KR20180059779A - 전사 필름, 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막, 적층체, 적층체의 제조 방법 및 정전 용량형 입력 장치 - Google Patents

전사 필름, 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막, 적층체, 적층체의 제조 방법 및 정전 용량형 입력 장치 Download PDF

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다카시 아리도미
신이치 간나
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

가지지체와 감광성 투명 수지층을 갖고, 감광성 투명 수지층이 바인더 폴리머, 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 포함하며, 하기 조건 1 및 하기 조건 2 중 적어도 한쪽을 충족시키고, 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막용인, 전사 필름, 상기 전사 필름을 이용한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막, 적층체, 적층체의 제조 방법, 및 상기 적층체를 포함하는 정전 용량형 입력 장치;
조건 1: 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 분자 내에 친수성기를 갖는다;
조건 2: 감광성 투명 수지층이 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물을 포함한다.

Description

전사 필름, 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막, 적층체, 적층체의 제조 방법 및 정전 용량형 입력 장치
본 발명은, 전사 필름, 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막, 적층체, 적층체의 제조 방법 및 정전 용량형 입력 장치에 관한 것이다. 자세하게는, 손가락의 접촉 위치를 정전 용량의 변화로서 검출 가능한 정전 용량형 입력 장치와 그것에 이용할 수 있는 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막, 적층체, 적층체의 제조 방법 및 전사 필름에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 염수 부여 후의 습열 내성과 현상 잔사가 모두 우수한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막을 형성할 수 있는 전사 필름, 이 전사 필름을 이용한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막, 적층체, 이 적층체의 제조 방법, 및 이 적층체를 포함하는 정전 용량형 입력 장치에 관한 것이다.
휴대전화, 카 내비게이션, 퍼스널 컴퓨터, 매표기, 은행의 단말 등의 전자기기로는, 최근, 액정 장치 등의 표면에 태블릿형 입력 장치가 배치되어, 액정 장치의 화상 표시 영역에 표시된 지시 화상을 참조하면서, 이 지시 화상이 표시되어 있는 개소에 손가락 또는 터치 펜 등을 접촉함으로써, 지시 화상에 대응하는 정보의 입력을 행할 수 있는 것이 있다.
이와 같은 입력 장치(터치 패널)에는, 저항막형 입력 장치, 정전 용량형 입력 장치 등이 있다. 정전 용량형 입력 장치는, 간단히 한 장의 기판에 투광성 도전막을 형성하면 된다는 이점이 있다. 이러한 정전 용량형 입력 장치로는, 예를 들면 서로 교차하는 방향으로 전극 패턴을 뻗어 있게 하여, 손가락 등이 접촉했을 때, 전극 간의 정전 용량이 변화하는 것을 검지하여 입력 위치를 검출하는 타입인 것이 있다.
정전 용량형 입력 장치의 전극 패턴이나 프레임부에 정리된 인회 배선(예를 들면 구리 선 등의 금속 배선) 등을 보호하는 등의 목적으로, 손가락 등으로 입력하는 표면과는 반대 측에 투명 수지층이 마련되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2006-208824호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2014-065833호
이와 같은 투명 수지층에는, 정전 용량형 입력 장치의 전극 패턴이나 프레임부에 정리된 인회 배선을 땀 등의 수분으로부터 보호하는 목적이 있다. 지금까지, 경량화의 관점에서 투명 수지층의 박막화가 요구되고 있지만, 폐해로서 땀 등 수분에 대한 내성, 즉 염수 부여 후의 습열 내성이 악화된다는 신규 과제를 발견하기에 이르렀다. 이와 같은 염수 부여 후의 습열 내성은, 인간이 손가락으로 정전 용량형 입력 장치의 입력면에 접촉했을 때에 부착된 땀이 정전 용량형 입력 장치의 간극으로부터 내부의 보호층까지 침투하고, 그 후에 습열 환경하에서 정전 용량형 입력 장치를 사용하거나, 충전 등에 의하여 정전 용량형 입력 장치의 내부가 고온 고습 환경이 되기 때문에, 실용상은 중요한 성능이다.
따라서, 습열 내성을 높이는 방법을 본 발명자들이 검토한바, 바인더 폴리머와, 블록 아이소사이아네이트나 에폭시 화합물과 같은 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 이용한 감광성 투명 수지층을 이용하는 것이 유효한 것을 알 수 있었다.
그러나, 소정의 점도 범위의 블록 아이소사이아네이트나 에폭시 화합물과 같은 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 이용한 감광성 투명 수지층을 노광 및 현상하여 얻어진 패턴을 관찰한바, 미노광부에 현상 잔사가 남는 경우가 있는 것을 알 수 있었다. 이와 같이 미노광부에 현상 잔사가 남으면, 정전 용량형 입력 장치에 도입했을 때에 입자 형상의 이물이 관찰되어, 이른바 현상 후의 면 형상 고장이 발생하는 것을 알 수 있었다. 소정의 특정 화합물 존재하에 있어서 발생한 이와 같은 현상 잔사의 문제에 대해서는, 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막의 분야에서는 검토되고 있지 않았던 신규 과제이며, 바인더 폴리머와, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 이용한 감광성 투명 수지층을 이용하여 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막을 제작한 경우에 비로소 발생하는 과제였다.
이와 같이 염수 부여 후의 습열 내성과, 현상 잔사도 포함시킨 현상성이 모두 우수한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막을 형성할 수 있는 전사 필름은, 지금까지 알려져 있지 않았다.
한편, 정전 용량형 입력 장치와는 다른 용도로, 바인더 폴리머와, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 이용한 감광성 수지 조성물이 알려져 있다.
특허문헌 1에는, 프린트 배선 기판의 솔더 레지스트 등으로서 이용되는 감광성 수지 조성물이 기재되어 있다. 자세하게는, 특허문헌 1에는 (A) 특정 구조의 수지와, (B) 분자 내에 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물과, (C) 광중합 개시제와, (D) 블록 아이소사이아네이트 화합물을 함유하는 감광성 수지 조성물이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 1에는, 감광성 수지 조성물을, 필름에 도포·건조시켜 얻어지는 건조 도막을 구비하는 드라이 필름도 기재되어 있다.
그러나, 프린트 배선 기판의 솔더 레지스트나 스크린 인쇄용판 제판은 인간이 손가락으로 접촉한 후에 습열 환경하에서 사용되는 것이 상정되지 않는 용도이며, 프린트 배선 기판의 솔더 레지스트용 감광성 수지 조성물이나 스크린 인쇄용판 제판용 감광성 수지 조성물에서는, 경화 후의 염수 부여 후의 습열 내성이 과제가 되는 경우는 없다. 실제로, 특허문헌 1은 염수 부여 후의 습열 내성의 과제에 주목하고 있지 않았다.
또, 특허문헌 1에는 감광성 수지 조성물을 정전 용량형 입력 장치의 용도에 이용하는 것을 시사하는 기재도 없었다. 실제로, 프린트 배선 기판의 솔더 레지스트용 감광성 수지 조성물이나 스크린 인쇄용판 제판용 감광성 수지 조성물은, 화상 표시 장치의 화상 표시 부분에 적층하는 것을 의도하고 있지 않기 때문에, 일반적으로 착색이 있거나 투명성이 낮다. 이로 인하여, 프린트 배선 기판의 솔더 레지스트용 감광성 수지 조성물이나 스크린 인쇄용판 제판용 감광성 수지 조성물을 정전 용량형 입력 장치의 용도로 전용하는 것은, 지금까지 당업자는 검토하지 않았다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 염수 부여 후의 습열 내성과 현상 잔사가 모두 우수한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막을 형성할 수 있는 전사 필름을 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 바인더 폴리머와, 분자 내에 친수성기를 갖는 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 병용한 감광성 투명 수지층을 이용하는 것, 혹은 바인더 폴리머와, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물과, 특정 친수성기를 갖는 화합물을 병용한 감광성 투명 수지층을 이용함으로써, 염수 부여 후의 습열 내성과 현상 잔사가 모두 우수한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막을 형성할 수 있는 것을 발견하기에 이르렀다.
여기에서, 특허문헌 2에는, 폴리아이소사이아네이트의 아이소사이아네이트기의 적어도 일부가, 아민계 화합물로 블록된 블록 아이소사이아네이트기와, 친수기가 부가된 수성 아이소사이아네이트기이며, 초기 유리 전이점이 0℃ 이상인, 수성 블록 폴리아이소사이아네이트를 포함하는 섬유 처리제 조성물에 의하여, 고도의 세탁 내구성을 부여할 수 있는 것이 기재되어 있다. 그러나, 섬유 처리제 조성물에는 (A) 바인더 폴리머, (B) 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물, (C) 광중합 개시제가 모두 포함되지 않고, 섬유 처리제 조성물은 감광성도 아니므로, 특허문헌 2는 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막과는 기술 분야가 완전히 다른 문헌이다.
상기 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단인 본 발명은 이하와 같다.
[1] 가(假)지지체와, 가지지체 상에 위치하는 감광성 투명 수지층을 갖고,
감광성 투명 수지층이, (A) 바인더 폴리머, (B) 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물, (C) 광중합 개시제 및 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 포함하며,
하기 조건 1 및 하기 조건 2 중 적어도 한쪽을 충족시키고,
정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막용인, 전사 필름;
조건 1: (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 분자 내에 친수성기를 갖는다;
조건 2: 감광성 투명 수지층이, (E) 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물을 더 포함한다.
[2] [1]에 기재된 전사 필름은, (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에서의 점도가 0.1~100Pa·s인 것이 바람직하다.
[3] [1] 또는 [2]에 기재된 전사 필름은, (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에서의 점도가 5~60Pa·s인 것이 바람직하다.
[4] [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름은, (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 블록 아이소사이아네이트인 것이 바람직하다.
[5] [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름은, (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 분자 내의 친수성기가 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄인 것이 바람직하다.
[6] [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름은, 감광성 투명 수지층의 두께가 1~20μm인 것이 바람직하다.
[7] [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름은, 감광성 투명 수지층 상에 제2 투명 수지층을 갖고,
제2 투명 수지층의 굴절률이, 감광성 투명 수지층의 굴절률보다 높은 것이 바람직하다.
[8] [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름으로부터, 가지지체가 제거된, 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막.
[9] 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판과,
기판 상에 위치하는 감광성 투명 수지층을 갖고,
감광성 투명 수지층이, 기판 상에 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름으로부터 감광성 투명 수지층을 전사하여 형성되어 이루어지는, 적층체.
[10] 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판과,
기판 상에 위치하는 감광성 투명 수지층을 갖고,
감광성 투명 수지층이, (A) 바인더 폴리머, (B) 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물, (C) 광중합 개시제 및 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 포함하며,
하기 조건 1 및 하기 조건 2 중 적어도 한쪽을 충족시키는, 적층체;
조건 1: (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 분자 내에 친수성기를 갖는다;
조건 2: 감광성 투명 수지층이, (E) 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물을 더 포함한다.
[11] [10]에 기재된 적층체는, (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에서의 점도가 0.1~100Pa·s인 것이 바람직하다.
[12] [10] 또는 [11]에 기재된 적층체는, (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에서의 점도가 5~60Pa·s인 것이 바람직하다.
[13] [9] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 적층체는, 전극이 투명 전극 패턴인 것이 바람직하다.
[14] [9] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 적층체는, 기판이 투명 필름 기판인 것이 바람직하다.
[15] 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판 상에, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름으로부터 감광성 투명 수지층을 전사하는 공정을 포함하는, 적층체의 제조 방법.
[16] [15]에 기재된 적층체의 제조 방법은, 기판이 투명 필름 기판인 것이 바람직하다.
[17] [15] 또는 [16]에 기재된 적층체의 제조 방법으로 제조되어 이루어지는, 적층체.
[18] [9] 내지 [14] 및 [17] 중 어느 하나에 기재된 적층체를 포함하는, 정전 용량형 입력 장치.
본 발명에 의하면, 염수 부여 후의 습열 내성과 현상 잔사가 모두 우수한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막을 형성할 수 있는 전사 필름을 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 구성의 일례를 나타내는 단면 개략도이다.
도 1b는 본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 구성의 다른 일례를 나타내는 단면 개략도이다.
도 2는 본 발명에 있어서의 전면판의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 발명에 있어서의 투명 전극 패턴과, 비패턴 영역의 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 4는 개구부가 형성된 전면판의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 5는 마스크층이 형성된 전면판의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 6은 제1 투명 전극 패턴이 형성된 전면판의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 7은 제1 및 제2 투명 전극 패턴이 형성된 전면판의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 8은 제1 및 제2 투명 전극 패턴과는 다른 도전성 요소가 형성된 전면판의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 9는 금속 나노 와이어 단면을 나타내는 설명도이다.
도 10은 투명 전극 패턴의 단부의 테이퍼 형상의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 11은 본 발명의 적층체의 구성의 일례를 나타내는 단면 개략도이다.
도 12는 본 발명의 전사 필름의 구성의 일례를 나타내는 단면 개략도이다.
도 13은 본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 구성의 다른 일례를 나타내는 상면도이며, 패턴 노광되어, 감광성 투명 수지층에 덮여 있지 않은, 인회 배선의 단말부(말단 부분)를 포함하는 양태를 나타낸다.
도 14는 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 갖는 본 발명의 전사 필름을, 정전 용량형 입력 장치의 투명 전극 패턴 상에 래미네이팅에 의하여 적층하고, 노광 등에 의하여 경화시키기 전 상태의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 15는 감광성 투명 수지층과 제2 투명 수지층이 경화된 원하는 패턴의 일례를 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 전사 필름, 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막, 적층체 및 정전 용량형 입력 장치에 대하여 설명한다. 이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태나 구체예에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태나 구체예에 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에 있어서 "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
[전사 필름]
본 발명의 전사 필름은, 가지지체와, 가지지체 상에 위치하는 감광성 투명 수지층을 갖고,
감광성 투명 수지층이, (A) 바인더 폴리머, (B) 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물, (C) 광중합 개시제 및 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 포함하며,
하기 조건 1 및 하기 조건 2 중 적어도 한쪽을 충족시키고,
정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막용인, 전사 필름;
조건 1: (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 분자 내에 친수성기를 갖는다;
조건 2: 감광성 투명 수지층이, (E) 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물을 더 포함한다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 전사 필름은, 염수 부여 후의 습열 내성과 현상 잔사가 모두 우수한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막을 형성할 수 있다.
어떠한 이론에 구애받는 것도 아니지만, 바인더 폴리머와, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 이용하여 현상성을 높인 경우여도, 본 발명의 구성이면 광(자외선) 조사 및 가열 후의 감광성 투명 수지층의 내부에서는 염수를 충분히 차단할 수 있을 정도까지 광중합성 화합물이 치밀하게 가교 구조를 형성하고 있다고 예측된다. 이로 인하여, 전사 후의 감광성 투명 수지층을 노광한 후의 염수 부여 후의 습열 내성을 개선할 수 있다고 추정된다.
한편, 본 발명자들은, 바인더 폴리머와, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 이용한 감광성 투명 수지층을 노광 및 현상하여 얻어진 투명 수지층의 패턴에 있어서, 미노광부에 현상 잔사가 남는 경우가 있는 것은, 친유성이 높은, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 이용한 경우인 것을 발견했다. 이로 인하여, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 친유성이 높은 것이 현상 후의 현상 잔사의 원인이라고 추정했다. 따라서, 감광성 투명 수지층을 친유성으로부터 친수성에 근접시킨 결과, 현상 잔사의 발생을 억제할 수 있었다고 예상하고 있다.
단, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 첨가하지 않는 경우에 감광성 투명 수지층을 친수성에 근접시키면, 염수 부여 후의 습열 내성을 포함하여, 습열 내성이 저하된다고 예상된다. 반면에, 본 발명의 구성에서는, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물에 친수성기를 도입하거나, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물과는 별도로 특정 친수성기를 갖는 화합물을 감광성 투명 수지층에 첨가함으로써, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물과, 친수성기의 상승 효과에 의하여, 염수 부여 후의 습열 내성을 저하시키지 않고, 현상 잔사의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 광조사량을 늘려 감광성 투명 수지층 중의 광중합성 화합물의 반응율을 높여 3차원 가교 밀도를 높인 경우는 경화 후의 막의 경화 수축이 커져, 전사 후의 감광성 투명 수지층과 기판의 밀착성이 손상될 가능성도 생각할 수 있다. 본 발명의 전사 필름의 바람직한 양태에 의하면, 광조사량을 늘리지 않고 염수 부여 후의 습열 내성과 현상 잔사가 모두 우수한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막을 형성할 수 있기 때문에, 전사 후의 감광성 투명 수지층과 기판의 밀착성도 양호하게 하기 쉽다.
이하, 본 발명의 전사 필름의 바람직한 양태에 대하여 설명한다.
본 발명의 전사 필름은, 조건 1 및 조건 2의 양쪽 모두를 충족시켜도 된다.
또한, 본 발명의 전사 필름은, 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막용이며, 전극 보호막용 중에서도 투명 절연층용 또는 투명 보호층용인 것이 바람직하다. 본 발명의 전사 필름은 감광성 투명 수지층이 미경화 상태이기 때문에, 투명 전극 패턴 상에, 포토리소그래피 방식에 의하여, 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막의 적층 패턴을 형성하기 위한 전사 필름, 보다 바람직하게는 굴절률 조정층 및 오버코팅층(투명 보호층)의 적층 패턴을 형성하기 위한 전사 필름으로서 이용할 수 있다.
<가지지체>
전사 필름에 이용되는 가지지체로서는 특별히 제한은 없다.
(두께)
가지지체의 두께는, 특별히 제한은 없고, 5~200μm의 범위가 일반적이며, 취급 용이성, 범용성 등의 점에서, 특히 10~150μm의 범위가 바람직하다.
(재질)
가지지체로서는 필름인 것이 바람직하고, 수지 필름인 것이 보다 바람직하다.
가지지체로서 이용되는 필름으로서는, 가요성을 갖고, 가압하 또는, 가압 및 가열하에서 현저한 변형, 수축 혹은 신장을 발생시키지 않는 재료를 이용할 수 있다. 이와 같은 가지지체의 예로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 트라이아세트산 셀룰로스 필름, 폴리스타이렌 필름, 폴리카보네이트 필름 등을 들 수 있고, 그 중에서도 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 특히 바람직하다.
또, 가지지체는 투명해도 되고, 염료화 규소, 알루미나졸, 크로뮴염, 지르코늄염 등을 함유하고 있어도 된다.
또, 가지지체에는, 일본 공개특허공보 2005-221726호에 기재된 방법 등에 의하여, 도전성을 부여할 수 있다.
<감광성 투명 수지층의 구성>
감광성 투명 수지층은, 광경화성이어도 되고, 열경화성이고 또한 광경화성이어도 된다. 그 중에서도, 감광성 투명 수지층 및 후술하는 제2 투명 수지층은 열경화성 투명 수지층이고 또한 광경화성 투명 수지층인 것이, 전사 후에 광경화하여 제막하기 쉬우며, 또한 제막 후에 열경화하여 막의 신뢰성을 부여할 수 있는 관점에서 바람직하다.
또한, 본 명세서 중에서는 설명의 편의상, 본 발명의 전사 필름의 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 투명 전극 패턴 상에 전사하고, 이들 층을 광경화시킨 후에 이들 층이 광경화성을 잃은 경우에 있어서, 이들 층이 열경화성을 갖는지 여부에 관계없이 각각 계속 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층이라고 부른다. 또한, 이들 층을 광경화시킨 후, 열경화를 행하는 경우도 있으며, 그 경우도 이들 층이 경화성을 갖는지 여부에 관계없이 각각 계속 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층이라고 부른다. 마찬가지로, 본 발명의 전사 필름의 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 투명 전극 패턴 상에 전사하고, 이들 층을 열경화시킨 후에 이들 층이 열경화성을 잃은 경우에 있어서, 이들 층이 광경화성을 갖는지 여부에 관계없이 각각 계속 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층이라고 부른다.
(두께)
본 발명의 전사 필름은, 상술한 감광성 투명 수지층의 두께가, 1~25μm인 것이 바람직하고, 1~20μm인 것이 보다 바람직하며, 2~15μm인 것이 더 바람직하고, 3~12μm인 것이 특히 바람직하다. 감광성 투명 수지층의 두께가 충분히 두꺼운 점에서, 전사 후의 감광성 투명 수지층(특히 노광, 현상, 가열한 후)의 염수 부여 후의 습열 내성을 개선할 수 있다. 상술한 감광성 투명 수지층은 정전 용량형 입력 장치의 화상 표시 부분에 사용되는 것이 바람직하고, 그 경우는 고투명성 및 고투과율화가 바람직하며, 감광성 투명 수지층의 두께가 충분히 얇은 점에서 감광성 투명 수지층의 흡수에 의한 투과율의 저하가 발생하기 어려워지고, 또, 단파가 흡수되기 어려워짐으로써 황색 착색화도 발생하기 어려워진다.
(굴절률)
본 발명의 전사 필름은, 상술한 감광성 투명 수지층의 굴절률이, 1.5~1.53인 것이 바람직하고, 1.5~1.52인 것이 보다 바람직하며, 1.51~1.52인 것이 특히 바람직하다.
(조성)
본 발명의 전사 필름은, 네거티브형 재료여도 되고 포지티브형 재료여도 된다.
본 발명의 전사 필름이 네거티브형 재료인 것이 바람직하다.
감광성 투명 수지층의 굴절률을 제어하는 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 원하는 굴절률의 감광성 투명 수지층을 단독으로 이용하거나, 금속 입자나 금속 산화물 입자 등의 입자를 첨가한 감광성 투명 수지층을 이용하거나, 또 금속염과 고분자의 복합체를 이용할 수 있다.
또한, 상술한 감광성 투명 수지층에는, 첨가제를 이용해도 된다. 상술한 첨가제로서는, 예를 들면 일본 특허공보 제4502784호의 단락 0017, 일본 공개특허공보 2009-237362호의 단락 0060~0071에 기재된 계면활성제나, 일본 특허공보 제4502784호의 단락 0018에 기재된 열중합 방지제, 또한, 일본 공개특허공보 2000-310706호의 단락 0058~0071에 기재된 그 외의 첨가제를 들 수 있다.
이상, 본 발명의 전사 필름이 네거티브형 재료인 경우를 중심으로 설명했지만, 본 발명의 전사 필름은, 포지티브형 재료여도 된다.
-(A) 바인더 폴리머-
본 발명의 전사 필름은, 감광성 투명 수지층에 (A) 바인더 폴리머를 포함한다.
바인더 폴리머가 산가 60mgKOH/g 이상의 카복실기 함유 아크릴 수지인 것이 바람직하다. 카복실기 함유 아크릴 수지에 대하여 블록 아이소사이아네이트를 첨가하여 열가교함으로써, 3차원 가교 밀도가 높아지는 점이나, 카복실기 함유 아크릴 수지의 카복실기가 무수화하여 소수화하는 점 등이, 염수 부여 후의 습열 내성의 개선에 기여한다고 추정된다.
감광성 투명 수지층은, 산가 60mgKOH/g 이상의 카복실기 함유 아크릴 수지 이외의 다른 바인더 폴리머를 포함하고 있어도 된다.
상술한 감광성 투명 수지층에 포함되는 다른 바인더 폴리머로서는 임의의 폴리머 성분을 특별히 제한없이 이용할 수 있으며, 정전 용량형 입력 장치의 투명 보호막으로서 이용하는 관점에서, 표면 경도, 내열성이 높은 것이 바람직하고, 알칼리 가용성 수지가 보다 바람직하며, 알칼리 가용성 수지 중에서도, 공지의 감광성 실록세인 수지 재료 등을 들 수 있다.
