CN105247626B - 透明导电膜和透明导电膜的制造方法 - Google Patents

透明导电膜和透明导电膜的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及透明导电膜和透明导电膜的制造方法。透明导电膜为具有透明基体(12)以及在该透明基体(12)上形成的金属布线部(14)的透明导电膜(10),其中,构成金属布线部(14)的电极部(18)的金属细线(24)具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上。另外,Ra表示算术平均粗糙度,为表面粗糙度测量位置的金属细线的厚度以下,单位为μm。Sm为凹凸的平均间隔,为0.01μm以上。

Description

透明导电膜和透明导电膜的制造方法
技术领域
本发明涉及透明导电膜和透明导电膜的制造方法。
背景技术
金属由于具有高电导率而适于用作导电层材料,但另一方面,由于金属强烈反射可见光,因而在看得见电极图案为致命缺陷这样的用途、例如触摸面板等中并不适合。从而,以往,作为这些用途,使用了ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)等透明导电性氧化物。
但是,与氧化物相比,金属具有容易图案化、挠曲性优异、电阻低等优点,因而继续进行了将其作为ITO的代替材料的研究。近年来发现,通过在金属细线的细线化、图案化方面的努力,能够在一定程度上减少可视觉辨认出金属布线这样的问题。
作为金属细线的细线化的现有技术,可以举出:在日本特表2009-505358号公报等中记载的使用金属纳米线的透明导电膜;应用照片感光材料的技术,对具有银盐乳剂层的感光材料进行曝光、显影处理而制作出的透明导电膜等。但是,在这些技术中,由于金属微粒间的接触点多等理由,具有布线的电阻高于金属本来的电阻这样的问题。
为了解决该问题,一直以来积极进行了砑光处理(日本特开2009-004726号公报)、光熔合(Journal of Electronic Materials,2011,40,2268-2277,J.S.Kang,J.Ryu,H.S.Kim,H.T.Hahn,Sintering of Inkjet-Printed Silver Nanoparticles at RoomTemperature Using Intense Pulsed Light)等技术开发,但在这些方法中,金属反射被强化,具有可视觉辨认出导电膜的图案这样的问题。
作为不易看见导电膜的图案的技术,例如在日本特开2011-082211号公报中公开了通过在导电性图案层的表面层叠厚度为0.01μm~0.5μm的黑化层来防止导电性图案的反射的方法。但是,在日本特开2011-082211号公报的技术中,具有理论上无法避免导电性的降低这样的问题。需要说明的是,对防反射膜赋予防眩性的技术一直以来是已知的(参照日本特开2005-070435号公报和日本特开2004-004404号公报)。
发明内容
如此,由于金属细线具有金属特有的光反射,因而在透明导电膜等中容易视觉辨认出金属细线,由金属细线形成的图案容易被看见。为了不容易见到金属细线,在金属细线的细线化、图案方面进行了努力,但具有电阻增高的倾向。可是,若为了低电阻化而利用砑光处理等提高金属的体积率,则光反射显著增大,难以兼顾可见性(不容易看见布线图案)与低电阻化这两方面。
本发明是考虑了这样的课题而进行的,其目的在于提供一种适宜用于触摸面板、显示装置中的透明导电膜,在该透明导电膜中,通过规定金属细线的表面形状,能够兼顾实现可见性与低电阻化。
此外,本发明的其它目的在于提供一种透明导电膜的制造方法,在该制造方法中,通过使砑光的按压面(押し面)为适当的材质和表面形态,能够兼顾透明导电膜的可见性的提高和电阻的降低化。
此外,本发明的其它目的在于提供一种触摸面板,在该触摸面板中,即使设置显示画面,也不容易看到布线图案,而且电阻低,进而布线的紧贴性良好,因而可靠性高。
此外,本发明的其它目的在于提供一种显示装置,其为在显示画面设置了透明导电膜的显示装置,在该显示装置中,不容易看见透明导电膜的布线图案,而且电阻低,进而布线的紧贴性良好,因而可靠性高。
本发明人为了在通过对具有银盐乳剂层的感光材料进行曝光、显影处理而制作的透明导电膜中应用通过将具有凹凸表面的面按压(押し当てる)至试样表面而对试样赋予防眩性的方法(参照日本特开2005-070435号公报等)而开始了研究。
进行了按压各种表面形态的面的实验,结果明确了,利用通常得到的大部分砑光辊时,均无法抑制光反射,或者即使抑制了光反射,但也会产生金属细线断线这样的问题。本发明人进一步反复进行了研究,结果发现了能够兼顾光反射的抑制和金属细线的低电阻化的按压面(押し当て面)的材质和表面形态,从而完成了本发明。
即,本发明具有以下的结构。
[1]本发明的第1方案的透明导电膜为具有支撑体以及在该支撑体上形成的金属布线部的透明导电膜,其特征在于,金属布线部的至少一部分具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上。此处,Ra为算术平均粗糙度[μm],其为表面粗糙度测量位置的金属细线的厚度以下。Sm为凹凸的平均间隔[μm],其为0.01μm以上。以下是相同的。
通常,由于金属布线部的表面为光泽面,因而强烈反射可见光,反射光中的正反射光的比例(正反射率)增高。其结果具有构成金属布线部的至少一部分的金属细线容易被视觉辨认出这样的问题。此外,若金属细线的金属体积率低,则入射光进入到金属颗粒间,因而正反射率降低,但由于金属颗粒的接触差,因而具有电阻增高这样的问题。于是,在为了降低金属细线的电阻而利用砑光处理等提高金属的体积率时,表面的金属颗粒排列致密,因而正反射率显著增大,进而出现金属细线变得显眼这样的问题。即,难以兼顾可见性(金属细线不显眼)和低电阻化这两方面。
因此,在本发明的第1方案中,金属布线部的至少一部分呈满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状。这种情况下,由于散射光的比例增加、正反射率减少,因而不容易视觉辨认出金属细线。因此,即使金属体积率为35%以上,也能够抑制金属布线部的光反射。即,能够兼顾实现可见性(金属细线不显眼)与低电阻化。
本发明中的表面形状(表面粗糙度)采用高度方向和水平方向的空间分辨率高于0.03μm的测量设备测量得到的值。具体地说,采用物镜为100倍以上的激光显微镜。并且测量范围为100μm以上300μm以下。触针式表面粗糙度仪的空间分辨率低,无法进行本发明中规定的表面粗糙度的测量。
[2]在本发明的第1方案中,金属布线部的至少一部分的Sm优选为4μm以下。能够将正反射率抑制在1.2%以下。
[3]在本发明的第1方案中,金属布线部的至少一部分正面的正反射率与金属布线部的背面的正反射率之差优选小于3%。此处,背面是指从与配置有金属布线部的面相反的面通过支撑体进行观察的该金属布线部的面。正反射率为减去在空气与支撑体的界面处产生的反射率得到的值。
这种情况对于在1个支撑体的正面与背面分别形成金属布线部(第1金属布线部和第2金属布线部)的情况等是有效的。
即,透明导电膜中的第1金属布线部的正面的正反射率与通过支撑体进行观察的一侧的第2金属布线部的背面的正反射率之差小于3%。由于该原因,不容易视觉辨认出构成第1金属布线部的金属细线,同样也不容易视觉辨认出构成第2金属布线部的金属细线。其结果,在1个支撑体的正面与背面分别形成了金属布线部的透明导电膜中,可见性提高,还能够谋求第1金属布线部和第2金属布线部的低电阻化。
[4]本发明的第2方案的透明导电膜的制造方法的特征在于,其具有在支撑体上形成金属布线部的工序;以及将在表面具有凹凸的金属部件按压至金属布线部的至少一部分的砑光工序,对于金属部件的所述表面的形状,Ra2/Sm大于0.015μm。
由此,能够容易地制作金属布线部的至少一部分具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上的透明导电膜。
[5]本发明的第3方案的透明导电膜的制造方法的特征在于,其具有在支撑体上形成金属布线部的工序;以及将在表面具有凹凸的金属部件按压至金属布线部的至少一部分的砑光工序,对于金属部件的表面的形状,Sm为构成金属布线部的至少一部分的金属细线的线宽以下,Ra为金属细线的砑光工序前的厚度的1/6以下,并且Ra2/Sm大于0.015μm。
由此,能够容易地制作金属布线部的至少一部分的Sm为4μm以下、金属布线部的至少一部分具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上的透明导电膜。
[6]本发明的第4方案的透明导电膜的制造方法的特征在于,其具有在支撑体上形成金属布线部的工序;以及通过一起输送将在表面具有凹凸的树脂膜按压至所述金属布线部的至少一部分的砑光工序,对于所述树脂膜的所述表面的形状,Ra大于0.15μm。
由此,能够容易地制作金属布线部的至少一部分具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上的透明导电膜。
[7]这种情况下,所述树脂膜的所述表面的形状进一步优选Ra2/Sm大于0.01μm。由此,能够容易地制作金属布线部的至少一部分的Sm为4μm以下、金属布线部的至少一部分具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上的透明导电膜。
[8]本发明的第5方案的透明导电膜的制造方法的特征在于,其具有在支撑体上形成金属布线部的工序,其中该支撑体在表面具有凹凸,对于支撑体的表面的形状,Ra大于0.15μm,并且Ra2/Sm为0.028μm以上。
由此,通过在支撑体的表面上形成金属布线部,而成为支撑体的表面的凹凸形状被转印至金属布线部的表面的形态。即,利用在表面具有凹凸的支撑体上形成金属布线部的方法也能够实现金属布线部的至少一部分具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上的特性。其结果,与在平滑面上形成金属膜的情况相比,能够得到可见性优异的透明导电膜。
[9]这种情况下,在支撑体上形成金属布线部的工序可以包括在支撑体的表面上蒸镀金属的工序。由此,能够得到金属布线部具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上的透明导电膜。
[10]或者,在支撑体上形成金属布线部的工序也可以包括在支撑体的表面上对金属进行镀覆处理的工序。这种情况下,也能够得到金属布线部具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上的透明导电膜。
[11]在本发明的第2~第5方案中,金属布线部可以在至少一部分具有由金属细线形成的网格图案。
[12]本发明的第6方案的透明导电膜的特征在于,其是利用所述第2~第5方案的透明导电膜的制造方法制造出的。
[13]在本发明的第1或第6方案中,金属布线部的至少一部分可以具有由金属细线形成的网格图案。
[14]本发明的第1或第6方案的特征在于,所述透明导电膜是利用下述透明导电膜的制造方法制造出的,该制造方法包括下述工序:在支撑体上对具有银盐乳剂层的感光材料进行曝光处理的曝光工序;以及对曝光后的银盐乳剂层进行显影处理,在支撑体上形成基于金属银部的导电图案的显影工序。
[15]本发明的第7方案的触摸面板的特征在于,其具备本发明第1或第6方案的透明导电膜。
由此,即使设置于显示画面,也不容易见到布线图案,并且电阻低,进而布线的紧贴性也良好,因而能够得到可靠性高的触摸面板。
[16]本发明的第8方案的显示装置的特征在于,其具备本发明第1或第6方案的透明导电膜。
由此,在将透明导电膜设置于显示画面的显示装置中,不容易见到透明导电膜的布线图案,并且电阻低,进而布线的紧贴性也良好,因而能够得到可靠性高的显示装置。
