JP6647399B2

JP6647399B2 - 導電性フィルム、電子ペーパー、タッチパネル、及びフラットパネルディスプレイ

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Publication number: JP6647399B2
Application number: JP2018526332A
Authority: JP
Inventors: 信也松原; 誠之阿部; 雄巳小野; 彩人射庭
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2037-06-29
Also published as: EP3483898A4; KR20190002614A; TWI650775B; JPWO2018008530A1; CN109328388A; EP3483898A1; TW201802830A; KR102173346B1; US20190235670A1; WO2018008530A1

Description

本発明は、導電性フィルム、並びに、それを用いた電子ペーパー、タッチパネル、及びフラットパネルディスプレイに関する。

従来、電子ペーパー、タッチパネル、及びフラットパネルディスプレイ等のデバイスには、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を用いた透明な導電性フィルムが用いられている。しかしながら、ＩＴＯを用いた導電性フィルムは、低コスト化及び省資源化の観点から問題がある。

そこで、ＩＴＯに代わる導電性フィルムについて種々の研究がなされている。例えば、非特許文献１には、プラスチック基板上に、最小線幅０．８μｍの金属細線を、真空技術を使うことなく、印刷で作製する技術が開示されている。当該技術で得られた導電性フィルムは、ＩＴＯや銀ナノワイヤー、グラフェンなどを用いて得られた他の導電性フィルムと比べ、光透過率やシート抵抗が優れているとされている。

ＮａｔｕｒｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ７，Ａｒｔｉｃｌｅｎｕｍｂｅｒ：１１４０２

しかしながら、非特許文献１の図８ａに示されるように、導電性フィルムを作製するいずれの技術においてもシート抵抗を下げようとすれば光透過率も極端に低下するというトレードオフの問題が存在する。これは、電力損失を低減する観点からシート抵抗を低下させようとすれば、線幅を太く、線の厚みを厚くしなければならないが、線幅を太く、線の厚みを厚くすればその分だけ光透過性が失われるということに起因する。したがって、従来技術によりシート抵抗が低くかつ光透過率が高い導電性フィルムを作製することは不可能であった。

また、非特許文献１のような金属細線を用いた導電性フィルムでは、光透過率確保の観点から金属細線を密に配することができない。このような導電性フィルムを用いた電子デバイスは、導電性フィルムの金属細線の位置に素子を配置しなければならない。また、金属細線を密に配することができないため、金属細線の近くは電界が強く、金属細線から離れたところは電界が弱いという電界の不均一も生じる。そのため、導電性フィルムの金属細線密度（ピッチ）がボトルネックとなり、タッチパネルや画像の高精度化が図れないという問題がある。すなわち、非特許文献１のような金属細線を用いた導電性フィルムでは、光透過率を確保しようとすれば金属細線密度を下げざるを得ないというトレードオフの問題が存在する。

