CN110325952B - 带布线电极的基板的制造方法及带布线电极的基板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供具有微细图案、导电性优异、不易视认不透明布线电极的带布线电极的基板的制造方法。带布线电极的基板的制造方法,其包括下述工序:在透明基板的至少单面形成不透明布线电极的工序;在所述透明基板的单面涂布正型感光性组合物的工序;以及,以所述不透明布线电极为掩膜对所述正型感光性组合物进行曝光、显影,从而在与不透明布线电极对应的部位形成功能层的工序。
Description
技术领域
本发明涉及具有透明基板、不透明布线电极以及功能层的带布线电极的基板的制造方法以及带布线电极的基板。此外,本发明涉及具有透明基板、布线电极以及遮光层的带布线电极的基板的制造方法以及带布线电极的基板。
背景技术
近年来,作为输入方法广泛使用触摸面板。触摸面板由液晶面板等显示部、用于检测在特定位置所输入的信息的触摸面板传感器等构成。触摸面板的方式根据输入位置的检测方法大致分为电阻膜方式、静电电容方式、光学方式、电磁感应方式、超声波方式等。其中,由于光学上明亮、设计性优异、结构简易以及功能性优异等原因,广泛使用着静电电容方式的触摸面板。静电电容方式的触摸面板传感器具有第一电极和隔着绝缘层正交的第二电极,通过对触摸面板面的电极施加电压、检测手指等导电体触摸时的静电电容变化而获得接触位置,将获得的接触位置作为信号输出。作为静电电容方式所使用的触摸面板传感器,例如已知在一对对置的透明基板上形成有电极及外部连接端子的结构、在一张透明基板的两面分别形成有电极及外部连接端子的结构等。作为触摸面板传感器所使用的布线电极,从不易看见布线电极的观点考虑,通常使用透明布线电极,但近年来,由于高灵敏度化、画面的大型化,使用了金属材料的不透明布线电极正广泛普及。
对于具有使用了金属材料的不透明布线电极的触摸面板传感器而言,存在由于不透明布线电极的金属光泽而能视认不透明布线电极的问题。作为使不透明布线电极不易被视认的方法,可以考虑通过金属的黑化处理来抑制反射。作为金属黑化处理液,提出了例如溶解有碲的盐酸溶液(例如,参考专利文献1)。此外,作为不易视认布线电极的触摸面板传感器,提出了下述触摸面板传感器,其具有透明基材、金属布线部以及具有包含微粒的低反射层的金属电极(例如,参见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-233327号公报
专利文献2:日本特开2013-235315号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,将专利文献1中记载的金属黑化技术应用于触摸面板传感器时,存在由于金属的氧化而不透明布线电极的导电性降低的问题。此外,专利文献2中记载的低反射层是由喷墨法形成的,存在微细加工较困难、由于金属布线部与低反射层的位置偏差而可视认布线电极的问题。本发明是鉴于上述实际情况而进行的,其目的在于提供具有微细图案、导电性优异、不易视认不透明布线电极、布线电极的带布线电极的基板的制造方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题,本发明主要具有以下构成。
带布线电极的基板的制造方法,其包括下述工序:在透明基板的至少单面形成不透明布线电极的工序;在所述透明基板的单面涂布正型感光性组合物的工序;以及以所述不透明布线电极为掩膜,对所述正型感光性组合物进行曝光、显影,从而在与不透明布线电极对应的部位形成功能层的工序。
带布线电极的基板的制造方法,其包括下述工序:在透明基板的单面对遮光层进行图案形成的工序;在所述透明基板的单面涂布正型感光性导电性组合物的工序;以及以所述遮光层为掩膜,对所述正型感光性导电性组合物进行曝光、显影,从而在与遮光层对应的部位形成布线电极的工序。
发明的效果
根据本发明,可以得到具有微细图案、导电性优异、不易视认不透明布线电极、布线电极的带布线电极的基板。
附图说明
图1是示出本发明的带布线电极的基板的构成的一例的概略图。
图2是示出本发明的带布线电极的基板的构成的另一例的概略图。
图3是示出本发明的带布线电极的基板的构成的又一例的概略图。
图4是示出本发明的带布线电极的基板的构成的又一例的概略图。
图5是示出本发明的带布线电极的基板的构成的又一例的概略图。
图6是示出本发明的带布线电极的基板的第1制造方法的一例的概略图。
图7是示出实施例和比较例中的视认性以及导电性评价用电极图案的概略图。
图8是示出本发明的带布线电极的基板的构成的又一例的概略图。
图9是示出本发明的带布线电极的基板的构成的又一例的概略图。
图10是示出本发明的带布线电极的基板的构成的又一例的概略图。
图11是示出本发明的带布线电极的基板的第2制造方法的另一例的概略图。
图12是示出本发明的带布线电极的基板的第2制造方法的又一例的概略图。
具体实施方式
本发明的带布线电极的基板的第1制造方法包括下述工序:在透明基板的至少单面形成不透明布线电极的工序;在所述透明基板的单面涂布正型感光性组合物的工序;以及以所述不透明布线电极为掩膜,对所述正型感光性组合物进行曝光、显影,从而在与不透明布线电极对应的部位形成功能层的工序。在透明基板上形成不透明布线电极,以该不透明布线电极为掩膜,对正型感光性组合物进行曝光,从而能够在与不透明布线电极对应的部位形成功能层,可得到导电性优异、不易视认不透明布线电极的带布线电极的基板。需要说明的是,在透明基板的不透明布线电极形成面的反面涂布正型感光性组合物的情况下,形成不透明布线电极的工序和涂布正型感光性组合物的工序的顺序是任意的。此外,根据需要还可以进一步具有其他工序。
透明基板优选对曝光光的照射能量具有透过性。具体而言,波长365nm的光的透过率优选为50%以上,更优选为80%以上。通过使波长365nm的光的透过率为50%以上,从而能够效率良好地对正型感光性组合物进行曝光。需要说明的是,透明基板在波长365nm处的透过率可以使用紫外可见分光光度计(U-3310Hitachi high-technologies corporation制)进行测定。
作为透明基板,可举出不具有可挠性的透明基板、具有可挠性的透明基板。作为不具有可挠性的透明基板,可举出例如石英玻璃、苏打玻璃、化学强化玻璃、“Pyrex(注册商标)”玻璃、合成石英板、环氧树脂基板、聚醚酰亚胺树脂基板、聚醚酮树脂基板、聚砜系树脂基板等。作为具有可挠性的透明基板,可举出例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(以下,称为“PET薄膜”)、环烯烃聚合物薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、芳纶薄膜等树脂形成的透明薄膜、光学用树脂板等。可以将这些多张重叠使用,例如,可以利用粘合层将多张透明基板贴合来使用。此外,这些透明基板的表面还可以具有绝缘层。
透明基板的厚度可以在能够稳定地支承不透明布线电极、具有前述的透过性的范围内根据材料适当选择。例如,从更稳定地支承不透明布线电极的观点考虑,在玻璃等不具有可挠性的透明基板的情况下,优选0.3mm以上,在PET薄膜等具有可挠性的透明基板的情况下,优选25μm以上。另一方面,从进一步提高曝光光的透过性的观点考虑,在玻璃等不具有可挠性的透明基板的情况下,优选1.5mm以下,在PET薄膜等具有可挠性的透明基板的情况下,优选300μm以下。
不透明布线电极优选对曝光光的照射能量具有遮光性。具体而言,波长365nm的光的透过率优选为20%以下,更优选为10%以下。通过使波长365nm的光的透过率为20%以下,从而能够以不透明布线电极为掩膜形成正型感光性组合物的图案,在与不透明布线电极对应的部位形成功能层。需要说明的是,上述透过率可以利用微小面分光色差计(VSS400:日本电色工业公司制)对上述透明基板上的0.1mm见方以上的不透明布线电极进行测定。
作为构成不透明布线电极的材料,可举出例如银、金、铜、铂、铅、锡、镍、铝、钨、钼、铬、钛、铟等金属、它们的合金等的导电粒子。这些中,从导电性的观点考虑,优选银、铜、金。
导电性粒子的形状优选球状。
从提高导电粒子的分散性的观点考虑,导电粒子的平均粒径优选为0.05μm以上,更优选为0.1μm以上。另一方面,从使不透明布线电极的图案的端部尖锐的观点考虑,优选1.5μm以下,更优选1.0μm以下。需要说明的是,导电粒子的平均粒径可以下述方式求得:使用扫描电子显微镜(SEM)或透过型显微镜(TEM),以15000倍的倍率将导电粒子放大来进行观察,对随机选择的100个导电粒子测定其各自的长轴长,并计算其数平均值,由此求得导电粒子的平均粒径。
