TW201418880A

TW201418880A - 觸控面板用遮光性組成物及觸控面板

Info

Publication number: TW201418880A
Application number: TW102139444A
Authority: TW
Inventors: Hiroaki Yamada; Masaomi Takano; kentaro Haraguchi; Naoto Honma; Shuhei Hayashi
Original assignee: Nippon Steel & Sumikin Chem Co
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-05-16
Also published as: JP2014111722A; JP6529213B2; TWI588603B

Abstract

本發明提供一種作為觸控面板的遮光層而言適宜，耐化學品性、耐光性及絕緣性優異，且可藉由光微影法而形成影像的遮光性組成物及其硬化膜。一種觸控面板用遮光性組成物，其特徵在於含有：共聚物(A)，其是具有多個重複單元的共聚物，包含通式(1)所表示的重複單元20莫耳%~90莫耳%、及源自可與該通式(1)所表示的重複單元共聚的1種以上聚合性不飽和化合物的重複單元10莫耳%~80莫耳%，且數量平均分子量為2千~2萬、酸值為35 mgKOH/g~120 mgKOH/g；及進行了絕緣處理的碳黑(B)。一種硬化膜，其是使上述遮光性組成物硬化而成的硬化膜。□

Description

觸控面板用遮光性組成物及觸控面板

本發明是有關於一種新穎的觸控面板用遮光性組成物及包含其硬化膜的觸控面板。

現在，作為液晶顯示器等顯示裝置中的輸入機構，廣泛使用觸控面板。觸控面板的構成已知有各種方式，但由於可實現明亮的畫面的顯示器、可同時檢測出多個位置的觸碰等優點，靜電電容方式(投影型)的觸控面板受到關注。

靜電電容方式的觸控面板在畫面內具有藉由ITO等透明導電材料而形成為2層的馬賽克狀電極圖案。2層電極圖案顯示出分別與x軸方向與y軸方向相連的形狀，經由金屬等取出配線而與外部的控制電路連接。若用手指觸碰觸控面板的畫面，則在其附近的電極圖案產生靜電電容的變化，控制電路檢測出該變化作為座標資訊而可識別手指的位置(例如參照專利文獻1)。

本發明提出了在此種觸控面板中在前面玻璃上形成觸控面板電路的情況下，在畫面的周邊部形成為邊框狀的遮光層的後方隱藏金屬等取出配線，並不被使用者看到，藉此而提高顯示器的視認性或設計性。在這種情況下，在形成遮光層之後進行取出配線或電極圖案的蝕刻加工，因此遮光層的材料變得必需相對於金屬的蝕刻液或蝕刻阻劑的剝離液的耐化學品性。而且，該遮光層位於顯示器的表面附近，因此該材料要求高的耐光性。另外，為了防止電極間的短路，遮光層必須具有絕緣性，特別是要求維持經過在觸控面板電路的製造步驟中所必需的高溫下的熱處理後的絕緣性。

遮光層可利用遮光性的墨水組成物，但最近正在嘗試適用可藉由光微影法而形成影像的遮光性光阻劑。藉由光微影法的製程，可僅僅在畫面的周邊部容易地形成比較薄的膜厚的遮光層，因此有益。然而，在將現有的材料、例如彩色濾光片的黑色矩陣用遮光性組成物轉用至觸控面板用途的情況下，存在如下的問題：耐化學品性或耐光性並不滿足要求的水準，另外難以兼顧該些特性與絕緣性。

另一方面，亦提出了在觸控面板用方面需要努力設計的遮光性組成物(例如參照專利文獻2、專利文獻3)，在此種組成物中尚未實現充分的改善，期待進一步高性能的材料的出現。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2011-186717號公報

[專利文獻2]日本專利特開2012-145699號公報

[專利文獻3]WO2012/133148號說明書

本發明是鑒於該現有技術的課題而成者，其目的在於提供耐化學品性、耐光性及絕緣性優異，可藉由光微影法而形成影像的觸控面板用遮光性組成物。

為了解決上述課題而進行了研究，結果本發明者等人發現：含有具有特定結構的共聚物與進行了絕緣處理的碳黑的遮光性組成物適於觸控面板用途，從而完成本發明。

亦即，本發明是一種觸控面板用遮光性組成物，其特徵在於含有：共聚物(A)，其是具有多個重複單元的共聚物，包含下述通式(1)所表示的重複單元20莫耳%~90莫耳%、及源自可與該通式(1)所表示的重複單元共聚的1種以上聚合性不飽和化合物的重複單元10莫耳%~80莫耳%，且數量平均分子量為2千~2萬、酸值為35mgKOH/g~120mgKOH/g；及進行了絕緣處理的碳黑(B)。

