JP2013228695A - 黒色樹脂膜、静電容量型入力装置及びそれらの製造方法並びにこれを備えた画像表示装置 - Google Patents

黒色樹脂膜、静電容量型入力装置及びそれらの製造方法並びにこれを備えた画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】黒色顔料を用いて高い光学濃度とした場合でも、加熱後のバルク強度が高い黒色樹脂膜およびその製造方法を提供する。
【解決手段】黒色顔料、アルカリ可溶性高分子化合物、エチレン性不飽和結合含有化合物および光重合開始剤を含み、240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後のバルク強度が100N/1.6mmφ以上である黒色樹脂膜。
【選択図】なし

Description

本発明は、黒色顔料を用いて高い光学濃度とした場合でも、加熱後のバルク強度が高い黒色樹脂膜(加飾材)およびその製造方法、該黒色樹脂膜を含み、かつ指の接触位置を静電容量の変化として検出可能な静電容量型入力装置の製造方法、および、当該製造方法によって得られる静電容量型入力装置、並びに、当該静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置に関するものである。
携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、券売機、銀行の端末などの電子機器では、近年、液晶装置などの表面にタブレット型の入力装置が配置され、液晶装置の画像表示領域に表示された指示画像を参照しながら、この指示画像が表示されている箇所に指またはタッチペンなどを触れることで、指示画像に対応する情報の入力が行えるものがある。
このような入力装置(タッチパネル)には、抵抗膜型、静電容量型などがある。しかし、抵抗膜型の入力装置は、フィルムとガラスとの2枚構造でフィルムを押下してショートさせる構造のため、動作温度範囲の狭さや、経時変化に弱いという欠点を有している。
これに対して、静電容量型の入力装置は、単に一枚の基板に透光性導電膜を形成すればよいという利点がある。かかる静電容量型の入力装置では、例えば、互いに交差する方向に電極パターンを延在させて、指などが接触した際、電極間の静電容量が変化することを検知して入力位置を検出するタイプのものがある(例えば、下記特許文献1参照)。
また、静電容量型の入力装置としては、透光性導電膜の両端に同相、同電位の交流を印加し、指が接触あるいは近接してキャパシタが形成される際に流れる微弱電流を検知して入力位置を検出するタイプのものもある。このような静電容量型入力装置として、複数のパッド部分を、接続部分を介して第一の方向に延在して形成された複数の第一の透明電極パターンと前記第一の透明電極パターンと層間絶縁層を介して電気的に絶縁され、第一の方向に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の透明電極パターンを備えた静電容量型入力装置が開示されている(例えば、下記特許文献2参照)。
さらに、前面板の非接触側表面に、マスク層(好ましくはブラック層またはブラックレジスト)、メタルトレースを含むセンス回路、層間絶縁層が一体に形成されている静電容量型タッチパネルが開示されている(例えば、下記特許文献3参照)。この文献ではブラック層は、信号を伝送するためのメタルトレースを覆い隠すように配置され、メタルトレースは基板またはレンズの上から見たとき露出されず、基板またはレンズの外観を美化するための加飾材として用いられている。当該特許文献3には、静電容量型タッチパネルは、前面板が静電容量型入力装置と一体化しているため、薄層/軽量化が可能となるとの記載があるが、マスク層の組成、特にブラック層である加飾材の組成などの詳細な製造方法については記載されていない。
ここで、一般的にメタルトレースを含むセンス回路などのFPS(フレキシブルプリント配線板)の配線では、マスク層は感光性樹脂組成物を用いたレジストとして設けられる。このようなFPS用のレジストとしては例えば特許文献4に記載されているようなエッチングレジスト用材料が用いられ、露光および現像して目的とする形状のレジストを得ることができる。特許文献4にはアルカリ可溶性アクリル系樹脂とウレタン系モノマーと特定の光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物を用いることで、低露光量でも高感度で、密着性、テント膜強度に優れた感光性エレメントが得られることが記載されているが、黒色顔料を含む感光性樹脂組成物については記載がない。
一方、特許文献5には、カラーフィルター用遮蔽膜として、アルカリ可溶性アクリル系樹脂系材料、特定の架橋剤、光酸発生剤、黒色顔料からなる黒色感光性樹脂組成物を用いることで、光を遮断するのに充分な濃度を持ち、表面荒れが少なく膜強度が高くパターンの欠けが無いブラックマトリックスを持つカラーフィルターを作製できることが記載されている。特許文献5には架橋剤としては、メチロール化尿素、尿素樹脂、メチロール化メラミン、ブチロール化メラミン、メチロール化グアナミンあるいはこれらのアルキルエーテルのみが挙げられており、実施例でもアクリロイル基を持たずN−メチロール基のみを有するニッカラックMW−30M(三和ケミカル(株)製)が使用されているが、エチレン性不飽和結合を含む化合物については記載がなかった。また、光酸発生剤を使用しており、光重合開始剤についても記載がなかった。
特開2007−122326号公報 特許第4506785号公報 特開2009−193587号公報 特開2002−23359号公報 特開平10−282650号公報
しかしながら、本発明者らが特許文献4に記載の感光性樹脂組成物に黒色顔料を添加してブラックレジストを作製し、加飾材を形成したところ、黒色顔料を添加すると十分な露光が困難となり、露光および現像後に240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後のバルク強度が悪化する問題があることがわかった。
また、本発明者らが特許文献5に記載の黒色感光性樹脂組成物を用いて加飾材を形成したところ、特許文献5に記載の黒色感光性樹脂組成物も露光および現像後に240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後のバルク強度が悪化する問題があることがわかった。
このように黒色樹脂膜のバルク強度が低い状態になると、タッチパネル外の回路とタッチパネルを結ぶ為に加飾黒色膜上に取り付けられた配線が、無理な力がかかった時にとれてしまい、信頼性の低下に結びつく問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、黒色顔料を用いて高い光学濃度とした場合でも、加熱後のバルク強度が高い黒色樹脂膜およびその製造方法を提供することにある。
本発明者らは、特定の組成の黒色顔料を含む光硬化性樹脂組成物に対して、露光、現像に加えてポスト露光を行うことにより、黒色顔料を用いて高い光学濃度とした場合でも、加熱後のバルク強度が高い黒色樹脂膜を得られることを見出すに至った。
上記課題を解決するための具体的手段である本発明は以下のとおりである。
[1] 黒色顔料、アルカリ可溶性高分子化合物、エチレン性不飽和結合含有化合物および光重合開始剤を含み、240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後のバルク強度が100N/1.6mmφ以上であることを特徴とする黒色樹脂膜。
[2] [1]に記載の黒色樹脂膜は、膜厚が1.5〜5.0μmであることが好ましい。
[3] [1]または[2]に記載の黒色樹脂膜は、240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後の熱重量減少率が39.2%以下であることが好ましい。
[4] [1]〜[3]のいずれか一項に記載の黒色樹脂膜は、光重合開始剤がα−アミノアルキルフェノン系化合物またはα−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物であることが好ましい。
[5] [1]〜[4]のいずれか一項に記載の黒色樹脂膜は、側面のテーパー角が下記式(1)および下記式(2)を満たすことが好ましい。
式(1)
Θ1≦40°
(Θ1は、黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から1/4の高さの直線の交点C1および黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から2/4の高さの直線の交点C2を通る直線l12と、黒色樹脂膜の底面の延長線lAのなす角のうち90°以下の角を表す。)
式(2)
Θ2≦40°
(Θ2は、黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から2/4の高さの直線の交点C2および黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から3/4の高さの直線の交点C3を通る直線l23と、黒色樹脂膜の黒色樹脂膜の頂面のうち黒色樹脂膜の底面と略平行な部分の延長線の延長線lBのなす角のうち90°以下の角を表す。)
[6] [1]〜[5]のいずれか一項に記載の黒色樹脂膜は、さらに溶剤を含むことが好ましい。
[7] [6]に記載の黒色樹脂膜は、前記溶剤として、蒸発速度が酢酸ブチルの200%以上である第1の溶剤と、蒸発速度が酢酸ブチルの50%以下である第2の溶剤を含むことが好ましい。
[8] [6]または[7]に記載の黒色樹脂膜は、前記溶剤として、多価アルコール誘導体である溶剤と、ケトンである溶剤を含むことが好ましい。
[9] 黒色顔料、アルカリ可溶性高分子化合物、エチレン性不飽和結合含有化合物および光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物を基材上に適用する工程と、前記基材上の感光性樹脂組成物を露光する工程と、露光された感光性樹脂組成物を現像する工程と、前記現像工程後にポスト露光を行う工程と、を含み、下記条件(A)または条件(B)を満たすことを特徴とする黒色樹脂膜の製造方法。
条件(A):前記光重合開始剤がα−アミノアルキルフェノン系化合物またはα−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物である。
条件(B):前記現像工程後のポスト露光を、前記感光性樹脂組成物の前記基材と接している側の表面方向と前記透明基材と接していない側の表面方向の両面から行う。
[10] [9]に記載の黒色樹脂膜の製造方法は、前記現像工程後のポスト露光の露光量がi線で1300mJ/cm2以上であることが好ましい。
[11] [10]に記載の黒色樹脂膜の製造方法は、前記基材が、透明基材であることが好ましい。
[12] [11]に記載の黒色樹脂膜の製造方法は、前記透明基材が、透明絶縁性基材であることが好ましい。
[13] [9]〜[12]のいずれか一項に記載の黒色樹脂膜の製造方法は、前記条件(A)および条件(B)をともに満たすことが好ましい。
[14] [9]〜[13]のいずれか1項に記載の黒色樹脂膜の製造方法は、仮支持体上に前記感光性樹脂組成物を積層した感光性転写フィルムから、前記感光性樹脂組成物を前記基材上に転写することが好ましい。
[15] [9]〜[14]のいずれか1項に記載の黒色樹脂膜の製造方法で製造されたことを特徴とする黒色樹脂膜。
[16] [1]〜[8]および[15]のいずれか1項に記載の黒色樹脂膜からなる静電容量型入力装置用加飾材。
[17] [16]に記載の静電容量型入力装置用加飾材を含むことを特徴とする静電容量型入力装置。
[18] 前面板と、前記前面板の非接触側に少なくとも下記(1)〜(4)の要素を有する静電容量型入力装置の製造方法であって、前記(1)の要素を、[9]〜[14]のいずれか1項に記載の黒色樹脂膜の製造方法で製造することを特徴とする静電容量型入力装置の製造方法。
(1)加飾材
(2)複数のパッド部分が接続部分を介して第一の方向に延在して形成された複数の第一の透明電極パターン
(3)前記第一の透明電極パターンと電気的に絶縁され、前記第一の方向に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の電極パターン
(4)前記第一の透明電極パターンと前記第二の電極パターンとを電気的に絶縁する絶縁層
[19] 前記静電容量型入力装置がさらに、(5)前記第一の透明電極パターンおよび前記第二の電極パターンの少なくとも一方に電気的に接続され、前記第一の透明電極パターンおよび前記第二の電極パターンとは別の導電性要素を有することを特徴とする[18]に記載の静電容量型入力装置の製造方法。
[20] 前記第二の電極パターンが透明電極パターンであることを特徴とする[18]または[19]に記載の静電容量型入力装置の製造方法。
[21] [18]〜[20]のいずれかに記載の静電容量型入力装置の製造方法で製造されたことを特徴とする静電容量型入力装置。
[22] [17]または[21]に記載の静電容量型入力装置を構成要素として備えたことを特徴とする画像表示装置。
本発明によれば、黒色顔料を用いて高い光学濃度とした場合でも、加熱後のバルク強度が高い黒色樹脂膜およびその製造方法を提供することができる。
本発明の静電容量型入力装置の構成を示す断面図である。 本発明における前面板の一例を示す説明図である。 本発明における第一の透明電極パターンおよび第二の透明電極パターンの一例を示す説明図である。 開口部が形成された強化処理ガラスの一例を示す上面図である。 本発明の黒色樹脂膜(加飾材)が形成された、前面板の一例を示す上面図である。 第一の透明電極パターンが形成された前面板の一例を示す上面図である。 第一および第二の透明電極パターンが形成された前面板の一例を示す上面図である。 第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素が形成された前面板の一例を示す上面図である。 黒色樹脂膜(加飾材)のバルク強度の評価を示す説明図である。 黒色樹脂膜(加飾材)のテーパー角を示す説明図である。 実施例1の黒色樹脂膜(加飾材)のSEM(走査型電子顕微鏡)写真に対してテーパー角を求めるための作図を行った結果を示す説明図である。
以下、本発明の黒色樹脂膜(本発明の静電容量型入力装置用加飾材)とその製造方法、静電容量型入力装置の製造方法、静電容量型入力装置および画像表示装置について説明する。
[黒色樹脂膜]
