KR101601746B1 - 도전성 필름의 제조방법, 도전성 필름 및 기록 매체 - Google Patents

도전성 필름의 제조방법, 도전성 필름 및 기록 매체 Download PDF

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    • H01B13/003—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables using irradiation

Abstract

본 발명은 선재로 이루어지는 메시 패턴을 기재 상에 설치한 도전성 필름의 제조방법, 도전성 필름 및 기록 매체에 관한 것이다.
선택된 복수의 위치(SD)에 의거하여 메시 패턴(M, M1, M2)의 모양을 나타내는 화상 데이터(Img, ImgInit, ImgTemp, ImgTemp')를 작성하고, 상기 화상 데이터(Img, ImgInit, ImgTemp, ImgTemp')에 의거하여 메시 패턴(M, M1, M2)의 노이즈 특성에 대해서 정량화한 평가값(EVP)을 산출한다. 산출된 상기 평가값(EVP) 및 소정의 평가 조건에 의거하여 1개의 화상 데이터(Img)를 출력용 화상 데이터(ImgOut)로서 결정한다.

Description

도전성 필름의 제조방법, 도전성 필름 및 기록 매체{CONDUCTIVE FILM MANUFACTURING METHOD, CONDUCTIVE FILM, AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은 선재로 이루어지는 메시 패턴을 기재 상에 설치한 도전성 필름의 제조방법, 도전성 필름 및 기록 매체에 관한 것이다.
최근, 선재로 이루어지는 메시 패턴을 투명기재 상에 설치한 도전성 필름이 개발되어 있다. 이 도전성 필름은 전극이나 발열 시트로서 사용 가능하다. 예를 들면, 터치패널용 전극, 무기 EL 소자, 유기 EL 소자 또는 태양전지의 전극 뿐만 아니라, 차량의 디프로스터(defroster)(서리 제거 장치), 창유리 등의 일부에 적용해도 좋다.
이 메시 패턴의 모양은 상기한 각종 물품의 용도에 따라서는 관찰 대상물의 시인성을 방해하는 입상(粒狀) 노이즈에 상당할 경우가 있다. 그래서, 동일하거나 또는 다른 메시 형상을 규칙적 또는 불규칙적으로 배치함으로써 입상 노이즈를 억지하고, 관찰 대상물의 시인성을 향상시키기 위한 기술이 여러가지 제안되어 있다.
예를 들면, 일본 특허 공개 2009-94467호 공보에는 도전부와 개구부를 갖는 전자파 실드 필름과, 모아레(moire) 억지부를 배치한 모아레 억지 필름을 부착하는 화상표시장치가 개시되어 있다([0063], 도 1, 도 10A, 도 10B 참조). 이것에 의해, 투과광의 적분량의 국부적인 증가가 억제되어 필름 전체에 있어서 거의 일정한 적분량으로 할 수 있다. 즉, 도전부와 개구부의 조합에 의한 메시 패턴이 마치 소멸된 듯이 되어 모아레가 발생하기 어려워진다.
또한, 일본 특허 공개 2009-117683호 공보에는 화소 배열 패턴과 전자파 실드 패턴을 나타내는 화상 데이터에 대한 2차원 파워 스펙트럼을 각각 산출하고, 이것들의 피크에 대응하는 공간 주파수의 차가 소정의 값을 초과하도록 상기 전자파 실드 패턴의 형상을 결정하는 장치 및 방법이 개시되어 있다([0014], [0024] 참조). 이것에 의해, 모아레의 발생을 억지할 수 있고, 표면 저항율의 증대나 투명성의 열화도 회피할 수 있다.
또한, 일본 특허 공개 2009-137455호 공보에는 도 33의 A부분에 나타내는 바와 같이 원의 일부를 잘라낸 원호상의 도전성을 갖는 선재(2)가 격자상으로 반복하여 배치됨과 아울러 상기 원호상의 선재(2)의 단부는 인접하는 원호상의 선재(2)의 중앙부 근방에 접속되는 메시층(4)이 설치되어 있는 승용 이동체용 창 및 그 패턴(PT1)의 평면으로 볼 때의 형상이 개시되어 있다([0029], 도 3 참조). 이것에 의해, 시인성 뿐만 아니라 전자파의 실드성 및 내파손성을 향상시킬 수 있다는 취지가 기재되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 2009-16700호 공보에는 도 33의 B부분에 나타내는 바와 같이 기판 상에 전면에 도포해서 방치해 두면, 자연히 기판 상에 메시 형상의 구조를 형성하는 용액, 즉 자기 조직화하는 금속 미립자 용액을 이용하여 제조한 투명 도전성 기판 및 그 패턴(PT2)의 평면으로 볼 때의 형상이 개시되어 있다([0022]∼ [0024], 도 1 참조). 이것에 의해, 모아레 현상이 발생하지 않는 불규칙한 메시 형상의 구조를 얻을 수 있다는 취지가 기재되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 2009-302439호 공보에는 도 33의 C부분에 나타내는 바와 같이 전자파 실드층(6)이 해도 구조(sea-island structure)의 바다 영역의 구조를 갖고, 전자파 실드층(6)으로 둘러싸인 개구부로 이루어지는 섬 영역(8)의 형상이 서로 다른 광투과성 전자파 실드재 및 그 패턴(PT3)의 평면으로 볼 때의 형상이 개시되어 있다([0011]∼ [0015], 도 1(B) 참조). 이것에 의해, 모아레의 발생이 없고, 광투과성 및 전자파 실드성이 향상된다는 취지가 기재되어 있다.
그러나, 일본 특허 공개 2009-137455호 공보 및 일본 특허 공개 2009-16700호 공보에 개시된 패턴(PT1, PT2)에서는, 입상 노이즈를 더욱 저감하고, 시인성을 개선하기 위해서는 패턴의 구조상의 문제가 있다.
예를 들면, 일본 특허 공개 2009-137455호 공보의 메시 형상의 패턴(PT1)은 원호상의 선재(2)를 격자상으로 반복하여 배치하고 있으므로 선재(2)의 주기성이 매우 높다. 즉, 패턴(PT1)의 파워 스펙트럼을 산출하면 선재(2)의 배치 간격의 역수에 상당하는 공간 주파수 대역에 날카로운 피크를 갖는다고 예측된다. 여기에서, 패턴(PT1)의 시인성을 더욱 개선하기 위해서는 상기 원호의 사이즈(지름)를 작게 하지 않으면 안된다.
또한, 일본 특허 공개 2009-16700호 공보의 메시 형상의 패턴(PT2)은 메시의 형상이나 사이즈가 가지런하지 않기 때문에 불규칙성이 매우 높다. 즉, 패턴(PT2)의 파워 스펙트럼을 산출하면 공간 주파수 대역에 따르지 않고 대략 일정한 값이다(화이트 노이즈 특성에 가깝다)라고 예측된다. 여기에서, 여기에서, 패턴(PT2)의 시인성을 더욱 개선하기 위해서는 자기 조직화의 사이즈를 작게 하지 않으면 안된다.
그렇게 하면, 일본 특허 공개 2009-137455호 공보에 개시된 승용 이동체용 창이나, 일본 특허 공개 2009-16700호 공보에 개시된 투명 도전성 기판의 어느 것이나 시인성을 더욱 개선하기 위해서는 광투과율이나 생산성이 저하된다고 하는 문제가 있었다.
또한, 일본 특허 공개 2009-302439호 공보에 개시된 패턴(PT3)은 메시 형상을 구성하고 있지 않으므로 이 재단면의 배선 형상에 불균일이 생긴다. 그렇게 하면, 패턴(PT3)을 예를 들면 전극으로서 사용할 경우에 안정된 통전 성능을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 패턴에 기인하는 노이즈 입상감을 저감 가능하고, 관찰 대상물의 시인성을 대폭 향상시킬 수 있음과 아울러 재단 후에도 안정된 통전 성능을 갖는 도전성 필름 및 도전성 필름의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 컴퓨터에 도전성 필름의 제조에 제공되는 출력용 화상 데이터를 작성시키는 프로그램을 격납한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 도전성 필름의 제조방법은, 소정의 2차원 화상 영역 중에서 복수의 위치를 선택하는 위치 선택 스텝과, 선택된 상기 복수의 위치에 의거하여 메시 패턴의 모양을 나타내는 화상 데이터를 작성하는 화상 데이터 작성 스텝과, 작성된 상기 화상 데이터에 의거하여 상기 메시 패턴의 노이즈 특성에 대해서 정량화한 평가값을 산출하는 평가값 산출 스텝과, 산출된 상기 평가값 및 소정의 평가 조건에 의거하여 1개의 상기 화상 데이터를 출력용 화상 데이터로서 결정하는 화상 데이터 결정 스텝과, 결정된 상기 출력용 화상 데이터에 의거하여 기재 상에 선재를 출력 형성하고, 상기 메시 패턴을 갖는 도전성 필름을 제조하는 형성 스텝을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 작성된 화상 데이터에 의거하여 메시 패턴의 노이즈 특성에 대해서 정량화한 평가값을 산출하는 평가값 산출 스텝과, 산출된 상기 평가값과 소정의 평가 조건에 의거하여 1개의 상기 화상 데이터를 출력용 화상 데이터로서 결정하는 화상 데이터 결정 스텝을 설치하였기 때문에, 상기 소정의 평가 조건을 만족시키는 노이즈 특성을 갖는 메시 패턴의 형상을 결정할 수 있다. 바꾸어 말하면, 메시 패턴의 노이즈 특성을 적절하게 제어함으로써 노이즈감을 저감할 수 있다.
또한, 상기 메시 패턴의 모양과 다른 모양을 갖는 구조 패턴을 형성하는 패턴재를 상기 도전성 필름에 중첩해서 시인할 경우에 있어서의, 상기 구조 패턴의 시인성에 관계되는 상기 패턴재의 시인정보를 입력하는 구조 패턴 입력 스텝과, 입력된 상기 패턴재의 시인정보에 의거하여 상기 구조 패턴의 화상정보를 추정하는 화상정보 추정 스텝을 구비하고, 상기 화상 데이터 작성 스텝에서는 추정된 상기 구조 패턴의 화상정보에 의거하여 상기 메시 패턴에 상기 구조 패턴을 중첩한 모양을 나타내는 상기 화상 데이터를 작성하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 구조 패턴을 포함시킨 실제의 사용 형태를 고려하면서 노이즈 특성의 최적화를 행할 수 있다. 특히, 메시 패턴과 구조 패턴에 의하여 발생하는 모아레를 억제할 수 있다.
또한, 상기 패턴재의 시인정보에는 상기 패턴재의 종류, 색가, 광투과율 또는 광반사율, 또는 상기 구조 패턴의 설치 위치, 단위 형상 또는 단위 사이즈 중 적어도 1개가 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패턴재는 블랙 매트릭스인 것이 바람직하다.
또한, 상기 메시 패턴의 시인성에 관한 상기 선재의 시인정보를 입력하는 제 1 입력 스텝과, 상기 메시 패턴의 시인성에 관한 상기 기재의 시인정보를 입력하는 제 2 입력 스텝과, 입력된 상기 선재 및 상기 기재의 시인정보에 의거하여 상기 메시 패턴의 화상정보를 추정하는 화상정보 추정 스텝을 구비하고, 상기 화상 데이터 작성 스텝은 추정된 상기 메시 패턴의 상기 화상정보에 의거하여 상기 화상 데이터를 작성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 평가값은 입상도를 나타내는 평가값인 것이 바람직하다.
또한, 상기 평가값은 RMS 입상도인 것이 바람직하다.
또한, 상기 평가값은 인간의 시각 응답특성 함수에 의해 보정된 RMS 입상도인 것이 바람직하다.
또한, 상기 인간의 시각 응답특성 함수는 둘리-쇼 함수인 것이 바람직하다.
또한, 상기 보정된 RMS 입상도는 상기 화상 데이터에 대하여 상기 인간의 시각 응답특성 함수에 대응하는 필터 처리를 실시해서 얻어진 새로운 화상 데이터를 이용하여 산출된 RMS 입상도인 것이 바람직하다.
또한, 상기 화상 데이터 작성 스텝은 들로네(Delaunay) 삼각형 분할법을 이용하여 상기 복수의 위치로부터 메시 형상의 모양을 형성하고, 상기 모양을 나타내는 화상 데이터를 작성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 화상 데이터 작성 스텝은 보로노이 다이어그램(Voronoi Diagram)을 이용하여 상기 복수의 위치로부터 메시 형상의 모양을 형성하고, 상기 모양을 나타내는 화상 데이터를 작성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 평가값에 의거하여 상기 복수의 위치 중 일부를 다른 위치로 각각 갱신하는 위치 갱신 스텝을 구비하고, 상기 위치 갱신 스텝, 상기 화상 데이터 작성 스텝 및 상기 평가값 산출 스텝을 순차적으로 반복하여, 상기 화상 데이터 결정 스텝에 의해 상기 출력용 화상 데이터를 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 위치 갱신 스텝은 의사 어닐링법을 이용하여 상기 복수의 위치 중 일부를 다른 위치로 각각 갱신하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 도전성 필름은 상기한 어느 하나의 제조방법을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 도전성 필름은 다각형상의 메시를 복수 구비하는 메시 패턴을 갖고, 각 상기 메시의 무게중심 위치 분포의 파워 스펙트럼에 관해서 소정의 공간 주파수보다 높은 공간 주파수 대역측에 있어서의 평균 강도가 상기 소정의 공간 주파수보다 낮은 공간 주파수 대역측에 있어서의 평균 강도보다 크게 되도록 상기 메시 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소정의 공간 주파수는 인간의 시각 응답특성이 최대 응답의 5%에 상당하는 공간 주파수인 것이 바람직하다.
또한, 상기 인간의 시각 응답특성은 명시 거리가 300㎜에서의 둘리-쇼 함수에 의거해서 얻어지는 시각 응답특성이며, 상기 소정의 공간 주파수는 6cycle/㎜인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 기록 매체는 컴퓨터에 도전성 필름의 제조에 제공되는 출력용 화상 데이터를 작성시키는 프로그램을 격납하고, 상기 프로그램은 컴퓨터를 소정의 2차원 화상 영역 중에서 복수의 위치를 선택하는 위치 선택부, 상기 위치 선택부에 의해 선택된 상기 복수의 위치에 의거하여 메시 패턴의 모양을 나타내는 화상 데이터를 작성하는 화상 데이터 작성부, 상기 화상 데이터 작성부에 의해 작성된 상기 화상 데이터에 의거하여 상기 메시 패턴의 노이즈 특성에 대해서 정량화한 평가값을 산출하는 평가값 산출부, 상기 평가값 산출부에 의해 산출된 상기 평가값 및 소정의 평가 조건에 의거하여 1개의 상기 화상 데이터를 출력용 화상 데이터로서 결정하는 화상 데이터 결정부로서 기능시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 도전성 필름의 제조방법, 도전성 필름 및 기록 매체에 의하면, 선택된 상기 복수의 위치에 의거하여 메시 패턴의 모양을 나타내는 화상 데이터를 작성하고, 작성된 상기 화상 데이터에 의거하여 상기 메시 패턴의 노이즈 특성에 대해서 정량화한 평가값을 산출하고, 산출된 상기 평가값과 소정의 평가 조건 에 의거하여 1개의 상기 화상 데이터를 출력용 화상 데이터로서 결정하도록 했으므로, 상기 소정의 평가 조건을 만족시키는 노이즈 특성을 갖는 메시 패턴의 형상을 결정할 수 있다. 바꾸어 말하면, 메시 패턴의 노이즈 특성을 적절하게 제어함으로써 노이즈감을 저감할 수 있다.
본 발명에 의한 도전성 필름에 의하면, 각 메시의 무게중심 위치 분포의 파워 스펙트럼에 관해서 소정의 공간 주파수보다 높은 공간 주파수 대역측에 있어서의 평균 강도가 상기 소정의 공간 주파수보다 낮은 공간 주파수 대역측에 있어서의 평균 강도보다 커지도록 메시 패턴이 형성되어 있으므로, 저공간 주파수 대역측과 비교해서 고공간 주파수 대역측의 노이즈량이 상대적으로 커져 있다. 인간의 시각은 저공간 주파수 대역에서의 응답특성은 높지만, 중∼고공간 주파수 대역에 있어서 응답특성이 급격하게 저하하는 성질을 가지므로 인간에 있어서 시각적으로 느껴지는 노이즈감이 감소한다. 이것에 의해, 투명 도전막이 갖는 패턴에 기인하는 노이즈 입상감을 저감 가능하며, 관찰 대상물의 시인성을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 다각형상의 메시를 복수 구비하고 있으므로 재단 후에 있어서의 각 배선의 단면 형상도 대략 일정하여 안정된 통전 성능을 갖는다.
도 1은 본 실시형테에 의한 도전성 필름을 제조하기 위한 제조장치의 개략 구성 블럭도이다.
도 2의 A부분은 도 1의 도전성 필름의 일부 확대 평면도이다. 도 2의 B부분은 도 1의 도전성 필름을 터치패널에 적용했을 경우의 일구성예를 나타내는 개략 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 A부분의 도전성 필름의 개략 단면도이다.
도 4는 도 1의 메시 모양 평가부 및 데이터 갱신 지시부의 기능 블럭도이다.
도 5는 화상 데이터 작성 조건을 설정하기 위한 제 1 설정화면을 나타낸 도면이다.
