KR20180121876A - 적층 부재 및 터치패널 - Google Patents

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KR20180121876A
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Abstract

본 발명은 상기 기재 상에 형성된 투명 전극층 A와, 일부가 상기 투명 전극층 A 상과 일부가 기재 상에 형성된 도전층 B를 구비하고, 상기 도전층 B가 도전성 입자(a), 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b) 및 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물(c)을 함유하는 적층 부재. 기재 상에 형성된 투명 전극과 주위 배선의 접속성 및 환경 부하 내성이 우수한 적층 부재를 제공한다.

Description

적층 부재 및 터치패널
본 발명은 적층 부재 및 터치패널에 관한 것이다.
정전용량식 터치패널은 표시 영역에 산화 인듐 주석(이하, ITO라고 칭함) 등으로 이루어지는 투명 전극이 기재 상에 형성되어 있고, 그 주위의 비표시 영역에는 주위 배선이 기재 상에 형성되어 있고, 일부가 투명 전극과 접속하고 있다. 이 주위 배선은 표시 영역에의 터치 조작에 의해 발생한 정전용량 변화를 전기 신호로서 IC 드라이버로 전송하는 것을 목적으로 하고 있고, 도전 페이스트를 스크린 인쇄법 등으로 도포하는 방법(예를 들면 특허문헌 1 및 2)이나, 비표시 영역의 비율을 작게 할 목적에서 주위 배선의 선폭을 가늘게 하는 방법으로서 포토레지스트를 이용하여 포토리소그래피 가공하는 방법(예를 들면 특허문헌 3 및 4)이나 감광성 도전 페이스트를 사용하는 방법(예를 들면 특허문헌 5 및 6)이 제안되어 있다.
일본 특허공개 2009-230952호 공보 일본 특허공개 2007-207567호 공보 일본 특허공개 2011-197754호 공보 일본 특허공개 2015-122046호 공보 일본 특허공개 2013-136727호 공보 일본 특허공개 2013-229284호 공보
그러나, 주위 배선을 일반적인 수지와 금속분으로 이루어지는 도전 페이스트를 이용하여 형성했을 경우, 고온 고습 등의 환경 부하 후에 투명 전극과 주위 배선의 전기적 접속성이 악화되는 것이 문제시 되어 있었다.
그래서, 본 발명은 기재 상에 형성된 투명 전극과 주위 배선의 접속성 및 환경 부하 내성이 우수한 적층 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 예의검토를 행한 결과, 고온 고습 환경 후에 전기적 접속성이 악화되는 직접 원인이 투명 전극에 생성된 미세 크랙인 것을 밝혀내고, 그 요인이 주위 배선인 도전 페이스트 중에 잔존하는 유기 바인더의 미반응 부위에 있는 것을 발견했다. 미반응 부위는 고온 고습 환경하의 열이나 습도의 영향을 받아서 서서히 반응이 진행되고, 그것에 의해 발생하는 경화 수축력이 투명 전극에 미세 크랙을 발생시킨 원인이라고 예상했다. 그래서, 도전 페이스트 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물을 함유시켜 고온 고습 하에서의 반응 진행을 억제시킴으로써, 상기 현상을 억제하여 과제의 해결에 매우 유효한 것을 발견하고, 본 발명을 완성했다.
본 발명은 기재 상에 형성된 투명 전극층 A와, 일부가 상기 투명 전극층 A 상과 일부가 기재 상에 형성된 도전층 B를 구비하고, 상기 도전층 B가 도전성 입자(a)와 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)와 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물(c)을 함유하는 적층 부재이다.
본 발명에 의하면, 기재 상에 형성된 투명 전극과 주위 배선의 접속성 및 환경 부하 내성이 우수한 적층 부재를 제공할 수 있다.
도 1은 투명 전극층과 도전층의 접속성 평가에 사용한 적층 부재의 개략도이다.
본 발명의 적층 부재는 기재 상에 형성된 투명 전극층 A와, 일부가 상기 투명 전극층 A 상과 일부가 기재 상에 형성된 도전층 B를 구비하고, 상기 도전층 B가 도전성 입자(a)와 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)와 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물(c)을 함유하는 적층 부재이다.
