CN101270493A - 导电性材料的制造方法及制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明将在透明支撑体(12)上具有含银盐的银盐乳剂层的感光薄膜进行曝光、显影,从而形成金属银部(16)。然后,以该金属银部(16)为阴极,将被镀材料(32)在实质上不含镀覆物质的电解液中进行通电。然后,对通电后的被镀材料(32)实施非电解镀覆处理,仅在金属银部(16)上形成第一镀覆层(20)。然后,进行电镀处理,在第一镀覆层(20)上形成第二镀覆层(22),再在该第二镀覆层(22)上形成第三镀覆层(23)。
Description
技术领域
本发明涉及导电性材料的制造方法及制造装置。具体地说,本发明涉及的导电性材料会屏蔽由CRT(阴极射线管)、PDP(等离子体显示面板)、液晶显示器、EL(电致发光)显示器、FED(场致发射显示器)等显示器、微波炉、电子设备、印刷线路板等发射的电磁波,而且具有透光性。
背景技术
基于显示器的大型化、代替CRT的购买需要等要因,平板显示器(FPD)的市场急速扩大,平板显示器的制造能力以高速增长。随之也要求增强FPD中使用的材料的生产能力,尤其希望提高透光性电磁波屏蔽材料的生产率。
作为电磁波屏蔽材料的生产方式,已经公开了如下技术:将具有银盐乳剂层的感光薄膜曝光、显影,然后在显影银上进行镀覆处理,从而赋予导电性或者提高导电性(例如,参考特开2004-221564号公报、特开2004-221565号公报、特开2006-12935号公报)。对于这种生产方式,也要求进行高速大量生产,尤其是要求镀覆反应的高速化。
作为镀覆反应高速化的方法,已经公开了将被镀材料浸渍在用于活化的活化液(含有Pd等贵金属)中、或者浸渍在硼氢化钠等还原剂溶液中作为非电解镀覆的前处理的化学活化处理的方法(参考特开2006-228836号公报、特开2006-228474号公报、特开2006-228480号公报)。
但是,在该浸渍于贵金属溶液中的化学活化处理的方法中,在显影银不存在的部分或者显影过度产生的银(相当于导电性膜筛目型的透光性电磁波屏蔽材料中的开口部分)上也进行了化学活化,因此这部分上也会附着多余的镀膜(以下记作“镀覆过度”),从而存在降低透光率的不良影响。此外,该镀覆过度也会通过活化液投入到非电解镀液中而引起,或通过活性核在非电解镀液中的脱落而引起,除此之外还关系到非电解镀液劣化的问题。
此外,含还原剂的溶液浸渍法也会引起相对于显影过度产生的银相同的镀覆过度,而且存在还原剂本身的氧化劣化、产生大量的氢等的问题,从而不适合作为导电性材料的高速制造方式。
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的是提供能提高导电性金属部的镀覆活性、不会发生镀覆过度、能进行高速镀覆处理的导电性材料的制造方法及制造装置。
用于实现上述目的的具体的方法如下所述。
(1)本发明的第一项涉及导电性材料的制造方法,该导电性材料的制造方法是在具有导电性金属部(例如,金属微粒部)的被镀材料上进行镀覆处理来形成导电层,其特征在于,该方法包括在所述镀覆处理的前一阶段,将导电性金属部作为阴极在不含镀覆物质的电解液中进行通电的通电工序。
在该本发明的导电性材料的制造方法中,通过在镀覆处理的前一阶段将导电性金属部进行通电处理,能将在导电性金属部上生成的氧化物或硫化物等除去,从而能将导电性金属的表面活化。由此,在之后进行的镀覆处理中不用化学活化处理方法也能提高镀覆处理的速度,而且可以抑制镀覆不均匀。因此,能对被镀材料进行高速镀覆处理,能大量生产相同的导电性材料。
(2)此外,本发明的第二项涉及导电性材料的制造方法,其特征在于,该方法包括:金属银部形成工序,该工序将在支撑体上具有含银盐的银盐乳剂层的感光薄膜进行曝光、显影,从而形成金属银部;通电工序,该工序将所述金属银部作为阴极在实质上不含镀覆物质的电解液中通电;镀覆工序,该工序在所述通电后的金属银部上进行镀覆处理,从而形成导电层。
在该本发明的第二项的导电性材料的制造方法中,通过向使用感光薄膜而形成的金属银部通电,可以与本发明的第一项的制造方法相同地提高镀覆处理的速度,可以抑制镀覆不均匀。因此,能对被镀材料进行高速镀覆处理,能大量生产相同的导电性材料。
而且,上述本发明的第一项以及第二项的导电性材料的制造方法中,不会发生在化学活化处理中产生的镀覆过度,其结果透光率不会下降,也不会发生之后的镀液的劣化。在上述的利用含还原剂的溶液浸渍进行的化学活化处理中,必须进行还原剂的补充或除去产生的氢等,但是,本发明中无需这些步骤,因此,能有效实现生产设备的简单化和制造成本的低廉化。
(3)根据上述(1)或(2)所述的方法,其特征在于,所述电解液含有电解质和溶剂。
(4)根据上述(3)所述的方法,其特征在于,所述电解质为选自由碱金属盐、铵盐、高氯酸盐和硼酸盐组成的组中的至少一种。
(5)根据上述(3)所述的方法,其特征在于,所述溶剂为水和/或非水溶剂。
(6)根据上述(5)所述的方法,其特征在于,所述非水溶剂为选自由酰胺、吡咯烷酮、腈、酮和四氢呋喃组成的组中的至少一种。
(7)根据上述(1)~(6)中任意一项所述的方法,其特征在于,所述镀覆处理为非电解镀覆处理和/或电镀处理。
(8)根据上述(7)所述的方法,其特征在于,所述电镀处理为电镀铜和/或电镀黑化处理。
(9)本发明的第三项涉及导电性材料的制造装置,该导电性材料的制造装置在具有导电性金属部的被镀材料上进行镀覆处理来形成导电层,其特征在于,该装置包括:通电处理装置,该通电处理装置具有供电辊和通电处理槽,该供电辊与所述导电性金属部接触并进行供电,该通电处理槽设置在比所述供电辊更靠所述被镀材料的输送方向的下流侧上,并将所述导电性金属部在电解液内进行通电处理;镀覆装置,该镀覆装置设置在所述通电处理装置的后段,并在所述导电性金属部上进行镀覆处理。
(10)根据(9)所述的装置,其特征在于,所述供电辊的氢过电压(hydrogen overvoltage)比所述导电性金属部的氢过电压大。
(11)根据(9)或(10)所述的装置,其特征在于,所述镀覆处理槽具有非电解镀覆槽和/或电镀槽。
(12)根据(9)或(10)所述的装置,其特征在于,所述镀覆处理槽具有非电解镀覆槽和电镀槽,且朝向所述被镀材料的输送方向的下流侧依次配置非电解镀覆槽、电镀槽。
(13)根据(9)或(10)所述的装置,其特征在于,所述镀覆处理槽具有非电解镀覆槽、电镀槽以及电镀黑化槽,且朝向所述被镀材料的输送方向的下流侧依次配置非电解镀覆槽、电镀铜槽、电镀黑化槽。
如上所述,根据本发明,可以提供能提高导电性金属部(金属微粒部等)的镀覆活性、能进行高速镀覆处理的导电性材料的制造方法及制造装置。
此外,在化学活化处理中,在显影银不存在的部分或显影过度产生的银(相当于导电性膜筛目型的透光性电磁波屏蔽材料中的开口部分)上也会发生镀覆过度,从而存在透光率降低的不良影响。此外,镀覆过度通过活化液带入到非电解镀覆中而引起,或通过活性核在非电解镀液中的脱落而引起,除此之外还会发生非电解镀液的劣化,但是在本发明中不存在这样的不良影响。
另外,金属微粒部的活化也可以使用硼氢化钠等还原剂来进行,但是,存在还原剂本身的氧化劣化、产生大量的氢等问题,从而不适合作为高速制造方式。
结合附图对如下优选的实施方式进行说明,根据该说明来进一步明确上述目的以及其它的目的、特征以及优点。
附图说明
图1是将由本实施方式的导电性材料的制造方法制造的导电性材料省略一部分后显示的剖面图。
图2A是表示在透明支撑体上形成了卤化银盐乳剂层的状态的工序图。
图2B是表示对卤化银盐乳剂层局部曝光的工序图。
图2C是表示显影处理的工序图。
图2D是表示定影处理的工序图。
图3A是表示通电处理的工序图。
图3B是表示非电解镀覆处理的工序图。
图3C是表示电镀铜处理的工序图。
图3D是表示电镀黑化处理的工序图。
图4是表示本实施方式的导电性材料的制造装置的示意说明图。
图5是表示本实施方式的导电性材料的制造装置中优选使用的通电处理装置的一例的示意图。
图6是表示本实施方式的导电性材料的制造装置中优选使用的非电解镀覆处理装置的一例的示意图。
图7是表示本实施方式的导电性材料的制造装置中优选使用的电镀铜处理装置的一例的示意图。
图8是表示本实施方式的导电性材料的制造装置中优选使用的电镀黑化处理装置的一例的示意图。
具体实施方式
下面,对本发明的导电性材料的制造方法及制造装置进行详细说明。
另外,本说明书中,“~”表示将其前后记载的数值作为下限值和上限值而包含在内的意思。另外,本说明书中,“~”是以将其前后记载的数值作为下限值和上限值而包含在内的意思来使用。此外,“筛目”的用语通常为筛孔的大小的单位,但是在本说明书中所谓“筛目”,根据本领域技术人员的惯例,是指“由多根细线形成的网眼图案或由多根细线形成的网”。
<导电性材料的制造方法>
本发明是在具有导电性金属部(例如,金属微粒部)的被镀材料(被镀素材)上实施镀覆处理来形成导电层的导电性材料的制造方法,其中,该方法包括在镀覆处理的前一阶段,将导电性金属部作为阴极在实质上不含镀覆物质的电解液中通电的通电工序。
本发明的制造方法中,作为被镀材料,优选为通过将在支撑体上具有含银盐的银盐乳剂层的感光薄膜进行曝光、显影来形成金属银部而得到的材料。
下面,按照工序的顺序对上述第一项制造方法以及第二项制造方法(以下适当称为“本发明的制造方法”)进行详细描述。
[被镀材料]
本发明的制造方法中使用的被镀材料在支撑体上具有导电性金属部。构成导电性金属部的单位材质只要在镀覆处理的前一阶段能通电就可以是任意的材料。此外,在取得本发明的作用效果的情况下,也可以是金属箔。特别是所述导电性金属部由显影银、银微粒油墨或者银微粒糊料等含银微粒形成时,镀覆活性提高,不会发生镀覆过度,并可以进行高速镀覆,因此优选。此时,金属微粒部优选相对于金属的总质量含有50质量%以上的银,更优选含有60质量%以上。通过含有50质量%以上的银,可以缩短物理显影和/或镀覆处理所需的时间,提高生产率,而且可以实现低成本化。
导电性金属部的形成方法也是只要在形成微粒部后能通电就没有限定,可以使用例如用感光薄膜形成的导电性金属部、通过印刷方式印刷导电性金属微粒油墨或导电性糊料而形成的导电性金属部、将导电性金属微粒油墨通过喷墨印刷机进行描绘而形成的导电性金属部等。
特别是作为用于高透光性筛目型电磁波屏蔽材料的导电性金属部,必须制作用于形成筛目的细线图案,因此,优选利用使用了筛目图案部的均匀性优良的感光薄膜的形成方式。该形成方式是将在支撑体上具有含银盐的银盐乳剂层的感光薄膜进行曝光、显影的方式,从而在曝光部上形成作为导电性金属部的金属银部,在未曝光部上形成透光性部,由此得到被镀材料。
此外,作为上述的导电性油墨或糊料,可以使用用于布线图案等的印刷的导电性油墨或导电性糊料等。作为其中含有的金属种类,优选银、钯、金、铂等显示非电解镀覆活性的金属,特别优选银。粒径没有特别的限定,优选为100nm以下,更优选为50nm以下。糊料的粘合剂优选环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、酚醛树脂等,溶剂优选稀释剂类、甲苯类。
另外,后述的本发明的导电性材料是指在导电性金属部上通过镀覆而形成导电层后的材料。
下面,详细说明作为被镀材料的使用感光薄膜形成的材料。
感光薄膜(感光材料)在支撑体上具有银盐乳剂层。将该感光材料进行曝光、显影时,在曝光部上形成作为导电性金属部的金属银部,在未曝光部上形成透光性部,从而得到被镀材料。
所述被镀材料的形成方法根据所述感光材料和显影处理的方式具体包括以下三种方式。
(1)将不含物理显影核的感光性卤化银黑白感光材料进行化学显影,从而在该感光材料上形成金属银部的方式。
(2)将在卤化银乳剂层中含有物理显影核的感光性卤化银黑白感光材料进行溶解物理显影,从而在该感光材料上形成金属银部的方式。
(3)将不含物理显影核的感光性卤化银黑白感光材料与具有含物理显影核的非感光性层的显像片重叠,进行扩散转印显影,从而在非感光性显像片上形成金属银部的方式。
上述(1)的方式为一体型黑白显影型,在感光材料上形成金属银部。得到的显影银为化学显影银,为高比表面的长丝,由此在后续的镀覆或物理显影过程中活性较高。
上述(2)的方式是在曝光部中通过将物理显影核附近的卤化银粒子溶解并沉积到显影核上,从而在感光材料上形成金属银部。该方式也是一体型黑白显影型。由于显影作用是在物理显影核上析出,因此活性高,但是显影银为比表面较小的球形。
上述(3)的方式是在未曝光部中通过将卤化银粒子溶解、扩散并沉积到显像片上的显影核上,从而在显像片上形成金属银部。该方式为所谓的分离型方式,将显像片从感光材料剥离后进行使用。
任意一种方式均可以选择底片(negative)型显影处理以及反转显影处理中的任意一种显影(扩散转印方式时,通过使用直接正片(auto positive)型感光材料作为感光材料,可以进行底片型显影处理)。
这里所述的化学显影、热显影、溶解物理显影、以及扩散转印显影均是本领域常用的用语,在照相化学的常规教科书、例如菊地真一著《照相化学》(共立出版社,1955发行)、C.E.K.Mees编《The Theory of PhotographicProcesses,4th ed.》(Mcmillan公司,1977发行)中进行了解释。本发明为溶液处理,但是,作为其它申请中的显影方式,热显影方式也适用。例如,特开2004-184693号公报、特开2004-334077号公报、特开2005-010752号公报中记载的技术、特愿2004-244080号说明书、特愿2004-085655号说明书中记载的技术均可以适用。
下面,对能在导电性材料的制造中使用的感光材料及感光材料的制造方法进行说明。
(I)感光材料
(支撑体)
作为在本发明的制造方法中使用的感光材料的支撑体,可以使用塑料薄膜、塑料板、以及玻璃板等。
作为上述塑料薄膜以及塑料板的原料,可以使用例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、以及聚萘二甲酸乙二酯等聚酯类;聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、EVA等聚烯烃类;聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等乙烯系树脂;以及聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺、聚酰亚胺、丙烯酸树脂、三乙酰基纤维素(TAC)等。
本发明中,从透明性、耐热性、易操作性以及价格的方面考虑,上述塑料薄膜优选为聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。
显示器用的电磁波屏蔽材料要求具有透明性,因此,优选支撑体的透明性较高。此时,塑料薄膜或塑料板的总可见光透过率优选为70~100%,更优选为85~100%,特别优选为90~100%。此外,本发明中,作为所述塑料薄膜以及塑料板,在不影响本发明的目的的范围内也可以使用着色了的材料。
本发明中的塑料薄膜以及塑料板也可以以单层使用,还可以以由两层以上组合而成的多层薄膜的形式使用。
透明支撑体优选由具有柔性的材料形成。此外,支撑体的厚度优选为5~200μm,更优选为30~150μm。只要为上述范围,就可以得到希望的可见光的透过率,而且也容易操作。此外,透明支撑体优选宽度为2cm以上且长度为3m以上的薄膜,更优选宽度为20cm以上且长度为30m以上的薄膜。
(保护层)
感光材料也可以在后述的乳剂层上设置保护层。本发明中,“保护层”是指由明胶或高分子聚合物之类的粘合剂所形成的层,为了表现出防止擦伤和改善力学特性的效果,其形成在具有感光性的乳剂层上。保护层的厚度是0.02~20μm,优选为0.1~10μm,更优选为0.3~3μm。上述保护层的形成方法没有特别的限定,可以适当选择公知的涂布方法。
另外,本发明的制造方法中使用的感光材料也可以在乳剂层中含有染色用的乳剂添加中的公知的染料。
(乳剂层)
本发明的制造方法中使用的感光材料在支撑体上具有作为光敏元件的含银盐的乳剂层(含银盐层)。本发明中的乳剂层除了银盐之外,根据需要还可以含有染料、粘合剂、溶剂等。
-银盐-
作为本发明的制造方法中使用的银盐,可以举出卤化银等无机银盐以及乙酸银等有机银盐。本发明中,优选使用作为光敏元件的特性优良的卤化银。
对本发明中优选使用的卤化银进行说明。
本发明中,优选使用用于作为光敏元件而发挥功能的卤化银,本发明中也可以使用在与卤化银相关的银盐照相薄膜或照相纸、印刷制版用薄膜、光掩模用乳剂掩模等中使用的技术。
上述卤化银中含有的卤素可以是氯、溴、碘以及氟中的任意一种,也可以是它们的组合。例如,优选使用以AgCl、AgBr、AgI作为主体的卤化银,更优选使用以AgBr、AgCl作为主体的卤化银。此外也优选使用氯溴化银、碘氯溴化银、碘溴化银。更优选使用氯溴化银、溴化银、碘氯溴化银、碘溴化银,最优选使用含有50摩尔%以上的氯化银的氯溴化银、碘氯溴化银。
另外,这里,“以AgBr(溴化银)作为主体的卤化银”是指溴化物离子在卤化银的组成中所占的摩尔分数为50%以上的卤化银。该以AgBr作为主体的卤化银粒子也可以含有除溴化物离子之外的碘化物离子、氯化物离子。
卤化银为固体粒子状,从在曝光、显影处理后形成的图案状金属银层的图象质量的观点来看,卤化银的平均粒径以等价球直径计优选为0.1~1000nm(1μm),更优选为0.1~100nm,进一步优选为1~50nm。
另外,卤化银粒子的等价球直径是指粒子形状为球形的具有相同体积的粒子的直径。
卤化银粒子的形状没有特别的限定,例如可以是球状、立方体状、平板状(六边形平板状、三角形平板状、四边形平板状等)、八面体状、14面体状等各种形状,优选为立方体、14面体。
卤化银粒子的内部与表层可以由均一的相形成,也可以由不同的相形成。此外,在粒子内部或者表面也可以具有卤素组成不同的局部存在的层。
本发明中使用的作为乳剂层用涂布液的卤化银乳剂可以利用如下文献中所述的方法来制备:P.Glafkides著,Chimie et Physique Photographique(PaulMontel社刊,1967年)、G.F.Dufin著,Photographic EmulsionChemistry(The Forcal Press刊,1966年)、V.L.Zelikman et al著Making andCoating Photographic Emulsion(The Forcal Press刊,1964年)等。
即,作为上述卤化银乳剂的制备方法,可以是酸性法、中性法等中的任意一种,此外,作为使可溶性银盐与可溶性卤盐发生反应的方法,也可以使用单侧混合法、同时混合法、它们的组合等中的任意一种。
此外,作为银粒子的形成方法,也可以使用在银离子过剩的情况下形成粒子的方法(所谓的逆混合法)。而且,还可以使用作为同时混合法的一种形式的将生成卤化银的液相中的pAg保持在恒定的方法,即所谓的受控双注法(controlled double-jet method)。
此外,还优选使用氨、硫醚、四取代硫脲等所谓的卤化银溶剂来形成粒子。作为这些方法,更优选使用四取代硫脲化合物,在特开昭53-82408号公报、特开昭55-77737号公报中有记载。优选的硫脲化合物可以举出四甲基硫脲、1,3-二甲基-乙撑硫脲。卤化银溶剂的添加量根据所使用的化合物的种类以及目标粒子大小、卤素组成而不同,但优选每摩尔卤化银添加10-5~10-2摩尔的卤化银溶剂。