仮に、シート抵抗と光透過率のトレードオフの問題を解決する技術が開発されれば、電力損失が少なく、光透過性にも優れる導電性フィルムが実現可能となり、また、光透過率と金属細線密度のトレードオフの問題を解決する技術が開発されれば、従来よりも高精度の電子デバイスを与えることができ、光透過性にも優れる導電性フィルムが実現可能となる。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、シート抵抗が低く、かつ可視光透過率が高い上、可視光透過率を維持しつつ金属細線ピッチを小さくすることが可能な導電性フィルム、並びに、該導電性フィルムを用いた電子ペーパー、タッチパネル、及びフラットパネルディスプレイを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、金属細線を有する導電性フィルムにおいて、金属細線の線幅を可視光の下限波長未満とすることにより、金属細線の線幅が可視光波長よりも大きい場合と異なる光学挙動が発現し、シート抵抗と可視光透過率のトレードオフの問題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔１〕
透明基材と、
該透明基材上に配された金属細線パターンからなる導電部と、を有し、
前記金属細線パターンが、金属細線から構成されており、
前記金属細線を平面に投影したときに、前記金属細線の投影幅のうち、最長となる前記投影幅が、可視光の下限波長未満であり、
前記金属細線が、導電性成分と非導電性成分とを含む、
導電性フィルム。
〔２〕
前記金属細線の投影幅が、３６０ｎｍ未満である、
前項〔１〕に記載の導電性フィルム。
〔３〕
前記透明基材の前記金属細線パターンが配された面側から、前記金属細線を前記透明基材の表面上に投影したときの前記金属細線の線幅を、正面投影線幅としたとき、
前記金属細線の前記正面投影線幅に対する前記金属細線の高さで表されるアスペクト比が、０．１〜２である、
前項〔１〕又は〔２〕に記載の導電性フィルム。
〔４〕
前記導電性フィルムの可視光透過率が、前記金属細線パターンの開口率以上である、
前項〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
〔５〕
前記金属細線パターンのピッチが、可視光の上限波長と可視光の下限波長の和よりも大きい、
前項〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
〔６〕
前記金属細線パターンの開口率が、４０〜９９％である、
前項〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
〔７〕
前記導電性フィルムの可視光透過率が、８０〜１００％である、
前項〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
〔８〕
前記導電性フィルムのシート抵抗が、０．１〜１０００Ω／ｓｑである、
前項〔１〕〜〔７〕のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
〔９〕
前記金属細線パターンが、メッシュパターンである、
前項〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
〔１０〕
前記金属細線パターンが、ラインパターンである、
前項〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
〔１１〕
前記導電性成分の含有割合が８０質量％以上であり、
前記非導電性成分の含有割合が２０質量％以下である、
前項〔１〕〜〔１０〕のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
〔１２〕
前項〔１〕〜〔１１〕のいずれか１項に記載の導電性フィルムを備える、
電子ペーパー。
〔１３〕
前項〔１〕〜〔１１〕のいずれか１項に記載の導電性フィルムを備える、
タッチパネル。
〔１４〕
前項〔１〕〜〔１１〕のいずれか１項に記載の導電性フィルムを備える、
フラットパネルディスプレイ。

本発明によれば、シート抵抗が低く、かつ可視光透過率が高い上、可視光透過率を維持しつつ金属細線ピッチを小さくすることが可能な導電性フィルム、並びに、該導電性フィルムを用いた電子ペーパー、タッチパネル、及びフラットパネルディスプレイを提供することができる。

メッシュパターンを有する本実施形態の導電性フィルムの一態様を表す上面図メッシュパターンを有する本実施形態の導電性フィルムの別態様を表す上面図ラインパターンを有する本実施形態の導電性フィルムの一態様を表す上面図ラインパターンを有する本実施形態の導電性フィルムの別態様を表す上面図金属細線の最長投影幅Ｗ０を説明するための金属細線の断面図図１の導電性フィルムのＩＩＩ−ＩＩＩ’の部分断面図メッシュパターンを有する本実施形態の導電性フィルムの開口率とピッチとの関係を説明するための金属細線パターンの上面図ラインパターンを有する本実施形態の導電性フィルムの開口率とピッチとの関係を説明するための金属細線パターンの上面図本実施形態の導電性フィルムを備える電子ペーパーの一態様を表す上面図本実施形態の電子ペーパーのＶ−Ｖ’の部分断面図従来の導電性フィルムを備える電子ペーパーの一態様を表す上面図本実施形態の導電性フィルムを備えるタッチパネルの一態様を表す斜視図本実施形態の導電性フィルムを備えるタッチパネルの別態様を表す斜視図

以下、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

〔導電性フィルム〕
本実施形態の導電性フィルムは、透明基材と、該透明基材上に配された金属細線パターンからなる導電部と、を有し、前記金属細線パターンが、金属細線から構成されており、前記金属細線を平面に投影したときに、前記金属細線の投影幅のうち、最長となる前記投影幅（以下、「最長投影幅Ｗ０」ともいう。）が、可視光の下限波長未満である。

図１に、本実施形態の導電性フィルムの一態様として、金属細線パターンがメッシュパターンである導電性フィルムの上面図を示す。本実施形態の導電性フィルム１０は、透明基材１１上に、金属細線パターン１２からなる導電部１３を有する。

透明基材１１上には、導電部１３の他、導電性フィルム１０の使用用途に応じてコントローラー等に接続するための取出し電極（不図示）が形成されていてもよい。なお、透明基材１１は片面又は両面に導電部１３を有することができ、一方の面に複数の導電部１３を有していてもよい。導電部１３は、通電または荷電（帯電）させることができるように構成された金属細線パターン１２からなる。本実施形態の導電性フィルム１０を電子デバイスに組み入れたときに、導電部１３は、電子ペーパー、タッチパネル、及びフラットパネルディスプレイ等の画面部分の透明電極として機能する。

