JP6921220B2 - 転写材料、タッチセンサー及びその製造方法、並びに画像表示装置 - Google Patents

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Description

本開示は、転写材料、タッチセンサー及びその製造方法、並びに画像表示装置に関する。
従来から、携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、券売機、銀行の端末などの電子機器において、機能性を付与しつつも、外観及び表示画像を損なわないように内部構造(例えば電極等)を外部より視認され難くする技術が検討されている。
近年、例えば、指又はタッチペン等を触れることにより、指示画像に対応する情報の入力が行える入力装置(以下、タッチパネルともいう。)が広く利用されている。タッチパネルには、抵抗膜型及び静電容量型の装置がある。静電容量型のタッチパネルでは、一枚の基板に透光性導電膜が形成された簡易な構造にできるという利点がある。
静電容量型のタッチパネルの例としては、互いに交差する方向にそれぞれ電極パターンを延在させ、人間の指などの導電体が近づくことで発生する静電容量の変化を捉えてタッチ位置を検出する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、電極パターンの隠蔽性に関連する技術として、第一の硬化性透明樹脂層と、第一の硬化性透明樹脂層に隣接して配置され、屈折率が第一の硬化性透明樹脂層の屈折率よりも高く、1.6以上である第二の硬化性透明樹脂層と、を有する透明積層体が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
また、透明導電膜と、厚み25μm以上である粘着層と、屈折率が粘着層の屈折率より大きいオーバーコート層とが積層され、屈折率が徐々に小さくなるようにした透明タッチスイッチが開示されている(例えば、特許文献3参照)。
特開2013−206197号公報 特開2014−108541号公報 国際公開第2006/126604号
静電容量型のタッチパネルは、使用時において、例えば、内部光源から入射する光が正反射する位置近傍から少し離れてタッチパネルの表面を観察すると、パネル内部に存在する電極パターンが視認され、外観を損なうことがある。そのため、タッチパネルに対する性能として、電極パターンの隠蔽性が良好であることが求められている。
基材の片側に、透明層を介して一方向(例えばX方向)に延在する電極と他方向(例えばY方向)に延在する電極とが配置されたタッチセンサーは、電極間を橋掛けるブリッジ配線を備えたブリッジ型タッチセンサーに比べ、配線及び電極のパターンが視認され難いとされている。
しかしながら、電極パターンについては、必ずしも十分な隠蔽性が確保されているとは言い難く、パターンの視認性に対して更なる改善が求められている。
本開示は、上記の状況に鑑みなされたものである。即ち、
本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、被隠蔽物の隠蔽性が高く、被隠蔽物の視認性が改善される転写材料を提供することにある。
本発明の他の一実施形態が解決しようとする課題は、電極パターンの隠蔽性に優れ、電極パターンの視認性が改善されたタッチセンサーを提供することにある。
本発明の他の一実施形態が解決しようとする課題は、電極パターンの隠蔽性に優れ、電極パターンの視認性が改善されたタッチセンサーの製造方法を提供することにある。
本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、電極パターンの視認性が改善された画像表示装置を提供することにある。
課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 仮支持体と、第2透明転写層と、仮支持体及び第2透明転写層の間において第2透明転写層の一方の面に配置され、第2透明転写層の屈折率より高い屈折率を有する第3透明転写層と、第2透明転写層の他方の面に配置され、第2透明転写層の屈折率より高い屈折率を有する第1透明転写層と、を有する転写材料である。
<2> 第2透明転写層の厚みが0.5μm以上であり、第1透明転写層及び第3透明転写層の厚みが0.3μm以下である<1>に記載の転写材料である。
<3> 第1透明転写層及び第3透明転写層の屈折率が1.6以上である<1>又は<2>に記載の転写材料である。
<4> 第1透明転写層及び第3透明転写層が、金属酸化物粒子を含有する<1>〜<3>のいずれか1つに記載の転写材料である。
<5> 第1透明転写層の、第2透明転写層が配置された面と反対側に配置され、屈折率が第1透明転写層の屈折率より低い第4透明転写層と、第3透明転写層の、第2透明転写層が配置された面と反対側に配置され、屈折率が第3透明転写層の屈折率より低い第5透明転写層と、を有する<1>〜<4>のいずれか1つに記載の転写材料である。
<6> 基材とパターン状の第1の電極とを有する基板と、パターン状の第2の電極と、第1の電極及び第2の電極の間に配置され、厚みが0.5μm以上25μm未満である第2透明層と、第1の電極及び第2透明層の間に配置され、屈折率が第2透明層の屈折率より高い第1透明層と、第2の電極及び第2透明層の間に配置され、屈折率が第2透明層の屈折率より高い第3透明層と、を有するタッチセンサーである。
<7> 第2透明層の厚みが0.5μm以上であり、第1透明層及び第3透明層の厚みが0.3μm以下である<6>に記載のタッチセンサーである。
<8> 第1透明層及び第3透明層の屈折率が1.6以上である<6>又は<7>に記載のタッチセンサーである。
<9> 第1透明層及び第3透明層が、金属酸化物粒子を含有する<6>〜<8>のいずれか1つに記載のタッチセンサーである。
<10> 第1透明層の、第2透明層が配置された側と反対側に配置され、屈折率が第1透明層の屈折率より低い第4透明層と、第3透明層の、第2透明層が配置された側と反対側に配置され、屈折率が第3透明層の屈折率より低い第5透明層を有する<6>〜<9>のいずれか1つに記載のタッチセンサーである。
<11> 第1透明層、第2透明層、第3透明層、第4透明層、及び第5透明層は、転写層である<10>に記載のタッチセンサーである。
<12> 基材と第1の電極との間に、屈折率が、基材の屈折率より高く、かつ、第1の電極より低い第6透明層を有する<6>〜<11>のいずれか1つに記載のタッチセンサーである。
<13> 第2の電極の、第2透明層が配置されている側と反対側の表面に、屈折率が第2の電極の屈折率より低い第7透明層を有する<6>〜<12>のいずれか1つに記載のタッチセンサーである。
<14> <1>〜<5>のいずれか1つに記載の転写材料を用い、
第1の電極の上に、上記転写材料の転写によって第2透明層を形成することと、第1の電極及び第2透明層の間に、上記転写材料の転写によって屈折率が第2透明層の屈折率より高い第1透明層を形成することと、第2透明層の第1透明層を有する側と反対側に、上記転写材料の転写によって屈折率が第2透明層の屈折率より高い第3透明層を形成することと、第3透明層の第2透明層を有する側と反対側に第2の電極を配置することと、を有するタッチセンサーの製造方法である。
<15> 第1透明層の、第2透明層と接する側と反対側に、上記転写材料の転写によって屈折率が第1透明層の屈折率より低い第4透明層を形成することと、第3透明層の、第2透明層と接する側と反対側に、上記転写材料の転写によって屈折率が第3透明層の屈折率より低い第5透明層を形成することと、を更に有する<14>に記載のタッチセンサーの製造方法である。
<16> <6>〜<13>のいずれか1つに記載のタッチセンサーを備えた画像表示装置である。
本発明の一実施形態によれば、被隠蔽物の隠蔽性が高く、被隠蔽物の視認性が改善される転写材料が提供される。
本発明の他の一実施形態によれば、電極パターンの隠蔽性に優れ、電極パターンの視認性が改善されたタッチセンサーが提供される。
本発明の他の一実施形態によれば、電極パターンの隠蔽性に優れ、電極パターンの視認性が改善されたタッチセンサーの製造方法が提供される。
本発明の他の一実施形態によれば、電極パターンの視認性が改善された画像表示装置が提供される。
本開示の転写材料の一実施形態を示す概略断面図である。 本開示の転写材料の他の一実施形態を示す概略断面図である。 本開示のタッチセンサーの第1の実施形態を示す概略断面図である。 本開示のタッチセンサーの第2の実施形態を示す概略断面図である。 本開示のタッチセンサーの第3の実施形態を示す概略断面図である。 本開示のタッチセンサーの第4の実施形態を示す概略断面図である。
本明細書において、「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載された数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の物質の合計量を意味する。
また、本明細書中の「工程」の用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば本用語に含まれる。
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、「透明層」及び「透明転写層」等とは、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。「透明層」及び「透明転写層」等の可視光の平均透過率は、90%以上であることが好ましい。
また、「透明層」及び「透明転写層」等の平均透過率は、分光光度計を用いて25℃で測定される値であり、例えば、日立製作所株式会社製の分光光度計U−3310を用いて測定することができる。
本明細書において、特に断りのない限り、ポリマーの各構成単位の含有比率はモル比である。
また、本明細書において、屈折率は、特に断りがない限り、波長550nmでエリプソメトリーによって25℃にて測定される値である。
以下、本開示の転写材料、タッチセンサー及びその製造方法、並びに画像表示装置について、詳細に説明する。
本開示の転写材料は、仮支持体と、第2透明転写層と、仮支持体及び第2透明転写層の間において第2透明転写層の一方の面に配置され、第2透明転写層の屈折率より高い屈折率を有する第3透明転写層と、第2透明転写層の他方の面(第2の透明転写層の2つの面のうち、第3透明転写層が配置されていない側の面)に配置され、第2透明転写層の屈折率より高い屈折率を有する第1透明転写層と、を有している。転写材料は、仮支持体と、第3透明転写層と、第2透明転写層と、第1透明転写層とをこの順に有する。
本開示の転写材料は、フィルム又はシートのいずれの形態であってもよい。
従来から、種々の電子機器において、機能性を付与しつつ、隠蔽が必要とされる内部構造(例えば電極)を外部より視認され難くして、外観及び表示画像を良好に維持する技術が検討されている。例えばタッチセンサーの分野では、内部に一方向に延在する電極と他方向に延在する電極とが透明層を介して配置された構造を備えている場合、使用時に外部から電極パターンが視認されやすいことが課題とされてきた。
既述の従来技術のうち、電極パターンの視認性を回避する技術として、例えば特許文献2では、第一の硬化性透明樹脂層の片側に、屈折率が第一の硬化性透明樹脂層の屈折率よりも高い第二の硬化性透明樹脂層を配置した構造が提案されている。しかしながら、この技術では、ブリッジ配線を設置したり、センサー電極間に絶縁層を設置することが必要である。
また、特許文献3では、厚みが25μm以上となる厚い粘着層にオーバーコート層を積層した構造が開示されている。しかしながら、特許文献3に記載の技術では、積層体が分厚いことが問題となる。
上記に鑑み、本開示の転写材料では、既述のように、第2透明転写層と、第2透明転写層を挟むようにして配置された、屈折率が第2透明転写層の屈折率より高い第1透明転写層及び第3透明転写層と、を重ねて配置した積層構造とすることで、例えば金属を含むことで高い屈折率を示す構造物(例えば電極)に対する隠蔽作用が得られ、構造物の視認性を効果的に改善することができる。
本開示の転写材料は、例えば図1に示すように、仮支持体10と、第2透明転写層23と、仮支持体10及び第2透明転写層23の間において第2透明転写層23の一方の面に配置された第3透明転写層25と、第2透明転写層23の他方の面に配置された第1透明転写層21と、が配置された態様でもよい。
(仮支持体)
仮支持体の材質は、フィルム形成した際に必要な強度と柔軟性を有する限り、特に制限はない。成形性、コストの観点からは樹脂フィルムであることが好ましい。
仮支持体として用いられるフィルムは、可撓性を有し、加圧下又は、加圧及び加熱下で著しい変形、収縮もしくは伸びを生じないフィルムが好ましい。より具体的には、仮支持体としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、トリ酢酸セルロース(TAC)フィルム、ポリスチレン(PS)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム等が挙げられ、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
仮支持体の外観にも特に制限はなく、透明フィルムでもよく、着色されたフィルムでもよい。着色されたフィルムとしては、染料化ケイ素、アルミナゾル、クロム塩、ジルコニウム塩などを含有する樹脂フィルムが挙げられる。
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。
以下、仮支持体上に設けられる透明層に関し、第1透明転写層、第2透明転写層及び第3透明転写層、並びに、第4透明転写層及び第5透明転写層について詳述する。
本開示のタッチセンサーを転写材料を用いた転写法により形成した場合、第1透明転写層の転写により形成される層が第1透明層であり、第2透明転写層の転写により形成される層が第2透明層であり、第3透明転写層の転写により形成される層が第3透明層である。また、第4透明転写層の転写により形成される層が第4透明層であり、第5透明転写層の転写により形成される層が第5透明層である。
まずはじめに、第2透明転写層について詳細に説明する。
(第2透明転写層)
本開示の転写材料は、仮支持体上の、後述する第1透明転写層及び第3透明転写層の間に、第2透明転写層を有する。第2透明転写層は、後述するようにタッチセンサーを作製する場合は、転写後の第2透明層を形成することができる。
第2透明転写層は、例えば、少なくとも重合性モノマー及び樹脂を含む層でもよく、エネルギーの付与により硬化する層であってもよい。第2透明転写層は、更に、重合開始剤、加熱により酸と反応可能な化合物を含んでいてもよい。
第2透明転写層は、光硬化性であっても、熱硬化性であっても、熱硬化性かつ光硬化性であってもよい。中でも、熱硬化性かつ光硬化性の組成物であることが、膜の信頼性をより向上できるという観点から好ましい。
即ち、第2透明層は、以下のように形成されてもよい。
仮支持体上に第2透明転写層を有する転写材料を用い、転写法により被転写体に第2透明転写層を転写する。転写された第2透明転写層を光照射によりパターニングする。パターニング後の第2透明転写層に対して現像等の処理を施す。
