JP2019194709A - 硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法、感光性樹脂組成物、感光性エレメント及びタッチパネル - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、所定のタッチパネル用基材上に、薄膜であっても充分な防錆性を有し、アルカリ現像性に優れる硬化膜を有する硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】タッチパネル用基材上に、カルボキシル基を有し、かつ酸価が80〜100mgKOH/gであるバインダポリマと、光重合性化合物と、光重合開始剤と、を含有する感光性樹脂組成物からなる感光層を設け、該感光層の所定部分を活性光線の照射により硬化させた後に前記感光層の前記所定部分以外を除去し、前記基材の一部又は全部を被覆する前記感光層の前記所定部分の硬化膜を形成する、硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。【選択図】なし
Description
本発明は、硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法、それに用いる感光性樹脂組成物及び感光性エレメント、並びにタッチパネルに関する。
パソコン、テレビ等の大型電子機器からカーナビゲーション、携帯電話、電子辞書等の小型電子機器、OA・FA機器等の表示機器などには液晶表示素子又はタッチパネル(タッチセンサー)が用いられている。これらの液晶表示素子又はタッチパネルには透明導電電極材からなる電極が設けられている。透明導電電極材としては、酸化インジウムスズ(Indium−Tin−Oxide:ITO)、酸化インジウム又は酸化スズが知られている。これらの材料は高い可視光透過率を示すことから液晶表示素子用基板等に用いる電極材として主流になっている。
タッチパネルはすでに各種の方式が実用化されている。近年、静電容量方式のタッチパネルの利用が進んでいる。静電容量方式タッチパネルでは、導電体である指先がタッチ入力面に接触すると、指先と導電膜との間で静電容量が結合し、コンデンサを形成する。このため、静電容量方式タッチパネルは、指先の接触位置における電荷の変化を捉えることによって、その座標を検出している。
特に、投影型静電容量方式のタッチパネルは、指先の多点検出が可能であるため、複雑な指示を行うことができるという良好な操作性を備えている。投影型静電容量方式のタッチパネルは、その操作性の良さから、携帯電話、携帯型音楽プレーヤといった小型の表示装置を有する機器における表示面上の入力装置として利用が進んでいる。
一般に、投影型静電容量方式のタッチパネルでは、X軸とY軸とによる2次元座標を表現するために、複数のX電極と、当該X電極に直交する複数のY電極とが、2層構造を形成している。
ところで、タッチパネルの額縁領域はタッチ位置を検出できない領域であるから、その額縁領域の面積を狭くすることが製品価値を向上させるための重要な要素である。額縁領域には、タッチ位置の検出信号を伝えるために、金属配線が必要となるが、額縁面積の狭小化を図るためには、金属配線の幅を狭くする必要がある。一般的に、金属配線には銅が使用される。
しかしながら、上述のようなタッチパネルにおいては、指先に接触される際に水分、塩分等の腐食成分がセンシング領域から内部に侵入することがある。タッチパネルの内部に腐食成分が侵入すると、金属配線が腐食し、電極と駆動用回路との間の電気抵抗の増加、又は断線のおそれがあった。
金属配線の腐食を防ぐために、金属配線上に透明性の高い感光性樹脂組成物からなる感光層を設けて、露光、現像する方法が知られている(例えば、特許文献1〜3)。
しかし、上記特許文献に記載の手法では、防錆性と現像性を両立する上で改善の余地があった。
本発明は、タッチパネル用基材上に、薄膜であっても充分な防錆性を有し、アルカリ現像性に優れる硬化膜を有する硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような硬化膜を形成できる感光性樹脂組成物及び感光性エレメント、並びに硬化膜付きタッチパネル用基材を備えるタッチパネルを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明者らは鋭意検討した結果、特定のバインダポリマ、光重合性化合物、及び光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物が充分な現像性を有するとともに、光硬化によって形成した膜が薄膜(例えば、15μm以下)であっても充分な防錆性を示し、銅等の金属の腐食を充分に防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的態様を下記に示す。
<1>タッチパネル用基材上に、カルボキシル基を有し、かつ酸価が80〜100mgKOH/gであるバインダポリマと、光重合性化合物と、光重合開始剤と、を含有する感光性樹脂組成物からなる感光層を設け、該感光層の所定部分を活性光線の照射により硬化させた後に前記感光層の前記所定部分以外を除去し、前記基材の一部又は全部を被覆する前記感光層の前記所定部分の硬化膜を形成する、硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<2>バインダポリマのガラス転移温度が60℃以上である、<1>に記載の硬化膜付きタッチパネルの製造方法。
<3>光重合性化合物がトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、グリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジグリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物からなる群より選択される少なくとも1種の3以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物を含む、<1>又は<2>に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<4>感光性樹脂組成物が、トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物、及びテトラゾール化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を更に含有する、<1>〜<3>のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<5>感光性樹脂組成物が、リン酸エステル化合物を更に含有する、<1>〜<4>のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<6>光重合開始剤がオキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物を含有する、<1>〜<5>のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<7>支持フィルムと、該支持フィルム上に設けられた前記感光性樹脂組成物からなる感光層と、を備える感光性エレメントを用意し、該感光性エレメントの感光層を前記基材上に転写して前記感光層を設ける、<1>〜<6>のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<8>カルボキシル基を有し、かつ酸価が80〜100mgKOH/gであるバインダポリマと、光重合性化合物と、光重合開始剤と、を含有する、タッチパネル用基材上に硬化膜を形成するための、感光性樹脂組成物。
<9>バインダポリマのガラス転移温度が60℃以上である、<8>に記載の感光性樹脂組成物。
<10>光重合性化合物がトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、グリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジグリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物からなる群より選択される少なくとも1種の3以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物を含む、<8>又は<9>に記載の感光性樹脂組成物。
<11>トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物及びテトラゾール化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を更に含有する、<8>〜<10>のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
<12>リン酸エステル化合物を更に含有する、<8>〜<11>のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
<13>光重合開始剤がオキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物を含有する、<8>〜<12>のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
<14>支持フィルムと、該支持フィルム上に設けられた<8>〜<13>のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物からなる感光層と、を備える、感光性エレメント。
<15>感光層の厚みが15μm以下である、<14>に記載の感光性エレメント。
<16><1>〜<7>のいずれか一項に記載の方法により得られる硬化膜付きタッチパネル用基材を備える、タッチパネル。
<2>バインダポリマのガラス転移温度が60℃以上である、<1>に記載の硬化膜付きタッチパネルの製造方法。
<3>光重合性化合物がトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、グリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジグリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物からなる群より選択される少なくとも1種の3以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物を含む、<1>又は<2>に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<4>感光性樹脂組成物が、トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物、及びテトラゾール化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を更に含有する、<1>〜<3>のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<5>感光性樹脂組成物が、リン酸エステル化合物を更に含有する、<1>〜<4>のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<6>光重合開始剤がオキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物を含有する、<1>〜<5>のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<7>支持フィルムと、該支持フィルム上に設けられた前記感光性樹脂組成物からなる感光層と、を備える感光性エレメントを用意し、該感光性エレメントの感光層を前記基材上に転写して前記感光層を設ける、<1>〜<6>のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