根据使用所述控制双注法以及卤化银溶剂来形成粒子的方法,可以容易地制造晶型规则且粒子大小分布较窄的卤化银乳剂,从而可以在本发明中优选地使用。
此外,为了使粒子大小均匀,优选使用如英国专利第1535016号说明书、特公昭48-36890号公报、特公昭52-16364号公报中所述的根据粒子成长速度来改变硝酸银或碱金属卤化物的添加速度的方法、或如英国专利第4242445号说明书、特开昭55-158124号公报中所述的改变水溶液浓度的方法,在不超过临界饱和度的范围中使银快速成长。本发明的乳剂层的形成中使用的卤化银乳剂优选为单分散乳剂,由{(粒子大小的标准偏差)/(平均粒子大小)}×100表示的变化系数优选为20%以下,更优选为15%以下,最优选为10%以下。
本发明中使用的卤化银乳剂也可以将粒子大小不同的多种卤化银乳剂混合。
本发明中使用的卤化银乳剂也可以含有VIII族、VIIB族的金属。特别是为了实现高对比度和低灰雾,优选含有铑化合物、铱化合物、钌化合物、铁化合物、锇化合物等。这些化合物也可以是具有各种配位基的化合物,作为配位基,可以举出例如氰化物离子、卤素离子、硫氰酸根离子、亚硝酰基离子、水、氢氧化物离子等;或者除了类卤素、氨之外,还可以举出胺类(甲胺、乙二胺等)、杂环化合物(咪唑、噻唑、5-甲基噻唑、巯基咪唑等)、尿素、硫脲等有机分子。
此外,为了提高感度,优选进行K4[Fe(CN)6]、K4[Ru(CN)6]、K3[Cr(CN)6]之类的六氰化金属络合物的掺杂。
作为上述铑化合物,可以使用水溶性铑化合物。作为水溶性铑化合物,可以举出例如卤化铑(III)化合物,六氯铑(III)配盐、五氯氢铑配盐、四氯二氢铑配盐、六溴铑(III)配盐、六胺铑(III)配盐、三草酸根合铑(III)配盐、K3Rh2Br9等。
这些铑化合物可以溶解到水或适当的溶剂中后来使用,但是,为了使铑化合物的溶液稳定化,可以使用常用的方法,即,添加卤化氢水溶液(例如盐酸、氢溴酸、氢氟酸等)、或者碱金属卤化物(例如KCl、NaCl、KBr、NaBr等)。也可以在制备卤化银时,添加预先掺杂有铑的另外的卤化银粒子后使其溶解,来代替水溶性铑的使用。
作为上述的铱化合物,可以举出K2IrCl6、K3IrCl6等六氯铱配盐、六溴铱配盐、六氨铱配盐、五氯亚硝酰基铱配盐等。
作为上述钌化合物,可以举出六氯钌、五氯亚硝酰基钌、K4[Ru(CN)6]等。
作为上述铁化合物,可以举出六氰合铁(II)酸钾、硫氰酸亚铁。
上述钌、锇以特开昭63-2042号公报、特开平1-285941号公报、特开平2-20852号公报、特开平2-20855号公报所述的水溶性配盐的形式进行添加,作为特别优选的例子,可以举出下式所示的六配位络合物。
[ML6]-n
(M表示Ru或Os;n表示0、1、2、3或4;L表示配位基。)
这里,L不具有重要性,例如可以使用铵或碱金属离子。此外,作为优选的配位基,可以举出卤化物配位基、氰化物配位基、氰酸化物配位基、亚硝酰基配位基、硫代亚硝酰基配位基等。下面列出本发明使用的具体的配盐的例子,但本发明不限于这些。
[RuCl6]-3、[RuCl4(H2O)2]-1、[RuCl5(NO)]-2、[RuBr5(NS)]-2、[Ru(CO)3Cl3]-2、[Ru(CO)Cl5]-2、[Ru(CO)Br5]-2、[OsCl6]-3、[OsCl5(NO)]-2、[Os(NO)(CN)5]-2、[Os(NS)Br5]-2、[Os(CN6)]-4、[Os(O)2(CN)5]-4
这些化合物的添加量相对于每摩尔卤化银优选为10-10~10-2摩尔/摩尔Ag,更优选为10-9~10-3摩尔/摩尔Ag。
另外,在本发明中,还可以优选使用含有Pd(II)离子和/或Pd金属的卤化银。Pd可以均匀分布在卤化银粒子内,但优选存在于卤化银粒子的表层附近。这里,Pd“存在于卤化银粒子的表层附近”是指从卤化银粒子的表面至深度方向50nm以内,具有钯含有率比其它层高的层。
这种卤化银粒子可以通过在形成卤化银粒子的过程中添加Pd来制造,优选在添加银离子和卤素离子各自的总添加量的50%以上之后添加Pd。此外,还优选通过在后熟化时添加Pd(II)离子等的方法来使Pd(II)离子存在于卤化银表层中。
该含有Pd的卤化银粒子增加了物理显影或非电解镀覆的速度,从而提高了所希望的电磁波屏蔽材料的生产效率,有助于降低生产成本。Pd作为非电解镀覆催化剂是公知的,但在本发明中,由于可以使Pd在卤化银粒子的表层中不均匀地存在,因而能节省极其昂贵的Pd。
在本发明中,卤化银中含有的Pd离子和/或Pd金属的含有率相对于卤化银中的银的摩尔数,优选为10-4~0.5摩尔/摩尔Ag,更优选为0.01~0.3摩尔/摩尔Ag。
作为使用的Pd化合物的例子,可以举出PdCl2和Na2PdCl4等。
在本发明中,为了进一步提高作为光敏元件的感度,还可以实施在照相乳剂中进行的化学增感。作为化学增感的方法,可以使用硫增感、硒增感、碲增感等硫族增感、金增感等贵金属增感、还原增感等。它们可以单独使用或组合使用。在将上述化学增感方法组合使用时,优选例如硫增感法和金增感法的组合;硫增感法、硒增感法和金增感法的组合;硫增感法、碲增感法和金增感法的组合等。
所述硫增感通常通过添加硫增感剂,并在40℃以上的高温下将乳剂搅拌一定时间来进行。作为所述硫增感剂,可以使用公知的化合物,例如除了可以使用明胶中含有的硫化合物之外,还可以使用各种硫化合物,如硫代硫酸盐、硫脲类、噻唑类、劳丹碱类等。优选的硫化合物为硫代硫酸盐、硫脲化合物。硫增感剂的添加量可以在化学熟化时的pH和温度、卤化银粒子的大小等各种条件下进行变化,优选每摩尔卤化银添加10-7~10-2摩尔,更优选添加10-5~10-3摩尔。
作为上述硒增中使用的硒增感剂,可以使用公知的硒化合物。即,上述硒增感通常通过添加不稳定型和/或非不稳定型硒化合物,并40℃以上的高温下将乳剂搅拌一定时间来进行。作为上述不稳定型硒化合物,可以使用特公昭44-15748号公报、特公昭43-13489号公报、特开平4-109240号公报、特开平4-324855号公报中所述的化合物。特别优选使用特开平4-324855号公报中的通式(VIII)和(IX)所示的化合物。
在上述碲增感中使用的碲增感剂是能够在卤化银粒子表面或内部生成碲化银的化合物,该碲化银可以推断成为增感核。卤化银乳剂中的碲化银的生成速度可通过特开平5-313284号公报中记载的方法进行试验。具体地说,可以使用如下文献中所述的化合物:美国专利US 1623499号说明书、美国专利US 3320069号说明书、美国专利US 3772031号说明书、英国专利第235211号说明书、英国专利第1121496号说明书、英国专利第1295462号说明书、英国专利第1396696号说明书、加拿大专利第800958号说明书、特开平4-204640号公报、特开平4-271341号公报、特开平4-333043号公报、特开平5-303157号公报、J.Chem.Soc.Chem.Commun.635(1980)、J.Chem.Soc.Chem.Commun.1102(1979)、J.Chem.Soc.Chem.Commun.645(1979)、J.Chem.Soc.Perkin.Trans.12191(1980)、S.Patai编,TheChemistry of Organic Selenium and Tellunium Compounds,Vol.1(1986)、TheChemistry of Organic Selenium and Tellunium Compounds,Vol.2(1987)。特别优选特开平5-313284号公报中的通式(II)、(III)、(IV)所示的化合物。
本发明中可以使用的硒增感剂和碲增感剂的用量根据使用的卤化银粒子和化学熟化条件等而变化,但通常的用量为每摩尔卤化银使用10-8~10-2摩尔,优选每摩尔卤化银使用10-7~10-3摩尔左右。本发明的化学增感的条件没有特别的限定,pH是5~8,pAg是6~11,优选为7~10,温度是40~95℃,优选为45~85℃。
此外,作为上述贵金属增感剂,可以举出金、铂、钯、铱等,特别优选金增感。作为金增感中使用的金增感剂,具体可以举出氯金酸、氯金酸钾、金硫代氰酸钾(日文原文为:カリウムオ一リチオシアネ一ト)、硫化金、硫代葡萄糖金(I)和硫代甘露糖金(I)等。金增感剂可以每摩尔卤化银使用10-7~10-2摩尔左右。在本发明使用的卤化银乳剂中,可以在卤化银粒子的形成或物理熟化的过程中共存镉盐、亚硫酸盐、铅盐、铊盐等。
此外,本发明中可以使用还原增感。作为还原增感剂,可以使用亚锡盐、胺类、甲脒亚磺酸、硅烷化合物等。上述卤化银乳剂也可以根据欧洲公开专利(EP)293917中所示的方法添加硫代磺酸化合物。在本发明的感光材料的制作中使用的卤化银乳剂可以仅是一种,也可以是两种以上(例如平均粒子大小不同的卤化银乳剂、卤素组成不同的卤化银乳剂、结晶惯态不同的卤化银乳剂、化学增感条件不同的卤化银乳剂、感度不同的卤化银乳剂)的并用。其中,为了获得高对比度,优选如特开平6-324426号公报所述,在支撑体附近涂布高感度的乳剂。
-染料-
感光材料可以至少在乳剂层中含有染料。该染料作为滤光染料或者出于防止辐照(irradiation)等各种目的而存在于乳剂层中。作为所述染料,可以含有固体分散染料。作为本发明优选使用的染料,可以举出特开平9-179243号公报中所述的由通式(FA)、通式(FA1)、通式(FA2)、通式(FA3)所示的染料。具体地说,优选特开平9-179243号公报记载的化合物F1~F34。此外,也优选使用特开平7-152112号公报所述的(II-2)~(II-24)、特开平7-152112号公报所述的(III-5)~(III-18)、特开平7-152112号公报所述的(IV-2)~(IV-7)等。
此外,对于在本发明中可以使用的染料,作为在显影或定影处理时脱色的固体微粒分散状的染料,可以举出特开平3-138640号公报中所述的菁染料、吡喃鎓染料以及铵染料。此外,作为在处理时不会脱色的染料,可以举出特开平9-96891号公报所述的具有羧基的菁染料、特开平8-245902号公报所述的不含酸性基团的菁染料以及特开平8-333519号公报所述的色淀型菁染料、特开平1-266536号公报所述的菁染料、特开平3-136038号公报所述的全极性(holopolar,日文原文为:ホロポ一ラ)型菁染料、特开昭62-299959号公报所述的吡喃鎓染料、特开平7-253639号公报所述的聚合物型菁染料、特开平2-282244号公报所述的氧杂菁(Oxonol)染料的固体微粒分散物、特开昭63-131135号公报所述的光散射粒子、特开平9-5913号公报所述的Yb3+化合物、以及特开平7-113072号公报所述的ITO粉末等。此外,在特开平9-179243号公报所述的由通式(F1)、通式(F2)表示的染料中,具体也可以使用该公报记载的化合物F35~F112。
此外,作为上述染料,可以含有水溶性染料。作为这种水溶性染料,可以举出氧杂菁染料、苯亚甲基染料、部花青染料、菁染料和偶氮染料。其中,氧杂菁染料、半氧杂菁(hemioxonol)染料和苯亚甲基染料在本发明中特别有用。作为本发明中可以使用的水溶性染料的具体例子,可以举出在如下文献中记载的染料:英国专利584609号说明书、英国专利1177429号说明书、特开昭48-85130号公报、特开昭49-99620号公报、特开昭49-114420号公报、特开昭52-20822号公报、特开昭59-154439号公报、特开昭59-208548号公报、美国专利2274782号说明书、美国专利2533472号说明书、美国专利2956879号说明书、美国专利3148187号说明书、美国专利3177078号说明书、美国专利3247127号说明书、美国专利3540887号说明书、美国专利3575704号说明书、美国专利3653905号说明书、美国专利3718427号说明书。
从防止辐照等效果和添加量增加引起的感度下降的观点来看,上述乳剂层中的染料的含量相对于总固体成分优选为0.01~10质量%,更优选为0.1~5质量%。
-粘合剂-
在乳剂层中,为了使银盐粒子均匀分散,且有助于乳剂层与支撑体的粘附,可以使用粘合剂。作为本发明的所述粘合剂,可以使用非水溶性聚合物和水溶性聚合物的任意一种作为粘合剂,但优选使用水溶性聚合物。
作为上述粘合剂,可以举出例如明胶、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、淀粉等多糖类、纤维素及其衍生物、聚环氧乙烷、多糖、聚乙烯基胺、壳聚糖、聚赖氨酸、聚丙烯酸、聚海藻酸、聚透明质酸、羧基纤维素等。这些粘合剂根据官能团的离子性具有中性、阴离子性、阳离子性的性质。
乳剂层中含有的粘合剂的含量没有特别的限定,可以在发挥分散性和粘附性的范围内进行适当地选择。
-溶剂-
用于形成上述乳剂层的溶剂没有特别的限定,可以举出例如水、有机溶剂(例如甲醇等醇类、丙酮等酮类、甲酰胺等酰胺类、二甲基亚砜等亚砜类、乙酸乙酯等酯类、醚类等)、离子性液体、以及它们的混合溶剂。
本发明的乳剂层中使用的溶剂的含量,相对于所述乳剂层中含有的银盐、粘合剂等的总质量为30~90质量%的范围,优选为50~80质量%的范围。
(II)被镀材料的制造工序
(曝光)
首先对上述感光材料进行曝光。该感光材料为在透明支撑体上设置有乳剂层的结构。
本发明的制造方法优选向所述银盐乳剂层照射激光。曝光通过将所述感光材料一边输送一边在光束下扫描来进行。作为光束,可以使用各种激光束。
将含银盐层曝光成图案状的方法优选为利用激光束进行的扫描曝光。例如,可以适当使用特开2000-39677号公报中所述的绞盘(capstan)方式的激光扫描曝光装置、将在上述绞盘方式中的通过多面反射体的旋转进行的光束扫描用特开2004-1244号公报中所述的DMD(数字微镜器件,digitalmirror device)来代替并用于光束扫描***中的装置、将在上述绞盘方式中直接激光曝光用特开2007-72171公报所述的邻近曝光来代替使用的装置等。
(显影处理)
在本发明中,将乳剂层曝光后再进行显影处理。显影处理可以使用在银盐照相薄膜或照相纸、印刷制版用薄膜、光掩模用乳剂掩模等中常用的显影处理技术。显影液没有特别的限定,可以使用PQ显影液、MQ显影液、MAA显影液等,也可以使用市售产品,例如富士胶片公司制的CN-16、CR-56、CP45X、FD-3、Papitol;柯达公司制的C-41、E-6、RA-4、D-19、D-72等显影液;或者其套剂中含有的显影液。此外,也可以使用高反差显影液(lith developer)。作为高反差显影液,可以使用柯达公司制的D85等。在本发明中,通过进行上述曝光和显影处理,在曝光部上形成金属银部,优选形成图案状金属银部,同时在未曝光部上形成后述的透光性部。
在本发明的制造方法中,作为所述显影液,可以使用二羟基苯类显影主剂。作为二羟基苯类显影主剂,可以举出对苯二酚、氯对苯二酚、异丙基对苯二酚、甲基对苯二酚、对苯二酚单磺酸盐等,特别优选对苯二酚。作为与上述二羟基苯类显影主剂一起表现出超加和性(Superadditivity)的辅助显影主剂,可以举出1-苯基-3-吡唑烷酮类和对氨基苯酚类。作为本发明的制造方法中使用的显影液,优选使用二羟基苯类显影主剂与1-苯基-3-吡唑烷酮的组合、或二羟基苯类显影主剂与对氨基苯酚类的组合。
作为与作为辅助显影主剂使用的1-苯基-3-吡唑烷酮或其衍生物组合的显影主剂,具体有1-苯基-3-吡唑烷酮、1-苯基-4,4-二甲基-3-吡唑烷酮、1-苯基-4-甲基-4-羟基甲基-3-吡唑烷酮等。
作为上述对氨基苯酚类辅助显影主剂,有N-甲基-对氨基苯酚、对氨基苯酚、N-(β-羟乙基)-对氨基苯酚、N-(4-羟苯基)甘氨酸等,其中优选N-甲基-对氨基苯酚。二羟基苯类显影主剂通常的用量优选为0.05~0.8摩尔/升,但在本发明中特别优选0.23摩尔/升以上,更优选为0.23~0.6摩尔/升。此外,在使用二羟基苯类与1-苯基-3-吡唑烷酮类或与对氨基苯酚类的组合的情况下,前者的用量优选为0.23~0.6摩尔/升,更优选0.23~0.5摩尔/升,后者的用量优选为0.06摩尔/升以下,更优选0.03~0.003摩尔/升。
在本发明中,优选显影起始液和显影补充液两者均具有“在将0.1摩尔的氢氧化钠加到1升的该显影起始液或显影补充液中时,pH的上升为0.5以下”的性质。作为确认使用的显影起始液或者显影补充液具有该性质的方法,使试验对象的显影起始液或者显影补充液的pH为10.5,然后将0.1摩尔的氢氧化钠添加到1升的该显影起始液或者显影补充液中,并测量此时的溶液的pH值,如果pH值的上升为0.5以下,则可以判定具有上述规定的性质。在本发明的制造方法中,特别优选使用进行上述试验时的pH值的上升为0.4以下的显影起始液和显影补充液。
作为赋予显影起始液和显影补充液以上述性质的方法,优选利用使用缓冲剂的方法。作为上述缓冲剂,可以使用碳酸盐、特开昭62-186259号公报中所述的硼酸、特开昭60-93433号公报中所述的糖类(例如蔗糖)、肟类(例如丙酮肟)、苯酚类(例如5-磺基水杨酸)、三代磷酸盐(例如钠盐、钾盐)等,优选使用碳酸盐、硼酸。上述缓冲剂(特别是碳酸盐)的用量优选为0.25摩尔/升以上,特别优选为0.25~1.5摩尔/升。
在本发明中,所述显影起始液的pH值优选为9.0~11.0,特别优选为9.5~10.7。所述显影补充液的pH以及连续处理时的显影槽内显影液的pH也在该范围内。用于设定pH的碱剂可以使用通常的水溶性无机碱金属盐(例如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾)。
在本发明的制造方法中,处理1平方米的感光材料时,显影液中的显影补充液的含量为323ml以下,优选为323~30ml,特别优选为225~50ml。显影补充液也可以具有与显影起始液相同的组成,对于在显影中所消耗的成分,显影补充液也可以具有比显影起始液更高的浓度。
在将本发明的感光材料进行显影处理时的显影液(下面有时将显影起始液和显影补充液两者仅统称为“显影液”)中可以含有常用的添加剂(例如防氧化剂、螯合剂)。作为所述防氧化剂,可以举出亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸锂、亚硫酸铵、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钾、甲醛合亚硫酸氢钠等亚硫酸盐。该亚硫酸盐优选使用0.20摩尔/升以上,更优选使用0.3摩尔/升以上,但过量加入时会导致显影液中的银污染,因此,优选亚硫酸盐的用量的上限为1.2摩尔/升,特别优选为0.35~0.7摩尔/升。此外,作为二羟基苯类显影主剂的防氧化剂,还可以将少量的抗坏血酸衍生物与亚硫酸盐组合使用。这里,抗坏血酸衍生物包括抗坏血酸、作为其立体异构体的异抗坏血酸及其碱金属盐(钠盐、钾盐)等。作为上述抗坏血酸衍生物,从材料成本的观点来看,优选使用异抗坏血酸钠。所述抗坏血酸衍生物的添加量相对于二羟基苯类显影主剂,以摩尔比计优选为0.03~0.12的范围,特别优选为0.05~0.10的范围。使用抗坏血酸衍生物作为上述防氧化剂时,优选显影液中不含硼化合物。