如以上所说明,根据本发明的透明导电膜,通过规定金属细线的表面形状,能够兼顾实现可见性与低电阻化,适宜用于触摸面板、显示装置中。
此外,根据本发明的透明导电膜的制造方法,通过使砑光的按压面为适当的材质和表面形态,能够兼顾透明导电膜的可见性的提高和电阻的降低化。
此外,根据本发明的触摸面板,即使设置于显示画面,也不容易见到布线图案,并且电阻低,进而布线的紧贴性也良好,因而可靠性高。
此外,根据本发明的显示装置,在将透明导电膜设置于显示画面的显示装置中,不容易见到透明导电膜的布线图案,并且电阻低,进而布线的紧贴性也良好,因而可靠性高。
所述目的、特征和优点可通过参照所附的附图进行说明的如下实施方式的说明容易地得到理解。
附图说明
图1中,图1A为部分省略地示出显示装置的显示面板上上所设置的本实施方式的透明导电膜的截面图,图1B为部分省略地示出透明导电膜的俯视图。
图2中,图2A为示出表面为光泽面的通常的金属细线的作用(正反射率高)的说明图,图2B为示出表面为凹凸面的本实施方式的金属细线的作用(正反射率低)的说明图。
图3中,图3A为示出金属体积率低的通常的金属细线的作用(正反射率低)的说明图,图3B为示出金属体积率高的通常的金属细线的作用(正反射率高)的说明图。
图4为作图示出正反射率相对于电极部的Ra2/Sm的变化的图表。
图5中,图5A为部分省略地示出在1个透明基体的正面和背面分别形成金属布线部(第1金属布线部和第2金属布线部)的结构的截面图,图5B为部分省略地示出使2个透明导电膜(第1透明导电膜和第2透明导电膜)层叠而成的结构的截面图。
图6中,图6A为示出砑光处理的第1方法的说明图,图6B为示出砑光处理的第2方法的说明图。
图7为作图示出在金属辊的Sm为金属细线的线宽以下的情况下、以及金属辊的Sm比金属细线的线宽更宽的情况下,正反射率相对于金属辊的按压面的Ra2/Sm的变化的图表。
图8中,图8A和图8B为示出金属板或金属辊的Sm与金属细线的线宽之间的关系的说明图,图8C和图8D为示出金属板或金属辊的Ra与金属细线的厚度之间的关系的说明图。
图9为作图示出正反射率相对于树脂膜的按压面的Ra2/Sm的变化的图表。
图10中,图10A为示出在网格试样上形成的网格图案电极的俯视图,图10B为示出构成网格图案电极的正方格的尺寸的俯视图。
图11为横轴采取金属板的按压面的Ra、纵轴采取按压面的Sm而作图示出实施例1~3以及比较例3~6、13、14、比较例7~11的结果的图表。
具体实施方式
下面参照图1A~图11对本发明的透明导电膜及其制造方法、以及触摸面板和显示装置的实施方式例进行说明。需要说明的是,本说明书中的表示数值范围的“~”以包含其前后所记载的数值作为下限值和上限值的含义进行使用。
如图1A所示,本实施方式的透明导电膜10具有透明基体12(支撑体)、以及在该透明基体12的表面12a上形成的金属布线部14,例如贴合在显示装置16的显示面板16a上。即,该透明导电膜10被用作例如显示装置16的电磁波屏蔽膜或触摸面板用的透明导电膜。作为显示装置16可以举出液晶显示屏、等离子体显示屏、有机EL(电致发光)、无机EL等。透明导电膜10也可以被应用于显示装置16内部,与显示装置16呈一体来使用。
金属布线部14具有构成例如电磁波屏蔽膜或触摸面板的电极的电极部18;以及对电极部18供给驱动信号或传递来自电极部18的信号的基于多条金属布线20的布线部22。例如如图1B所示,电极部18具有由基于金属细线24的多个格子26排列而成的网格图案28。金属布线20和金属细线24例如由以金(Au)、银(Ag)或铜(Cu)为主成分的金属构成。
金属布线20的线宽Wa与金属细线24的线宽Wb具有Wa≥Wb之间的关系,金属布线20的厚度ta与金属细线24的厚度tb具有ta≥tb之间的关系。特别是构成电极部18的基于金属细线24的格子26的一边的长度La优选为100μm~400μm以下、进一步优选为150μm~300μm、最优选为210μm~250μm以下。格子26的一边的长度La为上述范围的情况下,还能够进一步良好地保持透明性,在安装于显示装置16的显示面板16a上时,能够没有不适感地视觉辨认出显示。作为格子26的形状,可以举出正方形、长方形、平行四边形、菱形,以及六边形、八边形等多边形。
此外,金属细线24的线宽Wb可以从30μm以下进行选择。将透明导电膜10作为电磁波屏蔽膜使用的情况下,金属细线24的线宽Wb优选为1μm以上20μm以下、更优选为1μm以上9μm以下、进一步优选为2μm以上7μm以下。将透明导电膜10作为触摸面板用的透明导电膜使用的情况下,金属细线24的线宽Wb优选为0.1μm以上15μm以下、更优选为1μm以上9μm以下、进一步优选为2μm以上7μm以下。
另外,本实施方式的透明导电膜10还能够应用于投影型静电电容方式的触摸面板、表面型静电电容方式的触摸面板、电阻膜式的触摸面板。此外,还能够作为设置于显示装置16的显示面板16a的光学膜加以利用。
并且,在本实施方式的透明导电膜10中,金属布线部14中的至少电极部18具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上。此处,Ra为算术平均粗糙度[μm],是表面粗糙度测量位置的金属细线的厚度以下。Sm是凹凸的平均间隔[μm],为0.01μm以上。此外,金属体积率使用每单位面积的金属量M[g/m2]、金属的比重d[g/m3]、以及利用截面SEM图像测量的平均膜厚H[m]进行计算。即,金属体积率=(金属在金属细线24中所占的体积)/(包含粘结剂和/或空隙进行测量的金属细线24的体积)=M/(H×d)×100[%]。此处,金属细线24指的是不包括底涂层和顶涂层的、金属连续连接而成的层。平均厚度H使用对至少合计为1mm以上的范围进行截面形态观察、并进行测量得到的平均值。金属体积率越高,体积电阻越低,因而优选。但是,若金属体积率过高,则即使表面形状也可能无法充分抑制金属反射。因此,金属体积率优选为35%以上、更优选为50%以上、进一步优选为50%以上80%以下、特别优选为55%以上65%以下。需要说明的是,金属细线中,在厚度方向金属体积率可以变化,优选表面附近的金属体积率低于中心部的金属体积率。
通常,由于金属细线24的表面为光泽面,因而如图2A所示,可见光强烈反射,反射光中,正反射光的比例(正反射率)增高。其结果具有容易辨认出金属细线24这样的问题。此外,若金属细线24的金属体积率低,则如图3A所示,入射光进入到金属颗粒间,正反射率降低,但金属颗粒的接触差,因而具有电阻增高、布线的紧贴性变差这样的问题。因此,为了降低电极部18的电阻,认为可利用砑光处理等提高金属的体积率。但是,如图3B所示,由于表面的金属颗粒致密排列,因而正反射率显著增大,进一步出现金属细线24变得显眼这样的问题。即,难以兼顾可见性(金属细线24不显眼)与低电阻化这两方面。
另一方面,如本实施方式所示,若电极部18成为满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,则如图2B所示,散射光的比例增加、正反射率减少,因而不容易视觉辨认出金属细线24。因此,即使金属体积率为35%以上,也能够抑制电极部18处的光反射。即,能够兼顾实现可见性(金属细线24不显眼)与低电阻化。
此外,在本实施方式中,优选至少电极部18的Sm为4μm以下。图4中对正反射率相对于电极部18的Ra2/Sm的变化进行作图。在电极部18为满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状、并且Sm为4μm以下的情况下,能够将正反射率抑制在1.2%以下。
此外,在本实施方式中,电极部18的正面的正反射率与电极部18的背面的正反射率之差优选小于3%、更优选小于1%、进一步优选小于0.5%。此处,背面是指从与配置有电极部18的面相反的面通过透明基体12进行观察的该电极部18的面。正反射率为减去在空气与透明基体12的界面处产生的反射率而得到的值。
例如如图5A所示,这种情况对于在1个透明基体12的正面与背面分别形成金属布线部(第1金属布线部14A和第2金属布线部14B)的情况等是有效的。
即,透明导电膜10中的第1电极部18A的正面的正反射率与通过透明基体12进行观察的一侧的第2电极部18B的背面的正反射率之差小于3%。由于该原因,不容易视觉辨认出构成第1电极部18A的金属细线24,同样也不容易视觉辨认出构成第2电极部18B的金属细线24。其结果,在1个透明基体12的面与背面分别形成了金属布线部的透明导电膜中,可见性提高,还能够谋求第1电极部18A和第2电极部18B的低电阻化。
需要说明的是,如图5B所示,也研究了使2个透明导电膜(第1透明导电膜10A和第2透明导电膜10B)层叠的结构。这种情况下,可同时抑制第1透明导电膜10A中的第1电极部18A的正面的正反射率、以及第2透明导电膜10B中的第2电极部18B的正面的正反射率,因而为能够优选采用的结构。即,在将第1透明导电膜10A和第2透明导电膜10B层叠而成的透明导电膜中,可见性提高,还能够谋求第1电极部18A和第2电极部18B的低电阻化。
接下来,代表性地对图1A和图1B所示的透明导电膜10的制造方法进行简单说明。
作为制造透明导电膜10的方法,例如可以在透明基体12上对具有含有感光性卤化银盐的乳剂层的感光材料进行曝光、实施显影处理,从而在曝光部和未曝光部分别形成金属银部和光透过性部,来形成金属布线部14。另外,也可以通过进一步对金属银部实施物理显影和/或镀覆处理而在金属银部负载导电性金属。将在金属银部负载了导电性金属的层整体记为导电性金属部。
或者,在透明基体12上使用镀覆预处理材料形成感光性被镀覆层,其后在进行曝光、显影处理后实施镀覆处理,从而可以在曝光部和未曝光部分别形成金属部和光透过性部,来形成金属布线部14。另外,也可以通过进一步对金属部实施物理显影和/或镀覆处理而在金属部负载导电性金属。
作为使用镀覆预处理材料的方法的进一步优选的方式,可以举出如下2种方式。需要说明的是,下述更具体的内容在日本特开2003-213437号公报、日本特开2006-64923号公报、日本特开2006-58797号公报、日本特开2006-135271号公报等中被公开。
(a)在透明基体12上涂布含有与镀覆催化剂或其前体相互作用的官能团的被镀覆层,其后在曝光·显影后进行镀覆处理,在被镀覆材料上形成金属部的方式。
(b)在透明基体12上依序层叠含有聚合物和金属氧化物的底层、以及含有与镀覆催化剂或其前体相互作用的官能团的被镀覆层,其后在曝光·显影后进行镀覆处理,在被镀覆材料上形成金属部的方式。
作为其它方法,可以对在透明基体12上形成的铜箔上的光致抗蚀剂膜进行曝光、显影处理,形成抗蚀剂图案,对从抗蚀剂图案露出的铜箔进行蚀刻,从而形成金属布线部14。
或者,可以在透明基体12上印刷含有金属微粒的糊料,形成金属布线部14。
或者,可以在透明基体12上蒸镀金属膜之后,在金属膜上形成光致抗蚀剂膜,其后对光致抗蚀剂膜进行曝光、显影处理,形成掩模图案,对从掩模图案露出的金属膜进行蚀刻,从而形成金属布线部14。
或者,可以在透明基体12上通过丝网印刷版或凹版印刷版来印刷形成金属布线部14。
或者,可以在透明基体12上通过喷墨形成金属布线部14。
接下来,在本实施方式的透明导电膜10中,以使用卤化银照片感光材料的方法为中心进行叙述。
在使用卤化银照片感光材料的透明导电膜10的制造方法中,根据感光材料和显影处理的方式,包括如下3种方式。
(1)对不含有物理显影核的感光性卤化银黑白感光材料进行化学显影或热显影,在该感光材料上形成金属银部的方式。
(2)对在卤化银乳剂层中含有物理显影核的感光性卤化银黑白感光材料进行溶解物理显影,在该感光材料上形成金属银部的方式。