<8>カルボキシル基を有し、かつ酸価が80〜100mgKOH/gであるバインダポリマと、光重合性化合物と、光重合開始剤と、を含有する、タッチパネル用基材上に硬化膜を形成するための、感光性樹脂組成物。
<9>バインダポリマのガラス転移温度が60℃以上である、<8>に記載の感光性樹脂組成物。
<10>光重合性化合物がトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、グリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジグリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物からなる群より選択される少なくとも1種の3以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物を含む、<8>又は<9>に記載の感光性樹脂組成物。
<11>トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物及びテトラゾール化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を更に含有する、<8>〜<10>のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
<12>リン酸エステル化合物を更に含有する、<8>〜<11>のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
<13>光重合開始剤がオキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物を含有する、<8>〜<12>のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
<14>支持フィルムと、該支持フィルム上に設けられた<8>〜<13>のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物からなる感光層と、を備える、感光性エレメント。
<15>感光層の厚みが15μm以下である、<14>に記載の感光性エレメント。
<16><1>〜<7>のいずれか一項に記載の方法により得られる硬化膜付きタッチパネル用基材を備える、タッチパネル。
本発明によれば、タッチパネル用基材上に、透明性が高く、充分な現像性を有するとともに、薄膜であっても防錆性に優れる硬化膜を有する硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、そのような硬化膜を形成できる感光性樹脂組成物及び感光性エレメント、並びに硬化膜付きタッチパネル用基材を備えるタッチパネルを提供することができる。
また、本発明によれば、静電容量式タッチパネルの金属電極を保護することができる。更に、本発明によれば、金属電極と金属電極の間を絶縁するために用いることもできる。
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基又はメタクリロイル基を意味する。「アルキレンオキサイド変性」とは、(ポリ)オキシアルキレン鎖を有することを意味し、「(ポリ)オキシアルキレン鎖」とは、オキシアルキレン鎖又はポリオキシアルキレン鎖を意味する。「(EO)変性」とは、(ポリ)オキシエチレン鎖を有することを意味する。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。また、本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本明細書においてタッチパネル用基材の硬化膜は、保護膜として、電極を有するセンシング領域、金属配線を有する額縁領域、又はその他の領域に設けることができる。タッチパネル用基材の保護膜は、いずれかの領域のみに設けてもよく、複数の領域に設けてもよい。更には、センシング領域に形成された電極の一部に設ける等、保護膜を設ける位置及び範囲は、その使用の目的等に応じて適宜選択することが可能である。
また、本明細書においてタッチパネル用基材の硬化膜は、絶縁膜として、電極と電極の間を絶縁したい領域に設けることができる。
また、本明細書においてタッチパネル用基材の硬化膜は、絶縁膜として、電極と電極の間を絶縁したい領域に設けることができる。
図1は、本発明の感光性エレメントの一実施形態を示す模式断面図である。図1に示される感光性エレメント1は、支持フィルム10と、支持フィルム上に設けられた本発明に係る感光性樹脂組成物からなる感光層20と、感光層20の支持フィルム10とは反対側に設けられた保護フィルム30から構成される。
本実施形態の感光性エレメントは、タッチパネル用基材の保護膜の形成に好適に用いることができる。
支持フィルム10としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリエーテルサルフォンからなるフィルムが挙げられる。
支持フィルム10の厚さは、被覆性の確保と、支持フィルムを介して露光する際の解像度の低下を抑制する観点から、5〜100μmであることが好ましく、10〜70μmであることがより好ましく、15〜60μmであることが更に好ましい。
感光層20を構成する本発明に係る感光性樹脂組成物は、特定のバインダポリマ(以下、(A)成分ともいう)と、光重合性化合物(以下、(B)成分ともいう)と、光重合開始剤(以下、(C)成分ともいう)と、を含有する。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物によれば、現像性及び基材への密着性を確保しつつ、例えば15μm以下の厚みであっても充分な防錆性を有する保護膜を形成することができる。
本実施形態において、(A)成分であるバインダポリマは、特定の酸価を有するものであれば特に制限はないが、(a1)(メタ)アクリル酸に由来する構成単位、及び(a2)(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位を含有する共重合体が好ましい。
(a2)(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、及び(メタ)アクリル酸ヒドロキシルエチルが挙げられる。
上記共重合体は、更に、上記の(a1)成分又は(a2)成分と共重合可能なモノマーを構成単位に含有していてもよい。
上記の(a1)成分又は(a2)成分と共重合可能なモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸ベンジル、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2、2、3、3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、アクリルアミド、アクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、スチレン、及びビニルトルエンが挙げられる。(A)成分であるバインダポリマを合成する際、上記のモノマーは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(A)成分であるバインダポリマの分子量は、特に制限はないが、塗工性及び塗膜強度、現像性の見地から、通常、重量平均分子量(GPCを用いて、標準ポリスチレン換算で測定した値)が10,000〜200,000であることが好ましく、30,000〜150,000であることがより好ましく、50,000〜100,000であることが更に好ましく、50,000〜70,000であることが極めて好ましい。なお、重量平均分子量の測定条件は、本願明細書の実施例と同一の測定条件とする。
(A)成分であるバインダポリマの酸価は、80〜100mgKOH/gであるが、85〜100mgKOH/gであることが好ましく、90〜100mgKOH/gであることが更に好ましい。(A)成分の酸価が80mgKOH/g以上であることによって、現像工程により感光性樹脂組成物層を選択的に除去してパターンを形成する工程において、公知の各種現像液によって容易に現像することが可能である。また、(A)成分の酸価が100mgKOH/g以下であることによって、基材、電極等の保護膜として機能させる際の水分、塩分等の腐食成分への耐性を充分向上させることができる。
バインダポリマの酸価は、次のようにして測定することができる。すなわち、まず、酸価を測定すべきバインダポリマ1gを精秤した後、アセトンを30g添加し、これを均一に溶解する。なお、バインダポリマに合成溶媒、希釈溶媒等の揮発分が含まれる場合は、予め、揮発分の沸点よりも10℃程度高い温度で1〜4時間加熱し、揮発分を除去しておく。次いで、指示薬であるフェノールフタレインをその溶液に適量添加して、0.1Nの水酸化カリウム(KOH)水溶液を用いて滴定を行う。測定対象であるバインダポリマのアセトン溶液を中和するのに必要なKOHのmg数を算出することで、酸価を求める。
バンインダポリマを合成溶媒、希釈溶媒等と混合した溶液を測定対象とする場合には、次式により酸価を算出する。
酸価=0.1×Vf×56.1/(Wp×I/100)
式中、VfはKOHの滴定量(mL)を示し、Wpは測定したバインダポリマを含有する溶液の重量(g)を示し、Iは測定したバインダポリマを含有する溶液中の不揮発分の割合(質量%)を示す。
バンインダポリマを合成溶媒、希釈溶媒等と混合した溶液を測定対象とする場合には、次式により酸価を算出する。
酸価=0.1×Vf×56.1/(Wp×I/100)
式中、VfはKOHの滴定量(mL)を示し、Wpは測定したバインダポリマを含有する溶液の重量(g)を示し、Iは測定したバインダポリマを含有する溶液中の不揮発分の割合(質量%)を示す。
本発明の(A)成分は、防錆性と現像性を両立する観点から、ガラス転移温度が60〜100℃であることが好ましく、62〜99℃であることが更に好ましく、62〜85℃であることが特に好ましく、65〜79℃であることが極めて好ましい。
15μm以下の硬化膜の場合、水分、塩分等の腐食成分が膜内に含まれやすくなるため充分な防錆性を得ることが困難となる。一方、防錆性を向上させるため、酸価を低く抑えただけでは、透明性、充分な現像性及び基材への密着性を確保することが困難となる傾向にあるが、特定のバインダポリマを用いることによって現像性及び防錆性をより高水準で両立することができる。
(B)成分である光重合性化合物は、トリメチロールプロパン骨格を有する(メタ)アクリレート化合物、ジトリメチロールプロパン骨格を有する(メタ)アクリレート化合物、ペンタエリスリトール骨格を有する(メタ)アクリレート化合物、ジペンタエリスリトール骨格を有する(メタ)アクリレート化合物、グリセリン骨格を有する(メタ)アクリレート化合物、ジグリセリン骨格を有する(メタ)アクリレート化合物及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物からなる群より選択される少なくとも1種の(メタ)アクリレート化合物(以下、(b)成分ともいう。)を含むことが好ましい。上記(メタ)アクリレート化合物は、2以上の(メタ)アクリロイル基を有する、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、3以上の(メタ)アクリロイル基を有する、3官能以上の(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。
