JP2012004042A - 透明導電性フイルム及び透明導電性フイルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明支持体102上の両面にそれぞれ、少なくとも1層のハロゲン化銀乳剤層を形成し、露光した後、現像処理することにより、透明支持体102の一主面に導電性の第1銀画像104aが形成され、透明支持体102の他主面に導電性の第2銀画像104bが形成された透明導電性フイルム100であって、第1銀画像104a及び第2銀画像104bがともに透視を必要とする部分で網目構造をとり、各網目構造の輪郭は線幅10μm以下の金属細線で構成され、網目構造による導電膜のシート抵抗が50オーム/sq.以下である。
【選択図】図1
Description
特許文献1には、感光材料として、透明支持体の両面(A面及びB面)にそれぞれハロゲン化銀乳剤層を有し、且つ、A面及びB面の分光増感域が異なる感光材料を用いることが記載されている。実施例の試料101ではA面に形成した画像の線幅は18μmであり、B面に形成した画像の線幅20μmである。
特許文献2には、透明支持体の両面における各分光感度に対応する波長光を透過するフィルター層を有するフォトマスクを介して露光処理を行うことで、透明支持体の両面に画像形成することが記載されている。
ハロゲン化銀乳剤層に分光感度を付与するには増感色素の添加が必要だが、現像処理後も残存してしまい、導電性を高める上で阻害となり、目標の導電性が得られないという問題もある。
また、透明導電性フイルムを液晶表示装置のタッチパネルに用いる場合、特許文献1や2のように、導電パターンの線幅が太いと液晶表示装置等の表示パネルと重ね合わせたときに、モアレの発生が問題となるおそれがある。
[2] 第1の本発明において、前記導電膜のシート抵抗が10オーム/sq.以下であることを特徴とする。
[3] 第1の本発明において、前記第1銀画像及び前記第2銀画像は、前記網目構造と、前記網目構造に電気的に接続した10μm以上500μm以下の幅、10mm以上の長さからなる銀線とで構成され、前記銀線の抵抗が10mm当たり300オーム以下であることを特徴する。
[4] 第1の本発明において、前記銀線の抵抗が10mm当たり100オーム以下であることを特徴する。
[5] 第1の本発明において、前記ハロゲン化銀乳剤層の銀/バインダー体積比が1/1以上であることを特徴とする。
[6] 第1の本発明において、前記ハロゲン化銀乳剤層の銀/バインダー体積比が2/1以上であることを特徴とする。
[7] 第1の本発明において、前記ハロゲン化銀乳剤層は、実質的に分光増感が施されず、前記ハロゲン化銀乳剤層の表面抵抗値(logSR)が15以下であり、塗布銀量が5g/m2〜30g/m2であることを特徴とする。
[8] 第1の本発明において、前記塗布銀量が15g/m2〜30g/m2であることを特徴とする。
[9] 第1の本発明において、前記ハロゲン化銀乳剤層は、ハロゲン化銀粒子の表面に対する分光増感色素の被覆率が20%以下であることを特徴とする。
[10] 第1の本発明において、前記ハロゲン化銀乳剤層の表面抵抗値(logSR)が13以下であることを特徴とする。
[11] 第1の本発明において、前記網目構造が、複数の多角形からなる格子状のパターンからなり、前記格子状のパターンの配列ピッチが300μm以下、全光線透過率が80%以上であり、さらに、前記透明支持体の一主面のうち、前記第1銀画像が形成されていない外周部分を除く実効面の開口率と、前記透明支持体の他主面のうち、前記第2銀画像が形成されていない外周部分を除く実効面の開口率とのバラツキが1%以下であることを特徴とする。
[12] 第1の本発明において、前記第1銀画像及び前記第2銀画像は、それぞれタッチパネル用電極を構成する部分を有することを特徴とする。
[13] 第2の本発明に係る透明導電性フイルムの製造方法において、透明支持体上の両面にそれぞれ、少なくとも1層のハロゲン化銀乳剤層を形成する工程と、前記ハロゲン化銀乳剤層を露光する工程と、露光後の前記ハロゲン化銀乳剤層を現像処理する工程とを有し、前記透明支持体の一主面に導電性の第1銀画像が形成され、前記透明支持体の他主面に導電性の第2銀画像が形成された透明導電性フイルムの製造方法であって、前記第1銀画像及び前記第2銀画像は、透視を必要とする部分で網目構造をとり、各前記網目構造の輪郭は線幅10μm以下の細線で構成され、前記網目構造による導電膜のシート抵抗が50オーム/sq.以下であり、両面の前記ハロゲン化銀乳剤層は実質的に分光増感が施されず、厚みが4μm以下であり、塗布銀量が5g/m2以上であり、塗布バインダー量が2.0g/m2以下であることを特徴とする。
[14] 第2の本発明において、前記塗布銀量が15g/m2〜30g/m2であることを特徴とする。
