JP2015153009A - 保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法、それに用いる感光性樹脂組成物、感光性エレメント及びそれらにより得られるタッチパネル - Google Patents
保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法、それに用いる感光性樹脂組成物、感光性エレメント及びそれらにより得られるタッチパネル Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 タッチパネル用基材上に、薄膜であっても充分な防錆性を有し、フィルム性に優れ、屈折率が高い保護膜を有する保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法、並びに、そのような保護膜を形成できる感光性樹脂組成物及び感光性エレメント、保護膜付きタッチパネル用基材を備えるタッチパネルを提供する。【解決手段】 タッチパネル用基材上に、バインダーポリマーと、フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物と、光重合開始剤と、金属酸化物微粒子、を含有する感光性樹脂組成物からなる感光層を設け、前記感光層の所定部分を活性光線の照射により硬化させた後に前記感光層の前記所定部分以外を除去し、前記基材の一部又は全部を被覆する前記感光性樹脂組成物の硬化物からなる保護膜を形成する、保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。【選択図】 図2
Description
本発明は、保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法、それに用いる感光性樹脂組成物、感光性エレメント及びそれらにより得られるタッチパネルに関する。
パソコン、テレビ等の大型電子機器からカーナビゲーション、携帯電話、電子辞書等の小型電子機器、OA・FA機器等の表示機器などには、液晶表示素子又はタッチパネル(タッチセンサー)が用いられている。これらの液晶表示素子又はタッチパネルには透明導電電極材からなる電極が設けられている。透明導電電極材としては、酸化インジウムスズ(Indium−Tin−Oxide:ITO)、酸化インジュウム又は酸化スズが知られている。これらの材料は高い可視光透過率を示すことから液晶表示素子用基板等に用いる電極材として主流になっている。
タッチパネルはすでに各種の方式が実用化されており、近年、静電容量方式のタッチパネルの利用が進んでいる。静電容量方式タッチパネルでは、導電体である指先がタッチ入力面に接触すると、指先と導電膜との間で静電容量が結合し、コンデンサを形成する。このため、静電容量方式タッチパネルは、指先の接触位置における電荷の変化を捉えることによって、その座標を検出している。
特に、投影型静電容量方式のタッチパネルは、指先の多点検出が可能であるため、複雑な指示を行うことができるという良好な操作性を備えていることから、携帯電話、携帯型音楽プレーヤといった小型の表示装置を有する機器において、表示面上の入力装置として利用が進んでいる。
一般に、投影型静電容量方式のタッチパネルでは、X軸とY軸とによる2次元座標を表現するために、複数のX電極と、前記X電極に直交する複数のY電極とが、2層構造を形成している。これらの電極としては酸化インジウムスズが用いられる。
ところで、タッチパネルの額縁領域はタッチ位置を検出できない領域であるから、その額縁領域の面積を狭くすることが製品価値を向上させるための重要な要素である。額縁領域には、タッチ位置の検出信号を伝えるために、金属配線が必要となるが、額縁面積の狭小化を図るためには、金属配線の幅を狭くする必要がある。なお、金属配線には一般的に銅が使用されている。
しかしながら、上述のようなタッチパネルにおいては、指先に接触される際に水分、塩分等の腐食成分がセンシング領域から内部に侵入することがある。タッチパネルの内部に腐食成分が侵入すると、金属配線が腐食し、電極と駆動用回路との間の電気抵抗の増加、又は断線のおそれがあった。
金属配線の腐食を防ぐために、金属配線上に透明性の高い感光性樹脂組成物からなる感光層を設けて、露光、現像する方法が知られている(例えば、特許文献1〜3)。
ところで、タッチパネル用基材上に保護膜を形成する場合、保護膜の厚みが大きいと、膜がある箇所と膜がない箇所との段差が目立つこと、保護膜と酸化インジウムスズとの屈折率の差が大きいと、ITOパターンが目立つことがあるため、保護膜はできるだけ薄く、かつ屈折率が高いことが好ましい。
保護膜の屈折率を大きくする為には、高屈折率であるバインダーポリマー又は光重合性化合物のいずれか、又は、両方を使用することが好ましい。しかし、光重合性化合物の割合が増加するに従い、感光性樹脂組成物から形成される保護膜のフィルム性が低下し、タッチパネル用基材上に保護膜を形成することが困難となる。
フィルム性が低下すると、感光性樹脂組成物が感光性エレメントである場合、支持フィルムと感光層の剥離性が弱く、ラミネート等の工程で感光層から支持フィルムが剥がれ、後の工程に支障をきたしたり、剥離性が強く露光後に支持フィルムを剥がしにくく感光層に剥離跡を付け商品価値を低下させたりといった問題が生じる。
フィルム性が低下すると、感光性樹脂組成物が感光性エレメントである場合、支持フィルムと感光層の剥離性が弱く、ラミネート等の工程で感光層から支持フィルムが剥がれ、後の工程に支障をきたしたり、剥離性が強く露光後に支持フィルムを剥がしにくく感光層に剥離跡を付け商品価値を低下させたりといった問題が生じる。
本発明は、所定のタッチパネル用基材上に、フィルム性に優れ、屈折率が高い保護膜を有する保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために本発明者らは鋭意検討した結果、バインダーポリマー、特定の光重合性化合物、金属酸化物微粒子、及び光重合開始剤、を含有する感光性樹脂組成物が充分なフィルム性を有し、光硬化によって形成した膜が高屈折率であり、薄膜(例えば、10μm以下)であっても充分な防錆性を示し、金属の腐食を充分に防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法は、タッチパネル用基材上に、バインダーポリマーと、フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物と、光重合開始剤と、金属酸化物微粒子を含有する感光性樹脂組成物を含む感光層を設け、感光層の所定部分を活性光線の照射により硬化させた後に感光層の所定部分以外を除去し、基材の一部又は全部を被覆する前記感光性樹脂組成物の硬化物からなる保護膜を形成することを特徴とする。
本発明の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法によれば、前記特定の感光性樹脂組成物を用いることにより、基材への密着性を確保しつつ、10μm以下の薄膜であっても充分な防錆性を有し、屈折率が高い、フィルム性に優れる保護膜を有する保護膜付きタッチパネル用基材を製造することができる。本発明によれば、保護膜を薄膜化することが可能であるから、美観に優れるタッチパネルを製造することが可能であり、製造コストの低減を図ることが可能となる。
本発明の具体的態様を以下に示す。
<1>タッチパネル用基材上に、バインダーポリマーと、フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物と、光重合開始剤と、金属酸化物微粒子、を含有する感光性樹脂組成物を含む感光層を設け、前記感光層の所定部分を活性光線の照射により硬化させた後に前記感光層の前記所定部分以外を除去し、前記基材の一部又は全部を被覆する前記感光性樹脂組成物の硬化物からなる保護膜を形成する、保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<2>前記バインダーポリマーの質量Pと、前記フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物の質量Mとが下記の関係性を満たす、<1>に記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
0.1 ≦ P/M ≦ 1.0
<3>前記金属酸化物微粒子の含有量が、バインダーポリマー及びフルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物の合計量100質量部に対し、20〜100質量部である<1>又は<2>に記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<4>前記感光性樹脂組成物が、トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物、テトラゾール化合物、及びリン酸化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を更に含有する、<1>〜<3>のいずれかに記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<5>前記光重合開始剤がオキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物を含有する、<1>〜<4>のいずれかに記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<6>支持フィルムと、前記支持フィルム上に設けられた前記感光性樹脂組成物を含む感光層と、を備える感光性エレメントを用意し、前記感光性エレメントの感光層を前記基材上に転写して前記感光層を設ける、<1>〜<5>のいずれかに記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<7>バインダーポリマーと、フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物と、光重合開始剤と、金属酸化物微粒子、を含有し、タッチパネル用基材の保護膜形成に用いられる、感光性樹脂組成物。
