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KR102103325B1 - 전사 필름, 필름 센서의 제조 방법, 필름 센서, 전면판 일체형 센서 및 화상 표시 장치 - Google Patents

전사 필름, 필름 센서의 제조 방법, 필름 센서, 전면판 일체형 센서 및 화상 표시 장치 Download PDF

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KR102103325B1
KR102103325B1 KR1020187008437A KR20187008437A KR102103325B1 KR 102103325 B1 KR102103325 B1 KR 102103325B1 KR 1020187008437 A KR1020187008437 A KR 1020187008437A KR 20187008437 A KR20187008437 A KR 20187008437A KR 102103325 B1 KR102103325 B1 KR 102103325B1
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KR
South Korea
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film
layer
sensor
film sensor
manufacturing
Prior art date
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KR1020187008437A
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English (en)
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KR20180044966A (ko
Inventor
가즈마사 모로즈미
슈이치로 오사다
다카시 아리도미
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에 가식층을 형성하기 위한 전사 필름이며, 가지지체와, 흑색 안료 또는 백색 안료를 포함하는 착색 조성물층을 갖고, 착색 조성물층에 있어서의 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량 a(질량%)와 착색 조성물층의 막두께 b(μm)가 하기 식 1을 충족시키는, 전사 필름; 및,
가지지체와, 흑색 안료 또는 백색 안료를 포함하는 착색 조성물층을 갖고, 착색 조성물층에 있어서의 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량 a(질량%)와 착색 조성물층의 막두께 b(μm)가 하기 식 1을 충족시키는, 전사 필름.
80>a×b>10 …식 1

Description

전사 필름, 필름 센서의 제조 방법, 필름 센서, 전면판 일체형 센서 및 화상 표시 장치
본 발명은, 전사 필름, 필름 센서의 제조 방법, 필름 센서, 전면판 일체형 센서 및 화상 표시 장치에 관한 것이다. 자세하게는, 손가락의 접촉 위치를 정전 용량의 변화로서 검출 가능한 정전 용량형 입력 장치인 전면판 일체형 센서와 그것에 이용할 수 있는 필름 센서, 필름 센서를 제조하기 위하여 이용하는 전사 필름, 전사 필름을 이용한 필름 센서의 제조 방법, 및 전면판 일체형 센서를 구성 요소로서 구비한 화상 표시 장치에 관한 것이다.
휴대 전화, 카 내비게이션, 퍼스널 컴퓨터, 매표기, 은행의 단말 등의 전자 기기에서는, 최근, 액정 장치 등의 표면에 태블릿형의 입력 장치가 배치되어, 액정 장치의 화상 표시 영역에 표시된 지시 화상을 참조하면서, 지시 화상이 표시되어 있는 개소에 손가락 또는 터치 펜 등을 접촉함으로써, 지시 화상에 대응하는 정보의 입력을 행할 수 있는 것이 있다. 이들 전자 기기의 액정 표시창에는, 액정 표시창을 보호하기 위하여 커버 유리가 장착되어 있다. 종래, 커버 유리는, 투명한 유리 기판의 이면 주연부에 흑색의 프레임 형상 차광층이 형성되어 있다.
또, 상기한 전자 기기에 있어서는 터치 패널이 사용되는 경우가 많고, 터치 패널의 현재의 주류는, 저항막 방식이지만, 손가락끝으로 화면을 두드리거나, 치거나, 집는다거나 하는 조작으로 화상을 확대, 축소시키는 멀티 터치 기능에 대응하고, 시인성, 내구성이 우수한 점에서, 정전 용량 방식의 수요가, 매우 높아지고 있다. 그 중에서도, 정전 용량 방식의 터치 패널의 센서부는 박형화의 요망이 있기 때문에, 일본 공개특허공보 2012-133597호에 개시되는 것과 같은 정전 용량 방식의 필름 센서를 이용하고, 필름 센서를 커버 유리의 이면에 첩합하여 이루어지는 커버 유리 일체형 센서의 시장의 확대가 예측된다.
일본 공개특허공보 2012-133597호에는, 투명한 유리 기판의 이면 주연부에 스크린 인쇄막으로 이루어지는 제1 프레임 형상 차광층이 형성된 전자 기기 표시창의 커버 유리와, 커버 유리의 이면에 첩합된 정전 용량 방식의 필름 센서를 구비한 커버 유리 일체형 센서가 기재되어 있다. 필름 센서는, 투명한 기체 시트와, 기체 시트의 양면에 각각, 중앙 창부의 전극 패턴 및 외측 프레임부의 세선 인회 회로 패턴을 갖도록 형성된 투명 도전막과, 투명 도전막의 세선 인회 회로 패턴 상에 각각, 세선 인회 회로 패턴과 동일한 폭으로 적층된 차광성 도전막과, 투명 도전막 및 차광성 도전막이 형성된 기체 시트의 양면에 각각, 단자부 이외의 외측 프레임부를 덮어 적층된 방청 기능층과, 투명 도전막, 차광성 도전막 및 방청 기능층이 형성된 기체 시트의 표면 주연부에 형성된, 컬러 레지스트 재료의 노광 현상물로 이루어지는 제2 프레임 형상 차광층을 구비하고 있다. 이 커버 유리 일체형 센서에서는, 제2 프레임 형상 차광층의 내연이 제1 프레임 형상 차광층의 내연보다 중앙측에 위치하고 있다. 일본 공개특허공보 2012-133597호에 의하면, 상기의 구성에 의하여, 커버 유리를 통하여 보는 표시 화면의 윤곽이 샤프하고, 시인성이 우수하며, 또한 표시 화면을 둘러싸는 부분에 외관적인 일체감이 있는 커버 유리 일체형 센서를 제공할 수 있다고 기재되어 있다.
한편, 일본 공개특허공보 2013-228695호에는, 흑색 안료, 알칼리 가용성 고분자 화합물, 에틸렌성 불포화 결합 함유 화합물 및 광중합 개시제를 포함하고, 240℃ 80분의 가열을 행한 후, 추가로 300℃ 30분의 가열을 행한 후의 벌크 강도가 100N/1.6mmφ(φ는 직경) 이상인 흑색 수지막이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2013-228695호에는, 흑색 수지막의 제조 방법으로서, 흑색 안료, 알칼리 가용성 고분자 화합물, 에틸렌성 불포화 결합 함유 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 감광성 수지 조성물을 기재 상에 적용하는 공정과, 기재 상의 감광성 수지 조성물을 노광하는 공정과, 노광된 감광성 수지 조성물을 현상하는 공정과, 현상 공정 후에 포스트 노광을 행하는 공정을 포함하고, 하기 조건 (A) 또는 조건 (B)를 충족시키는 흑색 수지막의 제조 방법이 기재되어 있다.
조건 (A): 광중합 개시제가 α-아미노알킬페논계 화합물 또는 α-하이드록시알킬페논계 화합물이다.
조건 (B): 현상 공정 후의 포스트 노광을, 감광성 수지 조성물의 기재와 접하고 있는 측의 표면 방향과 투명 기재와 접하고 있지 않은 측의 표면 방향의 양면으로부터 행한다.
일본 공개특허공보 2013-228695호에는, 전면판과, 전면판의 비접촉측에 적어도 하기 (1)~(4)의 요소를 갖는 정전 용량형 입력 장치의 제조 방법으로서, (1)의 요소를, 상술의 흑색 수지막의 제조 방법으로 제조하는 정전 용량형 입력 장치의 제조 방법이 기재되어 있다.
(1) 가식재
(2) 복수의 패드 부분이 접속 부분을 통하여 제1 방향으로 뻗어 형성된 복수의 제1 투명 전극 패턴
(3) 제1 투명 전극 패턴과 전기적으로 절연되어, 제1 방향에 교차하는 방향으로 뻗어 형성된 복수의 패드 부분으로 이루어지는 복수의 제2 전극 패턴
(4) 제1 투명 전극 패턴과 제2 전극 패턴을 전기적으로 절연하는 절연층
본 발명자들이, 일본 공개특허공보 2012-133597호에 기재된 커버 유리 일체형 센서를 검토한바, 컬러 레지스트 재료의 노광 현상물로 이루어지는 제2 프레임 형상 차광층을 필름 센서에 마련하려고 하면, 컬러 레지스트 재료를 그대로 이용해도 감도가 불충분하기 때문에 광에 의한 중합에서는 경화 부족이 되는 것을 알 수 있었다. 또한, 필름 센서 분야에서는, 투명한 기재 시트에 전극 등을 마련하기 때문에, 제조 프로세스에 있어서, 컬러 레지스트에서의 커버 유리 일체형 센서의 제조 시보다 저온(예를 들면, 130~170℃ 정도)에서의 열처리밖에 허용되지 않아, 열처리로 경화시키는 것도 할 수 없다는 문제가 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 컬러 레지스트 재료 분야에서는, 컬러 레지스트 재료를 230℃ 정도에서 가열 경화시키는 것이 통상이다.
또, 일본 공개특허공보 2013-228695호에는, 전면판측에 형성하는 가식층용 흑색 수지막이 기재되어 있을 뿐이며, 전면판에 조합하는 필름 센서측에 형성하는 가식층에 대해서는 기재가 없었다. 본 발명자들이, 일본 공개특허공보 2013-228695호에 기재된 방법을 검토한바, 필름 센서측에 형성하는 가식층은, 130~170℃ 정도의 저온 가열밖에 할 수 없기 때문에, 일본 공개특허공보 2013-228695호에 기재된 240℃ 가열을 행하여 아크릴 수지를 개시제 없이 중합시키는 방법 등을 이용할 수 없는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에 가식층을 형성하는 경우 등에 적합하고, 또한 착색 조성물층의 광학 농도가 높으며, 착색 조성물층의 노광 공정에서의 감도가 높은 전사 필름과, 이 전사 필름을 이용한 필름 센서의 제조 방법, 필름 센서, 전면판 일체형 센서, 및 화상 표시 장치가 제공된다.
본 발명자들은, 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에 가식층을 형성하는 경우에 있어서, 착색 조성물층 중에 있어서의 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량 및 막두께를 특정의 범위 내로 함으로써, 착색 조성물층의 광학 농도가 높아져, 착색 조성물층의 노광 공정에서의 감도를 높일 수 있다는 발견을 얻었다.
본 발명의 바람직한 양태에는, 이하의 양태가 포함된다.
[1] 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에 가식층을 형성하기 위한 전사 필름이며, 가지지체와, 흑색 안료 또는 백색 안료를 포함하는 착색 조성물층을 갖고, 착색 조성물층에 있어서의 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량 a(질량%)와 착색 조성물층의 막두께 b(μm)가 하기 식 1을 충족시키는, 전사 필름.
80>a×b>10 …식 1
[2] 가지지체와, 흑색 안료 또는 백색 안료를 포함하는 착색 조성물층을 갖고, 착색 조성물층에 있어서의 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량 a(질량%)와 착색 조성물층의 막두께 b(μm)가 하기 식 1을 충족시키는, 전사 필름.
80>a×b>10 …식 1
[3] [1] 또는 [2]에 기재된 전사 필름은, 상술의 흑색 안료가 카본 블랙을 포함하고, 상술의 백색 안료가 산화 타이타늄 입자를 포함하는 것이 바람직하다.
[4] [3]에 기재된 전사 필름은, 상술의 카본 블랙이, 표면이 수지로 피복된 카본 블랙을 포함하는 것이 바람직하다.
[5] [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층의 막두께가 0.5μm~10μm인 것이 바람직하다.
[6] [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층이, 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.
[7] [6]에 기재된 전사 필름은, 상술의 중합 개시제가 옥심계 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다.
[8] [6] 또는 [7]에 기재된 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층이 증감제를 함유해도 된다.
[9] [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층이 싸이올 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
[10] [9]에 기재된 전사 필름은, 상술의 싸이올 화합물은, 싸이올기를 2개 이상 포함하는 것이 바람직하다.
[11] [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층이, 카복실기를 갖는 바인더를 함유하고,
상술의 바인더의 산가가 50mgKOH/g 이상인 것이 바람직하다.
[12] [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층이, 적어도 5개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
[13] [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층이, 할로젠을 포함하는 화합물의 함유량이 1질량% 이하인 것이 바람직하다.
[14] [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름은, 상술의 흑색 안료 또는 상술의 백색 안료 이외의 기타 입자를 함유하는 것이 바람직하다.
[15] 투명한 기재 시트와, 상술의 기재 시트의 적어도 한쪽 면에 배치된 전극 패턴과, 상술의 전극 패턴에 접속된 인회 배선과, 상술의 전극 패턴을 덮어 적층된 오버 코팅층을 구비한 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에, [1] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름으로부터 상술의 착색 조성물층을 전사하여 가식층을 형성하는 공정을 포함하는, 필름 센서의 제조 방법.
[16] [15]에 기재된 필름 센서의 제조 방법은, 상술의 착색 조성물층을 전사하여 가식층을 형성하는 공정 후에, 상술의 필름 센서를, 130℃~170℃에서 열처리하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
[17] [15] 또는 [16]에 기재된 필름 센서의 제조 방법은, 상술의 착색 조성물층이 전사되는 상술의 필름 센서의 한쪽의 표면에, 상술의 인회 배선의 적어도 일부의 영역 및 상술의 오버 코팅층의 적어도 일부의 영역을 포함하는 것이 바람직하다.
[18] 투명한 기재 시트와, 상술의 기재 시트의 적어도 한쪽 면에 배치된 전극 패턴과, 상술의 전극 패턴에 접속된 인회 배선과, 상술의 전극 패턴을 덮어 적층된 오버 코팅층을 구비한 필름 센서이며, 상술의 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에, [1] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 전사 필름의 전사층인 착색 조성물층을 가식층으로서 갖는 필름 센서.
[19] 투명한 전면판과, [18]에 기재된 필름 센서를 갖는, 전면판 일체형 센서.
[20] [19]에 기재된 전면판 일체형 센서는, 상술의 전면판의 한쪽의 표면의 일부의 영역에 제2 가식층을 갖고, 상술의 제2 가식층이, 상술의 전면판과 상술의 필름 센서의 상술의 가식층의 사이에 배치되어, 상술의 전면판의 법선 방향으로부터 관찰한 경우에 상술의 제2 가식층의 정사영이 상술의 필름 센서의 상술의 가식층의 적어도 일부의 영역에 중첩되는 것이 바람직하다.
[21] [19] 또는 [20]에 기재된 전면판 일체형 센서는, 상술의 전면판이 유리인 것이 바람직하다.
[22] [19] 내지 [21] 중 어느 하나에 기재된 전면판 일체형 센서를 구비한 화상 표시 장치.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에 가식층을 형성하는 경우 등에 적합하고, 또한 착색 조성물층의 광학 농도가 높으며, 착색 조성물층의 노광 공정에서의 감도가 높은 전사 필름과, 이 전사 필름을 이용한 필름 센서의 제조 방법, 필름 센서, 전면판 일체형 센서, 및 화상 표시 장치가 제공된다.
도 1은 본 개시의 전면판 일체형 센서의 구성의 일례를 나타내는 단면 개략도이다.
도 2는 본 개시에 있어서의 전면판의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 개시에 있어서의 전극 패턴의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 4는 개구부가 형성된 강화 처리 유리의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 5는 제2 가식층이 형성된 전면판 일체형 센서의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 6은 제1 전극 패턴이 형성된 전면판 일체형 센서의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 7은 제1 및 제2 전극 패턴이 형성된 전면판 일체형 센서의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 8은 인회 배선이 형성된 전면판 일체형 센서의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 9는 금속 나노 와이어 단면을 나타내는 설명도이다.
도 10은 전극 패턴의 단부의 테이퍼 형상의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 11a는 본 개시의 필름 센서의 일례의 개략도이다.
도 11b는 본 개시의 필름 센서의 일례의 개략도이다.
도 12는 본 개시의 필름 센서의 제조 방법의 일례에 있어서의, 인회 배선과 오버 코팅층의 경계의 오버 코팅층을 따른 영역을 설명하기 위한 도이다.
도 13은 본 개시의 전사 필름의 구성의 일례를 나타내는 단면 개략도이다.
이하, 본 개시의 전사 필름, 필름 센서의 제조 방법, 필름 센서, 전면판 일체형 센서 및 화상 표시 장치에 대하여 설명한다.
이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 개시의 대표적인 실시형태 및 구체예에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 개시는 그와 같은 실시형태 및 구체예에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에 있어서 "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
본 명세서에 있어서, "공정"이라는 용어는, 독립된 공정만이 아니라, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우이더라도, 그 공정의 소기의 목적이 달성되면, 본 용어에 포함된다.
또한, 각 도면에 있어서 동일한 부호로 나타낸 공통의 구성 요소에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.
[전사 필름]
본 발명의 일 실시형태에 있어서의 전사 필름은, 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에 가식층을 형성하기 위한 전사 필름이며, 가지지체와, 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량 a(질량%)와 막두께 b(μm)가 하기 식 1을 충족시키는 착색 조성물층을 갖는 양태로 되어 있다. 또, 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의 전사 필름은, 필름 센서에 가식층을 형성하는 용도 이외의 용도에도 이용되며, 가지지체와, 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량 a(질량%)와 막두께 b(μm)가 하기 식 1을 충족시키는 착색 조성물층을 갖는 양태가 된다.
80>a×b>10 …식 1
본 발명의 일 실시형태에 있어서의 전사 필름은, 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에 가식층을 형성하기 위한 전사 필름이다. 이 경우, 가식층은, 차광성 도전막을 가리는 역할을 갖는 층이다.
본 개시의 전사 필름은, 착색 조성물층의 광학 농도가 높고, 착색 조성물층의 노광 공정에서의 감도가 높다. 전사 필름의 착색 조성물층에 있어서의 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량 a(질량%)와, 전사 필름의 착색 조성물층의 막두께 b(μm)의 곱인 a×b의 값이, 특정의 하한값(10)보다 큰 것이, 광학 농도를 높이는 관점에서 바람직하다. a×b의 값은 20보다 큰 것이 보다 바람직하고, 30보다 큰 것이 더 바람직하며, 50 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 감도를 높이는 관점에서, 전사 필름의 착색 조성물층에 있어서의 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량 a(질량%)와, 전사 필름의 착색 조성물층의 막두께 b(μm)의 곱인 a×b의 값이, 특정의 상한값(80)보다 작은 것이 바람직하고, a×b의 값은 40보다 작은 것이 보다 바람직하다.
이하, 본 개시의 전사 필름의 바람직한 양태에 대하여 설명한다.
<구성>
도 13에, 본 개시의 전사 필름의 바람직한 구성의 일례를 나타낸다. 도 13은, 가지지체(46), 착색 조성물층(48) 및 보호 박리층(보호 필름)(47)이 이 순서로 서로 인접하여 적층된, 전사 필름(49)의 개략도이다.
본 개시의 전사 필름을, 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에 가식층을 형성하기 위하여 이용하는 경우에 대하여, 본 개시의 전사 필름으로부터 착색 조성물층(48)을 전사하여 형성된 가식층(45)을 포함하는 본 개시의 필름 센서의 일례의 개략도를 도 11a 및 도 11b에 나타냈다.
본 개시의 필름 센서의 구성, 및 본 개시의 전사 필름을 이용하여, 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에 가식층을 형성하는 방법에 대해서는, 후술한다.
<착색 조성물층>
본 개시의 전사 필름은, 흑색 안료 혹은 백색 안료를 포함하는 착색 조성물층을 갖고, 착색 조성물층에 있어서의 흑색 안료 혹은 백색 안료의 함유량 a(질량%)와 착색 조성물층의 막두께 b(μm)가, 하기 식 1을 충족시키는, 전사 필름이다.
80>a×b>10 …식 1
본 개시의 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층이, 할로젠을 포함하는 화합물의 함유량이 1질량% 이하인 것이 할로젠 프리의 관점에서 바람직하고, 0.2질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
(흑색 안료 또는 백색 안료)
상술의 착색 조성물층 중의 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량은, 착색 조성물층의 용매 이외의 전체 고형분에 대하여 계산된다. 본 명세서에서 말하는 전체 고형분이란 착색 조성물층으로부터 용제 등을 제외한 불휘발 성분의 총 질량을 의미한다.
상술의 착색 조성물층은, 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량이 착색 조성물층의 용매 이외의 전체 고형분에 대하여 3질량%보다 크고, 40질량% 이하인 것이 바람직하며, 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 3질량%~20질량%인 것이 보다 바람직하며, 5질량%~18질량%인 것이 특히 바람직하고, 10질량%~18질량%인 것이 보다 특히 바람직하다. 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량이 큰 것이, 막두께를 얇게 유지한 채로 광학 농도를 높이는 관점에서 바람직하다. 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량이 25질량% 이하인 것이, 감도를 높이는 관점에서 바람직하다.
흑색 안료로서는, 본 개시의 취지에 반하지 않는 한에 있어서 특별히 제한은 없다.
본 개시에 이용하는 흑색 안료로서는, 공지의 흑색 안료(유기 안료, 무기 안료 등)를 적합하게 이용할 수 있다.
광학 농도의 관점에서, 흑색 안료로서는, 예를 들면, 카본 블랙, 타이타늄 카바이드, 산화 철, 산화 타이타늄, 흑연 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 카본 블랙이 바람직하다.
본 개시의 전사 필름에 이용될 수 있는 카본 블랙은, 표면 저항의 관점에서, 표면이 수지로 피복된 카본 블랙인 것이 바람직하다.
백색 안료로서는, 본 개시의 취지에 반하지 않는 한에 있어서 특별히 제한은 없지만, 백색 무기 안료가 보다 바람직하다.
백색 무기 안료로서는, 일본 공개특허공보 2005-7765의 단락 0015 및 0114에 기재된 백색 안료를 이용할 수 있다.
