TW201615399A - 層積體、導電性層積體及其製造方法、觸控面板傳感器、觸控面板和轉印膜 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關一種能夠以優異的圖案精度形成圖案狀被鍍覆層的層積體、以及導電性層積體及其製造方法、觸控面板傳感器、觸控面板和轉印膜;該層積體具有:基板;裝飾層,該裝飾層配置在基板上的周邊區域;粘合層,該粘合層配置在基板和裝飾層上;以及被鍍覆層形成用層,該被鍍覆層形成用層配置在粘合層上,含有特定成分。
Description
本發明係有關一種層積體、導電性層積體及其製造方法、觸控面板傳感器、觸控面板和轉印膜。
在基板上形成了導電層(導電性細線)的導電性膜被用於各種用途中,特別是近年來,隨著觸控面板在移動電話、便攜式遊戲機等上的搭載率的上升,能夠多點檢測的靜電電容方式觸控面板傳感器用的導電性膜的需求急速增加。
作為導電層的製作方法,提出了各種方法,例如在專利文獻1中提出了下述方法:使用包含具有與鍍覆催化劑或其前體相互作用的官能團和聚合性基團的樹脂、以及聚合引發劑的樹脂組合物層(被鍍覆層形成用層),來形成圖案狀被鍍覆層,對該圖案狀被鍍覆層賦予鍍覆催化劑、實施鍍覆處理,從而在圖案狀被鍍覆層上形成相當於導電層的金屬層。
現有技術文獻:專利文獻1-日本特開2012-097296號公報。
另一方面,近年來,要求觸控面板更進一步薄型化,例如,被稱為OGS(One Glass Solution,單片式玻璃觸控技術)的方法引起了人們的注意。該方法為在可以形成保護罩用玻璃等保護基板的基板上配置裝飾層、進而在其上直接形成檢測電極等的方法。
本發明人參照專利文獻1,在基板的周邊區域配置上述那樣的裝飾層,在該基板上配置包含規定成分的被鍍覆層形成用層,隔著掩模對被鍍覆層形成用層以圖案狀實施曝光處理,結果所形成的圖案狀被鍍覆層的形狀比掩模的開口形狀更大,無法以所期望的精度形成圖案狀被鍍覆層。
鑒於上述情況,本發明的課題在於提供一種能夠以優異的圖案精度形成圖案狀被鍍覆層的層積體。
另外,本發明的課題還在於提供導電性層積體及其製造方法、觸控面板傳感器、觸控面板和轉印膜。
本發明人對於現有技術的問題進行了深入研究,結果發現,通過使用具有特定構成的層積體,能夠解決上述課題。
即,本發明人發現,通過下述構成能夠解決上述課題。
(1)一種層積體,其具有:
基板;
裝飾層,該裝飾層配置在基板上的周邊區域;
粘合層,該粘合層配置在基板和裝飾層上;以及
被鍍覆層形成用層,該被鍍覆層形成用層配置在粘合層上的、含有後述的化合物X或組合物Y。
(2)如(1)所述的層積體,其中,粘合層中實質上不含有酸基。
(3)如(1)或(2)所述的層積體,其中,基板為玻璃基板。
(4)如(1)~(3)的任一項所述的層積體,其中,被鍍覆層形成用層的厚度為0.01μm~20μm。
(5)如(1)~(4)的任一項所述的層積體,其中,粘合層的厚度與裝飾層的厚度之比為2以上。需要說明的是,上述比表示粘合層的厚度/裝飾層的厚度。
(6)一種導電性層積體的製造方法,其具備下述工序:
對於(1)~(5)的任一項所述的層積體中的被鍍覆層形成用層以圖案狀實施曝光處理,除去被鍍覆層形成用層的未曝光區域,形成圖案狀被鍍覆層的工序;以及
對圖案狀被鍍覆層賦予鍍覆催化劑或其前體,對於被賦予了鍍覆催化劑或其前體的圖案狀被鍍覆層進行鍍覆處理,在圖案狀被鍍覆層上形成金屬層的工序。
(7) 一種導電性層積體,其具有:
基板;
裝飾層,該裝飾層配置在基板上的周邊區域;
粘合層,該粘合層配置在基板和裝飾層上;
圖案狀被鍍覆層,該圖案狀被鍍覆層配置在粘合層上,具有與鍍覆催化劑或其前體相互作用的官能團;以及
配置在圖案狀被鍍覆層上的金屬層。
(8)一種觸控面板傳感器,其包含(7)所述的導電性層積體。
(9)一種觸控面板,其包含(7)所述的導電性層積體。
(10)一種轉印膜,其具備:
臨時支持體;
被鍍覆層形成用層,該被鍍覆層形成用層配置在臨時支持體上,並且含有後述的化合物X或組合物Y;以及
粘合層,該粘合層配置在被鍍覆層形成用層上。
根據本發明,可提供能夠以優異的圖案精度形成圖案狀被鍍覆層的層積體。此外,根據本發明,還可提供導電性層積體及其製造方法、觸控面板傳感器、觸控面板和轉印膜。
下面對本發明的層積體等進行詳細說明。
需要說明的是,在本說明書中,使用“~”表示的數值範圍是指包含“~”前後所記載的數值作為下限值和上限值的範圍。另外,本發明中的圖為示意圖,各層的厚度關係或位置關係等不一定必須與實際情況一致。
作為本發明的層積體的特徵點之一,可以舉出在基板與被鍍覆層形成用層之間配置粘合層這一點。
如上所述,本發明人得知,在參照專利文獻1記載的方法在具有裝飾層的基板(例如玻璃基板)上配置被鍍覆層形成用層、實施圖案狀的曝光的情況下,所形成的圖案狀被鍍覆層的圖案精度差。關於其理由,使用圖1進行說明。如圖1所示,在具備基板12、配置在基板12的周邊區域的裝飾層14、以及被鍍覆層形成用層18的層積體上配置具有開口部的掩模50,進行曝光處理,在這種情況下,由於裝飾層14所致的高低差的存在,基板12上的被鍍覆層形成用層18與掩模50的距離D變大。在這樣的方式中,由從開口部入射的光(空白箭頭)的一部分擴散的同時照射至被鍍覆層形成用層18,因而結果所形成的圖案狀被鍍覆層比掩模50的開口部的形狀更大。
與此相對,在本發明中,如圖2所示,通過在被鍍覆層形成用層18與基板12之間配置粘合層16,利用粘合層16的功能來吸收裝飾層14的高低差,粘合層16的與基板12側相反一側的表面平坦性提高,結果能夠使掩模50與被鍍覆層形成用層18的距離D更窄。因此,從開口部入射的光的擴散距離減小,從而所形成的圖案狀被鍍覆層的圖案精度進一步提高。
<<層積體>>
圖3示出了本發明的層積體的一個實施方式的截面圖。
層積體10具備基板12、裝飾層14、粘合層16以及被鍍覆層形成用層18。如下文所述,對於被鍍覆層形成用層18實施圖案狀的曝光處理,形成圖案狀被鍍覆層。即,層積體10相當於前體層積體,該前體層積體用於製作含有圖案狀被鍍覆層的層積體。
下面對層積體10所含有的各部件的構成進行詳細說明。
<基板>
基板只要能夠支持後述的裝飾層、粘合層就沒有特別限制,可以使用公知的基板。
對基板的種類沒有特別限制,例如可以舉出絕緣基板,更具體地說,可以使用樹脂基板、陶瓷基板、玻璃基板等,從作為觸控面板的保護罩的功能的方面考慮,優選玻璃基板。
對基板的厚度(mm)沒有特別限制,從處理性和薄型化平衡的方面考慮,優選為0.05mm~2mm、更優選為0.1mm~1mm。
此外,基板優選適當地透過光。具體地說,基板的全光線透過率優選為85%~100%。
<裝飾層>
裝飾層為配置在基板的周邊區域的層,其可以遮蓋觸控面板傳感器中的引出配線,發揮出作為用於提高美觀性的層的作用。裝飾層通常優選配置在外側區域,該外側區域位於後述觸控面板傳感器的輸入區域的外側。
需要說明的是,周邊區域是指從基板的外周邊向中央側延伸的、與外周邊接近的區域,通常形成為框狀(通常為矩形框狀),但並不限定於該形態,可以任意為心型、蛋型、圓型等。
作為裝飾層,例如使用著色成黑色或白色的層。
對裝飾層的材料沒有特別限制,例如可以舉出含有粘結劑樹脂和著色劑的著色樹脂組合物。另外,在裝飾層中還可以使用金屬層。
作為裝飾層的形成方法,只要為能夠在基板上形成裝飾層的方法就沒有特別限定。在使用著色樹脂組合物的情況下,例如可以舉出凹版印刷、絲網印刷等印刷法、噴墨法、照相平版印刷法等。此外,在金屬層的情況下,例如可以舉出真空蒸鍍法、濺射法等。
作為裝飾層的厚度,可根據目的適宜選擇,多數情況下為2μm~80μm,從觸控面板薄型化的方面考慮,優選為2μm~50μm、更優選為2μm~30μm。