本開示における第2透明転写層は、アルカリ可溶性の樹脂層であって、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。
第2透明転写層の屈折率及び厚みは、後述する第2透明層と同様である。
第2透明転写層は、屈折率が第1透明転写層及び第3透明転写層の屈折率より低い透明層であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第2透明転写層の屈折率は、1.4〜1.6であることが好ましく、1.4〜1.55であることがより好ましく、1.45〜1.55であることが更に好ましい。
第2透明転写層の厚みには、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第2透明転写層の厚みは、0.5μm(500nm)以上であることが好ましく、0.5μm以上30μm未満であることがより好ましく、0.5μm以上25μm未満であることが更に好ましい。また、本開示の転写材料を例えば静電容量型入力装置であるタッチセンサーに適用する場合、透明性の観点から、第2透明転写層の厚みは、1μm〜25μmが更に好ましく、1μm〜10μmが特に好ましい。
第2透明転写層は、重合性モノマーを含むネガ型材料により形成されてもよい。この場合、強度及び信頼性に優れたものとなる。
−樹脂−
第2透明転写層は、樹脂の少なくとも一種を含有することができる。樹脂は、バインダーとして機能することができる。第2透明転写層に含まれる樹脂は、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。
なお、アルカリ可溶性とは、25℃の1mol/l水酸化ナトリウム溶液に可溶であることをいう。
アルカリ可溶性樹脂としては、現像性の観点から、例えば、酸価が60mgKOH/g以上の樹脂が好ましい。また、架橋成分と反応して熱架橋し、強固な膜を形成し易い観点からは、カルボキシル基を有する樹脂が好ましい。
アルカリ可溶性樹脂としては、現像性及び透明性の観点から、アクリル樹脂が好ましい。アクリル樹脂とは、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも一種に由来する構成単位を有する樹脂である。
アルカリ可溶性樹脂としては、特に制限はないが、酸価60mgKOH/g以上のカルボキシル基含有アクリル樹脂が好ましい。
酸価60mgKOH/g以上のカルボキシル基含有アクリル樹脂としては、上記酸価の条件を満たす限り、特に制限はなく、公知の樹脂から適宜選択して用いることができる。例えば、特開2011−95716号公報の段落0025に記載のポリマーのうち、酸価60mgKOH/g以上のカルボキシル基含有アクリル樹脂、特開2010−237589号公報の段落0033〜0052に記載のポリマーのうち、酸価60mgKOH/g以上のカルボキシル基含有アクリル樹脂等が挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂における、カルボキシル基を有するモノマーの共重合比の好ましい範囲は、アルカリ可溶性樹脂100質量%に対し、5質量%〜50質量%であり、より好ましくは5質量%〜40質量%、更に好ましくは20質量%〜30質量%の範囲内である。
アルカリ可溶性樹脂としては、以下に示すポリマーが好ましい。なお、以下に示す各構成単位の含有比率は、目的に応じて適宜変更することができる。
Figure 0006921220
アルカリ可溶性樹脂の酸価は、具体的には、60mgKOH/g〜200mgKOH/gであることが好ましく、60mgKOH/g〜150mgKOH/gであることがより好ましく、60mgKOH/g〜110mgKOH/gであることがさらに好ましい。
本明細書において、樹脂の酸価は、JIS K0070(1992)に規定される滴定方法で測定される値である。
第2透明転写層及び後述する第1透明転写層がいずれもアクリル樹脂を含有する場合、第2透明転写層と第1透明転写層との層間密着性を高めることができる。
アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、5,000以上が好ましく、10,000以上がより好ましい。アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量の上限値は、特に制限はなく、100,000としてよい。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される値を指す。以下において同様である。
GPCによる測定は、測定装置として、HLC(登録商標)−8020GPC(東ソー(株))を用い、カラムとして、TSKgel(登録商標)Super Multipore HZ−H(4.6mmID×15cm、東ソー(株))を3本用い、溶離液として、テトラヒドロフランを用いる。また、測定条件としては、試料濃度を0.45質量%、流速を0.35mL/min、サンプル注入量を10μL、及び測定温度を40℃とし、示差屈折率(RI)検出器を用いて行う。
検量線は、東ソー(株)の「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、及び「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製する。
硬化前の第2透明転写層のハンドリング性、硬化後の膜の硬度の観点から、樹脂の含有量は第2透明転写層の全質量に対し、10質量%〜80質量%の範囲が好ましく、40質量%〜60質量%の範囲がより好ましい。樹脂の含有量が80質量%以下であると、モノマー量が少なくなり過ぎず、硬化膜の架橋密度を良好に維持し、硬度に優れたものとなる。また、樹脂の含有量が10質量%以上であると、硬化前の膜が柔らかくなり過ぎず、途中のハンドリング性の点で有利である。
−重合性モノマー−
本開示における第2透明転写層は、重合性モノマーを含有していてもよい。
重合性モノマーとして、エチレン性不飽和基を有する重合性モノマーを含むことが好ましく、エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物を含むことがより好ましい。重合性モノマーは、光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ることが好ましく、エチレン性不飽和基に加えてエポキシ基などのカチオン重合性基を有していてもよい。第2透明転写層に含まれる重合性モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましい。
第2透明転写層は、重合性モノマーとして、2つのエチレン性不飽和基を有する化合物及び少なくとも3つのエチレン性不飽和基を有する化合物を含むことが好ましく、2つの(メタ)アクリロイル基を有する化合物及び少なくとも3つの(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含むことがより好ましい。
また、重合性モノマーの少なくとも1種がカルボキシル基を含有することが、上記の樹脂におけるカルボキシル基と、重合性モノマーのカルボキシル基と、がカルボン酸無水物を形成して、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重合性モノマーとしては、特に限定されず、市販の化合物が使用できる。市販品としては、例えば、アロニックスTO−2349(東亞合成(株))、アロニックスM−520(東亞合成(株))、アロニックスM−510(東亞合成(株))などを好ましく挙げられる。カルボキシル基を含有する重合性モノマーを含む場合の含有量は、第2透明転写層に含まれる全ての重合性モノマーに対して1質量%〜50質量%の範囲で含有することが好ましく、1質量%〜30質量%の範囲で含有することがより好ましく、5質量%〜15質量%の範囲で含有することがさらに好ましい。
重合性モノマーは、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を含む場合の含有量は、第2透明転写層に含まれる全ての重合性モノマー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重合性モノマーは、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。市販品としては、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))、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))、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))、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))などが好ましく挙げられる。
3官能以上のエチレン性不飽和基を有する重合性モノマーは、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、グリセリントリ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。
重合性モノマーは、分子量が200〜3,000であることが好ましく、250〜2,600であることがより好ましく、280〜2,200であることが特に好ましい。
重合性モノマーは、1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。重合性モノマーを2種以上用いることが、第2透明転写層の膜物性を制御しうる点で好ましい。
中でも、第2透明転写層に含有される重合性モノマーは、3官能以上の重合性モノマーと2官能の重合性モノマーとを組みあわせて使用することが転写後の第2透明転写層を露光した後の膜物性を改善する観点から好ましい。
2官能の重合性モノマーを用いる場合、第2透明転写層に含まれる全ての重合性モノマーに対し、10質量%〜90質量%の範囲で使用することが好ましく、20質量%〜85質量%の範囲で使用することがより好ましく、30質量%〜80質量%の範囲で使用することがさらに好ましい。
3官能以上の重合性モノマーを用いる場合には、第2透明転写層に含まれるすべての重合性モノマーに対して10質量%〜90質量%の範囲で使用することが好ましく、15質量%〜80質量%の範囲で使用することがより好ましく、20質量%〜70質量%の範囲で使用することがさらに好ましい。
第2透明転写層には、樹脂及び重合性モノマーに加え、更に、目的に応じて種々の成分を含有することができる。
任意の成分としては、重合開始剤、加熱により酸と反応可能な化合物等が挙げられる。
−重合開始剤−
第2透明転写層は、重合開始剤を含むことが好ましく、光重合開始剤を含むことがより好ましい。第2透明転写層が、樹脂、重合性モノマーに加え、重合開始剤を含むことにより、第2透明転写層にパターンを形成しやすくなる。
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が挙げられる。
光重合開始剤としては、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社)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社)、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(商品名:Irgacure 379、BASF社)、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社)、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社)、カヤキュアーDETX−S(日本化薬株式会社)などが好ましく挙げられる。
第2透明転写層が重合開始剤を含む場合の、第2透明転写層の固形分に対する重合開始剤の含有量は、0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましい。また、重合開始剤の含有量は、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。重合開始剤の含有量が上記範囲であることで、転写材料におけるパターン形成性、被転写体との密着性をより改善することができる。
本開示における第2透明転写層は、硬化感度を調整するために、更に、増感剤及び重合禁止剤から選ばれる少なくとも1種を含むことができる。
−増感剤−
本開示における第2透明転写層は、増感剤を含むことができる。
増感剤は、第2透明転写層に含まれる増感色素、重合開始剤等の活性放射線に対する感度をより向上させる作用、あるいは酸素による重合性化合物の重合阻害を抑制する作用等を有する。
本開示における増感剤の例としては、チオール及びスルフィド化合物、例えば、特開昭53−702号公報、特公昭55−500806号公報、特開平5−142772号公報記載のチオール化合物、特開昭56−75643号公報のジスルフィド化合物等が挙げられる。より具体的には、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプト−4(3H)−キナゾリン、β−メルカプトナフタレン等が挙げられる。
本開示における増感剤の別の例としては、N−フェニルグリシン等のアミノ酸化合物、特公昭48−42965号公報記載の有機金属化合物(例、トリブチル錫アセテート等)、特公昭55−34414号公報記載の水素供与体、特開平6−308727号公報記載のイオウ化合物(例、トリチアン等)等が挙げられる。
本開示における第2透明転写層が増感剤を含む場合の増感剤の含有量は、重合成長速度と連鎖移動のバランスに起因して硬化速度がより向上するという観点から、第2透明転写層の全固形分量に対し、0.01質量%〜30質量%の範囲が好ましく、0.05質量%〜10質量%の範囲がより好ましい。
本開示における第2透明転写層が増感剤を含む場合、増感剤を、1種のみ含んでもよく、2種以上を含んでもよい。
−重合禁止剤−
本開示における第2透明転写層は、重合禁止剤を含むことができる。
重合禁止剤は、製造中あるいは保存中において重合性モノマーの所望されない重合を阻止する機能を有する。
本開示における重合禁止剤には特に制限はなく、公知の重合禁止剤を目的に応じて使用することができる。公知の重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩、フェノチアジン、フェノキサジン等が挙げられる。
本開示における第2透明転写層が重合禁止剤を含む場合の重合禁止剤の添加量は、第2透明転写層の全固形分に対し0.01質量%〜20質量%が好ましい。
本開示における第2透明転写層が重合禁止剤を含む場合、重合禁止剤は、1種のみ含んでもよく、2種以上を含んでもよい。
−加熱により酸と反応可能な化合物−
本開示における第2透明転写層は、加熱により酸と反応可能な化合物を含有してもよい。
加熱により酸と反応可能な化合物は、25℃での酸との反応性に比べ、25℃を超えて加熱した後の酸との反応性が高い化合物であることが好ましい。加熱により酸と反応可能な化合物は、ブロック剤により一時的に不活性化されている酸と反応可能な基を有し、予め定めた解離温度においてブロック剤由来の基が解離する化合物であることが好ましい。
