CN106794679B - 转印薄膜及其制造方法和层叠体、静电电容型输入装置及图像显示装置的制造方法 - Google Patents

转印薄膜及其制造方法和层叠体、静电电容型输入装置及图像显示装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种转印薄膜,其在转印中抑制层叠时气泡的混入,且能够形成也可以充分地承受湿热试验的层叠体。另外,本发明提供一种上述转印薄膜的制造方法、使用了上述转印薄膜的层叠体的制造方法、静电电容型输入装置的制造方法及图像显示装置的制造方法。本发明的转印薄膜的特征在于:将临时支撑体、树脂层、覆盖膜以该层结构而包含,当从树脂层剥离了所述覆盖膜时,所述覆盖膜的与树脂层接触的面的依照JIS‑B0601‑2001的表面粗糙度SRz为130nm以下,且SRa为8nm以下。

Description

转印薄膜及其制造方法和层叠体、静电电容型输入装置及图 像显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种转印薄膜及其制造方法、层叠体的制造方法、静电电容型输入装置的制造方法及图像显示装置的制造方法。
背景技术
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,近年来,在液晶装置等的表面配置有平板型输入装置,可以一边参考在液晶装置的图像显示区域显示的指令图像,一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(触摸面板)中有电阻膜型及静电电容型等。然而,电阻膜型输入装置为薄膜和玻璃的两片结构,且为按压薄膜而使之短路的结构,因此具有动作温度范围窄和容易老化的缺陷。
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,当手指等接触时,检测出电极之间的静电电容发生变化,从而检测输入位置(例如参考专利文献1~3)。
当使用这些静电电容型输入装置时,例如在从映射光源时的正反射附近稍微离开的位置,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(氧化铟锡,Indium Tin Oxide)图案,且仅在ITO图案的上侧交替地层叠包含SiO2等低折射率介电材料的层和包含Nb2O5等高折射率介电材料的层,由此通过基于这些各层的光干涉效应,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和图案彼此的交叉部不明显。
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。在此,在液晶或有机EL(电致发光,Electro-Luminescence)显示器上具备静电电容型触摸面板的智能手机或平板PC(个人计算机,Personal Computer)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玻璃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,而是按压式机械机构)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,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,作为透明绝缘层和透明保护膜的形成方法,仅记载有在使用有机材料的情况下进行涂布的方法。
从表面粗糙度的观点考虑,在专利文献6中记载有:以将表面粗糙度为0.01~2μm的微细凹凸进行转印的用途而使用的感光性元件,且其结构为包含支撑薄膜(A)、厚度为20μm以下的感光性树脂组合物层(B)及保护薄膜(C),且上述保护薄膜(C)的与感光性树脂组合物层接触的面的Ra为0.05~0.5μm的感光性元件在光纳米压印中是有效的。
在专利文献7中记载有:从层叠时气泡的混入(层压泡)的观点考虑,保护薄膜的与感光性组合物层接触的面的算术平均粗糙度(Ra)计优选为0.5μm以上。
在专利文献8中记载有:为了防止来源于鱼眼的气孔,与感光性树脂组合物层接触的面的保护薄膜的表面粗糙度Ra为0.15μm以下、Rmax为1.5μm以下,不与感光性树脂组合物层接触的面的Ra为0.1~0.8μm、Rmax为1~5μm,且保护薄膜中所包含的直径为80μm以上的鱼眼的个数为5个/m2以下的感光性元件是有效的。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-86684号公报
专利文献2:日本特开2010-152809号公报
专利文献3:日本特开2010-257492号公报
专利文献4:国际公开第2010-061744号公报
专利文献5:日本特开2010-061425号公报
专利文献6:日本专利第5257648号公报
专利文献7:日本专利第3522127号公报
专利文献8:日本专利第3406544号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
如上所述,若欲在具有开口部的经过强化处理后的基板上,通过专利文献4和5中所记载的涂布法,并使用专利文献3和4中所记载的材料来形成透明绝缘层和透明保护膜,则产生从开口部泄漏或溢出抗蚀剂成分,导致需要去除所溢出部分的工序,存在生产率显著下降的问题。
另外,在专利文献6~8中,不易抑制层叠时气泡的混入(层压泡)。
如上所述,关于为了解决可看见透明电极图案的问题而使用转印材料来进行改善的方法,更详细而言,关于将用于改善ITO图案可见性的折射率调整层及外涂层以不存在层叠时气泡的混入(层压泡)等缺陷的方式在透明电极图案上统一形成图案的转印材料以及使用转印材料的制造方法,并没有任何公开。
与此相对,本发明人等经过对这些专利文献1~3中所记载的层结构、专利文献6~8中所记载的支撑体上具有第一感光层及第二感光层的感光性转印片进行研究的结果,可看见透明电极图案,获知可看见透明电极图案的问题仍然未能够完全解决。
通常使用的静电电容型输入装置在图像显示区域的周围设置有框部。因此,在使用转印薄膜来形成折射率调整层的情况下,通过在图像显示区域上层叠折射率调整层而解决可看见透明电极图案的问题,同时对框部要求容易成型为所希望的图案形状,以免层叠折射率调整层。作为形成所希望的图案的方法,可以考虑配合静电电容型输入装置的框部的形状来切断转印薄膜的形状的方法(冲切法和半切法)。然而,从进一步提高生产率的观点考虑,期待形成图案形成性良好的层叠体,该层叠体在从转印薄膜将折射率调整层转印到透明电极图案上之后,通过光刻法能够以所希望的图案进行显影。
并且,从生产率的观点考虑,若以对薄膜传感器方式有效的卷对卷方式连续进行高速层压,则在专利文献7~9中所记载的表面粗糙度的范围内,仍产生层叠时气泡的混入(层压泡)。另外,也会导致由层压泡引起的湿热试验的恶化。
本发明要解决的课题在于提供一种转印薄膜,该转印薄膜在转印中抑制层叠时气泡的混入,并能够形成也可以充分地承受湿热试验的层叠体。另外,本发明的课题在于提供上述转印薄膜的制造方法、使用上述转印薄膜的层叠体的制造方法、静电电容型输入装置的制造方法及图像显示装置的制造方法。
用于解决技术课题的手段
本发明人等发现在使临时支撑体、树脂层、覆盖膜以该层结构层叠而成的转印薄膜中,通过将剥离了覆盖膜时的、与树脂层接触的面的表面粗糙度控制为特定范围,能够以无层压泡的方式从转印薄膜转印树脂层,还能够形成也可以充分地承受湿热试验的层叠体。
本发明的上述课题是通过以下<1>、<9>或<10>所述的方式而得到解决。以下,一同记载作为优选实施方式的<2>~<8>及<11>~<13>。
<1>一种转印薄膜,其特征在于,将临时支撑体、树脂层、覆盖膜以该层结构而包含,当从树脂层剥离了上述覆盖膜时,上述覆盖膜的与树脂层接触的面的依照JIS-B0601-2001的表面粗糙度SRz为130nm以下,且SRa为8nm以下。
<2>根据<1>所述的转印薄膜,其中,上述树脂层为透明树脂层,上述树脂层在波长400~780nm处的透射率为80%以上。
<3>根据<2>所述的转印薄膜,其中,上述透明树脂层包括第一透明树脂层和第二透明树脂层,上述覆盖膜所接触的面为第二透明树脂层。
<4>根据<1>~<3>中任一个所述的转印薄膜,其中,上述覆盖膜的材质为聚酯。
<5>根据<1>~<4>中任一个所述的转印薄膜,其中,上述覆盖膜的厚度为10~50μm。
<6>根据<1>~<5>中任一个所述的转印薄膜,其中,上述树脂层至少包含粘合剂。
<7>根据<1>~<6>中任一个所述的转印薄膜,其中,上述树脂层的干燥膜厚为1~15μm。
<8>根据<1>~<7>中任一个所述的转印薄膜,其中,上述树脂层含有折射率为1.55以上的粒子。
<9>一种转印薄膜的制造方法,其特征在于,依次包括:在临时支撑体上层叠树脂层的工序;及在上述树脂层上层叠覆盖膜的工序,当从树脂层剥离了上述覆盖膜时,上述覆盖膜的与树脂层接触的面的依照JIS-B0601-2001的表面粗糙度SRz为130nm以下,且SRa为8nm以下。
<10>一种转印薄膜的制造方法,其特征在于,依次包括:在临时支撑体上层叠第一透明树脂层的工序;在上述第一透明树脂层上层叠第二透明树脂层的工序;及在上述第二透明树脂层上层叠覆盖膜的工序,当从具有上述第一透明树脂层和上述第二透明树脂层的透明树脂层剥离了上述覆盖膜时,上述覆盖膜的与上述透明树脂层接触的面的依照JIS-B0601-2001的表面粗糙度SRz为130nm以下,且SRa为8nm以下。
<11>一种层叠体的制造方法,包括如下工序:在位于基材上的透明电极图案上,层叠<1>~<8>中任一个所述的转印薄膜的树脂层。
<12>一种静电电容型输入装置的制造方法,包括如下工序:在透明电极图案上,层叠<1>~<8>中任一个所述的转印薄膜的树脂层。
<13>一种图像显示装置的制造方法,包括如下工序:在透明电极图案上,层叠<1>~<8>中任一个所述的转印薄膜的树脂层。
发明效果
根据本发明能够提供一种转印薄膜,该转印薄膜在转印中抑制层叠时气泡的混入,且能够形成也可以充分地承受湿热试验的层叠体。另外,根据本发明能够提供上述转印薄膜的制造方法、使用上述转印薄膜的层叠体的制造方法、静电电容型输入装置的制造方法及图像显示装置的制造方法。
附图说明
图1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概略图。
图2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概略图。
图3是表示本发明中的前面板的一例的说明图。
图4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5是表示形成有开口部的强化处理玻璃的一例的俯视图。
图6是表示形成有掩模层的前面板的一例的俯视图。
图7是表示形成有第一透明电极图案的前面板的一例的俯视图。
图8是表示形成有第一透明电极图案及第二透明电极图案的前面板的一例的俯视图。
图9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导的同电性要件的前面板的一例的俯视图。
图10是表示金属纳米线剖面的说明图。
图11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12是表示本发明的透明层叠体的结构的一例的剖面概略图。
图13是表示本发明的转印薄膜的结构的一例的剖面概略图。
图14是表示本发明的静电电容型输入装置的结构的另一例的俯视图,表示包含被图案曝光、未被第一透明树脂层覆盖的卷绕配线的终端部(末端部分)的方式。
图15是表示在静电电容型输入装置的透明电极图案上,通过层压而层叠具有第一透明树脂层及第二透明树脂层的本发明的转印薄膜,并通过曝光等进行固化之前的状态的一例的概略图。
图16是表示第一透明树脂层和第二透明树脂层被固化的所希望的图案的一例的概略图。
图17是表示使用纸管从转印材料剥离覆盖膜的方法的一例的概略图。
具体实施方式
以下,关于本发明的转印薄膜及其制造方法、层叠体及其制造方法、静电电容型输入装置以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和具体例而完成的,但本发明并不限定于那些实施方式和具体例。
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。
在本说明书中的基团(原子团)的表述中,未记载取代及无取代的表述包含不具有取代基的基团(原子团),并且包含具有取代基的基团(原子团)。例如“烷基”不仅包含不具有取代基的烷基(无取代烷基),也包含具有取代基的烷基(取代烷基)。
并且,本说明书中的化学结构式也有由省略了氢原子的简略结构式记载的情况。
另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸,“(甲基)丙烯酰”表示丙烯酰及甲基丙烯酰。
并且,在本发明中,“质量%”和“重量%”的含义相同,“质量份”和“重量份”的含义相同。
另外,“层压泡”是指从转印薄膜去除覆盖膜,且将树脂层层叠于目标物体时所产生的气泡的混入。
并且,在本发明中,更优选组合优选方式。
在本发明中,聚合物成分中的重均分子量及数均分子量是将四氢呋喃(THF)作为溶剂的情况下通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的聚苯乙烯换算的重均分子量。
1.转印薄膜及其制造方法
本发明的转印薄膜的特征在于,将临时支撑体、树脂层、覆盖膜以该层结构而包含,当从树脂层剥离了上述覆盖膜时,上述覆盖膜的与树脂层接触的面的依照JIS-B0601-2001的表面粗糙度SRz为130nm以下,且SRa为8nm以下。
通过设为这种结构,抑制了层叠时气泡的混入(层压泡),并能够形成在湿热试验之后也不存在问题的层叠体。
优选在上述转印薄膜中,树脂层为透明树脂层,且树脂层在波长400~780nm处的透射率为80%以上,更优选透明树脂层为具有第一透明树脂层和第二透明树脂层的透明树脂层,进一步优选在上述转印薄膜中,透明树脂层包括第一透明树脂层和第二透明树脂层,且与覆盖膜接触的面为第二透明树脂层。
通过设为这种结构,层压泡得到抑制,湿热试验之后也不存在问题,除此以外,通过减小透明电极图案(优选ITO)与第二透明树脂层(折射率调整层)的折射率差、以及折射率调整层(第二透明树脂层)与第一透明树脂层的折射率差来降低光反射,从而不易看见透明电极图案,能够进一步改善透明电极图案可见性。
并且,优选第一透明树脂层及第二透明树脂层(折射率调整层)中的任一方为显示水溶性的层,另一方为显示非水溶性的层,由此在层叠第一透明树脂层之后,即使不使第一透明树脂层固化而层叠第二透明树脂层(折射率调整层),层分级也变得良好,能够以上述机理来改善透明电极图案可见性,并且从转印薄膜将第二透明树脂层(折射率调整层)及第一透明树脂层转印到透明电极图案上之后,通过光刻法能够以所希望的图案进行显影。另外,若第一透明树脂层及第二透明树脂层的层分级较差,则根据上述机理的折射率调整的效果容易变得不充分,透明电极图案可见性的改善容易变得不充分。
另外,本发明的转印薄膜中优选层分级良好。并且,本发明的转印薄膜中优选裂纹良好(不易产生裂纹)。并且,本发明的层叠体中优选卷褶皱良好(不易产生卷褶皱)。
以下,关于本发明的转印薄膜的优选方式进行说明。另外,以下说明中,以树脂层为透明树脂层的情况为中心进行说明,但本发明并不限定于此,树脂层可以是含有作为掩模层而使用的着色剂的光固化性树脂层,并且,也可以是用于形成导电性要件的导电性光固化性树脂层,并无特别的限定。
另外,本发明的转印薄膜作为静电电容型输入装置的透明绝缘层用或透明保护层用转印薄膜可以适当地使用。更详细而言,本发明的转印薄膜作为用于在透明电极图案上通过光刻方式形成折射率调整层及外涂层(透明保护层)的层叠图案的转印薄膜而能够优选使用。
(覆盖膜)
<从树脂层剥离后的覆盖膜的表面粗糙度(SRz及SRa)>
在本发明的转印薄膜中,如上所述,从树脂层剥离了覆盖膜时,覆盖膜的与树脂层接触的面的依照JIS-B0601-2001的表面粗糙度SRz(SRzJIS)为130nm以下,且SRa为8nm以下。
若SRz及SRa在上述范围内,则能够进行高速的层压,可以抑制在加热辊部产生层压泡和褶皱,可以得到无缺陷的良好的图案。
优选SRz为110nm以下,且SRa为8nm以下,更优选SRz为80nm以下,且SRa为8nm以下。
作为SRz的下限值并无特别的限制,但根据搬送条件,从耐刮伤性的观点考虑,优选为2nm以上,更优选为3nm以上。
作为SRa值的下限值并无特别的限制,但根据搬送条件,从耐刮伤性的观点考虑,优选为0.5nm以上,更优选为1.0nm以上。
上述表面粗糙度(SRz及SRa)在优选范围内时,能够进行高速的层压,并可以进一步抑制在加热辊部产生层压泡和褶皱,可以得到无缺陷的良好的图案。
在此,Rz及Ra是由一条直线来进行测定的,相对于此,在此所述SRz及SRa是将直线进行排列并在测定面上测定表面粗糙度的。SRa用微米(μm)表示将粗糙度曲线从中心线折回,并以长度L除以根据其粗糙度曲线和中心线得到的面积的值。
另一方面,SRz在从剖面曲线仅抽取基准长度的部分中,用微米(μm)表示从最高至第5个顶点高度的平均值与最深至第5个谷底高度的平均值的差值。在JIS中用μm来表示该测定结果,但在表面粗糙度较小的区域,通长多使用nm,在本发明中用nm来表示。
在表面粗糙度(SRzJIS及SRa)的测定中,能够使用触针式表面粗糙度计。
从树脂层优从选透明树脂层剥离了覆盖膜时,为了将覆盖膜的与树脂层接触的面的SRz及SRa设在上述范围内,覆盖膜的与树脂层接触的面的依照JIS-B0601-2001的表面粗糙度SRz虽然也取决于树脂层的特性,但优选为125nm以下,更优选为105nm以下,进一步优选为75nm以下。并且,SRa优选为8nm以下,更优选为7.5nm以下,进一步优选为7nm以下。
并且,作为覆盖膜的与树脂层接触的面的SRz的下限值并无特别的限制,优选为1nm以上,更优选为1.5nm以上,进一步优选为2nm以上。
另外,作为覆盖膜的与树脂层接触的面的SRa的下限值并无特别的限制,优选为0.5nm以上,更优选为0.7nm以上,进一步优选为1nm以上。
<覆盖膜的其它特性>
本发明的转印薄膜中所使用的覆盖膜优选具有适当的硬度,以防止由树脂层的影响引起的上述SRz及SRa的变化。
具体而言,覆盖膜的硬度以铅笔硬度计优选为B~9H,更优选为H~9H。
上述铅笔硬度能够通过JISK5600-5-4中所记载的方法来进行测定。
并且,本发明的转印薄膜中所使用的覆盖膜优选尺寸稳定性高,以防止上述SRz及SRa的经时变化。
具体而言,以100℃进行30分钟的热处理之后,通过测定百分之几的长度发生变化而能够计算覆盖膜的尺寸稳定性。
<覆盖膜的剥离方法>
在本发明的转印薄膜中,如上所述,作为测定表面粗糙度的覆盖膜的剥离方法,为了不使树脂层的一部分脱落,优选以一定曲率、一定速度进行剥离。图17中示出本发明的覆盖膜的剥离例子。
作为具体例,抽出一部分卷状转印薄膜,切断成片状,将端部切断成一条直线。接着,在平滑的玻璃板上,以覆盖膜侧朝上的方式放置转印薄膜30。将片材角部的覆盖膜稍微进行剥离,用胶带将剥离覆盖膜后的转印材料的角部固定于玻璃板,用胶带将覆盖膜的角部固定于直径为3cm的纸管35。一边将覆盖膜卷绕于纸管35,一边以1cm/秒的速度,对片材以45度的角度进行剥离。通过以一定曲率及一定速度进行剥离而能够以树脂层不脱离的方式进行剥离。
<覆盖膜>
作为覆盖膜,优选使用具有挠性,在加压的情况下或者在加压及加热的情况下不产生显著的变形、收缩或拉伸的材料。厚度优选在10~50μm的范围,从易处理性、通用性等方面考虑,更优选为11~45μm的范围,进一步优选为12~40μm的范围。
并且,覆盖膜可以是透明的,也可以含有染料硅、氧化铝溶胶、铬盐及锆盐等。作为这种覆盖膜的例子,能够适当地使用日本特开2006-259138号公报的0083~0087及0093段中所记载的覆盖膜,具体而言,可以举出聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等聚烯烃薄膜、聚对苯二甲酸乙二酯薄膜等聚酯薄膜、三乙酸纤维素薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜等,其中,优选聚酯薄膜,更优选聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,进一步优选双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。
(临时支撑体)
本发明的转印薄膜具有临时支撑体。
临时支撑体是指在将转印薄膜所具有的树脂层进行转印之后被剥离的支撑体。
作为临时支撑体,优选使用具有挠性且在加压情况下或者在加压及加热的情况下不产生显著变形、收缩或拉伸的材料。作为这种临时支撑体的例子,可以举出聚对苯二甲酸乙二酯薄膜等聚酯薄膜、三乙酸纤维素薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜等,其中,优选聚酯薄膜,更优选聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,进一步优选双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。
对临时支撑体的厚度并无特别的限制,优选为5~200μm的范围,从易处理性、通用性等观点考虑,更优选为10~50μm的范围。
并且,临时支撑体可以是透明的,也可以含有氧化硅、氧化铝溶胶、铬盐及锆盐等。
并且,可以通过日本特开2005-221726号公报中所记载的方法等,对临时支撑体赋予导电性。
(树脂层)