作为除上述以外可以显影材料中使用的添加剂,包括:显影抑制剂,如溴化钠、溴化钾;有机溶剂,如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二甲基甲酰胺;显影促进剂,如二乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺、咪唑或其衍生物等;防灰雾剂或黑胡椒(black pepper)防止剂,如巯基类化合物、吲唑类化合物、苯并***类化合物、苯并咪唑类化合物。作为上述苯并咪唑类化合物,具体可以举出,5-硝基吲唑、5-对硝基苯甲酰基氨基吲唑、1-甲基-5-硝基吲唑、6-硝基吲唑、3-甲基-5-硝基吲唑、5-硝基苯并咪唑、2-异丙基-5-硝基苯并咪唑、5-硝基苯并***、4-[(2-巯基-1,3,4-噻二唑-2-基)硫代]丁烷磺酸钠、5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇、甲基苯并***、5-甲基苯并***、2-巯基苯并***等。这些苯并咪唑类化合物的含量通常是每升显影液为0.01~10mmol,更优选为0.1~2mmol。
另外,上述显影液中还可以并用各种有机或无机的螯合剂。作为所述无机螯合剂,可以使用四聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。而作为所述有机螯合剂,主要可以使用有机羧酸、氨基多羧酸、有机膦酸、氨基膦酸以及有机膦基羧酸。
作为上述有机羧酸,可以举出丙烯酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、琥珀酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二羧酸、癸烷二羧酸、十一烷二羧酸、马来酸、衣康酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸等,但是并不限定于此。
作为上述氨基多羧酸,可以举出亚氨基二乙酸、氰基三乙酸、氰基三丙酸、乙二胺单羟基乙基三乙酸、乙二胺四乙酸、乙二醇醚四乙酸、1,2-二氨基丙烷四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸、1,3-二氨基-2-丙醇四乙酸、乙二醇醚二胺四乙酸、以及在特开昭52-25632号公报、特开昭55-67747号公报、特开昭57-102624号公报、以及特公昭53-40900号公报等中记载的化合物。
作为有机膦酸,可以举出美国专利US 3214454号说明书、美国专利US 3794591号说明书、以及西德专利公开2227639号公报中记载的羟基亚烷基二膦酸、或者在Research Disclosure第181卷,Item 18170(1979年5月)等中记载的化合物。
作为上述氨基膦酸,可以举出氨基三(亚甲基膦酸)、乙二胺四亚甲基膦酸、氨基三亚甲基膦酸等,另外还可以举出上述Research Disclosure 18170号、特开昭57-208554号公报、特开昭54-61125号公报、特开昭55-29883号公报、以及特开昭56-97347号公报等中记载的化合物。
作为有机膦基羧酸,可以举出特开昭52-102726号公报、特开昭53-42730号公报、特开昭54-121127号公报、特开昭55-4024号公报、特开昭55-4025号公报、特开昭55-126241号公报、特开昭55-65955号公报、特开昭55-65956号公报等、以及上述Research Disclosure 18170号等中记载的化合物。这些螯合剂也可以以碱金属盐或铵盐的形式来使用。
这些螯合剂的添加量优选每升显影液为1×10-4~1×10-1mol,更优选1×10-3~1×10-2mol。
另外,作为显影液中的银污染防止剂,可以使用特开昭56-24347号公报、特公昭56-46585号公报、特公昭62-2849号公报、特开平4-362942号公报中记载的化合物。另外,作为溶解助剂,可以使用特开昭61-267759号公报中记载的化合物。此外,在显影液中还可以根据需要含有调色剂、表面活性剂、消泡剂、固化剂等。显影处理温度和时间相互关联,并通过与总处理时间的关系来决定,但通常显影温度优选为约20℃~约50℃,更优选为25~45℃。显影时间优选为5秒~2分钟,更优选为7秒~1分30秒。
从显影液的运输成本、包装材料成本、节省空间等目的考虑,还优选将显影液浓缩,然后在使用时稀释来使用的方式。为了浓缩显影液,将显影液中含有的盐成分进行钾盐化是有效的。
本发明中的显影处理可以包括定影处理,该定影处理用于除去未曝光部分的银盐而实现稳定化。本发明中的定影处理可以使用在银盐照相薄膜或照相纸、印刷制版用薄膜、光掩模用乳剂掩模等中使用的定影处理的技术。
作为上述定影工序中使用的定影液的优选成分,可以举出如下物质。
即,定影液优选含有硫代硫酸钠、硫代硫酸铵,并根据需要含有酒石酸、柠檬酸、葡糖酸、硼酸、亚氨基二乙酸、5-磺基水杨酸、葡庚酸、钛铁试剂、乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、氰基三乙酸以及它们的盐等。近年来,从环境保护的观点来看,优选不含有硼酸。本发明使用的定影液的定影剂可以举出硫代硫酸钠、硫代硫酸铵等,从定影速度的方面来看,优选硫代硫酸铵。但是,近年来,从环境保护的观点来看,也可以使用硫代硫酸钠。这些已知的定影剂的用量可以适当变化,通常为约0.1~约2摩尔/升。特别优选为0.2~1.5摩尔/升。根据需要,在定影液中可以含有固化剂(例如水溶性铝化合物)、防氧化剂(例如亚硫酸盐、亚硫酸氢盐)、pH缓冲剂(例如乙酸)、pH调节剂(例如氨、硫酸)、螯合剂、表面活性剂、润湿剂、定影促进剂。
作为上述表面活性剂,可以举出例如硫酸化物、磺化物等阴离子表面活性剂、聚乙烯类表面活性剂、特开昭57-6740号公报中记载的两性表面活性剂等。此外,上述定影液中也可以添加公知的消泡剂。
作为上述润湿剂,可以举出例如烷醇胺、烷二醇等。此外,作为上述定影促进剂,可以举出例如特公昭45-35754号公报、特公昭58-122535号公报、特公昭58-122536号公报中记载的硫脲衍生物;在分子内具有三键的醇;美国专利US 4126459号说明书中记载的硫醚化合物;特开平4-229860号公报中记载的中离子化合物等,还可以使用特开平2-44355号公报中记载的化合物。此外,作为上述pH缓冲剂,可以使用例如乙酸、苹果酸、琥珀酸、酒石酸、柠檬酸、草酸、马来酸、乙醇酸、己二酸等有机酸;硼酸、磷酸盐、亚硫酸盐等无机缓冲剂。所述pH缓冲剂优选使用乙酸、酒石酸、亚硫酸盐。这里,pH缓冲剂用于防止显影液的带入而引起的定影剂pH的上升,用量优选为0.01~1.0摩尔/升,更优选0.02~0.6摩尔/升左右。定影液的pH优选为4.0~6.5,特别优选为4.5~6.0。此外,作为上述色素溶解促进剂,也可以使用特开昭64-4739号公报中记载的化合物。
作为本发明的定影液中的固化剂,可以举出水溶性铝盐、铬盐。作为上述固化剂优选的化合物为水溶性铝盐,可以举出例如氯化铝、硫酸铝、明矾等。所述固化剂的优选添加量为0.01~0.2摩尔/升,更优选为0.03~0.08摩尔/升。
上述定影工序中的定影温度优选为约20℃~约50℃,更优选为25~45℃。此外,定影时间优选为5秒~1分钟,更优选为7秒~50秒。相对于感光材料的处理量,定影液的补充量优选为600ml/m2以下,更优选为500ml/m2以下,特别优选为300ml/m2以下。
已进行过显影和定影处理的感光材料优选进行水洗处理或稳定化处理。在上述水洗处理或稳定化处理中,可以在水洗的水量通常是每1m2的感光材料为20升以下进行,也可以在补充量为3升以下(也包括0,即用所储存的水进行水洗)进行。因此,不仅可以节水处理,而且可以不需要自动显影机中设置的配管。作为减少水洗水的补充量的方法,一直已知的是多段逆流方式(例如2段、3段等)。将该多段逆流方式用于本发明的制造方法中时,定影后的感光材料缓缓地向正常的方向、即向未被定影液污染的处理液的方向依次接触而进行处理,因此,可以更高效地进行水洗。此外,以少量的水进行水洗时,更优选设置特开昭63-18350号公报、特开昭62-287252号公报等中记载的挤压辊、交叉辊的洗涤槽。此外,为了减轻用少量水洗涤时造成的污染负荷,也可以将各种氧化剂的添加和过滤器的过滤进行组合使用。此外,在上述方法中,也可以将来自水洗浴或稳定化浴的溢流液体的部分或全部用作如特开昭60-235133号公报中记载的在前处理工序中具有一些定影性能的处理液,所述溢流液体通过根据处理补充在水洗浴或稳定化浴中实施防霉处理的水而产生。此外,为了防止在用少量水洗涤时容易产生的水泡斑和/或防止附着在挤压辊上的处理剂成分转印到经过处理的薄膜上,也可以加入水溶性表面活性剂或消泡剂。
此外,在上述水洗处理或稳定化处理中,也可以将特开昭63-163456号公报中记载的色素吸附剂设置于水洗槽中,以防止从感光材料中溶出的染料导致的污染。此外,在水洗处理之后的稳定化处理中,也可以将含有特开平2-201357号公报、特开平2-132435号公报、特开平1-102553号公报、特开昭46-44446号公报中记载的化合物的浴用作感光材料的最终浴。此时,根据需要,也可以加入铵化合物、Bi和Al等的金属化合物、荧光增白剂、各种螯合剂、膜pH调节剂、固化剂、杀菌剂、防霉剂、烷醇胺、或表面活性剂。水洗工序或者稳定化工序中使用的水优选使用自来水、去离子处理后的水、用卤素、紫外线杀菌灯或各种氧化剂(臭氧、过氧化氢、氯酸盐等)等杀菌后的水。此外,也可以使用含有特开平4-39652号公报、特开平5-241309号公报中记载的化合物的水洗水。在水洗处理或稳定化处理中的浴温优选为0~50℃,时间优选为5秒~2分钟。
本发明中使用的显影液或定影液等处理液优选使用特开昭61-73147号公报中记载的氧透过性低的包装材料进行保存。另外,在降低补充量时,优选通过减小处理槽与空气的接触面积来防止液体的蒸发和空气氧化。辊传送型自动显影机记载在美国专利US 3025779号说明书、美国专利US3545971号说明书等中,本说明书中简称作辊传送型处理器。此外,辊传送型处理器优选包括显影、定影、水洗和干燥四个工序,在本发明中也不排除其它工序(例如停止工序),但本发明最优选沿袭这四个工序。此外,这四个工序中也可以用稳定工序来代替水洗工序。
在上述各个工序中,也可以将从显影液或定影液的组成中除去水的成分制成固体来供给,在使用时用规定量的水溶解后作为显影液和定影液来使用。这种形式的处理剂被称作固体处理剂。固体处理剂可以使用粉末、片剂、颗粒、粉末、块状、或糊料状的物质。上述处理剂的优选形式是特开昭61-259921号公报中记载的形式或片剂。所述片剂的制造方法可以通过例如特开昭51-61837号公报、特开昭54-155038号公报、特开昭52-88025号公报、英国专利1213808号说明书等中记载的常用方法来制造。另外,颗粒的处理剂可通过例如特开平2-109042号公报、特开平2-109043号公报、特开平3-39735号公报和特开平3-39739号公报等中记载的常用方法来制造。此外,粉末的处理剂可以通过例如特开昭54-133332号公报、英国专利725892号说明书、英国专利729862号说明书、德国专利3733861号说明书等中记载的常用方法来制造。
从溶解性的方面考虑,上述固体处理剂的堆积密度优选为0.5~6.0g/cm3,特别优选为1.0~5.0g/cm3。
在制备上述固体处理剂时,可以采用如下方法:在构成处理剂的物质中,将至少两种相互反应性的粒状物质通过相对于反应性物质呈惰性的物质所形成的至少一个的介入分离层进行分离而形成层,从而将反应性物质以层状隔开,且用能真空包的装作为包装材料,从袋内排出空气后进行密封。这里,“惰性”是指物质在相互物理地接触时,在包装袋内的通常的状态下不会反应,或者即使存在反应也不明显。惰性物质可以对两种相互反应性的物质是惰性的,此外,也可以是在意图使用两种相互反应性的物质中是惰性的。此外,惰性物质是与两种反应性物质同时使用的物质。例如,在显影液中,由于对苯二酚和氢氧化钠直接接触时会发生反应,因此,在真空包装中,在对苯二酚和氢氧化钠之间使用作为分离层的亚硫酸钠等,从而可以长期保存在包装袋中。此外,对苯二酚等也可制成团状,通过减小与氢氧化钠的接触面积,从而提高保存性能,并能够混合使用。作为它们的真空包装的包装材料,可以使用由惰性塑料薄膜、塑料物质与金属箔的层叠体所制成的袋。
相对于曝光前的曝光部中所含的银的质量,显影处理后曝光部中所含的金属银的质量优选为50质量%以上的含有率,更优选为80质量%以上。相对于曝光前的曝光部中所含的银的质量,曝光部中所含的银的质量为50质量%以上时,可以获得高的导电性,因此优选。
本发明的显影处理后的灰度没有特别的限定,但优选超过4.0。显影处理后的灰度超过4.0时,可以在保证透光性部的高透明性的同时提高导电性金属部的导电性。作为使灰度为4.0以上的方法,可以举出例如上述铑离子、铱离子的掺杂。
-物理显影处理-
本发明中,为了进一步提高所形成的金属银部的导电性,还优选进行物理显影。
本发明的“物理显影”是指用还原剂还原银离子等金属离子,从而使金属粒子析出到金属或金属化合物的核上。这种物理显影可以用在即显B&W薄膜、即显滑动薄膜、印刷版制造等中,本发明中可以使用这些技术。
此外,物理显影可以与曝光之后的显影处理同时进行,也可以在显影处理后另外进行。
-氧化处理-
本发明中,优选对显影处理后的金属微粒部以及通过物理显影和/或镀覆处理形成的导电性金属部进行氧化处理。通过进行氧化处理,在例如金属少量地沉积在透光性部中时,可以将该金属除去,从而使透光性部的透过性大致为100%。
作为氧化处理,可以举出例如Fe(III)离子处理等、使用各种氧化剂的公知的方法。如上所述,氧化处理可以在乳剂层的曝光和显影处理之后、或者在物理显影或镀覆处理之后进行,也可以分别在显影处理之后、和物理显影或镀覆处理之后进行。
本发明中,还可以将曝光和显影处理之后的金属银部用含有Pd的溶液进行处理。Pd可以是二价钯离子,也可以是金属钯。通过该处理,可以促进非电解镀覆或物理显影的速度。
在透光性电磁波屏蔽材料的用途中,筛目图案部的线宽需要为1μm~40μm,优选为1μm~30μm,最优选为10μm~25μm。线间隔优选为50μm~500μm,更优选为200μm~400μm,最优选为250μm~350μm。此外,为了接地等目的,筛目图案部也可以具有线宽超过20μm的部分。
此外,框缘部是导电性金属沿着透光性导电性膜的周围以框架状形成的部分,且与上述筛目图案部进行电接触。框缘部的宽度优选为1mm~10cm,更优选为5mm~5cm。
考虑到可见光透过率,本发明中的导电性金属部的开口率优选为85%以上,更优选为90%以上,最优选为95%以上。开口率是指没有形成筛目的细线的部分占整体的比例,例如,线宽15μm、间距300μm的正方形格子状筛目的开口率为90%。
-可见光透过性部-
本发明中的“可见光透过性部”是指透光性导电性膜中除了导电性金属部之外的具有透明性的部分。可见光透过性部的透过率如前所述,以除去支撑体的光吸收以及反射的影响之后的在380~780nm的波长区域中的透过率的最小值来表示,该透过率为90%以上,优选为95%以上,更优选为97%以上,进一步优选为98%以上,最优选为99%以上。
本发明中的筛目图案优选连续3m以上,但是,筛目图案的连续数越大,生产所述滤光器材料时的损失越可以降低,因此是更优选的实施方式。另外,连续数大时,在形成辊状时,辊的直径增大,辊的重量增大,辊的中心部的压力增强,从而容易发生粘接或变形等问题,因此,连续数优选为2000m以下,更优选为100m~1000m,进一步优选为200m~800m,最优选为300m~500m。
根据同样的理由,支撑体的厚度优选为200μm以下,更优选为20μm~180μm,最优选为50μm~120μm。
本发明中,“筛目是实质上平行的直线状细线交叉而成的图案”是指所谓的格子图案,是指构成格子且相邻的直线处于平行或者平行±2°之内的情况。
作为该光束的扫描方法,优选通过在实质上垂直于输送方向的方向上排列的线状光源或者旋转多面反射体来进行曝光的方法。此时,光束必须进行2值以上的强度调制,直线是由点连接而形成的。由于是点相连接,因此1点的细线边缘成为阶梯状,但是,细线的粗度是指变细部分的最窄的长度。
作为描绘筛目部分的该光束扫描方法的一种方式,还优选扫描方向根据格子图案的倾斜而相对于输送方向倾斜的光束的扫描。此时,优选将两个扫描光束正交排列,光束在曝光面上取实质上1值的强度。此时,为了曝光框缘部分,还可以组合狭缝曝光和掩模曝光。
本发明中,筛目图案优选相对于输送方向倾斜30~60°,更优选倾斜40~50°,最优选倾斜43~47°。这是因为筛目图案相对于框架倾斜约45°的掩模通常难于制造,容易发生易出现不均匀或价格高等问题,而本发明的实施方式在约45°时难以出现不均匀,因此,本发明相对于由掩模粘附曝光方式的光刻法或丝网印刷进行图案化具有更显著的效果。
在上述实施方式中,对将设置有含卤化银的银盐乳剂层的感光材料进行曝光和显影而形成的导电性金属部进行了说明,但是本发明并不限定于上述实施方式,导电性金属部也可以通过使用了蚀刻的光刻法来形成。例如,可以将感光材料整面曝光而形成均匀的显影银之后,涂布光刻法用的光聚合物,然后曝光,再通过蚀刻而形成导电性金属部。对于这些形成方法,可以使用特开2003-46293号公报、特开2003-23290号公报、特开平5-16281号公报、特开平10-338848号公报等中记载的技术。
(III)被镀材料的通电工序
[通电工序]
本发明的制造方法包括将导电性金属部作为阴极在不含镀覆物质的电解液中通电被镀材料的通电工序。
该通电工序是为了还原所述导电性金属部而进行的工序,由此可以提高导电性金属部的镀覆活性。特别是所述导电性金属为来自显影银、银微粒油墨或者银微粒糊料等的含银微粒时,可以提高镀覆活性,不会发生镀覆过度,能够进行高速镀覆。
下面,对通电方法、不含镀覆物质的电解液进行详细描述。
[通电方法]
本发明中的通电工序是使金属电极与支撑体上的导电性金属部接触并进行通电。
从被镀材料的输送的观点来看,所述金属电极优选为金属制的供电辊,供电辊的直径优选为1cm~20cm。此外,金属制的供电辊优选使用比被镀材料的氢过电压更大的材料。氢过电压用0Vvs.NHE的绝对值来表示。
经过供电辊的被镀材料在后述的电解质溶液中被通电,但是,从供电辊到电解质溶液液面的距离可以根据被镀材料的电阻值等而进行调整。被镀材料的电阻高时,优选供电辊与电解质溶液液面较近,优选从金属辊到电解液面的距离为0.5cm~30cm。
被镀材料的电阻非常高时或者图案不连续时,会发生通过液面上的来自辊的供电,无法在电解液中充分通电的情况。此时,可以通过将供电辊浸没在电解液中来获得本发明的效果。将供电辊浸没在电解液中时的供电辊的材质也可以是比被镀材料金属部的氢过电压更大的材料,从而可以避免氢的产生所引起的电流损失。导电性金属部为银时,供电辊的材料优选为镍、铜、镉、锡、铅、锌,为了增大氢过电压,也可以使用合金。
此外,电解质液中的被镀材料与对电极(阳极)的距离在宽度方向上恒定时,能进一步实现面内均匀的镀覆活化。