加熱により酸と反応可能な化合物は、カルボン酸化合物、アルコール化合物、アミン化合物、ブロックイソシアネート化合物、エポキシ化合物などを挙げることができ、ブロックイソシアネート化合物であることが好ましい。
転写材料に用いられるブロックイソシアネート化合物としては、市販のブロックイソシアネートを挙げることもできる。例えば、イソホロンジイソシアネートのメチルエチルケトンオキシムブロック化体であるタケネート(登録商標)B870N(三井化学(株))、ヘキサメチレンジイソシアネート系ブロックイソシアネート化合物であるデュラネート(登録商標)MF−K60B、TPA−B80E、X3071.04(いずれも旭化成ケミカルズ(株))、AOI−BM(昭和電工(株))などを挙げることができる。
第2透明転写層に含まれるブロックイソシアネート化合物は、重量平均分子量が200〜3,000であることが好ましく、250〜2,600であることがより好ましく、280〜2,200であることが特に好ましい。
ブロックイソシアネート化合物の含有量は、転写後の加熱工程前のハンドリング性、加熱工程後の低透湿性の観点から、第2透明転写層の全固形分量に対し、1質量%〜30質量%の範囲が好ましく、5質量%〜20質量%の範囲がより好ましい。
−粒子−
第2透明転写層は、粒子を含むことが好ましく、屈折率及び透明性の観点から、金属酸化物粒子を含むことがより好ましい。粒子を含むことで、屈折率及び光透過性を調節することができる。
金属酸化物粒子の種類としては、特に制限はなく、公知の金属酸化物粒子を用いることができる。具体的には、後述する第1透明転写層に使用可能な金属酸化物粒子を、第1透明転写層において使用することができる。中でも、第2透明転写層は、転写層の屈折率を1.6より低く抑える観点から、金属酸化物粒子は、酸化ジルコニウム粒子又は二酸化ケイ素粒子がより好ましく、二酸化ケイ素粒子がより好ましい。
−添加剤−
第2透明転写層に含まれる他の添加剤としては、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、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、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。
第2透明転写層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(登録商標)F551(DIC(株))が挙げられる。また、第2透明転写層は、金属酸化抑制剤を含むことが好ましい。
金属酸化抑制剤は、分子内に窒素原子を含む芳香環を有する化合物であることが好ましい。上記の窒素原子を含む芳香環としては、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、チアジアゾール環、及び、それらと他の芳香環との縮合環よりなる群から選ばれた少なくとも一つの環であることが好ましく、窒素原子を含む芳香環がイミダゾール環、又はイミダゾール環と他の芳香環との縮合環であることがより好ましい。他の芳香環としては、単素環でも複素環でもよいが、単素環であることが好ましく、ベンゼン環又はナフタレン環であることがより好ましく、ベンゼン環であることが更に好ましい。
好ましい金属酸化抑制剤は、イミダゾール、ベンズイミダゾール、テトラゾール、メルカプトチアジアゾール、1,2,4−トリアゾール、及びベンゾトリアゾールが例示され、イミダゾール、ベンズイミダゾール、1,2,4−トリアゾール、及びベンゾトリアゾールがより好ましい。金属酸化抑制剤としては市販品を用いてもよく、例えばベンゾトリアゾールを含む城北化学工業(株)製のBT120などが好適に挙げられる。
第2透明転写層は、少なくとも重合性モノマー及び樹脂を含む第2透明転写層を形成するための樹脂組成物を溶媒に溶解させた溶液(第2の透明転写層形成用塗布液という)を塗布し、乾燥させて形成することができる。
第2の透明転写層形成用塗布液は、溶媒を含むことができる。溶媒としては、例えば、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、メチルエチルケトン、ジアセトンアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、イソブチルアルコールなどが挙げられる。
(第1透明転写層)
第1透明転写層は、第2透明転写層の、仮支持体及び後述の第3透明転写層を有する側とは反対側の表面(他方の面)に配置され、第2透明転写層の屈折率より高い屈折率を有する透明性の層である。第1透明転写層は、後述するようにタッチセンサーを作製する場合は、転写後の第1透明層を形成することができる。
本開示の転写材料は、例えば図1に示すように、第2透明転写層23の、仮支持体10及び後述の第3透明転写層25を有する側とは反対側の表面(他方の面)に、第1透明転写層21が配置された態様でもよい。
第1透明転写層は、金属酸化物粒子及び樹脂を含む層でもよく、エネルギーの付与により硬化する層であってもよい。第1透明転写層は、光硬化性であっても、熱硬化性であっても、熱硬化性かつ光硬化性であってもよい。中でも、熱硬化性かつ光硬化性の層であると、容易に製膜することができる。
第1透明転写層がネガ型材料により形成されている場合、第1透明転写層は、金属酸化物粒子、樹脂(好ましくはアルカリ可溶性樹脂)に加え、重合性モノマー及び重合開始剤を含むことが好ましく、必要に応じて他の添加剤を含んでもよい。
第1透明転写層の屈折率及び厚みは、後述する第1透明層と同様である。
第1透明転写層の屈折率は、1.6以上であることが好ましく、1.6〜1.9であることがより好ましく、1.65〜1.8であることが更に好ましい。
第1透明転写層の厚みは、0.5μm以下であることが好ましく、0.3μm(300nm)以下であることがより好ましく、20nm〜300nmであることが更に好ましく、30nm〜200nmであることが更に好ましく、30nm〜100nmであることが特に好ましい。
第1透明転写層の屈折率を制御する方法としては特に制限はないが、所望の屈折率の透明樹脂層を単独で用いる方法、金属粒子や金属酸化物粒子などの粒子を添加した透明樹脂層を用いる方法、金属塩と高分子の複合体を用いる方法などが挙げられる。
−樹脂−
第1透明転写層は、樹脂を含むことが好ましい。
樹脂は、バインダーとしての機能を有してもよい。樹脂としては、アルカリ可溶性樹脂が好ましい。アルカリ可溶性樹脂の詳細については、第2透明転写層におけるアルカリ可溶性樹脂と同義である。
中でも、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも一種に由来する構成単位を有する樹脂((メタ)アクリル樹脂)であることがより好ましく、(メタ)アクリル酸に由来の構成単位及び(メタ)アクリル酸アリルに由来の構成単位を有する(メタ)アクリル樹脂がより好ましい。また、第1透明転写層では、酸基を有する樹脂のアンモニウム塩を好ましい樹脂の例として挙げることができる。
第1透明転写層形成用組成物は、硬化成分として、酸基を有するモノマーのアンモニウム塩を含んでいてもよい。
−酸基を有する樹脂のアンモニウム塩−
酸基を有する樹脂のアンモニウム塩としては、特に制限はなく、(メタ)アクリル樹脂のアンモニウム塩が好適に挙げられる。
第1透明転写層形成用組成物の調製に際しては、酸基を有する樹脂をアンモニア水溶液に溶解し、酸基の少なくとも一部がアンモニウム塩化した樹脂を含む第1の透明転写層形成用塗布液を調製する工程を含むことが好ましい。
−−酸基を有する樹脂−−
酸基を有する樹脂は、水性溶媒(好ましくは、水又は炭素数1〜3の低級アルコールと水との混合溶媒)に対して溶解性を有する樹脂であり、特に制限なく公知の樹脂から適宜選択することができる。酸基を有する樹脂の好ましい例として、1価の酸基(カルボキシル基など)を有する樹脂が挙げられる。第1透明転写層に含まれる樹脂は、カルボキシル基を有する樹脂であることが特に好ましい。
酸基を有する樹脂としては、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。
アルカリ可溶性樹脂は、線状有機高分子重合体であって、分子中に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基を有する重合体の中から適宜選択することができる。アルカリ可溶性を促進する基、即ち、酸基としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられ、カルボキシル基が好ましい。
アルカリ可溶性樹脂としては、好ましくは、(メタ)アクリル酸及びスチレンから選ばれる構造単位を主鎖に含む共重合体が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂は、より好ましくは、有機溶剤に可溶で、かつ、弱アルカリ水溶液により現像可能な樹脂が挙げられる。
また、酸基を有する樹脂としては、酸基を有する(メタ)アクリル樹脂であることが好ましく、(メタ)アクリル酸/ビニル化合物の共重合樹脂であることが好ましく、(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸アリルの共重合樹脂であることが特に好ましい。
中でも、第1透明転写層は、樹脂として、(メタ)アクリル酸由来の構造単位、及びスチレン由来の構造単位を有する共重合体を含むことが好ましく、(メタ)アクリル酸由来の構造単位、スチレン由来の構造単位、及びエチレンオキシ鎖を有する(メタ)アクリル酸エステル由来の構造単位を有する共重合体を含むことがより好ましい。
第1透明転写層に用いられる樹脂は、(メタ)アクリル酸由来の構造単位、及びスチレン由来の構造単位を有する共重合体を含み、更には(メタ)アクリル酸由来の構造単位、スチレン由来の構造単位、及びエチレンオキシ鎖を有する(メタ)アクリル酸エステル由来の構造単位を有する共重合体を含むことで、第1透明転写層を形成する際の膜厚均一性がより良好となる。
酸基を有する樹脂は、市販品を用いてもよい。酸基を有する樹脂の市販品は、特に制限されず、目的に応じて適宜選択できる。酸基を有する樹脂の市販品としては、例えば、東亞合成(株)製のARUFON(アルフォン:登録商標) UC3000,UC3510,UC3080,UC3920,UF5041(以上、商品名),BASF社製のJONCRYL(登録商標)67、JONCRYL611、JONCRYL678、JONCRYL690、JONCRYL819(以上、商品名)等が挙げられる。
酸基を有する樹脂は、第1透明転写層の全質量に対して、10質量%〜80質量%含まれることが好ましく、15質量%〜65質量%含まれることがより好ましく、20質量%〜50質量%含まれることが更に好ましい。
−他の樹脂−
第1透明転写層は、酸基を有さない他の樹脂を更に含んでもよい。酸基を有さない他の樹脂には、特に制限はない。
−金属酸化物粒子−
第1透明転写層は、金属酸化物粒子を含むことが好ましい。金属酸化物粒子を含むことで、屈折率及び光透過性を調節することができる。
第1透明転写層には、使用する樹脂、重合性モノマーの種類及び含有量、用いる金属酸化物粒子の種類等に応じて、任意の割合で金属酸化物粒子を含めることができる。
金属酸化物粒子の種類としては、特に制限はなく、公知の金属酸化物粒子を用いることができる。第1透明転写層は、透明性の点、及び第1透明転写層の屈折率の範囲に屈折率を制御する点から、酸化ジルコニウム粒子(ZrO粒子)、Nb粒子、酸化チタン粒子(TiO粒子)及び二酸化珪素粒子(SiO粒子)のうちの少なくとも一つを含有することが好ましい。中でも、第1透明転写層における金属酸化物粒子は、転写層の屈折率を1.6以上に調整しやすい点で、酸化ジルコニウム粒子又は酸化チタン粒子がより好ましく、酸化ジルコニウム粒子が更に好ましい。
二酸化珪素粒子としては、例えば、コロイダルシリカ、フュームドシリカ等が挙げられ、上市されている市販品の例として、日産化学工業(株)製のスノーテックスST−N(コロイダルシリカ;不揮発分20%)、スノーテックスST−C(コロイダルシリカ;不揮発分20%)等が挙げられる。
酸化ジルコニウム粒子の例としては、日産化学工業(株)製のナノユースOZ−S30M(メタノール分散液、不揮発分30.5質量%)、堺化学工業(株)製のSZR-CW(水分散液、不揮発分30質量%)、SZR−M(メタノール分散液、不揮発分30質量%)等が挙げられる。
酸化チタン粒子の例としては、テイカ(株)製のTS−020(水分散液、不揮発分25.6質量%)、日産化学工業(株)製チタニアゾルR(メタノール分散液、不揮発分32.1質量%)等が挙げられる。
金属酸化物粒子として酸化ジルコニウム粒子を用いる場合、電極パターン等の被隠蔽物の隠蔽性が良好になり、被隠蔽物の視認性を効果的に改善することができるという観点から、酸化ジルコニウム粒子の含有量は、第1透明転写層の全固形分質量に対して、1質量%〜95質量%が好ましく、20質量%〜90質量%がより好ましく、40質量%〜85質量%がさらに好ましい。
金属酸化物粒子として酸化チタンを用いる場合、電極パターン等の被隠蔽物の隠蔽性が良好になり、被隠蔽物の視認性を効果的に改善することができるという観点から、酸化チタン粒子の含有量は、第1透明転写層の全固形分質量に対して、1質量%〜95質量%が好ましく、20質量%〜90質量%がより好ましく、40質量%〜85質量%がさらに好ましい。
金属酸化物粒子の屈折率は、第1透明転写層形成用塗布液から金属酸化物粒子を除いた組成物により形成された透明膜の屈折率より高いことが好ましい。
具体的には、転写材料の第1透明転写層は、屈折率が1.5以上の金属酸化物粒子を含有することが好ましく、屈折率が1.55以上の粒子を含有することがより好ましく、屈折率が1.7以上の粒子を含有することが更に好ましく、屈折率が1.9以上の粒子を含有することが特に好ましく、屈折率が2.0以上の粒子を含有することが最も好ましい。
ここで、屈折率が1.5以上であるとは、波長550nmの光における平均屈折率が1.5以上であることを意味する。なお、平均屈折率とは、波長550nmの光に対する屈折率の測定値の総和を、測定点の数で割った値である。
金属酸化物粒子の平均一次粒子径は、ヘイズ等の光学性能の観点から、100nm以下が好ましく、50nm以下がより好ましく、20nm以下がさらに好ましい。
金属酸化物粒子の平均一次粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)による観測で任意の100個の粒子の直径を測定し、100個の直径の算術平均により求められる値である。
第1透明転写層は、金属酸化物粒子を1種単独で含んでもよく、2種以上の金属酸化物粒子を含んでもよい。
金属酸化物粒子の第1透明転写層における含有量は、金属酸化物粒子の種類によらず、第1透明転写層の全固形分質量に対して、1質量%〜95質量%が好ましく、20質量%〜90質量%がより好ましく、40質量%〜85質量%がさらに好ましい。金属酸化物粒子の含有量が既述の範囲であることで、転写後の透明電極パターンの隠蔽性がより向上する。
第1透明転写層は、樹脂及び金属酸化物粒子に加え、他の成分を含むことができる。
−金属酸化抑制剤−
第1透明転写層は、金属酸化抑制剤を含むことが好ましい。