[15] 第2の本発明において、前記網目構造による導電膜のシート抵抗が10オーム/sq.以下であることを特徴とする。
[16] 第2の本発明において、前記第1銀画像及び前記第2銀画像は、前記網目構造と、前記網目構造に電気的に接続した10μm以上500μm以下の幅、10mm以上の長さからなる銀線で構成され、前記銀線の抵抗が10mm当たり300オーム以下であることを特徴する。
[17] 第2の本発明において、前記銀線の抵抗が10mm当たり100オーム以下であることを特徴する。
[18] 第2の本発明において、前記ハロゲン化銀乳剤層は、ハロゲン化銀粒子の表面に対する分光増感色素の被覆率が20%以下であることを特徴とする。
[19] 第2の本発明において、前記露光は、露光マスクを用いて行い、前記ハロゲン化銀乳剤層に前記露光マスクを密着させて露光することを特徴とする。
[20] 第2の本発明において、前記ハロゲン化銀乳剤層の写真特性が硬調であることを特徴とする。
[21] 第2の本発明において、前記ハロゲン化銀乳剤層が実質的に最上層に配置することを特徴とする。
また、細線からなる網目構造の透光導電膜をタッチパネルセンサーに用いたとき、センサーから制御ICへの引き出し配線の一部を導電膜の前駆体であるハロゲン化銀乳剤層からセンサーと同時に製作することができ、簡便にタッチパネルモジュールを提供することができる。
第1銀画像104a及び第2銀画像104bはともに透視を必要とする部分で網目構造をとり、各網目構造の輪郭は線幅10μm以下の細線で構成され、網目構造による導電膜のシート抵抗が50オーム/sq.以下であり、好ましくは、10オーム/sq.以下である。
また、第1銀画像104a及び第2銀画像104bにおいて、網目構造に電気的に接続した透視を必要としない部分は、10μm以上500μm以下の幅、10mm以上の長さからなる銀線106で構成され、銀線106の抵抗が10mm当たり300オーム以下、好ましくは100オーム以下である。
透明支持体102の両面に形成された感光性ハロゲン化銀乳剤層は、実質的に分光増感が施されていない。すなわち、例えば図3Aに示すように、透明支持体102の一方の主面に形成された感光性ハロゲン化銀乳剤層(以下、第1感光層120aと記す)及び透明支持体102の他方の主面に形成された感光性ハロゲン化銀乳剤層(以下、第2感光層120bと記す)は、実質的に分光増感が施されず、第1感光層120a及び第2感光層120bの表面抵抗値(logSR)が15以下であり、塗布銀量(銀塩の塗布量)が、銀に換算して5g/m2〜20g/m2である。「実質的に分光増感が施されず」とは、第1感光層120a及び第2感光層120b中のハロゲン化銀粒子の表面に対する分光増感色素の被覆率が20%以下であることを示す。第1感光層120a及び第2感光層120bの好ましい表面抵抗値(logSR)は13以下である。
透明支持体102の一方の主面を、透明支持体102の上面とした場合、第1感光層120aが実質的に最上層に配置されることになる。「実質的に最上層」とは、通常、最上層として保護層が形成されることになるが、この保護層を除いた積層構造を示す意味であり、この場合、第1感光層120aが最上層に位置することになる。
先ず、図2のステップS1において、長尺の感光材料122を作製する。感光材料122は、図3Aに示すように、透明支持体102と、該透明支持体102の一方の主面に形成された第1感光層120aと、透明支持体102の他方の主面に形成された第2感光層120bとを有する。
この導電シート10は、図7に示すように、1つの透明支持体102の一主面102a及び他主面102bに、第1銀画像104a及び第2銀画像104bが一括露光、現像にて形成されている。第1銀画像104aは、透視を必要とする部分(センサ部150)と透視を必要としない部分(第1端子配線部152a(図8参照)及び第2端子配線部152b(図10参照))とを有する。
第1銀画像104a及び第2銀画像104bのセンサ部150は、それぞれ網目構造とされている。各網目構造の輪郭は線幅10μm以下の金属細線で構成され、第1銀画像104aの網目構造の部分(導電膜)及び第1銀画像104bの網目構造の部分(導電膜)の各シート抵抗は50オーム/sq.以下である。
また、第1銀画像104aのうち、網目構造(センサ部150)に電気的に接続した第1端子配線部152a(図8参照)の第1端子配線パターン42a、及び、第2銀画像104bのうち、網目構造に電気的に接続した第2端子配線部152b(図10参照)の第2端子配線パターン42bは、10μm以上500μm以下の幅、10mm以上の長さからなる金属線(銀線)で構成され、金属線(銀線)の抵抗が10mm当たり300オーム以下、好ましくは100オーム以下である。