본 발명의 적층 부재가 구비하는 기재란, 그 표면 상에 투명 전극층이나 도전층 등을 형성하기 위한 지지체를 말한다. 기재로서는, 예를 들면 유리나 유리 에폭시 기판 또는 세라믹스 기판 등의 리지드 기판이나, 폴리에스테르, 폴리이미드 또는 시클로올레핀 등의 필름을 사용한 플렉시블 기판을 들 수 있다. 적층 부재를 터치패널로서 사용할 경우에는 투명성의 관점으로부터 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 또는 시클로올레핀 필름이 바람직하다. 또한, 내열성, 광학 특성의 향상을 목적으로 상기 기재 표면에 개질 처리, 보호막 형성을 해도 좋다.
기재 상에 형성되는 투명 전극층 A는 전면에 설비하는 평탄한 층이 아니라, 인쇄 레지스트나 포토레지스트를 이용하여 패턴 가공된 임의 형상의 패턴이다. 즉, 투명 전극층 A는 기재를 완전히 덮어 가리고 있는 것이 아니라, 투명 전극층 A의 패턴이 형성되어 있지 않은 부위에 있어서는 기재가 노출된 상태로 되어 있다.
투명 전극층 A는 도전 성분만으로 이루어지거나, 도전 성분을 함유하는 것이다. 투명 전극층 A를 구성하는 도전 성분으로서는, 예를 들면 인듐, 주석, 아연, 갈륨, 안티몬, 티타늄, 지르코늄, 마그네슘, 알루미늄, 금, 은, 동, 팔라듐, 텅스텐, 또는 이들 금속의 산화물이나, 카본 나노튜브를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 ITO인 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 인듐-산화 아연 복합 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 갈륨 아연 산화물, 불소 아연 산화물, 불소 인듐 산화물, 안티몬 주석 산화물(이하, ATO라고 칭함) 또는 불소 주석 산화물을 들 수 있다. 그 중에서도, 도전성 및 가시광 투과성이 높고, 또한 가격면에서도 유리한 ITO 또는 ATO가 바람직하다.
패턴 가공을 하기 전의 투명 전극층의 형성 방법으로서는, 예를 들면 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온도금법 또는 코팅법을 들 수 있다.
투명 전극층 A의 두께는 양호한 도전성 및 가시광 투과성을 양립시키기 위해서 0.01∼0.5㎛가 바람직하고, 0.05∼0.3㎛가 보다 바람직하다. 투명 전극층 A의 두께가 0.05㎛ 이상이면, 저항치의 불균형을 억제할 수 있음과 아울러 고온 고습 환경 부하 하에서 생기는 미세 크랙의 영향을 억제할 수 있다. 한편으로, 투명 전극층 A의 두께가 0.3㎛ 이하이면, 가시광 투과율을 높게 할 수 있다.
도전층 B는 도전성 입자(a)와 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)와 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물(c)을 함유한다. 도전층 B는 전면에 설비하는 평탄한 층이 아니라, 임의 형상의 패턴이어도 상관없다. 이 경우, 도전층 B는 기재 및 투명 전극층 A를 완전하게 덮어 가리고 있는 것이 아니라, 도전층 B의 패턴이 형성되어 있지 않은 부위에 있어서는 기재 및/또는 투명 전극층 A가 노출된 상태로 되어 있다.
도전층 B가 함유하는 도전성 입자(a)로서는 은, 금, 동, 백금, 납, 주석, 니켈, 알루미늄, 텅스텐, 몰리브덴, 크롬, 티타늄, 인듐 또는 이들 금속의 합금을 들 수 있지만, 도전성이 높은 은, 금 또는 동이 바람직하고, 안정성이 높고 또한 가격면에서도 유리한 은이 보다 바람직하다.