金属酸化抑制剤としては、分子内に窒素原子を含む芳香環を有する化合物であることが好ましい。
また、金属酸化抑制剤としては、上記窒素原子を含む芳香環が、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、チアジアゾール環、及び、それらと他の芳香環との縮合環よりなる群から選ばれた少なくとも一つの環であることが好ましく、上記窒素原子を含む芳香環が、イミダゾール環、又はイミダゾール環と他の芳香環との縮合環であることがより好ましい。
上記他の芳香環としては、単素環でも複素環でもよいが、単素環であることが好ましく、ベンゼン環又はナフタレン環であることがより好ましく、ベンゼン環であることが更に好ましい。
好ましい金属酸化抑制剤としては、イミダゾール、ベンズイミダゾール、テトラゾール、メルカプトチアジアゾール、及び、ベンゾトリアゾールが好ましく例示され、イミダゾール、ベンズイミダゾール及びベンゾトリアゾールがより好ましい。金属酸化抑制剤としては市販品を用いてもよく、例えばベンゾトリアゾールを含む城北化学工業(株)、BT120などを好ましく用いることができる。
また、金属酸化抑制剤の含有量は、第1透明転写層の全質量に対し、0.1質量%〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜10質量%であることがより好ましく、1質量%〜5質量%であることが更に好ましい。
−重合性モノマー−
第1透明転写層が、重合性モノマー又は熱重合性モノマーなどの重合性モノマーを含むことが、硬化させて膜の強度などを高める観点から好ましい。重合性モノマーとしては、エチレン性不飽和化合物が好ましく、(メタ)アクリレート化合物及び(メタ)アクリルアミド化合物がより好ましい。第1透明転写層は、前述の酸基を有するモノマーのみを重合性モノマーとして含んでいてもよい。
第1透明転写層に用いられる重合性モノマーとしては、特許第4098550号の段落0023〜0024に記載の重合性化合物を用いることができる。その中でも、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールエチレンオキサイド付加物のテトラアクリレートを好ましく用いることができる。これらの重合性モノマーは単独で用いてもよく、複数を含みあわせて用いてもよい。ペンタエリスリトールテトラアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートの混合物を用いる場合、ペンタエリスリトールトリアクリレートの比率は質量比で0%〜80%であることが好ましく、10%〜60%であることがより好ましい。
第1透明転写層に用いられる重合性モノマーとしては、下記構造式1で表される水溶性の重合性モノマー、ペンタエリスリトールテトラアクリレート混合物(NKエステル A−TMMT:新中村化学工業(株)、不純物としてトリアクリレート約10%含有)、ペンタエリスリトールテトラアクリレートとトリアクリレートの混合物(NKエステル A−TMM3LM−N 新中村化学工業(株)、トリアクリレート37%)、ペンタエリスリトールテトラアクリレートとトリアクリレートの混合物(NKエステル A−TMM−3L 新中村化学工業(株)、トリアクリレート55%)、ペンタエリスリトールテトラアクリレートとトリアクリレートの混合物(NKエステル A−TMM3 新中村化学工業(株)、トリアクリレート57%)、ペンタエリスリトールエチレンオキサイド付加物のテトラアクリレート(カヤラッドRP−1040 日本化薬(株))などを挙げることができる。
Figure 0006921220
第1透明転写層に用いられる他の重合性モノマーとしては、水もしくは炭素原子数1乃至3の低級アルコールと水の混合溶媒等の水性溶媒に対して溶解性を有する重合性モノマー、酸基を有するモノマーが好ましい。水性溶媒に対して溶解性を有する重合性モノマーとしては、水酸基を有するモノマー、分子内にエチレンオキサイドやポリプロピレンオキサイド、及びリン酸基を有するモノマーが挙げられる。酸基を有するモノマーとしては、カルボキシル基を含有する重合性モノマーが好ましく、(メタ)アクリル酸やその誘導体などのアクリルモノマーをより好ましく用いることができ、その中でもアロニックスTO−2349(東亞合成株式会社)が特に好ましい。
−重合開始剤−
第1透明転写層は、重合開始剤を含むことができる。
第1透明転写層に用いられる重合開始剤としては、水性溶媒に対して溶解性を有する重合開始剤が好ましい。水性溶媒に対して溶解性を有する重合開始剤としては、IRGACURE 2959、下記構造式2の光重合開始剤等が挙げられる。
Figure 0006921220
以上、転写材料がネガ型材料である場合を中心に説明したが、転写材料は、ポジ型材料であってもよい。転写材料がポジ型材料である場合、前述の第1透明転写層に、例えば特開2005−221726号公報に記載の材料などが用いられるが、既述の材料には限られない。
第1透明転写層は、少なくとも重合性モノマー及び樹脂を含む第1透明転写層を形成するための樹脂組成物を溶媒に溶解させた溶液(第1の透明転写層形成用塗布液という)を塗布し、乾燥させて形成することができる。
第1の透明転写層形成用塗布液は、溶媒を含むことができる。溶媒としては、例えば、水、メタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、イソブチルアルコールなどが挙げられる。
(第3透明転写層)
第3透明転写層は、仮支持体及び第2透明転写層の間において、第2透明転写層の、第1透明転写層を有する側と反対側の表面(一方の面)に配置され、第2透明転写層の屈折率より高い屈折率を有する透明性の層である。第3透明転写層は、後述するようにタッチセンサーを作製する場合は、転写後の第3透明層を形成することができる。
本開示の転写材料は、例えば図1に示すように、仮支持体10及び第2透明転写層23の間において、第2透明転写層23の一方の面に第3透明転写層25が配置された態様でもよい。
第3透明転写層の屈折率及び厚みは、後述する第3透明層と同様である。
具体的には、第3透明転写層の屈折率は、1.6以上であることが好ましく、1.6〜1.9であることがより好ましく、1.65〜1.8であることが更に好ましい。
第3透明転写層の厚みは、0.5μm以下であることが好ましく、0.3μm(300nm)以下であることがより好ましく、20nm〜300nmであることが更に好ましく、30nm〜200nmであることが更に好ましく、30nm〜100nmであることが特に好ましい。
第3透明転写層は、既述の第1透明層を転写形成するための第1透明転写層と同様に形成することができる。
第3透明転写層に用いられる成分は、第1透明転写層に使用可能な成分と同様の成分を用いることができる。第3透明転写層は、金属酸化物粒子を含むことが好ましい。金属酸化物粒子を含むことで、屈折率及び光透過性を調節することができる。
金属酸化物粒子については、第1透明転写層における金属酸化物粒子と同義であり、好ましい態様も同様である。金属酸化物粒子の種類としては、特に制限はなく、公知の金属酸化物粒子を用いることができる。第1透明転写層は、透明性の点、及び第1透明転写層の屈折率の範囲に屈折率を制御する点から、酸化ジルコニウム粒子(ZrO粒子)、Nb粒子、酸化チタン粒子(TiO粒子)及び二酸化珪素粒子(SiO粒子)のうちの少なくとも一つを含有することが好ましい。中でも、第1透明転写層における金属酸化物粒子は、転写層の屈折率を1.6以上に調整しやすい点で、酸化ジルコニウム粒子又は酸化チタン粒子がより好ましく、酸化ジルコニウム粒子が更に好ましい。
二酸化珪素粒子としては、例えば、コロイダルシリカ、フュームドシリカ等が挙げられ、上市されている市販品の例として、日産化学工業(株)製のスノーテックスST−N(コロイダルシリカ;不揮発分20%)、スノーテックスST−C(コロイダルシリカ;不揮発分20%)等が挙げられる。
第3透明転写層は、少なくとも重合性モノマー及び樹脂を含む第3透明転写層を形成するための樹脂組成物を溶媒に溶解させた溶液(第3の透明転写層形成用塗布液という)を塗布し、乾燥させて形成することができる。
第3の透明転写層形成用塗布液は、溶媒を含むことができる。溶媒としては、例えば、水、メタノール、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、メチルエチルケトン、ジアセトンアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、イソブチルアルコールなどが挙げられる。
(第4透明転写層)
本開示の転写材料は、上記の第1透明転写層、第2透明転写層及び第3透明転写層に加え、電極パターンの隠蔽性をより向上させる観点から、更に、第1透明転写層の、第2透明転写層と接する側と反対側に、屈折率が第1透明転写層の屈折率より低い第4透明転写層を有することが好ましい。
本開示の転写材料は、例えば図2に示すように、更に、第1透明転写層21の、第2透明転写層23と接する側と反対側に、屈折率が第1透明転写層21の屈折率より低い第4透明転写層27が配置された態様でもよい。
第4透明転写層は、後述するようにタッチセンサーを作製する場合は、転写後の第4透明層を形成することができる。
第4透明転写層の屈折率及び厚みは、後述する第4透明層と同様である。
具体的には、第4透明転写層の屈折率は、第1透明層の屈折率より小さいことが好ましく、屈折率が1.6未満であることが好ましい。中でも、構造物の視認性をより効果的に改善する観点から、1.2以上1.6未満が好ましく、1.3〜1.5であることがより好ましく、1.4〜1.5であることが更に好ましい。
また、第4透明転写層の厚みは、300nm以下が好ましく、200nm以下がより好ましく、10nm〜100nmが更に好ましく、10nm〜50nmが特に好ましい。
上記の中でも、第4透明転写層は、屈折率が1.3〜1.5であり、かつ、厚みが10nm〜50nmである場合が好適である。
第4透明転写層は、既述の第1透明層を転写形成するための第1透明転写層と同様に形成することができる。
第4透明転写層に用いられる成分は、第1透明転写層に使用可能な成分と同様の成分を用いることができる。第4透明転写層に含まれる粒子は、低屈折率を与える粒子が好ましく、屈折率が1.6未満の無機酸化物粒子が好ましく、SiO粒子等が更に好ましい。
(第5透明転写層)
本開示の転写材料は、上記の第1透明転写層、第2透明転写層及び第3透明転写層に加え、電極パターンの隠蔽性をより向上させる観点から、更に、第3透明転写層の、第2透明転写層と接する側と反対側、即ち、仮支持体と第3透明転写層との間に、屈折率が第3透明転写層の屈折率より低い第5透明転写層を有することが好ましい。
本開示の転写材料は、例えば図2に示すように、更に、仮支持体10と第3透明転写層25との間に、屈折率が第3透明転写層25の屈折率より低い第5透明転写層29が配置された態様でもよい。
第5透明転写層は、後述するようにタッチセンサーを作製する場合は、転写後の第5透明層を形成することができる。
第5透明転写層の屈折率及び厚みは、後述する第5透明層と同様である。
具体的には、第5透明転写層の屈折率は、第3透明層の屈折率より小さいことが好ましく、更には1.6未満であることがより好ましい。第5透明転写層が第1透明転写層より低屈折率であることにより、特に第2電極パターンの隠蔽性が向上し、電極パターンの視認性をより改善することができる。第5透明転写層の屈折率としては、1.2以上1.6未満が好ましく、1.3〜1.5であることがより好ましく、1.4〜1.5であることが更に好ましい。
また、第5透明転写層の厚みとしては、300nm以下が好ましく、200nm以下がより好ましく、10nm〜100nmが更に好ましく、10nm〜50nmが特に好ましい。
上記の中でも、第5透明転写層は、屈折率が1.3〜1.5であり、かつ、厚みが10nm〜50nmである場合が好適である。
第5透明転写層は、既述の第1透明層を転写形成するための第1透明転写層と同様に形成することができる。第5透明転写層に含まれる粒子は、低屈折率を与える粒子が好ましく、屈折率が1.6未満の無機酸化物粒子がより好ましく、SiO粒子等が更に好ましい。
本開示の転写材料は、上記の第1透明転写層、第2透明転写層及び第3透明転写層に加え、電極パターンの隠蔽性をより向上させる観点から、更に、第1透明転写層の、第2透明転写層と接する側と反対側に、屈折率が第1透明転写層の屈折率より低い第4透明転写層を有し、かつ、第3透明層の、第2透明層と接する側と反対側に、屈折率が第3透明転写層の屈折率より低い第5透明転写層を有する態様が好ましい。
更には、電極パターンの隠蔽性をより向上させる観点から、第1透明転写層は、屈折率が1.65〜1.8であり、かつ、厚みが30nm〜200nmであって、第2透明転写層は、屈折率が1.4〜1.55であり、かつ、厚みが1μm〜10μmであって、第3透明転写層は、屈折率が1.65〜1.8であり、かつ、厚みが30nm〜200nmであって、第4透明転写層は、屈折率が1.3〜1.5であり、かつ、厚みが10nm〜100nmであって、第5透明転写層は、屈折率が1.3〜1.5であり、かつ、厚みが10nm〜100nmである場合が好ましい。
転写材料は、既述した各種の透明転写層に加え、効果を損なわない範囲で、熱可塑性樹脂層、中間層、保護フィルム等の他の任意の層を有していてもよい。
<タッチセンサー>
本開示のタッチセンサーは、基材の片側に、一方向に延在する電極と他方向に延在する電極とが透明層を介して配置された構造を有するタッチセンサーであり、透明層として、少なくとも第1透明層、第2透明層及び第3透明層を備えている。電極としては、ITO(Indium Tin Oxide)等の金属酸化物を用いた透明電極が好ましい。
具体的には、基材及びパターン状の第1の電極(以下、第1電極パターンともいう。)を有する基板と、パターン状の第2の電極(以下、第2電極パターンともいう。)と、第1の電極及び第2の電極の間に配置され、厚みが0.5μm以上25μm未満である第2透明層と、第1の電極及び第2透明層の間(好ましくは、第1の電極及び第2透明層の間において第2透明層の表面)に配置され、屈折率が第2透明層の屈折率より高い第1透明層と、第2の電極及び第2透明層の間(好ましくは、第2の電極及び第2透明層の間において第2透明層の表面)に配置され、屈折率が第2透明層の屈折率より高い第3透明層と、を重ねて有している。即ち、本開示のタッチセンサーは、第2の電極/第3透明層/第2透明層/第1透明層/基板(=第1の電極/基材)の積層構造となっている。
従来から、基材の片側に、一方向に延在する電極と他方向に延在する電極とが透明層を介して配置された構造を有するタッチセンサーが知られている。しかしながら、タッチセンサーを備えたタッチパネル画面において、使用時に電極のパターンが視認されることが課題とされてきた。
既述の従来技術のうち、電極パターンの視認性を回避する技術として、例えば特許文献2では、第一の硬化性透明樹脂層の片側に、屈折率が第一の硬化性透明樹脂層の屈折率よりも高い第二の硬化性透明樹脂層を配置した構造が提案されている。しかしながら、この技術では、ブリッジ配線を設置したり、センサー電極間に絶縁層を設置することが必要である。
また、特許文献3では、厚みが25μm以上となる厚い粘着層にオーバーコート層を積層した構造が開示されている。しかしながら、特許文献3に記載の技術では、積層体が分厚いことが問題となる。
