JP2008251417A - 導電膜及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電磁波を遮蔽する上で有効な導電膜の製造において、現像後のフイルムの表面抵抗を低減させる。
【解決手段】導電膜の製造方法は、支持体上に銀塩を含有する銀塩含有層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀部を形成する金属銀形成工程と、前記金属銀部を平滑化処理する平滑化処理工程とを有する。そして、前記平滑化処理をカレンダーロールにより行う。この場合、前記カレンダーロールによる前記平滑化処理を線圧力1960N/cm(200kgf/cm)以上で行う。
【選択図】図2

Description

本発明は、導電膜及びその製造方法に関し、例えばCRT(陰極線管)、PDP(プラズマディスプレイパネル)、液晶、EL(エレクトロルミネッセンス)、FED(フィールドエミッションディスプレイ)等のディスプレイ前面、電子レンジ、電子機器及びプリント配線板等に利用され、電磁波を遮蔽する上で有効な導電膜及びその製造方法に関する。
近年、各種の電気設備や電子応用設備の利用の増加に伴い、電磁波障害(Electro−Magnetic Interference:EMI)が急増している。EMIは、電子、電気機器の誤動作や障害の原因になるほか、これらの装置のオペレータにも健康障害を与えることが指摘されている。このため、電子電気機器では、電磁波放出の強さを規格又は規制内に抑えることが要求されている。
上記EMIの対策には電磁波を遮蔽する必要があるが、それには金属の電磁波を貫通させない性質を利用すればよい。例えば、筐体を金属体又は高導電体にする方法や、回路基板と回路基板との間に金属板を挿入する方法や、ケーブルを金属箔で覆う方法等がある。しかし、CRTやPDPではオペレータが画面に表示される文字等を認識する必要があるため、ディスプレイにおける透明性が要求される。
特開2000−13088号公報 特開2006−24485号公報 特開平10−41682号公報 特開2004−221564号公報 特開2004−221565号公報 特開2006−332459号公報
開口部を有する金属メッシュを利用して導電性と透光性とを両立させる種々の材料がこれまでに提案されている。
(1)銀ペーストを印刷したメッシュ
例えば、銀粉末からなるペーストを印刷して、銀メッシュを得る方法が開示されている(特許文献1及び2参照)。この方法で得られる銀メッシュは、印刷法によることから線幅が太く透過率が低下する問題がある。また、特許文献2では、銀粒子を加圧融着させることによる導電性改良が提示されているが、加圧荷重小さいときには膜強度が十分でなく、一方荷重大きくすると画像拡大が見られ、透光性とメッシュ膜強度を両立するのに難がある。また、銀粒子を用いており、できあがりのメッシュが銀色となることから、ディスプレイ機器における映像のコントラスト低下の原因となる問題がある。
(2)フォトリソグラフィ法を利用したエッチング加工銅メッシュ
フォトリソグラフィ法を利用して銅箔をエッチング加工し、透明基体上に銅メッシュを形成する方法が提案されている(例えば特許文献3参照)。この方法ではメッシュの微細加工が可能であるため、高開口率(高透過率)のメッシュを作成することができ、強力な電磁波放出も遮蔽できるという利点を有する。しかし、その製造工程は多くの工程を含み、これらを経て製造しなければならない問題点があった。
(3)銀塩を利用した導電性銀形成法
銀塩含有層を有する感光フイルムを露光し、現像することによって、金属銀部が形成された透光性電磁波シールド膜を作製する方法並びにその製造を可能にする感光材料が開示されている(例えば特許文献4及び文献5参照)。しかしながら、現在においては、現像後のフイルムの表面抵抗をさらに低減させることが求められている。現像銀の導電性を向上するには銀塩感光材料からゼラチン等のバインダを減らし、ハロゲン化銀粒子の密度をあげることが有効と考えられるが、ハロゲン化銀粒子が凝集し面状に欠陥が生じたり、現像時に黒ポツ状の故障が生じる等、限界があり、現像銀の導電性をより向上する技術の開発が望まれていた。さらに、現像銀の導電性を向上させる方法として、銀塩含有層の膨潤率を高めることが提案されている(特許文献6参照)が、Ag/ゼラチン比率をあげると膜がもろくなく、欠陥が生じやすいという問題が生じる。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、現像後のフイルムの表面抵抗を低減させることができ、欠陥の少ない面状と膜強度を両立し、ディスプレイ機器に使用して好適な画像黒さを有する透明導電膜を効率よく生産することができる導電膜の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、表面抵抗が低く、電磁波シールド膜やプリント配線基板に用いて好適な導電膜を提供することにある。
本発明者らは、導電膜の上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、現像処理により形成された金属銀部に平滑化処理を行うことによって、導電性の顕著な増加が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
[1] すなわち、第1の本発明に係る導電膜の製造方法は、支持体上に銀塩を含有する銀塩含有層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀部を形成する金属銀形成工程と、前記金属銀部を平滑化処理する平滑化処理工程とを有することを特徴とする。
これにより、現像後の感光材料の表面抵抗を低減させることができ、電磁波シールド膜やプリント配線基板に用いて好適な導電膜を得ることができる。
[2] 第1の本発明において、前記平滑化処理をカレンダーロールにより行うことを特徴とする。ここで、カレンダーロールとしては、一対の金属ロール、又は、金属ロールと樹脂ロールとの組み合わせで行われる。
平滑化処理は、幅方向に均一に加圧する目的で、数回に渡り繰り返し行うことができる。また、カレンダロールは多段構成にし、2〜7ロール(1〜6ニップ)の範囲で選択することが好ましい。また、カレンダロールの汚れを除去し、圧跡を防止するため、粘着性のゴムローラをクリーナーロールとしてカレンダーロールに併設することもできる。
[3] また、前記平滑化処理を線圧力1960N/cm(200kgf/cm)以上で行うことを特徴とする。本発明では、銀塩(特にハロゲン化銀)感光材料を用いた導電膜の製造方法において、線圧力1960N/cm(200kgf/cm)以上という高い線圧で平滑化処理を行うことで、導電膜の表面抵抗を十分に低減できる。このような高い線圧力で平滑化処理を行う場合、金属銀部が細線状に形成されていると、その金属銀部の線幅が広がり所望のパターンを形成することが難しくなると考えられる。しかし、平滑化処理の対象が銀塩(特にハロゲン化銀)より生成される現像銀の場合には、線幅の広がりが小さく、所望のパターンの金属銀部を形成することができる。すなわち、所望のパターンで、均一な形状の金属銀部を形成することができることから、導電膜の生産性をさらに向上させることができる。
[4] また、前記平滑化処理を線圧力6860N/cm(700kgf/cm)以下で行うことを特徴とする。
[5] 第1の本発明において、前記現像処理が定着処理を含む工程からなり、且つ、定着処理前に金属銀含有層を乾燥させる工程を含むことを特徴とする。
[6] 第1の本発明において、前記現像処理が定着処理を含む工程からなり、現像処理、金属銀含有層を乾燥させる処理、平滑化処理、定着処理をこの順に実施することを特徴とする。
[7] 第1の本発明において、前記銀塩含有層が実質的にバインダ硬化剤を含まないか、膨潤率が150%以上であることを特徴とする。
[8] 第1の本発明において、前記金属銀形成工程以降に、60℃以上の温水又は蒸気に浸漬(接触)させることを特徴とする。特に平滑化処理以降に実施することで、より好ましく導電性を向上できる。
[9] 第1の本発明において、前記銀塩含有層の上に水溶性ポリマーからなるオーバーコート層を有し、且つ、前記金属銀形成工程以降に、60℃以上の温水又は蒸気に浸漬(接触)させることを特徴とする。特に平滑化処理以降に実施することで、より好ましく導電性を向上できる。
[10] 第1の本発明において、前記現像処理が定着処理を含む工程からなり、且つ、定着液にチオ硫酸塩を含まない、もしくは0.1モル/リットル以下のチオ硫酸を含有する定着液で処理することを特徴とする。
[11] 第1の本発明において、前記銀塩含有層か、現像処理液中に
下記一般式を有する、ポリエチレンオキサイド誘導体を含むことを特徴とする。
(一般式)
−(CH2−CH2−O)n
[12] 第1の本発明において、前記現像処理が25℃以下で行われることを特徴とする。
[13] 第1の本発明において、銀塩調製工程で、粒子に吸着して粒子形態の安定化作用を持つ写真有用化合物を水洗・脱塩前に添加することを特徴とする。
[14] 第1の本発明において、前記平滑化処理工程の前段又は後段に、さらに前記金属銀部の表面にめっき層を形成するめっき工程を有すること特徴とする。
[15] 第1の本発明において、前記金属銀形成工程は、前記金属銀部及び光透過性部を形成することを特徴とする。
[16] 第1の本発明において、前記金属銀形成工程は、前記金属銀部及び絶縁性部を形成することを特徴とする。
[17] 第1の本発明において、前記平滑化処理後の前記金属銀部が銀及び非導電性の高分子からなり、Ag/非導電性高分子の体積比が1/1以上であることを特徴とする。
[18] 第1の本発明において、前記平滑化処理後の前記金属銀部が銀及び非導電性の高分子からなり、Ag/非導電性高分子の体積比が2/1以上であることを特徴とする。
[19] 第1の本発明において、前記非導電性の高分子は、体積で50%以上がゼラチンであることを特徴とする。
[20] 第1の本発明において、前記非導電性高分子として、高分子紅藻類に由来する天然高分子多糖類を含有することを特徴とする。
[21] 第1の本発明において、前記、紅藻類に由来する天然高分子多糖類がカッパカラギーナン、イオタカラギーナン、ラムダカラギーナン、ファーセレランから選ばれることを特徴とする。
[22] 第1の本発明において、前記平滑化処理工程の前段に、還元剤水溶液に浸漬する工程を有することを特徴とする。
[23] 第1の本発明において、前記平滑化処理工程の後段に、さらに前記金属銀部の表面を黒化処理液で黒化処理する黒化処理工程を有することを特徴とする。Ag/バインダの体積比率が高い現像銀を平滑化処理すると、現像銀の表面の反射率が高くなり、現像銀が白味を帯びて見え、ディスプレイ機器に装着したとき映像コントラストに影響する可能性あるが、本発明によりこれを対策できる。
[24] この場合、前記黒化処理液が、ニッケル、亜鉛、錫のいずれかを含むことを特徴とする。
[25] 第1の本発明において、前記銀塩含有層におけるAg/バインダの体積比率が1/2以上であることを特徴とする。銀塩含有層におけるAgを増加させることで、導電膜の表面抵抗をさらに低減でき、平滑化処理による効果をさらに向上させることができる。
[26] 第1の本発明において、前記銀塩含有層におけるAg/バインダの体積比率が1/1以上であることを特徴とする。
[27] 第1の本発明において、前記銀塩含有層におけるAg/バインダの体積比率が2/1以上であることを特徴とする。
[28] 第1の本発明において、前記乳剤層が少なくとも2層からなり、支持体に一番近い乳剤層におけるAg/バインダの体積比率が1.5/1以下であり、且つ、その上にAg/バインダの体積比率が1.5/1以上の乳剤層を有することを特徴とする。
Ag/バインダの体積比率が高い現像銀を平滑化処理すると、現像銀の表面の反射率が高くなり、現像銀が白味を帯びて見える。本透明導電フイルムをディスプレイに貼りあわせ使用する際に、支持体を介して裏からの黒味が要求される場合があるが、Ag/バインダ体積比率の低い乳剤層をアンダーコートすることで、十分な黒味が付与できる。
[29] 第1の本発明において、前記銀塩含有層が前記支持体の両面に設けられていることを特徴とする。
[30] 第1の本発明において、前記支持体の膜厚が8〜200μmであることを特徴とする。
[31] 第1の本発明において、前記支持体が樹脂フイルムであることを特徴とする。