上述裝飾層的厚度為平均厚度,為測定裝飾層任意10點的厚度並進行算術平均而得到的值。
裝飾層的厚度與被鍍覆層形成用層的厚度之比(裝飾層的厚度/被鍍覆層形成用層的厚度)多數情況下為0.1~8000,更多的情況下為4~8000。需要說明的是,裝飾層多數情況下比後述的被鍍覆層形成用層更厚。
此外,裝飾層的厚度與被鍍覆層形成用層的厚度之差(裝飾層的厚度-被鍍覆層形成用層的厚度)多數情況下為5μm以上,更多的情況下為10μm以上。上限沒有特別限制,多數情況下為80μm以下。
需要說明的是,上述裝飾層的厚度和被鍍覆層形成用層的厚度分別指的是平均厚度。
<粘合層>
粘合層為配置在基板和裝飾層上的層,其吸收裝飾層的高低差,與基板相反側的表面易變得平坦。
構成粘合層的材料(粘合劑)的種類沒有特別限制,可以使用公知的材料。例如,可以舉出(甲基)丙烯酸系樹脂、苯乙烯/丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂、氨基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、有機矽樹脂等。它們可以單獨使用1種,也可以合用兩種以上。
需要說明的是,所謂(甲基)丙烯酸系樹脂是指包括丙烯酸系樹脂和甲基丙烯酸系樹脂的概念。
在粘合層中優選實質上不含有酸基。由於實質上不含有酸基,在後述的鍍覆催化劑賦予工序中,可進一步抑制鍍覆催化劑或其前體被賦予至粘合層,可更為容易地僅在所期望的位置形成金屬層(鍍覆膜)。
作為酸基,例如可以舉出羧酸基、磺酸基、磷酸基等。
需要說明的是,在粘合層中實質上不含有酸基具體是指粘合劑中的酸基的合計含量為1×10-3
摩爾%以下,優選為1×10-4
摩爾%以下。對下限沒有特別限制,優選為0摩爾%。
對粘合層的形成方法沒有特別限制,可以舉出塗布包含特定成分的粘合層形成用組合物來形成粘合層的方法、後文中詳述的使用轉印膜的方法等。
對粘合層的厚度沒有特別限制,從所形成的圖案狀被鍍覆層的圖案精度更為優異的方面(下文中有時也簡單稱為“本發明的效果更為優異的方面”)考慮,優選為50μm~300μm、更優選為50μm~250μm、進一步優選為60μm~220μm。
上述粘合層的厚度為平均厚度,是測定粘合層的任意10點的厚度並進行算術平均而得到的值。
另外,層積體中的粘合層的厚度是指粘合層與基板相接的位置處的粘合層的厚度,其指的是粘合層的與基板相接的表面和其相反側的表面之間的長度。
關於粘合層的厚度與裝飾層的厚度的關係,只要為可得到本發明效果的範圍就沒有特別限制,從本發明的效果更為優異的方面考慮,粘合層的厚度與裝飾層的厚度之比(粘合層的厚度/裝飾層的厚度)優選為2以上、更優選為3以上。對上限沒有特別限制,從薄型化的方面考慮,優選小於5。
如上所述,上述粘合層的厚度和裝飾層的厚度分別指的是平均厚度。
另外,在粘合層與基板之間可以配置日本特開2013-161203號公報所記載的絕緣性保護膜層。也可以將日本特開2012-203701號公報所記載的光學調整層作為上述絕緣性保護膜層使用。
<被鍍覆層形成用層>
被鍍覆層形成用層為配置在上述粘合層上的層,其為用於被施以圖案狀的曝光處理來形成圖案狀被鍍覆層的層。
被鍍覆層形成用層至少包含下述的化合物X或組合物Y。
化合物X:具有與鍍覆催化劑或其前體發生相互作用的官能團(下文中也將其簡單稱為“相互作用性基團”)以及聚合性基團的化合物
組合物Y:包含具有與鍍覆催化劑或其前體相互作用的官能團的化合物以及具有聚合性基團的化合物的組合物
在下文中,首先對被鍍覆層形成用層所含有的材料進行詳細說明。
(化合物X)
化合物X為具有相互作用性基團和聚合性基團的化合物。
所謂相互作用性基團是指能夠與被賦予至圖案狀被鍍覆層的鍍覆催化劑或其前體相互作用的官能團,例如可以使用能夠與鍍覆催化劑或其前體形成靜電相互作用的官能團或能夠與鍍覆催化劑或其前體形成配位的含氮官能團、含硫官能團、含氧官能團等。
作為相互作用性基團,更具體地說,可以舉出:氨基、酰胺基、酰亞胺基、脲基、叔氨基、胺基、脒基、三嗪環、三唑環、苯並三唑基、咪唑基、苯並咪唑基、喹啉基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、喹唑啉基、喹喔啉基、嘌呤基、三嗪基、哌啶基、哌嗪基、吡咯烷基、吡唑基、苯胺基、含有烷基胺結構的基團、含有異氰脲結構的基團、硝基、亞硝基、偶氮基、重氮基、叠氮基、氰基、氰酸酯基等含氮官能團;醚基、羥基、酚羥基、羧酸基、碳酸酯基、羰基、酯基、含有N-氧化物結構的基團、含有S-氧化物結構的基團、含有N-羥基結構的基團等含氧官能團;噻吩基、硫羥基、硫脲基、硫代氰尿酸基、苯並噻唑基、巰基三嗪基、硫醚基、硫氧基(チオキシ基)、亞碸基、碸基、亞硫酸鹽基、含有亞碸亞胺結構的基團、含有亞碸鹽結構的基團、磺酸基、含有磺酸酯結構的基團等含硫官能團;磷酸酯(ホスフォート)基、磷酰胺基、膦基、含有磷酸酯結構的基團等含磷官能團;含有氯、溴等鹵原子的基團等,在可採用鹽結構的官能團中,還可以使用它們的鹽。
其中,從極性高、與鍍覆催化劑或其前體等的吸附能力高的角度考慮,特別優選羧酸基、磺酸基、磷酸基和硼酸基等離子性極性基團、醚基或氰基,進一步優選羧酸基(羧基)或氰基。
在化合物X中可以含有2種以上的相互作用性基團。
聚合性基團為可通過能量賦予形成化學鍵合的官能團,例如可以舉出自由基聚合性基團、陽離子聚合性基團等。其中,從反應性更為優異的方面考慮,優選自由基聚合性基團。作為自由基聚合性基團,例如可以舉出丙烯酸酯基(丙烯酰氧基)、甲基丙烯酸酯基(甲基丙烯酰氧基)、衣康酸酯基、丁烯酸酯基、異丁烯酸酯基、馬來酸酯基等不飽和羧酸酯基、苯乙烯基、乙烯基、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基等。其中優選甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、乙烯基、苯乙烯基、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基,更優選甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、苯乙烯基。
在化合物X中可以含有2種以上的聚合性基團。另外,對化合物X中所含有的聚合性基團的數目沒有特別限制,可以為1個、也可以為2個以上。
上述化合物X可以為低分子化合物、也可以為高分子化合物。低分子化合物意指分子量小於1000的化合物,高分子化合物意指分子量為1000以上的化合物。
需要說明的是,具有上述聚合性基團的低分子化合物相當於所謂的單體(monomer)。另外,所謂高分子化合物也可以為具有特定的重複單元的聚合物。
另外,作為化合物可以僅使用1種,也可以合用兩種以上。
上述化合物X為聚合物的情況下,對聚合物的重均分子量沒有特別限制,從溶解性等處理性更為優異的方面考慮,優選為1000以上70萬以下、進一步優選為2000以上20萬以下。特別是從聚合靈敏度的方面出發,優選為20000以上。
對於這樣的具有聚合性基團和相互作用性基團的聚合物的合成方法沒有特別限制,可使用公知的合成方法(參照專利公開2009-280905號的段落[0097]~[0125])。
(聚合物的優選方式1)
作為聚合物的第1優選方式,可以舉出包含具有下式(a)所表示的聚合性基團的重複單元(以下也適當地稱為聚合性基團單元)和具有下式(b)所表示的相互作用性基團的重複單元(以下也適當地稱為相互作用性基團單元)的共聚物。
[化1]
