WO2013141274A1 - 導電性部材、それを用いたタッチパネル、表示装置、及び入力装置 - Google Patents

導電性部材、それを用いたタッチパネル、表示装置、及び入力装置 Download PDF

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WO2013141274A1
WO2013141274A1 PCT/JP2013/057988 JP2013057988W WO2013141274A1 WO 2013141274 A1 WO2013141274 A1 WO 2013141274A1 JP 2013057988 W JP2013057988 W JP 2013057988W WO 2013141274 A1 WO2013141274 A1 WO 2013141274A1
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conductive
metal
layer
substrate
conductive layer
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PCT/JP2013/057988
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松並 由木
昌哉 中山
直井 憲次
白田 雅史
山▲崎▼ 一樹
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富士フイルム株式会社
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    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to a conductive member, a touch panel using the same, a display device, and an input device.
  • ITO glass and ITO films are widely used as conductive materials and electromagnetic wave shielding materials for electrodes used in liquid crystal displays and organic EL displays equipped with touch panels (for example, personal digital assistants and mobile phones), and integrated solar cells.
  • indium metal is a rare metal, color due to low light transmittance in the long wavelength region, high temperature heat treatment is required to reduce resistance, and bending resistance is low Therefore, various alternative materials for ITO glass and ITO film have been studied.
  • conductive materials using conductive metal nanowires are known.
  • Metal nanowires are excellent in terms of transparency, low resistance, and reduction in the amount of metal used.
  • Expectations are growing as an alternative material for ITO films.
  • the metal nanowire has a wire structure, the haze value is high, and the haze value increases as the diameter of the metal nanowire increases.
  • Patent Document 1 a migration prevention layer made of benzotriazole, triazine, or isocyanuric adducts is formed on a layer containing silver nanowires.
  • Patent Document 2 proposes a method for suppressing migration by alloying with a noble metal other than silver or a base metal.
  • Patent Document 3 describes that the surface resistance value of the non-image portion (non-conductive portion) after etching is 10 7 ⁇ / ⁇ or more, but there is no description regarding migration.
  • An object of the present invention is to solve the above-described problems. Specifically, a conductive member, a touch panel, which effectively suppresses occurrence of migration and non-uniform line width due to ink being pulled by static electricity, It is an object to provide an input device and a display device.
  • the present inventor can solve the above-described problem because migration hardly occurs when the surface resistance value of the substrate on which the conductive layer containing the metal nanowire is formed is within a predetermined range. As a result, the present invention has been completed.
  • the present inventors unexpectedly set the surface resistance value of the substrate to 10 8 to 10 13 ⁇ / ⁇ , and when printing ink such as silver paste on the conductive member, It has also been found that it is possible to prevent the ink from being pulled to make the line width non-uniform (whiskering occurs) and to improve the yield. In addition, it has been found to be effective in preventing failure of IC chips due to static electricity.
  • the present inventor has found that the migration occurs even when the driving voltage of the capacitive touch panel is 3 V, and when the resistance value of the patterned electrode wiring becomes several times or more, a capacitance detection failure occurs, and the device It has been found that malfunctions are likely to occur.
  • conductive member touch panel, display device, input device, polarizing plate, circularly polarizing plate, and conductive member manufacturing method, preferably, This is solved by the following conductive members [2] to [8] and [15].
  • conductive member having a conductive layer containing metal nanowires on a substrate and having a surface resistance value of 10 8 to 10 13 ⁇ / ⁇ on the surface adjacent to the conductive layer of the substrate .
  • the conductive member according to [1] which has an antistatic layer on at least one surface of the substrate.
  • a method for producing a conductive member according to any one of [1] to [8] A method for producing a conductive member, comprising a step of applying a conductive layer containing metal nanowires on a surface having a substrate surface resistance of 10 8 to 10 13 ⁇ / ⁇ .
  • a conductive member, a touch panel, an input device, and a display device that effectively suppress the occurrence of migration and the non-uniformity of the line width due to the pulling of ink due to static electricity.
  • a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the conductive member of the present invention includes a substrate 200 having a surface resistance value of 10 8 to 10 13 ⁇ / ⁇ , and a conductive layer 100 containing metal nanowires on the substrate 2.
  • the antistatic layer 300 is preferably provided on at least one surface of the substrate 200.
  • the conductive layer is formed on the surface of the substrate having a surface resistance value of 10 8 to 10 13 ⁇ / ⁇ , and is specifically formed by a method such as coating.
  • a method such as coating As an aspect in which the conductive layer is formed, for example, as shown in FIG. 7, there is an aspect in which the conductive region and the non-conductive region are patterned in a line shape.
  • the minimum value (S in FIG. 7) of the distance between adjacent electrodes of the conductive layer (referred to as the distance between the electrodes of the conductive region when patterning into a conductive region and a non-conductive region) is 15 ⁇ m or more. Preferably, it is more preferably 50 ⁇ m or more, and particularly preferably 100 ⁇ m or more.
  • the substrate in the present invention a substrate in which an antistatic layer 300 is formed on a support 400 is illustrated as shown in FIG. Since the substrate 200 has the antistatic layer, the resistance value of the surface adjacent to the conductive layer of the substrate can be 10 8 to 10 13 ⁇ / ⁇ , and as a result, migration suppression can be achieved, As a result, it is possible to improve the defect in the subsequent process (patterning and bonding process of the conductive layer), so that the yield can be improved.
  • the entire substrate including the support and the layer adjacent to the conductive layer is defined as a substrate.
  • the substrate including the support and the antistatic layer is defined. Details of the antistatic layer will be described later.
  • the surface resistance value of the surface adjacent to the conductive layer of the substrate is 10 8 to 10 13 ⁇ / ⁇ , preferably 10 8 to 10 12 ⁇ / ⁇ , and 10 8 to 10 11 ⁇ / ⁇ . Is more preferable.
  • the surface resistance value of the surface adjacent to the conductive layer of the substrate is such that when the substrate has the substrate and the antistatic layer and the antistatic layer and the conductive layer are adjacent to each other, The surface resistance value of the surface of the prevention layer or the surface of the intermediate layer provided on the antistatic layer.
  • the conductive layer can be protected from external moisture, corrosive gases such as oxygen, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, and nitrogen dioxide. Details of the insulating film will be described later.
  • the conductive member of the present invention has a substrate that supports the conductive layer.
  • the surface resistance value of the surface adjacent to the conductive layer containing the metal nanowires of the substrate is 10 8 to a 10 13 Omega / ⁇ , preferably 10 8 to 10 12 Omega / ⁇ is, 10 8-10 11 More preferably, it is ⁇ / ⁇ .
  • the surface resistance value of the substrate can be measured, for example, by Hiresta UP (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). When the surface resistance value of the surface adjacent to the conductive layer containing metal nanowires is less than 10 8 ⁇ / ⁇ , an electric field is easily applied to the metal ions generated from the electrodes, and the ions are likely to move by electrophoresis and migration is likely to occur. .
  • the light transmittance of the substrate is preferably 65% or more, and more preferably 70% or more.
  • the light transmittance can be measured by, for example, a spectrophotometer (V670, manufactured by JASCO Corporation).
  • the surface of the polymer film is treated by a method such as plasma treatment or corona treatment.
  • a polymer film having a surface resistance value of 10 8 to 10 13 ⁇ / ⁇ by treatment may be used.
  • Examples of polymer films and the like that are preferable for processing by methods such as plasma processing and corona processing include polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), triacetyl acetate (TAC), and cycloolefin polymer (COP). It is.
  • the surface of the substrate may be subjected to a surface treatment for improving adhesion with the conductive layer.
  • the surface treatment is performed by a physical or chemical method.
  • the physical method include a method of roughening the substrate surface by a sand blasting method or the like to impart an anchor effect.
  • the chemical method include a method of activating the substrate surface by plasma treatment or corona treatment, a method of chemically improving adhesion to the conductive layer by silane coupling agent treatment, a method of providing an undercoat layer such as a primer layer, etc. Is mentioned.
  • the undercoat layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, the undercoat layer may be provided with ultraviolet absorbing ability, antioxidant ability, visible light absorbing ability, and the like. Among these, corona treatment and plasma treatment are particularly preferable in terms of simplicity and processing uniformity.
  • the thickness of the substrate is preferably 0.01 mm to 10 mm, and more preferably 0.02 mm to 1 mm. However, it is not limited to this range.
  • an antistatic layer is preferably provided on at least one surface of the substrate, and more preferably between the substrate and the conductive layer.
  • the antistatic layer may contain an adhesive or the like, and may have a function of an adhesive layer that adheres the substrate and the conductive layer.
  • By having the antistatic layer it is possible to prevent foreign matters from adhering at the stage of patterning of the conductive layer and the bonding process, and to improve the yield.
  • As a means for imparting antistatic properties to the substrate there is a method of kneading a surfactant or carbon black into the substrate film, but when the surfactant is kneaded, bleeding out over time occurs, or carbon black is kneaded.
  • substrate can be provided suitably by setting it as the aspect which has an antistatic layer in the at least one surface of a board
  • the antistatic layer preferably contains at least conductive metal oxide fine particles and a binder.
  • the conductive metal oxide fine particles include tin oxide, indium oxide, zinc oxide, titanium oxide, magnesium oxide, and antimony oxide. Details of the conductive metal oxide fine particles are described in JP 2010-188604 A.
  • surfactants, conductive polymers, carbon particles, metal tabular particles, and metal fillers may be used as the antistatic agent.
  • examples of the surfactant include anionic, cationic, amphoteric, and nonionic compounds
  • examples of the conductive polymer include carbon particles such as polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS), polyaniline, and polypyrrole.
  • examples of the metal tabular grains and metal fillers include carbon black, carbon filler, carbon nanotube, and graphene.
  • examples of the metal tabular grains and metal filler include fillers and flakes such as aluminum and silver.
  • the conductive metal oxide fine particles are preferably conductive acicular metal oxide fine particles.
  • the needle shape in the conductive acicular metal oxide fine particles is a shape having a minor axis average particle diameter of 5 to 500 nm, a major axis average particle diameter of 50 to 5000 nm, and an aspect ratio (major axis average).
  • the minor axis average particle diameter is preferably 5 to 300 nm.
  • the major axis average particle diameter is preferably 100 to 300 nm.
  • the aspect ratio is preferably 5 to 300.
  • the conductive acicular metal oxide fine particles used in the present invention are preferably oxides containing tin and / or antimony, and more preferably tin oxide doped with antimony.
  • the content of antimony is preferably 0 to 10 mol%, and more preferably 1 to 5 mol%.
  • the conductive acicular metal oxide fine particles are preferably contained in an amount of 10 to 100 parts by mass, and more preferably 20 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder. Further, the conductive acicular metal oxide fine particles are preferably contained in a proportion of 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 45% by mass with respect to the conductive layer.
  • the binder serves as a binder for dispersing the conductive acicular metal oxide. Therefore, as long as this role is fulfilled, the type and the like are not particularly limited.
  • binders polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyhydroxyethyl acrylate, polyvinyl pyrrolidone, water-soluble polyester, water-soluble polyurethane, water-soluble nylon, water-soluble epoxy resin, gelatin, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose And water-soluble binders such as derivatives thereof; water-dispersed resins such as water-dispersed acrylic resins and water-dispersed polyesters; emulsions such as acrylic resin emulsions, polyvinyl acetate emulsions, and SBR (styrene / butadiene / rubber) emulsions; acrylic resins, An organic solvent-soluble resin such as a polyester resin can be used.
  • the binder preferably has a glass transition temperature of 90 ° C. or higher. By employing such a binder, precipitation of oligomers from the support can be suppressed. Polyester and polyurethane are preferable as the binder having a glass transition temperature (Tg) of 90 ° C. or higher.
  • a surfactant may be further added, and a crosslinking agent or the like may be added.
  • the surfactant include alkylbenzene imidazole sulfonate, naphthalene sulfonate, carboxylic acid sulfone ester, phosphate ester, heterocyclic amines, ammonium salts, phosphonium salts, and betaine amphoteric salts.
  • the surfactant is preferably contained in an amount of 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
  • Preferred compounds as the crosslinking agent include epoxy compounds, aldehyde compounds, active halogen compounds, active vinyl compounds, N-carbamoylpyridinium salt compounds, N-methylol compounds (such as dimethylol urea and methylol dimethyl hydantoin), and carbodiimide compounds.
  • a crosslinking agent can be suitably determined according to the kind of binder. When using a water-soluble binder, a carbodiimide compound is preferred.
  • the cross-linking agent is preferably contained in an amount of 2 to 80 parts by mass, more preferably 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
  • the antistatic layer is formed, for example, by dispersing or dissolving the conductive needle-like metal oxide particles and binder in water or an organic solvent, and coating the obtained coating solution on the substrate surface and heating and drying. can do.
  • the coating can be performed by a known coating method such as an air doctor coater, a bread coater, a rod coater, a knife coater, a squeeze coater, a reverse roll coater, or a bar coater.
  • the coating amount of the antistatic layer is preferably 0.01 to 10 g / m 2 in solid content, more preferably 0.1 to 5 g / m 2 . When the coating amount is 0.01 g / m 2 or more, it is preferable from the viewpoint of conductivity.
  • the thickness of the antistatic layer is preferably from 0.01 to 100 ⁇ m, more preferably from 0.05 to 10 ⁇ m.
  • An intermediate layer may be provided between the antistatic layer and the conductive layer.
  • the average thickness is preferably 0.05 ⁇ m to 5 ⁇ m, more preferably 0.1 mm to 3 ⁇ m. However, it is not limited to this range.
  • the material of the intermediate layer is not particularly limited, but a material having good adhesion to the conductive layer and the antistatic layer is good.
  • a sol-gel cured product is used as the matrix of the conductive layer, the coating property of the sol-gel hydrolyzate is good.
  • a hydrolyzate of a metal alkoxide compound having a good affinity with a sol-gel cured product or a silane coupling agent may be included.
  • the intermediate layer may contain metal oxide particles such as colloidal silica, ultraviolet absorbers, dyes, pigments, conductive particles and the like according to the purpose.
  • the intermediate layer can be formed, for example, by applying a coating solution containing a hydrolyzate of a metal alkoxide compound, a silane coupling agent or the like to the substrate surface and drying by heating.
  • the application can be performed by a general application method, and is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, roll coating method, bar coating method, dip coating method, spin coating method, casting method, die coating Method, blade coating method, bar coating method, gravure coating method, curtain coating method, spray coating method, doctor coating method, and the like.
  • the metal nanowire means a metal nanowire having conductivity and having a shape in which the length in the major axis direction is sufficiently longer than the diameter (length in the minor axis direction).
  • the metal nanowire may be a solid fiber or a hollow fiber.
  • At least one metal selected from the group consisting of at least one metal selected from the group consisting of the fourth period, the fifth period, and the sixth period, and at least one type selected from the group 2 to group 14 Metal is more preferred, at least one metal selected from the group consisting of the fourth period, the fifth period, and the sixth period, and the second group, the eighth group, the ninth group, the tenth group, the eleventh group, At least one metal selected from Group 12, Group 13, and Group 14 is more preferable, and it is particularly preferable that it is included as a main component.
  • Examples of the metal include copper, silver, gold, platinum, palladium, nickel, tin, cobalt, rhodium, iridium, iron, ruthenium, osmium, manganese, molybdenum, tungsten, niobium, tantel, titanium, bismuth, antimony, and lead. And alloys thereof. Among these, silver and an alloy with silver are particularly preferable in terms of excellent conductivity. Examples of the metal used in the alloy with silver include platinum, osmium, palladium, iridium, tin, bismuth, and nickel. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the said metal nanowire there is no restriction
  • the cross-sectional shape of the metal nanowires can be examined by applying a metal nanowire aqueous dispersion on a substrate and observing a cross-section sliced by a microtome with a transmission electron microscope (TEM).
  • TEM transmission electron microscope
  • the average minor axis length (sometimes referred to as “average minor axis length” or “average diameter”) of the metal nanowire is 5 to 50 nm, preferably 10 to 40 nm, and more preferably 15 to 30 nm. If the average minor axis length is less than 5 nm, the oxidation resistance may deteriorate and the durability may deteriorate. On the other hand, when the average minor axis length is 50 nm or more, scattering of the metal nanowires increases, and the haze value of the conductive member may increase.
  • the average minor axis length of the metal nanowires was determined by observing 300 metal nanowires using a transmission electron microscope (TEM; manufactured by JEOL Ltd., JEM-2000FX). The average minor axis length was determined. In addition, the shortest axis length when the short axis of the metal nanowire is not circular is the shortest axis.
  • the average major axis length of the metal nanowire (sometimes referred to as “average major axis length” or “average length”) is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m to 40 ⁇ m, and more preferably 5 ⁇ m to 30 ⁇ m. Is more preferable. If the average major axis length is less than 5 ⁇ m, it may be difficult to form a dense network and sufficient conductivity may not be obtained. If it exceeds 40 ⁇ m, the metal nanowires are too long and manufactured. Sometimes entangled and agglomerates may occur during the manufacturing process.
  • the average major axis length of the metal nanowires is, for example, observed with 300 metal nanowires using a transmission electron microscope (TEM; manufactured by JEOL Ltd., JEM-2000FX). The average major axis length was determined. In addition, when the said metal nanowire was bent, the circle
  • TEM transmission electron microscope
  • the coefficient of variation of the short axis length of the metal nanowire is preferably 50% or less, more preferably 40% or less, and particularly preferably 30% or less.
  • the coefficient of variation is obtained by measuring the short axis length (diameter) of 300 nanowires randomly selected from the electron microscope (TEM) image, and calculating the standard deviation and the average value for the 300 nanowires. It was.
  • the metal nanowire is not particularly limited and may be produced by any method, but is preferably produced by reducing metal ions in a solvent in which a halogen compound and a dispersant are dissolved as follows.
  • desalting is preferably performed by a conventional method from the viewpoints of dispersibility and stability over time of the conductive layer (also referred to as “conductive layer”).
  • conductive layer also referred to as “conductive layer”.
  • JP2009-215594A, JP2009-242880A, JP2009-299162A, JP2010-84173A, and JP2010-86714A are disclosed.
  • Etc. can be used.
  • the solvent used for the production of the metal nanowire is preferably a hydrophilic solvent, and examples thereof include water, alcohols, polyhydric alcohols, ethers, and ketones, and these may be used alone. In addition, two or more kinds may be used in combination.
  • alcohols include methanol, ethanol, normal propanol, isopropanol, butanol and the like.
  • polyhydric alcohols include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol and the like.
  • ethers include dioxane and tetrahydrofuran.
  • ketones include acetone and methyl ethyl ketone. When heating, the heating temperature is preferably 250 ° C.
  • the boiling point means a temperature at which the vapor pressure of the reaction solvent becomes equal to the pressure in the reaction vessel. It is preferable for the temperature to be 20 ° C. or higher because the formation of metal nanowires is promoted and the manufacturing process time can be shortened.
  • the monodispersity of the short axis length and long axis length of metal nanowire improves, and it is suitable from a transparency and electroconductivity viewpoint.
  • the temperature may be changed during the production process of the metal nanowires, and changing the temperature in the middle is the effect of improving monodispersity by controlling nucleation, suppressing renucleation, and promoting selective growth. There may be.
  • the heating is preferably performed by adding a reducing agent.
  • the reducing agent is not particularly limited and can be appropriately selected from those usually used.
  • borohydride metal salt, aluminum hydride salt, alkanolamine, aliphatic amine, heterocyclic amine, Aromatic amines, aralkylamines, alcohols, polyhydric alcohols, organic acids, reducing sugars, sugar alcohols, sodium sulfite, hydrazine compounds, dextrin, hydroquinone, hydroxylamine, glutathione and the like can be mentioned.
  • reducing sugars, sugar alcohols as derivatives thereof, and polyhydric alcohols are particularly preferable.
  • there is a compound that functions as a dispersant or a solvent as a function there is a compound that functions as a dispersant or a solvent as a function, and can be preferably used in the same manner.
  • a dispersant and a halogen compound or metal halide fine particles are preferable to add.
  • the timing of addition of the dispersant may be before the addition of the reducing agent, at the same time as the addition of the reducing agent, or after the addition of the reducing agent, before the addition of the metal ion or metal halide fine particles, or before the addition of the metal ion or halogen. It may be performed simultaneously with the addition of metal halide fine particles or after addition of metal ions or metal halide fine particles.
  • the step of adding the dispersant may be added before the particles are prepared and may be added in the presence of the dispersed polymer, or may be added after the particles are prepared in order to control the dispersion state.
  • the addition of the dispersant is divided into two or more stages, the amount needs to be changed depending on the short axis length and the long axis length of the metal wire required. This is because the amount of the dispersant added affects the amount and size of the metal particles that are the core of the metal nanowire, and the amount and size of the metal particles that are the core of the metal nanowire are the short axis of the metal nanowire. This is considered to be due to the influence on the length and the long axis length.
  • dispersant examples include amino group-containing compounds, thiol group-containing compounds, sulfide group-containing compounds, amino acids or derivatives thereof, peptide compounds, polysaccharides, polysaccharide-derived natural polymers, synthetic polymers, or these. And high molecular compounds such as gel.
  • various polymer compounds used as a dispersant are compounds included in the polymer described later.
  • polymer suitably used as a dispersant examples include gelatin, polyvinyl alcohol, methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, polyalkylene amine, polyalkylene amine, partial alkyl esters of polyacrylic acid, polyvinyl pyrrolidone, and polyvinyl pyrrolidone structures, which are protective colloidal polymers.
  • a polymer having a hydrophilic group such as a copolymer containing, polyacrylic acid having an amino group or a thiol group, is preferably mentioned.
  • the polymer used as the dispersant preferably has a weight average molecular weight (Mw) measured by the GPC method of 3,000 to 300,000, more preferably 5,000 to 10,000.
  • the description of “Encyclopedia of Pigments” (edited by Seijiro Ito, published by Asakura Shoin Co., Ltd., 2000) can be referred to.
  • the shape of the metal nanowire obtained by the kind of dispersing agent to be used can be changed.