金属細線パターン１２は、可視光の下限波長未満の最長投影幅Ｗ０を有する金属細線１４から構成される。図６に、図１の導電性フィルムのＩＩＩ−ＩＩＩ’の部分断面図を示す。従来は、金属細線の線幅が可視光の上限波長よりも充分長いため、金属細線にあたった可視光が反射し、遮光される。また、光波は音波等に比べると波長が極めて小さいため、障害物の背後に波が回り込む回折角度が小さい。そのため、隣り合う開口部の距離が長い（金属細線の線幅が可視光の上限波長よりも充分長い）場合、隣り合う開口部からの光同士が干渉することはない。したがって、従来の金属細線パターンを有する導電性フィルムの透明性の向上には限界があり、人は金属細線を視認できてしまう。

これに対し、本実施形態においては、金属細線を平面に投影したときに最長となる投影幅（最長投影幅Ｗ０）を可視光の下限波長未満とする。最長投影幅Ｗ０が可視光の波長よりも小さい場合、回折角度が小さい光波であっても隣り合う開口部からの光同士が干渉し、合流することができる。また、最長投影幅Ｗ０が小さいほど光路差も小さいため、位相差もできにくく、干渉によって弱めあう影響も少ない。したがって、金属細線の最長投影幅Ｗ０が可視光の波長よりも短い場合、人は細線を視認しにくく、透過性は向上することになる。このように、金属細線の最長投影幅Ｗ０が可視光の波長よりも短い場合と長い場合で生じる現象は全く異なる。

そのため、従来の可視光の上限波長よりも長い最長投影幅Ｗ０を有する金属細線パターンでは、例えば、最長投影幅Ｗ０が１００μｍであり開口率が９０％（金属細線パターンが導電性フィルムの１０％を覆った状態）である場合と、最長投影幅Ｗ０が２００μｍであり開口率が９０％である場合とを比較しても、その光透過率は同等であるが、これに対し、本実施形態においては、例えば、最長投影幅Ｗ０が１００ｎｍであり開口率が９０％（金属細線パターンが導電性フィルムの１０％を覆った状態）である場合においては、最長投影幅Ｗ０が１００μｍであり開口率が９０％（金属細線パターンが導電性フィルムの１０％を覆った状態）である場合と比較して、光透過率が高いという結果となる。

１００μｍの最長投影幅Ｗ０を有する金属細線を用いて開口率が９０％（金属細線パターンが導電性フィルムの１０％を覆った状態）である導電性フィルムを構成する場合に比べて、１００ｎｍの最長投影幅Ｗ０を有する金属細線を用いて開口率が９０％（金属細線パターンが導電性フィルムの１０％を覆った状態）である導電性フィルムを構成する場合には、後者の方が金属細線をより多く（線間ピッチを１／１０００短く）配置することとなる。そのため、金属細線を用いた導電性フィルムを用いた電子デバイスでは、導電性フィルムの金属細線の位置に素子を配置しなければならないが、本実施形態の導電性フィルムでは金属細線密度（ピッチ）を気にすることなく、タッチパネルや画像の高精度化を図ることが可能となる。また、本実施形態においては金属細線を密に配することができるため、金属細線の近くは電界が強く、金属細線から離れたところは電界が弱いという電界の不均一の問題も解消することが可能となる。

〔透明基材〕
透明基材の「透明」とは、可視光透過率が、好ましくは８０％以上であることをいい、より好ましくは９０％以上であることをいい、さらに好ましくは９５％以上であることをいう。ここで、可視光透過率は、ＪＩＳＲ３１０６：１９９８に準拠して測定することができる。

透明基材の材料としては、特に限定されないが、例えば、ガラス等の透明無機基材；アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロン、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の透明有機基材が挙げられる。このなかでも、コストの観点から、ポチエチレンテレフタレートが好ましい。また、耐熱性という観点では、ポリイミドが好ましい。さらに、金属配線との密着性の観点から、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートが好ましい。

透明基材は、１種の材料からなるものであっても、２種以上の材料が積層されたものであってもよい。また、２種以上の材料が積層されたものである場合、有機基材又は無機基材同士が積層されたものであっても、有機基材及び無機基材が積層されたものであってもよい。

透明基材の厚さは、好ましくは５〜５００μｍであり、より好ましくは１０〜１００μｍである。

〔導電部〕
導電部は、透明基材上に配された金属細線パターンである。金属細線パターンは、可視光の下限波長未満である最長投影幅Ｗ０を有する金属細線から構成される。金属細線の材料としては、特に限定されないが、例えば、金、銀、銅、アルミが挙げられる。このなかでも、コスト及び導電性の観点から銅が好ましい。