[32] 第1の本発明において、前記支持体と前記銀塩含有層の間に、ゼラチン又はSBRを含む非感光性中間層を有することを特徴とする。
本発明において「非感光性中間層」は、現像銀粒子と支持体の密着性を改良する効果を発現するために支持体と銀塩乳剤層の間に形成される。前記銀塩含有層が実質的にバインダー硬化剤を含まないか、膨潤率が高い膜では、平滑化処理により膜強度を強くできるが、上記非感光性中間層の存在により支持体と銀画像の密着性が飛躍的に向上できることが見出せた。
[33] この場合、前記樹脂フイルムがポリエチレンテレフタレートフイルム又はポリイミドフイルムであることを特徴とする。
[34] 第1の本発明において、製造される前記導電膜が電磁波シールド性を有することを特徴とする。
[35] 第1の本発明において、前記金属銀部が細線パターンであり、その線幅が0.1μm〜25μmであることを特徴とする。
[36] 第1の本発明において、前記導電膜がプリント配線基板であることを特徴とする。
[37] 次に、第2の本発明に係る導電膜の製造方法は、支持体上に銀塩を含有する銀塩含有層を有し、これを露光、現像処理することにより金属銀部を形成する導電膜の製造方法において、銀塩の調製工程で、アニオン性沈降剤の非存在下で沈降法による乳剤の水洗・脱塩を行うことが可能な化学修飾ゼラチンを分散媒の少なくとも一部に用いることを特徴とする。
[38] 第2の本発明において、化学修飾ゼラチンが、フタル化ゼラチンであることを特徴とする。
[39] 次に、第3の本発明に係る導電膜は、上述した第1又は第2の本発明に係る導電膜の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
[40] 次に、第4の本発明に係る導電膜は、支持体上に、密度7.0g/cm3〜10.5g/cm3である銀を含む金属銀部を有することを特徴とする導電膜であって、支持体と金属銀部の間に、ゼラチン又はSBRを含む非感光性中間層を有することを特徴とする。
導電膜の金属密度が高くなると、支持体との密着性が悪くなるが、上記非感光性中間層の存在により密着性が飛躍的に向上することが見出せ、導電性と密着性を両立できることがわかった。
[41] 第4の本発明において、前記導電膜が電磁波シールド膜又はプリント配線基板であることを特徴とする。
以上説明したように、本発明に係る導電膜の製造方法によれば、表面抵抗が十分に低減された導電膜を製造することができる。本発明の導電膜は、高い導電性,電磁波シールド性及び高い透光性を有する。
また、導電膜の金属銀部を細線パターンにすることで、メッシュ状の金属銀部と透光性部を有する透光性電磁波シールド膜を提供することができる。
また、本発明によれば、細線状パターンの形成が短工程で可能であり、高い電磁波シールド性と高い透明性とを有し、且つ、メッシュ部が黒色の透光性電磁波シールド膜を安価、大量に製造することが可能な透光性電磁波シールド膜の製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、高い導電性を有し、ピンホールの少ないプリント基板を提供できる。
また、本発明によれば、細線のパターンに形成可能であり、且つ、環境に対する負荷が小さく、安価に大量生産できるプリント基板の製造方法を提供することができる。
以下、本発明の導電膜の製造方法について説明する。なお、本発明の導電膜は、透光性電磁波シールド膜やプリント基板としても使用できる。
なお、本明細書において「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味として使用される。
〈導電膜製造用感光材料〉
[支持体]
本発明の製造方法に用いられる感光材料の支持体としては、プラスチックフイルム、プラスチック板、及びガラス板等を用いることができる。
上記プラスチックフイルム及びプラスチック板の原料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル類;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、EVA等のポリオレフィン類;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂;その他、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)等を用いることができる。
本発明におけるプラスチックフイルム及びプラスチック板は、単層で用いることもできるが、2層以上を組み合わせた多層フイルムとして用いることも可能である。
また、アルミ等の金属箔支持体を用いることもできる。
[銀塩含有層]
本発明の製造方法に用いられる感光材料は、支持体上に、光センサとして銀塩を含む乳剤層(銀塩含有層)を有する。銀塩含有層は、銀塩のほか、バインダ、溶媒等を含有することができる。また、疑義がない場合には、銀塩を含む乳剤層(あるいは銀塩含有層)を単に「乳剤層」と呼ぶこともある。
乳剤層の膨潤は250%以上であることを特徴とする。本発明において、膨潤率は以下のように定義する。
膨潤率(%)=100×((b)−(a))/(a)
上記式において、(a)は乾燥時の乳剤層膜厚、(b)は25℃の蒸留水に1分間浸漬した後の乳剤層膜厚を示している。
乳剤層膜厚(a)の測定は、例えば試料の断面を走査型電子顕微鏡で観察することによって測定できる。膨潤後の乳剤層膜厚(b)は、膨潤した試料を液体窒素により凍結乾燥した後の試料断面を走査型電子顕微鏡で観察することにより測定可能である。
本発明において、感光材料の乳剤層の膨潤は250%以上が好ましいが、好ましい範囲の膨潤率は乳剤層のAg/バインダ比に依存する。すなわち、膜中のバインダ部は膨潤可能であるが、ハロゲン化銀は膨潤しないため、バインダ部の膨潤率が同じであってもAg/バインダ比率が高いほど乳剤層全体の膨潤率は低下するからである。本発明において、好ましい乳剤層の膨潤率は、乳剤層のAg/バインダ比が4以下の場合は250%以上であり、乳剤層のAg/バインダ比が4.5以上6未満の場合は200%以上であり、乳剤層のAg/バインダ比が6以上の場合は150%以上である。
乳剤層には、銀塩のほか、必要に応じて、染料、バインダ、溶媒等を含有することができる。以下、乳剤層に含まれる各成分について説明する。
<染料>
感光材料には、少なくとも乳剤層に染料が含まれていてもよい。染料は、フィルタ染料としてもしくはイラジエーション防止その他種々の目的で乳剤層に含まれる。上記染料としては、固体分散染料を含有してよい。本発明に好ましく用いられる染料としては、特開平9−179243号公報記載の一般式(FA)、一般式(FA1)、一般式(FA2)、一般式(FA3)で表される染料が挙げられ、具体的には同公報記載の化合物(F1)〜(F34)が好ましい。また、特開平7−152112号公報記載の(II−2)〜(II−24)、特開平7−152112号公報記載の(III−5)〜(III−18)、特開平7−152112号公報記載の(IV−2)〜(IV−7)等も好ましく用いられる。
このほか、本発明に使用することができる染料としては、現像又は定着の処理時に脱色させる固体微粒子分散状の染料としては、特開平3−138640号公報記載のシアニン染料、ピリリウム染料及びアミニウム染料が挙げられる。また、処理時に脱色しない染料として、特開平9−96891号公報記載のカルボキシル基を有するシアニン染料、特開平8−245902号公報記載の酸性基を含まないシアニン染料及び同8−333519号公報記載のレーキ型シアニン染料、特開平1−266536号公報記載のシアニン染料、特開平3−136038号公報記載のホロポーラ型シアニン染料、特開昭62−299959号公報記載のピリリウム染料、特開平7−253639号公報記載のポリマー型シアニン染料、特開平2−282244号公報記載のオキソノール染料の固体微粒子分散物、特開昭63−131135号公報記載の光散乱粒子、特開平9−5913号公報記載のYb3+化合物及び特開平7−113072号公報記載のITO粉末等が挙げられる。また、特開平9−179243号公報記載の一般式(F1)、一般式(F2)で表される染料で、具体的には同公報記載の化合物F35〜F112も用いることができる。
また、上記染料としては、水溶性染料を含有することができる。このような水溶性染料としては、オキソノール染料、ベンジリデン染料、メロシアニン染料、シアニン染料及びアゾ染料が挙げられる。中でも本発明においては、オキソノール染料、ヘミオキソノール染料及びベンジリデン染料が有用である。本発明に用い得る水溶性染料の具体例としては、英国特許584,609号公報、同1,177,429号公報、特開昭48−85130号公報、同49−99620号公報、同49−114420号公報、同52−20822号公報、同59−154439号公報、同59−208548号公報、米国特許2,274,782号公報、同2,533,472号公報、同2,956,879号公報書、同3,148,187号公報、同3,177,078号公報、同3,247,127号公報、同3,540,887号公報、同3,575,704号公報、同3,653,905号公報、同3,718,427号公報に記載されたものが挙げられる。
上記乳剤層中における染料の含有量は、イラジエーション防止等の効果と、添加量増加による感度低下の観点から、全固形分に対して0.01〜10質量%が好ましく、0.1〜5質量%がさらに好ましい。
<銀塩>
本発明で用いられる銀塩としては、ハロゲン化銀等の無機銀塩及び酢酸銀等の有機銀塩が挙げられる。本発明においては、光センサとしての特性に優れるハロゲン化銀を用いることが好ましい。
本発明で好ましく用いられるハロゲン化銀について説明する。
本発明においては、光センサとしての特性に優れるハロゲン化銀を用いることが好ましく、ハロゲン化銀に関する銀塩写真フイルムや印画紙、印刷製版用フイルム、フォトマスク用エマルジョンマスク等で用いられる技術は、本発明においても用いることができる。
上記ハロゲン化銀に含有されるハロゲン元素は、塩素、臭素、ヨウ素及びフッ素のいずれであってもよく、これらを組み合わせでもよい。例えば、AgCl、AgBr、AgIを主体としたハロゲン化銀が好ましく用いられ、さらにAgBrやAgClを主体としたハロゲン化銀が好ましく用いられる。塩臭化銀、沃塩臭化銀、沃臭化銀もまた好ましく用いられる。より好ましくは、塩臭化銀、臭化銀、沃塩臭化銀、沃臭化銀であり、最も好ましくは、塩化銀50モル%以上を含有する塩臭化銀、沃塩臭化銀が用いられる。
なお、ここで、「AgBr(臭化銀)を主体としたハロゲン化銀」とは、ハロゲン化銀組成中に占める臭化物イオンのモル分率が50%以上のハロゲン化銀をいう。このAgBrを主体としたハロゲン化銀粒子は、臭化物イオンのほかに沃化物イオン、塩化物イオンを含有していてもよい。
なお、ハロゲン化銀乳剤における沃化銀含有率は、ハロゲン化銀乳剤1モル当たり1.5mol%であることが好ましい。沃化銀含有率を1.5mol%とすることにより、カブリを防止し、圧力性を改善することができる。より好ましい沃化銀含有率は、ハロゲン化銀乳剤1モル当たり1mol%以下である。
ハロゲン化銀は固体粒子状であり、露光、現像処理後に形成されるパターン状金属銀層の画像品質の観点からは、ハロゲン化銀の平均粒子サイズは、球相当径で0.1〜1000nm(1μm)であることが好ましく、0.1〜100nmであることがより好ましく、1〜50nmであることがさらに好ましい。
なお、ハロゲン化銀粒子の球相当径とは、粒子形状が球形の同じ体積を有する粒子の直径である。
ハロゲン化銀粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状、立方体状、平板状(6角平板状、三角形平板状、4角形平板状等)、八面体状、14面体状等、様々な形状であることができ、立方体、14面体が好ましい。
ハロゲン化銀粒子は内部と表層が均一な相からなっていても異なっていてもよい。また、粒子内部あるいは表面にハロゲン組成の異なる局在層を有していてもよい。
本発明に用いられる乳剤層用塗布液であるハロゲン化銀乳剤は、P.Glafkides著 Chimieet Physique Photographique(Paul Montel社刊、1967年)、G.F.Dufin著 Photographic Emulsion Chemistry(The Forcal Press刊、1966年)、V.L.Zelikmanほか著 Making and Coating Photographic Emulsion(The Forcal Press刊、1964年)等に記載された方法を用いて調製することができる。
