JP6333780B2 - 転写フィルム、転写フィルムの製造方法、積層体、積層体の製造方法、静電容量型入力装置、及び、画像表示装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載の転写フィルムが知られている。
また、静電容量型入力装置の製造時に、転写材料を基板上にラミネートすることが提案されている。例えば、特許文献1又は2に記載の転写フィルムや感光性シートが知られている。
先行技術は転写フィルムを用いて絶縁層や保護層等を形成する方法について開示しているが、パターン非形成部については酸化し得る。
本発明が解決しようとする課題は、絶縁層や保護層の形成に用いられ、パターン隠蔽性、及び、絶縁層又は保護層を取り除いた領域における保護性に優れた転写フィルム、転写フィルムの製造方法、積層体、積層体の製造方法を提供することである。
更に、本発明が解決しようとする課題は、上記転写フィルムを用いて作製されてなる静電容量型入力装置、上記積層体を含む静電容量型入力装置、及び、それらの静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置を提供することである。
<1> 仮支持体と、金属酸化抑制剤を含む第一の透明樹脂層と、を有し、上記第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であることを特徴とする転写フィルム、
<2> 上記第一の透明樹脂層が、金属酸化物粒子を含有する、<1>に記載の転写フィルム、
<3> 仮支持体と、第一の透明樹脂層と、を有し、上記第一の透明樹脂層が、金属酸化抑制剤、及び、金属酸化物粒子を含有することを特徴とする転写フィルム、
<4> 上記金属酸化物粒子が、酸化チタン粒子、チタン複合酸化物粒子、又は、酸化ジルコニウム粒子である、<2>又は<3>に記載の転写フィルム、
<5> 上記仮支持体と、上記第一の透明樹脂層との間に、第二の透明樹脂層、を更に有し、上記第二の透明樹脂層が感光性を有する、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の転写フィルム、
<6> 上記第二の透明樹脂層が、重合性化合物及び光重合開始剤を含む、<5>に記載の転写フィルム、
<7> 上記第二の透明樹脂層が、アルカリ現像可能な層である、<5>又は<6>に記載の転写フィルム、
<8> 上記第二の透明樹脂層の屈折率が、上記第一の透明樹脂層の屈折率よりも小さい、<5>〜<7>のいずれか1つに記載の転写フィルム、
<9> 上記第二の透明樹脂層の屈折率が1.60未満である、<5>〜<8>のいずれか1つに記載の転写フィルム、
<10> 上記金属酸化抑制剤が、環員として窒素原子を含む芳香環を有する化合物である、<1>〜<9>のいずれか1つに記載の転写フィルム、
<11> 上記環員として窒素原子を含む芳香環が、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、チアジアゾール環、及び、それらと他の芳香環との縮合環、よりなる群から選ばれた少なくとも一つの環である、<10>に記載の転写フィルム、
<12> 上記環員として窒素原子を含む芳香環が、イミダゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環と他の芳香環との縮合環、又は、トリアゾール環と他の芳香環との縮合環である<10>又は<11>に記載の転写フィルム、
<13> 上記金属酸化抑制剤が、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]メチルベンゾトリアゾール、又は、カルボキシベンゾトリアゾールである、<1>〜<12>のいずれか1つに記載の転写フィルム、
<14> 上記第一の透明樹脂層の全質量に対する、上記金属酸化抑制剤の含有量が、0.1質量%以上である、<1>〜<13>のいずれか1つに記載の転写フィルム、
<15> 上記第一の透明樹脂層が、光硬化性及び/又は熱硬化性を有する、<1>〜<14>のいずれか1つに記載の転写フィルム、
<16> 仮支持体上に、第二の透明樹脂層を形成する工程と、上記第二の透明樹脂層の上に第一の透明樹脂層を形成する工程と、を有し、上記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤を含有し、上記第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であることを特徴とする転写フィルムの製造方法、
<17> 仮支持体上に、第二の透明樹脂層を形成する工程と、上記第二の透明樹脂層の上に第一の透明樹脂層を形成する工程と、を有し、上記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤、及び、金属酸化物粒子を含有することを特徴とする転写フィルムの製造方法、
<18> 仮支持体上に、重合性化合物及び光重合開始剤を含む第二の透明樹脂層を形成する工程と、上記第二の透明樹脂層の上に第一の透明樹脂層を形成する工程と、を有し、上記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤を含有し、上記第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であることを特徴とする転写フィルムの製造方法、
<19> 基材と、上記基材上に位置する透明電極パターンと、上記透明電極パターンと隣接して位置する第一の透明樹脂層と、上記第一の透明樹脂層上に位置する第二の透明樹脂層と、を有し、上記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤を含有し、上記第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であることを特徴とする積層体、
<20> 基材と、上記基材上に位置する透明電極パターンと、上記透明電極パターンと隣接して位置する第一の透明樹脂層と、上記第一の透明樹脂層上に位置する第二の透明樹脂層と、を有し、上記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤、及び、金属酸化物粒子を含有することを特徴とする積層体、
<21> 上記基材が、透明フィルム基板である、<19>又は<20>に記載の積層体、
<22> 上記透明フィルム基板の両面に、それぞれ上記透明電極パターン、上記第一の透明樹脂層、及び、上記第二の透明樹脂層を有する、<21>に記載の積層体、
<23> 上記透明電極パターンと上記透明フィルム基板との間に、屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜を更に有する、<21>又は<22>に記載の積層体、
<24> 上記透明電極パターンと導通する金属配線部を更に有する、<19>〜<23>のいずれか1項に記載の積層体、
<25> 上記第一の透明樹脂層、及び、上記第二の透明樹脂層が除去された領域における金属配線部上に金属酸化抑制剤を有する、<24>に記載の積層体、
<26> 上記第一の透明樹脂層及び/又は上記第二の透明樹脂層がパターニングされている、<19>〜<25>のいずれか1項に記載の積層体、
<27> <1>〜<15>のいずれか1つに記載の転写フィルムを準備する工程、基材上に位置する透明電極パターン上に、上記転写フィルムの上記第一の透明樹脂層を、上記透明電極パターンと接触するように積層する工程、上記仮支持体を剥離する工程、をこの順で含むことを特徴とする積層体の製造方法、
<28> 上記基材が、透明フィルム基板である、<27>に記載の積層体の製造方法、
<29> 上記透明電極パターン上に積層された、上記第一の透明樹脂層をパターニングする工程を更に含む、<27>又は<28>に記載の積層体の製造方法、
<30> <1>〜<15>のいずれか1つに記載の転写フィルムを用いて作製されてなる静電容量型入力装置、
<31> <19>〜<26>のいずれか1つに記載の積層体を含む静電容量型入力装置、
<32> <30>又は<31>に記載の静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
なお、本明細書中において、“(メタ)アクリレート”はアクリレート及びメタクリレートを表し、“(メタ)アクリル”はアクリル及びメタクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”はアクリロイル及びメタクリロイルを表す。
また、本発明において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
また、本発明において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい。
本発明の転写フィルムの第一の態様は、仮支持体と、金属酸化抑制剤を含む第一の透明樹脂層とを有し、第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であることを特徴とする。以下、特別に記載しない限り、本発明における屈折率は、25℃における値である。
本発明の転写フィルムの第二の態様は、仮支持体と、第一の透明樹脂層と、を有し、上記第一の透明樹脂層が、金属酸化抑制剤、及び、金属酸化物粒子を含有することを特徴とする。
本発明において「透明樹脂層」とは、透過率90%以上の基材に樹脂層を転写して積層体を形成した場合に、この積層体の透過率が80%以上であるものをいう。上記透過率としては、400〜750nmの波長範囲において、10nmのピッチで測定した値の算術平均値を使用することができる。
本発明において、第一の透明樹脂層の屈折率、第一の透明樹脂層の厚さ、及び、後述する第二の透明樹脂層の屈折率は、反射分光膜厚計 FE−3000(大塚電子(株)製)を用いて、下記のように求めることができる。また、以下の測定は、25℃の条件下で行う。
(1)仮支持体を用意し、これを縦横の辺の長さ10cm×10cmに切り出す。切り出した仮支持体の一方の表面に、透明接着テープ(OCAテープ(Optically Clear Adhesive Tape)8171CL:3M社製)を介して、黒色ポリエチレンテレフタレート(PET)材を接触させた積層体(第一の積層体)を作製する。反射分光膜厚計FE−3000を用いて第一の積層体の反射スペクトル(波長:430〜800nm)を評価し、各波長における仮支持体の屈折率n0を求める。
(2)第二の透明樹脂層のみを仮支持体の上に形成したサンプルを用意し、これを縦横の辺の長さ10cm×10cmに切り出す。切り出したサンプルの仮支持体面に、透明接着テープ(OCAテープ8171CL:3M社製)を介して、黒色PET材を接触させた積層体(第二の積層体)を作製する。透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて第二の積層体を構造解析する。第二の透明樹脂層の厚さを10点で測定して平均値を求め、第二の透明樹脂層の厚みの平均値の第1の見込み値T2(I)を求める。反射分光膜厚計FE−3000を用いて第二の積層体の反射スペクトル(波長:430〜800nm)を評価する。各波長における第二の透明樹脂層の屈折率n2及び第二の透明樹脂層の厚みの平均値の第2の見込み値T2(II)を求める。このとき、第二の透明樹脂層と仮支持体の界面の反射を考慮するため、上記(1)で求めた屈折率n0の値と、第1の見込み値T2(I)を計算式に代入した状態で、第二の積層体の反射スペクトルから屈折率n2及び第2の見込み値T2(II)をシミュレーション計算により、フィッティングして求める。
(3)仮支持体の上に第二の透明樹脂層及び第一の透明樹脂層を形成した転写フィルムを用意し、これを縦横の辺の長さ10cm×10cmに切り出す(保護フィルムを有する場合にはそれを剥離する)。切り出した転写フィルムの仮支持体面に、透明接着テープ(OCAテープ8171CL:3M社製)を介して、黒色PET材を接触させたサンプル片(第三の積層体)を作製する。透過型電子顕微鏡(TEM)を用いてサンプル片を構造解析し、第一の透明樹脂層の厚さを10点で測定して平均値を求め、第一の透明樹脂層の厚みの平均値の見込み値T1(I)を求める。サンプル片について、反射分光膜厚計FE−3000を用いて、測定スポット:直径φ40μmにて、0.2mm間隔で、任意の方向の直線上に200点の測定ポイント(つまり4cm長)の反射スペクトルを評価する。それを前述の直線方向と直交する方向に1cmおきに5列分、合計1,000点について繰り返す。このとき、第二の透明樹脂層と仮支持体の界面及び、第二の透明樹脂層と第一の透明樹脂層の界面の反射を考慮するため、上記(1)で求めた屈折率n0、上記(2)で求めた屈折率n2及び第2の見込み値T2(II)、並びに、第1の見込み値T1(I)を計算式に代入した状態で、第三の積層体の反射スペクトルから、第一の透明樹脂層の屈折率n1と、1,000点の測定ポイントにおける第二の透明樹脂層及び第一の透明樹脂層の厚みとを、シミュレーション計算によりフィッティングして求める。さらに第二の透明樹脂層及び第一の透明樹脂層の厚みの平均値、最大値、最小値及び標準偏差を算出して、n1、n2、T1、T2、σ1及びH1を求める。n1は第一の透明樹脂層の屈折率を表し、n2は第二の透明樹脂層の屈折率を表し、T1は第一の透明樹脂層の平均厚みを表し、T2は第二の透明樹脂層の平均厚みを表し、σ1は第二の透明樹脂層の厚みの標準偏差を表し、H1は第一の透明樹脂層の厚みの最大値と最小値の差を表す。
第二の透明樹脂層の厚み及び第一の透明樹脂層の厚みについては構造解析をTEMで行って得られた見込み値を反射分光膜厚計に入力することで、シミュレーションのフィッティング精度を高めることができる。
上記のような構成とすることにより、透明電極パターンの視認性の低減効果を有する積層体を形成することができる。いかなる理論に拘泥するものでもないが、透明電極パターン(好ましくはIndium Tin Oxide(ITO))と上記第一の透明樹脂層の屈折率差、並びに、上記第一と上記第二の透明樹脂層の屈折率差を小さくすることにより、光反射が低減して透明電極パターンが見えにくくなり、視認性を改善することができる。
また、第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤を含有することにより、第一の透明樹脂層を基材上に積層する際に、第一の透明樹脂層と直接接する金属配線部を表面処理することが可能となる。上記表面処理による金属配線部の保護性は、第一の透明樹脂層(及び第二の透明樹脂層)を除去した後にも有効であると考えられる。
以下、本発明の転写フィルムの好ましい態様について説明する。なお、本発明の転写フィルムは、絶縁層又は保護層用であることが好ましく、静電容量型入力装置の透明絶縁層用又は透明保護層用であることがより好ましい。
本発明の転写フィルムは、仮支持体を有する。
仮支持体とは、転写フィルムが有する第一の透明樹脂層及び/又は第二の透明樹脂層を転写した後に剥離される支持体である。
上記仮支持体としては、可撓性を有し、加圧下又は、加圧及び加熱下で著しい変形、収縮若しくは伸びを生じない材料を用いることができる。このような支持体の例として、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等が挙げられ、中でも2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。
