透明導電性膜層疊體及其用途的製作方法
2023-05-04 00:11:01 1

本發明涉及透明導電性膜層疊體及其用途,是特別對於防止膜的斷裂而言有用的技術。
背景技術:
以往,在靜電電容型的觸控面板構成中作為透明導電性膜的基材膜廣泛地使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)。但是,由於pet膜被拉伸制膜,具有高相位差,因此難以在偏振板的基礎上使用。為此,專利文獻1中,作為低相位差用基材膜提出過使用了環烯烴系樹脂的透明導電性膜。在像這樣在基材膜中使用了環烯烴系樹脂的情況下,基材非常脆而容易受傷。因而,在利用卷對卷製法搬送時,需要對基材膜進行硬質塗層處理。
專利文獻2中,為了防止膜的斷裂、提高處置性,公開過在透明導電性膜上層疊了保護膜的層疊體。該文獻中,公開過作為透明導電性膜的基材膜使用環烯烴系樹脂膜、作為表面保護膜使用pet基材而被夾隔著粘合劑層層疊了的層疊體。
由於是利用卷對卷製法搬送該層疊體,因此為了防止粘連(卷繞膜時的膜之間的粘貼),需要對保護膜賦予防粘連層。例如,通過向保護膜表面上塗布添加有任意的粒子的樹脂來形成固化樹脂層,可以形成具有防粘連性和耐劃傷性的防粘連層。但是,如果利用這樣的方法來形成防粘連層,則膜容易斷裂,因該斷裂成為起點而在卷對卷製法中使層疊體整體斷裂的風險變得非常高。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2013-114344號公報
專利文獻2:日本特開2003-205567號公報
技術實現要素:
發明所要解決的問題
因而,本發明的目的在於,提供一種透明導電性膜層疊體,在作為透明導電性膜的基材使用了環烯烴系樹脂或聚碳酸酯系樹脂的情況下,能夠防止透明樹脂膜的受傷,即使是施加透明導電性膜層疊體搬送時的張力,也不會在透明導電性膜層疊體中產生斷裂,能夠確保其後的工序成品率,並提供該透明導電性膜層疊體的用途。
用於解決問題的方法
本發明人等為了解決所述問題進行了深入研究,結果發現,通過採用下述構成,可以實現上述目的,從而完成了本發明。
即,本發明的透明導電性膜層疊體的特徵在於,是包含在保護膜的一面側具有粘合劑層的承載膜、和夾隔著所述粘合劑層能夠剝離地層疊的透明導電性膜的透明導電性膜層疊體,所述透明導電性膜依次具有透明導電膜、第一固化樹脂層、透明樹脂膜、和第二固化樹脂層,所述透明樹脂膜包含環烯烴系樹脂或聚碳酸酯系樹脂,所述透明導電性膜的厚度為20μm~150μm,所述承載膜被層疊於所述透明導電性膜的形成有第二固化樹脂層的面側,所述保護膜包含非晶性樹脂,所述保護膜的不具有所述粘合劑層的面側的表面的算術平均表面粗糙度ra為0.01μm以上,在對所述透明導電性膜層疊體進行180°彎曲試驗時,不發生所述透明導電性膜層疊體的斷裂。而且,本發明的各種物性值只要沒有特別指出,就是利用實施例等中採用的方法測定的值。
一般而言在紫外線固化型的粘結劑中添加粒子而在保護膜的不具有粘合劑層的面側形成防粘連層的情況下,膜在180°彎曲試驗中容易斷裂,卷對卷製法中的斷裂的風險非常高。因而,本發明中,不另行設置防粘連層,而是通過對保護膜自身的表面賦予算術平均表面粗糙度ra而兼顧了防斷裂性和防粘連性。在利用卷對卷製法的搬送中因裝置內的加熱輥、濺射時的熱量蓄積的影響而使長尺寸形狀的透明導電性膜層疊體蜿蜒行進的情況下,採取對透明導電性膜層疊體施加張力來修正蜿蜒行進等措施,然而經常因該措施而引起透明導電性膜層疊體的斷裂。在施加用於該蜿蜒行進修正措施的張力時固化樹脂層破裂,由於該破裂的原因而在長尺寸形狀的透明導電性膜層疊體中產生斷裂。在濺射法等真空成膜法中,需要在除去了樹脂成分、水蒸氣等雜質的氣氛中成膜,一旦在真空成膜裝置內發生透明導電性膜層疊體的斷裂,就需要將濺射成膜室向大氣開放而從透明導電性膜層疊體的再設置進行至清掃,導致生產率明顯惡化的結果。因而,本發明中,是包含在保護膜的一面側具有粘合劑層的承載膜、和夾隔著所述粘合劑層能夠剝離地層疊的透明導電性膜的透明導電性膜層疊體,在對透明導電性膜層疊體進行180°彎曲試驗時,不會發生所述透明導電性膜層疊體的斷裂,由此能夠防止透明樹脂膜的受傷,即使是施加透明導電性膜層疊體搬送時的張力,也不會在透明導電性膜層疊體中產生斷裂,可以確保其後的工序成品率。
優選對本發明的透明導電性膜層疊體的所述保護膜的不具有所述粘合劑層的面側的表面實施了壓花加工。通過像本發明那樣對保護膜的一面實施壓花加工,就可以不用設置容易成為斷裂的起點的防粘連層地賦予防粘連性。另外,能夠對透明導電性膜層疊體簡便地賦予微細凹凸。其結果是,可以防止透明導電性膜層疊體斷裂,即使是施加透明導電性膜層疊體搬送時的張力,也不會在透明導電性膜層疊體中產生斷裂,可以確保其後的工序成品率。
