JP6177235B2 - 積層体の製造プロセスおよびそのプロセスで得られる積層体 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品(特に、タッチパネル、タッチスクリーン)の製造用の積層体の製造プロセス、積層体、積層体の使用または積層体を含む帯電防止塗料および電子部品(特に、タッチパネル、タッチスクリーン)に関する。
ポリマーは、化学修飾により、加工性、重量、および特性のターゲットとした調整に関して、金属より有利なので、導電性ポリマーはますます経済面での重要性を得ている。公知のπ共役導電性ポリマーの例は、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアミン、ポリアセチレン、ポリフェニレンおよびポリ(p−フェニレン−ビニレン)である。導電性ポリマーの層は、多様な工業的用途、例えば、コンデンサにおける高分子対電極または電子回路基板のスループレーティング(throughplating)用の高分子対電極において用いられる。導電性ポリマーの調製は、例えば、任意に置換されたチオフェン、ピロールおよびアニリンならびにそれらの特定の任意のオリゴマー状誘導体などのモノマー前駆体由来の酸化により化学的にまたは電気化学的に行われる。特に、化学的な酸化重合は、液体媒体中または多様な基板において工業的に実現しやすいので、広く用いられる。
工業的に使用される特に重要なポリチオフェンは、ポリ(エチレン−3,4−ジオキシチオフェン)(PEDOTまたはPEDT)であり、例えば、特許文献1に開示されており、エチレン−3,4−ジオキシチオフェン(EDOTまたはEDT)の化学重合で調製され、その酸化された形態で、極めて高い導電性を有する。多くのポリ(アルキレン−3,4−ジオキシチオフェン)誘導体、特にポリ(アルキレン−3,4−ジオキシチオフェン)誘導体、およびそれらのモノマー単位、合成および使用の概説は、非特許文献1に開示されている。
例えば、特許文献2に開示された、ポリアニオン(例えば、ポリスチレンスルホン酸(PSS)など)の分散は、特に工業的な重要性を有する。例えば、特許文献3に示されるように、帯電防止塗料としてまたは有機発光ダイオード(OLEDS)における正孔注入層としての、非常に多くの使用でみられる透明な導電性フィルムは、これらの分散から製造されうる。
この文献において、EDOTの重合はポリアニオンの水溶液中で実施され、高分子電解質コンプレックスが形成される。電荷補償のためカウンターイオンとして重合性アニオンを含有するカチオン性ポリチオフェンは、当該技術分野において、ポリチオフェン/ポリアニオンコンプレックスともしばしば呼ばれている。ポリカチオンとしてのPEDOTの高分子電解質特性とポリアニオンとしてのPSSの高分子電解質特性に起因して、このコンプレックスは、この文献において真溶液ではなく、むしろ分散系である。これに関して、ポリマーまたはポリマーの一部が溶解または分散している程度は、ポリカチオンおよびポリアニオンの重量比、ポリマーの電荷密度、その環境の塩濃度、周囲媒質の性質に依存している(非特許文献2)。これに関して、変遷は、流体でありうる。それゆえ、以下において用語「分散される」と「溶解される」の間に差異はない。同様に、「分散している」と「溶液」の間、または「分散剤」および「溶媒」の間に差異はほとんどない。これらの用語は、むしろ以下において同等のものとして用いられる。
導電性ポリマーに基づく導電層、特にポリチオフェンとポリアニオンとのコンプレックスに基づく導電層をITO層(=インジウム酸化スズ層)に構造化しうることに大きな需要がある。ここおよび以下の「構造化」は、導電性ポリマー層の一部またはさまざまな部分の領域において、電気伝導率の少なくとも部分的な縮小をもたらし、しかし、好ましくは完全な脱離をもたらす任意の大きさを意味するものとして理解されるべきである。
導電性ポリマーに基づく構造化された層の製造のための一つの可能性は、例えば特許文献4において記載されるように、ある印刷プロセスにより構造化手段において表面にこれらのポリマーを使用するものである。しかしながら、導電性ポリマーはペーストに変換されるに違いなく、目的を達成するためにこの設定のデメリットは、ときどき導電性ポリマーが凝集する傾向にある点での問題の原因となる。さらに、印刷ペーストを介した導電性ポリマーの塗布の間、液滴外側の領域はより内側の領域より厚く、ペーストの乾燥に基づいて、コーティングは内側の領域より、より外側の領域においてより厚い。得られる層の厚さの不均一性は、しばしば導電層の電気特性において悪影響を有する。ペーストを印刷することを介して構造化することのさらなるデメリットは、基板表面の電気伝導率が所望のものである領域においてのみ、これが用いられることである。この結果は、印刷ペーストを利用した領域と利用していない領域の基板の表面において、色にかなりの違いが生じ、しかしながら、概して、望ましくない。
印刷ペーストの使用に加えて、導電性ポリマーからなる構造化されたコーティングの製造のためのさらなる可能性は、均一で、導電性ポリマーの構造化されていないコーティングの第一の製造からなり、光脱色プロセスによるまたはその後のエッチング溶液を用いて、このコーティングを構造化することのみからなる。したがって、例えば、特許文献5および特許文献6は、導電性ポリマー層がエッチング作用を有する硝酸セリウムアンモニウム溶液を用いて構造化されることを開示している。特許文献7は、導電性ポリマー層の構造化のプロセスが硝酸セリウムアンモニウム、硫酸アンモニウムセリウムまたは次亜塩素酸アンモニウムセリウムを含有するエッチング剤と組み合わせてフォトレジストおよび/またはドライフィルムレジストを用いて実施されることを開示している。しかしながら、この設定のデメリットは、とりわけ、エッチング溶液が、かなりの程度まで導電性ポリマーのコーティングを除去し、したがって表面の性質におけるこれらの変化のせいで、コーティングの外観は逆に影響を受ける。特に、コーティングの色は、セリウムを含有するエッチング溶液を用いた構造化により、決定的に機能が失われる。
欧州特許出願公開第0339340(A2)号明細書 欧州特許出願公開第0440957(A2)号明細書 欧州特許出願公開第1227529(A2)号明細書 欧州特許出願公開第1054414(A)号明細書 国際公開第2009/122923(A)号 国際公開第2008/041461(A)号 特開2010−161013(A)号公報
L.Groenendaal,F.Jonas,D.Freitag,H.PIelartzikおよびJ.R.Reynolds,Adv.Mater.,2000年,第12巻,p.481〜494 V.Kabanov,Russian Chemical Reviews,2005年,第74巻,p.3〜20
本発明は、導電性ポリマー層の構造化、特にポリチオフェンを含む層の構造化に関連して、先行技術のデメリットを克服する目的に基づく。
特に、本発明は、導電性ポリマー層、特に電気伝導率が減少されうるポリチオフェンを含む層の構造化プロセス、好ましくは、この構造化により層の色が著しく影響を受けることなくこの層の特定の領域において電気伝導率が完全に減少されるポリチオフェンを含む層の構造化プロセスの目的に基づく。
本発明は、導電性ポリマー層、特に電気伝導率が減少されうるポリチオフェンを含む層の構造化プロセス、好ましくは、この構造化によりコーティング厚さおよびそれによる層の外観が著しく影響を受けることなくこの層の特定の領域において電気伝導率が完全に減少されるポリチオフェンを含む層の構造化プロセスを提供する目的に基づく。
本発明は、さらに、導電性ポリマー層、特にこの層の特定の領域において電気伝導率が減少され、好ましくは完全に排除されうるポリチオフェンを含む層の構造化プロセスを提供する目的に基づいており、明確に規定された鮮明な変遷は、導電領域と導電領域と比較して電気伝導率の減少した領域との間で成し遂げられうる。
上述の目的を成し遂げることに対する寄与は、製造プロセス、好ましくは修飾プロセス、特に好ましくは、以下のプロセス段階を含む積層体S2(1)の構造化プロセスによりなされる:
i)基板(3)および基板(3)に塗布され、導電性ポリマーP1を含む導電層を含む積層体S1(2)の提供;
ii)導電層の少なくとも1つの被覆領域Dおよび少なくとも1つの非被覆領域Dを得るための、導電層の、ポリマーP2を含む、被覆相由来の被覆層Dでの部分的な被覆;
iii)少なくとも1つの被覆領域における導電層の電気伝導率と比較して、少なくとも1つの非被覆領域Dのうちの少なくとも一部における導電層の電気伝導率の削減;
iv)アルカリ水溶液処理による被覆層Dの少なくとも部分的な除去。
本発明に係るプロセスの工程段階i)において、基板とその基板に続き、そして導電性ポリマーP1を含む積層体Sは、まず提供される。本願明細書において、表現「基板に続く導電層」は、導電層が基板に直接塗布されている積層体と1以上の中間層が基板と導電層との間に提供される積層体との両方を包含する。
この関係において、プラスチックフィルムは、基板として好ましく、極めて特に好ましくは透明なプラスチックフィルムであり、慣習的に、5〜5,000μm、特に好ましくは10〜2,500μm、最も好ましくは25〜1,000μmの範囲の厚さを有する。そのようなプラスチックフィルムは、例えば、ポリマー(ポリカーボネート、ポリエステル(例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)およびPEN(ナフタレンジカルボン酸ポリエチレンエステル)など)、コポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンまたは環状ポリオレフィンもしくは環状オレフィンコポリマー(COC)、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、水素化スチレンポリマーもしくは水素化スチレンコポリマーなど)に基づきうる。さらにプラスチック物質に加えて、可能な基板は、特に、金属または金属酸化物に基づく基板(例えばITO層(インジウム酸化スズ層)など)でもある。ガラスはさらに基板として好ましい。
この基板は、導電性ポリマーP1を含む層により続けられ、当業者に公知の全導電性ポリマーが導電性ポリマーP1として可能である。この時点で述べられているかもしれない好適な導電性ポリマーの例は、特にポリチオフェン、ポリピロールまたはポリアニリンである。
本発明に係る特に好ましい導電性ポリマーはポリチオフェンであり、用いられるポリチオフェンは、原則として、一般式(I)の繰り返し単位を有するすべてのポリマーである。
Figure 0006177235
式中、
およびRは、それぞれ互いに独立に、H、任意に置換されたC〜C18のアルキルラジカルまたは任意に置換されたC〜C18のアルコキシラジカルを表し、RおよびRは共に、1以上のC原子がOまたはSから選ばれる1以上の同一のまたは異なるヘテロ原子で置換されうるC〜Cのアルキレンラジカル、好ましくはC〜Cのジオキシアルキレンラジカル、任意に置換されたC〜Cのオキシチアアルキレンラジカルまたは任意に置換されたC〜Cのジチアアルキレンラジカルを表し、または任意に少なくとも1つのC原子がOまたはSから選択されるヘテロ原子により置換されている任意に置換されたC〜Cのアルキリデンラジカルを表す。
本発明に係るプロセスの特に好ましい実施形態において、一般式(I−a)の繰り返し単位および/または一般式(I−b)の繰り返し単位を含むポリチオフェンが好ましい。
Figure 0006177235
本発明に関して、接頭辞「ポリ」は、ポリチオフェンが複数の同一のまたは異なる繰り返し単位を含有することを意味するとして理解されるべきである。ポリチオフェンは、全体において、一般式(I)のn個の繰り返し単位を含有し、ここでnは、2〜2,000、好ましくは2〜100の整数でありうる。一般式(I)の繰り返し単位は、いずれの場合も、1つのポリチオフェン内において同一または異なりうる。ポリチオフェンは、いずれの場合も同一の一般式(I)の繰り返し単位を含有するのが好ましい。
ポリチオフェンは、好ましくは、末端基にHを有する。
特に好ましい実施形態において、ポリチオフェンは、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4−エチレンオキシチアチオフェン)またはポリ(チエノ[3,4−b]チオフェンであり、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)が最も好ましい。
任意に置換されたポリチオフェンは、カチオン性であり、「カチオン性」はポリチオフェンの主鎖の電荷にのみ関する。ポリチオフェンは、構造単位において正電荷および負電荷を有し得、ラジカルRおよびRの置換基次第であり、正電荷はポリチオフェンの主鎖にあり、負電荷はスルホン酸またはカルボン酸基により置換されているラジカルR上に任意にある。
本願明細書において、ポリチオフェンの主鎖の正電荷は、ラジカルR上に任意に存在するアニオン性基により部分的にまたは完全に満たされうる。全面的に、これらの場合において、ポリチオフェンは、カチオン性、中性またはアニオン性でさえありうる。それにもかかわらず、本発明に関して、ポリチオフェンの主鎖上の正電荷が決定的要因であるので、それらはすべて、カチオン性ポリチオフェンとして理解される。正電荷は、メソメリック的に非局在化しているので、式中示されない。しかしながら、正電荷の数は1〜nである(nはポリチオフェンにおける全繰り返し単位(同一のまたは異なる)の総数である。)
