CN106029365A - 转印薄膜、转印薄膜的制造方法、透明层叠体、透明层叠体的制造方法、静电电容型输入装置及图像显示装置 - Google Patents

转印薄膜、转印薄膜的制造方法、透明层叠体、透明层叠体的制造方法、静电电容型输入装置及图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明所涉及一种转印薄膜、转印薄膜的制造方法、透明层叠体的制造方法、透明层叠体、静电电容型输入装置及图像显示装置,所述转印薄膜依次具有:临时支撑体;第一固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于临时支撑体;及第二固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于第一固化性透明树脂层,第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%,所述转印薄膜能够形成不存在可看见透明电极图案的问题的透明层叠体。

Description

转印薄膜、转印薄膜的制造方法、透明层叠体、透明层叠体的 制造方法、静电电容型输入装置及图像显示装置
技术领域
本发明涉及一种转印薄膜、转印薄膜的制造方法、透明层叠体、透明层叠体的制造方法、静电电容型输入装置及图像显示装置。具体而言,涉及一种可以将手指的接触位置作为静电电容的变化检测出的静电电容型输入装置、能够使用于该静电电容型输入装置的透明层叠体、为了制造透明层叠体而使用的转印薄膜和转印薄膜的制造方法、使用了该转印薄膜的透明层叠体的制造方法、及作为构成要件而具备该静电电容型输入装置的图像显示装置。
背景技术
近年来,在移动电话、汽车导航、个人计算机、售票机、银行终端等电子设备中,在液晶装置等的表面配置有平板型输入装置,可以边参考显示于液晶装置的图像显示区域的指令图像,边用手指或触控笔等接触显示有该指令图像的部位,从而进行对应于指令图像的信息输入。
这种输入装置(触控面板)中有电阻膜型、静电电容型等。然而,电阻膜型输入装置是薄膜和玻璃的两片结构且是按压薄膜而使之短路的结构,因此具有动作温度范围窄、容易老化的缺点。
与此相对,静电电容型输入装置具有可以仅在一张基板上形成透光性导电膜的优点。这种静电电容型输入装置中有如下类型的静电电容型输入装置,例如使电极图案在彼此交叉的方向上延伸,当手指等进行接触时,检测出在电极之间的静电电容变化而检测输入位置(例如参考下述专利文献1~3)。
当使用这些静电电容型输入装置时,例如在映射有光源时的正反射附近稍微偏离的位置存在透明电极图案明显、美观性差等可见性的问题。与此相对,在专利文献1中记载有在基板上形成ITO(Indium Tin Oxide)图案,且仅在ITO图案的上侧交替地层叠由SiO2等低折射率介电材料构成的层和由Nb2O5等高折射率介电材料构成的层,由此通过基于那些各层的光干渉效应,透明电极图案隐形化,成为中性色调。
在专利文献2中记载有在基板上形成ITO图案之前仅在ITO图案的下侧层叠SiO2等低折射率层和Nb2O5等高折射率层之后形成ITO图案,从而能够防止显现透明电极图案形状。
在专利文献3中记载有在基板上形成ITO图案之前仅在ITO图案的下侧层叠SiO2等低折射率层和Nb2O5等高折射率层之后形成ITO图案,从而能够使透明电极图案、图案彼此之间的交叉部不明显。
作为记载于这些文献中的透明绝缘层、透明保护膜等透明膜的形成方法已知有各种方法。其中,在液晶或有机EL显示器上具备静电电容型触控面板的智能手机或平板PC中,开发并发表有在前面板(直接用手指接触的面)中使用了以Corning Incorporated的Gorilla Glass为代表的强化玻璃的产品。并且,已上市有在前面板的一部分形成有用于设置压敏(不是静电电容变化,而是基于按压的机械机构)开关的开口部的产品。这些强化玻璃强度高且难以加工,因此为了形成开口部,通常是在强化处理之前形成开口部,之后进行强化处理。
在专利文献4、5中,作为透明绝缘层、透明保护膜的形成方法仅记载有使用有机材料时进行涂布的方法。然而,若在具有上述开口部的经过强化处理后的基板上,通过记载于专利文献4、5中的涂布法并使用记载于专利文献3、4中的材料来形成透明绝缘层、透明保护膜,则会产生抗蚀剂成分从开口部泄漏和挤出,导致需要去除挤出部分的工序,存在着生产率显著下降的问题。
另一方面,在专利文献6及7中记载有滤色片用转印材料,并提出有将转印材料层压于基板上。然而,这些文献中虽然提及利用于液晶表示装置,但关于改善其ITO图案可见性并未进行研究,并且,关于对静电电容型输入装置的转印材料的应用也未进行记载。
近年来,为了解决可看见透明电极图案的问题而已知有如下方法,即,以第一透明膜、透明电极图案、第二透明膜、透明保护膜的顺序进行层叠,并将把各层的折射率控制为特定范围的结构的透明层叠体使用于静电电容型输入装置(参考专利文献8)。在专利文献8中,第二透明膜、透明保护膜分别使用不同的转印薄膜并依次转印。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开2010-86684号公报
专利文献2:日本专利公开2010-152809号公报
专利文献3:日本专利公开2010-257492号公报
专利文献4:国际公开WO2010-061744号公报
专利文献5:日本专利公开2010-061425号公报
专利文献6:日本专利公开2007-334045号公报
专利文献7:日本专利公开2008-107779号公报
专利文献8:日本专利公开2014-10814号公报
发明的概要
发明要解决的技术课题
与此相对,本发明人等经过对这些记载于专利文献1~3中的层结构进行研究得知,可看见透明电极图案,可看见透明电极图案的问题仍未能完全解决。
本发明所要解决的问题是提供一种能够形成不存在可看见透明电极图案的问题的透明层叠体的转印薄膜。
用于解决技术课题的手段
本发明人等发现通过使用转印薄膜而能够解决在将第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层转印于透明电极图案上的结构的透明层叠体中的可看见透明电极图案的问题,所述转印薄膜具有临时支撑体、以特定的组成含有金属氧化物粒子的第一固化性透明树脂层及以特定的组成含有金属氧化物粒子的第二固化性透明树脂层,或者低折射率的第一固化性透明树脂层及以特定的组成含有金属氧化物粒子的高折射率的第二固化性透明树脂层,所述各部件以直接接触的方式相邻。
用于解决上述问题的具体方式的本发明为如下。
<1>一种转印薄膜,依次具有:临时支撑体;第一固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于临时支撑体;及第二固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于第一固化性透明树脂层,并且第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
<2>一种转印薄膜,依次具有:临时支撑体;
第一固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于临时支撑体;
第二固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于第一固化性透明树脂层,
第一固化性透明树脂层相对于第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,
第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
<3>根据<1>或<2>所述的转印薄膜,优选第一固化性透明树脂层的折射率为1.5~1.53。
<4>根据<1>~<3>中任一项所述的转印薄膜,优选第二固化性透明树脂层的折射率为1.6以上。
<5>根据<1>~<4>中任一项所述的转印薄膜,优选第二固化性透明树脂层的折射率为1.65以上。
<6>根据<1>~<5>中任一项所述的转印薄膜,优选第二固化性透明树脂层的膜厚为500nm以下。
<7>根据<1>~<6>中任一项所述的转印薄膜,优选第二固化性透明树脂层的膜厚为110nm以下。
<8>根据<1>~<7>中任一项所述的转印薄膜,优选第一固化性透明树脂层的膜厚为1μm以上。
<9>根据<1>~<8>中任一项所述的转印薄膜,优选第一固化性透明树脂层含有聚合性化合物及光聚合引发剂。
<10>根据<1>~<9>中任一项所述的转印薄膜,优选第一固化性透明树脂层的双键消耗率为10%以上。
<11>根据<1>~<10>中任一项所述的转印薄膜,优选第二固化性透明树脂层含有折射率为1.55以上的金属氧化物粒子作为金属氧化物粒子。
<12>根据<1>~<11>中任一项所述的转印薄膜,优选金属氧化物粒子的折射率为1.9以上。
<13>根据<1>~<12>中任一项所述的转印薄膜,优选金属氧化物粒子为氧化钛、钛复合氧化物、氧化锌、氧化锆、铟/锡氧化物及锑/锡氧化物中的任1种或2种以上。
<14>根据<1>~<13>中任一项所述的转印薄膜,优选金属氧化物粒子为氧化锆,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子40~95质量%。
<15>根据<1>~<13>中任一项所述的转印薄膜,优选金属氧化物粒子为氧化钛,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子30~70质量%。
<16>根据<1>~<15>中任一项所述的转印薄膜,优选第二固化性透明树脂层含有聚合性化合物。
<17>根据<1>~<16>中任一项所述的转印薄膜,优选第一固化性树脂层及第二固化性透明树脂层均为热固化性树脂层。
<18>根据<1>~<17>中任一项所述的转印薄膜,优选第一固化性树脂层及第二固化性树脂层含有丙烯酸类树脂。
<19>一种转印薄膜的制造方法,具有:(b)在临时支撑体上,以临时支撑体与第一固化性透明树脂层彼此直接接触的方式形成含有聚合性化合物及光聚合引发剂的第一固化性透明树脂层的工序;(c)通过曝光而固化第一固化性透明树脂层的工序;及(d)在固化后的第一固化性透明树脂层上直接形成第二热固化性透明树脂层的工序,并且第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
<20>一种转印薄膜的制造方法,具有:(b)在临时支撑体上,以临时支撑体与第一固化性透明树脂层彼此直接接触的方式形成含有聚合性化合物及光聚合引发剂的第一固化性透明树脂层的工序;(c)通过曝光而固化第一固化性透明树脂层的工序;及(d)在固化后的第一固化性透明树脂层上直接形成第二热固化性透明树脂层的工序,并且第一固化性透明树脂层相对于第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
<21>一种透明层叠体的制造方法,包括在透明电极图案上依次层叠<1>~<18>中任一项所述的转印薄膜的第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层的工序。
<22>根据<21>所述的透明层叠体的制造方法,优选还包括去除临时支撑体的工序。
<23>根据<21>或<22>所述的透明层叠体的制造方法,优选透明电极图案为形成于透明薄膜基板上的透明电极图案。
<24>一种透明层叠体,通过<21>~<23>中任一项所述的透明层叠体的制造方法而制造。
<25>一种透明层叠体,具有:透明电极图案;第二固化性透明树脂层,与透明电极图案相邻配置;及第一固化性透明树脂层,与第二固化性透明树脂层相邻配置,第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
<26>一种透明层叠体,具有:
透明电极图案;
第二固化性透明树脂层,与透明电极图案相邻配置;
第一固化性透明树脂层,与第二固化性透明树脂层相邻配置,
第一固化性透明树脂层相对于第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,
第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
<27>根据<25>或<26>所述的透明层叠体,优选透明电极图案为形成于透明薄膜基板上的透明电极图案。
<28>根据<27>所述的透明层叠体,优选在透明薄膜基板的两面分别具有透明电极图案、第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层。
<29>根据<25>~<28>中任一项所述的透明层叠体,优选在透明电极图案的形成有第二固化性透明树脂层的一侧的相反侧,还具有含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜,或者折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜。
<30>根据<29>所述的透明层叠体,优选透明膜配置于透明电极图案与透明薄膜基板之间。
<31>根据<25>~<30>中任一项所述的透明层叠体,优选第一固化性透明树脂层的双键消耗率为10%以上。
<32>一种静电电容型输入装置,用<1>~<18>中任一项所述的转印薄膜制作而成,或者含有<24>~<31>中任一项所述的透明层叠体。
<33>一种图像显示装置,作为构成要件而具备<32>所述的静电电容型输入装置。
另外,以下结构也是本发明的优选方式。
[1]转印薄膜,依次具有:临时支撑体;第一固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于临时支撑体;及第二固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于第一固化性透明树脂层,并且第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层的折射率为1.6以上。
[2]根据[1]所述的转印薄膜,优选第一固化性透明树脂层的折射率为1.5~1.53。
[3]根据[1]或[2]所述的转印薄膜,优选第二固化性透明树脂层的折射率为1.65以上。
[4]根据[1]~[3]中的任一项所述的转印薄膜,优选第二固化性透明树脂层的膜厚为500nm以下。
[5]根据[1]~[4]中的任一项所述的转印薄膜,优选第二固化性透明树脂层的膜厚为110nm以下。
[6]根据[1]~[5]中的任一项所述的转印薄膜,优选第一固化性透明树脂层的膜厚为1μm以上。
[7]根据[1]~[6]中的任一项所述的转印薄膜,优选第一固化性透明树脂层含有聚合性化合物及光聚合引发剂。
[8]根据[1]~[7]中的任一项所述的转印薄膜,优选第一固化性透明树脂层的双键消耗率为10%以上。
[9]根据[1]~[8]中的任一项所述的转印薄膜,优选第二固化性透明树脂层含有折射率为1.55以上的微粒。
[10]根据[1]~[9]中的任一项所述的转印薄膜,优选第二固化性透明树脂层含有聚合性化合物。
[11]根据[1]~[10]中的任一项所述的转印薄膜,优选第一固化性树脂层及第二固化性树脂层均为热固化性树脂层。