  • the halogen compound is not particularly limited as long as it is a compound containing bromine, chlorine, or iodine, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • sodium bromide, sodium chloride, sodium iodide, potassium iodide Compounds that can be used in combination with alkali halides such as potassium bromide, potassium chloride, potassium iodide and the following dispersants are preferred.
  • Some halogen compounds may function as a dispersant, but can be preferably used in the same manner.
  • silver halide fine particles may be used, or both a halogen compound and silver halide fine particles may be used.
  • a single substance having both functions may be used as the dispersant and the halogen compound. That is, by using a halogen compound having a function as a dispersant, the functions of both the dispersant and the halogen compound are expressed with one compound.
  • the halogen compound having a function as a dispersant include, for example, hexadecyltrimethylammonium bromide, hexadecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium iodide, dodecyltrimethyl containing amino group and bromide ion or chloride ion and iodide ion.
  • the metal nanowire preferably contains as little inorganic ions as possible, such as alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and halide ions.
  • the electrical conductivity when the metal nanowire is dispersed in an aqueous solution is preferably 1 mS / cm or less, more preferably 0.1 mS / cm or less, and even more preferably 0.05 mS / cm or less.
  • the viscosity at 20 ° C. is preferably 0.5 mPa ⁇ s to 100 mPa ⁇ s, and more preferably 1 mPa ⁇ s to 50 mPa ⁇ s.
  • the aspect ratio of the metal nanowire is not particularly limited as long as it is 10 or more, and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 50 or more, more preferably 100 or more, further preferably 5000 or more, More preferred is 10,000 to 100,000.
  • the aspect ratio generally means the ratio between the long side and the short side of a fibrous material (ratio of average major axis length / average minor axis length).
  • a measuring method of the said aspect ratio According to the objective, it can select suitably, For example, the method etc. which measure with an electron microscope etc. are mentioned.
  • the aspect ratio of the metal nanowire When measuring the aspect ratio of the metal nanowire with an electron microscope, it is only necessary to confirm whether the aspect ratio of the metal nanowire is 10 or more with one field of view of the electron microscope. Moreover, the aspect ratio of the whole metal nanowire can be estimated by measuring the average major axis length and the average minor axis length of the metal nanowire separately. In addition, when the said metal nanowire is tube shape (hollow fiber), the outer diameter of this tube-shaped metal nanowire is used as a diameter for calculating the said aspect ratio.
  • the metal nanowire having an aspect ratio of 10 or more is preferably contained in a volume ratio of 5% or more, more preferably 50% or more, and more preferably 80% or more in the coating solution for all conductive layers. It is particularly preferred.
  • the ratio of these metal nanowires may be referred to as “the ratio of metal nanowires”. If the ratio of the metal nanowires is less than 5%, the conductive material that contributes to the conductivity may decrease and the conductivity may decrease. At the same time, a voltage concentration may occur because a dense network cannot be formed. , Durability may be reduced.
  • particles having a shape other than metal nanowires are not preferable because they do not greatly contribute to conductivity and have absorption. In particular, when the particles other than the metal conductive fibers are metal and the plasmon absorption such as a spherical shape is strong, the transparency may be deteriorated.
  • the aspect ratio By setting the aspect ratio to 10 or more, a network in which metal nanowires are in contact with each other is easily formed, and a conductive layer having high conductivity can be easily obtained. Further, by setting the aspect ratio to 100,000 or less, for example, in a coating liquid when a conductive layer is provided on a substrate by coating, stable coating without risk of entanglement and aggregation of metal nanowires. Since a liquid is obtained, manufacture becomes easy. In addition, when the ratio of the metal nanowire is less than 5%, the conductive material that contributes to conductivity may decrease and conductivity may decrease, and at the same time, a dense network cannot be formed. May occur and durability may be reduced.
  • particles having a shape other than metal nanowires are not preferable because they do not greatly contribute to conductivity and have absorption.
  • the plasmon absorption such as a spherical shape is strong, the transparency may be deteriorated.
  • the ratio of the metal nanowire is, for example, when the metal nanowire is a silver nanowire, the silver nanowire aqueous dispersion is filtered to separate the silver nanowire from the other particles.
  • the ratio of metal nanowires can be determined by measuring the amount of silver remaining on the filter paper and the amount of silver transmitted through the filter paper using an ICP emission analyzer. By observing the metal nanowires remaining on the filter paper with a TEM, observing the average minor axis length of 300 metal nanowires, and examining the distribution, the average minor axis length is 200 nm or less, and the average It confirms that it is a metal nanowire whose major axis length is 1 micrometer or more.
  • the filter paper measures the longest axis of particles other than metal nanowires having an average minor axis length of 200 nm or less and an average major axis length of 1 ⁇ m or more in a TEM image, and more than twice the longest axis. It is preferable to use a metal nanowire having a length equal to or shorter than the shortest length of the major axis of the metal nanowire.
  • the coating amount of the metal nanowires is preferably 0.001 ⁇ 0.1g / cm 2, more preferably 0.003 ⁇ 0.08g / cm 2, particularly preferably 0.005 ⁇ 0.05g / cm 2.
  • the conductive layer may be a patterned conductive layer.
  • the composition that can be used for forming the conductive layer is preferably a photosensitive composition.
  • the photosensitive composition may be negative or positive.
  • the example of the photosensitive composition which can be utilized for formation of a conductive layer is demonstrated, it is not limited to the following examples.
  • a photosensitive composition containing at least a binder and a photopolymerizable composition for example, (1) a photosensitive composition containing at least a binder and a photopolymerizable composition and (2) a composition containing at least a sol-gel cured product as a matrix component together with the metal nanowires. And (3) a composition containing at least a polymer can be used.
  • a matrix component means all the components except the metal nanowire and solvent which are contained in a conductive layer coating liquid.
  • the mass ratio of the matrix component (all components excluding the metal nanowire and the solvent contained in the conductive layer coating solution) to the metal nanowire is 0.5 to 15 (more preferably 1.0 to 12, particularly It is preferably 2.0 to 10).
  • the conductive layer may contain an antioxidant, a reducing agent, an ultraviolet absorber, a rust preventive agent, a conductive agent in addition to a dispersant and a surfactant as necessary. May contain functional particles, dyes, pigments, and the like. Moreover, you may provide a protective layer further on the surface of a conductive layer as needed.
  • the binder is a linear organic high molecular polymer, and at least one group that promotes alkali solubility in a molecule (preferably a molecule having an acrylic copolymer or a styrene copolymer as a main chain) (for example, it can be appropriately selected from alkali-soluble resins having a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and the like. Among these, those that are soluble in an organic solvent and soluble in an aqueous alkali solution are preferable, and those that have an acid-dissociable group and become alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated by the action of an acid are particularly preferable. preferable.
  • the acid dissociable group represents a functional group that can dissociate in the presence of an acid.
  • a known radical polymerization method For the production of the binder, for example, a known radical polymerization method can be applied. Polymerization conditions such as temperature, pressure, type and amount of radical initiator, type of solvent, etc. when producing an alkali-soluble resin by the radical polymerization method can be easily set by those skilled in the art, and the conditions are determined experimentally. Can be determined.
  • a polymer having a carboxylic acid in the side chain is preferable.
  • the polymer having a carboxylic acid in the side chain include, for example, JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12777, JP-B-54-25957, JP-A-59-53836, As described in JP-A-59-71048, methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer, partial ester Maleic acid copolymers, acidic cellulose derivatives having a carboxylic acid in the side chain, polymers obtained by adding an acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group, and a polymer having a (meth) acryloyl group in the side chain.
  • Molecular polymers are also mentioned as preferred polymers.
  • benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymers and multi-component copolymers composed of benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / other monomers are particularly preferable.
  • a high molecular polymer having a (meth) acryloyl group in the side chain and a multi-component copolymer composed of (meth) acrylic acid / glycidyl (meth) acrylate / other monomers are also useful.
  • the polymer can be used by mixing in an arbitrary amount.
  • 2-hydroxypropyl (meth) acrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate / polymethyl described in JP-A-7-140654 Methacrylate macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer Coalescence, etc.
  • (meth) acrylic acid and other monomers copolymerizable with the (meth) acrylic acid are suitable.
  • Examples of other monomers copolymerizable with the (meth) acrylic acid include alkyl (meth) acrylates, aryl (meth) acrylates, and vinyl compounds. In these, the hydrogen atom of the alkyl group and aryl group may be substituted with a substituent.
  • Examples of the alkyl (meth) acrylate or aryl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and pentyl (meth).
  • the weight average molecular weight of the binder is preferably from 1,000 to 500,000, more preferably from 3,000 to 300,000, and even more preferably from 5,000 to 200,000, from the viewpoints of alkali dissolution rate, film physical properties and the like.
  • the weight average molecular weight is measured by a gel permeation chromatography method (GPC method) and can be determined using a standard polystyrene calibration curve.
  • the content of the binder is preferably 5% by mass to 90% by mass, more preferably 10% by mass to 85% by mass, based on the total mass of the solid content of the photopolymerizable composition containing the metal nanowires. Preferably, 20% by mass to 80% by mass is more preferable. When the content is within the preferable range, both developability and conductivity of the metal nanowire can be achieved.
  • the photopolymerizable composition means a compound that imparts the function of forming an image by exposure to the conductive layer or gives the trigger thereof.
  • the basic component includes (a) an addition-polymerizable unsaturated compound and (b) a photopolymerization initiator that generates radicals when irradiated with light.
  • the component (a) addition-polymerizable unsaturated compound is a compound that undergoes an addition-polymerization reaction in the presence of a radical to form a polymer, and usually has a molecular end.
  • a compound having at least one, more preferably two or more, more preferably four or more, still more preferably six or more ethylenically unsaturated double bonds is used. These have chemical forms such as monomers, prepolymers, i.e. dimers, trimers and oligomers, or mixtures thereof.
  • Various kinds of such polymerizable compounds are known, and they can be used as the component (a).
  • particularly preferred polymerizable compounds are trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) from the viewpoint of film strength.
  • Acrylates are particularly preferred.
  • the content of component (a) is preferably 2.6% by mass or more and 37.5% by mass or less based on the total mass of the solid content of the photopolymerizable composition containing the metal nanowires described above. More preferably, it is 0.0 mass% or more and 20.0 mass% or less.
  • the photopolymerization initiator of component (b) is a compound that generates radicals when irradiated with light.
  • photopolymerization initiators include compounds that generate acid radicals that ultimately become acids upon irradiation with light, and compounds that generate other radicals.
  • the former is referred to as “photoacid generator”, and the latter is referred to as “photoradical generator”.
  • -Photoacid generator- Photoacid generator includes photoinitiator for photocationic polymerization, photoinitiator for photoradical polymerization, photodecoloring agent for dyes, photochromic agent, irradiation of actinic ray or radiation used for micro resist, etc.
  • known compounds that generate acid radicals and mixtures thereof can be appropriately selected and used.
  • Such a photoacid generator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • quinonediazide compound triazine having at least one di- or tri-halomethyl group, or 1,3,4 -Oxadiazole, naphthoquinone-1,2-diazide-4-sulfonyl halide, diazonium salt, phosphonium salt, sulfonium salt, iodonium salt, imide sulfonate, oxime sulfonate, diazodisulfone, disulfone, o-nitrobenzyl sulfonate, etc. .
  • imide sulfonate, oxime sulfonate, and o-nitrobenzyl sulfonate which are compounds that generate sulfonic acid
  • imide sulfonate, oxime sulfonate, and o-nitrobenzyl sulfonate which are compounds that generate sulfonic acid
  • imide sulfonate, oxime sulfonate, and o-nitrobenzyl sulfonate which are compounds that generate sulfonic acid
  • oxime sulfonate which are compounds that generate sulfonic acid
  • o-nitrobenzyl sulfonate which are compounds that generate sulfonic acid
  • a group in which an acid radical is generated by irradiation with actinic rays or radiation, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of the resin for example, US Pat. No. 3,849,137, German Patent 3914407.
  • JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853 And compounds described in JP-A-63-146029, etc. can be used. Furthermore, compounds described in each specification such as US Pat. No. 3,779,778 and European Patent 126,712 can also be used as an acid radical generator.
  • triazine compound for example, compounds described in JP2011-018636A and JP2011-254046A can be used.
  • the photoacid generators compounds that generate sulfonic acid are preferable, and the following oxime sulfonate compounds are particularly preferable from the viewpoint of high sensitivity.
  • quinonediazide compound When a compound having a 1,2-naphthoquinonediazide group is used as the quinonediazide compound, high sensitivity and good developability are obtained.
  • quinonediazide compounds compounds in which D of the compounds shown below are each independently a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide group are preferred from the viewpoint of high sensitivity.
  • the photoradical generator is a compound that has a function of generating radicals by directly absorbing light or being photosensitized to cause a decomposition reaction or a hydrogen abstraction reaction.
  • the photo radical generator is preferably a compound having absorption in the wavelength region of 300 nm to 500 nm. As such a photo radical generator, many compounds are known.
  • examples thereof include organic peroxide compounds, azo compounds, coumarin compounds, azide compounds, metallocene compounds, hexaarylbiimidazole compounds, organic boric acid compounds, disulfonic acid compounds, oxime ester compounds, and acylphosphine (oxide) compounds.
  • organic peroxide compounds examples thereof include organic peroxide compounds, azo compounds, coumarin compounds, azide compounds, metallocene compounds, hexaarylbiimidazole compounds, organic boric acid compounds, disulfonic acid compounds, oxime ester compounds, and acylphosphine (oxide) compounds.
  • benzophenone compounds, acetophenone compounds, hexaarylbiimidazole compounds, oxime ester compounds, and acylphosphine (oxide) compounds are particularly preferable
  • the photo radical generator for example, the photo radical generators described in JP 2011-018636 A and JP 2011-254046 A can be used.
  • a photoinitiator may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together,
  • the content is based on the total mass of solid content of the photopolymerizable composition containing metal nanowire,
  • the content is preferably 0.1% by mass to 50% by mass, more preferably 0.5% by mass to 30% by mass, and still more preferably 1% by mass to 20% by mass. In such a numerical range, when a pattern including a conductive region and a non-conductive region described later is formed on the conductive layer, good sensitivity and pattern formability can be obtained.
  • additives other than the above components include, for example, chain transfer agents, crosslinking agents, dispersants, solvents, surfactants, antioxidants, sulfurization inhibitors, metal corrosion inhibitors, viscosity modifiers, preservatives, and the like. Various additives are mentioned.
  • Chain transfer agent is used for improving the exposure sensitivity of the photopolymerizable composition.
  • chain transfer agents include N, N-dialkylaminobenzoic acid alkyl esters such as N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, and 2-mercaptobenzoic acid.
  • the content of the chain transfer agent is preferably 0.01% by mass to 15% by mass, preferably 0.1% by mass to 10% by mass, based on the total mass of the solid content of the photopolymerizable composition containing the metal nanowires. % Is more preferable, and 0.5% by mass to 5% by mass is still more preferable.
  • a crosslinking agent is a compound that forms a chemical bond with free radicals or acid and heat, and cures the conductive layer.
  • a melamine system substituted with at least one group selected from a methylol group, an alkoxymethyl group, and an acyloxymethyl group.
  • an epoxy compound, an oxetane compound, and a compound having an ethylenically unsaturated group are particularly preferable in terms of film properties, heat resistance, and solvent resistance.
  • the said oxetane resin can be used individually by 1 type or in mixture with an epoxy resin.
  • the reactivity is high, which is preferable from the viewpoint of improving film properties.
  • the compound which has an ethylenically unsaturated double bond group is also included by the said polymeric compound, The content is content of the polymeric compound in this invention. Should be included.
  • the content of the crosslinking agent is preferably 1 part by weight to 250 parts by weight, preferably 3 parts by weight to 200 parts by weight, when the total weight of the solid content of the photopolymerizable composition containing the metal nanowire is 100 parts by weight. Is more preferable.
  • a dispersing agent is used in order to disperse
  • the dispersant is not particularly limited as long as the metal nanowires can be dispersed, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • a commercially available dispersant can be used as a pigment dispersant, and a polymer dispersant having a property of adsorbing to metal nanowires is particularly preferable.
  • polymer dispersant examples include polyvinyl pyrrolidone, BYK series (manufactured by Big Chemie), Solsperse series (manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.), and Ajisper series (manufactured by Ajinomoto Co., Inc.).
  • the polymer dispersant is also included in the binder, and the content thereof is as described above. It should be considered that it is included in the content of the binder.
  • the content of the dispersant is preferably 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 0.5 to 40 parts by weight, and particularly preferably 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder. .
  • the content of the dispersant is preferably 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 0.5 to 40 parts by weight, and particularly preferably 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder.
  • the solvent is a component used to form a coating solution for forming a composition containing the metal nanowire and the specific alkoxide compound and the photopolymerizable composition on the surface of the substrate in the form of a film. It can be appropriately selected according to, for example, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl lactate, 3-methoxybutanol, water, 1-methoxy- Examples include 2-propanol, isopropyl acetate, methyl lactate, N-methylpyrrolidone (NMP), ⁇ -butyrolactone (GBL), propylene carbonate, and the like.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • GBL ⁇ -butyrolactone
  • This solvent may also serve as at least a part of the solvent of the metal nanowire dispersion described above. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
  • the solid content concentration of the coating solution containing such a solvent is preferably contained in the range of 0.1% by mass to 20% by mass.
  • Metal corrosion inhibitor It is preferable to contain the metal nanowire metal corrosion inhibitor.
  • a metal corrosion inhibitor there is no restriction
  • the metal corrosion inhibitor is added to the composition for forming the photosensitive layer in a state dissolved in a suitable solvent, or in the form of powder, or after preparing a conductive film with a conductive layer coating solution described later, this is added to the metal corrosion inhibitor. It can be applied by soaking in a bath.
  • a metal corrosion inhibitor it is preferable to contain 0.5% by mass to 10% by mass with respect to the metal nanowires.
  • the other matrix it is possible to use a polymer compound as a dispersant used in the production of the above-described metal nanowires as at least a part of components constituting the matrix.
  • the sol-gel cured product is obtained by hydrolyzing and polycondensing an alkoxide compound of an element selected from the group consisting of Si, Ti, Zr and Al (hereinafter also referred to as “specific alkoxide compound”), and further heating and drying as desired. Is obtained.
  • the specific alkoxide compound is preferably a compound represented by the following general formula (I) because it is easily available.
  • M 1 (OR 1 ) a R 2 4-a (I)
  • M 1 represents an element selected from Si, Ti and Zr
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group
  • a represents an integer of 2 to 4 Show.
  • an alkyl group or an aryl group is preferable.
  • the carbon number in the case of showing an alkyl group is preferably 1 to 18, more preferably 1 to 8, and still more preferably 1 to 4.
  • a phenyl group is preferable.
  • the alkyl group or aryl group may have a substituent, and examples of the substituent that can be introduced include a halogen atom, an amino group, an alkylamino group, and a mercapto group.
  • the compound shown by general formula (I) is a low molecular compound, and it is preferable that molecular weight is 1000 or less.
  • the ratio of the specific alkoxide compound to the metal nanowire that is, the mass ratio of the specific alkoxide compound / metal nanowire is 0.25 / 1 to 30 / Used in the range of 1.
  • the mass ratio is less than 0.25 / 1, the transparency is inferior, and at the same time, the conductive layer is inferior in at least one of wear resistance, heat resistance, moist heat resistance and flex resistance.
  • the mass ratio is larger than 30/1, the conductive layer is inferior in conductivity and flex resistance.
  • the mass ratio is more preferably in the range of 0.5 / 1 to 20/1, more preferably in the range of 1/1 to 15/1, and most preferably in the range of 2/1 to 8/1.
  • High conductivity and high transparency It is preferable because a conductive member having high properties (total light transmittance and haze), excellent wear resistance, heat resistance and moist heat resistance, and excellent flex resistance can be obtained stably.
  • a composition containing at least a polymer as a matrix component can be used together with the metal nanowires.
  • Synthetic polymers and natural polymers are included as the polymer.
  • the synthetic polymer include polyester, polyimide, polyacryl, polyvinylon, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, methacrylic acid resin, fluorine-based resin, and phenol.
  • examples thereof include resins, melamine resins, silicone resins, synthetic rubbers, and latexes thereof.
  • the natural polymer include cellulosic resins and natural rubber.
  • Method for forming conductive layer An example of the method for forming the conductive layer is as follows, but is not limited to the following example. First, a conductive layer coating solution is prepared.
  • the coating solution contains at least metal nanowires, preferably a binder and a photosensitive compound, or a sol-gel cured product, or a composition containing at least a polymer, and further mixed with other components as necessary. It can be prepared by the method.
  • the said coating liquid for conductive layers is apply
  • the method for applying is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
  • spray coating method, air brush method, curtain spray method, dip coating method, roller coating method, spin coating method, ink jet method, Examples include an extrusion method.
  • the coating amount is preferably such that the metal nanowires are 0.005 to 0.5 g / m 2 .
  • the conductive layer coating solution is applied onto the surface of the substrate having a surface resistance value of 10 8 to 10 13 ⁇ / ⁇ to form a coating layer, which is then exposed and cured.
  • a surface resistance value of 10 8 to 10 13 ⁇ / ⁇ there is no restriction
  • the alkali contained in the alkaline solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide, sodium carbonate, Examples thereof include sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like.
  • methanol, ethanol, or a surfactant may be added as necessary.
  • a surfactant for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, and a nonionic surfactant can be selected and used.
  • the addition of nonionic polyoxyethylene alkyl ether is particularly preferable because the resolution becomes high.
  • the alkali treatment is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, any of dip development, paddle development, and shower development can be used. By performing the alkali treatment, the conductivity of the conductive layer can be increased.
  • the immersion time of the alkaline solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 seconds to 5 minutes.
  • a step of patterning the conductive layer into a conductive region and a non-conductive region may be included.
  • the minimum value of the distance between adjacent electrodes in the conductive region is preferably 15 ⁇ m or more (preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 100 ⁇ m or more).
  • the conductive layer of the conductive member is patterned so as to have a desired pattern composed of a conductive region and a non-conductive region, and the conductive member according to the present invention is manufactured.
  • Examples of such a patterning method include the following methods.
  • the conductive layer before patterning is also referred to as “non-patterned conductive layer”.