しかしながら、本発明において、ポリチオフェンの主鎖上の正電荷が、ポリアニオンにより相殺されているのが特に好ましく、ポリアニオンは、好ましくは、少なくとも2個、特に好ましくは少なくとも3個、さらにより好ましくは少なくとも4個、最も好ましくは少なくとも10個の同一のアニオン性モノマーの繰り返し単位を含む高分子アニオンを意味するものとして理解され、しかしながら、互いに直接結合している必要はない。この場合、導電性組成物およびそれゆえ導電層も、導電性ポリマーに加えて、特にポリチオフェンに加えてポリアニオンを含む。
本発明において、ポリアニオンは、例えば、高分子カルボン酸(ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸またはポリマレイン酸など)のアニオンまたは高分子スルホン酸(ポリスチレンスルホン酸およびポリビニルスルホン酸など)のアニオンでありうる。これらのポリカルボン酸およびポリスルホン酸は、他の重合性単量体(アクリル酸エステルおよびスチレンなど)とビニルカルボン酸およびビニルスルホン酸とのコポリマーでもありうる。好ましくは、導電層は、ポリアニオンとして高分子カルボン酸または高分子スルホン酸のアニオンを含有する。
ポリスチレンスルホン酸(PSS)のアニオンは、ポリアニオンとして特に好ましい。ポリアニオンを供給するポリ酸の分子量(M)は、好ましくは1,000〜2,000,000、特に好ましくは2,000〜500,000である。分子量は、校正基準として確定した分子量のポリスチレンスルホン酸を用いて、ゲル透過クロマトグラフィを介して決定される。ポリ酸またはそれらのアルカリ金属塩は、商業的に購入でき(例えばポリスチレンスルホン酸およびポリアクリル酸)、または、公知のプロセスにより調製されうる(例えば、Houben Weyl,Methoden der organischen Chemie,vol.E 20 Makromolekulare Stoffe,part2、1987年、p.1141参照)。
これに関して、導電層は、導電性ポリマーのコンプレックス、特に上記のポリチオフェンのコンプレックス、および上記のポリアニオンのコンプレックス、特に好ましくはポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸とのコンプレックス(いわゆる「PEDOT/PSSコンプレックス」)を含むのが特に好ましい。これらのコンプレックスにおけるポリアニオンに対するポリチオフェンの重量比は、好ましくは1:0.3〜1:100、好ましくは1:1〜1:40、特に好ましくは1:2〜1:20、極めて好ましくは1:2〜1:15である。
これに関して、導電層は、導電性ポリマーの上記のコンプレックスおよびポリアニオン、特に好ましくはポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)およびポリスチレンスルホン酸のコンプレックスの総重量に基づき、いずれの場合も1wt%〜100wt%、特に好ましくは少なくとも5wt%、最も好ましくは少なくとも10wt%を含むのがさらに好ましい。
導電性ポリマーの上記のコンプレックスおよびポリアニオンは、好ましくは、導電性ポリマーを形成する単量体のポリアニオンの存在下での酸化重合により得られる。ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)およびポリスチレンスルホン酸のコンプレックスの場合、このコンプレックスは、ポリスチレンスルホン酸の存在下で3,4−エチレンジオキシチオフェンの酸化重合により、結果的に得られうる。
一般式(I)の繰り返し単位およびその誘導体を含有するポリチオフェンの調製用のモノマー前駆体の調製方法は、当業者に公知であり、例えば、L.Groenendaal,F.Jonas,D.Freitag,H.PIelartzik & J.R.Reynolds,Adv.Mater.、2000年、第12巻、p.481〜494およびその中で引用される文献に開示されている。種々の前駆体の混合物も用いられうる。
本発明に関して、上述のチオフェンの誘導体は、例えば、これらのチオフェンの二量体または三量体を意味するものとして理解されている。単量体の前駆体の高分子量の誘導体、四量体、五量体など、誘導体として可能である。誘導体は、同一または異なるモノマー単位の両方から構成され得、純粋な形態ならびに互いにおよび/または上述のチオフェンとの混合物において用いられうる。本発明に関して、同一の導電性ポリマーは、上述のチオフェンおよびチオフェン誘導体の場合にそれらの重合において形成される限り、これらのチオフェンとチオフェン誘導体の酸化形態または還元形態も、用語「チオフェン」と「チオフェン誘導体」に包含される。
非常に特に好ましいチオフェン単量体は、任意に置換された3,4−エチレンジオキシチオフェンであり、チオフェン単量体として未置換の3,4−エチレンジオキシチオフェンの使用が非常に特に好ましい。
本発明に係るプロセスにおいて、チオフェン単量体は、ポリアニオンの存在下、好ましくはポリスチレンスルホン酸の存在下で酸化的に重合される。用いられうる酸化剤は、ピロールの酸化重合に好適な酸化剤であり、これらは、例えば、J.Am.Chem.Soc.1963年、第85巻、p.454に記載されている。取扱いが容易な高価でない酸化剤、例えば、鉄のIII価の塩(FeCl、Fe(C10および有機ラジカルを含有する有機酸および無機酸の鉄のIII価の塩、ならびにさらにH、KCr、アルカリ金属および過硫酸アンモニウム、過ホウ酸アルカリ金属塩、過マンガン酸カリウムおよび銅塩(テトラフルオロホウ酸銅など)が実質的に好ましい。有機ラジカルを含有する有機酸および無機酸の過硫酸塩および鉄のIII価の塩の使用は、腐食作用を有しない使用において大きな利点を有する。述べられているかもしれない有機ラジカルを含有する無機酸の鉄のIII価の塩は、例えば、C〜C20のアルカノールの硫酸の半エステルの鉄のIII価の塩は、ラウリル硫酸エステルの鉄のIII価の塩である。述べられているかもしれない有機酸の鉄のIII価の塩は、例えば、C〜C20のアルキルスルホン酸(メタンスルホン酸およびドデカンスルホン酸);脂肪族C〜C20のカルボン酸(2−エチルヘキシルカルボン酸など);脂肪族パーフルオロカルボン酸(トリフルオロ酢酸およびペルフルオロオクタン酸);脂肪族カルボン酸(シュウ酸など)、およびC〜C20のアルキル基で任意に置換された上記の全てのスルホン酸(ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸およびドデシルベンゼンスルホン酸)である。
式(I)のチオフェン単量体酸化重合のため、理論的に2.25等量の酸化剤がチオフェン1molにつき必要である(例えば、J.Polym.Sc.Part A Polymer Chemistry、1988年、第26巻、p.1287参照)。しかしながら、実際には、酸化剤はある程度過剰に用いられ、例えば、チオフェン1molにつき0.1〜2等量過剰に用いられる。
ポリアニオンの存在下でのチオフェン単量体の酸化重合は、水中または水−混和性の有機溶媒(例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノールまたは2−プロパノールなど)中で実施され得、溶媒として水の使用が特に好ましい。チオフェン単量体として3,4−エチレンジオキシチオフェンの場合、およびポリアニオンとしてポリスチレンスルホン酸の場合、PEDOT/PSS分散剤として公知で、例えば、標名Clevios(商標)P(Heraeus Clevios GmbH(ヘレウス・クレビオス・ゲーエムベーハー)製)で購入されうる水溶性分散剤は、このようにして得られる。特定の溶媒中のチオフェン単量体の濃度およびポリアニオンの濃度は、好ましくはポリアニオンの存在下でのチオフェン単量体の酸化重合の後、0.05〜50wt%、好ましくは0.1〜10wt%、さらにより好ましくは1〜5wt%の濃度でポリチオフェンおよびポリアニオンのコンプレックスを含有する分散剤が得られるように好ましくは選択される。
上記重合の後に得られる分散剤は、例えば、分散剤に未だ存在する分散剤の金属カチオンから少なくとも部分的に除去するために、慣習的に、さらにアニオンおよび/またはカチオン交換体と一緒に処理される。
本発明における好ましい実施形態において、被覆層は、被覆層に基づき、いずれの場合も、20wt%未満、好ましくは10wt%未満、特に好ましくは1wt%未満のフォトラッカーを含む。ここにおいて、フォトラッカーはポリマーまたはポリマーブレンドを意味するとして理解され、照射により、変性され得る除去性能、好ましくは溶解性を有する。この変性は、このポリマーまたはポリマーブレンドの分子量の変性としばしば関連している。分子量は、したがって、照射により架橋が誘導されて増加し、または分子量は照射下分解される官能性(ジアゾ基により)により減少され得る。さらに、フォトラッカーの情報は、E.RoBhaupter、D.Hundt:Photolacke、Chemie in unserer Zeit.第5巻、第5号、1971年、p.147〜153に開示されている。それゆえ、本発明において、段階iii)と段階iv)の間、20mJ/cm未満、好ましくは15mJ/cm未満、好ましくは10mJ/cm未満、特に好ましくは5mJ/cm未満の照射が被覆層上で行われるのが、さらに好ましい。被覆層は、したがって、被覆層は、照射のない状態に、ほとんどさらされない。本発明において、被覆層は、フォトラッカーを含まないのがさらに好ましい。
本発明に係るプロセスの好ましい実施形態によれば、工程段階i)で提供される積層体S2は、
ia)基板の提供;
ib)基板の表面の少なくとも一部への導電性ポリマーP1および溶媒を含む組成物Z2の塗布;
ic)導電層を得るための上記溶媒の少なくとも部分的な除去
のプロセス段階を含むプロセスにより得られうる。
工程段階ia)において、基板は、最初に提供され、すでに好ましい基板として上述されている基板が基板として好ましい。基板の表面は、表面の極性およびそれゆえぬれ性や化学的親和性を改善するために、例えばプライマーを用いた処理、コロナ処理、火炎処理、フッ素化またはプラズマ処理により、導電層の塗布前に前処理されうる。
ポリアニオンの存在下でのチオフェン単量体の酸化重合の後に得られ、かつ、好ましくはイオン交換体で前もって処理された上記の分散剤は、例えば、導電性ポリマーP1および任意にポリアニオンおよび溶媒を含む組成物Z2として用いられ、工程段階ib)において、基板の表面のうちの少なくとも一部に塗布される。好ましくは、組成物Z2は、ポリアニオンとして高分子カルボン酸またはスルホン酸のアニオンを含有する工程段階ib)において用いられる。組成物Z2は、好ましくは、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)およびポリスチレンスルホン酸のコンプレックスを含む溶媒または分散系であり、PEDOT/PSS分散剤の使用が特に好ましい。
そのような分散剤が、導電層の形成目的のため、組成物Z2として、工程段階ib)において基板の表面に塗布される前に、例えばエーテル基を含有する化合物(テトラヒドロフランなど)、ラクトン基を含有する化合物(ブチロラクトン、バレロラクトンなど)、アミドまたはラクタム基を含有する化合物(カプロラクタム、N−メチルカプロラクタム、Ν,Ν−ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N−メチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、N−メチルピロリドン(NMP)、N−オクチルピロリドン、ピロリドンなど)、スルホンおよびスルホキシド(例えば、スルホラン(テトラメチレンスルホン)、ジメチルスルホキシド(DMSO)など)、糖または糖誘導体(例えば、スクロース、グルコース、フルクトース、ラクトース、糖アルコール(例えば、ソルビトール、マンニトール)、フラン誘導体(例えば、2−フランカルボン酸、3−フランカルボン酸、および/またはジ−またはポリアルコール(例えばエチレングリコール、グリセロールまたはジエチレングリコールおよびトリエチレングリコール)など、例えば電気伝導率を増加するさらにさらなる添加剤が、分散剤に添加される。テトラヒドロフラン、N−メチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、エチレングリコール、ジメチルスルホキシドまたはソルビトールが、電気伝導率を増加する添加剤として、特に好ましく用いられる。
ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリルアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、シリコーン、エポキシ樹脂、スチレン/アクリル酸エステル、酢酸ビニル/アクリル酸エステルおよびエチレン/酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルアルコールまたはセルロース誘導体などの1以上の結合剤も、上記分散剤に追加的に添加されうる。もしこれが用いられる場合、高分子結合剤の含有量は、慣習的に、組成物Z2の総重量に基づき、0.1〜90wt%、好ましくは0.5〜30wt%、非常に特に好ましくは0.5〜10wt%である。
例えば、塩基または酸は、pHを調整するために組成物Z2に添加されうる。分散剤の膜形成を悪化させない添加剤(例えば、塩基性の2−(ジメチルアミノ)−エタノール、2,2’−イミノジエタノールまたは2,2’,2’’−ニトリロトリエタノールなど)は、好ましい。
本発明に係るプロセスの特に好ましい実施形態において、組成物Z2は、基板の表面への塗布の後に組成物Z2の架橋を可能とする架橋剤も含有しうる。有機溶媒においてコーティングの溶解性は、これにより低くされうる。述べられているかもしれない好適な架橋剤の例は、例えば、メラミン化合物、マスクされたイソシアネート、機能的なシラン(例えば、テトラエトキシシラン、アルコキシシラン加水分解生成物(例えばテトラエトキシシランに基づくもの)、またはエポキシシラン(3−グリシドオキシプロピルトリアルコキシシランなど))である。これらの架橋剤は、組成物Z2の総重量に基づき、0.01〜10wt%、特に好ましくは0.05〜5wt%、最も好ましくは0.1〜1wt%の範囲の量で組成物に添加されうる。
組成物Z2は、工程段階ib)において、公知のプロセス、例えば、スピンコーティング、浸漬、含浸、鋳込み、滴下、噴霧、噴霧、ナイフコーティング、ブラッシングまたは印刷(例えば、インクジェット、スクリーン、グラビア、オフセットまたはタンポン印刷)により、0.5μm〜250μmの乾燥前膜厚、好ましくは2μm〜50μmの乾燥前膜厚で基板に塗布されうる。
工程段階ic)において、溶媒は、その後、本発明に係るコンプレックス、または本発明に係るプロセスにより得られるコンプレックスを含む導電層を得るために除去され、この除去は、好ましくは、単純なエバポレーションにより行われる。
好ましくは、導電層の厚さは、1nm〜50μm、特に好ましくは1nm〜5μm、最も好ましくは10nm〜500nmである。
プロセス段階ii)において、導電層の一部はポリマーP2を含む被覆層Dで被覆されている。当該被覆は、導電層の少なくとも1つの被覆領域Dおよび少なくとも1つの非被覆領域Dを得るために被覆相から形成される。
ポリマーP2は、好ましくはエチレン性不飽和モノマー単位、特にモノエチレン性不飽和モノマー単位、さらにより好ましくは少なくとも1つのビニル基を含むモノマー単位に基づく。ビニル基を含むモノマー単位は、さらなるC=C二重結合またはC=C二重結合と反応し、少なくとも部分的にC−C繰り返し単位のポリマー鎖を与えるさらなる官能基と公知のプロセスで重合しうる少なくとも1つのC=C二重結合を含有する。これに関して、ポリマー鎖は、ポリマーの特性が影響を受ける側鎖を提供される。好ましい側鎖は、イオン性官能基、特に解離しうる基、好ましくは解離しうるカチオン性基またはアニオン性基、好ましくは極性溶媒に溶解性を可能とする官能基である。
本発明に係る1つの実施形態において、ポリマーP2は、少なくとも1つの、モノマーα1、さらにより好ましくは少なくとも1つのモノマーα1および少なくとも1つのコモノマーα3または少なくとも1つのモノマーα2およびコモノマーα3、最も好ましくは少なくとも1つのモノマーα1、少なくとも1つのモノマーα2および少なくとも1つのコモノマーα3を含む。
好適なモノマーα1は、エチレン性不飽和、好ましくは酸基を含有し、少なくとも部分的な中和形態、すなわち少なくとも部分的にそれらの塩の形態で存在もしうるモノエチレン性不飽和モノマーである。好ましい酸基を含有するエチレン性不飽和モノマーα1は、カルボン酸基、エチレン性不飽和スルホン酸モノマーおよびエチレン性不飽和ホスホン酸モノマーを含有するモノエチレン性不飽和モノマーである。カルボン酸基を含有する好ましいモノエチレン性不飽和モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、α−シアノアクリル酸、β−メタクリル酸(クロトン酸)、α−フェニルアクリル酸、β−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、2’−メチルイソクロトン酸、ケイ皮酸、β−ステアリル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸およびフマル酸であり、アクリル酸およびメタクリル酸が好ましい。好ましいエチレン性不飽和スルホン酸モノマーは、アリルスルホン酸または脂肪族ビニルスルホン酸または芳香族ビニルスルホン酸またはアクリルスルホン酸またはメタクリルスルホン酸である。好ましい脂肪族ビニルスルホン酸または芳香族ビニルスルホン酸は、ビニルスルホン酸、4−ビニルベンジルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸およびスチレンスルホン酸である。好ましいアクリルスルホン酸およびメタクリルスルホン酸は、スルホエチル(メタ)アクリル酸、スルホプロピル(メチル)アクリル酸、2−ヒドロキシ−3−メタクリロキシプロピルスルホン酸および(メタ)アクリルアミドアルキルスルホン酸(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸など)である。好ましいエチレン性不飽和ホスホン酸モノマーは、ビニルホスホン酸、アリルホスホン酸、ビニルベンジルホスホン酸(メタ)アクリルアミドアルキルホスホン酸、アクリルアミドアルキルジホスホン酸、ホスホノメチル化ビニルアミンおよび(メタ)アクリルホスホン酸誘導体である。
好ましいモノマーα1の塩は、例えば、カチオンとしてLi,Na,KまたはNH を含む。
特に好ましいモノマーα1は、カルボン酸基またはそれらの塩を含むモノマーであり、アクリル酸、メタクリル酸およびそれらの塩が好ましい。
好ましいモノマーα2は、酸基を含有する上述のモノマーα1の誘導体、好ましくはエステル誘導体、特に直鎖状もしくは分枝状のC〜C20のアルコール、好ましくは直鎖状もしくは分枝状のC〜C12のアルコール、好ましくは直鎖状もしくは分枝状のC〜Cのアルコール、さらにより好ましくは直鎖状もしくは分枝状のC〜Cのアルコールを有する上述のカルボン酸の一つの反応により得られうるエステル誘導体であり、アクリル酸のエステル誘導体およびメタクリル酸のエステル誘導体が好ましい。特に好ましいエステル誘導体は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、プロピルメタクリレートまたはブチルメタクリレートである。
ポリマーP2は、さらにより好ましくは、モノマーα1およびα2と共重合しうる少なくとも1つのコモノマーα3、好ましくはモノマーα1およびα2と共重合しうる少なくとも1つのモノエチレン性不飽和モノマーα3を含む。本発明において好適であるコモノマーα3は、少なくとも1つのエチレン性不飽和基で置換されたアリール基、特に少なくとも1つのモノエチレン性不飽和基および少なくとも1つの直鎖状もしくは分枝状のC〜C20アルキル基およびその誘導体で置換されたアリール基であり、スチレンおよびスチレン誘導体が本発明において好ましい。
本発明に係るプロセスの特に好ましい実施形態において、ポリマーP2はメタクリル酸、アクリル酸ブチルおよびスチレンモノマーまたはスチレンコモノマーで構成されている。好適なポリマーP2は、例えば、Belland AG(ドイツ)から商標名Bellandポリマー88140で入手できる。
本発明において、好ましくは、被覆相は、被覆相の総重量に基づき、10wt%〜およそ100wt%、好ましくは20wt%〜90wt%、さらにより好ましくは30wt%〜80wt%、さらにより好ましくは40wt%〜70wt%、さらにより好ましくは50wt%〜60wt%の量でポリマーP2を含む。被覆相におけるポリマーP2のおよそ100wt%の量は、特定の量、例えば、被覆相の総重量に基づき、10wt%未満、好ましくは9wt%未満、好ましくは8wt%未満、好ましくは7wt%未満、好ましくは6wt%未満、好ましくは5wt%未満、好ましくは4wt%未満、好ましくは3wt%未満、好ましくは2wt%未満、最も好ましくは1wt%未満の不純物(例えば、ポリマーP2の製造プロセスでの不純物(残留モノマー、触媒または塩またはそれらの誘導体、または残留量の溶媒もさらに存在しうる))を除外しない。被覆相は、およそ100wt%の量のポリマーP2を含有する、被覆相はポリマーP2のフィルムの形態で存在する、またはポリマーP2は溶融形態で、特に添加溶媒の不存在下で存在するのが好ましい。本発明において、好ましくは、被覆相は、液体被覆相、好ましくは、少なくとも1つの溶媒を含む被覆相の形態で存在する。液体被覆相は、好ましくは、溶液または分散系、特に溶媒中のポリマーP2の溶液または分散系である。
好ましい溶媒は、ポリマーP2が溶解または分散しうる全溶媒である。特に好ましくは、これらの溶媒は、導電層、好ましくは基板材料と相溶性であり、すなわち、溶媒は、導電層、好ましくは基板とも、反応せず、そして導電層および基板材料は溶媒に不溶性である。好適な溶媒は、好ましくは、水または水混和性溶媒である。水混和性溶媒は、例えば、アルコール、エステル、ケトン、アルデヒド、ホルムアルデヒドまたはスルホキシドであり、アルコール、エステルおよびケトンが本発明において好ましい。溶媒は、好ましくは、水、アルコール、エステル、ケトンまたはこれらの2以上の混合物からなる群から選択される。特に好ましくは、アルコール、エステル、ケトンまたはアルコールの混合物、アルコールとエステルとの混合物またはアルコールとケトンとの混合物は溶媒として用いられる。好ましいアルコールは、C〜C20のアルコール、好ましくはC〜C12のアルコール、好ましくはC〜Cのアルコール、特に、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールおよびそれらの特定の異性体であり、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノールおよびtert−ブタノールが特に好ましい。好ましいエステルは、C〜C20のアルコール、好ましくはC〜C12のアルコール、好ましくはC〜Cのアルコール、特にメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールおよびそれらの特定の異性体とC〜C20のカルボン酸、好ましくはC〜C12のカルボン酸、好ましくはC〜Cのカルボン酸とのエステルであり、C〜CのアルコールとC〜Cのカルボン酸とのエステルが好ましい。特に好ましいエステルは、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸ヘキシルおよびそれらの異性体である。本発明において好ましいケトンは、C〜C20、好ましくはC〜C15、好ましくはC〜C12、さらにより好ましくはC〜C10、さらにより好ましくはC〜Cのラジカルに基づく。特に好ましいケトンは、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、エチルプロピルケトン、ジプロピルケトン、メチルイソブチルケトンおよびジブチルケトンである。溶媒は、好ましくは2以上のアルコールの溶媒混合物、少なくとも1つのアルコールと少なくとも1つのエステルの溶媒混合物、または少なくとも1つのアルコールと少なくとも1つのケトン、または少なくとも1つのアルコールと少なくとも1つのエステルおよび少なくとも1つのケトンとの溶媒混合物である。溶媒が2つの溶媒の溶媒混合物である場合、これらは好ましくは、1:99〜99:1、好ましくは1:80〜80:1、好ましくは1:50〜50:1、好ましくは1:20〜20:1、好ましくは1:10〜10:1、好ましくは1:8〜8:1、好ましくは1:5〜5:1、さらにより好ましくは1:4〜4:1の範囲の重量比である。
溶媒または溶媒混合物は、好ましくは、200℃未満、好ましくは180℃未満、さらにより好ましくは150℃未満、さらにより好ましくは120℃未満、より好ましくは100℃未満の沸点である。こうして、溶媒の除去は、好ましくは単純なエバポレーションで行われ、任意に加熱して行われ得る。
被覆相は、好ましくは、被覆相の総重量に基づき、90wt%〜0.05wt%、好ましくは80wt%〜10wt%、さらにより好ましくは70wt%〜20wt%、さらにより好ましくは60wt%〜30wt%、さらにより好ましくは50wt%〜40wt%の量で溶媒を含む。
被覆相は、添加剤も含みうる。好ましい添加剤は、例えば、被覆相の特性(粘度、安定性または被覆相のpH、または被覆相におけるポリマーP2の溶解性)に影響を与える添加剤である。さらに好ましい添加剤は、ポリマーP2の特性(柔軟性、耐熱性、脆性または導電層の表面への接着性など)に影響を与えうる添加剤である。特に好ましい添加剤は、界面活性剤、安定剤、可塑剤、粘着性付与剤、衝撃改質剤、粘度調整剤、消泡剤または接着促進剤である。被覆相は、添加剤を、被覆相の総重量に基づき0.05〜15wt%、好ましくは0.5〜10wt%、好ましくは0.5〜5wt%の範囲の量で含みうる。