(其中，R¹及R²分別獨立地表示氫原子或甲基)

此處，較佳的是A成分僅僅包含不含芳香環的重複單元群組。

而且，本發明亦是一種觸控面板，其包含上述觸控面板用遮光性組成物的硬化膜。

以下，對本發明加以詳細說明。

本發明的遮光性組成物含有共聚物(A)，上述共聚物(A)包含通式(1)所表示的重複單元20莫耳%~90莫耳%、及源自可與該通式(1)所表示的重複單元共聚的1種以上的聚合性不飽和化合物的重複單元10莫耳%~80莫耳%，數量平均分子量為2千~2萬，且酸值為35mgKOH/g~120mgKOH/g。A成分較佳的是以藉由常法對以(甲基)丙烯酸衍生物為代表的聚合性不飽和化合物進行自由基聚合而所得的聚合物或共聚物為基本骨架。此處，所謂(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸(以下亦相同)。在自由基聚合時，可使用偶氮化合物或過氧化物等公知的自由基聚合起始劑。而且，亦可利用公知的鏈轉移劑或聚合抑制劑等而控制聚合度。另外，所謂包含20莫耳%~90莫耳%的通式(1)所表示的重複單元，亦表示構成共聚物(A)的總重複單元數中的通式(1)的重複單元數的比例。以下亦將重複單元稱為單元。

至於將通式(1)所表示的單元導入至A成分，亦存在將丙三醇-1,3-二(甲基)丙烯酸酯作為原料而直接使其進行自由基聚合的方法，為了防止由於交聯反應的凝膠化，較佳的是利用在具有源自(甲基)丙烯酸的單元的聚合物或共聚物上加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯，或者在具有源自(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的單元的聚合物或共聚物上加成(甲基)丙烯酸的2階段合成法。該加成反應可藉由常法而進行，可適用三級胺、四級銨鹽、三級膦、四級鏻鹽等公知的反應觸媒。

如上所述，共聚物(A)包含通式(1)所表示的重複單元20莫耳%~90莫耳%、及源自可與該通式(1)所表示的重複單元共聚的1種以上的聚合性不飽和化合物的重複單元10莫耳%~80莫耳%。亦即，該A成分上可與通式(1)以外的任意的單元共聚，例如可導入源自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺、苯乙烯及其衍生物、馬來酸酐及其衍生物、乙烯醚類、烯烴類等的單元。自耐光性的方面考慮，有利的是於紫外光區域中盡可能地不具有吸收，因此A成分較佳的是僅僅包含不含芳香環的單元群組。

作為構成上述(甲基)丙烯酸酯的醇(R³OH)成分或構成(甲基)丙烯醯胺的胺(R⁴R⁵NH)成分，可並無特別限制地利用公知者。R³、R⁴及R⁵的具體例可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基、第三戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、環丙基、環戊基、環戊基乙基、環己基、環己基甲基、4-甲基環己基、金剛烷基、異冰片基、二環戊基、二環戊烯基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、苯基、甲苯基、均三甲苯基、萘基、蒽基、菲基、苄基、2-苯基乙基、2-苯基乙烯基等飽和或不飽和的一價烴基，或吡啶基、哌啶基、N-哌啶基(piperidino)、吡咯基、吡咯啶基、咪唑基、咪唑啶基、呋喃基、四氫呋喃基、噻吩基、四氫噻吩基、嗎啉基、N-嗎啉基(morpholino)、喹啉基等飽和或不飽和的一價雜環基等。另外，亦可列舉在上述烴基及雜環基等的任意位置導入鹵素原子、羥基、磺醯基(sulfanyl)、羰基、硫代羰基、羧基、硫代羧基、二硫代羧基、甲醯基、氰基、硝基、亞硝基、磺基、胺基、亞胺基、矽烷基、醚基、硫醚基、酯基、硫代酯基、二硫代酯基、醯胺基、硫代醯胺基、胺基甲酸酯基、硫代胺基甲酸酯基、脲基、硫代脲基等作為取代基的結構。此種一價基可根據目標A成分的結構而適宜選定，自性能及經濟性的方面考慮，較佳的是碳原子數為1~20的飽和或不飽和的一價烴基，更佳的是碳原子數為1~6的飽和或不飽和的一價烴基。而且，R⁴及R⁵亦可為氫原子，R⁴及R⁵亦可鍵結而形成環。

