CN104412334A - 导电层合体、图案化导电层合体、其制造方法、以及使用它们而形成的触摸面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供图案的非视认性良好的图案化导电层合体。所述导电层合体是在基材的至少一面具有导电层的导电层合体,其特征在于,该导电层含有具备网状结构的金属系线状结构体,并且该导电层合体的任一层中含有无机粒子。
Description
技术领域
本发明涉及导电层合体以及由导电区域和非导电区域形成的图案化导电层合体。更详细而言,涉及由导电区域和非导电区域形成的图案部分的非视认性高的图案化导电层合体。此外,还涉及也能用于电极构件的图案化导电层合体,所述电极构件用于液晶显示器、有机电致发光、电子纸等显示器相关以及太阳能电池模块等。
背景技术
近年来,关于在触摸面板、液晶显示器、有机电致发光、电子纸等显示器、太阳能电池模块等中用作电极的导电构件,在导电构件的导电层中通过形成非导电区域的加工处理而形成包括导电区域和非导电区域的期望图案并进行使用。
作为导电构件有在基材上层合导电层而形成的构件,作为其导电层,除了使用ITO、金属薄膜等现有的导电性薄膜之外,还提出了使用金属纳米线等线状导电成分的方案。例如,提出了在以金属纳米线为导电成分的导电层上层合树脂层而形成的导电层合体的方案(专利文献1)。另外,提出了在使用多官能成分的高固化度的基质内分散金属纳米线而形成的导电层合体的方案(专利文献2)。并且,还提出了将使用了金属纳米线的导电层合体进行图案化而形成为导电区域和残留有金属纳米线的非导电区域的方案(专利文献3)。
另外,将上述导电构件应用于触摸面板等时,需要形成配线图案,但作为形成图案的方法,通常使用利用了光致抗蚀剂、蚀刻液的化学蚀刻法(专利文献4)。
专利文献1:日本特表2010-507199号公报
专利文献2:日本特开2011-29037号公报
专利文献3:日本特开2010-140859号公报
专利文献4:日本特开2001-307567号公报
发明内容
但是,专利文献1中记载的导电层合体存在下述问题:若形成由导电区域和非导电区域形成的图案,则在导电区域与非导电区域之间导电成分的存在量产生差异,由此产生光学特性的差异,图案可被辨别(即非视认性低)。作为提高该图案的非视认性的手段,专利文献2记载的导电层合体中,减小基材与导电层的折射率差,专利文献3记载的导电层合体中,减小导电区域与非导电区域的导电成分的残存量差,但是依然存在图案的非视认性低的问题。另外,作为形成导电层合体的图案的方法,通常采用专利文献4所记载那样的化学蚀刻法,期望采用该图案形成方法的图案非视认性的改善。
本发明鉴于上述现有技术的问题,得到图案部分的非视认性高的图案化导电层合体。
本发明为了解决所述课题,采用下述构成。即,
(1)一种导电层合体,是在基材的至少一面具有导电层的导电层合体,其特征在于,该导电层含有具备网状结构的金属系线状结构体,并且导电层合体的任一层中含有无机粒子。
(2)如(1)所述的导电层合体,其特征在于,在基材与导电层之间具有含无机粒子的层。
(3)一种图案化导电层合体,是在基材的至少一面具有图案化导电层的图案化导电层合体,其特征在于,该图案化导电层具有导电区域和非导电区域,所述导电区域存在具备网状结构的金属系线状结构体,所述非导电区域不存在具备网状结构的金属系线状结构体,并且非导电区域的层合构成的任一层中存在空隙。
(4)如(3)所述的图案化导电层合体,其特征在于,在基材与图案化导电层之间具有存在空隙的层。
(5)如上述(4)所述的图案化导电层合体,其特征在于,非导电区域中存在较导电区域多的空隙。
(6)一种图案化导电层合体的制造方法,是制造上述(3)、(4)、(5)中任一项所述的图案化导电层合体的方法,其特征在于,通过药液处理将(1)或(2)所述的导电层合体的无机粒子溶解,由此形成空隙。
(7)如上述(6)所述的图案化导电层合体的制造方法,其特征在于,通过药液处理将无机粒子溶解,由此形成空隙,与此同时,还除去具备网状结构的金属系线状结构体,形成非导电区域。
(8)一种图案化导电层合体,是通过上述(6)或(7)所述的图案化导电层合体的制造方法得到的。
(9)如上述(1)所述的导电层合体,其中,金属系线状结构体为银纳米线。
(10)如上述(1)所述的导电层合体,其特征在于,无机粒子的平均粒径为500nm以下。
(11)如上述(3)、(4)、(5)、(8)中任一项所述的图案化导电层合体,其特征在于,非导电区域中含有的空隙的平均空隙径为500nm以下。
(12)如上述(1)所述的导电层合体,其特征在于,无机粒子为碳酸盐。
(13)一种显示体,使用上述(1)所述的导电层合体、或上述(3)、(4)、(5)、(8)中任一项所述的图案化导电层合体而形成。
(14)一种触摸面板,使用上述(13)所述的显示体而形成。
(15)一种电子纸,使用上述(13)所述的显示体而形成。
根据本发明,能够提供在形成图案后图案部分的非视认性提高的导电层合体、以及图案部分的非视认性高的图案化导电层合体。
附图说明
[图1]本发明的底涂层中含有无机粒子的导电层合体的剖面示意图。
[图2]本发明的导电层中含有无机粒子的导电层合体的剖面示意图。
[图3]本发明的背面硬涂层中含有无机粒子的导电层合体的剖面示意图。
[图4]本发明的易粘合层中含有无机粒子的导电层合体的剖面示意图。
[图5]本发明的底涂层中含有空隙的图案化导电层合体的剖面示意图。
[图6]本发明的图案化导电层中含有空隙的图案化导电层合体的剖面示意图。
[图7]本发明的背面硬涂层中含有空隙的图案化导电层合体的剖面示意图。
[图8]本发明的易粘合层中含有空隙的图案化导电层合体的剖面示意图。
[图9]具备网状结构的金属系线状结构体的例子。
[图10]搭载本发明的导电层合体而形成的触摸面板。
具体实施方式
[导电层合体]
本发明的导电层合体在基材的至少一面具有导电层。即,可以在基材的仅一面具有导电层,也可以在基材的两面具有导电层。导电层为,具有由金属系线状结构体形成的网状结构的导电成分被含在由具有交联结构的高分子形成的基质中而形成。若具有由金属系线状结构体形成的网状结构的导电成分为无规取向,则不仅可得到导电性以及耐久性,还可得到良好的光学特性,因此使用本发明的导电层合体而形成的显示体中显示图像变得鲜明,故优选。导电层合体中根据需要也可赋予硬涂层、底涂层等各种功能性层。硬涂层可设于导电层合体的形成导电层侧的最外层、或者夹持基材而设于相反侧的最外层。硬涂层主要是为了提高表面强度、防污性、耐指纹性等而设置的,进而也可在表面形成微细的凹凸而赋予防眩性。作为硬涂层,从经固化时的透明性、硬度等特性优异的方面考虑,优选使用热固型、紫外线固化型丙烯酸系树脂。底涂层设于基材与导电层之间,主要是出于提高基材与导电层的密合性的目的而设置的。从与基材、与导电层的密合性、透明性的观点考虑,优选使用热固型或者紫外线固化型的聚酯系树脂、丙烯酸系树脂。本发明的导电层合体若在上述任一层中含有后述的无机粒子,则能够显现在图案化后图案的非视认性变得良好的效果。另外,若导电层或者底涂层中含有无机粒子,则采用化学蚀刻法时显现在与导电层的图案化的同时图案的非视认性变得良好的效果,因此从由工序数量的减少带来的制造成本削减的观点考虑,期望在导电层及/或底涂层中含有无机粒子。