<8>前記金属酸化物微粒子の含有量が、バインダーポリマー及びフルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物の合計量100質量部に対し、20〜100質量部である、<7>に記載の感光性樹脂組成物。
<9>トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物、テトラゾール化合物、及びリン酸化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を更に含有する、<7>又は<8>に記載の感光性樹脂組成物。
<10>前記光重合開始剤がオキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物を含有する、<7>〜<9>のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
<11>支持フィルムと、前記支持フィルム上に設けられた<7>〜<10>のいずれかに記載の感光性樹脂組成物からなる感光層と、を備える、感光性エレメント。
<12>前記感光層の厚みが10μm以下である、<11>に記載の感光性エレメント。
<13><1>〜<6>のいずれかに記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法により得られる保護膜付きタッチパネル用基材を備える、タッチパネル。
<1>タッチパネル用基材上に、バインダーポリマーと、フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物と、光重合開始剤と、金属酸化物微粒子、を含有する感光性樹脂組成物を含む感光層を設け、前記感光層の所定部分を活性光線の照射により硬化させた後に前記感光層の前記所定部分以外を除去し、前記基材の一部又は全部を被覆する前記感光性樹脂組成物の硬化物からなる保護膜を形成する、保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<2>前記バインダーポリマーの質量Pと、前記フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物の質量Mとが下記の関係性を満たす、<1>に記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
0.1 ≦ P/M ≦ 1.0
<3>前記金属酸化物微粒子の含有量が、バインダーポリマー及びフルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物の合計量100質量部に対し、20〜100質量部である<1>又は<2>に記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<4>前記感光性樹脂組成物が、トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物、テトラゾール化合物、及びリン酸化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を更に含有する、<1>〜<3>のいずれかに記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<5>前記光重合開始剤がオキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物を含有する、<1>〜<4>のいずれかに記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<6>支持フィルムと、前記支持フィルム上に設けられた前記感光性樹脂組成物を含む感光層と、を備える感光性エレメントを用意し、前記感光性エレメントの感光層を前記基材上に転写して前記感光層を設ける、<1>〜<5>のいずれかに記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<7>バインダーポリマーと、フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物と、光重合開始剤と、金属酸化物微粒子、を含有し、タッチパネル用基材の保護膜形成に用いられる、感光性樹脂組成物。
<8>前記金属酸化物微粒子の含有量が、バインダーポリマー及びフルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物の合計量100質量部に対し、20〜100質量部である、<7>に記載の感光性樹脂組成物。
<9>トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物、テトラゾール化合物、及びリン酸化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を更に含有する、<7>又は<8>に記載の感光性樹脂組成物。
<10>前記光重合開始剤がオキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物を含有する、<7>〜<9>のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
<11>支持フィルムと、前記支持フィルム上に設けられた<7>〜<10>のいずれかに記載の感光性樹脂組成物からなる感光層と、を備える、感光性エレメント。
<12>前記感光層の厚みが10μm以下である、<11>に記載の感光性エレメント。
<13><1>〜<6>のいずれかに記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法により得られる保護膜付きタッチパネル用基材を備える、タッチパネル。
本発明によれば、所定のタッチパネル用基材上に、薄膜であっても高い高屈折率を有し、フィルム性に優れる保護膜を有するタッチパネル用基材の製造方法、そのような保護膜を形成できる感光性樹脂組成物及び感光性エレメント、並びに保護膜付きタッチパネル用基材を備えるタッチパネルを提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
本明細書においてタッチパネル用基材の保護膜は、電極を有するセンシング領域、金属配線を有する額縁領域、又はその他の領域に設けることができる。タッチパネル用基材の保護膜は、いずれかの領域のみに設けてもよく、複数の領域に設けてもよい。更には、センシング領域に形成された電極の一部に設ける等、保護膜を設ける位置及び範囲は、その使用の目的等に応じて適宜選択することが可能である。
図1は、本発明の感光性エレメントの一実施形態を示す模式断面図である。図1に示される感光性エレメント1は、支持フィルム10と、支持フィルム上に設けられた本発明に係る感光性樹脂組成物からなる感光層20と、必要に応じ設けてもよい感光層20の支持フィルム10とは反対側に設けられた保護フィルム30とからなる。本実施形態の感光性エレメントは、タッチパネル用基材の保護膜の形成に好適に用いることができる。
支持フィルム10としては、重合体フィルムを用いることができる。重合体フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン等からなるフィルムが挙げられる。
支持フィルム10の厚さは、被覆性の確保と、支持フィルムを介して露光する際の解像度の低下を抑制する観点から、5〜100μmであることが好ましく、10〜70μmであることがより好ましく、15〜60μmであることが更に好ましい。
感光層20を構成する本発明に係る感光性樹脂組成物は、バインダーポリマー(以下、(A)成分ともいう)と、フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物(以下、(B)成分ともいう)と、光重合開始剤(以下、(C)成分ともいう)と、金属酸化物微粒子(以下、(D成分ともいう)と、を含有する。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物によれば、フィルム性及び基材への密着性を確保しつつ、10μm以下の厚みで高屈折率を有する保護膜を形成することができる。
本実施形態において、(A)成分のバインダーポリマーは、(a1)(メタ)アクリル酸に由来する構成単位、及び(a2)(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位を含有する共重合体が好適である。前記共重合体は、更に、前記の(a1)成分又は(a2)成分と共重合しうるその他のモノマーを構成単位に含有していてもよい。
(a1)(メタ)アクリル酸としては、例えば、アクリル酸、メタアクリル酸が挙げられる。
(a2)(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸エチルエステル、(メタ)アクリル酸ブチルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシルエチルエステル等が挙げられる。
(a2)(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸エチルエステル、(メタ)アクリル酸ブチルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシルエチルエステル等が挙げられる。
(A)成分であるバインダーポリマーの分子量は、特に制限はないが、塗工性及び塗膜強度、現像性の見地から、通常、重量平均分子量(GPCを用いて、標準ポリスチレン換算で測定した値)が10000〜200000であることが好ましく、30000〜150000であることがより好ましく、50000〜100000であることが更に好ましい。なお、重量平均分子量の測定条件は、本願明細書の実施例と同一の測定条件とする。