上述式(a)和式(b)中,R1
~R5
各自獨立地表示氫原子或者取代或無取代的烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基等)。需要說明的是,取代基的種類沒有特別限制,可以舉出甲氧基、氯原子、溴原子或氟原子等。
需要說明的是,作為R1
,優選氫原子、甲基或被溴原子取代的甲基。作為R2
,優選氫原子、甲基或被溴原子取代的甲基。作為R3
,優選氫原子。作為R4,優選氫原子。作為R5
,優選氫原子、甲基或被溴原子取代的甲基。
上述式(a)和式(b)中,X、Y和Z各自獨立地表示單鍵或者取代或無取代的2價有機基團。作為2價有機基團,可以舉出取代或無取代的2價脂肪族烴基(優選碳原子數為1~8。例如亞甲基、亞乙基、亞丙基等亞烷基)、取代或無取代的2價芳香族烴基(優選碳原子數為6~12。例如亞苯基)、-O-、-S-、-SO2
-、-N(R)-(R:烷基)、-CO-、-NH-、-COO-、-CONH-、或將它們組合而成的基團(例如亞烷基氧基、亞烷基氧基羰基、亞烷基羰酰氧基等)等。
作為X、Y和Z,從聚合物的合成容易、金屬層的密合性更為優異的方面考慮,優選單鍵、酯基(-COO-)、酰胺基(-CONH-)、醚基(-O-)或者取代或無取代的2價芳香族烴基,更優選單鍵、酯基(-COO-)、酰胺基(-CONH-)。
上述式(a)和式(b)中,L1
和L2
各自獨立地表示單鍵或者取代或無取代的2價有機基團。作為2價有機基團的定義,與上述X、Y和Z中敘述的2價有機基團的含義相同。
作為L1
,從聚合物的合成容易、金屬層的密合性更為優異的方面考慮,優選脂肪族烴基或者具有氨基甲酸酯鍵或脲鍵的2價有機基團(例如脂肪族烴基),其中優選總碳原子數為1~9。需要說明的是,此處,L1
的總碳原子數是指由L1
所表示的取代或無取代的2價有機基團所含有的總碳原子數。
另外,從金屬層的密合性更為優異的方面考慮,L2
優選為單鍵、或者為2價脂肪族烴基、2價芳香族烴基、或將它們組合而成的基團。其中,L2
優選為單鍵或總碳原子數為1~15,特別優選無取代。需要說明的是,此處,L2
的總碳原子數是指由L2
所表示的取代或無取代的2價有機基團所含有的總碳原子數。
上述式(b)中,W表示相互作用性基團。相互作用性基團的定義如上所述。
從反應性(固化性、聚合性)和抑制合成時的凝膠化的方面考慮,相對於聚合物中的全部重複單元,上述聚合性基團單元的含量優選為5摩爾%~50摩爾%、更優選為5摩爾%~40摩爾%。
此外,從針對鍍覆催化劑或其前體的吸附性的方面出發,相對於聚合物中的全部重複單元,上述相互作用性基團單元的含量優選為5摩爾%~95摩爾%、更優選為10摩爾%~95摩爾%。
(聚合物的優選方式2)
作為聚合物的第2優選方式,可以舉出包含下式(A)、式(B)和式(C)所表示的重複單元的共聚物。
[化2]
式(A)所表示的重複單元與上述式(a)所表示的重複單元相同,各基團的說明也相同。
式(B)所表示的重複單元中的R5
、X和L2
與上述式(b)所表示的重複單元中的R5
、X和L2
相同,各基團的說明也相同。
式(B)中的Wa表示除後述的V所表示的親水性基或其前體基團以外的與鍍覆催化劑或其前體相互作用的基團。其中優選氰基、醚基。
式(C)中,R6
各自獨立地表示氫原子或者取代或無取代的烷基。
式(C)中,U表示單鍵或者取代或無取代的2價有機基團。2價有機基團的定義與上述的X、Y和Z所表示的2價有機基團含義相同。作為U,從聚合物的合成容易、金屬層的密合性更為優異的方面考慮,優選單鍵、酯基(-COO-)、酰胺基(-CONH-)、醚基(-O-)、或者取代或無取代的2價芳香族烴基。
式(C)中,L3
表示單鍵或者取代或無取代的2價有機基團。2價有機基團的定義與上述的L1
和L2
所表示的2價有機基團含義相同。作為L3
,從聚合物的合成容易、金屬層的密合性更為優異的方面考慮,優選單鍵或者2價脂肪族烴基、2價芳香族烴基或將它們組合而成的基團。
式(C)中,V表示親水性基團或其前體基團。關於親水性基團,只要為表示出親水性的基團就沒有特別限定,例如可以舉出羥基、羧酸基等。此外,所謂親水性基團的前體基團是指通過特定的處理(例如,利用酸或堿進行的處理)可生成親水性基團的基團,例如可以舉出被THP(2-四氫吡喃基)保護的羧基等。
作為親水性基團,從與鍍覆催化劑或其前體的相互作用的方面考慮,優選為離子性極性基團。作為離子性極性基團,具體地說,可以舉出羧酸基、磺酸基、磷酸基、硼酸基。其中,從適度的酸性(不分解其它官能團)這樣的方面考慮,優選羧酸基。
上述聚合物的第2優選方式中各單元的優選含量如下。
從反應性(固化性、聚合性)和抑制合成時的凝膠化的方面考慮,相對於聚合物中的全部重複單元,式(A)所表示的重複單元的含量優選為5摩爾%~50摩爾%、更優選為5摩爾%~30摩爾%。
從針對鍍覆催化劑或其前體的吸附性的方面考慮,相對於聚合物中的全部重複單元,式(B)所表示的重複單元的含量優選為5摩爾%~75摩爾%、更優選為10摩爾%~70摩爾%。
從基於水溶液的顯影性和耐濕密合性的方面考慮,相對於聚合物中的全部重複單元,式(C)所表示的重複單元的含量優選為10摩爾%~70摩爾%、更優選為20摩爾%~60摩爾%、進一步優選為30摩爾%~50摩爾%。
作為上述聚合物的具體例,例如可以舉出日本特開2009-007540號公報的段落[0106]~[0112]中記載的聚合物、日本特開2006-135271號公報的段落[0065]~[0070]中記載的聚合物、US2010-080964號的段落[0030]~[0108]中記載的聚合物等。
該聚合物可利用公知的方法(例如,上述列舉的文獻中的方法)來製造。
(單體的優選方式)
在上述化合物為所謂單體的情況下,作為優選方式之一,可以舉出式(X)所表示的化合物。
[化3]
式(X)中,R11
~R13
各自獨立地表示氫原子或者取代或無取代的烷基。作為無取代的烷基,可以舉出甲基、乙基、丙基或丁基。另外,作為取代烷基,可以舉出被甲氧基、氯原子、溴原子或氟原子等取代的甲基、乙基、丙基、丁基。需要說明的是,作為R11
,優選氫原子或甲基。作為R12
,優選氫原子。作為R13
,優選氫原子。
L10
表示單鍵或2價有機基團。作為2價有機基團,可以舉出取代或無取代的脂肪族烴基(優選碳原子數為1~8)、取代或無取代的芳香族烴基(優選碳原子數為6~12)、-O-、-S-、-SO2
-、-N(R)-(R:烷基)、-CO-、-NH-、-COO-、-CONH-、或將它們組合而成的基團(例如亞烷基氧基、亞烷基氧基羰基、亞烷基羰酰氧基等)等。
作為取代或無取代的脂肪族烴基,優選亞甲基、亞乙基、亞丙基或亞丁基、或者這些基團被甲氧基、氯原子、溴原子或氟原子等取代得到的基團。
作為取代或無取代的芳香族烴基,優選無取代的亞苯基、或者被甲氧基、氯原子、溴原子或氟原子等取代得到的亞苯基。
式(X)中,作為L10
的優選方式之一,可以舉出-NH-脂肪族烴基-或-CO-脂肪族烴基-。
W的定義與式(b)中的W定義的含義相同,表示相互作用性基團。相互作用性基團的定義如上所述。
式(X)中,作為W的優選方式,可以舉出離子性極性基團,更優選羧酸基。
上述化合物為所謂單體的情況下,作為其它的優選方式之一,可以舉出式(1)所表示的化合物。
[化4]
式(1)中,R10
表示氫原子、金屬陽離子或季銨陽離子。作為金屬陽離子,例如可以舉出鹼金屬陽離子(鈉離子、鈣離子)、銅離子、鈀離子、銀離子等。需要說明的是,作為金屬陽離子,主要使用1價或2價的金屬陽離子,在使用2價金屬陽離子(例如鈀離子)的情況下,後述的n表示2。
作為季銨陽離子,例如可以舉出四甲基銨離子、四丁基銨離子等。