[12]一种转印薄膜的制造方法,具备:(b)在临时支撑体上,以与临时支撑体与第一固化性透明树脂层彼此直接接触的方式形成含有聚合性化合物及光聚合引发剂的第一固化性透明树脂层的工序;(c)通过曝光而固化第一固化性透明树脂层的工序;(d)在固化后的第一固化性透明树脂层上直接形成第二热固化性透明树脂层的工序,并且第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层的折射率为1.55以上。
[13]一种透明层叠体的制造方法,包括在透明电极图案上依次层叠[1]~[12]中的任一项所述的转印薄膜的第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层的工序。
[14]根据[13]所述的透明层叠体的制造方法,还优选包括去除临时支撑体的工序。
[15]根据[13]或[14]所述的透明层叠体的制造方法,优选透明电极图案为形成于透明薄膜基板上的透明电极图案。
[16]一种透明层叠体,通过[13]~[15]中的任一项所述的透明层叠体的制造方法而制造。
[17]一种透明层叠体,具有:透明电极图案;第二固化性透明树脂层,与透明电极图案相邻配置;及第一固化性透明树脂层,与第二固化性透明树脂层相邻配置,并且第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层的折射率为1.6以上。
[18]根据[17]所述的透明层叠体,优选透明电极图案为形成于透明薄膜基板上的透明电极图案。
[19]根据[18]所述的透明层叠体,优选在透明薄膜基板的两面分别具有透明电极图案、第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层。
[20]根据[17]~[19]中的任一项所述的透明层叠体,优选在透明电极图案的形成有第二固化性透明树脂层的一侧的相反侧,还具有折射率为1.6~1.78且膜厚为55~110nm的透明膜。
[21]根据[20]所述的透明层叠体,优选透明膜配置于透明电极图案与透明薄膜基板之间。
[22]根据[17]~[21]中的任一项所述的透明层叠体,优选第一固化性透明树脂层的双键消耗率为10%以上。
[23]一种静电电容型输入装置,使用[1]~[11]中的任一项所述的转印薄膜制作而成,或者含有[16]~[22]中的任一项所述的透明层叠体。
[24]一种图像显示装置,作为构成要件而具备[23]所述的静电电容型输入装置。
发明效果
根据本发明能够提供一种转印薄膜,其能够形成不存在可看见透明电极图案的问题的透明层叠体。
附图说明
图1A是表示本发明的静电电容型输入装置的结构的一例的剖面示意图。
图1B是表示本发明的静电电容型输入装置的结构的另一例的剖面示意图。
图2是表示本发明中的透明层叠体的一例的说明图。
图3是表示本发明中的透明电极图案与非图案区域的关系的一例的说明图。
图4是表示形成有开口部的透明基板的一例的俯视图。
图5是表示形成有掩模层的透明层叠体的一例的俯视图。
图6是表示形成有第一透明电极图案的透明层叠体的一例的俯视图。
图7是表示形成有第一透明电极图案及第二透明电极图案的透明层叠体的一例的俯视图。
图8是表示形成有与第一透明电极图案及第二透明电极图案不同的导电性要件的透明层叠体的一例的俯视图。
图9是表示金属纳米线剖面的说明图。
图10是表示透明电极图案的端部的锥形形状的一例的说明图。
图11是表示本发明的透明层叠体的结构的一例的剖面示意图。
图12是表示本发明的转印薄膜的结构的一例的剖面示意图。
具体实施方式
以下,对本发明的转印薄膜、转印薄膜的制造方法、透明层叠体、透明层叠体的制造方法、静电电容型输入装置及图像显示装置进行说明。以下所记载的构成要件的说明是根据本发明的代表性实施方式或具体例而完成的,但本发明并不限定于那些实施方式或具体例。另外,在本说明书中用“~”表示的数值范围是指将记载于“~”前后的数值作为下限值及上限值而包括的范围。
在本说明书中,若无特别说明,则各层的折射率是指550nm波长下的折射率。
[转印薄膜]
本发明的转印薄膜的第1方式,依次具有:临时支撑体;第一固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于临时支撑体;及第二固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于第一固化性透明树脂层,并且第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
本发明的转印薄膜的第2方式,依次具有:临时支撑体;第一固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于临时支撑体;及第二固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于第一固化性透明树脂层,并且第一固化性透明树脂层相对于第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
通过设成这种结构能够形成不存在可看见透明电极图案的问题的透明层叠体。虽然不受任何理论的限制,但通过减小透明电极图案(优选ITO)及第二固化性透明树脂层的折射率差和第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层的折射率差而光反射减少,从而不易看到透明电极图案,能够改善可见性。尤其在本发明的转印薄膜的第2方式中,第一固化性透明树脂层相对于第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%,从而欲使第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高。含有金属氧化物粒子28.1~95质量%的第二固化性透明树脂层的折射率比含有金属氧化物粒子0~10质量%的第一固化性透明树脂层的折射率高,对此本领域技术人员来讲是可以理解的。因此,本领域技术人员可以理解第一固化性透明树脂层相对于第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子10质量%以下的数值含义(临界性)。另外,关于第二固化性透明树脂层含有金属氧化物粒子28.1质量%的方式,在后述实施例1中有记载。
以下,对本发明的转印薄膜的优选方式进行说明。另外,本发明的转印薄膜优选为静电电容型输入装置的透明绝缘层用或透明保护层用。
<临时支撑体>
本发明的转印薄膜具有临时支撑体。
作为临时支撑体,能够使用具有挠性且在加压情况下或加压及加热的情况下不产生显著变形、收缩或延伸的材料。作为这种支撑体的例子,可以举出聚对苯二甲酸乙二酯薄膜、三乙酸纤维素薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜等,其中,尤其优选双轴延伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。
对临时支撑体的厚度无特别限制,通常为5~200μm的范围,从易处理性、通用性等方面考虑,尤其优选为10~150μm的范围。
并且,临时支撑体可以是透明的,也可以含有染料硅、氧化铝溶胶、铬盐及锆盐等。
并且,通过日本专利公开2005-221726号公报中所记载的方法等能够赋予临时支撑体导电性。
<第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层>
本发明的转印薄膜的第1方式,具有:第一固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于临时支撑体;及第二固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于第一固化性透明树脂层,并且第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层的折射率为1.6以上。
本发明的转印薄膜的第2方式,依次具有:第一固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于临时支撑体;及第二固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于第一固化性透明树脂层,第一固化性透明树脂层相对于第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层可以为热固化性,也可以为光固化性,也可以为热固化性且光固化性。其中,从转印之后能够进行热固化而赋予膜的可靠性的观点考虑,优选第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层至少为热固化性透明树脂层,从转印之后容易通过进行光固化而制膜且制膜之后能够通过进行热固化而赋予膜的可靠性的观点考虑,更优选第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层为热固化性透明树脂层且光固化性透明树脂层。
另外,在本说明书中,为了便于说明,在将本发明的转印薄膜的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层转印于透明电极图案上,且将这些层进行光固化之后这些层丧失光固化性的情况下,不论这些层是否具有热固化性,继续分别称为第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层。另外,对这些层进行光固化之后,有时也进行热固化,该情况下,也不论这些层是否具有固化性,继续分别称为第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层。
(第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的材料)
只要满足如上所述折射率的范围,第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的材料就不受特别限制。
本发明的转印薄膜可以为负型材料,也可以为正型材料。
本发明的转印薄膜为负型材料的情况下,优选第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层中含有金属氧化物粒子、树脂(优选碱溶性树脂)、聚合性化合物、聚合引发剂或聚合引发体系。另外,所使用的添加剂等并不限定于此。
本发明的转印薄膜中第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层可以是透明树脂膜,也可以是无机膜。
作为无机膜,能够使用日本专利公开2010-86684号公报、日本专利公开2010-152809号公报及日本专利公开2010-257492号公报等中所使用的无机膜,从控制折射率的观点考虑,优选使用记载于这些文献中的低折射率材料与高折射率材料的层叠结构的无机膜、低折射率材料与高折射率材料的混合膜的无机膜。低折射率和料和高折射率材料优选可以使用上述日本专利公开2010-86684号公报、日本专利公开2010-152809号公报及日本专利公开2010-257492号公报中所使用的材料,并将这些文献的内容引用于本说明书中。
无机膜可以是SiO2和Nb2O5的混合膜,该情况下,更优选为通过溅射而形成的SiO2和Nb2O5的混合膜。
在本发明中,第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层优选为树脂膜,更优选为透明树脂膜。
作为控制透明树脂膜的折射率的方法并无特别限制,能够单独使用所希望的折射率的透明树脂膜,或者使用添加了金属氧化物粒子、金属微粒、金属氧化物微粒等微粒的透明树脂膜。
使用于透明树脂膜中的树脂组合物以调节折射率、透光性为目的优选含有金属氧化物粒子。由于金属氧化物粒子的透明性高且具有透光性,因此可以获得高折射率且透明性优异的正型感光性树脂组合物。
金属氧化物粒子优选为折射率比由除该粒子的材料构成的树脂组合物的折射率高的粒子,具体而言,更优选为在具有400~750nm的波长的光中的折射率为1.50以上的粒子,尤其优选为折射率1.55以上的粒子,更尤其优选为折射率1.70以上的粒子,进一步尤其优选为1.90以上的粒子,最优选为2.00以上的粒子。
在此,在具有400~750nm的波长的光中的折射率为1.50以上,这是指在具有上述范围的波长的光中的平均折射率为1.50以上,不需要在具有上述范围的波长的所有光中的折射率为1.50以上。并且平均折射率是用对于具有上述范围的波长的各光的折射率测定值的总和除以测定点的数量的值。
另外,金属氧化物粒子的金属中也包含B、Si、Ge、As、Sb、Te等半金属。
作为有透光性且折射率较高的金属氧化物粒子,优选为含有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,更优选为氧化钛、钛复合氧化物、氧化锌、氧化锆、铟/锡氧化物、锑/锡氧化物,尤其优选氧化钛、钛复合氧化物、氧化锆,尤其优选氧化钛、氧化锆。作为二氧化钛尤其优选为折射率高的金红石型。这些金属氧化物粒子能够用有机材料来对表面进行处理,以赋予分散稳定性。
从树脂组合物的透明性的观点考虑,金属氧化物粒子的平均一次粒径优选为1~200nm,尤其优选为3~80nm。在此,粒子的平均一次粒径是指通过电子显微镜测定任意200个粒子的粒径的算术平均。并且粒子的形状为非球形的情况下,将最长的边作为粒径。
并且,金属氧化物粒子可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
树脂组合物中的金属氧化物粒子的含量,考虑对通过树脂组合物而得到的光学部件要求的折射率、透光性等适当地确定即可。
本发明的转印薄膜,从将折射率控制在第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的折射率的范围的观点考虑,优选透明树脂膜具有ZrO2粒子及Ti O2粒子中的至少一种,更优选为ZrO2粒子。
作为使用于透明树脂膜中的树脂(也称为粘合剂、聚合物)及其它添加剂,若不违背本发明的主旨则无特别限制,能够优选使用本发明的转印薄膜中的第二固化性透明树脂中所使用的树脂或其它添加剂。
优选第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层含有丙烯酸类树脂。
作为使用于第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层中的树脂(也称为粘合剂、聚合物)优选碱溶性树脂,作为碱溶性树脂,能够使用日本专利公开2011-95716号公报的段落[0025]、日本专利公开2010-237589号公报的段落[0033]~[0052]中所记载的聚合物。更优选第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层中含有为碱溶性树脂且为丙烯酸类树脂的树脂。
作为聚合性化合物,能够使用日本专利第4098550号的段落[0023]~[0024]中所记载的聚合性化合物。
