KR101674360B1 - 터치 패널용 적층체, 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 금속의 마이그레이션이 억제되어, 금속 세선의 전기 저항의 변화가 억제된 터치 패널용 적층체, 및 터치 패널을 제공한다. 본 발명의 터치 패널용 적층체는, 기판과, 기판 상에 배치된 금속 세선과, 금속 세선 상에 배치된 점착층을 구비하는 터치 패널용 적층체로서, 금속 세선 중에 포함되는 단위 면적당 금속량이 0.01g/m2 이상 10g/m2 이하이며, 점착층에 벤조트라이아졸계 화합물이 포함되고, 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량이 점착층 전체 질량에 대하여 0.05질량% 이상 1.5질량% 이하이다.

Description

터치 패널용 적층체, 터치 패널{LAYERED BODY FOR TOUCH PANEL, AND TOUCH PANEL}
본 발명은, 터치 패널용 적층체 및 터치 패널에 관한 것이다.
기판 상에 금속 세선이 형성된 도전성 필름은, 태양 전지, 무기 EL 소자, 유기 EL 소자 등의 각종 전자 디바이스의 투명 전극, 각종 표시 장치의 전자파 실드, 터치 패널, 투명 면 형상 발열체 등에 폭넓게 이용되고 있다. 특히, 최근, 휴대 전화나 휴대 게임기기 등으로의 터치 패널의 탑재율이 상승하고 있어, 다점검출이 가능한 정전 용량 방식의 터치 패널용의 도전성 필름의 수요가 급속히 확대되고 있다.
도전성 필름 중의 금속 세선에 포함되는 금속으로서는 은이나 구리를 들 수 있지만, 이들은 이온 마이그레이션이 발생하기 쉽다는 문제를 갖는다. 이러한 이온 마이그레이션이 금속 세선 간에 일어나면, 금속 세선 간의 도통이나, 금속 세선의 단선이 발생해 버려, 회로 기능을 할 수 없게 된다.
이러한 이온 마이그레이션을 방지하는 방법으로서, 특허문헌 1에 있어서는, 도전성 필름 상에 5-메틸-1H-벤조트라이아졸을 포함하는 점착층을 형성하는 양태가 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2012-77281호
한편, 본 발명자들이 특허문헌 1의 양태에 대하여 검토를 행한 바, 금속 세선이 세선화된 영역에 있어서는, 금속의 마이그레이션의 발생이나, 금속 세선의 전기 저항의 상승 등이 확인되어, 반드시 소정의 효과를 얻을 수는 없는 경우가 있는 것을 발견했다.
따라서, 본 발명은, 상기 실정을 감안하여, 금속의 마이그레이션이 억제되어, 금속 세선의 전기 저항의 변화가 억제된 터치 패널용 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 종래 기술의 문제점에 대하여 예의 검토를 행한 바, 금속 세선 중의 금속량과, 점착층 중에 있어서의 벤조트라이아졸의 사용량을 소정의 범위로 제어함으로써, 원하는 효과가 얻어지는 것을 발견했다.
즉, 본 발명자들은, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.
(1) 기판과, 기판 상에 배치된 금속 세선과, 금속 세선 상에 배치된 점착층을 구비하는 터치 패널용 적층체로서, 금속 세선 중에 포함되는 단위 면적당 금속량이 0.010g/m2 이상 10g/m2 이하이며, 점착층에 벤조트라이아졸계 화합물이 포함되고, 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량이 점착층 전체 질량에 대하여 0.05질량% 이상 1.5질량% 이하인, 터치 패널용 적층체.
(2) 점착층에 포함되는 점착제가, 카복실기를 실질적으로 포함하지 않는, (1)에 따른 터치 패널용 적층체.
(3) 벤조트라이아졸계 화합물이, 1,2,3-벤조트라이아졸을 포함하는, (1) 또는 (2)에 따른 터치 패널용 적층체.
(4) 금속 세선이, 기판 상에 배치된 할로젠화 은이 포함되는 은염 유제층에 노광 처리를 실시하고, 그 후 현상 처리를 행하여 얻어지는 금속 세선인, (1)~(3) 중 어느 하나에 따른 터치 패널용 적층체.
(5) (1)~(4) 중 어느 하나에 따른 터치 패널용 적층체를 포함하는 터치 패널.
본 발명에 의하면, 금속의 마이그레이션이 억제되어, 금속 세선의 전기 저항의 변화가 억제된 터치 패널용 적층체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 터치 패널용 적층체의 적합한 실시양태의 모식적 단면도이다.
도 2는 본 발명의 터치 패널용 적층체의 다른 적합한 실시양태의 모식적 단면도이다.
도 3은 터치 패널의 일 실시양태를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3 중에 나타낸 절단선 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 제1 검출 전극의 확대 평면도이다.
이하에, 본 발명의 터치 패널용 적층체의 적합한 양태에 대하여 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로 하여 포함하는 범위를 의미한다.
먼저, 본 발명의 종래 기술과 비교한 특징점에 대하여 상세하게 설명한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 특징점의 하나로서는, 터치 패널용 적층체에 포함되는 금속 세선 중의 금속량과, 점착층 중에 있어서의 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량(사용량)을 소정의 범위로 제어하는 것을 들 수 있다. 일반적으로, 벤조트라이아졸계 화합물과 같은 마이그레이션 방지제의 사용량이 많은 편이, 마이그레이션 방지능이 우수하다고 생각되고 있었다. 그러나, 금속 세선이 보다 세선화되고, 금속 세선 중의 금속량이 보다 저하된 경우, 마이그레이션 방지제의 사용량이 많으면, 오히려 금속 세선의 단선이 발생하기 쉬운 것을 본 발명자는 발견했다. 그 원인에 대하여, 이하에 상세하게 설명한다.
마이그레이션 방지제는, 금속 세선으로부터 용출하는 금속 이온을 보충하여 마이그레이션을 방지한다. 그러나, 금속 세선 중의 금속량에 대하여 마이그레이션 방지제가 너무 다량으로 있으면, 마이그레이션 방지제가 금속 세선 중의 금속에 대하여 직접 흡착하여, 착체를 형성하게 된다. 결과적으로, 금속 세선 중의 금속이 적극적으로 이온화되어 용출하여, 금속 세선의 단선이 발생해 버린다.
본 발명자들은, 상기 발견에 근거하여, 금속 세선 중의 금속량과, 사용되는 마이그레이션 방지제의 양을 소정의 범위로 조정함으로써, 마이그레이션을 방지함과 함께, 금속 세선의 단선의 발생을 억제할 수 있는 것을 발견하였다.
다음으로, 본 발명의 터치 패널용 적층체의 적합한 양태에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은, 터치 패널용 적층체의 일 실시양태의 모식적 단면도를 나타내고, 터치 패널용 적층체(1)는, 기판(2)과, 기판(2) 상에 배치된 금속 세선(3)과, 금속 세선(3) 상에 배치된 점착층(4)을 구비한다.
이하에, 각 부재(기판(2), 금속 세선(3), 점착층(4))에 대하여 상세하게 설명한다.
(기판)
기판은, 후술하는 금속 세선 및 점착층을 지지할 수 있는 것이면, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 기판으로서는, 절연 기판이 바람직하고, 보다 구체적으로는, 유기 기판, 세라믹 기판, 유리 기판 등을 사용할 수 있다.
또, 기판은, 유기 기판, 세라믹 기판 및 유리 기판으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2개의 기판이 적층된 구조여도 된다.