도 6은 화상 데이터 작성 조건을 설정하기 위한 제 2 설정화면을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 제조장치의 동작 설명에 제공되는 플로우차트이다.
도 8의 A부분은 메시 패턴의 모양을 나타내는 화상 데이터를 가시화한 개략 설명도이다. 도 8의 B부분은 도 8의 A부분의 화상 데이터에 대하여 FFT를 실시해서 얻어지는 2차원 파워 스펙트럼의 분포도이다. 도 8의 C부분은 도 8의 B부분에 나타내는 2차원 파워 스펙트럼 분포의 VIIIC-VIIIC선을 따르는 단면도이다.
도 9는 둘리-쇼 함수(관찰 거리 300㎜)의 그래프이다.
도 10은 출력용 화상 데이터의 작성방법을 설명하는 제 1 플로우차트이다.
도 11은 시드점(seed point)의 배치 밀도와 전체 투과율의 관계의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 12의 A 및 B부분은 보로노이 다이어그램을 이용하여 8개의 점을 각각 둘러싸는 8개의 영역을 획정한 결과의 설명도이다.
도 13의 A 및 B부분은 들로네 삼각형 분할법을 이용하여 8개의 점을 각각 정점으로 하는 8개의 삼각형상 영역을 획정한 결과의 설명도이다.
도 14의 A부분은 화상 데이터에 있어서의 화소 어드레스의 정의를 나타내는 설명도이다. 도 14의 B부분은 화상 데이터에 있어서의 화소값의 정의를 나타내는 설명도이다.
도 15의 A부분은 시드점의 초기 위치의 모식도이다. 도 15의 B부분은 도 15의 A부분의 시드점을 기준으로 하는 보로노이 다이어그램이다.
도 16은 도 10에 나타내는 스텝 S26의 상세 플로우차트이다.
도 17의 A부분은 화상 영역 내의 제 1 시드점, 제 2 시드점 및 후보점의 위치 관계를 나타내는 설명도이다. 도 17의 B부분은 제 2 시드점과 후보점을 교환해서 시드점의 위치를 갱신한 결과의 설명도이다.
도 18은 본 실시형태에 의한 메시 패턴 및 비교예에 의한 각종 패턴의 화상 데이터에 대하여 각각 FFT를 실시해서 얻어지는 2차원 파워 스펙트럼의 X축을 따르는 단면도이다.
도 19는 도 12의 B부분에 나타내는 각 영역의 무게중심 위치를 나타내는 설명도이다.
도 20은 본 실시형태에 의한 제 1 메시 패턴에 관한 것으로서, 복수의 메시와 각 메시의 무게중심 위치의 관계를 나타내는 개략 설명도이다.
도 21의 A부분은 도 20의 메시 패턴이 갖는 각 메시의 무게중심 위치 분포를 나타내는 화상 데이터를 가시화한 개략 설명도이다. 도 21의 B부분은 도 21의 A부분의 화상 데이터에 대하여 FFT를 실시해서 얻어지는 2차원 파워 스펙트럼의 분포도이다. 도 21의 C부분은 도 21의 B부분에 나타내는 2차원 파워 스펙트럼 분포의 XXIC-XXIC선을 따르는 단면도이다.
도 22는 도 8의 C부분 및 도 21의 C부분에 나타내는 스펙트럼 및 무게중심 스펙트럼의 비교도이다.
도 23은 도 21의 C부분의 파워 스펙트럼의 특징을 나타내는 개략 설명도이다.
도 24는 출력용 화상 데이터의 작성 방법을 설명하는 제 2 플로우차트이다.
도 25는 도 24에 나타내는 스텝 S26A의 상세 플로우차트이다.
도 26의 A부분은 도전성 필름의 모양을 나타내는 출력용 화상 데이터에 대하여 블랙 매트릭스를 중첩해서 가시화한 개략 설명도이다. 도 26의 B∼D부분은 도 26의 A부분의 화상 데이터 중 색가의 R성분, G성분, B성분을 각각 추출해서 파워 스펙트럼을 산출한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 27의 A부분은 도 26의 A부분의 화상 데이터에 대하여 인간의 시각 응답특성을 작용시켜 가시화한 개략 설명도이다. 도 27의 B∼D부분은 도 27의 A부분의 화상 데이터 중 색가의 R성분, G성분, B성분을 각각 추출해서 파워 스펙트럼을 산출한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 28의 A부분은 블랙 매트릭스를 중첩하지 않는 조건 하에서 최적화된 제 1 메시 패턴의 모양을 나타내는 화상 데이터를 가시화한 개략 설명도이다. 도 28의 B부분은 블랙 매트릭스를 중첩하는 조건 하에서 최적화된 제 2 메시 패턴의 모양을 나타내는 화상 데이터를 가시화한 개략 설명도이다.
도 29의 A∼E부분은 본 실시형태에 의한 도전성 필름의 제 1 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 30의 A 및 B부분은 본 실시형태에 의한 도전성 필름의 제 2 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 31의 A 및 B부분은 본 실시형태에 의한 도전성 필름의 제 3 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 32는 본 실시형태에 의한 도전성 필름의 제 4 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 33의 A∼C부분은 비교예에 의한 각 패턴의 확대 평면도이다.
이하, 본 실시형태에 의한 도전성 필름의 제조방법에 대해서 그것을 실시하는 제조장치와의 관계에 있어서 바람직한 실시형태를 들어, 첨부의 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시형태에 의한 도전성 필름(14)을 제조하기 위한 제조장치(10)의 개략 구성 블럭도이다.
제조장치(10)는 메시 패턴(M)에 따른 모양을 나타내는 화상 데이터(Img)[출력용 화상 데이터(ImgOut)를 포함한다]를 작성하는 화상처리장치(12)와, 상기 화상처리장치(12)에 의해 작성된 상기 출력용 화상 데이터(ImgOut)에 의거하여 제조공정 하의 도전성 필름(14)에 광(16)을 조사해서 노광하는 노광부(18)와, 상기 화상 데이터(Img)를 작성하기 위한 각종 조건[메시 패턴(M)이나 후술하는 구조 패턴의 시인정보를 포함한다]을 화상처리장치(12)에 입력하는 입력부(20)와, 상기 입력부(20)에 의한 입력 작업을 보조하는 GUI 화상이나, 기억된 출력용 화상 데이터(ImgOut) 등을 표시하는 표시부(22)를 기본적으로 구비한다.
화상처리장치(12)는 화상 데이터(Img), 출력용 화상 데이터(ImgOut), 후보점(SP)의 위치 데이터(SPd), 및 시드점(SD)의 위치 데이터(SDd)를 기억하는 기억부(24)와, 의사난수(pseudo random number)를 발생해서 난수값을 생성하는 난수 발생부(26)와, 상기 난수 발생부(26)에 의해 생성된 상기 난수값을 이용하여 소정의 2차원 화상 영역 중에서 시드점(SD)의 초기위치를 선택하는 초기위치 선택부(28)(위치 선택부)와, 상기 난수값을 이용하여 상기 2차원 화상 영역 중에서 후보점(SP)의 위치[시드점(SD)의 위치를 제외한다]를 결정하는 갱신후보 위치결정부(30)(위치 선택부)와, 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 노광부(18)의 제어신호(노광 데이터)로 변환하는 노광 데이터 변환부(32)와, 표시부(22)에 각종 화상을 표시하는 제어를 행하는 표시 제어부(34)를 구비한다.
또한, 시드점(SD)은 갱신 대상이 아닌 제 1 시드점(SDN)과, 갱신 대상인 제 2 시드점(SDS)으로 이루어진다. 바꾸어 말하면, 시드점(SD)의 위치 데이터(SDd)는 제 1 시드점(SDN)의 위치 데이터(SDNd)와, 제 2 시드점(SDS)의 위치 데이터(SDSd)로 구성되어 있다.
또한, CPU 등으로 구성되는 도시하지 않은 제어부는 기록 매체[도시하지 않은 ROM 또는 기억부(24)]에 기록되어 있는 프로그램을 판독하여 실행함으로써 이 화상처리에 관한 모든 제어를 실현 가능하다.
화상처리장치(12)는 입력부(20)로부터 입력된 시인정보(상세한 것은 후술한다)에 의거하여 메시 패턴(M)이나 구조 패턴의 화상정보를 추정하는 화상정보 추정부(36)와, 상기 화상정보 추정부(36)로부터 공급된 상기 화상정보 및 기억부(24)로부터 공급된 시드점(SD)의 위치에 의거하여 메시 패턴(M)이나 구조 패턴에 따른 모양을 나타내는 화상 데이터(Img)를 작성하는 화상 데이터 작성부(38)와, 상기 화상 데이터 작성부(38)에 의해 작성된 화상 데이터(Img)에 의거하여 메시 형상의 모양을 평가하기 위한 평가값(EVP)을 산출하는 메시 모양 평가부(40)와, 상기 메시 모양 평가부(40)에 의해 산출된 평가값(EVP)에 의거하여 시드점(SD)나 평가값(EVP) 등의 데이터의 갱신/비갱신을 지시하는 데이터 갱신 지시부(42)를 더 구비한다.
도 1의 도전성 필름(14)은 도 2의 A부분에 나타내는 바와 같이 복수의 도전부(50)와 복수의 개구부(52)를 갖고 있다. 복수의 도전부(50)는 복수의 금속 세선(54)이 서로 교차한 메시 패턴(M)(메시 형상의 배선)을 형성하고 있다. 즉, 1개의 개구부(52)와, 상기 1개의 개구부(52)를 둘러싸는 적어도 2개의 도전부(50)의 조합 형상이 메시 형상으로 되어 있다. 이 메시 형상은 개구부(52)마다 다르고, 각각 불규칙(즉, 비주기적)하게 배열되어 있다. 이하, 도전부(50)를 구성하는 재료를 「선재」라고 할 경우가 있다.
금속 세선(54)의 선폭은 5㎛ 이상 200㎛(0.2㎜) 이하에서 선택 가능하다. 물론, 투광성을 향상시키고 싶은 경우에는 5㎛ 이상 50㎛ 이하에서 선택해도 좋다. 또한, 개구부(52)의 면적은 0.02㎟ 이상 40㎟ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1㎟ 이상 1㎟ 이하이다.
이와 같이 구성하고 있으므로, 도전성 필름(14)의 전체의 광투과율은 70% 이상 99% 미만이며, 80% 이상 99% 미만, 또한 85% 이상 99% 미만을 실현할 수 있다.
이 도전성 필름(14)은 터치패널의 전극이나, 무기 EL 소자, 유기 EL 소자 또는 태양전지의 전극으로서 사용 가능한 도전성 필름이다. 이 도전성 필름(14)은 도 3에 나타내는 바와 같이 투명 필름 기재(56)(기재)와, 상기 투명 필름 기재(56) 상에 형성된 상기 도전부(50) 및 개구부(52)를 구비한다.
이 도전성 필름(14)을 터치패널의 전극으로서 사용할 경우의 개략 분해 사시도를 도 2의 B부분에 나타낸다. 도전성 필름(14)의 표면 상에 상기 도전성 필름(14)과 같은 사이즈를 갖는 필터부재(57)를 중첩해서 배치한다. 필터부재(57)는 복수의 적색 필터(58r)와, 복수의 녹색 필터(58g)와, 복수의 청색 필터(58b)와, 블랙 매트릭스(59)(구조 패턴)를 구비한다. 이하, 블랙 매트릭스(59)를 구성하는 재료를 「패턴재」라고 할 경우가 있다.
필터부재(57) 상하방향에는 적색 필터(58r)[녹색 필터(58g) 또는 청색 필터(58b)]가 각각 병설되어 있다. 또한, 필터부재(57)의 좌우방향에는 적색 필터(58r), 녹색 필터(58g), 청색 필터(58b), 적색 필터(58r)…의 순서로 주기적으로 배치되어 있다. 즉, 1개의 적색 필터(58r), 1개의 녹색 필터(58g), 1개의 청색 필터(58b)가 배치된 평면 영역이, 적색광, 녹색광 또는 청색광의 조합에 의해 임의의 색의 표시가 가능한 단위화소(60)를 구성하고 있다.
블랙 매트릭스(59)는 외부로부터의 반사광이나, 도시하지 않은 백라이트로부터의 투과광이 인접하는 단위화소(60)끼리에서 혼합되는 것을 방지하기 위한 차광재의 기능을 갖는다. 블랙 매트릭스(59)는 좌우방향으로 연장되는 차광재(61h)와, 상하방향으로 연장되는 차광재(61v)로 이루어진다. 이들 차광재(61h, 61v)는 직사각형상의 격자를 형성하고 있고, 단위화소(60)를 구성하는 1세트의 컬러필터[즉, 적색 필터(58r), 녹색 필터(58g) 및 청색 필터(58b)]를 각각 둘러싼다.
또한, 이 도전성 필름(14)은 전류를 흘림으로써 발열하는 투명 발열체로서도 기능한다. 이 경우에는 도전성 필름(14)의 대향하는 단부에 도시하지 않은 제 1 및 제 2 전극을 형성하고, 제 1 전극으로부터 제 2 전극으로 전류를 흘린다. 이것에 의해, 투명 발열체가 발열하여 투명 발열체에 접하거나 또는 투명 발열체를 장착한 가열 대상물(예를 들면 건물의 창유리, 차량용의 창유리, 차량용 등구의 전면 커버 등)이 가열된다. 그 결과, 가열 대상물에 부착되어 있던 눈 등이 제거되게 된다.
도 4는 도 1에 나타내는 메시 모양 평가부(40) 및 데이터 갱신 지시부(42)의 상세 기능 블럭도이다.
메시 모양 평가부(40)는 화상 데이터 작성부(38)로부터 공급된 화상 데이터(Img)에 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transformation; 이하, FFT라고 한다)을 실시해서 2차원 스펙트럼 데이터(이하, 단지 「스펙트럼(Spc)」이라고 한다)를 취득하는 FFT 연산부(100)와, 상기 FFT 연산부(100)로부터 공급된 스펙트럼(Spc)에 의거하여 평가값(EVP)을 산출하는 평가값 산출부(102)를 구비한다.
데이터 갱신 지시부(42)는 메시 모양 평가부(40)에 의한 평가 횟수를 계상(計上)하는 카운터(108)와, 후술하는 의사 어닐링법에서 사용하는 의사온도(T)의 값을 관리하는 의사온도 관리부(110)와, 메시 모양 평가부(40)로부터 공급된 평가값(EVP) 및 의사온도 관리부(110)로부터 공급된 의사온도(T)에 의거하여 시드점(SD)의 갱신 확률을 산출하는 갱신 확률 산출부(112)와, 상기 갱신 확률 산출부(112)로부터 공급된 상기 갱신 확률에 의거하여 시드점(SD)의 위치 데이터(SDd) 등의 갱신/비갱신을 판정하는 위치 갱신 판정부(114)와, 의사온도 관리부(110)로부터의 통지에 따라 1개의 화상 데이터(Img)를 출력용 화상 데이터(ImgOut)로서 결정하는 출력용 화상 데이터 결정부(116)를 구비한다.
도 5는 화상 데이터 작성 조건을 설정하기 위한 제 1 설정화면을 도시한 도면이다.
설정화면(120)은 상방으로부터 순서대로 좌측의 풀 다운 메뉴(pull-down menu)(122)와, 좌측의 표시란(124)과, 우측의 풀 다운 메뉴(126)와, 우측의 표시란(128)과, 7개의 텍스트 박스(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142)와, [중지], [다음으로]로 표시된 버튼(144, 146)을 구비한다.
풀 다운 메뉴(122, 126)의 좌측부에는 「종류」라는 문자열이 표시되어 있다. 입력부(20)(예를 들면 마우스)의 소정의 조작에 의해 풀 다운 메뉴(122, 126)의 하방부에 도시하지 않은 선택란이 아울러 표시되고, 그 중의 항목을 선택 가능이다.
표시란(124)은 5개의 란(148a, 148b, 148c, 148d, 148e)으로 구성되어 있고, 이들의 좌측부에는 「광투과율」, 「광반사율」, 「색가 L*」, 「색가 a*」 및 「색가 b*」라는 문자열이 각각 표시되어 있다.
표시란(128)은 표시란(124)과 마찬가지로, 5개의 란(150a, 150b, 150c, 150d, 150e)으로 구성되어 있고, 이들의 좌측부에는 「광투과율」, 「광반사율」, 「색가 L*」, 「색가 a*」 및 「색가 b*」라는 문자열이 각각 표시되어 있다.
텍스트 박스(130)의 좌측부에는 「전체 투과율」로 표시되고, 그 우측부에는 「%」로 표시되어 있다. 텍스트 박스(132)의 좌측부에는 「막두께」라고 표시되고, 그 우측부에는 「㎛」라고 표시되어 있다. 텍스트 박스(134)의 좌측부에는 「배선의 폭」이라고 표시되고, 그 우측부에는 「㎛」라고 표시되어 있다. 텍스트 박스(136)의 좌측부에는 「배선의 두께」라고 표시되고, 그 우측부에는 「㎛」라고 표시되어 있다. 텍스트 박스(138)의 좌측부에는 「패턴 사이즈 H」라고 표시되고, 그 우측부에는 「㎜」라고 표시되어 있다. 텍스트 박스(140)의 좌측부에는 「패턴 사이즈 V」라고 표시되고, 그 우측부에는 「㎜」라고 표시되어 있다. 텍스트 박스(142)의 좌측부에는 「화상 해상도」라고 표시되고, 그 우측부에는 「dpi」라고 표시되어 있다.
