JP6581200B2 - 静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物、静電容量型入力装置の電極保護膜、転写フィルム、積層体、静電容量型入力装置および画像表示装置。 - Google Patents
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例えば、特許文献1には、「基板の裏面上に第1検出電極、および、一端が第1検出電極と電気的に接続され、他端に第1パッド部分を有する裏面側配線を形成すると共に、基板の表面上に第2検出電極、第2検出電極と電気的に接続された第2引き出し配線、および、第1パッド部分と基板を介して対向した位置に配置された第2パッド部分を形成する工程」と、「第1パッド部分、基板、および第2パッド部分を貫通する貫通孔を形成する工程」と、「貫通孔に導電材料を充填して第1パッド部分と第2パッド部分とを電気的に接続する貫通配線を作製し、裏面側配線および貫通配線を含み、第1検出電極と電気的に接続された第1引き出し配線を形成する工程」とを備える、タッチパネル用導電シートの製造方法が記載されている。また、特許文献1では、第1検出電極および第2検出電極は導電性細線により構成されることや、導電性細線に含まれる導電材料は導電性細線の導電性が優れる理由から銀であることが好ましいことが記載されている。
特許文献2には、表示装置の視認側に配置されるタッチパネル用積層体であって、第1透明保護基板、第1粘着剤層および金属細線を少なくとも有する導電フィルム、ならびに、第2粘着剤層および第2透明保護基板をこの順に備え、表示装置上に配置される際に、第2透明保護基板が表示装置側に位置し、第2透明保護基板が、有機層と無機層とをそれぞれ少なくとも1層以上有し、第2透明保護基板の水蒸気透過度が0.001g/m2・24h(40℃、90%)以下であり、金属細線中に含まれる単位面積当たりの金属量が0.010〜10g/m2である、タッチパネル用積層体が記載されている。
例えば特許文献1には、感光性層上にバインダーからなる保護層を更に設けてもよいことや、保護層を設けることに起因して擦り傷防止や力学特性の改良がなされることが記載されているが、保護層の材料については記載がない。
特許文献2では、金属細線を少なくとも有する導電フィルムの指などで入力する表面とは反対側に第2粘着剤層と第2透明保護基板を備えることが記載されている。特許文献2では、第2粘着剤層にはアクリル系粘着材などのポリマーを用いることが記載されている。また、特許文献2では、第2透明保護基板が有機層と無機層とをそれぞれ少なくとも1層以上有し、有機層の硬度が高いと無機層が平滑に成膜され、その結果としてバリア能が向上することがわかっているために、有機層の硬度は高いほうが好ましいと記載されている。
本発明が解決しようとする課題は、曲げ耐性が良好な静電容量型入力装置の電極保護膜を形成できる静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物を提供することである。
また、本発明が解決しようとする課題は、この静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物を用いた静電容量型入力装置の電極保護膜および転写フィルムを提供することである。
また、本発明が解決しようとする課題は、曲げ耐性が良好な静電容量型入力装置の電極保護膜を感光性樹脂層として含む積層体、この積層体を含む静電容量型入力装置、およびこの静電容量型入力装置を含む画像表示装置を提供することである。
[1] (a)バインダーポリマー、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物、(c)光重合開始剤および(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物を含み、
(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物が、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物を含む、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物。
[2] [1]に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物を硬化した静電容量型入力装置の電極保護膜が、23℃、相対湿度50%の環境下の引っ張り試験において、破断伸びが5%以上であることが好ましい。
[3] [1]または[2]に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物が、(b1−1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が350以上である光重合性化合物を含むことが好ましい。
[4] [1]〜[3]のいずれか一つに記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物の中で、すべての(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物に対する、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物の割合が10質量%以上であることが好ましい。
[5] [1]〜[4]のいずれか一つに記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物の中で、全固形分に対する、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物の割合が5質量%以上であることが好ましい。
[6] [1]〜[5]のいずれか一つに記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物が、ブロックイソシアネートであることが好ましい。
[7] [1]〜[6]のいずれか一つに記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物が、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物であることが好ましい;
一般式(1)
[8] [1]〜[7]のいずれか一つに記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物から形成された静電容量型入力装置の電極保護膜。
[9] 仮支持体と、[1]〜[7]のいずれか一つに記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物を含む感光性樹脂層と、を有する転写フィルム。
[10] [9]に記載の転写フィルムから、仮支持体が取り除かれた静電容量型入力装置の電極保護膜。
[11] 静電容量型入力装置の電極を備える基板上に、[8]または[10]に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜、あるいは、[9]に記載の転写フィルムの感光性樹脂層を転写することにより形成された静電容量型入力装置の電極保護膜、を有する、積層体。
[12] 静電容量型入力装置の電極を備える基板と、
基板の上に位置する感光性樹脂層とを有する積層体であって、
感光性樹脂層が、(a)バインダーポリマー、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物、(c)光重合開始剤および(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物を含み、
(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物が、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物を含む、積層体。
[13] [11]または[12]に記載の積層体は、静電容量型入力装置の電極が、Au、Ag、CuおよびAlから選択される少なくとも1種類の金属、あるいは、Au、Ag、CuおよびAlから選択される少なくとも1種類の金属を含む合金を含むことが好ましい。
[14] [11]〜[13]のいずれか一つに記載の積層体は、感光性樹脂層が硬化されたことが好ましい。
[15] [11]〜[14]のいずれか一つに記載の積層体を含む、静電容量型入力装置。
[16] [15]に記載の静電容量型入力装置を有する、画像表示装置。
また、本発明によれば、この静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物を用いた静電容量型入力装置の電極保護膜および転写フィルムを提供できる。
また、本発明によれば、曲げ耐性が良好な静電容量型入力装置の電極保護膜を感光性樹脂層として含む積層体、この積層体を含む静電容量型入力装置、およびこの静電容量型入力装置を含む画像表示装置を提供できる。
特に断わりが無い限り、本明細書中の屈折率は550nmの波長における屈折率を表す。
なお、本明細書において透明とは、波長400nm〜700nmの可視光の平均透過率が、80%以上であることを意味する。したがって、透明な層とは、波長400nm〜700nmの可視光の平均透過率が80%以上である層を指す。透明な層の波長400nm〜700nmの可視光の平均透過率は、90%以上であることが好ましい。
本発明の転写フィルム、または、転写フィルムの透明な層の波長400nm〜700nmの可視光の平均透過率は、日立製作所(株)製の分光光度計U−3310を用いて測定する。
本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、(a)バインダーポリマー、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物、(c)光重合開始剤および(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物を含み、
(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物が、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物を含む、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物である。
この構成により、本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、曲げ耐性が良好な静電容量型入力装置の電極保護膜を形成できる。
従来の静電容量型入力装置の電極保護膜は、エチレン性不飽和基の密度を高くし、曲がらないように硬く硬化することが一般的であった。これに対し、本発明では、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物を用いることで、必要以上に硬く硬化せずに、曲げ耐性が良好な(硬化した電極保護膜を曲げても割れや白化などの外観異常が起こりにくい)静電容量型入力装置の電極保護膜を形成できる。いかなる理論に拘泥するものでもないが、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物は、エチレン性不飽和基の間の距離が、従来用いられていた光重合性化合物よりも相対的に長くなると推定される。そのため、本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物を硬化して形成された膜は、膜中のエチレン性不飽和基の密度や、(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物の架橋密度が抑制されたと推定される。その結果、曲げ耐性が良好な静電容量型入力装置の電極保護膜を形成できると推定される。
以下、本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物の好ましい態様について説明する。
