本發明涉及一種轉印膜、層疊體的制造方法、層疊體、靜電電容型輸入裝置及圖像顯示裝置。詳細來說,本發明涉及一種可將手指的接觸位置作為靜電電容的變化來進行檢測的靜電電容型輸入裝置與可用于其的層疊體、用于制造層疊體的轉印膜、使用所述轉印膜的層疊體的制造方法、以及具備所述靜電電容型輸入裝置作為構成要素的圖像顯示裝置。
背景技術:
在移動電話、汽車導航、個人計算機、售票機、銀行的終端等電子機器中,近年來有如下的電子機器:在液晶裝置等的表面配置有輸入板型的輸入裝置,一面參照液晶裝置的圖像顯示區域中所顯示的指示圖像,一面使手指或觸控筆等接觸顯示所述指示圖像的部位,由此可進行對應于指示圖像的信息的輸入。
此種輸入裝置(觸摸屏)有電阻膜型、靜電電容型等。但是,電阻膜型的輸入裝置為利用膜與玻璃的兩片結構來向下按壓膜而使其短路的結構,因此具有操作溫度范圍狹小或經不起經時變化這一缺點。
相對于此,靜電電容型輸入裝置具有只要僅在一片基板上形成透光性導電膜即可這一優點。所述靜電電容型輸入裝置例如有如下類型的輸入裝置:使電極圖案在相互交叉的方向上延伸存在,當手指等進行接觸時,探測電極間的靜電電容變化并檢測輸入位置(例如,參照下述專利文獻1)。
在靜電電容型輸入裝置中,形成有用以覆蓋電極的透明絕緣層或透明保護膜等透明膜。
此處,在液晶顯示器或有機電致發光(Electroluminescence,EL)顯示器上具備靜電電容型觸摸屏的智能手機或平板計算機(Tablet PC)中,已開發、發表有將以康寧公司的大猩猩玻璃(Gorilla Glass)為代表的強化玻璃用于前面板(直接利用手指進行接觸的面)者。另外,在所述前面板的一部分上形成有用以設置感壓(并非靜電電容變化,按壓式的機械機構)開關的開口部者已上市。這些強化玻璃的強度高,且難以加工,因此為了形成所述開口部,通常在強化處理前形成開口部,然后進行強化處理。
在專利文獻1中記載有當針對具有這種開口部的強化處理后的基板形成用以覆蓋電極的透明絕緣層或透明保護膜等透明膜時,采用自轉印膜將透明膜轉印至電極上的方法,由此與利用涂布法形成用以覆蓋電極的透明絕緣層或透明保護膜等透明膜相比,可抑制來自開口部的漏出或滲出。
所述專利文獻1中所記載的轉印膜為如下的轉印膜:依次具有臨時支撐體、第一硬化性透明樹脂層、及鄰接并配置于第一硬化性透明樹脂層上的第二硬化性透明樹脂層,第二硬化性透明樹脂層的折射率高于第一硬化性透明樹脂層的折射率,且第二硬化性透明樹脂層的折射率為1.6以上。
另外,在專利文獻1中,有如下的記載:轉印膜優選為在臨時支撐體與第一硬化性透明樹脂層之間設置熱塑性樹脂層。進而,在專利文獻1中有關于熱塑性樹脂層的記載,例如有如下的記載:若使用具有熱塑性樹脂層的轉印膜,并轉印第一硬化性透明樹脂層及第二硬化性透明樹脂層來形成透明層疊體,則在經轉印而形成的各要素中難以產生氣泡,在圖像顯示裝置中難以產生圖像不均等,可獲得優異的顯示特性。另外,有如下的記載:熱塑性樹脂層是以可吸收基底表面的凹凸(也包含由已形成的圖像等所產生的凹凸等)的方式承擔作為緩沖材料的作用者,優選為具有可對應于對象面的凹凸而變形的性質。另外,有如下的記載:當熱塑性樹脂層的層厚未滿3μm時,層壓時的追隨性不充分,有時無法完全地吸收基底表面的凹凸。
在專利文獻2中,關于感光性膜優選為在臨時支撐體與著色感光性樹脂層(硬化性透明樹脂層)之間設置熱塑性樹脂層這一點,也有與專利文獻1相同的記載。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2014-108541號公報
專利文獻2:日本專利特開2013-218313號公報
技術實現要素:
發明所要解決的問題
本發明人對當在基底表面存在電極等的段差時,使用專利文獻1或專利文獻2中所記載的轉印膜來形成透明絕緣層或透明保護膜等透明膜的方法進行研究的結果,可知根據段差的高度等層壓條件,為了抑制層壓時的氣泡混入,必須變成在臨時支撐體與硬化性透明樹脂層之間設置有熱塑性樹脂層的轉印膜。
相對于此,轉印膜在轉印后,必須通過顯影處理等來去除熱塑性樹脂層,因此就步驟簡化的觀點而言,實用上要求不在臨時支撐體與硬化性透明樹脂層之間設置熱塑性樹脂層,臨時支撐體與硬化性透明樹脂層直接接觸。
本發明欲解決的課題在于提供一種臨時支撐體與硬化性透明樹脂層直接接觸、且可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入的轉印膜。
解決問題的技術手段
本發明人發現通過將臨時支撐體的厚度控制成特定的范圍,并將硬化性透明樹脂層的厚度控制成特定的范圍,且將所述硬化性透明樹脂層的組成與在100℃下所測定的熔融粘度ηc控制成特定的范圍,臨時支撐體與硬化性透明樹脂層直接接觸、且可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。
作為用以解決所述課題的具體手段的本發明如下所述。
[1]一種轉印膜,其具有厚度為38μm以下的臨時支撐體、及直接接觸并配置于所述臨時支撐體上的硬化性透明樹脂層,
所述硬化性透明樹脂層的厚度為5μm以上,
所述硬化性透明樹脂層含有粘合劑聚合物、聚合性化合物、及聚合引發劑,且
所述硬化性透明樹脂層在100℃下所測定的熔融粘度ηc為1.0×103Pa·s以上。
[2]根據[1]所述的轉印膜,優選為所述硬化性透明樹脂層在100℃下所測定的熔融粘度ηc為1.0×103Pa·s~1.0×106Pa·s。
[3]根據[1]或[2]所述的轉印膜,優選為所述硬化性透明樹脂層在100℃下所測定的熔融粘度ηc為3.0×103Pa·s~1.0×106Pa·s。
[4]根據[1]至[3]中任一項所述的轉印膜,優選為所述硬化性透明樹脂層在100℃下所測定的熔融粘度ηc為4.0×103Pa·s~1.0×105Pa·s。
[5]根據[1]至[4]中任一項所述的轉印膜,優選為在所述硬化性透明樹脂層上進而具有第二透明樹脂層,且
所述第二透明樹脂層的折射率高于所述硬化性透明樹脂層的折射率。
[6]一種層疊體的制造方法,其包括在具有段差的基材上,以連續覆蓋構成所述段差的段的上部及段的下部的方式至少層疊根據[1]至[5]中任一項所述的轉印膜的所述硬化性透明樹脂層的步驟,且
構成所述段差的段的厚度為100nm以上。
[7]根據[6]所述的層疊體的制造方法,優選為自構成所述段差的基材的一個方向起,在構成所述段差的段的上部及段的下部上連續層疊所述硬化性透明樹脂層,其包括:
段差上升步驟,自構成所述段差的段的下部至段的上部為止依次層疊所述硬化性透明樹脂層;以及
段差下降步驟,自構成所述段差的段的上部至段的下部為止依次層疊所述硬化性透明樹脂層。
[8]根據[6]或[7]所述的層疊體的制造方法,優選為構成所述段差的段的側部為段的上部比段的下部狹小的傾斜結構,且
構成所述段差的段的側部與所述基材所形成的角度為5°~90°。
[9]根據[6]至[8]中任一項所述的層疊體的制造方法,優選為構成所述段差的段含有導電性要素。
[10]根據[9]所述的層疊體的制造方法,優選為構成所述段差的段的上部為所述導電性要素的上部,構成所述段差的段的下部為所述基材。
[11]根據[6]至[10]中任一項所述的層疊體的制造方法,優選為所述具有段差的基材包含透明電極圖案,且
包括在所述透明電極圖案上層疊所述硬化性透明樹脂層的步驟。
[12]根據[11]所述的層疊體的制造方法,優選為除所述透明電極圖案以外,包含不同的導電性要素,且
構成所述段差的段為所述不同的導電性要素。
[13]根據[11]或[12]所述的層疊體的制造方法,優選為構成所述段差的段為所述透明電極圖案。
[14]根據[11]至[13]中任一項所述的層疊體的制造方法,優選為所述轉印膜在所述硬化性透明樹脂層上進而具有第二透明樹脂層,
所述第二透明樹脂層的折射率高于所述硬化性透明樹脂層的折射率,且
包括在所述透明電極圖案上依次層疊所述轉印膜的所述第二透明樹脂層及所述硬化性透明樹脂層的步驟。
[15]一種層疊體,其利用根據[6]至[14]中任一項所述的層疊體的制造方法來制造。
[16]一種靜電電容型輸入裝置,其包括根據[15]所述的層疊體。
[17]一種圖像顯示裝置,其具備根據[16]所述的靜電電容型輸入裝置作為構成要素。
發明的效果
根據本發明,可提供一種臨時支撐體與硬化性透明樹脂層直接接觸、且可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入的轉印膜。
附圖說明
圖1A是表示本發明的靜電電容型輸入裝置的構成的一例的剖面概略圖。
圖1B是表示本發明的靜電電容型輸入裝置的構成的另一例的剖面概略圖。
圖2是表示本發明中的前面板的一例的說明圖。
圖3是表示本發明中的透明電極圖案與非圖案區域的關系的一例的說明圖。
圖4是表示形成有開口部的強化處理玻璃的一例的俯視圖。
圖5是表示形成有掩模層的前面板的一例的俯視圖。
圖6是表示形成有第一透明電極圖案的前面板的一例的俯視圖。
圖7是表示形成有第一透明電極圖案及第二透明電極圖案的前面板的一例的俯視圖。
圖8是表示形成有與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同的導電性要素的前面板的一例的俯視圖。
圖9是表示金屬納米線剖面的說明圖。
圖10是表示透明電極圖案的端部的錐形形狀的一例的說明圖。
圖11是表示本發明的層疊體的構成的一例的剖面概略圖。
圖12是表示本發明的轉印膜的構成的一例的剖面概略圖。
圖13是表示本發明的靜電電容型輸入裝置的構成的另一例的俯視圖,表示包含經圖案曝光、且未被硬化性透明樹脂層覆蓋的路由配線的終端部(末端部分)的形態。
圖14是表示通過層壓而將具有第一透明樹脂層及第二透明樹脂層的本發明的轉印膜層疊于靜電電容型輸入裝置的透明電極圖案上,并通過曝光等進行硬化前的狀態的一例的概略圖。
圖15是表示硬化性透明樹脂層與第二透明樹脂層經硬化的所期望的圖案的一例的概略圖。
圖16是表示本發明的轉印膜的構成的另一例的剖面概略圖。
圖17是本發明的層疊體的制造方法中的層疊硬化性透明樹脂層的步驟的一例的概略圖。
圖18是可用于本發明的層疊體的制造方法的具有段差的基材的一例的剖面概略圖。
圖19是可用于本發明的層疊體的制造方法的具有段差的基材的另一例的概略圖。
圖20是可用于本發明的層疊體的制造方法的具有段差的基材的另一例的概略圖。
具體實施方式
以下,對本發明的轉印膜、層疊體的制造方法、層疊體、靜電電容型輸入裝置及圖像顯示裝置進行說明。以下所記載的構成要件的說明有時基于本發明的具有代表性的實施方式或具體例來進行,但本發明并不限定于這種實施方式或具體例。再者,在本說明書中,使用“~”來表示的數值范圍是指包含“~”的前后所記載的數值作為下限值及上限值的范圍。
[轉印膜]
本發明的轉印膜具有厚度為38μm以下的臨時支撐體、及直接接觸并配置于所述臨時支撐體上的硬化性透明樹脂層,所述硬化性透明樹脂層的厚度為5μm以上,所述硬化性透明樹脂層含有粘合劑聚合物、聚合性化合物、及聚合引發劑,且所述硬化性透明樹脂層在100℃下所測定的熔融粘度ηc為1.0×103Pa·s以上。
通過設為此種構成,本發明的轉印膜的臨時支撐體與硬化性透明樹脂層直接接觸、且可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。雖然也不拘泥于任何理論,但只要是具有這種厚度的范圍的臨時支撐體,及直接接觸并配置于臨時支撐體上、這種厚度、組成及熔融粘度的硬化性透明樹脂層的轉印膜,則當以覆蓋具有100nm以上的段差的基材的段差的方式進行層壓時,轉印膜的硬化性透明樹脂層可在所期望的范圍內追隨段差。其結果,若使用本發明的轉印膜,則可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。
進而,本發明的轉印膜優選為可形成不存在透明電極圖案被視認的問題、且圖案化性良好的層疊體。本發明的轉印膜優選為除硬化性透明樹脂以外,進而具有第二透明樹脂層。使用這種轉印膜,減小透明電極圖案(優選為氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO))與所述第二透明樹脂層的折射率差、以及所述第二透明樹脂層與所述硬化性透明樹脂層的折射率差,由此光反射減少而難以看見透明電極圖案,并可改善透明電極圖案視認性。另外,通過第一透明樹脂層及第二透明樹脂層的任一者為顯示出水溶性的層,另一者為顯示出非水溶性的層,即便在層疊硬化性透明樹脂層后不使硬化性透明樹脂層硬化而層疊第二透明樹脂層,層分離也變得良好,可利用所述機制來改善透明電極圖案視認性,并且在自轉印膜將折射率調整層(即第一透明樹脂層及第二透明樹脂層)轉印至透明電極圖案上后,可通過光刻而顯影成所期望的圖案。
進而,本發明的轉印膜優選為層分離良好。
以下,對本發明的轉印膜的優選的形態進行說明。
再者,本發明的轉印膜優選為靜電電容型輸入裝置的透明絕緣層用轉印膜或透明保護層用轉印膜。更詳細來說,本發明的轉印膜可優選地用作用以利用光刻方式,在透明電極圖案上形成折射率調整層及外涂層(透明保護層)的層疊圖案的轉印膜。
<構成>
圖12表示本發明的轉印膜的優選的構成的一例。圖12為臨時支撐體26、硬化性透明樹脂層7、第二透明樹脂層12及保護剝離層(保護膜)29依次相互鄰接并層疊而成的本發明的轉印膜30的概略圖。
圖16表示本發明的轉印膜的優選的構成的另一例。圖16為臨時支撐體26、硬化性透明樹脂層7及保護剝離層(保護膜)29依次相互鄰接并層疊而成的本發明的轉印膜30的概略圖。
本發明的轉印膜的所有層的合計厚度優選為18μm~60μm,更優選為21μm~54μm,特別優選為24μm~50μm。即便在所有層的合計厚度薄的情況下,本發明的轉印膜也可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。因此,與日本專利特開2014-108541號公報的在臨時支撐體與硬化性透明樹脂層之間設置某種程度的厚度的熱塑性樹脂層的形態相比,可實現轉印膜的薄膜化。
<臨時支撐體>
本發明的轉印膜具有厚度為38μm以下的臨時支撐體。
臨時支撐體的厚度優選為5μm~35μm的范圍,更優選為10μm~30μm的范圍。
通常,膜的每單位長度的彎曲剛性(N/mm2)由縱向彈性模量(MPa)×膜厚度(mm)3/12表示,因此剛性因薄膜化而下降。若彎曲剛性低,則膜容易彎曲,因此在后述的層疊體的制造方法中,臨時支撐體對于具有段差的基材的段差的追隨性變高,可有效地減少氣泡的混入。
臨時支撐體的彎曲剛性優選為0.5~9×10-2(N/mm2),更優選為1~8×10-2(N/mm2),特別優選為2~5×10-2(N/mm2)。
臨時支撐體的縱向彈性模量(膜長度方向的彈性模量)優選為1×103MPa~7×103MPa,更優選為2×103MPa~6×103MPa,特別優選為3×103MPa~6×103MPa。
在縱向彈性模量為4×103~6×103(MPa)的膜的情況下,通過將厚度設為38μm以下,彎曲剛性變成約2.0×10-2(N/mm2),而容易彎曲。
作為臨時支撐體的材料,可使用具有可撓性,在加壓下或加壓及加熱下不產生顯著的變形、收縮或伸展的材料。作為這種臨時支撐體的例子,可列舉聚對苯二甲酸乙二酯膜(以下,也稱為PET(Polyethylene terephthalate))、三乙酸纖維素膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜等,其中,就容易將縱向彈性模量控制成4×103~6×103(MPa)的觀點而言,特別優選為雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯膜。
另外,臨時支撐體可為透明,也可含有染料化硅、氧化鋁溶膠、鉻鹽、鋯鹽等。
另外,可利用日本專利特開2005-221726號公報中所記載的方法等,對臨時支撐體賦予導電性。
<硬化性透明樹脂層>
本發明的轉印膜具有直接接觸并配置于所述臨時支撐體上的硬化性透明樹脂層,所述硬化性透明樹脂層的厚度為5μm以上,所述硬化性透明樹脂層含有粘合劑聚合物、聚合性化合物、及聚合引發劑,所述硬化性透明樹脂層在100℃下所測定的熔融粘度ηc為1.0×103Pa·s以上。
硬化性透明樹脂層可為光硬化性,也可兼具熱硬化性及光硬化性。其中,就在轉印后進行光硬化而容易制膜、且在制膜后進行熱硬化而可賦予膜的可靠性的觀點而言,優選為硬化性透明樹脂層兼作熱硬化性透明樹脂層及光硬化性透明樹脂層。
再者,在本說明書中,為便于說明,在將本發明的轉印膜的硬化性透明樹脂層及后述的第二透明樹脂層轉印至透明電極圖案上,對這些層進行光硬化后這些層失去光硬化性的情況下,不論這些層是否具有熱硬化性,均分別繼續稱為硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層。進而,也存在對這些層進行光硬化后,進行熱硬化的情況,但在所述情況下,也不論這些層是否具有硬化性,均分別繼續稱為硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層。同樣地,在將本發明的轉印膜的硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層轉印至透明電極圖案上,對這些層進行熱硬化后這些層失去熱硬化性的情況下,不論這些層是否具有光硬化性,均分別繼續稱為硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層。
(厚度)
本發明的轉印膜中,所述硬化性透明樹脂層的厚度為5μm以上,就使用硬化性透明樹脂層來形成靜電電容型輸入裝置的透明保護層時發揮充分的表面保護能力的觀點而言,更優選為5μm~16μm,特別優選為5μm~13μm,進而特別優選為5μm~10μm。
本發明的轉印膜中,臨時支撐體的厚度對于硬化性透明樹脂層的厚度的比例(臨時支撐體的厚度/硬化性透明樹脂層的厚度)優選為0.1倍~10倍,更優選為1倍~8倍,特別優選為2倍~5倍。
(熔融粘度)
本發明的轉印膜中,所述硬化性透明樹脂層在100℃下所測定的熔融粘度ηc為1.0×103Pa·s以上,優選為1.0×103Pa·s~1.0×106Pa·s,更優選為3.0×103Pa·s~1.0×106Pa·s,特別優選為4.0×103Pa·s~1.0×105Pa·s。
(折射率)
本發明的轉印膜中,所述硬化性透明樹脂層的折射率優選為1.50~1.53,更優選為1.50~1.52,特別優選為1.51~1.52。