ここで、透明支持体102の一方の主面102aに形成される第1銀画像104a及び透明支持体102の他方の主面102bに形成される第2銀画像104bのうち、センサ部150の導電パターンの一具体例を説明する。
本実施の形態に係る透明導電性フイルム100の製造方法は、感光材料122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導電パターン108を該感光材料122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導電パターン108を該感光材料122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導電パターン108を非感光性受像シート上に形成させる態様。
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122上に光透過性導電性膜等の透光性導電性膜が形成される。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、現像銀は比表面の小さい球形である。
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光透過性導電性膜等の透光性導電性膜が形成される。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122から剥離して用いる態様である。
ここでいう化学現像、熱現像、溶解物理現像、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、1955年刊行)、C.E.K.Mees編「The Theory of Photographic Processes, 4th ed.」(Mcmillan社、1977年刊行)に解説されている。本件は液処理に係る発明であるが、その他の現像方式として熱現像方式を適用する技術も参考にすることができる。例えば、特開2004−184693号、同2004−334077号、同2005−010752号の各公報、特願2004−244080号、同2004−085655号の各明細書に記載された技術を適用することができる。
[透明支持体102]
透明支持体102としては、プラスチックフイルム、プラスチック板、ガラス板等を挙げることができる。
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)、ポリエチレンナフタレート(PEN)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;ビニル系樹脂;その他、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。
透明支持体102としては、PET(融点:258℃)、PEN(融点:269℃)、PE(融点:135℃)、PP(融点:163℃)、ポリスチレン(融点:230℃)、ポリ塩化ビニル(融点:180℃)、ポリ塩化ビニリデン(融点:212℃)やTAC(融点:290℃)等の融点が約290℃以下であるプラスチックフイルム、又はプラスチック板が好ましく、特に、光透過性や加工性等の観点から、PETが好ましい。タッチパネル用の透明導電性フイルム100は透明性が要求されるため、透明支持体102の透明度は高いことが好ましい。
第1感光層120a及び第2感光層120bは、銀塩とバインダーの他、溶媒等の添加剤を含有する。
本実施の形態に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。本実施の形態においては、光センサーとしての特性に優れるハロゲン化銀を用いた。
第1感光層120a及び第2感光層120bの塗布銀量(銀塩の塗布量)は、銀に換算して5〜30g/m2が好ましく、8〜30g/m2がより好ましく、15〜30g/m2がさらに好ましい。この塗布銀量を上記範囲とすることで、感光材料122に対する露光処理において、第1感光層120aに照射された第1光124aが第2感光層120bに到達せず、第2感光層120bに照射された第2光124bが第1感光層120aに到達しないように制御することができる。
本実施の形態に用いられるバインダーとしては、例えば、ゼラチン、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。
本実施の形態の第1感光層120a及び第2感光層120b中に含有されるバインダーの含有量は、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。第1感光層120a及び第2感光層120b中のバインダーの含有量は、0.2〜2g/m2が好ましい。