从提高导电粒子彼此的接触概率、减小不透明布线电极的电阻值的偏差的观点考虑,导电粒子的纵横比优选为1.0以上。另一方面,从在曝光工序中抑制曝光光的遮蔽、扩大显影余量的观点考虑,导电粒子的纵横比优选为2.0以下,更优选为1.5以下。需要说明的是,导电粒子的纵横比可以通过下述方式求得:使用SEM或TEM以15000倍的倍率将导电粒子放大来进行观察,对随机选择的100个导电粒子测定其各自的长轴长及短轴长,计算出两者的平均值之比,由此求得导电粒子的纵横比。
不透明布线电极也可以同时含有前述导电性粒子和有机成分。不透明布线电极例如可以由包含导电粒子、碱溶性树脂、光聚合引发剂的感光性导电性组合物的固化物形成,这种情况下,不透明布线电极含有光聚合引发剂及/或其光分解物。感光性导电性组合物根据需要还可以含有热固化剂、流平剂等添加剂。
作为不透明布线电极的图案形状,可举出例如网状、条纹状等。作为网状,可举出例如单元形状为三角形、四角形、多角形、圆形等格子状、或这些单元形状组合而成的格子状等。其中,从使图案的导电性均匀的观点考虑,优选网状。不透明布线电极更优选为由前述的金属构成且具有网状图案的金属网。
从进一步提高遮光性的观点考虑,不透明布线电极的厚度优选为0.01μm以上,更优选为0.05μm以上,进一步优选为0.1μm以上。另一方面,从形成更微细的布线的观点考虑,不透明布线电极的厚度优选为10μm以下,更优选为5μm以下,进一步优选为3μm以下。
从进一步提高导电性的观点考虑,不透明布线电极的图案的线宽优选为1μm以上,更优选为1.5μm以上,进一步优选为2μm以上。另一方面,从更不易视认布线电极的观点考虑,不透明布线电极的图案的线宽优选为10μm以下,优选为7μm以下,进一步优选为6μm以下。
所谓正型感光性组合物,是指具有光照射部溶解于显影液中的正型感光性,在形成功能层时可呈现出遮光性、导电性、绝缘性等各种功能性的组合物。例如,优选含有感光剂(溶解抑制剂)和碱溶性树脂。本发明中,功能层优选具有遮光性,正型感光性组合物优选为正型感光性遮光性组合物。
所谓正型感光性遮光性组合物,是指具有光照射部溶解于显影液中的正型感光性,在形成遮光层时呈现出遮光性的组合物,优选使遮光层的反射率在后述优选的范围内。例如,优选含有着色剂、感光剂(溶解抑制剂)及碱溶性树脂。
作为着色剂,可举出例如染料、有机颜料、无机颜料等。这些还可以含有2种以上。
作为染料,可举出例如油溶性染料、分散染料、反应性染料、酸性染料、直接染料等。作为染料的骨架结构,可举出例如蒽醌系、偶氮系、酞菁系、甲川系、噁嗪系、它们的含金属的络合盐系等。作为染料的具体例,可举出例如“SUMIPLAST(注册商标)”染料(商品名,住友化学工业公司制)、Zapon、“Neozapon(注册商标)”(以上为商品名,BASF公司制)、Kayaset、Kayakalan染料(以上为商品名,日本化药公司制)、Valifastcolors染料(商品名,Orient化学工业公司制)、Savinyl(商品名,clariant制)等。
作为有机颜料,优选炭黑。作为炭黑的具体例,可举出例如炉黑、热裂炭黑、槽法炭黑、乙炔黑等。
作为无机颜料,可举出例如锰氧化物、钛氧化物、钛氧氮化物、铬氧化物、钒氧化物、铁氧化物、钴氧化物、铌氧化物等。
从进一步降低遮光层的反射率从而使得不透明布线电极更不易被视认的观点考虑,正型感光性遮光性组合物中着色剂的含量优选为在全部固态成分中为1质量%以上,更优选为2质量%以上。另一方面,从更有效地促进正型感光性遮光性组合物的光反应、抑制残渣的观点考虑,着色剂的含量优选为在全部固态成分中为30质量%以下,更优选为20质量%以下。
作为感光剂(溶解抑制剂),优选利用曝光能量而产生酸的物质。可举出例如重氮二砜化合物、三苯基锍化合物、醌二叠氮化合物等。作为重氮二砜化合物,可举出例如双(环己基磺酰基)重氮甲烷、双(叔丁基磺酰基)重氮甲烷、双(4-甲基苯基磺酰基)重氮甲烷等。作为三苯基锍化合物,可举出例如二苯基-4-甲基苯基锍三氟甲磺酸、二苯基-2,4,6-三甲基苯基锍对甲苯磺酸、二苯基(4-甲氧基苯基)锍三氟甲磺酸等。作为醌二叠氮化合物,可举出例如醌二叠氮的磺酸以酯的形式键合于多羟基化合物的物质、醌二叠氮的磺酸以磺酰胺的形式键合于多氨基化合物的物质、醌二叠氮的磺酸以酯键及/或磺酰胺键而键合于多羟基多氨基化合物的物质;等等。这些可以含有2种以上。
从未曝光部的碱溶性树脂的溶解抑制的观点考虑,正型感光性组合物中感光剂(溶解抑制剂)的含量优选相对于碱溶性树脂100质量份为5质量份以上,更优选为15质量份以上。另一方面,从抑制由曝光部的感光剂(溶解抑制剂)导致的过剩的光吸收、抑制残渣的产生的观点考虑,感光剂(溶解抑制剂)的含量优选相对于碱溶性树脂100质量份而言为40质量份以下,更优选为30质量份以下。
作为碱溶性树脂,可举出例如具有羟基及/或羧基的树脂等。
作为具有羟基的树脂,可举出例如具有酚式羟基的苯酚Novalac树脂、甲酚Novalac树脂等Novalac树脂,具有羟基的单体的聚合物,具有羟基的单体与苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸单体等的共聚物。
作为具有羟基的单体,可举出例如4-羟基苯乙烯、羟基苯基(甲基)丙烯酸酯等具有酚式羟基的单体;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-甲基-3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸1,1-二甲基-3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸1,3-二甲基-3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2,2,4-三甲基-3-羟基戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基-3-羟基己酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等具有非酚式羟基的单体等。
作为具有羧基的树脂,可举出例如羧酸改性环氧树脂、羧酸改性酚醛树脂、聚酰胺酸、羧酸改性硅氧烷树脂、具有羧基的单体的聚合物、具有羧基的单体与苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸单体等的共聚物等。
作为具有羧基的单体,可举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、衣康酸、柠康酸、肉桂酸等。
作为具有羟基及羧基的树脂,可举出具有羟基的单体与具有羧基的单体的共聚物,具有羟基的单体与具有羧基的单体与苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸单体等的共聚物。这些还可以含有2种以上。
其中,优选含有酚式羟基及羧基的树脂。通过含有酚式羟基,从而在将醌二叠氮化合物作为感光剂(溶解抑制剂)时,酚式羟基与醌二叠氮化合物形成氢键,能够使正型感光性组合物层的未曝光部在显影液中的溶解度降低,未曝光部和曝光部的溶解度差变大、能够扩大显影余量。此外,通过含有羧基,从而提高在显影液中的溶解性,容易利用羧基的含量对显影时间进行调整。
从在显影液中的溶解性的观点考虑,具有羧基的碱溶性树脂的酸值优选为50mgKOH/g以上,从抑制未曝光部的过度溶解的观点考虑,优选为250mgKOH/g以下。需要说明的是,具有羧基的碱溶性树脂的酸值可以依据JIS K 0070(1992)来测定。
正型感光性组合物还可以含有热固化性化合物。通过含有热固化性化合物,从而遮光层的硬度提高,因此能抑制由于与其他构件接触而导致的缺损、剥落,能提高与不透明布线电极的密合性。作为热固化性化合物,可举出例如具有环氧基的单体、低聚物或聚合物等。
正型感光性组合物优选含有溶剂,可以将组合物的粘度调整至所期望的范围。作为溶剂,可举出例如N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、二甲基咪唑啉酮、二甲基亚砜、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、γ-丁内酯、乳酸乙酯、1-甲氧基-2-丙醇、乙二醇单正丙醚、二丙酮醇、四氢糠醇、丙二醇单甲醚乙酸酯等。这些还可以含有2种以上。
在不损害其所期望的特性的范围内,正型感光性组合物还可以含有增塑剂、流平剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、消泡剂、稳定剂等。作为增塑剂,可举出例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙二醇、甘油等。作为流平剂,可举出例如特种乙烯基系聚合物或特种丙烯酸系聚合物等。作为硅烷偶联剂,可举出例如甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等。