除上述以外，具有環氧基的單元(例如源自(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸[4-(縮水甘油氧基)丁基]酯、(甲基)丙烯酸[(3,4-環氧基環己基)甲基]酯、4-(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯等的單元)、或具有烷氧基矽烷基的單元(例如源自(甲基)丙烯酸[3-(三甲氧基矽烷基)丙基]酯、(甲基)丙烯酸[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]酯、4-(三甲氧基矽烷基)苯乙烯等的單元)作為共聚成分而言亦較佳。

另外，苯乙烯的衍生物亦可使用α-甲基苯乙烯或於苯乙烯的芳香環導入有烷基、鹵素原子、羥基等的化合物。而且，馬來酸酐的衍生物可使用馬來酸酐與醇的單酯或二酯、馬來酸酐與胺的醯胺或醯亞胺等。乙烯醚類可例示烷基乙烯醚等，烯烴類可例示乙烯、丙烯、丁二烯或該些化合物的氫原子被鹵素原子或氰基取代的結構等。另外，亦可利用烷基乙烯基酮、乙酸乙烯酯等。

另外，該段落中所謂的烷基是表示碳數為1~20的飽和或不飽和的烴基，該烴基亦可具有分支結構或環結構，亦可被任意的取代基所取代。

A成分必須包含20莫耳%~90莫耳%的通式(1)所表示的單元，更佳的是包含30莫耳%~90莫耳%，特佳的是包含30莫耳%~60莫耳%。在通式(1)所表示的單元比其少的情況下，遮光性組成物的耐化學品性或絕緣性不足。另一方面，並無由於通式(1)所表示的單元多所造成的功能上的問題，但若其比例過大，則變得難以兼顧將酸值控制為規定的範圍。因此，通式(1)所表示的單元的上限必須為90莫耳%。

而且，A成分的數量平均分子量必須處於2千~2萬的範圍，更佳的是處於5千~1萬5千的範圍。在數量平均分子量比其小的情況下，遮光性組成物的耐化學品性或絕緣性不足，相反在大的情況下，變得難以藉由光微影法形成影像。關於A成分的重量平均分子量，並無特別限制，較佳的是分散度(重量平均分子量÷數量平均分子量)處於1~4的範圍。該些分子量的值可藉由GPC(Size-exclusion Chromatography，SEC)測定而求出。

另外，A成分的酸值必須為35mgKOH/g~120mgKOH/g，更佳的是50mgKOH/g~80mgKOH/g。在酸值脫離該範圍的情況下，失去在鹼性顯影液中的溶解性的平衡而變得難以藉由光微影法形成影像。對A成分賦予酸值典型的是可藉由以規定的莫耳比使源自(甲基)丙烯酸的單元共聚而進行，亦較佳的是導入如下所述的通式(2)所表示的單元。通式(2)所表示的單元可藉由在通式(1)所表示的單元上加成二羧酸酐而合成。

(其中，R¹及R²分別獨立地表示氫原子或甲基，Z表示二羧酸酐的2價殘基)

二羧酸酐可並無特別限制地利用公知者，例如可列舉琥珀酸酐(Z=伸乙基)、馬來酸酐(Z=伸乙烯基)、環己烷-1,2-二羧酸酐(Z=環己烷-1,2-二基)、環己烯-1,2-二羧酸酐(Z=環己烯-1,2- 二基)、環己烯-4,5-二羧酸酐(Z=環己烯-4,5-二基)、降冰片烷-2,3-二羧酸酐(Z=降冰片烷-2,3-二基)、鄰苯二甲酸酐(Z=1,2-伸苯基)、苯-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(Z=4-羧基-1,2-伸苯基)、環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(Z=4-羧基環己烷-1,2-二基)等。

除了上述單元以外，亦可利用源自在(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯等具有羥基的(甲基)丙烯酸酯上加成二羧酸酐而成的結構的單元，或源自馬來酸酐及其衍生物的單元等。

A成分適於觸控面板用遮光性組成物中的理由未必明確，但推測如下：由於通式(1)所表示的單元在其末端具有聚合性不飽和鍵，因此可藉由緻密的交聯結構而形成耐化學品性、耐光性及絕緣性優異的硬化膜。而且，關於A成分，可組合使用組成不同的2種以上的共聚物。

