CN114401838A - 转印膜、层叠体的制造方法、层叠体、触摸面板传感器、触摸面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种转印膜,其能够形成导电性优异的具有导电图案的层叠体且显影性也优异。并且,提供一种层叠体的制造方法、层叠体、触摸面板传感器及触摸面板。上述转印膜具有临时支承体、感光性树脂层、与上述感光性树脂层相邻配置的导电层,上述感光性树脂层包含第1粘合剂聚合物、具有第1烯属不饱和基团的化合物及光聚合引发剂,上述导电层包含第2粘合剂聚合物、具有第2烯属不饱和基团的化合物及含有银纳米线的导电性纤维,在上述导电层的与上述感光性树脂层相反的一侧的表面上存在上述第2粘合剂聚合物和上述具有第2烯属不饱和基团的化合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种转印膜、层叠体的制造方法、层叠体、触摸面板传感器及触摸面板。
背景技术
个人电脑及电视机等大型电子设备、汽车导航、移动电话及电子词典等小型电子设备、以及OA(office automation:办公自动化)设备及FA(Factory Automation:工厂自动化)设备等显示设备使用液晶显示元件或触摸面板。这些液晶显示元件或触摸面板具有透明电极。
作为触摸面板,已实际应用各种方式,近年来更多利用静电电容方式的触摸面板。
作为透明电极,以往利用使用ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)、氧化铟及氧化锡等材料形成的电极,但作为代替这些的电极,提出利用一种导电图案,其通过光刻工序,由具有包含导电性纤维的导电层的感光性导电膜形成。
专利文献1中记载有一种感光性导电膜,其具备临时支承体、设置于临时支承体上的含有导电性纤维的导电层、设置于导电层上的感光性树脂层。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:国际专利公开第2010/021224号
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明人等对专利文献1中记载的转印膜和用上述转印膜形成的具有导电图案的层叠体进行研究的结果,发现专利文献1中记载的转印膜在通过显影液对感光性树脂层的未曝光部进行显影而形成导电图案时的显影性上存在改善的余地。而且,发现具有所形成的导电图案的层叠体的导电性存在改善的余地。
本发明的课题在于提供一种转印膜,其能够形成导电性优异的具有导电图案的层叠体且显影性也优异。
并且,本发明的课题还在于提供一种层叠体的制造方法、层叠体、触摸面板传感器及触摸面板。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了解决上述课题而深入研究的结果,发现通过以下构成能够解决上述课题,以至完成本发明。
〔1〕一种转印膜,其具有临时支承体、感光性树脂层及与上述感光性树脂层相邻配置的导电层,
上述感光性树脂层包含第1粘合剂聚合物、具有第1烯属不饱和基团的化合物及光聚合引发剂,
上述导电层包含第2粘合剂聚合物、具有第2烯属不饱和基团的化合物及含有银纳米线的导电性纤维,
在上述导电层的与上述感光性树脂层相反的一侧的表面上存在上述第2粘合剂聚合物和上述具有第2烯属不饱和基团的化合物。
〔2〕根据〔1〕所述的转印膜,其中,
上述转印膜依次具有上述临时支承体、上述导电层及上述感光性树脂层。
〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的转印膜,其中,
上述导电层的与上述感光性树脂层相反的一侧的表面上的含有银纳米线的导电性纤维暴露的区域的面积率为20%以下。
〔4〕根据〔1〕至〔3〕中任一项所述的转印膜,其中,
在上述临时支承体的与具有上述导电层及上述感光性树脂层的一侧相反的一侧的面上,直径5μm以上的粒子存在10个/mm2以上。
〔5〕根据〔1〕至〔4〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述具有第1及第2烯属不饱和基团的化合物在分子中包含3个或4个烯属不饱和基团。
〔6〕根据〔1〕至〔5〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述具有第1及第2烯属不饱和基团的化合物包含酯键。
〔7〕根据〔1〕至〔6〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述第1粘合剂聚合物与上述第2粘合剂聚合物为相同的粘合剂聚合物,且上述具有第1烯属不饱和基团的化合物与上述具有第2烯属不饱和基团的化合物为具有相同的烯属不饱和基团的化合物。
〔8〕根据〔1〕至〔7〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述感光性树脂层进一步包含磷酸酯化合物。
〔9〕根据〔1〕至〔8〕中任一项所述的转印膜,其中,
上述光聚合引发剂的含量相对于上述具有第1烯属不饱和基团的化合物的含量以质量比计为0.05~0.5。
〔10〕根据〔1〕至〔9〕中任一项所述的转印膜,其中,
在上述感光性树脂层的与上述导电层相反的一侧的表面存在硅原子。
〔11〕一种层叠体的制造方法,其制造具有基板及导电图案的层叠体,上述层叠体的制造方法包括:
通过使上述基板接触上述转印膜的与配置有临时支承体的面相反的一侧的面来贴合〔1〕至〔10〕中任一项所述的转印膜与上述基板的工序;
对上述转印膜所具有的感光性树脂层进行图案曝光的工序;及
通过将上述转印膜所具有的导电层的一部分与上述感光性树脂层的未曝光部一同去除而形成图案化的导电层的工序。
〔12〕一种层叠体,其通过〔11〕所述的制造方法制造,其中,
所述层叠体具有基板、图案状导电层、图案状固化树脂层。
〔13〕一种触摸面板传感器,其具有〔12〕所述的层叠体。
〔14〕一种触摸面板,其具有〔13〕所述的触摸面板传感器。
发明效果
根据本发明,能够提供一种转印膜,其能够形成导电性优异的具有导电图案的层叠体且显影性也优异。
并且,根据本发明,还能够提供一种层叠体的制造方法、层叠体、触摸面板传感器及触摸面板。
附图说明
图1是表示转印膜的结构的一例的示意图。
图2是表示转印膜的结构的另一例的示意图。
图3A是用于说明层叠体的制造方法的一例的示意图。
图3B是用于说明层叠体的制造方法的一例的示意图。
图3C是用于说明层叠体的制造方法的一例的示意图。
具体实施方式
以下,对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的构成要件的说明有时根据本发明的代表性实施方式进行,但本发明并不限定于这种实施方式。另外,参考附图进行说明,但有时省略符号。
在本说明书中,表示数值范围的“~”是指以将记载于其前后的数值作为下限值及上限值而包括的含义使用。
在本说明书中的基团(原子团)的标记中,未标注经取代及未经取代的标记不仅包括具有取代基的基团,还包括不具有取代基的基团。例如,“烷基”这一标记表示不仅包括不具有取代基的烷基(未经取代烷基),还包括具有取代基的烷基(经取代烷基)。
在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是包括丙烯酸及甲基丙烯酸这两者的概念,“(甲基)丙烯酸酯”是包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯这两者的概念,“(甲基)丙烯酰基”是包括丙烯酰基及甲基丙烯酰基这两者的概念。
在本说明书中,“有机基团”表示包含1个以上碳原子的基团。
在本说明书中,“质量%”的含义与“重量%”相同,“质量份”的含义与“重量份”相同。
本说明书中,关于组合物中的各成分的量,当组合物中存在多种相当于各成分的物质时,只要没有特别说明,则指存在于组合物中的上述多种物质的合计量。
在本说明书中,只要没有特别说明,则聚合物中的结构单元之比为质量比。
并且,只要没有特别说明,本说明书中的重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)是如下得到的分子量:通过使用了管柱TSKgel GMHxL、TSKgel G4000Hx L、TSKgel G2000HxL和/或TSKgel Super HGZM-N(均为Tosoh Corporation制商品名)的凝胶渗透色谱(GPC:GelPermeation Chromatography)分析装置,利用溶剂THF(四氢呋喃)、示差折光仪检测,并将聚苯乙烯用作标准物质来进行换算。
在本说明书中,“工序”一词不仅包括独立的工序,即使在无法与其他工序明确区分的情况下,只要可实现工序的预期目的,则也包括在本术语中。
在本说明书中,只要没有特别说明,则“曝光”不仅包括使用光的曝光,还包括利用电子束及离子束等粒子束的成像。并且,作为用于曝光的光,通常可举出汞灯的明线光谱、以准分子激光为代表的远紫外线、极紫外线(EUV(Extreme ultrayiolet lithography)光)及X射线等活性光线(活性能量射线)。
在本说明书中,转印膜所具备的各层的厚度是如下获得的值:利用扫描式电子显微镜(SEM:Scanning Electron Microscopy),观察包括与层的主表面垂直的方向的剖面,根据所获得的观察图像,在10处以上计测层的厚度,算出其平均值。另外,感光性树脂层的厚度除了利用扫描式电子显微镜以外,还可以利用微量规及测厚仪等公知的装置测定。
[转印膜]
本发明的转印膜具有临时支承体、感光性树脂层及与上述感光性树脂层相邻配置的导电层,
上述感光性树脂层包含第1粘合剂聚合物、具有第1烯属不饱和基团的化合物及光聚合引发剂,
上述导电层包含第2粘合剂聚合物、具有第2烯属不饱和基团的化合物及含有银纳米线的导电性纤维,
在上述导电层的与上述感光性树脂层相反的一侧的表面上存在上述第2粘合剂聚合物和上述具有第2烯属不饱和基团的化合物。
另外,以下,“具有烯属不饱和基团的化合物”还简称为“烯属不饱和化合物”。
本发明人等反复进行深入研究的结果,发现用上述结构的转印膜在基板上转印导电层及感光性树脂层,将配置于上述基板上的感光性树脂层曝光成图案状,且通过曝光后的显影处理去除导电层的一部分和感光性树脂层的未曝光部而制作具有导电性图案的层叠体(以下,还称为“层叠体”。)时,未曝光部中不易残留显影残渣(即,转印膜的显影性优异)。详细理由虽尚不明确,但推测这是因为:通过在导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面上存在对显影液的亲和性高于银纳米线的第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物,显影液更容易与末曝光部接液。
而且,本发明人等发现使用本发明的转印膜形成的上述层叠体的导电性优异。详细理由虽尚不明确,但推测这是因为:通过在导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面上存在第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物,在曝光部中通过源自第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物的固化树脂牢固地固定银纳米线,其结果,在进行上述显影处理时,在曝光部中银纳米线向显影液的流出得到抑制。
另外,以下,将使用本发明的转印膜形成的层叠体的导电性优异的情况和/或本发明的转印膜的显影性优异的情况还称为“本发明的效果优异”。
转印膜可以具有除临时支承体、导电层及感光性树脂层以外的其他层,也可以仅由临时支承体、导电层及感光性树脂层构成。作为除临时支承体、导电层及感光性树脂层以外的其他层,例如,可举出保护膜、粘接层及阻气层。然而,转印膜中,导电层与感光性树脂层相邻配置。