作为功能层,可举出例如用于对不透明布线电极进行遮光的遮光层、使不透明布线电极的导电性提高的导电辅助层、用于保护不透明布线电极的保护层、用于将不透明布线电极绝缘的绝缘层等。本发明中,优选功能层为遮光层。遮光层优选由前述正型感光性遮光性组合物的固化物形成,此时,遮光层优选含有感光剂及/或其光分解物。
遮光层优选形成于与不透明布线电极对应的部位、使不透明布线电极的反射率降低。具体而言,遮光层的波长550nm的光的反射率优选为25%以下,更优选为10%以下。通过使遮光层的反射率为25%以下,能够抑制不透明布线电极的反射,从而更不易视认布线电极。需要说明的是,遮光层的反射率可以利用反射率计(VSR-400:日本电色工业公司制)对透明基板上的0.1mm见方以上的遮光层进行测定。
作为使遮光层的波长550nm的光的反射率在上述范围内的方法,可举出例如,使用前述优选组成的正型感光性遮光性组合物的方法、或使遮光层的膜厚落入后述优选范围的方法,等等。
从进一步降低不透明布线电极的反射率的观点考虑,遮光层的膜厚优选为0.1μm以上,更优选为0.5μm以上,进一步优选为1μm以上。另一方面,从抑制残渣、形成更微细的图案的观点考虑,优选为20μm以下,更优选为10μm以下,进一步优选为5μm以下。
图1~5中示出了本发明的带布线电极的基板的构成的一例的概略图。图1是透明基板1上具有不透明布线电极2、不透明布线电极2上具有功能层3的带布线电极的基板的概略图。图1所示的带布线电极的基板能够通过在后述第1制造方法中、从透明基板的不透明布线电极形成面的反面侧进行曝光的工序而得到。图2是在透明基板1之下具有不透明布线电极2、在透明基板1之上具有功能层3的带布线电极的基板的概略图。图2所示的带布线电极的基板能够通过在后述第1制造方法中、从透明基板的不透明布线电极形成面侧进行曝光的工序而得到。图3是透明基板1的两面具有不透明布线电极2、在透明基板1的单面侧的不透明布线电极2上具有功能层3的带布线电极的基板的概略图。图3所示的带布线电极的基板能够通过在后述第1制造方法中、从透明基板的正型感光性组合物涂布面的反面侧进行曝光的工序而得到。图4是在透明基板1上具有不透明布线电极2(第1不透明布线电极)以及绝缘层4、绝缘层4上具有不透明布线电极2(第2不透明布线电极)、进而在与不透明布线电极2(第1不透明布线电极以及第2不透明布线电极)对应的部位具有功能层3的带布线电极的基板的概略图。图4所示的带布线电极的基板能够通过在后述第1制造方法中、在透明基板的单面形成第1不透明布线电极、绝缘层以及第2不透明布线电极、涂布正型感光性组合物、从透明基板的不透明布线电极形成面的反面侧进行曝光的工序而得到。图5是在透明基板1上具有不透明布线电极2(第1不透明布线电极)、功能层3(第1遮光层)以及绝缘层4、在绝缘层4上具有不透明布线电极2(第2不透明布线电极)、进而在与不透明布线电极2(第1不透明布线电极以及第2不透明布线电极)对应的部位具有功能层3的带布线电极的基板的概略图。图5所示的带布线电极的基板能够通过在后述第1制造方法中、在透明基板的单面分别形成第1不透明布线电极以及第1功能层、绝缘层、第2不透明布线电极、进而涂布正型感光性组合物、从透明基板的不透明布线电极形成面的反面侧进行曝光的工序而得到。
接着,对本发明的带布线电极的基板的第1制造方法中的各工序进行详细说明。图6是本发明的带布线电极的基板的第1制造方法的一例的概略图。
首先,在透明基板1的至少单面形成不透明布线电极2。也可以在透明基板的两面形成不透明布线电极。另外,在透明基板的至少单面形成不透明布线电极的工序还可以具有以下工序:在透明基板的单面形成第1不透明布线电极的工序,在所述第1不透明布线电极上形成绝缘层的工序,以及,在所述绝缘层上形成第2不透明布线电极的工序。
作为不透明布线电极的形成方法,可举出例如,使用前述感光性导电性组合物、利用光刻法进行图案形成的方法;使用导电性组合物(导电糊剂)利用丝网印刷、凹版印刷、喷墨印刷等进行图案形成的方法;形成金属、金属复合物、金属与金属化合物的复合物、金属合金等的膜,使用抗蚀剂利用光刻法进行形成的方法等。这些中,由于能够形成微细布线,优选使用感光性导电性组合物、利用光刻法进行形成的方法。需要说明的是,在透明基板的两面形成不透明布线电极的情况下,隔着绝缘层形成2层以上不透明布线电极的情况下,可以利用同样的方法形成各不透明布线电极,也可以组合不同方法。还可以在所得到的带不透明布线电极的基板的不透明布线电极上形成绝缘层。
作为绝缘层的形成方法,可举出例如涂布绝缘性组合物(绝缘糊剂)并干燥的方法;介由粘合剂将透明基板贴合于不透明布线电极形成面侧的方法等。在后者的情况下,粘合剂与透明基板成为绝缘层。作为绝缘糊剂的涂布方法,可举出例如使用旋转器的旋转涂布、喷雾涂布、辊式涂布、丝网印刷、胶版印刷、凹版印刷、活版印刷、柔版印刷、使用刮刀涂布机、模具涂布机、压延涂布机、液面弯曲式涂布机或棒涂机的方法。其中,由于绝缘层的表面平坦性优异、易于利用丝网版的选择而进行膜厚调整,因而优选丝网印刷。在涂布绝缘糊剂并干燥的方法中,可以通过紫外线处理及/或热处理而使干燥膜固化。作为介由粘合剂贴合透明基板的方法,例如,既可以将粘合剂形成于带不透明布线电极的基材上并贴合透明基板,也可以贴合带粘合剂的透明基材。作为待贴合的透明基板,可举出前文示例的透明基板。
绝缘糊剂优选含有例如丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、Cardo树脂、环氧树脂、密胺树脂、氨基甲酸酯树脂、硅系树脂、氟系树脂等赋予绝缘性的树脂。还可以含有上述树脂中的2种以上。
接着,在所述透明基板1的单面涂布正型感光性组合物5。既可以涂布至透明基板的不透明布线电极形成面上,也可以涂布至不透明布线电极形成面的反面。涂布至不透明布线电极形成面的反面时,形成不透明布线电极的工序和涂布正型感光性组合物的工序的顺序是任意的。
作为正型感光性组合物的涂布方法,可举出例如使用了旋转器的旋转涂布、喷雾涂布、辊式涂布、丝网印刷、胶版印刷、凹版印刷、活版印刷、柔版印刷、使用刮刀涂布机、模具涂布机、压延涂布机、液面弯曲式涂布机或棒涂机的方法。其中,由于所得到的正型感光性组合物膜的表面平坦性优异、易于利用丝网版的选择来调节膜厚,因而优选丝网印刷。需要说明的是,使用本发明的带布线电极的基板作为触摸面板传感器时,根据需要也可以不在与柔性基板的连接部涂布正型感光性组合物。
正型感光性组合物含有溶剂时,优选将涂布的正型感光性组合物膜干燥而将溶剂挥发除去。作为干燥方法,可举出例如加热干燥、真空干燥等。加热干燥装置可以是利用电磁波、微波进行加热的装置,例如可举出烘箱、热板、电磁波紫外灯、红外线加热器、卤素加热器等。从抑制溶剂残留的观点考虑,加热温度优选50℃以上,更优选70℃以上。另一方面,从抑制感光剂(溶解抑制剂)失活的观点考虑,加热温度优选150℃以下,更优选110℃以下。加热时间优选1分钟~数小时,更优选1分钟~50分钟。
正型感光性组合物的涂布膜厚优选0.1μm以上,更优选0.5μm以上,进一步优选1μm以上。另一方面,涂布膜厚优选20μm以下,更优选10μm以下,进一步优选5μm以下。这里,在正型感光性组合物含有溶剂的情况下,涂布膜厚是指干燥后的膜厚。
接着,通过以所述不透明布线电极2为掩膜,对所述正型感光性组合物5进行曝光、显影,从而在与不透明布线电极对应的部位形成遮光层。通过以不透明布线电极为掩膜进行曝光,从而不需要其他的曝光掩膜就能在与不透明布线电极对应的部位形成对应的遮光层。在前述的透明基板的至少单面形成不透明布线电极的工序具有在透明基板的单面形成第1不透明布线电极的工序、在所述第1不透明布线电极上形成绝缘层的工序、以及在所述绝缘层上形成第2不透明布线电极的工序的情况下,优选在与第1不透明布线电极及第2不透明布线电极对应的部位形成遮光层。无论不透明布线电极的形成面如何,曝光均优选从正型感光性组合物的涂布面的反面进行。
曝光光优选在与正型感光性组合物所含有的感光剂(溶解抑制剂)的吸收波长一致的紫外区域、即200nm~450nm的波长域发光。作为用于得到这种曝光光的光源,可举出例如汞灯、卤素灯、疝气灯、LED灯、半导体激光、KrF或ArF准分子激光等。这些中,优选汞灯的i线(波长365nm)。从曝光部在显影液中的溶解性的观点考虑,曝光量优选以波长365nm换算计为50mJ/cm2以上,更优选100mJ/cm2以上,进一步优选200mJ/cm2以上。
通过使曝光后的正型感光性组合物的涂布膜显影,从而能够除去曝光部,在与不透明布线电极对应的部位形成遮光层。作为显影液,优选不妨碍不透明布线电极的导电性的物质,优选碱显影液。