(A)成分であるバインダーポリマーの酸価は、30〜150mgKOH/gであることが好ましく、40〜120mgKOH/gであることがより好ましく、50〜100mgKOH/gであることが更に好ましい。(A)成分の酸価が30mgKOH/g以上であることによって、現像工程により感光性樹脂組成物層を選択的に除去してパターンを形成する工程において、公知の各種現像液により容易に現像することが可能である。また、(A)成分の酸価が150mgKOH/g以下であることによって、基材、電極等の保護膜として機能させる際の水分、塩分等の腐食成分への耐性を充分向上させることができる。
バインダーポリマーの酸価は、次のようにして測定することができる。すなわち、まず、酸価を測定すべきバインダーポリマー1gを精秤した後、このポリマーにアセトンを30g添加し、これを均一に溶解する。なお、バインダーポリマーに合成溶媒、希釈溶媒等の揮発分が含まれる場合は、予め、揮発分の沸点よりも10℃程度高い温度で1〜4時間加熱し、揮発分を除去しておく。次いで、指示薬であるフェノールフタレインをその溶液に適量添加して、0.1Nの水酸化カリウム(KOH)水溶液を用いて滴定を行う。測定対象であるバインダーポリマーのアセトン溶液を中和するのに必要なKOHのmg数を算出することで、酸価を求める。バンインダーポリマーを合成溶媒、希釈溶媒等と混合した溶液を測定対象とする場合には、次式により酸価を算出する。
酸価=0.1×Vf×56.1/(Wp×I/100)
式中、VはKOHの滴定量(mL)を示し、fは0.1Nの水酸化カリウム(KOH)水溶液のファクター、Wpは測定したバインダーポリマーを含有する溶液の質量(g)を示し、Iは測定したバインダーポリマーを含有する溶液中の不揮発分の割合(質量%)を示す。
酸価=0.1×Vf×56.1/(Wp×I/100)
式中、VはKOHの滴定量(mL)を示し、fは0.1Nの水酸化カリウム(KOH)水溶液のファクター、Wpは測定したバインダーポリマーを含有する溶液の質量(g)を示し、Iは測定したバインダーポリマーを含有する溶液中の不揮発分の割合(質量%)を示す。
(B)成分である光重合性化合物は、フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む。フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、下記一般式(1)で表される化合物が挙げられる。
一般式(1)中、p及びrは、それぞれ独立に0〜4の整数を示し、溶剤への溶解性の観点からは、0であることが好ましい。なお、p又はrが2以上の場合、複数存在するR3又はR4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
前記のように、−(A−O)−及び−(O−B)−はそれぞれ独立に、(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、又はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのブロック共重合鎖若しくはランダム共重合鎖を示し、解像性の観点から、(ポリ)オキシエチレン鎖又はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのブロック共重合鎖若しくはランダム共重合鎖であることが好ましく、(ポリ)オキシエチレン鎖であることがより好ましい。前記(ポリ)オキシプロピレン鎖又は前記共重合鎖におけるプロピレン基は、直鎖状でも分岐状でもよく、分岐状である場合、−CH(CH3)CH2−であっても、−CH2CH(CH3)−であってもよい。
−(A−O)−及び−(O−B)−に含まれるオキシエチレン基又はオキシプロピレン基の繰り返し総数;m+nは1〜20であり、解像性、耐クラック性及び耐熱性をバランスよく向上させる観点から、1〜15であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜5であることが更に好ましい。
フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物としては、EA−0200(T)(日本化薬株式会社製、商品名)として商業的に入手可能であり、以下に示す構造を有した化合物が最も好ましい。
0.1 ≦ P/M ≦ 1.0
このように意外にも感光層中の光重合性化合物の含有量をバインダーポリマーに対して過剰とすることで、フィルム性に優れた高屈折率の保護膜を形成することができる。
より具体的には、(A)成分及び(B)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対し、(A)成分が10〜50質量部、(B)成分が50〜90質量部であることがより好ましく、(A)成分が20〜40質量部、(B)成分が60〜80質量部であることがより好ましい。(A)成分の含有量を前記範囲内とすることにより、塗布性又は感光性エレメントでのフィルム性を充分に確保しつつ、充分な感度が得られ、光硬化性を充分に確保することができる。
本実施形態の感光性樹脂組成物は、前記(B)成分以外の光重合性化合物を含有することができる。
(C)成分である光重合開始剤としては、透明性を確保できる公知のものを特に制限無く用いることができるが、形成する保護膜の透明性、及び膜厚を10μm以下としたときのパターン形成能から、オキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物が好ましい。オキシムエステル化合物としては、下記一般式(C−1)及び下記一般式(C−2)で表される化合物が挙げられるが、速硬化性、透明性の観点から、下記一般式(C−1)で表される化合物が好ましい。
前記一般式(C−1)中、R1は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数4〜10のシクロアルキル基、フェニル基又はトリル基を示し、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜6のシクロアルキル基、フェニル基又はトリル基であることが好ましく、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜6のシクロアルキル基、フェニル基又はトリル基であることがより好ましく、メチル基、シクロペンチル基、フェニル基又はトリル基であることがさらに好ましい。なお、本発明の効果を阻害しない限り、前記一般式(C−1)中の芳香環上に置換基を有していてもよい。前記置換基としては、−OH、−COOH、−O(CH2)OH、−O(CH2)2OH、−COO(CH2)OH又は−COO(CH2)2OHを示し、−H、−O(CH2)OH、−O(CH2)2OH、−COO(CH2)OH又は−COO(CH2)2OHであることが好ましく、−H、−O(CH2)2OH又は−COO(CH2)2OHであることがより好ましい。
前記一般式(C−2)中、R2は炭素数1〜6のアルキル基を示し、エチル基であることが好ましい。
R3又はR5炭素数1〜12のアルキル基、フェニル基又はトリル基を示し、メチル基、フェニル基又はトリル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
なお、カルバゾール上には本発明の効果を阻害しない範囲で置換基を有していてもよい。
R3又はR5炭素数1〜12のアルキル基、フェニル基又はトリル基を示し、メチル基、フェニル基又はトリル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
なお、カルバゾール上には本発明の効果を阻害しない範囲で置換基を有していてもよい。
前記一般式(C−2)中、R2は炭素数1〜12のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜8のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基であることが特に好ましい。
前記一般式(C−1)で表される化合物及び一般式(C−2)で表される化合物としては、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)等が挙げられる。
1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]は、IRGACURE−OXE01(BASF社製、商品名)として、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)は、IRGACURE−OXE02(BASF社製、商品名)として商業的に入手可能である。これらは単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用される。
1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]は、IRGACURE−OXE01(BASF社製、商品名)として、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)は、IRGACURE−OXE02(BASF社製、商品名)として商業的に入手可能である。これらは単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用される。
前記ホスフィンオキサイド化合物としては、下記一般式(C−3)及び一般式(C−4)で表される化合物が挙げられる。速硬化性、透明性の観点から、下記一般式(C−3)で表される化合物が好ましい。
前記一般式(C−3)中、R6、R7及びR8はそれぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基又はアリール基を示す。前記一般式(C−4)中、R9、R10及びR11はそれぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基又はアリール基を示す。
前記一般式(C−3)におけるR6、R7又はR8が、炭素数1〜20のアルキル基の場合、前記アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、また前記アルキル基の炭素数は5〜10であることがより好ましい。前記一般式(C−4)におけるR9、R10又はR11が炭素数1〜20のアルキル基の場合、前記アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、また前記アルキル基の炭素数は5〜10であることがより好ましい。