本発明では、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物を硬化した静電容量型入力装置の電極保護膜が、23℃、相対湿度50%の環境下の引っ張り試験において、破断伸びが4.8%以上であることが曲げ耐性の観点から好ましく、破断伸びが5%以上であることがより好ましく、破断伸びが5.1%以上であることが特に好ましい。
本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物はネガ型材料であってもポジ型材料であってもよく、ネガ型材料であることが好ましい。すなわち、本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜は、ネガ型材料であってもポジ型材料であってもよく、ネガ型材料であることが好ましい。
本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物の好ましい組成について説明する。
本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、(a)バインダーポリマーを含む。
バインダーポリマーは特に制限はない。
バインダーポリマーはアクリル樹脂であることが好ましい。
静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物に用いられるバインダーポリマーの好ましい範囲を具体的に説明する。
バインダーポリマーが酸基を有する樹脂である場合、バインダーポリマーの酸価は特に制限はない。
静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物に用いられる酸基を有する樹脂であるバインダーポリマー(「バインダー」、または、「ポリマー」とも言う)としては本発明の趣旨に反しない限りにおいて特に制限は無く、公知のものの中から適宜選択できる。特開2011−95716号公報の段落0025に記載のポリマー、特開2010−237589号公報の段落0033〜0052に記載のポリマーを用いることが好ましい。
使用できるポリマー粒子としてはアクリル系、酢酸ビニル系、ゴム系(例えばスチレン−ブタジエン系、クロロプレン系)、オレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリスチレン系などのポリマー、及びこれらの共重合体からなるポリマー粒子が好ましい。
ポリマーラテックスから形成されるバインダーポリマーは、ポリマー粒子を構成するポリマー鎖相互間の結合力を強くすることが好ましい。ポリマー鎖相互間の結合力を強くする手段としては水素結合に起因して生じる相互作用を利用する手段と共有結合を生成する手段が挙げられる。
バインダーポリマーが有する極性基(好ましくは酸基)としてはカルボキシル基(アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸、部分エステル化マレイン酸等に含有される)、一級、二級及び三級アミノ基、アンモニウム塩基、スルホン酸基(スチレンスルホン酸基など)などが挙げられる。バインダーポリマーは、極性基として少なくともカルボキシル基を有することが好ましい。バインダーポリマーが酸基を有する樹脂である場合、カルボキシル基含有樹脂であることが好ましい。カルボキシル基含有樹脂に対して(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物(ブロックイソシアネート等)を添加して熱架橋することで、3次元架橋密度が高まることや、カルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基が無水化して疎水化すること等が、塩水付与後の湿熱耐性などの保護膜としての機能の改善に寄与すると推定される。
バインダーポリマーは、カルボキシル基含有アクリル樹脂であることがより好ましい。
静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、カルボキシル基含有アクリル樹脂以外の他のバインダーポリマーを含んでいてもよい。
静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物に含まれる他のバインダーポリマーとしては任意のポリマー成分を特に制限なく用いることができるが、静電容量型入力装置の透明保護膜として用いる観点から、耐熱性が高いものが好ましく、アルカリ可溶性樹脂がより好ましい。
本発明に用いることができるポリマーラテックスとしては、例えば、アクリル酸アルキルコポリマーアンモニウム(商品名:ジュリマーAT−210 東亞合成(株)製)、アクリル酸アルキルコポリマーアンモニウム(商品名:ジュリマーET−410 東亞合成(株)製)、アクリル酸アルキルコポリマーアンモニウム(商品名:ジュリマーAT−510 東亞合成(株)製)、ポリアクリル酸(商品名:ジュリマーAC−10L 東亞合成(株)製)をアンモニアで中和し、乳化した物を挙げることができる。
この他、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合したもの等も有用なものとして挙げられる。このポリマーは任意の量で混合して用いることができる。
アルキル(メタ)アクリレート及びアリール(メタ)アクリレートの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、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、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジルアクリレート、トリルアクリレート、ナフチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等を挙げることができる。
本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物を含み、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物が、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物を含む。
(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物は、重合性基として少なくとも1つのエチレン性不飽和基を有していればよく、エチレン性不飽和基に加えてエポキシ基などの他の重合性基を有していてもよい。重合性基としては、ラジカル重合又はカチオン重合可能な重合性基が好ましく、例えばビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、ジオキタセン基、シアノ基、イソシアネート基などを挙げることができる。(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物として、(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含むことが好ましい。
(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物は、1種類のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよいが、2種類以上を組み合わせて用いることが、好ましい。
本明細書中において、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物の重量平均分子量は、GPC(gel permeation chromatography)により、ポリスチレン換算で求めた値を用いる。
本明細書中において、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物の重合性基の平均個数は、固形分における含有量が10質量%以下の不純物は無視し、化合物が混合物の場合は含有量比に応じた平均値を採用する。
本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物の中で、全固形分に対する、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物の割合が5質量%以上であることが曲げ耐性を改善する観点から好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、7質量%以上であることが特に好ましい。静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物の中で、全固形分に対する、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物の割合が80質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることが特に好ましい。
また、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物の少なくとも1種類がカルボキシル基を含有することが、(a)バインダーポリマーのカルボキシル基と、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物のカルボキシル基とがカルボン酸無水物を形成して、さらに塩水付与後の湿熱耐性を高められる観点から好ましい。カルボキシル基を含有するエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物としては、特に限定されず、市販の化合物が使用できる。例えば、アロニックスTO−2349(東亞合成(株)製)、アロニックスM−520(東亞合成(株)製)、アロニックスM−510(東亞合成(株)製)などを好ましく用いることができる。カルボキシル基を含有するエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物はすべての光重合性化合物に対して1〜50質量%の範囲で使用することが好ましく、1〜30質量%の範囲で使用することがより好ましく、1〜15質量%の範囲で使用することが特に好ましい。
(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物として、ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましい。ウレタン(メタ)アクリレート化合物の混合量はすべての光重合性化合物に対して10質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましい。ウレタン(メタ)アクリレート化合物は光重合性基の官能基数、すなわち(メタ)アクリロイル基の数が3官能以上であることが好ましく、4官能以上であることがより好ましい。
2官能のエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物は、エチレン性不飽和基を分子内に2つ持つ化合物であれば特に限定されず、市販の(メタ)アクリレート化合物が使用できる。例えば、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(A−DCP 新中村化学工業(株)製)、トリシクロデカンジメナノールジメタクリレート(DCP 新中村化学工業(株)製)、1,9−ノナンジオールジアクリレート(A−NOD−N 新中村化学工業(株)製)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(A−HD−N 新中村化学工業(株)製)などを好ましく用いることができる。