本发明的转印薄膜为将临时支撑体、树脂层、覆盖膜以该层结构而包含的转印薄膜,优选树脂层为透明树脂层,更优选透明树脂层功能分离为第一透明树脂层和第二透明树脂层而层叠。进一步优选具有与第一透明树脂层相邻配置的第二透明树脂层,第二透明树脂层的折射率比第一透明树脂层的折射率高,第二透明树脂层的折射率为1.60以上。
并且,上述覆盖膜所接触的面优选为第二透明树脂层。
树脂层可以是热固化性,也可以是光固化性,也可以是热固化性且光固化性。其中,从转印后通过进行热固化而能够赋予膜的可靠性的观点考虑,优选树脂层至少为热固化性树脂层,从转印后通过进行光固化而容易进行制膜,且制膜后通过进行热固化而能够赋予膜的可靠性的观点考虑,更优选为热固化性树脂层且光固化性树脂层。
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树脂层进行转印,并将这些层进行光固化之后这些层失去光固化性的情况下,与这些层是否具有热固化性无关,而分别继续称作树脂层。另外,也有对这些层进行光固化之后进行热固化的情况,该情况下,也与这些层是否具有固化性无关,而分别继续称作树脂层。同样,在将本发明的转印薄膜的树脂层转印到透明电极图案上,并将这些层进行热固化之后这些层失去了热固化性的情况下,与这些层是否具有光固化性无关,而分别继续称作树脂层。
另外,在本发明中,优选树脂层为透明树脂层。
在本发明中,“透明树脂层”是指在透射率为90%以上的基材上转印树脂层而形成层叠体的情况下,该层叠体的透射率为80%以上。作为上述透射率,能够使用在400~780nm的波长范围内以1nm的间距测定的值的算术平均值。
并且,以1nm的间距测定透射率的情况下,将400~450nm中的测定值的最小值称为“400~450nm范围的透射率”,将450~780nm中的测定值的最小值称为“450~780nm范围的透射率”,优选400~450nm范围的透射率及450~780nm范围的透射率均为80%以上,更优选400~450nm范围的透射率为90%以上且450~780nm范围的透射率为95%以上,进一步优选400~450nm范围的透射率为95%以上且450~780nm范围的透射率为97%以上。
另外,关于上述透光率,在转印薄膜的透明树脂层具有光固化性及/或热固化性的情况下固化后的透光率也同样地必须保持透明性。在光固化的情况下,如上所述,在以玻璃基板与透明树脂层接触的方式进行转印之后,进行整面曝光,并剥离临时支撑体。接着,进行显影及水洗,用气刀去除剩余的水分并进行干燥。对所得到的带透明树脂层的玻璃基板,同样用分光光度计来测定透射率。在用气刀进行去除并干燥之后,也可以实施后曝光。另外,在热固化性且光固化性的情况下,最后进行烘干,并以同样的方式进行测定。
在热固化的情况下,如上所述,以玻璃基板与透明树脂层接触的方式进行转印之后,剥离临时支撑体并进行烘干。对所得到的带透明树脂层的玻璃基板,同样用分光光度计来测定透射率。优选固化前的透明树脂层的透明性及固化后的透明树脂层的透明性均高,优选固化前的透明树脂层的透射率以及固化后的透明树脂层的透射率均高。
本发明的转印薄膜可以是负型材料,也可以是正型材料。
在本发明的转印薄膜为负型材料的情况下,优选在树脂层及透明树脂层中包含金属氧化物粒子、粘合剂树脂(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,可以使用添加剂等,但并不限定于此。
在本发明的转印薄膜中,优选第一透明树脂层及第二透明树脂层分别独立地包含粘合剂、聚合性化合物及光聚合引发剂。
作为控制透明树脂层的折射率的方法并无特别的限制,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粒子、金属氧化物粒子等粒子的透明树脂膜,并且,能够使用金属盐和高分子的复合体。
<粒子>
树脂层优选透明树脂层以调节折射率和透光性为目的优选含有粒子,更优选含有金属氧化物粒子。并且,在透明树脂层具有第一透明树脂层及第二透明树脂层的情况下,尤其优选第二透明树脂层含有粒子,更优选含有金属氧化物粒子。金属氧化物粒子透明性高且具有透光性,因此可以得到高折射率且透明性优异的转印薄膜。
关于金属氧化物粒子,与包含从透明树脂层去除该粒子的材料的组合物的折射率相比,优选金属氧化物粒子的折射率更高。
具体而言,在本发明的转印薄膜中,透明树脂层(透明树脂层具有第一透明树脂层及第二透明树脂层的情况下,为第二透明树脂层)更优选含有具有400~750nm波长的光中的折射率为1.50以上的粒子,进一步优选含有折射率为1.55以上的粒子,尤其优选含有折射率为1.70以上的粒子,最优选含有1.90以上的粒子。
在此,具有400~750nm波长的光中的折射率为1.50以上是指,具有上述范围的波长的光中的平均折射率为1.50以上,并不要求具有上述范围波长的所有光中的折射率为1.50以上。并且,平均折射率是对具有上述范围波长的各光的折射率的测定值的总和除以测定点的个数的值。
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。
作为透光性且折射率较高的金属氧化物粒子,优选为包含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,更优选氧化钛粒子、钛复合氧化物粒子、氧化锌粒子、氧化锆粒子、氧化铌粒子、铟/锡氧化物粒子、或者锑/锡氧化物粒子,尤其优选氧化锆粒子或氧化铌粒子。这些金属氧化物粒子为了赋予分散稳定性而可以用有机材料来对表面进行处理。
从透明树脂层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,更优选为3~80nm。在此,粒子的平均一次粒径是指通过电子显微镜来测定任意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,将粒子的外径中的最大直径设为粒径。
并且,金属氧化物粒子可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
透明树脂层中的金属氧化物粒子的含量,只要考虑对通过透明树脂层而得到的光学部件要求的折射率、透光性等来适当地决定即可,但相对于透明树脂层的总固体成分优选设为5~80质量%,从改善本发明的层叠体的基板密合性的观点考虑,更优选设为10~75质量%,进一步优选设为10~73质量%。并且,在透明树脂层具有第一透明树脂层及第二透明树脂层的情况下,相对于第一透明树脂层及第二透明树脂层,优选以上述范围包含金属氧化物。
在本发明的转印薄膜中,从将折射率控制在上述范围内的观点考虑,优选透明树脂层(具有第一透明树脂层及第二透明树脂层的情况下,为第一透明树脂层及第二透明树脂层)含有氧化锆粒子、氧化铌粒子及氧化钛粒子中的至少一种,更优选含有氧化锆粒子及氧化铌粒子中的至少一种。
<溶剂>
在树脂层为显示非水溶性的层的情况下,能够使用通常的有机溶剂。在本发明的转印薄膜中,显示非水溶性的层优选通过涂布包含有机溶剂的涂布液而形成。作为用于溶解非水溶性粘合剂的有机溶剂的例子,能够举出甲乙酮、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、环己酮、甲基异丁基酮、乳酸乙酯、乳酸甲酯及己内酰胺等。
树脂层为显示水溶性的层的情况下,优选溶剂为水或者碳原子数为1至3的低级醇与水的混合溶剂。本发明的转印薄膜中,显示水溶性的层优选通过涂布水或者碳原子数为1至3的低级醇与水的混合溶剂而形成,更优选通过涂布包含水/碳原子数为1~3的醇含有率以质量比计为35/65~100/0的水或者混合溶剂的涂布液而形成。水/碳原子数为1~3的醇含有率以质量比计更优选38/62~98/2的范围,从改善本发明的层叠体的着色的观点考虑,更优选39/61~97/3,从改善本发明的层叠体的基板密合性的观点考虑,尤其优选40/60~95/5,最优选40/60~85/15。
优选水、水及甲醇的混合溶剂、水及乙醇的混合溶剂,从干燥及涂布性的观点考虑,尤其优选水及甲醇的混合溶剂。
在本发明中,树脂层为透明树脂层,在透明树脂层具有第一透明树脂层及第二透明树脂层的情况下,优选第一透明树脂层为显示非水溶性的层,第二透明树脂层为显示水溶性的层。
尤其,在形成第二透明树脂层时,在使用水及甲醇的混合溶剂的情况下,水/甲醇的质量比(质量%比率)优选为35/65~100/0,更优选38/62~98/2的范围,进一步优选40/60~97/3,尤其优选40/60~95/5,最优选40/60~85/15。若甲醇比该水/碳原子数为1~3的醇含有率以质量比计40/60的范围少,则第一透明树脂层的溶解得到抑制,并且白浊得到抑制,因此优选。
通过控制在上述范围内,不与第一透明树脂层进行层混合而能够实现涂布和迅速的干燥。
<粘合剂>
在本发明的转印薄膜中,使用于树脂层中的粘合剂能够使用公知的粘合剂。
作为使用于树脂层优选使用于透明树脂层中,且对水或者碳原子数为1至3的低级醇与水的混合溶剂具有溶解性的粘合剂,只要不违背本发明的宗旨就无特别的限制,能够从公知的粘合剂中适当地选择。
例如可以举出日本特开昭46-2121号公报和日本特公昭56-40824号公报中记载的聚乙烯醚/马来酸酐共聚物、羧烷基纤维素的水溶性盐、水溶性纤维素醚类、羧烷基淀粉的水溶性盐、聚乙烯醇、水溶性聚乙烯醇缩丁醛或水溶性聚乙烯醇缩醛等聚乙烯醇衍生物、聚乙烯吡咯烷酮、各种聚丙烯酰胺类、各种水溶性聚酰胺、聚丙烯酸的水溶性盐等具有羧基的聚合物的中和物、具有磺酸基的聚合物的中和物、明胶、环氧乙烷共聚物、包括各种淀粉及其类似物的组的水溶性盐、苯乙烯/马来酸的共聚物、马来酸酯树脂、磷酸聚合物等。
在这些聚合物中,显示水溶性的层中所包含的粘合剂优选为聚乙烯吡咯烷酮、各种聚丙烯酰胺类、各种水溶性聚酰胺、聚丙烯酸的水溶性盐、具有羧基的聚合物的中和物、具有磺酸基的聚合物的中和物、明胶、环氧乙烷共聚物,更优选为聚乙烯吡咯烷酮、各种聚丙烯酰胺类、各种水溶性聚酰胺、聚丙烯酸的水溶性盐等具有羧基的聚合物的铵中和物。
作为使用于树脂层优选使用于透明树脂层中且对有机溶剂具有溶解性的树脂(也称为粘合剂、聚合物。),只要不违背本发明的宗旨就无特别的限制,能够从公知的树脂中适当地选择,优选为碱溶性树脂,作为上述碱溶性树脂,能够使用日本特开2011-95716号公报的0025段、日本特开2010-237589号公报的0033~0052段中所记载的聚合物。
透明树脂层具有第一透明树脂层及第二透明树脂层的情况下,从防止金属配线的腐蚀的观点考虑,优选第一透明树脂层中所含有的聚合物的羟基值为40mgKOH/g以下。
关于第二透明树脂层,将第二透明树脂层设为极薄的情况下,几乎没有由聚合物的羟基值引起的不良影响。
并且,树脂层优选透明树脂层可以包含聚合物乳胶。在此所说的聚合物乳胶是不溶于水的聚合物微粒分散于水的乳胶。关于聚合物乳胶,例如记载于室井宗一著“高分子乳胶的化学”(高分子刊行会发行(1973年))。
作为能够使用的聚合物粒子,优选为包括丙烯酸类、乙酸乙烯酯类、橡胶类(例如苯乙烯-丁二烯类、氯丁二烯类)、烯烃类、聚酯类、聚氨酯类、聚苯乙烯类等聚合物及它们的共聚物的聚合物粒子。
优选使构成聚合物粒子的聚合物链彼此之间的键合力增强。作为使聚合物链彼此之间的键合力增强的方法,可以举出利用基于氢键的相互作用的方法和生成共价键的方法。
作为赋予氢键力的方法,优选在聚合物链上将具有极性基团的单体进行共聚或者接枝聚合而导入。作为极性基团,可以举出羧基(丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、马来酸、巴豆酸、部分酯化马来酸等中所含有。)、伯氨基、仲氨基及叔氨基、铵盐基、磺酸基(苯乙烯磺酸等中所含有。)等,尤其优选羧基、磺酸基。具有这些极性基团的单体的共聚比的优选范围相对于聚合物100质量%为5~35质量%,更优选为5~20质量%,进一步优选在15~20质量%的范围内。
另一方面,作为生成共价键的方法,可以举出使环氧化合物、封闭型异氰酸酯、异氰酸酯、乙烯基砜化合物、醛化合物、羟甲基化合物、羧酸酐等与羟基、羧基、伯氨基、仲氨基、乙酰乙酰基、磺酸基等进行反应的方法。在利用这些反应的聚合物中,优选通过多元醇类和聚异氰酸酯化合物的反应而得到的聚氨酯衍生物,更优选并用多元胺来作为扩链剂,尤其优选进一步对聚合物链导入上述极性基团而设为离聚物型。
聚合物的重均分子量优选为1万以上,更优选为2万~10万。作为适合于本发明的聚合物,可以举出乙烯与甲基丙烯酸的共聚物即乙烯离聚物、聚氨酯离聚物。
能够使用于本发明的聚合物乳胶可以通过乳化聚合而得到,也可以是通过乳化而得到。关于这些聚合物乳胶的制备方法,例如记载于“乳液/乳胶手册”(乳液/乳胶手册编辑委员会编辑,TAISEISHA LTD.发行(1975年))。
作为能够使用于本发明的聚合物乳胶,能够举出例如将聚乙烯离聚物的水性分散体(商品名称:CHEMIPEARL S120,Mitsui Chemicals,Inc.制造,固体成分27%;商品名称:CHEMIPEARL S100,Mitsui Chemicals,Inc.制造,固体成分27%;商品名称:CHEMIPEARLS111,Mitsui Chemicals,Inc.制造,固体成分27%;商品名称:CHEMIPEARL S200,MitsuiChemicals,Inc.制造,固体成分27%;商品名称:CHEMIPEARL S300,Mitsui Chemicals,Inc.制造,固体成分35%;商品名称:CHEMIPEARL S650,Mitsui Chemicals,Inc.制造,固体成分27%;商品名称:CHEMIPEARL S75N,Mitsui Chemicals,Inc.制造,固体成分24%)、聚醚类聚氨酯的水性分散体(商品名称:HYDRAN WLS-201,DIC CORPORATION制造,固体成分35%,Tg-50℃;商品名称:HYDRAN WLS-202,DIC CORPORATION制造,固体成分35%,Tg-50℃;商品名称:HYDRAN WLS-221,DIC CORPORATION制造,固体成分35%,Tg-30℃;商品名称:HYDRAN WLS-210,DIC CORPORATION制造,固体成分35%,Tg-15℃;商品名称:HYDRAN WLS-213,DIC CORPORATION制造,固体成分35%,Tg-15℃;商品名称:HYDRAN WLI-602,DICCORPORATION制造,固体成分39.5%,Tg-50℃;商品名称HYDRAN WLI-611,DIC CORPORATION制造,固体成分39.5%,Tg-15℃)、丙烯酸烷基酯共聚物铵(商品名称:JURYMER AT-210,TOAGOSEI CO.,LTD.制造)、丙烯酸烷基酯共聚物铵(商品名称:JURYMER ET-410,TOAGOSEICO.,LTD.制造)、丙烯酸烷基酯共聚物铵(商品名称:JURYMER AT-510,TOAGOSEI CO.,LTD.制造)、聚丙烯酸(商品名称:JURYMER AC-10L,TOAGOSEI CO.,LTD.制造)进行氨中和并乳化的物质。
<聚合性化合物>
作为显示出水溶性的层或显示出非水溶性的层中所使用的聚合性化合物,能够使用日本专利第4098550号的0023~0024段中所记载的聚合性化合物和具有酸基的单体的铵盐。其中,能够优选使用季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇环氧乙烷(EO)加成物的四丙烯酸酯、具有酸基的单体的铵盐。这些聚合性化合物可以单独使用,也可以组合多个进行使用。在使用季戊四醇四丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的混合物的情况下,季戊四醇三丙烯酸酯的比率以质量比计优选为0~80%,更优选为10~60%。
在本发明中,作为聚合性化合物,具体而言,能够举出由下述结构式1表示的水溶性聚合性化合物、季戊四醇四丙烯酸酯混合物(NK酯A-TMMT,Shin-Nakamura ChemicalCo.,Ltd.制造,作为杂质而含有三丙烯酸酯10%)、季戊四醇四丙烯酸酯和三丙烯酸酯的混合物(NK酯A-TMM3LM-N,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造,三丙烯酸酯37%)、季戊四醇四丙烯酸酯和三丙烯酸酯的混合物(NK酯A-TMM-3L,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造,三丙烯酸酯55%)、季戊四醇四丙烯酸酯和三丙烯酸酯的混合物(NK酯A-TMM3,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造,三丙烯酸酯57%)、季戊四醇环氧乙烷(EO)加成物的四丙烯酸酯(KAYARAD RP-1040,Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、作为羧酸改性的单体的ARONIX M-520(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)和TO2349(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)的铵中和物以及磷酸单体(JPA-514,JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD.制造)等。
作为在显示出水溶性的层中所使用的聚合性化合物,其中,从改善本发明的转印薄膜的皱缩网纹的观点考虑,除了由下述结构式1表示的水溶性聚合性化合物以外,并用碳原子数为1至4的低级醇来作为溶剂,由此也能够优选使用季戊四醇四丙烯酸酯混合物(NK酯A-TMMT,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)、季戊四醇四丙烯酸酯和三丙烯酸酯的混合物(NK酯A-TMM3LM-N,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造,三丙烯酸酯37%)、季戊四醇四丙烯酸酯和三丙烯酸酯的混合物(NK酯A-TMM-3L,Shin-Nakamura ChemicalCo.,Ltd.制造,三丙烯酸酯55%)、作为羧酸改性的单体的ARONIX M-520(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)和TO2349(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)的铵中和物以及磷酸单体(JPA-514、JOHOKUCHEMICAL CO.,LTD.制造)等。
[化学式1]
作为在显示出其它水溶性的层中使用的聚合性化合物,且作为对水或者碳原子数为1至3的低级醇与水的混合溶剂具有溶解性的聚合性化合物,能够使用具有羟基的单体、分子内具有环氧乙烷和聚环氧丙烷及磷酸基的单体。
另一方面,作为在显示出非水溶性的层中使用的聚合性化合物,可以举出三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三((甲基)丙烯酰氧基丙基)醚、三((甲基)丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三((甲基)丙烯酰氧基乙基)氰脲酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、在三羟甲基丙烷和甘油、双酚等多官能醇中,使环氧乙烷和环氧丙烷进行加成反应之后进行(甲基)丙烯酸酯化的聚合性化合物、日本特公昭48-41708号、日本特公昭50-6034号、日本特开昭51-37193号等各公报中所记载的氨基甲酸酯丙烯酸酯类;日本特开昭48-64183号、日本特公昭49-43191号、日本特公昭52-30490号等各公报中记载的聚酯丙烯酸酯类;环氧树脂和(甲基)丙烯酸的反应产物即环氧丙烯酸酯类等多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯等。其中,能够优选使用三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(NK酯A-TMMT,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)、季戊四醇环氧乙烷(EO)加成物的四丙烯酸酯(KAYARAD RP-1040,Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)。这些可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
<光聚合引发剂>
作为对水或者碳原子数为1至3的低级醇与水的混合溶剂具有溶解性的光聚合引发剂,能够使用IRGACURE2959(BASF公司制造)和下述结构式3的引发剂。
[化学式2]
另一方面,作为在显示出非水溶性的层中使用的光聚合引发剂或聚合引发体系,能够使用日本特开2011-95716号公报的0031~0042段中所记载的光聚合引发剂。例如除了1,2-辛二酮,1-[4-苯硫基)-,2-(O-苯甲酰肟)](商品名称:IRGACUREOXE-01,BASF公司制造)以外,能够优选使用乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(0-乙酰肟)(商品名称:IRGACUREOXE-02,BASF公司制造)、2-(二甲氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(商品名称:IRGACURE379EG,BASF公司制造)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮(商品名称:IRGACURE907,BASF公司制造)、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(商品名称:IRGACURE127、BASF公司制造)、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1(商品名称:IRGACURE369,BASF公司制造)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(商品名称:IRGACURE1173,BASF公司制造)、1-羟基-环己基-苯基-酮(商品名称:IRGACURE184,BASF公司制造)、2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮(商品名称:IRGACURE651,BASF公司制造)、肟酯类的商品名称:Lunar6(DKSH JAPAN K.K.制造)等。