도전성 입자(a)의 형상으로서는 장축 길이를 단축 길이로 나눈 값인 애스펙트비가 1.0∼3.0인 것이 바람직하고, 1.0∼2.0인 것이 보다 바람직하다. 도전성 입자(a)의 애스펙트비가 1.0 이상이면, 도전성 입자끼리의 접촉 확률이 보다 높아지게 된다. 한편으로, 도전성 입자(a)의 애스펙트비가 2.0 이하이면, 포토리소그래피법으로 도전층 B의 패턴을 형성할 경우에 있어서 노광광이 차폐되기 어려워서, 현상 마진이 넓어진다. 도전성 입자(a)의 애스펙트비는 주사형 전자현미경(SEM) 또는 투과형 전자현미경(TEM)을 이용하여 배율 15000배에서 도전성 입자(a)를 관찰하고, 무작위로 100개의 도전성 입자의 1차 입자를 선택하고, 각각의 장축 길이 및 단축 길이를 측정하고, 양자의 평균치로부터 애스펙트비를 구한다.
도전성 입자(a)의 입경은 0.05∼2.0㎛가 바람직하고, 0.1∼1.5㎛가 보다 바람직하다. 도전성 입자(a)의 입경이 0.05㎛ 이상이면, 입자 간의 상호작용이 약하여 도전성 입자의 분산 상태를 유지하기 쉽다. 한편으로, 도전성 입자(a)의 입경이 2.0㎛ 이하이면, 형성한 도전층 B의 패턴의 엣지를 샤프하게 할 수 있다. 도전층 B가 함유하는 도전성 입자(a)의 입경은 도전층 B를 핀셋이나 점착테이프 등으로 물리적으로 채취한 것에 테트라히드로푸란(이하, THF라고 칭함) 등의 유기용제로 수지 성분을 용해하고, 침강한 도전성 입자를 회수하고, 박스 오븐을 이용하여 70℃에서 10분간 건조를 한 것에 대해서, 전자현미경을 이용하여 15000배의 배율에서 관찰하고, 무작위로 20개의 도전성 입자의 1차 입자를 선택하고, 각각의 최대폭을 측정하고, 그들의 평균치를 구함으로써 산출할 수 있다. 이때 사용하는 유기용제는 도전층 B의 수지 성분을 용해할 수 있는 것이면 좋고, 특별히 한정되지 않는다.
도전층 B가 함유하는 도전성 입자(a)의 비율은 60∼95질량%가 바람직하다. 도전성 입자(a)의 비율이 60질량% 이상이면, 도전성 입자끼리 투명 전극층 A와의 접촉 확률이 높아져서, 본 발명의 적층 부재의 배선 저항치를 안정화할 수 있다. 한편으로, 도전성 입자(a)의 비율이 95질량% 이하이면, 본 발명의 적층 부재를 굴곡시켰을 경우의 도전층 B의 도전성을 보다 안정화할 수 있다. 도전층 B가 함유하는 도전성 입자(a)의 비율은 채취한 도전층 B를 열중량 분석 장치를 이용하여 소성 잔분을 측정함으로써 구할 수 있다.
도전층 B가 함유하는 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)의 극성기는 카르복실기, 히드록실기, 아미노기를 가리키고, 유기 바인더 수지(b)로서는 도전 페이스트에 사용되는 열경화성 수지, 열가소성 수지가 바람직하고, 구체적으로는 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 아크릴우레탄 수지, 폴리에테르우레탄 수지, 페녹시 수지, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리아미드 등을 들 수 있고, 단독 또는 2종 이상 조합시켜서 사용할 수 있다. 본 발명의 적층 부재를 터치패널로서 사용할 경우에는, 기재에의 밀착성, 유연성의 관점으로부터 유기 바인더 수지(b)는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴우레탄 수지, 폴리에테르우레탄 수지가 바람직하다. 또한, 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)가 우레탄 골격을 갖고 있으면 경화 수축력을 완화할 수 있어서, 투명 도전층에의 데미지를 저감할 수 있다.
또한, 유기 바인더 수지(b)는 극성기를 가짐으로써 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물과 강고한 상호 작용을 형성할 수 있어서, 고온 고습 하에 있어서 유기 바인더 수지(b)의 작용을 억제하고, 미반응 부위끼리 또는 경화제와의 접촉 확률을 저하시킬 수 있고, 그 결과 반응의 진행을 억제할 수 있다. 특히 극성기가 카르복실기에서는 그 효과가 높아서 바람직하다.
