JP2003332060A - 導電性フィルムのパターニング方法 - Google Patents
導電性フィルムのパターニング方法Info
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Abstract
常に特定的な個所を、予測可能で反復可能な仕方で不活
性化させる手法の提供。 【解決手段】 エレクトロルミネセンスディスプレイや
電気めっきフィルムに用いられる導電性フィルムが、フ
ィルム表面上にインクをインクジェット印刷することに
よって処理される。このインクは印刷が行われた個所に
おいて、フィルムの導電性の不活性化を生じさせる。
Description
センスディスプレイをコーティングするのに使用される
導電性フィルムに関する。
ルミネセンス(EL)ランプは技術的に公知である。一
般には、酸化インジウム・スズ(ITO)のコーティン
グが施された薄いポリエステルフィルムが、この目的の
ために最も多く用いられてきた。こうしたITOフィル
ムは、真空スパッタリング技術によって製造される。導
電性ペーストのスクリーン印刷が、このようなフィルム
を製造する別の方法である。
DOTと略称されることもある、ポリ(3,4−エチレ
ンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)
(AGFA Gevaert社によって製造され、Or
gaconeという商品名の下に市販されている)が、
エレクトロルミネセンスランプの透明導電性ベースとし
て使用するのに望ましい材料であることが見出されてい
る。極めて脆い無機材料であるため簡単に破損してしま
うITOフィルムとは異なり、ポリエステルフィルム上
のPEDOTポリマーの透明な導電性コーティングは、
引っ張り及び折り畳みが可能であり、表面の導電性が影
響されるまでは、表面に対する損傷に耐えることができ
るも。こうした理由からPEDOTフィルムは、工業的
スクリーン印刷のような、それ程繊細には行われない製
造工程においては、ITOより優れている。
導電性は、表面に10%NaClO漂白剤のような溶媒
が「塗られた」領域で不活性化できることが知られてい
る。しかし、PEDOTフィルム表面上の非常に特定的
な個所を、予測可能で反復可能な仕方で不活性化、即ち
導電性を低減(電気抵抗を増大)させる手法を見出すこ
とが、より望ましい。
ミネセンスライト又はランプのパターニング方法に関
し、エレクトロルミネセンスライトの導電性ポリマーフ
ィルム層上にインクパターンを印刷し、そのインクパタ
ーンが印刷された個所でフィルムの導電性を著しく不活
性化させるステップと、エレクトロルミネセンスライト
を介して電圧を印加して、インクパターンがポリマーフ
ィルム層上の導電性を不活性化している個所に形成され
たパターンを表示するステップとからなる。
た導電性ポリマーフィルム層からなり、インクパターン
が印刷された個所でフィルムの導電性が著しく不活性化
されている、エレクトロルミネセンスライトパネルにも
関する。
成する方法にも関連している。この方法は、インクパタ
ーンを導電性ポリマーフィルム層のウェブ上へ印刷し、
インクパターンが印刷された個所でフィルムの導電性を
著しく不活性化させるステップと、印刷されたウェブを
めっきして導電性金属を堆積させることにより電気的相
互接続を形成するステップとからなる。
れた導電性ポリマーフィルム層と、インクパターンが印
刷された個所でフィルムの導電性が著しく不活性化され
ていることと、堆積された導電性金属によりポリマーフ
ィルム層上に形成された電気的相互接続とからなる、電
気めっきフィルムにも関連している。
できるポリマーフィルムに関する。本発明はより詳細に
は、ポリマーフィルムの表面上にある種の選択されたイ
ンクをパターン状に印刷することにより、ポリマーフィ
ルムの特定の部分を不活性化する、即ち非導電性にする
方法に関する。このパターニングは例えば、厚みのある
フィルムによるエレクトロルミネセンスディスプレイ上
において、個別に画定された領域を分離して規定するの
に用いることができる。この方法により、ディジタル印
刷画像又はパターンをエレクトロルミネセンスディスプ
レイ上に、静止画又は動画のいずれかのイメージとして
表示させることができる。
ムは、トリアリールアミン誘導体、ポリ(3,4−エチ
レンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン
酸)のようなポリチオフェン、及びポリアニリン誘導体
などの、種々の材料で作ることができる。最も好ましい
のは、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/