  • the matrix of the conductive layer is non-photosensitive, it is patterned by the following methods (1) to (2).
  • a photoresist layer is provided on a non-patterned conductive layer, and a desired pattern exposure and development are performed on the photoresist layer to form the patterned resist (etching mask material).
  • a photocurable resin is provided on the pattern by an ink jet method or a screen printing method, and the photocurable resin layer is subjected to a desired exposure to form the pattern.
  • the metal nanowires are immersed in an etchable etchant, or the etchant is showered to form a conductive layer in a region not protected by the resist.
  • a patterning method in which the metal nanowire is disconnected or disappeared with a solution for dissolving the metal nanowire.
  • the coating method is not particularly limited.
  • a roll coating method, a bar coating method, a dip coating method, a spin coating method, a casting method, a die coating method, a blade coating method, a bar coating method, a gravure coating method, a curtain coating method examples thereof include a spray coating method and a doctor coating method.
  • the printing method include letterpress (letterpress) printing, stencil (screen) printing, lithographic (offset) printing, and intaglio (gravure) printing.
  • the resist layer formed in this step may be a positive resist layer or a negative resist layer.
  • the pattern-shaped exposed region is solubilized, and a patterned resist layer is formed in the unexposed region (unsolubilized region).
  • the exposed region is A cured resist layer is formed, and by application of the solution, the unexposed portion, that is, the uncured portion of the resist layer is removed, and a patterned resist layer is formed.
  • both the metal nanowires and the binder contained in the conductive layer are removed, and the substrate or the intermediate layer formed on the substrate is exposed.
  • any, such as a negative type, a positive type, a dry film type, can be used.
  • commercially available alkali-soluble photoresists can be appropriately selected and used.
  • Each positive type, negative type photoresist series, Fuji Chemical Fuji Resist series can be used, and among them, FR series, FPPR series, FMR series, FDER series, etc. can be preferably used.
  • AZ Electronic Materials photoresist series can be used, among them, RFP series, TFP series, SZP series, HKT series, SFP, series, SR series, SOP series, SZC series, CTP series, ANR series, P4000. Series, TPM606, 40XT, nXT series and the like can be preferably used. Furthermore, each photoresist made by JSR can be widely used from a high resolution type to a low resolution type.
  • As dry film resists Hitachi Chemical, photosensitive film for printed wiring boards, Asahi Kasei E-materials photosensitive dry film SUNFORT series, DuPont MRC dry film FXG series, FXR series, FX900 series, JSF100 series, SA100 series , LDI series, FRA series, CM series, FUJIFILM Transer series, etc., which can be used as appropriate.
  • These resist layer forming materials may be appropriately selected according to the resolution of the pattern formed on the conductive member.
  • a photosensitive resist layer of a dry film resist prepared in advance may be transferred to the surface of the formed conductive layer.
  • the exposure step for forming the patterned resist is preferably a step of performing exposure at an oxygen concentration of 5% or less using an etching mask material containing a photopolymerization initiator.
  • the exposure is performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 5% or less.
  • the oxygen concentration is more preferably 2% or less, further preferably 1% or less, and particularly preferably 0.1% or less.
  • the disconnection of metal nanowires in an atmosphere having a high oxygen concentration tends to be particularly noticeable when metal nanowires having a small diameter are used. Furthermore, it is not preferable to perform the exposure in an atmosphere in which the oxygen concentration exceeds 5% because the reaction efficiency in curing the etching mask material decreases and the tact time becomes longer.
  • the exposure is preferably performed in an inert gas atmosphere having an oxygen concentration of 5% or less.
  • the inert gas that can be used is not particularly limited as long as it does not interfere with the UV curing reaction when exposed using an ultraviolet irradiation device or an ultraviolet irradiation lamp.
  • nitrogen gas or argon gas is preferable, and nitrogen gas is more preferable because it is easily available and inexpensive.
  • surface exposure without using a photomask may be performed, surface exposure using a photomask may be performed, or scanning exposure with a laser beam may be performed.
  • refractive exposure using a lens or reflection exposure using a reflecting mirror may be used, and exposure methods such as contact exposure, proximity exposure, reduced projection exposure, and reflection projection exposure can be used. These exposure methods can be appropriately selected as necessary.
  • solid exposure can be performed without using a photomask.
  • the light source used for the pattern exposure or exposure is selected in relation to the photosensitive wavelength range of the photoresist composition, but generally ultraviolet rays such as g-line, h-line, i-line, and j-line are preferably used. Moreover, you may use ultraviolet LED.
  • the pattern exposure method is not particularly limited, and may be performed by surface exposure using a photomask, or may be performed by scanning exposure using a laser beam or the like. At this time, refractive exposure using a lens or reflection exposure using a reflecting mirror may be used, and exposure methods such as contact exposure, proximity exposure, reduced projection exposure, and reflection projection exposure can be used.
  • the sample film surface temperature at the time of exposure is preferably low, preferably in the range of 0 ° C.
  • the temperature at the time of exposure is lower than 0 ° C., it is difficult to control the temperature, and if it is 80 ° C. or higher, the number of disconnections of the metal nanowires increases and the resistance increase magnification becomes large.
  • the solution for dissolving the metal nanowire can be appropriately selected according to the metal nanowire.
  • the metal nanowire is a silver nanowire
  • bleaching fixer, strong acid, oxidizing agent, peroxidation mainly used for bleaching and fixing process of photographic paper of silver halide color photosensitive material Examples include hydrogen.
  • bleach-fixing solution, dilute nitric acid, and hydrogen peroxide are particularly preferable.
  • the dissolution of the silver nanowire by the solution for dissolving the silver nanowire may not completely dissolve the portion of the silver nanowire provided with the solution, and if the conductivity is lost, a part of the dissolution It may remain.
  • the concentration of the diluted nitric acid is preferably 1% by mass to 20% by mass.
  • the concentration of the hydrogen peroxide is preferably 3% by mass to 30% by mass.
  • the bleach-fixing solution for example, JP-A-2-207250, page 26, lower right column, line 1 to page 34, upper-right column, line 9 and JP-A-4-97355, page 5, upper left column, line 17
  • the processing materials and processing methods described in the 20th page, lower right column, line 20 can be preferably applied.
  • the bleach-fixing time is preferably 180 seconds or shorter, more preferably 120 seconds or shorter and 1 second or longer, and further preferably 90 seconds or shorter and 5 seconds or longer.
  • the water washing or stabilization time is preferably 180 seconds or shorter, more preferably 120 seconds or shorter and 1 second or longer.
  • the bleach-fixing solution is not particularly limited as long as it is a photographic bleach-fixing solution, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • CP-48S, CP-49E color paper bleaching manufactured by FUJIFILM Corporation. Fixing agent), Kodak Ektacolor RA bleach-fixing solution, Dai Nippon Printing Co., Ltd. bleach-fixing solution D-J2P-02-P2, D-30P2R-01, D-22P2R-01, and the like.
  • CP-48S and CP-49E are particularly preferable.
  • a development step for removing the patterned resist (etching mask material) used in the exposure step may be included.
  • the developing step is preferably a step of removing the etching mask material by applying a solvent.
  • a positive resist it is preferably performed in a step after mask exposure and a step after etching
  • a negative resist it is preferably performed in a step after etching.
  • an alkaline solution is preferable.
  • the alkali contained in the alkaline solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide, sodium carbonate, Examples thereof include sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like.
  • a commercially available developer for photoresist can be used as the solvent.
  • the immersion time of the alkaline solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 seconds to 5 minutes.
  • the temperature of the alkaline solution can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 5 ° C to 50 ° C.
  • the step of patterning the conductive member in the present invention into a conductive region and a non-conductive region may further include other steps as necessary in addition to the exposure step and the development step.
  • Other steps include a water washing step after removing the etching mask, a drying step, and the like.
  • the conductive layer may be formed on a target substrate by transfer using a transfer material.
  • conductive ink such as a conductive paste
  • the conductive paste include silver paste, copper paste, ITO paste, and ZnO paste.
  • the wiring include a ground wiring for an electromagnetic wave shielding shield and a wiring for taking out a transparent electrode for a touch panel.
  • the wiring forming method include screen printing and ink jet printing. Before forming the wiring with the conductive ink, a surface treatment for enhancing the adhesion between the conductive ink and the conductive layer, a step of drying the solvent contained in the conductive ink after printing the conductive ink, or the conductive ink Heat treatment may be performed in order to fuse the conductive particles contained in.
  • the substrate coated with the conductive layer has high insulation, and if it is charged with static electricity, when the conductive ink is printed, the ink is pulled on the substrate, and the place different from the desired pattern There may be a printing defect such that conductive ink adheres to the surface.
  • a problem that wirings are wavy or adjacent wirings are short-circuited When the above phenomenon occurs, there arises a problem that wirings are wavy or adjacent wirings are short-circuited.
  • coating process implemented in order to form a conductive layer as a method of forming the above-mentioned conductive layer on a board
  • a treatment for reducing the orientation of the metal nanowires in the layer may be performed.
  • Metal nanowires in a conductive layer formed by being applied along one direction tend to be oriented along that direction. Therefore, it is preferable to perform a stretching process (for example, a stretching process with a stretching ratio of 1% or more and less than 5%) along a direction (for example, a direction orthogonal to the direction) different from the direction of application because orientation is reduced.
  • a stretching process for example, a stretching process with a stretching ratio of 1% or more and less than 5%
  • the surface resistance of the conductive layer is preferably 0.1 ⁇ / ⁇ to 5,000 ⁇ / ⁇ , and more preferably 0.1 ⁇ / ⁇ to 500 ⁇ / ⁇ .
  • the surface resistance can be measured by, for example, a surface resistance meter (Loresta-GP MCP-T600, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
  • the thickness of the conductive layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
  • the thickness is preferably 0.005 ⁇ m to 2 ⁇ m, more preferably 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • Insulating film In the present invention, it is preferable to have an insulating film adjacent to the surface of the conductive layer.
  • the conductive layer can be protected from external moisture, corrosive gases such as oxygen, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, and nitrogen dioxide.
  • the insulating film is more preferably provided on a surface adjacent to the conductive layer.
  • the insulating film is not particularly limited as long as it can protect the conductive layer from moisture and corrosive gas, and examples thereof include an optical transparent adhesive sheet and an optical transparent adhesive.
  • the optical transparent pressure-sensitive adhesive sheet and the optical transparent pressure-sensitive adhesive those to which a rust preventive agent or an ultraviolet absorber is added may be used depending on the purpose.
  • optical transparent adhesive sheet a commercial product marketed by 3M Company can be used, and an optical adhesive sheet to which a rust inhibitor is added is preferable.
  • an optical pressure-sensitive adhesive sheet having a low water permeability and water absorption rate is preferable from the viewpoint of suppressing migration.
  • an optically transparent adhesive the commercial item etc. which Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd. market can be used, An ultraviolet curable optical transparent adhesive is preferable.
  • the thickness of the insulating film is preferably 0.1 to 200 ⁇ m, and more preferably 0.5 to 100 ⁇ m.
  • the conductive member of the present invention may have other layers (functional layers) in addition to the substrate and the conductive layer.
  • the functional layer include a protective film, an undercoat layer, an adhesion layer, a cushion layer, an overcoat protective layer, a protective film layer, an antifouling layer, a water repellent layer, an oil repellent layer, a colored layer, a hard coat layer, an adhesive layer, and a barrier.
  • layers include layers.
  • an optical function can be imparted by laminating an antiglare layer, an antireflection layer, a low reflection layer, a ⁇ / 4 layer, a polarizing layer, a retardation layer, and the like. These may be a single layer or a plurality of layers.
  • the conductive member of the present invention includes, for example, a touch panel, a display electrode, an electromagnetic wave shield, an organic EL display electrode, an inorganic EL display electrode, an electronic paper, a flexible display electrode, an integrated solar cell, a display device, and a touch panel function.
  • a touch panel for example, a touch panel, a display electrode, an electromagnetic wave shield, an organic EL display electrode, an inorganic EL display electrode, an electronic paper, a flexible display electrode, an integrated solar cell, a display device, and a touch panel function.
  • a display device and a touch panel are particularly preferable.
  • the in-plane retardation Re (550) of the substrate having a wavelength of 550 nm is a transparent material having a high optical isotropy of 40 nm or less. Preferably, it is 30 nm or less, more preferably 20 nm or less.
  • Transparent materials having an in-plane retardation Re (550) with a wavelength of 550 nm of 40 nm or less include, for example, triacetyl cellulose (TAC), polycarbonate, thermoplastic norbornene resin (ZEONEX, ZEONOR, JSR manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) Arton, Inc.).
  • Re ( ⁇ ) is measured with KOBRA 21ADH or WR (manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) by making light of wavelength ⁇ nm incident in the normal direction of the film.
  • the wavelength selection filter can be exchanged manually, or the measurement value can be converted by a program or the like.
  • the substrate may be a retardation plate such as a ⁇ / 4 or ⁇ / 2 plate.
  • a retardation plate such as a ⁇ / 4 or ⁇ / 2 plate.
  • Various known ⁇ / 4 and ⁇ / 2 plates can be used as the ⁇ / 4 and ⁇ / 2 plates.
  • Polarizing plate, circular polarizing plate The polarizing plate and the circularly polarizing plate of the present invention are not particularly limited except for having the conductive member of the present invention, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • a polarizing plate and a circularly-polarizing plate have an electroconductive member and a polarizing film, and also have a protective film as needed.
  • the conductive member is laminated on the polarizing film or the protective film.
  • a general linear polarizing film can be used as the polarizing film.
  • the polarizing film may be a stretched film or a layer formed by coating.
  • the former include a film obtained by dyeing a stretched film of polyvinyl alcohol with iodine or a dichroic dye.
  • the latter include a layer in which a composition containing a dichroic liquid crystalline dye is applied and fixed in a predetermined alignment state.
  • the protective film it is preferable to use a transparent material having an in-plane retardation Re (550) of a wavelength of 550 nm of 40 nm or less, like the substrate.
  • the display device of the present invention may be a liquid crystal display device, preferably has the conductive member of the present invention, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the liquid crystal display device includes a color filter and a backlight, and further includes other members as necessary.
  • the liquid crystal display device is described in, for example, “Next-generation liquid crystal display technology (edited by Tatsuo Uchida, published by Investigative Research Institute, Inc., 1994)”.
  • the liquid crystal display device to which the present invention can be applied is not particularly limited, and can be applied to, for example, various types of liquid crystal display devices described in the “next-generation liquid crystal display technology”.
  • the liquid crystal used in the liquid crystal display device, that is, the liquid crystal compound and the liquid crystal composition are not particularly limited, and any liquid crystal compound and liquid crystal composition can be used.
  • a liquid crystal display device includes the conductive member of the present invention, a color filter, a backlight, a liquid crystal layer, and a TFT substrate.
  • the touch panel of the present invention has a drive voltage of 1 V or more and is not particularly limited as long as it has the conductive member (transparent conductor) of the present invention, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include a capacitive touch panel, a projected capacitive touch panel, and a resistive touch panel. When the driving voltage is high, the movement of metal ions is promoted, so that the migration becomes remarkable, and the effect of the present invention becomes more remarkable.
  • the touch panel includes a so-called touch sensor and a touch pad.
  • the layer structure of the touch panel sensor electrode part in the touch panel is a bonding method in which two transparent electrodes are bonded, a method in which transparent electrodes are provided on both surfaces of a single substrate, a single-sided jumper or a through-hole method, or a single-area layer method. Either is preferable.
  • the projected capacitive touch panel is preferably AC driven rather than DC driven, and more preferably is a drive system that requires less time to apply voltage to the electrodes.
  • the touch panel 10 has a transparent conductor 12 disposed so as to uniformly cover the surface of the transparent substrate 11 (corresponding to the conductive member of the present invention), and is transparent at the end of the transparent substrate 11.
  • An electrode terminal 18 for electrical connection with an external detection circuit is formed on the conductor 12.
  • reference numeral 13 denotes a transparent conductor serving as a shield electrode
  • reference numerals 14 and 17 denote protective films
  • reference numeral 15 denotes an intermediate protective film
  • reference numeral 16 denotes an antiglare film.
  • the transparent conductor 12 When an arbitrary point on the transparent conductor 12 is touched with a finger or the like, the transparent conductor 12 is grounded via the human body at the touched point, and changes to a resistance value between each electrode terminal 18 and the ground line. Occurs. The change of the resistance value is detected by the external detection circuit, and the coordinates of the touched point are specified.
  • the touch panel 20 includes a transparent conductor 22 (corresponding to the conductive member of the present invention), a transparent conductor 23, a transparent conductor 22, and a transparent conductor disposed so as to cover the surface of the transparent substrate 21.
  • An insulating layer 24 that insulates the conductor 23, and an insulating cover layer 25 that generates a capacitance between a contact object such as a finger and the transparent conductor 22 or the transparent conductor 23. Detect position.
  • the transparent conductors 22 and 23 may be configured integrally, and the insulating layer 24 or the insulating cover layer 25 may be configured as an air layer.
  • the touch panel 20 as a projected capacitive touch panel will be schematically described through an arrangement in which the transparent conductor 22 and the transparent conductor 23 are viewed from the plane.
  • the touch panel 20 is provided with a plurality of transparent conductors 22 capable of detecting positions in the X-axis direction and a plurality of transparent conductors 23 in the Y-axis direction so as to be connectable to external terminals.
  • the transparent conductor 22 and the transparent conductor 23 come into contact with a contact target such as a fingertip at a plurality of points, and contact information can be input at multiple points.
  • a contact target such as a fingertip
  • contact information can be input at multiple points.
  • the coordinates in the X-axis direction and the Y-axis direction are specified with high positional accuracy.
  • the structure of the said surface type capacitive touch panel can be selected suitably, and can be applied.
  • the example of the pattern of the transparent conductor by the some transparent conductor 22 and the some transparent conductor 23 was shown in the touch panel 20, the shape, arrangement
  • the touch panel 30 includes a substrate 31 (corresponding to the conductive member of the present invention) on which a transparent conductor 32 is disposed, a plurality of spacers 36 disposed on the transparent conductor 32, and an air layer 34.
  • a transparent conductor 33 that can contact the transparent conductor 32 and a transparent film 35 disposed on the transparent conductor 33 are supported and configured.
  • the touch panel 30 is touched from the transparent film 35 side, the transparent film 35 is pressed, the pressed transparent conductor 32 and the transparent conductor 33 come into contact with each other, and a potential change at this position is not illustrated.
  • the coordinates of the touched point are specified.
  • the display device of the present invention preferably uses the touch panel of the present invention. Although it can select suitably as a display apparatus according to the objective, a liquid crystal display device is preferable and the liquid crystal display device using the polarizing plate of this invention utilized as a touch panel is preferable.
  • the polarizing plate of the present invention provided in the liquid crystal display device may be disposed inside the liquid crystal panel or may be disposed outside the liquid crystal panel.
  • a preferable display device of the present invention uses the touch panel of the present invention having excellent conductivity, transparency, and flexibility, so that it has excellent visibility and responsiveness to screen operations. Is.
  • the average minor axis length (average diameter) and average major axis length of metal nanowires, and the coefficient of variation of the minor axis length were measured as follows. ⁇ Average minor axis length (average diameter) of metal nanowires> Short axis length (diameter) and long axis length of 300 metal nanowires randomly selected from metal nanowires enlarged and observed using a transmission electron microscope (TEM; JEM-2000FX, manufactured by JEOL Ltd.) was measured, and the average minor axis length (average diameter) of the metal nanowires was determined from the average value.
  • TEM transmission electron microscope
  • additive solution A After the addition of the aqueous silver nitrate solution A-1, the mixture was vigorously stirred for 180 minutes to obtain additive solution A.
  • additive solution B 42.0 g of silver nitrate powder was dissolved in 958 g of distilled water.
  • Additional liquid C 75 g of 25% aqueous ammonia was mixed with 925 g of distilled water.
  • additive liquid D 400 g of polyvinylpyrrolidone (K30) was dissolved in 1.6 kg of distilled water.
  • a silver nanowire dispersion liquid (1) was prepared as follows.
  • the obtained filtrate was concentrated to obtain a silver nanowire dispersion liquid (1) having a metal content of 0.45%.
  • the average minor axis length, the average major axis length, the coefficient of variation of the minor axis length of the silver nanowire, and the average aspect ratio were measured as described above.
  • the average minor axis length was 18.6 nm
  • the average major axis length was 8.2 ⁇ m
  • the variation coefficient was 15.0%.
  • the average aspect ratio was 440.
  • a silver nanowire dispersion liquid (2) having a metal content of 0.45% was obtained in the same manner as Preparation Example 1, except that 130.0 g of distilled water was used instead of Additive Liquid A.
  • the average minor axis length, the average major axis length, the coefficient of variation of the minor axis length of the silver nanowire, and the average aspect ratio were measured as described above.
  • the average minor axis length was 49.2 nm
  • the average major axis length was 12.6 ⁇ m
  • the variation coefficient was 23.1%.
  • the average aspect ratio was 267.
  • the silver nanowire dispersion liquid (2) the silver nanowire dispersion liquid obtained by the said method is shown.
  • a silver nanowire dispersion liquid (3) having a metal content of 0.45% was obtained in the same manner as Preparation Example 1, except that 70 g of additive liquid A and 60.0 g of distilled water were used.
  • the average minor axis length, the average major axis length, the coefficient of variation of the minor axis length of the silver nanowire, and the average aspect ratio were measured as described above.
  • the average minor axis length was 29.1 nm
  • the average major axis length was 9.8 ⁇ m
  • the variation coefficient was 21.4%.
  • the average aspect ratio was 377.
  • the average minor axis length was 79.5 nm
  • the average major axis length was 8.5 ⁇ m
  • the coefficient of variation was 26.1%.
  • the average aspect ratio was 107.
  • the average minor axis length was 99.7 nm
  • the average major axis length was 7.7 ⁇ m
  • the coefficient of variation was 29.4%.
  • the average aspect ratio was 77.