作为碱显影液,可举出例如四甲基氢氧化铵、二乙醇胺、二乙基胺、二乙氨基乙醇、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、三乙基胺、二乙基胺、甲胺、二甲胺、二甲氨基乙基乙酸酯、二甲氨基乙醇、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、环己胺、乙二胺、六亚甲基二胺等碱性物质的水溶液。还可以向它们的水溶液中添加N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯等极性溶剂;甲醇、乙醇、异丙醇等醇系;乳酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等酯系;环戊酮、环己酮、异丁酮、甲基异丁酮等酮系;表面活性剂。
作为显影方法,例如,一边使形成了正型感光性组合物的涂布膜的基板静置、旋转或搬送,一边将显影液喷雾至所述正型感光性组合物的涂布膜的表面的方法,将正型感光性组合物的涂布膜浸渍到显影液中的方法,一边将正型感光性组合物的涂布膜浸渍到显影液中、一边施加超声波的方法,等等。
还可以对通过显影而得到的图案实施利用漂洗液的漂洗处理。作为漂洗液,可举出例如水,乙醇、异丙醇等醇系的水溶液,乳酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等酯系的水溶液,等等。
还可以进一步对所得到的遮光层于100℃~250℃加热。通过加热,可以使遮光层的硬度提高,能够抑制与其他构件的接触所导致的缺损、剥落,提高与不透明布线电极的密合性。作为加热装置,可举出作为正型感光性组合物膜的加热干燥装置而示例的加热装置。
还可以包括下述工序:在所得到的带布线电极的基板的遮光层上形成绝缘层的工序,在绝缘层上形成第2不透明布线电极的工序,将正型感光性组合物涂布到第2不透明布线电极形成面、从透明基板的第2不透明布线电极形成面的反面侧进行曝光、显影,从而至少在与第2不透明布线电极对应的部位形成遮光层的工序。
本发明的带布线电极的基板的第2制造方法包括下述工序:在透明基板的单面对遮光层进行图案形成工序,在所述透明基板的单面涂布正型感光性导电性组合物的工序,以及通过以所述遮光层为掩膜、对所述正型感光性导电性组合物进行曝光、显影,从而在与遮光层对应的部位形成布线电极的工序。通过在透明基板的单面对遮光层进行图案形成,并以该遮光层为掩膜、对正型感光性导电性组合物进行曝光,从而能够在与遮光层对应的部位形成布线电极,得到导电性优异、不易视认布线电极的带布线电极的基板。需要说明的是,在透明基板的遮光层形成面的反面涂布正型感光性导电性组合物的情况下,对遮光层进行图案形成的工序和涂布正型感光性导电性组合物的工序的顺序是任意的。另外,根据需要还可以进一步包括其他工序。
透明基板可以使用带布线电极的基板的第1制造方法中示例的透明基板。
遮光层优选具有与带布线电极的基板的第1制造方法中的不透明布线电极同等程度的遮光性的遮光层。
遮光层优选在对应的部位形成有布线电极,并使布线电极的反射率降低。具体而言,遮光层优选具有与带布线电极的基板的第1制造方法中的遮光层同等程度的反射率。
作为使遮光层的波长550nm的光的反射率为上述范围的方法,可举出例如使用前述正型感光性遮光性组合物的方法、将遮光层的膜厚调整至后述优选范围的方法等。
从进一步降低布线电极的反射率的观点考虑,遮光层的膜厚优选0.1μm以上,更优选0.5μm以上,进一步优选1μm以上。另一方面,从抑制残渣、形成更微细的图案的观点考虑,遮光层的膜厚优选20μm以下,更优选10μm以下,进一步优选5μm以下。
作为遮光层的图案形状,优选例如与带布线电极的基板的第1制造方法中的不透明布线电极相同的形状。
从进一步提高在与遮光层对应的部位形成的布线电极的导电性的观点考虑,遮光层的图案的线宽优选与带布线电极的基板的第1制造方法中的不透明布线电极相同的范围。
作为形成遮光层的材料,可举出例如着色剂。从更容易地形成图案的观点考虑,优选正型或负型感光性遮光性组合物。此时,遮光层由正型或负型感光性遮光性组合物的固化物形成。
作为正型感光性遮光性组合物,可举出例如带布线电极的基板的第1制造方法中示例的正型感光性遮光性组合物。
所谓负型感光性遮光性组合物,是指具有光未照射部溶解于显影液的负型感光性,在形成遮光层时呈现出遮光性的组合物。优选使遮光层的反射率在前述优选的范围内。负型感光性遮光性组合物优选含有例如着色剂、光聚合引发剂、碱溶性树脂。
作为着色剂,可举出带布线电极的基板的第1制造方法中示例的正型感光性遮光性组合物中使用的着色剂。
作为光聚合引发剂,可举出例如苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物、噻吨酮衍生物、苯偶酰衍生物、苯偶姻衍生物、肟系化合物、α-羟基酮系化合物、α-氨基烷基苯酮系化合物、氧化膦系化合物、蒽酮化合物、蒽醌化合物等。作为苯甲酮衍生物,可举出例如苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4,4’-双(二甲基氨基)苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)苯甲酮、4,4’-二氯苯甲酮、芴酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基酮等。作为苯乙酮衍生物,可举出例如对叔丁基二氯苯乙酮、4-叠氮亚苄基苯乙酮、2,2’-二乙氧基苯乙酮等。作为噻吨酮衍生物,可举出例如噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、二乙基噻吨酮等。作为苯偶酰衍生物,可举出例如苯偶酰、苯偶酰二甲基缩酮、苯偶酰-β-甲氧基乙基缩醛等。作为苯偶姻衍生物,可举出例如苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻丁基醚等。作为肟系化合物,可举出例如1,2-辛烷二酮-1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲酰基肟)]、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、1-苯基-1,2-丁二酮-2-(O-甲氧基羰基)肟、1-苯基-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-苯基-丙二酮-2-(O-苯甲酰基)肟、1,3-二苯基-丙烷三酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基-丙烷三酮-2-(O-苯甲酰基)肟等。作为α-羟基酮系化合物,可举出例如2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等。作为α-氨基烷基苯酮系化合物,可举出例如2-甲基-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)丁烷-1-酮等。作为氧化膦系化合物,可举出例如2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等。作为蒽酮化合物,可举出蒽酮、苯并蒽酮、二苯并环庚酮、亚甲基蒽酮等。作为蒽醌化合物,可举出例如蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-戊基蒽醌、β-氯蒽醌等。这些还可以含有2种以上。这些中,优选光灵敏度高的肟系化合物。
从提高曝光灵敏度的观点考虑,负型感光性遮光性组合物中的光聚合引发剂的含量优选相对于碱溶性树脂100质量份而言为0.05质量份以上,更优选为0.1质量份以上。另一方面,从抑制过剩的光吸收的观点考虑,光聚合引发剂的含量优选相对于碱溶性树脂100质量份而言为10质量份以下。
作为碱溶性树脂,可举出例如带布线电极的基板的第1制造方法中作为在正型感光性组合物中使用的碱溶性树脂所示例的物质。碱溶性树脂优选具有不饱和双键。作为具有不饱和双键的碱溶性树脂,可举出例如带布线电极的基板的第1制造方法中作为在正型感光性组合物中使用的具有羧基的树脂所示例的树脂与(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等具有不饱和双键的化合物的反应产物,即侧链具有不饱和双键的树脂等。
从在显影液中的溶解性的观点考虑,碱溶性树脂的酸值优选为50mgKOH/g以上,从抑制曝光部的过度溶解的观点考虑,优选为250mgKOH/g以下。需要说明的是,碱溶性树脂的酸值可以基于JIS K 0070(1992)来测定。
在不损害负型感光性遮光性组合物所期望的特性的范围内,负型感光性遮光性组合物还可以含有增塑剂、流平剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、消泡剂、稳定剂等。作为这些的例子,可举出带布线电极的基板的第1制造方法中针对负型感光性组合物所示例的物质。
布线电极形成在与所述遮光层对应的部位。从使图案的导电性均匀的观点考虑,布线电极的图案形状优选为网状。布线电极由后述的正型感光性导电性组合物形成,优选为具有网状图案的金属网。布线电极的膜厚和线宽优选为与前述不透明布线电极相同的范围。