도전층 B를 감광성 도전 페이스트를 이용하여 형성할 경우, 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)는 카르복실기를 갖는 아크릴계 공중합체 또는 에폭시 카르복실레이트 수지가 바람직하고, 기재, 투명 전극층 A와의 밀착성의 관점으로부터 에폭시 카르복실레이트 수지가 보다 바람직하다.
카르복실기를 갖는 아크릴계 공중합체는 아크릴계 모노머 및 불포화 카르복실산 등의 불포화산을 공중합 성분으로서 공중합시킴으로써 얻어진다.
아크릴계 모노머로서는, 예를 들면 아크릴산(이하, AA라고 칭함), 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트(이하, EA라고 칭함), 2-에틸헥실 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트(이하, BA라고 칭함), iso-부틸 아크릴레이트, iso-프로판 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 부톡시트리에틸렌글리콜 아크릴레이트, 디시클로펜타닐 아크릴레이트, 디시클로펜테닐 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜 아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜 아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 트리플루오로에틸 아크릴레이트, 아미노에틸 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 1-나프틸 아크릴레이트, 2-나프틸 아크릴레이트, 티오페놀 아크릴레이트, 벤질메르캅탄 아크릴레이트, 알릴화 시클로헥실 디아크릴레이트, 메톡시화 시클로헥실 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리글리세롤 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 모노히드록시 펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 아크릴아미드, N-메톡시메틸 아크릴아미드, N-에톡시메틸 아크릴아미드, N-n-부톡시메틸 아크릴아미드, N-이소부톡시메틸 아크릴아미드, 에폭시기를 불포화산으로 개환시킨 수산기를 갖는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르의 아크릴산 부가물, 디에틸렌글리콜 디글리시딜에테르의 아크릴산 부가물, 네오펜틸글리콜 디글리시딜에테르의 아크릴산 부가물, 글리세린 디글리시딜에테르의 아크릴산 부가물, 비스페놀A 디글리시딜에테르의 아크릴산 부가물, 비스페놀F의 아크릴산 부가물, 크레졸노볼락의 아크릴산 부가물 등의 에폭시 아크릴레이트 모노머, 또는 γ-아크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 또는 그들의 아크릴기를 메타크릴기로 치환한 화합물을 들 수 있지만, 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)의 가시광 투과성을 높이기 위해서, 지방쇄 또는 지환식 구조를 갖는 아크릴계 모노머가 바람직하다.
불포화산으로서는, 예를 들면 AA, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산 또는 아세트산 비닐 또는 이들 산무수물을 들 수 있다. 공중합 성분으로서 사용하는 불포화산의 다소에 의해 얻어지는 아크릴계 공중합체의 산가를 조정할 수 있다.
에폭시 카르복실레이트 화합물이란, 에폭시 화합물과 불포화 이중 결합을 갖는 카르복실 화합물을 출발 원료로 해서 합성할 수 있는 화합물을 말한다.
출발 원료가 될 수 있는 에폭시 화합물로서는, 예를 들면 글리시딜에테르류, 지환식 에폭시 수지, 글리시딜에스테르류, 글리시딜아민류 또는 에폭시 수지를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 메틸글리시딜에테르, 에틸글리시딜에테르, 부틸글리시딜에테르, 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜 디글리시딜에테르, 비스페놀A 디글리시딜에테르, 수첨 비스페놀A 디글리시딜에테르, 비스페놀F 디글리시딜에테르, 비스페놀S 디글리시딜에테르, 비스페놀플루오렌 디글리시딜에테르, 비페놀 디글리시딜에테르, 테트라메틸비페놀 글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, 3',4'-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산 카르복실레이트 또는 tert-부틸글리시딜아민을 들 수 있다.
출발 원료가 될 수 있는 불포화 이중 결합을 갖는 카르복실 화합물로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산, 크로톤산, 신남산 또는α-시아노신남산을 들 수 있다.