除了对水或者碳原子数为1至3的低级醇与水的混合溶剂具有溶解性的粘合剂等以外,作为使用于树脂膜中的树脂(也称作粘合剂、聚合物。)和其它添加剂,只要不违背本发明的宗旨,则并无特别的限制。
另外,树脂层中可以使用添加剂。作为上述添加剂,可以举出例如日本专利第4502784号公报的0017段、日本特开2009-237362号公报的0060~0071段中所记载的表面活性剂、日本专利第4502784号公报的0018段中所记载的热聚合抑制剂、及日本特开2000-310706号公报的0058~0071段中所记载的其它添加剂。
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。在本发明的转印薄膜为正型材料的情况下,树脂层中可以使用例如日本特开2005-221726号公报中所记载的材料等,但并不限定于此。
<透明树脂层>
在本发明的转印薄膜中,优选树脂层为透明树脂层,在透明树脂层为单层(一层)且膜厚方向均匀的情况下,透明树脂层的折射率优选为1.50~1.60,更优选为1.51~1.59,进一步优选为1.52~1.57。通过设为上述折射率范围而可以改善透明电极的可见性。
并且,为了设为上述折射率范围,透明树脂层优选含有上述粒子,更优选含有折射率为1.55以上的粒子。
透明树脂层的干燥膜厚优选为1μm以上,更优选为1~15μm,进一步优选为2~12μm,尤其优选为3~10μm。
并且,更优选如下制作的透明树脂层:透明树脂层在厚度方向上折射率连续地不同,与覆盖膜接触的面的折射率较高,与临时支撑体接触的面的折射率较低。使第二透明树脂层用涂布液渗入到第一透明树脂层,能够由使用于第一透明树脂层中的粘合剂的酸值及第二透明树脂层用涂布液的pH来进行控制。
<转印薄膜中的折射率及干燥膜厚的测定方法>
在透明树脂层为单层(一层)且膜厚方向均匀的情况下,透明树脂层的折射率能够使用反射分光膜厚计FE-3000(OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD制造)如下求出。并且,以下测定是在25℃的条件下进行的。
(1)准备临时支撑体,将其切割为纵横边的长度10cm×10cm。制作出通过透明粘接胶带(OCA胶带(OpticallyClearAdhesiveTape)8171CL:3M Company制造)使黑色聚对苯二甲酸乙二酯(PET)材料与所切割的临时支撑体的一表面接触的层叠体(第一层叠体)。使用反射分光膜厚计FE-3000来评价第一层叠体的反射光谱(波长:430~800nm),求出各波长中的临时支撑体的折射率n0
(2)准备仅将透明树脂层形成于临时支撑体上的样品,将其切割为纵横边的长度10cm×10cm。制作出通过透明粘接胶带(OCA胶带8171CL:3M Company制造)使黑色PET材料与所切割的样品的临时支撑体面接触的层叠体(第二层叠体)。使用透射电子显微镜(TEM)对第二层叠体进行结构分析。在10点测定第一透明树脂层的干燥膜厚而求出平均值,求出第一透明树脂层的干燥膜厚的平均值的第1估计值T1(I)。使用反射分光膜厚计FE-3000来评价第二层叠体的反射光谱(波长:430~800nm)。求出各波长中的透明树脂层的折射率n1及透明树脂层的干燥膜厚的平均值的第2估计值T1(II)。此时,由于考虑第一透明树脂层与临时支撑体的界面的反射,因此在将由上述(1)求出的折射率n0值和第1估计值T1(I)代入到计算公式的状态下,从第二层叠体的反射光谱,通过模拟计算进行拟合而求出折射率n1及第2估计值T1(II)。
<第一透明树脂层的结构>
本发明的转印薄膜优选具有第一透明树脂层和第二透明树脂层作为透明树脂层,上述第一透明树脂层的折射率优选为1.50~1.53,更优选为1.50~1.52,进一步优选为1.51~1.52。
在本发明的转印薄膜中,从使用第一透明树脂层来形成静电电容型输入装置的透明保护层时发挥充分的表面保护功能的观点考虑,第一透明树脂层的干燥膜厚优选为1μm以上,更优选为1~15μm,进一步优选为2~12μm,尤其优选为3~10μm。
若干燥膜厚在上述范围内,则能够提供能够抑制层压泡的产生,并可以形成在湿热试验之后也不存在问题的层叠体的转印薄膜,并可以抑制转印薄膜的卷褶皱和裂纹,因此优选。
并且,第一透明树脂层为具有固化性的树脂,优选固化前为一定程度柔软的膜。尤其优选包含选自基于维卡(Vicat)法(具体而言,根据美国材料试验法ASTMD1235的聚合物软化点测定法)的软化点为80℃以下的有机高分子物质的至少一种方式。
作为第一透明树脂层的材料,能够不受特别限制地使用任意的聚合物成分和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,优选固化后的表面硬度、耐热性较高的材料,在第一透明树脂层及第二透明树脂层中所包含的碱溶性树脂和聚合性化合物中,也可以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,优选第一透明树脂层包含聚合性化合物及光聚合引发剂,由此能够容易形成第一透明树脂层及第二透明树脂层的图案。
在第一透明树脂层中,相对于第一透明树脂层的固体成分,光聚合引发剂优选包含1质量%以上,更优选包含2质量%以上。在第一透明树脂层中,相对于第一透明树脂层的固体成分,光聚合引发剂优选包含10质量%以下,从改善本发明的层叠体的图案形成性、着色性、基板密合性的观点考虑,更优选包含5质量%以下。
第一透明树脂层可以包含或不包含金属氧化物粒子。为了将第一透明树脂层的折射率控制为上述范围,根据所使用的聚合物和聚合性化合物的种类,能够以任意的比例包含金属氧化物粒子。在第一透明树脂层中,相对于第一透明树脂层的固体成分,金属氧化物粒子优选包含0~35质量%,更优选包含0~10质量%,尤其优选不包含。
<转印薄膜中的折射率及干燥膜厚的测定方法>
在本发明中,在透明树脂层包含第一透明树脂层及第二透明树脂层的情况下,第一透明树脂层的折射率、第一透明树脂层的干燥膜厚及后述第二透明树脂层的折射率能够使用反射分光膜厚计FE-3000(OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD.制造)如下求出。并且,以下测定是在25℃的条件下进行的。
(1)准备临时支撑体,将其切割为纵横边的长度10cm×10cm。制作出通过透明粘接胶带(OCA胶带(OpticallyClearAdhesiveTape)8171CL:3M Company制造)使黑色聚对苯二甲酸乙二酯(PET)材料与所切割的临时支撑体的一表面接触的层叠体(第一层叠体)。使用反射分光膜厚计FE-3000来评价第一层叠体的反射光谱(波长:430~800nm),求出各波长中的临时支撑体的折射率n0
(2)准备仅将第一透明树脂层形成于临时支撑体上的样品,将其切割为纵横边的长度10cm×10cm。制作出通过透明粘接胶带(OCA胶带8171CL:3M Company制造)使黑色PET材料与所切割的样品的临时支撑体面接触的层叠体(第二层叠体)。使用透射电子显微镜(TEM)对第二层叠体进行结构分析。在10点测定第一透明树脂层的干燥膜厚而求出平均值,求出第一透明树脂层的干燥膜厚的平均值的第1估计值T1(I)。使用反射分光膜厚计FE-3000来评价第二层叠体的反射光谱(波长:430~800nm)。求出各波长中的第一透明树脂层的折射率n1及第一透明树脂层的干燥膜厚的平均值的第2估计值T1(II)。此时,由于考虑第一透明树脂层与临时支撑体的界面的反射,因此在将由上述(1)求出的折射率n0值和第1估计值T1(I)代入到计算公式的状态下,从第二层叠体的反射光谱,通过模拟计算进行拟合而求出折射率n1及第2估计值T1(II)。
(3)准备在临时支撑体上形成有第一透明树脂层及第二透明树脂层的转印薄膜,将其切割为纵横边的长度10cm×10cm(在具有保护薄膜的情况下,将其进行剥离)。制作出通过透明粘接胶带(OCA胶带8171CL:3M Company制造)使黑色PET材料与所切割的转印薄膜的临时支撑体面接触的样品片(第三层叠体)。使用透射电子显微镜(TEM)对样品片进行结构分析,在10点测定第一透明树脂层的干燥膜厚而求出平均值,求出第二透明树脂层的干燥膜厚的平均值的估计值T2(I)。关于样品片,使用反射分光膜厚计FE-3000,在测定点:直径以0.2mm间隔,在任意方向的直线上评价200点的测定点(即4cm长度)的反射光谱。在与所述直线方向正交的方向上,对每隔1cm、5列、共计1,000点重复进行所述评价。此时,由于考虑第一透明树脂层与临时支撑体的界面、以及第二透明树脂层与第一透明树脂层的界面的反射,因此在将由上述(1)求出的折射率n0、由上述(2)求出的折射率n1及第2估计值T1(II)、以及第1估计值T1(I)代入到计算公式的状态下,从第三层叠体的反射光谱,通过模拟计算进行拟合而求出第二透明树脂层的折射率n1和1,000点的测定点上的第二透明树脂层及第一透明树脂层的干燥膜厚。另外,计算第二透明树脂层及第一透明树脂层的干燥膜厚的平均值、最大值、最小值及标准偏差,从而求出n1、n2、T1、T2、σ2及H2。n2表示第二透明树脂层的折射率,n1表示第一透明树脂层的折射率,T2表示第二透明树脂层的平均干燥膜厚,T1表示第一透明树脂层的平均干燥膜厚,σ2表示第二透明树脂层的干燥膜厚的标准偏差,H2表示第二透明树脂层的干燥膜厚的最大值与最小值之差。
关于第二透明树脂层的干燥膜厚及第一透明树脂层的干燥膜厚,将通过TEM进行结构分析而得到的估计值输入到反射分光膜厚计,从而能够提高模拟的拟合精度。
另外,在本发明的转印薄膜具有后述第三透明树脂层的情况下,准备在临时支撑体上形成有第一透明树脂层、第二透明树脂层及第三透明树脂层的转印薄膜,通过进行与上述相同的计算而可以算出第三透明树脂层的干燥膜厚及折射率。
<第二透明树脂层的结构>
本发明的转印薄膜优选具有第一透明树脂层和第二透明树脂层,与上述第一透明树脂层相邻配置的第二透明树脂层的折射率优选比第一透明树脂层的折射率高,更优选折射率为1.60以上。
将第一透明树脂层的折射率设为n1、将第二透明树脂层的折射率设为n2的情况下,n2-n1的值优选为0.03~0.30,更优选为0.05~0.20。
在本发明的转印薄膜中,第二透明树脂层的折射率优选为1.60以上。
另一方面,作为第二透明树脂层的折射率的上限值并无特别的限制,但实际应用上优选为1.78以下,也可以为1.74以下。
在本发明的转印薄膜中,第二透明树脂层的干燥膜厚优选为500nm以下,更优选为110nm以下。第二透明树脂层的厚度进一步优选为55~100nm,尤其优选为60~100nm,最优选为70~100nm。
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,优选第二透明树脂层包含聚合性化合物。作为第二透明树脂层的材料,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。
并且,第二透明树脂层可以包含或不包含金属氧化物粒子,但从将第二透明树脂层的折射率控制为上述范围的观点考虑,优选包含金属氧化物粒子。第二透明树脂层根据所使用的聚合物和聚合性化合物的种类,能够以任意的比例包含金属氧化物粒子,但相对于第二透明树脂层的固体成分,优选包含金属氧化物粒子40~95质量%,更优选包含55~95质量%,从改善本发明的转印薄膜的裂纹的观点考虑,进一步优选包含62~90质量%,从进一步改善本发明的转印薄膜的裂纹、且改善本发明的层叠体的基板密合性的观点考虑,尤其优选包含62~75质量%,最优选包含62~73质量%。
<第三透明树脂层>
本发明的转印薄膜可以在上述第二透明树脂层上还设置第三透明树脂层。
在第二透明树脂层为水溶性的情况下,第三透明树脂层优选为非水溶性,在第二透明树脂层为非水溶性的情况下,第三透明树脂层优选为水溶性。
第三透明树脂层的折射率优选为1.60以上。
另一方面,作为第三透明树脂层的折射率的上限值并无特别的限制,但实际应用上优选为1.78以下,更优选为1.74以下。
在本发明的转印薄膜中,第三透明树脂层的干燥膜厚优选为500nm以下,更优选为110nm以下。第三透明树脂层的厚度进一步优选为55~100nm,尤其优选为60~100nm,最优选为70~100nm。
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,第三透明树脂层优选包含聚合性化合物。
第三透明树脂层可以包含或不包含金属氧化物粒子,但从将第三透明树脂层的折射率控制为上述范围的观点考虑,优选包含金属氧化物粒子。第三透明树脂层根据所使用的聚合物和聚合性化合物的种类,能够以任意的比例包含金属氧化物粒子,但相对于第三透明树脂层的固体成分,优选包含金属氧化物粒子40~95质量%,更优选包含55~95质量%,进一步优选包含82~90质量%。
(热塑性树脂层)
本发明的转印薄膜可以在临时支撑体与树脂层(优选透明树脂层)之间设置热塑性树脂层。通过使用具有热塑性树脂层的转印薄膜,在图像显示装置中不易产生图像不均等,能够得到优异的显示特性。
热塑性树脂层优选为碱溶性。热塑性树脂层发挥作为缓冲材料的作用,以便能够吸收基底表面的凹凸(也包括由已形成的图像等产生的凹凸等。),优选具有根据对象表面的凹凸可以变形的性质。
热塑性树脂层优选将日本特开平5-72724号公报中所记载的有机高分子物质作为成分而包含的方式,尤其优选包含选自基于维卡(Vicat)法(具体而言,根据美国材料试验法ASTMD1235的聚合物软化点测定法)的软化点为80℃以下的有机高分子物质的至少一种方式。
具体而言,可以举出聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、乙烯和乙酸乙烯酯或其皂化物等的共聚物、乙烯和丙烯酸酯或其皂化物的共聚物、聚氯乙烯或氯乙烯和乙酸乙烯酯或其皂化物等的共聚物、聚偏二氯乙烯、偏二氯乙烯共聚物、聚苯乙烯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯或其皂化物等的共聚物、聚乙烯基甲苯、乙烯基甲苯和(甲基)丙烯酸酯或其皂化物等的共聚物、聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸丁酯和乙酸乙烯酯等的共聚物、乙酸乙烯酯共聚物、尼龙、共聚尼龙、N-烷氧基甲基化尼龙、N-二甲氨基化尼龙等聚酰胺树脂等有机高分子。
热塑性树脂层的层厚优选为3~30μm。若热塑性树脂层的层厚为3μm以上,则层压时的追随性优异,并且对基底表面的凹凸的吸收能力优异。若层厚为30μm以下,则在临时支撑体上形成热塑性树脂层时容易进行干燥(去除溶剂),并且热塑性树脂层的显影所需的时间较短,工艺适性优异。作为热塑性树脂层的层厚,更优选为4~25μm,进一步优选为5~20μm。
热塑性树脂层能够通过涂布包含热塑性有机高分子的制备液等而形成,并能够使用溶剂来制备在进行涂布等时所使用的制备液。作为溶剂,只要可以溶解构成热塑性树脂层的高分子成分就无特别的限制,可以举出例如甲乙酮、环己酮、丙二醇单甲醚乙酸酯(MMPGAc)、正丙醇及2-丙醇等。
<热塑性树脂层及光固化性树脂层的粘度>
优选热塑性树脂层在100℃下测定的粘度在1,000~10,000Pa·sec的区域,透明树脂层在100℃下测定的粘度在2,000~50,000Pa·sec的区域。
(中间层)
本发明的转印薄膜也能够在上述热塑性树脂层与上述树脂层之间设置中间层。作为中间层,在日本特开平5-72724号公报中作为“分离层”而记载。
图13中示出本发明的转印薄膜的优选结构的一例。图13是临时支撑体26、第一透明树脂层7、第二透明树脂层12及覆盖膜29以该层结构彼此相邻层叠而成的本发明的转印薄膜30的概略图。
(转印薄膜的制造方法)
本发明的转印薄膜能够以日本特开2006-259138号公报的0094~0098段中所记载的感光性转印材料的制作方法为基准进行制作。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来制造。
即,本发明的转印薄膜的制造方法优选依次包括在临时支撑体上层叠树脂层的工序和在上述树脂层上层叠覆盖膜的工序,在从树脂层剥离了上述覆盖膜时,上述覆盖膜的与树脂层接触的面的依照JIS-B0601-2001的表面粗糙度SRz为130nm以下,且SRa为8nm以下。上述树脂层优选为透明树脂层。
在本发明的转印薄膜的制造方法中,在上述临时支撑体上层叠树脂层的工序优选包括:在临时支撑体上形成第一透明树脂层的工序;及在第一透明树脂层上直接形成第二透明树脂层的工序,并且,优选第一透明树脂层及第二透明树脂层中的任一方通过涂布包含水/碳原子数为1~3的醇含有率以质量比计为35/65~100/0的水或混合溶剂的涂布液而形成,而另一方通过涂布包含有机溶剂的涂布液而形成。优选第二透明树脂层的折射率比第一透明树脂层的折射率高,第二透明树脂层的折射率优选为1.60以上。
根据这种结构使第一透明树脂层与第二透明树脂层的界面清楚,从而能够进一步改善透明电极图案的可见性。并且,第一透明树脂层及第二透明树脂层中的任一方通过涂布包含水/碳原子数为1~3的醇含有率以质量比计为35/65~100/0的水或混合溶剂的涂布液而形成,而另一方通过涂布包含有机溶剂的涂布液而形成,由此,在层叠第一透明树脂层之后,即使不使其固化而层叠第二透明树脂层,层分级也变得良好,从而能够改善透明电极图案可见性,并且从转印薄膜将折射率调整层(即,第一透明树脂层及第二透明树脂层)转印到透明电极图案上之后,通过光刻法能够以所希望的图案进行显影,因此优选。
本发明的转印薄膜的制造方法优选包括在上述临时支撑体上形成树脂层之前进一步形成热塑性树脂层的工序。
本发明的转印薄膜的制造方法在形成上述热塑性树脂层的工序之后,优选包括在热塑性树脂层与树脂层之间形成中间层的工序。具体而言,在形成具有中间层的转印薄膜的情况下,在临时支撑体上,涂布将热塑性有机高分子和添加剂进行溶解的溶解液(热塑性树脂层用涂布液),并使其干燥而设置热塑性树脂层之后,在该热塑性树脂层上涂布通过在不溶解热塑性树脂层的溶剂中添加树脂或添加剂而制备的制备液(中间层用涂布液),并使其干燥而层叠中间层,该中间层上还涂布通过使用不溶解中间层的溶剂而制备的树脂层用涂布液,并使其干燥而层叠树脂层,由此能够适当地进行制作。
2.层叠体及其制造方法
本发明中的层叠体具有基材、位于上述基材上的触摸面板用电极(以下,也称作“透明电极图案”。)及配置于上述触摸面板用电极上的树脂层。
上述触摸面板用电极和上述树脂层优选直接接触。
本发明的层叠体的制造方法包括在位于基材上的透明电极图案上层叠本发明的转印薄膜的树脂层的工序。本发明的层叠体优选为透明层叠体,上述透明层叠体的制造方法包括在透明电极图案上层叠本发明的转印薄膜的透明树脂层的工序。
另外,在上述工序中,优选本发明的转印薄膜的透明树脂层和上述透明电极图案以接触的方式进行层叠。
透明层叠体是指至少一部分为透明的层叠体,优选包含后述透明电极图案的一部分区域为透明。层叠体透明是指层叠体的透射率成为80%以上。上述透射率能够使用在400~780nm的波长范围以1nm的间距进行测定的值。
并且,以1nm的间距测定透射率的情况下的、将400~450nm中的测定值的最小值称作“400~450nm范围的透射率”,将450~780nm中的测定值的最小值称作“450~780nm范围的透射率”,优选400~450nm范围的透射率及450~780nm范围的透射率均为80%以上,更优选400~450nm范围的透射率为90%以上,且450~780nm范围的透射率为95%以上,进一步优选400~450nm范围的透射率为95%以上,且450~780nm范围的透射率为97%以上。
根据上述方式,能够降低上述透明电极图案的可见性。
并且,本发明的层叠体通过上述本发明的层叠体的制造方法而得到,具有透明电极图案和树脂层。
另外,本发明的层叠体通过上述本发明的层叠体的制造方法而得到,具有透明电极图案和与上述透明电极图案相邻配置的透明树脂层。通过设为这种结构能够解决可看见透明电极图案的问题。
另外,本发明的层叠体优选具有透明电极图案、与该透明电极图案相邻配置的第二透明树脂层、与该第二透明树脂层相邻配置的第一透明树脂层,并且,优选上述第二透明树脂层的折射率比上述第一透明树脂层的折射率高,更优选第二透明树脂层的折射率为1.60以上。
另外,优选本发明的层叠体的着色良好,即,不带有黄色。并且,优选本发明的层叠体的基板密合性良好。
以下,以本发明的层叠体为透明层叠体的情况为中心进行了陈述,但本发明并不限定于此。
(透明层叠体的结构)
在本发明的透明层叠体中,从进一步改善透明电极图案的可见性的观点考虑,优选在上述透明电极图案的形成有透明树脂层的一侧的相反侧,还具有折射率为1.60~1.78且膜厚为55~110nm的透明膜。另外,在本说明书中,在无特别说明而记载为“透明膜”的情况下,是指上述“折射率为1.60~1.78且膜厚为55~110nm的透明膜”。
在本发明的透明层叠体中,在折射率为1.60~1.78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。
上述透明基板优选为透明薄膜基板。该情况下,上述透明膜优选配置于上述透明电极图案与上述透明薄膜基板之间。