在图1及图2中示出转印膜的结构例。然而,本发明的转印膜并不限于具有图1及图2所示结构的转印膜。
图1是表示转印膜的结构的一例的示意图。在图1所示的转印膜10中,依次层叠有临时支承体1、导电层2、感光性树脂层3及保护膜4。并且,在导电层2的与感光性树脂层3相反的一侧的表面22a上存在第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物。
并且,图2是表示转印膜的结构的另一例的示意图。在图2所示的转印膜20中,依次层叠有临时支承体1、感光性树脂层3、导电层2及保护膜4。并且,在导电层2的与感光性树脂层3相反的一侧的表面22a上存在第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物。
以下,对转印膜所具有的各层进行详细说明。
〔临时支承体〕
本发明的转印膜具有临时支承体。
作为临时支承体,可举出玻璃基板及树脂膜,优选树脂膜,更优选具有耐热性及耐溶剂性的树脂膜。并且,作为临时支承体,优选具有挠性且在加压下或加压及加热下不会产生显著的变形、收缩或拉伸的膜。
作为此类树脂膜,例如,可举出聚对苯二甲酸乙二酯(PET:Polyethyleneterephthalate)膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜及聚碳酸酯膜。其中,从透明性及耐热性更优异的方面考虑,优选聚对苯二甲酸乙二酯膜。
上述树脂膜的表面可以经脱模处理以使后续容易从感光层剥离。
从进一步提高操作性方面考虑,临时支承体在与形成有导电层的一侧相反的一侧的面上,直径5μm以上的粒子优选存在10个/mm2以上,更优选存在10~120个/mm2。另外,作为上述粒子的直径的上限值,例如为10μm以下。
从机械强度更优异的方面考虑,临时支承体的厚度优选5μm以上,更优选10μm以上,进一步优选15μm以上。通过使用厚度为上述数值以上的临时支承体,可抑制在以下工序中的临时支承体的破损,即,形成后述导电层的工序、涂布感光性树脂层形成用组合物以形成感光性树脂层的工序、曝光工序、显影工序及从转印后的转印膜剥离临时支承体的工序。
并且,隔着临时支承体对感光性树脂层照射活性光线时,从导电图案的分辨率更优异的方面考虑,临时支承体的厚度优选300μm以下,更优选200μm以下,进一步优选100μm以下。
从上述方面考虑,临时支承体的厚度优选5~300μm,更优选10~200μm,进一步优选15~100μm。
从感光性树脂层的曝光灵敏度及导电图案的分辨率更优异的方面考虑,临时支承体的雾度值优选0.01~5.0%,更优选0.01~3.0%,进一步优选0.01~2.0%,尤其优选0.01~1.5%。
另外,雾度值能够通过遵照JIS K 7105(塑料的光学特性试验方法)的方法,例如使用NDH-1001DP(NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD制,商品名)等市售的浊度计来测定。
从感光性树脂层的曝光灵敏度及导电图案的分辨率更优异的方面考虑,对临时支承体照射的活性光线在波长(更优选为波长365nm)处的透光率优选为50%以上,更优选为60%以上,进一步优选为70%以上。
另外,转印膜所具备的层的透过率是指穿透层出射的出射光的强度与光沿与层的主表面垂直的方向(厚度方向)入射时的入射光的强度之比,可以用0tsuka ElectronicsCo.,Ltd.制MCPD Series测定。
并且,用作临时支承体的膜优选没有褶皱等变形、划痕等。
从隔着临时支承体进行图案曝光时的图案形成性及临时支承体的透明性更优异的方面考虑,优选临时支承体所包含的微粒子、异物、缺陷的数量少。在临时支承体的与具有导电层及感光性树脂层的一侧相反的一侧的表面上,直径1μm以上的异物、缺陷的个数优选为50个/10mm2以下,更优选为10个/10mm2以下,进一步优选为3个/10mm2以下。
〔导电层〕
本发明的转印膜具有导电层。
导电层可以配置于感光性树脂层的与临时支承体对置的表面,也可以配置于感光性树脂层的和与临时支承体对置的面相反的一侧的表面。
导电层至少包含含有银纳米线的导电性纤维。通过在导电层中包含含有银纳米线的导电性纤维,确保层的导电性。
而且,导电层包含第2粘合剂聚合物和第2烯属不饱和化合物。然而,第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物至少存在于导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面。通过第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物至少存在于导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面,使用本发明的转印膜形成层叠体时,显影液更容易与未曝光部接液,不易在未曝光部中残留显影残渣。并且,在曝光部中通过源自第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物的固化树脂牢固地固定纳米线,因此,在进行显影处理时,曝光部中的银纳米线向显影液的流出得到抑制。曝光部中的银纳米线向显影液的流出得到抑制,其结果,能够形成导电性优异的层叠体。
另外,第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物只要至少存在于导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面,则可以偏在于导电层中,也可以在整体层范围内分散存在。
导电层只要可以在面方向上获得导电性,则其结构并没有特别限制,但导电层中的导电性纤维优选导电性纤维彼此接触而形成网眼结构。另外,在导电层中,导电性纤维形成上述网眼结构时,第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物至少存在于与导电性纤维彼此接触而成的网眼结构的感光性树脂层相反的一侧的表面。
导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面上的第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物的鉴定及定量能够利用飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS:Time-of-FlightSecondary Ion Mass Spectrometry)测定。另外,关于TOF-SIMS法,具体而言,记载于日本表面科学会编“表面分析技术选书二次离子质谱分析法”Maruzen Co.,Ltd.(1999年发行)。
在导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面上存在第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物时,若利用扫描式电子显微镜(SEM:Scanning Electron Microscope)观察上述表面,则通常可以观测到存在第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物等有机成分的区域和导电性纤维暴露的区域。
从本发明的效果更优异的方面考虑,导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面上的导电性纤维暴露的区域的面积率优选为20%以下。另外,下限值并没有特别限制,从显影性更优异的方面考虑,例如为1%以上。
另外,上述导电性纤维暴露的区域的面积率是指如下获得的值:通过扫描式电子显微镜(SEM)观察,在根据所获得的观察图像任意提取的16处1mm见方区域内分别计测导电性纤维的暴露区域的面积率,并算出其平均值。
导电层的厚度会根据使用转印膜制作的导电图案的用途及所要求的导电性而不同,但优选1μm以下,更优选1nm以上且0.5μm以下,进一步优选5nm以上且0.1μm以下。若导电层的厚度为1μm以下,则在450~650nm的波长区域内的透光率高,图案形成性也优异,尤其适于制作透明电极。
从本发明的效果更优异的方面考虑,导电层优选配置于感光性树脂层的与临时支承体对置的表面。即,优选本发明的转印膜依次具有临时支承体、导电层及感光性树脂层。
以下,对导电层所包含的各种成分进行说明。
<银纳米线>
上述导电性纤维含有银纳米线。
上述银纳米线是由银或合金(由银及除银以外的金属组成)构成的线状导电性物质。
并且,银纳米线可以具有用银以外的金属包覆由银构成的线状芯部的结构。在此,由银以外的金属包覆的结构不仅包括成为芯部的银纳米线的表面整体被包覆的结构,也包括其中一部分被包覆的结构。
作为银以外的金属,优选比银贵重的金属,更优选金、铂或钯,进一步优选金。
作为银纳米线的形状,并没有特别限制,能够根据目的适当选择,例如,可举出圆柱状、长方体形状及剖面为多边形的柱状等形状。
银纳米线的纤维直径优选1~50nm,更优选2~20nm,进一步优选3~10nm。并且,银纳米线的纤维长度优选1~100μm,更优选2~50μm,进一步优选3~10μm。
银纳米线的纤维直径及纤维长度分别是从利用扫描式电子显微镜(SEM)获得的包含多根银纳米线的观察图像中任意选择20根银纳米线并对各银纳米线的短轴及长轴的长度进行算术平均来获得的值。
作为银纳米线的制造方法,例如,可举出利用NaBH4等还原剂还原银离子的方法及利用多元醇法的方法等。并且,关于银纳米线的制造方法,记载于日本特开2011-149092号公报的0019~0024段,该公报的内容编入本说明书中。
导电层可以包含银纳米线以外的导电性纤维。作为银纳米线以外的导电性纤维,例如,可举出由金、银、铜及铂等金属以及这些金属的合金组成的金属纤维、以及碳纳米管等碳纤维。
导电性纤维的形状(包括其优选方式)可以与上述银纳米线的形状相同。
导电层可以与导电性纤维一同包含有机导电体。作为有机导电体,并没有特别限制,例如,可举出噻吩衍生物及苯胺衍生物的聚合物等有机导电体。更具体而言,可举出聚乙烯二氧基噻吩、聚己基噻吩及聚苯胺。
<第2粘合剂聚合物>
导电层包含第2粘合剂聚合物。作为第2粘合剂聚合物,并没有特别限制,例如,能够使用与感光性树脂层所包含的第1粘合剂聚合物相同的粘合剂聚合物,并且其优选方式也相同。另外,关于第1粘合剂聚合物,在后面进行说明。
第2粘合剂聚合物可以是与第1粘合剂聚合物相同的粘合剂聚合物,也可以是彼此不同的粘合剂聚合物。即,第1粘合剂聚合物与第2粘合剂聚合物可以为同一种类(相同种类的粘合剂聚合物)。
其中,从本发明的效果更优异的方面考虑,第2粘合剂聚合物优选为与第1粘合剂聚合物相同的粘合剂聚合物。换言之,导电层所包含的粘合剂聚合物与感光性树脂层中所包含的粘合剂聚合物优选为同一种类。
<第2烯属不饱和化合物>
导电层包含第2烯属不饱和化合物。作为第2烯属不饱和化合物,并没有特别限制,例如,能够使用与感光性树脂层所包含的第1烯属不饱和化合物相同的烯属不饱和化合物,并且其优选方式也相同。另外,关于第1烯属不饱和化合物,在后面进行说明。
第2烯属不饱和化合物可以为与第1烯属不饱和化合物相同的烯属不饱和化合物,也可以是彼此不同的烯属不饱和化合物。即,第1烯属不饱和化合物与第2烯属不饱和化合物可以为同一种类(相同种类的烯属不饱和化合物)。
其中,从本发明的效果更优异的方面考虑,第2烯属不饱和化合物与第1烯属不饱和化合物优选为同一种类。换言之,导电层所包含的烯属不饱和化合物与感光性树脂层中所包含的烯属不饱和化合物优选为同一种类。
<形成方法>
作为导电层的形成方法,例如,可举出以下所示的形成方法。