さらに、金属細線は、上記金、銀、銅、及びアルミからなる群より選ばれる１種以上の導電性成分に加え、非導電性成分を含んでもよい。ここで、導電性成分としては、導電性金属のみからなる。また、非導電性成分としては、特に制限されないが、例えば、金属酸化物及び有機化合物が挙げられる。なお、これら非導電性成分としては、後述するインクに含まれる成分に由来する成分であって、インクに含まれる成分のうち焼成を経た後の金属細線に残留する金属酸化物及び有機化合物が挙げられる。導電性成分の含有割合は、好ましくは８０質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上であり、さらに好ましくは９５質量％以上である。導電性成分の含有割合の上限は、特に制限されないが、１００質量％である。また、非導電性成分の含有割合は、好ましくは２０質量％以下であり、より好ましくは１０質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下である。非導電性成分の含有割合の下限は、特に制限されないが、０質量％である。

（金属細線パターン）
金属細線パターンは、目的とする電子デバイスの用途に応じて設計することができ、特に限定されないが、例えば、複数の金属細線が網目状に交差して形成されるメッシュパターン（図１及び２）や、複数の略平行な金属細線が形成されたラインパターン（図３及び４）が挙げられる。また、金属細線パターンは、メッシュパターンとラインパターンとが組み合わされたものであってもよい。メッシュパターンの網目は、図１に示されるような正方形又は長方形であっても、図２に示されるようなひし形等の多角形であってもよい。また、ラインパターンを構成する金属細線は、図３に示されるような直線であっても、図４に示されるような曲線であってもよい。さらに、メッシュパターンを構成する金属細線においても、金属細線を曲線とすることができる。

上述したとおり、本実施形態においては、金属細線の線幅は可視光の回折及び干渉の観点から定められ、この観点から、金属細線を平面に投影したときに最長となる投影幅（最長投影幅Ｗ０）を可視光の下限波長未満とする。図５に、金属細線の最長投影幅Ｗ０を説明するための金属細線の断面図を示す。「最長投影幅Ｗ０」とは、金属細線を平面に投影しつつ、金属細線を長手方向に回転させたときに最も広くなる投影幅をいう。図５を例にすると、長方形の断面を有する金属細線を、縦に投影した場合（ａ）や、横に投影した場合（ｂ）と比較して、金属細線を長手方向を軸に少し回転させて長方形の対角線と投影面が平行になるように投影した場合（ｃ）に最も投影幅が広くなる。したがって、長方形の断面を有する金属細線における最長投影幅Ｗ０は、場合（ｃ）により得られる投影幅となる。また、金属細線が長方形以外の断面を有する場合においても、同様に最長投影幅Ｗ０を得ることができる。例えば、略楕円形の断面を有する金属細線においても、金属細線を平面に投影しつつ、金属細線を長手方向に回転させることで最長投影幅Ｗ０を得ることができる。

また、金属細線パターンの正面投影線幅Ｗ１、高さＨ、及びピッチＰは、図６に示されるように定義される。ピッチＰは、正面投影線幅Ｗ１と金属細線間の距離の和である。なお、「正面投影線幅Ｗ１」は、透明基材１１の金属細線パターン１２が配された面側から、金属細線１４を透明基材１１の表面上に投影したときの金属細線１４の線幅をいう。図６を例にすると、長方形の断面を有する金属細線１４においては、透明基材１１と接している金属細線１４の面の幅が正面投影線幅Ｗ１となる。

（最長投影幅Ｗ０）
金属細線を平面に投影したときに、金属細線の投影幅のうち、金属細線の最長となる投影幅（最長投影幅Ｗ０）は、可視光の下限波長未満であり、好ましくは３６０ｎｍ未満であり、より好ましくは３２５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３００ｎｍ以下であり、よりさらに好ましくは２５０ｎｍ以下であり、特に好ましくは２００ｎｍ以下である。最長投影幅Ｗ０が細いほど、回折効果により細線がより視認されにくく、透過性がより向上する。なお、金属細線の最長投影幅Ｗ０の下限は、特に限定されないが、好ましくは１０ｎｍ以上であり、より好ましくは２５ｎｍ以上、さらに好ましくは５０ｎｍ以上である。金属細線の最長投影幅Ｗ０の下限が上記範囲内であることにより、製造歩留まりがより向上し、金属細線の断線がより抑制される傾向にある。また、開口率を同じとした場合、金属細線の線幅が細いほど、金属細線の本数を増やすことが可能となる。これにより、導電性フィルムの電解分布がより均一となり、より高解像度のデバイスを作製することが可能となる。また、一部の金属細線で断線が生じたとしても、それによる影響を他の金属細線が補うことができる。