구체적으로는, 백색 무기 안료로서는, 산화 타이타늄, 산화 아연, 리토폰, 경질 탄산 칼슘, 화이트 카본, 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 황산 바륨이 바람직하고, 산화 타이타늄, 산화 아연이 보다 바람직하며, 산화 타이타늄인 것이 특히 바람직하다. 그 중에서도, 백색 무기 안료는, 루틸형 또는 아나타제형 산화 타이타늄이 더 특히 바람직하고, 루틸형 산화 타이타늄이 보다 더 특히 바람직하다.
산화 타이타늄의 표면은, 실리카 처리, 알루미나 처리, 타이타니아 처리, 지르코니아 처리, 또는 유기물 처리를 할 수 있으며, 또, 이들 처리를 병용해도 된다.
이로써, 산화 타이타늄의 촉매 활성을 억제할 수 있고, 내열성, 퇴광성 등을 개선할 수 있다.
가열 후의 착색 조성물층의 두께(b의 값)를 얇게 하는 관점에서, 산화 타이타늄의 표면에 대한 표면 처리는, 알루미나 처리, 및 지르코니아 처리 중 적어도 한쪽의 처리인 것이 바람직하고, 알루미나 및 지르코니아 병용 처리가 특히 바람직하다.
본 개시의 전사 필름은, 상술의 흑색 안료 또는 상술의 백색 안료가, 카본 블랙 또는 산화 타이타늄 입자인 것이 바람직하다.
흑색 안료(바람직하게는 카본 블랙) 또는 백색 안료는, 분산액으로서 사용하는 것이 바람직하다. 이 분산액은, 흑색 안료 또는 백색 안료와 안료 분산제를 미리 혼합하여 얻어지는 조성물을, 후술하는 유기 용매(또는 비이클)에 첨가하여 분산시킴으로써 조제할 수 있다. 비이클이란, 도료가 액체 상태에 있을 때에 안료를 분산시키고 있는 매질의 부분을 말하고, 액상이며 흑색 안료 또는 백색 안료와 결합하여 도막을 형성하는 성분(바인더)과, 이것을 용해 희석하는 성분(유기 용매)을 포함한다.
흑색 안료 또는 백색 안료를 분산시킬 때에 사용하는 분산기로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 아사쿠라 구니조 저, "안료의 사전", 제1 판, 아사쿠라 쇼텐, 2000년, 438항에 기재되어 있는 니더, 롤밀, 어트리터, 슈퍼밀, 디졸버, 호모믹서, 샌드밀 등의 공지의 분산기를 들 수 있다. 또한, 이 문헌의 310페이지에 기재되는 기계적 마쇄에 의하여, 마찰력을 이용하여 미분쇄해도 된다.
또한, 분산제는, 안료 및 용매에 따라 선택하면 되고, 예를 들면 시판 중인 분산제를 사용할 수 있다.
흑색 안료 또는 백색 안료는, 분산 안정성의 관점에서, 수평균 입경 0.001μm~0.1μm의 것이 바람직하고, 0.01μm~0.08μm의 것이 더 바람직하다.
또한, "입경"이란, 입자의 전자 현미경 사진 화상을 동 면적의 원으로 했을 때의 직경을 말하고, "수평균 입경"이란, 임의의 100개의 입자에 대하여 입경을 구하고, 구해진 입경의 평균값을 말한다.
본 개시의 전사 필름은, 네거티브형 재료여도 되고 포지티브형 재료여도 된다.
본 개시의 전사 필름이 네거티브형 재료인 경우, 착색 조성물층에는, 상술의 흑색 안료 또는 상술의 백색 안료 이외의 기타 입자, 중합성 화합물, 바인더(바람직하게는 알칼리 가용성 수지), 중합 개시제, 싸이올, 용제를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 첨가제 등이 이용되어도 되지만 이에 한정되지 않는다.
최종적으로 230~240℃ 정도에서 가열되는 전면판에 마련되는 후술하는 제2 가식층(마스크층) 용도의 전사 필름의 착색 조성물층 또는 컬러 필터 용도의 전사 필름의 착색 조성물층과는 달리, 필름 센서 용도의 전사 필름의 착색 조성물층은 최종적으로 130~170℃ 정도에서 밖에 가열되지 않는다. 이로 인하여, 필름 센서 용도의 전사 필름의 착색 조성물층은 가열에 의한 중합을 그다지 기대할 수 없다. 따라서, 필름 센서 용도의 전사 필름의 착색 조성물층의 조성은, 광중합으로 충분히 중합할 수 있는 조성인 것이 바람직하고, 전면판에 마련되는 제2 가식층 용도의 전사 필름의 착색 조성물층 또는 컬러 필터 용도의 전사 필름의 착색 조성물층의 바람직한 조성과는 다르다.
(기타 입자)
착색 조성물층에는, 본 개시의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 상술의 흑색 안료 또는 상술의 백색 안료 이외의 기타 입자를 첨가하는 것이, 전사성의 관점에서 바람직하다. 기타 입자 중 안료를 이용하는 경우에는, 착색 조성물층 중에 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하고, 이로 인하여 입경이 0.1μm 이하인 것이 바람직하며, 0.08μm 이하인 것이 특히 바람직하다.
기타 입자로서는, 빅토리아·퓨어 블루 BO(Color Index(이하 C.I.) 42595), 오라민(C.I. 41000), 팻·블랙 HB(C.I. 26150), 모노라이트·옐로 GT(C.I. 피그먼트·옐로 12), 퍼머넌트·옐로 GR(C.I. 피그먼트·옐로 17), 퍼머넌트·옐로 HR(C.I. 피그먼트·옐로 83), 퍼머넌트·카민 FBB (C.I. 피그먼트·레드 146), 호스타펌(Hostaperme) 레드 ESB(C.I. 피그먼트·바이올렛 19), 퍼머넌트·루비 FBH(C.I. 피그먼트·레드 11), 파스텔·핑크 B 수프라(C.I. 피그먼트·레드 81), 모나스트랄·패스트·블루(C.I. 피그먼트·블루 15), 모노라이트·패스트·블랙 B(C.I. 피그먼트·블랙 1) 및 카본, C.I. 피그먼트·레드 97, C.I. 피그먼트·레드 122, C.I. 피그먼트·레드 149, C.I. 피그먼트·레드 168, C.I. 피그먼트·레드 177, C.I. 피그먼트·레드 180, C.I. 피그먼트·레드 192, C.I. 피그먼트·레드 215, C.I. 피그먼트·그린 7, C.I. 피그먼트·블루 15:1, C.I. 피그먼트·블루 15:4, C.I. 피그먼트·블루 22, C.I. 피그먼트·블루 60, C.I. 피그먼트·블루 64, C.I. 피그먼트·바이올렛 23 등을 들 수 있다.
기타 입자 중, 착색 조성물층에 있어서 바람직하게 첨가할 수 있는 것으로서는 C.I. 피그먼트·레드 177을 들 수 있다.
기타 입자는, 흑색 안료 또는 백색 안료에 대하여 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 3~20질량%인 것이 보다 바람직하며, 5~15질량%인 것이 특히 바람직하다.
(중합성 화합물)
착색 조성물층에 이용되는 중합성 화합물로서는, 광중합성 화합물이 바람직하다. 광중합성 화합물이 갖는 광중합성기로서는 특별히 제한은 없고, 에틸렌성 불포화기, 에폭시기 등을 들 수 있다. 착색 조성물층에 이용되는 중합성 화합물은, 에틸렌성 불포화 결합 함유 화합물이 바람직하고, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
에틸렌성 불포화 결합 함유 화합물로서는, 일본특허공보 제4098550호의 단락 0023~0024에 기재된 중합성 화합물, 트라이사이클로데케인다이올다이메탄올다이아크릴레이트 등의 2관능의 중합성 화합물 등을 이용할 수 있다.
착색 조성물층에는, DPHA(다이펜타에리트리톨헥사아크릴레이트), 다이펜타에리트리톨(펜타/헥사)아크릴레이트, 트라이펜타에리트리톨옥타아크릴레이트 등의 적어도 5개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물; 유레테인(메트)아크릴레이트 화합물 등의 유레테인계 모노머; 에톡시화 비스페놀 A 다이아크릴레이트, 트라이사이클로데케인다이올다이메탄올다이아크릴레이트 등의 2관능의 중합성 화합물을 바람직하게 이용할 수 있다.
본 개시의 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층이, 적어도 5개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물을 포함하는 것이 감도의 관점에서 바람직하다.
광중합성 화합물은, 1종만을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 되지만, 2종 이상을 조합하여 이용하는 것이, 감도의 관점에서 바람직하다. 본 개시의 전사 필름의 착색 조성물층에 사용하는 중합성 화합물은, 적어도 5개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물과 2관능의 중합성 화합물을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 2관능의 중합성 화합물은 모든 중합성 화합물에 대하여 10~90질량%의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 20~85질량%의 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하며, 30~80질량%의 범위에서 사용하는 것이 특히 바람직하다. 적어도 5개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물은 모든 중합성 화합물에 대하여 10~90질량%의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 15~80질량%의 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하며, 20~70질량%의 범위에서 사용하는 것이 특히 바람직하다.
중합성 화합물은, 평균 분자량이 200~3000인 것이 바람직하고, 250~2600인 것이 보다 바람직하며, 280~2200인 것이 특히 바람직하다.
착색 조성물층 중, 중합성 화합물의 바인더에 대한 비율(중합성 화합물의 함유량/바인더의 함유량)은, 0.1~2배인 것이 바람직하고, 0.2~1.5배인 것이 보다 바람직하며, 0.3~1배인 것이 특히 바람직하다.
(바인더)
착색 조성물층에 이용되는 바인더로서는, 본 개시의 취지에 반하지 않는 한에 있어서 특별히 제한은 없고, 공지의 것 중에서 적절히 선택할 수 있으며, 알칼리 가용성 고분자 화합물이 바람직하다.
알칼리 가용성 고분자 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2011-95716호의 단락 0025에 기재된 폴리머 및 일본 공개특허공보 2010-237589호의 단락 0033~0052에 기재된 폴리머를 이용할 수 있다.
알칼리 가용성 고분자 화합물로서는, (메트)아크릴산에서 유래하는 구조 단위와 (메트)아크릴산 에스터에서 유래하는 구조 단위를 함유하는 아크릴계 폴리머가 바람직하다.
본 개시의 전사 필름은, 착색 조성물층이, 카복실기를 갖는 바인더를 함유하는 것이, 에지 러프니스를 양호하게 하는 관점에서 바람직하다.
본 개시의 전사 필름은, 상술의 바인더의 산가가 50mgKOH/g 이상인 것이 에지 러프니스를 양호하게 하는 관점에서 바람직하고, 60mgKOH/g 이상인 것이 보다 바람직하며, 65mgKOH/g 이상인 것이 특히 바람직하다.
착색 조성물층에 이용되는 바인더로서는, 특별히 제한은 없지만, 벤질메타크릴레이트/메타크릴산의 랜덤 공중합체, 사이클로헥실메타크릴레이트 (a)/메틸메타크릴레이트 (b)/메타크릴산 공중합체 (c)의 글리시딜메타크릴레이트 부가물, 알릴메타크릴레이트/메타크릴산의 공중합체, 벤질메타크릴레이트/메타크릴산/하이드록시에틸메타크릴레이트의 공중합체를 이용할 수 있다.
착색 조성물층에 이용되는 바인더의 중량 평균 분자량(Mw)에는 특별히 제한은 없지만, 4000~200000이 바람직하고, 4500~100000이 보다 바람직하며, 5000~60000이 특히 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 중량 평균 분자량(Mw)의 측정은, 하기의 조건에서, 젤 투과 크로마토 그래프(GPC)에 의하여 행할 수 있다. 검량선은, 도소(주)제 "표준 시료 TSK standard, polystyrene": "F-40", "F-20", "F-4", "F-1", "A-5000", "A-2500", "A-1000", "n-프로필벤젠"의 8 샘플로 제작한다.
-조건-
·GPC: HLC(등록 상표)-8020GPC(도소(주)제)
·칼럼: TSKgel(등록 상표), Super MultiporeHZ-H(도소(주)제, 4.6mmID×15cm)를 3개
·용리액: THF(테트라하이드로퓨란)
·시료 농도: 0.45질량%
·유속: 0.35ml/min
·샘플 주입량: 10μl
·측정 온도: 40℃
·검출기: 시차 굴절계(RI)
(중합 개시제)
착색 조성물층은, 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.
착색 조성물층에 이용되는 중합 개시제로서는, 광중합 개시제가 바람직하다.
광중합 개시제로서는, 일본 공개특허공보 2011-95716호의 단락 0031~0042에 기재된 중합 개시제, 일본 공개특허공보 2015-014783호의 단락 0064~0081에 기재된 옥심계 중합 개시제를 이용할 수 있다. 예를 들면, 1,2-옥테인다이온-1-[4-(페닐싸이오)-2-(O-벤조일옥심)](상품명: 이르가큐어(IRGACURE) OXE-01, BASF제) 외, 에탄-1-온, [9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-1-(0-아세틸옥심)(상품명: 이르가큐어(IRGACURE) OXE-02, BASF제), 2-(다이메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모폴린일)페닐]-1-뷰탄온(상품명: 이르가큐어(IRGACURE) 379EG, BASF제), 2-메틸-1-(4-메틸싸이오페닐)-2-모폴리노프로판-1-온(상품명: 이르가큐어(IRGACURE) 907, BASF제), 2-하이드록시-1-{4-[4-(2-하이드록시-2-메틸-프로피온일)-벤질]페닐}-2-메틸-프로판-1-온(상품명: 이르가큐어(IRGACURE) 127, BASF제), 2-벤질-2-다이메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-뷰탄온-1(상품명: 이르가큐어(IRGACURE) 369, BASF제), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(상품명: 이르가큐어(IRGACURE) 1173, BASF제), 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(상품명: 이르가큐어(IRGACURE) 184, BASF제), 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온(상품명: 이르가큐어(IRGACURE) 651, BASF제), 옥심에스터계의 상품명: Lunar 6(DKSH 재팬 가부시키가이샤제), 2,4-다이에틸싸이오잔톤(닛폰 가야쿠사제 "카야큐어 DETX-S"), 플루오렌옥심계 중합 개시제인 DFI-091, DFI-020(모두 다이토 케믹스사제) 등을 바람직하게 이용할 수 있다.
그 중에서도, 컬러 필터 재료 등에 이용되는 트라이클로로메틸트라이아진계 화합물 등의 할로젠 함유 중합 개시제 이외의 다른 개시제를 이용하는 것이, 감도를 높이는 관점에서 바람직하고, α-아미노알킬페논계 화합물, α-하이드록시알킬페논계 화합물, 옥심에스터계 화합물 등의 옥심계 중합 개시제가 보다 바람직하다. 본 개시의 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층이 옥심계 중합 개시제를 포함하는 것이, 감도를 높이는 관점에서 특히 바람직하다.
상기 중합 개시제는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
착색 조성물층 중에 있어서의, 중합 개시제의, 중합성 화합물에 대한 질량비가 0.05~0.125인 것이, 테이퍼각 및 석출 억제의 관점에서 바람직하고, 0.070~0.100인 것이 더 바람직하다.
중합 개시제의 함유량은, 착색 조성물층의 고형분량에 대하여, 0.1질량% 이상이 바람직하고, 0.5질량% 이상이 보다 바람직하며, 1.0질량% 이상이 더 바람직하다.
또, 중합 개시제의 함유량은, 착색 조성물층의 고형분량에 대하여, 20질량% 이하가 바람직하고, 10질량% 이하가 보다 바람직하다.
(싸이올 화합물)
본 개시의 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층이 싸이올 화합물을 함유하는 것이 감도를 높이는 관점에서 바람직하다. 싸이올 화합물로서는, 싸이올기(머캅토기라고도 함)의 수인 관능수가 1개인 1관능의 싸이올 화합물, 또는 싸이올기(머캅토기)의 수인 관능수가 2개 이상인 2관능 이상의 싸이올 화합물 중 어느 것이어도 된다. 본 개시의 전사 필름은, 상술의 싸이올 화합물이, 2관능 이상인 것이 감도를 높이는 관점에서 바람직하고, 2~4 관능인 것이 보다 바람직하며, 2~3관능인 것이 특히 바람직하다.
착색 조성물층에 이용되는 1관능의 싸이올 화합물로서는, N-페닐머캅토벤즈이미다졸 등을 들 수 있다. 착색 조성물층에 이용되는 2관능 이상의 싸이올 화합물로서는, 1,4-비스(3-머캅토뷰티릴옥시)뷰테인(카렌즈 MT BD1 쇼와 덴코제), 1,3,5-트리스(3-머캅토뷰티릴옥시에틸)-1,3,5-트라이아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트라이온(카렌즈 MT NR1 쇼와 덴코제), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토뷰티레이트)(카렌즈 MT PE1 쇼와 덴코제), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트)(사카이 가가쿠 고교사제 "PEMP") 등을 들 수 있다.
상기 싸이올 화합물은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
(증감제)
본 개시의 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층이, 노광 조건에 의하여, 증감제를 함유하고 있어도 된다.
본 개시에 이용할 수 있는 증감제로서는, 활성광선을 흡수하고, 중합 개시제에 대하여 전자 이동 기구 또는 에너지 이동 기구로 증감시키는 것이면, 특별히 제한 없이 사용할 수 있다.
증감제로서는, 안트라센 유도체, 아크리돈 유도체, 싸이오잔톤 유도체, 쿠마린 유도체, 베이스스타이릴 유도체, 및 다이스타이릴벤젠 유도체가 바람직하다.
안트라센 유도체로서는, 안트라센, 9,10-다이뷰톡시안트라센, 9,10-다이클로로안트라센, 2-에틸-9,10-다이메톡시안트라센, 9-하이드록시메틸안트라센, 9-브로모안트라센, 9-클로로안트라센, 9,10-다이브로모안트라센, 2-에틸안트라센, 및 9,10-다이메톡시안트라센이 바람직하다.
아크리돈 유도체로서는, 아크리돈, N-뷰틸-2-클로로아크리돈, N-메틸아크리돈, 2-메톡시아크리돈, 및 N-에틸-2-메톡시아크리돈이 바람직하다.
싸이오잔톤 유도체로서는, 싸이오잔톤, 다이에틸싸이오잔톤, 1-클로로-4-프로폭시싸이오잔톤, 2-클로로싸이오잔톤, 2-아이소프로필싸이오잔톤, 및 4-아이소프로필싸이오잔톤이 바람직하다.
쿠마린 유도체로서는, 쿠마린-1, 쿠마린-6H, 쿠마린-110, 또는 쿠마린-102가 바람직하다.
베이스스타이릴 유도체로서는, 2-(4-다이메틸아미노스타이릴)벤즈옥사졸, 2-(4-다이메틸아미노스타이릴)벤조싸이아졸, 및 2-(4-다이메틸아미노스타이릴)나프토싸이아졸을 들 수 있다.
다이스타이릴벤젠 유도체로서는, 다이스타이릴벤젠, 다이(4-메톡시스타이릴)벤젠, 및 다이(3,4,5-트라이메톡시스타이릴)벤젠을 들 수 있다.
증감제의 구체예로서는, 하기에 나타내는 화합물을 들 수 있다. 또한, 하기에 나타내는 화합물에 있어서, Me는 메틸기, Et는 에틸기, Bu는 뷰틸기를 나타낸다.
[화학식 1]
Figure 112018029615837-pct00001
또, 증감제로서 고감도의 관점에서, 하기 일반식 (I)로 나타나는 화합물(증감 색소)을 이용해도 된다.
[화학식 2]
Figure 112018029615837-pct00002
일반식 (I) 중, A는 방향족환 잔기 또는 복소환 잔기를 나타내고, X는 산소 원자, 황 원자 또는 N-(R3)을 나타낸다. R1, R2 및 R3은, 각각 독립적으로 수소 원자, 할로젠 원자 또는 1가의 비금속 원자단을 나타내고, A와 R1, 및 R2와 R3은, 각각 서로, 지방족성 또는 방향족성의 환을 형성하기 위하여 결합되어도 된다.
일반식 (I)에 대하여 더 자세하게 설명한다.
일반식 (I) 중, R1, R2 및 R3은, 각각 독립적으로 수소 원자, 할로젠 원자 또는 1가의 비금속 원자단을 나타낸다. R1, R2 및 R3에 있어서의 1가의 비금속 원자단으로서는, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 치환 혹은 비치환의 알켄일기, 치환 혹은 비치환의 아릴기, 치환 혹은 비치환의 방향족 복소환 잔기, 치환 혹은 비치환의 알콕시기, 치환 혹은 비치환의 알킬싸이오기, 및 하이드록실기를 적합하게 들 수 있다.
R1, R2 및 R3에 있어서의 알킬기로서는, 탄소수가 1에서 20까지의 직쇄상, 분기상, 또는 환상의 알킬기를 들 수 있으며, 그 중에서도 탄소수 1에서 12까지의 직쇄상 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등), 탄소수 3에서 12까지의 분기상 알킬기(예를 들면, i-프로필기, i-뷰틸기, t-뷰틸기 등), 및 탄소수 5에서 10까지의 환상 알킬기(예를 들면, 사이클로헥실기 등)가 보다 바람직하다.
R1, R2 및 R3에 있어서의 알켄일기의 예로서는, 예를 들면, 1-프로펜일기, 등을 들 수 있다.
R1, R2 및 R3에 있어서의 아릴기로서는, 예를 들면, 페닐기, 토실기, 등을 들 수 있다.
R1, R2 및 R3에 있어서의 방향족 복소환 잔기로서는, 질소 원자, 탄소 원자, 및 황 원자 중 적어도 하나를 갖는 단환 혹은 다환의 방향족환을 갖는 기(예를 들면, 피리딜기 등)를 들 수 있다.