  • a silver nitrate solution 301 was prepared by dissolving 60 g of silver nitrate powder in 370 g of propylene glycol. 72.0 g of polyvinylpyrrolidone (molecular weight 55,000) was added to 4.45 kg of propylene glycol, and the temperature was raised to 90 ° C. while venting nitrogen gas through the gas phase portion of the container. This solution was used as a reaction solution 301. 2.50 g of the silver nitrate solution 301 was added to the reaction solution 301 that was vigorously stirred while maintaining the aeration of nitrogen gas, and the mixture was heated and stirred for 1 minute.
  • reaction solution 302. 200 g of the silver nitrate solution 301 was added to the reaction solution 302 which was kept at 90 ° C. and stirred at a stirring speed of 500 rpm at an addition speed of 50 ml / min. The stirring speed was reduced to 100 rpm, the aeration of nitrogen gas was stopped, and heating and stirring were performed for 15 hours. 220 g of the silver nitrate solution 301 was added to this liquid which was kept at 90 ° C.
  • the average minor axis length was 28.5 nm
  • the average major axis length was 15.2 ⁇ m
  • the variation coefficient was 18.6%.
  • the average aspect ratio was 533.
  • a bonding solution 1 was prepared with the following composition.
  • Adhesive solution 1 Takelac WS-4000 5.0 parts (polyurethane for coating, solid concentration 30%, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) ⁇ Surfactant 0.3 part (Narrow Acty HN-100, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) ⁇ Surfactant 0.3 part (Sandet BL, solid content concentration 43%, Sanyo Chemical Industries, Ltd.) ⁇ 94.4 parts of water
  • a corona discharge treatment was applied to both surfaces of a 125 ⁇ m thick PET film, and the adhesive solution 1 was applied to the surface subjected to the corona discharge treatment and dried at 120 ° C. for 2 minutes to obtain a thickness of 0.11 ⁇ m.
  • a first adhesive layer was formed on the PET substrate.
  • An adhesive solution 2 was prepared with the following composition.
  • Adhesive solution 2 was prepared by the following method. While the aqueous acetic acid solution was vigorously stirred, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was dropped into the aqueous acetic acid solution over 3 minutes. Next, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane was added to the aqueous acetic acid solution over 3 minutes with vigorous stirring. Next, tetraethoxysilane was added to the acetic acid aqueous solution over 5 minutes with vigorous stirring, and then stirring was continued for 2 hours. Next, colloidal silica, a curing agent, and a surfactant were sequentially added to prepare an adhesive solution 2.
  • the adhesive solution 2 is applied to the surface by a bar coating method and heated at 170 ° C. for 1 minute. And dried to form a second adhesive layer having a thickness of 0.5 ⁇ m to obtain a PET substrate.
  • PET substrate 102 After the surface of the PET substrate (thickness: 125 ⁇ m) is subjected to corona discharge treatment, a 0.02% (N- ( ⁇ -aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane aqueous solution is coated with an amount of 8.8 mg by the bar coating method. / M 2 was applied and dried at 100 ° C. for 1 minute to obtain a surface-treated PET substrate 102.
  • TAC substrate 104 After the surface of a TAC (triacetylcellulose: Fujitac) substrate (thickness 100 ⁇ m) is corona discharge treated, 0.02% (N- ( ⁇ -aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane aqueous solution is bar coated. The coating amount was 8.8 mg / m 2 by the above method and dried at 100 ° C. for 1 minute to obtain a surface-treated TAC substrate 104.
  • TAC triacetylcellulose: Fujitac
  • the sol-gel reaction was caused by drying for a minute to form a conductive layer.
  • Conductive members T2 to T18 were obtained in the same manner as the conductive member T1, except that the conductive member T1 was changed to a substrate having a different surface resistance.
  • a tin dioxide-antimony composite needle metal oxide aqueous dispersion (FS-10D, long axis manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) was added to the adhesive solution 1 described in (Preparation Example 2).
  • the ratio obtained by long / short axis length 25, antimony oxide content 3.5%) was added, and the amount of acicular metal particles added was changed as shown in Table 1 below.
  • the total liquid amount was adjusted by reducing the amount of distilled water added by the mass% of the addition of the acicular metal oxide aqueous dispersion.
  • Patterning of the conductive layers of the conductive members T1 to T18 was performed by photolithography using a positive resist.
  • ⁇ Positive resist formulation> (Synthesis Example 1) ⁇ Synthesis of binder (A-1)> Methacrylic acid (MAA) (7.79 g) and benzyl methacrylate (BzMA) (37.21 g) are used as monomer components constituting the copolymer, and AIBN (0.5 g) is used as a radical polymerization initiator. These were polymerized in a solvent propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (55.00 g) to obtain a PGMEA solution of binder (A-1) (solid content concentration: 45 mass%). The polymerization temperature was adjusted to 60 to 100 ° C.
  • PGMEA solvent propylene glycol monomethyl ether acetate
  • the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene was 30,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.21.
  • photosensitive composition (1) 4.19 parts by weight of binder (A-1) (solid content: 40.0% by weight, PGMEA solution), TAS-200 represented by the following structural formula as a photosensitive compound (esterification rate: 66%, Toyo Gosei Co., Ltd.) 0.95 parts by mass), 0.80 part by mass of EHPE-3150 (manufactured by Daicel Chemical Industries) as a crosslinking agent, and 19.06 parts by mass of PGMEA were added and stirred to prepare a photosensitive composition (1). did.
  • the photosensitive composition (1) was applied to a bar so that the dry film thickness was 5 ⁇ m, dried in an oven at 150 ° C. for 5 minutes, and a high-pressure mercury lamp i-line (365 nm) was applied from the exposure mask to 60 mJ / Exposure was performed by irradiation with an intensity of cm 2 (illuminance 20 mW / cm 2 ).
  • the exposed conductive layer was subjected to shower development with a 1% aqueous sodium hydroxide solution at 35 ° C. for 60 seconds. The shower pressure was 0.08 MPa, and the time until the stripe pattern appeared was 30 seconds. After rinsing with a shower of pure water, it was dried at 50 ° C.
  • An exposure mask capable of forming an electrode overlap length of 15 mm was used.
  • Etching process >> The bleach-fixing solution CP-48S-A, the bleach-fixing solution CP-48S-B (both manufactured by FUJIFILM Corporation) and pure water are mixed at a mass ratio of 1: 1: 6. Etching was performed by immersing the conductive layer 1 with a resist pattern in an etching solution obtained by adjusting to 35 ° C. for 2 minutes. The resist-patterned conductive film 1 after the etching treatment was rinsed with a shower of pure water, and then water on the sample surface was blown off with an air knife and dried at 60 ° C. for 5 minutes to produce a patterned conductive layer 1A with a resist pattern.
  • ⁇ Resist stripping process Without exposing the patterned conductive layer 1A with a resist pattern, exposure was performed by irradiating a high-pressure mercury lamp i-line (365 nm) with an intensity of 100 mJ / cm 2 (illuminance 20 mW / cm 2 ). The exposed conductive layer was shower-developed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 75 seconds. The shower pressure was 0.1 MPa. The patterned conductive layer 1A with a resist pattern after shower development is rinsed with a shower of pure water, and then water on the sample surface is blown off with an air knife and dried at 60 ° C. for 5 minutes. 1 was produced.
  • the obtained conductive members were evaluated for surface resistance and optical characteristics (total light transmittance, haze) by the methods described later, and the results are shown in the following table.
  • the surface resistance of the substrate was measured using Hiresta UP / MCP-HT450 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. The measurement was carried out by measuring the central part of five randomly selected samples of a 10 cm ⁇ 10 cm sample, and obtaining an average value.
  • ⁇ Surface resistance value of conductive layer The surface resistance of the conductive region of the conductive layer was measured using Loresta GP / MCP-T600 (ESP probe) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. The measurement was carried out by measuring the central part of five randomly selected conductive regions of a 10 cm ⁇ 10 cm sample to obtain an average value.
  • ⁇ Minimum value between adjacent electrodes (S)> The minimum distance between adjacent electrodes of the patterned sample was observed and measured using an optical microscope (Nikon Corporation industrial microscope / ECLIPSE). The minimum distance between adjacent electrodes indicates the distance between conductive regions, that is, the distance S shown in FIG.
  • ⁇ Migration test> The comb-shaped electrode produced by patterning as shown in FIG. 9 is placed on both ends with silver paste (Fujikura Kasei Co., Ltd .: D-500), air-dried, baked at 130 ° C. for 10 minutes, and then applied to the comb-shaped electrode.
  • the PET film 100 ⁇ m thickness
  • a copper tape was affixed to the silver paste part which is not coat
  • the electrode wiring resistance values before and after the migration test were measured using a microprober (MP-10A, manufactured by Nihon Micronics) and an analyzer (4155C, manufactured by Agilent).
  • an application voltage of 3 V (DC) was applied for 1 hour in an environment of 60 ° C. and 90% RH, and the resistance increase ratio before and after the migration test was measured.
  • the measurement position was performed from the position shown in FIG. From the results of the resistance increase magnification before and after the migration test, the migration resistance was evaluated in four stages. 4 points: The resistance increase rate after the test is 0.8 times or more and less than 1.3 times. (No problem in practical use) 3 points: The resistance increase ratio after the test is 1.3 times or more and less than 1.7 times. (No problem in practical use) 2 points: The resistance increase ratio after the test is 1.7 times to less than 2.1 times. (Practical problems may occur) 1 point: The resistance increase rate after the test is 2.1 times or more. (There are practical problems)
  • a lead-out wiring was formed in the conductive region having the comb-shaped electrode pattern.
  • Silver paste (Fujikura Kasei Co., Ltd .: D-500) is printed using a screen printer (Mitani Micronics Co., Ltd .: MEC-2400), air-dried for 1 hour, and then dried in a clean oven at 100 ° C. for 10 minutes. Was formed.
  • the size of the extracted wiring is 100 ⁇ m in line width and 30 mm in length, and the number of whiskers generated in the formed wiring was evaluated in four stages. 4 points: 0 points (no problem in practical use) 3 points: 1 or less (no problem in practical use) 2 points: 2 places or less (problem may occur in practice) 1 point: 3 or more (practical problems)
  • Examples 1 to 15 in which the conductive layer containing the metal nanowire is provided on the substrate having a surface resistance value of 10 8 to 10 13 ⁇ / ⁇ have a resistance increase ratio of 2 times or less and migration. It can be seen that the occurrence of this is effectively suppressed and there is no printing failure of the silver paste wiring printed on the conductive member. On the other hand, it can be seen that either the occurrence of migration or printing failure is inferior to the example in the comparative example.

Abstract

 本発明の導電性部材は、基板上に、金属ナノワイヤーを含有する導電層を有し、前記基板の前記導電層と隣接する表面の表面抵抗値が108~1013Ω/□である。導電層は、導電性領域と非導電性領域を有し、前記導電性領域の隣接電極間距離の最小値が15μm以上であることが好ましい。また、金属ナノワイヤーは、銀を含むことが好ましい。

Description

導電性部材、それを用いたタッチパネル、表示装置、及び入力装置
 本発明は、導電性部材、それを用いたタッチパネル、表示装置、及び入力装置に関する。
 タッチパネルを搭載した液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等の表示装置(例えば、携帯情報端末及び携帯電話)、及び集積型太陽電池等に用いる電極用の導電材料や電磁波遮蔽材としてITOガラスやITOフィルムが広く利用されているが、インジウム金属は希少な金属であること、長波長領域の光透過率が低いことに起因する色味、低抵抗化には高温の熱処理が必要であること、屈曲耐性が低いなどの問題があるため、ITOガラスやITOフィルムの代替材料が種々検討されている。
 代替材料の一つとして導電性の金属ナノワイヤーを用いた導電材料が知られており、金属ナノワイヤーは、透明性、低抵抗、使用金属量の低減の面では優れていることからITOガラスやITOフィルムの代替材料としての期待が高まっている。
 しかし、金属ナノワイヤーは、ワイヤー構造であることからヘイズ値が高く、金属ナノワイヤーの直径増大に伴いヘイズ値が大きくなり、特に透明電極をパターニングした際に金属ナノワイヤーを有する部分(導電性領域)と有しない部分(非導電性領域)とのヘイズ値の差が大きく、電極パターンが見え易くなるという視認性の問題がある。