（アスペクト比）
金属細線の正面投影線幅Ｗ１に対する金属細線の高さＨで表されるアスペクト比は、好ましくは０．１〜２であり、より好ましくは０．２〜１．５であり、さらに好ましくは０．４〜１である。金属細線の最長投影幅Ｗ０を可視光の下限波長未満としつつアスペクト比を高くすることにより、可視光透過率を低下させることなくシート抵抗をより向上できる傾向にある。

（ピッチ）
金属細線パターンのピッチＰは、好ましくは可視光の上限波長と可視光の下限波長の和よりも大きい。具体的には、金属細線パターンのピッチＰは、１．２μｍ以上であり、より好ましくは１．５μｍ以上であり、さらに好ましくは２μｍ以上である。金属細線パターンのピッチＰが１．２μｍ以上、即ち金属細線間の距離が可視光上限波長以上であることにより、可視光が金属細線により反射されることをより抑制することができ、透明性がより向上する傾向にある。なお、ここで、「可視光の上限波長」とは、８３０ｎｍをいい、「可視光の下限波長」とは、３６０ｎｍをいい、「可視光の上限波長と可視光の下限波長の和」とは、１．１９μｍをいう。

また、金属細線パターンのピッチＰは、好ましくは７２μｍ以下であり、より好ましくは５０μｍ以下であり、さらに好ましくは２５μｍ以下である。金属細線パターンのピッチＰが７２μｍ以下であることにより、導電性フィルムの電解分布がより均一となり、より高解像度のデバイスを作製することが可能となる。なお、金属細線パターンの形状がメッシュパターンである場合には、線幅３６０ｎｍの金属細線パターンのピッチを７１．８μｍとすることにより、開口率９９％とすることができる。

なお、金属細線パターンの正面投影線幅Ｗ１、アスペクト比、及びピッチは、導電性フィルム断面を電子顕微鏡等で見ることにより確認することができる。また、ピッチと開口率は後述する関係式を有するため、一方が分かればもう一方を算出することもできる。また、金属細線パターンの線幅、アスペクト比、及びピッチを所望の範囲に調整する方法としては、後述する導電性フィルムの製造方法において用いる版の溝を調整する方法、用いるインク中の金属粒子の平均粒子径を数ｎｍとすること等が挙げられる。

（開口率）
導電性フィルムの透明性向上の観点から、金属細線パターンの開口率は、好ましくは４０％以上であり、より好ましくは５０％以上であり、さらに好ましくは６０％以上であり、よりさらに好ましくは７０％以上であり、さらにより好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９０％以上である。また、導電性フィルムの導電性の観点から、金属細線パターンの開口率は、好ましくは９９％以下であり、より好ましくは９５％以下であり、さらに好ましくは９０％以下であり、よりさらに好ましくは８０％以下であり、さらにより好ましくは７０％以下であり、特に好ましくは６０％以下である。金属細線パターンの開口率は、金属細線パターンの形状によっても適正な値が異なる。ラインパターンの場合には、開口率６８．４％以上、メッシュパターンの場合には４６．８％以上であることが好ましい。また、金属細線パターンの開口率は、目的とする電子デバイスの要求性能（透明性及びシート抵抗）に応じて、上記上限値下限値を適宜組み合わせることができる。

なお、「金属細線パターンの開口率」とは、透明基材上の金属細線パターンが形成されている領域について以下の式で算出することができる。透明基材上の金属細線パターンが形成されている領域とは、図１のＳで示される範囲であり、金属細線パターンが形成されていない縁部等は除かれる。
金属細線パターンの開口率＝（１−金属細線パターンの占める面積／透明基材の面積）×１００

また、開口率とピッチの関係式は、細線パターンの形状によって異なるが、以下のように算出することができる。図７に、パターン単位１６を有するメッシュパターン（グリッド（格子）パターン）の模式図を示す。このメッシュパターンの場合、開口率とピッチは下記関係式を有する。
開口率＝｛開口部１５の面積／パターン単位１６の面積｝×１００
＝｛（ピッチＰ１−正面投影幅Ｗ１１）×（ピッチＰ２−正面投影幅Ｗ１２）／ピッチＰ１×ピッチＰ２｝×１００