R1, R2 및 R3에 있어서의 할로젠 원자로서는, 불소 원자(-F), 브로민 원자(-Br), 염소 원자(-Cl), 및 아이오딘 원자(-I)를 들 수 있다.
R1, R2 및 R3에 있어서의 알킬기, 알켄일기, 아릴기, 방향족 복소환 잔기, 알콕시기, 또는 알킬싸이오기가 가져도 되는 치환기로서는, 이들 기에 도입 가능한 치환기이면 특별히 한정되지 않는다.
일반식 (I) 중, A는 방향족환 잔기 또는 복소환 잔기를 나타내고, 방향족환 잔기 또는 복소환 잔기는, 무치환이어도 되고 치환기를 갖고 있어도 된다.
A로 나타나는 방향족환 잔기는, R1, R2 및 R3에 있어서의 "치환 혹은 비치환의 아릴기"와 동의이며, 구체예 및 바람직한 양태도 동일하다. 또, A로 나타나는 복소환 잔기는, R1, R2 및 R3에 있어서의 "치환 혹은 비치환의 방향족 복소환 잔기"와 동의이며, 구체예 및 바람직한 양태도 동일하다.
일반식 (I)로 나타나는 화합물(증감 색소)은, 일본특허공보 제5075450호에 기재된 산성핵 또는 활성 메틸렌기를 갖는 산성핵과, 치환 혹은 비치환의 방향족환 또는 복소환과의 축합 반응에 의하여 얻을 수 있으며, 예를 들면 일본 공고특허공보 소59-28329호를 참조하여 합성할 수 있다.
이하에, 일반식 (I)로 나타나는 화합물의 바람직한 구체예 (D1~D9)를 나타내지만, 이들 구체예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 산성핵과 염기성 핵을 연결하는 2중 결합에 의한 이성체에 대해서는, 어느 한 쪽의 이성체에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 3]
Figure 112018029615837-pct00003
증감제는, 시판 중인 것을 이용해도 되고, 공지의 합성 방법에 의하여 합성해도 된다.
또, 증감제는, 1종 단독 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
증감제는, 감도의 관점에서, 중합 개시제 100질량부에 대하여, 20~300질량부가 바람직하고, 30~200질량부가 특히 바람직하다.
(금속 산화 억제제)
본 개시의 전사 필름의 착색 조성물층에는, 절연층 또는 가식층을 제거한 영역에 있어서 금속 배선부(전극 패턴 또는 취회 배선)를 표면 처리하여 금속 배선부에 보호성을 부여하기 위하여, 필요에 따라 금속 산화 억제제를 포함할 수 있다. 본 개시에 이용되는 금속 산화 억제제로서는, 분자 내에 질소 원자를 포함하는 방향환을 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
또, 본 개시에 이용되는 금속 산화 억제제로서는, 상기 질소 원자를 포함하는 방향환이, 이미다졸환, 트라이아졸환, 테트라졸환, 싸이아다이아졸환, 및 그들과 다른 방향환의 축합환으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 환인 것이 바람직하고, 상기 질소 원자를 포함하는 방향환이, 이미다졸환, 또는 이미다졸환과 다른 방향환의 축합환인 것이 보다 바람직하다.
상기 다른 방향환으로서는, 단소환이어도 되고 복소환이어도 되지만, 단소환인 것이 바람직하고, 벤젠환 또는 나프탈렌환인 것이 보다 바람직하며, 벤젠환인 것이 더 바람직하다.
바람직한 금속 산화 억제제로서는, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 테트라졸, 머캅토싸이아다이아졸, 및 벤조트라이아졸이 바람직하게 예시되고, 이미다졸, 벤즈이미다졸 및 벤조트라이아졸이 보다 바람직하다.
또, 금속 산화 억제제의 함유량은, 본 개시에 이용되는 착색 조성물층의 전체 질량에 대하여, 0.1~20질량%인 것이 바람직하고, 0.5~10질량%인 것이 보다 바람직하며, 1~5질량%인 것이 더 바람직하다.
(첨가제)
착색 조성물층에는, 첨가제를 이용해도 된다. 첨가제로서는, 예를 들면, 일본특허공보 제4502784호의 단락 0017, 및 일본 공개특허공보 2009-237362호의 단락 0060~0071에 기재된 계면활성제, 일본특허공보 제4502784호의 단락 0018에 기재된 열중합 방지제(중합 금지제라고도 한다. 바람직하게는 페노싸이아진), 및 일본 공개특허공보 2000-310706호의 단락 0058~0071에 기재된 그 외의 첨가제를 들 수 있다.
(용제)
착색 조성물층은, 용제를 더 포함하는 것이 바람직하다.
착색 조성물층을 도포에 의하여 제조한 경우에 포함되어 있어도 되는 용제로서는, 이하의 용제를 들 수 있다.
용제로서는, 통상 이용되는 용제를 특별히 제한 없이 이용할 수 있다. 구체적으로는 예를 들면, 에스터류, 에터류, 케톤류, 방향족 탄화 수소류 등을 들 수 있다.
또, 미국 특허출원 공개공보 제2005/282073A1호의 단락 0054~0055에 기재된 Solvent와 동일한 메틸에틸케톤, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 사이클로헥산온, 사이클로헥산올, 메틸아이소뷰틸케톤, 락트산 에틸, 및 락트산 메틸 등도 본 개시에 있어서도 적합하게 이용할 수 있다.
상기의 용제 중, 1-메톡시-2-프로필아세테이트, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 에틸셀로솔브아세테이트, 락트산 에틸, 아세트산 뷰틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 2-헵탄온, 사이클로헥산온, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트(에틸카비톨아세테이트), 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트(뷰틸카비톨아세테이트), 프로필렌글라이콜메틸에터아세테이트, 및 메틸에틸케톤 등이 본 개시에 있어서의 용제로서 바람직하게 이용된다.
용제는, 1종 단독이어도 되고 혹은 2종 이상 조합하여 이용해도 된다.
또, 필요에 따라, 비점이 180℃~250℃인 유기 용제(고비점(高沸點) 용제)를 사용할 수 있다. 고비점 용제로서는, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 3,5,5-트라이메틸-2-사이클로헥센-1-온, 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜다이아세테이트, 프로필렌글라이콜-n-프로필에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜다이에틸에터, 2-에틸헥실아세테이트, 3-메톡시-3-메틸뷰틸아세테이트, γ-뷰티로락톤, 트라이프로필렌글라이콜메틸에틸아세테이트, 다이프로필렌글라이콜-n-뷰틸아세테이트, 프로필렌글라이콜페닐에터아세테이트, 1,3-뷰테인다이올다이아세테이트 등을 들 수 있다.
착색 조성물층은, 용제로서, 증발 속도가 아세트산 뷰틸의 200% 이상인 제1 용제와, 증발 속도가 아세트산 뷰틸의 50% 이하인 제2 용제를 포함하는 것이 바람직하다. 용제로서, 다가 알코올 유도체인 용제와 케톤인 용제를 포함하는 것이 바람직하다.
(막두께)
본 개시의 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층의 막두께가 0.5μm~10μm인 것이 전면판과 첩합했을 때의 의장성의 관점에서 바람직하고, 1.0μm~8.0μm인 것이 보다 바람직하며, 1.5μm~5.0μm인 것이 특히 바람직하다.
<가지지체>
본 개시의 전사 필름은, 가지지체를 갖는 것이 바람직하다.
가지지체의 재료로서는, 가요성을 갖는 재료를 이용할 수 있다.
가지지체의 예로서, 사이클로올레핀 코폴리머 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(이하, "PET"라고도 함), 트라이아세트산 셀룰로스 필름, 폴리스타이렌 필름, 폴리카보네이트 필름 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 핸들링의 관점에서, PET가 특히 바람직하다.
또, 가지지체는 투명해도 되고, 염료화 규소, 알루미나졸, 크로뮴염, 지르코늄염 등을 함유하고 있어도 된다.
또, 가지지체에는, 일본 공개특허공보 2005-221726호에 기재된 방법 등에 의하여, 도전성을 부여할 수 있다.
<그 외의 층>
본 개시의 전사 필름은, 가지지체와 착색 조성물층의 사이에, 열가소성 수지층 및 중간층을 더 포함하고 있어도 된다.
(열가소성 수지층)
열가소성 수지층에 이용하는 성분으로서는, 일본 공개특허공보 평5-72724호에 기재된 유기 고분자 물질이 바람직하고, 비카 Vicat법(구체적으로는, 미국 재료 시험법 에이에스티엠디 ASTMD1235에 의한 폴리머 연화점 측정법)에 따른 연화점이 약 80℃ 이하인 유기 고분자 물질로부터 선택되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 에틸렌과 아세트산 바이닐 또는 그 비누화물 등과의 에틸렌 공중합체, 에틸렌과 아크릴산 에스터 또는 그 비누화물 등과의 에틸렌 공중합체, 폴리 염화 바이닐, 염화 바이닐과 아세트산 바이닐 또는 그 비누화물 등과의 염화 바이닐 공중합체, 폴리 염화 바이닐리덴, 염화 바이닐리덴 공중합체, 폴리스타이렌, 스타이렌과 (메트)아크릴산 에스터 또는 그 비누화물 등과의 스타이렌 공중합체, 폴리바이닐톨루엔, 바이닐톨루엔과 (메트)아크릴산 에스터 또는 그 비누화물 등과의 바이닐톨루엔 공중합체, 폴리(메트)아크릴산 에스터, (메트)아크릴산 뷰틸과 아세트산 바이닐 등과의 (메트)아크릴산 에스터 공중합체, 아세트산 바이닐 공중합체 나일론, 공중합 나일론, N-알콕시메틸화 나일론, N-다이메틸아미노화 나일론 등의 폴리아마이드 수지 등의 유기 고분자를 들 수 있다.
또한, 열가소성 수지층의 건조 두께는, 2μm~30μm가 일반적이고, 5μm~20μm가 바람직하며, 7μm~16μm가 특히 바람직하다.
(중간층)
중간층을 가지면, 복수의 도포층의 도포 시, 및 도포 후의 보존 시에 있어서의 성분의 혼합을 방지할 수 있다.
중간층으로서는, 일본 공개특허공보 평5-72724호에 "분리층"으로서 기재되어 있는, 산소 차단 기능이 있는 산소 차단막을 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 노광 시 감도가 높아지고, 노광기의 시간 부하가 줄어들어, 생산성이 향상된다.
산소 차단막으로서는, 낮은 산소 투과성을 나타내며, 물 또는 알칼리 수용액에 분산 또는 용해되는 것이 바람직하고, 공지의 것 중에서 적절히 선택할 수 있다. 특히 바람직하게는, 폴리바이닐알코올과 폴리바이닐피롤리돈을 조합한 층이다.
또한, 중간층의 건조 두께는, 0.2μm~5μm가 일반적이고, 0.5μm~3μm가 바람직하며, 1μm~2.5μm가 특히 바람직하다.
본 개시의 전사 필름은, 상술의 착색 조성물층의 표면에 보호 필름(이하, "보호 박리층"이라고도 함) 등을 더 마련하는 것이 바람직하다. 상술의 보호 필름으로서는, 일본 공개특허공보 2006-259138호의 단락 0083~0087 및 0093에 기재된 보호 필름을 적절히 사용할 수 있다.
<전사 필름의 제조 방법>
본 개시의 전사 필름은, 일본 공개특허공보 2006-259138호의 단락 0094~0098에 기재된 경화성 전사 재료의 제작 방법에 준하여 제작할 수 있다. 본 개시의 전사 필름은, 이하의 전사 필름의 제조 방법에 따라 제조되는 것이 바람직하다.
전사 필름의 제조 방법은, 가지지체 상에, 착색 조성물층을 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
전사 필름의 제조 방법은, 상술의 가지지체 상에 상술의 착색 조성물층을 형성하기 전에, 열가소성 수지층을 형성하는 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
전사 필름의 제조 방법은, 상술의 열가소성 수지층을 형성하는 공정 후에, 상술의 열가소성 수지층과 상술의 착색 조성물층의 사이에 중간층을 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로 중간층을 갖는 전사 필름을 형성하는 경우에는, 가지지체 상에, 열가소성의 유기 고분자와 함께 첨가제를 용해한 용해액(열가소성 수지층용 도포액)을 도포하고, 건조시켜 열가소성 수지층을 마련한 후, 이 열가소성 수지층 상에 열가소성 수지층을 용해하지 않는 용제에 수지 또는 첨가제를 첨가하여 조제한 조제액(중간층용 도포액)을 도포하고, 건조시켜 중간층을 적층하며, 이 중간층 상에 추가로, 중간층을 용해하지 않는 용제를 이용하여 조제한 착색 조성물층용 도포액을 도포하고, 건조시켜 착색 조성물층을 적층함으로써, 적합하게 제작할 수 있다.
[필름 센서]
본 개시의 필름 센서는, 투명한 기재 시트와, 상술의 기재 시트의 적어도 한쪽 면(편면 또는 양면)에 배치된 전극 패턴과, 상술의 전극 패턴에 접속된 인회 배선과, 상술의 전극 패턴을 덮어 적층된 오버 코팅층을 구비한 필름 센서이며, 상술의 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에, 앞서 설명한 본 개시의 전사 필름으로부터 전사된 전사층인 착색 조성물층이 가식층으로서 배치되어 있다. 가식층은, 후술하는 본 개시의 필름 센서의 제조 방법으로 착색 조성물층을 전사하여 형성된 층인 것이 바람직하다.
또한, 기재 시트가 "투명"이란, UV-1800(시마즈 세이사쿠쇼제) 등의 자외 가시 분광 광도계를 이용하여, 공기를 Blank로 하여 투과율 측정을 행했을 때에 550nm의 투과율이 50% 이상인 성질을 갖고 있는 것을 말한다.
<필름 센서의 구성>
도 11a에 본 개시의 필름 센서의 일례의 개략도를 나타낸다.
도 11a에 나타낸 구성의 본 개시의 필름 센서는, 기재 시트(1A)의 양쪽 모두의 표면에 각각 투명막(11)이 배치되어 있다.
도 11a에 나타낸 구성의 본 개시의 필름 센서는, 기재 시트(1A)의 표면 중, 후술하는 전면판이 적층되는 측의 면측에, 전극 패턴(4), 차광성 도전막(9), 오버 코팅층(7), 인회 배선(6), 가식층(45)이 배치되어 있다.
도 11a에 나타낸 구성의 본 개시의 필름 센서는, 기재 시트(1A)의 표면 중, 후술하는 전면판이 적층되는 측과는 반대측의 면측에, 전극 패턴(3), 차광성 도전막(9), 오버 코팅층(7), 인회 배선(6)이 배치되어 있다.
필름 센서는, 본 개시의 전사 필름의 상술의 착색 조성물층을 전사하여 형성된 가식층(45)(필름 센서의 가식층)을 갖는다.
인회 배선(6)과 오버 코팅층(7)에 걸쳐 전사 필름으로부터 상술의 착색 조성물층을 래미네이팅하는 경우여도, 본 개시의 전사 필름을 이용함으로써 진공 래미네이터 등의 고가의 설비를 이용하지 않아도, 간단한 공정으로 마스크 부분 경계에 거품의 발생이 없는 래미네이팅이 가능해진다.
가식층은, 프레임 형상의 가식층인 것이 바람직하다. 즉, 본 개시의 필름 센서를, 후술하는 본 개시의 전면판 일체형 센서를 구성 요소로서 구비한, 화상 표시 장치에 이용한 경우, 중앙의 화상 표시 부분(전자 기기 표시창)을 가식층이 프레임 형상으로 둘러싸는 것이 바람직하다. 본 개시의 필름 센서의 가식층의 바람직한 양태로서는, 일본 특허 5020580호에 기재된 프레임 형상 차광층과 동일한 양태를 들 수 있다.
또한, 필름 센서의 가식층(45)의 두께의 바람직한 범위는, 본 개시의 전사 필름의 착색 조성물층의 막두께의 범위와 동일하다.
본 개시의 필름 센서를 후술하는 전면판 일체형 센서에 이용하는 경우, 전극 패턴은 행 방향과 열 방향의 대략 직교하는 2개의 방향으로 각각 제1 전극 패턴 및 제2 전극 패턴으로서 마련되는 경우가 있다(예를 들면, 도 3 참조). 예를 들면 도 3의 구성에서는, 전극 패턴은, 제2 전극 패턴(4)이어도 되고, 제1 전극 패턴(3)이어도 된다.
도 3을 이용하여 제1 전극 패턴(3) 및 제2 전극 패턴(4)에 대하여 설명한다. 도 3은, 제1 전극 패턴 및 제2 전극 패턴의 일례를 나타내는 설명도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 전극 패턴(3)은, 패드 부분(3a)이 접속 부분(3b)을 통하여 제1 방향(C)으로 뻗어 형성되어 있다. 또, 제2 전극 패턴(4)은, 제1 전극 패턴(3)과 절연층(5)에 의하여 전기적으로 절연되어 있으며, 제1 방향에 교차하는 방향(도 3에 있어서의 제2 방향(D))으로 뻗어 형성된 복수의 패드 부분에 의하여 구성되어 있다. 여기에서, 제1 전극 패턴(3)을 형성하는 경우, 상술의 패드 부분(3a)과 접속 부분(3b)을 일체로서 제작해도 되고, 접속 부분(3b)만을 제작하여, 패드 부분(3a)과 제2 전극 패턴(4)을 일체로서 제작(패터닝)해도 된다. 패드 부분(3a)과 제2 전극 패턴(4)을 일체로서 제작(패터닝)하는 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 접속 부분(3b)의 일부와 패드 부분(3a)의 일부가 연결되고, 또한 절연층(5)에 의하여 제1 전극 패턴(3)과 제2 전극 패턴(4)이 전기적으로 절연되도록 각층이 형성된다. 도 3에서는 설명을 위하여 절연층(5)을 불연속인 막으로서 기재했지만, 본 개시의 필름 센서에서는 절연층(5)으로서 기재 시트(1A)를 이용할 수 있다.
본 개시의 필름 센서는, 상술의 전극 패턴이 형성되어 있지 않은 비패턴 영역을 포함하는 것이 바람직하다. 본 명세서 중, 비패턴 영역이란, 전극 패턴(4)이 형성되어 있지 않은 영역을 의미한다.
상술의 기재 시트(1A) 및 투명막(11)이 서로 인접하고 있는 것이 바람직하다.
도 11a에는, 상술의 기재 시트(1A) 상에 인접하여 상술의 투명막(11)이 적층하고 있는 양태가 나타나 있다.
단, 본 개시의 취지에 반하지 않는 한, 상술의 기재 시트(1A) 및 상술의 투명막의 사이에, 제3 투명막이 적층되어 있어도 된다. 예를 들면, 상술의 기재 시트(1A) 및 상술의 투명막(11)의 사이에, 굴절률 1.5~1.52의 제3 투명막(도 11a에는 도시하지 않음)을 갖고 있어도 된다.
필름 센서는, 상술의 투명막 및 상술의 전극 패턴이 서로 인접하고 있는 것이 바람직하다.
상술의 전극 패턴(4)의 단부는, 그 형상에 특별히 제한은 없지만 테이퍼 형상을 갖고 있어도 되고, 예를 들면, 도 10에 나타내는 전극 패턴의 단부를, 테이퍼 형상을 갖는 전극 패턴의 예로서 들 수 있다.
여기에서, 상술의 전극 패턴의 단부가 테이퍼 형상인 경우의 전극 패턴의 단부의 각도(이하, "테이퍼각"이라고도 함)는, 30° 이하인 것이 바람직하고, 0.1~15°인 것이 보다 바람직하며, 0.5~5°인 것이 특히 바람직하다.
본 명세서 중에 있어서의 테이퍼각의 측정 방법은, 상술의 전극 패턴의 단부의 현미경 사진을 촬영하고, 그 현미경 사진의 테이퍼 부분을 삼각형에 근사시키며, 테이퍼각을 직접 측정하여 구할 수 있다.
도 10에 있어서의 테이퍼 부분을 근사시킨 삼각형은, 바닥면이 800nm이며, 높이(바닥면과 대략 평행한 윗바닥 부분에 있어서의 막두께)가 40nm이며, 이 경우의 테이퍼각 α는 약 3°이다. 테이퍼 부분을 근사시킨 삼각형의 바닥면은, 10~3000nm인 것이 바람직하고, 100~1500nm인 것이 보다 바람직하며, 300~1000nm인 것이 특히 바람직하다.
또한, 테이퍼 부분을 근사시킨 삼각형의 높이의 바람직한 범위는, 전극 패턴의 막두께의 바람직한 범위와 동일하다.
인회 배선(6)은, 제1 전극 패턴(3) 및 제2 전극 패턴(4) 중 적어도 한쪽에 전기적으로 접속되고, 또한 제1 전극 패턴(3) 및 제2 전극 패턴(4)과는 다른 요소인 것이 바람직하다.
도 11a에 있어서는, 인회 배선(6)이 차광성 도전막(9)을 통하여, 제2 전극 패턴(4)에 접속되어 있는 도가 나타나 있다. 인회 배선은, 프레임 형상인 것이 바람직하다. 즉, 본 개시의 필름 센서를, 후술하는 본 개시의 전면판 일체형 센서를 구성 요소로서 구비한, 화상 표시 장치에 이용한 경우에, 중앙의 화상 표시 부분을 인회 배선이 프레임 형상으로 둘러싸는 것이 바람직하다.
필름 센서는, 상술의 전극 패턴 및 차광성 도전막이 서로 인접하고 있는 것이 바람직하다.