通电时的电流过小时,无法获得镀覆活性,过大时会失活,因此,电流优选为0.001A/dm2~10A/dm2,更优选为0.005A/dm2~5A/dm2,特别优选为0.01A/dm2~1A/dm2。
通电时间过短时,得不到非电解活性,过长时会失活,因此,通电时间优选为0.1秒~360秒,更优选为0.5秒~120秒,最优选为1秒~60秒。
[实质上不含镀覆物质的电解液]
本发明的“不含镀覆物质的电解液”的“不含镀覆物质”实质上是指不会通过镀覆反应而在被镀材料上形成规定膜厚的镀层的溶液。具体地说,表示以1A/dm2的电流通电60秒时从电解液析出到电极上的物质为10mg/dm2以下,优选为1mg/dm2以下。
从降低阳极和阴极之间的溶液电阻的方面考虑,本发明中的电解液优选含有电解质。
作为电解质,例如为碱金属盐、铵盐、高氯酸盐、硼酸盐等。优选可以举出硫酸钠、硝酸钾、硫酸铵、硼酸、高氯酸钠、对甲苯磺酸钠等,特别优选硫酸钠作为电解质。
作为溶剂,可以是水或非水溶剂(非水系有机溶剂),但最优选为水(纯水)。非水系有机溶剂可以举出酰胺、吡咯烷酮、腈、酮以及四氢呋喃。酰胺具体有二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺,吡咯烷酮具体有N-甲基吡咯烷酮,腈具体有乙腈、丙腈、苄腈,酮具体有丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酰丙酮。
溶剂中的电解质浓度优选为10-3~3mol/L,更优选为10-3~1mol/L,最优选为10-2~0.5mol/L。另外,电解质浓度可以根据被镀材料的表面电阻值、通电时间、与对电极的电极间距离(被镀材料与对电极阳极之间的距离)等进行适当地调整。但是,电解质浓度低于10-3mol/L时,阳极与阴极之间的溶液电阻增大,用于通入设定电流值的外加电压升高,同时难以得到本发明的效果。电解质浓度高于3mol/L时,有时会引起电解质析出到被镀材料膜面上的情况,因此需要注意。
[镀覆工序]
本发明的制造方法包括在金属微粒部上进行镀覆处理的镀覆工序。这是为了提高金属微粒部的导电性,并形成本发明的导电性材料。
此外,镀覆工序优选包括非电解镀覆工序和电镀工序,更优选在非电解镀覆工序之后进行电镀工序,特别优选在非电解镀覆工序之后进行电镀铜工序,然后再进行电镀黑化工序。
下面,对非电解镀覆工序、以及电镀工序进行详细说明。
[非电解镀覆工序]
在本发明的非电解镀覆工序中,作为可以在非电解镀覆中使用的金属,可以举出铜、镍、铬、锌、锡、金、铂、银,从导电性、镀覆稳定性的方面考虑,优选为铜。
非电解镀覆时间优选为15秒~10分钟,更优选为30秒~8分钟,进一步优选为1~7分钟。长于10分钟时,由于在高碱浴中长时间浸渍会引起明胶膜的变质,从而透光性部的透明性会显著劣化。此外,短于30秒时,容易发生导电性不够或者镀覆的厚度不均匀。
非电解镀覆温度优选为10~50℃,更优选为15~40℃。
虽然可以是连续的或者间歇的,但优选在非电解镀液中进行通气。空气量优选为0.01~10L/L溶液/分钟,更优选为0.05~3L/L溶液/分钟,进一步优选为0.2~0.5L/L溶液/分钟。空气多时,对溶液的搅拌能力提高,从均匀性等的方面考虑是优选的,但空气过多时,由于通入的CO2引起溶液的pH下降,从而必须补充大量的碱来进行校正。
下面,对非电解镀铜液进行说明。
[非电解镀铜液]
作为非电解镀铜中所含的化学种类,可以举出硫酸铜或氯化铜;作为还原剂的***或乙醛酸;作为铜离子配位剂的EDTA、酒石酸、三异丙醇胺、三乙醇胺、氰基三乙酸等;以及作为用于浴的稳定化或用于提高镀覆皮膜的平滑性的添加剂的聚乙二醇、黄血盐、联二吡啶、硫脲类化合物等。作为用于高速镀覆的铜离子配位剂,优选为三乙醇胺。
作为浴的稳定剂,更优选含硫化合物。浴稳定剂的添加量优选为1×10-9~1×10-4mol/L,更优选为1×10-8~1×10-5mol/L。铜离子的浓度优选为0.001~0.3mol/L,更优选为0.005~0.1mol/L,进一步优选为0.01~0.1mol/L。铜离子配位剂的浓度相对于铜离子浓度优选为0.5~10倍摩尔,更优选为0.7~7倍摩尔,进一步优选为0.8~4倍摩尔。从兼顾镀液的稳定性以及镀覆速度两方面来考虑,还原剂的浓度优选为0.001~1mol/L,更优选为0.01~1mol/L,进一步优选为0.1~0.7mol/L。
[电镀工序]
本发明的制造方法优选包括电镀工序,更优选电镀工序包括电镀铜工序和电镀黑化工序。镀覆处理时间根据镀覆的金属、厚度、镀覆质量而不同,但是通常对于各个镀覆工序,优选为10秒~120分钟,更优选为1~60分钟。外加电压优选为0.1V~100V,特别优选为0.5V~30V,最优选为0.5V~20V。
作为电镀工序中使用的电镀液,可以使用市售的或公知的电镀液。下面对电镀铜液和电镀黑化液进行说明。
[电镀铜液]
作为电镀铜液的铜供给源化合物,可以举出硫酸铜、氰化铜、氟硼酸铜、氯化铜、焦磷酸铜、碳酸铜等,可以使用含有它们中的一种以上化合物的镀铜液。从建浴费低、管理容易等方面考虑,优选使用含硫酸铜的镀液,更优选使用五水合硫酸铜或者预先溶解在水中的硫酸铜水溶液。
镀铜液中的铜离子浓度以五水合硫酸铜的质量换算计,优选为150~300g/L,更优选为150~250g/L,进一步优选为180~220g/L。
电镀铜液的优选温度为15~35℃,更优选为20~30℃。镀液的搅拌优选通常公知的空气搅拌、将液体从小喷嘴中喷出的喷射搅拌、使槽液循环以搅拌的方法。
电镀铜液中也可以加入酸。作为镀液中加入的酸,只要能将镀液的pH保持在充分低即可,没有特别的限定,可以举出例如硫酸、硝酸、盐酸等,其中更优选使用硫酸。pH根据酸的浓度而变化,但pH优选为3以下,更优选为1以下。另外,酸性镀铜液的pH超过3时,由于铜容易析出,因此不优选。
通过在电镀铜液中添加各种添加剂,从而可以实现例如镀覆反应的促进所带来的镀覆时间的缩短、镀覆反应的抑制或者形成的镀覆层的平坦化所带来的镀覆的均匀化等。作为电镀铜液的代表性添加剂,可以举出氯离子、聚烷撑二醇类、含硫有机化合物、含氮化合物等,可以将这些化合物类组合使用。氯离子的添加剂浓度优选为20~150mg/L,更优选为30~100mg/L。
作为聚烷撑二醇类,具体可以使用选自由聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚型(pluronic型)表面活性剂、聚乙二醇-聚丙二醇接枝共聚型(tetronic型)表面活性剂、甘油醚、二烷基醚组成的组中的化合物。可以举出分子量优选为1000~10000、更优选为2000~6000的聚乙二醇,分子量优选为100~5000、更优选为200~2000的聚丙二醇,分子量优选为1000~10000、更优选为1500~4000的聚乙二醇的聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物。最优选分子量为2000~6000的聚乙二醇。另外,这些化合物可以单独使用或者两种以上组合使用。聚烷撑二醇类的总量的使用浓度优选为10~5000mg/L,更优选为50~2000mg/L。
作为含硫有机化合物的具体例子,可以举出例如双(3-磺丙基)二硫化物(SPS)、巯基丙磺酸钠(MPS)等。此外,还优选使用特开平7-316875号的[0012]段中例举的化合物或者蛋氨酸等含硫氨基酸。另外,硫类有机化合物可以使用一种或者两种以上组合使用。含硫有机化合物的浓度优选为0.01~5000mg/L,更优选为0.02~2000mg/L,进一步优选为0.1~300mg/L。
此外,作为含氮化合物,可以使用选自由聚亚烷基亚胺、1-羟乙基-2-烷基咪唑啉盐、聚丙烯酸二烷基氨基乙基酯季盐、聚乙烯吡啶季盐、聚乙烯基脒、聚烯丙基胺、聚磺酸胺(日文原文为:ポリアミンスルホン酸)、金胺及其衍生物、甲基紫及其衍生物、结晶紫及其衍生物、二嗪黑(Janusblack)及其衍生物、健那绿(Janus green)组成的组中的化合物。另外,含氮化合物的浓度优选为0.1~1000mg/L,更优选为0.5~150mg/L。
[电镀黑化液]
电镀黑化液通常是含有至少两种以上的金属元素的电镀液,作为所含有的金属,可以举出镍、锌、锡、铜、钴等。从电镀工序中的电沉积性和/或镀覆样品的颜色等的观点来看,作为这些镀液中的金属元素的组合,优选使用镍-锌或镍-锡的组合。此外,也可以使用相同两种金属元素组合的镀液,例如改变镍化合物和/或锌化合物的配方量比例后来使用,或者使用由两种不同金属元素组合的镀液,从而也可以使镀层形成为多层结构。为了形成这样的层结构,也可以将后述的镀覆装置设置成2个槽以上的多段装置。
作为各种金属的供给源化合物,可以举出硫酸盐、硝酸盐、氯化物、硫酸铵盐、氨基磺酸盐、焦磷酸盐等,这些化合物的浓度以六水合硫酸镍的质量换算计,优选为50~250g/L,更优选为80~180g/L。此外,也可以添加用于辅助各种金属供给源化合物的溶解或者提高镀液稳定性的各种配位剂、在电镀铜液一项中所述的用于控制镀覆性的各种添加剂、抑制镀液pH的变化的琥珀酸和柠檬酸等缓冲剂等。
电镀黑色镍液的温度优选为30~60℃,更优选为35~50℃。对于溶液的搅拌,可以与电镀铜液的情况相同地使用空气搅拌、喷射搅拌、槽循环等方法。
[由导电性金属部、非电解镀覆部、电镀部构成的导电性功能层]
由如上所述形成的导电性金属部、非电解镀覆部以及电镀部构成的导电性功能层包括由线宽为1μm~40μm的细线形成的筛目图案部和框缘部。在作为透光性电磁波屏蔽材料的用途时,筛目图案部优选为将(正)n边形、圆、椭圆、星形等进行组合的几何图形,更优选由这些几何图形形成的筛目状,其中(正)n边形包括正三角形、等腰三角形、直角三角形等三角形、正方形、长方形、菱形、平行四边形、梯形等四边形、(正)六边形、(正)八边形等。从电磁波屏蔽性的方面来看,三角形的形状是最有效的,但是,从可见光透过性的方面来看,在相同的线宽下,(正)n边形的n数越大,开口率越高,可见光透过性越大,因此是有利的。从难以形成干扰条纹的方面来看,还优选将这些几何图形随机配置,或者使线宽无规则地变化。此外,优选由实际平行的直线状细线交叉而成的图案形成。
导电性金属部的表面电阻在通电处理前优选为10欧姆/sq~10000欧姆/sq,导电性功能层层叠部的表面电阻优选为0.1欧姆/sq~1欧姆/sq。
另外,在用于导电性布线材料的情况下,筛目图案部的形状没有特别的限定,根据目的可以适当使用任意的形状。
这样制得的本实施方式的导电性材料10的一例示于图1。图1所示的导电性材料10在透明支撑体12上具有导电性功能层14和透光部18(例如明胶)。此外,导电性功能层14具有形成在将卤化银盐乳剂层进行曝光、显影而形成的导电性金属部16上的第一镀覆层20、在该第一镀覆层20上形成的第二镀覆层22、和在该第二镀覆层22上形成的第三镀覆层23。第一镀覆层20可以通过实施例如利用Cu(铜)进行的非电解镀覆处理来形成,第二镀覆层22可以通过实施例如利用Cu(铜)进行的电镀处理来形成,第三镀覆层23可以通过实施Ni(镍)-锌系电镀黑化处理来形成。
这里,参照图2A~图3D对制造导电性材料10的方法进行说明。
首先,如图2A所示,在透明支撑体12上涂布卤化银盐乳剂层28,所述卤化银盐乳剂层28通过将卤化银24(例如溴化银粒子、氯溴化银粒子或碘溴化银粒子)混合到明胶26中而成。另外,在图2A~图2C中,卤化银24标记为“一粒一粒”,但是,这只是为了便于理解本发明而进行夸张表示,其并不代表卤化银的大小或浓度等。
然后,如图2B所示,对卤化银盐乳剂层28实施形成例如筛目图案所需要的曝光。卤化银24接受光能后感光,从而生成称作“潜像”的肉眼无法观察到的微小的银核。
然后,为了将潜像放大为肉眼能观察到的可视化的图像,如图2C所示,进行显影处理。具体地说,通过显影液(碱性溶液和酸性溶液都可以,但是通常更多使用碱性溶液)对形成了潜像的卤化银盐乳剂层28进行显影处理。该显影处理是通过显影液中的称为显影主剂的还原剂,以潜像银核作为催化核,将卤化银或由显影液供给的银离子还原成金属银,结果潜像银核被放大并形成可视化的银图像(显影银30)。
显影处理结束后,在卤化银盐乳剂层28中残留有能感光的卤化银24,因此为了除去该卤化银24,如图2D所示,通过定影处理液(碱性溶液和酸性溶液都可以,但是通常更多使用酸性溶液)进行定影。
通过进行该定影处理,在曝光后的部位上形成导电性金属部(金属银部16),在未曝光的部位上只留下明胶26,从而形成透光部18。即,在透明支撑体12上形成金属银部16和透光部18的组合。在该阶段,制得具有金属银部16的被镀材料32。
使用溴化银作为卤化银24,并用硫代硫酸盐进行定影处理时,定影处理的反应式如下所示。
AgBr(固体)+2个S2O3离子→Ag(S2O3)2(水易溶性络合物)
即,2个硫代硫酸离子S2O3和明胶26中的银离子(来自AgBr的银离子)生成硫代硫酸银络合物。硫代硫酸银络合物的水溶性较高,因此会从明胶26中溶出。结果显影银30作为金属银部16被定影留下。
由此,显影工序是使还原剂与潜像反应,从而析出显影银30的工序。定影工序是将未形成显影银30的卤化银24溶出到水中的工序。具体可以参考T.H.James,The Theory of the Photographic Process,4th ed.,MacmillianPublishing Co.,Inc,NY,Chapter15,pp.438-442,1997。
另外,显影处理更多是在碱性溶液中进行,因此从显影处理工序进入定影处理工序时,在显影处理中附着的碱溶液会带入到定影处理溶液(更多为酸性溶液)中,因此存在定影处理液的活性会发生变化的问题。此外,从显影处理槽出来后,膜上残留的显影液也有可能会使不再希望进行的显影反应继续进行。因此,还优选在显影处理后、进入定影处理工序之前,使用乙酸溶液等停止液来中和或者酸化卤化银盐乳剂层28。
然后,如图3A所示,将金属银部16作为阴极在不含镀覆物质的电解液中对被镀材料32进行通电。
然后,如图3B所示,对通电后的被镀材料32进行非电解镀覆处理,从而仅在金属银部16上形成第一镀覆层20。
然后,如图3C所示,进行电镀铜处理,从而在第一镀覆层20上形成第二镀覆层22。
然后,如图3D所示,进行电镀黑化处理,从而在第二镀覆层22上形成第三镀覆层23。由此,如图1所示,在透明支撑体12上形成导电性功能层。另外,也可以在透明支撑体12的另一面上设置易粘接层。
这里,对上述使用卤化银盐乳剂层28的方法(银盐照相技术)和使用光致抗蚀剂的方法(抗蚀剂技术)的区别进行说明。
在抗蚀剂技术中,通过曝光处理,光聚合引发剂吸收光,反应开始,光致抗蚀剂膜(树脂)本身始进行聚合反应,使得对显影液的溶解性增大或者减小,然后通过显影处理将曝光部分或未曝光部分的树脂除去。另外,抗蚀剂技术中,称作显影液的溶液不含还原剂,是溶解未反应的树脂成分的例如碱性溶液。而在本发明的银盐照相技术的曝光处理中,如上所述,由受光部位的卤化银24内产生的光电子和银离子形成所谓的称作“潜像”的微小银核,该潜像银核通过显影处理(此时的显影液必须含有称作显影主剂的还原剂)进行放大,从而形成可视化的银图像。由此,在抗蚀剂技术和银盐照相技术中,从曝光处理到显影处理的反应完全不同。
在抗蚀剂技术的显影处理中,曝光部分或者未曝光部分的未进行聚合反应的树脂部分被除去。而在银盐照相技术的显影处理中,以潜像作为催化核,通过显影液中含有的称作显影主剂的还原剂进行还原反应,从而显影银30成长为眼睛能观察到的大小,不进行未曝光部分的明胶26的除去。这样,在抗蚀剂技术和银盐照相技术中,显影处理的反应也完全不同。
另外,未曝光部分的明胶26中含有的卤化银24通过后面的定影处理来溶出,明胶26本身未除去(参照图2D)。
这样,银盐照相技术中,反应(感光)主体为卤化银24,与此相对,抗蚀剂技术中反应(感光)主体为光聚合引发剂。此外,在显影处理中,银盐照相技术残留粘合剂(明胶26)(参照图2D),但是,抗蚀剂技术中没有粘合剂。从这方面来看,银盐照相技术和光致抗蚀剂技术有很大不同。
<导电性材料的制造装置>
本发明的导电性材料的制造装置包括通电处理槽和镀覆槽,所述通电处理槽将以金属银部16作为阴极而起作用的被镀材料在不含镀覆物质的电解液中进行通电。镀覆槽优选包括非电解镀覆槽、电镀铜槽以及电镀黑化槽。
本实施方式中的制造装置100可以举出如图4所示的方式:沿着被镀材料32的输送方向依次设置有具有金属制的供电辊(第一供电辊102)和电极(阳极104)的通电处理装置106、非电解镀覆处理装置108、电镀铜处理装置110、电镀黑化处理装置111,从而可以将被镀材料32的表面依次进行通电处理、非电解镀覆处理、电镀铜处理以及电镀黑化处理。另外,在图4中,为了说明处理结构,将各个处理槽分别用一个槽来表示,但是根据需要等当然也可以将各个处理槽设置多个。
下面,详细说明通电处理装置106、非电解镀覆处理装置108、电镀铜处理装置110以及电镀黑化处理装置111。
[通电处理装置106]
本实施方式中的通电处理装置106对实施曝光、显影后形成有细线状的金属银部16的被镀材料32进行通电处理,通过将金属银部16进行还原处理而进行活化。
具体地说,通电处理装置106例如如图5所示,具有与被镀材料32的金属银部16接触并进行供电的第一供电辊102。在夹持被镀材料32并与第一供电辊102相对的位置上,在相对于第一供电辊102大致水平的方向上设置有弹性辊112,该弹性辊112将被镀材料32的金属银部16挤压到第一供电辊102上。
弹性辊112包括可旋转地支撑的轴114和表面的弹性体层116。作为弹性体层116,可以使用聚氨酯橡胶等。在构成弹性辊112的轴114的两端部上按照不会阻碍轴114的旋转的方式设置有挤压装置118。在挤压装置118中,在框体120的内部设置有弹簧材料122,弹簧材料122将与轴114接触的接触部件124挤压到轴114侧。此外,设置在框体120上的调整螺钉126与弹簧材料122的背面侧接触,通过调整该调整螺钉126的螺合位置,可以调整将被镀材料32挤压到第一供电辊102上的挤压力。
此外,通电处理装置106在比第一供电辊102更靠被镀材料32的输送方向的下流侧上具有充满有电解液128的通电处理槽130。
作为电解液128,可以使用不含镀覆物质的电解液。不含镀覆物质是指实质上不会发生镀覆反应的溶液,优选以1A/dm2的电流通电60秒时,从电解液析出到电极上的物质为10mg/dm2以下,更优选为1mg/dm2以下。
在通电处理装置106中,与第一供电辊102接触的被镀材料32的金属银部16在通电处理槽130的电解液128中通过液中辊132进行输送。通电处理槽130内的电解液128中设置有阳极104,以供电辊302作为阴极,通过直流电源134进行供电。由此,进行用于将被镀材料32的金属银部16还原的通电处理。即,通过该通电处理来除去在被镀材料32的金属银部16上形成的氧化物等(例如将Ag2O、Ag2S还原成Ag),从而将金属银部16活化。通过该通电处理,可以促进作为后续工序的非电解镀覆中的镀覆速度。