すなわち、上記ハロゲン化銀乳剤の調製方法としては、酸性法、中性法等のいずれでもよく、また、可溶性銀塩と可溶性ハロゲン塩とを反応させる方法としては、片側混合法、同時混合法、それらの組み合わせ等のいずれを用いてもよい。
また、銀粒子の形成方法としては、粒子を銀イオン過剰の下において形成させる方法(いわゆる逆混合法)を用いることもできる。さらに、同時混合法の一つの形式としてハロゲン化銀の生成される液相中のpAgを一定に保つ方法、すなわち、いわゆるコントロールド・ダブルジェット法を用いることもできる。
また、アンモニア、チオエーテル、四置換チオ尿素等のいわゆるハロゲン化銀溶剤を使用して粒子形成させることも好ましい。これらの方法としてより好ましくは四置換チオ尿素化合物であり、特開昭53−82408号、同55−77737号各公報に記載されている。好ましいチオ尿素化合物はテトラメチルチオ尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジンチオンが挙げられる。ハロゲン化銀溶剤の添加量は用いる化合物の種類及び目的とする粒子サイズ、ハロゲン組成により異なるが、ハロゲン化銀1モルあたり10-5〜10-2モルが好ましい。
上記コントロールド・ダブルジェット法及びハロゲン化銀溶剤を使用した粒子形成方法では、結晶型が規則的で粒子サイズ分布の狭いハロゲン化銀乳剤を作るのが容易であり、本発明に好ましく用いることができる。
また、粒子サイズを均一にするためには、英国特許第1,535,016号公報、特公昭48−36890号公報、同52−16364号公報に記載されているように、硝酸銀やハロゲン化アルカリの添加速度を粒子成長速度に応じて変化させる方法や、英国特許第4,242,445号公報、特開昭55−158124号公報に記載されているように水溶液の濃度を変化させる方法を用いて、臨界飽和度を越えない範囲において早く銀を成長させることが好ましい。本発明における乳剤層の形成に用いられるハロゲン化銀乳剤は単分散乳剤が好ましく、{(粒子サイズの標準偏差)/平均粒子サイズ)}×100で表される変動係数が20%以下、より好ましくは15%以下、最も好ましくは10%以下であることが好ましい。
本発明に用いられるハロゲン化銀乳剤は、粒子サイズの異なる複数種類のハロゲン化銀乳剤を混合してもよい。
本発明に用いられるハロゲン化銀乳剤は、VIII族、VIIB族に属する金属を含有してもよい。特に、高コントラスト及び低カブリを達成するために、ロジウム化合物、イリジウム化合物、ルテニウム化合物、鉄化合物、オスミウム化合物等を含有することが好ましい。これら化合物は、各種の配位子を有する化合物であってよく、配位子として例えば、シアン化物イオンやハロゲンイオン、チオシアナートイオン、ニトロシルイオン、水、水酸化物イオン等や、こうした擬ハロゲン、アンモニアのほか、アミン類メチルアミン、エチレンジアミン等、ヘテロ環化合物イミダゾール、チアゾール、5−メチルチアゾール、メルカプトイミダゾール等、尿素、チオ尿素等の、有機分子を挙げることができる。
また、高感度化のためにはK4〔FeCN〕6〕やK4〔RuCN〕6〕、K3〔CrCN〕6〕のような六シアノ化金属錯体のドープが有利に行われる。
上記ロジウム化合物としては、水溶性ロジウム化合物を用いることができる。水溶性ロジウム化合物としては、例えば、ハロゲン化ロジウム(III)化合物、ヘキサクロロロジウム(III)錯塩、ペンタクロロアコロジウム錯塩、テトラクロロジアコロジウム錯塩、ヘキサブロモロジウム(III)錯塩、ヘキサアミンロジウム(III)錯塩、トリザラトロジウム(III)錯塩、K3Rh2Br9等が挙げられる。
これらのロジウム化合物は、水或いは適当な溶媒に溶解して用いられるが、ロジウム化合物の溶液を安定化させるために一般によく行われる方法、すなわち、ハロゲン化水素水溶液(例えば塩酸、臭酸、フッ酸等)、あるいはハロゲン化アルカリ(例えばKCl、NaCl、KBr、NaBr等)を添加する方法を用いることができる。水溶性ロジウムを用いる代わりにハロゲン化銀調製時に、あらかじめロジウムをドープしてある別のハロゲン化銀粒子を添加して溶解させることも可能である。
上記イリジウム化合物としては、K2IrCl6、K3IrCl6等のヘキサクロロイリジウム錯塩、ヘキサブロモイリジウム錯塩、ヘキサアンミンイリジウム錯塩、ペンタクロロニトロシルイリジウム錯塩等が挙げられる。
上記ルテニウム化合物としては、ヘキサクロロルテニウム、ペンタクロロニトロシルルテニウム、K4〔Ru(CN)6〕等が挙げられる。
上記鉄化合物としては、ヘキサシアノ鉄(II)酸カリウム、チオシアン酸第一鉄が挙げられる。
上記ルテニウム、オスミニウムは特開昭63−2042号公報、特開平1−285941号公報、同2−20852号公報、同2−20855号公報等に記載された水溶性錯塩の形で添加され、特に好ましいものとして、以下の式で示される六配位錯体が挙げられる。
〔ML6-n
ここで、MはRu、又はOsを表し、nは0、1、2、3又は4を表す。
この場合、対イオンは重要性を持たず、例えば、アンモニウム若しくはアルカリ金属イオンが用いられる。また、好ましい配位子としてはハロゲン化物配位子、シアン化物配位子、シアン酸化物配位子、ニトロシル配位子、チオニトロシル配位子等が挙げられる。以下に本発明に用いられる具体的錯体の例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
〔RuCl6-3、〔RuCl42O〕2-1、〔RuCl5NO〕〕-2、〔RuBr5NS〕〕-2、〔RuCO〕3Cl3-2、〔RuCO〕Cl5-2、〔RuCO〕Br5-2、〔OsCl6-3、〔OsCl5NO〕〕-2、〔OsNO〕CN〕5-2、〔OsNS〕Br5-2、〔OsCN〕6-4、〔OsO〕2CN〕5-4
これらの化合物の添加量はハロゲン化銀1モル当り10-10〜10-2モル/モルAgであることが好ましく、10-9〜10-3モル/モルAgであることがさらに好ましい。
その他、本発明では、Pd(II)イオン及び/又はPd金属を含有するハロゲン化銀も好ましく用いることができる。Pdはハロゲン化銀粒子内に均一に分布していてもよいが、ハロゲン化銀粒子の表層近傍に含有させることが好ましい。ここで、Pdが「ハロゲン化銀粒子の表層近傍に含有する」とは、ハロゲン化銀粒子の表面から深さ方向に50nm以内において、他層よりもパラジウムの含有率が高い層を有することを意味する。
このようなハロゲン化銀粒子は、ハロゲン化銀粒子を形成する途中でPdを添加することにより作製することができ、銀イオンとハロゲンイオンとをそれぞれ総添加量の50%以上添加した後に、Pdを添加することが好ましい。またPd(II)イオンを後熟時に添加する等の方法でハロゲン化銀表層に存在させることも好ましい。
このPd含有ハロゲン化銀粒子は、物理現像や無電解メッキの速度を速め、所望の電磁波シールド材の生産効率を上げ、生産コストの低減に寄与する。Pdは、無電解メッキ触媒としてよく知られて用いられているが、本発明では、ハロゲン化銀粒子の表層にPdを偏在させることが可能なため、極めて高価なPdを節約することが可能である。
本発明において、ハロゲン化銀に含まれるPdイオン及び/又はPd金属の含有率は、ハロゲン化銀の、銀のモル数に対して10-4〜0.5モル/モルAgであることが好ましく、0.01〜0.3モル/モルAgであることがさらに好ましい。
使用するPd化合物の例としては、PdCl4や、Na2PdCl4等が挙げられる。
本発明において、水洗・脱塩はアニオン性沈降剤を用いずに行うことが好ましい。アニオン性沈降剤を存在させることなく、PH操作のみによって乳剤を沈降させ、その上澄みを除去することによって水洗・脱塩を行うために、分散媒として化学修飾したゼラチンを用いることが好ましい。アミノ基の正の電荷を無電荷あるいは負の電荷に変えたゼラチンを分散媒として用いた場合、乳剤のPHを下げることのみで乳剤を沈降させることが可能となり、アニオン性沈降剤は不要となる。このようなゼラチンの例としては、アセチル化、脱アミノ化、ベンゾイル化、ジニトロフェニル化、トリニトロフェニル化、カルバミル化、フェニルカルバミル化、スクシニル化、コハク化、フタル化等を施したゼラチン等がある。本発明においてより好ましいのは、フタル化ゼラチンを用いた場合である。
アニオン性沈降剤を用いない水洗・脱塩方法の他の例としては、硫酸ソーダやクロム明ばん等の無機塩を乳剤中に添加して乳剤を凝集させてその上澄みを除去する方法、限外ろ過を用いる方法、遠心分離により乳剤を沈降させた後その上澄みを除去する方法、ヌードル水洗による方法、或いは分散媒として合成ポリマーを用いる方法等が挙げられる。これらに関しては、後述のリサーチディスクロージャー誌(RESEARCH DISCLOSURE)に引用の文献の記載を参考にできる。
当業界で最も通常に行われている脱塩方法は、いわゆるフロキュレーション法である。フロキュレーション法においては、通常、アニオン性有機化合物を沈降剤として乳剤に添加した後、乳剤のpHを低下させることによって乳剤を沈降させ、その上澄みを除去することによって脱塩が行われる。乳剤が沈降する理由は、アニオン性沈降剤がゼラチンの正の電荷(主にアミノ基からなる)と結合し、正の電を中和するとともに、乳剤のpHを下げることによってゼラチンの負の電荷(主にカルボキシル基からなる)をプロトン化して中和し、ゼラチンの水溶性を低減させるからである。ゼラチンはハロゲン化銀粒子と共に沈降し、乳剤は液体部分と固体部分に分離する。液体部分に溶けた塩が液体部分と共に除去されることによって、乳剤の脱塩が可能になる。
ところが本発明者等が研究を行った結果、上記の最も通常に行われるフロキュレーション法による脱塩工程において添加されるアニオン性沈降剤が、Ag/ゼラチン比の高い乳剤ではハロゲン化銀粒子の凝集、ひいては塗布面状故障の大きな原因となっており、アニオン性沈降剤を用いずに水洗すれば、導電性と塗布面状とを両立できることがわかった。
水洗・脱塩の温度は特に制限はないが、沈降速度を促進するという意味で、水洗をある程度の高温で行うことは好ましい。本発明において好ましい水洗・脱塩温度は30℃〜60℃の範囲である。
ゼラチンを低減した乳剤では、保護コロイド能力が低減しているため、脱塩工程中に粒子変形を引き起こし易いが、粒子変形は粒子に吸着する写真有用化合物の添加により抑えることが可能である。写真有用化合物の吸着によって粒子変形を防止する事が本発明にとってより好ましい。粒子形態を安定化させる写真有用化合物としては、特に制限はないが、分光増感剤、被り防止剤及び安定剤等を好ましく用いることができる。これらに関しては、後述のリサーチ・ディスクロージャー誌(RESEARCH DISCLOSURE)の記載を参考にすることができる。
粒子変形を防止するための写真有用化合物の吸着にとって都合のよいpHを選ぶことも可能であり、同時に乳剤のpAgも写真有用化合物の吸着に都合のよい条件に設定することが好ましい。
本発明では、一般のハロゲン化銀写真感光材料と同様に化学増感を施しても、施さなくてもよい。化学増感の方法としては、例えば特開2000−275770号の段落番号0078以降に引用されている、写真感光材料の感度増感作用のあるカルコゲナイト化合物あるいは貴金属化合物からなる化学増感剤をハロゲン化銀乳剤に添加することによって行われる。本発明の感光材料に用いる銀塩としては、このような化学増感を行わない乳剤、すなわち、未化学増感乳剤を好ましく用いることができる。本発明において好ましい未化学増感乳剤の調製方法としては、カルコゲナイトあるいは貴金属化合物からなる化学増感剤の添加量を、これらが添加されたことによる感度上昇が0.1以内になる量以下の量にとどめることが好ましい。カルコゲナイトあるいは貴金属化合物の添加量の具体的な量に制限はないが、本発明における未化学増感乳剤の好ましい調製方法として、これら化学増感化合物の総添加量をハロゲン化銀1モルあたり5×10-7モル以下にすることが好ましい。
本発明では、さらに光センサとしての感度を向上させるため、写真乳剤で行われる化学増感を施すこともできる。化学増感の方法としては、硫黄増感、セレン増感、テルル増感等カルコゲン増感、金増感等の貴金属増感、還元増感等を用いることができる。これらは、単独又は組み合わせて用いられる。上記化学増感の方法を組み合わせて使用する場合には、例えば、硫黄増感法と金増感法、硫黄増感法とセレン増感法と金増感法、硫黄増感法とテルル増感法と金増感法等の組み合わせが好ましい。