감광성 투명 수지층의 형성에 이용되는 유기 용매계 수지 조성물에 포함되는 바인더 폴리머가, 산가 60mgKOH/g 이상의 카복실기 함유 아크릴 수지인 것이 바람직하고, 감광성 투명 수지층의 형성에 이용되는 유기 용매계 수지 조성물에 포함되는 바인더 폴리머와, 후술하는 제2 투명 수지층의 형성에 이용되는 수계 수지 조성물에 포함되는 산기를 갖는 수지 또는 바인더 폴리머가 모두 아크릴 수지를 함유하는 것이, 감광성 투명 수지층과 제2 투명 수지층을 전사하기 전 및 후의 층간 밀착성을 높이는 관점에서 보다 바람직하다. 감광성 투명 수지층의 상술한 바인더 폴리머의 바람직한 범위를 구체적으로 설명한다.
상술한 감광성 투명 수지층에 이용되는 산가 60mgKOH/g 이상의 카복실기 함유 아크릴 수지인 바인더 폴리머(바인더, 폴리머라고 함)로서는 본 발명의 취지에 반하지 않는 한, 특별히 제한은 없고, 공지의 것 중에서 적절히 선택할 수 있으며, 일본 공개특허공보 2011-95716호의 단락 0025에 기재된 폴리머 중의 산가 60mgKOH/g 이상의 카복실기 함유 아크릴 수지인 바인더 폴리머, 일본 공개특허공보 2010-237589호의 단락 0033~0052에 기재된 폴리머 중의 산가 60mgKOH/g 이상의 카복실기 함유 아크릴 수지인 바인더 폴리머를 이용하는 것이 바람직하다.
산가 60mgKOH/g 이상의 카복실기 함유 아크릴 수지인 바인더 폴리머의 산가는 60~200mgKOH/g인 것이 바람직하고, 70~150mgKOH/g인 것이 보다 바람직하며, 80~120mgKOH/g인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서의 바인더 폴리머의 산가는, 이하의 문헌 등에 기재된 계산 방법에 의하여 산출한 이론 산가의 값을 이용한다. 일본 공개특허공보 2004-149806호 <0063>, 일본 공개특허공보 2012-211228호 <0070>.
또 감광성 투명 수지층은, 바인더 폴리머로서 폴리머 라텍스를 포함하고 있어도 된다. 여기에서 말하는 폴리머 라텍스란, 수불용인 폴리머 입자가 물에 분산된 것이다. 폴리머 라텍스에 대해서는, 예를 들면 무로이 소이치 저 "고분자 라텍스의 화학(고분자 간행회 발행(1973년))"에 기재되어 있다.
사용할 수 있는 폴리머 입자로서는 아크릴계, 아세트산 바이닐계, 고무계(예를 들면 스타이렌-뷰타다이엔계, 클로로프렌계), 올레핀계, 폴리에스터계, 폴리유레테인계, 폴리스타이렌계 등의 폴리머, 및 이들의 공중합체로 이루어지는 폴리머 입자가 바람직하다.
폴리머 입자를 구성하는 폴리머쇄 상호 간의 결합력을 강하게 하는 것이 바람직하다. 폴리머쇄 상호 간의 결합력을 강하게 하는 수단으로서는 수소 결합에 의한 상호 작용을 이용하는 방법과 공유 결합을 생성하는 방법을 들 수 있다. 수소 결합력을 부여하는 수단으로서는 폴리머쇄에 극성기를 갖는 모노머를 공중합, 혹은 그래프트 중합하여 도입하는 것이 바람직하다.
바인더 폴리머가 갖는 극성기로서는 카복실기(아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 말레산, 크로톤산, 부분 에스터화 말레산 등에 함유됨), 1급, 2급 및 3급 아미노기, 암모늄염기, 설폰산기(스타이렌설폰산) 등을 들 수 있고, 산가 60mgKOH/g 이상의 카복실기 함유 아크릴 수지인 바인더 폴리머는 적어도 카복실기를 갖는다.
이들 극성기를 갖는 모노머의 공중합비의 바람직한 범위는 폴리머 100질량%에 대하여 5~50질량%이며, 보다 바람직하게는 5~40질량%, 더 바람직하게는 20~30질량%의 범위 내이다. 산가 60mgKOH/g 이상의 카복실기 함유 아크릴 수지인 바인더 폴리머는, 카복실기를 갖는 모노머의 공중합비의 바람직한 범위는 폴리머 100질량%에 대하여 5~50질량%이며, 보다 바람직하게는 5~40질량%, 더 바람직하게는 20~30질량%이다. 한편, 공유 결합을 생성시키는 수단으로서는, 수산기, 카복실기, 1급, 2급 아미노기, 아세토아세틸기, 설폰산 등에, 에폭시 화합물, 블록 아이소사이아네이트, 아이소사이아네이트, 바이닐설폰 화합물, 알데하이드 화합물, 메틸올 화합물, 카복실산 무수물 등을 반응시키는 방법을 들 수 있다.
폴리머의 중량 평균 분자량은 1만 이상이 바람직하고, 더 바람직하게는 2만~10만이다.
본 발명에 이용할 수 있는 폴리머 라텍스는, 유화(乳化) 중합에 의하여 얻어지는 것이어도 되고, 유화에 의하여 얻어지는 것이어도 된다. 이들 폴리머 라텍스의 조제 방법에 대해서는, 예를 들면 "에멀션·라텍스 핸드북"(에멀션·라텍스 핸드북 편집 위원회 편집, (주)다이세이샤 발행(1975년))에 기재되어 있다.
본 발명에 이용할 수 있는 폴리머 라텍스로서는, 예를 들면 아크릴산 알킬 코폴리머 암모늄(상품명: 주리머 AT-210 니혼 준야쿠제), 아크릴산 알킬 코폴리머 암모늄(상품명: 주리머 ET-410 니혼 준야쿠제), 아크릴산 알킬 코폴리머 암모늄(상품명: 주리머 AT-510 니혼 준야쿠제), 폴리아크릴산(상품명: 주리머 AC-10L 니혼 준야쿠제)을 암모니아 중화하고, 유화한 것을 들 수 있다.
-(B) 광중합성 화합물-
본 발명의 전사 필름은, 감광성 투명 수지층이, (B) 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물을 포함한다. 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물은, 광중합성기로서 적어도 1개의 에틸렌성 불포화기를 갖고 있으면 되고, 에틸렌성 불포화기에 더하여 에폭시기 등을 갖고 있어도 된다. 감광성 투명 수지층의 광중합성 화합물로서, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
전사 필름에 사용하는 광중합성 화합물은, 1종만을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 되며, 2종 이상을 조합하여 이용하는 것이, 전사 후의 감광성 투명 수지층을 노광한 후의 염수 부여 후의 습열 내성을 개선하는 관점에서 바람직하다. 본 발명의 전사 필름에 사용하는 광중합성 화합물은, 3관능 이상의 광중합성 화합물과 2관능의 광중합성 화합물을 조합하여 사용하는 것이 전사 후의 감광성 투명 수지층을 노광한 후의 염수 부여 후의 습열 내성을 개선하는 관점에서, 보다 바람직하다. 2관능의 광중합성 화합물은 모든 광중합성 화합물에 대하여 10~90질량%로 사용하는 것이 바람직하고, 20~85질량%로 사용하는 것이 보다 바람직하며, 30~80질량%로 사용하는 것이 특히 바람직하다. 3관능 이상의 광중합성 화합물은 모든 광중합성 화합물에 대하여 10~90질량%로 사용하는 것이 바람직하고, 15~80질량%로 사용하는 것이 보다 바람직하며, 20~70질량%로 사용하는 것이 특히 바람직하다. 전사 필름은, 상술한 광중합성 화합물로서, 2개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물 및 적어도 3개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물을 적어도 포함하는 것이 바람직하고, 2개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물 및 적어도 3개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 적어도 포함하는 것이 보다 바람직하다.
또, 전사 필름은, 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물 중 적어도 1종이 카복실기를 함유하는 것이, 바인더 폴리머의 카복실기와, 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물의 카복실기가 카복실산 무수물을 형성하여, 염수 부여 후의 습열 내성을 더 높일 수 있는 관점에서 바람직하다. 카복실기를 함유하는 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물로서는, 특별히 한정되지 않고, 시판 중인 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 아로닉스 TO-2349(도아 고세이(주)제), 아로닉스 M-520(도아 고세이(주)제), 아로닉스 M-510(도아 고세이(주)제) 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 카복실기를 함유하는 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물은 모든 광중합성 화합물에 대하여 1~50질량%로 사용하는 것이 바람직하고, 1~30질량%로 사용하는 것이 보다 바람직하며, 5~15질량%로 사용하는 것이 특히 바람직하다.
상술한 광중합성 화합물로서, 유레테인(메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 유레테인(메트)아크릴레이트 화합물의 혼합량은 모든 광중합성 화합물에 대하여 10질량% 이상인 것이 바람직하고, 20질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 유레테인(메트)아크릴레이트 화합물은 광중합성기의 관능기수, 즉 (메트)아크릴로일기의 수가 3관능 이상인 것이 바람직하고, 4관능 이상인 것이 보다 바람직하다.
2관능의 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물은, 에틸렌성 불포화기를 분자 내에 2개 갖는 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 시판 중인 (메트)아크릴레이트 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 트라이사이클로데케인다이메탄올다이아크릴레이트(A-DCP 신나카무라 가가쿠 고교(주)제), 트라이사이클로데케인다이메탄올다이메타크릴레이트(DCP 신나카무라 가가쿠 고교(주)제), 1,9-노네인다이올다이아크릴레이트(A-NOD-N 신나카무라 가가쿠 고교(주)제), 1,6-헥세인다이올다이아크릴레이트(A-HD-N 신나카무라 가가쿠 고교(주)제) 등을 바람직하게 이용할 수 있다.
3관능 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물은, 에틸렌성 불포화기를 분자 내에 3개 이상 갖는 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 다이펜타에리트리톨(트라이/테트라/펜타/헥사)아크릴레이트, 펜타에리트리톨(트라이/테트라)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인테트라아크릴레이트, 아이소사이아누르산 아크릴레이트 등의 골격의 (메트)아크릴레이트 화합물을 사용할 수 있고, (메트)아크릴레이트 간의 스팬 길이가 긴 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상술한 다이펜타에리트리톨(트라이/테트라/펜타/헥사)아크릴레이트, 펜타에리트리톨(트라이/테트라)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인테트라아크릴레이트, 아이소사이아누르산 아크릴레이트 등의 골격의 (메트)아크릴레이트 화합물의 카프로락톤 변성 화합물(닛폰 가야쿠제 KAYARAD DPCA, 신나카무라 가가쿠 고교제 A-9300-1CL 등), 알킬렌옥사이드 변성 화합물(닛폰 가야쿠제 KAYARAD RP-1040, 신나카무라 가가쿠 고교제 ATM-35E, A-9300, 다이셀·올넥스제 EBECRYL 135 등) 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 3관능 이상의 유레테인(메트)아크릴레이트를 이용하는 것이 바람직하다. 3관능 이상의 유레테인(메트)아크릴레이트로서는, 8UX-015A(다이세이 파인 케미컬(주)제), UA-32P(신나카무라 가가쿠 고교(주)제), UA-1100H(신나카무라 가가쿠 고교(주)제) 등을 바람직하게 이용할 수 있다.
전사 필름에 사용하는 광중합성 화합물은, 평균 분자량이 200~3000인 것이 바람직하고, 250~2600인 것이 보다 바람직하며, 280~2200인 것이 특히 바람직하다.
-(C) 광중합 개시제-
본 발명의 전사 필름은, 감광성 투명 수지층이, (C) 광중합 개시제를 포함한다. 상술한 감광성 투명 수지층이, 상술한 광중합성 화합물 및 상술한 광중합 개시제를 포함함으로써, 감광성 투명 수지층의 패턴을 형성하기 쉽게 할 수 있다.
유기 용제계 수지 조성물에 이용되는 광중합 개시제로서는, 일본 공개특허공보 2011-95716호에 기재된 단락 0031~0042에 기재된 광중합 개시제를 이용할 수 있다. 예를 들면, 1,2-옥테인다이온,1-[4-(페닐싸이오)-,2-(O-벤조일옥심)](상품명: IRGACURE OXE-01, BASF제) 외, 에탄온,1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-,1-(0-아세틸옥심)(상품명: IRGACURE OXE-02, BASF제), 2-(다이메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모폴린일)페닐]-1-뷰탄온(상품명: IRGACURE 379EG, BASF제), 2-메틸-1-(4-메틸싸이오페닐)-2-모폴리노프로판-1-온(상품명: IRGACURE 907, BASF제), 2-하이드록시-1-{4-[4-(2-하이드록시-2-메틸-프로피온일)-벤질]페닐}-2-메틸-프로판-1-온(상품명: IRGACURE 127, BASF제), 2-벤질-2-다이메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-뷰탄온-1(상품명: IRGACURE 369, BASF제), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(상품명: IRGACURE 1173, BASF제), 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(상품명: IRGACURE 184, BASF제), 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온(상품명: IRGACURE 651, BASF제), 옥심에스터계의(상품명: Lunar 6, DKSH 재팬 가부시키가이샤제) 등을 바람직하게 이용할 수 있다.
상술한 감광성 투명 수지층 중, 상술한 감광성 투명 수지층에 대하여, 상술한 광중합 개시제는, 1질량% 이상 포함되는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상술한 감광성 투명 수지층 중, 상술한 감광성 투명 수지층에 대하여, 상술한 광중합 개시제는, 10질량% 이하 포함되는 것이 바람직하고, 5질량% 이하 포함되는 것이 본 발명의 적층체의 패터닝성, 기판 밀착성을 개선하는 관점에서 보다 바람직하다.
-(D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물-
본 발명의 전사 필름은, 감광성 투명 수지층이, (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 포함한다. (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에서의 점도가 0.1~100Pa·s인 것이 바람직하고, 5~60Pa·s인 것이 보다 바람직하며, 20~40Pa·s인 것이 더 바람직하다.
가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에서의 점도가 하한값 이상인 것이, 도포 건조나 포스트베이크 시의 이 성분의 휘발을 억제하여, 가열 시의 아이소사이아네이트의 반응성을 확보할 수 있어, 바람직하다.
가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에서의 점도가 상한값 이하인 것이, 포스트베이크 시에 있어서의 막중의 이 성분의 유동성을 확보함으로써, 가열 시의 아이소사이아네이트의 반응성을 확보할 수 있어, 바람직하다.
이와 같은 점도 범위에 있어서, (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 현상 후에도 기판 상에 남아, 현상 잔사가 되기 쉬운 것을 발견했다.
(D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물로서는, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한, 특별히 제한은 없다. 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물은, 25℃에서의 산과의 반응성에 비하여, 25℃를 초과하여 가열한 후의 산과의 반응성이 높은 화합물인 것이 바람직하다. 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물은, 블록제에 의하여 일시적으로 불활성화되어 있는 산과 반응 가능한 기를 갖고, 소정의 해리 온도에 있어서 블록제 유래의 기가 해리하는 화합물인 것이 바람직하다.
가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물은, 카복실산 화합물, 알코올 화합물, 아민 화합물, 블록 아이소사이아네이트, 에폭시 화합물 등을 들 수 있고, 블록 아이소사이아네이트, 에폭시 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 전사 필름이 조건 1을 충족시키는 경우, (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 분자 내에 친수성기를 갖는다.
분자 내에 친수성기를 갖는 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물로서는 특별히 제한은 없고, 공지의 화합물을 이용할 수 있다. 분자 내에 친수성기를 갖는 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 조제 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들면 합성에 의하여 조제할 수 있다.
분자 내에 친수성기를 갖는 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물로서는, 분자 내에 친수성기를 갖는 블록 아이소사이아네이트인 것이 바람직하다. 분자 내에 친수성기를 갖는 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 상세에 대해서는, 후술하는 블록 아이소사이아네이트의 설명에 기재한다.
--(D1) 블록 아이소사이아네이트--
블록 아이소사이아네이트란, "아이소사이아네이트기를 블록제로 보호(마스크)한 구조를 갖는 화합물"을 말한다.
블록 아이소사이아네이트의 초기 Tg(glass transition temperature, 유리 전이 온도)가 -40℃~10℃인 것이 바람직하고, -30℃~0℃인 것이 보다 바람직하다.
블록 아이소사이아네이트의 해리 온도가 100℃~160℃인 것이 바람직하고, 130~150℃인 것이 보다 바람직하다.
본 명세서 중에 있어서의 블록 아이소사이아네이트의 해리 온도란, "시차 주사 열량계(세이코 인스트루먼츠 가부시키가이샤제, DSC6200)에 의하여 DSC(Differential scanning calorimetry) 분석으로 측정한 경우에, 블록 아이소사이아네이트의 탈보호 반응에 따른 흡열 피크의 온도"를 말한다.
해리 온도가 100℃~160℃인 블록제로서는, 피라졸계 화합물(3,5-다이메틸피라졸, 3-메틸피라졸, 4-브로모-3,5-다이메틸피라졸, 4-나이트로-3,5-다이메틸피라졸 등), 활성 메틸렌계 화합물(말론산 다이에스터(말론산 다이메틸, 말론산 다이에틸, 말론산 다이 n-뷰틸, 말론산 다이 2-에틸헥실) 등), 트라이아졸계 화합물(1,2,4-트라이아졸 등), 옥심계 화합물(폼알독심, 아세트알독심, 아세톡심, 메틸에틸케톡심, 사이클로헥산온옥심 등의 분자 내에 -C(=N-OH)-로 나타나는 구조를 갖는 화합물) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 보존 안정성의 관점에서, 옥심계 화합물, 피라졸계 화합물이 바람직하고, 특히 옥심계 화합물이 바람직하다.
본 발명의 전사 필름은, 블록 아이소사이아네이트가 아이소사이아누레이트 구조를 갖는 것이 막의 취성(脆性), 기재 밀착력의 관점에서 바람직하다. 아이소사이아누레이트 구조를 갖는 블록 아이소사이아네이트는, 예를 들면 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트를 아이소사이아누레이트화하여 조제할 수 있다.
아이소사이아누레이트 구조를 갖는 블록 아이소사이아네이트 중에서도, 옥심계 화합물을 블록제로서 이용한 옥심 구조를 갖는 화합물인 편이, 옥심 구조를 갖지 않는 화합물보다 해리 온도를 바람직한 범위로 하기 쉽고, 현상 잔사를 줄이기 쉬운 관점에서 바람직하다.
블록 아이소사이아네이트의 블록된 아이소사이아네이트기의 1분자당 개수는 1~10인 것이 바람직하고, 2~6인 것이 보다 바람직하며, 3~4인 것이 특히 바람직하다.
블록 아이소사이아네이트로서, 일본 공개특허공보 2006-208824호의 0074~0085에 기재된 블록 아이소사이아네이트 화합물을 이용해도 되고, 이 공보의 내용은 본 명세서에 원용된다.
전사 필름에 이용되는 블록 아이소사이아네이트의 구체예로서는 이하의 화합물을 들 수 있다. 단, 본 발명에 이용되는 블록 아이소사이아네이트는 이하의 구체예에 한정되지 않는다.
[화학식 1]
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전사 필름에 이용되는 블록 아이소사이아네이트로서는, 시판 중인 블록 아이소사이아네이트를 들 수도 있다. 예를 들면, 아이소포론다이아이소사이아네이트의 메틸에틸케톤옥심 블록화체인 타케네이트(등록상표) B870N(미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤제), 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트계 블록 아이소사이아네이트 화합물인 듀라네이트(등록상표) MF-K60B(아사히 가세이 케미컬즈(주)제) 등을 들 수 있다.
분자 내에 친수성기를 갖는 블록 아이소사이아네이트는, 아이소사이아네이트기의 적어도 일부가, 친수성기가 부가된 수성 아이소사이아네이트기인 블록 아이소사이아네이트인 것이 바람직하다. 폴리아이소사이아네이트의 아이소사이아네이트기와, 블록제(아민계 화합물이라고 하는 경우도 있음)를 반응시킴으로써, 분자 내에 친수성기를 갖는 블록 아이소사이아네이트를 얻을 수 있다. 이 반응 방법으로서는, 폴리아이소사이아네이트가 갖는 아이소사이아네이트기의 일부에 친수성기를 화학 반응에 의하여 부가하는 방법을 들 수 있다.
가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 갖는 친수성기로서는, 특별히 한정되지 않으며, 구체적으로는, 비이온형 친수성기, 양이온형 친수성기 등을 들 수 있다.
비이온형 친수성기로서는, 특별히 한정되지 않고, 구체적으로는, 메탄올, 에탄올, 뷰탄올, 에틸렌글라이콜, 또는 다이에틸렌글라이콜 등의 알코올의 수산기에, 에틸렌옥사이드나 프로필렌옥사이드를 부가한 화합물 등을 들 수 있다. 즉, 분자 내에 친수성기를 갖는 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 친수성기는, 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄인 것이 바람직하다. 이들 화합물은 아이소사이아네이트기와 반응하는 활성 수소를 갖고, 이로써 아이소사이아네이트기에 부가할 수 있다. 이들 중에서도, 적은 사용량으로 수분산할 수 있는 모노알코올류가 바람직하다.
또, 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄의 부가수로서는, 4~30이 바람직하고, 4~20이 보다 바람직하다. 부가수가 4 이상이면, 수분산성이 보다 향상되는 경향이 있다. 또, 부가수가 30 이하이면, 얻어진 블록 아이소사이아네이트의 초기 Tg가 보다 향상되는 경향이 있다.
양이온형 친수성기의 부가는, 양이온형 친수성기와, 아이소사이아네이트기와 반응하는 활성 수소를 겸비하는 화합물을 이용하는 방법; 폴리아이소사이아네이트에, 예를 들면 글리시딜기 등의 관능기를 미리 도입하고, 그 후, 예를 들면 설파이드, 포스핀 등의 특정 화합물을 이 관능기와 반응시키는 방법 등이 있으며, 전자의 방법이 용이하다.
아이소사이아네이트기와 반응하는 활성 수소로서는, 특별히 한정되지 않으며, 구체적으로는, 수산기, 싸이올기 등을 들 수 있다. 양이온형 친수성기와, 아이소사이아네이트기와 반응하는 활성 수소를 겸비하는 화합물로서는, 특별히 한정되지 않으며, 구체적으로는, 다이메틸에탄올아민, 다이에틸에탄올아민, 다이에탄올아민, 메틸다이에탄올아민 등을 들 수 있다. 이로써 도입된 3급 아미노기는, 황산 다이메틸, 황산 다이에틸 등으로 4급화할 수도 있다.
친수성기가 부가된 아이소사이아네이트기와 블록 아이소사이아네이트기의 당량 비율은 1:99~80:20인 것이 바람직하고, 2:98~50:50인 것이 보다 바람직하며, 5:95~30:70인 것이 특히 바람직하다. 상기 바람직한 범위로 하는 것이, 아이소사이아네이트 반응성과 현상 잔사의 양립의 점에서 바람직하다.
분자 내에 친수성기를 갖는 블록 아이소사이아네이트 및 그 합성 방법으로서는, 일본 공개특허공보 2014-065833호의 0010~0045에 기재된 수성 블록 폴리아이소사이아네이트를 바람직하게 이용할 수 있고, 이 공보의 내용은 본 명세서에 원용된다.
분자 내에 친수성기를 갖는 블록 아이소사이아네이트를 합성하는 경우, 친수성기의 부가 반응이나 아이소사이아네이트기의 블록화 반응은, 합성 용매의 존재하에서 행할 수 있다. 이 경우의 합성 용매는 활성 수소를 포함하지 않는 것이 바람직하고, 예를 들면 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 메톡시프로필아세테이트 등을 들 수 있다.
