無機氧化物被膜形成用涂布液、無機氧化物被膜及顯示器件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及適于形成能進行圖案化的金屬氧化物被膜的金屬氧化物被膜形成用 涂布液、由該涂布液得到的金屬氧化物被膜、以及具備該金屬氧化物被膜的顯示器件。
【背景技術】
[0002] 近年來，伴隨著智能手機的普及，移動電話的顯示畫面正在大型化。因此，正積極 地進行能夠實現利用顯示器的顯示的輸入操作的觸摸屏的開發。如果利用觸摸屏，則不需 要按壓式的電鍵開關等輸入單元，因此可實現顯示畫面的大型化。
[0003] 觸摸屏檢測出手指或筆等觸摸的操作區域的接觸位置。利用該功能，可將觸摸屏 作為輸入裝置使用。
[0004] 作為接觸位置的檢測方式，有電阻膜方式及靜電電容方式等。電阻膜方式使用相 向的兩炔基板，與此相對，靜電電容方式中可將使用的基板減為一塊。因此，如果采用靜電 電容方式，則能構成薄型的觸摸屏，適合于便攜設備等，所以近年來正積極地進行開發。
[0005] 觸摸屏被組裝在液晶顯示裝置等顯示裝置中，可作為能檢測觸摸位置的帶觸摸屏 功能的顯示裝置使用。操作觸摸屏的使用者通過觸摸屏看見顯示裝置，所以作為透明電極， 使用光的透射特性優異的構件。例如，可使用IT0(Indium Tin Oxide:氧化銦錫）等無機 材料。此外，作為層間絕緣膜，使用能夠圖案化、且絕緣性的丙烯酸樹脂材料等。
[0006] 通常，在電極上配置絕緣膜層（0C2)，在該部分也使用有機丙烯酸樹脂。將有機丙 烯酸樹脂制成膜時，通常通過光刻進行圖案化。該0C2的目的是保護透明電極，但由于有機 材料是薄膜，所以作為保護膜的硬度不足。與ITO等的透明電極的密合性也弱，是降低觸摸 屏的可靠性的原因之一。
[0007] 這種狀況下，開始研宄以無機材料作為成分的金屬氧化物被膜。以無機材料作為 成分的膜的情況下，通常硬度高，作為觸摸屏的電極保護膜可期待高可靠性。但是，以無機 材料作為成分的金屬氧化物被膜中，基于上述圖案化的制膜變得困難。
[0008] 現有技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1 :日本專利第2881847號公報
【發明內容】
[0011] 發明所要解決的技術問題
[0012] 本發明是鑒于上述問題而完成的發明，本發明的目的在于提供適合于形成能進行 圖案化的金屬氧化物被膜的金屬氧化物被膜形成用涂布液。
[0013] 此外，本發明的目的還在于提供以上述方法形成的可靠性優異的金屬氧化物被 膜、以及具備該金屬氧化物被膜的可靠性優異的顯示元件。
[0014] 解決技術問題所采用的技術方案
[0015] 發明人為了解決上述技術問題，進行了認真研宄，結果發現通過在含有雙鍵的金 屬醇鹽中添加含有光聚合引發劑的感光性聚合物，將得到的組合物用于金屬氧化物被膜用 涂布液，能夠解決所述技術問題，從而完成了本發明。即，本發明的技術內容如下所述。
[0016] (1)金屬氧化物被膜形成用涂布液，其包含結構中含有雙鍵的金屬醇鹽、以及含有 光聚合引發劑的感光性聚合物。
[0017] (2)如上述⑴所述的金屬氧化物被膜形成用涂布液，其中，聚合引發劑通過共價 鍵被導入感光性聚合物中。
[0018] (3)如上述（1)或（2)所述的金屬氧化物被膜形成用涂布液，其包含下述式（I)表 示的第1金屬醇鹽、下述式（II)表示的第2金屬醇鹽、下述式（III)表示的金屬鹽、有機溶 劑、水、防析出劑、以及含有光聚合引發劑的感光性聚合物，
[0019] M1 (OR1)n (I)
[0020] (M1表示選自硅、鈦、鉭、鋯、硼、鋁、鎂和鋅的至少1種金屬；R1表示碳數1~5的烷 基或乙酰氧基；η表示2~5的整數）；