本發明的遮光性組成物含有進行了絕緣處理的碳黑(B)。碳黑的絕緣處理已知有藉由樹脂進行包覆的方法(例如日本專利特開平9-95625號公報)、藉由氧化劑進行氧化處理的方法(例如日本專利特開平11-181326號公報)、藉由具有反應性基的高分子化合物進行接枝化的方法(例如日本專利特開平9-265006號公報)、藉由有機基進行化學修飾的方法(例如日本專利特表2008-517330號公報)、併用接枝反應與利用樹脂進行包覆的方法(例如日本專利特開2002-249678號公報)、藉由色素進行包覆的方法(例如WO2013/129555號說明書)等，B成分亦可為利用任意的方法者。作為絕緣性的指標，較佳的是遮光性組成物的硬化膜的表面電阻率顯示為10的10次方Ω/sq以上，較佳的是可實現其的絕緣處理。在使用未進行絕緣處理的碳黑的情況下，一般情況下遮光性組成物的硬化膜的表面電阻率變得不足10的8次方Ω/sq，B成分的絕緣處理的必要性顯而易見。關於B成分，亦可將2種以上組合使用。

本發明的遮光性組成物較佳的是在固形物中分別含有20重量%~70重量%的A成分及B成分，進而更佳的是分別含有30重量%~50重量%。此處，所謂固形物是指遮光性組成物中所含的溶劑以外的成分(關於溶劑如後所述)。在A成分的含量少於上述範圍的情況下，耐化學品性、耐光性及絕緣性不足，相反在多的情況下，遮光性組成物的設計變困難。而且，在B成分的含量比上述範圍少的情況下，遮光性不足，相反在多的情況下，變得難以藉由光微影法形成影像。另外，作為遮光性的指標，較佳的是遮光性組成物的硬化膜的光學密度為2.0/μm以上。

本發明的遮光性組成物可以控制硬化性或光微影法的性能為目的而含有A成分以外的具有聚合性不飽和鍵的化合物(C)。C成分可並無特別限制地使用在現有感光性組成物中所使用的公知的化合物，例如可較佳地使用二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯衍生物，或雙酚A型環氧二(甲基)丙烯酸酯、雙酚F型環氧二(甲基)丙烯酸酯、雙酚茀型環氧二(甲基)丙烯酸酯、酚系酚醛清漆型環氧聚(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆型環氧聚(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸環氧酯衍生物等。而且，上述(甲基)丙烯酸衍生物與在結構中具有(較佳的是多個)異氰酸基或酸酐基等的化合物的反應生成物等亦適宜。另外，除了(甲基)丙烯酸衍生物以外，亦可列舉馬來酸衍生物、馬來醯亞胺衍生物、巴豆酸衍生物、伊康酸衍生物、肉桂酸衍生物、乙烯基衍生物、乙烯醇衍生物、乙烯基酮衍生物、乙烯基芳香族衍生物等。該些具有聚合性不飽和鍵的化合物亦可為進一步具有環氧基等熱反應性官能基或羧基等鹼溶解性官能基等，且複合功能化的化合物。C成分的調配量並無特別限制，較佳的是在遮光性組成物的固形物中為1重量%~30重量%，更佳的是5重量%~20重量%。C成分可僅僅使用1種化合物，亦可將多種組合使用。

在本發明的遮光性組成物中可以提高光硬化性的目的而含有光聚合起始劑及/或色素增感劑(D)。D成分可並無特別限制地使用在現有感光性組成物中所使用的公知的化合物，例如可列舉苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶醯二甲基縮酮等苯乙酮化合物，二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4,4'-雙(N,N-二乙基胺基)二苯甲酮等二苯甲酮化合物，安息香乙醚、安息香第三丁醚等安息香醚化合物，2-甲基-1-[4-(甲基磺醯基)苯基]-2-N-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-(N,N-二甲基胺基)-1-(4-N-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮等α-胺基烷基苯酮(phenon)化合物，硫雜蒽酮、2,4- 二乙基硫雜蒽酮等硫雜蒽酮化合物，3,3',4,4'-四(第三丁基過氧羰基)二苯甲酮等有機過氧化物，2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2-聯咪唑等聯咪唑化合物，雙(η⁵-環戊二烯基)雙[2,6-二氟-3-(1-吡咯基)苯基]鈦等二茂鈦化合物，2,4,6-三(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[3,4-(亞甲基二氧基)苯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪等三嗪化合物，(2,4,6-三甲基苯甲醯基)二苯基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦等醯基氧化膦化合物，樟腦醌等醌化合物，1-[4-(苯基磺醯基)苯基]辛烷-1,2-二酮=2-O-苯甲醯肟、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)咔唑-3-基]乙酮=O-乙醯肟、(9-乙基-6-硝基咔唑-3-基)[4-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-2-甲基苯基]甲酮=O-乙醯肟等肟酯化合物等。該些化合物中，自提高遮光性組成物的感度的方面而言，特佳的是肟酯化合物，進一步更佳的是具有咔唑骨架作為發色團(chromophore)的肟酯化合物。D成分的調配量並無特別限制，較佳的是在遮光性組成物的固形物中為0.1重量%~20重量%，更佳的是1重量%~10重量%。D成分可僅僅使用1種化合物，亦可將多種組合使用。