유기 기판의 재료로서는 수지를 들 수 있으며, 예를 들면, 열경화성 수지, 열가소성 수지, 또는 그들을 혼합한 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 열경화성 수지로서는, 예를 들면, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 아크릴 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 다이알릴프탈레이트 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 퓨란 수지, 케톤 수지, 자일렌 수지, 벤조사이클로뷰텐 수지 등을 들 수 있다. 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 폴리이미드 수지, 폴리페닐렌옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 아라미드 수지, 액정 폴리머 등을 들 수 있다.
또한, 유기 기판의 재료로서는, 유리 직포, 유리 부직포, 아라미드 직포, 아라미드 부직포, 방향족 폴리아마이드 직포나, 이들에 상기 수지를 함침시킨 재료 등도 사용할 수 있다.
(금속 세선)
금속 세선은, 터치 패널에 있어서 검출 전극 또는 인출 배선으로서 기능한다.
금속 세선에는, 소정의 금속 성분이 포함되고, 예를 들면, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등의 금속 또는 이들의 합금이나, ITO(산화 인듐-주석), 산화 주석, 산화 아연, 산화 카드뮴, 산화 갈륨, 산화 타이타늄 등의 금속 산화물 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 도전성의 관점에서, 금속 세선에는, 은이 포함되는 것이 바람직하다. 은은 은합금의 형태로 포함되어 있어도 되고, 금속 세선이 은합금을 포함하는 경우, 은 이외의 함유되는 금속으로서는, 예를 들면, 주석, 팔라듐, 금, 니켈, 크로뮴 등을 들 수 있다.
또, 금속 세선은, 은 또는 은합금으로 이루어지는 금속 나노 와이어로 형성하는 것도 바람직하다. 금속 나노 와이어의 제조 방법은 특별히 제한은 없고, 어떠한 방법으로 제작해도 되지만, 할로젠 화합물과 분산제를 용해한 용매 중에서 금속 이온을 환원함으로써 제조하는 것이 바람직하다. 또, 금속 나노 와이어를 형성한 후에는, 통상의 방법에 의하여 탈염 처리를 행하는 것이, 분산성, 도전막의 경시 안정성의 관점에서 바람직하다.
또, 금속 나노 와이어의 제조 방법으로서는, 일본 공개특허공보 2009-215594호, 일본 공개특허공보 2009-242880호, 일본 공개특허공보 2009-299162호, 일본 공개특허공보 2010-84173호, 일본 공개특허공보 2010-86714호, 일본 공표특허공보 2009-505358호 등에 기재된 방법을 이용할 수 있다.
금속 세선의 단위 면적당에 포함되는 금속량은, 0.010g/m2 이상 10g/m2 이하이다. 금속량을 상기 범위로 함으로써, 금속 세선의 막두께 및 폭을 작게 하는 것이 가능해져, 고밀도 집적화의 요망에 대응할 수 있음과 함께, 금속 세선의 단선을 억제할 수 있다. 그 중에서도, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서, 0.012~8.5g/m2가 바람직하고, 0.015~7.0g/m2가 보다 바람직하다.
금속량이 0.010g/m2 미만인 경우, 금속 세선의 단선이 발생하기 쉽고, 금속 세선의 전기 저항의 변화가 크다. 또, 금속량이 10g/m2 초과인 경우, 마이그레이션의 발생의 정도가 크다.
금속량의 측정 방법은, 금속 세선의 단면 SEM 사진을 관찰하여 형광 X선 분석에 의하여 원소 분석함으로써 소정의 체적 중에 있어서의 금속량을 측정할 수 있다.
또, 금속 세선의 단위 면적당이란, 금속 세선의 기판과의 접촉 부분의 단위 면적당을 의미한다. 즉, 금속 세선과 기판과의 접촉 부분의 면적만을 기준으로 금속량의 계산을 행한다. 바꾸어 말하면, 금속 세선과 접촉하고 있지 않는 기판 표면(예를 들면, 금속 세선 간에 위치하는, 금속 세선과 접촉하고 있지 않는 기판 표면)의 면적은, 상기 금속 세선의 단위 면적당 계산에는 고려하지 않는다. 따라서, 금속 세선의 단위 면적당에 포함되는 은량이란, 금속 세선과 기판과의 접촉 부분에 있어서의 단위 면적당(m2)에 포함되는 금속량을 의미한다.
금속 세선의 폭은 특별히 제한되지 않지만, 금속 세선의 고집적화의 점에서, 0.1~10000μm가 바람직하고, 0.1~300μm가 보다 바람직하며, 0.1~100μm가 더 바람직하고, 0.2~50μm가 특히 바람직하다.
금속 세선 간의 간격은 특별히 제한되지 않지만, 금속 세선의 고집적화의 점에서, 0.1~1000μm가 바람직하고, 0.1~300μm가 보다 바람직하며, 0.1~100μm가 더 바람직하고, 0.2~50μm가 특히 바람직하다.
또, 금속 세선의 형상은 특별히 제한되지 않고, 임의의 형상이어도 된다. 예를 들면, 직선 형상, 곡선 형상, 직사각형 형상, 원 형상 등을 들 수 있다. 또, 복수의 금속 세선이 원하는 패턴(예를 들면, 스트라이프 형상)으로 배치되어 있어도 된다.
금속 세선의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 금속 세선의 고집적화의 점에서, 0.001~100μm가 바람직하고, 0.01~30μm가 보다 바람직하며, 0.01~20μm가 더 바람직하다.
도 1에 있어서, 금속 세선은 2개만 기재되어 있지만, 그 개수는 도 1의 양태에 한정되지 않는다.
또한, 금속 세선 중에, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 수지 바인더가 포함되어 있어도 되고, 추가로 필요에 따라 그 외의 성분이 포함되어 있어도 된다. 또한, 수지 바인더로서는, 예를 들면, 젤라틴, 카라지난, 폴리바이닐알코올(PVA), 폴리바이닐피롤리돈(PVP), 전분 등의 다당류, 셀룰로스 및 그 유도체, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리사카라이드, 폴리바이닐아민, 키토산, 폴리라이신, 폴리아크릴산, 폴리알진산, 폴리하이알루론산, 카복시셀룰로스, 아라비아 고무, 알진산 나트륨 등의 수용성 고분자를 들 수 있다.
(점착층)
점착층은, 금속 세선을 덮도록 금속 세선 상에 배치되어, 다른 부재와의 밀착성을 담보하기 위하여 사용된다.
점착층에는, 벤조트라이아졸계 화합물이 포함된다. 벤조트라이아졸계 화합물이란, 소정의 치환기를 갖고 있어도 되는 벤조트라이아졸 구조를 갖는 화합물이며, 예를 들면, 1H-벤조트라이아졸(1,2,3-벤조트라이아졸), 4-메틸벤조트라이아졸, 5-메틸벤조트라이아졸, 벤조트라이아졸-1-메틸아민, 4-메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, 5-메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N-메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N-에틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이에틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이프로필벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이뷰틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이헥실벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이옥틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-비스(2-에틸헥실)-벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이메틸-4-벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이메틸-5-벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이에틸-4-벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이에틸-5-벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이프로필-4-벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이프로필-5-벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이뷰틸-4-벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이뷰틸-5-벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이헥실-4-벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이헥실-5-벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-비스(2-에틸헥실)-4-메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-비스(2-에틸헥실)-5-메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이올레일-4-메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이올레일-5-메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이스테아릴-4-메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민, N,N-다이스테아릴-5-메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민 등을 들 수 있다.
