KR20190077363A - 터치 패널, 터치 패널의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

투명층(OC-D), 제 1 배선층(A-1), 제 1 절연층(OC-1) 및 제 2 배선층(A-2)이이 순서로 적층된 부위를 포함하는 터치 패널로서, 상기 투명층(OC-D)이 하기 화학식(1)으로 나타내어지는 구조 및 하기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 갖는 내열 폴리머를 함유하는 터치 패널. 치수 정밀도가 우수한 가공 방법에의 적용이 가능하고, 도전성 조성물의 잔사가 억제되고, 색목, 내습열성이 우수한 미세 패턴 형성 및 플렉시블 대응이 가능한 터치 패널을 제공한다.
Figure pct00022

상기 일반식(1) 및 일반식(2) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타낸다. m 및 n은 각각 독립적으로 0~4의 정수를 나타낸다. m개의 R1 및 n개의 R2는 각각 같아도 좋고 달라도 좋다.

Description

터치 패널, 터치 패널의 제조 방법
본 발명은 터치 패널, 터치 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 모바일이나 태블릿 등 터치 패널에 있어서 디자인성이나 편리성, 내구성의 관점에서 플렉시블화가 촉망되고 있다. 그러나, 터치 패널의 플렉시블화에는 다양한 과제가 있으며, 아직 실용에는 이르고 있지 않은 것이 현재 상황이다. 그 주된 과제가 터치 패널 기술, 특히 터치 배선 기술의 부족이다. 종래, 터치 배선의 형성 방법으로서는 시인성 향상의 관점에서 유리나 필름 등의 기재 상에 ITO 등의 투명 도전성 금속으로 이루어지는 박막을 형성하고, 에칭에 의해 패턴 가공하는 방법이 널리 이용되어 왔다. 그러나, ITO 배선은 강직이며 부서지기 때문에 굽힘 내성이 낮고, 굽히면 크랙이 발생되는 문제가 있었다. 그 때문에, ITO를 대체하는 터치 배선으로서 금속 메쉬 배선, 금속 나노 와이어나 카본 나노 튜브 등과 같은 다양한 기술이 제안되어 왔다. 특히, 굽힘 내성과 시인성, 고도전성을 겸비하는 터치 배선으로서 금속 메쉬 배선 기술이 주목을 받고 있다.
금속 메쉬 배선은 시인할 수 없을 정도로 가는 금속 배선을 메쉬 패턴으로 형성함으로써 얻어진다. 예를 들면, 금이나 은, 구리 등의 저항값이 작은 금속을 사용함으로써 도전성이 양호한 배선을 얻을 수 있다. 또한, 충분히 설계된 유기성분을 적당량 함유시킴으로써 굽힘 내성을 향상시킬 수 있고, 플렉시블화에도 충분히 대응할 수 있다.
이러한 금속 메쉬 배선을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 도전성의 금속 입자와 유기성분으로 이루어지는 도전성 페이스트를 이용하여 스크린 인쇄나 잉크젯, 포토리소그래피 등의 방법에 의해 배선 패턴을 형성하는 방법이 예시된다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 그러나, 시인할 수 없을 정도의 미세 패턴을 형성하기 위해서는 도전성 입자의 입자지름을 나노 사이즈까지 입자화할 필요가 있다. 그러한 도전성 입자는 실온 등의 저온에서도 융착되어 응집하기 쉬운 과제가 있었다. 또한, 도전성 입자의 표면이 유기성분과 반응하여 보존 안정성이 저하되는 과제가 있었다. 또한, 감광성 페이스트법을 이용하여 패턴 가공하는 경우, 도전성 입자는 광반사성을 갖고, 노광광을 산란시키기 때문에 미세 패턴을 형성하는 것은 곤란했다.
이것에 대해, 피복층을 갖는 도전성 입자를 이용하여 이러한 문제를 해결하는 방법이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조). 피복층에 의해 도전성 입자의 표면 활성을 저하시키고, 도전성 입자끼리 및/또는 유기성분과의 반응을 억제할 수 있다. 또한, 감광성 페이스트법을 이용한 경우라도 노광광의 산란을 억제하고, 배선을 고정밀도로 패턴 가공할 수 있다. 한편, 200℃ 정도의 고온에서 가열함으로써 피복층을 용이하게 제거하고, 충분한 도전성을 발현할 수 있다. 이 기술에 의해, 금속 메쉬 배선 형성이 가능해졌다.
일본 특허 공개 2000-199954호 공보 일본 특허 공개 2013-196997호 공보
그러나, 특허문헌 2에 개시된 기술은 도전성 입자의 피복층을 제거하기 위해 200℃ 정도의 고온이 필요하기 때문에 적용할 수 있는 기재에는 높은 내열성이 요구되며, 실질적으로 유리 기판 상에 밖에 형성할 수 없는 과제가 있었다. 물론, 유리 기판을 이용하여 플렉시블화에 대응하는 것은 곤란하다. 또한, 기재로서 내열성이 매우 우수한 필름을 이용한 경우라도, 고온에서 경화를 반복함으로써 열 열화에 의한 필름의 착색에 의해 색목이 저하되거나 치수 정밀도가 저하되어 위치 어긋남이 발생하고, 무아레라고 불리는 외관 불량이 발생되는 문제가 있었다. 또한, 내열성이 우수한 필름 상에 도전성 조성물을 이용한 감광법에 의해 금속 배선을 패턴 가공하는 경우, 도전성 조성물과 필름 표면의 강한 상호 작용에 의해 현상시에 미노광부의 도전성 조성물이 충분히 제거될 수 없어 잔사가 발생되기 쉽다. 한편, 잔사를 저감하기 위해서 현상 조건을 강화하면 패턴이 벗겨지기 쉬워 미세 패턴의 형성이 곤란한 과제가 있었다. 또한, 도전성 조성물의 잔사에 의해 습열 환경 하에 있어서 마이그레이션이 발생되기 쉽기 때문에 내습열성이 불충분한 과제가 있었다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 과제를 감안하여 창안된 것으로, 그 목적은 치수 정밀도가 우수한 가공 방법의 적용이 가능하고, 도전성 조성물의 잔사가 적고, 색목 및 내습열성이 우수하고, 미세 패턴 형성 및 플렉시블 대응이 가능한 터치 패널을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 투명층(OC-D), 제 1 배선층(A-1), 제 1 절연층(OC-1) 및 제 2 배선층(A-2)이 이 순서로 적층된 부위를 포함하는 터치 패널로서, 상기 투명층(OC-D)이 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 하기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 내열 폴리머를 함유하는 터치 패널이다.
Figure pct00001
상기 일반식(1)~일반식(2) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고, m 및 n은 각각 독립적으로 0~4의 정수를 나타낸다. m개의 R1 및 n개의 R2는 각각 같아도 좋고 달라도 좋다.
또한, 본 발명의 다른 양태는 가지지체 상에 적어도,
투명층(OC-D),
제 1 배선층(A-1),
제 1 절연층(OC-1), 및
제 2 배선층(A-2)을 이 순서로 형성하여 전사 부재를 제작하는 공정, 상기 전사 부재의 가지지체와 반대측의 면을 투명 점착층을 통해서 기재에 접합하는 공정, 및 가지지체를 제거하는 공정을 포함하는 터치 패널의 제조 방법으로서,
상기 투명층(OC-D)이 박리 기능을 갖고, 상기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 상기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 폴리머를 함유하는 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 터치 패널의 제조 방법이다.
또한, 본 발명의 다른 형태는 투명층(OC-D) 상에 제 1 배선층(A-1)이 적층된 부위를 갖는 구조체로서, 상기 투명층(OC-D)이 상기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 상기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 갖는 내열 폴리머를 함유하는 구조체이다.
(발명의 효과)
본 발명의 터치 패널은 치수 정밀도가 우수한 가공 방법의 적용이 가능하고, 도전성 조성물의 잔사가 적고, 색목 및 내습열성이 우수하다. 본 발명에 의하면, 미세 패턴 형성 및 플렉시블화에의 대응이 가능한 터치 패널을 제공할 수 있다.
본 발명의 터치 패널은 투명층(OC-D), 제 1 배선층(A-1), 제 1 절연층(OC-1) 및 제 2 배선층(A-2)이 이 순서로 적층된 부위를 갖고, 상기 투명층(OC-D)이 상기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 상기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 내열 폴리머를 함유하는 것을 특징으로 한다. 이들 각 층에 대해서 설명한다.
(투명층(OC-D))
본 발명에 사용되는 투명층(OC-D)은 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 하기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 내열 폴리머를 함유한다. 필자들은 예의 검토의 결과, 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 하기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조 양쪽을 한 분자 중에 포함하는 내열 폴리머를 사용함으로써, 그것 이외의 폴리머와 비교하여 비결정성을 높여서 착색을 억제하고, 투명성을 현저하게 향상시킬 수 있는 것을 발견했다. 그것에 추가하여, 상술의 구조를 포함하는 폴리머는 내열성이 높기 때문에, 후 공정에 있어서의 가열시의 황변을 억제할 수 있다. 이 때문에, 이러한 폴리머를 투명층(OC-D)에 적용함으로써 색목을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 투명층(OC-D)이 이러한 폴리머를 포함함으로써 후 공정의 도전층(A-1)의 가공에 있어서 잔사를 억제할 수 있기 때문에 미세 패턴을 형성할 수 있고, 또한 얻어지는 터치 패널의 내습열성을 향상시키는 효과가 있다.
Figure pct00002
상기 일반식(1)~일반식(2) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고, m 및 n은 각각 독립적으로 0~4의 정수를 나타낸다. m개의 R1 및 n개의 R2는 각각 같아도 좋고 달라도 좋다.
R1 및 R2는 색목을 보다 향상시키는 관점에서, 탄소수 1~10개의 알킬기, 카르복실기, 페닐기 또는 치환 페닐기, 또는 트리플루오로메틸기가 바람직하다. 또한, m 및 n은 색목을 보다 향상시키는 관점에서 0 또는 1이 바람직하고, 0이 보다 바람직하다. 치환 페닐기의 치환기로서는 불소, 트리플루오로메틸기, 탄소수 1~10개의 알킬기, 알릴기, 탄소수 3~10개의 아릴기가 바람직하다.
상기 내열 폴리머는 불소를 더 포함하는 것이 바람직하고, 투명성을 보다 향상시킬 수 있다. 불소를 포함하는 구조로서는 하기 구조식(3) 또는 하기 일반식(12)으로 나타내어지는 구조가 바람직하다. 하기 구조식(3)으로 나타내어지는 구조를 포함함으로써 투명성을 향상시킬 수 있고, 하기 일반식(12)으로 나타내어지는 구조를 포함함으로써 투명층의 파단 신도를 향상시킬 수 있다.
Figure pct00003
상기 일반식(12) 중, R7 및 R8은 각각 독립적으로 불소 원자 또는 불소 원자를 포함하는 기를 나타낸다. 불소 원자를 포함하는 기로서는, 예를 들면 트리플루오로메틸기가 예시된다. R7 및 R8은 불소 원자 또는 트리플루오로메틸기가 바람직하다. x 및 y는 각각 독립적으로 1~4의 정수를 나타낸다. x개의 R8 및 y개의 R7은 각각 같아도 좋고 달라도 좋다.
상기 일반식(12)으로 나타내어지는 구조로서는, 예를 들면 하기 구조식(14)~구조식(17) 중 어느 하나로 나타내어지는 구조 등이 예시된다.
Figure pct00004
상기 내열 폴리머가 상기 일반식(12)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 경우, 이러한 구조를 갖는 반복 단위의 함유량은 전체 반복 단위 중, 파단 신도를 보다 향상시키는 관점에서 3몰% 이상이 바람직하고, 5몰% 이상이 보다 바람직하고, 8몰% 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 색목을 보다 향상시키는 관점에서 함유량은 50몰% 이하가 바람직하고, 45몰% 이하가 보다 바람직하고, 40몰% 이하가 더욱 바람직하다.
상기 내열 폴리머는 하기 구조식(13)으로 나타내어지는 구조를 더 포함하는 것이 바람직하다. 하기 구조식(13)으로 나타내어지는 구조를 포함함으로써 투명층의 강인성을 향상시키고, 후 공정의 수율과 터치 패널의 굽힘 내성을 대폭 향상시킬 수 있다.
Figure pct00005
상기 내열 폴리머가 상기 일반식(13)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 경우, 이러한 구조를 갖는 반복 단위의 함유량은 폴리머 중의 전체 반복 단위 중, 파단 신도를 보다 향상시키는 관점에서 0.01몰% 이상이 바람직하고, 0.1몰% 이상이 보다 바람직하고, 0.3몰% 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 색조를 보다 향상시키는 관점에서 함유량은 10몰% 이하가 바람직하고, 3몰% 이하가 보다 바람직하고, 2몰% 이하가 더욱 바람직하다.
상기 내열 폴리머로서는 폴리이미드, 폴리이미드실록산, 폴리에테르술폰, 폴리벤조옥사졸, 아라미드, 에폭시 및 술폰아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리머가 바람직하다. 이들을 2종 이상 조합해도 좋다. 내열 폴리머로서 이들을 이용함으로써 내열성을 보다 향상시키고, 후 공정에 있어서의 착색을 더욱 억제할 수 있고, 색목을 보다 향상시킬 수 있다. 내열성을 보다 향상시키는 관점에서 폴리이미드, 폴리이미드실록산, 폴리에테르술폰 및 폴리벤조옥사졸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리머가 보다 바람직하다. 또한, 내용제성을 향상시키는 관점에서 폴리이미드, 폴리이미드실록산 및 폴리벤조옥사졸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리머가 더욱 바람직하다.