在本發明的遮光性組成物中可以進一步提高耐化學品性為目的而含有環氧化合物(E)。E成分可並無特別限制地使用作為環氧樹脂等而市售的公知的化合物，例如可列舉雙酚A型環氧化合物、雙酚F型環氧化合物、雙酚茀型環氧化合物、酚系酚醛清漆型環氧化合物、甲酚酚醛清漆型環氧化合物、多元醇的縮水甘油醚、多元羧酸的縮水甘油酯、具有環氧基的聚合物或共聚物且不相當於A成分的化合物、以3,4-環氧環己烷羧酸(3,4-環氧基環己基)甲酯為代表的脂環式環氧化合物、2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇的1,2-環氧-4-(2-環氧乙烷基(oxiranyl))環己烷加成物(例如大賽璐(DAICEL)公司製造的「EHPE3150」)、環氧化聚丁二烯(例如日本曹達公司製造的「NISSO-PB．JP-100」)、具有矽酮骨架的環氧化合物等。該些成分較佳的是環氧當量為100g/eq~300g/eq且數量平均分子量為100~5千的化合物。E成分的調配量並無特別限制，較佳的是在遮光性組成物的固形物中為1重量%~20重量%，更佳的是2重量%~10重量%。E成分可僅僅使用1種化合物，亦可將多種組合使用。

在本發明的遮光性組成物中可以使B成分穩定地分散於遮光性組成物中為目的而含有分散劑(F)。F成分可並無特別限制地使用現有顏料分散中所使用的公知的化合物(以分散劑、分散濕潤劑、分散促進劑等的名稱進行市售的化合物等)，例如可列舉陽離子性高分子系分散劑、陰離子性高分子系分散劑、非離子性高分子系分散劑、顏料衍生物型分散劑(分散助劑)等。特別是具有咪唑基、吡咯基、吡啶基、一級胺基、二級胺基或三級胺基等陽離子性官能基作為在顏料上的吸附點，胺值為1mgKOH/g~100mgKOH/g、數量平均分子量處於1千~10萬的範圍的陽離子性高分子系分散劑適宜。此種陽離子性高分子系分散劑的例子在日本專利特開平9-169821號公報中有所揭示。F成分的調配量並無特別限制，較佳的是在遮光性組成物的固形物中為1 重量%~25重量%，更佳的是2重量%~15重量%。F成分可僅僅使用1種化合物，亦可將多種組合使用。另外，如樹脂類這樣的高黏度物質一般具有使分散穩定的作用，但不具有分散促進能力的物質不能視為分散劑。然而，並不限制以使分散穩定的目的而使用。

在本發明的遮光性組成物中可含有溶劑(G)。G成分可利用公知的化合物，例如可並無特別限制地使用酯系溶劑(乙酸丁酯、乙酸環己酯等)、酮系溶劑(甲基異丁基酮、環己酮等)、醚系溶劑(二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚等)、醇系溶劑(3-甲氧基丁醇、乙二醇單第三丁醚等)、芳香族系溶劑(甲苯、二甲苯等)、脂肪族系溶劑、胺系溶劑、醯胺系溶劑等。自安全性的方面考慮，可較佳地使用具有丙二醇骨架的酯系或醚系的溶劑，例如丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯等。而且，亦較佳為類似結構的乙酸-3-甲氧基丁酯、乙酸-3-甲氧基-3-甲基丁酯、1,3-丁二醇二乙酸酯等。關於遮光性組成物的固形物濃度，並無特別限制，一般情況下將觸控面板用遮光性組成物的固形物濃度調整為10重量%~30重量%的範圍。而且，為了提高遮光性組成物的塗佈性，較佳的是將常壓下的沸點不足150℃的溶劑30重量%~90重量%及常壓下的沸點為150℃以上的溶劑10重量%~70重量%併用，控制遮光性組成物的乾燥性。