[基材]
作为本发明的导电层合体中的基材的原料,具体可举出例如透明的树脂、玻璃等。作为树脂,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚、芳族聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乳酸、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系·甲基丙烯酸系树脂、脂环式丙烯酸树脂、环烯烃树脂、三乙酰纤维素、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚合成树脂(ABS)、聚乙酸乙烯酯、三聚氰胺系树脂、酚醛类树脂、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等含氯原子(Cl原子)的树脂、含氟原子(F原子)的树脂、聚硅氧烷系树脂以及上述树脂经混合及/或共聚的产物,作为玻璃,可使用通常的钠玻璃。另外,也可组合上述多种基材进行使用。例如,也可以为组合有树脂和玻璃的基材、层合有两种以上的树脂的基材等复合基材。对于基材的形状,可以为厚度250μm以下且可卷绕的膜,也可以为厚度大于250μm的基板,只要在后述的全光线透过率的范围内即可。从成本、生产率、操作性等观点考虑,优选250μm以下的树脂膜,较优选为190μm以下、更优选为150μm以下、特别优选为100μm以下的树脂膜。作为基材使用树脂膜时,可应用将树脂未拉伸、进行单轴拉伸、双轴拉伸而制成的膜。上述树脂膜中,从向基材的成型性、透明性等光学特性、生产率等观点考虑,可优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯膜、以及混合及/或共聚有PEN的PET膜、聚丙烯膜。需要说明的是,基材中使用的树脂膜可以为在一面或两面设有易粘合层的易粘合膜。
[金属系线状结构体]
作为本发明的金属系线状结构体,可举出例如,纤维状导电体、纳米线、晶须、纳米棒(Nanorods)之类的针状导电体等。需要说明的是,所谓纤维状,指纵横比=长轴的长度(金属系线状结构体的长度)/短轴的长度(金属系线状结构体的直径)大于10的形状。对于形状没有特别限定,可以为直线状也可以为曲线状,还可以为其一部分中具有直线部及/或曲线部的形状。所谓纳米线,为图7中符号14所示例那样的、具有弧形形状的结构体,所谓针状,为例如图7中符号15所示例那样的、为直线形状的结构体。需要说明的是,金属系线状结构体除了单独存在的情况之外,还有形成集合体而存在的情况。对于集合体,例如可以为配置金属系线状结构体的方向性没有规律而是无规地集合的状态,还可以是金属系线状结构体的长轴方向的面彼此平行地集合的状态。作为长轴方向的面彼此平行地集合的状态的例子,已知形成称为束(bundle)的集合体,金属系线状结构体可以具有类似的束结构。本发明中优选使用的金属系线状结构体为金属纳米线,作为金属纳米线的金属组成,没有特别限定,可由贵金属元素、贵金属氧化物、贱金属元素中的一种或多种金属构成,但优选含有属于由贵金属(例如,金、铂、银、钯、铑、铱、钌、锇等)以及铁、钴、铜、锡组成的组的至少一种金属,从导电性的观点考虑较优选至少含有银。能够用作金属系线状结构体的贵金属、贵金属氧化物的纳米线记载于日本特表2009-505358号公报、日本特开2009-129607号公报、日本特开2009-070660号公报,另外作为金属氧化物的晶须、纤维状那样的针状结晶,例如,钛酸钾纤维与锡以及锑系氧化物的复合氧化物即DENTALL WK系列(大冢化学(株)制)的WK200B、WK300R、WK500已有市售。
[网状结构]
本发明中所谓网状结构,指具有下述那样的分散结构,即针对导电层内的个别金属系线状结构体进行观察时,其与其他金属系线状结构体的接点的平均数量至少大于1。此时就接点而言,可以在金属系线状结构体的任何部分间形成,可以是金属系线状结构体的末端部彼此相接、或末端与金属系线状结构体的末端以外的部分相接、或金属系线状结构体的末端以外的部分彼此相接。此处,所谓相接,可以是其接点接合,也可以是仅仅接触。需要说明的是,导电层中的金属系线状结构体中,可以存在一部分无助于网状形成的(即接点为0,独立于网状而存在)金属系线状结构体。
[基质]
本发明的导电层优选在由具有交联结构的高分子形成的基质中含有上述金属系线状结构体。
作为基质的成分,可举出有机或无机系高分子等。
作为无机系高分子,可举出无机系氧化物等,例如,可举出由三烷氧基硅烷类等,通过水解·聚合反应而形成的硅氧化物,通过溅射蒸镀而形成的硅氧化物。
作为上述情况下使用的三烷氧基硅烷类,可举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷等四烷氧基硅烷类、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正戊基三甲氧基硅烷、正戊基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正庚基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、环己基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三乙氧基硅烷、2-羟基乙基三甲氧基硅烷、2-羟基乙基三乙氧基硅烷、2-羟基丙基三甲氧基硅烷、2-羟基丙基三乙氧基硅烷、3-羟基丙基三甲氧基硅烷、3-羟基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷等。