また、仮支持体は透明でもよいし、染料化ケイ素、アルミナゾル、クロム塩、ジルコニウム塩などを含有していてもよい。
また、上記仮支持体には、特開2005−221726号公報に記載の方法などにより、導電性を付与することができる。
本発明の転写フィルムの第一の態様における転写フィルムは、仮支持体と、金属酸化抑制剤を含む第一の透明樹脂層とを有し、第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であることを特徴とする。
本発明の転写フィルムの第二の態様における転写フィルムは、仮支持体と、第一の透明樹脂層と、を有し、上記第一の透明樹脂層が、金属酸化抑制剤、及び、金属酸化物粒子を含有することを特徴とする。
また、本発明の転写フィルムは、仮支持体と、第一の透明樹脂層との間に、第二の透明樹脂層を更に有し、第二の透明樹脂層が感光性を有することが好ましい。
上記第一の透明樹脂層及び上記第二の透明樹脂層は、熱硬化性であっても、光硬化性であっても、熱硬化性かつ光硬化性であってもよい。
その中でも、上記第一の透明樹脂層及び上記第二の透明樹脂層は少なくとも熱硬化性を有する透明樹脂層であることが、転写後に熱により硬化して膜の信頼性を付与できる観点から好ましく、熱硬化性を有する透明樹脂層であり、かつ、光硬化性を有する透明樹脂層であることが、転写後に光硬化して製膜しやすく、かつ、製膜後に熱硬化して膜の信頼性を付与できる観点からより好ましい。
また、上記の態様の中で、少なくとも第二の透明樹脂層が熱及び光硬化性であることが好ましく、硬化後の硬化膜の物理的な耐性の観点から、第一の透明樹脂層と第二の透明樹脂層が共に熱及び光硬化性であることがより好ましい。
本発明の転写フィルムがネガ型材料である場合、上記第一の透明樹脂層及び上記第二の透明樹脂層は、バインダーポリマー、重合性化合物、重合開始剤等の成分を溶媒に溶解させた樹脂組成物を塗布することにより形成されることが好ましい。
上記の態様によれば、仮支持体上に第二の透明樹脂層を積層した後に第二の透明樹脂層を硬化させることなく第一の透明樹脂層を積層しても、層分画が良好となって、上記のメカニズムで透明電極パターン視認性を改善することができる。また、転写フィルムから屈折率調整層(すなわち第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層)を透明電極パターン上に転写した後で、フォトリソグラフィによって所望のパターンに現像できる。なお、第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層の層分画が悪いと、上記のメカニズムによる屈折率調整の効果が不十分となりやすく、透明電極パターン視認性の改善が不十分となりやすい。
水溶性を示す層とは、25℃の水に浸漬した場合に単位膜厚あたり10分/μm以内の浸漬時間で完全に溶解及び/又は分散する層をいう。
また、非水溶性を示す層とは、25℃の水に浸漬した場合に単位膜厚あたり10分/μm以内の浸漬時間で完全には溶解及び/又は分散しない層をいう。
なお、本発明において、第一の透明樹脂層及び/又は第二の透明樹脂層が硬化性を有する場合、上記の水への浸漬による測定は、硬化前の第一の透明樹脂層及び/又は第二の透明樹脂層を用いて行う。
第一の透明樹脂層及び/又は第二の透明樹脂層の形成に用いられる樹脂組成物(以下、それぞれ「第一の透明樹脂層形成用組成物」、「第二の透明樹脂層形成用組成物」ともいう。)においては、下記の溶媒を用いることができる。
第一の透明樹脂層及び/又は第二の透明樹脂層が非水溶性を示す層の場合には、非水溶性を示す層の形成に用いられる、第一の透明樹脂層形成用組成物及び/又は第二の透明樹脂層形成用組成物において一般的な有機溶媒を使用することができ、例えば、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸メチル、カプロラクタム等を挙げることができる。
水系溶媒としては、水、水及びメタノールの混合溶媒、水及びエタノールの混合溶媒が好ましく、乾燥及び塗布性の観点から水及びメタノールの混合溶媒が好ましい。
上記範囲に制御することにより、第二の透明樹脂層と層混合なく塗布と迅速な乾燥を実現できる。以下、本発明の転写フィルムがネガ型材料である場合の、各層に含まれる成分について詳述する。
第一の透明樹脂層は、金属酸化抑制剤を含む。
第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層が含有する化合物としては、金属酸化物粒子、バインダーポリマー、重合性化合物及び光重合性開始剤等が挙げられる。
各層についての詳細は後述する。
第一の透明樹脂層は、水溶性を示す層であることが好ましく、第二の透明樹脂層は非水溶性を示す層であることが好ましい。
本発明に用いられる第一の透明樹脂層は、金属酸化抑制剤を含む。
本発明に用いられる第二の透明樹脂層は、金属酸化抑制剤を含んでもよい。
本発明に用いられる金属酸化抑制剤としては、環員として窒素原子を含む芳香環を有する化合物であることが好ましい。
また、本発明に用いられる金属酸化抑制剤としては、上記窒素原子を含む芳香環が、イミダゾール環、トリアゾ−ル環、テトラゾール環、チアジアゾール環、及び、それらと他の芳香環との縮合環、よりなる群から選ばれた少なくとも一つの環であることが好ましく、上記窒素原子を含む芳香環が、イミダゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環と他の芳香環との縮合環、又は、トリアゾール環と他の芳香環との縮合環であることがより好ましく、イミダゾール環、又は、イミダゾール環と他の芳香環との縮合環であることが更に好ましい。
上記他の芳香環としては、単素環でも複素環でもよいが、単素環であることが好ましく、ベンゼン環又はナフタレン環であることがより好ましく、ベンゼン環であることが更に好ましい。
以下、ベンズイミダゾール構造を有する化合物をベンズイミダゾール化合物、ベンゾトリアゾール構造を有する化合物をベンゾトリアゾール化合物、ともいう。
本発明に用いられる金属酸化抑制剤は、ベンズイミダゾール化合物又はベンゾトリアゾール化合物であることが好ましい。
上記ベンズイミダゾール化合物としては、ベンズイミダゾール構造を有する化合物であれば、特に限定されないが、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、2−トルイルベンズイミダゾール、2−フェニル−5−クロロベンズイミダゾール、2−メチルベンズイミダゾール、2−エチルベンズイミダゾール、2−プロピルベンズイミダゾール、2−(2’−エチルプロピル)ベンズイミダゾール、2−(フェニルメチル)ベンズイミダゾール、2−(ジフェニルメチル)ベンズイミダゾール、2−ジフェニルメチル−5−メチルベンズイミダゾール、2−(ナフチルメチル)ベンズイミダゾール、2−ナフチルメチル−5−クロロベンズイミダゾール、2−チエニルベンズイミダゾール、2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカプト−5−メトキシベンズイミダゾール、2−メルカプト−5−カルボキシベンズイミダゾール、2−メルカプト−5−メチルベンズイミダゾール、2−ヒドロキシベンズイミダゾール、2−ブロモベンズイミダゾール、2−メルカプト−5−ニトロベンズイミダゾール、2−メルカプト−5−アミノベンズイミダゾール等があげられる。
また、上記ベンゾトリアゾール化合物としては、ベンゾトリアゾール構造を有する化合物であれば、特に限定されないが、下記式(A)で表される構造を有することが、より優れた腐食防止効果が得られるという観点から好ましい。
第一の透明樹脂層は、屈折率や光透過性を調節することを目的として、金属酸化物粒子を含有することが好ましい。第二の透明樹脂層は、屈折率や光透過性を調節することを目的として、金属酸化物粒子を含有してもよい。金属酸化物粒子は、透明性が高く、光透過性を有するため、高屈折率で、透明性に優れた第一の透明樹脂層が得られる。
上記金属酸化物粒子は、金属酸化物粒子を除いた材料からなる層の屈折率よりも屈折率が高いものであることが好ましい。具体的には、第一の透明樹脂層に用いられる金属酸化物粒子としては、400〜750nmの波長を有する光における屈折率が1.70以上の粒子がより好ましく、屈折率が1.80以上の粒子が更に好ましく、1.90以上の粒子が特に好ましい。また、第二の透明樹脂層に用いられる金属酸化物粒子としては、400〜750nmの波長を有する光における屈折率が1.50以上の粒子がより好ましく、屈折率が1.80以上の粒子が更に好ましく、1.90以上の粒子が特に好ましい。
ここで、400〜750nmの波長を有する光における屈折率が1.50以上であるとは、上記範囲の波長を有する光における平均屈折率が1.50以上であることを意味し、上記範囲の波長を有する全ての光における屈折率が1.50以上であることを要しない。また、平均屈折率は、上記範囲の波長を有する各光に対する屈折率の測定値の総和を、測定点の数で割った値である。
光透過性で屈折率の高い金属酸化物粒子としては、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Gd、Tb、Dy、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Nb、Mo、W、Zn、B、Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Te等の原子を含む酸化物粒子が好ましく、酸化チタン粒子、チタン複合酸化物粒子、酸化亜鉛粒子、酸化ジルコニウム粒子、インジウム/スズ酸化物粒子、アンチモン/スズ酸化物粒子がより好ましく、酸化チタン粒子、チタン複合酸化物粒子、酸化ジルコニウム粒子が更に好ましく、酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化スズ粒子が特に好ましく、化学的及び物理的に安定で微粒子分散液の入手が容易であることから酸化ジルコニウム粒子が最も好ましい。これら金属酸化物粒子は、分散安定性付与のために表面を有機材料で処理することもできる。
また。後述する第一の透明樹脂層形成用組成物における金属酸化物粒子の含有量は、得られる光学部材に要求される屈折率や、光透過性等を考慮して、適宜決定すればよいが、上記組成物の全固形分に対して、5〜80質量%とすることが好ましく、10〜70質量%とすることがより好ましい。
本発明の転写フィルムは、上記第一の透明樹脂層が、ZrO2粒子及びTiO2粒子のうち少なくとも一方を有することが、上記第一の透明樹脂層の屈折率の範囲に屈折率を制御する観点から好ましく、ZrO2粒子を有することがより好ましい。
第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層は、バインダーポリマーを含有することが好ましい。上記バインダーポリマーとしては本発明の趣旨に反しない限りにおいて特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択でき、アルカリ可溶性樹脂が好ましく、前述のアルカリ可溶性樹脂としては、特開2011−95716号公報の段落0025、特開2010−237589号公報の段落0033〜0052に記載のポリマーを用いることができる。中でも酸性基を有するアクリルポリマーが好ましい。
また第一の透明樹脂層及び/又は第二の透明樹脂層が水溶性を示す層である場合、バインダーポリマーとして上記水系溶媒に対して溶解性を有するポリマーが用いられる。
水系溶媒に対して溶解性を有するポリマーとしては、本発明の趣旨に反しない限りにおいて特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択できる。例えば、前述した酸性基を有するアクリルポリマーや、特開昭46−2121号公報や特公昭56−40824号公報に記載の、ポリビニルエーテル/無水マレイン酸重合体、カルボキシアルキルセルロースの水溶性塩、水溶性セルロースエーテル類、カルボキシアルキル澱粉の水溶性塩、ポリビニルアルコール、水溶性ポリビニルブチラールや水溶性ポリビニルアセタールなどのポリビニルアルコール誘導体、ポリビニルピロリドン、各種のポリアクリルアミド類、各種水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ゼラチン、エチレンオキサイド重合体、各種澱粉及びその類似物からなる群の水溶性塩、スチレン/マレイン酸の共重合体、マレイネート樹脂等が挙げられる。
バインダーポリマーは、後述する第一の透明樹脂層形成用組成物、及び/又は第二の透明樹脂層形成用組成物中に、ポリマーを溶媒に溶解したポリマー溶液の形で含有することができる。上記溶媒としては、特に制限なく、通常ポリマーの溶解に使用される溶媒が使用されるが、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、1−メトキシ−2−プロパノール、メチルエチルケトン等が例示される。
第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層は、重合性化合物を含有することが好ましい。
上記重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物が好ましい。
第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層に用いられる重合性化合物としては、
ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート及びフェノキシエチル(メタ)アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート;
ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)シアヌレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート;
トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールに、エチレンオキシドやプロピレンオキシドを付加した後、(メタ)アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレート;
を挙げることができる。
第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層は、重合開始剤を含有することが好ましい。
第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層に用いられる上記重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましく、光ラジカル重合開始剤が好ましい。
第一の透明樹脂層及び/又は第二の透明樹脂層が水溶性の層である場合、水系溶媒に対して溶解性を有する光重合性開始剤を用いることが好ましく、IRGACURE2959(BASF社製)や、下記式(2)で表される重合開始剤が好ましく例示される。