また、図８にラインパターンの模式図を示す。このラインパターンの場合は、開口率とピッチは下記関係式を有する。
開口率＝（（ピッチＰ−正面投影幅Ｗ１）／ピッチＰ）×１００

（シート抵抗）
導電性フィルムのシート抵抗は、好ましくは０．１〜１０００Ω／ｓｑであり、より好ましくは０．１〜５００Ω／ｓｑであり、さらに好ましくは０．１〜１００Ω／ｓｑであり、よりさらに好ましくは０．１〜２０Ω／ｓｑであり、さらにより好ましくは０．１〜１０Ω／ｓｑである。導電性フィルムのシート抵抗は、ＡＳＴＭＦ３９０−１１に記載の方法により測定することができる。シート抵抗が低いほど電力損失が抑制される傾向にある。そのため、消費電力の少ない電子ペーパー、タッチパネル、及びフラットパネルディスプレイを得ることが可能となる。

導電性フィルムのシート抵抗は、金属細線のアスペクト比（高さ）を向上させることにより、低下する傾向にある。また、金属細線を構成する金属材料種の選択によっても調整することが可能である。

（可視光透過率）
導電性フィルムの可視光透過率は、好ましくは金属細線パターンの開口率以上である。具体的には、導電性フィルムの可視光透過率は、好ましくは８０〜１００％であり、より好ましくは９０〜１００％であり、さらに好ましくは９５〜１００％である。ここで、可視光透過率は、ＪＩＳＫ７３６１−１：１９９７の全光線透過率に準拠して、その可視光（３６０〜８３０ｎｍ）の範囲の透過率を算出することで測定することができる。本実施形態においては、上述したように、最長投影幅Ｗ０が可視光の波長よりも小さいことにより、可視光透過率が金属細線パターンの開口率以上となり、人の目には細線が視認されにくく、透過性が金属細線パターンの開口率の限界を超えて向上することになる。

導電性フィルムの可視光透過率は、金属細線の最長投影幅Ｗ０をより細くしたり、開口率を向上させたりすることにより、より向上する傾向にある。

〔導電性フィルムの製造方法〕
本実施形態の導電性フィルムの製造方法としては、特に限定されないが、平均一次粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子を含むインクを、所望の金属細線パターンの溝を有する版を用いて透明基材上に転写する工程を有する方法が挙げられる。より具体的には、転写媒体上にインクをコーティングする工程と、インクがコーティングされた転写媒体表面と凸版の凸部表面とを対向させて、押圧、接触させ、凸版の凸部表面に転写媒体表面上のインクを転移させる工程と、インクがコーティングされた転写媒体表面と透明基材（被印刷基材）の表面とを対向させて、押圧して、転写媒体表面に残ったインクを透明基材の表面に転写させる工程とを有する方法が挙げられる。

（インク）
本実施形態の導電性フィルムの製造方法において用いられ得るインクに含まれる成分としては、特に限定されないが、例えば、金、銀、銅、又はアルミなどの金属成分を含む平均一次粒径１００ｎｍ以下の金属粒子のほか、界面活性剤、分散剤、及び溶剤をさらに含有してもよい。また、このほか、必要に応じて還元剤などを含んでいてもよい。

金属粒子の平均一次粒径は、好ましくは１００ｎｍ以下であり、より好ましくは５０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１０ｎｍ以下である。また、金属粒子の平均一次粒径の下限は特に制限されないが、１ｎｍ以上が挙げられる。金属粒子の平均一次粒径が１００ｎｍ以下であることにより、得られる金属細線の最長投影幅Ｗ０をより細くすることができる。なお、本実施形態において「平均一次粒径」とは、金属粒子１つ１つ（所謂一次粒子）の粒径をいい、金属粒子が複数個集まって形成される凝集体（所謂二次粒子）の粒径である平均二次粒径とは区別される。

金属粒子としては、金、銀、銅、又はアルミなどの金属成分を含むものであれば、酸化銅等の酸化物や、コア部が銅でありシェル部が酸化銅であるようなコア／シェル粒子の態様であってもよい。金属粒子の態様は、分散性や焼結性の観点から、適宜決めることができる。