ポリ(スチレンスルホン酸)である。これはPEDT/
PPS又はPEDOTと略称されることがあり、例えば
AGFA Gevaert社によって製造され、Org
aconeの商品名の下に市販されている。
ムの表面上へと、ヒューレット・パッカード(HP)社
製のある種のインクを印刷することによって、個別にア
ドレス指定可能な領域に区分(セグメント化)可能であ
ることが見出された。インクがPEDOTと接触する個
所において、導電性は急激に低減する。インクパターン
がPEDOT表面の幾つかの異なった領域上に印刷され
るならば、それらの異なった領域の間で電圧をオンとオ
フに切り換えて、文字や画像、イメージをランダムに点
滅させることができる。もし、区分された分離領域が相
互に近接して配置されたパターンである場合には、EL
電圧を切り換える直列コントローラによって、パターニ
ング(パターン形成)された領域にわたって配置された
複数の画像を順次照明して、動きがあるような錯覚を与
えることができる。そのような動画は、商業的なサイ
ン、宣伝広告、又は単に新奇な卓上用又は家庭用のアイ
テムとして用いることができる。
性化し及び/又は分離する、インクで印刷されたディジ
タル画像のバックライトとしてエレクトロルミネセンス
パネルを使えば、消費者はアニメーション、漫画、或い
は注意を喚起するサインを職場や家庭のいずれにおいて
も作成することができる。
トパターンを生成するようにしてPEDOT上にインク
を印刷し、グレーの陰影をシミュレートすることによっ
て、PEDOT被覆フィルムの特定領域を不活性化及び
/又は分離し、ハーフトーン効果を達成することができ
る。これにより、単一色のプリンタ上で連続した色調の
感じを有するグレースケール(又はカラー)画像を印刷
することが可能となる。
トのパターンを印刷及び/又は表示することによって達
成される。これらの小ドットはある距離から見た場合に
光学的に融合されて混ざり合い、所望の出力色又は強度
をシミュレートする。ハーフトーンで印刷された典型的
な画像では、その画像の最も明るい領域はドットがより
少なく、暗い領域ほどドットが多い。本発明においてハ
ーフトーン化を利用する主たる利点の1つは、ハーフト
ーン化により、PEDOT被覆フィルム上に印刷された
画像の最も遠くにある非不活性化部分を照明する電気的
経路がほぼ常時存在することである。
作成にも用いることができる。特定の配合のPEDOT
フィルムは、金属の無電解又は電気めっきフィルムのた
めのシード(種)層として用いることができる。これに
よって、金属やセラミックのような耐熱性材料の場合と
同様にして、ポリエステル、ポリエチレンテレフタラー
トのような感熱性基体上に導電性トレース(導体)を形
成することが可能となる。これらの導電性ポリマーフィ
ルムにインクを印刷して領域を選択的に不活性化し、次
いで選択された領域をめっきして、電気めっきフィルム
上に導電性の高いトレースを施し、画素を相互に接続
し、大きな領域にわたって電力を分布させることができ
る。
パターニングを例証するため、350オームのシート抵
抗を有するl25μm厚のPEDOTフィルムで被覆さ
れた媒体の幾つかの矩形領域に、閉じた形、円や多角形
をインクジェット印刷した。矩形の各々について、PE
DOT上に印刷された形の内側と外側の間で導電性をチ
ェックした。
満のpHを有するブラックインクで印刷した。この矩形
領域の底部にある3個の閉じた形の内側と外側の間の抵
抗は、全て700オームと測定された。 例2 図2に示した二番目の矩形領域は、pH9.5を有する
マゼンタインクで印刷した。矩形領域の底部にある3個
の閉じた形の内側と外側の間の抵抗は、左から右へそれ
ぞれ1200オーム、800オーム及び1400オーム
と測定された。 例3 図3に示した三番目の矩形領域は、強い酸化剤を含有す
るブラックインクで印刷した。そのインクの組成中に
は、1%の過硫酸ナトリウムと0.1%のCuSO4を
含有させた。矩形領域の底部の左から右への3個の閉じ
た形の内側と外側の間の抵抗は、それぞれ600オー
ム、800オーム及び600オームと測定された。 例4 図4に示した四番目の矩形領域は、強い酸化剤を含有す
るブラックインクで印刷した。そのインクの組成中に
は、1%のt−ブチルヒドロパーオキシドと0.1%の
CuSO4を含有させた。矩形領域の底部の左から右へ
の3個の閉じた形の内側と外側の間の抵抗は、それぞれ
2500オーム、2500オーム及び1900オームと
測定された。 例5 比較として、図5に示した五番目の矩形領域において、
各形状を10%漂白液(NaClO水溶液)で、木片を
漂白液に漬けることにより「塗布」した。フィルムは、
