JP6547736B2 - 感光性導電フィルム - Google Patents

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Description

本発明は、感光性導電フィルムに関し、特に、フラットパネルディスプレイ、タッチスクリーン、太陽電池等に用いられる感光性導電フィルムに関する。
パソコン、テレビ等の大型電子機器;カーナビゲーション、携帯電話、携帯型音楽プレーヤ、電子辞書等の小型電子機器;OA・FA機器等の表示機器などには、例えばタッチパネルが用いられている。
タッチパネルには、すでに各種の方式が実用化されているが、近年、静電容量方式のタッチパネルの利用が進んでいる。静電容量方式のタッチパネルでは、指先(導電体)がタッチ入力面に接触すると、指先と透明電極(透明導電膜等)との間が静電容量結合し、コンデンサが形成される。静電容量方式のタッチパネルは、指先の接触位置における電荷の変化を捉えることによってその座標を検出している。
特に、投影型静電容量方式のタッチパネルは、指先の多点検出が可能なため、複雑な指示を行うことができるという良好な操作性を備える。そのため、投影型静電容量方式のタッチパネルは、その操作性の良さから、小型の表示装置を有する機器(携帯電話、携帯型音楽プレーヤ等)における表示面上の入力装置として利用が進んでいる。
一般に、投影型静電容量方式のタッチパネルでは、X軸及びY軸による2次元座標を表現するために、複数のX電極と、前記X電極に直交する複数のY電極とが2層構造を形成している。前記電極としては、例えば透明導電膜が用いられる。
従来、透明導電膜の構成材料としては、可視光に対して高い透過率を示すことからITO(Indium−Tin−Oxide)、酸化インジウム、酸化スズ等が用いられているが、近年、これらに替わる材料を用いて透明な導電パターンを形成する試みがなされている。例えば、下記特許文献1では、導電性繊維を含有する導電層を有する感光性導電フィルムによる導電パターンの形成方法が提案されている。
また、下記特許文献2では、感光性導電フィルムを基板上にラミネート後、露光工程を2回行い、続いて現像することにより、導電パターンを形成する方法が提案されている。
国際公開第2010/021224号 国際公開第2013/051516号
ところで、タッチパネルにおける周縁の額縁領域には、透明電極部分で発生した電気的変化を制御ICまで伝達するための配線回路が形成されている。このような配線回路としては、熱硬化型又は蒸発乾燥型の銀ペーストを用いてスクリーン印刷により配線回路パターンを印刷後、熱処理を施して形成した配線回路;蒸着した金属薄膜を利用して形成された配線回路等が挙げられる。タッチパネル(例えば、投影型静電容量方式のタッチパネル)の構造としては、透明電極と制御ICとが配線回路によって物理的及び電気的に接続される構造が一般的である。このようなタッチパネルでは、配線回路と透明電極との接続が不充分であると、タッチパネルが正常に動作しなくなる問題が発生する。
しかしながら、従来の手法では、銀ペースト印刷配線によって透明電極(センサー電極、導電パターン)と制御ICとを接続した場合に、透明電極と銀ペーストとの間の抵抗が不安定になる問題がある。また、従来の手法では、蒸着金属配線によって透明電極(センサー電極、導電パターン)と制御ICとを接続した場合に、透明電極と蒸着金属との間の接続がとれない問題がある。そのため、透明電極として用いられる透明導電膜に対しては、配線回路に対する接続性に優れることが求められている。
本発明の目的は、配線回路に対する優れた接続性を有する透明導電膜を得ることが可能な感光性導電フィルムを提供することにある。
本発明者らは、前記問題を詳細に調べた結果、支持フィルムと、前記支持フィルム上に設けられた感光層と、を備える感光性導電フィルムにおいて、感光層に含まれる導電性繊維のそれぞれと、感光層における支持フィルム側の表面との間の最短距離の平均値が0.1〜50nmである場合に、透明導電膜(導電パターン等)と配線回路との間の抵抗が安定して低くなり、配線回路に対する透明導電膜の接続性が良好となることを見出した。
本発明に係る感光性導電フィルムは、支持フィルムと、前記支持フィルム上に設けられた感光層と、を備え、前記感光層が複数の導電性繊維を含み、前記導電性繊維のそれぞれと、前記感光層における前記支持フィルム側の表面との間の最短距離の平均値が、0.1〜50nmである。
本発明に係る感光性導電フィルムによれば、配線回路に対する優れた接続性を有する透明導電膜を得ることができる。このような感光性導電フィルムは、配線回路と透明導電膜との接続性に優れる積層体を製造することに用いることができる。
前記導電性繊維は、銀繊維であることが好ましい。この場合、形成される透明導電膜の導電性を容易に調整できる。
前記導電性繊維の繊維径は、1〜50nmであることが好ましい。この場合、可視光に対して高透明な透明導電膜を形成することができる。
前記導電性繊維の繊維長は、1〜100μmであることが好ましい。この場合、導電性繊維同士の接触が充分に確保されることによって、高透明且つ低抵抗値な透明導電膜を容易に形成できる。