 このため、金属ナノワイヤーの直径を細くすることでヘイズ値の差を小さくし、電極パターンを見えにくくする方法が考えられるが、金属ナノワイヤーの直径(短軸長)が細くなるに伴い表面積が大きくなり、デバイス用電極として用いた際にマイグレーションの発生が顕著になるという問題が発生した。
 また、銀は、金属の中で最も高い導電率を有していることから、金属ナノワイヤーとして、銀ナノワイヤーを使用することが好ましい一方、銀は、高温高湿下でマイグレーションを起こしやすい金属であることが知られている。
 このため、様々なマイグレーションを防止する方法が提案されており、例えば、特許文献1では、銀ナノワイヤーを含有する層にベンゾトリアゾール系、トリアジン系、イソシアヌル付加物類等からなるマイグレーション防止層を形成させる方法が提案されており、また、特許文献2では、銀以外の貴金属や卑金属と合金化することによりマイグレーションを抑制させる方法が提案されている。
 しかし、特許文献1及び特許文献2に記載の方法を用いても、マイグレーションの発生を効果的に抑制するには至っておらず、更なる改善が望まれているのが実情である。また、特許文献3にはエッチング後の非画像部(非導電部)の表面抵抗値が107Ω/□以上であることが記載されているが、マイグレーションに関する記述はない。
特開2009-146678号公報 特開2009-120867号公報 特開2012-009383号公報
 本発明は、上記問題を解決することを課題とし、具体的には、マイグレーションの発生、および静電気によりインクが引っ張られ線幅が不均一になることを効果的に抑制した導電性部材、タッチパネル、入力装置及び表示装置を提供することを課題とする。
 本発明者は、鋭意検討した結果、金属ナノワイヤーを含有する導電層を形成している基板の表面抵抗値が所定の範囲内であるとマイグレーションが発生しにくくなることから上記課題を解決し得るとの知見を得、本発明を完成するに至った。
 また、本発明者は、予期せぬことに、基板の表面抵抗値を108~1013Ω/□とすることで、導電性部材に更に銀ペーストなどのインクを印刷する際に、静電気によりインクが引っ張られ線幅が不均一になる(ヒゲが発生する)ことを防止でき、歩留まりを向上させることができることも見出した。その他、静電気によるICチップの故障防止などにも効果があることを見出した。
 さらに、本発明者は、マイグレーションは、静電容量式タッチパネルの駆動電圧が3Vでも発生し、パターニングされた電極配線の抵抗値が数倍以上になると、静電容量の検出不良が発生し、デバイスの動作不良がおき易いことを知見した。
 前記課題は、下記[1]および[9]~[14]の導電性部材、タッチパネル、表示装置、入力装置、偏光板、円偏光板、及び導電性部材の製造方法により解決され、好ましくは、下記[2]~[8]、及び[15]の導電性部材により解決される。
[1] 基板上に、金属ナノワイヤーを含有する導電層を有し、基板の導電層と隣接する表面の表面抵抗値が108~1013Ω/□であることを特徴とする導電性部材。
[2] 基板の少なくとも一方の面に帯電防止層を有する[1]の導電性部材。
[3] 導電層の隣接電極間距離の最小値が15μm以上である[1]又は[2]の導電性部材。
[4] 金属ナノワイヤーが、銀を含む[1]~[3]のいずれか1つの導電性部材。
[5] 金属ナノワイヤーの平均短軸長が、5~50nmである[1]~[4]のいずれか1つの導電性部材。
[6] 金属ナノワイヤーの平均短軸長が、5~25nmである[1]~[4]のいずれか1つの導電性部材。
[7] 導電層の表面に絶縁膜が積層された[1]~[6]のいずれか1つの導電性部材。
[8] 帯電防止層は、導電性針状金属酸化物微粒子を含む[2]~[7]のいずれか1つの導電性部材。
[9] [1]~[8]のいずれか1つの導電性部材を用いた、駆動電圧が1V以上であることを特徴とするタッチパネル。
[10] [9]のタッチパネルを用いたことを特徴とする表示装置。
[11] [9]のタッチパネルを用いたことを特徴とする入力装置。
[12] [1]~[8]のいずれか1つの導電性部材を有することを特徴とする偏光板。
[13] [1]~[8]のいずれか1つの導電性部材を有することを特徴とする円偏光板。
[14] [1]~[8]のいずれか1つの導電性部材の製造方法であって、
基板の表面抵抗値が108~1013Ω/□である面上に、金属ナノワイヤーを含有する導電層を適用する工程を含むことを特徴とする導電性部材の製造方法。
[15] マイグレーション試験前後の配線抵抗値の変化が2倍以下である[1]~[8]のいずれか1つの導電性部材。
 本発明によれば、マイグレーションの発生、および静電気によりインクが引っ張られ線幅が不均一になることを効果的に抑制した導電性部材、タッチパネル、入力装置及び表示装置を提供することができる。
本発明の導電性部材の一例の概略図である。 本発明の導電性部材の他の一例の概略図である。 表面型静電容量方式タッチパネルの一例の概略図である。 表面型静電容量方式タッチパネルの他の一例の概略図である。 投射型静電容量方式タッチパネルの一例の概略図である。 抵抗膜式タッチパネルの一例の概略図である。 隣接電極間距離最小値Sを示した概略図である。 隣接電極間絶縁抵抗の測定位置を示した概略図である。 マイグレーション試験の測定位置を示した概略図である。
 以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 本発明の導電性部材の一例の概略図を図1に示す。本発明の導電性部材は、表面抵抗値が108~1013Ω/□の基板200と、該基板2上に金属ナノワイヤーを含有する導電層100とを有する。また、基板200の少なくとも一方の面に帯電防止層300を有していることが好ましい。
 導電層は、表面抵抗値が108~1013Ω/□である基板の面上に付設して形成されたものであり、具体的には塗布などの方法により形成される。導電層が形成される態様としては、例えば、図7に示すように、導電性領域及び非導電性領域がライン状にパターニングされる態様が挙げられる。導電層の隣接電極間距離(導電性領域と非導電性領域とにパターニングした際、導電性領域の電極間距離をいう。)の最小値(図7中のS)が15μm以上であることが好ましく、50μm以上であることがより好ましく、100μm以上であることが特に好ましい。隣接電極間距離の最小値を15μm以上とすることで、金属ナノワイヤーの平均短軸長が5~50nmである金属ナノワイヤーを使用してもマイグレーションの発生を抑制することができる。
 本発明における基板としては、図2に一例を示すように、支持体400の上に帯電防止層300が形成されたものが例示される。基板200が帯電防止層を有することで、基板の導電層と隣接する表面の抵抗値を108~1013Ω/□とすることができ、結果として、マイグレーション抑止を達成でき、また、静電気に起因する後工程(導電層のパターニングや貼合する工程)の不具合を改良することが出来るので歩留り向上を達成できる。
 本発明では、支持体と、導電層と隣接する層を含めた全体を基板と定義する。例えば、図2に示すように、支持体と帯電防止層とを有し、帯電防止層が導電層と隣接する場合、支持体と帯電防止層を含めて基板と定義する。帯電防止層の詳細については後述する。
 基板の導電層と隣接する表面の表面抵抗値は、108~1013Ω/□であり、108~1012Ω/□であることが好ましく、108~1011Ω/□であることがより好ましい。基板の導電層と隣接する表面の表面抵抗値を108~1013Ω/□とすることで、マイグレーションが発生しにくくなる。なお、基板の導電層と隣接する表面の表面抵抗値は、基板が基板と帯電防止層とを有し、且つ帯電防止層と導電層とが隣接する態様である場合、導電層に隣接する帯電防止層の表面あるいは帯電防止層の上に設けた中間層の表面の表面抵抗値をいう。
 導電層の表面には、絶縁膜を有することが好ましい。導電層表面に絶縁膜を有することで、外部の水分や酸素、硫化水素、二酸化硫黄、及び二酸化窒素などの腐食性ガスから導電層を保護することができる。絶縁膜の詳細については後述する。
 以下、本発明に用いられる種々の部材等について詳細に説明する。
基板:
 本発明の導電性部材は、前記導電層を支持する基板を有する。基板の金属ナノワイヤーを含有する導電層と隣接する表面の表面抵抗値は、108~1013Ω/□であり、108~1012Ω/□であることが好ましく、108~1011Ω/□であることがより好ましい。基板の表面抵抗値は、例えば、ハイレスタUP(三菱化学株式会社製)により測定することができる。金属ナノワイヤーを含有する導電層と隣接する表面の表面抵抗値が108Ω/□未満では、電極から発生した金属イオンに電界がかかりやすく、イオンが電気泳動で動いていきやすく、マイグレーションがおきやすい。また、1013Ω/□を超えると、電極から金属イオンが発生しても電界がかからず、マイグレーションは起き難くなるものの、基板に静電気が発生しやすくなるために後の配線印刷工程等で印刷パターンが不均一になるなどの問題が生じる。
 基板の光透過率は、65%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましい。前記光透過率は、例えば分光光度計(V670、日本分光社製)により測定することができる。
 また、用いる基板の金属ナノワイヤーを含有する導電層と隣接する表面の表面抵抗値が108~1013Ω/□でなくても、高分子フィルムの表面をプラズマ処理やコロナ処理などの方法により処理することで表面抵抗値を108~1013Ω/□とした高分子フィルムを用いてもよい。
 プラズマ処理やコロナ処理などの方法により処理するのに好ましい高分子フィルム等の例には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、トリアセチルアセテート(TAC)、シクロオレフィンポリマー(COP)等が含まれる。
 前記基板の表面は、前記導電層との密着性を向上させるための表面処理が実施されていてもよい。表面処理は、物理的又は化学的方法によって実施される。前記物理的方法としては、サンドブラスト法などにより基板表面を荒らしてアンカー効果を付与する方法が挙げられる。前記化学的方法としては、プラズマ処理やコロナ処理などにより基板表面を活性化する方法、シランカップリング剤処理により導電層と化学的に密着性を上げる方法、プライマー層等の下塗り層を設ける方法などが挙げられる。前記下塗り層は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、紫外線吸収能や酸化防止能、可視光吸収能などを付与してもよい。これらの中でも、簡便性と処理均一性の点でコロナ処理やプラズマ処理が特に好ましい。
 前記基板の厚みについても特に制限はない。平均厚みは、0.01mm~10mmであることが好ましく、0.02mm~1mmであることがより好ましい。但し、この範囲に限定されるものでない。
帯電防止層:
 本発明では、基板の少なくとも一方の面に帯電防止層を有していることが好ましく、基板と導電層との間に有していることがより好ましい。
 また、帯電防止層は、接着剤等を含有させ、基板と導電層とを接着する接着層の機能を有するようにしてもよい。帯電防止層を有することで、導電層のパターニングや貼合プロセスの段階で異物が付着することを防止し、歩留まりを向上させることができる。
 基板に帯電防止性を付与する手段として、界面活性剤やカーボンブラックを基板フィルムに練り込む方法が挙げられるが、界面活性剤を練り込むと経時によるブリードアウトが発生したり、カーボンブラックを練り込むと基板フィルムの透明性が損なわれたり、カーボンブラックが粉落ちし汚染させるなどの問題がある。このため、本発明では、基板の少なくとも一方の面に帯電防止層を有する態様とすることで好適に基板の帯電防止性を付与することができる。
 帯電防止層は、導電性金属酸化物微粒子とバインダーとを少なくとも含むことが好ましい。
 導電性金属酸化物微粒子としては、例えば、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモンなどが挙げられる。導電性金属酸化物微粒子の詳細は、特開2010-188604号公報に記載されている。なお帯電防止剤としては、導電性金属酸化物微粒子の他に、界面活性剤類、導電性ポリマー類、カーボン粒子類、金属平板粒子類や金属フィラー類でも良い。界面活性剤としては例えばアニオン系、カチオン系、両イオン性系、ノニオン系化合物など、導電性ポリマーとしては例えばポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリピロールなど、カーボン粒子類としては例えばカーボンブラックやカーボンフィラー、カーボンナノチューブ、グラフェンなど、金属平板粒子類や金属フィラー類としては例えばアルミや銀などのフィラーやフレークなどが挙げられる。
 本発明で使用する帯電防止層としては、導電性金属酸化物微粒子は、導電性針状金属酸化物微粒子であることが好ましい。針状の導電性金属酸化物微粒子を採用することにより、光透過率およびヘイズという光学的特性と導電性の両立をより効果的に達成できる。
 導電性針状金属酸化物微粒子における、針状とは、その形状が、短軸平均粒径が5~500nmであり、長軸平均粒径が50~5000nmであって、アスペクト比(長軸平均粒径/短軸平均粒径)が3以上のものを意味する。短軸平均粒径は、好ましくは、5~300nmである。長軸平均粒径は、好ましくは、100~300nmである。アスペクト比は、好ましくは、5~300である。
 本発明で用いる導電性針状金属酸化物微粒子は、スズおよび/またはアンチモンを含む酸化物であることが好ましく、アンチモンがドープされた酸化スズであることがより好ましい。アンチモンがドープされた酸化スズの場合、アンチモン含有率が0~10モル%であることが好ましく、1~5モル%であることがより好ましい。
 導電性針状金属酸化物微粒子は、バインダー100質量部に対し、10~100質量部含まれることが好ましく、20~90質量部含まれることがより好ましい。
 また、導電性針状金属酸化物微粒子は、導電層に対し、5~50質量%の割合で含まれることが好ましく、10~45質量%の割合で含まれることがさらに好ましい。
 バインダーは、導電性針状金属酸化物を分散させるバインダーとしての役割を果たす。よって、かかる役割を果たす限り、その種類等は特に限定されるものではない。バインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリビニルピロリドン、水溶性ポリエステル、水溶性ポリウレタン、水溶性ナイロン、水溶性エポキシ樹脂、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの誘導体等の水溶性バインダー;水分散アクリル樹脂、水分散ポリエステル等の水分散型樹脂;アクリル樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニルエマルジョン、SBR(スチレン・ブタジエン・ゴム)エマルジョン等のエマルジョン;アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の有機溶剤可溶型樹脂を挙げることができる。水溶性バインダー、水分散型樹脂及びエマルジョンが好ましく、水溶性バインダーがさらに好ましい。
 バインダーは、ガラス転移温度が90℃以上であることが好ましい。このようなバインダーを採用することにより、支持体からのオリゴマーの析出を抑止することができる。バインダーのガラス転移温度(Tg)が90℃以上という観点で好ましいものとしては、ポリエステル、ポリウレタンが挙げられる。
 これらのバインダーには、さらに界面活性剤を添加してもよく、また架橋剤等を添加しても良い。
 界面活性剤としては、例えばアルキルベンゼンイミダゾールスルホン酸塩、ナフタリンスルホン酸塩、カルボン酸スルホンエステル、リン酸エステル、ヘテロ環アミン類、アンモニウム塩類、ホスホニウム塩類及びベタイン系両性塩類を挙げることができる。界面活性剤は、バインダー100質量部に対し、0.1~20質量部含まれることが好ましく、1~10質量部含まれることがより好ましい。
 架橋剤として好ましい化合物は、エポキシ系化合物、アルデヒド系化合物、活性ハロゲン系化合物、活性ビニル系化合物、N-カルバモイルピリジニウム塩化合物、N-メチロール系化合物(ジメチロールウレア、メチロールジメチルヒダントイン等)、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、イソシアネート化合物、高分子硬膜剤(特開昭62-234157号公報などに記載の化合物)、ホウ酸及びその塩、ホウ砂、アルミみょうばん等を挙げることができる。架橋剤は、バインダーの種類に応じて適宜定めることができる。水溶性バインダーを用いる場合、カルボジイミド化合物が好ましい。架橋剤は、バインダー100質量部に対し、2~80質量部含まれることが好ましく、5~50質量部含まれることがより好ましい。
 帯電防止層の形成は、例えば、上記導電性針状金属酸化物粒子及びバインダー等を水、あるいは有機溶剤に分散又は溶解させ、得られた塗布液を基板表面に塗布、加熱乾燥することにより実施することができる。塗布は、例えばエアードクターコーター、ブレッドコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター、バーコーター等の公知の塗布方法で行なうことができる。
 帯電防止層の塗布量は、固形分で0.01~10g/m2が好ましく、0.1~5g/m2がより好ましい。該塗布量が0.01g/m2以上の場合は、導電性の観点で好ましい。
 帯電防止層の厚さは、0.01~100μmであることが好ましく、0.05~10μmであることがより好ましい。
中間層:
 帯電防止層と導電層との間に中間層を設けてもよい。導電層と帯電防止層との間に中間層を設けることにより、導電層を塗布する基板表面の表面抵抗値を制御することができるので、マイグレーションの発生を抑止できる効果、導電層の基板への密着性を良くする効果が得られる。
 前記中間層の厚みについても特に制限はない。平均厚みは、0.05μm~5μmであることが好ましく、0.1mm~3μmであることが好ましい。但し、この範囲に限定されるものではない。
 前記中間層の材質については特に制限はないが、導電層および帯電防止層との密着性が良い材質が良く、例えば導電層のマトリクスとしてゾルゲル硬化物を用いる場合は、ゾルゲル加水分解物の塗布性や、ゾルゲル硬化物との親和性が良い金属アルコキシド化合物加水分解物やシランカップリング剤を含んでも良い。また中間層は目的に応じて、コロイダルシリカの様な金属酸化物粒子や紫外線吸収剤、染料、顔料、導電性粒子などを含んでもよい。
 前記中間層の形成は、例えば、金属アルコキシド化合物加水分解物やシランカップリング剤等を含有する塗布液を基板表面に塗布、加熱乾燥することにより実施することができる。塗布は一般的な塗布方法で行うことができ、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばロールコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、などが挙げられる。
金属ナノワイヤー:
 本明細書では、金属ナノワイヤーとは、導電性を有し、且つ長軸方向長さが直径(短軸方向長さ)に比べて十分に長い形状を持つものをいう。金属ナノワイヤーは、中実繊維であっても、中空繊維であってもよい。
 前記金属ナノワイヤーの材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、長周期律表(IUPAC1991)の第4周期、第5周期、及び第6周期よりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属が好ましく、第4周期、第5周期、及び第6周期よりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属、かつ第2族~第14族から選ばれる少なくとも1種の金属がより好ましく、第4周期、第5周期、及び第6周期よりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属、かつ第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族、及び第14族から選ばれる少なくとも1種の金属が更に好ましく、主成分として含むことが特に好ましい。
 前記金属としては、例えば、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、スズ、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンテル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛、これらの合金などが挙げられる。これらの中でも、導電性に優れる点で、銀、及び銀との合金が特に好ましい。
 前記銀との合金で使用する金属としては、白金、オスミウム、パラジウム、イリジウム、スズ、ビスマス、ニッケルなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 前記金属ナノワイヤーの形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円柱状、直方体状、断面が多角形となる柱状など任意の形状をとることができるが、高い透明性が必要とされる用途では、円柱状や断面が多角形となる柱状の多角形の角が丸まっている形状であることが好ましい。
 ここで、前記金属ナノワイヤーの断面形状は、基板上に金属ナノワイヤー水分散液を塗布し、ミクロトームにより作製した断面切片を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより調べることができる。
 前記金属ナノワイヤーの平均短軸長さ(「平均短軸長」、「平均直径」と称することがある)としては、5~50nmであり、10~40nmが好ましく、15~30nmがより好ましい。
 前記平均短軸長さが、5nm未満であると、耐酸化性が悪化し、耐久性が悪くなることがある。一方平均短軸長が50nm以上であると、金属ナノワイヤーの散乱が大きくなり、導電性部材のヘイズ値が大きくなることがある。
 前記金属ナノワイヤーの平均短軸長さは、透過型電子顕微鏡(TEM;日本電子株式会社製、JEM-2000FX)を用い、300本の金属ナノワイヤーを観察し、その平均値から金属ナノワイヤーの平均短軸長さを求めた。なお、前記金属ナノワイヤーの短軸が円形でない場合の短軸長さは、最も長いものを短軸長さとした。
 前記金属ナノワイヤーの平均長軸長さ(「平均長軸長」、「平均長さ」と称することがある)としては、5μm以上であることが好ましく、5μm~40μmがより好ましく、5μm~30μmが更に好ましい。
 前記平均長軸長さが、5μm未満であると、密なネットワークを形成することが難しく、十分な導電性を得ることができないことがあり、40μmを超えると、金属ナノワイヤーが長すぎて製造時に絡まり、製造過程で凝集物が生じてしまうことがある。
 前記金属ナノワイヤーの平均長軸長さは、例えば透過型電子顕微鏡(TEM;日本電子株式会社製、JEM-2000FX)を用い、300本の金属ナノワイヤーを観察し、その平均値から金属ナノワイヤーの平均長軸長さを求めた。なお、前記金属ナノワイヤーが曲がっている場合、それを弧とする円を考慮し、その半径、及び曲率から算出される値を長軸長さとした。
 金属ナノワイヤーの短軸長の変動係数としては、50%以下が好ましく、40%以下がより好ましく、30%以下が特に好ましい。
 前記変動係数は、上記電子顕微鏡(TEM)像からランダムに選択した300本のナノワイヤーの短軸長(直径)を測定し、その300本についての標準偏差と平均値を計算することにより、求めた。
 前記金属ナノワイヤーは、特に制限はなく、いかなる方法で作製してもよいが、以下のようにハロゲン化合物と分散剤を溶解した溶媒中で金属イオンを還元することによって製造することが好ましい。また、金属ナノワイヤーを形成した後は、常法により脱塩処理を行うことが、分散性、導電層(「導電性層」ともいう。)の経時安定性の観点から好ましい。
 また、金属ナノワイヤーの製造方法としては、特開2009-215594号公報、特開2009-242880号公報、特開2009-299162号公報、特開2010-84173号公報、特開2010-86714号公報、などに記載の方法を用いることができる。
 金属ナノワイヤーの製造に用いられる溶媒としては、親水性溶媒が好ましく、例えば、水、アルコール類、多価アルコール類、エーテル類、ケトン類などが挙げられ、これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどが挙げられる。多価アルコール類としては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコールなどが挙げられる。エーテル類としては、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。加熱する場合、その加熱温度は、用いる溶媒の沸点を超えない限りにおいて、250℃以下が好ましく、20℃以上200℃以下がより好ましく、30℃以上180℃以下がさらに好ましく、40℃以上170℃以下が特に好ましく、50℃以上100℃以下が最も好ましい。なお、上記沸点とは、反応溶媒の蒸気圧が反応容器中の圧力と等しくなる温度のことを指す。上記温度を20℃以上とすることで、金属ナノワイヤーの形成が促進され、製造にかかる工程時間を短縮できるため好ましい。また、250℃以下とすることで、金属ナノワイヤーの短軸長さ及び長軸長さの単分散性が向上し、透明性、及び、導電性の観点から好適である。なお、必要に応じて、金属ナノワイヤーの製造過程で温度を変更してもよく、途中での温度変更は核形成の制御や再核発生の抑制、選択成長の促進による単分散性向上の効果があることがある。
 前記加熱の際には、還元剤を添加して行うことが好ましい。
 前記還元剤としては、特に制限はなく、通常使用されるものの中から適宜選択することができ、例えば、水素化ホウ素金属塩、水素化アルミニウム塩、アルカノールアミン、脂肪族アミン、ヘテロ環式アミン、芳香族アミン、アラルキルアミン、アルコール類、多価アルコール類、有機酸類、還元糖類、糖アルコール類、亜硫酸ナトリウム、ヒドラジン化合物、デキストリン、ハイドロキノン、ヒドロキシルアミン、グルタチオンなどが挙げられる。これらの中でも、還元糖類、その誘導体としての糖アルコール類、多価アルコール類が特に好ましい。前記還元剤によっては、機能として分散剤や溶媒としても機能する化合物があり、同様に好ましく用いることができる。
 前記金属ナノワイヤーの製造の際には分散剤と、ハロゲン化合物又はハロゲン化金属微粒子を添加して行うことが好ましい。
 分散剤の添加のタイミングは、還元剤の添加前でも、還元剤の添加と同時でも、さらには、還元剤の添加後でもよく、金属イオンあるいはハロゲン化金属微粒子の添加前でも、金属イオンあるいはハロゲン化金属微粒子の添加と同時でも、さらには、金属イオンあるいはハロゲン化金属微粒子の添加後でもよい。
 前記分散剤を添加する段階は、粒子を調製する前に添加し、分散ポリマー存在下で添加してもよいし、粒子を調製した後に分散状態を制御するために添加しても構わない。分散剤の添加を2段階以上に分けるときには、その量は必要とする金属ワイヤーの短軸長さ及び長軸長さにより変更する必要がある。これは、分散剤の添加量が、金属ナノワイヤーの核となる金属粒子の量やサイズに影響し、かつ、金属ナノワイヤーの核となる金属粒子の量やサイズが、金属ナノワイヤーの短軸長さ及び長軸長さに影響することに起因しているためと考えられる。
 前記分散剤としては、例えばアミノ基含有化合物、チオール基含有化合物、スルフィド基含有化合物、アミノ酸又はその誘導体、ペプチド化合物、多糖類、多糖類由来の天然高分子、合成高分子、又はこれらに由来するゲル等の高分子化合物類、などが挙げられる。これらのうち分散剤として用いられる各種高分子化合物類は、後述するポリマーに包含される化合物である。