점착층 중에 있어서의 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량은, 점착층 전체 질량에 대하여, 0.05질량% 이상 1.5질량% 이하이다. 그 중에서도, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서, 0.1~1.0질량%가 바람직하고, 0.2~0.8질량%가 보다 바람직하며, 0.2~0.7질량%가 더 바람직하고, 0.2질량% 이상 0.5질량% 미만이 특히 바람직하다.
함유량이 0.05질량% 미만인 경우는 마이그레이션의 발생을 억제할 수 없으며, 1.5질량% 초과인 경우는 금속 세선의 단선이 발생하기 쉽고, 금속 세선의 전기 저항의 변화가 크다.
점착층 중에 포함되는 점착제의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서, 카복실기를 실질적으로 포함하지 않는 점착제가 바람직하다. 실질적으로 포함하지 않는다란, 점착제 중에 있어서의 카복실기의 함유량이 1×10-3몰% 이하인 것을 의도하고, 1×10- 4몰% 이하인 것이 바람직하다. 하한은 특별히 제한되지 않지만, 0몰%가 바람직하다.
점착제의 구체예로서는, 예를 들면, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 유레테인계 점착제 등의 각종 점착제를 사용할 수 있으며, 아크릴계 점착제가 바람직하다.
아크릴계 점착제는, 알킬(메트)아크릴레이트의 모노머 유닛을 주골격으로 하는 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 한다. 또한, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 말한다. 아크릴계 폴리머의 주골격을 구성하는, 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기의 평균 탄소수는 1~12 정도가 바람직하고, 알킬(메트)아크릴레이트의 구체예로서는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 뷰틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다.
점착층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 터치 패널의 박막화의 점에서는, 5~500μm가 바람직하고, 20~300μm가 보다 바람직하다.
점착층은 광학적으로 투명인 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는, 점착층의 전체 광선 투과율은 80% 이상이 바람직하고, 90% 이상이 보다 바람직하다.
<터치 패널용 적층체의 제조 방법>
터치 패널용 적층체의 제조 방법은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 방법을 채용할 수 있다.
먼저, 금속 세선의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 에칭 처리를 이용한 서브트랙티브법이나, 전해 도금을 이용한 세미애디티브법이나, 은 페이스트(예를 들면, 은나노 입자 또는 은나노 와이어 함유 페이스트)를 이용하여 금속 세선을 제작하는 방법, 진공 증착법, 스퍼터링 성막법, 이온플레이팅법 등을 들 수 있다.
또한, 상기 방법 이외에 할로젠화 은을 사용한 방법을 적합하게 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 먼저, 기판 상에 할로젠화 은을 함유하는 은염 유제층을 형성하는 공정 (1), 은염 유제층을 노광한 후, 현상 처리함으로써 금속 세선을 형성하는 공정 (2)를 갖는 방법을 들 수 있다.
이하에, 각 공정에 관하여 설명한다.
[공정 (1): 은염 유제층 형성 공정]
공정 (1)은, 기판 상에, 은염 유제층을 형성하는 공정이다.
은염 유제층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 생산성의 점에서, 할로젠화 은을 함유하는 은염 유제층 형성용 조성물을 기판에 접촉시켜, 기판 상에 은염 유제층을 형성하는 방법이 바람직하다.
이하에, 상기 방법에서 사용되는 은염 유제층 형성용 조성물의 양태에 대하여 상세하게 서술한 후, 공정의 순서에 대하여 상세하게 설명한다.
은염 유제층 형성용 조성물에는, 할로젠화 은이 함유된다.
할로젠화 은에 함유되는 할로젠 원소는, 염소, 브로민, 아이오딘 및 불소 중 어느 하나여도 되고, 이들을 조합해도 된다. 할로젠화 은으로서는, 예를 들면, 염화 은, 브로민화 은, 아이오딘화 은을 주체로 한 할로젠화 은이 바람직하게 이용되고, 브로민화 은이나 염화 은을 주체로 한 할로젠화 은이 더 바람직하게 이용된다.
은염 유제층 형성용 조성물에는, 필요에 따라, 수지 바인더가 포함되어 있어도 된다. 수지 바인더의 종류는 상술한 바와 같으며, 그 중에서도, 젤라틴이 바람직하다.
은염 유제층 형성용 조성물에는, 필요에 따라, 용매가 함유된다.
사용되는 용매로서는, 예를 들면, 물, 유기 용매(예를 들면, 메탄올 등의 알코올류, 아세톤 등의 케톤류, 폼아마이드 등의 아마이드류, 다이메틸설폭사이드 등의 설폭사이드류, 아세트산 에틸 등의 에스터류, 에터류 등), 이온성 액체, 또는 이들의 혼합 용매를 들 수 있다.
사용되는 용매의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 할로젠화 은 및 수지 바인더의 합계 질량에 대하여, 30~90질량%의 범위가 바람직하고, 50~80질량%의 범위가 보다 바람직하다.
(공정의 순서)
은염 유제층 형성용 조성물과 기판을 접촉시키는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 은염 유제층 형성용 조성물을 기판에 도포하는 방법이나, 은염 유제층 형성용 조성물 중에 기판을 침지하는 방법 등을 들 수 있다.
은염 유제층 중에 있어서의 할로젠화 은의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 도전 특성이 보다 우수한 점에서, 은환산으로 1.0~20.0g/m2가 바람직하고, 5.0~15.0g/m2가 보다 바람직하다.
[공정 (2): 노광 현상 공정]
공정 (2)는, 상기 공정 (1)에서 얻어진 은염 유제층에 노광 처리를 실시한 후, 현상 처리함으로써 금속 세선을 형성하는 공정이다.
이하에서는, 노광 처리에 대하여 상세하게 서술하고, 그 후 현상 처리에 대하여 상세하게 설명한다.
(노광 처리)
은염 유제층에 대하여 패턴 형상의 노광을 실시함으로써, 노광 영역에 있어서의 은염 유제층 중의 할로젠화 은이 잠상을 형성한다. 이 잠상이 형성된 영역은 후술하는 현상 처리에 의하여 금속 세선을 형성한다. 한편, 노광이 이루어지지 않은 미노광 영역에서는, 후술하는 정착 처리 시에 할로젠화 은이 용해되어 은염 유제층으로부터 유출하여, 투명한 막이 얻어진다.
노광 시에 사용되는 광원은 특별히 제한되지 않고, 가시광선, 자외선 등의 광, 또는 X선 등의 방사선 등을 들 수 있다.
패턴 노광을 행하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 포토마스크를 이용한 면노광으로 행해도 되고, 레이저 빔에 의한 주사 노광으로 행해도 된다. 또한, 패턴의 형상은 특별히 제한되지 않고, 형성하고 싶은 금속 세선의 패턴에 맞추어 적절히 조정된다.
(현상 처리)
현상 처리의 방법은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 은염 사진 필름, 인화지, 인쇄 제판용 필름, 포토마스크용 에멀젼 마스크 등에 이용되는 통상의 현상 처리의 기술을 이용할 수 있다.
현상 처리 시에 사용되는 현상액의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, PQ 현상액, MQ 현상액, MAA 현상액 등을 이용할 수도 있다.
현상 처리는, 미노광 부분의 은염을 제거하여 안정화시킬 목적으로 행해지는 정착 처리를 포함할 수 있다. 정착 처리는, 은염 사진 필름이나 인화지, 인쇄 제판용 필름, 포토마스크용 에멀젼 마스크 등에 이용되는 정착 처리의 기술을 이용할 수 있다.
정착 공정에 있어서의 정착 온도는, 약 20℃~약 50℃가 바람직하고, 25℃~45℃가 보다 바람직하다. 또, 정착 시간은 5초~1분이 바람직하고, 7초~50초가 보다 바람직하다.