폴리이미드는 하기 일반식(4)으로 나타내어지는 구조 단위를 갖는 것이 바람직하다.
Figure pct00006
상기 일반식(4) 중, R3은 4~10가의 유기기, R4는 2~8가의 유기기, R5 및 R6은 1가의 유기기를 나타내고, 각각 단일의 것이어도 좋고 다른 것이 혼재되어 있어도 좋다. R3 및/또는 R4 중 적어도 일부에 상기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 상기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함한다. R3 및/또는 R4 중 적어도 일부에 상기 일반식(12)으로 나타내어지는 구조 및 상기 구조식(13)으로 나타내어지는 구조로부터 선택된 구조를 더 포함하는 것이 바람직하다. p 및 q는 각각 독립적으로 0~6의 정수를 나타낸다.
폴리이미드의 내열성을 보다 향상시키는 관점에서, 일반식(4)에 있어서 R3 및 R4의 50몰% 이상이 방향족 탄화수소기 또는 그 유도체인 것이 바람직하다. R3 및 R4의 80몰% 이상이 방향족 탄화수소기 또는 그 유도체인 것이 보다 바람직하고, R3 및 R4 모두 방향족 탄화수소기 또는 그 유도체인 것이 더욱 바람직하다.
폴리이미드는 폴리머 한 분자 중에 상기 일반식(4)으로 나타내어지는 구조 단위를 5~100000 갖는 것이 바람직하다. 상기 일반식(4)으로 나타내어지는 구조 단위를 5 이상 가짐으로써, 투명층의 강인성을 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 일반식(4)으로 나타내어지는 구조 단위를 100000 이하 가짐으로써 도포성을 유지할 수 있다.
상기 일반식(4) 중, R3-(R5)p는 산 이무수물의 잔기를 나타낸다. R3은 4가~10가의 유기기이고, 특히 방향족환 또는 환상 지방족기를 포함하는 탄소 원자수 5~40개의 유기기가 바람직하다. R5는 페놀성 수산기, 술폰산기 또는 티올기가 적합하게 예시되고, 단일의 것이어도 좋고 다른 것이 혼재되어 있어도 좋다.
산 이무수물로서는, 예를 들면 피로멜리트산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 2,3,3',4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 2,2',3,3'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 2,2',3,3'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)프로판 이무수물, 2,2-비스(2,3-디카르복시페닐)프로판 이무수물, 1,1-비스(3,4-디카르복시페닐)에탄 이무수물, 1,1-비스(2,3-디카르복시페닐)에탄 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)메탄 이무수물, 비스(2,3-디카르복시페닐)메탄 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)술폰 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)에테르 이무수물, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 9,9-비스(3,4-디카르복시페닐)플루오렌산 이무수물, 9,9-비스{4-(3,4-디카르복시페녹시)페닐}플루오렌산 이무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 2,3,5,6-피리딘테트라카르복실산 이무수물, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 이무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 이무수물, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산 이무수물 등의 방향족 테트라카르복실산 이무수물이나, 부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 이무수물 등의 지방족의 테트라카르복실산 이무수물 등을 예시할 수 있다. 이들을 2종 이상 사용해도 좋다.
상기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 산 이무수물로서는, 예를 들면 비스(3,4-디카르복시페닐)술폰 이무수물, 4,4'-[p-술포닐비스(페닐렌술파닐)]디프탈산 무수물(DPSDA) 및 그들의 이성체 등이 예시된다. 상기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 갖는 산 이무수물로서는, 예를 들면 3,3',4,4'-디페닐에테르 테트라카르복실산 이무수물(ODPA) 및 그 이성체 등이 예시된다.
불소 원자를 함유하는 산 이무수물로서는, 예를 들면 5,5'-[2,2,2-트리플루오로-1-[3-(트리플루오로메틸)페닐]에틸리덴]디프탈산 무수물, 5,5'-[2,2,3,3,3-펜타플루오로-1-(트리플루오로메틸)프로필리덴]디프탈산 무수물, 1H-디푸로[3,4-b:3',4'-i]크산텐-1,3,7,9(11H)-테트론, 5,5'-옥시비스[4,6,7-트리플루오로-피로멜리트산 이무수물], 3,6-비스(트리플루오로메틸)피로멜리트산 이무수물, 4-(트리플루오로메틸)피로멜리트산 이무수물, 1,4-디플루오로피로멜리트산 이무수물, 1,4-비스(3,4-디카르복시트리플루오로페녹시)테트라플루오로벤젠 이무수물 등이 예시된다.
불소 원자를 함유하는 산 이무수물 중, 일반식(3)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 산 이무수물로서는, 예를 들면 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 이무수물(6FDA), 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 무수물, 3,3'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 무수물 등이 예시된다.
불소 원자를 함유하는 산 이무수물 중, 일반식(12)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 산 이무수물로서는, 예를 들면 4,7'-비스(트리플루오로메틸)-(5,5'-비이소벤조푸란)-1,1',3,3'-테트라온, 4,7'-디플루오로-(5,5'-비이소벤조푸란)-1,1',3,3'-테트라온 등이 예시된다.
상기 일반식(4) 중, R4-(R6)q는 디아민의 잔기를 나타낸다. R5는 2~8가의 유기기이고, 특히 방향족환 또는 환상 지방족기를 포함하는 탄소 원자수 5~40개의 유기기가 바람직하다. R6은 페놀성 수산기, 술폰산기 또는 티올기가 적합하게 예시되고, 단일의 것이어도 좋고 다른 것이 혼재되어 있어도 좋다.
디아민으로서는, 예를 들면 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,4'-디아미노디페닐술폰, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,4'-디아미노디페닐술피드, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 벤진, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 1,5-나프탈렌디아민, 2,6-나프탈렌디아민, 비스(4-아미노페녹시페닐)술폰, 비스(3-아미노페녹시페닐)술폰, 비스(4-아미노페녹시)비페닐, 비스{4-(4-아미노페녹시)페닐}에테르, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 2,2'-디에틸-4,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디에틸-4,4'-디아미노비페닐, 2,2',3,3'-테트라메틸-4,4'-디아미노비페닐, 3,3',4,4'-테트라메틸-4,4'-디아미노비페닐, 2,2'-디(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐, 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌, 1,3,5-트리스(4-아미노페녹시)벤젠 또는 이들의 방향족환의 수소 원자의 적어도 일부를 알킬기나 할로겐 원자로 치환한 화합물이나, 지방족의 시클로헥실디아민, 메틸렌비스시클로헥실아민 등이 예시된다. 이들을 2종 이상 사용해도 좋다.
이들 디아민은 대응하는 디이소시아네이트 화합물 또는 트리메틸실릴화 디아민으로서 사용해도 좋다.
상기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 디아민으로서는, 예를 들면 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디아미노디페닐술폰, 3,4'-디아미노디페닐술폰, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]술폰, 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]술폰 및 그들의 이성체 등이 예시된다. 상기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 디아민으로서는, 예를 들면 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐에테르 및 그들의 이성체 등이 예시된다.
불소 원자를 함유하는 디아민으로서는, 예를 들면 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐, 2,3,5,6-테트라플루오로-1,4-디아미노벤젠, 2,4,5,6-테트라플루오로-1,3-디아미노벤젠, 2,3,5,6-테트라플루오로-1,4-벤젠(디메탄아민), 2,2'-디플루오로-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민, 2,2',6,6'-테트라플루오로-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민, 4,4'-디아미노옥타플루오로비페닐, 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 4,4'-옥시비스(2,3,5,6-테트라플루오로아닐린), 3,3'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐, 4,4'-디아미노-2,2'-비스(트리플루오로메틸)디페닐에테르, 1,4-비스[4-아미노-2-(트리플루오로메틸)페녹시]벤젠, 2,2-비스[4-[4-아미노-2-(트리플루오로메틸)페녹시]헥사플루오로프로판, 3,5-디아미노벤젠트리플루오리드, 4,4-디아미노-2-(트리플루오로메틸)디페닐에테르 및 그들의 이성체 등이 예시된다. 이들 중, 일반식(3)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 디아민으로서는 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판 등이 예시되고, 일반식(12)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 디아민으로서는 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐, 2,2'-디플루오로-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민, 2,2',6,6'-테트라플루오로-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민, 4,4'-디아미노옥타플루오비페닐, 4,4'-옥시비스(2,3,5,6-테트라플루오로아닐린), 3,3'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐 등이 예시된다. 이들 중에서도, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐이 특히 바람직하고, 투명층의 파단 신도를 보다 향상시킬 수 있다.
일반식(13)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 아민으로서는, 예를 들면 1,3,5-트리스(4-아미노페녹시)벤젠 등이 예시된다.
폴리이미드의 제조 방법으로서는 폴리아미드산 또는 폴리아미드산에스테르를 열 경화하는 방법이 예시된다. 폴리아미드산 또는 폴리아미드산에스테르의 제조 방법으로서는, 예를 들면 저온 중에서 테트라카르복실산 이무수물과 디아민을 반응시키는 방법, 테트라카르복실산 이무수물과 알코올에 의해 디에스테르를 얻고, 그 후 아민과 축합제의 존재 하에서 반응시키는 방법, 테트라카르복실산 이무수물과 알코올에 의해 디에스테르를 얻고, 그 후 나머지의 디카르복실산을 산 클로라이드화하고, 아민과 반응시키는 방법 등이 예시된다.
투명층(OC-D) 중에 있어서의 상술의 내열 폴리머의 함유량은 50~100질량%가 바람직하고, 투명성과 내열성을 보다 향상시킬 수 있다. 내열 폴리머의 함유량은 75~100질량%가 보다 바람직하고, 90~100질량%가 더욱 바람직하다.
투명층(OC-D)은 계면활성제, 레벨링제, 밀착 개량제, 점도 조정제, 산화방지제, 무기 안료, 유기 안료, 염료 등을 더 함유해도 좋다.
투명층(OC-D)의 두께는 터치 패널의 강인성을 향상시키는 관점에서 1㎛ 이상이 바람직하고, 2㎛ 이상이 보다 바람직하고, 5㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 투명성을 보다 향상시키는 관점에서 두께는 50㎛ 이하가 바람직하고, 40㎛ 이하가 보다 바람직하고, 30㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
투명층(OC-D)의 파장 550㎚에 있어서의 투과율은 터치 패널의 화질을 향상시키는 관점에서 85% 이상이 바람직하다. 또한, 150~350℃에서 열 처리한 후의 투명층(OC-D)의 파장 550㎚에 있어서의 투과율은 80% 이상이 바람직하다.
투명층(OC-D)은, 예를 들면 상기 내열 폴리머를 포함하고, 필요에 따라 유기 용제, 계면활성제, 레벨링제, 밀착 개량제, 점도 조정제, 산화방지제, 무기 안료, 유기 안료, 염료 등을 배합하여 이루어지는 투명 조성물을 이용하여 형성할 수 있다.
(제 1 배선층(A-1), 제 2 배선층(A-2))
본 발명의 터치 패널은 제 1 배선층(A-1) 및 제 2 배선층(A-2)을 포함한다.
배선층(A-1) 및 배선층(A-2)은 선폭 0.1~9㎛의 망목으로 이루어지는 망목 구조를 갖는 것이 바람직하다. 선폭 0.1~9㎛의 망목 구조를 가짐으로써, 도전성 및 시인성을 양립시킬 수 있다. 도전성의 관점에서, 망목 구조의 선폭은 0.5㎛ 이상이 보다 바람직하고, 1㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 시인성의 관점에서 망목 구조의 선폭은 7㎛ 이하가 보다 바람직하고, 6㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
배선층(A-1) 및 배선층(A-2)의 막두께는 도전성의 관점에서 0.1㎛ 이상이 바람직하고, 0.2㎛ 이상이 보다 바람직하고, 0.3㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 배선층(A-1) 및 배선층(A-2)의 막두께는 시인성의 관점에서 5㎛ 이하가 바람직하고, 3㎛ 이하가 보다 바람직하고, 1㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
배선층(A-1) 및/또는 배선층(A-2)은 도전성 입자에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.
도전성 입자로서는, 예를 들면 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 비스무트(Bi), 납(Pb), 아연(Zn), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 등의 금속으로 이루어지는 금속 입자가 예시된다. 이들을 2종 이상 사용해도 좋다. 특히, 금, 은, 구리, 니켈, 주석, 비스무트, 납, 아연, 팔라듐, 백금, 알루미늄 및 탄소를 포함하는 금속 입자가 보다 바람직하고, 은 입자가 더욱 바람직하다.
도전성 입자로서, 도전성 입자의 표면을 피복하는 층(이하, 표면 피복층이라고도 부른다)을 갖는 도전성 입자가 더욱 바람직하다. 도전성 입자의 표면의 적어도 일부에 표면 피복층이 존재함으로써 표면 활성을 저하시켜 도전성 입자끼리 또는 도전성 입자와 유기성분의 반응을 억제할 수 있다. 또한, 감광성 페이스트법을 이용한 경우, 도전성 입자에 의한 노광광의 산란을 억제하고, 배선을 보다 고정밀도로 패턴 가공할 수 있다. 한편, 150~350℃ 정도의 고온에서 가열함으로써 표면 피복층을 용이하게 제거하고, 충분한 도전성을 발현할 수 있다. 도전성 입자의 표면은 표면 피복층에 의해 완전히 피복되어 있는 것이 바람직하다.