上記硫黄増感は、通常、硫黄増感剤を添加して、40℃以上の高温で乳剤を一定時間攪拌することにより行われる。上記硫黄増感剤としては公知の化合物を使用することができ、例えば、ゼラチン中に含まれる硫黄化合物のほか、種々の硫黄化合物、例えば、チオ硫酸塩、チオ尿素類、チアゾール類、ローダニン類等を用いることができる。好ましい硫黄化合物は、チオ硫酸塩、チオ尿素化合物である。硫黄増感剤の添加量は、化学熟成時のpH、温度、ハロゲン化銀粒子の大きさ等の種々の条件の下で変化し、ハロゲン化銀1モル当り10-7〜10-2モルが好ましく、より好ましくは10-5〜10-3モルである。
上記セレン増感に用いられるセレン増感剤としては、公知のセレン化合物を用いることができる。すなわち、上記セレン増感は、通常、不安定型及び/又は非不安定型セレン化合物を添加して40℃以上の高温で乳剤を一定時間攪拌することにより行われる。上記不安定型セレン化合物としては特公昭44−15748号公報、同43−13489号公報、特開平4−109240号公報、同4−324855号公報等に記載の化合物を用いることができる。特に特開平4−324855号公報中の一般式(VIII)及び(IX)で示される化合物を用いることが好ましい。
上記テルル増感剤に用いられるテルル増感剤は、ハロゲン化銀粒子表面又は内部に、増感核になると推定されるテルル化銀を生成せしめる化合物である。ハロゲン化銀乳剤中のテルル化銀生成速度については特開平5−313284号公報に記載の方法で試験することができる。具体的には、米国特許US第1,623,499号公報、同第3,320,069号公報、同第3,772,031号公報、英国特許第235,211号公報、同第1,121,496号公報、同第1,295,462号公報、同第1,396,696号公報、カナダ特許第800,958号公報、特開平4−204640号公報、同4−271341号公報、同4−333043号公報、同5−303157号公報、ジャーナル・オブ・ケミカル・ソサイアティー・ケミカル・コミュニケーション(J.Chem.Soc.Chem.Commun.)635頁(1980)、同1102頁(1979)、同645頁(1979)、ジャーナル・オブ・ケミカル・ソサイアティー・パーキン・トランザクション(J.Chem.Soc.Perkin.Trans.1巻,2191頁(1980)、S.パタイ(S.Patai)編、ザ・ケミストリー・オブ・オーガニック・セレニウム・アンド・テルリウム・カンパウンズ(The Chemistry of Organic Selenium and Tellunium Compounds)、1巻(1986)、同2巻(1987)に記載の化合物を用いることができる。特に、特開平5−313284号公報中の一般式(II)、(III)、(IV)で示される化合物が好ましい。
本発明で用いることのできるセレン増感剤及びテルル増感剤の使用量は、使用するハロゲン化銀粒子、化学熟成条件等によって変わるが、一般にハロゲン化銀1モル当たり10-8〜10-2モル、好ましくは10-7〜10-3モル程度を用いる。本発明における化学増感の条件としては特に制限はないが、pHとしては5〜8、pAgとしては6〜11、好ましくは7〜10であり、温度としては40〜95℃、好ましくは45〜85℃である。
また、上記貴金属増感剤としては、金、白金、パラジウム、イリジウム等が挙げられ、特に金増感が好ましい。金増感に用いられる金増感剤としては、具体的には、塩化金酸、カリウムクロロオーレート、カリウムオーリチオシアネート、硫化金、チオグルコース金(I)、チオマンノース金(I)等が挙げられ、ハロゲン化銀1モル当たり10-7〜10-2モル程度を用いることができる。本発明に用いるハロゲン化銀乳剤にはハロゲン化銀粒子の形成又は物理熟成の過程においてカドミウム塩、亜硫酸塩、鉛塩、タリウム塩等を共存させてもよい。
また、本発明においては、還元増感を用いることができる。還元増感剤としては第一スズ塩、アミン類、ホルムアミジンスルフィン酸、シラン化合物等を用いることができる。上記ハロゲン化銀乳剤は、欧州公開特許(EP)293917号公法に示される方法により、チオスルホン酸化合物を添加してもよい。本発明に用いられる感光材料の作製に用いられるハロゲン化銀乳剤は、1種だけでもよいし、2種以上(例えば、平均粒子サイズの異なるもの、ハロゲン組成の異なるもの、晶癖の異なるもの、化学増感の条件の異なるもの、感度の異なるもの)の併用であってもよい。中でも高コントラストを得るためには、特開平6−324426号公報に記載されているように、支持体に近いほど高感度な乳剤を塗布することが好ましい。
<バインダ>
乳剤層には、銀塩粒子を均一に分散させ、且つ、乳剤層と支持体との密着を補助する目的でバインダを用いることができる。本発明において上記バインダとしては、非水溶性ポリマー及び水溶性ポリマーのいずれもバインダとして用いることができるが、後述の温水に浸漬又は蒸気に接触させる処理により除去される水溶性バインダーの比率が多いことが好ましい。
上記バインダとしては、例えば、ゼラチン、カラギーナン、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、澱粉等の多糖類、セルロース及びその誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリサッカライド、ポリビニルアミン、キトサン、ポリリジン、ポリアクリル酸、ポリアルギン酸、ポリヒアルロン酸、カルボキシセルロース等が挙げられる。これらは、官能基のイオン性によって中性、陰イオン性、陽イオン性の性質を有する。
好ましくはゼラチンが使用される。ゼラチンとしては石灰処理ゼラチンの他、酸処理ゼラチンを用いてもよく、ゼラチンの加水分解物、ゼラチン酵素分解物、その他(アミノ基、カルボキシル基を修飾したフタル化ゼラチン、アセチル化ゼラチン)を使用することができるが、銀塩調製工程において使用するゼラチンはアミノ基の正の電荷を無電荷あるいは負の電荷に変えたゼラチンを用いることが好ましいが、さらにフタル化ゼラチンを用いるのがより好ましい。
乳剤層中に含有されるバインダの含有量は、特に限定されず、分散性と密着性を発揮し得る範囲で適宜決定することができる。乳剤層中のバインダの含有量は、Ag/バインダ体積比率が1/2以上であることが好ましく、1/1以上であることがより好ましい。
<溶媒>
上記乳剤層の形成に用いられる溶媒は、特に限定されるものではないが、例えば、水、有機溶媒(例えば、メタノール等アルコール類、アセトン等、ケトン類、ホルムアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、酢酸エチル等のエステル類、エーテル類等)、イオン性液体、及びこれらの混合溶媒を挙げることができる。
本発明の乳剤層に用いられる溶媒の含有量は、前記乳剤層に含まれる銀塩、バインダ等の合計の質量に対して30〜90質量%の範囲であり、50〜80質量%の範囲であることが好ましい。
<帯電防止剤>
本発明に係る感光材料は帯電防止剤を含有することが好ましく、乳剤層と反対側の支持体面上にコーティングするのが望ましい。
帯電防止層としては、表面抵抗率が25℃、25%RHの雰囲気下で1012(オーム/sq)以下の導電性物質含有層を好ましく用いることができる。本発明に好ましい帯電防止剤として、下記の導電性物質を好ましく用いることができる。
特開平2−18542号公報第2頁左下13行目から同公報第3頁右上7行目に記載の導電性物質。具体的には、同公報第2頁右下2行目から同頁右下10行目に記載の金属酸化物、及び同公報に記載の化合物P−1〜P−7の導電性高分子化合物。USP5575957号公報、特開平10−142738号公報段落番号0045〜0043及び特開平11−223901号公法段落番号0013〜0019に記載の針状の金属酸化物等を用いることができる。
本発明で用いられる導電性金属酸化物粒子は、ZnO、TiO2、SnO2、Al23、In23、MgO、BaO及びMoO3並びにこれらの複合酸化物、そしてこれらの金属酸化物にさらに異種原子を含む金属酸化物の粒子を挙げることができる。金属酸化物としては、SnO2、ZnO、Al23、TiO2、In23、及びMgOが好ましく、さらに、SnO2、ZnO、In23及びTiO2が好ましく、SnO2が特に好ましい。異種原子を少量含む例としては、ZnOに対してAlあるいはIn、TiO2に対してNbあるいはTa、In23に対してSn、及びSnO2に対してSb、Nbあるいはハロゲン元素等の異種元素を0.01〜30モル%(好ましくは0.1〜10モル%)ドープしたものを挙げることができる。異種元素の添加量が、0.01モル%未満の場合は酸化物又は複合酸化物に充分な導電性を付与することができにくくなり、30モル%を超えると粒子の黒化度が増し、帯電防止層が黒ずむため適さない。従って、本発明では導電性金属酸化物粒子の材料としては、金属酸化物又は複合金属酸化物に対し異種元素を少量含むものが好ましい。また結晶構造中に酸素欠陥を含むものも好ましい。
上記異種原子を少量含む導電性金属酸化物微粒子としては、アンチモンがドープされたSnO2粒子が好ましく、特にアンチモンが0.2〜2.0モル%ドープされたSnO2粒子が好ましい。
本発明に用いる導電性金属酸化物の形状については特に制限はなく、粒状、針状等が挙げられる。また、その大きさは、球換算径で表した平均粒径が0.5〜25μm である。
また、導電性を得るためには、例えば、可溶性塩(例えば塩化物、硝酸塩等)、蒸着金属層、米国特許第2861056号公報及び同第3206312号公報に記載のようなイオン性ポリマー又は米国特許第3428451号公報に記載のような不溶性無機塩を使用することもできる。
このような導電性金属酸化物粒子を含有する帯電防止層はバック面の下塗り層、乳剤層の下塗り層等として設けることが好ましい。その添加量は両面合計で0.01〜1.0g/m2であることが好ましい。
また、感光材料の体積抵抗率は25℃25%RHの雰囲気下で1.0×107〜1.0〜1012(オーム・cm)であることが好ましい。
本発明において、前記導電性物質のほかに、特開平2−18542号公報第4頁右上2行目から第4頁右下下から3行目、特開平3−39948号公報第12頁左下6行目から同公報第13頁右下5行目に記載の含フッ素界面活性剤を併用することによって、さらに良好な帯電防止性を得ることができる。
<その他の添加剤>
本発明における感光材料に用いられる各種添加剤に関しては、特に制限はなく、例えば下記公報等に記載されたものを好ましく用いることができる。
(1)造核促進剤
上記造核促進剤としては、特開平6−82943号公報に記載の一般式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)の化合物や、特開平2−103536号公報第9頁右上欄13行目から同第16頁左上欄10行目の一般式(II−m)〜(II−p)及び化合物例II−1〜II−22、並びに、特開平1−179939号公報に記載の化合物が挙げられる。
(2)分光増感色素
上記分光増感色素としては、特開平2−12236号公報第8頁左下欄13行目から同右下欄4行目、同2−103536号公報第16頁右下欄3行目から同第17頁左下欄20行目、さらに特開平1−112235号、同2−124560号、同3−7928号、及び同5−11389号各公報に記載の分光増感色素が挙げられる。
(3)界面活性剤
上記界面活性剤としては、特開平2−12236号公報第9頁右上欄7行目から同右下欄7行目、及び特開平2−18542号公報第2頁左下欄13行目から同第4頁右下欄18行目に記載の界面活性剤が挙げられる。
(4)カブリ防止剤
上記カブリ防止剤としては、特開平2−103536号公報第17頁右下欄19行目から同第18頁右上欄4行目及び同右下欄1行目から5行目、さらに特開平1−237538号公報に記載のチオスルフィン酸化合物が挙げられる。
(5)ポリマーラテックス
上記ポリマーラテックスとしては、特開平2−103536号公報第18頁左下欄12行目から同20行目に記載のものが挙げられる。
(6)酸基を有する化合物
上記酸基を有する化合物としては、特開平2−103536号公報第18頁右下欄6行目から同第19頁左上欄1行目に記載の化合物が挙げられる。