作为有机系高分子,可举出热固性树脂、光固性树脂等,例如,可举出聚酯系树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、环氧系树脂、尼龙、苯胍胺等聚酰胺系树脂、ABS树脂、聚酰亚胺系树脂、聚乙烯、聚丙烯等烯烃系树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、三聚氰胺系树脂、酚醛系树脂、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等含有氯原子(Cl原子)的树脂、含有氟原子(F原子)的树脂、聚硅氧烷系树脂、纤维素系树脂等有机系高分子,可以为上述高分子的结构内具有交联结构的高分子,还可以为使上述高分子与交联剂反应而形成的交联高分子。根据所要求的特性、生产率等,从上述有机系高分子中选择至少一种,另外,也可以从上述物质中选择并混合两种以上进行使用。上述有机系高分子中,优选由包含下述结构的高分子形成的高分子,所述结构为具有3个以上碳-碳双键基团的化合物进行聚合反应而形成的结构。所述有机系高分子可以如下得到:将含有选自具有3个以上含碳-碳双键的官能团的单体、寡聚物、聚合物中的一种以上物质的组合物作为原料,以碳-碳双键为反应点,进行聚合反应,由此而得到。
作为含碳-碳双键的官能团,可举出例如,乙烯基、异丙烯基、异戊烯基、烯丙基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、甲基丙烯基、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基、亚2-丙烯基、次烯丙基、乙烯基醚基、上述基团的键合于构成碳-碳双键的碳上的氢取代为氟、氯等卤原子而形成的基团(例如,氟乙烯基、偏氟乙烯基、氯乙烯基、偏氯乙烯基等)。除上述基团之外,还可举出在碳-碳双键的碳上键合有苯基、萘基等具有芳香环的取代基的基团(例如苯乙烯基等)、如丁二烯基(例如,CH2=C(R1)-C(R2)=CH-、CH2=C(R1)-C(=CH2)-(R1、R2为H或CH3))那样含有具有共轭多烯结构的基团的官能团等。考虑到所要求的特性、生产率等,可以使用上述基团中的1种或混合2种以上进行使用。
作为具有3个以上有助于聚合反应的碳-碳双键的化合物,可举出例如季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基三丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基三甲基丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基三甲基丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、丙三醇丙氧基三丙烯酸酯、丙三醇丙氧基三甲基丙烯酸酯、环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环等分子内具有环状骨架的化合物(例如,三丙烯酸酯、三甲基丙烯酸酯、四丙烯酸酯、四甲基丙烯酸酯、五丙烯酸酯、五甲基丙烯酸酯、六丙烯酸酯、六甲基丙烯酸酯等)、上述化合物的一部分经过改性而得的化合物(例如用2-羟基丙酸等进行改性而得的2-羟基丙酸改性季戊四醇三丙烯酸酯、2-羟基丙酸改性季戊四醇三甲基丙烯酸酯、2-羟基丙酸改性季戊四醇四丙烯酸酯、2-羟基丙酸改性季戊四醇四甲基丙烯酸酯,以及导入了聚硅氧烷骨架的聚硅氧烷三丙烯酸酯、聚硅氧烷三甲基丙烯酸酯、聚硅氧烷四丙烯酸酯、聚硅氧烷四甲基丙烯酸酯、聚硅氧烷五丙烯酸酯、聚硅氧烷五甲基丙烯酸酯、聚硅氧烷六丙烯酸酯、聚硅氧烷六甲基丙烯酸酯等)、骨架内与乙烯基及/或亚乙烯基一同还具有其他骨架的化合物(例如,具有氨基甲酸酯骨架的氨基甲酸酯三丙烯酸酯、氨基甲酸酯三甲基丙烯酸酯、氨基甲酸酯四丙烯酸酯、氨基甲酸酯四甲基丙烯酸酯、氨基甲酸酯五丙烯酸酯、氨基甲酸酯五甲基丙烯酸酯、氨基甲酸酯六丙烯酸酯、氨基甲酸酯六甲基丙烯酸酯,具有醚骨架的聚醚三丙烯酸酯、聚醚三甲基丙烯酸酯、聚醚四丙烯酸酯、聚醚四甲基丙烯酸酯、聚醚五丙烯酸酯、聚醚五甲基丙烯酸酯、聚醚六丙烯酸酯、聚醚六甲基丙烯酸酯,具有来自环氧基的骨架的环氧基三丙烯酸酯、环氧基三甲基丙烯酸酯、环氧基四丙烯酸酯、环氧基四甲基丙烯酸酯、环氧基五丙烯酸酯、环氧基五甲基丙烯酸酯、环氧基六丙烯酸酯、环氧基六甲基丙烯酸酯,具有酯骨架的聚酯三丙烯酸酯、聚酯三甲基丙烯酸酯、聚酯四丙烯酸酯、聚酯四甲基丙烯酸酯、聚酯五丙烯酸酯、聚酯五甲基丙烯酸酯、聚酯六丙烯酸酯、聚酯六甲基丙烯酸酯等)。对于上述化合物,考虑到用途、所要求的特性、生产率等,可使用由上述化合物的单体进行聚合所得的产物或者将2种以上的由上述化合物的单体进行聚合所得的产物进行混合而形成的组合物、以及由将2种以上的上述化合物进行共聚而形成的二聚体以上的寡聚物形成的组合物,但不特别限定于上述情况。上述化合物中,可进一步优选使用具有4个以上有助于聚合反应的碳-碳双键基团的化合物、即4官能以上的化合物。4官能以上的化合物,可举出例如,上述4官能的四丙烯酸酯、四甲基丙烯酸酯、5官能的五丙烯酸酯、五甲基丙烯酸酯、6官能的六丙烯酸酯、六甲基丙烯酸酯等,进而也可以为7官能以上的化合物。
对于上述化合物,具体而言,作为已市售的化合物,可举出例如,共荣社化学(株)制的Light acrylate系列、Light ester系列、环氧基酯系列、氨基甲酸酯丙烯酸酯AH系列、氨基甲酸酯丙烯酸酯AT系列、氨基甲酸酯丙烯酸酯UA系列、DAICEL-CYTEC(株)制的EBECRYL系列、PETIA、TMPTA、TMPEOTA、OTA480、DPHA、PETA-K、综研化学(株)制的Full-CURE系列、东洋油墨制造(株)制的“LIODURAS”(注册商标)系列、中国涂料(株)制的PHOLUCID系列、Matsuichemical(株)制的EXP系列、DAICEL-CYTEC(株)制的EBECRYL1360、信越化学工业(株)制的X-12-2456系列等。
[无机粒子]
本发明的导电层合体优选在其任一层中含有无机粒子。层中的无机粒子通过药液处理而溶解,产生空隙,由此发挥光学特性变化的效果。
本发明中可使用各种碳酸盐、氧化锌、氧化锡、ITO等通过酸处理而溶解的无机化合物。其中,从与酸的反应容易程度、相对于水、碱性溶液、有机溶剂的稳定性、与酸进行反应时产生二氧化碳而容易形成空隙的观点考虑,优选使用碳酸盐,特别优选使用容易获得且廉价的碳酸钙。对于无机粒子的大小,从能够将含有无机粒子的层进行薄层化的方面考虑,优选平均粒径为500nm以下,为了抑制导电层合体的透过率降低、雾度值升高,较优选平均粒径为300nm以下。此处,所谓无机粒子的平均粒径a,定义为由长径的基于个数的分布曲线得到的频率最大的值。并且,所谓长径,是指在利用显微镜针对每个无机粒子拍摄得到的图像上能识别的最长的直径。作为用于采集上述数据的方法,例如,可以使用利用电场放射型扫描电子显微镜(SEM)(日本电子(株)制JSM-6700-F)观察含无机粒子的层的剖面而得的图像。需要说明的是,关于本发明中的无机粒子的平均粒径,若为单分散则指该无机粒子的一次粒径,若为多个一次粒子凝集而形成的凝集体,则指该凝集粒子的粒径。对于粒子凝集的状态的情况来说,将利用显微镜拍摄该凝集体、在图像上可识别的最长的直径视为粒子的长径,通过上述方法算出平均粒径a。