本発明の黒色樹脂膜は、黒色顔料、アルカリ可溶性高分子化合物、エチレン性不飽和結合含有化合物および光重合開始剤を含み、240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後のバルク強度が100N/1.6mmφ以上であることを特徴とする。
このような構成とすることで、黒色顔料を用いて高い光学濃度とした場合でも、加熱後のバルク強度が高い黒色樹脂膜とすることができる。
以下、本発明の黒色樹脂膜の組成、特性、形状および本発明の黒色樹脂膜の製造方法について説明する。
<組成>
本発明の黒色樹脂膜は、黒色顔料、アルカリ可溶性高分子化合物、エチレン性不飽和結合含有化合物および光重合開始剤を含む。
(黒色顔料)
本発明の黒色樹脂膜に用いられる黒色顔料としては、本発明の趣旨に反しない限りにおいて特に制限はない。なお、本発明の黒色樹脂膜は光学濃度が2.0以上であることが好ましく、2.5以上であることがより好ましく、2.8以上であることが特に好ましい。ODが2.0より低い場合は、ディスプレイからの光漏れが生じる可能性がある。
本発明に用いる黒色顔料としては、公知の黒色顔料(有機顔料、無機顔料、染料等)を好適に用いることができる。尚、本発明においては、黒色顔料の他に、赤、青、緑色等の顔料の混合物等を用いることができる。
光学濃度の測定はサカタインクスエンジニアリング(株)製のBMT-1透過濃度計により測定を行った。
光学濃度の観点から、黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック、チタンカーボン、酸化鉄、酸化チタン、黒鉛などが挙げられ、中でも、カーボンブラックが好ましい。
前記黒色顔料(好ましくはカーボンブラック)は、分散液として使用することが望ましい。この分散液は、前記黒色顔料と顔料分散剤とを予め混合して得られる組成物を、後述する有機溶媒(またはビヒクル)に添加して分散させることによって調製することができる。前記ビヒクルとは、塗料が液体状態にある時に顔料を分散させている媒質の部分をいい、液状であって前記黒色顔料と結合して塗膜を形成する成分(バインダー)と、これを溶解希釈する成分(有機溶媒)とを含む。
前記黒色顔料を分散させる際に使用する分散機としては、特に制限はなく、例えば、朝倉邦造著、「顔料の事典」、第一版、朝倉書店、2000年、438項に記載されているニーダー、ロールミル、アトライダー、スーパーミル、ディゾルバ、ホモミキサー、サンドミル等の公知の分散機が挙げられる。更に該文献310頁記載の機械的摩砕により、摩擦力を利用し微粉砕してもよい。
本発明で用いる黒色顔料は、分散安定性の観点から、数平均粒径0.001μm〜0.1μmのものが好ましく、更に0.01μm〜0.08μmのものが好ましい。尚、ここで言う「粒径」とは粒子の電子顕微鏡写真画像を同面積の円とした時の直径を言い、また「数平均粒径」とは多数の粒子について前記の粒径を求め、この100個平均値をいう。
(アルカリ可溶性高分子化合物)
前記アルカリ可溶性高分子化合物としては、特開2011−95716号公報の段落[0025]、特開2010−237589号公報の段落[0033]〜[0052]に記載のポリマーを用いることができる。本発明では、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸のランダム共重合体を好ましく用いることができる。
(エチレン性不飽和結合含有化合物)
前記エチレン性不飽和結合含有化合物としては、特許第4098550号の段落[0023]〜[0024]に記載の重合性化合物を用いることができる。本発明では、DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)を好ましく用いることができる。
(光重合開始剤)
前記光重合開始剤としては、特開2011−95716号公報に記載の[0031]〜[0042]に記載の重合性化合物を用いることができる。
その中でも、α−アミノアルキルフェノン系化合物、α−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物、トリクロロメチルトリアジン系化合物、オキシムエステル系化合物を好ましく挙げることができる。
本発明の黒色樹脂膜は、光重合開始剤がα−アミノアルキルフェノン系化合物またはα−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物であることが、加熱後のバルク強度を高める観点から好ましい。
本発明の黒色樹脂膜中における、前記光重合開始剤の、前記エチレン性不飽和結合含有化合物に対する質量比が、0.05〜0.125であることが、テーパー角および析出抑制の観点から好ましく、0.070〜0.100であることがさらに好ましい。
(添加剤)
さらに、本発明の黒色樹脂膜には、添加剤を用いてもよい。前記添加剤としては、例えば特許第4502784号公報の段落[0017]、特開2009−237362号公報の段落[0060]〜[0071]に記載の界面活性剤や、特許第4502784号公報の段落[0018]に記載の熱重合防止剤、さらに、特開2000−310706号公報の段落[0058]〜[0071]に記載のその他の添加剤が挙げられる。
(溶剤)
本発明の黒色樹脂膜は、さらに溶剤を含むことが好ましい。
本発明の黒色樹脂膜を塗布により製造した場合に含まれていてもよい溶剤としては、以下の溶剤を挙げることができる。
前記溶剤としては、通常用いられる溶剤を特に制限なく用いることができる。具体的には例えば、エステル類、エーテル類、ケトン類、芳香族炭化水素類等が挙げられる。
また、US2005/282073A1号明細書の段落番号[0054][0055]に記載のSolventと同様のメチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、メチルイソブチルケトン、乳酸エチル、及び乳酸メチル等も本発明においても好適に用いることができる。
これら溶剤のうち、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(エチルカルビトールアセテート)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(ブチルカルビトールアセテート)、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、及びメチルエチルケトン等が本発明における溶剤として好ましく用いられる。これらの溶剤は、1種単独でもあるいは2種以上組み合わせて用いてもよい。
また本発明においては、必要に応じて沸点が180℃〜250℃である有機溶剤を使用することができる。これらの高沸点溶剤としては、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、3,5,5−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オン、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール−n−プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、2−エチルヘキシルアセテート、3−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、γ−ブチロラクトン、トリプロピレングリコールメチルエチルアセテート、ジプロピレングリコール−n−ブチルアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテルアセテート、1,3−ブタンジオールジアセテート等が挙げられる。
本発明の黒色樹脂膜は、前記溶剤として、蒸発速度が酢酸ブチルの200%以上である第1の溶剤と、蒸発速度が酢酸ブチルの50%以下である第2の溶剤を含むことが好ましい。
本発明の黒色樹脂膜は、前記溶剤として、多価アルコール誘導体である溶剤と、ケトンである溶剤を含むことが好ましい。
<特性>
(加熱後のバルク強度)
本発明の黒色樹脂膜は、240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後のバルク強度が100N/1.6mmφ以上である。本明細書中におけるバルク強度は、セバスチャン法により測定した値を用いる。セバスチャン法とは、図9のように、樹脂膜上に接着した金属性のピンを基板に垂直方向に引っ張り、剥離するときの力を測定する実験法であり、膜のバルク強度や接着力を評価することができる。例えばQUAD社製のロミュラスなどの装置が市販されているが、これに限定されるわけではない。
本明細書中では、図9に記載するように、黒色樹脂膜(加飾材)32の表面に、底面の直径1.6mmのアルミ製ピン31を、エポキシ系接着剤により貼り付け、エポキシ系接着剤が硬化したのち、アルミ製ピン31を黒色樹脂膜32に対して垂直方向(アルミ製ピンの剥離方向40)に引っ張って、アルミ製ピンが剥離する時の最大荷重を測定して求める。ここでは、エポキシ系接着剤付アルミ製ピン(アルミ製接着剤付スタットピン2.7mm、型番901106、QUAD社製)を使用した。
本発明の黒色樹脂膜は、240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後のバルク強度が130N/1.6mmφ以上であることが好ましく、140N/1.6mmφ以上であることがより好ましく、150N/1.6mmφ以上であることが特に好ましく、170N/1.6mmφ以上であることがより特に好ましい。
(加熱後の熱重量減少率)
本発明の黒色樹脂膜は、240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後の熱重量減少率が39.2%以下であることが好ましく、36.0%以下であることがより好ましい。本発明の黒色樹脂膜は、上述の好ましい組成としたときにこのような範囲に熱重量減少率を制御することで、加熱後のバルク強度を好ましい範囲に制御しやすい。
本発明における黒色樹脂膜の熱重量減少率は、TGAを用いて240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後に測定した値を用いる。
<形状>
(膜厚)
本発明の黒色樹脂膜は、膜厚が1.5〜5.0μmであることが適切な黒色濃度を得つつ、加熱後のバルク強度を高める観点から好ましく、1.5〜1.8μmであることがより好ましい。
(テーパー角)
本発明の黒色樹脂膜は、側面のテーパー角が下記式(1)および下記式(2)を満たすことが好ましい。なお、本発明の黒色樹脂膜は、後述する本発明の黒色樹脂膜の製造方法における現像工程などによって、その側面の一部が凸状または凹状の曲面を形成し、好ましくは凸状の曲面を形成する。
式(1)
Θ1≦40°
(Θ1は、黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から1/4の高さの直線の交点C1および黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から2/4の高さの直線の交点C2を通る直線l12と、黒色樹脂膜の底面の延長線lAのなす角のうち90°以下の角を表す。)
式(2)
Θ2≦40°
(Θ2は、黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から2/4の高さの直線の交点C2および黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から3/4の高さの直線の交点C3を通る直線l23と、黒色樹脂膜の黒色樹脂膜の頂面のうち黒色樹脂膜の底面と略平行な部分の延長線の延長線lBのなす角のうち90°以下の角を表す。)
黒色樹脂膜の側面のテーパー角中、Θ1およびΘ2が40°以下であることが好ましい。Θ1が35°以下であることがより好ましく、Θ2が35°であることがより好ましい。さらに、Θ1およびΘ2が35°以下であることが特に好ましい。
本発明における黒色樹脂膜の側面のテーパー角は、黒色樹脂膜(加飾材)の断面をSEMを用いて傾斜角0度の真横から撮影し、得られた黒色樹脂膜(加飾材)の断面写真から、図10にしたがって求める。詳細は後述の実施例中における黒色樹脂膜(加飾材)の膜厚とテーパー角の評価欄に記載する。
[黒色樹脂膜の製造方法]
本発明の黒色樹脂膜の製造方法(以下、本発明の製造方法ともいう)は、黒色顔料、アルカリ可溶性高分子化合物、エチレン性不飽和結合含有化合物および光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物を基材上に適用する工程と、前記基材上の感光性樹脂組成物を露光する工程と、露光された感光性樹脂組成物を現像する工程と、前記現像工程後にポスト露光を行う工程と、を含み、下記条件(A)または条件(B)を満たすことを特徴とする。
条件(A):前記光重合開始剤がα−アミノアルキルフェノン系化合物またはα−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物である。
条件(B):前記現像工程後のポスト露光を、前記感光性樹脂組成物の前記基材と接している側の表面方向と前記透明基材と接していない側の表面方向の両面から行う。
特に前記条件(A)または条件(B)を満たすことにより、加熱後のバルク強度を本発明の範囲に制御することができる。
本発明の黒色樹脂膜の製造方法は、前記条件(A)および条件(B)をともに満たすことが、加熱後のバルク強度をより高める観点から好ましい。
《感光性樹脂組成物を基材上に適用する工程》
まず、前記感光性樹脂組成物を基材上に適用する工程について説明する。
<基材>
本発明の黒色樹脂膜の製造方法は、前記基材が、透明基材(透光性基板)であることがポスト露光を黒色樹脂膜の両面から行うことができる観点から好ましい。
本発明の黒色樹脂膜の製造方法は、前記透明基材が、透明絶縁性基材であることが、本発明の黒色樹脂膜を静電容量型入力装置の前面板として用いる観点からより好ましい。
前記基材はガラス基板等の透光性基板で構成されていることがより好ましく、例えば、コーニング社のゴリラガラスに代表される強化ガラスなどを用いることができる。
<感光性フィルム>
前記感光性樹脂組成物を基材上に適用する方法としては特に制限はなく公知の方法を用いることができ、例えば塗布、転写などを挙げることができる。
その中でも、本発明の黒色樹脂膜の製造方法は、仮支持体上に前記感光性樹脂組成物を積層した感光性転写フィルムから、前記感光性樹脂組成物を前記基材上に転写することが好ましい。