표면 피복층은 탄소 및/또는 탄소 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 탄소 및/또는 탄소 화합물을 포함함으로써 도전성 입자의 분산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도전성 입자 표면에 탄소 및/또는 탄소 화합물을 포함하는 표면 피복층을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 열 플라즈마법에 의해 도전성 입자를 제작할 때에 반응성 가스와 접촉시키는 방법(일본 특허 공개 2007-138287호 공보) 등이 예시된다.
표면 피복층의 평균 두께는 0.1~10㎚가 바람직하다. 이 범위이면, 도전성 입자끼리의 융착을 억제하고, 보다 미세한 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 350℃ 이하의 온도에서 열 처리함으로써 소망의 도전성을 발현할 수 있다.
도전성 입자의 1차 입자지름은 소망의 도전성을 갖는 미세한 도전 패턴을 형성하기 위해 10~200㎚가 바람직하고, 10~60㎚가 보다 바람직하다. 여기서, 도전성 입자의 1차 입자지름이란 주사형 전자 현미경을 사용하여 무작위로 선택한 100개의 1차 입자의 입자지름의 평균값에 의해 산출할 수 있다. 각각의 1차 입자의 입자지름은 1차 입자에 있어서의 장경과 단경을 측정하고, 그 평균값으로부터 산출할 수 있다.
배선층(A-1) 및 배선층(A-2) 중에 있어서의 도전성 입자의 함유량은 도전성을 향상시키는 관점에서 20질량% 이상이 바람직하고, 50질량% 이상이 보다 바람직하고, 65질량% 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 도전성 입자의 함유량은 패턴 가공성을 향상시키는 관점에서 95질량% 이하가 바람직하고, 90질량% 이하가 보다 바람직하다.
배선층(A-1) 및 배선층(A-2)은 유기 화합물을 0.1~80질량% 함유하는 것이 바람직하다. 유기 화합물을 0.1질량% 이상 함유함으로써 배선층에 유연성이 부여되고, 배선층의 굽힘 내성이 향상된다. 유기 화합물의 함유량은 1질량% 이상이 바람직하고, 5질량% 이상이 보다 바람직하다. 한편, 유기 화합물을 80질량% 이하 함유함으로써 배선층의 도전성을 향상시킬 수 있다. 유기 화합물의 함유량은 50질량% 이하가 보다 바람직하고, 35질량% 이하가 더욱 바람직하다.
유기 화합물로서는 알칼리 가용성 수지가 바람직하다. 알칼리 가용성 수지로서는 카르복실기를 갖는 (메타)아크릴계 공중합체가 바람직하다. 여기서, (메타)아크릴계 공중합체란 (메타)아크릴계 모노머와 다른 모노머의 공중합체를 말한다. (메타)아크릴계 모노머로서는, 예를 들면 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, n-펜틸(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 글리세롤(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, 아미노에틸(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 1-나프틸(메타)아크릴레이트, 2-나프틸(메타)아크릴레이트, 티오페놀(메타)아크릴레이트, 벤질메르캅탄(메타)아크릴레이트 등이 예시된다.
다른 모노머로서는 탄소-탄소 이중결합을 갖는 화합물이 예시되고, 예를 들면 스티렌, p-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, α-메틸스티렌 등의 방향족 비닐 화합물; (메타)아크릴아미드, N-메틸올(메타)아크릴아미드, N-비닐피롤리돈 등의 아미드계 불포화 화합물; (메타)아크릴로니트릴, 알릴알코올, 아세트산비닐, 시클로헥실비닐에테르, n-프로필비닐에테르, i-프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르, i-부틸비닐에테르, 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르 등이 예시된다.
알칼리 가용성 수지에 알칼리 가용성을 부여하는 카르복실기를 도입하기 위해서는, 예를 들면 (메타)아크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 이들의 산 무수물 등을 공중합하는 방법이 예시된다.
(메타)아크릴계 공중합체는 경화 반응의 속도를 크게 하는 관점에서 측쇄 또는 분자 말단에 탄소-탄소 이중결합을 갖는 것이 바람직하다. 탄소-탄소 이중결합을 갖는 작용기로서는, 예를 들면 비닐기, 알릴기, (메타)아크릴기 등이 예시된다. 알칼리 가용성 수지의 카르복실산 당량은 400~1,000g/mol이 바람직하다. 아크릴 수지의 카르복실산 당량은 산가를 측정함으로써 산출할 수 있다. 또한, 알칼리 가용성 수지의 이중결합 당량은 경도와 내크랙성을 높은 수준에서 양립할 수 있기 때문에 150~10,000g/mol이 바람직하다. 아크릴 수지의 이중결합 당량은 요오드가를 측정함으로써 산출할 수 있다.
알칼리 가용성 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 1,000~100,000이 바람직하다. 중량 평균 분자량(Mw)을 상기 범위로 함으로써 양호한 도포 특성이 얻어지고, 패턴 형성시의 현상액에 대한 용해성도 양호해진다. 여기서, 알칼리 가용성 수지의 Mw는 겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산값을 말한다.
알칼리 가용성 수지의 함유량은 배선층(A-1) 및 배선층(A-2) 중, 5~30질량%가 바람직하다.
배선층(A-1) 및 배선층(A-2)은 유기 주석 화합물 및/또는 금속 킬레이트 화합물을 함유해도 좋다. 배선층이 유기 주석 화합물 및/또는 금속 킬레이트 화합물을 함유함으로써 투명층(OC-D) 및/또는 절연층(OC-1)과의 밀착을 보다 향상시킬 수 있다. 금속 킬레이트 화합물은 유기 주석 화합물과 비교하여 환경 부하를 주지 않고 밀착성 향상 효과가 얻어지기 때문에 보다 바람직하다.
유기 주석 화합물이란 주석의 유기산염 또는 주석 원자에 적어도 하나의 탄소 원자가 결합되어 있는 화합물을 말한다. 예를 들면, 2-에틸헥산산주석, 디라우르산주석 등의 유기산염; 디아세트산디부틸주석, 디라우르산디부틸주석, 말레산디부틸주석, 디부틸주석비스(메르캅토아세트산2-에틸헥실), 디부틸주석비스(메르캅토아세트산이소옥틸), 디아세트산디옥틸주석, 디라우르산디옥틸주석, 말레산디옥틸주석, 디아세트산디메틸주석, 디라우르산디메틸주석, 말레산디메틸주석, 디아세트산디페닐주석, 디라우르산디페닐주석, 말레산디페닐주석, 디클로로디부틸주석, 디클로로디프로필주석, 디클로로디에틸주석, 디클로로디메틸주석, 트리클로로부틸주석, 트리클로로메틸주석, 디클로로디페닐주석, 디부틸주석옥시드, 디메틸주석옥시드, 디옥틸주석옥시드, 테트라부틸주석, 테트라메틸주석, 테트라페닐주석, 아레닐트리부틸주석, 알릴트리부틸주석, 알릴트리페닐주석, 디에틸주석 등의 화합물이 예시된다. 이들을 2종 이상 함유해도 좋다.
금속 킬레이트 화합물이란 중심 금속과 상기 중심 금속에 2개 이상의 부위에 배위된 배위자를 갖는 화합물을 말한다. 금속 킬레이트 화합물은 리간드가 용이하게 탈리하고, 알칼리 가용성 수지의 알칼리 가용성 관능기와 착형성함으로써 밀착성을 향상시킬 수 있다. 금속 킬레이트 화합물의 금속 원소로서는, 예를 들면 Au(금), Ag(은), Cu(구리), Cr(크롬), Fe(철), Co(코발트), Ni(니켈), Bi(비스무트), Sn(주석), Pb(납), Zn(아연), Pd(팔라듐), In(인듐), Pt(백금), Mg(마그네슘), Al(알루미늄), Ti(티타늄), Zr(지르코늄), W(텅스텐), Mo(몰리브덴)이 예시된다. 이들 중에서도, 배위자의 탈리 용이성의 관점에서 Mg(마그네슘), Al(알루미늄), Ti(티타늄) 및 Zr(지르코늄)으로부터 선택된 금속이 바람직하고, 알칼리 가용성 관능기와의 착체 안정성의 관점에서 Al(알루미늄) 및 Zr(지르코늄)으로부터 선택된 금속이 보다 바람직하다.
금속 킬레이트 화합물로서는, 예를 들면 비스(아세틸아세토네이트)마그네슘, 비스(에틸아세토아세테이트)마그네슘, 이소프로폭시모노(아세틸아세토네이트)마그네슘, 이소프로폭시모노(에틸아세토아세테이트)마그네슘 등의 마그네슘 킬레이트 화합물; 에틸아세토아세테이트알루미늄 디이소프로필레이트, 알루미늄트리스에틸아세토아세테이트, 알킬아세토아세테이트알루미늄 디이소프로필레이트, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트), 알루미늄트리스(아세틸아세토네이트) 등의 알루미늄 킬레이트 화합물; 테트라키스(아세틸아세토네이트)티타늄, 디이소프로폭시비스(에틸아세토아세테이트)티타늄, 디이소프로에폭시비스(아세틸아세토네이트)티타늄, 디-n-옥틸옥시비스(옥틸렌글리콜레이트)티타늄, 디이소프로폭시비스(트리에탄올아미네이토)티타늄, 디히드록시비스(2-히드록시프로피오네이토)티타늄, 디히드록시비스(2-히드록시프로프오네이토)티타늄암모늄염 등의 티타늄 킬레이트 화합물; 지르코늄테트라세틸아세토네이트, 지르코늄디부톡시비스(에틸아세토아세테이트), 지르코늄트리부톡시모노아세틸아세토네이트, 지르코늄트리부톡시모노스테아레이트 등의 지르코늄 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)금, 비스(에틸아세토아세테이트)금 등의 금 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)은, 비스(에틸아세토아세테이트)은 등의 은 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트) 구리, 비스(에틸아세토아세테이트)구리 등의 구리 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)크롬, 비스(에틸아세토아세테이트)크롬 등의 크롬 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)철, 비스(에틸아세토아세테이트)철 등의 철 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)코발트, 비스(에틸아세토아세테이트)코발트 등의 코발트 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)니켈, 비스(에틸아세토아세테이트)니켈 등의 니켈 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)비스무트, 비스(에틸아세토아세테이트)비스무트 등의 비스무트 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)주석, 비스(에틸아세토아세테이트)주석 등의 주석 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)납, 비스(에틸아세토아세테이트)납 등의 납 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)아연, 비스(에틸아세토아세테이트)아연 등의 아연 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)팔라듐, 비스(에틸아세토아세테이트)팔라듐 등의 팔라듐 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)인듐, 비스(에틸아세토아세테이트)인듐 등의 인듐 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)백금, 비스(에틸아세토아세테이트)백금 등의 백금 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)텅스텐, 비스(에틸아세토아세테이트)텅스텐 등의 텅스텐 킬레이트 화합물; 비스(아세틸아세토네이트)몰리브덴, 비스(에틸아세토아세테이트)몰리브덴 등의 몰리브덴 킬레이트 화합물 등이 예시된다.
배선층(A-1) 및 배선층(A-2) 중, 유기 주석 화합물 및 금속 킬레이트 화합물의 합계 함유량은 기판 밀착성을 보다 향상시키는 관점에서 0.01질량% 이상이 바람직하고, 0.05질량% 이상이 보다 바람직하고, 0.1질량% 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 도전성을 향상시키고, 보다 미세한 패턴을 형성하는 관점에서 10질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이하가 보다 바람직하고, 5질량% 이하가 더욱 바람직하다.
배선층(A-1) 및 배선층(A-2)은 그 외에 분산제, 광중합 개시제, 모노머, 광산 발생제, 열산 발생제, 용제, 증감제, 가시광에 흡수를 갖는 안료 및/또는 염료, 밀착 개량제, 계면활성제, 중합 금지제 등을 함유하는 것이 바람직하다.
배선층(A-1) 및 배선층(A-2)은 같은 재료로 구성되어 있어도 좋고, 다른 재료로 구성되어 있어도 좋다.
배선층(A-1) 및 배선층(A-2)은, 예를 들면 도전성 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 도전성 조성물로서는, 상술의 도전성 입자, 알칼리 가용성 수지 및 용제를 포함하는 조성물을 사용할 수 있다. 도전성 조성물은 유기 주석 화합물, 금속 킬레이트 화합물, 분산제, 광중합 개시제, 모노머, 광산 발생제, 열산 발생제, 증감제, 가시광에 흡수를 갖는 안료 및/또는 염료, 밀착 개량제, 계면활성제 또는 중합 금지제 등을 필요에 따라 함유할 수 있다.
또한, 다른 양태로서 배선층(A-1) 및/또는 배선층(A-2)은 투명 전극인 것도 바람직하다. 배선층(A-1) 및/또는 배선층(A-2)으로서 투명 전극을 사용한 경우에는 고가의 은 등을 이용할 필요가 없이 기존의 생산 설비를 이용하여 배선층을 형성할 수 있다. 투명 전극을 구성하는 재료로서는, 예를 들면 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 아연 산화물(ZnO), 인듐 아연 주석 산화물(IZTO), 카드뮴 주석 산화물(CTO), PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 탄소 나노 튜브(CNT), 금속 와이어 등이 예시된다. 이들을 2종 이상 사용해도 좋다. 이들 중에서도, 인듐 주석 산화물(ITO)이 바람직하다.