[空隙]
对于本发明中的图案化导电层合体而言,在非导电区域的任一层中含有空隙。该空隙使非导电区域表现透过雾度值的减少以及减少漫反射光的效果。非导电区域中,由于金属系线状结构体较导电区域少而使得透过雾度值以及漫反射光减少,本发明通过减小上述那样的光学特性差异,从而能够得到图案的非视认性提高的图案化导电层合体。
关于本发明中空隙的大小,考虑到能够将含空隙的层进行薄层化,而优选平均空隙径为500nm以下,为了抑制图案化导电层合体的非导电区域中透过率降低、透过雾度值升高,并且有效地得到漫反射光,较优选平均空隙径为300nm以下。平均空隙径的测定方法与上述[无机粒子]项中记载的无机粒子的平均粒径的测定方法相同。此时,将SEM观察图像中能够确认的长径10nm以上的空隙作为本发明的空隙。
接着,说明空隙的生成方法。本发明中的空隙通过上述无机粒子溶解或者分解而生成。具体而言,可举出下述方法:使酸、碱性溶液向含无机粒子的层浸透,通过化学反应将无机粒子溶解而生成空隙的方法;从外部给予由加热、激光等产生的能量,由此使无机粒子分解而生成空隙的方法。上述方法中,从能够应对微细的图案化导电层的方面和能够与其他工序同时进行、生产率良好的方面考虑,优选采用使溶液浸透并通过化学反应使无机粒子溶解而生成空隙的方法。
[含无机粒子的层]
本发明中的含无机粒子的层可配置于导电层合体中的任意位置。例如,也可作为底涂层配置于基材与导电层之间,或者作为硬涂层配置于与导电层相反的面。
另外,也可以在基质中、基材的易粘合层中分散无机粒子,作为含无机粒子的层。
其中,采用了化学蚀刻法时为了在导电层的图案化的同时显现图案的非视认性变得良好的效果,以及从工序数量的减少而带来的制造成本削减的观点考虑,期望含无机粒子的层配置于导电层侧。另外,如[无机粒子]项中记载那样,为了得到本发明的效果,无机粒子的平均粒径存在优选范围,含无机粒子的层只要具有仅就包埋无机粒子而言充分的层厚度,则为优选。具体而言,期望为200nm以上的层厚度,层厚度小于200nm时,有时产生因无法包埋的无机粒子而导致的凹凸,透明性降低。另外,在溶解无机粒子时,有时未在层内生成空隙而流出,因此无法获得作为本发明的效果的光学特性的改变。需要说明的是,作为层厚度的上限,从导电层合体的柔软性、操作性能等观点考虑,优选为1μm以下。从该层厚度的观点考虑,优选使含无机粒子的层为层厚度不影响图案形成性、接触电阻值的底涂层,或基材的易粘合层。
作为含无机粒子的层的组成,可适合使用与上述[基质]项中的记载相同的具有交联结构的高分子。
本发明的含无机粒子的层可配置于导电层合体的任意位置,优选配置于基材与导电层之间。
即,仅在基材的一面具有导电层时,优选在基材与导电层之间具有含无机粒子的层。
另一方面,在基材的两面具有导电层时,(i)可以在形成于基材的两面的两导电层与基材之间均具有含无机粒子的层,(ii)也可以在形成于基材的两面的导电层的任一方的导电层与基材之间具有含无机粒子的层。
形成含无机粒子的层的方法可适合地采用在含无机粒子的层的组合物溶液中分散无机粒子并涂布在基材上的方法。涂布方法可举出流延法、旋涂法、浸涂法、棒涂法、喷涂法、刮刀涂布法、缝模涂布法(slit die coat)、凹版涂布法、反向涂布法、丝网印刷、铸型涂布、印刷转印、喷墨法等湿式涂布法等,其中,从能够以卷对卷(roll to roll)均匀且生产率良好地进行涂布的方面考虑,优选缝模涂布法、使用了微凹版的湿式涂布法。另外,也可以在将基材膜进行制膜时,将分散有无机粒子的易粘合层溶液涂布于未拉伸膜,然后使其拉伸,从而在基材膜上形成含无机粒子的易粘合层。
[图案化导电层合体]
本发明的图案化导电层合体中,在基材的至少一侧具有图案化导电层。
图案化导电层在其面内具有导电区域和非导电区域。导电区域是在基质中含有具备网状结构的金属系线状结构体的区域。因为具备网状结构的金属系线状结构体作为所谓的导电成分发挥功能而降低电阻值,所以显现作为导电区域所必需的导电性。因为非导电区域不存在金属系线状结构体、或者与导电区域相比存在量少而成为不具备网状结构的状态,所以不显现导电性。
接着,说明图案化导电层的制造方法。图案化导电层的制造方法包括:在基材的一面上整面形成导电层,然后除去或者减少一部分区域中的金属系线状结构体从而形成非导电区域的方法;和利用丝网印刷、平版/凹版印刷(offset/gravure printing)、喷墨法等方法直接形成导电区域的图案的方法。本发明优选使用前者即整面形成导电层,然后形成非导电区域的方法。作为整面形成导电层的方法,可举出上述的在基质中分散金属系线状结构体进行涂布的方法;涂布金属系线状结构体的分散液并干燥后,涂布基质溶液使其含浸并固化的方法等。作为金属系线状结构体的分散液以及基质溶液的涂布方法,可举出流延法、旋涂法、浸涂法、棒涂法、喷涂法、刮刀涂布法、缝模涂布法、凹版涂布法、反向涂布法、丝网印刷、铸型涂布、印刷转印、喷墨法等湿式涂布法等通常的方法。上述涂布方法中,在上述各方法中优选能够均匀地涂布分散液并且不易在基材中引入伤痕的缝模涂布法,或者能够均匀并且生产率良好地形成导电层且使用了微凹版的湿式涂布法。
接着,说明形成非导电区域的方法。对于形成非导电区域即除去或者减少金属系线状结构体来说,可举出使用蚀刻液、蚀刻糊剂使基质中的金属系线状结构体断开、除去的化学蚀刻法;利用激光烧蚀使金属系线状结构体断开、消失等方法。为了能够在蚀刻金属系线状结构体的同时溶解无机粒子,能够在同一工序中进行图案化和在非导电层中产生空隙的工序,本发明优选使用化学蚀刻法。
本发明的导电层合体优选为从上述导电层侧入射时的基于JIS K7361-1(1997年)的全光线透过率为80%以上的透明导电层合体。以本发明的导电层合体的形式插入而形成的触摸面板显示优异的透明性,能够鲜明地识别在使用了该透明导电层合体的触摸面板的下层设置的显示器的显示。所谓本发明的透明性,表示从上述导电层侧入射时的基于JIS K 7361-1(1997年)的全光线透过率为80%以上,优选为85%以上,较优选为90%以上。
另外,本发明中也可以针对基材在与导电侧(本发明中为层合导电层侧)相反的面实施赋予了耐磨耗性、高表面硬度、耐溶剂性、耐污染性等的硬涂处理。
本发明的导电层合体的导电层侧的表面电阻值优选为1×101Ω/□以上、1×104Ω/□以下,较优选为1×101Ω/□以上、1.5×103Ω/□以下。通过在该范围,可以优选用作触摸面板用的导电层合体。即,若为1×101Ω/□以上则可以减少功耗,若为1×104Ω/□以下,则能够减小触摸面板的坐标读取中误差的影响。