仮支持体に光硬化性樹脂層のみを形成したドライフィルムレジストを用いて加飾材や透明電極パターンを形成する方法では、前面板裏側に設置する黒色樹脂膜(加飾材)は遮光性が必要であるのにもかかわらず、ドライフィルムラミネート時の気泡のために光モレを生じたり、遮光性の観点から一定の厚み(黒色層の場合は数ミクロン)が必要な黒色樹脂膜(加飾材)と前面板裏面とにまたがってドライフィルムをラミネートする場合、前記の黒色樹脂膜(加飾材)の厚み段差の部分に泡が残ったりする問題がある。本発明の黒色樹脂膜(加飾材)の製造方法のより好ましい態様では、黒色樹脂膜(加飾材)のテーパー角を小さくすることができ、感光性転写フィルムを用いた場合でも、気泡の発生を抑制することができる。
本発明の製造方法に用いられる前記感光性フィルムについて説明する。
(光硬化性樹脂層)
前記感光性フィルムは、その用途に応じて光硬化性樹脂層に添加物を加える。即ち、加飾材の形成に前記感光性フィルムを用いる場合には、光硬化性樹脂層に本発明の黒色樹脂膜の製造方法に用いられる黒色顔料、アルカリ可溶性高分子化合物、エチレン性不飽和結合含有化合物および光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物を用いる。
前記感光性フィルムの光硬化性樹脂層は、さらに、着色剤、添加剤、などが用いられるがこれに限られたものではない。
黒色顔料を含む光硬化性樹脂層の層厚は、他層との厚み差の観点から、0.5〜10μmが好ましく、0.8〜5μmが更に好ましく、1〜3μmが特に好ましい。前記着色感光性樹脂組成物の固形分中の着色剤の含有率としては、特に制限はないが、十分に現像時間を短縮する観点から、15〜70質量%であることが好ましく、20〜60質量%であることがより好ましく、25〜50質量%であることが更に好ましい。
本明細書でいう全固形分とは着色感光性樹脂組成物から溶剤等を除いた不揮発成分
の総質量を意味する。
(仮支持体)
仮支持体としては、可撓性を有し、加圧下または、加圧および加熱下で著しい変形、収縮もしくは伸びを生じない材料を用いることができる。このような支持体の例として、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等が挙げられ、中でも2 軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。
仮支持体の厚みには、特に制限はなく、5〜200μmの範囲が一般的であり、取扱い易さ、汎用性などの点で、特に10〜150μmの範囲が好ましい。
また、仮支持体は透明でもよいし、染料化ケイ素、アルミナゾル、クロム塩、ジルコニウム塩などを含有していてもよい。
また、本発明の仮支持体には、特開2005−221726記載の方法などにより、導電性を付与することができる。
(熱可塑性樹脂層)
前記感光性フィルムは、仮支持体と光硬化性樹脂層との間に熱可塑性樹脂層を有することが好ましい。前記熱可塑性樹脂層を有さない感光性フィルムを用いて黒色樹脂膜(加飾材)等を形成した場合に対し、前記熱可塑性樹脂層を有する感光性フィルムを用いることで、光硬化性樹脂層を転写して形成した黒色樹脂膜(加飾材)に気泡が発生し難くなり、画像表示装置の画像ムラなどが抑制され、優れた表示特性を得ることができる。
前記感光性フィルムは、仮支持体と着色感光性樹脂層との間に熱可塑性樹脂層が設けられることが好ましい。前記熱可塑性樹脂層はアルカリ可溶性であることが好ましい。熱可塑性樹脂層は、下地表面の凹凸(既に形成されている画像などによる凹凸等も含む。) を吸収することができるようにクッション材としての役割を担うものであり、対象面の凹凸に応じて変形しうる性質を有していることが好ましい。
熱可塑性樹脂層は、特開平5−72724号公報に記載の有機高分子物質を成分として含む態様が好ましく、ヴィカー(Vicat)法〔具体的には、アメリカ材料試験法エーエステーエムデーASTMD1235によるポリマー軟化点測定法〕による軟化点が約80℃以下の有機高分子物質より選ばれる少なくとも1種を含む態様が特に好ましい。
具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニルまたはそのケン化物等とのエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステルまたはそのケン化物との共重合体、ポリ塩化ビニルや塩化ビニルと酢酸ビニルまたはそのケン化物等との塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと(メタ)アクリル酸エステルまたはそのケン化物等とのスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと(メタ)アクリル酸エステルまたはそのケン化物等とのビニルトルエン共重合体、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等との(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、N−アルコキシメチル化ナイロン、N−ジメチルアミノ化ナイロン等のポリアミド樹脂などの有機高分子が挙げられる。
熱可塑性樹脂層の層厚は、3〜30μmが好ましい。熱可塑性樹脂層の層厚が3μm未満の場合には、ラミネート時の追随性が不十分で、下地表面の凹凸を完全に吸収できないことがある。また、層厚が30μmを超える場合には、仮支持体への熱可塑性樹脂層の形成時の乾燥(溶剤除去)に負荷がかかったり、熱可塑性樹脂層の現像に時間を要したりし、プロセス適性を悪化させることがある。前記熱可塑性樹脂層の層厚としては、4〜25μmが更に好ましく、5〜20μmが特に好ましい。
熱可塑性樹脂層は、熱可塑性の有機高分子を含む調製液を塗布等して形成することができ、塗布等の際に用いる調製液は溶媒を用いて調製できる。溶媒には、該層を構成する高分子成分を溶解し得るものであれば特に制限なく、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、n−プロパノール、2−プロパノール等が挙げられる。
(熱可塑性樹脂層および光硬化性樹脂層の粘度)
前記熱可塑性樹脂層の100℃で測定した粘度が1000〜10000Pa・secの領域にあり、光硬化性樹脂層の100℃で測定した粘度が2000〜50000Pa・secの領域にあり、さらに次式(A)を満たすことが好ましい。
式(A):熱可塑性樹脂層の粘度<光硬化性樹脂層の粘度
ここで、各層の粘度は、次のようにして測定できる。大気圧および減圧乾燥により、熱可塑性樹脂層あるいは光硬化性樹脂層用塗布液から溶剤を除去して測定サンプルとし、例えば、測定器として、バイブロン(DD−III型:東洋ボールドウィン(株)製)を使用し、測定開始温度50℃、測定終了温度150℃、昇温速度5℃/分および振動数1Hz/degの条件で測定し、100℃の測定値を用いることができる。
(他の層)
前記感光性フィルムには、光硬化性樹脂層と熱可塑性樹脂層との間に中間層を設けたり、あるいは光硬化性樹脂層の表面に保護フィルムなどを更に設けたりして好適に構成することができる。
前記感光性フィルムには、複数層を塗布する際および塗布後の保存の際における成分の混合を防止する目的で、中間層を設けることが好ましい。中間層としては、特開平5−72724号公報に「分離層」として記載されている、酸素遮断機能のある酸素遮断膜が好ましく、露光時の感度がアップし、露光機の時間負荷を低減し得、生産性が向上する。
前記中間層および保護フィルムとしては、特開2006−259138号公報の段落[0083]〜[0087]および[0093]に記載のものを適宜使用することができる。
(感光性フィルムの作製方法)
前記感光性フィルムは、特開2006−259138号公報の段落[0094]〜[0098]に記載の感光性転写材料の作製方法に準じて作製することができる。
具体的に中間層を有する前記感光性フィルムを形成する場合には、仮支持体上に、熱可塑性の有機高分子と共に添加剤を溶解した溶解液(熱可塑性樹脂層用塗布液)を塗布し、乾燥させて熱可塑性樹脂層を設けた後、この熱可塑性樹脂層上に熱可塑性樹脂層を溶解しない溶剤に樹脂や添加剤を加えて調製した調製液(中間層用塗布液)を塗布し、乾燥させて中間層を積層し、この中間層上に更に、中間層を溶解しない溶剤を用いて調製した着色感光性樹脂層用塗布液を塗布し、乾燥させて着色感光性樹脂層を積層することによって、好適に作製することができる。
<感光性フィルムを用いて加飾材を基板上に適用する方法>
本発明の黒色樹脂膜(加飾材)を、前記感光性フィルムを用いて基板上に適用する場合について、前記感光性フィルムを用いたパターニング方法を説明する。
前記加飾材を基板上に適用する方法は、前記感光性フィルムから前記カバーフィルムを除去するカバーフィルム除去工程と、前記カバーフィルムが除去された前記感光性転写材料の前記感光性樹脂層を基材上に転写する転写工程と、を有する方法が挙げられる。
(転写工程)
前記転写工程は、前記カバーフィルムが除去された前記感光性フィルムの前記光硬化性樹脂層を基材上に転写する工程である。
この際、前記感光性フィルムの光硬化性樹脂層を基材にラミネート後、仮支持体を除去することによって行う方法が好ましい。
光硬化性樹脂層の基材表面への転写(貼り合わせ)は、光硬化性樹脂層を基材表面に重ね、加圧、加熱することに行われる。貼り合わせには、ラミネータ、真空ラミネータ、および、より生産性を高めることができるオートカットラミネーター等の公知のラミネータを使用することができる。
<基材上の感光性樹脂組成物を露光する工程>
本発明の黒色樹脂膜の製造方法は、前記基材上の感光性樹脂組成物を露光する工程を含む。
本発明の黒色樹脂膜(加飾材)を、前記感光性フィルムを用いて基板上に適用した場合、前記露光工程は、基材上に転写された前記光硬化性樹脂層を露光する工程であることが好ましい。
具体的には、前記基材上に形成された光硬化性樹脂層の上方に所定のマスクを配置し、その後該マスク、熱可塑性樹脂層、および中間層を介してマスク上方から露光する方法が挙げられる。
ここで、前記露光の光源としては、光硬化性樹脂層を硬化しうる波長域の光(例えば、365nm、405nmなど)を照射できるものであれば適宜選定して用いることができる。具体的には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。露光量としては、通常5〜200mJ/cm2程度であり、好ましくは10〜100mJ/cm2程度である。
<現像工程>
本発明の黒色樹脂膜の製造方法は、露光された感光性樹脂組成物を現像する工程を含む。
前記現像は、現像液を用いて行うことができる。前記現像液としては、特に制約はなく、特開平5−72724号公報に記載のものなど、公知の現像液を使用することができる。尚、現像液は光硬化性樹脂層が溶解型の現像挙動をするものが好ましく、例えば、pKa=7〜13の化合物を0.05〜5mol/Lの濃度で含むものが好ましいが、更に水と混和性を有する有機溶剤を少量添加してもよい。水と混和性を有する有機溶剤としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。該有機溶剤の濃度は0.1質量%〜30質量%が好ましい。
また、前記現像液には、更に公知の界面活性剤を添加することができる。界面活性剤の濃度は0.01質量%〜10質量%が好ましい。
前記現像の方式としては、パドル現像、シャワー現像、シャワー&スピン現像、ディプ現像等のいずれでもよい。ここで、前記シャワー現像について説明すると、露光後の光硬化性樹脂層に現像液をシャワーにより吹き付けることにより、未硬化部分を除去することができる。尚、熱可塑性樹脂層や中間層を設けた場合には、現像の前に光硬化性樹脂層の溶解性が低いアルカリ性の液をシャワーなどにより吹き付け、熱可塑性樹脂層、中間層などを除去しておくことが好ましい。また、現像の後に、洗浄剤などをシャワーにより吹き付け、ブラシなどで擦りながら、現像残渣を除去することが好ましい。現像液の液温度は20℃〜40℃が好ましく、また、現像液のpHは8〜13が好ましい。
<ポスト露光工程>
本発明の黒色樹脂膜の製造方法は、前記現像工程後にポスト露光を行う工程を含む。
本発明の黒色樹脂膜の製造方法は、前記条件(A)または前記条件(B)を満たすことを特徴とするが、前記条件(A)「前記光重合開始剤がα−アミノアルキルフェノン系化合物またはα−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物である」を満たす場合、前記ポスト露光工程は前記感光性樹脂組成物の前記基材と接している側の表面方向のみから行っても、前記透明基材と接していない側の表面方向のみから行っても、両面方向から行ってもよい。
一方、前記条件(A)「前記光重合開始剤がα−アミノアルキルフェノン系化合物またはα−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物である」を満たさない場合、前記ポスト露光工程は条件(B)「前記現像工程後のポスト露光を、前記感光性樹脂組成物の前記基材と接している側の表面方向と前記透明基材と接していない側の表面方向の両面から行う」を満たす必要がある。
本発明の黒色樹脂膜の製造方法では上記の条件を満たすようにポスト露光工程を行うことで、得られる黒色樹脂膜の加熱後のバルク強度を高めることができる。
本発明の黒色樹脂膜の製造方法は、前記現像工程後のポスト露光の露光量がi線で1300mJ/cm2以上であることが好ましく、2000J/cm2以上であることがより好ましい。
<その他の工程>
本発明の黒色樹脂膜の製造方法は、ポストベーク工程等、その他の工程を有していてもよい。
なお、前記露光工程、現像工程、およびその他の工程の例としては、特開2006−23696号公報の段落番号[0035]〜[0051]に記載の方法を本発明においても好適に用いることができる。
尚、パターニング露光は、仮支持体を剥離してから行ってもよいし、仮支持体を剥離する前に露光し、その後、仮支持体を剥離してもよい。マスクを介した露光でもよいし、レーザー等を用いたデジタル露光でもよい。
[静電容量型入力装置とその製造方法]
本発明の静電容量型入力装置の製造方法(以下、単に「本発明の製造方法」と称する場合がある。)は、前面板と、前記前面板の非接触側に、少なくとも下記(1)〜(4)の要素を有し、前記(1)の要素を、本発明の黒色樹脂膜の製造方法で製造することを特徴とする。
(1)加飾材
(2)複数のパッド部分が接続部分を介して第一の方向に延在して形成された複数の第一の透明電極パターン
(3)前記第一の透明電極パターンと電気的に絶縁され、前記第一の方向に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の電極パターン