에폭시 카르복실레이트 화합물과 다염기산 무수물을 반응시켜서 에폭시 카르복실레이트 화합물의 산가를 조정해도 상관없다. 다염기산 무수물로서는, 예를 들면 무수숙신산, 무수프탈산, 테트라히드로 무수프탈산, 헥사히드로 무수프탈산, 무수이타콘산, 3-메틸테트라히드로 무수프탈산, 4-메틸-헥사히드로 무수프탈산, 무수트리멜리트산 또는 무수말레산을 들 수 있다.
상기 다염기산 무수물에 의해 산가를 조정한 에폭시 카르복실레이트 화합물이 갖는 카르복실기와, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 등의 불포화 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시킴으로써, 에폭시 카르복실레이트 화합물이 갖는 반응성의 불포화 이중 결합의 양을 조정해도 상관없다.
에폭시 카르복실레이트 화합물이 갖는 히드록실기와 디이소시아네이트 화합물을 반응시킴으로써, 우레탄화를 해도 상관없다. 디이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들면 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, 톨리덴 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 알릴시안 디이소시아네이트 또는 노르보르난 디이소시아네이트를 들 수 있다.
도전층 B를 감광성 도전 페이스트를 이용하여 형성할 경우, 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)의 산가는 50∼250mgKOH/g인 것이 바람직하고, 패턴 가공성을 보다 높이기 위해서 60∼150mgKOH/g이 보다 바람직하다. 산가가 50mgKOH/g 이상이면 현상액에의 용해도가 높아져서, 현상 잔사의 발생을 억제할 수 있다. 산가가 250mgKOH/g 이하이면 현상액에의 과도한 용해를 억제하여, 패턴 형성부의 막 감소를 억제할 수 있다. 또한, 유기 바인더 수지(b)의 산가는 JIS K 0070(1992)에 준거해서 측정할 수 있다.
도전층 B가 함유하는 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물(c)이란, 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖고 있으면 좋고, 단일 화합물이나 그 염의 형태로 도입되어 있어도 좋다. 구체적으로는, 2-히드록시피리딘, 3-히드록시피리딘, 4-히드록시피리딘, 2,4-디히드록시피리딘, 2,4-디히드록시퀴놀린, 2,6-디히드록시퀴놀린, 2,8-디히드록시퀴놀린, 5-히드록시-2-메틸피리딘, 2-히드록시-4-메틸피리딘, 2-히드록시-5-메틸피리딘, 2-히드록시-6-메틸피리딘, 2,4-디히드록시-6-메틸피리딘, 2-에틸-3-히드록시-6-메틸피리딘, 피리독신-3,4-디팔미테이트, 4-데옥시피리독신, 피리독사민, 디카프릴산 피리독신, 4-브로모-2-히드록시피리딘, 4-클로로-2-히드록시피리딘, 2-히드록시-5-요오도피리딘, 3-히드록시이소퀴놀린, 2-퀴놀린올, 3-퀴놀린올, 2-메틸-4-퀴놀린올, 피리독살-5-포스페이트, 시트라진산, 6-히드록시니코틴산 및 이들의 염을 들 수 있다. 그 중에서도, 메틸올기를 갖는 피리독신, 4-데옥시피리독신, 피리독살, 피리독사민, 피리독살-5-포스페이트, 4-피리독시산, 이소피리독살, 2-히드록시메틸-3-피리딘올, 2-히드록시메틸-6-메틸-3-피리딘올, 2,6-비스(히드록시메틸)-3-피리딘올, 징코톡신, 디카프릴산 피리독신, 피리독살옥심, 6-(히드록시메틸)-3,4-피리딘디올, 2-브로모-6-(히드록시메틸)-3-피리딘올, 2,5-디클로로-6-(히드록시메틸)-3-피리딘올, 2-클로로-6-(히드록시메틸)-4-요오드-3-피리딘올, 3-(히드록시메틸)-6-메틸-4-퀴놀린올, 피리독신-3,4-디팔미테이트, 및 이들의 염은 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)와의 상호 작용을 보다 강고하게 할 수 있기 때문에 바람직하다.