また第一の透明樹脂層形成用組成物及び/又は第二の透明樹脂層形成用組成物が水系溶媒を含有する場合、第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層は、ポリマーラテックスに由来するポリマー粒子を含んでもよい。ここでいうポリマーラテックスとは、水不溶のポリマーの微粒子が水に分散したものである。ポリマーラテックスについては、例えば室井宗一著「高分子ラテックスの化学(高分子刊行会発行(昭和48年))」に記載されている。
これらの反応を利用したポリマーの中でも、ポリオール類とポリイソシアネ−ト化合物との反応で得られるポリウレタン誘導体が好ましく、鎖延長剤として多価アミンを併用することがより好ましく、更にポリマー鎖に上記極性基を導入してアイオノマー型にしたものが特に好ましい。
ポリマーの重量平均分子量は1万以上が好ましく、更に好ましくは2万〜10万である。本発明に好適なポリマーとして、エチレンとメタクリル酸との共重合体であるエチレンアイオノマー、ポリウレタンアイオノマーが挙げられる。
第一の透明樹脂層又は第二の透明樹脂層には、添加剤を用いてもよい。前述の添加剤としては、例えば特許第4502784号公報の段落0017、特開2009−237362号公報の段落0060〜0071に記載の界面活性剤や、特許第4502784号公報の段落0018に記載の熱重合防止剤、更に、特開2000−310706号公報の段落0058〜0071に記載のその他の添加剤が挙げられる。
本発明の転写フィルムの第一の態様における第一の透明樹脂層は、屈折率が1.60以上であり、1.62以上であることが好ましく、1.65以上であることがより好ましい。
また、屈折率の上限値は特に制限はないが、1.85以下であることが好ましく、1.74以下であることがより好ましい。
本発明の転写フィルムの第二の態様における第一の透明樹脂層は、屈折率が1.60以上であることが好ましく、1.62以上であることがより好ましく、1.65以上であることが更に好ましい。
また、屈折率の上限値は特に制限はないが、使用する金属酸化物粒子の屈折率よりも小さいことが好ましく、また、具体的には1.85以下であることが好ましく、1.74以下であることがより好ましい。
硬化後の硬化膜の物理的な耐性の観点から、上記第一の透明樹脂層は光硬化性及び/又は熱硬化性を有することが好ましい。
その中でも、上記第一の透明樹脂層、及び、後述する第二の透明樹脂層は少なくとも熱硬化性を有する透明樹脂層であることが、転写後に熱により硬化して膜の信頼性を付与できる観点から好ましく、熱透明樹脂層かつ光透明樹脂層であることが、転写後に光硬化して製膜しやすく、かつ、製膜後に熱硬化して膜の信頼性を付与できる観点からより好ましい。光硬化性及び/又は熱硬化性を有することが好ましい。
本発明の転写フィルムの第二の態様における第一の透明樹脂層は、上記金属酸化抑制剤、及び、上記金属酸化物粒子を含み、上記バインダーポリマー、上記重合性化合物、及び、上記重合開始剤を更に含むことが好ましく、上記ポリマーラテックスに由来する樹脂、及び、上記その他の添加剤を更に含んでもよい。
本発明に用いられる第一の透明樹脂層は、光硬化性及び/又は熱硬化性を有することが好ましいという観点から、重合性化合物及び重合開始剤を含むことが好ましい。
上記第一の透明樹脂層には、使用するポリマーや重合性化合物の種類に応じて、任意の割合で金属酸化物粒子を含むことができるが、上記第一の透明樹脂層中、上記第一の透明樹脂層の全質量に対して、上記金属酸化物粒子は、40〜95質量%含まれることが好ましく、50〜90質量%含まれることがより好ましく、55〜85質量%含まれることが特に好ましい。
また、金属酸化物粒子が酸化ジルコニウム粒子である場合、金属酸化物粒子を、上記第一の透明樹脂層の全質量に対し、40〜90質量%含有することが好ましく、50〜88質量%含有することがより好ましく、60〜85質量%含有することが特に好ましい。金属酸化物粒子が酸化チタン粒子である場合、金属酸化物粒子を、上記第一の透明樹脂層の全質量に対し、20〜80質量%含有することが好ましく、30〜75質量%含有することがより好ましく、40〜70質量%含有することが特に好ましい。
第一の透明樹脂層形成用組成物は、金属酸化抑制剤を含み、必要に応じて上記溶媒、上記金属酸化物粒子、上記バインダーポリマー、上記重合性化合物、及び、上記重合開始剤、上記ポリマーラテックス、及び、上記その他の添加剤を含有することができる。
すなわち、本発明の転写フィルムを使用した場合、第一の透明樹脂層が転写先の金属配線部と直接接触する態様が好ましい。後述する保護フィルムは第一の透明樹脂層よりも外層に位置していてもよいが、この場合、保護フィルムは転写前に取り除かれる。
本発明の転写フィルムに用いられる第二の透明樹脂層の屈折率は、第一の透明樹脂層の屈折率よりも小さいことが好ましい。また、第二の透明樹脂層の屈折率は、1.60未満であることが好ましく、1.48〜1.55であることがより好ましく、1.50〜1.53であることが更に好ましく、1.50〜1.52であることが特に好ましく、1.51〜1.52であることが最も好ましい。
第二の透明樹脂層が感光性であることにより、本発明の転写フィルムはポジ型材料又はネガ型材料として使用することができる。
本発明の転写フィルムは、ネガ型材料であることが好ましい観点から、第二の透明樹脂層は光硬化性の層であることが好ましい。
第二の透明樹脂層が感光性を有すれば、第一の透明樹脂層は感光性を有しなくてもよいが、第二の透明樹脂層及び第一の透明樹脂層がいずれも感光性を有することが好ましく、第二の透明樹脂層及び第一の透明樹脂層がいずれも光硬化性を有することが特に好ましい。
また、硬化後の硬化膜の物理的な耐性の観点から、本発明における第二の透明樹脂層は光硬化性及び熱硬化性を有することが好ましい。
また、第二の透明樹脂層は、アルカリ現像可能な層であることが好ましい。アルカリ現像可能な層とは、アルカリ水溶液に接した場合に、溶解性及び/又は膨潤性を示す層をいう。
上記第二の透明樹脂層は、上記バインダーポリマーを更に含むことがより好ましく、上記金属酸化抑制剤、上記金属酸化物粒子、上記ポリマーラテックスに由来する樹脂、及び、上記その他の添加剤を更に含んでもよい。
第二の透明樹脂層の材料としては、任意の上記バインダーポリマーや上記重合性化合物を特に制限なく用いることができるが、静電容量型入力装置の透明保護膜として用いる観点から、表面硬度、耐熱性が高いものが好ましく、上記のバインダーポリマーや上記重合性化合物の中でも、公知の感光性シロキサン樹脂材料、アクリル樹脂材料などが好ましく用いられる。
また、第二の透明樹脂層は、アルカリ現像可能であることが好ましいという観点から、上記バインダーポリマーとして、アルカリ可溶性樹脂を含有することが好ましい。
上記第二の透明樹脂層中、上記第二の透明樹脂層の固形分に対して、上記光重合開始剤は、1質量%以上含まれることが好ましく、2質量%以上含まれることがより好ましく、3質量%以上含まれることが特に好ましい。
上記第二の透明樹脂層は、金属酸化物粒子を含んでいても含んでいなくてもよい。上記第二の透明樹脂層の屈折率を上述の範囲に制御するために、使用するポリマーや重合性化合物の種類に応じて、任意の割合で金属酸化物粒子を含むことができる。上記第二の透明樹脂層中、上記第二の透明樹脂層の固形分に対して、上記金属酸化物粒子は、0〜35質量%含まれることが好ましく、0〜10質量%含まれることがより好ましく、含まれないことが特に好ましい。
本発明の転写フィルムにおける第二の透明樹脂層は、第二の透明樹脂層形成用組成物を用いて形成されることが好ましい。
第二の透明樹脂層形成用組成物は、上記重合性化合物、及び、上記重合開始剤を含むことが好ましく、必要に応じて上記溶媒、上記金属酸化抑制剤、上記金属酸化物粒子、上記バインダーポリマー、上記ポリマーラテックス、及び、上記その他の添加剤を含有することができる。
第二の透明樹脂層の膜厚が上記範囲であると、本発明の転写フィルムを用いて保護層を製造した場合、保護性に優れる保護層が得られるため好ましい。
第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層の100℃で測定した粘度は、2,000〜50,000Pa・secの領域にあることが好ましい。
ここで、上記粘度は、次のようにして測定できる。第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層を仮支持体から剥がし、加熱ステージ上で85℃で一度溶融させたのち室温まで冷却して試料整形を行う。溶融粘度測定装置(装置名:DHR−2、ティ・エイ・インスツルメント・ジャパン(株)製)を用いて、次の条件で測定できる。測定条件:温度:40〜140℃、昇温速度:5℃/min、周波数:1Hz、歪:0.5%。
本発明の転写フィルムは、第一の透明樹脂層の上に隣接して、保護フィルムを有していることが好ましい。
転写フィルムにおいて、第一の透明保護層と接する保護フィルムを剥離してから転写することにより、転写時には転写先の基材と第一の透明保護層が隣接する態様となる。
特開2006−259138号公報の段落0083〜0087及び0093に記載の保護フィルムを適宜使用することができる。
上記保護フィルムは、上記素材により形成されたシートを、上記第一の透明樹脂層等が形成されたフィルム上に圧着することにより形成することができる。
上記圧着方法としては、特に制限なく、公知の方法を用いることができる。
本発明の転写フィルムは目的に応じてその他の層を有していてもよい。その他の層としては、例えば、転写後の第二の透明樹脂層の表面に物理的耐久性を与えるために第二の透明樹脂層と仮支持体との間に設けられるハードコート層や、転写時の仮支持体の剥離を容易にするために仮支持体と第二の透明樹脂層との間に設けられる剥離層などが挙げられる。前述したように第一の透明樹脂層は(保護フィルムを除いた)転写フィルムの最外層に位置することが好ましいため、その他の層が存在する場合、その他の層は第一の透明樹脂層よりも仮支持体側に位置することが好ましい。
本発明の転写フィルムは、特開2006−259138号公報の段落0094〜0098に記載の感光性転写材料の作製方法に準じて作製することができる。中でも、本発明の転写フィルムは、以下の本発明の転写フィルムの製造方法によって製造されることが好ましい。
本発明の転写フィルムの製造方法の第二の態様は、仮支持体上に、第二の透明樹脂層を形成する工程と、上記第二の透明樹脂層の上に第一の透明樹脂層を形成する工程と、を有し、上記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤、及び、金属酸化物粒子を含有することを特徴とする。
本発明の転写フィルムの製造方法の第三の態様は、仮支持体上に、重合性化合物及び光重合開始剤を含む第二の透明樹脂層を形成する工程と、上記第二の透明樹脂層の上に第一の透明樹脂層を形成する工程と、を有し、上記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤を含有し、上記第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であることを特徴とする。
本発明の転写フィルムの製造方法における仮支持体、第二の透明樹脂層、及び、第一の透明樹脂層の好ましい態様は、上述の本発明の転写フィルムにおけるこれらの好ましい態様と同様である。
本発明の転写フィルムの製造方法の第一〜第三の態様は、仮支持体上に、それぞれの態様における第二の透明樹脂層を形成する工程を含む。
第二の透明樹脂層の形成方法としては、上述の第二の透明樹脂層形成用組成物を、仮支持体上に塗布して形成されることが好ましい。
上記樹脂組成物の塗布方法としては、特に限定なく公知の方法を使用することができるが、例えば、スピナー、ホワイラー、ローラーコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、ワイヤーバーコーター、エクストルーダー等の塗布機を用いて塗布・乾燥させることにより形成する方法が好ましく挙げられる。
本発明の転写フィルムの製造方法は、第二の透明樹脂層の上に第一の透明樹脂層を形成する工程を含む。
第一の透明樹脂層の形成方法としては、上述の第一の透明樹脂層形成用組成物を、第二の透明樹脂層上に塗布して形成されることが好ましい。
第一の透明樹脂層形成用組成物の塗布方法としては、特に限定なく公知の方法を使用することができるが、例えば、スピナー、ホワイラー、ローラーコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、ワイヤーバーコーター、エクストルーダー等の塗布機を用いて塗布・乾燥させることにより形成する方法が好ましく挙げられる。
このような構成により、第二の透明樹脂層を積層した後にこれを硬化させることなく第一の透明樹脂層を積層しても層分画が良好となり、両者の屈折率が保たれ意図した通りに透明電極パターン視認性を改善する(視認されにくくする)ことができる。そしてこの場合、第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層が未硬化の状態で転写フィルムが作製されるため、第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層を透明電極パターン上に転写した後で、フォトリソグラフィによって所望のパターンを作製することが可能となる。
逆に上記のような構成によらず第二の透明樹脂層上に第一の透明樹脂層を積層した場合には両者が混合しやすく意図した屈折率が保たれにくいため、透明電極パターン視認性の改善効果を得にくい。この場合に第一の透明樹脂層を積層する前に第二の透明樹脂層を硬化した場合には両層の層分画は容易になるが、こうして作製した転写フィルムは既に第二の透明樹脂層が硬化されているため、フォトリソグラフィによるパターニングを行うことができない。
本発明の積層体の第一の態様は、基材と、上記基材上に位置する透明電極パターンと、上記透明電極パターンと隣接して位置する第一の透明樹脂層と、上記第一の透明樹脂層上に位置する第二の透明樹脂層と、を有し、上記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤を含有し、上記第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であることを特徴とする。
本発明の積層体の第二の態様は、基材と、上記基材上に位置する透明電極パターンと、上記透明電極パターンと隣接して位置する第一の透明樹脂層と、上記第一の透明樹脂層上に位置する第二の透明樹脂層と、を有し、上記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤、及び、金属酸化物粒子を含有することを特徴とする。
上記の態様によれば、上記透明電極パターンの視認性を低減することができる。
本発明の積層体における第二の透明樹脂層、及び、第一の透明樹脂層の好ましい態様は、上述の本発明の転写フィルムにおけるこれらの好ましい態様と同様である。
また、本発明の積層体は、透明積層体であることが好ましい。透明積層体とは、少なくとも一部が透明である積層体をいい、後述する透明電極パターンを含む一部の領域が透明であることが好ましい。積層体が透明であるとは、積層体の透過率が80%以上となることをいう。上記透過率は、400〜750nmの波長範囲において、10nmのピッチで測定した値の算術平均値を使用することができる。
本発明の積層体の第一の態様における第一の透明樹脂層は、屈折率が1.60以上であり、1.62以上であることが好ましく、1.65以上であることがより好ましい。
