JP2014197324A - カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板、及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】白色やピンク色等の明るい色の加飾層を備えるカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を、安価に製造可能にする。【解決手段】カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1では、ガラス基板2上に、少なくとも加飾層3、及びタッチパネルセンサー層が順に形成されている。その加飾層3は、感光性白色組成物を用いてフォトリソグラフィ法で形成される着色層である。【選択図】図2
Description
本発明は、液晶表示装置及び有機EL等の表示装置と重ね合わせて使用される加飾付きカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板に関する。
近年、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末、カーナビゲーションシステムを始め、様々な電子機器の操作部にタッチパネル型入力装置(以下、単に「タッチパネル」と記す。)が採用されている。タッチパネルは、液晶パネルや有機EL(Electro−Luminesence)等の表示デバイスの表示画面上に、指等の接触位置を検出可能な位置入力装置を貼り合わせて構成される。タッチパネルの方式としては、抵抗膜式、静電容量式、光学式、超音波式に大別されるが、それぞれメリット/デメリットがあるため用途に応じて使い分けられている。
静電容量式のタッチパネルは、一枚のガラス基板上にマトリックス状の透光性導電膜を形成し、電極間部分に指等が接触することによって誘起される静電容量の変化を、微弱な電流変化として検出することで、タッチパネル上の接触位置(タッチ位置)を特定するものである。静電容量式には、更に、表面型と投影型とがある。投影型静電容量式タッチパネルは、X方向及びY方向にグリッド上に配列された複数の電極を備え、マルチタッチが可能であり、現在急速に普及しつつある。
投影型静電容量式のタッチパネルセンサー基板には、フィルムタイプとガラスタイプがある。フィルムタイプには、軽量・割れにくい、製造コストが安い、柔軟性があるため、表示装置やカバーガラスと貼り合わせる際に、気泡を除去し易く貼り合わせ易いというメリットがある。しかしながら、フィルムの透過率がガラスに比べて低いという問題や、フィルム上に形成された配線パターンの位置精度がガラスに比べて劣るので、配線を隠すための額縁部が大きくなり、表示エリアが狭くなるという問題や、表面の平滑性の差によりガラスタイプより見栄えが悪いという問題がある。高精細で低消費電力が要求されるスマートフォンやタブレットコンピュータ等の携帯端末等の小型品では、ガラスタイプが採用されることが多く、貼り合わせ易い等の生産性が要求されるテレビ等の中型、大型品では、安価で軽量なフィルム式が採用されることが多い。
投影型静電容量式タッチパネルセンサー基板は、一般的に5層構造、すなわち、金属配線、X方向用及びY方向用の2層の透明電極、2層の透明電極間の層間絶縁層、表面の保護層からなる。また、層間絶縁層を有機膜で形成することによってガラス基板の片面に2層の透明電極層を形成した片面構造と、ガラス基板を層間絶縁層としても使用し、2層の透明電極層をガラスの両面に分けて形成した両面構造の2つに大別される。
ここで、スマートフォンやタブレット等の携帯情報端末等のディスプレイには、最表面にカバーガラス(前面板)を設けた構造を採用することが一般的である。このカバーガラスには、周縁部の配線等を隠すために、遮光性の高い材料からなる額縁部が形成される。この額縁部には、機器のデザインに応じて、様々な色や模様、製造メーカー名の文字等を施すことができる。そのため、この額縁部は加飾層とも呼ばれる。額縁部に色や模様を施す場合、スクリーン印刷などで額縁部を形成することが一般的である。ただし、黒色の額縁部を形成する場合、カラーフィルタのブラックマトリクス(以下、「BM」と記す。)の黒色感光性組成物を用いて、BM製造工程を利用して、ガラス基板上に高抵抗の黒色の額縁部を精度良く形成できる。そのため、フォトリソグラフィ法(以下、単に「フォトリソ法」と記す。)が一般的に広く用いられる(例えば、特許文献1参照)。
従来は、加飾が施されたカバーガラスと、タッチパネルセンサー基板は別々に製造され、最終的に表示装置に貼り合わされて、タッチパネル型入力装置として組み立てられていた。これに対し、カバーガラス上にタッチパネルセンサーを形成する加飾付きカバーガラス一体型タッチパネルセンサー構造が、近年採用され始めている。この方式では、従来、タッチパネルセンサー基板として1枚余分に使用していたガラス基板を省略できることから、低コスト化技術として広がりつつある。
図1に、スマートフォン等に使われる従来の黒色加飾付きカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板の一例を示す。図1において、(a)は断面図であり、(b)は平面図である。また、図1の(b)に示す二点鎖線は、(a)の断面図の切断位置を表す。
図1(a)、及び図1(b)に示すように、カバーガラス2上には矩形枠状の黒色の加飾層3が形成され、加飾層3の内側が表示領域10となっている。加飾層3上には、取出し配線である金属配線6が形成され、表示領域10には、ジャンパ配線4で接続された透明電極7及びその透明電極7に交差するように配置された透明電極8が形成される。これらの透明電極7及び透明電極8は、加飾層3上の金属配線6と接続されることで、表示領域で認識された入力情報を検出する。
図1(a)、及び図1(b)には、カバーガラス2上に順次形成される各層のパターン間の位置を正確に合わせるための位置合わせマーク3aが形成されている。通常フォトリソ法のプロセスで露光機のアライメント機構により位置合わせを行う場合に、また印刷等による非露光系のプロセスで位置合わせを行う場合であっても、先に形成された下の層のパターン(カバーガラス2側に近いパターン)を指標として、後から形成される上の層のパターン位置を決める。加飾層が黒色である場合、加飾層3と2番目以降に形成される層に対する位置合わせマーク3aは、BMの黒色感光性組成物を用いて、フォトリソ法で同時に形成される。
ここで、白色やピンク色等の明るい色の加飾層を形成する場合、黒色の加飾層より隠蔽性が劣るため、通常5μm以上60μm以下の膜厚が必要となる場合が多い。このため、白色やピンク色等の明るい色の加飾層を形成する方法として、厚膜での形成が可能なスクリーン印刷が用いられる(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、スクリーン印刷で加飾層の形成を行う場合、フォトリソ法に比べてスクリーン印刷の位置精度が悪い。そのため、位置合わせマークの形成をフォトリソ法の別工程で行わなければならず、工程が増えてしまう。その結果、加飾付きカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板の製造コストが上がってしまう問題があった。また、スクリーン印刷で形成された加飾層は、カバーガラスに対する位置精度がフォトリソ法に比べて悪い。そのため、加飾層上に形成するタッチパネルセンサー層の位置ずれを防ぐために、加飾層の面積を大きくする必要があり、画像の表示に不要な加飾層の面積を小さくすることができなかった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、白色やピンク色等の明るい色の加飾層を備えるカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を、安価に製造可能にすることにある。また、白色やピンク色等の明るい色の加飾層を備えるカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板において、タッチパネルセンサー製造工程の加熱処理で黄変劣化することのない、白色度の高い加飾層を備える高品位なカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を提供する。
第1の発明は、ガラス基板上に、少なくとも加飾層、及びタッチパネルセンサー層が順に形成されるカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板であって、加飾層は、感光性白色組成物を用いてフォトリソグラフィ法で形成される着色層であることを特徴とする。
第2の発明は、第1の発明において、加飾層が、ガラス基板上に最初にパターン形成される層であって、加飾層の形成後に他の層のパターン形成に用いる位置合わせマークは、加飾層と同一の材料を用いて、加飾層と同時に形成されることを特徴とする。
第4の発明は、第1乃至第3の何れか1つの発明において、感光性白色組成物は、少なくとも(A)酸化チタン、(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂、(C)光重合開始剤、(D)光重合性モノマー、及び(E)有機溶剤を含み、光重合開始剤は、ビスアシルフォスフィンオキサイド系開始剤及びモノアシルフォスフィンオキサイド系開始剤の少なくとも1つ以上を含み、有機溶剤は、25℃、1atmの条件下において測定される相対蒸発速度の値が、酢酸ブチルの値を1としたとき0.2以下の範囲内にあることを特徴とする。
第5の発明は、第1乃至第4の何れか1つの発明において、酸化チタンが、アルミニウムを含む化合物で表面処理されていることを特徴とする。
第6の発明は、第1乃至第5の何れか1つの発明において、芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂は、(a)メタクリル酸及び/またはアクリル酸、(b)メタクリル酸アルキルエステル及び/またはアクリル酸アルキルエステル、(c)メタクリル酸環状アルキルエステル及び/またはアクリル酸環状アルキルエステル、よりなる群から選ばれる少なくとも1種と、他のラジカル重合性化合物との共重合体であるアルカリ水溶液に可溶な樹脂であって、共重合体中の(a)成分の共重合割合が5〜40重量%、(b)成分の共重合割合が40〜90重量%、及び(c)成分の共重合割合が10〜70重量%であることを特徴とする。
第7の発明は、第1乃至第6の何れか1つの発明のカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を備える表示装置であることを特徴とする。
本発明では、加飾付きカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板が、白色やピンク色等の明るい色の加飾層を備える場合であっても、加飾層の形成後に他の層のパターン形成に用いる位置合わせマーク(2番目以降にパターン形成される層に対する位置合わせマーク)が、加飾層と同一の材料を用いて、フォトリソ法で加飾層と同時に形成できる。そのため、位置合わせマークのみを単独で形成する工程を省略できるため、安価に製造可能な加飾付きカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を提供することができる。
また、フォトリソ法で形成された位置合わせマークは、加飾付きカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板の製造工程において、位置合わせ機構のための特別な光学機器等を用いなくても、複数のパターン間の正確な位置合わせを容易に行うことができる。従って、検出不良の少ない、品位に優れたタッチパネルを提供できる。
さらに、白色やピンク色等の明るい色の加飾層を備えるカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板において、タッチパネルセンサー製造工程の加熱処理で黄変劣化することのない、白色度の高い加飾層を備える高品位なカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
本実施形態に係るカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板(加飾付きカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板)は、加飾付きカバーガラスを用いており、そのカバーガラス上にタッチパネルセンサー層が直接形成されている。また、金属配線を加飾層(額縁部)に設ける構成となっている。
図7(a)は、本実施形態に係るカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の断面図である。図7(b)は、図7(a)に示したカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の積層構造の詳細を示す平面図であって、絶縁保護膜9の形成前の状態を示す。図7(a)は、図7(b)に示した2点破線に沿う断面図である。図7(b)では、図示を簡略化するために、X方向及びY方向のそれぞれに2ラインの電極パターンを模式的に示しているが、実際には、X方向及びY方向に図7(b)より多くの電極が設けられる。図2は、本実施形態に係るカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1に表示デバイスを直接貼りつけ、一体としたときの形態を示すものである。図2におけるカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1は、図7(b)に示した2点破線に沿う断面図に相当するものである。
カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1は、液晶パネル21や有機ELパネル等の表示デバイスと組み合わせて用いられる位置入力装置である。カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1は、X方向に延びる複数の電極及びY方向に延びる複数の電極を有し、指が接触または近接した電極の静電容量変化を検出することによって、指の接触位置(タッチ位置)の座標を特定する。
具体的には、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1は、カバーガラス2(ガラス基板)と、加飾層3と、位置合わせマーク3aと、複数のジャンパ配線4と、絶縁膜5と、金属配線6と、複数の透明電極7(第1の透明電極)及び透明電極8(第2の透明電極)と、絶縁保護膜9とを備える。位置合わせマーク3aは、2番目以降にパターン形成される層に対するマークである。
カバーガラス2は、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の最表面に位置する透明な前面板であり、使用者によってタッチされる部材である。本実施形態では、カバーガラス2として強化ガラスを使用した例を説明するが、ガラスに代えて、耐熱性透明樹脂材料をカバーガラス2として使用しても良い。また、カバーガラス2は、ガラス表面に樹脂材料からなる透明板を貼るなどして、複数の層から形成してもよい。
加飾層3は、後述する感光性白色組成物を用いて、カバーガラス2の観測者側の面の裏面に、フォトリソ法を用いて形成される。フォトリソ法で形成された加飾層3は、スクリーン印刷等の印刷法で形成された場合よりパターン位置精度に優れる。そのため、フォトリソ法で形成される他の金属配線6、透明電極7及び透明電極8と間に位置ずれが生じにくく、検出精度に優れたカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を得ることができる。