(实施方式1)包括如下工序的方法:制备包含第2粘合剂聚合物和第2烯属不饱和化合物的组合物(以下,还称为“透明层形成用组合物”。),在临时支承体的表面上涂布透明层形成用组合物之后,干燥透明层形成用组合物的涂膜来形成透明层的工序;及制备包括含有银纳米线的导电性纤维的含有导电性纤维的组合物,在上述透明层的表面上涂布含有导电性纤维的组合物之后,干燥并加压含有导电性纤维的组合物的涂膜而形成导电层的工序。
(实施方式2)包括如下工序的方法:制备包含第2粘合剂聚合物、第2烯属不饱和化合物及含有银纳米线的导电性纤维的导电层形成用组合物,在临时支承体或感光性树脂层的表面涂布导电层形成用组合物之后,干燥导电层形成用组合物的涂膜而形成导电层。
在上述实施方式1~2的方法中,从本发明的效果更优异的方面考虑,优选实施方式1的方法。
以下,对实施方式1的方法进行说明。
作为透明层形成用组合物,只要包含第2粘合剂聚合物和第2烯属不饱和化合物即可。作为透明层形成用组合物所包含的材料(例如,粘合剂聚合物、烯属不饱和化合物、光聚合引发剂、溶剂、其他添加剂等),能够使用后述感光性树脂层形成用组合物所包含的材料,其优选方式也相同。
作为透明层形成用组合物的涂布方法,例如,可举出辊涂法、逗号刮涂法、凹版涂布法、气刀涂布法、模涂法、棒涂法及喷涂法等公知的方法,但并不限于这些。
透明层的厚度并没有特别限制,优选0.1μm以下,更优选0.05μm以下。另外,作为下限值,例如为1nm以上。
并且,透明层形成用组合物的涂膜的干燥方法并没有特别限制,例如,可举出利用热风对流式干燥机,向涂膜吹送温度为30~150℃的热风1~30分钟的方法。
含有导电性纤维的组合物中的导电性纤维的含量只要能够形成含有导电性纤维的组合物的涂膜,则并没有限制,相对于含有导电性纤维的组合物的总质量,优选0.01~20质量%,更优选0.1~10质量%。
含有导电性纤维的组合物优选包含溶剂。作为溶剂,可举出水及有机溶剂。含有导电性纤维的组合物优选含有水作为溶剂,更优选含有水及有机溶剂作为溶剂。
作为有机溶剂,优选醇系溶剂。作为醇系溶剂,并没有特别限制,例如,可举出碳原子数1~5的醇、乙二醇、聚乙二醇、聚乙二醇烷基醚、甘油、碳原子数3~6的烷二醇丙二醇、二丙二醇、1-乙氧基-2-丙醇、乙醇胺及二乙醇胺。
作为水,并没有特别限制,优选不含杂质。作为水的例子,可举出蒸馏水、离子交换水及纯水等。
并且,含有导电性纤维的组合物可以包含选自上述有机导电体及表面活性剂等分散稳定剂中的至少1种。
含有导电性纤维的组合物中的水的含量相对于含有导电性纤维的组合物的总质量,优选80质量%以上,更优选90质量%以上。上限并没有特别限制,相对于含有导电性纤维的组合物的总质量,优选99.99质量%以下,更优选99.90质量%以下。
含有导电性纤维的组合物包含有机溶剂时,有机溶剂的含量优选0.01~20质量%。
作为含有导电性纤维的组合物的涂布方法,例如,可举出辊涂法、逗号刮涂法、凹版涂布法、气刀涂布法、模涂法、棒涂法及喷涂法等公知的方法,但并不限于这些。
含有导电性纤维的组合物的涂膜的厚度优选1nm以上且0.5μm以下,更优选5nm以上且0.1μm以下。
并且,含有导电性纤维的组合物的涂膜的干燥方法并没有特别限制,例如,可举出利用热风对流式干燥机,向涂膜吹送温度为30~150℃的热风1~30分钟的方法。
并且,含有导电性纤维的组合物的涂膜的加压方法并没有特别限制,例如可举出在室温(25℃)下以1~30kg/cm的线压加压的方法。
〔感光性树脂层〕
本发明的转印膜包含含有第1粘合剂聚合物、第1烯属不饱和化合物及光聚合引发剂的感光性树脂层。
以下,对感光性树脂层所包含的各成分进行说明。
另外,通常,若通过活性光线对本发明的转印膜进行曝光,则感光性树脂层的曝光部在显影液中的溶解性因曝光而下降,非曝光部有可能会因显影而被去除。
<第1粘合剂聚合物>
作为第1粘合剂聚合物,例如,可举出(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺环氧树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、通过环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应获得的环氧丙烯酸酯树脂及通过环氧丙烯酸酯树脂与酸酐的反应获得的酸改性环氧丙烯酸酯树脂等。
作为第1粘合剂聚合物,从碱显影性及膜形成性优异的方面考虑,优选(甲基)丙烯酸树脂。
另外,在本说明书中,(甲基)丙烯酸树脂是指具有源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元的树脂。源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸树脂的所有结构单元,优选50质量%以上,更优选70质量%以上,进一步优选90质量%以上。
(甲基)丙烯酸树脂可以仅由源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元构成,也可以具有源自(甲基)丙烯酸化合物以外的聚合性单体的结构单元。即,源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元的含量的上限相对于(甲基)丙烯酸树脂的总质量为100质量%以下。
作为(甲基)丙烯酸化合物,例如,可举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺及(甲基)丙烯腈。
作为(甲基)丙烯酸酯,例如,可举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯及2,2,3,3-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯,优选(甲基)丙烯酸烷基酯。
作为(甲基)丙烯酰胺,例如,可举出二丙酮丙烯酰胺等丙烯酰胺。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,例如,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯及(甲基)丙烯酸十二烷基酯等具有碳原子数1~12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
作为(甲基)丙烯酸酯,优选具有碳原子数1~4的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,更优选(甲基)丙烯酸甲酯或(甲基)丙烯酸乙酯。
(甲基)丙烯酸树脂可以具有源自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元以外的结构单元。
作为形成上述结构单元的聚合性单体,只要是能够与(甲基)丙烯酸化合物共聚的除(甲基)丙烯酸化合物以外的化合物,则并没有特别限制,例如,可举出苯乙烯、乙烯基甲苯及α-甲基苯乙烯等可以在α位或芳香族环上具有取代基的苯乙烯化合物、丙烯腈及乙烯基-正丁醚等乙烯醇酯、马来酸、马来酸酐、马来酸单甲酯、马来酸单乙酯及马来酸单异丙酯等马来酸单酯、富马酸、肉桂酸、α-氰基肉桂酸、衣康酸以及巴豆酸。
这些聚合性单体可以使用1种或组合使用2种以上。
并且,从进一步改善碱显影性方面考虑,(甲基)丙烯酸树脂优选包含具有酸基的结构单元。作为酸基,例如,可举出羧基、磺基、磷酸基及膦酸基。
其中,(甲基)丙烯酸树脂更优选具有包含羧基的结构单元,进一步优选具有源自上述(甲基)丙烯酸的结构单元。
从显影性优异的方面考虑,(甲基)丙烯酸树脂中具有酸基的结构单元(优选为源自(甲基)丙烯酸的结构单元)的含量相对于(甲基)丙烯酸树脂的总质量,优选10质量%以上。并且,上限值并没有特别限制,从耐碱性优异的方面考虑,优选50质量%以下,更优选40质量%以下。
并且,(甲基)丙烯酸树脂更优选具有源自上述(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。
(甲基)丙烯酸树脂中的源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸树脂的所有结构单元,优选50~90质量%,更优选65~90质量%。
作为(甲基)丙烯酸树脂,优选具有源自(甲基)丙烯酸的结构单元及源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元两者的树脂,更优选仅由源自(甲基)丙烯酸的结构单元及源自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元构成的树脂。
并且,作为(甲基)丙烯酸树脂,也优选具有源自甲基丙烯酸的结构单元、源自甲基丙烯酸甲酯的结构单元及源自丙烯酸乙酯的结构单元的丙烯酸树脂。
并且,从保护膜的剥离性优异的方面和/或本发明的效果更优异的方面考虑,(甲基)丙烯酸树脂优选具有选自源自甲基丙烯酸的结构单元及源自甲基丙烯酸烷基酯的结构单元中的至少1种,优选具有源自甲基丙烯酸的结构单元及源自甲基丙烯酸烷基酯的结构单元这两者。
从保护膜的剥离性优异的方面和/或本发明的效果更优异的方面考虑,(甲基)丙烯酸树脂中的源自甲基丙烯酸的结构单元及源自甲基丙烯酸烷基酯的结构单元的合计含量相对于(甲基)丙烯酸树脂的所有结构单元,优选40质量%以上,更优选60质量%以上。上限并没有特别限制,可以为100质量%以下,从转印后的感光性树脂层的显影性及感光性树脂层的层压性更优异的方面考虑,优选80质量%以下。
并且,从本发明的效果更优异的方面考虑,(甲基)丙烯酸树脂还优选具有选自源自甲基丙烯酸的结构单元及源自甲基丙烯酸烷基酯的结构单元中的至少1种和选自源自丙烯酸的结构单元及源自丙烯酸烷基酯的结构单元中的至少1种。
从本发明的效果更优异的方面考虑,源自甲基丙烯酸的结构单元及源自甲基丙烯酸烷基酯的结构单元的合计含量相对于源自丙烯酸的结构单元及源自丙烯酸烷基酯的结构单元的合计含量以质量比计优选为60/40~80/20。
从转印后的感光性树脂层的显影性优异的方面考虑,第1粘合剂聚合物优选在术端具有酯基。作为第1粘合剂聚合物在末端具有酯基的方式,例如,可举出(甲基)丙烯酸树脂在末端具有酯基的方式。另外,(甲基)丙烯酸树脂的末端部由源自用于合成的聚合引发剂的部位构成。在末端具有酯基的(甲基)丙烯酸树脂通过使用产生具有酯基的自由基的聚合引发剂来合成。
从机械强度及耐显影液性与显影性更均衡的方面考虑,第1粘合剂聚合物的重均分子量Mw优选5,000~300,000,更优选20,000~150,000,进一步优选30,000~100,000。
作为第1粘合剂聚合物,感光性树脂层可以仅包含1种上述树脂,也可以包含2种以上。
作为感光性树脂层可以包含的2种以上的树脂,例如,可举出具有不同结构单元的2种以上的树脂、重均分子量不同的2种以上的树脂及分散度不同的2种以上的树脂。
从固化膜的强度及转印膜上的操作性更优异的方面考虑,第1粘合剂聚合物的含量相对于感光性树脂层的总质量,优选10~90质量%,更优选20~80质量%,进一步优选30~70质量%。
<第1烯属不饱和化合物>
感光性树脂层包含第1烯属不饱和化合物。
第1烯属不饱和化合物是指在分子中具有1个以上烯属不饱和基团的化合物。作为烯属不饱和基团,优选丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
从固化后的固化性更优异的方面及本发明的效果更优异的方面考虑,作为第1烯属不饱和化合物,感光性树脂层优选包含2官能以上的烯属不饱和化合物,更优选包含3官能以上的烯属不饱和化合物,进一步优选包含3官能或4官能的烯属不饱和化合物。在此,例如,2官能以上的烯属不饱和化合物是指在分子中具有2个以上烯属不饱和基团的化合物,3官能或4官能的烯属不饱和化介物是指在分子中具有3个或4个烯属不饱和基团的化合物。
作为第1烯属不饱和化合物,例如,可举出使多元醇与α,β-不饱和羧酸进行反应来获得的化合物、使含有缩水甘油基的化合物与α,β-不饱和羧酸进行反应来获得的化合物、具有氨基甲酸酯键的(甲基)丙烯酸酯化合物等氨基甲酸酯单体、γ-氯-β-羟丙基-β’-(甲基)丙烯酰氧基乙基-邻苯二甲酸酯、β-羟乙基-β’-(甲基)丙烯酰氧基乙基-邻苯二甲酸酯及β-羟丙基-β’-(甲基)丙烯酰氧基乙基-邻苯二甲酸酯等邻苯二甲酸系化合物、以及(甲基)丙烯酸烷基酯。