本发明中使用的基材及/或导电层中可以在不损害本发明的效果的范围内添加各种添加剂。作为添加剂,可使用例如有机微粒、交联剂、阻燃剂、阻燃助剂、耐热稳定剂、耐氧化稳定剂、匀涂剂、滑动赋予剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、成核剂、染料、填充剂、分散剂以及偶联剂等。
另外,本发明的图案化导电体层可以将2层以上层合来使用。将2层以上层合时通过接合层进行接合而层合。作为接合层,可以使用粘合剂、胶粘剂,从操作性、柔软性的观点考虑适合使用胶粘剂。本发明中可以使用丙烯酸系胶粘剂、聚硅氧烷系胶粘剂、氨基甲酸酯系胶粘剂等,从胶粘特性、色调的调整容易的观点考虑,特别适合使用丙烯酸系胶粘剂。
本发明的导电层合体及/或图案化导电层合体可以优选用于显示体,其中,可以优选用于触摸面板以及电子纸。其中,将表示触摸面板之一例的剖面示意图示于图8。触摸面板是将单片或者多片层合有导电层的本发明的导电层合体(例如图1)进一步与其他构件进行组合并搭载而成的,所述导电层具有由金属系线状结构体形成的网状结构,作为触摸面板的例子,可举出电阻膜式触摸面板、静电电容式触摸面板等。本发明的导电层合体的导电层如图7所示含有符号12、13、14、15所表示那样的金属系线状结构体(中的任一个或者多个),形成具有符号16、17、18所表示那样的接点(中的任一个或者多个)的网状结构。搭载本发明的导电层合体而形成的触摸面板例如如图8所示利用粘合剂、胶粘剂等接合层22将导电层合体19接合而层合,进而设置触摸面板的画面侧的基材、在触摸面板的画面侧的基材上层合的硬涂层24。所述触摸面板例如安装导线和驱动单元等并插入到液晶显示器的前面进行使用。
[存在空隙的层]
本发明的存在空隙的层可以配置于图案化导电层合体中的任意位置,优选配置于基材与图案化导电层之间。
即,仅在基材的一面具有图案化导电层时,优选在基材与图案化导电层之间具有存在空隙的层。
另一方面,在基材的两面具有图案化导电层时,(i)可以在形成于基材的两面的两图案化导电层与基材之间均具有存在空隙的层,(ii)也可以在形成于基材的两面的图案化导电层的任一方的图案化导电层与基材之间具有存在空隙的层。
另外,如[空隙]项中记载那样,本发明的空隙通过无机粒子溶解或分解而生成。因此,通过使含无机粒子的层浸透至酸、碱性溶液中,或者利用加热、激光等从外部赋予能量,从而生成空隙,由此形成存在空隙的层。若同时进行以上那样的形成存在空隙的层的处理和在导电层合体上形成非导电区域的处理,则工序数量减少,生产率提高,因此优选存在空隙的层与图案化导电层形成于相同面。另外,若存在空隙的层较图案化导电层形成于更靠近表面侧,则大气中的水分、气体变得容易透过层,有时图案化导电层的耐久性降低。因此,优选存在空隙的层形成在基材与图案化导电层之间。
存在空隙的层具有仅就包埋空隙而言充分的层厚度则为优选。具体而言,期望层厚度为200nm以上,层厚度小于200nm时,有时层中未形成空隙,无法获得作为本发明的效果的光学特性的改变。需要说明的是,作为层厚度的上限,从图案化导电层合体的柔软性、操作性能等观点考虑,优选为1μm以下。
作为存在空隙的层的组成,可适合使用与上述[基质]项中的记载相同的具有交联结构的高分子。
实施例
以下,基于实施例具体说明本发明。但是,本发明不限于下述实施例。
[评价方法]
首先,说明各实施例以及比较例中的评价方法。
(1)导电成分的形态
使用绝缘电阻计(三和电气计器(株)制、DG6),将探针接触样品的各面,根据是否通电来确定样品的导电面。
接着,使用扫描透过电子显微镜((株)日立high technology制日立扫描透过电子显微镜HD-2700)或者电场放射型扫描电子显微镜(日本电子(株)制JSM-6700-F),在加速电压3.0kV的条件下,适当调节观察倍率和图像的对比度,以各倍率观察样品的导电区域(A)以及非导电区域(B)的各表面。
利用上述方法难以观察时,接着,使用彩色3D激光显微镜((株)KEYENCE制VK-9700/9710)、观察应用程序(application)((株)KEYENCE制VK-H1V1)、形状解析应用程序((株)KEYENCE制VK-H1A1),利用附带的标准物镜10X((株)NIKON制CF ICEPI Plan 10X)、20X((株)NIKON制CF IC EPI Plan 20X)、50X((株)NIKON制CF IC EPI Plan Apo 50X)、150X((株)NIKON制CF IC EPI Plan Apo 150X)以各倍率观察导电侧相同位置的表面,由其图像数据进行图像解析。
(2)导电成分、无机粒子的鉴定
从样品剥离导电层,使其溶解在能够溶解的溶剂中。根据需要,应用以硅胶柱色谱法、凝胶渗透色谱法、高效液相色谱法等为代表的通常的色谱法等,分别分离精制为单一物质,供给至以下的定性分析。
之后,将导电成分进行适当浓缩以及稀释来制备样品。接着,采用以下的评价方法确定样品中含有的成分。
关于分析方法,组合以下分析方法来进行分析,优先应用能够以更少的组合进行测定的方法。
核磁共振波谱法(1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR、19F-NMR)、二维核磁共振波谱法(2D-NMR)、红外分光光度法(IR)、拉曼光谱法、各种质谱法(气相色谱法-质谱法(GC-MS)、热裂解气相色谱法-质谱法(热裂解GC-MS)、基质辅助激光解吸离子化质谱(MALDI-MS)、飞行时间质谱法(TOF-MS)、飞行时间型基质辅助激光解吸离子化质谱(MALDI-TOF-MS)、动态二次离子质谱法(Dynamic-SIMS)、飞行时间型二次离子质谱法(TOF-SIMS)、其他静态二次离子质谱法(Static-SIMS)等)、X射线衍射法(XRD)、中子衍射法(ND)、低能电子衍射法(LEED)、反射高能电子衍射法(RHEED)、原子吸收光谱法(AAS)、紫外光电子能谱法(UPS)、俄歇电子分光法(AES)、X射线光电子能谱法(XPS)、X射线荧光光谱分析法(XRF)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、电子探针显微分析法(EPMA)、粒子诱发X射线荧光分析法(PIXE)、低能离子散射光谱法(RBS或LEIS)、中能离子散射光谱法(MEIS)、高能离子散射光谱法(ISS或HEIS)、凝胶渗透色谱法(GPC)、透射电子显微镜-能量分散X射线分光分析(TEM-EDX)、扫描电子显微镜-能量分散X射线分光分析(SEM-EDX)、气相色谱法(GC)、其他元素分析。
(3)表面电阻值R0