(7)硬膜剤
上記硬膜剤としては、特開平2−103536号公報第18頁右上欄5行目から同第17行目に記載の化合物が挙げられる。
(8)黒ポツ防止剤
上記黒ポツ防止剤とは、未露光部に点状の現像銀が発生することを抑制する化合物であり、例えば、米国特許US第4956257号公報及び特開平1−118832号公報に記載の化合物が挙げられる。
(9)レドックス化合物
レドックス化合物としては、特開平2−301743号公報の一般式(I)で表される化合物(特に化合物例1〜50)、同3−174143号公報第3頁〜第20頁に記載の一般式(R−1)、(R−2)、(R−3)、化合物例1〜75、さらに特開平5−257239号、同4−278939号各公報に記載の化合物が挙げられる。
(10)モノメチン化合物
上記モノメチン化合物としては、特開平2−287532号公報の一般式II)の化合物特に化合物例II−1ないしII−26)が挙げられる。
(11)ジヒドロキシベンゼン類
特開平3−39948号公報第11頁左上欄から第12頁左下欄の記載、及び欧州特許公開EP452772A号公報に記載の化合物が挙げられる。
〔非感光性中間層〕
ゼラチン又はゼラチン及びSBRを含む層であり、その他に架橋剤や界面活性剤等の添加剤を含有することができる。
[その他の層構成]
乳剤層の上に保護層を設けてもよい。本発明において「保護層」とは、ゼラチンや高分子ポリマーといったバインダからなる層を意味し、擦り傷防止や力学特性を改良する効果を発現するために感光性を有する乳剤層上に形成される。その厚みは0.3μm以下が好ましい。上記保護層の塗布方法及び形成方法は特に限定されず、公知の塗布方法を適宜選択することができる。
〈導電膜の製造方法〉
上記の感光材料を用いて、導電膜を製造する方法について説明する。
本発明の導電膜の製造方法では、先ず、支持体上に銀塩を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理を施す。その後、現像処理により形成された金属銀部を平滑化処理(例えば、カレンダー処理)する。なお、金属銀部を形成する際には、金属銀部と光透過性部又は金属銀部と絶縁性部を形成してもよく、全面露光することでフイルムの全面に金属銀部を形成することもできる。なお、本発明によって得られる導電膜は、パターン露光によって金属が支持体上に形成されたものであるが、パターン露光は走査露光方式であっても面露光方式であってもよい。また、金属銀部は露光部に形成される場合と、未露光部に形成される場合とがある。
パターンの例としては、電磁波シールド膜の製造用にはメッシュ状のパターンであり、プリント基板の製造には、配線パターンであり、パターンの形状の更なる詳細は目的に応じて適宜調整することができる。
本発明の導電膜の製造方法は、感光材料と現像処理の形態によって、次の3通りの形態が含まれる。
(1)物理現像核を含まない感光性ハロゲン化銀黒白感光材料を化学現像又は熱現像して金属銀部を該感光材料上に形成させる態様。
(2)物理現像核をハロゲン化銀乳剤層中に含む感光性ハロゲン化銀黒白感光材料を溶解物理現像して金属銀部を該感光材料上に形成させる態様。
(3)物理現像核を含まない感光性ハロゲン化銀黒白感光材料と、物理現像核を含む非感光性層を有する受像シートを重ね合わせて拡散転写現像して金属銀部を非感光性受像シート上に形成させる態様。
上記(1)の態様は、一体型黒白現像タイプであり、感光材料上に透光性電磁波シールド膜等の透光性導電膜、あるいはプリント配線を有する導電膜が形成される。得られる現像銀は化学現像銀又は熱現像であり、高比表面のフィラメントである点で後続するメッキ又は物理現像過程で活性が高い。
上記(2)の態様は、露光部では、物理現像核近縁のハロゲン化銀粒子が溶解されて現像核上に沈積することによって感光材料上に透光性電磁波シールド膜や光透過性導電膜等の透光性導電膜、あるいはプリント配線を有する導電膜が形成される。これも一体型黒白現像タイプである。現像作用が、物理現像核上への析出であるので高活性であるが、現像銀は比表面は小さい球形である。
上記(3)の態様は、未露光部においてハロゲン化銀粒子が溶解されて拡散して受像シート上の現像核上に沈積することによって受像シート上に透光性電磁波シールド膜や光透過性導電膜等の透光性導電膜、あるいはプリント配線を有する導電膜が形成される。いわゆるセパレートタイプであって、受像シートを感光材料から剥離して用いる態様である。
いずれの態様もネガ型現像処理及び反転現像処理のいずれの現像を選択することもできる(拡散転写方式の場合は、感光材料としてオートポジ型感光材料を用いることによってネガ型現像処理を行う態様も可能である)。
ここでいう化学現像、熱現像、溶解物理現像、及び拡散転写現像は、当業界で通常用いられている用語どおりの意味であり、写真化学の一般教科書、例えば菊地真一著「写真化学」(共立出版社刊行)、C.E.K.Mees編「The Theory of Photographic Prosess,第4版」等に解説されている。
[露光]
本発明の製造方法では、支持体上に設けられた銀塩含有層の露光を行う。露光は、電磁波を用いて行うことができる。電磁波としては、例えば、可視光線、紫外線等の光、X線等の放射線等が挙げられる。さらに露光には波長分布を有する光源を利用してもよく、特定の波長の光源を用いてもよい。照射光のパターン化の形態としては、電磁波シールド膜の製造用にはメッシュ状のパターンであり、プリント基板の製造には、配線パターンである。
上記光源としては、例えば、陰極線(CRT)を用いた走査露光を挙げることができる。陰極線管露光装置は、レーザを用いた装置に比べて、簡便で、且つ、コンパクトであり、低コストになる。また、光軸や色の調整も容易である。画像露光に用いる陰極線管には、必要に応じてスペクトル領域に発光を示す各種発光体が用いられる。発光体としては、例えば、赤色発光体、緑色発光体、青色発光体のいずれか1種又は2種以上が混合されて用いられる。スペクトル領域は、上記の赤色、緑色及び青色に限定されず、黄色、橙色、紫色あるいは赤外領域に発光する蛍光体も用いられる。特に、これらの発光体を混合して白色に発光する陰極線管がしばしば用いられる。また、紫外線ランプも好ましく、水銀ランプのg線、水銀ランプのi線等も利用される。
また、本発明の製造方法では、露光を種々のレーザービームを用いて行うことができる。例えば、本発明における露光は、ガスレーザ、発光ダイオード、半導体レーザ、半導体レーザ又は半導体レーザを励起光源に用いた固体レーザと非線形光学結晶とを組み合わせた第二高調波発光光源(SHG)等の単色高密度光を用いた走査露光方式を好ましく用いることができ、さらにKrFエキシマレーザ、ArFエキシマレーザ、F2レーザ等も用いることができる。
銀塩含有層をパターン状に露光する方法は、フォトマスクを利用した面露光で行ってもよいし、レーザービームによる走査露光で行ってもよい。この際、レンズを用いた屈折式露光でも反射鏡を用いた反射式露光でもよく、コンタクト露光、プロキシミティ露光、縮小投影露光、反射投影露光等の露光方式を用いることができる。
[現像処理]
本発明の製造方法では、銀塩含有層を露光した後、さらに現像処理が施される。上記現像処理は、銀塩写真フイルムや印画紙、印刷製版用フイルム、フォトマスク用エマルジョンマスク等に用いられる通常の現像処理の技術を用いることができる。現像液については特に限定はしないが、PQ現像液、MQ現像液、MAA現像液等を用いることもできる。市販品としては、例えば、富士フイルム社処方のCN−16、CR−56、CP45X、FD−3、パピトールや、KODAK社処方のC−41、E−6、RA−4、Dsd−19、D−72等の現像液、又はそのキットに含まれる現像液を用いることができる。また、リス現像液を用いることもできる。リス現像液としては、KODAK社処方のD85等を用いることができる。
本発明の製造方法では、上記の露光及び現像処理を行うことにより露光部に金属銀部が形成されると共に、未露光部に後述する光透過性部が形成される。また、上記現像処理に続き、必要によりサンプルを水洗し、脱バインダ処理を行うことにより、さらに導電性の高いフイルムを得ることができる。なお、本発明では、現像温度、定着温度及び水洗温度は25℃以下で行うことが好ましい。
本発明の製造方法における現像処理は、未露光部分の銀塩を除去して安定化させる目的で行われる定着処理を含むことができる。本発明の製造方法において、定着処理は、銀塩写真フイルムや印画紙、印刷製版用フイルム、フォトマスク用エマルジョンマスク等に用いられる定着処理の技術を用いることができる。
現像処理で用いられる現像液には、画質を向上させる目的で、画質向上剤を含有することができる。上記画質向上剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール等の含窒素へテロ環化合物を挙げることができる。また、リス現像液を利用する場合は、特にポリエチレングリコールを使用することも好ましい。
現像処理後の露光部に含まれる金属銀の質量は、露光前の露光部に含まれていた銀の質量に対して50質量%以上の含有率であることが好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましい。露光部に含まれる銀の質量が露光前の露光部に含まれていた銀の質量に対して50質量%以上であれば、高い導電性を得やすいため好ましい。
現像処理後の露光部に含まれる金属銀部は銀及び、非導電性の高分子からなり、Ag/非導電性高分子の体積比が2/1以上であることを好ましく、3/1以上であることがさらに好ましい。
本発明における現像処理後の階調は、特に限定されるものではないが、4.0を超えることが好ましい。現像処理後の階調が4.0を超えると、光透過性部の透明性を高く保ったまま、導電性金属部の導電性を高めることができる。階調を4.0以上にする手段としては、例えば、前述のロジウムイオン、イリジウムイオンのドープが挙げられる。
[酸化処理]
本発明の製造方法では、現像処理後の金属銀部は、好ましくは酸化処理が行われる。酸化処理を行うことにより、例えば、光透過性部に金属が僅かに沈着していた場合に、該金属を除去し、光透過性部の透過性をほぼ100%にすることができる。
上記酸化処理としては、例えば、Fe(III)イオン処理等、種々の酸化剤を用いた公知の方法が挙げられる。酸化処理は、銀塩含有層の露光及び現像処理後に行うことができる。
本発明では、さらに露光及び現像処理後の金属銀部を、Pdを含有する溶液で処理することもできる。Pdは、2価のパラジウムイオンであっても金属パラジウムであってもよい。この処理により金属銀部の黒色が経時変化することを抑制できる。
なお、本発明の製造方法においては、線幅、開口率、Ag含有量を特定したメッシュ状の金属銀部を、露光・現像処理によって直接支持体上に形成するため、十分な表面抵抗率を有することから、さらに金属銀部に物理現象及び/又はメッキ処理を施してあらためて導電性を付与する必要がない。このため、簡易な工程で透光性電磁波シールド膜を製造することができる。
上述の通り、本発明の透光性電磁波シールドは、プラズマディスプレイパネル用透光性電磁波シールド膜として好適に用いることができる。このため、本発明の透光性電磁波シールド膜を含んでなるプラズマディスプレイパネル用透光性電磁波シールド膜を用いて形成されたプラズマディスプレイパネルは、高電磁波シールド能、高コントラスト及び高明度であり、且つ、低コストで作製することができる。
[還元処理]
現像処理後に還元水溶液に浸漬することで、好ましい導電性の高いフイルムを得ることができる。
還元水溶液としては、亜硫酸ナトリム水溶液、ハイドロキノン水溶液、パラフェニレンジアミン水溶液、シュウ酸水溶液等を用いることができ、水溶液PHは10以上とすることがさらに好ましい。
[平滑化処理]
本発明の製造方法では、現像処理済みの金属銀部(全面金属銀部、金属メッシュ状パターン部又は金属配線パターン部)に平滑化処理を施す。これによって金属銀部の導電性が顕著に増大する。さらに、金属銀部と光透過性部の面積を好適に設計することで、高い電磁波シールド性と高い透光性とを同時に有し、且つ、メッシュ部が黒色の透光性電磁波シールド膜及び高い導電性と高い絶縁性とを同時に有する、ピンホールのないプリント基板が得られる。
平滑化処理は、例えばカレンダーロールにより行うことができる。カレンダーロールは通常一対のロールからなる。以下、カレンダーロールを用いた平滑化処理をカレンダー処理と記す。