前記一般式(C−3)におけるR6、R7又はR8がアリール基の場合、前記アリール基は置換基を有していてもよい。前記置換基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数1〜4のアルコキシ基を挙げることができる。前記一般式(C−4)におけるR9、R10又はR11がアリール基の場合、前記アリール基は置換基を有していてもよい。前記置換基としては例えば、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数1〜4のアルコキシ基を挙げることができる。
これらの中でも、前記一般式(C−3)は、R6、R7、及びR8がアリール基であることが好ましく、一般式(C−4)で表わされる化合物は、R9、R10及びR11がアリール基であることが好ましい。
前記一般式(C−3)で表わされる化合物としては、形成する保護膜の透明性、及び膜厚を10μm以下としたときのパターン形成能から、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイドが好ましい。2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイドは、DAROCUR−TPO(BASF社製、商品名)として商業的に入手可能である。
(C)成分である光重合開始剤の含有量は、(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対し、0.1〜20質量部であることが好ましく、0.5〜10質量部であることがより好ましく、1.0〜3質量部であることが更に好ましい。
(C)成分の含有量を前記範囲内とすることにより、光感度が充分となるとともに、露光の際に組成物の表面での吸収が増大して内部の光硬化が不充分となること、可視光透過率が低下する等の不具合を抑制することができる。
本実施形態において、(D)成分の金属酸化物微粒子は、ZrO2、TiO2等の金属酸化物ナノ粒子の分散液が好適である。これらの金属酸化物ナノ粒子分散液中には、有機カルボン酸及び有機アミンが含有されており、有機溶媒中に分散しやすくなっている。
前記金属酸化物ナノ粒子分散液は、例えば、ナノユースOZ-S30K(日産化学株式会社製、商品名)として商業的に入手可能である。
本実施形態の感光性樹脂組成物における(D)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対し、20〜100質量部とすることが好ましく、30〜60質量部とすることがより好ましい。
本実施形態の感光性樹脂組成物は、防錆性と現像性を両立する点から、トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物、テトラゾール化合物、及びリン酸化合物、からなる群より選択される少なくとも1種の化合物(以下、(E)成分ともいう)を更に含有することが好ましい。
前記トリアゾール化合物としては、ベンゾトリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール−1−アセトニトリル、ベンゾトリアゾール−5−カルボン酸、1H−ベンゾトリアゾール−1−メタノール、カルボキシベンゾトリアゾール、3−メルカプトトリアゾール等のメルカプト基を含むトリアゾール化合物、3−アミノ−5−メルカプトトリアゾール等のアミノ基を含むトリアゾール化合物が挙げられる。
前記チアジアゾール化合物としては、2−アミノ−5−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2,1,3−ベンゾチアジアゾール等が挙げられる。
前記テトラゾール化合物としては、1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、1−メチル−5−エチル−テトラゾール、1−メチル−5−メルカプト−テトラゾール、5−(2−アミノフェニル)−1H−テトラゾール、1−シクロヘキシル−5−メルカプト−テトラゾール、1−フェニル−5−メルカプト−テトラゾール、1−カルボキシメチル−5−メルカプト−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、1−フェニル−テトラゾールが挙げられる。
前記テトラゾール化合物は、その水溶性塩であっても好適である。具体例としては、1−カルボキシメチル−5−メルカプト−テトラゾールのナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩等が挙げられる。
前記リン酸化合物としては、分子中に二重結合を有するリン酸化合物であれば、特に限定せずに使用できる。具体例としては、例えば、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート(商品名ライトエステルP−1M、ライトエステルP−2M 共栄社化学株式会社製)、エチレンオキサイド変性リン酸ジメタクリレート(商品名PM−21日本化薬株式会社製)、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート(商品名ホスマーM ユニケミカル株式会社製)、燐酸含有エポキシメタクリレート(商品名ニューフロンティアS−23A 第一工業製薬株式会社製)等のリン酸(メタ)アクリレート化合物;ビニルホスホン酸(商品名VPA−90、VPA−100 BASF社製)等のリン酸ビニル化合物等の分子中に炭素−炭素二重結合を有するリン酸化合物が挙げられる。
これらの中でも、電極腐食の抑制力、金属電極との密着性、現像容易性、透明性の観点から、1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、1−メチル−5−メルカプト−1H−テトラゾール、エチレンオキサイド 変性リン酸ジメタクリレート、アシッドホスホオキシエチルメタクリレートが好ましい。
これらのテトラゾール化合物及びその水溶性塩、及びリン酸化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、保護層を設ける電極表面が銅、銀、ニッケルなどの金属を有している場合の現像性を更に向上させる観点から、感光性樹脂組成物はアミノ基を有するテトラゾール化合物、及び分子中に二重結合を有するリン酸化合物、を更に含有することが好ましい。この場合、現像残渣を低減することができ、良好なパターンで保護膜を形成することが容易となる。この理由としては、アミノ基を有するテトラゾール化合物の配合によって、現像液に対する溶解性と金属との密着力のバランスが良好となることが考えられる。
アミノ基を有するテトラゾール化合物、及び分子中に二重結合を有するリン酸化合物、を含有する場合、前記の効果が得られることから、本実施形態に係る感光性樹脂組成物及び感光性エレメントは、銅などの金属層を形成して導電性を向上させたタッチパネルの額縁領域における電極を保護するための保護膜の形成に好適である。
本実施形態の感光性樹脂組成物における(E)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対し、0.05〜10.0質量部とすることが好ましく、0.1〜8.0質量部とすることがより好ましい。
(E)成分の含有量を前記範囲内とすることにより、現像性又は解像度が低下するなどの不具合を抑制しつつ、電極腐食の抑制力及び金属電極との密着性を向上させる効果を充分に得ることができる。
本実施形態の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、シランカップリング剤などの密着性付与剤、レベリング剤、可塑剤、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、酸化防止剤、香料、熱架橋剤、重合禁止剤等を(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対し、各々0.01〜20質量部程度含有させることができる。これらは、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
本実施形態の感光性樹脂組成物は、可視光線透過率の最小値が88%以上であることが好ましく、92%以上であることがより好ましく、95%以上であることが更に好ましい。
ここで、感光性樹脂組成物の可視光線透過率は以下のようにして求められる。まず、支持フィルム上に感光性樹脂組成物を乾燥後の厚みが10μm以下となるように塗布し、これを乾燥することにより、感光性樹脂組成物層(感光層)を形成する。次に、ガラス基板上に、感光性樹脂組成物層が接するようにラミネータを用いてラミネートする。こうして、ガラス基板上に、感光性樹脂組成物層及び支持フィルムが積層された測定用試料を得る。次に、得られた測定用試料に紫外線を照射して感光性樹脂組成物層を光硬化した後、紫外可視分光光度計を用いて、測定波長域400〜700nmにおける透過率を測定する。
一般的な可視光波長域の光線である400〜700nmの波長域における透過率の最小値が88%以上であれば、例えば、タッチパネル(タッチセンサー)の表示部分の透明電極も保護する場合、タッチパネル(タッチセンサー)の額縁領域の金属層(例えば、ITO電極上に銅層を形成した層など)を保護したときに表示部分の端部から保護層が見える場合等において、表示部分での表示品質、色合い、又は、輝度が低下することを充分抑制することができる。
本実施形態の感光性樹脂組成物は、本実施形態の感光性エレメントのように、感光性フィルムに製膜して用いることが好ましい。感光性フィルムを、タッチパネル用基材上に積層することにより、ロールツーロールプロセスが容易に実現できる、溶剤乾燥工程が短縮できるなど、製造工程の短縮及びコスト低減に大きく貢献することができる。
感光層20は、本実施形態の感光性樹脂組成物を塗布液とし、これを支持体フィルム上に塗布、乾燥することにより形成できる。塗布液は、上述した本実施形態の感光性樹脂組成物を構成する各成分を溶剤に均一に溶解又は分散することにより得ることができる。