3官能以上のエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物は、エチレン性不飽和基を分子内に3つ以上持つ化合物であれば特に限定されず、例えば、ジペンタエリスリトール(トリ/テトラ/ペンタ/ヘキサ)アクリレート、ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、イソシアヌル酸アクリレート等の骨格の(メタ)アクリレート化合物が使用できるが、(メタ)アクリレート間のスパン長が長いものが好ましい。具体的には、ジペンタエリスリトール(トリ/テトラ/ペンタ/ヘキサ)アクリレート、ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、イソシアヌル酸アクリレート等の骨格の(メタ)アクリレート化合物のカプロラクトン変性化合物(日本化薬製KAYARAD DPCA、新中村化学工業(株)製A−9300−1CL等)、アルキレンオキサイド変性化合物(日本化薬製KAYARAD RP−1040、新中村化学工業(株)製ATM−35E、A−9300、ダイセル・オルネクス製 EBECRYL 135等)等が好ましく用いることができる。また、3官能以上のウレタン(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。3官能以上のウレタン(メタ)アクリレートとしては、8UX−015A(大成ファインケミカル(株)製)、UA−32P(新中村化学工業(株)製)、UA−1100H(新中村化学工業(株)製)などを好ましく用いることができる。
(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物は、重量平均分子量が80〜10000であることが好ましく、90〜3000であることがより好ましく、95〜2500であることが特に好ましい。
本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、(c)光重合開始剤を含む。静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物が、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物および(c)光重合開始剤を含むことによって、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物のパターンを形成しやすくすることができる。
静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物に用いられる光重合開始剤としては、特開2011−95716号公報に記載の段落0031〜0042に記載の光重合開始剤を用いることができる。例えば、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)](商品名:IRGACURE OXE−01、BASF製)の他、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)(商品名:IRGACURE OXE−02、BASF製)、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン(商品名:IRGACURE 379EG、BASF製)、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(商品名:IRGACURE 907、BASF製)、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン(商品名:IRGACURE 127、BASF製)、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)−ブタノン−1(商品名:IRGACURE 369、BASF製)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(商品名:IRGACURE 1173、BASF製)、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(商品名:IRGACURE 184、BASF製)、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名:IRGACURE 651、BASF製)、オキシムエステル系の光重合開始剤(商品名:Lunar 6、DKSHジャパン株式会社製)などを好ましく用いることができる。
静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物に対して、(c)光重合開始剤は、1質量%以上含まれることが好ましく、2質量%以上含まれることがより好ましい。静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物に対して、(c)光重合開始剤は、10質量%以下含まれることが好ましく、5質量%以下含まれることが本発明の積層体のパターニング性を改善する観点からより好ましい。
本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物を含む。
(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物としては、ブロックイソシアネートおよびエポキシ化合物を挙げることができる。本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物は、(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物が、ブロックイソシアネートであることが好ましい。
ブロックイソシアネートとは、「イソシアネートのイソシアネート基を熱解離性ブロック剤で保護(マスクまたはブロック化とも言う)した構造を有する化合物」のことを言う。
ポリイソシアネートは、モノアルコール及びジイソシアネートをウレタン化反応させ、その後、あるいは同時にイソシアヌレート化反応を行うことで得ることができる。
ジイソシアネートは、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートから選択される少なくとも1種類のジイソシアネート化合物、並びに、炭素数が1〜20のモノアルコールを用いることができる。
脂肪族ジイソシアネートとしては、ブタンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートが例示される。これらの中でも工業的入手のしやすさから、HDIが好ましい。上記脂肪族ジイソシアネートは、単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
また、脂環族ジイソシアネートとして、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。これらの中でも工業的入手のしやすさから、IPDIが好ましい。上記脂環族ジイソシアネートは、単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。上記脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートは、どちらか単独で使用してもよいし、脂肪族ジイソシアネートと脂環族ジイソシアネートで2種類以上を併用してもよい。
上記ポリイソシアネートの原料として、炭素数が1〜20のモノアルコールが用いられる。モノアルコールの炭素数の下限は、好ましくは2、より好ましくは3、更に好ましくは4、特に好ましくは6である。上限は、好ましくは16、より好ましくは12、更に好ましくは9である。モノアルコールは、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。また、上記モノアルコールは、分子内にエーテル基や、エステル基、カルボニル基を含んでもよいが、飽和炭化水素基のみからなるモノアルコールが好ましい。更に、分岐を有しているモノアルコールがより好ましい。モノアルコールとして、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソアミルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、3,5,5−トリメチル−1−ヘキサノール、トリデカノール、ペンタデカノール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、トリメチルシクロヘキサノール等が挙げられる。これらの中でも、イソブタノール、1−ブタノール、イソアミルアルコール、1−ヘキサノール、1−へプタノール、1−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、トリデカノール、ペンタデカノール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、3,5,5−トリメチル−1−シクロヘキサノールは、活性水素化合物との相溶性が優れているため、より好ましい。
一般式(1)
一般式(1)中、R1〜R3が表す1価の有機基はそれぞれ同じであってもよく、異なってもよい。一般式(1)中、R1〜R3が表す1価の有機基としては、熱解離性ブロック剤を含む基を挙げることができる。R1〜R3が表す1価の有機基は、ポリイソシアネートの合成に用いられるジイソシアネート化合物由来の2価の連結基、および/または、ポリイソシアネートの合成に用いられる炭素数が1〜20のモノアルコール由来の2価の連結基を介して、熱解離性ブロック剤を含む基が結合した基であることが好ましい。
エポキシ化合物としては特に制限はなく、公知の化合物を用いることができる。
エポキシ化合物としては、特開2015−135396号公報の[0096]〜[0098]に記載の化合物を好ましく用いることができ、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
エポキシ化合物の例としては、EPOX−MK R151((株)プリンテック製)などを挙げることができる。
静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物には、さらに添加剤を用いてもよい。添加剤としては、例えば特許第4502784号公報の段落0017、特開2009−237362号公報の段落0060〜0071に記載の界面活性剤や、公知のフッ素系界面活性剤、特許第4502784号公報の段落0018に記載の熱重合防止剤、さらに、特開2000−310706号公報の段落0058〜0071に記載のその他の添加剤が挙げられる。静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物に好ましく用いられる添加剤としては、公知のフッ素系界面活性剤であるメガファックF−551(DIC(株)製)が挙げられる。
本発明の転写フィルムは、仮支持体と、本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物を含む感光性樹脂層と、を有する。
転写フィルムに用いられる仮支持体としては特に制限はない。
仮支持体の厚みは、特に制限はなく、5〜200μmの範囲が一般的であり、取扱い易さ、汎用性などの点で、特に10〜150μmの範囲が好ましい。
仮支持体としてはフィルムであることが好ましく、樹脂フィルムであることがより好ましい。
仮支持体として用いられるフィルムとしては、可撓性を有し、加圧下または、加圧および加熱下で、著しい変形、収縮もしくは伸びを生じない材料を用いることができる。この性質を満たす仮支持体の例として、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等が挙げられ、中でも2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。
また、仮支持体には、特開2005−221726号公報に記載の方法などにより、導電性を付与することができる。