本發明的遮光性組成物亦可視需要包含其他任意成分，例如可含有著色材料、填料、樹脂、添加劑等。此處，著色材料可列舉染料、有機顏料、無機顏料等，填料可列舉二氧化矽、滑石等，樹脂可列舉乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚醚樹脂、三聚氰胺樹脂等，添加劑可列舉交聯劑、界面活性劑、矽烷偶合劑、黏度調整劑、濕潤劑、消泡劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑等。該些任意的成分可並無特別限制地使用公知的化合物。作為觸控面板用遮光性組成物，有利的是使用界面活性劑(氟系界面活性劑、矽酮系界面活性劑等)或矽烷偶合劑(3-(縮水甘油氧基)丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(苯基胺基)丙基三甲氧基矽烷、3-((甲基)丙烯醯氧基)丙基三甲氧基矽烷等)，其含量的合計較佳的是以在遮光性組成物的固形物中為10重量%為上限。而且，具有(較佳的是2個以上)磺醯基的化合物亦由於具有使光微影法的性能提高的效果而有用。

本發明的遮光性組成物的製法並無特別限制，可例示預先製備將進行了絕緣處理的碳黑(B)分散(較佳的是使用分散劑(F))於溶劑(G)等中的分散液，在其中調配共聚物(A)或光聚合起始劑及/或色素增感劑(D)等而製作遮光性組成物的方法。而且，亦有在溶劑(G)中溶解有共聚物(A)等的組成物中分散進行了絕緣處理的碳黑(B)的方法。分散液的製作可使用公知的顏料分散的方法，例如可列舉利用三輥、捏合機、珠磨機等的加工。

本發明的遮光性組成物可藉由塗佈於基板等上，利用光照射、加熱煅燒等使其硬化而獲得硬化膜。塗佈遮光性組成物的方法可利用公知的方法，例如可列舉利用旋轉式塗佈機、棒式塗佈機、狹縫塗佈機等的塗佈。而且，較佳的是在塗佈後使用加熱板或減壓乾燥機等，進行遮光性組成物的乾燥。其中，塗佈及乾燥的方法並無特別限制。

利用光照射的硬化的方法可利用公知的方法，例如可列舉以氙氣燈、鹵素燈、鎢絲燈、超高壓水銀燈、高壓水銀燈、中壓水銀燈、低壓水銀燈等為光源的紫外光照射。在進行該光照射時，使用光罩等進行影像曝光，進一步藉由顯影液進行處理，可在基板上形成影像。作為顯影液，若為溶解未曝光部分且不溶解曝光部分的顯影液，則並無特別限制，較佳的是包含各種添加劑的鹼性水溶液。此處，顯影液的鹼性成分例如可列舉鹼金屬的碳酸鹽、鹼金屬的氫氧化物、四級銨的氫氧化物等，添加劑例如可列舉有機溶劑、界面活性劑、消泡劑、防黴劑等。關於顯影方法，可利用公知的方法，例如可列舉浸漬顯影、噴射顯影、毛刷顯影、超音波顯影等。光照射及顯影的方法並無特別限制。

另外，為了提高硬化膜的強度，較佳的是在光照射後進行加熱煅燒。加熱煅燒的方法亦可利用公知的方法，例如可列舉利用加熱板、熱風烘箱等的處理，並無特別限制。

關於遮光性組成物的硬化條件，並無特別限制，關於光硬化較佳的是進行10mJ/cm²~1000mJ/cm²的紫外光照射，關於熱硬化較佳的是在200℃~250℃下進行20分鐘~60分鐘的加熱煅燒。

另外，作為使用本發明的遮光性組成物的硬化膜而製作觸控面板的方法，可利用公知的方法。

本發明的觸控面板用遮光性組成物可形成耐化學品性、耐光性及絕緣性優異的硬化膜，因此極其有用。特別是可藉由光微影法而形成影像，因此在觸控面板的生產性優異的方面亦較佳。

以下，藉由實施例對本發明加以更詳細的說明，但本發明並不限定於該些實施例。

[實施例1]

(遮光性組成物的製作)