作为聚合引发剂或聚合引发体系,能够使用日本专利公开2011-95716号公报的段落[0031]~[0042]中记载的聚合性化合物。
另外,在第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层中也可以使用添加剂。作为添加剂,可以举出例如日本专利第4502784号公报的段落[0017]、日本专利公开2009-237362号公报的段落[0060]~[0071]中所记载的表面活性剂,日本专利第4502784号公报的段落[0018]中所记载的热聚合防止剂,另外,在日本专利公开2000-310706号公报的段落[0058]~[0071]中记载的其它添加剂。
并且,作为通过涂布而制造感光性薄膜时的溶剂,能够使用日本专利公开2011-95716号公报的段落[0043]~[0044]中所记载的溶剂。
以上,以本发明的转印薄膜为负型材料的情况为中心进行了说明,但本发明的转印薄膜也可以是正型材料。本发明的转印薄膜为正型材料的情况下,在第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层中可以使用例如日本专利公开2005-221726号公报中所记载的材料等,但并不限定于此。
(第一固化性透明树脂层)
在本发明的转印薄膜中,第一固化性透明树脂层的折射率优选为1.5~1.53,更优选为1.5~1.52,尤其优选为1.51~1.52。
在本发明的转印薄膜中,从使用第一固化性透明树脂层形成静电电容型输入装置的透明保护层时能够发挥充分的表面保护功能的观点考虑,第一固化性透明树脂层的层厚优选为1μm以上,更优选为1~10μm,尤其优选为2~9μm,更尤其优选为3~8μm。
作为第一固化性透明树脂层的材料不受特别限制而能够使用任意的聚合物成分、任意的聚合性化合物成分,但从作为静电电容型输入装置的透明保护膜而使用的观点考虑,优选表面硬度、耐热性较高的材料,包含于第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层中的碱溶性树脂或聚合性化合物中,也优选使用公知的感光性硅氧烷树脂材料、丙烯酸树脂材料等。
在本发明的转印薄膜中,从提高光固化之后的膜的强度等观点、以及在形成第一固化性透明树脂层之后到形成第二固化性透明树脂层之前的期间使第一固化性透明树脂层光固化以提高第一固化性透明树脂层的双键消耗率,并明确第一固化性透明树脂层与第二固化性树脂层的界面以改善透明电极图案的可见性的观点考虑,优选第一固化性透明树脂层含有聚合性化合物及光聚合引发剂。
在第一固化性透明树脂层中,相对于第一固化性透明树脂层的固体成分优选含有光聚合引发剂1质量%以上,更优选含有2质量%以上,尤其优选含有3质量%以上。
并且,从形成上述第一固化性透明树脂层之后到形成第二固化性透明树脂层之前的期间适当地进行第一固化性透明树脂层的光固化的观点考虑,优选第一固化性透明树脂层中的光聚合引发剂的含量比第二固化性透明树脂层中的光聚合引发剂的含量多,第一固化性透明树脂层中的光聚合引发剂的含量优选设为第二固化性透明树脂层中的光聚合引发剂含量的1.5倍以上,更优选设为1.5~5倍,尤其优选设为2~4倍。
第一固化性透明树脂层可含有或不含有金属氧化物粒子。为了将第一固化性透明树脂层的折射率控制在上述范围内,能够根据所使用的聚合物、聚合性化合物的种类以任意的比例含有金属氧化物粒子。在第一固化性透明树脂层中,相对于第一固化性透明树脂层的固体成分优选含有金属氧化物粒子0~35质量%,更优选含有0~10质量%,尤其优选不含有。从降低第一固化性透明树脂层的折射率而使可看见透明电极图案的问题容易解决的观点考虑,优选第一固化性透明树脂层相对于第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,更优选含有金属氧化物粒子0~5质量%,尤其优选含有金属氧化物粒子0~1质量%,尤其优选不含有金属氧化物粒子。
在本说明书中,后述透明膜、第一固化性透明树脂层或第二固化性透明树脂层的金属氧化物粒子的含量的测定方法如下。
在切削转印薄膜或后述透明层叠体的剖面之后,用TEM(Transmission El ectronMicroscope;透射电子显微镜)来观察剖面。在层内的任意3处测定后述透明膜、第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的膜截面积中的金属氧化物粒子的占有面积的比例,将其平均值看作体积分数(volume fract ion;VR)。
通过用下述式换算体积分数(VR)和重量分数(weight fraction;WR)而算出后述透明膜、第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层内中的金属氧化物粒子的重量分数(WR)。
WR=1/(1.1*(1/(D*VR)-1)+1)
D:金属氧化物粒子的比重
在金属氧化物粒子为氧化钛的情况下能够计算为D=4.0,在氧化锆的情况下能够计算为D=6.0。
(第二固化性透明树脂层)
本发明的转印薄膜具有第二固化性透明树脂层,该第二固化性透明树脂层以直接接触的方式相邻配置于第一固化性透明树脂层,且折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,折射率为1.6以上。
在本发明的转印薄膜中,优选第二固化性透明树脂层的折射率为1.65以上。
另一方面,作为第二固化性透明树脂层的折射率的上限值并无特别限制,但实际应用上优选为1.85以下,也可以为1.74以下。
尤其,在透明电极为ITO的情况下,第二固化性透明树脂层优选具有氧化锆或氧化钛作为后述的金属氧化物粒子。透明电极为In及Zn的氧化物(indi um zinc oxide;IZO)的情况下,折射率优选为1.7以上且1.85以下。第二固化性透明树脂层的折射率超过1.75的情况下,第二固化性透明树脂层优选具有金红石型二氧化钛作为后述的金属氧化物粒子。作为金红石型二氧化钛,能够优选使用例如ISHIHARA SANGYO KAISHA,LTD.制LDC-003。
在本发明的转印薄膜中,第二固化性透明树脂层的膜厚优选为500nm以下,更优选为110nm以下。第二固化性透明树脂层的厚度尤其优选为55~110nm,更加尤其优选为60~110nm,进一步尤其优选为70~110nm。
在本发明的转印薄膜中,从通过固化而提高膜的强度等的观点考虑,优选第二固化性透明树脂层含有聚合性化合物。
第二固化性透明树脂层优选含有折射率1.55以上的微粒。第二固化性透明树脂层可含有或不含有金属氧化物粒子,但从将第二固化性透明树脂层的折射率控制在上述范围内的观点考虑,优选含有金属氧化物粒子,更优选含有折射率为1.55以上的金属氧化物粒子。在第二固化性透明树脂层中,能够根据所使用的聚合物、聚合性化合物的种类以任意的比例含有金属氧化物粒子,但在第二固化性透明树脂层中,相对于第二固化性透明树脂层的固体成分优选含有金属氧化物粒子28.1~95质量%,更优选含有40~95质量%,尤其优选含有50~90质量%,更加尤其优选含有55~85质量%。在金属氧化物粒子为氧化锆的情况下,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分优选含有金属氧化物粒子28.1~95质量%,更优选含有40~95质量%,尤其优选含有50~90质量%,尤其优选含有55~85质量%,更加尤其优选含有超过57.0质量%且72.4质量%以下,最优选含有59.9~72.4质量%。在金属氧化物粒子为氧化钛的情况下,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分优选含有金属氧化物粒子30~70质量%。
(光固化性树脂层的粘度)
光固化性树脂层在100℃下测定的粘度优选在2000~50000Pa·sec的范围。
在此,能够如下测定各层的粘度。能够通过大气压及减压干燥,从光固化性树脂层用涂布液中去除溶剂而作为测定样品,例如作为测定器使用VIBRON(DD-III型:ToyoBaldwin Co.,Ltd.制),在测定开始温度50℃、测定结束温度150℃、升温速度5℃/分钟及振动数1Hz/deg的条件下进行测定,并使用100℃的测定值。
图12中示出本发明的转印薄膜的优选结构的一例。图12为依次彼此相邻地层叠有临时支撑体26、第一固化性透明树脂层7、第二固化性透明树脂层12及保护剥离层(保护薄膜)29的本发明的转印薄膜30的示意图。
[转印薄膜的制造方法]
本发明的转印薄膜能够按照日本专利公开2006-259138号公报的段落[0094]~[0098]中记载的感光性转印材料的制作方法而制作。其中,本发明的转印薄膜优选通过以下本发明的转印薄膜的制造方法而制造。
本发明的转印薄膜的制造方法的第1方式,具有:(b)在临时支撑体上,以临时支撑体与第一固化性透明树脂层彼此直接接触的方式形成含有聚合性化合物及光聚合引发剂的第一固化性透明树脂层的工序;(c)通过曝光而固化第一固化性透明树脂层的工序;及(d)在固化后的第一固化性透明树脂层上直接形成第二热固化性透明树脂层的工序,并且第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
本发明的转印薄膜的制造方法的第2方式,具有:(b)在临时支撑体上,以临时支撑体与第一固化性透明树脂层彼此直接接触的方式形成含有聚合性化合物及光聚合引发剂的第一固化性透明树脂层的工序;(c)通过曝光而固化第一固化性透明树脂层的工序;及(d)在固化后的第一固化性透明树脂层上直接形成第二热固化性透明树脂层的工序,并且第一固化性透明树脂层相对于第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
通过这种结构能够将第一固化性透明树脂层的双键消耗率提高到10%以上,并通过明确第一固化性透明树脂层与第二固化性树脂层的界面而能够进一步改善透明电极图案的可见性。尤其在第一固化性透明树脂层和第二固化性树脂层中使用的聚合物及聚合性化合物相同的情况下,也能够通过这种结构而明确两者的界面。
[透明层叠体]
本发明的透明层叠体的第1方式,具有:透明电极图案;第二固化性透明树脂层,与透明电极图案相邻配置;及第一固化性透明树脂层,与第二固化性透明树脂层相邻配置,并且第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
本发明的透明层叠体的第2方式,具有:透明电极图案;第二固化性透明树脂层,与透明电极图案相邻配置;及第一固化性透明树脂层,与第二固化性透明树脂层相邻配置,并且第一固化性透明树脂层相对于第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
通过这种结构能够解决可看见透明电极图案的问题。
在本发明的透明层叠体中,从能够容易形成第一固化性透明树脂层与第二固化性透明树脂层的界面且进一步改善透明电极图案的可见性的观点考虑,第一固化性透明树脂层的双键消耗率优选为10%以上。
<透明层叠体的结构>
在本发明的透明层叠体中,在透明电极图案的形成有第二固化性透明树脂层的一侧的相反侧,还可以具有含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜、折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜或公知的硬涂层,从进一步改善透明电极图案的可见性的观点考虑,优选还具有折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜。另外,在本说明书中无特别说明且记载为“透明膜”的情况下,是指上述“含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜”或“折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜”。
在本发明的透明层叠体中,在含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜或折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜的形成有透明电极图案的一侧的相反侧优选还具有透明基板。透明基板优选为透明薄膜基板。该情况下,透明膜优选配置于透明电极图案与透明薄膜基板之间。
并且,在本发明的透明层叠体中,透明电极图案优选为形成于透明薄膜基板上的透明电极图案。
图11中示出本发明的透明层叠体的结构的1例。
在图11中,本发明的透明层叠体13具有透明基板1、含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜11、折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜11,在面内还具有依次层叠有透明电极图案4、第二固化性透明树脂层12及第一固化性透明树脂层7的区域21。
面内是指相对于与透明层叠体的透明基板平行的面大致平行的方向。面内包括依次层叠有透明电极图案4、第二固化性透明树脂层12及第一固化性透明树脂层7的区域,是指在依次层叠有透明电极图案4、第二固化性透明树脂层12及第一固化性透明树脂层7的区域,在与透明层叠体的透明基板平行的面上的正投影存在于与透明层叠体的透明基板平行的面内。
在此,将本发明的透明层叠体使用于后述的静电电容型输入装置中的情况下,有时透明电极图案在行方向和列方向大致正交的2个方向上分别作为第一透明电极图案及第二透明电极图案而设置(例如参考图3)。例如在图3的结构中,本发明的透明层叠体中的透明电极图案可以是第二透明电极图案4,也可以是第一透明电极图案3的焊盘部分3a。换言之,在以下本发明的透明层叠体的说明中,有时以“4”为代表来表示透明电极图案的符号,但本发明的透明层叠体中的透明电极图案并不限定于以本发明的静电电容型输入装置中的第二透明电极图案4而使用,例如也可以作为第一透明电极图案3的焊盘部分3a而使用。
本发明的透明层叠体优选包括未形成有透明电极图案的非图案区域。在本说明书中,非图案区域是指未形成有透明电极图案4的区域。
图11中示出本发明的透明层叠体包括非图案区域22的方式。
本发明的透明层叠体优选在未形成有透明电极图案的非图案区域22的至少一部分在面内包括依次层叠有透明基板、透明膜及第二固化性透明树脂层的区域。
本发明的透明层叠体在依次层叠有透明基板、透明膜及第二固化性透明树脂层的区域中,优选透明膜及第二固化性透明树脂层彼此相邻。
然而,在非图案区域22的其它区域,只要不违背本发明的主旨则可以将其它部件配置于任意的位置,例如将本发明的透明层叠体使用于后述静电电容型输入装置的情况下,能够层叠掩模层2、绝缘层5、导电性要件6等。
在本发明的透明层叠体中,优选透明基板及透明膜彼此相邻。
图11中示出在透明基板1上相邻地层叠有透明膜11的方式。
然而,只要不违背本发明的主旨,也可以在透明基板及透明膜之间层叠有第三透明膜。例如在透明基板及透明膜之间优选包含折射率为1.5~1.52的第三透明膜(图11中未图示)。
在本发明的透明层叠体中,透明膜的厚度为55~110nm,优选为60~110n m,更优选为70~110nm。