上記に鑑み、本開示のタッチセンサーでは、既述のように、パターン状の第1の電極と第2の電極との間に、厚みが0.5μm以上25μm未満である第2透明層と、第2透明層を挟むようにして配置された、屈折率が第2透明層の屈折率より高い第1透明層及び第3透明層と、を重ねて配置した積層構造にすることで、電極パターンの隠蔽性がより向上し、電極パターンの視認性が効果的に改善される。
本開示のタッチセンサーの一実施形態について、図3を参照して一例(第1の実施形態)を説明する。但し、本開示のタッチセンサーは、図3に示す実施形態に制限されるものではない。また、図3に示す第1の実施形態に含まれる構成要素は、第1の実施形態に更に他の構成要素が付加された他の実施形態にも適用可能である。
図3は、電極パターンが視認されない状態とされたタッチセンサーの第1の実施形態を示す積層断面図である。
本開示の一実施形態であるタッチセンサー300は、図3に示すように、基材60の上に、パターン状に形成された第1の電極(第1電極パターン)51と第2の電極(第2電極パターン)53とを備えており、第1電極パターン51及び第2電極パターン53の間を隔てるようにして、第1電極パターン51側から順次、第1透明層31、第2透明層33及び第3透明層35が積層されている。
第1電極パターン51は、基板上の第1方向に間隔をあけて配置された複数の第1島状電極部と、隣り合う第1島状電極部を電気的に接続する第1配線部と、を有する構造で配設されていてもよい。第1電極パターンのパターン形状は、作製しようとするタッチセンサーに合わせて選択すればよく、任意の構造とすることができる。
第1島状電極部及び第1配線部は、屈折率が1.75〜2.1の範囲にあることが好ましい。
第1島状電極部の材料には、特に制限はなく、透明電導膜を形成し得る材料であればよく、公知の材料を用いることができる。具体的な材料としては、例えば、酸化インジウム・スズ(Indium Tin Oxide:ITO)、酸化亜鉛・アルミニウム(AZO)、酸化インジウム・亜鉛(Indium Zinc Oxide:IZO)などの金属酸化物が挙げられる。
第1島状電極部は、例えば、ITO膜、IZO膜、SiO膜等の透光性の金属酸化膜;Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo、Ag、Au等の金属膜;銅ニッケル合金等の複数の金属の合金膜などとすることができる。
第1島状電極部の厚みは、10nm〜200nmとすることができる。
また、焼成により、アモルファスのITO膜を多結晶のITO膜としてもよい。ITO膜等により導電性のパターンを形成する場合、特許第4506785号公報の段落0014〜0016等の記載を参照することができる。
第1島状電極部の形状には、特に制限はなく、正方形、長方形、菱形、台形、五角形以上の多角形等のいずれであってもよく、正方形、菱形、又は六角形は細密充填構造を形成しやすい点で好適である。
第1配線部は、隣り合う第1島状電極部を互いに電気的に接続することができる部材であれば制限はない。第1配線部は、第1島状電極部と同様の材料を適用することができ、厚みも同様である。また、焼成により、アモルファスのITO膜を多結晶のITO膜としてもよい。
第2電極パターンは、第3透明層の第1電極パターンが配置されている側とは反対側に配設されている。第2電極パターンは、第1電極パターンにおける第1方向と交差する第2方向に間隔をあけて配置された複数の第2島状電極部と、隣り合う第2島状電極部を電気的に接続する第2配線部と、を有する構造で配設されていてもよい。第2電極パターンのパターン形状は、作製しようとするタッチセンサーに合わせて選択すればよく、任意の構造とすることができる。
第2島状電極部及び第2配線部は、屈折率が1.75〜2.1の範囲にあることが好ましい。
第2島状電極部の材料には、特に制限はなく、透明電導膜を形成し得る材料であればよく、公知の材料を用いることができる。具体的な材料は、第1島状電極部の材料と同様である。
第2島状電極部は、例えば、ITO膜、IZO膜、SiO膜等の透光性の金属酸化膜;Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo、Ag、Au等の金属膜;銅ニッケル合金等の複数の金属の合金膜などとすることができる。
第2島状電極部の厚みは、10nm〜200nmとすることができる。
また、焼成により、アモルファスのITO膜を多結晶のITO膜としてもよい。ITO膜等により導電性のパターンを形成する場合、特許第4506785号公報の段落0014〜0016等の記載を参照することができる。
また、第2島状電極部の形状には、特に制限はなく、正方形、長方形、菱形、台形、五角形以上の多角形等のいずれであってもよく、正方形、菱形、又は六角形は細密充填構造を形成しやすい点で好適である。
第2配線部は、隣り合う第2島状電極部を互いに電気的に接続することができる部材であれば制限はない。第2配線部は、第2島状電極部と同様の材料を適用することができ、厚みも同様である。また、焼成により、アモルファスのITO膜を多結晶のITO膜としてもよい。
中でも、第2配線部は、透明電極である場合が好ましい。透明電極として配設されることで、タッチセンサーとした場合のブリッジ配線の視認性がより顕著に低減され、外観品質の向上効果が高い。
本開示のタッチセンサーにおける第1電極パターン51及び第2電極パターン53は、屈折率が1.75〜2.1の範囲にあることが好ましい。
基材60は、透明基材であることが好ましく、更には電気絶縁性の基材であることが好ましい。
基材の屈折率は、1.5〜1.6であることが好ましく、1.5〜1.55であることがより好ましい。基材の屈折率が上記範囲にあると、電極パターンの隠蔽作用が得られる。
電気絶縁性の基材としては、例えば、ガラス基材、及びPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム、PC(ポリカーボネート)フィルム、COP(シクロオレフィンポリマー)フィルム、PVC(ポリ塩化ビニル)フィルム等の樹脂フィルムが挙げられる。
COPフィルムは、光学等方性に優れているだけでなく、寸法安定性、ひいては加工精度にも優れている点で好ましい。なお、透明基材がガラス基板である場合、厚みは0.3mm〜3mmであってもよい。また、基材が樹脂フィルムである場合、厚みは20μm〜3mmであってもよい。
次に、第1電極パターン51及び第2電極パターン53の間に配置された第1透明層、第2透明層及び第3透明層について説明する。
まず、第2透明層33について説明する。
本開示における第2透明層33は、厚みが0.5μm以上25μm未満である透明性を有する層である。第2透明層33は、第2透明層より高屈折率の第1透明層31又は第3透明層35との間の界面からの反射光の干渉作用によって電極パターンの像を隠蔽し、電極パターンの視認性を飛躍的に改善する。
本開示における第2透明層は、屈折率が第1透明層及び第3透明層の屈折率より低い透明層であり、第2透明層の屈折率は、1.4〜1.6であることが好ましく、1.4〜1.55であることがより好ましく、1.45〜1.55であることが更に好ましい。
第2透明層の厚みは、0.5μm以上25μm未満である。第2透明層の厚みが0.5μm以上であると、所望とする屈折率が得られやすい。また、第2透明層の厚みが25μm未満であることは、第2透明層が厚すぎないことを示し、目的又は用途等に応じて求められるタッチセンサーの設計上の自由度を高めることができる。
第2透明層の厚みとしては、透明性、及び互いに隣接する第1透明層及び第3透明層と相俟って光の干渉作用がより効果的に発現する点で、0.5μm〜20μmがより好ましく、1μm〜10μmが更に好ましい。
第2透明層は、特に、屈折率が1.4〜1.55であり、厚みが1μm〜10μmであることが好ましい。
第2透明層の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM;Scanning Electron Microscope)を用いて測定される平均厚みである。具体的には、ウルトラミクロトームを用いてタッチパネルの切片を形成し、SEMにて切片における断面の5mmの長さの領域をスキャンして、第2透明層の厚みを測定する。次いで、等間隔に区切った20箇所の厚みの測定値の算術平均を求め、平均厚みとする。
第2透明層は、厚みが0.5μm以上25μm未満である透明な層(好ましくは屈折率が1.4〜1.6)であれば、材料に特に制限はない。第2透明層には、例えば、スパッタリングにより形成した金属酸化物層を用いたり、既述の第2透明転写層中の硬化成分が硬化反応してなる硬化層を用いてもよい。
第2透明層は、転写材料を用いた転写法によって、例えば既述の転写材料の第2透明転写層を、後述する第1透明層の上に転写することにより形成された転写層として設けられることが好ましい。転写層であると、各層が均一性の高い厚みで形成されやすいため、安定した屈折率が得られ、光の干渉を利用した電極パターンの隠蔽性により優れたものとなる。
また、第2透明層は、硬化反応してなる層でもよく、アルカリ可溶性樹脂、重合性モノマー、及び光重合開始剤を含む組成物の硬化物であることが好ましい。アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量としては、35,000以下であることが好ましく、25,000以下がより好ましく、20,000以下が更に好ましい。
第2透明層を形成する成分の詳細については、アルカリ可溶性樹脂、重合性モノマー、及び光重合開始剤を含め、既述の転写材料における第2透明転写層の項にて説明した通りである。
第2透明層中における、アルカリ可溶性樹脂に由来する成分の含有量としては、第2透明層の固形分に対して、30質量%以上であることが好ましい。アルカリ可溶性樹脂に由来する成分の含有量が30質量%以上であると、テーパー状の形状にする点で好ましい。アルカリ可溶性樹脂に由来する成分の含有量としては、第2透明層の固形分に対して、40質量%〜70質量%がより好ましい。
次に、第1透明層31について説明する。
本開示における第1透明層は、第1の電極及び第2透明層の間に配置され、屈折率が第2透明層の屈折率より高い透明性を有する層である。第1透明層31は、第1透明層より低屈折率である第2透明層と、第1の電極(第1電極パターン)51との間に適切な厚みで配置されることで、層間の界面からの反射光、又は層及び電極の界面からの反射光の干渉作用によって電極パターンの隠蔽作用を発現する。これにより、電極パターンの外部からの視認性が改善される。
本開示における第1透明層は、屈折率が1.6以上であることが好ましく、1.6〜1.9であることがより好ましく、1.65〜1.8であることが更に好ましい。
第1透明層の厚みは、0.5μm以下であることが好ましく、0.3μm(300nm)以下であることがより好ましく、20nm〜300nmであることが更に好ましく、30nm〜200nmであることが更に好ましく、30nm〜100nmであることが特に好ましい。
上記のうち、第1透明層は、屈折率が1.65〜1.8であり、かつ、厚みが30nm〜200nmであることが好ましく、屈折率が1.65〜1.8であり、かつ、厚みが30nm〜100nmであることがより好ましい。
第1透明層の屈折率は、第2透明層の屈折率より0.05以上大きいことが好ましく、0.1以上大きいことがより好ましく、0.15以上大きいことが更に好ましい。
この場合、第1透明層上に第2透明層を重ねた構造となり、第1電極パターンに近い側から遠い側に向けて層の屈折率が低くなる。これにより、ITO等の屈折率が比較的高い電極パターンは外部からより視認され難くなり、外観に優れたタッチセンサーを得ることができる。
第1透明層の屈折率は、例えば、粒子を含めることで調整することが可能であり、第1透明層は、金属酸化物粒子を含有することが好ましい。金属酸化物粒子の詳細については、既述の第1透明転写層に含まれる金属酸化物粒子と同義であり、好ましい態様も同様である。第1透明層は、特に、酸化ジルコニウム粒子(ZrO粒子)、Nb粒子、酸化チタン粒子(TiO粒子)及び二酸化珪素粒子(SiO粒子)のうちの少なくとも一つを含有することが好ましい。
なお、第1透明層の厚みは、透過型電子顕微鏡(TEM;Transmission Electron Microscope)を用いて測定される平均厚みである。具体的には、ウルトラミクロトームを用いてタッチパネルの切片を形成し、TEMにて切片における断面の5mmの長さの領域をスキャンして、第2透明層の厚みを測定する。次いで、等間隔に区切った20箇所の厚みの測定値の算術平均を求め、平均厚みとする。
第1透明層は、屈折率が第2透明層の屈折率より大きい透明な層(好ましくは、屈折率が1.6以上であり、かつ、厚みが500nm未満(好ましくは300nm以下)である透明な層)であれば、材料に特に制限はない。第1透明層には、例えば、真空蒸着法又はスパッタリング法により形成した金属酸化物層を用いたり、既述の第1透明転写層中の硬化成分が硬化反応してなる硬化層を用いたりしてもよい。
第1透明層は、例えば、既述の転写材料の第1透明転写層を、少なくとも第1電極パターンの上に転写された転写層であってもよく、硬化反応してなる層でもよい。
第1透明層を形成する成分の詳細は、既述の転写材料における第1透明転写層の項にて説明した通りである。
次に、第3透明層35について説明する。
本開示における第3透明層35は、第2の電極及び第2透明層の間に配置され、屈折率が第2透明層の屈折率より高い透明性を有する層である。第3透明層35は、第2透明層33に隣接して配置されることにより、第3透明層35より低屈折率である第2透明層33と相俟って得られる光の干渉作用によって電極パターンの隠蔽作用を発現する。これにより、電極パターンの外部からの視認性が改善される。
本開示における第3透明層は、屈折率が1.6以上であることが好ましく、1.6〜1.9であることがより好ましく、1.65〜1.8であることが更に好ましい。
第3透明層の厚みは、0.5μm以下であることが好ましく、0.3μm(300nm)以下であることがより好ましく、20nm〜300nmであることが更に好ましく、30nm〜200nmであることが更に好ましく、30nm〜100nmであることが特に好ましい。
上記のうち、第3透明層は、屈折率が1.65〜1.8であり、かつ、厚みが30nm〜200nmであることが好ましく、屈折率が1.65〜1.8であり、かつ、厚みが30nm〜100nmであることがより好ましい。
第3透明層の屈折率は、第2透明層の屈折率より0.05以上大きいことが好ましく、0.1以上大きいことがより好ましく、0.15以上大きいことが更に好ましい。
この場合、第2透明層上に第3透明層を重ねた構造となり、第2電極パターンに近い側から遠い側に向けて層の屈折率が低くなる。これにより、ITO等の屈折率が比較的高い電極パターンは外部からより視認され難くなり、外観に優れたタッチセンサーを得ることができる。
第3透明層の屈折率は、例えば、粒子を含めることで調整することが可能であり、第3透明層は、金属酸化物粒子を含有することが好ましい。金属酸化物粒子の詳細については、既述の第1透明転写層に含まれる金属酸化物粒子と同義であり、好ましい態様も同様である。第1透明層は、特に、酸化ジルコニウム粒子(ZrO粒子)、Nb粒子、酸化チタン粒子(TiO粒子)及び二酸化珪素粒子(SiO粒子)のうちの少なくとも一種を含有することが好ましい。