도전층 B가 함유하는 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물(c)의 첨가량은 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b) 100질량부에 대하여 바람직하게는 0.1∼20질량부의 범위에서 첨가되고, 보다 바람직하게는 0.5∼10질량부이다. 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물(c)의 첨가량이 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b) 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상, 보다 바람직하게는 0.5질량부 이상이면 고온 고습 후의 전기적 접속성을 안정화시키는 효과가 높아진다. 또한, 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물(c)의 첨가량이 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b) 100질량부에 대하여 20질량부 이하, 보다 바람직하게는 10질량부 이하이면 투명 전극층 A와 도전층 B의 밀착성을 높게 할 수 있다. 도전층 B가 함유하는 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물(c)의 특정 및 함유량에 대해서는 채취한 도전층 B를 용매 추출 등을 행하고, 얻어진 시료에 대해서 IR, 1H-NMR, MS 측정 등을 실시함으로써 구할 수 있다.
도전층 B의 두께는 1.0∼10.0㎛가 바람직하다. 도전층 B의 두께가 1.0㎛ 이상이면 저항의 불균일을 억제할 수 있다. 도전층 B의 두께가 10.0㎛ 이하이면 고온 고습 하에서 생기는 경화 수축량이 작아져서, 전기적 접속성을 안정화시키는 효과가 높아진다.
본 발명의 터치패널은 본 발명의 적층 부재를 구비한다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 적층 부재는 터치패널용 부재로서 적합하게 사용된다. 터치패널의 방식으로서는, 예를 들면 저항막식, 광학식, 전자 유도식 또는 정전용량식을 들 수 있지만, 특히 정전용량식 터치패널은 특히 미세한 배선이 요구되기 때문에, 본 발명의 일 형태인 감광성 도전 페이스트를 이용하여 도전층 B의 패턴을 형성한 적층 부재가 보다 적합하게 사용된다. 그러한 도전층 B의 패턴을 터치패널의 주위 배선으로서 구비하고, 또한 상기 주위 배선이 50㎛ 피치(배선폭 + 배선간 폭) 이하인 터치패널에 있어서는 비표시 영역을 좁게 할 수 있어서 표시 영역을 넓게 할 수 있다.
실시예
이하에, 본 발명을 실시예 및 비교예를 들어서 상세하게 설명하지만, 본 발명의 형태는 이들에 한정되는 것은 아니다.
각 실시예 및 비교예에서 사용한 재료는 이하와 같다.
[투명 전극층 A의 재료]
·ITO(산화 인듐 97질량%, 산화 주석 3질량%)
·ATO
[극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)]
·jER(등록상표) 828(Mitsubishi Chemical Corporation 제품)
·ARUFON(등록상표) UC-3000(Toagosei Co., Ltd. 제품)(이하, UC-3000이라고 칭함)
·수지(b-1)∼(b-4).
[합성예 1]
공중합 비율(질량 기준): EA/메타크릴산 2-에틸헥실(이하, 2-EHMA라고 칭함) /BA/N-메틸올아크릴아미드(이하, MAA라고 칭함)/AA=20/40/20/5/15
질소 분위기의 반응 용기 중에 150g의 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트(이하, DMEA라고 칭함)를 투입하고, 오일배스를 이용하여 80℃까지 승온했다. 이것에 20g의 EA, 40g의 2-EHMA, 20g의 BA, 5g의 MAA, 15g의 AA, 0.8g의 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 및 10g의 DMEA로 이루어지는 혼합물을 1시간 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후, 6시간 중합 반응을 더 행했다. 그 후, 1g의 하이드로퀴논 모노메틸에테르를 첨가하고 중합 반응을 정지했다. 얻어진 반응 용액을 메탄올로 정제함으로써 미반응 불순물을 제거하고, 24시간 더 진공 건조함으로써, 수지(b-1)를 얻었다. 얻어진 수지(b-1)의 산가는 103mgKOH/g이었다.