使用非接触式电阻率计(NAPSON(株)制NC-10),按照涡电流方式,针对100mm×50mm样品的中央部分,测定导电层合体的导电层侧的表面电阻值。针对三个样品算出平均值,将其作为表面电阻值R0[Ω/□]。超过检测限无法得到表面电阻值时,接着按照以下方法测定。
使用高电阻率计(三菱化学(株)制Hiresta-UP MCP-HT450),将环形探针(ring type probe)(三菱化学(株)制URS探针MCP-HTP 14)连接以双重环方式(DOUBLE-RING TYPE)测定100mm×100mm样品的中央部分。针对3个样品算出平均值,将其作为表面电阻值R0[Ω/□]。
(4)全光线透过率、雾度
将一面形成有硬涂层(中国涂料(株)制PHOLUCID423C)的厚度188μm的光学PET膜的PET膜侧,利用透明胶粘剂(日东电工(株)制LUCIACS CS9621T)贴合在样品的导电层侧,使用浊度计(雾度计)NDH2000(日本电色工业(株)制)基于JIS K7361-1(1997年),从导电层侧入射光,测定导电层合体厚度方向的全光线透过率、雾度。针对3个样品进行测定,算出3个样品的平均值,将其作为各水平的全光线透过率、雾度。本测定中,四舍五入到小数点后第二位求出值。
(5)漫反射光
将一面形成有硬涂层(中国涂料(株)制PHOLUCID423C)的厚度188μm的光学PET膜的PET膜侧利用透明胶粘剂(日东电工(株)制LUCIACS CS9621T)贴合在样品的导电层侧,使用分光测色计CM-2600d(KONICA MINOLTA SENSING(株)制)测定导电层侧的反射光。作为漫反射光的指标,采用SCE方式的L*a*b*表色系的L*值。对于导电区域和非导电区域两者分别进行测定,求出作为各L*值差的ΔL*值。
(6)图案的非视认性评价
上述漫反射光测定中的ΔL*值变为0.7以下时,判断为图案的非视认性良好。另外,对于与测定样品为同等的表面电阻值且不含本发明的无机粒子及/或空隙的图案化导电层合体进行同样的漫反射光测定,将得到的值作为ΔL*0值。该ΔL*0值根据金属系线状结构体的存在量即导电层合体的表面电阻值而改变。例如,金属系线状结构体的存在量多、表面电阻值低时,ΔL*0值变大。此处,将为同等的表面电阻值且ΔL*-ΔL*0≤-0.3的情况判断为图案的非视认性改善,将ΔL*-ΔL*0>-0.3的情况判断为图案的非视认性未得到改善、为不良。需要说明的是,所谓同等的表面电阻值,是指若在某值±15Ω/□的范围内,则作为同等的表面电阻值。
(7)ΔL*0值的测定
准备任何层均不含无机粒子的表面电阻值140.1Ω/□、150.5Ω/□、162.0Ω/□、51.0Ω/□四种导电层合体。将它们图案化得到的图案化导电层合体的ΔL*分别为1.93、1.96、2.02、3.27,将各值作为对应于其表面电阻值的ΔL*0。此时的导电层合体以及图案化导电层合体利用与下述比较例1以及2同样的方法得到。
(8)湿热耐久性试验
将切割成100mm×50mm的样品投入到以温湿度条件60℃90%RH运转的恒温恒湿器(Tabai Espec Corp.制PR-3SP),240小时后取出并测定表面电阻值。利用以下的计算式算出表面电阻值试验前后的表面电阻值的变化率(单位:%)。需要说明的是,关于表面电阻值的测定,在试验前后均按照(3)记载的方法实施。
(试验后的样品的表面电阻值/试验前的样品的表面电阻值)×100(%)…(式)
[材料]
<基材>
使用厚度125μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽(株)制“lumirror”(注册商标)U48)。
<金属系线状结构体>
金属系线状结构体“银纳米线”
银纳米线(短轴:50~100nm、长轴:20~40μm)
<基质以及底涂>
(1)丙烯酸系组合物A
含有下述化合物的丙烯酸系组合物,所述化合物以丙烯酰基的形式具有3个以上有助于聚合反应的碳-碳双键基团(综研化学(株)制Full-CURE HC-6、固态成分浓度51质量%)。固化物具有交联结构。
(2)光聚合引发剂A
·最大吸收波长300nm的光聚合引发剂(Ciba·Japan(株)制CibaIRGACURE(注册商标)907)。
(3)光聚合引发剂B
·最大吸收波长320nm的光聚合引发剂(Ciba·Japan(株)制CibaIRGACURE(注册商标)369)。
<易粘合层组合物>
(1)涂液A
将由下述共聚组成形成的丙烯酸树脂以粒子状分散在水中而得的水性分散液(所谓乳液涂布液,乳液粒径为50nm)
·共聚成分
(2)涂布液B
将由下述共聚组成形成的聚酯树脂以粒子状分散在水中而得的铵盐型水性分散液
·酸成分
·二元醇成分
乙二醇 15摩尔%
新戊二醇 18摩尔%
1,4-丁二醇 17摩尔%。
<无机粒子>
无机粒子A
用脂肪酸进行过表面处理的碳酸钙微粒粉末(Newlime(株)制CALFLEX C、一次平均粒径40nm)
无机粒子B
碳酸钙分散体(丸尾钙(株)制NK-03、固态成分浓度20质量%平均粒径300nm)
无机粒子C
用脂肪酸进行过表面处理的碳酸钙微粒粉末(Newlime(株)制Ve-scull P、一次平均粒径150nm)。
(实施例1)
混合5.0g无机粒子A、95.0g乙酸乙酯、200.0g平均粒径0.4mm的氧化锆珠子,利用振动器SR-2DW(Taitec(株)制)在振荡次数300次/分钟的条件下使其振荡分散2小时,然后,通过过滤除去氧化锆珠子,得到无机粒子A的分散体。
接着,混合53.5g丙烯酸系组合物A、1.29g光聚合引发剂A、1.29g光聚合引发剂B、886.9g乙酸乙酯、60.0g上述无机粒子A的分散体,搅拌,制备底涂材料。使用安装有材质为sus的隔片(shim)(隔片厚度50μm)的缝模涂布机,将该底涂材料涂布至基材,于120℃干燥2分钟后,按照80mJ/cm2照射紫外线使其固化,形成厚度为600nm的底涂层。
接着,作为含有金属系线状结构体的水分散液,准备银纳米线分散液(美国Cambrios公司制CleraOhm Ink-A AQ)。稀释该银纳米线分散液,使得银纳米线的浓度成为0.054质量%,制备银纳米线分散涂布液。使用安装有材质为sus的隔片(隔片厚度50μm)的缝模涂布机,将该银纳米线分散涂布液涂布在上述底涂层上,于120℃干燥2分钟,层合形成导电成分。
接着,混合26.7g丙烯酸系组合物A、0.16g光聚合引发剂A、0.16g光聚合引发剂B、972.0g乙酸乙酯,搅拌,制备基质组合物。
使用安装有材质为sus的隔片(隔片厚度50μm)的缝模涂布机,将制备的基质组合物涂布在层合有导电成分的一侧,于120℃干燥2分钟后,按照80mJ/cm2照射紫外线使其固化,形成基质部分的厚度为120nm的导电层,得到导电层合体。