분자 내에 친수성기를 갖는 블록 아이소사이아네이트를 합성하는 경우, 친수성기를 갖는 화합물은, 폴리아이소사이아네이트에 대하여, 1~100질량% 첨가되는 것이 바람직하고, 2~80질량% 첨가되는 것이 보다 바람직하다.
분자 내에 친수성기를 갖는 블록 아이소사이아네이트를 합성하는 경우, 블록제는, 폴리아이소사이아네이트에 대하여, 10~100질량% 첨가되는 것이 바람직하고, 20~99질량% 첨가되는 것이 보다 바람직하다.
전사 필름에 사용하는 블록 아이소사이아네이트는, 분자량이 200~3000인 것이 바람직하고, 250~2600인 것이 보다 바람직하며, 280~2200인 것이 특히 바람직하다.
--(D2) 에폭시 화합물--
에폭시 화합물로서는 특별히 제한은 없고, 공지의 화합물을 이용할 수 있다.
에폭시 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2015-135396호의 <0096>~<0098>에 기재된 화합물을 바람직하게 이용할 수 있으며, 이 공보의 내용은 본 명세서에 원용된다.
에폭시 화합물의 예로서는, EPOX-MK R151((주)프린텍제) 등을 들 수 있다.
감광성 투명 수지층에 대하여, 에폭시 화합물은, 5~50질량% 포함되는 것이 바람직하고, 5~30질량% 포함되는 것이 보다 바람직하다.
(E) 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물
본 발명의 전사 필름이 조건 2를 충족시키는 경우, 감광성 투명 수지층이, (E) 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물을 더 포함한다.
에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물로서는 특별히 제한은 없고, 공지의 화합물을 이용할 수 있다.
에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물은, 비이온성 계면활성제인 것이 바람직하다. 비이온성 계면활성제인 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물로서는, WO2011/052620A의 <0021>~<0026>에 기재된 화합물을 바람직하게 이용할 수 있으며, 이 공보의 내용은 본 명세서에 원용된다.
에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물의 예로서는, 에멀겐 B-66, 에멀겐 A-90(모두 가오(주)제) 등을 들 수 있다.
감광성 투명 수지층에 대하여, 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물은, 0.1~10질량% 포함되는 것이 바람직하고, 0.3~8질량% 포함되는 것이 보다 바람직하며, 0.5~5질량% 포함되는 것이 특히 바람직하다.
-금속 산화물 입자-
상술한 감광성 투명 수지층은, 굴절률이나 광투과성을 조절하는 것을 목적으로 하여, 입자(바람직하게는 금속 산화물 입자)를 포함하고 있어도 되고 포함하고 있지 않아도 된다. 상술한 범위로 상술한 감광성 투명 수지층의 굴절률을 제어하기 위하여, 사용하는 폴리머나 중합성 화합물의 종류에 따라, 임의의 비율로 금속 산화물 입자를 포함시킬 수 있다. 상술한 감광성 투명 수지층 중, 상술한 감광성 투명 수지층에 대하여, 상술한 금속 산화물 입자는, 0~35질량% 포함되는 것이 바람직하고, 0~10질량% 포함되는 것이 보다 바람직하며, 포함되지 않는 것이 특히 바람직하다.
금속 산화물 입자는, 투명성이 높고, 광투과성을 갖기 때문에, 고굴절률이고, 투명성이 우수한 감광성 투명 수지층이 얻어진다.
상술한 금속 산화물 입자는, 감광성 투명 수지층으로부터 이 입자를 제외한 재료로 이루어지는 조성물의 굴절률보다 굴절률이 높은 것이 바람직하다.
또한, 상술한 금속 산화물 입자의 금속에는, B, Si, Ge, As, Sb, Te 등의 반금속도 포함된다.
광투과성을 갖고, 굴절률이 높은 금속 산화물 입자로서는, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Ce, Gd, Tb, Dy, Yb, Lu, Ti, Zr, Hf, Nb, Mo, W, Zn, B, Al, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Te 등의 원자를 포함하는 산화물 입자가 바람직하고, 산화 타이타늄, 타이타늄 복합 산화물, 산화 아연, 산화 지르코늄, 인듐/주석 산화물, 안티모니/주석 산화물이 보다 바람직하며, 산화 타이타늄, 타이타늄 복합 산화물, 산화 지르코늄이 더 바람직하고, 산화 타이타늄, 산화 지르코늄이 특히 바람직하며, 이산화 타이타늄이 가장 바람직하다. 이산화 타이타늄으로서는, 특히 굴절률이 높은 루틸형이 바람직하다. 이들 금속 산화물 입자는, 분산 안정성 부여를 위하여 표면을 유기 재료로 처리할 수도 있다.
감광성 투명 수지층의 투명성의 관점에서, 상술한 금속 산화물 입자의 평균 1차 입자경은, 1~200nm가 바람직하고, 3~80nm가 특히 바람직하다. 여기에서 입자의 평균 1차 입자경은, 전자 현미경에 의하여 임의의 입자 200개의 입자경을 측정하고, 그 산술 평균을 말한다. 또, 입자의 형상이 구형(球形)이 아닌 경우에는, 가장 긴 변을 직경으로 한다.
또, 상술한 금속 산화물 입자는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.
본 발명의 전사 필름은, 감광성 투명 수지층이, ZrO2 입자, Nb2O5 입자 및 TiO2 입자 중 적어도 하나를 갖는 것이, 상술한 감광성 투명 수지층의 굴절률의 범위로 굴절률을 제어하는 관점에서 바람직하고, ZrO2 입자 및 Nb2O5 입자 중 적어도 하나를 갖는 것이 보다 바람직하다.
<제2 투명 수지층의 구성>
본 발명의 전사 필름은, 상술한 감광성 투명 수지층 상에, 제2 투명 수지층을 갖는 것이 바람직하고, 상술한 감광성 투명 수지층에 인접하여 배치되는 제2 투명 수지층을 갖는 것이 보다 바람직하다.
제2 투명 수지층은, 열경화성이어도 되고, 광경화성이어도 되며, 열경화성이고 또한 광경화성이어도 된다. 그 중에서도, 제2 투명 수지층은 적어도 열경화성 투명 수지층인 것이, 전사 후에 열경화하여 막의 신뢰성을 부여할 수 있는 관점에서 바람직하고, 열경화성 투명 수지층이고 또한 광경화성 투명 수지층인 것이, 전사 후에 광경화하여 제막하기 쉬우며, 또한 제막 후에 열경화하여 막의 신뢰성을 부여할 수 있는 관점에서 보다 바람직하다.
(굴절률)
본 발명의 전사 필름은, 감광성 투명 수지층 상에, 제2 투명 수지층을 갖는 것이 바람직하고, 제2 투명 수지층의 굴절률이 감광성 투명 수지층의 굴절률보다 높은 것이 보다 바람직하다.
투명 전극 패턴(바람직하게는 ITO)과 상술한 제2 투명 수지층의 굴절률차, 및 상술한 제2 투명 수지층과 상술한 감광성 투명 수지층의 굴절률차를 작게함으로써, 광반사가 저감되어 투명 전극 패턴을 보기 어려워져, 투명 전극 패턴 시인성을 개선할 수 있다. 또, 감광성 투명 수지층을 적층한 후에 감광성 투명 수지층을 경화시키지 않고 제2 투명 수지층을 적층해도, 층 분획이 양호해져, 상기의 메커니즘으로 투명 전극 패턴 시인성을 개선할 수 있다. 이에 더하여, 전사 필름으로부터 굴절률 조정층(즉 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층)을 투명 전극 패턴 상에 전사한 후에, 포토리소그래피에 의하여 원하는 패턴으로 현상할 수 있다. 또한, 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층의 층 분획이 양호하면, 상기의 메커니즘에 의한 굴절률 조정의 효과가 충분해지기 쉽고, 투명 전극 패턴 시인성의 개선이 충분해지기 쉽다.
상술한 제2 투명 수지층의 굴절률이 1.60 이상인 것이 바람직하다.
한편, 상술한 제2 투명 수지층의 굴절률은, 투명 전극 패턴의 굴절률에 따라 조정할 필요가 있고, 굴절률의 상한값으로서는 특별히 제한은 없으며, 2.1 이하인 것이 바람직하고, 1.78 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.74 이하여도 된다.
특히, 투명 전극 패턴의 굴절률이, In 및 Zn의 산화물(IZO)의 경우와 같이 2.0을 초과하는 경우에 있어서는, 제2 투명 수지층의 굴절률은, 1.7 이상 1.85 이하인 것이 바람직하다.
(두께)
본 발명의 전사 필름은, 상술한 제2 투명 수지층의 막두께가, 500nm 이하인 것이 바람직하고, 110nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 상술한 제2 투명 수지층의 막두께가 20nm 이상인 것이 바람직하다. 상술한 제2 투명 수지층의 막두께가 55~100nm인 것이 더 바람직하고, 60~100nm인 것이 특히 바람직하며, 70~100nm인 것이 가장 바람직하다.
(조성)
본 발명의 전사 필름은, 네거티브형 재료여도 되고 포지티브형 재료여도 된다.
본 발명의 전사 필름이 네거티브형 재료인 경우, 제2 투명 수지층에는, 금속 산화물 입자, 바인더 폴리머(바람직하게는 알칼리 가용성 수지), 광중합성 화합물, 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 첨가제 등이 이용되지만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 전사 필름은, 제2 투명 수지층이, 바인더 폴리머, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다.
제2 투명 수지층의 굴절률을 제어하는 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 원하는 굴절률의 투명 수지층을 단독으로 이용하거나, 금속 입자나 금속 산화물 입자 등의 입자를 첨가한 투명 수지층을 이용하거나, 또 금속염과 고분자의 복합체를 이용할 수 있다.
또한, 상술한 제2 투명 수지층에는, 첨가제를 이용해도 된다. 상술한 첨가제로서는, 예를 들면 일본 특허공보 제4502784호의 단락 0017, 일본 공개특허공보 2009-237362호의 단락 0060~0071에 기재된 계면활성제나, 일본 특허공보 제4502784호의 단락 0018에 기재된 열중합 방지제, 또한 일본 공개특허공보 2000-310706호의 단락 0058~0071에 기재된 그 외의 첨가제를 들 수 있다.
이상, 본 발명의 전사 필름이 네거티브형 재료인 경우를 중심으로 설명했지만, 본 발명의 전사 필름은, 포지티브형 재료여도 된다. 본 발명의 전사 필름이 포지티브형 재료인 경우, 상술한 제2 투명 수지층에, 예를 들면 일본 공개특허공보 2005-221726호에 기재된 재료 등이 이용되지만, 이에 한정되지 않는다.
-산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염-
제2 투명 수지층은, 산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염을 포함하는 것이 바람직하다.
산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염으로서는 특별히 제한은 없다.
제2 투명 수지층의 상술한 산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염이, 산기를 갖는 아크릴 모노머 또는 아크릴 수지의 암모늄염인 것이 바람직하다.
산기를 갖는 모노머 또는 산기를 갖는 수지를 암모니아 수용액에 용해시켜, 산기의 적어도 일부가 암모늄염화한 모노머 또는 수지를 포함하는 수계 수지 조성물을 조제하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
--산기를 갖는 수지--
산기를 갖는 모노머 또는 산기를 갖는 수지로서는, 산기를 갖는 수지인 것이 바람직하고, 1가의 산기(카복실기 등)를 갖는 수지인 것이 보다 바람직하다. 제2 투명 수지층의 바인더 폴리머는, 카복실기를 갖는 바인더 폴리머인 것이 특히 바람직하다.
제2 투명 수지층에 이용하여, 수계 용매(바람직하게는 물 혹은 탄소 원자수 1 내지 3의 저급 알코올과 물의 혼합 용매)에 대하여 용해성을 갖는 수지로서는 본 발명의 취지에 반하지 않는 한 특별히 제한은 없고, 공지의 것 중에서 적절히 선택할 수 있다.
제2 투명 수지층에 이용되는 산기를 갖는 수지는, 알칼리 가용성 수지인 것이 바람직하다. 알칼리 가용성 수지는, 선상 유기 고분자 중합체로서, 분자(바람직하게는, 아크릴계 공중합체, 스타이렌계 공중합체를 주쇄로 하는 분자) 중에 적어도 하나의 알칼리 가용성을 촉진하는 기(즉 산기: 예를 들면, 카복실기, 인산기, 설폰산기 등)를 갖는 알칼리 가용성 수지 중에서 적절히 선택할 수 있다. 이 중, 더 바람직하게는, 유기 용매에 가용이며 약알칼리 수용액에 의하여 현상 가능한 것이다. 산기로서는 카복실기가 바람직하다.
알칼리 가용성 수지의 제조에는, 예를 들면 공지의 라디칼 중합법에 의한 방법을 적용할 수 있다. 라디칼 중합법으로 알칼리 가용성 수지를 제조할 때의 온도, 압력, 라디칼 개시제의 종류 및 그 양, 용매의 종류 등의 중합 조건은, 당업자가 용이하게 설정 가능하고, 실험적으로 조건을 정하도록 할 수도 있다.
상기의 선상 유기 고분자 중합체로서는, 측쇄에 카복실산을 갖는 폴리머가 바람직하다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 소59-44615호, 일본 공고특허공보 소54-34327호, 일본 공고특허공보 소58-12577호, 일본 공고특허공보 소54-25957호, 일본 공개특허공보 소59-53836호, 일본 공개특허공보 소59-71048호, 일본 공개특허공보 소46-2121호나 일본 공고특허공보 소56-40824호의 각 공보에 기재되어 있는 바와 같은, 폴리(메트)아크릴산, 메타크릴산 공중합체, 아크릴산 공중합체, 이타콘산 공중합체, 크로톤산 공중합체, 스타이렌/말레산 등의 말레산 공중합체, 부분 에스터화 말레산 공중합체 등과, 카복시알킬셀룰로스 및 카복시알킬 전분 등의 측쇄에 카복실산을 갖는 산성 셀룰로스 유도체, 수산기를 갖는 폴리머에 산무수물을 부가시킨 것 등이며, 또한 측쇄에 (메트)아크릴로일기 등의 반응성 관능기를 갖는 고분자 중합체도 바람직한 것으로서 들 수 있다.
이들 중에서는 특히, 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체나 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산/다른 모노머로 이루어지는 다원 공중합체가 적합하다.
이 외에, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트를 공중합한 것 등도 유용한 것으로서 들 수 있다. 이 폴리머는 임의의 양으로 혼합하여 이용할 수 있다.
상기 이외에, 일본 공개특허공보 평7-140654호에 기재된, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트/폴리메틸메타크릴레이트 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/메틸메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체 등을 들 수 있다.
알칼리 가용성 수지의 구체적인 구성 단위에 대해서는, 특히 (메트)아크릴산과, 이와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체가 적합하다.
(메트)아크릴산과 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 알킬(메트)아크릴레이트, 아릴(메트)아크릴레이트, 바이닐 화합물 등을 들 수 있다. 여기에서, 알킬기 및 아릴기의 수소 원자는, 치환기로 치환되어 있어도 된다.
알킬(메트)아크릴레이트 및 아릴(메트)아크릴레이트의 구체예로서는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 뷰틸(메트)아크릴레이트, 아이소뷰틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 톨릴아크릴레이트, 나프틸아크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또, 바이닐 화합물로서는, 예를 들면 스타이렌, α-메틸스타이렌, 바이닐톨루엔, 글리시딜메타크릴레이트, 아크릴로나이트릴, 바이닐아세테이트, N-바이닐피롤리돈, 테트라하이드로퓨퓨릴메타크릴레이트, 폴리스타이렌 매크로모노머, 폴리메틸메타크릴레이트 매크로모노머, CH2=CR1R2, CH2=C(R1)(COOR3)〔여기에서, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1~5의 알킬기를 나타내고, R2는 탄소수 6~10의 방향족 탄화 수소환을 나타내며, R3은 탄소수 1~8의 알킬기 또는 탄소수 6~12의 아랄킬기를 나타냄〕 등을 들 수 있다.
이들 공중합 가능한 다른 단량체는, 1종 단독으로 혹은 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 바람직한 공중합 가능한 다른 단량체는, CH2=CR1R2, CH2=C(R1)(COOR3), 페닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트 및 스타이렌으로부터 선택되는 적어도 1종이며, 특히 바람직하게는, CH2=CR1R2 및/또는 CH2=C(R1)(COOR3)이다.
이 외에 반응성 관능기를 갖는 (메트)아크릴 화합물, 신남산 등에, 이 반응성 관능기와 반응 가능한 치환기를 갖는 선상 고분자를 반응시켜, 에틸렌 불포화 이중 결합을 이 선상 고분자에 도입한 수지를 들 수 있다. 반응성 관능기로서는, 수산기, 카복실기, 아미노기 등을 예시할 수 있으며, 이 반응성 관능기와 반응 가능한 치환기로서는, 아이소사이아네이트기, 알데하이드기, 에폭시기 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 산기를 갖는 수지로서는, 산기를 갖는 아크릴 수지인 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서 중, 아크릴 수지에는, 메타크릴 수지와 아크릴 수지의 양쪽 모두가 포함되고, 마찬가지로 (메트)아크릴에는 메타크릴과 아크릴이 포함된다.
--산기를 갖는 모노머--
산기를 갖는 모노머로서는, (메트)아크릴산이나 그 유도체 등의 아크릴 모노머나, 이하의 모노머를 바람직하게 이용할 수 있다.
예를 들면, 3~4관능의 라디칼 중합성 모노머(펜타에리트리톨트라이 및 테트라아크릴레이트[PETA] 골격에 카복실산기를 도입한 것(산가=80~120mgKOH/g)), 5~6관능의 라디칼 중합성 모노머(다이펜타에리트리톨펜타 및 헥사아크릴레이트[DPHA] 골격에 카복실산기를 도입한 것(산가=25~70mgKOH/g)) 등을 들 수 있다. 구체적인 명칭은 기재하고 있지 않지만, 필요에 따라, 2관능의 알칼리 가용성 라디칼 중합성 모노머를 이용해도 된다.
그 외에, 일본 공개특허공보 2004-239942호의 <0025>~<0030>에 기재된 산기를 갖는 모노머도 바람직하게 이용할 수 있고, 이 공보의 내용은 본 발명에 원용된다.
이들 중에서도, (메트)아크릴산이나 그 유도체 등의 아크릴 모노머를 보다 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 본 명세서 중, 아크릴 모노머는, 메타크릴 모노머와 아크릴 모노머의 양쪽 모두가 포함된다.
-다른 바인더 폴리머-
제2 투명 수지층에 이용되는 산기를 갖지 않는 다른 바인더 폴리머로서는 특별히 제한은 없고, 상술한 감광성 투명 수지층의 형성에 이용되는 유기 용매계 수지 조성물에 이용되는 바인더 폴리머를 이용할 수 있다.
-중합성 화합물-
상술한 제2 투명 수지층이, 상술한 광중합성 화합물 또는 열중합성 화합물 등의 중합성 화합물을 포함하는 것이, 경화시켜 막의 강도 등을 높이는 관점에서 바람직하다. 상술한 산기를 갖는 모노머 이외의 다른 광중합성 화합물을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
제2 투명 수지층에 이용되는 중합성 화합물로서는, 일본 특허공보 제4098550호의 단락 0023~0024에 기재된 중합성 화합물을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이아크릴레이트, 펜타에리트리톨에틸렌옥사이드(EO) 부가물의 테트라아크릴레이트를 바람직하게 이용할 수 있다. 이들 중합성 화합물은 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다. 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트와 펜타에리트리톨트라이아크릴레이트의 혼합물을 이용하는 경우, 펜타에리트리톨트라이아크릴레이트의 비율은 질량비로 5~80%인 것이 바람직하고, 10~60%인 것이 보다 바람직하다.
제2 투명 수지층에 이용되는 광중합성 화합물로서, 구체적으로는, 하기 구조식 1로 나타나는 수용성의 중합성 화합물, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 혼합물(NK 에스터 A-TMMT 신나카무라 가가쿠 고교(주)제, 불순물로서 트라이아크릴레이트 약 10% 함유), 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트와 트라이아크릴레이트의 혼합물(NK 에스터 A-TMM3LM-N 신나카무라 가가쿠 고교(주)제, 트라이아크릴레이트 37%), 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트와 트라이아크릴레이트의 혼합물(NK 에스터 A-TMM-3L 신나카무라 가가쿠 고교(주)제, 트라이아크릴레이트 55%), 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트와 트라이아크릴레이트의 혼합물(NK 에스터 A-TMM3 신나카무라 가가쿠 고교(주)제, 트라이아크릴레이트 57%), 펜타에리트리톨에틸렌옥사이드(EO) 부가물의 테트라아크릴레이트(카야라드 RP-1040 닛폰 가야쿠(주)제) 등을 들 수 있다.
제2 투명 수지층에 이용되는 광중합성 화합물로서는, 이들 중에서도, 전사 필름의 리티큘레이션을 개선하는 관점에서는, 하기 구조식 1로 나타나는 수용성의 중합성 화합물, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 혼합물(NK 에스터 A-TMMT 신나카무라 가가쿠 고교(주)제), 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트와 트라이아크릴레이트의 혼합물(NK 에스터 A-TMM3LM-N 신나카무라 가가쿠 고교(주)제, 트라이아크릴레이트 37%), 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트와 트라이아크릴레이트의 혼합물(NK 에스터 A-TMM-3L 신나카무라 가가쿠 고교(주)제, 트라이아크릴레이트 55%)을 바람직하게 이용할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pct00002
그 외의 제2 투명 수지층에 이용되는 광중합성 화합물로서는, 물 혹은 탄소 원자수 1 내지 3의 저급 알코올과 물의 혼합 용매에 대하여 용해성을 갖는 중합성 화합물을 들 수 있고, 예를 들면 수산기를 갖는 모노머, 분자 내에 에틸렌옥사이드나 폴리프로필렌옥사이드, 및 인산기를 갖는 모노머를 사용할 수 있다.
-광중합 개시제-
상술한 제2 투명 수지층에 이용되고, 물 혹은 탄소 원자수 1 내지 3의 저급 알코올과 물의 혼합 용매에 대하여 용해성을 갖는 광중합 개시제로서는 IRGACURE 2959나, 하기 구조식 2의 개시제를 사용할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pct00003
-금속 산화물 입자-
상술한 제2 투명 수지층은, 굴절률이나 광투과성을 조절하는 것을 목적으로 하여, 입자(바람직하게는 금속 산화물 입자)를 포함하고 있어도 되고 포함하고 있지 않아도 되며, 금속 산화물 입자를 포함하는 것이, 상술한 범위로 상술한 제2 투명 수지층의 굴절률을 제어하는 관점에서 바람직하다. 상술한 제2 투명 수지층에는, 사용하는 폴리머나 중합성 화합물의 종류에 따라, 임의의 비율로 금속 산화물 입자를 포함시킬 수 있으며, 상술한 제2 투명 수지층 중, 상술한 제2 투명 수지층에 대하여, 상술한 금속 산화물 입자는, 40~95질량% 포함되는 것이 바람직하고, 55~95질량% 포함되는 것이 보다 바람직하며, 62~90질량% 포함되는 것이 전사 필름의 균열을 개선하는 관점에서 더 바람직하고, 62~75질량% 포함되는 것이 전사 필름의 균열을 보다 개선하며, 또한 본 발명의 적층체의 기판 밀착성을 개선하는 관점에서 특히 바람직하고, 62~70질량% 포함되는 것이 가장 바람직하다.
상술한 금속 산화물 입자는, 제2 투명 수지층으로부터 이 입자를 제외한 재료로 이루어지는 조성물의 굴절률보다 굴절률이 높은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 본 발명의 전사 필름은 제2 투명 수지층이, 400~750nm의 파장을 갖는 광에 있어서의 굴절률이 1.50 이상의 입자를 함유하는 것이 보다 바람직하고, 굴절률이 1.55 이상인 입자를 함유하는 것이 더 바람직하며, 굴절률이 1.70 이상인 입자를 함유하는 것이 특히 바람직하고, 1.90 이상인 입자를 함유하는 것이 가장 바람직하다.