なお、第3透明層の厚みは、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定される平均厚みであり、上記の第1透明層における場合と同様にして測定することができる。
第3透明層は、屈折率が第2透明層の屈折率より大きい透明な層(好ましくは、屈折率が1.6以上であり、かつ、厚みが500nm未満(好ましくは300nm以下)である透明な層)であれば、材料に特に制限はない。第3透明層には、例えば、真空蒸着法又はスパッタリング法により形成した金属酸化物層を用いたり、既述の第1透明転写層中の硬化成分が硬化反応してなる硬化層を用いたりしてもよい。
第3透明層は、例えば、既述の転写材料の第3透明転写層を第2透明層上に転写することにより形成された転写層であってもよく、硬化反応してなる層でもよい。
第3透明層を形成する成分の詳細は、既述の転写材料における第3透明転写層の項にて説明した通りである。
〜第2の実施形態〜
本開示のタッチセンサーの他の一実施形態は、図4に示す構造を有する第2の実施形態であってもよい。第2の実施形態について、図4を参照して説明する。なお、第2の実施形態のタッチセンサーにおいて、第1の実施形態のタッチセンサーと同様の構成要素には同一の符号を付し、同一の符号を付した構成要素の説明を省略する。
即ち、本開示のタッチセンサーは、第1透明層の、第2透明層と接する側と反対側に、屈折率が第1透明層の屈折率より低い第4の透明層を有し、かつ、第3透明層の、第2透明層と接する側と反対側に、屈折率が第3透明層の屈折率より低い第5透明層を有していることが好ましい。
第4透明層及び第5透明層が配設されることで、第1電極パターン又は第2電極パターンの側からそれぞれ、低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層の積層構造となり、電極パターンの視認性の改善効果が高い。
具体的には、例えば図4に示すように、第2の実施形態のタッチセンサー400は、第1透明層31の、第2透明層33と接する側と反対側に、屈折率が第1透明層31の屈折率より低い第4の透明層37を有し、かつ、第3透明層35の、第2透明層33と接する側と反対側に、屈折率が第3透明層35の屈折率より低い第5透明層39を有している。
以下、第4透明層37及び第5透明層39について説明する。
第4透明層37は、第1の電極(第1電極パターン)51及び第1透明層31の間に配置され、屈折率が第1透明層31の屈折率より低い透明性を有する層である。
第4透明層の厚みとしては、300nm以下が好ましく、200nm以下がより好ましく、10nm〜100nmが更に好ましく、10nm〜50nmが特に好ましい。
第4透明層の屈折率は、第1透明層の屈折率より小さいことが好ましく、屈折率が1.6未満であることが好ましい。第4透明層が第1透明層より低屈折率であることにより、特に第1電極パターンの隠蔽性が向上し、電極パターンの視認性をより改善することができる。
第4透明層の屈折率としては、1.2以上1.6未満が好ましく、1.3〜1.5であることがより好ましく、1.4〜1.5であることが更に好ましい。
上記の中でも、第4透明層は、屈折率が1.3〜1.5であり、かつ、厚みが10nm〜100nmである場合が好適である。
なお、第4透明層の厚みは、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定される平均厚みであり、上記の第1透明層における場合と同様にして測定することができる。
第4透明層は、第1透明層より屈折率が低い低屈折率層(好ましくは、屈折率が1.6未満であり、かつ、厚みが300nm以下である低屈折率層)であれば、第4透明層を形成する材料に制限はなく、屈折率に影響する粒子等の成分のほかは、第1透明層に用いられる材料と同様のものを用いることができる。
第4透明層は、例えば、真空蒸着法又はスパッタリング法により形成した金属酸化物層を用いることができ、既述の第1透明転写層中の硬化成分が硬化反応してなる硬化層を用いてもよい。
第4透明層は、例えば、既述の転写材料の第1透明転写層を、少なくとも第1電極パターンの上に転写することにより、第1電極パターン51と第1透明層31との間に配置された転写層であることが好ましく、硬化反応してなる層でもよい。
第4透明層を形成する成分の詳細は、既述の転写材料における第1透明転写層(粒子を除く)における成分と同様であり、好ましい態様も同様である。第4透明層に含まれる粒子は、低屈折率を与える粒子が好ましく、屈折率が1.6未満の無機酸化物粒子がより好ましく、SiO粒子等が更に好ましい。
第5透明層39は、第2の電極(第2電極パターン)53及び第3透明層35の間に配置され、屈折率が第3透明層35の屈折率より低い透明性を有する層である。
第5透明層の屈折率は、第3透明層の屈折率より小さいことが好ましく、屈折率が1.6未満であることが好ましい。第5透明層が第3透明層より低屈折率であることにより、特に第2電極パターンの隠蔽性が向上し、電極パターンの視認性をより改善することができる。第5透明層の屈折率としては、1.2以上1.6未満が好ましく、1.3〜1.5であることがより好ましく、1.4〜1.5であることが更に好ましい。
第5透明層の厚みとしては、300nm以下が好ましく、200nm以下がより好ましく、10nm〜100nmが更に好ましく、10nm〜50nmが特に好ましい。
上記の中でも、第5透明層は、屈折率が1.3〜1.5であり、かつ、厚みが10nm〜100nmである場合が好適である。
なお、第5透明層の厚みは、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定される平均厚みであり、上記の第1透明層における場合と同様にして測定することができる。
第5透明層は、第3透明層より屈折率が低い低屈折率層(好ましくは、屈折率が1.6未満であり、かつ、厚みが300nm以下である低屈折率層)であれば、第5透明層を形成する材料に制限はなく、屈折率に影響する粒子等の成分のほかは、第1透明層に用いられる材料と同様のものを用いることができる。
第5透明層は、例えば、真空蒸着法又はスパッタリング法により形成した金属酸化物層を用いることができ、既述の第1透明転写層中の硬化成分が硬化反応してなる硬化層を用いてもよい。
第5透明層は、例えば、既述の転写材料の第1透明転写層を第3透明層の上に転写することにより、第2電極パターン53と第3透明層35との間に配置された転写層であることが好ましく、硬化反応してなる層でもよい。
第5透明層を形成する成分の詳細は、既述の転写材料における第1透明転写層(粒子を除く)の項にて説明した通りである。第5透明層に含まれる粒子は、低屈折率を与える粒子が好ましく、屈折率が1.6未満の無機酸化物粒子がより好ましく、SiO粒子等が更に好ましい。
本開示のタッチセンサーは、上記の第1透明層、第2透明層及び第3透明層に加え、電極パターンの隠蔽性をより向上させる観点から、更に、第1透明層の、第2透明層と接する側と反対側に、屈折率が第1透明層の屈折率より低い第4透明層を有し、かつ、第3透明層の、第2透明層と接する側と反対側に、屈折率が第3透明層の屈折率より低い第5透明層を有する態様が好ましい。
更には、本開示のタッチセンサーは、上記と同様の観点から、第1透明層は、屈折率が1.65〜1.8であり、かつ、厚みが30nm〜200nmであって、第2透明層は、屈折率が1.4〜1.55であり、かつ、厚みが1μm〜10μmであって、第3透明層は、屈折率が1.65〜1.8であり、かつ、厚みが30nm〜200nmであって、第4透明層は、屈折率が1.3〜1.5であり、かつ、厚みが10nm〜100nmであって、第5透明層は、屈折率が1.3〜1.5であり、かつ、厚みが10nm〜100nmである態様が好ましい。
この場合、更に、第6透明層は、屈折率が1.6〜1.7であり、かつ、厚みが50nm〜100nmであり、第7透明層は、屈折率が1.6〜1.7であり、かつ、厚みが50nm〜100nmである態様が組み合わされた場合が好ましい。
〜第3の実施形態〜
本開示のタッチセンサーの他の一実施形態は、図5に示す構造を有する第3の実施形態であってもよい。第3の実施形態について、図5を参照して説明する。なお、第3の実施形態のタッチセンサーにおいて、第1の実施形態又は第2の実施形態のタッチセンサーと同様の構成要素には同一の符号を付し、同一の符号を付した構成要素の説明を省略する。
即ち、本開示のタッチセンサーは、基板における基材と第1の電極(第1電極パターン)との間に、屈折率が、基板における基材の屈折率より高く、かつ、第1の電極より低い第6透明層を有していることが好ましい。つまり、屈折率の順序は、基材<第6透明層<第1電極パターンとなっていることが好ましい。第6透明層を有することで、第1の電極の隠蔽性がより効果的に向上する。
また、本開示のタッチセンサーは、第2の電極(第2電極パターン)の、第2透明層が配置されている側と反対側の表面に、屈折率が第2の電極の屈折率より低い第7透明層を有していることが好ましい。つまり、屈折率の順序は、第7透明層<第2電極パターンとなっていることが好ましい。第7透明層を有することで、第2の電極の隠蔽性がより効果的に向上する。
具体的には、例えば図5に示すように、第3の実施形態のタッチセンサー500は、基板における基材60と第1の電極(第1電極パターン)51との間に、屈折率が、基板における基材60の屈折率より高く、かつ、第1の電極51より低い第6透明層41を有し、かつ、第2の電極(第2電極パターン)53の、第2透明層33が配置されている側と反対側の表面に、屈折率が第2の電極53の屈折率より低い第7透明層43を有している。
以下、第6透明層41及び第7透明層43について説明する。
第6透明層41は、基板における基材60と第1の電極(第1電極パターン)51との間に配設され、屈折率が、基板における基材60の屈折率より高く、かつ、第1の電極51より低い透明性を有する層である。
第6透明層の屈折率としては、上記と同様の理由から、1.55以上1.9未満であることが好ましく、1.6〜1.7であることがより好ましく、1.6〜1.65であることが更に好ましい。
第6透明層の厚みは、200nm以下であることが好ましく、40nm〜200nmであることがより好ましく、50nm〜100nmであることが更に好ましい。
上記のうち、第6透明層は、屈折率が1.6〜1.7であり、かつ、厚みが50nm〜100nmであることが好ましい。
第6透明層は、図5に示すように、基材60の上に配設される層であるので、タッチセンサーの基材として、基材上に第6透明層が付設された積層基材を使用してもよい。
なお、第6透明層の厚みは、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定される平均厚みであり、上記の第1透明層における場合と同様にして測定することができる。
第6透明層は、屈折率が、基板における基材の屈折率より高く、かつ、第1の電極より低い層であれば、第6透明層を形成する材料に制限はなく、第1透明層に用いられる材料と同様のものを用いることができる。
第6透明層は、既述の第1透明転写層中の硬化成分が硬化反応してなる硬化層を用いてもよい。
第6透明層は、例えば、既述の転写材料の第1透明転写層を基材上に転写して配置された転写層であってもよく、硬化反応してなる層でもよい。第6透明層を形成する成分の詳細は、既述の第1透明転写層の成分と同様である。
第7透明層43は、第2の電極(第2電極パターン)の、第2透明層が配置されている側と反対側の表面に配設され、屈折率が第2の電極の屈折率より低い透明性の層である。
第7透明層の屈折率としては、1.55以上1.9未満であることが好ましく、1.6〜1.7であることがより好ましく、1.6〜1.65であることが更に好ましい。
第7透明層の厚みは、200nm以下であることが好ましく、40nm〜200nmであることがより好ましく、50nm〜100nmであることが更に好ましい。
上記のうち、第7透明層は、屈折率が1.6〜1.7であり、かつ、厚みが50nm〜100nmであることが好ましい。
なお、第7透明層の厚みは、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定される平均厚みであり、上記の第1透明層における場合と同様にして測定することができる。
第7透明層は、屈折率が第2の電極の屈折率より低い層であれば、第7透明層を形成する材料に制限はなく、第1透明層に用いられる材料と同様のものを用いることができる。第7透明層は、既述の第1透明転写層中の硬化成分が硬化反応してなる硬化層を用いてもよい。
第7透明層は、例えば、既述の転写材料の第1透明転写層を基材上に転写して配置された転写層であってもよく、硬化反応してなる層でもよい。第7透明層を形成する成分の詳細は、既述の第1透明転写層の成分と同様である。
〜第4の実施形態〜
本開示のタッチセンサーの他の一実施形態は、図6に示す構造を有する第4の実施形態であってもよい。第4の実施形態について、図6を参照して説明する。なお、第4の実施形態のタッチセンサーにおいて、第1の実施形態、第2の実施形態又は第3の実施形態のタッチセンサーと同様の構成要素には同一の符号を付し、同一の符号を付した構成要素の説明を省略する。
即ち、本開示のタッチセンサーは、基材及び第1電極パターンを有する基板と第2電極パターンとの間において、
第1の電極(第1電極パターン)及び第2の電極(第2電極パターン)の間に配置され、厚みが0.5μm以上25μm未満である第2透明層と、
第1電極パターン及び第2透明層の間に配置され、屈折率が第2透明層の屈折率より高い第1透明層と、
第2電極パターン及び第2透明層の間に配置され、屈折率が第2透明層の屈折率より高い第3透明層と、
第1透明層の、第2透明層と接する側と反対側に、屈折率が第1透明層の屈折率より低い第4透明層と、
第3透明層の、第2透明層と接する側と反対側に、屈折率が第3透明層の屈折率より低い第5透明層と、
基板における基材と第1電極パターンとの間に、屈折率が、基板における基材の屈折率より高く、かつ、第1電極パターンより低い第6透明層と、
第2の電極の、第2透明層が配置されている側と反対側の表面に、屈折率が第2電極パターンの屈折率より低い第7透明層と、
を有する態様が好ましい。
このような積層構造を有していることで、第1電極パターン及び第2電極パターンの隠蔽性により優れたものになり、電極パターンの視認性に対する改善効果が高い。
本開示のタッチセンサーは、図3〜図6に示すように、第2電極パターン又は第7透明層の上に、更に、透明粘着層70が形成されてもよい。また、透明粘着層70の上方(透明粘着層70の第2電極パターンが配設されている側と反対側)には、更に、ガラス基板が配置されていてもよい。
透明粘着層70は、屈折率が1.5〜1.55程度の透明性の層としてもよい。
<タッチセンサーの製造方法>
本開示のタッチセンサーは、転写材料を用いた方法であれば、任意の方法を選択して製造することができる。
本開示のタッチセンサーの製造方法は、所望の基材、具体的には基材上に第1電極パターンを有する基板の上に、第1透明層、第2透明層及び第3透明層を転写法により形成する場合、第1透明転写層を有する転写材料と第2透明転写層を有する転写材料と第3透明転写層を有する転写材料とを用い、第1透明層、第2透明層及び第3透明層を逐次転写して形成する態様でもよい。また、本開示のタッチセンサーの製造方法は、第1透明転写層、第2透明転写層及び第3透明転写層を有する転写材料を用い、第1透明層、第2透明層及び第3透明層を一括転写して形成する態様でもよい。