また、屈折率の上限値は特に制限はないが、1.85以下であることが好ましく、1.74以下であることがより好ましい。
本発明の積層体の第二の態様における第一の透明樹脂層は、屈折率が1.60以上であることが好ましく、1.62以上であることがより好ましく、1.65以上であることが更に好ましい。
また、屈折率の上限値は特に制限はないが、使用する金属酸化物粒子の屈折率よりも小さいことが好ましく、また、具体的には1.85以下であることが好ましく、1.74以下であることがより好ましい。
本発明の積層体の第一の態様及び第二の態様に用いられる第二の透明樹脂層の屈折率は、第一の透明樹脂層の屈折率よりも小さいことが好ましい。また、第二の透明樹脂層の屈折率は、1.60未満であることが好ましく、1.48〜1.55であることがより好ましく、1.50〜1.53であることが更に好ましく、1.50〜1.52であることが特に好ましく、1.51〜1.52であることが最も好ましい。
得られた透明積層体におけるn1、n2、T2、σ1及びH1は、転写フィルムにおけるn1、n2、T2、σ1及びH1の算出と同様の方法を1層ごとに繰り返して、反射分光膜厚計 FE−3000(大塚電子(株)製)を用いて、求めることができる。その概略を以下に示す。また、以下の測定は、25℃の条件下で行う。
基材として、透明な基材(以下、「透明基板」ともいう。)を用いる場合、屈折率は下記のように測定することができる。透明な基材とは、基材の透過率が80%以上となる基材をいう。上記透過率は、400〜750nmの波長範囲において、10nmのピッチで測定した値の算術平均値を使用することができる。また、基材の透過率が80%未満である基材を、透明でない基材という。
(1)透明積層体について、透明基板、透明膜、透明電極パターンを順に積層したサンプルや、透明基板、透明膜、透明電極パターン及び第一の透明樹脂層を順に積層したサンプルなどについて、各層の屈折率と各層の厚みの見込み値をあらかじめ測定する。
(2)透明積層体の中で、透明基板/透明膜/透明電極パターン/第一の透明樹脂層/第二の透明樹脂層の5層構成の部分について縦横の辺の長さ10cm×10cmに切り出す。切り出した透明積層体に、透明接着テープ(OCAテープ8171CL:3M社製)を介して、黒色PET材を接触させ、サンプル片を作製する。透過型電子顕微鏡(TEM)を用いてサンプル片を構造解析し、各層の厚みの見込み値を求める。サンプル片について、FE−3000(大塚電子(株)製)を用いて、測定スポット:直径φ40μmにて、0.2mm間隔で、任意の方向の直線上に100点の測定ポイントでの反射スペクトルを評価する。このとき、第一の透明樹脂層と透明電極パターンの界面及び、第二の透明樹脂層と第一の透明樹脂層の界面を考慮するため、第一の透明樹脂層、透明基板、透明膜及び透明電極パターンの屈折率及び第二の透明樹脂層の厚みの平均値の見込み値、並びに、第一の透明樹脂層の厚みの平均値の見込み値を計算式に代入した状態で、透明基板/透明膜/透明電極パターン/第一の透明樹脂層/第二の透明樹脂層の5層構成の部分の反射スペクトルから、第二の透明樹脂層の屈折率n2と、第一の透明樹脂層の屈折率n1と、100点の測定ポイントにおける第二の透明樹脂層及び第一の透明樹脂層の厚みとを、シミュレーション計算によりフィッティングして求める。さらに第二の透明樹脂層及び第一の透明樹脂層の厚みの平均値、最大値、最小値及び標準偏差を算出して、n1、n2、T1、T2、σ1及びH1を算出する。本明細書中では、任意の方向をサンプル片の一辺と平行な方向とし、100点の測定ポイント(つまり2cm長)をサンプル片の一辺の中心から均等に1cmずつの範囲とする。
透明でない基材を用いる場合は、あらかじめ、基材の裏面に透明接着テープを介して黒色PET材を貼り付けたサンプル片を作製し、反射分光膜厚計FE−3000を用いて基材と黒色PET材の積層体の反射スペクトル(波長:430〜800nm)を評価し、各波長における屈折率n、厚みT、及び消衰係数kを求める。5層構成サンプルのシミュレーション計算の際に、基材の特性として前記屈折率n、厚みT、消衰係数kを代入することにより第二の透明樹脂層と第一の透明樹脂層の屈折率、厚みをフィッティングにより求めることができる。
本発明の積層体は、上記透明電極パターンの上記第二の透明樹脂層が形成された側と反対側に、屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜(以下、単に「透明膜」ともいう。)、あるいは、公知のハードコート層を更に有していてもよい。屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜を更に有することが、透明電極パターンの視認性をより改善する観点から、好ましい。なお、本明細書中、特に断りがなく「透明膜」と記載する場合は、上記の「屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜」を指す。
本発明の積層体は、上記屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜の上記透明電極パターンが形成された側と反対側に、後述する透明基板を更に有することが好ましい。上記透明基板は、透明フィルム基板であることが好ましい。この場合、上記透明膜が、上記透明電極パターンと上記透明フィルム基板の間に配置されることが好ましい。
また、本発明の積層体は、上記透明電極パターンが、透明フィルム基板上に形成された透明電極パターンであることが好ましい。
図9における積層体は、透明積層体である。
図9では、透明基板1、屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜11を有し、更に透明電極パターン4、後述するパッド部分3a、金属配線部6、第一の透明樹脂層12及び第二の透明樹脂層7がこの層構成で積層されている。
また、金属配線部6上の一部の領域14において、第一の透明樹脂層12及び第二の透明樹脂層7はパターニングにより除去されている。
図11における積層体は、透明積層体である。
図11では、透明基板1、屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜11、透明電極パターン4、第一の透明樹脂層12及び第二の透明樹脂層7を有する。図11における積層体は、第一の透明樹脂層12と透明電極パターン4が接するように積層された領域21を面内に有する。
面内とは、積層体の透明基板1と平行な面に対して略平行方向を意味する。透明電極パターン4、第一の透明樹脂層12及び第二の透明樹脂層7がこの層構成で積層された領域を面内に含むとは、透明電極パターン4、第一の透明樹脂層12及び第二の透明樹脂層7がこの層構成で積層された領域についての積層体の透明基板と平行な面への正射影が、積層体の透明基板と平行な面内に存在することを意味する。
ここで、本発明の積層体を後述する静電容量型入力装置に用いる場合、透明電極パターンは行方向と列方向の略直交する2つの方向にそれぞれ第一の透明電極パターン及び第二の透明電極パターンとして設けられることがある(例えば、図3参照)。例えば図3の構成では、本発明の積層体における透明電極パターンは、第二の透明電極パターン4であっても、第一の透明電極パターン3のパッド部分3aであってもよい。言い換えると、以下の本発明の積層体の説明では、透明電極パターンの符号を「4」で代表して表すことがあるが、本発明の積層体における透明電極パターンは、本発明の静電容量型入力装置における第二の透明電極パターン4への使用に限定されるものではなく、例えば第一の透明電極パターン3のパッド部分3aとして使用してもよい。
図11には、本発明の積層体が非パターン領域22を含む態様が示されている。
本発明の積層体は、上記透明電極パターン4が形成されていない非パターン領域22の少なくとも一部に、上記透明基板、上記透明膜及び上記第一の透明樹脂層がこの層構成で積層された領域を面内に含むことが好ましい。
本発明の積層体は、上記透明基板、上記透明膜及び上記第一の透明樹脂層がこの層構成で積層された領域において、上記透明膜及び上記第一の透明樹脂層が互いに隣接していることが好ましい。
但し、上記非パターン領域22のその他の領域には、本発明の趣旨に反しない限りにおいてその他の部材を任意の位置に配置してもよく、例えば本発明の積層体を後述する静電容量型入力装置に用いる場合、マスク層2や、絶縁層5や金属配線部6などを積層することができる。
図11には、上記透明基板1の上に隣接して上記透明膜11が積層している態様が示されている。
但し、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、上記基材及び上記透明膜の間に、第三の透明膜が積層されていてもよい。例えば、上記基材及び上記透明膜の間に、屈折率1.5〜1.52の第三の透明膜(図11には不図示)を含むことが好ましい。
図11には、上記透明膜11の一部の領域上に隣接して上記透明電極パターン4が積層している態様が示されている。
図11に示すように、上記透明電極パターン4の端部は、その形状に特に制限はないがテーパー形状を有していてもよく、例えば、上記基材側の面の方が、上記基材と反対側の面よりも広いようなテーパー形状を有していてもよい。
ここで、上記透明電極パターンの端部がテーパー形状であるときの透明電極パターンの端部の角度(以下、テーパー角ともいう。)は、30°以下であることが好ましく、0.1〜15°であることがより好ましく、0.5〜5°であることが特に好ましい。
本明細書中におけるテーパー角は、上記透明電極パターンの端部の顕微鏡写真を撮影し、その顕微鏡写真のテーパー部分を三角形に近似し、テーパー角を直接測定して求めることができる。
図10に透明電極パターンの端部がテーパー形状である場合の一例を示す。図10におけるテーパー部分を近似した三角形は、底面が800nmであり、高さ(底面と略平行な上底部分における膜厚)が40nmであり、このときのテーパー角αは約3°である。テーパー部分を近似した三角形の底面は、10〜3,000nmであることが好ましく、100〜1,500nmであることがより好ましく、300〜1,000nmであることが特に好ましい。なお、テーパー部分を近似した三角形の高さの好ましい範囲は、透明電極パターンの膜厚の好ましい範囲と同様である。
図11には、上記透明電極パターン、上記第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層が第一の透明樹脂層と透明電極パターンが接するように積層された領域21において、上記透明電極パターン、上記第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層が互いに隣接している態様が示されている。
ここで、「連続して」とは、上記透明膜及び上記第一の透明樹脂層がパターン膜ではなく、連続膜であることを意味する。すなわち、上記透明膜及び上記第一の透明樹脂層は、透明電極パターンが形成される領域上においては、開口部を有していないことが、透明電極パターンを視認されにくくする観点から好ましい。
また、上記透明膜及び上記第一の透明樹脂層によって、上記透明電極パターン及び上記非パターン領域22が、他の層を介して被覆されるよりも、直接被覆されることが好ましい。他の層を介して被覆される場合における上記「他の層」としては、後述する本発明の静電容量型入力装置に含まれる絶縁層5や、後述する本発明の静電容量型入力装置のように透明電極パターンが2層以上含まれる場合は2層目の透明電極パターンなどを挙げることができる。
図11には、上記透明膜11上の透明電極パターン4が積層していない領域と、透明電極パターン4との上にまたがって、両者とそれぞれ隣接して、上記第一の透明樹脂層12が積層している態様が示されている。
また、透明電極パターン4の端部がテーパー形状である場合は、テーパー形状に沿って(テーパー角と同じ傾きで)上記第一の透明樹脂層12が積層していることが好ましい。
本発明の積層体は、透明電極パターンを含む。
上記透明電極パターンは、基材上に位置し、後述する透明基板上に形成された透明電極パターンであることが好ましく、透明フィルム基板上に形成された透明電極パターンであることがより好ましい。
上記透明電極パターンの屈折率は1.75〜2.1であることが好ましい。
上記透明電極パターンの材料は特に制限されることはなく、公知の材料を用いることができる。例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透光性の導電性金属酸化膜で作製することができる。Znの酸化物(IZO)又はこれらを主成分とする透明導電膜は、ITO膜よりもエッチング速度が大きいという利点があるために、用途に応じて注目を集めている。このような導電膜としては、ITO膜;Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo等の金属膜;SiO2等の金属酸化膜;などが挙げられる。
上記透明電極パターンの膜厚は10〜200nmであることが好ましい。また、焼成により、アモルファスのITO膜を多結晶のITO膜とするため、電気的抵抗を低減することもできる。
その他、ITO等によって第一の導電性パターン等を形成する場合には、特許第4506785号公報の段落0014〜0016等を参考にすることができる。その中でも、上記透明電極パターンは、ITO膜又はIZO膜であることが好ましく、特に、ITO膜であることが好ましい。
本発明の積層体における、上記透明電極パターンは、屈折率が1.75〜2.1のITO膜であることが好ましい。
本発明の積層体は、上記透明電極パターンと導通する金属配線部を含むことが好ましい。
上記金属配線部としては、例えば銅、金、銀、アルミニウムあるいは前述の金属を含む合金が用いられる。導電性とコストのバランスを考えると銅又は銅を含む合金を用いた配線が好ましい。
上記金属配線部と透明電極パターンを導通する方法については、特に制限はなく、電気的に接続されていればよい。
第一の透明樹脂層及び/又は第二の透明樹脂層はパターニングされていることが好ましく、第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層が共にパターニングされていることがより好ましく、上記金属配線部上の領域において第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層が共にパターニングされていることが更に好ましい。
層がパターニングされているとは、層の一部が意図して除去されることにより面内方向において層が存在する領域と存在しない領域が作られていることをいい、パターニングの方法としては、後述のパターニング工程における露光及び現像による方法が好ましく挙げられる。
上記態様によれば、上記金属配線部と更に別のフレキシブル配線との接続が容易となる。上記態様の透明積層体の一例が、図9に示す態様である。
第一の透明樹脂層、及び、上記第二の透明樹脂層が除去された領域とは、上記パターニングにより形成された、面内方向において層が存在しない領域をいう。
前述の図9には、金属配線部6上の、第一の透明樹脂層12及び第二の透明樹脂層7がパターニングにより除去された一部の領域14が記載されている。
図13には、引き回し配線の端末部として、パターニングにより第一の透明樹脂層(及び第二の透明樹脂層)が除去された領域として、引き回し配線の端末部31が記載されている。図13についての詳細な説明は後述する。