다음으로, 점착층의 제조 방법으로서는, 점착제와 벤조트라이아졸계 화합물을 포함하는 점착층 형성용 조성물을 금속 세선이 형성된 기판 상에 도포하고, 필요에 따라 경화 처리를 실시하여, 점착층을 형성하는 방법이나, 점착제 및 벤조트라이아졸계 화합물을 포함하는 점착 시트를 금속 세선이 형성된 기판 상에 래미네이트하는 방법 등을 들 수 있다. 점착층의 두께의 조정이 용이한 점에서, 상기 도포에 의한 방법이 바람직하다.
또한, 점착층 형성용 조성물을 금속 세선이 형성된 기판 상에 도포하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 디스펜스법, 스크린 인쇄법, 커튼 코트법, 바 코트법, 스핀 코터법, 잉크젯법, 딥 침지법 등, 공지의 방법을 채용할 수 있다.
또, 경화 처리로서는, 가열 처리 또는 노광 처리를 적절히 실시하면 된다.
<터치 패널용 적층체>
상술한 바와 같이, 본 발명의 터치 패널용 적층체는, 기판과, 기판의 적어도 한쪽의 표면 상에 배치된 금속 세선 및 점착층을 구비한다.
본 발명의 터치 패널용 적층체에는, 기판 상의 적어도 한쪽의 표면 상에 금속 세선 및 점착층이 배치되어 있으면 되고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(2)의 양면에 상술한 금속 세선(3) 및 점착층(4)이 마련된 터치 패널용 적층체(11)여도 된다. 또한, 도 2에 있어서는, 금속 세선(3)은 한쪽의 표면 상에서는 스트라이프 형상으로 배치되어 X축 방향으로 뻗고, 다른 한쪽의 표면에서는 스트라이프 형상으로 배치되어 Y축 방향으로 뻗어 있다.
또, 기판 상의 다른 한쪽의 표면 상에는, 상술한 금속 세선 및 점착층 이외의 다른 금속 세선 및 점착층이 마련되어 있어도 된다.
상기 터치 패널용 적층체를 터치 패널에 사용한 경우, 금속 세선의 이온 마이그레이션이 억제됨과 함께, 금속 세선의 전기 저항의 변화가 억제되는 점에서, 장기간에 걸쳐서 오작동이 발생하기 어려운 터치 패널이 얻어진다.
이하, 상기 터치 패널용 적층체를 이용한 터치 패널의 일 양태에 대하여, 이하에 상세하게 설명한다.
도 3 및 4는, 터치 패널용 적층체를 이용한 정전 용량식 터치 패널의 예를 나타내는 도이다. 도 3에, 정전 용량식 터치 패널(100)의 평면도를 나타낸다. 도 4는, 도 3 중의 절단선 A-A를 따라 절단한 단면도이다. 또한, 도 3 및 4는, 터치 패널의 층 구성에 대한 이해를 용이하게 하기 위하여 모식적으로 나타낸 것이며, 각 층의 배치를 정확하게 나타낸 도면은 아니다.
도 3 중, 정전 용량식 터치 패널(100)은, 기판(12)과, 기판(12)의 한쪽의 주면 상(표면 상)에 배치되는 제1 검출 전극(14)과, 제1 인출 배선(16)과, 제1 점착층(40)과, 제1 보호 기판(50)과, 기판(12)의 다른 한쪽의 주면 상(이면 상)에 배치되는 제2 검출 전극(18)과, 제2 인출 배선(20)과, 제2 점착층(42)과, 제2 보호 기판(52)을 구비한다. 또한, 제2 보호 기판(52)측에 배치되는 액정 표시 디바이스는 도면상 생략되어 있다.
도 5에, 제1 검출 전극(14)의 일부 확대 평면도를 나타낸다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 검출 전극(14)은, 금속 세선(30)에 의하여 구성되고, 교차하는 금속 세선(30)에 의한 복수의 격자(32)를 포함하고 있다. 바꾸어 말하면, 제1 검출 전극(14)은, 교차하는 복수의 금속 세선(30)으로 구성되는 메시 패턴을 갖는다. 또한, 제2 검출 전극(18)도 제1 검출 전극(14)과 마찬가지로, 교차하는 복수의 금속 세선(30)으로 구성되는 메시 패턴을 갖는다.
또한, 제1 검출 전극(14) 및 제2 검출 전극(18)이 있는 영역은, 사용자에 의하여 입력 조작이 가능한 입력 영역(EI)을 구성하고, 입력 영역(EI)의 외측에 위치하는 외측 영역(EO)에는 제1 인출 배선(16), 제2 인출 배선(20) 및 도시하지 않은 플렉시블 프린트 배선판이 배치된다.
정전 용량식 터치 패널(100)은, 도 2에 나타내는 터치 패널용 적층체(11)를 이용하여 형성된다. 보다 구체적으로는, 도 2 중의 터치 패널용 적층체(11) 중의 기판(2)은 정전 용량식 터치 패널(100) 중의 기판(12)에 상당한다. 또, 터치 패널용 적층체(11) 중의 금속 세선(3)은, 정전 용량식 터치 패널(100) 중의 제1 검출 전극(14) 및 제2 검출 전극(18)을 구성하는 금속 세선(30) 및 제1 인출 배선(16) 및 제2 인출 배선(20)에 상당한다. 또, 터치 패널용 적층체(11) 중의 점착층(4)은, 정전 용량식 터치 패널(100) 중의 제1 점착층(40) 및 제2 점착층(42)에 상당한다.
상기 도 3 및 4에 있어서는, 정전 용량식 터치 패널(100) 중의 제1 검출 전극(14) 및 제2 검출 전극(18)을 구성하는 금속 세선(30) 및 제1 인출 배선(16) 및 제2 인출 배선(20)이, 터치 패널용 적층체 중의 금속 세선으로 구성되는 양태에 대하여 설명했지만, 이 양태에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 정전 용량식 터치 패널(100) 중의 제1 인출 배선(16) 및 제2 인출 배선(20)만이, 터치 패널용 적층체 중의 금속 세선으로 구성되는 양태여도 된다.
실시예
이하, 실시예에 의하여, 본 발명에 대하여 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 A>
<샘플 No 101의 제작>
(할로젠화 은 유제의 조제)
38℃, pH4.5로 유지된 하기 1액에, 하기의 2액 및 3액의 각각 90%에 상당하는 양을 교반하면서 동시에 20분 동안 첨가하여, 0.16μm의 핵입자를 형성했다. 이어서 하기 4액 및 5액을 8분 동안 첨가하고, 추가로, 하기의 2액 및 3액의 나머지 10%의 양을 2분 동안 첨가하여, 0.21μm까지 성장시켰다. 또한, 아이오딘화 칼륨 0.15g을 첨가하고, 5분간 숙성하여 입자 형성을 종료했다.