ジトリメチロールプロパン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、下記一般式(1)で表される化合物が挙げられる。
上記一般式(1)中、R1は、水素原子、又は(メタ)アクリロイル基を示し、L1はアルキレンオキシ基を示す。nは、0又は1の整数を示す。なお、4つのR1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよいが、このうち少なくとも2つが(メタ)アクリロイル基である。アルキレンオキシ基としては、エチレンオキシ基又はプロピレンオキシ基が好ましい。
ジグリセリン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、下記一般式(2)で表される化合物が挙げられる。
上記一般式(2)中、R2は、水素原子、又は(メタ)アクリロイル基を示し、L2はアルキレンオキシ基を示す。nは、0又は1の整数を示す。なお、4つのR2はそれぞれ同一であっても異なっていてもよいが、このうち少なくとも2つが(メタ)アクリロイル基である。アルキレンオキシ基としては、エチレンオキシ基又はプロピレンオキシ基が好ましい。
上記一般式(1)で表される化合物としては、下記式(3)で表されるジトリメチロールプロパンテトラアクリレートが最も好ましい。ジトリメチロールプロパンテトラアクリレートは、T−1420(T)(日本化薬株式会社製、商品名)として商業的に入手可能である。
ここで、ジトリメチロールプロパン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物は、例えば、ジトリメチロールプロパンと、(メタ)アクリル酸とをエステル化する方法、又は、中性触媒使用によるエステル交換法により得ることができる。当該化合物には、アルキレンオキシ基で変性された化合物も包含される。上記の化合物は、一分子中におけるエステル結合の数が2以上であることが好ましく、エステル結合の数が2〜4の化合物が混合していてもよい。
また、ジグリセリン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物は、例えば、ジグリセリンと、(メタ)アクリル酸とをエステル化する方法、又は、中性触媒使用によるエステル交換法により得ることができる。当該化合物には、アルキレンオキシ基で変性された化合物も包含される。上記の化合物は、一分子中におけるエステル結合の数が2以上であることが好ましく、エステル結合の数が2〜4の化合物が混合していてもよい。
上記のジトリメチロールプロパン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物、ジグリセリン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物としては、電極腐食の抑制力及び現像容易性をより向上させる観点から、アルキレンオキサイド変性ジトリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート化合物、アルキレンオキサイド変性ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート化合物、アルキレンオキサイド変性ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート化合物、アルキレンオキサイド変性ジグリセリンジ(メタ)アクリレート化合物、アルキレンオキサイド変性ジグリセリントリ(メタ)アクリレート化合物、及びアルキレンオキサイド変性ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート化合物から選択される少なくとも1種の化合物を含むことが好ましく、アルキレンオキサイド変性ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート化合物及びアルキレンオキサイド変性ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート化合物から選択される少なくとも1種の化合物を含むことがより好ましい。
ジペンタエリスリトール由来の骨格を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジ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テトラ(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、及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物が挙げられる。これらのうち、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート及びアルキレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましい。
トリメチロールプロパン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えばトリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物が挙げられる。これらのうち、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート及びアルキレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートが好ましい。
ペンタエリスリトール由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えばペンタエリスリトールジ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物が挙げられる。これらのうち、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート及びアルキレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートが好ましい。
グリセリン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えばグリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物が挙げられる。これらのうち、グリセリントリ(メタ)アクリレート及びアルキレンオキサイド変性グリセリントリ(メタ)アクリレートが好ましい。
ペンタエリスリトール由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えばペンタエリスリトールジ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物が挙げられる。これらのうち、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート及びアルキレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートが好ましい。
グリセリン由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えばグリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物が挙げられる。これらのうち、グリセリントリ(メタ)アクリレート及びアルキレンオキサイド変性グリセリントリ(メタ)アクリレートが好ましい。
上記の化合物は、1種を単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
本実施形態の感光性樹脂組成物における(A)成分及び(B)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対し、(A)成分が40〜80質量部、(B)成分が20〜60質量部であることが好ましく、(A)成分が50〜70質量部、(B)成分が30〜50質量部であることがより好ましく、(A)成分が55〜65質量部、(B)成分が35〜45質量部であることが更に好ましい。
(A)成分の含有量を上記範囲内とすることにより、塗布性あるいは感光性エレメントでのフィルム性を充分に確保しつつ、感度及び光硬化性を充分に確保することができる。
本実施形態の感光性樹脂組成物は、上記(b)成分以外の光重合性化合物を含有することができる。光重合性化合物として、例えば、上記(b)成分と、単官能モノマー及び多官能モノマーのうちの一種以上とを組み合わせて用いることができる。単官能モノマーとしては、例えば、上記(A)成分のバインダポリマの合成に用いられるモノマーとして例示した(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及びそれらと共重合可能なモノマーが挙げられる。
多官能モノマーとしては、例えば、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、ポリエチレンポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリプロポキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アクリロキシポリエトキシポリプロポキシフェニル)プロパン、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
(b)成分である光重合性化合物と、単官能モノマー又は(b)成分以外の多官能モノマーを組み合わせて用いる場合、これらのモノマーの配合割合に特に制限はないが、光硬化性及び電極腐食の抑制力を得る観点から、(b)成分である光重合性化合物の割合が、感光性樹脂組成物に含まれる光重合性化合物の合計量100質量部に対して、30質量部以上であることが好ましく、50質量部以上であることがより好ましく、75質量部以上であることが更に好ましい。
(C)成分である光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、N,N,N’,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、N,N,N’,N’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパノン−1等の芳香族ケトン;2−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ベンズアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−メチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナントラキノン、2−メチル−1,4−ナフトキノン、2,3−ジメチルアントラキノン等のキノン類;ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物;1,2−オクタンジオン、1−[4−(フェニルチオ)フェニル−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)等のオキシムエステル化合物;ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体;2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体等の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体;9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9’−アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体;N−フェニルグリシン、N−フェニルグリシン誘導体、クマリン化合物、オキサゾール化合物などが挙げられる。