感光性樹脂層は、光硬化性であっても、熱硬化性かつ光硬化性であってもよい。その中でも、感光性樹脂層は熱硬化性かつ光硬化性であることが、転写後に光硬化して製膜しやすく、かつ、製膜後に熱硬化して膜の信頼性および塩水付与後の湿熱耐性を付与できる観点から好ましい。
感光性樹脂層がアルカリ可溶性であることが好ましい。樹脂層がアルカリ可溶性であることは、弱アルカリ水溶液により溶解することを意味し、弱アルカリ水溶液により現像可能であることが好ましい。
転写フィルムは、感光性樹脂層の厚みが、1〜20μmであることが好ましく、2〜15μmであることがより好ましく、3〜12μmであることが特に好ましい。感光性樹脂層は静電容量型入力装置の画像表示部分に使用されることが好ましく、その場合は高透明性および高透過率化が重要であり、感光性樹脂層の厚みが十分に薄いことで感光性樹脂層の吸収に起因する透過率の低下が生じにくくなり、また、短波が吸収されにくくなることで黄着色化も生じにくくなる。
転写フィルムは、感光性樹脂層の上に、さらに第二の感光性樹脂層を有していてもよい。第二の感光性樹脂層としては、公知の屈折率調整層などを挙げることができる。
転写フィルムは、仮支持体と感光性樹脂層との間に熱可塑性樹脂層を設けることもできる。熱可塑性樹脂層を有する転写材料を用いて、感光性樹脂層を転写して積層体を形成すると、転写して形成した各要素に気泡が発生し難くなり、画像表示装置に画像ムラなどが発生し難くなり、優れた表示特性を得ることができる。
熱可塑性樹脂層はアルカリ可溶性であることが好ましい。熱可塑性樹脂層は、下地表面の凹凸(既に形成されている画像などを原因とする凹凸等も含む。)を吸収することができるようにクッション材としての役割を担うものであり、対象面の凹凸に応じて変形しうる性質を有していることが好ましい。
転写フィルムは、熱可塑性樹脂層と感光性樹脂層との間に中間層を設けることもできる。中間層としては、特開平5−72724号公報に「分離層」として記載されている層が好ましい。
転写フィルムは、感光性樹脂層の表面に保護フィルムなどを更に設けることが好ましい。
転写フィルムの製造方法は特に制限は無く、公知の方法を用いることができる。
転写フィルムの製造方法は、仮支持体上に感光性樹脂層を形成する工程を有し、感光性樹脂層を形成する工程が、有機溶媒系樹脂組成物を仮支持体上に塗布する工程であることが好ましい。
有機溶媒系樹脂組成物とは、有機溶媒に溶解することができる樹脂組成物のことを言う。
有機溶媒としては、一般的な有機溶媒が使用できる。有機溶媒の例としては、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、乳酸エチル、乳酸メチル、カプロラクタム等を挙げることができる。
仮支持体上に感光性樹脂層を形成する前に、さらに熱可塑性樹脂層を形成する工程を含んでいてもよい。
本発明の転写フィルムは、静電容量型入力装置の電極保護膜に用いられることが好ましい。静電容量型入力装置の電極保護膜用の中でも透明絶縁層用または透明保護層用であることがより好ましい。本発明の転写フィルムは感光性樹脂層が未硬化状態であってもよく、その場合は、電極パターンの上に、フォトリソグラフィ方式により、静電容量型入力装置の電極保護膜の積層パターンを形成するための転写フィルム、あるいは屈折率調整層および静電容量型入力装置の電極保護膜(オーバーコート)の積層パターンを形成するための転写フィルムとして用いることができる。
本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜の第1の態様は、本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物から形成されたものである。
本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜の第2の態様は、本発明の転写フィルムから、仮支持体が取り除かれたものである。
本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜は、曲げ耐性が良好であるため、フィルムセンサー型の静電容量型入力装置の電極保護膜に用いられることが好ましい。
本発明の積層体の第1の態様は、静電容量型入力装置の電極を備える基板上に、本発明の静電容量型入力装置の電極保護膜、あるいは、本発明の転写フィルムの感光性樹脂層を転写することにより形成された静電容量型入力装置の電極保護膜、を有する、積層体である。
本発明の積層体の第2の態様は、静電容量型入力装置の電極を備える基板と、基板の上に位置する感光性樹脂層とを有する積層体であって、感光性樹脂層が、(a)バインダーポリマー、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物、(c)光重合開始剤および(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物を含み、
(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物が、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物を含む、積層体である。
これらの構成であるため、本発明の積層体は、曲げ耐性が良好である。
本発明の積層体は、静電容量型入力装置の電極を備える基板とこの基板の上に位置する感光性樹脂層を有することが好ましく、基板と電極パターンと感光性樹脂層を少なくとも有することがより好ましい。
積層体は、電極と感光性樹脂層の間に、さらに第二の感光性樹脂層を有していてもよい。基板と電極パターンと、この電極パターンに隣接して配置された第二の感光性樹脂層と、この第二の感光性樹脂層に隣接して配置された感光性樹脂層とを有し、第二の感光性樹脂層の屈折率が感光性樹脂層の屈折率よりも高くてもよい。この場合、第二の感光性樹脂層の屈折率が1.6以上であることが好ましい。この構成とすることにより、電極パターンを視認されにくくすることができ、パターニング性が良好となる。
本発明の積層体は、屈折率が1.60〜1.78であり厚みが55〜110nmの透明膜の電極パターンが形成された側と反対側に、基板をさらに有することが好ましい。
図11では、基板1、透明膜11を有し、さらに電極パターンと感光性樹脂層がこの順に積層された領域21を面内に有する。また、図11では、積層体は、電極パターンと感光性樹脂層がこの順に積層された領域21に加えて、基板1、透明膜11がこの順に積層された領域(図11の構成では、第二の感光性樹脂層12と感光性樹脂層7がこの順に積層された領域(電極パターンが形成されていない、非パターン領域22))を含むことが示されている。
面内方向とは、積層体の基板と平行な面に対して略平行方向を意味する。したがって、第二の電極パターン4、第二の感光性樹脂層12および感光性樹脂層7がこの順に積層された領域を面内に含むとは、第二の電極パターン4、第二の感光性樹脂層12および感光性樹脂層7がこの順に積層された領域の、積層体の基板と平行な面への正射影が、積層体の基板と平行な面内に存在することを意味する。
ここで、本発明の積層体を後述する静電容量型入力装置に用いる場合、電極パターンは行方向と列方向の略直交する2つの方向にそれぞれ第一の電極パターンおよび第二の電極パターンとして設けられることがある(例えば、図3参照)。例えば図3の構成では、本発明の積層体における電極パターンは、第二の電極パターン4であっても、第一の電極パターン3のパッド部分3aであってもよい。言い換えると、以下の本発明の積層体の説明では、電極パターンの符号を「4」で代表して表すことがあるが、本発明の積層体における電極パターンは、本発明の静電容量型入力装置における第二の電極パターン4への使用に限定されず、例えば第一の電極パターン3のパッド部分3aとして使用してもよい。
図11には、本発明の積層体が非パターン領域22を含む態様が示されている。
本発明の積層体は、電極パターンが形成されていない非パターン領域22の少なくとも一部に、基板、透明膜がこの順に積層された領域を面内に含むことが好ましい。
本発明の積層体は、基板、透明膜がこの順に積層された領域において、透明膜が互いに隣接していることが好ましい。
但し、非パターン領域22のその他の領域には、本発明の趣旨に反しない限りにおいてその他の部材を任意の位置に配置してもよく、例えば本発明の積層体を後述する静電容量型入力装置に用いる場合、図1におけるマスク層2、絶縁層5および別の導電性要素6などを積層することができる。
但し、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、基板および透明膜の間に、第三の透明膜が積層されていてもよい。例えば、基板および透明膜の間に、屈折率1.50〜1.52の第三の透明膜(図11には不図示)を含んでいてもよい。
第二の電極パターン4の端部は、その形状に特に制限はなく、図11に示すようにテーパー形状を有していてもよく、例えば、基板側の面の方が、基板と反対側の面よりも広いテーパー形状を有していてもよい。
ここで、電極パターンの端部がテーパー形状であるときの電極パターンの端部の角度(以下、テーパー角とも言う)は、30°以下であることが好ましく、0.1〜15°であることがより好ましく、0.5〜5°であることが特に好ましい。
本明細書中におけるテーパー角の測定方法は、電極パターンの端部の顕微鏡写真を撮影し、その顕微鏡写真のテーパー部分を三角形に近似し、テーパー角を直接測定して求めることができる。
図10に電極パターンの端部がテーパー形状である場合の一例を示す。図10におけるテーパー部分を近似した三角形は、底面が800nmであり、高さ(底面と略平行な上底部分における厚み)が40nmであり、このときのテーパー角αは約3°である。テーパー部分を近似した三角形の底面は、10〜3000nmであることが好ましく、100〜1500nmであることがより好ましく、300〜1000nmであることが特に好ましい。
なお、テーパー部分を近似した三角形の高さの好ましい範囲は、電極パターンの厚みの好ましい範囲と同様である。
図11では、第二の感光性樹脂層12の電極パターンが形成された表面とは反対側の表面上に、感光性樹脂層7が積層された態様が示されている。
本発明の積層体は、図11に示すように電極パターンおよび感光性樹脂層が第二の感光性樹脂層を介して積層されていてもよいが、電極パターンおよび感光性樹脂層が互いに隣接している領域を含むことが好ましい(不図示)。
ここで、「連続して」とは、透明膜がパターン膜ではなく、連続膜であることを意味する。すなわち、透明膜は、開口部を有していないことが、電極パターンを視認されにくくする観点から好ましい。
また、透明膜によって、電極パターンおよび非パターン領域22が、他の層を介して被覆されるよりも、直接被覆されることが好ましい。他の層を介して被覆される場合における「他の層」としては、後述する本発明の静電容量型入力装置に含まれる絶縁層5や、後述する本発明の静電容量型入力装置のように電極パターンが2層以上含まれる場合の2層目の電極パターンなどを挙げることができる。
図11には、第二の感光性樹脂層12が積層している態様が示されている。第二の感光性樹脂層12は、透明膜11上の第二の電極パターン4が積層していない領域と、第二の電極パターン4が積層している領域との上にまたがって積層している。すなわち、第二の感光性樹脂層12は、透明膜11と隣接しており、さらに、第二の感光性樹脂層12は、第二の電極パターン4と隣接している。
また、第二の電極パターン4の端部がテーパー形状である場合は、テーパー形状に沿って(テーパー角と同じ傾きで)第二の感光性樹脂層12または感光性樹脂層7が積層していることが好ましい。
(基板)
本発明の積層体は、静電容量型入力装置の電極を備える基板を有する。静電容量型入力装置の電極を備える基板は、基板と、電極が別の部材であることが好ましい。
基板がフィルム基板であることが、曲げ耐性が良好な静電容量型入力装置を提供する観点から好ましい。また、基板は透明基板であることが好ましい。すなわち、本発明の積層体は、基板が、透明フィルム基板であることがより好ましい。
基板の屈折率は、1.50〜1.52であることが特に好ましい。