溶剤としては、特に制限はなく、公知のものが使用でき、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、クロロホルム、塩化メチレン等が挙げられる。これら溶剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上の溶剤からなる混合溶剤として用いてもよい。
塗布方法としては、例えば、ドクターブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ロールコーティング法、スクリーンコーティング法、スピナーコーティング法、インクジェットコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、グラビアコーティング法、カーテンコーティング法、ダイコーティング法等が挙げられる。
乾燥条件に特に制限はないが、乾燥温度は、60〜130℃とすることが好ましく、乾燥時間は、0.5〜30分とすることが好ましい。
感光層の厚さは、電極保護に充分な効果を発揮し、かつ部分的な電極保護膜形成により生じるタッチパネル(タッチセンサー)表面の段差が極力小さくなるよう、乾燥後の厚さで10μm以下であることが好ましく、2〜10μmであることがより好ましく、3〜8μmであることが更により好ましい。
本実施形態においては、感光層20が、可視光線透過率が88%以上であることが好ましく、92%以上であることがより好ましく、95%以上であることが更に好ましい。また、感光層20が、屈折率1.60以上となるよう調整されることが好ましい。
感光層20の粘度は、ロール状のタッチパネル用電極の保護膜形成用感光性エレメントとした場合に、感光性エレメントの端面から感光性樹脂組成物がしみ出すことを1カ月以上防止する点及び感光性エレメントを切断する際に感光性樹脂組成物の破片が基板に付着して引き起こされる露光不良、現像残り等を防止する点から、30℃において、15〜100MPa・sであることが好ましく、20〜90MPa・sであることがより好ましく、25〜80MPa・sであることが更により好ましい。
なお、前記の粘度は、感光性樹脂組成物から形成される直径7mm、厚さ2mmの円形の膜を測定用試料とし、この試料の厚さ方向に、30℃及び80℃で1.96×10−2Nの荷重を加えたときの厚さの変化速度を測定し、この変化速度からニュートン流体を仮定して粘度に換算した値である。
保護フィルム30(カバーフィルム)としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体、及びポリエチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンの積層フィルム等からなる厚さ5〜100μm程度のフィルムが挙げられる。
本発明においては、上述した本実施形態の感光性樹脂組成物の塗布液を、タッチパネル用基材上に塗布し、乾燥して、感光性樹脂組成物からなる感光層を設けてもよい。この用途の場合においても、感光層は上述した、膜厚、可視光線透過率、屈折率の条件を満たすことが好ましい。
次に、本発明に係る保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法について説明する。図2は、本発明の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法の一実施形態を説明するための模式断面図である。
本実施形態の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法は、タッチパネル用電極110,120を有するタッチパネル用基材100上に、前記の本実施形態に係る感光性樹脂組成物からなる感光層20を設ける第1工程と、感光層20の所定部分を活性光線の照射により硬化させる第2工程と、露光後に所定部分以外の感光層を除去し、電極の一部又は全部を被覆する感光性樹脂組成物の硬化物からなる保護膜22を形成する第3工程とを備える。こうして、保護膜付きタッチパネル用基材が得られる。得られる保護膜付きタッチパネル用基材は、保護膜付きタッチパネル(タッチセンサー)200として用いることができる。
本実施形態で使用されるタッチパネル用基材には特に制限はなく、一般にタッチパネル(タッチセンサー)用として用いられる、ガラス板、プラスチック板、セラミック板等の基板が挙げられる。この基板上には、タッチパネル用電極が設けられる。電極としては、ITO、Cu、Al、Mo、Ag等の電極、TFT等が挙げられる。また、基板上には、絶縁層が設けられていてもよい。
図2に示されるタッチパネル用電極110,120を有するタッチパネル用基材100は、例えば、以下の手順で得ることができる。PETフィルムなどの基材上に、ITO、Cuの順にスパッタ法により金属膜を形成した後、金属膜上にエッチング用感光性フィルムを貼り付け、所望のレジストパターンを形成し、不要なCuを塩化鉄水溶液等のエッチング液で除去した後、レジストパターンをはく離除去する。
本実施形態の第1工程では、本実施形態の感光性エレメント1の保護フィルム30を除去した後、感光性エレメントを加熱しながら、タッチパネル用基材100のタッチパネル用電極110,120が設けられている表面に感光層20を圧着することにより積層する(図2の(a)を参照)。圧着手段としては、圧着ロールが挙げられる。圧着ロールは、加熱圧着できるように加熱手段を備えたものであってもよい。
加熱圧着する場合の加熱温度は、感光層とタッチパネル用基材との密着性を充分確保しながら、感光層の構成成分が熱硬化あるいは熱分解されにくいよう、10〜180℃とすることが好ましく、20〜160℃とすることがより好ましく、30〜150℃とすることが更に好ましい。
また、加熱圧着時の圧着圧力は、感光層とタッチパネル用基材との密着性を充分確保しながら、基材の変形を抑制する観点から、線圧で50〜1×105N/mとすることが好ましく、2.5×102〜5×104N/mとすることがより好ましく、5×102〜4×104N/mとすることが更に好ましい。
感光性エレメント1を前記のように加熱すれば、基材を予熱処理することは必要ではないが、感光層と基材との密着性を更に向上させる点から、基材を予熱処理することが好ましい。このときの予熱温度は、30〜180℃とすることが好ましい。
本実施形態においては、感光性エレメントを用いる代わりに、本実施形態の感光性樹脂組成物を塗布液として基材100のタッチパネル用電極110,120が設けられている表面に塗布し、乾燥して感光層20を形成することができる。
感光層20は、上述した膜厚、可視光線透過率、屈折率の条件を満たすことが好ましい。
本実施形態の第2工程では、感光層20に、フォトマスク130を介して、活性光線Lをパターン状に露光する(図2の(b)を参照)。露光に用いられる活性光線の光源としては、公知の活性光源が使用できる。
このときの、活性光線の照射量は、通常、1×102〜1×104J/m2であり、照射の際に、加熱を伴うこともできる。この活性光線照射量が、1×102J/m2未満では、光硬化の効果が不充分となる傾向があり、1×104J/m2を超えると、感光層が変色する傾向がある。
なお、露光の際、感光層20上の支持フィルム10が透明の場合には、そのまま露光することができ、不透明の場合には除去してから露光する。感光層の保護という点からは、支持フィルムとして透明な重合体フィルムを用い、この重合体フィルムを残存させたまま、それを通して露光することが好ましい。
本実施形態の第3工程では、露光後の感光層を現像液で現像して未露光部を除去し、基材の一部又は全部を被覆する厚みが10μm以下の本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化物からなる保護膜22を形成する。形成される保護膜22は所定のパターンを有することができる。なお、露光後、感光層に支持フィルムが積層されている場合にはそれを除去した後、現像液による未露光部を除去する現像が行われる。
現像方法としては、アルカリ水溶液、水系現像液、有機溶剤等の公知の現像液を用いて、スプレー、シャワー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法により現像を行い、不要部を除去する方法等が挙げられ、中でも、環境、安全性の観点からアルカリ水溶液を用いることが好ましいものとして挙げられる。
現像後、必要に応じて、露光(例えば、5×103〜2×104J/m2)により、硬化物を更に硬化させてもよい。なお、本実施形態の感光性樹脂組成物は、現像後の加熱工程なしでも金属に対して優れた密着性を示すが、必要に応じて、現像後の露光の代わりに、又は露光と合わせて、加熱処理(80〜250℃)を施してもよい。
上述のように、本実施形態の感光性樹脂組成物及び感光性エレメントは、タッチパネル用基材の保護膜を形成するための使用に好適である。感光性樹脂組成物の前記使用については溶媒と混合した塗布液を用いて保護膜を形成することができる。
また、本発明は、本発明に係る感光性樹脂組成物を含む保護膜の形成材料を提供することができる。この保護膜の形成材料は、上述した本実施形態の感光性樹脂組成物を含むことができ、更に上述した溶媒を含有する塗布液であることが好ましい。
次に、図3〜図5を用いて、本発明に係る保護膜の使用箇所の一例を説明する。図3は、静電容量式のタッチパネルの一例を示す模式上面図である。図3に示されるタッチパネルは、透明基板101の片面にタッチ位置座標を検出するためのタッチ画面102があり、この領域の静電容量変化を検出するための透明電極103及び透明電極104が基板101上に設けられている。透明電極103及び透明電極104はそれぞれタッチ位置の静電容量の変化を検出し、X位置座標及びY位置座標とする。
透明基板101上には、透明電極103及び透明電極104からタッチ位置の検出信号を外部回路に伝えるための引き出し配線105が設けられている。また、引き出し配線105と透明電極103及び透明電極104とは、透明電極103及び透明電極104上に設けられた接続電極106により接続されている。また、引き出し配線105の透明電極103及び透明電極104との接続部と反対側の端部には、外部回路との接続端子107が設けられている。本発明の感光性樹脂組成物は、引き出し配線105、接続電極106及び接続端子107の保護膜122としての樹脂硬化膜パターンを形成するために好適に用いることができる。この際に、センシング領域にある電極を同時に保護することもできる。図3では、保護膜122により、引き出し配線105、接続電極106、センシング領域の一部電極及び接続端子107の一部を保護しているが、保護膜を設ける箇所は適宜変更してもよい。例えば、図4に示すように、タッチ画面102を全て保護するように保護膜123を設けてもよい。