(3)将不含有物理显影核的感光性卤化银黑白感光材料与具有含有物理显影核的非感光性层的图像接收片重合,进行扩散转印显影,在非感光性图像接收片上形成金属银部的方式。
上述(1)的方式为一体型黑白显影型,在感光材料上形成光透过性导电膜等透光性导电性膜。所得到的显影银为化学显影银或热显影银,由于为高比表面积的长丝,因而在后续的镀覆或物理显影过程中的活性高。
上述(2)的方式中,在曝光部中,接近物理显影核的卤化银颗粒发生溶解、沉积在显影核上,从而在感光材料上形成光透过性导电性膜等透光性导电性膜。这种方式也是一体型黑白显影型。显影作用由于在物理显影核上的析出而为高活性的,但显影银为比表面积小的球形。
上述(3)的方式中,在未曝光部中,卤化银颗粒溶解并发生扩散,沉积在图像接收片上的显影核上,从而在图像接收片上形成光透过性导电性膜等透光性导电性膜。该方式为所谓的分离型,是将图像接收片从感光材料剥离后进行使用的方式。
在任一方式中,均可以选择负型显影处理和反转显影处理的任一种显影(在扩散转印方式的情况下,通过使用直接正性感光材料作为感光材料,能够进行负性显影处理)。
此处所说的化学显影、热显影、溶解物理显影、扩散转印显影是指本领域通常使用的术语的含义,在照相化学的一般教科书、例如菊地真一著“写真化学”(共立出版社、1955年刊行)、C.E.K.Mees编“The Theory of Photographic Processes,4th ed.”(Mcmillan社、1977年刊行)中有说明。本案为与液体处理相关的发明,但也可以参考应用热显影方式作为其它显影方式的技术。例如可以应用日本特开2004-184693号、日本特开2004-334077号、日本特开2005-010752号的各公报、日本特愿2004-244080号、日本特愿2004-085655号的各说明书所记载的技术。
此处,下面对本实施方式的透明导电膜10的各层的结构进行详细说明。
<支撑体(透明基体12)>
支撑体只要能够支撑后述的导电部对其种类就没有限制,优选为透明支撑体,特别优选塑料膜。通过使用透明支撑体,本发明的透明导电膜能够适当地用作透明导电片。
作为构成支撑体的材料的具体例,优选PET(258℃)、聚环烯烃(134℃)、聚碳酸酯(250℃)、丙烯酸膜(128℃)、PEN(269℃)、PE(135℃)、PP(163℃)、聚苯乙烯(230℃)、聚氯乙烯(180℃)、聚偏二氯乙烯(212℃)、TAC(290℃)等的熔点为约290℃以下的塑料膜,特别优选PET、聚环烯烃、聚碳酸酯。()内的数值为熔点。支撑体的可见光透过率(JISR3106:1998)优选为85%~100%。
支撑体的厚度没有特别限制,从应用于触摸面板、电磁波遮罩等用途的方面考虑,通常可以在25μm~500μm的范围内任意选择。需要说明的是,在除了支撑体的功能以外还兼具触摸面的功能的情况下,也可以按照超过500μm的厚度进行设计。
作为支撑体的适宜方式之一,可以举出实施了选自由大气压等离子体处理、电晕放电处理以及紫外线照射处理组成的组中的至少一种处理的处理后的支撑体。通过实施上述处理,在处理后的支撑体表面被导入了OH基等亲水性基团,后述的导电部的紧贴性进一步提高。上述处理中,从进一步提高导电部的紧贴性的方面考虑,优选大气压等离子体处理。
(粘结剂部)
粘结剂部为至少设置在金属细线24之间的层。需要说明的是,作为更为适宜的方式,优选具有金属细线24的支撑体表面上被金属细线24和粘结剂部覆盖。在粘结剂部优选包含与明胶不同的高分子。需要说明的是,与明胶不同的高分子的定义如下文所述。
粘结剂部中优选实质上不包含明胶。实质上不包含明胶是指粘结剂部中的明胶的含量小于0.002mg/cm2,从进一步抑制离子迁移的方面考虑,优选为0.001mg/cm2以下、更优选为0.0005mg/cm2以下。下限没有特别限制,优选为0mg/cm2。需要说明的是,粘结剂部中的明胶量表示从与粘结剂部表面垂直的方向投影时的投影俯视图中的每单位面积(m2)所含有的明胶的量。
粘结剂部的厚度没有特别限制,多数情况下比导电性细线部的厚度更薄。需要说明的是,粘结剂部中可以包含与明胶不同的高分子以外的成分。
作为与明胶不同的高分子(下文中也简称为高分子),优选不含蛋白质的高分子。换言之,优选为在蛋白质分解酶的作用下不发生分解的高分子。
更具体地说,例如可以举出选自由丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂、乙烯基系树脂、聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚二烯系树脂、环氧系树脂、硅酮系树脂、纤维素系聚合物和壳聚糖系聚合物组成的组中的至少任一种树脂或由构成这些树脂的单体形成的共聚物等。其中可以举出选自由丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂以及聚酯系树脂组成的组中的至少任一种树脂或由构成这些树脂的单体形成的共聚物等。
其中,作为高分子的适宜方式,从能够进一步防止水分的浸入的方面考虑,可以举出下述通式(1)所表示的聚合物(共聚物)。
通式(1):
-(A)x-(B)y-(C)z-(D)w-
需要说明的是,通式(1)中,通式(A)、(B)、(C)以及(D)分别表示下述重复单元。
[化1]
R1表示甲基或卤原子,优选表示甲基、氯原子、溴原子。p表示0~2的整数,优选为0或1、更优选为0。
R2表示甲基或乙基,优选甲基。R3表示氢原子或甲基,优选表示氢原子。L表示2价的连接基团,优选为如下通式(2)所表示的基团。
通式(2):
-(CO-X1)r-X2-
式中,X1表示氧原子或-NR30-。此处的R30表示氢原子、烷基、芳基或酰基,分别可以具有取代基(例如卤原子、硝基、羟基等)。R30优选为氢原子、碳原子数为1~10的烷基(例如甲基、乙基、正丁基、正辛基等)、酰基(例如乙酰基、苯甲酰基等)。作为X1,特别优选为氧原子或-NH-。
X2表示亚烷基、亚芳基、亚烷基亚芳基、亚芳基亚烷基或亚烷基亚芳基亚烷基,在这些基团的中间可以插入-O-、-S-、-OCO-、-CO-、-COO-、-NH-、-SO2-、-N(R31)-、-N(R31)SO2-等。此处,R31表示碳原子数为1~6的直链或支链的烷基,有甲基、乙基、异丙基等。作为X2的优选实例,可以举出二亚甲基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、邻亚苯基、间亚苯基、对亚苯基、-CH2CH2OCOCH2CH2-、-CH2CH2OCO(C6H4)-等。
r表示0或1。
q表示0或1,优选为0。
R4表示碳原子数为5~80的烷基、链烯基或炔基,优选碳原子数为5~50的烷基,更优选碳原子数为5~30的烷基,进一步优选碳原子数为5~20的烷基。
R5表示氢原子、甲基、乙基、卤原子或-CH2COOR6,优选氢原子、甲基、卤原子、-CH2COOR6,进一步优选氢原子、甲基、-CH2COOR6,特别优选氢原子。
R6表示氢原子或碳原子数为1~80的烷基,与R4可以相同也可以不同,R6的碳原子数优选为1~70、更优选为1~60。
通式(1)中,x、y、z以及w表示各重复单元的摩尔比例。
作为x为3摩尔%~60摩尔%、优选为3摩尔%~50摩尔%、更优选为3摩尔%~40摩尔%。
作为y为30摩尔%~96摩尔%、优选为35摩尔%~95摩尔%、特别优选为40摩尔%~90摩尔%。
此外,若z过小,则与明胶之类的亲水性保护胶体的亲和性减少,因而毛面剂的凝聚·剥落故障的发生概率增高;若z过大,则毛面剂会溶解在感光材料的碱性处理液中。因此,作为z为0.5摩尔%~25摩尔%、优选为0.5摩尔%~20摩尔%、特别优选为1摩尔%~20摩尔%。
作为w为0.5摩尔%~40摩尔%、优选为0.5摩尔%~30摩尔%。
通式(1)中,特别优选x为3摩尔%~40摩尔%、y为40摩尔%~90摩尔%、z为0.5摩尔%~20摩尔%、w为0.5摩尔%~10摩尔%的情况。
作为通式(1)所表示的聚合物,优选如下通式(3)所表示的聚合物。
[化2]
通式(3):
通式(3)中,x、y、z和w如上述定义所示。
通式(1)所表示的聚合物可以包含上述通式(A)、(B)、(C)和(D)以外的其它重复单元。作为用于形成其它重复单元的单体,例如可以举出丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、乙烯基酯类、烯烃类、丁烯酸酯类、衣康酸二酯类、马来酸二酯类、富马酸二酯类、丙烯酰胺类、不饱和羧酸类、烯丙基化合物、乙烯基醚类、乙烯基酮类、乙烯基杂环化合物、缩水甘油基酯类、不饱和腈类等。作为这些单体,在日本特许第3754745号公报的[0010]~[0022]中也有记载。
从疏水性的方面出发,优选丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类,更优选甲基丙烯酸羟乙酯等甲基丙烯酸羟基烷基酯或丙烯酸羟基烷基酯。通式(1)所表示的聚合物优选除了上述通式(A)、(B)、(C)和(D)以外还包含如下通式(E)所表示的重复单元。
[化3]
上述式中,LE表示亚烷基,优选碳原子数为1~10的亚烷基、更优选碳原子数为2~6的亚烷基、进一步优选碳原子数为2~4的亚烷基。
作为通式(1)所表示的聚合物,特别优选如下通式(4)所表示的聚合物。
[化4]
通式(4):
上述式中,a1、b1、c1、d1以及e1表示各单体单元的摩尔比例,a1表示3~60(摩尔%)、b1表示30~95(摩尔%)、c1表示0.5~25(摩尔%)、d1表示0.5~40(摩尔%)、e1表示1~10(摩尔%)。
a1的优选范围与上述x的优选范围相同,b1的优选范围与上述y的优选范围相同,c1的优选范围与上述z的优选范围相同,d1的优选范围与上述w的优选范围相同。
e1为1摩尔%~10摩尔%、优选为2摩尔%~9摩尔%、更优选为2摩尔%~8摩尔%。
下面示出通式(1)所表示的聚合物的具体例,但聚合物并不限定于此。
[化5]
[化6]
通式(1)所表示的聚合物的重均分子量优选为1000~100万、更优选为2000~75万、进一步优选为3000~50万。
通式(1)所表示的聚合物可参照例如日本特许第3305459号公报和日本特许第3754745号公报等来进行合成。
<溶剂>
银盐乳剂层的形成中所用的溶剂没有特别限定,例如可以举出水、有机溶剂(例如甲醇等醇类、丙酮等酮类、甲酰胺等酰胺类、二甲基亚砜等亚砜类、乙酸乙酯等酯类、醚类等)、离子性液体以及它们的混合溶剂。
<其它添加剂>
关于本实施方式中使用的各种添加剂没有特别限制,可优选使用公知的物质。
[其它层的结构]
在银盐乳剂层的上面可以设置未图示的保护层。此外,在比银盐乳剂层靠下的位置还可以设置例如底涂层。
接下来,对透明导电膜10的制作方法的各工序进行说明。
[曝光]
在本实施方式中,包括利用印刷方式施以网格图案28的情况,除了印刷方式以外,还可以利用曝光和显影等来形成网格图案28。即,对在透明基体12上设置的具有含银盐层的感光材料或涂布有照相光刻用光聚合物的感光材料进行曝光。曝光可以使用电磁波进行。作为电磁波,例如可以举出可见光线、紫外线等光、X射线等放射线等。进而,在曝光中可以利用具有波长分布的光源,也可以使用特定波长的光源。
[显影处理]
在本实施方式中,在对乳剂层曝光后进一步进行显影处理。显影处理可以使用在银盐感光胶片、感光纸、印刷制版用胶片、光掩模用乳胶掩模等中使用的通常的显影处理技术。
在显影处理中,可以包括为了除去未曝光部分的银盐并使其稳定化的目的而进行的定影处理。定影处理可以使用在银盐感光胶片、感光纸、印刷制版用胶片、光掩模用乳胶掩模等中使用的定影处理技术。实施了显影、定影处理的感光材料优选被施以水洗处理或稳定化处理。
显影处理后的曝光部所含有的金属银部的质量相对于曝光前的曝光部所含有的银的质量优选为50质量%以上的含量,更优选为80质量%以上。曝光部所含有的银的质量相对于曝光前的曝光部中含有的银的质量为50质量%以上时,能够得到高导电性,因而是优选的。