第一供电辊102优选设置有金属电极。此外,第一供电辊102的直径优选为1cm~20cm,特别优选为2cm~10cm。而且,优选将第一供电辊102设置为距离电解液128的液面为5mm~30cm的距离,特别优选为1cm~5cm。在该范围内时,可以减小从被镀材料32与第一供电辊102的接点到电解液128的液面的距离La,从而可以抑制被镀材料32的金属银部16在浸渍到电解液128之前的过程中的氧化等。作为特别优选的实施方式,第一供电辊102的位置可以为离液面不到1cm,也可以设置在电解液128的液面中,还可以设置在电解液128的溶液内。此时,可以进一步抑制在对被镀材料32供电后被镀材料32的金属银部16的氧化。
从被镀材料32的保持力和受损的方面考虑,第一供电辊102的表面粗糙度优选为1μm~50μm,特别优选为2μm~20μm。
这样,在通电处理装置106中经过通电处理后的被镀材料32上形成的金属银部16的被镀覆面形成镀覆活性,在后续的镀覆处理中不会出现镀覆过度,能进行高速镀覆,从而可以进行大量生产。
另外,为了洗涤附着在被镀材料32上的处理后的电解液128等,通电处理装置106也可以具有洗涤装置。
第一供电辊102的材料可以使用SUS316、SUS316J1、SUS317、或SUS317L、或者在这些材料的表面覆盖铜材后的材料。此外,第一供电辊102的表面经过放电加工。第一供电辊102的表面粗糙度Ry优选为5μm以上但不足30μm,更优选为10μm以上但不足25μm。此外,表面粗糙度Ra优选为0.5~5μm,更优选为1~2.5μm。这里,Ry、Ra是JIS B 0601-1994中规定的表面粗糙度。上述表面粗糙度Ry、Ra的测定通过Mitutoyo制的SJ-400来进行。
弹性辊112的弹性体层116由硬度为10~70度、厚度为约5mm的导电性橡胶形成。弹性体层116的硬度通过高分子计器株式会社制的ASKERC型进行测定。
通过调整安装在弹性辊112的弹簧材料122的背面侧上的调整螺钉126的螺合位置,可以将被镀材料32挤压到第一供电辊102上的压力设定成规定的值。第一供电辊102和弹性辊112的夹持部的压力优选为0.2~0.6MPa,更优选为0.3~0.5MPa。该压力可以用双片型(two sheet type)的极超低压用的富士感压胶片PRESCALE(富士胶片株式会社制)进行测定。该富士感压胶片PRESCALE由两种薄膜构成,一个薄膜在支撑体上涂布有发色剂(微胶囊),另一个薄膜上涂布有显色剂,发色剂层的微胶囊由夹持部的压力而被破坏,其中的发色剂被显色剂吸附,通过化学反应显出红色。
通过将弹性辊112向第一供电辊102侧挤压,被镀材料32与第一供电辊102能大致均匀接触。第一供电辊102与弹性辊112的夹持部的压力小于0.2MPa时,被镀材料32与第一供电辊102难以大致均匀接触。此外,夹持部的压力大于0.6MPa时,第一供电辊102与弹性辊112之间的被镀材料32的输送阻力增大,难以稳定输送被镀材料32。
[非电解镀覆处理装置108]
非电解镀覆处理装置108是对形成有细线状的金属银部16的被镀材料32实施非电解镀覆处理,在金属银部16上负载导电性微粒,从而形成第一镀覆层20的装置。
具体地说,非电解镀覆处理装置108包括充满第一镀液136的第一镀浴槽138和设置在该第一镀浴槽138内的多根(本实施方式为2根)支撑辊140,并且在第一镀浴槽138内水平输送被镀材料32。此外,在非电解镀覆处理装置108中设置有多根输送支撑辊142、144,该多个输送支撑辊142、144用于支撑并输送进入第一镀浴槽138的镀液前和进入镀液后的被镀材料32。
在第一镀浴槽138内的支撑辊140、140之间进行水平输送的被镀材料32的下部,沿着被镀材料32的输送路线设置有向被镀材料32喷射微细气泡气液混合流体的多个喷射部件146。该微细气泡气液混合流体(含有微细气泡的镀液)为第一镀液136和空气的混合流体,还设置有用于向喷射部件146供给该微细气泡气液混合流体的气液混合供给装置148。
气液混合供给装置148具有由第一镀浴槽138和隔板150分隔出来的供给部152的底部与多个喷射部件146相连接的管154。循环泵156、过滤器158设置在管154上。此外,气液混合供给装置148在第一镀浴槽138的上部具有气泡分离槽160,具有将第一镀浴槽138的底部通过气泡分离槽160与供给部152相连接的管162、164。循环泵166、气液混合器168设置在管162上。
这样,通过气液混合器168后的微细气泡气液混合流体经由管162供给到气泡分离槽160。管162与气泡分离槽160的底部连接。在气泡分离槽160内在不露出液面的位置上设置有挡板170。夹着挡板170且与气泡分离槽160的底部相连接的管164从上方***到供给部152内。微细气泡气液混合流体经由管162从底部供给到气泡分离槽160,从而微细气泡气液混合流体中所含的气泡浮到液面上。由此,气泡从微细气泡气液混合流体中分离,气泡分离后的微细气泡气液混合流体越过挡板170并经由与气泡分离槽160的底部相连接的管164供给到供给部152。
供给到供给部152的微细气泡气液混合流体经由与供给部152的底部相连接的管154并通过过滤器158后,供给到多个喷射部件146中。然后,微细气泡气液混合流体从多个喷射部件146喷出到被镀材料32上。被镀材料32被输送到第一镀浴槽138的第一镀液136中时,在被镀材料32的金属银部16上实施非电解镀覆处理。此外,通过喷射微细气泡气液混合流体,第一镀浴槽138内的第一镀液136被搅拌混合,从而实现镀液的均匀化。
[电镀处理装置110]
接着,电镀处理装置110如图7所示,是能在长条的被镀材料32(形成了第一镀覆层20的材料)上连续进行电镀铜处理的装置。图中的箭头表示被镀材料32的输送方向。
电镀处理装置110具有储存第二镀液172的第二镀浴槽174。在第二镀浴槽174中平行设置有一对铜阳极板176a和176b。在各铜阳极板176a和176b的内侧设置有与该一对铜阳极板176a、176b平行的、可转动的一对导向辊178a、178b。一对导向辊178a、178b在垂直方向上能移动,由此可以调整被镀材料32的镀覆处理时间。
在将被镀材料32引导到第二镀浴槽174中的同时将电流供给至被镀材料32的一对第二供电辊180a、180b(阴极)分别以可自由旋转的方式设置在第二镀浴槽174的上方。此外,在第二镀浴槽174的上方,在出口侧的第二供电辊180b的下方可转动地设置有除液辊182,在该除液辊182与出口侧的第二供电辊180b之间设置有用于从被镀材料32中除去镀液的水洗用喷雾器(图中未示)。
一对铜阳极板176a以及176b通过电线(图中未示)与电源装置(图中未示)的正极端子相连,一对第二供电辊180a、180b与电源装置(图中未示)的负极端子相连。
将被镀材料32安装在电镀处理装置110中,使得将被镀材料32的第一镀覆层20侧的面(筛目面)朝下(银筛目面与一对第二供电辊180a、180b接触)。
另外,作为一对第二供电辊180a、180b,使用在经过镜面精加工的不锈钢制辊(,长度70cm)的表面上实施了0.1mm厚的电镀铜处理的辊。作为一对导向辊178a、178b以及其它的输送辊,使用没有镀铜的、长度70cm的辊。此外,通过调节一对导向辊178a、178b的高度,即使线速度不同,也能确保恒定的溶液中的处理时间。
此外,入口侧的第二供电辊180a与被镀材料32的筛目面相接触的面的最下部与镀液液面的距离(图7所示的距离Lb)为10cm。出口侧的第二供电辊180b与被镀材料32的筛目面相接触的面的最上部与镀液液面的距离(图7所示的距离Lc)为20cm。
[电镀处理装置111]
接着,电镀处理装置111如图8所示,是能在长条的被镀材料32(实施至第二镀覆层22的材料)上连续进行电镀黑化处理的装置。基本结构与图7所示的电镀处理装置110相同。因此,对于与图7对应的部件用相同的符号标记,并省略其说明。图8中只显示了相比处理装置110的变化点,该变化点可以举出镀浴槽174中储存第三镀液192、以及镀浴槽174内的一对阳极板186a、186b的材料为用于黑化镀覆的材料的金属板。例如,还优选在进行镍-锌系电镀黑化时,以一对阳极板186a、186b的材料作为溶出性的金属镍板,通过补充液将第三镀液192中的金属组成比控制为恒定来进行电镀。
根据如上所述,经过电镀铜以及电镀黑化处理的被镀材料32在经过干燥处理后进行卷取。由此可以得到本实施方式的导电性材料10。
如上所述,被镀材料32的金属银部16上形成有第一镀覆层20、第二镀覆层22以及第三镀覆层23。金属银部16相对于该导电性金属部中含有的金属的总质量,优选含有50质量%以上的银,更优选含有60质量%以上的银。
此外,金属银部16、第一镀覆层20、第二镀覆层22以及第三镀覆层23(导电性金属部)的金属总质量相对于该导电性金属部的总质量优选为80质量%以上,更优选为90质量%以上。
在以上说明的本实施方式的导电性材料的制造装置中,作为被镀材料32,使用在透明支撑体上设置有卤化银盐乳剂层28的材料,在该卤化银盐乳剂层28上进行曝光、显影而形成所希望的形状的金属银部16。由于该金属银部16是在卤化银盐乳剂层28上进行曝光、显影而形成的,从而可以得到由非常细的细线图案化而成的金属银部16。对这样的被镀材料32进行镀覆处理时,在金属银部16上负载导电性粒子,从而形成导电性金属部。由此,得到的电磁波屏蔽材料具有由非常细的细线图案化而成的细线状金属部和大面积的透光部18。
<透光性电磁波屏蔽膜>
使用如上所述制造的导电性材料的本发明的透光性电磁波屏蔽膜中的支撑体的厚度优选为5~200μm,更优选为30~150μm。只要在5~200μm的范围内,就可以得到所需要的可见光的透过率,且易于操作。
在物理显影和/或镀覆处理之前,在支撑体体上设置的金属银部的厚度可以根据在支撑体上涂布的含银盐层用涂料的涂布厚度来适当地确定。金属银部的厚度优选为30μm以下,更优选20μm以下,进一步优选为0.01~9μm,最优选为0.05~5μm。此外,金属银部优选为图案状。金属银部可以是一层,也可以是两层以上的多层结构。在金属银部为图案状且为两层以上的多层结构时,可以赋予不同的感色性,从而可以在不同波长下感光。因此,改变曝光波长曝光时,各层可以形成不同的图案。包含由此形成的多层结构的图案状金属银部的透光性电磁波屏蔽膜可以用作高密度印刷电路板。
在用作显示器的电磁波屏蔽材料的情况下,导电性金属部的厚度越小,显示器的视野角越大,因此优选。另外,在用作导电性布线材料的情况下,为了高密度化,需要制成薄膜。从该观点出发,导电性金属部上负载的导电性金属形成的层的厚度优选为小于9μm,更优选为0.1μm以上但小于5μm,进一步优选为0.1μm以上但小于3μm。
在本发明中,通过控制上述含银盐层的涂布厚度,可以形成所需厚度的金属银部,而且通过物理显影和/或镀覆处理,可以自由控制由导电性金属粒子形成的层的厚度,因此,即使是厚度小于5μm、优选小于3μm的透光性电磁波屏蔽膜,也可以容易地形成。
另外,在利用蚀刻的光刻法中,金属薄膜的大部分需要通过蚀刻除去、废弃,但是,本发明由于可以在支撑体上设置仅含必要量的导电性金属的图案,因此,仅使用必要最低限的金属量即可,从而对制造成本的降低和金属废弃物量的减少都有好处。
(粘接剂层)
由本发明的导电性材料形成的电磁波屏蔽膜在组装到滤光器、液晶显示面板、等离子体显示面板、其它图像显示平板、或者CCD所代表的摄像用半导体集成电路等中时,可以通过粘接剂层进行接合。
粘接剂层中的粘接剂的折射率优选为1.40~1.70。这是因为根据本发明中使用的塑料薄膜等透明基材与粘接剂的折射率的关系,通过使其差减小,可以防止可见光透过率降低,因此,折射率在1.40~1.70的范围内时,可见光透过率的下降少,是良好的。
此外,粘接剂优选为通过加热或加压产生流动的粘接剂。特别优选通过200℃以下的加热或1Kgf/cm2以上的加压而表现出流动性的粘接剂。通过使用这种粘接剂,可使粘接剂层流动,从而可以将在该粘接剂层中埋设有导电层的本发明的电磁波屏蔽膜粘接到作为被粘接体的显示器或塑料板上。由于可以流动,通过容易地将电磁波屏蔽膜在被粘接体上层叠或加压成形,特别是通过加压成形,还可以将电磁波屏蔽膜容易地粘接到具有曲面或复杂形状的被粘接体上。由此,优选粘接剂的软化温度为200℃以下。由于电磁波屏蔽膜通常用在温度低于80℃的环境下,因此,粘接剂层的软化温度优选为80℃以上,考虑到加工性,最优选为80~120℃。软化温度是指粘度变为1012泊以下的温度,通常在该温度下在1~10秒左右的时间内可以观察到流动。
作为上述的通过加热或加压而产生流动的粘接剂,主要可以举出以下述的热塑性树脂为代表的物质。例如可以使用天然橡胶(折射率n=1.52)、聚异戊二烯(n=1.521)、聚1,2-丁二烯(n=1.50)、聚异丁烯(n=1.505~1.51)、聚丁烯(n=1.513)、聚-2-庚基-1,3-丁二烯(n=1.50)、聚-2-叔丁基-1,3-丁二烯(N=1.506)、聚-1,3-丁二烯(n=1.515)等(二)烯类;聚氧乙烯(n=1.456)、聚氧丙烯(n=1.450)、聚乙烯基乙基醚(n=1.454)、聚乙烯基己基醚(n=1.459)、聚乙烯基丁基醚(n=1.456)等聚醚类;聚乙酸乙烯酯(n=1.467)、聚丙酸乙烯酯(n=1.467)等聚酯类;聚氨酯(n=1.5~1.6);乙基纤维素(n=1.479);聚氯乙烯(n=1.54~1.55);聚丙烯腈(n=1.52);聚甲基丙烯腈(n=1.52);聚砜(n=1.633);聚硫化物(n=1.6);苯氧基树脂(n=1.5~1.6);聚丙烯酸乙酯(n=1.469)、聚丙烯酸丁酯(n=1.466)、聚丙烯酸2-乙基己酯(n=1.463)、聚丙烯酸叔丁酯(n=1.464)、聚丙烯酸3-乙氧基丙酯(n=1.465)、聚氧羰基四亚甲基(polyoxycarbonyl tetramethylene)(n=1.465)、聚丙烯酸甲酯(n=1.472~1.480)、聚甲基丙烯酸异丙酯(n=1.473)、聚甲基丙烯酸十二烷酯(n=1.474)、聚甲基丙烯酸十四烷酯(n=1.475)、聚甲基丙烯酸正丙酯(n=1.484)、聚甲基丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯(n=1.484)、聚甲基丙烯酸乙酯(n=1.485)、聚甲基丙烯酸2-硝基-2-甲基丙酯(n=1.487)、聚甲基丙烯酸1,1-二乙基丙酯(n=1.489)、聚甲基丙烯酸甲酯(n=1.489)等聚(甲基)丙烯酸酯。这些丙烯酸聚合物也根据需要可以两种以上共聚或者两种以上混合使用。
另外,作为丙烯酸树脂与丙烯酸以外的物质的共聚树脂,还可以使用环氧丙烯酸酯(n=1.48~1.60)、聚氨酯丙烯酸酯(n=1.5~1.6)、聚醚丙烯酸酯(n=1.48~1.49)、聚酯丙烯酸酯(n=1.48~1.54)等。从粘接性的观点来看,特别优选聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯。作为环氧丙烯酸酯,可以举出1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、烯丙醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、己二酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、聚乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、山梨糖醇四缩水甘油醚等(甲基)丙烯酸加成物。环氧丙烯酸酯等在分子中具有羟基的聚合物对于提高粘接性是有效的。根据需要,这些共聚树脂可以两种以上并用。从处理性的观点来看,这些作为粘接剂的聚合物的软化温度优选为200℃以下,更优选为150℃以下。由于透光性电磁波屏蔽膜通常用在温度为80℃以下的环境下,因此考虑到加工性,粘接剂层的软化温度最优选为80~120℃。另外,聚合物的重均分子量(用由凝胶渗透色谱法得到的标准苯乙烯校正曲线测定得到,以下相同)优选为500以上。分子量小于500时,粘接剂组合物的凝聚力过低,从而有可能对被粘接体的粘附性降低。根据需要,在本发明使用的粘接剂中可以加入稀释剂、增塑剂、抗氧化剂、填充剂、着色剂、紫外线吸收剂或增粘剂等添加剂。粘接剂层的厚度优选为10~80μm,特别优选不小于导电层的厚度且为20~50μm。
此外,在透明塑料基材通过粘接层与导电性材料层叠时,粘接层与覆盖几何图形的粘接剂的折射率差调节为0.14以下。这是因为,当透明塑料基材与粘接剂的折射率或粘接剂与粘接层的折射率有不同时,可见光透过率降低,因此折射率的差为0.14以下时,可见光透过率的降低少,是良好的。作为满足这样条件的粘接剂的材料,在透明塑料基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯(n=1.575;折射率)的情况下,可以使用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、四羟基苯基甲烷型环氧树脂、清漆型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、多元醇/聚二醇型环氧树脂、聚烯烃型环氧树脂、脂环式或卤代双酚等环氧树脂(折射率均为1.55~1.60)。作为环氧树脂之外的例子,可以举出天然橡胶(n=1.52)、聚异戊二烯(n=1.521)、聚1,2-丁二烯(n=1.50)、聚异丁烯(n=1.505~1.51)、聚丁烯(n=1.5125)、聚-2-庚基-1,3-丁二烯(n=1.50)、聚-2-叔丁基-1,3-丁二烯(n=1.506)、聚-1,3-丁二烯(n=1.515)等(二)烯类;聚氧乙烯(n=1.4563)、聚氧丙烯(n=1.4495)、聚乙烯基乙基醚(n=1.454)、聚乙烯基己基醚(n=1.4591)、聚乙烯基丁基醚(n=1.4563)等聚醚类;聚乙酸乙烯酯(n=1.4665)、聚丙酸乙烯酯(n=1.4665)等聚酯类;聚氨酯(n=1.5~1.6);乙基纤维素(n=1.479);聚氯乙烯(n=1.54~1.55);聚丙烯腈(n=1.52);聚甲基丙烯腈(n=1.52);聚砜(n=1.633);聚硫化物(n=1.6);苯氧基树脂(n=1.5~1.6)等。这些粘接剂表现出合适的可见光透过率。
另外,在透明塑料基材为丙烯酸树脂的情况下,除了上述树脂之外,还可以使用聚丙烯酸乙酯(n=1.4685)、聚丙烯酸丁酯(n=1.466)、聚丙烯酸2-乙基己酯(n=1.463)、聚丙烯酸叔丁酯(n=1.4638)、聚丙烯酸3-乙氧基丙酯(n=1.465)、聚氧羰基四亚甲基(n=1.465)、聚丙烯酸甲酯(n=1.472~1.480)、聚甲基丙烯酸异丙酯(n=1.4728)、聚甲基丙烯酸十二烷酯(n=1.474)、聚甲基丙烯酸十四烷酯(n=1.4746)、聚甲基丙烯酸正丙酯(n=1.484)、聚甲基丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯(n=1.484)、聚甲基丙烯酸乙酯(n=1.485)、聚甲基丙烯酸2-硝基-2-甲基丙酯(n=1.4868)、聚甲基丙烯酸四羰基酯(n=1.4889)、聚甲基丙烯酸1,1-二乙基丙酯(n=1.4889)、聚甲基丙烯酸甲酯(n=1.4893)等聚(甲基)丙烯酸酯。根据需要,这些丙烯酸聚合物可以两种以上共聚或者两种以上混合使用。