 分散剤として好適に用いられるポリマーとしては、例えば保護コロイド性のあるポリマーであるゼラチン、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアルキレンアミン、ポリアクリル酸の部分アルキルエステル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン構造を含む共重合体、アミノ基やチオール基を有するポリアクリル酸、等の親水性基を有するポリマーが好ましく挙げられる。
 分散剤として用いるポリマーはGPC法により測定した重量平均分子量(Mw)が、3,000以上300,000以下であることが好ましく、5,000以上10,0000以下であることがより好ましい。
 前記分散剤として使用可能な化合物の構造については、例えば「顔料の事典」(伊藤征司郎編、株式会社朝倉書院発行、2000年)の記載を参照できる。
 使用する分散剤の種類によって得られる金属ナノワイヤーの形状を変化させることができる。
 前記ハロゲン化合物としては、臭素、塩素、ヨウ素を含有する化合物であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、臭化ナトリウム、塩化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、ヨウ化カリウム等のアルカリハライドや下記の分散剤と併用できる化合物が好ましい。
 前記ハロゲン化合物によっては、分散剤として機能するものがありうるが、同様に好ましく用いることができる。
 前記ハロゲン化合物の代替としてハロゲン化銀微粒子を使用してもよいし、ハロゲン化合物とハロゲン化銀微粒子を共に使用してもよい。
 また、分散剤とハロゲン化合物とは双方の機能を有する単一の物質を用いてもよい。即ち、分散剤としての機能を有するハロゲン化合物を用いることで、1つの化合物で、分散剤とハロゲン化合物の双方の機能を発現する。
 分散剤としての機能を有するハロゲン化合物としては、例えば、アミノ基と臭化物イオン又は塩化物イオン、ヨウ化物イオンを含むヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムアイオダイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド、ドデシルトリメチルアンモニウムアイオダイド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロミド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド、ステアリルトリメチルアンモニウムアイオダイド、デシルトリメチルアンモニウムブロミド、デシルトリメチルアンモニウムクロリド、デシルトリメチルアンモニウムアイオダイド、ジメチルジステアリルアンモニウムブロミド、ジメチルジステアリルアンモニウムクロリド、ジメチルジステアリルアンモニウムアイオダイド、ジラウリルジメチルアンモニウムブロミド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロリド、ジラウリルジメチルアンモニウムアイオダイド、ジメチルジパルミチルアンモニウムブロミド、ジメチルジパルミチルアンモニウムクロリド、ジメチルジパルミチルアンモニウムアイオダイド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムアイオダイド、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムアイオダイド、テトラプロピルアンモニウムブロミド、テトラプロピルアンモニウムクロリド、テトラプロピルアンモニウムアイオダイド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムアイオダイド、メチルトリエチルアンモニウムクロリド、メチルトリエチルアンモニウムブロミド、メチルトリエチルアンモニウムアイオダイド、ジメチルジエチルアンモニウムブロミド、ジメチルジエチルアンモニウムクロリド、ジメチルジエチルアンモニウムアイオダイド、エチルトリメチルアンモニウムブロミド、エチルトリメチルアンモニウムクロリド、エチルトリメチルアンモニウムアイオダイド、ヘキサデシルジメチルアンモニウムブロミド、ヘキサデシルジメチルアンモニウムクロリド、ヘキサデシルジメチルアンモニウムアイオダイド、ドデシルジメチルアンモニウムブロミド、ドデシルジメチルアンモニウムクロリド、ドデシルジメチルアンモニウムアイオダイド、ステアリルジメチルアンモニウムブロミド、ステアリルジメチルアンモニウムクロリド、ステアリルジメチルアンモニウムアイオダイド、デシルジメチルアンモニウムブロミド、デシルジメチルアンモニウムクロリド、デシルジメチルアンモニウムアイオダイドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 金属ナノワイヤー以外の有機物及び無機イオン等の不要分を取り除く脱塩処理の方法としては、特に制限はなく、遠心分離等による金属ナノワイヤーの沈降とそれに引き続く上澄みの除去、限外ろ過によるろ液の除去、その他、透析、ゲルろ過などを用いることができる。また、不要分を取り除くために、適宜、不要分の溶出を促進する薬剤を添加して脱塩処理を行うことも可能である。このような不要分の溶出を促進する薬剤としては、例えば、塩化銀等のハロゲン化銀に対するアンモニア、各種金属イオンに対するキレート剤、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムなどが挙げられる。
 前記金属ナノワイヤーは、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、ハロゲン化物イオン等の無機イオンをなるべく含まないことが好ましい。前記金属ナノワイヤーを水性分散させたときの電気伝導度は1mS/cm以下が好ましく、0.1mS/cm以下がより好ましく、0.05mS/cm以下が更に好ましい。
 前記金属ナノワイヤーを水性分散させたときの20℃における粘度は、0.5mPa・s~100mPa・sが好ましく、1mPa・s~50mPa・sがより好ましい。
 前記金属ナノワイヤーのアスペクト比としては、10以上であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50以上がより好ましく、100以上がさらに好ましく、5000以上がさらに好ましく、10,000から100,000がより好ましい。前記アスペクト比とは、一般的には繊維状の物質の長辺と短辺との比(平均長軸長さ/平均短軸長さの比)を意味する。
 前記アスペクト比の測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子顕微鏡等により測定する方法などが挙げられる。
 前記金属ナノワイヤーのアスペクト比を電子顕微鏡で測定する場合、前記金属ナノワイヤーのアスペクト比が10以上であるか否かは、電子顕微鏡の1視野で確認できればよい。また、前記金属ナノワイヤーの平均長軸長さと平均短軸長さとを各々別に測定することによって、前記金属ナノワイヤー全体のアスペクト比を見積もることができる。
 なお、前記金属ナノワイヤーがチューブ状(中空繊維)の場合には、前記アスペクト比を算出するための直径としては、該チューブ状の金属ナノワイヤーの外径を用いる。
 また、前記アスペクト比が10以上の金属ナノワイヤーは、全導電層用塗布液中に体積比で、5%以上含まれることが好ましく、50%以上含まれることがより好ましく、80%以上含まれることが特に好ましい。これらの金属ナノワイヤーの割合を、以下、「金属ナノワイヤーの比率」と呼ぶことがある。
 前記金属ナノワイヤーの比率が、5%未満であると、導電性に寄与する導電性物質が減少し導電性が低下してしまうことがあり、同時に密なネットワークを形成できないために電圧集中が生じ、耐久性が低下してしまうことがある。また、金属ナノワイヤー以外の形状の粒子は、導電性に大きく寄与しない上に吸収を持つため好ましくない。特に形状が金属導電性繊維以外の粒子が金属の場合で、球形などのプラズモン吸収が強い場合には透明度が悪化してしまうことがある。
 前記アスペクト比を10以上とすることにより、金属ナノワイヤー同士が接触したネットワークが容易に形成され、高い導電性を有する導電性層が容易に得られる。また、前記アスペクト比を100,000以下とすることにより、例えば基板上に導電性層を塗布により設ける際の塗布液において、金属ナノワイヤー同士が絡まって凝集してしまう恐れのない、安定な塗布液が得られるので、製造が容易となる。
 また、前記金属ナノワイヤーの比率が、5%未満であると、導電性に寄与する導電性物質が減少し導電性が低下してしまうことがあり、同時に密なネットワークを形成できないために電圧集中が生じ、耐久性が低下してしまうことがある。また、金属ナノワイヤー以外の形状の粒子は、導電性に大きく寄与しない上に吸収を持つため好ましくない。特に金属の場合で、球形などのプラズモン吸収が強い場合には透明度が悪化してしまうことがある。
 ここで、前記金属ナノワイヤーの比率は、例えば、金属ナノワイヤーが銀ナノワイヤーである場合には、銀ナノワイヤー水分散液をろ過して、銀ナノワイヤーと、それ以外の粒子とを分離し、ICP発光分析装置を用いてろ紙に残っている銀の量と、ろ紙を透過した銀の量とを各々測定することで、金属ナノワイヤーの比率を求めることができる。ろ紙に残っている金属ナノワイヤーをTEMで観察し、300本の金属ナノワイヤーの平均短軸長さを観察し、その分布を調べることにより、平均短軸長さが200nm以下であり、かつ平均長軸長さが1μm以上である金属ナノワイヤーであることを確認する。なお、ろ紙は、TEM像で平均短軸長さが200nm以下であり、かつ平均長軸長さが1μm以上である金属ナノワイヤー以外の粒子の最長軸を計測し、その最長軸の2倍以上であり、かつ金属ナノワイヤーの長軸の最短長以下の長さのものを用いることが好ましい。
 金属ナノワイヤーの塗布量は、0.001~0.1g/cm2が好ましく、0.003~0.08g/cm2がより好ましく、0.005~0.05g/cm2が特に好ましい。
 また、前記導電層は、パターン導電層であってもよく、当該態様では、導電層の形成に利用可能な組成物としては、感光性組成物であることが好ましい。感光性組成物は、ネガ型であってもポジ型であってもよい。以下、導電層の形成に利用可能な、感光性組成物の例について説明するが、以下の例に限定されるものではない。
 前記導電層の形成には、前記金属ナノワイヤーとともに、マトリクス成分として、例えば、(1)バインダー及び光重合性組成物を少なくとも含有する感光性組成物や(2)ゾルゲル硬化物を少なくとも含有する組成物や、(3)高分子を少なくとも含有する組成物等を用いることができる。なお、マトリクス成分とは、導電層塗布液に含まれる金属ナノワイヤー及び溶剤を除いた全ての成分をいう。
 本発明では、マトリクス成分(導電層塗布液に含まれる金属ナノワイヤー及び溶剤を除いた全ての成分)の金属ナノワイヤーに対する質量比が0.5~15(より好ましくは1.0~12、特に好ましくは2.0~10)であることが好ましい。
 前記質量比が0.5未満であると、マトリクス成分が少なく、金属ナノワイヤーの基板表面に対する密着性が弱く、膜強度が弱くなるということがあり、前記質量比が15を超えると、導電層の表面抵抗値が上昇してしまうことがある。
 また前記導電層には金属ナノワイヤーと金属ナノワイヤーを固定するマトリクス成分以外に、必要に応じて分散剤や界面活性剤の他、酸化防止剤、還元剤、紫外線吸収剤、防錆剤、導電性粒子、染料、顔料等を含んでいてもよい。また必要に応じて導電層の表面に更に保護層を設けても良い。
バインダー:
 バインダーとしては、線状有機高分子重合体であって、分子(好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子)中に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基(例えばカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基など)を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。
 これらの中でも、有機溶剤に可溶でアルカリ水溶液に可溶なものが好ましく、また、酸解離性基を有し、酸の作用により酸解離性基が解離した時にアルカリ可溶となるものが特に好ましい。
 ここで、前記酸解離性基とは、酸の存在下で解離することが可能な官能基を表す。
 前記バインダーの製造には、例えば公知のラジカル重合法による方法を適用することができる。前記ラジカル重合法でアルカリ可溶性樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類及びその量、溶媒の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めることができる。
 前記線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマーが好ましい。
 前記側鎖にカルボン酸を有するポリマーとしては、例えば特開昭59-44615号、特公昭54-34327号、特公昭58-12577号、特公昭54-25957号、特開昭59-53836号、特開昭59-71048号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、並びに側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたポリマー等が挙げられ、更に側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する高分子重合体も好ましいポリマーとして挙げられる。
 これらの中でも、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他のモノマーからなる多元共重合体が特に好ましい。
 更に、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する高分子重合体や(メタ)アクリル酸/グリシジル(メタ)アクリレート/他のモノマーからなる多元共重合体も有用なものとして挙げられる。該ポリマーは任意の量で混合して用いることができる。
 前記以外にも、特開平7-140654号公報に記載の、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクレート/メタクリル酸共重合体、などが挙げられる。
 前記アルカリ可溶性樹脂における具体的な構成単位としては、(メタ)アクリル酸と、該(メタ)アクリル酸と共重合可能な他の単量体とが好適である。
 前記(メタ)アクリル酸と共重合可能な他の単量体としては、例えばアルキル(メタ)アクリレート、アリール(メタ)アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。これらは、アルキル基及びアリール基の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。
 前記アルキル(メタ)アクリレート又はアリール(メタ)アクリレートとしては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 前記ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、ビニルアセテート、N-ビニルピロリドン、ポリスチレンマクロモノマー、CH2=CR12〔ただし、R1は水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表し、R2は炭素数6~10の芳香族炭化水素環を表す。〕、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 前記バインダーの重量平均分子量は、アルカリ溶解速度、膜物性等の点から、1,000~500,000が好ましく、3,000~300,000がより好ましく、5,000~200,000が更に好ましい。
 ここで、前記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC法)により測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて求めることができる。
 バインダーの含有量は、前述の金属ナノワイヤーを含む光重合性組成物の固形分の総質量を基準として、5質量%~90質量%であることが好ましく、10質量%~85質量%がより好ましく、20質量%~80質量%が更に好ましい。前記好ましい含有量範囲であると、現像性と金属ナノワイヤーの導電性の両立が図れる。
光重合性組成物:
 光重合性組成物は、露光により画像を形成する機能を導電層に付与するか、又はそのきっかけを与える化合物を意味する。(a)付加重合性不飽和化合物と、(b)光が照射されるとラジカルを発生する光重合開始剤とを基本成分として含む。
[(a)付加重合性不飽和化合物]
 成分(a)の付加重合性不飽和化合物(以下、「重合性化合物」ともいう。)は、ラジカルの存在下で付加重合反応を生じて高分子化される化合物であり、通常、分子末端に少なくとも一つの、より好ましくは二つ以上の、更に好ましくは四つ以上の、更により好ましくは六つ以上のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物が使用される。
 これらは、例えば、モノマー、プレポリマー、即ち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物などの化学的形態をもつ。
 このような重合性化合物としては、種々のものが知られており、それらは成分(a)として使用することができる。
 このうち、特に好ましい重合性化合物としては、膜強度の観点から、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
 成分(a)の含有量は、前述の金属ナノワイヤーを含む光重合性組成物の固形分の総質量を基準として、2.6質量%以上37.5質量%以下であることが好ましく、5.0質量%以上20.0質量%以下であることがより好ましい。
[(b)光重合開始剤]
 成分(b)の光重合開始剤は、光が照射されるとラジカルを発生する化合物である。このよう光重合開始剤には、光照射により、最終的には酸となる酸ラジカルを発生する化合物及びその他のラジカルを発生する化合物などが挙げられる。以下、前者を「光酸発生剤」と呼び、後者を「光ラジカル発生剤」と呼ぶ。
-光酸発生剤-
 光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸ラジカルを発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
 このような光酸発生剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、キノンジアジド化合物、ジ-又はトリ-ハロメチル基を少なくとも一つ有するトリアジン又は1,3,4-オキサジアゾール、ナフトキノン-1,2-ジアジド-4-スルホニルハライド、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o-ニトロベンジルスルホネートなどが挙げられる。これらの中でも、スルホン酸を発生する化合物であるイミドスルホネート、オキシムスルホネート、o-ニトロベンジルスルホネートが特に好ましい。
 また、活性光線又は放射線の照射により酸ラジカルを発生する基、あるいは化合物を樹脂の主鎖又は側鎖に導入した化合物、例えば、米国特許第3,849,137号明細書、独国特許第3914407号明細書、特開昭63-26653号、特開昭55-164824号、特開昭62-69263号、特開昭63-146038号、特開昭63-163452号、特開昭62-153853号、特開昭63-146029号の各公報等に記載の化合物を用いることができる。
 更に、米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等の各明細書に記載の化合物も、酸ラジカル発生剤として使用することができる。
 前記トリアジン系化合物としては、例えば特開2011-018636号公報、特開2011-254046号公報に記載されている化合物を使用することができる。
 本発明においては、光酸発生剤の中でもスルホン酸を発生する化合物が好ましく、下記のようなオキシムスルホネート化合物が高感度である観点から特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 キノンジアジド化合物として、1,2-ナフトキノンジアジド基を有する化合物を用いると高感度で現像性が良好である。
 キノンジアジド化合物のうち、下記に示される化合物のDが各々独立して水素原子又は1,2-ナフトキノンジアジド基である化合物が高感度である観点から好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
-光ラジカル発生剤-
 光ラジカル発生剤は、光を直接吸収し、又は光増感されて分解反応若しくは水素引き抜き反応を起こし、ラジカルを発生する機能を有する化合物である。光ラジカル発生剤としては、波長300nm~500nmの領域に吸収を有する化合物であることが好ましい。
 このような光ラジカル発生剤としては、多数の化合物が知られており、例えば特開2008-268884号公報に記載されているようなトリアジン系化合物、カルボニル化合物、ケタール化合物、ベンゾイン化合物、アクリジン化合物、有機過酸化化合物、アゾ化合物、クマリン化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、有機ホウ酸化合物、ジスルホン酸化合物、オキシムエステル化合物、アシルホスフィン(オキシド)化合物、が挙げられる。これらは目的に応じて適宜選択することができる。これらの中でも、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、オキシムエステル化合物、及びアシルホスフィン(オキシド)化合物が露光感度の観点から特に好ましい。
 光ラジカル発生剤としては、例えば特開2011-018636号公報、特開2011-254046号公報に記載されている光ラジカル発生剤を使用することができる。
 光重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよく、その含有量は、金属ナノワイヤーを含む光重合性組成物の固形分の総質量を基準として、0.1質量%~50質量%であることが好ましく、0.5質量%~30質量%がより好ましく、1質量%~20質量%が更に好ましい。このような数値範囲において、後述の導電性領域と非導電性領域とを含むパターンを導電性層に形成する場合に、良好な感度とパターン形成性が得られる。
 上記成分以外のその他の添加剤としては、例えば、連鎖移動剤、架橋剤、分散剤、溶媒、界面活性剤、酸化防止剤、硫化防止剤、金属腐食防止剤、粘度調整剤、防腐剤等の各種の添加剤などが挙げられる。
[連鎖移動剤]
 連鎖移動剤は、光重合性組成物の露光感度向上のために使用されるものである。このような連鎖移動剤としては、例えば、N,N-ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルなどのN,N-ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾオキサゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾール、N-フェニルメルカプトベンゾイミダゾール、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオンなどの複素環を有するメルカプト化合物、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタンなどの脂肪族多官能メルカプト化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 連鎖移動剤の含有量は、前述の金属ナノワイヤーを含む光重合性組成物の固形分の総質量を基準として、0.01質量%~15質量%が好ましく、0.1質量%~10質量%がより好ましく、0.5質量%~5質量%が更に好ましい。
[架橋剤]
 架橋剤は、フリーラジカル又は酸及び熱により化学結合を形成し、導電層を硬化させる化合物で、例えばメチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシメチル基から選ばれる少なくとも1つの基で置換されたメラミン系化合物、グアナミン系化合物、グリコールウリル系化合物、ウレア系化合物、フェノール系化合物もしくはフェノールのエーテル化合物、エポキシ系化合物、オキセタン系化合物、チオエポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、又はアジド系化合物、メタクリロイル基又はアクリロイル基などを含むエチレン性不飽和基を有する化合物、などが挙げられる。これらの中でも、膜物性、耐熱性、溶剤耐性の点でエポキシ系化合物、オキセタン系化合物、エチレン性不飽和基を有する化合物が特に好ましい。
 また、前記オキセタン樹脂は、1種単独で又はエポキシ樹脂と混合して使用することができる。特にエポキシ樹脂との併用で用いた場合には反応性が高く、膜物性を向上させる観点から好ましい。
 なお、架橋剤としてエチレン性不飽和二重結合基を有する化合物を用いる場合、当該架橋剤も、また、前記重合性化合物に包含され、その含有量は、本発明における重合性化合物の含有量に含まれることを考慮すべきである。
 架橋剤の含有量は、前述の金属ナノワイヤーを含む光重合性組成物の固形分の総質量を100質量部としたとき、1質量部~250質量部が好ましく、3質量部~200質量部がより好ましい。
[分散剤]
 分散剤は、光重合性組成物中における前述の金属ナノワイヤーが凝集することを防止しつつ分散させるために用いられる。分散剤としては、前記金属ナノワイヤーを分散させることができれば特に制限はなく、目的に応じて適否選択することができる。例えば、顔料分散剤として市販されている分散剤を利用でき、特に金属ナノワイヤーに吸着する性質を持つ高分子分散剤が好ましい。このような高分子分散剤としては、例えばポリビニルピロリドン、BYKシリーズ(ビックケミー社製)、ソルスパースシリーズ(日本ルーブリゾール社製など)、アジスパーシリーズ(味の素株式会社製)などが挙げられる。
 なお、分散剤として高分子分散剤を、前記金属ナノワイヤーの製造に用いたもの以外をさらに別に添加する場合、当該高分子分散剤も、また、前記バインダーに包含され、その含有量は、前述のバインダーの含有量に含まれることを考慮すべきである。
 分散剤の含有量としては、バインダー100質量部に対し、0.1質量部~50質量部が好ましく、0.5質量部~40質量部がより好ましく、1質量部~30質量部が特に好ましい。
 分散剤の含有量を0.1質量部以上とすることで、分散液中での金属ナノワイヤーの凝集が効果的に抑制され、50質量部以下とすることで、塗布工程において安定な液膜が形成され、塗布ムラの発生が抑制されるため好ましい。
[溶媒]
 溶媒は、前述の金属ナノワイヤー並びに特定アルコキシド化合物と、光重合性組成物とを含む組成物を基板表面に膜状に形成するための塗布液とするために使用される成分であり、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、乳酸エチル、3-メトキシブタノール、水、1-メトキシ-2-プロパノール、イソプロピルアセテート、乳酸メチル、N-メチルピロリドン(NMP)、γ-ブチロラクトン(GBL)、プロピレンカーボネート、などが挙げられる。この溶媒は、前述の金属ナノワイヤーの分散液の溶媒の少なくとも一部が兼ねていてもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 このような溶媒を含む塗布液の固形分濃度は、0.1質量%~20質量%の範囲で含有させることが好ましい。
[金属腐食防止剤]
 金属ナノワイヤーの金属腐食防止剤を含有させておくことが好ましい。このような金属腐食防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばチオール類、アゾール類などが好適である。