并且,在本发明的层叠体中,上述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12中示出本发明的透明层叠体结构的一例。
图12中,透明层叠体13具有透明基板1、折射率为1.60~1.78且膜厚为55~110nm的透明膜11,面内还具有透明电极图案4、第二透明树脂层12及第一透明树脂层7以该层结构层叠的区域21。并且,图12中示出透明层叠体除了包含上述区域以外,还包含透明基板1、透明膜11及透明树脂层以该层结构层叠的区域(在图12的结构中,第二透明树脂层12和第一透明树脂层7以该层结构层叠的区域22(即,未形成有透明电极图案的非图案区域22))。
换言之,带透明电极图案的基板在面内方向上包含透明基板1、透明膜11、透明电极图案4、第二透明树脂层12及第一透明树脂层7以该层结构层叠的区域21。
面内方向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。从而,面内包含透明电极图案4、第二透明树脂层12及第一透明树脂层7的区域以该层结构层叠的区域是指,在透明电极图案4、第二透明树脂层12及第一透明树脂层7以该层结构层叠的区域的、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静电电容型输入装置的情况下,有时透明电极图案在行方向和列方向大致正交的两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被设置(例如参考图4)。例如在图4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”为代表而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使用为本发明的静电电容型输入装置中的第二透明电极图案4,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12中示出本发明的透明层叠体包含非图案区域22的方式。
本发明的透明层叠体在未形成有透明电极图案的非图案区域22的至少一部分,优选在面内包含透明基板、透明膜及透明树脂层以该层结构层叠的区域。并且,透明树脂层具有第一透明树脂层及第二透明树脂层,在非图案区域的至少一部分,优选在面内包含透明基板、透明膜及第二透明树脂层以该层结构层叠的区域。
本发明的透明层叠体在透明基板、透明膜及透明树脂层以该层结构层叠的区域中,优选透明膜及透明树脂层彼此相邻。并且,在透明树脂层具有第一透明树脂层和第二透明树脂层的情况下,优选透明膜及第二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,就可以将其它部件配置于任意的位置上,例如在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,能够层叠图1中的掩模层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12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也优选包含折射率为1.50~1.52的第三透明膜(图12中未图示)。
在本发明的透明层叠体中,透明膜的厚度优选为55~110nm,更优选为60~110nm,进一步优选为70~90nm。
在此,透明膜可以是单层结构,也可以是两层以上的层叠结构。在透明膜为两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12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12所示,透明电极图案4的端部的形状并无特别的限制,可以具有锥形形状,例如可以具有透明基板侧的一面比透明基板的相反侧的一面更宽的锥形形状。
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°,进一步优选为0.5~5°。
作为本说明书中的锥角的测定方法,例示出如下方法:拍摄透明电极图案端部的显微镜照片,使其显微镜照片的锥形部分近似于三角形,通过直接测定锥角而求出。
图11中示出透明电极图案的端部呈锥形形状的情况的一例。图11中的近似于锥形部分的三角形的底面为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为3°。将近似于锥形部分的三角形的底面优选为10~3,000nm,更优选为100~1,500nm,进一步优选为300~1,000nm。
另外,近似于锥形部分的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包含透明电极图案及透明树脂层彼此相邻的区域。
图12中示出如下方式:在透明电极图案、第二透明树脂层及第一透明树脂层以该层结构层叠的区域21中,透明电极图案、第二透明树脂层及第一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,优选透明膜及第二透明树脂层不具有开口部。
并且,与通过透明膜及透明树脂层并经由其它层来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”,能够举出后述本发明的静电电容型输入装置中所包含的绝缘层5,或者如后述本发明的静电电容型输入装置那样包括两层以上的透明电极图案的情况下,能够举出第二层的透明电极图案等。
图12中示出层叠有第二透明树脂层12的方式。第二透明树脂层12横跨透明膜11上未层叠有透明电极图案4的区域和层叠有透明电极图案4的区域上而层叠。即,第二透明树脂层12与透明膜11相邻,另外,第二透明树脂层12也与透明电极图案4相邻。
并且,在透明电极图案4的端部呈锥形形状的情况下,优选沿锥形形状(以与锥角相同的倾斜度)层叠有第二透明树脂层12。
图12中示出在第二透明树脂层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透明树脂层7的方式。
<透明层叠体的材料>
〔基材〕
本发明中的层叠体包含基材。
作为上述基材,优选透明基板。
作为上述透明基板,能够使用透明的树脂基板和玻璃基板。从生产率的观点考虑,优选折射率为1.50~1.66的树脂基板。树脂基板可以以卷状的方式连续地对转印薄膜进行层压、曝光、显影、水洗、干燥及烘干等处理。优选聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚酯,从成本、透明性及强度的观点考虑,优选聚酰亚胺及聚酯。
另一方面,从耐热性的观点考虑,透明基板优选为折射率为1.50~1.55的玻璃基板。透明基板的折射率更优选为1.50~1.52。
透明基板由透明的树脂基板和玻璃基板等透光性基板构成,作为玻璃的例子,能够使用以Coming Incorporated的Gorilla玻璃为代表的强化玻璃等。并且,作为透明基板,能够优选使用在日本特开2010-86684号公报、日本特开2010-152809号公报及日本特开2010-257492号公报中使用的材料。
〔透明电极图案〕
透明电极图案的折射率优选为1.75~2.10。
透明电极图案的材料并无特别的限制,能够使用公知的材料。例如能够用ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)等透光性导电性金属氧化膜来进行制作。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。并且通过烧成将非晶形ITO膜设为多晶ITO膜,从而也能够降低电阻。并且所述第一透明电极图案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后述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等形成导电性图案等的情况下,能够参考日本专利第4506785号公报的0014~0016段等。其中,透明电极图案优选为ITO膜。
在本发明的透明层叠体中,尤其优选透明电极图案为折射率为1.75~2.10的ITO膜。
〔透明树脂层〕
本发明的透明层叠体中所包含的透明树脂层的优选范围与本发明的转印薄膜中的透明树脂层的优选范围相同。
<层叠体中的折射率及干燥膜厚测定方法>
在透明树脂层为单层(一层)且膜厚方向均匀的情况下,透明树脂层的折射率能够使用反射分光膜厚计FE-3000(OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD制造)并通过与转印薄膜中的折射率的测定相同的方法来进行。
具体而言,能够由下述方法来进行。
(1)关于透明层叠体,对依次层叠有透明基板、透明膜、透明电极图案的样品、依次层叠有透明基板、透明膜、透明电极图案及透明树脂层的样品等,预先测定各层的折射率和各层的干燥膜厚的估计值。
(2)在透明层叠体中,关于透明基板/透明膜/透明电极图案/透明树脂层4层结构的部分,切割为纵横边的长度10cm×10cm。通过透明粘接胶带(OCA胶带8171CL:3M Company制造),使黑色PET材料与所切割的透明层叠体接触,制作出样品片。使用透射电子显微镜(TEM)对样品片进行结构分析,求出各层的干燥膜厚的估计值。关于样品片,使用FE-3000(OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD制造),在测定点:直径以0.2mm的间隔,在任意方向的直线上评价100点的测定点上的反射光谱。此时,由于考虑透明树脂层与透明电极图案的界面,因此在将透明树脂层、透明基板、透明膜及透明电极图案的折射率及透明树脂层的干燥膜厚的平均值的估计值代入到计算公式的状态下,从透明基板/透明膜/透明电极图案/透明树脂层4层结构部分的反射光谱,通过模拟计算进行拟合而求出透明树脂层的折射率和100点的测定点上的透明树脂层的膜厚。在本说明书中,将任意方向设为与样品片的一边平行的方向,将100点的测定点(即,2cm长度)设为从样品片的一边的中心均等地隔开1cm的范围。
在使用不透明基材的情况下,预先制作通过透明粘接胶带将黑色PET材料贴附于基材背面的样品片,并使用反射分光膜厚计FE-3000来评价基材和黑色PET材料的层叠体的反射光谱(波长:430~800nm),求出各波长中的折射率n、干燥膜厚T及消光系数k。当进行五层结构样品的模拟计算时,作为基材的特性而代入所述折射率n、干燥膜厚T、消光系数k,由此通过拟合而能够求出透明树脂层的折射率、干燥膜厚。
在透明树脂层为两层且膜厚方向均匀的情况下,关于所得到的透明层叠体中的n1、n2、T2、σ1及H1,能够通过每一层重复进行与转印薄膜中的n1、n2、T2、σ1及H1的计算相同的方法,并使用反射分光膜厚计FE-3000(OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD制造)而求出。以下示出其概要。并且,以下测定是在25℃的条件下进行的。
在使用透明基板作为基材的情况下,能够如下述测定折射率。透明的基材是指基材的透射率成为80%以上的基材。上述透射率在400~780nm的波长范围内能够使用以1nm的间距测定的值的最小值。并且,将基材的透射率小于80%的基材称作不透明基材。
(1)关于透明层叠体,对依次层叠有透明基板、透明膜、透明电极图案的样品、以及依次层叠有透明基板、透明膜、透明电极图案及第二透明树脂层的样品等,预先测定各层的折射率和各层的干燥膜厚的估计值。
(2)在透明层叠体中,关于透明基板/透明膜/透明电极图案/第二透明树脂层/第一透明树脂层五层结构部分,切割为纵横边的长度10cm×10cm。通过透明粘接胶带(OCA胶带8171CL:3M Company制造),使黑色PET材料与所切割的透明层叠体接触,制作出样品片。使用透射电子显微镜(TEM),对样品片进行结构分析,求出各层的干燥膜厚的估计值。关于样品片,使用FE-3000(OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD制造),在测定点:直径以0.2mm的间隔,在任意方向的直线上评价100点的测定点上的反射光谱。此时,由于考虑第二透明树脂层与透明电极图案的界面、以及第一透明树脂层与第二透明树脂层的界面,因此在将第二透明树脂层、透明基板、透明膜及透明电极图案的折射率及第一透明树脂层的干燥膜厚的平均值的估计值、以及第二透明树脂层的干燥膜厚的平均值的估计值代入到计算公式的状态下,从透明基板/透明膜/透明电极图案/第二透明树脂层/第一透明树脂层五层结构部分的反射光谱,通过模拟计算进行拟合而求出第一透明树脂层的折射率n1、第二透明树脂层的折射率n2、100点的测定点上的第一透明树脂层及第二透明树脂层的干燥膜厚。另外,算出第一透明树脂层及第二透明树脂层的干燥膜厚的平均值、最大值、最小值及标准偏差,从而算出n1、n2、T1、T2、σ1及H1。在本说明书中,将任意方向设为与样品片的一边平行的方向,将100点的测定点(即,2cm长度)设为从样品片的一边的中心均等地隔开1cm的范围。
在使用不透明基材的情况下,预先制作通过透明粘接胶带将黑色PET材料贴附于基材背面的样品片,并使用反射分光膜厚计FE-3000来评价基材和黑色PET材料的层叠体的反射光谱(波长:430~800nm),求出各波长中的折射率n、干燥膜厚T及消光系数k。当进行五层结构样品的模拟计算时,作为基材特性而代入所述折射率n、干燥膜厚T、消光系数k,由此通过拟合而能够求出第一透明树脂层和第二透明树脂层的折射率、干燥膜厚。
〔透明膜〕
在本发明的透明层叠体中,透明膜的折射率优选为1.60~1.78,更优选为1.65~1.74。在此,透明膜可以是单层结构,也可以是两层以上的层叠结构。在透明膜为两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。
透明膜的材料不受特别的限制。
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透明树脂层的那些优选范围相同。
在本发明的透明层叠体中,从光学均质性的观点考虑,优选透明膜和第二透明树脂层由相同的材料构成。
在本发明的透明层叠体中,透明膜优选为透明树脂膜。
作为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,就无特别的限制,能够优选使用在本发明的转印薄膜中的第二透明树脂层中所使用的树脂及其它添加剂。
在本发明的透明层叠体中,透明膜也可以是无机膜。作为使用于无机膜中的材料,能够优选使用在本发明的转印薄膜中的第二透明树脂层中使用的材料。
〔第三透明膜〕
从接近于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1.50~1.55,更优选为1.50~1.52。
<透明层叠体的制造方法>
本发明的透明层叠体的制造方法的特征在于包括如下工序:在透明电极图案上,层叠本发明的转印薄膜的透明树脂层。
并且,本发明的透明层叠体的制造方法优选包括如下工序:在透明电极图案上,将本发明的转印薄膜的第二透明树脂层及第一透明树脂层以该层结构进行层叠。
根据这种结构,能够一并转印透明层叠体的第二透明树脂层及第一透明树脂层,并且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透明树脂层直接或经由其它层被制膜于透明电极图案上,在非图案区域中被制膜于透明膜上。
<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(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,优选为具有与感光性树脂相互作用的官能团的硅烷偶联剂。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.制造),通过喷淋而喷附20秒钟,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,通过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及其它导电性要件6的形成方法等,在透明基板上或者在折射率为1.60~1.78且膜厚为55~110nm的透明膜上进行制膜,优选使用感光性薄膜的方法。
<透明树脂层的制膜>
形成透明树脂层的方法,可以举出具有如下工序的方法:覆盖膜去除工序,从本发明的转印薄膜去除覆盖膜;转印工序,将去除覆盖膜的本发明的转印薄膜的上述透明树脂层转印到透明电极图案上;曝光工序,将转印到透明电极图案上的上述透明树脂层进行曝光;及显影工序,将被曝光的透明树脂层进行显影。
〔转印工序〕
转印工序为将去除覆盖膜的本发明的转印薄膜的透明树脂层转印到透明电极图案上的工序。
此时,优选如下方法,该方法包括将本发明的转印薄膜的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。
透明树脂层对基材表面的转印(贴合),是通过将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,将日本特开2006-23696号公报的0035~0051段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透明树脂层进行曝光的工序。
具体而言,可以举出如下方法:在形成于透明电极图案上的透明树脂层的上方配置规定的掩模,之后,通过该掩模及临时支撑体,从掩模上方对透明树脂层进行曝光。
在此,作为曝光的光源,只要是能够照射可以固化透明树脂层的波长区域的光(例如365nm、405nm等)的光源,则能够适当地选定而使用。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,优选为5~200mJ/cm2左右,更优选为10~100mJ/cm2左右。
显影工序是将被曝光的光固化性树脂层即透明树脂层进行显影的工序。
在本发明中,显影工序是通过显影液将被图案曝光的透明树脂层进行图案显影的狭义含义的显影工序。
能够使用显影液来进行显影。作为显影液并无特别的限制,能够使用在日本特开平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,透明树脂层本身不形成图案时的显影液,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。
在显影液中还可以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-丁内酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基膦酰胺、乳酸乙酯、乳酸甲酯、ε-己内酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。有机溶剂的浓度优选为0.1质量%~30质量%。
并且,在显影液中还能够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,可以是旋覆浸没式显影、喷淋显影、喷淋/旋涂显影、浸渍显影等中的任一种。在此,若对上述喷淋显影进行说明,则通过喷淋对曝光后的透明树脂层喷附显影液而能够去除未固化部分。另外,在设置有热塑性树脂层或中间层的情况下,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,去除热塑性树脂层、中间层等。并且,优选在显影之后,通过喷淋而喷附清洗剂等,一边用刷子等擦拭,一边去除显影残渣。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或整面曝光,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透明树脂层的一侧的相反侧还具有折射率为1.60~1.78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而进行制膜。
作为透明膜的制膜方法并无特别的限制,但优选通过转印或溅射而进行制膜。
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性树脂膜转印到透明基板上而进行制膜,更优选在转印之后进行固化而进行制膜。作为转印及固化的方法,可以举出如下方法: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,以与本发明的透明层叠体的制造方法中的转印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特开2010-86684号公报、日本特开2010-152809号公报及日本特开2010-257492号公报中使用的方法。
<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折射率为1.60~1.78且膜厚为55~110nm的透明膜的方法相同。
<透明层叠体的制造方法>
本发明的透明层叠体的制造方法包括在透明电极图案上层叠本发明的转印薄膜的透明树脂层的工序。
并且,在本发明中,在透明树脂层具有第一透明树脂层及第二透明树脂层的情况下,本发明的透明层叠体的制造方法优选包括如下工序:在透明电极图案上,将本发明的转印薄膜的第二透明树脂层及第一透明树脂层以该层结构进行层叠。
在透明树脂层具有第一透明树脂层及第二透明树脂层的情况下,本发明的透明层叠体的制造方法优选包括将第一透明树脂层及第二透明树脂层同时进行固化的工序,更优选包括同时进行图案固化的工序。本发明的转印薄膜优选在层叠了第一透明树脂层之后层叠第二透明树脂层,而无需使第一透明树脂层固化。从如此得到的本发明的转印薄膜转印的第一透明树脂层及第二透明树脂层能够同时进行固化。由此,从本发明的转印薄膜,将第一透明树脂层及第二透明树脂层转印到透明电极图案上之后,通过光刻法能够以所希望的图案进行显影。