(절연층(OC-0), 절연층(OC-1), 절연층(OC-2))
본 발명의 터치 패널은 제 1 배선층(A-1)과 제 2 배선층(A-2) 사이에, 제 1 절연층(OC-1)이 배치된다. 제 1 절연층(OC-1)에 의해, 제 1 배선층(A-1)과 제 2 배선층(A-2) 사이의 절연성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 제 2 배선층(A-2)의 상면, 즉 제 1 절연층(OC-1)과 접하고 있는면과 반대측의 면에 제 2 절연층(OC-2)이 더 배치되어도 좋다. 제 2 절연층(OC-2)을 가짐으로써, 대기 중의 수분이 제 2 배선층(A-2)에 도달하는 것을 억제하고, 터치 패널의 내습열성을 보다 향상시킬 수 있다.
절연층(OC-2)은 감광성 및 점착성을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 감광성이란 광의 조사에 의해 화학 변화를 일으키는 성질을 나타낸다. 점착성이란 실온 또는 가열 조건 하에서 약간의 압력만으로 단시간에 접착하는 성질을 나타낸다. 절연층(OC-2)이 감광성을 가짐으로써 외부 전극과의 접속 부분 상의 절연층(OC-2)만을 고정밀도로 제거하고, 외부 전극과의 접속 부분을 용이하게 노출시킬 수 있다. 또한, 절연층(OC-2)이 점착성을 가짐으로써 커버 유리, 커버 필름, OLED 기판 등의 다른 부재에 용이하게 접합할 수 있다.
또한, 상기 투명층(OC-D)과 상기 제 1 배선층(A-1) 사이에 절연층(OC-0)을 가져도 좋다. 절연층(OC-0)을 가짐으로써, 제 1 배선층(A-1) 가공시의 잔사를 보다 억제하고, 터치 패널의 내습열성을 보다 향상시킬 수 있다.
절연층(OC-0), 절연층(OC-1) 및 절연층(OC-2)은 각각 같은 재료로 구성되어있어도 좋고, 다른 재료로 구성되어 있어도 좋다.
상기 절연층(OC-1) 및 절연층(OC-2)의 막두께는 절연성을 보다 향상시키는 관점에서 0.1㎛ 이상이 바람직하고, 0.5㎛ 이상이 보다 바람직하다. 한편, 투명성을 보다 향상시키는 관점에서 10㎛ 이하가 바람직하고, 3㎛ 이하가 보다 바람직하다.
상기 절연층(OC-0)의 막두께는 배선층(A-1)의 잔사를 보다 억제하는 관점에서 0.05㎛ 이상이 바람직하고, 0.1㎛ 이상이 보다 바람직하다. 한편, 투명성을 보다 향상시키는 관점에서 5㎛ 이하가 바람직하고, 2㎛ 이하가 보다 바람직하다.
상기 절연층(OC-0), 절연층(OC-1) 및 절연층(OC-2)은 알칼리 가용성 수지를 함유하는 절연성 조성물로 형성되는 것이 바람직하다.
알칼리 가용성 수지로서는 상술의 (메타)아크릴계 공중합체나, 카도계 수지를 예시할 수 있다. 카도계 수지가 소수성을 향상시키고, 절연층의 절연성을 보다 향상시킬 수 있으므로 바람직하다.
카도계 수지로서는 하기 화학식(5)으로 나타내어지는 구조 단위를 2개 이상 함유하고, 또한 중합성기 및 알칼리 가용성기를 함유하는 카도계 수지가 바람직하다.
Figure pct00007
카도계 수지는, 예를 들면 에폭시 화합물과 라디칼 중합성기 함유 산 화합물의 반응물을 산 이무수물과 더 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
에폭시 화합물과 라디칼 중합성기 함유 산 화합물의 반응 및 산 이무수물의 반응에 사용하는 촉매로서는, 예를 들면 테트라부틸암모늄아세테이트 등의 암모늄계 촉매, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 또는 디메틸벤질아민 등의 아민계 촉매, 트리페닐포스핀 등의 인계 촉매, 아세틸아세토네이트크롬, 염화크롬 등의 크롬계 촉매 등이 예시된다.
에폭시 화합물로서는, 이하의 구조를 갖는 화합물이 예시된다.
Figure pct00008
라디칼 중합성기 함유 산 화합물로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산, 숙신산 모노(2-(메타)아크릴로일옥시에틸), 프탈산 모노(2-(메타)아크릴로일옥시에틸), 테트라히드로프탈산 모노(2-(메타)아크릴로일옥시에틸), p-히드록시스티렌 등이 예시된다.
산 이무수물로서는 절연층의 내약품성 향상의 관점에서 피로멜리트산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 2,3,3',4-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 2,2',3,3'-비페닐테트라카르복실산 이무수물 등이 바람직하다. 또한, 산 이무수물은 분자량을 조정할 목적으로 산 이무수물의 일부를 산 무수물로 치환하여 사용할 수도 있다.
또한, 카도계 수지로서는 시판품을 바람직하게 사용할 수 있고, 「WR-301(상품명)」(Adeka Corporation제), 「V-259ME(상품명)」(NIPPON STEEL & SUMIKIN CHEMICAL CO., LTD.제), 「OGSOL(등록상표) CR-TR1」, 「OGSOL(등록상표) CR-TR2(상품명)」, 「OGSOL(등록상표) CR-TR3」, 「OGSOL(등록상표) CR-TR4」, 「OGSOL(등록상표) CR-TR5」, 「OGSOL(등록상표) CR-TR6」(이상, Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.제) 등이 예시된다.
(메타)아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw(A1)) 및 카도계 수지의 중량 평균 분자량(Mw(A2))은 도포 특성을 향상시키는 관점에서 2,000 이상이 바람직하고, 패턴 형성에 있어서의 현상액에 대한 용해성을 향상시키는 관점에서 200,000 이하가 바람직하다. 여기서, 중량 평균 분자량은 GPC로 측정되는 폴리스티렌 환산값을 말한다. 또한, (메타)아크릴계 공중합체 및 카도계 수지를 함유하는 경우, Mw(A1)와 Mw(A2)의 비(Mw(A2)/Mw(A1))는 층분리를 억제하여 균일한 절연층을 형성하는 관점에서 0.14 이상이 바람직하다. 한편, Mw(A2)/Mw(A1)는 층분리를 억제하여 균일한 절연층을 형성하는 관점에서 1.5 이하가 바람직하고, 1 이하가 보다 바람직하다.
상기 절연성 조성물에 있어서, (메타)아크릴계 공중합체 및 카도계 수지의 합계 함유량은 소망의 막두께나 용도에 따라 임의로 선택할 수 있지만, 전체 고형분 100질량% 중의 10질량% 이상 70질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기 절연성 조성물은 힌더드아민계 광안정제를 함유해도 좋다. 힌더드아민계 광안정제를 함유함으로써 절연층의 착색을 보다 저감하고, 색목 및 내후성을 보다 향상시킬 수 있다.
힌더드아민계 광안정제로서, 예를 들면 하기 식(7)~식(11)으로 나타내어지는 화합물 등이 예시된다. 이들을 2종 이상 함유해도 좋다. 이들 중에서도, 반응성이 높기 때문에 화학식(7) 또는 화학식(8)으로 나타내어지는 화합물이 보다 바람직하다.
Figure pct00009
단, 상기 일반식(9)~일반식(11) 중, a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0~15의 정수를 나타낸다.
상기 절연성 조성물에 있어서, 힌더드아민계 광안정제의 함유량은 전체 고형분 100질량% 중의 0.01질량% 이상이 바람직하고, 0.05질량% 이상이 보다 바람직하다. 또한, 힌더드아민계 광안정제의 함유량은 10질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이하가 보다 바람직하다.
상기 절연성 조성물은 필요에 따라서 다관능 모노머, 경화제, 자외선 흡수제, 중합 금지제, 밀착 개량제, 용제, 계면활성제, 용해 억지제, 안정제, 소포제 등의 첨가제를 더 함유할 수도 있다.
(감광성 점착층(OC-R))
상기 제 2 절연층(OC-2)의 상면에 감광성 점착층(OC-R)이 더 배치되는 것이 바람직하다. 감광성 점착층(OC-R)에 의해 내습열성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 감광성 점착층(OC-R)이 감광성을 가짐으로써 외부 전극과의 접속 부분 상의 감광성 점착층(OC-R)만을 고정밀도로 제거하고, 외부 전극과의 접속 부분을 용이하게 노출시킬 수 있다. 또한, 감광성 점착층(OC-R)이 점착성을 가짐으로써 절연층(OC-2)이 점착성을 갖지 않는 경우라도, 커버 유리, 커버 필름, OLED 기판 등의 다른 부재에 용이하게 접합할 수 있다.
감광성 점착층으로서는 알칼리 가용성 수지와 감광 성분을 함유하는 감광성 점착 조성물이 바람직하게 사용된다. 알칼리 가용성 수지로서는 아크릴 수지, 실리콘 수지, 우레탄 수지 등을 바람직하고 사용할 수 있다. 특히, 아크릴 수지 또는 실리콘 수지가 투명성의 관점에서 바람직하다.
(차광층)
터치 패널에 있어서, 상기 제 1 배선층(A-1)의 하부이고 또한 상기 제 2 배선층(A-2)의 하부, 및/또는 상기 제 1 배선층(A-1)의 상부이고 또한 상기 제 2 배선층(A-2)의 상부에 차광층이 배치되는 것이 바람직하다. 차광층을 가짐으로써 배선층에 의한 광의 반사를 억제하여 배선 보임을 억제할 수 있다. 여기서, 터치 패널에 있어서, 하부란 투명층(OC-D)이 존재하는 측을, 상부란 제 2 배선층(A-2)이 존재하는 측인 것을 의미한다. 제 1 배선층(A-1) 및 제 2 배선층(A-2)의 하부에 차광층이 배치되는 경우에는 투명층(OC-D)측에서 본 경우의 배선 보임을 억제할 수 있다. 이 경우, 제 1 배선층(A-1)의 하부 및 제 2 배선층(A-2)의 하부에 각각 한 층씩 차광층을 형성하고, 합계 2층 이상의 차광층을 배치하도록 해도 상관없지만, 제 1 배선층(A-1) 및 제 2 배선층(A-2)보다 하부에 한 층에만 차광층을 형성한 쪽이 공정 생략화가 가능해지므로 바람직하다. 한편, 제 1 배선층(A-1) 및 제 2 배선층(A-2)의 상부에 차광층이 배치되는 경우에는 제 2 배선층(A-2)측에서 본 경우의 배선 보임을 억제할 수 있다. 이 경우, 제 1 배선층(A-1) 및 제 2 배선층(A-2)보다 상부에 한 층에만 차광층을 형성하는 쪽이 공정 생략화가 가능해지므로 바람직하다. 또한, 제 1 배선층(A-1)의 하부와 제 2 배선층(A-2)의 상부의 양쪽에 차광층을 형성한 경우에는 양면에 있어서의 배선 보임을 억제할 수 있다.
차광층을 배치하는 구체적인 위치는 제 1 배선층과 투명층(OC-D) 사이, 제 2 배선층(A-2)의 바로 위, 및 제 2 절연층(OC-2)의 바로 위 중 어느 하나의 위치가 바람직하다.
차광층의 광학 농도(이하, OD값이라고 한다)는 배선 보임을 보다 억제하는 관점에서 0.2 이상이 바람직하고, 0.5 이상이 보다 바람직하고, 1.0 이상이 더욱 바람직하다. 예를 들면, 후술의 바람직한 절연 조성물로부터 차광층을 형성함으로써 OD값을 상기 범위로 용이하게 조정할 수 있다. 또한, 차광층의 OD값은 현미 분광기(OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD.제 MCPD2000)를 이용하여 측정함으로써 얻어진 차광층의 투과광 강도(I)와 입사광 강도(I0)로부터 하기 관계식(a)에 의해 구할 수 있다.
OD값=log10(I0/I) (a)
또한, 차광층의 파장 550㎚의 광의 반사율은 배선 보임을 보다 억제하는 관점에서 30% 이하가 바람직하고, 20% 이하가 보다 바람직하고, 10% 이하가 더욱 바람직하다. 예를 들면, 후술의 바람직한 절연 조성물을 이용하여 차광층을 형성함으로써 반사율을 상기 범위로 용이하게 조정할 수 있다.
차광층은 절연성을 갖는 것이 바람직하다. 차광층의 표면 저항값은 터치 패널의 전기 특성을 향상시켜 오작동을 억제하는 관점에서 108Ω/□ 이상이 바람직하고, 1012Ω/□ 이상이 보다 바람직하고, 1015Ω/□ 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 차광층의 표면 저항값은 HIRESTA UP MCP-HT450(Mitsubishi Chemical Analytech Co.,Ltd.제)을 사용하여 인가 전압 10V의 조건에서 측정할 수 있다.
차광층을 형성하는 재료로서는 절연층을 형성하는 재료로서 먼저 예시한 절연성 조성물에 차광 안료를 분산시킨 조성물이 바람직하다. 차광 안료로서는 페릴렌 블랙, 아닐린 블랙 등의 유기 안료; 산질화티타늄, 티타늄 질화물, 카본 블랙, 그라파이트, 산화코발트, 티타늄, 구리, 철, 망간, 코발트, 크롬, 니켈, 아연, 칼슘, 은 등의 금속 미립자; 금속 산화물, 복합 산화물, 금속 황화물, 금속 질화물, 금속 탄화물 등의 무기 안료 등이 예시된다. 이들 중에서도, 차광성과 반사색 특성의 관점에서 카본 블랙 또는 티타늄 질화물이 보다 바람직하다.