ところで、タッチパネル用基材のように透明性が要求される基材に硬化膜を形成する際には、視認性又は美観を考慮すると、硬化膜の透明性はより高いことが好ましい。しかし、その一方で、透明性が高い薄膜の感光層をパターニングする場合、解像性が低下する傾向にあることを本発明者らは見出している。この原因について本発明者らは、感光層の厚みが小さくなると、基材からの光散乱の影響を受けやすく、ハレーションが発生するためと考えている。
なお、タッチパネル用基材の他に透明性が要求される基材としては、プラズマディスプレイパネル(PDP)用、液晶ディスプレイ(LCD)モジュール用、フラットパネルディスプレイ(FPD)用の基材が挙げられる。
これに対し、上記光重合開始剤がオキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物を含有することによって、更に充分な解像度でパターン形成が可能となる。
なお、上記の効果が得られる理由を、オキシムエステル化合物に含まれるオキシム部位又はホスフィンオキサイド化合物に含まれるホスフィンオキサイド部位が、比較的高い光分解効率を有しつつも僅かな漏れ光では分解しない適度な閾値を有するために、漏れ光による影響が抑制された結果であると、本発明者らは推察する。
これらの中でも、形成する硬化膜の透明性、及び膜厚を15μm以下としたときのパターン形成能から、オキシムエステル化合物又はホスフィンオキサイド化合物が好ましい。オキシムエステル化合物としては、下記一般式(4)で表される化合物、下記一般式(5)で表される化合物、又は下記一般式(6)で表される化合物が挙げられる。
式(4)中、R3及びR4は、それぞれ炭素数1〜12のアルキル基、炭素数4〜10のシクロアルキル基又はフェニル基を示し、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜6のシクロアルキル基又はフェニル基であることが好ましく、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜6のシクロアルキル基又はフェニル基であることがより好ましく、メチル基、シクロペンチル基又はフェニル基であることが更に好ましい。
R5は、OH、COOH、O(CH2)OH、O(CH2)2OH、COO(CH2)OH又はCOO(CH2)2OHを示し、O(CH2)OH、O(CH2)2OH、COO(CH2)OH又はCOO(CH2)2OHであることが好ましく、O(CH2)2OH又はCOO(CH2)2OHであることがより好ましい。尚、芳香環には、R5以外の置換基を有してもよい。また、式(4)で表される化合物はR5を有していても有していなくてもよい。
R5は、OH、COOH、O(CH2)OH、O(CH2)2OH、COO(CH2)OH又はCOO(CH2)2OHを示し、O(CH2)OH、O(CH2)2OH、COO(CH2)OH又はCOO(CH2)2OHであることが好ましく、O(CH2)2OH又はCOO(CH2)2OHであることがより好ましい。尚、芳香環には、R5以外の置換基を有してもよい。また、式(4)で表される化合物はR5を有していても有していなくてもよい。
式(5)中、R6は、それぞれ炭素数1〜6のアルキル基を示し、プロピル基であることが好ましい。R7は、NO2又はArCO(ここで、Arはアリール基を示す。)を示し、Arとしては、トリル基が好ましい。R8及びR9は、それぞれ炭素数1〜12のアルキル基、フェニル基又はトリル基を示し、メチル基、フェニル基又はトリル基であることが好ましい。尚、芳香環には、R7以外の置換基を有してもよい。
式(6)中、R10は、炭素数1〜6のアルキル基を示し、エチル基であることが好ましい。R11はアセタール結合を有する有機基であり、下記式(9)に示す化合物が有するR11に対応する置換基であることが好ましい。R12及びR13は、それぞれ炭素数1〜12のアルキル基、フェニル基又はトリル基を示し、メチル基、フェニル基又はトリル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。尚、芳香環には、R11以外の置換基を有してもよい。
上記式(6)で表される化合物としては、例えば、下記式(9)で表される化合物が挙げられる。アデカオプトマーN−1919(株式会社ADEKA製、商品名)として入手可能である。
上記ホスフィンオキサイド化合物としては、下記一般式(10)及び一般式(11)で表される化合物が挙げられる。速硬化性、透明性の観点から、下記一般式(10)で表される化合物が好ましい。
上記一般式(10)中、R14、R15及びR16はそれぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基又はアリール基を示す。上記一般式(11)中、R17、R18及びR19はそれぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基又はアリール基を示す。
上記一般式(10)におけるR14、R15及びR16が、炭素数1〜20のアルキル基の場合、該アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、また該アルキル基の炭素数は5〜10であることがより好ましい。上記一般式(11)におけるR17、R18及びR19が炭素数1〜20のアルキル基の場合、該アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、また該アルキル基の炭素数は5〜10であることがより好ましい。
上記一般式(10)におけるR14、R15及びR16がアリール基の場合、該アリール基は置換基を有していてもよい。該置換基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数1〜4のアルコキシ基を挙げることができる。上記一般式(11)におけるR17、R18及びR19がアリール基の場合、該アリール基は置換基を有していてもよい。該置換基としては例えば、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数1〜4のアルコキシ基を挙げることができる。
これらの中でも、上記一般式(10)は、R14、R15及びR16がアリール基であることが好ましく、一般式(11)で表わされる化合物は、R17、R18及びR19がアリール基であることが好ましい。
上記一般式(10)で表わされる化合物としては、形成する硬化膜の透明性、及び膜厚を15μm以下としたときのパターン形成能から、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイドが好ましい。2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイドは、例えば、DAROCUR−TPO(BASFジャパン社製、商品名)として商業的に入手可能である。
(C)成分である光重合開始剤の含有量は、(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対し、0.1〜20質量部であることが好ましく、0.5〜10質量部であることがより好ましく、1.0〜3質量部であることが更に好ましい。
(C)成分の含有量を上記範囲内とすることにより、光感度が充分となるとともに、露光の際に組成物の表面での吸収が増大することを抑え内部の光硬化性を向上することができる。
本実施形態の感光性樹脂組成物は、防錆性と現像性を両立する点から、トリアゾール化合物、チアジアゾール化合物、及びテトラゾール化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物(以下、(D)成分ともいう)を更に含有することが好ましい。
上記トリアゾール化合物としては、ベンゾトリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール−1−アセトニトリル、ベンゾトリアゾール−5−カルボン酸、1H−ベンゾトリアゾール−1−メタノール、カルボキシベンゾトリアゾール、3−メルカプトトリアゾール等のメルカプト基を含むトリアゾール化合物、3−アミノ−5−メルカプトトリアゾール等のアミノ基を含むトリアゾール化合物などが挙げられる。
上記チアジアゾール化合物としては、2−アミノ−5−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2,1,3−ベンゾチアジアゾール等が挙げられる。
上記テトラゾール化合物としては、下記一般式(12)で表わされる化合物が挙げられる。
上記一般式(12)中のR20及びR21は、各々独立に、水素、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、フェニル基、アミノフェニル基、炭素数7〜20のアルキルフェニル基、アミノ基、メルカプト基、炭素数1〜10のアルキルメルカプト基又は炭素数2〜10のカルボキシアルキル基を示す。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、iso−プロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基等が挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等が挙げられ、アルキルフェニル基としては、例えば、メチルフェニル基、エチルフェニル基等が挙げられる。
アルキルメルカプト基としては、例えば、メチルメルカプト基、エチルメルカプト基等が挙げられ、カルボキシアルキル基としては、例えば、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基等が挙げられる。
上記一般式(12)で表されるテトラゾール化合物の具体例としては、1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、1−メチル−5−エチル−テトラゾール、1−メチル−5−メルカプト−テトラゾール、5−(2−アミノフェニル)−1H−テトラゾール、1−シクロヘキシル−5−メルカプト−テトラゾール、1−フェニル−5−メルカプト−テトラゾール、1−カルボキシメチル−5−メルカプト−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、1−フェニル−テトラゾール等が挙げられる。
上記一般式(12)で表されるテトラゾール化合物は、その水溶性塩であってもよい。具体例としては、1−カルボキシメチル−5−メルカプト−テトラゾールのナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩等が挙げられる。
これらの中でも、電極腐食の抑制力、金属電極との密着性、現像容易性、透明性の観点から、1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール又は1−メチル−5−メルカプト−1H−テトラゾールが好ましい。
これらのテトラゾール化合物及びその水溶性塩は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、保護層を設ける電極表面が銅、銀、ニッケル等の金属を有している場合、現像性を更に向上させる観点から、感光性樹脂組成物はアミノ基を有するテトラゾール化合物を更に含有することが好ましい。この場合、現像残渣を低減することができ、良好なパターンで硬化膜を形成することが容易となる。この理由としては、アミノ基を有するテトラゾール化合物の配合によって、現像液に対する溶解性と金属との密着力のバランスが良好となることが考えられる。