또한, 7개의 텍스트 박스(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142) 중 어디에도 입력부(20)(예를 들면 키보드)의 소정의 조작에 의해 산용(算用) 숫자의 입력이 가능하다.
도 6은 화상 데이터 작성 조건을 설정하기 위한 제 2 설정화면을 도시한 도면이다.
설정화면(160)은 상방으로부터 순서대로 2개의 라디오 버튼(162a, 162b)과, 6개의 텍스트 박스(164, 166, 168, 170, 172, 174)와, 매트릭스 형상의 화상(176)과, [리턴], [설정], [중지]로 표시된 버튼(178, 180, 182)을 구비한다.
라디오 버튼(162a, 162b)의 우측부에는 「있음」, 「없음」이라는 문자열이 각각 표시되어 있다. 그리고, 라디오 버튼(162a)의 왼쪽에는 「매트릭스의 유무」라는 문자열이 표시되어 있다.
텍스트 박스(164, 166, 168, 170, 172, 174)의 좌측부에는 「중첩 위치의 평균 샘플수」, 「농도」, 「치수」, 「a」, 「b」, 「c」 및 「d」라는 문자열이 각각 표시되어 있다. 또한, 텍스트 박스(164, 166, 168, 170, 172, 174)의 우측부에는 「회」, 「D」, 「㎛」, 「㎛」, 「㎛」 및 「㎛」라는 문자열이 각각 표시되어 있다. 여기에서, 텍스트 박스(164, 166, 168, 170, 172, 174)의 어디에서나 입력부(20)(예를 들면 키보드)의 소정의 조작에 의해 산용 숫자의 입력이 가능하다.
매트릭스 형상의 화상(176)은 블랙 매트릭스(59)의 형상을 모방한 화상이며, 4개의 개구부(184) 및 창틀(186)이 설치되어 있다.
기본적으로는, 이상과 같이 구성되는 제조장치(10)의 동작에 대해서 도 7의 플로우차트를 참조해서 설명한다.
최초로, 블랙 매트릭스(59)를 중첩하지 않는 조건 하에서 적절한 제 1 메시 패턴(M1)을 작성하는 방법을 설명한다. 그 후에 블랙 매트릭스(59)를 중첩하는 조건 하에서 적절한 제 2 메시 패턴(M2)을 작성하는 방법에 대해서 메시 패턴(M1)의 경우와의 차이점을 중심으로 설명한다. 이하, 제 1 메시 패턴(M1) 및 제 2 메시 패턴(M2)을 특별히 구별하지 않는 경우에는 단지 「메시 패턴(M)」이라고 표기한다.
우선, 메시 패턴(M)에 따른 모양을 나타내는 화상 데이터(Img)[출력용 화상 데이터(ImgOut)를 포함한다]를 작성할 때에 필요한 각종 조건을 입력한다(스텝 S1).
작업자는 표시부(22)에 표시된 설정화면(120)(도 5 참조)을 통해서 적절한 수치 등을 입력한다. 이것에 의해, 메시 패턴(M)의 시인성에 관한 시인정보를 입력할 수 있다. 여기에서, 메시 패턴(M)의 시인정보란 메시 패턴(M)의 형상이나 광학농도에 기여하는 각종 정보이며, 선재[금속 세선(54)]의 시인정보나, 투명 기재[투명 필름 기재(56)]의 시인정보가 포함된다. 선재의 시인정보로서, 예를 들면 상기 선재의 종류, 색가, 광투과율 또는 광반사율, 또는 금속 세선(54)의 단면 형상 또는 굵기 중 적어도 1개가 포함된다. 투명 기재의 시인정보로서, 예를 들면 상기 투명 기재의 종류, 색가, 광투과율, 광반사율 또는 막두께 중 적어도 1개가 포함된다.
작업자는 제조하려고 하는 도전성 필름(14)에 관해서 풀 다운 메뉴(122)를 사용해서 선재의 종류를 1개 선택한다. 도 5의 예에서는 「은(Ag)」이 선택되어 있다. 선재의 종류를 1개 선택하면 표시란(124)이 즉시 갱신되고, 상기 선재의 물성에 따른 기지의 수치가 새롭게 표시된다. 란 148a, 148b, 148c, 148d, 148e에는, 100㎛의 두께를 갖는 은의 광투과율(단위:%), 광반사율(단위:%), 색가 L*, 색가 a*, 색가 b*(CIELAB)가 각각 표시된다.
또한, 작업자는 제조하려고 하는 도전성 필름(14)에 관해서 풀 다운 메뉴(126)를 사용해서 막재[투명 필름 기재(56)]의 종류를 1개 선택한다. 도 5의 예에서는 「PET 필름」이 선택되어 있다. 막재의 종류를 1개 선택하면 표시란(128)이 즉시 갱신되고, 상기 막재의 물성에 따른 기지의 수치가 새롭게 표시된다. 란 150a, 150b, 150c, 150d, 150e에는, 1㎜의 두께를 갖는 PET 필름의 광투과율(단위:%), 광반사율(단위:%), 색가 L*, 색가 a*, 색가 b*(CIELAB)가 각각 표시된다.
또한, 풀 다운 메뉴(122, 126)의 도시하지 않은 「메뉴얼 입력」의 항목을 선택함으로써 표시란(124, 128)으로부터 각 물성값을 직접 입력할 수 있도록 하여도 좋다.
또한, 작업자는 제조하려고 하는 도전성 필름(14)에 관해서 텍스트 박스(130) 등을 이용하여 메시 패턴(M)의 각종 조건을 각각 입력한다.
텍스트 박스(130, 132, 134, 136)의 입력값은 전체의 광투과율(단위:%), 투명 필름 기재(56)의 막두께(단위:㎛), 금속 세선(54)의 선폭(단위:㎛), 금속 세선(54)의 두께(단위:㎛)에 각각 대응한다.
텍스트 박스(138, 140, 142)의 입력값은 메시 패턴(M)의 가로 사이즈, 메시 패턴(M)의 세로 사이즈, 출력용 화상 데이터(ImgOut)의 화상 해상도(화소 사이즈)에 상당한다.
작업자는 설정화면(120)의 입력 작업을 완료한 후, [다음으로] 버튼(146)을 클릭한다. 그렇게 하면 표시 제어부(34)는 표시부(22)에 표시시키는 설정화면(120)을 도 6에 나타내는 설정화면(160)으로 변경한다.
작업자는 표시부(22)에 표시된 설정화면(160)을 통해서 블랙 매트릭스(59)의 각종 조건을 각각 입력한다. 라디오 버튼(162a, 162b)의 입력은 메시 패턴(M)에 블랙 매트릭스(59)를 중첩한 모양을 나타내는 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 작성할 것인지의 여부에 대응한다. 「있음」[라디오 버튼(162a)]의 경우에는 블랙 매트릭스(59)를 중첩하고, 「없음」[라디오 버튼(162b)]의 경우에는 블랙 매트릭스(59)를 중첩하지 않는다. 여기에서는, 블랙 매트릭스(59)를 중첩하지 않으므로 라디오 버튼(162b)을 선택한다.
작업자에 의한 [설정] 버튼(180)의 클릭 조작에 따라 화상정보 추정부(36)는 메시 패턴(M)의 화상정보를 추정한다. 이 화상정보는 화상 데이터(Img)[출력용 화상 데이터(ImgOut)를 포함한다]를 작성할 때에 참조된다.
예를 들면, 메시 패턴(M)의 세로 사이즈[텍스트 박스(138)의 입력값]과 출력용 화상 데이터(ImgOut)의 화상 해상도[텍스트 박스(142)의 입력값]에 의거하여 출력용 화상 데이터의 가로방향의 화소수를 산출할 수 있고, 배선의 폭[텍스트 박스(134)의 입력값]과 상기 화상 해상도에 의거하여 금속 세선(54)의 선폭에 상당하는 화소수를 산출할 수 있다.
또한, 선재의 광투과율(란 148a의 표시값)과 배선의 두께[텍스트 박스(136)의 입력값]에 의거하여 금속 세선(54) 단체의 광투과율을 추정할 수 있다. 이것에 추가해서, 막재의 광투과율(란 150a의 표시값)과 막두께[텍스트 박스(132)의 입력값]에 의거하여 투명 필름 기재(56) 상에 금속 세선(54)을 적층한 상태에서의 광투과율을 추정할 수 있다.
또한, 선재의 광투과율(란 148a의 표시)과, 막재의 광투과율(란 150a의 표시)과, 전체 투과율[텍스트 박스(130)의 입력값]과, 배선의 폭[텍스트 박스(132)의 입력값]에 의거하여 개구부(52)의 개수를 추정함과 아울러 시드점(SD)의 개수를 추정할 수 있다. 또한, 개구부(52)의 영역을 결정하는 알고리즘에 따라서 시드점(SD)의 개수를 추정하도록 하여도 좋다.
이어서, 메시 패턴(M)을 형성하기 위한 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 작성한다(스텝 S2).
출력용 화상 데이터(ImgOut)의 작성방법의 설명에 앞서 화상 데이터(Img)의 평가방법에 대해서 처음에 설명한다. 본 실시형태에서는 노이즈 특성(예를 들면 입상 노이즈)을 정량화한 평가값(EVP)에 의거하여 평가를 행한다.
노이즈 특성을 평가하는 예로서, 화상 데이터(Img)의 소정의 영역 범위를 정하고, 상기 영역 범위 내의 화소값에 대하여 RMS(Root Mean Square)를 구해도 좋다. 본 실시형태에서는 인간의 시각 응답특성을 평가에 넣고, 또한 개량한 평가값(EVP)을 사용하고 있다.
도 8의 A부분은 메시 패턴(M)의 모양을 나타내는 화상 데이터(Img)를 가시화한 개략 설명도이다. 이하, 이 화상 데이터(Img)를 예로 들어서 설명한다.
우선은, 도 8의 A부분에 나타내는 화상 데이터(Img)에 대하여 FFT를 실시한다. 이것에 의해, 메시 패턴(M)의 형상에 대해서 부분적 형상이 아니라 전체의 경향(공간 주파수 분포)으로서 파악할 수 있다.
도 8의 B부분은 도 8의 A부분의 화상 데이터(Img)에 대하여 FFT를 실시해서 얻어지는 스펙트럼(Spc)의 분포도이다. 여기에서, 해당 분포도의 가로축은 X축 방향에 대한 공간 주파수를 나타내고, 그 세로축은 Y축 방향에 대한 공간 주파수를 나타낸다. 또한, 공간 주파수 대역마다의 표시 농도가 옅을수록 강도 레벨[스펙트럼(Spc)의 값]이 작아지고, 표시 농도가 짙을수록 강도 레벨이 커지고 있다. 본 도면의 예에서는 이 스펙트럼(Spc)의 분포는 등방적임과 아울러 환상의 피크를 2개 갖고 있다.
도 8의 C부분은 도 8의 B부분에 나타내는 스펙트럼(Spc)의 분포의 VIIIC-VIIIC선을 따르는 단면도이다. 스펙트럼(Spc)은 등방적이므로 도 8의 C부분은 모든 각도 방향에 대한 동경(radius vector)방향 분포에 상당한다. 본 도면으로부터 양해되는 바와 같이, 저공간 주파수 대역 및 고공간 주파수 대역에서의 강도 레벨이 작아지고, 중간의 공간 주파수 대역만 강도 레벨이 커지는 소위 밴드패스형의 특성을 갖는다. 즉, 도 8의 A부분에 나타내는 화상 데이터(Img)는 화상 공학 분야의 기술용어에 의하면, 「그린 노이즈」의 특성을 갖는 모양을 나타내는 것이라고 할 수 있다.
도 9는 관찰 거리 300㎜인 둘리-쇼(Dooley-Shaw) 함수를 나타내는 그래프이다.
둘리-쇼 함수는 VTF(Visual Transfer Function)의 일종이며, 인간의 시각 응답특성을 모방한 대표적인 함수이다. 구체적으로는 휘도의 콘트라스트비 특성의 2진값에 상당한다. 또한, 그래프의 가로축은 공간 주파수(단위:cycle/㎜)이며, 세로축은 VTF의 값(단위는 무차원)이다.
관찰 거리를 300㎜로 하면 0∼1.0cycle/㎜의 범위에서는 VTF의 값은 일정(1과 같다)하며, 공간 주파수가 높아짐에 따라서 점차로 VTF의 값이 감소하는 경향이 있다. 즉, 이 함수는 중∼고공간 주파수 대역을 차단하는 저역통과필터로서 기능한다.
또한, 실제의 인간의 시각 응답특성은 0cycle/㎜ 근방에서 1보다 작은 값으로 되어 있고, 소위 대역통과필터의 특성을 갖는다. 그러나, 본 실시형태에 있어서, 도 9에 예시하는 바와 같이 매우 낮은 공간 주파수 대역이어도 VTF의 값을 1로 함으로써 평가값(EVP)으로의 기여도를 높게 하고 있다. 이것에 의해, 메시 패턴(M)의 반복 배치에 기인하는 주기성을 억제하는 효과가 얻어진다.
평가값(EVP)은 스펙트럼(Spc)의 값을 F(Ux, Uy)라고 할 때, 다음 (1)식으로 산출된다.
Figure 112012079681648-pct00001
위너-힌친(Wiener-Khintchen)의 정리에 의하면 스펙트럼(Spc)을 전공간 주파수 대역에서 적분한 값은 RMS의 2진값에 일치한다. 이 스펙트럼(Spc)에 대하여 VTF를 승산하고, 이 새로운 스펙트럼(Spc)을 전공간 주파수 대역에서 적분한 값은 인간의 시각 특성에 대략 일치하는 평가 지표가 된다. 이 평가값(EVP)은 인간의 시각 응답특성으로 보정한 RMS라고 할 수 있다. 통상의 RMS와 마찬가지로, 평가값(EVP)은 항상 0 이상의 값을 취하고, 0에 가까워질수록 노이즈 특성이 양호하다고 할 수 있다.
또한, 도 9에 나타내는 VTF에 대하여 역푸리에 변환(예를 들면 IFFT)을 실시함으로써 VTF에 대응하는 실공간 상의 마스크를 산출하고, 평가하려고 하는 화상 데이터(Img)에 대하여 상기 마스크를 작용해서 콘볼루션 연산(convolution operation)을 행하고, 새로운 화상 데이터(Img)에 대하여 RMS를 구해도 좋다. 이것에 의해, (1)식을 사용한 상기 방법과 동등한 연산 결과를 얻을 수 있다.
또한, 메시 패턴(M)을 결정하기 위한 목표 레벨(허용 범위)이나 평가 함수에 따라 평가값(EVP)의 산출식을 여러가지로 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
이하, 상기한 평가값(EVP)에 의거하여 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 결정하는 구체적 방법에 대하여 설명한다. 예를 들면, 모양이 다른 화상 데이터(Img)의 작성과, 평가값(EVP)에 의한 평가를 순차적으로 반복하는 방법을 사용할 수 있다.
또한, 이 화상 데이터(Img)에는 반복 연산에 있어서의 초기 데이터로서의 화상 데이터(ImgInit)와, 일시적 데이터로서의 화상 데이터(ImgTemp)가 포함된다. 또한, 이 평가값(EVP)에는 반복 연산에 있어서의 초기값으로서의 평가값(EVPInit)과, 일시적 데이터로서의 평가값(EVPTemp)이 포함된다.
이러한 경우, 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 결정하는 최적화 문제로서 구성적 알고리즘이나 축차 개선 알고리즘 등의 여러가지 탐색 알고리즘을 사용할 수 있다.
본 실시형태에서는 의사 어닐링법(Simulated Annealing; 이하, SA법이라고 한다)에 의한 메시 패턴(M)의 최적화 방법에 대해서 도 10의 플로우차트 및 도 1의 기능 블럭도를 주로 참조하면서 설명한다. 또한, SA법은 고온 상태에서 철을 두드림으로써 강건한 철을 얻는 「어닐링법」을 모방한 확률적 탐색 알고리즘이다.
우선, 초기위치 선택부(28)는 시드점(SD)의 초기위치를 선택한다(스텝 S21).
초기위치의 선택에 앞서 난수 발생부(26)는 의사난수의 발생 알고리즘을 이용하여 난수값을 발생한다. 여기에서, 의사난수의 발생 알고리즘으로서 메르센느 트위스터(Mersenne Twister), SFMT(SIMD-oriented Fast Mersenne Twister)나 Xorshift법 등의 여러가지 알고리즘을 사용해도 좋다. 그리고, 초기위치 선택부(28)는 난수 발생부(26)로부터 공급된 난수값을 이용하여 시드점(SD)의 초기위치를 랜덤으로 결정한다. 여기에서, 초기위치 선택부(28)는 시드점(SD)의 초기위치를 화상 데이터(Img) 상의 화소의 어드레스로서 선택하고, 시드점(SD)이 서로 중복되지 않는 위치에 각각 설정한다.
또한, 초기위치 선택부(28)는 화상정보 추정부(36)로부터 공급되는 화상 데이터(Img)의 세로방향·가로방향의 화소수에 의거하여 2차원 화상 영역의 범위를 미리 결정해 둔다. 또한, 초기위치 선택부(28)는 시드점(SD)의 개수를 화상정보 추정부(36)로부터 미리 취득하고, 그 개수를 결정해 둔다.