本發明的保護膜優選包含熔融擠出聚碳酸酯系樹脂或熔融擠出環烯烴系樹脂。由於在熔融擠出時可以利用毛面輥對保護膜的一面實施壓花加工等加工,因此可以不用設置容易成為斷裂的起點的防粘連層地高效地賦予防粘連性。
本發明的保護膜的厚度優選為20μm~150μm。由此,在利用卷對卷製法搬送透明導電性膜層疊體時,也不會產生透明導電性膜層疊體的斷裂,可以確保其後的工序成品率。
本發明的透明導電性膜層疊體優選在所述第一固化樹脂層與所述透明導電膜之間還具備1層以上的光學調整層。由於可以利用光學調整層來控制折射率,因此在將透明導電膜圖案化的情況下,也可以降低圖案形成部與圖案開口部的反射率差,難以觀察到透明導電膜圖案,在觸控面板等顯示裝置中觀察性變得良好。
附圖說明
圖1是本發明的一個實施方式的透明導電性膜層疊體的示意性剖視圖。
圖2是本發明的其他實施方式的透明導電性膜層疊體的示意性剖視圖。
圖3是用於說明180°彎曲試驗的步驟的示意性側視圖。
具體實施方式
在參照附圖的同時,對本發明的透明導電性膜層疊體的實施方式說明如下。其中,在圖的一部分或全部,省略說明中不需要的部分,另外為了使說明容易而有加以放大或縮小等而圖示的部分。表示上下等位置關係的術語是單純地為了使說明容易而使用的,沒有任何限定本發明的構成的意圖。
<層疊體的結構>
圖1是示意性地表示本發明的透明導電性膜層疊體的一個實施方式的剖視圖,圖2是本發明的其他實施方式的透明導電性膜層疊體的示意性剖視圖。透明導電性膜層疊體包括:在保護膜1的一面側具有粘合劑層2的承載膜10、和夾隔著粘合劑層2能夠剝離地層疊的透明導電性膜20。所述透明導電性膜20依次具有透明導電膜6、第一固化樹脂層5、透明樹脂膜4、和第二固化樹脂層3。另外,如圖2所示,可以在所述第一固化樹脂層5與所述透明導電膜6之間還具備1層的光學調整層7,也可以具備2層以上的光學調整層7。第一固化樹脂層5和第二固化樹脂層3包括作為防粘連層或硬質塗層發揮作用的層。而且,承載膜10層疊於透明導電性膜20的形成有第二固化樹脂層3的面側。
<透明導電性膜>
透明導電性膜依次具有透明導電膜、第一固化樹脂層、透明樹脂膜、和第二固化樹脂層。透明導電性膜也可以在第一固化樹脂層與透明導電膜之間還包含1層以上的光學調整層。透明導電性膜的厚度優選為20~150μm的範圍內,更優選為25~100μm的範圍內,進一步優選為30~80μm的範圍內。如果透明導電性膜的厚度小於上述範圍的下限,則機械強度不足,會有將膜基材製成捲筒狀而連續地形成固化樹脂層或透明導電膜的操作變得困難的情況。另一方面,如果厚度大於上述範圍的上限,則會有無法實現透明導電膜的耐擦傷性、作為觸控面板用的打點特性的提高的情況。
(透明樹脂膜)
透明樹脂膜由環烯烴系樹脂或聚碳酸酯系樹脂形成,具有高透明性及低吸水性的特性。通過採用環烯烴系樹脂或聚碳酸酯系樹脂,就能夠控制透明導電性膜層疊體中所用的透明導電性膜的光學特性。
作為環烯烴系樹脂,只要是具有包含環狀烯烴(環烯烴)的單體的單元的樹脂,就沒有特別限定。作為透明樹脂膜中所用的環烯烴系樹脂,可以是環烯烴聚合物(cop)或環烯烴共聚物(coc)的任意一種。所謂環烯烴共聚物,是指作為環狀烯烴與乙烯等烯烴的共聚物的非結晶性的環狀烯烴系樹脂。
作為上述環狀烯烴,存在有多環式的環狀烯烴和單環式的環狀烯烴。作為該多環式的環狀烯烴,可以舉出降冰片烯、甲基降冰片烯、二甲基降冰片烯、乙基降冰片烯、亞乙基降冰片烯、丁基降冰片烯、雙環戊二烯、二氫雙環戊二烯、甲基雙環戊二烯、二甲基雙環戊二烯、四環十二烯、甲基四環十二烯、二甲基四環十二烯、三環戊二烯、四環戊二烯等。另外,作為單環式的環狀烯烴,可以舉出環丁烯、環戊烯、環辛烯、環辛二烯、環辛三烯、環十二碳三烯等。
環烯烴系樹脂也可以作為市售品獲得,例如可以舉出日本zeon公司制「zeonor」、jsr公司制「arton」、polyplastic公司制「topas」、三井化學公司制「apel」等。
聚碳酸酯系樹脂沒有特別限定,例如可以舉出脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯、脂肪族-芳香族聚碳酸酯等。具體而言,例如作為使用了雙酚類的聚碳酸酯(pc)可以舉出雙酚a聚碳酸酯、支鏈雙酚a聚碳酸酯、發泡聚碳酸酯、共聚碳酸酯、嵌段共聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚膦酸酯碳酸酯、二甘醇二烯丙基碳酸酯(cr-39)等。在聚碳酸酯系樹脂中,可以還包含與雙酚a聚碳酸酯共混物、聚酯共混物、abs共混物、聚烯烴共混物、苯乙烯―馬來酸酐共聚物共混物之類的其他成分共混的樹脂。作為聚碳酸酯樹脂的市售品,可以舉出惠和公司制「opcon」、帝人公司制「panlite」、三菱瓦斯化學制「upilon(含有紫外線吸收劑的聚碳酸酯)」等。