所谓正型感光性导电性组合物,是指具有光照射部溶解于显影液的正型感光性、在形成布线电极时呈现出导电性的组合物,优选使布线电极的导电性在后述优选的范围内。优选含有例如导电粒子、感光剂(溶解抑制剂)、碱溶性树脂。导电粒子具有对布线电极赋予导电性的作用。碱溶性树脂具有下述作用:在碱性显影液中显示出溶解性,使得能够利用显影来进行图案加工。感光剂(溶解抑制剂)具有如下作用:利用光而发生变化、从而在未曝光部和曝光部之间形成针对显影液的溶解度差。
作为导电粒子,优选带布线电极的基板的第1制造方法中作为不透明布线电极中的导电粒子所示例的物质。
从进一步提高布线电极的导电性的观点考虑,正型感光性导电性组合物中的导电粒子的含量优选为在全部固态成分中为65质量%以上,更优选为70质量%以上。另一方面,从形成更微细的布线的观点考虑,正型感光性导电性组合物中的导电粒子的含量优选为全部固态成分中90质量%以下,更优选为85质量%以下。
作为感光剂(溶解抑制剂),可举出带布线电极的基板的第1制造方法中作为感光剂(溶解抑制剂)所示例的物质。
正型感光性导电性组合物中的感光剂(溶解抑制剂)的含量优选与带布线电极的基板的第1制造方法中的正型感光性组合物相同的范围。
作为碱溶性树脂,可举出例如带布线电极的基板的第1制造方法中作为正型感光性组合物中的碱溶性树脂所示例的物质。
正型感光性导电性组合物还可以含有热固化性化合物。通过含有热固化性化合物,从而提高布线电极的硬度,因而能够抑制与其他构件的接触所导致的缺损、剥落、提高与遮光层的密合性。作为热固化性化合物,可举出例如具有环氧基的单体、低聚物或聚合物等。
正型感光性导电性组合物优选含有溶剂,能够将组合物的粘度调整至所期望的范围。作为溶剂,可举出例如带布线电极的基板的第1制造方法中作为正型感光性组合物中的溶剂所示例的物质。
在不损害正型感光性导电性组合物所期望的特性的范围内,正型感光性导电性组合物还可以含有增塑剂、流平剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、消泡剂、稳定剂等。作为这些的例子,可举出带布线电极的基板的第1制造方法中针对正型感光性组合物所示例的物质。
图8~10中示出了本发明的带布线电极的基板的构成的一例的概略图。图8为透明基板1上具有遮光层7、遮光层7上具有布线电极8的带布线电极的基板的概略图。图8所示的带布线电极的基板可以通过在后述第2制造方法中、从透明基板的遮光层形成面的反面侧进行曝光的工序而得到。图9是透明基板1下具有遮光层7、透明基板1上具有布线电极8的带布线电极的基板的概略图。图9所示的带布线电极的基板可以通过在后述第2制造方法中、从透明基板的遮光层形成面侧进行曝光的工序而得到。图10是透明基板1上具有遮光层7(第1遮光层)、布线电极8(第1布线电极)以及绝缘层4,绝缘层4上具有遮光层7(第2遮光层)、布线电极8(第2布线电极)的带布线电极的基板的概略图。图11所示的带布线电极的基板可以通过在后述第2制造方法中,在透明基板的单面分别形成第1遮光层以及第1布线电极、绝缘层、第2遮光层,进而,涂布正型感光性导电性组合物,从透明基板的遮光层形成面的反面侧进行曝光的工序而得到。
接着,对本发明的带布线电极的基板的第2制造方法中的各工序进行详细说明。图11~12示出了本发明的带布线电极的基板的第2制造方法的一例的概略图。
首先,在透明基板1的单面形成遮光层7。作为遮光层的形成方法,可举出例如使用负型或正型感光性遮光性组合物并利用光刻法进行图案形成的方法,使用遮光性组合物利用丝网印刷、凹版印刷、喷墨印刷等进行图案形成的方法,形成金属氧化物等的膜并使用抗蚀剂利用光刻法进行形成的方法,等等。这些方法中,从能够形成微细布线考虑,优选使用感光性遮光性组合物并利用光刻法进行形成的方法。
接着,在所述透明基板1的单面涂布正型感光性导电性组合物9。如图11所示,正型感光性导电性组合物既可以涂布至透明基板的遮光层形成面,也可以如图12所示涂布至遮光层形成面的反面。在涂布至遮光层形成面的反面的情况下,形成遮光层的工序和涂布正型感光性导电性组合物的工序的顺序是任意的。
作为正型感光性导电性组合物的涂布方法,可举出例如与前述的带布线电极的基板的第1制造方法中的正型感光性组合物的涂布方法相同的方法。
正型感光性导电性组合物含有溶剂时,优选将涂布的正型感光性导电性组合物层干燥、将溶剂挥发除去。作为干燥方法,可举出例如与带布线电极的基板的第1制造方法中的正型感光性组合物相同的方法。
从进一步提高导电性的观点考虑,正型感光性导电性组合物的涂布膜厚优选为0.5μm以上,更优选为0.7μm以上,进一步优选为1μm以上。另一方面,从形成更微细的布线的观点考虑,优选为7μm以下,更优选为5μm以下,进一步优选为3μm以下。这里,正型感光性导电性组合物含有溶剂时,涂布膜厚是指干燥后的膜厚。
接着,以所述遮光层7为掩膜,对所述正型感光性导电性组合物9进行曝光、显影,在与遮光层对应的部位形成布线电极8。通过以遮光层为掩膜进行曝光,从而不需要另外的曝光掩膜就能在与遮光层对应的部位形成布线电极。无论遮光层的形成面如何,曝光均优选从正型感光性导电性组合物的涂布面的反面进行。
曝光光优选为在带布线电极的基板的第1制造方法中作为曝光光所示例的曝光光。
通过对曝光后的正型感光性导电性组合物的涂布膜进行显影,从而能够除去曝光部、在与遮光层对应的部位形成布线电极。作为显影液,优选碱显影液。
作为碱显影液,可举出例如带布线电极的基板的第1制造方法中作为碱显影液所示例的物质。
作为显影方法,可举出例如带布线电极的基板的第1制造方法中作为显影方法所示例的方法。
还可以对通过显影而得到的图案实施利用漂洗液的漂洗处理。作为漂洗液,可举出例如带布线电极的基板的第1制造方法中作为漂洗液所示例的物质。
还可以进一步对所得到的布线电极于100℃~250℃加热。通过加热,可以使导电粒子彼此的接点部处的烧结更有效地进行,能够使所得到的布线电极的导电性更加提高。从使烧结更有效地进行的观点考虑,加热温度更优选120℃以上。另一方面,从提高透明基板的选择自由度的观点考虑,更优选200℃以下,进一步优选150℃以下。
还可以包括下述工序:在所得到的带布线电极的基板的布线电极上形成绝缘层的工序;在绝缘层上形成第2遮光层的工序;将正型感光性导电性组合物涂布在第2遮光层上、从透明基板的第2遮光层形成面的反面侧进行曝光、显影,从而在与第2遮光层对应的部位形成布线电极的工序。
作为绝缘层的形成方法,可举出例如带布线电极的基板的第1制造方法中作为绝缘层的形成方法所示例的方法。
利用本发明的制造方法得到的带布线电极的基板适用于要求不易视认布线电极的用途。作为特别要求抑制视认布线电极的用途,可举出例如触摸面板用构件、电磁屏蔽用构件、透明LED灯用构件等。其中,能够合适地用作对微细化及不易视认布线电极方面有更高要求的触摸面板用构件。
实施例
以下,举出实施例对本发明进行进一步详细说明,但本发明不限定于此。
各实施例中使用的材料如下所示。需要说明的是,透明基板在波长365nm处的透过率使用紫外可见分光光度计(U-3310Hitachi high-technologies corporation制)测定。
(透明基板)
·“lumirror(注册商标)”T60(Toray Industries,inc制)(厚度:100μm,波长365nm透过率:85%)(a-1)
·“zeonex(注册商标)”480(Zeon Corporation制)(厚度:100μm,波长365nm透过率90%)(a-2)。
(制造例1:含羧基的丙烯酸系共聚物(d-1))
在氮气氛围的反应容器中,加入150g的二乙二醇单乙醚乙酸酯(以下,“DMEA”),使用油浴升温至80℃。历经1小时向其中滴加由20g的丙烯酸乙酯(以下,“EA”)、40g的甲基丙烯酸2-乙基己酯(以下,“2-EHMA”)、20g的苯乙烯(以下,“St”)、15g的丙烯酸(以下,“AA”)、0.8g的2,2-偶氮二异丁腈和10g的二乙二醇单乙醚乙酸酯形成的混合物。滴加结束后,进一步搅拌6小时,进行聚合反应。之后,添加1g的对苯二酚单甲醚,停止聚合反应。接着,历经0.5小时滴加由5g的甲基丙烯酸缩水甘油酯(以下,“GMA”)、1g的三乙基苯氯化铵和10g的DMEA形成的混合物。滴加完成后,进一步在反应容器中搅拌2小时,进行加成反应。将所得到的反应溶液在甲醇中精制从而除去未反应杂质,进而进行24小时真空干燥,得到共聚合比率(质量基准):EA/2-EHMA/St/GMA/AA=20/40/20/5/15的含羧基的丙烯酸系共聚物(d-1)。对所得到的共聚物的酸值进行测定,结果为103mgKOH/g。需要说明的是,酸值基于JIS K0070(1992)而测定。
(制造例2:感光性导电糊剂)