アミノ基を有するテトラゾール化合物を含有する場合、上記の効果が得られることから、本実施形態に係る感光性樹脂組成物及び感光性エレメントは、銅等の金属層を形成して導電性を向上させたタッチパネルの額縁領域における電極を保護するための保護膜の形成に好適である。
本実施形態の感光性樹脂組成物における(D)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対し、0.05〜10.0質量部とすることが好ましく、0.1〜2.0質量部とすることがより好ましく、0.2〜1.0質量部とすることが更に好ましい。
(D)成分の含有量を上記範囲内とすることにより、現像性又は解像度を維持しつつ、電極腐食の抑制力及び金属電極との密着性を向上させる効果を充分に得ることができる。
本実施形態の感光性樹脂組成物は、金属電極との密着性の観点から、更にリン酸エステル化合物を含有させることが好ましい。リン酸エステル化合物としては、例えば、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート(共栄社化学株式会社製、商品名「ライトエステルP−1M」、「ライトエステルP−2M」)、エチレンオキサイド変性リン酸ジメタクリレート(日本化薬株式会社製、商品名「PM−21」)、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート(ユニケミカル株式会社製、商品名「ホスマーM」)、リン酸含有エポキシメタクリレート(第一工業製薬株式会社製、商品名「ニューフロンティアS−23A」)等のリン酸(メタ)アクリレート化合物;ビニルホスホン酸(BASF株式会社製、商品名「VPA−90」、「VPA−100」)等のリン酸ビニル化合物等の分子中に炭素−炭素二重結合を有するリン酸化合物などが挙げられる。
本実施形態の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、シランカップリング剤、レベリング剤、可塑剤、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、酸化防止剤、香料、熱架橋剤、重合禁止剤等を(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対し、各々0.01〜20質量部程度含有させることができる。これらは、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
本実施形態の感光性樹脂組成物は、可視光線透過率の最小値が90%以上であることが好ましく、92%以上であることがより好ましく、95%以上であることが更に好ましい。
一般的な可視光波長域の光線である400〜700nmの波長域における透過率の最小値が90%以上であれば、例えば、タッチパネル(タッチセンサー)の表示部分の透明電極も保護する場合、タッチパネル(タッチセンサー)の額縁領域の金属層(例えば、ITO電極上に銅層を形成した層など)を保護したときに、表示部分の端部から保護層が見える場合等において、表示部分での表示品質、色合い、又は、輝度が低下することを抑制することができる。
また、本実施形態の感光性樹脂組成物は、タッチパネルの視認性を更に向上させる観点から、CIELAB表色系でのb*が−0.2〜1.0であることが好ましく、−0.0〜0.7であることがより好ましく、0.1〜0.4であることが更に好ましい。b*が0.8以上又は−0.2以下では、可視光線透過率が90%未満である場合と同様に、表示部分での表示品質、色合いが低下する傾向がある。なお、CIELAB表色系でのb*の測定は、例えばコニカミノルタ製分光測色計「CM−5」を使用し、b*が0.1〜0.2である厚さ0.7mmのガラス基板に厚み5μmの感光性樹脂組成物層を形成し、紫外線を照射して感光性樹脂組成物層を光硬化した後、D65光源、視野角2°に設定して測定することにより得られる。
感光層20は、本実施形態の感光性樹脂組成物を塗布液とし、これを支持体フィルム上に塗布、乾燥することにより形成できる。塗布液は、上述した本実施形態の感光性樹脂組成物を構成する各成分を溶剤に均一に溶解又は分散することにより得ることができる。
溶剤としては、特に制限はなく、公知のものが使用でき、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、クロロホルム、塩化メチレン等が挙げられる。これら溶剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上の溶剤からなる混合溶剤として用いてもよい。
塗布方法としては、例えば、ドクターブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ロールコーティング法、スクリーンコーティング法、スピナーコーティング法、インクジェットコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、グラビアコーティング法、カーテンコーティング法、ダイコーティング法等が挙げられる。
乾燥条件に特に制限はないが、乾燥温度は、60〜130℃とすることが好ましく、乾燥時間は、0.5〜30分とすることが好ましい。
感光層の厚さは、保護膜として充分な効果を発揮し、かつ部分的な電極保護膜形成により生じるタッチパネル(タッチセンサー)表面の段差が充分小さくなるうえでは、乾燥後の厚さで15μm以下であることが好ましく、2〜10μmであることがより好ましく、3〜8μmであることが更に好ましい。
本実施形態においては、感光層20が、可視光線透過率が90%以上であることが好ましく、92%以上であることがより好ましく、95%以上であることが更に好ましい。また、感光層20が、CIELAB表色系でのb*が−0.2〜1.0となるよう調整されることが好ましい。
保護フィルム30(カバーフィルム)としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体、及びポリエチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンの積層フィルム等からなるフィルムが挙げられる。
以上、感光性エレメントについて説明したが、本発明においては、上述した本実施形態の感光性樹脂組成物の塗布液を、タッチパネル用基材上に塗布し、乾燥して、感光性樹脂組成物からなる感光層を設けてもよい。この場合、塗布方法としては、上述した感光性エレメントにおける感光層の場合と同様の方法を挙げることができる。また、この用途の場合においても、感光層は上述した、膜厚、可視光線透過率、CIELAB表色系でのb*の条件を満たすことが好ましい。
次に、本発明に係る硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法について説明する。図2は、本発明の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法の一実施形態を説明するための模式断面図である。
本実施形態の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法は、タッチパネル用電極110及び120を有するタッチパネル用基材100上に、上記の感光性樹脂組成物からなる感光層20を設ける第1工程と、感光層20の所定部分を活性光線の照射により硬化させる第2工程と、露光後に所定部分以外の感光層を除去し、電極の一部又は全部を被覆する感光性樹脂組成物の硬化物からなる硬化膜(保護膜)22を形成する第3工程とを備える。こうして、硬化膜付きタッチパネル用基材が得られる。得られる硬化膜付きタッチパネル用基材は、硬化膜付きタッチパネル(タッチセンサー)200として用いることができる。
本実施形態で使用される基材には特に制限はなく、一般にタッチパネル(タッチセンサー)用として用いられる、ガラス板、プラスチック板、セラミック板等の基板が挙げられる。この基板上には、タッチパネル用電極が設けられる。電極としては、ITO、Cu、Al、Mo、Ag等の電極、TFT等が挙げられる。また、基板上には、絶縁層が設けられていてもよい。
図2に示されるタッチパネル用電極110及び120を有するタッチパネル用基材100は、例えば、以下の手順で得ることができる。PETフィルムなどの基材上に、ITO、Cuの順にスパッタ法により金属膜を形成した後、金属膜上にエッチング用感光性フィルムを貼り付け、所望のレジストパターンを形成し、不要なCuを塩化鉄水溶液等のエッチング液で除去した後、レジストパターンをはく離除去する。
本実施形態の第1工程では、本実施形態の感光性エレメント1の保護フィルム30を除去した後、感光性エレメントを加熱しながら、タッチパネル用基材100のタッチパネル用電極110及び120が設けられている表面に感光層20を圧着することにより積層する(図2の(a)を参照)。
圧着手段としては、圧着ロールが挙げられる。圧着ロールは、加熱圧着できるように加熱手段を備えたものであってもよい。
加熱圧着する場合の加熱温度は、感光層とタッチパネル用基材との密着性を充分確保しながら、感光層の構成成分が熱硬化又は熱分解されにくいよう、10〜180℃とすることが好ましく、20〜160℃とすることがより好ましく、30〜150℃とすることが更に好ましい。
また、加熱圧着時の圧着圧力は、感光層とタッチパネル用基材との密着性を充分確保しながら、基材の変形を抑制する観点から、線圧で50〜1×105N/mとすることが好ましく、2.5×102〜5×104N/mとすることがより好ましく、5×102〜4×104N/mとすることが更に好ましい。
感光性エレメント1を上記のように加熱すれば、基材を予熱処理することは必要ではないが、感光層と基材との密着性を更に向上させる点から、基材を予熱処理することが好ましい。このときの予熱温度は、30〜180℃とすることが好ましい。
本実施形態においては、感光性エレメントを用いる代わりに、本実施形態の感光性樹脂組成物を塗布液として基材100のタッチパネル用電極110及び120が設けられている表面に塗布し、乾燥して感光層20を形成することができる。
本実施形態の第2工程では、感光層20に、フォトマスク130を介して、活性光線Lをパターン状に露光する(図2の(b)を参照)。
露光の際、感光層20上の支持フィルム10が透明の場合には、そのまま露光することができ、不透明の場合には除去してから露光する。感光層の保護という点からは、支持フィルムとして透明な重合体フィルムを用い、この重合体フィルムを残存させたまま、それを通して露光することが好ましい。
露光に用いられる活性光線の光源としては、公知の活性光源が使用でき、例えば、カーボンアーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等が挙げられる。
このときの、活性光線の照射量は、通常、1×102〜1×104J/m2であり、照射の際に、加熱を伴うこともできる。この活性光線照射量が、1×102J/m2未満では、光硬化の効果が不充分となる傾向があり、1×104J/m2を超えると、感光層が変色する傾向がある。
本実施形態の第3工程では、露光後の感光層を現像液で現像して未露光部を除去し、基材の一部又は全部を被覆する本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化物からなる保護膜22を形成する。形成される保護膜22は所定のパターンを有することができる。
なお、露光後、感光層に支持フィルムが積層されている場合にはそれを除去した後、現像液による未露光部を除去する現像が行われる。
現像方法としては、アルカリ水溶液、水系現像液、有機溶剤等の公知の現像液を用いて、スプレー、シャワー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法により現像を行い、不要部を除去する方法が挙げられる。中でも、環境、安全性の観点からアルカリ水溶液を用いることが好ましい。