基板としてフィルム基板を用いる場合は、光学的に歪みがないものや、透明度が高いものを用いることがより好ましく、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマーを挙げることができる。
積層体は、基板の両面に、それぞれ電極および感光性樹脂層を有する構成も好ましい。この場合、積層体はフィルムセンサーとして用いることが好ましい。
電極は導電性細線であることが好ましい。
電極は、電極パターンであることが好ましい。
電極パターンの材料は特に制限されることはなく、公知の材料を用いることができる。
本発明の積層体は、静電容量型入力装置の電極が、Au、Ag、CuおよびAlから選択される少なくとも1種類の金属、あるいは、Au、Ag、CuおよびAlから選択される少なくとも1種類の金属を含む合金を含むことが好ましい。
Au、Ag、CuおよびAlから選択される少なくとも1種類の金属を含む合金に用いられるその他の金属としては、例えば、錫、パラジウム、ニッケル、クロムなどが挙げられる。
これらの中でも、電極の導電性が優れる理由から、電極がAgであることが好ましい。
電極は、銀または銀合金からなる金属ナノワイヤで形成することも好ましい。金属ナノワイヤの製造方法は特に制限はなく、いかなる方法で作製してもよく、ハロゲン化合物と分散剤を溶解した溶媒中で金属イオンを還元することによって製造することが好ましい。また、金属ナノワイヤを形成した後は、常法により脱塩処理を行うことが、分散性および導電膜の経時安定性の観点から好ましい。
また、金属ナノワイヤの製造方法としては、特開2009−215594号公報、特開2009−242880号公報、特開2009−299162号公報、特開2010−84173号公報、特開2010−86714号公報、特表2009−505358号公報などに記載の方法を用いることができる。
バインダーは、電極と基板との密着性がより優れる理由から、水溶性高分子であることが好ましい。バインダーとしては、例えば、ゼラチン、カラギナン、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、澱粉等の多糖類、セルロースおよびその誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリサッカライド、ポリビニルアミン、キトサン、ポリリジン、ポリアクリル酸、ポリアルギン酸、ポリヒアルロン酸、カルボキシセルロース、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウムなどが挙げられる。なかでも、電極と基板との密着性がより優れる理由から、ゼラチンが好ましい。
なお、ゼラチンとしては石灰処理ゼラチンの他、酸処理ゼラチンなどを用いてもよい。ゼラチンの加水分解物、ゼラチン酵素分解物、ならびに、その他アミノ基および/またはカルボキシル基を修飾したゼラチン(フタル化ゼラチン、アセチル化ゼラチン)を使用することができる。
なお、金属とバインダーの体積比は、電極中に含まれる金属およびバインダーの密度より計算することができる。例えば、金属が銀の場合、銀の密度を10.5g/cm3として、バインダーがゼラチンの場合、ゼラチンの密度を1.34g/cm3として計算して求めるものとする。
ゼラチンとは異なる高分子(以後、単に高分子とも称する)としては、タンパク質を含まない高分子であることが好ましい。
より具体的には、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリジエン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース重合体およびキトサン重合体からなる群から選ばれる少なくともいずれかの樹脂、または、これらの樹脂を構成する単量体からなる共重合体などが挙げられる。なかでも、タンパク質分解酵素で分解しない高分子が好ましく、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。
なかでも、上記高分子の好適態様としては、特開2014−206936号公報の[0023]〜[0042]に記載があり、この公報の内容は本明細書に参照して組み込まれる。
電極の厚みは特に制限されないが、導電性および視認性の観点から、0.00001mm〜0.2mmから選択可能であるが、30μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましく、0.01〜9μmが更に好ましく、0.05〜5μmが最も好ましい。
格子は、電極の導電性細線で囲まれる開口領域を含んでいる。格子の一辺の長さWの上限は、800μm以下が好ましく、600μm以下がより好ましい。格子の一辺の長さWの下限は400μm以上であることが好ましい。
可視光透過率の点から電極の開口率は85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることが最も好ましい。開口率とは、電極中の導電性細線を除いた透過性部分が全体に占める割合に相当する。
なお、図16において電極の導電性細線はメッシュパターンとして形成されているが、この態様には限定されず、ストライプパターンであってもよい。
なお、電極のパターニングは、電極部の材料に応じて選択でき、フォトリソグラフィ法やレジストマスクスクリーン印刷−エッチング法、インクジェット法、印刷法などを用いてもよい。
本発明の積層体に含まれる感光性樹脂層の好ましい範囲は、本発明の転写フィルムにおける感光性樹脂層の好ましい範囲と同様である。
積層体の製造方法は特に制限はないが、本発明の転写フィルムを用いて、静電容量型入力装置の電極を備える基板の上に転写フィルムの感光性樹脂層を転写する工程を含むことが好ましい。
この構成により、積層体の第二の感光性樹脂層および感光性樹脂層を一括して転写することができ、電極パターンが視認されにくい積層体を容易に、生産性良く製造することができる。
なお、第二の感光性樹脂層は、パターン領域では電極パターン上に、非パターン領域では基板または透明膜上に、直接または他の層を介して、製膜されることが好ましい。
また、後の転写工程におけるラミネートを行った後の各層の密着性を高めるために、予め基板の非接触面(静電容量型入力装置を構成する基板の表面のうち、指などの入力手段を接触させる側の面とは反対側の面)に表面処理を施すことができる。表面処理としては、シラン化合物を用いた表面処理(シランカップリング処理)を実施することが好ましい。シランカップリング剤としては、感光性樹脂と相互作用する官能基を有するものが好ましい。例えばシランカップリング液(N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシランの0.3質量%水溶液、商品名:KBM603、信越化学工業(株)製)をシャワーにより20秒間吹き付け、純水シャワー洗浄する。この後、加熱により反応させることが好ましい。加熱槽を用いてもよく、ラミネータの予備加熱を用いてもよく、いずれも反応を促進できる。
電極は、後述する本発明の静電容量型入力装置の説明における、第一の電極パターン3、第二の電極パターン4および別の導電性要素6の形成方法などを用いて、基板上または屈折率が1.6〜1.78であり厚みが55〜110nmの透明膜上に製膜することができ、感光性フィルムを用いる方法が好ましい。
また、電極の製膜としては、特開2014−206936号公報の[0053]〜[0074]や、特開2015−69585号公報の[0049]〜[0061]に記載があり、これらの公報の内容は本明細書に参照して組み込まれる。
感光性樹脂層を形成する方法は、本発明の転写フィルムから保護フィルムを除去する保護フィルム除去工程と、保護フィルムが除去された本発明の転写フィルムの感光性樹脂層を電極上に転写する転写工程と、電極上に転写された感光性樹脂層を露光する露光工程と、露光された感光性樹脂層を現像する現像工程と、を有する方法が挙げられる。
転写工程は、保護フィルムが除去された本発明の転写フィルムの感光性樹脂層を電極(好ましくは電極パターン)上に転写する工程であることが好ましい。
この際、本発明の転写フィルムの感光性樹脂層を電極にラミネート後、仮支持体を取り除く工程を含む方法が好ましい。
感光性樹脂層の電極表面への転写(貼り合わせ)は、感光性樹脂層を電極表面に重ね、加圧および/または加熱することにより行われることが好ましい。貼り合わせには、ラミネータ、真空ラミネータ、および、より生産性を高めることができるオートカットラミネーター等の公知のラミネータを使用することができる。
露光工程、現像工程、およびその他の工程の例としては、特開2006−23696号公報の段落0035〜0051に記載の方法を本発明においても好適に用いることができる。
具体的には、電極パターン上に形成された感光性樹脂層および仮支持体の上方に所定のマスクを配置し、その後マスク上方の光源から(マスク、仮支持体を介して)感光性樹脂層を露光する方法が挙げられる。
ここで、露光の光源としては、感光性樹脂層を硬化しうる波長域の光(例えば、365nm、405nmなど)を照射できるものであれば適宜選択して用いることができる。具体的には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。露光量としては、通常5〜200mJ/cm2程度であり、好ましくは10〜100mJ/cm2程度である。
現像工程は、パターン露光された感光性樹脂層を現像液によってパターン現像する狭義の意味の現像工程である。
現像は、現像液を用いて行うことができる。現像液としては、特に制約はなく、特開平5−72724号公報に記載の現像液など、公知の現像液を使用することができる。尚、現像液は感光性樹脂層が溶解型の現像挙動をする現像液が好ましく、例えば、pKa(power of Ka;Kaは酸解離定数)=7〜13の化合物を0.05〜5mol/Lの濃度で含む現像液が好ましい。一方、感光性樹脂層自体がパターンを形成しない場合の現像液は非アルカリ現像型着色組成物層を溶解しない型の現像挙動をする現像液が好ましく、例えば、pKa=7〜13の化合物を0.05〜5mol/Lの濃度で含む現像液が好ましい。現像液には、更に水と混和性を有する有機溶剤を少量添加してもよい。水と混和性を有する有機溶剤としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、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、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。有機溶剤の濃度は0.1質量%〜30質量%であることが好ましい。
また、現像液には、更に公知の界面活性剤を添加することができる。界面活性剤の濃度は0.01質量%〜10質量%であることが好ましい。
積層体の製造方法は、転写後の感光性樹脂層を加熱処理する工程を含むことが好ましく、転写後の感光性樹脂層を加熱処理して、カルボキシル基含有アクリル樹脂の少なくとも一部をカルボン酸無水物とする工程を含むことが塩水付与後の湿熱耐性を高められる観点からより好ましい。転写後の感光性樹脂層への加熱処理は、露光および現像後が好ましく、すなわち露光および現像後のポストベーク工程であることが好ましい。感光性樹脂層が、熱硬化性である場合は、特にポストベーク工程を行うことが好ましい。
転写後の感光性樹脂層を加熱処理して、カルボキシル基含有アクリル樹脂の少なくとも一部をカルボン酸無水物とする工程における加熱温度は、100〜160℃であることが、基板としてフィルム基板を用いる場合に好ましく、140〜150℃であることがより好ましい。
積層体の製造方法は、感光性樹脂層を硬化する工程の後に、感光性樹脂層の未硬化部(光硬化の場合は、未露光部のみ、または、露光部のみ)を現像して、取り除く工程を含むことがより好ましい。
本発明の静電容量型入力装置は、本発明の積層体を含む。
本発明の静電容量型入力装置は、引き回し配線の端末部で、ポリイミドフィルムなどの上に形成されたフレキシブル配線と接続することが好ましい。そのために、引き回し配線の端末部は、感光性樹脂層に覆われていないことが好ましい。