经过以上的工序得到透明导电膜10。所得到的透明导电膜10的表面电阻优选处于0.1欧姆/sq.~300欧姆/sq.的范围。需要说明的是,表面电阻根据透明导电膜10用途的不同而不同,但是,在电磁波遮罩用途的情况下,优选为10欧姆/sq.以下、更优选为0.1欧姆/sq.~3欧姆/sq.。此外,在触摸面板用途的情况下,优选为1欧姆/sq.~70欧姆/sq.、更优选为5欧姆/sq.~50欧姆/sq.、进一步优选为5欧姆/sq.~30欧姆/sq.。此外,还可以对显影处理后的透明导电膜10进一步进行砑光处理,通过砑光处理可以调整为所期望的表面电阻。
[物理显影和镀覆处理]
在本实施方式中,出于提高通过曝光和显影处理形成的金属银部的导电性的目的,也可以进行用于使金属银部负载导电性金属颗粒的物理显影和/或镀覆处理。在本实施方式中,可以仅利用物理显影或镀覆处理的任意一者使金属银部负载导电性金属颗粒,也可以将物理显影与镀覆处理组合使金属银部负载导电性金属颗粒。另外,将对金属银部实施了物理显影和/或镀覆处理后的结构一并称作“导电性金属部”。
本实施方式中的“物理显影”是指在金属或金属化合物的核上将银离子等金属离子利用还原剂还原而使金属颗粒析出。该物理显影被用于即时B&W胶片、即时幻灯片(instant slide film)或印刷版制造等中,在本发明可以使用该技术。此外,物理显影可以与曝光后的显影处理同时进行,也可以在显影处理后另外进行。
在本实施方式中,镀覆处理可以使用非电解镀覆(化学还原镀覆、置换镀覆)、电解镀覆、或者非电解镀覆与电解镀覆这两者。本实施方式中的非电解镀覆可以使用公知的非电解镀覆技术,例如可以使用在印刷电路板等中使用的非电解镀覆技术,非电解镀覆优选为非电解铜镀覆。
[氧化处理]
在本实施方式,优选对显影处理后的金属银部以及通过物理显影和/或镀覆处理形成的导电性金属部实施氧化处理。通过进行氧化处理,例如在光透过性部少量沉积有金属的情况下,能够除去该金属,使光透过性部的透过性大致成为100%。
[导电性金属部]
本实施方式的导电性金属部的线宽(金属细线24的线宽Wb)可以从30μm以下进行选择。将透明导电膜10作为电磁波屏蔽膜使用的情况下,金属细线24的线宽优选为1μm以上20μm以下、更优选为1μm以上9μm以下、进一步优选为2μm以上7μm以下。将透明导电膜10作为触摸面板的导电性膜使用的情况下,下限优选为1μm以上、3μm以上、4μm以上或5μm以上,上限优选为15μm以下、10μm以下、9μm以下、8μm以下。线宽Wb小于上述下限值的情况下,导电性不充分,因而在用于触摸面板的情况下,检出灵敏度变得不充分。另一方面,若超过上述上限值,则起因于导电性金属部的波纹变得显著,在用于触摸面板中时,可见性变差。从而,通过处于上述范围,导电性金属部的波纹得到改善,可见性变得特别好。细线间距(金属细线24的排列间距)优选为100μm以上400μm以下、进一步优选为150μm以上300μm以下、最优选为210μm以上250μm以下。需要说明的是,出于接地连接等目的,布线部22的金属布线20的线宽可以具有比200μm更宽的部分。
从可见光透过率的方面考虑,导电性金属部的开口率优选为85%以上、进一步优选为90%以上、最优选为95%以上。所谓开口率为除金属细线24以外的光透过性部分在整体中所占的比例,例如,线宽为6μm、细线间距为240μm的正方形的格子状的开口率为95%。
[光透过性部]
本实施方式中的“光透过性部”是指透明导电膜10中的除导电性金属部以外的具有透光性的部分。光透过性部的可见光透过率为80%以上、优选为90%以上、进一步优选为95%以上、更进一步优选为97%以上、最优选为98%以上。
关于曝光方法,优选藉由玻璃掩模的方法或基于激光描绘的图案曝光方式。
[透明导电膜10]
本实施方式的透明导电膜10中的透明基体12的厚度优选为5μm~350μm、更优选为30μm~150μm。在为5μm~350μm的范围时,可得到所期望的可见光透过率,并且处理也容易。
设置在透明基体12上的金属银部的厚度可以根据涂布在透明基体12上的含银盐层用涂料的涂布厚度来适当地确定。金属银部的厚度可以从0.001μm~0.2mm中选择,优选为30μm以下、更优选为20μm以下、进一步优选为0.01μm~9μm、最优选为0.05μm~5μm。此外,金属银部优选为图案状。金属银部可以为1层,也可以为2层以上的叠层结构。在金属银部为图案状并且为2层以上的叠层结构的情况下,能够在不同的波长下感光、从而能够赋予不同的感色性。由此,在改变曝光波长进行曝光时,能够在各层形成不同的图案。
关于导电性金属部的厚度,作为触摸面板的用途,该厚度越薄则显示面板16a的可视角越大,因而是优选的;从提高可见性的方面考虑,也要求薄膜化。从这样的方面考虑,由负载于导电性金属部的导电性金属形成的层的厚度优选小于9μm、更优选为0.1μm以上且小于5μm、进一步优选为0.1μm以上且小于3μm。
在本实施方式中,通过控制上述含银盐层的涂布厚度来形成所期望厚度的金属银部,进而通过物理显影和/或镀覆处理能够自如地控制由导电性金属颗粒形成的层的厚度,因此即使是具有小于5μm、优选小于3μm厚度的透明导电膜10,也能够容易地形成。
需要说明的是,在本实施方式的透明导电膜10的制造方法中,并不一定必须要进行镀覆等工序。这是由于,在本实施方式的透明导电膜10的制造方法中,能够通过调整银盐乳剂层的涂布银量、银/粘结剂体积比来得到所期望的表面电阻。
[脱粘结剂处理]
所谓脱粘结剂处理是指进一步利用可分解明胶等水溶性粘结剂的蛋白质分解酶或含氧酸等氧化剂对具有导电部(至少电极部18)的支撑体(透明基体12)进行处理的工序。通过实施本工序,可以从实施了曝光·显影处理的感光性层中分解·除去明胶等水溶性粘结剂,进一步抑制金属细线24间的离子迁移。
下面,首先对本工序所使用的材料进行详述,其后对本工序的过程进行详述。
(蛋白质分解酶)
蛋白质分解酶(下文中也称为酶)使用能够水解明胶等蛋白质的植物性或动物酶中的公知物质。例如可以举出胃蛋白酶、凝乳酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、凝血酶、肾素、胶原酶、菠萝蛋白酶、细菌蛋白酶等。其中特别优选胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、细菌蛋白酶。其中,特别是细菌蛋白酶(例如长濑产业株式会社制造的Bioprase)被低成本地市售,能够容易地获得。
(氧化剂)
氧化剂为能够对明胶等蛋白质进行氧化分解的氧化剂,使用公知的物质。例如可以举出次氯酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐等卤素含氧酸盐。其中,次氯酸钠被低成本地市售,能够容易地获得。
(还原处理)
在利用氧化剂分解明胶的情况下,由于金属细线24的金属被氧化、电阻可能增加,因而优选组合还原处理来进行。还原处理中,只要能够进行银的还原,还原水溶液的种类没有特别限制,例如可以使用亚硫酸钠水溶液、氢醌水溶液、对苯二胺水溶液、草酸水溶液、抗坏血酸水溶液、硼氢化钠水溶液等,水溶液的pH更优选为10以上。
处理方法没有特别限制,只要使具有导电部的支撑体与还原水溶液接触即可。作为接触方法,例如可以举出将该支撑体浸渍在还原水溶液中的方法。
通过进行还原处理,导电性进一步提高,因而即使在未进行利用氧化剂的明胶分解的情况下也能够优选地使用。
(工序的过程)
关于脱粘结剂处理工序的过程,只要能够使具有导电部的支撑体与上述酶或氧化剂接触就没有特别限制。特别是只要为能够使支撑体上的导电部和非导电部与酶接触的方法就没有特别限制。通常可以举出使含有上述酶的处理液(酶液)与具有导电部的支撑体接触的方法。作为接触方法,例如可以举出在具有导电部的支撑体上涂布处理液的方法、将具有导电部的支撑体浸渍在处理液中的方法等。
处理液中的酶含量没有特别限定,可以根据所使用的酶的能力与所要求的性能来任意确定。其中,从容易控制明胶分解去除的程度的方面考虑,酶的含量相对于处理液总量为0.05质量%~20质量%左右是适当的,更优选为5质量%~10质量%。
在该处理液中,除了上述酶以外,还可以根据需要含有pH缓冲剂、抗菌性化合物、湿润剂、保恒剂等。
关于处理液的pH,为了最大限度地得到酶的作用,可通过实验来选定,通常优选为5~7。此外,关于处理液的温度,也优选为酶的作用提高的温度,具体地说,优选为25℃~45℃。
接触时间没有特别限制,从导电部的离子迁移抑制能力更为优异的方面考虑,优选为10秒~500秒、更优选为90秒~360秒。
另外,根据需要,在利用处理液的处理后可以进一步设置利用温水对具有导电部的支撑体进行清洗的工序。通过设置本工序,能够除去明胶分解残渣以及余下的蛋白质分解酶、残留氧化剂等,可进一步抑制离子迁移。
清洗方法没有特别限制,只要使具有导电部的支撑体与温水接触即可,例如可以举出将具有导电部的支撑体浸渍在温水中的方法、在具有导电部的支撑体上涂敷温水的方法等。
温水的温度根据所使用的蛋白质分解酶的种类等适当地选择最佳的温度,从生产率的方面考虑,优选为20℃~80℃、更优选为40℃~60℃。
温水与具有导电部的支撑体的接触时间(清洗时间)没有特别限制,从生产率的方面考虑,优选为1秒~600秒、更优选为30秒~360秒。
[砑光处理]
对显影处理或明胶除去处理后的金属细线24实施砑光处理来进行平滑化。砑光处理除了可应用于使用卤化银照片感光材料在透明基体12上形成金属布线部14的情况以外,还可应用于下述情况。
(a)在透明基体12上利用镀覆处理形成金属布线部14的情况
(b)选择性地蚀刻透明基体12上的铜箔来形成金属布线部14的情况
(c)在透明基体12上印刷包含金属微粒的糊料来形成金属布线部14的情况
(d)在透明基体12上蒸镀金属膜之后,选择性地蚀刻金属膜来形成金属布线部14的情况
(e)在透明基体12上通过丝网印刷版或凹版印刷版来印刷形成金属布线部14的情况
(f)在透明基体12上通过喷墨形成金属布线部14的情况
特别是在透明基体12的表面12a(形成金属布线部14的面)为平坦的情况下为有效的。通过进行砑光处理,金属布线部14的金属体积率增大,导电性显著增大。通过进行上述脱粘结剂处理,阻碍金属的接触的物质减少,因而更容易得到基于砑光处理的导电性增大的效果。
砑光处理例如具有图6A所示的第1方法、以及图6B所示的第2方法。
如图6A所示,第1方法使用在表面30具有凹凸的毛面部件32、以及相向配置的一对砑光辊(第1砑光辊34A和第2砑光辊34B)。作为毛面部件32,可以使用金属板32A、树脂膜32B。作为金属板32A,例如可以举出实施了镀铬处理的不锈钢板或氮化处理后的铁板等;作为树脂膜32B,可以举出PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜等。特别是通过将树脂膜32B以辊形态与透明导电膜10的辊膜一起输送,能够实现高生产率,因而可优选地使用。此外,作为第1砑光辊34A和第2砑光辊34B,使用金属制造的辊或树脂制造的辊。作为树脂制造的辊,使用环氧化物、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺等的辊。可以将金属制造的辊与树脂制造的辊组合使用。此外,还可以使第1砑光辊34A和第2砑光辊34B的至少任意一者为辊中心部的直径大于辊两端部的直径冠状形状。
并且,在毛面部件32的表面30(凹凸面)上载置透明导电膜10。此时,按照透明导电膜10的电极部18与毛面部件32的表面30相向的方式在毛面部件32的表面30上载置透明导电膜10来制成1个层叠体36。在彼此相向配置的第1砑光辊34A与第2砑光辊34B之间投入该层叠体36,并旋转驱动第1砑光辊34A和第2砑光辊34B,从而使第1砑光辊34A与透明导电膜10的透明基体12接触,使第2砑光辊34B与毛面部件32接触,如此对透明导电膜10进行加压处理,同时向一个方向输送。
