触控面板用负型感光性白色组合物、触控面板及触控面板的制造方法_4

文档序号:9620811阅读:来源:国知局
"KR- 282"、"KR- 311"、"KR- 211"(信越化 学(株)制)等的硅酮树脂。作为组合的构成,可列举例如如下构成:使用本发明的触控面板 用负型感光性白色组合物,在所需区域利用薄膜进行加工后,在其上表面利用印刷厚厚地 加工稍小的图案。另外,还可列举如下构成:使用负型感光性白色组合物,形成画面区域及 微细图案区域周边后,加工其他所需区域。由此,能够高水平地兼顾优异的图案加工性(高 分辨率、高直线性等)和白色性。
[0123] 在使用本发明的触控面板用负型感光性白色组合物形成的白色遮光性固化膜的 上部可以形成黑色遮光性固化膜。通过形成黑色遮光性固化膜,从而可以使0D值提高,并 且可以降低形成于其上的金属布线的可见性。作为黑色遮光性固化膜的形成方法,例如:从 分辨率的观点出发,优选利用感光性黑色树脂组合物的光刻法。
[0124] 作为感光性黑色树脂组合物,可列举例如含有黑色颜料、碱可溶性树脂、多官能单 体及光聚合引发剂的组合物。另外,也可以根据需要使用添加剂。作为黑色颜料,可列举例 如炭黑或氮化钛。
[0125] 在使用本发明的触控面板用负型感光性白色组合物形成的白色遮光性固化膜的 上部可以形成透明膜。通过形成透明膜,从而使遮光图案对后续工序的热处理及药品处理 的耐性提高,并且使所得触控面板的良品率提高。透明膜可以形成于整个基板,也可以仅形 成于遮光图案的上部。予以说明,在透明膜的上部也可以进一步形成上述的黑色遮光性固 化膜。透明膜例如可以通过与上述的绝缘膜及保护膜同样的材料及加工方法来形成。
[0126] 在使用本发明的触控面板用负型感光性白色组合物形成的白色遮光性固化膜的 上部和/或下部可以形成颜色调整层。通过形成颜色调整层,从而可以对来自背面的白色 图案的外观赋予偏黄色、偏红色或偏蓝色等各种颜色。当在白色遮光性固化膜的下部形成 颜色调整层的情况下,在颜色调整层的透射光(光源:D- 65(2°视野)CIE1976(L*,a*,b*) 颜色空间中,分别优选为70彡IX99、一 5彡b*彡5、一 5彡a*彡5。当在白色遮光性 固化膜的上部形成颜色调整层的情况下,作为颜色调整层的全反射(入射角8°、光源:D- 65 (2°视野)),分别优选为10彡IX70、一 50彡b*彡50、一 50彡a*彡50。在形成黑 色遮光性固化膜的情况下,颜色调整层优选比黑色遮光性固化膜更靠近下部。当在形成于 上部的情况下,可能使颜色调整功能降低。作为颜色调整层的形成方法,例如:从分辨率的 观点出发,优选利用感光性着色树脂组合物的光刻法。
[0127] 作为感光性着色树脂组合物,可列举例如含有着色剂、碱可溶性树脂、多官能单体 及光聚合引发剂的组合物,另外,也可以根据需要使用添加剂。作为着色剂,可列举例如上 述的染料、有机颜料或无机颜料。作为着色剂的含量,在形成于白色遮光性固化膜的上部的 情况下,优选为固体成分部整体的5质量%~40质量%,在形成于下部的情况下,为固形部 全体的0. 0005~1质量%时,容易满足上述的光学特性,故优选。 实施例
[0128] 以下,列举合成例、制备例、实施例及比较例对本发明进行更详细地说明。
[0129](合成例1硅氧烷树脂溶液(B1)的合成) 在500mL的三口烧瓶中加入47. 7g(0. 35mol)的甲基三甲氧基硅烷(以下称作"MTMS")、 99.2g(0.5mol)的苯基三甲氧基硅烷(以下称作"PTMS")、39.4g(0· 15mol)的3 -三甲氧 基甲硅烷基丙基琥珀酸(以下称作"SuTMS")及152. 3g的丙二醇甲基醚乙酸酯(以下称作 "PGMEA"),将其浸渍于40°C的油浴中,边搅拌,边以10分钟用滴液漏斗添加将0. 372g的磷 酸(相对于投料单体为〇. 2质量% )溶解于56. 7g的水所得的磷酸水溶液。在40°C搅拌1 小时后,将油浴温度设定为70°C,搅拌1小时,再用30分钟将油浴升温至115°C。在升温开 始1小时后,溶液的内温到达l〇〇°C,从此开始加热搅拌2小时(内温为100~110°C)。使 用李比希氏冷却装置蒸馏除去反应中的副产物即甲醇及水。在所得的聚硅氧烷的PGMEA溶 液中以使聚合物浓度达到40质量%的方式添加PGMEA,得到硅氧烷树脂溶液(B1 )。予以说 明,利用GPC测定所得聚合物的Mw为6000 (聚苯乙稀换算)。