液体被覆相を得ることを可能とするため、任意に存在するポリマーP2、1つの溶媒または複数の溶媒および添加剤は、互いに混合物に混合され得る。混合中または混合後にこの混合物を撹拌、加熱またはその両方を行うことも有利であるかもしれない。好ましくは、混合物は、好ましくは液体被覆相を得るために撹拌しながら、30℃〜100℃、好ましくは35℃〜90℃、好ましくは35℃〜80℃、好ましくは35℃〜75℃に加熱される。液体被覆相は、その後、この高温でまたはこの高温の未満の温度、好ましくは室温まで冷却後にも、導電層に塗布され得る。
液体被覆相は、好ましくは、1mPa・s〜10,000Pa・s、好ましくは10mPa・s〜1,000Pa・s、好ましくは100mPa・s〜500Pa・s、好ましくは1Pa・s〜500Pa・s、好ましくは10Pa・s〜400Pa・s、好ましくは100mPa・s〜350Pa・sの範囲の粘度を有する。粘度は、例えば、溶媒または粘度調整剤の添加により調製され得、または被覆相中のポリマーP2の濃度によっても調製され得、粘度は、被覆相中のポリマーP2の濃度の増加と共に増加する。上記粘度は、Brookfield(ブルックフィールド)製のスピンドル粘度計を用いて20℃で測定される。
本発明に係る好ましい実施形態によれば、被覆層Dは、以下のプロセス段階を含むプロセスにより得られうる:
iia)ポリマーP2を含む被覆相の導電層の一部への塗布;
iib)被覆層Dを得るための溶媒の少なくとも部分的な除去。
プロセス段階iia)において、被覆相は、導電層の一部にフィルム、箔、溶融被覆相または液体被覆相の形態で塗布され得る。
フィルムまたは箔のような被覆相は、印刷、圧迫、ローラープレスなど、当業者に公知のプロセスを用いて塗布され得る。
本発明において、液体被覆相は、上記のとおり好ましい。液体被覆相は、公知のプロセス、例えば、スピンコーティング、浸漬、含浸,鋳込み、滴下、噴霧、噴霧、ナイフコーティング、ブラッシングまたは印刷(例えばインクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、レリーフ印刷、オフセット印刷またはタンポン印刷)により、プロセス段階iia)で、0.5μm〜250μmの乾燥前膜厚に、好ましくは0.7μm〜100μmの乾燥前膜厚に、より好ましくは1μm〜50μmの乾燥前膜厚に、さらにより好ましくは2μm〜20μmの乾燥前膜厚における導電層の一部に塗布されうる。これらのプロセスも、溶融形態で、被覆相に好適である。
本発明において、好ましくは、プロセス段階iia)において、被覆層Dは、印刷プロセスを用いて、好ましくはグラビア印刷、スクリーン印刷または凸版印刷のプロセスを用いて、導電層の一部に塗布される。
上記塗布の間、被覆相は、室温、または高温でも存在し得、例えば、30℃〜100℃、好ましくは35℃〜90℃、好ましくは35℃〜80℃、好ましくは35℃〜75℃で存在し得、室温が好ましい。
プロセス段階iib)において、溶媒は、ポリマーP2を含む被覆層Dを得るために塗布された液体被覆相から少なくとも部分的に除去され、この除去は、好ましくは、単純なエバポレーションによって行われる。エバポレーションは、0℃〜200℃、好ましくは10℃〜180℃、好ましくは10℃〜150℃、好ましくは20℃〜120℃、さらにより好ましくは20℃〜100℃で行われ得る。
好ましくは、被覆層の厚さは、1nm〜50μm、特に好ましくは1nm〜20μmおよび最も好ましくは10nm〜10μmである。
被覆は、導電層の少なくとも1つの被覆領域Dおよび少なくとも1つの非被覆領域Dを得るために被覆層から形成される。被覆領域Dおよび非被覆領域Dは、それぞれ連続しているまたは非連続でありうる。例えば、被覆領域Dは連続領域である場合、非被覆領域Dは連続または非連続で有り得、好ましくは非連続領域Dである。非被覆領域Dは連続領域である場合、被覆領域Dは連続または非連続で有り得、好ましくは非連続領域Dである。本発明に係るプロセスに関連して、領域DおよびDは、幾何学的図形、好ましくは円、長方形、ひし形、三角形、四角形、五角形、六角形、七角形もしくは八角形またはこれらの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される平面幾何学的図形である。これに関して、領域DおよびDは共に回路設計を形成するのが特に望ましい。これに関して、領域DおよびDは、それぞれ少なくとも0.00001mm、好ましくは少なくとも0.0001mm、さらにより好ましくは少なくとも0.001mm、さらにより好ましくは少なくとも0.01mm、さらにより好ましくは少なくとも0.1mm、なおより好ましくは少なくとも1mm、最も好ましくは少なくとも10mmの面積を有するのがさらに好ましい。特に好ましくは、プロセス段階ii)において、被覆層Dは、パターンとして塗布され、被覆領域Dおよび非被覆領域Dはパターンとなる。これらのパターンの創出は、しばしば構造化とも呼ばれる。パターンは、例えば、電子部品、回路基板、タッチパネル、タッチスクリーンまたは帯電防止用コーティングでありうる。本発明に係るポリマーP2を含む被覆層Dは、導電層の表面への良好な接着性の利点を有し、少なくとも1つの被覆領域Dと少なくとも1つの非被覆領域Dとの間の鮮明な変遷を可能とする。これは、しばしば線形変遷であり、好ましくは500μm未満、好ましくは1nm〜450μm、好ましくは10nm〜400μm、より好ましくは100nm〜350μm、さらにより好ましくは1μm〜300μm、さらにより好ましくは10μm〜200μm、さらにより好ましくは10μm〜150μmの鮮明さを有する。
本発明に係るプロセスのプロセス段階iii)において、導電層の電気伝導率は、少なくとも1つの被覆領域Dにおける導電層(4)の電気伝導率と比較して、少なくとも1つの非被覆領域Dのうちの少なくとも一部において減少される。好ましくは、被覆層Dは、それに関して保持されている。
少なくとも1つの被覆領域Dにおける被覆層Dは、プロセス段階iii)の少なくとも1つの非被覆領域Dにおける導電層の電気伝導率において減少用のマスキングとして機能を果たす。本発明に係る被覆層Dの導電層の表面への良好な接着は、導電層の導電領域と電気伝導率が導電領域の電気伝導率と比較して減少している領域との間の鮮明な変遷を達成することが可能であるようにする。この変遷は、好ましくは500μm未満、好ましくは1nm〜450μm、好ましくは10nm〜400μm、より好ましくは100nm〜350μm、さらにより好ましくは1μm〜300μm、さらにより好ましくは10μm〜200μm、さらにより好ましくは10μm〜150μmの鮮明さを有する。
本発明に係るプロセスの好ましい実施形態において、プロセス段階iii)において、導電層の電気伝導率は、少なくとも1つの非被覆領域Bのうちの少なくとも一部において、少なくとも1つの被覆領域Bdにおける導電層の電気伝導率と比較して、少なくとも10倍、好ましくは少なくとも100倍、より好ましくは少なくとも1,000倍、さらにより好ましくは少なくとも10,000倍減少している。
本発明において、好ましくはプロセス段階iii)は、以下の少なくとも1つのプロセス段階を包含する;
iiia)少なくとも1つの非被覆領域Bのうちの少なくとも一部を、塩素、臭素またはヨウ素を放出しうる有機化合物を含む組成物Z1と接触させる工程。
本発明において、用語「塩素、臭素またはヨウ素を放出することができる」は、好ましくは溶媒の添加後、好ましくは水の添加後、Cl、HOCl、OClまたはこれらの塩素化合物の少なくとも2つの混合物の形態で塩素を、またはBr、HOBr、OBrまたはこれらの臭素化合物の少なくとも2つの混合物の形態で臭素を、またはI、HIO、IO臭素化合物のまたはこれらのヨウ素化合物の少なくとも2つの混合物の形態でヨウ素を放出する有機化合物を意味するものとして理解される。
塩素、臭素またはヨウ素を放出することができる有機化合物および本発明に係る特に好ましいものは少なくとも1つの構成要素(II)を含む有機化合物である。
Figure 0006177235
式中、
Halは、塩素、臭素またはヨウ素からなる群から選択されるハロゲンであり、好ましくは塩素または臭素を表し、
Yは、N、SおよびPから選択され、好ましくはNであり、
およびXは、同一または異なり、それぞれ、ハロゲン(好ましくは塩素または臭素)、炭素原子または硫黄原子であり、1以上のさらなる原子が任意にXおよびXに結合されうる。XおよびXに結合されているさらなる元素の数は、XおよびXの共役原子価によって決まる。
本発明に係るプロセスの第一の特定の実施形態において、有機化合物は、Halは、塩素原子または臭素原子を表し、そしてYは、窒素を表す、少なくとも2つの構成要素(II)を含み、これらの少なくとも2つの構成要素(I)も任意に異なりうる。これに関して、第一のプロセス多様体において、有機化合物が構成要素(III)を含むのが非常に特に好ましい。
Figure 0006177235
式中、塩素原子または臭素原子は、少なくとも2個の窒素原子に結合している。これらの有機化合物において、ジクロロジイソシアヌル酸ナトリウム、ジブロモジイソシアヌル酸ナトリウム、トリブロモジイソシアヌル酸およびトリクロロジイソシアヌル酸が特に好ましい。
この本発明に係るプロセスの第一の特定の実施形態の第二プロセス多様体において、有機化合物が、構成要素(IV)を含むのが好ましい。
Figure 0006177235
塩素原子または臭素原子は2個の窒素原子に結合し、そしてRおよびRは、同一または異なり、そして水素原子またはC〜Cアルキル基、特にメチル基またはエチチルを表す。
本発明において特に好ましい有機化合物は、ブロモ−3−クロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、1−クロロ−3−ブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン、1,3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントインおよび1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインからなる群から選択される。
本発明に係るプロセスの第二の特定の実施形態において、有機化合物は、正確に一つの構成要素(II)を含む。この場合も、Yは、好ましくはNを表す。
本発明に係るプロセスのこの第二の特定の実施形態の第一プロセスの変形において、有機化合物はN−クロロスクシンイミドまたはN−ブロモスクシンイミドである。
本発明に係るプロセスのこの第二の特定の実施形態の第一プロセスの変形において、有機化合物は、構成要素(V)を含む。
Figure 0006177235
式中、塩素原子または臭素原子は、窒素原子と結合し、R、R、RおよびRは、同一または異なり、水素原子または臭素または塩素で任意に置換されうるC〜Cアルキル基を表す。これに関して、述べられているかもしれない好適な有機化合物の例は、3−ブロモ−5−クロロメチル−2−オキサゾリジノン、3−クロロ−5−クロロメチル−2−オキサゾリジノン、3−ブロモ−5−ブロモメチル−2−オキサゾリジノンおよび3−クロロ−5−ブロモメチル−2−オキサゾリジノンである。
本発明に係るプロセスの第二の特定の実施形態に係る有機化合物は、さらに、例えば、ハラゾン、N,N−ジクロロスルホンアミド、N−クロロ−N−アルキルスルホンアミドまたはN−ブロモ−N−アルキルスルホンアミドであり、アルキル基は、C〜Cのアルキル基、特に好ましくはメチル基またはエチル基である。
本発明に係るプロセスの第三の特定の実施形態において、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、4,5−ジクロロ−2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、ブロモ−2−ニトロ−1,3−プロパンジオール(BNPD)、2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロミオンアミド、ジブロモニトロプロピオン酸エチル、ジブロモニトロギ酸エチル、ナトリウムN−クロロ−(4−メチルベンゼン)−スルホンアミドまたは過ヨウ化水素酸テトラグリシンからなる群から選択される有機化合物は、有機化合物としてさらに可能性がある。
工程段階ii)に用いられる組成物は、好ましくは水溶液または有機化合物が溶解または分散している分散剤である。これに関して、水溶解または分散剤は、25℃で、少なくとも4、特に好ましくは4〜12、特に好ましくは5〜10、最も好ましくは6〜8のpHであるのが特に好ましい。
好ましくは、組成物Z1、特に好ましくは、水溶液または分散剤を、いずれの場合も組成物Z1の総重量に基づき、上記の有機化合物を0.1〜50wt%、特に好ましくは0.5〜35wt%、最も好ましくは1〜20wt%の濃度で含む。