도 11은 시드점(SD)의 배치 밀도와 메시 패턴(M)의 전체 투과율의 관계의 일례를 나타내는 그래프이다. 본 도면은 배치 밀도가 높아짐에 따라서 배선의 피복 면적이 증가하고, 그 결과 메시 패턴(M)의 전체 투과율이 저하하는 것을 나타내고 있다.
이 그래프 특성은 막재의 광투과율(도 5의 란 150a의 표시), 배선의 폭[도 5의 텍스트 박스(132)의 입력값] 및 영역 결정 알고리즘(예를 들면 보로노이 다이어그램)에 따라 변화된다. 따라서, 배선의 폭 등의 각 파라미터에 따른 특성 데이터를 함수나 테이블 등의 여러가지 데이터 형식으로 기억부(24)에 미리 기억해도 좋다.
또한, 시드점(SD)의 배치 밀도와 메시 패턴(M)의 전기 저항값의 대응을 미리 취득해 두고, 상기 전기 저항값의 지정값에 의거하여 시드점(SD)의 개수를 결정하도록 하여도 좋다. 전기 저항값은 도전부(50)의 통전성을 나타내는 하나의 파라미터이며, 메시 패턴(M)의 설계에 불가결하기 때문이다.
또한, 초기위치 선택부(28)는 난수값을 사용하지 않고 시드점(SD)의 초기위치를 선택해도 좋다. 예를 들면, 도시하지 않은 스캐너나 기억장치를 포함하는 외부장치로부터 취득한 데이터를 참조하면서 초기위치를 결정할 수 있다. 이 데이터는, 예를 들면 소정의 2진 화상 데이터이어도 좋고, 구체적으로는 인쇄용의 망점 데이터이어도 좋다.
이어서, 화상 데이터 작성부(38)는 초기 데이터로서의 화상 데이터(ImgInit)를 작성한다(스텝 S22). 화상 데이터 작성부(38)는 기억부(24)로부터 공급된 시드점(SD)의 개수나 위치 데이터(SDd), 및 화상정보 추정부(36)로부터 공급된 화상정보에 의거하여 메시 패턴(M)에 따른 모양을 나타내는 화상 데이터(ImgInit)를 작성한다.
복수의 시드점(SD)으로부터 메시 형상의 모양을 결정하는 알고리즘은 여러가지 방법을 채용할 수 있다. 이하, 도 12의 A부분∼도 13의 B부분을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 12의 A부분에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 정방형상의 2차원 화상 영역(200) 내에 8개의 점(P1∼P8)을 무작위로 선택했다고 한다.
도 12의 B부분은 보로노이 다이어그램을 이용하여 8개의 점(P1∼P8)을 각각 둘러싸는 8개의 영역(V1∼V8)을 획정한 결과를 나타내는 설명도이다. 또한, 거리함수로서 유클리드 거리를 사용했다. 본 도면으로부터 양해되는 바와 같이, 영역(Vi)(i=1∼8) 내의 임의의 점에 있어서 점(Pi)이 가장 근접하는 점인 것을 나타내고 있다.
또한, 들로네 삼각형 분할법을 이용하여 도 13의 A부분(도 12의 A부분과 동 도면)의 점(P1∼P8)을 각각 정점으로 하는 8개의 삼각형상의 영역을 획정한 결과를 도 13의 B부분에 나타낸다.
들로네 삼각형 분할법이란 점(P1∼P8) 중, 인접하는 점끼리를 연결시켜서 삼각형상의 영역을 획정하는 방법이다. 이 방법에 의해도 점(P1∼P8)의 개수와 같은 수의 영역(V1∼V8)을 결정할 수 있다.
그런데, 화상 데이터(Img)[화상 데이터(ImgInit, ImgTemp), 및 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 포함한다]를 작성하기 전에 화소의 어드레스 및 화소값의 정의를 미리 결정해 둔다.
도 14의 A부분은 화상 데이터(Img)에 있어서의 화소 어드레스의 정의를 나타내는 설명도이다. 예를 들면, 화소 사이즈가 10㎛이며, 화상 데이터의 종횡의 화소수는 각각 8192개라고 한다. 후술하는 FFT의 연산 처리의 편의를 위해서 2의 멱승(예를 들면 2의 13승)이 되도록 설치하고 있다. 이 때, 화상 데이터(Img)의 화상 영역 전체는 약 82㎜×82㎜의 사각형 영역에 대응한다.
도 14의 B부분은 화상 데이터(Img)에 있어서의 화소값의 정의를 나타내는 설명도이다. 예를 들면, 1화소당의 계조수(階調數)를 8비트(256계조)라고 한다. 광학농도 0을 화소값 0(최소값)과 대응시키고, 광학농도 4.5를 화소값 255(최대값)와 대응시켜 둔다. 그 중간의 화소값 1∼254에서는 광학농도에 대하여 선형 관계가 되도록 값을 정해 둔다. 여기에서, 광학농도란 투과 농도 뿐만 아니라 반사 농도이어도 좋은 것은 말할 필요도 없고, 도전성 필름(14)의 사용 형태 등에 따라 적당하게 선택할 수 있다. 또한, 광학농도 이외에 3자극치 XYZ나 색가 RGB, L*a*b* 등이어도 상기와 마찬가지로 각 화소값을 정의할 수 있다.
이와 같이 하여, 화상 데이터 작성부(38)는 화상 데이터(Img)의 데이터 정의와, 화상정보 추정부(36)에서 추정된 화상정보(스텝 S1의 설명을 참조)에 의거하여 메시 패턴(M)에 따른 화상 데이터(ImgInit)를 작성한다(스텝 S22). 화상 데이터 작성부(38)는 시드점(SD)의 초기위치(도 15의 A부분 참조)을 기준으로 하는 보로노이 다이어그램을 이용하여, 도 15의 B부분에 나타내는 메시 패턴(M)의 초기 상태를 결정한다. 또한, 화상의 단부에 대해서는 상하방향, 좌우방향으로 반복 배열되도록 적절한 처리를 행한다. 예를 들면, 화상의 좌단(또는 우단) 근방의 시드점(SD)에 대해서는 화상의 우단(또는 좌단) 근방의 시드점(SD)과의 사이에서 영역(Vi)을 얻도록 한다. 마찬가지로, 화상의 상단(또는 하단) 근방의 시드점(SD)에 대해서는 화상의 하단(상단) 근방의 시드점(SD)과의 사이에서 영역(Vi)을 얻도록 한다.
이하, 화상 데이터(Img)는 광학농도(OD), 색가 L*, 색가 a*, 색가 b*의 4채널의 각 데이터를 구비하는 화상 데이터라고 한다.
이어서, 메시 모양 평가부(40)는 초기값으로서의 평가값(EVPInit)을 산출한다(스텝 S23). 또한, SA법에 있어서 평가값(EVP)은 대가함수(Cost Function)로서의 역할을 담당한다.
구체적으로는, 도 4에 나타내는 FFT 연산부(100)는 화상 데이터(ImgInit)에 대하여 FFT를 실시한다. 그리고, 평가값 산출부(102)는 FFT 연산부(100)로부터 공급된 스펙트럼(Spc)에 의거하여 평가값(EVP)을 산출한다.
화상 데이터(Img) 중, 색가 L*, 색가 a*, 색가 b*의 각 채널에 대하여 상술한 평가값[EVP(L*), EVP(a*), EVP(b*)]을 각각 산출한다{(1)식을 참조}. 그리고, 소정의 무게 계수를 이용하여 적화 연산(product-sum operation)함으로써 평가값(EVP)을 얻는다.
또한, 색가 L*, 색가 a*, 색가 b* 대신에 광학농도(OD)를 사용해도 좋다. 평가값(EVP)에 관해서는 관찰 형태의 종별, 구체적으로는 보조 광원은 투과광이 지배적일지, 반사광이 지배적일지, 또는 투과광·반사광의 혼합 광일지에 따라 인간의 시감도에 보다 적합한 연산 방법을 적당하게 선택할 수 있다.
또한, 메시 패턴(M)을 결정하기 위한 목표 레벨(허용 범위)이나 평가 함수에 따라 평가값(EVP)의 산출식을 여러가지로 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
이와 같이 하여, 메시 모양 평가부(40)는 평가값(EVPInit)을 산출한다(스텝 S23).
이어서, 기억부(24)는 스텝 S22에서 작성된 화상 데이터(ImgInit)와, 스텝 S23에서 산출된 평가값(EVPInit)을 일시적으로 기억한다(스텝 S24). 아울러, 의사온도(T)에 초기값(nΔT)(n은 자연수, ΔT는 양의 실수이다)을 대입한다.
이어서, 카운터(108)는 변수(K)를 초기화한다(스텝 S25). 즉, K에 0을 대입한다.
이어서, 시드점(SD)의 일부[제 2 시드점(SDS)]를 후보점(SP)으로 치환한 상태에서 일시적 데이터로서의 화상 데이터(ImgTemp)를 작성하고, 일시적 데이터로서의 평가값(EVPTemp)을 산출한 후에 시드점(SD)의 「갱신」 또는 「비갱신」을 판단한다(스텝 S26). 이 스텝 S26에 대해서 도 1, 도 4의 기능 블럭도 및 도 16의 플로우차트를 참조하면서 더욱 상세하게 설명한다.
우선, 갱신후보 위치결정부(30)는 소정의 2차원 화상 영역(200)으로부터 후보점(SP)을 추출하고 결정한다(스텝 S261). 갱신후보 위치결정부(30)는, 예를 들면 난수 발생부(26)로부터 공급된 난수값을 이용하여 시드점(SD)의 어느 위치와도 중복되지 않는 위치를 결정한다. 또한, 후보점(SP)의 개수는 1개이어도 복수이어도 좋다. 도 17의 A부분에 나타내는 예에서는, 현재의 시드점(SD)이 8개(점 P1∼P8)에 대하여 후보점(SP)은 2개(점 Q1과 점 Q2)이다.
이어서, 시드점(SD)의 일부와 후보점(SP)을 무작위로 교환한다(스텝 S262). 갱신후보 위치결정부(30)는 각 후보점(SP)과 교환(또는 갱신)되는 각 시드점(SD)을 무작위로 대응시켜 둔다. 도 17의 A부분에서는 점 P1과 점 Q1이 대응시켜지고, 점 P3과 점 Q2가 대응시켜졌다고 한다. 도 17의 B부분에 나타내는 바와 같이 점 P1과 점 Q1이 교환됨과 아울러 점 P3과 점 Q2가 교환된다. 여기에서, 교환(또는 갱신)대상이 아닌 점 P2, 점 P4∼P8을 제 1 시드점(SDN)이라 말하고, 교환(또는 갱신) 대상인 점 P1 및 점 P3을 제 2 시드점(SDS)이라 한다.
이어서, 화상 데이터 작성부(38)는 교환된 새로운 시드점(SD)(도 17의 B부분 참조)을 이용하여 화상 데이터(ImgTemp)를 작성한다(스텝 S263). 이 때, 스텝 S22(도 10 참조)의 경우와 동일한 방법을 사용하므로 설명을 활애한다.
이어서, 메시 모양 평가부(40)는 화상 데이터(ImgTemp)에 의거하여 평가값(EVPTemp)을 산출한다(스텝 S264). 이 때, 스텝 S24(도 10 참조)의 경우와 동일한 방법을 사용하므로 설명을 활애한다.
이어서, 갱신 확률 산출부(112)는 시드점(SD)의 위치의 갱신 확률(Prob)을 산출한다(스텝 S265). 여기에서, 「위치의 갱신」이란 스텝 S262에서 잠정적으로 교환해서 얻은 시드점(SD)[즉, 제 1 시드점(SDN) 및 후보점(SP)]을 새로운 시드점(SD)으로서 결정하는 것을 말한다.
구체적으로는, 메트로폴리스 기준에 따라서 시드점(SD)을 갱신하는 확률 또는 갱신하지 않는 확률을 각각 산출한다. 갱신 확률(Prob)은 다음 (2)식으로 주어진다.
Figure 112012079681648-pct00002
여기에서, T는 의사온도를 나타내고, 절대온도(T=0)에 가까워짐에 따라서 시드점(SD)의 갱신법칙이 확률론적으로부터 결정론적으로 변화된다.
이어서, 위치 갱신 판정부(114)는 갱신 확률 산출부(112)에 의해 산출된 갱신 확률(Prob)에 따라서 시드점(SD)의 위치를 갱신할 것인지의 여부에 대해서 판단한다(스텝 266). 예를 들면, 난수 발생부(26)로부터 공급된 난수값을 이용하여 확률적으로 판단해도 좋다.
시드점(SD)을 갱신하는 경우에는 「갱신」의 취지를, 갱신하지 않는 경우에는 「비갱신」의 취지를 기억부(24)측에 각각 지시한다(스텝 S267, S268).
이와 같이 하여 스텝 S26이 완료된다.
도 10으로 되돌아와서, 「갱신」 또는 「비갱신」의 어느 한쪽의 지시에 따라서 시드점(SD)을 갱신할 것인지의 여부가 판정된다(스텝 S27). 시드점(SD)을 갱신하지 않는 경우에는 스텝 S29을 행하지 않고, 다음 스텝 S30으로 진행된다.
한편, 시드점(SD)을 갱신하는 경우에는, 기억부(24)는 현재 기억하고 있는 화상 데이터(Img)에 대하여 스텝 S263(도 16 참조)에서 구한 화상 데이터(ImgTemp)를 덧써서 갱신한다(스텝 S28). 또한, 기억부(24)는 현재 기억하고 있는 평가값(EVP)에 대하여 스텝 S264에서 구한 평가값(EVPTemp)을 덧써서 갱신한다(스텝 S28). 또한, 기억부(24)는 현재 기억하고 있는 제 2 시드점(SDS)의 위치 데이터(SDSd)에 대하여 스텝 S261에서 구한 후보점(SP)의 위치 데이터(SPd)를 덧써서 갱신한다(스텝 S28). 그 후에 다음 스텝 S29로 진행된다.
이어서, 카운터(108)는 현시점에서의 K의 값을 1만큼 가산한다(스텝 S29).
이어서, 카운터(108)는 현시점에서의 K의 값과 미리 정해진 Kmax의 값의 대소관계를 비교한다(스텝 S30). K의 값쪽이 작은 경우에는 스텝 S26까지 되돌아오고, 이하 스텝 S26∼S29를 반복한다. 또한, 이 최적화 연산에 있어서의 수렴성을 충분히 확보하기 위해서, 예를 들면 Kmax=10000으로 정할 수 있다.
그 이외의 경우에는, 의사온도 관리부(110)는 의사온도(T)를 ΔT만큼 감산하고(스텝 S31), 다음 스텝 S32로 진행된다. 또한, 의사온도(T)의 변화량은 ΔT의 감산 뿐만 아니라 정수 δ(0<δ<1)의 승산이어도 좋다. 이 경우에는 (2)식에 나타내는 갱신 확률(Prob)(하단)이 일정값만큼 감산된다.
이어서, 의사온도 관리부(110)는 현시점에서의 의사온도(T)가 0과 같은지의 여부를 판정한다(스텝 S32). T가 0과 같지 않을 경우에는 스텝 S25로 돌아가고, 이하 스텝 S25∼S31을 반복한다.
한편, T가 0과 같은 경우에는 의사온도 관리부(110)는 출력용 화상 데이터 결정부(116)에 대하여 SA법에 의한 메시 모양의 평가가 종료했다는 취지를 통지한다. 그리고, 기억부(24)는 스텝 S28에서 최후로 갱신된 화상 데이터(Img)의 내용을 출력용 화상 데이터(ImgOut)에 덧써서 갱신한다(스텝 S33).
이와 같이 하여 스텝 S2를 종료한다. 이 출력용 화상 데이터(ImgOut)는 그 후에 노광 데이터 변환부(32)측에 공급되어 노광부(18)의 제어신호로 변환되는 화상 데이터이다.
또한, 작업자가 육안 확인하기 위해서, 얻어진 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 표시부(22)에 표시시키고, 메시 패턴(M)을 의사적으로 가시화해도 좋다. 이하, 출력 화상 데이터(ImgOut)를 실제로 가시화한 결과의 일례를 설명한다.
도 18은 본 실시형태에 의한 제 1 메시 패턴(M1) 및 종래예에 의한 각종 패턴(PT1∼PT3)(도 33의 A∼C부분 참조)의 모양을 나타내는 화상 데이터에 대하여 각각 FFT를 실시해서 얻어지는 스펙트럼(Spc)의 X축을 따르는 단면도이다.
도 33의 A부분에 나타내는 패턴(PT1)의 스펙트럼(Spc)은 약 10cycle/㎜를 정점으로 한 폭이 넓은 피크(2∼30cycle/㎜의 범위)를 갖고 있다. 또한, 도 33의 B부분에 나타내는 패턴(PT2)의 스펙트럼(Spc)은 약 3cycle/㎜를 중심으로 한 폭이 넓은 피크(3∼20cycle/㎜의 범위)를 갖고 있다. 또한, 도 33의 C부분에 나타내는 패턴(PT3)의 스펙트럼(Spc)은 약 10cycle/㎜를 중심으로 한 폭이 약간 좁은 피크(8∼18cycle/㎜의 범위)를 갖고 있다. 이것에 대하여, 제 1 메시 패턴(M1)의 스펙트럼(Spc)은 8.8cycle/㎜를 중심으로 한 폭이 좁은 피크를 갖고 있다.