另外,作为丙烯酸树脂与丙烯酸以外的物质的共聚树脂,还可以使用环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等。从粘接性的观点来看,特别优选环氧丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯。作为环氧丙烯酸酯,可以举出1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、烯丙醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、己二酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、聚乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、山梨糖醇四缩水甘油醚等(甲基)丙烯酸加成物。由于环氧丙烯酸酯在分子中具有羟基,因此对于提高粘接性是有效的。根据需要,这些共聚树脂可以两种以上并用。作为粘接剂的主要成分的聚合物的重均分子量优选为1000以上。当分子量小于1000时,组合物的凝聚力过低,因此对被粘接体的粘附性降低。
作为粘接剂的固化剂,可以使用三亚乙基四胺、二甲苯二胺、二氨基二苯基甲烷等胺类、邻苯二甲酸酐、马来酸酐、十二烷基琥珀酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四羧酸酐等酸酐、二氨基二苯砜、三(二甲氨基甲基)苯酚、聚酰胺树脂、二氰基二酰胺、乙基甲基咪唑等。它们可以单独使用也可以两种以上混合使用。这些交联剂的添加量可以在相对于100重量份的上述聚合物为0.1~50重量份,优选为1~30重量份的范围内选择。该添加量小于0.1重量份时,固化不充分,超过50重量份时,有时会发生过度交联,会对粘接性产生不良影响。根据需要,在本发明使用的粘接剂的树脂组合物中可以加入稀释剂、增塑剂、抗氧化剂、填充剂、增粘剂等添加剂。而且,该粘接剂的树脂组合物为了覆盖在透明塑料基材的表面上设置了由导电性材料描绘的几何图形的构成材料的基材的一部分或整个面,在经过涂布、溶剂干燥、加热固化工序后,形成本发明的粘接薄膜。上述得到的具有电磁波屏蔽性和透明性的粘接薄膜通过该粘接薄膜的粘接剂直接粘贴到CRT、PDP、液晶、EL等的显示器上使用,也可以粘贴到丙烯酸树脂板或玻璃板等板或片上,然后用于显示器中。此外,该粘接薄膜可以与上述同样地用于用来观察发射电磁波的测量装置、测量仪器或制造装置的内部的窗或框体。而且,可以设在有可能受到来自电波塔或高压线等的电磁波干扰的建筑物窗户或汽车窗户等中。另外,优选在用导电性材料描绘的几何图形中具有接地线。
透明塑料基材上的除去了导电性材料的部分为了提高粘附性而特意设置凹凸、或者将导电性材料的背面形状进行转印,从而在该部分的表面上光发生散射,使得透明性受到影响。但是,在该凹凸面上平滑地涂布折射率与透明塑料基材接近的树脂时,漫反射被限制到最小限,并表现出透明性。另外,透明塑料基材上的由导电性材料描绘的几何图形由于线宽非常小,因此无法用肉眼识别。此外,由于间距也足够大,从而在表观上表现出透明性。另一方面,由于几何图形的间距比需要屏蔽的电磁波的波长小很多,从而表现出优良的屏蔽性。
如特开2003-188576号公报所示,在将热熔融粘合性高的乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂或离聚物树脂等热熔融粘合性树脂的薄膜单独或与其它树脂薄膜层叠后作为透明基材薄膜时,透明基材薄膜与金属箔的层叠也可以不设置粘接剂层来进行。但一般通过使用了粘接剂层的干式层叠法等来进行层叠。作为构成粘接剂层的粘接剂,可以举出丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯醇树脂、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚树脂、乙烯/乙酸乙烯酯共聚树脂等粘接剂。此外,还可以使用热固性树脂或电离射线固化性树脂(紫外线固化性树脂、电子射线固化性树脂等)。
由于显示器的表面通常是玻璃制的,因此,在使用粘合剂进行的粘贴是透明塑料薄膜与玻璃板,从而存在以下问题:在粘接面产生气泡或发生剥离,从而图像变形,显示色与显示器本应显示的颜色不同等。此外,气泡和剥离问题均由粘接剂从塑料薄膜或玻璃板的剥离而引起。这种现象在塑料薄膜侧或玻璃板侧都有可能发生,是在粘附力更小的一侧发生剥离。因此,高温下的粘接剂与塑料薄膜和玻璃板的粘附力必须高。具体而言,优选塑料薄膜和玻璃板与粘接剂层的粘附力在80℃下为10g/cm以上,更优选30g/cm以上。然而,超过2000g/cm的粘接剂的贴贴操作困难,因此有时不优选,但是,在不发生该问题的情况下,可以没有问题地使用。另外,还可以在该粘接剂的没有与透明塑料薄膜相对的部分上设置衬纸(隔板),使得该部分不与其它部分相接触。
粘接剂优选为透明的。具体地说,总透光率优选为70%以上,更优选为80%以上,最优选为85~92%。而且,粘接剂优选雾度低。具体地说,雾度优选为0~3%,更优选为0~1.5%。为了使显示器本应显示的颜色不发生变化,本发明使用的粘接剂优选为无色的。然而,即使树脂本身有颜色的,在粘接剂的厚度较小时,实际上也可视为无色。此外,后述的特意进行着色的情况也同样地不在上述范围内。
作为具有上述特性的粘接剂,可以举出例如丙烯酸系树脂、α-烯烃树脂、乙酸乙烯酯系树脂、丙烯酸共聚物系树脂、聚氨酯系树脂、环氧系树脂、偏氯乙烯系树脂、氯乙烯系树脂、乙烯-乙酸乙烯酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂等。其中,优选丙烯酸系树脂。即使使用相同树脂的情况下,在通过聚合法合成粘接剂时,通过降低交联剂的加入量、加入增粘材料、改变分子末端基等的方法,也可以提高粘接性。此外,即使在使用相同粘接剂的情况下,通过将粘贴粘接剂的面、即透明塑料薄膜或玻璃板的表面进行改性,也可以提高粘附性。作为这样的表面改性的方法,可以举出电晕放电处理、等离子体辉光处理等物理方法、以及形成用于提高粘附性的底涂层等的方法。
从透明性、无色性和处理性的观点来看,粘接剂层的厚度优选为5~50μm左右。在使用粘接剂形成粘接剂层时,其厚度也可以在上述范围内减小,具体地说,为1~20μm左右。但是,在如上所述不会使显示器本应显示的颜色发生变化、且透明性也在上述范围内的情况下,粘接剂层的厚度也可以超出上述范围。
(可剥离的保护薄膜)
在由本发明的导电性材料形成的电磁波屏蔽膜上可以设置可剥离的保护薄膜。
保护薄膜无须在电磁波屏蔽膜的两面上都存在。如特开2003-188576号公报的图2(a)所示,可以仅在层叠体(10)的筛目状的金属箔(11’)上设置保护薄膜(20),而在透明基材薄膜(14)侧上没有设置。此外,如上述特开2003-188576号公报的图2(b)所示,也可以仅在层叠体(10)的透明基材薄膜(14)侧上设置保护薄膜(30),而在金属箔(11’)上没有设置。另外,上述带括号的参考符号为与参考的公报的部件相对应的参考符号。以下相同。
引用上述特开2003-188576号公报的图3(a)~(f)对至少将电磁波屏蔽膜的透明支撑体12以及由紧密排列有开口部的筛目状的筛目图案形成的具有透明性的电磁波屏蔽层进行层叠而构成的层叠体的层结构以及层叠体的制造工艺进行说明。另外,在说明层叠体的制造工艺之后,再对保护薄膜(保护薄膜(20)和/或保护薄膜(30))的层叠进行说明。
首先,如上述公报的图3(a)所示,准备将透明基材薄膜(14)(透明支撑体12)和金属箔(11)通过粘接剂层(13)进行层叠而成的层叠体。作为透明基材薄膜(14),可以使用丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、纤维素系树脂、聚砜树脂、或聚氯乙烯树脂等的薄膜。通常,优选使用机械强度优良、透光性高的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等聚酯树脂的薄膜。透明基材薄膜(14)的厚度没有特别限制,但从具有机械强度和增大对弯折的抵抗性的观点来看,优选为50μm~200μm左右,而且厚度也可以进一步增加。但是,在将电磁波屏蔽用片(1)(透光性电磁波屏蔽膜10)与其它透明基板层叠后使用时,厚度未必在上述范围内,可以是上述范围以上的厚度。根据需要,透明基材薄膜(14)的一面或两面可以实施电晕放电处理、或设置易粘接层。
如在后引用上述特开2003-188576号公报的图4所说明的那样,电磁波屏蔽用片(1)在通过红外线阻断过滤层等在基板上层叠了上述层叠体的材料的正反面上进一步层叠具有强化最外面、赋予防反射性、赋予防污性等效果的片来使用时,上述保护薄膜在进行上述的进一步层叠时必须剥离,因此,保护薄膜在金属箔侧的层叠优选为所谓的可剥离。
保护薄膜层叠在金属箔上时的剥离强度优选为5mN/25mm宽度~5N/25mm宽度,更优选10mN/25mm宽度~100mN/25mm宽度。剥离强度低于上述下限时,剥离过于容易,在处理中或由于非故意接触可能会剥离保护薄膜,因此不优选。此外,剥离强度超过上述上限时,需要较大的力进行剥离,而且在剥离时有可能会使筛目状的金属箔从透明基材薄膜(或者粘接剂层)剥离,因此也不优选。
在本发明的电磁波屏蔽膜中,在筛目状的金属箔通过粘接剂层层叠在透明支撑体12上而成的层叠体(可以没有黑化层)的下表面侧、即透明支撑体12侧上层叠的保护薄膜用于保护透明支撑体12的下表面,以使其免受处理中或由于非故意接触造成的损伤,此外在金属箔上设置抗蚀剂层并进行蚀刻的各工序中,特别是在蚀刻时避免透明支撑体12的露出面被污染或者腐蚀。
与上述保护薄膜的情况同样,该保护薄膜也需要在层叠体的进一步层叠时进行剥离,因此,保护薄膜对透明支撑体12侧的层叠也优选为可进行剥离。剥离强度与保护薄膜相同,优选为5mN/25mm宽度~5N/25mm宽度,更优选为10mN/25mm宽度~100mN/25mm宽度。剥离强度低于上述下限时,剥离过于容易,在处理中或由于非故意接触可能会剥离保护薄膜,因此不优选。此外,剥离强度超过上述上限时,需要较大的力进行剥离。
层叠在透明支撑体12侧的保护薄膜优选对蚀刻条件有抵抗性,例如,当在约50℃的蚀刻液、特别是其碱性成分中浸渍几分钟时不会腐蚀;或者优选在干式蚀刻时,保护薄膜对约100℃的温度条件有耐受性。此外,在层叠感光性树脂层时,将层叠体进行浸渍涂布时,涂布液也会附着在层叠体的相反面上,因此为了使得在进行蚀刻等的工序时感光性树脂不会剥离而漂浮到蚀刻液中,优选获得感光性树脂的粘附力。在使用蚀刻液时,优选对含有氯化铁、氯化铜等的蚀刻液所导致的污染有耐受性,或对碱性溶液等抗蚀剂除去溶液所导致的腐蚀或污染等有耐受性。
为满足上述各点,作为构成保护薄膜的薄膜,优选使用作为聚烯烃树脂的聚乙烯树脂或聚丙烯树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等聚酯树脂;聚碳酸酯树脂;丙烯酸酯树脂等的树脂薄膜。此外,从上述观点来看,优选至少将保护薄膜的用于层叠体时作为最表面的一侧的面上进行电晕放电处理,或者层叠易粘接层。
另外,作为构成保护薄膜的粘接剂,可以使用丙烯酸酯系、橡胶系或有机硅系的粘接剂。
上述的用于保护薄膜的薄膜的材料和粘接剂的材料也可以直接适用于用在金属箔侧的保护薄膜,因此,作为两个保护薄膜,可以使用不同的薄膜或相同的薄膜。
[滤光器]
本发明的滤光器除了上述透光性电磁波屏蔽膜之外,还可以具有带有复合功能层的功能性薄膜。
(复合功能层)
在显示器中,照明装置等的反射会使得显示画面难以看清,因此,功能性薄膜需要具有用于防止外部光反射的防反射(AR:防反射)性、或者防止镜像反射的防眩(AG:防眩)性、或具备这两种特性的防反射防眩(ARAG)性能的任一种功能。滤光器表面的可见光反射率低时,不仅可以防止反射,而且还可以提高对比度等。
具有防反射性的功能性薄膜具有防反射膜。具体地说,有在可见区域中的折射率低至1.5以下,优选低至1.4以下的氟系透明高分子树脂、氟化镁、硅树脂或氧化硅的薄膜等以例如1/4波长的光学膜厚形成为单层的膜,通过将两层以上的折射率不同的金属氧化物、氟化物、硅化物、氮化物、硫化物等无机化合物或者硅树脂、丙烯酸树脂、氟系树脂等有机化合物的薄膜进行多层层叠而制得的膜,但是并不限定在这些。具有防反射性的功能性薄膜的表面的可见光反射率为2%以下,优选为1.3%以下,更优选为0.8%以下。
具有防眩性的功能性薄膜具有防眩膜,该防眩膜在表面上具有0.1μm~10μm左右的微小凹凸,且对可见光是透明的。具体地说是在丙烯酸系树脂、硅系树脂、三聚氰胺系树脂、聚氨酯系树脂、醇酸系树脂、氟系树脂等热固化型或者光固化型树脂上分散氧化硅、有机硅化合物、三聚氰胺或丙烯酸等无机化合物或有机化合物的粒子而制成油墨,然后将该油墨涂布到基体上并固化。粒子的平均粒径为1~40μm。此外,也可以通过在基体上涂布上述热固化型或者光固化型树脂,并在具有所需的光泽或表面状态的模具上挤压固化,从而得到防眩性。但是,本发明并不限定于这些方法。具有防眩性的功能性薄膜的雾度值为0.5%~20%,优选为1%~10%。当雾度值过低时,不能得到充分的防眩性,在雾度值过大时,透过图像的清晰度有降低的倾向。
为赋予滤光器以耐擦伤性,功能性薄膜还优选具有硬涂性。作为硬涂膜,可以举出丙烯酸系树脂、硅系树脂、三聚氰胺系树脂、聚氨酯系树脂、醇酸系树脂、氟系树脂等热固化型或者光固化型树脂等,但是其种类以及形成方法都没有特别的限定。这些膜的厚度为1~50μm左右。具有硬涂性的功能性薄膜的表面硬度以根据JIS(K-5400)测量的铅笔硬度表示,至少为H,优选为2H,更优选为3H以上。在硬涂膜上形成防反射薄膜和/或防眩膜时,可以得到具有耐擦伤性、防反射性和/或防眩性的功能性薄膜,是优选的。
由于静电荷的原因,灰尘容易附着到滤光器上。此外,当与人体接触时,滤光器有时会放电而使人体受到电击,因此,有时需要进行防静电处理。因而,为了赋予防静电性能,功能性薄膜还可以具有导电性。在这种情况下要求的导电性以表面电阻率表示,为1011Ω/sq左右以下即可。作为赋予导电性的方法,可以举出使薄膜含有防静电剂的方法或形成导电层的方法。作为防静电剂,具体可以举出商品名Pelestat(三洋化成公司制)、商品名エレクトロスリツパ一(花王公司制)等。作为导电层,可以举出公知的以ITO为代表的透明导电膜和分散有以ITO超微粒子或氧化锡超微粒子为代表的导电性超微粒子的导电膜。硬涂膜、防反射膜或防眩膜优选具有导电膜或含有导电性微粒。
功能性薄膜的表面具有防污性时,可以防止指纹等污垢,并且在有污垢时,也可以容易地除去,因此优选。作为具有防污性的物质,可以举出对水和/或油脂为非润湿性的物质,例如氟化合物或硅化合物。作为含氟系防污剂,具体可以举出商品名Optool(Daikin公司制)等,作为硅化合物具体可以举出商品名TAKATA QUANTUM(日本油脂公司制)等。在防反射膜中使用这些具有防污性的层时,可以得到具有防污性的防反射膜,从而优选。
为了防止后述的色素和高分子薄膜的劣化等,功能性薄膜优选具有紫外线阻断性能。具有紫外线阻断性能的功能性薄膜可以举出通过后述的使上述高分子薄膜含有紫外线吸收剂或赋予紫外线吸收薄膜的方法。
当滤光器用于温度和湿度高于常温常湿的环境中时,存在以下情况:由于水分透过薄膜使后述的色素劣化;由于在用于粘贴中的粘合材料中或粘贴界面上水分凝集而产生模糊;或者粘合材料中的增粘剂等在水分的影响下发生相分离而析出,产生模糊,因此,功能性薄膜优选具有气体阻隔性能。为了防止这样的色素劣化或模糊,防止水分侵入到含色素的层或粘合材料层中是非常重要的,因此,功能性薄膜的水蒸气透过度为10g/m2·天以下,优选为5g/m2·天以下。
在本实施方式中,可以通过对可见光透明的任意的粘合材料或粘接剂(第一透光性粘合材料层以及第二透光性粘合材料层)来将高分子薄膜、导电筛目层、功能性薄膜和在需要时使用的后述的透明成型物进行粘贴。作为粘合材料或粘接剂(第一透光性粘合材料层以及第二透光性粘合材料层),具体可以举出丙烯酸系粘接剂、硅系粘接剂、聚氨酯系粘接剂、聚乙烯基丁缩醛粘接剂(PVB)、乙烯-乙酸乙烯酯系粘接剂(EVA)等、聚乙烯基醚、饱和无定形聚酯、三聚氰胺树脂等,在实际应用中只要具有粘接强度,可以是片状,也可以是液态。粘合材料可以优选使用片状的压敏型粘接剂。在粘贴片状粘合材料后或涂布粘接剂之后,将各部件进行层叠从而粘贴。液态的粘接剂是在涂布和粘贴后,通过在室温下放置或加热而固化的粘接剂。作为涂布方法,可以举出棒涂法、逆涂法(reverse coating)、凹版涂布法、口模涂布法、辊涂法等,可以根据粘接剂的种类、粘度、涂布量等进行选择。粘接剂层的厚度没有特别限制,可以是0.5μm~50μm,优选为1μm~30μm。优选对形成粘合材料层的面和粘贴的面预先进行易粘接涂布或电晕放电处理等易粘接处理,从而提高润湿性。在本发明中,上述对可见光透明的粘合材料或粘接剂被称为透光性粘合材料。
在本实施方式中,在将功能性薄膜粘贴到导电性筛目层上时,特别使用第一透光性粘合材料层。作为用于第一透光性粘合材料层的透光性粘合材料的具体例,可以与上述相同,但是,其厚度必须能充分埋入导电性筛目层的凹部。导电性筛目层的厚度过薄时,埋入不充分,会产生间隙,从而在凹部中会进入气泡,使得显示器用过滤器变得混浊,透光性不够;此外,过厚时,会产生制作粘合材料的成本升高、部件的处理恶化等问题。导电性筛目层的厚度为dμm时,优选第一透光性粘合材料层的厚度为(d-2)~(d+30)μm。
滤光器的可见光透过率优选为30~85%,更优选为35~70%。当可见光透过率小于30%时,亮度过低,可见性变差。在滤光器的可见光透过率过高的情况下,不能改善显示器对比度。另外,本发明中的可见光透过率是基于可见光区域的透过率的波长依赖性根据JIS(R-3106)计算得到的。
此外,在将功能性薄膜通过第一透光性粘合材料层粘贴到导电性筛目层上时,有时会发生气泡进入到凹部中,引起混浊,从而使得透光性不够的情况,在这种情况下,可以通过例如加压处理,将在粘贴时进入到部件中的气泡除去,或者使气泡固溶到粘合材料中除去混浊,从而提高透光性。加压处理可以在功能性薄膜/第一透光性粘合材料层/导电性筛目层/高分子薄膜的结构的状态下进行,也可以在本实施方式的显示器用的过滤器的状态下进行。
作为加压的方法,可以举出将层叠体夹持在平板间进行加压的方法、在加压下通过夹持辊之间的方法、放入到加压容器中进行加压的方法,但没有特别限定。在加压容器中加压的方法可以以同样的压力施加到层叠体整体上,加压均匀,而且一次可以处理多个层叠体,因此优选。作为加压容器,可以使用高压釜装置。
作为加压条件,压力越高,越可以除去进入的气泡,并且可以缩短处理时间,但是,考虑到层叠体的耐压性和加压方法的装置上的限制,压力为0.2MPa~2MPa左右,优选为0.4~1.3MPa。此外,加压时间随加压条件变化,没有特别的限制。但是,加压时间过长时,比较耗费处理时间,而且使得成本增加,因此,优选在适当的加压条件下保持6小时以下。特别是在加压容器的情况下,在达到设定压力后,优选保持10分钟~3小时左右。
此外,有时优选在加压的同时进行加热。通过加热,透光性粘合材料的流动性暂时增大,进入的气泡容易除去,或者气泡容易固溶在粘合材料中。作为加热的条件,根据构成滤光器的各部件的耐热性,为室温~80℃左右,但没有特别限定。