1액:
물 750ml
젤라틴 9g
염화 나트륨 3g
1,3-다이메틸이미다졸리딘-2-싸이온 20mg
벤젠싸이오설폰산 나트륨 10mg
시트르산 0.7g
2액:
물 300ml
질산 은 150g
3액:
물 300ml
염화 나트륨 38g
브로민화 칼륨 32g
헥사클로로이리듐(III)산 칼륨 (0.005% KCl 20% 수용액) 8ml
헥사클로로로듐산 암모늄 (0.001% NaCl 20% 수용액) 10ml
4액:
물 100ml
질산 은 50g
5액:
물 100ml
염화 나트륨 13g
브로민화 칼륨 11g
황혈염 5mg
그 후, 통상의 방법에 따라, 플로큘레이션법에 의하여 수세했다. 구체적으로는, 온도를 35℃로 내려, 황산을 이용하여 할로젠화 은이 침강할 때까지 pH를 내렸다(pH3.6±0.2의 범위였다). 다음으로, 상청액을 약 3리터 제거했다(제1 수세). 또한, 3리터의 증류수를 첨가한 후, 할로젠화 은이 침강할 때까지 황산을 첨가했다. 다시, 상청액을 3리터 제거했다(제2 수세). 제2 수세와 동일한 조작을 1회 더 반복하여(제3 수세), 수세·탈염 공정을 종료했다. 수세·탈염 후의 유제를 pH6.4, pAg7.5로 조정하고, 젤라틴 3.9g, 벤젠싸이오설폰산 나트륨 10mg, 벤젠싸이오설핀산 나트륨 3mg, 싸이오황산 나트륨 15mg과 염화 금산 10mg을 첨가하고 55℃에서 최적 감도를 얻도록 화학 증감을 실시하고, 안정제로서 1,3,3a,7-테트라아자인덴 100mg, 방부제로서 프록셀(상품명, ICI Co., Ltd.제) 100mg을 첨가했다. 최종적으로 얻어진 유제는, 아이오딘화 은을 0.08몰% 포함하고, 염취화(鹽臭化) 은의 비율을 염화 은 70몰%, 브로민화 은 30몰%로 하는, 평균 입경 0.22μm, 변동 계수 9%의 아이오딘염 브로민화 은 입방체 입자 유제였다.
(은염 유제층 형성용 조성물의 조제)
상기 유제에 1,3,3a,7-테트라아자인덴 1.2×10-4몰/몰Ag, 하이드로퀴논 1.2×10-2몰/몰Ag, 시트르산 3.0×10-4몰/몰Ag, 2,4-다이클로로-6-하이드록시-1,3,5-트라이아진나트륨염 0.90g/몰Ag를 첨가하고, 시트르산을 이용하여 도포액 pH를 5.6으로 조정하여, 은염 유제층 형성용 조성물을 얻었다.
(은염 유제층 형성 공정)
두께 100μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 상기 PET 필름의 편면에, 언더코팅층으로서 두께 0.1μm의 젤라틴층, 추가로 언더코팅층 상에 광학 농도가 약 1.0이고 현상액의 알칼리에 의하여 탈색되는 염료를 포함하는 안티헐레이션층을 마련했다. 상기 안티헐레이션층 위에, 상기 은염 유제층 형성용 조성물을 도포하고, 추가로 두께 0.15μm의 젤라틴층을 마련하여, 편면에 은염 유제층이 형성된 PET 필름을 얻었다. 얻어진 필름을 필름 A로 한다. 형성된 은염 유제층은, 은량 6.0g/m2, 젤라틴양 1.0g/m2였다.
(노광 현상 공정)
상기 필름 A의 편면에, 라인 앤드 스페이스(L/S)가 50μm/50μm인 빗형 패턴을 배치한 포토마스크를 통하여, 고압 수은 램프를 광원으로 한 평행광을 이용하여 노광을 행했다. 노광 후, 하기의 현상액으로 현상하고, 추가로 정착액(상품명: CN16X용 N3X-R, 후지필름사제)을 이용하여 현상 처리를 행했다. 또한, 순수로 린스하고, 건조시킴으로써, 편면에 Ag 세선(금속 세선)으로 이루어지는 전극 패턴과 젤라틴층이 형성된 PET 필름을 얻었다. 젤라틴층은 Ag 세선 간에 형성되어 있으며, 이 때의 Ag 세선 중의 Ag양은, 형광 X선 분석으로부터, 5.4g/m2였다. 얻어진 빗형 배선 패턴이 형성된 필름을, 필름 B로 한다.
(현상액의 조성)
현상액 1리터(L) 중에, 이하의 화합물이 포함된다.
하이드로퀴논 0.037mol/L
N-메틸아미노페놀 0.016mol/L
붕산 나트륨 0.140mol/L
수산화 나트륨 0.360mol/L
브로민화 나트륨 0.031mol/L
메타중아황산 칼륨 0.187mol/L
(첩합 공정)
상기에서 얻어진 필름 B의 배선이 존재하는 면 상에, 하기에 의하여 제작한 OCA 1(50마이크로미터 두께), 기모토사제 하드 코트 필름(G1SBF: 50마이크로미터 두께)을 이 순서로 적층했다. 또한, 필름 B의 다른 한쪽의 면(배선이 없는 면)에 3M사제 OCA(#8146-4: 100마이크로미터 두께), 무알칼리 유리(코닝 이글 XG 700마이크로미터 두께)를 첩합한 것을 제작하여, 샘플 No 101로 했다.
(OCA 1 제작법)
아크릴 공중합체의 조제 교반기, 환류 냉각기, 온도계, 적하 깔때기 및 질소 가스 도입구를 구비한 반응 용기에, n-뷰틸아크릴레이트 91.5질량부, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 0.5질량부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스아이소뷰틸나이트릴 0.2질량부를 아세트산 에틸 100질량부에 용해시키고, 질소 치환 후, 80℃에서 8시간 중합하여 질량 평균 분자량 80만의 아크릴 공중합체 (1)을 얻었다.
다음으로, 상기 아크릴 공중합체 (1)(고형분으로서 100질량부)과, 1,2,3-벤조트라이아졸(0.45질량부)를 아세트산 에틸로 희석하여 수지 고형분 30%의 점착제 조성물을 얻었다.
상기 점착제 조성물 100질량부에 아이소사이아네이트계 가교제(닛폰 폴리유레테인사제 코로네이트 L-45, 고형분 45%)를 0.7질량부 첨가하고 15분간 교반 후, 실리콘 화합물로 편면을 박리 처리한 두께 50μm의 PET 필름 상에 건조 후의 두께가 25μm가 되도록 도공하고, 75℃에서 5분간 건조했다. 얻어진 점착 시트와, 실리콘 화합물로 편면을 박리 처리한 두께 38μm의 PET 필름을 첩합했다. 그 후 23℃에서 5일간 숙성시키고, PET 필름 사이에 낀 두께 25μm의 OCA 1을 얻었다.
또한, OCA 1 중에 있어서의 1,2,3-벤조트라이아졸의 함유량은, 점착층 전체 질량(점착층의 고형분 질량)에 대하여, 0.45질량%였다.
상기 방법으로 제작한 샘플 No 101(빗형 배선)을 85℃/85%RH에서 1시간 정치시키고, 직류로 5V의 전압을 인가하며, 그 후, 현미경으로 마이그레이션의 모습을 관찰함과 함께, 전극(금속 세선) 자체의 저항을 측정했다. 전극 자체의 저항은, 초깃값 R0, 시험 후의 저항값을 R로 하고, 그 변화 R/R0을 구했다. 표 1에 결과를 나타낸다.
또한, 전극의 저항은, 시판 중인 테스터 프로브를 이용하여 측정하고, 3 샘플의 평균값으로 했다.