界面活性剤としては、特に制限されないが、例えば、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などが挙げられる。このような界面活性剤を用いることにより、転写媒体（ブランケット）へのインクのコーティング性、コーティングされたインクの平滑性が向上し、より均一な塗膜が得られる傾向にある。なお、界面活性剤は、金属粒子を分散可能であり、かつ焼結の際に残留しにくいよう構成されていることが好ましい。

また、分散剤としては、特に制限されないが、例えば、金属粒子表面に非共有結合又は相互作用をする分散剤、金属粒子表面に共有結合をする分散剤が挙げられる。非共有結合又は相互作用をする官能基としてはリン酸基を有する分散剤が挙げられる。このような、分散剤を用いることにより、金属粒子の分散性がより向上する傾向にある。

さらに、溶剤としては、モノアルコール及び多価アルコール等のアルコール系溶剤；アルキルエーテル系溶剤；炭化水素系溶剤；ケトン系溶剤；エステル系溶剤などが挙げられる。これらは単独で使用されてもよく、１種以上で併用されても良い。たとえば、炭素数１０以下のモノアルコールと炭素数１０以下の多価アルコールとの併用などが挙げられる。このような、溶剤を用いることにより、転写媒体（ブランケット）へのインクのコーティング性、転写媒体から凸版へのインクの転移性、転写媒体から透明基材へのインクの転写性、及び金属粒子の分散性がより向上する傾向にある。なお、溶剤は、金属粒子を分散可能であり、かつ焼結の際に残留しにくいよう構成されていることが好ましい。

本実施形態の導電性フィルムの製造方法においては、上記工程に加えて、透明基材の表面に転写されたインク中の金属粒子を焼結する工程を有していてもよい。焼成は、金属粒子が融着して、金属粒子焼結膜（導電性の金属細線）を形成することができる方法であれば特に制限されない。焼成は、例えば、焼成炉で行ってもよいし、プラズマ、加熱触媒、紫外線、真空紫外線、電子線、赤外線ランプアニール、フラッシュランプアニール、レーザーなどを用いて行ってもよい。得られる焼結膜が酸化されやすい場合には、非酸化性雰囲気中において加熱処理することが好ましい。また、インクに含まれ得る還元剤のみで酸化物が還元されにくい場合には、還元性雰囲気で焼成することが好ましい。

非酸化性雰囲気とは酸素等の酸化性ガスを含まない雰囲気であり、不活性雰囲気と還元性雰囲気がある。不活性雰囲気とは、例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオンや窒素等の不活性ガスで満たされた雰囲気である。また、還元性雰囲気とは、水素、一酸化炭素等の還元性ガスが存在する雰囲気を指す。これらのガスを焼成炉中に充填して密閉系として分散体塗布膜を焼成してもよい。また、焼成炉を流通系にしてこれらのガスを流しながら分散体塗布膜を焼成してもよい。分散体塗布膜を非酸化性雰囲気で焼成する場合には、焼成炉中を一旦真空に引いて焼成炉中の酸素を除去し、非酸化性ガスで置換することが好ましい。また、焼成は、加圧雰囲気で行なってもよいし、減圧雰囲気で行なってもよい。

焼成温度は、特に制限はないが、好ましくは２０℃以上４００℃以下であり、より好ましくは５０℃以上３００℃以下であり、さらに好ましくは８０℃以上２００℃以下である。焼成温度が４００℃以下であることにより、耐熱性の低い基板を使用することができるので好ましい。また、焼成温度が２０℃以上であることにより、焼結膜の形成が十分に進行し、導電性が良好となる傾向があるため好ましい。なお、得られる焼結膜は、金属粒子に由来する導電性成分を含み、そのほか、インクに用いた成分や焼成温度に応じて、非導電性成分を含みうる。

〔電子ペーパー〕
本実施形態の電子ペーパーは、上記導電性フィルムを備えるものであれば特に制限されない。図９に、本実施形態の導電性フィルム（メッシュパターン）を備える電子ペーパーの一態様を表す上面図を示し、図１０に本実施形態の電子ペーパーのＶ−Ｖ’の部分断面図を示し、図１１に、図９と同じ開口率を有し、金属細線の最長投影幅Ｗ０が太い、従来の導電性フィルムを備える電子ペーパーの一態様を表す上面図を示す。