这些可以单独使用或组合使用2种以上。
作为使多元醇与α,β-不饱和羧酸进行反应来获得的化合物,例如,可举出2,2-双(4-((甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基)丙烷、2,2-双(4-((甲基)丙烯酰氧基聚丙氧基)苯基)丙烷及2,2-双(4-((甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基聚丙氧基)苯基)丙烷等双酚A系(甲基)丙烯酸酯化合物、环氧乙烷基数为2~14的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷基数为2~14的聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷基数为2~14且环氧丙烷基数为2~14的聚乙二醇聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷五乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
其中,优选具有四羟甲基甲烷结构或三羟甲基丙烷结构的烯属不饱和化合物,更优选四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯或二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯。
作为氨基甲酸酯单体,例如,可举出在β位具有羟基的(甲基)丙烯酸单体及异佛尔酮二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯及1,6-六亚甲基二异氰酸酯等与二异氰酸酯化合物的加成反应物、三[(甲基)丙烯酰氧基四乙二醇异氰酸酯]六亚甲基异氰脲酸酯、环氧乙烷改性氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、以及环氧乙烷及环氧丙烷改性氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯。
作为环氧乙烷改性氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯,例如,可举出“UA-11”(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制,商品名)。并且,作为环氧乙烷及环氧丙烷改性氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯,例如,可举出“UA-13”(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制,商品名)。
其中,作为第1烯属不饱和化合物,从进一步提高显影性的方面考虑,优选包含酯键的烯属不饱和化合物。
作为包含酯键的烯属不饱和化合物,只要在分子内包含酯键,则并没有特别限制,从本发明的效果优异的方面考虑,优选具有四羟甲基甲烷结构或三羟甲基丙烷结构的烯属不饱和化合物,更优选四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯或二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯。
从赋予可靠性的观点考虑,作为烯属不饱和化合物,优选包含具有碳原子数6~20的脂肪族基的烯属不饱和化合物和具有上述四羟甲基甲烷结构或三羟甲基丙烷结构的烯属不饱和化合物。
作为具有碳原子数6以上的脂肪族结构的烯属不饱和化合物,可举出1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯及三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯。
从赋予柔性的观点考虑,优选包含具有碳原子数6~20的直链脂肪族基的烯属不饱和化合物或上述氨基甲酸酯单体及具有上述四羟甲基甲烷结构或三羟甲基丙烷结构的烯属不饱和化合物。
作为具有碳原子数6~20的直链脂肪族基的烯属不饱和化合物,可举出1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯。
感光性树脂层可以仅包含1种第1烯属不饱和化合物,也可以包含2种以上。
第1烯属不饱和化合物的含量相对于第1粘合剂聚合物及第1烯属不饱和化合物的总量100质量份,优选30~80质量份,更优选30~70质量份。从光固化性及在所形成的导电层上的涂布性优异的方面考虑,优选30质量份以上,从卷绕成膜时的保管稳定性优异的方面考虑,优选80质量份以下。
并且,感光性树脂层中的第1烯属不饱和化合物的含量相对于感光性树脂层的总质量,优选1~70质量%,更优选10~60质量%,进一步优选20~50质量%。
作为第1烯属不饱和化合物的分子量(具有分子量分布时为重均分子量(Mw)),优选200~3,000,更优选250~2,600,进一步优选280~2,200,尤其优选300~2,200。
<光聚合引发剂>
感光性树脂层包含光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,只要是能够通过照射紫外线、可见光线及X射线等活性光线使第1烯属不饱和化合物聚合并固化感光性树脂层的化合物,则并没有特别限制。
作为光聚合引发剂,例如,可举出光自由基聚合引发剂及光阳离子聚合引发剂,从光固化性更优异的方面考虑,优选光自由基聚合引发剂。
作为光自由基聚合引发剂,例如,可举出具有肟酯结构的光聚合引发剂(以下,还记载为“肟酯化合物”)、具有α-氨基烷基苯酮结构的光聚合引发剂、具有α-羟烷基苯酮结构的光聚合引发剂、具有酰基氧化膦结构的光聚合引发剂(以下,还记载为“酰基氧化膦系化合物”)及具有N-苯甘氨酸结构的光聚合引发剂。
作为更具体的光自由基聚合引发剂,例如,可举出二苯甲酮、N,N’-四甲基-4,4’-二氨基二苯甲酮(米蚩酮)、N,N’-四乙基-4,4’-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮-1及2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-丙酮-1等芳香族酮;安息香甲醚、安息香乙醚及安息香苯醚等安息香醚化合物;安息香、甲基安息香及乙基安息香等安息香化合物;1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)及1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9HH-咔唑-3-基]乙酮1-(O-乙酰肟)等肟酯化合物;苄基二甲基缩酮等苄基衍生物;2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2-(邻氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚体、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体及2-(对甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体等2,4,5-三芳基咪唑二聚体;9-苯基吖啶及1,7-双(9,9’-吖啶基)庚烷等吖啶衍生物;N-苯甘氨酸、N-苯甘氨酸衍生物、香豆素系化合物、噁唑系化合物;2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦及双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等酰基氧化膦系化合物。
并且,2,4,5-三芳基咪唑中的2个芳基的取代基可以相同,也可以不同。并且,如二乙基噻吨酮与二甲基氨基安息香酸的组合那样,也可以组合噻吨酮系化合物与叔胺化合物。
作为光自由基聚合引发剂,例如,可以使用日本特开2011-095716号公报的0031~0042段、日本特开2015-014783号公报的0064~0081段中记载的光聚合引发剂。
其中,从透明性及10μm以下的图案形成能力更优异的方面考虑,优选肟酯化合物或酰基氧化膦系化合物,更优选2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮-1,1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)或2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦。
光聚合引发剂的含量相对于具有第1烯属不饱和基团的化合物的含量以质量比计优选为0.05~0.5,更优选为0.1~0.5。
感光性树脂层可以仅包含1种光聚合引发剂,也可以包含2种以上。
光聚合引发剂的含量并没有特别限制,相对于感光性树脂层的总质量,优选0.1~20质量%,更优选0.5~15质量%,进一步优选1~10质量%。
并且,光聚合引发剂的含量相对于第1粘合剂聚合物及第1烯属不饱和化合物的总量100质量份,优选0.1~20质量份,更优选1~15质量份,进一步优选1~12质量份。从光灵敏度更优异的方面考虑,优选0.1质量份以上,从感光性树脂层内部的光固化性优异的方面考虑,优选20质量份以下。
<流平剂>
从感光性树脂层形成用组合物的涂布性更优异的方面考虑,感光性树脂层优选包含流平剂。作为流平剂,可举出硅酮系表面活性剂、氟系表面活性剂、非离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂及阴离子系表面活性剂等各种表面活性剂,优选硅酮系表面活性剂。
作为硅酮系表面活性剂,可举出由硅氧烷键组成的直链状聚合物及在侧链或末端导入有机基团的改性硅氧烷聚合物。
作为流平剂的具体例,可举出DuPont Toray Specialty Materials K.K.制,DOWSIL8032 ADDITIVE、以及Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制X-22-4952、X-22-4272、X-22-6266、KF-351A、K354L、KF-355A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、X-22-6191、X-22-4515及KF-6004。
从兼顾感光性树脂层形成用组合物的涂布性和转印后的感光性树脂层的显影性方面考虑,优选同时使用第1粘合剂聚合物和硅酮系表面活性剂。
<磷酸酯化合物>
从进一步提高感光性树脂层对基板或导电层的密合性方面考虑,感光性树脂层优选包含磷酸酯化合物。
作为磷酸酯化合物,只要磷酸(O=P(OH)3)中的3个氢中的至少1个以上被有机基团取代,则并没有特别限制,可举出Uni-Chemical Co.,Ltd.制Phosmer系列(Phosmer-M、Phosmer-CL、Phosmer-PE、Phosmer-MH、Phosmer-PP)、Nippon Kayaku Co.,Ltd.制KAYAMER系列(KAYAMER PM-21、KAYAMER PM-2))及KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.制LIGHT ESTER系列(LIGHT ESTER P-2M(商品名))等。
感光性树脂层可以仅包含1种磷酸酯化合物,也可以包含2种以上。