数秒で変色したが、各形状の全ての辺を不活性化するに
は、反復塗布が必要であった。矩形領域の底部の3個の
閉じた形の内側と外側の間の抵抗は、左から右へそれぞ
れ、20メガオーム、8メガオーム及び3メガオームと
測定された。これらの結果は、インクジェットインクで
印刷されるパターンでは複数回のパスを要する場合があ
ることを示すとともに、PEDOTの不活性化が比較的
低レベルである理由を説明するものである。 例6 在来型のエレクトロルミネセンスディスプレイフィルム
を、酸化インジウム・スズ(ITO)で被覆されたポリ
エチレンテレフタラート(PET)、りん光インク及び
BaTiO3誘電インクを用いて作成した。観察者に面
する第一層はPET、二番目にITO層、三番目にりん
光インク層、四番目に誘電インク層、最後がベースを形
成する銀の層であった。 例7 本発明に用いられるエレクトロルミネセンスディスプレ
イフィルムの一実施態様を、ITOの代わりにPEDO
Tを用いて作成した。観察者に面する第一層はPEDO
T(その内側層はパターニング側である)、二番目に接
着剤層、三番目にりん光インク層、四番目に誘電インク
層、最後がベースを形成する銀の層であった。 例8 エレクトロルミネセンスディスプレイフィルムの別の実
施態様を、銀のベース層に付着されて五番目の層を形成
するキャリヤフィルムが設けられること以外は、実施例
7と同じに作成した。
ット印刷を用いてエレクトロルミネセンスライト又はラ
ンプを好都合に作成することができる。このエレクトロ
ルミネセンスライト又はランプは正確なパターンで印刷
された文字や図形を有し、また動画やアニメーションの
表示も可能である。
ラックインクでインクジェット印刷されている、125
μm厚のPETの四角い写真である。
ゼンタインクでインクジェット印刷されている、125
μm厚のPETの四角い写真である。
ラックインクでインクジェット印刷されている、125
μm厚のPETの四角い写真である。
ラックインクでインクジェット印刷されている、125
μm厚のPETの四角い写真である。
ントにNaClOの10%溶液が塗布されている、12
5μm厚のPETの四角い写真である。
Claims (32)
- 【請求項1】 エレクトロルミネセンスライトの導電性
ポリマーフィルム層上にインクパターンを印刷し、この
インクパターンが印刷された個所で前記フィルムの導電
性を著しく不活性化させるステップと、 前記エレクトロルミネセンスライトを介して電圧を印加
し、前記ポリマーフィルム層上で前記インクパターンに
より導電性が不活性化された個所において、形成された
パターンを表示するステップとからなる、エレクトロル
ミネセンスライトのパターニング方法。 - 【請求項2】 前記インクパターンがインクジェットプ
リントヘッドを用いて前記フィルム上に印刷される、請
求項1に記載のエレクトロルミネセンスライトのパター
ニング方法。 - 【請求項3】 前記導電性ポリマーフィルム層が、ポリ
(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチ
レンスルホン酸)からなる、請求項1に記載のエレクト
ロルミネセンスライトのパターニング方法。 - 【請求項4】 前記インクパターンが前記フィルム層の
複数の分離した領域上に印刷され、前記分離した領域が
前記フィルム層上に相互に近接して配置されてなり、 前記電圧がエレクトロルミネセンスライトの前記分離し
た領域間で直列コントローラにより切り換えられ、前記
分離した領域が異なる時間に照明されて動きが表現され
る、請求項1に記載のエレクトロルミネセンスライトの
パターニング方法。 - 【請求項5】 前記インクが少なくとも7.5のpHを
有する水性インクである、請求項1に記載のエレクトロ
ルミネセンスライトのパターニング方法。 - 【請求項6】 前記インクが少なくとも8.5のpHを
有する水性インクである、請求項5に記載のエレクトロ
ルミネセンスライトのパターニング方法。 - 【請求項7】 前記インクが少なくとも1%の酸化剤を
含有する水性インクである、請求項1に記載のエレクト
ロルミネセンスライトのパターニング方法。 - 【請求項8】 前記酸化剤が、過硫酸ナトリウム及びt
−ブチルヒドロパーオキシドから成る群から選択され
る、請求項7に記載のエレクトロルミネセンスライトの
パターニング方法。 - 【請求項9】 インクパターンが印刷された導電性ポリ
マーフィルム層からなり、前記インクパターンが印刷さ
れた個所で前記フィルムの導電性が著しく不活性化され
ている、エレクトロルミネセンスライトパネル。 - 【請求項10】 前記インクパターンがインクジェット
プリントヘッドを用いて前記フィルム上に印刷される、