[0130](合成例2~7) 按照表1所示的单体比的比例投入烷氧基硅烷化合物,得到硅氧烷树脂溶液(B2)~ (B7)。若以聚合物主链中的单体单元结构为单元,则单体比直接成为单元比。
[0131][表 1] :1_::..::::
[0132] 各成分如以下所示。
[0133] AcTMS:丙烯酰基氧基丙基三甲氧基硅烷 ? EpTMS:2, 3 -环氧环己基乙基三甲氧基硅烷 _DMDMS:二甲基二甲氧基硅烷 ? DPDMS:二苯基二甲氧基硅烷 _FTMS:三氟丙基三甲氧基硅烷。
[0134](合成例8丙烯酸类树脂溶液(B8)的合成) 在500mL的烧瓶中投入2g的2, 2' 一偶氮双(异丁腈)(以下称作"AIBN")及50g的 ?61^厶。之后,投入26.58(0.31111〇1)的甲基丙烯酸(表中,称作"獻")、21.38(0.21111〇1)的 苯乙烯(表中,称作"St")及37. 7g(0. 15mol)的甲基丙烯酸三环[5. 2. 1. 02, 6]癸烷一 8 - 基酯(以下,称作"TCDMA"),在室温下搅拌片刻后,通过鼓泡对烧瓶内充分进行氮气置换,之 后在70°C下加热搅拌5小时。接着,在所得的溶液中添加14. 6g(0. 09mol)的甲基丙烯酸 缩水甘油酯(以下,称作"GMA")、lg的乙酰丙酮铬(以下,称作"Cr以(^)3")、0.28的对甲 氧基苯酚及l〇〇g的PGMEA,在90°C下加热搅拌4小时。反应结束后,按照使固体成分浓度 达到40质量%的方式添加PGMEA,得到丙烯酸类树脂溶液(B8) (Mw= 15000 (聚苯乙烯换 算))。
[0135] 为了在聚合物的侧链残留来自GMA的甲基丙烯酰基,首先,将含有ΜΑ单元的聚合 物聚合后,使GMA的环氧基与来自ΜΑ单元的羧酸反应。在表中将ΜΑ单元与GMA反应而得 的单元表示为"ΜΑ-GMA"。
[0136] (合成例9丙烯酸类树脂溶液(Β9)的合成) 除了将加成反应中使用的催化剂设为二甲基苄胺以外,与合成例1同样地操作得到丙 烯酸类树脂溶液(Β9) (Mw= 15000 (聚苯乙烯换算))。
[0137] (合成例10丙烯酸类树脂溶液(B10)的合成) 除了将AIBN的添加量设为lg以外,与合成例1同样地操作得到丙烯酸类树脂溶液 (BIO)(Mw= 30000 (聚苯乙烯换算))。
[0138] (合成例11丙烯酸类树脂溶液(B11)的合成) 除了将AIBN的添加量设为4g以外,与合成例1同样地操作得到丙烯酸类树脂溶液 (Bll)(Mw= 8000 (聚苯乙烯换算))。
[0139] (合成例12丙烯酸类树脂溶液(B12)的合成) 在500mL的烧瓶中投入2g的AIBN及50g的PGMEA。之后,投入23.lg(0. 27mol)的 甲基丙烯酸(表中,称作"獻")、31.58(0.18!11〇1)的甲基丙烯酸苄酯(表中,称作"82獻")及 32. 8g(0. 15mol)的TCDMA,在室温下搅拌片刻后,通过鼓泡对烧瓶内充分进行氮气置换,之 后在70°C下加热搅拌5小时。接着,在所得的溶液中添加12. 7g(0. 09mol)的GMA、lg的Cr (AcAc)3、0. 2g的对甲氧基苯酚及100g的PGMEA,在90°C下加热搅拌4小时。反应结束后, 按照使固体成分浓度达到40质量%的方式添加PGMEA,得到丙烯酸类树脂溶液(Bll)(Mw =15000 (聚苯乙稀换算))。