磷酸酯化合物的含量并没有特别限制,相对于感光性树脂层的总质量,0.05~3.0质量%,更优选0.1~2.0质量%,进一步优选0.2~1.0质量%。
感光性树脂层包含磷酸酯化合物时,磷酸酯化合物的含量并没有特别限制,从进一步提高感光性树脂层对基板或导电层的密合性方面考虑,相对于粘合剂聚合物及烯属不饱和化合物的合计100质量份,优选为10质量份以下,更优选为3质量份以下。并且,优选为0.01质量份以上,更优选为0.1质量份以上。
<添加剂>
感光性树脂层可以根据需要包含各种添加剂。
作为添加剂,可举出对甲苯磺酰胺等增塑剂、填充剂、消泡剂、阻燃剂、稳定剂、密合性赋予剂、剥离促进剂、抗氧化剂、香料、成像剂及热交联剂等。
感光性树脂层可以单独包含感光性的添加剂或组合包含2种以上。这些添加剂的添加量相对于第1粘合剂聚合物及第1烯属不饱和性化合物的总量100质量份,优选分别为0.01~20质量份。
<物理特性等>
感光性树脂层的厚度并没有特别限制,以干燥后的厚度计,优选1~200μm,更优选2~15μm,进一步优选3~10μm。
若感光性树脂层的厚度为1μm以上,则存在通过涂布感光性树脂层形成用组合物形成层变得容易的倾向。并且,若感光性树脂层的厚度为200μm以下,则在光透过性及灵敏度提高且感光性树脂层的光固化性更优异的方面考虑优选。
并且,从本发明的效果更优异的方面考虑,优选在感光性树脂层的与导电层相反的一侧的表面存在硅原子。感光性树脂层的与导电层相反的一侧的表面上的硅原子的鉴定及定量能够利用飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)测定。另外,感光性树脂层包含硅酮系表面活性剂(例如,可举出由硅氧烷键组成的直链状聚合物及在侧链或末端导入了有机基团的改性硅氧烷聚合物。)作为流平剂时,在感光性树脂层的与导电层相反的一侧的表面存在硅原子的情况较多。
<形成方法>
感光性树脂层的形成方法只要是能够形成包含上述成分的层的方法,则并没有特别限制。
作为感光性树脂层的形成方法,例如,可举出如下方法:制备包含第1粘合剂聚合物、第1烯属不饱和化合物、光聚合引发剂及溶剂的感光性树脂层形成用组合物,在临时支承体或导电层等的表面涂布感光性树脂层形成用组合物之后,干燥感光性树脂层形成用组合物的涂膜来形成感光性树脂层。
感光性树脂层形成用组合物优选包含溶剂,以调节感光性树脂层形成用组合物的粘度并容易形成涂膜。
作为在感光性树脂层形成用组合物中含有的溶剂,只要能够溶解或分散第1粘合剂聚合物、第1烯属不饱和化合物、光聚合引发剂及任意包含的上述添加剂,则并没有特别限制,例如,可举出甲醇、乙醇、丙酮、甲基乙基酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、N,N-二甲基甲酰胺、丙二醇单甲醚、甲苯、乙酸正丙酯及这些的混合溶剂。作为溶剂,从本发明的效果更优异的方面考虑,其中,优选甲基乙基酮、丙二醇单甲醚及这些的混合物等。
使用包含有机溶剂的感光性树脂层形成用组合物来形成感光性树脂层时,干燥后的感光性树脂层中的有机溶剂的含量相对于感光性树脂层的总质量优选为2质量%以下,以防止有机溶剂在后续工序中扩散。
从感光性树脂层的显影性更优异的方面考虑,感光性树脂层形成用组合物所包含的溶剂的含量相对于感光性树脂层形成用组合物的总质量,优选30~95质量%,更优选40~90质量%,进一步优选40~80质量%。
作为感光性树脂层形成用组合物的涂布方法,例如,可举出辊涂法、逗号刮涂法、凹版涂布法、气刀涂布法、模涂法、棒涂法及喷涂法等公知的方法,但并不限于这些。
并且,感光性树脂层形成用组合物的涂膜的干燥方法并没有特别限制,例如,可举出利用热风对流式干燥机,向涂膜吹送温度为70~150℃的热风5~30分钟的方法。
由上述导电层及上述感光性树脂层组成的层叠体(以下,还记载为“感光层”)中的450~650nm的波长区域内的最小透光率(尤其在将感光层的膜厚设为1~10μm时的最小透光率)优选80%以上,更优选85%以上。感光层满足此类条件时,在显示面板等中的高亮度化变得容易。
在本发明的转印膜中,如上所述,优选第1粘合剂聚合物与第2粘合剂聚合物为相同种类且具有第1烯属不饱和基团的化合物与具有第2烯属不饱和基团的化合物为相同种类。换言之,本发明的转印膜优选为如下转印膜:具有临时支承体、感光性树脂层及与感光性树脂层相邻配置的导电层,感光性树脂层包含粘合剂聚合物、烯属不饱和化合物及光聚合引发剂,导电层包含与感光性树脂层所包含的粘合剂聚合物相同种类的粘合剂聚合物、与感光性树脂层所包含的烯属不饱和化合物相同种类的烯属不饱和化合物及含有银纳米线的导电性纤维,在导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面上存在上述粘合剂聚合物和上述具有烯属不饱和基团的化合物。
另外,在上述方式中,感光性树脂层及导电层所包含的粘合剂聚合物及烯属不饱和化合物的优选方式可举出作为上述第1粘合剂聚合物的优选方式及第1烯属不饱和化介物的优选方式例示的化合物。
〔保护膜〕
转印膜优选具有与不与临时支承体对置的面接触的保护膜。
作为保护膜,能够使用具有耐热性及耐溶剂性的树脂膜,例如,可举出聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚丙烯膜及聚乙烯膜等聚烯烃膜。并且,作为保护膜,可以使用由与上述支承体膜相同材料构成的树脂膜。
其中,优选聚烯烃膜,更优选聚丙烯膜或聚乙烯膜,进一步优选聚乙烯膜。
保护膜的厚度优选1~100μm,更优选5~50μm,进一步优选5~40μm,尤其优选15~30μm。从机械强度优异的方面考虑,保护膜的厚度优选1μm以上,从变得相对廉价的方面考虑,优选100μm以下。
保护膜与感光性树脂层或导电层之间的粘接力优选小于临时支承体与感光性树脂层或导电层之间的粘接力,以容易从感光性树脂层或导电层剥离保护膜。
并且,关于保护膜,保护膜中所包含的直径80μm以上的鱼眼(fish eye)数优选为5个/m2以下。另外,“鱼眼”是指对材料进行热熔融、混练、挤压,并通过双轴拉伸及流延法等方法制膜时,材料的异物、未溶解物、氧化劣化物等被带入膜中而成的缺陷。
保护膜中所包含的直径3μm以上的粒子数优选为30个/mm2以下,更优选为10个/mm2以下,进一步优选为5个/mm2以下。由此,能够抑制因由保护膜中所包含的粒子导致的凹凸被转印至感光性树脂层或导电层而产生的缺陷。
从赋予卷绕性的观点考虑,保护膜的和与感光性树脂层或导电层接触的面相反的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra优选为0.01μm以上,更优选为0.02μm以上,进一步优选为0.03μm以上。另一方面,作为上限值,优选小于0.50μm,更优选为0.40μm以下,进一步优选为0.30μm以下。
从抑制转印时的缺陷的观点考虑,保护膜的与感光性树脂层或导电层接触的面的算术平均粗糙度Ra优选为0.01μm以上,更优选为0.02μm以上,进一步优选为0.03μm以上。另一方面,作为上限值,优选小于0.50μm,更优选为0.40μm以下,进一步优选为0.30μm以下。
转印膜可以在保护膜的表面进一步具有选自粘接层及阻气层中的至少1种层。
〔转印膜的制造方法〕
本发明的转印膜的制造方法并没有特别限制。以下,参考图1及图2,对转印膜的制造方法的一例进行说明。
如图1所示的转印膜10,依次具有临时支承体1、导电层2及感光性树脂层3的转印膜例如通过包括以下工序的方法制造:通过上述实施方式1的方法在临时支承体1的表面上形成导电层2的工序;及在上述导电层2的表面上涂布感光性树脂层形成用组合物之后,干燥感光性树脂层形成用组合物的涂膜而形成感光性树脂层3的工序。
在通过上述制造方法制造的层叠体的感光性树脂层3的表面上贴合树脂膜来形成保护膜4,由此制造图1所示的转印膜10。
另一方面,如图2所示的转印膜20,依次具有临时支承体1、感光性树脂层3及导电层2的转印膜例如通过包括以下工序的方法制造:在临时支承体1的表面上涂布感光性树脂层形成用组合物之后,干燥感光性树脂层形成用组合物的涂膜而形成感光性树脂层3的工序;及例如通过上述实施方式2的方法在感光性树脂层3的表面上形成导电层2的工序。
在通过上述制造方法制造的层叠体的导电层2的表面上贴合树脂膜来形成保护膜4,由此制造图2所示的转印膜20。
转印膜上的导电层及感光性树脂层的顺序并没有特别限制,可以如图1所示的转印膜10那样依次具有临时支承体1、导电层2及感光性树脂层3,也可以如图2所示的转印膜20那样依次具有临时支承体1、感光性树脂层3及导电层2。然而,转印膜中,导电层2与感光性树脂层3相邻配置。并且,在导电层2的与感光性树脂层3相反的一侧的面22a上存在第2粘合剂聚合物及第2烯属不饱和化合物。
从本发明的效果更优异的方面考虑,优选依次具有临时支承体、导电层及感光性树脂层的转印膜。另外,在上述结构的转印膜的情况下,层压性也优异。这是因为由于感光性树脂层的柔软性高于导电层,因此转印时基板与感光性树脂层之间的气泡或浮起得到抑制。
例如,转印膜直接以平板状的方式或用圆筒状卷芯卷绕成卷状的方式储存即可。以卷状的方式卷绕转印膜时,优选以临时支承体位于最外侧的方式卷绕。
并且,转印膜不具有保护膜时,转印膜能够直接以平板状的方式储存。
卷芯只要是一直以来使用的卷芯,则并没有特别限定。作为构成卷芯的材料,例如,可举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂及ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等塑料。
从保护端面的方面考虑,优选在卷绕成卷状的转印膜的端面设置端面分离器,从耐边缘融合更优异的方面考虑,更优选设置防湿端面分离器。并且,包装转印膜时,优选以包裹在透湿性优异的黑色片材的方式包装。
(用途〕
上述转印膜的用途并没有特别限制,由于转印后的感光性树脂层的显影性优异,因此优选用作层叠体用转印膜,更优选用作触摸面板用转印膜,该层叠体具有对包括含有银纳米线的导电性纤维的导电层进行图案化而获得的导电图案。
[层叠体的制造方法]
以下,对使用本发明的转印膜制造具有基板及导电图案的层叠体的方法进行说明。
作为层叠体的制造方法,例如,可举出具有如下工序的方法:通过使基板接触转印膜的与配置有临时支承体的面相反的一侧的面来贴合上述转印膜与基板的工序(以下,还记载为“转印工序”);对转印膜所具有的感光性树脂层进行图案曝光的工序(以下,还记载为“曝光工序”);及将导电层的一部分与感光性树脂层的未曝光部一同去除而形成图案化的导电层(导电图案)的工序(以下,还记载为“显影工序”)。
通过上述制造方法,制造具有基板、对图案化的感光性树脂层进行固化而成的固化树脂层(固化膜)及图案化的导电层的层叠体。
〔基板〕
作为层叠体所具有的基板,并没有特别限制,例如,可举出玻璃基板及聚碳酸酯等塑料制基板。
基板的厚度能够根据使用目的适当选择。并且,基板可以是膜状。作为膜状基板,例如,可举出聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚碳酸酯膜及环烯烃聚合物膜。
基板在450~650nm的波长区域内的最小透光率优选为80%以上。基板满足此类条件时,在显示面板等中的高亮度化变得容易。
以下,参考图3A、图3B及图3C,对层叠体的制造方法所具有的各工序进行说明。
图3A、图3B及图3C是用于说明使用了转印膜的层叠体的制造方法的一例的示意图。另外,在以下说明中,记载有使用图1所示的转印膜10的制造方法,但层叠体的制造方法并不限于使用具有图1所示结构的转印膜的方法。
〔转印工序〕
如图3A所示,在转印工序中,贴合转印膜10与基板25并制作层叠体30。此时,转印膜10的与临时支承体1相反的一侧的面(即,感光性树脂层3的表面)与基板25接触。
另外,如图1所示的转印膜10,在设置有保护膜4的情况下,去除保护膜4之后,将临时支承体1、导电层2及感光性树脂层3这3层转印至基板25。