在此,透明膜可以是单层结构,也可以是2层以上的层叠结构。在透明膜为2层以上的层叠结构的情况下,透明膜的膜厚是指总层的合计膜厚。
在本发明的透明层叠体中,优选透明膜及透明电极图案彼此相邻。
图11中示出在透明膜11的一部分区域上相邻层叠有透明电极图案4的方式。
如图11所示,透明电极图案4的端部的形状并无特别限制,可以呈锥形形状,例如可以具有透明基板侧的面比透明基板的相反侧的面扩展的锥形形状。
在此,透明电极图案的端部呈锥形形状时的透明电极图案的端部的角度(以下也称作锥角)优选为30°以下,更优选为0.1~15°,尤其优选为0.5~5°。
本说明书中的锥角的测定方法如下,可以拍摄透明电极图案的端部的显微镜照片,将其显微镜照片的锥形部分近似看作三角形,通过直接测定而求出锥角。
图10中示出透明电极图案的端部呈锥形形状的情况的一例。图10中的将锥形部分近似看作三角形的底面为800nm,高度(与底面大致平行的上底部分的膜厚)为40nm,此时的锥角α约为3°。将锥形部分近似看作三角形的底面优选为10~3000nm,更优选为100~1500nm,尤其优选为300~1000nm。另外,将锥形部分近似看作三角形的高度的优选范围与透明电极图案的膜厚的优选范围相同。
本发明的透明层叠体优选在面内包括透明电极图案及第二固化性透明树脂层彼此相邻的区域。
图11中示出如下方式,即,在依次层叠有透明电极图案、第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层的区域21,透明电极图案、第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层彼此相邻。
并且,在本发明的透明层叠体中,优选通过透明膜及第二固化性透明树脂层连续地直接或经由其它层而包覆透明电极图案及未形成有透明电极图案的非图案区域22这两者。
在此,“连续”是指透明膜及第二固化性透明树脂层不是图案膜,而是连续膜。即,从不易看见透明电极图案的观点考虑,优选透明膜及第二固化性透明树脂层不具有开口部。
并且,与通过透明膜及第二固化性透明树脂层经由其它层包覆透明电极图案及非图案区域22相比,优选直接包覆。作为经由其它层包覆时的“其它层”,能够举出包含于后述本发明的静电电容型输入装置中的绝缘层5,如后述本发明的静电电容型输入装置那样在包括2层以上的透明电极图案时能够举出第2层透明电极图案等。
图11中示出在透明膜11上的未层叠有透明电极图案4的区域和透明电极图案4的上方,分别与两者相邻地层叠有第二固化性透明树脂层12的方式。
并且,透明电极图案4的端部呈锥形形状的情况下,优选沿锥形形状(与锥角相同的倾斜度)层叠有第二固化性透明树脂层12。
图11中示出在第二固化性透明树脂层12的形成有透明电极图案的表面的相反侧的表面上层叠有第一固化性透明树脂层7的方式。
<透明层叠体的材料>
(透明基板)
本发明的透明层叠体优选具有透明基板。作为透明基板,可以是透明玻璃基板,也可以是透明薄膜基板,但透明基板优选为折射率1.5~1.55的透明薄膜基板。透明基板的折射率尤其优选为1.5~1.52。
在此,在透明基板上配合透明电极而形成有框缘状遮光层的静电电容型输入装置的传感器中,为了获得框缘部分的遮光性而在框缘部分与框缘框内部分之间产生较大的高低差。因该高低差而在透明基板上贴合转印材料时容易产生气泡(泡沫),需要在转印材料的一侧进行充分的追随高低差的处理。作为这种处理的一例,已知有例如在临时支撑体上使用除了转印层以外还层叠热可塑性树脂层的转印材料(参考日本专利公开2014-10814号公报)。另一方面,在日本专利公开2013-214173号公报、日本专利公开2011-123915号公报中记载的薄膜传感器中,由于在基材上未形成有框缘状遮光层,因此不存在高低差追随性的问题,即使不使用层叠有热可塑性树脂层的转印薄膜,也可以容易进行转印。在制造透明基板为透明薄膜基板的透明层叠体、静电电容型输入装置的情况下,尤其优选使用本发明的转印薄膜。在制造透明基板为透明薄膜基板的透明层叠体、静电电容型输入装置的情况下,在转印时、薄膜被加热/加压时树脂不易从薄膜的边缘渗出的方面考虑,与层叠有热可塑性树脂层的转印薄膜相比,更优选使用未层叠有热可塑性树脂层的本发明的转印薄膜。
透明基板为透明玻璃基板(也称作玻璃的透光性基板)的情况下,能够使用以Corning Incorporated的Gorilla Glass为代表的强化玻璃等。并且作为透明基板,能够优选使用日本专利公开2010-86684号公报、日本专利公开2010-152809号公报及日本专利公开2010-257492号公报中所使用的材料,这些文献的内容引用于本说明书中。
在透明基板为透明薄膜基板的情况下,透明薄膜基板优选为透明树脂薄膜。作为形成透明树脂薄膜的树脂材料,更优选使用光学上不变形的树脂材料、透明度较高的树脂材料,作为具体的原材料,可以举出例如聚(甲基)丙烯酸类树脂、三乙酰纤维素(Triacetylcellulose;TAC)类树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate;PET)类树脂、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯类树脂、环烯烃类树脂等。其中,从通用性等的观点考虑,优选三醋酸纤维素(TAC)类树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)类树脂及环烯烃类树脂。透明树脂薄膜的厚度优选在2~200μm的范围内,更优选在2~100μm的范围内。若厚度为2μm以上,则薄膜基板的机械强度充分,容易进行辊的处理操作。另一方面,若厚度为200μm以下,则弯曲特性提高,且容易进行辊的处理并操作。
(透明电极图案)
透明电极图案的折射率优选为1.75~2.1。
透明电极图案的材料并无特别限制,能够使用公知的材料。例如能够用IT O(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)等透光性导电性金属氧化膜来进行制作。Zn的氧化物(IZO)或将其作为主要成分的透明导电膜具有蚀刻速度比ITO膜快的优点,因此根据用途而备受瞩目。作为这种金属膜,可以举出ITO膜;Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo等金属膜;SiO2等金属氧化膜等。此时,各要件的膜厚能够设为10~200nm。并且通过烧成而将非晶形ITO膜设为多晶ITO膜,从而能够降低电阻。并且第一透明电极图案3、第二透明电极图案4及后述导电性要件6能够利用具有使用了导电性纤维的光固化性树脂层的感光性薄膜来制造。另外,在通过ITO等形成第一导电性图案等的情况下,能够参考日本专利第4506785号公报的段落[0014]~[0016]等。其中,透明电极图案优选为ITO膜或IZO膜,尤其优选为ITO膜。
在本发明的透明层叠体中,优选透明电极图案为折射率1.75~2.1的ITO膜。
(硬涂层)
在透明基板与透明电极图案之间可以导入硬涂层来代替含有上述金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜或折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜。硬涂层能够将真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等作为干式工艺或通过湿式法(涂布法)等形成。作为湿式法(涂布法)能够利用使用了辊涂机、逆转辊涂机、凹板涂布机、微凹板涂布机、刮刀涂布机、棒涂布机、线棒涂布机、模涂布机、浸涂法的涂布方法。
硬涂层从易滑性或硬度提高的观点考虑而被导入,例如由通过热、紫外线(UV)、电离射线使四乙氧基硅烷等反应性硅化合物、具有多官能(甲基)丙烯酸酯等的固化组合物固化的固化物形成。并且可以添加胶体二氧化硅等无机粒子,硬涂层的折射率被调整为1.45~1.55左右。
(透明基板的两面上的透明电极图案的形成)
透明电极图案能够形成于透明基板的单面或两面。在透明基板的两面形成电极图案时,在形成于透明基板与透明电极图案之间的硬涂层及光学调整层中,厚度、层结构可以以两面对称的方式形成,也可以非对称地形成。在两面形成有透明电极图案的情况下,包含于本发明的转印薄膜中的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层优选转印于两面。
即,本发明的层叠体优选在透明薄膜基板的两面分别具有透明电极图案、第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层。该情况下的透明层叠体的结构的一例为图1A中所示出的方式。
(第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层)
第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的优选范围与本发明的转印薄膜中的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的优选范围相同。
(透明膜)
在本发明的透明层叠体中,透明膜的折射率优选为1.6~1.80,更优选为1.6~1.78,尤其优选为1.65~1.74。在此,透明膜可以是单层结构,也可以是2层以上的层叠结构。在透明膜为2层以上的层叠结构的情况下,透明膜的折射率是指总层的折射率。
只要满足这种折射率的范围,透明膜的材料就不受特别限制。
透明膜的材料的优选范围和折射率等物理性质的优选范围与第二固化性透明树脂层的优选范围相同。
在本发明的透明层叠体中,从光学均质性的观点考虑,优选透明膜和第二固化性透明树脂层通过相同材料构成。
透明膜优选含有金属氧化物,作为金属氧化物更优选含有金属氧化物粒子5~80质量%,尤其更优选含有10~70质量%。
在本发明的透明层叠体中,透明膜优选为透明树脂膜。使用于透明树脂膜中的金属氧化物粒子、树脂(粘合剂)、其它添加剂只要不违背本发明的主旨则无特别限制,能够优选使用在本发明的转印薄膜的第二固化性透明树脂中使用的树脂及其它添加剂。
本发明的透明层叠体中,透明膜也可以为无机膜。作为在无机膜中使用的材料,能够优选使用在本发明的转印薄膜的第二固化性透明树脂中使用的材料。
(第三透明膜)
从接近透明基板的折射率且改善透明电极图案的可见性的观点考虑,第三透明膜的折射率优选为1.5~1.55,更优选为1.5~1.52。
[透明层叠体的制造方法]
本发明的透明层叠体的制造方法中包括在透明电极图案上依次层叠本发明的转印薄膜的第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层的工序。
通过这种结构,能够一并转印透明层叠体的第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层,并能够容易且以高生产率制造不存在可看见透明电极图案的问题的透明层叠体。
另外,本发明的透明层叠体的制造方法中的第二固化性透明树脂层直接或经由其它层制膜于透明电极图案上及非图案区域中在透明膜上。
在本发明的透明层叠体的制造方法中,透明电极图案优选为形成于透明薄膜基板上的透明电极图案。
(透明基板的表面处理)
并且,为了提高后述转印工序中基于层压的各层的密合性,能够预先对透明基板(透明薄膜基板或前面板)的非接触面实施表面处理。作为表面处理优选实施使用了硅烷化合物的表面处理(硅烷偶联处理)。作为硅烷偶联剂,优选具有与感光性树脂相互作用的官能基。例如将硅烷偶联液(N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷0.3质量%水溶液、商品名称:KBM603、Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)通过喷淋喷附20秒钟,并进行纯水喷淋清洗。之后,通过加热而使其反应。可以使用加热槽,层压机的基板预热也能够促进反应。
(透明电极图案的制膜)
透明电极图案能够利用后述本发明的静电电容型输入装置的说明中的第一透明电极图案3、第二透明电极图案4及不同导电性要件6的形成方法等,在透明基板上或者在含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜或折射率1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜上制膜,优选使用感光性薄膜。
(第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的制膜)
形成第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的方法,可以举出具有如下工序的方法:保护薄膜去除工序,从本发明的转印薄膜去除保护薄膜;转印工序,将被去除保护薄膜的本发明的转印薄膜的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层转印于透明电极图案上;曝光工序,将转印于透明电极图案上的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层进行曝光;及显影工序,将被曝光的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层显影。
-转印工序-
转印工序为将被去除保护薄膜的本发明的转印薄膜的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层转印于透明电极图案上的工序。
此时,优选包括将本发明的转印薄膜的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层层压于透明电极图案之后去除临时支撑体的工序的方法。
第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层对透明电极图案表面的转印(贴合),是通过将第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层重叠于透明电极图案表面并进行加压、加热而进行的。贴合时能够使用层压机、真空层压机及可进一步提高生产率的自动切割层压机等公知的层压机。
-曝光工序、显影工序及其它工序-
作为曝光工序、显影工序及其它工序的例子,在日本专利公开2006-23696号公报的段落番号[0035]~[0051]中记载的方法也能够适当地使用于本发明中。
曝光工序为将转印到透明电极图案上的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层曝光的工序。
具体而言,可以举出如下方法:在形成于透明电极图案上的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的上方配置规定的掩模,之后,经由掩模从掩模上方将第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层进行曝光的方法;及不使用掩模而将第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层进行整面曝光的方法。