對於透明樹脂膜,可以對表面預先實施濺射、電暈放電、火焰、紫外線照射、電子束照射、化成、氧化等蝕刻處理或底塗處理,提高與形成於透明樹脂膜上的固化樹脂層、透明導電膜等的密合性。另外,也可以在形成固化樹脂層、透明導電膜前,根據需要利用溶劑清洗、超聲波清洗等,對透明樹脂膜表面進行除塵、潔淨化。
透明樹脂膜的厚度優選為20~150μm的範圍內,更優選為25~100μm的範圍內,進一步優選為30~80μm的範圍內。如果透明樹脂膜的厚度小於上述範圍的下限,則機械強度不足,會有將膜基材製成捲筒狀而連續地形成固化樹脂層或透明導電膜的操作變得困難的情況。另一方面,如果厚度大於上述範圍的上限,則會有無法實現透明導電膜的耐擦傷性、作為觸控面板用的打點特性的提高的情況。
形成透明樹脂膜的環烯烴系樹脂或聚碳酸酯系樹脂的玻璃化轉變溫度優選為130℃以上,更優選為140℃以上。由此,就能夠抑制熱處理工序後的捲曲發生,提高尺寸穩定性,確保其後的工序成品率。
上述透明樹脂膜容易製成面內方向的相位差(r0)為0nm~10nmm的低相位差的膜或面內方向的相位差為80nm~150nm左右的λ/4膜,在與偏振板一起使用的情況下,能夠使觀察性良好。而且,面內相位差(r0)是指在23℃以波長589nm的光測定出的相位差膜(層)面內的相位差值。
(固化樹脂層)
固化樹脂層包含設於透明樹脂膜的一面側的第一固化樹脂層、和設於另一面側的第二固化樹脂層。由環烯烴系樹脂或聚碳酸酯系樹脂形成的透明樹脂膜在透明導電膜的形成、透明導電膜的圖案化或向電子設備上的搭載等各工序中容易受傷,因此如上所述,在透明樹脂膜的兩面形成第一固化樹脂層和第二固化樹脂層。
固化樹脂層是通過使固化型樹脂固化而得到的層。作為所用的樹脂,可以沒有特別限制地使用作為固化樹脂層形成後的被膜具有足夠的強度、且具有透明性的樹脂,可以舉出熱固化型樹脂、紫外線固化型樹脂、電子束固化型樹脂、雙組份混合型樹脂等。它們當中,適合為在藉助紫外線照射的固化處理中可以利用簡單的加工操作高效地形成固化樹脂層的紫外線固化型樹脂。
作為紫外線固化型樹脂,可以舉出聚酯系、丙烯酸系、氨基甲酸酯系、醯胺系、矽酮系、環氧系等各種樹脂,包含紫外線固化型的單體、低聚物、聚合物等。優選使用的紫外線固化型樹脂是丙烯酸系樹脂或環氧系樹脂,更優選為丙烯酸系樹脂。
固化樹脂層也可以包含粒子。通過向固化樹脂層中配合粒子,可以在固化樹脂層的表面形成隆起,可以對透明導電性膜合適地賦予耐粘連性。
作為上述粒子,可以沒有特別限制地使用各種金屬氧化物、玻璃、塑料等具有透明性的粒子。例如可以舉出二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鈣等無機系粒子、包含聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氨酯、丙烯酸系樹脂、丙烯酸-苯乙烯共聚物、苯胍胺、三聚氰胺、聚碳酸酯等各種聚合物的交聯或未交聯的有機系粒子或矽酮系粒子等。所述粒子可以適當地選擇使用1種或2種以上,然而優選有機系粒子。作為有機系粒子,從折射率的觀點考慮,優選丙烯酸系樹脂。
粒子的最頻粒徑可以考慮固化樹脂層的隆起的突出度或與隆起以外的平坦區域的厚度的關係等適當地設定,沒有特別限定。而且,從對透明導電性膜充分地賦予耐粘連性、並且充分地抑制霧度的升高的觀點考慮,粒子的最頻粒徑優選使用固化樹脂層的厚度的±50%的範圍內的粒徑。而且,本說明書中,所謂「最頻粒徑」,是指顯示出粒子分布的極大值的粒徑,可以通過使用流動式粒子像分析裝置(sysmex公司制、產品名「fpta-3000s」),在給定條件下(鞘液:乙酸乙酯、測定模式:hpf測定、測定方式:全計數)進行測定而求出。測定試樣使用了將粒子用乙酸乙酯稀釋為1.0重量%、並用超聲波清洗劑使之均勻地分散的物質。
粒子的含量是相對於樹脂組合物的固體成分100重量份優選為0.05~1.0重量份,更優選為0.1~0.5重量份,進一步優選為0.1~0.2重量份。如果固化樹脂層中的粒子的含量小,則會有難以形成足以對固化樹脂層的表面賦予耐粘連性、易滑性的隆起的趨勢。另一方面,如果粒子的含量過大,則由於粒子所致的光散射的原因而使透明導電性膜的霧度變高,會有觀察性降低的趨勢。另外,如果粒子的含量過大,則在固化樹脂層的形成時(溶液的塗布時)會產生條紋,會有觀察性受損、透明導電膜的電特性變得不均勻的情況。
固化樹脂層可以通過如下操作得到,即,將包含各固化型樹脂和根據需要加入的粒子、交聯劑、引發劑、敏化劑等的樹脂組合物塗布於透明樹脂膜上,在樹脂組合物含有溶劑的情況下,進行溶劑的乾燥,利用熱、活性能量射線或其雙方的任意一種的應用,使之固化而得。熱可以使用空氣循環式烘箱或ir加熱器等公知的機構,然而並不限定於這些方法。作為活性能量射線的例子有紫外線、電子束、伽馬射線等,沒有特別限定。