(4)前記第一の透明電極パターンと前記第二の電極パターンとを電気的に絶縁する絶縁層
さらに、本発明の静電容量型入力装置は、さらに下記(5)を有していてもよい。
(5)前記第一の透明電極パターンおよび前記第二の電極パターンの少なくとも一方に電気的に接続され、前記第一の透明電極パターンおよび前記第二の電極パターンとは別の導電性要素
また、本発明の静電容量型入力装置は、第二の電極パターンが透明電極パターンであってもよい。なお、本明細書中において第二の電極パターンの代わりに第二の透明電極パターンについて説明することがあるが、第二の電極パターンの好ましい態様も第二の透明電極パターンの好ましい態様と同様である。
<静電容量型入力装置の構成>
まず、本発明の製造方法によって形成される本発明の静電容量型入力装置の構成について説明する。図1は、本発明の静電容量型入力装置の構成を示す断面図である。図1において静電容量型入力装置10は、前面板1と、加飾材2と、第一の透明電極パターン3と、第二の透明電極パターン4と、絶縁層5と、導電性要素6と、透明保護層7と、から構成されている。
前面板1は、本発明の黒色樹脂膜の製造方法における前記基材を用いることができる。また、図1において、前面層1の各要素が設けられている側を非接触面と称する。本発明の静電容量型入力装置10においては、前面板1の接触面(非接触面の反対の面)に指などを接触などさせて入力が行われる。以下、前面板を、「基材」と称する場合がある。
また、前面板1の非接触面上には加飾材2が設けられている。加飾材2は、タッチパネル前面板の非接触側に形成された表示領域周囲の額縁状のパターンであり、引回し配線等が見えないようにするために形成される。
本発明の静電容量型入力装置10には、図2に示すように、前面板1の一部の領域(図2においては入力面以外の領域)を覆うように加飾材2が設けられている。更に、前面板1には、図2に示すように一部に開口部8を設けることができる。開口部8には、押圧によるメカニカルなスイッチを設置することができる。
前面板1の接触面には、複数のパッド部分が接続部分を介して第一の方向に延在して形成された複数の第一の透明電極パターン3と、第一の透明電極パターン3と電気的に絶縁され、第一の方向に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の透明電極パターン4と、第一の透明電極パターン3と第二の透明電極パターン4を電気的に絶縁する絶縁層5とが形成されている。前記第一の透明電極パターン3と、第二の透明電極パターン4と、後述する導電性要素6とは、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透光性の導電性金属酸化膜で作製することができる。このような金属膜としては、ITO膜;Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo等の金属膜;SiO2等の金属酸化膜などが挙げられる。この際、各要素の、膜厚は10〜200nmとすることができる。また、焼成により、アモルファスのITO膜を多結晶のITO膜とするため、電気的抵抗を低減することもできる。また、前記第一の透明電極パターン3と、第二の透明電極パターン4と、後述する導電性要素6とは、後述の導電性繊維を用いた光硬化性樹脂層を有する感光性フィルムを用いて製造することもできる。その他、ITO等によって第一の透明電極パターン等を形成する場合には、特許第4506785号公報の段落[0014]〜[0016]等を参考にすることができる。
また、第一の透明電極パターン3および第二の透明電極パターン4の少なくとも一方は、前面板1の非接触面および加飾材2の前面板1とは逆側の面の両方の領域にまたがって設置することができる。図1においては、第二の透明電極パターンが、前面板1の非接触面および加飾材2の前面板1とは逆側の面の両方の領域にまたがって設置されている図が示されている。このように、一定の厚みが必要な加飾材と前面板裏面とにまたがって感光性フィルムをラミネートする場合でも、本発明の特定の層構成を有する感光性フィルムを用いることで真空ラミネータなどの高価な設備を用いなくても、簡単な工程でマスク部分境界に泡の発生がないラミネートが可能になる。
図3を用いて第一の透明電極パターン3および第二の透明電極パターン4について説明する。図3は、本発明における第一の透明電極パターンおよび第二の透明電極パターンの一例を示す説明図である。図3に示すように、第一の透明電極パターン3は、パッド部分3aが接続部分3bを介して第一の方向に延在して形成されている。また、第二の透明電極パターン4は、第一の透明電極パターン3と絶縁層5によって電気的に絶縁されており、第一の方向に交差する方向(図3における第二の方向)に延在して形成された複数のパッド部分によって構成されている。ここで、第一の透明電極パターン3を形成する場合、前記パッド部分3aと接続部分3bとを一体として作製してもよいし、接続部分3bのみを作製して、パッド部分3aと第二の透明電極パターン4とを一体として作製(パターニング)してもよい。パッド部分3aと第二の透明電極パターン4とを一体として作製(パターニング)する場合、図3に示すように接続部分3bの一部とパッド部分3aの一部とが連結され、且つ、絶縁層5によって第一の透明電極パターン3と第二の透明電極パターン4とが電気的に絶縁されるように各層が形成される。
図1において、加飾材2の前面板1とは逆側の面側には導電性要素6が設置されている。導電性要素6は、第一の透明電極パターン3および第二の透明電極パターン4の少なくとも一方に電気的に接続され、且つ、第一の透明電極パターン3および第二の透明電極パターン4とは別の要素である。図1においては、導電性要素6が第二の透明電極パターン4に接続されている図が示されている。
また、図1においては、各構成要素の全てを覆うように透明保護層7が設置されている。透明保護層7は、各構成要素の一部のみを覆うように構成されていてもよい。絶縁層5と透明保護層7とは、同一材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。絶縁層5と透明保護層7とを構成する材料としては、表面硬度、耐熱性が高いものが好ましく、公知の感光性シロキサン樹脂材料、アクリル樹脂材料などが用いられる。
本発明の静電容量型入力装置の製造方法では、前記(1)〜(5)の要素の少なくとも一つを、仮支持体と熱可塑性樹脂層と光硬化性樹脂層とをこの順で有する感光性フィルムを用いて形成することが好ましい。
本発明の製造方法においては、加飾材2と、第一の透明電極パターン3と、第二の透明電極パターン4と、絶縁層5と、導電性要素6と、必要に応じて透明保護層7との少なくとも一要素が、仮支持体上に前記感光性樹脂組成物を積層した感光性フィルムを用いて形成されることが好ましく、仮支持体と熱可塑性樹脂層と光硬化性樹脂層とをこの順で有する感光性フィルムを用いて形成されることがより好ましい。
前記加飾材2、絶縁層5および透明保護層7は、前記感光性フィルムを用いて光硬化性樹脂層を前面板1に転写することで形成することが好ましい。例えば、加飾材2を形成する場合には、前記光硬化性樹脂層として黒色光硬化性樹脂層を有する前記感光性フィルムを用いて、前記前面板1の表面に前記黒色光硬化性樹脂層を転写することで形成することができる。絶縁層5を形成する場合には、前記光硬化性樹脂層として絶縁性の光硬化性樹脂層を有する前記感光性フィルムを用いて、第一の透明電極パターンが形成された前記前面板1の表面に前記光硬化性樹脂層を転写することで形成することができる。透明保護層7を形成する場合には、前記光硬化性樹脂層として透明の光硬化性樹脂層を有する前記感光性フィルムを用いて、各要素が形成された前記前面板1の表面に前記光硬化性樹脂層を転写することで形成することができる。
前記加飾材2等を、前記感光性フィルムを用いて形成すると、開口部を有する基板(前面板)でも開口部分からレジスト成分のモレがなく、特に前面板の境界ギリギリまで遮光パターンを形成する必要のある加飾材でのガラス端からのレジスト成分のはみ出しがないため基板裏側を汚染することなく、簡略な工程で、薄層/軽量化のメリットがあるタッチパネルの製造を可能となる。
さらに、遮光性が必要な加飾材2の形成に、光硬化性樹脂層と仮支持体との間に熱可塑性樹脂層を有する特定の層構成を有する本発明における感光性フィルムを用いることで感光性フィルムラミネート時の気泡発生を防止し、光モレのない高品位な加飾材2等を形成することができる。
前記第一の透明電極パターン3、第二の透明電極パターン4および導電性要素6は、エッチング処理または導電性光硬化性樹脂層を有する感光性フィルムを用いて形成することができる。
エッチング処理によって、前記第一の透明電極パターン3、第二の透明電極パターン4および別の導電要素6を形成する場合、まず加飾材2等が形成された前面板1の非接触面上にITO等の透明電極層をスパッタリングによって形成することが好ましい。次いで、前記透明電極層上に前記光硬化性樹脂層としてエッチング用光硬化性樹脂層を有する前記感光性フィルムを用いて露光・現像によってエッチングパターンを形成することが好ましい。その後、透明電極層をエッチングして透明電極をパターニングし、エッチングパターンを除去することで、第一の透明電極パターン3等を形成することができる。
導電性光硬化性樹脂層を有する前記感光性フィルムを用いて、前記第一の透明電極パターン3、第二の透明電極パターン4および別の導電要素6を形成する場合、前記前面板1の表面に前記導電性光硬化性樹脂層を転写することで形成することができる。
前記第一の透明電極パターン3等を、前記導電性光硬化性樹脂層を有する感光性フィルムを用いて形成すると、開口部を有する基板(前面板)でも開口部分からレジスト成分のモレがなく、基板裏側を汚染することなく、簡略な工程で、薄層/軽量化のメリットがあるタッチパネルの製造を可能となる。
さらに、第一の透明電極パターン3等の形成に、導電性光硬化性樹脂層と仮支持体との間に熱可塑性樹脂層を有する特定の層構成を有する前記感光性フィルムを用いることで感光性フィルムラミネート時の気泡発生を防止し、導電性に優れ抵抗の少ないに第一の透明電極パターン3、第二の透明電極パターン4および別の導電要素6を形成することができる。
本発明の製造方法の過程で形成される態様例として、図4〜8の態様を挙げることができる。図4は、開口部8が形成された強化処理ガラス11の一例を示す上面図である。図5は、加飾材2が形成された前面板の一例を示す上面図である。図6は、第一の透明電極パターン3が形成された前面板の一例を示す上面図である。図7は、第一の透明電極パターン3と第二の透明電極パターン4が形成された前面板の一例を示す上面図である。図8は、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素6が形成された前面板の一例を示す上面図である。これらは、上記説明を具体化した例を示すものであり、本発明の範囲はこれらの図面により限定的に解釈されることはない。
(導電性光硬化性樹脂層(導電性繊維))
前記導電性光硬化性樹脂層を積層した感光性フィルムを透明電極パターン、あるいは別の導電性要素の形成に用いる場合には、以下の導電性繊維などを光硬化性樹脂層に用いることができる。
導電性繊維の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中実構造および中空構造のいずれかが好ましい。
ここで、中実構造の繊維を「ワイヤー」と称することがあり、中空構造の繊維を「チューブ」と称することがある。また、平均短軸長さが5nm〜1,000nmであって、平均長軸長さが1μm〜100μmの導電性繊維を「ナノワイヤー」と称することがある。
また、平均短軸長さが1nm〜1,000nm、平均長軸長さが0.1μm〜1,000μmであって、中空構造を持つ導電性繊維を「ナノチューブ」と称することがある。
前記導電性繊維の材料としては、導電性を有していれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、金属およびカーボンの少なくともいずれかが好ましく、これらの中でも、前記導電性繊維は、金属ナノワイヤー、金属ナノチューブ、およびカーボンナノチューブの少なくともいずれかが特に好ましい。
−金属ナノワイヤー−
−−金属−−
前記金属ナノワイヤーの材料としては、特に制限はなく、例えば、長周期律表(IUPAC1991)の第4周期、第5周期、および第6周期からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属が好ましく、第2族〜第14族から選ばれる少なくとも1種の金属がより好ましく、第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族、および第14族から選ばれる少なくとも1種の金属が更に好ましく、主成分として含むことが特に好ましい。
前記金属としては、例えば、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンテル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛、これらの合金などが挙げられる。これらの中でも、導電性に優れる点で、銀を主に含有するもの、または銀と銀以外の金属との合金を含有するものが好ましい。
前記銀を主に含有するとは、金属ナノワイヤー中に銀を50質量%以上、好ましくは90質量%以上含有することを意味する。
前記銀との合金で使用する金属としては、白金、オスミウム、パラジウムおよびイリジウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
−−形状−−
前記金属ナノワイヤーの形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円柱状、直方体状、断面が多角形となる柱状など任意の形状をとることができるが、高い透明性が必要とされる用途では、円柱状、断面の多角形の角が丸まっている断面形状が好ましい。
前記金属ナノワイヤーの断面形状は、基材上に金属ナノワイヤー水分散液を塗布し、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより調べることができる。
導電性光硬化性樹脂層の層厚は、塗布液の安定性や塗布時の乾燥やパターニング時の現像時間などのプロセス適性の観点から、0.1〜20μmが好ましく、0.5〜18μmが更に好ましく、1〜15μmが特に好ましい。前記導電性光硬化性樹脂層の全固形分に対する前記導電性繊維の含有量は、導電性と塗布液の安定性の観点から、0.01〜50質量%が好ましく、0.05〜30質量%が更に好ましく、0.1〜20質量%が特に好ましい。