向100mL干净烧瓶中加入17.5g的由制造例1所得到的含羧基的丙烯酸系共聚物(d-1)、0.5g的光聚合引发剂N-1919(ADEKA公司制)、1.5g的环氧树脂“Adeka Resin(注册商标)”EP-4530(环氧当量190、ADEKA公司制)、3.5g的单体“Light Acrylate(注册商标)”BP-4EA(共荣社化学公司制)和19.0g的DMEA,使用“Awatori Rentaro(あわとり錬太郎)(注册商标)”ARE-310(Thinky Corporation制)混合,得到42.0g的树脂溶液。将所得到的42g的树脂溶液和62.3g的体积粒径0.3μm的Ag粒子混合,使用3辊EXAKT M50(EXAKT制)进行混炼后,进一步添加7g的DMEA进行混合,得到111g的感光性导电糊剂。感光性导电糊剂的粘度为10,000mPa·s。需要说明的是,粘度使用Brookfield型的粘度计在温度25℃、转速3rpm的条件下测定。
(制造例3:醌二叠氮化合物(c))
在干燥氮气气流下,将21.22g(0.05摩尔)α,α,-双(4-羟基苯基)-4-(4-羟基-α,α-二甲基二甲基苄基乙基苯(商品名TrisP-PA本州化学工业公司制)和33.58g(0.125摩尔)5-萘醌二叠氮磺酰氯溶解于450g的1,4-二噁烷中,使其为室温。向其中以使得体系内不达到35℃以上的方式滴加与50g的1,4-二噁烷混合后的15.18g三乙基胺。滴加后于30℃搅拌2小时。将三乙基胺盐过滤,将滤液投入水中。之后,过滤收集析出的沉淀。将该沉淀在真空干燥机中干燥,得到醌二叠氮化合物(c)。
(制造例4:含羧基的丙烯酸系共聚物(d-2))
向氮气氛围的反应容器中加入150g的2-甲氧基-1-甲基乙基乙酸酯(以下,“PMA”),使用油浴升温至80℃。向其中历经1小时向其中滴加由20g的EA、20g的2-EHMA、20g的4-羟基苯乙烯(以下,“HS”)、15g的N-羟甲基丙烯酰胺(以下,“MAA”)、25g的AA、0.8g的2,2’-偶氮二异丁腈和10g的PMA形成的混合物。滴加完成后,进一步于80℃加热并搅拌6小时,进行聚合反应。之后,添加1g的对苯二酚单甲醚,停止聚合反应。通过将所得到的反应溶液在甲醇中精制从而除去未反应杂质,进而进行24小时真空干燥,得到共聚合比率(质量基准):EA/2-EHMA/HS/MAA/AA=20/20/20/15/25的含羧基的丙烯酸系共聚物(d)。与制造例1同样地测定酸值,结果为153mgKOH/g。
(制造例5:绝缘糊剂(e))
向100mL干净烧瓶中加入20.0g的聚合物型丙烯酸酯“Unidic(注册商标)”V6840、0.5g的光聚合引发剂“IRGACURE(注册商标)”184、10.0g的异丁酮,使用“Awatori Rentaro(注册商标)”ARE-310(Thinky Corporation制)进行混合,得到30.5g的绝缘糊剂(e)。
(着色剂)
·活性炭粉末(Cas号.7440-44-0东京化成工业公司制)(b-1)
·VALIFAST BLACK 1807(Orient化学工业公司制)(b-2)。
各实施例以及比较例中的评价按照以下的方法进行。
(1)视认性(视认的难度)(目视)
将由各实施例和比较例得到的、具有图7所示的视认性及导电性评价用图案的带布线电极的基板按照相对于布线电极能看到遮光层侧的方式设置在黑色薄膜上,使用投光机投射光,使10人分别从30cm远的位置目视,评价是否能够视认网状的电极部分。其中,对于比较例11~12,从带布线电极的基板的布线电极形成面的反侧进行评价。将7人以上可视认的情况评价为“D”,将4人以上不足7人可视认的情况评价为“C”,将1人以上不足4人可视认的情况评价为“B”,将10人不能视认的情况评价为“A”。
(2)视认性(视认的难度)(反射率)
在由各实施例和比较例得到的、具有图7所示的视认性及导电性评价用图案的带布线电极的基板的遮光层中,针对与焊盘部(pad)6对应的部位,使用反射率计(VSR400:日本电色工业公司制)测定在波长550nm处的反射率。
(3)微细加工性(遮光层线宽)
对由实施例1~15以及比较例1~4得到的带布线电极的基板,利用光学显微镜观察与不透明布线电极对应的遮光层,测定随机选择的10个点的线宽,计算其平均值。对由实施例21~33以及比较例11~12所得到的带布线电极的基板,利用光学显微镜观察所得到的布线电极,测定随机选择的10个点的线宽,计算其平均值。
(4)导电性
对由各实施例以及比较例所得到的、具有图7所示的视认性及导电性评价用图案的带不透明布线电极的基板和带布线电极的基板,使用电阻测定用检测器(2407A;B&KPrecision Corporation制)测定端子间的电阻值。需要说明的是,端子间的距离设置为20mm、宽度设置为2mm,焊盘部6设置为4mm2的正方形。对实施例1~14和比较例1~4,计算不透明布线电极的遮光层形成前后的电阻值的变化率,将变化率为110%以下的情况评价为“B”,将变化率为110~200%的情况评价为“C”,将变化率为200%以上的情况评价为“D”。其中,对实施例12、14、15,分别评价2层不透明布线电极,以变化率大的为基础进行评价。对比较例3、4,以黑化处理前后的电阻值的变化率为基础进行评价。对实施例21~33和比较例11~12,测定布线电极的电阻值,将1000Ω以下的情况评价为“B”,将超过1000Ω、不足2000Ω的情况评价为“C”,将2000Ω以上的情况评价为“D”。其中,对实施例33分别评价2层布线电极,以电阻值大的为基础进行评价。
(实施例1)
<不透明布线电极的形成>
利用丝网印刷将由制造例2得到的感光性导电糊剂以使干燥后膜厚达到1μm的方式印刷至前述透明基板(a-1)的单面,于100℃干燥10分钟。通过具有图7所示的间距300μm的网状图案的曝光掩膜,使用曝光装置(PEM-6M;Union Optical Co.,LTD.制)以曝光量500mJ/cm2(以波长365nm换算)进行曝光。掩膜开口宽度设为3μm。之后,用0.2质量%碳酸钠水溶液浸渍30秒进行显影,进而,用超纯水进行漂洗后,在140℃的IR加热炉内加热30分钟,得到带不透明布线电极的基板。用光学显微镜测定不透明布线电极线宽,结果为4μm。在图7所示的视认性以及导电性评价用图案中,焊盘部6的不透明布线电极在波长365nm处的透过率为5%。需要说明的是,不透明布线电极的透过率利用微小面分光色差计(VSS 400:日本电色工业公司制)来测定。
<正型感光性遮光性组合物>
在100mL干净烧瓶中,使用“Awatori Rentaro(注册商标)”ARE-310(ThinkyCorporation制)将20.0g的由制造例4得到的含羧基的丙烯酸系共聚物(d)、6.0g的由制造例3得到的醌二叠氮化合物(c)、1.0g的着色剂(b-1)、20.0g的DMEA混合,得到47.0g的正型感光性遮光性组合物。
<遮光层的形成>
利用丝网印刷将通过所述方法得到的正型感光性遮光性组合物以使干燥后的膜厚达到2μm的方式印刷至所得到的带不透明布线电极的基板的不透明布线电极形成面,于100℃干燥10分钟,得到带正型感光性遮光性组合物层的基板。以不透明布线电极为掩膜,从不透明布线电极形成面的反面侧以曝光量500mJ/cm2(以波长365nm换算)对所得到的带正型感光性遮光性组合物层的基板进行曝光。之后,在0.2质量%碳酸钠水溶液中浸渍60秒进行显影,在与不透明布线电极对应的部位形成遮光层。进而,在140℃的IR加热炉内加热30分钟,得到带布线电极的基板。将通过前述方法评价的结果示于表1。
(实施例2~9)
将透明基板、正型感光性遮光性组合物的组成、遮光层的膜厚如表1所示进行变更,除此以外,利用与实施例1相同的方法形成不透明布线电极、遮光层,进行与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
(实施例10)
将实施例1的<不透明布线电极的形成>中的曝光量变更为2000mJ/cm2(以波长365nm换算),除此以外,利用与实施例1相同的方法,形成不透明布线电极、遮光层。不透明布线电极的线宽为7μm。进行与实施例1同样的评价,将结果示于表1。
(实施例11)
利用与实施例1的<不透明布线电极的形成>同样的方法形成不透明布线电极。利用丝网印刷将通过实施例1得到的正型感光性遮光性组合物以使干燥后的膜厚达到2μm的方式印刷至所得到的带不透明布线电极的基板的不透明布线电极形成面的反面,于100℃干燥10分钟,得到带正型感光性遮光性组合物层的基板。以不透明布线电极为掩膜,从不透明布线电极形成面侧以曝光量500mJ/cm2(以波长365nm换算)对所得到的带正型感光性遮光性组合物层的基板进行曝光。之后,在0.2质量%碳酸钠水溶液中浸渍60秒进行显影,在与不透明布线电极对应的部位形成遮光层。进而,在140℃的IR加热炉内加热30分钟,得到带布线电极的基板。进行与实施例1同样的评价,将结果示于表1。
(实施例12)
