JP5718205B2 - 防犯センサー用導電性フイルム、防犯センサー及び導電性フイルム - Google Patents
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Description
導電性フイルム10の支持体12としては、プラスチックフイルム、プラスチック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)、及び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;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。製造される導電性フイルム10に透過性が要求される場合には、全可視光透過率は70〜100%であることが好ましく、85〜100%であることがより好ましく、90〜100%であることがさらに好ましく、PET、PC、アクリル樹脂を好適に用いることができる。また、加工性の観点からはPETを好適に用いることができる。支持体12は、目的に応じて着色されていてもよい。
導電性フイルム10は、上述したように、支持体12に導電部16が設けられている。導電部16を構成する導電膜は、支持体12の片面に設けられていてもよいし、両面に設けられていてもよい。当該導電膜は、支持体12上に塗設されたハロゲン化銀及びバインダーを含有する銀塩含有乳剤層を所望のパターンで露光及び現像処理することで形成することができる。前記パターンを金属細線26からなる多数の格子の交点を有するメッシュパターン30とすることで、導電部16を構成する導電膜を形成させることができ、これにより、導電部16の光透過性を向上させることもできる。また、当該導電膜は、銀塩含有乳剤層の全面に露光し、現像処理することで形成してもよい。
上記銀塩含有乳剤層における銀塩はハロゲン化銀である。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、本実施の形態においても用いることができる。
上記銀塩含有乳剤層には、ハロゲン化銀粒子を均一に分散させ、且つ、銀塩含有乳剤層と支持体12との密着を補助する目的でバインダーが含まれる。当該バインダーとしては、非水溶性ポリマー及び水溶性ポリマーのいずれを用いてもよいが、水溶性ポリマーを用いることが好ましい。具体的には、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を銀塩含有乳剤層のバインダーとして用いることができる。
上記銀塩含有乳剤層の形成に用いられる溶媒に特に制限はなく、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。
上記銀塩含有乳剤層には、支持体12との密着性を向上させる観点からアクリル系ラテックスを含有させることができる。アクリル系ラテックスとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アセトキシエチルアクリレート等から選ばれる少なくとも1種のアクリル系モノマーを含む重合体の水系媒体中の分散物が挙げられる。
上記銀塩含有乳剤層には、さらに各種添加剤が含まれてもよい。当該添加剤として、例えば、増粘剤、酸化防止剤、マット剤、滑剤、帯電防止剤、造核促進剤、分光増感色素、界面活性剤、カブリ防止剤、硬膜剤、黒ポツ防止剤等を挙げることができる。
導電性フイルム10には、導電部16上に保護層が設けられていてもよい。保護層を設けることで、導電性フイルム10からの導電部16(導電膜)の脱落をより抑制することができる。保護層は、ゼラチンや高分子ポリマー等からなることが好ましい。保護層の厚みは0.02〜0.2μmであることが好ましく、0.05〜0.1μmであることがより好ましい。また、保護層は、導電部16上に直接設けられていてもよいし、導電部16上に下塗り層を設けてからその上に設けてもよい。
導電性フイルム10は、支持体12上に設けられた銀塩含有乳剤層を所望のパターンに露光した後現像処理し、該支持体12上に、所望の形状の金属銀部を含む導電膜を形成させることで得られる。
銀塩含有乳剤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、プロキシミティー露光、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。
銀塩含有乳剤層は、露光がなされた後、さらに現像処理が施される。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。
導電性フイルム10の導電部16(導電膜)に対して、絶縁ライン32となる部分にレーザ光を照射し、この部分の金属を選択的に除去する。ここで用いる条件として、レーザ波長の選択は特に重要である。レーザ波長として400nm以上を選択することにより、支持体12への損傷なく、導電膜のエッチングが可能であり、さらには500nm以上が好ましい。導電膜に照射するレーザ光としては、YAGレーザ、炭酸ガスレーザ等を用いることができる。導電膜に対するレーザ光の照射は、コンピュータによって制御されるXY方向のスキャン機構を具備したレーザ照射装置により行うことができる。この場合、例えばオフラインティーチングによって、予め設定された絶縁ライン32のパターン形状の情報をコンピュータのメモリに入力しておき、レーザ照射装置の駆動時にメモリからパターン形状の情報を読み出して、読み出した情報に基づいてスキャン機構を制御しながらレーザ光を導電膜に照射して導電膜に絶縁ライン32を形成するようにしてもよい。