[합성예 2]
공중합 비율(질량 기준): EA/2-EHMA/스티렌(이하, St라고 칭함)/글리시딜 메타크릴레이트(이하, GMA라고 칭함)/AA=30/30/25/5/10
질소 분위기의 반응 용기 중에 150g의 DMEA를 투입하고, 오일배스를 이용하여 80℃까지 승온했다. 이것에 30g의 EA, 30g의 2-EHMA, 25g의 St, 10g의 AA, 0.8g의 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 및 10g의 DMEA로 이루어지는 혼합물을 1시간에 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후, 6시간 더 중합 반응을 행했다. 그 후, 1g의 하이드로퀴논 모노메틸에테르를 첨가하여 중합 반응을 정지했다. 계속해서, 5g의 GMA, 1g의 트리에틸벤질암모늄클로라이드 및 10g의 DMEA로 이루어지는 혼합물을 0.5시간에 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후, 2시간 부가 반응을 더 행했다. 얻어진 반응 용액을 메탄올로 정제함으로써 미반응 불순물을 제거하고, 24시간 더 진공 건조함으로써 수지(b-2)를 얻었다. 얻어진 수지(b-2)의 산가는 83mgKOH/g이었다.
[합성예 3]
질소 분위기의 반응 용액 중에 492.1g의 카르비톨 아세테이트, 860.0g의 EOCN-103S(Nippon Kayaku Co., Ltd. 제; 크레졸노볼락형 에폭시 수지; 에폭시 당량: 215.0g/당량), 288.3g의 AA, 4.92g의 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸 및 4.92g의 트리페닐포스핀을 투입하고, 98℃의 온도에서 반응액의 산가가 0.5mgKOH/g 이하가 될 때까지 반응시켜 에폭시 카르복실레이트 화합물을 얻었다. 계속해서, 이 반응 액에 169.8g의 카르비톨 아세테이트 및 201.6g의 테트라히드로 무수프탈산을 투입하고, 95℃에서 4시간 반응시켜 수지(b-3)를 얻었다. 얻어진 수지(b-3)의 산가는 104mgKOH/g이었다.
[합성예 4]
질소 분위기의 반응 용기 중에 368.0g의 RE-310S(Nippon Kayaku Co., Ltd.제; 비스페놀A형 에폭시 수지; 에폭시 당량: 184.0g/당량), 141.2g의 AA, 1.02g의 하이드로퀴논 모노메틸에테르 및 1.53g의 트리페닐포스핀을 투입하고, 98℃의 온도에서 반응액의 산가가 0.5mgKOH/g 이하가 될 때까지 반응시켜 에폭시 카르복실레이트 화합물을 얻었다. 그 후, 이 반응 용액에 755.5g의 카르비톨 아세테이트, 268.3g의 2,2-비스(디메틸올)-프로피온산, 1.08g의 2-메틸하이드로퀴논 및 140.3g의 스피로글리콜을 첨가하고, 45℃로 승온했다. 이 용액에 485.2g의 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트를 반응 온도가 65℃를 초과하지 않도록 서서히 적하했다. 적하 종료 후, 반응 온도를 80℃로 상승시키고, 적외 흡수스펙트럼 측정법에 의해 2250cm-1 부근의 흡수가 없어질 때까지 6시간 반응시켜 수지(b-4)를 얻었다. 얻어진 수지(b-4)의 산가는 80.0mgKOH/g이었다.
[광중합 개시제]
·ＩRGACURE(등록 상표) OXE-01(Ciba Specialty Chemicals Corp. 제품)(이하, OXE-01이라고 칭함)
[열중합 개시제]
·PERMENTHA(등록상표) H(NOF CORPORATION 제품)
[경화제]
·CUREZOL(등록상표) 1B2MZ
[모노머]
·라이트 아크릴레이트 MPD-A(Kyoeisha Chemical Co., Ltd. 제품) (이하, MPD-A라고 칭함).
[실시예 1]
<투명 전극층 A의 형성>
기재로서 두께 30㎛의 2축 원심 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 준비했다. 기재 표면에 ITO의 소결체 타겟을 구비한 스퍼터 장치를 이용하여, ITO로 이루어지는 두께 50nm(0.05㎛)의 ITO 박막을 형성했다.
<ITO 박막의 패턴 가공>
ITO 박막에 포토레지스트 필름을 라미네이팅시킨 후, 포토마스크를 밀착시키고, 초고압 수은 램프를 갖는 노광기로 200mJ/㎠의 노광량으로 포토레지스트를 노광하고, 30℃의 1질량% 탄산나트륨 수용액으로 30초간 스프레이 현상함으로써 포토레지스트를 패턴 가공한다. 그리고, 0.1질량% 염산 수용액으로 ITO를 에칭한 후, 1질량% 수산화나트륨 수용액으로 레지스트를 박리시켜서, 기판 상에 패턴 가공된 투명 전극층 A1을 형성했다.