질소 흡착 BET법에 의해 측정한 차광 안료의 비표면적은 차광성 및 절연성을 향상시키는 관점에서 10㎡/g 이상이 바람직하고, 20㎡/g 이상이 보다 바람직하다. 한편, 입자의 응집을 억제하고, 분산 안정성을 향상시키는 관점에서 600㎡/g 이하 가 바람직하고, 200㎡/g 이하가 보다 바람직하고, 100㎡/g 이하가 더욱 바람직하다.
차광 안료로서 카본 블랙을 사용하는 경우, 표면 처리에 의해 절연성을 높인 카본 블랙이 바람직하다. 절연성을 높이기 위한 표면 처리로서는, 예를 들면 수지에 의한 표면 피복(일본 특허 공개 2002-249678호 공보), 표면의 습식 산화 처리(일본 특허 제4464081호 공보), 비폴리머기로 이루어지는 유기기에 의한 표면 수식(일본 특허 공표 2008-517330호 공보) 등이 알려져 있다.
절연성을 더욱 향상시키기 위해 카본 블랙의 표면에 있어서의 탄소 원자 비율은 95% 이하가 바람직하고, 90% 이하가 보다 바람직하다. 또한, 카본 블랙 표면에 있어서의 유황 원자 비율이 높을수록 알칼리 가용성 수지가 카본 블랙에 흡착하기 쉽고, 입체 장해에 의해 카본 블랙끼리의 접촉을 억제하기 때문에 차광층의 절연성을 보다 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 카본 블랙의 표면에 있어서의 유황 원자 비율은 0.5% 이상이 바람직하고, 1.0% 이상이 보다 바람직하다.
차광층에 있어서의 차광 안료의 함유량은 차광성을 향상시키는 관점에서 40질량% 이상이 바람직하고, 60질량% 이상이 보다 바람직하다. 한편, 차광층의 기판과의 밀착성 및 패턴 가공성을 향상시키는 관점에서 함유량은 80질량% 이하가 바람직하고, 75질량% 이하가 보다 바람직하다.
터치 패널의 강도를 향상시키는 관점에서 터치 패널의 두께는 1㎛ 이상이 바람직하고, 3㎛ 이상이 보다 바람직하고, 5㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 굽힘 내성을 보다 향상시키는 관점에서 40㎛ 이하가 바람직하고, 30㎛ 이하가 보다 바람직하고, 25㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
터치 패널은 국제 조명위원회 1976에 규정되는 L*a*b* 표색계에 의한 b*의 값이 -5~5인 것이 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 과도한 색도 조정이 불필요해지고, 디스플레이의 시인성을 보다 향상시킬 수 있다. b*의 값은 -4~4가 보다 바람직하고, -3~3이 더욱 바람직하다. 또한, 터치 패널의 b*값은 분광 광도계(CM-2600d; KONICA MINOLTA, INC.제)를 이용하여 유리 기판측으로부터 전체 반사광의 반사율을 측정하고, CIE(L*, a*, b*) 색 공간에 있어서의 색 특성 b*를 측정함으로써 산출할 수 있다.
이어서, 본 발명의 터치 패널의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 발명의 터치 패널의 제조 방법은 가지지체 상에 적어도 상술의 투명층(OC-D), 제 1 배선층(A-1), 제 1 절연층(OC-1) 및 제 2 배선층(A-2)을 이 순서로 형성하여 전사 부재를 제작하는 공정, 상기 전사 부재의 가지지체와는 반대측의 면을 투명 점착층을 통해서 기재에 접합하는 공정, 및 가지지체를 제거하는 공정을 포함한다. 상기 투명층(OC-D)은 박리 기능를 갖는다. 여기서, 전사 부재란 적어도 상술의 투명층(OC-D), 제 1 배선층(A-1), 제 1 절연층(OC-1) 및 제 2 배선층(A-2)이 이 순서로 적층된 부재를 가리킨다. 또한, 박리 기능를 갖는 것이란 상기 가지지체와 상기 전사 부재를 상기 가지지체와 상기 투명층(OC-D)의 계면에서 박리 가능한 것을 의미한다. 구체적인 박리 방법으로서는, 가지지체와 투명층(OC-D)의 계면에서 기계 박리하는 방법 또는 온수나 유기용제 등의 약액 등에 침지함으로써 가지지체와 투명층(OC-D)의 계면을 박리하는 방법, 300~400㎚의 파장의 레이저광을 가지지체측으로부터 조사함으로써 가지지체와 투명층(OC-D)의 계면을 박리하는 방법 등이 예시된다.
가지지체로서는, 예를 들면 규소 웨이퍼, 세라믹 기판, 유기계 기판 등이 예시된다. 세라믹 기판으로서는, 예를 들면 소다 유리, 무알칼리 유리, 붕규산 유리, 석영 유리 등의 유리로 이루어지는 유리 기판; 알루미나 기판, 질화알루미늄 기판, 탄화규소 기판이 예시된다. 유기계 기판으로서는, 예를 들면 에폭시 기판, 폴리에테르이미드 수지 기판, 폴리에테르 케톤 수지 기판, 폴리술폰계 수지 기판, 폴리이미드 필름, 폴리에스테르 필름 등이 적합하게 예시된다.
먼저, 가지지체 상에 투명층(OC-D)을 형성한다. 투명층(OC-D)의 형성 방법은 상기 투명 조성물을 가지지체 상에 도포하는 도포 공정, 도포된 투명 조성물을 건조하는 프리베이킹 공정, 및 그것을 경화하는 경화 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
투명 조성물을 가지지체 상에 도포하는 방법으로서는, 예를 들면 스핀 코터, 바 코터, 블레이드 코터, 롤 코터, 다이 코터, 캘린더 코터, 메니스커스 코터를 이용한 도포, 스크린 인쇄, 스프레이 도포, 딥 코트 등이 예시된다.
프리베이킹 공정 및 경화 공정에 있어서의 건조 방법으로서는, 예를 들면 가열 건조, 감압 건조, 진공 건조, 적외선 조사 등이 예시된다. 가열 건조 장치로서는, 예를 들면 핫 플레이트, 열풍 건조기(오븐) 등이 예시된다.
프리베이킹 공정의 온도 및 시간은 투명 조성물의 조성이나 건조하는 도포막의 막두께에 따라 적절히 설정할 수 있다. 가열 온도는 50~150℃가 바람직하고, 가열 시간은 10초간~30분간이 바람직하다.
경화 공정의 분위기, 온도 및 시간은 투명 조성물의 조성이나 건조하는 도포막의 막두께에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 공기 중에서 경화하는 것이 바람직하다. 가열 온도는 경화를 충분히 진행하는 관점에서 150℃ 이상이 바람직하고, 180℃ 이상이 보다 바람직하다. 한편, 가열에 의한 황변을 보다 억제하고, 색목을 보다 향상시키는 관점에서 가열 온도는 350℃ 이하가 바람직하고, 300℃ 이하가 보다 바람직하고, 245℃ 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 가열 시간은 경화를 충분히 진행하는 관점에서 5분간 이상이 바람직하고, 20분간 이상이 보다 바람직하다. 한편, 가열에 의한 황변을 보다 억제하여 색목을 보다 향상시키는 관점에서 가열 시간은 120분간 이하가 바람직하고, 80분간 이하가 보다 바람직하다.
이와 같이 해서 형성된 투명층(OC-D)에 표면 처리를 더 실시해도 좋다. 표면 처리를 실시함으로써 투명층(OC-D)의 표면 상태를 변화시키고, 이후의 제 1 배선층(A-1) 등의 형성 공정에 있어서의 현상 잔사에 의한 패턴 가공성의 저하를 억제 할 수 있다. 표면 처리 방법으로서는, 예를 들면 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, UV 오존 처리 등이 적합하게 예시된다. 표면의 열화를 억제하면서 표면 상태를 개질하고, 잔사를 보다 저감하는 관점에서 코로나 방전 처리 또는 플라즈마 처리가 바람직하고, 플라즈마 처리가 보다 바람직하다. 한편, 장치의 간편성의 관점에서는 코로나 방전 처리 또는 UV 오존 처리가 바람직하고, UV 오존 처리가 보다 바람직하다.
또한, 형성된 투명층(OC-D) 상에 절연층(OC-0)을 더 형성해도 좋다. 절연층(OC-0)을 형성함으로써 투명층(OC-D)에 상술의 표면 처리를 실시하지 않는 경우라도, 이후의 제 1 배선층(A-1) 등의 패턴 가공성을 보다 향상시킬 수 있다.
절연층(OC-0)은 상기 절연성 조성물을 이용하여 형성할 수 있다. 형성 방법은 상기 절연성 조성물을 절연층(OC-0) 상에 도포하는 도포 공정, 도포된 절연성 조성물을 건조하는 프리베이킹 공정, 및 그것을 경화하는 경화 공정을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 절연층(OC-0)으로서 무기막을 형성하는 것도 바람직하다. 무기막을 형성함으로써 후의 제 1 배선층(A-1) 등의 패턴 가공성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 투명층(OC-D)으로부터 제 1 배선층(A-1)으로의 금속 불순물이나 수분 등의 이동을 억제하고, 배선층의 신뢰성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
무기막의 종류로서는 Si계 박막, C계 박막, 금속 박막 등이 예시된다. Si계 박막으로서는 Si, SiOx, SoCx, SiNx, SiOxCy, SiOxNy, SiOxFy 등이 예시된다. C계 박막으로서는 DLC(a-C:H), N-DLC, Si-DLC, F-DLC, Metal-DLC, 그래핀 등이 예시된다. 금속 박막으로서는 TiOx, SnOx, AlOx, W 등이 예시된다. 이후의 제 1 배선층(A-1) 등의 패턴 가공성 향상의 관점에서 Si계 박막이 보다 바람직하다.
계속해서, 얻어진 투명층(OC-D) 또는 절연층(OC-0) 상에 제 1 배선층(A-1)을 형성한다. 제 1 배선층(A-1)의 형성 방법은 상기 도전성 조성물을 기판면 상에 도포하는 도포 공정, 도포된 도전성 조성물을 건조하는 프리베이킹 공정, 그것을 노광 및 현상하여 메쉬 패턴을 형성하는 공정(노광 공정 및 현상 공정) 및 얻어진 메쉬 패턴을 경화하는 경화 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
도전성 조성물을 기판면 상에 도포하는 방법으로서는 투명 조성물의 도포 방법으로서 예시한 방법이 예시된다.
프리베이킹 공정 및 경화 공정에 있어서의 건조 방법으로서는 투명 조성물의 건조 방법으로서 예시한 방법이 예시된다.
프리베이킹의 온도 및 시간은 도전성 조성물의 조성이나 건조하는 도포막의 막두께에 따라 적절히 설정할 수 있다. 가열 온도는 50~150℃가 바람직하고, 가열 시간은 10초간~30분간이 바람직하다.
노광 공정에서 사용하는 광원으로서는, 예를 들면 수은등의 j선, i선, h선, g선이 바람직하다.
현상 공정에서 사용하는 현상액으로서는, 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수 등의 무기 알칼리류; 에틸아민, n-프로필아민 등의 1급 아민류; 디에틸아민, 디-n-프로필아민 등의 2급 아민류; 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 3급 아민류; 테트라메틸암모늄히드록시드(TMAH) 등의 테트라알킬암모늄히드록시드류; 콜린 등의 4급 암모늄염; 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 모노에탄올아민, 디메틸아미노에탄올, 디에틸아미노에탄올 등의 알코올아민류; 피롤, 피페리딘, 1,8-디아자비시클로[5,4,0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로[4,3,0]-5-노난, 모르폴린 등의 환상 아민류 등의 유기 알칼리류 등의 알칼리성 물질을 물에 용해한 알칼리 수용액이 예시된다. 이것들에 에탄올, γ-부티로락톤, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 수용성 유기용제를 적절히 첨가해도 상관없다.
또한, 보다 양호한 도전성 패턴을 얻기 위해 이들 알칼리성 현상액에 비이온 계 계면활성제 등의 계면활성제를 0.01~1질량% 더 첨가하는 것도 바람직하다.
경화 공정의 분위기, 온도 및 시간은 도전성 조성물의 조성이나 건조하는 도포막의 막두께에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 공기 중에서 경화하는 것이 바람직하다. 가열 온도는 100~300℃가 바람직하고, 200~300℃가 보다 바람직하다. 가열 시간은 5분간~120분간이 바람직하다.
또한, 형성한 배선층(A-1) 상에 제 1 절연층(OC-1)을 형성한다. 제 1 절연층(OC-1)의 형성 방법은 상기 절연성 조성물을 배선층(A-1) 상에 도포하는 도포 공정, 도포된 절연성 조성물을 건조하는 프리베이킹 공정, 그것을 노광 및 현상하여 패턴을 형성하는 공정(노광 공정, 현상 공정) 및 얻어진 패턴을 경화하는 경화 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 각각의 공정은 배선층(A-1)과 마찬가지로 행할 수 있다.