カレンダー処理に用いられるロールとしては、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等のプラスチックロール又は金属ロールが用いられる。特に、両面に乳剤層を有する場合は、金属ロール同士で処理することが好ましい。片面に乳剤層を有する場合は、シワ防止の点から金属ロールとプラスチックロールの組み合わせとすることもできる。線圧力の上限値は1960N/cm(200kgf/cm)、面圧に換算すると699.4kgf/cm2)以上、さらに好ましくは2940N/cm(300kgf/cm、面圧に換算すると935.8kgf/cm2)以上である。線圧力の上限値は、6880N/cm(700kgf/cm)以下である。
カレンダーロールで代表される平滑化処理の適用温度は10℃(温調なし)〜100℃が好ましく、より好ましい温度は、金属メッシュ状パターンや金属配線パターンの画線密度や形状、バインダー種によって異なるが、おおよそ10℃(温調なし)〜50℃の範囲にある。
以上に述べたように本発明の製造方法によって、表面抵抗率が2.5(Ω/sq)以下という高い導電性を有する導電膜を簡便で低コストで製造することができる。
すなわち、本発明の導電膜の製造方法によれば、支持体上に銀塩を含有する銀塩含有層を有する感光材料を露光し現像処理することで、支持体上に0.1〜10g/m2である銀を含む金属銀部を有し、表面抵抗が1.9以下である導電膜(但し、金属銀部上にさらに導電性層は形成されていない。)を得ることができる。
〔温水に浸漬又は蒸気に接触させる処理〕
本発明の方法では、支持体上に導電性金属部を形成した後、前記の導電性金属部が形成された支持体を温水ないしはそれ以上の温度の加熱水に浸漬させるか又は水蒸気に接触させる。これにより短時間で簡便に導電性及び透明性を向上させることができる。水溶性バインダの一部が除去されて金属(導電性物質)同士の結合部位が増加しているものと考えられる。
本プロセスは、現像処理後に実施できるが、平滑化処理後に行うことが望ましい。
支持体を浸漬させる温水ないしはそれ以上の温度の加熱水の温度は好ましくは60℃以上100℃以下であり、より好ましくは80℃〜100℃である。また、支持体に接触させる水蒸気の温度は、1気圧で100℃以上140℃以下が好ましい。温水ないしはそれ以上の温度の加熱水への浸漬時間又は蒸気への接触時間は、使用する水溶性バインダーの種類によって異なるが、支持体のサイズが60cm×1mの場合、約10秒〜約5分程度が好ましく、約1分〜約5分がさらに好ましい。
[めっき処理]
本発明においては、上記平滑化処理を行えばよいが、金属銀部に対してめっき処理を行ってもよい。めっき処理により、さらに表面抵抗を低減でき、導電性を高めることができる。平滑化処理は、めっき処理の前段又は後段のいずれで行ってもよいが、めっき処理の前段で行うことで、めっき処理が効率化され均一なめっき層が形成される。めっき処理としては、電解めっきでも無電解めっきでもよい。まためっき層の構成材料は十分な導電性を有する金属が好ましく、銅が好ましい。
なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本発明と下記公報に開示の技術を組合わせて使用することができる。特開2004−221564号、特開2004−221565号、特開2006−012935号、特開2006−010795号、特開2006−228469号、特開2006−228473号、特開2006−228478号、特開2006−228480号、特開2006−228836号、特開2006−267627号、特開2006−269795号、特開2006−267635号、特開2006−286410号、特開2006−283133号、特開2006−283137号。
以下に本発明の実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下の実施例に示される材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
[実施例1〜14]
(乳剤Aの調製)
・1液:
水 750ml
フタル化処理ゼラチン 20g
塩化ナトリウム 3g
1,3−ジメチルイミダゾリジン−2−チオン 20mg
ベンゼンチオスルホン酸ナトリウム 10mg
クエン酸 0.7g
・2液
水 300ml
硝酸銀 150g
・3液
水 300ml
塩化ナトリウム 38g
臭化カリウム 32g
ヘキサクロロイリジウム(III)酸カリウム
(0.005%KCl 20%水溶液) 5ml
ヘキサクロロロジウム酸アンモニウム
(0.001%NaCl 20%水溶液) 7ml
3液に用いるヘキサクロロイリジウム(III)酸カリウム(0.005%KCl 20%水溶液)及びヘキサクロロロジウム酸アンモニウム(0.001%NaCl 20%水溶液)は、それぞれの錯体粉末をそれぞれKCl20%水溶液、NaCl20%水溶液に溶解し、40℃で120分間加熱して調製した。
38℃、pH4.5に保たれた1液に、2液と3液の各々90%に相当する量を攪拌しながら同時に20分間にわたって加え、0.16μmの核粒子を形成した。続いて下記4液、5液を8分間にわたって加え、さらに、2液と3液の残りの10%の量を2分間にわたって加え、0.21μmまで成長させた。さらに、ヨウ化カリウム0.15gを加え5分間熟成し粒子形成を終了した。
・4液
水 100ml
硝酸銀 50g
・5液
水 100ml
塩化ナトリウム 13g
臭化カリウム 11g
黄血塩 5mg
その後、常法に従ってフロキュレーション法によって水洗した。具体的には、温度を35℃に下げ、硫酸を用いてハロゲン化銀が沈降するまでpHを下げた(pH3.6±0.2の範囲であった)。次に、上澄み液を約3リットル除去した(第一水洗)。さらに3リットルの蒸留水を加えてから、ハロゲン化銀が沈降するまで硫酸を加えた。再度、上澄み液を3リットル除去した(第二水洗)。第二水洗と同じ操作をさらに1回繰り返して(第三水洗)、水洗・脱塩行程を終了した。水洗・脱塩後の乳剤をpH6.4、pAg7.5に調整し、安定剤として1,3,3a,7−テトラアザインデン100mg、防腐剤としてプロキセル(商品名、ICI Co.,Ltd.製)100mgを加えた。最終的に塩化銀を70モル%、沃化銀を0.08モル%含む平均粒子径0.22μm、変動係数9%のヨウ塩臭化銀立方体粒子乳剤を得た。最終的に乳剤として、pH=6.4、pAg=7.5、電導度=4000μS/cm、密度=1.4×103kg/m3、粘度=20mPa・sとなった。
(乳剤Bの調製)
乳剤Aの調製にて、1液のゼラチンを不活性ゼラチン(フタル化処理していないゼラチン)とし粒子形成後、下記に示すアニオン性沈降剤―1を3g加え、以降乳剤Aと同様に処理を行い乳剤Bを調製した。
(乳剤B'の調製)
乳剤Bの調製方法に対し、1液のゼラチンを3倍に増量し粒子形成後、下記に示すアニオン性沈降剤―1も3倍とし、以降乳剤Bと同様に処理を行い乳剤B'を調製した。
(乳剤Cの調製)
乳剤Bの調製にて、アニオン性沈降剤―1を1.5g加え、以降乳剤Bと同様に処理を行い乳剤Cを調製した。
(乳剤Dの調製)
乳剤Aの調製にて、粒子形成終了後、水洗・脱塩前に、1,3,3a,7−テトラアザインデンを10−3モル/モル銀添加した以外は乳剤Aと同様に処理を行い乳剤Dを調製した。
乳剤はPETフイルム上にスピンコートし、凝集物の有無をチェックした。
また、カーボンレプリカ透過型電子顕微鏡写真にて、粒子形状を確認し、表1に結果をまとめた。
Figure 2008251417
Figure 2008251417
表1から、乳剤B'は凝集物なく良好だが、銀/バインダ比が低く、導電膜製造に適さない。銀/バインダ比を高めることで凝集物生成することが乳剤Bよりわかるが、乳剤Aの本発明により対策できることがわかる。また、乳剤Dがよりさらに好ましい形態であることがわかる。
(乳剤Eの調製)
乳剤Aの調製にて、1液のゼラチン量を8gとした他は、同じ条件で調製した乳剤を乳剤Eとした。
(乳剤Fの調製)
乳剤Aの調製にて、1液のゼラチン量を16gとした他は、同じ条件で調製した乳剤を乳剤Fとした。
(乳剤Zの調製)
乳剤Aの調製にて、1液のゼラチン量を34gとした、また3液のヘキサクロロロジウム酸アンモニウムを減量して感度アップした他は、同じ条件で調製した乳剤を乳剤Zとした。
(塗布試料の作製)
上記乳剤A,Eに化合物(Cpd−1)8.0×10-4モル/モルAg、1,3,3a,7−テトラアザインデン1.2×10-4モル/モルAgを添加しよく混合した。次いで膨潤率調製のため必要により化合物(Cpd−2)を添加し、クエン酸を用いて塗布液pHを5.6に調整した。
Figure 2008251417
乳剤Aを用いて、上記のように調製した乳剤層塗布液をポリエチレンテレフタレート(PET)上にAg5g/m2、ゼラチン0.4g/m2になるように塗布し、その後、乾燥させたものを塗布試料Aとした。
乳剤Eを用いて、上記のように調製した乳剤層塗布液をポリエチレンテレフタレート(PET)上にAg5g/m2、ゼラチン0.16g/m2になるように塗布し、その後、乾燥させたものを塗布試料Eとした。PETにはあらかじめ表面親水化処理したものを用いた。
得られた塗布試料Aは、乳剤層のAg/バインダ体積比率(銀/GEL比(vol))が1.6/1、塗布試料Dは、乳剤層のAg/バインダ体積比率(銀/GEL比(vol))が2/1、塗布試料Eは、乳剤層のAg/バインダ体積比率(銀/GEL比(vol))が4/1であり、本発明の導電膜形成用感光材料に好ましく用いられるAg/バインダ比率1/1以上に該当している。
(露光、現像処理)
次いで、乾燥させた塗布膜にライン/スペース=5μm/195μmの現像銀像を与えうる格子状のフォトマスクライン/スペース=195μm/5μm(ピッチ200μm)の、スペースが格子状であるフォトマスクを介して高圧水銀ランプを光源とした平行光を用いて露光し、引き続き現像、定着、水洗、乾燥という工程を含む処理を行った。
[現像液の組成A]
現像液1リットル中に、以下の化合物が含まれる。
ハイドロキノン 15g/L
亜硫酸ナトリウム 30g/L
炭酸カリウム 40g/L
エチレンジアミン・四酢酸 2g/L
臭化カリウム 3g/L
ポリエチレングリコール2000 1g/L
水酸化カリウム 4g/L
PH 10.5に調整
[現像液の組成A]
組成Aに対し、ポリエチレングリコール2000を除去した液を組成Bとした。
[定着液の組成A]
定着液1リットル中に、以下の化合物が含まれる。
チオ硫酸アンモニウム(75%) 300ml
亜硫酸アンモニウム・一水塩 25g/L
1,3-ジアミノプロパン・四酢酸 8g/L
酢酸 5g/L
アンモニア水(27%) 1g/L
ヨウ化カリウム 2g/L
PH 6.2に調整
[定着液の組成B]
定着液1リットル中に、以下の化合物が含まれる。
チオシアン酸カリウム 200g/L
PH 6.2に調整
(還元処理)
上記のように現像処理したサンプルを40℃に保温した亜硫酸ナトリウム(10wt%)水溶液に10分浸漬した。
(カレンダー処理)
上記のように現像処理したサンプルをカレンダー処理した。カレンダーロールは金属ロール(鉄芯+ハードクロムメッキ、ロール直径250mm)からなり、線圧力1960N/cm(200kg/cm)から7840N/cm(800kg/cm)をかけてローラー間にサンプルを通し、処理前後の表面抵抗率(オーム/sq)を測定した。
(実施例1〜12の作成)
塗布試料A,Eを用いて、以下の処理を行い、実施例1〜12を作成した。
プロセスA:現像→定着→水洗→乾燥→カレンダー処理(実施例1,7)
プロセスB:現像→水洗→乾燥→定着→水洗→乾燥→カレンダー処理(実施例2〜5、8〜11)
プロセスC:現像→水洗→乾燥→カレンダー処理→定着→水洗→乾燥(実施例6,12)
結果を表2に記載した。また、その他還元処理有無、現像液、定着液組成については表2中に記載した。
Figure 2008251417
表2から、実施例1〜12により、好ましい導電性の高い現像銀が得られることがわかる。
(実施例13の作成)