本发明的透明层叠体的制造方法更优选在将第一透明树脂层及第二透明树脂层同时进行固化的工序之后,包括将第一透明树脂层及第二透明树脂层的未固化部分(在光固化的情况下,仅为未曝光部分或者仅为曝光部分)进行显影而去除的工序。
3.静电电容型输入装置
本发明的静电电容型输入装置的特征在于,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从本发明的转印薄膜将透明树脂层转印到静电电容型输入装置的透明电极图案上来制作而成。
本发明的静电电容型输入装置在透明树脂层具有第一透明树脂层及第二透明树脂层的情况下,优选将从本发明的转印薄膜转印的第一透明树脂层及第二透明树脂层同时固化而成,更优选将第一透明树脂层及第二透明树脂层同时进行图案固化而成。另外,在将从本发明的转印薄膜转印的第一透明树脂层及第二透明树脂层同时进行固化时,优选从本发明的转印薄膜不剥离临时支撑体。
本发明的静电电容型输入装置更优选将从本发明的转印薄膜转印且进行图案固化而成的透明树脂层的未固化部分进行显影并去除而成。另外,在将从本发明的转印薄膜转印的透明树脂层进行固化之后,在进行显影之前,优选从本发明的转印薄膜剥离临时支撑体。本发明的静电电容型输入装置在卷绕配线的终端部需要与形成于聚酰亚胺薄膜上的柔性配线连接,因此优选不被透明树脂层包覆。
图14中示出该方式。图14示出包含透明电极图案的卷绕配线(其它导电性要件6)和卷绕配线的终端部31的以下结构的静电电容型输入装置。
卷绕配线的终端部31上的透明树脂层成为未固化部(未曝光部),因此通过显影而被去除,露出卷绕配线的终端部31。
图15及图16中示出具体的曝光、显影的方式。图15表示将具有透明树脂层的本发明的转印薄膜30通过层压而层叠于静电电容型输入装置的透明电极图案上,并通过曝光等进行固化之前的状态。在利用光刻法的情况下,即通过曝光进行固化的情况下,使用掩模来进行图案曝光及未曝光部的显影,从而能够得到图16所示形状的透明树脂层的固化部(曝光部)33。具体而言,在图16中,可以得到被去除作为透明树脂层的未固化部而与卷绕配线的终端部对应的开口部34、以及具有在静电电容型输入装置的框部轮廓的外侧突出的第一透明树脂层及第二透明树脂层的本发明的转印薄膜的端部的、用于避免包覆卷绕配线的终端部(引出配线部)的透明树脂层的固化部(所希望的图案)。
由此,能够将在聚酰亚胺薄膜上制作的柔性配线直接连接于卷绕配线的终端部31,从而可以将传感器的信号发送到电路。
本发明的静电电容型输入装置优选具有透明电极图案和与该透明电极图案相邻配置的透明树脂层,更优选具有与透明电极图案相邻配置的第二透明树脂层和与该第二透明树脂层相邻配置的第一透明树脂层,进一步优选具有第二透明树脂层的折射率比第一透明树脂层的折射率高、且第二透明树脂层的折射率为1.60以上的透明层叠体。
以下,对本发明的静电电容型输入装置的优选方式的详细内容进行说明。
本发明的静电电容型输入装置具有前面板(相当于本发明的透明层叠体中的透明基板)和在前面板的非接触面侧至少具有下述要件(3)~(5)、(7)及(8),优选具有本发明的透明层叠体。
多个第一透明电极图案(3),由多个焊盘部分经由连接部分在第一方向上延伸形成;
多个第二电极图案(4),与第一透明电极图案电绝缘,并包括在与第一方向交叉的方向上延伸形成的多个焊盘部分;
绝缘层(5),将第一透明电极图案与第二电极图案进行电绝缘;
第二透明树脂层(7),以包覆上述要件(3)~(5)的全部或一部分的方式形成;
第一透明树脂层(8),以包覆要件(7)的方式相邻地形成。
在此,第二透明树脂层(7)相当于本发明的透明层叠体中的第二透明树脂层。并且,第一透明树脂层(8)相当于本发明的透明层叠体中的第一透明树脂层。另外,第一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,上述第二电极图案(4)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还可以具有与第一透明电极图案及第二透明电极图案中的至少一方电连接的、与第一透明电极图案及第二电极图案不同的导电性要件(6)。
在此,在第二电极图案(4)不是透明电极图案且不具有其它导电性要件(6)的情况下,第一透明电极图案(3)相当于本发明的透明层叠体中的透明电极图案。
在第二电极图案(4)为透明电极图案且不具有其它导电性要件(6)的情况下,第一透明电极图案(3)及第二电极图案(4)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。
在第二电极图案(4)不是透明电极图案且具有其它导电性要件(6)的情况下,第一透明电极图案(3)及其它导电性要件(6)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。
在第二电极图案(4)为透明电极图案且具有其它导电性要件(6)的情况下,第一透明电极图案(3)、第二电极图案(4)及其它导电性要件(6)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第一透明电极图案(3)与前面板之间、第二电极图案(4)与前面板之间、或者其它导电性要件(6)与前面板之间还具有透明膜(2)。在此,从进一步改善透明电极图案的可见性的观点考虑,优选透明膜(2)相当于本发明的透明层叠体中的折射率为1.60~1.78且膜厚为55~110nm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掩模层及/或装饰层(1)。为了避免从接触侧可看见透明电极图案的卷绕配线,或者为了进行装饰,掩模层作为黑色框缘而被设置于用手指或触控笔等触碰的区域的周围。装饰层为了进行装饰而作为框缘设置于用手指或触控笔等触碰的区域的周围,例如优选设置白色装饰层。
上述掩模层及/或装饰层(1)优选存在于透明膜(2)与前面板之间、第一透明电极图案(3)与前面板之间、第二透明电极图案(4)与前面板之间、或者其它导电性要件(6)与前面板之间。掩模层及/或装饰层(1)更优选相邻设置于前面板。
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,也通过包含与透明电极图案相邻配置的透明树脂层,优选包含第二透明树脂层和与第二透明树脂层相邻配置的第一透明树脂层,从而能够使透明电极图案不明显,并能够改善透明电极图案的可见性的问题。另外,如上所述,通过使用折射率为1.60~1.78且膜厚为55~110nm的透明膜和第二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1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。图1中示出静电电容型输入装置10由透明基板(前面板)1、掩模层2、折射率为1.60~1.78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、绝缘层5、导电性要件6、第二透明树脂层12及第一透明树脂层7构成的方式。
并且,表示后述图4中的X-X1剖面的图2也同样,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。图2中示出静电电容型输入装置10由透明基板(前面板)1、折射率为1.60~1.78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、第二透明树脂层12及第一透明树脂层7构成的方式。
透明基板(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材料。并且,在图1中,将前面板1的设置有各要件的一侧称作非接触面侧。在本发明的静电电容型输入装置10中,使手指等接触于前面板1的接触面(非接触面的相反的面)而进行输入。
并且,在前面板1的非接触面上设置有掩模层2。掩模层2为在触摸面板前面板的非接触面侧形成的显示区域周围的框缘状图案,是为了避免看见卷绕配线等而形成的。
如图3所示,在本发明的静电电容型输入装置10中,以包覆前面板1的一部分区域(图3中为输入面以外的区域)的方式设置有掩模层2。另外,在前面板1上,如图3所示能够在局部设置开口部8。在开口部8能够设置按压式机械开关。
在前面板1的接触面上形成有:多个第一透明电极图案3,由多个焊盘部分经由连接部分在第一方向上延伸形成;多个第二透明电极图案4,与第一透明电极图案3电绝缘,并包括在与第一方向交叉的方向上延伸形成的多个焊盘部分;绝缘层5,将第一透明电极图案3和第二透明电极图案4进行电绝缘。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中的至少一方能够横跨前面板1的非接触面及掩模层2的与前面板1相反侧的一面这两个区域而设置。图1中示出第二透明电极图案横跨前面板1的非接触面及掩模层2的与前面板1相反侧的一面这两个区域而设置的图。
如此,即使横跨需要一定厚度的掩模层和前面板背面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4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4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4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在第一方向上延伸而形成。并且,第二透明电极图案4通过绝缘层5而与第一透明电极图案3电绝缘,由在与第一方向交叉的方向(图4中的第二方向)上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4所示,以连接部分3b的一部分与焊盘部分3a的一部分被连结且第一透明电极图案3与第二透明电极图案4通过绝缘层5被电绝缘的方式形成各层。
并且,图4中的未形成有第一透明电极图案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。
在图1中,在掩模层2的与前面板1相反侧的一面侧设置有导电性要件6。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,且为与第一透明电极图案3及第二透明电极图案4不同的要件。
图1中示出导电性要件6连接于第二透明电极图案4的图。
并且,在图1中,以包覆各构成要件整体的方式设置有第一透明树脂层7。第一透明树脂层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和第一透明树脂层7可以是相同的材料,也可以是不同的材料。作为构成绝缘层5的材料,能够优选使用作为本发明的透明层叠体中的第一透明树脂层或第二透明树脂层的材料例举的材料。
(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的方式例子,能够举出图5~9的方式。图5是表示形成有开口部8的强化处理玻璃37的一例的俯视图。图6是表示形成有掩模层2的前面板的一例的俯视图。图7是表示形成有第一透明电极图案3的前面板的一例的俯视图。图8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的前面板的一例的俯视图。图9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的前面板的一例的俯视图。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,在形成第二透明树脂层12及第一透明树脂层7的情况下,能够使用本发明的转印薄膜,通过在任意地形成有各要件的前面板1的表面转印第二透明树脂层及第一透明树脂层而形成。
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中的至少一个要件使用将临时支撑体和透明树脂层以该层结构具有的转印薄膜而形成。
若使用本发明的转印薄膜或后述感光性薄膜来形成各要件,则在具有开口部的基板(前面板)上也不会从开口部分泄漏抗蚀剂成分,尤其在需要将遮光图案形成至前面板的边界线正上方为止的掩模层上,抗蚀剂成分不会从玻璃端溢出(泄漏),因此不会污染前面板背面侧,而能够以简单的工序制造薄层化及轻量化的触摸面板。
在使用感光性薄膜来形成使用掩模层、绝缘层、导电性光固化性树脂层时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的情况下,感光性薄膜在层压于基板之后,根据需要曝光成图案样式,在负型材料的情况下,将非曝光部分进行显影处理而去除,在正型材料的情况下,将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将热塑性树脂层和光固化性树脂层进行显影而去除,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)
关于制造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,优选在临时支撑体与光固化性树脂层之间具有热塑性树脂层。若使用具有热塑性树脂层的感光性薄膜来形成掩模层等,则在转印光固化性树脂层而形成的要件中不易产生气泡,在图像显示装置中不易产生图像不均等,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、覆盖膜、热塑性树脂层,能够使用与本发明的转印薄膜中所使用的相同的临时支撑体、覆盖膜、热塑性树脂层。并且,作为感光性薄膜的制作方法,能够使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对光固化性树脂层添加添加物。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着色剂。并且,在感光性薄膜具有导电性光固化性树脂层的情况下,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、聚合性化合物及聚合引发剂或聚合引发体系。还可以使用导电性纤维、着色剂、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,能够使用与本发明的转印薄膜中所使用的相同的碱溶性树脂、聚合性化合物、聚合引发剂或聚合引发体系。
<导电性纤维(用作导电性光固化性树脂层的情况)>
在形成透明电极图案或其它导电性要件时使用层叠有导电性光固化性树脂层的感光性薄膜的情况下,能够将以下导电性纤维等使用于光固化性树脂层。
作为导电性纤维的结构并无特别的限制,能够根据目的适当地进行选择,但优选为实心结构及中空结构中的任意的结构。
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1nm~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”。
作为导电性纤维的材料,只要具有导电性,则无特别的限制,能够根据目的适当地进行选择,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。
并且,作为导电性纤维,也能够优选使用日本特开2014-191445号公报中所记载的网格图案、日本特开2014-191441号公报中所记载的由银细线形成的网格。
作为金属纳米线的材料并无特别的限制,例如优选选自包括长周期表(IUPAC1991)的第4周期、第5周期及第6周期的组中的至少一种金属,更优选选自第2族~第14族的至少一种金属,进一步优选选自包括第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族及第14族的组中的至少一种金属,尤其优选作为主要成分而包含。
作为金属可以举出例如铜、银、金、铂金、钯、镍、锡、钴、铑、铱、铁、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,或者优选含有银和银以外金属的合金。
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。
作为以与银的合金而使用的金属,可以举出铂金、锇、钯及铱等。这些可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
金属纳米线的形状并无特别的限制,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。
金属纳米线剖面的角部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”设为将这些相邻的角部与角部连结的直线。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10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。若上述锐度为75%以下,则抑制电子局限于角部,且抑制等离子体激源吸收,因此可抑制透明性变差。并且,抑制图案边缘部的直线性下降,不易产生振动。锐度的下限并无特别限定,优选为30%,更优选为40%以上。
作为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。
若平均短轴长度为1nm以上,则抗氧化性优异,可得到较高的耐久性。并且,若150nm以下,则由金属纳米线引起的散射得到抑制,可获得较高的透明性。
利用透射电子显微镜(TEM;JEOL Ltd.制造,JEM-2000FX)观察300个金属纳米线,由其平均值求出金属纳米线的平均短轴长度。
另外,关于金属纳米线的短轴为在非圆形情况下的短轴长度,将最长的作为短轴长度。
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。
若平均长轴长度为1μm以上,则形成稠密的网络,可获得充分的导电性。并且,若为40μm以下,则可抑制制造时的缠绕,可抑制在制造工序中产生凝聚物。
例如利用透射电子显微镜(TEM;JEOL Ltd.制造,JEM-2000FX)观察300个金属纳米线,由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,将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,更优选为0.5~18μm,进一步优选为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%,更优选为0.05~30质量%,进一步优选为0.1~20质量%。
<着色剂(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,能够将着色剂使用于光固化性树脂层中。作为本发明中所使用的着色剂,能够适当地使用公知的着色剂(有机颜料、无机颜料、染料等)。另外,在本发明中,除了黑色着色剂以外,还能够使用红色、蓝色、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,优选含有黑色着色剂。作为黑色着色剂,可以举出例如炭黑、钛黑、氧化铁、氧化钛、黑铅等,其中,优选炭黑。
将光固化性树脂层用作白色掩模层的情况下,能够使用日本特开2005-7765公报的0015、0114段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0183~0185段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特开2005-17716号公报的0038~0054段中所记载的颜料及染料、日本特开2004-361447号公报的0068~0072段中所记载的颜料、日本特开2005-17521号公报的0080~0088段中所记载的着色剂等。
着色剂(优选为颜料,更优选为炭黑)优选作为分散液而使用。通过将预先混合着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,从而能够制备所述分散液。上述媒介物是指涂料处于液态态时使颜料分散的介质部分,包含呈液态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)。
使颜料分散时所使用的分散机并无特别的限制,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、砂磨机及珠磨机等公知的分散机。
另外,通过该文献310页中所记载的机械磨碎,可以利用摩擦力进行微粉碎。
从分散稳定性的观点考虑,上述着色剂优选为数均粒径为0.001μm~0.1μm的着色剂,更优选为0.01μm~0.08μm的着色剂。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“数均粒径”是指求出多个粒子的上述粒径,其中任意选择的100个粒径的平均值。
从与其它层的厚度差的观点考虑,含有着色剂的光固化性树脂层的层厚优选为0.5~10μm,更优选为0.8~5μm,进一步优选为1~3μm。
着色感光性树脂组合物的固体成分中的着色剂的含有率并无特别的限制,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%。
在本说明书中所说的总固体成分是指从着色感光性树脂组合物中去除溶剂等的不挥发成分的总质量。
另外,在使用感光性薄膜而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,更优选为0.3~3μm,进一步优选为0.5~2μm。