本実施形態に係る加飾層3は、カバーガラス2の観測者側のガラス面から測定したときのCIE1976(L*a*b*)表色系におけるL*、a*及びb*が、最終工程を経たカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を形成後においても、式(1)の範囲にある。そのため、高反射率で白色度の高い品位に優れた白色加飾付きタッチパネルとなる。
L*と、a*及びb*とは、コニカミノルタ社製分光測色計CM−2500dを用いて、φ8mmの測定径及び正反射光を含むSCIの条件で測定することで得られる。
加飾層3は、カバーガラス2の周縁部に矩形枠状に形成され、表示領域10を区画する。なお、加飾層3の平面形状は、本実施形態のような矩形枠状に限定されず、ハート型、たまご型、丸型等などの枠状であってもよく、その平面形状は任意である。また、加飾層3の外周縁形状(外形)と内周縁形状(表示領域10の形状)とは相似であっても良いし、非相似でも良い。
図7(a)及び図2に示すように、加飾層3の切断面は、順テーパー形状である。つまり、加飾層3の側面は、カバーガラス2に近づくに従って広がるテーパー面である。ここで、加飾層3の切断面の形状について、例えば、逆テーパー形状(オーバーハング形状)である場合には、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1(タッチパネルセンサー)の透明電極7等の配線が断線するおそれがある。これに対して、加飾層3の切断面の形状については順テーパーであると、断線に対して有利となる。そこで、加飾層3は、後述する感光性白色組成物及び製造条件にて、順テーパー形状となるように、フォトリソ法を用いて形成されている。また、加飾層3は、後述の感光性白色組成物を用いているので、タッチパネルセンサー工程での熱処理を経ても、黄変劣化することのない、すなわちb*>2とならない青白い白色の加飾層3を得ることができる。
位置合わせマーク3aは、2番目以降にパターン形成される層に対する位置合わせマークである。位置合わせマーク3aは、フォトリソ法のプロセスで露光機のアライメント機構により位置合わせを行う場合、また印刷等による非露光系のプロセスで位置合わせを行う場合であっても、位置合わせマーク3aのパターンを指標として、後から形成される上の層のパターン位置を決めるためのものである。位置合わせマーク3aは、加飾層3の形成後に他の層のパターン形成において、例えば、露光用フォトマスクの位置合わせに用いられる。
ここで、位置合わせマーク3aは、加飾層3と同一の材料を用いて、加飾層3と同時に形成されるため、工程数を増やすことなく、安価に製造できる。
ジャンパ配線4は、導電性を有する材料を用いて形成される。ジャンパ配線4は、表示領域10内のカバーガラス2上に、表示領域10の一辺と平行なX方向に延びる配線として形成される。ジャンパ配線4は、X方向と、X方向に直交するY方向とに、間欠的かつ行列状に配列されている。ジャンパ配線4は、X方向に整列する透明電極7を接続するためのものである。
複数の絶縁膜5(第1の絶縁膜)は、ジャンパ配線4の各々に対応して設けられる。絶縁膜5の各々は、対応するジャンパ配線4と交差してY方向に延びるように形成され、X方向におけるジャンパ配線4の中央部と部分的に重なっている。絶縁膜5は、ジャンパ配線4と透明電極8との間の層間絶縁膜として機能する。ジャンパ配線4と透明電極7とのX方向の接続を可能とするため、絶縁膜5は、ジャンパ配線4の両端部とは重なっていない。
金属配線6は、額縁部3上に直接形成され、表示領域10の周縁部に位置する透明電極7及び透明電極8に電気的に接続されている。本実施形態では、金属配線6は、Mo/Al/Mo(モリブデン/アルミニウム/モリブデン)の積層体からなるが、これ以外にAu(金)やAg(銀)、Ag合金等によって形成されても良い。
透明電極7は、X座標を検出するためのものである。透明電極7は、電気伝導性と透明性とを有する材料を用いて、表示領域10内のカバーガラス2上に形成されている。透明電極7は、X方向及びY方向に間欠的かつ行列状に配列され、X方向に隣接するジャンパ配線4に電気的に接続されている。透明電極7は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)によって形成される。
透明電極8は、Y座標を検出するためのものである。本実施形態では、透明電極8は、透明電極7と同一材料を用いて、透明電極7と同一工程で形成される。透明電極8は、Y方向に整列する透明電極7の各列間をY方向に延び、図2に示すように、絶縁膜5上でジャンパ配線4と立体交差している。
絶縁保護膜9は、ジャンパ配線4と、金属配線6と、透明電極7及び透明電極8と、加飾層3とを覆うように、金属配線6の引き出し配線に当たる部分を除きカバーガラス2のほぼ全面に形成されている。絶縁保護膜9は、カバーガラス2上に形成された各構成要素を保護する保護膜として機能する。
なお、本実施形態に係るカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1においては、ジャンパ配線4と、絶縁膜5と、金属配線6と、透明電極7及び透明電極8と、絶縁保護膜9とがタッチパネルセンサー層に相当する。
製造コストを低減するため、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1は、通常、複数個の個片パターンがマザーガラスと呼ばれる大型ガラス基板に多面付けされており、同時に一括形成されている。そのため、絶縁保護膜9の形成後に、フッ酸による化学エッチングや、電動カッターによる機械切断等の方法で、マザーガラスから各カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1(個片パターン)に分断される工程を経る必要がある。
本実施形態に係るカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1は、フォトリソ法によって精度良く形成された位置合わせマーク3aを備える。そのため、上記分断工程においても分断精度、及び作業精度に優れたカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1となる。
図2は、本実施形態に係るカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1に表示デバイスとして液晶パネル21を直接貼りつけて一体としたときの形態を示す。図2に示すように、液晶パネル21は、偏光板22及び偏光板27、前面ガラス23、カラーフィルタ24、液晶/電極/TFT等の層25、及び背面ガラス26を備えている。
液晶パネル21は、図示しないバックライトで背面ガラス26側から照明される。液晶パネル21に表示された画像は、カバーガラス2に形成された加飾層3の内側の表示領域10を介して視認され、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1により操作される。また、図2は、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1が、液晶パネル21と比べ、加飾層3がある分だけ大きな幅となっている例を示している。しかし、液晶パネル21の外周部に液晶パネル駆動用の配線や回路が備えられている場合には、この限りではない。
なお、本発明のカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1は、その細部が上述した実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。実施形態として1つの構成のみ説明したが、この構成に限定されない。例えば、絶縁膜を一部の電極等の部分に形成するだけでなく、パネル全体に広がる層状の絶縁層として形成したりしてもよい。
上述した実施形態では、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1として、投影型静電容量式タッチパネルを用いて説明したが、静電容量式に限定されるわけではなく、加飾層を有する種々の方式のタッチパネルに応用することができる。
また、上述した各実施形態では、加飾層3を設けたスマートフォン等の入力表示装置を用いて説明したが、これに限定されるわけではない。
以下で、本発明に係る感光性白色組成物について詳述する。
<感光性白色組成物>
本実施形態に係る感光性白色組成物は、少なくとも(A)酸化チタン、(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂、(C)光重合開始剤、(D)光重合性モノマー、及び(E)有機溶剤からなることが好ましく、(C)光重合開始剤が、ビスアシルフォスフィンオキサイド系開始剤及びモノアシルフォスフィンオキサイド系開始剤の少なくとも1つ以上を含み、(E)有機溶剤が、25℃で1atmの条件下において測定される相対蒸発速度の値が、酢酸ブチルの値を1としたとき0.2以下の範囲内にあることがさらに好ましい。
本実施形態に係る感光性白色組成物は、少なくとも(A)酸化チタン、(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂、(C)光重合開始剤、(D)光重合性モノマー、及び(E)有機溶剤からなることが好ましく、(C)光重合開始剤が、ビスアシルフォスフィンオキサイド系開始剤及びモノアシルフォスフィンオキサイド系開始剤の少なくとも1つ以上を含み、(E)有機溶剤が、25℃で1atmの条件下において測定される相対蒸発速度の値が、酢酸ブチルの値を1としたとき0.2以下の範囲内にあることがさらに好ましい。
<(A)酸化チタン>
酸化チタンには、アナターゼ型、ルチル型及びブルーカイト型の3つの結晶形態があるが、本実施形態では、小粒径化しやすいアナターゼ型と、着色力の高いルチル型の少なくとも1種類を含有してもよい。アナターゼ型酸化チタンは、ルチル型と比較して、紫外可視光領域の短波長側の反射率が高く、より青白い色相を呈する点で好ましい。しかしながら、アナターゼ型酸化チタンは、光触媒活性を有するため、タッチパネルの加飾層として形成した場合に、長時間に亘って太陽光等の光を照射すると、組成物中の樹脂等を変色してしまう恐れがある。そのため、ルチル型を用いる場合が多い。ルチル型酸化チタンは、白色度がアナターゼ型と比較して、紫外可視光領域の短波長側での反射率が劣るものの、光活性をほとんど有さない。そのために、樹脂の黄変等の劣化を抑えることができ、安定した加飾層を得ることができる。また、ルチル型酸化チタンの中でも塩素法で製造したものが、白色度・分散安定性の点で好ましい。また、酸化チタンとマイカやタルク等の天然鉱物の体質顔料と混合することで、輝度が高く、隠蔽性かつ平坦性の良好な塗膜が得られる。
酸化チタンには、アナターゼ型、ルチル型及びブルーカイト型の3つの結晶形態があるが、本実施形態では、小粒径化しやすいアナターゼ型と、着色力の高いルチル型の少なくとも1種類を含有してもよい。アナターゼ型酸化チタンは、ルチル型と比較して、紫外可視光領域の短波長側の反射率が高く、より青白い色相を呈する点で好ましい。しかしながら、アナターゼ型酸化チタンは、光触媒活性を有するため、タッチパネルの加飾層として形成した場合に、長時間に亘って太陽光等の光を照射すると、組成物中の樹脂等を変色してしまう恐れがある。そのため、ルチル型を用いる場合が多い。ルチル型酸化チタンは、白色度がアナターゼ型と比較して、紫外可視光領域の短波長側での反射率が劣るものの、光活性をほとんど有さない。そのために、樹脂の黄変等の劣化を抑えることができ、安定した加飾層を得ることができる。また、ルチル型酸化チタンの中でも塩素法で製造したものが、白色度・分散安定性の点で好ましい。また、酸化チタンとマイカやタルク等の天然鉱物の体質顔料と混合することで、輝度が高く、隠蔽性かつ平坦性の良好な塗膜が得られる。
本実施形態に係る酸化チタン(A)は、分散安定性、及び反射率を向上させる目的で、表面処理を施してもよく、反射率を一層向上でき白色度が得られる点で、アルミナで表面処理をすることが好ましい。アルミナで表面処理された酸化チタンとして、例えば、DuPont社製 TIPURE R−100、TIPURE R−101、TIPURE R−102、TIPURE R−103、TIPURE R−104、TIPURE R−105、TIPURE R−108、TIPURE R−706、TIPURE R−900、TIPURE R−902、TIPURE R−931、TIPURE R−960、テイカ社製 TITANIX JR−300、TITANIX JR−403、TITANIX JR−405、TITANIX JR−600A、TITANIX JR−600E、TITANIX JR−602、TITANIX JR−602S、TITANIX JR−603、TITANIX JR−805、TITANIX JA−4、堺化学工業社製 TITON R−5N、TITON R−7E、TITON R−21、TITON R−25、TITON R−32、TITON R−42、TITON R−44、TITON R−45M、TITON R−49S、TITON R−61N、TITON R−62N、TITON GTR−100、TITON GTR−300、石原産業社製TIPAQUE CR−50、TIPAQUE CR−57、TIPAQUE CR−58、TIPAQUE CR−60、TIPAQUE CR−63、TIPAQUE CR−67、TIPAQUE CR−80、TIPAQUE CR−85、TIPAQUE CR−90、TIPAQUE CR−93、TIPAQUE CR−95、TIPAQUE CR−97、TIPAQUE UT771、TIPAQUE R−550、TIPAQUE R−630、TIPAQUE R−670、TIPAQUE R−680、TIPAQUE R−780、TIPAQUE R−830、TIPAQUE R−930、TIPAQUE A−220等を用いることができる。
アルミナで表面処理された酸化チタン以外に、他の有機物や無機物でさらに表面処理されていてもよく、例えば、アルミナと有機物で表面処理された石原産業社製 TIPAQUE R−60−2、アルミナとジルコニアで表面処理された石原産業社製 TIPAQUE R−57、R−67、R−97、堺化学工業社製 TITON R−61N、TITON GTR−100、TITON GTR−300等も好ましく用いることができる。
これらの酸化チタンは、そのままの状態では酸化チタン同士が凝集している。そのため、分散処理が必要である。酸化チタンに分散剤及び溶剤を加えてミルベースをつくり、それをボールミル、サンドミル、ビーズミル、3本ロール、ペイントシェーカー、超音波、バブルホモジナイザー等の方法により分散することができる。これらの処理方法は、2つ以上組み合わせることも可能である。分散剤には、樹脂あるいは公知の分散剤を使用可能である。
本実施形態に係る酸化チタンの含有量としては、加飾層3の全固形分中の40%〜90%(重量比)の範囲で使用することが良い。含有量が40%未満では、組成物中の樹脂量が多いため、白色額縁としたときの隠ぺい力が小さく、高反射率の塗膜を得ることができない。また、含有量が90%を超えると、インキの分散性がわるくなり、酸化チタンが均一に分散されなくなってしまう問題や、フォトリソ法のプロセス中の光硬化性が低下し、硬化深度が低くなるために現像後に剥がれが生じる問題、また、カバーガラス2との密着性が低下し、加飾層3を形成した後のタッチパネルセンサー層の形成工程での薬液処理や熱処理中にクラックが発生する問題等が生じてしまう。
<(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂>