固化樹脂層可以使用上述的材料利用溼式塗布法(塗布法)等制膜。例如,在作為透明導電膜形成含有氧化錫的氧化銦(ito)的情況下,如果作為基底層的固化樹脂層的表面平滑,則也可以縮短透明導電膜的結晶化時間。從該觀點考慮,優選利用溼式塗布法將固化樹脂層制膜。
固化樹脂層的厚度優選為0.5μm~5μm,更優選為0.7μm~3μm,最優選為0.8μm~2μm。如果固化樹脂層的厚度處於所述範圍中,則可以防止受傷或抑制固化樹脂層的固化收縮中的膜褶皺,可以防止觸控面板等的觀察性惡化。
(透明導電膜)
透明導電膜優選設於設置在透明樹脂膜的一面側的第一固化樹脂層上。透明導電膜的構成材料只要包含無機物,就沒有特別限定,可以合適地使用選自銦、錫、鋅、鎵、銻、鈦、矽、鋯、鎂、鋁、金、銀、銅、鈀、鎢中的至少1種的金屬的金屬氧化物。在該金屬氧化物中,根據需要,也可以還包含上述組中所示的金屬原子。例如優選使用含有氧化錫的氧化銦(ito)、含有銻的氧化錫(ato)等。
透明導電膜的厚度沒有特別限制,然而為了製成使其表面電阻為1×103ω/□以下的具有良好的導電性的連續被膜,優選將厚度設為10nm以上。如果膜厚過大,則會帶來透明性的降低等,因此優選為15~35nm,更優選為20~30nm的範圍內。如果透明導電膜的厚度小於10nm,則膜表面的電阻變高,並且難以變為連續被膜。另外,如果透明導電膜的厚度大於35nm,則會有帶來透明性的降低等情況。
透明導電膜的形成方法沒有特別限定,可以採用以往公知的方法。具體而言,例如可以例示出真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法等乾式法。另外,也可以根據所必需的膜厚採用適當的方法。而且,在第一固化樹脂層上形成透明導電膜的情況下,如果利用濺射法等乾式法形成透明導電膜,則可以將透明導電膜的表面大致上維持作為其基底層的第一固化樹脂層表面形狀。由此,在第一固化樹脂層中存在隆起的情況下,可以對透明導電膜表面也恰當地賦予耐粘連性及易滑性。
可以根據需要實施加熱退火處理(例如在大氣氣氛下、在80~150℃實施30~90分鐘左右)而使透明導電膜結晶化。通過使透明導電膜結晶化,透明導電膜的電阻得到降低,而且透明性及耐久性也提高。使非晶質的透明導電膜轉變為結晶質的方法沒有特別限定,可以使用空氣循環式烘箱、ir加熱器等。
對於「結晶質」的定義,是將在透明樹脂膜上形成有透明導電膜的透明導電性膜在20℃、濃度5重量%的鹽酸中浸漬15分鐘後,進行水洗·乾燥,利用測試儀對15mm間的端子間電阻進行測定,在端子間電阻不超過10kω的情況下,視為ito膜向結晶質的轉變結束。而且,表面電阻值的測定可以依照jisk7194,利用4端子法來測定。
另外,透明導電膜也可以利用蝕刻等進行圖案化。關於透明導電膜的圖案化,可以使用以往公知的光刻的技術來進行。作為蝕刻液,適合使用酸。作為酸,例如可以舉出氫氯酸、氫溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等無機酸、乙酸等有機酸、以及它們的混合物、以及它們的水溶液。例如,在靜電電容方式的觸控面板或矩陣式的電阻膜方式的觸控面板中所用的透明導電性膜中,透明導電膜優選被圖案化為條紋狀。而且,在利用蝕刻將透明導電膜圖案化的情況下,如果先進行透明導電膜的結晶化,則會有藉助蝕刻的圖案化變得困難的情況。為此,透明導電膜的退火處理優選在將透明導電膜圖案化後進行。
在卷對卷製法中,在利用濺射法等乾式法形成透明導電膜的情況下,優選將在兩面形成有第一固化樹脂層和第二固化樹脂層的透明樹脂膜夾隔著粘合劑層層疊於後述的保護膜上。另外,透明導電膜的退火處理等也優選同樣地製成長尺寸形狀的透明導電性膜層疊體,一邊利用卷對卷製法搬送一邊連續地進行處理。通過製成透明導電性膜層疊體,在卷對卷製法中,可以防止透明導電性膜層疊體的斷裂,可以確保其後的工序成品率。
(金屬納米線)
所述透明導電膜可以包含金屬納米線。所謂金屬納米線,是指材質為金屬、形狀為針狀或絲狀、直徑為納米尺寸的導電性物質。金屬納米線可以是直線狀,也可以是曲線狀。如果使用包含金屬納米線的透明導電層,則通過使金屬納米線成為網絡狀,由此即使是少量的金屬納米線,也可以形成良好的導電路徑,可以得到電阻小的透明導電性膜。此外,因金屬納米線變為網絡狀,而可以在網絡的間隙中形成開口部,得到透光率高的透明導電性膜。
作為構成所述金屬納米線的金屬,只要是導電性高的金屬,則可以使用任意的合適的金屬。作為構成所述金屬納米線的金屬,例如可以舉出銀、金、銅、鎳等。另外,也可以使用對這些金屬進行了鍍覆處理(例如鍍金處理)的材料。其中從導電性的觀點考慮,優選為銀、銅或金,更優選為銀。
(光學調整層)
在第一固化樹脂層與透明導電膜之間,可以還包含1層以上的光學調整層。光學調整層是在透明導電性膜的透射率升高、或透明導電膜被圖案化的情況下,可以在殘留圖案的圖案部與沒有殘留圖案的開口部之間降低透射率差或反射率差,為了獲得觀察性優異的透明導電性膜而使用。