차광성 도전막은 프레임 형상인 것이 바람직하다. 즉, 본 개시의 필름 센서를, 후술하는 본 개시의 전면판 일체형 센서를 구성 요소로서 구비한, 화상 표시 장치에 이용한 경우에, 중앙의 화상 표시 부분을 차광성 도전막이 프레임 형상으로 둘러싸는 것이 바람직하다.
또, 도 11a에 있어서는, 인회 배선 이외의 각 구성 요소의 모두를 덮어 오버 코팅층(7)이 설치되어 있다. 오버 코팅층(7)은, 각 구성 요소의 일부만을 덮어 구성되어 있어도 된다.
필름 센서는, 상술의 투명막 및 오버 코팅층에 의하여, 상술의 전극 패턴 및 상술의 전극 패턴이 형성되어 있지 않은 비패턴 영역의 양쪽 모두가 연속적으로 직접 또는 다른 층을 통하여 피복된 것이 바람직하다.
여기에서, "연속적으로"란, 상술의 투명막 및 상술의 오버 코팅층이 패턴막이 아닌, 연속막인 것을 의미한다. 즉, 상술의 투명막 및 상술의 오버 코팅층은, 개구부를 갖고 있지 않은 것이, 전극 패턴을 시인되기 어렵게 하는 관점에서 바람직하다.
또, 상술의 투명막 및 상술의 오버 코팅층에 의하여, 상술의 전극 패턴 및 상술의 비패턴 영역이, 다른 층을 통하여 피복되는 것보다, 직접 피복되는 것이 바람직하다. 다른 층을 통하여 피복되는 경우에 있어서의 "다른 층"으로서는, 필름 센서에 차광성 도전막이 포함되는 경우의 차광성 도전막 등을 들 수 있다.
<필름 센서의 재료>
이하, 필름 센서의 재료에 대하여 설명한다.
(가식층)
본 개시의 전사 필름의 상술의 착색 조성물층을 전사하여 형성된 가식층(45)의 재료는, 본 개시의 전사 필름의 상술의 착색 조성물층의 재료와 동일하다.
(기재 시트)
기재 시트는, 광학적으로 왜곡이 없는 것 및 투명도가 높은 것을 이용하는 것이 보다 바람직하고, 구체적인 소재에는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트(PC), 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀 폴리머(COP)를 들 수 있다.
(투명막)
투명막은, 굴절률이 1.6~1.78이며, 막두께가 55~110nm의 투명막인 것이, 전극 패턴의 시인성을 보다 개선하는 관점에서, 바람직하다.
상술의 투명막의 굴절률이 1.6~1.78인 것이 바람직하고, 1.65~1.74인 것이 보다 바람직하다. 여기에서, 상술의 투명막은, 단층 구조여도 되고, 2층 이상의 적층 구조여도 된다. 상술의 투명막이 2층 이상의 적층 구조인 경우, 상술의 투명막의 굴절률이란, 전체 층의 굴절률을 의미한다.
투명막에 있어서의 "투명"이란, 막이 UV-1800(시마즈 세이사쿠쇼제) 등의 자외 가시 분광 광도계를 이용하여, 공기를 Blank로 하여 투과율 측정을 행했을 때에 550nm의 투과율이 50% 이상인 것을 말한다.
이와 같은 굴절률의 범위를 충족시키는 한, 상술의 투명막의 재료는 특별히 제한되지 않는다.
상술의 투명막의 두께가 55~110nm인 것이 바람직하고, 60~110nm인 것이 보다 바람직하며, 70~90nm인 것이 특히 바람직하다.
상술의 투명막이 2층 이상의 적층 구조인 경우, 상술의 투명막의 막두께란, 전체 층의 합계 막두께를 의미한다.
(전극 패턴)
본 개시의 필름 센서는, 기재 시트의 적어도 한쪽 면(편면 또는 양면)에 배치된 전극 패턴을 갖는다.
본 개시의 필름 센서는, 상술의 제1 전극 패턴이 투명 전극 패턴이어도 되고, 투명 전극 패턴이 아니어도 되지만, 투명 전극 패턴인 것이 바람직하다.
본 개시의 필름 센서는, 상술의 제2 전극 패턴이 투명 전극 패턴이어도 되고, 투명 전극 패턴이 아니어도 되지만, 투명 전극 패턴인 것이 바람직하다.
상술의 전극 패턴의 굴절률은 1.75~2.1인 것이 바람직하다.
상술의 전극 패턴의 재료는 특별히 제한되지 않으며, 공지의 재료를 이용할 수 있다. 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투광성의 도전성 금속막으로 제작할 수 있다. 이와 같은 금속막으로서는, ITO막; Al, Zn, Cu, Fe, Ni, Cr, Mo 등의 금속막; SiO2 등의 금속 산화막 등을 들 수 있다. 이때, 각 요소의, 막두께는 10~200nm로 할 수 있다. 또, 소성에 의하여, 어모퍼스의 ITO막을 다결정의 ITO막으로 하기 때문에, 전기적 저항을 저감할 수도 있다. 또, 상술의 제1 전극 패턴(3)과, 제2 전극 패턴(4)과, 후술하는 인회 배선(6)은, 도전성 섬유를 이용한 광경화성 수지층을 갖는 감광성 필름을 이용하여 제조할 수도 있다. 그 외, ITO 등에 의하여 제1 전극 패턴 등을 형성하는 경우에는, 일본특허공보 제4506785호의 단락 0014~0016 등을 참고로 할 수 있다. 그 중에서도, 상술의 전극 패턴은, ITO막인 것이 바람직하다.
(인회 배선)
본 개시의 필름 센서는, 인회 배선을 갖는다. 인회 배선은, 전극 패턴의 인회 배선인 것이 바람직하고, 전극 패턴과는 다른 도전성 요소이다. 인회 배선은 후술하는 차광성 도전막과는 다른 도전성 요소여도 되고, 인회 배선은 후술하는 차광성 도전막과 동일한 부재여도 된다.
인회 배선의 재료는 특별히 제한되지 않으며, 공지의 재료를 이용할 수 있다. 종래는 도전성이 높고 미세 가공이 용이한 점에서, 인회 배선의 재료로서 Mo/Al/Mo의 3층 구조의 MAM이 일반적으로 이용되어 왔지만, 상술의 전극 패턴의 재료와 동일한 재료를 바람직하게 이용할 수 있으며, 또한 Au(금), Ag(은), Cu(구리), Al(알루미늄), Mo(몰리브데넘), Pd(팔라듐), Pt(백금), C(탄소), Fe(철) 등의 금속을 이용할 수도 있다. 이들 금속이 포함되는 도전성 페이스트 또는 도전성 잉크를 웨트법에 의하여 성막함으로써, 증착법에 비하여 보다 저가의 프로세스로 인회 배선을 얻을 수 있다. 인회 배선의 재료는 금속인 것이 바람직하고, 구리 또는 알루미늄인 것이 보다 바람직하다.
(차광성 도전막)
차광성 도전막(9)은, 도전율이 높고, 또한 차광성이 좋은 단일의 금속막 또는 합금 혹은 금속 화합물 등으로 이루어지는 막을 들 수 있다. 차광성 도전막은, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도금법 등으로 형성할 수 있다. 또, 차광성 도전막(9)은, 전극 패턴은 에칭되지 않지만 차광성 도전막(9) 자신은 에칭되는 재료에 의하여 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 차광성 도전막(9)의 재료는, 전극 패턴을 에칭하지 않고, 차광성 도전막(9)을 에칭하는 에천트가 존재하는 재료로부터 선택되는 것이 바람직하다.
바람직한 금속의 예로서는, 알루미늄, 니켈, 구리, 은, 주석 등을 들 수 있다. 특히, 구리박으로 이루어지는 두께 20nm~1000nm의 금속막은, 도전성, 차광성이 우수하여, 전극 패턴은 에칭되지 않는 산성 분위기하에서도 과산화 수소수로 용이하게 에칭할 수 있기 때문에 매우 바람직하다. 차광성 도전막(9)의 두께는, 보다 바람직하게는 30nm 이상이다. 차광성 도전막(9)의 두께는, 더 바람직하게는 100nm~500nm이다. 100nm 이상의 두께로 설정함으로써, 높은 도전성의 차광성 도전막(9)이 얻어지고, 500nm 이하의 두께로 함으로써, 취급하기 쉽고, 가공성이 우수한 차광성 도전막(9)이 얻어진다.
본 개시의 전사 필름에 있어서는, 가식층이 상기와 같은 차광성 도전막(9)을 가리는 역할을 갖고 있다.
(오버 코팅층)
필름 센서는, 오버 코팅층을 전극 패턴 상에 전사하여 제작되어 이루어지는 것이 바람직하다.
필름 센서 상에 제작된 플렉시블 배선인 전극 패턴 및 인회 배선을, 인회 배선의 단말부(도시하지 않음)에 직접 연결할 수 있으며, 이로써, 필름 센서의 신호를 전기 회로에 보내는 것이 가능해진다.
오버 코팅층은, 광경화성이어도 되고, 열경화성이고 또한 광경화성이어도 된다. 그 중에서도, 오버 코팅층은 열경화성 투명 수지층이고 또한 광경화성 투명 수지층인 것이, 전사 후에 광경화하여 성막하기 쉽고, 또한 성막 후에 열경화하여 막의 신뢰성을 부여할 수 있는 관점에서 바람직하다.
상술의 오버 코팅층의 두께로서는, 1μm 이상인 것이 바람직하며, 충분한 표면 보호능을 발휘시키는 관점에서, 5μm~16μm인 것이 보다 바람직하고, 5μm~13μm인 것이 특히 바람직하며, 5μm~10μm인 것이 보다 특히 바람직하다.
상술의 오버 코팅층의 100℃에서 측정한 용융 점도 ηc가 1.0×103Pa·s 이상인 것이 바람직하고, 1.0×103Pa·s~1.0×106Pa·s인 것이 더 바람직하며, 3.0×103Pa·s~1.0×106Pa·s인 것이 보다 바람직하고, 4.0×103Pa·s~1.0×105Pa·s인 것이 특히 바람직하다.
상술의 오버 코팅층의 굴절률이, 1.50~1.53인 것이 바람직하고, 1.50~1.52인 것이 보다 바람직하며, 1.51~1.52인 것이 특히 바람직하다.
오버 코팅층이, 바인더 폴리머, 중합성 화합물 및 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다.
오버 코팅층이 투명 수지층인 것이 바람직하다. 오버 코팅층의 굴절률을 제어하는 방법으로서는 특별히 제한은 없지만, 원하는 굴절률의 오버 코팅층을 단독으로 이용하거나, 금속 입자, 금속 산화물 입자 등의 입자를 첨가한 오버 코팅층을 이용하거나, 또 금속염과 고분자의 복합체를 이용할 수 있다.
또한, 상술의 오버 코팅층에는, 첨가제를 이용해도 된다. 상술의 첨가제로서는, 예를 들면, 일본특허공보 제4502784호의 단락 0017, 일본 공개특허공보 2009-237362호의 단락 0060~0071에 기재된 계면활성제, 일본특허공보 제4502784호의 단락 0018에 기재된 열중합 방지제, 또한 일본 공개특허공보 2000-310706호의 단락 0058~0071에 기재된 그 외의 첨가제를 들 수 있다.
-바인더 폴리머-
상술의 오버 코팅층에 바람직하게 포함되는 바인더 폴리머로서는 임의의 폴리머 성분을 특별히 제한 없이 이용할 수 있지만, 표면 경도, 내열성이 높은 것이 바람직하고, 알칼리 가용성 수지가 보다 바람직하며, 알칼리 가용성 수지 중에서도, 공지의 경화성 실록세인 수지 재료, 아크릴 수지 재료 등이 바람직하게 이용된다. 오버 코팅층의 형성에 이용되는 유기 용매계 수지 조성물에 포함되는 바인더 폴리머가, 아크릴 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 오버 코팅층의 상술의 바인더 폴리머의 바람직한 범위를 구체적으로 설명한다.
상술의 오버 코팅층에 이용되고, 유기 용매에 대하여 용해성을 갖는 수지(바인더, 폴리머라고 함)로서는 본 개시의 취지에 반하지 않는 한에 있어서 특별히 제한은 없고, 공지의 것 중에서 적절히 선택할 수 있으며, 알칼리 가용성 수지가 바람직하고, 상술의 알칼리 가용성 수지로서는, 일본 공개특허공보 2011-95716호의 단락 0025, 일본 공개특허공보 2010-237589호의 단락 0033~0052에 기재된 폴리머를 이용할 수 있다.
또, 오버 코팅층은, 폴리머 라텍스를 포함하고 있어도 된다. 여기에서 말하는 폴리머 라텍스란, 물에 불용인 폴리머의 미립자가 물에 분산된 것이다. 폴리머 라텍스에 대해서는, 예를 들면 무로이 소이치 저 "고분자 라텍스의 화학(고분자 간행회 발행(쇼와 48년))"에 기재되어 있다.
폴리머 입자로서는, 아크릴계, 아세트산 바이닐계, 고무계(예를 들면 스타이렌-뷰타다이엔계, 클로로프렌계), 올레핀계, 폴리에스터계, 폴리유레테인계, 폴리스타이렌계 등의 폴리머, 및 이들의 공중합체로부터 선택되는 폴리머로 이루어지는 폴리머 입자가 바람직하다.
폴리머 입자를 구성하는 폴리머쇄 상호 간의 결합력을 강하게 하는 것이 바람직하다. 폴리머쇄 상호 간의 결합력을 강하게 하는 수단으로서는, 수소 결합에 의한 상호 작용을 이용하는 것과 공유 결합을 생성하는 방법을 들 수 있다. 수소 결합력을 부여하는 수단으로서는, 폴리머쇄에 극성기를 갖는 모노머를 공중합, 혹은 그래프트 중합하여 도입하는 것이 바람직하다. 극성기로서는, 카복실기(아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 말레산, 크로톤산, 부분 에스터화 말레산 등에 함유됨), 1급, 2급 및 3급 아미노기, 암모늄염기, 설폰산기(스타이렌 설폰산) 등을 들 수 있으며, 카복실기, 설폰산기가 특히 바람직하다.
이들 극성기를 갖는 모노머의 공중합비의 바람직한 범위는, 폴리머 100질량%에 대하여 5질량%~35질량%이며, 보다 바람직하게는 5질량%~20질량%, 더 바람직하게는 15질량%~20질량%의 범위 내이다. 한편, 공유 결합을 생성시키는 수단으로서는, 수산기, 카복실기, 1급, 2급 아미노기, 아세토아세틸기, 설폰산 등에, 에폭시 화합물, 블록(Blocked) 아이소사이아네이트, 아이소사이아네이트, 바이닐설폰 화합물, 알데하이드 화합물, 메틸올 화합물, 카복실산 무수물 등을 반응시키는 방법을 들 수 있다.
이들 반응을 이용한 폴리머 중에서도, 폴리올류와 폴리아이소사이아네이트 화합물의 반응으로 얻어지는 폴리유레테인 유도체가 바람직하고, 쇄연장제로서 다가 아민을 병용하는 것이 보다 바람직하며, 또한 폴리머쇄에 상기 극성기를 도입하여 아이오노머형으로 한 것이 특히 바람직하다.
폴리머의 질량 평균 분자량은 1만 이상이 바람직하고, 더 바람직하게는 2만~10만이다. 본 개시에 적합한 폴리머로서 에틸렌과 메타크릴산의 공중합체인 에틸렌아이오노머, 폴리유레테인아이오노머를 들 수 있다.
본 개시에 이용할 수 있는 폴리머 라텍스는, 유화(乳化) 중합에 의하여 얻어지는 것이어도 되고, 유화에 의하여 얻어지는 것이어도 된다. 폴리머 라텍스의 조제 방법에 대해서는, 예를 들면 "에멀션·라텍스 핸드북"(에멀션·라텍스 핸드북 편집 위원회 편집, (주)다이세이샤 발행(쇼와 50년))에 기재되어 있다.
본 개시에 이용할 수 있는 폴리머 라텍스로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌아이오노머의 수성 디스퍼전(상품명: 케미펄(등록 상표) S120 미쓰이 가가쿠(주)제, 고형분 27질량%, 케미펄(등록 상표) S100 미쓰이 가가쿠(주)제, 고형분 27질량%, 케미펄(등록 상표) S111 미쓰이 가가쿠(주)제, 고형분 27질량%, 케미펄(등록 상표) S200 미쓰이 가가쿠(주)제, 고형분 27질량%, 케미펄(등록 상표) S300 미쓰이 가가쿠(주)제, 고형분 35질량%, 케미펄(등록 상표) S650 미쓰이 가가쿠(주)제, 고형분 27질량%, 케미펄(등록 상표) S75N 미쓰이 가가쿠(주)제, 고형분 24질량%), 및 폴리에터계 폴리유레테인의 수성 디스퍼전(상품명: 하이드란 WLS-201 DIC(주)제, 고형분 35질량%, Tg-50℃)(상품명: 하이드란 WLS-202 DIC(주)제, 고형분 35질량%, Tg-50℃)(상품명: 하이드란 WLS-221 DIC(주)제, 고형분 35질량%, Tg-30℃)(상품명: 하이드란 WLS-210 DIC(주)제, 고형분 35질량%, Tg-15℃)(상품명: 하이드란 WLS-213 DIC(주)제, 고형분 35질량%, Tg-15℃)(상품명: 하이드란 WLI-602 DIC(주)제, 고형분 39.5질량%, Tg-50℃)(상품명: 하이드란 WLI-611 DIC(주)제, 고형분 39.5질량%, Tg-15℃), 아크릴산 알킬 코폴리머 암모늄(상품명: 주리머(등록 상표) AT-210 니혼 준야쿠제), 아크릴산 알킬 코폴리머 암모늄(상품명: 주리머(등록 상표) ET-410 니혼 준야쿠제), 아크릴산 알킬 코폴리머 암모늄(상품명: 주리머(등록 상표) AT-510 니혼 준야쿠제), 폴리아크릴산(상품명: 주리머(등록 상표) AC-10L 니혼 준야쿠제)를 암모니아 중화하여, 유화한 것을 들 수 있다.
-중합성 화합물-
오버 코팅층은, 중합성 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 중합성 화합물로서는, 광중합성 화합물이어도 되고, 열중합성 화합물이어도 된다.
오버 코팅층은, 광중합성 화합물을 갖는 것이 바람직하다. 광중합성 화합물이 갖는 광중합성기로서는 특별히 제한은 없고, 에틸렌성 불포화기, 에폭시기 등을 들 수 있다. 오버 코팅층의 광중합성 화합물로서, 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
광중합성 화합물은, 1종만을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 되지만, 2종 이상을 조합하여 이용하는 것이, 전사 후의 오버 코팅층을 노광한 후의 염수 부여 후의 습열 내성을 개선하는 관점에서 바람직하다. 광중합성 화합물은, 3관능 이상의 광중합성 화합물과 2관능의 광중합성 화합물을 조합하여 사용하는 것이 전사 후의 오버 코팅층을 노광한 후의 염수 부여 후의 습열 내성을 개선하는 관점에서 바람직하다.
2관능의 광중합성 화합물은, 모든 광중합성 화합물에 대하여, 10질량%~90질량%의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 20질량%~85질량%의 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하며, 30질량%~80질량%의 범위에서 사용하는 것이 특히 바람직하다.
3관능 이상의 광중합성 화합물은, 모든 광중합성 화합물에 대하여, 10질량%~90질량%의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 15질량%~80질량%의 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하며, 20질량%~70질량%의 범위에서 사용하는 것이 특히 바람직하다.
상술의 광중합성 화합물로서, 2개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물 및 적어도 3개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물을 적어도 포함하는 것이 바람직하고, 2개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물 및 적어도 3개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 적어도 포함하는 것이 보다 바람직하다.
또, 상술의 광중합성 화합물로서, 유레테인(메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 유레테인(메트)아크릴레이트 화합물의 혼합량은 모든 광중합성 화합물에 대하여 10질량% 이상인 것이 바람직하고, 20질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 유레테인(메트)아크릴레이트 화합물은, 광중합성기의 관능기수, 즉 (메트)아크릴로일기의 수가 3관능 이상인 것이 바람직하고, 4관능 이상인 것이 보다 바람직하다.
2관능의 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물은, 에틸렌성 불포화기를 분자 내에 2개 갖는 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 시판 중인 (메트)아크릴레이트 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 트라이사이클로데케인다이메탄올다이아크릴레이트(A-DCP 신나카무라 가가쿠 고교(주)제), 트라이사이클로데케인다이메탄올다이메타크릴레이트(DCP 신나카무라 가가쿠 고교(주)제), 1,9-노네인다이올다이아크릴레이트(A-NOD-N 신나카무라 가가쿠 고교(주)제), 1,6-헥세인다이올다이아크릴레이트(A-HD-N 신나카무라 가가쿠 고교(주)제) 등을 바람직하게 이용할 수 있다.
3관능 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 광중합성 화합물은, 에틸렌성 불포화기를 분자 내에 3개 이상 갖는 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 다이펜타에리트리톨(트라이/테트라/펜타/헥사)아크릴레이트, 펜타에리트리톨(트라이/테트라)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인테트라아크릴레이트, 아이소사이아누르산 아크릴레이트 등의 골격의 (메트)아크릴레이트 화합물을 사용할 수 있지만, (메트)아크릴레이트 간의 스팬 길이가 긴 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상술의 다이펜타에리트리톨(트라이/테트라/펜타/헥사)아크릴레이트, 펜타에리트리톨(트라이/테트라)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인테트라아크릴레이트, 아이소사이아누르산 아크릴레이트 등의 골격의 (메트)아크릴레이트 화합물의 카프로락톤 변성 화합물(닛폰 가야쿠제 KAYARAD DPCA, 신나카무라 가가쿠 고교제 A-9300-1CL 등), 알킬렌옥사이드 변성 화합물(닛폰 가야쿠제 KAYARAD RP-1040, 신나카무라 가가쿠 고교제 ATM-35E, A-9300, 다이셀·올넥스제 EBECRYL 135 등) 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 카복실기 함유의 다염기산 변성의 (메트)아크릴레이트 모노머(도아 고세이(주)제 아로닉스 M-510, M-520 등)를 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 3관능 이상의 유레테인(메트)아크릴레이트를 이용하는 것이 바람직하다. 3관능 이상의 유레테인(메트)아크릴레이트로서는, 8UX-015A(다이세이 파인 케미컬(주)제), UA-32P(신나카무라 가가쿠 고교(주)제), UA-1100H(신나카무라 가가쿠 고교(주)제) 등을 바람직하게 이용할 수 있다.