積層体の製造用の本発明に係るプロセスのさらに特定の実施形態において、プロセス段階iii)またはiiia)で用いられる組成物Z1、好ましくはこのプロセス段階で用いられる溶液または分散剤は、上記の有機化合物に加えて、さらなる成分として安定化剤としてシアヌル酸を含む。驚くべきことに、塩素、臭素またはヨウ素の放出速度は、シアヌル酸の添加を介して調製されうる。プロセス段階iii)またはiiia)において、有機化合物の溶液または分散剤を使用する場合、溶液または分散剤中のシアヌル酸の量は、好ましくは1〜500mg/L、特に好ましくは10〜100mg/Lである。
工程段階iia)において、導電層を組成物Z1と接触させることは、好ましくは浸すことにより実施され、それは部分的にも実施され、しかしながら組成物Z1における導電層の完全な浸水によりまたは組成物Z1を用いた導電層を印刷することにより、原則として、組成物Z2の基板表面への塗布に関連して好ましく、しかしながら好適な塗布プロセスとしてすでに上記されている全プロセスによりなされる。適当な構造化を確認するため、導電層は、構造化が再度行われる前にまたは組成物Z1を除去することまたは再度行う前に、約1秒〜30分間、特に好ましくは約30秒〜15分間、最も好ましくは約1〜5分間、導電層は組成物Z1、好ましくは水溶解または分散剤と接触したままである。導電層と接触させている間、組成物Z1の温度は好ましくは10〜40℃、特に好ましくは20〜30℃であり、室温(およそ22〜25℃)で組成物Z1を使用するのが最も好ましい。
本発明に係るプロセスは、さらに以下のプロセス段階を含みうる:
iiib)組成物Z1に接触させられている導電層の洗浄
ここで、洗浄工程は、溶媒中、例えば水中に積層体を浸すことにより行われ、続いて乾燥されうる。
本発明に係るプロセスの特定の実施形態において、導電層を組成物Z1と接触させることは、以下のように計算される色分離ΔE前,後が最大4.5、特に好ましくは最大3.0、最も好ましくは最大1.5であるような条件下で行われる。
Figure 0006177235
本願明細書において、L*、a*およびb*は、組成物Z1と接触させる前の導電層のL*a*b*色空間のL、aおよびbのそれぞれの値あり、L*、a*およびb*は、組成物Z1と接触させた後の(かつての)導電層のL*a*b*色空間のL、aおよびbのそれぞれの値である。本願明細書において、上述の要求の目的のため、電気伝導は組成物Z1と接触させることの結果としてわずかに低いので、組成物Z1と接触させた後の層はまだ「導電層」と呼ばれる。
導電層の少なくとも1つの被覆領域Dの明度L、aおよびbは、被覆層によってもそれらの塗布または除去によっても変化せず、そのため、少なくとも1つの被覆領域Dの明度L,aおよびbは実質的に被覆層Dの除去後のL*、a*およびb*の値と対応する。これは、組成物Z1と接触させた後、導電層の少なくとも1つの被覆領域Dおよび少なくとも1つの非被覆領域Dの間の色の差異は、色分離ΔEDd,Duによって表され得、好ましくは色分離ΔE前,後にも対応する。色分離ΔE前,後は、最大4.5、特に好ましくは最大3.0および最も好ましくは最大1.5であり、色分離ΔEDd,Duは、色分離は、上記方程式中の色分離ΔE前,後のL*、a*、b*を、L*Dd、a*Ddおよびb*Ddで、L*、a*、b*を、L*Du、a*Duおよびb*Duで置換することにより計算される。本願明細書において、L*Dd,a*Ddおよびb*Ddは、少なくとも1つの非被覆領域Dを組成物Z1における導電層を組成物と接触させ、かつ被覆層Dを除去した後の少なくとも1つの被覆領域Dにおける導電層のL*a*b*色空間のL、aおよび、bのそれぞれの値であり、およびL*Du,a*Duおよびb*Duは、少なくとも1つの非被覆領域Dを組成物Z1と接触させた後の少なくとも1つの非被覆領域Dにおける(かつての)導電層のL*a*b*色空間のL、aおよび、bのそれぞれの値である。
本発明に係るプロセスにおいて、組成物Z1に接触されていない領域と接触させられる領域の色および色の差異、すなわち少なくとも1つの第一領域Dと少なくとも1つの非接触領域Dとの間の色が、積層体の貯蔵中、移送中または使用中に変化しないまたはほんのわずかにしか変化しない点は有利である。少なくとも1つの被覆された領域Dおよび少なくとも1つの被覆されていない領域Dにおいて導電層のL*a*b*色空間のL、aおよびbの値は、積層体の貯蔵中、移送中または使用中に変化しないまたはほんのわずかしか変化しないのが、本発明において特に好ましい。変化は、例えば気候試験の前後に測定されうる。気候試験は、およそ85℃かつおよそ85%の相対大気湿度で1000時間積層体の貯蔵である。これに関して、色分離ΔEDd,気候試験前;Dd気候試験後は、最大4.5、特に好ましくは最大3.0、より好ましくは最大2.2、最も好ましくは最大1.5であるべきである。さらにこれに関して、色分離ΔEDu,気候試験前;Du,気候試験後は、4.5、特に好ましくは最大3.0、最も好ましくは最大1.6である。色分離ΔEDd,気候試験前;Dd.気候試験後およびΔEDu,気候試験前;Du,気候試験後は、方程式中の色分離ΔE前,後、L*、a*、b*、L*、a*およびb*の各値を、それぞれ、L*Dd,気候試験前、a*Dd,気候試験前、b*Dd,気候試験前、L*Dd,気候試験後、a*Dd,気候試験後およびb*Dd,気候試験後で置換することにより計算される。色分離ΔEDu,気候試験前,Du,気候試験後は、色分離ΔE前,後のように計算され、方程式中のL*前、a*前、b*前、L*後,a*後およびb*後の各値は、それぞれ、L*Du,気候試験前,a*Du;気候試験前,b*Du,気候試験前,L*Du,気候試験後,a*Du,気候試験後およびb*Du,気候試験後で置換される。本願明細書において、L*気候試験前、a*気候試験前およびb*気候試験前は、気候試験前の特定の領域における導電層のL*a*b*色空間のL、aおよびbのそれぞれの値であり、そしてL*気候試験後、a*気候試験後およびb*気候試験後は、気候試験後の特定の領域における導電層のL*a*b*色空間のL、aおよびbのそれぞれの値である。本発明に係る積層体の特に好ましい実施形態において、色分離ΔEDd,気候試験前,Dd,気候試験後およびΔEDu,気候試験前,Du,気候試験後の差異(|ΔEDd,気候試験前,Dd,気候試験後−ΔEDU,気候試験前,Du,気候試験後|)は最大3.0、好ましくは2.0、特に好ましくは最大1.0、最も好ましくは最大0.7.である。
本発明に係るプロセスにおいて、導電層を組成物Z1と接触させることは、組成物Z1に接触させられる、それらの領域における導電層の厚さが最大50%、特に好ましくは最大25%、最も好ましくは最大10%に減少されるのがさらに好ましい。
本発明に係るプロセスのプロセス段階iv)において、被覆層Dは、アルカリ水溶液処理により少なくとも部分的に除去される。これは、被覆層Dのうちの少なくとも一部を、pH7超、好ましくはpH8〜14、より好ましくはpH9〜13、さらにより好ましくはpH10〜12であるアルカリ水溶液と接触させることにより行われる。アルカリ溶は、好ましくは、周期表の1族または2族の金属の水酸化物の水溶液であり、特に、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウムもしくは水酸化カルシウムの水溶液、またはアンモニア、NHOHの水溶液である。
接触させることは、好ましくは、アルカリ水溶液中に導電層を浸漬させ、またはアルカリ水溶液で導電層を印刷することにより実施され、しかしながら、原則として、基板表面への組成物Z2の塗布と関連する好ましい塗布プロセスとしてすでに上記されている全てのプロセスは好適である。被覆層Dの十分な除去を確保するため、導電層は、それが再度取り出され、またはアルカリ水溶液が再度除去される前に、約1秒〜30分、特に好ましくは約30秒〜15分、最も好ましくは約1〜5分の間アルカリ水溶液と接触している。導電層と接触している間アルカリ水溶液の温度は、好ましくは10〜40℃、特に好ましくは20〜30℃であり、室温(25℃)の組成物Z1の使用が最も好ましい。導電層の洗浄、好ましくは水を用いた洗浄は、好ましくは、被覆層の除去の後に行い、任意に乾燥、好ましくは20〜100℃、好ましくは25〜80℃での乾燥を続けて行う。
本発明に係るプロセスは、以下のプロセス段階をさらに含みうる:
v)pH7未満、好ましくはpH1〜6、好ましくはpH1〜5、好ましくはpH1〜4を有する酸性溶液との積層体S2の処理。
酸性溶液は、好ましくは有機酸または無機酸の水溶液、好ましくは無機酸の水溶液である。好ましい無機酸は、スルホン酸、硫酸、リン酸、塩酸または硝酸であり、硫酸が好ましい。このプロセス段階は、導電層の導電性領域における表面抵抗を改善する。酸性溶液へ導電層を浸すことにより、または酸性溶液を用いて導電層を印刷することにより、処理は好ましく実施され、原則として、組成物Z2の基板表面への塗布に関連する好ましい塗布プロセスとしての上述されている全てのプロセスも、しかしながら好適である。表面抵抗の十分な改善を確保するため、導電層は、酸性溶液が再度追い出されまたは酸性溶液が再度除去される前に、約1秒〜30分間、特に好ましくは約30秒〜15分間、最も好ましくは約1〜5分間、酸性溶液と接触したままにされる。処理の間、酸性溶液の温度は、好ましくは10〜40℃、特に好ましくは20〜30℃であり、室温(25℃)の酸性溶液を使用することが最も好ましい。
本発明において、好ましくは、プロセス段階i)〜v)の少なくとも1つの後、少なくとも1つの洗浄工程もしくは少なくとも1つの乾燥工程または少なくとも1つの洗浄工程および少なくとも1つの乾燥工程のうちの少なくとも1つが実施され、洗浄工程は好ましくは水で実施され、そして乾燥工程は10〜200℃、好ましくは20〜150℃、より好ましくは30℃〜120℃、さらにより好ましくは40℃〜100℃の温度で実施される。
プロセス段階i)〜iv)の後、好ましくはプロセス段階i)〜v)の後、少なくとも1つの導電性領域および少なくとも10倍、好ましくは少なくとも100倍、より好ましくは少なくとも1,000倍、さらにより好ましくは少なくとも10,000倍導電性領域と比較して減少された電気伝導率を伴う少なくとも1つの領域を有する積層体S2が得られる。最も好ましくは、導電性領域と比較して減少した電気伝導率を有する少なくとも1つの領域における電気伝導率は完全に分解されている。
さらに好ましい実施形態において、積層体S1またはS2のうちの少なくとも一部は、プロセス段階ii)〜iv)の1以上の前、後または間に加熱される。好ましくは、加熱はプロセス段階iii)において実施される。この任意のプロセス段階において、基板は、導電層の塗布後に例えば、加熱成分を用いて加熱されるのが好ましい。基板は、同様に、プロセス段階iii)およびiv)の間に加熱されるのが好ましい。基板または積層体を種々の温度に加熱できるようにする装置は、加熱成分として考えられうる。これは、例えば、熱気もしくは加熱可能な水浴により、または加熱コイルにより加熱され得る、例えば、加熱可能なプレートでありうる。基板または積層体がこの加熱プロセス中に有する温度は、好ましくは25〜200℃、好ましくは25〜100℃、特に好ましくは30〜80℃および極めて特に好ましくは40〜70℃である。好ましくは、基板または積層体は、様々な期間で加熱される。したがって、プロセス段階ii)〜i)のうちの少なくとも1つにおける加熱期間は、0.1秒〜24時間、好ましくは1秒〜10時間、特に好ましくは10秒〜2時間であるのが好ましい。さらに、プロセス段階ii)〜iv)のうちの少なくとも1つに加熱する期間が0.1秒〜120秒、好ましくは1〜90秒、特に好ましくは1.5秒〜70秒であるのが好ましい。プロセス段階iii)において、被覆された積層体は、すでに上記されているように、非被覆領域Dにおける電気伝導層を削減するため、さらなる溶液または分散剤に接触させられるのが好ましい。この接触させる工程は、例えば、ローラー、スポンジまたは他の吸収材料(例えば、紙など)を介して行われ得る。各プロセスの例は、図面に記述されている。
上述の目的を成し遂げることに対する寄与は、上述した本発明に係るプロセスにより得られうる積層体S2によっても生成され、少なくとも3個、好ましくは少なくとも4個、好ましくは少なくとも5個、特に好ましくは少なくとも10個のエリアは、好ましくは互いに異なり、互いに従い、少なくとも1つのエリアが少なくとも1つのエリアのアウトラインの少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%および特に好ましくは少なくとも90%の拡大した少なくとも1つのさらなるエリアによって取り囲まれているのが好ましい。本発明において、互いに続けて起きることは、直接隣接しているという意味の直接的に、または何かにより空間があいているという意味の間接的を意味するものとして理解されている。
本発明に係るプロセスにより製造される積層体S2は、好ましくは
A)基板の後に続く層が表面抵抗Rを有する少なくとも1つのエリアA;
B)基板の後に続く層がRより10倍、特に好ましくは100倍、さらにより好ましくは1,000倍、さらにより好ましくは10,000倍、最も好ましくは100,000倍大きい表面抵抗を有する少なくとも1つのエリアB;を有し
色分離ΔEエリアA,エリアBは最大4.5、特に好ましくは最大3.0、最も好ましくは最大1.5である。