该导电层合体是底涂层含无机粒子的导电层合体,无机粒子为碳酸钙,且相对于底涂层含有10质量%的量。无机粒子的平均粒径为152nm。另外,该导电层合体的表面电阻值R0为154.8Ω/□。
接着,将得到的导电层合体切割成3片50mm×100mm大小,作为用于图案的非视认性确认的样品进行了准备。
接着,将36质量%盐酸∶60质量%硝酸∶水按照20∶3∶17的质量比率配合而成的蚀刻液加热至45℃,将样品的仅一半区域(50mm×50mm的范围)浸渍5分钟进行蚀刻处理。由此得到浸渍于蚀刻液的区域成为非导电区域、其以外的区域为导电区域的图案化导电层合体样品。该图案化导电层合体的非导电区域含有平均空隙径160nm的空隙,图案的非视认性良好,另外,与同等的表面电阻值且不含无机粒子及/或空隙的图案化导电层合体相比,图案的非视认性得到改善。
(实施例2)
使用与实施例1同样的材料、方法,在基材上层合形成导电成分。
接着,使用与实施例1同样的材料、方法,得到无机粒子A的分散体。
接着,混合53.5g丙烯酸系组合物A、0.32g光聚合引发剂A、0.32g光聚合引发剂B、886.9g乙酸乙酯、60.0g上述无机粒子A的分散体,搅拌,制备基质组合物。
使用安装有材质为sus的隔片(隔片厚度50μm)的缝模涂布机,将制备的基质组合物涂布于层合有导电成分的一侧,于120℃干燥2分钟后,按照80mJ/cm2照射紫外线,使其固化,形成基质部分的厚度为600nm的导电层,得到导电层合体。
该导电层合体是基质中含无机粒子的导电层合体,无机粒子为碳酸钙,相对于基质材料含有10质量%的量。无机粒子的平均粒径为145nm。另外,该导电层合体的表面电阻值R0为156.0Ω/□。
接着,按照与实施例1同样的方法得到图案化导电层合体样品。该图案化导电层合体的非导电区域含平均空隙径164nm的空隙,图案的非视认性良好,另外,与为同等的表面电阻值且不含无机粒子及/或空隙的图案化导电层合体相比,图案的非视认性得到改善。
(实施例3)
按照与实施例1同样的方法得到无机粒子A的分散体。
接着,混合53.5g丙烯酸系组合物A、1.29g光聚合引发剂A、1.29g光聚合引发剂B、886.9g乙酸乙酯、上述无机粒子A的分散体60.0g,搅拌,制备硬涂材料。使用安装有材质为sus的隔片(隔片厚度50μm)的缝模涂布机,将该硬涂材料涂布于基材,于120℃干燥2分钟后,按照80mJ/cm2照射紫外线,使其固化,形成厚度为600nm的硬涂层。
接着,按照与实施例1同样的方法,在形成有硬涂层的相反的面形成导电成分和基质,得到导电层合体。
该导电层合体是在形成于与导电层为相反侧的硬涂层中含无机粒子的导电层合体,无机粒子为碳酸钙,相对于硬涂材料含有10质量%的量。无机粒子的平均粒径为149nm。另外,该导电层合体的表面电阻值R0为167.3Ω/□。
接着,按照与实施例1同样的方法得到图案化导电层合体样品。该图案化导电层合体的非导电区域含有平均空隙径151nm的空隙,图案的非视认性良好,另外,与为同等的表面电阻值且不含无机粒子及/或空隙的图案化导电层合体相比,图案的非视认性得到改善。另外,本实施例的图案化导电层合体的构成为含无机粒子及/或空隙的层夹持基材而位于与导电层合体相反的面,因此,需要分别对两面进行图案化加工的工序。
(实施例4)
使底涂材料组成为53.5g丙烯酸系组合物A、1.29g光聚合引发剂A、1.29g光聚合引发剂B、801.4g乙酸乙酯、150.0g无机粒子A的分散体,调整涂布银纳米线分散液时的条件,使得以隔片厚度为75μm计wet膜厚成为1.5倍,除此之外按照与实施例1同样的方法得到导电层合体。
该导电层合体为底涂层含有无机粒子的导电层合体,无机粒子为碳酸钙,相对于底涂材料含有25质量%的量。无机粒子的平均粒径为154nm。另外,该导电层合体的表面电阻值R0为50.3Ω/□。
接着,按照与实施例1同样的方法得到图案化导电层合体。该图案化导电层合体的非导电区域含有平均空隙径155nm的空隙,图案的非视认性良好,另外,与为同等的表面电阻值且不含无机粒子及/或空隙的图案化导电层合体相比,图案的非视认性得到改善。
(实施例5)
使底涂材料组成为53.5g丙烯酸系组合物A、1.29g光聚合引发剂A、1.29g光聚合引发剂B、931.9g乙酸乙酯、15.0g无机粒子B,除此之外按照与实施例1同样的方法得到导电层合体。
该导电层合体为底涂层含有无机粒子的导电层合体,无机粒子为碳酸钙,相对于底涂材料含有10质量%的量。无机粒子的平均粒径为284nm。另外,该导电层合体的表面电阻值R0为153.5Ω/□。
接着,按照与实施例1同样的方法得到图案化导电层合体。该图案化导电层合体的非导电区域含有平均空隙径为303nm的空隙,图案的非视认性虽然未达到良好的水平,但是与为同等的表面电阻值且不含无机粒子及/或空隙的图案化导电层合体相比得到改善。
(实施例6)
使底涂材料组成为53.5g丙烯酸系组合物A、1.29g光聚合引发剂A、1.29g光聚合引发剂B、829.9g乙酸乙酯、120.0g无机粒子A的分散体,除此之外,按照与实施例1同样的方法得到导电层合体。
该导电层合体为底涂层含有无机粒子的导电层合体,无机粒子为碳酸钙,相对于底涂材料含有20质量%的量。无机粒子的平均粒径为154nm。另外,该导电层合体的表面电阻值R0为57.5Ω/□。
接着,按照与实施例1同样的方法得到图案化导电层合体。该图案化导电层合体的非导电区域含有平均空隙径156nm的空隙,图案的非视认性虽然未达到良好的水平,但是与为同等的表面电阻值且不含无机粒子及/或空隙的图案化导电层合体相比得到改善。
(实施例7)
使底涂材料组成为53.5g丙烯酸系组合物A、1.29g光聚合引发剂A、1.29g光聚合引发剂B、915.4g乙酸乙酯、30.0g无机粒子A的分散体,除此之外按照与实施例1同样的方法得到导电层合体。
该导电层合体为底涂层含有无机粒子的导电层合体,无机粒子为碳酸钙,相对于底涂材料含有5质量%的量。无机粒子的平均粒径为161nm。另外,该导电层合体的表面电阻值R0为144.2Ω/□。
接着,按照与实施例1同样的方法得到图案化导电层合体。该图案化导电层合体的非导电区域含有平均空隙径160nm的空隙,图案的非视认性虽然未达到良好的水平,但是与为同等的表面电阻值且不含无机粒子及/或空隙的图案化导电层合体相比得到改善。
(实施例8)
调整涂布银纳米线分散液时的条件,使得以隔片厚度为75μm计,wet膜厚成为1.5倍,除此之外按照与实施例1同样的方法得到导电层合体。
该导电层合体为底涂层含有无机粒子的导电层合体,无机粒子为碳酸钙,相对于底涂材料含有10质量%的量。无机粒子的平均粒径为144nm。另外,该导电层合体的表面电阻值R0为50.8Ω/□。
接着,按照与实施例1同样的方法得到图案化导电层合体。该图案化导电层合体的非导电区域含有平均空隙径152nm的空隙,图案的非视认性虽然未达到良好的水平,但是与为同等的表面电阻值且不含无机粒子及/或空隙的图案化导电层合体相比得到改善。