[0140] (合成例13丙烯酸类树脂溶液(B13)的合成) 在500mL的烧瓶中投入2g的AIBN及50g的PGMEA。之后,投入29. 4g(0. 3mol)的甲基 丙烯酸(表中,称作"ΜΑ")、26· 7g(0· 26mol)的苯乙烯(表中,称作"St")及25. 7g(0· 26mol) 的甲基丙烯酸甲酯(表中,称作"MMA"),在室温下搅拌片刻后,通过鼓泡对烧瓶内充分进行 氮气置换,之后在70°C下加热搅拌5小时。接着,在所得的溶液中添加18. 2g(0. 13mol)的 GMA、lg的Cr(AcAc) 3、0. 2g的对甲氧基苯酚及100g的PGMEA,在90°C下加热搅拌4小时。 反应结束后,按照使固体成分浓度达到40质量%的方式添加PGMEA,得到丙烯酸类树脂溶 液(B13) (Mw= 15000 (聚苯乙烯换算))。
[0141] (合成例14丙烯酸类树脂溶液(B14)的合成) 在500mL的烧瓶中投入4g的AIBN及150g的PGMEA。之后,投入44.lg(0· 51mol)的 甲基丙烯酸(表中,称作"ΜΑ")及34.2g(0.85mol)的甲基丙烯酸甲酯(表中,称作"MMA"), 在室温下搅拌片刻后,通过鼓泡对烧瓶内充分进行氮气置换,之后在70°C下加热搅拌5小 时。接着,向所得的溶液中添加36.4g(0.26mol)的GMA、2g的Cr(AcAc)3、0.2g的对甲氧 基苯酚及l〇〇g的PGMEA,在90°C下加热搅拌4小时。反应结束后,按照使固体成分浓度达 到40质量%的方式添加PGMEA,得到丙烯酸类树脂溶液(B14)(Mw= 20000 (聚苯乙烯换 算))。
[0142] (合成例15丙烯酸类树脂溶液(B15)的合成) 在500mL的烧瓶中投入2g的AIBN及150g的PGMEA。之后,投入17. 6g(0· 21mol) 的甲基丙烯酸(表中,称作"MA")、2L3g(0· 21mol)的苯乙烯(表中,称作"St")及37. 7g (0· 17mol)的TCDMA、23. 4g (0· lOmol)的甘油二甲基丙烯酸酯(以下,称作"GCDMA"),在室 温下搅拌片刻后,通过鼓泡对烧瓶内充分进行氮气置换,之后在70°C下加热搅拌5小时。反 应结束后,按照使固体成分浓度达到40质量%的方式添加PGMEA,得到丙烯酸类树脂溶液 (B15) (Mw = 9000(聚苯乙烯换算))。
[0143](合成例16丙烯酸类树脂溶液(B16)的合成) 在500mL的烧瓶中投入4g的AIBN及150g的PGMEA。之后,投入16.9g ((X20mol)的甲基丙烯酸(表中,称作"ΜΑ")、28· 5g (0· 27mol)的苯乙烯(表中,称作"St")及26.8g (0· 12mol)的GCDMA、27. 8g (0· 20mol)的GMA,在室温下搅拌片刻后,通过鼓泡对烧瓶内充 分进行氮气置换,之后在70°C下加热搅拌5小时。反应结束后,按照使固体成分浓度达到 40质量%的方式添加PGMEA,得到丙烯酸类树脂溶液(B16) (Mw = 9000(聚苯乙烯换算))。 由于不添加环氧基和羧酸的加成催化剂,因此GMA的环氧基与来自Μ单元的羧酸不发生反 应,生成GMA单元。
[0144] 将所得的丙烯酸类树脂溶液(Β8)~(Β16)的单元比等示于表2中。
[0145][表 2]
[0146](合成例17聚酯树脂溶液(Β17)的合成) 投入148g的1,1 一双(4 一(2, 3 -环氧丙基氧基)苯基)一 3 -苯基茚满、47g的丙 烯酸、lg的四丁基铵乙酸酯(以下,称作TBAA)、2. 0g的叔丁基儿茶酚及244g的PGMEA,在 120°C下搅拌5小时。冷却至室温后,加入71g的联苯四甲酸二酐及lg的TBAA,在110°C下 搅拌3小时。冷却至室温后,加入9g的四氢邻苯二甲酸酐,在120°C搅拌5小时。反应结束 后,加入500g的PGMEA,为了除去加成催化剂,用1当量甲酸水溶液对反应溶液进行分液萃 取处理,用硫酸镁干燥后,按照使固体成分浓度达到40质量%的方式用旋转式蒸发器进行 浓缩,得到聚酯树脂(B17)(Mw= 5000)。