此外,加压处理或加压加热处理可以提高构成滤光器的各部件在粘贴后的粘附力,因此优选。
本实施方式的滤光器在高分子薄膜的未形成导电性筛目层的另一个主面上设置了第二透光性粘合材料层。第二透光性粘合材料层所用的透光性粘合材料的具体例子与上述相同,但没有特别限定。厚度也没有特别限制,为0.5μm~50μm,优选为1μm~30μm。优选在形成第二透光性粘合材料层的面和粘贴的面预先进行易粘接涂布或者电晕放电处理等易粘接处理,从而提高润湿性。
在第二透光性粘合材料层上可以形成分型薄膜。即至少为功能性薄膜/第一透光性粘合材料层/导电性筛目层/高分子薄膜/第二透光性粘合材料层/分型薄膜。分型薄膜是在与粘合材料层接触的高分子薄膜的主面上涂布有机硅等而制得。在将本实施方式的滤光器粘贴到后述透明成型物的主面上时,或者在将该滤光器粘贴到显示器表面如等离子体显示面板的正面玻璃上时,将分型薄膜剥离,从而露出第二透光性粘合材料层,然后进行粘贴。
本实施方式的滤光器主要用于阻断由各种显示器发射的电磁波。作为优选的例子,可以举出等离子体显示器用的过滤器。
如上所述,由于等离子体显示器发射强的近红外线,因此滤光器不仅需要阻断电磁波,而且需要阻断近红外线,从而使实际应用上没有问题。因此,必须将波长区域为800~1000nm的透过率调节到25%以下,优选为15%以下,更优选为10%以下。此外,等离子体显示器中使用的滤光器的透过色要求为中性灰色或蓝灰色。这是因为必须保持或提高等离子体显示器的发光特性和对比度,或者有时优选比标准白色略高一些的色温的白色。此外,彩色等离子体显示器的色彩再现性不充分。因此,优选选择性降低来自引起上述问题的荧光体或放电气体的不需要的发光。特别是,显示红色的发光谱具有下述问题:在波长580nm~700nm左右显示数个发光峰,由于在短波长侧相对较强的发光峰使得红色发光接近橙色,色纯度低。这些光学特性可以使用色素来进行控制。即,可以使用近红外线吸收剂阻断近红外线,可以使用能够选择性地吸收不需要的发光的色素来减少不需要的发光,从而获得所需的光学特性。此外,滤光器的色调也可以使用在可见区域内具有适当吸收的色素而得到适合的色调。
作为含有色素的方法,可以选择下述方法中的任意一种或多种:(1)将至少一种以上的色素在透明树脂中混炼得到的高分子薄膜或树脂板;(2)将至少一种以上的色素分散、溶解到树脂或树脂单体/有机类溶剂的浓树脂溶液中,并通过流延的方法而制得的高分子薄膜或树脂板;(3)将至少一种以上的色素与树脂粘合剂一起加入到有机类溶剂中,形成涂料,然后涂布到高分子薄膜或树脂板上得到的材料;(4)含有至少一种以上色素的透明粘合材料,但是本发明不限于此。本实施方式中所述的“含有”不仅指在基材或者涂膜等层或粘合材料的内部含有,还表示涂布在基材或层的表面上的状态。
上述色素可以是在可见区域中具有所希望的吸收波长的常用染料或颜料、或近红外线吸收剂,其种类没有特别限制。例如,可以举出蒽醌类、酞菁类、次甲基类、甲亚胺类、噁嗪类、亚铵(immonium)类、偶氮类、苯乙烯基类、香豆素类、卟啉类、二苯并呋喃酮类、吡咯并吡咯二酮类、若丹明类、氧杂蒽类、甲撑吡咯类、二硫醇类化合物、二亚胺(diiminium)类化合物等通常市售的有机色素。其种类、浓度,根据色素的吸收波长和吸收系数、滤光器所需的透过性能和透过率、使色素分散的介质或涂膜的种类和厚度来决定,没有特别限制。
在等离子体显示器的面板表面的温度较高、环境的温度较高时,特别是滤光器的温度也上升,因此,色素优选具有耐热性,从而在例如80℃下不会因为分解等而显著劣化。此外,除耐热性之外,根据色素不同,还存在缺乏耐光性的色素。在等离子体显示器的发光或外部光中的紫外线或可见光引起劣化的问题时,重要的是通过使用含有紫外线吸收剂的部件或紫外线无法透过的部件来降低色素的由紫外线引起的劣化,或者使用不会因紫外线或可见光而造成显著劣化的色素。除了热和光之外,对于湿度和具有这些因素的组合的环境也同样适用。在色素劣化时,显示器用的过滤器的透过特性变化,从而发生色调变化,或近红外线的阻断能力下降。另外,由于色素分散在介质或涂膜中,因此在适当的溶剂中的溶解度或分散性也是重要的。此外,在本发明中,具有不同吸收波长的两种以上的色素可以在单一介质或涂膜中含有,也可以使用两种以上的含色素的介质或涂膜。
上述含有色素的方法(1)~(4)可以在本实施方式中采用下述形式的任意一种以上,用在本实施方式的滤光器中:含有色素的高分子薄膜(A)、含有色素的功能性薄膜(C)、含有色素的透光性粘合材料(D1)和(D2)、其它的用于粘贴的含有色素的透光性的粘合材料或粘接剂。
通常,色素在紫外线下容易劣化。滤光器在通常使用条件下受到的紫外线为太阳光等的外部光中含有的紫外线。因此,为了防止紫外线引起的色素的劣化,优选在选自含有色素的层本身和相比该层更靠近受到外部光的观察者侧的层中的至少一层中具有能阻断紫外线的层。例如,在高分子薄膜含有色素的情况下,第一透光性粘合材料层和/或功能性薄膜含有紫外线吸收剂,或者具有能阻断紫外线的功能膜时,可以阻断外部光含有的紫外线来保护色素。作为保护色素的必要的紫外线阻断性能,在波长短于380nm的紫外线区域中的透过率为20%以下,优选为10%以下,更优选为5%以下。具有紫外线阻断性能的功能膜可以是含有紫外线吸收剂的涂膜,也可以是反射或吸收紫外线的无机膜。紫外线吸收剂可以使用苯并***类或二苯甲酮类等公知的物质。其种类和浓度根据分散或溶解的介质中的分散性或溶解度、吸收波长或吸收系数、介质的厚度等来决定,没有特别限定。另外,具有紫外线阻断性能的层或薄膜优选在可见光区域的吸收少,不会使可见光透过率有显著降低,也不会发生变色为黄色等颜色。在含有色素的功能性薄膜中,在形成含有色素的层的情况下,相比该层更靠近观察者侧的薄膜或功能膜也可以具有紫外线阻断性能。在高分子薄膜含有色素时,在相比该薄膜更靠近观察者侧也可以具有能阻断紫外线的功能膜或功能层。
色素有时因与金属接触而劣化。在使用这种色素的情况下,色素更优选设置成与导电性筛目层尽量不接触。具体的说,含色素层优选是功能性薄膜、高分子薄膜、第二透光性粘合材料层,特别优选是第二透光性粘合材料层。
本实施方式的滤光器由高分子薄膜、导电性筛目层、功能性薄膜、第一透光性粘合材料层以及第二透光性粘合材料层按照功能性薄膜/第一透光性粘合材料层/导电性筛目层/高分子薄膜/第二透光性粘合材料层的顺序构成,优选由导电性筛目层和高分子薄膜形成的导电性筛目薄膜与功能性薄膜通过第一透光性粘合材料层进行粘合,在高分子薄膜的与导电性筛目层相反侧的主面上粘合第二透光性粘合材料层。
在将本实施方式的滤光器安装在显示器上时,安装成功能性薄膜位于观察者侧,第二透光性粘合材料层位于显示器侧。
作为将本实施方式的滤光器设置在显示器的正面来使用的方法,有将作为支撑体的后述透明成型物用作正面过滤器板的方法、通过第二透光性粘合材料层粘贴到显示器正面上的方法。前者的情况下,滤光器可以比较容易地设置,由于透明支撑体,机械强度增大,从而适合保护显示器。后者的情况下,由于没有支撑体,可以减小重量和厚度,并可以防止显示器表面的反射,从而优选。
作为透明成型物,可以举出玻璃板和透光性的塑料板。从机械强度、轻量和不易碎的观点来看,优选塑料板。但是,从热导致变形等少的热稳定性来考虑,还优选使用玻璃板。如果列举塑料板的具体例,可以使用以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为代表的丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、透明ABS树脂等,但本发明不限于这些树脂。特别是,PMMA由于在宽波长区域的高透光性和高机械强度,因此优选使用。塑料板的厚度只要保证充分的机械强度和维持平面性不会弯曲的刚性即可,没有特别的限定,通常塑料板的厚度为1mm~10mm左右。玻璃板为了增加机械强度,优选使用经过化学强化加工或者风冷强化加工的半强化玻璃板或强化玻璃板。考虑到重量,玻璃板的厚度优选为1~4mm左右,但没有特别限定。在粘贴到薄膜上之前,透明成型物可以进行各种公知的预处理,还可以在成为滤光器边缘部的部分进行黑色等的有色框架印刷。
在使用透明成型物时的滤光器的结构为至少功能性薄膜/第一透光性粘合材料层/导电性筛目层/高分子薄膜/第二透光性粘合材料层/透明成型物。此外,在透明成型物的与第二透光性粘合材料层粘贴的面的相反主面上,也可以通过透光性粘合材料层设置功能性薄膜。此时,不需要与设在观察者侧的功能性薄膜具有相同功能和结构,例如,在具有防反射性能时,可以降低具有透明支撑体的滤光器的背面反射。同样,在透明成型物的与第二透光性粘合材料层粘贴的面的相反主面上,可以形成防反射膜等功能膜。此时,也可以将功能性薄膜设置在显示器的观察者侧,但是,如上所述,优选将具有紫外线阻断性能的层设置在含色素层以及比含色素层更靠近观察者侧的层上。
在需要电磁波屏蔽的设备中,需要通过在设备的壳体内部设置金属层或在壳体中使用导电性材料来屏蔽电磁波。但是,在像显示器那样显示部需要透光性时,可以如本实施方式的滤光器所示,设置具有透光性导电层的窗户形状的电磁波屏蔽过滤器。这里,电磁波被导电层吸收后产生电荷,因此,如果电荷不通过接地线释放,滤光器又变成天线,使电磁波振荡,从而使得电磁波屏蔽能力降低。因此,滤光器必须与显示器主体的接地部进行电接触。因此,上述第一透光性粘合材料层和功能性薄膜必须留出可以从外部导通的导通部,并形成在导电性筛目层上。导通部的形状没有特别的限定,但是在滤光器和显示器主体之间,不存在泄漏电磁波的间隙是很重要的。因此,导通部优选连续地设置在导电性筛目层的周边部上。即,优选导通部呈框状地设置在除了作为显示器的显示部的中心部分之外的部分上。
导通部可以是筛目图案层,也可以不经布图形成,例如是整面金属箔层(日文原文为:金属箔ベタ)。但是,为了与显示器主体的接地部进行良好的电接触,优选整面金属箔层那样不图案化的导通部。
在导通部像例如整面金属箔那样不经布图而成的情况和/或导通部具有足够高的机械强度的情况下,导通部可以直接作为电极使用,是优选的。
为了保护导通部和/或为了在导通部为筛目图案层的情况下与接地部的良好的电接触,有时优选在导通部上形成电极。电极的形状没有特别限制,但是优选完全覆盖导通部而形成。
从导电性、耐腐蚀性和与透明导电膜的粘附性等的观点来看,电极所用的材料可以使用银、铜、镍、铝、铬、铁、锌、碳等单质或者两种以上形成的合金;合成树脂与这些单质或合金的混合物;或者由硼硅酸玻璃与这些单质或合金的混合物形成的糊料。糊料的印刷、涂布可以采用以往公知的方法。此外,也可以优选使用市售的导电性带。导电性带是在两面上均具有导电性的带,可以优选使用利用了碳分散的导电性粘接剂的单面粘接型、两面粘接型。电极的厚度没有特别的限定,但是可以是数μm至数mm左右。
根据本实施方式,可以得到光学特性优良的滤光器,该滤光器不会显著损害等离子体显示器的亮度,并能维持或提高等离子体显示器的图像质量。此外,可以得到下述滤光器:具有将从等离子体显示器发射的被认为可能对健康有害的电磁波进行屏蔽的优良的电磁波屏蔽性能,另外,由于能有效阻断从等离子体显示器发射的800~1000nm附近的近红外线,从而不会对周围电子设备的远程控制、传送光通信***等使用的波长产生不良影响,可以防止它们的错误动作。而且,还可以低成本地提供耐候性也优良的滤光器。
此外,本发明的导电性材料的制造方法以及制造装置不仅可以用于透光性电磁波屏蔽膜,还可以优选用于无线天线、燃料电池用电极、双电荷层电容器、生物传感器电极、或者有机晶体管电极的形成。
另外,本发明的导电性材料的制造方法以及制造装置可以将如下文献中记载的发明适当组合:例如特开2006-012935号公报、特开2006-010795号公报、特开2006-228469号公报、特开2006-228473号公报、特开2006-228478号公报、特开2006-228480号公报、特开2006-228836号公报、特开2006-267627号公报、特开2006-269795号公报、特开2006-267635号公报、特开2006-286410号公报、特开2006-283133号公报、特开2006-283137号公报、特开2004-221564号公报、特开2004-221565号公报、特开2007-200922号公报、特开2006-352073号公报、国际公开第2006/001461号小册子、特开2007-129205号公报、特开2007-235115号公报、特开2007-207987号公报、特开2006-012935号公报、特开2006-010795号公报、特开2006-228469号公报、特开2006-332459号公报、特开2007-207987号公报、特开2007-226215号公报、国际公开第2006/088059号小册子、特开2006-261315号公报、特开2007-072171号公报、特开2007-102200号公报、特开2006-228473号公报、特开2006-269795号公报、特开2006-267635号公报、特开2006-267627号公报、国际公开第2006/098333号小册子、特开2006-324203号公报、特开2006-228478号公报、特开2006-228836号公报、特开2006-228480号公报、国际公开第2006/098336号小册子、国际公开第2006/098338号小册子、特开2007-009326号公报、特开2006-336057号公报、特开2006-339287号公报、特开2006-336090号公报、特开2006-336099号公报、特开2007-039738号公报、特开2007-039739号公报、特开2007-039740号公报、特开2007-002296号公报、特开2007-084886号公报、特开2007-092146号公报、特开2007-162118号公报、特开2007-200872号公报、特开2007-197809号公报、特开2007-270353号公报、特开2007-308761号公报、特开2006-286410号公报、特开2006-283133号公报、特开2006-283137号公报、特开2006-348351号公报、特开2007-270321号公报、特开2007-270322号公报、国际公开第2006/098335号小册子、特开2007-088218号公报、特开2007-201378号公报、特开2007-335729号公报、国际公开第2006/098334号小册子、特开2007-134439号公报、特开2007-149760号公报、特开2007-208133号公报、特开2007-178915号公报、特开2007-334325号公报、特开2007-310091号公报、特开2007-311646号公报、特开2007-013130号公报、特开2006-339526号公报、特开2007-116137号公报、特开2007-088219号公报、特开2007-207883号公报、特开2007-207893号公报、特开2007-207910号公报、特开2007-013130号公报、国际公开第2007/001008号小册子、特开2005-302508号公报、特开2005-197234号公报。
下面举出本发明的实施例对本发明作更详细地说明。另外,以下的实施例所示的材料、用量、比例、处理内容、处理顺序等在不脱离本发明的实质的范围内可以适当变化。因此,本发明的范围不受如下所示的具体例的限定。
[实施例1~12]
(卤化银感光材料)
<支撑体的制作>
在由双轴拉伸形成的聚对苯二甲酸乙二醇酯支撑体(厚度为100μm)的两面上涂布如下组成的底涂层第一层和第二层。
<底涂层第一层>
加入:
芯鞘型偏氯乙烯共聚物(1) 15g
2,4-二氯-6-羟基-s-三嗪 0.25g
聚苯乙烯微粒(平均粒径为3μm) 0.05g
胶体二氧化硅(Snowtex ZL:日产化学株式会社制)
粒径为70~100μm 0.12g
水 100g
然后,加入10质量%的KOH,将pH调整为6的涂布液进行涂布,使得在180℃下干燥2分钟的干燥膜厚为0.9μm。
<底涂层第二层>
加入:
明胶 1g
甲基纤维素 0.05g
C12H25O(CH2CH2O)10H 0.03g
1,2-苯并异噻唑-3-酮(proxel) 3.5×10-3g
乙酸 0.2g
水 100g
将该涂布液进行涂布,使得在干燥温度170℃下干燥2分钟的干燥膜厚为0.1μm。
<乳剂的制备>
制备相对于水介质中的6.0g的Ag含有11.1g的明胶且含等价球直径平均为0.15μm的碘溴化银粒子(I=0.2摩尔%,Br=30摩尔%)的卤化银乳剂。
此外,在该乳剂中以浓度达到10-7(摩尔/摩尔银)的方式添加K3Rh2Br9以及K2IrCl6,从而在卤化银粒子中掺杂Rh离子和Ir离子。在该乳剂中添加Na2PdCl4,再用氯金酸和硫代硫酸钠进行金硫增感。
<感光材料>
将制备的卤化银乳剂与明胶固化剂一起涂布到上述的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)支撑体上,制作涂布物,使得银的涂布量为2g/m2。涂布中使用的PET支撑体的宽度为30cm,在该支撑体上以28cm的涂布宽度涂布100m。
该制作得到的涂布物的两端各切除1.5cm,使得涂布物的涂布中央部剩下27cm,从而得到辊状的卤化银感光材料S-1。
(曝光)
卤化银感光材料的曝光在连续曝光装置中进行,其中将使用了特开2004-1244号公报的发明的实施方式中记载的DMD(数字微镜器件)的曝光头排列成55cm的宽度,将曝光头和曝光台弯曲地设置,以使得激光在感光材料的感光层上成像,安装感光材料送出机构和卷取机构,并设置有具有缓冲作用的弯曲,使得曝光面的张力控制和卷取、送出机构的速度变化不影响曝光部分的速度。曝光的波长为405nm,光束形状为12μm的近正方形,激光光源的输出为100μJ。
曝光图案是12μm像素相对于辊的长度方向呈45度的格子状,并以300μm的间距在宽度27cm、长度75cm的区域中进行。
(显影处理)
·显影液1L配方
对苯二酚 20g
亚硫酸钠 50g
碳酸钾 40g
乙二胺四乙酸 2g
溴化钾 3g
聚乙二醇2000 1g
氢氧化钾 4g
pH 调整为10.3
.定影液1L配方
硫代硫酸铵溶液(75%) 300ml
一水合亚硫酸铵 25g
1,3-二氨基丙烷四乙酸酯 8g
乙酸 5g
氨水(27%) 1g
pH 调整为6.2
使用上述处理剂,利用富士胶片公司制的自动显影机FG-710PTS在如下处理条件下对经过曝光的感光材料进行显影处理:35℃显影30秒,34℃定影23秒,用流动水(5L/min)处理20秒,从而得到形成有筛目状图案(导电性金属部)的经过显影的透光性导电薄膜。
(通电处理)
使用如下所示的4种电解质溶液以及通电方法进行通电处理。
-本发明的活化处理方式A-
将500g的硫酸钠溶解到2L的自来水中,得到电解质溶液,将该电解质溶液作为活化液,在该活化液中将设置在距离薄膜2cm的位置上的碳电极作为阳极,由与上述制造的经过显影的透光性导电薄膜的导电性面接触且直径为1cm的设置在距离电解液的液面2cm的位置的供电辊在室温下以0.1A的电流供电15秒~2分钟,一边进行辊输送一边进行活化处理。
另外,第一供电辊的材料为不锈钢,氢过电压为-0.1Vvs.NHE。通过曝光、显影而形成的筛目状图案(导电性金属部)的氢过电压为-0.2Vvs.NHE.