(实施例9)
混合5.0g无机粒子A、95.0g乙酸乙酯,利用超声波清洗机US-2R(AS ONE CORPORATION制)在输出功率160W的条件下振动分散2小时,得到无机粒子A的分散体,除此之外按照与实施例1同样的方法得到导电层合体。
该导电层合体为底涂层含有无机粒子的导电层合体,无机粒子为碳酸钙,相对于底涂材料含有10质量%的量。无机粒子的平均粒径为641nm。另外,该导电层合体的表面电阻值R0为163.3Ω/□。
接着,按照与实施例1同样的方法得到图案化导电层合体。该图案化导电层合体的非导电区域含有平均空隙径711nm的空隙,图案的非视认性虽然未达到良好的水平,但是与为同等的表面电阻值且不含无机粒子及/或空隙的图案化导电层合体相比得到改善。另外,确认到该图案化导电层合体的雾度值升高。
(实施例10)
混合10.0g无机粒子C、54.0g水、36.0g异丙醇、200.0g平均粒径0.4mm的氧化锆珠子,利用振动器SR-2DW(Taitec(株)制)在振荡次数300次/分钟的条件下振荡分散2小时,然后通过过滤除去氧化锆珠子,得到无机粒子C的分散体。
接着,将不含外部添加粒子的PET颗粒(特性粘度0.63dl/g)充分真空干燥后,供给至挤出机,于285℃熔融,由T字型喷嘴挤出成片状,使用静电施加流延法卷绕于表面温度25℃的镜面流延鼓,使其冷却固化。将该未拉伸膜加热至90℃在长度方向拉伸3.4倍,制成单轴拉伸膜。在空气中对该膜的一面实施电晕放电处理。进而将易粘合层组合物的涂布液A、涂布液B以及无机粒子C的分散体以固态成分质量比计按照涂布液A/涂布液B/无机粒子C的分散体=25/75/8.4进行混合,将得到的产物作为易粘合层涂布液,涂布于单轴拉伸膜的电晕放电处理面。
接着,用布铗把持涂布有易粘合层涂布液的单轴拉伸膜并导入预热区,在气氛温度75℃下干燥,使用辐射加热器升高至110℃,再次在90℃下干燥,然后接着连续地在120℃的加热区在宽度方向上拉伸3.5倍,接着,在220℃的加热区实施20秒热处理,制作经结晶取向的层合膜作为基材膜。此时,基材膜的厚度为125μm,易粘合层的厚度为350nm。
接着,按照与实施例4同样的方法在基材上层合形成导电成分以及基质,得到导电层合体。该导电层合体为易粘合层中含有无机粒子的导电层合体,无机粒子为碳酸钙,相对于易粘合层组合物含有7.7质量%的量。无机粒子的平均粒径为155nm。另外,该导电层合体的表面电阻值R0为53.0Ω/□。
接着,按照与实施例1同样的方法得到图案化导电层合体。该图案化导电层合体的非导电区域含有平均空隙径161nm的空隙,图案的非视认性虽然未达到良好的水平,但是与为同等的表面电阻值且不含无机粒子及/或空隙的图案化导电层合体相比得到改善。
(比较例1)
使底涂材料组成为53.5g丙烯酸系组合物A、1.29g光聚合引发剂A、1.29g光聚合引发剂B、943.9g乙酸乙酯,除此之外按照与实施例1同样的方法得到导电层合体。
该导电层合体的任何层中均不含无机粒子。该导电层合体的表面电阻值R0为152.7Ω/□。
接着,按照与实施例1同样的方法得到图案化导电层合体。该图案化导电层合体的非导电区域的任何层中均不含空隙,图案的非视认性低。
(比较例2)
调整涂布银纳米线分散液时的条件,使得以隔片厚度为75μm计,wet膜厚成为1.5倍,除此之外按照与比较例1同样的方法得到导电层合体。
该导电层合体的任何层中均不含无机粒子。该导电层合体的表面电阻值R0为53.8Ω/□。
接着,按照与实施例1同样的方法得到图案化导电层合体。该图案化导电层合体的非导电区域的任何层中均不含空隙,图案的非视认性低。
[表1]
产业上的可利用性
关于本发明的导电层合体以及图案化导电层合体,由于其图案非视认性良好,因此可适合用于触摸面板、液晶显示器、电子纸等的显示体用途。
符号说明
1:基材
2:导电层
3:金属系线状结构体
4:无机粒子
5:空隙
6:基质
7:底涂层
8:导电区域
9:非导电区域
10:背面硬涂层
11:由垂直于层合面的方向观察到的导电面
12:单一的纤维状导电体
13:纤维状导电体的集合体
14:纳米线
15:针状导电体
16:由于纤维状导电体的重叠而形成的接点
17:由于纳米线的重叠而形成的接点
18:由于针状导电体的重叠而形成的接点
19:导电层合体
20:导电层合体的基材
21:导电层合体的导电层
22:用于层合导电层合体的接合层
23:画面侧的基材
24:硬涂层
25:易粘合层。
Claims (15)
1.一种导电层合体,是在基材的至少一面具有导电层的导电层合体,其特征在于,该导电层含有具备网状结构的金属系线状结构体,并且导电层合体的任一层中含有无机粒子。
2.如权利要求1所述的导电层合体,其特征在于,在基材与导电层之间具有含无机粒子的层。
3.一种图案化导电层合体,是在基材的至少一面具有图案化导电层的图案化导电层合体,其特征在于,该图案化导电层具有导电区域和非导电区域,所述导电区域存在具备网状结构的金属系线状结构体,所述非导电区域不存在具备网状结构的金属系线状结构体,并且非导电区域的层合构成的任一层中存在空隙。
4.如权利要求3所述的图案化导电层合体,其特征在于,在基材与图案化导电层之间具有存在空隙的层。
5.如权利要求4所述的图案化导电层合体,其特征在于,非导电区域中存在较导电区域多的空隙。
6.一种图案化导电层合体的制造方法,是制造权利要求3、4、5中任一项所述的图案化导电层合体的方法,其特征在于,通过药液处理将权利要求1或2所述的导电层合体的无机粒子溶解,由此形成空隙。
7.如权利要求6所述的图案化导电层合体的制造方法,其特征在于,通过药液处理将无机粒子溶解,由此形成空隙,与此同时,还除去具备网状结构的金属系线状结构体,形成非导电区域。
8.一种图案化导电层合体,是通过权利要求6或7所述的图案化导电层合体的制造方法得到的。
9.如权利要求1所述的导电层合体,其中,金属系线状结构体为银纳米线。
10.如权利要求1所述的导电层合体,其特征在于,无机粒子的平均粒径为500nm以下。
11.如权利要求3、4、5、8中任一项所述的图案化导电层合体,其特征在于,非导电区域中含有的空隙的平均空隙径为500nm以下。
12.如权利要求1所述的导电层合体,其特征在于,无机粒子为碳酸盐。
13.一种显示体,使用权利要求1所述的导电层合体、或使用权利要求3、4、5、8中任一项所述的图案化导电层合体而形成。
14.一种触摸面板,使用权利要求13所述的显示体而形成。
15.一种电子纸,使用权利要求13所述的显示体而形成。
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