여기에서, 400~750nm의 파장을 갖는 광에 있어서의 굴절률이 1.50 이상이란, 상기 범위의 파장을 갖는 광에 있어서의 평균 굴절률이 1.50 이상인 것을 의미하고, 상기 범위의 파장을 갖는 모든 광에 있어서의 굴절률이 1.50 이상인 것을 필요로 하지 않는다. 또, 평균 굴절률은, 상기 범위의 파장을 갖는 각 광에 대한 굴절률의 측정값의 총합을, 측정점의 수로 나눈 값이다.
또, 상술한 금속 산화물 입자는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.
본 발명의 전사 필름은, 제2 투명 수지층이, ZrO2 입자, Nb2O5 입자 및 TiO2 입자 중 적어도 하나를 갖는 것이, 상술한 제2 투명 수지층의 굴절률의 범위로 굴절률을 제어하는 관점에서 바람직하고, ZrO2 입자 및 Nb2O5 입자 중 적어도 하나를 갖는 것이 보다 바람직하다.
<열가소성 수지층>
본 발명의 전사 필름은, 상술한 가지지체와 상술한 감광성 투명 수지층의 사이에 열가소성 수지층을 마련할 수도 있다. 상술한 열가소성 수지층을 갖는 전사 재료를 이용하여, 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 전사하여 적층체를 형성하면, 전사하여 형성한 각 요소에 기포가 발생하기 어려워진다. 그 결과, 화상 표시 장치에 화상 불균일 등이 발생하기 어려워져, 우수한 표시 특성을 얻을 수 있다.
상술한 열가소성 수지층은 알칼리 가용성인 것이 바람직하다. 열가소성 수지층은, 하지(下地) 표면의 요철(이미 형성되어 있는 화상 등에 의한 요철 등도 포함함)을 흡수할 수 있도록 쿠션재로서의 역할을 담당하는 것이며, 대상면의 요철에 따라 변형할 수 있는 성질을 갖고 있는 것이 바람직하다.
열가소성 수지층은, 일본 공개특허공보 평5-72724호에 기재된 유기 고분자 물질을 성분으로서 포함하는 양태가 바람직하고, 비카(Vicat)법〔구체적으로는, 미국 재료 시험법 ASTMD1235에 의한 폴리머 연화점 측정법〕에 의한 연화점이 약 80℃ 이하인 유기 고분자 물질로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 양태가 특히 바람직하다.
구체적으로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 에틸렌과 아세트산 바이닐 또는 그 비누화물 등과의 에틸렌 공중합체, 에틸렌과 아크릴산 에스터 또는 그 비누화물과의 공중합체, 폴리 염화 바이닐이나 염화 바이닐과 아세트산 바이닐 또는 그 비누화물 등과의 염화 바이닐 공중합체, 폴리 염화 바이닐리덴, 염화 바이닐리덴 공중합체, 폴리스타이렌, 스타이렌과 (메트)아크릴산 에스터 또는 그 비누화물 등과의 스타이렌 공중합체, 폴리바이닐톨루엔, 바이닐톨루엔과 (메트)아크릴산 에스터 또는 그 비누화물 등과의 바이닐톨루엔 공중합체, 폴리(메트)아크릴산 에스터, (메트)아크릴산 뷰틸과 아세트산 바이닐 등과의 (메트)아크릴산 에스터 공중합체, 아세트산 바이닐 공중합체 나일론, 공중합 나일론, N-알콕시메틸화 나일론, N-다이메틸아미노화 나일론 등의 폴리아마이드 수지 등의 유기 고분자를 들 수 있다.
열가소성 수지층의 층두께는, 3~30μm가 바람직하다. 열가소성 수지층의 층두께가 3μm 미만인 경우에는, 래미네이팅 시의 추종성이 불충분하여, 하지 표면의 요철을 완전하게 흡수할 수 없는 경우가 있다. 또, 층두께가 30μm를 초과하는 경우에는, 가지지체에 대한 열가소성 수지층의 형성 시의 건조(용매 제거)에 부하가 걸리거나, 열가소성 수지층의 현상에 시간을 필요로 하거나 하여, 프로세스 적성을 악화시키는 경우가 있다. 상술한 열가소성 수지층의 층두께로서는, 4~25μm가 더 바람직하고, 5~20μm가 특히 바람직하다.
열가소성 수지층은, 열가소성의 유기 고분자를 포함하는 조제액을 도포 등하여 형성할 수 있고, 도포 시 등에 이용하는 조제액은 용매를 이용하여 조제할 수 있다. 용매에는, 열가소성 수지층을 구성하는 고분자 성분을 용해할 수 있는 것이면 특별히 제한 없고, 예를 들면 메틸에틸케톤, 사이클로헥산온, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, n-프로판올, 2-프로판올 등을 들 수 있다.
(열가소성 수지층 및 광경화성 수지층의 점도)
상술한 열가소성 수지층의 100℃에서 측정한 점도가 1000~10000Pa·sec의 영역에 있고, 광경화성 수지층의 100℃에서 측정한 점도가 2000~50000Pa·sec의 영역에 있는 것이 바람직하다.
<중간층>
본 발명의 전사 필름은, 상술한 열가소성 수지층과 상술한 감광성 투명 수지층의 사이에 중간층을 마련할 수도 있다. 중간층으로서는, 일본 공개특허공보 평5-72724호에 "분리층"으로서 기재되어 있다.
<보호 필름>
본 발명의 전사 필름은, 상술한 제2 투명 수지층의 표면에 보호 필름(이하, "보호 박리층"이라고도 함) 등을 추가로 마련하는 것이 바람직하다.
상술한 보호 필름으로서는, 일본 공개특허공보 2006-259138호의 단락 0083~0087 및 0093에 기재된 보호 필름을 적절히 사용할 수 있다.
도 12에, 본 발명의 전사 필름의 바람직한 구성의 일례를 나타낸다. 도 12는, 가지지체(26), 감광성 투명 수지층(7), 제2 투명 수지층(12) 및 보호 박리층(보호 필름)(29)이 이 순서로 서로 인접하여 적층된, 본 발명의 전사 필름(30)의 단면 개략도이다.
<전사 필름의 제조 방법>
전사 필름의 제조 방법은 특별히 제한은 없고, 공지의 방법을 이용할 수 있다.
가지지체 상에 감광성 투명 수지층에 더하여, 제2 투명 수지층을 더 갖는 전사 필름을 제조하는 경우, 이와 같은 전사 필름의 제조 방법은, 가지지체 상에 감광성 투명 수지층을 형성하는 공정과, 상술한 감광성 투명 수지층 상에 직접 제2 투명 수지층을 형성하는 공정을 갖는 것이 바람직하다. 상술한 감광성 투명 수지층을 형성하는 공정이, 유기 용매계 수지 조성물을 상술한 가지지체 상에 도포하는 공정인 것이 바람직하다. 상술한 제2 투명 수지층을 형성하는 공정이, 산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염을 포함하는 수계 수지 조성물을 도포하는 공정인 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 감광성 투명 수지층과 제2 투명 수지층의 층 분획이 양호하고, 또한 고온 고습하에서 경시시킨 경우에 수계 수지 조성물을 이용하여 형성된 제2 투명 수지층의 흡습에 의한 문제를 억제할 수 있다. 유기 용매계 수지 조성물에 의하여 얻어진 감광성 투명 수지층 상에, 산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염을 포함하는 수계 수지 조성물을 도포함으로써, 감광성 투명 수지층을 경화시키지 않고 제2 투명 수지층을 형성해도 층 혼합이 발생하지 않아, 층 분획이 양호해진다. 또한, 산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염을 포함하는 수계 수지 조성물을 이용한 도포막을 건조시킬 때에 산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염으로부터, 물보다 비점이 낮은 암모니아가 건조 공정에서 휘발되기 쉽기 때문에, 산기를 생성(재생)하여 산기를 갖는 모노머 또는 산기를 갖는 수지로서 제2 투명 수지층에 존재시킬 수 있다. 이로 인하여, 고온 고습하에서 경시시켜 흡습시킨 경우에 제2 투명 수지층을 구성하는 산기를 갖는 모노머 또는 산기를 갖는 수지는 이미 물에 용해되지 않게 되어 있기 때문에, 전사 필름이 흡습했을 때의 문제도 억제할 수 있다.
(가지지체 상에 감광성 투명 수지층을 형성하는 공정)
전사 필름의 제조 방법은, 가지지체 상에 감광성 투명 수지층을 형성하는 공정을 갖고, 상술한 감광성 투명 수지층을 형성하는 공정이, 유기 용매계 수지 조성물을 상술한 가지지체 상에 도포하는 공정인 것이 바람직하다.
-유기 용매계 수지 조성물-
유기 용매계 수지 조성물이란, 유기 용매에 용해할 수 있는 수지 조성물을 말한다.
유기 용매로서는, 일반적인 유기 용매를 사용할 수 있다. 유기 용매의 예로서는, 메틸에틸케톤, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 사이클로헥산온, 메틸아이소뷰틸케톤, 락트산 에틸, 락트산 메틸, 카프로락탐 등을 들 수 있다.
전사 필름의 제조 방법은, 감광성 투명 수지층의 형성에 이용되는 유기 용매계 수지 조성물이, 바인더 폴리머와, 광중합성 화합물과, 광중합 개시제와, 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
(제2 투명 수지층을 형성하는 공정)
전사 필름의 제조 방법에서는, 감광성 투명 수지층 상에 직접 제2 투명 수지층을 형성하는 공정을 갖고, 상술한 제2 투명 수지층을 형성하는 공정이, 산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염을 포함하는 수계 수지 조성물을 도포하는 공정인 것이 바람직하다.
-수계 수지 조성물-
수계 수지 조성물이란, 수계 용매에 용해할 수 있는 수지 조성물을 말한다.
수계 용매로서는, 물 혹은 탄소 원자수 1 내지 3의 알코올과 물의 혼합 용매가 바람직하다. 전사 필름의 제조 방법의 바람직한 양태에서는, 제2 투명 수지층의 형성에 이용하는 수계 수지 조성물의 용매가, 물 및 탄소 원자수 1~3의 알코올을 포함하는 것이 바람직하고, 물/탄소 원자수 1~3의 알코올 함유율이 질량비로 90/10~10/90의 혼합 용매를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 물/탄소 원자수 1~3의 알코올 함유율은, 질량비로 85/15~20/80이 더 바람직하고, 80/20~40/60이 특히 바람직하다.
물, 물 및 메탄올의 혼합 용매, 물 및 에탄올의 혼합 용매가 바람직하고, 건조 및 도포성의 관점에서 물 및 메탄올의 혼합 용매가 보다 바람직하다.
특히, 제2 투명 수지층 형성 시, 물 및 메탄올의 혼합 용매를 이용하는 경우는, 물/메탄올의 질량비(질량% 비율)가 90/10~10/90이 바람직하고, 85/15~20/80이 보다 바람직하며, 80/20~40/60이 더 바람직하다. 이 물/메탄올의 질량비가 10/90인 범위보다 메탄올이 많아지면 감광성 투명 수지층이, 용해되거나 백탁되거나 하여 바람직하지 않다.
상기 범위로 제어함으로써, 제2 투명 수지층과 층 혼합 없이 도포와 신속한 건조를 실현할 수 있다.
수계 수지 조성물의 25℃에 있어서의 pH(Power of Hydrogen)가, 7.0 이상 12.0 이하인 것이 바람직하고, 7.0~10.0인 것이 보다 바람직하며, 7.0~8.5인 것이 특히 바람직하다. 예를 들면, 산기에 대하여 과잉량의 암모니아를 이용하여, 산기를 갖는 모노머 또는 산기를 갖는 수지를 첨가하여, 상기의 바람직한 범위로 수계 수지 조성물의 pH를 조정할 수 있다.
또, 전사 필름의 제조 방법은, 제2 투명 수지층의 형성에 이용되는 수계 수지 조성물이, 열경화성 및 광경화성 중 적어도 한쪽인 것이 바람직하다. 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층이 이와 같은 경화성 투명 수지층인 경우, 전사 필름의 제조 방법에 있어서, 감광성 투명 수지층을 적층한 후에 경화시키지 않고 제2 투명 수지층을 적층해도 층 분획이 양호해져 투명 전극 패턴 시인성을 개선할 수 있다. 이에 더하여, 얻어진 전사 필름으로부터 굴절률 조정층(즉 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층)을 투명 전극 패턴 상에 전사한 후에, 포토리소그래피에 의하여 원하는 패턴으로 현상할 수 있다.
전사 필름의 제조 방법은, 제2 투명 수지층의 형성에 이용되는 수계 수지 조성물이, 산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염을 갖고, 바인더 폴리머와, 광 또는 열중합성 화합물과, 광 또는 열중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 산기를 갖는 수지의 암모늄염만이 바인더 폴리머여도 되고, 산기를 갖는 수지의 암모늄염 외에 또 다른 바인더 폴리머를 병용해도 된다. 산기를 갖는 모노머의 암모늄염이 광 또는 열중합성 화합물이어도 되고, 산기를 갖는 모노머의 암모늄염 외에 추가로 광 또는 열중합성 화합물을 병용해도 된다.
<암모니아의 휘발>
또한 전사 필름의 제조 방법은, 산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염으로부터, 암모니아를 휘발시킴으로써, 산기를 생성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 상술한 산기를 갖는 모노머의 암모늄염 또는 산기를 갖는 수지의 암모늄염으로부터, 암모니아를 휘발시킴으로써, 산기를 생성하는 공정이, 도포된 상술한 수계 수지 조성물을 가열하는 공정인 것이 바람직하다.
도포된 상술한 수계 수지 조성물을 가열하는 공정의 상세한 조건의 바람직한 범위에 대하여, 이하에 나타낸다.
가열·건조 방법으로서는, 가열 장치를 구비한 노(爐) 내를 통과시키는 방법이나 송풍에 의한 방법을 들 수 있다. 가열·건조 조건은, 사용하는 유기 용매 등에 따라 적절히 설정하면 되고, 40~150℃의 온도로 가열하는 것 등을 들 수 있다. 이들 조건 중에서도, 50~120℃의 온도로 가열하는 것이 바람직하고, 60~100℃의 온도로 가열하는 것이 보다 바람직하다. 가열·건조 후의 조성물로서는, 함수율을 5질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 3질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 1질량% 이하로 하는 것이 더 바람직하다.
<그 외의 공정>
상술한 가지지체 상에 상술한 감광성 투명 수지층을 형성하기 전에, 열가소성 수지층을 형성하는 공정을 더 포함하고 있어도 된다.
상술한 열가소성 수지층을 형성하는 공정 후에, 상술한 열가소성 수지층과 상술한 감광성 투명 수지층의 사이에 중간층을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 구체적으로 중간층을 갖는 감광성 재료를 형성하는 경우에는, 먼저, 가지지체 상에, 열가소성의 유기 고분자와 함께 첨가제를 용해한 용해액(열가소성 수지층용 도포액)을 도포하고, 건조시켜 열가소성 수지층을 마련한다. 그 후, 이 열가소성 수지층 상에 열가소성 수지층을 용해하지 않는 용매에 수지나 첨가제를 첨가하여 조제한 조제액(중간층용 도포액)을 도포하고, 건조시켜 중간층을 적층한다. 계속해서, 이 중간층 상에 추가로, 중간층을 용해하지 않는 용매를 이용하여 조제한 감광성 투명 수지층용 도포액을 도포하고, 건조시켜 감광성 투명 수지층을 적층함으로써, 적합하게 제작할 수 있다.
그 외의 투명 수지층의 제조 방법은, 일본 공개특허공보 2006-259138호의 단락 0094~0098에 기재된 감광성 전사 재료의 제작 방법을 채용할 수 있다.
[정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막]
본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막은, 본 발명의 전사 필름으로부터, 가지지체가 제거된 것이다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막은, 정전 용량형 입력 장치의 용도에서 특히 중요한 염수 부여 후의 습열 내성과 현상 잔사가 모두 우수하다.
후술하는 본 발명의 적층체는, 본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막을 갖는다.
[적층체]
본 발명의 적층체의 제1 양태는, 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판과, 기판 상에 위치하는 감광성 투명 수지층을 갖고, 감광성 투명 수지층이, 기판 상에 본 발명의 전사 필름으로부터 감광성 투명 수지층을 전사하여 형성되어 이루어지는 적층체이다.
본 발명의 적층체의 제2 양태는, 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판과, 기판 상에 형성된 감광성 투명 수지층을 갖고, 감광성 투명 수지층이, (A) 바인더 폴리머, (B) 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물, (C) 광중합 개시제 및 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 포함하며, 하기 조건 1 및 하기 조건 2 중 적어도 한쪽을 충족시키는, 적층체이다;
조건 1: (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 분자 내에 친수성기를 갖는다;
조건 2: 감광성 투명 수지층이, (E) 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물을 더 포함한다.
본 발명의 적층체의 제3 양태는, 후술하는 본 발명의 적층체의 제조 방법으로 제조되어 이루어지는 적층체이다.
이러한 구성이기 때문에, 본 발명의 적층체는, 염수 부여 후의 습열 내성과 현상 잔사가 모두 우수하다.
또한, 본 발명의 전사 필름의 감광성 투명 수지층을 투명 전극 패턴 상에 전사하고, 이 층을 광경화시킨 후의 막을, 전극 보호막이라고도 한다. 본 발명의 적층체는, 기판 상에, 감광성 투명 수지층을 가열 처리하여 이루어지는 전극 보호막을 갖는 것이 바람직하다.
정전 용량형 입력 장치의 전극은, 투명 전극 패턴이어도 되고, 인회 배선이어도 된다. 본 발명의 적층체는, 정전 용량형 입력 장치의 전극이, 전극 패턴인 것이 바람직하고, 투명 전극 패턴인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 적층체는, 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판과 이 기판 상에 형성된 감광성 투명 수지층을 갖고, 기판과 투명 전극 패턴과 감광성 투명 수지층을 적어도 갖는 것이 바람직하며, 기판과 투명 전극 패턴과, 이 투명 전극 패턴에 인접하여 배치된 제2 투명 수지층과, 이 제2 투명 수지층에 인접하여 배치된 감광성 투명 수지층을 갖는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 적층체는, 기판과 투명 전극 패턴과, 이 투명 전극 패턴에 인접하여 배치된 제2 투명 수지층과, 이 제2 투명 수지층에 인접하여 배치된 감광성 투명 수지층을 갖고, 상술한 제2 투명 수지층의 굴절률이 상술한 감광성 투명 수지층의 굴절률보다 높은 것이 더 바람직하며, 상술한 제2 투명 수지층의 굴절률이 1.6 이상인 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 투명 전극 패턴이 시인되는 문제를 해결할 수 있으며, 패터닝성이 양호해진다.
<적층체의 구성>
본 발명의 적층체는, 상술한 투명 전극 패턴의 상술한 제2 투명 수지층이 형성된 측과 반대 측에, 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막을 더 갖는 것이, 투명 전극 패턴의 시인성을 보다 개선하는 관점에서, 바람직하다. 또한, 본 명세서 중, 특별히 설명히 없고 "투명막"이라고 기재하는 경우는, 상기의 "굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막"을 가리킨다.
본 발명의 적층체는, 상술한 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막의 상술한 투명 전극 패턴이 형성된 측과 반대 측에, 투명 기판을 더 갖는 것이 바람직하다.
도 11에 본 발명의 적층체의 구성의 일례를 나타낸다.
도 11에서는, 투명 기판(1), 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막(11)을 갖고, 제2 투명 전극 패턴(4), 제2 투명 수지층(12) 및 감광성 투명 수지층(7)이 이 순서로 적층된 영역(21)을 면내에 더 갖는다. 또, 도 11에서는, 상술한 적층체는, 상기 영역에 더하여, 투명 기판(1), 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막(11), 제2 투명 수지층(12) 및 감광성 투명 수지층이 이 순서로 적층된 영역(22)(즉, 투명 전극 패턴이 형성되어 있지 않은 비패턴 영역(22))을 포함하는 것이 나타나 있다.
바꾸어 말하면, 상술한 투명 전극 패턴 부착 기판은, 투명 기판(1), 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막(11), 제2 투명 전극 패턴(4), 제2 투명 수지층(12) 및 감광성 투명 수지층(7)이 이 순서로 적층된 영역(21)을 면내 방향에 포함한다.
면내 방향이란, 적층체의 투명 기판과 평행한 면에 대하여 대략 평행 방향을 의미한다. 따라서, 제2 투명 전극 패턴(4), 제2 투명 수지층(12) 및 감광성 투명 수지층(7)이 이 순서로 적층된 영역을 면내에 포함한다는 것은, 제2 투명 전극 패턴(4), 제2 투명 수지층(12) 및 감광성 투명 수지층(7)이 이 순서로 적층된 영역의, 적층체의 투명 기판과 평행한 면에 대한 정사영(正射影)이, 적층체의 투명 기판과 평행한 면내에 존재하는 것을 의미한다.
여기에서, 본 발명의 적층체를 후술하는 정전 용량형 입력 장치에 이용하는 경우, 투명 전극 패턴은 행 방향과 열 방향의 대략 직교하는 2개의 방향에 각각 제1 투명 전극 패턴 및 제2 투명 전극 패턴으로서 마련되는 경우가 있다(예를 들면, 도 3 참조). 예를 들면 도 3의 구성에서는, 본 발명의 적층체에 있어서의 투명 전극 패턴은, 제2 투명 전극 패턴(4)이어도 되고, 제1 투명 전극 패턴(3)의 패드 부분(3a)이어도 된다. 바꾸어 말하면, 이하의 본 발명의 적층체의 설명에서는, 투명 전극 패턴의 부호를 "4"로 대표하여 나타내는 경우가 있지만, 본 발명의 적층체에 있어서의 투명 전극 패턴은, 본 발명의 정전 용량형 입력 장치에 있어서의 제2 투명 전극 패턴(4)에 대한 사용에 한정되지 않고, 예를 들면 제1 투명 전극 패턴(3)의 패드 부분(3a)으로서 사용해도 된다.
본 발명의 적층체는, 상술한 투명 전극 패턴이 형성되어 있지 않은 비패턴 영역을 포함하는 것이 바람직하다. 본 명세서 중, 비패턴 영역이란, 제2 투명 전극 패턴(4)이 형성되어 있지 않은 영역을 의미한다.
도 11에는, 본 발명의 적층체가 비패턴 영역(22)을 포함하는 양태가 나타나 있다.
본 발명의 적층체는, 상술한 투명 전극 패턴이 형성되어 있지 않은 비패턴 영역(22)의 적어도 일부에, 상술한 투명 기판, 상술한 투명막 및 상술한 제2 투명 수지층이 이 순서로 적층된 영역을 면내에 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 적층체는, 상술한 투명 기판, 상술한 투명막 및 상술한 제2 투명 수지층이 이 순서로 적층된 영역에 있어서, 상술한 투명막 및 상술한 제2 투명 수지층이 서로 인접하고 있는 것이 바람직하다.
단, 상술한 비패턴 영역(22)의 그 외의 영역에는, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한, 그 외의 부재를 임의의 위치에 배치해도 되고, 예를 들면 본 발명의 적층체를 후술하는 정전 용량형 입력 장치에 이용하는 경우, 도 1a에 있어서의 마스크층(2)이나, 절연층(5)이나 다른 도전성 요소(6) 등을 적층할 수 있다.
본 발명의 적층체는, 상술한 투명 기판 및 투명막이 서로 인접하고 있는 것이 바람직하다.
도 11에는, 상술한 투명 기판(1) 상에 인접하여 상술한 투명막(11)이 적층되어 있는 양태가 나타나 있다.
단, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한, 상술한 투명 기판 및 상술한 투명막의 사이에, 제3 투명막이 적층되어 있어도 된다. 예를 들면, 상술한 투명 기판 및 상술한 투명막의 사이에, 굴절률 1.5~1.52의 제3 투명막(도 11에는 도시하지 않음)을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 적층체는 상술한 투명막의 두께가 55~110nm인 것이 바람직하고, 60~110nm인 것이 보다 바람직하며, 70~90nm인 것이 특히 바람직하다.
여기에서, 상술한 투명막은, 단층 구조여도 되고, 2층 이상의 적층 구조여도 된다. 상술한 투명막이 2층 이상의 적층 구조인 경우, 상술한 투명막의 막두께란, 전체 층의 합계 막두께를 의미한다.
본 발명의 적층체는, 상술한 투명막 및 상술한 투명 전극 패턴이 서로 인접하고 있는 것이 바람직하다.
도 11에는, 상술한 투명막(11)의 일부의 영역 상에 인접하여 상술한 제2 투명 전극 패턴(4)이 적층하고 있는 양태가 나타나 있다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 상술한 제2 투명 전극 패턴(4)의 단부는, 그 형상에 특별히 제한은 없으며, 테이퍼 형상을 갖고 있어도 되고, 예를 들면 상술한 투명 기판 측의 면이, 상술한 투명 기판 측과 반대 측의 면보다 넓은 테이퍼 형상을 갖고 있어도 된다.
여기에서, 상술한 투명 전극 패턴의 단부가 테이퍼 형상일 때의 투명 전극 패턴의 단부의 각도(이하, 테이퍼각이라고도 함)는, 30° 이하인 것이 바람직하고, 0.1~15°인 것이 보다 바람직하며, 0.5~5°인 것이 특히 바람직하다.
본 명세서 중에 있어서의 테이퍼각의 측정 방법은, 상술한 투명 전극 패턴의 단부의 현미경 사진을 촬영하고, 그 현미경 사진의 테이퍼 부분을 삼각형에 근사하여, 테이퍼각을 직접 측정하여 구할 수 있다.
도 10에 투명 전극 패턴의 단부가 테이퍼 형상인 경우의 일례를 나타낸다. 도 10에 있어서의 테이퍼 부분을 근사한 삼각형은, 바닥면이 800nm이고, 높이(바닥면과 대략 평행한 윗변 부분에 있어서의 막두께)가 40nm이며, 이때의 테이퍼각(α)은 약 3°이다. 테이퍼 부분을 근사한 삼각형의 바닥면은, 10~3000nm인 것이 바람직하고, 100~1500nm인 것이 보다 바람직하며, 300~1000nm인 것이 특히 바람직하다.
또한, 테이퍼 부분을 근사한 삼각형의 높이의 바람직한 범위는, 투명 전극 패턴의 막두께의 바람직한 범위와 동일하다.
본 발명의 적층체는, 상술한 투명 전극 패턴 및 상술한 제2 투명 수지층이 서로 인접하고 있는 영역을 포함하는 것이 바람직하다.
도 11에는, 상술한 투명 전극 패턴, 상술한 제2 투명 수지층 및 감광성 투명 수지층이 이 순서로 적층된 영역(21)에 있어서, 상술한 투명 전극 패턴, 상술한 제2 투명 수지층 및 감광성 투명 수지층이 서로 인접하고 있는 양태가 나타나 있다.
또, 본 발명의 적층체는, 상술한 투명막 및 상술한 제2 투명 수지층에 의하여, 상술한 투명 전극 패턴 및 상술한 투명 전극 패턴이 형성되어 있지 않은 비패턴 영역(22)의 양쪽 모두가 연속하여 직접 또는 다른 층을 통하여 피복되어 있는 것이 바람직하다.
여기에서, "연속하여"란, 상술한 투명막 및 상술한 제2 투명 수지층이 패턴막이 아니라, 연속막인 것을 의미한다. 즉, 상술한 투명막 및 상술한 제2 투명 수지층은, 개구부를 갖고 있지 않은 것이, 투명 전극 패턴을 시인하기 어렵게 하는 관점에서 바람직하다.
또, 상술한 투명막 및 상술한 제2 투명 수지층에 의하여, 상술한 투명 전극 패턴 및 상술한 비패턴 영역(22)이, 다른 층을 통하여 피복되는 것보다, 직접 피복되는 것이 바람직하다. 다른 층을 통하여 피복되는 경우에 있어서의 "다른 층"으로서는, 후술하는 본 발명의 정전 용량형 입력 장치에 포함되는 절연층(5)이나, 후술하는 본 발명의 정전 용량형 입력 장치와 같이 투명 전극 패턴이 2층 이상 포함되는 경우는 2층째의 투명 전극 패턴 등을 들 수 있다.
도 11에는, 상술한 제2 투명 수지층(12)이 적층되어 있는 양태가 나타나 있다. 상술한 제2 투명 수지층(12)은, 상술한 투명막(11) 상의 제2 투명 전극 패턴(4)이 적층되어 있지 않은 영역과, 제2 투명 전극 패턴(4)이 적층되어 있는 영역의 위에 걸쳐 적층되어 있다. 즉, 상술한 제2 투명 수지층(12)은, 상술한 투명막(11)과 인접하고 있고, 또한 상술한 제2 투명 수지층(12)은, 제2 투명 전극 패턴(4)과 인접하고 있다.
또, 제2 투명 전극 패턴(4)의 단부가 테이퍼 형상인 경우는, 테이퍼 형상을 따라(테이퍼각과 동일한 기울기로) 상술한 제2 투명 수지층(12)이 적층되어 있는 것이 바람직하다.
도 11에서는, 상술한 제2 투명 수지층(12)의 상술한 투명 전극 패턴이 형성되어 있는 표면과는 반대 측의 표면 상에, 감광성 투명 수지층(7)이 적층된 양태가 나타나 있다.
<적층체의 재료>
(기판)
본 발명의 적층체는, 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판을 갖는다. 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판은, 기판과, 전극이 다른 부재인 것이 바람직하다.
상술한 기판이 유리 기판 또는 필름 기판인 것이 바람직하다. 또, 기판은 투명 기판인 것이 바람직하다. 본 발명의 적층체는, 기판이 투명 필름 기판인 것이 보다 바람직하다.
상술한 기판의 굴절률은, 1.5~1.52인 것이 특히 바람직하다.
상술한 기판은, 유리 기판 등의 투광성 기판으로 구성되어 있어도 되고, 코닝사의 고릴라 글라스로 대표되는 강화 유리 등을 이용할 수 있다. 또, 상술한 투명 기판으로서는, 일본 공개특허공보 2010-86684호, 일본 공개특허공보 2010-152809호 및 일본 공개특허공보 2010-257492호에 이용되고 있는 재료를 바람직하게 이용할 수 있다.
상술한 기판으로서 필름 기판을 이용하는 경우는, 광학적으로 왜곡이 없는 것이나, 투명도가 높은 것을 이용하는 것이 보다 바람직하고, 구체적인 소재로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트(PC), 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀 폴리머(COP)를 들 수 있다.
(투명 전극 패턴)
상술한 투명 전극 패턴의 굴절률은 1.75~2.1인 것이 바람직하다.
상술한 투명 전극 패턴의 재료는 특별히 제한되지는 않고, 공지의 재료를 이용할 수 있다. 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투광성의 도전성 금속 산화막으로 제작할 수 있다. 이와 같은 금속막으로서는, ITO막; Al, Zn, Cu, Fe, Ni, Cr, Mo 등의 금속막; SiO2 등의 금속 산화막 등을 들 수 있다. 이때, 각 요소의, 막두께는 10~200nm로 할 수 있다. 또, 소성에 의하여, 어모퍼스의 ITO막을 다결정의 ITO막으로 하기 위하여, 전기적 저항을 저감시킬 수도 있다. 또, 상술한 제1 투명 전극 패턴(3)과, 제2 투명 전극 패턴(4)과, 후술하는 다른 도전성 요소(6)는, 도전성 섬유를 이용한 광경화성 수지층을 갖는 감광성 필름을 이용하여 제조할 수도 있다. 그 외에, ITO 등에 의하여 제1 도전성 패턴 등을 형성하는 경우에는, 일본 특허공보 제4506785호의 단락 0014~0016 등을 참고로 할 수 있다. 그 중에서도, 상술한 투명 전극 패턴은, ITO막인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층체는, 상술한 투명 전극 패턴이 굴절률 1.75~2.1의 ITO막인 것이 바람직하다.
(감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층)
본 발명의 적층체에 포함되는 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층의 바람직한 범위는, 본 발명의 전사 필름에 있어서의 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층의 바람직한 범위와 동일하다.
그 중에서도, 본 발명의 적층체는, 감광성 투명 수지층이, 카복실산 무수물을 포함하는 것이, 염수 부여 후의 습열 내성과 현상 잔사가 모두 우수한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막이 되는 관점에서, 바람직하다. 감광성 투명 수지층의 카복실기 함유 수지에 대하여 블록 아이소사이아네이트를 첨가하여 열가교함으로써, 3차원 가교 밀도가 높아지는 점이나, 카복실기 함유 수지의 카복실기가 무수화하여 소수화하는 점 등이, 염수 부여 후의 습열 내성의 개선에 기여한다고 추정된다.
감광성 투명 수지층에 카복실산 무수물을 포함시키는 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 전사 후의 감광성 투명 수지층을 가열 처리하여, 카복실기 함유 아크릴 수지 중 적어도 일부를 카복실산 무수물로 하는 방법이 바람직하다. 또, 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물 중 적어도 1종이 카복실기를 함유하는 경우는, 카복실기 함유 아크릴 수지와 카복실기를 함유하는 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물이 카복실산 무수물을 형성해도 되고, 카복실기를 함유하는 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물끼리로 카복실산 무수물을 형성해도 된다.
(투명막)
본 발명의 적층체는, 상술한 투명막의 굴절률이 1.6~1.78인 것이 바람직하고, 1.65~1.74인 것이 보다 바람직하다. 여기에서, 상술한 투명막은, 단층 구조여도 되고, 2층 이상의 적층 구조여도 된다. 상술한 투명막이 2층 이상의 적층 구조인 경우, 상술한 투명막의 굴절률이란, 전체 층의 굴절률을 의미한다.
이와 같은 굴절률의 범위를 충족시키는 한, 상술한 투명막의 재료는 특별히 제한되지 않는다.
상술한 투명막의 재료의 바람직한 범위와 굴절률 등의 물성의 바람직한 범위는, 상술한 제2 투명 수지층의 그들의 바람직한 범위와 동일하다.
본 발명의 적층체는, 상술한 투명막과 상술한 제2 투명 수지층이, 동일 재료에 의하여 구성되는 것이 광학적 균질성의 관점에서 바람직하다.
본 발명의 적층체는, 상술한 투명막이 투명 수지막인 것이 바람직하다.
투명 수지막에 이용되는 금속 산화물 입자나 수지(바인더)나 그 외의 첨가제로서는 본 발명의 취지에 반하지 않는 한, 특별히 제한은 없고, 본 발명의 전사 필름에 있어서의 상술한 제2 투명 수지층에 이용되는 수지나 그 외의 첨가제를 바람직하게 이용할 수 있다.
본 발명의 적층체는, 상술한 투명막이 무기막이어도 된다. 무기막에 이용되는 재료로서는, 본 발명의 전사 필름에 있어서의 상술한 제2 투명 수지층에 이용되는 재료를 바람직하게 이용할 수 있다.
(제3 투명막)
상술한 제3 투명막의 굴절률은, 1.5~1.55인 것이 상술한 투명 기판의 굴절률에 가깝게 하여, 투명 전극 패턴의 시인성을 개선하는 관점에서 바람직하고, 1.5~1.52인 것이 보다 바람직하다.
[적층체의 제조 방법]
본 발명의 적층체의 제조 방법은, 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판 상에, 본 발명의 전사 필름으로부터 감광성 투명 수지층을 전사하는 공정을 포함한다.
적층체의 제조 방법은, 투명 전극 패턴 상에, 본 발명의 전사 필름의 상술한 제2 투명 수지층 및 상술한 감광성 투명 수지층을 이 순서로 적층하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 의하여, 적층체의 제2 투명 수지층 및 상술한 감광성 투명 수지층을 일괄하여 전사할 수 있어, 투명 전극 패턴이 시인되는 문제가 없는 적층체를 용이하게, 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.
또한, 상술한 제2 투명 수지층은, 상술한 투명 전극 패턴 상과, 상술한 비패턴 영역에서는 상술한 투명막 상에 직접, 또는 다른 층을 통하여 제막된다.
(투명 기판의 표면 처리)
또, 후의 전사 공정에 있어서의 래미네이팅에 의한 각층의 밀착성을 높이기 위하여, 미리 투명 기판(전면판)의 비접촉면에 표면 처리를 실시할 수 있다. 상술한 표면 처리로서는, 실레인 화합물을 이용한 표면 처리(실레인 커플링 처리)를 실시하는 것이 바람직하다. 실레인 커플링제로서는, 감광성 수지와 상호 작용하는 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면 실레인 커플링액(N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트라이메톡시실레인, 0.3질량% 수용액, 상품명: KBM603, 신에쓰 가가쿠(주)제)을 샤워에 의하여 20초간 분사하여, 순수 샤워 세정한다. 이후, 가열에 의하여 반응시킨다. 가열 방법은 가열조(加熱糟)를 이용해도 되고, 래미네이터의 기판 예비 가열로도 반응을 촉진시킬 수 있다.
(투명 전극 패턴의 제막)
상술한 투명 전극 패턴은, 후술하는 본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 설명에 있어서의, 제1 투명 전극 패턴(3), 제2 투명 전극 패턴(4) 및 다른 도전성 요소(6)의 형성 방법 등을 이용하여, 투명 기판 상 또는 상술한 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막 상에 제막할 수 있어, 감광성 필름을 이용하는 방법이 바람직하다.
(감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층의 제막)
상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 형성하는 방법은, 본 발명의 전사 필름으로부터 상술한 보호 필름을 제거하는 보호 필름 제거 공정과, 상술한 보호 필름이 제거된 본 발명의 전사 필름의 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 투명 전극 패턴 상에 전사하는 전사 공정과, 투명 전극 패턴 상에 전사된 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 노광하는 노광 공정과, 노광된 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 현상하는 현상 공정을 갖는 방법을 들 수 있다.
-전사 공정-
상술한 전사 공정은, 상술한 보호 필름이 제거된 본 발명의 전사 필름의 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 투명 전극 패턴 상에 전사하는 공정인 것이 바람직하다.
이때, 본 발명의 전사 필름의 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 투명 전극 패턴에 래미네이팅 후, 기재(가지지체)를 제거하는 공정을 포함하는 방법이 바람직하다.
상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층의 가지지체 표면에 대한 전사(첩합)는, 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 투명 전극 패턴 표면에 중첩하여, 가압, 가열함으로써 행해진다. 첩합에는, 래미네이터, 진공 래미네이터, 및 보다 생산성을 높일 수 있는 오토 컷 래미네이터 등의 공지의 래미네이터를 사용할 수 있다.
-노광 공정, 현상 공정, 및 그 외의 공정-
상술한 노광 공정, 현상 공정, 및 그 외의 공정의 예로서는, 일본 공개특허공보 2006-23696호의 단락 0035~0051에 기재된 방법을 본 발명에 있어서도 적합하게 이용할 수 있다.
상술한 노광 공정은, 투명 전극 패턴 상에 전사된 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 노광하는 공정이다.
구체적으로는, 상술한 투명 전극 패턴 상에 형성된 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층의 상방에 소정의 마스크를 배치하고, 그 후 마스크 및 가지지체를 통하여 마스크 상방으로부터 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 노광하는 방법을 들 수 있다.
여기에서, 상술한 노광의 광원으로서는, 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 경화시킬 수 있는 파장역의 광(예를 들면, 365nm, 405nm 등)을 조사할 수 있는 것이면 적절히 선정하여 이용할 수 있다. 구체적으로는, 초고압 수은등, 고압 수은등, 메탈할라이드 램프 등을 들 수 있다. 노광량으로서는, 통상 5~200mJ/cm2 정도이며, 바람직하게는 10~100mJ/cm2 정도이다.
상술한 현상 공정은, 노광된 광경화성 수지층을 현상하는 공정이다.
본 발명에서는, 상술한 현상 공정은, 패턴 노광된 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 현상액에 의하여 패턴 현상하는 좁은 의미의 현상 공정이다.
상술한 현상은, 현상액을 이용하여 행할 수 있다. 상술한 현상액으로서는, 특별히 제약은 없고, 일본 공개특허공보 평5-72724호에 기재된 현상액 등, 공지의 현상액을 사용할 수 있다. 또한, 현상액은 광경화성 수지층이 용해형의 현상 거동을 하는 현상액이 바람직하고, 예를 들면 pKa(power of Ka; Ka는 산해리 상수)=7~13의 화합물을 0.05~5mol/L의 농도로 포함하는 현상액이 바람직하다. 현상액에는, 또한 물과 혼화성을 갖는 유기 용매를 소량 첨가해도 된다. 물과 혼화성을 갖는 유기 용매로서는, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-프로판올, 뷰탄올, 다이아세톤알코올, 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜모노에틸에터, 에틸렌글라이콜모노-n-뷰틸에터, 벤질알코올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥산온, ε-카프로락톤, γ-뷰티로락톤, 다이메틸폼아마이드, 다이메틸아세트아마이드, 헥사메틸포스포아마이드, 락트산 에틸, 락트산 메틸, ε-카프로락탐, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다. 유기 용매의 농도는 0.1질량%~30질량%가 바람직하다.
또, 상술한 현상액에는, 추가로 공지의 계면활성제를 첨가할 수 있다. 계면활성제의 농도는 0.01질량%~10질량%가 바람직하다.
상술한 현상의 방식으로서는, 퍼들 현상, 샤워 현상, 샤워 & 스핀 현상, 딥 현상 등 중 어느 것이어도 된다. 여기에서, 상술한 샤워 현상에 대하여 설명하면, 노광 후의 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층에 현상액을 샤워에 의하여 분사함으로써, 미경화 부분을 제거할 수 있다. 또한, 열가소성 수지층이나 중간층을 마련한 경우에는, 현상의 전에 광경화성 수지층의 용해성이 낮은 알칼리성의 액을 샤워 등에 의하여 분사하여, 열가소성 수지층, 중간층 등을 제거해 두는 것이 바람직하다. 또, 현상 후에, 세정제 등을 샤워에 의하여 분사하여, 브러시 등으로 문지르면서, 현상 잔사를 제거하는 것이 바람직하다. 현상액의 액체 온도는 20℃~40℃가 바람직하고, 또, 현상액의 pH는 8~13이 바람직하다.
상술한 적층체의 제조 방법은, 포스트 노광 공정 등, 그 외의 공정을 갖고 있어도 된다.
또한, 패터닝 노광이나 전체면 노광은, 기재(가지지체)를 박리한 후 행해도 되고, 가지지체를 박리하기 전에 노광하며, 그 후, 가지지체를 박리해도 된다. 마스크를 통한 노광이어도 되고, 레이저 등을 이용한 디지털 노광이어도 된다.
-가열 공정-
본 발명의 적층체의 제조 방법은, 전사 후의 감광성 투명 수지층을 가열 처리하는 공정을 포함하는 것이 바람직하고, 전사 후의 감광성 투명 수지층을 가열 처리하여, 카복실기 함유 아크릴 수지 중 적어도 일부를 카복실산 무수물로 하는 공정을 포함하는 것이 염수 부여 후의 습열 내성을 높일 수 있는 관점에서 보다 바람직하다. 전사 후의 감광성 투명 수지층에 대한 가열 처리는, 노광, 현상 후가 바람직하고, 즉 노광, 현상 후의 포스트베이크 공정인 것이 바람직하다. 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층이, 열경화성인 경우는, 특히 포스트베이크 공정을 행하는 것이 바람직하다. 또, ITO 등의 투명 전극 패턴의 저항값을 조정하는 관점에서도 포스트베이크 공정을 행하는 것이 바람직하다.
전사 후의 감광성 투명 수지층을 가열 처리하여, 카복실기 함유 아크릴 수지 중 적어도 일부를 카복실산 무수물로 하는 공정에 있어서의 가열 온도는, 100~160℃인 것이, 기판으로서 필름 기판을 이용하는 경우에 바람직하고, 140~150℃인 것이 보다 바람직하다.
(투명막의 제막)
본 발명의 적층체가, 상술한 투명 전극 패턴의 상술한 제2 투명 수지층이 형성된 측과 반대 측에, 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막을 더 갖는 경우, 상술한 투명막은, 상술한 투명 전극 패턴 상에 직접, 또는 상술한 제3 투명막 등의 다른 층을 통하여, 제막된다.
상술한 투명막의 제막 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 전사 또는 스퍼터링에 의하여 제막하는 것이 바람직하다.
그 중에서도, 본 발명의 적층체는, 상술한 투명막이, 가지지체 상에 형성된 투명 경화성 수지막을, 상술한 투명 기판 상에 전사하여 제막하여 이루어지는 것이 바람직하고, 전사 후에 경화시켜 제막하여 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 전사 및 경화 방법으로서는, 후술하는 본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 설명에 있어서의 감광성 필름을 이용하여, 적층체의 제조 방법에 있어서의 상술한 감광성 투명 수지층 및 상술한 제2 투명 수지층을 전사하는 방법과 동일하게 전사, 노광, 현상 및 그 외의 공정을 행하는 방법을 들 수 있다. 그 경우는, 감광성 필름 중의 광경화성 수지층에 상술한 금속 산화물 입자를 분산시킴으로써, 상술한 범위로 상술한 투명막의 굴절률을 조정하는 것이 바람직하다.
한편, 상술한 투명막이 무기막인 경우는, 스퍼터링에 의하여 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 적층체는, 상술한 투명막이, 스퍼터링에 의하여 형성되어 이루어지는 것도 바람직하다.
스퍼터링의 방법으로서는, 일본 공개특허공보 2010-86684호, 일본 공개특허공보 2010-152809호 및 일본 공개특허공보 2010-257492호에 이용되고 있는 방법을 바람직하게 이용할 수 있다.
(제3 투명막의 제막)
상술한 제3 투명막의 제막 방법은, 투명 기판 상에 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막을 제막하는 방법과 동일하다.
적층체의 제조 방법은, 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 동시에 경화시키는 공정을 포함하는 것이 바람직하고, 동시에 패턴 경화시키는 공정을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 전사 필름은, 감광성 투명 수지층을 적층한 후에, 감광성 투명 수지층을 경화시키지 않고, 제2 투명 수지층을 적층시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 얻어진 본 발명의 전사 필름으로부터 전사된 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층은, 동시에 경화시킬 수 있다. 이로써, 본 발명의 전사 필름으로부터 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 투명 전극 패턴 상에 전사한 후에, 포토리소그래피에 의하여 원하는 패턴으로 현상할 수 있다.
적층체의 제조 방법은, 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 동시에 경화시키는 공정 후에, 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층의 미경화 부분(광경화의 경우는, 미노광 부분만, 또는 노광 부분만)을 현상하여, 제거하는 공정을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
[정전 용량형 입력 장치]
본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, 본 발명의 적층체를 포함한다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, 본 발명의 전사 필름으로부터 제2 투명 수지층과 상술한 제2 투명 수지층에 인접하여 배치된 감광성 투명 수지층을, 정전 용량형 입력 장치의 투명 전극 패턴 상에 전사하여 제작되어 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, 본 발명의 전사 필름으로부터 전사된 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 동시에 경화시켜 이루어지는 것이 바람직하고, 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 동시에 패턴 경화시켜 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명의 전사 필름으로부터 전사된 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 동시에 경화시킬 때, 본 발명의 전사 필름으로부터 보호 필름을 박리하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, 본 발명의 전사 필름으로부터 전사되고, 동시에 패턴 경화되어 이루어지는 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층의 미경화 부분을 현상하여, 제거하여 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명의 전사 필름으로부터 전사된 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 동시에 경화시킨 후, 현상하기 전에 본 발명의 전사 필름으로부터 보호 필름을 박리하는 것이 바람직하다. 본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, 인회 배선의 단말부에서, 폴리이미드 필름 상에 형성된 플렉시블 배선과 접속할 필요가 있기 때문에, 감광성 투명 수지층(및 제2 투명 수지층)에 덮여 있지 않은 것이 바람직하다.