本願明細書において用語「後に続く」は、直接隣接しているという意味の直接的に後に続くことと分離を経て間接的に後に続くことの両方に関し、直接的に後に続くのが好ましい。2以上のエリアが一つの平面、特に好ましくは一つの層にあるのが好ましい。エリアAは好ましくは、本発明に係るプロセスの一つ以上の領域Dに対応し、エリアBは、好ましくは本発明に係るプロセスの一つ以上の領域Dに対応する。色分離ΔEエリアA,エリアBは後述のように計算される。
上述の目的を成し遂げることに対する寄与も、基板と、基板の後に続き、導電性ポリマーPを含む層とを含む積層体によりなされ、積層体は、
A)基板の後に続く層が表面抵抗Rを有する少なくとも1つのエリアA;
B)基板の後に続く層がRより10倍、特に好ましくは100倍、さらにより好ましくは1,000倍、さらにより好ましくは10,000倍、最も好ましくは100,000倍大きい表面抵抗を有する少なくとも1つのエリアB;であり、
色分離ΔEエリアA,エリアBは最大4.5、特に好ましくは最大3.0、最も好ましくは最大1.5であるものを含む。
色分離ΔEエリアA,エリアBは、以下のとおり計算される:
Figure 0006177235
本願明細書において、L*エリアA、a*エリアAおよびb*エリアAは、エリアAのL*a*b*色空間のL、aおよびbのそれぞれの値であり、L*エリアB、a*エリアBおよびb*エリアBは、エリアBのL*a*b*色空間のL、aおよびbのそれぞれの値である。
エリアAは、好ましくは本発明に係るプロセスの一つ以上の領域Dに対応し、エリアBは、好ましくは本発明に係るプロセスの一つ以上の領域Dに対応する。
本発明に係るプロセスにおいて、エリアAの色およびエリアBの色ならびにエリアAとエリアBの間の色の差異は、積層体の貯蔵中、移送中、または使用中に変化しないまたはほんのわずかしか変化しない点で有利である。エリアAおよびエリアBにおける導電層のL*a*b*色空間のL、aおよびbの値は、積層体の貯蔵中、移送中または使用中に変化しないまたはほんのわずかしか変化しないのが本発明において特に好ましい。変化は、例えば気候試験の前後に測定されうる。好適な気候試験は、およそ85℃かつおよそ85%の相対大気湿度で1000時間積層体の貯蔵による。本願明細書において、色分離ΔEエリアA,気候試験前;エリアA,気候試験後は最大4.5、特に好ましくは最大3.0、より好ましくは2.2、最も好ましくは最大1.5であるべきである。さらに、本願明細書において、色分離ΔEエリアB,気候試験前;エリアB,気候試験後は、最大4.5、特に好ましくは最大3.0、最も好ましくは最大1.6であるべきである。色分離ΔEエリアA,気候試験前;エリアA,気候試験後およびΔEエリアB,気候試験前;エリアB,気候試験後は、色分離ΔEエリアA,エリアBのように計算され、方程式中のL*エリアA、a*エリアA、b*エリアA、L*エリアB、a*エリアBおよびb*エリアBの各値は、それぞれ、L*エリアA,気候試験前、a*エリアA,気候試験前、b*エリアA,気候試験前、L*エリアA,気候試験後、a*エリアA,気候試験後およびb*エリアA,気候試験後で置換される。色分離ΔEエリアB,気候試験前,エリアB,気候試験後は、色分離ΔE前,後のように計算され、方程式中のL*、a*、b*、L*、a*およびb*の各値は、それぞれ、L*エリアB,気候試験前、a*エリアB,気候試験前、b*エリアB,気候試験前、L*エリアB,気候試験後、a*エリアB,気候試験後およびb*エリアB,気候試験後で置換される。
本願明細書において、エリアAおよびエリアBのL*気候試験前、a*気候試験前およびb*気候試験前の各値は、それぞれ、気候試験前の特定のエリアAおよびBにおける導電層のL*a*b*色空間のL、a、bのそれぞれの値であり、エリアAおよびエリアBのL*気候試験後、a*気候試験後およびb*気候試験後の各値は、それぞれ、気候試験後の特定のエリアAおよびBにおける導電層のL*a*b*色空間のL、a、bのそれぞれの値である。
本発明に係る積層体の特に好ましい実施形態において、色分離ΔEエリアA,気候試験前,エリアA,気候試験後およびΔEエリアB,気候試験前,エリアB,気候試験後における差異(|ΔΕエリアA,気候試験前,エリアA,気候試験後−ΔEエリアB,気候試験前,エリアB,気候試験後|)は、最大3.0、好ましくは最大2.0、特に好ましくは最大1.0、最も好ましくは最大0.7である。
好ましくは、エリアAおよびエリアBの間の変遷の鮮明さは500μm未満、好ましくは1nm〜450μm、好ましくは10μm〜400μm、より好ましくは100nm〜350μm、さらにより好ましくは1μm〜300μm、さらにより好ましくは10μm〜200μm、さらにより好ましくは10μm〜150μmである。「変遷の鮮明さ」はエリアAとエリアBとの間の鮮明さを言い表す。
好ましい基板および導電性ポリマーは、本発明に係るプロセスに関連して好ましい基板および導電性ポリマーとしてすでに上述されている基板および導電性ポリマーである。本発明に係る積層体S2と関連して、層がポリチオフェンおよびポリアニオンとのコンプレックスを含むのもさらに好ましく、本発明に係るプロセスに関連して好ましいコンプレックスとしてすでに上述されているコンプレックスも本願明細書において好ましい。これに関して、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)およびポリスチレンスルホン酸のコンプレックスは非常に特に好ましい。層の厚も、本発明に係るプロセスに関連して好ましい厚さとして上記されているように、好ましくは導電層の厚さに対応する。
ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)およびポリスチレンスルホン酸のコンプレックスを含む層の場合、特に、表面抵抗Rが1〜10Ω/square、特に好ましくは10〜10Ω/square、最も好ましくは10〜10Ω/squareの値を有するのが好ましい。
本発明に係る積層体に関連して、以下のことを、エリアA(S)およびB(S)における導電層の厚さに適用するのがさらに好ましい:
/S≧0.5、特に好ましくは≧0.75、最も好ましくは≧0.90。
本願明細書において、この層の電気伝導率がわずかに小さい場合、上記の要件の目的のため、エリアB中の層も電気伝導率が「導電層」として解釈される。
本発明に係る積層体の特定の実施形態において、エリア(A)および(B)の移行における差異(|T−T|)は、エリアAの移行の値(T)の最大5%、特に好ましくは最大3%、最も好ましくは最大1%である。
本発明において、積層体に関連して、エリアAおよびBが、幾何学的図形、好ましくは円、長方形、ひし形、三角形、四角形、五角系、六角形、七角形または八角形またはこれらの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される平面幾何学的図形を有するのがさらに好ましい。これに関して、エリアAおよびBが共に回路設計を形成するのが特に好ましい。これに関して、エリアAおよびBがそれぞれ少なくとも0.00001mm、好ましくは少なくとも0.0001mm、さらにより好ましくは少なくとも0.001mm、さらにより好ましくは少なくとも0.01mm、さらにより好ましくは少なくとも0.1mm、さらにより好ましくは少なくとも1mm、最も好ましくは少なくとも10mmのエリアを有するのがさらに好ましい。
上述の目的を成し遂げることに対する寄与も、電子部品、特に有機発光ダイオード、有機太陽電池または見えない導線を製造するために、本発明に係るプロセスまたは本発明に係る積層体により得られる積層体の使用によりなされ、好ましくは、タッチパネルもしくはタッチスクリーンの製造用または帯電防止塗料の製造用の透明な基板上に提供される。
上述の目的を成し遂げることに対する寄与も、本発明に係るプロセスにより得られうる積層体または本発明に係る積層体を含む電子部品、タッチパネル、またはタッチスクリーンによりなされる。好ましい電子部品は、特に有機発光ダイオード、有機太陽電池である。
本発明は、図、試験方法および限定を意図しない実施例を用いて、より詳細に今説明される。
本発明に係る積層体(例えば、断面における一般的な形態における帯電防止フィルム)1の構造を示す図である。表面抵抗Rを有するエリア8を包含するコーティングおよびRより10倍大きい表面抵抗を有するエリア9を包含するコーティングは基板3に塗布される。 頂部から同じ積層体1を示す図である。 本発明に係るプロセスの略図である。第一段階において、基板3および導電層4を含む積層体2は構造化ペーパー12に接触される。これに関して、放出エリア12aのみ導電層4と接触している。導電層4は、好ましくは50℃に加熱される(図示せず)。この段階は、本発明に係るプロセスのプロセス段階ii)に対応する。この段階において、上記ペーパーと接触している被覆された積層体2の第一領域7は縮小される。段階ii)の後、非接触領域6は、接触させる前から変化していない表面抵抗を有する。結果として、積層体1は表面抵抗Rを有する領域8と領域8と比べて増加した表面抵抗を有する領域9を有する。10の変遷の鮮明さは領域8と0の間に形成される。 図1〜3において示されるエリア8および9の間の色の差異は、単に図を示しているに過ぎない。色の差異は本発明に係る積層体において発生しないまたはほとんど発生しない。 本発明に係るプロセスを用いてPEDOT/PSS層の処理の結果を示す図である。領域8および9は、色において互いに区別できない。変遷の鮮明さ10は印刷方法に依存する。 図5aは、積層体2に種々の物質を浸漬プロセスを示す図である。このため、積層体2に塗布される所望の物質18、19は、バス17中の液体として提供される。これは、例えば、溶液P1 19または溶液Z1 18は、用いられる浸漬プロセスにおける段階に依存している。浸漬バス17を用いることにより、大量の溶液18、19は、積層体2を完全に濡れさすために必要とされる。全溶液18、19が加熱されなければならないため、そのような浸漬バス17の加熱はとても費用がかかる。さらに、本願明細書に記載されている浸漬プロセスの手段による積層体1の製造は、1010ohm/squareの表面抵抗に行われていない部分領域をもたらすため少なくとも1分からおよそ30分かかる。 このプロセス時間は、以下のプロセスが積層体2に適用される場合、1〜30秒に縮小されうる。図5aに示されるプロセスに関連して、浸漬プロセスは一般用語において参照され得、図5bに示されるプロセスは浸漬フリーとして一般化される。図5bは、本発明に係る積層体1の製造において用いられうるように、または本発明に係るプロセスにおいて積層体1の製造のため用いられうるようなプロセスを示す。このプロセス時間は、図5bに示されるように、以下のプロセスが積層体2に用いられる場合に1〜30秒に縮小されうる。図5aに示されるプロセスに関連して、浸漬プロセスは一般用語において参照され得、図5bに示されるプロセスは浸漬フリーとして一般化される。このプロセスは、電気伝導率の積層体2のフリーな部分領域のため本発明に係るプロセスの段階iii)を補助しうる。このため、導電層4の塗布後、基板3は加熱体11に置かれ、種々の時間、種々の温度に加熱されうる。金属プレート(図示せず)は、さらに、積層体2にその熱を素早く移行するために、実際の加熱体11と積層体2の間に配置されうる。この実施例において、加熱体11は水浴の形態で65℃に加熱された。さらなる段階100において、実施例3においてさらにより詳細に説明されるように、溶液Z1 18は積層体2に接触させられる。この接触させることは、例えばローラー、スポンジ、ゲルまたは他の吸収材を介して実施される。この実施例において、ペーパー層12の形態で吸収材料12(Whatmann製Whatmann602)は、積層体2に塗布されている。この吸収材料12は、Z1 18の溶液で含浸されうる、または図5bの中断の略図に示されるように、例えば、ノズル13を介して溶液Z1 18をたらされうる。本願明細書において、溶液18の滴下は1〜1,000umの分解能で行われる。ペーパー12へエッチング溶液18の塗布後、エッチング溶液は1〜60秒の間作用したままにされる。段階110において、ペーパー12は積層体2から除去される。 記載されるプロセスにより、基板3と積層体全体2の両方は加熱されおよび/または溶液18で、単純な方法でその一部またはその全体を濡らされうる。この加熱およびエッチングの混合されたプロセスにより、本発明に係る積層体1に積層体2の変化は数秒または秒の端数でさえ実施されうる。超音波バス中エタノールを用いた5秒間の洗浄(図示せず)は、この追加のプロセス段階の結果を形成する。 溶液18の形態で積層体2に移行される物質の移行のさらなる可能性を示す図で3ある。これにおいて、積層体2は加熱ロール15および物質の移動用のロール16に移動される。このプロセスの設計はロールプロセスとして一般化されうる。 積層体2は、積層体2のうちの少なくとも一部に第1ロール15を接触させられる。これに関して、基板3は、好ましくは、ロール15(図示せず)の方向を向いている。ロール15は、例えばローラー15の形態で加熱されうる。このことは、例えば、ロール15に高温気体または高温液体を通すことにより影響をうける。積層体2は、異なる時間の長さの間、ロール15に接触させられうる。この実施例において、5秒間ロール15に接触させられている。接触時間は積層体の移動速度および/または積層体2とロール15との接触エリアにより両方を測定されうる。同様のことがロール16にも適用される。積層体は、このように25〜100℃の温度にされうる。 積層体1、2は、その後または同時に第2ロール16に接触させられる。このロール16は、積層体2、好ましくは第1ロール15の反対と接触させられうるロール16を備えた吸収剤表面16aを有する。ロール16は、ロール15(図示せず)と同じ側にある積層体2にも接触させられうる。積層体2と接触する前に、表面16aは、溶液18を含有するバス17に含浸される。溶液18は、バス17中、連続的に再生され得、溶液18中物質の濃度は常に一定である。この後、積層体2は、積層体1を構成するために洗浄装置22を経てまたは通して送られる。洗浄装置22は、例えば、水または他の洗浄溶液、例えばアルコール(エタノールなど)のバスまたはスプレーユニットでありうる。浸漬プロセスと対照的に、図5aに示されているように、積層体1の連続フィルムは、このようにして製造されうる。エネルギーならびに活性物質および溶媒の消耗は、図5aの浸漬プロセスと比較してこのプロセスではかなり減少される。 表面抵抗がFETで処理された12μmの厚さの積層体1の異なる領域のためx軸40のセルシウス温度に対してy軸50にプロットされるグラフを示す(実施例1および図3に述べられている乾燥前膜厚)。曲線20は、工程段階iiに記載されているように、導電層4の構造化された接触の間第一領域D7のように接触されているエッチングされた領域の表面抵抗の態様を示す。曲線30は、工程段階iiにおいてエッチングされていない領域、つまり非接触領域D6における種々の温度での表面抵抗を表す。エッチングされた領域が有意により高い表面抵抗を有することは、エッチングプロセスにおいて選択されるより高い温度を示す。対照的に、エッチングプロセスの温度は、非接触領域の表面抵抗において影響がないことはほとんどない。これらの領域の表面抵抗は180ohm/squareのままである。