如图6B所示,第2方法中,不使用上述毛面部件32,而使用表面进行了粗面加工的辊作为第1砑光辊34A和第2砑光辊34B的至少任意一者。此处,对透明导电膜10的电极部18所接触的例如第1砑光辊34A的表面38进行了粗面加工。
并且,在彼此相向配置的第1砑光辊34A与第2砑光辊34B之间投入透明导电膜10,并旋转驱动第1砑光辊34A和第2砑光辊34B。由此使第1砑光辊34A的表面38与透明导电膜10的电极部18接触,使第2砑光辊34B与透明基体12接触,如此对透明导电膜10进行加压处理,同时向一个方向输送。
与第1方法相比,第2方法能够在辊形态下连续对透明导电膜10进行砑光处理,进而不会送出树脂膜32B的废膜,因而从生产速度和成本的方面考虑可以优选使用。
砑光处理的线压力的下限值为1960N/cm(200kgf/cm、换算为面压时为699.4kgf/cm2)以上、进一步优选为2940N/cm(300kgf/cm、换算为面压时为935.8kgf/cm2)以上。线压力的上限值为6880N/cm(700kgf/cm)以下。
砑光处理的适用温度优选为10℃(无温度调节)~100℃,更优选的温度根据由金属细线24形成的网格图案28、布线部22中的金属布线20的图案的画线密度或形状、粘结剂种类的不同而不同,但大致处于10℃(无温度调节)~50℃的范围。
并且,在第1方法中的毛面部件32(金属板)的具有凹凸的表面形状、以及第2方法中的第1砑光辊34A(金属辊)的具有凹凸的表面形状中,优选Ra2/Sm大于0.015μm。
或者,在第1方法中的毛面部件32(金属板)的具有凹凸的表面形状、以及第2方法中的第1砑光辊34A(金属辊)的具有凹凸的表面形状中,优选Sm为金属细线24的线宽Wb以下、Ra为金属细线24的砑光处理前的膜厚的1/6以下、并且Ra2/Sm大于0.015μm。
图7中,在金属细线24的线宽Wb为5μm的情况下、金属辊的Sm为金属细线24的线宽Wb以下的情况下、以及金属辊的Sm比金属细线24的线宽Wb更宽的情况下,对正反射率相对于金属辊的按压面的Ra2/Sm的变化进行作图。由图7可知,在金属辊的Sm为金属细线24的线宽Wb以下的情况下,在Ra2/Sm为0.015μm时正反射率为3.8%;但若Ra2/Sm大于0.015μm,则能够将正反射率抑制到小于1%。不消说,在Sm比金属细线24的线宽Wb更宽的情况下,与Ra2/Sm为0.015μm以下的情况相比,只要Ra2/Sm大于0.015μm,即能够对正反射率进行抑制。
此处,参照图8A~图8D对由金属细线24的线宽Wb、厚度(砑光处理前的厚度tc)、金属板32A或金属辊的Sm和Ra之间的关系所带来的作用差异进行说明。
首先,如图8A所示,若金属板32A或金属辊的Sm为金属细线24的线宽Wb以下,则金属板32A或金属辊的凸部分40必然与金属细线24接触。这对于可见性的提高为适宜的。
如图8B所示,若金属板32A或金属辊的Sm超过金属细线24的线宽Wb,则金属板32A或金属辊的凸部分40与金属细线24接触的概率降低。并且凸部分40的倾斜角度变得平缓。因此,不容易引起金属细线24的断线,可能难以提高可见性。
如图8C所示,在金属板32A或金属辊的Ra小于0.15μm的情况下,由于凹凸小,因而正反射光扩散的效果小。从而,优选金属板32A或金属辊的Ra为0.15μm以上。
如图8D所示,若金属板32A或金属辊的Ra大于(砑光处理前的金属细线24的厚度tc/5),则金属细线24断线的概率增高。从而,金属板32A或金属辊的Ra优选为(砑光处理前的金属细线24的厚度tc/5)以下。
另一方面,在使用第1方法中的毛面部件32(树脂膜32B)的情况下,树脂膜32B的具有凹凸的表面形状中,优选Ra大于0.15μm。此外,树脂膜32B的具有凹凸的表面形状中,优选Ra2/Sm大于0.01μm。图9中对正反射率相对于树脂膜32B的按压面的Ra2/Sm的变化进行了作图。由图9可知,在树脂膜32B的按压面的Ra2/Sm为0.01μm时,正反射率为2.8%,但若Ra2/Sm超过0.01μm,则能够将正反射率抑制到小于1%。
然而,在树脂膜32B的情况下,由于表面的凹凸变形,因而无法反复使用。但是,由于树脂膜32B的变形未贯穿透明导电膜10的电极部18(金属细线24),因而与按压金属板32A或金属辊的情况不同,能够在不引起断线的情况下进行砑光处理。即,Ra的上限不存在。但是,在Ra大于砑光处理前的金属细线24的厚度tc的1/4倍时,由砑光处理带来的电阻减少的幅度减小,因而,Ra优选为砑光处理前的金属细线24的厚度tc的1/4倍以下、更优选为1/6倍以下。但是,树脂膜32B的Ra优选为0.15μm以上。若小于0.15μm,则光反射增强,可见的图案可能会变大。
[其它制造方法]
除了上述制造方法以外,还优选采用在表面12a具有凹凸的透明基体12上形成金属布线部14的方法。这种情况下,在表面12a之中,可以仅在形成了电极部18的部分形成凹凸,不消说,也可以在表面12a的整个面形成凹凸。由此,通过在透明基体12的表面12a上形成金属布线部14,而成为透明基体12的表面12a的凹凸形状至少转印至电极部18的表面的形态。
另外,透明基体12的表面12a优选Ra大于0.15μm的表面形状。进一步优选Ra2/Sm大于0.01μm。由此,能够得到至少电极部18具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上的透明导电膜。
作为在表面12a形成了凹凸的透明基体12上形成金属布线部14的方法,优选可以采用在透明基体12上进行镀覆处理来形成金属布线部14的方法;或者在透明基体12上蒸镀金属膜后,对金属膜进行选择性地蚀刻来形成金属布线部14的方法等。通过采用这些形成方法,在形成金属布线部14时,能够提高金属体积率来形成金属布线部14,因而是特别优选的。
[银熔合处理]
(光照射工序)
在显影处理后,优选在上述处理工序的任一工序后进一步具有对导电部(至少电极部18)照射来自氙闪光灯的脉冲光的光照射工序。通过实施本工序,能够谋求导电部的低电阻化。透明导电膜10的导电性提高的理由尚不确定,据认为,通过照射来自氙闪光灯的脉冲光,在热的作用下至少一部分高分子和/或明胶蒸发,金属(导电性物质)彼此容易结合。
脉冲光的照射量没有特别限制,每1脉冲优选为1J以上1500J以下,更优选为100J~1000J、进一步优选为500J~800J。照射量可以使用通常的紫外线照度计进行测量。通常的紫外线照度计可以使用例如在300nm~400nm具有检测峰的照度计。
在将透明导电膜10作为例如触摸面板用电极使用的情况下,为了使导电部不会由肉眼所视觉辨认出,优选金属细线24的线宽为1μm~15μm、厚度为1μm~3μm。在这样的线宽、厚度的情况下,脉冲光的照射次数优选为1次以上2000次以下、更优选为1次以上50次以下、进一步优选为1次以上30次以下。
(加热工序)
在显影处理后,优选在上述处理工序的任一工序后进一步具有对具有导电部(至少电极部18)的支撑体(透明基体12)实施加热处理的工序。通过实施本工序,导电部的导电性提高,同时金属细线24的紧贴良好,进而由于离子迁移的抑制能力,可得到优异的透明导电膜10。此外,通过实施本工序,可达成透明导电膜10的雾度的降低、导电部的紧贴性的提高、氧化处理时的面质的提高或表面电阻的降低。
作为加热处理的方法之一,可以举出使具有导电部的支撑体与过热蒸气接触的处理。作为过热蒸气,可以为过热水蒸气,也可以在过热水蒸气中混合其它气体。
过热蒸气优选按照供给时间为10秒以上70秒以下的范围与导电部接触。供给时间为10秒以上时,电导率的提高大。此外,从大概为70秒附近起,导电性的提高处于饱和状态,因而从经济性的方面考虑,比70秒更长时间的设定是不优选的。此外,过热蒸气可以按照供给量为500g/m3~600g/m3的范围与导电部接触,过热蒸气的温度优选在1气压下被控制为100℃以上160℃以下。
作为加热处理的其它方法,可以举出利用80℃~150℃的加热处理。加热时间没有特别限制,从上述效果更为优异的方面考虑,优选为0.1小时~5.0小时、更优选为0.5小时~1.0小时。
[稳定化处理]
在显影处理后,优选上述处理工序中的任一工序后进一步具有使具有导电部的支撑体与抗迁移剂接触的工序。通过实施本工序,可谋求导电部中的金属银的稳定化、充分抑制离子迁移,高湿高温环境下的可靠性提高。
作为所使用的抗迁移剂,可以使用公知的材料,例如优选含氮杂环化合物或有机巯基化合物,其中优选使用含氮杂环化合物。
含氮杂环化合物的优选实例优选为5或6元环唑类,其中优选5元环唑类。
作为杂环,例如可以举出四唑环、三唑环、咪唑环、噻二唑环、噁二唑环、硒二唑环、噁唑环、噻唑环、苯并噁唑环、苯并噻唑环、苯并咪唑环、嘧啶环、三氮杂茚环、四氮杂茚环、五氮杂茚环等。
这些环可以具有取代基,关于取代基,可以被硝基、卤原子(例如氯原子、溴原子)、巯基、氰基、分别被取代或者无取代的烷基(例如甲基、乙基、丙基、叔丁基、氰基乙基等各基团)、芳基(例如苯基、4-甲基磺酰胺基苯基、4-甲基苯基、3,4-二氯苯基、萘基等各基团)、链烯基(例如烯丙基)、芳烷基(例如苄基、4-甲基苄基、苯乙基等各基团)、磺酰基(例如甲烷磺酰基、乙烷磺酰基、对甲苯磺酰基等各基团)、氨基甲酰基(例如无取代氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基等各基团)、氨磺酰基(例如无取代氨磺酰基、甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基等各基团)、碳酰胺基(例如乙酰胺、苯甲酰胺等各基团)、磺酰胺基(例如甲基磺酰胺基、苯磺酰胺、对甲苯磺酰胺等各基团)、酰氧基(例如乙酰基氧基、苯甲酰基氧基等各基团)、磺酰氧基(例如甲烷磺酰氧基)、脲基(例如无取代脲基、甲基脲基、乙基脲基、苯基脲基等各基团)、酰基(例如乙酰基、苯甲酰基等各基团)、氧基羰基(例如甲氧羰基、苯氧基羰基等各基团)、氧基羰基氨基(例如甲氧基羰基氨基、苯氧基羰基氨基、2-乙基己氧基羰基氨基等各基团)、羟基等所取代。取代基可以在一个环上取代多个。
作为优选的含氮杂环化合物的具体例,可以举出如下物质。即,可以举出咪唑、苯并咪唑、苯并吲唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并噻唑、吡啶、喹啉、嘧啶、哌啶、哌嗪、喹喔啉、吗啉等,它们可以具有烷基、羧基、磺基等取代基。
作为优选的含氮6元环化合物,为具有三嗪环、嘧啶环、吡啶环、吡咯啉环、哌啶环、哒嗪环、吡嗪环的化合物,其中优选具有三嗪环、嘧啶环的化合物。这些含氮6元环化合物可以具有取代基,作为这种情况下的取代基,可以举出碳原子数为1~6、更优选为1~3的低级烷基;碳原子数为1~6、更优选为1~3的低级烷氧基;羟基、羧基、巯基;碳原子数为1~6、更优选为1~3的烷氧基烷基;碳原子数为1~6、更优选为1~3的羟基烷基。
作为优选的含氮6元环化合物的具体例,可以举出三嗪、甲基三吖嗪、二甲基三吖嗪、羟基乙基三嗪环、嘧啶、4-甲基嘧啶、吡啶、吡咯啉。
此外,作为有机巯基化合物,可以举出烷基巯基化合物、芳基巯基化合物、杂环巯基化合物等。作为烷基巯基化合物,可以举出半胱氨酸、硫代苹果酸等;作为芳基巯基化合物,可以举出硫代水杨酸等;作为杂环巯基化合物,可以举出2-苯基-1-巯基四唑环、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基嘧啶、2,4-二巯基嘧啶、2-巯基吡啶等,它们可以具有烷基、羧基、磺基等取代基。
使具有导电部的支撑体与抗迁移剂接触的方法没有特别限制,例如可以举出在支撑体上涂布抗迁移剂的方法、将具有导电部的支撑体浸渍在抗迁移剂中的方法等。