在转印工序中,优选一边对感光性树脂层和/或基板进行加热,一边将转印膜的感光性树脂层侧压接在基板上。此时的加热温度及压接压力均没有特别限制,加热温度优选70~130℃,压接压力优选0.1~1.0MPa程度(1~10kgf/cm2程度)。并且,从密合性及追随性更优异的方面考虑,优选在减压下进行。
并且,可以在转印工序之前进行基板的预热处理来代替转印工序中的感光性树脂层和/或基板的加热处理,以进一步提高密合性。
〔曝光工序〕
在曝光工序中,在上述转印工序之后,对感光性树脂层3进行图案曝光。
在图3B所示的曝光工序中,透过被称为图版(artwork)的掩模图案5,图像状照射活性光线L,由此对感光性树脂层3的一部分进行曝光。
在感光性树脂层3中,照射到活性光线L的区域(曝光部)内,感光性树脂层3固化而形成固化膜3a。另一方面,在未照射到活性光线L的区域(未曝光部)内,感光性树脂层3未固化。
作为曝光工序中的活性光线的光源,可举出公知的光源。
作为光源,只要是有效照射能够对感光性树脂层进行曝光的波长的光(例如,365nm或405nm)的光源,则并没有特别限制,例如,可举出碳弧灯、汞蒸气弧灯、超高压汞灯、高压汞灯及氙气灯。
并且,作为光源,可以使用Ar离子激光及半导体激光,也可以使用摄影用泛光灯及太阳能灯。
而且,通过利用激光曝光法等的直接成像法,可以采用图像状照射活性光线而不使用掩模图案5的方法。
曝光工序中的曝光量根据所使用的装置、感光性树脂层的组成而不同,但优选5~1000mJ/cm2,更优选10~700mJ/cm2。从光固化性优异的方面考虑,优选10mJ/cm2以上,从分辨率方面考虑,优选1000mJ/cm2以下。
曝光工序中的曝光环境并没有特别限制,能够在空气中、氮气中或真空中进行。
<剥离工序>
本制造方法中,在曝光工序之后,显影工序之前进行从层叠体30剥离临时支承体1的剥离工序。剥离方法并没有特别限定,能够适当采用公知的方法。
另外,在图3A、图3B及图3C所示的方式中,在隔着临时支承体1对感光性树脂层3进行图案曝光的曝光工序之后进行剥离工序,但也可以在曝光工序之前进行从层叠体30剥离临时支承体1的剥离工序。
优选隔着临时支承体1进行图案曝光,以防止由导电层2与掩模图案5的接触导致的污染并避免附着于掩模图案5的异物对曝光的影响。换言之,在层叠体的制造方法中,优选在曝光工序之后进行剥离工序。
〔显影工序〕
在显影工序中,通过去除感光性树脂层3的未曝光部与导电层2的一部分,形成图案化的导电层(导电图案2a)。
具体而言,通过使显影液接触因临时支承体1的剥离而暴露的层叠体30的暴露面,去除感光性树脂层3的未固化的部分(未曝光部)。此时,与感光性树脂3的未曝光部一同,接触未曝光部的导电层2的区域也被去除。由此,形成由图案化的导电层2组成的导电图案2a,制造具有基板25、导电图案2a及图案化的感光性树脂层3的固化膜(固化树脂图案3a)的层叠体30。
作为显影液,例如,可举出碱性水溶液、水系显影液及有机溶剂系显影液。例如,使用这些显影液,通过喷涂、摇晃浸渍、刷涂及刮涂等公知的方法进行显影工序中的显影处理。
作为显影液,由于安全稳定且操作性良好,因此优选碱性水溶液。作为碱性水溶液,优选0.1~5质量%碳酸钠水溶液、0.1~5质量%碳酸钾水溶液、0.1~5质量%氢氧化钠水溶液或0.1~5质量%四硼酸钠水溶液。
用作显影液的碱性水溶液的pH优选在9~11的范围内。显影液的温度根据感光性树脂层的显影性进行调节。并且,碱性水溶液可以包含表面活性剂、消泡剂及用于促进显影的少量的有机溶剂等。
并且,作为显影液,可以使用由水或碱水溶液和1种以上的有机溶剂组成的水系显影液。在此,作为碱水溶液所包含的碱,除了上述碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠及四硼酸钠以外,例如还可举出硼砂、偏硅酸钠、四甲基氢氧化铵、乙醇胺、乙二胺、二乙三胺、2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、1,3-二氨基丙醇-2及吗啉。
作为有机溶剂,例如,可举出甲基乙基酮、丙酮、乙酸乙酯、具有碳原子数1~4的烷氧基的烷氧基乙醇、乙醇、异丙醇、丁醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚及二乙二醇单丁醚。这些可以单独使用或组合使用2种以上。
水系显影液中的有机溶剂的含量相对于水系显影液的总质量,优选2~90质量%。水系显影液的温度根据感光性树脂层的显影性来调整。水系显影液的pH只要能够进行感光性树脂层的显影,则并没有特别限制,但更优选8~12,进一步优选9~10。
并且,水系显影液可以含有少量的表面活性剂及消泡剂等添加剂。
作为有机溶剂系显影液,例如,可举出1,1,1-三氯乙烷、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、环己酮、甲基异丁酮及γ-丁内酯。为了防止起火,有机溶剂系显影液优选在1~20质量%的范围内含有水。
上述显影液可以根据需要同时使用2种以上。
作为显影方式,例如,可举出浸渍方式、旋覆浸没方式、喷涂方式、刷涂及拍涂(slapping)。这些中,由于使用高压喷雾方式时分辨率会进一步提高,因此优选。
在具有导电图案2a的层叠体30的制造方法中,在显影工序后,根据需要可以通过进行60~250℃的加热或曝光量0.2~10J/cm2的曝光来进一步固化导电图案2a。
〔用途〕
具有通过上述制造方法获得的导电图案的层叠体能够适用于各种用途。作为具有导电图案的层叠体的用途,例如,可举出触摸面板(触摸面板传感器)、半导体芯片、各种电气配线板、FPC(Flexible printed circuits:柔性印刷电路板)、COF(Chip on Film:覆晶薄膜)、TAB(Tape Automated Bonding:卷带自动结合)、天线、多层配线基板及母板,优选用于触摸面板传感器。
在将上述层叠体适用于触摸面板传感器时,层叠体所具有的导电图案发挥触摸面板传感器中的检测电极或引出配线的作用。
触摸面板只要具有上述触摸面板传感器,则并没有特别限制,例如,可举出将上述触摸面板传感器与各种显示装置(例如,液晶显示装置、有机EL(electro-luminescence:电致发光)显示装置)组合而成的装置。
作为触摸面板传感器及触摸面板中的检测方法,可举出电阻膜方式、静电电容方式、超声波方式、电磁感应方式及光学方式等公知的方式。其中,优选静电电容式触摸面板传感器及触摸面板。
作为触摸面板类型,可举出所谓的in-cell型(例如,在日本特表2012-517051号公报的图5、图6、图7及图8中记载的触摸面板)、所谓的on-cell型(例如,在日本特开2013-168125号公报的图19中记载的触摸面板、以及在日本特开2012-089102号公报的图1及图5中记载的触摸面板)、OGS(One Glass Solution:单片玻璃方案)型、TOL(Touch-on-Lens:覆盖层触摸)型(例如,在日本特开2013-054727号公报的图2中记载的触摸面板)、各种out-cell型(所谓的GG、G1·G2、GFF、GF2、GF1及G1F等)以及其他结构(例如,在日本特开2013-164871号公报的图6中记载的触摸面板)。
作为触摸面板,例如,可举出在日本特开2017-120345号公报的0229段中记载的触摸面板。
并且,触摸面板的制造方法并没有特别限制,除了使用具有上述层叠体的触摸面板传感器以外,参考公知的触摸面板的制造方法即可。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行进一步详细的说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理顺序等只要不脱离本发明的主旨,则能够适当变更。因此,本发明的范围并不限于以下所示的实施例。另外,只要没有特别说明,“份”及“%”是质量基准。
[含有银纳米线的涂布液的制备]
在2000mL的3口烧瓶中加入乙二醇500mL,在氮气环境下,用磁力搅拌器进行搅拌的同时通过油浴加热至160℃。对其滴加了另外准备的溶液1(将2mg的PtCl2溶解于乙二醇50mL中的溶液)。4~5分钟后,将溶液2(将5g的AgNO3溶解于乙二醇300mL中的溶液)和溶液3(将聚乙烯吡咯烷酮(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制“PVPK30”)5g溶解于乙二醇150mL中的溶液)从各自的滴加漏斗滴加1分钟,并在160℃下搅拌了60分钟。
将上述反应溶液放置到成为30℃以下之后,用丙酮稀释成10倍。通过离心分离机,以2000转/分钟,对上述反应溶液的稀释液进行20分钟离心分离,由此倾析出上清液。在沉淀物中添加丙酮并进行搅拌之后,在与上述相同的条件下进行离心分离,并对丙酮进行了倾析。之后,用蒸馏水同样进行2次离心分离而获得了银纳米线。
在纯水中分散以上获得的银纳米线和十二烷基五乙二醇,以使以上获得的银纳米线和十二烷基五乙二醇的浓度分别成为0.2质量%和0.1质量%,由此获得了银纳米线分散液(含有银纳米线的涂布液)。
[聚合物的合成]
〔原料〕
按照以下方法,合成了聚合物。在聚合物的合成中,使用了以下所示的化合物。
<溶剂>
·PGMEA:丙二醇单甲醚乙酸酯
·PGME:丙二醇单甲醚
·MEK:甲基乙基酮
<聚合性单体>
在表1中示出用于合成聚合物的包含聚合性单体的单体混合液的组成。各单体混合液中使用的聚合性单体为如下。
·甲基丙烯酸(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制)
·甲基丙烯酸甲酯(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制)
·丙烯酸乙酯(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制)
[表1]
<聚合引发剂>
·AIBN:偶氮二异丁腈(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制“V-60”)
〔测定〕
关于本实施例中合成的聚合物,通过凝胶渗透色谱(GPC)法,在下述条件下测定,将聚苯乙烯用作标准物质来进行换算,由此求出了重均分子量Mw的值。
<GPC条件>
装置:Tosoh Corporation制,Tosoh High Speed GPC装置HLC-8220GPC(商品名)
保护柱:Tosoh Corporation制,HZ-L
分离柱:Tosoh Corporation制,串联3根TSK gel Super HZM-N(商品名)
测定温度:40℃
洗脱液:THF(四氢呋喃)
流量:样品泵0.35mL/分钟,对照泵0.20mL/分钟
注入量:10μL
检测器:示差折光仪
〔聚合物A1的合成〕
将混合液1(100.0份)、AIBN(1.0份)及PGME(12.4份)混合,在室温下搅拌1小时而溶解固体AIBN,由此制备了第1液。
在烧瓶中加入PGME(116.0份),在氮气环境下升温至80℃。搅拌下维持液温的同时,使用滴加泵,经4小时将第1液添加到烧瓶内的PGME中。添加结束后,在搅拌下将混合液的液温维持在80℃而进一步使其反应6小时,由此合成了聚合物A1。所获得的聚合物A1的重均分子量为6,5000。
〔聚合物A2的合成〕
将混合液1改为混合液2,除此以外,以与聚合物A1的合成相同的方法合成了聚合物A2。所获得的聚合物A2的重均分子量为6,5000。
〔聚合物A3的合成〕
将混合液1改为混合液3,除此以外,以与聚合物A1的合成相同的方法合成了聚合物A3。所获得的聚合物A3的重均分子量为6,5000。
〔聚合物A4的合成〕
将混合液1(100.0份)、AIBN(1.0份)及PGMEA(12.4份)混合,在室温下搅拌1小时而溶解固体AIBN,由此制备了第1液。