アルカリ水溶液の塩基としては、水酸化アルカリ(リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等)、炭酸アルカリ(リチウム、ナトリウム又はカリウムの炭酸塩若しくは重炭酸塩等)、アルカリ金属リン酸塩(リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等)、アルカリ金属ピロリン酸塩(ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等)、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエタノールアミンなどが挙げられる。中でも、炭酸ナトリウム又は水酸化テトラメチルアンモニウムが好ましい。
現像温度及び時間は、本実施形態の感光性樹脂組成物の現像性に合わせて調整することができる。
また、アルカリ水溶液中には、界面活性剤、消泡剤、現像を促進させるための少量の有機溶剤等を混入させることができる。
また、現像後、光硬化後の感光層に残存したアルカリ水溶液の塩基を、有機酸、無機酸又はこれらの酸水溶液を用いて、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知方法により酸処理(中和処理)することができる。
更に、酸処理(中和処理)の後、水洗する工程を行うこともできる。
現像後、必要に応じて、露光(例えば、5×103〜2×104J/m2)により、硬化物を更に硬化させてもよい。なお、本実施形態の感光性樹脂組成物は、現像後の加熱工程なしでも金属に対して優れた密着性を示すが、必要に応じて、現像後の露光の代わりに、又は露光と合わせて、加熱処理(80〜250℃)を施してもよい。
上述のように、本実施形態の感光性樹脂組成物及び感光性エレメントは、タッチパネル用基材の硬化膜を形成するための使用に好適である。
また、本発明は、本発明に係る感光性樹脂組成物を含む硬化膜の形成材料を提供することができる。この硬化膜の形成材料は、上述した本実施形態の感光性樹脂組成物を含むことができ、更に上述した溶媒を含有する塗布液であることが好ましい。
次に、図3〜図5を用いて、本発明に係る硬化膜の使用箇所の一例を説明する。図3は、静電容量式タッチパネルの一例を示す模式上面図である。図3に示されるタッチパネルは、透明基板101の片面にタッチ位置座標を検出するためのタッチ画面102があり、この領域の静電容量変化を検出するための透明電極103及び透明電極104が基板101上に設けられている。透明電極103及び透明電極104はそれぞれタッチ位置の静電容量の変化を検出し、X位置座標及びY位置座標とする。
透明基板101上には、透明電極103及び透明電極104からタッチ位置の検出信号を外部回路に伝えるための引き出し配線105が設けられている。また、引き出し配線105と透明電極103及び透明電極104とは、透明電極103及び透明電極104上に設けられた接続電極106により接続されている。また、引き出し配線105の透明電極103及び透明電極104との接続部と反対側の端部には、外部回路との接続端子107が設けられている。本発明の感光性樹脂組成物は、引き出し配線105、接続電極106及び接続端子107の保護膜122としての硬化膜パターンを形成するために好適に用いることができる。この際に、センシング領域にある電極を同時に保護することもできる。図3では、保護膜122により、引き出し配線105、接続電極106、センシング領域の一部電極及び接続端子107の一部を保護しているが、保護膜を設ける箇所は適宜変更してもよい。例えば、図4に示すように、タッチ画面102を全て保護するように保護膜123を設けてもよい。
図5を用いて、図3に示したタッチパネルにおいて、透明電極と引き出し配線との接続部の断面構造を説明する。図5は、図3に示されるC部分のV−V線に沿った部分断面図であり、透明電極104と引き出し配線105の接続部を説明するための図である。図5の(a)に示すように、透明電極104と引き出し配線105とは、接続電極106を介して電気的に接続されている。図5の(a)に示すように、透明電極104の一部、引き出し配線105及び接続電極106の全部が、保護膜122としての硬化膜パターンで覆われている。同様に、透明電極103と引き出し配線105とは、接続電極106を介して電気的に接続されている。なお、図5の(b)に示すように、透明電極104と引き出し配線105とが直接、電気的に接続されていてもよい。本発明の感光性樹脂組成物及び感光性エレメントは、上記構造部分の保護膜としての硬化膜パターンを形成するために好適に使用できる。
本実施形態における、タッチパネルの製造方法について説明する。まず、タッチパネル用基材である透明基板101上に、透明電極(X位置座標)103を形成する。続いて、絶縁層(図示せず)を介して、透明電極(Y位置座標)104を形成する。透明電極103及び透明電極104の形成は、透明基板101上に形成した透明電極層を、エッチングする方法などを用いることができる。
次に、透明基板101の表面に、外部回路と接続するための引き出し配線105と、この引き出し配線と透明電極103及び透明電極104を接続する接続電極106を形成する。引き出し配線105及び接続電極106は、透明電極103及び透明電極104の形成後に形成しても、各透明電極形成時に同時に形成してもよい。引き出し配線105及び接続電極106の形成は、金属スパッタリング後、エッチング法などを用いることができる。引き出し配線105は、例えば、フレーク状の銀を含有する導電ペースト材料を使って、スクリーン印刷法を用いて、接続電極106を形成するのと同時に形成することができる。次に、引き出し配線105と外部回路とを接続するための接続端子107を形成する。
上記工程により形成された透明電極103、透明電極104、引き出し配線105、接続電極106、及び接続端子107を覆うように、本実施形態に係る感光性エレメント1を圧着し、上記電極上に感光層20を設ける。次に、転写した感光層20に対し、所望の形状にフォトマスクを介してパターン状に活性光線Lを照射する。活性光線Lを照射した後、現像を行い、感光層20の所定部分以外を除去することで、感光層20の所定部分の硬化物からなる保護膜122を形成する。このようにして、保護膜122を備えるタッチパネル、すなわち保護膜122付きタッチパネル用基材(透明基板101)を備えるタッチパネルを製造することができる。
次に、図6〜図10を用いて、本発明に係る硬化膜の使用箇所を説明する。本発明の硬化膜は、例えば、図7〜図10の絶縁膜124としても好適に使用することができる。
図6は、透明電極(X位置座標)103及び透明電極(Y位置座標)104が同一平面上に存在する静電容量式タッチパネルの一例を示す平面図である。図7は、その一部切欠き斜視図である。図8は、図7中のVIII−VIII線に沿った部分断面図である。上記静電容量式タッチパネルは、透明基板101上に、静電容量変化を検出して、X位置座標とする透明電極103と、Y位置座標とする透明電極104とを有する。これらのX、Y位置座標とするそれぞれの透明電極103、104には、タッチパネルとしての電気信号を制御するドライバ素子回路(図示せず)の制御回路に接続するための引き出し配線105a及び105bを有する。
透明電極(X位置座標)103と透明電極(Y位置座標)104とが交差する部分には、絶縁膜124が設けられている。
透明電極(X位置座標)103及び透明電極(Y位置座標)104が同一平面上に存在する静電容量式タッチパネルの製造方法について説明する。
静電容量式タッチパネルの製造方法は、例えば、透明導電材料を用いた公知の方法により、透明電極(X位置座標)103と、後にY位置座標を検出する透明電極104となる透明電極の一部を透明基板101上に予め形成した基板を用いてもよい。図9は、透明電極が同一平面に存在する静電容量式タッチパネルの製造方法の一例を説明するための図であり、(a)は透明電極を備える基板を示す一部切欠き斜視図であり、(b)は得られる静電容量式タッチパネルを示す一部切欠き斜視図である。図10は、透明電極が同一平面に存在する静電容量式タッチパネルの製造方法の一例を説明するための図である。
まず、図9(a)及び図10(a)に示されるような、透明電極(X位置座標)103と、透明電極の一部104aとが予め形成された基板を用意し、透明電極103の一部(透明電極の一部104aに挟まれる部分)に絶縁膜124を設ける(図10の(b))。その後、公知の方法により、導電パターンが形成される。この導電パターンにより透明電極のブリッジ部104bを形成することができる(図10(c))。この透明電極のブリッジ部104bにより、予め形成された透明電極の一部104a同士を導通することができ、透明電極(Y位置座標)104が形成される。
予め形成された透明電極は、例えば、ITOなどを用いた公知の方法により形成されてもいてもよい。また、引き出し配線105a及び105bは、透明導電材料の他、Cu、Ag等の金属などを用いた公知の方法で形成することが可能である。また、引き出し配線105a及び105bが予め形成された基板を用いてもよい。
図11は、その他の静電容量式タッチパネルの一例を示す部分平面図である。図11に記載の構成は、タッチパネルの狭額縁化を意図したものである。図11では、透明基板101上の透明電極104から延びた透明電極配線104c上に透明絶縁膜125が設けられており、更に透明絶縁膜125上に引き出し配線105が設けられている。透明絶縁膜125の必要箇所の上下には開口部108が設けられており、透明電極104と引き出し配線105とが接続、導通されている。本発明の感光性樹脂組成物及び感光性エレメントは、上記構造の部分絶縁膜としての樹脂硬化膜パターンの形成のための使用に好適である。
以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[バインダポリマ溶液(A1)の作製]
撹拌機、還流冷却器、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表1に示す(1)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80℃±2℃に保ちながら、表1に示す(2)を4時間かけて均一に滴下した。(2)の滴下後、80℃±2℃で6時間撹拌を続け、重量平均分子量が60,000、酸価が91mgKOH/g、ガラス転移温度が70℃のバインダポリマの溶液(固形分45質量%)(A1)を得た。
撹拌機、還流冷却器、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表1に示す(1)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80℃±2℃に保ちながら、表1に示す(2)を4時間かけて均一に滴下した。(2)の滴下後、80℃±2℃で6時間撹拌を続け、重量平均分子量が60,000、酸価が91mgKOH/g、ガラス転移温度が70℃のバインダポリマの溶液(固形分45質量%)(A1)を得た。
なお、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)によって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより導出した。GPCの条件を以下に示す。
GPC条件
ポンプ:日立 L−6000型(株式会社日立製作所製、製品名)
カラム:Gelpack GL−R420、Gelpack GL−R430、Gelpack GL−R440(以上、日立化成株式会社製、製品名)
カラム仕様:直径10.7mm × 300mm
溶離液:テトラヒドロフラン