本発明に係る(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂は、芳香環を有さないこと、及びアルカリ可溶性を持たせるために、カルボキシル基を含有することを必須とする。アルカリ可溶性とは、アルカリ現像液に溶解性を有することを意味しており、カルボキシル基は、この機能を持たせるために酸性官能基として働く。なお、以下では、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸またはメタクリル酸を表し、(メタ)アクリレートは、アクリレートまたはメタクリレートを表す。
本発明に係る(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂は、芳香環を有さないこと、及びアルカリ可溶性を持たせるために、カルボキシル基を含有することを必須とする。アルカリ可溶性とは、アルカリ現像液に溶解性を有することを意味しており、カルボキシル基は、この機能を持たせるために酸性官能基として働く。なお、以下では、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸またはメタクリル酸を表し、(メタ)アクリレートは、アクリレートまたはメタクリレートを表す。
具体的には、芳香環を有さないアクリル樹脂、α-オレフィン/(無水)マレイン酸共重合体、スチレン/(無水)マレイン酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、イソブチレン/(無水)マレイン酸共重合体等を用いることができる。これらの中では、アクリル樹脂、α-オレフィン/(無水)マレイン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種の樹脂が好ましい。これらの中でも特に芳香環を有さないカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーを共重合したアクリル樹脂は、耐熱性及び透過性が高いことから、好適に用いられる。また、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において、透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上で、かつ重量平均分子量(Mw)が1000〜50万、好ましくは3000〜10万の透明樹脂である。また、数平均分子量(Mn)は1,000〜50,000の範囲が好ましく、Mw/Mnの値は10以下であることが好ましい。
カルボキシル基を含有する構成単位として、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、もしくはα−クロルアクリル酸等の不飽和モノカルボン酸、または、マレイン酸、もしくはフマル酸等の不飽和ジカルボン酸等のカルボキシル基を含有し、かつ、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物等を用いることができる。また、無水マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸の無水物をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いることができる。この中でも、重合性(分子量等のコントロールしやすさ)の観点から、(a)(メタ)アクリル酸がより好ましく、特にメタクリル酸が好ましい。これらは、単独で使用することもできるし、2種類以上の併用で使用することもできる。
カルボキシル基を含有する構成単位は、(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂の全構成単位の重量を基準として、現像性の観点から、5.0〜40重量%が好ましい。5.0重量%未満では、アルカリ性現像液による未露光部分の除去性が不十分となる場合があり、40重量%を越えると、アルカリ現像液への溶解速度が速くなり、露光部分まで溶解する場合がある。さらに、酸化チタン等への吸着基及び現像時のアルカリ可溶性基として働くカルボキシル基と、溶剤に対する親和性基として働く脂肪族基のバランスが、酸化チタンの分散性、現像性、さらには耐久性にとって重要であり、酸価20〜300mgKOH/gの樹脂を用いることが好ましい。酸価が、20mgKOH/g未満では、現像液に対する溶解性が悪く、現像時間が長くなり生産性が低下する恐れがある。一方、300mgKOH/gを超えると、加飾層(画線部)のパターン剥れや欠けが生じる恐れがある。
さらに、本実施形態に用いて好適な(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂は、(a)メタクリル酸及び/またはアクリル酸、(b)メタクリル酸アルキルエステル及び/またはアクリル酸アルキルエステル、(c)メタクリル酸環状アルキルエステル及び/またはアクリル酸環状アルキルエステル、よりなる群から選ばれる少なくとも1種と、他のラジカル重合性化合物との共重合体であることが好ましく、その共重合体中の(a)成分の共重合割合が5〜40重量%、(b)成分の共重合割合が40〜90重量%、及び(c)成分の共重合割合が10〜70重量%であることが好ましい。(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂と併用可能なその他の樹脂としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が挙げられる。
(b)メタクリル酸アルキルエステル及び/またはアクリル酸アルキルエステルの主な機能は、現像性と(A)酸化チタン粒子の分散安定性を補助することである。そのため、(b)メタクリル酸アルキルエステル及び/またはアクリル酸アルキルエステルの側鎖は、(A)酸化チタン粒子を分散させる機能を有する(c)メタクリル酸環状アルキルエステル及び/またはアクリル酸環状アルキルエステルの側鎖の比較的大きな環状構造に対して、小さな構造をとることが好ましい。大きな環状構造の側鎖を有する構成単位と、酸化チタン担体に対して親和性がある小さな構造の構成単位との相乗効果により、現像性と分散安定性がより向上すると考えられる。
(b)メタクリル酸アルキルエステル及び/またはアクリル酸アルキルエステルとしては、メチル(メタ)メタアクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチルアクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、t−ペンチル(メタ)アクリレート、1−メチルブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプタ(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、またはオレイル(メタ)アクリレート等のアルキルまたはアルケニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル、ジメチル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジエチル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジシクロヘキシル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジベンジル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート等のモノマー・オリゴマーを用いることができる。しかし、目的に応じて、これらに限定されることなく、他のエチレン性不飽和単量体を選ぶこともできるし、2種類以上を併用することもできる。上記のように、現像性及び分散安定性の観点から、メチル(メタ)アクリルメタクリレート、またはエチル(メタ)アクリレートが好ましい。
(b)メタクリル酸アルキルエステル及び/またはアクリル酸アルキルエステルとして用いることができるその他のエチレン性不飽和単量体としては、
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、または3−メチルオキセタニル(メタ)アクリレート等の複素環式置換基を有する(メタ)アクリレート類;
メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、またはエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類;あるいは、
(メタ)アクリルアミド(なお、「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、アクリルアミド及び/またはメタクリルアミドを示すものとする。以下同じ。)、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、またはアクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド類等が挙げられる。
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、または3−メチルオキセタニル(メタ)アクリレート等の複素環式置換基を有する(メタ)アクリレート類;
メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、またはエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類;あるいは、
(メタ)アクリルアミド(なお、「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、アクリルアミド及び/またはメタクリルアミドを示すものとする。以下同じ。)、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、またはアクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド類等が挙げられる。
また、前記アクリル単量体以外の単量体としては、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、またはイソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;あるいは、酢酸ビニル、またはプロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類等を用いることができる。これらのアクリル単量体以外の単量体は、前記アクリル単量体と併用することもできる。
また、本実施形態に係る(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂は、エチレン性不飽和二重結合を有してもよく、後述するエチレン性不飽和二重結合を導入するために、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体、または水酸基を有するエチレン性不飽和単量体も用いることができる。エチレン性不飽和二重結合を導入する方法としては、例えば、後述する方法(a)又は方法(b)の方法を用いることができる。
[方法(a)]
方法(a)としては、例えば、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖エポキシ基に、エチレン性不飽和二重結合を有する不飽和一塩基酸のカルボキシル基を付加反応させ、更に、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させ、エチレン性不飽和二重結合及びカルボキシル基を導入する方法がある。
方法(a)としては、例えば、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖エポキシ基に、エチレン性不飽和二重結合を有する不飽和一塩基酸のカルボキシル基を付加反応させ、更に、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させ、エチレン性不飽和二重結合及びカルボキシル基を導入する方法がある。
エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、2−グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、及び3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。次工程の不飽和一塩基酸との反応性の観点で、グリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。
不飽和一塩基酸としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o−、m−、P−ビニル安息香酸、(メタ)アクリル酸のα位ハロアルキル、アルコキシル、ハロゲン、ニトロ、シアノ置換体等のモノカルボン酸等が挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。
多塩基酸無水物としては、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。カルボキシル基の数を増やす等、必要に応じて、トリメリット酸無水物等のトリカルボン酸無水物を用いたり、ピロメリット酸二無水物等のテトラカルボン酸二無水物を用いたりして、残った無水物基を加水分解すること等もできる。また、多塩基酸無水物として、エチレン性不飽和二重結合を有する、エトラヒドロ無水フタル酸、または無水マレイン酸を用いると、更にエチレン性不飽和二重結合を増やすことができる。
方法(a)に類似の方法として、例えば、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖カルボキシル基の一部に、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を付加反応させ、エチレン性不飽和二重結合及びカルボキシル基を導入する方法を用いることもできる。
[方法(b)]
方法(b)としては、水酸基を有するエチレン性不飽和単量体を使用し、他のカルボキシル基を有する不飽和一塩基酸の単量体や、他の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖水酸基に、イソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量体のイソシアネート基を反応させる方法がある。
方法(b)としては、水酸基を有するエチレン性不飽和単量体を使用し、他のカルボキシル基を有する不飽和一塩基酸の単量体や、他の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖水酸基に、イソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量体のイソシアネート基を反応させる方法がある。
水酸基を有するエチレン性不飽和単量体としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−もしくは3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−もしくは3−もしくは4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、またはシクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類が挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。また、上記ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及び/またはブチレンオキシド等を付加重合させたポリエーテルモノ(メタ)アクリレートや、(ポリ)γ−バレロラクトン、(ポリ)ε−カプロラクトン、及び/または(ポリ)12−ヒドロキシステアリン酸等を付加した(ポリ)エステルモノ(メタ)アクリレートも用いることができる。塗膜異物抑制の観点から、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、またはグリセロール(メタ)アクリレートが好ましい。
イソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量体としては、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、または1,1−ビス〔(メタ)アクリロイルオキシ〕エチルイソシアネート等が挙げられるが、これらに限定することなく、2種類以上併用することもできる。
(c)メタクリル酸環状アルキルエステル及び/またはアクリル酸環状アルキルエステルは、下記一般式(1)及び(2)に示す脂肪族環基からなる群から選ばれる1種類以上の環状構造を有し、(A)酸化チタン粒子、または、(A)酸化チタンと分散剤等とからなる白色組成物に対する親和性部位として、及び、アルカリ現像液に対する疎水性部位として機能する。(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂の全構成単位の重量を基準として、(c)成分(メタクリル酸環状アルキルエステル及び/またはアクリル酸環状アルキルエステル)は、現像性と分散安定性の観点から、10〜70重量%が好ましい。10重量%未満では、(A)酸化チタン粒子、または、(A)酸化チタンと分散剤等とからなる白色組成物に対する親和性部位が不足し、高品質な白色の加飾層が得られないといった問題や、その感光性白色組成物の保存安定性が悪くなるといった問題が生じること、及び、現像時の疎水性が不足するために加飾層(画線部)のパターン剥れや欠けの問題が生じること等の不具合が発生し易くなる。70重量%を越えると、アルカリ現像液への溶解速度が遅くなり、現像時間が長くカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の生産性が悪くなる不具合を生じてしまう。
(c)メタクリル酸環状アルキルエステル及び/またはアクリル酸環状アルキルエステルとしては、下記一般式(3)に示すエチレン性不飽和単量体、または下記一般式(4)に示すエチレン性不飽和単量体等が挙げられる。
一般式(3):
一般式(3):
(一般式(3)〜一般式(4)中、R1は、水素原子、またはメチル基であり、R2は、炭素数2もしくは3のアルキレン基であり、mは、0〜2の整数である。)
一般式(3)に示されるエチレン性不飽和単量体としては、例えば、
日立化成社製ファンクリル FA−513A〔ジシクロペンタニルアクリレート、R1:水素原子、R2:なし、m=0〕、またはFA−513M〔ジシクロペンタニルメタクリレート、R1:水素原子、R2:なし、m=0〕等を用いることができるが、これらに限定することなく、2種類以上併用することもできる。
日立化成社製ファンクリル FA−513A〔ジシクロペンタニルアクリレート、R1:水素原子、R2:なし、m=0〕、またはFA−513M〔ジシクロペンタニルメタクリレート、R1:水素原子、R2:なし、m=0〕等を用いることができるが、これらに限定することなく、2種類以上併用することもできる。
一般式(4)に示される不飽和エチレン性単量体としては、例えば、
日立化成社製ファンクリル FA−511A〔ジシクロペンテニルアクリレート、R1:水素原子、R2:なし、m=0〕、FA−512A〔ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、R1:水素原子、R2:エチレン基、m=1〕、FA−512M〔ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、R1:メチル基、R2:エチレン基、m=1〕、またはFA−512MT〔ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、R1:メチル基、R2:エチレン基、m=1〕等を用いることができるが、これらに限定することなく、2種類以上を併用することもできる。
日立化成社製ファンクリル FA−511A〔ジシクロペンテニルアクリレート、R1:水素原子、R2:なし、m=0〕、FA−512A〔ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、R1:水素原子、R2:エチレン基、m=1〕、FA−512M〔ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、R1:メチル基、R2:エチレン基、m=1〕、またはFA−512MT〔ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、R1:メチル基、R2:エチレン基、m=1〕等を用いることができるが、これらに限定することなく、2種類以上を併用することもできる。
<熱可塑性樹脂>
熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等を用いることができる。
熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等を用いることができる。
<熱硬化性樹脂>
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、及びフェノール樹脂等を用いることができる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、及びフェノール樹脂等を用いることができる。
<(C)光重合開始剤>
本実施形態に係る(C)光重合開始剤としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサンソン系化合物、トリアジン系化合物、フォスフィン系化合物、キノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物等を用いることができる。使用可能なアセトフェノン系化合物としては、4 − フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン等を例示できる。また、使用可能なベンゾイン系化合物としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等を例示できる。使用可能なベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4 ’−メチルジフェニルサルファイド等を例示できる。使用可能なチオキサンソン系化合物としては、チオキサンソン、2−クロルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等を例示できる。使用可能なトリアジン系化合物としては、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペニル−4,6−ビス( トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス( トリクロロメチル)−6−スチリルs−トリアジン、2−( ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4 ,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4 ’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等を例示できる。使用可能なフォスフィン系化合物としては、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等を例示できる。また、使用可能なキノン系化合物としては、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等を例示できる。使用可能なオキシムエステル系化合物としては、1 ,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)〕、O−(アセチル)−N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4 ’−メトキシ−ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等を例示できる。
本実施形態に係る(C)光重合開始剤としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサンソン系化合物、トリアジン系化合物、フォスフィン系化合物、キノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物等を用いることができる。使用可能なアセトフェノン系化合物としては、4 − フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン等を例示できる。また、使用可能なベンゾイン系化合物としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等を例示できる。使用可能なベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4 ’−メチルジフェニルサルファイド等を例示できる。使用可能なチオキサンソン系化合物としては、チオキサンソン、2−クロルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等を例示できる。使用可能なトリアジン系化合物としては、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペニル−4,6−ビス( トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス( トリクロロメチル)−6−スチリルs−トリアジン、2−( ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4 ,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4 ’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等を例示できる。使用可能なフォスフィン系化合物としては、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等を例示できる。また、使用可能なキノン系化合物としては、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等を例示できる。使用可能なオキシムエステル系化合物としては、1 ,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)〕、O−(アセチル)−N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4 ’−メトキシ−ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等を例示できる。
本実施形態に係る(C)光重合開始剤としては、透明性が高い点でフォスフィン系化合物が好適に用いられる。フォスフィン系化合物の中でも、感度や安定性の点でビスアシルフォスフィンオキサイド系開始剤、及び、モノアシルフォスフィンオキサイド系開始剤が好んで用いられる。これらを2種以上組み合わせて使用することもできる。
光重合開始剤の使用量は、感光性白色組成物の全固形分量を基準として0.5〜50重量% が好ましく、より好ましくは3〜30重量%である。
<(D)光重合性モノマー>
本実施形態に係る(D)光重合性モノマーには、エチレン性不飽和結合を有する化合物が好適に用いられる。エチレン性不飽和結合を有する化合物としては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトール、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類を用いることができ、多官能アクリレート及び/または多官能メタクリレートを使用する場合は、単独、及び二種類以上を混合して使用しても良い。
本実施形態に係る(D)光重合性モノマーには、エチレン性不飽和結合を有する化合物が好適に用いられる。エチレン性不飽和結合を有する化合物としては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトール、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類を用いることができ、多官能アクリレート及び/または多官能メタクリレートを使用する場合は、単独、及び二種類以上を混合して使用しても良い。
<(E)有機溶剤>
本実施形態に係る(E)有機溶剤は、感光性白色組成物に含有する有機溶剤の蒸発速度が0.2以下であることが好ましく、0.15以下であることがさらに好ましい。蒸発速度が0.2を超える溶剤を用いると、印刷塗布後のペーストに含まれる溶剤の乾燥が速く、スクリーン印刷塗布時に塗膜の擦れやメッシュの詰まりが発生し、連続して印刷することが困難である。更に、塗膜表面においては溶剤の蒸発の速度が速いために、スクリーンメッシュの紗の部位に相当する凹凸が維持されて易く、最終的にその凹凸が残ってしまう。
本実施形態に係る(E)有機溶剤は、感光性白色組成物に含有する有機溶剤の蒸発速度が0.2以下であることが好ましく、0.15以下であることがさらに好ましい。蒸発速度が0.2を超える溶剤を用いると、印刷塗布後のペーストに含まれる溶剤の乾燥が速く、スクリーン印刷塗布時に塗膜の擦れやメッシュの詰まりが発生し、連続して印刷することが困難である。更に、塗膜表面においては溶剤の蒸発の速度が速いために、スクリーンメッシュの紗の部位に相当する凹凸が維持されて易く、最終的にその凹凸が残ってしまう。
本実施形態に係る溶剤の蒸発速度は、たとえば ASTM D 3539−87 標準試験法 に規定されるように、温度が25℃及び相対湿度が55%RHのときの酢酸ブチルの単位時間あたりの重量減少量を1とした場合の相対速度として求められる。蒸発速度は、本実施形態に用いる溶剤10gを直径が90mmのガラスシャーレに滴下し、これを常温常圧の雰囲気に1時間放置し、1時間後の溶剤乾燥重量減少量をAとし、また酢酸ブチル10gを前記と同様、直径90mmのガラスシャーレに滴下し、これを常温常圧の雰囲気に1時間放置し、1時間後の溶剤乾燥重量減少量をBとして、次式により求めることができる。
数1:蒸発速度=A/B
