TWI603250B - 轉印膜、靜電電容型輸入裝置的製造方法與靜電電容型輸入裝置 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種可將手指之接觸位置檢測為靜電電容之變化的靜電電容型輸入裝置的製造方法、及藉由該製造方法而所得之靜電電容型輸入裝置、以及包含該靜電電容型輸入裝置作為構成元件的影像顯示裝置。
於行動電話、汽車導航、個人電腦、售票機、銀行終端等電子設備中,近年來於液晶裝置等之表面配置有平板型之輸入裝置,一面參照液晶裝置之影像顯示區域所顯示之指示影像一面用手指或觸控筆等觸碰顯示有該指示影像之部位,由此進行與指示影像對應之資訊輸入。
此種輸入裝置(觸控面板)存在有電阻膜型、靜電電容型等。然而其中,電阻膜型輸入裝置是膜與玻璃之2枚結構,是按下膜而使其短路的結構,因此具有動作溫度範圍狹窄、或不耐經時變化等缺點。
相對於此,靜電電容型輸入裝置具有僅僅於一枚基板上形成
透光性導電膜即可的優點。
作為靜電電容型輸入裝置,已知有於前面板之非接觸側表面一體地形成有遮罩層、透明電極圖案、層間絕緣層、透明保護膜等之靜電電容型觸控面板,由於前面板與靜電電容型輸入裝置一體化,因此變得可薄層/輕量化。於專利文獻1中記載了將對包含茀樹脂之矽氧烷樹脂組成物進行硬化而所得之硬化膜用於觸控面板之保護膜或觸控感測器用絕緣膜中。
近年來,專注於解決如下之問題:於此種靜電電容型輸入裝置中,由於能看到當面電極之圖案形狀等而造成美觀變差,例如於專利文獻2中記載了:為了改良ITO圖案等透明電極圖案之視認性(使其看不到),有效的是提高所積層之透明絕緣層的折射率,減小與ITO之折射率之差。
而且,開發、公布了於在液晶或有機電激發光(electroluminescence,EL)顯示器上具有靜電電容型觸控面板之智慧型手機或平板(tablet)型個人電腦(personal computer,PC)中,前面板(直接用手指接觸之面)使用以康寧(Corning)公司之大猩猩玻璃(Gorilla Glass)為代表之強化玻璃者。而且,上市了於所述前面板之一部分形成有用以設置感壓(靜電電容並不變化、利用按壓之機械機構)開關的開口部者。該些強化玻璃之強度高,難以加工,因此為了形成所述開口部,一般情況下於強化處理前形成開口部,然後進行強化處理。
於專利文獻1或專利文獻2中僅僅記載了,作為透明絕
緣層或透明保護膜之形成方法,於使用有機材料之情形時進行塗佈之方法。
另一方面,於專利文獻3及專利文獻4中,記載了彩色濾光片用轉印材料,提出了將轉印材料積層於基板上者。
[專利文獻1]WO2010-061744號公報
[專利文獻2]日本專利特開2010-061425號公報
[專利文獻3]日本專利特開2007-334045號公報
[專利文獻4]日本專利特開2008-107779號公報
然而,於專利文獻1或專利文獻2中的透明絕緣層或透明保護膜之形成方法中存在如下問題:若藉由專利文獻1或專利文獻2中所記載之塗佈法,使用專利文獻1或專利文獻2中所記載之材料而於上述具有開口部之強化處理後的基板上形成透明絕緣層或透明保護膜,則產生抗蝕劑成分自開口部漏出或滲出,因而必須進行將所滲出之部分除去的步驟,從而造成生產效率明顯降低。而且,於專利文獻3及專利文獻4中,雖然提到利用於液晶顯示裝置中,但並未對改善其ITO圖案視認性加以研究,而且關於將轉印材料應用至靜電電容型輸入裝置中,亦未加以記載。
本發明之目的在於提供一種可藉由於靜電電容型輸入裝置中使用而改良透明電極圖案之視認性、可提高靜電電容型輸入裝置
之生產性的轉印材料。
因此,本發明者等人以解決上述課題為目的而進行銳意研究。其結果發現若使用包含550 nm之波長下的折射率為1.55以上之透明硬化性樹脂層的轉印材料,則可解決上述課題,從而提供以下所記載之本發明。
用以解決本發明之課題的具體手段之發明如下所述。
[1]一種轉印材料,其特徵在於包含:臨時支撐體、於該臨時支撐體上所積層之透明硬化性樹脂層,所述透明硬化性樹脂層之550 nm之波長下的折射率為1.55以上。
[2][1]中所記載之轉印材料較佳的是所述透明硬化性樹脂層含有折射率為1.55以上之單體。
[3][1]或[2]中所記載之轉印材料較佳的是所述透明硬化性樹脂層含有折射率為1.55以上之黏合劑。
[4][1]~[3]中任一項所記載之轉印材料較佳的是所述透明硬化性樹脂層含有折射率為1.55以上之微粒子。
[5][1]~[4]中任一項所記載之轉印材料較佳的是於所述臨時支撐體與所述透明硬化性樹脂層之間積層有熱塑性樹脂層。
[6][5]中所記載之轉印材料較佳的是所述熱塑性樹脂層之於110℃下所測定之熔融黏度ηc為250 Pa.s~3000 Pa.s。
[7][1]~[6]中任一項所記載之轉印材料較佳的是所述透明硬化性樹脂層是靜電電容型輸入裝置之透明絕緣層或透明保護層用。
[8]一種靜電電容型輸入裝置的製造方法,所述靜電電容型輸入裝置包含透明絕緣層及透明保護層中之至少一方,以及透明電極圖案,其特徵在於:使用[7]中所記載之轉印材料而形成所述透明絕緣層及透明保護層中之至少一方。
[9][8]中所記載之靜電電容型輸入裝置的製造方法較佳的是該靜電電容型輸入裝置包含前面板、於所述前面板之非接觸側至少包含下述(1)~(5)之元件,使用所述轉印材料而形成所述(3)及(5)之元件中之至少一方:
(1)多個銲墊(pad)部分經由連接部分而於第一方向上延伸而形成的多個第一透明電極圖案
(2)與所述第一透明電極圖案電絕緣,於與所述第一方向交叉的方向上延伸而形成的包含多個銲墊部分之多個第二透明電極圖案
(3)使所述第一透明電極圖案與所述第二透明電極圖案電絕緣的透明絕緣層
(4)與所述第一透明電極圖案及所述第二透明電極圖案之至少一方電性連接,與所述第一透明電極圖案及所述第二透明電極圖案不同之導電性元件
(5)以覆蓋所述(1)~(4)之元件的全部或一部分之方式而設置的透明保護層。
[10][8]或[9]中所記載之靜電電容型輸入裝置的製造方法較
佳的是所述前面板於至少一部分具有開口部。
[11]一種靜電電容型輸入裝置,其特徵在於:藉由[8]~[10]中任一項所記載之靜電電容型輸入裝置的製造方法而製造。
[12]一種影像顯示裝置,其特徵在於:包含[11]中所記載之靜電電容型輸入裝置。
藉由本發明可提供可改良靜電電容型輸入裝置之透明電極圖案之視認性、可提高靜電電容型輸入裝置之生產性的轉印材料。
1‧‧‧前面板
2‧‧‧遮罩層
3‧‧‧第一透明電極圖案
3a‧‧‧銲墊部分
3b‧‧‧連接部分
4‧‧‧第二透明電極圖案
5‧‧‧絕緣層
6‧‧‧導電性元件
7‧‧‧透明保護層
8‧‧‧開口部
10‧‧‧靜電電容型輸入裝置
11‧‧‧強化處理玻璃
12‧‧‧其他導電性元件
圖1是表示本發明之靜電電容型輸入裝置之構成的剖面圖。
圖2是表示本發明中之前面板之一例的說明圖。
圖3是表示本發明中之第一透明電極圖案及第二透明電極圖案之一例的說明圖。
圖4是表示形成有開口部之強化處理玻璃之一例的俯視圖。
圖5是表示形成有遮罩層之前面板之一例的俯視圖。
圖6是表示形成有第一透明電極圖案之前面板之一例的俯視圖。
圖7是表示形成有第一透明電極圖案及第二透明電極圖案之前面板之一例的俯視圖。
圖8是表示形成有與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案
不同之導電性元件的前面板之一例的俯視圖。
圖9是表示金屬奈米線剖面的說明圖。
以下,對本發明之轉印材料、靜電電容型輸入裝置的製造方法、靜電電容型輸入裝置及影像顯示裝置加以說明。以下所記載之構成要件之說明基於本發明之代表性實施方式或具體例而進行,但本發明並不限定於此種實施方式或具體例。另外,於本申請案說明書中,使用「~」而表示之數值範圍是表示包含「~」之前後所記載之數值作為下限值及上限值的範圍。
本發明之轉印材料之特徵在於包含:臨時支撐體、於該臨時支撐體上所積層之透明硬化性樹脂層,所述透明硬化性樹脂層之550 nm之波長下的折射率為1.55以上。
藉由此種構成,可藉由於靜電電容型輸入裝置中使用而改良透明電極圖案之視認性,可提高靜電電容型輸入裝置之生產性。雖然不拘泥於任何理論,但藉由使透明電極圖案(較佳的是ITO)與所述透明硬化性樹脂層之折射率差變小,使光反射減低而變得難以看到透明電極圖案,從而可改善視認性。
以下,對本發明之轉印材料加以說明。另外,本發明之轉印材料可為負型材料亦可為正型材料。本發明之轉印材料較佳的是靜電電容型輸入裝置之透明絕緣層或透明保護層用。
本發明之轉印材料包含臨時支撐體。作為所述臨時支撐體,可使用具有可撓性,於加壓下、或加壓及加熱下並不產生顯著之變形、收縮或伸長的材料。作為此種臨時支撐體之例子,可列舉聚對苯二甲酸乙二酯膜、三乙酸纖維素膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜等,其中特佳的是雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯膜。
所述臨時支撐體之厚度並無特別限制,一般為5 μm~200 μm之範圍,自操作容易性、通用性等方面而言,特佳的是10 μm~150 μm之範圍。
而且,所述臨時支撐體可透明,亦可含有染料化矽、氧化鋁溶膠、鉻鹽、鋯鹽等。
而且,可藉由日本專利特開2005-221726號公報中所記載之方法等對本發明之轉印材料中之所述臨時支撐體賦予導電性。
本發明之轉印材料包含透明硬化性樹脂層,所述透明硬化性樹脂層之550 nm之波長下的折射率為1.55以上。另外,於本說明書中,於並未特別說明地使用折射率之情形時,表示550 nm下之折射率。
所述透明硬化性樹脂層可為光硬化性,亦可為熱交聯性(熱硬化性),亦可兼具光硬化性與熱交聯性(熱硬化性)。
較佳的是所述透明硬化性樹脂層至少具有光硬化性,亦即,所述透明硬化性樹脂層較佳的是光硬化性樹脂層。更佳的是所述透明硬化性樹脂層兼具光硬化性與熱交聯性(熱硬化性)。
所述透明硬化性樹脂層之於550 nm之波長下的折射率為1.55以上,較佳的是1.6以上,自改善透明電極圖案之視認性的觀點考慮,更佳的是1.66以上。另外,關於所述透明硬化性樹脂層之於550 nm之波長下的折射率之上限值,並無特別限制,自製造成本之觀點考慮,較佳的是2.3以下。
後述之透明電極圖案與所述透明硬化性樹脂層之折射率之差△n較佳的0.4以下,更佳的是0.3以下。
作為使所述透明硬化性樹脂層之折射率為上述範圍的方法,並無特別限制,可列舉於所述透明硬化性樹脂層中添加折射率為1.55以上之黏合劑、折射率為1.55以上之單體及折射率為1.55以上之微粒子中之至少1種以上的方法。所述透明硬化性樹脂層可使用折射率為1.55以上之黏合劑、折射率為1.55以上之單體及折射率為1.55以上之微粒子中之任意1種,亦可併用2種以上。
所述透明硬化性樹脂層較佳的是包含折射率為1.55以上之黏合劑,更佳的是包含折射率為1.6以上之黏合劑,特佳的是包含折射率為1.66以上之黏合劑。