광중합성 화합물은, 평균 분자량이 200~3000인 것이 바람직하고, 250~2600인 것이 보다 바람직하며, 280~2200인 것이 특히 바람직하다.
열중합성 화합물로서는, 상기의 광중합성 화합물 중 열중합성 화합물이기도 한 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
상술의 오버 코팅층 중, 중합성 화합물의 상술의 바인더 폴리머에 대한 비율(중합성 화합물의 함유량 M/바인더 폴리머의 함유량 B)은, 0.1~2배인 것이 바람직하고, 0.2~1.5배인 것이 보다 바람직하며, 0.3~1배인 것이 특히 바람직하다.
-중합 개시제-
상술의 오버 코팅층은, 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 중합 개시제로서는, 광중합 개시제여도 되고, 열중합 개시제여도 된다.
오버 코팅층은, 광중합 개시제를 갖는 것이 바람직하다. 상술의 경화성 투명 수지층이, 상술의 광중합성 화합물 및 상술의 광중합 개시제를 포함함으로써, 경화성 투명 수지층의 패턴을 형성하기 쉽게 할 수 있다.
유기 용제계 수지 조성물에 이용되는 광중합 개시제로서는, 일본 공개특허공보 2011-95716호에 기재된 단락 0031~0042에 기재된 광중합 개시제를 이용할 수 있다.
열중합 개시제로서는, 일본 공개특허공보 2011-32186호의 0193~0195 단락에 기재된 것을 바람직하게 이용할 수 있으며, 이 공보의 내용은 본 명세서에 원용된다.
상술의 오버 코팅층 중, 상술의 오버 코팅층에 대하여, 상술의 중합 개시제는, 1질량% 이상 포함되는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상술의 오버 코팅층 중, 상술의 오버 코팅층에 대하여, 상술의 중합 개시제는, 10질량% 이하 포함되는 것이 바람직하고, 5질량% 이하 포함되는 것이 패터닝성, 기판 밀착성을 개선하는 관점에서 보다 바람직하다.
- 금속 산화물 입자-
상술의 오버 코팅층은, 굴절률 또는 광투과성을 조절하는 것을 목적으로서, 입자(바람직하게는 금속 산화물 입자)를 포함하고 있어도 되고 포함하지 않아도 된다. 상술의 범위로 상술의 오버 코팅층의 굴절률을 제어하기 위하여, 사용하는 폴리머 또는 중합성 화합물의 종류에 따라, 임의의 비율로 금속 산화물 입자를 포함할 수 있다. 상술의 오버 코팅층 중, 상술의 오버 코팅층에 대하여, 상술의 금속 산화물 입자는, 0~35질량% 포함되는 것이 바람직하고, 0~10질량% 포함되는 것이 보다 바람직하며, 포함되지 않는 것이 특히 바람직하다.
금속 산화물 입자는, 투명성이 높아, 광투과성을 갖기 때문에, 고굴절률이고, 투명성이 우수한 포지티브형 경화성 수지 조성물이 얻어진다.
상술의 금속 산화물 입자는, 오버 코팅층으로부터 이 입자를 제외한 재료로 이루어지는 조성물의 굴절률보다 굴절률이 높은 것인 것이 바람직하다.
또한, 상술의 금속 산화물 입자의 금속에는, B, Si, Ge, As, Sb, Te 등의 반금속도 포함되는 것으로 한다.
광투과성에 의하여 굴절률이 높은 금속 산화물 입자로서는, 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 등의 원자를 포함하는 산화물 입자가 바람직하고, 산화 타이타늄, 타이타늄 복합 산화물, 산화 아연, 산화 지르코늄, 인듐/주석 산화물, 안티모니/주석 산화물이 보다 바람직하며, 산화 타이타늄, 타이타늄 복합 산화물, 산화 지르코늄이 더 바람직하고, 산화 타이타늄, 산화 지르코늄이 특히 바람직하며, 이산화 타이타늄이 가장 바람직하다. 이산화 타이타늄으로서는, 특히 굴절률이 높은 루틸형이 바람직하다. 이들 금속 산화물 입자는, 분산 안정성 부여를 위하여 표면을 유기 재료로 처리할 수도 있다.
오버 코팅층의 투명성의 관점에서, 상술의 금속 산화물 입자의 평균 1차 입자경은, 1~200nm가 바람직하고, 3~80nm가 특히 바람직하다. 여기에서 입자의 평균 1차 입자경은, 전자 현미경에 의하여 임의의 입자 200개의 입자경을 측정하고, 그 산술 평균을 말한다. 또, 입자의 형상이 구형(球形)이 아닌 경우에는, 가장 긴 변을 직경으로 한다.
또, 상술의 금속 산화물 입자는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용 할 수도 있다.
오버 코팅층이, ZrO2 입자, Nb2O5 입자 및 TiO2 입자 중 적어도 하나를 갖는 것이, 상술의 오버 코팅층의 굴절률의 범위로 굴절률을 제어하는 관점에서 바람직하고, ZrO2 입자 및 Nb2O5 입자가 보다 바람직하다.
[필름 센서의 제조 방법]
본 개시의 필름 센서의 제조 방법은, 투명한 기재 시트와， 상술의 기재 시트의 적어도 한쪽 면(편면 또는 양면)에 배치된 전극 패턴과， 상술의 전극 패턴에 접속된 인회 배선과, 상술의 전극 패턴을 덮어 적층된 오버 코팅층을 구비한 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에, 본 개시의 전사 필름으로부터 상술의 착색 조성물층을 전사하여 가식층을 형성하는 공정을 포함한다.
<투명막의 성막>
본 개시의 필름 센서가, 굴절률이 1.6~1.78이며 막두께가 55~110nm인 투명막을 더 갖는 경우, 상술의 투명막은, 상술의 투명한 기재 시트 상에 직접, 또는 다른 층을 통하여, 성막된다.
상술의 투명막의 성막 방법으로서는, 특별히 제한은 없지만, 도포, 전사 또는 스퍼터에 의하여 성막하는 방법이 바람직하다.
상술의 투명막이 무기막인 경우는, 스퍼터에 의하여 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 적층체는, 상술의 투명막이 스퍼터에 의하여 형성되어 이루어지는 것도 바람직하다.
스퍼터의 방법으로서는, 일본 공개특허공보 2010-86684호, 일본 공개특허공보 2010-152809호 및 일본 공개특허공보 2010-257492호에 이용되고 있는 방법을 바람직하게 이용할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서의 "투명"이란, 파장 400nm~750nm의 광의 투과율이 80% 이상인 것을 의미한다.
<전극 패턴, 차광성 도전막 및 인회 배선의 형성>
상술의 전극 패턴, 상술의 차광성 도전막 및 상술의 인회 배선은, 감광성 필름을 이용하여 필름 기재 상에 형성할 수 있다.
제1 전극 패턴(3)과, 제2 전극 패턴(4)과, 인회 배선(6) 중 적어도 한 요소가, 가지지체와 광경화성 수지층을 이 순서로 갖는 감광성 필름을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다. 상술의 감광성 필름을 이용하여 상술의 각 요소를 형성하면, 간략한 공정으로, 박층화 및 경량화된 전면판 일체형 센서를 제조할 수 있다.
또, 상술의 전극 패턴, 상술의 차광성 도전막은, 일본특허공보 제5026580호의 단락 0030~0042에 기재된 방법에 의하여 형성하는 것도 바람직하다.
(감광성 필름)
본 개시의 필름 센서 또는 후술하는 전면판 일체형 센서를 제조하는 경우에 바람직하게 이용되는, 본 개시의 전사 필름 이외의 상술의 감광성 필름에 대하여 설명한다. 상술의 감광성 필름은, 가지지체와 광경화성 수지층을 갖고, 가지지체와 광경화성 수지층의 사이에 열가소성 수지층을 갖는 것이 바람직하다. 상술의 열가소성 수지층을 갖는 감광성 필름을 이용하여, 상술의 전극 패턴, 상술의 차광성 도전막, 상술의 인회 배선 또는 제2 가식층 등을 형성하면, 광경화성 수지층을 전사하여 형성한 요소에 기포가 발생하기 어려워져, 화상 표시 장치에 화상 불균일 등이 발생하기 어려워져, 우수한 표시 특성을 얻을 수 있다.
상술의 감광성 필름은, 네거티브형 재료여도 되고 포지티브형 재료여도 된다.
-광경화성 수지층 이외의 층, 제작 방법-
상술의 감광성 필름에 있어서의 상술의 가지지체, 상술의 열가소성 수지층으로서는, 일본 공개특허공보 2014-108541호의 단락 0041~0047에 기재된 열가소성 수지층을 이용할 수 있다. 또, 상술의 감광성 필름의 제작 방법으로서도, 일본 공개특허공보 2014-108541호의 단락 0041~0047에 기재된 제작 방법과 동일한 방법을 이용할 수 있다.
-광경화성 수지층-
상술의 감광성 필름은, 그 용도에 따라 광경화성 수지층에 첨가물을 첨가한다. 즉, 제2 가식층의 형성에 상술의 감광성 필름을 이용하는 경우에는, 광경화성 수지층에 착색제를 함유시킨다. 또, 상술의 전극 패턴, 상술의 차광성 도전막, 상술의 인회 배선을 형성하기 위하여 상술의 감광성 필름이 도전성 광경화성 수지층을 갖는 경우는, 상술의 광경화성 수지층에 도전성 섬유 등이 함유된다.
상술의 감광성 필름이 네거티브형 재료인 경우, 광경화성 수지층에는, 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 또한 도전성 섬유, 착색제, 그 외의 첨가제, 등이 이용되지만 이에 한정되지 않는다.
--알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 상술의 중합 개시제--
상술의 감광성 필름에 포함되는 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 상술의 중합 개시제로서는, 본 개시의 전사 필름에 이용되는 것과 동일한 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 중합 개시제를 이용할 수 있다.
--도전성 섬유(도전성 광경화성 수지층으로서 이용하는 경우)--
상술의 도전성 광경화성 수지층을 적층한 상술의 감광성 필름을 전극 패턴, 혹은 인회 배선의 형성에 이용하는 경우에는, 이하의 도전성 섬유 등을 광경화성 수지층에 이용할 수 있다.
도전성 섬유의 구조로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 중실(中實) 구조 및 중공 구조 중 어느 한쪽이 바람직하다.
여기에서, 중실 구조의 섬유를 "와이어"라고 칭하는 경우가 있으며, 중공 구조의 섬유를 "튜브"라고 칭하는 경우가 있다. 또, 평균 단축(短軸) 길이가 1nm~1,000nm이며, 평균 장축(長軸) 길이가 1μm~100μm인 도전성 섬유를 "나노 와이어"라고 칭하는 경우가 있다.
또, 평균 단축 길이가 1nm~1,000nm, 평균 장축 길이가 0.1μm~1,000μm이며, 중공 구조를 갖는 도전성 섬유를 "나노 튜브"라고 칭하는 경우가 있다.
상술의 도전성 섬유의 재료로서는, 도전성을 갖고 있으면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 금속 및 카본 중 적어도 어느 하나가 바람직하며, 이들 중에서도, 상술의 도전성 섬유는, 금속 나노 와이어, 금속 나노 튜브, 및 카본 나노 튜브 중 적어도 어느 하나가 특히 바람직하다.
상술의 금속 나노 와이어의 재료로서는, 특별히 제한은 없으며, 예를 들면, 장주기율표(IUPAC1991)의 제4 주기, 제5 주기, 및 제6 주기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속이 바람직하고, 제2족~제14족으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속이 보다 바람직하며, 제2족, 제8족, 제9족, 제10족, 제11족, 제12족, 제13족, 및 제14족으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속이 더 바람직하고, 주성분으로서 포함하는 것이 특히 바람직하다.
상술의 금속으로서는, 예를 들면, 구리, 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 주석, 코발트, 로듐, 이리듐, 철, 루테늄, 오스뮴, 망가니즈, 몰리브데넘, 텅스텐, 나이오븀, 탄탈럼, 타이타늄, 비스무트, 안티모니, 납, 이들의 합금 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 도전성이 우수한 점에서, 은을 주로 함유하는 것, 또는 은과 은 이외의 금속과의 합금을 함유하는 것이 바람직하다.
상술의 은을 주로 함유한다는 것은, 금속 나노 와이어 중에 은을 50질량% 이상, 바람직하게는 90질량% 이상 함유하는 것을 의미한다.
상술의 은과의 합금으로 사용하는 금속으로서는, 백금, 오스뮴, 팔라듐 및 이리듐 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
상술의 금속 나노 와이어의 형상으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면, 원기둥 형상, 직육면체 형상, 단면이 다각형이 되는 기둥 형상 등 임의의 형상을 취할 수 있지만, 높은 투명성을 필요로 하는 용도에서는, 원기둥 형상, 단면의 다각형의 모서리가 둥글게 되어 있는 단면 형상이 바람직하다.
상술의 금속 나노 와이어의 단면 형상은, 기재 상에 금속 나노 와이어 수분산액을 도포하고, 단면을 투과형 전자 현미경(TEM)으로 관찰함으로써 조사할 수 있다.
상술의 금속 나노 와이어의 단면의 모서리란, 단면의 각 변을 연장하고, 인접하는 변으로부터 내려진 수직선과 만나는 점의 주변부를 의미한다. 또, "단면의 각 변"이란, 이들 인접하는 모서리와 모서리를 연결한 직선으로 한다. 이 경우, 상술의 "단면의 각 변"의 합계 길이에 대한 상술의 "단면의 외주 길이"와의 비율을 예리도로 했다. 예리도는, 예를 들면 도 9에 나타낸 바와 같은 금속 나노 와이어 단면에서는, 실선으로 나타낸 단면의 외주 길이와 점선으로 나타낸 오각형의 외주 길이의 비율로 나타낼 수 있다. 예리도가 75% 이하인 단면 형상을 모서리가 둥근 단면 형상이라고 정의한다. 상술의 예리도는 60% 이하가 바람직하고, 50% 이하가 보다 바람직하다. 상술의 예리도가 75%를 넘으면, 이 모서리에 전자가 국소적으로 존재하고, 플라즈몬 흡수가 증가하기 때문인지, 누른기가 남는 등 하여 투명성이 악화되어 버리는 경우가 있다. 또, 패턴의 에지부의 직선성이 저하되어, 헐거움이 발생해 버리는 경우가 있다. 상술의 예리도의 하한은, 30%가 바람직하고, 40%가 보다 바람직하다.
상술의 금속 나노 와이어의 평균 단축 길이("평균 단축 직경", "평균 직경"이라고 칭하는 경우가 있음)로서는, 150nm 이하가 바람직하고, 1nm~40nm가 보다 바람직하며, 10nm~40nm가 더 바람직하고, 15nm~35nm가 특히 바람직하다.
상술의 평균 단축 길이가, 1nm 미만이면, 내산화성이 악화되고, 내구성이 나빠지는 경우가 있으며, 150nm를 넘으면, 금속 나노 와이어에 기인한 산란이 발생하여, 충분한 투명성을 얻을 수 없는 경우가 있다.
상술의 금속 나노 와이어의 평균 단축 길이는, 투과형 전자 현미경(TEM; 니혼 덴시(주)제, JEM-2000FX)을 이용하여, 300개의 금속 나노 와이어를 관찰하고, 그 평균값으로부터 금속 나노 와이어의 평균 단축 길이를 구했다.
또한, 상술의 금속 나노 와이어의 단면이 원형이 아닌 경우의 단축 길이는, 가장 긴 것을 단축 길이로 했다.
상술의 금속 나노 와이어의 평균 장축 길이("평균 길이"라고 칭하는 경우가 있음)로서는, 1μm~40μm가 바람직하고, 3μm~35μm가 보다 바람직하며, 5μm~30μm가 더 바람직하다.
상술의 평균 장축 길이가, 1μm 미만이면, 조밀한 네트워크를 형성하는 것이 어렵고, 충분한 도전성을 얻을 수 없는 경우가 있으며, 40μm를 넘으면, 금속 나노 와이어가 너무 길어 제조 시에 얽혀, 제조 과정에서 응집물이 발생해 버리는 경우가 있다.
상술의 금속 나노 와이어의 평균 장축 길이는, 예를 들면 투과형 전자 현미경(TEM; 니혼 덴시(주)제, JEM-2000FX)을 이용하여, 임의의 300개의 금속 나노 와이어를 관찰하고, 300개의 금속 나노 와이어의 장축 길이의 평균값을 구하여, 금속 나노 와이어의 평균 장축 길이로 했다. 또한, 상술의 금속 나노 와이어가 구부러져 있는 경우, 금속 나노 와이어를 호(弧)로 하는 원을 고려하여, 원의 반경, 및 곡률로부터 산출되는 값을 장축 길이로 했다.
도전성 광경화성 수지층의 층두께는, 도포액의 안정성, 도포 시의 건조, 패터닝 시의 현상 시간 등의 프로세스 적성의 관점에서, 0.1μm~20μm가 바람직하고, 0.5μm~18μm가 더 바람직하며, 1μm~15μm가 특히 바람직하다.
상술의 도전성 광경화성 수지층의 전체 고형분에 대한 상술의 도전성 섬유의 함유량은, 도전성과 도포액의 안정성의 관점에서, 0.01질량%~50질량%가 바람직하고, 0.05질량%~30질량%가 더 바람직하며, 0.1질량%~20질량%가 특히 바람직하다.
--착색제(제2 가식층으로서 이용하는 경우)--
또, 상술의 감광성 필름을 제2 가식층으로서 이용하는 경우에는, 광경화성 수지층에 착색제를 이용할 수 있다. 광경화성 수지층에 이용하는 착색제로서는, 공지의 착색제(유기 안료, 무기 안료, 염료 등)를 적합하게 이용할 수 있다.
상술의 광경화성 수지층을 흑색의 제2 가식층으로서 이용하는 경우에는, 광학 농도의 관점에서, 흑색 착색제를 포함하는 것이 바람직하다. 흑색 착색제로서는, 예를 들면, 카본 블랙, 타이타늄 카본, 산화 철, 산화 타이타늄, 흑연 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 카본 블랙이 바람직하다. 또한, 광경화성 수지층에는, 흑색 착색제 외에, 적색, 청색, 녹색 등의 안료의 혼합물 등을 이용할 수 있다.
상술의 광경화성 수지층을 백색의 제2 가식층으로서 이용하는 경우에는, 일본 공개특허공보 2005-7765의 단락 0015 및 0114에 기재된 화이트 안료를 이용할 수 있다. 그 외의 색의 제2 가식층으로서 이용하기 위해서는, 일본특허공보 제4546276호의 단락 0183~0185 등에 기재된 안료, 혹은 염료를 혼합하여 이용해도 된다. 구체적으로는, 일본 공개특허공보 2005-17716호의 단락 0038~0054에 기재된 안료 및 염료, 일본 공개특허공보 2004-361447호의 단락 0068~0072에 기재된 안료, 일본 공개특허공보 2005-17521호의 단락 0080~0088에 기재된 착색제 등을 적합하게 이용할 수 있다.
상술의 착색제(바람직하게는 안료, 보다 바람직하게는 카본 블랙)는, 분산액으로서 사용하는 것이 바람직하다. 이 분산액은, 상술의 착색제와 안료 분산제를 미리 혼합하여 얻어지는 조성물을, 후술하는 유기 용매(또는 비이클)에 첨가하여 분산시킴으로써 조제할 수 있다. 상술의 비이클이란, 도료가 액체 상태에 있을 때에 안료를 분산시키고 있는 매질의 부분을 말하고, 액상이며 상술의 안료와 결합하여 도막을 형성하는 성분(바인더)과, 이것을 용해 희석하는 성분(유기 용매)을 포함한다.
상술의 안료를 분산시킬 때에 사용하는 분산기로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 아사쿠라 구니조 저, "안료의 사전", 제1 판, 아사쿠라 쇼텐, 2000년, 438항에 기재되어 있는 니더, 롤밀, 어트리터, 슈퍼밀, 디졸버, 호모믹서, 샌드밀, 비즈밀 등의 공지의 분산기를 들 수 있다.
또한, 이 문헌의 310페이지에 기재된 기계적 마쇄에 의하여, 마찰력을 이용하여 미분쇄해도 된다.
상술의 착색제는, 분산 안정성의 관점에서, 수평균 입경이 0.001μm~0.1μm인 착색제가 바람직하고, 0.01μm~0.08μm의 착색제가 더 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 "입경"이란 입자의 전자 현미경 사진 화상을 동 면적의 원으로 했을 때의 직경을 말하고, 또 "수평균 입경"이란 다수의 입자에 대하여 상술의 입경을 구하고, 이 중, 임의로 선택하는 100개의 입경의 평균값을 말한다.
착색제를 포함하는 광경화성 수지층의 층두께는, 타층과의 두께차의 관점에서, 0.5μm~10μm가 바람직하고, 0.8μm~5μm가 더 바람직하며, 1μm~3μm가 특히 바람직하다. 상술의 착색 조성물의 고형분 중의 착색제의 함유율로서는, 특별히 제한은 없지만, 충분히 현상 시간을 단축하는 관점에서, 15질량%~70질량%인 것이 바람직하고, 20질량%~60질량%인 것이 보다 바람직하며, 25질량%~50질량%인 것이 더 바람직하다.