本開示の製造方法では、両態様のうち、製造効率の観点から、第1透明転写層、第2透明転写層及び第3透明転写層を有する転写材料を用い、第1透明層、第2透明層及び第3透明層を一括転写する態様が好ましい。
具体的には、本開示のタッチセンサーは、既述の本開示の転写材料を用いた方法(本開示のタッチセンサーの製造方法)により好適に製造される。即ち、
本開示のタッチセンサーは、第1の電極の上に、転写材料の転写層の転写によって第2透明層を形成すること(以下、第2透明層形成工程ともいう。)と、第1の電極及び第2透明層の間(好ましくは、第1の電極及び第2透明層の間において第2透明層の表面)に、転写材料の転写層の転写によって屈折率が第2透明層の屈折率より高い第1透明層を形成すること(以下、第1透明層形成工程ともいう。)と、第2透明層の第1透明層を有する側と反対側(第2透明層の第1透明層を有する側と反対側の表面)に、転写材料の転写層の転写によって屈折率が第2透明層の屈折率より高い第3透明層を形成すること(以下、第3透明層形成工程ともいう。)と、第3透明層の第2透明層を有する側と反対側に第2の電極を配置することと、を有する方法により製造される。
本開示の転写材料を用いた製造方法では、第1の電極の上に、転写材料の転写層の転写によって第1透明転写層と第2透明転写層と第3透明転写層とを配置し、(好ましくは露光及び現像を経て)第1の電極の上に、第1の電極の側から順に、第1透明層と第2透明層と第3透明層とを形成することと、第3透明層の第2透明層を有する側と反対側に第2の電極を配置することと、を有する方法とすることができる。
本開示においては、第1電極パターン及び第2電極パターンの間に、第2透明層を、屈折率が第2透明層の屈折率より大きい第1透明層及び第3透明層で挟んだ積層構造としたことで、電極パターンの隠蔽性に優れたものとなり、電極パターンの視認性がより効果的に改善される。
そして、各透明層の形成を転写材料を用いた転写法により行うので、均一性のある厚みが確保され、所望とする屈折率を安定して得やすく、密着性も向上する。これにより、電極パターンの隠蔽性に優れたタッチセンサーが得られる。
上記から、本開示のタッチセンサーの製造方法は、
(i)仮支持体と、仮支持体側から順次積層された、第3透明転写層と、第2透明転写層と、第1透明転写層と、を有する転写材料を用い、被転写体に圧着し、仮支持体を剥離して3層を一括して転写する方法であってもよい。
上記とは別に、本開示のタッチセンサーの製造方法は、
(ii)仮支持体A上に第3透明転写層が配設された、保護フィルム/第3透明転写層/仮支持体Aの積層構造を有する転写材料aと、仮支持体B上に第2透明転写層と第1透明転写層とが配設された、カバーフィルム/第1透明転写層/第2透明転写層/仮支持体Bの積層構造を有する転写材料bと、を用いた方法でもよい。即ち、転写材料a,bを用意し、転写材料aの保護フィルム及び転写材料bの仮支持体Bをそれぞれ剥離し、露出したそれぞれの露出面を互いに接触させて重ね、圧着して得られた転写材料cを用い、更にカバーフィルムを剥離し、被転写体に3層を一括して転写する方法であってもよい。なお、転写材料cは、仮支持体A/第3透明転写層/第2透明転写層/第1透明転写層/カバーフィルムの積層構造を有している。
本開示のタッチパネルの製造方法では、第1透明層の、第2透明層と接する側と反対側に、転写材料の転写層の転写によって屈折率が第1透明層の屈折率より低い第4透明層を形成すること(以下、第4透明層形成工程ともいう。)と、第3透明層の、第2透明層と接する側と反対側に、転写材料の転写層の転写によって屈折率が第3透明層の屈折率より低い第5透明層を形成すること(以下、第5透明層形成工程ともいう。)と、を更に有していることが好ましい。
この場合、本開示のタッチセンサーの製造方法は、
仮支持体と、仮支持体側から順次積層された、第5透明転写層と、第3透明転写層と、第2透明転写層と、第1透明転写層と、第4透明転写層と、を有する転写材料を用いた方法が好ましい。
第4透明層形成工程では、所望とする屈折率となるように粒子等を適宜選択することにより第1透明層形成工程と同様にして、第4透明層を転写形成することができる。
また、第5透明層形成工程では、所望とする屈折率となるように粒子等を適宜選択することにより第1透明層形成工程と同様にして、第5透明層を転写形成することができる。
また、本開示のタッチセンサーの製造方法は、図3〜図6に示すように、第2電極パターン又は第7透明層の上に、更に、透明粘着層を形成する工程を有してもよい。
上記のように被転写体に各透明層を転写した後、各透明層をパターン状に露光し、現像処理を経ることにより所望とするパターンを形成することができる。
パターン状に露光する方法には、特に制限はなく、フォトマスクを利用した面露光により行ってもよいし、レーザービーム等による走査露光により行ってもよい。また、レンズを用いた屈折式露光により行ってもよいし、反射鏡を用いた反射式露光により行ってもよい。また、コンタクト露光、プロキシミティー露光、縮小投影露光、反射投影露光などの露光方式を用いて行ってもよい。光源は、g線、h線、i線、j線等の紫外線が好ましい。光源種としては、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、及び発光ダイオード(LED)が挙げられる。
また、露光後の現像は、特に制限はなく、アルカリ現像液を用いることが好ましい。
<画像表示装置>
本開示の画像表示装置は、既述の本開示のタッチセンサーを備えている。したがって、画像表示装置の画像表示部における内部電極配線に由来するパターンの視認性が改善され、外観上良好な表示画面となっている。
画像表示装置は、静電容量型入力装置等のタッチパネルを備えた表示装置であり、例えば、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、液晶表示装置等が含まれる。
以下、本発明の実施形態を実施例により更に具体的に説明する。但し、本発明の実施形態は、その主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
なお、ポリマー中の組成比は、特に断わりのない限り、モル比である。
また、特に断わりのない限り、屈折率は、波長550nmでエリプソメーターにて測定した値である。
以下に示す実施例において、樹脂の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、下記の条件にてゲル透過クロマトグラフ(GPC)により行った。検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製した。
<条件>
GPC:HLC(登録商標)−8020GPC(東ソー(株)製)
カラム:TSKgel(登録商標)、Super MultiporeHZ−H(東ソー株式会社、4.6mmID×15cm)を3本
溶離液:THF(テトラヒドロフラン)
試料濃度:0.45質量%
流速:0.35ml/min
サンプル注入量:10μl
測定温度:40℃
検出器:示差屈折計(RI)
<透明転写層形成用塗布液の調製>
以下の表1〜表3に示す組成における成分及び含有量により、第1透明転写層、第2透明転写層、第3透明転写層、第4透明転写層及び第5透明転写層を形成するための塗布液である材料を調製した。
Figure 0006921220
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<転写フィルムの作製>
−転写フィルム1(実施例1)−
厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムである仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが70nmになる塗布量に調整し、第3透明転写層形成用の材料A−2を塗布し、80℃の乾燥ゾーンで溶剤を揮発させて第3透明転写層を形成した。次いで、第3透明転写層の表面に、保護フィルムとして厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを圧着した。
このようにして、保護フィルム/第3透明転写層/仮支持体の積層構造を有する転写フィルム1aを作製した。
次に、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムである仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが8.0μmになる塗布量に調整し、第2透明転写層形成用の材料A−1を塗布し、80℃の乾燥ゾーンで溶剤を揮発させて第2透明転写層を形成した。続いて、乾燥後の第2透明転写層の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが70nmになる量に調整し、第1透明転写層形成用の材料B−1を塗布した。その後、70℃の乾燥温度で塗布膜を乾燥させて第1透明転写層を形成した。続いて、第1透明転写層の表面に、カバーフィルムとして、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを圧着した。
このようにして、カバーフィルム/第1透明転写層/第2透明転写層/仮支持体の積層構造を有する転写フィルム1bを作製した。
次に、上記の転写フィルム1aの保護フィルムを剥離し、更に、上記の転写フィルム1bの仮支持体を剥離した。そして、転写フィルム1bの露出面である第2透明転写層の表面に、転写フィルム1aの露出面である第3透明転写層の表面を接触させ、圧着した。
上記のようにして、仮支持体/第3透明転写層/第2透明転写層/第1透明転写層/カバーフィルムの積層構造を有する転写フィルム1(転写材料)を作製した。転写フィルム1は、図1に示す積層構造を有している。
−転写フィルム2〜7(実施例2、4、6〜10)−
厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムである仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが70nmになる塗布量に調整し、第3透明転写層形成用の材料C−1を塗布し、80℃の乾燥ゾーンで溶剤を揮発させて第3透明転写層を形成した。
次いで、乾燥後の第3透明転写層の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが8.0μmになる量に調整し、第2透明転写層形成用の材料A−1を塗布した。その後、80℃の乾燥温度で塗布膜を乾燥させて第2透明転写層を形成した。
次いで、乾燥後の第2透明転写層の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが70nmになる量に調整し、第1透明転写層形成用の材料B−1を塗布した。その後、70℃の乾燥温度で塗布膜を乾燥させて第1透明転写層を形成した。
次に、第1透明転写層の表面に、保護フィルムとして、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを圧着した。
このようにして、図1に示すように、保護フィルム/第1透明転写層/第2透明転写層/第3透明転写層/仮支持体の積層構造を有する転写フィルム(転写材料)2を作製した。
また、上記の転写フィルム2の作製において、下記表5に示すように、第1透明層の形成に用いた第1透明転写層形成用の材料B−1を材料B−4又はB−5に代え、かつ、第3透明転写層形成用の材料C−1を材料C−3又はC−4に代え、それぞれ表5に示す厚みとしたこと以外は、転写フィルム2と同様に、転写フィルム(転写材料)3〜4を作製した。
更に、上記の転写フィルム2の作製において、第2透明層の厚みを8.0μmから表5に示す厚みに変更したこと以外は、転写フィルム2と同様に、転写フィルム(転写材料)5〜7を作製した。
−転写フィルム8(実施例3、5)−
厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムである仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが33nmになる塗布量に調整し、第5透明転写層形成用の材料A−3を塗布し、80℃の乾燥ゾーンで溶剤を揮発させて第5透明転写層を形成した。
次いで、乾燥後の第5透明転写層の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが35nmになる量に調整し、第3透明転写層形成用の材料C−2を塗布した。その後、80℃の乾燥温度で塗布膜を乾燥させて、第3透明転写層を形成した。
次いで、乾燥後の第3透明転写層の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが8.0μmになる量に調整し、第2透明転写層形成用の材料A−1を塗布した。その後、80℃の乾燥温度で塗布膜を乾燥させて、第2透明転写層を形成した。
次いで、乾燥後の第2透明転写層の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが35nmになる量に調整し、第1透明転写層形成用の材料B−2を塗布した。その後、70℃の乾燥温度で塗布膜を乾燥させて、第1透明転写層を形成した。
更に、乾燥後の第1透明転写層の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが33nmになる量に調整し、第4透明転写層形成用の材料B−3を塗布した。その後、70℃の乾燥温度で塗布膜を乾燥させて、第4透明転写層を形成した。
引き続いて、乾燥後の第4透明転写層の表面に、保護フィルムとして、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを圧着した。
このようにして、図2に示すように、保護フィルム/第4透明転写層/第1透明転写層/第2透明転写層/第3透明転写層/第5透明転写層/仮支持体の積層構造を有する転写フィルム(転写材料)8を作製した。
−転写フィルム9(比較例1)−
厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムである仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、塗布量を、乾燥後の厚みが8.0μmになる塗布量に調整し、第2透明転写層形成用の材料A−1を塗布した。その後、80℃の乾燥ゾーンで溶剤を揮発させて、第2透明転写層を形成した。次いで、第2透明転写層の表面に、保護フィルムとして、厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを圧着した。
このようにして、保護フィルム/第2透明転写層/仮支持体の積層構造を有する比較用の転写フィルム(転写材料)9を作製した。
−転写フィルム10(比較例2)−