- 마이그레이션 평가 -
"5": 덴드라이트 등의 발생을 전혀 확인할 수 없음
"4": 덴드라이트 등의 발생을 거의 볼 수 없음
"3": 덴드라이트 등의 발생을 볼 수 있지만, 실용상 문제 없음
"2": 덴드라이트 등의 발생을 볼 수 있으며, 실용상 문제 있음
"1": 덴드라이트 등의 발생이 심하며, 실용상 문제 있음
- 전극 저항 변화 평가 -
"5": R/R0=0.95초과 1.05 미만
"4": R/R0=0.90초과 0.95 이하 또는 1.05 이상 1.10 미만
"3": R/R0=0.80초과 0.90 이하 또는 1.10 이상 1.20 미만
"2": R/R0=0.50초과 0.80 이하 또는 1.20 이상 1.50 미만
"1": R/R0=0.50 이하 또는 1.50 이상
<샘플 No 102의 제작>
OCA 1 중의 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량을 0.45질량%에서 0.03질량%로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 102를 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 103의 제작>
OCA 1 중의 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량을 0.45질량%에서 0.12질량%로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 103을 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 104의 제작>
OCA 1 중의 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량을 0.45질량%에서 1.4질량%로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 104를 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 105의 제작>
OCA 1 중의 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량을 0.45질량%에서 1.7질량%로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 105를 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 106의 제작>
Ag양을 5.4g/m2에서 0.008g/m2가 되도록 은염 유제층의 처방을 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 106을 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 107의 제작>
Ag양을 5.4g/m2에서 0.03g/m2가 되도록 은염 유제층의 처방을 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 107을 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 108의 제작>
Ag양을 5.4g/m2에서 9.1g/m2가 되도록 은염 유제층의 처방을 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 108을 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 109의 제작>
Ag양을 5.4g/m2에서 12g/m2가 되도록 은염 유제층의 처방을 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 109를 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 110의 제작>
OCA 1 중의 1,2,3-벤조트라이아졸을 4-메틸벤조트라이아졸로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 110을 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 111의 제작>
OCA 1 중의 1,2,3-벤조트라이아졸을 톨릴트라이아졸로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 111을 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 112의 제작>
OCA 1 중의 1,2,3-벤조트라이아졸을 나이트로벤조트라이아졸로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 112를 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 113의 제작>
OCA 1 중의 1,2,3-벤조트라이아졸을 N-메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민으로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 113을 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<샘플 No 114의 제작>
OCA 1을 이하의 OCA 10으로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 114를 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
- OCA 10의 제작 -
1000mL 3구 플라스크에, 아크릴산 아이소뷰틸 18.3부, 아크릴산 2-에틸헥실 73.2질량부, 아크릴산 2-하이드록시에틸 3.6질량부, 아크릴산 5.0질량부, 및 아세트산 에틸 100질량부를 칭량하고, 질소 가스를 도입하면서 2시간 교반했다. 충분히 중합계 내의 산소를 제거한 후, 아조아이소뷰티로나이트릴 0.3질량부를 첨가하고, 60℃로 승온한 후, 10시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액에, 1,2,3-벤조트라이아졸 0.45질량부를 첨가하고, 추가로 고형분 농도 30wt%가 되도록 아세트산 에틸을 첨가하여, 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다. 얻어진 아크릴계 폴리머의 산가는 40mgKOH/g, 중량 평균 분자량은 48만이었다.
다음으로, 상기 아크릴계 폴리머 용액 100질량부에 대하여, 1,4-뷰테인다이올글리시딜에터를 0.019질량부 첨가하여, 15분간 교반했다. 이 용액을 이용하여, 건조 후의 막두께가 50μm가 되는 조건으로, 바 도포를 행하고, 80℃에서 5분간 건조시켜, OCA 10을 제조했다. 또한, OCA 10 중에 있어서의 1,2,3-벤조트라이아졸의 함유량은, 점착층 전체 질량(점착층의 고형분 질량)에 대하여, 0.45질량%였다.
<샘플 No 115의 제작>
필름 B 대신에, PET 기판 상에 라인 앤드 스페이스(L/S)가 50μm/50μm인 빗형 패턴을 배치한 메탈 마스크를 통하여, Ag를 증착함으로써 제작한 Ag 증착 필름을 사용한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 115를 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, Ag양은, 형광 X선 분석으로부터, 0.8g/m2였다.
<샘플 No 116의 제작>
필름 B 대신에, PET 기판 상에 라인 앤드 스페이스(L/S)가 50μm/50μm인 빗형 패턴을 배치한 스크린 마스크를 통하여, Ag 페이스트(도타이트 FA-401CA, 후지쿠라 가세이제)를 스크린 인쇄하고, 100℃에서 30분 소성함으로써 제작한 Ag 페이스트 부착 필름을 사용한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 116을 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, Ag양은, 형광 X선 분석으로부터, 9.2g/m2였다.
(은나노 와이어의 수분산물의 제작)
- 은나노 와이어 분산액 (1)의 조제 -
프로필렌글라이콜 370g에 질산 은 분말 60g을 용해시켜, 질산 은 용액 101을 조제했다. 프로필렌글라이콜 4.45kg에 폴리바이닐피롤리돈(분자량 55,000) 72.0g을 첨가하고, 질소 가스를 용기의 기상(氣相) 부분에 통기하면서, 90℃로 승온했다. 이 액을 반응 용액 101로 했다. 질소 가스의 통기를 유지한 채로, 격렬하게 교반하고 있는 반응 용액 101에 질산 은 용액 101을 2.50g 첨가하고, 가열 교반을 1분간 행했다. 추가로, 이 용액에 테트라뷰틸암모늄 클로라이드 11.8g을 프로필렌글라이콜 100g에 용해시킨 용액을 첨가하여, 반응 용액 102로 했다.
90℃로 유지하고, 교반 속도 500rpm으로 교반하고 있는 반응 용액 102에, 질산 은 용액 101을 첨가 속도 50cc/분으로 200g 첨가했다. 교반 속도를 100rpm으로 낮추어, 질소 가스의 통기를 멈추고, 가열 교반을 15시간 행했다. 90℃로 유지하고, 교반 속도 100rpm으로 교반하고 있는 이 액에, 질산 은 용액 101을 첨가 속도 0.5cc/분으로 220g 첨가하고, 첨가 종료 후부터 2시간, 가열 교반을 계속했다. 교반을 500rpm으로 변경하고, 증류수 1.0kg을 첨가한 후에, 25℃까지 냉각하여 도입액 101을 제작했다.
분획 분자량 15만의 한외 여과 모듈을 이용하여, 한외 여과를 다음과 같이 실시했다. 증류수와 1-프로판올의 혼합 용액(체적비 1대1)의 도입액 101로의 첨가와 도입액 101의 농축을, 최종적으로 여액의 전도도가 50μS/cm 이하가 될 때까지 반복했다. 농축을 행하여, 금속 함유량 0.45%의 은나노 와이어 분산액 (1)을 얻었다.
얻어진 은나노 와이어 분산액 (1)의 은나노 와이어에 대하여, 평균 단축 길이, 평균 장축 길이를 측정했다. 그 결과, 평균 단축 길이 28.5nm, 평균 장축 길이 15. 2μm였다. 이후, "은나노 와이어 분산액 (1)"이라고 표기하는 경우는, 상기 방법으로 얻어진 은나노 와이어 분산액을 나타낸다.
- 은나노 와이어 분산액 (2)의 조제 -
미리, 하기의 첨가액 A, B, C 및 D를 조제했다.
〔첨가액 A〕
스테아릴트라이메틸암모늄 클로라이드 55mg, 스테아릴트라이메틸암모늄하이드록사이드 10% 수용액 5.5g, 글루코스 1.8g을 증류수 115.0g에 용해시켜, 반응 용액 A-1로 했다. 추가로, 질산 은 분말 65mg을 증류수 1.8g에 용해시켜, 질산 은 수용액 A-1로 했다. 반응 용액 A-1을 25℃로 유지하고, 격렬하게 교반하면서, 질산 은 수용액 A-1을 첨가했다. 질산 은 수용액 A-1의 첨가 후부터 180분간, 격렬하게 교반하여, 첨가액 A로 했다.