본 명세서에서 말하는 전체 고형분이란, 착색 조성물로부터 용제 등을 제외한 불휘발 성분의 총 질량을 의미한다.
또한, 상술의 감광성 필름을 이용하여 절연층을 형성하는 경우, 광경화성 수지층의 층두께는, 절연성의 유지의 관점에서, 0.1μm~5μm가 바람직하고, 0.3μm~3μm가 더 바람직하며, 0.5μm~2μm가 특히 바람직하다.
--그 외의 첨가제--
또한, 상술의 광경화성 수지층은, 그 외의 첨가제를 이용해도 된다. 상술의 첨가제로서는, 본 개시의 전사 필름에 이용되는 것과 동일한 첨가제를 이용할 수 있다.
또, 상술의 감광성 필름을 도포에 의하여 제조할 때의 용제로서는, 본 개시의 전사 필름에 이용되는 것과 동일한 용제를 이용할 수 있다.
이상, 상술의 감광성 필름이 네거티브형 재료인 경우를 중심으로 설명했지만, 상술의 감광성 필름은, 포지티브형 재료여도 된다. 상술의 감광성 필름이 포지티브형 재료인 경우, 광경화성 수지층에, 예를 들면 일본 공개특허공보 2005-221726호에 기재된 재료 등이 이용되지만, 이에 한정되지 않는다.
(감광성 필름에 의한 제1 및 제2 전극 패턴, 인회 배선의 형성)
상술의 제1 전극 패턴(3), 제2 전극 패턴(4) 및 인회 배선(6)은, 에칭 처리 또는 도전성 광경화성 수지층을 갖는 상술의 감광성 필름을 이용하거나, 혹은 감광성 필름을 리프트 오프재로서 사용하여 형성할 수 있다.
-에칭 처리-
에칭 처리에 의하여, 상술의 제1 전극 패턴(3), 제2 전극 패턴(4) 및 인회 배선(6)을 형성하는 경우, 우선 제2 가식층(2) 등이 형성된 전면판(1)의 제2 가식층(2)이 형성된 측(비접촉면 상)에 ITO 등의 투명 전극층을 스퍼터링에 의하여 형성한다. 이어서, 상술의 투명 전극층 상에 상술의 광경화성 수지층으로서 에칭용 광경화성 수지층을 갖는 상술의 감광성 필름을 이용하여 노광, 현상에 의하여 에칭 패턴을 형성한다. 그 후, 투명 전극층을 에칭하여 투명 전극을 패터닝하여, 에칭 패턴을 제거함으로써, 제1 전극 패턴(3) 등을 형성할 수 있다.
상술의 감광성 필름을 에칭 레지스트(에칭 패턴)로서 이용하는 경우에도, 상술의 방법과 동일하게 하여, 레지스트 패턴을 얻을 수 있다. 상술의 에칭은, 일본 공개특허공보 2010-152155의 단락 0048~0054 등에 기재된 공지의 방법으로 에칭, 레지스트 박리를 적용할 수 있다.
예를 들면, 에칭의 방법으로서는, 일반적으로 행해지고 있는, 에칭액에 침지하는 웨트 에칭법을 들 수 있다. 웨트 에칭에 이용되는 에칭액은, 에칭의 대상에 맞추어 산성 타입 또는 알칼리성 타입의 에칭액을 적절히 선택하면 된다. 산성 타입의 에칭액으로서는, 염산, 황산, 불화 수소산, 인산 등의 산성 성분 단독의 수용액, 산성 성분과 염화 제2 철, 불화 암모늄, 과망가니즈산 칼륨 등의 염의 혼합 수용액 등이 예시된다. 산성 성분은, 복수의 산성 성분을 조합한 것을 사용해도 된다. 또, 알칼리성 타입의 에칭액으로서는, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 암모니아, 유기 아민, 테트라메틸암모늄하이드록사이드와 같은 유기 아민의 염 등의 알칼리 성분 단독의 수용액, 알칼리 성분과 과망가니즈산 칼륨 등의 염의 혼합 수용액 등이 예시된다. 알칼리 성분은, 복수의 알칼리 성분을 조합한 것을 사용해도 된다.
에칭액의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 45℃ 이하인 것이 바람직하다. 본 개시에서 에칭 마스크(에칭 패턴)로서 사용되는 수지 패턴은, 상술한 광경화성 수지층을 사용하여 형성됨으로써, 이와 같은 온도역에 있어서의 산성 및 알칼리성의 에칭액에 대하여 특히 우수한 내성을 발휘한다. 따라서, 에칭 공정 중에 수지 패턴이 박리되는 것이 방지되어, 수지 패턴이 존재하지 않는 부분이 선택적으로 에칭되게 된다.
상술의 에칭 후, 라인 오염을 방지하기 위하여 필요에 따라, 세정 공정, 건조 공정을 행해도 된다. 세정 공정에 대해서는, 예를 들면 상온에서 순수에 의하여 10~300초간 기재를 세정하여 행하고, 건조 공정에 대해서는, 에어 블로를 사용하여, 에어 블로압(0.1~5kg/cm2 정도)을 적절히 조정하여 행하면 된다.
이어서, 수지 패턴의 박리 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 30~80℃, 바람직하게는 50~80℃에서 교반 중인 박리액에 기재를 5~30분간 침지하는 방법을 들 수 있다. 본 개시에서 에칭 마스크로서 사용되는 수지 패턴은, 상술과 같이, 45℃ 이하에 있어서 우수한 약액 내성을 나타내는 것이지만, 약액 온도가 50℃ 이상이 되면 알칼리성의 박리액에 의하여 팽윤하는 성질을 나타낸다. 이와 같은 성질에 의하여, 50~80℃의 박리액을 사용하여 박리 공정을 행하면 공정 시간이 단축되고, 수지 패턴의 박리 잔사가 적어진다는 이점이 있다. 즉, 상술의 에칭 공정과 박리 공정의 사이에서 약액 온도에 차(差)를 마련함으로써, 본 개시에서 에칭 마스크로서 사용되는 수지 패턴은, 에칭 공정에 있어서 양호한 약액 내성을 발휘하는 한편, 박리 공정에 있어서 양호한 박리성을 나타내게 되어, 약액 내성과 박리성이라고 하는, 상반되는 특성을 양쪽 모두 만족할 수 있다.
박리액으로서는, 예를 들면, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등의 무기 알칼리 성분, 제3급 아민, 제4급 암모늄염 등의 유기 알칼리 성분을, 물, 다이메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, 또는 이들의 혼합 용액에 용해시킨 박리액을 들 수 있다. 상술의 박리액을 사용하고, 스프레이법, 샤워법, 퍼들법 등에 의하여 박리해도 된다.
-도전성 광경화성 수지층을 갖는 감광성 필름-
도전성 광경화성 수지층을 갖는 상술의 감광성 필름을 이용하여, 상술의 제1 전극 패턴(3), 제2 전극 패턴(4) 및 인회 배선(6)을 형성하는 경우, 상술의 전면판(1)의 표면에 상술의 도전성 광경화성 수지층을 전사함으로써 형성할 수 있다.
상술의 제1 전극 패턴(3) 등을, 상술의 도전성 광경화성 수지층을 갖는 감광성 필름을 이용하여 형성하면, 개구부를 갖는 기판(전면판)에서도 개구 부분으로부터 레지스트 성분의 누출이 없어, 기판 이측을 오염시키지 않고, 간략한 공정으로, 박층화 및 경량화의 메리트가 있는 터치 패널의 제조가 가능해진다.
또한, 제1 전극 패턴(3) 등의 형성에, 도전성 광경화성 수지층과 가지지체의 사이에 열가소성 수지층을 갖는 특정의 층 구성을 갖는 상술의 감광성 필름을 이용함으로써 감광성 필름 래미네이팅 시의 기포 발생을 방지하여, 도전성이 우수하고 저항이 적은 제1 전극 패턴(3), 제2 전극 패턴(4) 및 인회 배선(6)을 형성할 수 있다.
-감광성 필름의 리프트 오프재로서의 사용-
또, 상술의 감광성 필름을 리프트 오프재로서 이용하여, 제1 투명 전극층, 제2 투명 전극층 및 인회 배선을 형성할 수도 있다.
이 경우, 상술의 감광성 필름을 이용하여 패터닝한 후에, 기재 전체면에 투명 도전층을 형성한 후, 퇴적한 투명 도전층마다 상술의 광경화성 수지층의 용해 제거를 행함으로써 원하는 투명 도전층 패턴을 얻을 수 있다(리프트 오프법).
<오버 코팅층을 적층하는 공정>
필름 센서의 제조 방법에 있어서, 상술의 오버 코팅층(7)을 형성하는 경우, 전사 필름을 이용하여, 각 요소가 임의로 형성된 상술의 기재 시트(1A)의 표면에 상술의 오버 코팅층을 전사함으로써 형성할 수 있다.
오버 코팅층을 적층하는 공정은, 전사(첩합) 공정인 것이 바람직하다. 전사 공정이란, 전사 필름으로부터 오버 코팅층이 임의의 재료(예를 들면, 전극 패턴이나 차광성 도전막이나 인회 배선 등이 형성된 기재)에 적층된 결과, 첩합되는 것을 말한다. 이때, 전사 필름의 상술의 오버 코팅층을, 기재에 래미네이팅 후, 가지지체를 제거하는 공정을 포함하는 방법이 바람직하다.
이 공정에 의하여, 오버 코팅층은, 전극 패턴을 덮어 적층된다.
전극 패턴, 차광성 도전막, 인회 배선 등이 형성된 기재 상에 오버 코팅층을 적층하는 공정은, 상술의 오버 코팅층을, 기재의 표면에 중첩하고, 가압 및 가열함으로써 행해지는 것이 바람직하다.
기재 상에 오버 코팅층을 적층하는 공정에는, 래미네이터, 진공 래미네이터, 및 생산성을 보다 높일 수 있는 오토 컷 래미네이터 등의 공지의 래미네이터를 사용할 수 있다. 래미네이터는 고무 롤러 등의 임의의 가열 가능한 롤러를 구비하고, 가압 및 가열을 할 수 있는 것이 바람직하다.
오버 코팅층을 적층하는 공정에 있어서의 오버 코팅층과 기재를 첩합할 때의 온도는, 60~150℃인 것이 바람직하고, 65~130℃인 것이 보다 바람직하며, 70~100℃인 것이 특히 바람직하다.
오버 코팅층을 적층하는 공정에 있어서의 오버 코팅층과 기재의 사이에는, 선압(線壓) 60~200N/cm를 가하는 것이 바람직하고, 선압 70~160N/cm를 가하는 것이 보다 바람직하며, 선압 80~120N/cm를 가하는 것이 특히 바람직하다.
오버 코팅층을 적층하는 공정에 있어서의 오버 코팅층의 반송 속도는, 2.0m/min 이상이 바람직하고, 3.0m/min 이상이 보다 바람직하며, 4.0m/min 이상이 더 바람직하다. 이와 같은 고속 래미네이팅 시에 있어서도, 기재에 대한 래미네이팅 시의 기포 혼입을 억제할 수 있다.
필름 센서의 제조 방법은, 오버 코팅층을 노광하는 노광 공정과, 노광된 오버 코팅층을 현상하는 현상 공정을 갖는 것이 바람직하다.
오버 코팅층의 노광 공정, 및 현상 공정은 후술한다.
<가식층을 형성하는 공정>
본 개시의 필름 센서의 제조 방법은, 가식층을 형성하는 공정을 포함한다.
가식층을 형성하는 공정은, 투명한 기재 시트와, 상술의 기재 시트의 적어도 한쪽 면에 배치된 전극 패턴과, 상술의 전극 패턴에 접속된 인회 배선과, 상술의 전극 패턴을 덮어 적층된 오버 코팅층을 구비한 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에, 본 개시의 전사 필름으로부터 상술의 착색 조성물층을 전사하여 가식층을 형성하는 공정이다.
필름 센서의 제조 방법에 있어서, 상술의 가식층을 형성하는 경우, 본 개시의 전사 필름을 이용하여, 각 요소가 임의로 형성된 상술의 필름 센서의 오버 코팅층의 표면에 상술의 착색 조성물층을 전사함으로써 형성하는 것이 바람직하다.
본 개시의 필름 센서의 제조 방법에서는, 상술의 착색 조성물층이 전사되는 상술의 필름 센서의 한쪽의 표면에, 상술의 인회 배선의 적어도 일부의 영역 및 상술의 오버 코팅층의 적어도 일부의 영역을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
필름 센서의 제조 방법은, 본 개시의 전사 필름이 보호 필름을 포함하는 경우는, 가식층을 적층하는 공정 전에, 본 개시의 전사 필름으로부터 상술의 보호 필름을 제거하는 보호 필름 제거 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
<노광 공정, 현상 공정>
필름 센서의 제조 방법은, 기재 상에 전사된 오버 코팅층(오버 코팅층이 적층되지 않는 기재에 있어서는, 경화성 투명 수지층, 또는 착색 조성물층, 바람직하게는 또한 제2 투명 수지층)을 노광하는 노광 공정과, 노광된 오버 코팅층(오버 코팅층이 적층되지 않는 기재에 있어서는, 경화성 투명 수지층, 또는 착색 조성물층, 바람직하게는 또한 제2 투명 수지층)을 현상하는 현상 공정을 갖는 것이 바람직하다.
상술의 노광 공정, 현상 공정, 및 그 외의 공정의 예로서는, 일본 공개특허공보 2006-23696호의 단락 0035~0051에 기재된 방법을 본 개시에 있어서도 적합하게 이용할 수 있다.
상술의 노광 공정은, 전극 패턴 상에 전사된, 상술의 경화성 투명 수지층, 상술의 착색 조성물층 등을 노광하는 공정이다.
구체적으로는, 상술의 전극 패턴 상에 형성된, 상술의 경화성 투명 수지층, 상술의 착색 조성물층의 상방에, 미리 정해진 마스크를 배치하고, 그 후, 마스크 및 가지지체를 개재하여 마스크 상방으로부터, 상술의 경화성 투명 수지층 또는 상술의 착색 조성물층을 노광하는 방법을 들 수 있다.
여기에서, 상술의 노광의 광원으로서는, 상술의 경화성 투명 수지층 또는 상술의 착색 조성물층을 경화할 수 있는 파장역의 광(예를 들면, 365nm, 405nm 등)을 조사할 수 있는 것이면 적절히 선정하여 이용할 수 있다. 구체적으로는, 초고압 수은등, 고압 수은등, 메탈할라이드 램프, 레이저 직접 묘화 노광법, DLP 노광법 등을 들 수 있다.
노광량으로서는, 통상 5~200mJ/cm2 정도이며, 바람직하게는 10~100mJ/cm2 정도이다.
노광의 광원으로서는, 상술의 경화성 투명 수지층 또는 상술의 착색 조성물층을 경화할 수 있는 파장역의 레이저광을 발진하는 반도체 레이저여도 된다. 반도체 레이저의 예로서는, 390nm 이상 440nm 미만의 레이저광을 발진하는 반도체 레이저를 들 수 있으며, 이와 같은 반도체 레이저로서는, 질화 갈륨계의 청색 레이저를 적합하게 이용할 수 있다. 특히, 직접 묘화 노광법으로 패턴 형성하는 것이 용이한 점에서, 반도체 레이저를 광원으로서 이용하는 것이 바람직하다. 또, 히타치 비아메카닉스사제의 "DE-1AH"(상품명) 등의 디지털 다이렉트 노광기를 이용해도 된다.
레이저 노광의 대체 평가로서, 고압 수은등 등의 수은등을 광원으로 하는 광 중 파장 365nm 이하의 광을 99.5% 이상 컷한 활성광선(예를 들면 h선)을, 390nm 이상 440nm 미만의 파장 범위 내에 피크를 갖는 광으로서 이용할 수 있다.
파장 365nm 이하의 광을 컷하기 위한 필터로서는, 시그마 고키사제 샤프 컷 필터 "SCF-100S-39L"(제품명), 아사히 분코사제 분광 필터 "HG0405"(제품명) 등을 들 수 있다.
파장 365nm 이하의 광을 컷한 활성광선을 적용하는 경우, 활성광선을 상술의 경화성 투명 수지층 또는 상술의 착색 조성물층의 원하는 영역에 조사하는 방법으로서는, 아트 워크로 불리는 네거티브 마스크 패턴 또는 포지티브 마스크 패턴을 통하여 활성광선을 화상 형상에 조사하여, 조사부를 경화하는 방법을 들 수 있다.
상술의 현상 공정은, 노광된 경화성 투명 수지층, 상술의 착색 조성물층 등을 현상하는 공정이다.
본 개시에서는, 상술의 현상 공정은, 패턴 노광된 상술의 경화성 투명 수지층, 상술의 착색 조성물층 등을 현상액에 의하여 패턴 현상하는 좁은 의미의 현상 공정이다.
상술의 현상은, 현상액을 이용하여 행할 수 있다. 상술의 현상액으로서는, 특별히 제약은 없고, 일본 공개특허공보 평5-72724호에 기재된 현상액 등, 공지의 현상액을 사용할 수 있다. 또한, 현상액은, 광경화성 수지층 또는 상술의 착색 조성물층이 용해형의 현상 거동을 하는 현상액이 바람직하고, 예를 들면, pKa=7~13의 화합물을 0.05~5mol/L의 농도로 포함하는 현상액이 바람직하다. 한편, 상술의 경화성 투명 수지층이나 상술의 착색 조성물층 자체는 패턴을 형성하지 않는 경우의 현상액은 비알칼리 현상형 착색 조성물층을 용해하지 않는 형의 현상 거동을 하는 현상액이 바람직하고, 예를 들면, pKa=7~13의 화합물을 0.05~5mol/L의 농도로 포함하는 현상액이 바람직하다. 현상액에는, 물과 혼화성을 갖는 유기 용제를 소량 더 첨가해도 된다. 물과 혼화성을 갖는 유기 용제로서는, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-프로판올, 뷰탄올, 다이아세톤 알코올, 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜모노에틸에터, 에틸렌글라이콜모노-n-뷰틸에터, 벤질알코올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥산온, ε-카프로락톤, γ-뷰티로락톤, 다이메틸폼아마이드, 다이메틸아세트아마이드, 헥사메틸포스포르아마이드, 락트산 에틸, 락트산 메틸, ε-카프로락탐, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다. 유기 용제의 농도는 0.1질량%~30질량%가 바람직하다.
또, 상술의 현상액에는, 추가로 공지의 계면활성제를 첨가할 수 있다. 계면활성제의 농도는 0.01질량%~10질량%가 바람직하다.
상술의 현상의 방식으로서는, 퍼들 현상, 샤워 현상, 샤워 & 스핀 현상, 딥 현상 등 중 어느 것이어도 된다. 여기에서, 상술의 샤워 현상에 대하여 설명하면, 노광 후에, 상술의 경화성 투명 수지층, 상술의 착색 조성물층 등에 현상액을 샤워에 의하여 분사함으로써, 미경화 부분을 제거할 수 있다. 또, 현상 후에, 세정제 등을 샤워에 의하여 분사하고, 브러쉬 등으로 쓸면서, 현상 잔사를 제거하는 것이 바람직하다. 현상액의 액온도는 20℃~40℃가 바람직하고, 또 현상액의 pH는 8~13이 바람직하다.
<열처리>
본 개시의 필름 센서의 제조 방법은, 상술의 착색 조성물층을 전사하여 가식층을 형성하는 공정 후에, 상술의 필름 센서를, 130~170℃에서 열처리하는 공정(포스트베이크 공정)을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 온도에서 열처리함으로써, 필름 기재에 미리, 전극 패턴, 인회 배선, 차광성 도전막, 오버 코팅층 등의 다른 부재가 형성된 후에 가식층을 형성하는 필름 센서의 제조 방법에 있어서도, 다른 부재에 악영향을 주지 않고 열처리를 할 수 있다.
열처리하는 공정의 온도는, 140℃~160℃인 것이 보다 바람직하고, 140℃~150℃인 것이 특히 바람직하다.
열처리하는 공정의 시간은, 1분~60분인 것이 바람직하고, 10분~60분인 것이 보다 바람직하며, 20분~50분인 것이 특히 바람직하다.
<그 외의 공정>
필름 센서의 제조 방법은, 포스트 노광 공정, 그 외의 공정을 갖고 있어도 된다.
또한, 패터닝 노광 또는 전체면 노광은, 가지지체를 박리한 후 행해도 되고, 가지지체를 박리하기 전에 노광하고, 그 후, 가지지체를 박리해도 된다. 마스크를 개재한 노광이어도 되고, 레이저 등을 이용한 디지털 노광이어도 된다.
[전면판 일체형 센서]
본 개시의 전면판 일체형 센서는, 투명한 전면판과, 본 개시의 필름 센서를 갖는다.
전면판 일체형 센서는, 정전 용량형 입력 장치인 것이 바람직하다.
이하, 본 개시의 전면판 일체형 센서의 바람직한 양태의 상세를 설명한다.
<전면판 일체형 센서의 구성>
먼저, 본 개시의 전면판 일체형 센서의 바람직한 구성에 대하여, 장치를 구성하는 각 부재의 제조 방법과 함께 설명한다.
도 1은, 본 개시의 전면판 일체형 센서의 바람직한 구성을 나타내는 단면도이다. 도 1에 있어서, 전면판 일체형 센서는, 투명 기판(전면판)(1)과, 제2 가식층(마스크층)(2)과, 본 개시의 필름 센서(43)로 구성되어 있는 양태가 나타나 있다.