그런데, 도 8의 C부분에 나타내는 스펙트럼(Spc)의 특징과 각 메시의 무게중심 위치의 관계에 대해서 이하에 설명한다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 도 12의 B부분과 같은 2차원 화상 영역(202)에 대하여 상술한 보로노이 다이어그램을 이용하여 다각형상의 각 영역(V1∼V8)이 획정되어 있는 것으로 한다. 또한, 각 영역(V1∼V8) 내에 각각 속하는 각 점(C1∼C8)은 각 영역의 무게중심 위치를 나타내고 있다.
도 20은 본 실시형태에 의한 제 1 메시 패턴(M1)에 관한 것으로서, 복수의 메시와 각 메시의 무게중심 위치의 관계를 나타내는 개략 설명도이다.
도 21의 A부분은 도 20의 제 1 메시 패턴(M1)이 갖는 각 메시의 무게중심 위치의 분포[이하, 「무게중심 분포(C)」라고 한다)를 나타내는 화상 데이터[이하, 「무게중심 화상 데이터(Imgc)」라고 한다]를 가시화한 개략 설명도이다. 본 도면으로부터 양해되는 바와 같이, 무게중심 분포(C)는 각 무게중심 위치가 서로 중복되지 않게 적절하게 분산되어 있다.
도 21의 B부분은 도 21의 A부분의 무게중심 화상 데이터(Imgc)에 대하여 FFT를 실시해서 얻어지는 2차원 파워 스펙트럼[이하, 「무게중심 스펙트럼(Spcc)」라고 한다]의 분포도이다. 여기에서, 해당 분포도의 가로축은 X축 방향에 대한 공간 주파수를 나타내고, 그 세로축은 Y축 방향에 대한 공간 주파수를 나타낸다. 또한, 공간 주파수 대역마다의 표시 농도가 옅을수록 강도 레벨(스펙트럼의 값)이 작아지고, 표시 농도가 짙을수록 강도 레벨이 커지고 있다. 본 도면의 예에서는 이 무게중심 스펙트럼(Spcc)의 분포는 등방적임과 아울러 환상의 피크를 1개 갖고 있다.
도 21의 C부분은 도 21의 B부분에 나타내는 무게중심 스펙트럼(Spcc)의 분포의 XXIC-XXIC선을 따르는 단면도이다. 무게중심 스펙트럼(Spcc)은 등방적이므로 도 21의 C부분은 모든 각도 방향에 대한 동경방향 분포에 상당한하다. 본 도면으로부터 양해되는 바와 같이, 저공간 주파수 대역에서의 강도 레벨이 작아지고, 중간의 공간 주파수 대역에는 폭이 넓은 피크를 갖고 있다. 또한, 저공간 주파수 대역에 대하여 고공간 주파수 대역에서의 강도 레벨이 높아지는 소위 하이패스형의 특성을 갖는다. 즉, 도 21의 A부분에 나타내는 무게중심 화상 데이터(Imgc)는 화상 공학 분야의 기술용어에 의하면, 「블루 노이즈」의 특성을 갖는 모양을 나타내는 것이라고 할 수 있다.
도 22는 도 8의 C부분 및 도 21의 C부분에 나타내는 스펙트럼(Spc) 및 무게중심 스펙트럼(Spcc)의 비교도이다. 구체적으로는, 제 1 메시 패턴(M1)의 스펙트럼(Spc)과, 무게중심 분포(C)의 무게중심 스펙트럼(Spcc)을 비교한다. 편의를 위해서 최대의 피크값(PK)이 일치하도록 각 스펙트럼의 강도를 규격화하고 있다.
본 도면에 의하면, 피크(Pk)의 공간 주파수(FP)는 일치하고 있고, 이 값은 8.8cycle/㎜에 상당한다. 공간 주파수(FP)를 초과한 고공간 주파수 대역에서는 스펙트럼(Spc)의 강도는 서서히 감소하는 것에 대해, 무게중심 스펙트럼(Spcc)의 강도는 여전히 높은 값을 유지하고 있다. 이 이유는, 메시 패턴(M)의 구성요소는 서로 교차한 소정의 폭을 갖는 선분인 것에 대해, 무게중심 분포(C)의 구성요소가 점이기 때문이라 추측된다.
도 23은 도 21의 C부분의 무게중심 스펙트럼(Spcc)의 특징을 나타내는 개략 설명도이다. 무게중심 스펙트럼(Spcc)의 값은 0∼5cycle/㎜의 범위에서 서서히 증가하고, 6cycle/㎜의 주변에서 급격하게 증가하고, 약 10cycle/㎜에서 폭이 넓은 피크를 갖는다. 그리고, 10∼15cycle/㎜의 범위에서 서서히 감소하고, 15cycle/㎜를 초과하는 고공간 주파수 대역에서 높은 값을 유지한다.
여기에서, 기준 공간 주파수(Fb)(소정의 공간 주파수)를 6cycle/㎜로 설정한다. Fb보다 낮은 공간 주파수 대역측, 즉 0∼Fb[cycle/㎜]의 범위에 있어서의 무게중심 스펙트럼(Spcc)의 평균치를 PL이라고 한다. 한편, Fb보다 높은 공간 주파수 대역측, 즉 Fb[cycle/㎜]∼나이퀴스트 주파수에서의 무게중심 스펙트럼(Spcc)의 평균치를 PH라고 한다. 이와 같이 PH는 PL보다 크게 되어 있다. 무게중심 스펙트럼(Spcc)은 이러한 특징을 갖고 있으므로, 관찰자에 있어서 시각적으로 느껴지는 노이즈감이 감소한다. 이 근거는 이하와 같다.
예를 들면, Fb의 값은 인간의 시각 응답특성이 최대 응답의 5%에 상당하는 공간 주파수가 되도록 설정하고 있다. 이 강도 레벨이면 시인이 곤란한 레벨이기 때문이다. 또한, 도 9에 나타내는 바와 같이 명시거리가 300㎜에서의 둘리-쇼 함수에 의거해서 얻어지는 시각 응답특성을 사용하고 있다. 본 함수는 인간의 시각 응답특성에 잘 적합하기 때문이다.
즉, Fb의 값으로서 명시거리가 300㎜에서의 둘리-쇼 함수에 있어서 최대 응답의 5%에 상당하는 공간 주파수 6cycle/㎜를 사용할 수 있다. 또한, 6cycle/㎜는 167㎛ 간격에 상당한다.
본 명세서 중에 있어서 도전성 필름(14)이 갖는 메시 패턴(M)의 무게중심 위치 분포의 파워 스펙트럼이란, 이하의 과정에 의해 얻어진 스펙트럼에 상당한다. 즉, 메시 패턴(M)의 모양을 나타내는 화상 데이터(ImgOut)를 취득하고, 각 메시(폐공간)를 식별하고, 그 무게중심 위치(예를 들면, 1화소의 도트)를 각각 산출해서 무게중심 화상 데이터(Imgc)를 구하고, 그 2차원 파워 스펙트럼[무게중심 스펙트럼(Spcc)]을 구함으로써 메시 패턴(M)의 무게중심 위치 분포의 파워 스펙트럼을 얻는다. 또한, 화상 데이터(ImgOut)의 취득 방법은 스캐너 등의 입력장치를 이용하여 도전성 필름(14)의 농담 화상 데이터로서 취득해도 좋고, 메시 패턴(M)의 출력 형성에 실제로 사용한 화상 데이터(ImgOut)(도 1 참조)라도 좋다.
계속해서, 블랙 매트릭스(59)(도 2의 B부분 참조)를 중첩하는 조건 하에서 적절한 제 2 메시 패턴(M2)의 작성방법에 대해서, 도 7, 도 24 및 도 25의 플로우차트를 참조하면서 설명한다.
도 7의 플로우차트에 있어서, 제조장치(10)의 동작은 제 1 메시 패턴(M1)을 작성할 경우와 기본적으로는 같은 방법이다. 여기에서, 각종 조건의 입력(스텝 S1)시, 메시 패턴(M)의 시인성에 관한 시인정보 뿐만 아니라 블랙 매트릭스(59)에 관한 시인정보를 더 입력한다.
작업자는 표시부(22)에 표시된 설정화면(160)(도 6 참조)을 통해서 적절한 수치 등을 입력한다. 이것에 의해, 블랙 매트릭스(59)의 시인성에 관한 시인정보를 입력할 수 있다. 여기에서, 블랙 매트릭스(59)의 시인정보란 블랙 매트릭스(59)의 형상이나 광학농도에 기여하는 각종 정보이며, 패턴재의 시인정보가 포함된다. 패턴재의 시인정보로서, 예를 들면 상기 패턴재의 종류, 색가, 광투과율 또는 광반사율, 또는 상기 구조 패턴의 배치 위치, 단위 형상 또는 단위 사이즈 중 적어도 1개가 포함된다.
작업자는 중첩하려고 하는 블랙 매트릭스(59)에 관해서, 도 6에 나타내는 텍스트 박스(164) 등을 이용하여 블랙 매트릭스(59)의 각종 조건을 각각 입력한다.
라디오 버튼(162a, 162b)의 입력은 메시 패턴(M)에 블랙 매트릭스(59)를 중첩한 모양을 나타내는 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 작성할 것인지의 여부에 대응한다. 여기에서는, 블랙 매트릭스(59)를 중첩하므로 라디오 버튼(162a)(「있음」)을 선택한다.
텍스트 박스(164)의 입력값은 블랙 매트릭스(59)의 배치 위치를 랜덤으로 결정하고, 화상 데이터(Img)의 작성·평가를 행하는 시행 횟수에 상당한다. 예를 들면, 이 값을 5회로 설정했을 경우, 메시 패턴(M)과 블랙 매트릭스(59)의 위치 관계를 랜덤으로 결정지은 5개의 중첩화상 데이터를 작성하고, 평가값(EVP)의 평균치를 각각 사용하여 메시의 모양 평가를 행한다.
텍스트 박스(166, 168, 170, 172)의 입력값은 블랙 매트릭스(59)의 광학농도(단위:D), 단위화소(60)의 세로 사이즈(단위:㎛), 단위화소(60)의 가로 사이즈(단위:㎛), 차광재(61h)의 폭(단위:㎛), 차광재(61v)의 폭(단위:㎛)에 각각 대응한다.
또한, 블랙 매트릭스(59)의 광학농도[텍스트 박스(166)]와, 단위화소(60)의 세로 사이즈[텍스트 박스(168)]와, 단위화소(60)의 가로 사이즈[텍스트 박스(170)]와, 차광재(61h)의 폭[텍스트 박스(172)]과, 차광재(61v)의 폭[텍스트 박스(174)]에 의거하여 블랙 매트릭스(59)를 중첩했을 경우의 메시 패턴(M)의 모양(형상·광학농도)을 추정할 수 있다.
도 24는 출력용 화상 데이터(ImgOut)의 작성방법을 설명하는 제 2 플로우차트이다. 본 도면은 도 10과 비교하여 중첩화상 데이터(ImgInit')를 작성하는 스텝(스텝 S22A)을 구비하는 점이 다르다. 또한, 후술하는 중첩화상 데이터(ImgTemp')로부터 시드점(SD)의 갱신/비갱신을 판단하는 점(스텝 S26A)이 스텝 S26(도 10 참조)과 다르다. 또한, 스텝 S21∼S25, S27∼S33은 이미 상술한 바와 같기 때문에, 각 스텝에서의 동작 설명을 생략한다.
스텝 S22A에 있어서, 화상 데이터 작성부(38)는 스텝 S22에서 작성된 화상 데이터(ImgInit)와, 화상정보 추정부(36)에서 추정된 블랙 매트릭스(59)의 화상정보(스텝 S1의 설명을 참조)에 의거하여 중첩화상 데이터(ImgInit')를 작성한다. 또한, 이 중첩화상 데이터(ImgInit')는 제 2 메시 패턴(M2)에 구조 패턴으로서의 블랙 매트릭스(59)를 중첩한 모양을 나타내는 화상 데이터이다.
화상 데이터(ImgInit)의 화소값의 데이터 정의가 투과 농도인 경우에는, 블랙 매트릭스(59)의 배치 위치에 대응하는 각 화소의 투과 농도[도 6의 텍스트 박스(166)의 입력값]를 가산하여 중첩화상 데이터(ImgInit')를 작성할 수 있다. 또한, 화상 데이터(ImgInit)의 화소값의 데이터 정의가 반사 농도인 경우에는, 블랙 매트릭스(59)의 배치 위치에 대응하는 각 화소의 반사 농도[동 텍스트 박스(166)의 입력값]로 치환하여 중첩화상 데이터(ImgInit')를 작성할 수 있다.
스텝 S26A에 있어서, 시드점(SD)의 일부[제 2 시드점(SDS)]를 후보점(SP)으로 치환한 상태에서 중첩화상 데이터(ImgTemp')를 작성하고, 평가값(EVPTemp)을 산출한 후에 시드점(SD)의 「갱신」 또는 「비갱신」을 판단한다.
도 25에 있어서의 플로우차트는, 도 16과 비교하여 중첩화상 데이터(ImgTemp')를 작성하는 스텝(스텝 S263A)을 구비하는 점이 다르다. 또한, 스텝 S261∼S268은 이미 상술한 바와 같기 때문에 각 스텝에서의 동작 설명을 생략한다.
스텝 S263A에 있어서, 화상 데이터 작성부(38)는 스텝 S263에서 작성된 화상 데이터(ImgTemp)와, 화상정보 추정부(36)에서 추정된 블랙 매트릭스(59)의 화상정보(스텝 S1의 설명을 참조)에 의거하여 중첩화상 데이터(ImgTemp')를 작성한다. 이 때, 스텝 S22A(도 24 참조)의 경우와 동일한 방법을 사용하므로 설명을 활애한다.
이와 같이, 중첩화상 데이터(ImgTemp')[또는 중첩화상 데이터(ImgInit')]를 작성한 후에 평가값(EVP)[또는 평가값(EVPInit)]을 산출함으로써 블랙 매트릭스(59)의 모양을 고려한 메시 형상의 평가가 가능하다.
이와 같이 하여 스텝 S2A를 종료한다. 또한, 이 출력용 화상 데이터(ImgOut)는 그 후에 노광 데이터 변환부(32)측에 공급되어, 노광부(18)의 제어신호로 변환되는 화상 데이터이다.
도 26의 A부분은 도전성 필름(14)의 모양을 나타내는 출력용 화상 데이터(ImgOut)에 대하여 블랙 매트릭스(59)를 중첩해서 가시화한 개략 설명도이다. 제 2 메시 패턴(M2), 적색 필터(58r), 녹색 필터(58g), 청색 필터(58b) 및 블랙 매트릭스(59)가 각각 식별 가능하게 표시되어 있다.
도 26의 B∼D부분은 도 26의 A부분의 화상 데이터(ImgOut) 중 색가의 R성분, G성분, B성분을 각각 추출해서 스펙트럼(Spc)을 산출한 그래프이다. 도 26의 B∼D부분에 나타내는 바와 같이 RGB의 각 성분과도 대략 같은 스펙트럼(Spc)을 얻었다. 어느 것이나 블랙 매트릭스(59)의 차광재(61h, 61v)의 배치 간격에 대응하는 공간 주파수를 중심으로 노이즈의 피크가 발생하고 있다.
이것에 대하여, 도 27의 A부분은 도 26의 A부분의 출력용 화상 데이터(ImgOut)에 대하여 인간의 시각 응답특성을 작용하여 가시화한 개략 설명도이다. 인간의 시각 응답특성, 바꾸어 말하면 저역통과필터(도 9 참조)를 작용시킴으로써 도 27의 A부분과 같이 제 2 메시 패턴(M2)과 블랙 매트릭스(59)의 미세한 구조 윤곽이 거의 시인할 수 없게 되어 있다.
도 27의 B∼D부분은 도 27의 A부분의 화상 데이터 중 색가의 R성분, G성분, B성분을 각각 추출해서 스펙트럼(Spcv)을 산출한 그래프이다. 도 26의 A부분과 비교하여 상술한 노이즈 특성의 피크가 저공간 주파수측으로 시프트함과 아울러 스펙트럼(Spcv)이 형성하는 면적이 감소하고 있다.
이러한 방법을 사용하면, 블랙 매트릭스(59)를 중첩한 제 2 메시 패턴(M2)의 노이즈 특성에 대해서 인간의 시각 응답특성에 한층더 적합한 평가를 행할 수 있다.
도 28의 A부분은 블랙 매트릭스(59)를 중첩하지 않는 조건 하에서 최적화된 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 이용하여 도전성 필름(14)의 모양을 나타내는 제 2 메시 패턴(M2)을 가시화한 개략 설명도이다. 도 28의 B부분은 블랙 매트릭스(59)를 중첩하는 조건 하에서 최적화된 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 이용하여 도전성 필름(14)의 모양을 나타내는 제 2 메시 패턴(M2)을 가시화한 개략 설명도이다.
도 28의 A부분 및 도 28의 B부분으로부터 양해되는 바와 같이, 메시 패턴(M2)의 모양[각 개구부(52)]은 메시 패턴(M1)의 모양과 비교하여 대개 가로로 긴 형상을 갖고 있다. 그 근거는 이하와 같이 추측된다.