계속해서, 제 1 절연층(OC-1) 상에 제 2 배선층(A-2)을 형성한다. 제 2 배선층(A-2)은 제 1 배선층(A-1)과 마찬가지의 방법에 의해 형성할 수 있다.
제 2 배선층(A-2) 상에 제 2 절연층(OC-2)을 더 형성해도 좋다. 제 2 절연층(OC-2)을 형성함으로써 대기 중의 수분이 배선층(A-2)에 도달하는 것을 억제하고, 내습열성을 보다 향상시킬 수 있다.
이 때, 전극의 인출부 상부의 제 2 절연층(OC-2)을 제거하는 것이 바람직하다. 이 부분을 미리 정밀하게 제거하여 둠으로써 후의 외부 전극과의 접속을 용이하게 할 수 있다.
또한, 제 2 절연층(OC-2) 상에 감광성 점착층을 더 형성하는 것도 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 절연성과 내습열성을 보다 향상시킬 수 있다. 제 2 절연층(OC-2)은 제 1 절연층(OC-1)과 마찬가지의 방법에 의해 형성할 수 있다.
또한, 차광층을 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 차광층의 형성 방법으로서는, 예를 들면 (i) 투명층(OC-D) 상에 차광층을 형성하고, 제 1 배선층(A-1) 및 제 2 배선층(A-2)과 같은 형상이 되도록 차광층을 패턴 가공한 후, 제 1 배선층(A-1), 제 1 절연층(OC-1), 제 2 배선층(A-2)을 형성하는 방법, (ii) 투명층(OC-D) 상에 제 1 차광층(B-1)을 형성하고, 제 1 배선층(A-1)과 같은 형상이 되도록 제 1 차광층을 패턴 가공한 후, 제 1 배선층(A-1) 및 제 1 절연층(OC-1)을 형성하고, 계속해서 제 1 절연층(OC-1) 상에 제 2 차광층(B-2)을 형성하고, 제 2 배선층(A-2)과 같은 형상이 되도록 제 2 차광층을 패턴 가공한 후, 상기 제 2 배선층(A-2)을 형성하는 방법, (iii) 투명층(OC-D) 상에 제 1 배선층(A-1), 제 1 절연층(OC-1) 및 제 2 배선층(A-2)을 형성한 후, 제 2 배선층(A-2) 상에 차광층을 형성하고, 제 1 배선층(A-1) 및 제 2 배선층(A-2)과 같은 형상이 되도록 차광층을 패턴 가공하는 방법 등이 예시된다.
이와 같이 해서 가지지체 상에 상기 전사 부재가 형성된 전사 부재가 부착된 가지지체가 얻어진다.
이어서, 상기 전사 부재의 가지지체와는 반대측의 면을 투명 점착층을 통해기재에 접합한 후, 전사 부재가 부착된 가지지체의 투명층(OC-D)과 가지지체 사이을 박리하고, 가지지체만을 제거함으로써 터치 패널을 완성시킨다. 여기서, 기재란 유리 기판이나 필름 기판인 것이 바람직하고, 유리 기판이나 필름 기판 상에 부재가 형성되어 있어도 좋다. 그러한 기재로서, 구체적으로는 커버 유리나 커버 필름, 편광 필름, 컬러 필터 기판, 디스플레이 기판 등이 바람직하게 예시된다.
투명층(OC-D)과 가지지체를 박리하는 방법으로서는, 예를 들면 가지지체 이면으로부터 투명층(OC-D)에 레이저를 조사하여 박리하는 방법, 터치 패널이 부착된가지지체를 0~80℃로 유지한 용제 및/또는 정제수 등으로 10초~10시간 침지하여 박리하는 방법, 투명층(OC-D)을 상면으로부터 커팅하고, 커팅 끝면으로부터 기계 박리하는 방법 등이 예시되지만, 터치 패널의 내습열성을 보다 향상시키는 관점에서 커팅 끝면으로부터 기계 박리하는 방법이 바람직하다.
또한, 다른 양태로서, 전사 부재가 부착된 가지지체에 대하여 상기 박리 공정을 행하여 전사 부재와 가지지체를 박리한 후, 상기 사진 부재의 가지지체와는 반대측의 면을 투명 점착층을 통해서 기재에 접합함으로써 터치 패널을 완성시켜도 좋다. 또한, 전사 부재가 부착된 가지지체의 제 2 배선층(A-2) 상에 보호 필름이나 투명 점착층(이하, OCA라고 한다)을 접합한 후, 상기 접합 공정 및 박리 공정을 행해도 좋다. 전사 부재가 부착된 가지지체를 유리 기판 등의 기재에 접합한 후에 박리 공정을 행하는 쪽이 접합 정밀도의 관점에서 보다 바람직하다.
본 발명의 터치 패널은 상기한 바와 같이, 치수 정밀도가 우수한 가지지체 상에 형성된 후, 가지지체를 박리, 제거함으로써 제조되므로 치수 정밀도가 우수한 가공 방법을 적용하는 것이 가능하다. 본 발명의 터치 패널은 투명층(OC-D)이 상기 특정 구조를 포함하는 내열 폴리머를 함유함으로써 도전성 조성물의 잔사가 억제되고, 색목 및 내습열성이 우수하다. 본 발명에 의하면, 미세 패턴 형성 및 플렉시블화에의 대응이 가능한 터치 패널을 제공할 수 있다.
본 발명은 터치 패널 이외의 배선를 갖는 구조체에도 적용할 수 있다. 여기서 말하는 구조로서는, 예를 들면 마이크로 LED 등의 곡면 디스플레이, RFID 등의 각종 플렉시블 센서 등이 예시된다.
본 발명의 구조체는 투명층(OC-D) 상에 제 1 배선층(A-1)이 적층된 부위를 갖는 구조체로서, 상기 투명층(OC-D)이 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 하기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 갖는 내열 폴리머를 함유하는 구조체이다.
Figure pct00010
상기 일반식(1) 및 일반식(2) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고; m 및 n은 각각 독립적으로 0~4의 정수를 나타내고; m개의 R1 및 n개의 R2는 각각 같아도 좋고 달라도 좋다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 우선, 실시예 및 비교예에서 사용한 재료에 대해서 설명한다.
(산 이무수물)
ODPA : 3,3',4,4'-디페닐에테르테트라카르복실산 이무수물(일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 화합물)
PMDA : 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물
PMDA-HS : 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 이무수물
(디아민)
DDS : 비스(4-아미노페닐)술폰(일반식(1)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 화합물)
m-BAPS : 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]술폰(일반식(1) 및 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 화합물)
BAHF : 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판(일반식(3)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 화합물)
TFMB : 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘(일반식(12)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 화합물)
FDA : 9,9'-비스(4-아미노페닐)플루오렌
HFHA : 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판(일반식(3)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 화합물)
TAPOB : 1,3,5-트리스(4-아미노페녹시)벤젠(일반식(13)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 화합물).
(용제)
GBL : γ-부티로락톤
PGMEA : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르
DPM : 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르
(알칼리 가용성 수지)
알칼리 가용성 수지(A) : 메타크릴레이트/메타크릴산 메틸/스티렌=54/23/23(몰%)으로 이루어지는 공중합체의 카르복실기를 대하여 0.4당량의 글리시딜메타크릴레이트를 부가 반응시킨 것(중량 평균 분자량(Mw) : 29,000).
(기타)
PE-3A : 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트
(도전성 입자)
A-1 : 표면 탄소 피복층의 평균 두께가 1㎚이고, 1차 입자지름이 40㎚인 은 입자(NISSHIN ENGINEERING INC.제)
A-2 : 1차 입자지름이 0.7㎛인 은 입자(MITSUI MINING CO.,LTD.제)
제조예 1 : 폴리머(P-1~P-7, P-9~P-15의 합성)
건조 질소 기류 하, 표 1에 나타내는 산 이무수물을 GBL에 용해시켜 농도 10질량%의 용액으로 했다. 여기에, 표 1에 나타내는 디아민을 첨가하고, 20℃에서 1시간 반응시키고, 이어서 50℃에서 2시간 반응시켰다. 반응 완료된 중합 용액의 농도는 20~25질량%였다.
Figure pct00011
(내열 폴리머)
P-8 : 폴리에테르술폰 수지("SUMIKAEXCEL"(등록상표) 5003PS : Sumitomo Chemical Co., Ltd.제).
제조예 2 : 투명 조성물(OP-1~OP-15)의 조제
클린 보틀에 표 2에 기재된 내열 폴리머 20g, GBL 70g 및 계면활성제(F-477 : DIC Corporation제) 0.03g을 첨가하고, 1시간 교반하여 투명 조성물 OP-1~OP-15를 얻었다.
Figure pct00012
제조예 3 : 도전성 조성물(AE-1~AE-4)의 조제
상기 도전성 입자 A-1 80g, 계면활성제("DISPERBYK"(등록상표) 21116: DIC Corporation제) 4.06g, PGMEA 98.07g 및 DPM 98.07g을 혼합하고, 호모지나이저를 이용하여 1200rpm, 30분간의 혼합 처리를 실시했다. 그 후, 고압 습식 미디어리스 미립화 장치 나노마이저(Nanomizer Inc.)를 이용하여 분산 처리하여 은 함유량 28.6질량%의 은 분산액 1을 얻었다.
또한, 도전성 입자 A-1 대신에 도전성 입자 A-2를 이용한 것 이외에는 상기와 마찬가지의 조작을 행하고, 은 분산액 2를 얻었다.
유기 화합물로서, 알칼리 가용성 수지(A)를 20g, 금속 킬레이트 화합물로서 에틸아세토아세테이트알루미늄 디이소프로필레이트(ALCH : Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.제)를 0.6g, 광중합 개시제(NCI-831 : Adeka Corporation제)를 2.4g, 및 PE-3A를 12.0g 혼합한 것에, PGMEA 132.6g 및 DPM 52.6g을 첨가하고 교반함으로써 도전성 조성물용 유기 I액을 얻었다.
상기 은 분산액과 상기 유기 I액을 각각 표 3에 나타내는 비율로 혼합하고, 도전성 조성물(AE-1~AE-4)을 얻었다.
Figure pct00013
표 중, Ag량과 유기성분량은 도전성 조성물 중에 포함되는 은 입자와, 용매를 제외한 유기성분의 질량비를 나타낸다.
제조예 4 : 절연성 조성물(OA-1)의 조제
클린 보틀에 카도 수지(V-259ME : NIPPON STEEL & SUMIKIN CHEMICAL CO. LTD.제) 50.0g, 모노머(TAIC : Nihon Kasei CO., LTD.제) 18.0g, 모노머(M-315 :Toagosei Co., Ltd.제) 10.0g, 에폭시 화합물(PG-100 : Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.제) 20.0g, 및 개시제(OXE-01 : BASF Corporation제) 0.2g을 첨가하여 1시간 교반하여 절연성 조성물 OA-1을 얻었다.
제조예 5 : 차광성 조성물(b-1)의 조제
클린 보틀에 절연성 조성물(OA-1) 50.0g, 차광 안료로서 카본 블랙("M-100"(상표등록) Mitsubishi Chemical Corporation.제) 8.0g을 첨가하고, 울트라 아펙스밀을 이용하여 1시간 분산시켜 차광성 조성물(b-1)을 얻었다.
이어서, 실시예 및 비교예에서 행한 평가 방법에 대해서 설명한다.
(1) 미세 패턴 가공성 평가
실시예 1~11, 13, 15~22 및 각 비교예에 대해서는 투명층(OC-D) 상에, 실시예 12, 실시예 14 및 실시예 23에 대해서는 절연층(OC-0) 상에, 각 실시예 및 비교예에서 있어서 사용한 도전성 조성물을 스핀 코터(Mikasa Co., Ltd.제 「1H-360S(상품명)」)를 이용하여 300rpm에서 10초, 500rpm에서 2초의 조건에서 스핀 코팅했다. 계속해서, 도전성 조성물이 도포된 기판을 핫 플레이트(DAINIPPON SCREEN MFG. CO., LTD.제 「SCW-636(상품명)」)를 이용하여 100℃에서 2분간 프리베이킹하여 막두께 0.9㎛의 프리베이킹막을 얻었다. 패럴렐 라이트 마스크 얼라이너(Canon Inc.제 「PLA-501F(상품명)」)를 이용하여 초고압 수은등을 광원으로 해서 라인 앤드 스페이스 패턴를 갖는 마스크를 통해서 프리베이킹막을 노광했다. 이 후, 자동 현상 장치(TAKIZAWA CO., LTD.제 「AD-2000(상품명)」)를 이용하여 0.045질량% 수산화칼륨 수용액으로 60초간 샤워 현상하고, 이어서 물로 30초간 린스하여 패턴 가공을 행했다. 노광 및 현상 후, 5㎛의 라인 앤드 스페이스 패턴을 1대1의 폭으로 형성하는 노광량을 최적 노광량으로 했다. 노광량은 I선 조도계로 측정했다. 그리고, 최적 노광량에 있어서의 현상 후의 최소 패턴 치수를 측정하고, 이하의 평가 기준에 따라서 미세 패턴 가공성을 평가하고, 2 이상을 합격으로 했다.