利用与实施例1的<不透明布线电极的形成>同样的方法,在透明基板(a-1)的两面依次形成不透明布线电极。利用与实施例1的<遮光层的形成>同样的方法,在所得到的带不透明布线电极的基板的单面形成遮光层,进行与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
(实施例13)
<不透明布线电极的形成>
使用光学透明粘接剂LOCA(Henkel Japan Ltd.公司制)作为透明粘合层(绝缘层)将所述透明基板(a-1)、低轮廓(low profile)的超薄铜箔MTSD-H(厚度3μm,三井金属公司制)粘接。将所得到的带铜箔的薄膜利用光刻法以成为图7所示的视认性及导电性评价用图案(间距300μm)的方式,形成不透明布线电极的图案。用光学显微镜测定不透明布线电极线宽,结果为4μm。与实施例1同样测定的焊盘部6的波长365nm处的透过率为0%。
<遮光层的形成>
利用与实施例1同样的方法,在所得到的带不透明布线电极的基板上形成遮光层,进行与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
(实施例14)
<第1不透明布线电极的形成>
利用与实施例1同样的方法,在所述透明基板(a-1)的单面形成第1不透明布线电极。
<绝缘层的形成>
利用丝网印刷,将由制造例5得到的绝缘糊剂(e)以使干燥后的膜厚达到5μm的方式印刷至所得到的带不透明布线电极的基板的不透明布线电极形成面,于100℃干燥10分钟,以曝光量1000mJ/cm2(以波长365nm换算)进行曝光,形成绝缘层。
<第2不透明布线电极的形成>
通过与第1不透明布线电极的形成同样的方法,在所得到的带布线电极的基材的绝缘层形成面上形成第2不透明布线电极。
<遮光层的形成>
利用与实施例1同样的方法在所得到的带不透明布线电极的基板的不透明布线电极形成面上形成遮光层,利用与实施例1同样的方法进行评价。将结果示于表1。
(实施例15)
<第1不透明布线电极以及第1遮光层的形成>
利用与实施例1同样的方法,在所述透明基板(a-1)的单面形成第1不透明布线电极和第1遮光层。
<绝缘层>
利用与实施例14同样的方法,在所得到的带布线电极的基板的布线电极形成面形成绝缘层。
<第2布线电极的形成>
利用与第1不透明布线电极以及遮光层的形成同样的方法,在所得到的带布线电极的基材的绝缘层形成面上形成第2不透明布线电极和第2遮光层,利用与实施例1同样的方法进行评价。将结果示于表1。
(比较例1)
利用与实施例1的<不透明布线电极的形成>同样的方法,形成带不透明布线电极的基板,除了微细加工性及导电性评价以外,实施与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
(比较例2)
利用与实施例13的<不透明布线电极的形成>同样的方法,形成带不透明布线电极的基板,除了微细加工性及导电性评价以外,实施与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
(比较例3)
利用与实施例1的<不透明布线电极的形成>同样的方法,形成带不透明布线电极的基板。
向50g水中添加40g的36质量%的盐酸来制备盐酸的水溶液。接着,向90g该盐酸水溶液中添加3g氧化碲。目视确认氧化碲完全溶解于盐酸水溶液后,向该盐酸水溶液中添加5g乙酸,进而添加水使总量为100g,制备黑化溶液。使所述带不透明布线电极的基板在所得到的黑化溶液中浸渍10秒进行黑化,形成带布线电极的基板。除了微细加工性评价以外,实施与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
(比较例4)
利用与实施例1的<不透明布线电极的形成>同样的方法,形成带不透明布线电极的基板。利用与比较例3同样的方法,制备黑化溶液。使所述带不透明布线电极的基板在所得到的黑化溶液中浸渍2秒进行黑化,形成带布线电极的基板。除了微细加工性评价以外,实施与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
(实施例21)
<负型感光性遮光性组合物>
向100mL干净烧瓶中加入17.5g的由制造例1得到的含羧基的丙烯酸系共聚物(d-1)、0.5g的光聚合引发剂N-1919(ADEKA公司制)、1.5g的环氧树脂“Adeka resin(注册商标)”EP-4530(环氧当量190,ADEKA公司制)、3.5g的单体“light acrylate(注册商标)”BP-4EA(共荣社化学公司制)及19.0g的DMEA,使用“Awatori Rentaro(注册商标)”ARE-310(thinky corporation制)进行混合,得到42.0g的树脂溶液。将所得到的42g的树脂溶液和1.2g的活性炭粉末(b-1)混合,用3辊EXAKT M50(EXAKT制)混炼后,进一步添加6.5g DMEA进行混合,得到50g的感光性遮光性组合物。负型感光性遮光性组合物的粘度为17,000mPa·s。需要说明的是,粘度是使用Brookfield型的粘度计在温度25℃、转速3rpm的条件下测得的值。
<遮光层的形成>
利用丝网印刷在所述透明基板(a-1)的单面以使干燥后膜厚达到1μm的方式印刷由前述方法所得到的负型感光性遮光性组合物,于100℃干燥10分钟。隔着具有图7所示的间距300μm的网状图案的曝光掩膜,用曝光装置(PEM-6M;Union Optical Co.,LTD.制)以曝光量500mJ/cm2(以波长365nm换算)进行曝光。掩膜开口宽度设为3μm。之后,在0.2质量%碳酸钠水溶液中浸渍30秒进行显影,进而,用超纯水进行漂洗,然后在140℃的IR加热炉内加热30分钟,得到带布线电极的基板。用光学显微镜测定遮光层的线宽,结果为4μm。在图7所示的视认性及导电性评价用图案中,焊盘部6的遮光层在波长365nm处的透过率为5%。需要说明的是,遮光层的透过率由微小面分光色差计(VSS 400:日本电色工业公司制)测定。
<正型感光性导电性组合物>
向100mL干净烧瓶中加入20.0g的由制造例4得到的含羧基的丙烯酸系共聚物(d-2)、6.0g的由制造例3得到的醌二叠氮化合物(c)、40.0g的PMA,使用“Awatori Rentaro(注册商标)”ARE-310(thinky corporation制)进行混合,得到66.0g的树脂溶液。将66g所得到的树脂溶液和105g的平均粒径0.2μm的Ag粉混合,使用3辊(EXAKT M-50;EXAKT公司制)进行混炼,得到161g的正型感光性导电性组合物。
<布线电极的形成>
利用丝网印刷在所得到的带遮光层的基板的遮光层形成面上以使干燥后的膜厚达到1.5μm的方式印刷由前述方法得到的正型感光性导电性组合物,于100℃干燥10分钟,得到带正型感光性导电性组合物层的基板。以遮光层为掩膜对所得到的带正型感光性导电性组合物层的基板从透明基板的遮光层形成面的反面侧以曝光量500mJ/cm2(以波长365nm换算)进行曝光。之后,用0.2质量%碳酸钠水溶液进行60秒浸渍显影,在与遮光层相对应的部位形成布线电极。进而,在140℃的IR加热炉内进行30分钟加热,得到带布线电极的基板。将通过前述方法进行评价的结果示于表2。
(实施例22~30)
将透明基板、正型感光性导电性组合物的组成、遮光层中的着色剂含量、遮光层的膜厚、遮光层的线宽如表2所示进行变更,除此以外,利用与实施例21同样的方法形成遮光层、布线电极,进行与实施例21同样的评价。将结果示于表2。
(实施例31)
<遮光层的形成>
利用丝网印刷在所述透明基板(a-1)的单面以使干燥后膜厚达到1μm的方式印刷由实施例1的方法得到的正型感光性遮光性组合物,于100℃干燥10分钟。隔着具有图7所示的间距300μm的网状图案的曝光掩膜,用曝光装置(PEM-6M;Union Optical Co.,LTD.制)以曝光量500mJ/cm2(以波长365nm换算)进行曝光。掩膜开口宽度设为3μm。之后,在0.2质量%碳酸钠水溶液中浸渍30秒进行显影,进而,用超纯水进行漂洗,然后在140℃的IR加热炉内加热30分钟,得到带遮光层的基板。用光学显微镜测定遮光层的线宽,结果为4μm。在图7所示的视认性及导电性评价用图案中,焊盘部6的遮光层在波长365nm处的透过率为5%。需要说明的是,遮光层的透过率利用与实施例21同样的方法进行测定。
<布线电极的形成>
利用与实施例21的<布线电极的形成>同样的方法形成布线电极,进行与实施例21同样的评价。
(实施例32)
利用与实施例21的<遮光层的形成>同样的方法形成遮光层。利用丝网印刷在所得到的带遮光层的基板的与遮光层形成面相反的面,以使干燥后的膜厚达到1.5μm的方式印刷由实施例1得到的正型感光性导电性组合物,于100℃干燥10分钟,得到带正型感光性导电性组合物层的基板。以遮光层为掩膜对所得到的带正型感光性导电性组合物层的基板从遮光层形成面侧以曝光量500mJ/cm2(以波长365nm换算)进行曝光。之后,用0.2质量%碳酸钠水溶液浸渍60秒进行显影,在与遮光层对应的部位形成布线电极。进而,在140℃的IR加热炉内加热30分钟,得到带布线电极的基板。进行与实施例1同样的评价,将结果示于表2。