其中,從鍍覆催化劑或其前體的附著和圖案化後的金屬殘渣的方面考慮,優選氫原子。
式(1)中的L10
的定義與上述式(X)中的L10
的定義含義相同,表示單鍵或2價有機基團。2價有機基團的定義如上所述。
式(1)中的R11
~R13
的定義與上述式(X)中的R11
~R13
的定義含義相同,表示氫原子或者取代或無取代的烷基。需要說明的是,R11
~R13
的優選方式如上所述。
n表示1或2的整數。其中,從化合物的獲得性的方面出發,優選n為1。
作為式(1)所表示的化合物的優選方式,可以舉出式(2)所表示的化合物。
[化5]
式(2)中,R10
、R11
和n與上述定義相同。
L11
表示酯基(-COO-)、酰胺基(-CONH-)或亞苯基。其中,若L11
為酰胺基,則耐溶劑性(例如堿溶劑耐性)提高。
L12
表示單鍵、2價脂肪族烴基(優選碳原子數為1~8、更優選碳原子數為3~5)或2價芳香族烴基。脂肪族烴基可以為直鏈狀、支鏈狀、環狀。需要說明的是,在L12
為單鍵的情況下,L11
表示亞苯基。
式(1)所表示的化合物的分子量沒有特別限制,從揮發性、在溶劑中的溶解性、成膜性和處理性等方面出發,優選為100~1000、更優選為100~300。
(組合物Y)
組合物Y為包含具有相互作用性基團的化合物和具有聚合性基團的化合物的組合物。即,被鍍覆層形成用層包含具有相互作用性基團的化合物和具有聚合性基團的化合物這2種物質。相互作用性基團和聚合性基團的定義如上所述。
具有相互作用性基團的化合物為具有相互作用性基團的化合物。相互作用性基團的定義如上所述。作為這樣的化合物,可以為低分子化合物、也可以為高分子化合物。作為具有相互作用性基團的化合物的優選方式,可以舉出具有上述式(b)所表示的重複單元的高分子(例如聚丙烯酸)。需要說明的是,在具有相互作用性基團的化合物中不含有聚合性基團。
具有聚合性基團的化合物是所謂的單體,從所形成的被鍍覆層的硬度更為優異的方面考慮,優選為具有2個以上的聚合性基團的多官能單體。關於多官能單體,具體地說,優選使用具有2~6個聚合性基團的單體。從對反應性帶來影響的交聯反應中的分子運動性的方面考慮,作為所使用的多官能單體的分子量優選為150~1000、進一步優選為200~700。此外,作為多個存在的聚合性基團之間的間隔(距離),以原子數計優選為1~15、更優選為6以上10以下。
在具有聚合性基團的化合物中可以含有相互作用性基團。
作為具有聚合性基團的化合物的優選形態之一,可以舉出下式(1)所表示的化合物。
[化6]
式(1)中,R20
表示聚合性基團。
L表示單鍵或2價有機基團。2價有機基團的定義如上所述。
Q表示n價有機基團。作為n價有機基團,可以舉出包括下式(1A)所表示的基團、下式(1B)所表示的基團、
[化7]
-NH-、-NR(R:烷基)-、-O-、-S-、羰基、亞烷基、亞烯基、亞炔基、環亞烷基、芳香族基、雜環基和將它們2種以上組合而成的基團的n價有機基團作為優選的實例。
n表示2以上的整數,優選為2~6。
需要說明的是,具有相互作用性基團的化合物與具有聚合性基團的化合物的質量比(具有相互作用性基團的化合物的質量/具有聚合性基團的化合物的質量)沒有特別限制,從所形成的被鍍覆層的強度和鍍覆適性的平衡的方面考慮,優選為0.1~10、更優選為0.5~5。
對於被鍍覆層形成用層中的化合物X(或組合物Y)的含量沒有特別限制,相對於被鍍覆層形成用層總質量優選為50質量%以上、更優選為80質量%以上。對上限沒有特別限制,優選為99.5質量%以下。
在被鍍覆層形成用層中可以含有上述化合物X、組合物Y以外的成分。
在被鍍覆層形成用層中可以含有聚合引發劑。通過含有聚合引發劑,曝光處理時聚合性基團間的反應可更為有效地進行。
作為聚合引發劑沒有特別限制,可以使用公知的聚合引發劑(所謂的光聚合引發劑)等。作為聚合引發劑的示例,可以舉出二苯甲酮類、苯乙酮類、α-氨基烷基苯酮類、苯偶姻類、酮類、噻噸酮類、苯偶姻類、苄基縮酮類、肟酯類、蒽酮類、一硫化四甲基秋蘭姆類、雙酰基氧化膦類、酰基膦氧化物類、蒽醌類、偶氮化合物等及其衍生物。
對於被鍍覆層形成用層中的聚合引發劑的含量沒有特別限制,從被鍍覆層的固化性的方面考慮,相對於被鍍覆層形成用層總質量優選為0.01質量%~1質量%、更優選為0.1質量%~0.5質量%。
在被鍍覆層形成用層中可以根據需要添加其它添加劑(例如增感劑、固化劑、阻聚劑、抗氧化劑、抗靜電劑、填料、顆粒、阻燃劑、表面活性劑、潤滑劑、增塑劑等)。
對於被鍍覆層形成用層的厚度沒有特別限制,優選為0.01μm~20μm、更優選為0.1μm~10μm、進一步優選為0.1μm~5μm。
上述的被鍍覆層形成用層的厚度為平均厚度,是測定粘合層的任意10點的厚度並進行算術平均而得到的值。
關於被鍍覆層形成用層的厚度與粘合層的厚度的關係,只要為可得到本發明效果的範圍就沒有特別限制,從本發明的效果更為優異的方面考慮,被鍍覆層形成用層的厚度與粘合層的厚度之比(被鍍覆層形成用層的厚度/粘合層的厚度)優選為3×10-5
~1.0、更優選為1×10-4
~0.001。
如上所述,上述被鍍覆層形成用層的厚度和粘合層的厚度分別意指平均厚度。
<<層積體的製造方法>>
對上述層積體的製造方法沒有特別限制,例如可以舉出下述方法:使用在臨時支持體上依敘述順序配置有被鍍覆層形成用層和粘合層的轉印膜,將轉印膜的粘合層側貼合至在周邊區域配置有裝飾層的基板上的方法;按順序在基板上的周邊區域配置裝飾層,其後形成粘合層,進一步在粘合層上形成被鍍覆層形成用層的方法;等等。
下面對上述使用轉印膜的方法和按順序形成各層的方法進行說明。
(製造方法(之1))
作為層積體的製造方法的第1實施方式,可以舉出使用轉印膜的方法。具體地說,首先準備具有臨時支持體、配置在臨時支持體上的被鍍覆層形成用層、以及配置在被鍍覆層形成用層上的粘合層的轉印膜。接著,將轉印膜的粘合層側貼合至在周邊區域配置有裝飾層的基板上,剝離臨時支持體,從而可得到所期望的層積體。
本方式所使用的轉印膜如上所述依序具有臨時支持體、被鍍覆層形成用層和粘合層。被鍍覆層形成用層和粘合層的定義(成分、厚度等)如上所述。
需要說明的是,根據需要可以在粘合層的與被鍍覆層形成用層相反側的表面上進一步配置後述的剝離膜。
在周邊區域配置有裝飾層的基板上貼合粘合層之前,臨時支持體為支持被鍍覆層形成用層和粘合層的基板,在基板與粘合層貼合後將臨時支持體分離。即,臨時支持體與被鍍覆層形成用層可剝離地密合。
作為臨時支持體,只要能夠與被鍍覆層形成用層剝離即可,對其種類沒有特別限制,可以使用公知的臨時支持體,也可以使用所謂的剝離膜(分離板)。
作為臨時支持體,可以適當地使用利用矽酮系剝離劑或其它剝離劑對表面實施了脫模處理的膜(優選樹脂膜)、或者其本身具有剝離性的膜。
作為脫模處理,例如可以舉出矽酮系防粘劑的塗布、長鏈烷基系防粘劑的塗布、氟類防粘劑的塗布。
作為樹脂膜,可以使用公知的膜,例如可以使用聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、聚苯乙烯等各種樹脂膜。
對臨時支持體的厚度沒有特別限制,從處理性優異的方面考慮,優選為25μm~150μm、更優選為38μm~100μm。
對轉印膜的製造方法沒有特別限制,可以舉出下述方法:在臨時支持體上塗布包含化合物X或組合物Y的組合物,形成被鍍覆層形成用層,其後在被鍍覆層形成用層上塗布粘合層形成用組合物,形成粘合層。
需要說明的是,在為了形成上述被鍍覆層形成用層而使用的組合物中至少包含上述化合物X或組合物Y,從處理性的方面考慮,在組合物中優選包含溶劑。