本発明に係る感光性導電フィルムは、前記感光層が、エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物を含み、且つ、前記光重合性化合物の水酸基価が90mgKOH/g以下である態様であることが好ましい。この場合、感光層の表面張力を調整しやすい。
本発明に係る感光性導電フィルムは、前記感光層が、エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物を含み、且つ、前記光重合性化合物の臨界表面張力が47mN/m以下である態様であることが好ましい。この場合、感光層の表面張力を調整しやすい。
前記感光層は、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド含有トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド含有トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、及び、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートを含むことがより好ましい。この場合、高解像度な透明導電パターンを形成することができると共に、感光層の表面張力を調整しやすい。
本発明に係る感光性導電フィルムによれば、配線回路に対する優れた接続性を有する透明導電膜を得ることができる。また、本発明に係る感光性導電フィルムによれば、配線回路に対する優れた接続性を有する導電パターン(透明導電パターン)を得ることができる。
本発明によれば、透明導電膜を形成するための感光性導電フィルムの応用を提供できる。本発明によれば、導電パターン(透明導電パターン)を形成するための感光性導電フィルムの応用を提供できる。本発明によれば、導電パターン基板を製造するための感光性導電フィルムの応用を提供できる。本発明によれば、タッチパネル(例えばタッチパネルセンサ)を製造するための感光性導電フィルムの応用を提供できる。
感光性導電フィルムの一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。 感光性導電フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。 感光性導電フィルムを用いた導電パターンの形成方法の一実施形態を示す模式断面図である。 感光性導電フィルムを用いた導電パターンの形成方法の別の実施形態を示す模式断面図である。 静電容量式のタッチパネルセンサの一例を示す模式上面図である。 図5に示されるa−a’線に沿った部分断面図である。 図5に示されるb−b’線に沿った部分断面図である。 図5に示されるタッチパネルセンサの製造方法の一例を示す模式図である。 液体の表面張力と接触角の余弦との関係を示す図である。 実施例1の断面のTEM(透過型電子顕微鏡)写真を示す図である。 比較例3の断面のTEM写真を示す図である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸又はそれに対応するメタクリル酸を意味する。「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリル樹脂」、「(メタ)アクリロキシ」等の他の類似の表現においても同様である。「A又はB」とは、A及びBのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。以下で例示する材料は、特に断らない限り、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。組成物中の各成分の含有割合は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。
本明細書における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により下記の条件で測定され、標準ポリスチレンを用いて作成した検量線により換算された値である。
[GPC条件]
ポンプ:日立 L−6000型(株式会社日立製作所製、商品名)
カラム:Gelpack GL−R440、Gelpack GL−R450、Gelpack GL−R400M(以上、日立化成株式会社製、商品名)
溶離液:テトラヒドロフラン
測定温度:40℃
流量:2.05ml/分
検出器:日立 L−3300型RI(株式会社日立製作所製、商品名)
図1及び図2は、本実施形態に係る感光性導電フィルムを示し、図1は、感光性導電フィルムを示す一部切欠き斜視図であり、図2は、図1のII−II線に沿った模式断面図である。図1及び図2に示す感光性導電フィルム10は、支持フィルム1と、支持フィルム1上に設けられ感光層4とを備える。感光層4は、支持フィルム1上に設けられ導電層2と、導電層2上に設けられた感光性樹脂層3とを有している。
支持フィルム1としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等が挙げられる。これらのうち、透明性又は耐熱性に優れる観点から、ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