図９に示されるように、電子ペーパー２０においては、カップ２１上に電子細線パターン１２が配されカップ２１に対して電界をかけることができるように構成されている。具体的には、図１０に示されるように、電子ペーパー２０のカップ２１中には、帯電した黒顔料２２と帯電した白顔料２３とが収容されており、ボトム電極２４と導電性フィルム１０の間の電界により帯電黒顔料２２と帯電白顔料２３の挙動が制御される。

この際、図９と図１１の対比で示されるように、開口率が同じであっても、金属細線パターンが細かい方がカップ２１の直上を横断する金属細線１４が多くなり、カップ２１により均一に電解をかけることが可能となる。したがって、本実施形態の導電性フィルム１０を備える電子ペーパー２０はより高解像度の画像を与えることが可能となる。なお、本実施形態の電子ペーパー２０の構成は上記に限定されない。

〔タッチパネル〕
本実施形態のタッチパネルは、上記導電性フィルムを備えるものであれば特に制限されない。図１２に、本実施形態の導電性フィルム（ラインパターン）を備えるタッチパネルの一態様を表す斜視図を示す。静電容量方式のタッチパネル３０においては、絶縁体３１の表裏面に２枚の導電性フィルム１０が存在し、２枚の導電性フィルム１０は、ラインパターンが交差するように対向する。また、導電性フィルム１０は、取り出し電極３２を有していてもよい。取り出し電極３２は、金属細線１４と、金属細線１４への通電切り替えを行うためのコントローラー３３（ＣＰＵ等）とを接続する。

また、図１３に、本実施形態の導電性フィルム（ラインパターン）を備えるタッチパネルの別態様を表す斜視図を示す。このタッチパネル３０は、絶縁体３１の表裏面に２枚の導電性フィルム１０を備える代わりに、本実施形態の導電性フィルム１０の両面に金属細線パターン１２を備える。これにより、絶縁体３１（透明基材１１）の表裏面に２つの金属細線パターン１２を備えるものとなる。

なお、本実施形態のタッチパネルは、静電容量方式に限定されず、抵抗膜方式、投影型静電容量方式、及び表面型静電容量方式等としてもよい。

〔フラットパネルディスプレイ〕
本実施形態のフラットパネルディスプレイは、上記導電性フィルムを備えるものであれば特に制限されない。

本発明の導電性フィルムは、電子ペーパー、タッチパネル、及びフラットパネルディスプレイ等の透明電極として、産業上の利用可能性を有する。

１０…導電性フィルム
１１…透明基材
１２…金属細線パターン
１３…導電部
１４…金属細線
１５…開口部
１６…パターン単位
２０…電子ペーパー
２１…カップ
２２…黒顔料
２３…白顔料
２４…ボトム電極
３０…タッチパネル
３１…絶縁体
３２…取り出し電極
３３…コントローラー

Claims

透明基材と、
該透明基材上に配された金属細線パターンからなる導電部と、を有し、
前記金属細線パターンが、金属細線から構成されており、
前記金属細線を平面に投影したときに、前記金属細線の投影幅のうち、最長となる前記投影幅が、可視光の下限波長未満であり、
前記金属細線が、導電性成分と非導電性成分とを含む、
導電性フィルム。
前記金属細線の投影幅が、３６０ｎｍ未満である、
請求項１に記載の導電性フィルム。
前記透明基材の前記金属細線パターンが配された面側から、前記金属細線を前記透明基材の表面上に投影したときの前記金属細線の線幅を、正面投影線幅としたとき、
前記金属細線の前記正面投影線幅に対する前記金属細線の高さで表されるアスペクト比が、０．１〜２である、
請求項１又は２に記載の導電性フィルム。
前記導電性フィルムの可視光透過率が、前記金属細線パターンの開口率以上である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
前記金属細線パターンのピッチが、可視光の上限波長と可視光の下限波長の和よりも大きい、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
前記金属細線パターンの開口率が、４０〜９９％である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
前記導電性フィルムの可視光透過率が、８０〜１００％である、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
前記導電性フィルムのシート抵抗が、０．１〜１０００Ω／ｓｑである、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
前記金属細線パターンが、メッシュパターンである、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
前記金属細線パターンが、ラインパターンである、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
前記導電性成分の含有割合が８０質量％以上であり、
前記非導電性成分の含有割合が２０質量％以下である、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電性フィルム。
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電性フィルムを備える、
電子ペーパー。
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電性フィルムを備える、
タッチパネル。
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電性フィルムを備える、
フラットパネルディスプレイ。