(試験方法)
特段の記載がない限り、試験方法および実施例は標準条件下で行われる。特段の記載がない限り、%範囲は、wt%範囲である。
(表面抵抗の決定)
表面抵抗の決定のため、2.5cm長さのAg電極を、抵抗測定が各エリアAおよびBにおいて可能であるようにシャドーマスクを介して蒸着する。表面抵抗を電位計(Keithly614)を用いて決定する。その決定は、例えば米国特許第6,943,571(B1)号明細書に記載されている、いわゆる「4点プローブ」測定方法を用いて行った。
(明度L、aおよびbならびに透過率の測定)
被覆したPETフィルムの透過スペクトルの測定手順はASTM308−94aに従っている。このため、Perkin Elmer(パーキンエルマー)製の2チャンネルフォト分光器Lambda900型を用いる。その装置は15cmの光度計球(photometer sphere)を備える。そのフォト分光計の好ましい機能は、製造業者の提言と取扱説明書にしたがっての検出器の波長の校正と線形性の基本的な確認により確かめられる。
透過率の測定のため、測定するフィルムをプレスオンホルダーを用いて光度計球の入り口(entry opening)の前に固定し、測定ビームを影なくフィルムを透過させる。フィルムは、透過する測定ビームの領域において視覚的に均一である。フィルムを球へ被覆された面を向ける。透過スペクトルを5nmの波長の増加において、320〜780nmの範囲の波長で記録する。本願明細書において、参照ビームが透過するサンプルはなく、測定を空気に対してである。
透過スペクトルの色の評価のため、装置の製造業者により提供される「WinCol−version1.2」ソフトウェアを用いる。これに関して、380〜780nmの範囲の波長において透過スペクトルのCIE三刺激値(標準明度)X、YおよびZをASTM308−94aおよびDIN5033にしたがって計算する。標準明度から、ASTM308−94aおよびDIN5033にしたがって、標準明度要素の×およびyならびにCIELAB座標L*、a*およびb*を計算する。
気候試験
積層体を、85℃かつ85%の相対的大気湿度で保存する。明度L、およびbを、前もっておよび後で測定する。
実施例1(ポリマーコーティングおよびその後のエッチングプロセスを用いた導電層の構造化)
(溶液/形態の調製)
(ポリマーP1)
Clevios(クレビオス)(登録商標)FE−T(Heraeus Clevios GmbH(ヘレウス・クレビオス・ゲーエムベーハー)から入手できるPEDOT/PSS分散剤)を組成物Z2として用いる。
(ポリマーP2)
20gのBelland(ベランド)ポリマー88140(Belland AG(ベランドアーゲー)から入手できるアクリル酸ブチル/メタクリル酸/スチレン共重合体)を、室温で(およそ22℃)、ガラスの透明な溶液が得られるまで撹拌しながら、80gの溶媒混合物(体積比1:4のメチルエチルケトン−エタノール)に溶解させた。
(アルカリ水溶液)
25wt%の強度のアンモニア水溶液を、この溶液のpHが10〜12になるまで水で希釈する。
(硫酸溶液)
およそ1wt%の強度の水溶液を調整する。
(組成物Z1)
10gのジクロロジイソシアヌル酸ナトリウム二水和物を、室温(およそ22℃)で、撹拌しながら、90gの水に溶解させる。この原液を、ジクロロジイソシアヌル酸ナトリウム二水和物の含有量がそれぞれ10wt%および5wt%となるように、水で希釈した。
実施例1(図3)
Clevios(登録商標)FE−T分散剤から作製された導電性のPEDOT/PSS層を、バーコーターを用いてDuPont Teijin製のポリエステルフィルム(Melinex(メリネックス)505型)に被覆する。乾燥前の膜厚は4〜12μmである。乾燥を130℃で5分間行う。12μmの厚さの乾燥フィルムにおける表面抵抗は、およそ200ohm/sqである。
ポリマーP2溶液を、カラープルーファ(Saueressig(ザウアーエッシッヒ)製のCP90−200型)を用いて構造化形態において印刷する(乾燥前膜厚4〜6μm)。同じようにSaueressig製のシリンダーを印刷のために用いる。印刷されたフィルムをオーブン中70℃で5分間乾燥する。
乾燥して得られたフィルムを10wt%のジクロロジイソシアヌル酸ナトリウム二水和物溶液に60秒浸漬する。このプロセスに続いて10秒間流水下洗浄する。
これにより得られるフィルムをBellandポリマー88140の層が除去されるまで、1.25wt%のアンモニア水溶液に2分間浸漬する。水で洗浄し、オーブン中70℃で乾燥したのちに、硫酸溶液中で処理することにより、表面抵抗は減少する。
これらの段階の後、フィルムは、エッチングされた(Bellandポリマー88140で被覆されていない)場所において10ohm/square超の表面抵抗であり、エッチングされていない(Bellandポリマー88140で被覆されている)場所において初期値の表面抵抗である。
1000時間の気候試験の後、コントラスト差はみられないだろう(図4および表1)。
実施例2
5wt%のジクロロヂジソシアヌル酸ナトリウム二水和物溶液を用いた以外は、実施例1と同じ手順で行った。
比較例
ジクロロジイソシアヌル酸ナトリウム二水和物溶液の代わりに、15wt%の硝酸セリウム水溶液を用いる以外は上記のとおりの同じプロセスを行う。気候試験前および気候試験後のエッチングした領域とエッチングしていない領域のそれぞれのL、aおよびbの値は、本発明に係る積層体と比較して異なる色を示す(表1)。
気候試験の前後のPEDOT/PSS層の色数の測定
色の位置をL*a*b*座標系で決定した。「エッチングされていない」は、ジクロロジイソシアヌル酸ナトリウム二水和物溶液または硝酸セリウム溶液で処理されていない特定の領域を意味する(被覆領域Dに相当する)。「エッチングされている」は、ジクロロジイソシアヌル酸ナトリウム二水和物溶液または硝酸セリウム溶液で処理されている特定の領域を意味する(非被覆領域Dに相当する)。
Figure 0006177235
目でほとんど認識できない差異が、結果的に本発明に係る実施例における色の位置となる。
実施例3(図5b)
PEDOT/PSS層の形態にある導電層4を、バーコーターを用いてDuPont Teijin製のポリエステルフィルム(Melinex(メリネックス)505型)からなる基板3にClevios(登録商標)FE−T分散剤を被覆した。乾燥前の膜厚は4〜12μmだった。乾燥を130℃で5分間行った。12μmの厚さの乾燥フィルムにおける表面抵抗は、およそ180ohm/sqだった。
ポリマーP2溶液(Bellandポリマー88140)を、カラープルーファ(Saueressig製のCP90−200型)を用いて構造化形態において印刷し、Bellandで被覆された領域およびBellandで被覆されていない領域を形成した。乾燥前の膜厚は、この方法により4〜12μmで得られた。同様にSaueressigにより製造されたシリンダーはこのために用いられた。この印刷された膜を70℃で5分超乾燥した。
乾燥して得たフィルムを、10wt%の濃度のジクロロジイソシアヌル酸ナトリウム 二水和物溶液(18)で含浸した紙(10)(例えば、本願にあるように、Whatmann602フィルターペーパー)の下に引く。この段階は、エッチング段階とも呼ばれる。上記フィルムを、本実施例にあるように、水浴またはホットプレート11(例えば、フォトドライヤー)の上、60℃で15秒間処理した。このプロセスの後に、好ましくは10秒間蒸留水で続けて洗浄した。
この手順で得られたフィルムをエタノールを含む超音波バス中15秒間、Bellandポリマー88140のポリマーP2の層が除去されるまで処理した。水で洗浄かつ70℃で乾燥後、フィルムを用いうる。
これらの段階の後フィルムは、エッチングされている(Bellandポリマー88140で被覆されていない)領域Dにおいて1010ohm/square超の表面抵抗を有し、エッチングされていない(Bellandポリマー88140で被覆されている)領域Dにおいておよそ180ohm/squareの開始値の表面抵抗を有した。
実施例4
DuPontのポリエステルフィルム(Melinex505型)より架橋度の高い形態で被覆されているPETフィルムAを基板として用いる以外は、実施例3と同じ手順で行った。
ホットプレートを用いていない実施例1および2に記載されているように、10wt%の濃度のジクロロジイソシアヌル酸ナトリウム二水和物溶液における原初の浸漬プロセスにより、電気伝導率を破壊するために20分が必要であった。実施例3〜5に記載されるように高温で行われるプロセスで、1010ohm/squareの値は、30秒後に測定され得る。実施例3で得られるような積層体のエッチングされた領域の表面抵抗は、20℃の処理温度から大きく増加することが図7からわかる。
実施例5
Clexios(登録商標)FET(Heraeus Precious Metals GmbH & Co.KG(ドイツ)から購入できる)より架橋度の高い形態で被覆されているPETフィルムAを基板として用いる以外は、実施例3と同じ手順で行った。
ホットプレートを用いていない実施例1および2に記載されているように、10wt%の濃度のジクロロジイソシアヌル酸ナトリウム二水和物溶液における原初の浸漬プロセスにより、電気伝導率を破壊するために20分が必要であった。実施例3および4に記載されるように高温で行われるプロセスで、1010ohm/squareの値は、30秒後に測定され得る。実施例3で得られるような積層体のエッチングされた領域の表面抵抗は、20℃の処理温度から大きく増加することが図7からわかる。

Claims (19)

  1. 以下のプロセス段階を含む、積層体S2(1)の製造プロセス:
    i)基板(3)および基板(3)に塗布されかつ導電性ポリマーP1を含む導電層(4)を含む積層体S1(2)の提供;
    ii)導電層の少なくとも1つの被覆領域D(6)および少なくとも1つの非被覆領域D(7)を得るための、導電層(4)の部分の、ポリマーP2を含む、被覆相由来の被覆層D(5)での部分的な被覆であって、ここでポリマーP2は、少なくとも1つのモノマーα1および少なくとも1つのコモノマーα3の共重合体であるか、または少なくとも1つのモノマーα1、少なくとも1つのモノマーα2および少なくとも1つのコモノマーα3の共重合体であり、モノマーα1は、カルボン酸基またはそれらの塩を含むモノマーであり、モノマーα2はカルボン酸の直鎖状もしくは分枝状のC 〜C 20 のアルコールエステルであり、コモノマーα3は少なくとも1つのエチレン性不飽和基で置換されたアリール基であり、
    被覆層D(5)が、以下のプロセス段階を含むプロセスにより得られる:
    iia)ポリマーP2と任意に溶媒を含む被覆相の前記導電層(4)の一部へのパターンとしての塗布であって、前記被覆領域D(6)及び前記非被覆領域D(7)はパターンとなる:
    iib)任意に、前記被覆層D(5)を得るための前記溶媒の少なくとも部分的な除去;
    iii)少なくとも1つの被覆領域D(6)における導電層(4)の電気伝導率と比較して、少なくとも1つの非被覆領域D(7)のうちの少なくとも一部における導電層(4)の電気伝導率の削減であって、少なくとも1つの非被覆領域D (7)のうちの少なくとも一部を、塩素、臭素またはヨウ素を放出しうる有機化合物を含む組成物Z1と接触させる工程を少なくとも包含する