所述折射率為1.55以上之黏合劑並無特別限制,可使用公知之黏合劑。作為1.55以上之高折射率黏合劑之例子,較佳的是至少包含1個以上芳基、芳香族雜環基、氯原子、溴原子、碘原子、硫原子之聚合物,更佳的是包含芳基之聚合物。作為較佳之高折射率聚合物之具體例,可列舉:聚苯乙烯聚合物、以及與例如丙烯腈、馬來酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸及其酯之共聚物、偏二氯
乙烯(vinylidene chloride)共聚物(例如偏二氯乙烯/丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、偏二氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)、聚氯乙烯及共聚物(例如聚氯乙烯/乙酸酯、氯乙烯/丙烯腈共聚物)、聚乙烯基亞苄基合成橡膠(例如丁二烯/丙烯腈共聚物、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯/丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、2-氯丁二烯-1,3聚合物、氯化橡膠、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯、苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯嵌段共聚物)、共聚酯(例如由式HO(CH2)nOH(式中,n為2~10之整數)之聚甲二醇、以及(1)六氫對苯二甲酸、癸二酸及對苯二甲酸、(2)對苯二甲酸、間苯二甲酸及癸二酸、(3)對苯二甲酸及癸二酸、(4)由對苯二甲酸及間苯二甲酸之反應生成物而製造者,以及由(5)該二醇及(i)對苯二甲酸、間苯二甲酸及癸二酸及(ii)對苯二甲酸、間苯二甲酸、癸二酸及己二酸而製造之共聚酯的混合物)、聚N-乙烯基咔唑及其共聚物、包含碳酸酯與雙酚之聚碳酸酯等。而且,亦可列舉聚(甲基苯基矽氧烷)、或1,3,5-三甲基-1,1,3,5,5-五苯基三矽氧烷等矽化物、含有較多芳香族之矽油等作為較佳例。而且,可列舉具有茀、四苯基甲烷、1,1,2,2-四苯基乙烷或聯苯等骨架之化合物。
其中,較佳的是具有茀、四苯基甲烷、1,1,2,2-四苯基乙烷或聯苯等骨架之化合物,特佳的是具有茀骨架之化合物。
所述透明硬化性樹脂層中之折射率為1.55以上之黏合劑之含量並無特別限制,相對於透明硬化性樹脂層而言較佳的是1
質量%~60質量%,更佳的是3質量%~40質量%,特佳的是5質量%~30質量%。
所述透明硬化性樹脂層較佳的是包含折射率為1.55以上之單體,更佳的是包含折射率為1.6以上之單體,特佳的是包含折射率為1.66以上之單體。
所述折射率為1.55以上之單體並無特別限制,可使用公知之單體。所述折射率為1.55以上之單體例如可列舉雙(4-甲基丙烯醯基苯硫基)硫醚、雙苯氧基乙醇茀二丙烯酸酯、乙烯基萘、乙烯基苯基硫醚、4-甲基丙烯醯氧基苯基-4'-甲氧基苯基硫醚、四溴雙酚A二環氧丙烯酸酯等。
其中,本發明之轉印材料中,所述折射率為1.55以上之單體較佳的是雙芳基茀系丙烯酸酯,更佳的是WO2010/061744號之通式(1)所表示之化合物、雙(4-甲基丙烯醯基苯硫基)硫醚,特佳的是WO2010/061744號之[0063]段落中所記載之化合物。
作為所述折射率為1.55以上之單體之具體例,例如可列舉大阪瓦斯化學(Osaka Gas Chemicals)股份有限公司製造之OGSOL EA-0200、OGSOL EA-F5003、OGSOL EA-F5503、OGSOL EA-F5510等。
所述透明硬化性樹脂層中之折射率為1.55以上之單體之含量並無特別限制,相對於透明硬化性樹脂層而言較佳的是1質量%~60質量%,更佳的是3質量%~40質量%,特佳的是5質量%~30質量%。
所述透明硬化性樹脂層較佳的是包含折射率為1.55以上之微粒子,更佳的是包含折射率為1.6以上之微粒子,特佳的是包含折射率為1.66以上之微粒子。
所述折射率為1.55以上之高折射率微粒子例如可列舉以Ti、Zr、Ta、In、Nd、Sn、Sb、Zn,La、W、Ce、Nb、V、Sm、Y等之氧化物或複合氧化物、硫化物為主成分之粒子。此處,所謂主成分是表示構成粒子之成分中含量(質量%)最多之成分。更佳之高折射率微粒子是以包含選自Ti、Zr、Ta、In、及Sn之至少1種金屬元素的氧化物或複合氧化物為主成分之粒子。
進一步更佳的是以包含選自Ti、Zr之至少1種金屬元素的氧化物或複合氧化物為主成分的粒子。
所述透明硬化性樹脂層中之折射率為1.55以上之微粒子的含量並無特別限制,相對於透明硬化性樹脂層而言較佳的是20質量%~80質量%,更佳的是30質量%~70質量%,特佳的是35質量%~65質量%。
於本發明之轉印材料為負型材料之情形時,較佳的是於所述透明硬化性樹脂層為光硬化性樹脂層時之光硬化性樹脂層中包含鹼可溶性樹脂(較佳的是折射率不足1.55之黏合劑)、聚合性化合物(較佳的是折射率不足1.55之單體)、聚合起始劑或聚合起始系。
本發明之轉印材料中所含之鹼可溶性樹脂可使用日本專利特開2011-95716號公報之段落[0025]、日本專利特開
2010-237589號公報之段落[0033]~段落[0052]中所記載之聚合物。
所述聚合性化合物可使用日本專利第4098550號之段落[0023]~段落[0024]中所記載之聚合性化合物。
所述聚合起始劑或聚合起始系可使用日本專利特開2011-95716號公報中所記載之段落[0031]~段落[0042]中所記載之聚合性化合物。
另外,所述光硬化性樹脂層中亦可使用添加劑。所述添加劑例如可列舉日本專利第4502784號公報之段落[0017]、日本專利特開2009-237362號公報之段落[0060]~段落[0071]中所記載之界面活性劑,或日本專利第4502784號公報之段落[0018]中所記載之熱聚合抑制劑,另外可列舉日本專利特開2000-310706號公報之段落[0058]~段落[0071]中所記載之其他添加劑。
而且,作為藉由塗佈而製造本發明之轉印材料之所述透明硬化性樹脂層時的溶劑,可使用日本專利特開2011-95716號公報之段落[0043]~段落[0044]中所記載之溶劑。
以上,以本發明之轉印材料為負型材料之情形為中心而進行說明,但本發明之轉印材料亦可為正型材料。於本發明之轉印材料為正型材料之情形時,於所述透明硬化性樹脂層為光硬化性樹脂層之情形時,光硬化性樹脂層使用例如日本專利特開2005-221726中所記載之材料等,但並不限定於此。
於使用本發明之轉印材料而形成絕緣層之情形時,自維
持絕緣性之觀點考慮,所述透明硬化性樹脂層之層厚較佳的是0.1 μm~5 μm,更佳的是0.3 μm~3 μm,特佳的是0.5 μm~2 μm。
於使用本發明之轉印材料而形成透明保護層之情形時,自充分發揮表面保護能力之觀點考慮,所述透明硬化性樹脂層之層厚較佳的是0.5 μm~10 μm,更佳的是0.8 μm~5 μm,特佳的是1 μm~3 μm。
此處,各層之黏度可如下所述般地測定。藉由大氣壓及減壓乾燥,自熱塑性樹脂層或所述透明硬化性樹脂層除去溶劑而作為測定樣品,例如使用Vibron(DD-III型;東洋鮑德溫(Baldwin)股份有限公司製造)作為測定器,於測定開始溫度為50℃、測定結束溫度為150℃、升溫速度為5℃/min及振動頻率為1 Hz/deg之條件下進行測定,可使用100℃之測定值。
作為本發明之轉印材料,自可防止積層時產生氣泡之觀點考慮,較佳的是於所述臨時支撐體與所述透明硬化性樹脂層之間積層熱塑性樹脂層。所述熱塑性樹脂層較佳的是鹼可溶性。熱塑性樹脂層是以吸收基底表面之凹凸(亦包含已形成之影像等之凹凸等)之方式承擔作為緩衝材料之作用者,較佳的是具有可根據目標面之凹凸而變形之性質。
熱塑性樹脂層較佳的是包含日本專利特開平5-72724號公報中所記載之有機高分子物質作為成分之形態,特佳的是包含選自維卡(Vicat)法[具體而言是美國材料試驗法ASTMD1235之
聚合物軟化點測定法]之軟化點為約80℃以下之有機高分子物質之至少1種的形態。
具體而言,可列舉聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴、乙烯與乙酸乙烯酯或其鹼化物等之乙烯共聚物、乙烯與丙烯酸酯或其鹼化物之共聚物、聚氯乙烯或氯乙烯與乙酸乙烯酯或其鹼化物等之氯乙烯共聚物、聚偏二氯乙烯、偏二氯乙烯共聚物、聚苯乙烯、苯乙烯與(甲基)丙烯酸酯或其鹼化物等之苯乙烯共聚物、聚乙烯基甲苯、乙烯基甲苯與(甲基)丙烯酸酯或其鹼化物等之乙烯基甲苯共聚物、聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸丁酯與乙酸乙烯酯等之(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙酸乙烯酯共聚物、尼龍、共聚尼龍、N-烷氧基甲基化尼龍、N-二甲基胺基化尼龍等聚醯胺樹脂等有機高分子。
作為本發明之轉印材料,所述熱塑性樹脂層之層厚較佳的是3 μm~30 μm。於熱塑性樹脂層之層厚不足3 μm之情形時,存在如下之現象:積層時之追隨性不充分,且無法完全吸收基底表面之凹凸。而且,於層厚超過30 μm之情形時,存在如下現象:對於臨時支撐體上形成熱塑性樹脂層時之乾燥(溶劑除去)帶來負荷,熱塑性樹脂層之顯影需要時間,使製程適合性惡化。所述熱塑性樹脂層之層厚更佳的是4 μm~25 μm,特佳的是5 μm~20 μm。
熱塑性樹脂層可塗佈包含熱塑性有機高分子之製備液等而形成,塗佈等時所使用之製備液可使用溶劑而製備。溶劑若為可溶解構成該層之高分子成分者,則並無特別限制,例如可列
舉甲基乙基酮、環己酮、丙二醇單甲醚乙酸酯、正丙醇、2-丙醇等。
本發明之轉印材料之所述熱塑性樹脂層的於110℃下所測定之熔融黏度ηc較佳的是250 Pa.s~3000 Pa.s,更佳的是300 Pa.s~2500 Pa.s,特佳的是500 Pa.s~2000 Pa.s。
本發明之轉印材料中,可於透明硬化性樹脂層與熱塑性樹脂層之間設置中間層,或者於透明硬化性樹脂層之表面進一步設置保護膜等而適宜地構成。
於本發明之轉印材料中,較佳的是以防止塗佈多層時及塗佈後之保存時成分之混合為目的而設置中間層。作為中間層,較佳的是於日本專利特開平5-72724號公報中記載為「分離層」之具有氧阻隔功能之隔氧膜,曝光時之感度提高,可減低曝光機之時間負荷,生產性提高。
作為所述中間層及保護膜,可適宜使用日本專利特開2006-259138號公報之段落[0083]~段落[0087]及段落[0093]中所記載者。
本發明之轉印材料可基於日本專利特開2006-259138號公報之段落[0094]~段落[0098]中所記載之感光性轉印材料之製作方法而製作。