[0147](合成例18硅烷偶联剂(G1)的合成) 向PGMEA200g中添加3 -三甲氧基甲硅烷基丙基琥珀酸酐41. 97g(160mmol)和叔丁 胺11.70g(160mmol),在室温搅拌片刻后,在40°C搅拌2小时。之后,升温至80°C,使其反 应6小时。将所得的溶液按照使固体成分浓度达到20质量%的方式用PGMEA进行稀释,得 到3 -(叔丁基氨基甲酰基)一 6 -(三甲氧基甲硅烷基)己酸、2 -(2 -(叔丁基氨基)一 2 -氧代乙基)一 5 -(三甲氧基甲硅烷基)戊酸的混合溶液(G1)。
[0148](制备例1负型感光性白色组合物(W- 1)的制备) 将21. 00g的白色颜料即二氧化钛颜料(CR- 97 ;石原产业(株)制)、13. 13g的硅氧烷 树脂溶液(B1)及0. 87g的PGMEA混合后,使用填充有氧化锆珠的研磨型分散机进行分散,得 到颜料分散液(MW- 1 )。对所得的研磨基质利用激光衍射法测定中值粒径的结果为260nm。
[0149] 接着,将12. 25g的颜料分散液(MW- 1)、4. 60g的丙烯酸类树脂溶液(Bl)、3. 23g 的二季戊四醇六丙烯酸酯(表中,称作"〇?撤")、0.298的双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)一苯 基氧化膦(Irgacure819 ;BASF公司制(表中,称作"1C一 819")以及9. 18g的PGMEA搅拌 混合,得到负型感光性白色组合物(W- 1)。使用该组合物,评价了图案加工性、图案形状、 颜色特性、粘接性、耐药品性。
[0150](制备例2~102负型感光性白色组合物(W- 2)~(W- 102)的制备) 按照表3、表4、表5及表6所示的比率,与制备例1同样地制备负型感光性白色组合物。
[0151][表 3]
[0152][表4]
[0153][表5]
[0154][表6] i:
[0155]各成分如以下所示。 ? CR- 97 :二氧化钛颜料(氧化铝/氧化锆被覆、石原产业(株)制) ? JR- 605 :二氧化钛颜料(氧化铝被覆、TAYCA工业(株)制) ? R960 :二氧化钛颜料(氧化铝/二氧化硅被覆、杜邦(株)制) ? MT-PE1 :季戊四醇四(3 -巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制) MT-BD1 :1,4 一丁二醇(3 -巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制) _MT-NR1 :三(3 -巯基丁酰氧基乙基)异氰脲酸酯(昭和电工(株)制) ? TPMB:三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制) ? TEMB:三羟甲基乙烷三(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制) ? PEMP:季戊四醇四(3 -巯基丙酸酯) ? Μ- 315 :异氰脲酸一E0改性三丙烯酸酯及异氰脲酸一E0改性二丙烯酸酯(平均E0 数=3)混合物(东亚合成(株)制) _Μ- 310 :三羟甲基丙烷一Ρ0改性三丙烯酸酯(平均Ρ0数=3)(东亚合成(株)制) Μ- 350 :三羟甲基丙烷一ΕΟ改性三丙烯酸酯(平均ΕΟ数=3)(东亚合成(株)制) ? 200ΡΑ:三丙二醇二缩水甘油基醚丙烯酸酯(共荣社化学(株)制) ? 70ΡΑ:丙二醇二缩水甘油基醚丙烯酸酯(共荣社化学(株)制) ΡΕ- 300 :聚乙二醇300 -二丙烯酸酯(第一工业制药(株)制) IRG- 1010 :季戊四醇四[3 -(3, 5 -二一叔丁基一 4 一羟基苯基)丙酸酯(BASF JAPAN(株)制) ? IRG- 245 :亚乙基双(氧乙烯)双(3 -(5 -叔丁基一 4 一羟基一间甲苯基)丙酸酯 (BASFJAPAN(株)制) LA- 57 :四(2,2,6,6 -四甲基一4 -吡啶基)丁烷一1,2,3,4 -四甲酸酯(ADEKA (株)制) 1C-907:2 -甲基一1-(4 -甲硫基苯基)一2-吗啉代丙烷一1-酮(BASFJAPAN (株)制) 1C一 369 :2 -苄基一 2 -二甲基氨基一 1 一(4 一吗啉代苯基)一丁酮一 1(BASF JAPAN(株)制) ? RUVA- 93 :2 -(2' 一羟基一 5' 一甲基丙烯酰氧基乙基苯基)一 2H-苯并三唑(大 塚化学(株)制) VFBLUE2620 :C.I.SolventBLUE44(Orient化学(株)制、VF=VALIFAST) VFPINK2310N:C.I.SolventRED218(Orient化学(株)制、VF=VALIFAST) _NX- 541 :PR101 (氧化铁)分散液(大日精化制)(固体成分浓度80质量%、着色材 料/树脂(质量比)=2/1)。
[0156] (制备例103非感光性白色组合物(HW- 1)的制备) 将45g的CR- 97及10g的丙烯酸类树脂溶液(B7)的混合物使用三辊机进行混炼,得 到非感光性白色组合物(HW- 1)。
[0157] (制备例104非感光性白色组合物(HW- 2)的制备) 将45g的CR- 97及10g的硅酮系树脂"840RESIN(东丽道康宁(株)制)"的混合物 使用三辊机进行混炼,得到非感光性白色组合物(HW- 2)。
[0158] (制备例105负型感光性透明组合物(Cr一 1)的制备) 将50g的丙烯酸溶液(Bl)、16g的二季戊四醇五丙烯酸酯(日本化药(株)制)、2g的 1. 2 一辛二酬,1 一 [4 一(苯硫基)一 ,2 一 (0 一苯甲醜基Η亏)]("IRGACURE"(注册商标) OXE- 01 ;BASF制)、31. 9g的双丙酮醇及0.lg的聚醚改性聚二甲基硅氧烷(BYK- 333 ;BYK-Chemie制)混合,制备负型感光性透明组合物(Cr一 1)。
[0159](制备例106着色剂分散液(DBk- 1)的制备) 将黑色颜料(BASF公司制"IrgaphorBlackS0100CF")120g、丙烯酸聚合物溶液 (B12) 98g、作为高分子分散剂的DISPERBYKLPN- 21116(DP- 1 ;BYK-Chemie公司制; PMA40质量%溶液)100g及PMA682g投入到罐体中,用均质搅拌机(PRHOX制)搅拌20分 钟,得到预分散液。之后,向填充有75% 0. 05πιπιΦ氧化锆珠(YTZ球;NETUREN制)且具备离 心分离器的UltraApexMill(寿工业制)中供给预分散液,以8m/s的旋转速度进行3小 时分散,得到固体成分浓度为20质量%、着色材料/树脂(质量比)=60/40的黑色材分散 液DBk- 1。
[0160](制备例107颜料分散液(DV- 1)的制备) 除了使用紫色有机颜料PV23 (Clariant制)代替黑色颜料IrgaphorBlackS0100CF作为着色材料以外,与黑色材分散液DBk- 1同样地操作得到紫色材分散液DV- 1。
[0161](制备例108颜料分散液(DB- 1)的制备) 除了使用蓝色有机颜料PB15:6 (东洋油墨(株)制)代替黑色颜料IrgaphorBlack S0100CF作为着色材料以外,与黑色材分散液DBk- 1同样地操作得到蓝色材分散液DB- 1〇
[0162](制备例109颜料分散液(DB- 2)的制备) 除了使用蓝色无机颜料PB28 (大日精化工业(株)制)代替黑色颜料IrgaphorBlack S0100CF作为着色材料以外,与黑色材分散液DBk- 1同样地操作得到蓝色材分散液DB- 2〇
[0163](制备例110颜料分散液(DR-1)的制备) 除了使用红色有机颜料PR177 (BASF制)代替黑色颜料IrgaphorBlackS0100CF作为 着色材料以外,与黑色材分散液DBk- 1同样地操作得到红色材分散液DR- 1。
[0164](制备例111负型感光性黑色组合物(Bk- 1)的制备) 在31. 52g的PGMEA中添加作为光聚合引发剂的0. 5g的0ΧΕ
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