(組成)
本發明的轉印膜中,硬化性透明樹脂層含有粘合劑聚合物、聚合性化合物及聚合引發劑。
本發明的轉印膜可為負型材料,也可為正型材料。
當本發明的轉印膜為負型材料時,優選為在硬化性透明樹脂層中含有金屬氧化物粒子、粘合劑聚合物(優選為堿可溶性樹脂)、聚合性化合物、聚合引發劑。進而,可使用添加劑等,但并不限定于此。
本發明的轉印膜中,硬化性透明樹脂層為透明樹脂層。作為控制硬化性透明樹脂層的折射率的方法,并無特別限制,可單獨使用所期望的折射率的透明樹脂層、或使用添加有金屬粒子或金屬氧化物粒子等粒子的透明樹脂層,另外,可使用金屬鹽與高分子的復合物。
進而,在所述硬化性透明樹脂層中,也可使用添加劑。作為所述添加劑,例如可列舉日本專利第4502784號公報的段落0017、日本專利特開2009-237362號公報的段落0060~段落0071中所記載的表面活性劑,或日本專利第4502784號公報的段落0018中所記載的熱聚合防止劑,進而可列舉日本專利特開2000-310706號公報的段落0058~段落0071中所記載的其他添加劑。
以上,以本發明的轉印膜為負型材料的情況為中心進行了說明,但本發明的轉印膜也可為正型材料。當本發明的轉印膜為正型材料時,在所述硬化性透明樹脂層中可使用例如日本專利特開2005-221726號公報中所記載的材料等,但并不限定于此。
-粘合劑聚合物-
作為所述硬化性透明樹脂層中所含有的粘合劑聚合物,可無特別限制地使用任意的聚合物成分,但就用作靜電電容型輸入裝置的透明保護膜的觀點而言,優選為表面硬度、耐熱性高者,更優選為堿可溶性樹脂,堿可溶性樹脂之中,可優選地使用公知的硬化性硅氧烷樹脂材料、丙烯酸樹脂材料等。轉印膜的制造方法優選為用于硬化性透明樹脂層的形成的有機溶媒系樹脂組合物中所含有的粘合劑聚合物含有丙烯酸樹脂,就提高轉印硬化性透明樹脂層與第二透明樹脂層之前及之后的層間密接性的觀點而言,更優選為用于硬化性透明樹脂層的形成的有機溶媒系樹脂組合物中所含有的粘合劑聚合物、及用于后述的第二透明樹脂層的形成的水系樹脂組合物中所含有的具有酸基的樹脂或粘合劑聚合物均含有丙烯酸樹脂。對硬化性透明樹脂層的所述粘合劑聚合物的優選的范圍進行具體說明。
作為用于所述硬化性透明樹脂層、且對于有機溶媒具有溶解性的樹脂(稱為稱為粘合劑、聚合物),只要不違反本發明的主旨,則并無特別限制,可自公知者中適宜選擇,優選為堿可溶性樹脂,作為所述堿可溶性樹脂,可使用日本專利特開2011-95716號公報的段落0025、日本專利特開2010-237589號公報的段落0033~段落0052中所記載的聚合物。
另外,硬化性透明樹脂層可含有聚合物乳膠。此處所述的聚合物乳膠是指水不溶的聚合物的微粒子分散于水中而成者。關于聚合物乳膠,例如在室井宗一著“高分子乳膠的化學(高分子發行會發行(1973年))”中有記載。
作為可使用的聚合物粒子,優選為包含丙烯酸系、乙酸乙烯酯系、橡膠系(例如苯乙烯-丁二烯系、氯丁二烯系)、烯烴系、聚酯系、聚氨基甲酸酯系、聚苯乙烯系等的聚合物,及這些的共聚物的聚合物粒子。
優選為增強構成聚合物粒子的聚合物鏈彼此間的鍵結力。作為增強聚合物鏈彼此間的鍵結力的手段,可列舉與利用由氫鍵結所產生的相互作用者生成共價鍵的方法。作為賦予氫鍵結力的手段,優選為使在聚合物鏈中具有極性基的單體進行共聚、或進行接枝聚合來導入。作為極性基,可列舉羧基(包含于丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、巴豆酸、部分酯化順丁烯二酸等中),一級氨基、二級氨基及三級氨基,銨鹽基,磺酸基(苯乙烯磺酸)等,特別優選為羧基、磺酸基。
相對于聚合物100質量%,具有這些極性基的單體的共聚比的優選的范圍為5質量%~35質量%,更優選為5質量%~20質量%,進而更優選為15質量%~20質量%的范圍內。另一方面,作為生成共價鍵的手段,可列舉:使羥基、羧基、一級氨基、二級氨基、乙酰乙酰基、磺酸等與環氧化合物、封閉異氰酸酯、異氰酸酯、乙烯基砜化合物、醛化合物、羥甲基化合物、羧酸酐等進行反應的方法。
利用這些反應的聚合物之中,優選為利用多元醇類與聚異氰酸酯化合物的反應所獲得的聚氨基甲酸酯衍生物,更優選為并用多元胺作為擴鏈劑,特別優選為進而向聚合物鏈中導入所述極性基而變成離聚物型者。
聚合物的質量平均分子量優選為1萬以上,更優選為2萬~10萬。作為適合于本發明的聚合物,可列舉作為乙烯與甲基丙烯酸的共聚物的乙烯離聚物、聚氨基甲酸酯離聚物。
可用于本發明的聚合物乳膠可為通過乳化聚合所獲得者,也可為通過乳化所獲得者。關于這些聚合物乳膠的制備方法,例如在“乳液·乳膠手冊”(乳液·乳膠手冊編輯委員會編輯,大成社(股份)發行(1975年))中有記載。
作為可用于本發明的聚合物乳膠,例如可列舉:對聚乙烯離聚物的水性分散液(商品名:開米帕(Chemipearl)S120三井化學(股份)制造。固體成分為27%)、開米帕(Chemipearl)S100三井化學(股份)制造。固體成分為27%)、開米帕(Chemipearl)S111三井化學(股份)制造。固體成分為27%)、開米帕(Chemipearl)S200三井化學(股份)制造。固體成分為27%)、開米帕(Chemipearl)S300三井化學(股份)制造。固體成分為35%)、開米帕(Chemipearl)S650三井化學(股份)制造。固體成分為27%)、開米帕(Chemipearl)S75N三井化學(股份)制造。固體成分為24%),或聚醚系聚氨基甲酸酯的水性分散液(商品名:海德蘭(Hydran)WLS-201迪愛生(DIC)(股份)制造。固體成分為35%,Tg-50℃)(商品名:海德蘭(Hydran)WLS-202迪愛生(股份)制造。固體成分為35%,Tg-50℃)(商品名:海德蘭(Hydran)WLS-221迪愛生(股份)制造。固體成分為35%,Tg-30℃)(商品名:海德蘭(Hydran)WLS-210迪愛生(股份)制造。固體成分為35%,Tg-15℃)(商品名:海德蘭(Hydran)WLS-213迪愛生(股份)制造。固體成分為35%,Tg-15℃)(商品名:海德蘭(Hydran)WLI-602迪愛生(股份)制造。固體成分為39.5%,Tg-50℃)(商品名:海德蘭(Hydran)WLI-611迪愛生(股份)制造。固體成分為39.5%,Tg-15℃),丙烯酸烷基酯共聚物銨(商品名:朱利莫(Julimer)AT-210日本純藥制造)、丙烯酸烷基酯共聚物銨(商品名:朱利莫(Julimer)ET-410日本純藥制造)、丙烯酸烷基酯共聚物銨(商品名:朱利莫(Julimer)AT-510日本純藥制造)、聚丙烯酸(商品名:朱利莫(Julimer)AC-10L日本純藥制造)進行氨中和,并加以乳化而成者。
-聚合性化合物-
硬化性透明樹脂層含有聚合性化合物。作為聚合性化合物,可為光聚合性化合物,也可為熱聚合性化合物。
硬化性透明樹脂層優選為含有光聚合性化合物。作為光聚合性化合物所具有的光聚合性基,并無特別限制,可列舉乙烯性不飽和基、環氧基等。本發明的轉印膜優選為含有具有乙烯性不飽和基的化合物作為硬化性透明樹脂層的光聚合性化合物,更優選為含有具有(甲基)丙烯酰基的化合物作為硬化性透明樹脂層的光聚合性化合物。
用于本發明的轉印膜的光聚合性化合物可僅單獨使用一種,也可將兩種以上組合使用,但就改善對轉印后的硬化性透明樹脂層進行曝光后的鹽水賦予后的耐濕熱性的觀點而言,優選為將兩種以上組合使用。就改善對轉印后的硬化性透明樹脂層進行曝光后的鹽水賦予后的耐濕熱性的觀點而言,用于本發明的轉印膜的光聚合性化合物優選為將三官能以上的光聚合性化合物與二官能的光聚合性化合物組合使用。相對于所有光聚合性化合物,優選為在10質量%~90質量%的范圍內使用二官能的光聚合性化合物,更優選為在20質量%~85質量%的范圍內使用二官能的光聚合性化合物,特別優選為在30質量%~80質量%的范圍內使用二官能的光聚合性化合物。相對于所有光聚合性化合物,優選為在10質量%~90質量%的范圍內使用三官能以上的光聚合性化合物,更優選為在15質量%~80質量%的范圍內使用三官能以上的光聚合性化合物,特別優選為在20質量%~70質量%的范圍內使用三官能以上的光聚合性化合物。本發明的轉印膜優選為至少含有具有2個乙烯性不飽和基的化合物、及具有至少三個乙烯性不飽和基的化合物作為所述光聚合性化合物,更優選為至少含有具有2個(甲基)丙烯酰基的化合物、及具有至少三個(甲基)丙烯酰基的化合物作為所述光聚合性化合物。
另外,本發明的轉印膜優選為含有(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯化合物作為所述光聚合性化合物。相對于所有光聚合性化合物,(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯化合物的混合量優選為10質量%以上,更優選為20質量%以上。(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯化合物優選為光聚合性基的官能基數、即(甲基)丙烯酰基的數量為三官能以上,更優選為四官能以上。
具有二官能的乙烯性不飽和基的光聚合性化合物只要是在分子內具有2個乙烯性不飽和基的化合物,則并無特別限定,可使用市售的(甲基)丙烯酸酯化合物。例如,可優選地使用三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(A-DCP新中村化學工業(股份)制造)、三環癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯(DCP新中村化學工業(股份)制造)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(A-NOD-N新中村化學工業(股份)制造)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(A-HD-N新中村化學工業(股份)制造)等。
具有三官能以上的乙烯性不飽和基的光聚合性化合物只要是在分子內具有3個以上的乙烯性不飽和基的化合物,則并無特別限定,例如可使用二季戊四醇(三/四/五/六)丙烯酸酯、季戊四醇(三/四)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、異三聚氰酸丙烯酸酯等骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物,優選為(甲基)丙烯酸酯間的跨距長度長者。具體來說,可優選地使用所述二季戊四醇(三/四/五/六)丙烯酸酯、季戊四醇(三/四)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、異三聚氰酸丙烯酸酯等骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物的己內酯改性化合物(日本化藥制造的卡亞拉得(KAYARAD)DPCA、新中村化學工業制造的A-9300-1CL等)、環氧烷改性化合物(日本化藥制造的卡亞拉得(KAYARAD)RP-1040,新中村化學工業制造的ATM-35E、A-9300,大賽璐-湛新(Daicel-Allnex)制造的艾巴克力(EBECRYL)135等)等。另外,可優選地使用含有羧基的多元酸改性的(甲基)丙烯酸酯單體(東亞合成(股份)制造的阿羅尼斯(Aronix)M-510、M-520等)。另外,優選為使用三官能以上的(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯。作為三官能以上的(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯,可優選地使用8UX-015A(大成精細化學(Taisei fine chemical)(股份)制造)、UA-32P(新中村化學工業(股份)制造)、UA-1100H(新中村化學工業(股份)制造)等。
用于本發明的轉印膜的光聚合性化合物的平均分子量優選為200~3000,更優選為250~2600,特別優選為280~2200。
作為熱聚合性化合物,可優選地使用所述光聚合性化合物之中也為熱聚合性化合物者。
所述硬化性透明樹脂層中,聚合性化合物對于所述粘合劑聚合物的比例(聚合性化合物的含量M/粘合劑聚合物的含量B)優選為0.1倍~2倍,更優選為0.2倍~1.5倍,特別優選為0.3倍~1倍。
-聚合引發劑-
所述硬化性透明樹脂層含有聚合引發劑。作為聚合引發劑,可為光聚合引發劑,也可為熱聚合引發劑。
硬化性透明樹脂層優選為含有光聚合引發劑。通過所述硬化性透明樹脂層含有所述光聚合性化合物及所述光聚合引發劑,而可容易地形成硬化性透明樹脂層的圖案。
作為有機溶劑系樹脂組合物中所使用的光聚合引發劑,可使用日本專利特開2011-95716號公報中所記載的段落0031~段落0042中所記載的光聚合引發劑。例如除1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲酰基肟)](商品名:艷佳固(IRGACURE)OXE-01,巴斯夫(BASF)制造)以外,可優選地使用乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(鄰乙酰基肟)(商品名:艷佳固(IRGACURE)OXE-02,巴斯夫制造)、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮(商品名:艷佳固(IRGACURE)379EG,巴斯夫制造)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮(商品名:艷佳固(IRGACURE)907,巴斯夫制造)、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙酰基)-芐基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(商品名:艷佳固(IRGACURE)127,巴斯夫制造)、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1(商品名:艷佳固(IRGACURE)369,巴斯夫制造)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(商品名:艷佳固(IRGACURE)1173,巴斯夫制造)、1-羥基-環己基-苯基-酮(商品名:艷佳固(IRGACURE)184,巴斯夫制造)、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名:艷佳固(IRGACURE)651,巴斯夫制造)、肟酯系的(商品名:露娜(Lunar)6,DKSH Japan股份有限公司制造等。
作為熱聚合引發劑,可優選地使用日本專利特開2011-32186號公報的0193~0195段落中所記載者,所述公報的內容可被編入至本說明書中。
所述硬化性透明樹脂層中,相對于所述硬化性透明樹脂層,優選為含有1質量%以上的所述聚合引發劑,更優選為含有2質量%以上的所述聚合引發劑。所述硬化性透明樹脂層中,相對于所述硬化性透明樹脂層,優選為含有10質量%以下的所述聚合引發劑,就改善本發明的透明層疊體的圖案化性、基板密接性的觀點而言,更優選為含有5質量%以下的所述聚合引發劑。
-金屬氧化物粒子-
為了調節折射率或透光性,所述硬化性透明樹脂層可含有粒子(優選為金屬氧化物粒子),也可不含。為了將所述硬化性透明樹脂層的折射率控制成所述范圍,可對應于所使用的聚合物或聚合性化合物的種類,以任意的比例含有金屬氧化物粒子。所述硬化性透明樹脂層中,相對于所述硬化性透明樹脂層,優選為含有0質量%~35質量%的所述金屬氧化物粒子,更優選為含有0質量%~10質量%的所述金屬氧化物粒子,特別優選為不含所述金屬氧化物粒子。
金屬氧化物粒子因透明性高、且具有透光性,故可獲得折射率高、透明性優異的正型硬化性樹脂組合物。
所述金屬氧化物粒子優選為折射率高于包含自硬化性透明樹脂層中去除所述粒子后的材料的組合物的折射率者。
再者,所述金屬氧化物粒子的金屬也包含B、Si、Ge、As、Sb、Te等半金屬。
作為透光性且折射率高的金屬氧化物粒子,優選為包含Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Gd、Tb、Dy、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Nb、Mo、W、Zn、B、Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Te等原子的氧化物粒子,更優選為氧化鈦、鈦復合氧化物、氧化鋅、氧化鋯、銦/錫氧化物、銻/錫氧化物,進而更優選為氧化鈦、鈦復合氧化物、氧化鋯,特別優選為氧化鈦、氧化鋯,最優選為二氧化鈦。作為二氧化鈦,特別優選為折射率高的金紅石型。為了賦予分散穩定性,也可利用有機材料對這些金屬氧化物粒子的表面進行處理。
就硬化性透明樹脂層的透明性的觀點而言,所述金屬氧化物粒子的平均一次粒徑優選為1nm~200nm,特別優選為3nm~80nm。此處,粒子的平均一次粒徑是指利用電子顯微鏡測定任意的200個粒子的粒徑的算術平均。另外,當粒子的形狀并非球形時,將最長邊設為直徑。
另外,所述金屬氧化物粒子可單獨使用一種,也可并用兩種以上。
就將折射率控制成所述硬化性透明樹脂層的折射率的范圍的觀點而言,本發明的轉印膜優選為硬化性透明樹脂層具有ZrO2粒子、Nb2O5粒子及TiO2粒子中的至少一者,更優選為ZrO2粒子及Nb2O5粒子。
<第二透明樹脂層>
本發明的轉印膜優選為在所述硬化性透明樹脂層上進而具有第二透明樹脂層,更優選為具有鄰接并配置于所述硬化性透明樹脂層上的第二透明樹脂層。
本發明的轉印膜優選為在所述硬化性透明樹脂層上進而具有第二透明樹脂層,且所述第二透明樹脂層的折射率高于所述硬化性透明樹脂層的折射率。
第二透明樹脂層可為熱硬化性,也可為光硬化性,也可兼具熱硬化性及光硬化性。其中,就在轉印后進行熱硬化而可賦予膜的可靠性的觀點而言,優選為第二透明樹脂層至少為熱硬化性透明樹脂層,就在轉印后進行光硬化而容易進行制膜、且在制膜后進行熱硬化而可賦予膜的可靠性的觀點而言,更優選為兼作熱硬化性透明樹脂層及光硬化性透明樹脂層。
(折射率)