具體而言,於形成具有中間層之本發明之轉印材料之情形時,可藉由如下方式而適宜地製作:於臨時支撐體上塗佈溶解有熱塑性有機高分子以及添加劑之溶解液(熱塑性樹脂層用塗佈液),使其乾燥而設置熱塑性樹脂層後,於該熱塑性樹脂層上塗佈於並不溶解熱塑性樹脂層之溶劑中添加樹脂或添加劑而製備之製備液(中間層用塗佈液),使其乾燥而積層中間層,於該中間層上進一步塗佈使用並不溶解中間層之溶劑而製備之透明硬化性樹脂層用塗佈液,使其乾燥而積層透明硬化性樹脂層。
本發明之靜電電容型輸入裝置的製造方法(以下有時簡稱為「本發明的製造方法」)是包含透明絕緣層及透明保護層中之至少一方以及透明電極圖案之靜電電容型輸入裝置的製造方法,其特徵在於:使用本發明之轉印材料而形成所述透明絕緣層及透明保護層中之至少一方。
對藉由本發明的製造方法而形成的靜電電容型輸入裝置之構成加以說明。圖1是表示本發明之靜電電容型輸入裝置之構成的剖面圖。於圖1中,靜電電容型輸入裝置10包含:前面板1、遮罩層2、第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4、透明絕緣層5、導電性元件6、透明保護層7。
本發明之靜電電容型輸入裝置的製造方法較佳的是該靜電電容型輸入裝置包含前面板、於所述前面板之非接觸側至少包含下述(1)~(5)之元件,使用本發明之轉印材料而形成所
述(3)及(5)之元件中之至少一方,更佳的是所述(3)及(5)之元件均是使用本發明之轉印材料而形成。
(1)多個銲墊部分經由連接部分而於第一方向上延伸而形成的多個第一透明電極圖案
(2)與所述第一透明電極圖案電絕緣,於與所述第一方向交叉的方向上延伸而形成的包含多個銲墊部分之多個第二透明電極圖案
(3)使所述第一透明電極圖案與所述第二透明電極圖案電絕緣的透明絕緣層
(4)與所述第一透明電極圖案及所述第二透明電極圖案之至少一方電性連接,與所述第一透明電極圖案及所述第二透明電極圖案不同之導電性元件
(5)以覆蓋所述(1)~(4)之元件的全部或一部分之方式而設置的透明保護層
(前面板)
前面板1包含玻璃基板等透光性基板,可使用以康寧公司之大猩猩玻璃為代表之強化玻璃等。而且,於圖1中,將前面板1之設有各元件之側稱為非接觸面。於本發明之靜電電容型輸入裝置10中,用手指等對前面板1之接觸面(非接觸面之相反面)進行接觸等而進行輸入。以下,有時將前面板稱為「基材」。
而且,為了提高其後之轉印步驟中之利用積層之所述透明硬化性樹脂層或所述感光性樹脂層之密接性,可預先對基材(前
面板)之非接觸面實施表面處理。作為所述表面處理,較佳的是實施使用矽烷化合物之表面處理(矽烷偶合處理)。作為矽烷偶合劑,較佳的是具有與感光性樹脂相互作用之官能基。例如藉由噴淋吹附矽烷偶合液(N-β-(胺基乙基)γ-胺基丙基三甲氧基矽烷之0.3質量%水溶液、商品名為KBM603、信越化學股份有限公司製造)20秒鐘,進行純水噴淋清洗。其後,藉由加熱使其反應。亦可使用加熱槽,即使是積層機之基板預熱亦可促進反應。
(透明絕緣層、透明保護層)
於圖1中,第一透明電極圖案3與第二透明電極圖案4藉由絕緣層5而電絕緣。
而且,於圖1中,以覆蓋各構成元件之全部之方式設置有透明保護層7。亦可以僅僅覆蓋各構成元件之一部分之方式而構成透明保護層7。
透明絕緣層5與透明保護層7可為同一材料,亦可為不同之材料,自可改善透明電極圖案之視認性的觀點、或者可抑制透明絕緣層5與透明保護層7之間的界面之反射的觀點考慮,較佳的是透明絕緣層5與透明保護層7為同一材料。
特別是於靜電電容型輸入裝置為同時包含透明絕緣層5與透明保護層7之圖1之構成之情形時,透明保護層7較第二透明電極圖案4而言成為前面板1側(上側),透明絕緣層5較第二透明電極圖案4而言成為背面側(下側),但自改善透明電極圖案視認性之觀點考慮,更佳的是作為透明電極圖案之上下之構件的透明
絕緣層5與透明保護層7均藉由本發明之轉印材料中之所述透明硬化性樹脂層而形成。
構成透明絕緣層5與透明保護層7之材料是本發明之轉印材料中之所述透明硬化性樹脂層所使用之材料,較佳的是除了可改善透明電極圖案視認性以外,表面硬度、耐熱性亦高者。
於本發明之靜電電容型輸入裝置的製造方法中,較佳的是藉由使用本發明之轉印材料將透明硬化性樹脂層轉印於前面板1上而形成透明絕緣層5及透明保護層7。
例如,於形成透明絕緣層5之情形時,可藉由如下方式而形成:使用包含絕緣性透明硬化性樹脂層作為所述透明硬化性樹脂層的本發明之轉印材料,於形成有第一透明電極圖案的所述前面板1之表面轉印所述透明硬化性樹脂層。於形成透明保護層7之情形時,可藉由如下方式而形成:使用透明之包含透明硬化性樹脂層的本發明之轉印材料,於形成有各元件之所述前面板1之表面轉印透明硬化性樹脂層。
若使用本發明之轉印材料而形成所述透明絕緣層5或透明保護層7,則即使於具有開口部之基板(前面板),亦不產生抗蝕劑成分自開口部分漏出,即使於開口部分附近亦可充分地改善透明電極圖案視認性。
對使用本發明之轉印材料而形成所述透明絕緣層及透明保護層的方法加以說明。一般於使用轉印膜之情形時,若轉印膜之所述透明硬化性樹脂層為包含光硬化性樹脂之透明硬化性樹
脂層,則可藉由通常之光微影方式而形成所述透明絕緣層及透明保護層。而且,於轉印膜之所述透明硬化性樹脂層不含光硬化性樹脂之情形時,可藉由利用半切穿(half-cut)之轉印方法而形成所述透明絕緣層及透明保護層。其中,於本發明之靜電電容型輸入裝置的製造方法中,較佳的是光微影方式。
(1)光微影
關於使用光微影方式而形成所述透明絕緣層及透明保護層之情形,對圖案化方法加以說明。
本發明之轉印材料可藉由如下方式而獲得圖案:積層於基材(前面板)上之後,曝光為必要之圖案模樣,於負型材料之情形時,對非曝光部分進行顯影處理而將其除去,於正型材料之情形時,對曝光部分進行顯影處理而將其除去。此時,作為顯影,可將熱塑性樹脂層與光硬化性樹脂層藉由不同之液體而顯影除去,亦可藉由同一液體而除去。亦可視需要組合毛刷或高壓噴射機等公知之顯影設備。於顯影後,亦可視需要而進行後曝光、後烘烤。
於所述透明硬化性樹脂層具有光硬化性樹脂層之情形時,形成所述透明硬化性樹脂層圖案的方法可列舉包含如下步驟之方法:保護膜除去步驟,自本發明之轉印材料除去所述保護膜;轉印步驟,將除去了所述保護膜之本發明之轉印材料之包含所述光硬化性樹脂之透明硬化性樹脂層轉印於基材上;曝光步驟,對基材上所轉印之包含所述光硬化性樹脂的透明硬化性樹脂層進行曝光;顯影步驟,對進行了曝光之包含光硬化性樹脂的透明硬化
性樹脂層進行顯影而獲得圖案影像。於此情形時,較佳的是於所述轉印步驟後更包含對所轉印之包含光硬化性樹脂之透明硬化性樹脂層進行後曝光的步驟。
-轉印步驟-
所述轉印步驟是將除去了所述保護膜的本發明之轉印材料之包含所述光硬化性樹脂之透明硬化性樹脂層轉印至基材上的步驟。
此時,較佳的是藉由如下方式而進行之方法:將本發明之轉印材料之包含光硬化性樹脂的透明硬化性樹脂層積層於基材上之後,將臨時支撐體除去。
包含光硬化性樹脂之透明硬化性樹脂層於基材表面上之轉印(貼合)可將包含光硬化性樹脂之透明硬化性樹脂層重疊於基材表面上,進行加壓、加熱來進行。於貼合中可使用積層機、真空積層機、及能夠進一步提高生產性之自動切割積層機等公知積層機。
-曝光步驟、顯影步驟、及其他步驟-
作為所述曝光步驟、顯影步驟、及其他步驟之例子,亦可於本發明中適宜地使用日本專利特開2006-23696號公報之段落編號[0035]~段落編號[0051]中所記載之方法。
所述曝光步驟是對基材上所轉印之所述包含光硬化性樹脂之透明硬化性樹脂層進行曝光的步驟。
具體而言,可列舉於所述基材上所形成之包含光硬化性樹脂
的透明硬化性樹脂層之上方配置規定之遮罩,其後介隔該遮罩、熱塑性樹脂層、及中間層而自遮罩上方進行曝光的方法。
此處,所述曝光之光源若為可照射能夠使包含光硬化性樹脂之透明硬化性樹脂層硬化的波段之光(例如365 nm、405 nm等)者,則可適宜選定而使用。具體而言,可列舉超高壓水銀燈、高壓水銀燈、金屬鹵素燈等。曝光量通常為5 mJ/cm2~200 mJ/cm2左右,較佳的是10 mJ/cm2~100 mJ/cm2左右。
所述顯影步驟是對進行了曝光之包含光硬化性樹脂之透明硬化性樹脂層進行顯影的步驟。
所述顯影可使用顯影液而進行。作為所述顯影液,並無特別制約,可使用日本專利特開平5-72724號公報中所記載者等公知之顯影液。另外,顯影液較佳的是進行光硬化性樹脂層為溶解型之顯影舉動者,例如較佳的是以0.05 mol/L~5 mol/L之濃度包含pKa=7~13之化合物者,亦可進一步添加少量的與水具有混和性之有機溶劑。與水具有混和性之有機溶劑可列舉甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、丁醇、二丙酮醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單正丁醚、苯甲醇(benzyl alcohol)、丙酮、甲基乙基酮、環己酮、ε-己內酯、γ-丁內酯、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、六甲基磷醯胺、乳酸乙酯、乳酸甲酯、ε-己內醯胺、N-甲基吡咯啶酮等。該有機溶劑之濃度較佳的是0.1質量%~30質量%。而且,所述顯影液中可進一步添加公知之界面活性劑。界面活性劑之濃度較佳的是0.01質量%~10質量%。
所述顯影之方式可為覆液(puddle)顯影、噴淋顯影、噴淋&旋塗顯影、浸漬顯影等之任意者。此處,對所述噴淋顯影加以說明,可藉由噴淋而將顯影液吹附至曝光後之包含光硬化性樹脂之透明硬化性樹脂層上,藉此將未硬化部分除去。另外,於設有熱塑性樹脂層或中間層之情形時,較佳的是於顯影前,藉由噴淋等吹附包含光硬化性樹脂之透明硬化性樹脂層的溶解性低的鹼性液體,預先將熱塑性樹脂層、中間層等除去。而且,較佳的是於顯影之後,藉由噴淋而吹附清洗劑等,一面藉由毛刷等進行擦拭,一面將顯影殘渣除去。顯影液之液體溫度較佳的是20℃~40℃,而且顯影液之pH較佳的是8~13。
本發明之靜電電容型輸入裝置的製造方法亦可包含後曝光步驟、後烘烤步驟等其他步驟。
另外,作為圖案化曝光,可於將臨時支撐體剝離後進行,亦可於剝離臨時支撐體之前進行曝光,其後剝離臨時支撐體。可為介隔遮罩之曝光,亦可為使用雷射等之數位曝光。
(2)利用半切穿之轉印
於利用半切穿之轉印方法中,較佳的是首先用剃刀等預切(pre-cut)透明硬化性樹脂層之影像部與非影像部之邊界後,藉由膠帶(tape)將非影像部之保護膜、透明硬化性樹脂層及中間層除去,進一步同樣地除去影像部之保護膜,於基板上轉印透明硬化性樹脂層圖案。
繼而,藉由顯影將熱塑性樹脂層與中間層除去,藉此可形成
透明硬化性樹脂層圖案。
亦可視需要組合毛刷或高壓噴射機等公知之顯影設備。於顯影後,亦可視需要進行後曝光、後烘烤,較佳的是進行後烘烤。
較佳的是利用半切穿之轉印方法包含如下步驟:於所述本發明之轉印膜之一部分中切出貫通所述透明硬化性樹脂層且並不貫通所述臨時支撐體之深度的切口的步驟;將由所述切口所圍之區域中的至少一部分區域的所述透明硬化性樹脂層除去的步驟;使用除去所述一部分區域之所述透明硬化性樹脂層後之所述轉印膜而形成所述透明硬化性樹脂層的步驟。