上記の転写フィルム2の作製において、第1透明層の形成に用いた第1透明転写層形成用の材料B−1を材料B−3に代え、かつ、第3透明転写層形成用の材料C−1を材料C−5に代えたこと以外は、転写フィルム2と同様にして、図1に示すように保護フィルム/第1透明転写層/第2透明転写層/第3透明転写層/仮支持体の積層構造を有する比較用の転写フィルム(転写材料)10を作製した。
<透明電極パターン付きフィルムの作製>
(透明フィルム基板の形成)
膜厚38μm及び屈折率1.53のシクロオレフィン樹脂フィルム(基材)を、高周波発振機を用いて下記の条件でコロナ放電処理を3秒間行って表面改質を施し、透明フィルム基板を作製した。
透明フィルム基板は、後述する実施例1〜3及び比較例1〜2で用いられる基板である。
<条件>
出力電圧:100%
出力:250W
電極:直径1.2mmのワイヤー電極
電極長:240mm
ワーク電極間:1.5mm
(透明膜付き基板の形成)
上記とは別に、上記と同様にして作製した透明フィルム基板のコロナ放電処理面に、スリット状ノズルを用いて、下記表4に示す材料−Dを塗布し、紫外線を照射(積算光量:300mJ/cm)し、約110℃で乾燥した。これにより、透明フィルム基板の上に屈折率1.60及び膜厚80nmの第6透明層を有する透明膜付き基板を作製した。
透明膜付き基板は、後述する実施例4〜10で用いられる基板である。
Figure 0006921220
Figure 0006921220
<透明電極パターンの形成>
上記の透明フィルム基板又は透明膜付き基板を真空チャンバー内に導入し、酸化錫(SnO)含有率が10質量%のITOターゲット(インジウム:錫=95:5(モル比))を用いて、直流(DC)マグネトロンスパッタリング(条件:透明フィルム基板の温度150℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)により、透明電極層として、厚み40nm及び屈折率1.82のITO膜を形成した。
これにより、透明フィルム基板上に透明なITO膜が配設された基板と、透明膜付き基板の上に第6透明層及び透明なITO膜が配設された基板と、を得た。ITO膜は、表面抵抗値が80Ω/□(Ω毎スクエア)であり、屈折率が1.9であった。
次いで、公知の化学エッチング法によりITO膜をエッチングすることにより、ITO膜をパターンニングした。これより、透明フィルム基板上にパターン状の第1の透明電極(第1の電極;以下、第1電極パターン)を有する透明電極パターン付きフィルム1と、透明膜付き基板の第6透明層上にパターン状の第1の透明電極(第1電極パターン)を有する透明電極パターン付きフィルム2と、を作製した。
次に、以下の表5に示すように、転写フィルム1〜10及び透明電極パターン付きフィルム1〜2を用いてタッチセンサーを作製した。
(実施例1〜10、比較例1〜2)
−タッチセンサーの作製−
上記で作製した転写フィルム1〜10の各保護フィルム(又はカバーフィルム)をそれぞれ剥離した。剥離により露出した転写フィルム1〜10の露出面を、透明電極パターン付きフィルム1の透明電極パターンを含むコロナ放電処理面、又は透明電極パターン付きフィルム2の透明電極パターンを含む第6透明層の表面に接触させ、以下の条件でラミネートした。これにより、12種類の透明積層体を得た。
<条件>
透明フィルム基板の温度:40℃
ゴムローラーの温度:90℃
線圧:3N/cm
搬送速度:4m/分
次に、露光マスク(スルーホール形成用マスク)の表面と透明積層体の仮支持体の表面との間の距離を125μmに設定し、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式会社)を用いて、仮支持体を介して透明積層体に対してi線を露光量100mJ/cmにてパターン状に露光した。
その後、透明積層体から仮支持体を剥離し、温度32℃の炭酸ソーダ1質量%水溶液を用いて剥離面を60秒間洗浄処理した。洗浄処理後、更に、剥離面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、剥離面の表面にエアを吹きかけて水分を除去し、温度145℃で30分間のポストベーク処理を施した。
次に、酸化錫(SnO)含有率が10質量%のITOターゲット(インジウム:錫=95:5(モル比))を用いて、直流(DC)マグネトロンスパッタリング(条件:透明フィルム基板の温度150℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)により、厚み40nm及び屈折率1.82のITO膜を形成した。ITO膜は、表面抵抗値が80Ω/□(Ω毎スクエア)であり、屈折率が1.9であった。
次いで、公知の化学エッチング法によりITO膜をエッチングしてパターンニングし、各透明積層体の剥離面に、パターン状の透明電極(第2の電極;以下、第2電極パターン)を形成した。
以上のようにして、実施例1〜2及び比較例2では、図3に示す積層構造を有するタッチセンサーを作製した。また、実施例3では、図4に示す積層構造を有するタッチセンサーを作製した。
また、実施例4〜10では、各透明積層体の剥離面に形成された第2の透明電極パターンの上に、スリット状ノズルを用いて、さらに既述の材料−Dを塗布した。その後、塗布膜に紫外線を照射(積算光量300mJ/cm)し、約110℃で乾燥させた。これにより、屈折率1.60及び厚み80nmの第7透明層を形成した。
このようにして、実施例4及び実施例6〜10では、図5に示す積層構造を有するタッチセンサーを作製した。また、実施例5では、図6に示す積層構造を有するタッチセンサーを作製した。
−評価1−
(1)透明電極パターンの隠蔽性
既述のように、転写フィルム1〜10の各々を、透明電極パターン付きフィルム1又は透明電極パターン付きフィルム2に接触させてラミネートした12種類の透明積層体の透明フィルム基板に、黒色のポリエチレンテレフタレート(PET)材を貼り付け、基板全体を遮光した。黒色のPET材の貼り付けは、透明接着テープ(商品名:OCAテープ8171CL、スリーエムジャパン株式会社製)を用いて行った。
暗室内で透明積層体に対して、透明積層体の黒色のPET材が貼り付けられた側とは反対側に配置された仮支持体の面から蛍光灯の光をあて、仮支持体からの反射光を斜めから目視で観察し、透明電極パターンの見え方を下記の評価基準にしたがって評価した。評価基準のうち、A,B及びCが実用上の許容範囲であり、A又はBが好ましく、Aがより好ましい。評価結果を下記表5に示す。
<評価基準>
A:積層体から15cm離れた位置から凝視しても電極パターンが見えず、積層体から40cm離れた位置から普通に目視した際にも電極パターンは見えない。
B:積層体から15cm離れた位置から凝視すると電極パターンが僅かに見え、積層体から40cm離れた位置から普通に目視した際は電極パターンは見えない。
C:積層体から15cm離れた位置から凝視すると電極パターンが僅かに見え、積層体から40cm離れた位置から普通に目視した際も電極パターンが僅かに見える。
D:積層体から15cm離れた位置から凝視すると電極パターンがはっきり見え、積層体から40cm離れた位置から普通に目視したい際は電極パターンが僅かに見える。
E:積層体から15cm離れた位置から凝視すると電極パターンがはっきり見え、積層体から40cm離れた位置から普通に目視した際も電極パターンがはっきり見える。
(2)反射率
上記の「透明電極パターンの隠蔽性」の評価と同様にして、黒色のPET材が貼り付けられた透明積層体を用意し、分光光度計V−570(日本分光株式会社製)を用いて、透明積層体のD65光源に対する反射率を計測した。測定結果を下記表5に示す。
Figure 0006921220
表5に示すように、第2透明層を挟んで両側に、屈折率が第2透明層の屈折率より高い第1透明層及び第3透明層が積層された実施例のタッチセンサーでは、単層構造である比較例1のタッチセンサー、及び第2透明層の屈折率が第1透明層及び第3透明層の屈折率より高い比較例2のタッチセンサーに比べて、反射率の低減効果が顕著に現れ、電極パターンの隠蔽性も飛躍的に向上した。
また、屈折率が第1透明層の屈折率より低い第4の透明層と、屈折率が第3透明層の屈折率より低い第5透明層と、を有する積層構造とした実施例3のタッチセンサーでは、実施例1〜2に比べて、反射率がより低減し、電極パターンの隠蔽性が高く、電極パターンの視認性がより改善された。
屈折率が基板における基材の屈折率より高く、かつ、第1の透明電極より低い第6透明層と、屈折率が第2電極パターンの屈折率より低い第7透明層と、が配設された積層構造とした実施例4のタッチセンサーでは、実施例3より更に一段反射率の低減を図ることができた。
更に、第4透明層、第5透明層、第6透明層及び第7透明層を備えた実施例5のタッチセンサーでは、反射率の低減効果が顕著であり、電極パターンの隠蔽性が高く、電極パターンの視認性がより改善された。
−画像表示装置(タッチパネル)の作製−
特開2009−47936号公報の段落0097〜0119に記載の方法で製造した液晶表示素子に、実施例1で作製したタッチセンサーを貼り合わせ、更に、前面ガラス板を貼り合わせることで、公知の方法により、静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置を作製した。
上記と同様に、実施例2〜10及び比較例1〜2のタッチセンサーを用いて画像表示装置であるタッチパネルを作製した。
−評価2−
上記のようにして作製したタッチパネルにサンプル画像を表示して観察した。
その結果、各実施例で作製したタッチセンサーを備えたタッチパネルに表示された画像は、比較例のタッチセンサーを備えたタッチパネルに表示された画像に比べて、コントラストが高く、鮮明であった。
10 仮支持体
12 保護フィルム又はカバーフィルム
21 第1透明転写層
23 第2透明転写層
25 第3透明転写層
27 第4透明転写層
29 第5透明転写層
31 第1透明層
33 第2透明層
35 第3透明層
37 第4透明層
39 第5透明層
41 第6透明層
43 第7透明層
51 第1の電極(第1電極パターン)
53 第2の電極(第2電極パターン)
60 基材
70 透明粘着層
100,200 転写フィルム
300,400,500,600 タッチセンサー

Claims (15)

  1. 仮支持体と、
    第2透明転写層と、
    前記仮支持体及び前記第2透明転写層の間において第2透明転写層の一方の面に配置され、第2透明転写層の屈折率より高い屈折率を有する第3透明転写層と、
    前記第2透明転写層の他方の面に配置され、第2透明転写層の屈折率より高い屈折率を有する第1透明転写層と、
    保護フィルムと、
    を有し、
    前記第3透明転写層が前記仮支持体に接しており、
    前記第1透明転写層が前記保護フィルムに接しており、
    前記第2透明転写層の厚みが0.5μm以上であり、
    前記第1透明転写層の厚み及び前記第3透明転写層の厚みがそれぞれ0.3μm以下である、
    転写材料。
  2. 仮支持体と、
    第2透明転写層と、
    前記仮支持体及び前記第2透明転写層の間において第2透明転写層の一方の面に配置され、第2透明転写層の屈折率より高い屈折率を有する第3透明転写層と、
    前記第2透明転写層の他方の面に配置され、第2透明転写層の屈折率より高い屈折率を有する第1透明転写層と、
    前記第1透明転写層の、前記第2透明転写層が配置された面と反対側に配置され、屈折率が前記第1透明転写層の屈折率より低い第4透明転写層と、
    前記第3透明転写層の、前記第2透明転写層が配置された面と反対側に配置され、屈折率が第3透明転写層の屈折率より低い第5透明転写層と、
    を有し、
    前記第2透明転写層の厚みが0.5μm以上であり、
    前記第1透明転写層の厚み及び前記第3透明転写層の厚みがそれぞれ0.3μm以下である、
    転写材料。
  3. 前記第1透明転写層及び前記第3透明転写層の屈折率が1.6以上である請求項1又は請求項2に記載の転写材料。
  4. 前記第1透明転写層及び前記第3透明転写層が、金属酸化物粒子を含有する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の転写材料。
  5. 基材とパターン状の第1の電極とを有する基板と、
    パターン状の第2の電極と、
    前記第1の電極及び前記第2の電極の間に配置され、厚みが0.5μm以上25μm未満である第2透明層と、
    前記第1の電極及び前記第2透明層の間に配置され、屈折率が前記第2透明層の屈折率より高い第1透明層と、
    前記第2の電極及び前記第2透明層の間に配置され、屈折率が前記第2透明層の屈折率より高い第3透明層と、
    を有するタッチセンサー。
  6. 前記第2透明層の厚みが0.5μm以上であり、前記第1透明層及び前記第3透明層の厚みが0.3μm以下である請求項に記載のタッチセンサー。
  7. 前記第1透明層及び前記第3透明層の屈折率が1.6以上である請求項又は請求項に記載のタッチセンサー。
  8. 前記第1透明層及び前記第3透明層が、金属酸化物粒子を含有する請求項〜請求項のいずれか1項に記載のタッチセンサー。
  9. 前記第1透明層の、前記第2透明層が配置された側と反対側に配置され、屈折率が前記第1透明層の屈折率より低い第4透明層と、
    前記第3透明層の、前記第2透明層が配置された側と反対側に配置され、屈折率が前記第3透明層の屈折率より低い第5透明層を有する、請求項〜請求項のいずれか1項に記載のタッチセンサー。
  10. 前記第1透明層、前記第2透明層、前記第3透明層、前記第4透明層、及び前記第5透明層は、転写層である、請求項に記載のタッチセンサー。
  11. 前記基材と前記第1の電極との間に、屈折率が、前記基材の屈折率より高く、かつ、前記第1の電極より低い第6透明層を有する、請求項〜請求項1のいずれか1項に記載のタッチセンサー。
  12. 前記第2の電極の、前記第2透明層が配置されている側と反対側の表面に、屈折率が第2の電極の屈折率より低い第7透明層を有する、請求項〜請求項1のいずれか1項に記載のタッチセンサー。
  13. 請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の転写材料を用い、
    第1の電極の上に、前記転写材料の転写によって第2透明層を形成することと、
    前記第1の電極及び前記第2透明層の間に、前記転写材料の転写によって屈折率が第2透明層の屈折率より高い第1透明層を形成することと、
    前記第2透明層の前記第1透明層を有する側と反対側に、前記転写材料の転写によって屈折率が第2透明層の屈折率より高い第3透明層を形成することと、
    前記第3透明層の前記第2透明層を有する側と反対側に第2の電極を配置することと、
    を有するタッチセンサーの製造方法。
  14. 前記第1透明層の、前記第2透明層と接する側と反対側に、前記転写材料の転写によって屈折率が前記第1透明層の屈折率より低い第4透明層を形成することと、
    前記第3透明層の、前記第2透明層と接する側と反対側に、前記転写材料の転写によって屈折率が前記第3透明層の屈折率より低い第5透明層を形成することと、
    を更に有する、請求項1に記載のタッチセンサーの製造方法。
  15. 請求項〜請求項1のいずれか1項に記載のタッチセンサーを備えた画像表示装置。
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