その態様を図13に示した。図13は電極パターンの引き回し配線(別の導電性要素6)と引き回し配線の端末部31を含む、以下の構成の静電容量型入力装置を示した。
引き回し配線の端末部31上の感光性樹脂層が未硬化部(未露光部)となっているため、現像で除去され、引き回し配線の端末部31が露出している。
具体的な露光および現像の態様を図14および図15に示した。図14は、感光性樹脂層を有する本発明の転写フィルム30を、静電容量型入力装置の電極パターンの上にラミネートにより積層し、露光等によって硬化する前の状態を示す。フォトリソグラフィを利用する場合、すなわち露光により硬化する場合は、図15に示した形状の感光性樹脂層の硬化部(露光部)33を、マスクを用いてパターン露光および未露光部の現像をすることにより、得ることができる。具体的には、図15では、感光性樹脂層の未硬化部として引き回し配線の端末部に対応する開口部34と、静電容量型入力装置の枠部の輪郭の外側にはみ出していた感光性樹脂層を有する本発明の転写フィルムの端部とが取り除かれた結果、感光性樹脂層の硬化部(引き回し配線の端末部(取出配線部)を覆わないための所望のパターン)が得られる。
これにより、ポリイミドフィルム上に作製されたフレキシブル配線を、引き回し配線の端末部31に直接つなぐことができ、これにより、センサーの信号を電気回路に送ることが可能になる。
以下、本発明の静電容量型入力装置の好ましい態様の詳細を説明する。
(3)複数のパッド部分が接続部分を介して第一の方向に延在して形成された複数の第一の電極パターン;
(4)第一の電極パターンと電気的に絶縁され、第一の方向に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の電極パターン;
(5)第一の電極パターンと第二の電極パターンとを電気的に絶縁する絶縁層;
(7)(3)〜(5)の要素の全てまたは一部を覆うように形成された第二の感光性樹脂層;
(8)(7)の要素を覆うように隣接して形成された感光性樹脂層。
ここで、(7)第二の感光性樹脂層が、本発明の積層体における第二の感光性樹脂層に相当する。また、(8)感光性樹脂層が、本発明の積層体における感光性樹脂層に相当する。なお、感光性樹脂層は、通常公知の静電容量型入力装置におけるいわゆる透明保護層であることが好ましい。
本発明の静電容量型入力装置は、さらに、(6)第一の電極パターンおよび第二の電極パターンの少なくとも一方に電気的に接続される、第一の電極パターンおよび第二の電極パターンとは別の導電性要素を有していてもよい。
ここで、(4)第二の電極パターンが電極パターンでなく、(6)別の導電性要素を有さない場合は、(3)第一の電極パターンが、本発明の積層体における電極パターンに相当する。
(4)第二の電極パターンが電極パターンであり、(6)別の導電性要素を有さない場合は、(3)第一の電極パターンおよび(4)第二の電極パターンのうち少なくとも一つが、本発明の積層体における電極パターンに相当する。
(4)第二の電極パターンが電極パターンでなく、(6)別の導電性要素を有する場合は、(3)第一の電極パターンおよび(6)別の導電性要素のうち少なくとも一つが、本発明の積層体における電極パターンに相当する。
(4)第二の電極パターンが電極パターンであり、(6)別の導電性要素を有する場合は、(3)第一の電極パターン、(4)第二の電極パターンおよび(6)別の導電性要素のうち少なくとも一つが、本発明の積層体における電極パターンに相当する。
(1)マスク層および/または加飾層は、(2)透明膜と基板の間、(3)第一の電極パターンと基板の間、(4)第二の電極パターンと基板の間、または、(6)別の導電性要素と基板の間に有することが好ましい。(1)マスク層および/または加飾層は、基板に隣接して設けられることがより好ましい。
まず、本発明の静電容量型入力装置の好ましい構成について、装置を構成する各部材の製造方法とあわせて説明する。図1は、本発明の静電容量型入力装置の好ましい構成を示す断面図である。図1において静電容量型入力装置10は、基板1と、マスク層2と、屈折率が1.6〜1.78であり厚みが55〜110nmの透明膜11と、第一の電極パターン3(図1には接続部分3bのみを図示)と、第二の電極パターン4と、絶縁層5と、別の導電性要素6と、第二の感光性樹脂層12と、感光性樹脂層7と、から構成されている態様が示されている。
また、後述する図3におけるX−Y断面を表した図9も同様に、本発明の静電容量型入力装置の好ましい構成を示す断面図である。図9において静電容量型入力装置10は、基板1と、屈折率が1.6〜1.78であり厚みが55〜110nmの透明膜11と、第一の電極パターン3(図9にはパッド部分3aのみを図示)と、第二の電極パターン4と、第二の感光性樹脂層12と、感光性樹脂層7と、から構成されている態様が示されている。
本発明の静電容量型入力装置10には、図2に示すように、基板1の一部の領域(図2においては入力面以外の領域)を覆うようにマスク層2が設けられている。更に、基板1には、図2に示すように一部に開口部8を設けることができる。開口部8には、押圧式のメカニカルなスイッチを設置することができる。
このように、一定の厚みが必要なマスク層と基板の非接触面(接触面の裏面)とにまたがって感光性フィルムをラミネートする場合でも、後述する特定の層構成を有する感光性フィルムを用いることで真空ラミネータなどの高価な設備を用いなくても、簡単な工程でマスク部分境界に泡の発生がないラミネートが可能になる。
また、図3における第一の電極パターン3、第二の電極パターン4および別の導電性要素6が形成されていない領域が、本発明の積層体における非パターン領域22に相当する。
図1においては、別の導電性要素6が第二の電極パターン4に接続されている態様が示されている。
本発明の静電容量型入力装置を製造する過程で形成される態様例として、図4〜8の態様を挙げることができる。図4は、開口部8が形成された強化処理ガラスからなる透明な基板1の一例を示す上面図である。図5は、マスク層2が形成された基板の一例を示す上面図である。図6は、第一の電極パターン3が形成された基板の一例を示す上面図である。図7は、第一の電極パターン3と第二の電極パターン4が形成された基板の一例を示す上面図である。図8は、第一の電極パターンおよび第二の電極パターンとは別の導電性要素6が形成された基板の一例を示す上面図である。これらは、以下の説明を具体化した例を示すものであり、本発明の範囲はこれらの図面により限定的に解釈されることはない。
本発明の転写フィルムや感光性フィルムを用いて各要素(マスク層2と、第一の電極パターン3と、第二の電極パターン4と、絶縁層5と、別の導電性要素6のうち少なくとも一要素)を形成すると、開口部を有する基板でも開口部分からレジスト成分のモレおよび/またははみ出しがなく、特に基板の縁部の境界線直上まで遮光パターンを形成する必要のあるマスク層において、基板の縁部からのレジスト成分のモレおよび/またははみ出しがない。そのため基板の非接触面側を汚染することなく、簡略な工程で、薄型化および軽量化されたタッチパネルを製造することができる。
本発明の静電容量型入力装置を製造するときに好ましく用いられる、本発明の転写フィルム以外の感光性フィルムについては、特開2014−178922号公報の[0222]〜[0255]に記載があり、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
本発明の画像表示装置は、本発明の静電容量型入力装置を有する。
本発明の静電容量型入力装置、およびこの静電容量型入力装置を有する画像表示装置は、「最新タッチパネル技術」(2009年7月6日発行(株)テクノタイムズ)、三谷雄二監修、「タッチパネルの技術と開発」、シーエムシー出版(2004,12)、FPD International 2009 Forum T−11講演テキストブック、Cypress Semiconductor Corporation アプリケーションノートAN2292等に開示されている構成を適用することができる。
[静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物の調製]
下記表1および表2に示す組成となるように、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物である材料−1〜材料−14を調製した。
化合物1は、一般式(1)で表される構造を有する。化合物2は、一般式(1)で表される構造を有する。
加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物である化合物1および化合物2は下記合成例1の方法にて合成した。
撹拌器、温度計および冷却管を取り付けた四ツ口フラスコの内部を窒素置換した装置に、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI、1,6−ジイソシアネートヘキサンとも言う)600部を仕込み、撹拌下反応器内温度を70℃に保持した。イソシアヌレート化触媒としてテトラメチルアンモニウムカプリエートを加え、収率が40質量%になった時点で燐酸を添加し反応を停止させた。反応液をろ過した後、薄膜蒸発缶を用いて未反応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートを仕込んで40℃に加温し、ポリイソシアネートの−NCO含有モル量に対し、1.05倍モル量のメチルエチルケトオキシムを徐々に加えた。メチルエチルケトオキシムを全て加えた後で、反応液を60℃に加温し、2時間撹拌した。FT−IR(Fourier−transform infrared spectroscopy)にて、イソシアネートに起因する吸収が消失するのを確認した後、撹拌を停止し、ブロックポリイソシアネート組成物を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物を化合物1とした。
撹拌器、温度計および冷却管を取り付けた四ツ口フラスコの内部を窒素置換した装置に、1,6−ジイソシアネートヘキサン600部を仕込み、撹拌下反応器内温度を70℃に保持した。イソシアヌレート化触媒としてテトラメチルアンモニウムカプリエートを加え、収率が40質量%になった時点で燐酸を添加し反応を停止させた。反応液をろ過した後、薄膜蒸発缶を用いて未反応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートを仕込んで80℃に加温し、ポリイソシアネートの−NCO含有モル量に対し、1.05倍モル量の3,5−ジメチルピラゾールを徐々に加えた。3,5−ジメチルピラゾールを全て加えた後で、反応液をさらに2時間撹拌した。FT−IRにて、イソシアネートに起因する吸収が消失するのを確認した後、撹拌を停止し、ブロックポリイソシアネート組成物を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物を化合物2とした。
添加剤として、以下の構造式で表される化合物を含むポリマー溶液3を用いた。なお、本明細書中の「wt%」は「質量%」と同義である。
ポリエチレンテレフタレートフィルムである16μmの仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、乾燥後の感光性樹脂層の厚みが表3に記載の厚みになるように塗布量を調整し、感光性樹脂層用の材料−1〜材料−14のいずれか1種類を塗布し、感光性樹脂層を形成した。感光性樹脂層の上に保護フィルム(厚み38μmポリエチレンテレフタレートフィルム)を圧着し、実施例1〜10及び比較例1〜9の転写フィルムを作製した。
<降伏点、破断伸び>
静電容量型入力装置の電極保護膜の降伏点および破断伸びを求める引っ張り試験は下記の様に行う。