<其它添加剂>
另外,上述光固化性树脂层也可以使用其它添加剂。作为添加剂,能够使用与本发明的转印薄膜中所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,能够使用与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特开2005-221726号公报中所记载的材料等,但并不限定于此。
(基于感光性薄膜的掩模层、绝缘层的形成)
通过使用上述感光性薄膜将光固化性树脂层转印到前面板1等而能够形成掩模层2、绝缘层5。例如在形成黑色掩模层2的情况下,能够使用具有黑色光固化性树脂层作为光固化性树脂层的感光性薄膜,通过将黑色光固化性树脂层转印到前面板1的表面而形成。在形成绝缘层5的情况下,能够使用具有绝缘性光固化性树脂层作为光固化性树脂层的感光性薄膜,通过将光固化性树脂层转印到形成有第一透明电极图案的前面板1的表面而形成。
另外,在形成需要遮光性的掩模层2时,使用具有在光固化性树脂层与临时支撑体之间具有热塑性树脂层的特定的层结构的感光性薄膜,从而防止在感光性薄膜层压时产生气泡,并能够形成无漏光的高品质的掩模层2等。
(基于感光性薄膜的第一透明电极图案、第二透明电极图案及其它导电性要件的形成)
第一透明电极图案3、第二透明电极图案4及其它导电性要件6能够利用蚀刻处理或具有导电性光固化性树脂层的感光性薄膜,或者将感光性薄膜作为剥离材料进行使用而形成。
<蚀刻处理>
在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及其它导电性要件6的情况下,首先,在形成有掩模层2等的前面板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而作为光固化性树脂层的感光性薄膜,通过曝光/显影而形成蚀刻图案。之后,对透明电极层进行蚀刻而将透明电极图案化,并去除蚀刻图案,由此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抗蚀剂(蚀刻图案)的情况下,也能够以与所述方法相同的方式获得抗蚀剂图案。至于蚀刻,能够通过日本特开2010-152155公报的0048~0054段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。至于湿式蚀刻中所使用的蚀刻液,配合蚀刻对象而适当地选择酸性类型的蚀刻液或碱性类型的蚀刻液即可。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)而使用的树脂图案是通过使用上述光固化性树脂层而形成的,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,例如在常温下由纯水经10~300秒钟对基材进行清洗,关于干燥工序,使用鼓风来将鼓风压(0.1~5kg/cm2左右)适当地调整而进行即可。
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℃下将基材经5~30分钟浸渍于搅拌中的剥离液的方法。在本发明中,作为蚀刻掩模而使用的树脂图案,如上所述,在45℃以下显示出优异的耐化学性,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。根据这种性质,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这相反的两种特性。
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-甲基吡咯烷酮或它们的混合溶液中的剥离液。也可以使用上述剥离液,并通过喷雾法、喷淋法、旋覆浸没式(paddle)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而形成第一透明电极图案3、第二透明电极图案4及其它导电性要件6的情况下,能够通过将所述导电性光固化性树脂层转印到前面板1的表面而形成。
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,则在具有开口部的基板(前面板)上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,而能够以简单的工序制造具有薄层/轻量化的优点的触摸面板。
另外,在形成第一透明电极图案3等时,使用具有在导电性光固化性树脂层与临时支撑体之间具有热塑性树脂层的特定的层结构的感光性薄膜,由此防止在感光性薄膜层压时产生气泡,并能够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及其它导电性要件6。
(感光性薄膜作为剥离材料的使用)
并且,将感光性薄膜用作剥离材料,从而也能够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,在使用感光性薄膜进行图案化之后,且在基材整面形成透明导电层之后,对所堆积的每一个透明导电层进行光固化性树脂层的溶解和去除,从而能够获得所希望的透明导电层图案(剥离法)。
4.图像显示装置
本发明的图像显示装置的特征在于将本发明的静电电容型输入装置作为构成要件而具备。
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“最新触摸面板或技术”(2009年7月6日发行,Techno TimesCo.,Ltd.)、三谷雄二监修、“触摸面板的技术和开发”、(CMC出版,2004,12)、FPDInternational 2009Forum T-11讲座教材、Cypress Semiconductor Corporation应用笔记AN2292等中公开的结构。
本发明的图像显示装置的制造方法的特征在于包括层叠本发明的转印薄膜的树脂层的工序。
作为层叠上述本发明的转印薄膜的树脂层的工序,与本发明的层叠体的制造方法中的、在位于基材上的透明电极图案上层叠本发明的转印薄膜的树脂层的工序的含义相同,优选方式也相同。
并且,本发明的图像显示装置的制造方法也可以包括本发明的层叠体的制造方法所能够包括的工序。
实施例
以下,举出实施例对本发明进行进一步具体的说明。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就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)
<具备透明树脂层的转印薄膜I1的制作>
〔第一透明树脂层的形成〕
在厚度为16μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(临时支撑体)上,使用狭缝状喷嘴来制备下述配方OC1进行涂布,在以100℃干燥2分钟之后,进而,以120℃干燥1分钟,从而形成第一透明树脂层。
-第一透明树脂层用涂布液:配方OC1-
·三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(A-DCP、Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造):8.31质量份
·氨基甲酸酯丙烯酸酯U-15HA(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造):2.52质量份
·聚合物溶液1(下述结构式P-25;甲基丙烯酸环己酯(a)/甲基丙烯酸甲酯(b)/甲基丙烯酸共聚物(c)的甲基丙烯酸缩水甘油酯加成物(d)(组成(mol%):a/b/c/d=46/2/20/32、重均分子量35,000、酸值66mgKOH/g)的1-甲氧基-2-丙醇(40%)、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯(40%)溶液(固体成分:45%)):9.60质量份
·光自由基聚合引发剂:1,2-辛二酮,1-[4-苯硫基)-,2-(O-苯甲酰肟)](商品名称:IRGACUREOXE-01、BASF公司制造):0.61质量份
·表面活性剂(商品名称:MEGAFAC F-784F、DIC CORPORATION制造):0.03质量份
·甲乙酮:37.87质量份
·1-甲氧基-2-丙基乙酸酯(DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造):41.06质量份
配方OCl的详细内容配合后述T1的详细内容而示于下述表1中。另外,表中,“-”是指未含有相应的成分。
[表1]
[化学式3]
在上述聚合物溶液1中使用的结构式P-25的聚合物按照日本特开2008-146018号公报的0106段的方法而合成。
〔第二透明树脂层的形成〕
接着,在第一透明树脂层上,将由下述配方IM1构成的第二透明树脂层用涂布液调整为下述表2~5所记载的所希望的干燥膜厚而进行涂布,以80℃干燥1分钟之后,进而,以110℃干燥1分钟,从而形成第二透明树脂层。
-第二透明树脂层用涂布液:配方IM1-
·氧化锆(ZrO2)分散液(商品名称:NanoUseOZ-S30M;NISSAN CHEMICALINDUSTRIES,LTD.制造,无机粒子30.5质量%,有机酸2.8质量%,甲醇:66.7质量%):4.71质量份
·氨水:3.92质量份
·甲基丙烯酸/甲基丙烯酸烯丙酯的共聚树脂(Mw:25,000、组成比(摩尔比)=23.5/76.5,不挥发成分99.8%):0.33质量份
·结构式1的聚合性化合物:0.3质量份
·水溶性光聚合引发剂(IRGACURE2959、BASF Japan Ltd.制造):0.03质量份
·离子交换水:30.7质量份
·甲醇:60.0质量份
[化学式4]
上述IM1中的氧化锆分散液中所使用的ZrO2是折射率为2.2且平均粒径为12nm的粒子。
<覆盖膜的压接>
如此,在临时支撑体上,在设置成为下述表中的干燥膜厚的第一透明树脂层及第二透明树脂层之后,最后,作为覆盖膜将厚度为16μm的Toray Industries,Inc.制LUMIRROR#16QS62的平滑面(聚酯薄膜;剥离后的表面粗糙度SRz=69nm、剥离后的SRa=5.5nm)进行了压接。
由此,制作出临时支撑体、第一透明树脂层、第二透明树脂层及覆盖膜成为一体的转印薄膜。将所得到的转印薄膜设为实施例1的转印薄膜I1。
(覆盖膜的表面粗糙度SRz及SRa的评价)
<压接前的覆盖膜的表面粗糙度SRz及SRa的评价>
通过上述方法而压接覆盖膜之前,通过下述方法而测定了覆盖膜的与树脂层压接的面的表面粗糙度。
使用微细形状测定器ET-350K(Kosaka Laboratory Ltd.制造),在下述条件下测定压接前的覆盖膜的表面粗糙度SRz及SRa,以JIS-B-0601-2001为基准,使用下述三维分析软件来计算SRz及SRa的值。
测定结果记载于表2中的“压接前的表面粗糙度”一栏。
·三维分析软件:TDA-22(Kosaka Laboratory Ltd.制造)
·触针压力:0.04mN
·测定长度:0.5mm
·输送速度:0.1mm/s
·行距:5μm
·行数:40个
·高度倍率:×50,000
·测定方向:MD方向
<压接前的覆盖膜的尺寸稳定性的评价>
通过上述方法而压接覆盖膜之前,通过下述方法而测定覆盖膜的尺寸稳定性。
将覆盖膜以100℃经30分钟进行热处理之后和进行热处理之前,测定了机械方向(MD)及垂直方向(TD)的宽度分别变化几个%。
测定结果记载于表2中的“尺寸稳定性”一栏中。表中的单位设为%,在MD(%)一栏中记载机械方向的测定结果,在TD(%)一栏中记载垂直方向的测定结果。
<覆盖膜的剥离方法>
将转印薄膜I1切割为A4纸状,在平滑的玻璃板上,使覆盖膜一侧朝上而放置转印薄膜I1。稍微剥离转印薄膜I1的角部的覆盖膜,用胶带将露出第二透明树脂层的部分(部分剥离覆盖膜之后的转印薄膜I1的角部)固定于玻璃板,用胶带将覆盖膜的角部固定于直径为3cm的纸管。一边将覆盖膜卷绕于纸管上,一边以1cm/秒的速度,以相对于玻璃板为45度的角度进行了剥离。
<剥离后的覆盖膜的表面粗糙度SRz及SRa的评价>
剥离后的覆盖膜的表面粗糙度SRz及SRa则以与压接前的覆盖膜的表面粗糙度SRz及SRa相同的方式进行了测定。以下,将剥离后的覆盖膜的表面粗糙度SRz及SRa也称作“剥离后的SRz及SRa”。测定结果记载于表2中的“剥离后的表面粗糙度”一栏。
(转印薄膜的评价)
<卷褶皱的评价>
在上述临时支撑体上,将使透明树脂层(第一透明树脂层和第二透明树脂层两层)及覆盖膜以该层结构进行层叠而制作的转印薄膜I1,一边分割为45cm的宽度,一边以11.5kg/m的拉力在直径为3英尺(1英尺为2.54cm)的ABS制卷芯上卷绕100m。以目测的方式对所卷绕的转印薄膜I1的表面进行了观察。优选为A、B或C,更优选为A或B,尤其优选为A。
〔评价基准〕
A:整面均匀地卷绕,在转印的透明树脂层(第一透明树脂层和第二透明树脂层两层)上没有问题,为极其良好的状态。
B:卷入到临时支撑体和覆盖膜中的空气层以纵条纹状被观察到,但通过静置24小时而消失,整面成为均匀的状态,在转印的透明树脂层(第一透明树脂层和第二透明树脂层两层)上没有问题,为良好的状态。
C:即使静置24小时,卷入到临时支撑体和覆盖膜中的空气层以纵条纹状被看到,在透明树脂层(第一透明树脂层和第二透明树脂层两层)上没有问题,为普通的状态。
D:中央部卷入有褶皱,即使静置24小时,也残留有褶皱,在转印的透明树脂层(第一透明树脂层和第二透明树脂层两层)上也残留有褶皱的痕迹,为较差的状态。
E:整面卷入有褶皱,即使静置24小时,在整面也残留有褶皱,在转印的透明树脂层(第一透明树脂层和第二透明树脂层两层)上也残留有褶皱的痕迹,为非常差的状态。
将所得到的结果记载于表2中。
<裂纹的评价>
在上述临时支撑体上,将使透明树脂层(第一透明树脂层和第二透明树脂层两层)及覆盖膜以该层结构层叠而制作的转印薄膜I1,以临时支撑体一侧成为内侧的方式卷绕于直径不同的杆上并折弯,利用光学显微镜来观察该部位而进行了评价。优选为A、B或C,更优选为A或B,进一步优选为A。
〔评价基准〕
A:即使卷绕于2mmΦ的杆并折弯,也没有裂纹。
B:即使卷绕于3mmΦ的杆并折弯,也没有裂纹。
C:即使卷绕于4mmΦ的杆并折弯,也没有裂纹。
D:即使卷绕于5mmΦ的杆并折弯,也没有裂纹。
E:在制作出转印薄膜的时刻,稍微进入龟裂状的裂纹。
将所得到的结果记载于下述表2中。
<在临时支撑体上形成的固化前的透明树脂层的透明性评价>
在剥离转印薄膜I1的覆盖膜之后,以玻璃基板与透明树脂层接触的方式进行了层压(基材温度:25℃,橡胶辊温度:100℃,线压:100N/cm,搬送速度:1.0m/分钟。在剥离临时支撑体之后,对所得到的带透明树脂层的玻璃基板,用分光光度计(SHIMADZUCORPORATION.制造:
UV-VISIBLERECORDINGSPECTROPHOTOMETERUV-2100型)在400~780nm的范围内测定了透射率。此时,参考试料则使用了预先切断一部分的玻璃基板。透射率以1nm的间距进行测定,将400~450nm中的测定值的最小值设为“400~450nm范围的透射率”,将450~780nm中的测定值的最小值设为“450~780nm范围的透射率”。优选为A、B或C,更优选为A或B,尤其优选为A。
〔评价基准〕
A:400~450nm范围的透射率为95%以上且450~780nm范围的透射率为97%以上,透明性极好。
B:400~450nm范围的透射率为90%以上且小于95%,并且450~780nm范围的透射率为95%以上且小于97%,透明性良好。
C:400~450nm范围的透射率为80%以上且小于90%,并且450~780nm范围的透射率为80%以上且小于95%,透明性一般。
D:400~450nm或450~780nm范围的透射率小于80%,透明性较差。
所得到的结果记载于表2中。
(透明层叠体的制作)
利用上述所得到的实施例1的转印薄膜I1,通过以下方法制作出透明层叠体。
<1.透明膜的形成>
在折射率为1.51的玻璃制透明基板(玻璃基板)上,由以下方法制作出使用了上述表1中示出的T1的折射率为1.60且膜厚为80nm的透明膜。
〔转印材料的制作〕
在厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(临时支撑体)上,使用狭缝状喷嘴来涂布由下述配方H1构成的热塑性树脂层用涂布液,使其干燥而形成了热塑性树脂层。接着,在热塑性树脂层上,涂布由下述配方P1构成的中间层用涂布液,使其干燥而形成了中间层。
另外,涂布透明固化性组合物用涂布液(透明树脂层形成用组合物)T1,使其干燥而形成了透明树脂层。由此,在临时支撑体上设置了干燥膜厚为15.1μm的热塑性树脂层、干燥膜厚为1.6μm的中间层、干燥膜厚为80nm的透明树脂层。最后,在透明树脂层上压接了覆盖膜(厚度12μm、聚丙烯薄膜)。由此,制作出临时支撑体、热塑性树脂层、中间层(阻氧膜)、透明树脂层及覆盖膜成为一体的转印材料。
-热塑性树脂层用涂布液:配方H1-
·甲醇:11.1质量份
·丙二醇单甲醚乙酸酯:6.36质量份
·甲乙酮:52.4质量份
·甲基丙烯酸甲酯/2-乙基己基丙烯酸酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物(共聚合组成比(摩尔比)=55/11.7/4.5/28.8,重均分子量=10万,Tg(玻璃化转变温度)≈70℃):5.83质量份
·苯乙烯/丙烯酸共聚物(共聚合组成比(摩尔比)=63/37,重均分子量=1万,Tg≈100℃):13.6质量份
·单体1(商品名称:BPE-500,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造):9.1质量份
·氟类聚合物:0.54质量份
上述氟类聚合物为C6F13CH2CH2OCOCH=CH240份,H(OCH(CH3)CH2)7OCOCH=CH255份,H(OCHCH2)7OCOCH=CH25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制造)
-中间层用涂布液:配方P1-
·聚乙烯醇:32.2质量份
(商品名称:PVA205,KURARAY CO.,LTD制造,皂化度=88%,聚合度550)
·聚乙烯吡咯烷酮:14.9质量份
(商品名称:K-30、ISP Japan Ltd.制造)
·蒸馏水:524质量份
·甲醇:429质量份
〔透明膜的形成〕
使用剥离了覆盖膜的转印材料,在玻璃制透明基板上,将透明树脂层与热塑性树脂及中间层及PET临时支撑体一同进行转印之后,剥离了PET临时支撑体。接着,使用具有超高压汞灯的接近式曝光机(Hitachi High-Tech Electronics Engineering Co.,Ltd.制造),从热塑性树脂层一侧,以i射线、40mJ/cm2进行了整面曝光。接着,将三乙醇胺类显影液(用纯水将含有三乙醇胺30质量%,商品名称:T-PD2(FUJIFILM Corporation制造)稀释为10倍(以1份T-PD2和9份纯水的比例混合)的溶液),以30℃且60秒钟、扁平喷嘴压力0.04MPa来进行喷淋显影,去除了热塑性树脂和中间层。接着,对该玻璃制透明基板的上表面(透明树脂层一侧)喷吹空气而进行除液之后,通过喷淋将纯水喷附10秒钟,进行纯水喷淋清洗,吹出空气而减少玻璃制透明基板上的液体滞留。接着,在230℃下经60分钟对玻璃制透明基板进行加热处理(后烘干),使透明树脂层加热固化而设为透明膜,得到在玻璃制透明基板上层叠有透明膜的基板。
<2.透明电极图案的形成>
将在上述所获得的玻璃制透明基板上层叠有透明膜的基板导入到真空腔室内,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:基材的温度为250℃、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,获得形成有透明电极层的薄膜。ITO薄膜的表面电阻为
<蚀刻用感光性薄膜E1的制作>
在厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(临时支撑体)上,使用狭缝状喷嘴来涂布由上述配方H1构成的热塑性树脂层用涂布液,使其干燥而形成了热塑性树脂层。接着,将由上述配方P1构成的中间层用涂布液涂布于热塑性树脂层上,使其干燥而形成了中间层。
另外,涂布蚀刻用光固化性树脂层用涂布液:配方E1,使其干燥而形成了蚀刻用光固化性树脂层。如此在临时支撑体上得到包括干燥膜厚为15.1μm的热塑性树脂层、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的层叠体,最后,将覆盖膜(厚度为12μm的聚丙烯薄膜)压接于蚀刻用光固化性树脂层上。如此制作出临时支撑体、热塑性树脂层、中间层(阻氧膜)及蚀刻用光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〕
·甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物(共聚物组成(质量%):31/40/29、重均分子量60,000、酸值163mgKOH/g):16质量份
·单体1(商品名称:BPE-500、Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造):5.6质量份
·六亚甲基二异氰酸酯的四氧化乙烯甲基丙烯酸酯0.5摩尔加成物:7质量份
·作为分子中具有一个聚合性基团的化合物的环己烷二甲醇单丙烯酸酯:2.8质量份
·2-氯-N-丁基吖啶酮:0.42质量份
·2,2-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基联咪唑:2.17质量份
·孔雀绿草酸盐:0.02质量份