現像処理を終えた金属銀部に対してキセノンフラッシュランプからのパルス光を照射することができる。照射量は、1パルスあたり1J以上、1500J以下とすることが好ましく、100J以上1000J以下とすることがより好ましく、500J以上800J以下とすることがさらに好ましい。照射量は、一般的な紫外線照度計を用いて測定することができる。一般的な紫外線照度計は、例えば300〜400nmに検出ピークを有する照度計を用いることができる。
現像後に、金属銀部を平滑化処理する平滑化処理を行うことで、金属銀部における金属粒子同士の結合部分が増加し、金属銀部の導電性、成型性が顕著に増大する。
支持体12上に現像銀で構成された銀メッシュ層(メッシュパターン30)を形成した後、温水ないしはそれ以上の温度の加熱水に浸漬させる温水処理か、又は水蒸気に接触させる蒸気処理を行うことが好ましい。これにより短時間で簡便に導電性及び成型性を向上させることができる。水溶性バインダーの一部が除去されて現像銀(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。
[乳剤の調製]
・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。
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。
上記乳剤に下記化合物(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、下記化合物(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。
支持体12として、上面から見て長方形状で、厚さが100μmのPETフイルムの両面にコロナ放電処理を行い、表面親水化処理したものを用いた。
上記のコロナ放電処理PETフイルムに、上記の乳剤層塗布液をAg7.8g/m2、ゼラチン1.0g/m2になるように塗布した。
次いで、上記感光フイルムにライン/スペース=100μm/900μm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=900μm/100μm(ピッチ1000μm)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た。このとき、+側電極14a及び−側電極14b、中継配線34等を形成するための露光も併せて行った。その後、定着、水洗、乾燥という工程を含む処理を行った。
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
pH10.5に調整
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
pH6.2に調整
上述した導電性フイルム10の導電部16(導電膜)にレーザエッチングを行って、図2〜図4に示すように、渦巻状の絶縁ライン32と、複数のエクステントEX並びに複数のセグメントSGに区分するための直線状の絶縁ライン32を形成して、図2に示すように、第1セグメントSG1〜第6セグメントSG6、第1エクステントEX1〜第7エクステントEX7、複数の検知ブロック22及び検知帯24を有する実施例1に係る導電性フイルムを作製した。レーザエッチングは、レーザ光のスポット径が30μm、すなわち、絶縁ライン32の幅Wbが30μmとなるように、レーザ光を照射して行った。
レーザ:スペクトラフィジックス製HIPPO532−11W機
ガルバノスキャナ:YE−DATA製
fθレンズ:F=100
周波数:30kHz
加工点出力:140mW
走査速度:300mm/sec
繰り返し走査:1回
実施例2、3、4は、メッシュパターン30の線幅Waを80μm、50μm、30μmとした点以外は、上述した実施例1と同様の方法で作製した。
実施例5は、メッシュパターン30のメッシュ28の配列ピッチを300μmとし、メッシュパターン30の線幅Waを80μmとした点以外は、上述した実施例1と同様の方法で作製した。
実施例6、7、8は、メッシュパターン30の線幅Waを50μm、30μm、21μmとした点以外は、上述した実施例5と同様の方法で作製した。
実施例9は、メッシュパターン30のメッシュ28の配列ピッチを200μmとし、メッシュパターン30の線幅Waを50μmとした点以外は、上述した実施例1と同様の方法で作製した。
実施例10、11、12は、メッシュパターン30の線幅Waを30μm、21μm、14μmとした点以外は、上述した実施例9と同様の方法で作製した。
実施例13は、メッシュパターン30のメッシュ28の配列ピッチを190μmとし、メッシュパターン30の線幅Waを30μmとした点以外は、上述した実施例1と同様の方法で作製した。
実施例14、15、16は、メッシュパターン30の線幅Waを21μm、14μm、7μmとした点以外は、上述した実施例13と同様の方法で作製した。
実施例17は、メッシュパターン30のメッシュ28の配列ピッチを150μmとし、メッシュパターン30の線幅Waを21μmとした点以外は、上述した実施例1と同様の方法で作製した。
実施例18、19、20は、メッシュパターン30の線幅Waを14μm、7μm、5μmとした点以外は、上述した実施例17と同様の方法で作製した。
実施例21は、メッシュパターン30のメッシュ28の配列ピッチを120μmとし、メッシュパターン30の線幅Waを21μmとした点以外は、上述した実施例1と同様の方法で作製した。
実施例22、23、24は、メッシュパターン30の線幅Waを14μm、7μm、5μmとした点以外は、上述した実施例21と同様の方法で作製した。
実施例25は、メッシュパターン30のメッシュ28の配列ピッチを100μmとし、メッシュパターン30の線幅Waを14μmとした点以外は、上述した実施例1と同様の方法で作製した。
実施例26、27、28は、メッシュパターン30の線幅Waを7μm、5μm、3μmとした点以外は、上述した実施例25と同様の方法で作製した。
(抵抗)
実施例1〜28について、1検知ブロック22の抵抗値、1エクステントEXの抵抗値、1セグメントSGの抵抗値を測定し、さらに、全体の抵抗値を求めた。