第1感光層120a及び第2感光層120b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、メタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、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。
本実施の形態の第1感光層120a及び第2感光層120bに用いられる溶媒の含有量は、第1感光層120a及び第2感光層120bに含まれる銀塩、バインダー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。
本実施の形態に用いられる各種添加剤に関しては、特に制限は無く、公知のものを好ましく用いることができる。例えば、各種マット剤を用いることができ、これにより、表面粗さをコントロールすることができる。なお、マット剤は現像処理後に残存し透明性を阻害しない、処理工程で溶解する素材のものが好ましい。
第1感光層120aの上に図示しない保護層を設けてもよい。本実施の形態において「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ー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第1感光層120a上に形成される。その厚みは0.5μm以下が好ましい。保護層の塗布方法及び形成方法は特に限定されず、公知の塗布方法及び形成方法を適宜選択することができる。また、第1感光層120aと透明支持体102との間、並びに第2感光層120bと透明支持体102との間に、例えばアンチハレーション層を設けることもできる。
[露光]
上述したように、透明支持体102上に設けられた第1感光層120a及び第2感光層120bを有する感光材料122への両面同時露光を行う。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。
本実施の形態では、第1感光層120a及び第2感光層120bを露光した後、さらに現像処理が行われる。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、市販品では、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、KODAK社処方のC−41、E−6、RA−4、D−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。
本発明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。本発明における定着処理は、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。
上記定着工程における定着温度は、約20℃〜約50℃が好ましく、さらに好ましくは25〜45℃である。また、定着時間は5秒〜1分が好ましく、さらに好ましくは7秒〜50秒である。定着液の補充量は、感光材料122の処理量に対して600ml/m2以下が好ましく、500ml/m2以下がさらに好ましく、300ml/m2以下が特に好ましい。
現像、定着処理を施した感光材料122は、水洗処理や安定化処理を施されるのが好ましい。上記水洗処理又は安定化処理においては、水洗水量は通常感光材料1m2当り、20リットル以下で行われ、3リットル以下の補充量(0も含む、すなわちため水水洗)で行うこともできる。
現像処理後の露光部(導電パターン)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、高い導電性を得ることができるため好ましい。
本実施の形態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、光透過性部の透光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、また、現像処理液中に、ポリエチレンオキサイド誘導体を含有すること等が挙げられる。
第1感光層120a及び第2感光層120bに対して現像処理を行った後に、硬膜剤に浸漬して硬膜処理を行うことが好ましい。硬膜剤としては、例えば、カリ明礬、グルタルアルデヒド、アジポアルデヒド、2,3−ジヒドロキシ−1,4−ジオキサン等のジアルデヒド類及びほう酸等の特開平2−141279号に記載のものを挙げることができる。
以上の工程を経て透明導電性フイルム100は得られるが、得られた透明導電性フイルム100の表面抵抗は0.1〜100オーム/sq.の範囲にあることが好ましく、1〜50オーム/sq.の範囲にあることがさらに好ましく、1〜10オーム/sq.の範囲にあることがより好ましい。
