劣化抑制方法、膜及其制造方法以及层叠体的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2014年10月15日、优先权日为2013年10月16日、申请号为 201480002725. 2、发明名称为"含有导电性纤维的层叠体、感光性导电膜、导电图案的制造 方法、导电图案基板以及触摸面板"的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及含有导电性纤维的层叠体、感光性导电膜、导电图案的制造方法、导电 图案基板以及触摸面板。
【背景技术】
[0003] 计算机、电视机等大型电子设备、车载导航系统、手机、电子词典等小型电子设备、 OA设备、FA设备等显示设备等中使用液晶显示元件或触摸面板。这些液晶显示元件和触摸 面板需要透明电极材料。作为透明电极材料，ITO (氧化铟锡）、氧化铟或氧化锡由于显示高 的透光率，因而是最适合的，作为液晶显示元件用基板等的电极成为了主流。
[0004] 触摸面板已经有各种方式得到了实用化，近年来，静电容量方式的触摸面板的利 用正在推进。对于静电容量方式触摸面板而言，指尖（导电体）一接触到触摸输入面，指尖 与导电膜之间就发生静电容量结合，形成电容器。因此，静电容量方式触摸面板是通过捕捉 指尖的接触位置的电荷变化，来检测出其坐标。
[0005] 特别是，投影型静电容量方式的触摸面板由于能够实现指尖的多点检测，所以具 备能够进行复杂指示这样的良好的操作性，由于其优异的操作性，所以正用作手机或便携 式音乐播放器等小型的具有显示装置的设备的显示面上的输入装置。
[0006] -般来说，对于投影型静电容量方式的触摸面板而言，为了显现由X轴和Y轴构成 的二维坐标，多个X电极和与所述X电极正交的多个Y电极形成了 2层结构。电极使用透 明电极材料。
[0007] 以往，透明电极材料使用ΙΤ0、氧化铟和氧化锡等，但最近，正尝试着使用它们的替 代材料来形成透明的导电图案。例如，在下述专利文献1中，提出了一种基于感光性导电膜 的导电图案的形成方法，所述感光性导电膜具有包含导电性纤维的感光层。通过使用该技 术，能够在各种基板上通过光刻工序直接简便地形成导电图案。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :国际专利公开第2010/021224号公报
【发明内容】
[0011] 但是，在如专利文献1中公开的感光性导电膜那样，使用导电性纤维作为透明电 极材料来形成传感器电极（导电图案）的情况下，如果长时间暴露于太阳光或氙灯等光中， 则存在着触摸面板变得不能正常工作的耐候性的问题。
[0012] 本发明的目的是提供一种即使在太阳光或氙灯等的光照射下，也能够正常工作的 触摸面板、具备可构成该触摸面板的导电图案的层叠体、导电图案的制造方法以及感光性 导电膜。
[0013] 本发明者们为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，触摸面板的工作不 良是由于光照射下导电图案的电阻升高或断线，从而发明了抑制光照射下导电图案的电阻 升高或断线的方法。
[0014] 根据本发明，提供以下的层叠体、感光性导电膜和触摸面板等。
[0015] 1、一种层叠体，其含有基板、导电性纤维和树脂层，其中，在所述层叠体中，接受 300小时来自氙灯的照射强度为60W/m 2 (波长为300nm~400nm的分光放射照度的累计值） 的照射后的电阻升高率为20%以下。
[0016] 2、根据1所述的层叠体，其中，所述层叠体具有遮蔽部。
[0017] 3、根据1或2所述的层叠体，其中，所述导电性纤维是银纤维。
[0018] 4、一种感光性导电膜，其具有支撑膜、和设置在所述支撑膜上的包含导电性纤维 的感光层，其中，所述感光层含有粘合剂聚合物、光聚合性化合物、光聚合引发剂和金属添 加剂。
[0019] 5、根据4所述的感光性导电膜，其中，所述金属添加剂是金属粒子、金属氧化物粒 子或金属络合物。
[0020] 6、根据4或5所述的感光性导电膜，其中，所述金属添加剂的金属是铝、钛或锆。
[0021] 7、根据4~6中任一项所述的感光性导电膜，其中，所述感光层进一步含有胺添加 剂。
[0022] 8、根据7所述的感光性导电膜，其中，所述胺添加剂是含有氨基的硅烷化合物。
[0023] 9、根据4~8中任一项所述的感光性导电膜，其中，所述感光层进一步含有紫外线 吸收剂。