まず、セラピール(東レ社製)に、引っ張り試験を行う静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物を乾燥後の厚みが20μmになるように塗布・乾燥し、セラピール表面に静電容量型入力装置の電極保護膜(以下、ポリマー膜と言う)を形成する。続いて、セラピール表面に形成されたポリマー膜を、高圧水銀ランプで120mJ露光して硬化した後、145℃で30分間加熱した後、3cm×5mmの大きさに切断した。その後、ポリマー膜をセラピールから剥離する。得られたポリマー膜を引っ張り試験機(テンシロン:A&D Company社製)により23℃、相対湿度50%の環境下、50mm/分の速度で引っ張り試験を行い、伸び(伸張度)と応力とを測定する。なお、高圧水銀ランプで120mJ露光して硬化をした後、145℃で30分間加熱する条件は、完全に硬化を完了させる条件である。完全に硬化を完了させたことは、更に10分間、追加加熱を行っても重合率が変化しないことによって確認することができる。
この引っ張り試験において、ポリマー膜は引っ張り応力に従って伸びが大きくなるが、ある応力を超えると歪み(伸び)が大きくなるのに対して引っ張り応力が下降する現象が起こる。この現象をポリマー膜が「降伏」したと判断し、この点における応力を降伏点と称する。この挙動を示すポリマーを「降伏点を有する」と判断する。他方、引っ張り応力と伸びが共に上昇し、ある応力で破断するポリマー膜は「降伏点を有しない」と判断する。なお、降伏点を有するポリマー膜を形成できる市販品のバインダーポリマーとしては、例えば、三井化学(株)製のボンロンXPS001、ボンロンXPS002(いずれも商品名:アクリル樹脂粒子分散物)、東洋紡(株)ハードレンNZ−1001(商品名:酸変性オレフィン樹脂粒子分散物)などが挙げられる。ボンロンXPS001は、材料−7に用いた。
「降伏点を有しない」ポリマー膜については、破断時の伸びを破断伸びとして求めた。
得られた結果を下記表3に記載した。
100μm、75μm、65μmおよび50μmの厚みを有する下記表3に記載の基板の片面または両面に、各実施例および比較例の静電容量型入力装置の電極保護膜を膜厚10μmで積層されたサンプルを、以下の方法で調製した。
実施例1〜6および比較例1〜9では、保護フィルムを剥離した実施例1〜6および比較例1〜9の転写フィルムを用いて、下記表3に記載の基板の片面または両面の上に、感光性樹脂層および仮支持体をこの順で転写し、積層体を得た(基板の温度:40℃、ゴムローラー温度110℃、線圧3N/cm、搬送速度2m/分)。その後、得られた積層体に、超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)製)を用いて、露光マスク(オーバーコート形成用パターンを有す石英露光マスク)面と仮支持体との間の距離を125μmに設定し、仮支持体を介して露光量100mJ/cm2(i線)でパターン露光した。仮支持体を剥離後、パターン露光後の積層体(フィルム基板)を、炭酸ソーダ2質量%水溶液32℃を用いて60秒間洗浄処理した。洗浄処理後の基板に超高圧洗浄ノズルから超純水を噴射することで残渣を除去した。引き続き、エアを吹きかけて基板上の水分を除去し、145℃30分間の加熱(ポストベーク)処理を行って、基板上に感光性樹脂層が積層されたサンプルを調製した。
実施例7〜10の曲げ耐性の試験では、後述の方法で作製する実施例7〜10の積層体を、100μmの基板上に静電容量型入力装置の電極および感光性樹脂層が積層されたサンプルとした。さらに、実施例7〜10の積層体の作製において、基板の厚みを75μm、65μmおよび50μmにそれぞれ変更した以外は基板−1または基板−2と同様にして作製した静電容量型入力装置の電極を備える基板を用いたサンプルを作製し、75μm、65μmおよび50μmの基板上に静電容量型入力装置の電極および感光性樹脂層が積層されたサンプルを調製した。
JIS(Japanese Industrial Standards) K5600に準拠したマンドレル試験機を用い、直径2mmの金属棒を用いて、曲げ耐性に関するマンドレル試験を実施した。各サンプルを、繰り返し1000回金属棒に巻き付け試験を行った後、外観を顕微鏡を用いて観察した。
割れや白化などの外観異常が見られたものと、外観異常が見られなかったものを、以下の基準にしたがって評価した。なお、基板の厚みが厚いほど、マンドレル試験後に外観異常が生じやすくなる。
A:静電容量型入力装置の電極保護膜を100μmの厚みを有する基板に積層した場合に外観異常が見られなかった。
B:静電容量型入力装置の電極保護膜を100μmの厚みを有する基板に積層した場合に外観異常が見られたが、75μm、65μmおよび50μmの厚みを有する基板に積層した場合に外観異常が見られなかった。
C:静電容量型入力装置の電極保護膜を100μmおよび75μmの厚みを有する基板に積層した場合に外観異常が見られたが、65μmおよび50μmの厚みを有する基板に積層した場合に外観異常が見られなかった。
D:静電容量型入力装置の電極保護膜を100μm、75μmおよび65μmの厚みを有する基板に積層した場合に外観異常が見られたが、50μmの厚みを有する基板に積層した場合に外観異常が見られなかった。
E:静電容量型入力装置の電極保護膜を100μm、75μm、65μmおよび50μmの厚みを有する基板に積層した場合に外観異常が見られた。
得られた結果を下記表3に記載した。
実施例7〜10では、静電容量型入力装置の電極を備える基板の上に、実施例7〜10の静電容量型入力装置の電極保護膜を形成し、実施例7〜10の積層体を作製した。
まず、以下の方法で静電容量型入力装置の電極を備える基板を作製した。
(ハロゲン化銀乳剤の調製)
38℃、pH4.5に保たれた下記1液に、下記の2液および3液の各々90%に相当する量を攪拌しながら同時に20分間にわたって加え、0.16μmのハロゲン化銀核粒子を形成した。続いて下記4液および5液を8分間にわたって加え、さらに、下記の2液および3液の残りの10%の量を2分間にわたって加え、0.21μmまでハロゲン化銀粒子を成長させた。さらに、ヨウ化カリウム0.15gを加え、5分間熟成し、ハロゲン化銀粒子の銀形成を終了した。
水 750ml
ゼラチン 9g
塩化ナトリウム 3g
1,3−ジメチルイミダゾリジン−2−チオン 20mg
ベンゼンチオスルホン酸ナトリウム 10mg
クエン酸 0.7g
2液:
水 300ml
硝酸銀 150g
3液:
水 300ml
塩化ナトリウム 38g
臭化カリウム 32g
ヘキサクロロイリジウム(III)酸カリウム
(0.005%KCl 20質量%水溶液) 8ml
ヘキサクロロロジウム酸アンモニウム
(0.001%NaCl 20質量%水溶液)10ml
4液:
水 100ml
硝酸銀 50g
5液:
水 100ml
塩化ナトリウム 13g
臭化カリウム 11g
黄血塩 5mg
上記乳剤に1,3,3a,7−テトラアザインデン1.2×10−4モル/モルAg、ハイドロキノン1.2×10−2モル/モルAg、クエン酸3.0×10−4モル/モルAg、2,4−ジクロロ−6−ヒドロキシ−1,3,5−トリアジンナトリウム塩0.90g/モルAgを添加し、クエン酸を用いて塗布液pHを5.6に調整して、銀塩乳剤層形成用組成物を得た。
厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムにコロナ放電処理を施した後、上記PETフィルムの両面に、下塗層として厚み0.1μmのゼラチン層、さらに下塗層上に光学濃度が約1.0で現像液のアルカリにより脱色する染料を含むアンチハレーション層を設けた。上記アンチハレーション層の上に、上記銀塩乳剤層形成用組成物を塗布し、さらに厚み0.15μmのゼラチン層を設け、両面に銀塩乳剤層が形成されたPETフィルムを得た。得られたフィルムをフィルムAとする。形成された銀塩乳剤層は、銀量6.0g/m2、ゼラチン量1.0g/m2であった。
上記フィルムAの両面に、ラインアンドスペース(ライン/スペース、以下L/Sともいう)が50μm/50μmであるクシ型パターンを配したフォトマスクを介し、高圧水銀ランプを光源とした平行光を用いて露光を行った。露光後、下記の現像液で現像し、さらに定着液(商品名:CN16X用N3X−R、富士フイルム社製)を用いて現像処理を行った。さらに、純水でリンスし、乾燥することで、両面にAg細線(金属細線)からなる電極パターンとゼラチン層とが形成されたPETフィルムを得た。ゼラチン層はAg細線間に形成されており、このときのAg細線中のAg量は、蛍光X線分析から、5.5g/m2であった。得られたクシ型配線パターン付フィルムを、基板−1とする。
現像液1リットル(L)中に、以下の化合物が含まれる。
ハイドロキノン 0.037mol/L
N−メチルアミノフェノール 0.016mol/L
メタホウ酸ナトリウム 0.140mol/L
水酸化ナトリウム 0.360mol/L
臭化ナトリウム 0.031mol/L
メタ重亜硫酸カリウム 0.187mol/L
後述するパターニングされた導電膜1を有する、基板−2を作製した。なお、Ag量は、蛍光X線分析から、0.015g/m2であった。
−銀ナノワイヤ分散液(1)の調製−
プロピレングリコール370gに硝酸銀粉末60gを溶解させ、硝酸銀溶液101を調製した。プロピレングリコール4.45kgにポリビニルピロリドン(分子量55,000)72.0gを添加し、窒素ガスを容器の気相部分に通気しながら、90℃に昇温した。この液を反応液101とした。窒素ガスの通気を保持したまま、激しく攪拌している反応液101へ硝酸銀溶液101を2.50g添加して、加熱攪拌を1分間行った。さらに、この溶液へテトラブチルアンモニウムクロリド11.8gをプロピレングリコール100gに溶解させた溶液を添加し、反応液102とした。
90℃に保ち、攪拌速度500rpm(revolutions per minute)で攪拌している反応液102へ、硝酸銀溶液101を添加速度50cm3/分で200g添加した。攪拌速度を100rpmに落とし、窒素ガスの通気を止めて、加熱攪拌を15時間行った。90℃に保ち、攪拌速度100rpmで攪拌している反応液へ、硝酸銀溶液101を添加速度0.5cm3/分にて220g添加し、添加終了後から2時間、加熱攪拌を続けた。攪拌を500rpmに変更し、蒸留水1.0kgを添加した後に、25℃まで冷却して仕込液101を作製した。
分画分子量15万の限外濾過モジュールを用いて、限外濾過を次の通り実施した。蒸留水と1−プロパノールの混合溶液(体積比1対1)の仕込液101への添加と仕込液101の濃縮を、最終的に濾液の伝導度が50μS/cm以下になるまで繰り返した。濃縮を行い、金属含有量0.45質量%の銀ナノワイヤ分散液(1)を得た。
得られた銀ナノワイヤ分散液(1)の銀ナノワイヤについて、平均短軸長および平均長軸長を測定した。その結果、平均短軸長は28.5nm、平均長軸長は15.2μmであった。以後、「銀ナノワイヤ分散液(1)」と表記する場合は、上記方法で得られた銀ナノワイヤ分散液を示す。
下記組成のアルコキシド化合物の溶液を60℃で1時間撹拌して均一になったことを確認した。得られたゾルゲル液の重量平均分子量をGPC(ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量は4,400であった。ゾルゲル液2.24部と上記の方法で調製された銀ナノワイヤ分散液(1)17.76部を混合し、さらに蒸留水および1−プロパノールで希釈して銀ナノワイヤ塗布液(1)を得た。得られた塗布液の溶剤比率は蒸留水:1−プロパノール=60:40(体積比)であった。PET基板(厚み100μm)上にバーコート法で銀量が0.015g/m2、全固形分塗布量が0.120g/m2となるように銀ナノワイヤ塗布液(1)を塗布したのち、120℃で1分間乾燥して、銀ナノワイヤを含有する導電膜1を形成した。
・テトラエトキシシラン 5.0部
(KBE−04、信越化学工業(株)製)
・1質量%酢酸水溶液 11.0部
・蒸留水 4.0部
導電膜1にフォトレジスト(TMSMR−8900LB:東京応化工業(株)製)をスピンコートで塗布し、90℃で60秒間焼成した。次に、フォトマスクを用いてパターン露光(露光量:12mW/cm2、20秒)し、現像液(NMD−W:東京応化工業(株)製)にて現像し、水洗および乾燥させた後に、120℃で60秒間焼成し、導電膜1上にパターニングされたフォトレジストを形成した。