下記表3に示すように、試料Eを用いた塗布液を用いて、Ag量が10.5g/m2であるサンプルを製作した。サンプルは、処理プロセスBで実施、また、現像液組成A、定着液組成はBで処理を行い、カレンダー荷重は400kgf/cm2で行った。実施例13は、乳剤のみのサンプルである。実施例14は、乳剤にカッパカラギーナンを0.19g/m2添加した。実施例15〜17は、乳剤層の上に保護層を設けたサンプルである。実施例15は、保護層のゼラチンを平均分子量が約190×103のものを使用し、実施例16は平均分子量が約33×103、実施例17は平均分子量が約21×103のゼラチンを使っている。実施例18〜20は、実施例15〜17の乳剤にカッパカラギーナンをAgに対し0.19g/m2添加したサンプルである。
評価として、マイクロスコープでサンプルを観察し、300μm四方に開口部に黒いポツ状が何個あるのか計測した。
Figure 2008251417
黒ポツ個数は、面状欠点として認識されるため、数少ないほどよいが、実施例13、14よりよりカッパカラギーナンを添加すると黒ポツを少なくすることができ、実施例13と実施例15〜17からもわかるように、保護層を設けることが好ましい。また、実施例13と実施例18〜20から、保護層とカッパカラギーナンを添加することがより好ましく、保護増のゼラチンは、より低分子であることが好ましい。
(実施例21〜43の作成:表4及び5参照)
(塗布試料の作製)
上記乳剤A,E,Fに化合物(Cpd−1)8.0×10-4モル/モルAg、1,3,3a,7−テトラアザインデン1.2×10-4モル/モルAgを添加しよく混合した。次いで膨潤率調製のため必要により化合物(Cpd−2)を添加し、クエン酸を用いて塗布液pHを5.6に調整した。
乳剤Aを用いて、上記のように調製した乳剤層塗布液をポリエチレンテレフタレート(PET)上にAg10.5g/m2、ゼラチン0.83g/m2になるように塗布し、その後、乾燥させたものを塗布試料2Aとした。
乳剤Eを用いて、上記のように調製した乳剤層塗布液をポリエチレンテレフタレート(PET)上にAg10.5g/m2、ゼラチン0.33g/m2になるように塗布し、その後、乾燥させたものを塗布試料2Eとした。PETにはあらかじめ表面親水化処理したものを用いた。
乳剤Fを用いて、上記のように調製した乳剤層塗布液をポリエチレンテレフタレート(PET)上にAg10.5g/m2、ゼラチン0.66g/m2になるように塗布し、その後、乾燥させたものを塗布試料2Fとした。PETにはあらかじめ表面親水化処理したものを用いた。
サンプルの一部については、銀塩乳剤層の上に保護層を設けた。保護層の構成は以下の通りである。
(保護層)
ゼラチン 0.135g/m2
水 8.21 g/m2
界面活性剤 0.015g/m2
防腐剤 0.003g/m2
乾燥後の膜厚は0.15μmであった。
[銀/バインダー比1.5/1以下の銀塩乳剤層の下層塗布]
(下層塗布液の調製)
上記乳剤Zに化合物(Cpd−1)8.0×10-4モル/モルAg、1,3,3a,7−テトラアザインデン1.2×10-4モル/モルAgを添加しよく混合し、次いでクエン酸を用いて塗布液pHを5.6に調整した。
サンプルの一部(実施例28、36及び43)については、銀塩乳剤層の下に、上記のように調製した乳剤層塗布液をポリエチレンテレフタレート(PET)上にAg2g/m2になるように塗布した。上記サンプルについて、処理プロセスBで処理を実施した。また、現像液組成A、定着液組成はBで処理を行い、引き続いて以下の処理を行った。
(温水・蒸気浸漬処理)
実施例1〜12で実施したようにカレンダー処理したサンプルの一部について、さらに温水・蒸気浸漬処理を行った。温水浸漬は、90℃温水1分〜10分、蒸気浸漬は、100℃0.5分〜1分の範囲で行った。
また、温水・蒸気浸漬処理前後の表面抵抗率(オーム/sq)を測定した。処理条件とサンプルNoの関係は、表4〜表7にまとめた。実施例21のカレンダー処理前を比較例1、実施例22のカレンダー処理前を比較例2、実施例23のカレンダー処理前を比較例3とした。
また、塗布試料No2Eに得られたサンプル(実施例23)は、金属銀部のAg/非導電性高分子の体積比が3.1/1、また、密度8.5g/cm3、厚みが1.2μmであり、本発明の導電膜に好ましく用いられる金属銀部のAg/非導電性高分子の体積比が3/1以上、厚みが0.5μ〜5μであることに該当している。
(黒化処理)
次に、メッシュ状の銀画像が形成された透明フイルムに対して、下記組成の黒化メッキ液浴中で、カーボンを陽極電極として電気メッキを行った。
黒化メッキ処理におけるメッキ処理液は以下のとおりである。
[黒化液組成]
硫酸ニッケル6水塩 120g
チオシアン酸アンモニウム 17g
硫酸亜鉛7水塩 28g
硫酸ナトリウム 16g
純水を加えて 1L
pH5.0硫酸と水酸化ナトリウムで(pH調整)
[メッキ条件]
浴温:約30℃
時間:20秒
陰極電流密度:0.1〜0.2A/dm2
陰極(35mm×12cm)全体に対し、電流0.03A
実施例23の上記黒化処理サンプルを実施例27とした。
(比較例4〜7)
従来知られている中で最も導電性が高く、且つ、光透過性の高い技術と比較すべく、前述の従来技術欄の「フォトグラフィー法を利用したエッチング加工銅メッシュ」の代表として、特開平10−41682号公報に記載の金属メッシュを作製し、比較例4のサンプルとした。
このサンプル(比較例4)は、特開平10−41682号公報の実施例と同様の実験を行って作製した。
なお、本発明のサンプルとメッシュ形状線幅、ピッチを一致させるために、上記と同じピッチ200μmのフォトマスクを利用した。
また、前述の従来技術欄の「銀塩を利用した導電性銀形成法」である、物理現像核に銀を沈着させる銀塩拡散転写法の代表として特公昭42−23746号公報記載の金属メッシュの作製を行い、比較例5のサンプルとした。該サンプル(比較例5)は、特公昭42−23746号公報の実施例3に記載の方法と同様の方法で、親水化処理した透明なTAC(トリアセチルセルロース)支持体上に物理現像核層と感光層とを塗布し、ピッチ200μmのメッシュ状フォトマスクを介して露光を与え、DTR法による現像を行って作製した。
また、前述の従来技術欄の「銀ペーストを印刷したメッシュ」の代表として特開2000−13088号公報記載の金属メッシュの作製を行い、開口率の異なる比較例6及び7のサンプルを作製した。
特開2006−24485号公報記載の金属膜の作成を行い、比較例8を作製した。
Figure 2008251417
Figure 2008251417
[評価]
このようにして得られた、導電性金属部と光透過性部とを有する本発明のサンプル及び比較例のサンプルの導電性金属部の線幅を測定して開口率を求め、さらに表面抵抗率(オーム/sq)を測定した。なお、各測定には、光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡及び低抵抗率計を用いた。
また、メッシュの金属部の色を目視評価し、黒色のものを「○」、褐色ないしグレー、銀色、白色のものを「×」とした。さらに、製造方法における工程数について、5以下の工程を有するものを「○」とし、5を超える工程を要するものを「×」と評価した。
金属部の色は、支持体に対し、金属部が生成されている側から及び、支持体を介して裏側からの色を評価した。
また、膜強度の評価は以下のように行った。
メッシュ金属部が形成されている面側を0.1mmφのサファイヤ針を用いて1cm/秒の速さで引っかく。サファイヤ針の荷重を0〜100gに変化させ、傷がベースに到する時の荷重を以って膜強度の尺度にした。
◎: 引っかき傷が生じ始める荷重が80g以上
○: 引っかき傷が生じ始める荷重が50g以上80g未満
×: 引っかき傷が生じ始める荷重が20g以上50g未満
評価結果を、各サンプルのデータと共に表4に示す。
また、実施例21〜43について、下記めっき処理を行い、めっきのつきやすさを評価した。めっきつきやすさは、めっき進行にともなう表面抵抗の降下速度を測定し、速度が速いほど、めっき高速化可能であると評価した。
(めっき処理)
上記処理により銀メッシュパターンが形成されたフイルムに対して、図1に示す電解めっき槽10を備えた電解めっき装置を用いてめっき処理を行った。この電解めっき槽10は、長尺のフイルム12(上記の露光、現像処理を施したもの)に連続してめっき処理を施すことができるものである。矢印はフイルム12の搬送方向を示している。電解めっき槽10は、めっき液14を貯留するめっき浴16を備えている。めっき浴16内には、一対のアノード板18が平行に配設され、アノード板18の内側には、一対のガイドローラ20がアノード板18と平行に回動可能に配設されている。ガイドローラ20は垂直方向に移動可能で、これによりフイルム12のめっき処理時間を調整できる。
めっき浴16の上方には、フイルム12をめっき浴16に案内すると共にフイルム12に電流を供給する給電ローラ(カソード)22a,22bがそれぞれ一対回転自在に配設されている。また、めっき浴16の上方には、出口側の給電ローラ22bの下方に液切りローラ24が回動可能に配設されており、この液切りローラ24と出口側の給電ローラ22bとの間には、フイルム12からめっき液を除去するための水洗用スプレー(図示せず)が設置されている。
アノード板18は、電線(図示せず)を介して電源装置(図示せず)のプラス端子に接続され、給電ローラ22a,22bは、電源装置(図示せず)のマイナス端子に接続されている。
そして、フイルム12をその銀メッシュ面が下向きとなるように(銀メッシュ面が給電ローラ22a、22bと接するように)、電解めっき装置にとり付けた。
なお、給電ローラ22a,22bとして、鏡面仕上げしたステンレス製ローラ(10cmφ、長さ70cm)の表面に0.1mm厚の電気銅めっきを施したものを使用し、ガイドローラ20及びその他の搬送ローラとしては、銅めっきしていない5cmφ、長さ70cmのローラを使用した。また、ガイドローラ20の高さを調製することで、ライン速度が違っても一定の液中処理時間が確保されるようにした。
また、入り口側の給電ローラ22aとフイルムの銀メッシュ面とが接している面の最下部とめっき液面との距離(図1に示す距離La)を、10cmとした。出口側の給電ローラ22bとフイルム12の銀メッシュ部分が接している面の最下部とめっき液面との距離(図1に示す距離Lb)を、20cmとした。
めっき処理におけるめっき処理液の組成、各浴の浸漬処理時間(液中時間)及び各めっき浴の印加電圧は以下のとおりである。なお、処理液や水洗の温度は全て25℃であった。
・電解銅めっき液組成(補充液も同組成)
硫酸銅5水塩 75g
硫酸 1 90g
塩酸(35%) 0.06mL
カパーグリームPCM 5mL
(ローム・アンド・ハース電子材料(株)製)
純水を加えて 1リットル
・めっき浴の処理時間及び印加電圧
水洗 1分
酸洗浄 30秒
めっき1 30秒 電圧 20V
めっき2 30秒 電圧 20V
めっき3 30秒 電圧 20V
めっき4 30秒 電圧 15V
めっき5 30秒 電圧 15V
めっき6 30秒 電圧 10V
めっき7 30秒 電圧 10V
めっき8 30秒 電圧 10V
めっき9 30秒 電圧 5V
めっき10 30秒 電圧 5V
水洗 1分
防錆 30秒
水洗 1分
なお、めっき1〜めっき9の各処理後に、市水(流量3リットル/分)による水洗工程を30秒施した後、電熱温風ヒータにより乾燥し、フイルムの水分量1mL/m2以下に低減した。
Figure 2008251417
Figure 2008251417
表6及び表7からわかるように、比較例4のエッチング銅メッシュは、メッシュの色が褐色であり、工程数も多工程であった。また、比較例5の銀塩を利用したメッシュは、表面抵抗率が大きく電磁波シールド能が不十分であった。さらに、比較例6の銀ペーストを印刷したメッシュは、線幅が太いため開口率が低かった。この場合、比較例7に示すように、ピッチを広げて開口率を高めることは可能であるが、表面抵抗率が大きくなるという新たな問題が生じた。
これに対し、実施例21〜43は、上記比較例に見られる問題点がなく、線幅が細く、もとの線幅からの広がりもほとんどなく、開口率が大きく、さらに、表面抵抗率が低く電磁波シールド能が高い。
さらに好ましい形態である実施例27は、メッシュの金属部が黒色であることから、ディスプレイの画像への悪影響コントラスト低下が避けられる。また、製造時の工程数が短工程であった。
しかも、実施例21〜43は、膜強度が大きく、取扱いの際にもメッシュ部の欠け、剥がれが起きにくく、品質上、信頼性の高いことがわかった。
また、カレンダー処理に用いるカレンダーロールとして2種類用意し、1つは表面がエンボス加工された金属ロールと鏡面加工された金属ロールの組み合わせによる第1カレンダーロールであり、他の1つは、表面が鏡面加工された金属ロールと樹脂製のロールの組み合わせによる第2カレンダーロールである。
