基板及使用其的觸摸面板構件的制作方法

基板及使用其的觸摸面板構件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及基板以及使用其的觸摸面板構件。
【背景技術】
[0002] 近年，智能手機、平板終端普及的同時觸摸面板得到關注。作為該觸摸面板的課題 之一，可列舉由于傳感器形成中使用的Indium Tin Oxide(以下稱為"ΙΤ0"）的圖案的視認 所導致的終端的外觀變差、即ITO的圖案視認性的問題。另外，最近終端的輕量化、薄型化 的要求增強，例如對通過在蓋板玻璃（cover glass)的背面側形成傳感器來降低玻璃數的 方式等進行了研宄（專利文獻1)。但是，被稱為蓋板玻璃一體型的該方式的情況下，與以往 的傳感器玻璃/蓋板玻璃分離型的方式相比，由終端的最表面至ITO圖案的距離縮短，ITO 的圖案視認性的問題更顯著。
[0003] 作為降低液晶顯示裝置用的ITO的圖案視認性的代表性的技術，開發了在ITO的 上部或下部形成絕緣層薄膜、降低界面反射的技術（專利文獻2~4)。另外，作為降低觸摸 面板用的ITO的圖案視認性的技術，開發了設置Nb2O3和SiO2的薄膜作為底涂層或表涂層 的技術（專利文獻5和6)。
[0004] 現有技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :日本特開2009-301767號公報 專利文獻2 :日本特開平1-205122號公報 專利文獻3 :日本特開平6-033000號公報 專利文獻4 :日本特開平8-240800號公報 專利文獻5 :日本特開2010-152809號公報 專利文獻6 :日本特開2010-086684號公報。

【發明內容】

[0005] 發明要解決的問題 但是，由于觸摸面板的結構上的限制，不能或者難以將以往的液晶顯示裝置用的技術 轉用于觸摸面板。另外，雖然以往的觸摸面板用的技術可以切實地降低ITO的圖案視認性， 但是必須利用真空工藝形成多個層，因此成本上的負荷大。
[0006] 因此，本發明的目的在于，提供降低觸摸面板的ITO的圖案視認性的同時，能夠抑 制成本上或工藝上的負荷的基板。
[0007] 用于解決問題的方案 本發明人等為了解決上述問題而進行深入研宄，結果發現，具有由透明底基板的上表 面起以ITO薄膜（I)，膜厚為0. 01~0. 4 μ m、折射率為1. 58~1. 85的有機系薄膜（II)，折 射率為1. 46~1. 52的透明粘合薄膜（III)的順序層疊有薄膜的部位的基板，能夠顯著地 改善觸摸面板的ITO的圖案視認性問題。
[0008] 即，本發明采用以下的構成。
[0009] [1]基板，其具有由透明底基板的上表面起以ITO薄膜（I)，膜厚為0.01~ 〇. 4 μ m、折射率為1. 58~1. 85的有機系薄膜（II)，折射率為1. 46~1. 52的透明粘合薄膜 (III)的順序層疊有薄膜的部位。
[0010] [2]根據[1]所述的基板，其中，前述有機系薄膜（II)含有金屬氧化物粒子。
[0011] [3]根據[1]或[2]所述的基板，其中，前述有機系薄膜（II)含有選自聚酰亞胺、 cardo樹脂、丙烯酸系樹脂、聚硅氧烷、聚苯并噁唑、酚醛樹脂、聚酰胺酰亞胺、聚醚砜、聚氨 酯和聚酯中的樹脂。
[0012] [4]根據[1]~[3]中任一項所述的基板，其中，前述有機系薄膜（II)含有選自聚 酰亞胺、cardo樹脂、聚硅氧烷、聚苯并噁唑、酚醛樹脂、聚酰胺酰亞胺、聚醚砜、聚氨酯和聚 酯中的樹脂。
[0013] [5]根據[1]~[4]中任一項所述的基板，其中，前述有機系薄膜（II)含有具有羧 基和/或酚性羥基的樹脂。
[0014] [6]根據[1]~[5]中任一項所述的基板，其中，前述有機系薄膜（II)使用含有選 自聚酰亞胺前體、聚酰胺酰亞胺前體和聚苯并噁唑前體中的前體的樹脂組合物形成。