また、得られた透明導電性フイルム100の体積低効率は160μオームcm以下であることが好ましく、1.6〜16μオームcmの範囲にあることがさらに好ましく、1.6〜10μオームcmの範囲にあることがより好ましい。
本実施の形態の製造方法では、現像処理済みの導電パターン108に平滑化処理を施す。これによって導電パターン108の導電性が顕著に増大する。さらに、第1銀画像104a及び第2銀画像104bにおける導電パターン108と光透過性部の面積を好適に設計することで、高い導電性と視認性とを同時に有するタッチパネル用の透明導電性フイルム100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/cm)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。
そして、本実施の形態の製造方法では、平滑化処理された導電パターンを蒸気に接触させるようにしてもよい(蒸気接触工程)。この蒸気接触工程は、平滑化処理された導電パターン108を、過熱蒸気に接触させる方法と、平滑化処理された導電パターン108を、加圧蒸気(加圧された飽和蒸気)に接触させる方法とがある。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。
本実施の形態の製造方法では、導電パターン108を過熱蒸気又は加圧蒸気に接触させた後に水洗処理することが好ましい。蒸気接触処理後に水洗することで、過熱蒸気又は加圧蒸気で溶解又は脆くなったバインダーを洗い流すことができ、これにより、導電性を向上させることができる。
本実施の形態においては、上述した平滑化処理を行ってもよいし、導電パターン108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。
本実施の形態では、現像処理後の導電パターン108、並びに、めっき処理によって形成された導電性金属部には、酸化処理を施すことが好ましい。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。
次に、透明導電性フイルム100として完成させた状態の好ましい態様について説明する。
第1銀画像104a及び第2銀画像104bの導電パターン108の線幅は、10μm以下である。タッチパネルの用途である場合、モアレ抑制の観点から5μm以上10μm以下が好ましく、5μm以上9μm以下がより好ましく、5μm以上8μm以下がさらに好ましい。なお、導電パターン108は、制御ICとの接続、アース接続等の目的においては、線幅は10μmより広い部分を有していてもよい。
特に、透明導電性フイルム100をタッチパネルとして用いる場合、第1銀画像104a及び第2銀画像104bは、複数の多角形からなる格子状の導電パターン108を有し、格子状の導電パターン108の配列ピッチが300μm以下、全光線透過率が80%以上であり、さらに、透明支持体102の一主面のうち、第1銀画像104aが形成されていない外周部分を除く実効面の開口率(第1銀画像104aの開口率)と、透明支持体102の他主面のうち、第2銀画像104bが形成されていない外周部分を除く実効面の開口率(第2銀画像104bの開口率)とのバラツキが1%以下であることが好ましい。第1銀画像104aの開口率とは、第1銀画像104aのうち、導電パターン108を除いた透光性部分が全体に占める割合であり、第2銀画像104bの開口率とは、第2銀画像104bのうち、導電パターン108を除いた透光性部分が全体に占める割合である。
本実施の形態における「光透過性部」とは、透明導電性フイルム100のうち導電パターン108以外の透光性を有する部分を意味する。光透過性部における透過率は、上述のとおり、透明支持体102の光吸収及び反射の寄与を除いた380〜780nmの波長領域における透過率の最小値で示される透過率が90%以上、好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上であり、さらにより好ましくは98%以上であり、最も好ましくは99%以上である。
本実施の形態に係る透明導電性フイルム100における透明支持体102の厚さは、5〜350μmであることが好ましく、30〜150μmであることがさらに好ましい。5〜350μmの範囲であれば所望の可視光の透過率が得られ、且つ、取り扱いも容易である。
透明支持体102上に設けられる導電パターン108の厚さは、透明支持体102上に塗布される第1感光層120a及び第2感光層120bの塗布厚みに応じて適宜決定することができる。導電パターン108の厚さは、タッチパネルの用途としては、薄いほど表示パネルの視野角が広がるため好ましく、視認性の向上の点でも薄膜化が要求される。このような観点から、導電パターン108の厚みは、0.5μm以上、3μm以下であることが好ましく、1.0μm以上、2.5μm以下であることがより好ましい。