上記金属配線部上に金属酸化抑制剤を有することは、以下の方法により確認することができる。アルバックファイ社製TRIFTIIを用いて、一次イオンのAu+イオンを試料に照射し、中和銃を併用して得られたマススペクトルから、Cuとベンゾトリアゾールの錯体イオンが生成していることを確認する。詳細な測定条件は適宜設定すればよいが、例えば一次イオン加速電圧22kV、測定面積80×80μm、測定時間3分とすることができる。
本発明の積層体は、基材を含むことが好ましい。
上記基材としては、透明基板が好ましい。
上記透明基板としては、透明ガラス基板であっても、透明フィルム基板であってもよいが、屈折率が1.50〜1.55の透明フィルム基板であることが好ましい。また、上記透明基板の屈折率は1.5〜1.52であることが好ましく、屈折率が1.50〜1.52の透明フィルム基板であることが好ましい。
上記透明基板が、透明ガラス基板(ガラスの透光性基板とも言われる。)の場合、コーニング社のゴリラガラスに代表される強化ガラスなどを用いることができる。また、上記透明基板としては、特開2010−86684号公報、特開2010−152809号公報及び特開2010−257492号公報に用いられている材料を好ましく用いることができ、これらの文献の内容は本明細書中に組み込まれる。
上記透明基板が、透明フィルム基板の場合、透明フィルム基板は透明樹脂フィルムであることが好ましい。透明樹脂フィルムを形成する樹脂材料としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、トリアセテートセルロース(TAC)系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。それらの中でも、汎用性などの観点からトリアセテートセルロース(TAC)系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)系樹脂、及びシクロオレフィン系樹脂が好ましい。透明樹脂フィルムの厚みは、2〜200μmの範囲内であることが好ましく、2〜100μmの範囲内であることがより好ましい。厚みが2μm以上であると、フィルム基板の機械的強度が十分であり、ロールのハンドリング操作が容易になる。一方、厚みが200μm以下であると、曲げ特性が向上し、ロールのハンドリング操作が容易になる。
本発明の積層体は、上記透明電極パターンと上記透明フィルム基板の間に界面反射低減用の透明膜を更に有することが好ましい。上記透明膜の屈折率は、1.60〜1.78であることが好ましく、1.65〜1.74であることがより好ましい。また、上記透明膜の膜厚は、55〜110nmであることが好ましく、60〜110nmであることがより好ましく、70〜110nmであることが更に好ましい。
ここで、上記透明膜は、単層構造であっても、2層以上の積層構造であってもよい。上記透明膜が2層以上の積層構造である場合、上記透明膜の屈折率とは、全層の屈折率を、上記透明膜の膜厚とは、全層の合計膜厚を、それぞれ意味する。このような屈折率の範囲を満たす限りにおいて、上記透明膜の材料は特に制限されない。
本発明の積層体は、上記透明膜が無機膜であってもよい。
上記無機膜としては、特開2010−86684号公報、特開2010−152809号公報及び特開2010−257492号公報などに用いられている無機膜を用いることができ、これらの文献に記載されている低屈折率材料と高屈折率材料の積層構造の無機膜や、低屈折率材料と高屈折率材料の混合膜の無機膜を用いることが屈折率を制御する観点から好ましい。上記低屈折率材料と上記高屈折率材料は、上記の特開2010−86684号公報、特開2010−152809号公報及び特開2010−257492号公報に用いられている材料を好ましく用いることができ、これらの文献の内容は本明細書中に組み込まれる。
上記無機膜は、SiO2とNb2O5の混合膜であってもよく、その場合はスパッタによって形成されたSiO2とNb2O5の混合膜であることがより好ましい。
本発明の積層体は、追加の透明膜を更に含んでもよい。
追加の透明膜は、基材と透明膜との間に含まれることが好ましく、透明基板と透明膜との間に含まれることがより好ましい。
上記追加の透明膜の屈折率は、上記基材の屈折率に近付けることにより、透明電極パターンの視認性を改善する観点から、1.50〜1.55であることが好ましく、1.50〜1.52であることがより好ましい。
上記基材と透明電極パターンの間には、上述の屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜の代わりに、ハードコート層を導入してもよい。ハードコート層は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のドライプロセスとして、又はウェット法(塗工法)などにより形成できる。ウェット法(塗工法)としては、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、ディップコーターを用いた塗布方法を用いることができる。
ハードコート層は、易滑性又は、硬度向上の観点で導入され、例えば、テトラエトキシシラン等の反応性珪素化合物や、多官能(メタ)アクリレート等を有する硬化性組成物を、熱、紫外線(UV)や電離放射線によって硬化させた硬化物により形成される。また、コロイダルシリカ等の無機微粒子を添加してもよく、ハードコート層の屈折率は、1.45〜1.55程度に調整される。
上記透明電極パターンは、基材の片面のみに形成してもよいし、両面に形成してもよい。上記基材としては、透明基板が好ましく、透明フィルム基板がより好ましい。基材の両面に電極パターンを形成する場合、基材と透明電極パターンの間に形成されるハードコート層及び透明膜は、厚みや層構成が、両面対称になるように形成されても、非対称に形成されてもよい。透明電極パターンが基材の両面に形成されている場合、本発明の転写フィルムに含まれる第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層は、両面に転写することが好ましい。
すなわち、本発明の積層体は、透明フィルム基板の両面に、それぞれ上記透明電極パターン、第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層を有することが好ましい。この場合の積層体の構成の一例が、後述する図1Aに示した態様である。
本発明の積層体の製造方法は、本発明の転写フィルムを準備する工程、基材上に位置する透明電極パターン上に、上記転写フィルムの上記第一の透明樹脂層を、上記透明電極パターンと接触するように積層する工程、上記仮支持体を剥離する工程、をこの順で含むことを特徴とする。
上記の態様によれば、積層体の第一の透明樹脂層、及び、必要に応じて転写フィルムに含まれる上記第二の透明樹脂層を一括して転写することができ、透明電極パターンが視認される問題がない積層体を容易に、生産性よく製造することができる。
上記基材は、透明基板であることが好ましく、透明フィルム基板であることが好ましい。
なお、本発明の積層体の製造方法における第一の透明樹脂層は、上記透明電極パターン上と上記非パターン領域とでは、上記透明膜あるいは上記金属配線部上に直接製膜される。
本発明の積層体の製造方法は、上記透明電極パターンが、透明フィルム基板上に形成された透明電極パターンであることが好ましい。
本発明の積層体の製造方法は、透明樹脂パターン上に、上記第一の透明樹脂層を、上記透明電極パターンと接触するように積層する工程を含む。
転写フィルムの第一の透明樹脂層を、上記透明電極パターンと接触するように積層する工程は、本発明の転写フィルムの第一の透明樹脂層、又は、転写フィルムが第二の透明樹脂層を有する場合には第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層を透明電極パターン上にラミネート(貼り合わせ)する工程である。この際、転写フィルムが前述の保護フィルムを有する場合にはラミネート前に保護フィルムが取り除かれる。
上記第一の透明樹脂層及び上記第二の透明樹脂層の透明電極パターン表面へのラミネートは、上記第一の透明樹脂層及び上記第二の透明樹脂層を透明電極パターン表面に重ね、加圧、加熱することに行われる。貼り合わせには、ラミネータ、真空ラミネータ、及び、より生産性を高めることができるオートカットラミネーター等の公知のラミネータを使用することができる。
本発明の積層体の製造方法は、上記第一の透明樹脂層を、透明電極パターンと接触するように積層する工程後に、仮支持体を剥離する工程を含む。仮支持体の剥離方法としては、特に制限はなく、公知の方法が使用できる。また、本発明の積層体の製造方法が後述するパターニングする工程を含む場合、仮支持体を剥離する工程はパターニングする工程の前に行ってもよいし、パターニングする工程の途中(露光する工程と現像する工程の間)に行ってもよい。
また、本発明の積層体の製造方法は、上記第一の透明樹脂層を、透明電極パターンと接触するように積層する工程前に、上記第一の透明樹脂層を、透明電極パターンと接触するように積層する工程におけるラミネートによる各層の密着性を高めるために、あらかじめ基材(透明フィルム基板又は前面板)の非接触面に表面処理を施す「基材を表面処理する工程」を含むことができる。上記表面処理としては、シラン化合物を用いた表面処理(シランカップリング処理)を実施することが好ましい。シランカップリング剤としては、感光性樹脂と相互作用する官能基を有するものが好ましい。例えばシランカップリング液(N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン0.3質量%水溶液、商品名:KBM603、信越化学工業(株)製)をシャワーにより20秒間吹き付け、純水シャワー洗浄する。この後、加熱により反応させる。加熱槽を用いてもよく、ラミネータの基板予備加熱でも反応を促進できる。
基材の好ましい態様は、本発明の積層体における基材の好ましい態様と同様である。
本発明の積層体の製造方法は、透明電極パターンを製膜する工程を含んでもよい。
上記透明電極パターンは、後述する本発明の静電容量型入力装置の説明における、第一の透明電極パターン3、第二の透明電極パターン4及び金属配線部6の形成方法などを用いて、基材上又は上記屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜上に製膜することができ、感光性フィルムを用いる方法が好ましい。透明電極パターンを製膜する工程は前述した上記第一の透明樹脂層を、透明電極パターンと接触するように積層する工程よりも前に行われることが好ましい。
本発明の積層体の製造方法は、第一の透明樹脂層をパターニングする工程を更に含むことが好ましい。
上記パターニングする工程は、第二の透明樹脂層及び第一の透明樹脂層をパターニングする工程であることが好ましい。
パターニング工程は、露光する工程及び現像する工程を含む。
上記露光する工程、現像する工程、及びその他の工程の例としては、特開2006−23696号公報の段落番号0035〜0051に記載の方法を本発明においても好適に用いることができる。
なお、必要に応じて、第二及び第一の透明樹脂層以外の層に対してパターニング工程を行ってもよい。
以降の説明は第二の透明樹脂層及び/又は第一の透明樹脂層をパターニングする場合を例として説明する。
上記露光する工程は、例えば、透明電極パターン上に転写された上記第一の透明樹脂層及び/又は上記第二の透明樹脂層を露光する工程である。
具体的には、上記透明電極パターン上に形成された上記第一の透明樹脂層及び/又は上記第二の透明樹脂層の上方に所定のマスクを配置し、その後上記マスクを介してマスク上方から上記第一の透明樹脂層及び/又は上記第二の透明樹脂層を露光する方法や、マスクを用いずに上記第一の透明樹脂層及び/又は上記第二の透明樹脂層を全面露光する方法が挙げられる。
ここで、上記露光の光源としては、上記第一の透明樹脂層及び/又は上記第二の透明樹脂層を硬化しうる波長域の光(例えば、365nm、405nmなど)を照射できるものであれば適宜選定して用いることができる。具体的には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。露光量としては、通常5〜200mJ/cm2程度であり、好ましくは10〜100mJ/cm2程度である。
現像する工程は、例えば、露光された第一の透明樹脂層及び/又は上記第二の透明樹脂層を現像する工程である。
上記現像は、現像液を用いて行うことができる。上記現像液としては、特に制約はなく、特開平5−72724号公報に記載のものなど、公知の現像液を使用することができる。なお、現像液は、上記第一の透明樹脂層及び上記第二の透明樹脂層が溶解する型の現像挙動をするものが好ましく、例えば、pKa=7〜13の化合物を0.05〜5mol/Lの濃度で含むものが好ましい。一方、上記第一の透明樹脂層及び上記第二の透明樹脂層自体ではパターンを形成しない場合(エッチングを用いる場合など)の現像液は、上記第一の透明樹脂層及び上記第二の透明樹脂層を溶解しない型の現像挙動をするものが好ましく、例えば、pKa=7〜13の化合物を0.05〜5mol/Lの濃度で含むものが好ましい。現像液には、更に水と混和性を有する有機溶媒を少量添加してもよい。水と混和性を有する有機溶媒としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。上記有機溶媒の濃度は0.1質量%〜30質量%が好ましい。また、上記現像液には、更に公知の界面活性剤を添加することができる。界面活性剤の濃度は0.01質量%〜10質量%が好ましい。
上記積層体の製造方法は、ポスト露光する工程、ポストベークする工程等、その他の工程を有していてもよい。上記第一の透明樹脂層及び上記第二の透明樹脂層が、熱透明樹脂層である場合は、現像する工程後に、ポストベークする工程を行うことが好ましい。
本発明の積層体の製造方法は、透明膜を製膜する工程を含むことが好ましい。
透明膜を製膜する工程においては、上記透明電極パターンの上記第二の透明樹脂層が形成された側と反対側に、屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜を更に有する場合、上記透明膜は、上記透明電極パターンの上に直接、又は、上記追加の透明膜などの他の層を介して、製膜される。
上記透明膜の製膜方法としては特に制限はないが、転写又はスパッタによって製膜することが好ましい。
その中でも、透明膜を製膜する工程は、仮支持体上に形成された透明硬化性樹脂膜を、上記基材上に転写して製膜する透明膜を製膜する工程であることが好ましく、転写後に硬化して製膜する透明膜を製膜する工程であることがより好ましい。転写及び硬化の方法としては、後述する本発明の静電容量型入力装置の説明における感光性フィルムを用い、本発明の積層体の製造方法における上記第一の透明樹脂層及び上記第二の透明樹脂層を転写する方法と同様に転写、露光、現像及びその他の工程を行う方法を挙げることができる。その場合は、感光性フィルム中の光硬化性樹脂層に上記金属酸化物微粒子を分散させることにより、上述の範囲に上記透明膜の屈折率を調整することが好ましい。
スパッタの方法としては、特開2010−86684号公報、特開2010−152809号公報及び特開2010−257492号公報に用いられている方法を好ましく用いることができ、これらの文献の内容は本明細書中に組み込まれる。