另外,还可以根据需要使用将抗迁移剂溶解在溶剂中所得到的溶液。所使用的溶剂的种类没有特别限制,可以示例出上述感光性层形成用组合物中使用的溶剂。接触时间没有特别限制,优选为0.5分钟~10分钟、更优选为1.0分钟~3.0分钟。
(有机溶剂接触工序)
在显影处理后,优选在上述处理工序的任一工序后进一步具有使具有导电部的支撑体与有机溶剂接触的工序。通过实施本工序,导电部或非导电部中残留的高分子的膜变得更为致密,由于离子迁移的抑制能力,可得到优异的透明导电膜10,并且能够降低透明导电膜10的雾度值。
所使用的有机溶剂的种类没有特别限制,可以根据高分子的种类适当地选择最佳溶剂。其中,从上述效果更为优异的方面考虑,优选可溶解高分子的有机溶剂。此处的溶解意指在有机溶剂1L(升)中至少溶解5g以上的高分子。其中优选SP值为8~12的范围的有机溶剂。作为有机溶剂的具体例,例如可以举出苯甲醇、乙醇、甲苯、甲基乙基酮、丙酮、乙酸乙酯等。
具有导电部的支撑体与有机溶剂的接触方法没有特别限制,可以采用公知方法。例如可以举出在支撑体上涂布有机溶剂的方法、将具有导电部的支撑体浸渍在有机溶剂中的方法等。与有机溶剂的接触时间没有特别限制,优选为10分钟~60分钟、更优选为15分钟~30分钟。
[其它任意工序]
在显影处理后,出于提高导电部的导电性的目的,可以在上述处理工序的任一工序后进行用于使导电部负载导电性金属颗粒的物理显影和/或镀覆处理。在本发明中,可以仅利用物理显影或镀覆处理的任意一者使导电性金属颗粒负载至导电部,也可以将物理显影与镀覆处理组合而使导电性金属颗粒负载至导电部。
本实施方式中的“物理显影”是指在金属或金属化合物的核上将银离子等金属离子利用还原剂还原而使金属颗粒析出。该物理显影被用于即时B&W胶片、即时幻灯片或印刷版制造等中,在本发明中可以应用该技术。
在本实施方式中,镀覆处理可以使用非电解镀覆(化学还原镀覆、置换镀覆)。本实施方式中的非电解镀覆可以使用公知的非电解镀覆技术,例如可以使用在印刷电路板等中使用的非电解镀覆技术,非电解镀覆优选为非电解铜镀覆。
另外,本发明可以与下表1和表2中记载的公开公报和国际公开小册子的技术适当组合使用。省略“日本特开”、“号公报”、“号小册子”等表述。
[表1]
[表2]
实施例
下面举出本发明的实施例进一步具体说明本发明。需要说明的是,只要不脱离本发明的主旨,下述实施例中示出的材料、用量、比例、处理内容、处理过程等可以进行适当变更。因此,本发明的范围不应由以下示出的具体例做出限定性的解释。
[第1实施例]
在实施例1~15、比较例1~14中,改变进行砑光处理所使用的毛面部件的表面形状,进行各种特性的评价。
<实施例1>
(卤化银乳剂的制造)
在保持为38℃、pH4.5的下述1液中,边进行搅拌边同时利用20分钟的时间加入下述2液和3液各自的相当于90%的量,形成0.16μm的核颗粒。接着利用8分钟的时间加入下述4液和5液,进一步利用2分钟的时间加入下述2液和3液剩余的10%的量,使颗粒生长至0.21μm。进一步加入碘化钾0.15g老化5分钟,终止颗粒的形成。
<1液>
<2液>
水 300ml
硝酸银 150g
<3液>
<4液>
水 100ml
硝酸银 50g
<5液>
其后,按照常规方法通过絮凝法进行水洗。具体地说,将温度降至35℃,使用硫酸下调pH直至卤化银发生沉降(pH3.6±0.2的范围)。接着,除去约3升的上层清液(第一水洗)。进一步加入3升的蒸馏水,然后加入硫酸直至卤化银发生沉降。再次除去3升的上层清液(第二水洗)。进一步重复一次与第二水洗相同的操作(第三水洗),结束水洗·脱盐工序。将水洗·脱盐后的乳剂调整为pH6.3、pAg7.4,加入明胶2.5g、苯硫代磺酸钠10mg、苯硫代亚磺酸钠3mg、硫代硫酸钠15mg以及氯金酸10mg,按照在55℃得到最佳灵敏度来实施化学增感,加入作为稳定剂的1,3,3a,7-四氮杂茚100mg、作为防腐剂的PROXE(商品名、ICI Co.,Ltd.制造)100mg。最终得到的乳剂含有碘化银0.08摩尔%,是氯溴化银的比例为氯化银70摩尔%、溴化银30摩尔%、平均粒径为0.21μm、变化系数为9.5%的碘氯溴化银立方体颗粒乳剂。
(感光性层形成用组合物的制造)
在上述乳剂中添加1,3,3a,7-四氮杂茚1.2×10-4摩尔/摩尔Ag、氢醌1.2×10-2摩尔/摩尔Ag、柠檬酸3.0×10-4摩尔/摩尔Ag、2,4-二氯-6-羟基-1,3,5-三嗪钠盐0.90g/摩尔Ag、微量的硬膜剂,使用柠檬酸将涂布液pH调整为5.6。
在上述涂布液中,相对于所含有的明胶,添加由上述通式(1)所表示的聚合物的具体例中的(P-1)所表示的聚合物与二烷基苯基PEO硫酸酯形成的分散剂。需要说明的是,交联剂的添加量按照后述含卤化银感光性层中的交联剂的量为0.09g/m2来进行调整。按上述方式制备感光性层形成用组合物。
需要说明的是,(P-1)所表示的聚合物参照日本特许第3305459号公报和日本特许第3754745号公报进行合成。
(感光性层形成工序)
在100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(透明基体12)上涂布上述聚合物乳液,设置厚度为0.05μm的底涂层。
接着,在底涂层上涂布将上述聚合物乳液与明胶混合而成的不含卤化银层形成用组合物,设置厚度为1.0μm的不含卤化银的层。需要说明的是,聚合物与明胶的混合质量比(聚合物/明胶)为2/1,聚合物的含量为0.65g/m2
接下来,在不含卤化银的层上涂布上述感光性层形成用组合物,设置厚度为2.5μm的含卤化银的感光性层。需要说明的是,含卤化银的感光层中的聚合物的含量为0.22g/m2
接着,在含卤化银的感光性层上涂布将上述聚合物乳液与明胶混合而成的保护层形成用组合物,设置厚度为0.15μm的保护层。需要说明的是,聚合物与明胶的混合质量比(聚合物/明胶)为0.1/1、聚合物的含量为0.015g/m2
(曝光·显影处理)
对上述制作出的感光性层,隔着光掩模使用将高压水银灯作为光源的平行光进行曝光,该光掩模是可提供将导电部/非导电部为4.0μm/296μm的正方格2条并列排列而成的导电图案的正方格状的光掩模(下文中适当地称为网格图案电极42)。网格图案电极42的示意图示于图10A。网格图案电极42具有由在2个端子44a和44b之间沿单向连接20个正方格46的2个电极图案48并列连接而成的结构。即,网格图案电极42由合计40个正方格46构成。需要说明的是,各电极图案48的中央所描绘的各点表示正方格46的重复。电极图案48间的间隔为5mm、端子44a和44b之间的距离为85mm。此外,如图10B所示,构成正方格46的金属细线24的线宽Wb为4μm、正方格46的金属细线24间的距离(光透过部的一边的长度)为296μm。
曝光后,利用下述显影液进行显影,进一步使用定影液(商品名:CN16X用N3X-R:富士胶片社制造)进行定影处理,之后利用纯水漂洗,其后进行干燥,得到具有厚度tc为2.5μm的网格图案电极42的试样(下文中称为网格试样)。导通试验通过在网格图案电极42的端子44a和44b安放测试仪(テスター)并测量布线电阻来实施。
进一步地,为了测量光反射特性,对另外的按上述制作的感光性层,在不使用光掩模的情况下进行曝光,其后进行与上述网格图案电极42同样的显影、定影、漂洗、干燥处理,制作无图案的试样(下文中称为实心试样(ベタ試料))。
(显影液的组成)
在1升(L)显影液中包含以下的化合物。
(明胶分解处理)
将所得到的网格试样和实心试样分别在次氯酸钠0.36mM(mmol/L)水溶液中浸渍90秒。浸渍后利用纯水进行漂洗。
(还原处理)
将网格试样和实心试样在下述的还原处理液中浸渍360秒,浸渍后利用纯水清洗、进行干燥。
<还原处理液的组成>
在1升(L)还原处理液中包含以下的化合物。
氢醌 0.20mol/L
氢氧化钾 0.45mol/L
碳酸钾 0.24mol/L
(砑光处理)
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.28μm、Sm=1.87μm的表面形状的金属板32A(不锈钢板),在该金属板32A上放置6cm幅宽的网格试样,使用基于表面进行了镜面加工的金属辊(直径95mm)与树脂制造的辊(直径95mm)的组合的砑光装置,施加千斤顶压力为11.4MPa的压力,以120mm/分钟的速度进行输送,进行砑光处理。对于实心试样也同样地进行砑光处理。
(加热处理)
在120℃的过热蒸气槽中对网格试样和实心试样进行130秒处理。由此得到实施例1的网格试样和实心试样。
[各种评价]
(表面形状评价)
如下测量进行砑光处理所使用的毛面部件32(金属板32A、树脂膜32B)和实心试样的表面形状(Ra和Sm)。
首先,使用KEYENCE社制造的超深度形状测量显微镜VK8550,在物镜100倍下对毛面部件32和实心试样的平均的任意位置进行5个视野的拍摄。接着,使用该显微镜的形状分析应用程序,在每1视野中求出2处的水平线(147μm)的线粗糙度(JIS-B-0601-1994),除去各最小值和最大值,将合计8处的平均值作为毛面部件32和实心试样的线粗糙度。Ra为按照上述测量的试样的算术平均粗糙度,Sm为凹凸的平均间隔。需要说明的是,在粗糙度测量中,根据需要进行试样的斜率校正,未进行粗糙度曲线的临界值的设定和平滑化(スムージング)。
(体积率评价)
如下测量实心试样的金属体积率。首先,将实心试样冲切成1cm见方的尺寸,将冲切的实心试样浸渍在将10%硫酸150cc与硫酸铈四水合物8g、纯水300cc混合而成的溶液100cc中,在室温下搅拌30分钟。对实心试样完全脱色的情况进行确认,利用ICP质谱仪(岛津制作所社制造ICPM-8500)对溶出了银的溶液中的银量进行定量,求出涂膜中的每单位面积的银量W[g/m2]。
接着,将实心试样利用切片机进行切削,使用扫描型电子显微镜(SEM;日本电子株式会社制造,JSM-6500F)对切削面进行观察。观察任意10个视野,测量银层的平均厚度H[m]。
实心试样的银层中的每单位体积的银重量利用W/H[g/m3]进行计算。在银层不含有空隙或有机物的情况下,体积率为100%,由于金属银的密度为10.49×10-6g/cm3(エッセンシャル化学辞典(Essential Chemical Dictionary)、1999年、株式会社东京化学同人),因而银层中的银的体积率利用W/H/(10.49×10-6)×100[%]进行计算。
(光学特性评价)
<正反射率>
如下测量实心试样的正反射率。首先使用日本分光社制造的紫外可见分光光度计V660(1次反射测量单元SLM-736),于测量波长350nm至800nm、入射角5度进行反射光谱的测量。另外,将铝蒸镀平面镜的正反射光作为基线。使用日本分光社制造色彩计算程序,由所得到的反射光谱计算出在D65光源、2度视野时的XYZ色度系统的Y值(颜色匹配函数JISZ9701-1999),作为正反射率。
在正反射率小于3%的情况下,不容易看到网格图案电极42的金属细线24,因而是优选的;进而,在正反射率小于1%的情况下,金属细线24极难视觉辨认出,因而更为优选。正反射率为3%以上时,金属细线24看上去很显眼,因而实用上不优选。
<全光反射率>
如下测量实心试样的全光反射率。首先使用日本分光社制造的紫外可见分光光度计V660(积分球单元ISV-722),于测量波长350nm至800nm测量包含正反射光和扩散光的全光反射的光谱。另外,使用Labsphere社制造的Spectralon TM作为标准白板,制作基线(baseline)。使用日本分光社制造色彩计算程序,由所得到的反射光谱计算出在D65光源、2度视野时的XYZ色度系统的Y值(颜色匹配函数JISZ9701-1999),作为全光反射率。
<图案可见性难易>