〔첨가액 B〕
질산 은 분말 42.0g을 증류수 958g에 용해했다.
〔첨가액 C〕
25% 암모니아수 75g을 증류수 925g과 혼합했다.
〔첨가액 D〕
폴리바이닐피롤리돈(K30) 400g을 증류수 1.6kg에 용해했다.
다음으로, 이하와 같이 하여, 은나노 와이어 분산액 (2)를 조제했다.
스테아릴트라이메틸암모늄 브로마이드 분말 1.30g과 브로민화 나트륨 분말 33.1g과 글루코스 분말 1,000g, 질산(1N) 115.0g을 80℃의 증류수 12.7kg에 용해시켰다. 이 액을 80℃로 유지하고, 500rpm으로 교반하면서, 첨가액 A를 첨가 속도 250cc/분, 첨가액 B를 첨가 속도 500cc/분, 첨가액 C를 첨가 속도 500cc/분으로 순차 첨가했다. 교반 속도를 200rpm으로 하고, 80℃에서 가열을 했다. 교반 속도를 200rpm으로 한 후 100분간 가열 교반을 계속한 후에, 25℃로 냉각했다. 교반 속도를 500rpm으로 변경하고, 첨가액 D를 500cc/분으로 첨가했다. 이 액을 도입액 201로 했다. 다음으로, 1-프로판올을 격렬하게 교반하면서, 거기에 도입액 201을 혼합 비율이 체적비 1대1이 되도록 한꺼번에 첨가했다. 교반을 3분간 행하여, 도입액 202로 했다.
분획 분자량 15만의 한외 여과 모듈을 이용하여, 한외 여과를 다음과 같이 실시했다.
도입액 202를 4배로 농축한 후, 증류수와 1-프로판올의 혼합 용액(체적비 1대1)의 첨가와 농축을, 최종적으로 여액의 전도도가 50μS/cm 이하가 될 때까지 반복했다. 농축을 행하여, 금속 함유량 0.45%의 은나노 와이어 분산액 (2)를 얻었다.
얻어진 은나노 와이어 분산액 (2)의 은나노 와이어에 대하여, 평균 단축 길이, 평균 장축 길이를 측정했다. 그 결과, 평균 단축 길이 17.2nm, 평균 장축 길이 8.8μm였다.
(도전막의 제작)
하기 조성의 알콕사이드 화합물의 용액을 60℃에서 1시간 교반하여 균일해진 것을 확인했다. 얻어진 졸겔액의 중량 평균 분자량(Mw)을 GPC(폴리스타이렌 환산)로 측정한 바, Mw는 4,400이었다. 졸겔 용액 2.24질량부와 상기 조정된 은나노 와이어 분산액 (1) 17.76질량부를 혼합하고, 추가로 증류수와 1-프로판올로 희석하여 은나노 와이어 도포액 (1)을 얻었다. 얻어진 도포액의 용제 비율은 증류수:1-프로판올=60:40이었다. PET 기판(두께 125μm) 상에 바 코트법으로 은량이 0.015g/m2, 전체 고형분 도포량이 0.120g/m2가 되도록 은나노 와이어 도포액 (1)을 도포한 후, 120℃에서 1분간 건조하여, 은나노 와이어를 함유하는 도전막 1을 형성했다.
<알콕사이드 화합물의 용액>
·테트라에톡시실레인 5.0질량부 (KBE-04, 신에쓰 가가쿠 고교(주)제)
·1% 아세트산 수용액 11.0질량부
·증류수 4.0질량부
(도전막의 패터닝)
도전막 1에 포토레지스트(TMSMR-8900LB: 도쿄 오카제)를 스핀 코트로 도포하고, 90℃에서 60초간 소성했다. 다음으로, 포토마스크를 이용하여 패턴 노광(노광량: 12mW/cm2, 20초)하고, 현상액(NMD-W: 도쿄 오카제)으로 현상하며, 수세, 건조시킨 후에, 120℃에서 60초간 소성하여, 도전막 1 상에 패터닝된 포토레지스트를 형성했다.
다음으로, 은 에칭액(SEA-2: 간토 가가쿠제)에 30초 침지 후, 수세, 건조시켜, 은나노 와이어를 에칭하여, 도전막 1에 비도전부를 형성했다. 그 후, 중성 박리액(PK-SFR8120: 파커 코포레이션제)을 이용하여 포토레지스트를 박리하고, 그 후, 수세, 건조를 시켜, 빗형 전극 패턴(L/S=50μm/50μm)으로 패터닝된 도전막 1을 제작했다.
<샘플 No 117의 제작>
필름 B 대신에 상기 패터닝된 도전막 1을 이용한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 117를 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, Ag양은, 형광 X선 분석으로부터, 0.015g/m2였다.
<샘플 No 118의 제작>
상기 (도전막의 제작)에 있어서 은나노 와이어 분산액 (1)을 은나노 와이어 분산액 (2)로 변경한 것 이외에는, 상기 순서에 따라, 패터닝된 도전막 2를 제작했다.
다음으로, 필름 B 대신에 상기 패터닝된 도전막 2를 이용한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 118을 제작하여, 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, Ag양은, 형광 X선 분석으로부터, 0.015g/m2였다.
[표 1]
Figure 112016002783146-pct00001
표 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 터치 패널용 적층체에 있어서는, 마이그레이션의 발생 및 전극의 전기 저항의 변화가 억제되는 것이 확인되었다.
그 중에서도, 샘플 No 101과 114의 비교로부터, 점착제에 카복실기가 포함되지 않은 샘플 No 101이 보다 효과가 우수한 것이 확인되었다.
또, 샘플 No 101과 110~114의 비교로부터, 벤조트라이아졸계 화합물로서 1,2,3-벤조트라이아졸을 사용하면, 보다 효과가 우수한 것이 확인되었다.
또, 소정의 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량, 또는 금속량을 충족시키고 있지 않은 샘플 No 102, 105, 106, 109에서는, 소정의 효과가 얻어지지 않았다.
<실시예 B>
<샘플 No 201의 제작>
실시예 A의 샘플 No 101의 제작의 (은염 유제층 형성 공정), (노광 현상 공정), (첩합 공정)을 이하의 순서로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 101의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 201(터치 패널)을 제작했다.
(은염 유제층 형성 공정)
두께 100μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 상기 PET 필름의 양면에, 언더코팅층으로서 두께 0.1μm의 젤라틴층, 추가로 언더코팅층 상에 광학 농도가 약 1.0이고 현상액의 알칼리에 의하여 탈색되는 염료를 포함하는 안티헐레이션층을 마련했다. 상기 안티헐레이션층 위에, 상기 실시예 A에서 사용한 은염 유제층 형성용 조성물을 도포하고, 추가로 두께 0.15μm의 젤라틴층을 마련하여, 양면에 은염 유제층이 형성된 PET 필름을 얻었다. 얻어진 필름을 필름 C로 한다. 형성된 은염 유제층은, 각각의 층에서 은량 6.0g/m2, 젤라틴양 1.0g/m2였다.
(노광 현상 공정)
상기 필름 C의 양면에, 도 3에 나타내는 검출 전극(제1 검출 전극 및 제2 검출 전극) 및 인출 배선부(제1 인출 배선 및 제2 인출 배선)를 배치한 포토마스크(이후, 포토마스크 X)를 통하여, 고압 수은 램프를 광원으로 한 평행광을 이용하여 노광을 행했다. 노광 후, 실시예 A에서 사용한 현상액으로 현상하고, 추가로 정착액(상품명: CN16X용 N3X-R, 후지필름사제)을 이용하여 현상 처리를 행했다. 또한, 순수로 린스하고, 건조시킴으로써, 양면에 Ag 세선(금속 세선)으로 이루어지는 전극 패턴과 젤라틴층이 형성된 PET 필름을 얻었다. 젤라틴층은 Ag 세선 간에 형성되어 있으며, 이 때의 Ag 세선 중의 Ag양은, 형광 X선 분석으로부터, 5.4g/m2였다. 얻어진 배선 패턴이 형성된 필름을, 필름 D로 한다.