그 양태를 도 13에 나타냈다. 도 13은 투명 전극 패턴의 인회 배선(다른 도전성 요소(6))과 인회 배선의 단말부(31)를 포함하는, 이하의 구성의 정전 용량형 입력 장치를 나타냈다.
인회 배선의 단말부(31) 상의 감광성 투명 수지층(및 제2 투명 수지층)이 미경화부(미노광부)로 되어 있기 때문에, 현상으로 제거되어, 인회 배선의 단말부(31)가 노출되어 있다.
구체적인 노광, 현상의 양태를 도 14 및 도 15에 나타냈다. 도 14는, 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 갖는 본 발명의 전사 필름(30)을, 정전 용량형 입력 장치의 투명 전극 패턴 상에 래미네이팅에 의하여 적층하고, 노광 등에 의하여 경화시키기 전의 상태를 나타낸다. 포토리소그래피를 이용하는 경우, 즉 노광에 의하여 경화시키는 경우는, 도 15에 나타낸 형상의 감광성 투명 수지층과 제2 투명 수지층의 경화부(노광부)(33)를, 마스크를 이용하여 패턴 노광 및 미노광부의 현상을 함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 도 15에서는, 감광성 투명 수지층과 제2 투명 수지층의 미경화부로서 인회 배선의 단말부에 대응하는 개구부(34)와, 정전 용량형 입력 장치의 프레임부의 윤곽의 외측으로 돌출되어 있던 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층을 갖는 본 발명의 전사 필름의 단부가 제거된, 인회 배선의 단말부(취출 배선부)를 덮지 않기 위한 감광성 투명 수지층 및 제2 투명 수지층의 경화부(원하는 패턴)가 얻어진다.
이로써, 폴리이미드 필름 상에 제작된 플렉시블 배선을, 인회 배선의 단말부(31)에 직접 연결할 수 있고, 이로써, 센서의 신호를 전기 회로에 보내는 것이 가능해진다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, 투명 전극 패턴과, 이 투명 전극 패턴에 인접하여 배치된 제2 투명 수지층과, 이 제2 투명 수지층에 인접하여 배치된 감광성 투명 수지층을 갖고, 상술한 제2 투명 수지층의 굴절률이 상술한 감광성 투명 수지층의 굴절률보다 높으며, 상술한 제2 투명 수지층의 굴절률이 1.6 이상인, 적층체를 갖는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 바람직한 양태의 상세를 설명한다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, 전면판(본 발명의 적층체에 있어서의 상술한 투명 기판에 상당함)과, 상술한 전면판의 비접촉면 측에 적어도 하기 (3)~(5), (7) 및 (8)의 요소를 갖고, 본 발명의 적층체를 갖는 것이 바람직하다.
(3) 복수의 패드 부분이 접속 부분을 통하여 제1 방향으로 뻗어 형성된 복수의 제1 투명 전극 패턴;
(4) 상술한 제1 투명 전극 패턴과 전기적으로 절연되고, 상술한 제1 방향에 교차하는 방향으로 뻗어 형성된 복수의 패드 부분으로 이루어지는 복수의 제2 전극 패턴;
(5) 상술한 제1 투명 전극 패턴과 상술한 제2 전극 패턴을 전기적으로 절연하는 절연층;
(7) 상술한 (3)~(5)의 요소의 전부 또는 일부를 덮도록 형성된 제2 투명 수지층;
(8) 상술한 (7)의 요소를 덮도록 인접하여 형성된 감광성 투명 수지층.
여기에서, 상술한 (7) 제2 투명 수지층이, 본 발명의 적층체에 있어서의 상술한 제2 투명 수지층에 상당한다. 또, 상술한 (8) 감광성 투명 수지층이, 본 발명의 적층체에 있어서의 상술한 감광성 투명 수지층에 상당한다. 또한, 상술한 감광성 투명 수지층은, 통상 공지의 정전 용량형 입력 장치에 있어서의 이른바 투명 보호층인 것이 바람직하다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, 상술한 (4) 제2 전극 패턴이 투명 전극 패턴이어도 되고, 투명 전극 패턴이 아니어도 되며, 투명 전극 패턴인 것이 바람직하다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, (6) 상술한 제1 투명 전극 패턴 및 상술한 제2 전극 패턴 중 적어도 한쪽에 전기적으로 접속되는, 상술한 제1 투명 전극 패턴 및 상술한 제2 전극 패턴과는 다른 도전성 요소를 더 갖고 있어도 된다.
여기에서, 상술한 (4) 제2 전극 패턴이 투명 전극 패턴이 아니고, 상술한 (6) 다른 도전성 요소를 갖지 않는 경우는, 상술한 (3) 제1 투명 전극 패턴이, 본 발명의 적층체에 있어서의 투명 전극 패턴에 상당한다.
상술한 (4) 제2 전극 패턴이 투명 전극 패턴이며, 상술한 (6) 다른 도전성 요소를 갖지 않는 경우는, 상술한 (3) 제1 투명 전극 패턴 및 상술한 (4) 제2 전극 패턴 중 적어도 하나가, 본 발명의 적층체에 있어서의 투명 전극 패턴에 상당한다.
상술한 (4) 제2 전극 패턴이 투명 전극 패턴이 아니고, 상술한 (6) 다른 도전성 요소를 갖는 경우는, 상술한 (3) 제1 투명 전극 패턴 및 상술한 (6) 다른 도전성 요소 중 적어도 하나가, 본 발명의 적층체에 있어서의 투명 전극 패턴에 상당한다.
상술한 (4) 제2 전극 패턴이 투명 전극 패턴이며, 상술한 (6) 다른 도전성 요소를 갖는 경우는, 상술한 (3) 제1 투명 전극 패턴, 상술한 (4) 제2 전극 패턴 및 상술한 (6) 다른 도전성 요소 중 적어도 하나가, 본 발명의 적층체에 있어서의 투명 전극 패턴에 상당한다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, (2) 투명막을, 상술한 (3) 제1 투명 전극 패턴과 상술한 전면판의 사이, 상술한 (4) 제2 전극 패턴과 상술한 전면판의 사이, 또는 상술한 (6) 다른 도전성 요소와 상술한 전면판의 사이에 더 갖는 것이 바람직하다. 여기에서, 상술한 (2) 투명막이, 본 발명의 적층체에 있어서의, 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막에 상당하는 것이, 투명 전극 패턴의 시인성을 보다 개선하는 관점에서 바람직하다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, 필요에 따라 (1) 마스크층 및/또는 가식층(加飾層)을 더 갖는 것이 바람직하다. 상술한 마스크층은, 손가락 또는 터치 펜 등으로 접촉하는 영역의 주위에 흑색의 프레임으로서, 투명 전극 패턴의 인회 배선을 접촉 측으로부터 시인할 수 없게 하거나, 가식을 하거나 하기 위해서도 마련된다. 상술한 가식층은, 손가락 또는 터치 펜 등으로 접촉하는 영역의 주위에 프레임으로서 가식을 위하여 마련되며, 예를 들면 백색의 가식층을 마련하는 것이 바람직하다.
상술한 (1) 마스크층 및/또는 가식층은, 상술한 (2) 투명막과 상술한 전면판의 사이, 상술한 (3) 제1 투명 전극 패턴과 상술한 전면판의 사이, 상술한 (4) 제2 투명 전극 패턴과 상술한 전면판의 사이, 또는 상술한 (6) 다른 도전성 요소와 상술한 전면판의 사이에 갖는 것이 바람직하다. 상술한 (1) 마스크층 및/또는 가식층은, 상술한 전면판에 인접하여 마련되는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치는, 이와 같은 다양한 부재를 포함하는 경우이더라도, 투명 전극 패턴에 인접하여 배치된 상술한 제2 투명 수지층과, 상술한 제2 투명 수지층에 인접하여 배치된 상술한 감광성 투명 수지층을 포함함으로써, 투명 전극 패턴을 두드러지지 않게 할 수 있어, 투명 전극 패턴의 시인성의 문제를 개선할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 상술한 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막과 상술한 제2 투명 수지층을 이용하여, 투명 전극 패턴을 사이에 끼우는 구성으로 함으로써, 보다 투명 전극 패턴의 시인성의 문제를 개선할 수 있다.
<정전 용량형 입력 장치의 구성>
먼저, 본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 바람직한 구성에 대하여, 장치를 구성하는 각 부재의 제조 방법과 함께 설명한다. 도 1a는, 본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 바람직한 구성을 나타내는 단면도이다. 도 1a에 있어서 정전 용량형 입력 장치(10)는, 투명 기판(전면판)(1)과, 마스크층(2)과, 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막(11)과, 제1 투명 전극 패턴(3)과, 제2 투명 전극 패턴(4)과, 절연층(5)과, 다른 도전성 요소(6)와, 제2 투명 수지층(12)과, 감광성 투명 수지층(7)으로 구성되어 있는 양태가 나타나 있다.
또, 후술하는 도 3에 있어서의 X-Y 단면을 나타낸 도 1b도 마찬가지로, 본 발명의 정전 용량형 입력 장치의 바람직한 구성을 나타내는 단면도이다. 도 1b에 있어서 정전 용량형 입력 장치(10)는, 투명 기판(전면판)(1)과, 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막(11)과, 제1 투명 전극 패턴(3)과, 제2 투명 전극 패턴(4)과, 제2 투명 수지층(12)과, 감광성 투명 수지층(7)으로 구성되어 있는 양태가 나타나 있다.
투명 기판(전면판)(1)은, 본 발명의 적층체에 있어서의 투명 전극 패턴의 재료로서 예로 든 재료를 이용할 수 있다. 또, 도 1a에 있어서, 투명 기판(1)의 각 요소가 마련되어 있는 측을 비접촉면 측이라고 칭한다. 본 발명의 정전 용량형 입력 장치(10)에 있어서는, 투명 기판(1)의 접촉면(비접촉면의 반대의 면)에 손가락 등을 접촉 등 시켜 입력이 행해진다.
또, 투명 기판(1)의 비접촉면 상에는 마스크층(2)이 마련되어 있다. 마스크층(2)은, 터치 패널 전면판의 비접촉면 측에 형성된 표시 영역 주위의 프레임 형상의 패턴이며, 인회 배선 등이 보이지 않게 하기 위하여 형성된다.
본 발명의 정전 용량형 입력 장치(10)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 투명 기판(1)의 일부의 영역(도 2에 있어서는 입력면 이외의 영역)을 덮도록 마스크층(2)이 마련되어 있다. 또한, 투명 기판(1)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 일부에 개구부(8)를 마련할 수 있다. 개구부(8)에는, 압압식의 기계적인 스위치를 설치할 수 있다.
투명 기판(1)의 접촉면에는, 복수의 패드 부분이 접속 부분을 통하여 제1 방향으로 뻗어 형성된 복수의 제1 투명 전극 패턴(3)과, 제1 투명 전극 패턴(3)과 전기적으로 절연되어, 제1 방향에 교차하는 방향으로 뻗어 형성된 복수의 패드 부분으로 이루어지는 복수의 제2 투명 전극 패턴(4)과, 제1 투명 전극 패턴(3)과 제2 투명 전극 패턴(4)을 전기적으로 절연하는 절연층(5)이 형성되어 있다. 상술한 제1 투명 전극 패턴(3)과, 제2 투명 전극 패턴(4)과, 후술하는 다른 도전성 요소(6)는, 본 발명의 적층체에 있어서의 투명 전극 패턴의 재료로서 예로 든 것을 이용할 수 있고, ITO막인 것이 바람직하다.
또, 제1 투명 전극 패턴(3) 및 제2 투명 전극 패턴(4) 중 적어도 한쪽은, 투명 기판(1)의 비접촉면 및 마스크층(2)의 투명 기판(1)과는 반대 측의 면의 양쪽 모두의 영역에 걸쳐 설치할 수 있다. 도 1a에 있어서는, 제2 투명 전극 패턴이, 투명 기판(1)의 비접촉면 및 마스크층(2)의 투명 기판(1)과는 반대 측의 면의 양쪽 모두의 영역에 걸쳐 설치되어 있는 도면이 나타나 있다.
이와 같이, 일정한 두께가 필요한 마스크층과 전면판 이면에 걸쳐 감광성 필름을 래미네이팅하는 경우여도, 후술하는 특정의 층 구성을 갖는 감광성 필름을 이용함으로써 진공 래미네이터 등의 고가의 설비를 이용하지 않아도, 간단한 공정으로 마스크 부분 경계에 기포의 발생이 없는 래미네이팅이 가능해진다.
도 3을 이용하여 제1 투명 전극 패턴(3) 및 제2 투명 전극 패턴(4)에 대하여 설명한다. 도 3은, 본 발명에 있어서의 제1 투명 전극 패턴 및 제2 투명 전극 패턴의 일례를 나타내는 설명도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 투명 전극 패턴(3)은, 패드 부분(3a)이 접속 부분(3b)을 통하여 제1 방향(C)으로 뻗어 형성되어 있다. 또, 제2 투명 전극 패턴(4)은, 제1 투명 전극 패턴(3)과 절연층(5)에 의하여 전기적으로 절연되어 있으며, 제1 방향에 교차하는 방향(도 3에 있어서의 제2 방향(D))으로 뻗어 형성된 복수의 패드 부분에 의하여 구성되어 있다. 여기에서, 제1 투명 전극 패턴(3)을 형성하는 경우, 상술한 패드 부분(3a)과 접속 부분(3b)을 일체로 하여 제작해도 되고, 접속 부분(3b)만을 제작하여, 패드 부분(3a)과 제2 투명 전극 패턴(4)을 일체로 하여 제작(패터닝)해도 된다. 패드 부분(3a)과 제2 투명 전극 패턴(4)을 일체로 하여 제작(패터닝)하는 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이 접속 부분(3b)의 일부와 패드 부분(3a)의 일부가 연결되고, 또한 절연층(5)에 의하여 제1 투명 전극 패턴(3)과 제2 투명 전극 패턴(4)이 전기적으로 절연되도록 각층이 형성된다.
또, 도 3에 있어서의 제1 투명 전극 패턴(3)이나 제2 투명 전극 패턴(4)이나 후술하는 다른 도전성 요소(6)가 형성되어 있지 않은 영역이, 본 발명의 적층체에 있어서의 비패턴 영역(22)에 상당한다.
도 1a에 있어서, 마스크층(2)의 투명 기판(1)과는 반대 측의 면측에는 다른 도전성 요소(6)가 설치되어 있다. 다른 도전성 요소(6)는, 제1 투명 전극 패턴(3) 및 제2 투명 전극 패턴(4) 중 적어도 한쪽에 전기적으로 접속되고, 또한 제1 투명 전극 패턴(3) 및 제2 투명 전극 패턴(4)과는 다른 요소이다.
도 1a에 있어서는, 다른 도전성 요소(6)가 제2 투명 전극 패턴(4)에 접속되어 있는 도면이 나타나 있다.
또, 도 1a에 있어서는, 각 구성 요소의 모두를 덮도록 감광성 투명 수지층(7)이 설치되어 있다. 감광성 투명 수지층(7)은, 각 구성 요소의 일부만을 덮도록 구성되어 있어도 된다. 절연층(5)과 감광성 투명 수지층(7)은, 동일 재료여도 되고, 다른 재료여도 된다. 절연층(5)을 구성하는 재료로서는, 본 발명의 적층체에 있어서의 제1 또는 제2 투명 수지층의 재료로서 예로 든 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
<정전 용량형 입력 장치의 제조 방법>
본 발명의 정전 용량형 입력 장치를 제조하는 과정에서 형성되는 양태예로서, 도 4~8의 양태를 들 수 있다. 도 4는, 개구부(8)가 형성된 강화 처리 유리로 이루어지는 투명 기판(1)의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 5는, 마스크층(2)이 형성된 전면판의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 6은, 제1 투명 전극 패턴(3)이 형성된 전면판의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 7은, 제1 투명 전극 패턴(3)과 제2 투명 전극 패턴(4)이 형성된 전면판의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 8은, 제1 및 제2 투명 전극 패턴과는 다른 도전성 요소(6)가 형성된 전면판의 일례를 나타내는 상면도이다. 이들은, 이하의 설명을 구체화한 예를 나타내는 것이며, 본 발명의 범위는 이들 도면에 의하여 한정적으로 해석되지는 않는다.
정전 용량형 입력 장치의 제조 방법에 있어서, 상술한 제2 투명 수지층(12) 및 상술한 감광성 투명 수지층(7)을 형성하는 경우, 본 발명의 전사 필름을 이용하여, 각 요소가 임의로 형성된 상술한 투명 기판(1)의 표면에 상술한 제2 투명 수지층 및 상술한 감광성 투명 수지층을 전사함으로써 형성할 수 있다.
정전 용량형 입력 장치의 제조 방법에 있어서는, 마스크층(2)과, 제1 투명 전극 패턴(3)과, 제2 투명 전극 패턴(4)과, 절연층(5)과, 다른 도전성 요소(6) 중 적어도 한 요소가, 가지지체와 광경화성 수지층을 이 순서로 갖는 상술한 감광성 필름을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 전사 필름이나 상술한 감광성 필름을 이용하여 상술한 각 요소를 형성하면, 개구부를 갖는 기판(전면판)이라도 개구 부분으로부터 레지스트 성분의 누출이 없고, 특히 전면판의 경계선 바로 위까지 차광 패턴을 형성할 필요가 있는 마스크층에 있어서, 유리 단부로부터의 레지스트 성분의 스며 나옴(누출)이 없기 때문에 전면판 이측을 오염시키지 않고, 간략한 공정으로, 박층화 및 경량화된 터치 패널을 제조할 수 있다.
상술한 마스크층, 절연층, 도전성 광경화성 수지층을 이용한 경우의 제1 투명 전극 패턴, 제2 투명 전극 패턴 및 도전성 요소 등의 영구재를, 상술한 감광성 필름을 이용하여 형성하는 경우, 감광성 필름은, 기재에 래미네이팅된 후, 필요에 따라 패턴 모양으로 노광되고, 네거티브형 재료의 경우는 비노광 부분, 포지티브형 재료의 경우는 노광 부분을 현상 처리하여 제거함으로써 패턴을 얻을 수 있다. 현상은 열가소성 수지층과, 광경화성 수지층을 별개의 액으로 현상 제거해도 되고, 동일한 액으로 제거해도 된다. 필요에 따라, 브러시나 고압 제트 등의 공지의 현상 설비를 조합해도 된다. 현상 후, 필요에 따라, 포스트 노광, 포스트베이크를 행해도 된다.
(감광성 필름)
본 발명의 정전 용량형 입력 장치를 제조할 때에 바람직하게 이용되는, 본 발명의 전사 필름 이외의 상술한 감광성 필름에 대하여 설명한다. 상술한 감광성 필름은, 가지지체와 광경화성 수지층을 갖고, 가지지체와 광경화성 수지층의 사이에 열가소성 수지층을 갖는 것이 바람직하다. 상술한 열가소성 수지층을 갖는 감광성 필름을 이용하여, 마스크층 등을 형성하면, 광경화성 수지층을 전사하여 형성한 요소에 기포가 발생하기 어려워진다. 그 결과, 화상 표시 장치에 화상 불균일 등이 발생하기 어려워져, 우수한 표시 특성을 얻을 수 있다.
상술한 감광성 필름은, 네거티브형 재료여도 되고 포지티브형 재료여도 된다.
-광경화성 수지층 이외의 층, 제작 방법-
상술한 감광성 필름에 있어서의 상술한 가지지체, 상술한 열가소성 수지층으로서는, 본 발명의 전사 필름에 이용되는 것과 동일한 가지지체, 열가소성 수지층을 이용할 수 있다. 또, 상술한 감광성 필름의 제작 방법으로서도, 전사 필름의 제조 방법과 동일한 방법을 이용할 수 있다.
-광경화성 수지층-
상술한 감광성 필름은, 그 용도에 따라 광경화성 수지층에 첨가물을 첨가해도 된다. 즉, 마스크층의 형성에 상술한 감광성 필름을 이용하는 경우에는, 광경화성 수지층에 착색제를 함유시킨다. 또, 상술한 감광성 필름이 도전성 광경화성 수지층을 갖는 경우는, 상술한 광경화성 수지층에 도전성 섬유 등이 함유된다.
상술한 감광성 필름이 네거티브형 재료인 경우, 광경화성 수지층에는, 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 또는 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 도전성 섬유, 착색제, 그 외의 첨가제 등이 이용되지만 이에 한정되지 않는다.
--알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 중합 개시제--
상술한 감광성 필름에 포함되는 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 또는 중합 개시제로서는, 본 발명의 전사 필름에 이용되는 것과 동일한 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 또는 중합 개시제를 이용할 수 있다.
--도전성 섬유(도전성 광경화성 수지층으로서 이용하는 경우)--
상술한 도전성 광경화성 수지층을 적층한 상술한 감광성 필름을 투명 전극 패턴, 혹은 다른 도전성 요소의 형성에 이용하는 경우에는, 이하의 도전성 섬유 등을 광경화성 수지층에 이용할 수 있다.
도전성 섬유의 구조로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 중실(中實) 구조 및 중공 구조 중 어느 하나가 바람직하다.
여기에서, 중실 구조의 섬유를 "와이어"라고 칭하는 경우가 있으며, 중공 구조의 섬유를 "튜브"라고 칭하는 경우가 있다. 또, 평균 단축 길이가 1nm~1,000nm이며, 평균 장축 길이가 1μm~100μm인 도전성 섬유를 "나노 와이어"라고 칭하는 경우가 있다.
또, 평균 단축 길이가 1nm~1,000nm, 평균 장축 길이가 0.1μm~1,000μm이며, 중공 구조를 갖는 도전성 섬유를 "나노 튜브"라고 칭하는 경우가 있다.
상술한 도전성 섬유의 재료로서는, 도전성을 갖고 있으면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 금속 및 카본 중 적어도 어느 하나가 바람직하고, 이들 중에서도, 상술한 도전성 섬유는, 금속 나노 와이어, 금속 나노 튜브, 및 카본 나노 튜브 중 적어도 어느 하나가 특히 바람직하다.
상술한 금속 나노 와이어의 재료로서는, 특별히 제한은 없으며, 예를 들면 장주기율표(The International Union of Pure and Applied Chemistry(IUPAC) 1991)의 제4 주기, 제5 주기, 및 제6 주기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속이 바람직하고, 제2족~제14족으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속이 보다 바람직하며, 제2족, 제8족, 제9족, 제10족, 제11족, 제12족, 제13족, 및 제14족으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속이 더 바람직하고, 주성분으로서 포함하는 것이 특히 바람직하다.
상술한 금속으로서는, 예를 들면 구리, 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 주석, 코발트, 로듐, 이리듐, 철, 루테늄, 오스뮴, 망가니즈, 몰리브데넘, 텅스텐, 나이오븀, 탄탈럼, 타이타늄, 비스무트, 안티모니, 납, 이들의 합금 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 도전성이 우수한 점에서, 은을 주로 함유하는 것, 또는 은과 은 이외의 금속과의 합금을 함유하는 것이 바람직하다.