[0024] 10、根据4~9中任一项所述的感光性导电膜，其中，所述导电性纤维是银纤维。
[0025] 11、一种导电图案的制造方法，其具备下述工序：
[0026] 将4~10中任一项所述的感光性导电膜的感光层配置于基板上，然后对所述感光 层按照图案形状来照射活性光线的曝光工序，和
[0027] 通过除去所述感光层的未曝光部而形成导电图案的显影工序。
[0028] 12、一种导电图案基板，其具有基板、和在所述基板上通过11所述的导电图案的 制造方法制造的导电图案。
[0029] 13、一种触摸面板传感器，其具有1~3中任一项所述的层叠体或12所述的导电 图案基板。
[0030] 发明效果
[0031] 根据本发明，可以提供一种即使在太阳光或氙灯等的光照射下，也能够正常工作 的触摸面板、具有可构成该触摸面板的导电图案的层叠体、导电图案的制造方法以及感光 性导电膜。
【附图说明】
[0032] 图1是表示遮蔽部边界处的断线的机理的图。
[0033] 图2是表不感光性导电膜的一个实施方式的不意截面图。
[0034] 图3是表不感光性导电膜的一个实施方式的部分切口立体图。
[0035] 图4是用于说明使用了感光性导电膜的导电图案形成方法的一个实施方式的示 意截面图。
[0036] 图5是用于说明使用了感光性导电膜的导电图案的形成方法的另一个实施方式 的示意截面图。
[0037] 图6是表不静电容量式的触摸面板传感器的一个例子的不意上表面图。
[0038] 图7是用于说明图6所示的触摸面板传感器的制造方法的一个例子的示意图。
[0039] 图8是沿着图6所示的a-a'线的部分截面图。
[0040] 图9是沿着图6所示的b-b'线的部分截面图。
[0041] 图10是实施例1中制作的耐光性试验用的外接贴合型试样的平面图。
[0042] 图11是实施例1中制作的耐光性试验用的外接贴合型试样的截面图。
[0043] 图12是实施例11和12中制作的耐光性试验用的盖板玻璃一体型试样的平面图。
[0044] 图13是实施例11和12中制作的耐光性试验用的盖板玻璃一体型试样的截面图。
[0045] 图14是实施例1中为了触摸面板驱动评价而制作的具有与FPC连接的导电图案 的PET膜基板的平面图。
[0046] 图15是实施例1中制作的触摸面板驱动评价用的外接贴合型试样的截面图。
[0047] 图16是实施例1中制作的触摸面板驱动评价用的外接贴合型试样的平面图。
[0048] 图17是表示实施例1中制作的触摸面板驱动评价用的装置的图。
[0049] 图18是实施例11和12中制作的触摸面板驱动评价用的盖板玻璃一体型试样的 截面图。
[0050] 图19是实施例11和12中制作的触摸面板驱动评价用的盖板玻璃一体型试样的 平面图。
【具体实施方式】
[0051] 以下，对本发明优选的实施方式进行详细说明。此外，本说明书中的"（甲基）丙 烯酸酯"是指"丙烯酸酯"和与之对应的"甲基丙烯酸酯"。同样地，"（甲基）丙烯酸"是指 "丙烯酸"和"甲基丙烯酸"，"（甲基）丙烯酸基"是指"丙烯酸基"和"甲基丙烯酸基"。另 外，使用"~"表示的数值范围是指包含"~"的前后记载的数值分别作为最小值和最大值 的范围。
[0052] 本发明者们研究了光照射引起的触摸面板的工作不良的原因，确认了工作不良是 由于导电图案的电阻升高或断线而引起的，进而具体地确认了作为透明电极材料使用的银 纳米线的切断是工作不良的原因。
[0053] 因此，详细研究了光照射后的传感电极，结果清楚了，传感电极的电阻升高或断线 是按照下述2个机理发生的。即，（i)紫外光引起的银纳米线的劣化，和（ii)可见光引起 的银纳米线的劣化。
[0054] ⑴紫外光引起的银纳米线的劣化机理如下所述。首先，导电图案中所含的树脂 组合物在紫外光的作用下发生分解，最终生成酸（醋酸等）。该酸使银纳米线腐蚀或劣化。 酸引起的银纳米线的劣化是传感电极的电阻升高或断线的原因。
[0055] (ii)可见光引起的银纳米线的劣化机理如下所述。银纳米线吸收可见光，银纳米 线离子化而扩散至导电图案的树脂组合物中。由于银纳米线离子化而扩散至树脂中，所以 银纳米线变细，最终断线，传感电极的电阻升高或断线。
[0056] 可见光引起的银纳米线的劣化在紫外光和可见光同时照射银纳米线的条件下不 易进行，在紫外光被遮蔽而只有可见光照射银纳米线的条件下，劣化容易进行。