將於所述轉印膜之一部分中切出貫通所述透明硬化性樹脂層且並不貫通所述臨時支撐體之深度的切口的步驟,亦可稱為預先預切透明硬化性樹脂層中所轉印之影像部的步驟。另外,將切出此種深度之切口的情況亦可稱為半切穿。
將由所述切口所圍之區域中的至少一部分區域的所述透明硬化性樹脂層除去的步驟亦可稱為除去並未轉印之非影像部之透明硬化性樹脂層的步驟。
另外,於本發明之轉印膜包含保護膜或中間層或熱塑性樹脂層之情形時,將由所述切口所圍之區域中的至少一部分區域的所述透明硬化性樹脂層除去的步驟較佳的是將非影像部之保護膜及透明硬化性樹脂層、以及影像部之保護膜除去的步驟。
使用除去所述一部分區域之所述透明硬化性樹脂層後的所述轉印膜而形成所述透明硬化性樹脂層的步驟亦可稱為將所
述影像部之透明硬化性樹脂層轉印至基材上的轉印步驟。
另外,於本發明之轉印膜包含保護膜或中間層或熱塑性樹脂層之情形時,使用除去所述一部分區域之所述透明硬化性樹脂層後的所述轉印膜而形成所述透明硬化性樹脂層的步驟較佳的是將除去了所述保護膜的所述轉印膜之所述影像部之透明硬化性樹脂層轉印於基材上的轉印步驟。
於此情形時,使用除去所述一部分區域之所述透明硬化性樹脂層後的所述轉印膜而形成所述透明硬化性樹脂層的步驟更佳的是包含將基材上所轉印之臨時支撐體剝離之步驟。
於此情形時,使用除去所述一部分區域之所述透明硬化性樹脂層後的所述轉印膜而形成所述透明硬化性樹脂層的步驟更佳的是包含將熱塑性樹脂層與中間層除去的步驟。
本發明的製造方法更佳的是包含如下步驟之方法:預先預切本發明之轉印膜之透明硬化性樹脂層中所轉印之影像部的步驟;將非影像部之保護膜及透明硬化性樹脂層、以及影像部之保護膜除去的步驟;將除去了所述保護膜的所述轉印膜之所述影像部之透明硬化性樹脂層轉印於基材上的轉印步驟;將基材上所轉印之臨時支撐體剝離的步驟;將熱塑性樹脂層與中間層除去的步驟。
-預切步驟-
於並不藉由通常之光微影方式而形成影像之情形時,必須於轉印以前於透明硬化性樹脂層形成影像部。以下對在所述轉印膜
之一部分中切出貫通所述透明硬化性樹脂層且不貫通所述臨時支撐體之深度的切口的步驟(預切步驟)加以說明。
所述切出切口之方法並無特別限制,可藉由刀、雷射等任意方法而切出切口,較佳的是藉由刀而切出切口。而且,刀之結構並無特別限定。
作為所述轉印膜,例如於順次積層臨時支撐體、熱塑性樹脂層、中間層、透明硬化性樹脂層、保護膜而構成時,例如可使用刀或雷射,自保護膜之上切出貫穿保護膜、透明硬化性樹脂層、中間層,直至熱塑性樹脂層之一部分的切口,藉此可將所轉印之影像部與並未轉印之非影像部之間分離。
-將非影像部之透明硬化性樹脂層除去的步驟-
將預切之透明硬化性樹脂層之影像部選擇性地轉印於基板上時必須努力使非影像部不被轉印。一種方法是於轉印前將非影像部之透明硬化性樹脂層除去的方法,是於除去保護膜後,將非影像部之透明硬化性樹脂層與中間層同時剝離之方法。另一種是剝去影像部上之保護膜,繼而將透明硬化性樹脂層與中間層同時剝離,進一步剝去影像部上之保護膜的方法。自直至轉印之前保護透明硬化性樹脂層之影像部的觀點考慮,較佳的是後者之方法。
-其他步驟-
關於除去保護膜的步驟、將除去所述保護膜之所述轉印膜的所述影像部之透明硬化性樹脂層轉印於基材上的轉印步驟、將基材上所轉印之臨時支撐體剝離的步驟、將熱塑性樹脂層與中間層
除去的步驟,與光微影方式相同。
(遮罩層)
亦較佳的是本發明之靜電電容型輸入裝置的製造方法進一步包含形成遮罩層的步驟。
圖1之前面板1之非接觸面上設有遮罩層2。遮罩層2是於觸控面板前面板之非接觸側所形成之顯示區域周圍之邊框狀圖案,是為了看不到引線等而形成的。
本發明之靜電電容型輸入裝置10中,如圖2所示那樣,以覆蓋前面板1之一部分區域(於圖2中為輸入面以外之區域)的方式設有遮罩層2。另外,於前面板1上,可如圖2所示那樣於一部分中設置開口部8。於開口部8中,可設置利用按壓之機械開關。
作為所述靜電電容型輸入裝置的製造方法,對形成遮罩層2等所述(3)及(5)之元件以外的層的方法並無特別限制,較佳的是使用順次包含臨時支撐體與光硬化性樹脂層之感光性膜而形成,更佳的是使用順次包含臨時支撐體與熱塑性樹脂層與光硬化性樹脂層的感光性膜而形成。另外,作為此處所述感光性膜,可使用本發明之轉印材料,亦可使用本發明之轉印材料以外之感光性膜。
藉由使用所述感光性膜將光硬化性樹脂層轉印於前面板1上而形成所述遮罩層2的步驟之較佳之範圍,與形成所述透明絕緣層及透明保護層之方法中的光微影方式之各步驟之較佳範圍相同。
此處,作為藉由所述光微影方式而形成所述遮罩層2、或後述之第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4及導電性元件6等永久材之情形時所使用的所述感光性膜之較佳形態,可列舉設有具有任意功能之光硬化性樹脂層代替本發明之轉印材料中之所述透明硬化性樹脂層者。而且,所述感光性膜中之光硬化性樹脂層以外之層的較佳範圍與本發明之轉印材料中之所述透明硬化性樹脂層以外之層的較佳範圍相同。
於所述遮罩層2之形成中使用所述感光性膜之情形時,較佳的是於光硬化性樹脂層中含有著色劑。
若使用所述感光性膜而形成遮罩層2,則即使於具有開口部之基板(前面板)中,抗蝕劑成分亦不自開口部分漏出,於必須將遮光圖案形成至前面板之最邊界的遮罩層中,抗蝕劑成分並不自玻璃端滲出,因此並不污染基板背面側,藉由簡略之步驟便可製造具有薄層/輕量化之優點的觸控面板。
另外,於形成必須具有遮光性之遮罩層2時,藉由使用具有特定之層構成(於光硬化性樹脂層與臨時支撐體之間包含熱塑性樹脂層)的所述感光性膜而可防止積層感光性膜時產生氣泡,可形成並不漏光之高品質之遮罩層2。
而且,於使用所述感光性膜而形成遮罩層之情形時,可於光硬化性樹脂層中使用著色劑。作為所述著色劑,可適宜地使用公知之著色劑(有機顏料、無機顏料、染料等)。
所述遮罩層較佳的是黑色之遮罩層或白色之遮罩層(有時亦
稱為裝飾層)。例如於形成黑色之遮罩層2之情形時,較佳的是可藉由如下方式而形成:使用具有黑色光硬化性樹脂層作為所述光硬化性樹脂層的感光性膜,於所述前面板1之表面轉印所述黒色光硬化性樹脂層。另外,除了黑色著色劑之外,亦可使用紅、藍、綠色等顏料之混合物等。
於將所述光硬化性樹脂層用作黑色遮罩層之情形時,自光學密度(optical density)之觀點考慮,較佳的是包含黑色著色劑。黑色著色劑例如可列舉碳黑、鈦碳、氧化鐵、氧化鈦、石墨等,其中較佳的是碳黑。
於將所述光硬化性樹脂層用作白色遮罩層之情形時,可使用日本專利特開2005-7765號公報之段落[0015]或段落[0114]中所記載之白色顏料。
為了將所述光硬化性樹脂層用作其他顏色之遮罩層,亦可混合使用日本專利第4546276號公報之段落[0183]~段落[0185]等中所記載之顏料、或染料。具體而言,可適宜使用日本專利特開2005-17716號公報之段落編號[0038]~段落編號[0054]中所記載之顏料及染料、日本專利特開2004-361447號公報之段落編號[0068]~段落編號[0072]中所記載之顏料、日本專利特開2005-17521號公報之段落編號[0080]~段落編號[0088]中所記載之著色劑等。
所述著色劑(較佳的是顏料、更佳的是碳黑)理想的是用作分散液。該分散液可藉由如下方式而製備:將所述著色劑與
顏料分散劑預先混合而所得之組成物,添加於後述之有機溶劑(或媒劑(vehicle))中使其分散。所述媒劑是指於塗料處於液體狀態時使顏料分散之介質(medium)之部分,包含為液狀且與所述顏料結合而形成塗膜之成分(黏合劑)、對其進行溶解稀釋之成分(有機溶劑)。
作為使所述顏料分散時所使用之分散機,並無特別限制,例如可列舉朝倉邦造著之「顏料事典」、第一版、朝倉書店、2000年、第438項中所記載之捏煉機(kneader)、輥磨機(roll mill)、磨細機(Attriter)、超級研磨機(super mill)、溶解器、均質混合機、砂磨機(sand mill)等公知之分散機。另外,亦可藉由該文獻第310頁中所記載之機械性磨碎,利用摩擦力而進行微粉碎。
作為所述著色劑,自分散穩定性之觀點考慮,較佳的是數量平均粒徑為0.001 μm~0.1 μm者,更佳的是數量平均粒徑為0.01 μm~0.08 μm者。另外,此處所謂之「粒徑」是指將粒子之電子顯微鏡相片影像設為同面積之圓時的直徑,而且所謂「數量平均粒徑」是指對多個粒子求出所述粒徑,其100個之平均值。
作為包含著色劑之光硬化性樹脂層之層厚,自與其他層之厚度差之觀點考慮,較佳的是0.5 μm~10 μm,更佳的是0.8 μm~5 μm,特佳的是1 μm~3 μm。作為包含所述著色劑之光硬化性樹脂層的固形物中之著色劑之含有率,並無特別限制,自充分地縮短顯影時間之觀點考慮,較佳的是15質量%~70質量%,更佳的是20質量%~60質量%,進一步更佳的是25質量%~50質量%。
本說明書中所謂之總固形物是表示自包含著色劑之光硬化性樹脂層除去溶劑等之不揮發成分的總質量。
(第一透明電極圖案及第二透明電極圖案、導電性元件)
於前面板1之接觸面形成有:多個銲墊部分經由連接部分而於第一方向上延伸而形成的多個第一透明電極圖案3;與第一透明電極圖案3電絕緣,於與第一方向交叉之方向上延伸而形成的包含多個銲墊部分的多個第二透明電極圖案4;使第一透明電極圖案3與第二透明電極圖案4電絕緣的透明絕緣層5。所述第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4、後述之導電性元件6例如可藉由氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)或氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)等透光性導電性金屬氧化膜而製作。此種金屬膜可列舉:ITO膜;Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo等之金屬膜;SiO2等之金屬氧化膜等。此時,各元件之膜厚可設為10 nm~200 nm。而且,藉由煅燒而使非晶體之ITO膜成為多晶之ITO膜,因此可減低電阻。而且,所述第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4、後述之導電性元件6亦可使用具有所述使用導電性纖維之光硬化性樹脂層的感光性膜而製造。另外,於藉由ITO等形成第一導電性圖案等之情形時,可參考日本專利第4506785號公報之段落[0014]~段落[0016]等。
而且,第一透明電極圖案3及第二透明電極圖案4之至少一方可跨過前面板1之非接觸面及遮罩層2之與前面板1為相
反側之面的雙方區域而設置。於圖1中表示跨過前面板1之非接觸面及遮罩層2之與前面板1為相反側之面之雙方區域而設置有第二透明電極圖案之圖。這樣,即使於跨過必需一定厚度之遮罩層與前面板背面而積層感光性膜之情形時,藉由使用所述感光性膜,即使不使用真空積層機等昂貴之設備,亦可藉由簡單之步驟而於遮罩部分邊界不會產生泡地進行積層。