次に、銀エッチング液(SEA−2:関東化学製)に30秒間浸漬後、水洗および乾燥させて、銀ナノワイヤをエッチングして、導電膜1に非導電部を形成した。その後、中性剥離液(PK−SFR8120:パーカーコーポーレーション製)を用いてフォトレジストを剥離し、その後、水洗および乾燥をさせて、櫛形電極パターン(L/S=50μm/50μm)にパターニングされた導電膜1を作製した。
保護フィルムを剥離した実施例7〜10の転写フィルムを用いて、下記表3に記載の静電容量型入力装置の電極を備える基板の片面または両面の上に、感光性樹脂層および仮支持体をこの順で転写し、積層体を得た(基板の温度:40℃、ゴムローラー温度110℃、線圧3N/cm、搬送速度2m/分)。
その後、得られた積層体に、超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)製)を用いて、露光マスク(オーバーコート形成用パターンを有す石英露光マスク)面と仮支持体との間の距離を125μmに設定し、仮支持体を介して露光量100mJ/cm2(i線)でパターン露光した。仮支持体を剥離後、パターン露光後の積層体(フィルム基板)を、炭酸ソーダ2質量%水溶液を用いて32℃で60秒間洗浄処理した。洗浄処理後の基板に超高圧洗浄ノズルから超純水を噴射することで残渣を除去した。引き続き、エアを吹きかけて基板上の水分を除去し、145℃30分間の加熱(ポストベーク)処理を行って、基板上に、電極パターン(静電容量型入力装置の電極)および感光性樹脂層がこの順で備える積層体を得た。得られた積層体を、実施例7〜10の積層体とした。
導通試験は、実施例7〜10の積層体の電極パターンの端子にテスターをあて、配線抵抗を測定することで実施した。
デジタルマルチメーター(PICOTEST社製M3500)を用いて測定した。図16および図17に示すメッシュパターンの電極パターンを各実施例でそれぞれ5水準用意し、抵抗値の平均値をメッシュパターンの電極パターンの配線電気抵抗とした。
実施例7〜10の積層体に対し、静電容量型入力装置の電極保護膜に対するマンドレル試験と同様にしてマンドレル試験を行った。マンドレル試験前後で、配線電気抵抗の変化が10%以下のものを導通試験A評価、配線電気抵抗の変化が10%を超えるものを導通試験B評価とした。得られた結果を下記表3に記載した。
一方、重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物を含まず、かつ、加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物も含まない比較例1〜3は、曲げ耐性がE評価と悪かった。
加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物を含まない比較例4および5は、曲げ耐性がE評価と悪かった。
重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物を含まない比較例7〜9は、曲げ耐性がC評価またはD評価と悪かった。
特開2009−47936号公報の[0097]〜[0119]に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した実施例7〜10の積層体を貼り合せ、更に、前面ガラス板を張り合わせることで、公知の方法で実施例7〜10の静電容量型入力装置および画像表示装置を作製した。
実施例7〜10の積層体を含む画像表示装置は曲げ耐性が良好な画像表示装置であった。
2 マスク層
3 電極パターン(第一の電極パターン)
3a パッド部分
3b 接続部分
4 電極パターン(第二の電極パターン)
5 絶縁層
6 別の導電性要素
7 感光性樹脂層
8 開口部
10 静電容量型入力装置
11 透明膜
12 第二の感光性樹脂層
13 積層体
21 電極パターンと感光性樹脂層がこの順に積層された領域
22 非パターン領域
α テーパー角
26 仮支持体
27 熱可塑性樹脂層
28 中間層
29 保護フィルム
30 転写フィルム
31 引き回し配線の端末部
33 感光性樹脂層の硬化部
34 引き回し配線の末端部に対応する開口部(感光性樹脂層の未硬化部)
C 第一の方向
D 第二の方向
Claims (21)
- (a)バインダーポリマー、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物、(c)光重合開始剤および(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物を含み、
前記(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物が、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物を含む、静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物;
但し、前記静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物が、エチレン性不飽和基及び2つ以上の水酸基を有するエポキシアクリレート化合物と、ジイソシアネート化合物と、カルボキシル基を有するジオール化合物との反応生成物であって、下記式(1)で表されるポリウレタン樹脂を含む場合を除く;
- 前記静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物を硬化した静電容量型入力装置の電極保護膜が、23℃、相対湿度50%の環境下の引っ張り試験において、破断伸びが5%以上である、請求項1に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物。
- 前記(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物が、(b1−1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が350以上である光重合性化合物を含む、請求項1または2に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物。
- 前記(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物が、重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が350〜800である光重合性化合物である、請求項1または2に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物。
- 前記静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物の中で、すべての前記(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物に対する、前記(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物の割合が10質量%以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物。
- 前記静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物の中で、すべての前記(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物に対する、前記(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物の割合が10〜80質量%である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物。
- 前記静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物の中で、全固形分に対する、前記(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物の割合が5質量%以上である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物。
- 前記(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物が、ブロックイソシアネートである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物。
- 前記(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物が、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物;
一般式(1)
- 前記(a)バインダーポリマーが酸基を有する樹脂であり、
前記(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物のうち少なくとも1種類がカルボキシル基を含有する光重合性化合物である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物。 - 前記静電容量型入力装置の、Agを含む金属電極保護膜用の組成物である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物。
- 前記静電容量型入力装置の、Ag細線を含む金属電極保護膜用の組成物である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物から形成された、静電容量型入力装置の電極保護膜。
- 仮支持体と、請求項1〜12のいずれか一項に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜用の組成物を含む感光性樹脂層と、を有する転写フィルム。
- 請求項14に記載の転写フィルムから、前記仮支持体が取り除かれた静電容量型入力装置の電極保護膜。
- 静電容量型入力装置の電極を備える基板上に、請求項13または15に記載の静電容量型入力装置の電極保護膜、あるいは、請求項14に記載の転写フィルムの前記感光性樹脂層を転写することにより形成された静電容量型入力装置の電極保護膜、を有する、積層体。
- 静電容量型入力装置の電極を備える基板と、
前記基板の上に位置する感光性樹脂層とを有する積層体であって、
前記感光性樹脂層が、(a)バインダーポリマー、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物、(c)光重合開始剤および(d)加熱により酸基またはアルコール性ヒドロキシ基と反応可能な化合物を含み、
(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物が、(b1)重量平均分子量を重合性基の平均個数で割った値が270以上である光重合性化合物を含む、積層体;
但し、前記感光性樹脂層が、エチレン性不飽和基及び2つ以上の水酸基を有するエポキシアクリレート化合物と、ジイソシアネート化合物と、カルボキシル基を有するジオール化合物との反応生成物であって、下記式(1)で表されるポリウレタン樹脂を含む場合を除く;
- 前記静電容量型入力装置の電極が、Au、Ag、CuおよびAlから選択される少なくとも1種類の金属、あるいは、Au、Ag、CuおよびAlから選択される少なくとも1種類の金属を含む合金を含む請求項16または17に記載の積層体。
- 前記感光性樹脂層が硬化された請求項16〜18のいずれか一項に記載の積層体。
- 請求項16〜19のいずれか一項に記載の積層体を含む、静電容量型入力装置。
- 請求項20に記載の静電容量型入力装置を有する、画像表示装置。
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