実施例1〜13について、透明支持体102の両面に形成される第1感光層120a及び第2感光層120bの表面抵抗値、厚み、塗布銀量、銀/バインダーの体積比を変えて、導電パターン108の形状、導電性及びモアレの状態を評価した。実施例1〜13の内訳及び評価を後述する表3に示す。
(ハロゲン化銀感光材料)
水媒体中のAg150gに対してゼラチン20.0gを含む、球相当径平均0.1μmの沃臭塩化銀粒子(I=0.2モル%、Br=40モル%)を含有する乳剤を調製した。
また、この乳剤中にはK3Rh2Br9及びK2IrCl6を濃度が10−7(モル/モル銀)になるように添加し、臭化銀粒子にRhイオンとIrイオンをドープした。ゼラチン硬膜剤と共に、銀の塗布量が8g/m2となるように透明支持体102(ここでは、共にポリエチレンテレフタレート(PET))上に塗布した。ハロゲン化銀粒子の表面に対する分光増感色素の被覆率を20%以下にした。銀/バインダー(ゼラチン)の体積比は1/1とした。この乳剤の表面抵抗値(logSR)は15であった。なお、乳剤の写真特性はガンマ4以上(硬調)であった。
幅30cmの透明支持体102に25cmの幅で20m分、乳剤の塗布を行ない、塗布の中央部24cmを残すように両端を3cmずつ切り落としてロール状のハロゲン化銀感光材料を得た。
両面同時露光にて使用される第1フォトマスク126a及び第2フォトマスク126bの露光パターン132a及び132bは、多数の正方形の格子状パターンをピッチ=300μmで配列したパターンとし、さらに、露光パターン132aの格子状パターンの中心に露光パターン132bの交点(交差部)が位置するようにした。露光は、ハロゲン化銀感光材料に対し、上記露光パターン132a及び132bを有する第1フォトマスク126a及び第2フォトマスク126b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た。なお、比較例1のサンプルは、フォトマスクの露光線幅を調整して製作した。
また、細線からなる網目構造の透光導電膜をタッチパネルセンサーに用いる際には、センサーから制御ICへの引き出し配線のパターンを露光マスクの中に組み込むことでセンサーと銀線回路を合わせたパターンとして露光した。
・現像液1L処方
ハイドロキノン 20 g
亜硫酸ナトリウム 50 g
炭酸カリウム 40 g
エチレンジアミン・四酢酸 2 g
臭化カリウム 3 g
ポリエチレングリコール2000 1 g
水酸化カリウム 4 g
pH 10.3に調整
・定着液1L処方
チオ硫酸アンモニウム液(75%) 300 ml
亜硫酸アンモニウム・1水塩 25 g
1,3−ジアミノプロパン・四酢酸 8 g
酢酸 5 g
アンモニア水(27%) 1 g
ヨウ化カリウム 2 g
pH 6.2に調整
<実施例2〜3>
乳剤の銀/バインダー体積比を2/1及び3/1としたこと以外は、上述の実施例1と同様にして、実施例2及び3に係る透明導電性フイルムを作製した。
<実施例4〜6>
実施例1に対して、乳剤の銀/バインダー体積比を3/1(実施例5)及び4/1とし(実施例4,6)、さらにハロゲン化銀感光材料に塗布される乳剤中の塩濃度をコントロールして、乳剤層の表面抵抗値(logSR)を10(実施例6)、11(実施例4)、13(実施例5)とした。
<実施例7〜9>
ハロゲン化銀感光材料に塗布される乳剤の表面抵抗値(logSR)を13とし、塗布銀量を5、15、及び20g/m2にしたこと以外は、上述の実施例1と同様にして、実施例7、8、及び9に係る透明導電性フイルムを作製した。
<実施例10〜11>
ハロゲン化銀感光材料に塗布される乳剤の表面抵抗値(logSR)を13とし、塗布銀量を20g/m2にしたこと以外は、上述の実施例2、3と同様にして、実施例10、11に係る透明導電性フイルムを作製した。
<実施例12、13>
実施例5に対し、塗布銀量を15g/m2としたハロゲン化銀感光材料を調製し、現像処理時の現像液処方中、ポリエチレングリコール2000を2g及び3gに変更したこと以外は、上述の実施例5と同様にして、実施例12及び13に係る透明導電性フイルムを作製した。
<導電パターンの形状評価>
両面同時露光において、第2光源128bからの第2光124bが散乱光となって一方の主面側の第1感光層120aに到達すると、図5に示すように、第1感光層120aと透明支持体102との境界部分が広い範囲にわたって露光され、潜像134が形成される。その結果、図6に示すように、導電パターン108間に第2光源128bからの第2光124bによる薄い導電層136が形成されることになる。この場合、導電パターン108の上部の線幅よりも下部の線幅が広くなる。