使用圖3對第一透明電極圖案3及第二透明電極圖案4加以說明。圖3是表示本發明之靜電電容型輸入裝置中之第一透明電極圖案及第二透明電極圖案之一例的說明圖。如圖3所示那樣,第一透明電極圖案3是銲墊部分3a經由連接部分3b於第一方向上延伸而形成的。而且,第二透明電極圖案4是藉由絕緣層5而與第一透明電極圖案3電絕緣,包含在與第一方向交叉之方向(圖3中之第二方向)上延伸而形成之多個銲墊部分。此處,於形成第一透明電極圖案3之情形時,可使所述銲墊部分3a與連接部分3b成為一體而製作,亦可僅僅製作連接部分3b,使銲墊部分3a與第二透明電極圖案4成為一體而製作(圖案化)。於使銲墊部分3a與第二透明電極圖案4成為一體而製作(圖案化)之情形時,如圖3所示那樣將連接部分3b之一部分與銲墊部分3a之一部分連結,且以由絕緣層5使第一透明電極圖案3與第二透明電極圖案4電絕緣之方式而形成各層。
於圖1中,於遮罩層2之與前面板1為相反側的面側設置有導電性元件6。導電性元件6是與第一透明電極圖案3及第二
透明電極圖案4之至少一方電性連接、且與第一透明電極圖案3及第二透明電極圖案4不同之元件。於圖1中表示導電性元件6與第二透明電極圖案4連接之圖。
所述第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4及導電性元件6可(1)使用包含導電性光硬化性樹脂層之所述感光性膜而形成、或(2)藉由蝕刻處理而形成。
(1)使用包含導電性光硬化性樹脂層之所述感光性膜的方法
於使用包含導電性光硬化性樹脂層之所述感光性膜而形成所述第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4及其他之導電性元件6之情形時,可藉由於所述前面板1之表面轉印所述導電性光硬化性樹脂層而形成。
若使用包含所述導電性光硬化性樹脂層之感光性膜而形成所述第一透明電極圖案3等,則即使是具有開口部之基板(前面板),抗蝕劑成分亦不自開口部分漏出,並不污染基板背面側,藉由簡略之步驟而可製造具有薄層/輕量化之優點的觸控面板。
藉由使用所述感光性膜而將光硬化性樹脂層轉印於前面板1上而形成所述第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4及其他導電性元件6的步驟的較佳範圍,與形成所述透明絕緣層及透明保護層之方法中的光微影方式之各步驟之較佳範圍相同。
另外,於形成第一透明電極圖案3等時,藉由使用具有特定層構成(於導電性光硬化性樹脂層與臨時支撐體之間包含熱
塑性樹脂層)之所述感光性膜而可防止積層所述感光性膜時產生氣泡,可導電性優異、電阻少地形成第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4及其他導電性元件6。
於使用積層有所述導電性光硬化性樹脂層之感光性膜而形成所述第一透明電極圖案及第二透明電極圖案、或其他導電性元件之情形時,可將以下之導電性纖維等用於光硬化性樹脂層中。
導電性纖維之結構並無特別限制,可視需要而適宜選擇,較佳的是實心結構及中空結構之任意者。
此處,有時將實心結構之纖維稱為「線」,將中空結構之纖維稱為「管」。而且,有時將平均短軸長度為5 nm~1,000 nm、平均長軸長度為1 μm~100 μm之導電性纖維稱為「奈米線」。
而且,有時將平均短軸長度為1 nm~1,000 nm、平均長軸長度為0.1 μm~1,000 μm、且具有中空結構之導電性纖維稱為「奈米管」。
作為所述導電性纖維之材料,若具有導電性則並無特別限制,可視需要而適宜選擇,較佳的是金屬及碳之至少任意者,於該些中,所述導電性纖維特佳的是金屬奈米線、金屬奈米管、及碳奈米管之至少任意者。
--金屬奈米線--
-金屬-
所述金屬奈米線之材料並無特別限制,例如較佳的是選自由
長週期表(IUPAC1991)之第4週期、第5週期、及第6週期所構成之群組的至少1種金屬,更佳的是選自第2族~第14族之至少1種金屬,進一步更佳的是選自第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族、及第14族之至少1種金屬,特佳的是包含該些金屬作為主成分。
所述金屬例如可列舉銅、銀、金、鉑、鈀、鎳、錫、鈷、銠、銥、鐵、釕、鋨、錳、鉬、鎢、鈮、鉭、鈦、鉍、銻、鉛、該些之合金等。於導電性優異之方面而言,該些中較佳的是主要含有銀者、或含有銀與銀以外之金屬的合金者。
所謂所述主要含有銀是表示於金屬奈米線中含有50質量%以上、較佳的是90質量%以上之銀。
所述與銀之合金中所使用之金屬可列舉鉑、鋨、鈀及銥等。該些金屬可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
-形狀-
作為所述金屬奈米線之形狀,並無特別限制,可視需要適宜選擇,例如可使用圓柱狀、長方體狀、剖面為多邊形之柱狀等任意形狀,於必需高透明性之用途中,較佳的是圓柱狀、剖面之多邊形之角圓滑之剖面形狀。
所述金屬奈米線之剖面形狀可藉由於基材上塗佈金屬奈米線水分散液,藉由穿透式電子顯微鏡(transmission electron microscope,TEM)觀察剖面而調查。
所述金屬奈米線之剖面之角是表示將剖面之各邊延長,與自
相鄰邊引下之垂線相交之點的周邊部。而且,「剖面之各邊」是將該些相鄰之角與角連結而成之直線。於此情形時,將所述「剖面之外周長度」相對於所述「剖面之各邊」之合計長度之比例作為銳利度。作為銳利度,例如於如圖9所示之金屬奈米線剖面中,可藉由以實線表示之剖面之外周長度與以虛線表示之五邊形之外周長度的比例而表示。將該銳利度為75%以下之剖面形狀定義為角圓滑之剖面形狀。所述銳利度較佳的是60%以下,更佳的是50%以下。若所述銳利度超過75%,則於該角局部存在電子,電漿子(plasmon)吸收增加,因此殘存黃色調等而造成透明性惡化。而且,圖案之邊緣部之直線性降低,產生粗糙。所述銳利度之下限較佳的是30%,更佳的是40%。
-平均短軸長度及平均長軸長度-
所述金屬奈米線之平均短軸長度(有時亦稱為「平均短軸徑」、「平均直徑」)較佳的是150 nm以下,更佳的是1 nm~40 nm,進一步更佳的是10 nm~40 nm,特佳的是15 nm~35 nm。
若所述平均短軸長度不足1 nm,則存在耐氧化性惡化,耐久性變差之現象;若超過150 nm,則存在產生由金屬奈米線所引起之散射,無法獲得充分之透明性之現象。
所述金屬奈米線之平均短軸長度可使用穿透式電子顯微鏡(TEM;日本電子股份有限公司製造、JEM-2000FX),對300個金屬奈米線進行觀察,根據其平均值求出金屬奈米線之平均短軸長度。另外,所述金屬奈米線之短軸並非圓形之情形時的短軸長
度可將最長者作為短軸長度。
所述金屬奈米線之平均長軸長度(有時稱為「平均長度」)較佳的是1 μm~40 μm,更佳的是3 μm~35 μm,進一步更佳的是5 μm~30 μm。
若所述平均長軸長度不足1 μm,則存在難以形成緻密之網狀物,無法獲得充分之導電性之現象;若超過40 μm,則存在金屬奈米線過長而於製造時纏繞,於製造過程中生成凝聚物之現象。
所述金屬奈米線之平均長軸長度例如可使用穿透式電子顯微鏡(TEM;日本電子股份有限公司製造、JEM-2000FX),對300個金屬奈米線進行觀察,根據其平均值求出金屬奈米線之平均長軸長度。另外,於所述金屬奈米線彎曲之情形時,考慮以此為弧之圓,將根據其半徑及曲率而算出之值作為長軸長度。
自塗佈液之穩定性或塗佈時之乾燥或圖案化時之顯影時間等製程適合性之觀點考慮,導電性硬化性樹脂層之層厚較佳的是0.1 μm~20 μm,更佳的是0.5 μm~18 μm,特佳的是1 μm~15 μm。自導電性與塗佈液之穩定性之觀點考慮,所述導電性纖維相對於所述導電性硬化性樹脂層之總固形物的含量較佳的是0.01質量%~50質量%,更佳的是0.05質量%~30質量%,特佳的是0.1質量%~20質量%。
而且,亦可使用所述感光性膜作為剝離材而形成第一透明電極層、第二透明電極層及其他導電性構件。於此情形時,於使用所述感光性膜進行圖案化之後,於基材整個面形成透明導電
層,然後進行所堆積之透明導電層連同所述光硬化性樹脂層的溶解除去,藉此可獲得所期望之透明導電層圖案(剝離法)。
(2)使用蝕刻處理之方法
於藉由蝕刻處理形成所述第一透明電極圖案3、第二透明電極圖案4及其他導電性元件6之情形時,首先藉由濺鍍於形成有遮罩層2等之前面板1之非接觸面上形成ITO等之透明電極層。其次,使用於所述透明電極層上包含蝕刻用光硬化性樹脂層作為所述光硬化性樹脂層的所述感光性膜,藉由曝光、顯影而形成蝕刻圖案。其後,可藉由對透明電極層進行蝕刻而對透明電極進行圖案化,將蝕刻圖案除去而形成第一透明電極圖案3等。
於將所述感光性膜用作蝕刻阻劑(蝕刻圖案)之情形時,可與所述使用導電性光硬化性樹脂層之方法同樣地進行而獲得抗蝕劑圖案。所述蝕刻可藉由日本專利特開2010-152155號公報之段落[0048]~段落[0054]等中所記載之公知方法而應用蝕刻、抗蝕劑剝離。
例如作為蝕刻之方法,可列舉一般所進行之浸漬於蝕刻液中之濕式蝕刻法。濕式蝕刻中所使用之蝕刻液可根據蝕刻對象而適宜選擇酸性型或鹼性型之蝕刻液即可。酸性型之蝕刻液可例示鹽酸、硫酸、氫氟酸、磷酸等酸性成分之單獨之水溶液,酸性成分與氯化鐵、氟化銨、高錳酸鉀等鹽之混合水溶液等。酸性成分亦可使用多種酸性成分組合而成者。而且,鹼性型之蝕刻液可例示氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨、有機胺、四甲基氫氧化銨這樣的
有機胺之鹽等鹼成分之單獨之水溶液,鹼成分與高錳酸鉀等鹽之混合水溶液等。鹼成分亦可使用多種鹼成分組合而成者。
蝕刻液之溫度並無特別限定,較佳的是45℃以下。於本發明中作為蝕刻遮罩(蝕刻圖案)而使用之樹脂圖案是使用上述光硬化性樹脂層而形成的,因此對於此種溫度區域之酸性及鹼性之蝕刻液發揮特別優異之耐受性。因此防止於蝕刻步驟中樹脂圖案剝離,選擇性蝕刻並不存在樹脂圖案之部分。
於所述蝕刻後,為了防止線污染而亦可視需要進行清洗步驟、乾燥步驟。關於清洗步驟,例如於常溫下藉由純水對基材清洗10秒鐘~300秒鐘而進行,關於乾燥步驟,使用鼓風機,適宜調整鼓風機壓力(0.1 kg/cm2~5 kg/cm2左右)而進行即可。
其次,作為樹脂圖案之剝離方法,並無特別限定,例如可列舉於30℃~80℃、較佳的是50℃~80℃下,將基材浸漬於攪拌中之剝離液中5分鐘~30分鐘的方法。於本發明中作為蝕刻遮罩而使用之樹脂圖案是如上所述地於45℃以下顯示優異之耐化學藥品性者,若化學藥品溫度成為50℃以上,則顯示出由於鹼性剝離液而膨潤之性質。由於此種性質,具有若使用50℃~80℃之剝離液而進行剝離步驟,則步驟時間縮短、樹脂圖案之剝離殘渣變少之優點。亦即,藉由於所述蝕刻步驟與剝離步驟之間設置化學藥品溫度之差,於本發明中作為蝕刻遮罩而使用之樹脂圖案於蝕刻步驟中發揮良好之耐化學藥品性,另一方面於剝離步驟中顯示良好之剝離性,可同時滿足耐化學藥品性與剝離性此二相反特性。