光學調整層由無機物、有機物、或者無機物與有機物的混合物形成。作為形成光學調整層的材料,可以舉出naf、na3alf6、lif、mgf2、caf2、sio2、laf3、cef3、al2o3、tio2、ta2o5、zro2、zno、zns、siox(x為1.5以上且小於2)等無機物、或丙烯酸類樹脂、環氧樹脂、氨基甲酸酯樹脂、三聚氰胺樹脂、醇酸樹脂、矽氧烷系聚合物等有機物。特別是,作為有機物,優選使用包含三聚氰胺樹脂和醇酸樹脂和有機矽烷縮合物的混合物的熱固化型樹脂。光學調整層可以使用上述的材料,利用溼式法、凹版塗布法或棒塗法等塗布法、真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法等來形成。
光學調整層也可以具有平均粒徑為1nm~500nm的納米微粒。光學調整層中的納米微粒的含量優選為0.1重量%~90重量%。光學調整層中所用的納米微粒的平均粒徑如上所述優選為1nm~500nm的範圍,更優選為5nm~300nm。另外,光學調整層中的納米微粒的含量更優選為10重量%~80重量%,進一步優選為20重量%~70重量%。通過在光學調整層中含有納米微粒,可以容易地進行光學調整層自身的折射率的調整。
作為形成納米微粒的無機氧化物,例如可以舉出氧化矽(二氧化矽)、中空納米二氧化矽、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化錫、氧化鋯、氧化鈮等的微粒。它們當中,優選氧化矽(二氧化矽)、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化錫、氧化鋯、氧化鈮的微粒。它們可以單獨使用1種,也可以並用2種以上。
光學調整層的厚度優選為10nm~200nm,更優選為20nm~150nm,進一步優選為30nm~130nm。如果光學調整層的厚度過小,則難以成為連續被膜。另外,如果光學調整層的厚度過大,則會有透明導電性膜的透明性降低、容易產生裂紋的趨勢。
(金屬布線)
金屬布線也可以在透明導電膜上形成金屬層後,利用蝕刻來形成,然而優選如下所示地使用感光性金屬膏劑來形成。即,金屬布線可以如下得到,在透明導電膜被圖案化後,將後述的感光性導電膏劑塗布於所述透明樹脂膜上或所述透明導電膜上,形成感光性金屬膏劑層,使光掩模層疊或靠近,夾隔著光掩模對感光性金屬膏劑層進行曝光,然後進行顯影,形成圖案後,經過乾燥工序而得到。即,利用公知的光刻法等,能夠實現金屬布線的圖案形成。
所述感光性導電膏劑優選包含金屬粉末等導電性粒子和感光性有機成分。作為金屬粉末的導電性粒子的材料,優選包含選自ag、au、pd、ni、cu、al及pt中的至少1種,更優選為ag。金屬粉末的導電性粒子的體積平均粒徑優選為0.1μm~2.5μm。
作為金屬粉末以外的導電性粒子,也可以是將樹脂粒子表面用金屬被覆了的金屬被覆樹脂粒子。作為樹脂粒子的材料,包含如前所述的粒子,然而優選丙烯酸系樹脂。金屬被覆樹脂粒子是通過使矽烷偶聯劑與樹脂粒子的表面反應、繼而在其表面用金屬被覆而得到。通過使用矽烷偶聯劑,使樹脂成分的分散穩定化,可以形成均勻的金屬被覆樹脂粒子。
感光性導電膏劑也可以還包含玻璃粉。玻璃粉的體積平均粒徑優選為0.1μm~1.4μm,且優選90%粒徑為1~2μm及最大粒徑為4.5μm以下。作為玻璃粉的組成,沒有特別限定,然而優選相對於整體以30重量%~70重量%的範圍配合bi2o3。作為在bi2o3以外可以包含的氧化物,可以包含sio2、b2o3、zro2、al2o3。優選為實質上不包含na2o、k2o、li2o的無鹼的玻璃粉。
感光性有機成分優選包含感光性聚合物和/或感光性單體。作為感光性聚合物,可以合適地使用選自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙酸乙酯等具有碳-碳雙鍵的化合物中的成分的聚合物或在包含它們的共聚物的丙烯酸類樹脂的側鏈或分子末端加成了光反應性基團的聚合物等。作為優選的光反應性基團可以舉出乙烯基、烯丙基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基等烯鍵式不飽和基團。感光性聚合物的含量優選為1~30重量%、2~30重量%。
作為感光性單體,可以舉出丙烯酸甲酯(メタクリルアクリレート)、丙烯酸乙酯等(甲基)丙烯酸酯系單體、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、1-乙烯基-2-吡咯烷酮等,可以使用1種或2種以上。