本發明的轉印膜更優選為所述第二透明樹脂層的折射率高于所述硬化性透明樹脂層的折射率。
通過減小透明電極圖案(優選為ITO)與所述第二透明樹脂層的折射率差、以及所述第二透明樹脂層與所述硬化性透明樹脂層的折射率差,光反射減少而難以看見透明電極圖案,并可改善透明電極圖案視認性。另外,即便在層疊硬化性透明樹脂層后不使硬化性透明樹脂層硬化而層疊第二透明樹脂層,層分離也變得良好,可利用所述機制來改善透明電極圖案視認性,并且在自轉印膜將折射率調整層(即硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層)轉印至透明電極圖案上后,可通過光刻而顯影成所期望的圖案。再者,若硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層的層分離良好,則利用所述機制的折射率調整的效果容易變得充分,且透明電極圖案視認性的改善容易變得充分。
本發明的轉印膜優選為所述第二透明樹脂層的折射率為1.60以上。
另一方面,所述第二透明樹脂層的折射率必須根據透明電極圖案的折射率來調整,作為值的上限值,并無特別限制,但優選為2.1以下,更優選為1.78以下,也可為1.74以下。
尤其,當如In及Zn的氧化物(IZO)的情況般透明電極圖案的折射率超過2.0時,第二透明樹脂層的折射率優選為1.7以上、1.85以下。
(厚度)
本發明的轉印膜優選為所述第二透明樹脂層的膜厚為500nm以下,更優選為110nm以下。所述第二透明樹脂層的膜厚優選為20nm以上。所述第二透明樹脂層的膜厚特別優選為55am~100nm,進而特別優選為60nm~100nm,進而特別優選為70nm~100nm。
(組成)
本發明的轉印膜可為負型材料,也可為正型材料。
當本發明的轉印膜為負型材料時,優選為在第二透明樹脂層中含有金屬氧化物粒子、粘合劑樹脂(優選為堿可溶性樹脂)、聚合性化合物、聚合引發劑。進而,可使用添加劑等,但并不限定于此。
本發明的轉印膜優選為第二透明樹脂層含有粘合劑聚合物、光聚合性化合物及光聚合引發劑。
本發明的轉印膜中,第二透明樹脂層為透明樹脂層。作為控制第二透明樹脂層的折射率的方法,并無特別限制,可單獨使用所期望的折射率的透明樹脂層、或使用添加有金屬粒子或金屬氧化物粒子等粒子的透明樹脂層,另外,可使用金屬鹽與高分子的復合物。
進而,在所述第二透明樹脂層中,也可使用添加劑。作為所述添加劑,例如可列舉日本專利第4502784號公報的段落0017、日本專利特開2009-237362號公報的段落0060~段落0071中所記載的表面活性劑,或日本專利第4502784號公報的段落0018中所記載的熱聚合防止劑,進而可列舉日本專利特開2000-310706號公報的段落0058~段落0071中所記載的其他添加劑。
以上,以本發明的轉印膜為負型材料的情況為中心進行了說明,但本發明的轉印膜也可為正型材料。當本發明的轉印膜為正型材料時,在所述第二透明樹脂層中可使用例如日本專利特開2005-221726號公報中所記載的材料等,但并不限定于此。
-具有酸基的單體的銨鹽或具有酸基的樹脂的銨鹽-
第二透明樹脂層優選為含有具有酸基的單體的銨鹽或具有酸基的樹脂的銨鹽。
作為具有酸基的單體的銨鹽或具有酸基的樹脂的銨鹽,并無特別限制。
第二透明樹脂層的所述具有酸基的單體的銨鹽或具有酸基的樹脂的銨鹽優選為具有酸基的丙烯酸單體或丙烯酸樹脂的銨鹽。
優選為包括使具有酸基的單體或具有酸基的樹脂溶解于氨水溶液中,制備含有所述酸基的至少一部分經銨鹽化的單體或樹脂的水系樹脂組合物的步驟。
--具有酸基的樹脂--
作為具有酸基的單體或具有酸基的樹脂,優選為具有酸基的樹脂,更優選為具有一價的酸基(羧基等)的樹脂。第二透明樹脂層的粘合劑聚合物特別優選為具有羧基的粘合劑聚合物。
作為用于第二透明樹脂層、且對于水系溶媒(優選為水或碳原子數1~3的低級醇與水的混合溶媒)具有溶解性的樹脂,只要不違反本發明的主旨,則并無特別限制,可自公知者中適宜選擇。
第二透明樹脂層中所使用的具有酸基的樹脂優選為堿可溶性樹脂。堿可溶性樹脂可自分子(優選為將丙烯酸系共聚物、苯乙烯系共聚物作為主鏈的分子)中具有至少一個促進堿可溶性的基(即酸基:例如羧基、磷酸基、磺酸基等)、且為線狀有機高分子聚合體的堿可溶性樹脂中適宜選擇。其中,更優選為可溶于有機溶劑且可利用弱堿性水溶液進行顯影者。作為酸基,優選為羧基。
在制造堿可溶性樹脂時,例如可應用利用公知的自由基聚合法的方法。利用自由基聚合法制造堿可溶性樹脂時的溫度、壓力、自由基引發劑的種類及其量、溶媒的種類等聚合條件可由本領域從業人員容易地設定,也可實驗性地規定條件。
作為所述線狀有機高分子聚合體,優選為在側鏈上具有羧酸的聚合物。例如為如日本專利特開昭59-44615號、日本專利特公昭54-34327號、日本專利特公昭58-12577號、日本專利特公昭54-25957號、日本專利特開昭59-53836號、日本專利特開昭59-71048號、日本專利特開昭46-2121號公報或日本專利特公昭56-40824號公報的各公報中所記載的聚(甲基)丙烯酸、甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、苯乙烯/順丁烯二酸等順丁烯二酸共聚物、部分酯化順丁烯二酸共聚物等、以及羧基烷基纖維素及羧基烷基淀粉等在側鏈上具有羧酸的酸性纖維素衍生物、在具有羥基的聚合物中加成酸酐而成者等,進而也可列舉在側鏈上具有(甲基)丙烯酰基等反應性官能基的高分子聚合體作為優選者。
這些之中,特別適宜的是包含(甲基)丙烯酸芐酯/(甲基)丙烯酸共聚物或(甲基)丙烯酸芐酯/(甲基)丙烯酸/其他單體的多元共聚物。
除此以外,作為有用者,也可列舉使甲基丙烯酸-2-羥基乙酯進行共聚而成者等。能夠以任意的量混合所述聚合物來使用。
除所述以外,可列舉日本專利特開平7-140654號公報中所記載的(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯/聚苯乙烯大分子單體/甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體/甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯/聚苯乙烯大分子單體/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯/聚苯乙烯大分子單體/甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸共聚物等。
關于堿可溶性樹脂的具體的構成單元,特別適宜的是(甲基)丙烯酸和可與其進行共聚的其他單量體的共聚物。
作為可與(甲基)丙烯酸進行共聚的其他單量體,可列舉:(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、乙烯基化合物等。此處,烷基及芳基的氫原子可由取代基取代。
作為(甲基)丙烯酸烷基酯及(甲基)丙烯酸芳基酯的具體例,可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸苯酯、丙烯酸芐酯、丙烯酸甲苯酯、丙烯酸萘酯、丙烯酸環己酯等。
另外,作為乙烯基化合物,例如可列舉:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、N-乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酸四氫糠酯、聚苯乙烯大分子單體、聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體、CH2=CR1R2、CH2=C(R1)(COOR3)[此處,R1表示氫原子或碳數1~5的烷基,R2表示碳數6~10的芳香族烴環,R3表示碳數1~8的烷基或碳數6~12的芳烷基]等。
這些可進行共聚的其他單量體可單獨使用一種、或將兩種以上組合使用。優選的可進行共聚的其他單量體為選自CH2=CR1R2、CH2=C(R1)(COOR3)、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸芐酯及苯乙烯中的至少一種,特別優選為CH2=CR1R2和/或CH2=C(R1)(COOR3)。
此外,可列舉使具有反應性官能基的(甲基)丙烯酸化合物、桂皮酸等和具有可與所述反應性官能基進行反應的取代基的線狀高分子進行反應,而將乙烯不飽和雙鍵導入至所述線狀高分子中的樹脂。作為反應性官能基,可例示羥基、羧基、氨基等,作為可與所述反應性官能基進行反應的取代基,可列舉:異氰酸酯基、醛基、環氧基等。
這些之中,作為具有酸基的樹脂,優選為具有酸基的丙烯酸樹脂。再者,本說明書中,丙烯酸樹脂包含甲基丙烯酸樹脂與丙烯酸樹脂兩者,同樣地,(甲基)丙烯酸包含甲基丙烯酸與丙烯酸。
--具有酸基的單體--
作為具有酸基的單體,可優選地使用(甲基)丙烯酸或其衍生物等丙烯酸單體、或以下的單體。
例如可列舉:三官能~四官能的自由基聚合性單體(向季戊四醇三及四丙烯酸酯[PETA]骨架中導入羧酸基而成者(酸價=80mg-KOH/g~120mg-KOH/g))、五官能~六官能的自由基聚合性單體(向二季戊四醇五及六丙烯酸酯[DPHA]骨架中導入羧酸基而成者(酸價=25mg-KOH/g~70mg-KOH/g))等。雖然并未記載具體的名稱,但視需要可使用二官能的堿可溶性自由基聚合性單體。
此外,也可優選地使用日本專利特開2004-239942號公報的[0025]~[0030]中所記載的具有酸基的單體,所述公報的內容可被編入至本發明中。
這些之中,可更優選地使用(甲基)丙烯酸或其衍生物等丙烯酸單體。再者,本說明書中,丙烯酸單體包含甲基丙烯酸單體與丙烯酸單體兩者。
-其他粘合劑聚合物-
作為用于第二透明樹脂層的不具有酸基的其他粘合劑聚合物,并無特別限制,可使用如下的粘合劑聚合物:所述粘合劑聚合物可用于所述硬化性透明樹脂層的形成中所使用的有機溶媒系樹脂組合物。
-聚合性化合物-
就進行硬化來提高膜的強度等的觀點而言,優選為所述第二透明樹脂層含有所述光聚合性化合物或熱聚合性化合物等聚合性化合物。更優選為含有所述具有酸基的單體以外的其他光聚合性化合物。
作為用于第二透明樹脂層的聚合性化合物,可使用日本專利第4098550號的段落0023~段落0024中所記載的聚合性化合物。其中,可優選地使用季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇環氧乙烷(Ethylene Oxide,EO)加成物的四丙烯酸酯。這些聚合性化合物可單獨使用,也可包含多種來一同使用。當使用季戊四醇四丙烯酸酯與季戊四醇三丙烯酸酯的混合物時,季戊四醇三丙烯酸酯的比率以質量比計優選為0%~80%,更優選為10%~60%。
作為用于第二透明樹脂層的光聚合性化合物,具體來說,可列舉:由下述結構式1所表示的水溶性的聚合性化合物、季戊四醇四丙烯酸酯混合物(NK酯(NK ESTER)A-TMMT新中村化學工業(股份)制造,含有約10%的三丙烯酸酯作為雜質)、季戊四醇四丙烯酸酯與三丙烯酸酯的混合物(NK酯(NK ESTER)A-TMM3LM-N新中村化學工業(股份)制造,三丙烯酸酯為37%)、季戊四醇四丙烯酸酯與三丙烯酸酯的混合物(NK酯(NK ESTER)A-TMM-3L新中村化學工業(股份)制造,三丙烯酸酯為55%)、季戊四醇四丙烯酸酯與三丙烯酸酯的混合物(NK酯(NK ESTER)A-TMM3新中村化學工業(股份)制造,三丙烯酸酯為57%)、季戊四醇環氧乙烷(EO)加成物的四丙烯酸酯(卡亞拉得(KAYARAD)RP-1040日本化藥(股份)制造)等。
作為用于第二透明樹脂層的光聚合性化合物,這些之中,就改善轉印膜的網紋的觀點而言,可優選地使用由下述結構式1所表示的水溶性的聚合性化合物、季戊四醇四丙烯酸酯混合物(NK酯(NK ESTER)A-TMMT新中村化學工業(股份)制造)、季戊四醇四丙烯酸酯與三丙烯酸酯的混合物(NK酯(NK ESTER)A-TMM3LM-N新中村化學工業(股份)制造,三丙烯酸酯為37%)、季戊四醇四丙烯酸酯與三丙烯酸酯的混合物(NK酯(NK ESTER)A-TMM-3L新中村化學工業(股份)制造,三丙烯酸酯為55%)。
[化1]
作為其他用于第二透明樹脂層的光聚合性化合物,作為對于水或碳原子數1~3的低級醇與水的混合溶媒具有溶解性的聚合性化合物,可使用:具有羥基的單體,分子內具有環氧乙烷或聚環氧丙烷、及磷酸基的單體。
用于第二透明樹脂層的熱聚合性化合物的例子與用于硬化性透明樹脂層的熱聚合性化合物的例子相同。
-聚合引發劑-
第二透明樹脂層優選為含有聚合引發劑。作為聚合引發劑,可為光聚合引發劑,也可為熱聚合引發劑。
第二透明樹脂層優選為含有光聚合引發劑。作為用于所述第二透明樹脂層、且對于水或碳原子數1~3的低級醇與水的混合溶媒具有溶解性的光聚合引發劑,可使用艷佳固(IRGACURE)2959、或下述結構式2的引發劑。
用于第二透明樹脂層的熱聚合引發劑的例子與用于硬化性透明樹脂層的熱聚合引發劑的例子相同。
[化2]
-金屬氧化物粒子-
為了調節折射率或透光性,所述第二透明樹脂層可含有粒子(優選為金屬氧化物粒子),也可不含,但就將所述第二透明樹脂層的折射率控制成所述范圍的觀點而言,優選為含有金屬氧化物粒子。在所述第二透明樹脂層中,可對應于所使用的聚合物或聚合性化合物的種類,以任意的比例含有金屬氧化物粒子,但所述第二透明樹脂層中,相對于所述第二透明樹脂層,優選為含有40質量%~95質量%的所述金屬氧化物粒子,更優選為含有55質量%~95質量%的所述金屬氧化物粒子,就改善轉印膜的裂紋的觀點而言,特別優選為含有62質量%~90質量%的所述金屬氧化物粒子,就進一步改善轉印膜的裂紋、且改善本發明的透明層疊體的基板密接性的觀點而言,進而特別優選為含有62質量%~75質量%的所述金屬氧化物粒子,進而特別優選為含有62質量%~70質量%的所述金屬氧化物粒子。
所述金屬氧化物粒子優選為折射率高于包含自或第二透明樹脂層中去除所述粒子后的材料的組合物的折射率者。具體來說,本發明的轉印膜更優選為第二透明樹脂層含有在具有400nm~750nm的波長的光中的折射率為1.50以上的粒子,進而更優選為含有折射率為1.55以上的粒子,特別優選為含有折射率為1.70以上的粒子,最優選為含有折射率為1.90以上的粒子。
此處,所謂在具有400nm~750nm的波長的光中的折射率為1.50以上,是指在具有所述范圍的波長的光中的平均折射率為1.50以上,不需要在具有所述范圍的波長的所有光中的折射率為1.50以上。另外,平均折射率是具有所述范圍的波長的各光的折射率的測定值的總和除以測定點的數量而得的值。
另外,所述金屬氧化物粒子可單獨使用一種,也可并用兩種以上。
就將折射率控制成所述第二透明樹脂層的折射率的范圍的觀點而言,本發明的轉印膜優選為第二透明樹脂層具有ZrO2粒子、Nb2O5粒子及TiO2粒子中的至少一者,更優選為ZrO2粒子及Nb2O5粒子。
<第三硬化性透明樹脂層>
本發明的轉印膜也可在所述第二透明樹脂層上進而設置第三硬化性透明樹脂層。
當第二透明樹脂層為水溶性時,第三硬化性透明樹脂層優選為非水溶性,當第二透明樹脂層為非水溶性時,第三硬化性透明樹脂層優選為水溶性。
所述第三硬化性透明樹脂層的折射率優選為1.60以上。
另一方面,作為所述第三硬化性透明樹脂層的折射率的上限值,并無特別限制,但在實用上優選為1.78以下,也可為1.74以下。
本發明的轉印膜優選為所述第三硬化性透明樹脂層的膜厚為500nm以下,更優選為110nm以下。所述第三硬化性透明樹脂層的厚度特別優選為55nm~100nm,進而特別優選為60nm~100nm,進而特別優選為70nm~100nm。
就進行硬化來提高膜的強度等的觀點而言,本發明的轉印膜優選為所述第三硬化性透明樹脂層含有所述聚合性化合物。
所述第三硬化性透明樹脂層可含有金屬氧化物粒子,也可不含,但就將所述第三硬化性透明樹脂層的折射率控制成所述范圍的觀點而言,優選為含有金屬氧化物粒子。在所述第三硬化性透明樹脂層中,可對應于所使用的聚合物或聚合性化合物的種類,以任意的比例含有金屬氧化物粒子,但所述第三硬化性透明樹脂層中,相對于所述第三硬化性透明樹脂層的固體成分,優選為含有40質量%~95質量%的所述金屬氧化物粒子,更優選為含有55質量%~95質量%的所述金屬氧化物粒子,特別優選為含有82質量%~90質量%的所述金屬氧化物粒子。
[保護膜]
本發明的轉印膜優選為在所述第二透明樹脂層的表面進而設置保護膜(以下,也稱為“保護剝離層”)等。
作為所述保護膜,可適宜使用日本專利特開2006-259138號公報的段落0083~段落0087及段落0093中所記載的保護膜。
<轉印膜的制造方法>
本發明的轉印膜可依據日本專利特開2006-259138號公報的段落0094~段落0098中所記載的硬化性轉印材料的制作方法來制作。本發明的轉印膜優選為利用以下的轉印膜的制造方法來制造。
轉印膜的制造方法優選為包括在臨時支撐體上形成硬化性透明樹脂層的步驟、及在硬化性透明樹脂層上直接形成第二透明樹脂層的步驟,涂布含有水/碳原子數1~3的醇含有率以質量比計為58/42~100/0的水或混合溶媒的涂布液來形成硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層中的任一者,并涂布包含有機溶媒的涂布液來形成另一者,第二透明樹脂層的折射率高于硬化性透明樹脂層的折射率,且第二透明樹脂層的折射率為1.6以上。
通過這種構成,可使所述硬化性透明樹脂層與所述第二透明樹脂層的界面變得明確而進一步改善透明電極圖案的視認性。另外,通過涂布含有水/碳原子數1~3的醇含有率以質量比計為58/42~100/0的水或混合溶媒的涂布液來形成第一透明樹脂層及第二透明樹脂層的任一者,并涂布包含有機溶媒的涂布液來形成另一者,即便在層疊硬化性透明樹脂層后不進行硬化而層疊第二透明樹脂層,層分離也變得良好,可改善透明電極圖案視認性,并且在自轉印膜將折射率調整層(即第一透明樹脂層及第二透明樹脂層)轉印至透明電極圖案上后,可通過光刻而顯影成所期望的圖案。
轉印膜的制造方法優選為在所述臨時支撐體上形成所述硬化性透明樹脂層前,進而包括形成熱塑性樹脂層的步驟。