剝離液例如可列舉使氫氧化鈉、氫氧化鉀等無機鹼成分或三級胺、四級銨鹽等有機鹼成分溶解於水、二甲基亞碸、N-甲基吡咯啶酮、或該些之混合溶液中而成者。亦可使用所述剝離液,藉由噴霧法、噴淋法、覆液法等而進行剝離。
作為本發明的製造方法之過程中所形成之靜電電容型輸入裝置之形態例,可列舉圖4~圖8之形態。圖4是表示形成有開口部8之強化處理玻璃11之一例的俯視圖。圖5是表示形成有遮罩層2之前面板之一例的俯視圖。圖6是表示形成有第一透明電極圖案3之前面板之一例的俯視圖。圖7表示形成有第一透明電極圖案3與第二透明電極圖案4之前面板之一例的俯視圖。圖8是表示形成有與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同之導電性元件6的前面板之一例的俯視圖。該些表示將上述說明具體化之例,本發明之範圍並不由該些圖式而限定性地解釋。
藉由本發明的製造方法而所得的靜電電容型輸入裝置、及包含該靜電電容型輸入裝置作為構成元件的影像顯示裝置可適用『最新觸控面板技術』(2009年7月6日發行,技術時代股份有限公司(Techno Times Co.,Ltd))、三谷雄二主編,『觸控面板之技術與開發』、CMC出版(2004,12),2009年國際平板顯示器展會(FPD International 2009 Forum)T-11講座教材,賽普拉斯半導體公司(Cypress Semiconductor Corporation)應用註解AN2292等中
所揭示之構成。
以下列舉實施例與比較例對本發明之特徵加以更具體說明。以下實施例中所示之材料、使用量、比例、處理內容、處理順序等只要不偏離本發明之主旨則可適宜變更。因此,本發明之範圍並不由以下所示之具體例而限定性地解釋。另外,只要無特別說明,則「%」及「份」是質量基準。
於厚度為75 μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜臨時支撐體上,使用狹縫狀噴嘴而塗佈包含下述配方H1之熱塑性樹脂層用塗佈液而使其乾燥。其次,塗佈包含下述配方P1之中間層用塗佈液而使其乾燥。進一步塗佈包含下述表1中所記載之配方之透明硬化性樹脂層用塗佈液而使其乾燥。如上所述而於臨時支撐體上設置乾燥膜厚為15.1 μm之熱塑性樹脂層、乾燥膜厚為1.6 μm之中間層,以光學密度成為4.0之方式而設置乾燥膜厚為2.2 μm之透明硬化性樹脂層,最後壓接保護膜(厚度為12 μm之聚丙烯膜)。如上所述而製作臨時支撐體、熱塑性樹脂層、中間層(隔氧膜)、透明硬化性樹脂層成為一體之轉印材料,作為各實施例及比較例之轉印材料(透明硬化性樹脂層形成用感光性膜)(透明硬化性樹脂層之膜厚為1.4 μm)。
(熱塑性樹脂層用塗佈液:配方H1)
.甲醇:11.1質量份
.丙二醇單甲醚乙酸酯:6.36質量份
.甲基乙基酮:52.4質量份
.甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸-2-乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物(共聚組成比(莫耳比)=55/11.7/4.5/28.8、分子量=10萬、Tg≒70℃):5.83質量份
.苯乙烯/丙烯酸共聚物(共聚組成比(莫耳比)=63/37、重量平均分子量=1萬、Tg≒100℃):13.6質量份
.單體1(商品名:BPE-500、新中村化學工業股份有限公司製造):9.1質量份
.氟系聚合物:0.54質量份
上述氟系聚合物是40份C6F13CH2CH2OCOCH=CH2與55份H(OCH(CH3)CH2)7OCOCH=CH2與5份H(OCHCH2)7OCOCH=CH2之共聚物,重量平均分子量為3萬、甲基乙基酮為30質量%之溶液(商品名為Megafac F780F、大日本油墨化學工業股份有限公司製造)
測定熱塑性樹脂層用塗佈液H1之除去溶劑後的110℃下之黏度ηc,記載於下述表1中。
(中間層用塗佈液:配方P1)
.聚乙烯醇:32.2質量份
(商品名為PVA205、可樂麗(Kuraray)股份有限公司製造、鹼化度=88%、聚合度為550)
.聚乙烯吡咯啶酮:14.9質量份
(商品名為K-30、ISP Japan股份有限公司製造)
.蒸餾水:524質量份
.甲醇:429質量份
(透明硬化性樹脂層用塗佈液)
以成為以下表1中所記載之組成之方式混合各成分而獲得透明硬化性樹脂層用塗佈液。測定透明硬化性樹脂層用塗佈液之除去溶劑後的110℃下之黏度ηa,記載於下述表1中。而且,計算ηa/ηc之值,記載於下述表1中。
下述表1中,藉由以下方法進行TiO2分散液-A之製備。
(1)二氧化鈦分散液(分散組成物)之製備
對於下述組成之混合液,使用壽工業股份有限公司製造之Ultra Apex Mill(商品名)作為循環型分散裝置(珠磨機),以如下方式進行分散處理,獲得二氧化鈦分散液作為分散組成物。
(組成)
.二氧化鈦(石原產業股份有限公司製造、商品名為TTO-51(C)):150份
.下述特定樹脂1:40份
.丙二醇單甲醚乙酸酯:250份
[化1]
於上述化學式所表示之特定樹脂1中,x:y=20:80,接枝鏈之原子數(氫原子除外)為257,特定樹脂1之重量平均分子量為20500。
而且,分散裝置於以下條件下運轉。
.珠粒直徑:φ 0.05 mm
.珠粒填充率:75體積%
.圓周速度:8 m/sec
.泵供給量:10 Kg/hour
.冷卻水:自來水
.珠磨機環狀通路內部容積:0.15 L
.分散處理之混合液量:0.44 Kg
於分散開始後,以30分鐘之間隔(1次之時間)而進行平均粒徑之測定。
平均粒徑隨著分散時間(通過次數)而減少,但其變化量逐漸變少。於將分散時間延長30分鐘時之平均粒徑變化成為5 nm以下之時間點結束分散。另外,該分散液中之二氧化鈦粒子之平
均粒徑為40 nm。
另外,各實施例中之二氧化鈦之平均粒徑是指用丙二醇單甲醚乙酸酯將包含二氧化鈦之混合液或分散液稀釋至80倍,使用動態光散射法對所得之稀釋液進行測定而所得之值。是使用日機裝股份有限公司製造之Microtrack UPA-EX150進行該測定而所得之數量平均粒徑。
而且,與上述測定分開,對於所得之分散液中所含之二氧化鈦粒子300個,使用使用穿透式電子顯微鏡而分別求出二氧化鈦粒子之投影面積,求出對應之等效圓直徑之算術平均值,結果為40 nm。
下述表1中,折射率為1.55以上之高折射率黏合劑之化合物1為CR-1030(大阪瓦斯化學股份有限公司製造)。
下述表1中,單體混合物中所使用之日本專利特開2012-78528號公報之段落編號[0111]中所記載之聚合性化合物(b2-1)是下述式所表示之結構,X均為丙烯醯基,n=1:三季戊四醇八丙烯酸酯含有率為85%、作為雜質之n=2及n=3之合計為15%的混合物。
[化2]
下述表1中,聚合物溶液1中所使用之日本專利特開2008-146018號公報之段落編號[0058]中所記載之下述結構式P-25之化合物之重量平均分子量為3.5萬,聚合物溶液1是固形物為45%之乙酸-1-甲氧基-2-丙酯15%、1-甲氧基-2-丙醇40%之溶液。
下述表1中,聚合物溶液2中所使用之聚合物是下述式(1)所表示之結構。
式(1)
[化4]
將上述所得之透明硬化性樹脂層用塗佈液塗佈於矽晶圓上,其後於加熱板上、100℃下進行2分鐘之加熱而獲得透明圖案。對於形成有該透明圖案之基板,使用J.A.Woollam Japan Co.,Inc.製造之分光式橢圓偏光儀VUV-VASE(商品名)而測定透明圖案之光學常數。將波長550 nm下之使用透明硬化性樹脂層用塗佈液而製作的透明圖案之折射率設為n(550)。將所得之結果記載於下述表1中。
於透明玻璃基板上濺鍍成膜ITO後,經由透明接著劑(住友3M股份有限公司製造、8171CL)而貼合黑色PET材,藉由積分球反射計(日本分光股份有限公司製造、V570)而測定反射率(反射ITO)。
其次,同樣地於透明玻璃基板上濺鍍成膜ITO後,於與PET臨時支撐體之界面剝離上述感光性樹脂組成物後,同時轉印熱塑性樹脂及中間層(層形成步驟)。
其次,使用具有超高壓水銀燈之近接型曝光機(日立高新電
子工程股份有限公司製造),藉由40 mJ/cm2之i線曝光量自熱塑性樹脂側進行曝光。其次,將三乙醇胺系顯影液(含有30%之三乙醇胺、用純水將商品名T-PD2(富士軟片股份有限公司製造)稀釋10倍(以1份T-PD2與9份純水之比例加以混合)而成之液體)於30℃下,於扁嘴壓力為0.04 MPa下進行60秒鐘之噴淋顯影,將熱塑性樹脂與中間層除去。繼而,對該玻璃基板之上表面吹氣而進行脫液後,藉由噴淋而吹附純水10秒鐘,進行純水噴淋清洗,其次吹氣而減少基板上之液體滯留。其次,將基板於230℃下進行60分鐘之加熱處理後,介隔透明接著劑而使上述感光性樹脂層與黑色PET材接著,對基板整體遮光後,藉由積分球反射計測定反射率(反射樣品)。
藉由下述式而評價樣品之反射率(測定值使用550 nm之值)。式:
(反射樣品)/(反射ITO)×100%
○:0%以上、不足60%
△:60%以上、不足90%
×:90%以上
根據上述表1可知:若使用本發明之轉印膜而形成靜電電容型輸入裝置之透明保護層,則可改良透明電極圖案之視認性,可提高製造使用開孔基板之靜電電容型輸入裝置時之生產性。另一方面,根據比較例1可知:若轉印膜之透明硬化性樹脂層於波長550 nm下之折射率低於本發明中所規定之下限值,則透明電極圖案之反射率惡化,無法改善視認性。
於厚度為75 μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜臨時支撐體上,使用狹縫狀噴嘴塗佈包含實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料之製作中使用之所述配方H1之熱塑性樹脂層用塗佈液而使其乾燥。其次,塗佈包含所述配方P1之中間層用塗佈液而使其乾燥。另外,塗佈包含下述配方K1之黑色光硬化性樹脂層用塗佈液而使其乾燥。如上所述地於臨時支撐體上設置乾燥膜厚為15.1 μm之熱塑性樹脂層、乾燥膜厚為1.6 μm之中間層,以光學密度成為4.0 之方式設置乾燥膜厚為2.2 μm之黑色光硬化性樹脂層,最後壓接保護膜(厚度為12 μm之聚丙烯膜)。如上所述而製作臨時支撐體、熱塑性樹脂層、中間層(隔氧膜)、黑色光硬化性樹脂層成為一體之轉印材料,將樣品名設為遮罩層形成用感光性膜K1。
(黑色光硬化性樹脂層用塗佈液:配方K1)
.K顏料分散物1:31.2質量份
.R顏料分散物1(下述之組成):3.3質量份
.MMPGAc(大賽璐化學股份有限公司製造):6.2質量份
.甲基乙基酮(東燃化學股份有限公司製造):34.0質量份
.環己酮(關東電化工業股份有限公司製造):8.5質量份
.黏合劑2(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=78/22莫耳比之無規共聚物、重量平均分子量為3.8萬):10.8質量份
.酚噻嗪(phenothiazine)(東京化成股份有限公司製造):0.01質量份