並列接続された6つのセグメントのうち、1つのセグメントが切断した場合の+側電極14aと−側電極14b間の抵抗値を測定し、この抵抗値と、切断前の全体の抵抗値との差を抵抗変化とした。
実施例1〜28について光透過率を測定した。
評価結果を表3に示す。
14a…+側電極 14b…−側電極
16…導電部 18a…第1周辺配線
18b…第2周辺配線 20a…第1接続部分
20b…第2接続部分 22…検知ブロック
24…検知帯 26…金属細線
28…メッシュ 30…メッシュパターン
32…絶縁ライン 34…中継配線
34a〜34f…第1中継配線〜第6中継配線
38…微小抵抗体 40…抵抗体
42…検知回路 50…防犯センサー
52…検出回路 54…コンパレータ
56…警告出力部
Claims (14)
- 支持体と、
前記支持体の一方の主面に形成され、+側電極と−側電極とに電気的に接続される導電部とを有し、
前記導電部は、前記+側電極との第1接続部分と前記−側電極との第2接続部分にかけて形成された所定の形状の検知ブロックを有し、
前記検知ブロックは、外部からの攻撃による該検知ブロック内の電気的変化を検出可能なものであり、
前記検知ブロックは、その最長の辺の長さが20mm以下であり、
前記検知ブロックは、金属細線からなるメッシュが多数配列されたメッシュパターンにて構成され、
前記検知ブロックは、
前記メッシュパターンに形成された蛇行形状の電気的絶縁ラインによって形作られる検知帯を有することを特徴とする防犯センサー用導電性フイルム。 - 請求項1記載の防犯センサー用導電性フイルムにおいて、
前記検知ブロックは電気的な接続方向に10個以上が配列していることを特徴とする防犯センサー用導電性フイルム。 - 請求項1又は2記載の防犯センサー用導電性フイルムにおいて、
前記導電部は、2以上のセグメントに分離され、
各前記セグメントは、前記第1接続部分と前記第2接続部分とをそれぞれ有し、
前記第1接続部分から前記第2接続部分にかけて10個以上の前記検知ブロックが配列されていることを特徴とする防犯センサー用導電性フイルム。 - 請求項3記載の防犯センサー用導電性フイルムにおいて、
各前記セグメントの前記第1接続部分はそれぞれ前記+側電極に共通に接続され、
各前記セグメントの前記第2接続部分はそれぞれ前記−側電極に共通に接続され、
2以上の前記セグメントが並列接続されていることを特徴とする防犯センサー用導電性フイルム。 - 請求項3又は4記載の防犯センサー用導電性フイルムにおいて、
各前記セグメントは、それぞれ導電方向に延びる複数のエクステントを有し、
各前記エクステントは、10個以上の前記検知ブロックが配列されていることを特徴とする防犯センサー用導電性フイルム。 - 請求項5記載の防犯センサー用導電性フイルムにおいて、
各前記セグメント内の前記複数のエクステントは、それぞれ中継配線を介して直列接続されていることを特徴とする防犯センサー用導電性フイルム。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の防犯センサー用導電性フイルムにおいて、
前記検知帯の幅は、3mm以下であることを特徴とする防犯センサー用導電性フイルム。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の防犯センサー用導電性フイルムにおいて、
前記電気的絶縁ラインの幅は、100μm以下であることを特徴とする防犯センサー用導電性フイルム。 - 請求項1記載の防犯センサー用導電性フイルムにおいて、
前記検知ブロックによる2以上の微小抵抗体が直列接続されて1つの抵抗体が構成され、
2以上の前記抵抗体が直列接続されて1つの抵抗体群が構成され、
前記抵抗体群の一端が前記+側電極に電気的に接続される前記第1接続部分であり、
前記抵抗体群の他端が前記−側電極に電気的に接続される前記第2接続部分であることを特徴とする防犯センサー用導電性フイルム。 - 請求項9記載の防犯センサー用導電性フイルムにおいて、
2以上の前記抵抗体群の各前記第1接続部分が前記+側電極に共通に接続され、
2以上の前記抵抗体群の各前記第2接続部分が前記−側電極に共通に接続され、
2以上の前記抵抗体群が並列接続されていることを特徴とする防犯センサー用導電性フイルム。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の防犯センサー用導電性フイルムの前記検知ブロックにて構成される検知回路と、
前記+側電極と前記−側電極に接続され、前記防犯センサー用導電性フイルムの前記検知ブロックの抵抗値変化を検出する検出回路と、
を有することを特徴とする防犯センサー。 - 請求項11記載の防犯センサーにおいて、
前記検知回路が並列回路であることを特徴とする防犯センサー。 - 請求項11又は12記載の防犯センサーにおいて、
前記検出回路は、前記検知ブロックの切断及び前記検知ブロックの抵抗値変化のうち、いずれか1つ以上を検出することを特徴とする防犯センサー。 - 支持体と、
前記支持体の一方の主面に形成され、+側電極と−側電極とに電気的に接続される導電部とを有し、
前記導電部は、前記+側電極との第1接続部分と前記−側電極との第2接続部分にかけて形成された所定の形状の検知ブロックを有し、
前記検知ブロックは、外部からの攻撃による該検知ブロック内の電気的変化を検出可能なものであり、
前記検知ブロックは、その最長の辺の長さが20mm以下であり、
前記検知ブロックは、金属細線からなるメッシュが多数配列されたメッシュパターンにて構成され、
前記検知ブロックは、
前記メッシュパターンに形成された蛇行形状の電気的絶縁ラインによって形作られる検知帯を有することを特徴とする導電性フイルム。
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