轉印膜的制造方法優選為在形成所述熱塑性樹脂層的步驟后,包括在所述熱塑性樹脂層與所述硬化性透明樹脂層之間形成中間層的步驟。具體來說,當形成具有中間層的所述感光性膜時,可通過如下的方式來適宜地制作:將溶解有熱塑性的有機高分子與添加劑的溶解液(熱塑性樹脂層用涂布液)涂布于臨時支撐體上,進行干燥而設置熱塑性樹脂層后,將在不溶解熱塑性樹脂層的溶劑中添加樹脂或添加劑所制備的制備液(中間層用涂布液)涂布于所述熱塑性樹脂層上,進行干燥而層疊中間層,進而,將使用不溶解中間層的溶劑所制備的著色感光性樹脂層用涂布液涂布于所述中間層上,進行干燥而層疊著色感光性樹脂層。
[層疊體的制造方法]
本發明的層疊體的制造方法包括在具有段差的基材上,以連續覆蓋構成所述段差的段的上部及段的下部的方式至少層疊本發明的轉印膜的所述硬化性透明樹脂層的步驟,且構成所述段差的段的厚度為100nm以上。
在本發明的層疊體的制造方法中,通過這種構成,可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入,尤其在沿著段差的區域(圖17中的44)中可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。
<具有段差的基材的準備>
本發明的層疊體的制造方法使用具有段差的基材,且構成所述段差的段的厚度為100nm以上。
作為這種具有段差的基材的準備方法,并無特別限制。
作為可用于具有段差的基材的基材,可使用后述的基材,優選為透明基材。
(基材的表面處理)
另外,為了提高由其后的轉印步驟中的層壓所產生的各層的密接性,可事先對基材(尤其在基材為透明基板(前面板)的情況下)的非接觸面實施表面處理。作為所述表面處理,優選為實施使用硅烷化合物的表面處理(硅烷偶合處理)。作為硅烷偶合劑,優選為具有與感光性樹脂進行相互作用的官能基者。例如通過噴淋來吹附硅烷偶合液(N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷)0.3質量%水溶液,商品名:KBM603,信越化學(股份)制造)20秒,然后進行純水噴淋清洗。其后,通過加熱來進行反應。也可使用加熱槽,層壓機的基板預加熱也可促進反應。
另外,當構成段差的段的下部為其他構件而非基材時,也可包括在基材上設置其他構件的步驟。
(段差)
構成段差的段的厚度為100nm以上,優選為100nm~500nm,更優選為100nm~300nm。就對于轉印膜為幾乎不含溶媒的干膜時的段差的追隨性的觀點而言,優選為構成段差的段的厚度的上限值為所述范圍以下。
根據附圖對本發明的層疊體的制造方法中所使用的具有段差的基材進行說明。將可用于本發明的層疊體的制造方法的具有段差的基材的一例示于圖18~圖20中。
圖18所示的具有段差的基材43在膜基材1A上具有構成段差的段41。構成段差的段41的厚度相當于構成段差的段的上部41a與構成段差的段的下部41b的高度(距離)。在圖18中,將構成段差的段41的厚度記載為100nm,但本發明的層疊體的制造方法中所使用的具有段差的基材并不限定于這種形態。
構成所述段差的段的下部可為其他構件而非基材(膜基材),但優選為基材。圖18所示的具有段差的基材43中,構成所述段差的段的下部為膜基材1A。
另外,構成段差的段的上部可為曲面而非平面。
構成所述段差的段的側部(圖18中的41b)為段的上部比段的下部狹小的傾斜結構(所謂的錐形形狀),構成所述段差的段的側部(圖18中的41b)與構成段差的段的下部41b所形成的角度(圖18中的θ)優選為5°~90°。
本發明的層疊體的制造方法優選為構成所述段差的段的側部(圖18中的41b)為段的上部比段的下部狹小的傾斜結構(所謂的錐形形狀),且構成所述段差的段的側部(圖18中的41b)與所述基材(圖18中的1A)所形成的角度(圖18中的θ)為5°~90°。
在圖18中,表示θ=約78°的形態。
在圖18中,構成所述段差的段的側部41b的傾斜結構(所謂的錐形形狀)的寬度為20nm,但本發明的層疊體的制造方法中所使用的具有段差的基材并不限定于此種形態。段的側部41b的傾斜結構(所謂的錐形形狀)的寬度優選為10nm~1000nm,更優選為20nm~500nm。再者,段的側部41b的傾斜結構(所謂的錐形形狀)的寬度可由(構成段差的段的厚度)×cotθ求出。
-透明電極圖案及不同的導電性要素的制膜-
本發明的層疊體的制造方法優選為構成所述段差的段含有導電性要素,更優選為構成所述段差的段為導電性要素。作為導電性要素,可列舉透明電極圖案、電極圖案、不同的導電性要素等,更優選為透明電極圖案或不同的導電性要素,特別優選為不同的導電性要素。
當構成所述段差的段含有導電性要素時,本發明的層疊體的制造方法優選為構成所述段差的段的上部(圖18中的41a)為所述導電性要素的上部,構成所述段差的段的下部(圖18中的41c)為所述基材。
本發明的層疊體的制造方法優選為除所述透明電極圖案以外,含有不同的導電性要素,且構成所述段差的段為所述不同的導電性要素。另外,本發明的層疊體的制造方法優選為構成所述段差的段為所述透明電極圖案。但是,在本發明的層疊體的制造方法中,透明電極圖案的厚度可未滿100nm,在這種情況下,優選為構成段差的段為不同的導電性要素。
作為可用于本發明的層疊體的制造方法的具有段差的基材的一例,將構成段差的段為不同的導電性要素的形態示于圖19及圖20中。在圖20中,具有段差的基材43具有膜基材1A、不同的導電性要素6、及透明電極圖案3(第一透明電極圖案),且構成段差的段41為不同的導電性要素6。不同的導電性要素6可如圖20所示般,僅利用1根來形成構成段差的段41,也可為鄰接排列的多根形成構成段差的段41(未圖示)。
在圖19中,表示層疊有圖20所示的含有透明電極圖案3(第一透明電極圖案)的具有段差的基材43、含有不同的透明電極圖案4(第二透明電極圖案)的膜基材、及透明基板1(前面板)的形態。再者,通過將圖19所示的各構件合并,而可制成后述的本發明的靜電電容型輸入裝置。
所述透明電極圖案及所述不同的導電性要素可使用后述的本發明的靜電電容型輸入裝置的說明中的第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4及不同的導電性要素6的形成方法等,在膜基材、透明基板上等任意的基材上進行制膜,優選為使用感光性膜的方法。
<保護膜去除步驟>
當本發明的轉印膜含有保護膜時,層疊體的制造方法優選為在層疊硬化性透明樹脂層的步驟前,包含自本發明的轉印膜去除所述保護膜的保護膜去除步驟。
<層疊硬化性透明樹脂層的步驟>
本發明的層疊體的制造方法包括在具有段差的基材上,以連續覆蓋構成所述段差的段的上部及段的下部的方式至少層疊本發明的轉印膜的所述硬化性透明樹脂層的步驟。
本發明的層疊體的制造方法優選為自構成所述段差的基材的一個方向起,在構成所述段差的段的上部及段的下部上連續層疊所述硬化性透明樹脂層。
本發明的層疊體的制造方法優選為包括:段差上升步驟,自構成所述段差的段的下部(圖18中的41c)至段的上部(圖18中的41a)為止依次層疊所述硬化性透明樹脂層;以及段差下降步驟,自構成所述段差的段的上部(圖18中的41a)至段的下部(圖18中的41c)為止依次層疊所述硬化性透明樹脂層。即便在如所述般包括段差上升步驟與段差下降步驟的情況下,根據本發明的層疊體的制造方法,尤其在沿著圖17的段差的區域44中,也可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。在圖17中,在接近層壓方向42的一側的段差中,當硬化性透明樹脂層覆蓋段時進行段差上升步驟。在圖17中,在遠離層壓方向42的一側的段差中,當硬化性透明樹脂層越過段時進行段差下降步驟。
在具有段差的基材上層疊硬化性透明樹脂層的步驟優選為轉印(貼合)步驟。所謂轉印步驟,是指自轉印膜將硬化性透明樹脂層層疊于具有段差的基材上的結果,硬化性透明樹脂層得到貼合。此時,優選為在將本發明的轉印膜的所述硬化性透明樹脂層層壓在具有段差(不同的導電性要素或透明電極圖案)的基材上后,包括將臨時支撐體去除的步驟的方法。
在具有段差的基材上層疊硬化性透明樹脂層的步驟優選為通過將所述硬化性透明樹脂層(優選為進而將所述第二透明樹脂層)疊加于具有段差的基材的表面,并進行加壓及加熱來進行。
在具有段差的基材上層疊硬化性透明樹脂層的步驟中,可使用層壓機、真空層壓機、及可進一步提高生產性的自動切割層壓機等公知的層壓機。層壓機優選為具備橡膠輥等任意的可進行加熱的輥,并可進行加壓及加熱。
將層疊硬化性透明樹脂層的步驟中的硬化性透明樹脂層與具有段差的基材貼合時的溫度優選為60℃~150℃,更優選為65℃~130℃,特別優選為70℃~100℃。
在層疊硬化性透明樹脂層的步驟中的硬化性透明樹脂層與具有段差的基材之間,優選為施加60N/cm~200N/cm的線壓,更優選為施加70N/cm~160N/cm的線壓,特別優選為施加80N/cm~120N/cm的線壓。
層疊硬化性透明樹脂層的步驟中的硬化性透明樹脂層的搬送速度優選為2.0m/min以上,更優選為3.0m/min以上,進而更優選為4.0m/min以上。本發明的層疊體的制造方法即便在這種高速層壓時,也可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。
根據附圖對本發明的層疊體的制造方法中的層疊硬化性透明樹脂層的步驟進行說明。將本發明的層疊體的制造方法中的層疊硬化性透明樹脂層的步驟的一例的概略圖示于圖17中。
圖17所示的具有段差的基材43在膜基材1A上具有如下的導電性要素作為構成段差的段41,所述導電性要素是厚度為100nm,當將層壓方向42設為縱方向時,自膜基材1A的上方(圖17的紙面的上方向)觀察時變成長2cm、寬5cm的長方形的形狀的導電性要素。圖17所示的具有段差的基材43中,構成段差的段的側部為段的上部比段的下部狹小的傾斜結構(所謂的錐形形狀),所述構成段差的段的側部與基板所形成的角度約為78°。另外,當自膜基材1A的上方觀察時,構成段差的段的側部的寬度為20nm的長度。
自圖17所示的層壓方向42起,以將段差41全部覆蓋的方式連續層壓本發明的轉印膜的硬化性透明樹脂層,而在具有段差的基材43上層疊硬化性透明樹脂層。此時,優選為利用未圖示的層壓機,一面搬送硬化性透明樹脂層一面層疊,并在高溫下施加線壓來進行壓接。
本發明的層疊體的制造方法優選為自具有所述硬化性透明樹脂層及所述第二透明樹脂層的轉印膜,在透明電極圖案上形成所述硬化性透明樹脂層及所述第二透明樹脂層的方法。
本發明的層疊體的制造方法優選為所述具有段差的基材包含透明電極圖案,且包括在所述透明電極圖案上層疊所述硬化性透明樹脂層的步驟。
本發明的層疊體的制造方法更優選為所述轉印膜在所述硬化性透明樹脂層上進而具有第二透明樹脂層,所述第二透明樹脂層的折射率高于所述硬化性透明樹脂層的折射率,且包括在所述透明電極圖案上依次層疊本發明的轉印膜的所述第二透明樹脂層及所述硬化性透明樹脂層的步驟。通過這種構成,可一次性轉印層疊體的第二透明樹脂層及所述硬化性透明樹脂層,可容易地且生產性良好地制造不存在透明電極圖案被視認的問題的層疊體。
再者,本發明的層疊體的制造方法中的所述第二透明樹脂層直接或經由其他層而在所述透明電極圖案上進行制膜,在所述非圖案區域中,直接或經由其他層而在所述透明膜上進行制膜。
<曝光步驟、顯影步驟>
層疊體的制造方法優選為包括:曝光步驟,對轉印至具有段差的基材上的硬化性透明樹脂層(優選為進而對所述第二透明樹脂層)進行曝光;以及顯影步驟,對經曝光的硬化性透明樹脂層(優選為進而對所述第二透明樹脂層)進行顯影。
在本發明中,作為所述曝光步驟、顯影步驟、及其他步驟的例子,也可適宜地使用日本專利特開2006-23696號公報的段落0035~段落0051中所記載的方法。
所述曝光步驟是對轉印至透明電極圖案上的所述硬化性透明樹脂層(優選為進而對所述第二透明樹脂層)進行曝光的步驟。
具體來說,可列舉如下的方法:將規定的掩模配置于所述透明電極圖案上所形成的所述硬化性透明樹脂層(優選為進而配置于所述第二透明樹脂層)的上方,其后,隔著所述掩模、臨時支撐體而自掩模上方對所述硬化性透明樹脂層(優選為進而對所述第二透明樹脂層)進行曝光。
此處,作為所述曝光的光源,只要是可照射能夠使所述硬化性透明樹脂層(優選為進而使所述第二透明樹脂層)硬化的波長區域的光(例如365nm、405nm等)者,則可適宜選定來使用。具體來說,可列舉:超高壓水銀燈、高壓水銀燈、金屬鹵化物燈等。作為曝光量,通常為5mJ/cm2~200mJ/cm2左右,優選為10mJ/cm2~100mJ/cm2左右。
層疊體的制造方法優選為包括對硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層同時進行硬化的步驟,更優選為包括同時進行圖案硬化的步驟。本發明的轉印膜優選為在層疊硬化性透明樹脂層后,不使硬化性透明樹脂層硬化,而層疊第二透明樹脂層。自以所述方式獲得的本發明的轉印膜所轉印的硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層可同時進行硬化。由此,在自本發明的轉印膜將第一透明樹脂層及第二透明樹脂層轉印至透明電極圖案上后,可通過光刻而顯影成所期望的圖案。
層疊體的制造方法更優選為在對硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層同時進行硬化的步驟后,包括對硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層的未硬化部分(在光硬化的情況下,僅未曝光部分、或僅曝光部分)進行顯影來去除的步驟。
所述顯影步驟是對經曝光的硬化性透明樹脂層(優選為進而對所述第二透明樹脂層)進行顯影的步驟。
在本發明中,所述顯影步驟是利用顯影液對經圖案曝光的所述硬化性透明樹脂層(優選為進而對所述第二透明樹脂層)進行圖案顯影的狹義的含義的顯影步驟。
所述顯影可使用顯影液來進行。作為所述顯影液,并無特別限制,可使用日本專利特開平5-72724號公報中所記載的顯影液等公知的顯影液。再者,顯影液優選為光硬化性樹脂層進行溶解型的顯影行為的顯影液,例如,優選為以0.05mol/L~5mol/L的濃度含有pKa=7~13的化合物的顯影液。另一方面,所述硬化性透明樹脂層及所述第二透明樹脂層本身不形成圖案時的顯影液優選為進行不溶解所述非堿顯影型著色組合物層的類型的顯影行為的顯影液,例如,優選為以0.05mol/L~5mol/L的濃度含有pKa=7~13的化合物的顯影液。在顯影液中,進而可添加少量的與水具有混合性的有機溶劑。作為與水具有混合性的有機溶劑,可列舉:甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、丁醇、二丙酮醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單-正丁醚、芐醇、丙酮、甲基乙基酮、環己酮、ε-己內酯、γ-丁內酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、乳酸乙酯、乳酸甲酯、ε-己內酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。有機溶劑的濃度優選為0.1質量%~30質量%。
另外,在所述顯影液中,可進而添加公知的表面活性劑。表面活性劑的濃度優選為0.01質量%~10質量%。
作為所述顯影的方式,可為覆液式顯影、噴淋顯影、噴淋&旋轉顯影、浸漬顯影等的任一種。此處,若對所述噴淋顯影進行說明,則通過噴淋來對曝光后的所述硬化性透明樹脂層(優選為進而對所述第二透明樹脂層)吹附顯影液,由此可去除未硬化部分。另外,優選為在顯影后,通過噴淋來吹附洗滌劑等,并一面利用刷子等進行摩擦,一面去除顯影殘渣。顯影液的液溫優選為20℃~40℃,另外,顯影液的pH優選為8~13。
層疊體的制造方法也可包括后曝光步驟、后烘烤步驟等其他步驟。當所述硬化性透明樹脂層(優選為進而所述第二透明樹脂層)為熱硬化性透明樹脂層時,優選為進行后烘烤步驟。
再者,圖案化曝光或全面曝光可在剝離臨時支撐體后進行,也可在剝離臨時支撐體前進行曝光,其后將臨時支撐體剝離。可為隔著掩模的曝光,也可為使用激光等的數字曝光。
(透明膜的制膜)
當本發明的層疊體在所述透明電極圖案的形成有所述硬化性透明樹脂層(優選為進而形成有所述第二透明樹脂層)的一側的相反側,進而具有折射率為1.6~1.78且膜厚為55nm~110nm的透明膜時,所述透明膜直接或經由所述第三透明膜等其他層而在所述透明電極圖案上進行制膜。
作為所述透明膜的制膜方法,并無特別限制,但優選為通過轉印或濺鍍來進行制膜。
其中,本發明的層疊體優選為所述透明膜是將形成于臨時支撐體上的透明硬化性樹脂膜轉印至所述透明基板上進行制膜而成,更優選為在轉印后進行硬化來進行制膜而成。作為轉印及硬化的方法,可列舉:使用后述的本發明的靜電電容型輸入裝置的說明中的感光性膜,與本發明的層疊體的制造方法中的層疊所述硬化性透明樹脂層(優選為進而層疊所述第二透明樹脂層)的方法同樣地進行層疊、曝光、顯影及其他步驟的方法。在這種情況下,優選為使所述金屬氧化物粒子分散于感光性膜中的光硬化性樹脂層中,由此將所述透明膜的折射率調整成所述范圍。
另一方面,當所述透明膜為無機膜時,優選為通過濺鍍來形成。即,層疊體通過濺鍍來形成所述透明膜也優選。
作為濺鍍的方法,可優選地使用日本專利特開2010-86684號公報、日本專利特開2010-152809號公報及日本專利特開2010-257492號公報中所使用的方法。
(第三透明膜的制膜)
所述第三透明膜的制膜方法與在透明基板上對折射率為1.6~1.78且膜厚為55nm~110nm的透明膜進行制膜的方法相同。
[層疊體]
本發明的層疊體為利用本發明的層疊體的制造方法所制造的層疊體。
本發明的層疊體優選為具有透明電極圖案、鄰接并配置于所述透明電極圖案上的第二透明樹脂層、及鄰接并配置于所述第二透明樹脂層上的硬化性透明樹脂層,所述第二透明樹脂層的折射率高于所述硬化性透明樹脂層的折射率,且所述第二透明樹脂層的折射率為1.6以上。
通過設為這種構成,可解決透明電極圖案被視認的問題,圖案化性變得良好。
進而,本發明的層疊體優選為著色良好,即不帶有黃色色澤。另外,本發明的層疊體優選為基板密接性良好。
<層疊體的構成>
就進一步改善透明電極圖案的視認性的觀點而言,本發明的層疊體優選為在所述透明電極圖案的形成有所述第二透明樹脂層的一側的相反側,進而具有折射率為1.6~1.78且膜厚為55nm~110nm的透明膜。再者,在本說明書中,當事先無特別說明而記載為“透明膜”時,是指所述“折射率為1.6~1.78且膜厚為55nm~110nm的透明膜”。