.DPHA(二季戊四醇六丙烯酸酯、日本化藥股份有限公司製造)之丙二醇單甲醚乙酸酯溶液(76質量%):5.5質量份
.2,4-雙(三氯甲基)-6-[4'-(N,N-雙(乙氧基羰基甲基)胺基-3'-溴苯基]-均三嗪:0.4質量份
.界面活性劑(商品名為Megafac F-780F、大日本油墨股份有限公司製造):0.1質量份
另外,黑色光硬化性樹脂層用塗佈液K1之除去溶劑後之100℃之黏度為10000 Pa.sec。
(K顏料分散物1之組成)
.碳黑(商品名為Nipex35、德固賽(Degussa)公司製造):13.1質量%
.下述分散劑1:0.65質量%
.黏合劑1(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28莫耳比之無規
共聚物、重量平均分子量為3.7萬):6.72質量%
.丙二醇單甲醚乙酸酯:79.53質量%
-R顏料分散物1之組成-
.顏料(C.I.顏料紅177):18質量%
.黏合劑1(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28莫耳比之無規共聚物、重量平均分子量為3.7萬):12質量%
.丙二醇單甲醚乙酸酯:70質量%
其次,對於形成有開口部(15 mmΦ)之強化處理玻璃(300 mm×400 mm×0.7 mm),一面藉由噴淋吹附調整為25℃之玻璃清洗劑液20秒鐘,一面用具有尼龍毛之旋轉毛刷進行清洗,於純水噴淋清洗後,藉由噴淋吹附矽烷偶合液(N-β-(胺基乙基)γ-胺基丙基三甲氧基矽烷之0.3質量%水溶液、商品名為KBM603、信越化學工業股份有限公司製造)20秒鐘,進行純水噴淋清洗。將該基材於基材預熱裝置中於140℃下進行2分鐘之加熱。於所得之矽烷偶
合處理玻璃基材上,自上述所得之遮罩層形成用感光性膜K1除去保護膜,以除去後所露出之黑色光硬化性樹脂層之表面與所述矽烷偶合處理玻璃基材之表面相接之方式進行重合,使用積層機(日立產業股份有限公司製造(LamicII型)),於橡膠輥溫度為130℃、線性壓力為100 N/cm、搬送速度為2.2 m/min下積層於所述於140℃下進行了加熱之基材上。繼而,於與熱塑性樹脂層之界面將聚對苯二甲酸乙二酯之臨時支撐體剝離,除去臨時支撐體。將臨時支撐體剝離後,藉由具有超高壓水銀燈之近接型曝光機(日立高新電子工程股份有限公司製造),於使基材與曝光遮罩(具有邊框圖案之石英曝光遮罩)垂直地豎立之狀態下,將曝光遮罩面與該黑色光硬化性樹脂層之間的距離設定為200 μm,於曝光量為70 mJ/cm2(i線)下進行圖案曝光。
其次,將三乙醇胺系顯影液(含有30質量%之三乙醇胺、用純水將商品名T-PD2(富士軟片股份有限公司製造)稀釋至10倍而成之液體)於33℃下,於扁嘴壓力為0.1 MPa下進行60秒鐘之噴淋顯影,將熱塑性樹脂層與中間層除去。繼而,對該玻璃基材之上表面吹氣而進行脫液後,藉由噴淋而吹附純水10秒,進行純水噴淋清洗,其次吹氣而減少基板上之液體滯留。
其後,使用碳酸鈉/碳酸氫鈉系顯影液(藉由純水將商品名T-CD1(富士軟片股份有限公司製造)稀釋至5倍而成之液體),於32℃下將噴淋壓力設定為0.1 MPa,進行45秒鐘之顯影,其後藉由純水加以清洗。
繼而,使用含有界面活性劑之清洗液(藉由純水將商品名T-SD3(富士軟片股份有限公司製造)稀釋至10倍而成之液體),於33℃下、圓錐型噴嘴壓力為0.1 MPa下藉由噴淋吹出20秒鐘,進一步藉由具有柔軟之尼龍毛的旋轉毛刷,擦拭所形成之圖案影像而進行殘渣除去。進一步藉由超高壓清洗噴嘴,於9.8 MPa之壓力下噴射超純水而進行殘渣除去。
其次,於大氣下,以1300 mJ/cm2之曝光量進行後曝光,進一步於240℃下進行80分鐘之後烘烤處理,獲得形成有光學密度為4.0、膜厚為2.0 μm之遮罩層的前面板。
將形成有遮罩層之前面板導入至真空室內,使用SnO2含有率為10質量%之ITO靶(銦:錫=95:5(莫耳比)),藉由DC磁控濺鍍(條件:基材之溫度為250℃、氬壓為0.13 Pa、氧壓為0.01 Pa)形成厚度為40 nm之ITO薄膜,獲得形成有透明電極層之前面板。ITO薄膜之表面電阻為80 Ω/□。
於所述遮罩層形成用感光性膜K1之製備中,將黑色光硬化性樹脂層用塗佈液替代為包含下述配方E1之蝕刻用光硬化性樹脂層用塗佈液,除此以外與遮罩層形成用感光性膜K1之製備同樣地進行而獲得蝕刻用感光性膜E1(蝕刻用光硬化性樹脂層之膜厚為2.0 μm)。
(蝕刻用光硬化性樹脂層用塗佈液:配方E1)
.甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物(共聚物組成(質量%):31/40/29、質量平均分子量為60000、酸值為163 mgKOH/g):16質量份
.單體1(商品名為BPE-500、新中村化學工業股份有限公司製造):5.6質量份
.六亞甲基二異氰酸酯之四環氧乙烷單甲基丙烯酸酯0.5莫耳加成物:7質量份
.作為於分子中具有1個聚合性基之化合物的環己烷二甲醇單丙烯酸酯:2.8質量份
.2-氯-N-丁基吖啶酮:0.42質量份
.2,2-雙(鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑:2.17質量份
.孔雀綠草酸鹽:0.02質量份
.隱色結晶紫:0.26質量份
.酚噻嗪:0.013質量份
.界面活性劑(商品名為Megafac F-780F、大日本油墨股份有限公司製造):0.03質量份
.甲基乙基酮:40質量份
.1-甲氧基-2-丙醇:20質量份
另外,蝕刻用光硬化性樹脂層用塗佈液E1之除去溶劑後之100℃之黏度為2500 Pa.sec。
與遮罩層之形成同樣地進行,對形成有透明電極層之前面板進行清洗,積層除去了保護膜之蝕刻用感光性膜E1(基材溫度為130℃、橡膠輥溫度為120℃、線性壓力為100 N/cm、搬送速度為2.2 m/min)。將臨時支撐體剝離後,將曝光遮罩(具有透明電極圖案之石英曝光遮罩)面與該蝕刻用光硬化性樹脂層之間的距離設定為200 μm,以50 mJ/cm2(i線)之曝光量進行圖案曝光。
其次,使用三乙醇胺系顯影液(含有30質量%之三乙醇胺、藉由純水將商品名T-PD2(富士軟片股份有限公司製造)稀釋至10倍而成之液體),於25℃下進行100秒鐘之處理,其次使用含有界面活性劑之清洗液(藉由純水將商品名T-SD3(富士軟片股份有限公司製造)稀釋至10倍而成之液體),於33℃下進行20秒鐘之處理,藉由旋轉毛刷、超高壓清洗噴嘴進行殘渣除去,進一步於130℃下進行30分鐘之後烘烤處理,獲得形成有透明電極層與蝕刻用光硬化性樹脂層圖案之前面板。
將形成有透明電極層與蝕刻用光硬化性樹脂層圖案之前面板,浸漬於放有ITO蝕刻劑(鹽酸、氯化鉀水溶液。液溫為30℃)之蝕刻槽中,進行100鐘秒之處理,將未被蝕刻用光硬化性樹脂層覆蓋之露出之區域的透明電極層溶解除去,獲得附有蝕刻用光硬化性樹脂層圖案且附有透明電極層圖案的前面板。
其次,將附有蝕刻用光硬化性樹脂層圖案且附有透明電極層圖案之前面板,浸漬於放入有抗蝕劑剝離液(N-甲基-2-吡咯啶酮、單乙醇胺、界面活性劑(商品名為Surfynol 465、空氣化工
產品公司製造)液溫為45℃)之抗蝕劑剝離槽中,進行200秒之處理而將蝕刻用光硬化性樹脂層除去,獲得形成有遮罩層與第一透明電極圖案之前面板。
與遮罩層之形成同樣地進行,對所述附有第一透明電極圖案之前面板進行清洗、矽烷偶合處理,積層除去了保護膜之實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料(基材溫度為100℃、橡膠輥溫度為120℃、線性壓力為100 N/cm、搬送速度為2.3 m/min)。將臨時支撐體剝離後,將曝光遮罩(具有絕緣層用圖案之石英曝光遮罩)面與該蝕刻用光硬化性樹脂層之間的距離設定為100 μm,以30 mJ/cm2(i線)之曝光量進行圖案曝光。
其次,使用三乙醇胺系顯影液(含有30質量%之三乙醇胺、藉由純水將商品名T-PD2(富士軟片股份有限公司製造)稀釋至10倍而成之液體),於33℃下進行60秒鐘之處理,其次使用碳酸鈉/碳酸氫鈉系顯影液(藉由純水將商品名T-CD1(富士軟片股份有限公司製造)稀釋至5倍而成之液體),於25℃下進行50秒鐘之處理,使用含有界面活性劑之清洗液(藉由純水將商品名T-SD3(富士軟片股份有限公司製造)稀釋至10倍而成之液體),於33℃下進行20秒鐘之處理,藉由旋轉毛刷、超高壓清洗噴嘴進行殘渣除去,進一步於230℃下進行60分鐘之後烘烤處理,獲得形成有遮罩層、第一透明電極圖案、使用實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料而形成之絕緣層圖案的前面板。
與所述第一透明電極圖案之形成同樣地進行,對形成至使用實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料而形成之絕緣層圖案為止之前面板進行DC磁控濺鍍處理(條件:基材之溫度為50℃、氬壓為0.13 Pa、氧壓為0.01 Pa),形成厚度為80 nm之ITO薄膜,獲得形成有透明電極層之前面板。ITO薄膜之表面電阻為110 Ω/□。
與第一透明電極圖案之形成同樣地進行,使用蝕刻用感光性膜E1,獲得形成有第一透明電極圖案、使用實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料而形成之絕緣層圖案、透明電極層、蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的前面板(後烘烤處理;130℃、30分鐘)。
另外,與第一透明電極圖案之形成同樣地進行,藉由進行蝕刻(30℃、50秒鐘)、將蝕刻用光硬化性樹脂層除去(45℃、200秒鐘)而獲得形成有遮罩層、第一透明電極圖案、使用實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料而形成之絕緣層圖案、第二透明電極圖案的前面板。
與所述第一透明電極圖案及第二透明電極圖案之形成同樣地進行,對形成有第一透明電極圖案、使用實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料而形成的絕緣層圖案、第二透明電極圖案的
前面板進行DC磁控濺鍍處理,獲得形成有厚度為200 nm之鋁(Al)薄膜的前面板。
與所述第一透明電極圖案及第二透明電極圖案之形成同樣地進行,使用蝕刻用感光性膜E1而獲得形成有第一透明電極圖案、使用實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料而形成的絕緣層圖案、第二透明電極圖案、蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的前面板。(後烘烤處理;130℃、30分鐘)。