在感光性導電膏劑中,從光的靈敏度的方面考慮,優選相對於金屬粉末100重量份,包含5~40重量%的感光性有機成分,更優選為10重量份~30重量份。另外,本發明的感光性導電膏劑根據需要優選使用光聚合引發劑、敏化劑、阻聚劑、有機溶劑。
金屬層的厚度沒有特別限制。例如,在利用蝕刻等除去金屬層的面內的一部分而形成圖案布線的情況下,以使形成後的圖案布線具有所期望的電阻值的方式恰當地設定金屬層的厚度。由此,金屬層的厚度優選為0.01~200μm,更優選為0.05~100μm。如果金屬層的厚度為上述範圍,則圖案布線的電阻不會過高,設備的耗電不會變大。另外,金屬層的成膜的生產效率提高,成膜時的累積熱量變小,難以在膜中產生熱褶皺。
在透明導電性膜為與顯示器組合使用的觸控面板用的透明導電性膜的情況下,對應於顯示部分的部分由被圖案化了的透明導電膜形成,由感光性導電膏劑製作的金屬布線被用於非顯示部(例如周緣部)的布線部分。透明導電膜在非顯示部中也可以使用,該情況下也可以在透明導電膜上形成金屬布線。
<承載膜>
承載膜在保護膜的一面側具有粘合劑層。承載膜夾隔著粘合劑層與能夠剝離的透明導電性膜貼合,貼合透明導電性膜的形成有第二固化樹脂層的面側,形成透明導電性膜層疊體。在將承載膜從透明導電性膜層疊體剝離時,粘合劑層可以被與保護膜一起剝離,也可以僅保護膜被剝離。
(保護膜)
保護膜在與波長板、偏振板等其他膜層疊時被剝下而廢棄,而考慮到藉助輥的卷繞等處置性等,作為形成保護膜的材料,優選為非晶性樹脂。作為非晶性樹脂,沒有特別限定,然而優選為透明性、機械強度、熱穩定性、阻水性、各向同性等優異的樹脂,可以舉出聚碳酸酯、環烯烴、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚物、聚丙烯腈、聚丙烯腈苯乙烯共聚物、高抗衝聚苯乙烯(hips)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(abs樹脂)、聚丙烯酸酯、聚碸、聚醚碸、聚苯醚等。從抑制熱處理工序後的捲曲產生、提高尺寸穩定性的觀點考慮,優選如前述的透明樹脂膜那樣的環烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂等。
形成保護膜的非晶性樹脂的玻璃化轉變溫度優選為130℃以上,更優選為140℃以上。由此,就能夠抑制熱處理工序後的捲曲產生,提高尺寸穩定性,確保其後的工序成品率。
保護膜可以與透明樹脂膜相同,對表面預先實施濺射、電暈放電、火焰、紫外線照射、電子束照射、化成、氧化等蝕刻處理或底塗處理,提高與保護膜上的粘合劑層等的密合性。另外,也可以在形成粘合劑層前,根據需要利用溶劑清洗、超聲波清洗等,對保護膜表面進行除塵、潔淨化。
對於保護膜的不具有所述粘合劑層的面側的表面,從賦予防粘連性的觀點考慮,優選利用噴砂或壓花加工、化學的粗糙化處理等實施賦予微細凹凸結構的表面粗糙化處理。從生產效率優良地賦予防粘連性的方面考慮,優選實施壓花加工。保護膜優選不用另行設置防粘連層,而是以單層實施壓花加工。
本發明的保護膜優選為通過熔融擠出成形而製作的保護膜,特別優選包含熔融擠出聚碳酸酯系樹脂或熔融擠出環烯烴系樹脂。由此,在被熔融擠出成形後容易實施壓花加工,可以高效地實施壓花加工。具體而言,可以例示出如下的方法,即,向與t形模頭連結的1臺擠出機供給聚碳酸酯系樹脂等,在熔融混煉後,擠出,水冷後收卷,使保護膜成形。熔融中所用的擠出機的螺杆類型可以為單軸或雙軸,也可以向樹脂中添加最佳的增塑劑或抗氧化劑等添加劑。
成形溫度可以適當地設定,在將樹脂的玻璃化轉變溫度設為tg(℃)的情況下,優選為(tg+80)℃~(tg+150)℃,更優選為(tg+100)℃~(tg+130)℃。如果成形溫度過低,則沒有樹脂的流動性,有可能無法成形。如果成形溫度過高,則樹脂粘度變低,有可能有成形物的厚度不均勻等,在生產穩定性方面產生問題。在多層成形物的情況下,優選設定為玻璃化轉變溫度更高的樹脂。
保護膜的厚度優選為20~150μm,更優選為30~100μm,進一步優選為40~80μm。另外,從卷對卷製法中防止透明導電性膜層疊體的斷裂的觀點考慮,保護膜的厚度優選為透明樹脂膜的厚度以上。
保護膜的不具有所述粘合劑層的面側的表面的算術平均表面粗糙度ra優選為0.01μm以上,更優選為0.01~5μm,進一步優選為0.05~2μm,特別優選為0.1~1μm。如果在所述範圍中,則可以賦予防粘連性,利用卷對卷製法的搬送變得容易,能夠確保其後的工序成品率。
(粘合劑層)
作為粘合劑層,只要是具有透明性,就可以沒有特別限制地使用。具體而言,例如可以適當地選擇使用以丙烯酸系聚合物、矽酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醯胺、聚乙烯基醚、乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烴、環氧系、氟系、天然橡膠、合成橡膠等橡膠系等聚合物作為基礎聚合物的材料。特別是從光學的透明性優異、顯示出適度的浸潤性、凝聚性及膠粘性等粘合特性、耐候性和耐熱性等也優異的方面考慮,優選使用丙烯酸系粘合劑。