本發明的層疊體優選為在所述折射率為1.6~1.78且膜厚為55nm~110nm的透明膜的形成有所述透明電極圖案的一側的相反側,進而具有透明基板。
圖11表示本發明的層疊體的構成的一例。
在圖11中,具有透明基板1、折射率為1.6~1.78且膜厚為55nm~110nm的透明膜11,進而在面內含有依次層疊有透明電極圖案4、第二透明樹脂層12及硬化性透明樹脂層7的區域21。另外,在圖11中表示所述層疊體除所述區域以外,包括依次層疊有透明基板1、及包含具有不同的折射率的至少兩種透明薄膜的多層膜11的區域(在圖11的構成中,依次層疊有第二透明樹脂層12與硬化性透明樹脂層7的區域22(即,未形成透明電極圖案的非圖案區域22))。
換句話說,附有所述透明電極圖案的基板在面內方向上包括依次層疊有透明基板1、包含具有不同的折射率的至少兩種透明薄膜的多層膜11、透明電極圖案4、第二透明樹脂層12及硬化性透明樹脂層7的區域21。
所謂面內方向,是指相對于與層疊體的透明基板平行的面大致平行的方向。因此,所謂在面內含有依次層疊有透明電極圖案4、第二透明樹脂層12及硬化性透明樹脂層7的區域,是指依次層疊有透明電極圖案4、第二透明樹脂層12及硬化性透明樹脂層7的區域對于與層疊體的透明基板平行的面的正投影存在于與層疊體的透明基板平行的面內。
此處,當將本發明的層疊體用于后述的靜電電容型輸入裝置時,有時在行方向與列方向的大致正交的2個方向上分別設置透明電極圖案作為第一透明電極圖案及第二透明電極圖案(例如,參照圖3)。例如在圖3的構成中,本發明的層疊體中的透明電極圖案可為第二透明電極圖案4,也可為第一透明電極圖案3的墊部分3a。換句話說,在以下的本發明的層疊體的說明中,有時由“4”來代表表示透明電極圖案的符號,但本發明的層疊體中的透明電極圖案并不限定于用于本發明的靜電電容型輸入裝置中的第二透明電極圖案4,例如也可用作第一透明電極圖案3的墊部分3a。
本發明的層疊體優選為包含未形成所述透明電極圖案的非圖案區域。本說明書中,所謂非圖案區域,是指未形成透明電極圖案4的區域。
圖11表示本發明的層疊體包含非圖案區域22的形態。
本發明的層疊體優選為在面內含有在未形成所述透明電極圖案的非圖案區域22的至少一部分中依次層疊有所述透明基板、所述透明膜及所述第二透明樹脂層的區域。
本發明的層疊體優選為在依次層疊有所述透明基板、所述透明膜及所述第二透明樹脂層的區域中,所述透明膜及所述第二透明樹脂層相互鄰接。
但是,在所述非圖案區域22的其他區域中,只要不違反本發明的主旨,則也可在任意的位置上配置其他構件,例如當將本發明的層疊體用于后述的靜電電容型輸入裝置時,可層疊掩模層2、或絕緣層5或不同的導電性要素6等。
本發明的層疊體優選為所述透明基板及透明膜相互鄰接。
圖11表示所述透明膜11鄰接并層疊于所述透明基板1上的形態。
但是,只要不違反本發明的主旨,則也可在所述透明基板及所述透明膜之間層疊第三透明膜。例如,優選為在所述透明基板及所述透明膜之間包含折射率為1.5~1.52的第三透明膜(圖11中未圖示)。
本發明的層疊體的所述透明膜的厚度優選為55nm~110nm,更優選為60nm~110nm,特別優選為70nm~90nm。
此處,所述透明膜可為單層結構,也可為兩層以上的層疊結構。當所述透明膜為兩層以上的層疊結構時,所述透明膜的膜厚是指所有層的合計膜厚。
本發明的層疊體優選為所述透明膜及所述透明電極圖案相互鄰接。
圖11表示所述透明電極圖案4鄰接并層疊于所述透明膜11的一部分的區域上的形態。
如圖11所示,所述透明電極圖案4的端部的形狀并無特別限制,但可具有錐形形狀,例如,可具有如下般的錐形形狀:所述透明基板側的面比與所述透明基板為相反側的面寬的錐形形狀。
此處,所述透明電極圖案的端部為錐形形狀時的透明電極圖案的端部的角度(以下,也稱為錐角)優選為30°以下,更優選為0.1°~15°,特別優選為0.5°~5°。
關于本說明書中的錐角的測定方法,可拍攝所述透明電極圖案的端部的顯微鏡照片,將所述顯微鏡照片的錐形部分近似成三角形,并直接測定錐角來求出。
圖10表示透明電極圖案的端部為錐形形狀時的一例。將圖10中的錐形部分近似成的三角形的底面為800nm,高度(與底面大致平行的上底部分的膜厚)為40nm,此時的錐角α約為3°。將錐形部分近似成的三角形的底面優選為10nm~3,000nm,更優選為100nm~1,500nm,特別優選為300nm~1,000nm。
再者,將錐形部分近似成的三角形的高度的優選的范圍與透明電極圖案的膜厚的優選的范圍相同。
本發明的層疊體優選為包含所述透明電極圖案及所述第二透明樹脂層相互鄰接的區域。
圖11表示在依次層疊有所述透明電極圖案、所述第二透明樹脂層及硬化性透明樹脂層的區域21中,所述透明電極圖案、所述第二透明樹脂層及硬化性透明樹脂層相互鄰接的形態。
另外,本發明的層疊體優選為所述透明電極圖案及未形成所述透明電極圖案的非圖案區域22兩者連續并直接被所述透明膜及所述第二透明樹脂層包覆、或隔著其他層而被所述透明膜及所述第二透明樹脂層包覆。
此處,所謂“連續”,是指所述透明膜及所述第二透明樹脂層為連續膜而非圖案膜。即,就使透明電極圖案難以被視認的觀點而言,所述透明膜及所述第二透明樹脂層優選為不具有開口部。
另外,與所述透明電極圖案及所述非圖案區域22隔著其他層而被所述透明膜及所述第二透明樹脂層包覆相比,優選為所述透明電極圖案及所述非圖案區域22被所述透明膜及所述第二透明樹脂層直接包覆。作為隔著其他層而被包覆時的“其他層”,可列舉后述的本發明的靜電電容型輸入裝置中所含有的絕緣層5、或當如后述的本發明的靜電電容型輸入裝置般含有兩層以上的透明電極圖案時,可列舉第2層的透明電極圖案等。
圖11表示層疊有所述第二透明樹脂層12的形態。所述第二透明樹脂層12橫跨所述透明膜11上的未層疊透明電極圖案4的區域與層疊有透明電極圖案4的區域上來層疊。即,所述第二透明樹脂層12與所述透明膜11鄰接,進而,所述第二透明樹脂層12與透明電極圖案4鄰接。
另外,當透明電極圖案4的端部為錐形形狀時,優選為沿著錐形形狀(以與錐角相同的斜度)層疊所述第二透明樹脂層12。
圖11表示在所述第二透明樹脂層12的與形成有所述透明電極圖案的表面為相反側的表面上層疊有硬化性透明樹脂層7的形態。
<層疊體的材料>
(具有段差的基材中所使用的基材)
具有段差的基材中所使用的基材優選為膜基材或透明基板。
當具有段差的基材中所使用的基材為膜基材時,膜基材優選為以下的形態。
膜基材更優選為使用無光學應變者、或透明度高者,具體的原材料可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、三乙酰纖維素(Triacetyl Cellulose,TAC)、環烯烴聚合物(Cycloolefin Polymer,COP)。
當具有段差的基材中所使用的基材為透明基板時,所述透明基板優選為折射率為1.5~1.55的玻璃基板。所述透明基板的折射率特別優選為1.5~1.52。所述透明基板包含玻璃基板等透光性基板,可使用以康寧公司的大猩猩玻璃(Gorilla Glass)為代表的強化玻璃等。另外,作為所述透明基板,可優選地使用日本專利特開2010-86684號公報、日本專利特開2010-152809號公報及日本專利特開2010-257492號公報中所使用的材料。
(透明電極圖案)
本發明的層疊體優選為具有透明電極圖案。
所述透明電極圖案的折射率優選為1.75~2.1。
所述透明電極圖案的材料并無特別限制,可使用公知的材料。例如可利用氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)或氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)等透光性的導電性金屬氧化膜來制作。作為此種金屬膜,可列舉:ITO膜;Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo等的金屬膜;SiO2等的金屬氧化膜等。此時,各要素的膜厚可設為10nm~200nm。另外,因通過煅燒來使非晶的ITO膜變成多晶的ITO膜,故也可減少電阻。另外,所述第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4、及后述的不同的導電性要素6也可使用具有利用導電性纖維的光硬化性樹脂層的感光性膜來制造。此外,當利用ITO等來形成第一透明電極圖案等時,可參考日本專利第4506785號公報的段落0014~段落0016等。其中,所述透明電極圖案優選為ITO膜。
本發明的層疊體優選為所述透明電極圖案是折射率為1.75~2.1的ITO膜。
(不同的導電性要素)
本發明的層疊體優選為具有與透明電極圖案不同的導電性要素。
不同的導電性要素優選為透明電極圖案的路由配線(也稱為取出配線)。不同的導電性要素的材料并無特別限制,可使用公知的材料。從前就導電性高且容易進行微細加工的觀點而言,作為不同的導電性要素的材料,通常使用Mo/Al/Mo的3層結構的鉬/鋁/鉬(Molybdenum/Aluminum/Molybdenum,MAM),但也可優選地使用與所述透明電極圖案的材料相同的材料,進而也可使用Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)、Al(鋁)、Mo(鉬)、Pd(鈀)、Pt(鉑)、C(碳)、Fe(鐵)等金屬。利用濕式法來使含有這些金屬的導電性膏或導電性油墨成膜,由此與蒸鍍法相比,能夠以更廉價的工藝獲得取出配線。不同的導電性要素的材料優選為金屬,更優選為銅或鋁。
(硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層)
本發明的層疊體中所含有的硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層的優選的范圍與本發明的轉印膜中的所述硬化性透明樹脂層及所述第二透明樹脂層的優選的范圍相同。
(透明膜)
本發明的層疊體的所述透明膜的折射率為1.6~1.78,優選為1.65~1.74。此處,所述透明膜可為單層結構,也可為兩層以上的層疊結構。當所述透明膜為兩層以上的層疊結構時,所述透明膜的折射率是指所有層的折射率。
只要滿足這種折射率的范圍,則所述透明膜的材料并無特別限制。
所述透明膜的材料的優選的范圍與折射率等物性的優選的范圍與所述第二透明樹脂層的這些的優選的范圍相同。
就光學的均質性的觀點而言,本發明的層疊體優選為所述透明膜與所述第二透明樹脂層包含相同的材料。
本發明的層疊體優選為所述透明膜為透明樹脂膜。
作為透明樹脂膜中所使用的金屬氧化物粒子或樹脂(粘合劑)或其他添加劑,只要不違反本發明的主旨,則并無特別限制,可優選地使用本發明的轉印膜中的所述第二透明樹脂層中所使用的樹脂或其他添加劑。
本發明的層疊體的所述透明膜也可為無機膜。作為無機膜中所使用的材料,可優選地使用本發明的轉印膜中的所述第二透明樹脂層中所使用的材料。
(第三透明膜)
就接近所述透明基板的折射率、改善透明電極圖案的視認性的觀點而言,所述第三透明膜的折射率優選為1.5~1.55,更優選為1.5~1.52。
[靜電電容型輸入裝置]
本發明的靜電電容型輸入裝置包含本發明的層疊體。
靜電電容型輸入裝置優選為自本發明的轉印膜,將第二透明樹脂層與鄰接并配置于所述第二透明樹脂層上的硬化性透明樹脂層轉印至靜電電容型輸入裝置的透明電極圖案上來制作而成。
靜電電容型輸入裝置優選為同時對自本發明的轉印膜所轉印的硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層進行硬化而成,更優選為同時對硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層進行圖案硬化而成。再者,當同時對自本發明的轉印膜所轉印的硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層進行硬化時,優選為不自本發明的轉印膜中剝離保護膜。
靜電電容型輸入裝置更優選為對自本發明的轉印膜所轉印、且同時進行圖案硬化而成的硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層的未硬化部分進行顯影,并將其去除而成。再者,優選為在同時對自本發明的轉印膜所轉印的硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層進行硬化后、且在進行顯影前自本發明的轉印膜剝離保護膜。本發明的靜電電容型輸入裝置必須以路由配線的終端部與形成于聚酰亞胺膜上的撓性配線進行連接,因此優選為未被硬化性透明樹脂層(及第二透明樹脂層)覆蓋。
將所述形態示于圖13中。圖13表示包含透明電極圖案的路由配線(不同的導電性要素6)與路由配線的終端部31的以下的構成的靜電電容型輸入裝置。
路由配線的終端部31上的硬化性透明樹脂層(及第二透明樹脂層)變成未硬化部(未曝光部),因此通過顯影來去除,路由配線的終端部31露出。
將具體的曝光、顯影的形態示于圖14及圖15中。圖14表示通過層壓而將具有第一透明樹脂層及第二透明樹脂層的本發明的轉印膜30層疊于靜電電容型輸入裝置的透明電極圖案上,且通過曝光等來進行硬化前的狀態。當利用光刻時,即當通過曝光來進行硬化時,通過使用掩模來進行圖案曝光及未曝光部的顯影而可獲得圖15中所示的形狀的硬化性透明樹脂層與第二透明樹脂層的硬化部(曝光部)33。具體來說,在圖15中,可獲得將作為硬化性透明樹脂層與第二透明樹脂層的未硬化部的且對應于路由配線的終端部的開口部34、與滲出至靜電電容型輸入裝置的框部的輪廓的外側的具有第一透明樹脂層及第二透明樹脂層的本發明的轉印膜的端部去除、且用以不覆蓋路由配線的終端部(取出配線部)的第一透明樹脂層及第二透明樹脂層的硬化部(所期望的圖案)。
由此,可將在聚酰亞胺膜上所制作的撓性配線直接連接于路由配線的終端部31上,由此,可將傳感器的信號輸送至電路中。
本發明的靜電電容型輸入裝置優選為具有如下的層疊體,所述層疊體具有透明電極圖案、鄰接并配置于所述透明電極圖案上的第二透明樹脂層、及鄰接并配置于所述第二透明樹脂層上的硬化性透明樹脂層,所述第二透明樹脂層的折射率高于所述硬化性透明樹脂層的折射率,且所述第二透明樹脂層的折射率為1.6以上。
以下,對本發明的靜電電容型輸入裝置的優選的形態的詳細情況進行說明。
本發明的靜電電容型輸入裝置優選為具有前面板(相當于本發明的層疊體中的所述透明基板)、及在所述前面板的非接觸面側至少具有下述(3)~下述(5)、下述(7)及下述(8)的要素,且具有本發明的層疊體。
(3)多個墊部分經由連接部分而在第一方向上延伸存在所形成的多個第一透明電極圖案;
(4)與所述第一透明電極圖案電性絕緣、且包含在與所述第一方向交叉的方向上延伸存在所形成的多個墊部分的多個第二電極圖案;
(5)使所述第一透明電極圖案與所述第二電極圖案電性絕緣的絕緣層;
(7)以覆蓋所述(3)~(5)的要素的全部或一部分的方式形成的第二透明樹脂層;
(8)以覆蓋所述(7)的要素的方式鄰接而形成的硬化性透明樹脂層。
此處,所述(7)第二透明樹脂層相當于本發明的層疊體中的所述第二透明樹脂層。另外,所述(8)硬化性透明樹脂層相當于本發明的層疊體中的所述硬化性透明樹脂層。再者,所述硬化性透明樹脂層優選為通常公知的靜電電容型輸入裝置中的所謂的透明保護層。
本發明的靜電電容型輸入裝置的所述(4)第二電極圖案可為透明電極圖案,也可并非透明電極圖案,但優選為透明電極圖案。
本發明的靜電電容型輸入裝置優選為可進而具有(6)與所述第一透明電極圖案及所述第二電極圖案的至少一者電性連接、且與所述第一透明電極圖案及所述第二電極圖案不同的導電性要素。
此處,當所述(4)第二電極圖案并非透明電極圖案、且不具有所述(6)不同的導電性要素時,所述(3)第一透明電極圖案相當于本發明的層疊體中的段差。
當所述(4)第二電極圖案為透明電極圖案、且不具有所述(6)不同的導電性要素時,所述(3)第一透明電極圖案及所述(4)第二電極圖案中的至少一者相當于本發明的層疊體中的段差。
當所述(4)第二電極圖案并非透明電極圖案、且具有所述(6)不同的導電性要素時,所述(3)第一透明電極圖案及所述(6)不同的導電性要素中的至少一者相當于本發明的層疊體中的段差。
當所述(4)第二電極圖案為透明電極圖案、且具有所述(6)不同的導電性要素時,所述(3)第一透明電極圖案、所述(4)第二電極圖案及所述(6)不同的導電性要素中的至少一者相當于本發明的層疊體中的段差。
本發明的靜電電容型輸入裝置優選為在所述(3)第一透明電極圖案與所述前面板之間、所述(4)第二電極圖案與所述前面板之間、或所述(6)不同的導電性要素與所述前面板之間進而具有(2)透明膜。此處,就進一步改善透明電極圖案的視認性的觀點而言,優選為所述(2)透明膜相當于本發明的層疊體中的折射率為1.6~1.78且膜厚為55nm~110nm的透明膜。
本發明的靜電電容型輸入裝置優選為視需要進而具有(1)掩模層和/或裝飾層。為了無法自接觸側視認透明電極圖案的路由配線、或為了進行裝飾,所述掩模層也可作為黑色的邊框而設置于利用手指或觸控筆等所接觸的區域的周圍。為了進行裝飾,所述裝飾層作為邊框而設置于手指或觸控筆等所接觸的區域的周圍,例如優選為設置白色的裝飾層。
優選為在所述(2)透明膜與所述前面板之間、所述(3)第一透明電極圖案與所述前面板之間、所述(4)第二透明電極圖案與所述前面板之間、或所述(6)不同的導電性要素與所述前面板之間具有所述(1)掩模層和/或裝飾層。所述(1)掩模層和/或裝飾層更優選為鄰接并設置于所述前面板上。
本發明的靜電電容型輸入裝置即便在包含所述各種構件的情況下,通過包含鄰接并配置于透明電極圖案上的所述第二透明樹脂層、及鄰接并配置于所述第二透明樹脂層上的所述硬化性透明樹脂層,也可不使透明電極圖案變得顯眼,從而可改善透明電極圖案的視認性的問題。進而,如所述般設為使用所述折射率為1.6~1.78且膜厚為55nm~110nm的透明膜與所述第二透明樹脂層來夾入透明電極圖案的構成,由此可進一步改善透明電極圖案的視認性的問題。
<靜電電容型輸入裝置的構成>
首先,關于本發明的靜電電容型輸入裝置的優選的構成,結合構成裝置的各構件的制造方法來進行說明。