另外,與第一透明電極圖案之形成同樣地進行,藉由進行蝕刻(30℃、50秒鐘)、將蝕刻用光硬化性樹脂層除去(45℃、200秒鐘)而獲得形成有遮罩層、第一透明電極圖案、使用實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料而形成的絕緣層圖案、第二透明電極圖案、與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同之導電性元件的前面板。
與絕緣層之形成同樣地進行,於形成至所述與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同之導電性元件為止之前面板上,積層除去了保護膜的實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料,將臨時支撐體剝離後,並未介隔曝光遮罩而以50 mJ/cm2(i線)之曝光量進行前面曝光,進行顯影、後曝光(1000 mJ/cm2)、後烘烤處理,獲得以覆蓋遮罩層、第一透明電極圖案、使用實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料而形成的絕緣層圖案、第二透明電極圖案、與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同之導
電性元件之全部的方式積層有使用實施例1~實施例10及比較例1之轉印材料而形成的絕緣層(透明保護層)的前面板。
於藉由日本專利特開2009-47936公報中所記載之方法而製造的液晶顯示元件上貼合先前所製造之前面板,藉由公知之方法製作包含靜電電容型輸入裝置作為構成元件的實施例101~實施例110及比較例101之影像顯示裝置。
於上述各步驟中,形成有遮罩層、第一透明電極圖案、絕緣層圖案、第二透明電極圖案、與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同之導電性元件的前面板於開口部及背面並無污垢,容易清洗,且並無污染其他構件之問題。
而且,於遮罩層中並無針孔,光遮斷性優異。
而且,第一透明電極圖案、第二透明電極圖案、及與該些不同之導電性元件的各自之導電性並無問題,另一方面,於第一透明電極圖案與第二透明電極圖案之間具有絕緣性。
另外,若使用本發明之轉印膜而形成靜電電容型輸入裝置之透明絕緣層及透明保護層,則於透明絕緣層中及於透明保護層中均無氣泡等缺陷,透明電極圖案之視認性得到改善,獲得顯示特性優異之影像顯示裝置。
於遮罩層形成用感光性膜K1之製備中,將黑色光硬化性樹脂層用塗佈液替代為包含下述配方C1之導電性光硬化性樹脂層形成用塗佈液,除此以外與遮罩層形成用感光性膜K1之製備同樣地進行而獲得積層有導電性光硬化性樹脂層的感光性膜C1(導電性光硬化性樹脂層之膜厚為2.0 μm)。
(銀奈米線分散物(1)之製備)
製備於純水50 mL中溶解有硝酸銀粉末0.51 g之硝酸銀溶液。其後,於所述硝酸銀溶液中添加1 N之氨水直至成為透明,以總量成為100 mL之方式添加純水而製備添加液A。
而且,用140 mL之純水溶解葡萄糖粉末0.5 g而製備添加液G。
進一步用27.5 mL純水溶解HTAB(十六烷基-三甲基溴化銨)粉末0.5 g而製備添加液H。
其次,將所述添加液A 20.6 mL放入至三口燒瓶內而於室溫下進行攪拌。藉由漏斗於該液體中順次添加純水41 mL、添加液H 20.6 mL、及添加液G 16.5 mL,一面於90℃下以200 rpm攪拌5小時一面進行加熱,獲得銀奈米線水分散物(1)。
使所得之銀奈米線水分散物(1)冷卻後,以相對於銀之質量1而言成為0.05之方式一面攪拌一面添加聚乙烯吡咯啶酮(商品名為K-30、和光純藥工業股份有限公司製造),其後進行離心分
離,進行純化直至導電率成為50 μS/cm以下,藉由丙二醇單甲醚進一步進行離心分離,將水除去,最終添加丙二醇單甲醚而製備銀奈米線溶劑分散物(1)。
(導電性光硬化性樹脂層形成用塗佈液C1之製備)
對下述組成進行攪拌,以最終銀濃度成為1.0質量%之方式與銀奈米線分散物(1)混合,製備導電性光硬化性樹脂層形成用塗佈液。
另外,導電性光硬化性樹脂層形成用塗佈液C1之除去溶劑後的100℃之黏度為4500 Pa.sec。
-導電性光硬化性樹脂層形成用塗佈液C1之組成-.所述黏合劑3(固形物為45%):3.80質量份
.KAYARAD DPHA(日本化薬股份有限公司製造):1.59質量份
.2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮(商品名為Irgacure379、巴斯夫公司製造):0.159質量份
.EHPE-3150(大賽璐化學股份有限公司製造):0.150質量份
.界面活性劑(商品名為Megafac F-781F、大日本油墨公司製造):0.002質量份
.MMPGAc(大賽璐化學股份有限公司製造):19.3質量份
與實施例101~實施例110及比較例101同樣地進行而獲得形成有遮罩層之前面板之後,使用積層有導電性光硬化性樹脂層之感光性膜C1而進行第一透明電極圖案之形成。
首先,對形成有遮罩層之前面板進行清洗,積層除去了保護膜之感光性膜C1(基材溫度為120℃、橡膠輥溫度為120℃、線性壓力為100 N/cm、搬送速度為1.7 m/min)。將臨時支撐體剝離後,將曝光遮罩(具有透明電極圖案之石英曝光遮罩)面與該導電性光硬化性樹脂層之間的距離設定為100 μm,藉由100 mJ/cm2(i線)之曝光量進行圖案曝光。
其次,使用三乙醇胺系顯影液(含有30質量%之三乙醇胺、藉由純水將商品名T-PD2(富士軟片股份有限公司製造)稀釋至10倍而成之液體),於30℃下進行60秒鐘之處理,其次使用碳酸鈉/碳酸氫鈉系顯影液(藉由純水將商品名T-CD1(富士軟片股份有限公司製造)稀釋至5倍而成之液體),於25℃下進行60秒鐘之處理,使用含有界面活性劑之清洗液(藉由純水將商品名T-SD3(富士軟片股份有限公司製造)稀釋至10倍而成之液體),於33℃下進行20秒鐘之處理,藉由旋轉毛刷、超高壓清洗噴嘴進行殘渣除去,進一步於230℃下進行60分鐘之後烘烤處理,獲得形成有遮罩層、第一透明電極圖案之前面板。
繼而,與實施例101~實施例110及比較例101同樣地進行而形成絕緣層。其次,使用積層有導電性光硬化性樹脂層之
感光性膜C1而進行第二透明電極圖案之形成。另外,與實施例101~實施例110及比較例101同樣地進行與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同之導電性元件、透明保護層之形成,獲得前面板。
而且,與實施例101~實施例110以及比較例101同樣地進行而製作實施例201~實施例210及比較例201之影像顯示裝置。
於上述各步驟中,形成有遮罩層、第一透明電極圖案、絕緣層圖案、第二透明電極圖案、與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同之導電性元件的前面板2於開口部及背面並無污垢,容易清洗,且並無污染其他構件之問題。
而且,於遮罩層中並無針孔,光遮斷性優異。
而且,第一透明電極圖案、第二透明電極圖案、及與該些不同之導電性元件的各自之導電性並無問題,另一方面,於第一透明電極圖案與第二透明電極圖案之間具有絕緣性。
另外,若使用本發明之轉印膜而形成靜電電容型輸入裝置之透明絕緣層及透明保護層,則於透明絕緣層中及於透明保護層中均無氣泡等缺陷,透明電極圖案之視認性得到改善,獲得顯示特性優異之影像顯示裝置。
如上所述,藉由本發明之靜電電容型輸入裝置的製造方法,能夠以簡單的步驟而高品質地製造透明電極圖案之視認性得到改善、具有薄層/輕量化之優點的靜電電容型輸入裝置。因此,
可知藉由本發明的製造方法而製造的靜電電容型輸入裝置、及使用其之影像顯示裝置為高品質。
1‧‧‧前面板
2‧‧‧遮罩層
3‧‧‧第一透明電極圖案
4‧‧‧第二透明電極圖案
5‧‧‧絕緣層
6‧‧‧導電性元件
7‧‧‧透明保護層
10‧‧‧靜電電容型輸入裝置
Claims (8)
- 一種轉印膜,其特徵在於包含:臨時支撐體、所述臨時支撐體上所積層之透明硬化性樹脂層,所述透明硬化性樹脂層之550nm之波長下的折射率為1.55以上,所述透明硬化性樹脂層滿足下述條件(1)及(2)中的至少一者:條件(1):含有相對於所述透明硬化性樹脂層而言為1質量%~60質量%的折射率為1.6以上之單體;條件(2):含有相對於所述透明硬化性樹脂層而言為1質量%~60質量%的折射率為1.66以上之黏合劑,且所述透明硬化性樹脂層用作為直接接觸靜電電容型輸入裝置的透明電極圖案之透明絕緣層,或是用作為直接接觸靜電電容型輸入裝置的透明電極圖案之透明保護層。
- 如申請專利範圍第1項所述之轉印膜,其中,所述透明硬化性樹脂層含有相對於所述透明硬化性樹脂層而言為1質量%~60質量%的折射率為1.66以上之黏合劑。
- 如申請專利範圍第2項所述之轉印膜,其中,所述黏合劑為至少包含1個以上芳基、芳香族雜環基、氯原子、溴原子、碘原子或硫原子之聚合物。
- 一種轉印膜,其特徵在於包含: 臨時支撐體、所述臨時支撐體上所積層之透明硬化性樹脂層,所述透明硬化性樹脂層含有折射率為1.6以上之單體,且所述折射率為1.6以上之單體的含量相對於所述透明硬化性樹脂層而言為1質量%~60質量%,且所述透明硬化性樹脂層用作為直接接觸靜電電容型輸入裝置的透明電極圖案之透明絕緣層,或是用作為直接接觸靜電電容型輸入裝置的透明電極圖案之透明保護層。
- 如申請專利範圍第4項所述之轉印膜,其中,所述折射率為1.6以上之單體為雙芳基茀系丙烯酸酯。
- 如申請專利範圍第4項或第5項所述之轉印膜,其中,所述透明硬化性樹脂層更含有:鹼可溶性樹脂;以及聚合起始劑或聚合起始系。
- 一種靜電電容型輸入裝置的製造方法,其中,該靜電電容型輸入裝置包含前面板、於所述前面板之非接觸側至少包含下述(1)~(5)之元件,使用如申請專利範圍第1項至第6項的其中一項所述之轉印膜而形成所述(3)及(5)之元件中之至少一方:(1)多個銲墊部分經由連接部分而於第一方向上延伸而形成的多個第一透明電極圖案,(2)與所述第一透明電極圖案電絕緣,於與所述第一方向交 叉的方向上延伸而形成的包含多個銲墊部分之多個第二透明電極圖案,(3)使所述第一透明電極圖案與所述第二透明電極圖案電絕緣的透明絕緣層,(4)與所述第一透明電極圖案及所述第二透明電極圖案之至少一方電性連接,與所述第一透明電極圖案及所述第二透明電極圖案不同之導電性元件,(5)以覆蓋所述(1)~(4)之元件的全部或一部分之方式而設置的透明保護層。
- 一種靜電電容型輸入裝置,具有透明保護層與透明電極圖案,其特徵在於:所述透明保護層之550nm之波長下的折射率為1.55以上,且所述透明保護層含有折射率為1.6以上之單體硬化物以及折射率為1.66以上之黏合劑中的至少其中之一,其中所述透明保護層是由如申請專利範圍第1項至第6項的其中一項所述之轉印膜所形成。
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