[0015] [7]根據[1]~[6]中任一項所述的基板，其中，前述透明底基板為鋼化玻璃基板。
[0016] [8]觸摸面板構件，其使用[1]~[7]中任一項所述的基板。
[0017] 發明的效果 根據本發明的基板，可以顯著地降低觸摸面板中的ITO的圖案視認性。另外，本發明的 基板可以通過成本上或工藝上的負荷小的方法制造。
【附圖說明】
[0018] 圖1為表示ITO圖案、透明絕緣膜和鉬/鋁/鉬布線的制作過程的示意圖。
[0019] 圖2為表不本發明的基板的截面的不意圖。
【具體實施方式】
[0020] 本發明的基板的特征在于，具有由透明底基板的上表面起以ITO薄膜（I)，膜厚為 0. 01~0. 4 μ m、折射率為1. 58~1. 85的有機系薄膜（II)，折射率為1. 46~1. 52的透明 粘合薄膜（III)的順序層疊有薄膜的部位。
[0021] 通過折射率不同的有機系薄膜（II)和透明粘合薄膜（III)的組合，可以減弱形成 于下層的ITO薄膜（I)的上部界面和下部界面中的反射光，從而可以降低ITO的圖案視認 性。
[0022] 在此，有機系薄膜指的是含有一種以上有機成分的薄膜。
[0023] 需要說明的是，本說明書中，以"~"表示范圍時，都意味著含有其兩邊界的數值。
[0024] 通過有機系薄膜（II)的膜厚和折射率分別為0. 01~0. 4 μ m和1. 58~1. 85,并且 在其上表面具備折射率為1. 46~1. 52的透明粘合薄膜（III)，可以控制有機系薄膜（II) 的上部界面和下部界面中的反射光的相位和強度，如上所述減弱ITO薄膜（I)的上部界面 和下部界面中的反射光，從而可以降低ITO的圖案視認性。若有機系薄膜（II)的膜厚小于 0. 01 μ m或者超過0. 4 μ m則難以控制相位，因此難以得到圖案視認性的降低效果。若有機 系薄膜（II)的折射率小于I. 58或者超過I. 85則不能控制反射光的強度，難以得到圖案視 認性的降低效果。若透明粘合薄膜（III)的折射率小于1. 46或者超過1. 52則難以控制相 位，因此難以得到圖案視認性的降低效果。
[0025] 在此，本說明書中，"折射率"指的是波長633nm的光的折射率。折射率在膜厚為 I ym以上的情況下可以通過棱鏡耦合器測定，在膜厚小于1 μπι的情況下可以通過橢圓偏 振法（ellipsometry)測定。
[0026] 另外，本說明書中，膜厚指的是層疊有ITO薄膜（I)、有機系薄膜（II)、透明粘合薄 膜（III)的充分寬的區域（例如若為圖2則為附圖標記7的區域）中的膜的厚度。膜厚可 以通過觸針式步距規測定。
[0027] 作為形成本發明的基板的底層的透明底基板的原材料，若具有透過光的功能則沒 有特別限制，但是優選為每〇. Imm厚度的全光線透過率（根據JIS K7361-1)為80%以上的 原材料，可列舉例如玻璃、丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜、聚丙烯、聚 乙烯、聚酰亞胺或環烯烴聚合物。其中，從透明性的觀點考慮，優選為玻璃、丙烯酸系樹脂、 聚酯樹脂、聚碳酸酯或環烯烴聚合物，從耐熱性、耐化學品性的觀點考慮，更優選為玻璃。作 為玻璃，可列舉出例如堿性玻璃、無堿玻璃、熱鋼化玻璃或化學鋼化玻璃，但是優選為作為 觸摸面板的蓋板玻璃廣泛使用的鋼化玻璃、即熱鋼化玻璃或化學鋼化玻璃。鋼化玻璃指的 是表面形成有壓縮應力層的玻璃。通常壓縮應力層的壓縮應力為400~2000MPa、壓縮應力 層的厚度為10~70 μm。
[0028] 作為丙烯酸系樹脂，優選聚甲基丙烯酸甲酯。
[0029] 作為聚酯樹脂，優選聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲 酸丁二醇酯。
[0030] 作為聚碳酸酯，優選為通過雙酚A與光氣的縮聚而得到的樹脂。