本実施形態に係る(E)有機溶剤としては、3−メトキシブタノール(蒸発速度等0.12)のアルコール類や、ジアセトンアルコール(蒸発速度0.14)、イソホロン(蒸発速度0.026)等のケトン類、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.01)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満)、等のグリコールエステル類、プロピレングリコールn−ブチルエーテル(蒸発速度0.07)、ジプロピレングリコールメチルエーテル(蒸発速度0.03)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(蒸発速度0.1未満)、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル(蒸発速度0.02)、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル(蒸発速度0.01)、トリプロピレングリコールメチルエーテル(蒸発速度0.1未満)、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル(蒸発速度0.1未満)等のグリコールエーテル系溶剤、が挙げられる。本実施形態に係る溶剤と併用できる有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、等のアルコール類や、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブトルケトン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸イソブチル、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、エチルカルビトールアセテート、1-メトキシ-2-プロピルアセテート、エステル系溶剤、エチルベンゼン、シクロヘキサノン、キシレンソルベントナフサ、ミネラルスピリット等の炭化水素系溶剤等を用いることができる。本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、これらを単独でもしくは混合して用いることができる。有機溶剤の添加量として、感光性白色組成物全量を基準として、1〜30重量%の範囲で添加することが好ましく、より好ましい範囲は10〜25重量%である。
前記成分の他、感光性白色組成物の経時粘度を安定化させるために、貯蔵安定剤を含有させることができる。貯蔵安定剤としては、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミン等の4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸等の有機酸及びそのメチルエーテル、t−ブチルピロカテコール、トリエチルホスフィン、トリフェニルフォスフィン等の有機ホスフィン、亜リン酸塩等を用いることができる。貯蔵安定剤は、感光性白色組成物全量を基準として、0.1〜10重量%の量で含有させることができる。
また、感光性白色組成物に界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレート等のノニオン性界面活性剤;アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物等のカオチン性界面活性剤;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤を用いることができ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
本実施形態のカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の形成に用いる感光性白色組成物に、カバーガラス2(基材)との密着性向上のためにシランカップリング剤を含有させることができる。シランカップリング剤としては、例えば、信越シリコーン社製KBM-303、KBM-402、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、KBM-802、KBM-803、KBE-9007、東レダウコーニング社製Z-6011、Z-6020、Z-6030、Z-6040、Z-6043、Z-6094、Z-6519等を用いることができる。シランカップリング剤は、感光性白色組成物全量を基準として、0.1重量%以上1重量%以下の量で含有させることができる。
<エポキシ化合物>
本実施形態に係る感光性白色組成物は、硬化性を付与するためにエポキシ化合物を含んでいてもよい。エポキシ化合物とは、エポキシ基を有する化合物を指し、加飾層3の製造工程での焼成時に、エポキシ基が熱硬化反応を起こし、塗膜表面・内部が架橋されて、得られた塗膜の耐熱性及び/または耐薬品性が向上する点で好適に用いられる。エポキシ化合物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。代表例としては、ビスフェノールA系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂、ビスフェノールF系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールF系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、環式脂肪族系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、エポキシ化油等のエポキシ樹脂;前記エポキシ樹脂の臭素化誘導体や、トリス(グリシジルフェニル)メタン、トリグリシジルイソシアヌレート等を用いることができる。中でも、ビスフェニルA系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、環式脂肪族系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、トリス(グリシジルフェニル)メタンが、膜の硬化密度が高く、かつ着色組成物の現像性に対する悪影響が少ない点で好ましい。
本実施形態に係る感光性白色組成物は、硬化性を付与するためにエポキシ化合物を含んでいてもよい。エポキシ化合物とは、エポキシ基を有する化合物を指し、加飾層3の製造工程での焼成時に、エポキシ基が熱硬化反応を起こし、塗膜表面・内部が架橋されて、得られた塗膜の耐熱性及び/または耐薬品性が向上する点で好適に用いられる。エポキシ化合物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。代表例としては、ビスフェノールA系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂、ビスフェノールF系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールF系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、環式脂肪族系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、エポキシ化油等のエポキシ樹脂;前記エポキシ樹脂の臭素化誘導体や、トリス(グリシジルフェニル)メタン、トリグリシジルイソシアヌレート等を用いることができる。中でも、ビスフェニルA系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、環式脂肪族系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、トリス(グリシジルフェニル)メタンが、膜の硬化密度が高く、かつ着色組成物の現像性に対する悪影響が少ない点で好ましい。
本実施形態に係る感光性白色組成物に使用可能なエポキシ化合物としては、例えば、ナガセケムテックス社製EX111、EX201、EX411、EX611、EX901、EX212L、DA−111、DA−141、日本化薬社製EPPN501H、ジャパンエポキシレジン社製JER152、ダイセル化学社製EHPE3150等を用いることができる。この中でも、EX611、EHPE3150等が添加量に対して、特性向上の得られる効果が大きいため特に好ましく用いられる。
また、エポキシ化合物の硬化を促進させるため、硬化剤を併用してもよい。代表的な使用可能な硬化剤としては、酸無水物系硬化剤とアミン系硬化剤の2種が挙げられる。しかし、アミン系硬化剤は、反応速度が速く、一液系で安定させる事が難しいという欠点を有す点、及び、液晶相に抽出されると電圧保持率悪化が懸念される点、亜鉛フタロシアニン顔料との相性が悪く分散安定性の確保が難しい点から、本実施形態では、酸無水物系エポキシ硬化剤が望ましい。使用可能な酸無水物系エポキシ硬化剤としては、マレイン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸の酸無水物等を例示することができる。このうち、緻密な架橋構造の構築が可能となるといった観点から、1分子中に2以上の無水物基を有するものが好ましく、短波長の透過が良好であるなどの光学特性や液晶の電圧保持率を高く保持することができるといった観点から、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物等の飽和炭化水素系の多官能酸無水物がさらに好ましい。
本実施形態に係る感光性白色組成物にデザイン性を付与するために、酸化チタン以外の有機顔料、無機顔料等を含有してもよい。使用可能な有機顔料の具体例を以下にカラーインデックス<C.I.>ナンバーで示す。
〔Pigment Blue〕:
<C.I>1,1:2,1:x,9:x,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:5,15:6,16,24,24:x,56,60,61,62
〔Pigment Green〕:
<C.I>1,1:x,2,2:x,4,7,10,36
〔Pigment Orange〕:
<C.I>2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,59,60,61,62,64
〔Pigment Red〕:
<C.I>1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:3,81:x,83,88,90,112,119,122,123,144,146,149,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,224,226,254
〔Pigment Violet〕:
<C.I>1,1:x,3,3:3,3:x,5:1,19,23,27,32,42
〔Pigment Yellow〕:
<C.I>1,3,12,13,14,16,17,24,55,60,65,73,74,81,83,93,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,116,117,119,120,126,127,128,129,138,139,150,151,152,153,154,156,175
<C.I>1,1:2,1:x,9:x,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:5,15:6,16,24,24:x,56,60,61,62
〔Pigment Green〕:
<C.I>1,1:x,2,2:x,4,7,10,36
〔Pigment Orange〕:
<C.I>2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,59,60,61,62,64
〔Pigment Red〕:
<C.I>1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:3,81:x,83,88,90,112,119,122,123,144,146,149,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,224,226,254
〔Pigment Violet〕:
<C.I>1,1:x,3,3:3,3:x,5:1,19,23,27,32,42
〔Pigment Yellow〕:
<C.I>1,3,12,13,14,16,17,24,55,60,65,73,74,81,83,93,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,116,117,119,120,126,127,128,129,138,139,150,151,152,153,154,156,175
感光性白色組成物中には、更に必要に応じて、その他、増感剤、重合禁止剤、増粘剤、沈殿防止剤、紫外線吸収剤等々の添加剤を加えても良い。
本発明に用いて好適な感光性白色組成物は、前記(A)酸化チタン、(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂、(C)光重合開始剤、(D)光重合性モノマー、(E)有機溶剤、及び、界面活性剤等の成分を所定の組成で配合して、攪拌機にて攪拌後、3本ロールミルにより混練することにより得られる。
本発明をさらに詳しく説明するために以下に実施例を上げるが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、この実施例では、前述の実施形態で説明した構成についての製造方法について詳述する。
図3〜8は、本実施例に係るカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の製造工程を示す図である。図3〜8において、(a)は断面図であり、(b)は平面図である。また、図3〜8の(b)に示す二点鎖線は、(a)の断面図の切断位置を表す。
<1.加飾層3及び位置合わせマーク3aの形成>
まず、カバーガラス2の一方面の上に、後述する感光性白色組成物を東京プロセスサービス社製ステンレス材のスクリーン印刷版(メッシュ150、乳剤厚10μm、紗厚10μm)を用いてスクリーン印刷により塗布した。次に、150℃のクリーンオーブンに10分間投入して溶剤分を除去したのち、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を用いて、露光量150mJ/cm2にて露光した。ここで、露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCr(クロム)でパターンを施したものを用いた。次に、Na2CO3(炭酸ナトリウム)、NaHCO3(炭酸水素ナトリウム)を混合したアルカリ水溶液にて現像した。そして、235℃で20分間の熱処理を行い、図3に示す加飾層3及び位置合わせマーク3aを形成した。位置合わせマーク3aには、幅40μm、長さ250μmの十字形状のマークを用いた。さらに、図3に示す加飾層3をカバーするように、遮光性を有するスクリーン印刷用インキを用いて、図示しない遮光層をスクリーン印刷により形成して、遮光性を付与した。
まず、カバーガラス2の一方面の上に、後述する感光性白色組成物を東京プロセスサービス社製ステンレス材のスクリーン印刷版(メッシュ150、乳剤厚10μm、紗厚10μm)を用いてスクリーン印刷により塗布した。次に、150℃のクリーンオーブンに10分間投入して溶剤分を除去したのち、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を用いて、露光量150mJ/cm2にて露光した。ここで、露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCr(クロム)でパターンを施したものを用いた。次に、Na2CO3(炭酸ナトリウム)、NaHCO3(炭酸水素ナトリウム)を混合したアルカリ水溶液にて現像した。そして、235℃で20分間の熱処理を行い、図3に示す加飾層3及び位置合わせマーク3aを形成した。位置合わせマーク3aには、幅40μm、長さ250μmの十字形状のマークを用いた。さらに、図3に示す加飾層3をカバーするように、遮光性を有するスクリーン印刷用インキを用いて、図示しない遮光層をスクリーン印刷により形成して、遮光性を付与した。
<2.ジャンパ配線4の形成>