粘合劑層的形成方法沒有特別限制,可以舉出向剝離襯墊上塗布粘合劑組合物、在乾燥後向基材膜轉印的方法(轉印法);向保護膜上直接塗布粘合劑組合物並乾燥的方法(直接塗布法);或藉助共擠出的方法等。而且,在粘合劑中,根據需要也可以適當地使用增粘劑、增塑劑、填充劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、矽烷偶聯劑等。
粘合劑層的優選的厚度為5μm~100μm,更優選為10μm~50μm,進一步優選為15μm到35μm。
<透明導電性膜層疊體>
透明導電性膜層疊體包含在保護膜的一面側具有粘合劑層的承載膜、和夾隔著所述粘合劑層能夠剝離地層疊的透明導電性膜。而且,承載膜層疊於透明導電性膜的形成有第二固化樹脂層的面側。透明導電性膜層疊體在進行180°彎曲試驗時,不發生所述透明導電性膜層疊體的斷裂。由此,就能夠防止透明樹脂膜的受傷,即使是施加透明導電性膜層疊體搬送時的張力,也不會在透明導電性膜層疊體中產生斷裂,能夠確保其後的工序成品率。本發明中,所謂「透明導電性膜層疊體的斷裂」,是指在透明導電性膜層疊體的至少一部分在整個厚度方向上被切斷的狀態。
<觸控面板>
從透明導電性膜層疊體剝離下承載膜或保護膜的透明導電性膜例如可以作為靜電電容方式、電阻膜方式等的觸控面板等電子設備的透明電極合適地使用。
在觸控面板的形成時,可以在前述的透明導電性膜的一個或兩個主面夾隔著透明的粘合劑層貼合玻璃、高分子膜等其他基材等。例如,也可以形成在透明導電性膜的沒有形成透明導電膜的一側的面夾隔著透明的粘合劑層貼合透明基體的層疊體。透明基體可以包含1片基體膜,也可以是2片以上的基體膜的層疊體(例如夾隔著透明的粘合劑層層疊的層疊體)。另外,也可以在貼合於透明導電性膜的透明基體的外表面設置硬質塗層。作為透明導電性膜與基材的貼合中所用的粘合劑層,如前所述,只要是具有透明性的物質,就可以沒有特別限制地使用。
在將上述的透明導電性膜用於觸控面板的形成的情況下,可以控制乾燥等加熱工序後的捲曲的產生量、朝向,因此透明導電性膜層疊體的搬送變得容易,觸控面板形成時的處置性優異。由此,就能夠以高生產率製造透明性及觀察性優異的觸控面板。如果是觸控面板用途以外,則可以用於屏蔽從電子設備發出的電磁波或噪音的屏蔽用途。
[實施例]
以下,使用實施例對本發明進行詳細說明,然而只要不超出其主旨,則本發明並不受以下的實施例限定。
[實施例1]
(加入了球狀粒子的固化性樹脂組合物的製備)
準備了包含紫外線固化性樹脂組合物(jsr公司制商品名「opstarz7540」)100重量份、和最頻粒徑為1.9μm的丙烯酸系球狀粒子(綜研化學公司制商品名「mx-180ta」)0.2重量份的、加入了球狀粒子的固化性樹脂組合物。
(固化樹脂層的形成)
在對厚度為35μm且玻璃化轉變溫度為165℃的聚環烯烴膜(日本zeon制商品名「zeonor(註冊商標)」)的一面實施電暈處理後,塗布所準備的加入了球狀粒子的固化性樹脂組合物,形成塗布層。然後,從形成有塗布層的一側向塗布層照射紫外線,以使厚度為2.0μm的方式形成第二固化樹脂層。在聚環烯烴膜的另一面,除了沒有添加球狀粒子以外,利用與上述相同的方法,以使厚度為2.0μm的方式形成第一固化樹脂層。
(光學調整層的形成)
向在兩面形成有固化樹脂層的聚環烯烴膜的第一固化樹脂層面側作為光學調整層塗布折射率1.62的含有二氧化鋯粒子的紫外線固化型組合物(jsr公司制商品名「opstarz7412」),形成塗布層。然後,從形成有塗布層的一側向塗布層照射紫外線,以使厚度為100nm的方式形成光學調整層。
(透明導電膜的形成)
然後,將形成有光學調整層的聚環烯烴膜投入卷繞式濺射裝置,在光學調整層的表面,形成厚度為27nm的非晶質的銦·錫氧化物層(組成:sno210wt%)。
(承載膜的形成)
利用通常的溶液聚合,以丙烯酸丁酯/丙烯酸=100/6(重量比)得到重均分子量60萬的丙烯酸系聚合物。相對於該丙烯酸系聚合物100重量份,加入環氧系交聯劑(三菱瓦斯化學制商品名「tetrad-c(註冊商標)」)6重量份而準備了丙烯酸系粘合劑。在經過脫模處理的pet膜的脫模處理面上塗布如前所述地得到的丙烯酸系粘合劑,在120℃加熱60秒,形成厚20μm的粘合劑層。然後,在厚度為75μm、玻璃化轉變溫度145℃、對一側進行了壓花加工的單層的聚碳酸酯樹脂膜(惠和制商品名「opconpc」)的沒有進行壓花加工的一側的面夾隔著粘合劑層貼合pet膜。其後,剝下經過脫模處理的pet膜,製作出在保護膜的一面具有粘合劑層的承載膜。
(透明導電性膜層疊體的形成)