尚、前記感光性フィルムを用いて絶縁層を形成する場合、光硬化性樹脂層の層厚は、絶縁性の維持の観点から、0.1〜5μmが好ましく、0.3〜3μmが更に好ましく、0.5〜2μmが特に好ましい。
前記感光性フィルムを用いて透明保護層を形成する場合、光硬化性樹脂層の層厚は、十分な表面保護能を発揮させる観点から、0.5〜10μmが好ましく、0.8〜5μmが更に好ましく、1〜3μmが特に好ましい。
<静電容量型入力装置の製造方法>
上述のように本発明の静電容量型入力装置の製造方法は、加飾材と、第一の透明電極パターンと、第二の透明電極パターンと、絶縁層と、導電性要素と、必要に応じて透明保護層との少なくとも一要素が、仮支持体と熱可塑性樹脂層と光硬化性樹脂層とをこの順で有する前記感光性フィルムを用いて形成されることが好ましい。
前記加飾材、絶縁層および透明保護層や、導電性光硬化性樹脂層を用いた場合の第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターンおよび導電性要素などの永久材を前記感光性フィルムを用いて形成する場合、感光性フィルムは、基材にラミネートされた後、必要なパターン様に露光され、ネガ型材料の場合は非露光部分、ポジ型材料の場合は露光部分を現像処理して除去することでパターンを得ることができる。この際、現像は熱可塑性樹脂層と、光硬化性層を別々の液で現像除去してもよいし、同一の液で除去してもよい。必要に応じて、ブラシや高圧ジェットなどの公知の現像設備を組み合わせてもよい。現像の後、必要に応じて、ポスト露光、ポストベークを行ってもよい。
また、後の転写工程におけるラミネートによる感光性樹脂層の密着性を高めるために、予め基材(前面板)の非接触面に表面処理を施すことができる。前記表面処理としては、シラン化合物を用いた表面処理(シランカップリング処理)を実施することが好ましい。シランカップリング剤としては、感光性樹脂と相互作用する官能基を有するものが好ましい。例えばシランカップリング液(N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン0.3質量%水溶液、商品名:KBM603、信越化学(株)製)をシャワーにより20秒間吹き付け、純水シャワー洗浄する。この後、加熱により反応させる。加熱槽を用いてもよく、ラミネータの基板予備加熱でも反応を促進できる。
また、前記感光性フィルムをリフトオフ材として用いて、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターンおよびその他の導電性部材を形成することもできる。この場合、前記感光性フィルムを用いてパターニングした後に、基材全面に透明導電層を形成した後、堆積した透明導電層ごと前記光硬化性樹脂層の溶解除去を行うことにより所望の透明導電層パターンを得ることができる(リフトオフ法)。
(エッチングレジストとして前記感光性フィルムを用いた場合)
前記感光性フィルムをエッチングレジスト(エッチングパターン)として用いる場合にも、前記方法と同様にして、レジストパターンを得ることができる。前記エッチングは、特開2010−152155公報の段落[0048]〜[0054]等に記載の公知の方法でエッチング、レジスト剥離を適用することができる。
例えば、エッチングの方法としては、一般的に行われている、エッチング液に浸漬するウェットエッチング法が挙げられる。ウェットエッチングに用いられるエッチング液は、エッチングの対象に合わせて酸性タイプまたはアルカリ性タイプのものを適宜選択すればよい。酸性タイプのエッチング液としては、塩酸、硫酸、フッ酸、リン酸等の酸性成分単独の水溶液、酸性成分と塩化第2鉄、フッ化アンモニウム、過マンガン酸カリウム等の塩の混合水溶液等が例示される。酸性成分は、複数の酸性成分を組み合わせたものを使用してもよい。また、アルカリ性タイプのエッチング液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、有機アミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドのような有機アミンの塩等のアルカリ成分単独の水溶液、アルカリ成分と過マンガン酸カリウム等の塩の混合水溶液等が例示される。アルカリ成分は、複数のアルカリ成分を組み合わせたものを使用してもよい。
エッチング液の温度は特に限定されないが、45℃以下であることが好ましい。本発明でエッチングマスク(エッチングパターン)として使用される樹脂パターンは、上述した光硬化性樹脂層を使用して形成されることにより、このような温度域における酸性およびアルカリ性のエッチング液に対して特に優れた耐性を発揮する。したがって、エッチング工程中に樹脂パターンが剥離することが防止され、樹脂パターンの存在しない部分が選択的にエッチングされることになる。
前記エッチング後、ライン汚染を防ぐために必要に応じて、洗浄工程・乾燥工程を行ってもよい。洗浄工程については、例えば常温で純水により10〜300秒間基材を洗浄して行い、乾燥工程については、エアブローを使用して、エアブロー圧(0.1〜5kg/cm2程度)を適宜調整し行えばよい。
次いで、樹脂パターンの剥離方法としては、特に限定されないが、例えば、30〜80℃、好ましくは50〜80℃にて攪拌中の剥離液に基材を5〜30分間浸漬する方法が挙げられる。本発明でエッチングマスクとして使用される樹脂パターンは、上述のように45℃以下において優れた薬液耐性を示すものであるが、薬液温度が50℃以上になるとアルカリ性の剥離液により膨潤する性質を示す。このような性質により、50〜80℃の剥離液を使用して剥離工程を行うと工程時間が短縮され、樹脂パターンの剥離残渣が少なくなるという利点がある。すなわち、前記エッチング工程と剥離工程との間で薬液温度に差を設けることにより、本発明でエッチングマスクとして使用される樹脂パターンは、エッチング工程において良好な薬液耐性を発揮する一方で、剥離工程において良好な剥離性を示すことになり、薬液耐性と剥離性という、相反する特性を両方とも満足することができる。
剥離液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ成分や、第3級アミン、第4級アンモニウム塩等の有機アルカリ成分を、水、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、またはこれらの混合溶液に溶解させたものが挙げられる。前記の剥離液を使用し、スプレー法、シャワー法、パドル法等により剥離してもよい。
[静電容量型入力装置、および静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置]
本発明の製造方法によって得られる静電容量型入力装置、および当該静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置は、『最新タッチパネル技術』(2009年7月6日発行(株)テクノタイムズ)、三谷雄二監修、“タッチパネルの技術と開発”、シーエムシー出版(2004,12)、FPD International 2009 Forum T−11講演テキストブック、Cypress Semiconductor Corporation アプリケーションノートAN2292等に開示されている構成を適用することができる。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。
以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、特に断りのない限り、「%」および「部」は質量基準である。
[実施例1]
《黒色樹脂膜(加飾材)の形成》
<加飾材形成用感光性フィルム1の調製>
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、下記処方H1からなる熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させた。次に、下記処方P1からなる中間層用塗布液を塗布、乾燥させた。更に、下記処方K1からなる加飾材用ブラックレジストを塗布、乾燥させた。このようにして仮支持体の上に乾燥膜厚が15.1μmの熱可塑性樹脂層と、乾燥膜厚が1.6μmの中間層と、光学濃度が3.35となるように乾燥膜厚が2.0μmの加飾材用ブラックレジストを設け、最後に保護フイルム(厚さ12μmポリプロピレンフィルム)を圧着した。こうして仮支持体と熱可塑性樹脂層と中間層(酸素遮断膜)と加飾材用ブラックレジストとが一体となった転写材料を作製し、サンプル名を加飾材形成用感光性フィルム1とした。
(熱可塑性樹脂層用塗布液:処方H1)
・メタノール :11.1質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :6.36質量部
・メチルエチルケトン :52.4質量部
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジル
メタクリレート/メタクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=
55/11.7/4.5/28.8、分子量=10万、Tg≒70℃)
:5.83質量部
・スチレン/アクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=63/37、
重量平均分子量=1万、Tg≒100℃) :13.6質量部
・モノマー1(商品名:BPE−500、新中村化学工業(株)製)
:9.1質量部
・フッ素系ポリマー :0.54質量部
上記のフッ素系ポリマーは、C613CH2CH2OCOCH=CH2 40部とH(OCH(CH3)CH27OCOCH=CH2 55部とH(OCHCH27OCOCH=CH2 5部との共重合体で、重量平均分子量3万、メチルエチルケトン30質量%溶液である(商品名:メガファックF780F、大日本インキ化学工業(株)製)
なお、熱可塑性樹脂層用塗布液H1の溶剤除去後の120℃の粘度は1500Pa・secであった。
(中間層用塗布液:処方P1)
・ポリビニルアルコール :32.2質量部
(商品名:PVA205、(株)クラレ製、鹸化度=88%、重合度550)
・ポリビニルピロリドン :14.9質量部
(商品名:K−30、アイエスピー・ジャパン(株)製)
・蒸留水 :524質量部
・メタノール :429質量部
(加飾材用ブラックレジストの組成:処方K1)
・K顔料分散物1(下記の組成) 204.2部
・R顔料分散物1(下記の組成) 62.36部
・MMPGAc(ダイセル化学(株)製) 159.1部
・メチルエチルケトン(東燃化学(株)製) 351.3部
・シクロヘキサノン 87.90部
・バインダー2(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=78/22モル比の
ランダム共重合体、重量平均分子量3.8万)
86.83部
・DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、 日本化薬(株)製)
のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(76質量%)
45.24部
・光重合開始剤1(下記構造) 2.578部
・フェノチアジン(東京化成(株)製) 0.04744部
・界面活性剤(商品名:メガファックF780、大日本インキ(株)製)
0.4840部
なお、加飾材用ブラックレジストK1の溶剤除去後の100℃の粘度は10000Pa・secであった。
(K顔料分散物1の組成)
・カーボンブラック(商品名:Nipex35、デグッサ社製) :13.1質量%
・下記分散剤1 :0.65質量%
・バインダー1(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比の
ランダム共重合物、重量平均分子量3.7万) :6.72質量%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :79.53質量%
−R顔料分散物1の組成−
・顔料(C.I.ピグメントレッド177) :18質量%
・バインダー1(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比の
ランダム共重合物、重量平均分子量3.7万) :12質量%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :70質量%
<黒色樹脂膜(加飾材)の形成>
次いで、開口部(15mmΦ)が形成された強化処理ガラス(300mm×400mm×0.7mm)に、25℃に調整したガラス洗浄剤液をシャワーにより20秒間吹き付けながらナイロン毛を有する回転ブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液(N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン0.3質量%水溶液、商品名:KBM603、信越化学工業(株)製)をシャワーにより20秒間吹き付け、純水シャワー洗浄した。この基材を基材予備加熱装置で140℃2分間加熱した。得られたシランカップリング処理ガラス基材に、上述から得られた加飾材形成用感光性フィルム1からカバーフィルムを除去し、除去後に露出した加飾材用ブラックレジストの表面と前記シランカップリング処理ガラス基材の表面とが接するように重ね合わせ、ラミネータ((株)日立インダストリイズ製(LamicII型))を用いて、前記140℃で加熱した基材に、ゴムローラー温度130℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分でラミネートした。続いてポリエチレンテレフタレートの仮支持体を、熱可塑性樹脂層との界面で剥離し、仮支持体を除去した。仮支持体を剥離後、超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)製)で、基材と露光マスク(額縁パターンを有す石英露光マスク)とを垂直に立てた状態で、露光マスク面と該加飾材用ブラックレジストの間の距離を200μmに設定し、露光量70mJ/cm2(i線)でパターン露光した。
次に、トリエタノールアミン系現像液(トリエタノールアミン30質量%含有、商品名:T−PD2(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を33℃で60秒間、フラットノズル圧力0.1MPaでシャワー現像し、熱可塑性樹脂層と中間層とを除去した。引き続き、このガラス基材の上面にエアを吹きかけて液切りした後、純水をシャワーにより10秒間吹き付け、純水シャワー洗浄し、エアを吹きかけて基材上の液だまりを減らした。