[0031] 作為聚酰亞胺，從透明性的觀點考慮優選為將脂肪族羧酸二酐和/或脂肪族二胺 作為單體的樹脂。
[0032] 作為環烯烴聚合物，例如優選將環己烯或降冰片烯或者它們的衍生物加聚或開環 易位聚合而得到的環烯烴聚合物。
[0033] 本發明的透明底基板的上表面具有ITO薄膜（I)。ITO薄膜用作觸摸面板的透明 導電膜。作為ITO薄膜的形成方法，從容易得到低電阻的薄膜、能夠精密地控制膜厚的觀點 考慮，優選濺射法。ITO薄膜（I)的膜厚優選為1~200nm。
[0034] 在ITO薄膜⑴的上表面進而層疊有機系薄膜（II)和透明粘合薄膜（III)。
[0035] 有機系薄膜（II)優選以折射率為1. 58~1. 85的樹脂、其他樹脂和金屬氧化物粒 子的復合體形式形成。作為有機系薄膜（II)的形成方法，制造樹脂組合物、利用涂布或印 刷技術加工的方法由于成本上以及工藝上的負荷小而優選。作為所制造的樹脂組合物的涂 布中使用的裝置，可列舉出例如旋涂、浸涂、簾流涂布、噴涂或狹縫涂布等的全表面涂布裝 置，或者絲網印刷、輥涂、微凹版涂布或噴墨等的印刷裝置。
[0036] 作為有機系薄膜（II)的形成中使用的樹脂，可列舉出例如聚酰亞胺、cardo樹脂、 丙烯酸系樹脂、聚硅氧烷、聚苯并噁唑、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、聚酰胺酰亞胺、聚醚砜、聚 氨酯或聚酯，從僅通過樹脂成分也容易將折射率調整于1. 58~1. 85的范圍的觀點考慮，優 選聚酰亞胺、cardo樹脂、聚苯并噁唑、聚酰胺酰亞胺、聚醚砜或聚氨酯，從與ITO的密合性 高的觀點考慮，更優選聚酰亞胺、聚苯并噁唑或聚酰胺酰亞胺。另外，從透過率的觀點考慮， 優選丙烯酸系樹脂或聚硅氧烷。進而，也優選具有羧基和/或酚性羥基等堿可溶性基團的 樹脂。通過具有堿可溶性基團，可以作為感光性樹脂組合物的基礎樹脂，能夠簡便地進行圖 案加工。
[0037] 由以上可知，有機系薄膜（II)優選含有選自聚酰亞胺、cardo樹脂、丙烯酸系樹 月旨、聚硅氧烷、聚苯并噁唑、酚醛樹脂、聚酰胺酰亞胺、聚醚砜、聚氨酯和聚酯中的樹脂。
[0038] 另外，有機系薄膜（II)優選含有具有羧基和/或酚性羥基的樹脂。
[0039] 進一步地，從耐熱性的觀點考慮，上述有機系薄膜（II)優選含有選自聚酰亞胺、 cardo樹脂、聚硅氧烷、聚苯并噁唑、酚醛樹脂、聚酰胺酰亞胺、聚醚砜和聚酯中的樹脂。通過 提高耐熱性，在形成透明粘合薄膜（III)時進行的熱步驟、加壓步驟和真空步驟中的劣化 少，不易產生氣泡、密合不良等的缺點。
[0040] 有機系薄膜（II)的形成使用聚酰亞胺的情況下，將聚酰亞胺前體涂布于具有ITO 薄膜（I)的透明底基板之后，通過脫水閉環反應形成聚酰亞胺的薄膜，從涂布液的保存穩 定性、樹脂的溶解性和堿可溶性基團的導入容易性的觀點考慮優選。在此，作為聚酰亞胺 前體，可列舉出例如聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰胺酸酰胺或聚異酰亞胺。具有四羧酸殘基 和二胺殘基的聚酰胺酸，可以通過使得四羧酸或者相對應的四羧酸二酐或四羧酸二酯二酰 氯、與二胺或者相對應的二異氰酸酯化合物或三甲基甲硅烷基化二胺反應來得到。聚酰亞 胺，可以通過加熱處理、或者酸、堿等的化學處理將聚酰胺酸脫水閉環來得到。更具體而言， 可以加入間二甲苯等與水共沸的溶劑進行加熱處理，也可以加入弱酸性的羧酸化合物在 100°C以下的低溫下進行加熱處理。作為上述化學處理中使用的閉環催化劑，可列舉出例如 羧酸酐或二環己基碳二亞胺等脫水縮合劑或者三乙胺等的堿等。