 金属腐食防止剤を含有させることで、防錆効果を発揮させることができ、導電性部材の経時による導電性及び透明性の低下を抑制することができる。金属腐食防止剤は感光性層形成用組成物中に、適した溶媒で溶解した状態、又は粉末で添加するか、後述する導電層用塗布液による導電膜を作製後に、これを金属腐食防止剤浴に浸すことで付与することができる。
 金属腐食防止剤を添加する場合は、金属ナノワイヤーに対して0.5質量%~10質量%含有させることが好ましい。
 その他マトリクスとしては、前述の金属ナノワイヤーの製造の際に使用された分散剤としての高分子化合物を、マトリクスを構成する成分の少なくとも一部として使用することが可能である。
<ゾルゲル硬化物>
 上記ゾルゲル硬化物は、Si、Ti、ZrおよびAlからなる群から選ばれた元素のアルコキシド化合物(以下、「特定アルコキシド化合物」ともいう。)を加水分解及び重縮合し、更に所望により加熱、乾燥して得られるものである。
〔特定アルコキシド化合物〕
 特定アルコキシド化合物は、下記一般式(I)で示される化合物であることが、入手が容易である点で好ましい。
   M1(OR1a2 4-a    (I)
 (一般式(I)中、M1はSi、TiおよびZrから選択される元素を示し、R1、R2はそれぞれ独立に水素原子または炭化水素基を示し、aは2~4の整数を示す。)
 一般式(I)におけるR1およびR2の各炭化水素基としては、好ましくはアルキル基又はアリール基が挙げられる。
 アルキル基を示す場合の炭素数は好ましくは1~18、より好ましくは1~8であり、さらにより好ましくは1~4である。また、アリール基を示す場合は、フェニル基が好ましい。
 アルキル基又はアリール基は置換基を有していてもよく、導入可能な置換基としては、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、メルカプト基などが挙げられる。
 なお、一般式(I)で示される化合物は低分子化合物であり、分子量1000以下であることが好ましい。
 一般式(I)で示される化合物の具体例としては、例えば、特開2010-064474号公報などに記載されている。
 本発明において前記ゾルゲル硬化物を導電性層のマトリクスとして用いる場合、前述の金属ナノワイヤーに対する特定アルコキシド化合物の比率、即ち、特定アルコキシド化合物/金属ナノワイヤーの質量比が0.25/1~30/1の範囲で使用される。上記質量比が0.25/1よりも小さい場合には、透明性が劣ると同時に、耐摩耗性、耐熱性、耐湿熱性および耐屈曲性のうちの少なくとも一つが劣った導電性層となってしまい、他方、上記質量比が30/1よりも大きい場合には、導電性および耐屈曲性の劣る導電性層となってしまう。
 上記質量比は、より好ましくは0.5/1~20/1の範囲、更に好ましくは1/1~15/1、最も好ましくは2/1~8/1の範囲が高い導電性と高い透明性(全光透過率及びヘイズ)を有すると共に、耐摩耗性、耐熱性および耐湿熱性に優れ、かつ耐屈曲性に優れる導電性部材を安定的に得ることができるので、好ましい。
 前記導電層の形成には、前記金属ナノワイヤーとともに、マトリクス成分として高分子を少なくとも含有する組成物を用いることもできる。高分子としては合成高分子や天然高分子が含まれ、前記合成高分子としては、ポリエステル、ポリイミド、ポリアクリル、ポリビニロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、メタクリル酸樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、合成ゴムやこれらのラテックス等がある。前記天然高分子としては、セルロース系樹脂や天然ゴムなどがある。
導電層の形成方法:
 導電層の形成方法の一例は、以下の通りであるが、下記の例に限定されるものではない。
 まず、導電層用塗布液を調製する。該塗布液は、少なくとも金属ナノワイヤーを含み、好ましくはバインダー及び感光性化合物、又はゾルゲル硬化物、又は高分子を少なくとも含有する組成物、さらには必要に応じてその他の成分を混合して、常法により調製することができる。
 次に、前記導電層用塗布液を、ガラス板やフィルム等の基板表面に塗布する。塗布する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばスプレーコート法、エアブラシ法、カーテンスプレー法、ディップコート法、ローラーコート法、スピンコート法、インクジェット法、押出し法などが挙げられる。塗布量としては、金属ナノワイヤーが0.005~0.5g/m2となるように塗布することが好ましい。
 次に、基板の表面抵抗値が108~1013Ω/□である面上に、前記導電層用塗布液を塗布し、塗布層を形成した後、露光し、硬化させる。
 露光方法としては、特に制限はなく、用途などに応じて適宜選択することができるが、紫外線照射装置や、紫外線照射ランプなどを用いた露光方法が好ましい。
 前記露光後(硬化後)の導電層をアルカリ溶液で処理(アルカリ処理)する工程を実施してもよい。
 前記アルカリ溶液に含まれるアルカリとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、2-ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
 前記アルカリ溶液には、必要に応じて、メタノール、エタノール、又は界面活性剤を添加してもよい。前記界面活性剤としては、例えばアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、及びノニオン系界面活性剤から選択して使用することができる。これらの中でも、ノニオン系のポリオキシエチレンアルキルエーテルを添加すると、解像度が高くなるので特に好ましい。
 前記アルカリ処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばディップ現像、パドル現像、シャワー現像のいずれも用いることができる。
 前記アルカリ処理を行うことにより、前記導電層の導電性を上げることができる。
 前記アルカリ溶液の浸漬時間は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10秒間~5分間であることが好ましい。
 また、導電層を導電性領域及び非導電性領域にパターニングする工程を含んでいてもよい。パターニングする際、導電性領域の隣接電極間距離の最小値が15μm以上(好ましくは、50μm以上、より好ましくは100μm以上)とすることが好ましい。
 上記の導電性部材の導電性層は、導電性領域と非導電性領域とからなる所望のパターンを有するようにパターニングされて、本発明に係る導電性部材が製造される。このようなパターニングの方法としては、以下の方法が挙げられる。なお、以下の説明において、パターニングされる前の導電性層を「非パターン化導電性層」ともいう。
 導電性層のマトリックスが非感光性のものである場合には、下記の(1)~(2)の方法によりパターンニングされる。
(1)非パターン化導電性層上にフォトレジスト層を設け、このフォトレジスト層に所望のパターン露光および現像を行って、当該パターン状のレジストを形成したのちに(エッチングマスク材)、金属ナノワイヤーをエッチング可能なエッチング液で処理するウェットプロセスか、または反応性イオンエッチングのようなドライプロセスにより、レジストで保護されていない領域の導電性層中の金属ナノワイヤーをエッチングして断線または消失させるパターニング方法。この方法は、例えば特表2010-507199号公報(特に、段落0212~0217)に記載されている。
(2)非パターン化導電性層上の所望の領域に、光硬化性樹脂をインクジェット方式やスクリーン印刷方式によりパターン上に設け、この光硬化性樹脂層に所望の露光を行って、当該パターン状のレジスト(エッチングマスク材)を形成したのちに、金属ナノワイヤーをエッチング可能なエッチング液中に浸漬するか、または前記エッチング液をシャワリングして、レジストで保護されていない領域の導電性層中の金属ナノワイヤーを、金属ナノワイヤーを溶解する溶解液で断線または消失させるパターニング方法。
 上記(1)または(2)の方法による場合には、パターニングが終了した後に、導電性層上のレジストは常法により除去することが、透明性に優れる導電性部材が得られるので好ましい。
 前記エッチングマスク材を付与する方法には特に制限がなく、例えば塗布法、印刷法、インクジェット法などが挙げられる。
 前記塗布法としては、特に制限はなく、例えばロールコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、などが挙げられる。
 前記印刷法としては、例えば凸版(活版)印刷法、孔版(スクリーン)印刷法、平版(オフセット)印刷法、凹版(グラビア)印刷法、などが挙げられる。
なお、この工程で形成されるレジスト層はポジ型レジスト層でもよく、ネガ型レジスト層でもよい。ポジ型レジスト層の場合には、パターン状の露光領域が可溶化され、未露光領域(未溶解化領域)にパターン状のレジスト層が形成され、ネガ型レジスト層の場合には、露光領域が硬化されたレジスト層となり、溶解液の付与により、未露光部、即ち未硬化部のレジスト層が除去され、パターン状のレジスト層が形成される。
 この方法によれば、非導電性領域は、導電性層に含まれる金属ナノワイヤー及びバインダーが何れも除去され、基板若しくは、基板上に形成された中間層が露出することになる。
 前記(1)の方法に使用されるレジスト層形成用材料には特に制限は無く、ネガ型、ポジ型、ドライフィルム型などのいずれも用いることができる。
 フォトレジスト層の形成には、市販のアルカリ可溶性フォトレジストを適宜選択して用いることができ、例えば、富士フイルム製カラーモザイクシリーズ、FILSシリーズ、FIOSシリーズ、FMESシリーズ、FTENSシリーズ、FIESシリーズ、半導体プロセス用各ポジ型、ネガ型フォトレジストシリーズ、富士薬品製フジレジストシリーズを用いることができ、中でも、FRシリーズ、FPPRシリーズ、FMRシリーズ、FDERシリーズなどを好ましく用いることができる。また、AZエレクトロニックマテリアルズ製フォトレジストシリーズを用いることができ、中でも、RFPシリーズ、TFPシリーズ、SZPシリーズ、HKTシリーズ、SFP、シリーズ、SRシリーズ、SOPシリーズ、SZCシリーズ、CTPシリーズ、ANRシリーズ、P4000シリーズ、TPM606、40XT、nXTシリーズなどを好ましく用いることができる。さらに、JSR社製の各フォトレジストなども、高解像度タイプから、低解像度タイプまで広く用いることが可能である。
 ドライフィルムレジストとしては、日立化成工業製、プリント配線板用感光性フィルム、旭化成イーマテリアルズ製感光性ドライフィルムSUNFORTシリーズ、デュポンMRCドライフィルム製FXGシリーズ、FXRシリーズ、FX900シリーズ、JSF100シリーズ、SA100シリーズ、LDIシリーズ、FRAシリーズ、CMシリーズ、富士フイルム製トランサー各シリーズ等が挙げられ、これらを適宜使用することができる。
 これらレジスト層形成材料は、導電性部材において形成されるパターンの解像度などに応じて、適宜、選択すればよい。
 フォトレジスト層の形成において、ドライフィルム型のレジスト層形成用材料を用いる場合、予め作製されたドライフィルムレジストの感光性レジスト層を、形成された導電性層の表面に転写すればよい。
 パターン状のレジストを形成するための露光工程は、光重合開始剤を含むエッチングマスク材を用いて酸素濃度が5%以下で露光を行う工程であることが好ましい。
 前記露光は酸素濃度が5%以下の雰囲気下にて行われる。酸素濃度は2%以下であることがより好ましく、1%以下であることが更に好ましく、0.1%以下であることが特に好ましい。
 前記露光を酸素濃度が5%を超える雰囲気下で行うと、エッチングマスク材に含まれる光重合開始剤から生じる副生成物、或いは、オゾン等の酸化物との反応により金属ナノワイヤーが断線され、パターニング後の導電部配線抵抗値が上昇するため好ましくない。酸素濃度が高い雰囲気下における金属ナノワイヤーの断線は、直径の細い金属ナノワイヤーを用いる場合に特に顕著となる傾向がある。
 更に、前記露光を酸素濃度が5%を超える雰囲気下で行うと、エッチングマスク材の硬化における反応効率が低下し、タクトタイムが長くなるため好ましくない。
 前記露光は、酸素濃度が5%以下の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
 使用することができる不活性ガスは、紫外線照射装置や、紫外線照射ランプなどを用いて露光する場合は、UV硬化反応の妨げとならないものであれば特に制限がない。不活性ガスとしては、窒素ガス又はアルゴンガスが好ましく、入手が容易で安価な点から窒素ガスがより好ましい。
 前記露光方法としては、フォトマスクを利用しない面露光(ベタ露光)で行ってもよいし、フォトマスクを利用した面露光で行ってもよいし、レーザービームによる走査露光で行ってもよい。この際、レンズを用いた屈折式露光でも反射鏡を用いた反射式露光でもよく、コンタクト露光、プロキシミティー露光、縮小投影露光、反射投影露光などの露光方式を用いることができる。
 これらの露光方式は、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、前記付与されたエッチングマスク材が予めパターン状に付与されている場合は、フォトマスクを利用せずベタ露光することも可能である。
 上記パターン露光や露光に用いる光源は、フォトレジスト組成物の感光波長域との関連で選定されるが、一般的にはg線、h線、i線、j線等の紫外線が好ましく用いられる。また、紫外線LEDを用いてもよい。
 パターン露光の方法にも特に制限はなく、フォトマスクを利用した面露光で行ってもよいし、レーザービーム等による走査露光で行ってもよい。この際、レンズを用いた屈折式露光でも反射鏡を用いた反射式露光でもよく、コンタクト露光、プロキシミティー露光、縮小投影露光、反射投影露光などの露光方式を用いることができる。また露光時のサンプル膜面温度は低い方が良く、0℃~80℃の範囲が好ましく、より好ましくは5℃~70℃が好ましく、更に好ましくは10℃~50℃が好ましい。露光時の温度が0℃より低いと温度を制御するのが難しく、80℃以上になると金属ナノワイヤーの断線数が増え、抵抗上昇倍率が大きくなってしまう。
 前記金属ナノワイヤーを溶解する溶解液(エッチング液という)としては、金属ナノワイヤーに応じて適宜選択することができる。例えば金属ナノワイヤーが銀ナノワイヤーの場合には、所謂写真科学業界において、主にハロゲン化銀カラー感光材料の印画紙の漂白、定着工程に使用される漂白定着液、強酸、酸化剤、過酸化水素などが挙げられる。これらの中でも、漂白定着液、希硝酸、過酸化水素が特に好ましい。なお、前記銀ナノワイヤーを溶解する溶解液による銀ナノワイヤーの溶解は、溶解液を付与した部分の銀ナノワイヤーを完全に溶解しなくてもよく、導電性が消失していれば一部が残存していてもよい。
 前記希硝酸の濃度は、1質量%~20質量%であることが好ましい。
 前記過酸化水素の濃度は、3質量%~30質量%であることが好ましい。
 前記漂白定着液としては、例えば特開平2-207250号公報の第26頁右下欄1行目~34頁右上欄9行目、及び特開平4-97355号公報の第5頁左上欄17行目~18頁右下欄20行目に記載の処理素材や処理方法が好ましく適用できる。
 漂白定着時間は、180秒間以下が好ましく、120秒間以下1秒間以上がより好ましく、90秒間以下5秒間以上が更に好ましい。また、水洗又は安定化時間は、180秒間以下が好ましく、120秒間以下1秒間以上がより好ましい。
 前記漂白定着液としては、写真用漂白定着液であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、富士フイルム株式会社製CP-48S、CP-49E(カラーペーパー用漂白定着剤)、コダック社製エクタカラーRA漂白定着液、大日本印刷株式会社製漂白定着液D-J2P-02-P2、D-30P2R-01、D-22P2R-01などが挙げられる。これらの中でも、CP-48S、CP-49Eが特に好ましい。
(現像工程)
 前記露光工程において用いた前記パターン状のレジスト(エッチングマスク材)を除去する現像工程を含んでいてもよい。
 前記現像工程は、溶媒を付与して前記エッチングマスク材を除去する工程であることが好ましい。ポジ型レジストを用いた場合はマスク露光後の工程およびエッチング後の工程で実施することが好ましく、ネガ型レジストを用いた場合はエッチング後の工程で実施することが好ましい。
 前記現像工程で用いる溶媒としては、アルカリ溶液が好ましい。
 前記アルカリ溶液に含まれるアルカリとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、2-ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
 また、前記溶媒としては、市販のフォトレジスト用現像液を使用することができる。
 前記アルカリ溶液の付与方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば塗布、浸漬、噴霧などが挙げられる。これらの中でも、浸漬が特に好ましい。
 前記アルカリ溶液の浸漬時間は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10秒間~5分間であることが好ましい。またアルカリ溶液の温度は目的に応じて適宜選択することができるが、5℃~50℃であることが好ましい。
(その他の工程)
 本発明における導電性部材を導電性領域及び非導電性領域にパターニングする工程は、前記露光工程及び前記現像工程に加えて、必要に応じて更に他の工程を含んでいてもよい。
 その他の工程としては、エッチングマスク除去後の水洗工程、および乾燥工程等が挙げられる。
 また、導電層は、転写材料を利用して、転写により、目的とする基板上に形成してもよい。
 また導電層をパターニングする前あるいはパターニングした後に、導電性ペーストなどのインク(導電性インク)で配線を形成する工程を含んでもよい。導電性ペーストとしては、例えば銀ペースト、銅ペースト、ITOペースト、ZnOペーストなどが挙げられる。配線としては、例えば電磁波遮蔽シールドのグランド配線やタッチパネル用透明電極の取り出し配線などが挙げられる。配線の形成方法としてはスクリーン印刷やインクジェット印刷方式が挙げられる。導電性インクで配線を形成する前に、導電性インクと導電層の密着を強めるための表面処理や、導電性インクを印刷した後に導電性インクに含まれる溶剤を乾燥する工程や、導電性インクに含まれる導電性粒子を融着させるために加熱処理を行っても良い。前記配線を形成する際に、導電層を塗布された基板の絶縁性が高く、静電気を帯びていると導電性インクを印刷した際に、インクが基板にひっぱられ、所望のパターンとは異なる場所に導電性インクが付着してしまうという印刷不良が発生することがある。前記現象が発生すると、配線が波打ってしまったり、隣接した配線同士がショートしまったりするという問題が発生する。
 また、導電層を形成するために実施される塗布工程において、前述の導電性層を基板上に形成する方法としては一般的な塗布方法で行うことができ、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばロールコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、などが挙げられる。
 また、導電層を形成した後、層中の金属ナノワイヤーの配向性を軽減するための処理を行ってもよい。一方向に沿って塗布されて形成された導電層中の金属ナノワイヤーは、当該方向に沿って配向する傾向がある。従って、塗布の方向とは異なる方向(例えば直交する方向)に沿って、延伸処理(例えば1%以上5%未満の延伸率の延伸処理)等を行うと、配向性が軽減されるので好ましい。なお、延伸処理を実施する場合は、高分子フィルム等の可撓性のある基板上に導電層を形成した後、基板に支持された状態の導電層を基板とともに延伸処理するのが好ましい。
 前記導電層の表面抵抗は、0.1Ω/□~5,000Ω/□であることが好ましく、0.1Ω/□~500Ω/□であることがより好ましい。
 前記表面抵抗は、例えば表面抵抗計(三菱化学株式会社製、Loresta-GP MCP-T600)により、測定することができる。
 また、前記導電層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば0.005μm~2μmであることが好ましく、0.01μm~1μmであることがより好ましい。
絶縁膜:
 本発明では、導電層表面に隣接した、絶縁膜を有することが好ましい。絶縁膜を有することで、外部の水分や酸素、硫化水素、二酸化硫黄、及び二酸化窒素などの腐食性ガスから導電層を保護することができる。なお、絶縁膜は、導電層に隣接している面に有することがより好ましい。
 絶縁膜は、水分や腐食性ガスから導電層を保護することができれば、材料などは特に限定されず、光学透明粘着シートや光学透明粘着剤などが挙げられる。光学透明粘着シート及び光学透明粘着剤は、目的に応じて、防錆剤や紫外線吸収剤が添加されているものを使用してもよい。
 光学透明粘着シートとしては、3M社が上市する市販品などを使用することができ、防錆剤が添加されている光学粘着シートが好ましい。特に透水率や吸水率の低い光学粘着シートを用いるのが、マイグレーション抑止の観点から良い。また、光学透明粘着剤としては、日本合成化学社が上市する市販品などを使用することができ、紫外線硬化性の光学透明粘着剤が好ましい。
 絶縁膜の厚さは、0.1~200μmであることが好ましく、0.5~100μmであることがより好ましい。
その他の層(機能層):
 本発明の導電性部材は、基板及び導電層等以外にその他の層(機能層)を有していてもよい。
 機能層としては、例えば、保護膜、下塗り層、密着層、クッション層、オーバーコート保護層、保護フィルム層、防汚層、撥水層、撥油層、着色層、ハードコート層、粘着層、バリア層などが挙げられる。
 また、例えば、アンチグレア層、反射防止層、低反射層、λ/4層、偏光層、位相差層などを積層させることで、光学的な機能を付与することができる。これらは単層でもよく、複数を積層してもよい。
 本発明の導電性部材は、例えば、タッチパネル、ディスプレイ用電極、電磁波シールド、有機ELディスプレイ用電極、無機ELディスプレイ用電極、電子パーパー、フレキシブルディスプレイ用電極、集積型太陽電池、表示装置、タッチパネル機能付き表示装置、その他の各種デバイスなどに幅広く適用される。これらの中でも、表示装置、タッチパネルが特に好ましい。また偏光板や円偏光板と組合せても良い。
 本発明の導電性部材を偏光板、円偏光板、及び液晶表示装置に用いる場合、基板の波長550nmの面内レターデーションRe(550)が、40nm以下の光学等方性が高い透明材料であることが好ましく、30nm以下であることがより好ましく、20nm以下であることが特に好ましい。
 波長550nmの面内レターデーションRe(550)が、40nm以下の透明材料としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリカーボネート、熱可塑性ノルボルネン系樹脂(日本ゼオン(株)製のゼオネックス、ゼオノア、JSR(株)製のアートン)等があげられる。
 Re(λ)はKOBRA 21ADH、又はWR(王子計測機器(株)製)において、波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λnmの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定することができる。
 基板は、λ/4又はλ/2板等の位相差板であってもよい。λ/4及びλ/2板は公知の種々のλ/4及びλ/2板を用いることができる。
偏光板、円偏光板:
 本発明の偏光板及び円偏光板は、本発明の導電性部材を有する以外は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。偏光板及び円偏光板は、導電性部材と、偏光膜とを有し、さらに必要に応じて保護フィルムを有する。好ましくは、導電性部材が、偏光膜又は保護フィルム上に積層されている態様である。
 偏光膜として一般的な直線偏光膜を用いることができる。偏光膜は延伸フィルムからなっていても、塗布により形成される層であってもよい。前者の例には、ポリビニルアルコールの延伸フィルムをヨウ素又は二色性染料等で染色したフィルムが挙げられる。後者の例には、二色性液晶性色素を含む組成物を塗布して、所定の配向状態に固定した層が挙げられる。
 保護フィルムとしては、基板と同様に、波長550nmの面内レターデーションRe(550)が、40nm以下の透明材料を使用することが好ましい。
液晶表示装置:
 本発明の表示装置は、液晶表示装置であってもよく、本発明の導電性部材を有することが好ましく、目的に応じて適宜選択することができる。
 前記液晶表示装置は、カラーフィルタと、バックライトとを備え、更に必要に応じてその他の部材を備えてなる。
 前記液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、株式会社工業調査会 1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、前記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。
 前記液晶表示装置に用いられる液晶、即ち液晶化合物及び液晶組成物については特に制限はなく、いずれの液晶化合物及び液晶組成物をも使用することができる。
 本発明の実施態様である液晶表示装置は、本発明の前記導電性部材と、カラーフィルタと、バックライトと、液晶層と、TFT基板とを有している。
タッチパネル:
 本発明のタッチパネルは、駆動電圧が1V以上であり、本発明の前記導電性部材(透明導電体)を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、表面型静電容量方式タッチパネル、投影型静電容量方式タッチパネル、抵抗膜式タッチパネルなどが挙げられる。駆動電圧が高い場合には金属イオンの移動が促進されるためマイグレーションが顕著となるため本発明の効果がより顕著となる。なお、タッチパネルとは、いわゆるタッチセンサ及びタッチパッドを含むものとする。
 前記タッチパネルにおけるタッチパネルセンサー電極部の層構成が、2枚の透明電極を貼合する貼合方式、1枚の基板の両面に透明電極を具備する方式、片面ジャンパーあるいはスルーホール方式あるいは片面積層方式のいずれかであることが好ましい。
 また投影型静電容量式タッチパネルは、DC駆動よりAC駆動が好ましく、電極への電圧印加時間が少ない駆動方式がより好ましい。
 ここで、前記表面型静電容量方式タッチパネルの一例について、図3を参照して説明する。この図3において、タッチパネル10は、透明基板11の表面を一様に覆うように透明導電体12を配してなり(本発明の前記導電性部材に相当)、透明基板11の端部の透明導電体12上に、図示しない外部検知回路との電気接続のための電極端子18が形成されている。
 なお、図3中、13は、シールド電極となる透明導電体を示し、14、17は、保護膜を示し、15は、中間保護膜を示し、16は、グレア防止膜を示す。
 透明導電体12上の任意の点を指でタッチ等すると、前記透明導電体12は、タッチされた点で人体を介して接地され、各電極端子18と接地ラインとの間の抵抗値に変化が生じる。この抵抗値の変化を前記外部検知回路によって検知し、タッチした点の座標が特定される。
 前記投影型静電容量方式タッチパネルの他の一例について図4を用いて説明する。該図4においてタッチパネル20は、透明基板21の表面を覆うように配された透明導電体22(本発明の前記導電性部材に相当)と透明導電体23と、該透明導電体22と該透明導電体23とを絶縁する絶縁層24と、指等の接触対象と透明導電体22又は透明導電体23の間に静電容量を生じる絶縁カバー層25からなり、指等の接触対象に対して位置検知する。構成によっては、透明導電体22,23を一体として構成することもでき、また、絶縁層24又は絶縁カバー層25を空気層として構成してもよい。
 絶縁カバー層25を指等でタッチすると、指等と透明導電体22又は透明導電体23の間の静電容量の値に変化が生じる。この静電容量値の変化を前記外部検知回路によって検知し、タッチした点の座標が特定される。