試料濃度:NV(不揮発分濃度)50質量%の樹脂溶液を120mg採取、5mLのTHFに溶解
注入量:200μL
圧力:4.9MPa
測定温度:40℃
流量:2.05mL/分
検出器:日立 L−3300型RI(株式会社日立製作所製、製品名)
GPC条件
ポンプ:日立 L−6000型(株式会社日立製作所製、製品名)
カラム:Gelpack GL−R420、Gelpack GL−R430、Gelpack GL−R440(以上、日立化成株式会社製、製品名)
カラム仕様:直径10.7mm × 300mm
溶離液:テトラヒドロフラン
試料濃度:NV(不揮発分濃度)50質量%の樹脂溶液を120mg採取、5mLのTHFに溶解
注入量:200μL
圧力:4.9MPa
測定温度:40℃
流量:2.05mL/分
検出器:日立 L−3300型RI(株式会社日立製作所製、製品名)
[酸価の測定方法]
酸価は、次のようにして測定した。まず、バインダポリマの溶液を、130℃で1時間加熱し、揮発分を除去して、固形分を得た。そして、酸価を測定すべきポリマ1.0gを精秤した後、このポリマにアセトンを30g添加し、これを均一に溶解した。次いで、指示薬であるフェノールフタレインをその溶液に適量添加して、0.1NのKOH水溶液を用いて滴定を行った。そして、バインダポリマのアセトン溶液を中和するのに必要なKOHのmg数を次式により算出し、酸価を求めた。
酸価=0.1×Vf×56.1/(Wp×I/100)
式中、VfはKOHの滴定量(mL)を示し、Wpは測定したポリマ溶液の重量(g)を示し、Iは測定したポリマ溶液中の不揮発分の割合(質量%)を示す。
酸価は、次のようにして測定した。まず、バインダポリマの溶液を、130℃で1時間加熱し、揮発分を除去して、固形分を得た。そして、酸価を測定すべきポリマ1.0gを精秤した後、このポリマにアセトンを30g添加し、これを均一に溶解した。次いで、指示薬であるフェノールフタレインをその溶液に適量添加して、0.1NのKOH水溶液を用いて滴定を行った。そして、バインダポリマのアセトン溶液を中和するのに必要なKOHのmg数を次式により算出し、酸価を求めた。
酸価=0.1×Vf×56.1/(Wp×I/100)
式中、VfはKOHの滴定量(mL)を示し、Wpは測定したポリマ溶液の重量(g)を示し、Iは測定したポリマ溶液中の不揮発分の割合(質量%)を示す。
[ガラス転移温度の測定方法]
ガラス転移温度(℃)は、以下のFoxの式より算出されるものである。
Tg(℃)=(w1/Tg1+w2/Tg2+・・・+wk/Tgk)−273
但し、Tgは共重合体のガラス転移温度であり、Tg1、Tg2、・・・・・Tgkは各単量体成分の単独共重合体のガラス転移温度であり、w1、w2・・・・・wkは各単量体成分のモル分率を表し、w1+w2+・・・・・wk=1である。
ガラス転移温度(℃)は、以下のFoxの式より算出されるものである。
Tg(℃)=(w1/Tg1+w2/Tg2+・・・+wk/Tgk)−273
但し、Tgは共重合体のガラス転移温度であり、Tg1、Tg2、・・・・・Tgkは各単量体成分の単独共重合体のガラス転移温度であり、w1、w2・・・・・wkは各単量体成分のモル分率を表し、w1+w2+・・・・・wk=1である。
(実施例1)
[硬化膜を形成するための感光性樹脂組成物溶液(V−1)の調製]
表2に示す材料を、攪拌機を用いて15分間混合し、硬化膜を形成するための感光性樹脂組成物溶液(V−1)を調整した。
[硬化膜を形成するための感光性樹脂組成物溶液(V−1)の調製]
表2に示す材料を、攪拌機を用いて15分間混合し、硬化膜を形成するための感光性樹脂組成物溶液(V−1)を調整した。
[硬化膜を形成するための感光性エレメント(E−1)の作製]
支持フィルムとして厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、感光性樹脂組成物溶液(V−1)を支持フィルム上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で3分間乾燥して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物からなる感光層(感光性樹脂組成物層)を形成した。得られた感光層の厚さは5μmであった。
支持フィルムとして厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、感光性樹脂組成物溶液(V−1)を支持フィルム上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で3分間乾燥して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物からなる感光層(感光性樹脂組成物層)を形成した。得られた感光層の厚さは5μmであった。
次いで、得られた感光層の上に25μmの厚さのポリエチレンフィルムを、カバーフィルムとして張り合わせて、硬化膜を形成するための感光性エレメント(E−1)を作製した。
[硬化膜の透過率の測定]
得られた感光性エレメント(E−1)のポリエチレンフィルムをはがしながら、厚さ1mmのガラス基板上に、感光層が接するようにラミネータ(日立化成株式会社製、商品名HLM−3000型)を用いて、ロール温度120℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×105Pa(厚さが1mm、縦10cm×横10cmの基板を用いたため、このときの線圧は9.8×103N/m)の条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光層及び支持フィルムが積層された積層体を作製した。
得られた感光性エレメント(E−1)のポリエチレンフィルムをはがしながら、厚さ1mmのガラス基板上に、感光層が接するようにラミネータ(日立化成株式会社製、商品名HLM−3000型)を用いて、ロール温度120℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×105Pa(厚さが1mm、縦10cm×横10cmの基板を用いたため、このときの線圧は9.8×103N/m)の条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光層及び支持フィルムが積層された積層体を作製した。
次いで、得られた積層体の感光層に、平行光線露光機(オーク製作所株式会社製、EXM1201)を使用して、感光層側より露光量5×102J/m2で(i線(波長365nm)における測定値)、紫外線を照射した後、支持フィルムを除去し、厚さ5.0μmの感光層からなる硬化膜を有する透過率測定用試料を得た。
次いで、得られた試料を日立計測器サービス株式会社製の紫外可視分光光度計(U−3310)を使用して、測定波長域400〜700nmで可視光線透過率を測定した。得られた感光層の波長400nmにおける透過率は、波長700nmにおいて97%、波長550nmにおいて96%、波長400nmにおいて94%であり、400〜700nmにおける透過率の最小値は94%であり、良好な透過率を確保できていた。
[硬化膜のb*の測定]
得られた感光性エレメント(E−1)のポリエチレンフィルムをはがしながら、厚さ0.7mmのガラス基板(b*:0.1〜0.2)上に、感光層が接するようにラミネート([硬化膜の透過率の測定]に記載の条件と同一)して、ガラス基板上に、感光層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
得られた感光性エレメント(E−1)のポリエチレンフィルムをはがしながら、厚さ0.7mmのガラス基板(b*:0.1〜0.2)上に、感光層が接するようにラミネート([硬化膜の透過率の測定]に記載の条件と同一)して、ガラス基板上に、感光層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
次いで、得られた感光層に、平行光線露光機(オーク製作所株式会社製、EXM1201)を使用して、感光層側より露光量5×102J/m2で(i線(波長365nm)における測定値)紫外線を照射した後、支持体フィルムを除去し、更に感光層側上方より露光量1×104J/m2で(i線(波長365nm)における測定値)紫外線を照射し、厚さ5.0μmの感光層の硬化物からなる保護膜(光硬化した硬化膜)を有するb*測定用試料を得た。
次いで、得られた試料をコニカミノルタ株式会社製の分光測色計(CM−5)を使用して、光源設定D65、視野角2°でCIELAB表色系でのb*を測定したところ、感光層のb*は0.44であり、良好なb*を有していることが確認された。
[感光層のアルカリ現像性試験]
得られた感光性エレメント(E−1)のポリエチレンフィルムをはがしながら、スパッタ銅付きポリイミドフィルム(東レフィルム加工株式会社製)上に、感光層が接するようラミネート([硬化膜の透過率の測定]に記載の条件と同一)して、スパッタ銅上に、感光層及び支持フィルムが積層された積層体を作製した。
得られた感光性エレメント(E−1)のポリエチレンフィルムをはがしながら、スパッタ銅付きポリイミドフィルム(東レフィルム加工株式会社製)上に、感光層が接するようラミネート([硬化膜の透過率の測定]に記載の条件と同一)して、スパッタ銅上に、感光層及び支持フィルムが積層された積層体を作製した。
次いで、感光層上に積層されている支持フィルムを除去し、感光層側より0.75MPaの圧力で1.0重量%炭酸ナトリウム(和光純薬工業株式会社製)水溶液を噴射し、感光層が完全に除去されるまでの時間及び除去後の感光層の形状を観察し現像性を評価した。
A : 感光層除去までの時間が15秒以内であり、かつ感光層が溶解する。
B : 感光層除去までの時間が30秒以内であり、かつ感光層が完全に溶解する。
C : 感光層除去までの時間が30秒以内であるが、感光層は溶解されずに剥離された状態で残存する。
D : 感光層除去までの時間が30秒よりも長く、かつ感光層は溶解されずに剥離された状態で残存する。
評価用試料を観察したところ、感光層が除去されるまでの時間は14秒であり、かつ感光層が溶解したため評価はAであった。
A : 感光層除去までの時間が15秒以内であり、かつ感光層が溶解する。
B : 感光層除去までの時間が30秒以内であり、かつ感光層が完全に溶解する。
C : 感光層除去までの時間が30秒以内であるが、感光層は溶解されずに剥離された状態で残存する。
D : 感光層除去までの時間が30秒よりも長く、かつ感光層は溶解されずに剥離された状態で残存する。
評価用試料を観察したところ、感光層が除去されるまでの時間は14秒であり、かつ感光層が溶解したため評価はAであった。
[硬化膜の塩水噴霧試験]
得られた感光性エレメント(E−1)のポリエチレンフィルムをはがしながら、スパッタ銅付きポリイミドフィルム(東レフィルム加工株式会社製)上に、感光層が接するようにラミネート([硬化膜の透過率の測定]に記載の条件と同一)して、スパッタ銅上に、感光層及び支持フィルムが積層された積層体を作製した。
得られた感光性エレメント(E−1)のポリエチレンフィルムをはがしながら、スパッタ銅付きポリイミドフィルム(東レフィルム加工株式会社製)上に、感光層が接するようにラミネート([硬化膜の透過率の測定]に記載の条件と同一)して、スパッタ銅上に、感光層及び支持フィルムが積層された積層体を作製した。
次いで、得られた積層体の感光層に、平行光線露光機(オーク製作所株式会社製、EXM1201)を使用して、感光層側より露光量5×102J/m2で(i線(波長365nm)における測定値)紫外線を照射した後、支持フィルムを除去し、感光層側より露光量1×104J/m2で(i線(波長365nm)における測定値)紫外線を照射し、厚さ5.0μmの感光層の硬化物からなる保護膜が形成された塩水耐性評価用試料を得た。