在此,作为曝光的光源,只要是能够照射可固化第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的波长区域的光(例如365nm、405nm等)的光源,则能够适当地选定使用。具体而言,可以举出超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯等。作为曝光量通常为5~200mJ/cm2左右,更优选为10~100mJ/cm2左右。
显影工序为将被曝光的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层或具有在透明电极图案的蚀刻中使用的光固化性树脂层的感光性薄膜的光固化性树脂层进行显影的工序。
在本发明中,显影工序并不是通过显影液将被图案曝光的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层进行图案显影的狭义含义的显影工序,而是也包括在整面曝光之后仅去除热可塑性树脂层或中间层且第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层本身不形成图案的情况的显影工序。
显影能够利用显影液来进行。作为显影液并无特别限制,能够使用在日本专利公开平5-72724号公报中记载的显影液等公知的显影液。另外,显影液优选为光固化性树脂层进行溶解型显影行为的显影液,例如优选以0.05~5mol/L的浓度含有pKa=7~13的化合物的显影液。另一方面,第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层本身不形成图案时的显影液优选为进行不溶解非碱性显影型染色组合物层型显影行为的显影液,例如优选以0.05~5mol/L的浓度含有pKa=7~13的化合物。在显影液中也可以进一步少量添加与水具有混和性的有机溶剂。作为与水具有混和性的有机溶剂,可以举出甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、丁醇、二丙酮醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丁基醚、苯甲醇、丙酮、甲乙酮、环己酮、ε-己内酯、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-己内酰胺、N-甲基吡咯啶酮等。有机溶剂的浓度优选为0.1质量%~30质量%。并且在显影液中还可以添加公知的表面活性剂。表面活性剂的浓度优选为0.01质量%~10质量%。
作为显影方式,可以是浸置显影、喷淋显影、喷淋&旋涂显影、浸渍显影等中的任一种。在此,对喷淋显影进行说明,通过喷淋对曝光后的第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层喷附显影液而能够去除未固化部分。另外,在具有对透明电极图案的蚀刻中使用的光固化性树脂层的感光性薄膜上设置热可塑性树脂层、中间层的情况下,优选在显影之前通过喷淋等喷附光固化性树脂层的溶解性较低的碱性溶液等,去除热可塑性树脂层、中间层等。并且优选在显影之后通过喷淋喷附清洗剂等,在用刷子等擦拭的同时去除显影残渣。显影液的液体温度优选为20℃~40℃,并且显影液的pH优选为8~13。
静电电容型输入装置的制造方法可以具有后曝光工序、后烘干工序等其它工序。在第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层为热固化性透明树脂层的情况下,优选进行后烘干工序。
另外,可以在剥离临时支撑体之后进行图案化曝光、整面曝光,也可以在剥离临时支撑体之前进行曝光,之后剥离临时支撑体。可以是经由掩模的曝光,也可以是使用激光等的数字曝光。
(透明膜的制膜)
本发明的透明层叠体在透明电极图案的形成有第二固化性透明树脂层的一侧的相反侧具有含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜或折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜的情况下,透明膜在透明电极图案上直接或经由第三透明膜等其它层被制膜。
作为透明膜的制膜方法并无特别限制,但优选通过转印或溅射而制膜。
其中,在本发明的透明层叠体中,优选透明膜通过将形成于临时支撑体上的透明固化树脂膜转印于透明基板上而被制膜,更优选在转印之后进行固化而被制膜。作为转印及固化的方法可以举出如下方法,即,使用后述本发明的静电电容型输入装置的说明中的感光性薄膜,以与将本发明的透明层叠体的制造方法中转印第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的方法相同的方式进行转印、曝光、显影及其它工序。该情况下,优选通过使金属氧化物粒子分散于感光性薄膜中的光固化性树脂层而将透明膜的折射率调整为上述范围内。
另一方面,在透明膜为无机膜的情况下,优选通过溅射而形成。即,在本发明的透明层叠体中,也优选透明膜通过溅射而形成。
作为溅射方法能够优选使用在日本专利公开2010-86684号公报、日本专利公开2010-152809号公报及日本专利公开2010-257492号公报中使用的方法,这些文献的内容引用于本说明书中。
(第三透明膜的制膜)
第三透明膜的制膜方法与在透明基板上制作含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜或者折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜的方法相同。
[静电电容型输入装置]
本发明的静电电容型输入装置通过使用本发明的转印薄膜制作而成,或者具有本发明的透明层叠体。
本发明的静电电容型输入装置优选具有透明层叠体,该透明层叠体具有:透明电极图案;第二固化性透明树脂层,与透明电极图案相邻配置;第一固化性透明树脂层,与第二固化性透明树脂层相邻配置,并且第二固化性透明树脂层的折射率比第一固化性透明树脂层的折射率高,第二固化性透明树脂层的折射率为1.6以上。
以下,对本发明的静电电容型输入装置的优选方式进行详细说明。
本发明的静电电容型输入装置优选具有本发明的透明层叠体,该透明层叠体具有透明基板、及在透明基板的非接触侧的至少下述(3)~(5)、(7)及(8)的要件。
(3)多个第一透明电极图案,由多个焊盘部分经由连接部分向第一方向延伸而形成
(4)多个第二电极图案,与第一透明电极图案电绝缘,并由向与第一方向交叉的方向延伸形成的多个焊盘部分构成
(5)绝缘层,将第一透明电极图案与第二电极图案进行电绝缘
(7)第二固化性透明树脂层,以包覆(3)~(5)的要件的全部或一部分的方式形成
(8)第一固化性透明树脂层,以包覆(7)的要件的方式相邻地形成
在此,(7)第二固化性透明树脂层相当于本发明的透明层叠体中的第二固化性透明树脂层。并且,(8)第一固化性透明树脂层相当于本发明的透明层叠体中的第一固化性透明树脂层。另外,第一固化性透明树脂层优选为通常公知的静电电容型输入装置中的所谓的透明保护层。
在本发明的静电电容型输入装置中,(4)第二电极图案可以是透明电极图案,也可以不是透明电极图案,但优选为透明电极图案。
本发明的静电电容型输入装置中,也可以还具有下述(6)的要件。
(6)不同导电性要件,与第一透明电极图案及第二电极图案中的至少一方电连接,且与第一透明电极图案及第二电极图案不同。
在此,在(4)第二电极图案不是透明电极图案且不具有(6)不同导电性要件的情况下,(3)第一透明电极图案相当于本发明的透明层叠体中的透明电极图案。
在(4)第二电极图案为透明电极图案且不具有(6)不同导电性要件的情况下,(3)第一透明电极图案及(4)第二电极图案中的至少一个相当于本发明的透明层叠体中的透明电极图案。
在(4)第二电极图案不是透明电极图案且具有(6)不同导电性要件的情况下,(3)第一透明电极图案及(6)不同导电性要件中的至少一个相当于本发明的透明层叠体中的透明电极图案。
在(4)第二电极图案为透明电极图案且具有(6)不同导电性要件的情况下,(3)第一透明电极图案、(4)第二电极图案及(6)不同导电性要件中的至少一个相当于本发明的透明层叠体中的透明电极图案。
本发明的静电电容型输入装置优选在(3)第一透明电极图案与透明基板之间、(4)第二电极图案与透明基板之间、或者(6)不同导电性要件与透明基板之间还具有(2)透明膜。在此,从进一步改善透明电极图案的可见性的观点考虑,优选(2)透明膜为相当于本发明的透明层叠体中的含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜,或者折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110n m的透明膜。
本发明的静电电容型输入装置根据需要优选还具有(1)掩模层和/或装饰层。掩模层作为黑色框缘而设置在用手指或触控笔等触碰的区域的周围,以免从接触侧可看见透明电极图案的卷绕配线或者进行装饰。装饰层是为了进行装饰而设置的,例如优选设置白色装饰层。
(1)掩模层和/或装饰层优选存在于(2)透明膜与透明基板之间、(3)第一透明电极图案与透明基板之间、(4)第二电极图案与透明基板之间、或者(6)不同导电性要件与透明基板之间。(1)掩模层和/或装饰层更优选与透明基板相邻设置。
另外,在透明基板为透明薄膜基板的情况下,(1)掩模层和/或装饰层进一步优选与配置于透明基板的可视侧的保护玻璃成为一体。这种方式的情况下,本发明的透明层叠体(1)不具有掩模层和/或装饰层,这从由本发明的转印薄膜转印第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层时能够减少由混入气泡等引起的高低差的观点考虑是优选的。
本发明的静电电容型输入装置即使在包含这种各种部件的情况下,也能够通过包含与透明电极图案相邻配置的第二固化性透明树脂层和与第二固化性透明树脂层相邻配置的第一固化性透明树脂层而使透明电极图案不明显,能够改善透明电极图案的可见性的问题。另外,如上所述,通过设为使用含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜或者折射率为1.6~1.80,且膜厚为55~110nm的透明膜和第二固化性透明树脂层来夹持透明电极图案的结构,能够进一步改善透明电极图案的可见性的问题。
<静电电容型输入装置的结构>
首先,关于本发明的静电电容型输入装置的优选结构,配合构成装置的各部件的制造方法进行说明。图1A为本发明的透明层叠体或静电电容型输入装置的优选结构的一例,是表示透明电极图案仅设置于一个方向的静电电容型输入装置的结构的剖视图。在图1A中示出静电电容型输入装置构成的方式,即由透明基板(透明薄膜基板)1、及分别对称地设置于透明基板1两面的以下要素且含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜或者折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜11、透明电极图案4、不同导电性要件6、第二固化性透明树脂层12及第一固化性透明树脂层7。本发明的透明层叠体或静电电容型输入装置并不限定于图1A的结构,也优选仅在透明基板1的一面设置透明膜11、透明电极图案4、不同导电性要件6、第二固化性透明树脂层12、第一固化性透明树脂层7的方式。
并且,表示后述图3中的X-X’剖面的图1B为静电电容型输入装置的一例,是表示本发明的静电电容型输入装置的优选结构的剖视图,所述静电电容型输入装置在行方向和列方向大致正交的2个方向上分别设置有第一透明电极图案及第二透明电极图案。在图1B中示出静电电容型输入装置10由透明基板1、含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜或者折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜11、第一透明电极图案3、第二透明电极图案4、第二固化性透明树脂层12、第一固化性透明树脂层7构成的方式。
透明基板(透明薄膜基板或前面板)1能够使用作为本发明的透明层叠体中的透明电极图案的材料而举例的基板。并且,在图1A中,将设置有透明基板1的各要件的一侧称作非接触面。本发明的静电电容型输入装置10中,将手指等在透明基板1的接触面(非接触面的相反的面)上进行接触之类的动作而进行输入。
并且,在透明基板1的非接触面上设置有掩模层2。掩模层2为在触控面板透明基板的非接触侧形成的显示区域周围的框缘状图案,是为了避免看到卷绕配线等而形成的。
如图2所示,在本发明的静电电容型输入装置10中,以包覆透明基板1的一部分区域(图2中为输入面以外的区域)的方式设置有掩模层2。另外,如图2所示,在透明基板1上可以在局部设置开口部8。在开口部8能够设置基于按压的机械开关。
在透明基板1的接触面上形成有:多个第一透明电极图案3,多个焊盘部分经由连接部分向第一方向延伸而形成;多个第二透明电极图案4,与第一透明电极图案3电绝缘,并由与第一方向交叉的方向上延伸形成的多个焊盘部分构成;绝缘层5,将第一透明电极图案3和第二透明电极图案4电绝缘。第一透明电极图案3、第二透明电极图案4及后述导电性要件6能够使用作为本发明的透明层叠体中的透明电极图案的材料而举例的材料,优选为ITO膜。
并且,第一透明电极图案3及第二透明电极图案4中的至少一方能够在透明基板1的非接触面及掩模层2的与透明基板1相反侧的面这两个区域上设置。优选第二透明电极图案在透明基板1的非接触面及掩模层2的与透明基板1相反侧的面这两个区域上设置。如此即使在需要一定厚度的掩模层和透明基板背面上层压感光性薄膜的情况下,通过使用具有后述特定的层结构的感光性薄膜,即使不使用真空层压机等昂贵的设备,也可以以简单的工序进行在掩模部分边界不产生气泡的层压。
利用图3对第一透明电极图案3及第二透明电极图案4进行说明。图3是表示本发明中的第一透明电极图案及第二透明电极图案的一例的说明图。如图3所示,第一透明电极图案3通过焊盘部分3a经由连接部分3b向第一方向延伸而形成。并且,第二透明电极图案4通过绝缘层5与第一透明电极图案3电绝缘,由向与第一方向交叉的方向(图3中的第二方向)延伸形成的多个焊盘部分构成。在此,在形成第一透明电极图案3的情况下,可以将焊盘部分3a和连接部分3b制作成一体,也可以仅制作连接部分3b并将焊盘部分3a和第二透明电极图案4制作(图案化)成一体。在将焊盘部分3a和第二透明电极图案4制作(图案化)成一体的情况下,如图3所示,以连接部分3b的一部分与焊盘部分3a的一部分连结且第一透明电极图案3和第二透明电极图案4通过绝缘层5电绝缘的方式形成各层。
并且,未形成图3中的第一透明电极图案3、第二透明电极图案4、后述导电性要件6的区域相当于本发明的透明层叠体中的非图案区域22。
在掩模层2的与透明基板1相反侧的一面侧优选设置有不同导电性要件6。不同导电性要件6与第一透明电极图案3及第二透明电极图案4中的至少一方电连接,且第一透明电极图案3及第二透明电极图案4为不同的要件。