在烧瓶中加入PGMEA(116.0份),在氮气环境下升温至80℃。搅拌下维持液温的同时,使用滴加泵,经4小时将第1液添加到烧瓶内的PGMEA中。添加结束后,在搅拌下将混合液的液温维持在60℃而进一步使其反应6小时,由此合成了聚合物A4。所获得的聚合物A4的重均分子量为6,5000。
〔聚合物A5的合成〕
将混合液1(100.0份)、AIBN(1.0份)及MEK(12.4份)混合,在室温下搅拌1小时而溶解固体AIBN,由此制备了第1液。
在烧瓶中加入MEK(116.0份),在氮气环境下升温至75℃。搅拌下维持液温的同时,使用滴加泵,经4小时将第1液添加到烧瓶内的MEK中。添加结束后,在搅拌下将混合液的液温维持在75℃而进一步使其反应6小时,由此合成了聚合物A5。所获得的聚合物A5的重均分子量为6,5000。
[实施例1]
〔透明层形成用组合物的调整〕
添加作为粘合剂聚合物的以固体成分换算计为63质量份的聚合物A1、作为烯属不饱和化合物的双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(相当于表中的“DTPTA”。Nippon Kayaku Co.,Ltd.制“KAYARAD T-1420”)37质量份、作为光聚合引发剂的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(相当于表中的“Omnirad TPO H”。IGM Resins B.V.制“Omnirad TPO H”)10质量份、作为含有硅原子的表面活性剂(流平剂)的聚醚改性硅酮(DuPont Toray SpecialtyMaterials K.K.制“8032 ADDITIVE”)0.06质量份、甲基乙基酮(相当于表中的“MEK”)70质量份、丙二醇单甲醚(相当于表中的“PGME”)30质量份,由此获得了透明层形成用组合物。
〔负型感光性树脂层形成用组合物的调整〕
添加作为粘合剂聚合物的以固体成分换算计为63质量份的聚合物A1、作为烯属不饱和化合物的双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(相当于表中的“DTPTA”。Nippon Kayaku Co.,Ltd.制“KAYARAD T-1420”)37质量份、作为光聚合引发剂的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(相当于表中的“Omnirad TPO H”。IGM Resins B.V.制“Omnirad TPO H”)10质量份、作为含有硅原子的表面活性剂(流平剂)的聚醚改性硅酮(DuPont Toray SpecialtyMaterials K.K.制“8032 ADDITIVE”)0.06质量份、甲基乙基酮(相当于表中的“MEK”)70质量份、丙二醇单甲醚(相当于表中的“PGME”)30质量份,由此获得了负型感光性树脂层形成用组合物。
〔转印膜的制作〕
作为临时支承体,准备了厚度16μm且在一侧表面具有直径5μm以上的粒子存在10个/mm2以上的层的PET膜。在上述临时支承体的与存在10个/mm2以上的直径5μm以上的粒子的面相反的一侧的表面上均匀涂布了所制备的透明层形成用组合物。通过热风对流式干燥机,利用100℃的热风干燥了所获得的涂膜2分钟,由此形成了透明层。此时,干燥后的透明层的膜厚为10nm。
接着,在以上获得的透明层的表面上均匀涂布以上获得的含有银纳米线的涂布液直至成为25g/m2,通过热风对流式于燥机,利用100℃的热风干燥了所获得的涂膜2分钟。干燥后,在室温(25℃)下以10kg/cm的线压进行了加压。由此,在临时支承体上形成了包含银纳米线、粘合剂聚合物及烯属不饱和化合物的导电层。
最后,搅拌以上获得的负型感光性树脂层形成用组合物之后,均匀涂布于形成有上述导电层的厚度16μm的PET膜上。通过热风对流式干燥机,利用100℃的热风干燥了所获得的涂膜2分钟,由此形成了感光性树脂层。
通过上述工序形成于临时支承体上的层的合计厚度为约5μm。
之后,在最外层感光性树脂层的表面上贴合聚乙烯制保护膜(TAMAPOLYCO.,LTD.制,商品名“NF-13”)而形成保护膜,并获得了转印膜。
〔对转印膜的各种测定〕
<形成于临时支承体上的层的成分分布图>
首先,剥离实施例1的转印膜的保护膜,使感光性树脂层的与保护膜对置的面暴露。
利用Ar+团簇离子枪沿深度方向切割膜的同时利用飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS(装置:IONTOF GmbH制“SIMS5”),实施了形成于临时支承体上的层的成分分布的计测。更具体而言,通过计测由从感光性树脂层的表面到导电层的与临时支承体对置的表面为止的深度方向上存在的分子引起的特异性片段离子的峰强度来实施。
另外,关于TOF-SIMS法,具体而言,记载于日本表面科学会编“表面分析技术选书二次离子质谱分析法”Maruzen Co.,Ltd.(1999年发行)。
进行上述测定的结果,从规定的深度位置到导电层的与感光性树脂层侧相反的一侧的表面的区域内,存在观测到Ag的片段离子的峰和粘合剂聚合物及烯属不饱和化合物的片段离子的峰的区域。即,从上述结果确认到,在实施例1的转印膜中,在导电层中包含银纳米线、粘合剂聚合物及烯属不饱和化合物。
接着,通过下述表面分析,实施了导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面的表面分析。
<导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面的表面分析>
利用TOF-SIMS,按照以下顺序,实施了导电层的与感光层树脂层相反的一侧的表面的成分分析。
首先,通过将剥离了保护膜的实施例1的转印膜与透明膜基板(环烯烃聚合物膜,厚度:38μm,折射率:1.53)贴合(转印工序),制作了层叠体。利用MCK CO.,LTD制真空层压机,在基板的温度:40℃、橡胶辊的温度:100℃、线压:3N/cm及输送速度:2m/分钟的条件下进行了上述转印工序。并且,在上述转印工序中,使通过从转印膜剥离保护膜而暴露的感光性树脂层的表面接触透明膜基板的表面。
接着,通过剥离上述临时支承体,使转印膜的导电层的与感光层树脂层相反的一侧的表面(与临时支承体对置的面)暴露。
通过TOF-SIMS(装置:IONTOF GmbH制“SIMS5”),对按照上述顺序暴露的表面进行表面分析,计测是否存在烯属不饱和化合物及粘合剂聚合物,并根据以下基准进行了评价。
另外,检测时,根据有无源自各粘合剂聚合物的片段的离子(例如,有无源自丙烯酰基的片段离子)及有无源自各烯属不饱和化合物的片段离子(例如,有无源自丙烯酰基的片段离子),确认了是否存在粘合剂聚合物及烯属不饱和化合物。
(评价基准)
“A”:烯属不饱和化合物及粘合剂聚合物均存在。
“B”:烯属不饱和化合物及粘合剂聚合物中,不存在其中任一个或均不存在。
将测定结果示于表2。
<导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面上的银纳米线暴露区域的面积率的评价>
利用扫描式电子显微镜(SEM),按照以下顺序,测定了导电层的与感光层树脂层相反的一侧的表面上的银纳米线暴露区域的面积率。
首先,通过将剥离了保护膜的实施例1的转印膜与透明膜基板(环烯烃聚合物膜,厚度:38μm,折射率:1.53)贴合(转印工序),制作了层叠体。利用MCK CO.,LTD制真空层压机,在基板的温度:40℃、橡胶辊的温度:100℃、线压:3N/cm及输送速度:2m/分钟的条件下进行了上述转印工序。并且,在上述转印工序中,使通过从转印膜剥离保护膜而暴露的感光性树脂层的表面接触透明膜基板的表面。
接着,通过剥离上述临时支承体,使导电层的与感光层树脂层相反的一侧的表面(与临时支承体对置的面)暴露。
接着,通过扫描式电子显微镜(SEM)观察按照上述顺序暴露的表面,在根据所获得的观察图像任意提取的16处1mm见方区域内分别计测银纳米线暴露区域的面积率,并算出了其平均值。根据所算出的平均值,实施了转印膜的导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面上的银纳米线的暴露区域的面积率的评价。
(评价基准)
“A”:银纳米线的暴露区域的面积率为20%以下
“B”:银纳米线的暴露区域的面积率超过20%
将测定结果示于表2。
接着,通过下述表面分析,实施了感光性树脂层的与导电层相反的一侧的表面的表面分析。
<感光性树脂层的与导电层相反的一侧的表面的表面分析>
利用TOF-SIMS,按照以下顺序,实施了感光性树脂层的与导电层相反的一侧的表面的成分分析。
首先,通过剥离实施例1的转印膜的保护膜,使转印膜的感光层树脂层的与导电层相反的一侧的表面(与保护膜对置的面)暴露。
通过TOF-SIMS(装置:IONTOF GmbH制“SIMS5”),对按照上述顺序暴露的表面进行表面分析,计测是否存在硅原子,并根据以下基准进行了评价。另外,关于是否存在硅原子,根据是否存在源自硅原子的片段离子的峰的情况进行了确认。
(评价基准)
“A”:存在硅原子。
“B”:不存在硅原子。
将测定结果示于表2。
〔制作具有导电图案的层叠体〕
<导电图案的形成>
通过将剥离了保护膜的实施例1的转印膜与透明膜基板(环烯烃聚合物膜,厚度:38μm,折射率:1.53)贴合(转印工序),制作了层叠体。
利用MCK CO.,LTD制真空层压机,在基板的温度:40℃、橡胶辊的温度:100℃、线压:3N/cm及输送速度:2m/分钟的条件下进行了上述转印工序。并且,在上述转印工序中,使通过从转印膜剥离保护膜而暴露的感光性树脂层的表面接触透明膜基板的表面。
<透明电极图案膜的制作>
使用所获得的层叠体,按照以下顺序,制作了透明电极图案膜(相当于具有导电图案的层叠体。)。
使具有掩模图案的曝光掩模(具有透明电极形成用图案的石英曝光掩模)与临时支承体密合之后,利用具有超高压汞灯的接近式曝光机(Hitachi High-Tech Corporation制,曝光主波长:365nm(i射线)),隔着曝光掩模及临时支承体,对感光性树脂层进行了图案曝光(曝光工序)。曝光量为100mJ/cm2。
曝光工序后,从层叠体剥离了临时支承体(剥离工序)。
剥离工序后,将液温为32℃的碳酸钠1质量%水溶液用作显影液,进行了60秒的显影处理(显影工序)。通过该显影处理,从层叠体去除了未曝光的感光性树脂层及层叠在未曝光的感光性树脂层上的导电层。
显影处理后,通过从超高压清洗喷嘴对层叠体的图案形成面喷射超纯水,从透明膜基板的表面去除了感光性树脂层等残渣。对去除了残渣的层叠体吹风去除水分之后使其干燥,由此获得了具有基材、含有银纳米线的透明电极图案、固化上述感光性树脂层而成的图案状固化树脂层的层叠体。具有该图案化的银纳米线层的透明电极图案膜(具有导电图案的层叠体)是所谓的电路基板。
〔评价〕
<显影性>
使用具有线宽50μm、空间宽度50μm的线与空间图案的曝光掩模,除此以外,按照上述〔具有导电图案的层叠体的制作〕中记载的顺序,制作了显影性评价用透明电极图案膜。
关于用上述掩模图案制作的透明电极图案膜,利用光学显微镜及扫描式电子显微镜(SEM)观测了感光性树脂层的空间部(未曝光部)的显影残渣。根据观察结果,按照以下基准,评价了各转印膜的显影性。
A:在感光性树脂层的空间部的底部未观测到显影残渣
B:在感光性树脂层的空间部的底部观察到些许显影残渣
C:在感光性树脂层的空间部的底部观察到了显影残渣
将各透明电极图案膜的显影性的评价结果示于表2。
<导电性>
使用预先切成10cm见方尺寸的转印膜,不使用曝光掩模实施了整面曝光,除此以外,按照上述〔具有导电图案的层叠体的制作〕中记载的顺序进行转印、整面曝光、临时支承体剥离、显影处理、清洗及干燥,由此制作了透明导电膜(具有导电层的层叠体)。