図5を用いて、図3に示したタッチパネルにおいて、透明電極と引き出し配線との接続部の断面構造を説明する。図5は、図3に示されるC部分のV−V線に沿った部分断面図であり、透明電極104と引き出し配線105の接続部を説明するための図である。図5の(a)に示すように、透明電極104と引き出し配線105とは、接続電極106を介して電気的に接続されている。図5の(a)に示すように、透明電極104の一部、並びに、引き出し配線105及び接続電極106の全部が、保護膜122としての樹脂硬化膜パターンで覆われている。同様に、透明電極103と引き出し配線105とは、接続電極106を介して電気的に接続されている。なお、図5の(b)に示すように、透明電極104と引き出し配線105とが直接、電気的に接続されていてもよい。本発明の感光性樹脂組成物及び感光性エレメントは、前記構造部分の保護膜としての樹脂硬化膜パターンの形成のための使用に好適である。
本実施形態のおける、タッチパネルの製造方法について説明する。まず、タッチパネル用基材である透明基板101上に、透明電極(X位置座標)103を形成する。続いて、絶縁層(図示せず)を介して、透明電極(Y位置座標)104を形成する。透明電極103及び透明電極104の形成は、透明基板101上に形成した透明電極層を、エッチングする方法などを用いることができる。
次に、透明基板101の表面に、外部回路と接続するための引き出し配線105と、この引き出し配線と透明電極103及び透明電極104を接続する接続電極106を形成する。引き出し配線105及び接続電極106は、透明電極103及び透明電極104の形成後に形成しても、各透明電極形成時に同時に形成してもよい。引き出し配線105及び接続電極106の形成は、金属スパッタリング後、エッチング法などを用いることができる。引き出し配線105は、例えば、フレーク状の銀を含有する導電ペースト材料を使って、スクリーン印刷法を用いて、接続電極106を形成するのと同時に形成することができる。次に、引き出し配線105と外部回路とを接続するための接続端子107を形成する。
前記工程により形成された透明電極103及び透明電極104、引き出し配線105、接続電極106、並びに、接続端子107を覆うように、本実施形態に係る感光性エレメント1を圧着し、前記電極上に感光層20を設ける。次に、転写した感光層20に対し、所望の形状にフォトマスクを介してパターン状に活性光線Lを照射する。活性光線Lを照射した後、現像を行い、感光層20の所定部分以外を除去することで、感光層20の所定部分の硬化物からなる保護膜122を形成する。このようにして、保護膜122を備えるタッチパネル、すなわち保護膜122付きタッチパネル用基材(透明基板101)を備えるタッチパネルを製造することができる。
次に、図6〜図10を用いて、本発明に係る保護膜の使用箇所を説明する。本発明の保護膜は、例えば、図7〜図10の保護膜(絶縁膜)124としても好適に使用することができる。
図6は、透明電極(X位置座標)103及び透明電極(Y位置座標)104が同一平面上に存在する静電容量式タッチパネルの一例を示す平面図であり、図7は、その一部切欠き斜視図である。図8は、図7中のVI−VI線に沿った部分断面図である。前記静電容量式タッチパネルは、透明基板101上に、静電容量変化を検出して、X位置座標とする透明電極103と、Y位置座標とする透明電極104とを有する。これらのX、Y位置座標とするそれぞれの透明電極103、104には、タッチパネルとしての電気信号を制御するドライバ素子回路(図示せず)の制御回路に接続するための引き出し配線105a及び105bを有する。
透明電極(X位置座標)103と透明電極(Y位置座標)104とが交差する部分には、絶縁膜124が設けられている。
透明電極(X位置座標)103及び透明電極(Y位置座標)104が同一平面上に存在する静電容量式タッチパネルの製造方法について説明する。
静電容量式タッチパネルの製造方法は、例えば、透明導電材料を用いた公知の方法により、透明電極(X位置座標)103と、後にY位置座標を検出する透明電極104となる透明電極の一部を透明基板101上に予め形成した基板を用いてもよい。図9は、透明電極が同一平面に存在する静電容量式タッチパネルの製造方法の一例を説明するための図であり、(a)は透明電極を備える基板を示す一部切欠き斜視図であり、(b)は得られる静電容量式タッチパネルを示す一部切欠き斜視図である。図10は、透明電極が同一平面に存在する静電容量式タッチパネルの製造方法の一例を説明するための図である。
まず、図9(a)及び図10(a)に示されるような、透明電極(X位置座標)103と、透明電極の一部104aとが予め形成された基板を用意し、透明電極103の一部(透明電極の一部104aに挟まれる部分)に絶縁膜124を設ける(図10の(b))。その後、公知の方法により、導電パターンが形成される。この導電パターンにより透明電極のブリッジ部104bを形成することができる(図10(c))。この透明電極のブリッジ部104bにより、予め形成された透明電極の一部104a同士を導通することができ、透明電極(Y位置座標)104が形成される。
予め形成された透明電極は、例えば、ITOなどを用いた公知の方法により形成されてもいてもよい。また、引き出し配線105a,105bは、透明導電材料の他、Cu、Ag等の金属などを用いた公知の方法で形成することが可能である。また、引き出し配線105a,105bが予め形成された基板を用いてもよい。
図11は、その他の静電容量式タッチパネルの一例を示す部分平面図である。図11に記載の構成は、タッチパネルの狭額縁化を意図したものである。図11では、透明基板101上の透明電極104から延びた透明電極配線104c上に透明絶縁膜125が設けられており、更に透明絶縁膜125上に引き出し配線105が設けられている。透明絶縁膜125の必要箇所の上下には開口部108が設けられており、透明電極104と引き出し配線105とが接続、導通されている。本発明の感光性樹脂組成物及び感光性エレメントは、前記構造の部分絶縁膜としての樹脂硬化膜パターンとして好適に用いることができる。
以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[バインダーポリマー溶液(A1)の作製]
撹拌機、還流冷却器、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表1に示す(1)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80℃±2℃に保ちながら、表1に示す(2)を4時間かけて均一に滴下した。(2)の滴下後、80℃±2℃で6時間撹拌を続け、重量平均分子量が約65,000、酸価が78mgKOH/gのバインダーポリマーの溶液(固形分45質量%)(A)を得た。
撹拌機、還流冷却器、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表1に示す(1)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80℃±2℃に保ちながら、表1に示す(2)を4時間かけて均一に滴下した。(2)の滴下後、80℃±2℃で6時間撹拌を続け、重量平均分子量が約65,000、酸価が78mgKOH/gのバインダーポリマーの溶液(固形分45質量%)(A)を得た。
なお、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)によって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより導出した。GPCの条件を以下に示す。GPC条件
ポンプ:日立 L−6000型(株式会社日立製作所製、製品名)
カラム:Gelpack GL−R420、Gelpack GL−R430、Gelpack GL−R440(以上、日立化成株式会社製、製品名)
カラム仕様:直径10.7mm × 300mm
溶離液:テトラヒドロフラン
試料濃度:NV(不揮発分濃度)45質量%の樹脂溶液を120mg採取、5mLのTHFに溶解
注入量:200μL
圧力:4.9MPa
測定温度:40℃
流量:2.05mL/分
検出器:日立 L−3300型RI(株式会社日立製作所製、製品名)
ポンプ:日立 L−6000型(株式会社日立製作所製、製品名)
カラム:Gelpack GL−R420、Gelpack GL−R430、Gelpack GL−R440(以上、日立化成株式会社製、製品名)
カラム仕様:直径10.7mm × 300mm
溶離液:テトラヒドロフラン
試料濃度:NV(不揮発分濃度)45質量%の樹脂溶液を120mg採取、5mLのTHFに溶解
注入量:200μL
圧力:4.9MPa
測定温度:40℃
流量:2.05mL/分
検出器:日立 L−3300型RI(株式会社日立製作所製、製品名)
[酸価の測定方法]
酸価は、次のようにして測定した。まず、バインダーポリマーの溶液を、130℃で1時間加熱し、揮発分を除去して、固形分を得た。そして、酸価を測定すべきポリマー1.0gを精秤した後、このポリマーにアセトンを30g添加し、これを均一に溶解した。次いで、指示薬であるフェノールフタレインをその溶液に適量添加して、0.1NのKOH水溶液を用いて滴定を行った。そして、バインダーポリマーのアセトン溶液を中和するのに必要なKOHのmg数を次式により算出し、酸価を求めた。
酸価=0.1×V・f×56.1/(Wp×I/100)
式中、VはKOHの滴定量(mL)を示し、fはKOH水溶液のファクター、Wpは測定したポリマー溶液の質量(g)を示し、Iは測定したポリマー溶液中の不揮発分の割合(質量%)を示す。