상술한 은을 주로 함유한다는 것은, 금속 나노 와이어 중에 은을 50질량% 이상, 바람직하게는 90질량% 이상 함유하는 것을 의미한다.
상술한 은과의 합금으로 사용하는 금속으로서는, 백금, 오스뮴, 팔라듐 및 이리듐 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
상술한 금속 나노 와이어의 형상으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 원기둥 형상, 직육면체 형상, 단면이 다각형이 되는 기둥 형상 등 임의의 형상을 취할 수 있고, 높은 투명성을 필요로 하는 용도에서는, 원기둥 형상, 단면의 다각형의 모서리가 둥글게 되어 있는 단면 형상이 바람직하다.
상술한 금속 나노 와이어의 단면 형상은, 기재 상에 금속 나노 와이어 수분산액을 도포하고, 단면을 투과형 전자 현미경(Transmission Electron Microscope; TEM)으로 관찰함으로써 조사할 수 있다.
상술한 금속 나노 와이어의 단면의 모서리란, 단면의 각변을 연장하여, 인접하는 변으로부터 내려진 수직선과 만나는 점의 주변부를 의미한다. 또, "단면의 각변"이란 이들 인접하는 모서리와 모서리를 연결한 직선으로 한다. 이 경우, 상술한 "단면의 각변"의 합계 길이에 대한 상술한 "단면의 외주 길이"와의 비율을 예리도(銳利度)로 했다. 예리도는, 예를 들면 도 9에 나타낸 바와 같은 금속 나노 와이어 단면에서는, 실선으로 나타낸 단면의 외주 길이와 점선으로 나타낸 오각형의 외주 길이의 비율로 나타낼 수 있다. 이 예리도가 75% 이하인 단면 형상을 모서리가 둥근 단면 형상이라고 정의한다. 상술한 예리도는 60% 이하가 바람직하고, 50% 이하가 보다 바람직하다. 상술한 예리도가 75%를 초과하면, 이 모서리에 전자가 국소적으로 존재하고, 플라즈몬 흡수가 증가하기 때문인지, 누른기가 남는 등 하여 투명성이 악화되는 경우가 있다. 또, 패턴의 에지부의 직선성이 저하되어, 헐거움이 발생하는 경우가 있다. 상술한 예리도의 하한은, 30%가 바람직하고, 40%가 보다 바람직하다.
상술한 금속 나노 와이어의 평균 단축 길이("평균 단축 직경", "평균 직경"이라고 칭하는 경우가 있음)로서는, 150nm 이하가 바람직하고, 1nm~40nm가 보다 바람직하며, 10nm~40nm가 더 바람직하고, 15nm~35nm가 특히 바람직하다.
상술한 평균 단축 길이가, 1nm 미만이면, 내산화성이 악화되고, 내구성이 악화되는 경우가 있으며, 150nm를 초과하면, 금속 나노 와이어에 기인한 산란이 발생하여, 충분한 투명성을 얻을 수 없는 경우가 있다.
상술한 금속 나노 와이어의 평균 단축 길이는, 투과형 전자 현미경(TEM; 니혼 덴시(주)제, JEM-2000FX)을 이용하여, 300개의 금속 나노 와이어를 관찰하고, 그 평균값으로부터 금속 나노 와이어의 평균 단축 길이를 구했다.
또한, 상술한 금속 나노 와이어의 단축이 원형이 아닌 경우의 단축 길이는, 가장 긴 것을 단축 길이로 했다.
상술한 금속 나노 와이어의 평균 장축 길이("평균 길이"라고 칭하는 경우가 있음)로서는, 1μm~40μm가 바람직하고, 3μm~35μm가 보다 바람직하며, 5μm~30μm가 더 바람직하다.
상술한 평균 장축 길이가, 1μm 미만이면, 조밀한 네트워크를 형성하는 것이 어려워, 충분한 도전성을 얻을 수 없는 경우가 있고, 40μm를 초과하면, 금속 나노 와이어가 너무 길어 제조 시에 얽혀, 제조 과정에서 응집물이 발생하는 경우가 있다.
상술한 금속 나노 와이어의 평균 장축 길이는, 예를 들면 투과형 전자 현미경(TEM; 니혼 덴시(주)제, JEM-2000FX)을 이용하여, 300개의 금속 나노 와이어를 관찰하고, 그 평균값으로부터 금속 나노 와이어의 평균 장축 길이를 구했다. 또한, 상술한 금속 나노 와이어가 구부러져 있는 경우, 그것을 호(弧)로 하는 원을 고려하여, 그 반경, 및 곡률로부터 산출되는 값을 장축 길이로 했다.
도전성 광경화성 수지층의 층두께는, 도포액의 안정성이나 도포 시의 건조나 패터닝 시의 현상 시간 등의 프로세스 적성의 관점에서, 0.1~20μm가 바람직하고, 0.5~18μm가 더 바람직하며, 1~15μm가 특히 바람직하다.
상술한 도전성 광경화성 수지층의 전체 고형분에 대한 상술한 도전성 섬유의 함유량은, 도전성과 도포액의 안정성의 관점에서, 0.01~50질량%가 바람직하고, 0.05~30질량%가 더 바람직하며, 0.1~20질량%가 특히 바람직하다.
--착색제(마스크층으로서 이용하는 경우)--
또, 상술한 감광성 필름을 마스크층으로서 이용하는 경우에는, 광경화성 수지층에 착색제를 이용할 수 있다. 본 발명에 이용하는 착색제로서는, 공지의 착색제(유기 안료, 무기 안료, 염료 등)를 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, 흑색 착색제 외에, 적색, 청색, 녹색 등의 안료의 혼합물 등을 이용할 수 있다.
상술한 광경화성 수지층을 흑색의 마스크층으로서 이용하는 경우에는, 광학 농도의 관점에서, 흑색 착색제를 포함하는 것이 바람직하다. 흑색 착색제로서는, 예를 들면 카본 블랙, 타이타늄 카본, 산화 철, 산화 타이타늄, 흑연 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 카본 블랙이 바람직하다.
상술한 광경화성 수지층을 백색의 마스크층으로서 이용하는 경우에는, 일본 공개특허공보 2005-7765호의 단락 0015나 0114에 기재된 화이트 안료를 이용할 수 있다. 그 외의 색의 마스크층으로서 이용하기 위해서는, 일본 특허공보 제4546276호의 단락 0183~0185 등에 기재된 안료, 혹은 염료를 혼합하여 이용해도 된다. 또, 일본 공개특허공보 2005-17716호의 단락 0038~0054에 기재된 안료 및 염료, 일본 공개특허공보 2004-361447호의 단락 0068~0072에 기재된 안료, 일본 공개특허공보 2005-17521호의 단락 0080~0088에 기재된 착색제 등을 적합하게 이용할 수 있다.
상술한 착색제(바람직하게는 안료, 보다 바람직하게는 카본 블랙)는, 분산액으로서 사용하는 것이 바람직하다. 이 분산액은, 상술한 착색제와 안료 분산제를 미리 혼합하여 얻어지는 조성물을, 후술하는 유기 용매(또는 비이클)에 첨가하여 분산시킴으로써 조제할 수 있다. 상술한 비이클이란, 도료가 액체 상태에 있을 때에 안료를 분산시키고 있는 매질의 부분을 말하고, 액상이며 상술한 안료와 결합하여 도막을 형성하는 성분(바인더)과, 이것을 용해 희석하는 성분(유기 용매)을 포함한다.
상술한 안료를 분산시킬 때에 사용하는 분산기로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면 아사쿠라 구니조 저, "안료의 사전", 제1 판, 아사쿠라 쇼텐, 2000년, 438항에 기재되어 있는 니더, 롤 밀, 어트리터, 슈퍼 밀, 디졸버, 호모믹서, 샌드 밀, 비즈 밀 등의 공지의 분산기를 들 수 있다.
또한 이 문헌 310페이지에 기재된 기계적 마쇄에 의하여, 마찰력을 이용하여 미분쇄해도 된다.
상술한 착색제는, 분산 안정성의 관점에서, 수평균 입경이 0.001μm~0.1μm인 착색제가 바람직하고, 0.01μm~0.08μm의 착색제가 더 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 "입경"이란 입자의 전자 현미경 사진 화상을 동 면적의 원으로 했을 때의 직경을 말하고, 또 "수평균 입경"이란 다수의 입자에 대하여 상술한 입경을 구하고, 이 중, 임의로 선택하는 100개의 입경의 평균값을 말한다.
착색제를 포함하는 광경화성 수지층의 층두께는, 타층과의 두께차의 관점에서, 0.5~10μm가 바람직하고, 0.8~5μm가 더 바람직하며, 1~3μm가 특히 바람직하다. 상술한 착색 감광성 수지 조성물의 고형분 중의 착색제의 함유율로서는, 특별히 제한은 없고, 충분히 현상 시간을 단축하는 관점에서, 15~70질량%인 것이 바람직하고, 20~60질량%인 것이 보다 바람직하며, 25~50질량%인 것이 더 바람직하다.
본 명세서에서 말하는 전체 고형분이란 착색 감광성 수지 조성물로부터 용매 등을 제외한 불휘발 성분의 총 질량을 의미한다.
또한, 상술한 감광성 필름을 이용하여 절연층을 형성하는 경우, 광경화성 수지층의 층두께는, 절연성의 유지의 관점에서, 0.1~5μm가 바람직하고, 0.3~3μm가 더 바람직하며, 0.5~2μm가 특히 바람직하다.
--그 외의 첨가제--
또한, 상술한 광경화성 수지층은, 그 외의 첨가제를 이용해도 된다. 상술한 첨가제로서는, 본 발명의 전사 필름에 이용되는 것과 동일한 첨가제를 이용할 수 있다.
또, 상술한 감광성 필름을 도포에 의하여 제조할 때의 용매로서는, 본 발명의 전사 필름에 이용되는 것과 동일한 용매를 이용할 수 있다.
이상, 상술한 감광성 필름이 네거티브형 재료인 경우를 중심으로 설명했지만, 상술한 감광성 필름은, 포지티브형 재료여도 된다. 상술한 감광성 필름이 포지티브형 재료인 경우, 광경화성 수지층에, 예를 들면 일본 공개특허공보 2005-221726호에 기재된 재료 등이 이용되지만, 이에 한정되지 않는다.
(감광성 필름에 의한 마스크층, 절연층의 형성)
상술한 마스크층(2), 절연층(5)은, 상술한 감광성 필름을 이용하여 광경화성 수지층을 투명 기판(1) 등에 전사함으로써 형성할 수 있다. 예를 들면, 흑색의 마스크층(2)을 형성하는 경우에는, 상술한 광경화성 수지층으로서 흑색 광경화성 수지층을 갖는 상술한 감광성 필름을 이용하여, 상술한 투명 기판(1)의 표면에 상술한 흑색 광경화성 수지층을 전사함으로써 형성할 수 있다. 절연층(5)을 형성하는 경우에는, 상술한 광경화성 수지층으로서 절연성의 광경화성 수지층을 갖는 상술한 감광성 필름을 이용하여, 제1 투명 전극 패턴이 형성된 상술한 투명 기판(1)의 표면에 상술한 광경화성 수지층을 전사함으로써 형성할 수 있다.
또한, 차광성이 필요한 마스크층(2)의 형성에, 광경화성 수지층과 가지지체의 사이에 열가소성 수지층을 갖는 특정의 층 구성을 갖는 상술한 감광성 필름을 이용함으로써 감광성 필름 래미네이팅 시의 기포 발생을 방지하여, 광누출이 없는 고품위인 마스크층(2) 등을 형성할 수 있다.
(감광성 필름에 의한 제1 및 제2 투명 전극 패턴, 다른 도전성 요소의 형성)
상술한 제1 투명 전극 패턴(3), 제2 투명 전극 패턴(4) 및 다른 도전성 요소(6)는, 에칭 처리 또는 도전성 광경화성 수지층을 갖는 상술한 감광성 필름을 이용하거나, 혹은 감광성 필름을 리프트 오프재로서 사용하여 형성할 수 있다.
-에칭 처리-
에칭 처리에 의하여, 상술한 제1 투명 전극 패턴(3), 제2 투명 전극 패턴(4) 및 다른 도전성 요소(6)를 형성하는 경우, 우선 마스크층(2) 등이 형성된 투명 기판(1)의 비접촉면 상에 ITO 등의 투명 전극층을 스퍼터링에 의하여 형성한다. 이어서, 상술한 투명 전극층 상에 상술한 광경화성 수지층으로서 에칭용 광경화성 수지층을 갖는 상술한 감광성 필름을 이용하여 노광·현상에 의하여 에칭 패턴을 형성한다. 그 후, 투명 전극층을 에칭하여 투명 전극을 패터닝하여, 에칭 패턴을 제거함으로써, 제1 투명 전극 패턴(3) 등을 형성할 수 있다.
상술한 감광성 필름을 에칭 레지스트(에칭 패턴)로서 이용하는 경우에도, 상술한 방법과 동일하게 하여, 레지스트 패턴을 얻을 수 있다. 상술한 에칭은, 일본 공개특허공보 2010-152155 공보의 단락 0048~0054 등에 기재된 공지의 방법으로 에칭, 레지스트 박리를 적용할 수 있다.
예를 들면, 에칭의 방법으로서는, 일반적으로 행해지고 있는, 에칭액에 침지하는 웨트 에칭법을 들 수 있다. 웨트 에칭에 이용되는 에칭액은, 에칭의 대상에 맞추어 산성 타입 또는 알칼리성 타입의 에칭액을 적절히 선택하면 된다. 산성 타입의 에칭액으로서는, 염산, 황산, 불화 수소산, 인산 등의 산성 성분 단독의 수용액, 산성 성분과 염화 제2 철, 불화 암모늄, 과망가니즈산 칼륨 등의 염의 혼합 수용액 등이 예시된다. 산성 성분은, 복수의 산성 성분을 조합한 것을 사용해도 된다. 또, 알칼리성 타입의 에칭액으로서는, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 암모니아, 유기 아민, 테트라메틸암모늄하이드록사이드와 같은 유기 아민의 염 등의 알칼리 성분 단독의 수용액, 알칼리 성분과 과망가니즈산 칼륨 등의 염의 혼합 수용액 등이 예시된다. 알칼리 성분은, 복수의 알칼리 성분을 조합한 것을 사용해도 된다.
에칭액의 온도는 특별히 한정되지 않고, 45℃ 이하인 것이 바람직하다. 본 발명에서 에칭 마스크(에칭 패턴)로서 사용되는 수지 패턴은, 상술한 광경화성 수지층을 사용하여 형성됨으로써, 이와 같은 온도역에 있어서의 산성 및 알칼리성의 에칭액에 대하여 특히 우수한 내성을 발휘한다. 따라서, 에칭 공정 중에 수지 패턴이 박리되는 것이 방지되어, 수지 패턴이 존재하지 않는 부분이 선택적으로 에칭되게 된다.
상술한 에칭 후, 라인 오염을 방지하기 위하여 필요에 따라, 세정 공정·건조 공정을 행해도 된다. 세정 공정에 대해서는, 예를 들면 상온에서 순수에 의하여 10~300초간 가지지체를 세정하여 행하고, 건조 공정에 대해서는, 에어 블로를 사용하여, 에어 블로압(0.1~5kg/cm2 정도)을 적절히 조정하여 행하면 된다.
이어서, 수지 패턴의 박리 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 30~80℃, 바람직하게는 50~80℃에서 교반 중인 박리액에 가지지체를 5~30분간 침지하는 방법을 들 수 있다. 본 발명에서 에칭 마스크로서 사용되는 수지 패턴은, 상술한 바와 같이 45℃ 이하에 있어서 우수한 약액 내성을 나타내는 것이지만, 약액 온도가 50℃ 이상이 되면 알칼리성의 박리액에 의하여 팽윤하는 성질을 나타낸다. 이와 같은 성질에 의하여, 50~80℃의 박리액을 사용하여 박리 공정을 행하면 공정 시간이 단축되고, 수지 패턴의 박리 잔사가 적어진다는 이점이 있다. 즉, 상술한 에칭 공정과 박리 공정의 사이에서 약액 온도에 차를 마련함으로써, 본 발명에서 에칭 마스크로서 사용되는 수지 패턴은, 에칭 공정에 있어서 양호한 약액 내성을 발휘하는 한편, 박리 공정에 있어서 양호한 박리성을 나타내게 되어, 약액 내성과 박리성이라는, 상반되는 특성을 양쪽 모두 만족시킬 수 있다.
박리액으로서는, 예를 들면 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등의 무기 알칼리 성분이나, 제3급 아민, 제4급 암모늄염 등의 유기 알칼리 성분을, 물, 다이메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, 또는 이들의 혼합 용액에 용해시킨 박리액을 들 수 있다. 상술한 박리액을 사용하고, 스프레이법, 샤워법, 퍼들법 등에 의하여 박리해도 된다.
-도전성 광경화성 수지층을 갖는 감광성 필름-
도전성 광경화성 수지층을 갖는 상술한 감광성 필름을 이용하여, 상술한 제1 투명 전극 패턴(3), 제2 투명 전극 패턴(4) 및 다른 도전성 요소(6)를 형성하는 경우, 상술한 투명 기판(1)의 표면에 상술한 도전성 광경화성 수지층을 전사함으로써 형성할 수 있다.
상술한 제1 투명 전극 패턴(3) 등을, 상술한 도전성 광경화성 수지층을 갖는 감광성 필름을 이용하여 형성하면, 개구부를 갖는 기판(전면판)에서도 개구 부분으로부터 레지스트 성분의 누출이 없어, 기판 이측을 오염시키지 않고, 간략한 공정으로, 박층/경량화의 메리트가 있는 터치 패널의 제조가 가능해진다.
또한, 제1 투명 전극 패턴(3) 등의 형성에, 도전성 광경화성 수지층과 가지지체의 사이에 열가소성 수지층을 갖는 특정의 층 구성을 갖는 상술한 감광성 필름을 이용함으로써 감광성 필름 래미네이팅 시의 기포 발생을 방지하여, 도전성이 우수하고 저항이 적은 제1 투명 전극 패턴(3), 제2 투명 전극 패턴(4) 및 다른 도전성 요소(6)를 형성할 수 있다.
-감광성 필름의 리프트 오프재로서의 사용-
또, 상술한 감광성 필름을 리프트 오프재로서 이용하여, 제1 투명 전극 패턴, 제2 투명 전극 패턴 및 다른 도전성 요소를 형성할 수도 있다.
이 경우, 상술한 감광성 필름을 이용하여 패터닝한 후에, 가지지체 전체면에 투명 도전층을 형성한 후, 퇴적한 투명 도전층마다 상술한 광경화성 수지층의 용해 제거를 행함으로써 원하는 투명 도전층 패턴을 얻을 수 있다(리프트 오프법).
<화상 표시 장치>
본 발명의 정전 용량형 입력 장치, 및 이 정전 용량형 입력 장치를 구성 요소로서 구비한 화상 표시 장치는, "최신 터치 패널 기술"(2009년 7월 6일 발행 (주)테크노 타임즈), 미타니 유지 감수, "터치 패널의 기술과 개발", 씨엠씨 슛판(2004, 12), FPD International 2009 Forum T-11 강연 텍스트북, Cypress Semiconductor Corporation 애플리케이션 노트 AN2292 등에 개시되어 있는 구성을 적용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 한정되지 않는다. 또한, 특별히 설명이 없는 한, "부", "%"는 질량 기준이다.
[실시예 1~20 및 비교예 1~5]
[1. 도포액의 조제]
<감광성 투명 수지층용 도포액의 조제>
이하의 표 1 및 표 2에 나타내는 조성이 되도록, 감광성 투명 수지층용 도포액인 재료 A-1~A-20을 조제했다.
[표 1]
Figure pct00004
[표 2]
Figure pct00005
재료 A-1~A-20에 이용한 화합물의 상세를 이하에 있어서 설명한다.
<블록 아이소사이아네이트의 조제>
화합물 A는 하기 합성예 1의 방법으로 합성했다.
-합성예 1-
교반기, 온도계, 환류 냉각관, 질소 분사관, 적하 깔때기를 장착한 4구 플라스크 내를 질소 분위기로 했다. 이어서, 플라스크에 HDI(헥사메틸렌다이아이소사이아네이트) 600부를 도입하고, 교반하, 반응기 내 온도를 70℃로 유지했다. 이어서, 아이소사이아누레이트화 촉매로서 테트라메틸암모늄카프릴레이트를 첨가하고, 수율이 40%가 된 시점에서 인산을 첨가하여 반응을 정지시켰다. 반응액을 여과한 후, 박막 증발캔을 이용하여 미반응의 HDI를 제거하여, 폴리아이소사이아네이트를 얻었다. 얻어진 폴리아이소사이아네이트의 용제를 제거한 상태에서의 25℃에 있어서의 점도는 30,000mPa·s, 아이소사이아네이트기 농도는 23.0%, 수평균 분자량은 670, 아이소사이아네이트기 평균수는 3.3, 미반응 HDI 농도는 0.2질량%였다. 폴리아이소사이아네이트의 25℃에 있어서의 점도의 측정 방법은 후술한다.
상기와 동일한 장치를 이용하여, 질소 분위기하, 얻어진 폴리아이소사이아네이트 100부, 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터 50부를 도입하고, 50℃에서 균일 용액이 될 때까지 혼합했다. 그 후, 메톡시폴리에틸렌글라이콜(수평균 분자량 680, 수지분 수산기값 82mgKOH/g)을 52.7부 첨가 후, 120℃로 승온하여, 2시간 유지했다. 그 후, 반응액을 70℃로 한 후, 메틸에틸케톡심 40.2부를 첨가했다. 1시간 후, 이 반응액의 적외 스펙트럼의 측정에 의하여 아이소사이아네이트기의 흡수가 없는 것을 확인하여, 분자 내에 친수성기를 갖는 수성 블록 아이소사이아네이트인 화합물 A를 포함하는 용액을 얻었다. 이 용액의 수지분 농도는 20질량%였다.
하기 표 3에 나타내는 조성, 합성 용매를 변경한 것 이외에는, 합성예 1과 동일하게 조작을 행하여, 분자 내에 친수성기를 갖는 블록 아이소사이아네이트인 화합물 B, 화합물 C 및 화합물 D와, 분자 내에 친수성기를 갖지 않는 블록 아이소사이아네이트인 화합물 E 및 화합물 F의 블록 아이소사이아네이트를 얻었다.
-블록 아이소사이아네이트의 초기 Tg의 측정-
강판에 블록 아이소사이아네이트를 포함하는 용액을, 수지 막두께 30μm가 되도록 애플리케이터 도장 후, 60℃, 2시간 유지했다. 도장되어 얻어진 층을 에이 앤드 디사의 상품명 레오바이브론으로 진자(振子) 형식 RPT-3000W, 에지: 나이프에지 RBE-160, 승온 스피드 10℃/min으로, 흡열 피크를 측정했다. 측정한 흡열 피크의 저온 측으로부터의 적산 면적이 1%가 된 시점의 온도를 초기 Tg로 했다.
화합물 A의 초기 Tg를 측정한 결과, -20~0℃였다. 각 실시예 및 비교예에 이용한 블록 아이소사이아네이트의 초기 Tg도 동일한 방법으로 측정했다. 얻어진 결과를 하기 표 3에 기재했다.
-블록 아이소사이아네이트의 해리 온도의 측정-
각 실시예 및 비교예에 이용한 블록 아이소사이아네이트의 해리 온도는, 시차 주사 열량계(세이코 인스트루먼츠 가부시키가이샤제, DSC6200)에 의하여 DSC 분석으로 측정한 경우에, 블록 아이소사이아네이트의 탈보호 반응에 따른 흡열 피크의 온도로 했다. 얻어진 결과를 하기 표 3에 기재했다.