在透明導電性膜的沒有形成透明導電膜的面側,層疊承載膜的粘合劑層,形成透明導電性膜層疊體。
[實施例2]
除了在實施例1中作為透明樹脂膜使用了厚度為50μm的聚環烯烴膜(日本zeon制商品名「zeonor(註冊商標)」)以外,利用與實施例1相同的方法製作出透明導電性膜層疊體。
[實施例3]
除了在實施例1中作為透明樹脂膜使用了厚度為75μm的聚環烯烴膜(日本zeon制商品名「zeonor(註冊商標)」)以外,利用與實施例1相同的方法製作出透明導電性膜層疊體。
[實施例4]
除了在實施例1中作為透明樹脂膜使用了厚度為50μm且玻璃化轉變溫度為136℃的聚環烯烴膜(日本zeon制商品名「zeonor(註冊商標)」)以外,利用與實施例1相同的方法製作出透明導電性膜層疊體。
[實施例5]
除了在實施例1中作為透明樹脂膜使用了厚度為75μm且玻璃化轉變溫度為141℃的聚碳酸酯樹脂(帝人制商品名「panlite」)以外,利用與實施例1相同的方法製作出透明導電性膜層疊體。
[實施例6]
除了在實施例1中作為保護膜使用了厚度為50μm且玻璃化轉變溫度為165℃的一面被壓花加工的單層的聚環烯烴膜(日本zeon制商品名「zeonor(註冊商標)(zf16)」)以外,利用與實施例1相同的方法製作出透明導電性膜層疊體。
[比較例1]
除了在實施例1中取代經過壓花加工的保護膜而使用下面的保護膜以外,利用與實施例1相同的方法製作出透明導電性膜層疊體。即,作為沒有進行壓花加工的保護膜,使用厚度為75μm且玻璃化轉變溫度為145℃的聚碳酸酯樹脂膜(惠和制商品名「opcon」),對保護膜的沒有形成粘合劑層的一側的面實施電暈處理後,塗布如前所述地製備的加入了球狀粒子的固化性樹脂組合物,形成塗布層。然後,從形成有塗布層的一側向塗布層照射紫外線,製作出以使厚度為2.0μm的方式在保護膜上形成有防粘連層的保護膜。
[比較例2]
除了在實施例5中取代經過壓花加工的保護膜而使用下面的保護膜、以及作為透明樹脂膜使用玻璃化轉變溫度為145℃的聚碳酸酯樹脂(帝人制商品名「panlite」)以外,利用與實施例5相同的方法製作出透明導電性膜層疊體。即,作為沒有進行壓花加工的保護膜,使用厚度為75μm且玻璃化轉變溫度為165℃的聚環烯烴膜(日本zeon制商品名「zeonor(註冊商標)」),對保護膜的沒有形成粘合劑層的一側的面實施電暈處理後,塗布如前所述地製備的加入了球狀粒子的固化性樹脂組合物,形成塗布層。然後,從形成有塗布層的一側向塗布層照射紫外線,製作出以使厚度為2.0μm的方式在保護膜上形成有防粘連層的保護膜。
<評價>
(1)厚度的測定
對於具有1μm以上的厚度的材料,使用千分尺式厚度計(三豐公司制)進行了厚度的測定。另外,對於具有小於1μm的厚度的材料,使用瞬間多通道測光系統(大塚電子公司制mcpd2000),以幹涉光譜的波形為基礎算出。將評價的結果表示於表1中。
(2)180°彎曲試驗
從利用上述操作製作出的透明導電性膜及透明導電性膜層疊體中切出寬50mm×長100mm的樣品。然後,如圖3所示,以使透明導電膜為內側的方式將樣品s對摺,用市售的粘合帶貼合端部,將其載放於基臺b上。在利用對摺得到的寬50mm×長50mm的面上,靜置底面為直徑50mm的圓形的重物w(500g),確認此時是否產生透明導電性膜及透明導電性膜層疊體的斷裂。將未產生透明導電性膜及透明導電性膜層疊體的斷裂的情況評價為「ok」,將產生了斷裂的情況評價為「ng」。將評價的結果表示於表1中。
(3)算術平均表面粗糙度ra的測定
使用三維表面粗糙度計(株式會社小坂研究所制、surfcorderet4000),測定4mm寬度,計測出算術平均表面粗ra。將評價的結果表示於表1中。
(4)玻璃化轉變溫度(tg)的測定
玻璃化轉變溫度(tg)是依照jisk7121的規定求出。將評價的結果表示於表1中。
(5)實機試驗中的搬送性
使用小型間歇式卷對卷濺射裝置(最小直徑100mm、張力150n),利用卷對卷製法將加熱輥設定為120℃而處理300m透明導電膜時,將可以不產生斷裂地搬送透明導電性膜層疊體的情況評價為「○」,將產生斷裂而無法搬送的情況評價為「×」。將評價的結果表示於表1中。
[表1]
(結果及考察)
對於實施例1~6的透明導電性膜層疊體,在透明導電性膜層疊體的180°彎曲試驗中不產生斷裂,實機使用時也不會產生透明導電性膜層疊體的斷裂,可以利用卷對卷製法搬送。另一方面,對於比較例1~2的透明導電性膜層疊體,在透明導電性膜層疊體的180°彎曲試驗中產生斷裂,在實機中無法搬送。作為實機試驗中的斷裂產生,可以推測是在通過加熱輥後產生膜褶皺,在膜中產生局部的彎曲,從而產生斷裂。
符號說明
1保護膜,
2粘合劑層,
3第二固化樹脂層,
4透明樹脂膜,
5第一固化樹脂層,
6透明導電膜,
7光學調整層,
10承載膜,
20透明導電性膜。