その後、炭酸ナトリウム/炭酸水素ナトリウム系現像液(商品名:T−CD1(富士フイルム(株)製)を純水で5倍に希釈した液)を用いて32℃でシャワー圧を0.1MPaに設定して、45秒現像し、純水で洗浄した。
引き続き、界面活性剤含有洗浄液(商品名:T−SD3(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を用いて33℃で20秒間、コーン型ノズル圧力0.1MPaにてシャワーで吹きかけ、更にやわらかいナイロン毛を有する回転ブラシにより、形成されたパターン像を擦って残渣除去を行った。さらに、超高圧洗浄ノズルにて9.8MPaの圧力で超純水を噴射して残渣除去を行い、
次いで大気下にて露光量1300mJ/cm2にて、加飾材用ブラックレジストの表面側と、加飾材用ブラックレジストの裏面側に当たる基板側との両面からポスト露光を行い、さらに240℃80分間のポストベーク処理を行って、光学濃度3.35、膜厚1.8μmの黒色樹脂膜(加飾材)が、シランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を得た。得られた黒色樹脂膜(加飾材)を実施例1の黒色樹脂膜(加飾材)とした。
<黒色樹脂膜(加飾材)の熱重量減少率の評価>
実施例1の黒色樹脂膜をシランカップリング処理ガラス基材からカミソリ等によりシランカップリング処理ガラス基板から削りとって、粉末上のサンプルとした。得られた粉状サンプルは約6mgを、TGA(TG−DTA 6200 セイコーインスツルメンツ社製)により、300℃、30分加熱後の重量減少率を測定した。
(黒色樹脂膜(加飾材)の加熱後のバルク強度の測定)
作製した黒色樹脂膜(加飾材)の膜強度はセバスチャン法により測定を行った。
具体的には作製した黒色樹脂膜(加飾材)が形成された前面板の黒色樹脂膜の表面に、底面の直径1.6mmのアルミ製ピンを、エポキシ系接着剤により貼り付けた。ここで、エポキシ系接着剤付アルミ製ピン(アルミ製接着剤付スタットピン2.7mm、型番901106、QUAD社製)を使用した。
なお、図9における黒色樹脂膜とアルミ製ピンの接着部分33は、アルミ製ピン31の底面の直径と同じく直径1.6mmであった。
エポキシ系接着剤が硬化したのち、アルミ製ピンを黒色樹脂膜に対して垂直方向に引っ張って、アルミ製ピンが剥離する時の最大荷重を測定した。
得られた結果を下記表1に記載した。
(黒色樹脂膜(加飾材)の膜厚の測定、テーパー角の評価)
得られた黒色樹脂膜(加飾材)の断面をSEMを用いて傾斜角0°の真横から撮影した。得られた黒色樹脂膜(加飾材)の断面写真から、黒色樹脂膜(加飾材)のテーパー角を求めるために以下の手順および図10にしたがって作図した。
(手順1)得られた黒色樹脂膜(加飾材)の断面写真に、黒色樹脂膜の側面の輪郭21Cを引いた。
(手順2)黒色樹脂膜の形成する輪郭中、黒色樹脂膜の頂面のうち黒色樹脂膜の底面と略平行な部分21Bを決定し、その延長線lBを引いた。
(手順3)黒色樹脂膜の頂面のうち黒色樹脂膜の底面と略平行な部分21Bの任意の点Bから、直線lBの垂線を黒色樹脂膜の底面(基材表面)を直線lAに向けて引き、その直線lAとの交点をAとした。この垂線のうちの線分ABの長さを測定し、直線lAと直線lBの間の距離hを求めた。これを黒色樹脂膜の膜厚hとして、下記表1に記載した。
(手順4)膜厚hを4等分し、黒色樹脂膜の底面から順に直線lAに平行な直線l1、l2およびl3を引いた。
(手順5)色樹脂膜の側面の輪郭21Cと直線l1、l2およびl3のそれぞれの交点をC1、C2およびC3とし、C1およびC2を結ぶ直線l12と、C2およびC3を結ぶ直線l23を引いた。
以上の手順にしたがって実施例1の黒色樹脂膜についてテーパー角を求めるための作図をした結果を図11に示した。図11より、下記式(1)および(2)にしたがって、直線l12と黒色樹脂膜の底面の延長線lAのなす角のうち90°以下の角Θ1と、直線l23と黒色樹脂膜の黒色樹脂膜の頂面のうち黒色樹脂膜の底面と略平行な部分の延長線の延長線lBのなす角のうち90°以下の角Θ2を求めた。
式(1)
Θ1≦40°
(Θ1は、黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から1/4の高さの直線の交点C1および黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から2/4の高さの直線の交点C2を通る直線l12と、黒色樹脂膜の底面の延長線lAのなす角のうち90°以下の角を表す。)
式(2)
Θ2≦40°
(Θ2は、黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から2/4の高さの直線の交点C2および黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から3/4の高さの直線の交点C3を通る直線l23と、黒色樹脂膜の黒色樹脂膜の頂面のうち黒色樹脂膜の底面と略平行な部分の延長線の延長線lBのなす角のうち90°以下の角を表す。)
得られたΘ1およびΘ2から、以下の基準にしたがってテーパー角を評価した。
○:Θ1およびΘ2のうち大きい角が35°以下。
△:Θ1およびΘ2のうち大きい角が35°を超えて40°以下。
×:Θ1およびΘ2のうち大きい角が40°を超える。
得られた評価結果を下記表1に記載した。
《第一の透明電極パターンの形成》
<透明電極層の形成>
加飾材が形成された前面板を、真空チャンバー内に導入し、SnO2含有率が10質量%のITOターゲット(インジウム:錫=95:5(モル比))を用いて、DCマグネトロンスパッタリング(条件:基材の温度250℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)により、厚さ40nmのITO薄膜を形成し、加飾材上に透明電極層を形成した前面板を得た。ITO薄膜の表面抵抗は80Ω/□であった。
<エッチング用感光性フィルムE1の調製>
前記加飾材形成用感光性フィルム1の調製において、加飾材用ブラックレジストK1を、下記処方E1からなるエッチング用光硬化性樹脂層用塗布液に代えた以外は加飾材形成用感光性フィルム1の調製と同様にして、エッチング用感光性フィルムE1を得た(エッチング用光硬化性樹脂層の膜厚は2.0μmであった)。
(エッチング用光硬化性樹脂層用塗布液:処方E1)
・メチルメタクリレート/スチレン/メタクリル酸共重合体
(共重合体組成(質量%):31/40/29、質量平均分子量60000、
酸価163mgKOH/g) :16質量部
・モノマー1(商品名:BPE−500、新中村化学工業(株)製)
:5.6質量部
・ヘキサメチレンジイソシアネートのテトラエチレンオキシドモノ
メタクリレート0.5モル付加物 :7質量部
・分子中に重合性基を1つ有する化合物としてのシクロヘキサンジ
メタノールモノアクリレート :2.8質量部
・2−クロロ−N−ブチルアクリドン :0.42質量部
・2,2−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル
ビイミダゾール :2.17質量部
・マラカイトグリーンシュウ酸塩 :0.02質量部
・ロイコクリスタルバイオレット :0.26質量部
・フェノチアジン :0.013質量部
・界面活性剤(商品名:メガファックF−780F、大日本インキ(株)製)
:0.03質量部
・メチルエチルケトン :40質量部
・1−メトキシ−2−プロパノール :20質量部
なお、エッチング用光硬化性樹脂層用塗布液E1の溶剤除去後の100℃の粘度は2500Pa・secであった。
<第一の透明電極パターンの形成>
加飾材の形成と同様にして、透明電極層を形成した前面板を洗浄し、カバーフィルムを除去したエッチング用感光性フィルムE1をラミネートした(基材温度:130℃、ゴムローラー温度120℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分)。仮支持体を剥離後、露光マスク(透明電極パターンを有す石英露光マスク)面と該エッチング用光硬化性樹脂層との間の距離を200μmに設定し、露光量50mJ/cm2(i線)でパターン露光した。
次に、トリエタノールアミン系現像液(トリエタノールアミン30質量%含有、商品名:T−PD2(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を25℃で100秒間、界面活性剤含有洗浄液(商品名:T−SD3(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を用いて33℃で20秒間処理し、回転ブラシ、超高圧洗浄ノズルで残渣除去を行い、さらに130℃30分間のポストベーク処理を行って、透明電極層とエッチング用光硬化性樹脂層パターンとを形成した前面板を得た。
透明電極層とエッチング用光硬化性樹脂層パターンとを形成した前面板を、ITOエッチャント(塩酸、塩化カリウム水溶液。液温30℃)を入れたエッチング槽に浸漬し、100秒処理し、エッチング用光硬化性樹脂層で覆われていない露出した領域の透明電極層を溶解除去し、エッチング用光硬化性樹脂層パターンのついた透明電極層パターン付の前面板を得た。
次に、エッチング用光硬化性樹脂層パターンのついた透明電極層パターン付の前面板を、レジスト剥離液(N−メチル−2−ピロリドン、モノエタノールアミン、界面活性剤(商品名:サーフィノール465、エアープロダクツ製)液温45℃)を入れたレジスト剥離槽に浸漬し、200秒処理し、エッチング用光硬化性樹脂層を除去し、加飾材と第一の透明電極パターンとを形成した前面板を得た。
《絶縁層の形成》
<絶縁層形成用感光性フィルムW1の調製>
加飾材形成用感光性フィルム1の調製において、加飾材用ブラックレジストK1を、下記処方W1からなる絶縁層用光硬化性樹脂層用塗布液に代えた以外は加飾材形成用感光性フィルム1の調製と同様にして、絶縁層形成用感光性フィルムW1を得た(絶縁層用光硬化性樹脂層の膜厚は1.4μm)。
(絶縁層形成用塗布液:処方W1)
・バインダー3(シクロヘキシルメタクリレート(a)/メチルメタクリレート(b)/メタクリル酸共重合体(c)のグリシジルメタクリレート付加物(d)(組成(質量%):a/b/c/d=46/1/10/43、質量平均分子量:36000、酸価66mgKOH/g)の1−メトキシ−2−プロパノール、メチルエチルケトン溶液(固形分:45%)) :12.5質量部
・DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬(株)製)
のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(76質量%)
:1.4質量部
・ウレタン系モノマー(商品名:NKオリゴUA−32P、新中村化学(株)製
:不揮発分75%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:
25%) :0.68質量部
・トリペンタエリスリトールオクタアクリレート(商品名:V#802、
大阪有機化学工業(株)製) :1.8質量部
・ジエチルチオキサントン :0.17質量部
・2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−
[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン
(商品名:Irgacure379、BASF製) :0.17質量部
・分散剤(商品名:ソルスパース20000、アビシア製) :0.19質量部
・界面活性剤(商品名:メガファックF−780F、大日本インキ製)
:0.05質量部
・メチルエチルケトン :23.3質量部
・MMPGAc(ダイセル化学(株)製) :59.8質量部
なお、絶縁層形成用塗布液W1の溶剤除去後の100℃の粘度は4000Pa・secであった。
加飾材の形成と同様にして、前記第一の透明電極パターン付の前面板を洗浄、シランカップリング処理し、カバーフィルムを除去した絶縁層形成用感光性フィルムW1をラミネートした(基材温度:100℃、ゴムローラー温度120℃、線圧100N/cm、搬送速度2.3m/分)。仮支持体を剥離後、露光マスク(絶縁層用パターンを有す石英露光マスク)面と該エッチング用光硬化性樹脂層との間の距離を100μmに設定し、露光量30mJ/cm2(i線)でパターン露光した。
次に、トリエタノールアミン系現像液(トリエタノールアミン30質量%含有、商品名:T−PD2(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を33℃で60秒間、炭酸ナトリウム/炭酸水素ナトリウム系現像液(商品名:T−CD1(富士フイルム(株)製)を純水で5倍に希釈した液)を25℃で50秒間、界面活性剤含有洗浄液(商品名:T−SD3(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を用いて33℃で20秒間処理し、回転ブラシ、超高圧洗浄ノズルで残渣除去を行い、さらに230℃60分間のポストベーク処理を行って、加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターンを形成した前面板を得た。
《第二の透明電極パターンの形成》
<透明電極層の形成>
前記第一の透明電極パターンの形成と同様にして、第一の透明電極パターン、絶縁層パターンを形成した前面板をDCマグネトロンスパッタリング処理し(条件:基材の温度50℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)、厚さ80nmのITO薄膜を形成し、透明電極層を形成した前面板を得た。ITO薄膜の表面抵抗は110Ω/□であった。
第一の透明電極パターンの形成の形成と同様にして、エッチング用感光性フィルムE1を用いて、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、透明電極層、エッチング用光硬化性樹脂層パターンを形成した前面板を得た(ポストベーク処理;130℃30分間)。
さらに、第一の透明電極パターンの形成の形成と同様にして、エッチング(30℃50秒間)、エッチング用光硬化性樹脂層を除去(45℃200秒間)することにより、加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターンを形成した前面板を得た。