圖1A是表示本發明的靜電電容型輸入裝置的優選的構成的剖面圖。圖1A表示靜電電容型輸入裝置10包含透明基板(前面板)1、掩模層2、折射率為1.6~1.78且膜厚為55nm~110nm的透明膜11、第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4、絕緣層5、導電性要素6、第二透明樹脂層12、及硬化性透明樹脂層7的形態。
另外,表示后述的圖3中的X1-X2剖面的圖1B也同樣為表示本發明的靜電電容型輸入裝置的優選的構成的剖面圖。圖1B表示靜電電容型輸入裝置10包含透明基板(前面板)1、折射率為1.6~1.78且膜厚為55nm~110nm的透明膜11、第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4、第二透明樹脂層12、及硬化性透明樹脂層7的形態。
透明基板(前面板)1可使用作為本發明的層疊體中的透明電極圖案的材料所列舉的材料,另外,在圖1A中,將前面板1的設置有各要素的一側稱為非接觸面側。在本發明的靜電電容型輸入裝置10中,使手指等接觸前面板1的接觸面(非接觸面的相反面)等來進行輸入。
另外,在前面板1的非接觸面上設置有掩模層2。掩模層2為形成于觸摸屏前面板的非接觸面側的顯示區域周圍的邊框狀的圖案,且為了使路由配線等不被看見而形成。
在本發明的靜電電容型輸入裝置10中,如圖2所示,以覆蓋前面板1的一部分的區域(圖2中,輸入面以外的區域)的方式設置有掩模層2。進而,如圖2所示,可在前面板1的一部分上設置開口部8。在開口部8中,可設置按壓式的機械開關。
在前面板1的接觸面上形成有多個第一透明電極圖案3、多個第二透明電極圖案4、及絕緣層5,所述多個第一透明電極圖案3是多個墊部分經由連接部分而在第一方向上延伸存在來形成,所述多個第二透明電極圖案4與第一透明電極圖案3電性絕緣、且包含在與第一方向交叉的方向上延伸存在所形成的多個墊部分,所述絕緣層5使第一透明電極圖案3與第二透明電極圖案4電性絕緣。所述第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4、及后述的導電性要素6可使用作為本發明的層疊體中的透明電極圖案的材料所列舉者,優選為ITO膜。
另外,第一透明電極圖案3及第二透明電極圖案4的至少一者可橫跨前面板1的非接觸面及掩模層2的與前面板1為相反側的面這兩個區域來設置。圖1A表示第二透明電極圖案橫跨前面板1的非接觸面及掩模層2的與前面板1為相反側的面這兩個區域來設置的圖。
如此,在橫跨需要一定的厚度的掩模層與前面板背面來層壓感光性膜的情況下,通過使用后述的具有特定的層構成的感光性膜,即便不使用真空層壓機等昂貴的設備,也能夠以簡單的步驟進行在掩模部分邊界不產生氣泡的層壓。
使用圖3對第一透明電極圖案3及第二透明電極圖案4進行說明。圖3是表示本發明中的第一透明電極圖案及第二透明電極圖案的一例的說明圖。如圖3所示,第一透明電極圖案3是墊部分3a經由連接部分3b而在第一方向上延伸存在來形成。另外,第二透明電極圖案4利用絕緣層5而與第一透明電極圖案3電性絕緣、且包含在與第一方向交叉的方向(圖3中的第二方向)上延伸存在所形成的多個墊部分。此處,當形成第一透明電極圖案3時,可將所述墊部分3a與連接部分3b制作成一體,也可僅制作連接部分3b,而將墊部分3a與第二透明電極圖案4制作成一體(圖案化)。當將墊部分3a與第二透明電極圖案4制作成一體(圖案化)時,如圖3所示,以如下方式形成各層:連接部分3b的一部分與墊部分3a的一部分相連結、且第一透明電極圖案3與第二透明電極圖案4利用絕緣層5而電性絕緣。
另外,圖3中的未形成第一透明電極圖案3或第二透明電極圖案4或后述的導電性要素6的區域相當于本發明的層疊體中的非圖案區域22。
在圖1A中,在掩模層2的與前面板1為相反側的面側設置有導電性要素6。導電性要素6為與第一透明電極圖案3及第二透明電極圖案4的至少一者電性連接、且與第一透明電極圖案3及第二透明電極圖案4不同的要素。
在圖1A中,表示導電性要素6與第二透明電極圖案4連接的圖。
另外,在圖1A中,以將各構成要素全部覆蓋的方式設置有硬化性透明樹脂層7。硬化性透明樹脂層7能夠以僅覆蓋各構成要素的一部分的方式構成。絕緣層5與硬化性透明樹脂層7可為相同的材料,也可為不同的材料。作為構成絕緣層5的材料,可優選地使用作為本發明的層疊體中的第一透明樹脂層或第二透明樹脂層的材料所列舉者。
<靜電電容型輸入裝置的制造方法>
作為制造本發明的靜電電容型輸入裝置的過程中所形成的形態例,可列舉圖4~圖8的形態。圖4是表示形成有開口部8的強化處理玻璃11的一例的俯視圖。圖5是表示形成有掩模層2的前面板的一例的俯視圖。圖6是表示形成有第一透明電極圖案3的前面板的一例的俯視圖。圖7是表示形成有第一透明電極圖案3及第二透明電極圖案4的前面板的一例的俯視圖。圖8是表示形成有與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同的導電性要素6的前面板的一例的俯視圖。這些圖是表示對以下的說明加以具體化的例子的圖,本發明的范圍并不由這些附圖限定性地進行解釋。
在靜電電容型輸入裝置的制造方法中,當形成所述第二透明樹脂層12及所述硬化性透明樹脂層7時,可通過使用本發明的轉印膜,將所述第二透明樹脂層及所述硬化性透明樹脂層轉印至任意地形成有各要素的所述前面板1的表面來形成。
在靜電電容型輸入裝置的制造方法中,優選為使用依次具有臨時支撐體與光硬化性樹脂層的所述感光性膜來形成掩模層2、第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4、絕緣層5、及導電性要素6的至少一要素。
若使用本發明的轉印膜或所述感光性膜來形成所述各要素,則即便是具有開口部的基板(前面板),抗蝕劑成分也不會自開口部分漏出,尤其,在需要形成遮光圖案直至前面板的邊界線正上方為止的掩模層中,因抗蝕劑成分不會自玻璃端滲出(漏出),故不會污染前面板背面側,而能夠以簡單的步驟制造經薄層化及輕量化的觸摸屏。
在使用所述感光性膜來形成利用所述掩模層、絕緣層、導電性光硬化性樹脂層時的第一透明電極圖案、第二透明電極圖案及導電性要素等永久材料的情況下,將感光性膜層壓于基材上后,視需要曝光成圖案狀,在負型材料的情況下對非曝光部分進行顯影處理來將其去除,在正型材料的情況下對曝光部分進行顯影處理來將其去除,由此可獲得圖案。顯影可利用不同的液體將熱塑性樹脂層與光硬化性樹脂層顯影去除,也可利用同一種液體將熱塑性樹脂層與光硬化性樹脂層去除。視需要,也可組合刷子或高壓噴射器等公知的顯影設備。顯影后,視需要可進行后曝光、后烘烤。
(感光性膜)
對制造本發明的靜電電容型輸入裝置時可優選地使用的本發明的轉印膜以外的所述感光性膜進行說明。所述感光性膜優選為具有臨時支撐體與光硬化性樹脂層,且在臨時支撐體與光硬化性樹脂層之間具有熱塑性樹脂層。若使用具有所述熱塑性樹脂層的感光性膜來形成掩模層等,則在轉印光硬化性樹脂層所形成的要素中難以產生氣泡,在圖像顯示裝置中難以產生圖像不均等,可獲得優異的顯示特性。
所述感光性膜可為負型材料,也可為正型材料。
-光硬化性樹脂層以外的層、制作方法-
作為所述感光性膜中的所述臨時支撐體、所述熱塑性樹脂層,可使用日本專利特開2014-108541號公報的[0041]~[0047]中所記載的熱塑性樹脂層。另外,作為所述感光性膜的制作方法,也可使用與日本專利特開2014-108541號公報的[0041]~[0047]中所記載的制作方法相同的方法。
-光硬化性樹脂層-
所述感光性膜對應于其用途而將添加物添加至光硬化性樹脂層中。即,當將所述感光性膜用于掩模層的形成時,在光硬化性樹脂層中含有著色劑。另外,當所述感光性膜具有導電性光硬化性樹脂層時,在所述光硬化性樹脂層中含有導電性纖維等。
當所述感光性膜為負型材料時,優選為在光硬化性樹脂層中含有堿可溶性樹脂、聚合性化合物、聚合引發劑或聚合引發系統。進而,可使用導電性纖維、著色劑、其他添加劑等,但并不限定于此。
--堿可溶性樹脂、聚合性化合物、所述聚合引發劑或聚合引發系統--
作為所述感光性膜中所含有的堿可溶性樹脂、聚合性化合物、所述聚合引發劑或聚合引發系統,可使用與本發明的轉印膜中所使用者相同的堿可溶性樹脂、聚合性化合物、聚合引發劑或聚合引發系統。
--導電性纖維(用作導電性光硬化性樹脂層的情況)--
當將層疊有所述導電性光硬化性樹脂層的所述感光性膜用于透明電極圖案、或不同的導電性要素的形成時,可將以下的導電性纖維等用于光硬化性樹脂層。
作為導電性纖維的結構,并無特別限制,可對應于目的而適宜選擇,但優選為實心結構及中空結構的任一者。
此處,有時將實心結構的纖維稱為“線”,有時將中空結構的纖維稱為“管”。另外,有時將平均短軸長度為1nm~1,000nm、平均長軸長度為1μm~100μm的導電性纖維稱為“納米線”。
另外,有時將平均短軸長度為1nm~1,000nm、平均長軸長度為0.1μm~1,000μm、且具有中空結構的導電性纖維稱為“納米管”。
作為所述導電性纖維的材料,只要具有導電性,則并無特別限制,可對應于目的而適宜選擇,但優選為金屬及碳的至少任一者,這些之中,所述導電性纖維特別優選為金屬納米線、金屬納米管、及碳納米管的至少任一者。
作為所述金屬納米線的材料,并無特別限制,例如優選為選自由長周期表(IUPAC1991)的第4周期、第5周期、及第6周期所組成的群組中的至少一種金屬,更優選為選自第2族~第14族中的至少一種金屬,進而更優選為選自第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族、及第14族中的至少一種金屬,特別優選為作為主成分來含有。
作為所述金屬,例如可列舉:銅、銀、金、鉑、鈀、鎳、錫、鈷、銠、銥、鐵、釕、鋨、錳、鉬、鎢、鈮、鉭、鈦、鉍、銻、鉛、這些的合金等。這些之中,就導電性優異的觀點而言,優選為主要含有銀者、或含有銀與銀以外的金屬的合金者。
所述主要含有銀是指在金屬納米線中含有50質量%以上,優選為90質量%以上的銀。
作為所述與銀的合金中所使用的金屬,可列舉:鉑、鋨、鈀及銥等。這些可單獨使用一種,也可并用兩種以上。
作為所述金屬納米線的形狀,并無特別限制,可對應于目的而適宜選擇,例如可采用圓柱狀、長方體狀、剖面變成多邊形的柱狀等任意的形狀,在需要高透明性的用途中,優選為圓柱狀、剖面的多邊形的角變圓的剖面形狀。
所述金屬納米線的剖面形狀可通過將金屬納米線水分散液涂布于基材上,并利用透射式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope,TEM)觀察剖面來查明。
所述金屬納米線的剖面的角是指延長剖面的各邊,與自鄰接的邊降下的垂線相交的點的周邊部。另外,將“剖面的各邊”設為連結這些鄰接的角與角的直線。在此情況下,將相對于所述“剖面的各邊”的合計長度的所述“剖面的外周長度”的比例設為銳度。例如在如圖9所示的金屬納米線剖面中,銳度能夠以由實線表示的剖面的外周長度與由虛線表示的五角形的外周長度的比例來表示。將所述銳度為75%以下的剖面形狀定義為角為圓形的剖面形狀。所述銳度優選為60%以下,更優選為50%以下。若所述銳度超過75%,則電子局限于所述角處,等離子體激元吸收增加,因此有時黃色殘留等而導致透明性惡化。另外,有時圖案的邊緣部的直線性下降,而產生晃動。所述銳度的下限優選為30%,更優選為40%。
作為所述金屬納米線的平均短軸長度(有時稱為“平均短軸徑”、“平均直徑”),優選為150nm以下,更優選為1nm~40nm,進而更優選為10nm~40nm,特別優選為15nm~35nm。
若所述平均短軸長度未滿1nm,則有時耐氧化性惡化、耐久性變差,若超過150nm,則有時產生由金屬納米線引起的散射,無法獲得充分的透明性。
關于所述金屬納米線的平均短軸長度,使用透射式電子顯微鏡(TEM;日本電子(股份)制造,JEM-2000FX),觀察300個金屬納米線,并根據其平均值來求出金屬納米線的平均短軸長度。
再者,所述金屬納米線的短軸并非圓形時的短軸長度是將最長者設為短軸長度。
作為所述金屬納米線的平均長軸長度(有時稱為“平均長度”),優選為1μm~40μm,更優選為3μm~35μm,進而更優選為5μm~30μm。
若所述平均長軸長度未滿1μm,則有時難以形成細密的網絡,而無法獲得充分的導電性,若超過40μm,則有時金屬納米線過長而在制造時纏繞,并在制造過程中產生凝聚物。
關于所述金屬納米線的平均長軸長度,例如使用透射式電子顯微鏡(TEM;日本電子(股份)制造,JEM-2000FX),觀察300個金屬納米線,并根據其平均值來求出金屬納米線的平均長軸長度。再者,當所述金屬納米線彎曲時,考慮將其作為弧的圓,將根據其半徑、及曲率所算出的值設為長軸長度。
就涂布液的穩定性或涂布時的干燥或圖案化時的顯影時間等的工藝適應性的觀點而言,導電性光硬化性樹脂層的層厚優選為0.1μm~20μm,更優選為0.5μm~18μm,特別優選為1μm~15μm。
就導電性與涂布液的穩定性的觀點而言,相對于所述導電性光硬化性樹脂層的總固體成分的所述導電性纖維的含量優選為0.01質量%~50質量%,更優選為0.05質量%~30質量%,特別優選為0.1質量%~20質量%。
--著色劑(用作掩模層的情況)--
另外,當將所述感光性膜用作掩模層時,可將著色劑用于光硬化性樹脂層。作為用于本發明的著色劑,可適宜地使用公知的著色劑(有機顏料、無機顏料、染料等)。再者,在本發明中,除黑色著色劑以外,可使用紅色、藍色、綠色等的顏料的混合物等。
當將所述光硬化性樹脂層用作黑色的掩模層時,就光學濃度的觀點而言,優選為含有黑色著色劑。作為黑色著色劑,例如可列舉碳黑、鈦碳、氧化鐵、氧化鈦、石墨等,其中,優選為碳黑。
當將所述光硬化性樹脂層用作白色的掩模層時,可使用日本專利特開2005-7765公報的段落0015或段落0114中所記載的白色顏料。為了用作其他顏色的掩模層,也可將日本專利第4546276號公報的段落0183~段落0185等中所記載的顏料、或染料混合使用。具體來說,可適宜地使用日本專利特開2005-17716號公報的段落0038~段落0054中所記載的顏料及染料、日本專利特開2004-361447號公報的段落0068~段落0072中所記載的顏料、日本專利特開2005-17521號公報的段落0080~段落0088中所記載的著色劑等。
所述著色劑(優選為顏料,更優選為碳黑)理想的是用作分散液。所述分散液可通過如下方式來制備:向后述的有機溶媒(或載色劑(vehicle))中添加事先將所述著色劑與顏料分散劑混合所獲得的組合物并使其分散。所述載色劑是指在涂料處于液體狀態時使顏料分散的介質的部分,包含與所述顏料結合而形成涂膜的液狀的成分(粘合劑)、及將其溶解稀釋的成分(有機溶媒)。
作為使所述顏料分散時所使用的分散機,并無特別限制,例如可列舉:朝倉邦造著,“顏料的百科詞典”,第一版,朝倉書店,2000年,438頁中所記載的捏合機、輥磨機、磨碎機、高速研磨機、溶解器(dissolver)、均質混合機、砂磨機、珠磨機等公知的分散機。
進而,也可通過所述文獻310頁中記載的機械式磨碎,利用摩擦力來進行微粉碎。
就分散穩定性的觀點而言,所述著色劑優選為數量平均粒徑為0.001μm~0.1μm的著色劑,更優選為數量平均粒徑為0.01μm~0.08μm的著色劑。再者,此處所述的“粒徑”是指將粒子的電子顯微鏡照片圖像設為同面積的圓時的直徑,另外,“數量平均粒徑”是指對多個粒子所求出的所述粒徑中的任意地選擇的100個粒徑的平均值。
就與其他層的厚度差的觀點而言,含有著色劑的光硬化性樹脂層的層厚優選為0.5μm~10μm,更優選為0.8μm~5μm,特別優選為1μm~3μm。作為所述著色感光性樹脂組合物的固體成分中的著色劑的含有率,并無特別限制,但就充分地縮短顯影時間的觀點而言,優選為15質量%~70質量%,更優選為20質量%~60質量%,進而更優選為25質量%~50質量%。
本說明書中所述的總固體成分是指自著色感光性樹脂組合物去除溶劑等后的不揮發成分的總質量。
再者,當使用所述感光性膜來形成絕緣層時,就維持絕緣性的觀點而言,光硬化性樹脂層的層厚優選為0.1μm~5μm,更優選為0.3μm~3μm,特別優選為0.5μm~2μm。
--其他添加劑--
進而,所述光硬化性樹脂層也可使用其他添加劑。作為所述添加劑,可使用與本發明的轉印膜中所使用者相同的添加劑。
另外,作為通過涂布來制造所述感光性膜時的溶劑,可使用與本發明的轉印膜中所使用者相同的溶劑。
以上,以所述感光性膜為負型材料的情況為中心進行了說明,但所述感光性膜也可為正型材料。當所述感光性膜為正型材料時,在光硬化性樹脂層中可使用例如日本專利特開2005-221726號公報中所記載的材料等,但并不限定于此。
(利用感光性膜的掩模層、絕緣層的形成)
所述掩模層2、絕緣層5可通過使用所述感光性膜,將光硬化性樹脂層轉印至前面板1等上來形成。例如,當形成黑色的掩模層2時,可通過使用具有黑色光硬化性樹脂層作為所述光硬化性樹脂層的所述感光性膜,將所述黑色光硬化性樹脂層轉印至所述前面板1的表面上來形成。當形成絕緣層5時,可通過使用具有絕緣性的光硬化性樹脂層作為所述光硬化性樹脂層的所述感光性膜,將所述光硬化性樹脂層轉印至形成有第一透明電極圖案的所述前面板1的表面上來形成。
進而,通過將具有在光硬化性樹脂層與臨時支撐體之間含有熱塑性樹脂層的特定的層構成的所述感光性膜用于需要遮光性的掩模層2的形成,而可防止感光性膜層壓時的氣泡產生,并可形成無漏光的高品質的掩模層2等。
(利用感光性膜的第一透明電極圖案及第二透明電極圖案、不同的導電性要素的形成)
所述第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4及不同的導電性要素6可利用蝕刻處理或具有導電性光硬化性樹脂層的所述感光性膜來形成、或者將感光性膜用作剝離(lift-off)材料來形成。
-蝕刻處理-
當通過蝕刻處理來形成所述第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4及不同的導電性要素6時,首先通過濺鍍而在形成有掩模層2等的前面板1的非接觸面上形成ITO等的透明電極層。繼而,使用具有蝕刻用光硬化性樹脂層作為所述光硬化性樹脂層的所述感光性膜,并通過曝光·顯影而在所述透明電極層上形成蝕刻圖案。其后,對透明電極層進行蝕刻來對透明電極進行圖案化,并將蝕刻圖案去除,由此可形成第一透明電極圖案3等。
在將所述感光性膜用作抗蝕阻劑(蝕刻圖案)的情況下,也能夠以與所述方法相同的方式獲得抗蝕劑圖案。關于所述蝕刻,可利用日本專利特開2010-152155公報的段落0048~段落0054等中所記載的公知的方法來應用蝕刻、抗蝕劑剝離。