-블록 아이소사이아네이트 등의 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에 있어서의 점도의 측정-
각 실시예 및 비교예에 이용한 블록 아이소사이아네이트 등의 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에 있어서의 점도를 이하의 방법으로 측정했다.
E형 점도계 RE-85U(도키 산교제)를 이용하여, 실시예 및 비교예의 블록 아이소사이아네이트 등의 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에 있어서의 점도를 측정했다.
얻어진 결과를 하기 표 3에 기재했다.
[표 3]
Figure pct00006
[화학식 4]
Figure pct00007
[화학식 5]
Figure pct00008
[화학식 6]
Figure pct00009
<제2 투명 수지층용 도포액의 조제>
다음에 하기 표 4의 조성이 되도록, 제2 투명 수지층용 도포액인 재료 B-1 및 B-2를 조제했다.
[표 4]
Figure pct00010
[2. 전사 필름의 제작]
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 막두께 16μm의 가지지체 상에, 슬릿 형상 노즐을 이용하여, 건조 후의 감광성 투명 수지층의 막두께가 표 6에 기재된 막두께가 되도록 도포량을 조정하면서, 감광성 투명 수지층용 재료 A-1~A-15 중 어느 1종을 도포하여, 감광성 투명 수지층을 형성했다. 120℃의 건조 존에서 용제를 휘발시킨 후, 슬릿 형상 노즐을 이용하여 재료 B-1 및 B-2 중 어느 1종을 건조 후의 막두께가 0.1μm인 막두께가 되도록, 도포량을 조정하면서 도포, 건조시켜, 제2 투명 수지층을 형성했다.
[3. 적층체 제작에 이용하는 투명 전극 패턴 필름의 제작]
<투명막의 형성>
막두께 38μm, 굴절률 1.53의 사이클로올레핀 수지 필름을, 고주파 발진기를 이용하여, 3초간 코로나 방전 처리를 행하고, 표면 개질을 행했다. 또한, 코로나 방전 처리는, 출력 전압 100%, 출력 250W, 직경 1.2mm의 와이어 전극, 전극 길이 240mm, 워크 전극 간 1.5mm의 조건으로 행했다. 얻어진 필름을 투명 필름 기판으로 했다.
다음으로, 하기 표 5 중에 나타내는 재료-C의 재료를, 슬릿 형상 노즐을 이용하여, 투명 필름 기판 상에 도포한 후, 자외선 조사(적산 광량 300mJ/cm2)하고, 약 110℃에서 건조시킴으로써, 굴절률 1.60, 막두께 80nm의 투명막을 제막했다.
[표 5]
Figure pct00011
또한, 명세서 중의 "wt%"는 "질량%"와 동의이다.
식 (3)
[화학식 7]
Figure pct00012
<투명 전극 패턴의 형성>
상기에서 얻어진 투명 필름 기판 상에 투명막이 적층된 필름을, 진공 챔버 내에 도입하고, SnO2 함유율이 10질량%인 ITO 타깃(인듐:주석=95:5(몰비))을 이용하여, DC 마그네트론 스퍼터링(조건: 투명 필름 기판의 온도 150℃, 아르곤압 0.13Pa, 산소압 0.01Pa)에 의하여, 두께 40nm, 굴절률 1.82의 ITO 박막을 형성하고, 투명 필름 기판 상에 투명막과 투명 전극층을 형성한 필름을 얻었다. ITO 박막의 표면 저항은 80Ω/□(Ω당 스퀘어)였다.
(에칭용 감광성 필름 E1의 조제)
두께 75μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 가지지체 상에, 슬릿 형상 노즐을 이용하여, 하기의 처방 H1로 이루어지는 열가소성 수지층용 도포액을 도포하고, 건조시켰다. 다음으로, 하기의 처방 P1로 이루어지는 중간층용 도포액을 도포하고, 건조시켰다. 또한, 하기의 처방 E1로 이루어지는 에칭용 광경화성 수지층용 도포액을 도포하고, 건조시켰다. 이와 같이 하여 가지지체 상에 건조 막두께가 15.1μm인 열가소성 수지층과, 건조 막두께가 1.6μm인 중간층과, 막두께 2.0μm의 에칭용 광경화성 수지층으로 이루어지는 적층체를 얻어, 마지막으로 보호 필름(두께 12μm 폴리프로필렌 필름)을 압착했다. 이렇게 하여 가지지체와 열가소성 수지층과 중간층(산소 차단막)과 투명 경화성 수지층이 일체가 된 전사 재료를 제작했다.
-에칭용 광경화성 수지층용 도포액: 처방 E1-
·메틸메타크릴레이트/스타이렌/메타크릴산 공중합체
(공중합체 조성(질량%): 31/40/29, 중량 평균 분자량 60000, 산가 163mgKOH/g): 16질량부
·모노머 1(상품명: BPE-500, 신나카무라 가가쿠 고교(주)제): 5.6질량부
·헥사메틸렌다이아이소사이아네이트의 테트라에틸렌옥사이드모노메타크릴레이트 0.5몰 부가물: 7질량부
·분자 중에 중합성기를 1개 갖는 화합물로서의 사이클로헥세인다이메탄올모노아크릴레이트: 2.8질량부
·2-클로로-N-뷰틸아크리돈: 0.42질량부
·2,2-비스(오쏘-클로로페닐)-4,4＇,5,5＇-테트라페닐 바이이미다졸: 2.17질량부
·말라카이트 그린 옥살산염: 0.02질량부
·류코 크리스탈 바이올렛: 0.26질량부
·페노싸이아진: 0.013질량부
·계면활성제(상품명: 메가팍 F-780F, 다이닛폰 잉크(주)제): 0.03질량부
·메틸에틸케톤: 40질량부
·1-메톡시-2-프로판올: 20질량부
또한, 에칭용 광경화성 수지층용 도포액 E1의 용제 제거 후의 100℃의 점도는 2500Pa·sec였다.
-열가소성 수지층용 도포액: 처방 H1-
·메탄올: 11.1질량부
·프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트: 6.36질량부
·메틸에틸케톤: 52.4질량부
·메틸메타크릴레이트/2-에틸헥실아크릴레이트/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체(공중합 조성비(몰비)=55/11.7/4.5/28.8, 분자량=10만, Glass Transition Temperature(Tg)≒70℃): 5.83질량부
·스타이렌/아크릴산 공중합체(공중합 조성비(몰비)=63/37, 중량 평균 분자량=1만, Tg≒100℃): 13.6질량부
·모노머 1(상품명: BPE-500, 신나카무라 가가쿠 고교(주)제): 9.1질량부
·불소계 폴리머: 0.54질량부
상기의 불소계 폴리머는, C6F13CH2CH2OCOCH=CH2 40부와 H(OCH(CH3)CH2)7OCOCH=CH2 55부와 H(OCH2CH2)7OCOCH=CH2 5부의 공중합체로, 중량 평균 분자량 3만, 메틸에틸케톤 30질량% 용액이다(상품명: 메가팍 F780F, 다이닛폰 잉크 가가쿠 고교(주)제)
-중간층용 도포액: 처방 P1-
·폴리바이닐알코올: 32.2질량부
(상품명: PVA205, (주)구라레제, 비누화도=88%, 중합도 550)
·폴리바이닐피롤리돈: 14.9질량부
(상품명: K-30, 아이에스피·재팬(주)제)
·증류수: 524질량부
·메탄올: 429질량부
(투명 전극 패턴의 형성)
투명 필름 기판 상에 투명막과 투명 전극층을 형성한 필름을 세정하여, 보호 필름을 제거한 에칭용 감광성 필름 E1을 래미네이팅했다(투명 필름 기판의 온도: 130℃, 고무 롤러 온도 120℃, 선압 100N/cm, 반송 속도 2.2m/분). 가지지체를 박리 후, 노광 마스크(투명 전극 패턴을 갖는 석영 노광 마스크)면과 이 에칭용 광경화성 수지층의 사이의 거리를 200μm로 설정하고, 노광량 50mJ/cm2(i선)로 패턴 노광했다.
다음으로, 트라이에탄올아민계 현상액(트라이에탄올아민 30질량% 함유, 상품명: T-PD2(후지필름(주)제)를 순수로 10배로 희석한 액)을 25℃에서 100초간, 계면활성제 함유 세정액(상품명: T-SD3(후지필름(주)제)을 순수로 10배로 희석한 액)을 이용하여 33℃에서 20초간 처리하고, 회전 브러시, 초고압 세정 노즐로 잔사 제거를 행했다. 또한 130℃에서 30분간, 포스트베이크 처리를 행하여, 투명 필름 기판 상에 투명막과 투명 전극층과 에칭용 광경화성 수지층 패턴을 형성한 필름을 얻었다.
투명 필름 기판 상에 투명막과 투명 전극층과 에칭용 광경화성 수지층 패턴을 형성한 필름을, ITO 에천트(염산, 염화 칼륨 수용액, 액체 온도 30℃)를 넣은 에칭조에 침지하여, 100초 처리했다. 이 처리에 의하여 에칭용 광경화성 수지층으로 덮여 있지 않은 노출된 영역의 투명 전극층을 용해 제거하여, 에칭용 광경화성 수지층 패턴이 형성된 투명 전극 패턴 형성 필름을 얻었다.
다음으로, 에칭용 광경화성 수지층 패턴이 형성된 투명 전극 패턴 형성 필름을, 레지스트 박리액(N-메틸-2-피롤리돈, 모노에탄올아민, 계면활성제(상품명: 서피놀 465, 에어프로덕츠제), 액체 온도 45℃)를 넣은 레지스트 박리조에 침지하여, 200초 처리했다. 이 처리에 의하여 에칭용 광경화성 수지층을 제거하여, 투명 필름 기판 상에 투명막 및 투명 전극 패턴(정전 용량형 입력 장치의 전극)을 형성한 필름을 얻었다.
[4. 각 실시예 및 비교예의 적층체의 제작]
보호 필름을 박리한 각 실시예 및 비교예의 전사 필름을 이용하여, 투명 필름 기판 상에 투명막 및 투명 전극 패턴을 형성한 필름(정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판)의 투명막과 투명 전극 패턴(정전 용량형 입력 장치의 전극)을, 제2 투명 수지층이 덮도록, 제2 투명 수지층, 감광성 투명 수지층 및 가지지체를 이 순서로 전사했다(투명 필름 기판의 온도: 40℃, 고무 롤러 온도 110℃, 선압 3N/cm, 반송 속도 2m/분).
그 후, 초고압 수은등을 갖는 프록시미티형 노광기(히타치 하이테크 덴시 엔지니어링(주)제)를 이용하여, 노광 마스크(오버코트 형성용 패턴을 갖는 석영 노광 마스크)면과 가지지체의 사이의 거리를 125μm로 설정하고, 가지지체를 통하여 노광량 100mJ/cm2(i선)으로 패턴 노광했다. 노광 후, 가지지체를 박리하고, 탄산 소다 2% 수용액을 이용하여, 32℃에서 60초간 현상 처리했다. 현상 처리 후의 투명 필름 기판에 초고압 세정 노즐로부터 초순수를 분사함으로써 잔사를 제거했다. 계속해서, 에어를 분사하여 투명 필름 기판 상의 수분을 제거하고, 145℃에서 30분간, 가열(포스트베이크) 처리를 행하여, 투명 필름 기판 상에 투명막, 투명 전극 패턴(정전 용량형 입력 장치의 전극), 제2 투명 수지층 및 감광성 투명 수지층이 이 순서로 연속된 적층체를 제막했다.
[전사 필름의 평가]
<염수 부여 후의 습열 내성의 평가>
보호 필름을 박리한 각 실시예 및 비교예의 전사 필름을 이용하여, 구리박(정전 용량형 입력 장치의 전극의 대용)이 적층된 PET 필름(지오마텍사제) 상에, 투명 필름 기판 상에 투명막 및 투명 전극 패턴을 형성한 필름에 전사한 방법과 동일하게 하여, 제2 투명 수지층, 감광성 투명 수지층을 전사하고, 후 프로세스(가지지체의 박리, 현상, 포스트베이크 등)를 실시한 시료를 얻었다.
시료의 감광성 투명 수지층의 막면에 농도 50g/L의 염수를 5cm3 적하하고, 50cm2로 균일하게 넓힌 후, 상온에서 수분을 휘발시켜, 고온 고습하(85℃, 상대 습도 85%)에서 72시간 경시시켰다. 그 후, 염수를 닦아 내어 시료의 표면 상태를 관찰하고, 이하의 평점에 따라 평가했다.
A 또는 B인 것이 실용상 필요한 레벨이며, A인 것이 바람직하다. 평가 결과를 하기 표 6에 기재했다.
A: 구리, 제2 투명 수지층 표면, 감광성 투명 수지층 표면 모두 전혀 변화 없음.
B: 제2 투명 수지층 표면 또는 감광성 투명 수지층 표면에 약간 흔적이 보이지만 구리는 변화 없음.
C: 구리가 변색.
[적층체의 평가]
<현상 잔사의 평가>
각 실시예 및 비교예의 전사 필름을 투명 필름 기판 상에 투명막 및 투명 전극 패턴을 형성한 필름(정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판) 상에 전사한 후, 초고압 수은등을 갖는 프록시미티형 노광기(히타치 하이테크 덴시 엔지니어링(주)제)를 이용하여, 노광 마스크(오버코트 형성용 패턴을 갖는 석영 노광 마스크)면과 가지지체의 사이의 거리를 125μm로 설정하고, 가지지체를 통하여 노광량 100mJ/cm2(i선)로 패턴 노광했다. 노광 후, 가지지체를 박리하고, 탄산 소다 2% 수용액을 이용하여, 32℃에서 40초간 현상 처리했다. 그 후, 미노광부를 광학 현미경으로 관찰을 행했다. 어떤 실시예 및 비교예도, 미노광부에 현상 잔사는 확인할 수 없었다.
현상 조건에 대한 래티튜드를 평가하기 위하여, 현상이 가혹한 조건, 즉 현상 온도를 30℃로 하여, 현상 잔사 평가(강제 조건)를 행했다.
표준적인 현상 조건으로부터 현상 조건을 가혹하게 한 경우에 있어서도, 미노광부에 현상 잔사가 보이지 않는 영역이 있는 것이 바람직하고, A, B가 실용상 필요한 레벨이며, A인 것이 바람직하다. 평가 결과를 하기 표 6에 기재했다.
《평가 기준》
A: 현미경으로도 미노광부에 현상 잔사를 확인할 수 없다.
B: 육안으로는 미노광부에 현상 잔사를 확인할 수 없지만, 현미경으로 1개/m2 미만의 잔사를 확인할 수 있다.
C: 육안으로는 미노광부에 현상 잔사를 확인할 수 없지만, 현미경으로 1개/m2 이상의 잔사를 확인할 수 있다.
D: 미노광부에 현상되지 않는 부분이 있어, 육안으로 많은 현상 잔사를 확인할 수 있다.
<투명 전극 패턴 은폐성의 평가>
투명 필름 기판 상에, 투명막, 투명 전극 패턴, 제2 투명 수지층 및 감광성 투명 수지층을 이 순서로 적층시킨 적층체를, 투명 접착 테이프(3M사제, 상품명, OCA 테이프 8171CL)를 통하여 흑색 PET재와 접착시켜, 기판 전체를 차광했다.
투명 전극 패턴 은폐성은, 암실에 있어서, 형광등(광원)을 이용하여, 제작한 기판의 투명 필름 기판면 측으로부터 광을 입사시켜, 투명 필름 기판 표면으로부터의 반사광을, 사선으로부터 육안 관찰함으로써 행했다. A, B 또는 C인 것이 바람직하고, A 또는 B인 것이 보다 바람직하며, A인 것이 특히 바람직하다. 평가 결과를 하기 표 6에 기재했다.
《평가 기준》
A: 투명 전극 패턴이 전혀 보이지 않는다.
B: 투명 전극 패턴이 약간 보이지만, 거의 보이지 않는다.
C: 투명 전극 패턴이 보인다(알기 어렵다).
D: 투명 전극 패턴이 보이지만, 실용상 허용할 수 있다.
E: 투명 전극 패턴이 분명하게 보인다(알기 쉽다).
[표 6]
Figure pct00013
상기 표 6으로부터, 본 발명의 전사 필름은 염수 부여 후의 습열 내성과 현상 잔사가 모두 우수한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막을 형성할 수 있는 것을 알 수 있었다.
한편, 분자 내에 친수성기를 갖는 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물, 또는 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물을 첨가하지 않은 비교예 2~5에 있어서는, 현상 잔사가 보여, 외관에 문제가 있는 것을 알 수 있었다. 또, 블록 아이소사이아네이트나 에폭시 화합물 등의 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 첨가하지 않은 비교예 1은, 현상 잔사는 양호했지만, 염수 부여 후의 습열 내성이 나빴다.
또, 실시예 1~15 및 18~20의 제2 투명 수지층에 ZrO2 입자를 첨가한 구성에서는, 제2 투명 수지층의 굴절률이 1.65가 되어, 투명 전극 패턴 은폐성에 있어서 우수한 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막을 형성할 수 있는 것을 알 수 있었다.
또한, 각 실시예 및 비교예의 적층체의 감광성 투명 수지층 또는 제2 투명 수지층의 금속 산화물 입자의 함유량을 이하의 방법으로 측정했다.
적층체의 단면을 절삭한 후, TEM(투과형 전자 현미경)으로, 단면을 관찰한다. 적층체의 감광성 투명 수지층 또는 제2 투명 수지층의 막 단면적에 있어서의, 금속 산화물 입자의 점유 면적의 비율을 층 내의 임의의 3개소에서 측정하고, 그 평균값을 체적분율(VR)로 간주한다.
체적분율(VR)과 중량분율(WR)은, 하기의 식으로 환산함으로써, 적층체의 감광성 투명 수지층 또는 제2 투명 수지층 내에 있어서의 금속 산화물 입자의 중량분율(WR)을 산출한다.
WR=D*VR/(1.1*(1-VR)+D*VR)
D: 금속 산화물 입자의 비중
금속 산화물 입자가, 산화 타이타늄인 경우 D=4.0, 산화 지르코늄인 경우 D=6.0으로 하여 계산할 수 있다.
또한, 각 실시예 및 비교예의 적층체의 감광성 투명 수지층 또는 제2 투명 수지층의 금속 산화물 입자의 함유량은, 감광성 투명 수지층 또는 제2 투명 수지층의 조성으로부터 산출할 수도 있다. 적층체의 감광성 투명 수지층 또는 제2 투명 수지층의 금속 산화물 입자의 함유량은, 감광성 투명 수지층 또는 제2 투명 수지층의 조성으로부터 산출한 함유량과 동일했다.
[화상 표시 장치(터치 패널)의 제작]
일본 공개특허공보 2009-47936호의 <0097>~<0119>에 기재된 방법으로 제조한 액정 표시 소자에, 앞서 제조한 각 실시예의 적층체를 첩합하고, 또한, 전면 유리판을 첩합시킴으로써, 공지의 방법으로 정전 용량형 입력 장치를 구성 요소로서 구비한 각 실시예의 적층체를 포함하는 화상 표시 장치를 제작했다.
<정전 용량형 입력 장치 및 화상 표시 장치의 평가>
실시예 1~20의 적층체를 포함하는 정전 용량형 입력 장치 및 화상 표시 장치는, 염수 부여 후의 습열 내성과 현상 잔사가 모두 우수했다.
실시예 1~15 및 18~20의 적층체를 포함하는 정전 용량형 입력 장치 및 화상 표시 장치는, 투명 전극 패턴이 시인되는 문제가 없었다.
각 실시예의 적층체를 포함하는 화상 표시 장치는 감광성 투명 수지층, 제2 투명 수지층에도 기포 등의 결함이 없어, 표시 특성이 우수한 화상 표시 장치가 얻어졌다.
1 투명 기판(전면판)
2 마스크층
3 투명 전극 패턴(제1 투명 전극 패턴)
3a 패드 부분
3b 접속 부분
4 투명 전극 패턴(제2 투명 전극 패턴)
5 절연층
6 다른 도전성 요소
7 감광성 투명 수지층(투명 보호층의 기능을 갖는 것이 바람직함)
8 개구부
10 정전 용량형 입력 장치
11 투명막
12 제2 투명 수지층(투명 절연층의 기능을 가져도 됨)
13 적층체
21 투명 전극 패턴과 제2 투명 수지층과 감광성 투명 수지층이 이 순서로 적층된 영역
22 비패턴 영역
α 테이퍼각
26 가지지체
27 열가소성 수지층
28 중간층
29 보호 박리층(보호 필름)
30 전사 필름
31 인회 배선의 단말부
33 감광성 투명 수지층과 제2 투명 수지층의 경화부
34 인회 배선의 말단부에 대응하는 개구부(감광성 투명 수지층과 제2 투명 수지층의 미경화부)
C 제1 방향
D 제2 방향

Claims (18)

  1. 가지지체와, 상기 가지지체 상에 위치하는 감광성 투명 수지층을 갖고,
    상기 감광성 투명 수지층이, (A) 바인더 폴리머, (B) 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물, (C) 광중합 개시제 및 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 포함하며,
    하기 조건 1 및 하기 조건 2 중 적어도 한쪽을 충족시키고,
    정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막용인, 전사 필름;
    조건 1: 상기 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 분자 내에 친수성기를 갖는다;
    조건 2: 상기 감광성 투명 수지층이, (E) 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물을 더 포함한다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에서의 점도가 0.1~100Pa·s인, 전사 필름.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에서의 점도가 5~60Pa·s인, 전사 필름.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 블록 아이소사이아네이트인, 전사 필름.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 분자 내의 상기 친수성기가 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄인, 전사 필름.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감광성 투명 수지층의 두께가 1~20μm인, 전사 필름.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감광성 투명 수지층 상에 제2 투명 수지층을 갖고,
    상기 제2 투명 수지층의 굴절률이, 상기 감광성 투명 수지층의 굴절률보다 높은, 전사 필름.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 전사 필름으로부터, 상기 가지지체가 제거된, 정전 용량형 입력 장치의 전극 보호막.
  9. 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판과,
    상기 기판 상에 위치하는 감광성 투명 수지층을 갖고,
    상기 감광성 투명 수지층이, 상기 기판 상에 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 전사 필름으로부터 상기 감광성 투명 수지층을 전사하여 형성되어 이루어지는, 적층체.
  10. 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판과,
    상기 기판 상에 위치하는 감광성 투명 수지층을 갖고,
    상기 감광성 투명 수지층이, (A) 바인더 폴리머, (B) 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물, (C) 광중합 개시제 및 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물을 포함하며,
    하기 조건 1 및 하기 조건 2 중 적어도 한쪽을 충족시키는, 적층체;
    조건 1: 상기 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물이 분자 내에 친수성기를 갖는다;
    조건 2: 상기 감광성 투명 수지층이, (E) 에틸렌옥사이드쇄 또는 프로필렌옥사이드쇄를 갖는 화합물을 더 포함한다.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에서의 점도가 0.1~100Pa·s인, 적층체.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 (D) 가열에 의하여 산과 반응 가능한 화합물의 25℃에서의 점도가 5~60Pa·s인, 적층체.
  13. 청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극이 투명 전극 패턴인, 적층체.
  14. 청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판이 투명 필름 기판인, 적층체.
  15. 정전 용량형 입력 장치의 전극을 포함하는 기판 상에, 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 전사 필름으로부터 상기 감광성 투명 수지층을 전사하는 공정을 포함하는, 적층체의 제조 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 기판이 투명 필름 기판인, 적층체의 제조 방법.
  17. 청구항 15 또는 청구항 16에 기재된 적층체의 제조 방법으로 제조되어 이루어지는, 적층체.
  18. 청구항 9 내지 청구항 14 및 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 적층체를 포함하는, 정전 용량형 입력 장치.
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