《第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の形成》
前記第一、および第二の透明電極パターンの形成と同様にして、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターンを形成した前面板をDCマグネトロンスパッタリング処理し、厚さ200nmのアルミニウム(Al)薄膜を形成した前面板を得た。
前記第一、および第二の透明電極パターンの形成と同様にして、エッチング用感光性フィルムE1を用いて、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、エッチング用光硬化性樹脂層パターンを形成した前面板を得た。(ポストベーク処理;130℃30分間)。
さらに、第一の透明電極パターンの形成の形成と同様にして、エッチング(30℃50秒間)、エッチング用光硬化性樹脂層を除去(45℃200秒間)することにより、加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板を得た。
《透明保護層の形成》
絶縁層の形成と同様にして、前記第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素まで形成した前面板に、カバーフィルムを除去した絶縁層形成用感光性フィルムW1をラミネートし、仮支持体を剥離後、露光マスクを介さずに露光量50mJ/cm2(i線)で前面露光し、現像、ポスト露光(1000mJ/cm2)、ポストベーク処理を行って、加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を積層した前面板1を得た。
《画像表示装置(タッチパネル)の作製》
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板1を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置1を作製した。
《前面板1、および画像表示装置1の評価》
上述の各工程において、加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、加飾材にはピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
[比較例1]
《黒色樹脂膜(加飾材)の作製》
実施例1と同様にして形成した加飾材形成用感光性フィルム1を用いて、ポスト露光を加飾材用ブラックレジストの表面側からのみ行った以外は実施例1と同様にして光学濃度3.35、膜厚1.8μmの黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を得た。得られた黒色樹脂膜(加飾材)を比較例1の黒色樹脂膜(加飾材)とした。
得られた比較例1の黒色樹脂膜(加飾材)について、実施例1と同様に評価を行った結果を下記表1に記載した。
《画像表示装置(タッチパネル)の作製》
上記にて製造した比較例1の黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例1の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を積層した前面板C1を得た。
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板C1を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた比較例1の画像表示装置C1を作製した。
《前面板、および画像表示装置C1の評価》
上述の各工程において、比較例1の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、比較例1の加飾材にはピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
[比較例2]
《黒色樹脂膜(加飾材)の作製》
実施例1と同様にして形成した加飾材形成用感光性フィルム1を用いて、ポスト露光を加飾材用ブラックレジストの裏面側に当たる基板側からのみ行った以外は実施例1と同様にして光学濃度3.35、膜厚1.8μmの黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を得た。得られた黒色樹脂膜(加飾材)を比較例2の黒色樹脂膜(加飾材)とした。
得られた比較例2の黒色樹脂膜(加飾材)について、実施例1と同様に評価を行った結果を下記表1に記載した。
《画像表示装置(タッチパネル)の作製》
上記にて製造した比較例2の黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例2の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を積層した前面板C2を得た。
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板C2を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた比較例2の画像表示装置C2を作製した。
《前面板、および画像表示装置C2の評価》
上述の各工程において、比較例2の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、比較例2の加飾材にはピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
[比較例3]
《黒色樹脂膜(加飾材)の作製》
実施例1と同様にして形成した加飾材形成用感光性フィルム1を用いて、ポスト露光を行わなかった以外は実施例1と同様にして光学濃度3.35、膜厚1.8μmの黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を得た。得られた黒色樹脂膜(加飾材)を比較例3の黒色樹脂膜(加飾材)とした。
得られた比較例3の黒色樹脂膜(加飾材)について、実施例1と同様に評価を行った結果を下記表1に記載した。
《画像表示装置(タッチパネル)の作製》
上記にて製造した比較例3の黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例3の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を積層した前面板C3を得た。
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板C3を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた比較例3の画像表示装置C3を作製した。
《前面板、および画像表示装置C3の評価》
上述の各工程において、比較例3の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、比較例3の加飾材にはピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
[実施例2]
《黒色樹脂膜(加飾材)の作製》
<加飾材形成用感光性フィルム2の調製>
加飾材形成用感光性フィルム1の調製において、加飾材用ブラックレジストK1の処方の光重合開始剤1を、下記光重合開始剤2に変更した以外は同じ処方である加飾材用ブラックレジストK2に代えた以外は加飾材形成用感光性フィルム1の調製と同様にして、加飾材形成用感光性フィルム2を得た。
<黒色樹脂膜(加飾材)の形成>
加飾材形成用感光性フィルム2を用いた以外は実施例1と同様にして光学濃度3.35、膜厚1.8μmの黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を得た。得られた黒色樹脂膜(加飾材)を実施例2の黒色樹脂膜(加飾材)とした。
得られた実施例2の黒色樹脂膜(加飾材)について、実施例1と同様に評価を行った結果を下記表1に記載した。
《画像表示装置(タッチパネル)の作製》
上記にて製造した実施例2の黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例2の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を積層した前面板2を得た。
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板2を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた実施例2の画像表示装置2を作製した。
《前面板、および画像表示装置2の評価》
上述の各工程において、実施例2の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、実施例2の加飾材にはピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
[実施例3]
実施例2と同様にして形成した加飾材形成用感光性フィルム2を用いて、ポスト露光を加飾材用ブラックレジストの表面側からのみ行った以外は実施例2と同様にして光学濃度3.35、膜厚1.8μmの黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を得た。得られた黒色樹脂膜(加飾材)を実施例3の黒色樹脂膜(加飾材)とした。
得られた実施例3の黒色樹脂膜(加飾材)について、実施例1と同様に評価を行った結果を下記表1に記載した。
《画像表示装置(タッチパネル)の作製》
上記にて製造した実施例3の黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例3の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を積層した前面板3を得た。
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板3を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた実施例3の画像表示装置3を作製した。
《前面板、および画像表示装置3の評価》
上述の各工程において、実施例3の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、実施例3の加飾材にはピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
[実施例4]
《黒色樹脂膜(加飾材)の作製》
実施例2と同様にして形成した加飾材形成用感光性フィルム2を用いて、ポスト露光を加飾材用ブラックレジストの裏面側に当たる基板側からのみ行った以外は実施例1と同様にして光学濃度3.35、膜厚1.8μmの黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を得た。得られた黒色樹脂膜(加飾材)を実施例4の黒色樹脂膜(加飾材)とした。
得られた実施例4の黒色樹脂膜(加飾材)について、実施例1と同様に評価を行った結果を下記表1に記載した。
《画像表示装置(タッチパネル)の作製》
上記にて製造した実施例4の黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例4の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を積層した前面板4を得た。
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板4を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた実施例4の画像表示装置4を作製した。
《前面板、および画像表示装置4の評価》
上述の各工程において、実施例4の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、実施例4の加飾材にはピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
[実施例5]
《黒色樹脂膜(加飾材)の作製》
<加飾材形成用感光性フィルム3の調製>
加飾材形成用感光性フィルム1の調製において、加飾材用ブラックレジストK1の処方の光重合開始剤1を、下記光重合開始剤3に変更した以外は同じ処方である加飾材用ブラックレジストK2に代えた以外は加飾材形成用感光性フィルム1の調製と同様にして、加飾材形成用感光性フィルム3を得た。
<黒色樹脂膜(加飾材)の形成>
加飾材形成用感光性フィルム3を用いた以外は実施例1と同様にして光学濃度3.35、膜厚1.8μmの黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を得た。得られた黒色樹脂膜(加飾材)を実施例5の黒色樹脂膜(加飾材)とした。
得られた実施例5の黒色樹脂膜(加飾材)について、実施例1と同様に評価を行った結果を下記表1に記載した。
《画像表示装置(タッチパネル)の作製》
上記にて製造した実施例5の黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例5の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を積層した前面板5を得た。
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板5を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた実施例5の画像表示装置5を作製した。
《前面板、および画像表示装置5の評価》
上述の各工程において、実施例5の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、実施例5の加飾材にはピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
[実施例6]
《黒色樹脂膜(加飾材)の作製》
<加飾材形成用感光性フィルム4の調製>
加飾材形成用感光性フィルム1の調製において、加飾材用ブラックレジストK1の処方の光重合開始剤1を、下記光重合開始剤4に変更した以外は同じ処方である加飾材用ブラックレジストK2に代えた以外は加飾材形成用感光性フィルム1の調製と同様にして、加飾材形成用感光性フィルム4を得た。
<黒色樹脂膜(加飾材)の形成>