또한, PET 필름 상에 배치된 제1 검출 전극은 X방향으로 뻗는 전극이고, 제2 검출 전극은 Y방향으로 뻗는 전극이며, X검출 전극(길이: 60mm)은 15개, Y검출 전극(길이: 90mm)은 10개였다.
(첩합 공정)
상기에서 얻어진 필름 D의 양면에 상기에서 제작한 OCA 1(50마이크로미터 두께)을 첩합시켰다. 얻어진 적층체를 대략 센서 사이즈의 0.7mm 두께의 소다 라임 유리와 동일한 크기로 외형을 정비하고, FPC(플렉시블 프린트 배선판)를 소니 케미컬즈사제 ACF(CP906AM-25AC)로 압착 접합한 후에, 톱측에 상기 소다 라임 유리를 붙여, 보텀측에 액정 디스플레이와 첩합하여, 샘플 No 201(터치 패널)을 제조했다.
<샘플 No 202의 제작>
OCA 1 중의 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량을 0.45질량%에서 0.03질량%로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 202를 제작했다.
<샘플 No 203의 제작>
OCA 1 중의 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량을 0.45질량%에서 0.12질량%로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 203을 제작했다.
<샘플 No 204의 제작>
OCA 1 중의 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량을 0.45질량%에서 1.4질량%로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 204를 제작했다.
<샘플 No 205의 제작>
OCA 1 중의 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량을 0.45질량%에서 1.7질량%로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 205를 제작했다.
<샘플 No 206의 제작>
Ag양을 5.4g/m2에서 0.008g/m2가 되도록 은염 유제층의 처방을 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 206을 제작했다.
<샘플 No 207의 제작>
Ag양을 5.4g/m2에서 0.03g/m2가 되도록 은염 유제층의 처방을 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 207을 제작했다.
<샘플 No 208의 제작>
Ag양을 5.4g/m2에서 9.1g/m2가 되도록 은염 유제층의 처방을 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 208을 제작했다.
<샘플 No 209의 제작>
Ag양을 5.4g/m2에서 12g/m2가 되도록 은염 유제층의 처방을 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 209를 제작했다.
<샘플 No 210의 제작>
OCA 1 중의 1,2,3-벤조트라이아졸을 4-메틸벤조트라이아졸로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 210을 제작했다.
<샘플 No 211의 제작>
OCA 1 중의 1,2,3-벤조트라이아졸을 톨릴트라이아졸로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 211을 제작했다.
<샘플 No 212의 제작>
OCA 1 중의 1,2,3-벤조트라이아졸을 나이트로벤조트라이아졸로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 212를 제작했다.
<샘플 No 213의 제작>
OCA 1 중의 1,2,3-벤조트라이아졸을 N-메틸벤조트라이아졸-1-메틸아민으로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 213을 제작했다.
<샘플 No 214의 제작>
OCA 1을 상술한 OCA 10으로 변경한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 214를 제작했다.
<샘플 No 215의 제작>
필름 D 대신에, PET 기판의 양면에 상기 포토마스크 X를 통하여, Ag를 증착함으로써 제작한 Ag 증착 필름을 사용한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 215를 제작했다. 또한, Ag양은, 형광 X선 분석으로부터, 0.8g/m2였다.
<샘플 No 216의 제작>
필름 D 대신에, PET 기판의 양면에 상기 포토마스크 X를 통하여, Ag 페이스트(도타이트 FA-401CA, 후지쿠라 가세이제)를 스크린 인쇄하고, 100℃에서 30분 소성함으로써 제작한 Ag 페이스트 부착 필름을 사용한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 216을 제작했다. 또한, Ag양은, 형광 X선 분석으로부터, 9.2g/m2였다.
상기 방법으로 제작한 샘플 No 201~216 각각을, 60℃ 90%RH의 환경하에서 100시간 계속해서 구동하고, 그 후 동작을 확인한 바, 본 발명의 터치 패널용 적층체를 이용한 터치 패널인 샘플 No. 201, 203, 204, 207, 208, 210~216은, 동작 불량이 확인되지 않았다. 한편, 본 발명의 터치 패널용 적층체가 아닌 적층체를 이용한 터치 패널인 비교예의 샘플 No 202, 205, 206, 209는, 마이그레이션의 발생이나 금속 세선의 저항 상승에 기인하여, 동작 불량이 확인되었다.
<실시예 C>
실시예 B에서 사용한 필름 D 중의 제1 검출 전극 및 제2 검출 전극이 ITO의 박막으로 형성된 필름 E를 필름 D 대신에 사용한 것 이외에는, 샘플 No 201의 제작과 동일한 순서에 따라, 샘플 No 301(터치 패널)을 제작했다. 또한, 필름 E 중의 제1 검출 전극 및 제2 검출 전극에 접속된 인출 배선부(제1 인출 배선 및 제2 인출 배선)는, 필름 D와 마찬가지로, Ag 세선에 의하여 구성되어 있다.
얻어진 샘플 No 301을, 60℃ 90%RH의 환경하에서 100시간 계속해서 구동하고, 그 후 동작을 확인한 바, 제1 검출 전극 및 제2 검출 전극을 구성하는 ITO의 부식은 없고, 양호하게 동작하는 것이 확인되었다.
한편, OCA 1 대신에, 카복실산을 갖는 점착제를 포함하고, 또한 벤조트라이아졸의 함유량이 1.5질량% 초과인 점착층을 이용한 경우에는, ITO의 부식이 확인됨과 함께, 마이그레이션의 발생이나 금속 세선의 저항 상승에 기인하여, 동작 불량이 확인되었다.
1 터치 패널용 적층체
2, 12 기판
3, 30 금속 세선
4 점착층
14 제1 검출 전극
16 제1 인출 배선
18 제2 검출 전극
20 제2 인출 배선
22 금속 세선
32 격자
40 제1 점착층
42 제2 점착층
50 제1 보호 기판
52 제2 보호 기판
100 터치 패널

Claims (5)

  1. 기판과, 상기 기판 상에 배치된 금속 세선과, 상기 금속 세선 상에 배치된 점착층을 구비하는 터치 패널용 적층체로서,
    상기 금속 세선 중에 포함되는 단위 면적당 금속량이 0.010g/m2 이상 10g/m2 이하이며,
    상기 점착층에 벤조트라이아졸계 화합물이 포함되고, 상기 벤조트라이아졸계 화합물의 함유량이 상기 점착층 전체 질량에 대하여 0.05질량% 이상 1.5질량% 이하인, 터치 패널용 적층체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착층에 포함되는 점착제가, 카복실기를 실질적으로 포함하지 않는, 터치 패널용 적층체.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 벤조트라이아졸계 화합물이, 1,2,3-벤조트라이아졸을 포함하는, 터치 패널용 적층체.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 금속 세선이, 기판 상에 배치된 할로젠화 은이 포함되는 은염 유제층에 노광 처리를 실시하고, 그 후 현상 처리를 행하여 얻어지는 금속 세선인, 터치 패널용 적층체.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 따른 터치 패널용 적층체를 포함하는 터치 패널.
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