そこで、{(下部の線幅−上部の線幅)/上部の線幅}×100を計算し、計算値が3%未満であれば「◎」、3%以上5%未満であれば「○」、5%以上であれば「×」とした。
<網目構造の導電膜の導電性評価>
導電パターン108のシート抵抗を測定した。具体的には、ダイアインスツルメンツ社製ロレスターGP(型番MCP−T610)4探針プローブ(QPP)にて任意の10箇所測定し、その平均値をシート抵抗とした。
そして、導電パターン108のシート抵抗が10オーム/sq.以下であれば「◎」、10オーム/sq.超、50オーム/sq.以下であれば「○」、50オーム/sq.超であれば「×」とした。
<配線パターンの抵抗評価>
網目構造に電気的に接続した銀線配線の抵抗は、銀線長さ10mm当たりの抵抗を、マルチメーターを用いて測定した(横河電機社製 デジタルマルチメーター等)。銀線はいずれも10mm当たりの抵抗で300オーム以下であった。
<モアレの評価>
液晶表示装置の表示画面に透明導電性フイルム100を貼り付け、その後、液晶表示装置を回転盤に設置し、液晶表示装置を駆動して白色を表示させる。その状態で、回転盤をバイアス角−45°〜+45°の間で回転し、モアレの目視観察・評価を行った。
モアレの評価は、液晶表示装置の表示画面から観察距離1.5mで行い、モアレが顕在化しなかった場合を◎、モアレが問題のないレベルでほんの少し見られた場合を○、モアレが顕在化した場合を×とした。
<ハロゲン化銀感光材料の電気抵抗(SR)の評価>
表面電気抵抗(SR)は、JIS−K−6911−1979の抵抗率に記載の方法に従って測定した。測定は、各感光材料を23℃、65%RHの雰囲気で6時間調湿した後、測定した。
<塵埃付着性の評価>
上記試料において、フイルムを18cm幅の長尺フイルムに下降し、25℃65%RHの雰囲気に3日間保存した後、加工機の模擬装置である、ハンドリング機を用いて、長尺フイルムをライン速度100m/分で搬送し、搬送した後、フイルム面に付着した塵埃を目視で評価した。
◎:塵埃の付着が全く認められなかった。
○:塵埃の付着が僅かに認められた。
×:塵埃の付着が認められた
実施例1〜13共に、導電パターン18の形状評価、導電性の評価、モアレの評価が良好であった。塗布銀量が20g/m2及び15g/m2の実施例8〜13では、導電パターン108の形状評価が「◎」であった。
また、乳剤の表面抵抗値(logSR)が11、13及び10の実施例4、5及び6、については、導電性の評価が「◎」であった。
また、線幅が9、10μmである実施例1〜11については、モアレの評価が「〇」、線幅が8μm以下である実施例12、13についてはモアレの評価が「◎」であった。
上述の実施例1〜13では、カレンダー処理及び蒸気接触処理を行っていないが、カレンダー処理及び蒸気接触処理を行うことで、さらに、導電性が向上することは明らかである。
104a…第1銀画像 104b…第2銀画像
106…銀線 108…導電パターン
120a…第1感光層 120b…第2感光層
122…感光材料 124a…第1光
124b…第2光 126a…第1フォトマスク
126b…第2フォトマスク 128a…第1光源
128b…第2光源
Claims (21)
- 透明支持体上の両面にそれぞれ、少なくとも1層のハロゲン化銀乳剤層を形成し、露光した後、現像処理することにより、前記透明支持体の一主面に導電性の第1銀画像が形成され、前記透明支持体の他主面に導電性の第2銀画像が形成された透明導電性フイルムであって、
前記第1銀画像及び前記第2銀画像は、透視を必要とする部分で網目構造をとり、
各前記網目構造の輪郭は線幅10μm以下の細線で構成され、前記網目構造による導電膜のシート抵抗が50オーム/sq.以下であることを特徴とする透明導電性フイルム。 - 請求項1記載の透明導電性フイルムにおいて、
前記導電膜のシート抵抗が10オーム/sq.以下であることを特徴とする透明導電性フイルム。 - 請求項1又は2記載の透明導電性フイルムにおいて、
前記第1銀画像及び前記第2銀画像は、前記網目構造と、前記網目構造に電気的に接続した10μm以上500μm以下の幅、10mm以上の長さからなる銀線とで構成され、
前記銀線の抵抗が10mm当たり300オーム以下であることを特徴する透明導電性フイルム。 - 請求項3記載の透明導電性フイルムにおいて、
前記銀線の抵抗が10mm当たり100オーム以下であることを特徴する透明導電性フイルム。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の透明導電性フイルムにおいて、
前記ハロゲン化銀乳剤層の銀/バインダー体積比が1/1以上であることを特徴とする透明導電性フイルム。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の透明導電性フイルムにおいて、
