。例如量子點(B-1)在樹脂組成物的製備中作為量子點(B-1)的分散液調配,表1所示的含量是該溶液中所含的量子點(B-1)自身的量。表1中的溶劑(F)中含有樹脂組成物的製備中使用的分散液或溶液中含有的溶劑。
關於表1所示的樹脂組成物中的有機配位體(X-2)的含量,按照下述[a]的方法,測定製造例4中獲得的量子點(B-1)的分散液中的有機配位體(X-2)的濃度,基於此來算出。
[a]有機配位體(X-2)的濃度的測定 將量子點(B-1)的分散液在150℃下真空乾燥除去溶媒後,對於殘留的固體成分,使用熱重量分析裝置「TGDTA6200」,以升溫速度5℃/min自50℃至550℃測定重量變化。將50℃至500℃的變化重量作為有機配位體(X-2)的重量,算出量子點(B-1)的分散液中的有機配位體(X-2)的濃度。
[表1]
  製造例
6 7 8 9 10
樹脂組成物No. 6 7 8 9 10
光散射劑(A) A-1 5 5 5 5 -
量子點 (B) B-1 - - - 18.1 -
有機配位體 X-1 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
X-2 - - - 6.9 -
樹脂(C) C-1 64.5 - 65.7 47.7 64.5
C-2 - 64.5 - - -
光聚合性化合物 (D) D-1 10.1 10.1 9.5 6.5 12.6
D-2 14.3 14.3 13.7 9.7 16.8
光聚合起始劑 (E) E-1 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9
溶劑(F) F-1 100 100 100 100 100
F-2 86 86 86 86 86
抗氧化劑 (G) G-1 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
調平劑 (H) H-1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
表1所示的成分的簡稱的詳細情況為如下所述。 〔1〕有機配位體(X-1):3-巰基丙酸(東京化成工業股份有限公司製造、固體成分100%) 〔2〕有機配位體(X-2):油酸 〔3〕光聚合性化合物(D-1):M-510(多鹼改質丙烯酸酯、東亞合成公司製造、固體成分100%) 〔4〕光聚合性化合物(D-2):A-9550(二季戊四醇聚丙烯酸酯、新中村化學公司製造、固體成分100%) 〔5〕光聚合起始劑(E-1):下述式所表示的化合物。藉由日本專利特開2011-132215號公報中記載的方法製造(固體成分100%)。
[化20]
Figure 02_image023
〔6〕溶劑(F-1):PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯) 〔7〕溶劑(F-2):環己基乙酸酯 〔8〕抗氧化劑(G-1):蘇米萊澤(Sumilizer)-GP(磷/酚複合型抗氧化劑、住友化學公司製造、固體成分100%) 〔9〕調平劑(H-1):F-554(氟系調平劑、迪愛生(DIC)公司製造、固體成分100%)
<實施例1~實施例7、比較例1、參考例1> 在表2所示的基材層上,藉由旋塗法以膜厚成為10 μm的方式塗佈表2所示的樹脂組成物後,在100℃下預烘烤3分鐘,形成硬化性組成物層。相對於形成有該硬化性組成物層的基材層,使用曝光機(TME-150RSK;拓普康(Topcon)(股)製造)於大氣環境下以80 mJ/cm2 的曝光量(365 nm基準)進行光照射,進行顯影後,在100℃下進行60分鐘後烘烤,藉此獲得包括基材層及樹脂層(硬化物層)的積層體。
表2所示的基材層中,No.1為玻璃板(益格(Eagle)XG;康寧(Corning)公司製造),使用藉由滲入了丙酮(富士膠片和光純藥股份有限公司製造)的本科特(Bemcot)(旭化成股份有限公司製造)擦拭後,用氣槍乾燥者。No.2~No.4分別是帶丙烯酸系硬塗層的(甲基)丙烯酸系樹脂膜、帶丙烯酸系硬塗層的環狀聚烯烴系樹脂膜、帶丙烯酸系硬塗層的(甲基)丙烯酸系樹脂膜,在硬塗層側塗佈樹脂組成物。 另外,No.5是矽基板,使用藉由滲入了丙酮(富士膠片和光純藥股份有限公司製造)的本科特(Bemcot)(旭化成股份有限公司製造)擦拭後,用氣槍乾燥者。
表2中一併示出表面張力σs及表面張力σr的測定結果、表面張力差Δσ(|σs-σr|)、以及基材層上的樹脂層的缺陷部的評價結果(表2中的「缺陷評價」)。表2中的「缺陷評價」中的括號內的數值是所述面積率(%)的值。
[表2]
  樹脂層 基材層 表面張力差Δσ(mN/m) 缺陷評價
樹脂組成物No. 表面張力σr(mN/m) No. 表面張力 σs (mN/m)
實施例 1 6 38.4 1 46.9 8.5 A (93.7)
2 6 38.4 2 44.6 6.2 A (100)
3 6 38.4 3 39.5 1.1 A (94.6)
4 7 36.2 1 46.9 10.7 A (95.3)
5 8 36.9 1 46.9 10 A (98.1)
6 9 36.5 1 46.9 10.4 A (91.2)
7 6 38.4 5 47.6 9.2 A (98.9)
比較例 1 6 38.4 4 26.6 11.8 C (34.3)
參考例 1 10 38.1 4 26.6 11.4 A (100)
1:積層體 10:基材層 20:樹脂層
圖1是表示本發明的積層體的層構成的一例的概略剖面圖。
1:積層體
10:基材層
20:樹脂層

Claims (7)

  1. 一種積層體,包括基材層及配置在所述基材層的至少一個表面上的樹脂層, 所述樹脂層包含光散射劑(A), 當將所述基材層的表面張力設為σs(mN/m),將所述樹脂層的表面張力設為σr(mN/m)時,所述積層體滿足下述式: |σs-σr|≦11.0。
  2. 如請求項1所述的積層體,其更滿足下述式: 0.1≦|σs-σr|。
  3. 如請求項1或請求項2所述的積層體,其中,所述表面張力σs為30 mN/m以上。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的積層體,其中,所述樹脂層更包含量子點(B)。
  5. 如請求項1至請求項4中任一項所述的積層體,其中,所述樹脂層是包含樹脂(C)、光聚合性化合物(D)及光聚合起始劑(E)的樹脂組成物的硬化物層。
  6. 如請求項1至請求項5中任一項所述的積層體,其中,所述光散射劑(A)包含TiO2 的粒子。
  7. 一種顯示裝置,包括如請求項1至請求項6中任一項所述的積層體。
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