<도전층 B를 형성하기 위한 조성물의 조제>
100mL 클린 보틀에 10.0g의 jER 828, 1.5g의 2-히드록시피리딘, 0.5g의 CUREZOL 1B2MZ 및 5.0g의 디에틸렌글리콜을 넣고, 자전-공전 진공 믹서 "AWATORI RENTARO"(등록상표) ARE-310((Shinki Corporation 제품)로 혼합하여, 17.0g의 수지 용액(고형분 70.6질량%)을 얻었다.
얻어진 17.0g의 수지 용액에 입경 1.0㎛, 애스펙트비 1.1의 은 입자 68.0g을 혼합하고, 3 롤러밀(EXAKT M-50; Exakt Technologies. Inc. 제품)을 이용하여 혼련하여, 85.0g의 조성물 B1을 얻었다.
<도전층 B의 형성>
PET 필름 상에 패턴 가공된 투명 전극층 A1의 표면에, 조성물 B1을 스크린 인쇄기로 도전층 B1의 막두께가 6㎛가 되도록 도포하고, 140℃에서 60분간 큐어를 행하여, 도전층 B1을 형성했다.
<투명 전극(A)과 도전층 B의 접속 안정성 평가>
상기 방법에 의해 도 1에 나타내는 적층 부재를 제조하고, 85℃, 85%RH의 고온 고습조에 480시간 투입하고, 인출 후 단자 간의 저항치를 측정한다. 고온 고습조 투입 전의 저항치로부터의 상승률을 하기식으로부터 구하고, 그것을 접속 안정성의 값이라고 했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pct00001
[실시예 2∼5]
표 1, 2에 나타내는 적층 부재를 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 기재 상에 ITO 박막의 패턴 가공을 했다.
<도전층 B의 형성>
기판 상에 패턴 가공된 투명 전극층 A6의 표면에, 조성물 B6을 스크린 인쇄기로 건조막의 막두께가 5㎛가 되도록 도포하고, 70℃에서 10분간 열풍 건조기로 건조 후, 소정의 포토마스크를 통해서 초고압 수은 램프를 갖는 노광기로 300mJ/㎠의 노광량으로 노광하고, 0.2질량% 탄산나트륨 수용액을 0.1MPa의 압력으로 30초간 스프레이 현상한 후, 140℃에서 60분간 큐어를 행하여, 도 1에 나타내는 적층 부재를 제조했다.
적층 부재에 대해서, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[실시예 7∼14]
표 1, 2에 나타내는 적층 부재를 실시예 6과 동일한 방법으로 제조하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[비교예 1 및 2]
표 1, 2에 나타내는 적층 부재를 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[비교예 3]
표 1, 2에 나타내는 적층 부재를 실시예 6과 동일한 방법으로 제조하고, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 1∼14에 있어서는 모두 투명 전극과 주위 배선의 접속성 및 환경 부하 내성이 우수한 적층 부재를 제조할 수 있는 것을 알 수 있다.
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
(산업상의 이용 가능성)
본 발명의 적층 부재는 터치패널의 구성요소로서 적합하게 이용할 수 있다.
1: 기재
2: 투명 전극층 A
3: 도전층 B

Claims (6)

  1. 기재 상에 형성된 투명 전극층 A와,
    일부가 상기 투명 전극층 A 상과 일부가 기재 상에 형성된 도전층 B를 구비하고,
    상기 도전층 B가 도전성 입자(a)와 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)와 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물(c)을 함유하는 적층 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1분자 중에 히드록시피리딘 골격을 갖는 화합물(c)이 메틸올기를 갖는 적층 부재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 전극층 A의 두께가 0.5㎛ 이하인 적층 부재.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)의 극성기가 카르복실기를 포함하는 적층 부재.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 극성기를 갖는 유기 바인더 수지(b)가 우레탄 골격을 갖는 적층 부재.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 적층 부재를 구비하는 터치패널.
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