[0021] R2mSi(0R3)4_m (II)
[0022] (R2是選自乙烯基、苯乙烯基、苯基、萘基、及被丙烯酰基、甲基丙烯酰基或芳基取 代的碳數1~30的烷基的有機基；R 3表示碳數1~5的烷基或乙酰基；m為1~3的整數）；
[0023] M2⑴k或M 2的草酸鹽 （III)
[0024] (M2表示選自鋁、銦、鋅、鋯、鉍、鑭、鉭、釔及鈰的至少1種金屬；X表示鹽酸、硝酸、 硫酸、乙酸、氨基磺酸、磺酸、乙酰乙酸或乙酰丙酮的殘基、或它們的堿式鹽；k表示M 2的價 數）。
[0025] (4)如上述⑴~⑶中任一項所述的金屬氧化物被膜形成用涂布液，其還含有下 述式（IV)表示的第3金屬醇鹽，
[0026] R41M3 (OR5) (IV)
[0027] (M3表示選自硅、鈦、鉭、鋯、硼、鋁、鎂和鋅的至少1種金屬；R4是氫原子或者可具有 雜原子的碳數1~20的烴基，該可具有雜原子的碳數1~20的烴基可被氟原子取代，且可 被鹵素原子、乙烯基、環氧丙氧基、巰基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、異氰酸酯基、氨基或 者脲基取代；R 5表示碳數1~5的烷基；p表示2~5的整數，在p為3時1是1或2,在p 為4時1為1~3的整數，在p為5時1為1~4的整數）。
[0028] (5)如上述（1)~（4)中任一項所述的金屬氧化物被膜形成用涂布液，其中，第2 金屬醇鹽的含量相對于全部金屬醇鹽為25摩爾％以上。
[0029] (6)如上述（1)~（5)中任一項所述的金屬氧化物被膜形成用涂布液，其中，含有 光聚合引發劑的感光性聚合物的含量相對于金屬固體成分為20重量％以上。
[0030] (7)如上述⑴~（6)中任一項所述的金屬氧化物被膜形成用涂布液，其中，上述 防析出劑是選自N-甲基-吡咯烷酮、乙二醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二乙二醇、丙二 醇、己二醇以及它們的衍生物的至少1種。
[0031] (8)如上述（3)~（7)中任一項所述的金屬氧化物被膜形成用涂布液，其中，金 屬鹽的金屬原子的摩爾數（M 2)與金屬醇鹽的金屬原子的總摩爾數（M)之比為0.01 SM2/ M ^ 0. 7〇
[0032] (9)如上述（1)~（8)中任一項所述的金屬氧化物被膜形成用涂布液，其中，第1 金屬醇鹽是硅醇鹽或其部分縮合物與鈦醇鹽的混合物。
[0033] (10)如上述（3)~（9)中任一項所述的金屬氧化物被膜形成用涂布液，其中，上 述金屬鹽是金屬硝酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬乙酸鹽、金屬鹽化物、金屬草酸鹽、金屬氨基磺酸 鹽、金屬磺酸鹽、金屬乙酰乙酸鹽、金屬乙酰丙酮或它們的堿式鹽。
[0034] (11)如上述（3)~（10)中任一項所述的金屬氧化物被膜形成用涂布液，其中，第 1金屬醇鹽是硅醇鹽或其部分縮合物與鈦醇鹽的混合物，有機溶劑包含亞烷基二醇類或其 單醚衍生物。
[0035] (12)金屬氧化物被膜，其通過使用上述（1)~（11)中任一項所述的金屬氧化物被 膜形成用涂布液而得到。
[0036] (13)金屬氧化物被膜，其通過使用上述（1)~（11)中任一項所述的金屬氧化物被 膜形成用涂布液而得到，且折射率在1. 50~1. 70的范圍。
[0037] (14)顯示器件，其具備上述（12)或（13)所述的金屬氧化物被膜。
[0038] 發明的效果