도 1에 있어서, 투명한 전면판(1)의 각 요소가 마련되어 있는 측을 비접촉면측으로 칭한다. 본 개시의 전면판 일체형 센서에 있어서는, 투명한 전면판(1)의 접촉면(비접촉면의 반대의 면)에 손가락 등을 접촉시키는 등 하여 입력이 행해진다.
본 개시의 전면판 일체형 센서는, 상술의 투명한 전면판이 유리인 것이 바람직하다.
투명한 전면판이 굴절률 1.5~1.55의 유리 기판인 것이 보다 바람직하다. 상술의 투명한 전면판의 굴절률은, 1.5~1.52인 것이 특히 바람직하다. 상술의 투명한 전면판은, 유리 기판 등의 투광성 기판으로 구성되어 있으며, 코닝사의 고릴라 글라스("고릴라"는 등록 상표)로 대표되는 강화 유리 등을 이용할 수 있다. 또, 상술의 투명한 전면판으로서는, 일본 공개특허공보 2010-86684호, 일본 공개특허공보 2010-152809호 및 일본 공개특허공보 2010-257492호에 이용되고 있는 재료를 바람직하게 이용할 수 있다.
또한, 투명한 전면판(1)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 일부에 개구부(8)를 마련할 수 있다. 개구부(8)에는, 압압식의 메커니컬인 스위치를 설치할 수 있다.
본 개시의 전면판 일체형 센서는, 상술의 투명한 전면판의 한쪽의 표면의 일부의 영역에 제2 가식층을 갖는 것이 바람직하다.
도 1에서는 투명한 전면판(1)의 비접촉면 상에는 제2 가식층(2)이 마련되어 있다. 제2 가식층(2)은, 터치 패널 전면판의 비접촉면측에 형성된 표시 영역 주위의 액자 형상(프레임 형상)의 패턴이며, 인회 배선(6) 등을 접촉면측으로부터 시인할 수 없도록 하기 위하여 형성된다.
전면판 일체형 센서에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 투명한 전면판(1)의 일부의 영역(도 2에 있어서는 입력면 이외의 영역)을 덮어 제2 가식층(2)이 마련되어 있는 것이 바람직하다.
상술의 제2 가식층은, 접촉면의 손가락 또는 터치 펜 등으로 접하는 영역의 반대측의 면의 주위에 액자 형상으로 마련되어, 전극 패턴의 인회 배선을 접촉측으로부터 시인할 수 없도록 하거나, 가식을 하거나 하기 위하여, 마련된다. 상술의 제2 가식층은, 백색 또는 흑색의 제2 가식층인 것이 바람직하다.
상술의 제2 가식층은, 상술의 투명한 전면판에 인접하여 마련되는 것이 보다 바람직하다.
제2 가식층(2)의 두께를 7μm~30μm로 하는 것이 바람직하다.
본 개시의 전면판 일체형 센서는, 상술의 제2 가식층이, 상술의 투명한 전면판과 상술의 필름 센서의 가식층의 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
본 개시의 전면판 일체형 센서는, 상술의 투명한 전면판의 법선 방향으로부터 관찰한 경우에, 상술의 제2 가식층의 정사영이 상술의 필름 센서의 가식층의 적어도 일부의 영역에 중첩되는 것이 바람직하다.
상술의 필름 센서의 가식층(45)의 내연이 상술의 제2 가식층(2)의 내연보다 중앙측에 위치하고 있는 것이 바람직하다.
투명한 전면판(1)의 제2 가식층이 형성되는 측의 면과, 필름 센서의 가식층(45)의 사이의 거리가 10μm~100μm인 것이 보다 바람직하다. 전면판(1)의 제2 가식층이 형성되는 측의 면과 가식층(45)의 사이의 거리가 10μm 이상이면, 점착제의 두께가 충분히 두꺼워져, 필름 센서와 투명한 전면판(1)의 밀착력이 높아진다. 또, 전면판(1)의 제2 가식층이 형성되는 측의 면과 가식층(45)의 사이의 거리가 100μm 이하이면, 표시 화면을 둘러싸는 부분의 외관적인 일체감이 높아진다.
<전면판 일체형 센서의 제조 방법>
본 개시의 전면판 일체형 센서를 제조하는 과정에서 형성되는 양태예로서, 도 4~8의 양태를 들 수 있다. 도 4는, 개구부(8)가 형성된 강화 처리 유리로 이루어지는 투명한 전면판(1)의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 5는, 제2 가식층(2)이 형성된 전면판 일체형 센서의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 6~8은, 필름 센서가 적층된 전면판 일체형 센서의 구성의 일례이다. 도 6은, 필름 센서가 적층되어 제1 전극 패턴(3)이 형성된 전면판 일체형 센서의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 7은, 필름 센서가 적층되어 제1 전극 패턴(3)과 제2 전극 패턴(4)이 형성된 전면판 일체형 센서의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 8은, 필름 센서가 적층되어 제1 및 제2 전극 패턴과 인회 배선(6)이 형성된 전면판 일체형 센서의 일례를 나타내는 상면도이다. 이들은, 이하의 설명을 구체화한 예를 나타내는 것이며, 본 개시의 범위는 이들 도면에 의하여 한정적으로 해석되지 않는다.
전면판 일체형 센서의 제조 방법에 있어서는, 제2 가식층(2)이, 가지지체와 광경화성 수지층을 이 순서로 갖는 감광성 필름을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.
본 개시의 전사 필름 또는 상술의 감광성 필름을 이용하여 상술의 제2 가식층을 형성하면, 개구부를 갖는 기판(전면판)에서도 개구 부분으로부터 레지스트 성분의 누출이 없고, 특히 전면판의 경계선 바로 윗쪽까지 차광 패턴을 형성할 필요가 있는 제2 가식층에 있어서, 유리단으로부터의 레지스트 성분의 돌출(누출)이 없기 때문에, 전면판 이측을 오염시키지 않고, 간략한 공정으로, 박층화 및 경량화된 전면판 일체형 센서를 제조할 수 있다.
상술의 제2 가식층을, 상술의 감광성 필름을 이용하여 형성하는 경우, 감광성 필름은, 기재에 래미네이팅된 후, 필요에 따라 패턴 모양으로 노광되어, 네거티브형 재료의 경우는 비노광 부분, 포지티브형 재료의 경우는 노광 부분을 현상 처리하여 제거함으로써 패턴을 얻을 수 있다. 현상은 열가소성 수지층과, 광경화성 수지층을 각각 다른 액으로 현상 제거해도 되고, 동일한 액으로 제거해도 된다. 필요에 따라, 브러쉬, 고압 제트 등의 공지의 현상 설비를 조합해도 된다. 현상 후, 필요에 따라, 포스트 노광, 포스트베이크를 행해도 된다.
(감광성 필름에 의한 제2 가식층의 형성)
상술의 제2 가식층(2)은, 상술의 감광성 필름을 이용하여 광경화성 수지층을 투명한 전면판(1) 등에 전사함으로써 형성할 수 있다. 예를 들면, 흑색의 제2 가식층(2)을 형성하는 경우에는, 상술의 광경화성 수지층으로서 흑색 광경화성 수지층을 갖는 상술의 감광성 필름을 이용하여, 상술의 투명한 전면판(1)의 표면에 상술의 흑색 광경화성 수지층을 전사함으로써 형성할 수 있다.
또한, 차광성이 필요한 제2 가식층(2)의 형성에, 광경화성 수지층과 가지지체의 사이에 열가소성 수지층을 갖는 특정의 층 구성을 갖는 상술의 감광성 필름을 이용함으로써 감광성 필름 래미네이팅 시의 기포 발생을 방지하고, 광누출이 없는 고품위인 제2 가식층(2)을 형성할 수 있다.
[화상 표시 장치]
본 개시의 화상 표시 장치는, 본 개시의 전면판 일체형 센서를 구성 요소로서 구비한, 화상 표시 장치이다.
본 개시의 전면판 일체형 센서, 및 전면판 일체형 센서를 구비한 화상 표시 장치는, "최신 터치 패널 기술"(2009년 7월 6일 발행 (주)테크노 타임즈), 미타니 유지 감수, "터치 패널의 기술과 개발", 씨엠씨 슛판(2004, 12), FPD International 2009 Forum T-11 강연 텍스트북, Cypress Semiconductor Corporation 애플리케이션 노트 AN2292 등에 개시되어 있는 구성을 적용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명의 실시형태를 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 개시의 취지를 일탈하지 않는 한, 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 이하에 나타내는 구체예에 한정되지 않는다.
또한, 특별히 설명이 없는 한, "부" 및 "%"는 질량 기준이다.
[실시예 1]
<착색 조성물의 조제>
하기 K 안료 분산물 1의 조성이 되도록 카본 블랙, 분산제, 폴리머 및 용제를 혼합하여, 3롤밀과 비즈밀을 이용하여 K 안료 분산물 1을 얻었다.
착색 조성물층 형성용 착색 조성물인 흑색 조성물 K1(착색 조성물)을, 이하의 순서에 의하여 얻었다.
먼저, 표 1에 기재된 양의 K 안료 분산물 1, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트(MMPG-Ac)를 측정하여 취하고, 온도 24℃(±2℃)에서 혼합하여 150RPM(Round Per Minutes)으로 10분간 교반했다. 이어서, 표 1에 기재된 양의 용제(메틸에틸케톤, 1-메톡시-2-프로필아세테이트), 바인더, 페노싸이아진, 중합성 화합물, 중합 개시제, 계면활성제를 측정하여 취하고, 온도 25℃(±2℃)에서 교반 후의 용액에 이 순서로 첨가하고, 온도 24℃(±2℃)하, 150RPM으로 30분간 교반했다.
또한, 표 1에 기재된 양은 질량 기준의 부수이다.
(K 안료 분산물 1)
·일본특허공보 제5320652호의 단락 0036~0042에 따라 제작한 수지 피복 카본 블랙: 13.1질량%
·하기 분산제 1: 0.65질량%
·폴리머: 6.72질량%
(벤질메타크릴레이트/메타크릴산(=72/28몰비)의 랜덤 공중합물, 중량 평균 분자량 3.7만)
·프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트: 79.53질량%
[화학식 4]
Figure 112018029615837-pct00004
<전사 필름의 제작>
두께 75μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 가지지체 상에, 슬릿 형상 노즐을 이용하여, 하기 처방 H1로 이루어지는 열가소성 수지층용 도포액을 도포, 건조시켜, 열가소성 수지층을 형성했다. 다음으로, 하기 처방 P1로 이루어지는 중간층용 도포액을 열가소성 수지층 상에 도포하고, 건조시켜, 중간층을 형성했다. 또한, 상술의 착색 조성물층 형성용 착색 조성물인 흑색 조성물 K1을 중간층 상에 도포하고, 건조시켜, 착색 조성물층을 형성했다. 이와 같이 하여, 가지지체 상에, 건조 막두께가 15.1μm인 열가소성 수지층과, 건조 막두께가 1.6μm인 중간층과, 건조 막두께가 2.0μm인 흑색의 착색 조성물층을 마련하고, 마지막으로 보호 필림(두께 12μm 폴리프로필렌 필름)을 압착했다.
이와 같이 하여, 가지지체와 열가소성 수지층과 중간층(산소 차단막)과 블랙(K)의 착색 조성물층과 보호 필름이 일체가 된 실시예 1의 전사 필름을 제작했다.
(열가소성 수지층용 도포액: 처방 H1)
·메탄올: 11.1질량부
·프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트: 6.36질량부
·메틸에틸케톤: 52.4질량부
·메틸메타크릴레이트/2-에틸헥실아크릴레이트/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체(공중합 조성비(몰비)=55/11.7/4.5/28.8, 분자량=10만, Tg≒70℃): 5.83질량부
·스타이렌/아크릴산 공중합체(공중합 조성비(몰비)=63/37, 중량 평균 분자량=1만, Tg≒100℃): 13.6질량부
·2,2-비스[4-(메타크릴옥시폴리에톡시)페닐]프로페인(신나카무라 가가쿠 고교(주)제): 9.1질량부
·불소계 폴리머: 0.54질량부
(C6F13CH2CH2OCOCH=CH2 40부와 H(OCH(CH3)CH2)7OCOCH=CH2 55부와 H(OCH2CH2)7OCOCH=CH2 5부의 공중합체, 중량 평균 분자량 3만, 메틸에틸케톤 30질량% 용액, DIC제, 상품명: 메가팍 F780F)
(중간층용 도포액: 처방 P1)
·PVA205: 32.2질량부
(폴리바이닐알코올, (주)구라레제, 비누화도=88%, 중합도 550)
·폴리바이닐피롤리돈: 14.9질량부
(아이에스피·재팬사제, K-30)
·증류수: 524질량부
·메탄올: 429질량부
<광학 농도의 평가>
얻어진 실시예 1의 전사 필름에 대하여, X-Rite 361T(V)(사카타 INX ENG(주)제)를 이용하여 광학 농도를 측정했다. 값이 클수록 바람직하고, A, B 또는 C가 실용 범위이며, A 또는 B인 것이 바람직하고, A인 것이 보다 바람직하다. 얻어진 결과는, 하기 표 3에 나타낸다.
~평가 기준~
A: 3.4 이상
B: 2.5 이상 3.4 미만
C: 1.1 이상 2.5 미만
D: 0.6 이상 1.1 미만
E: 0.6 미만
<감도의 평가>
얻어진 실시예 1의 전사 필름으로부터 보호 필름을 제거하고, 제거 후에 노출된 흑색의 착색 조성물층의 표면과, 기판으로서의 사이클로올레핀 코폴리머 필름(COP 필름, TOPAS Advanced Polymers GmbH사제, 상품명 TOPAS 5013L-10)의 표면이 접하도록 중첩하고, 래미네이터(가부시키가이샤 히타치 인더스트리즈제(LamicII형))를 이용하여, 고무 롤러 온도 130℃, 선압 100N/cm, 반송 속도 2.2m/분으로 래미네이팅했다. 이어서, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 가지지체를, 열가소성 수지층과의 계면에서 박리하여, 가지지체를 제거했다. 가지지체를 박리한 후, 초고압 수은등을 갖는 프록시미티형 노광기(히타치 하이테크 덴시 엔지니어링 가부시키가이샤제)로, 기판과 마스크(화상 패턴을 갖는 석영 노광 마스크)를 수직으로 세운 상태에서, 노광 마스크면과 흑색의 착색 조성물층의 사이의 거리를 200μm로 설정하고, 노광량 70mJ/cm2로 패턴 노광했다.
다음으로, 트라이에탄올아민계 현상액(트라이에탄올아민 30질량% 함유, 상품명: T-PD2(후지필름(주)제)를 순수로 12배(T-PD2 1부와 순수 11부의 비율로 혼합)로 희석한 액)을 30℃에서 20초간, 플랫 노즐 압력 0.1MPa로 샤워 현상하여, 열가소성 수지층과 중간층을 제거했다. 이어서, 이 COP 필름의 상면에 에어를 분사하여 액을 제거한 후, 순수를 샤워에 의하여 10초간 분사하여, 순수 샤워 세정하고, 에어를 분사하여 기판 상의 액저류를 줄였다.
그 후, 탄산 나트륨/탄산 수소 나트륨계 현상액(상품명: T-CD1(후지필름(주)제)을 순수로 5배(T-CD1 1부와 순수 4부의 비율로 혼합)로 희석한 액)을 이용하여 30℃에서 샤워압을 0.1MPa로 설정하고, 30초간, 착색 조성물층을 현상하여, 순수로 세정했다.
이어서, 계면활성제 함유 세정액(상품명: T-SD3(후지필름(주)제)을 순수로 10배로 희석한 액)을 이용하여 33℃에서 20초간, 콘형 노즐 압력 0.1MPa로 샤워로 분사하여 착색 조성물층을 세정했다. 또한, 초고압 세정 노즐로 9.8MPa의 압력으로 초과 순수를 분사하여 잔사 제거를 행했다.
마스크 선폭 12.0μm(W2)에 대한 패턴 선폭(W1)을 미소 선폭 측정 장치(CP-30; 소프트 워크스제)로 측정하고, 하기 평가 기준에 따라 감도를 평가했다. 값이 클수록 바람직하고, A, B 또는 C가 실용 범위이며, A 또는 B인 것이 바람직하고, A인 것이 보다 바람직하다. 얻어진 결과는, 하기 표 3에 나타낸다.
~평가 기준~
A: 15μm 이상
B: 12μm 이상 15μm 미만
C: 10μm 이상 12μm 미만
D: 5μm 이상 10μm 미만
E: 5μm 미만
<표면 저항의 평가>
상기의 제법으로 제작된 실시예 1의 전사 필름으로부터 보호 필름을 제거하고, 제거 후에 노출된 흑색의 착색 조성물층의 표면과 이글 XG 유리 기판(코닝사제)의 표면이 접하도록 중첩하고, 래미네이터(가부시키가이샤 히타치 인더스트리즈제(LamicII형))를 이용하여, 고무 롤러 온도 130℃, 선압 100N/cm, 반송 속도 2.2m/분으로 래미네이팅했다. 이어서, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 가지지체를, 열가소성 수지층과의 계면에서 박리하여, 가지지체를 제거했다. 가지지체를 박리한 후, 초고압 수은등을 갖는 프록시미티형 노광기(히타치 하이테크 덴시 엔지니어링 가부시키가이샤제)로, 기판과 마스크(화상 패턴을 갖는 석영 노광 마스크)를 수직으로 세운 상태에서, 노광 마스크면과 흑색의 착색 조성물층의 사이의 거리를 200μm로 설정하고, 노광량 500mJ/cm2로 전체면 노광했다.
다음으로, 트라이에탄올아민계 현상액(트라이에탄올아민 30질량% 함유, 상품명: T-PD2(후지필름(주)제)를 순수로 12배(T-PD2 1부와 순수 11부의 비율로 혼합)로 희석한 액)을 30℃에서 20초간, 플랫 노즐 압력 0.1MPa로 샤워 현상하여, 열가소성 수지층과 중간층을 제거했다. 이어서, 이 베어 웨이퍼 기판의 상면에 에어를 분사하여, 액을 제거한 후, 순수를 샤워에 의하여 10초간 분사하여, 순수 샤워 세정하고, 에어를 분사하여 기판 상의 액저류를 줄였다. 그 후, 오븐 중에서, 145℃에서 60분간 가열하여, 경화막을 얻었다.
이 경화막에 대하여, 하이레스타 UX MCP-HT800(미쓰비시 가가쿠 아날리테크제)을 이용하여 표면 저항을 측정했다. 또한, 평가 기준은 하기와 같다. 값(Ω/sq)이 클수록 바람직하고, A, B 또는 C가 실용 범위이며, A 또는 B인 것이 바람직하고, A인 것이 보다 바람직하다. 얻어진 결과는, 하기 표 3에 나타낸다.
~평가 기준~
A: 1×1013 이상
B: 1×1012 이상 1×1013 미만
C: 1×1011 이상 1×1012 미만
D: 1×1010 이상 1×1011 미만
E: 1×1010 미만
<오버 코팅층용 드라이 필름 레지스트의 제작>
다음으로, 오버 코팅층용 드라이 필름 레지스트의 제작법에 대하여 설명한다. 교반기, 환류 냉각기, 불활성 가스 도입구 및 온도계를 구비한 플라스크에, 하기에 나타내는 양의 프로필렌글라이콜모노메틸에터 및 톨루엔 (1)을 첨가하고, 질소 가스 분위기하에서 80℃로 승온하여, 반응 온도를 80℃±2℃로 유지하면서, 거기에 하기에 나타내는 양의 (2)로 나타나는 성분의 혼합물을 4시간 동안 균일하게 적하했다. 혼합물의 적하 후, 액체의 온도를 80℃±2℃로 유지하면서 6시간 교반을 계속하여, 중량 평균 분자량이 약 80,000인 바인더 폴리머의 용액(고형분 45질량%) (A1)을 얻었다. 바인더 폴리머의 중량 평균 분자량은 65000이며, 산가는 78mgKOH/g이었다.
(1)
·프로필렌글라이콜모노메틸에터 62질량부
·톨루엔 62질량부
(2)
·메타크릴산 12질량부
·메타크릴산 메틸 58질량부
·아크릴산 에틸 30질량부
·2,2-아조비스아이소뷰티로나이트릴 1.2질량부
하기 재료를, 마그네틱 스터러를 이용하여 30분간 혼합하여, 레지스트용 감광성 도포액 A를 제작했다.
·바인더 폴리머의 용액 (A1) 133질량부
·이르가큐어(IRGACURE) OXE01 5질량부
(BASF사제, 광중합 개시제)
·KAYARAD PET-30(닛폰 가야쿠(주)제, 펜타에리트리톨트라이아크릴레이트/펜타에리트리톨테트라아크릴레이트의 혼합물) 40질량부
·2,2'-메틸렌-비스(4-에틸-6-tert-뷰틸페놀) 0.1질량부
·옥타메틸사이클로테트라실록세인 0.1질량부
·메틸에틸케톤 50질량부
가지지체로서 두께 50μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용하여, 상기에서 제작한 레지스트용 감광성 도포액 A를 가지지체 상에 슬릿 형상 노즐을 이용하여 균일하게 도포하고, 100℃의 열풍 대류식 건조기로 3분간 건조하여 용제를 제거함으로써, 감광층을 형성하고, 오버 코팅층용 드라이 필름 레지스트를 얻었다. 얻어진 감광층의 두께는 2.5μm였다.
<필름 센서의 제작>
롤로부터 권출한 두께 200μm의 무색 폴리에스터 필름을 투명한 기재 시트로 하고, 무색 폴리에스터 필름의 편면에 인듐 주석 산화물로 이루어지는 투명 도전막(제1 전극 패턴용 또는 제2 전극 패턴용의 도전막)을 스퍼터링법에 의하여 200nm의 두께로 형성하며, 투명 도전막 상에 구리막(차광성 도전막용 및 인회 배선용의 도전막)을 스퍼터링법에 의하여 500nm의 두께로 형성하여 도전성 필름을 준비했다.