5 : 3㎛ 미만
4 : 3㎛ 이상 4㎛ 미만
3 : 4㎛ 이상 5㎛ 미만
2 : 5㎛ 이상 6㎛ 미만
1 : 6㎛ 이상
(2) 도전성 조성물의 도전성 평가
실시예 1~11, 13, 15~22 및 각 비교예에 대해서는 투명층(OC-D) 상에, 실시예 12, 실시예 14 및 실시예 23에 대해서는 절연층(OC-0) 상에, 상기 (1)에 기재된 방법에 의해 각 실시예 및 비교예에 있어서 사용한 도전성 조성물을 이용하여 막두께 0.9㎛의 프리베이킹막을 형성했다. 패럴렐 라이트 마스크 얼라이너(Canon Inc.제 「PLA-501F(상품명)」)를 이용하여 초고압 수은등을 광원으로 하여 체적 저항률 평가 패턴을 갖는 마스크를 통해 프리베이킹막을 노광했다. 이 후, 자동 현상 장치(TAKIZAWA CO., LTD.제 「AD-2000(상품명)」)를 이용하여 0.045질량% 수산화칼륨 수용액으로 60초간 샤워 현상하고, 이어서 물로 30초간 린스하여 패턴 가공을 행했다. 그 후, 오븐(「IHPS-222」; ESPEC CORP.제)을 이용하여, 공기 중 230℃에서 30분간 포스트베이킹을 실시함으로써 체적 저항률 평가 패턴을 얻었다.
얻어진 체적 저항률 평가 패턴에 대해서, 표면 저항 측정기("Loresta"(등록상표)-FP; Mitsubishi Yuka Co., Ltd.제)에 의해 표면 저항값(ρs)(Ω/□)을 표면 조도 형상 측정기("Surfcom"(등록상표) 1400D; Tokyo Seimitsu Co., Ltd.제)에 의해 막두께(t)(㎝)를 측정하고, 양 값을 곱함으로써 체적 저항률(μΩ·㎝)을 산출하고, 이하의 평가 기준에 따라서 도전성 평가하고, 2 이상을 합격으로 했다.
5 : 60μΩ·㎝ 미만
4 : 60μΩ·㎝ 이상 80μΩ·㎝ 미만
3 : 80μΩ·㎝ 이상 100μΩ·㎝ 미만
2 : 100μΩ·㎝ 이상 150μΩ·㎝ 미만
1 : 150μΩ·㎝ 이상
(3) 도전성 조성물의 잔사 평가
상기 (2)의 방법에 의해 얻어진 체적 저항률 평가 패턴이 형성된 기판의 미노광 부분에 대해서 막형성 전후의 400㎚에 있어서의 투과율을 자외 가시 분광 광도계(Shimadzu Corporation제 「MultiSpec-1500(상품명)」)를 이용하여 측정했다. 그리고, 막형성 전의 투과율을 T0, 막형성 후의 투과율을 T라고 했을 때에 식(T0-T)/T0로 나타내어지는 투과율 변화를 산출하고, 이하의 평가 기준에 따라서 잔사를 평가했다. 2 이상을 합격으로 했다.
5 : 1% 미만
4 : 1% 이상 2% 미만
3 : 2% 이상 3% 미만
2 : 3% 이상 4% 미만
1 : 4% 이상 5% 미만
(4) 색목(b*) 평가
실시예 1~12, 15~21, 23 및 각 비교예에 대해서는 도전층(A-2)까지를 적층한기판, 실시예 13~14, 22에 대해서는 투명층(OC-2)까지를 적층한 기판에 대해서 분광 광도계(CM-2600d; KONICA MINOLTA, INC.제)를 이용하여 유리 기판측으로부터 적층 기판의 전체 반사광의 반사율을 측정하고, CIE(L*, a*, b*) 색 공간에 있어서의 색 특성 b*를 측정하고, 이하의 평가 기준에 따라 색목을 평가했다. 2 이상을 합격으로 했다. 또한, 광원으로서는 D65 광원을 사용했다.
5 : -2≤b*≤2
4 : -3≤b*＜2 또는 2＜b*≤3
3 : -4≤b*＜-3 또는 3＜b*≤4
2 : -5≤b*＜-4 또는 4＜b*≤5
1 : b*＜-5 또는 5＜b*
(5) 굽힘 내성 평가
각 실시예 및 비교예 1~3에 있어서 제작한 투명층(OC-D)이 부착된 유리 기판의 투명층(OC-D)만을 1㎝ 폭으로 커팅하고, 유리 기판으로부터 박리하여 직경이 각각 10㎝, 5㎝, 3㎝ 및 1㎝인 금속 막대를 이용하여 180도 절곡 시험을 행한 후, 광학 현미경을 사용하여 크랙 발생의 유무를 관찰했다. 비교예 4는 PET 필름을 1㎝폭으로 잘라내고, 마찬가지로 180도 절곡 시험을 행한 후, 광학 현미경을 사용하여 크랙 발생의 유무를 관찰했다. 시험 횟수는 1회로 했다. 이하의 평가 기준에 따라서 굽힘 내성을 평가했다. 2 이상을 합격으로 했다.
5 : 직경 1㎝에서 크랙 발생 없음
4 : 직경 3㎝에서 크랙 발생 없고, 직경 1㎝에서 크랙 발생 있음
3 : 직경 5㎝에서 크랙 발생 없고, 직경 3㎝에서 크랙 발생 있음
2 : 직경 10㎝에서 크랙 발생 없고, 직경 5㎝에서 크랙 발생 있음
1 : 직경 10㎝에서 크랙 발생 있음
(5) 내습열성 평가
각 실시예 및 비교예에 의해 제작한 적층 기판에 대해서, 이하의 방법에 의해 내습열성을 평가했다. 측정에는 절연 열화 특성 평가 시스템 "ETAC SIR13"(Kusumoto Chemicals, Ltd.제)을 사용했다. 배선층(A-1) 및 배선층(A-2)의 단자 부분에 각각 전극을 장착하고, 85℃ 85% RH 조건으로 설정된 고온고습 탱크 내에 적층 기판을 넣었다. 탱크 내 환경이 안정되고 나서 5분 경과 후, 배선층(A-1) 및 배선층(A-2)의 전극 사이에 전압을 인가하고, 절연 저항의 경시 변화를 측정했다. 배선층(A-1)을 양극, 배선층(A-2)을 음극으로 하여 10V의 전압을 인가하고, 500시간의 저항값을 5분 간격으로 측정했다. 측정한 저항값이 105 이하에 도달했을 때 절연 불량에 의한 단락이라고 판단하여 인압을 정지하고, 그 때까지의 시험 시간을 단락 시간이라고 했다. 이하의 평가 기준에 따라서 내습열성을 평가했다. 2 이상을 합격으로 했다.
5 : 단락 시간이 1000시간 이상
4 : 단락 시간이 500시간 이상 1000시간 미만
3 : 단락 시간이 300시간 이상 500시간 미만
2 : 단락 시간이 100시간 이상 300시간 미만
1 : 단락 시간이 100시간 미만
(6) 치수 정밀도 평가
각 실시예 및 비교예에 의해 제작한 적층 기판에 대해서, 이하의 방법에 의해 치수 정밀도를 평가했다. 적층 기판의 중심에서 배선층(A-1)의 메쉬 교차부와 배선층(A-2)의 메쉬 교차부가 겹치도록 설계된 부위에 있어서 배선층(A-1)의 메쉬 교차부와 배선층(A-2)의 메쉬 교차부의 수평 방향의 어긋남을 측정하고, 이하의 평가 기준에 따라서 치수 정밀도를 평가했다. 2 이상을 합격으로 했다.
5 : 어긋남이 1㎛ 미만
4 : 어긋남이 1㎛ 이상 2㎛ 미만
3 : 어긋남이 2㎛ 이상 3㎛ 미만
2 : 어긋남이 3㎛ 이상 5㎛ 미만
1 : 어긋남이 5㎛ 이상
(7) 파단 신도 평가
각 실시예 및 비교예 1~3에 있어서 제작한 투명층(OC-D)이 부착된 유리 기판의 투명층(OC-D)만을 폭 1㎝, 길이 약 9㎝의 스트립 형상으로 커팅한 후, 유리 기판으로부터 박리하고, 파단 신도 측정 샘플로 했다. 비교예 4는 PET 필름을 폭 1㎝, 길이 약 9㎝의 스트립 형상으로 커팅하고, 파단 신도 측정 샘플로 했다. Orientec Co., Ltd.제 Tensilon RTM-100에 파단 신도 측정 샘플을 초기 시료 길이 50㎜로 세팅하고, 인장 속도 50㎜/분에서 인장 시험을 행했다. 측정은 12회 행하고, 얻어진 파단 신도의 상위 5점의 평균값을 투명층(OC-D)의 파단 신도로 하고, 이하의 평가 기준에 따라서 파단 신도를 평가했다. 2 이상을 합격으로 했다.
5 : 30% 이상
4 : 15% 이상 30% 미만
3 : 5% 이상 15% 미만
2 : 1% 이상 5% 미만
1 : 1% 미만
(8) 배선 보임 평가
실시예 1~12, 15~21, 23 및 각 비교예에 대해서는 도전층(A-2)까지를 적층한기판, 실시예 13~14, 22에 대해서는 투명층(OC-2)까지를 적층한 기판에 대해서 그린 램프 아래, 및 형광등 아래에서, 투명층(OC-D)측으로부터 육안으로 배선층을 관측하고, 이하의 평가 기준에 따라 배선 보임을 평가했다. 2 이상을 합격으로 했다. 또한, 광원으로서는 D65 광원을 사용했다.
5 : 그린 램프 아래에서 전혀 시인할 수 없음
4 : 그린 램프 아래에서 시인할 수 있음
3 : 형광등 아래에서 전혀 시인할 수 없음
2 : 형광등 아래에서 각도에 따라 시인할 수 있음
1 : 형광등 아래에서 시인할 수 있음
(실시예 1)
<투명층(OC-D)의 형성>
표 4에 나타내는 투명 조성물을, 세로 210㎜×가로 297㎜의 유리 기판 상에 스핀 코터(Mikasa Co., Ltd.제 「1H-360S(상품명)」)를 이용하여 600rpm에서 10초 스핀 코팅한 후, 핫 플레이트(DAINIPPON SCREEN MFG. CO., LTD.제 「SCW-636(상품명)」)을 이용하여 100℃에서 2분간 프리베이킹하여 프리베이킹막을 제작했다. 제작한 프리베이킹막이 부착된 기판을 오븐(ESPEC CORP.제 「IHPS-222(상품명)」)을 이용하여 공기 중에 있어서 230℃에서 30분간 경화하고, 투명층(OC-D)을 형성했다.
<제 1 배선층(A-1)의 형성>
표 4에 나타내는 도전성 조성물을 투명층이 형성된 기판 상에 스핀 코터(Mikasa Co., Ltd.제 「1H-360S(상품명)」)를 사용하여 300rpm에서 10초, 500rpm에서 2초의 조건에서 스핀 코팅한 후, 핫 플레이트(DAINIPPON SCREEN MFG. CO., LTD.제 「SCW-636(상품명)」)를 이용하여 100℃에서 2분간 프리베이킹하고, 프리베이킹막을 제작했다. 패럴렐 라이트 마스크 얼라이너(Canon Inc.제 「PLA-501F(상품명)」)를 이용하여 초고압 수은등을 광원으로 하고, 소망의 마스크를 통해서 프리베이킹막을 노광했다. 이 후, 자동 현상 장치(TAKIZAWA CO., LTD.제 「AD-2000(상품명)」)를 이용하여 0.045질량% 수산화칼륨 수용액으로 60초간 샤워 현상하고, 이어서 물로 30초간 린스하고, 프리베이킹막의 패턴 가공을 행했다.
패턴 가공된 기판을 오븐을 사용하여 공기 중에서 230℃에서 30분간 경화하여 제 1 배선층(A-1)을 형성했다.
<절연층(OC-1)의 형성>
표 4에 나타내는 절연성 조성물을 제 1 배선층(A-1)을 형성한 기판 상에 스핀 코터를 이용하여 650rpm에서 5초 스핀 코팅한 후, 핫 플레이트를 사용하여 100℃에서 2분간 프리베이킹하여 프리베이킹막을 제작했다. 패럴렐 라이트 마스크 얼라이너를 이용하여 초고압 수은등을 광원으로 하여 소망의 마스크를 통해 프리베이킹막을 노광했다. 이 후, 자동 현상 장치를 이용하여 0.045질량% 수산화칼륨 수용액으로 60초간 샤워 현상하고, 이어서 물로 30초간 린스하고, 패턴 가공을 행했다.
패턴 가공한 기판을 오븐을 사용하여 공기 중에서 230℃에서 60분간 경화하여 절연층을 형성하고, 적층 기판을 얻었다.
<제 2 배선층(A-2)>
표 4에 나타내는 도전성 조성물을 이용하여 상기 <제 1 배선층(A-1)의 형성>과 마찬가지로 해서 상기 절연층 상에 제 2 배선층(A-2)을 형성했다.
상술의 방법에 의해 평가한 결과를 표 4에 나타낸다. 미세 패턴 가공성, 도전성, 색목, 굽힘 내성 및 치수 정밀도는 「5」로 양호했다. 도전성 조성물의 잔사 및 내실열성은 「4」였지만, 문제없이 사용할 수 있는 범위였다. 파단 신도는 「2」였지만 문제없이 사용할 수 있는 범위였다.
(실시예 2)
투명 조성물과 경화 온도, 막두께를 표 4에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 경화 온도가 낮았기 때문에, 도전성 은 약간 저하되어 「4」가 되었지만 문제없이 사용할 수 있는 범위였다.