예를 들면, 도 2의 B부분에 나타내는 블랙 매트릭스(59)의 단위화소(60)의 형상을 정방형이라 가정한다. 적색 필터(58r), 녹색 필터(58g), 청색 필터(58b)가 좌우방향으로 설치됨으로써 단위화소(60)가 1/3의 영역으로 구획되고, 고공간 주파수 성분의 노이즈 입상도가 증가한다. 한편, 상하방향으로는 차광재(61h)의 설치 주기에 상당하는 공간 주파수 성분만 존재하고, 그 이외의 공간 주파수 성분이 없기 때문에 이 설치 주기의 시인성을 저감하도록 메시 패턴(M2)의 모양이 결정된다. 즉, 좌우방향으로 연장되는 각 배선은 그 간격이 되도록이면 좁아지도록, 또한 각 차광재(61h)의 사이에 규칙적으로 배치되도록 결정된다.
이와 같이, 블랙 매트릭스(59)(구조 패턴)를 중첩시켜서 화상 데이터(Img)[출력용 화상 데이터(ImgOut)를 포함한다]를 작성함으로써 블랙 매트릭스(59)의 모양을 고려한 메시 형상의 최적화가 가능하다.
도 7로 되돌아와서, 노광부(18)는 메시 패턴(M)의 노광처리를 행하고(스텝 S3), 그 후에 현상처리를 행한다(스텝 S4).
여기에서, 투명 필름 기재(56) 상에 금속 세선(54)에 의한 메시 패턴(M)을 형성하는 몇가지 방법(제 1 방법∼제 4 방법)에 대해서 도 29의 A부분∼도 32를 참조하면서 설명한다.
제 1 방법은 투명 필름 기재(56) 상에 설치된 은염 감광층을 노광하고, 현상, 정착함으로써 형성된 금속 은부로 메시 패턴(M)을 구성하는 방법이다.
구체적으로는, 도 29의 A부분에 나타내는 바와 같이 할로겐화은(62)(예를 들면, 브롬화은 입자, 염브롬화은 입자나 요오드브롬화은 입자)을 젤라틴(64)에 섞어서 이루어지는 은염 감광층(66)을 투명 필름 기재(56) 상에 도포한다. 또한, 도 29의 A∼C부분에서는 할로겐화은(62)을 「많은 알맹이」로 표기하고 있지만, 어디까지나 본 발명의 이해를 돕기 위해서 과장해서 나타낸 것이며, 크기나 농도 등을 나타내는 것은 아니다.
그 후, 도 29의 B부분에 나타내는 바와 같이 은염 감광층(66)에 대하여 도전부(50)의 형성에 필요한 노광을 행한다. 즉, 도 10 또는 도 24에 나타내는 패턴 생성 처리를 거쳐서 얻어진 노광 패턴에 대응한 마스크 패턴을 통해서 광(16)을 은염 감광층(66)에 조사한다. 또는, 은염 감광층(66)에 대한 디지털 기록 노광에 의해 은염 감광층(66)에 상기 패턴 생성 처리에서 생성된 노광 패턴을 노광한다. 할로겐화은(62)은 광 에너지를 받으면 감광해서 「잠상」이라고 불리는 육안으로는 관찰할 수 없는 미소한 은핵을 생성한다.
그 후, 잠상을 육안으로 관찰할 수 있는 가시화된 화상으로 증폭하기 위해서, 도 29의 C부분에 나타내는 바와 같이 현상처리를 행한다. 구체적으로는, 잠상이 형성된 은염 감광층(66)을 현상액(알칼리성 용액과 산성 용액의 어느쪽이나 있지만 통상은 알칼리성 용액이 많다)으로 현상처리한다. 이 현상처리란 할로겐화은 입자 내지 현상액으로부터 공급된 은 이온이 현상액 중의 현상 주약이라고 불리는 환원제에 의해 잠상 은핵을 촉매핵으로 해서 금속 은으로 환원되고, 그 결과로 잠상 은핵이 증폭되어서 가시화된 은 화상[현상 은(68)]을 형성한다.
현상처리를 끝낸 뒤에 은염 감광층(66) 중에는 광으로 감광할 수 있는 할로겐화은(62)이 잔존하므로 이것을 제거하기 위해서 도 29의 D에 나타낸 바와 같이 정착처리액(산성 용액과 알칼리성 용액의 어느쪽이나 있지만 통상은 산성 용액이 많다)에 의해 정착을 행한다.
이 정착처리를 행함으로써 노광된 부위에는 금속 은부(70)가 형성되고, 노광되지 않고 있는 부위에는 젤라틴(64)만이 잔존하여 투광부(72)가 된다. 즉, 투명 필름 기재(56) 상에 금속 은부(70)와 투광부(72)의 조합에 의한 메시 패턴(M)이 형성되게 된다.
할로겐화은(62)으로서 브롬화은을 사용하고, 티오황산염으로 정착처리했을 경우의 정착처리의 반응식을 이하에 나타낸다.
AgBr(고체)+2개의 S2O3 이온→Ag(S2O3)2
(이수용성 착체)
즉, 2개의 티오황산 이온 S2O3와 젤라틴(64) 중의 은 이온(AgBr로부터의 은 이온)이 티오황산 은 착체를 생성한다. 티오황산 은 착체는 수용성이 높으므로 젤라틴(64) 중에서 용출되게 된다. 그 결과, 현상 은(68)이 금속 은부(70)로서 정착되어서 남게 된다. 이 금속 은부(70)로서 메시 패턴(M)이 구성되게 된다.
따라서, 현상 공정은 잠상에 대하여 환원제를 반응시켜서 현상 은(68)을 석출시키는 공정이며, 정착 공정은 현상 은(68)으로 되지 않은 할로겐화은(62)을 물에 용출시키는 공정이다. 상세한 것은, T. H. Ｊames, The Theory of the Photographic Process, 4th ed., Macmillian Publishing Co., Inc, NY, Chapter15, pp. 438-442. 1977을 참조하면 된다.
또한, 현상처리는 대부분의 경우 알칼리성 용액에 의해 행해지기 때문에 현상처리 공정으로부터 정착처리 공정에 들어갈 때에 현상처리에서 부착된 알칼리 용액이 정착처리 용액(대부분의 경우에는 산성 용액이다)에 가지고 들어가지기 때문에 정착처리액의 활성이 바뀐다고 하는 문제가 있다. 또한, 현상처리조를 나온 후, 막에 잔류한 현상액에 의해 의도하지 않는 현상반응이 더욱 진행될 우려도 있다. 그래서, 현상처리 후이고 정착처리 공정에 들어가기 전에 아세트산(초) 용액 등의 정지액으로 은염 감광층(66)을 중화 또는 산성화하는 것이 바람직하다.
그리고, 도 29의 E부분에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 도금처리(무전해 도금이나 전기 도금을 단독 내지 조합시킨다)를 행하여 금속 은부(70)에만 도전성 금속(74)을 담지시킴으로써 금속 은부(70)와 상기 금속 은부(70)에 담지된 도전성 금속(74)으로 메시 패턴(M)을 형성하도록 하여도 좋다.
여기에서, 상술한 은염 감광층(66)을 사용한 방법(은염 사진 기술)과, 포토레지스트를 사용한 방법(레지스트 기술)의 차이를 설명한다.
레지스트 기술에서는 노광처리에 의해 광중합 개시제가 광을 흡수해서 반응이 시작되어 포토레지스트막(수지) 자체가 중합 반응해서 현상액에 대한 용해성의 증대 또는 감소시키고, 현상처리에 의해 노광 부분 또는 미노광 부분의 수지를 제거한다. 또한, 레지스트 기술에서 현상액이라 불리는 액은 환원제를 포함하지 않고, 미반응의 수지 성분을 용해하는, 예를 들면 알칼리성 용액이다. 한편, 본 발명의 은염 사진 기술의 노광처리에서는 상기에 기재한 바와 같이 광을 받은 부위의 할로겐화은(62) 내에 있어서 발생한 광전자와 은 이온으로부터 소위 「잠상」이라고 불리는 미소한 은핵이 형성되고, 그 잠상 은핵이 현상처리(이 경우의 현상액은 반드시 현상 주약이라고 불리는 환원제를 포함한다)에 의해 증폭되어서 가시화된 은 화상이 된다. 이와 같이, 레지스트 기술과 은염 사진 기술에서는 노광처리로부터 현상처리에서의 반응이 완전히 다르다.
레지스트 기술의 현상처리에서는 노광 부분 또는 미노광 부분의 중합 반응하지 않은 수지 부분이 제거된다. 한편, 은염 사진 기술의 현상처리에서는 잠상을 촉매 핵으로 해서 현상액에 포함되는 현상 주약이라고 불리는 환원제에 의해 환원 반응이 일어나고, 눈에 보이는 크기까지 현상 은(68)이 성장하는 것이며, 미노광 부분의 젤라틴(64)의 제거는 행하여지지 않는다. 이와 같이, 레지스트 기술과 은염 사진 기술에서는 현상처리에서의 반응도 완전히 다르다.
또한, 미노광 부분의 젤라틴(64)에 포함되는 할로겐화은(62)은 그 후의 정착처리에 의해 용출되는 것이며, 젤라틴(64) 자체의 제거는 행하여지지 않는다.
이와 같이, 은염 사진 기술에서는 반응(감광) 주체가 할로겐화은인 것에 대해 레지스트 기술에서는 광중합 개시제이다. 또한, 현상처리에서는 은염 사진 기술에서는 바인더[젤라틴(64)]는 잔존하지만, 레지스트 기술에서는 바인더가 없어진다. 이러한 점에서, 은염 사진 기술과 포토레지스트 기술은 크게 상위하다.
그 밖의 제조방법(제 2 제조방법)으로서는, 도 30의 A부분에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 투명 필름 기재(56) 상에 형성된 동박(75) 상의 포토레지스트막(76)을 형성해서 감광재료를 얻는다. 그 후에 감광재료에 대하여 노광을 행한다. 즉, 도 10 또는 도 24에 나타내는 패턴 생성 처리를 거쳐서 얻어진 노광 패턴에 대응한 마스크 패턴을 통해서 광을 포토레지스트막(76)에 조사한다. 또는, 포토레지스트막(76)에 대한 디지털 기록 노광에 의해 포토레지스트막(76)에 패턴 생성 장치에서 생성된 노광 패턴을 노광한다. 그 후에 현상처리함으로써 투명 필름 기재(56) 상에 도전부(50)에 대응한 레지스트 패턴(78)을 형성하고, 도 30의 B부분에 나타내는 바와 같이 레지스트 패턴(78)으로부터 노출되는 동박(75)을 에칭한다. 이 단계에서, 투명 필름 기재(56) 상에 동박(75)에 의한 도전부(50)[메시 패턴(M)]가 형성된다.
또한, 제 3 제조방법으로서는, 도 31의 A부분에 나타내는 바와 같이 투명 필름 기재(56) 상에 금속 미립자를 포함하는 페이스트(80)를 인쇄하고, 도 31의 B부분에 나타내는 바와 같이 인쇄된 페이스트(80)에 금속 도금(82)을 행함으로써 도전부(50)[메시 패턴(M)]를 형성하도록 하여도 좋다.
또는, 제 4 제조방법으로서 도 32에 나타내는 바와 같이 투명 필름 기재(56)에 금속박막(84)을 스크린 인쇄판 또는 그라비아 인쇄판에 의해 인쇄해서 메시 패턴(M)을 형성하도록 하여도 좋다.
이어서, 본 실시형태에 의한 도전성 필름(14)에 있어서 특히 바람직한 형태인 할로겐화은 사진 감광재료를 사용하는 도전성 금속박막의 제작방법을 중심으로 해서 서술한다.
본 실시형태에 의한 도전성 필름(14)은, 상술한 바와 같이 투명 필름 기재(56) 상에 감광성 할로겐화 은염을 함유하는 유제층을 갖는 감광재료를 노광하고, 현상처리를 행함으로써 노광부 및 미노광부에 각각 금속 은부(70) 및 투광부(72)를 형성하고, 또한 금속 은부(70)에 물리현상 및/또는 도금처리를 행함으로써 금속 은부(70)에 도전성 금속(74)을 담지시킴으로써 제조할 수 있다.
본 실시형태에 의한 도전성 필름(14)의 형성방법은 감광재료와 현상처리의 형태에 따라 다음의 3가지 형태가 포함된다.
(1) 물리현상 핵을 포함하지 않는 감광성 할로겐화은 흑백 감광재료를 화학현상 또는 물리현상해서 금속 은부(70)를 상기 감광재료 상에 형성시키는 형태.
(2) 물리현상 핵을 할로겐화은 유제층 중에 포함하는 감광성 할로겐화은 흑백 감광재료를 물리현상해서 금속 은부(70)를 상기 감광재료 상에 형성시키는 형태.
(3) 물리현상 핵을 포함하지 않는 감광성 할로겐화은 흑백 감광재료와, 물리현상 핵을 포함하는 비감광성층을 갖는 수상 시트를 중합시켜서 확산 전사 현상해서 금속 은부(70)를 비감광성 수상 시트 상에 형성시키는 형태.
상기 (1)의 형태는 일체형 흑백 현상 타입이며, 감광재료 상에 투광성 전자파 실드막이나 광투과성 도전막 등의 투광성 도전막이 형성된다. 얻어지는 현상 은은 화학현상 은 또는 물리현상 은이며, 고비표면의 필라멘트인 점에서 후속하는 도금 또는 물리현상 과정에서 활성이 높다.
상기 (2)의 형태는, 노광부에서는 물리현상 핵 근연(近緣)의 할로겐화은이 용해되어서 현상 핵 상에 침지됨으로써 감광재료 상에 투광성 도전막이 형성된다. 이것도 일체형 흑백 현상 타입이다. 현상 작용이 물리현상 핵 상으로의 석출이므로 고활성이지만, 현상 은의 비표면은 작은 구형이다.
상기 (3)의 형태는, 미노광부에 있어서 할로겐화은이 용해되어서 확산해서 수상 시트 상의 현상 핵 상에 침지됨으로써 수상 시트 상에 투광성 도전막이 형성된다. 소위 세퍼레이트 타입이며, 수상 시트를 감광재료로부터 박리해서 사용하는 형태이다.
어느 형태나 네거티브형 현상처리 및 반전 현상처리의 양쪽의 현상을 선택할 수도 있다(확산 전사 방식의 경우에는 감광재료로서 오토포지티브형 감광재료를 사용함으로써 네거티브형 현상처리가 가능해진다).
여기에서 말하는 화학현상, 열현상, 용해물리현상, 확산전사현상은 당업계에서 통상 사용되고 있는 용어대로의 의미이며, 사진화학의 일반교과서, 예를 들면 키쿠치 신이치 저 「사진화학」(쿄리츠 출판사, 1955년 간행), C. E. K. Mees편 「The Theory of Photographic Process, 4th ed.」(Macmillan사, 1977년 간행)에 해설되어 있다. 본건은 액체처리에 관계되는 발명이지만, 그 밖의 현상 방식으로서 열현상 방식을 적용하는 기술도 참고로 할 수 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 2004-184693호, 동 2004-334077호, 동 2005-010752호의 각 공보, 일본 특허출원 2004-244080호, 동 2004-085655호의 각 명세서에 기재된 기술을 적용할 수 있다.
(감광재료)
피도금 소재로서의 감광재료(감광 웨브)는, 예를 들면 투명 필름 기재(56) 상에 은염(예를 들면 할로겐화은)이 함유한 은염 함유층을 설치한 장척 플렉시블 기재이다. 또한, 은염 함유층 상에는 보호층이 설치되어 있어도 좋고, 이 보호층이란 예를 들면 젤라틴이나 고분자 폴리머라고 하는 바인더로 이루어지는 층을 의미하고, 마찰상처 방지나 역학 특성을 개량하는 효과를 발현시키기 위해서 은염 함유층 상에 형성된다. 보호층의 두께는 0.02∼20㎛인 것이 바람직하다.
이들의 은염 함유층이나 보호층의 조성 등은 은염 사진 필름, 인화지, 인쇄 제판용 필름, 포토마스크용 에멀젼 마스크 등에 적용되는 할로겐화은 유제층(은염 함유층)이나 보호층을 적당하게 적용할 수 있다.
특히, 감광재료로서는 은염 사진 필름(은염 감광재료)이 바람직하고, 흑백 은염 사진 필름(흑백 은염 감광재료)이 가장 좋다. 또한, 은염 함유층에 적용하는 은염으로서는 특히 할로겐화은이 가장 바람직하다. 또한, 감광재료의 폭은, 예를 들면 20㎝ 이상으로 하고, 두께는 50∼200㎛로 하는 것이 좋다.
[투명 필름 기재(56)]
본 실시형태의 제조방법에 사용되는 투명 필름 기재(56)로서는 유연한 플라스틱 필름을 사용할 수 있다.
상기 플라스틱 필름의 원료로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐부티랄, 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, EVA 등의 폴리올레핀류, 폴리카보네이트, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 아크릴 수지, 폴리이미드, 또는 아라미드 등을 사용할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는 투광성, 내열성, 취급 용이함 및 가격의 점으로부터, 상기 플라스틱 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 또는 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름인 것이 바람직하다.
창유리용의 투명 발열체에서는 투광성이 요구되기 때문에 투명 필름 기재(56)의 투광성은 높은 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서의 플라스틱 필름의 전체 가시광 투과율은 70∼100%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 85∼100%이며, 특히 바람직하게는 90∼100%이다. 또한, 본 발명에서는 상기 플라스틱 필름으로서 본 발명의 목적을 방해하지 않는 정도로 착색한 것을 사용할 수도 있다.