第1カレンダーロールで線圧力を違えてカレンダー処理(現像後及び定着後)した際の表面抵抗率の変化を図2においてひし形のプロットで示し、第2カレンダーロールで線圧力を違えてカレンダー処理(現像後及び定着後)した際の表面抵抗率の変化を図2において四角形のプロットで示す。
図2から、現像後及び定着後にそれぞれカレンダー処理する場合は、カレンダーロールの種類にほとんど依存せず、線圧力として200(kgf/cm)以上であれば、1.8(オーム/sq)以下の表面抵抗率を得ることができることがわかった。また、線圧力が700(kgf/m)以降は表面抵抗率のわずかな上昇が見られることから、上限として700(kgf/m)以下であることが好ましいことがわかる。
なお、本発明に係る導電膜及びその製造方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
本発明のめっき処理方法に好適に用いられる電解めっき槽の一例を示す模式図である。 カレンダー処理の線圧に対する表面抵抗率の変化を示す特性図である。
符号の説明
10…電解めっき槽 12…フイルム
14…めっき液 16…めっき浴
18…アノード板 20…ガイドローラ
22a,22b…給電ローラ 24…液切ローラー

Claims (41)

  1. 支持体上に銀塩を含有する銀塩含有層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀部を形成する金属銀形成工程と、
    前記金属銀部を平滑化処理する平滑化処理工程と、
    を有することを特徴とする導電膜の製造方法。
  2. 請求項1に記載の導電膜の製造方法において、
    前記平滑化処理をカレンダーロールにより行うことを特徴とする導電膜の製造方法。
  3. 請求項2に記載の導電膜の製造方法において、
    前記平滑化処理を線圧力1960N/cm(200kgf/cm)以上で行うことを特徴とする導電膜の製造方法。
  4. 請求項2に記載の導電膜の製造方法において、
    前記平滑化処理を線圧力2940N/cm(300kgf/cm)以上で行うことを特徴とする導電膜の製造方法。
  5. 請求項2〜4のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記平滑化処理を線圧力6860N/cm(700kgf/cm)以下で行うことを特徴とする導電膜の製造方法。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記現像処理が定着処理を含む工程からなり、且つ、定着処理前に金属銀含有層を乾燥することを特徴とする導電膜の製造方法。
  7. 請求項請求項1〜6のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記現像処理が定着処理を含む工程からなり、現像処理、金属銀部の乾燥、平滑化処理、定着処理をこの順に実施することを特徴とする導電膜の製造方法。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記銀塩含有層が実質的にバインダ硬化剤を含まないか、前記銀塩含有層の膨潤率が150%以上であることを特徴とする導電膜の製造方法。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記金属銀形成工程以降に、60℃以上の温水又は蒸気に浸漬(接触)させることを特徴とする導電膜の製造方法。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記銀塩含有層の上に水溶性ポリマーからなるオーバーコート層を有し、且つ、前記金属銀形成工程以降に、60℃以上の温水又は蒸気に浸漬(接触)させることを特徴とする導電膜の製造方法。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記現像処理が定着処理を含む工程からなり、且つ、定着液にチオ硫酸塩を含まない、もしくは0.1モル/リットル以下のチオ硫酸塩を含有する定着液で処理することを特徴とする導電膜の製造方法。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記銀塩含有層か、現像処理液中にポリエチレンオキサイド誘導体を含むことを特徴とする導電膜の製造方法。
  13. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記現像処理が25℃以下で行われることを特徴とする導電膜の製造方法。
  14. 請求項1〜13のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記銀塩調製工程で、粒子に吸着して粒子形態の安定化作用を持つ写真有用化合物を水洗・脱塩前に添加することを特徴とする導電膜の製造方法。
  15. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記平滑化処理工程の前段又は後段に、さらに前記金属銀部の表面にめっき層を形成するめっき工程を有すること特徴とする導電膜の製造方法。
  16. 請求項1〜15のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記金属銀形成工程において、金属銀部及び光透過性部を形成することを特徴とする支持体上に銀塩を含有する銀塩含有層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀部と光透過性部を形成した後、平滑化処理をすること特徴とする導電膜の製造方法。
  17. 請求項1〜15のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記金属銀形成工程において、金属銀部及び絶縁性部を形成することを支持体上に銀塩を含有する銀塩含有層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀部と絶縁性部を形成した後、平滑化処理をすること特徴とする導電膜の製造方法。
  18. 請求項1〜17のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記現像処理後の金属銀部が銀及び非導電性の高分子からなり、Ag/非導電性高分子の体積比が2/1以上であることを特徴とする導電膜の製造方法。
  19. 請求項1〜18のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記非導電性高分子の体積で50%以上がゼラチンであることを特徴とする導電膜の製造方法。
  20. 請求項1〜19のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記非導電性高分子として、高分子紅藻類に由来する天然高分子多糖類を含有することを特徴とする導電膜の製造方法。
  21. 請求項20に記載の導電膜の製造方法において、
    前記紅藻類に由来する天然高分子多糖類がカッパカラギーナン、イオタカラギーナン、ラムダカラギーナン、ファーセレランから選ばれることを特徴とする導電膜の製造方法。
  22. 請求項1〜21のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記現像処理後、平滑化処理工程の前段において、還元剤水溶液に浸漬する工程を含むことを特徴とする導電膜の製造方法。
  23. 請求項1〜22のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記平滑化処理後に、さらに金属銀部の表面を黒化処理液で黒化処理する黒化処理工程を有すること特徴とする導電膜の製造方法。
  24. 請求項23記載の導電膜の製造方法において、
    前記黒化処理液が、ニッケル、亜鉛、錫のいずれかを含むこと特徴とする導電膜の製造方法。
  25. 請求項1〜24のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記銀塩含有層におけるAg/バインダの体積比率が1/1以上であることを特徴とする導電膜の製造方法。
  26. 請求項1〜25のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記銀塩含有層におけるAg/バインダの体積比率が2/1以上であることを特徴とする導電膜の製造方法。
  27. 請求項1〜26のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記銀塩含有層が少なくとも2層からなり、支持体に一番近い乳剤層におけるAg/バインダの体積比率が1.5/1以下であり、且つ、その上にAg/バインダの体積比率が1.5/1以上の乳剤層を有することを特徴とする導電膜の製造方法。
  28. 請求項1〜27のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記銀塩含有層が前記支持体の両面に設けられていることを特徴とする導電膜の製造方法。
  29. 請求項1〜28のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記支持体の膜厚が8〜200μmであることを特徴とする導電膜の製造方法。
  30. 請求項1〜29のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記金属銀部の厚みが0.5μ〜5μmであることを特徴とする導電膜の製造方法。
  31. 請求項1〜30のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記金属銀部が細線パターンであり、その線幅が0.1μm〜25μmであることを特徴とする導電膜の製造方法。
  32. 請求項1〜31のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記支持体が樹脂フイルムであることを特徴とする導電膜の製造方法。
  33. 請求項1〜32のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    前記支持体と前記銀塩含有層の間に、ゼラチン又はSBR非感光性中間層を有することを特徴とする導電膜の製造方法。
  34. 請求項32記載の導電膜の製造方法において、
    前記樹脂フイルムがポリエチレンテレフタレートフイルム又はポリイミドフイルムであることを特徴とする導電膜の製造方法。
  35. 請求項1〜34のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    製造される前記導電膜が電磁波シールド性を有することを特徴とする導電膜の製造方法。
  36. 請求項1〜35のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法において、
    製造される前記導電膜がプリント配線基板であることを特徴とする導電膜の製造方法。
  37. 支持体上に銀塩を含有する銀塩含有層を有し、これを露光、現像処理することにより金属銀部を形成する導電膜の製造方法において、
    銀塩の調製工程で、アニオン性沈降剤の非存在下で沈降法による乳剤の水洗・脱塩を行うことが可能な化学修飾ゼラチンを分散媒の少なくとも一部に用いることを特徴とする導電膜の製造方法。
  38. 請求項37に記載の導電膜の製造方法において、
    化学修飾ゼラチンが、フタル化ゼラチンであることを特徴とする導電膜の製造方法。
  39. 請求項1〜38のいずれかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする導電膜。
  40. 支持体上に、密度7.0g/cm3〜10.5g/cm3である銀を含む金属銀部を有する導電膜であって、支持体と金属銀部の間に、ゼラチン又はSBRを含む非感光性中間層を有することを特徴とする導電膜。
  41. 請求項40に記載の導電膜において、
    前記導電膜が電磁波シールド膜又はプリント配線基板であることを特徴とする導電膜。
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