-本发明的活化处理方式B-
除了将5g的硫酸钠溶解在2L的自来水中,得到电解质溶液,将该电解质溶液作为活化液之外,与活化处理方式A相同地进行活化处理。
-本发明的活化处理方式C-
除了将350g的硝酸钾溶解在2L的自来水中,得到电解质溶液,将该电解质溶液作为活化液之外,与活化处理方式A相同地进行活化处理。
-比较的活化处理方式D-
将5g的氯化钯溶解到2L的盐酸酸性(pH1.0)水中,得到活化液,将上述制备的经过显影的透光性导电性薄膜在40℃下辊输送15秒~2分钟,同时进行活化。
(非电解镀覆处理)
用如下所示的两种非电解镀液进行非电解镀覆处理。
-非电解镀覆处理M1-
使用非电解镀液(含有硫酸铜0.06mol/L、***0.22mol/L、EDTA0.07mol/L、酒石酸钠钾0.1mol/L、分子量为2000的聚乙二醇100ppm、黄血盐50ppm、α,α’-联吡啶20ppm且pH为12.5的非电镀铜液),进行辊输送,同时进行40℃下的非电镀铜处理。
-非电解镀覆处理M2-
使用非电解镀液(含有硫酸铜0.06mol/L、***0.22mol/L、三乙醇胺0.3mol/L、分子量为1000的聚乙二醇200ppm、α,α’-联吡啶20ppm且pH为12.5的非电镀铜液),进行辊输送,同时进行25℃下的非电镀铜处理。
(电镀铜处理)
使用图7所示的电镀处理装置110对由上述处理形成了筛目状图案的透光性导电薄膜进行镀覆处理。另外,将上述感光材料按照其筛目面朝下的方式(筛目面与一对的第二供电辊180a以及180b相连的方式)安装在电镀处理装置110中。
另外,作为一对的第二供电辊180a以及180b,通过在经过粗面精加工后的不锈钢制辊(5cmφ,长度为70cm)的表面上实施0.1mm厚的电镀铜而得到。作为一对的导向辊178a和178b以及其它的输送辊,使用未进行镀铜的5cm`、长度为70cm的辊。此外,通过调节一对的导向辊178a和178b的高度,即使线速度不同,也能确保恒定的镀液中的处理时间。
此外,入口侧的第二供电辊180a和透光性导电薄膜的筛目面接触的面的最下部与镀液液面之间的距离(图7所示的距离Lb)为10cm。出口侧的第二供电辊180b和透光性导电薄膜的筛目面接触的面的最上部与镀液液面之间的距离(图7所示的距离Lc)为20cm。
电镀铜处理中的镀覆处理液的组成、各镀覆浴的浸渍处理时间(镀液中的时间)以及各镀覆浴的施加电压如下所述。另外,处理液和水洗的温度均为25℃。
·电镀铜液的组成(补充液的组成也与此相同)
五水合硫酸铜 75g
硫酸 190g
盐酸(35%) 0.06ml
カパ一グリ一ムPCM 5ml
(ロ一ム·アンド·ハ一ス电子材料株式会社制)
加入纯水后的总量 1L
·镀覆浴的处理时间以及施加电压
水洗 1分钟
酸洗 30秒
电镀铜 130秒 4V
电镀铜 230秒 4V
电镀铜 330秒 3V
电镀铜 430秒 2V
水洗 1分钟
(电镀黑化处理)
使用图8所示的处理装置111对通过上述处理形成的透光性导电薄膜进行镀覆处理。另外,上述被镀材料按照筛目面朝下的方式安装在镀覆处理装置111中,除此之外,其它的装置条件也与镀覆处理装置110相同。
电镀黑化处理中的镀覆处理液的组成、各镀覆浴的浸渍处理时间(镀液中的时间)以及各镀覆浴的施加电压如下所述。另外,处理液的温度为35℃,水洗的温度为25℃,实施镀覆处理。
·电镀黑化液的组成
六水合硫酸镍 98.4g
硫酸锌 22.2g
硫代氰酸铵 17g
硫酸钠 15.7g
加入纯水后的总量 1L
·镀覆浴的处理时间
水洗 1分钟
酸洗 30秒
电镀黑化1 30秒
电镀黑化2 30秒
水洗 1分钟
防锈 30秒
水洗 1分钟
示出上述处理中使用的防锈液的配方。
·防锈液的组成
苯并*** 2.0g
甲醇 20ml
加入纯水 1L
薄膜样品各75cm,以线速度0.6m/分钟进行处理,从而得到表面电阻率均匀的透光性导电膜型电磁波屏蔽薄膜。对于实施例1~12以及比较例1~5,所使用的感光材料、活化处理的方式、通电时间、非电解镀覆时间的详细内容如表1所示。
此外,将样品安装在垂直方向的像素间距为0.44mm的PDP(等离子体显示面板)上,相对于PDP从正面方向以及斜方向观察干扰条纹的程度时,未观察到干扰条纹,因此适合用作透光性电磁波屏蔽薄膜。
[评价]
(表面电阻测定)
各样品的表面电阻通过三菱化学株式会社的ロレスタGP(四探针法)进行测定。
(镀覆过度的计数)
各样品的镀覆过度按照如下所述进行计算。
拍摄各样品的筛目的250倍的放大照片,计数开口部存在的直径为1μm以上的点状镀覆过度。镀覆过度通过计算20个格子后取平均值而得到。
表1
活化处理方法 | 处理时间(秒) | 使用非电解镀液 | 表面电阻(Ω/sq) | 镀覆过度 | |
实施例1 | A | 15 | M1 | 0.2 | 0 |
实施例2 | A | 60 | M1 | 0.1 | 0 |
实施例3 | A | 120 | M1 | 0.1 | 1 |
实施例4 | B | 15 | M1 | 0.2 | 0 |
实施例5 | B | 60 | M1 | 0.1 | 0 |
实施例6 | B | 120 | M1 | 0.1 | 0 |
实施例7 | C | 60 | M1 | 0.2 | 0 |
实施例8 | A | 15 | M2 | 0.2 | 0 |
实施例9 | A | 60 | M2 | 0.1 | 0 |
实施例10 | B | 15 | M2 | 0.1 | 0 |
实施例11 | B | 60 | M2 | 0.1 | 0 |
实施例12 | C | 60 | M2 | 0.2 | 0 |
比较例1 | D | 0 | M1 | 500 | 1 |
比较例2 | D | 15 | M1 | 500 | 1 |
比较例3 | D | 60 | M1 | 0.2 | 8 |
比较例4 | D | 120 | M1 | 0.1 | 43 |
比较例5 | D | 60 | M2 | 0.1 | 17 |
(评价结果)
对表1的结果进行详细论述。
从实施例1~3可以看出,进行本发明的通电处理方式A时,镀覆后的表面电阻低,而且镀覆过度少。改变了通电处理方式的实施例4~6以及实施例7也与实施例1~3相同地获得本发明的效果。也可知本发明的效果与通电处理中使用的电解质溶液的浓度以及溶液种类无关。
实施例8~12所示的使用非电解镀液发生变化时,也能再现实施例1~7所述的效果,可以说本发明的效果与使用的非电解镀液的种类也无关,是具有通用性的制造方法。
比较例1~5显示了使用作为比较的活化液D进行处理后的结果。从该结果可以看出,使用通电处理D的方法无法同时满足制作样品的电阻值和镀覆过度,与本发明的目的不符。
从这些结果可以确认本发明的效果。
[实施例13]
除了将上述制备的卤化银乳剂涂布到PET支撑体上,使得银的涂布量为7.5g/m2之外,以同样的方法制得感光材料S-2。使用该感光材料S-2,进行与实施例2相同的通电处理、非电解镀覆M1、电镀铜以及电镀黑化。得到的导电性样品的电阻值为0.1Ω/sq,镀覆过度为0。
[实施例14]
将5g的硝酸银与20g的柠檬酸三钠溶解到150ml的离子交换水中,将5g的硼氢化钠溶解到50ml的离子交换水中,将该水溶液边搅拌边缓缓地进行添加。得到的分散液中加入甲醇以使银粒子沉降,除去上清液,洗涤。将洗涤后的粒子再分散到环己醇和2-乙氧基乙醇的混合溶剂(体积比为50:50),制作10重量%浓度的Ag/Ag2O的混合微粒分散液。
使用该分散液,根据预先输入到计算机中的300间距、12μm线宽的图形信息,使用压电方式的喷墨打印机在基板上进行描绘,然后干燥,制得被镀基板样品。
将得到的基板样品进行与实施例2相同的通电处理、非电解镀覆M1、电镀铜以及电镀黑化。得到的导电性样品的电阻值为0.2Ω/sq,镀覆过度为1。
[实施例15]
将实施例2的底涂层第二层改为由聚氨酯树脂和氧化铝微粒形成的厚度为6μm的树脂层,形成印刷固定层。然后,通过凹版印刷制作含有银微粒的导电性油墨印刷图案。筛目状图案形成为与实施例2相同的图案,将该样品作为被镀材料。然后,实施本发明的通电处理A以及与实施例2相同的非电解镀覆、电镀铜以及电镀黑化,得到导电性样品。该透明导电性样品的得到的导电性样品的电阻值为0.2Ω/sq,镀覆过度为0。
以PET面为粘贴面,将实施例2制得的样品通过透明的丙烯酸系粘合材料粘贴到厚度为2.5mm、外形尺寸为950mm×550mm的玻璃板上。此时,事先通过层叠将保护薄膜粘贴到导电性筛目侧上,来保护导电性筛目。所述保护薄膜为在聚乙烯薄膜上层叠了丙烯酸系粘接剂层的总厚度为65μm的薄膜(SUN A化研株式会社制,商品名:サニテクトY-26F)。
然后,通过厚度为25μm的丙烯酸系透光性粘合材料将厚度为100μm的PET薄膜、防反射层、含近红外线吸收剂的层构成的带防反射功能的近红外线吸收薄膜(住友大阪セメント株式会社制,商品名:クリアラスAR/NIR)粘贴到除去外缘部20mm后的内侧的该导电性筛目层上。该丙烯酸系粘合材料层含有用于调整滤光器的透过性能的调色色素(三井化学制,PS-Red-G、PS-Violet-RC)。另外,在该玻璃板的相反的主面上,通过粘合材料粘贴防反射薄膜(日本油脂株式会社制,商品名:リアルツク8201),从而制作滤光器。
得到的滤光器由于使用了具有保护薄膜的电磁波屏蔽薄膜而制成,因此,极大地减少了损伤或金属筛目的缺陷。此外,金属筛目为黑色,显示器图像不会带上金属色,而且,该滤光器具有在实际应用中没有问题的电磁波屏蔽性能以及近红外线阻断性能(300~800nm的透过率为15%以下),并且通过设置在两面的防反射层,使得可视性优良。另外,通过含有色素,可以赋予调色功能,可以适合用作等离子体显示器等的滤光器。
另外,本发明的导电性材料的制造方法以及制造装置并不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的实质的范围内,可以采用各种结构。
Claims (19)
1、一种导电性材料的制造方法,其是在具有导电性金属部(16)的被镀材料(32)上实施镀覆处理来形成导电层,其特征在于,该方法包括通电工序,所述通电工序是在所述镀覆处理的前一阶段,以所述导电性金属部(16)作为阴极,将所述被镀材料(32)在实质上不含镀覆物质的电解液中进行通电。
2、根据权利要求1所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述电解液含有电解质和溶剂。
3、根据权利要求2所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述电解质为选自由碱金属盐、铵盐、高氯酸盐和硼酸盐组成的组中的至少一种。
4、根据权利要求2所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述溶剂为水和/或非水溶剂。
5、根据权利要求4所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述非水溶剂为选自由酰胺、吡咯烷酮、腈、酮和四氢呋喃组成的组中的至少一种。
6、根据权利要求1所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述镀覆处理为非电解镀覆处理和/或电镀处理。
7、根据权利要求6所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述电镀处理为电镀铜和/或电镀黑化处理。
8、一种导电性材料的制造方法,其特征在于,该方法包括:
金属银部形成工序,该工序将在支撑体(12)上具有含银盐的银盐乳剂层(28)的感光薄膜进行曝光、显影,从而形成金属银部(16);
通电工序,该工序将所述金属银部(16)作为阴极,在实质上不含镀覆物质的电解液中进行通电;
镀覆工序,该工序在所述通电后的金属银部(16)上实施镀覆处理,从而形成导电层。
9、根据权利要求8所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述电解液含有电解质和溶剂。
10、根据权利要求9所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述电解质为选自由碱金属盐、铵盐、高氯酸盐和硼酸盐组成的组中的至少一种。
11、根据权利要求9所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述溶剂为水和/或非水溶剂。
12、根据权利要求11所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述非水溶剂为选自由酰胺、吡咯烷酮、腈、酮和四氢呋喃组成的组中的至少一种。
13、根据权利要求8所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述镀覆处理为非电解镀覆处理和/或电镀处理。
14、根据权利要求13所述的导电性材料的制造方法,其特征在于,所述电镀处理为电镀铜和/或电镀黑化处理。
15、一种导电性材料的制造装置,其是在具有导电性金属部(16)的被镀材料(32)上实施镀覆处理来形成导电层的导电性材料的制造装置,其特征在于,该装置包括:
通电处理装置(106),该通电处理装置(106)具有供电辊(102)和通电处理槽(130),所述供电辊(102)与所述导电性金属部(16)接触并进行供电,所述通电处理槽(130)配置在比所述供电辊(102)更靠所述被镀材料(32)的输送方向的下流侧上,并将所述导电性金属部(16)在电解液(128)内进行通电处理;
镀覆装置,该镀覆装置设置在所述通电处理装置(106)的后段,并在所述导电性金属部(16)上进行镀覆处理。
16、根据权利要求15所述的导电性材料的制造装置,其特征在于,所述供电辊(102)的氢过电压比所述导电性金属部(16)的氢过电压大。
17、根据权利要求15所述的导电性材料的制造装置,其特征在于,所述镀覆装置具有非电解镀覆处理装置(108)和/或电镀处理装置(110)。
18、根据权利要求15所述的导电性材料的制造装置,其特征在于,所述镀覆装置具有非电解镀覆处理装置(108)和电镀处理装置(110),且朝向所述被镀材料(32)的输送方向的下流侧依次设置有非电解镀覆处理装置(108)和电镀处理装置(110)。
19、根据权利要求15所述的导电性材料的制造装置,其特征在于,所述镀覆装置具有非电解镀覆处理装置(108)、电镀处理装置(110)以及电镀黑化处理装置(111),且朝向所述被镀材料(32)的输送方向的下流侧依次设置有非电解镀覆处理装置(108)、电镀处理装置(110)和电镀黑化处理装置(111)。
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