关于〔具有导电图案的层叠体的制作〕中的剥离临时支承体之后且显影处理前的层叠体(显影前)和进行了显影处理、清洗及干燥之后的层叠体(显影后),分别在任意16个位置测定导电性并算出其平均值,并根据以下评价基准评价了由显影处理导致的导电性下降的程度。另外,在导电性的测定中,使用了非接触电阻测量仪EC-80P(NAPSONCORPORATION制)。
“A”:显影后的表面电阻为显影前的95%以上
“B”:显影后的表面电阻为显影前的80%以上且小于95%
“C”:显影后的表面电阻小于显影前的80%
将评价结果示于表2。
<触摸面板动作确认>
代替透明膜基板,使用在表面具有作为提取配线的铜电极的环烯烃聚合物膜(厚度:38μm,折射率:1.53)且在转印工序中使感光性树脂层的表面接触上述环烯烃聚合物膜的形成有上述铜电极的一侧的表面,除此以外,按照上述〔具有导电图案的层叠体的制作〕中记载的顺序制作了透明电极图案膜。
使用所获得的透明电极图案膜,遵照日本专利第6173831号公报中记载的方法,制作了静电电容式触摸面板传感器。确认所制作的触摸面板传感器的动作的结果,正常工作。
[实施例2~14]
将透明层形成用组合物的配比及透明层的膜厚(nm)以及负型感光性树脂层形成用组合物的配比变更为表2所示的配比,除此以外,以与实施例1相同的方法制作了实施例2~14的各转印膜。
对实施例2~14的各转印膜,实施了与实施例1相同的测定。将结果示于表2。
另外,实施与实施例1的<形成于临时支承体上的层的成分分布图>相同的测定的结果,与实施例1相同地确认到,在从规定的深度位置到导电层的与感光性树脂层侧相反的一侧的表面的区域内,存在观测到Ag的片段离子的峰和粘合剂聚合物及烯属不饱和化合物的片段离子的峰的区域。即,从上述结果确认到,在实施例2~14的转印膜中,也在导电层中包含银纳米线、粘合剂聚合物及烯属不饱和化合物。
并且,使用实施例2~14的各转印膜,通过与实施例1相同的方法,制作各透明电极图案膜(具有导电图案的层叠体),并实施了与实施例1相同的评价。将结果示于表2。
并且,使用实施例2~14的各转印膜,按照上述<触摸面板动作确认>的顺序形成的触摸面板传感器也均正常工作。
[比较例1]
〔负型感光性树脂层形成用组合物的调整〕
添加作为粘合剂聚合物的以固体成分换算计为63质量份的聚合物A1、作为烯属不饱和化合物的双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(相当于表中的“DTPTA”。Nippon Kayaku Co.,Ltd.制“KAYARAD T-1420”)37质量份、作为光聚合引发剂的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(相当于表中的“Omnirad TPO H”。IGM Resins B.V.制“Omnirad TPO H”)10质量份、作为表面活性剂(流平剂)的聚醚改性硅酮(相当于表中的“含有硅原子的表面活性剂”。DuPont Toray Specialty Materials K.K.制“8032 ADDITIVE”)0.06质量份、丙二醇单甲醚乙酸酯(相当于表中的“PGMEA”)40质量份、甲苯60质量份,由此获得了负型感光性树脂层形成用组合物。
〔转印膜的制作〕
作为临时支承体,准备了厚度16μm且在一侧表面具有直径5μm以上的粒子存在10个/mm2以上的层的PET膜。在上述临时支承体的与存在10个/mm2以上的直径5μm以上的粒子的面相反的一侧的表面上均匀涂布以上获得的含有银纳米线的涂布液直至成为25g/m2,通过热风对流式干燥机,利用100℃的热风干燥了所获得的涂膜2分钟。干燥后,在室温(25℃)下以10kg/cm的线压进行了加压。由此,在临时支承体上形成了含有银纳米线作为导电性纤维的导电层。
接着,搅拌以上获得的负型感光性树脂层形成用组合物之后,均匀涂布于形成有导电层的厚度16μm的PET膜上。通过热风对流式干燥机,利用100℃的热风干燥了所获得的涂膜2分钟,由此形成了感光性树脂层。
通过上述工序形成于临时支承体上的层的合计厚度为约5μm。
之后,在最外层感光性树脂层的表面上贴合聚乙烯制保护膜(TAMAPOLY CO.,LTD.制,商品名“NF-13”)而形成保护膜,并获得了转印膜。
对比较例1的转印膜,实施了与实施例1相同的测定。将结果示于表2。并且,使用了比较例1的转印膜,除此以外,以与实施例1相同的方法,制作透明电极图案膜(具有导电图案的层叠体),并实施了与实施例1相同的评价。将结果示于表2。
并且,使用比较例1的各转印膜,按照上述<触摸面板动作确认>的顺序形成的触摸面板传感器未能正常工作。
[比较例2]
将负型感光性树脂层形成用组合物的配比变更为表2所示的配比,除此以外,以与比较例1相同的方法制作了比较例2的转印膜。
对比较例1的转印膜,实施了与实施例1相同的测定。将结果示于表2。并且,使用了比较例2的转印膜,除此以外,以与实施例1相同的方法,制作透明电极图案膜(具有导电图案的层叠体),并实施了与实施例1相同的评价。将结果示于表2。
并且,使用比较例2的各转印膜,按照上述<触摸面板动作确认>的顺序形成的触摸面板传感器未能正常工作。
以下示出表2。
另外,表2中记载的各种成分的缩写为如下。
“MEK”:甲基乙基酮
“PGME”:丙二醇单甲醚
“PGMEA”:丙二醇单甲醚乙酸酯
“DTPTA”:双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制“KAYARAD T-1420”)
“TMPTA”:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制“A-TMPT”)
“NDA”:1,9-壬二醇二丙烯酸酯(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co.,Ltd.制“A-NOD-N”)
“Omnirad TPO H”:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(IGM Resins B.V.制“Omnirad TPO H”)
“Omnirad 369”:2-苄基-2-(二甲基氨基)-4’-吗啉基苯丁酮(IGM Resins B.V.制“Omnirad 369”)
“PM-21”:KAYAMER PM-21(含有甲基丙烯酰基的磷酸酯化合物,Nippon KayakuCo.,Ltd.制)
“含有硅原子的表面活性剂”:(聚醚改性硅酮,DuPont Toray SpecialtyMaterials K.K.制“8032 ADDITIVE”)
“含有非硅原子的表面活性剂”:(非离子系含氟化合物,DIC Corporation制“MEGAFACE F511A”)
并且,在表2中的“层结构”一栏中,“A”是指预先形成透明层之后制作的转印膜,“B”是指未形成透明层而制作的转印膜。
并且,表2中“透明层形成用组合物”及“负型感光性树脂层形成用组合物”一栏的各成分的含量的基准为质量份。
并且,表2中的“导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面的表面分析(TOF-SIMS)”一栏的各实施例的“评价”均为“A”,在各实施例中观察到了源自粘合剂聚合物的甲基丙烯酰基的片段离子及源自烯属不饱和化合物的丙烯酰基的片段离子。
从表2的结果可知,实施例的转印膜能够形成显影性优异且导电性优异的具有导电图案的层叠体。
从实施例1与实施例9的对比可知,感光性树脂层及导电层包含3官能以上的烯属不饱和化合物的情况(优选为包含3官能或4官能的烯属不饱和化合物的情况)下,具有导电图案的层叠体的导电性更优异。
从实施例1与实施例10的对比可知,感光性树脂层及导电层包含酰基氧化膦系引发剂作为光聚合引发剂的情况(优选为包含2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦的情况)下,转印膜的显影性更优异,并且具有导电图案的层叠体的导电性更优异。
从实施例1与实施例11的对比可知,感光性树脂层及导电层包含含有硅原子的表面活性剂的情况(优选为包含聚醚改性硅酮的情况)下,转印膜的显影性更优异。
另一方面,可知比较例的转印膜不满足所需要求。
另外,在比较例1及比较例2中,均不是在导电层的与感光性树脂层相反的一侧的表面上存在粘合剂聚合物及烯属不饱和化合物这两者的状态。
符号说明
1-临时支承体,2-导电层,2a-导电图案,3-感光性树脂层,3a-固化树脂图案,4-保护膜,5-掩模图案,10、20-转印膜,22a-导电层2的与感光性树脂层相反的一侧的表面,25-基板,30-层叠体,L-活性光线。
Claims (14)
1.一种转印膜,其具有临时支承体、感光性树脂层及与所述感光性树脂层相邻配置的导电层,
所述感光性树脂层包含第1粘合剂聚合物、具有第1烯属不饱和基团的化合物及光聚合引发剂,
所述导电层包含第2粘合剂聚合物、具有第2烯属不饱和基团的化合物及含有银纳米线的导电性纤维,
在所述导电层的与所述感光性树脂层相反的一侧的表面上存在所述第2粘合剂聚合物和所述具有第2烯属不饱和基团的化合物。
2.根据权利要求1所述的转印膜,其依次具有所述临时支承体、所述导电层及所述感光性树脂层。
3.根据权利要求1或2所述的转印膜,其中,
所述导电层的与所述感光性树脂层相反的一侧的表面上的含有所述银纳米线的导电性纤维暴露的区域的面积率为20%以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的转印膜,其中,
在所述临时支承体的与具有所述导电层及所述感光性树脂层的一侧相反的一侧的面上,直径5μm以上的粒子存在10个/mm2以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的转印膜,其中,
所述具有第1烯属不饱和基团的化合物及所述具有第2烯属不饱和基团的化合物在分子中包含3个或4个烯属不饱和基团。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的转印膜,其中,
所述具有第1烯属不饱和基团的化合物及所述具有第2烯属不饱和基团的化合物包含酯键。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的转印膜,其中,
所述第1粘合剂聚合物与所述第2粘合剂聚合物为相同的粘合剂聚合物,且所述具有第1烯属不饱和基团的化合物与所述具有第2烯属不饱和基团的化合物为具有相同的烯属不饱和基团的化合物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的转印膜,其中,
所述感光性树脂层进一步包含磷酸酯化合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的转印膜,其中,
所述光聚合引发剂的含量相对于所述具有第1烯属不饱和基团的化合物的含量以质量比计为0.05~0.5。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的转印膜,其中,
在所述感光性树脂层的与所述导电层相反的一侧的表面存在硅原子。
11.一种层叠体的制造方法,其制造具有基板及导电图案的层叠体,所述层叠体的制造方法包括:
通过使所述基板接触所述转印膜的与配置有临时支承体的面相反的一侧的面来贴合权利要求1至10中任一项所述的转印膜与所述基板的工序;
对所述转印膜所具有的感光性树脂层进行图案曝光的工序;及
通过将所述转印膜所具有的导电层的一部分与所述感光性树脂层的未曝光部一同去除而形成图案状导电层和图案状固化树脂层的工序。
12.一种层叠体,其通过权利要求11所述的制造方法制造,其中,
所述层叠体具有所述基板、所述图案状导电层及所述图案状固化树脂层。
13.一种触摸面板传感器,其具有权利要求12所述的层叠体。
14.一种触摸面板,其具有权利要求13所述的触摸面板传感器。
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