藉由表1中所示的組成進行調配，在室溫下進行3小時的攪拌混合而使固形物成分溶解或分散於溶劑中而製作遮光性組成物。組成的數值為重量份，以固形物的合計成為100重量份的方式進行記載。在固形物成分中亦存在以自開始便溶解於溶劑(丙二醇單甲醚乙酸酯)中的狀態下進行合成而成者，在此種情況下，組成的數值表示作為固形物的重量份，所帶入的溶劑成分被記載為包含於溶劑的重量份中。而且，進行了絕緣處理的碳黑使用了分散液(藉由樹脂包覆進行了絕緣處理的碳黑為25.0重量%、陽離子性高分子系分散劑為4.0重量%、銅酞菁衍生物型分散劑為1.0重量%、丙二醇單甲醚乙酸酯為70.0重量%的組成)，上述分散液預先使用分散劑而分散於溶劑中。在實施例的調配中所使用的成分如下所示。

A-1：包含源自甲基丙烯酸的單元{14}-源自甲基丙烯酸甲酯的單元{30}-源自甲基丙烯酸環己酯的單元{20}-通式(1)所表示的R¹、R²均為甲基的單元{36}的共聚物(數量平均分子量為1萬、酸值為50mgKOH/g)

(花括號{ }內為莫耳比，下同)

A-2：包含源自甲基丙烯酸的單元{30}-源自甲基丙烯酸甲酯的單元{22}-源自甲基丙烯酸環己酯的單元{28}-通式(1)所表示的R¹、R²均為甲基的單元{20}的共聚物(數量平均分子量為1萬、酸值為120mgKOH/g)

A-3：包含源自甲基丙烯酸的單元{10}-源自甲基丙烯酸甲酯的單元{40}-源自丙烯酸二環戊酯的單元{10}-通式(1)所表示的R¹、R²均為甲基的單元{40}的共聚物(數量平均分子量為5千、酸值為35mgKOH/g)

A-4：包含源自甲基丙烯酸的單元{20}-源自甲基丙烯酸甲酯的單元{30}-通式(1)所表示的R¹、R²均為甲基的單元{50}的共聚物(數量平均分子量為1萬5千、酸值為70mgKOH/g)

B-1：藉由樹脂包覆進行了絕緣處理的碳黑

此處，「A-」「B-」分別表示相當於本發明的A、B成分。

C-1：二季戊四醇六丙烯酸酯

D-1：(9-乙基-6-硝基咔唑-3-基)[4-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-2-甲基苯基]甲酮=O-乙醯肟

D-2：1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)咔唑-3-基]乙酮=O-乙醯肟

E-1：酚系酚醛清漆型環氧化合物(三菱化學公司製造的「jER154」)

E-2：2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇的1,2-環氧-4-(2-環氧乙烷基)環己烷加成物(大賽璐公司製造的「EHPE3150」)

F-1：陽離子性高分子系分散劑

F-2：銅酞菁衍生物型分散劑

G-1：丙二醇單甲醚乙酸酯

G-2：環己酮

此處，「C-」「D-」「E-」「F-」「G-」分別表示相當於本發明的C成分~G成分。

S-1：3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷

S-2：氟系界面活性劑(DIC公司製造的「Megafac F-556」)

此處，「S-」表示視需要而使用的其他任意成分。

(遮光性組成物的評價：耐化學品性)

使用旋轉式塗佈機將上述遮光性組成物塗佈於無鹼玻璃基板上，藉由90℃的加熱板使其乾燥2分鐘而製作試片。此時，以獲得膜厚為1.5μm的硬化膜的方式調節塗佈條件(自旋轉速)。其次，介隔具有觸控面板畫面的邊框狀圖案的光罩，藉由照度為30mW/cm²的超高壓水銀燈照射100mJ/cm²的紫外線(數值為i射線基準)而對試片進行影像曝光。其後，藉由25℃的鹼性顯影液(新日鐵住金化學公司製造的「V-2401ID」的10倍稀釋液)對試片進行1分鐘的處理，進一步進行水洗而顯影影像。最後，藉由230℃的熱風烘箱對試片進行30分鐘的煅燒，獲得遮光性組成物的硬化膜。

將形成有遮光性組成物的硬化膜的試片在蝕刻阻劑的剝離液(2-胺基乙醇30%及二乙二醇單丁醚70%的混合液)中、60℃下進行10分鐘的浸漬，進行水洗、乾燥後，測定硬化膜的膜厚，藉由如下的基準進行3階段的評價。○(良好)：剝離液浸漬前後的膜厚變化為2%以下、▲(稍稍不良)：超過2%且為5%以下、×(不良)：超過5%。

(遮光性組成物的評價：耐光性)