[0057] 本发明者们通过研究因光照射而发生了电阻升高或断线的传感电极，查明了传感 电极的断线部位大致分为2个部位。即，（1)可视区域和（2)遮蔽部边界。特别是智能手 机和平板电脑的情况，遮蔽部边界是指装饰印刷部等的遮蔽部与可视区域的边界。本发明 者们的大量的研究结果查明，（1)可视区域的断线主要是因为上述的（i)紫外光引起的银 纳米线的劣化而发生的。另外还发现，（2)遮蔽部边界处的断线主要是因为上述的（ii)可 见光下的劣化而发生的。
[0058] 使用图1来说明（2)遮蔽部边界处的断线的机理。图1中，102表示触摸画面、200 表不触摸面板、201表不光或太阳光、202表不紫外光、203表不可见光、204表不红外光、210 表示OCA (光学透明粘合剂，optically clear adhesive)、220表示传感电极、221表示银纳 米线、230表示基材、240表示遮蔽部（装饰印刷部）。
[0059] 首先，照射到遮蔽部240和可视区域102的边界的光201在遮蔽部边界处发生衍 射。由于衍射的大小根据光的波长的不同而不同，所以在光从遮蔽部边界到照射到传感电 极的银纳米线之前，被分光成紫外光202、可见光203和红外光204。即，在遮蔽部边界处的 传感电极上，因分光而局部存在紫外光202和可见光203分别照射的部分。因此，由于分光 会导致形成只有可见光203照射银纳米线221的状态，所以基于上述（ii)的机理（可见光 引起的银纳米线的劣化），银纳米线劣化，发生传感电极的电阻升高或断线。
[0060] 本发明者们基于上述认识发现，在含有导电图案和树脂层的层叠体中，当接受了 300小时来自氙灯的照射强度为60W/m 2 (波长为300nm~400nm的分光放射照度的累计值） 的照射的部分的电阻升高率为20%以下时，能够有效地抑制断线，从而完成了本发明。进 而，还发现了将电阻升高率抑制为20%以下的具体的方法。
[0061] 本发明的层叠体包含基板、导电性纤维和树脂层，其接受了 300小时来自氙灯的 照射强度为60W/m2(波长为300nm~400nm的分光放射照度的累计值）的照射的部分的电 阻升高率为20%以下。层叠体具有遮蔽部时，遮蔽部的端部处的电阻升高率也为20%以 下。电阻升高率如实施例中记载的那样，使用外接贴合型样品或盖板玻璃一体型试样来测 定。
[0062] 这样的层叠体可以使用以下的感光性导电膜来制造。
[0063] 例如，使用下述感光性导电膜：在支撑膜上具有包含导电性纤维的感光层，上述感 光层除了含有粘合剂聚合物、光聚合性化合物、光聚合引发剂之外，还含有金属添加剂。
[0064] 具体地，在基板上层压（转印）上述感光性导电膜，按照图案形状来照射活性光线 以进行曝光，除去感光层的未曝光部，从而形成导电图案。其结果是，可以得到在基板上设 置有导电图案的层叠体。例如，如图4(c)、5(d)所示那样，导电图案含有树脂层和导电性纤 维。按照基板、树脂层、导电性纤维的顺序配置。
[0065] 通过含有金属添加剂，可以大幅抑制可见光引起的银纳米线的劣化或断线。推测 这是因为银纳米线吸收可见光而获得的能量通过转移至金属添加剂，由此可以抑制银纳米 线的粒子化、在树脂中的扩散。
[0066] 另外，固化树脂层通过含有金属添加剂，可以抑制紫外光引起的劣化或断线。推测 这是因为固化树脂层因紫外光而分解所产生的酸与金属添加剂反应，由此酸引起的银纳米 线的劣化被抑制。
[0067] 另外，感光性导电膜还可以含有胺添加剂。胺添加剂也具有提高耐光性的作用。推 测这是因为树脂层因紫外光而分解所产生的酸与胺反应，将酸中和，由此酸引起的银纳米 线的劣化被抑制。
[0068] 以下，对本发明进行详细说明。
[0069] 〈感光性导电膜〉
[0070] 本发明的感光性导电膜由支撑膜、和设置在上述支撑膜上的包含导电性纤维的感 光层构成。感光性导电膜的一个实施方式如图2所示。感光性导电膜10由支撑膜1和感 光层4构成，感光层4由导电膜2和感光性树脂层3构成。此外，感光性导电膜可以如图2 所示那样，含有导电性纤维的导电膜2与设置在上述导电膜2上的感光性树脂层3的边界 明确地区分，但导电膜2与感光性树脂层3的边界不必明确也可以。导电膜只要是能够在感 光层的面方向上获得导电性即可，也可以是在导电膜中混合了感光性树脂层的形态。例如， 也可以是在导电膜中含浸有构成感光性树脂层的组合物，或者构成感光性树脂层的组合物 存在于导电膜的表面。
[0071] 本发明的感光层含有粘合