(实施例33)
<第1遮光层及第1布线电极的形成>
利用与实施例21的<遮光层的形成>及<布线电极的形成>同样的方法,在所述透明基板(a-1)的单面形成第1遮光层及第1布线电极。
<绝缘层的形成>
利用丝网印刷在所得到的带布线电极的基板的布线电极形成面以使干燥后的膜厚达到5μm的方式印刷由制造例5所得到的绝缘糊剂(e),于100℃干燥10分钟,以曝光量1000mJ/cm2(以波长365nm换算)进行曝光,形成绝缘层。
<第2遮光层及第2布线电极的形成>
利用与第1遮光层及第1布线电极的形成同样的方法,在所得到的带布线电极的基材的绝缘层形成面上形成第2遮光层及第2布线电极,利用与实施例1同样的方法进行评价。将结果示于表2。
(比较例11)
利用丝网印刷在所述透明基板(a-1)的单面以使干燥后的膜厚达到1.5μm的方式印刷由实施例21所得到的正型感光性导电性组合物,于100℃干燥10分钟,得到带正型感光性导电性组合物层的基板。使用具有图6所示图案的曝光掩膜,从透明基板的遮光层形成面侧以曝光量500mJ/cm2(波长365nm换算)对所得到的带正型感光性导电性组合物层的基板进行曝光。之后,在0.2质量%碳酸钠水溶液中浸渍60秒进行显影,在140℃的IR加热炉内加热30分钟,得到带布线电极的基板。利用前述方法进行评价,将结果示于表2。
(比较例12)
利用与比较例1同样的方法,得到带布线电极的基板。以与比较例3同样的方法进行黑化,形成带布线电极的基板。实施与实施例1同样的评价。将结果示于表2。
产业上的可利用性
通过使用本发明的带布线电极的基板的制造方法,能够得到具有微细图案、导电性优异、不易视认不透明布线电极的带布线电极的基板,能够提供外观良好的触摸面板。
附图标记说明
1 透明基板
2 不透明布线电极
3 功能层
4 绝缘层
5 正型感光性组合物
6 焊盘部
7 遮光层
8 布线电极
9 正型感光性导电性组合物
Claims (18)
1.带布线电极的基板的制造方法,其包括下述工序:
在透明基板的相反的第1面和第2面中的至少单面的部位上形成图案化的不透明布线电极的工序;
在所述透明基板的第1面涂布正型感光性组合物的工序;以及
以所述图案化的不透明布线电极为掩膜经由透明基板对所述正型感光性组合物进行曝光,并进行显影从而由残留在位于所述第1面的不透明布线电极上的正型感光性组合物及/或与位于所述第2面的不透明布线电极对应的掩膜部位上的正型感光性组合物形成功能层的工序,其中,所述功能层为遮光层。
2.根据权利要求1所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,将所述正型感光性组合物和所述不透明布线电极形成在所述透明基板的第1面,从透明基板的第2面对所述正型感光性组合物进行曝光。
3.根据权利要求2所述的带布线电极的基板的制造方法,在所述透明基板的第1面形成不透明布线电极的工序包括下述工序:
在透明基板的第1面的第1部位形成第1不透明布线电极的工序;
在所述第1面及所述第1不透明布线电极上形成绝缘层的工序;以及
在所述绝缘层的第2部位上形成第2不透明布线电极的工序,
其中,由残留在位于与第1不透明布线电极的所述第1部位对应的位置上的正型感光性组合物及位于第2不透明布线电极上的正型感光性组合物形成所述功能层。
4.根据权利要求2所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,还包括下述工序:
在所述第1面上以及在形成于透明基板的第1面上的第1不透明布线电极上涂布第1正型感光性组合物的工序;
从透明基板的第2面对所述第1正型感光性组合物进行曝光及显影,从而由残留在位于所述第1不透明布线电极上的正型感光性组合物形成第1功能层的工序;
在所述第1面及所述第1功能层上形成绝缘层的工序;
在所述绝缘层上形成第2不透明布线电极的工序;
将第2正型感光性组合物涂布到所述绝缘层及所述第2不透明布线电极上;以及
从透明基板的第2面对所述第2正型感光性组合物进行曝光及显影,从而由残留在第2不透明布线电极上的第2正型感光性组合物形成第2功能层的工序。
5.根据权利要求1所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,将所述正型感光性组合物涂布到透明基板的第1面,所述不透明布线电极形成在透明基板的第2面,从透明基板的第2面对正型感光性组合物进行曝光。
6.根据权利要求1所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,在透明基板的两面形成不透明布线电极,从透明基板的第2面对正型感光性组合物进行曝光。
7.根据权利要求1所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,所述不透明布线电极在365nm处的透过率为20%以下。
8.根据权利要求1所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,所述不透明布线电极含有光聚合引发剂及/或其光分解物。
9.根据权利要求1所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,所述功能层及/或遮光层在550nm处的反射率为25%以下。
10.根据权利要求1所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,所述布线电极的线宽为1~10μm。
11.根据权利要求1所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,所述带布线电极的基板为触摸面板用部件。
12.带布线电极的基板的制造方法,其包括下述工序:
在透明基板的相反的第1面和第2面中的单面的部位上对遮光层进行图案形成的工序;
在所述透明基板的第1面及存在所述遮光层的部位涂布正型感光性导电性组合物的工序;以及
以所述遮光层为掩膜经由透明基板对所述正型感光性导电性组合物进行曝光及显影,从而在与位于透明基板的第1面或第2面上的遮光层对应的部位形成布线电极的工序。
13.根据权利要求12所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,将所述正型感光性导电性组合物和所述遮光层涂布在透明基板的第1面上,从透明基板的第2面对所述正型感光性导电性组合物进行曝光。
14.根据权利要求13所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,还包括下述工序:
在所述第1面以及在形成于所述透明基板的第1面上的第1遮光层上涂布第1正型感光性导电性组合物的工序;
从所述透明基板的第2面以遮光层为掩膜对所述第1正型感光性导电性组合物进行曝光及显影,从而由残留在遮光层上的正型感光性导电性组合物形成第1布线电极的工序;
在所述第1面及所述第1布线电极上形成绝缘层的工序;
在所述绝缘层上形成第2遮光层的工序;
将第2正型感光性导电性组合物涂布在所述绝缘层上及所述第2遮光层上;以及
从透明基板的第2面对正型感光性导电性组合物进行曝光及显影,从而在与第2遮光层对应的部位形成布线电极的工序。
15.根据权利要求12所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,将所述正型感光性导电性组合物涂布在透明基板的第1面,遮光层形成在透明基板的第2面,从透明基板的第2面对所述正型感光性导电性组合物进行曝光。
16.根据权利要求12所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,所述遮光层由含有着色剂的负型或正型感光性遮光性组合物的光固化物形成。
17.根据权利要求16所述的带布线电极的基板的制造方法,其中,所述遮光层含光聚合引发剂及/或其光分解物。
18.带布线电极的基板的制造方法,其包括下述工序:
在透明基板的相反的第1面和第2面中,在第1面的第1部位形成第1不透明布线电极的工序;
在所述第1面以及在所述第1不透明布线电极上形成绝缘层的工序;
在所述绝缘层的第2部位上形成第2不透明布线电极的工序;
在所述绝缘层上及形成于所述第1面的第2不透明布线电极上涂布正型感光性组合物的工序;以及
以第1不透明布线电极和第2不透明布线电极为掩膜从透明基板的第2面对所述正型感光性组合物进行曝光及显影,从而由残留在所述第2部位处的所述第2不透明布线电极上的正型感光性组合物及与所述第1不透明布线电极的所述第1部位对应的部位上的正型感光性组合物形成功能层的工序,其中,所述功能层为遮光层。
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