将网格试样的砑光处理面利用50μm的透明光学粘合膜(3M社制造,8146-2)贴合至白板玻璃,进一步在网格试样的另一面利用相同的50μm透明光学粘合膜贴合100μm的PET膜。将被玻璃和PET膜夹在中间的网格试样按照金属细线24朝向表面的方式、即按照玻璃面为上面的方式置于黑色的纸面上,在荧光灯下和太阳光下改变光的照射方向以及图案的观察方向,综合性地对图案可见性难易进行评价。
“A”:网格图案难易视觉辨认出,为实用上没有问题的情况
“B”:在强光源(太阳光)下,根据角度的不同,网格图案有时显眼,但为实用上没有问题的情况
“C”:即使在弱光源(荧光灯)下,根据角度的不同,网格图案有时也显眼,但为实用上没有问题的情况
“D”:网格图案中的光反射显眼,为产生实际损害的情况
(导通评价)
网格图案电极42的布线电阻使用数字万用表(PICOTEST社制造的M3500)进行测量。准备各5个等级的图10A所示的网格图案电极42,将电阻值的平均值作为网格图案电极42的布线电阻。将所得到的电阻值除以未进行砑光处理的比较例1的布线电阻值,以相对于比较例1的比值的形式进行评价。此处,在评价“D”的情况下,该试样不能达成作为透明导电膜的功能、即不能达成透过可见光线且具有电导通的功能,因而判定其并非为透明导电膜。
“A”:为比较例1的网格布线电阻的0.4倍以下的情况
“B”:为比较例1的网格布线电阻的1.0倍以下的情况
“C”:大于比较例1的网格布线电阻的1.0倍的情况
“D”:电阻高、不能测量的情况
(紧贴性评价)
使用实心试样,利用基于JIS-K-5600的交叉切割法对紧贴性进行评价。按照下述基准进行评价。
“A”:未产生剥落的情况
“D”:产生了剥落的情况
<实施例2>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.23μm、Sm=2.16μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到实施例2的网格试样和实心试样。
<实施例3>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.20μm、Sm=2.21μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到实施例3的网格试样和实心试样。
<实施例4>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=1.29μm、Sm=11.54μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到实施例4的网格试样和实心试样。
<实施例5>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=1.08μm、Sm=12.32μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到实施例5的网格试样和实心试样。
<实施例6>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=1.82μm、Sm=13.91μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到实施例6的网格试样和实心试样。
<实施例7>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=1.27μm、Sm=15.58μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到实施例7的网格试样和实心试样。
<实施例8>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.23μm、Sm=1.89μm的表面形状的树脂膜32B(PET膜),除此以外,与实施例1同样地得到实施例8的网格试样和实心试样。
<实施例9>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.72μm、Sm=5.54μm的表面形状的树脂膜32B(PET膜),除此以外,与实施例1同样地得到实施例9的网格试样和实心试样。
<实施例10>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.60μm、Sm=4.30μm的表面形状的树脂膜32B(PET膜),除此以外,与实施例1同样地得到实施例10的网格试样和实心试样。
<实施例11>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.27μm、Sm=5.29μm的表面形状的树脂膜32B(PET膜),除此以外,与实施例1同样地得到实施例11的网格试样和实心试样。
<实施例12>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.49μm、Sm=4.86μm的表面形状的树脂膜32B(PET膜),除此以外,与实施例1同样地得到实施例12的网格试样和实心试样。
<实施例13>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.57μm、Sm=7.33μm的表面形状的树脂膜32B(PET膜),除此以外,与实施例1同样地得到实施例13的网格试样和实心试样。
<实施例14>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.64μm、Sm=3.41μm的表面形状的树脂膜32B(PET膜),除此以外,与实施例1同样地得到实施例14的网格试样和实心试样。
<实施例15>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=1.41μm、Sm=4.89μm的表面形状的树脂膜32B(PET膜),除此以外,与实施例1同样地得到实施例15的网格试样和实心试样。
<比较例1>
除了不进行砑光处理以外,与实施例1同样地得到比较例1的网格试样和实心试样。
<比较例2>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.03μm、Sm=0.86μm的表面形状的树脂膜32B(PET膜),除此以外,与实施例1同样地得到比较例2的网格试样和实心试样。
<比较例3>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.15μm、Sm=1.91μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例3的网格试样和实心试样。
<比较例4>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.13μm、Sm=1.90μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例4的网格试样和实心试样。
<比较例5>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.11μm、Sm=2.28μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例5的网格试样和实心试样。
<比较例6>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.15μm、Sm=2.19μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例6的网格试样和实心试样。
<比较例7>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.49μm、Sm=4.07μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例7的网格试样和实心试样。
<比较例8>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.32μm、Sm=3.67μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例8的网格试样和实心试样。
<比较例9>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.31μm、Sm=3.19μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例9的网格试样和实心试样。
<比较例10>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.59μm、Sm=4.76μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例10的网格试样和实心试样。
<比较例11>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.41μm、Sm=3.09μm的表面形状的金属板32A(实施了镀铬处理的不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例11的网格试样和实心试样。
<比较例12>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.79μm、Sm=41.13μm的表面形状的金属板32A(不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例12的网格试样和实心试样。
<比较例13>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.38μm、Sm=13.42μm的表面形状的金属板32A(不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例13的网格试样和实心试样。
<比较例14>
作为砑光处理用的毛面部件32,使用具有Ra=0.28μm、Sm=8.04μm的表面形状的金属板32A(不锈钢板),除此以外,与实施例1同样地得到比较例14的网格试样和实心试样。
(评价结果)
实施例1~15以及比较例1~14的详细内容和评价结果列于下表3。需要说明的是,在表3中,单位[μm]被记为[um]。
[表3]
根据表3,实施例1~15中,布线电阻比、紧贴性、图案可见性难易均良好。特别是实施例1、2、8~10、12~14中的布线电阻比、紧贴性、图案可见性难易均为“A”评价,非常好。使用树脂膜32B(PET膜)作为毛面部件32的实施例8~15的特性全部良好。在例如使用金属板32A作为毛面部件32的实施例3中,正反射率为1.2%、图案可见性难易的评价为“B”;在使用相同金属板32A的实施例4中,正反射率为2.3%、图案可见性难易的评价为“C”。与此相对,在使用树脂膜32B作为毛面部件32的例如实施例11中,尽管正反射率为2.8%,但图案可见性难易的评价为“B”。在实施例4~7中,毛面部件32的表面形状的Sm大于金属细线的线宽(4μm)、实心试样的表面形状的Sm大于4μm,因而图案可见性难易为“C”评价,但实用上没有问题。另外,在实施例4~7中,毛面部件32的表面形状的Ra大于砑光处理前的金属细线24的厚度tc(=2.5μm)的1/6(=约0.42μm),因而布线电阻比为“B”评价,但与比较例1相比电阻下降,为良好。
此外,在布线电阻比的评价中,实施例1~3均为“A”、比较例7~11均为“D”。在图案可见性难易的评价中,实施例1和2均为“A”、实施例3为“B”,比较例3~6、12~14均为“D”。因此,在图11中,横轴采取金属板的按压面的Ra、纵轴采取按压面的Sm,代表性地示出了对评价最好的实施例1~3、以及布线电阻比和图案可见性难易的评价中任意一者的评价差的比较例3~6、比较例7~11、13和14进行作图的图表。需要说明的是,在比较例12中,Sm很高、为41.13,因而省略了作图。曲线Lc表示Sm=Ra2/0.015。