對可以使用的溶劑沒有特別限定,例如可以舉出:水;甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、甘油、丙二醇單甲基醚等醇類溶劑;乙酸等酸;丙酮、甲基乙基酮、環己酮等酮類溶劑;甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺類溶劑;乙腈、丙腈等腈類溶劑;乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯類溶劑;碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等碳酸酯類溶劑;此外還有醚類溶劑、二醇類溶劑、胺類溶劑、硫醇類溶劑、鹵素類溶劑等。
其中,優選醇類溶劑、酰胺類溶劑、酮類溶劑、腈類溶劑、碳酸酯類溶劑。
對組合物中的溶劑的含量沒有特別限制,相對於組合物總量優選為50質量%~98質量%、更優選為70質量%~95質量%。若為上述範圍內,則組合物的處理性優異、層厚的控制等容易。
在粘合層形成用組合物中至少含有形成上述粘合層的成分(粘合劑)即可,也可以含有其它成分。
從處理性的方面考慮,在粘合層形成用組合物中可以含有上述溶劑。
對用於形成被鍍覆層形成用層的組成物和粘合層形成用組合物的塗布方法沒有特別限制,可以使用公知的方法(例如旋塗、模塗、浸漬塗布等)。
此外,從處理性、製造效率的方面出發,在用於形成被鍍覆層形成用層的組成物或粘合層形成用組合物的塗布後可以根據需要進行乾燥處理,除去殘存的溶劑。
需要說明的是,乾燥處理的條件沒有特別限制,從生產率更為優異的方面考慮,優選在室溫~220℃(優選50℃~120℃)實施1分鐘~30分鐘(優選1分鐘~10分鐘)。
(製造方法(之2))
作為層積體的製造方法的第2實施方式,可以舉出按順序製造各層的方法。具體地說,可以舉出下述方法:在基板上形成裝飾層,其後形成粘合層,進一步形成被鍍覆層形成用層。
各層的形成方法如上所述。
<<含有圖案狀被鍍覆層的層積體及其製造方法>>
上述層積體用於形成被賦予鍍覆催化劑或其前體的圖案狀被鍍覆層。即,上述層積體用於製造含有圖案狀被鍍覆層的層積體。
下面使用上述層積體對圖案狀被鍍覆層的形成方法進行詳細說明。
作為圖案狀被鍍覆層的形成方法,可以舉出對上述層積體中的被鍍覆層形成用層以圖案狀實施曝光處理、並除去被鍍覆層形成用層的未曝光區域的方法。更具體地說,首先,如圖4(A)所示,對被鍍覆層形成用層18的規定量的區域(曝光區域20)實施曝光處理。在照射光後的曝光區域20,進行聚合性基團間的聚合或基板與聚合性基團的反應等,進行固化,形成不溶部。該不溶部為所謂的被鍍覆層。接著,如圖4(B)所示,除去被鍍覆層形成用層18的未實施曝光處理的區域(未曝光區域),從而形成圖案狀被鍍覆層22。
下面,首先對曝光處理的方法進行詳細說明,其後對未曝光區域的除去處理進行詳細說明。
在曝光處理中,根據所使用的被鍍覆層形成用層的材料在最佳波長的光下實施曝光,例如使用UV(紫外線)燈、基於可見光線等的光照射等。作為光源,例如有汞燈、金屬鹵化物燈、氙燈、化學燈、碳弧燈等。此外還可以使用電子射線、X射線、離子束、遠紅外線等。
作為曝光時間,根據被鍍覆層形成用層的材料的反應性和光源而不同,通常為10秒~5小時之間。作為曝光能量,為10mJ~8000mJ的程度即可,優選為50mJ~3000mJ的範圍。
需要說明的是,以圖案狀實施上述曝光處理的方法沒有特別限制,可採用公知的方法,例如隔著掩模對被鍍覆層形成用層照射曝光用光即可。
接著,除去被鍍覆層形成用層中的未實施曝光處理的區域(未曝光區域),形成圖案狀被鍍覆層。
除去未曝光區域的方法沒有特別限制,可以舉出使溶解被鍍覆層形成用層的溶劑與被鍍覆層形成用層接觸的方法。
更具體地說,可以舉出使用鹼性溶液作為顯影液的方法。在使用鹼性溶液除去未曝光區域的情況下,可以舉出將實施了曝光處理的層積體浸漬在鹼性溶液中的方法、在該被鍍覆層形成用層上塗布鹼性溶液的方法等,優選進行浸漬的方法。在浸漬方法的情况下,從生產率、作業性等的方面考慮,作為浸漬時間優選為1分鐘至30分鐘左右。
<<導電性層積體及其製造方法>>
利用上述過程得到具有圖案狀被鍍覆層的含有圖案狀被鍍覆層的層積體。在圖案狀被鍍覆層含有相互作用性基團。
該層積體能夠適當地應用於形成金屬膜(導電膜)的用途中。即,對層積體中的圖案狀被鍍覆層賦予鍍覆催化劑或其前體,進一步實施鍍覆處理,由此能夠在圖案狀被鍍覆層上形成金屬層。即,可通過控制圖案狀被鍍覆層的形狀來控制金屬層的圖案。此外,通過使用這樣的圖案狀被鍍覆層,金屬層對基板的密合性優異。
下面對形成上述金屬層的工序(金屬層形成工序)進行詳細說明。
(金屬層形成工序)
本工序為下述工序:對含有圖案狀被鍍覆層的層積體中的圖案狀被鍍覆層賦予鍍覆催化劑或其前體,對於被賦予了鍍覆催化劑或其前體的圖案狀被鍍覆層進行鍍覆處理,在圖案狀被鍍覆層上形成金屬層。更具體地說,通過實施本工序,如圖4(C)所示,在圖案狀被鍍覆層22上形成金屬層24,得到導電性層積體26。
下面分成對圖案狀被鍍覆層賦予鍍覆催化劑或其前體的工序(工序X)、以及對於被賦予了鍍覆催化劑或其前體的圖案狀被鍍覆層進行鍍覆處理的工序(工序Y)進行說明。
(工序X:鍍覆催化劑賦予工序)
在本工序中,首先對圖案狀被鍍覆層賦予鍍覆催化劑或其前體。上述化合物來源的相互作用性基團根據其功能附著(吸附)至被賦予的鍍覆催化劑或其前體。更具體地說,在圖案狀被鍍覆層表面上賦予鍍覆催化劑或其前體。
鍍覆催化劑或其前體發揮出作為鍍覆處理的催化劑或電極的功能。因此,所使用的鍍覆催化劑或其前體的種類根據鍍覆處理的種類來適宜確定。
需要說明的是,所使用的鍍覆催化劑或其前體優選為無電解鍍覆催化劑或其前體。下面主要對無電解鍍覆催化劑或其前體等進行詳細說明。
關於本工序中所使用的無電解鍍覆催化劑,只要可成為無電解鍍覆時的活性核,則任何的無電解鍍覆催化劑均可使用,具體地說,可以舉出具有自身催化劑還原反應的催化能力的金屬(已知為離子化傾向低於Ni的可進行無電解鍍覆的金屬)等。具體地說,可以舉出Pd、Ag、Cu、Ni、Pt、Au、Co等。其中,從催化能力的高度的方面考慮,特別優選Ag、Pd、Pt、Cu。
作為該無電解鍍覆催化劑,可以使用金屬膠體。
本工序中所用的無電解鍍覆催化劑前體只要可通過化學反應變成無電解鍍覆催化劑就可以沒有特別限制地使用。主要使用作為上述無電解鍍覆催化劑舉出的金屬的金屬離子。作為無電解鍍覆催化劑前體的金屬離子通過還原反應變成作為無電解鍍覆催化劑的0價金屬。作為無電解鍍覆催化劑前體的金屬離子被賦予至圖案狀被鍍覆層之後,在浸漬到無電解鍍覆浴中之前,可以通過另外的還原反應變化成0價金屬而成為無電解鍍覆催化劑。此外,可以保持無電解鍍覆催化劑前體的狀態浸漬在無電解鍍覆浴中,也可以通過無電解鍍覆浴中的還原劑變化成金屬(無電解鍍覆催化劑)。
作為無電解鍍覆催化劑前體的金屬離子優選使用金屬鹽賦予至圖案狀被鍍覆層。作為所使用的金屬鹽,只要溶解在適當的溶劑中而解離成金屬離子和堿(陰離子)即可,沒有沒有特別限制,可以舉出M(NO3
)n
、MCln
、M2/n
(SO4
)、M3/n
(PO4
)(M表示n價的金屬原子)等。作為金屬離子,可以適當地使用上述金屬鹽解離得到的金屬離子。例如可以舉出Ag離子、Cu離子、Ni離子、Co離子、Pt離子、Pd離子。其中優選為可多齒配位的金屬離子,從能夠配位的官能團的種類數和催化能力的方面考慮,特別優選Ag離子、Pd離子、Cu離子。
在本工序中,作為為了在不進行無電解鍍覆的情況下直接進行電鍍所使用的催化劑,也可以使用0價金屬。