例如,作為蝕刻的方法,可列舉通常所進行的浸漬于蝕刻液中的濕式蝕刻法。用于濕式蝕刻的蝕刻液只要結合蝕刻的對象而適宜選擇酸性類型或堿性類型的蝕刻液即可。作為酸性類型的蝕刻液,可例示:鹽酸、硫酸、氫氟酸、磷酸等單一酸性成分的水溶液,酸性成分與氯化鐵、氟化銨、高錳酸鉀等的鹽的混合水溶液等。酸性成分也可使用將多種酸性成分組合而成者。另外,作為堿性類型的蝕刻液,可例示:如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨、有機胺、氫氧化四甲基銨般的有機胺的鹽等單一堿成分的水溶液,堿成分與高錳酸鉀等的鹽的混合水溶液等。堿成分也可使用將多種堿成分組合而成者。
蝕刻液的溫度并無特別限定,但優選為45℃以下。在本發明中,用作蝕刻掩模(蝕刻圖案)的樹脂圖案使用所述光硬化性樹脂層來形成,由此,對于這種溫度范圍內的酸性及堿性的蝕刻液發揮特別優異的耐受性。因此,在蝕刻步驟中防止樹脂圖案剝離,而選擇性地蝕刻不存在樹脂圖案的部分。
在所述蝕刻后,為了防止線污染,視需要可進行清洗步驟·干燥步驟。關于清洗步驟,例如在常溫下利用純水對基材清洗10秒~300秒來進行,關于干燥步驟,只要使用鼓風,并適宜調整鼓風壓力(0.1kg/cm2~5kg/cm2左右)來進行即可。
繼而,作為樹脂圖案的剝離方法,并無特別限定,例如可列舉:在30℃~80℃,優選為50℃~80℃下使基材在攪拌中的剝離液中浸漬5分鐘~30分鐘的方法。在本發明中,用作蝕刻掩模的樹脂圖案如所述般在45℃以下顯示出優異的耐藥液性,但若藥液溫度變成50℃以上,則顯示出因堿性的剝離液而膨潤的性質。根據此種性質,若使用50℃~80℃的剝離液進行剝離步驟,則具有步驟時間縮短、樹脂圖案的剝離殘渣變少這一優點。即,在所述蝕刻步驟與剝離步驟之間對于藥液溫度設定差,由此在本發明中用作蝕刻掩模的樹脂圖案在蝕刻步驟中發揮良好的耐藥液性,另一方面,在剝離步驟中顯示出良好的剝離性,而可同時滿足耐藥液性與剝離性這兩個相反的特性。
作為剝離液,例如可列舉:使氫氧化鈉、氫氧化鉀等無機堿成分,或三級胺、四級銨鹽等有機堿成分溶解于水、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮、或這些的混合溶液中而成的剝離液。也可使用所述剝離液,利用噴霧法、噴淋法、覆液法等來進行剝離。
-具有導電性光硬化性樹脂層的感光性膜-
當使用具有導電性光硬化性樹脂層的所述感光性膜,形成所述第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4及不同的導電性要素6時,可通過將所述導電性光硬化性樹脂層轉印至所述前面板1的表面來形成。
若使用具有所述導電性光硬化性樹脂層的感光性膜來形成所述第一透明電極圖案3等,則即便是具有開口部的基板(前面板),抗蝕劑成分也不會自開口部分漏出,且不會污染基板背面側,而能夠以簡單的步驟制造具有薄層/輕量化的優點的觸摸屏。
進而,通過將具有在導電性光硬化性樹脂層與臨時支撐體之間含有熱塑性樹脂層的特定的層構成的所述感光性膜用于第一透明電極圖案3等的形成,而可防止感光性膜層壓時的氣泡產生,并形成導電性優異且電阻少地第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4及不同的導電性要素6。
-感光性膜的作為剝離材料的使用-
另外,也可將所述感光性膜用作剝離材料,而形成第一透明電極層、第二透明電極層及其他導電性構件。
在這種情況下,使用所述感光性膜進行圖案化后,在基材整個面上形成透明導電層,然后連同所堆積的透明導電層一起進行所述光硬化性樹脂層的溶解去除,由此可獲得所期望的透明導電層圖案(剝離法)。
[圖像顯示裝置]
本發明的圖像顯示裝置是具備本發明的靜電電容型輸入裝置作為構成要素的圖像顯示裝置。
本發明的靜電電容型輸入裝置、及具備所述靜電電容型輸入裝置作為構成要素的圖像顯示裝置可應用《最新觸摸屏技術》(2009年7月6日發行,技術時代(Techno Times)(股份))、三谷雄二監修,“觸摸屏的技術與開發”、CMC出版(2004,12),平板顯示器國際論壇2009(FPD International 2009 Forum)T-11講演教材,賽普拉斯半導體公司(Cypress Semiconductor Corporation)應用指南AN2292等中所揭示的構成。
[實施例]
以下列舉實施例來更具體地說明本發明。只要不脫離本發明的主旨,則以下的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理程序等可適宜變更。因此,本發明的范圍并不限定于以下所示的具體例。再者,只要事先無特別說明,則“份”、“%”為質量基準。
[實施例1~實施例15及比較例1~比較例8]
<硬化性透明樹脂的形成>
在下述表2中所記載的厚度的聚對苯二甲酸乙二酯膜(臨時支撐體)上,使用狹縫狀噴嘴,以變成下述表2中所記載的所期望的膜厚的方式調整并涂布下述表1中記載為材料-1~材料-13的配方的硬化性透明樹脂層用涂布液,在100℃下干燥2分鐘后,進而在120℃下干燥1分鐘,而形成硬化性透明樹脂層。
另外,求出光聚合性化合物的含量對于材料-1~材料-13中所含有的粘合劑聚合物的含量的比例(質量比),并記載于下述表1中。
[表1]
再者,所述表1中的“wt%”的含義與“質量%”相同。
[化3]
通式(1)
<轉印膜的評價>
(硬化性透明樹脂層的折射率的評價)
求出硬化性透明樹脂層在具有400nm~750nm的波長的光中的平均折射率,并記載于下述表2中。
(硬化性透明樹脂層的100℃下的熔融粘度ηc的測定)
在硬化性透明樹脂層的100℃下的熔融粘度ηc的測定中,硬化性透明樹脂層的熔融粘度例如可如以下般進行測定。利用大氣壓及減壓干燥,自硬化性透明樹脂層用涂布液中去除溶劑來作為測定樣品,使用振動子(Vibron)(DD-III型:東洋鮑德溫(Toyo Baldwin)(股份)制造)作為測定器,在測定開始溫度為50℃、測定結束溫度為150℃、升溫速度為5℃/min及振動頻率為1Hz/deg的條件下進行測定,并使用100℃的測定值。將所獲得的結果記載于所述表1及下述表2中。
<保護膜的壓接>
以所述方式在臨時支撐體上設置如變成下述表中的干燥膜厚的硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層后,最后壓接保護膜(厚度為12μm的聚丙烯膜)。
如此制成臨時支撐體與硬化性透明樹脂層及保護膜成為一體的轉印膜。將所獲得的轉印膜作為實施例1~實施例15及比較例1~比較例8的轉印膜。將實施例1~實施例15及比較例1~比較例8的轉印膜的構成示于圖16中。實施例1~實施例15及比較例1~比較例8的轉印膜30的臨時支撐體26與硬化性透明樹脂層7直接接觸,進而具有保護膜29。
<層疊體的制造>
根據圖17及圖18對層疊體的制造方法進行說明。
在膜基材上形成如下的銅制的導電性要素,所述銅制的導電性要素是構成段差的段的厚度為100nm,且當將層壓方向42設為縱方向時,自膜基材的上方觀察時變成長2cm、寬5cm的長方形的形狀的銅制的導電性要素。以所述方式,獲得如下的具有段差的基材43,所述具有段差的基材43是構成段差的段41為銅制的導電性要素,構成段差的段的下部41c為膜基材1A,構成段差的段的上部41a為銅制的導電性要素的上部的具有段差的基材43。
在具有段差的基材中,構成段差的段的側部41b為段的上部比段的下部狹小的傾斜結構(所謂的錐形形狀),所述構成段差的段的側部與基板所形成的角度約為78°。另外,當自膜基材的上方觀察時,構成段差的段的側部的寬度為20nm的長度。
在利用所述方法所獲得的具有段差的基材上,自圖17所示的層壓方向42起,以將段差全部覆蓋的方式連續層壓實施例1~實施例15及比較例1~比較例8的轉印膜的硬化性透明樹脂層,而層疊硬化性透明樹脂層(橡膠輥溫度為100℃,線壓為100N/cm,搬送速度為2.0m/min)。再者,在所述層壓方法中,分別各包括1次自構成段差的段的下部至段的上部為止依次層疊硬化性透明樹脂層的段差上升步驟、及自構成段差的段的上部至段的下部為止依次層疊硬化性透明樹脂層的段差下降步驟。
<層疊體的評價>
(朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入)
使用光學顯微鏡觀察沿著段差的區域中卷入的氣泡的數量,并按照以下的基準進行評價。所謂沿著段差的區域,是指在相對于轉印膜的層壓方向垂直的方向上,連結于構成段差的段的側部的下端的部分。圖17中表示沿著段差的區域44的一例,但沿著段差的區域并不限定于由符號44所示的區域,而是沿著圖17的構成段差的段41的周圍的四邊而存在。
A:沿著段差的區域中的氣泡的數量未滿5個
B:沿著段差的區域中的氣泡的數量為5個以上、未滿30個
C:沿著段差的區域中的氣泡的數量為30個以上、未滿100個
D:沿著段差的區域中的氣泡的數量為100個以上
[表2]
根據所述表2,可知本發明的轉印膜的臨時支撐體與硬化性透明樹脂層直接接觸、且可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。
另一方面,根據比較例1及比較例2,可知若使用臨時支撐體的厚度超過本發明中所規定的上限值、且硬化性透明樹脂層在100℃下所測定的熔融粘度ηc低于本發明中所規定的下限值的轉印膜,則朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入多。
根據比較例3及比較例8,可知若使用硬化性透明樹脂層在100℃下所測定的熔融粘度ηc低于本發明中所規定的下限值的轉印膜,則朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入多。
根據比較例4及比較例5,可知若使用硬化性透明樹脂層的厚度低在本發明中所規定的下限值、且硬化性透明樹脂層在100℃下所測定的熔融粘度ηc低于本發明中所規定的下限值的轉印膜,則朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入多。
根據比較例6及比較例7,可知若使用臨時支撐體的厚度超過本發明中所規定的上限值的轉印膜,則朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入多。
再者,確認在實施例1~實施例15中,即便在將本發明的轉印膜的層壓時的搬送速度設為4.0m/min的情況下,沿著段差的區域中卷入的氣泡的數量也與搬送速度為2.0m/min的情況為相同程度。
[實施例101~實施例110]
<硬化性透明樹脂的形成>
在下述表4中所記載的厚度的聚對苯二甲酸乙二酯膜(臨時支撐體)上,使用狹縫狀噴嘴,以變成下述表4中所記載的所期望的膜厚的方式調整并涂布所述表1中記載為材料-1~材料-13的配方的硬化性透明樹脂層用涂布液,在100℃下干燥2分鐘后,進而在120℃下干燥1分鐘,而形成硬化性透明樹脂層。
<第二透明樹脂層的形成>
繼而,在硬化性透明樹脂層上,以變成下述表4中所記載的所期望的膜厚的方式調整并涂布所述表3中記載為材料-40~材料-49的配方的第二透明樹脂層用涂布液,在80℃下干燥1分鐘后,進而在110℃下干燥1分鐘,而形成第二透明樹脂層。
[表3]
[化4]
所述表3中用于氧化鋯分散液的ZrO2是折射率為2.2、平均粒徑約為12nm的粒子。
<評價>
以與實施例1相同的方法測定硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層的折射率及厚度、以及硬化性透明樹脂層的熔融粘度。將所獲得的結果記載于下述表4中。
<保護膜的壓接>
以所述方式在臨時支撐體上設置如變成下述表中的干燥膜厚的硬化性透明樹脂層及第二透明樹脂層后,最后壓接保護膜(厚度為12μm的聚丙烯膜)。
如此制成臨時支撐體、硬化性透明樹脂層、第二透明樹脂層、及保護膜成為一體的轉印膜。將所獲得的轉印膜設為實施例101~實施例110的轉印膜。
<層疊體的制造>
在膜基材上形成高度為100nm的透明電極圖案,并與實施例1同樣地設置具有段差的基材。
在實施例1中,使用實施例101~實施例110的任一者的轉印膜來代替實施例1的轉印膜,除此以外,以與實施例1相同的方式在具有段差的基材上層壓實施例101的轉印膜(橡膠輥溫度為100℃,線壓為100N/cm,搬送速度為2.0m/min)。
<層疊體的評價>
(朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入)
以與實施例1相同的方式評價朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。將所獲得的結果記載于下述表4中。
[表4]
根據所述表4,可知本發明的轉印膜的臨時支撐體與硬化性透明樹脂層直接接觸、且可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。
再者,確認在實施例101~實施例110中,即便在將本發明的轉印膜的層壓時的搬送速度設為4.0m/min的情況下,沿著段差的區域中卷入的氣泡的數量也與搬送速度為2.0m/min的情況為相同程度。
[實施例201~實施例210:層疊體的制作]
使用以上所獲得的實施例101~實施例110的轉印膜,并利用以下的方法來制作含有透明電極圖案的層疊體。
<1.透明膜的形成>
在折射率為1.51的玻璃制透明基板上(玻璃基板),利用以下的方法來對使用所述表1中所示的T1的折射率為1.60、膜厚為80nm的透明膜進行制膜。
(轉印材料的制作)
使用狹縫狀噴嘴,將包含下述配方H1的熱塑性樹脂層用涂布液涂布于厚度為75μm的聚對苯二甲酸乙二酯膜(臨時支撐體)上,并進行干燥而形成熱塑性樹脂層。繼而,將包含下述的配方P1的中間層用涂布液涂布于熱塑性樹脂層上,并進行干燥而形成中間層。
進而,涂布透明硬化性組合物用的涂布液T1,并進行干燥而形成透明樹脂層。以所述方式在臨時支撐體上設置干燥膜厚為15.1μm的熱塑性樹脂層、干燥膜厚為1.6μm的中間層、及干燥膜厚變成80nm的透明樹脂層。最后,將保護膜(厚度為12μm的聚丙烯膜)壓接于透明樹脂層上。如此,制成臨時支撐體、熱塑性樹脂層、中間層(隔氧膜)、透明樹脂層、及保護膜成為一體的轉印材料。
(熱塑性樹脂層用涂布液:配方H1)
所述氟系聚合物為40份的C6F13CH2CH2OCOCH=CH2與55份的H(OCH(CH3)CH2)7OCOCH=CH2及5份的H(OCHCH2)7OCOCH=CH2的共聚物,且為重量平均分子量為3萬、甲基乙基酮為30質量%的溶液(商品名:美佳法(Megafac)F780F,大日本油墨化學工業(股份)制造)。
(中間層用涂布液:配方P1)
[表5]
(透明硬化性組合物用的涂布液:配方T1)
(透明膜的形成)
使用剝離了保護膜的所述轉印材料,將透明樹脂層與熱塑性樹脂、中間層及PET臨時支撐體一同轉印至玻璃制透明基板上后,將PET臨時支撐體剝離。繼而,使用具有超高壓水銀燈的近接型曝光機(日立高科技電子工程(Hitachi High-Tech Electronics Engineering)(股份)制造),自熱塑性樹脂層側以i射線、40mJ/cm2進行全面曝光。繼而,在30℃下,以0.04MPa的扁平噴嘴壓力將三乙醇胺系顯影液(含有30%的三乙醇胺,利用純水將商品名:T-PD2(富士膠片(股份)制造)稀釋至10倍(以1份T-PD2與9份純水的的比例混合)而成的液體)噴淋顯影60秒,而將熱塑性樹脂與中間層去除。繼而,朝所述玻璃制透明基板的上表面(透明樹脂層側)吹送空氣來進行脫液后,通過噴淋來吹附純粹10秒而進行純粹噴淋清洗,然后吹送空氣來減少玻璃制透明基板上的積液。繼而,在230℃下對玻璃制透明基板進行60分鐘加熱處理(后烘烤),使透明樹脂層加熱硬化而制成透明膜,從而獲得在玻璃制透明基板上層疊有透明膜的基板。
<2.透明電極圖案的形成>
將以上所獲得的在玻璃制透明基板上層疊透明膜而成的基板導入至真空室內,使用SnO2含有率為10質量%的ITO靶材(銦∶錫=95∶5(摩爾比)),并通過DC磁控濺鍍(條件:基材的溫度為250℃,氬壓為0.13Pa,氧壓為0.01Pa)來形成厚度為100nm、折射率為1.82的ITO薄膜,從而獲得形成有透明電極層的前面板。ITO薄膜的表面電阻為80Ω/□。
(蝕刻用感光性膜E1的制作)
使用狹縫狀噴嘴,將包含所述配方H1的熱塑性樹脂層用涂布液涂布于厚度為75μm的聚對苯二甲酸乙二酯膜(臨時支撐體)上,并進行干燥而形成熱塑性樹脂層。繼而,將包含所述配方P1的中間層用涂布液涂布于熱塑性樹脂層上,并進行干燥而形成中間層。
進而,涂布蝕刻用光硬化性樹脂層用涂布液:配方E1,并進行干燥而形成蝕刻用光硬化性樹脂層。如此,在臨時支撐體上獲得包含干燥膜厚為15.1μm的熱塑性樹脂層、干燥膜厚為1.6μm的中間層、及膜厚為2.0μm的蝕刻用光硬化性樹脂層的層疊體。最后,將保護膜(厚度為12μm的聚丙烯膜)壓接于蝕刻用光硬化性樹脂層上。如此,制成臨時支撐體、熱塑性樹脂層、中間層(隔氧膜)、及蝕刻用光硬化性樹脂層成為一體的轉印材料。
(蝕刻用光硬化性樹脂層用涂布液:配方E1)
再者,蝕刻用光硬化性樹脂層用涂布液:配方E1的溶劑去除后的100℃的粘度為2500Pa·sec。
(透明電極圖案的形成)
對形成有透明電極層的前面板進行清洗,并層壓去除了保護膜的蝕刻用感光性膜E1(基材溫度:130℃,橡膠輥溫度為120℃,線壓為100N/cm,搬送速度為2.2m/min)。將臨時支撐體剝離后,將曝光掩模(具有透明電極圖案的石英曝光掩模)面與蝕刻用光硬化性樹脂層之間的距離設定為200μm,并以50mJ/cm2(i射線)的曝光量進行圖案曝光。
繼而,使用三乙醇胺系顯影液(含有30質量%的三乙醇胺,利用純水將商品名:T-PD2(富士膠片(股份)制造)稀釋至10倍而成的液體),在25℃下進行100秒顯影處理,并使用含有表面活性劑的清洗液(利用純水將商品名:T-SD3(富士膠片(股份)制造)稀釋至10倍而成的液體),在33℃下進行20秒清洗處理。利用旋轉刷子摩擦清洗處理后的前面板,進而自超高壓清洗噴嘴噴射超純水,由此將殘渣去除。繼而,在130℃下進行30分鐘的后烘烤處理,而獲得形成有透明電極層與蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的前面板。