이어서 1세트의 도전성 필름을, 투명 점착재를 이용하여 래미네이팅하고, 양면에 투명 도전막, 차광성 도전막 및 인회 배선용의 도전막을 각각 적층한 적층체를 얻었다.
그 후에, 탄산 소다 1%액으로 현상이 가능한 네거티브 타입의 아크릴계 감광층을 구비한 드라이 필름 레지스트를 이용하여, 두께 10nm의 제1 포토레지스트층을 상술의 적층체의 양면에 각각, 전체면 형성하고, 한쪽의 면측에는 X 방향의 전극 패턴을 갖는 마스크를 재치하고, 다른 쪽의 면측에는 Y 방향의 전극 패턴을 갖는 마스크를 재치하여, 메탈할라이드 램프에 의하여 적층체의 양면을 동시에 노광하고, 탄산 소다 1%액에 침지하여 현상했다.
이어서, 염화 제2 철의 에칭액으로 패턴화된 제1 포토레지스트층이 적층되어 있지 않은 부분의 인듐 주석 산화물로 이루어지는 투명 도전막 및 구리막을 동시에 에칭 제거했다. 그 결과, 투명한 기재 시트의 중앙 창부의 한쪽의 면측에는 X 방향의 제2 전극 패턴 및 차광성 도전막의 적층체가, 차광성 도전막이 노출되어 형성되었다. 투명한 기재 시트의 중앙 창부의 다른 쪽의 면측에는 Y 방향의 제1 전극 패턴 및 차광성 도전막의 적층체가, 차광성 도전막이 노출되어 형성되었다. 그 중앙 창부를 둘러싸는 외측 프레임부에는 제1 전극 패턴(또는 제2 전극 패턴), 차광성 도전막이고 또한 평균 선폭 20μm의 전극 패턴에 접속된 인회 배선으로서 이용되는 세선 인회 패턴의 적층체가, 인회 배선이 표리 양면에 노출되어 형성되었다.
다음으로, 적층체의 양면의 제1 포토레지스트층을 박리한 후, 탄산 소다 1%액으로 현상이 가능하고 네거티브 타입의 아크릴계 감광층을 구비한 드라이 필름 레지스트를 이용하여, 두께 10nm의 제2 포토레지스트층을 양면에 각각 전체면 형성하고, 제2 포토레지스트층의 양면에 마스크를 재치하여, 메탈할라이드 램프에 의하여 양면측을 동시에 노광하고, 탄산 소다 1%액에 침지하여 현상했다.
이어서, 산성 분위기하에서 적층체를 과산화 수소수에 침지하면 노출되어 있던 중앙 창부의 구리막인 차광성 도전막이 에칭 제거되어, 인듐 주석 산화물막인 제1 전극 패턴 또는 제2 전극 패턴이 노출되었다.
다음으로, 적층체의 양면의 제2 포토레지스트층을 박리한 후, 오버 코팅층용 드라이 필름 레지스트를 이용하여 제3 포토레지스트층을 양면에 각각 전체면 형성하고, 제3 포토레지스트층의 양면에 단자부를 제외한 외측 프레임부에 마스크를 재치하여, 메탈할라이드 램프에 의하여 양면측을 동시에 노광하고, 탄산 소다 1%액에 침지하여 현상하여, 전극 패턴을 덮어 오버 코팅층을 형성했다.
다음으로, 실시예 1의 전사 필름을 이용하여, 실시예 1의 전사 필름으로부터 두께 2μm의 착색 조성물층을 제4 포토레지스트층으로서 인회 배선의 적어도 일부의 영역 및 오버 코팅층의 적어도 일부의 영역을 포함하는 한쪽의 면측(제2 전극 패턴이 형성된 측)의 전체면에 전사했다. 착색 조성물층 상에 마스크를 재치하여, 메탈할라이드 램프에 의하여 제4 포토레지스트층을 표면만 노광하고, 탄산 소다 1%액에 침지하여 현상했다.
그 후, 오븐에서 145℃ 30분간 가열하여 경화시켰다.
잔존한 흑색의 제4 포토레지스트층을 프레임 형상의 가식층으로 했다.
이어서 1개분의 필름 센서를 컷하여, 실시예 1의 필름 센서를 얻었다.
또한, 실시예 1의 필름 센서는, 도 11a에 나타낸 필름 센서의 개략도로부터 투명막(11)을 제외한 구성이며, 차광성 도전막(9)의 일부는 인회 배선(6)과 동일한 부재이다.
<전사성 평가>
인회 배선과 오버 코팅층의 경계의 오버 코팅층을 따른 영역에 있어서의, 가식층을 전사에 의하여 형성할 때에 혼입한 기포의 수를 광학 현미경을 이용하여 관찰하여, 이하의 기준을 따라 전사성을 평가했다. 오버 코팅층을 따른 영역이란, 전사 필름의 래미네이팅 방향(막두께 방향)에 대하여 수직인 방향에 있어서, 오버 코팅층을 구성하는 단(段)의 측부의 하단에 접하는 부분을 말한다. 도 11a에 나타낸 필름 센서의 개략도에 있어서, 인회 배선(6)과 오버 코팅층(7)의 경계에 단차가 존재한다. 또, 인회 배선(6)과 오버 코팅층(7)의 경계의 오버 코팅층을 따른 영역의 개략도를 도 12에 나타냈다.
전사성 평가에 있어서, 기포의 개수는 적을수록 바람직하고, A, B 또는 C가 실용 범위이며, A 또는 B인 것이 바람직하고, A인 것이 보다 바람직하다. 얻어진 결과는, 하기 표 3에 나타낸다.
~평가 기준~
A: 기포의 수가 5개 미만
B: 기포의 수가 5개 이상 30개 미만
C: 30개 이상 50개 미만
D: 50개 이상 100개 미만
E: 100개 이상
<에지 러프니스 평가>
실시예 1의 필름 센서에 있어서, 프레임 형상의 가식층의 내측 부분에 대하여, 레이저 현미경(VK-9500, 키엔스(주)제; 대물 렌즈 50배)을 이용하여 관찰하여, 시야 내의 에치 위치 중, 가장 부풀어 오른 개소(산정부)와, 가장 들어간 개소(곡저부)의 차를 절댓값으로서 구하고, 5개의 시야 내를 관찰하여 얻어진 절댓값의 평균값을 산출하며, 산출된 평균값을 에지 러프니스로 했다. 에지 러프니스는, 값이 작을수록, 커버 유리 일체형 센서의 표시 화면의 윤곽이 샤프해져, 바람직하다. A, B 또는 C가 실용 범위이며, A 또는 B인 것이 바람직하고, A인 것이 보다 바람직하다. 얻어진 결과는, 하기 표 3에 나타낸다.
~평가 기준~
A: 1μm 미만
B: 1μm 이상 2μm 미만
C: 2μm 이상 4μm 미만
D: 4μm 이상 7μm 미만
E: 7μm 이상
<전면판 일체형 센서의 제작>
투명한 전면판으로서, 두께 0.7mm의 붕규산계 유리로 이루어지는 유리 기판을 이용했다. 이 투명한 전면판의 필름 센서가 첩합되는 측의 면의 주연부에, 흑색 잉크를 이용하여 스크린 인쇄에 의하여 두께 7μm의 제2 가식층을 형성하여 커버 유리를 얻었다.
실시예 1의 필름 센서를 커버 유리의 제2 가식층이 형성된 측에 투명 점착재로 첩합하여, 제2 가식층이 투명한 전면판과 필름 센서의 가식층의 사이에 배치된, 실시예 1의 전면판 일체형 센서(이하, "커버 유리 일체형 센서"라고도 함)를 제작했다.
실시예 1의 커버 유리 일체형 센서는, 필름 센서의 가식층의 내연이, 투명한 전면판의 제2 가식층의 내연보다 0.1mm만큼 중앙측에 위치하고 있으며, 투명한 전면판의 법선 방향으로부터 관찰한 경우에 제2 가식층의 정사영이 필름 센서의 가식층의 적어도 일부의 영역과 중첩되어 있었다. 또 투명한 전면판인 유리 기판의 필름 센서가 첩합되는 측의 면과 필름 센서의 가식층의 사이의 거리는 25μm였다.
또한, 실시예 1의 전면판 일체형 센서는, 도 1에 나타낸 전면판 일체형 센서의 개략도로부터 투명막(11)을 제외한 구성이며, 차광성 도전막(9)의 일부는 인회 배선(6)과 동일한 부재이다.
[실시예 2~11, 13~22, 비교예 1~3]
실시예 1의 전사 필름의 제조에 있어서, 착색 조성물층 형성용 착색 조성물 대신에, 표 1 또는 표 2에 기재된 조성의 착색 조성물을 이용하여, 착색 조성물층의 막두께를 표 1 또는 표 2에 기재된 막두께로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 각 실시예 및 비교예의 전사 필름을 제작하여, 평가를 행했다.
그 후, 실시예 1의 필름 센서 및 커버 유리 일체형 센서의 제조에 있어서, 실시예 1의 전사 필름을 각 실시예 및 비교예의 전사 필름으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 각 실시예 및 비교예의 필름 센서 및 커버 유리 일체형 센서를 제작하여, 평가를 행했다. 얻어진 결과는, 표 3에 나타낸다.
표 1 또는 표 2에 기재된 K 안료 분산물 2, 및 R 안료 분산물 3은, 하기의 조성이 되도록 안료, 분산제, 폴리머 및 용제의 각각을 혼합하고, 3롤밀과 비즈밀을 이용하여 제작했다. 또한, 하기의 오리온 엔지니어드 카본즈사제 Nipex35는, 표면이 수지로 피복되어 있지 않은 카본 블랙이다.
(K 안료 분산물 2)
·카본 블랙: 13.1질량%
(오리온 엔지니어드 카본즈사제 Nipex35)
·상술의 분산제 1: 0.65질량%
·폴리머: 6.72질량%
(벤질메타크릴레이트/메타크릴산=72/28 몰비의 랜덤 공중합물, 중량 평균 분자량 3.7만)
·프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트: 79.53질량%
(R 안료 분산물 3)
·C.I. 피그먼트·레드 177: 10질량부
(PR177; 1차 입자 15~60nm)
·분산제(BYK2000, 빅케미사제, 고형분 40질량%): 10질량부
·스타이렌/벤질메타크릴레이트/아크릴산/2-하이드록시메틸아크릴레이트 공중합체(몰비 30/40/10/20, 산가: 70mgKOH/g, 분자량 6000): 4질량부
·프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트: 76질량부
[실시예 12]
실시예 1의 전사 필름의 제조에 있어서, 착색 조성물층 형성용 착색 조성물인 흑색 조성물 K1을 표 1에 기재된 착색 조성물로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 12의 전사 필름을 제작하여, 평가를 행했다. 얻어진 결과는, 표 3에 나타낸다.
그 후, 실시예 1의 필름 센서의 제조에 있어서, 실시예 1의 전사 필름을 실시예 12의 전사 필름으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 12의 필름 센서를 제작하여, 평가를 행했다. 얻어진 결과는, 표 3에 나타낸다.
두께 0.2mm의 PET 베이스로 이루어지는 투명한 전면판의 비접촉면의 주연부에, 흑색 잉크를 이용하여 스크린 인쇄에 의하여 두께 7μm의 제2 가식층을 형성하여 전면판을 얻었다. 마지막으로, 실시예 12의 필름 센서의 제4 포토레지스트층측과, 전면판의 제2 가식층측을 투명 점착재로 첩합하여 전면판 일체형 센서로 했다.
실시예 12의 전면판 일체형 센서는, 필름 센서의 가식층의 내연이, 투명한 전면판의 제2 가식층의 내연보다 0.1mm만큼 중앙측에 위치하고 있으며, 투명한 전면판의 법선 방향으로부터 관찰한 경우에 제2 가식층의 정사영이 필름 센서의 가식층의 적어도 일부의 영역과 중첩되어 있었다. 또, 투명한 전면판인 유리 기판의 이면과 필름 센서의 가식층의 사이의 거리는 25μm였다.
[표 1]
Figure 112018029615837-pct00005
[표 2]
Figure 112018029615837-pct00006
[화학식 5]
Figure 112018029615837-pct00007
[표 3]
Figure 112018029615837-pct00008
[실시예 23~24]
실시예 1의 전사 필름의 제조에 있어서, 착색 조성물층 형성용 착색 조성물 대신에, 표 4에 기재된 조성의 착색 조성물을 이용하여, 착색 조성물층의 막두께를 표 4에 기재된 막두께로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 각 실시예의 전사 필름을 제작하여, 평가했다.
그 후, 실시예 1의 필름 센서 및 커버 유리 일체형 센서의 제조에 있어서, 실시예 1의 전사 필름을 각 실시예의 전사 필름으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 각 실시예의 필름 센서 및 커버 유리 일체형 센서를 제작하여, 평가했다. 얻어진 결과는, 표 5에 나타낸다.
또한, 실시예 23 및 24의 전사 필름의 감도 평가에 있어서의 노광은, 하기와 같이 행했다. 그 이외에는, 실시예 1의 평가법에 따라 실시했다. 이 감도 평가는, 레이저 노광을 상정한 대체 평가로 할 수 있다.
초고압 수은등을 갖는 프록시미티형 노광기(히타치 하이테크 덴시 엔지니어링(주)제)를 이용하여, 노광 마스크로서, 광학 필터(수은 휘선용 밴드 패스 필터 HB0405, 아사히 분코(주)제)를, 전사 필름 상에 설치하고, 또한 전사 필름의 가지지체와의 사이의 거리를 125μm가 되도록 설정하며, 가지지체를 통하여 노광량 100mJ/cm2(h선)로 노광했다.
[표 4]
Figure 112018029615837-pct00009
개시제 A
[화학식 6]
Figure 112018029615837-pct00010
증감 색소 B
[화학식 7]
Figure 112018029615837-pct00011
[화학식 8]
Figure 112018029615837-pct00012
[표 5]
Figure 112018029615837-pct00013
각 실시예의 전사 필름은, 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에 가식층을 형성하기 위한 전사 필름으로서, 착색 조성물층의 광학 농도가 높고, 착색 조성물층의 노광 공정에서의 감도가 높은 전사 필름이었다.
또, 실시예 1~11, 13~24의 전면판 일체형 센서는, 화상 표시 장치를 구성했을 때에, 커버 유리인 투명한 전면판을 통하여 화상 표시 장치의 표시 화면을 보면, 표시 화면의 윤곽이 샤프하고, 시인성이 우수하며, 또한 표시 화면을 둘러싸는 부분에 외관적인 일체감이 있는 것이었다. 실시예 12의 전면판 일체형 센서는, PET 필름인 투명한 전면판을 통하여 보는 표시 화면의 윤곽이 샤프하고, 시인성이 우수하며, 또한 표시 화면을 둘러싸는 부분에 외관적인 일체감이 있는 것이었다.
한편, 식 1의 하한값을 밑도는 비교예 1 및 2의 전사 필름은 광학 농도가 낮았다. 또, 비교예 1 및 2의 전면판 일체형 센서는, 표시부의 둘레가 비쳐, 외관적인 일체감이 얻어지지 않았다.
필름 센서의 가식층을 형성하기 위한 착색 조성물로서, 흑색 안료 또는 백색 안료가 고농도인 컬러 레지스트 재료를 이용하는 방법(일본 공개특허공보 2012-133597호에 기재된 방법)을 검토한 비교예 3의 광학 필름은 식 1의 상한값을 충족시키지 않고, 감도가 나빴다. 또, 비교예 3의 필름 센서 및 전면판 일체형 센서는, 착색 조성물층이 광에 의한 중합에서는 경화 부족이 되어, 현상 공정에서 결여되어 에지 러프니스가 악화되기 때문에, 표시부의 둘레가 지저분하고 외관이 나쁜 것이었다. 또 베이크 온도가 낮아 경화 불충분하기 때문에 가식층에 흠집이 생기기 쉬워, 수율이 크게 악화되었다.
〔화상 표시 장치(터치 패널)의 제작〕
일본 공개특허공보 2009-47936호에 기재된 방법으로 제조한 액정 표시 소자에, 먼저 제조한 각 실시예의 전면판 일체형 센서를 첩합하여 공지의 방법으로 정전 용량형 입력 장치인 각 실시예의 전면판 일체형 센서를 구성 요소로서 구비한, 각 실시예의 화상 표시 장치를 제작했다.
각 실시예의 화상 표시 장치는, 전면판을 통하여 보는 표시 화면의 윤곽이 샤프하고, 시인성이 우수하며, 또한 표시 화면을 둘러싸는 부분에 외관적인 일체감이 있는 것이었다.
2015년 10월 26일에 출원된 일본 특허출원 2015-210249호, 2016년 6월 3일에 출원된 일본 특허출원 2016-111468호, 및 2016년 7월 15일에 출원된 일본 특허출원 2016-140527호의 개시는, 각각 그 전체가 참조로서 본 명세서에 원용된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격이 참조로서 원용되는 것이 구체적이고 또한 개개에 기록된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서에 참조로서 원용된다.

Claims (22)

  1. 투명한 기재 시트와, 상기 기재 시트의 적어도 한쪽 면에 배치된 전극 패턴과, 상기 전극 패턴에 접속된 인회 배선과, 상기 전극 패턴을 덮어 적층된 오버 코팅층을 구비한 필름 센서의 적어도 한쪽의 표면에,
    가지지체와, 흑색 안료 또는 백색 안료를 포함하는 착색 조성물층을 갖고, 상기 착색 조성물층에 있어서의 흑색 안료 또는 백색 안료의 함유량 a(질량%)와 상기 착색 조성물층의 막두께 b(μm)가 하기 식 1을 충족시키는, 전사 필름으로부터 상기 착색 조성물층을 전사하여 가식층을 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 착색 조성물층을 전사하여 가식층을 형성하는 공정 후에, 상기 필름 센서를, 130℃~170℃에서 열처리하는 공정을 포함하는,
    필름 센서의 제조 방법.
    80>a×b>10 …식 1
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 흑색 안료가 카본 블랙을 포함하고, 상기 백색 안료가 산화 타이타늄 입자를 포함하는, 필름 센서의 제조 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 카본 블랙이, 표면이 수지로 피복된 카본 블랙을 포함하는, 필름 센서의 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 착색 조성물층의 막두께가 0.5μm~10μm인, 필름 센서의 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 착색 조성물층이 중합성 화합물 및 중합 개시제를 함유하는, 필름 센서의 제조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 중합 개시제가 옥심계 중합 개시제를 포함하는, 필름 센서의 제조 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 착색 조성물층이 증감제를 함유하는, 필름 센서의 제조 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 착색 조성물층이, 상기 중합성 화합물, 옥심에스터계 중합 개시제를 포함하는 상기 중합 개시제, 및, 아크리돈 유도체 및 하기 일반식(1)으로 표시되는 화합물로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 증감제를 함유하는, 필름 센서의 제조 방법.
    Figure 112020002947806-pct00028

    일반식 (I) 중, A는 방향족환 잔기 또는 복소환 잔기를 나타내고, X는 산소 원자, 황 원자 또는 N-(R3)을 나타낸다. R1, R2　및 R3은, 각각 독립적으로 수소 원자, 할로젠 원자 또는 1가의 비금속 원자단을 나타내고, A와 R1, 및 R2와 R3은, 각각 서로, 지방족성 또는 방향족성의 환을 형성하기 위하여 결합되어도 된다.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 착색 조성물층이 싸이올 화합물을 함유하는, 필름 센서의 제조 방법.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 착색 조성물층이, 싸이올 화합물, 적어도 5개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물을 포함하는 상기 중합성 화합물, 및 옥심 에스터계 중합 개시제를 포함하는 상기 중합 개시제를 함유하고, 또한, 상기 식(1)이, 80>a×b>20 을 충족하는, 필름 센서의 제조 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 싸이올 화합물은 싸이올기를 2개 이상 포함하는, 필름 센서의 제조 방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 착색 조성물층이, 카복실기를 갖는 바인더를 함유하고,
    상기 바인더의 산가가 50mgKOH/g 이상인, 필름 센서의 제조 방법.
  14. 청구항 1 에 있어서,
    상기 착색 조성물층이, 적어도 5개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물을 함유하는, 필름 센서의 제조 방법.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 착색 조성물층은, 할로젠을 포함하는 화합물의 함유량이 1질량% 이하인, 필름 센서의 제조 방법.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 흑색 안료 또는 상기 백색 안료 이외의 기타 입자를 함유하는, 필름 센서의 제조 방법.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 착색 조성물층이 전사되는 상기 필름 센서의 한쪽의 표면에, 상기 인회 배선의 적어도 일부의 영역 및 상기 오버 코팅층의 적어도 일부의 영역을 포함하는, 필름 센서의 제조 방법.
  18. 삭제
  19. 투명한 전면판과, 청구항 1에 기재된 필름 센서의 제조 방법에 의해 제조한 필름 센서를 적층하는 것을 포함하는 전면판 일체형 센서의 제조 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 전면판과 상기 필름 센서의 상기 가식층의 사이에, 상기 전면판의 법선 방향으로부터 관찰한 경우에 제2 가식층의 정사영이 상기 필름 센서의 상기 가식층의 적어도 일부의 영역에 중첩되는 제2 가식층을 배치하는 것을 포함하는, 전면판 일체형 센서의 제조 방법.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 전면판이 유리인, 전면판 일체형 센서의 제조 방법.
  22. 청구항 19에 기재된 전면판 일체형 센서의 제조 방법을 포함하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
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