作為將鍍覆催化劑或其前體賦予至圖案狀被鍍覆層的方法,例如可以製備將鍍覆催化劑或其前體分散或溶解在適當的溶劑中而成的溶液(包含鍍覆催化劑或其前體、以及溶劑的催化劑賦予液),將該溶液塗布在圖案狀被鍍覆層上、或者將形成有圖案狀被鍍覆層的層積體浸漬在該溶液中即可。
作為上述溶劑,適宜使用水或有機溶劑。作為有機溶劑,優選可浸透到圖案狀被鍍覆層中的溶劑,例如可以使用丙酮、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙二醇二乙酸酯、環己酮、乙酰丙酮、苯乙酮、2-(1-環己烯基)環己酮、丙二醇二乙酸酯、甘油三乙酸酯、二甘醇二乙酸酯、二氧六環、N-甲基吡咯烷酮、碳酸二甲酯、二甲基溶纖劑等。
對含有鍍覆催化劑或其前體、以及溶劑的催化劑賦予液的pH沒有特別限制,從在後述的鍍覆處理時容易在所期望的位置形成所期望量的金屬層的方面考慮,該pH優選為3.0~7.0、更優選為3.2~6.8、進一步優選為3.5~6.6。
對催化劑賦予液的製備方法沒有特別限制,用適當溶劑將特定金屬鹽溶解,根據需要使用酸或堿將pH調整成特定的範圍。
對溶液(催化劑賦予液)中的鍍覆催化劑或其前體的濃度沒有特別限制,優選為0.001質量%~50質量%、更優選為0.005質量%~30質量%。
此外,作為接觸時間,優選為30秒~24小時左右、更優選為1分鐘~1小時左右。
關於圖案狀被鍍覆層的鍍覆催化劑或其前體的吸附量,根據所使用的鍍覆浴種、催化劑金屬種、圖案狀被鍍覆層的相互作用性基團種、使用方法等而不同,從鍍覆的析出性的方面考慮,優選為5mg/m2
~1000mg/m2
、更優選為10mg/m2
~800mg/m2
、特別優選為20mg/m2
~600mg/m2
。
(工序Y:鍍覆處理工序)
接著,對被賦予了鍍覆催化劑或其前體的圖案狀被鍍覆層進行鍍覆處理。
對鍍覆處理的方法沒有特別限制,例如可以舉出無電解鍍覆處理或電解鍍覆處理(電鍍處理)。在本工序中,可以單獨實施無電解鍍覆處理,也可以在實施了無電解鍍覆處理後進一步實施電解鍍覆處理。
需要說明的是,在本說明書中,所謂的銀鏡反應作為上述無電解鍍覆處理的一種而包括。因而,可以通過例如銀鏡反應等使所附著的金屬離子還原、形成所期望的圖案狀金屬層,進而其後可實施電解鍍覆處理。
下面對無電解鍍覆處理和電解鍍覆處理的過程進行詳細說明。
所謂無電解鍍覆處理是指下述操作:使用溶解有希望以鍍覆的形式析出的金屬離子的溶液,通過化學反應使金屬析出。
本工序中的無電解鍍覆例如優選如下進行:對具備被賦予了無電解鍍覆催化劑的圖案狀被鍍覆層的層積體進行水洗,除去多餘的無電解鍍覆催化劑(金屬)後,浸漬在無電解鍍覆浴中,由此來進行無電解鍍覆。作為所使用的無電解鍍覆浴,可以使用公知的無電解鍍覆浴。
此外,在無電解鍍覆催化劑前體吸附或滲入到圖案狀被鍍覆層中的狀態下將具備被賦予了無電解鍍覆催化劑前體的圖案狀被鍍覆層的基板浸漬到無電解鍍覆浴中的情況下,優選對層積體進行水洗除去多餘的無電解鍍覆催化劑前體(金屬鹽等)之後浸漬到無電解鍍覆浴中。這種情況下,在無電解鍍覆浴中進行無電解鍍覆催化劑前體的還原以及接下來的無電解鍍覆。作為此處所使用的無電解鍍覆浴,也可以與上述同樣地使用公知的無電解鍍覆浴。
需要說明的是,關於無電解鍍覆催化劑前體的還原,也可以與上述那樣的使用無電解鍍覆液的方式之外另行準備催化劑活性化液(還原液),作為無電解鍍覆前的其它工序來進行。
作為一般的無電解鍍覆浴的組成,除了溶劑(例如水)以外,主要包含:1.鍍覆用的金屬離子、2.還原劑、3.使金屬離子的穩定性提高的添加劑(穩定劑)。在該鍍覆浴中,除了這些成分外,還可以包含鍍覆浴的穩定劑等公知的添加劑。
作為無電解鍍覆浴中使用的有機溶劑,可溶於水的溶劑是必要的,從這方面考慮,優選使用丙酮等酮類、甲醇、乙醇、異丙醇等醇類。作為無電解鍍覆浴中使用的金屬的種類,已知有銅、錫、鉛、鎳、金、銀、鈀、銠,其中,從導電性的方面出發,優選銅、銀、金,更優選銅。並且根據上述金屬選擇最佳的還原劑、添加劑。
作為在無電解鍍覆浴中的浸漬時間,優選為1分鐘~6小時左右、更優選為1分鐘~3小時左右。
在本工序中,在被賦予至圖案狀被鍍覆層的鍍覆催化劑或其前體具有作為電極的功能的情況下,可以對該被賦予了催化劑或其前體的圖案狀被鍍覆層進行電鍍。
需要說明的是,如上所述,在本工序中,在上述無電解鍍覆處理之後可以根據需要進行電解鍍覆處理。利用這樣的方式,能夠適宜地調整所形成的金屬層的厚度。
作為電鍍的方法,可以使用現有公知的方法。需要說明的是,作為電鍍中使用的金屬,可以舉出銅、鉻、鉛、鎳、金、銀、錫、鋅等,從導電性的方面出發,優選銅、金、銀,更優選銅。
(用途)
具有通過上述處理得到的金屬層的導電性層積體可應用於各種用途中,能夠用於觸控面板(或觸控面板傳感器)、半導體芯片、各種電氣配線板、FPC(柔性印刷電路,Flexible printed circuits)、COF(覆晶薄膜,Chip on Film)、TAB(卷帶自動接合,Tape Automated Bonding)、天線、多層配線基板、母板等各種用途中。其中優選用於觸控面板傳感器(靜電電容式觸控面板傳感器)。將上述導電性層積體應用於觸控面板傳感器的情況下,導電性層積體中的金屬層作為觸控面板傳感器中的檢測電極或引出配線發揮功能。
需要說明的是,在本說明書中,將觸控面板傳感器與各種顯示裝置(例如液晶顯示裝置、有機EL(電致發光,electro-luminescence)顯示裝置)組合而成的裝置稱為觸控面板。作為觸控面板,優選可以舉出所謂的靜電電容式觸控面板。
將導電性層積體應用於觸控面板傳感器的情況的一個實施方式示於圖5。
如圖5所示,在導電性層積體126中,具有配置在粘合層16上的圖案狀被鍍覆層22、以及配置在圖案狀被鍍覆層22上的檢測電極28和引出配線30。需要說明的是,檢測電極28和引出配線30由上述的金屬層構成。
為了製造這樣的導電性層積體126,可以通過在希望配置檢測電極28和引出配線30的位置形成圖案狀被鍍覆層22並在它們的上面形成金屬層而得到。即,在檢測電極28和引出配線30與粘合層16之間配置圖案狀被鍍覆層22。
需要說明的是,在將包含該含金屬層層積體的觸控面板傳感器作為觸控面板的部件組裝時,檢測電極28作為可感知靜電電容變化的感應電極發揮功能,構成感知部(感應部)。
檢測電極28具有對於接近觸控面板傳感器的輸入區域的操作者手指的X方向的輸入位置進行檢測的作用,具有在檢測電極28與手指之間產生靜電電容的功能。檢測電極28在第1方向(X方向)延伸,為在與第1方向正交的第2方向(Y方向)隔著規定間隔排列的電極。
引出配線30為承擔用於對檢測電極28施加電壓的作用的部件。
需要說明的是,如圖6所示,在導電性層積體126的檢測電極28和引出配線30上進一步藉由粘合層32配置在Y方向延伸且在X方向隔著規定間隔排列的2個以上的檢測電極34,從而形成將檢測出檢測電極28與檢測電極34之間的相互靜電電容變化的位置確定為操作者手指的輸入位置的觸控面板傳感器。需要說明的是,在檢測電極34上連接有未圖示的引出配線。
此外,通過進一步在檢測電極34上配置顯示裝置(未圖示),構成觸控面板。
需要說明的是,在上文中,對於構成金屬層在一個方向延伸的檢測電極的情況進行了說明,但並不限於該方式,也可以配置能夠進行X方向和Y方向的檢測的圖案狀檢測電極和引出配線作為金屬層。例如還可以將在X方向延伸的檢測電極和在Y方向延伸的檢測電極作為金屬層,藉由被鍍覆層僅配置在粘合層的單面側。這種情況下,在X方向延伸的檢測電極與在Y方向延伸的檢測電極之間配置絕緣層。此外,作為其它方式,還可以舉出如下方式:在粘合層上藉由被鍍覆層以規定面積分别配置2个以上的檢測區域圖案(節点,ノード),將引出配線直接設置在各個檢測區域圖案上的方式。