 また、図5により、投影型静電容量方式タッチパネルとしてのタッチパネル20を透明導電体22と透明導電体23とを平面から視た配置を通じて模式的に説明する。
 タッチパネル20は、X軸方向の位置を検出可能とする複数の透明導電体22と、Y軸方向の複数の透明導電体23とが、外部端子に接続可能に配されている。透明導電体22と透明導電体23とは、指先等の接触対象に対し複数点で接触して、接触情報が多点で入力されることを可能とされる。
 このタッチパネル20上の任意の点を指でタッチ等すると、X軸方向及びY軸方向の座標が位置精度よく特定される。
 なお、透明基板、保護層等のその他の構成としては、前記表面型静電容量方式タッチパネルの構成を適宜選択して適用することができる。また、タッチパネル20において、複数の透明導電体22と、複数の透明導電体23とによる透明導電体のパターンの例を示したが、その形状、配置等としては、これらに限られない。
 前記抵抗膜式タッチパネルの一例について、図6を用いて説明する。該図6において、タッチパネル30は、透明導電体32が配された基板31(本発明の前記導電性部材に相当)と、該透明導電体32上に複数配されたスペーサ36と、空気層34を介して、透明導電体32と接触可能な透明導電体33と、該透明導電体33上に配される透明フィルム35とが支持されて構成される。
 このタッチパネル30に対して、透明フィルム35側からタッチすると、透明フィルム35が押圧され、押し込まれた透明導電体32と透明導電体33とが接触し、この位置での電位変化を図示しない外部検知回路で検出することで、タッチした点の座標が特定される。
表示装置:
 本発明の表示装置は、本発明の前記タッチパネルを用いることが好ましい。表示装置としては、目的に応じて適宜選択することができるが、液晶表示装置が好ましく、また、タッチパネルとして利用する本発明の偏光板を用いた液晶表示装置が好ましい。
 前記液晶表示装置が備える本発明の偏光板は、液晶パネル内側に配されてもよく、液晶パネル外側に配されてもよい。
 本発明の好ましい表示装置は、優れた導電性、透明性、及び可撓性を備えた、本発明の前記タッチパネルを用いているので、視認性に優れ、かつ、画面操作に対し応答性に優れるものである。
 以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例中の含有率としての「%」、及び、「部」は、いずれも質量基準に基づくものである。本実施例において、配合量を示す「部」は特に述べない限り、「質量部」を示す。
 以下の例において、金属ナノワイヤーの平均短軸長(平均直径)及び平均長軸長、並びに、短軸長の変動係数は、以下のようにして測定した。
<金属ナノワイヤーの平均短軸長(平均直径)>
 透過型電子顕微鏡(TEM;日本電子株式会社製、JEM-2000FX)を用いて拡大観察される金属ナノワイヤーから、ランダムに選択した300本の金属ナノワイヤーの短軸長(直径)と長軸長を測定し、その平均値から金属ナノワイヤーの平均短軸長(平均直径)を求めた。
<金属ナノワイヤーの短軸長(直径)の変動係数>
 上記電子顕微鏡(TEM)像からランダムに選択した300本のナノワイヤーの短軸長(直径)を測定し、その300本についての標準偏差と平均値を計算することにより、求めた。
(調製例1)
―銀ナノワイヤー分散液(1)の調製―
予め、下記の添加液A、B、C、及び、Dを調製した。
〔添加液A〕
ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド60mg、ステアリルトリメチルアンモニウムヒドロキシド10%水溶液6.0g、グルコース2.0gを蒸留水120.0gに溶解させ、反応溶液A-1とした。さらに、硝酸銀粉末70mgを蒸留水2.0gに溶解させ、硝酸銀水溶液A-1とした。反応溶液A-1を25℃に保ち、激しく攪拌しながら、硝酸銀水溶液A-1を添加した。硝酸銀水溶液A-1の添加後から180分間、激しい攪拌をし、添加液Aとした。
〔添加液B〕
硝酸銀粉末42.0gを蒸留水958gに溶解した。
〔添加液C〕
25%アンモニア水75gを蒸留水925gと混合した。
〔添加液D〕
ポリビニルピロリドン(K30)400gを蒸留水1.6kgに溶解した。
次に、以下のようにして、銀ナノワイヤー分散液(1)を調製した。ステアリルトリメチルアンモニウムブロミド粉末1.30gと臭化ナトリウム粉末33.1gとグルコース粉末1,000g、硝酸(1N)115.0gを80℃の蒸留水12.7kgに溶解させた。この液を80℃に保ち、500rpmで攪拌しながら、添加液Aを添加速度250ml/分、添加液Bを500ml/分、添加液Cを500ml/分で順次添加した。攪拌速度を200rpmとし、80℃で加熱をした。ついで、攪拌速度を200rpmにしてから100分間、加熱攪拌を続けた後に、25℃に冷却した。その後、攪拌速度を500rpmに変更し、添加液Dを500ml/分で添加した。この液を仕込液101とした。次に、1-プロパノールを激しく攪拌しながら、そこへ仕込液101を混合比率が体積比1対1となるように一気に添加した。得られた混合液を3分間撹拌し、仕込液102とした。
分画分子量15万の限外濾過モジュールを用いて、限外濾過を次の通り実施した。仕込液102を4倍に濃縮した後、蒸留水と1-プロパノールの混合溶液(体積比1対1)の仕込液102への添加と濃縮を、最終的にろ液の伝導度が50μS/cm以下になるまで繰り返した。得られたろ液を濃縮し、金属含有量0.45%の銀ナノワイヤー分散液(1)を得た。
得られた銀ナノワイヤー分散液(1)の銀ナノワイヤーについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤーの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。
その結果、平均短軸長18.6nm、平均長軸長8.2μm、変動係数が15.0%であった。平均アスペクト比は440であった。以後、「銀ナノワイヤー水分散液(1)」と表記する場合は、上記方法で得られた銀ナノワイヤー水分散液を示す。
―銀ナノワイヤー分散液(2)の調製―
調製例1において、添加液Aの代わりに蒸留水130.0gを使用したこと以外は調製例1と同様にして、金属含有量0.45%の銀ナノワイヤー分散液(2)を得た。得られた銀ナノワイヤー分散液(2)の銀ナノワイヤーについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤーの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長49.2nm、平均長軸長12.6μm、変動係数が23.1%であった。平均アスペクト比は267であった。以後、「銀ナノワイヤー分散液(2)」と表記する場合は、上記方法で得られた銀ナノワイヤー分散液を示す。
―銀ナノワイヤー分散液(3)の調製―
 調製例1において、添加液Aを70g、蒸留水60.0gを使用したこと以外は調製例1と同様にして、金属含有量0.45%の銀ナノワイヤー分散液(3)を得た。得られた銀ナノワイヤー分散液(3)の銀ナノワイヤーについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤーの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長29.1nm、平均長軸長9.8μm、変動係数が21.4%であった。
平均アスペクト比は377であった。以後、「銀ナノワイヤー分散液(3)」と表記する場合は、上記方法で得られた銀ナノワイヤー分散液を示す。
―銀ナノワイヤー分散液(4)の調製―
 後述する銀ナノワイヤー分散液(6)の調製において、激しく攪拌している反応溶液301へ添加する硝酸銀溶液301を2.50gから4.45gに変更したこと以外は後述する銀ナノワイヤー分散液(6)の調製と同様にして、金属含有量0.45%の銀ナノワイヤー分散液(4)を得た。得られた銀ナノワイヤー分散液(4)の銀ナノワイヤーについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤーの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長79.5nm、平均長軸長8.5μm、変動係数が26.1%であった。平均アスペクト比は107であった。以後、「銀ナノワイヤー分散液(4)」と表記する場合は、上記方法で得られた銀ナノワイヤー分散液を示す。
―銀ナノワイヤー分散液(5)の調製―
 後述する銀ナノワイヤー分散液(6)の調製において、激しく攪拌している反応溶液301へ添加する硝酸銀溶液301を2.50gから6.9gに変更したこと以外は後述する銀ナノワイヤー分散液(6)の調製と同様にして、金属含有量0.45%の銀ナノワイヤー分散液(5)を得た。得られた銀ナノワイヤー分散液(5)の銀ナノワイヤーについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤーの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長99.7nm、平均長軸長7.7μm、変動係数が29.4%であった。平均アスペクト比は77であった。以後、「銀ナノワイヤー分散液(5)」と表記する場合は、上記方法で得られた銀ナノワイヤー分散液を示す。
―銀ナノワイヤー分散液(6)の調製―
 プロピレングリコール370gに硝酸銀粉末60gを溶解させ、硝酸銀溶液301を調製した。プロピレングリコール4.45kgにポリビニルピロリドン(分子量55,000)72.0gを添加し、窒素ガスを容器の気相部分に通気しながら、90℃に昇温した。この液を反応溶液301とした。窒素ガスの通気を保持したまま、激しく攪拌している反応溶液301へ硝酸銀溶液301を2.50g添加して、加熱攪拌を1分間行った。さらに、この溶液へテトラブチルアンモニウムクロリド11.8gをプロピレングリコール100gに溶解させた溶液を添加し、反応溶液302とした。
 90℃に保ち、攪拌速度500rpmで攪拌している反応溶液302へ、硝酸銀溶液301を添加速度50ml/分で200g添加した。攪拌速度を100rpmに落とし、窒素ガスの通気を止めて、加熱攪拌を15時間行った。90℃に保ち、攪拌速度100rpmで攪拌しているこの液へ、硝酸銀溶液301を添加速度0.5ml/分にて220g添加し、添加終了後から2時間、加熱攪拌を続けた。攪拌を500rpmに変更し、蒸留水1.0kgを添加した後に、25℃まで冷却して仕込液301を作製した。
分画分子量15万の限外濾過モジュールを用いて、限外濾過を次の通り実施した。蒸留水と1-プロパノールの混合溶液(体積比1対1)の添加と濃縮を、最終的にろ液の伝導度が50μS/cm以下になるまで繰り返した。濃縮を行い、金属含有量0.45%の銀ナノワイヤー分散液(6)を得た。
 得られた銀ナノワイヤー分散液(6)の銀ナノワイヤーについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤーの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。
その結果、平均短軸長28.5nm、平均長軸長15.2μm、変動係数が18.6%であった。平均アスペクト比は533であった。以後、「銀ナノワイヤー分散液(6)」と表記する場合は、上記方法で得られた銀ナノワイヤー分散液を示す。
(調製例2)
-PET基板101の作製-
 下記の配合で接着用溶液1を調製した。
[接着用溶液1]
・タケラックWS-4000                      5.0部
(コーティング用ポリウレタン、固形分濃度30%、三井化学(株)製)
・界面活性剤                             0.3部
(ナローアクティHN-100、三洋化成工業(株)製)
・界面活性剤                             0.3部
(サンデットBL、固形分濃度43%、三洋化成工業(株)製)
・水                                94.4部
 厚さ125μmのPETフィルムの両面にコロナ放電処理を施し、このコロナ放電処理を施した表面に、上記の接着用溶液1を塗布し120℃で2分間乾燥させて、厚さが0.11μmの第1の接着層をPET基板上に形成した。
 以下の配合で、接着用溶液2を調製した。
[接着用溶液2]
・テトラエトキシシラン                        5.0部
(KBE-04、信越化学工業(株)製)
・3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン             3.2部
(KBM-403、信越化学工業(株)製)
・2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン   1.8部
(KBM-303、信越化学工業(株)製)
・酢酸水溶液(酢酸濃度=0.05%、pH=5.2)         10.0部
・硬化剤                               0.8部
(ホウ酸、和光純薬工業(株)製)
・コロイダルシリカ                         60.0部
(スノーテックスO、平均粒子径10nm~20nm、固形分濃度20%、pH=2.6、日産化学工業(株)製)
・界面活性剤                             0.2部
(ナローアクティHN-100、三洋化成工業(株)製)
・界面活性剤                             0.2部
(サンデットBL、固形分濃度43%、三洋化成工業(株)製)
 接着用溶液2は、以下の方法で調製した。酢酸水溶液を激しく攪拌しながら、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを、この酢酸水溶液中に3分間かけて滴下した。次に、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランを酢酸水溶液中に強く攪拌しながら3分間かけて添加した。次に、テトラエトキシシランを、酢酸水溶液中に強く攪拌しながら5分かけて添加し、その後2時間攪拌を続けた。次に、コロイダルシリカと、硬化剤と、界面活性剤とを順次添加し、接着用溶液2を調製した。
 PET基板の両面に形成されている前述の第1の接着層の表面をコロナ放電処理したのち、その表面に、上記の接着用溶液2をバーコート法により塗布し、170℃で1分間加熱して乾燥し、厚さ0.5μmの第2の接着層を形成して、PET基板を得た。
-PET基板102の作製-
 PET基板(厚み125μm)の表面をコロナ放電処理したのちに、0.02%の(N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン水溶液をバーコート法で塗布量が8.8mg/m2となるように塗布し、100℃で1分間乾燥し、表面処理されたPET基板102を得た。
-ポリカーボネート基板103の作製-
 ポリカーボネート基板(厚み75μm)の表面をコロナ放電処理したのちに、0.02%の(N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン水溶液をバーコート法で塗布量が8.8mg/m2となるように塗布し、100℃で1分間乾燥し、表面処理されたポリカーボネート基板103を得た。
-TAC基板104の作製-
 TAC(トリアセチルセルロース:フジタック製)基板(厚み100μm)の表面をコロナ放電処理したのちに、0.02%の(N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン水溶液をバーコート法で塗布量が8.8mg/m2となるように塗布し、100℃で1分間乾燥し、表面処理されたTAC基板104を得た。
(導電性部材T1の作製(比較例1))
 下記組成のアルコキシド化合物の溶液を60℃で1時間撹拌して均一になったことを確認した。得られたアルコキシド化合物の溶液(ゾルゲル液)の重量平均分子量(Mw)をGPC(ポリスチレン換算)で測定したところMwは4,400であった。ゾルゲル液2.24部と前記調製例1で得られた銀ナノワイヤー水分散液(1)17.76部を混合し、さらに蒸留水と1-プロパノールで希釈してゾルゲル塗布液を得た。得られたゾルゲル塗布液の溶剤比率は蒸留水:1-プロパノール=60:40であった。上記のPET基板102表面にバーコート法で銀量が0.015g/m2、全固形分塗布量が0.120g/m2となるように上記ゾルゲル塗布液を塗布したのち、100℃で1分間乾燥してゾルゲル反応を起こさせて、導電層を形成した。
<アルコキシド化合物の溶液>
・テトラエトキシシラン                        5.0部
(KBE-04、信越化学工業(株)製)
・1%酢酸水溶液                          11.0部
・蒸留水                               4.0部
(導電性部材T2~T18の作製(比較例2~5、実施例1~15))
 導電性部材T1の作製において、表面抵抗の異なる基板に変更した以外は導電性部材T1の作製と同様にして、導電性部材T2~T18を得た。なお基板の表面抵抗を変更するには、(調製例2)に記載した接着用溶液1に二酸化スズ-アンチモン複合針状金属酸化物水分散物(石原産業株式会社製、FS-10D、長軸長/短軸長で求める比=25、酸化アンチモン含有率3.5%)を添加し、針状金属粒子添加量を下記表1に記載の様に変更した。なお、全液量は、針状金属酸化物水分散物を添加した質量%分、蒸留水の添加量を減らして調整した。
<パターニング>
 導電性部材T1~T18の導電層のパターニングはポジレジストを用い、フォトリソグラフィー法により行った。
<ポジレジスト処方>
(合成例1)
<バインダー(A-1)の合成>
 共重合体を構成するモノマー成分として、メタクリル酸(MAA)(7.79g)、メタクリル酸ベンジル(BzMA)(37.21g)を使用し、ラジカル重合開始剤としてAIBN(0.5g)を使用し、これらを溶剤プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)(55.00g)中において重合反応させることによりバインダー(A-1)のPGMEA溶液(固形分濃度:45質量%)を得た。なお、重合温度は、温度60℃乃至100℃に調整した。
 分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)を用いて測定した結果、ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)は30,000、分子量分布(Mw/Mn)は2.21であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
-感光性組成物(1)の調製-
バインダー(A-1)4.19質量部(固形分40.0質量%、PGMEA溶液)、感光性化合物としての下記構造式で表されるTAS-200(エステル化率66%、東洋合成株式会社製)0.95質量部、架橋剤としてのEHPE-3150(ダイセル化学株式会社製)0.80質量部、及びPGMEA 19.06質量部を加え、攪拌し、感光性組成物(1)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
<<レジストパターニング工程>>
 導電層上に、感光性組成物(1)を乾燥膜厚が5μmとなるようバー塗布し、150℃のオーブンで5分間乾燥し、露光マスク上から、高圧水銀灯i線(365nm)を60mJ/cm2の強度(照度20mW/cm2)で照射し露光を行った。露光後の導電層を、35℃1%水酸化ナトリウム水溶液で60秒間シャワー現像した。シャワー圧は0.08MPa、ストライプパターンが出現するまでの時間は30秒であった。純水のシャワーでリンスした後、50℃で1分間乾燥し、レジストパターン付導電層1を作製した。
 また、露光マスクは、ベタ露光/未露光箇所、かつ櫛型電極パターン(JIS Z 3197)に準拠しており、L/S=10/10μm、15/15μm、20/20μm、50/50μm、隣接電極の重なり長さ15mm)が形成可能な露光マスクを用いた。
<<エッチング工程>>
 漂白定着液CP-48S-A液と、漂白定着液CP-48S-B液(いずれも、富士フイルム株式会社製)と、純水とを質量比で1:1:6となるように混合し、35℃に調整して得たエッチング液に、レジストパターン付導電層1を2分間浸漬させてエッチング処理を行った。エッチング処理後のレジストパターン付導電膜1を純水のシャワーでリンスした後、エアーナイフでサンプル表面の水を吹き飛ばし、60℃で5分間乾燥し、レジストパターン付パターン状導電層1Aを作製した。
<<レジスト剥離工程>>
 レジストパターン付パターン状導電層1Aにマスクをせず、高圧水銀灯i線(365nm)を100mJ/cm2の強度(照度20mW/cm2)で照射し露光を行った。露光後の導電層を、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で75秒間シャワー現像した。シャワー圧は0.1MPaであった。シャワー現像後のレジストパターン付パターン状導電層1Aを純水のシャワーでリンスした後、エアーナイフでサンプル表面の水を吹き飛ばし、60℃で5分間乾燥し、図7に示すパターニング形状のパターン導電膜1を作製した。
 得られた各導電性部材について、後述の方法で表面抵抗、光学特性(全光透過率、ヘイズ)を評価し、その結果を下記表に示した。
<基板の表面抵抗測定>
 基板の表面抵抗を、三菱化学株式会社製ハイレスタUP/MCP-HT450を用いて測定した。測定は10cm×10cmのサンプルのランダムに選択した5箇所の中央部を測定し平均値を求めた。
<導電層の表面抵抗値>
 導電性層の導電性領域の表面抵抗を、三菱化学株式会社製ロレスタGP/MCP-T600(ESPプローブ)を用いて測定した。測定は10cm×10cmのサンプルのランダムに選択した5箇所の導電性領域の中央部を測定し平均値を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
<評価>
 得られた各パターニング形状のパターン導電膜(導電性部材)について、後述の方法で隣接電極間距離最小値、隣接電極間絶縁抵抗、マイグレーション試験後の抵抗上昇倍率および銀ペーストを印刷した場合のヒゲ発生数(導電性インク配線の印刷不良)について評価し、その結果を下記表2に示した。
<隣接電極間距離最小値(S)>
 パターニングしたサンプルの隣接電極間距離最小値は、光学顕微鏡(株式会社ニコン製工業用顕微鏡/ECLIPSE)を用いて観察し、測定を行った。なお、隣接電極間距離最小値とは、導電性領域間距離、即ち図7に示す距離Sのことを示す。
<隣接電極間絶縁抵抗(Ri)>
 隣接電極間の絶縁抵抗値(Ri)は、マイクロプローバ(MP-10A、日本マイクロニクス社製)とアナライザ(4155C、アジレント社製)を用いて測定した。なお、測定位置は、図8に示す位置より行った。
<マイグレーション試験>
 図9に示すようなパターニングにより作製した櫛型電極は、その両端部に銀ペースト(藤倉化成製:D-500)を載せ、風乾した後に130℃で10分間ベークした後、該櫛型電極に光学透明粘着材(パナック株式会社製:PD-S1)を介してPETフィルム(100μm厚)を銀ペーストが一部被覆されない様に貼り合わせを行った。更に被覆されていない銀ペースト部分に銅テープを貼り付け、マイグレーション試験用サンプル片を作製した。またマイグレーション試験前後の電極配線抵抗値は、マイクロプローバ(MP-10A、日本マイクロニクス社製)とアナライザ(4155C、アジレント社製)を用いて測定した。マイグレーション試験は、60℃90%RH環境下にて印加電圧3V(DC)で1時間印加し、マイグレーション試験前後における抵抗上昇倍率を測定した。なお、測定位置は、図9に示す位置より行った。
 マイグレーション試験前後における抵抗上昇倍率の結果から、マイグレーション耐性を4段階で評価した。
 4点: 試験後の抵抗上昇倍率が0.8倍以上~1.3倍未満である。(実用上問題なし)
 3点: 試験後の抵抗上昇倍率が1.3倍以上~1.7倍未満である。(実用上問題なし)
 2点: 試験後の抵抗上昇倍率が1.7倍以上~2.1倍未満である。(実用上問題が発生することがある)
 1点: 試験後の抵抗上昇倍率が2.1倍以上である。(実用上問題がある)
<導電性インク配線の印刷不良評価>
 櫛型電極パターンを有する導電性領域に取り出し配線を形成した。銀ペースト(藤倉化成製:D-500)をスクリーン印刷機(ミタニマイクロニクス社製:MEC-2400)を用いて配線を印刷し、1時間風乾した後、クリーンオーブン中100℃で10分間乾燥することにより形成した。取り出し配線のサイズは線幅100μm、長さ30mmであるが、形成された配線のヒゲ(ウィスカー)発生数を4段階で評価した。
 4点: 0箇所(実用上問題なし)
 3点: 1箇所以下(実用上問題なし)
 2点: 2箇所以下(実用上問題が発生することがある)
 1点: 3箇所以上(実用上問題がある)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表2から、表面抵抗値が108~1013Ω/□である基板上に、金属ナノワイヤーを含有する導電層を有する態様の実施例1~15は、抵抗上昇倍率が2倍以下となりマイグレーションの発生が効果的に抑制され、且つ導電性部材に印刷した銀ペースト配線の印刷不良がないことがわかる。一方、比較例は、マイグレーションの発生及び印刷不良のいずれかが実施例よりも劣ることがわかる。
-タッチパネルの作製-
 導電性部材の導電層を形成し、ガラス基板上に透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜を用いて、『最新タッチパネル技術』(2009年7月6日発行、株式会社テクノタイムズ)、三谷雄二監修、"タッチパネルの技術と開発"、シーエムシー出版(2004年12月発行)、「FPD International 2009 Forum T-11講演テキストブック」、「Cypress Semiconductor Corporation アプリケーションノートAN2292」等に記載の方法により、タッチパネルを作製した。
 作製したタッチパネルを使用した場合、光透過率の向上により視認性に優れ、かつ導電性の向上により素手、手袋を嵌めた手、指示具のうち少なくとも一つによる文字等の入力又は画面操作に対し応答性に優れるタッチパネルを製作できることが分かった。
100  導電層
200  基板
300  帯電防止層
400  支持体

Claims (14)

  1. 基板上に、金属ナノワイヤーを含有する導電層を有し、前記基板の前記導電層と隣接する表面の表面抵抗値が108~1013Ω/□であることを特徴とする導電性部材。
  2. 前記基板の少なくとも一方の面に帯電防止層を有する請求項1に記載の導電性部材。
  3. 前記導電層の隣接電極間距離の最小値が15μm以上である請求項1又は2に記載の導電性部材。
  4. 前記金属ナノワイヤーが、銀を含む請求項1~3のいずれか1項に記載の導電性部材。
  5. 前記金属ナノワイヤーの平均短軸長が、5~50nmである請求項1~4のいずれか1項に記載の導電性部材。
  6. 前記金属ナノワイヤーの平均短軸長が、5~25nmである請求項1~5のいずれか1項に記載の導電性部材。
  7. 前記導電層の表面に絶縁膜が積層された請求項1~6のいずれか1項に記載の導電性部材。
  8. 前記帯電防止層は、導電性針状金属酸化物微粒子を含む請求項2~7のいずれか1項に記載の導電性部材。
  9. 請求項1~8のいずれか1項に記載の導電性部材を用いた、駆動電圧が1V以上であることを特徴とするタッチパネル。
  10. 請求項9に記載のタッチパネルを用いたことを特徴とする表示装置。
  11. 請求項9に記載のタッチパネルを用いたことを特徴とする入力装置。
  12. 請求項1~8のいずれか1項に記載の導電性部材を有することを特徴とする偏光板。
  13. 請求項1~8のいずれか1項に記載の導電性部材を有することを特徴とする円偏光板。
  14. 請求項1~8のいずれか1項に記載の導電性部材の製造方法であって、
    基板の表面抵抗値が108~1013Ω/□である面上に、金属ナノワイヤーを含有する導電層を適用する工程を含むことを特徴とする導電性部材の製造方法。
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