前記ハロゲン化銀乳剤層の銀/バインダー体積比が2/1以上であることを特徴とする透明導電性フイルム。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の透明導電性フイルムにおいて、
前記ハロゲン化銀乳剤層は、実質的に分光増感が施されず、前記ハロゲン化銀乳剤層の表面抵抗値(logSR)が15以下であり、塗布銀量が5g/m2〜30g/m2であることを特徴とする透明導電性フイルム。 - 請求項7記載の透明導電性フイルムにおいて、
前記塗布銀量が15g/m2〜30g/m2であることを特徴とする透明導電性フイルム。 - 請求項7又は8記載の透明導電性フイルムにおいて、
前記ハロゲン化銀乳剤層は、ハロゲン化銀粒子の表面に対する分光増感色素の被覆率が20%以下であることを特徴とする透明導電性フイルム。 - 請求項7〜9のいずれか1項に記載の透明導電性フイルムにおいて、
前記ハロゲン化銀乳剤層の表面抵抗値(logSR)が13以下であることを特徴とする透明導電性フイルム。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の透明導電性フイルムにおいて、
前記網目構造が、複数の多角形からなる格子状のパターンからなり、
前記格子状のパターンの配列ピッチが300μm以下、全光線透過率が80%以上であり、さらに、前記透明支持体の一主面のうち、前記第1銀画像が形成されていない外周部分を除く実効面の開口率と、前記透明支持体の他主面のうち、前記第2銀画像が形成されていない外周部分を除く実効面の開口率とのバラツキが1%以下であることを特徴とする透明導電性フイルム。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の透明導電性フイルムにおいて、
前記第1銀画像及び前記第2銀画像は、それぞれタッチパネル用電極を構成する部分を有することを特徴とする透明導電性フイルム。 - 透明支持体上の両面にそれぞれ、少なくとも1層のハロゲン化銀乳剤層を形成する工程と、
前記ハロゲン化銀乳剤層を露光する工程と、
露光後の前記ハロゲン化銀乳剤層を現像処理する工程とを有し、
前記透明支持体の一主面に導電性の第1銀画像が形成され、前記透明支持体の他主面に導電性の第2銀画像が形成された透明導電性フイルムの製造方法であって、
前記第1銀画像及び前記第2銀画像は、透視を必要とする部分で網目構造をとり、
各前記網目構造の輪郭は線幅10μm以下の細線で構成され、前記網目構造による導電膜のシート抵抗が50オーム/sq.以下であり、
両面の前記ハロゲン化銀乳剤層は実質的に分光増感が施されず、厚みが4μm以下であり、塗布銀量が5g/m2以上であり、塗布バインダー量が2.0g/m2以下であることを特徴とする透明導電性フイルムの製造方法。 - 請求項13記載の透明導電性フイルムの製造方法において、
前記塗布銀量が15g/m2〜30g/m2であることを特徴とする透明導電性フイルムの製造方法。 - 請求項13又は14記載の透明導電性フイルムの製造方法において、
前記網目構造による導電膜のシート抵抗が10オーム/sq.以下であることを特徴とする透明導電性フイルムの製造方法。 - 請求項13〜15のいずれか1項に記載の透明導電性フイルムの製造方法において、
前記第1銀画像及び前記第2銀画像は、前記網目構造と、前記網目構造に電気的に接続した10μm以上500μm以下の幅、10mm以上の長さからなる銀線で構成され、
前記銀線の抵抗が10mm当たり300オーム以下であることを特徴する透明導電性フイルムの製造方法。 - 請求項16記載の透明導電性フイルムの製造方法において、
前記銀線の抵抗が10mm当たり100オーム以下であることを特徴する透明導電性フイルムの製造方法。 - 請求項13〜17のいずれか1項に記載の透明導電性フイルムの製造方法において、
前記ハロゲン化銀乳剤層は、ハロゲン化銀粒子の表面に対する分光増感色素の被覆率が20%以下であることを特徴とする透明導電性フイルムの製造方法。 - 請求項13〜18のいずれか1項に記載の透明導電性フイルムの製造方法において、
前記露光は、露光マスクを用いて行い、
前記ハロゲン化銀乳剤層に前記露光マスクを密着させて露光することを特徴とする透明導電性フイルムの製造方法。 - 請求項13記載の透明導電性フイルムの製造方法において、
前記ハロゲン化銀乳剤層の写真特性が硬調であることを特徴とする透明導電性フイルムの製造方法。 - 請求項13記載の透明導電性フイルムの製造方法において、
前記ハロゲン化銀乳剤層が実質的に最上層に配置することを特徴とする透明導電性フイルムの製造方法。
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