本発明の積層体の製造方法は、追加の透明膜を製膜する工程を含むことが好ましい。
上記追加の透明膜を製膜する工程は、透明膜を製膜する工程と同様の工程である。
本発明の静電容量型入力装置は、本発明の転写フィルムを用いて作製されてなること、あるいは、本発明の積層体を含むことを特徴とする。
本発明の静電容量型入力装置は、本発明の転写フィルムから転写された後にパターニングされた第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層を有することが好ましい。なお、本発明の転写フィルムから第一の透明樹脂層及び/又は第二の透明樹脂層を転写する前に本発明の転写フィルムから保護フィルムを剥離することが好ましい。本発明の静電容量型入力装置は、引き回し配線の端末部で他の配線部材(フレキシブルプリント基板等)と接続する必要があるため、引き回し配線の端末部が第一の透明樹脂層(及び第二の透明樹脂層)に覆われていないことが好ましい。
引き回し配線の端末部31上の第一の透明樹脂層(及び第二の透明樹脂層)はパターニング工程(露光する工程及び現像する工程)を経て除去され、引き回し配線の端末部31が露出している。
具体的な露光、現像の態様を図14及び図15に示した。図14は、第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層を有する転写フィルム30を、静電容量型入力装置の透明電極パターンの上にラミネートにより積層した状態であって、露光等によって硬化する前の状態を示す。フォトリソグラフィを利用する場合、すなわち露光により硬化する場合は、図15に示した形状の第一の透明樹脂層と第二の透明樹脂層の硬化部(露光部)33を、マスクを用いてパターン露光及び未露光部の現像をすることにより、得る。具体的には、図15は、第一の透明樹脂層と第二の透明樹脂層の未硬化部であり引き回し配線の端末部に対応する開口部34と、静電容量型入力装置の枠部の輪郭の外側にはみ出していた第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層を有する本発明の転写フィルムの端部とが取り除かれた、引き回し配線の端末部(取出配線部)を覆わないための第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層の硬化部(所望のパターン)を示す。
これにより、他の配線部材を、引き回し配線の端末部31に直接つなぐことができ、これにより、センサーの信号を電気回路に送ることが可能になる。
以下、本発明の静電容量型入力装置の好ましい態様の詳細を説明する。
(3)複数のパッド部分が接続部分を介して第一の方向に延在して形成された複数の第一の透明電極パターン
(6)上記第一の透明電極パターンと導通する金属配線部
(7)上記(3)及び(6)の要素の全て又は一部を覆うように形成された第一の透明樹脂層
(8)上記(7)の要素を覆うように形成された第二の透明樹脂層
ここで、上記(7)第一の透明樹脂層が、本発明の積層体における上記第一の透明樹脂層に相当する。また、(7)第一の透明樹脂層は、(6)金属配線部と隣接して形成されていることが好ましく、パターニングにより、金属配線部上の領域において、一部又は全部が除去されていることが好ましい。
また、上記(8)第二の透明樹脂層が、本発明の積層体における上記第二の透明樹脂層に相当する。なお、上記第一の透明樹脂層は、静電容量型入力装置における透明保護層として機能することが好ましい。
(4)上記第一の透明電極パターンと電気的に絶縁され、上記第一の方向に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の電極パターン
(5)上記第一の透明電極パターンと上記第二の電極パターンとを電気的に絶縁する絶縁層
本発明の静電容量型入力装置は、上記(4)第二の電極パターンが透明電極パターンであることが好ましい。
上記(3)第一の透明電極パターンと(4)第二の透明電極パターンのうち、透明であるものが本発明の積層体における透明電極パターンに該当する。なお、いずれもが透明である場合は、いずれもが本発明の積層体における透明電極パターンに該当する。
上記(1)マスク層及び/又は加飾層が存在する場合、(1)マスク層及び/又は加飾層は、上記(2)透明膜と上記基材の間、上記(3)第一の透明電極パターンと上記基材の間、上記(4)第二の透明電極パターンと上記基材の間、又は、上記(6)金属配線部と上記基材の間に有することが好ましい。上記(1)マスク層及び/又は加飾層は、上記基材に隣接して設けられることがより好ましい。
なお、上記基材が透明フィルム基板である場合、上記(1)マスク層及び/又は加飾層は、更に基材の視認側に配置されるカバーガラスと一体化されることが好ましい。このような態様の場合、本発明の積層体は、上記(1)マスク層及び/又は加飾層を有さないことが、本発明の転写フィルムから上記第二の透明樹脂層及び上記第一の透明樹脂層を転写するときに、気泡混入の原因等となる段差を少なくできる観点から好ましい。
まず、本発明の静電容量型入力装置の好ましい構成について、装置を構成する各部材の製造方法とあわせて説明する。図1Aは、本発明の積層体又は静電容量型入力装置の好ましい構成の一例であって、透明電極パターンが基材の両側に一層ずつ設けられた静電容量型入力装置の構成を示す断面図である。図1Aにおいて静電容量型入力装置10は、透明基板(透明フィルム基板)1と、透明基板1の両面に対称にそれぞれ設けられた、屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜11と、透明電極パターン4と、金属配線部6と、第二の透明樹脂層7と、第一の透明樹脂層12と、から構成されている。本発明の積層体又は静電容量型入力装置は図1Aの構成に限定されるものではなく、透明基板1の一方の面のみに透明膜11と、透明電極パターン4と、金属配線部6と、第二の透明樹脂層7と、第一の透明樹脂層12と、が設けられた態様も好ましい。
また、後述する図3におけるX−X1断面を表した図1Bは、透明基板の片側に透明電極パターンとして行方向と列方向の略直交する2つの方向にそれぞれ第一の透明電極パターン及び第二の透明電極パターンが設けられた静電容量型入力装置の一例であって、本発明の静電容量型入力装置の好ましい構成の一例を示す断面図である。図1Bにおいて静電容量型入力装置10は、透明基板1と、屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜11と、第一の透明電極パターン3と、第二の透明電極パターン4と、第二の透明樹脂層7と、第一の透明樹脂層12と、から構成されている態様が示されている。
静電容量型入力装置10には、図2に示すように、透明基板1の一部の領域(図2においては入力面以外の領域)を覆うようにマスク層2が設けられていてもよい。更に、透明基板1には、図2に示すように一部に開口部8を設けることができる。開口部8には、押圧によるメカニカルなスイッチを設置することができる。
また、図3における第一の透明電極パターン3や第二の透明電極パターン4や後述する金属配線部6が形成されていない領域が、本発明の積層体における非パターン領域22に相当する。
本発明の静電容量型入力装置を製造する過程で形成される態様例として、図4〜図8の態様を挙げることができる。図4は、開口部8が形成された強化処理ガラスの一例を示す上面図である。図5は、マスク層2が形成された基材の一例を示す上面図である。図6は、第一の透明電極パターン3が形成された基材の一例を示す上面図である。図7は、第一の透明電極パターン3と第二の透明電極パターン4が形成された基材の一例を示す上面図である。図8は、第一の透明電極パターン及び第二の透明電極パターンと金属配線部6が形成された基材の一例を示す上面図である。これらは、以下の説明を具体化した例を示すものであり、本発明の範囲はこれらの図面により限定的に解釈されることはない。
本発明の静電容量型入力装置を製造するときに好ましく用いられる、本発明の転写フィルム以外の上記感光性フィルムについて説明する。上記感光性フィルムは、仮支持体と光硬化性樹脂層を有し、仮支持体と光硬化性樹脂層との間に熱可塑性樹脂層を有することが好ましい。上記熱可塑性樹脂層を有する感光性フィルムを用いて、マスク層等を形成すると、光硬化性樹脂層を転写して形成した要素に気泡が発生しにくくなり、画像表示装置に画像ムラなどが発生しにくくなり、優れた表示特性を得ることができる。
上記感光性フィルムは、ネガ型材料であってもポジ型材料であってもよい。
上記感光性フィルムにおける上記仮支持体としては、本発明の転写フィルムに用いられるものと同様のものを用いることができる。上記感光性フィルムに用いられる上記熱可塑性樹脂層としては、特開2014−10814号公報の段落0056〜0060に記載のものを用いることができる。なお、上記熱可塑性樹脂層とあわせて、公知の中間層や酸素遮断層を用いてもよい。また、上記感光性フィルムの作製方法としても、本発明の転写フィルムの作製方法と同様の方法を用いることができる。
上記感光性フィルムは、その用途に応じて光硬化性樹脂層に添加物を加える。すなわち、マスク層の形成に上記感光性フィルムを用いる場合には、光硬化性樹脂層に着色剤を含有させる。
上記感光性フィルムに含まれるアルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、上記重合開始剤又は重合開始系としては、本発明の転写フィルムに用いられるものと同様のものを用いることができる。
また、上記感光性フィルムをマスク層として用いる場合には、光硬化性樹脂層に着色剤を用いることができる。本発明に用いる着色剤としては、公知の着色剤(有機顔料、無機顔料、染料等)を好適に用いることができる。なお、本発明においては、黒色着色剤の他に、赤、青、緑色等の顔料の混合物等を用いることができる。
上記顔料を分散させる際に使用する分散機としては、特に制限はなく、例えば、朝倉邦造著、「顔料の事典」、第一版、朝倉書店、2000年、438頁に記載されているニーダー、ロールミル、アトライター、スーパーミル、ディゾルバ、ホモミキサー、サンドミル等の公知の分散機が挙げられる。更に上記文献310頁記載の機械的摩砕により、摩擦力を利用し微粉砕してもよい。
本明細書でいう全固形分とは着色感光性樹脂組成物から溶媒等を除いた不揮発成分の総質量を意味する。
更に、上記光硬化性樹脂層は、その他の添加剤を用いてもよい。上記添加剤としては、本発明の転写フィルムに用いられるものと同様のものを用いることができる。また、上記感光性フィルムを塗布により製造する際の溶媒としては、本発明の転写フィルムに用いられるものと同様のものを用いることができる。
上記熱可塑性樹脂層の100℃で測定した粘度が1,000〜10,000Pa・secの領域にあり、光硬化性樹脂層の100℃で測定した粘度が2,000〜50,000Pa・secの領域にあり、更に次式(A)を満たすことが好ましい。
式(A):熱可塑性樹脂層の粘度<光硬化性樹脂層の粘度
上記マスク層2、絶縁層5は、上記感光性フィルムを用いて光硬化性樹脂層を透明基板1などに転写することで形成することができる。例えば、黒色のマスク層2は、上記光硬化性樹脂層として黒色光硬化性樹脂層を有する上記感光性フィルムを用いて、上記透明基板1の表面に上記黒色光硬化性樹脂層を転写することで形成することができる。絶縁層5は、上記光硬化性樹脂層として絶縁性の光硬化性樹脂層を有する上記感光性フィルムを用いて、第一の透明電極パターンが形成された上記透明基板1の表面に上記光硬化性樹脂層を転写することで形成することができる。
更に、遮光性が必要なマスク層2の形成に、光硬化性樹脂層と仮支持体との間に熱可塑性樹脂層を有する特定の層構成を有する上記感光性フィルムを用いることで、感光性フィルムラミネート時の気泡発生を防止し、光モレのない高品位なマスク層2を形成することができる。
上記第一の透明電極パターン3、第二の透明電極パターン4及び金属配線部6は、エッチング処理又は導電性光硬化性樹脂層を有する上記感光性フィルムを用いて、あるいは感光性フィルムをリフトオフ材として使用して形成することができる。
エッチング処理によって、上記第一の透明電極パターン3、第二の透明電極パターン4及び金属配線部6を形成する場合、まずマスク層2等が形成された透明基板1の非接触面上にITO等の透明電極層をスパッタリングによって形成する。次いで、上記透明電極層上に上記光硬化性樹脂層としてエッチング用光硬化性樹脂層を有する上記感光性フィルムを用いて露光・現像によってエッチングパターンを形成する。その後、透明電極層をエッチングして透明電極をパターニングし、エッチングパターンを除去することで、第一の透明電極パターン3等を形成することができる。
上記エッチング後、ライン汚染を防ぐために、必要に応じて、洗浄する工程・乾燥する工程を行ってもよい。洗浄する工程については、例えば常温で純水により10〜300秒間、各層が形成された基材を洗浄して行い、乾燥する工程については、エアブローを使用して、エアブロー圧(0.1〜5kg/cm2程度)を適宜調整し行えばよい。
導電性光硬化性樹脂層を有する上記感光性フィルムを用いて、上記第一の透明電極パターン3、第二の透明電極パターン4及び金属配線部6を形成する場合、上記透明基板1の表面に上記導電性光硬化性樹脂層を転写することで形成することができる。
上記第一の透明電極パターン3等を、上記導電性光硬化性樹脂層を有する感光性フィルムを用いて形成すると、開口部を有する基材でも開口部分からレジスト成分のモレがなく、基板裏側を汚染することなく、簡略な工程で、薄層/軽量化のメリットがあるタッチパネルの製造が可能となる。
更に、第一の透明電極パターン3、第二の透明電極パターン4及び金属配線部6の形成に、導電性光硬化性樹脂層と仮支持体との間に熱可塑性樹脂層を有する特定の層構成を有する上記感光性フィルムを用いることで、感光性フィルムラミネート時の気泡発生を防止し、導電性に優れ抵抗の少ない第一の透明電極パターン3、第二の透明電極パターン4及び金属配線部6を形成することができる。
また、上記感光性フィルムをリフトオフ材として用いて、第一の透明電極層、第二の透明電極層及びその他の導電性部材を形成することもできる。この場合、上記感光性フィルムを用いてパターニングした後に、各層が形成された基材全面に透明導電層を形成した後、堆積した透明導電層ごと上記光硬化性樹脂層の溶解除去を行うことにより所望の透明導電層パターンを得ることができる(リフトオフ法)。
本発明の画像表示装置は、本発明の静電容量型入力装置を構成要素として備えることを特徴とする。
本発明の静電容量型入力装置、及び上記静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置は、『最新タッチパネル技術』(2009年7月6日発行(株)テクノタイムズ)、三谷雄二監修、“タッチパネルの技術と開発”、シーエムシー出版(2004,12)、FPDInternational2009ForumT−11講演テキストブック、CypressSemiconductorCorporation アプリケーションノートAN2292等に開示されている構成を適用することができる。
<第二の透明樹脂層の形成>