본 실시형태에 있어서의 플라스틱 필름은 단층으로 사용할 수도 있지만, 2층 이상을 조합시킨 다층 필름으로서 사용하는 것도 가능하다.
[보호층]
사용되는 감광재료는 후술하는 유제층 상에 보호층을 설치하고 있어도 좋다. 본 실시형태에 있어서 「보호층」이란, 젤라틴이나 고분자 폴리머라고 하는 바인더로 이루어지는 층을 의미하고, 마찰상처 방지나 역학 특성을 개량하는 효과를 발현시키기 위해서 감광성을 갖는 유제층에 형성된다. 상기 보호층은 도금처리하는 상에서는 설치하지 않는 쪽이 바람직하고, 설치한다고 해도 얇은 쪽이 바람직하다. 그 두께는 0.2㎛ 이하가 바람직하다. 상기 보호층의 도포방법의 형성방법은 특별하게 한정되지 않고, 공지의 도포방법을 적당하게 선택할 수 있다.
[유제층]
본 실시형태의 제조방법에 사용되는 감광재료는, 투명 필름 기재(56) 상에 광센서로서 은염을 포함하는 유제층[은염 감광층(66)]을 갖는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서의 유제층에는 은염 이외에, 필요에 따라서 염료, 바인더, 용매 등을 함유할 수 있다.
<은염>
본 실시형태에서 사용되는 은염으로서는 할로겐화은 등의 무기 은염이 바람직하고, 특히 은염이 할로겐화은 사진 감광재료용 할로겐화은 입자의 형태로 사용되는 것이 바람직하다. 할로겐화은은 광센서로서의 특성이 우수하다.
할로겐화은 사진 감광재료의 사진 유제의 형태로 바람직하게 사용되는 할로겐화은에 대하여 설명한다.
본 실시형태에서는 광센서로서 기능시키기 위해서 할로겐화은을 사용하는 것이 바람직하고, 할로겐화은에 관한 은염 사진 필름이나 인화지, 인쇄 제판용 필름, 포토마스크용 에멀젼 마스크 등으로 사용되는 기술은 본 실시형태에 있어서도 사용할 수 있다.
상기 할로겐화은에 함유되는 할로겐 원소는 염소, 브롬, 요오드 및 불소의 어느 것이라도 좋고, 이것들의 조합이어도 좋다. 예를 들면, AgCl, AgBr, AgI를 주체로 한 할로겐화은이 바람직하게 사용되고, 또한 AgBr나 AgCl을 주체로 한 할로겐화은이 바람직하게 사용된다. 염브롬화은, 요오드염브롬화은, 요오드브롬화은도 또한 바람직하게 사용된다. 보다 바람직하게는 염브롬화은, 브롬화은, 요오드염브롬화은, 요오드브롬화은이며, 가장 바람직하게는 염화은 50몰% 이상을 함유하는 염브롬화은, 요오드염브롬화은이 사용된다.
또한, 여기에서, 「AgBr(브롬화은)을 주체로 한 할로겐화은」이란 할로겐화은 조성 중에 차지하는 브롬화물 이온의 몰 분률이 50% 이상인 할로겐화은을 말한다. 이 AgBr을 주체로 한 할로겐화은 입자는 브롬화물 이온 이외에 요오드화물 이온, 염화물 이온을 함유하고 있어도 좋다.
본 실시형태에 사용되는 할로겐화은 유제는 VIII족, VIIB족에 속하는 금속을 함유해도 좋다. 특히, 4 이상의 계조를 얻기 위해서나 저흐림을 달성하기 위하여 로듐 화합물, 이리듐 화합물, 루테늄 화합물, 철 화합물, 오스뮴 화합물 등을 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 고감도화를 위해서는 K4[Fe(CN)6]이나 K4[Ru(CN)6], K3[Cr(CN)6]과 같이 6시아노화 금속 착체의 도프가 유리하게 행하여진다.
이들 화합물의 첨가량은 할로겐화은 1몰당 10-10∼10-2몰/몰Ag인 것이 바람직하고, 10-9∼10-3몰/몰Ag인 것이 더욱 바람직하다.
기타, 본 실시형태에서는 Pd(II) 이온 및/또는 Pd 금속을 함유하는 할로겐화은도 바람직하게 사용할 수 있다. Pd는 할로겐화은 입자 내에 균일하게 분포되어 있어도 좋지만, 할로겐화은 입자의 표층 근방에 함유시키는 것이 바람직하다. 여기에서, Pd가 「할로겐화은 입자의 표층 근방에 함유한다」라고 하는 것은, 할로겐화은 입자의 표면으로부터 깊이 방향으로 50㎚ 이내에 있어서 다른 층보다 팔라듐의 함유율이 높은 층을 갖는 것을 의미한다.
이러한 할로겐화은 입자는 할로겐화은 입자를 형성하는 도중에 Pd를 첨가함으로써 제작할 수 있고, 은 이온과 할로겐 이온을 각각 총 첨가량의 50% 이상 첨가한 후에 Pd를 첨가하는 것이 바람직하다. 또한 Pd(II) 이온을 후숙시에 첨가하는 등의 방법으로 할로겐화은 표층에 존재시키는 것도 바람직하다.
이 Pd함유 할로겐화은 입자는 물리현상이나 무전해 도금의 속도를 빠르게 하고, 원하는 발열체의 생산 효율을 높여 생산 비용의 저감에 기여한다. Pd는 무전해 도금 촉매로서 잘 알려져 사용되고 있지만, 본 발명에서는 할로겐화은 입자의 표층에 Pd를 편재시키는 것이 가능하기 때문에 매우 고가인 Pd를 절약하는 것이 가능하다.
본 실시형태에 있어서 할로겐화은에 포함되는 Pd 이온 및/또는 Pd 금속의 함유율은 할로겐화은의, 은의 몰수에 대하여 10-4∼0.5몰/몰Ag인 것이 바람직하고, 0.01∼0.3몰/몰Ag인 것이 더욱 바람직하다.
사용하는 Pd 화합물의 예로서는 PdCl4나, Na2PdCl4 등을 들 수 있다.
본 실시형태에서는 또한 광센서로서의 감도를 향상시키기 위해서 사진 유제에 의해 행하여지는 화학증감을 실시할 수도 있다. 화학증감의 방법으로서는 유황증감, 셀레늄 증감, 텔루륨 증감 등의 칼코겐 증감, 금 증감 등의 귀금속 증감, 환원 증감 등을 사용할 수 있다. 이것들은 단독 또는 조합시켜서 사용된다. 상기 화학증감의 방법을 조합시켜서 사용할 경우에는, 예를 들면 유황 증감법과 금 증감법, 유황 증감법과 셀레늄 증감법과 금 증감법, 유황 증감법과 텔루륨 증감법과 금 증감법 등의 조합이 바람직하다.
<바인더>
유제층에는 은염 입자를 균일하게 분산시키고, 또한 유제층과 지지체의 밀착을 보조하는 목적으로 바인더를 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서 상기 바인더로서는 비수용성 폴리머 및 수용성 폴리머의 어느 것이나 바인더로서 사용할 수 있지만, 수용성 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 바인더로서는, 예를 들면 젤라틴, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 전분 등의 다당류, 셀룰로오스 및 그 유도체, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리사카라이드(polysaccharide), 폴리비닐아민, 키토산, 폴리리신, 폴리아크릴산, 폴리알르긴산, 폴리히알루론산, 카르복시셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이것들은 관능기의 이온성에 따라 중성, 음이온성, 양이온성의 성질을 갖는다.
유제층 중에 함유되는 바인더의 함유량은 특별하게 한정되지 않고, 분산성과 밀착성을 발휘할 수 있는 범위에서 적당하게 결정할 수 있다. 예를 들면, 유제층 중에 함유되는 바인더의 함유량으로서 은염 감광층(66) 중의 Ag/바인더 체적비가 1/4 이상이 되도록 조절하는 것이 바람직하고, 1/2 이상이 되도록 조절하는 것이 더욱 바람직하다.
<용매>
상기 유제층의 형성에 사용되는 용매는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 물, 유기용매(예를 들면 메탄올 등의 알콜류, 아세톤 등의 케톤류, 포름아미드 등의 아미드류, 디메틸술폭시드 등의 술폭시드류, 아세트산 에틸 등의 에스테르류, 에테르류 등), 이온성 액체, 및 이것들의 혼합 용매를 들 수 있다.
본 발명의 유제층에 사용되는 용매의 함유량은 상기 유제층에 포함되는 은염, 바인더 등의 합계의 질량에 대하여 30∼90질량%의 범위이며, 50∼80질량%의 범위인 것이 바람직하다.
이어서, 도전부(50)[메시 패턴(M)]를 형성하기 위한 각 공정에 대하여 설명한다.
[노광]
본 실시형태에서는 노광부(18)에 의해 투명 필름 기재(56) 상에 설치된 은염 감광층(66)을 갖는 감광재료로의 노광이 행하여진다. 노광은 전자파를 이용하여 행할 수 있다. 전자파로서는, 예를 들면 가시광선, 자외선 등의 광, X선 등의 방사선 등을 들 수 있다. 또한, 노광에는 파장 분포를 갖는 광원을 이용해도 좋고, 특정한 파장의 광원을 사용해도 좋다.
패턴 상(像)을 형성시키는 노광방식으로서는 균일광을 마스크 패턴을 통해서 감광면에 조사해서 마스크 패턴을 상처럼 형성시키는 면노광 방식과, 레이저광 등의 빔을 주사해서 패턴 형상의 조사부를 감광성 면 상에 형성시키는 주사 노광 방식이 있다.
노광은 여러가지 레이저빔을 이용하여 행할 수 있다. 예를 들면, 본 실시형태에 있어서의 노광은 가스 레이저, 발광 다이오드, 반도체 레이저, 반도체 레이저 또는 반도체 레이저를 여기광원으로 사용한 고체 레이저와 비선형 광학 결정을 조합시킨 제 2 고조파 발생광원(SHG) 등의 단색 고밀도광을 사용한 주사 노광 방식을 바람직하게 사용할 수 있고, 또한 KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, F2 레이저 등도 사용할 수 있다. 시스템을 콤팩트하고 저렴한 것으로 하기 위해서, 노광은 반도체 레이저, 반도체 레이저 또는 고체 레이저와 비선형 광학결정을 조합시킨 제 2 고조파 발생광원(SHG)을 이용하여 행하는 것이 보다 바람직하다. 특히, 콤팩트하고, 저렴하며, 또한 수명이 길고, 안정성이 높은 장치를 설계하기 위해서는 노광은 반도체 레이저를 이용하여 행하는 것이 가장 바람직하다.
은염 감광층(66)을 패턴 형상으로 노광하는 방법은 레이저빔에 의한 주사 노광이 바람직하다. 특히, 일본 특허 공개 2000-39677호 공보 기재의 캡스턴(capstan) 방식의 레이저 주사 노광 장치가 바람직하고, 또한 상기 캡스턴 방식에 있어서 폴리곤 미러의 회전에 의한 빔 주사 대신에 일본 특허 공개 2004-1224호 공보 기재의 DMD를 광빔 주사계에 사용하는 것도 바람직하다. 특히, 3m 이상의 장척 플렉시블 필름 히터를 제작할 경우에는 만곡한 노광 스테이지 상에 있어서 감광재료를 반송하면서 레이저빔으로 노광하는 것이 바람직하다.
메시 패턴(M)은, 후술하는 바와 같이 실질적으로 평행의 직선 형상 세선이 교차해서 이루어지는 삼각형, 사각형(마름모꼴, 정방형 등), 육각형 등의 격자모양이나, 평행한 직선이나 지그재그선, 파선 등, 전압이 인가되는 전극간에 전류를 흘릴 수 있는 구조이면 특별하게 한정되지 않는다.
[현상처리]
본 실시형태에서는 유제층을 노광한 후 또한 현상처리가 행하여진다. 현상처리는 은염 사진 필름이나 인화지, 인쇄 제판용 필름, 포토마스크용 에멀젼 마스크 등에 사용되는 통상의 현상처리의 기술을 사용할 수 있다. 현상액에 대해서는 특별하게 한정은 하지 않지만, PQ 현상액, MQ 현상액, MAA 현상액 등을 사용할 수도 있고, 시판품으로서는, 예를 들면 후지필름사 처방의 CN-16, CR-56, CP45X, FD-3, 파피톨, KODAK사 처방의 C-41, E-6, RA-4, D-19, D-72 등의 현상액, 또는 그 키트에 포함되는 현상액을 사용할 수 있다.
리스(lith) 현상액을 사용할 수도 있다. 리스 현상액으로서는 KODAK사 처방의 D85 등을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 노광 및 현상처리를 행함으로써 노광부에 금속 은부(70), 바람직하게는 패턴 형상의 금속 은부(70)가 형성됨과 아울러 미노광부에 후술하는 투광부(72)가 형성된다.
현상처리에서 사용되는 현상액은 화질을 향상시킬 목적으로 화질 향상제를 함유할 수 있다. 화질 향상제로서는, 예를 들면 벤조트리아졸 등의 질소 함유 헤테로환 화합물을 들 수 있다. 또한, 리스 현상액을 이용할 경우, 특히 폴리에틸렌글리콜을 사용하는 것도 바람직하다.
현상처리 후의 노광부에 포함되는 금속 은의 질량은 노광 전의 노광부에 포함되어 있었던 은의 질량에 대하여 50질량% 이상의 함유율인 것이 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 노광부에 포함되는 은의 질량이 노광 전의 노광부에 포함되어 있었던 은의 질량에 대하여 50질량% 이상이면 높은 도전성을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
본 실시형태에 있어서의 현상처리 후의 계조는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 4.0을 초과하는 것이 바람직하다. 현상처리 후의 계조가 4.0을 초과하면 투광부의 투광성을 높게 유지한 채 도전성 금속부의 도전성을 높일 수 있다. 계조를 4.0 이상으로 하는 수단으로서는, 예를 들면 상술의 로듐 이온, 이리듐 이온의 도프를 들 수 있다.
[물리현상 및 도금처리]
본 실시형태에서는 상술한 노광 및 현상처리에 의해 형성된 금속 은부(70)의 도전성을 향상시킬 목적으로, 금속 은부(70)에 도전성 금속입자를 담지시키기 위한 물리현상 및/또는 도금처리를 행해도 좋다. 본 실시형태에서는 물리현상 또는 도금처리의 어느 한쪽만으로 도전성 금속입자를 금속 은부(70)에 담지시키는 것이 가능하지만, 또한 물리현상과 도금처리를 조합시켜서 도전성 금속입자를 금속 은부(70)에 담지시킬 수도 있다.
본 실시형태에 있어서의 「물리현상」이란 금속이나 금속 화합물의 핵 상에 은 이온 등의 금속 이온을 환원제로 환원해서 금속 입자를 석출시키는 것을 말한다. 이 물리현상은 인스턴트 B&W 필름, 인스턴트 슬라이드 필름이나, 인쇄판 제조 등에 이용되고 있고, 본 발명에서는 그 기술을 사용할 수 있다.
[캘린더 처리]
현상처리 완료의 금속 은부(70)(전면 금속 은부, 금속 메시 패턴부 또는 금속 배선 패턴부)에 캘린더 처리를 실시해서 평활화하도록 하여도 좋다. 이것에 의해 금속 은부(70)의 도전성이 현저하게 증대한다. 캘린더 처리는 캘린더 롤에 의해 행할 수 있다. 캘린더 롤은 통상 한쌍의 롤로 이루어진다.
캘린더 처리에 사용되는 롤로서는 에폭시, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리이미드아미드 등의 플라스틱 롤 또는 금속 롤이 사용된다. 특히, 양면에 유제층을 갖는 경우에는 금속 롤끼리 처리하는 것이 바람직하다. 편면에 유제층을 갖는 경우에는 주름 방지의 점으로부터 금속 롤과 플라스틱 롤의 조합으로 할 수도 있다. 선압력의 하한치는 1960N/㎝(200kgf/㎝, 면압으로 환산하면 699.4kgf/㎠) 이상, 더욱 바람직하게는 2940N/㎝(300kgf/㎝, 면압으로 환산하면 935.8kgf/㎠) 이상이다. 선압력의 상한치는 6880N/㎝(700kgf/㎝) 이하이다.
캘린더 롤로 대표되는 평활화 처리의 적용 온도는 10℃(온도 조절 없음)∼100℃가 바람직하고, 보다 바람직한 온도는 금속 메시 패턴이나 금속 배선 패턴의 획선 밀도나 형상, 바인더종에 따라 다르지만, 대략 10℃(온도 조절 없음)∼50℃의 범위에 있다.
[증기 접촉 처리]
캘린더 처리의 직전 또는 직후에 증기에 접촉시키면 캘린더 처리에 의한 효과를 보다 끌어낼 수 있다. 즉, 도전성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 사용하는 증기의 온도는 80℃ 이상이 바람직하고, 100℃ 이상 140℃ 이하가 더욱 바람직하다. 증기로의 접촉 시간은 10초에서 5분 정도가 바람직하고, 1분에서 5분이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명은 하기 표 1 및 표 2에 기재된 공개 공보 및 국제공개 팜플릿의 기술과 적당하게 조합하여 사용할 수 있다. 「특허공개」, 「호 공보」, 「호 팜플릿」등의 표기는 생략한다.