酸価は、次のようにして測定した。まず、バインダーポリマーの溶液を、130℃で1時間加熱し、揮発分を除去して、固形分を得た。そして、酸価を測定すべきポリマー1.0gを精秤した後、このポリマーにアセトンを30g添加し、これを均一に溶解した。次いで、指示薬であるフェノールフタレインをその溶液に適量添加して、0.1NのKOH水溶液を用いて滴定を行った。そして、バインダーポリマーのアセトン溶液を中和するのに必要なKOHのmg数を次式により算出し、酸価を求めた。
酸価=0.1×V・f×56.1/(Wp×I/100)
式中、VはKOHの滴定量(mL)を示し、fはKOH水溶液のファクター、Wpは測定したポリマー溶液の質量(g)を示し、Iは測定したポリマー溶液中の不揮発分の割合(質量%)を示す。
(実施例1)
[保護膜を形成するための感光性樹脂組成物溶液(V−1)の調製]
表2に示す材料を、攪拌機を用いて15分間混合し、保護膜を形成するための感光性樹脂組成物溶液(V−1)を調整した。
[保護膜を形成するための感光性樹脂組成物溶液(V−1)の調製]
表2に示す材料を、攪拌機を用いて15分間混合し、保護膜を形成するための感光性樹脂組成物溶液(V−1)を調整した。
[保護膜を形成するための感光性エレメント(E−1)の作製]
支持フィルムとして厚さ16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、感光性樹脂組成物溶液(V−1)を支持フィルム上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で3分間乾燥して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物からなる感光層(感光性樹脂組成物層)を形成した。得られた感光層の厚さは8μmであった。
支持フィルムとして厚さ16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、感光性樹脂組成物溶液(V−1)を支持フィルム上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で3分間乾燥して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物からなる感光層(感光性樹脂組成物層)を形成した。得られた感光層の厚さは8μmであった。
次いで、得られた感光層の上に、更に、30μmの厚さのポリプロピレンフィルムを、カバーフィルムとして張り合わせて、保護膜を形成するための感光性エレメント(E−1)を作製した。
[保護膜の透過率の測定]
得られた感光性エレメント(E−1)のカバーフィルムであるポリプロピレンフィルムをはがしながら、厚さ1mmのガラス基板上に、感光層が接するようにラミネータ(日立化成株式会社製、商品名HLM−3000型)を用いて、ロール温度120℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×105Pa(厚さが1mm、縦10cm×横10cmの基板を用いたため、このときの線圧は9.8×103N/m)の条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光層及び支持フィルムが積層された積層体を作製した。
得られた感光性エレメント(E−1)のカバーフィルムであるポリプロピレンフィルムをはがしながら、厚さ1mmのガラス基板上に、感光層が接するようにラミネータ(日立化成株式会社製、商品名HLM−3000型)を用いて、ロール温度120℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×105Pa(厚さが1mm、縦10cm×横10cmの基板を用いたため、このときの線圧は9.8×103N/m)の条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光層及び支持フィルムが積層された積層体を作製した。
次いで、得られた積層体の感光層に、平行光線露光機(株式会社オーク製作所製、EXM1201)を使用して、感光層側上方より露光量5×102J/m2で(i線(波長365nm)における測定値)、紫外線を照射した後、支持フィルムを除去し、厚さ8.0μmの感光層の硬化物からなる保護膜(光硬化した硬化膜)を有する透過率測定用試料を得た。
次いで、得られた試料をヘーズメーターNDH 7000(日本電色工業株式会社製)を使用して、測定波長域400〜700nmで可視光線透過率を測定した。透過率の最小値は89.4%であり、良好な透過率を確保できていた。なお、実施例2〜5についても測定波長域400〜700nmで可視光線透過率88%以上を示した。
[屈折率の測定]
得られた感光性エレメント(E−1)の保護フィルムであるポリプロピレンフィルムをはがしながら、厚さ0.7mmのガラス基板上に、感光層が接するようにラミネータ(日立化成株式会社製、商品名:HLM−3000型)を用いて、ロール温度100℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×105Paの条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
得られた感光性エレメント(E−1)の保護フィルムであるポリプロピレンフィルムをはがしながら、厚さ0.7mmのガラス基板上に、感光層が接するようにラミネータ(日立化成株式会社製、商品名:HLM−3000型)を用いて、ロール温度100℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×105Paの条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
次いで、得られた感光層に、平行光線露光機(株式会社オーク製作所製、EXM1201)を使用して、感光層側上方より露光量5×102J/m2で(i線(波長365nm)における測定値)、紫外線を照射した後、支持体フィルムを除去し、更に感光層側上方より露光量1×104J/m2で(i線(波長365nm)における測定値)紫外線を照射し、厚さ8.0μmの感光層の硬化物からなる保護膜(光硬化した硬化膜)を有する屈折率測定用試料を得た。
次いで、得られた試料を光学特性評価/膜厚測定装置(AudioDev GmbH社製 )を使用して、屈折率を測定した。
感光層の屈折率は1.64であり、良好な屈折率を有していることが確認された。なお、実施例2〜5についても屈折率は1.60以上の範囲を充分満たしていた。
[フィルム性の評価]
得られた感光性エレメント(E−1)を2cm×15cmにカットし保護フィルムであるポリプロピレンフィルムをはがしながら、厚さ0.5mmの銅基板上に、感光層が接するようにラミネータ(日立化成株式会社製、商品名:HLM−3000型)を用いて、ロール温度25℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×105Paの条件でラミネートして、銅基板上に、感光層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
得られた感光性エレメント(E−1)を2cm×15cmにカットし保護フィルムであるポリプロピレンフィルムをはがしながら、厚さ0.5mmの銅基板上に、感光層が接するようにラミネータ(日立化成株式会社製、商品名:HLM−3000型)を用いて、ロール温度25℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×105Paの条件でラミネートして、銅基板上に、感光層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
前記で得られた積層体を作製後、引っ張り試験機を使用して、感光層と支持体フィルムとの接着力を測定し、以下の評点に従って接着力を評価した。
「A」: 接着力1.0〜20.0N/mである。
「B」: 接着力<1.0又は接着力>20.0N/mである。
実施例1においては、接着力が1.0〜20.0N/mであったため、評価はAであった。なお、実施例2〜5についても接着力が1.0〜20.0N/mの範囲を満たしていた。
「A」: 接着力1.0〜20.0N/mである。
「B」: 接着力<1.0又は接着力>20.0N/mである。
実施例1においては、接着力が1.0〜20.0N/mであったため、評価はAであった。なお、実施例2〜5についても接着力が1.0〜20.0N/mの範囲を満たしていた。
(実施例2〜5、比較例1〜5)
表3(表中の数値の単位は質量部)に示す感光性樹脂組成物溶液を用いた以外は、実施例1と同様に感光性エレメントを作製し、透過率の測定、屈折率の測定、フィルム性の評価を行った。それらの結果を、まとめて表3に示した。
表3(表中の数値の単位は質量部)に示す感光性樹脂組成物溶液を用いた以外は、実施例1と同様に感光性エレメントを作製し、透過率の測定、屈折率の測定、フィルム性の評価を行った。それらの結果を、まとめて表3に示した。
(A)成分:バインダーポリマー
(A1):メタクリル酸/メタクリル酸メチル/アクリル酸エチル=12/58/30(質量比)、酸価78(mgKOH/g)
(B)成分:光重合性化合物
EA−0200:フルオレン系アクリレート(大阪ガスケミカル株式会社製)
EA−HC931:フルオレン系アクリレート(大阪ガスケミカル株式会社製)
T−1420(T):ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(日本化薬株式会社製)
(C)成分:光重合開始剤
OXE01:1,2−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)](IRGACURE OXE 01 BASF社製)
(D)成分:金属酸化物微粒子(金属酸化物分散液)
OZ-S30K:ジルコニア分散液(ナノユースOZ-S30K(NV30%)、日産化学株式会社製)
(E)成分:
B6030:テトラゾール化合物(チオエールB−6030(NV5%) 千代田ケミカル株式会社製)
PM−21:2−ヒドロキシエチルメタクリレートの6−ヘキサノリド付加重合物と無水リン酸との反応生成物(エチレンオキサイド変性リン酸ジメタクリレート、日本化薬株式会社製)
その他:
Antage W−500:2,2´−メチレン−ビス(4−エチル−6−Tert−ブチルフェノール)(アンテージW−500、川口化学工業株式会社製)
ADDITIVE8032:有機変性シリコーンオイル(東レ・ダウコーニング株式会社製)
メチルエチルケトン:東燃化学合同会社製
(A1):メタクリル酸/メタクリル酸メチル/アクリル酸エチル=12/58/30(質量比)、酸価78(mgKOH/g)
(B)成分:光重合性化合物
EA−0200:フルオレン系アクリレート(大阪ガスケミカル株式会社製)
EA−HC931:フルオレン系アクリレート(大阪ガスケミカル株式会社製)
T−1420(T):ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(日本化薬株式会社製)
(C)成分:光重合開始剤
OXE01:1,2−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)](IRGACURE OXE 01 BASF社製)
(D)成分:金属酸化物微粒子(金属酸化物分散液)
OZ-S30K:ジルコニア分散液(ナノユースOZ-S30K(NV30%)、日産化学株式会社製)
(E)成分:
B6030:テトラゾール化合物(チオエールB−6030(NV5%) 千代田ケミカル株式会社製)
PM−21:2−ヒドロキシエチルメタクリレートの6−ヘキサノリド付加重合物と無水リン酸との反応生成物(エチレンオキサイド変性リン酸ジメタクリレート、日本化薬株式会社製)
その他:
Antage W−500:2,2´−メチレン−ビス(4−エチル−6−Tert−ブチルフェノール)(アンテージW−500、川口化学工業株式会社製)
ADDITIVE8032:有機変性シリコーンオイル(東レ・ダウコーニング株式会社製)
メチルエチルケトン:東燃化学合同会社製
表3に示すように、本発明のフルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物と金属酸化物微粒子を用いた実施例1〜5においては、透過率、屈折率、フィルム性のいずれも良好な結果であった。これに対しフルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を有せず、金属酸化物微粒子を用いた比較例1〜3は、屈折率が低く、フィルム性に劣る。また、フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物と金属酸化物微粒子を用いない比較例4、5は、屈折率が更に低く、光重合性化合物の配合量がバインダーポリマーと同等以上になるにつれフィルム性が悪化してくる。
1…感光性エレメント、10…支持フィルム、20…感光層、22…保護膜、30…保護フィルム、100…タッチパネル用基材、101…透明基板、102…タッチ画面、103…透明電極(X位置座標)、104…透明電極(Y位置座標)、104a…透明電極の一部、104b…透明電極のブリッジ部、104c…透明電極配線、105,105a,105b…引き出し配線、106…接続電極、107…接続端子、108…開口部、110,120…タッチパネル用電極、122,123,124…保護膜(絶縁膜)、125…透明絶縁膜、130…フォトマスク、200…硬化膜付きタッチパネル用基材。
Claims (13)
- タッチパネル用基材上に、バインダーポリマーと、フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物と、光重合開始剤と、金属酸化物微粒子、を含有する感光性樹脂組成物を含む感光層を設け、前記感光層の所定部分を活性光線の照射により硬化させた後に前記感光層の前記所定部分以外を除去し、前記基材の一部又は全部を被覆する前記感光性樹脂組成物の硬化物からなる保護膜を形成する、保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記バインダーポリマーの質量Pと、前記フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物の質量Mとが下記の関係性を満たす、請求項1に記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
0.1 ≦ P/M ≦ 1.0 - 前記金属酸化物微粒子の含有量が、バインダーポリマー及びフルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物の合計量100質量部に対し、20〜100質量部である請求項1又は2に記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記感光性樹脂組成物が、トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物、テトラゾール化合物、及びリン酸化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を更に含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記光重合開始剤がオキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物を含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 支持フィルムと、前記支持フィルム上に設けられた前記感光性樹脂組成物を含む感光層と、を備える感光性エレメントを用意し、前記感光性エレメントの感光層を前記基材上に転写して前記感光層を設ける、請求項1〜5のいずれか一項に記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- バインダーポリマーと、フルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物と、光重合開始剤と、金属酸化物微粒子、を含有し、タッチパネル用基材の保護膜形成に用いられる、感光性樹脂組成物。
- 前記金属酸化物微粒子の含有量が、バインダーポリマー及びフルオレン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含む光重合性化合物の合計量100質量部に対し、20〜100質量部である、請求項7に記載の感光性樹脂組成物。
- トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物、テトラゾール化合物、及びリン酸化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を更に含有する、請求項7又は請求項8に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記光重合開始剤がオキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物を含有する、請求項7〜9のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- 支持フィルムと、前記支持フィルム上に設けられた請求項7〜10のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物からなる感光層と、を備える、感光性エレメント。
- 前記感光層の厚みが10μm以下である、請求項11に記載の感光性エレメント。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の保護膜付きタッチパネル用基材の製造方法により得られる保護膜付きタッチパネル用基材を備える、タッチパネル。
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---|---|---|---|---|
US20170154704A1 (en) | 2015-11-26 | 2017-06-01 | Fujifilm Corporation | Transfer material, method of manufacturing transfer material, laminated body, method of manufacturing laminated body, method of manufacturing capacitance-type input device, and method of manufacturing image display device |
WO2018029750A1 (ja) * | 2016-08-08 | 2018-02-15 | 東レ株式会社 | 積層部材及びタッチパネル |
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2014
- 2014-02-12 JP JP2014024338A patent/JP2015153009A/ja active Pending
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JP2017094635A (ja) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | 富士フイルム株式会社 | 転写材料、転写材料の製造方法、積層体、積層体の製造方法、静電容量型入力装置の製造方法、及び、画像表示装置の製造方法 |
US10192651B2 (en) | 2015-11-26 | 2019-01-29 | Fujifilm Corporation | Transfer material, method of manufacturing transfer material, laminated body, method of manufacturing laminated body, method of manufacturing capacitance-type input device, and method of manufacturing image display device |
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