由此可得出下述判断。即,在透明导电膜10中,优选金属布线部14的形成了网格图案电极42的部分的表面形状满足Ra2/Sm>0.01μm、并且金属体积率为35%以上。进而更优选形成了网格图案电极42的部分的Sm为4μm以下。
另外,在使用金属板32A作为砑光处理中使用的毛面部件32的情况下,优选使用Ra2/Sm大于0.015μm的金属板。特别优选使用Sm为金属细线24的线宽Wb以下、Ra为砑光处理前的金属细线24的厚度tc的1/6以下、并且Ra2/Sm大于0.015μm的金属板。
另一方面,在使用树脂膜32B作为砑光处理中使用的毛面部件32的情况下,优选使用表面形状的Ra大于0.15μm的树脂膜。并且优选使用Ra2/Sm大于0.01μm的树脂膜。
在上述实施例中,示出了使用毛面部件32进行砑光处理的情况下的评价,然而,在不使用毛面部件32而使用基于表面进行了粗面加工的金属辊与表面进行了镜面加工的树脂辊的组合的砑光装置的情况下,也可得到同样的评价。关于这种情况下的砑光处理,对于网格试样和实心试样施加千斤顶压力11.4MPa的压力,以120mm/分钟的速度进行输送,来进行砑光处理。此时,按照网格试样和实心试样的金属部与金属辊接触的方式来进行砑光处理。需要说明的是,在金属辊的表面特性评价中,将金属辊的端部表面切削成载置于显微镜的载物台的大小来进行。
由于制造用的金属辊无法通过切削来进行使用,因而实质上不可能进行基于切削的评价,但在以下的方法中,可通过将表面形状转印到膜上并对膜的表面形状进行评价来测量金属辊的表面形状(表面粗糙度)。
首先,将厚度为40μm的三乙酰纤维素膜(以下记为TAC)在丙酮中浸渍5秒。将浸渍于丙酮中之后的该TAC以没有气泡混入的方式轻轻盖在金属辊上,进行自然干燥。干燥后,缓慢地剥取该TAC,则金属辊的表面形状被转印至TAC。与实施例1的表面形状评价的方法同样地利用激光显微镜测量该TAC的转印面的表面粗糙度,则求出金属辊的表面粗糙度。该TAC的转印面的表面粗糙度Ra和Sm与转印部位的金属辊的表面粗糙度Ra和Sm完全一致,无需特别进行数值的校正。
[第2实施例]
在实施例16、17和比较例15中,改变支撑体的表面形状进行各种特性的评价。实施例16、17和比较例15的详细内容和评价结果列于后述的表4。需要说明的是,在表4中,也将单位[μm]记为[um]。
<实施例16>
(1.包含经还原的金属颗粒的镀覆底涂聚合物层的形成)
[镀覆底涂聚合物层形成用组合物的制备]
在使丙烯酸聚合物:7.1质量%溶解在1-甲氧基-2丙醇73质量%、水19.9质量%的混合溶剂中的溶液中进一步添加光聚合引发剂(Esacure KTO-46、Lamberti社制造):0.35质量%并进行搅拌,制备镀覆底涂聚合物溶液。
将所得到的镀覆底涂聚合物溶液通过棒涂法按照厚度约0.55μm涂布在具有Ra=0.23μm、Sm=1.89μm的表面形状的PET膜(富士胶片株式会社制造)上,在室温干燥10分钟以及在80℃干燥5分钟后,利用UV照射装置(GS YUASA社制造,金属卤化物灯)在254nm的波长下进行1000mJ/cm2的UV曝光。在网格图案电极的制作中,在UV曝光时使用网格图案掩模。
将所得到的涂布有镀覆底涂聚合物的PET膜基板在1质量%的碳酸氢钠水溶液中浸渍5分钟后利用纯水冲洗1分钟来进行清洗,除去未反应聚合物。
(2.金属前体的赋予)
作为包含镀覆金属前体的溶液,调制硝酸银的1质量%水溶液。将上述工序中得到的涂布有镀覆底涂聚合物的PET膜基板在调制的金属前体液中浸渍5分钟后,利用纯水冲洗1分钟来进行清洗,进行金属前体的赋予。
(3.金属前体的还原)
作为还原液,调制甲醛0.25质量%、氢氧化钠0.14质量%的混合水溶液。将上述工序中得到的被赋予了金属前体的PET膜基板在调整的还原液中浸渍1分钟后,利用纯水冲洗1分钟来进行清洗,进行金属前体的还原。
(4.电镀)
作为电镀前处理,将上述工序中得到的在表面具有还原金属的PET膜基板在DYNECLEANER AC100(大和化成社制造)的10质量%水溶液中浸渍30秒后,利用纯水冲洗1分钟来进行清洗。接着,作为相同的电镀前处理,在Dyne Silver ACC(大和化成社制造)的10质量%水溶液中浸渍10秒后,利用纯水冲洗1分钟来进行清洗。
作为电镀液使用Dyne Silver Bright PL50(大和化成社制造),利用8M氢氧化钾调整至pH9.0。将上述前处理之后的在表面具有还原金属的PET膜基板浸渍在电镀液中,在0.5A/dm2镀覆20秒,利用纯水冲洗1分钟来进行清洗。
作为电镀后处理,将镀覆后的PET膜基板在Dyne Silver ACC(大和化成社制造)的10质量%水溶液中浸渍90秒后,利用纯水冲洗1分钟来进行清洗。
由此得到银层的厚度为200nm的实心试样和网格试样。与实施例1同样地进行评价,结果实心试样的正反射率为2.1%、金属部的Ra=0.18μm、Sm=2.21μm、金属体积率=97%、网格试样的布线电阻比为A、紧贴性为A、图案可见性为C。
<实施例17>
使用日本电子制JEE-400型真空蒸镀装置,在具有Ra=0.23μm、Sm=1.89μm的表面形状的PET膜(开成工业株式会社制造)上将银进行厚度为200nm的蒸镀处理。
与实施例1同样地进行评价,结果实心试样的正反射率为3.4%、金属部的Ra=0.17μm、Sm=2.42μm、金属体积率=97%、网格试样的布线电阻比为A、紧贴性为A、图案可见性为C。
<比较例15>
在实施例16中,不使用具有Ra=0.23μm、Sm=1.89μm的表面形状的PET膜而使用具有平滑面(Ra=0.03μm、Sm=0.83μm)的PET膜(富士胶片社制造),除此以外与实施例16同样地得到银层的厚度为200nm的实心试样和网格试样。
与实施例1同样地进行评价,结果实心试样的正反射率为73.3%、金属部的Ra=0.04μm、Sm=1.10μm、金属体积率=97%、网格试样的布线电阻比为A、紧贴性为A、图案可见性为D。
[表4]
根据表4,实施例16和17中,布线电阻比和紧贴性均为“A”评价,为良好。不过,正反射率为2.1%和3.4%,与上述第1实施例的实施例4等同样,因而图案可见性难易为“C”评价,但实用上没有问题。在支撑体上通过镀覆形成金属膜的情况(实施例16)以及通过蒸镀形成金属膜的情况(实施例17)下,通过镀覆形成的情况的正反射率低。
关于在平滑面形成了金属膜的比较例15,尽管通过镀覆形成了金属膜,但正反射率非常高、为73.3%,图案可见性难易为“D”评价。
由此可知,在表面具有凹凸的支撑体上形成金属布线部的情况下,可实现与上述第1实施例的实施例3、实施例4等大致同样的特性。此外,由实施例16和17与比较例15可知,与在平滑面形成金属膜的情况相比,通过在表面具有凹凸的支撑体上形成金属布线部,可见性优异。
需要说明的是,本发明的透明导电膜、透明导电膜的制造方法、触摸面板和显示装置并不限于上述实施方式,不消说可以在不脱离本发明的要点的情况下采取各种结构。

Claims (15)

1.一种透明导电膜,其具有支撑体(12)以及在该支撑体(12)上形成的金属布线部(14),该透明导电膜的特征在于,
所述金属布线部(14)的至少一部分具有满足Ra2/Sm>0.01μm的表面形状,并且金属体积率为35%以上,
所述Ra表示算术平均粗糙度,为进行了表面粗糙度测量的位置的金属细线(24)的厚度以下,单位为μm,
所述Sm为凹凸的平均间隔,该Sm为0.01μm以上。
2.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,
所述金属布线部(14)的至少所述一部分的Sm为4μm以下。
3.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,
所述金属布线部(14)的至少所述一部分正面的正反射率与背面的正反射率之差小于3%。
4.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,
所述金属布线部(14)的至少一部分具有由所述金属细线(24)形成的网格图案(28)。
5.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该透明导电膜是利用下述透明导电膜的制造方法来制造的,该制造方法包括下述工序:
曝光工序,在所述支撑体(12)上对具有银盐乳剂层的感光材料进行曝光处理;以及
显影工序,对曝光后的所述银盐乳剂层进行显影处理,在所述支撑体(12)上形成基于金属银部的导电图案。
6.一种透明导电膜的制造方法,其特征在于,具有下述工序:
在支撑体(12)上形成金属布线部(14)的工序;以及
砑光工序,将在表面(30)具有凹凸的金属部件(32)按压至所述金属布线部(14)的至少一部分,
对于所述金属部件(32)的所述表面(30)的形状,Ra2/Sm大于0.015μm,
所述Ra表示算术平均粗糙度,为进行了表面粗糙度测量的位置的金属细线(24)的厚度以下,单位为μm,
所述Sm为凹凸的平均间隔,该Sm为0.01μm以上。
7.根据权利要求6所述的透明导电膜的制造方法,其特征在于,
所述金属布线部(14)在至少一部分具有由所述金属细线(24)形成的网格图案(28)。
8.根据权利要求6所述的透明导电膜的制造方法,其特征在于,
Sm为构成所述金属布线部(14)的至少所述一部分的金属细线(24)的线宽以下,Ra为所述金属细线(24)的砑光工序前的厚度的1/6以下。
9.根据权利要求8所述的透明导电膜的制造方法,其特征在于,
所述金属布线部(14)在至少一部分具有由所述金属细线(24)形成的网格图案(28)。
10.一种透明导电膜的制造方法,其特征在于,具有下述工序:
在支撑体(12)上形成金属布线部(14)的工序;以及
砑光工序,利用相向配置的一对砑光辊(34A、34B),通过一起输送,将在表面(30)具有凹凸的树脂膜(32B)按压至所述金属布线部(14)的至少一部分,
对于所述树脂膜(32B)的所述表面(30)的形状,Ra大于0.15μm,且Ra2/Sm大于0.01μm,
所述Ra表示算术平均粗糙度,为进行了表面粗糙度测量的位置的金属细线(24)的厚度以下,
所述Sm为凹凸的平均间隔,该Sm为0.01μm以上。
11.根据权利要求10所述的透明导电膜的制造方法,其特征在于,
所述金属布线部(14)在至少一部分具有由所述金属细线(24)形成的网格图案(28)。
12.一种透明导电膜的制造方法,其特征在于,
该制造方法具有在支撑体(12)上形成金属布线部(14)的工序,其中该支撑体(12)在表面(12a)具有凹凸,
对于所述支撑体(12)的所述表面(12a)的形状,Ra大于0.15μm,并且Ra2/Sm为0.028μm以上,
所述Ra表示算术平均粗糙度,为进行了表面粗糙度测量的位置的金属细线(24)的厚度以下,
所述Sm为凹凸的平均间隔,该Sm为0.01μm以上。
13.根据权利要求12所述的透明导电膜的制造方法,其特征在于,
在所述支撑体(12)上形成所述金属布线部(14)的工序包括将金属蒸镀在所述支撑体(12)的所述表面(12a)上的工序。
14.根据权利要求12所述的透明导电膜的制造方法,其特征在于,
在所述支撑体(12)上形成所述金属布线部(14)的工序包括在所述支撑体(12)的所述表面(12a)上对金属进行镀覆处理的工序。
15.根据权利要求12所述的透明导电膜的制造方法,其特征在于,
所述金属布线部(14)在至少一部分具有由所述金属细线(24)形成的网格图案(28)。
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