まず、図3に示す中間生成物の上に、DCマグネトロンスパッタ方式にて、成膜材料を加熱しながらスパッタする加熱スパッタによって、ITO膜を形成した。次に、一般的なノボラック系ポジレジストをスピンコートし、プレベーク後、露光したのち、アルカリ水溶液にてポジ現像を行った。ここで、露光は、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を使用し、カバーガラス2に形成した位置合わせマーク3aと、露光用フォトマスクの位置合わせマークを用いて、露光機のアライメント機構により位置合わせを行った。露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCrでパターンを施したものを用いた。そして、シュウ酸((COOH)2)を用いてITO膜のエッチングを行い、ポジレジストを全面露光したのち、アルカリ水溶液にてポジレジストを剥離して、図4に示すように、ITO膜によりジャンパ配線4を形成した。
まず、図3に示す中間生成物の上に、DCマグネトロンスパッタ方式にて、成膜材料を加熱しながらスパッタする加熱スパッタによって、ITO膜を形成した。次に、一般的なノボラック系ポジレジストをスピンコートし、プレベーク後、露光したのち、アルカリ水溶液にてポジ現像を行った。ここで、露光は、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を使用し、カバーガラス2に形成した位置合わせマーク3aと、露光用フォトマスクの位置合わせマークを用いて、露光機のアライメント機構により位置合わせを行った。露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCrでパターンを施したものを用いた。そして、シュウ酸((COOH)2)を用いてITO膜のエッチングを行い、ポジレジストを全面露光したのち、アルカリ水溶液にてポジレジストを剥離して、図4に示すように、ITO膜によりジャンパ配線4を形成した。
<3.絶縁膜5の形成>
まず、図4に示す中間生成物の上に、一般的なアクリル系感光性樹脂組成物である有機絶縁材料をスピンコートにより塗布した。次に、プレベークして溶剤分を除去し、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を使用し、カバーガラス2に形成した位置合わせマーク3aと、露光用フォトマスクの位置合わせマークを用いて、露光機のアライメント機構により位置合わせを行ったのち、露光した。ここで、露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCrでパターンを施したものを用いた。次に、アルカリ水溶液にて現像し、熱処理を行った。このようにして、図5に示すように、ジャンパ配線4上の絶縁膜5を形成した。また、図5では、加飾層3の上に絶縁膜11(第2の絶縁膜)を形成し、加飾層3が後工程での薬液に耐えることができるように、絶縁膜11で加飾層3をカバーした。
まず、図4に示す中間生成物の上に、一般的なアクリル系感光性樹脂組成物である有機絶縁材料をスピンコートにより塗布した。次に、プレベークして溶剤分を除去し、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を使用し、カバーガラス2に形成した位置合わせマーク3aと、露光用フォトマスクの位置合わせマークを用いて、露光機のアライメント機構により位置合わせを行ったのち、露光した。ここで、露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCrでパターンを施したものを用いた。次に、アルカリ水溶液にて現像し、熱処理を行った。このようにして、図5に示すように、ジャンパ配線4上の絶縁膜5を形成した。また、図5では、加飾層3の上に絶縁膜11(第2の絶縁膜)を形成し、加飾層3が後工程での薬液に耐えることができるように、絶縁膜11で加飾層3をカバーした。
<4.金属配線6の形成>
まず、図5に示す中間生成物の上に、DCマグネトロンスパッタ方式にて、真空中でMoの層、Alの層、Moの層を順次形成し、3層積層構造のMo/Al/Mo積層体を形成した。次に、一般的なノボラック系ポジレジストをスピンコートし、プレベーク後、露光したのち、アルカリ水溶液にてポジ現像を行った。ここで、露光は、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を使用し、カバーガラス2に形成した位置合わせマーク3aと、露光用フォトマスクの位置合わせマークを用いて、露光機のアライメント機構により位置合わせを行った。露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCrでパターンを施したものを用いた。そして、燐酸・硝酸・酢酸の3成分系のエッチャント(エッチング液)にてエッチングし、ポジレジストを全面露光したのち、珪酸塩を含む水溶性のアルカリ剥離液にてポジレジストを剥離した。このようにして、図6に示すように、加飾層3上に金属配線6を形成した。
まず、図5に示す中間生成物の上に、DCマグネトロンスパッタ方式にて、真空中でMoの層、Alの層、Moの層を順次形成し、3層積層構造のMo/Al/Mo積層体を形成した。次に、一般的なノボラック系ポジレジストをスピンコートし、プレベーク後、露光したのち、アルカリ水溶液にてポジ現像を行った。ここで、露光は、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を使用し、カバーガラス2に形成した位置合わせマーク3aと、露光用フォトマスクの位置合わせマークを用いて、露光機のアライメント機構により位置合わせを行った。露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCrでパターンを施したものを用いた。そして、燐酸・硝酸・酢酸の3成分系のエッチャント(エッチング液)にてエッチングし、ポジレジストを全面露光したのち、珪酸塩を含む水溶性のアルカリ剥離液にてポジレジストを剥離した。このようにして、図6に示すように、加飾層3上に金属配線6を形成した。
<5.透明電極7及び透明電極8の形成>
まず、図6に示す中間生成物の上に、DCマグネトロンスパッタ方式にて、成膜材料を加熱しながらスパッタする加熱スパッタによって、ITO膜を形成した。次に、一般的なノボラック系ポジレジストをスピンコートし、プレベーク後、露光したのち、アルカリ水溶液にてポジ現像を行った。ここで、露光は、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を使用し、カバーガラス2に形成した位置合わせマーク3aと、露光用フォトマスクの位置合わせマークを用いて、露光機のアライメント機構により位置合わせを行った。露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCrでパターンを施したものを用いた。そして、シュウ酸を用いてITO膜のエッチングを行い、ポジレジストを全面露光したのち、アルカリ水溶液にてポジレジストを剥離した。このようにして、図7に示すように、ITO膜により透明電極7及び透明電極8を形成した。
まず、図6に示す中間生成物の上に、DCマグネトロンスパッタ方式にて、成膜材料を加熱しながらスパッタする加熱スパッタによって、ITO膜を形成した。次に、一般的なノボラック系ポジレジストをスピンコートし、プレベーク後、露光したのち、アルカリ水溶液にてポジ現像を行った。ここで、露光は、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を使用し、カバーガラス2に形成した位置合わせマーク3aと、露光用フォトマスクの位置合わせマークを用いて、露光機のアライメント機構により位置合わせを行った。露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCrでパターンを施したものを用いた。そして、シュウ酸を用いてITO膜のエッチングを行い、ポジレジストを全面露光したのち、アルカリ水溶液にてポジレジストを剥離した。このようにして、図7に示すように、ITO膜により透明電極7及び透明電極8を形成した。
<6.絶縁保護膜9の形成>
まず、図7に示す中間生成物の上に、一般的なアクリル系オーバーコート材料をスピンコートにより塗布した。次に、プレベークして溶剤分を除去し、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を使用し、カバーガラス2に形成した位置合わせマーク3aと、露光用フォトマスクの位置合わせマークを用いて、露光機のアライメント機構により位置合わせを行ったのち、露光した。ここで、露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCrでパターンを施したものを用いた。次に、アルカリ水溶液にて現像し、熱処理を行った。このようにして、図8に示すように、絶縁保護膜9を形成して、多面付けにて形成されたカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を得た。マザーボード上には、複数のカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1(個片)が得られた。さらに、個々の単個のピースとなる様、ケミカルエッチング法により断裁を行って、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を完成させた。
まず、図7に示す中間生成物の上に、一般的なアクリル系オーバーコート材料をスピンコートにより塗布した。次に、プレベークして溶剤分を除去し、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を使用し、カバーガラス2に形成した位置合わせマーク3aと、露光用フォトマスクの位置合わせマークを用いて、露光機のアライメント機構により位置合わせを行ったのち、露光した。ここで、露光用フォトマスクとしては、ソーダガラスにCrでパターンを施したものを用いた。次に、アルカリ水溶液にて現像し、熱処理を行った。このようにして、図8に示すように、絶縁保護膜9を形成して、多面付けにて形成されたカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を得た。マザーボード上には、複数のカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1(個片)が得られた。さらに、個々の単個のピースとなる様、ケミカルエッチング法により断裁を行って、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を完成させた。
<感光性白色組成物について>
(カルボキシル基含有樹脂1の調製)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満)100.0部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりメタクリル酸メチル67.2部、メタクリル酸18.4部、ジシクロペンタニルメタクリレート14.4部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、さらに3時間反応を継続させて、不揮発分50重量%のアクリル樹脂溶液を得た。
(カルボキシル基含有樹脂1の調製)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満)100.0部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりメタクリル酸メチル67.2部、メタクリル酸18.4部、ジシクロペンタニルメタクリレート14.4部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、さらに3時間反応を継続させて、不揮発分50重量%のアクリル樹脂溶液を得た。
そして、室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして、110℃で180分間に亘って加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるようにジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを添加して、カルボキシル基含有樹脂1を調製した。不揮発分酸価は98.8mgKOH/gであり、重量平均分子量は17000であった。
(カルボキシル基含有樹脂2の調製)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満)100.0部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりジシクロペンタニルメタクリレート10.0部、メタクリル酸20.0部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15.0部、n−ブチルメタクリレート55.0部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、さらに3時間反応を継続させて、不揮発分50重量%のアクリル樹脂溶液を得た。
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満)100.0部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりジシクロペンタニルメタクリレート10.0部、メタクリル酸20.0部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15.0部、n−ブチルメタクリレート55.0部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、さらに3時間反応を継続させて、不揮発分50重量%のアクリル樹脂溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして110℃で180分間に亘って加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるようにジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを添加して、カルボキシル基含有樹脂2を調製した。不揮発分酸価は130.8mgKOH/gであり、重量平均分子量は43000であった。
(カルボキシル基含有樹脂3の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にイソホロン(蒸発速度0.026)100部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら120℃に加熱して、同温度で滴下管よりスチレン5.2部、グリシジルメタクリレート35.5部、ジシクロペンタニルメタクリレート41.0部、アゾビスイソブチロニトリル1.0部の混合物を2.5時間かけて滴下し重合反応を行った。次に、フラスコ内を空気置換し、アクリル酸17.0部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.3部、及びハイドロキノン0.3部を投入し、120℃で5時間に亘って反応を続けアクリル樹脂溶液を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にイソホロン(蒸発速度0.026)100部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら120℃に加熱して、同温度で滴下管よりスチレン5.2部、グリシジルメタクリレート35.5部、ジシクロペンタニルメタクリレート41.0部、アゾビスイソブチロニトリル1.0部の混合物を2.5時間かけて滴下し重合反応を行った。次に、フラスコ内を空気置換し、アクリル酸17.0部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.3部、及びハイドロキノン0.3部を投入し、120℃で5時間に亘って反応を続けアクリル樹脂溶液を得た。