下記表1に記す組成となるように第二の透明樹脂層用の材料−A1、材料−A2及び材料−A3を調製した。材料−A1〜A3のいずれか一種を、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムである仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、乾燥後の膜厚が8μmになるように調整し、塗布した。その後、これを乾燥させて、仮支持体上に第二の透明樹脂層を形成した。
なお、表1中、素材欄に記載の%は、各素材中に含まれる化合物の含有率(質量%)を表し、材料−A1〜A3の欄に記載の数値は各素材の含有量(質量部)を表し、「−」の記載は、該当する成分を含有していないことを表している。
下記表2〜表4に記す組成となるように第一の透明樹脂層用の材料−B1〜B16を調製した。下記表5に記載の組み合わせで、材料−B1〜B16のいずれか一種を、第二の透明樹脂層の上に、乾燥後の膜厚が0.1μmになるように調整し、塗布した。その後、これを乾燥させて、第二の透明樹脂層上に第一の透明樹脂層を形成した。なお、比較例2においては第一の透明樹脂層用の材料の塗布を行わず、第一の透明樹脂層を形成しなかった。
なお、表2〜表4中、素材欄に記載の%は、mol%と記載されていない場合は、各素材中に含まれる化合物の含有率(質量%)を表し、材料−B1〜B16の欄に記載の数値は各素材の含有量(質量部)を表し、「−」の記載は、該当する成分を含有していないことを表している。
表5中、金属酸化物粒子及び金属酸化抑制剤の欄に「なし」と記載された例は、それぞれの化合物を含有していないことを、金属酸化抑制剤の欄に記載の%は質量%を、それぞれ表している。
仮支持体の上に第二の透明樹脂層及び第一の透明樹脂層を設けた積層体に対し、その第一の透明樹脂層の上に、最後に保護フィルム(厚さ12μmポリプロピレンフィルム)を圧着した。
n1、n2、T2、σ1及びH1は、反射分光膜厚計 FE−3000(大塚電子(株)製)を用いて、下記のように求めた。また、以下の測定は、25℃の条件下で行った。
(1)各実施例及び比較例で用いる仮支持体を縦横の辺の長さ10cm×10cmに切り出した。切り出した仮支持体の一方の表面に、透明接着テープ(OCAテープ8171CL:3M社製)を介して、黒色ポリエチレンテレフタレート(PET)材を接触させて積層体(第一の積層体)を作製した。反射分光膜厚計FE−3000を用いて第一の積層体の反射スペクトル(波長:430〜800nm)を評価し、各波長における仮支持体の屈折率n0を求めた。
(2)各実施例及び比較例と同様にして第二の透明樹脂層のみを仮支持体の上に形成したサンプルを用意し、これを縦横の辺の長さ10cm×10cmに切り出した。切り出したサンプルの仮支持体面に、透明接着テープ(OCAテープ8171CL:3M社製)を介して、黒色PET材を接触させた積層体(第二の積層体)を作製した。透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて第二の積層体を構造解析した。第二の透明樹脂層の厚さを10点で測定して平均値を求め、第二の透明樹脂層の厚みの平均値の第1の見込み値T2(I)を求めた。反射分光膜厚計FE−3000を用いて第二の積層体の反射スペクトル(波長:430〜800nm)を評価した。各波長における第二の透明樹脂層の屈折率n2及び第二の透明樹脂層の厚みの平均値の第2の見込み値T2(II)を求めた。波長550nmにおける第二の透明樹脂層の屈折率n2を下記表に記載する。このとき、第二の透明樹脂層と仮支持体の界面の反射を考慮するため、上記(1)で求めた屈折率n0の値と、第1の見込み値T2(I)を計算式に代入した状態で、第二の積層体の反射スペクトルから屈折率n2及び第2の見込み値T2(II)をシミュレーション計算により、フィッティングして求めた。
(3)各実施例及び比較例の転写フィルムから保護フィルムを剥離して、縦横の辺の長さ10cm×10cmに切り出した。切り出した転写フィルムの仮支持体面に、透明接着テープ(OCAテープ8171CL:3M社製)を介して、黒色PET材を接触させたサンプル片(第三の積層体)を作製した。透過型電子顕微鏡(TEM)を用いてサンプル片を構造解析し、第一の透明樹脂層の厚さを10点で測定して平均値を求め、第一の透明樹脂層の厚みの平均値の見込み値T1(I)を求めた。サンプル片について、反射分光膜厚計FE−3000を用いて、測定スポット:直径φ40μmにて、0.2mm間隔で、任意の方向の直線上に200点の測定ポイント(つまり4cm長)の反射スペクトルを評価した。それを前述の直線方向と直交する方向に1cmおきに5列分、合計1,000点について繰り返した。このとき、第二の透明樹脂層と仮支持体の界面及び、第二の透明樹脂層と第一の透明樹脂層の界面の反射を考慮するため、上記(1)で求めた屈折率n0、上記(2)で求めた屈折率n2及び第2の見込み値T2(II)、並びに、第1の見込み値T2(I)を計算式に代入した状態で、第三の積層体の反射スペクトルから第一の透明樹脂層の屈折率n1と、1,000点の測定ポイントにおける第二の透明樹脂層及び第一の透明樹脂層の厚みとを、シミュレーション計算によりフィッティングして求めた。さらに第二の透明樹脂層及び第一の透明樹脂層の厚みの平均値、最大値、最小値及び標準偏差を算出して、n1、n2、T1、T2、σ1及びH1を求めた。
第二の透明樹脂層の厚み及び第一の透明樹脂層の厚みについては構造解析をTEMで行って得られた見込み値を反射分光膜厚計に入力することで、シミュレーションのフィッティング精度を高めることができる。
実施例及び比較例の転写フィルムの金属配線部上での現像性及び金属配線部に対する保護性を評価するためのモデル実験を行った。金属配線部のモデルとしては銅箔が積層された銅箔積層ポリイミドフィルム(東レ(株)製)を使用した。
保護フィルムを剥離した各実施例及び比較例の転写フィルムを用いて、銅箔積層ポリイミドフィルム上に、第一の透明樹脂層、第二の透明樹脂層及び仮支持体を第一の透明樹脂層が銅箔積層ポリイミドフィルムと接するように転写した(銅箔積層ポリイミドフィルムの温度:40℃、ゴムローラー温度:110℃、線圧:3N/cm、搬送速度:2m/分)。
そののち、超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)製)を用いて、露光マスク(オーバーコート形成用パターンを有す石英露光マスク)面と仮支持体との間の距離を125μmに設定し、仮支持体を介して露光量100mJ/cm2(i線)でパターン露光した。仮支持体を剥離後、炭酸ソーダ2%水溶液32℃で60秒間洗浄処理して現像した。洗浄処理後の銅箔積層ポリイミドフィルムを超高圧洗浄ノズルから超純水を噴射することで残渣を除去した。引き続きエアを吹きかけて基材上の水分を除去し、145℃30分間のポストベーク処理を行った。このようにして、銅箔積層ポリイミドフィルム上に第一の透明樹脂層が形成され、第一の透明樹脂層の銅箔積層ポリイミドフィルムとは反対側に第二の透明樹脂層が形成された積層体を製膜した。
なお、比較例2の転写フィルムにおいては、銅箔積層ポリイミドフィルム上に、第二の透明樹脂層及び仮支持体を第二の透明樹脂層が銅箔積層ポリイミドフィルムと接するように転写した。比較例2では、銅箔積層ポリイミドフィルム上に第二の透明樹脂層が形成され、第二の透明樹脂層の銅箔積層ポリイミドフィルムとは反対側に仮支持体が形成された積層体を製膜した。以下、各実施例及び比較例の転写フィルムに関する説明のうち、比較例2については第一の透明樹脂層の記載は省略される。
上記方法により銅箔積層ポリイミドフィルム上に第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層を第一の透明樹脂層が銅箔積層ポリイミドフィルムと接するように積層させ、露光・現像した積層体を、目視及び光学顕微鏡で観察することにより現像性を評価した。Aが実用レベルである。評価結果は表7に記載した。
〔評価基準〕
A:目視では未露光部に残渣が確認できない。
B:目視で未露光部に残渣が確認できる。
C:未露光部に現像されない部分があり、目視で多くの残渣が確認できる。
D:基板から仮支持体が剥離できず、現像性を評価できなかった。
上記方法により銅箔積層ポリイミドフィルム上に第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層を第一の透明樹脂層が銅箔積層ポリイミドフィルムと接するように積層させ、露光・現像した後にポストベークして、銅箔積層ポリイミドフィルムの色味について目視で観察することにより保護性を評価した。銅箔積層ポリイミドフィルムは、ポストベーク前では薄いベージュ色であるが、ポストベークによる影響を受けて表面に酸化銅、硫化銅等の皮膜を生じると、その干渉効果により薄いベージュ色から橙色に、橙色から赤紫に、赤紫から緑がかった紫に、緑がかった紫から水色にと外観が変化する。その程度に応じて下記のように評価した。A〜Cが実用レベルであり、A又はBであることが好ましく、Aであることがより好ましい。評価結果は表7に記載した。「露光部」は銅箔積層ポリイミドフィルム上に第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層が積層している部分であり、「未露光部」は銅箔積層ポリイミドフィルムが露出している部分である。
〔評価基準〕
A:露光部、未露光部ともに色味がほぼ変化しない(薄いベージュ色)。
B:露光部は色味の変化がなく、未露光部はその一部又は全体の色味がやや変化する(ベージュ色ないし赤紫色)。
C:露光部は色味の変化がなく、未露光部はその一部の色味が大きく変化する(緑がかった紫ないし水色)。
D:露光部は色味の変化がなく、未露光部はその全体の色味が大きく変化する(緑がかった紫ないし水色)。
E:露光部、未露光部ともに色味が大きく変化する(緑がかった紫ないし水色)。
<透明膜の形成>
膜厚38μm、屈折率1.53のシクロオレフィン樹脂フィルムを、高周波発振機を用いて、出力電圧100%、出力250Wで、直径1.2mmのワイヤー電極で、電極長240mm、ワーク電極間1.5mmの条件で3秒間コロナ放電処理を行い、表面改質を行った。得られたフィルムを透明フィルム基板とした。
次に、下記表6中に示す材料−Cの材料を、スリット状ノズルを用いて、透明フィルム基板上に塗工した後、紫外線照射(積算光量300mJ/cm2)し、約110℃で乾燥した。このようにして、透明フィルム基板上に、屈折率1.60、膜厚80nmの透明膜を製膜した。
なお、表6中、素材欄に記載の%は、各素材中に含まれる化合物の含有率(質量%)を表し、材料−Cの欄に記載の数値は各素材の含有量(質量部)を表している。
上記にて得られた透明フィルム基板上に透明膜が積層されたフィルムを、真空チャンバー内に導入し、SnO2含有率が10質量%のITOターゲット(インジウム:錫=95:5(モル比))を用いて、DC(直流)マグネトロンスパッタリング(条件:透明フィルム基板の温度150℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)により、厚さ40nm、屈折率1.82のITO薄膜を形成した。このようにして、透明フィルム基板上に透明膜と透明電極層を形成したフィルムを得た。ITO薄膜の表面抵抗は80Ω/□であった。
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルムである仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、下記の処方H1からなる熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させた。次に、下記の処方P1からなる中間層用塗布液を塗布、乾燥させた。更に、下記の処方E1からなるエッチング用光硬化性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させた。このようにして仮支持体の上に乾燥膜厚が15.1μmの熱可塑性樹脂層と、乾燥膜厚が1.6μmの中間層と、膜厚2.0μmエッチング用光硬化性樹脂層からなる積層体を形成し、この積層体の上に最後に保護フイルム(厚さ12μmポリプロピレンフィルム)を圧着した。こうして仮支持体と熱可塑性樹脂層と中間層(酸素遮断膜)と透明硬化性樹脂層とが一体となった転写材料であるエッチング用感光性フィルムE1を作製した。
・メチルメタクリレート/スチレン/メタクリル酸共重合体
(共重合体組成(質量%):31/40/29、重量平均分子量60,000、
酸価163mgKOH/g):16質量部
・モノマー1(商品名:BPE−500、新中村化学工業(株)製):5.6質量部
・ヘキサメチレンジイソシアネートのテトラエチレンオキシドモノメタクリレート0.5モル付加物:7質量部
・分子中に重合性基を1つ有する化合物としてのシクロヘキサンジメタノールモノアクリレート:2.8質量部
・2−クロロ−N−ブチルアクリドン:0.42質量部
・2,2−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール:2.17質量部
・マラカイトグリーンシュウ酸塩:0.02質量部
・ロイコクリスタルバイオレット:0.26質量部
・フェノチアジン:0.013質量部
・界面活性剤(商品名:メガファックF−780F、大日本インキ(株)製):0.03質量部
・メチルエチルケトン:40質量部
・1−メトキシ−2−プロパノール:20質量部
なお、エッチング用光硬化性樹脂層用塗布液E1の溶媒除去後の100℃の粘度は2,500Pa・secであった。
・メタノール:11.1質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:6.36質量部
・メチルエチルケトン:52.4質量部
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=55/11.7/4.5/28.8、重量平均分子量=10万、Tg≒70℃):5.83質量部
・スチレン/アクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=63/37、重量平均分子量=1万、Tg≒100℃):13.6質量部
・モノマー1(商品名:BPE−500、新中村化学工業(株)製) :9.1質量部
・フッ素系ポリマー:0.54質量部
上記のフッ素系ポリマーは、C6F13CH2CH2OCOCH=CH2 40部とH(OCH(CH3)CH2)7OCOCH=CH2 55部とH(OCHCH2)7OCOCH=CH2 5部との共重合体で、重量平均分子量3万、メチルエチルケトン30質量%溶液である(商品名:メガファックF780F、大日本インキ化学工業(株)製)。
・ポリビニルアルコール:32.2質量部
(商品名:PVA205、(株)クラレ製、鹸化度=88%、重合度550)
・ポリビニルピロリドン:14.9質量部
(商品名:K−30、アイエスピー・ジャパン(株)製)
・蒸留水:524質量部
・メタノール:429質量部