與上述耐化學品性評價同樣地操作而製作形成有遮光性組成物的硬化膜的試片。用2.5kW的氙氣燈自玻璃表面對試片照射500小時後，對硬化膜進行交叉切割-膠帶剝離試驗，藉由如下的基準進行3階段評價。○：無剝離、▲：看到稍許剝離、×：看到許多剝離。

(遮光性組成物的評價：絕緣性)

與上述耐化學品性評價同樣地操作而製作形成有遮光性組成物的硬化膜的試片。將試片在230℃的熱風烘箱中進一步進行180分鐘的煅燒後，在電壓為10V下測定硬化膜的表面電阻率，藉由如下的基準進行3階段的評價。○：表面電阻率為10的10次方Ω/sq以上、▲：10的8次方Ω/sq以上且不足10的10次方Ω/sq、×：不足10的8次方Ω/sq。

(遮光性組成物的評價：加工性)

與上述耐化學品性評價同樣地操作而製作形成有遮光性組成物的硬化膜的試片。藉由光學顯微鏡觀察所形成的影像，藉由如下的基準進行3階段的評價。○：未看到影像圖案缺損或顯影殘留、▲：看到稍許缺損或顯影殘留、×：看到缺損或顯影殘留。

將實施例1的遮光性組成物的評價結果表示於表2中。實施例1的遮光性組成物均滿足觸控面板用途所要求的耐化學品性、耐光性及絕緣性，另外光微影法的加工性亦優異。而且，遮光性組成物的硬化膜的光學密度為3.1/μm。

[實施例2~實施例8]

分別如表1所示那樣變更實施例1的組成，其他與實施例1同樣地操作而進行實施例2~實施例8的遮光性組成物的製作及評價。將評價結果表示於表2中。實施例2~實施例8的遮光性組成物均滿足觸控面板用途所要求的耐化學品性、耐光性及絕緣性，另外光微影法的加工性亦優異。而且，遮光性組成物的硬化膜的光學密度在實施例2~實施例4中為3.1/μm，在實施例5~實施例8中為2.4/μm。

[比較例1~比較例4]

如表3所示那樣分別變更實施例1的組成，其他與實施例1同樣地操作而進行比較例1~比較例4的遮光性組成物的製作及評價。比較例的調配中所使用的成分如下所示。

AX-1：包含源自甲基丙烯酸的單元{16}-源自甲基丙烯酸甲酯的單元{16}-源自甲基丙烯酸苄酯的單元{68}的共聚物(數量平均分子量為1萬、酸值為60mgKOH/g)

AX-2：包含源自甲基丙烯酸的單元{18}-源自甲基丙烯酸甲酯的單元{50}-源自甲基丙烯酸環己酯的單元{20}-通式(1)所表示的R¹、R²均為甲基的單元{12}的共聚物(數量平均分子量為1萬、酸值為80mgKOH/g)

AX-3：具有雙酚茀骨架的鹼顯影型感光性樹脂(新日鐵住金化學公司製造的「V-259ME」的固形物)

BX-1：未進行絕緣處理的碳黑

此處，「AX-」「BX-」分別表示脫離本發明的A成分、B成分的範圍。

將比較例1~比較例4的遮光性組成物的評價結果表示於表4中。比較例1~比較例4的遮光性組成物無法滿足觸控面板用途所要求的諸特性。

[產業上之可利用性]

本發明的遮光性組成物不僅僅適於形成觸控面板的遮光層，而且在彩色濾光片的黑色矩陣或遮光性阻焊劑(solder resist)的形成中亦可較佳地使用。而且，亦考慮用作塗料、印刷墨水、文具墨水、塑膠等的著色成分，或者作為光吸收性材料而應用至光學濾光片(optical filter)等用途中。

Claims

一種觸控面板用遮光性組成物，其特徵在於含有：共聚物(A)，其是具有多個重複單元的共聚物，包含下述通式(1)所表示的重複單元20莫耳%~90莫耳%、及源自可與下述通式(1)所表示的重複單元共聚的1種以上聚合性不飽和化合物的重複單元10莫耳%~80莫耳%，且數量平均分子量為2千~2萬、酸值為35mgKOH/g~120mgKOH/g；以及進行了絕緣處理的碳黑(B)； (其中，R¹及R²分別獨立地表示氫原子或甲基)。
如申請專利範圍第1項所述之觸控面板用遮光性組成物，其中，A成分僅僅包含不含芳香環的重複單元群組。
一種觸控面板，其包含如申請專利範圍第1項或第2項所述之觸控面板用遮光性組成物的硬化膜。