請求項9に記載のエレクトロルミネセンスライトパネ
ル。 - 【請求項11】 前記導電性ポリマーフィルム層が、ポ
リ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(ス
チレンスルホン酸)からなる、請求項9に記載のエレク
トロルミネセンスライトパネル。 - 【請求項12】 前記インクパターンが前記フィルム層
の複数の分離した領域上に印刷され、前記分離した領域
が前記フィルム層上に相互に近接して配置されてなり、 前記電圧がエレクトロルミネセンスライトの前記分離し
た領域間で直列コントローラにより切り換えられ、前記
分離した領域が異なる時間に照明されて動きが表現され
る、請求項9に記載のエレクトロルミネセンスライトパ
ネル。 - 【請求項13】 前記インクが少なくとも7.5のpH
を有する水性インクである、請求項9に記載のエレクト
ロルミネセンスライトパネル。 - 【請求項14】 前記インクが少なくとも8.5のpH
を有する水性インクである、請求項13に記載のエレク
トロルミネセンスライトパネル。 - 【請求項15】 前記インクが少なくとも1%の酸化剤
を含有する水性インクである、請求項9に記載のエレク
トロルミネセンスライトパネル。 - 【請求項16】 前記酸化剤が、過硫酸ナトリウム及び
t−ブチルヒドロパーオキシドから成る群から選択され
る、請求項15に記載のエレクトロルミネセンスライト
パネル。 - 【請求項17】 導電性ポリマーフィルム層のウェブ上
にインクパターンを印刷し、前記インクパターンが印刷
された個所で前記フィルムの導電性を著しく不活性化さ
せるステップと、 前記印刷されたウェブをめっきして、導電性金属を堆積
させることにより電気的相互接続を形成するステップと
からなる、電気めっきフィルムの作成方法。 - 【請求項18】 前記インクパターンがインクジェット
プリントヘッドを用いて前記フィルム上に印刷される、
請求項17に記載の電気めっきフィルムの作成方法。 - 【請求項19】 前記導電性ポリマーフィルム層が、ポ
リ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(ス
チレンスルホン酸)からなる、請求項17に記載の電気
めっきフィルムの作成方法。 - 【請求項20】 前記導電性金属が、銅、ニッケル及び
金から成る群から選択される、請求項17に記載の電気
めっきフィルムの作成方法。 - 【請求項21】 前記インクが少なくとも7.5のpH
を有する水性インクである、請求項17に記載の電気め
っきフィルムの作成方法。 - 【請求項22】 前記インクが少なくとも8.5のpH
を有する水性インクである、請求項21に記載の電気め
っきフィルムの作成方法。 - 【請求項23】 前記インクが少なくとも1%の酸化剤
を含有する水性インクである、請求項17に記載の電気
めっきフィルムの作成方法。 - 【請求項24】 前記酸化剤が、過硫酸ナトリウム及び
t−ブチルヒドロパーオキシドから成る群から選択され
る、請求項23に記載の電気めっきフィルムの作成方
法。 - 【請求項25】 インクパターンが印刷された導電性ポ
リマーフィルム層からなり、前記インクパターンが印刷
された個所で前記フィルムの導電性が著しく不活性化さ
れており、堆積された導電性金属による電気的相互接続
が前記ポリマーフィルム層上に形成されている、電気め
っきフィルム。 - 【請求項26】 前記インクパターンがインクジェット
プリントヘッドを用いて前記フィルム上に印刷される、
請求項25に記載の電気めっきフィルム。 - 【請求項27】 前記導電性ポリマーフィルム層が、ポ
リ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(ス
チレンスルホン酸)からなる、請求項25に記載の電気
めっきフィルム。 - 【請求項28】 前記導電性金属が、銅、ニッケル及び
金から成る群から選択される、請求項25に記載の電気
めっきフィルム。 - 【請求項29】 前記インクが少なくとも7.5のpH
を有する水性インクである、請求項25に記載の電気め
っきフィルム。 - 【請求項30】 前記インクが少なくとも8.5のpH
を有する水性インクである、請求項29に記載の電気め
っきフィルム。 - 【請求項31】 前記インクが少なくとも1%の酸化剤
を含有する水性インクである、請求項25に記載の電気
めっきフィルム。 - 【請求項32】 前記酸化剤が、過硫酸ナトリウム及び
t−ブチルヒドロパーオキシドから成る群から選択され
る、請求項31に記載の電気めっきフィルム。
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