·无色结晶紫:0.26质量份
·吩噻嗪:0.013质量份
·表面活性剂(商品名称:MEGAFAC F-780F、DIC Corporation制造):0.03质量份
·甲乙酮:40质量份
·1-甲氧基-2-丙醇:20质量份
另外,蚀刻用光固化性树脂层用涂布液:配方E1的去除溶剂后的100℃的粘度为2,500Pa·sec。
<透明电极图案的形成>
将形成有透明电极层的前面板进行清洗,并将去除了覆盖膜的蚀刻用感光性薄膜E1进行了层压(基材温度: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(用纯水将含有三乙醇胺30质量%、商品名称:T-PD2(FUJIFILM Corporation制造)稀释为10倍的溶液)在25℃下进行了100秒钟的显影处理,使用含有表面活性剂的清洗液(用纯水将商品名称:T-SD3(FUJIFILMCorporation制造)稀释为10倍的溶液)在33℃下进行了20秒钟的清洗处理。用旋转刷来擦拭经过清洗处理后的前面板,进而,从超高压清洗喷嘴喷射超纯水,从而去除了残渣。接着,进行130℃、30分钟的后烘干处理,从而得到形成有透明电极层和蚀刻用光固化性树脂层图案的前面板。
将形成有透明电极层和蚀刻用光固化性树脂层图案的前面板浸渍于放入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(蚀刻处理),将未被蚀刻用光固化性树脂层包覆的露出区域的透明电极层进行溶解和去除,得到附有蚀刻用光固化性树脂层图案的带透明电极层图案的前面板。
接着,将附有蚀刻用光固化性树脂层图案的带透明电极层图案的前面板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:SURFYNOL465、AirProducts and Chemicals,Inc.制造)、液温45℃)的抗蚀剂剥离槽中进行200秒钟的处理(剥离处理),去除蚀刻用光固化性树脂层,得到在玻璃制透明基板上形成有透明膜及透明电极图案的基板。
通过Pt涂敷(20nm厚度),对透明电极图案的端部赋予导电性以及进行表面保护之后,使用FEI制Nova200型FIB/SEM复合机进行了透明电极图案端部的形状观察(二次电子图像,加速电压20kV)。
所形成的ITO图案呈如图11的锥形形状,锥角为α=3°。
<3.第一透明树脂层和第二透明树脂层的形成>
在上述所得到的玻璃制透明基板上形成有透明膜及透明电极图案的基板上,将去除覆盖膜的实施例1的转印薄膜I1进行了层压(橡胶辊温度100℃,线压0.6Pa,搬送速度4.0m/分钟)。以下述基准评价层压泡的结果,未卷入有层压泡而不存在问题。
将曝光掩模(具有外涂层形成用图案的石英曝光掩模)面与临时支撑体之间的距离设定为125μm,通过临时支撑体以曝光量100mJ/cm2(i射线)进行了图案曝光。在剥离了临时支撑体之后,用纯碱1%的水溶液在33℃下经40秒钟进行了清洗处理。用旋转刷来擦拭清洗处理后的前面板,进而,从超高压清洗喷嘴喷射超纯水,由此去除了残渣。接着,喷吹空气而去除基材上的水分,进行145℃且30分钟的后烘干处理,从而制作出透明膜、透明电极图案、第二透明树脂层及第一透明树脂层以该层结构在玻璃制透明基板上连续的透明层叠体。
由此,得到透明膜、透明电极图案、第二透明树脂层及第一透明树脂层以该层结构层叠于玻璃制透明基板上的透明层叠体。将所得到的透明层叠体设为实施例1的透明层叠体。
通过上述测定方法来测定第一透明树脂层及第二透明树脂层的干燥膜厚(厚度、μm)及折射率,将结果记载于表2中。另外,表2中记载有透明层叠体中的第一透明树脂层及第二透明树脂层的干燥膜厚及折射率。
(透明层叠体的评价)
<层压泡的评价>
将层压了透明树脂层(第一透明树脂层和第二透明树脂层两层)的上述基板,通过目测及光学显微镜进行观察,并如下进行了评价。实用等级为A、B或C,优选为A或B,更优选为A。
〔评价基准〕
A:在基材上完全看不到层压泡,目测的平面性也没有问题,为极好的等级。
B:除了透明电极图案以外的基材上稍微看到层压泡,但在显影、后烘干处理中消失,因此没有问题,为良好的等级。
C:在透明电极图案的边缘部分稍微观察到层压泡,但在显影、后烘干处理中消失,因此没有问题,为普通的等级。
D:在透明电极图案的边缘部分观察到层压泡,但在显影、后烘干处理中未消失,为较差的等级。
E:在基材整面观测到层压泡,在显影、后烘干处理中未消失,为极差的等级。
所得到的结果记载于表2中。
<湿热试验>
将所得到的透明层叠体,在85℃、相对湿度为85%的恒温恒湿槽中放置了72小时。通过目测及光学显微镜观察试验前后的基材上的透明膜、透明电极图案、透明树脂层(第二透明树脂层和第一透明树脂层两层)的膜面,进而,测定透明电极图案的电阻值,如下进行了评价。实用等级为A、B或C,优选为A或B,更优选为A。另外,透明电极图案的电阻值的上升率通过下述式而计算。
透明电极图案的电阻值的上升(%)=(放置72小时后的透明电极图案的电阻值/放置72小时前的透明电极图案的电阻值-1)×100
〔评价基准〕
A:在试验前后,在基材上的透明膜、透明电极图案、透明树脂层(第二透明树脂层和第一透明树脂层两层)的膜面未看见任何变化。透明电极图案的电阻值的上升率小于1%。
B:在试验后,在基材上的透明膜、透明电极图案、透明树脂层(第二透明树脂层和第一透明树脂层两层)的膜面未看见变化,但透明电极图案的电阻值的上升率为1%以上且小于2%。
C:在试验后,在透明树脂层(第二透明树脂层和第一透明树脂层两层)的膜面未看见变化,但透明电极图案的边缘部的色泽有变化,透明电极图案的电阻值的上升率为2%以上且小于4%。
D:在试验后,透明树脂层(第二透明树脂层和第一透明树脂层两层)的膜面稍微白浊化。在透明电极图案中观察到点状的腐蚀,透明电极图案的电阻值的上升率为5%以上且小于20%。
E:在试验前后,透明树脂层(第二透明树脂层和第一透明树脂层两层)的膜面的状态大幅变化而白浊化。因透明电极图案的腐蚀而观察到断线,有的无法测定透明电极图案的电阻值的上升率。
将所得到的结果记载于下述表2中。
<形成于透明层叠体的固化后的透明树脂层的透明性评价>
如上所述,以玻璃基板与透明树脂层接触的方式进行了层压(基材温度:25℃、橡胶辊温度:100℃、线压:100N/cm、搬送速度:1.0m/分钟)。在剥离临时支撑体之后,以曝光量100mJ/cm2(i射线)进行整面曝光,并剥离了临时支撑体。接着,在以33℃进行保温的1%的纯碱水溶液中经40秒钟进行显影,接着,用纯水进行水洗,用气刀去除了剩余水分。然后,以145℃经30分钟进行了烘干。对所得到的带透明树脂层的玻璃基板,用分光光度计(SHIMADZU CORPORATION.制造:
UV-VISIBLERECORDINGSPECTROPHOTOMETER UV-2100型)在400~780nm的范围内测定了透射率。此时,参考试料为预先切断一部分的玻璃基板。透射率以1nm的间距进行测定,将400~450nm中的测定值的最小值设为“400~450nm范围的透射率”,将450~780nm中的测定值的最小值设为“450~780nm范围的透射率”。优选为A、B或C,更优选为A或B,尤其优选为A。
〔评价基准〕
A:400~450nm范围的透射率为95%以上,并且450~780nm范围的透射率为97%以上,透明性极好。
B:400~450nm范围的透射率为90%以上且小于95%,并且450~780nm范围的透射率为95%以上且小于97%,透明性良好。
C:400~450nm范围的透射率为80%以上且小于90%,并且450~780nm范围的透射率为80%以上且小于95%,透明性普通。
D:400~450nm或450~780nm范围的透射率小于80%,透明性较差。
所得到的结果记载于表2中。
(静电电容型输入装置的制造)
使用在实施例1及后述实施例2~43中制造的转印薄膜制造出静电电容型输入装置。
<掩模层的形成>
〔掩模层形成用感光性薄膜K1的制作〕
在厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(临时支撑体)上,使用狭缝状喷嘴来涂布由上述配方H1构成的热塑性树脂层用涂布液,使其干燥而形成了热塑性树脂层。接着,在热塑性树脂层上,涂布由上述配方P1构成的中间层用涂布液,使其干燥而形成了中间层。进而,涂布由下述配方K1构成的黑色光固化性树脂层用涂布液,使其干燥而形成了黑色光固化性树脂层。如此在临时支撑体上设置干燥膜厚为15.1μm的热塑性树脂层、干燥膜厚为1.6μm的中间层、光学浓度为4.0且膜厚为2.2μm的黑色光固化性树脂层,最后,将覆盖膜(厚度为12μm的聚丙烯薄膜)进行了压接。由此制作出临时支撑体、热塑性树脂层、中间层(阻氧膜)、黑色光固化性树脂层成为一体的转印材料,将样品名称设为掩模层形成用感光性薄膜K1。
-黑色光固化性树脂层用涂布液:配方K1-
·K颜料分散物1:31.2质量份
·R颜料分散物1(下述组成):3.3质量份
·MMPGAc(丙二醇单甲醚乙酸酯,DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造):6.2质量份
·甲乙酮(Tonen Chemical Corporation.制造):34.0质量份
·环己酮(KANTO DENKA KOGYO CO.,LTD.制造):8.5质量份
·粘合剂2(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=78/22(摩尔比)的无规共聚物、重均分子量3.8万):10.8质量份
·吩噻嗪(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造):0.01质量份
·DPHA(二季戊四醇六丙烯酸酯,Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)的丙二醇单甲醚乙酸酯溶液(76质量%):5.5质量份
·2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-双(乙氧基羰基甲基)氨基-3’-溴苯基]均三嗪:0.4质量份
·表面活性剂(商品名称:MEGAFAC F-780F、DIC CORPORATION制):0.1质量份
另外,由上述配方K1构成的黑色光固化性树脂层用涂布液的去除溶剂后的100℃的粘度为10,000Pa·sec。
-K颜料分散物1的组成-
·炭黑(商品名称:Nipex35,DegussaAG制造):13.1质量%
·下述分散剂1:0.65质量%
·粘合剂1(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28(摩尔比)的无规共聚物、重均分子量3.7万):6.72质量%
·丙二醇单甲醚乙酸酯:79.53质量%
[化学式5]
-R颜料分散物1的组成-
·颜料(C.I.颜料红177):18质量%
·粘合剂1(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28(摩尔比)的无规共聚物、重均分子量3.7万):12质量%
·丙二醇单甲醚乙酸酯:70质量%
<掩模层的形成>
接着,对形成有开口部(15mmΦ)的强化处理玻璃(300mm×400mm×0.7mm),将调整为25℃的玻璃清洗剂液,通过喷淋经20秒钟一边进行喷附,一边用具有尼龙毛的旋转刷进行清洗,在进行纯水喷淋清洗之后,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.制造),通过喷淋喷附20秒钟,进行了纯水喷淋清洗。用基材预热装置对该基材以140℃经2分钟进行了加热。
在所得到的硅烷偶联处理玻璃基材上,从上述所得到的掩模层形成用感光性薄膜K1去除覆盖膜,以去除后露出的黑色光固化性树脂层的表面与硅烷偶联处理玻璃基材的表面接触的方式进行重合,使用层压机(Hitachi Industries Co.,Ltd.制造(LamicII型)),在以140℃进行加热的基材上,以橡胶辊温度130℃、线压100N/cm、搬送速度2.2m/分钟进行了层压。接着,在与热塑性树脂层的界面剥离聚对苯二甲酸乙二酯的临时支撑体,去除了临时支撑体。在剥离临时支撑体之后,用具有超高压汞灯的接近式曝光机(Hitachi High-Tech Electronics Engineering Co.,Ltd.制造),在基材和曝光掩模(具有框缘图案的石英曝光掩模)垂直立起的状态下,将曝光掩模面与黑色光固化性树脂层之间的距离设定为200μm,并以曝光量70mJ/cm2(i射线)进行了图案曝光。
接着,使用三乙醇胺类显影液(用纯水将含有三乙醇胺30质量%、商品名称:T-PD2(FUJIFILM Corporation制造)稀释为10倍的溶液),在33℃下经60秒钟以扁平喷嘴压力0.1MPa进行喷淋显影,去除了热塑性树脂层和中间层。接着,对该玻璃基材的上表面喷吹空气而进行除液之后,通过喷淋而喷附纯水10秒钟,进行纯水喷淋清洗,通过喷吹空气而减少了基材上的液体滞留。
然后,使用碳酸钠/碳酸氢钠类显影液(用纯水将商品名称:T-CD1(FUJIFILMCorporation制造)稀释为5倍的溶液),在32℃下将喷淋压力设定为0.1MPa进行显影45秒钟,用纯水进行了清洗。
接着,使用含有表面活性剂的清洗液(用纯水将商品名称:T-SD3(FUJIFILMCorporation制造)稀释为10倍的溶液),在33℃下经20秒钟在圆锥型喷嘴压力0.1MPa下通过喷淋进行喷附,进而,由具有柔软的尼龙毛的旋转刷来擦拭所形成的图案图像而进行了残渣去除。另外,用超高压清洗喷嘴以9.8MPa的压力喷射超纯水而去除了残渣。
接着,在空气中,以曝光量1,300mJ/cm2进行后曝光,进而,进行240℃且80分钟的后烘干处理,得到形成有光学浓度为4.0且膜厚为2.0μm的掩模层的前面板。
(透明膜)
对形成有掩模层的前面板,以与上述层叠体的形成中的在透明基板上制作透明膜相同的方式制作透明膜。
<第一透明电极图案的形成>
〔透明电极层的形成〕
将形成有掩模层及透明膜的前面板导入到真空腔室内,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:基材的温度为250℃、氩气压力为0.13Pa、氧气压力为0.01Pa),从而形成厚度为40nm的ITO薄膜,得到形成有透明电极层的前面板。ITO薄膜的表面电阻为
〔蚀刻用感光性薄膜E1的制作〕
在掩模层形成用感光性薄膜K1的制作中,除了将黑色光固化性树脂层用涂布液代替为由下述配方E1构成的蚀刻用光固化性树脂层用涂布液以外,以与掩模层形成用感光性薄膜K1的制作相同的方式得到蚀刻用感光性薄膜E1(蚀刻用光固化性树脂层的膜厚为2.0μm。)。
-蚀刻用光固化性树脂层用涂布液:配方E1-
·甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物(共聚物组成(质量%):31/40/29、重均分子量60,000、酸值163mgKOH/g):16质量份
·单体1(商品名称:BPE-500、Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造):5.6质量份
·六亚甲基二异氰酸酯的四氧化乙烯甲基丙烯酸酯0.5摩尔加成物:7质量份
·作为分子中具有一个聚合性基团的化合物的环己烷二甲醇单丙烯酸酯:2.8质量份
·2-氯-N-丁基吖啶酮:0.42质量份
·2,2-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基联咪唑:2.17质量份
·孔雀绿草酸盐:0.02质量份
·无色结晶紫:0.26质量份
·吩噻嗪:0.013质量份
·表面活性剂(商品名称:MEGAFAC F-780F、DIC Corporation制造):0.03质量份
·甲乙酮:40质量份
·1-甲氧基-2-丙醇:20质量份
另外,由上述配方E1构成的蚀刻用光固化性树脂层用涂布液的去除溶剂之后的100℃的粘度为2,500Pa·sec。
〔第一透明电极图案的形成〕
以与掩膜层的形成相同的方式,将形成有掩膜层、透明膜及透明电极层的前面板进行清洗,接着,将去除覆盖膜的蚀刻用感光性薄膜E1进行了层压(基材温度: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(用纯水将含有三乙醇胺30质量%、商品名称:T-PD2(FUJIFILM Corporation制造)稀释为10倍的溶液)在25℃下进行了100秒钟的显影处理,并使用含有表面活性剂的清洗液(用纯水将商品名称:T-SD3(FUJIFILM Corporation制造)稀释为10倍的溶液)在33℃下进行了20秒钟的清洗处理。用旋转刷来擦拭清洗处理后的前面板,进而,通过从超高压清洗喷嘴喷射超纯水而去除了残渣。接着,进行130℃、30分钟的后烘干处理,得到形成有透明电极层和蚀刻用光固化性树脂层图案的前面板。
将形成有透明电极层和蚀刻用光固化性树脂层图案的前面板浸渍于放入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(蚀刻处理),将未被蚀刻用光固化性树脂层包覆的露出区域的透明电极层溶解和去除,得到附有蚀刻用光固化性树脂层图案的带透明电极层图案的前面板。
接着,将附有蚀刻用光固化性树脂层图案的带透明电极层图案的前面板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:SURFYNOL465、AirProducts and Chemicals,Inc.制造),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,得到形成有掩膜层、透明膜及第一透明电极图案的前面板。
<绝缘层的形成>
〔绝缘层形成用感光性薄膜W1的制作〕
在掩模层形成用感光性薄膜K1的制作中,除了将黑色光固化性树脂层用涂布液代替为由下述配方W1构成的绝缘层用涂布液以外,以与掩模层形成用感光性薄膜K1的制作相同的方式得到绝缘层形成用感光性薄膜W1(绝缘层的膜厚为1.4μm)。
-绝缘层用涂布液:配方W1-
·粘合剂3(甲基丙烯酸环己酯(a)/甲基丙烯酸甲酯(b)/甲基丙烯酸共聚物(c)的甲基丙烯酸缩水甘油酯加成物(d)(组成(质量%):a/b/c/d=46/1/10/43、重均分子量:36,000、酸值66mgKOH/g)的1-甲氧基-2-丙醇、甲乙酮溶液(固体成分:45%)):12.5质量份
·DPHA(二季戊四醇六丙烯酸酯,Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)的丙二醇单甲醚乙酸酯溶液(76质量%):1.4质量份
·氨基甲酸酯类单体(商品名称:NKOLIGO UA-32P,Shin-Nakamura ChemicalCo.,Ltd.制造:不挥发成分75%,丙二醇单甲醚乙酸酯:25%):0.68质量份
·三季戊四醇八丙烯酸酯(商品名称:V#802,OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRYLTD.制造):1.8质量份
·二乙基噻吨酮:0.17质量份
·2-(二甲氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(商品名称:Irgacure379,BASF公司制造):0.17质量份
·分散剂(商品名称:SOLSPERSE 20000,Avecia Inc.制造):0.19质量份
·表面活性剂(商品名称:MEGAFAC F-780F,DIC CORPORATION制造):0.05质量份
·甲乙酮:23.3质量份
·MMPGAc(丙二醇单甲醚乙酸酯、DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造):59.8质量份
另外,由上述配方W1构成的绝缘层形成用涂布液的去除溶剂后的100℃的粘度为4,000Pa·sec。
以与掩膜层的形成相同的方式,将形成有掩膜层、透明膜及第一透明电极图案的前面板进行清洗,并进行硅烷偶联处理,接着,将去除覆盖膜的绝缘层形成用感光性薄膜W1进行了层压(基材温度:100℃、橡胶辊温度120℃、线压100N/cm、搬送速度2.3m/分钟)。在剥离临时支撑体之后,将曝光掩模(具有绝缘层用图案的石英曝光掩模)面与绝缘层之间的距离设定为100μm,以曝光量30mJ/cm2(i射线)进行了图案曝光。
接着,使用三乙醇胺类显影液(用纯水将含有三乙醇胺30质量%、商品名称:T-PD2(FUJIFILM Corporation制造)稀释为10倍的溶液)在33℃下进行了60秒钟的显影处理,进而,使用碳酸钠/碳酸氢钠类显影液(用纯水将商品名称:T-CD1(FUJIFILM Corporation制造)稀释为5倍的溶液)在25℃下进行了50秒钟的显影处理之后,使用含有表面活性剂的清洗液(用纯水将商品名称:T-SD3(FUJIFILM Corporation制造)稀释为10倍的溶液)在33℃下进行了20秒钟的清洗处理。用旋转刷来擦拭清洗处理后的前面板,进而,从超高压清洗喷嘴喷射超纯水而去除了残渣。接着,进行230℃、60分钟的后烘干处理,得到形成有掩模层、透明膜、第一透明电极图案、绝缘层图案的前面板。
<第二透明电极图案的形成>
〔透明电极层的形成〕
以与第一透明电极图案的形成相同的方式,对形成有掩模层、透明膜、第一透明电极图案、绝缘层图案的前面板进行DC磁控溅射处理,(条件:基材的温度50℃、氩气压力0.13Pa、氧气压力0.01Pa),形成厚度为80nm的ITO薄膜,得到形成有透明电极层的前面板。ITO薄膜的表面电阻为
以与第一透明电极图案的形成相同的方式,使用蚀刻用感光性薄膜E1而得到形成有掩模层、透明膜、第一透明电极图案、绝缘层图案、透明电极层、蚀刻用光固化性树脂层图案的前面板(后烘干处理;130℃、30分钟)。