加飾材形成用感光性フィルム4を用いた以外は実施例1と同様にして光学濃度3.35、膜厚1.8μmの黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を得た。得られた黒色樹脂膜(加飾材)を実施例6の黒色樹脂膜(加飾材)とした。
得られた実施例6の黒色樹脂膜(加飾材)について、実施例1と同様に評価を行った結果を下記表1に記載した。
《画像表示装置(タッチパネル)の作製》
上記にて製造した実施例6の黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例6の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を積層した前面板6を得た。
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板6を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた実施例6の画像表示装置6を作製した。
《前面板、および画像表示装置6の評価》
上述の各工程において、実施例6の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、実施例6の加飾材にはピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
[実施例7]
《黒色樹脂膜(加飾材)の作製》
<加飾材形成用感光性フィルム5の調製>
加飾材形成用感光性フィルム1の調製において、加飾材用ブラックレジストK1の乾燥膜厚が2.8μmになるように代えた以外は加飾材形成用感光性フィルム1の調製と同様にして、加飾材形成用感光性フィルム5を得た。
<黒色樹脂膜(加飾材)の形成>
加飾材形成用感光性フィルム5を用いた以外は実施例1と同様にして、光学濃度4.65、膜厚2.5μmの黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を得た。得られた黒色樹脂膜(加飾材)を実施例7の黒色樹脂膜(加飾材)とした。
得られた実施例7の黒色樹脂膜(加飾材)について、実施例1と同様に評価を行った結果を下記表1に記載した。
《画像表示装置(タッチパネル)の作製》
上記にて製造した実施例7の黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例7の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を積層した前面板7を得た。
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板7を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた実施例7の画像表示装置7を作製した。
《前面板、および画像表示装置7の評価》
上述の各工程において、実施例7の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、実施例7の加飾材にはピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
[実施例8]
《黒色樹脂膜(加飾材)の作製》
<加飾材形成用感光性フィルム6の調製>
加飾材形成用感光性フィルム1の調製において、加飾材用ブラックレジストK1の乾燥膜厚が1.45μmになるように代えた以外は加飾材形成用感光性フィルム1の調製と同様にして、加飾材形成用感光性フィルム6を得た。
<黒色樹脂膜(加飾材)の形成>
加飾材形成用感光性フィルム6を用いた以外は実施例1と同様にして、光学濃度2.42、膜厚1.3μmの黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を得た。得られた黒色樹脂膜(加飾材)を実施例8の黒色樹脂膜(加飾材)とした。
得られた実施例8の黒色樹脂膜(加飾材)について、実施例1と同様に評価を行った結果を下記表1に記載した。
《画像表示装置(タッチパネル)の作製》
上記にて製造した実施例8の黒色樹脂膜(加飾材)がシランカップリング処理ガラス基材上に形成された前面板を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例8の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を積層した前面板8を得た。
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板8を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた実施例8の画像表示装置8を作製した。
《前面板、および画像表示装置8の評価》
上述の各工程において、実施例8の加飾材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、実施例8の加飾材にはピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。
上記表1より、本発明で規定する条件(A)または(B)を満たす本発明の黒色樹脂膜(加飾材)の製造方法で得られた本発明の黒色樹脂膜は、黒色顔料を用いて高い光学濃度とした場合でも、加熱後のバルク強度が高いことがわかった。さらに、本発明の好ましい態様の実施例2〜8の黒色樹脂膜はテーパー角も良好であり、本発明で規定する条件(A)および(B)を満たす本発明のより好ましい態様の実施例2〜4および6〜8の黒色樹脂膜はテーパー角がより良好であることがわかった。
一方、比較例1および2より、光重合開始剤としてトリクロロメチルトリアジン系化合物を用いた場合に片面のみからポスト露光し、本発明で規定する条件(A)も(B)も満たさない方法で製造した比較例1および2の黒色樹脂膜は、いずれも加熱後のバルク強度が悪いことがわかった。
比較例3より、ポスト露光全く行わずに製造した黒色樹脂膜(加飾材)は、加熱後のバルク強度が悪いことがわかった。
また、以上のように、本発明の静電容量型入力装置の製造方法によれば、薄層/軽量化のメリットがある静電容量型入力装置を、簡単な工程で高品位に製造可能にすることができた。このため、本発明の製造方法で製造した静電容量型入力装置、およびそれを用いた画像表示装置は高品位であることがわかる。
さらに、テーパー角も良好である好ましい態様の実施例2〜8の黒色樹脂膜を用いると、得られた静電容量型入力装置、およびそれを用いた画像表示装置はテーパー部分を横切る回路の断線がすくなるため、タッチパネルの信頼性の観点でより優れることがわかった。
1 前面板
2 加飾材
3 第一の透明電極パターン
3a パッド部分
3b 接続部分
4 第二の透明電極パターン
5 絶縁層
6 導電性要素
7 透明保護層
8 開口部
10 静電容量型入力装置
11 強化処理ガラス
12 別の導電性要素
20 基材(前面板または強化処理ガラスであってもよい)
21 黒色樹脂膜
21A 黒色樹脂膜の基材側表面
21B 黒色樹脂膜の基材とは反対側の上面のうち、基材表面と略平行な部分
21C 黒色樹脂膜の側面
h 黒色樹脂膜の高さ
1 黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から1/4の高さの直線
2 黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から2/4の高さの直線
3 黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から3/4の高さの直線
1 黒色樹脂膜の側面とl1の交点
2 黒色樹脂膜の側面とl2の交点
3 黒色樹脂膜の側面とl3の交点
121とC2を通る直線
232とC3を通る直線
A 黒色樹脂膜の底面(基材側表面)の延長線
B 黒色樹脂膜の頂面(基材とは反対側の面)のうち、黒色樹脂膜の底面(または基材表面)と略平行な部分の延長線
Θ112とlAのなす角のうち90°以下の角
Θ223とlBのなす角のうち90°以下の角
31 アルミ製ピン
32 黒色樹脂膜
33 黒色樹脂膜とアルミ製ピンの接着部分
40 アルミ製ピンの剥離方向
31 黒色樹脂膜とアルミ製ピンの接着部分における、アルミ製ピンの直径
C 第1の方向
D 第2の方向

Claims (22)

  1. 黒色顔料、アルカリ可溶性高分子化合物、エチレン性不飽和結合含有化合物および光重合開始剤を含み、
    240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後のバルク強度が100N/1.6mmφ以上であることを特徴とする黒色樹脂膜。
  2. 膜厚が1.5〜5.0μmであることを特徴とする請求項1に記載の黒色樹脂膜。
  3. 240℃80分の加熱を行った後、さらに300℃30分の加熱を行った後の熱重量減少率が39.2%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の黒色樹脂膜。
  4. 光重合開始剤がα−アミノアルキルフェノン系化合物またはα−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の黒色樹脂膜。
  5. 側面のテーパー角が下記式(1)および下記式(2)を満たすことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の黒色樹脂膜。
    式(1)
    Θ1≦40°
    (Θ1は、黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から1/4の高さの直線の交点C1および黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から2/4の高さの直線の交点C2を通る直線l12と、黒色樹脂膜の底面の延長線lAのなす角のうち90°以下の角を表す。)
    式(2)
    Θ2≦40°
    (Θ2は、黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から2/4の高さの直線の交点C2および黒色樹脂膜の側面と黒色樹脂膜の高さを4等分したときに黒色樹脂膜の基材側表面から3/4の高さの直線の交点C3を通る直線l23と、黒色樹脂膜の黒色樹脂膜の頂面のうち黒色樹脂膜の底面と略平行な部分の延長線の延長線lBのなす角のうち90°以下の角を表す。)
  6. さらに溶剤を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の黒色樹脂膜。
  7. 前記溶剤として、蒸発速度が酢酸ブチルの200%以上である第1の溶剤と、蒸発速度が酢酸ブチルの50%以下である第2の溶剤を含むことを特徴とする請求項6に記載の黒色樹脂膜。
  8. 前記溶剤として、多価アルコール誘導体である溶剤と、ケトンである溶剤を含むことを特徴とする請求項6または7に記載の黒色樹脂膜。
  9. 黒色顔料、アルカリ可溶性高分子化合物、エチレン性不飽和結合含有化合物および光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物を基材上に適用する工程と、
    前記基材上の感光性樹脂組成物を露光する工程と、
    露光された感光性樹脂組成物を現像する工程と、
    前記現像工程後にポスト露光を行う工程と、
    を含み、下記条件(A)または条件(B)を満たすことを特徴とする黒色樹脂膜の製造方法。
    条件(A):前記光重合開始剤がα−アミノアルキルフェノン系化合物またはα−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物である。
    条件(B):前記現像工程後のポスト露光を、前記感光性樹脂組成物の前記基材と接している側の表面方向と前記透明基材と接していない側の表面方向の両面から行う。
  10. 前記現像工程後のポスト露光の露光量がi線で1300mJ/cm2以上であることを特徴とする請求項9に記載の黒色樹脂膜の製造方法。
  11. 前記基材が、透明基材であることを特徴とする請求項10に記載の黒色樹脂膜の製造方法。
  12. 前記透明基材が、透明絶縁性基材であることを特徴とする請求項11に記載の黒色樹脂膜の製造方法。
  13. 前記条件(A)および条件(B)をともに満たすことを特徴とする請求項9〜12のいずれか一項に記載の黒色樹脂膜の製造方法。
  14. 仮支持体上に前記感光性樹脂組成物を積層した感光性転写フィルムから、前記感光性樹脂組成物を前記基材上に転写することを特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載の黒色樹脂膜の製造方法。
  15. 請求項9〜14のいずれか1項に記載の黒色樹脂膜の製造方法で製造されたことを特徴とする黒色樹脂膜。
  16. 請求項1〜8および15のいずれか1項に記載の黒色樹脂膜からなる静電容量型入力装置用加飾材。
  17. 請求項16に記載の静電容量型入力装置用加飾材を含むことを特徴とする静電容量型入力装置。
  18. 前面板と、前記前面板の非接触側に少なくとも下記(1)〜(4)の要素を有する静電容量型入力装置の製造方法であって、前記(1)の要素を、請求項9〜14のいずれか1項に記載の黒色樹脂膜の製造方法で製造することを特徴とする静電容量型入力装置の製造方法。
    (1)加飾材
    (2)複数のパッド部分が接続部分を介して第一の方向に延在して形成された複数の第一の透明電極パターン
    (3)前記第一の透明電極パターンと電気的に絶縁され、前記第一の方向に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の電極パターン
    (4)前記第一の透明電極パターンと前記第二の電極パターンとを電気的に絶縁する絶縁層
  19. 前記静電容量型入力装置がさらに、(5)前記第一の透明電極パターンおよび前記第二の電極パターンの少なくとも一方に電気的に接続され、前記第一の透明電極パターンおよび前記第二の電極パターンとは別の導電性要素を有することを特徴とする請求項18に記載の静電容量型入力装置の製造方法。
  20. 前記第二の電極パターンが透明電極パターンであることを特徴とする請求項18または19に記載の静電容量型入力装置の製造方法。
  21. 請求項18〜20のいずれか一項に記載の静電容量型入力装置の製造方法で製造されたことを特徴とする静電容量型入力装置。
  22. 請求項17または21に記載の静電容量型入力装置を構成要素として備えたことを特徴とする画像表示装置。
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