并且,优选以包覆各构成要件整体的方式设置有第一固化性透明树脂层7。第一固化性透明树脂层7也可以以仅包覆各构成要件的一部分的方式构成。绝缘层5和第一固化性透明树脂层7可以是相同材料,也可以是不同的材料。作为构成绝缘层5的材料能够使用作为本发明的透明层叠体中的第一固化性透明树脂层或第二固化性透明树脂层的材料而例举的材料。
<静电电容型输入装置的制造方法>
作为在制造本发明的静电电容型输入装置的过程中形成方式的例子,能够举出图4~图8的方式。图4是表示形成有开口部8的透明基板1的一例的俯视图。图5是表示形成有掩模层2的透明基板的一例的俯视图。图6是表示形成有第一透明电极图案3的透明基板的一例的俯视图。图7是表示形成有第一透明电极图案3和第二透明电极图案4的透明基板的一例的俯视图。图8是表示形成有与第一透明电极图案及第二透明电极图案不同的导电性要件6的透明基板的一例的俯视图。这些是表示将以下说明进行具体化的例子的图,本发明的范围并不会被这些附图限定地解释。
在静电电容型输入装置的制造方法中,当形成第二固化性透明树脂层12及第一固化性透明树脂层7时,能够通过使用本发明的转印薄膜在任意形成有各要件的透明基板1的表面转印第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层而形成。
在静电电容型输入装置的制造方法中,优选掩模层2、第一透明电极图案3、第二透明电极图案4、绝缘层5、导电性要件6中的至少一要件使用依次具有临时支撑体和光固化性树脂层的感光性薄膜而形成。
若使用本发明的转印薄膜、感光性薄膜来形成各要件,则在具有开口部的透明基板上也不会从开口部分泄漏抗蚀剂成分,尤其不会从需要将遮光图案形成至透明基板的边界极限位置为止的掩模层上的玻璃端部泄漏抗蚀剂成分,因此不会污染基板背面侧便能够以简单的工序制造具有薄层/轻型化的优点的触控面板。
在使用感光性薄膜来形成使用了掩模层、绝缘层、导电性光固化性树脂层情况的第一透明电极图案、第二透明电极图案及导电性要件等永久材料时,感光性薄膜在层压于任意的被转印部件之后,根据需要曝光成图案样式,负型材料的情况下对非曝光部分进行显影处理而去除,正型材料的情况下对曝光部分进行显影处理而去除,从而能够获得图案。显影时可以分别用不同的显影液对热可塑性树脂层和光固化性树脂层进行显影去除,也可以用相同的显影液进行去除。根据需要,可以组合刷子、高压喷射器等公知的显影设备。在显影之后,根据需要也可以进行后曝光、后烘干。
(感光性薄膜)
对制作本发明的静电电容型输入装置时优选使用的本发明的转印薄膜以外的感光性薄膜进行说明。感光性薄膜具有临时支撑体和光固化性树脂层,且优选在临时支撑体与光固化性树脂层之间具有热可塑性树脂层。若使用具有热可塑性树脂层的感光性薄膜来形成掩模层等,则通过转印光固化性树脂层而形成的要件不易产生气泡,在图像显示装置中不易产生图像紊乱等,能够获得优异的显示特性。
感光性薄膜可以是负型材料,也可以是正型材料。
-光固化性树脂层以外的层、制作方法-
作为感光性薄膜中的临时支撑体,能够使用与在本发明的转印薄膜中使用的相同的临时支撑体。作为使用于感光性薄膜中的热可塑性树脂层,能够使用日本专利公开2014-10814号公报的[0056]~[0060]中所记载的热可塑性树脂层。另外,也可以配合热可塑性树脂层而使用公知的中间层、阻氧层。并且作为感光性薄膜的制作方法,能够利用与本发明的转印薄膜的制作方法相同的方法。
-光固化性树脂层-
感光性薄膜可以根据其用途在光固化性树脂层中添加添加物。即,在形成掩模层时使用感光性薄膜的情况下,使光固化性树脂层中含有染色剂。并且感光性薄膜具有导电性光固化性树脂层的情况下,使光固化性树脂层中含有导电性纤维等。
在感光性薄膜为负型材料的情况下,光固化性树脂层中优选含有碱溶性树脂、聚合性化合物、聚合引发剂或聚合引发体系。还可以使用导电性纤维、染色剂、其它添加剂等,但并不限定于此。
--碱溶性树脂、聚合性化合物、聚合引发剂或聚合引发体系--
作为包含于感光性薄膜中的碱溶性树脂、聚合性化合物、聚合引发剂或聚合引发体系,能够使用与在本发明的转印薄膜中使用的相同的物质。
--导电性纤维(用作导电性光固化性树脂层的情况)--
在将层叠有导电性光固化性树脂层的感光性薄膜用于形成透明电极图案或不同导电性要件的情况下,能够将以下导电性纤维等使用于光固化性树脂层中。
作为导电性纤维的结构并无特别限制,根据目的能够适当地进行选择,但优选为实心结构及中空结构中的任一种。
在此,有时将实心结构的纤维称作“线”,将中空结构的纤维称作“管”。并且,有时将平均短轴长度为5nm~1,000nm且平均长轴长度为1μm~100μm的导电性纤维称作“纳米线”。
并且,有时将平均短轴长度为1nm~1,000nm、平均长轴长度为0.1μm~1,000μm且具有中空结构的导电性纤维称作“纳米管”。
导电性纤维的材料只要具有导电性则无特别限制,根据目的可适当地进行选择,但优选金属及碳中的至少任一种,其中,导电性纤维尤其优选金属纳米线、金属纳米管及碳纳米管中的至少任一种。
作为金属纳米线的材料并无特别限制,优选例如选自由长周期表(IUPAC1991)的第4周期、第5周期及第6周期构成的组的至少1种金属,更优选选自第2族~第14族的至少1种金属,进一步优选选自第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族及第14族的至少1种金属,尤其优选作为主要成分而含有。
作为金属可以举出例如铜、银、金、铂金、钯、镍、锡、钴、铑、铱、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑、铅及它们的合金等。其中,从导电性优异的方面考虑,优选主要含有银的金属纳米线,或者具有银和银以外金属的合金的金属纳米线。
主要含有银是指在金属纳米线中含有银50质量%以上,优选含有90质量%以上。
与银的合金使用的金属,可以举出铂金、锇、钯及铱等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
金属纳米线的形状并无特别限制,可以根据目的适当地进行选择。例如能够呈圆柱状、长方体状、剖面呈多边形的柱状等任意的形状,但在需要较高的透明性的用途中优选为圆柱状、剖面的多边形的角呈圆角的剖面形状。
在任意的基材上涂布金属纳米线水分散液,并通过透射电子显微镜(TEM)来观察剖面,从而能够检查金属纳米线的剖面形状。
金属纳米线的剖面的角是指将剖面的各边延长,与从相邻的边垂下的垂线相交的点的周边部。并且“剖面的各边”为将这些相邻的角与角连结的直线。该情况下,将相对于“剖面的各边”的合计长度的“剖面的外周长度”的比例设为锐度。例如在如图9所示的金属纳米线剖面中,能够以用实线表示的剖面的外周长度与用虚线表示的五边形的外周长度之间的比例来表示锐度。将该锐度为75%以下的剖面形状定义为圆角的剖面形状。锐度优选为60%以下,更优选为50%以下。若锐度超过75%,则有时也许是因电子局限在角部,且等离子体吸收增加,导致残留黄色等而透明性变差。并且,导致图案的边缘部的直线性降低且产生振动。锐度的下限优选为30%,更优选为40%。
金属纳米线的平均短轴长度(有时称作“平均短轴直径”、“平均直径”)优选为150nm以下,更优选为1nm~40nm,进一步优选为10nm~40nm,尤其优选为15nm~35nm。
若平均短轴长度小于1nm,则耐氧化性差且耐久性变差,若超过150nm则有时会产生由金属纳米线引起的散射,无法获得充分的透明性。
至于金属纳米线的平均短轴长度,则使用透射电子显微镜(TEM;JEOL Lt d.制、JEM-2000FX)观察300个纳米线,从其平均值求出金属纳米线的平均短轴长度。另外,金属纳米线的短轴在非圆形情况下的短轴长度,将最长的短轴作为短轴长度。
金属纳米线的平均长轴长度(有时称作“平均长度”)优选为1μm~40μm,更优选为3μm~35μm,进一步优选为5μm~30μm。
若平均长轴长度小于1μm,则不易形成致密的网络,无法获得充分的导电性,若平均长轴长度超过40μm,则金属纳米线过长,有时会导致制造时产生缠绕且在制造过程中产生凝聚物。
至于金属纳米线的平均长轴长度,则利用例如透射电子显微镜(TEM;JEO L Ltd.制、JEM-2000FX)观察300个金属纳米线,从其平均值求出金属纳米线的平均长轴长度。另外,在金属纳米线弯曲的情况下,将其考虑为呈弧形的圆,由其半径及曲率算出的值设为长轴长度。
从涂布液的稳定性、涂布时的干燥、形成图案时的显影时间等工艺适应性的观点考虑,导电性光固化性树脂层的层厚优选为0.1~20μm,进一步优选为0.5~18μm,尤其优选为1~15μm。从导电性和涂布液的稳定性的观点考虑,导电性纤维相对于导电性光固化性树脂层的总固体成分的含量优选为0.01~50质量%,进一步优选为0.05~30质量%,尤其优选为0.1~20质量%。
--染色剂(用作掩模层的情况)--
并且,在将感光性薄膜用作掩模层的情况下,能够将染色剂使用于光固化性树脂层中。作为本发明中使用的染色剂能够适当地使用公知的染色剂(有机颜料、无机颜料、染料等)。另外,在本发明中除了黑色染色剂以外,还可以使用红、蓝、绿色等颜料的混合物等。
将光固化性树脂层用作黑色掩模层的情况下,从光学浓度的观点考虑,优选含有黑色染色剂。作为黑色染色剂可以举出例如碳黑、钛碳、氧化铁、氧化钛、黑铅等,其中优选碳黑。
将光固化性树脂层用作白色掩模层的情况下,能够使用日本专利公开2005-7765公报的段落[0015]、[0114]中所记载的白色颜料。为了用作其它颜色掩模层,也可以混合日本专利第4546276号公报的段落[0183]~[0185]等中所记载的颜料或染料进行使用。具体而言,能够适当地使用日本专利公开2005-17716号公报的段落番号[0038]~[0054]中所记载的颜料及染料、日本专利公开2004-361447号公报的段落番号[0068]~[0072]中记载的颜料、日本专利公开2005-17521号公报的段落番号[0080]~[0088]中记载的染色剂等。
染色剂(优选为颜料,更优选为碳黑)优选作为分散液而使用。通过将预先混合染色剂和颜料分散剂而得到的组合物添加到后述有机溶剂(或媒介物)中使其分散,从而能够制备该分散液。媒介物是指涂料处于液体状态时使颜料分散的介质部分,包含呈液体状且与颜料结合而形成涂膜的成分(粘合剂)和将其溶解稀释的成分(有机溶剂)。
使颜料分散时使用的分散机并无特别限制,可以举出例如在朝仓邦造著、“颜料辞典”、第一版、朝仓书店、2000年、438项中记载的捏合机、辊磨机、磨碎机、超级研磨机、溶解器、均质混合器、砂磨机等公知的分散机。另外,也可以通过该文献310页记载的机械磨碎进行利用摩擦力进行微粉砕。
从分散稳定性的观点考虑,染色剂的数平均粒径优选为0.001μm~0.1μm,进一步优选为0.01μm~0.08μm。另外,在此所谓“粒径”是指将粒子的电子显微镜照片图像设为相同面积的圆时的直径,并且“数平均粒径”是指求出多个粒子的粒径并取该100个平均值。
从与其它层的厚度差的观点考虑,含有染色剂的光固化性树脂层的层厚优选为0.5~10μm,进一步优选为0.8~5μm,尤其优选为1~3μm。对染色感光性树脂组合物的固体成分中的染色剂的含有率并无特别限制,但从充分地缩短显影时间的观点考虑,优选为15~70质量%,更优选为20~60质量%,进一步优选为25~50质量%。
在本说明书中所述总固体成分是指从染色感光性树脂组合物去除了溶剂等的,不挥发成分的总质量。
另外,在使用感光性薄膜形成绝缘层的情况下,从维持绝缘性的观点考虑,光固化性树脂层的层厚优选为0.1~5μm,进一步优选为0.3~3μm,尤其优选为0.5~2μm。
--其它添加剂--
另外,光固化性树脂层也可以使用其它添加剂。作为添加剂能够使用在本发明的转印薄膜中使用的相同的添加剂。
并且,作为通过涂布而制造感光性薄膜时的溶剂能够使用在本发明的转印薄膜中所使用的相同的溶剂。
以上,以感光性薄膜为负型材料的情况为中心进行了说明,但感光性薄膜也可以是正型材料。在感光性薄膜为正型材料的情况下,光固化性树脂层中可使用例如日本专利公开2005-221726号公报中所记载的材料等,但并不限定于此。
-热可塑性树脂层及光固化性树脂层的粘度-
优选热可塑性树脂层在100℃下测定的粘度在1000~10000Pa·sec的范围,光固化性树脂层在100℃下测定的粘度在2000~50000Pa·sec的范围,另外,满足下式(A)。
式(A):热可塑性树脂层的粘度<光固化性树脂层的粘度
在此,能够如下测定各层的粘度。能够通过大气压及减压干燥,从热可塑性树脂层或光固化性树脂层用涂布液去除溶剂作为测定样品,例如作为测定器使用VIBRON(DD-III型:Toyo Baldwin Co.,Ltd.,制),在测定开始温度50℃、测定结束温度150℃、升温速度5℃/分钟及振动数1Hz/deg的条件下进行测定,使用100℃的测定值。
(通过感光性薄膜形成掩模层、绝缘层)
通过使用感光性薄膜将光固化性树脂层转印于透明基板1等而能够形成掩模层2、绝缘层5。例如在形成黑色的掩模层2时,能够通过使用具有黑色光固化性树脂层的感光性薄膜作为光固化性树脂层,并在透明基板1的表面将黑色光固化性树脂层进行转印而形成。在形成绝缘层5时,能够通过使用具有绝缘性光固化性树脂层的感光性薄膜作为光固化性树脂层,并在形成有第一透明电极图案的透明基板1的表面将光固化性树脂层进行转印而形成。
另外,在形成需要遮光性的掩模层2时,能够通过使用在光固化性树脂层与临时支撑体之间具有热可塑性树脂层的具有特定的层结构的感光性薄膜,形成在感光性薄膜层压时防止气泡产生且无漏光的高品质的掩模层2等。
(通过感光性薄膜的第一透明电极图案、第二透明电极图案及不同导电性要件的形成)
第一透明电极图案3、第二透明电极图案4及不同导电性要件6能够使用蚀刻处理或具有导电性光固化性树脂层的感光性薄膜或者将感光性薄膜用作剥离材料而形成。
-蚀刻处理-
通过蚀刻处理而形成第一透明电极图案3、第二透明电极图案4及不同导电性要件6的情况下,首先,在形成有掩模层2等的透明基板1的非接触面上,通过溅射而形成ITO等透明电极层。接着,在透明电极层上,使用具有蚀刻用光固化性树脂层作为光固化性树脂层的感光性薄膜并通过曝光/显影而形成蚀刻图案。之后,蚀刻透明电极层而将透明电极图案化,通过去除蚀刻图案而能够形成第一透明电极图案3等。
在将感光性薄膜用作蚀刻阻剂(蚀刻图案)的情况下,也能够以相同的方法获得抗蚀剂图案。蚀刻能够通过日本专利公开2010-152155公报的段落[0048]~[0054]等中所记载的公知方法而适用蚀刻、抗蚀剂剥离。
例如作为蚀刻方法可以举出通常进行的浸渍于蚀刻液中的湿式蚀刻法。湿式蚀刻中使用的蚀刻液配合蚀刻对象而可以适当地选择酸性类型的蚀刻液或碱性类型的蚀刻液。作为酸性类型的蚀刻液,可以例示出盐酸、硫酸、氟酸、磷酸等单独酸性成分的水溶液,酸性成分和三氯化铁、氟化铵、高锰酸钾等盐的混合水溶液等。酸性成分可以使用组合多个酸性成分的酸性成分。并且,作为碱性类型的蚀刻液,可以例示出氢氧化钠、氢氧化钾、氨、有机胺、四甲基氢氧化铵之类的有机胺的盐等单独碱性成分的水溶液,碱性成分和高锰酸钾等盐的混合水溶液等。碱性成分可以使用组合多个碱性成分的碱性成分。
蚀刻液的温度并无特别限定,但优选45℃以下。在本发明中作为蚀刻掩模(蚀刻图案)而使用的树脂图案通过使用上述光固化性树脂层而形成,因此对这种温度区域中的酸性及碱性的蚀刻液发挥尤其优异的耐性。从而,在蚀刻工序中防止树脂图案被剥离,并选择性地蚀刻不存在树脂图案的部分。