(실시예 3)
투명 조성물과 경화 온도, 막두께를 표 4에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 경화 온도가 높았기 때문에 색목은 약간 저하되어「4」가 되었지만 문제없이 사용할 수 있는 범위였다.
(실시예 4)
투명 조성물을 표 4에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 평가 결과에 변화는 없었다.
(실시예 5)
투명 조성물을 표 4에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 내열 폴리머 중의 일반식(1)으로 나타내어지는 구조의 비율이 작았기 때문에 내열성이 약간 저하되어 색목이 저하되었지만, 사용 가능한 범위였다. 내열 폴리머에 일반식(12)으로 나타내어지는 구조를 도입했기 때문에 파단 신도가 향상되었다.
(실시예 6)
투명 조성물을 표 4에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 내열 폴리머 중의 일반식(2)으로 나타내어지는 구조의 비율이 작았기 때문에 내열성이 약간 저하되어 색목이 저하되었지만, 사용 가능한 범위였다.
(실시예 7)
투명 조성물을 표 4에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 내열 폴리머 중의 일반식(2)으로 나타내어지는 구조의 비율이 작은 것에 추가하여 방향족환의 비율이 작기 때문에 내열성이 저하되어 색목이 저하되었다. 또한, 도전성 조성물 잔사가 발생했지만, 모두 사용 가능한 범위였다.
(실시예 8)
투명 조성물을 표 4에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 폴리이미드 대신에 폴리에테르술폰을 이용함으로써 미세 패턴 가공성 및 색목이 저하되었지만, 모두 사용 가능한 범위였다.
(실시예 9)
도전성 조성물을 표 4에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 도전성 조성물 중의 유기 화합물의 양이 적기 때문에 미세 패턴 가공성이 저하됨과 아울러 잔사가 발생했다. 또한, 굽힘 내성도 저하되었지만 모두 사용 가능한 범위였다.
(실시예 10)
도전성 조성물을 표 4에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 도전성 조성물 중의 유기 화합물의 양이 많기 때문에 도전성이 저하되었지만, 사용 가능한 범위였다.
(실시예 11)
도전성 조성물을 표 4에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 금속 미립자가 피복되어 있지 않았기 때문에 미세 패턴 가공성, 도전성, 내습열성이 저하됨과 아울러 잔사, 배선 보임이 발생했지만, 모두 사용 가능한 범위였다.
(실시예 12)
표 5에 기재된 바와 같이, 투명층(OC-D) 상에 절연층(OC-0)을 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 절연층(OC-0)에 의해 도전성 조성물의 잔사가 개선되었지만, 색목이 약간 저하되었다. 사용에 문제없는 범위였다.
(실시예 13)
표 5에 기재된 바와 같이, 배선층(A-2) 상에 절연층(OC-2)을 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 절연층(OC-2)의 형성은 절연층(OC-1)의 형성과 마찬가지로 행했다. 절연층(OC-2)에 의해 내습열성이 향상되었지만, 색목이 약간 저하되었다. 사용에 문제없는 범위였다.
(실시예 14)
표 5에 기재된 바와 같이, 투명층(OC-D) 상에 절연층(OC-0)을, 배선층(A-2)상에 절연층(OC-2)을 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 절연층(OC-0)에 의해 도전성 조성물의 잔사가 개선되고, 절연층(OC-2)에 의해 내습 열성이 향상되었지만, 색목이 약간 저하되었다. 사용에 문제없는 범위였다.
(실시예 15)
경화 온도를 표 5에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 경화 온도가 낮았기 때문에 도전성, 내습열성은 저하되어 「2」가 되었지만, 모두 사용할 수 있는 범위였다.
(실시예 16)
경화 온도를 표 5에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 경화 온도가 높았기 때문에 색목, 굽힘성, 배선 보임은 저하되어 각각 「2」, 「3」, 「2」가 되었지만 모두 사용할 수 있는 범위였다.
(실시예 17)
투명 조성물을 표 5에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 내열 폴리머에 일반식(12)으로 나타내어지는 구조를 도입했기 때문에 파단 신도가 향상되었다.
(실시예 18)
투명 조성물을 표 5에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 내열 폴리머에 일반식(12)으로 나타내어지는 구조의 비율이 실시예 17보다 증가했기 때문에 파단 신도가 더욱 향상되었다.
(실시예 19)
투명 조성물을 표 5에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 내열 폴리머에 구조식(13)으로 나타내어지는 구조를 도입했기 때문에 파단 신도가 향상되었다.
(실시예 20)
투명 조성물을 표 5에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 내열 폴리머에 구조식(13)으로 나타내어지는 구조의 비율이 실시예 17보다 증가했기 때문에 색목이 저하되었다.
(실시예 21)
표 5에 기재된 바와 같이 투명층(OC-D) 상에 차광층(B-1)을 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 차광층(B-1)에 의해, 투명층(OC-D)측에서 본 배선 보임이 경감했다. 또한, 차광층(B-1)의 형성 방법을 이하에 기재한다.
<차광층(B-1)의 형성>
차광성 조성물(b-1)을 스핀 코터를 이용하여 750rpm에서 10초 스핀 코팅한 후, 핫 플레이트를 이용하여 100℃에서 2분간 프리베이킹하고, 프리베이킹막을 제작했다. 패럴렐 라이트 마스크 얼라이너를 이용하여 초고압 수은등을 광원으로 하여 소망의 마스크를 통해 프리베이킹막을 노광했다. 이 후, 자동 현상 장치를 이용하여 0.045질량% 수산화칼륨 수용액으로 60초간 샤워 현상하고, 이어서 물로 30초간 린스하여 패턴 가공을 행했다.
패턴 가공된 기판을 오븐을 사용하여 공기 중에서 230℃에서 60분간 경화하여 차광층(B-1)을 형성했다.
(실시예 22)
표 5에 기재된 바와 같이, 차광층(B-1)을 제 2 절연층(OC-2) 상에 형성한 것 이외에는 실시예 21과 마찬가지의 조작을 행했다. 차광층(B-1)에 의해 제 2 절연층(OC-2)측에서 본 배선 보임이 경감했다.
(실시예 23)
표 5에 기재된 바와 같이, 투명층(OC-D) 상에 스퍼터링으로 두께 30㎚의 SiO2막을 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. SiO2막에 의해 도전성 조성물의 잔사가 개선되고, 색목도 변화되지 않았다.
(비교예 1)
내열 폴리머를 표 5에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 내열 폴리머가 일반식(1) 또는 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 모두 포함하지 않기 때문에 미세 패턴 가공성, 잔사, 색목 및 내습열성이 매우 저하되어 사용 불가능한 수준이었다.
(비교예 2)
내열 폴리머를 표 5에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 내열 폴리머가 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함하지 않기 때문에 미세 패턴 가공성, 잔사, 색목 및 내습열성이 매우 저하되어 사용 불가능한 수준이었다.
(비교예 3)
내열 폴리머를 표 5에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. 내열 폴리머가 일반식(1)으로 나타내어지는 구조를 포함하지 않기 때문에 미세 패턴 가공성, 잔사, 색목 및 내습열성이 매우 저하되어 사용 불가능한 수준이었다.
(비교예 4)
투명층(OC-D)을 도포한 유리 기판 대신에 막두께 50㎛의 PET 필름("Lumirror"(등록상표) : Toray Industries, Inc.제)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행했다. PET 필름의 내열성이 낮기 때문에 미세 패턴 가공성, 잔사, 색목 및 내습열성이 매우 저하되어 사용 불가능한 수준이었다. 또한, 필름의 변형에 의해 패턴의 위치 어긋남이 발생하고, 치수 정밀도도 매우 저하되어 사용 불가능한 수준이었다.
각 실시예 및 비교예의 평가 결과를 표 4~표 5에 나타낸다.
Figure pct00014
Figure pct00015
(산업상 이용 가능성)
본 발명의 터치 패널은 종래의 플랫 디스플레이뿐만 아니라 플렉시블 디스플레이에 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (23)

  1. 투명층(OC-D),
    제 1 배선층(A-1),
    제 1 절연층(OC-1), 및
    제 2 배선층(A-2)이 이 순서로 적층된 부위를 포함하는 터치 패널로서,
    상기 투명층(OC-D)이 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 하기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 내열 폴리머를 함유하는 터치 패널:
    Figure pct00016

    [상기 일반식(1) 및 일반식(2) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고; m 및 n은 각각 독립적으로 0~4의 정수를 나타내고; m개의 R1 및 n개의 R2는 각각 같아도 좋고 달라도 좋다]
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내열 폴리머가 하기 일반식(12)으로 나타내어지는 구조를 더 포함하는 터치 패널:
    Figure pct00017

    [상기 일반식(12) 중, R7 및 R8은 각각 독립적으로 불소 원자 또는 불소 원자를 포함하는 기를 나타내고; x 및 y는 각각 독립적으로 1~4의 정수를 나타내고; x개의 R8 및 y개의 R7은 각각 같아도 좋고 달라도 좋다]
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 내열 폴리머가 하기 구조식(13)으로 나타내어지는 구조를 더 포함하는 터치 패널.
    Figure pct00018
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 배선층(A-1) 및/또는 상기 제 2 배선층(A-2)이 선폭 0.1~9㎛의 망목 구조를 갖는 터치 패널.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 배선층(A-1) 및/또는 상기 제 2 배선층(A-2)이 표면 피복층을 갖는 도전성 입자를 함유하는 터치 패널.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 배선층(A-1) 및/또는 상기 제 2 배선층(A-2)이 투명 전극인 터치 패널.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 배선층(A-2)의 상면에 제 2 절연층(OC-2)이 더 배치된 터치 패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 절연층(OC-2)이 감광성 및 점착성을 갖는 터치 패널.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 절연층(OC-2)의 상면에 감광성 점착층(OC-R)이 더 배치된 터치 패널.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명층(OC-D)과 상기 제 1 배선층(A-1) 사이에 절연층(OC-0)이 더 배치된 터치 패널.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 배선층(A-1)의 하부이고 또한 상기 제 2 배선층(A-2)의 하부, 및/또는 상기 제 1 배선층(A-1)의 상부이고 또한 상기 제 2 배선층(A-2)의 상부에 차광층이 더 배치된 터치 패널.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내열 폴리머가 폴리이미드, 폴리이미드실록산, 폴리에테르술폰, 폴리벤조옥사졸, 아라미드, 에폭시 및 술폰아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 터치 패널.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 내열 폴리머가 폴리이미드, 폴리이미드실록산 및 폴리벤조옥사졸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 터치 패널.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 배선층(A-1) 및/또는 상기 제 2 배선층(A-2)이 유기 화합물을 0.1~80질량% 함유하는 터치 패널.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 배선층(A-1) 및/또는 상기 제 2 배선층(A-2)이 은 입자를 포함하는 터치 패널.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    두께가 1~40㎛인 터치 패널.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    국제조명위원회 1976에 규정되는 L*a*b* 표색계에 의한 b*의 값이 -5~5인 터치 패널.
  18. 가지지체 상에 적어도,
    투명층(OC-D),
    제 1 배선층(A-1),
    제 1 절연층(OC-1), 및
    제 2 배선층(A-2)을 이 순서로 형성하여 전사 부재를 제작하는 공정, 상기 전사 부재의 가지지체와는 반대측의 면을 투명 점착층을 통해서 기재에 접합하는 공정, 및 가지지체를 제거하는 공정을 포함하는 터치 패널의 제조 방법으로서,
    상기 투명층(OC-D)이 박리 기능을 갖고, 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 하기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 폴리머를 함유하는 터치 패널의 제조 방법:
    Figure pct00019

    [상기 일반식(1) 및 일반식(2) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고; m 및 n은 각각 독립적으로 0~4의 정수를 나타내고; m개의 R1 및 n개의 R2는 각각 같아도 좋고 달라도 좋다]
  19. 가지지체 상에 적어도,
    투명층(OC-D),
    제 1 배선층(A-1),
    제 1 절연층(OC-1), 및
    제 2 배선층(A-2)을 이 순서로 형성하여 전사 부재를 제작하는 공정, 상기 전사 부재의 가지지체와 반대측의 면을 투명 점착층을 통해서 기재에 접합하는 공정, 및 가지지체를 제거하는 공정을 포함하는 터치 패널의 제조 방법으로서,
    상기 투명층(OC-D)이 박리 기능을 갖고, 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 하기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 폴리머를 함유하는 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 터치 패널의 제조 방법:
    Figure pct00020

    [상기 일반식(1) 및 일반식(2) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고; m 및 n은 각각 독립적으로 0~4의 정수를 나타내고; m개의 R1 및 n개의 R2는 각각 같아도 좋고 달라도 좋다]
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 기재가 유리 기판 또는 필름 기판인 터치 패널의 제조 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 기재가 OLED 소자를 갖는 유리 기판인 터치 패널의 제조 방법.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명층(OC-D)을 형성하는 공정이 150~350℃에서 가열하는 공정을 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  23. 투명층(OC-D) 상에 제 1 배선층(A-1)이 적층된 부위를 갖는 구조체로서, 상기 투명층(OC-D)이 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 구조 및 하기 일반식(2)으로 나타내어지는 구조를 갖는 내열 폴리머를 함유하는 구조체:
    Figure pct00021

    [상기 일반식(1) 및 일반식(2) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고; m 및 n은 각각 독립적으로 0~4의 정수를 나타내고; m개의 R1 및 n개의 R2는 각각 같아도 좋고 달라도 좋다]
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