透明フィルム基板上に透明膜と透明電極層を形成したフィルムを洗浄し、このフィルムに、保護フィルムを除去したエッチング用感光性フィルムE1をラミネートした(透明フィルム基板の温度:130℃、ゴムローラー温度:120℃、線圧:100N/cm、搬送速度:2.2m/分)。仮支持体を剥離後、露光マスク(透明電極パターンを有す石英露光マスク)面と上記エッチング用光硬化性樹脂層との間の距離を200μmに設定し、露光量50mJ/cm2(i線)でパターン露光した。 次に、トリエタノールアミン系現像液(トリエタノールアミン30質量%含有、商品名:T−PD2(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を25℃で100秒間、界面活性剤含有洗浄液(商品名:T−SD3(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を用いて33℃で20秒間処理し、回転ブラシ、超高圧洗浄液で残渣除去を行い、更に130℃30分間のポストベーク処理を行って、透明フィルム基板上に透明膜と透明電極層とエッチング用光硬化性樹脂層パターンとを形成したフィルムを得た。
透明フィルム基板上に透明膜と透明電極層とエッチング用光硬化性樹脂層パターンとを形成したフィルムを、ITOエッチャント(塩酸、塩化カリウム水溶液。液温30℃)を入れたエッチング槽に浸漬し、100秒処理し、エッチング用光硬化性樹脂層で覆われていない露出した領域の透明電極層を溶解除去した。このようにして、エッチング用光硬化性樹脂層パターンのついた透明電極パターン付のフィルムを得た。
次に、エッチング用光硬化性樹脂層パターンのついた透明電極パターン付のフィルムを、レジスト剥離液(N−メチル−2−ピロリドン、モノエタノールアミン、界面活性剤(商品名:サーフィノール465、エアープロダクツ(株)製)液温45℃)を入れたレジスト剥離槽に浸漬し、200秒処理し、エッチング用光硬化性樹脂層を除去した。このようにして、透明フィルム基板上に透明膜及び透明電極パターンを形成したフィルムを得た。
透明電極パターンを形成したフィルムに、各実施例及び比較例の転写フィルムを転写した。具体的には、保護フィルムを剥離した各実施例及び比較例の転写フィルムを用いて、透明フィルム基板上に透明膜及び透明電極パターンを形成したフィルムの透明膜と透明電極パターンを、第一の透明樹脂層が覆うように、第一の透明樹脂層、第二の透明樹脂層及び仮支持体を転写した(透明フィルム基板の温度:40℃、ゴムローラー温度:110℃、線圧:3N/cm、搬送速度:2m/分)。
その後、超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)製)を用いて、露光マスク(オーバーコート形成用パターンを有す石英露光マスク)面と仮支持体との間の距離を125μmに設定し、仮支持体を介して露光量100mJ/cm2(i線)でパターン露光した。仮支持体を剥離後、炭酸ソーダ2%水溶液32℃で60秒間洗浄処理して現像した。洗浄処理後の透明フィルム基板に超高圧洗浄ノズルから超純水を噴射することで残渣を除去した。引き続き、エアを吹きかけて透明フィルム基板上の水分を除去し、145℃30分間のポストベーク処理を行った。このようにして、透明フィルム基板上に透明膜、透明電極パターン、第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層が積層された積層体を得た。なお、上記積層体は全て透明積層体であった。
〔透明電極パターン隠蔽性の評価〕
透明電極パターン隠蔽性は以下のようにして評価した。
まず、上記透明積層体の透明フィルム基板を、透明接着テープ(3M社製、商品名、OCAテープ8171CL)を介して、黒色PET材と接着させ、この透明フィルム基板表面全体を遮光した。つまり、透明フィルムの二つの面のうち、透明膜などが積層されていない側の面に黒色PET材を設けた。
次いで、透明積層体の二つの面のうち、黒色PET材が設けられていない側の面から光を入射させ、その反射光を観察した。具体的には、暗室において、蛍光灯(光源)を用いて、第二の透明樹脂層側から光を入射させ、この第二の透明樹脂層表面からの反射光を、斜めから目視観察した。A、B又はCが実用レベルであり、A又はBであることが好ましく、Aであることがより好ましい。評価結果は表7にまとめた。
なお、表7中、金属酸化物粒子及び金属酸化抑制剤の欄に「なし」と記載された例は、それぞれの化合物を含有していないことを、金属酸化抑制剤の欄に記載の%は質量%を、実用レベルの欄の記載は、各評価基準における実用レベルを、それぞれ表している。
−評価基準−
A:透明電極パターンが全く見えない。
B:透明電極パターンがわずかに見えるが、ほとんど見えない。
C:透明電極パターンが見えるが、実用上許容できる。
D:透明電極パターンがはっきり見える(分かりやすい)。
透明フィルム基板上に、透明膜、透明電極パターン、第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層を、この層構成で積層させた透明積層体について、現像後の残渣を目視及び光学顕微鏡で観察して現像性を評価した。Aが実用レベルである。評価結果は表7にまとめた。
−評価基準−
A:目視では未露光部に残渣が確認できない。
B:目視で未露光部に残渣が確認できる。
C:未露光部に現像されない部分があり、目視で多くの残渣が確認できる。
D:転写した転写フィルムから仮支持体が剥離できず、残渣の観察に至らなかった。
なお、上述の積層体における屈折率の測定方法により、各実施例及び比較例について透明積層体における屈折率を測定した結果、第一の透明樹脂層及び第二の透明樹脂層の屈折率の測定値は、転写フィルムにおける屈折率の測定値とそれぞれ同一の値であった。
一方で、金属酸化抑制剤を含まない比較例1においては、第二の透明樹脂層及び第一の透明層樹脂層が残される露光部は金属表面を保護できたものの、第二の透明樹脂層及び第一の透明層樹脂層が除去される未露光部においては金属表面を保護できていなかった。また第一の透明樹脂層を形成しなかった比較例2においては、パターン隠蔽性及び保護性において著しく劣る結果となった。
また、実施例1〜5、10〜13において、保護性の評価において作製したポストベーク後の未露光部について、アルバックファイ社製TRIFTIIを用いて、透明樹脂層が除去された領域の表面を解析した結果、Cuとベンズイミダゾールの錯体イオンが生成していることを確認した。また、実施例7、14〜17においては、保護性の評価において作製したポストベーク後の未露光部の表面に、Cuと各ベンゾトリアゾール化合物の錯体イオンが生成していることを確認した。
特開2009−47936号公報の段落0097〜0119に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した各実施例の透明積層体を含むフィルムを貼り合わせ、更に、前面ガラス板を貼り合わせることで、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた各実施例の透明積層体を含む画像表示装置を作製した。
各実施例の透明積層体を含む静電容量型入力装置及び画像表示装置は、透明電極パターンの視認性を実用上問題ないレベルに抑えることができた。
第二の透明樹脂層、第一の透明樹脂層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
2 マスク層
3 透明電極パターン(第一の透明電極パターン)
3a パッド部分
3b 接続部分
4 透明電極パターン(第二の透明電極パターン)
5 絶縁層
6 金属配線部
7 第二の透明樹脂層(透明保護層の機能を有することが好ましい)
8 開口部
10 静電容量型入力装置
11 透明膜
12 第一の透明樹脂層(透明絶縁層の機能を有してもよい)
13 透明積層体
14 金属配線部上の一部の領域
21 透明電極パターンと第二の透明樹脂層と第一の透明樹脂層が、第一の透明樹脂層と透明電極パターンが接するように積層された領域
22 非パターン領域
α テーパー角
26 仮支持体
29 保護剥離層(保護フィルム)
30 転写フィルム
31 引き回し配線の端末部
33 第一の透明樹脂層と第二の透明樹脂層の硬化部
34 引き回し配線の末端部に対応する開口部(第一の透明樹脂層と第二の硬化性透明樹脂層の未硬化部)
Claims (28)
- 仮支持体と、
金属酸化抑制剤を含む第一の透明樹脂層と、
を有し、
前記第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であり、
前記仮支持体と、前記第一の透明樹脂層との間に、第二の透明樹脂層、
を更に有し、
前記第二の透明樹脂層が感光性を有し、
前記第二の透明樹脂層が、アルカリ現像可能な層である、
転写フィルム。 - 前記第一の透明樹脂層が、金属酸化物粒子を含有する、請求項1に記載の転写フィルム。
- 仮支持体と、
第一の透明樹脂層と、
を有し、
前記第一の透明樹脂層が、金属酸化抑制剤、及び、金属酸化物粒子を含有し、
前記仮支持体と、前記第一の透明樹脂層との間に、第二の透明樹脂層、
を更に有し、
前記第二の透明樹脂層が感光性を有し、
前記第二の透明樹脂層が、アルカリ現像可能な層である、
転写フィルム。 - 前記金属酸化物粒子が、酸化チタン粒子、チタン複合酸化物粒子、又は、酸化ジルコニウム粒子である、請求項2又は3に記載の転写フィルム。
- 前記第二の透明樹脂層が、重合性化合物及び光重合開始剤を含む、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の転写フィルム。
- 前記第二の透明樹脂層の屈折率が、前記第一の透明樹脂層の屈折率よりも小さい、請求項1〜5のいずれか1項に記載の転写フィルム。
- 前記第二の透明樹脂層の屈折率が1.60未満である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の転写フィルム。
- 前記金属酸化抑制剤が、環員として窒素原子を含む芳香環を有する化合物である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の転写フィルム。
- 前記環員として窒素原子を含む芳香環が、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、チアジアゾール環、及び、それらと他の芳香環との縮合環、よりなる群から選ばれた少なくとも一つの環である、請求項8に記載の転写フィルム。
- 前記環員として窒素原子を含む芳香環が、イミダゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環と他の芳香環との縮合環、又は、トリアゾール環と他の芳香環との縮合環である請求項8又は9に記載の転写フィルム。
- 前記金属酸化抑制剤が、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]メチルベンゾトリアゾール、又は、カルボキシベンゾトリアゾールである、請求項1〜10のいずれか1項に記載の転写フィルム。
- 前記第一の透明樹脂層の全質量に対する、前記金属酸化抑制剤の含有量が、0.1質量%以上である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の転写フィルム。
- 前記第一の透明樹脂層が、光硬化性及び/又は熱硬化性を有する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の転写フィルム。
- 仮支持体上に、第二の透明樹脂層を形成する工程と、
前記第二の透明樹脂層の上に第一の透明樹脂層を形成する工程と、
を有し、
前記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤を含有し、
前記第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であり、
前記第二の透明樹脂層が感光性を有し、
前記第二の透明樹脂層が、アルカリ現像可能な層である、
転写フィルムの製造方法。 - 仮支持体上に、第二の透明樹脂層を形成する工程と、
前記第二の透明樹脂層の上に第一の透明樹脂層を形成する工程と、
を有し、
前記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤、及び、金属酸化物粒子を含有し、
前記第二の透明樹脂層が感光性を有し、
前記第二の透明樹脂層が、アルカリ現像可能な層である、
転写フィルムの製造方法。 - 仮支持体上に、重合性化合物及び光重合開始剤を含む第二の透明樹脂層を形成する工程と、
前記第二の透明樹脂層の上に第一の透明樹脂層を形成する工程と、
を有し、
前記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤を含有し、
前記第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であり、
前記第二の透明樹脂層が感光性を有し、
前記第二の透明樹脂層が、アルカリ現像可能な層である、
転写フィルムの製造方法。 - 基材と、
前記基材上に位置する透明電極パターンと、
前記透明電極パターンと隣接して位置する第一の透明樹脂層と、
前記第一の透明樹脂層上に位置する第二の透明樹脂層と、
を有し、
前記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤を含有し、
前記第一の透明樹脂層の屈折率が1.60以上であり、
前記透明電極パターンと導通する金属配線部を更に有し、
前記第一の透明樹脂層及び/又は前記第二の透明樹脂層がパターニングされている、
積層体。 - 基材と、
前記基材上に位置する透明電極パターンと、
前記透明電極パターンと隣接して位置する第一の透明樹脂層と、
前記第一の透明樹脂層上に位置する第二の透明樹脂層と、
を有し、
前記第一の透明樹脂層が金属酸化抑制剤、及び、金属酸化物粒子を含有し、
前記透明電極パターンと導通する金属配線部を更に有し、
前記第一の透明樹脂層及び/又は前記第二の透明樹脂層がパターニングされている、
積層体。 - 前記基材が、透明フィルム基板である、請求項17又は18に記載の積層体。
- 前記透明フィルム基板の両面に、それぞれ前記透明電極パターン、前記第一の透明樹脂層、及び、前記第二の透明樹脂層を有する、請求項19に記載の積層体。
- 前記透明電極パターンと前記透明フィルム基板との間に、屈折率1.60〜1.78であり膜厚が55〜110nmの透明膜を更に有する、請求項19又は20に記載の積層体。
- 前記第一の透明樹脂層、及び、前記第二の透明樹脂層が除去された領域における金属配線部上に金属酸化抑制剤を有する、請求項17〜請求項21のいずれか1項に記載の積層体。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載の転写フィルムを準備する工程、
基材上に位置する透明電極パターン上に、前記転写フィルムの前記第一の透明樹脂層を、前記透明電極パターンと接触するように積層する工程、
前記仮支持体を剥離する工程、をこの順で含むことを特徴とする
積層体の製造方法。 - 前記基材が、透明フィルム基板である、請求項23に記載の積層体の製造方法。
- 前記透明電極パターン上に積層された、前記第一の透明樹脂層をパターニングする工程を更に含む、請求項23又は24に記載の積層体の製造方法。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載の転写フィルムを用いて作製されてなる静電容量型入力装置。
- 請求項17〜22のいずれか1項に記載の積層体を含む静電容量型入力装置。
- 請求項26又は27に記載の静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置。
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