Figure 112012079681648-pct00003
Figure 112012079681648-pct00004
실시예
이하에, 본 발명의 실시예를 들어서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예에 나타내어지는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적당하게 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의해 한정적으로 해석되는 것은 아니다.
[할로겐화은 감광재료]
수매체 중의 Ag 60g에 대하여 젤라틴 10.0g을 포함하는 구 상당 지름 평균 0.1㎛의 요오드브롬염화은 입자(I=0.2몰%, Br=40몰%)를 함유하는 유제를 조제했다.
또한, 이 유제 중에는 K3Rh2Br9 및 K2IrCl6을 농도가 10-7(몰/몰Ag)이 되도록 첨가하고, 브롬화은 입자에 Rh 이온과 Ir 이온을 도프했다. 이 유제에 Na2PdCl4를 첨가하고, 또한 염화금산과 티오황산 나트륨을 이용하여 금유황 증감을 행한 후, 젤라틴 경막제와 함께 은의 도포량이 1g/㎡가 되도록 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 상에 도포했다. 이 때, Ag/젤라틴 체적비는 1/2로 했다.
폭 30㎝의 PET 지지체에 25㎝의 폭으로 20m만큼 도포를 행하고, 도포의 중앙부 24㎝를 남기도록 양단을 3㎝씩 잘라내어서 롤 형상의 할로겐화은 감광재료를 얻었다.
[노광 패턴의 작성]
본 실시형태에서 설명한 SA법(도 10, 도 24 등 참조)을 이용하여 불규칙하게 배치된 배선으로 이루어지는 제 1 메시 패턴(M1)(도 28의 A부분 참조) 및 제 2 메시 패턴(M2)(도 28의 B부분 참조)을 나타내는 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 각각 작성했다.
제 1 메시 패턴(M1) 및 제 2 메시 패턴(M2)의 설정 조건은 전체 투과율 93%, 투명 필름 기재(56)의 두께를 20㎛, 금속 세선(54)의 폭을 20㎛, 금속 세선(54)의 두께를 10㎛로 했다. 패턴 사이즈를 종횡 모두 5㎜, 화상 해상도를 3500dpi(dot per inch)로 했다. 시드점(SD)의 초기위치는 메르센느 트위스터를 이용하여 랜덤으로 결정하고, 보로노이 다이어그램을 이용하여 다각형상의 각 메시 영역을 획정했다. 평가값(EVP)은 화상 데이터(Img)의 색가 L*, 색가 a*, 색가 b*에 의거하여 산출했다. 그리고, 동일한 출력 화상 데이터(ImgOut)를 상하방향 및 좌우방향으로 나란히 배치함으로써 주기적인 노광 패턴을 형성했다.
한편, 블랙 매트릭스(59)의 설정 조건은 광학농도를 4.5D, 단위화소(60)의 세로 사이즈, 가로 사이즈를 모두 200㎛, 차광재(61h)의 폭, 차광재(61v)의 폭을 모두 20㎛로 했다.
첫번째, 도 6의 설정화면(160)에서 라디오 버튼(162b)을 선택하고, 「매트릭스의 유무」를 「없음」으로 설정한 후에 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 작성했다. 그 결과, 도 28의 A부분에 나타내는 메시 패턴(M1)의 모양을 나타내는 출력용 화상 데이터(ImgOut)가 얻어졌다.
두번째, 도 6의 설정화면(160)에서 라디오 버튼(162a)을 선택하고, 「매트릭스의 유무」를 「있음」으로 설정한 후에 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 작성했다. 그 결과, 도 28의 B부분에 나타내는 메시 패턴(M2)의 모양을 나타내는 출력용 화상 데이터(ImgOut)가 얻어졌다.
[노광]
할로겐화은 감광재료에 대한 노광 패턴의 노광은 일본 특허 공개 2004-1224호 공보의 발명의 실시형태 기재의 DMD(디지털·미러·디바이스)를 사용한 노광 헤드를 25㎝ 폭이 되도록 배열하고, 감광재료의 감광층 상에 레이저광이 결상되도록 노광 헤드 및 노광 스테이지를 만곡시켜서 배치하고, 감재 송출 기구 및 권취 기구를 부착한 뒤, 노광면의 텐션 제어 및 권취, 송출 기구의 속도 변동이 노광 부분의 속도에 영향을 주지 않도록 버퍼 작용을 갖는 휨을 설치한 연속 노광 장치에서 행하였다. 노광의 파장은 400㎚이고, 빔형은 12㎛의 대략 정방형, 및 레이저광원의 출력은 100μJ이었다.
[현상액의 조성]
현상액 1리터 중에 이하의 화합물이 포함된다.
하이드로퀴논 20g
아황산 나트륨 50g
탄산 칼륨 40g
에틸렌디아민·4아세트산 2g
브롬화칼륨 3g
폴리에틸렌글리콜 2000 1g
수산화칼륨 4g
pH 10.3으로 조정
[정착액의 조성]
정착액 1리터 중에 이하의 화합물이 포함된다.
티오황산 암모늄액(75%) 300ml
아황산 암모늄·1수염 25g
1,3-디아미노프로판·4아세트산 8g
아세트산 5g
암모니아수(27%) 1g
pH 6.2로 조정
[현상처리]
상기 처리제를 이용하여 노광완료 감재를 후지필름사제 자동현상기 FG-710PTS를 이용하여 처리 조건: 현상 35℃ 30초, 정착 34℃ 23초, 수세 흐르는물(5L/분)의 20초 처리로 행하였다.
러닝 조건으로서 감재의 처리량을 100㎡/일로 현상액의 보충을 500ml/㎡, 정착액을 640ml/㎡로 3일간 행하였다. 이 때, 도금처리 후의 구리의 패턴이 12㎛ 선폭 300미크론 피치인 것이 확인되었다.
또한, 도금액(황산구리 0.06몰/L, 포르말린 0.22몰/L, 트리에탄올아민 0.12몰/L, 폴리에틸렌글리콜 100ppm, 활혈염 50ppm, α,α'-비피리딘 20ppm을 함유하는, pH=12.5의 무전해 Cu 도금액)을 사용하고, 45℃에서 무전해 구리도금 처리를 행한 후 10ppm의 Fe(III) 이온을 함유하는 수용액으로 산화처리를 행하여 도전성 필름의 각 시료를 얻었다.
이하, 제 1 메시 패턴(M1)을 갖는 도전성 필름(14)을 제 1 샘플이라 하고, 제 2 메시 패턴(M2)을 갖는 도전성 필를(14)을 제 2 샘플이라 한다. 패턴(PT1∼PT3)을 갖는 도전성 필름(14)을 제 3∼제 5 샘플이라 한다.
[평가]
(표면저항 측정)
표면 저항율의 균일성을 평가하기 위해서 도전성 필름(14)의 표면 저항율을 다이아인스트루먼트사제 로레스타 GP(형번 MCP-T610) 직렬 4탐침 프로브(ASP)로 임의의 10개소 측정한 값의 평균치이다.
(노이즈감의 평가)
시판의 컬러 액정 디스플레이(화면 사이즈 4.7형, 640×480도트)를 사용한다. 제 1 및 제 2 샘플을 부착한 터치패널을 상기 액정 디스플레이에 장착하고, 액정 패널의 이면으로부터 보조광으로서의 LED 램프를 점등시켜 표시 화면을 관찰하고, 노이즈감의 육안 평가를 행하였다. 노이즈감의 시인성은 액정 패널의 정면측에서 관찰 거리 300㎜에서 행하였다.
[결과]
10매의 제 1∼제 5 샘플 모두 표면 저항율도 투명전극으로서 충분하게 실용화할 수 있는 레벨이며, 투광성도 양호했다. 특히, 표면 저항율의 불균일이 가장 작았던 것은 제 4 및 제 5 샘플[본 발명에 의한 도전성 필름(14)]이었다.
노이즈감의 시인성에 관한 것으로서 제 1 샘플, 제 2 샘플, 제 5 샘플, 제 3 샘플, 제 4 샘플의 순서로 높은 평가 결과가 얻어졌다. 이 순서는 도 18에 나타내는 스펙트럼(Spc)의 피크가 이루는 면적이 작은 순서에 일치하고 있다. 특히, 제 1 샘플[본 발명에 의한 도전성 필름(14)]에서의 노이즈감이 한층더 눈에 띄지 않는 것을 확인했다.
또한, 액정 패널 대신에 투명판을 이용하여 상기 LED 램프 넘어 광을 관찰하고, 같은 육안 평가를 행한 결과 제 1 샘플은 제 2 샘플보다 노이즈감이 한층더 눈에 뛰지 않는 것을 확인했다. 즉, 도전성 필름(14)의 시인 형태[예를 들면, 적색 필터(58r) 등의 컬러필터나 블랙 매트릭스(59)의 유무]에 따라 메시 패턴(M)의 모양이 최적화되어 있는 것이 양해된다.
이와 같이, 소정의 2차원 화상 영역(200) 중에서 복수의 위치[시드점(SD)]를 선택하고, 선택된 상기 복수의 위치[시드점(SD)]에 의거하여 메시 패턴(M)의 모양을 나타내는 화상 데이터(Img)를 작성하고, 작성된 화상 데이터(Img)에 의거하여 메시 패턴(M)의 노이즈 특성에 대해서 정량화한 평가값(EVP)을 산출하고, 산출된 평가값(EVP)과 소정의 평가 조건에 의거하여 1개의 화상 데이터(Img)를 출력용 화상 데이터(ImgOut)로서 결정하고, 결정된 출력용 화상 데이터(ImgOut)에 의거하여 투명 필름 기재(56) 상에 선재를 출력 형성하도록 했으므로, 상기 소정의 평가 조건을 만족시키는 노이즈 특성을 갖는 메시 패턴(M)의 형상을 결정할 수 있다. 바꾸어 말하면, 메시 패턴(M)의 노이즈 특성을 적절하게 제어함으로써 노이즈감을 저감할 수 있다.
또한, 각 메시의 무게중심 스펙트럼(Spcc)에 관해서, 소정의 공간 주파수(Fb)보다 높은 공간 주파수 대역측에 있어서의 평균 강도(PH)가 상기 소정의 공간 주파수(Fb)보다 낮은 공간 주파수 대역측에 있어서의 평균 강도(PL)보다 커지도록 메시 패턴(M)이 형성되어 있으므로, 저공간 주파수 대역측과 비교해서 고공간 주파수 대역측의 노이즈량이 상대적으로 크게 되어 있다. 인간의 시각은 저공간 주파수 대역에서의 응답특성은 높지만, 중∼고공간 주파수 대역에 있어서 응답특성이 급격하게 저하하는 성질을 가지므로, 인간에 있어서 시각적으로 느껴지는 노이즈감이 감소한다. 이에 따라 도전성 필름(14)이 갖는 패턴에 기인하는 노이즈 입상감을 저감가능해서 관찰 대상물의 시인성을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 다각형상의 메시를 복수 구비하고 있으므로 재단 후에 있어서의 각 배선[금속 세선(54)]의 단면형상도 대략 일정해서 안정된 통전 성능을 갖는다.
또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 자유롭게 변경할 수 있는 것은 물론이다.
패턴재는 블랙 매트릭스에 한정되지 않고, 여러가지 용도에 따른 여러가지 구조 패턴의 형상에 대하여 본 발명을 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

Claims (19)

  1. 소정의 2차원 화상 영역(200) 중에서 복수의 위치(SD)를 선택하는 위치 선택 스텝과,
    선택된 상기 복수의 위치(SD)에 의거하여 메시 패턴(M, M1, M2)의 모양을 나타내는 화상 데이터(Img, ImgInit, ImgTemp, ImgTemp')를 작성하는 화상 데이터 작성 스텝과,
    작성된 상기 화상 데이터(Img, ImgInit, ImgTemp, ImgTemp')에 의거하여 상기 메시 패턴(M, M1, M2)의 노이즈 특성에 대해서 정량화한 평가값(EVP)을 산출하는 평가값 산출 스텝과,
    산출된 상기 평가값(EVP) 및 소정의 평가 조건에 의거하여 1개의 상기 화상 데이터(Img)를 출력용 화상 데이터(ImgOut)로서 결정하는 화상 데이터 결정 스텝과,
    결정된 상기 출력용 화상 데이터(ImgOut)에 의거하여 기재(56) 상에 선재(50)를 출력 형성하고, 상기 메시 패턴(M, M1, M2)을 갖는 도전성 필름(14)을 제조하는 형성 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시 패턴(M, M1, M2)의 모양과 다른 모양을 갖는 구조 패턴을 형성하는 패턴재(59)를 상기 도전성 필름(14)에 중첩해서 시인할 경우에 있어서의 상기 구조 패턴의 시인성에 관한 상기 패턴재(59)의 시인정보를 입력하는 구조 패턴 입력 스텝과,
    입력된 상기 패턴재(59)의 시인정보에 의거하여 상기 구조 패턴의 화상정보를 추정하는 화상정보 추정 스텝을 구비하고,
    상기 화상 데이터 작성 스텝에서는 추정된 상기 구조 패턴의 화상정보에 의거하여 상기 메시 패턴(M, M1, M2)에 상기 구조 패턴을 중첩한 모양을 나타내는 상기 화상 데이터(ImgTemp')를 작성하는 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 패턴재(59)의 시인정보에는 상기 패턴재(59)의 종류, 색가, 광투과율 또는 광반사율, 또는 상기 구조 패턴의 배치 위치, 단위 형상 또는 단위 사이즈 중 적어도 1개가 포함되는 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 패턴재(59)는 블랙 매트릭스인 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메시 패턴(M, M1, M2)의 시인성에 관한 상기 선재(50)의 시인정보를 입력하는 제 1 입력 스텝과,
    상기 메시 패턴(M, M1, M2)의 시인성에 관한 상기 기재(56)의 시인정보를 입력하는 제 2 입력 스텝과,
    입력된 상기 선재(50) 및 상기 기재(56)의 시인정보에 의거하여 상기 메시 패턴(M, M1, M2)의 화상정보를 추정하는 추정 스텝을 구비하고,
    상기 화상 데이터 작성 스텝에서는 추정된 상기 메시 패턴(M, M1, M2)의 화상정보에 의거하여 상기 화상 데이터(Img, ImgInit, ImgTemp, ImgTemp')를 작성하는 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가값(EVP)은 입상도를 나타내는 평가값인 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 평가값(EVP)은 RMS 입상도인 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 평가값(EVP)은 인간의 시각 응답특성 함수에 의해 보정된 RMS 입상도인 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 인간의 시각 응답특성 함수는 둘리-쇼 함수인 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 보정된 RMS 입상도는 상기 화상 데이터(Img, ImgInit, ImgTemp, ImgTemp')에 대하여 상기 인간의 시각 응답특성 함수에 대응하는 필터 처리를 실시해서 얻어진 새로운 화상 데이터를 이용하여 산출된 RMS 입상도인 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화상 데이터 작성 스텝에서는 들로네 삼각형 분할법을 이용하여 상기 복수의 위치(SD)로부터 메시 형상의 모양을 형성하고, 상기 모양을 나타내는 화상 데이터(Img, ImgInit, ImgTemp, ImgTemp')를 작성하는 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화상 데이터 작성 스텝에서는 보로노이 다이어그램을 이용하여 상기 복수의 위치(SD)로부터 메시 형상의 모양을 형성하고, 상기 모양을 나타내는 화상 데이터(Img, ImgInit, ImgTemp, ImgTemp')를 작성하는 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가값(EVP)에 의거하여 상기 복수의 위치(SD) 중 일부를 다른 위치(SP)로 각각 갱신하는 위치 갱신 스텝을 구비하고,
    상기 위치 갱신 스텝, 상기 화상 데이터 작성 스텝 및 상기 평가값 산출 스텝을 순차적으로 반복하고, 상기 화상 데이터 결정 스텝에 의해 상기 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 결정하는 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 위치 갱신 스텝에서는 의사 어닐링법을 이용하여 상기 복수의 위치(SD) 중 일부를 다른 위치(SP)로 각각 갱신하는 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14)의 제조방법.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름(14)의 제조방법을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 도전성 필름(14).
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 컴퓨터에 도전성 필름(14)의 제조에 제공되는 출력용 화상 데이터(ImgOut)를 작성시키는 프로그램을 격납한 기록 매체로서,
    상기 프로그램은,
    컴퓨터를,
    소정의 2차원 화상 영역(200) 중에서 복수의 위치(SD)를 선택하는 위치 선택부(28, 30),
    상기 위치 선택부(28, 30)에 의해 선택된 상기 복수의 위치(SD)에 의거하여 메시 패턴(M, M1, M2)의 모양을 나타내는 화상 데이터(Img, ImgInit, ImgTemp, ImgTemp')를 작성하는 화상 데이터 작성부(38),
    상기 화상 데이터 작성부(38)에 의해 작성된 상기 화상 데이터(Img, ImgInit, ImgTemp, ImgTemp')에 의거하여 상기 메시 패턴(M, M1, M2)의 노이즈 특성에 대해서 정량화한 평가값(EVP)을 산출하는 평가값 산출부(102),
    상기 평가값 산출부(102)에 의해 산출된 상기 평가값(EVP) 및 소정의 평가 조건에 의거하여 1개의 상기 화상 데이터(Img)를 출력용 화상 데이터(ImgOut)로서 결정하는 화상 데이터 결정부(116)로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
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