下面通過實施例進一步詳細說明本發明,但本發明並不限於這些。
<實施例1>
(合成例1:聚合物1)
在2L的三口燒瓶中加入乙酸乙酯1L、2-氨基乙醇159g,利用冰浴進行冷卻。調節成內溫為20℃以下向其中滴加2-溴異丁酰溴150g。其後使內溫上升至室溫(25℃)並反應2小時。反應終止後,追加蒸餾水300mL並使反應停止。其後利用蒸餾水300mL對乙酸乙酯相進行4次清洗,之後利用硫酸鎂進行乾燥,進而蒸餾除去乙酸乙酯,從而得到原料A 80g。
接著,向500mL的三口燒瓶中加入原料A 47.4g、吡啶22g、乙酸乙酯150mL,利用冰浴進行冷卻。調節成內溫為20℃以下向其中滴加丙烯酰氯25g。其後上升至室溫並反應3小時。反應終止後,追加蒸餾水300mL使反應停止。其後利用蒸餾水300mL對乙酸乙酯相進行4次清洗,之後利用硫酸鎂進行乾燥,進而蒸餾除去乙酸乙酯。其後利用柱色譜得到以下的單體M1(20g)。
[化8]
在500mL的三口燒瓶中加入N,N-二甲基乙酰胺8g,在氮氣流下加熱至65℃。利用4小時的時間向其中滴加單體M1:14.3g、丙烯腈(東京化成工業株式會社製造)3.0g、丙烯酸(東京化成製造)6.5g、V-65(和光純藥製造)0.4g的N,N-二甲基乙酰胺8g溶液。
滴加結束後,將反應溶液進一步攪拌3小時。其後追加N,N-二甲基乙酰胺41g,將反應溶液冷卻至室溫。向上述反應溶液中加入4-羥基TEMPO(東京化成製造)0.09g、DBU(二氮雜雙環十一碳烯)54.8g,在室溫下進行12小時反應。其後向反應液中加入70質量%甲磺酸水溶液54g。反應終止後,利用水進行再沉澱,取出固體物質,得到聚合物1(12g)。
使用IR(紅外線)測定機((株)堀場製作所製造)進行所得到的聚合物1的鑒定。在測定中,使聚合物溶解在丙酮中,使用KBr結晶來進行。根據IR測定的結果,在2240cm-1
附近觀測到峰,可知丙烯腈作為腈單元被導入到聚合物中。此外,通過酸值測定可知丙烯酸作為含羧酸基單元被導入。並且,使聚合物溶解在氘代DMSO(二甲基亞碸)中,利用Bruker製造的300MHz的NMR(AV-300)進行測定。可知,在2.5-0.7ppm(5H)觀察到對應於含腈基單元的寬峰,在7.8-8.1ppm(1H)、5.8-5.6ppm(1H)、5.4-5.2ppm(1H)、4.2-3.9ppm(2H)、3.3-3.5ppm(2H)、2.5-0.7ppm(6H)觀察到對應於含聚合性基團單元的寬峰,在2.5-0.7ppm(3H分)觀察到對應於含羧酸基單元的寬峰,可知含聚合性基團單元:含腈基單元:含羧酸基單元=30:30:40(mol%)。
[化9]
(組合物的製造)
按照表1對異丙醇(IPA)、聚合物1、聚丙烯酸、亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)、IRGACURE127(BASF製造)進行調液,得到組合物1~2。
需要說明的是,表1中,各成分的含量以相對於組合物總量的質量%來表示。
[表1]
(帶裝飾層玻璃基板的製造)
使用日本特開2013-218313號的實施例1中製造的裝飾層形成用感光性膜L1,按照與上述文獻同樣的過程在與圖3所示的裝飾層14同樣的位置(玻璃基板的周邊區域)在玻璃基板上配置裝飾層,製作帶裝飾層玻璃基板。需要說明的是,在裝飾層中不包含著色劑。裝飾層的平均厚度為25μm。
(轉印膜的製作)
準備作為臨時支持體的PET膜(A4300東洋紡社製造),在PET膜上旋塗組合物1,在80℃乾燥5分鐘,形成被鍍覆層形成用層(平均厚度:0.2μm)。
接著,在玻璃容器中加入FA-512AS(日立化成工業製造)45質量份、丙烯酸-2-乙基己酯(EHA和光純藥製造)40質量份、丙烯酸十二烷基酯(DDA和光純藥製造)10質量份、丙烯酸-2-羥乙酯(HEA和光純藥製造)5質量份、乙酸乙酯80質量份,進行加熱回流。向其中加入2,2’-偶氮二(異丁腈)(AIBN和光純藥製造)0.03質量份,進行2小時聚合反應。進一步加入2,2’-偶氮二(異丁腈)(AIBN和光純藥製造)0.03質量份,攪拌2小時。在其中利用甲苯稀釋,得到固體成分量為35質量%的聚合物溶液。通過GPC(凝膠滲透色譜,Gel Permeation Chromatography)(聚苯乙烯標準)得到的聚合物的重均分子量(Mw)為53萬。在所得到的聚合物溶液中按照固體成分為0.3質量%添加作為異氰酸酯交聯劑的CORONETL55E(日本聚氨酯製造),之後充分攪拌,將所得到的液體按照乾燥膜厚(粘合層的平均厚度)為75μm利用塗布器塗布到上述被鍍覆層形成用層上,在100℃乾燥3分鐘,形成粘合層,製作具備臨時支持體與被鍍覆層形成用層和粘合層的轉印膜。
(層積體的製作)
將上述製作的帶裝飾層玻璃基板的裝飾層側與轉印膜的粘合層貼合後,剝離臨時支持體,製造具有玻璃基板、裝飾層、粘合層以及被鍍覆層形成用層的層積體1。
<實施例2>
除了將被鍍覆層形成用層的平均厚度由0.2μm變更為1.0μm以外,按照與實施例1相同的過程製造層積體2。
<實施例3>
除了將被鍍覆層形成用層的平均厚度由0.2μm變更為2.0μm以外,按照與實施例1相同的過程製造層積體3。
<實施例4>
除了將所使用的組合物由組合物1變更為組合物2以外,按照與實施例1相同的過程製造層積體4。
<實施例5>
除了使用按照以下步驟準備的帶絕緣層玻璃基板來替換帶裝飾層玻璃基板以外,按照與實施例1相同的過程來製造層積體5。
(帶絕緣層玻璃基板的製造)
在上述製造的帶裝飾層玻璃基板的具有裝飾層一側的表面塗布V-9510(DIC制,形成絕緣層(平均厚度:30μm),製造帶絕緣層玻璃基板。
<實施例6>
在實施例1中製作的聚合物溶液中按照固體成分為0.3質量%添加作為異氰酸酯交聯劑的CORONETL55E(日本聚氨酯製造),之後進行充分攪拌,將所得到的液體按照乾燥膜厚(粘合層的平均厚度)為75μm利用塗布器塗布在實施例1中使用的帶裝飾層玻璃基板上,在100℃乾燥3分鐘,形成粘合層。
接著,在粘合層上旋塗組合物1,在80℃乾燥5分鐘,形成被鍍覆層形成用層(平均厚度:0.2μm),來製造層積體。
<比較例1>
在帶裝飾層玻璃基板的裝飾層側的表面旋塗組合物1,在80℃乾燥5分鐘,形成被鍍覆層形成用層(平均厚度:0.2μm),製造層積體10。
在該方式中,未配置粘合層。
<可見性>
在各實施例以及比較例中製作的層積體的被鍍覆層形成用層的上部隔著可得到網狀被鍍覆層(具體地說,如圖7所示,開口部40的一邊的長度W1為200μm、被鍍覆層42的寬度W2為5μm)那樣的光掩模進行UV照射(能量:2J、10mW、波長:256nm),在40℃的1質量%碳酸鈉水溶液中浸漬5分鐘進行顯影,製造網狀的被鍍覆層。光掩模配置在距離層積體表面的上部5μm的位置。需要說明的是,在比較例中,由於未配置粘合層,因而如圖1所示,光掩模與配置在玻璃基板上的被鍍覆層形成用層的距離可以進一步離開相當於裝飾層厚度的距離。
接著,將未形成被鍍覆層的玻璃基板的面利用養護帶(日東電工製造)覆蓋後,在室溫將具有被鍍覆層的玻璃基板在僅將Pd催化劑賦予液MAT-2(上村工業製造)的MAT-2A進行5倍稀釋後的溶液中浸漬5分鐘,利用純水清洗2次。接著在36℃在還原劑MAB(上村工業製造)中浸漬5分鐘,利用純水清洗2次。其後在室溫下在活性化處理液MEL-3(上村工業製造)中浸漬5分鐘,在不進行清洗的情況下在室溫下分別在無電解鍍覆液Thru-cup PEA(上村工業製造)中浸漬60分鐘。剝離覆蓋的帶,利用純水清洗2次,得到在被鍍覆層上具備網狀銅層的導電性層積體。需要說明的是,上述“僅將Pd催化劑賦予液MAT-2(上村工業製造)的MAT-2A進行5倍稀釋後的溶液”相當於含有鈀離子的催化劑賦予液,其pH為3.5。