在蚀刻之后,为了防止生产线的汚染,根据需要也可以进行清洗工序/干燥工序。关于清洗工序,例如在常温下通过纯水经10~300秒钟对形成有各层的透明基板进行清洗,关于干燥工序,可以使用鼓风将鼓风压(0.1~5kg/cm2左右)适当地调整并进行。
接着,作为树脂图案的剥离方法并无特别限定,例如可以举出在30~80℃,优选在50~80℃下搅拌中的剥离液中经5~30分钟浸渍形成有各层的透明基板的方法。在本发明中作为蚀刻掩模而被使用的树脂图案为如上所述在45℃以下显示出优异的耐化学性的树脂图案,若药液温度成为50℃以上,则显示出通过碱性剥离液而溶胀的性质。通过这种性质,若使用50~80℃的剥离液进行剥离工序,则具有工序时间缩短且树脂图案的剥离残渣减少的优点。即,通过在蚀刻工序与剥离工序之间设置药液体温度差,在本发明中作为蚀刻掩模而使用的树脂图案在蚀刻工序中发挥良好的耐化学性,另一方面,在剥离工序中显示出良好的剥离性,从而能够均满足耐化学性和剥离性相反的两种特性。
作为剥离液,可以举出例如将氢氧化钠、氢氧化钾等无机碱性成分、叔胺、季铵盐等有机碱性成分溶解于水、二甲基亚砜、N-甲基吡咯啶酮或它们的混合溶液中的剥离液。也可以使用这些剥离液并通过喷雾法、喷淋法、浸置(padd le)法等进行剥离。
-具有导电性光固化性树脂层的感光性薄膜-
使用具有导电性光固化性树脂层的感光性薄膜形成第一透明电极图案3、第二透明电极图案4及不同导电性要件6的情况下,能够通过在透明基板1的表面转印导电性光固化性树脂层而形成。
若使用具有导电性光固化性树脂层的感光性薄膜来形成第一透明电极图案3等,则在具有开口部的透明基板也不会从开口部分泄漏抗蚀剂成分,且不会污染基板背面侧,能够以简单的工序制造具有薄层/轻型化的优点的触控面板。
另外,在形成第一透明电极图案3等时,能够通过使用在导电性光固化性树脂层与临时支撑体之间具有热可塑性树脂层的具有特定的层结构的感光性薄膜,防止感光性薄膜层压时产生气泡,并形成导电性优异且电阻小的第一透明电极图案3、第二透明电极图案4及不同导电性要件6。
-感光性薄膜作为剥离材料的使用-
并且,也能够通过将感光性薄膜用作剥离材料而形成第一透明电极层、第二透明电极层及其它导电性部件。该情况下,在使用感光性薄膜图案化之后,且在形成有各层的透明基板整面形成透明导电层之后,对每一个所堆积透明导电层进行光固化性树脂层的溶解去除,从而能够获得所希望的透明导电层图案(剥离法)。
[图像显示装置]
本发明的图像显示装置具备本发明的静电电容型输入装置。
本发明的静电电容型输入装置及将该静电电容型输入装置作为构成要件而具备的图像显示装置,能够适用“最新触控面板技术”(2009年7月6日发行Techno Times Co.,Ltd.)、三谷雄二监修、“触控面板的技术和开发”、CMC出版(2004,12)、FPD International2009 Forum T-11讲座教材、Cypress Semiconductor Corporation应用笔记AN2292等中公开的结构。
实施例
以下,举出实施例对本发明进行进一步具体的说明。在以下实施例中示出的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等,只要不脱离本发明的主旨则能够适当地进行变更。从而,本发明的范围并不限定于以下所示的具体例。另外,若无特别说明,“份”、“%”为质量基准。
[实施例1~7、10~14、比较例1及2]
<1.透明膜的形成>
将膜厚为100μm、折射率为1.53的环烯烃树脂薄膜,使用高频振荡器,以输出电压100%、功率250W,并使用直径为1.2mm的线电极,在电极长度240mm、工作电极间隔1.5mm的条件下进行3秒钟的电晕放电处理并进行了表面改性。将所获得的薄膜设为透明薄膜基板。
接着,将下述表1中所示的材料-3的材料,使用狭缝状喷嘴涂布于透明薄膜基板上之后,进行紫外线照射(累计光量300mJ/cm2),并以约110℃进行干燥,从而制作出折射率为1.60、膜厚为80nm的透明膜。
另外,在下述表1及下述通式(1)中,“%”、“wt%”均表示质量%。
已知ZrO2:SOLAR CO.,LTD.制ZR-010(氧化锆分散液、商品名称nanon5ZR-010)的颜料浓度为30质量%,例如有关SOLAR CO.,LTD.的nanon5 ZR-010的目录(KITAMURACHEMICALS CO.,LTD.、No.1202033、平成24年2月发行)中有记载。
并且,各材料中的相对于固体成分的金属氧化物粒子的量即制膜后的金属氧化物粒子的量计算为如下,材料-3为28.1质量%、材料-4为37.9质量%、材料-5为43.9质量%、材料-6为57.0质量%、材料-7为59.9质量%、材料-8为65.8质量%、材料-9为72.4质量%、材料-10为25.1质量%。
[表1]
通式(1)
[化学式1]
<2.透明电极图案的形成>
将在上述所获得的透明薄膜基板上层叠有透明膜的薄膜导入到真空腔室内,并使用SnO2含有率为10质量%的ITO靶(铟:锡=95:5(摩尔比))进行DC磁控溅射(条件:透明薄膜基板的温度为150℃、氩气压力为0.13Pa、氧气压力为0.01Pa),从而形成厚度为40nm、折射率为1.82的ITO薄膜,获得在透明薄膜基板上形成有透明膜和透明电极层的薄膜。ITO薄膜的表面电阻为80Ω/□(每平方Ω)。
(蚀刻用感光性薄膜E1的制备)
厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜临时支撑体上,使用狭缝状喷嘴涂布由下述配方H1构成的热可塑性树脂层用涂布液并进行了干燥。接着,涂布由下述配方P1构成的中间层用涂布液并进行了干燥。进一步涂布由下述配方E1构成的蚀刻用光固化性树脂层用涂布液并进行了干燥。如此在临时支撑体上获得由干燥膜厚为15.1μm的热可塑性树脂层、干燥膜厚为1.6μm的中间层、膜厚为2.0μm的蚀刻用光固化性树脂层构成的层叠体,最后压接了保护薄膜(厚度为12μm聚丙烯薄膜)。如此制作出临时支撑体、热可塑性树脂层、中间层(阻氧膜)、透明固化性树脂层成为一体的转印材料。
(蚀刻用光固化性树脂层用涂布液:配方E1)
另外,蚀刻用光固化性树脂层用涂布液E1的去除溶剂后在100℃下的粘度为2500Pa·sec。
(热可塑性树脂层用涂布液:配方H1)
上述氟类聚合物为C6F13CH2CH2OCOCH=CH2 40份、H(OCH(CH3)CH2)7OCOCH=CH2 55份、H(OCHCH2)7OCOCH=CH2 5份的共聚物、重均分子量为3万、甲乙酮30质量%的溶液(商品名称:MEGAFAC F780F、DIC Corporation制)。
(中间层用涂布液:配方P1)
(透明电极图案的形成)
将在透明薄膜基板上形成有透明膜和透明电极层的薄膜进行清洗,并将去除保护薄膜的蚀刻用感光性薄膜E1进行了层压(透明薄膜基板的温度:130℃、橡胶辊温度120℃、线压100N/cm、搬送速度2.2m/分钟)。在剥离临时支撑体之后,将曝光掩模(具有透明电极图案的石英曝光掩模)面与该蚀刻用光固化性树脂层之间的距离设定为200μm,以曝光量50mJ/cm2(i射线)进行了图案曝光。
接着,使用三乙醇胺类显影液(含有三乙醇胺30质量%、商品名称:T-PD2(FUJIFILM Corporation制),用纯水稀释为10倍的溶液)在25℃下进行100秒钟的处理,使用含有表面活性剂的清洗液(将商品名称:T-SD3(FUJIFIL M Corporation制)用纯水稀释为10倍的溶液)在33℃下进行20秒钟的处理,用旋转刷、超高压清洗喷嘴进行残渣去除,进而进行130℃、30分钟的后烘干处理,从而获得在透明薄膜基板上形成透明膜、透明电极层、蚀刻用光固化性树脂层图案的薄膜。
将在透明薄膜基板上形成透明膜、透明电极层、蚀刻用光固化性树脂层图案的薄膜浸渍于放入ITO蚀刻液(盐酸、氯化钾水溶液、液温30℃)的蚀刻槽中进行100秒钟的处理,将未被蚀刻用光固化性树脂层包覆而露出区域的透明电极层溶解去除,获得附有蚀刻用光固化性树脂层图案的带透明电极图案的薄膜。
接着,将附有蚀刻用光固化性树脂层图案的带透明电极图案薄膜浸渍于放入抗蚀剂剥离液(N-甲基-2-吡咯烷酮、一乙醇胺、表面活性剂(商品名称:S URFYNOL 465、AirProducts and Chemicals,Inc.制)液温45℃)的抗蚀剂剥离槽中进行200秒钟的处理,去除蚀刻用光固化性树脂层,获得在透明薄膜基板上形成有透明膜及透明电极图案的薄膜。
<3.各实施例及比较例的转印薄膜的制作>
在厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜即临时支撑体上,使用狭缝状喷嘴,将以上述表1中所记载组成的方式制备的第一固化性透明树脂层用材料-1、材料-2及材料-11中的任一种,在变更涂布量的同时,以成为下述表2中记载的所希望的膜厚的方式进行调整,并进行涂布、干燥,从而在临时支撑体上形成第一固化性透明树脂层。
在将第一固化性透明树脂层进行涂布/干燥之后,使用切片机将该第一固化性透明树脂层从表面切削出切片。对该切片0.1mg添加KBr粉末2mg,在黄色灯下均匀地混合,设为后述双键消耗率测定中的UV未固化产品的测定试样。
在实施例1~7、10~12、14、比较例1中,在将第一固化性透明树脂层进行制膜之后照射了UV(曝光量300mJ/cm2、甲烷卤化物灯)。但在实施例13中未进行UV灯照射。
在将第一固化性透明树脂层进行涂布/干燥/固化之后,使用切片机将该第一固化性透明树脂层从表面切削出切片。对该切片0.1mg添加KBr粉末2mg,在黄色灯下均匀地混合,设为后述双键消耗率测定中的涂布/干燥/固化后的测定试样。
(双键消耗率的测定)
使用FT-IR装置(Thermo Nicolet Corp.制、Nicolet 710)测定400cm-1~4000cm-1的波长区域,求出来源于C=C键合的810cm-1的峰值强度。求出只进行涂布/干燥的UV未固化产品的峰值强度(=双键剩余量)A和涂布/干燥/固化后的各薄膜切片的峰值强度B。关于各实施例及比较例中所形成的第一固化性透明树脂层,按照下述式计算双键消耗率。
式:
双键消耗率={1-(B/A)}×100%
《评价基准》
A:双键消耗率为10%以上
B:双键消耗率小于10%
另外,双键消耗率会成为第一层和第二层的界面混合程度的指标。
(第二固化性透明树脂层的形成)
然后,将以成为上述表1中所记载的组成的方式制备的第二固化性透明树脂层用材料-3~10中的任一种,在变更涂布量的同时,以成为下述表2中所记载的所希望的膜厚的方式进行调整,并进行涂布、干燥,从而在第一固化性透明树脂层上形成第二固化性透明树脂层。
(保护薄膜的压接)
对在临时支撑体上设置有第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的层叠体,在其第二固化性透明树脂层上,最后压接了保护薄膜(厚度为12μm的聚丙烯薄膜)。
如此制作出临时支撑体、第一固化性透明树脂层、第二固化性透明树脂层及保护薄膜成为一体的转印薄膜。将所获得的转印薄膜设为各实施例及比较例的转印薄膜。
<4.各实施例及比较例的透明层叠体的制作>
使用剥离出保护薄膜的各实施例及比较例的转印薄膜,以第二透明固化性树脂层包覆在透明薄膜基板上形成有透明膜及透明电极图案的薄膜的透明膜和透明电极图案的方式依次转印第二透明固化性树脂层、第一透明固化性树脂层及临时支撑体(透明薄膜基板的温度:40℃、橡胶辊温度110℃、线压3N/cm、搬送速度2m/分钟)。
之后,使用具有超高压汞灯的接近式曝光机(Hitachi High-Tech Electr onicsEngineering Co.,Ltd.制),从临时支撑体一侧,以i射线、100mJ/cm2进行了整面曝光。之后,从第一透明固化性树脂层剥离了临时支撑体。
接着,对转印了第一透明固化性树脂层及第二透明固化性树脂层的薄膜,在150℃下进行30分钟的加热处理(后烘干),获得了在透明薄膜基板上层叠有透明膜、透明电极图案、第二透明固化性树脂层及第一透明固化性树脂层的透明层叠体。
将所获得的透明层叠体设为各实施例及比较例的透明层叠体。
[实施例8]
在实施例1中,将第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层设为下述表2中记载的种类及膜厚,除此以外,以与实施例1的转印薄膜的制作相同的方式制作出实施例8的转印薄膜。
在实施例1中,使用实施例8的转印薄膜来代替实施例1的转印薄膜,且作为透明薄膜基板使用厚度为100μm、折射率为1.49的三乙酰纤维素(TAC)树脂薄膜来代替环烯烃树脂薄膜,除此以外,以与实施例1的透明层叠体的制造相同的方式制造出实施例8的透明层叠体。
[实施例9]
在实施例1中,将第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层设为下述表2中记载的种类及膜厚,除此以外,以与实施例1的转印薄膜的制作相同的方式制作出实施例9的转印薄膜。
在实施例1中,使用实施例9的转印薄膜来代替实施例1的转印薄膜,且作为透明薄膜基板使用厚度为100μm、折射率为1.6的聚对苯二甲酸乙二酯树脂薄膜来代替环烯烃树脂薄膜,除此以外,以与实施例1的透明层叠体的制造相同的方式制造出实施例9的透明层叠体。
[比较例2]
在实施例1中,除了未形成第二固化性透明树脂层以外,以与实施例1相同的方式制作出比较例2的转印薄膜。
在实施例1中,使用比较例2的转印薄膜来代替实施例1的转印薄膜,且以第一透明固化性树脂层包覆在透明薄膜基板上形成有透明膜及透明电极图案的薄膜的透明膜和透明电极图案的方式转印第一透明固化性树脂层,除此以外,以与实施例1的透明层叠体的制造相同的方式制造出比较例2的透明层叠体。
[实施例15]
在实施例1中,将第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层设为下述表2中记载的种类及膜厚,除此以外,以与实施例1的转印薄膜的制作相同的方式制作出实施例15的转印薄膜。
对实施例1中所使用的环烯烃树脂薄膜的两面,以与实施例1相同的方式进行表面改性,在其两面以与实施例1相同的方式形成了透明膜。进而,在透明薄膜基板上形成有透明膜的薄膜的两面上,以与实施例1相同的方式形成了透明电极图案。
在依次形成有所获得的透明电极图案、透明膜、透明薄膜基板、透明膜及透明电极图案的薄膜的一个表面侧的透明电极图案上,在实施例1中使用实施例15的转印薄膜来代替实施例1的转印薄膜,除此以外,以相同的方式转印了第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层。
之后,在依次形成有所获得的透明电极图案、透明膜、透明薄膜基板、透明膜及透明电极图案、第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层的薄膜的另一表面侧的透明电极图案上,在实施例1中使用实施例15的转印薄膜来代替实施例1的转印薄膜,除此以外,以相同的方式转印了第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层。