    iv)アルカリ水溶液処理による被覆層D(5)の少なくとも部分的な除去。
  2. 前記被覆層が、被覆層に基づき、20wt%未満のフォトラッカーを含む、請求項1に記載の製造プロセス。
  3. 積層体(1,2)のうちの少なくとも一部が、プロセス段階ii)〜iv)の1以上の前、後または間に加熱される、請求項1または2に記載の製造プロセス。
  4. プロセス段階iv)において、被覆層D(5)の除去が、被覆層D(5)のうちの少なくとも一部をpH>7の溶液と接触させることで実施され、色分離ΔEエリアA,気候試験前,エリアA,気候試験後およびΔEエリアB,気候試験前,エリアB,気候試験後における差異(|ΔΕエリアA,気候試験前,エリアA,気候試験後−ΔEエリアB,気候試験前,エリアB,気候試験後|)は、最大3.0である、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造プロセス。
  5. プロセス段階iv)において、被覆層D(5)の除去が、被覆層D(5)のうちの少なくとも一部をpH8〜14である溶液と接触させることで実施される、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造プロセス
  6. 前記ポリマーP2が、少なくとも1つのモノマーα1、少なくとも1つのモノマーα2および少なくとも1つのコモノマーα3の共重合体である、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造プロセス。
  7. 前記ポリマーP2が、メタクリル酸、アクリル酸ブチルおよびスチレンの繰り返し単位の共重合体である、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造プロセス。
  8. 前記被覆相が、ポリマーP2および溶媒を含む溶液または分散剤である、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造プロセス。
  9. 前記溶媒が水、アルコール、ケトン、エステルまたはこれらの2以上の混合物からなる群から選択される、請求項に記載の製造プロセス。
  10. プロセス段階ii)において、被覆層D(5)が印刷プロセスを用いて塗布される、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造プロセス。
  11. プロセス段階iii)において、少なくとも1つの非被覆領域D(7)のうちの少なくとも一部における導電層(4)の電気伝導率が、少なくとも1つの被覆領域D(6)における導電層(4)の電気伝導率と比較して、少なくとも10倍で減少される、請求項1〜10のいずれか1項に記載の製造プロセス。
  12. 前記iii)の工程における前記導電層(4)の電気伝導率の減少が、前記導電層(4)を前記組成物Z1中への浸漬によりまたは、前記導電層(4)を前記組成物Z1で印刷することにより行われる、請求項1〜11のいずれか1項に記載の製造プロセス。
  13. 最大4.5の色分離ΔE前,後が、導電層を組成物Z1と接触させることで生じる、請求項12に記載の製造プロセス。
  14. 前記導電層を前記組成物Z1と接触させることが、前記組成物Z1に接触させられる領域における前記導電層の厚さが最大50%で減少される条件下で行われる、請求項12または13に記載の製造プロセス。
  15. 前記導電層が導電性ポリマーに加えてポリアニオンを含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載の製造プロセス。
  16. 前記導電層が、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸とのコンプレックスを含む、請求項1〜15のいずれか1項に記載の製造プロセス。
  17. 前記積層体S1(2)が、以下のプロセス段階を含むプロセスにより得られうる、請求項1〜16のいずれか1項に記載の製造プロセス:
    ia)基板(3)の提供;
    ib)基板(3)の表面の少なくとも一部へ導電性ポリマーP1および溶媒を含む組成物Z2の塗布;
    ic)導電層(4)を得るための前記溶媒の少なくとも部分的な除去。
  18. 前記組成物Z2が、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)およびポリスチレンスルホン酸のコンプレックスを含む溶液または分散剤である、請求項17に記載の製造プロセス。
  19. さらに、以下のプロセス段階を含む、請求項1〜18のいずれか1項に記載の製造プロセス:
    v)pH<7である溶液を用いた前記積層体S2(1)の処理。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010050507A1 (de) * 2010-11-08 2012-05-24 H.C. Starck Clevios Gmbh Verfahren zur Herstellung von Schichtkörpern durch Behandlung mit organischen Ätzmitteln und daraus erhältliche Schichtkörper
US9017927B2 (en) * 2013-02-25 2015-04-28 Eastman Kodak Company Patterning of transparent conductive coatings
JP6464920B2 (ja) * 2015-03-17 2019-02-06 株式会社リコー インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録装置
US10534338B2 (en) 2015-08-20 2020-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Method for generating a switching sequence in an industrial system, and device
TW201730292A (zh) * 2015-11-20 2017-09-01 Toagosei Co Ltd 導電性高分子用隱形蝕刻墨水及導電性高分子之圖案化方法
US20220045274A1 (en) * 2020-08-06 2022-02-10 Facebook Technologies Llc Ofets having organic semiconductor layer with high carrier mobility and in situ isolation

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4187190A (en) * 1976-11-01 1980-02-05 Desoto, Inc. Low phosphate content dishwashing detergent
DE3843412A1 (de) 1988-04-22 1990-06-28 Bayer Ag Neue polythiophene, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
EP0440957B1 (de) 1990-02-08 1996-03-27 Bayer Ag Neue Polythiophen-Dispersionen, ihre Herstellung und ihre Verwendung
EP0689098B1 (de) * 1994-06-22 2000-08-16 Ciba SC Holding AG Positiv-Photoresist
WO1996041240A1 (en) * 1995-06-07 1996-12-19 W.R. Grace & Co.-Conn. Water photoresist emulsions and methods of preparation thereof
JP3293119B2 (ja) 1996-04-24 2002-06-17 ソニーケミカル株式会社 フレキシブル基板原反
EP1054414B1 (en) 1999-05-20 2003-03-12 Agfa-Gevaert Method for patterning a layer of conductive polymer
US6599370B2 (en) * 2000-10-16 2003-07-29 Mallinckrodt Inc. Stabilized alkaline compositions for cleaning microelectronic substrates
DE10103416A1 (de) 2001-01-26 2002-08-01 Bayer Ag Elektrolumineszierende Anordnungen
SE520339C2 (sv) * 2001-03-07 2003-06-24 Acreo Ab Elektrokemisk transistoranordning och dess tillverkningsförfarande
US7012306B2 (en) * 2001-03-07 2006-03-14 Acreo Ab Electrochemical device
JP2003234473A (ja) 2002-02-06 2003-08-22 Canon Inc 有機半導体素子の製造方法
DE50312962D1 (de) 2002-04-22 2010-09-23 Hueck Folien Gmbh Substrate mit elektrisch leitfähigen Schichten
JP4139662B2 (ja) 2002-09-25 2008-08-27 大日本印刷株式会社 光透過性電磁波遮蔽シート及びその製造方法
US6943571B2 (en) 2003-03-18 2005-09-13 International Business Machines Corporation Reduction of positional errors in a four point probe resistance measurement
DE602004017457D1 (de) * 2003-05-30 2008-12-11 Fujifilm Imaging Colorants Ltd Verfahren zum ätzen einer metall- oder metalllegierung oberfläche
JP4997688B2 (ja) * 2003-08-19 2012-08-08 セイコーエプソン株式会社 電極、薄膜トランジスタ、電子回路、表示装置および電子機器
JP4769455B2 (ja) * 2003-12-30 2011-09-07 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ,エル.エル.シー. コーティング組成物
JP2006185673A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Fujikura Ltd 電子デバイスの製造方法
KR101177087B1 (ko) 2004-12-27 2012-08-24 가부시키가이샤후지쿠라 전자 디바이스 및 그 제조방법
JP2008007631A (ja) 2006-06-29 2008-01-17 Kaneka Corp ポリイミドフィルム
JP2008083200A (ja) 2006-09-26 2008-04-10 Fujifilm Corp グラフトポリマーパターン形成方法、導電性パターン形成方法及び有機el表示装置
US20100089872A1 (en) 2006-09-29 2010-04-15 Tsurumi Soda Co., Ltd. Etching liquid for conductive polymer, and method for patterning conductive polymer
JP5209227B2 (ja) * 2007-04-26 2013-06-12 帝人デュポンフィルム株式会社 導電性フィルムのパターニング処理方法およびパターニングされた導電性フィルム
JP5303994B2 (ja) 2008-03-31 2013-10-02 東亞合成株式会社 エッチング方法、及び、導電性高分子を有する基板
JP2010161013A (ja) 2009-01-09 2010-07-22 Toagosei Co Ltd 導電性樹脂パターンを有する積層体の製造方法、および、積層体
JP2010202564A (ja) 2009-03-03 2010-09-16 Shikoku Chem Corp ジクロロイソシアヌル酸錠剤
US8388852B2 (en) * 2010-07-30 2013-03-05 Apple Inc. Method for fabricating touch sensor panels

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