[0041] 有機系薄膜（II)的形成使用聚苯并噁唑的情況下，將聚苯并噁唑前體涂布于具 有ITO薄膜（I)的透明底基板之后，通過脫水閉環反應形成聚苯并噁唑的薄膜，從涂布液的 保存穩定性、樹脂的溶解性和堿可溶性基團的導入容易性觀點考慮優選。作為聚苯并噁唑 前體，可列舉出例如聚羥基酰胺、聚氨基酰胺、聚酰胺或聚酰胺酰亞胺，但是優選聚羥基酰 胺。具有二羧酸殘基和雙氨基苯酚殘基的聚羥基酰胺，可以通過使得雙氨基苯酚、與二羧酸 或者相對應的二羧酸酰氯或二羧酸活性酯等反應來得到。聚苯并噁唑，可以通過加熱處理 或化學處理將聚羥基酰胺脫水閉環來得到。更具體而言，可以加入間二甲苯等與水共沸的 溶劑進行加熱處理，也可以加入酸性化合物在200°c以下的低溫下進行加熱處理。作為上述 化學處理中使用的閉環催化劑，可列舉出例如磷酸酐、堿或碳二亞胺化合物。
[0042] 有機系薄膜（II)的形成使用聚酰胺酰亞胺的情況下，將聚酰胺酰亞胺前體涂布 于具有ITO薄膜（I)的透明底基板之后，通過脫水閉環反應形成聚酰胺酰亞胺的薄膜，從涂 布液的保存穩定性、樹脂的溶解性和堿可溶性基團的導入容易性觀點考慮優選。具有三羧 酸殘基和二胺殘基的聚酰胺酰亞胺前體，可以通過將三羧酸或其衍生物、與二胺或對應于 其的二異氰酸酯化合物聚合來得到。聚酰胺酰亞胺可以通過與由聚酰亞胺前體得到聚酰亞 胺的方法相同的方法得到。
[0043] 因此，本發明中，有機系薄膜（II)優選使用樹脂組合物形成，所述樹脂組合物含 有選自聚酰亞胺前體、聚酰胺酰亞胺前體和聚苯并嚼唑前體中的前體。通過使用含有選自 聚酰亞胺前體、聚酰胺酰亞胺前體和聚苯并噁唑前體中的前體的樹脂組合物來形成有機系 薄膜（II)，可以使得有機系薄膜（II)有效地含有選自聚酰亞胺、cardo樹脂、丙烯酸系樹 月旨、聚硅氧烷、聚苯并噁唑、酚醛樹脂、聚酰胺酰亞胺、聚醚砜和聚酯中的樹脂。
[0044] 有機系薄膜（II)的形成中使用的聚酰亞胺、聚酰亞胺前體、聚苯并噁唑、聚苯并 噁唑前體、聚酰胺酰亞胺或聚酰胺酰亞胺前體，優選具有選自下述通式（1)~（4)中的一個 以上式子所示的結構單元。另外，可以含有具有這些結構單元的兩種以上的樹脂，也可以為 兩種以上結構單元共聚而成的。有機系薄膜（II)的形成中使用的聚酰亞胺、聚酰亞胺前 體、聚苯并噁唑、聚苯并噁唑前體、聚酰胺酰亞胺或聚酰胺酰亞胺前體，優選在樹脂的結構 單元中具有50摩爾％以上、更優選具有70摩爾％以上、進一步優選具有90摩爾％以上的 選自通式（1)~（4)中的一個以上式子所示的結構單元。
[0045] 通式⑴~⑷中，多個R1A2和R8可以分別相同或不同、表示碳原子數為2以上 的2~8價有機基團。多個R7表示碳原子數為2以上的4~8價有機基團。多個R 3和R 4可以分別相同或不同、表示酚性羥基或羧基或它們烷基化而成的基團。多個R5、R6、R 9和R w可以分別相同或不同、為選自氫原子、酚性羥基、磺酸基、硫醇基和碳原子數為1~20的1 價有機基團中的基團。Y表示末端基團。η處于10~10000的范圍，:r、s和q為0~6的 整數，p、m和1分別表不0~4的整數。
[0046] 通式⑴~⑷中，R1(R3)m(R 5)r(CO)2表示二-、三-或四-羧酸殘基，R7(R 9)p(CO)4表示四羧酸殘基（以下將它們總稱為"酸殘基"）。
[0047] 另外，通過聚合時使用對應于這些酸殘基的酸成分，可以使得這些酸殘基含有在 結構單元中。例如通過聚合時使用R1 (R3) m (R% (COOH) 2或R7 (R9) p (COOH) 4這樣的酸成分，可 以使得R1 (R3) m (R5), (CO) 2或R 7 (R9) p (CO) 4這樣的酸殘基含有在結構單元中。
[0048] 作為構成R1 (R3) m (R% (COOH) 2和R7 (R9) p (COOH) 4的酸成分，可列舉出例如對苯二甲 酸、間苯二甲酸、二苯基醚二甲酸、雙（羧基苯基）六氟丙烷、聯苯二甲酸、二苯甲酮二甲酸 或三苯基二甲酸等二羧酸，偏苯三酸、均苯三酸、二苯基醚三甲酸或聯苯三甲酸等三羧酸， 或者均苯四甲酸、3,3'，4,4' -聯苯四甲酸、2,3,3'，4' -聯苯四甲酸、2,2'，3,3' -聯苯四 甲酸、3, 3'，4, 4' -二苯甲酮四甲酸、2, 2'，3, 3' -