将如此获得的在用作透明薄膜基板的环烯烃树脂薄膜的两面对称地依次形成有透明膜、透明电极层、第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层的透明层叠体设为实施例15的透明层叠体。
[实施例16]
对环烯烃树脂薄膜的两面,以与实施例1相同的方式进行表面改性,在表面改性后的薄膜的两面涂布了1μm的下述硬涂层形成组合物HC1。之后,通过紫外线照射进行固化,形成了硬涂层。用作透明膜的硬涂层HC1的折射率为1.80,相对于透明膜的总固体成分的金属氧化物粒子的含量为24.5质量%。
(硬涂层形成组合物HC1)
将在透明薄膜基板的两面上形成有硬涂层的薄膜导入到真空腔室内,使用ZnO2含有率为10质量%的IZO靶(铟:锌=95:5(摩尔比)),并通过DC磁控溅射(条件:氩气压力0.13Pa、氧气压力0.01Pa)在两面的硬涂层以150℃将IZO进行溅射,进而以150℃进行1小时的热处理,从而形成结晶性优异的透明电极层。所获得的透明电极层为厚度60nm、折射率1.91的IZO薄膜。IZO薄膜的表面电阻为22Ω/□。
之后,将以与实施例1相同的方式获得的透明电极层进行蚀刻,获得依次形成有IZO透明电极图案、硬涂层、透明薄膜基板、硬涂层及IZO透明电极图案的薄膜。
接着,在实施例1中,将第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层设为下述表2中所记载的种类及膜厚,除此以外,以与实施例1的转印薄膜的制作相同的方式制作出实施例16的转印薄膜。另外,在第2固化性透明树脂层中使用的材料-12为以下组合物。并且,材料-12中的相对于固体成分的金属氧化物粒子的量即制膜之后的金属氧化物粒子的量计算为38.8质量%。
(材料-12)
在实施例15中,使用实施例16的转印薄膜来代替实施例15的转印薄膜,且使用依次形成有IZO透明电极图案、硬涂层、透明薄膜基板、硬涂层及IZO透明电极图案的薄膜来代替依次形成有透明电极图案、透明膜、透明薄膜基板、透明膜及透明电极图案的薄膜,除此以外,以与实施例15相同的方式制作出实施例16的透明层叠体。
[透明层叠体的评价]
<透明电极图案的可见性评价>
将在透明薄膜基板上层叠有透明膜、透明电极图案、第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层的各实施例及比较例的透明层叠体(其中,比较例2的透明层叠体不具有第二固化性透明树脂层),经由透明粘接胶带(3M Comp any制、商品名称、OCA胶带8171CL)与黑色PET材料粘接,对整个基板进行了遮光。
在暗室中,使荧光灯(光源)的光从制作的基板的固化性透明树脂层面一侧入射,并通过从斜方向肉眼观察其反射光,从而进行透明电极图案可见性的评价。
《评价基准》
A:透明电极图案完全看不见。
B:透明电极图案稍微可见,但几乎看不见。
C:透明电极图案可见(不易可见)。
D:透明电极图案可见,但实际应用上可允许。
E:透明电极图案清晰可见(容易可见)。
将所得到的结果记载于下述表2中。
<铅笔硬度的评价>
作为耐伤性的指标进行了JIS K 5400中记载的铅笔硬度评价。将各实施例及比较例的转印薄膜转印到GEOMATEC Co.,Ltd.制PET薄膜即透明薄膜基板上,将通过以与实施例1相同的方法将第二固化性透明树脂层及第一固化性透明树脂层进行制膜而获得的样品薄膜以温度25℃、相对湿度60%进行1小时的调湿之后,使用JIS S 6006中所规定的2H的试验用铅笔,以500g的荷载进行了n=7的评价。
《评价基准》
A:划痕少于3个。
B:划痕为3个以上且少于5个。
C:划痕为5个以上且少于6个。
E:划痕为6个以上。
将所得到的结果记载于下述表2中。
[表2]
从上述表2可知使用本发明的转印薄膜而制作的本发明的透明层叠体中不存在可看见透明电极图案的问题。
另一方面,为了第二固化性透明树脂层相对于第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子25.1质量%而使用金属氧化物粒子的含量小于本发明范围的转印薄膜的比较例1中,所获得的透明层叠体的透明电极图案清晰可见。
使用了不含有第二固化性透明树脂层的转印薄膜的比较例2中,所获得的透明层叠体的透明电极图案清晰可见。
另外,通过以下方法测定各实施例及比较例的透明层叠体的第一固化性透明树脂层或第二固化性透明树脂层的金属氧化物粒子的含量的结果为在上述表2中记载的值。
将透明层叠体的剖面进行切削之后,用TEM(透射电子显微镜)观察剖面。在层内的任意的3处测定出在第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的膜截面积中金属氧化物粒子所占面积的比例,将其平均值视为体积分数(V R)。
体积分数(VR)和重量分数(WR),通过下述式进行换算而算出第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层内的金属氧化物粒子的重量分数(WR)。
WR=1/(1.1*(1/(D*VR)-1)+1)
D:金属氧化物粒子的比重
当金属氧化物粒子为氧化钛的情况下可计算为D=4.0,氧化锆的情况下可计算为D=6.0。
另外,各实施例及比较例的转印薄膜、透明层叠体的透明膜、第一固化性透明树脂层及第二固化性透明树脂层的金属氧化物粒子的含量也能够从上述表1及表2的各材料的组成算出。
《图像显示装置(触控面板)的制作》
在通过日本专利公开2009-47936号公报的[0097]~[0119]中记载的方法制造的液晶显示元件上,贴合预先所制造的包含各实施例、比较例的透明层叠体的薄膜,进而贴合前面玻璃板,从而以公知方法制作出具备静电电容型输入装置作为构成要件的包含各实施例、比较例的透明层叠体的图像显示装置。
《静电电容型输入装置及图像显示装置的评价》
在包含各实施例的透明层叠体的静电电容型输入装置及图像显示装置中,不存在可看见透明电极图案的问题。
得到第一固化性透明树脂层、第二固化性透明树脂层中也没有气泡等缺陷且显示特性优异的图像显示装置。
符号说明
1-透明基板(透明薄膜基板或前面板),2-掩模层,3-透明电极图案(第一透明电极图案),3a-焊盘部分,3b-连接部分,4-透明电极图案(第二透明电极图案),5-绝缘层,6-不同导电性要件,7-第一固化性透明树脂层(优选具有透明保护层的功能),8-开口部,10-静电电容型输入装置,11-透明膜,12-第二固化性透明树脂层(也可以具有透明绝缘层的功能),13-透明层叠体,21-依次层叠有透明电极图案、第二固化性透明树脂层、第一固化性透明树脂层的区域,22-非图案区域,α-锥角,26-临时支撑体,29-保护剥离层(保护薄膜),30-转印薄膜。

Claims (33)

1.一种转印薄膜,依次具有:
临时支撑体;
第一固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于所述临时支撑体;及
第二固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于所述第一固化性透明树脂层,
所述第二固化性透明树脂层的折射率比所述第一固化性透明树脂层的折射率高,
所述第二固化性透明树脂层相对于所述第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
2.一种转印薄膜,依次具有:
临时支撑体;
第一固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于所述临时支撑体;
第二固化性透明树脂层,以直接接触的方式相邻配置于所述第一固化性透明树脂层,
所述第一固化性透明树脂层相对于所述第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,
所述第二固化性透明树脂层相对于所述第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
3.根据权利要求1或2所述的转印薄膜,其中,
所述第一固化性透明树脂层的折射率为1.5~1.53。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述第二固化性透明树脂层的折射率为1.6以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述第二固化性透明树脂层的折射率为1.65以上。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述第二固化性透明树脂层的膜厚为500nm以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述第二固化性透明树脂层的膜厚为110nm以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述第一固化性透明树脂层的膜厚为1μm以上。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述第一固化性透明树脂层含有聚合性化合物及光聚合引发剂。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述第一固化性透明树脂层的双键消耗率为10%以上。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述第二固化性透明树脂层含有折射率为1.55以上的金属氧化物粒子作为所述金属氧化物粒子。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述金属氧化物粒子的折射率为1.9以上。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述金属氧化物粒子为氧化钛、钛复合氧化物、氧化锌、氧化锆、铟/锡氧化物及锑/锡氧化物中的任1种或2种以上。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述金属氧化物粒子为氧化锆,
所述第二固化性透明树脂层相对于所述第二固化性透明树脂层的总固体成分含有所述金属氧化物粒子40~95质量%。
15.根据权利要求1~13中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述金属氧化物粒子为氧化钛,
所述第二固化性透明树脂层相对于所述第二固化性透明树脂层的总固体成分含有所述金属氧化物粒子30~70质量%。
16.根据权利要求1~15中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述第二固化性透明树脂层含有聚合性化合物。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述第一固化性树脂层及所述第二固化性树脂层均为热固化性树脂层。
18.根据权利要求1~17中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述第一固化性树脂层及所述第二固化性树脂层含有丙烯酸类树脂。
19.一种转印薄膜的制造方法,具有:
(b)在临时支撑体上,以所述临时支撑体与所述第一固化性透明树脂层彼此直接接触的方式形成含有聚合性化合物及光聚合引发剂的第一固化性透明树脂层的工序;
(c)通过曝光而固化所述第一固化性透明树脂层的工序;及
(d)在固化后的所述第一固化性透明树脂层上直接形成第二热固化性透明树脂层的工序,
所述第二固化性透明树脂层的折射率比所述第一固化性透明树脂层的折射率高,
所述第二固化性透明树脂层相对于所述第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
20.一种转印薄膜的制造方法,具有:
(b)在临时支撑体上,以所述临时支撑体与所述第一固化性透明树脂层彼此直接接触的方式形成含有聚合性化合物及光聚合引发剂的第一固化性透明树脂层的工序;
(c)通过曝光而固化所述第一固化性透明树脂层的工序;及
(d)在固化后的所述第一固化性透明树脂层上直接形成第二热固化性透明树脂层的工序,
所述第一固化性透明树脂层相对于所述第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,
所述第二固化性透明树脂层相对于所述第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
21.一种透明层叠体的制造方法,包括如下工序,
在透明电极图案上依次层叠权利要求1~18中任一项所述的转印薄膜的所述第二固化性透明树脂层及所述第一固化性透明树脂层。
22.根据权利要求21所述的透明层叠体的制造方法,其中,
还包括去除所述临时支撑体的工序。
23.根据权利要求21或22所述的透明层叠体的制造方法,其中,
所述透明电极图案为形成于透明薄膜基板上的透明电极图案。
24.一种透明层叠体,通过权利要求21~23中任一项所述的透明层叠体的制造方法而制造。
25.一种透明层叠体,具有:
透明电极图案;
第二固化性透明树脂层,与所述透明电极图案相邻配置;及
第一固化性透明树脂层,与所述第二固化性透明树脂层相邻配置,
所述第二固化性透明树脂层的折射率比所述第一固化性透明树脂层的折射率高,
所述第二固化性透明树脂层相对于所述第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
26.一种透明层叠体,具有:
透明电极图案;
第二固化性透明树脂层,与所述透明电极图案相邻配置;
第一固化性透明树脂层,与所述第二固化性透明树脂层相邻配置,
所述第一固化性透明树脂层相对于所述第一固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子0~10质量%,
所述第二固化性透明树脂层相对于所述第二固化性透明树脂层的总固体成分含有金属氧化物粒子28.1~95质量%。
27.根据权利要求25或26所述的透明层叠体,其中,
所述透明电极图案为形成于透明薄膜基板上的透明电极图案。
28.根据权利要求27所述的透明层叠体,其中,
在所述透明薄膜基板的两面分别具有所述透明电极图案、所述第二固化性透明树脂层及所述第一固化性透明树脂层。
29.根据权利要求25~28中任一项所述的透明层叠体,其中,
在所述透明电极图案的形成有所述第二固化性透明树脂层的一侧的相反侧,还具有:含有金属氧化物且膜厚为55~110nm的透明膜,或者折射率为1.6~1.80且膜厚为55~110nm的透明膜。
30.根据权利要求29所述的透明层叠体,其中,
所述透明膜配置于所述透明电极图案与所述透明薄膜基板之间。
31.根据权利要求25~30中任一项所述的透明层叠体,其中,
所述第一固化性透明树脂层的双键消耗率为10%以上。
32.一种静电电容型输入装置,用权利要求1~18中任一项所述的转印薄膜制作而成,或者含有权利要求24~31中任一项所述的透明层叠体。
33.一种图像显示装置,具备权利要求32所述的静电电容型输入装置作为构成要件。
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