另外,以与第一透明电极图案的形成相同的方式进行蚀刻(30℃、50秒钟),接着,去除蚀刻用光固化性树脂层(45℃、200秒钟),由此得到形成有掩模层、透明膜、第一透明电极图案、绝缘层图案、第二透明电极图案的前面板。
<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形成>
以与第一透明电极图案及第二透明电极图案的形成相同的方式,对形成有掩模层、透明膜、第一透明电极图案、绝缘层图案、第二透明电极图案的前面板进行DC磁控溅射处理,得到形成有厚度为200nm的铝(A1)薄膜的前面板。
以与第一透明电极图案及第二透明电极图案的形成相同的方式,使用蚀刻用感光性薄膜E1而得到形成有掩模层、透明膜、第一透明电极图案、绝缘层图案、第二透明电极图案、蚀刻用光固化性树脂层图案的前面板(后烘干处理;130℃、30分钟)。
另外,以与第一透明电极图案的形成相同的方式进行蚀刻(30℃、50秒钟),接着,去除蚀刻用光固化性树脂层(45℃、200秒钟),由此得到形成有掩模层、透明膜、第一透明电极图案、绝缘层图案、第二透明电极图案、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前面板。
<第一透明树脂层和第二透明树脂层>
在上述透明层叠体的制造中,代替在玻璃制透明基板上形成有透明膜、透明电极图案的基板,而使用形成有掩模层、透明膜、第一透明电极图案、绝缘层图案、第二透明电极图案、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前面板,除此以外,以与上述各实施例的透明层叠体的制造相同的方式,从各实施例的转印薄膜转印第一透明树脂层和第二透明树脂层而进行制膜,从而得到在玻璃制透明基板上掩模层、透明膜、第一透明电极图案、绝缘层图案、第二透明电极图案、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、第二透明树脂层和第一透明树脂层以该层结构形成的各实施例的静电电容型输入装置(前面板)。另外,第二透明树脂层和第一透明树脂层被进行图案曝光及显影而被图案化,以免在形成有掩模层的部分及卷绕配线的终端部的上方形成。
(图像显示装置(触摸面板)的制作)
以日本特开2009-47936号公报中记载的方法制造的液晶显示元件上,贴合预先制造的各实施例的静电电容型输入装置(前面板),并以公知方法制作出将静电电容型输入装置作为构成要件而具备的各实施例的图像显示装置。
<前面板及图像显示装置的评价>
各实施例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。
在上述各工序中,形成有掩模层、透明膜、第一透明电极图案、绝缘层图案、第二透明电极图案、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、第二透明树脂层和第一透明树脂层的前面板,在开口部及背面(非接触面)上没有污垢,容易清洗且不存在弄脏其它部件的问题。
并且,掩模层上不存在针孔,遮光性优异。
而且,第一透明电极图案、第二透明电极图案及与这些透明电极图案不同的导电性要件的各自的导电性上不存在问题,另一方面,第一透明电极图案与第二透明电极图案之间具有绝缘性。
另外,在第一透明树脂层上不存在气泡等缺陷,可以得到显示特性优异的图像显示装置。
(实施例2~4)
代替在实施例1中剥离后的覆盖膜的表面粗糙度SRz为69nm且SRa为5.5nm的覆盖膜,而分别替换为表2所记载的剥离后的SRz为51nm且SRa为4.9nm(实施例2)的覆盖膜,剥离后的SRz为110nm且SRa为4.7nm(实施例3)的覆盖膜,剥离后的SRz为120nm且SRa为6.7nm(实施例4)的覆盖膜,除此以外,以与实施例1相同的方式进行了评价。评价结果记载于表2中。另外,表2~表5中,“压接前的表面粗糙度”一栏为空栏的实施例或比较例表示的是未进行压接前的表面粗糙度的测定。
随着SRz变大,层压泡及湿热试验的评价结果稍微变差,但是为没有问题的等级。其它性能也没有变化,同样为没有问题的等级。
(实施例5及6)
代替在实施例1中剥离后的覆盖膜的厚度为16μm、剥离后的表面粗糙度SRz为69nm、SRa为5.5nm的覆盖膜,而分别替换为表2所记载的剥离后的厚度为25μm、剥离后的SRz为66nm、SRa为5.0nm(实施例5)的覆盖膜,剥离后的厚度为38μm、剥离后的SRz为62nm、SRa为5.5nm(实施例6)的覆盖膜,除此以外,以与实施例1相同的方式进行了评价。评价结果记载于表2中。在使用剥离后的厚度为38μm、剥离后的SRz为62nm、SRa为5.5nm(实施例6)的覆盖膜的情况下,湿热试验的评价结果稍微变差,但是为没有问题的等级。其它性能也没有变化,同样是没有问题的等级。
(实施例7及8)
代替在实施例1中剥离后的覆盖膜的厚度为16μm、剥离后的表面粗糙度SRz为69nm、SRa为5.5nm的覆盖膜,而分别替换为表2所记载的剥离后的厚度为16μm、剥离后的SRz为4nm、SRa为0.36nm(实施例7)的覆盖膜,剥离后的厚度为50μm、剥离后的SRz为5nm、SRa为2.0nm(实施例8)的覆盖膜,除此以外,以与实施例1相同的方式进行了评价。评价结果记载于表2中。由于剥离后的SRz降低到4nm,因此在将覆盖膜层叠于第二透明树脂层时,卷褶皱的评价结果有稍微变差的倾向,虽然湿热试验的评价结果稍微变差,但是为没有问题的等级。其它性能也没有变化,同样是没有问题的等级。
(比较例1~8)
代替在实施例1中剥离后的覆盖膜的表面粗糙度SRz为69nm、SRa为5.5nm的覆盖膜,而分别替换为表2所记载的剥离后的SRz为150nm、SRa为6.9nm(比较例1)的覆盖膜,剥离后的SRz为200nm、SRa为16.0nm(比较例2)的覆盖膜,剥离后的SRz为300nm、SRa为50nm(比较例3)的覆盖膜,剥离后的SRz为461nm、SRa为21.3nm(比较例4)的覆盖膜,剥离后的SRz为460nm、SRa为7.3nm(比较例5)覆盖膜,剥离后的SRz为570nm、SRa为8.4nm(比较例6)覆盖膜,剥离后的SRz为550nm、SRa为82nm(比较例7)覆盖膜,剥离后的SRz为1,000nm、SRa为30nm(比较例8)的覆盖膜,除此以外,以与实施例1相同的方式进行了评价。评价结果记载于表2中。随着SRz从150nm变大而层压泡的评价结果变差,若SRz为200nm以上,则完全是实际应用上存在问题的水准。湿热试验的评价结果同样也变差,SRz为150nm以上完全是实际应用上存在问题的水准。
(实施例9)
在实施例1的蚀刻用感光性薄膜E1的制作中,将蚀刻用光固化性树脂层用涂布液E1代替为第二透明树脂层用涂布液IM1,并在80℃下干燥1分钟之后,进而,在110℃下干燥了1分钟,覆盖膜则使用Toray Industries,Inc.制造的LUMIRROR#16QS62的平滑面而得到具备第二透明树脂层的转印薄膜G1(第二透明树脂层的干燥膜厚为85nm,折射率为1.65。)。
并且,在具备透明树脂层的转印薄膜I1的制作中,除了未进行“第二透明树脂层的形成”以外,以与实施例1相同的方式得到具备透明树脂层的转印薄膜J1。
在形成有实施例1的掩模层、透明膜、第一透明电极图案、绝缘层图案、第二透明电极图案、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前面板上,层压了具备去除了覆盖膜的第二透明树脂层的转印薄膜G1。在与蚀刻用感光性薄膜E1相同的条件下进行显影水洗之后,以145℃烘干了25分钟。另外,烘干后的第二透明树脂层的干燥膜厚为85nm,折射率为1.65。
在室温中进行冷却之后,代替使用具备透明树脂层(第一透明树脂层及第二透明树脂层)的转印薄膜I1,而使用具备透明树脂层(相当于实施例1的第一透明树脂层)的转印薄膜J1,除此以外,以相同的方式进行了图像显示装置(触摸面板)的制作。以与实施例1相同的方式评价层压泡、湿热试验、卷褶皱及裂纹的结果,得到与实施例1相同的结果。评价结果记载于表3中。
(实施例10~16)
代替实施例9中所使用的转印薄膜J1的覆盖膜,而变更为表3所示的覆盖膜,除此以外,以与实施例9相同的方式进行实施例10~16并进行了评价。评价结果记载于表3中。在实施例12中,层压泡的评价结果相对于B(实施例4)降低为C,但是为实用等级,其它结果也是相同的等级。关于剥离后的表面粗糙度SRz为10nm以下的实施例15及16,卷褶皱的评价结果较差,但是为实用等级。其它实施例得到与实施例1相同的结果。
(实施例17)
在实施例3中,除了将第一透明树脂层的干燥膜厚从5μm变更为8μm以外,以与实施例3相同的方式进行,并进行了评价。评价结果记载于表3中的层压泡及湿热试验的评价结果分别从B优化为A。裂纹从B劣化为C,但是为实用等级,卷褶皱未发生变化。
(比较例9~16)
代替在实施例9中剥离后的覆盖膜的表面粗糙度SRz为69nm、SRa为5.5nm的覆盖膜,而分别替换为表3所记载的剥离后的SRz为158nm、SRa为7.2nm(比较例9的)的覆盖膜,剥离后的SRz为210nm、SRa为16.9nm(比较例10)的覆盖膜,剥离后的SRz为314nm、SRa为53nm(比较例11)的覆盖膜,剥离后的SRz为465nm、SRa为22.5nm(比较例12)的覆盖膜,剥离后的SRz为460nm、SRa为8.1nm(比较例13)的覆盖膜,SRz为600nm、SRa为8.8nm(比较例14)的覆盖膜,剥离后的SRz为580nm、SRa为87nm(比较例15)的覆盖膜,剥离后的SRz为1,060nm、SRa为33nm(比较例16)的覆盖膜,除此以外,以与实施例1相同的方式进行了评价。随着评价结果记载于表3中的SRz从150nm变大,层压泡的评价结果变差,若SRz为200nm以上,则完全是实用上存在问题的水准。湿热试验的评价结果同样也变差,若SRz为150nm以上,则完全是实用上存在问题的水准。
(实施例18~20)
代替在实施例1中剥离后的覆盖膜的厚度为16μm、剥离后的表面粗糙度SRz为69nm、SRa为5.5nm的覆盖膜,而分别替换为表4所记载的剥离后的厚度为38μm、剥离后的SRz为5.1nm、SRa为2.2nm(实施例18)的覆盖膜,剥离后的厚度为50μm、剥离后的SRz为5.3nm、SRa为2.3nm(实施例19)的覆盖膜,剥离后的厚度为75μm、剥离后的SRz为5.2nm、SRa为2.2nm(实施例20)的覆盖膜,除此以外,以与实施例1相同的方式进行了评价。评价结果记载于表4中。随着覆盖膜的厚度变厚,层压泡及湿热试验的评价结果有稍微变差的倾向,但是为没有问题的等级。其它性能也没有变化,同样是没有问题的等级。
(实施例21~23)
代替在实施例19中剥离后的覆盖膜的厚度为50μm、剥离后的表面粗糙度SRz为5.3nm、SRa为2.3nm的聚酯制覆盖膜,而替换为剥离后的厚度为50μm、剥离后的SRz为9.9nm、SRa为0.4nm的聚醚砜制覆盖膜(实施例21)、剥离后的厚度为50μm、剥离后的SRz为9.8nm、SRa为0.4nm的聚碳酸酯制覆盖膜(实施例22)、剥离后的厚度为50μm、剥离后的SRz为10.9nm、SRa为0.64nm的聚萘二甲酸乙二酯制覆盖膜(实施例23),除此以外,以与实施例19相同的方式进行了评价。评价结果记载于表4中。若为聚醚砜制覆盖膜、聚碳酸酯制覆盖膜、聚萘二甲酸乙二酯制覆盖膜,则层压泡的评价结果有稍微变差的倾向,但是为没有问题的等级。其它性能也没有变化,同样是没有问题的等级。
(实施例24~30)
代替在实施例1中第一透明树脂层的膜厚5μm,而分别变更为4.8μm(实施例24)、2.0μm(实施例25)、1.0μm(实施例26)、8.0μm(实施例27)、10μm(实施例28)、15μm(实施例29))、18μm(实施例30),除此以外,以与实施例1相同的方式进行,并进行了评价。评价结果记载于表4中。随着膜厚变薄,层压泡及湿热试验的评价结果降低,裂纹和卷褶皱的评价结果得到优化。相反,随着膜厚变厚,裂纹和卷褶皱的评价结果降低,层压泡及湿热试验的评价结果得到优化。上述范围内的膜厚是性能上没有问题的等级。
(实施例31~36)
将实施例9中所使用的转印薄膜J1的覆盖膜变更为表5中记载的实施例18~23所示的覆盖膜,除此以外,以与实施例9相同的方式进行实施例31~36,并进行了评价。评价结果记载于表5中。剥离的覆盖膜的表面粗糙度如表5所记载分别稍微降低,但是性能为与实施例18~23相同的结果,其为实用等级。
(实施例37~43)
代替实施例9中所使用的转印薄膜J1的第一透明树脂层的膜厚为5μm,而分别变更为4.8μm(实施例37)、2.0μm(实施例38)、1.0μm(实施例39)、8.0μm(实施例40)、10μm(实施例41)、15μm(实施例42)、18μm(实施例43),除此以外,以与实施例1相同的方式进行并进行了评价。随着膜厚变薄,层压泡及湿热试验的评价结果降低,裂纹和卷褶皱的评价结果得到优化。相反,随着膜厚变厚,裂纹和卷褶皱的评价结果降低,层压泡及湿热试验的评价结果得到优化。上述范围内的膜厚是性能上没有问题的等级。
在上述实施例1~43中使用的覆盖膜中,未记载制造商的覆盖膜的详细内容如下所述。
·添加粒子聚酯的双轴拉伸薄膜(实施例3、11、17)
作为使用于A层的聚酯A,将含有平均粒径为0.05μm的δ-氧化铝粒子0.7重量%、平均粒径为1.1μm的碳酸钙粒子0.04重量%的聚对苯二甲酸乙二酯(固有粘度0.63dl/g,羧基末端基团量38当量/吨),作为使用于B层的聚酯B,将含有平均粒径为0.05μm的δ-氧化铝粒子0.1重量%的聚对苯二甲酸乙二酯(固有粘度0.64dl/g,羧基末端基团量38当量/吨),分别以水分率20ppm进行真空干燥之后,分别供给到不同的挤出机,以280℃进行熔融,以成为A层/B层这两层的方式使聚合物合流之后,从T字型金属口呈片状挤出,使其在表面温度为25℃的冷却滚筒内通过静電粘附法而冷却固化。将如此得到的层叠未拉伸薄膜加热到90℃之后,在长边方向上,在105℃下拉伸3.6倍,接着,加热到108℃且在宽度方向上拉伸4.0倍。将该薄膜导入到220℃的热风中,在进行3秒钟的张力热处理之后,在相同的气氛温度内,在横方向上实施原来的薄膜宽度的5%的松弛并进行冷却,由此得到被双轴拉伸的层叠聚酯薄膜。该薄膜的厚度为A层为2.0μm且B层为14μm的共计16μm。作为覆盖膜而使用B面。
·添加粒子聚酯的双轴拉伸薄膜A(比较例1、9)
作为聚酯B而使用了含有平均粒径为0.05μm的δ-氧化铝粒子0.1重量%、平均粒径为1.1μm的碳酸钙粒子0.0016重量%的聚对苯二甲酸乙二酯(固有粘度0.64dl/g,羧基末端基团量38当量/吨),除此以外,以与实施例3中所使用的添加粒子聚酯的双轴拉伸薄膜相同的方式制造被双轴拉伸的层叠聚酯薄膜,最终得到A层为1.0μm且B层为15μm的共计16μm的薄膜。作为覆盖膜而使用了B面。
·聚酯的双轴拉伸16μm薄膜(实施例7、15)
进行双轴拉伸,以240℃进行10分钟的热固定之后,将制备成宽度为1,610mm、厚度为16μm的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜用作临时支撑体,在其单面涂布下述背面涂布液1,以130℃干燥2分钟,形成了厚度为0.08μm的背面涂布层。将与背面涂布层的相反一侧的面作为未涂布面而使用。
详细内容与在日本特开2008-009030号公报中所记载的实施例1中使用的薄膜相同。
〔背面涂布液1〕
丙烯酸树脂水分散液(JURYMER ET-410,数均分子量为9,700,重均分子量为17,000,固体成分浓度为30%,TOAGOSEI CO.,LTD.制造):30.9质量份
碳二亚胺交联剂水溶液(CARBODILITE V-02-L2,固体成分浓度为40%;NisshinboHoldings Inc.制造):6.4质量份
添加剂1(SN38F:ISHIHARA SANGYO KAISHA,LTD.制SnO2微粒(固体成分17%)):54.5部
表面活性剂(NAROACTY acty HN-100,Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造):0.73质量份
表面活性剂(Sandet BL、固体成分浓度43%,Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造):1.44质量份
蒸馏水:以总量成为1,000质量份的方式进行添加
·聚酯的双轴拉伸38μm薄膜(实施例18、31)
调整拉伸度,并将厚度设为38μm,除此以外,以与上述聚酯的双轴拉伸16μm薄膜相同的方式进行制作。
·聚酯的双轴拉伸50μm薄膜(实施例19、32)
通过调整拉伸度而将厚度设为50μm,除此以外,以与上述聚酯的双轴拉伸16μm薄膜相同的方式进行制作。
·聚酯的双轴拉伸75μm薄膜(实施例20、33)
通过调整拉伸度而将厚度设为75μm,除此以外,以与上述聚酯的双轴拉伸16μm薄膜相同的方式进行制作。
·聚醚砜的双轴拉伸50μm薄膜(实施例21、34)
相对于1,3-二氧戊环40重量份,将芳香族聚醚砜(AMOCO公司制“Udel P-1700”、ηsp/c=0.41dl/g)10质量份,在室温下一边搅拌,一边分3次进行添加的结果,得到了透明且粘稠的浓液。该浓液的30℃下的溶液粘度为4.6×102cps。使用1.0μm孔径的过滤器将该浓液进行过滤,并去除悬浮物,在室温下且在密闭状态下放置24小时。其结果,在该浓液中未发现任何变化,未确认到白浊化或胶凝化现象。利用刮板法使所得到的溶液在玻璃基板上流延之后,以30℃经20分钟、以50℃经20分钟、以80℃经20分钟、进而以100℃经20分钟进行干燥,并从基板剥离薄膜,得到厚度为50μm的薄膜。所得到的薄膜中不存在发泡、橘皮皱、波动现象而均匀。
·聚碳酸酯的双轴拉伸50μm薄膜(实施例22、35)
将由BisA/BCF=50/50(摩尔比)构成的平均分子量37,000的共聚聚碳酸酯树脂,以成为20质量%的方式溶解于二氯甲烷。
而且,使该溶液在玻璃基板上流延。接着,在干燥炉中干燥至残留溶剂浓度成为13质量%,并从玻璃基板上进行了剥离。而且,将所得到的聚碳酸酯薄膜,在温度180℃的干燥炉中,以尽量在纵横拉力上不产生差异的方式且以可保持薄膜的最小限度的拉力,一边保持平衡,一边干燥至该薄膜中的残留溶剂浓度成为0.1质量%,从而得到厚度为50μm的薄膜。
符号说明
1-透明基板(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-其它导电性要件,7-第一透明树脂层(优选具有外涂层或透明保护层的功能),8-开口部,10-静电电容型输入装置,11-透明膜,12-第二透明树脂层(折射率调整层。可以具有透明绝缘层的功能),13-透明层叠体,21-透明电极图案、第二透明树脂层及第一透明树脂层以该层结构层叠的区域,22-非图案区域,α-锥角,26-临时支撑体,29-覆盖膜,30-转印薄膜,31-卷绕配线的终端部,30-转印薄膜,33-第一透明树脂层和第二透明树脂层的固化部,34-与卷绕配线的末端部对应的开口部(第一透明树脂层和第二透明树脂层的未固化部),35-纸管,36-透明树脂层或第二透明树脂层。

Claims (13)

1.一种转印薄膜,其特征在于,
以后述层结构包含临时支撑体、树脂层、覆盖膜,
当从树脂层剥离了所述覆盖膜时,所述覆盖膜的与树脂层接触的面的依照JIS-B0601-2001的表面粗糙度SRz为130nm以下,且SRa为8nm以下。
2.根据权利要求1所述的转印薄膜,其中,
所述树脂层为透明树脂层,所述树脂层在波长400~780nm处的透射率为80%以上。
3.根据权利要求2所述的转印薄膜,其中,
所述透明树脂层包括第一透明树脂层和第二透明树脂层,所述覆盖膜所接触的面为第二透明树脂层。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述覆盖膜的材质为聚酯。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述覆盖膜的厚度为10~50μm。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述树脂层至少包含粘合剂。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述树脂层的干燥膜厚为1~15μm。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的转印薄膜,其中,
所述树脂层含有折射率为1.55以上的粒子。
9.一种转印薄膜的制造方法,其特征在于,
依次包括:
在临时支撑体上层叠树脂层的工序;及
在所述树脂层上层叠覆盖膜的工序,
当从树脂层剥离了所述覆盖膜时,所述覆盖膜的与树脂层接触的面的依照JIS-B0601-2001的表面粗糙度SRz为130nm以下,且SRa为8nm以下。
10.一种转印薄膜的制造方法,其特征在于,
依次包括:
在临时支撑体上层叠第一透明树脂层的工序;
在所述第一透明树脂层上层叠第二透明树脂层的工序;及
在所述第二透明树脂层上层叠覆盖膜的工序,
当从具有所述第一透明树脂层和所述第二透明树脂层的透明树脂层剥离了所述覆盖膜时,所述覆盖膜的与所述透明树脂层接触的面的依照JIS-B0601-2001的表面粗糙度SRz为130nm以下,且SRa为8nm以下。
11.一种层叠体的制造方法,包括如下工序:
在位于基材上的透明电极图案上,层叠权利要求1~8中任一项所述的转印薄膜的树脂层。
12.一种静电电容型输入装置的制造方法,包括如下工序:
在透明电极图案上,层叠权利要求1~8中任一项所述的转印薄膜的树脂层。
13.一种图像显示装置的制造方法,包括如下工序:
在透明电极图案上,层叠权利要求1~8中任一项所述的转印薄膜的树脂层。
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