次いで、JIS規格(Z 2371)を参考に、塩水噴霧試験機(スガ試験機株式会社製STP−90V2)を用いて、試験槽内に前述の試料を載置し、濃度50g/Lの塩水(pH=6.7)を試験槽温度35℃、噴霧量1.5mL/hで48時間噴霧した。噴霧終了後、塩水を拭き取って、評価用試料の表面状態を観察し、以下の評点に従って評価した。
A : 保護膜表面に全く変化なし。
B : 保護膜表面にごくわずかな痕跡が見えるが、銅は変化なし。
C : 保護膜表面に痕跡が見えるが、銅は変化なし。
D : 保護膜表面に痕跡があり、かつ銅が変色する。
評価用試料の表面状態を観察したところ、保護膜表面に全く変化なく評価はAであった。
A : 保護膜表面に全く変化なし。
B : 保護膜表面にごくわずかな痕跡が見えるが、銅は変化なし。
C : 保護膜表面に痕跡が見えるが、銅は変化なし。
D : 保護膜表面に痕跡があり、かつ銅が変色する。
評価用試料の表面状態を観察したところ、保護膜表面に全く変化なく評価はAであった。
(実施例2〜10)
表1に示す成分を用いて、A1と同様にA2〜A5のバインダポリマ溶液を得た。表2(表中、各成分の数値の単位は質量部)に示す成分を用いて得られた各感光性樹脂組成物溶液を用いた以外は、実施例1と同様に感光性エレメントを作製し、アルカリ現像性試験、塩水噴霧試験、並びに透過率及びb*の測定を行った(実施例2〜10)。表2に示すように、実施例2〜10においても、アルカリ現像性及び耐塩水性評価がいずれも良好な結果であった。また、実施例2〜10において、測定波長域400〜700nmで可視光線透過率は90%以上を示し、b*は−0.2〜1.0の範囲を充分満たしていた。
表1に示す成分を用いて、A1と同様にA2〜A5のバインダポリマ溶液を得た。表2(表中、各成分の数値の単位は質量部)に示す成分を用いて得られた各感光性樹脂組成物溶液を用いた以外は、実施例1と同様に感光性エレメントを作製し、アルカリ現像性試験、塩水噴霧試験、並びに透過率及びb*の測定を行った(実施例2〜10)。表2に示すように、実施例2〜10においても、アルカリ現像性及び耐塩水性評価がいずれも良好な結果であった。また、実施例2〜10において、測定波長域400〜700nmで可視光線透過率は90%以上を示し、b*は−0.2〜1.0の範囲を充分満たしていた。
光重合性化合物:
T−1420(T):ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(日本化薬株式会社製)
RP−1040:EO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート(日本化薬株式会社製)
光重合開始剤:
OXE−01:1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(o−ベンゾイルオキシム)](BASF株式会社製、商品名:IRGACURE OXE 01)
D−TPO:2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド(BASF株式会社製、商品名:DAROCUR−TPO)
その他:
PM−21:2−ヒドロキシエチルメタクリレートの6−ヘキサノリド付加重合物と無水リン酸との反応生成物(日本化薬株式会社製)
AW−500:2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−Tert−ブチルフェノール)(アンテージW−500、川口化学株式会社製)
B6030:5−アミノ−1H−テトラゾール(千代田ケミカル株式会社製、商品名:チオエールB−6030)
ADDITIVE8032:有機変性シリコーンオイル(東レ・ダウコーニング株式会社製)
MEK:メチルエチルケトン(東燃化学株式会社製)
(比較例1〜8)
表1に示す成分を用いて、A1と同様にA6〜A10のバインダポリマ溶液を得た。表3(表中、各成分の数値の単位は質量部)に示す成分を用いて得られた感光性樹脂組成物溶液を用いた以外は、実施例1と同様に感光性エレメントを作製し、アルカリ現像性試験、塩水噴霧試験を行った(比較例1〜8)。表3に示すように、比較例1〜8においては、アルカリ現像性及び耐塩水性評価がいずれも劣る結果であった。
表1に示す成分を用いて、A1と同様にA6〜A10のバインダポリマ溶液を得た。表3(表中、各成分の数値の単位は質量部)に示す成分を用いて得られた感光性樹脂組成物溶液を用いた以外は、実施例1と同様に感光性エレメントを作製し、アルカリ現像性試験、塩水噴霧試験を行った(比較例1〜8)。表3に示すように、比較例1〜8においては、アルカリ現像性及び耐塩水性評価がいずれも劣る結果であった。
1…感光性エレメント、10…支持フィルム、20…感光層、22…保護膜、30…保護フィルム、100…タッチパネル用基材、101…透明基板、102…タッチ画面、103…透明電極(X位置座標)、104…透明電極(Y位置座標)、104a…透明電極の一部、104b…透明電極のブリッジ部、104c…透明電極配線、105,105a,105b…引き出し配線、106…接続電極、107…接続端子、108…開口部、110,120…タッチパネル用電極、122,123…保護膜、124,125…絶縁膜、130…フォトマスク、200…硬化膜付きタッチパネル用基材。
Claims (23)
- タッチパネル用基材上に、カルボキシル基を有し、かつ酸価が80〜100mgKOH/gであるバインダポリマと、光重合性化合物と、光重合開始剤と、を含有する感光性樹脂組成物からなる感光層を設け、該感光層の所定部分を活性光線の照射により硬化させた後に前記感光層の前記所定部分以外を除去し、前記基材の一部又は全部を被覆する前記感光層の前記所定部分の硬化膜を形成する、硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記光重合性化合物が、トリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、グリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジグリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物からなる群より選択される少なくとも1種の3以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物を含む、請求項1に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記光重合性化合物が、ジトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物を含む、請求項1又は2に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記バインダポリマの酸価が80〜98mgKOH/gである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記バインダポリマの重量平均分子量が30000〜200000である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記バインダポリマの重量平均分子量が50000以上である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記バインダポリマのガラス転移温度が60℃以上である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記感光性樹脂組成物がテトラゾール化合物を更に含有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記感光性樹脂組成物がリン酸エステル化合物を更に含有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- 前記タッチパネル用基材が、銅を含む電極を有し、
前記硬化膜が前記電極の一部又は全部を被覆する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。 - 支持フィルムと、該支持フィルム上に設けられた前記感光性樹脂組成物からなる感光層と、を備える感光性エレメントを用意し、該感光性エレメントの感光層を前記基材上に転写して前記感光層を設ける、請求項1〜10のいずれか一項に記載の硬化膜付きタッチパネル用基材の製造方法。
- カルボキシル基を有し、かつ酸価が80〜100mgKOH/gであるバインダポリマと、光重合性化合物と、光重合開始剤と、を含有する、タッチパネル用基材上に硬化膜を形成するための、感光性樹脂組成物。
- 前記光重合性化合物が、トリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジペンタエリスリトール骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、グリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ジグリセリン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物及びこれらのアルキレンオキサイド変性化合物からなる群より選択される少なくとも1種の3以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物を含む、請求項12に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記光重合性化合物が、ジトリメチロールプロパン骨格を有する3官能以上の(メタ)アクリレート化合物を含む、請求項12又は13に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記バインダポリマの酸価が80〜98mgKOH/gである、請求項12〜14のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記バインダポリマの重量平均分子量が30000〜200000である、請求項12〜15のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記バインダポリマの重量平均分子量が50000以上である、請求項12〜16のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記バインダポリマのガラス転移温度が60℃以上である、請求項12〜17のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- テトラゾール化合物を更に含有する、請求項12〜18のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- リン酸エステル化合物を更に含有する、請求項12〜19のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記タッチパネル用基材が、銅を含む電極を有する、請求項12〜20のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- 支持フィルムと、該支持フィルム上に設けられた感光層と、を備え、
前記感光層が、請求項12〜21のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物からなる、感光性エレメント。 - タッチパネル用基材と、該タッチパネル用基材上に設けられた硬化膜と、を備え、
前記硬化膜が、請求項12〜21のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物を含む、タッチパネル。
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