さらに、テトラヒドロ無水フタル酸30.4部、トリエチルアミン0.5部を加え120℃で4時間に亘って反応させ、室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃で20分間に亘って加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40%になるようにイソホロンを添加して、カルボキシル基含有樹脂3を調製した。不揮発分酸価は58.6mgKOH/gであり、重量平均分子量は12000であった。
(カルボキシル基含有樹脂4の調製)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにシクロヘキサノン(蒸発速度0.25)100.0部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりベンジルメタクリレート67.2部、メタクリル酸18.4部、ジシクロペンタニルメタクリレート14.4部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、さらに3時間反応を継続させて、不揮発分50重量%のアクリル樹脂溶液を得た。
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにシクロヘキサノン(蒸発速度0.25)100.0部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりベンジルメタクリレート67.2部、メタクリル酸18.4部、ジシクロペンタニルメタクリレート14.4部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、さらに3時間反応を継続させて、不揮発分50重量%のアクリル樹脂溶液を得た。
そして、室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして110℃で180分間に亘って加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるようにシクロヘキサノンを添加して、カルボキシル基含有樹脂4を調製した。不揮発分酸価は105.5mgKOH/gであり、重量平均分子量は18000であった。
(カルボキシル基含有樹脂5の調整)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにシクロヘキサノン(蒸発速度0.25)400部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より9,9−ビス(4−アクリロイルオキシエトキシフェニル)フルオレン(大阪ガスケミカル(株)製、オグソールEA−0200)67.2部、メタクリル酸18.4部、ジシクロペンタニルメタクリレート14.4部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、さらに3時間反応を継続させて、不揮発分50重量%のアクリル樹脂溶液を得た。
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにシクロヘキサノン(蒸発速度0.25)400部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より9,9−ビス(4−アクリロイルオキシエトキシフェニル)フルオレン(大阪ガスケミカル(株)製、オグソールEA−0200)67.2部、メタクリル酸18.4部、ジシクロペンタニルメタクリレート14.4部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、さらに3時間反応を継続させて、不揮発分50重量%のアクリル樹脂溶液を得た。
そして、室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして110℃で180分間に亘って加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるようにシクロヘキサノンを添加して、カルボキシル基含有樹脂5を調製した。不揮発分酸価は88.5mgKOH/gであり、重量平均分子量は8500であった。
(カルボキシル基含有樹脂6の調製)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにシクロヘキサノン(蒸発速度0.25)100部を仕込み、120℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりパラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)15部、メタクリル酸15部、ベンジルメタクリレート15部、グリシジルメタクリレート55部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、さらに80℃で4時間に亘って反応を継続させて、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート45部を添加し、さらに60℃で8時間に亘って反応させて、不揮発分50%のアクリル樹脂溶液を得た。
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにシクロヘキサノン(蒸発速度0.25)100部を仕込み、120℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりパラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)15部、メタクリル酸15部、ベンジルメタクリレート15部、グリシジルメタクリレート55部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、さらに80℃で4時間に亘って反応を継続させて、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート45部を添加し、さらに60℃で8時間に亘って反応させて、不揮発分50%のアクリル樹脂溶液を得た。
そして、室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして110℃で180分間に亘って加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるようにシクロヘキサノンを添加して、カルボキシル基含有樹脂6を調製した。不揮発分酸価は52.8mgKOH/gであり、重量平均分子量は13000であった。
(実施例1)
下記の混合物により感光性白色組成物を作成し、図3に示すように、10μmの厚さの加飾層3及び位置合わせマーク3aを形成した。
下記の混合物により感光性白色組成物を作成し、図3に示すように、10μmの厚さの加飾層3及び位置合わせマーク3aを形成した。
[感光性白色組成物1の調整]
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合して、感光性白色組成物1を作成した。
酸化チタン(石原産業社製 TIPAQUE CR−60 不揮発分濃度100%) 153部
バインダー樹脂(カルボキシル基含有樹脂1 不揮発分濃度40%) 136部
エチレン性不飽和結合を有する化合物(大阪有機化学工業社製PET3A 不揮発分濃度100%) 27部
光重合開始剤(BASFジャパン社製Lucirin TPO) 25.7部
消泡剤(BykChemie社製BYK−0664 不揮発分濃度100%) 7.9部
シランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−403) 5.0部
溶剤(ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満)) 10部
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合して、感光性白色組成物1を作成した。
酸化チタン(石原産業社製 TIPAQUE CR−60 不揮発分濃度100%) 153部
バインダー樹脂(カルボキシル基含有樹脂1 不揮発分濃度40%) 136部
エチレン性不飽和結合を有する化合物(大阪有機化学工業社製PET3A 不揮発分濃度100%) 27部
光重合開始剤(BASFジャパン社製Lucirin TPO) 25.7部
消泡剤(BykChemie社製BYK−0664 不揮発分濃度100%) 7.9部
シランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−403) 5.0部
溶剤(ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満)) 10部
[静電容量方式のカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の評価方法]
[パターン外観観察]
前記記載の方法で作製した、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の感光性白色組成物1を成膜した面を、200倍の倍率で顕微鏡観察した。パターン剥がれやパターンエッジの形状にガタツキが見られない場合を“○”、パターン剥がれやパターンエッジの形状にガタツキが見られる場合を“×”と評価した。
前記記載の方法で作製した、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の感光性白色組成物1を成膜した面を、200倍の倍率で顕微鏡観察した。パターン剥がれやパターンエッジの形状にガタツキが見られない場合を“○”、パターン剥がれやパターンエッジの形状にガタツキが見られる場合を“×”と評価した。
[白色度測定]
前記記載の方法で作製した、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の白色組成物1を成膜した面の裏面から、ガラス面越しに、コニカミノルタ社製分光測色計CM−2500dを用いて、φ8mmの測定径及び正反射光を含むSCIの条件で、CIE1976(L*a*b*)表色系におけるL*、a*及びb*の反射色相測定を実施した。得られたL*と、a*及びb*とが、式(1)の範囲にある場合を“○”、式(1)の範囲にあってさらに式(2)の範囲にある場合を“◎”、式(1)の範囲より外れる場合を“×”と評価した。
前記記載の方法で作製した、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の白色組成物1を成膜した面の裏面から、ガラス面越しに、コニカミノルタ社製分光測色計CM−2500dを用いて、φ8mmの測定径及び正反射光を含むSCIの条件で、CIE1976(L*a*b*)表色系におけるL*、a*及びb*の反射色相測定を実施した。得られたL*と、a*及びb*とが、式(1)の範囲にある場合を“○”、式(1)の範囲にあってさらに式(2)の範囲にある場合を“◎”、式(1)の範囲より外れる場合を“×”と評価した。
[クロスカットピール試験]
前記記載の方法で作製した、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の白色組成物1の塗膜に、JIS−K5600−5−6に従い、カッターで、切り込みをガラス面(カバーガラス2の表面)に到達する深さまで6本入れた後、90°向きを変えてさらに6本引いて、25マスの碁盤の目を作製した。カットした塗膜面に約50mmの長さで付着するようにセロハン粘着テープを貼り付けて消しゴムでこすり、塗膜にテープを付着させた。そして、テープを付着させてから1〜2分後に、テープの端を持って、塗膜面に直角に保ち、瞬間的にテープを剥がして、途膜の密着性を評価した。基板から塗膜が剥がれていないものを“○”、剥がれたものを“×”と評価した。
前記記載の方法で作製した、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1の白色組成物1の塗膜に、JIS−K5600−5−6に従い、カッターで、切り込みをガラス面(カバーガラス2の表面)に到達する深さまで6本入れた後、90°向きを変えてさらに6本引いて、25マスの碁盤の目を作製した。カットした塗膜面に約50mmの長さで付着するようにセロハン粘着テープを貼り付けて消しゴムでこすり、塗膜にテープを付着させた。そして、テープを付着させてから1〜2分後に、テープの端を持って、塗膜面に直角に保ち、瞬間的にテープを剥がして、途膜の密着性を評価した。基板から塗膜が剥がれていないものを“○”、剥がれたものを“×”と評価した。
[層数]
図2に示す構成単位を、製造工程数でカウントした。
図2に示す構成単位を、製造工程数でカウントした。
[通電試験]
前記記載の方法で作製した、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1が、電気回路として問題ないか確認するために通電試験を実施した。前記記載の方法で、ラインアンドスペース(L/S)が30μm/30μmの寸法のフォトマスクを用いて取出配線を形成したカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を作製した。そして、取出配線のうち外部回路との接続部と透明電極7及び透明電極8の間をテスター(オーム電機製デジタルマルチテスターMCD-007)を用いて導通確認を実施した。判定基準として、導通が確認されたものを“○”、導通不良が発生したものを“×”とした。
前記記載の方法で作製した、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1が、電気回路として問題ないか確認するために通電試験を実施した。前記記載の方法で、ラインアンドスペース(L/S)が30μm/30μmの寸法のフォトマスクを用いて取出配線を形成したカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を作製した。そして、取出配線のうち外部回路との接続部と透明電極7及び透明電極8の間をテスター(オーム電機製デジタルマルチテスターMCD-007)を用いて導通確認を実施した。判定基準として、導通が確認されたものを“○”、導通不良が発生したものを“×”とした。
(実施例2〜8)
[感光性白色組成物2〜8の調整]
(A)酸化チタン、(B)カルボキシル基含有樹脂、(C)光重合開始剤、及び(E)有機溶剤について、表2に記載のものを使用した以外は、実施例1と同様にして、感光性白色組成物2〜8を得た。また、感光性白色組成物1を感光性白色組成物2〜8に変更した以外は、実施例1と同様にして、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を得た。各感光性白色組成物2〜8に対応する実施例を各実施例2〜8とする。
[感光性白色組成物2〜8の調整]
(A)酸化チタン、(B)カルボキシル基含有樹脂、(C)光重合開始剤、及び(E)有機溶剤について、表2に記載のものを使用した以外は、実施例1と同様にして、感光性白色組成物2〜8を得た。また、感光性白色組成物1を感光性白色組成物2〜8に変更した以外は、実施例1と同様にして、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を得た。各感光性白色組成物2〜8に対応する実施例を各実施例2〜8とする。
組成物の一覧を表2に示す。
LUCIRIN TPO : 2,4,6−トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド
IRGACURE 819 : ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド
IRGACURE 819 : ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド
(比較例1〜3)
感光性白色組成物について、感光性白色組成物9〜11を使用した以外は、実施例1と同様にして、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を得た。各感光性白色組成物9〜11に対応する実施例を各比較例1〜3とする。
[感光性白色組成物9〜11]
感光性白色組成物として、以下の現像型白色ソルダーレジストを使用した。
感光性白色組成物9: アサヒ化学研究所社製 DPR−55FW
感光性白色組成物10: 太陽インキ製造社製 PSR−4000LEW3/CA−40 LEW3
感光性白色組成物11: サンワ化学工業社製 SPSR-900W LD
感光性白色組成物について、感光性白色組成物9〜11を使用した以外は、実施例1と同様にして、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を得た。各感光性白色組成物9〜11に対応する実施例を各比較例1〜3とする。
[感光性白色組成物9〜11]
感光性白色組成物として、以下の現像型白色ソルダーレジストを使用した。
感光性白色組成物9: アサヒ化学研究所社製 DPR−55FW
感光性白色組成物10: 太陽インキ製造社製 PSR−4000LEW3/CA−40 LEW3
感光性白色組成物11: サンワ化学工業社製 SPSR-900W LD
(比較例4)
製造方法について、<1.加飾層3及び位置合わせマーク3aの形成>に記載の製造方法を下記の製造方法に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例4として、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を作製した。
製造方法について、<1.加飾層3及び位置合わせマーク3aの形成>に記載の製造方法を下記の製造方法に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例4として、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を作製した。
まず、カバーガラス2の一方面の上に、後述する感光性黒色組成物をスピンコートにより塗布した。次に、減圧乾燥により溶剤分を除去したのち、プロキシミティー露光方式(超高圧水銀ランプ)を用いて、露光量150mJ/cm2にて露光した。ここで、露光用フォトマスクとしては、クォーツガラスにCr(クロム)でパターンを施したものを用いた。次に、Na2CO3(炭酸ナトリウム)、NaHCO3(炭酸水素ナトリウム)を混合したアルカリ水溶液にて現像した。そして、235℃で20分間の熱処理を行い、図3に示す加飾層3及び位置合わせマーク3aを形成した。位置合わせマーク3aには、幅40μm、長さ250μmの十字形状のマークを用いた。
次に、後述する白色印刷インキを、東京プロセスサービス社製ステンレス材のスクリーン印刷版(メッシュ150、乳剤厚10μm、紗厚10μm)を用いて、スクリーン印刷により塗布した。次に、150℃のクリーンオーブンに10分間投入して溶剤分を除去したのち、235℃で20分間の熱処理を行い、図3に示す加飾層3を形成した。さらに、図3に示す加飾層3をカバーするように、遮光性を有するスクリーン印刷用インキを用いて、スクリーン印刷により遮光層を形成した。
[感光性黒色組成物]
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合して黒色組成物を作成し、図2に示す、1.4μmの厚さの位置合わせマーク3aを形成した。
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合して黒色組成物を作成し、図2に示す、1.4μmの厚さの位置合わせマーク3aを形成した。
[感光性黒色組成物の調整]
カーボンブラック顔料分散体(御国色素社製 TPBK−234C 不揮発分濃度20%)250部
バインダー樹脂(樹脂組成物1) 48.5部
エチレン性不飽和結合を有する化合物(東亞合成社製M402) 20部
光重合開始剤(BASFジャパン社製IRGACURE OXE−02) 10部
レベリング剤(BykChemie社製BYK−330) 0.1部
シランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−402) 0.5部
溶剤(1-メトキシ-2-プロピルアセテート) 10部
カーボンブラック顔料分散体(御国色素社製 TPBK−234C 不揮発分濃度20%)250部
バインダー樹脂(樹脂組成物1) 48.5部
エチレン性不飽和結合を有する化合物(東亞合成社製M402) 20部
光重合開始剤(BASFジャパン社製IRGACURE OXE−02) 10部
レベリング剤(BykChemie社製BYK−330) 0.1部
シランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−402) 0.5部
溶剤(1-メトキシ-2-プロピルアセテート) 10部
[白色印刷インキ]
酸化チタン 56部
シリコーン分散樹脂(有機溶剤 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満) 不揮発分濃度 40%) 40部
シラン系消泡剤 1部
有機溶剤 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満) 3部
酸化チタン 56部
シリコーン分散樹脂(有機溶剤 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満) 不揮発分濃度 40%) 40部
シラン系消泡剤 1部
有機溶剤 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満) 3部
(比較例5)
製造方法について、<1.加飾層3及び位置合わせマーク3aの形成>に記載の製造方法を下記の製造方法に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例5として、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を作製した。
製造方法について、<1.加飾層3及び位置合わせマーク3aの形成>に記載の製造方法を下記の製造方法に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例5として、カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を作製した。
[白色印刷インキ]
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合して、白色印刷インキを作成した。
酸化チタン 56部
シリコーン分散樹脂(有機溶剤 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満) 不揮発分濃度 40%) 40部
シラン系消泡剤 1部
有機溶剤 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満) 3部
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合して、白色印刷インキを作成した。
酸化チタン 56部
シリコーン分散樹脂(有機溶剤 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満) 不揮発分濃度 40%) 40部
シラン系消泡剤 1部
有機溶剤 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(蒸発速度0.1未満) 3部
そして、所望する加飾層3及び位置合わせマーク3aを予めパターン形成したスクリーン印刷版(東京プロセスサービス社製ステンレス材、メッシュ150、乳剤厚10μm、紗厚10μm)を用いて、スクリーン印刷により白色印刷インキを塗布した。次に、150℃のクリーンオーブンに10分間投入して溶剤分を除去したのち、235℃で20分間の熱処理を行い、図3に示す加飾層3及び位置合わせマーク3aを形成した。さらに、図3に示す加飾層3をカバーするように、遮光性を有するスクリーン印刷用インキを用いて、スクリーン印刷により遮光層を形成した。
評価結果を表3に示す。
表3より、本発明に係る実施例1〜8においては、加飾層3の形成に本発明に係る感光性白色組成物を用いているため、パターン外観、白色度、クロスカットピール密着性試験及び導通試験が、良好でかつ層数が少なく、安価に製造できる加飾付きカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を提供可能であることが示された。また、本発明に係る芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂、及び有機溶剤を用いることで、更に白色度に優れた加飾付きカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板1を提供できる。
本発明は、スマートフォンや、携帯情報端末等の電子機器用の入力表示装置などとして利用することができる。
1:カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板(ガラス基板)
2:カバーガラス(前面板)
3:加飾層
3a:位置合わせマーク
4:ジャンパ配線
5:絶縁膜
6:金属配線
7:第1の透明電極
8:第2の透明電極
9:絶縁保護膜
10:表示領域
11:絶縁膜
21:液晶パネル
22、27:偏光板
23:前面ガラス
24:カラーフィルタ
25:液晶/電極/TFT等の層
26:背面ガラス
28:スペーサ
29:エアギャップ層
2:カバーガラス(前面板)
3:加飾層
3a:位置合わせマーク
4:ジャンパ配線
5:絶縁膜
6:金属配線
7:第1の透明電極
8:第2の透明電極
9:絶縁保護膜
10:表示領域
11:絶縁膜
21:液晶パネル
22、27:偏光板
23:前面ガラス
24:カラーフィルタ
25:液晶/電極/TFT等の層
26:背面ガラス
28:スペーサ
29:エアギャップ層
Claims (7)
- ガラス基板上に、少なくとも加飾層、及びタッチパネルセンサー層が順に形成されるカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板であって、
前記加飾層は、感光性白色組成物を用いてフォトリソグラフィ法で形成される着色層であることを特徴とするカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板。 - 前記加飾層は、前記ガラス基板上に最初にパターン形成される層であって、
前記加飾層の形成後に他の層のパターン形成に用いる位置合わせマークは、前記加飾層と同一の材料を用いて、前記加飾層と同時に形成されることを特徴とする、請求項1に記載のカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板。 - 前記感光性白色組成物は、少なくとも(A)酸化チタン、(B)芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂、(C)光重合開始剤、(D)光重合性モノマー、及び(E)有機溶剤を含み、
前記光重合開始剤は、ビスアシルフォスフィンオキサイド系開始剤及びモノアシルフォスフィンオキサイド系開始剤の少なくとも1つ以上を含み、
前記有機溶剤は、25℃、1atmの条件下において測定される相対蒸発速度の値が、酢酸ブチルの値を1としたとき0.2以下の範囲内にあることを特徴とする、請求項1乃至3の何れか1つに記載のカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板。 - 前記酸化チタンは、アルミニウムを含む化合物で表面処理されていることを特徴とする、請求項1乃至4の何れか1つに記載のカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板。
- 前記芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂は、(a)メタクリル酸及び/またはアクリル酸、(b)メタクリル酸アルキルエステル及び/またはアクリル酸アルキルエステル、(c)メタクリル酸環状アルキルエステル及び/またはアクリル酸環状アルキルエステル、よりなる群から選ばれる少なくとも1種と、他のラジカル重合性化合物との共重合体であるアルカリ水溶液に可溶な樹脂であって、前記共重合体中の(a)成分の共重合割合が5〜40重量%、(b)成分の共重合割合が40〜90重量%、及び(c)成分の共重合割合が10〜70重量%であることを特徴とする、請求項1乃至5の何れか1つに記載のカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板。
- 請求項1乃至6の何れか1つに記載のカバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板を備える表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013072794A JP2014197324A (ja) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板、及び表示装置 |
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ID=52358053
Family Applications (1)
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JP2013072794A Pending JP2014197324A (ja) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | カバーガラス一体型タッチパネルセンサー基板、及び表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014197324A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016027384A (ja) * | 2014-06-25 | 2016-02-18 | Jsr株式会社 | ベゼル形成用感光性組成物、ベゼル及び表示装置 |
JP2016099767A (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 日立化成株式会社 | 静電容量方式タッチパネル |
JP2016194685A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 大日本印刷株式会社 | 表示装置用前面板および加飾層用組成物 |
WO2020031379A1 (ja) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | 日立化成株式会社 | 感光性フィルム、着色パターンの形成方法及び着色パターン付基材の製造方法 |
-
2013
- 2013-03-29 JP JP2013072794A patent/JP2014197324A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2016099767A (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 日立化成株式会社 | 静電容量方式タッチパネル |
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