[0039] 本發明的金屬氧化物被膜形成用涂布液能夠制造可靠性高的金屬氧化物被膜。此 外，通過具備得到的金屬氧化物被膜，可提供可靠性高的顯示器件。
【具體實施方式】
[0040] 〈金屬氧化物被膜形成用涂布液〉
[0041] 本發明的金屬氧化物被膜形成用涂布液的特征在于，包含結構中具有雙鍵的金屬 醇鹽、以及含有光聚合引發劑的感光性聚合物。
[0042] 本發明的金屬氧化物被膜形成用涂布液包含下述式（I)表示的第1金屬醇鹽、下 述式（II)表示的第2金屬醇鹽、下述式（III)表示的金屬鹽、有機溶劑、水、防析出劑、以及 含有光聚合引發劑的感光性聚合物。
[0043] M1 (OR1)n (I)
[0044] (M1表示選自硅、鈦、鉭、鋯、硼、鋁、鎂和鋅的至少1種金屬；R1表示碳數1~5的烷 基或乙酰氧基；η表示2~5的整數）。
[0045] R2mSi(0R3)4_m (Π )
[0046] (R2是選自乙烯基、苯乙烯基、苯基、萘基、及被丙烯酰基、甲基丙烯酰基或芳基取 代的碳數1~30的烷基的有機基；R 3表示碳數1~5的烷基或乙酰基；m為1~3的整數）。
[0047] M2⑴k或M 2的草酸鹽 （III)
[0048] (M2表示選自鋁、銦、鋅、鋯、鉍、鑭、鉭、釔及鈰的至少1種金屬；X表示鹽酸、硝酸、 硫酸、乙酸、氨基磺酸、磺酸、乙酰乙酸或乙酰丙酮的殘基、或它們的堿式鹽；k表示M 2的價 數）。
[0049] 下面，對于本發明的金屬氧化物被膜形成用涂布液以及該金屬氧化物被膜形成用 涂布液中所含的各構成成分、以及它們的優選形態進行詳述。
[0050] 〈第1金屬醇鹽〉
[0051] 本發明的金屬氧化物被膜形成用涂布液含有下述式（I)表示的第1金屬醇鹽。
[0052] M1 (OR1)n (I)
[0053] 式⑴中，M1、!?1、及η與上述定義相同。其中，M 1優選硅、鈦、鋯或錯，特別優選硅 或鈦。此外，η優選3或4。
[0054] 作為式（I)表示的金屬醇鹽，在使用硅醇鹽或其部分縮合物的情況下，可使用以 通式（V)表示的化合物的1種或2種以上的混合物或部分縮合物（優選5聚體以下）。
[0055] Si(Or)4 (V)
[0056] 式（V)中，R'表示碳數1~5的烷基，優選碳數1~3的烷基、或乙酰基。
[0057] 更具體地，作為硅醇鹽，例如可使用四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、 四丁氧基硅烷、四乙酰氧基硅烷等四烷氧基硅烷類等。
[0058] 此外，作為式（I)表示的金屬醇鹽，在使用鈦醇鹽或部分縮合物的情況下，可使用 以通式（VI)表示的化合物的1種或2種以上的混合物或部分縮合物（優選5聚體以下）。
[0059] Ti(0R"）4 (VI)
[0060] (R"表示碳數1~5的烷基）。
[0061] 作為式（VI)表示的金屬醇鹽，具體而言，作為鈦醇鹽，可使用四乙氧基鈦、四丙氧 基鈦、四丁氧基鈦等四烷氧基鈦化合物，或四正丁氧基鈦四聚物等的部分縮合物等。
[0062] 作為式（I)表示的金屬醇鹽的其他例，可例舉四乙氧基鋯、四丙氧基鋯、四丁氧基 鋯等的四烷氧基鋯化合物；三丁氧基鋁、三異丙氧基鋁、三乙氧基鋁等的三烷氧基鋁化合 物；五丙氧基鉭、五丁氧基鉭等的五烷氧基鉭化合物等。
[0063] 〈第2金屬醇鹽〉
[0064] 本發明的金屬氧化物被膜形成用涂布液優選含有下述式（II)表示的第2金屬醇 鹽。
[0065] R2mSi (0R3)4_m (II)
[0066] 式（II)中，R2是選自乙烯基、苯乙烯基、苯基、萘基、以及被丙烯酰基、甲基丙烯酰 基或芳基取代的碳數1~30的烷基的有機基團。R 3表示碳數1~5的烷基或乙酰基。m是 1~3的整數。另外，苯基、萘基