使形成有透明電極層與蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的前面板浸漬于加入有ITO蝕刻劑(鹽酸、氯化鉀水溶液。液溫為30℃)的蝕刻槽中,并進行100秒處理(蝕刻處理),將未由蝕刻用光硬化性樹脂層覆蓋而露出的區域的透明電極層溶解去除,而獲得帶有蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的附有透明電極層圖案的前面板。
繼而,使帶有蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的附有透明電極層圖案的前面板浸漬于加入有抗蝕劑剝離液(N-甲基-2-吡咯烷酮、單乙醇胺、表面活性劑(商品名:薩非諾爾(Surfynol)465,空氣產品(Air Products)制造),液溫為45℃)的抗蝕劑剝離槽中,并進行200秒處理(剝離處理),將蝕刻用光硬化性樹脂層去除,而獲得在玻璃制透明基板上形成有透明膜及透明電極圖案的基板。
利用鉑涂層(約20nm厚),對透明電極圖案的端部進行導電性賦予及表面保護后,使用FEI制造的Nova200型FIB/SEM復合機,進行透明電極圖案端部的形狀觀察(二次電子像,加速電壓為20kV)。
所形成的ITO圖案變成如圖10般的錐形形狀,錐角α=約3°。
<3.硬化性透明樹脂層與第二透明樹脂層的形成>
在以上所獲得的在玻璃制透明基板上形成透明膜及透明電極圖案而成的基板上,層壓去除了保護膜的實施例101~實施例110的任一者的轉印膜(橡膠輥溫度為110℃,線壓為100N/cm,搬送速度為2.0m/min)。將曝光掩模(具有外涂層形成用圖案的石英曝光掩模)面與臨時支撐體之間的距離設定為125μm,并隔著臨時支撐體以100mJ/cm2(i射線)的曝光量進行圖案曝光。將臨時支撐體剝離后,利用碳酸鈉2%水溶液在32℃下進行60秒清洗處理。利用旋轉刷子摩擦清洗處理后的前面板,進而自超高壓清洗噴嘴噴射超純水,由此將殘渣去除。繼而,吹送空氣來去除基材上的水分,然后在145℃下進行30分鐘的后烘烤處理,而對透明膜、透明電極圖案、第二透明樹脂層及硬化性透明樹脂層依次在玻璃制透明基板上連續的層疊體進行制膜。
如此,獲得在玻璃制透明基板上依次層疊有透明膜、透明電極圖案、第二透明樹脂層及硬化性透明樹脂層的層疊體。將所獲得的層疊體設為實施例201~實施例210的層疊體。
<層疊體的評價>
(朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入)
在制造透明電極圖案為本發明的范圍內的段差,且未設置不同的導電性要素的實施例201~實施例210的層疊體時,以與實施例1相同的方式評價朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。所獲得的結果為與實施例101~實施例110相同的傾向,可知本發明的轉印膜的臨時支撐體與硬化性透明樹脂層直接接觸、且可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。
各實施例的層疊體也不存在透明電極圖案被視認的問題。
[實施例301~實施例310:靜電電容型輸入裝置的制造]
[掩模層的形成]
<掩模層形成用感光性膜K1的制作>
使用狹縫狀噴嘴,將包含所述配方H1的熱塑性樹脂層用涂布液涂布于厚度為75μm的聚對苯二甲酸乙二酯膜(臨時支撐體)上,并進行干燥而形成熱塑性樹脂層。繼而,將包含所述配方P1的中間層用涂布液涂布于熱塑性樹脂層上,并進行干燥而形成中間層。進而,涂布包含下述配方K1的黑色光硬化性樹脂層用涂布液,并進行干燥而形成黑色光硬化性樹脂層。如此,在臨時支撐體上設置干燥膜厚為15.1μm的熱塑性樹脂層、干燥膜厚為1.6μm的中間層、及以光學濃度變成4.0的方式設置干燥膜厚為2.2μm的黑色光硬化性樹脂層,最后壓接保護膜(厚度為12μm的聚丙烯膜)。如此,制成臨時支撐體、熱塑性樹脂層、中間層(隔氧膜)、及黑色光硬化性樹脂層成為一體的轉印材料,并將樣品名設為掩模層形成用感光性膜K1。
(黑色光硬化性樹脂層用涂布液:配方K1)
再者,包含所述配方K1的黑色光硬化性樹脂層用涂布液的溶劑去除后的100℃的粘度為10000Pa·sec。
(K顏料分散物1的組成)
[化5]
-R顏料分散物1的組成-
·顏料(C.I.(國際染料索引(Colour Index International))顏料紅177):18質量%
·粘合劑1(甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸=72/28摩爾比的無規共聚物,重量平均分子量為3.7萬):12質量%
·丙二醇單甲醚乙酸酯:70質量%
<掩模層的形成>
繼而,一面通過噴淋來對形成有開口部(15mmΦ)的強化處理玻璃(300mm×400mm×0.7mm)吹附調整成25℃的玻璃洗滌劑液20秒,一面利用具有尼龍毛的旋轉刷子進行清洗,進行純水噴淋清洗后,通過噴淋來吹附硅烷偶合液(N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷0.3質量%水溶液,商品名:KBM603,信越化學工業(股份)制造)20秒,然后進行純水噴淋清洗。利用基材預加熱裝置,在140℃下對所述基材進行2分鐘加熱。
在所獲得的硅烷偶合處理玻璃基材上,自根據所述而獲得的掩模層形成用感光性膜K1中去除保護膜,以使去除后所露出的黑色光硬化性樹脂層的表面與所述硅烷偶合處理玻璃基材的表面接觸的方式疊加,并使用層壓機(日立工業(Hitachi Industrials)(股份)制造(拉米克(Lamic)II型)),以橡膠輥溫度為130℃、線壓為100N/cm、搬送速度為2.2m/min層壓于所述在140℃下進行了加熱的基材上。繼而,在與熱塑性樹脂層的界面將聚對苯二甲酸乙二酯的臨時支撐體剝離,而將臨時支撐體去除。將臨時支撐體剝離后,使用具有超高壓水銀燈的近接型曝光機(日立高科技電子工程(Hitachi High-Tech Electronics Engineering)(股份)制造),在使基材與曝光掩模(具有邊框圖案的石英曝光掩模)垂直地豎立的狀態下,將曝光掩模面與黑色光硬化性樹脂層之間的距離設定為200μm,并以70mJ/cm2(i射線)的曝光量進行圖案曝光。
繼而,使用三乙醇胺系顯影液(含有30質量%的三乙醇胺,利用純水將商品名:T-PD2(富士膠片(股份)制造)稀釋至10倍而成的液體),在33℃下以0.1MPa的扁平噴嘴壓力進行60秒噴淋顯影,而將熱塑性樹脂層與中間層去除。繼而,朝所述玻璃基材的上表面吹送空氣來進行脫液后,通過噴淋來吹附純水10秒而進行純水噴淋清洗,然后吹送空氣來減少基材上的積液。
其后,使用碳酸鈉/碳酸氫鈉系顯影液(利用純水將商品名:T-CD1(富士膠片(股份)制造)稀釋至5倍而成的液體),在32℃下將噴淋壓力設定成0.1MPa來進行45秒顯影,然后利用純水進行清洗。
繼而,使用含有表面活性劑的清洗液(利用純水將商品名:T-SD3(富士膠片(股份)制造)稀釋至10倍而成的液體),在33℃下,以0.1MPa的圓錐型噴嘴壓力通過噴淋來吹附20秒,進而利用具有柔軟的尼龍毛的旋轉刷子摩擦所形成的圖案圖像來進行殘渣去除。進而,利用超高壓清洗噴嘴以9.8MPa的壓力噴射超純水來進行殘渣去除。
繼而,在大氣下以1300mJ/cm2的曝光量進行后曝光,進而在240℃下進行80分鐘的后烘烤處理,而獲得形成有光學濃度為4.0、膜厚為2.0μm的掩模層的前面板。
[透明膜]
針對形成有掩模層的前面板,以與所述層疊體的形成中的朝玻璃制透明基板上的透明膜的制膜相同的方式,對透明膜進行制膜。
[第一透明電極圖案的形成]
<透明電極層的形成>
將形成有掩模層及透明膜的前面板導入至真空室內,使用SnO2含有率為10質量%的ITO靶材(銦∶錫=95∶5(摩爾比)),并通過DC磁控濺鍍(條件:基材的溫度為250℃,氬壓為0.13Pa,氧壓為0.01Pa)來形成厚度為40nm的ITO薄膜,從而獲得形成有透明電極層的前面板。ITO薄膜的表面電阻為80Ω/□。
<蝕刻用感光性膜E1的制作>
在所述掩模層形成用感光性膜K1的制作中,將黑色光硬化性樹脂層用涂布液替換成包含下述配方E1的蝕刻用光硬化性樹脂層用涂布液,除此以外,以與掩模層形成用感光性膜K1的制作相同的方式獲得蝕刻用感光性膜E1(蝕刻用光硬化性樹脂層的膜厚為2.0μm)。
(蝕刻用光硬化性樹脂層用涂布液:配方E1)
再者,包含所述配方E1的蝕刻用光硬化性樹脂層用涂布液的溶劑去除后的100℃的粘度為2500Pa·sec。
<第一透明電極圖案的形成>
以與掩模層的形成相同的方式,對形成有掩模層、透明膜、透明電極層的前面板進行清洗,繼而,層壓已去除了保護膜的蝕刻用感光性膜E1(基材溫度:130℃,橡膠輥溫度為120℃,線壓為100N/cm,搬送速度為2.2m/min)。將臨時支撐體剝離后,將曝光掩模(具有透明電極圖案的石英曝光掩模)面與蝕刻用光硬化性樹脂層之間的距離設定為200μm,并以50mJ/cm2(i射線)的曝光量進行圖案曝光。
繼而,使用三乙醇胺系顯影液(含有30質量%的三乙醇胺,利用純水將商品名:T-PD2(富士膠片(股份)制造)稀釋至10倍而成的液體),在25℃下進行100秒顯影處理,并使用含有表面活性劑的清洗液(利用純水將商品名:T-SD3(富士膠片(股份)制造)稀釋至10倍而成的液體),在33℃下進行20秒清洗處理。利用旋轉刷子摩擦清洗處理后的前面板,進而自超高壓清洗噴嘴噴射超純水,由此將殘渣去除。繼而,在130℃下進行30分鐘的后烘烤處理,而獲得形成有透明電極層與蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的前面板。
使形成有透明電極層與蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的前面板浸漬于加入有ITO蝕刻劑(鹽酸、氯化鉀水溶液。液溫為30℃)的蝕刻槽中,并進行100秒處理(蝕刻處理),將未由蝕刻用光硬化性樹脂層覆蓋而露出的區域的透明電極層溶解去除,而獲得帶有蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的附有透明電極層圖案的前面板。
繼而,使帶有蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的附有透明電極層圖案的前面板浸漬于加入有抗蝕劑剝離液(N-甲基-2-吡咯烷酮、單乙醇胺、表面活性劑(商品名:薩非諾爾(Surfynol)465,空氣產品制造),液溫為45℃)的抗蝕劑剝離槽中,并進行200秒處理,將蝕刻用光硬化性樹脂層去除,而獲得形成有掩模層、透明膜及第一透明電極圖案的前面板。
[絕緣層的形成]
<絕緣層形成用感光性膜W1的制作>
在掩模層形成用感光性膜K1的制作中,將黑色光硬化性樹脂層用涂布液替換成包含下述配方W1的絕緣層用涂布液,除此以外,以與掩模層形成用感光性膜K1的制作相同的方式獲得絕緣層形成用感光性膜W1(絕緣層的膜厚為1.4μm)。
(絕緣層用涂布液:配方W1)
再者,包含所述配方W1的絕緣層形成用涂布液的溶劑去除后的100℃的粘度為4000Pa·sec。
以與掩模層的形成相同的方式,對所述掩模層,透明膜,附有第一透明電極圖案的前面板進行清洗、硅烷偶合處理,繼而,層壓已去除了保護膜的絕緣層形成用感光性膜W1(基材溫度:100℃,橡膠輥溫度為120℃,線壓為100N/cm,搬送速度為2.3m/min)。將臨時支撐體剝離后,將曝光掩模(具有絕緣層用圖案的石英曝光掩模)面與絕緣層之間的距離設定為100μm,并以30mJ/cm2(i射線)的曝光量進行圖案曝光。
繼而,使用三乙醇胺系顯影液(含有30質量%的三乙醇胺,利用純水將商品名:T-PD2(富士膠片(股份)制造)稀釋至10倍而成的液體),在33℃下進行60秒顯影處理,進而使用碳酸鈉/碳酸氫鈉系顯影液(利用純水將商品名:T-CD1(富士膠片(股份)制造)稀釋至5倍而成的液體),在25℃下進行50秒顯影處理后,使用含有表面活性劑的清洗液(利用純水將商品名:T-SD3(富士膠片(股份)制造)稀釋至10倍而成的液體),在33℃下進行20秒清洗處理。利用旋轉刷子摩擦清洗處理后的前面板,進而自超高壓清洗噴嘴噴射超純水,由此將殘渣去除。繼而,在230℃下進行60分鐘的后烘烤處理,而獲得形成有掩模層、透明膜、第一透明電極圖案、絕緣層圖案的前面板。
[第二透明電極圖案的形成]
<透明電極層的形成>
以與所述第一透明電極圖案的形成相同的方式,對形成有掩模層、透明膜、第一透明電極圖案、絕緣層圖案的前面板進行DC磁控濺鍍處理(條件:基材的溫度為50℃,氬壓為0.13Pa,氧壓為0.01Pa),形成厚度為80nm的ITO薄膜,而獲得形成有透明電極層的前面板。ITO薄膜的表面電阻為110Ω/□。
以與第一透明電極圖案的形成相同的方式,使用蝕刻用感光性膜E1,獲得形成有掩模層、透明膜、第一透明電極圖案、絕緣層圖案、透明電極層、蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的前面板(后烘烤處理;130℃、30分鐘)。
進而,以與第一透明電極圖案的形成相同的方式進行蝕刻(30℃、50秒),繼而將蝕刻用光硬化性樹脂層去除(45℃、200秒),由此獲得形成有掩模層、透明膜、第一透明電極圖案、絕緣層圖案、第二透明電極圖案的前面板。
[與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同的導電性要素的形成]
以與所述第一透明電極圖案、及第二透明電極圖案的形成相同的方式,對形成有掩模層、透明膜、第一透明電極圖案、絕緣層圖案、第二透明電極圖案的前面板進行DC磁控濺鍍處理,而獲得形成有厚度為200nm的鋁(Al)薄膜的前面板。
以與所述第一透明電極圖案、及第二透明電極圖案的形成相同的方式,使用蝕刻用感光性膜E1,獲得形成有掩模層、透明膜、第一透明電極圖案、絕緣層圖案、第二透明電極圖案、蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的前面板(后烘烤處理;130℃、30分鐘)。
進而,以與第一透明電極圖案的形成相同的方式進行蝕刻(30℃、50秒),繼而將蝕刻用光硬化性樹脂層去除(45℃、200秒),由此獲得形成有掩模層、透明膜、第一透明電極圖案、絕緣層圖案、第二透明電極圖案、與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同的導電性要素的前面板。
[硬化性透明樹脂層與第二透明樹脂層]
在各實施例的層疊體的制造中,使用形成有掩模層、透明膜、第一透明電極圖案、絕緣層圖案、第二透明電極圖案、與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同的導電性要素的前面板來代替在玻璃制透明基板上形成透明膜、透明電極圖案而成的基板,除此以外,以與所述各實施例的層疊體的制造相同的方式,自各實施例的轉印膜中轉印硬化性透明樹脂層與第二透明樹脂層來進行制膜,而獲得在玻璃制透明基板上依次形成有掩模層、透明膜、第一透明電極圖案、絕緣層圖案、第二透明電極圖案、與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同的導電性要素、硬化性透明樹脂層以及第二透明樹脂層的各實施例的靜電電容型輸入裝置(前面板)。再者,第二透明樹脂層以及硬化性透明樹脂層是以不形成于形成有掩模層的部分及路由配線的終端部的上方的方式,進行圖案曝光及顯影來加以圖案化。
[圖像顯示裝置(觸摸屏)的制作]
使之前所制造的各實施例的靜電電容型輸入裝置(前面板)貼合于利用日本專利特開2009-47936號公報中所記載的方法所制造的液晶顯示元件上,并利用公知的方法制作具備靜電電容型輸入裝置作為構成要素的各實施例的圖像顯示裝置。
《前面板及圖像顯示裝置的評價》
在制造透明電極圖案為本發明的范圍外的段差、不同的導電性要素為本發明的范圍內的段差的實施例301~實施例310的層疊體時,以與實施例1相同的方式評價朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。所獲得的結果為與實施例101~實施例110相同的傾向,可知本發明的轉印膜的臨時支撐體與硬化性透明樹脂層直接接觸、且可抑制朝具有段差的基材層壓時的氣泡混入。
各實施例的靜電電容型輸入裝置及圖像顯示裝置不存在透明電極圖案被視認的問題。
在所述各步驟中,形成有掩模層、透明膜、第一透明電極圖案、絕緣層圖案、第二透明電極圖案、與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同的導電性要素、第二透明樹脂層以及硬化性透明樹脂層的前面板的開口部、及背面(非接觸面)無污垢,容易清洗,且不存在對其他構件的污染的問題。
另外,在掩模層中無針孔,遮光性優異。
而且,第一透明電極圖案、第二透明電極圖案、及與這些不同的導電性要素的各自的導電性無問題,另一方面,第一透明電極圖案與第二透明電極圖案之間具有絕緣性。
進而,在硬化性透明樹脂層中也不存在氣泡等缺陷,可獲得顯示特性優異的圖像顯示裝置。
符號的說明
1:透明基板(前面板)
1A:膜基材
2:掩模層
3:透明電極圖案(第一透明電極圖案)
3a:墊部分
3b:連接部分
4:透明電極圖案(第二透明電極圖案)
5:絕緣層
6:不同的導電性要素
7:硬化性透明樹脂層(優選為具有外涂層或透明保護層的功能)
8:開口部
10:靜電電容型輸入裝置
11:透明膜
12:第二透明樹脂層(折射率調整層。可具有透明絕緣層的功能)
13:層疊體
21:依次層疊有透明電極圖案與第二透明樹脂層及硬化性透明樹脂層的區域
22:非圖案區域
α:錐角
26:臨時支撐體
29:保護剝離層(保護膜)
30:轉印膜
31:路由配線的終端部
33:硬化性透明樹脂層與第二透明樹脂層的硬化部
34:對應于路由配線的末端部的開口部(硬化性透明樹脂層與第二透明樹脂層的未硬化部)
41:構成段差的段
41a:段的上部
41b:段的側部
41c:段的下部
42:層壓方向
43:具有段差的基材
44:沿著段差的區域
C:第一方向
D:第二方向
θ:構成段差的段的側部與基板所形成的角度