將所得到的網狀銅層從玻璃基板上30cm的位置進行目視觀察,按以下的基準進行評價。本評價由3名試驗者實施,後述表2所示的數值為3人評價的平均值。
“5”:在視認部幾乎無法確認到網格線,非常好
“4”:在視認部稍能確認到網格線,良好
“3”:在視認部能夠確認到網格線,但實用上沒問題
“2”:在視認部能夠確認到網格線,實用上有問題
“1”:視認部的網格線顯眼,實用上有問題
需要說明的是,在所形成的圖案中,被鍍覆層的圖案與光掩模的形狀相同的情況下,在該圖案狀被鍍覆層上形成的網格線為無法視認的程度。另一方面,隨著被鍍覆層的圖案比光掩模的形狀增大(例如,幅度變寬),網格線的視認變得容易。即,可通過上述可見性的評價來把握被鍍覆層的圖案形狀的精度。
<圖案精度>
測定在上述可見性評價中得到的被鍍覆層的寬度W2,設其寬度為4μm~6μm的情況下為“A”、其寬度小於4μm或大於6μm的情況下為“B”。需要說明的是,如上所述,在所使用的光掩模中,形成上述被鍍覆層的部分的寬度為5μm,上述“A”意指光掩模寬度相對於開口部寬度的變化小。
需要說明的是,上述寬度W2是測定任意5點的被鍍覆層的寬度並將它們算術平均而得到的值。
表2中,“製造方法”欄中,“1”是指使用轉印膜來製造層積體的情況,“2”是指按順序塗布各層來製作層積體的情況。
[表2]
如上述表2所示,利用本發明的層積體能夠以優異的圖案精度形成圖案狀被鍍覆層,作為結果,能夠形成特定形狀的網格線,結果視認性也優異。
特別是由實施例1~3的比較確認到,在被鍍覆層形成用層的平均厚度小於2μm的情況下,效果更為優異。
另一方面,在未使用粘合層的比較例1中,未得到所期望的效果。
<觸控面板的動作性評價>
在利用實施例1製作的層積體的被鍍覆層形成用層的上部配置配有圖5所示那樣的檢測電極和引出配線的光掩模,進行UV照射(能量:2J、10mW、波長:256nm),在40℃的1質量%碳酸鈉水溶液中浸漬5分鐘進行顯影,製造圖案狀的被鍍覆層。
對於所得到的圖案狀的被鍍覆層,進行在<可見性>評價中實施的同樣的鍍覆處理,制作圖5所示形狀的第1檢測電極和第1引出配線。
接著,如圖6所示,在所形成的第1檢測電極和第1引出配線上配置粘合層A和第2檢測電極和第2引出配線。需要說明的是,第1檢測電極在第1方向(X方向)延伸,為在與第1方向正交的第2方向(Y方向)隔著規定間隔排列的電極;第2檢測電極在第2方向(Y方向)延伸,為在與第2方向正交的第1方向(X方向)隔著規定間隔排列的電極。
將上述製作的具有第1檢測電極和第2檢測電極的層積體藉由粘合層A貼合在顯示裝置上,製作玻璃基板構成觸摸面的觸控面板。
另外,不使用實施例1中使用的層積體而使用實施例2~6中製作的層積體,按照上述過程製作各觸控面板。
此外,使用實施例1的層積體,控制被鍍覆層的圖案形狀,進行在<可見性>評價中實施的同樣的鍍覆處理,僅在粘合層A的單面側製作能夠進行X方向和Y方向檢測的檢測電極和與各檢測電極連接的引出配線,得到實施例7的層積體。
使用所得到的層積體,製作玻璃基板構成觸摸面的觸控面板。
使用所得到的觸控面板,按照下述基準進行評價。需要說明的是,本評價由3名試驗者實施,後述表3所示的數值表示3人評價的平均值。
“5”:在高速輕拂(フリック)動作等時可没有問題地跟隨。
“4”:在高速輕拂動作等時可大致沒有問題地跟隨。
“3”:在外周近邊處感到動作稍有遲滯,但實用上沒有問題。
“2”:面板整體動作稍有遲滯、或產生錯誤動作等,實用上有問題。
“1”:錯誤動作很多,實用上有問題。
表3中,在“觸控面板的構成”欄中,“兩面”意指,如圖6所示,隔著粘合層,在X方向延伸的檢測電極與在Y方向延伸的檢測電極相向的方式,“單面”意指能夠進行X方向和Y方向檢測的檢測電極僅配置在具有圖案狀被鍍覆層的粘合層A的單面側的方式。
[表3]
如上述表3所示,利用使用本發明的層積體形成的觸控面板能夠形成規定的電極圖案,確認到動作性優異。
10‧‧‧層積體
12‧‧‧基板
14‧‧‧裝飾層
16,32‧‧‧粘合層
18‧‧‧被鍍覆層形成用層
20‧‧‧曝光區域
22‧‧‧圖案狀被鍍覆層
24‧‧‧金屬層
26,126‧‧‧導電性層積體
28,34‧‧‧檢測電極
30‧‧‧引出配線
40‧‧‧開口部
42‧‧‧被鍍覆層
50‧‧‧掩模
圖1為用於說明現有技術的問題的示意圖。
圖2為用於說明本發明的層積體的特徵的示意圖。
圖3為示出本發明的層積體的一個實施方式的截面圖。
圖4為按工藝順序示出本發明的導電性層積體的製造方法的截面圖。
圖5為表示導電性層積體的一個實施方式的俯視圖。
圖6為表示導電性層積體的其它實施方式的截面圖。
圖7為利用實施例製作的網狀被鍍覆層的俯視圖。
10‧‧‧層積體
12‧‧‧基板
14‧‧‧裝飾層
16‧‧‧粘合層
18‧‧‧被鍍覆層形成用層
Claims (10)
- 一種層積體,其具有: 基板; 裝飾層,該裝飾層配置在上述基板上的周邊區域; 粘合層,該粘合層配置在上述基板和上述裝飾層上;以及 被鍍覆層形成用層,該被鍍覆層形成用層配置在上述粘合層上,並且含有下述化合物X或組合物Y, 化合物X:具有與鍍覆催化劑或其前體相互作用的官能團以及聚合性基團的化合物 組合物Y:包含具有與鍍覆催化劑或其前體相互作用的官能團的化合物以及具有聚合性基團的化合物的組合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之層積體,其中,上述粘合層中實質上不含有酸基。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之層積體,其中,上述基板為玻璃基板。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之層積體,其中,上述被鍍覆層形成用層的厚度為0.01μm~20μm。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之層積體,其中,上述粘合層的厚度與上述裝飾層的厚度之比為2以上,其中,上述比表示粘合層的厚度/裝飾層的厚度。
- 一種導電性層積體的製造方法,其具備下述工序: 對於權利要求1~5的任一項所述的層積體中的上述被鍍覆層形成用層以圖案狀實施曝光處理,除去上述被鍍覆層形成用層的未曝光區域,形成圖案狀被鍍覆層的工序;以及 對上述圖案狀被鍍覆層賦予鍍覆催化劑或其前體,對於被賦予了上述鍍覆催化劑或其前體的圖案狀被鍍覆層進行鍍覆處理,在上述圖案狀被鍍覆層上形成金屬層的工序。
- 一種導電性層積體,其具有: 基板; 裝飾層,該裝飾層配置在上述基板上的周邊區域; 粘合層,該粘合層配置在上述基板和上述裝飾層上; 圖案狀被鍍覆層,該圖案狀被鍍覆層配置在上述粘合層上,並且具有與鍍覆催化劑或其前體相互作用的官能團;以及 金屬層,該金屬層配置在上述圖案狀被鍍覆層上。
- 一種觸控面板傳感器,其包含權利要求7所述的導電性層積體。
- 一種觸控面板,其包含權利要求7所述的導電性層積體。
- 一種轉印膜,其具備: 臨時支持體; 被鍍覆層形成用層,該被鍍覆層形成用層配置在臨時支持體上,並且含有下述化合物X或組合物Y;以及 粘合層,該粘合層配置在上述被鍍覆層形成用層上, 化合物X:具有與鍍覆催化劑或其前體相互作用的官能團以及聚合性基團的化合物 組合物Y:包含具有與鍍覆催化劑或其前體相互作用的官能團的化合物以及具有聚合性基團的化合物的組合物。
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