支持フィルム1の厚みは、導電層2を形成するために導電性分散液を塗布(塗工等)する工程、感光性樹脂層3を形成するために感光性樹脂組成物を塗布(塗工等)する工程、又は、露光した感光層4を現像する前に支持フィルムを剥離する工程において支持フィルムが破れることを防止する観点から、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、15μm以上がさらに好ましい。支持フィルム1の厚みは、感光層4を露光及び現像した後の導電パターンの解像度に優れる観点から、200μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましく、50μm以下がさらに好ましい。これらの観点から、支持フィルム1の厚みは、5〜200μmが好ましく、10〜100μmがより好ましく、15〜50μmがさらに好ましい。
導電層2及び感光性樹脂層3は、例えば、感光性樹脂組成物を含有している。導電層2及び感光性樹脂層3は、互いに同一の構成成分を含んでいてもよく、互いに異なる構成成分を含んでいてもよい。導電層2の組成は、例えば、感光性樹脂層3の組成に導電性繊維を加えた組成であってもよい。なお、導電層2及び感光性樹脂層3の境界が明確でない態様であってもよい。導電層2及び感光性樹脂層3のうちの一方の構成成分が導電層2及び感光性樹脂層3のうちの他方に含浸していてもよい。例えば、感光性樹脂層3の構成成分が導電層2に含浸していてもよい。
感光層4は、複数(複数本)の導電性繊維を含んでおり、例えば、感光層4の導電層2が複数の導電性繊維を含んでいる。導電性繊維としては、金繊維、銀繊維、白金繊維等の金属繊維;カーボンナノチューブ等の炭素繊維などが挙げられる。導電性繊維としては、導電性に優れる観点から、金繊維又は銀繊維が好ましい。導電性繊維としては、形成される透明導電膜の導電性を容易に調整できる観点から、銀繊維がより好ましい。導電性繊維は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
金属繊維は、金属イオンをNaBH等の還元剤で還元する方法、又は、ポリオール法などにより調製することができる。また、前記カーボンナノチューブとしては、Unidym社のHipco単層カーボンナノチューブ等の市販品を使用することができる。
感光層4における導電性繊維の存在(位置)を調べた際に、導電性繊維のそれぞれと感光層4における支持フィルム1側の表面との間の最短距離の平均値は、配線回路に対する優れた接続性を有する透明導電膜を得る観点から、0.1〜50nmである。すなわち、本実施形態に係る感光性導電フィルムにおいては、導電性繊維の前記最短距離の平均値が0.1〜50nmの範囲を満たすように導電性繊維が存在している。導電性繊維の前記最短距離の平均値が50nmを超える場合、導電性繊維と配線回路との間の樹脂層の電気的絶縁性によって導電性が阻害されることにより、配線回路との接続が不充分となる。導電性繊維の前記最短距離の平均値が0.1nm未満である場合、外部環境の空気中の腐食成分が導電性繊維に到達しやすくなるため、高温高湿下で導電層が腐食されやすくなり、抵抗値が上昇して接続が不充分となる傾向にある。
感光層4における支持フィルム1側の表面は、感光層4の感光性樹脂層3側が基板に接するように感光層4が基板上に積層された際に、配線回路等と接続される被接続表面(接続面)である。「被接続表面」は、例えば、図2中の支持フィルム1と感光層4との界面のことである。「被接続表面」とは、例えば、感光層4の感光性樹脂層3側が基板に接するように感光層4を基板にラミネート等で積層することにより基板上に導電層2を設ける場合に、導電層2が設けられた表面が被接続部分となることに由来して規定している。
感光層4における導電性繊維の存在(位置)を調べる方法としては、例えば、感光性導電フィルムの被接続表面からの距離を透過型電子顕微鏡で測定する手法が挙げられる。導電性繊維の位置は、感光性導電フィルムの断面を透過型電子顕微鏡で観察することで確認できる。例えば、観察範囲が限られるため、5箇所以上の断面を確認することが好ましい。測定箇所の数に上限はないが、多すぎると測定に時間と労力がかかるため、20箇所以下が好ましい。透過型電子顕微鏡により得られた観察像の中で、少なくとも1つの導電性繊維を含む任意の500nm×500nmの範囲におけるすべての導電性繊維を選択した後、それぞれの導電性繊維の最短距離を測定し、最短距離の平均値を算出することで、導電性繊維の前記最短距離の平均値を得ることができる。
導電性繊維の前記最短距離の平均値が50nmを超える場合、導電性繊維の前記最短距離の平均値を前記範囲内に調整するために、配線回路との接続前の段階で、感光層の被接続表面をエッチングしてもよい。エッチングの方法としては、アルカリ等の薬液でウェット処理する方法、プラズマ等のドライ処理方法などが挙げられる。
また、別の手法としては、感光層4の濡れ性を調整することで導電性繊維の位置を制御することができる。導電層2と感光性樹脂層3との濡れ性が悪ければ、導電性繊維は感光層4の被接続表面に近づく傾向があり、導電層2と感光性樹脂層3との濡れ性が良ければ、導電性繊維は感光層4の内部側(被接続表面側とは反対側)に位置する傾向がある。導電層2と感光性樹脂層3との濡れ性を良くする方法としては、導電層2を形成するための導電性分散液を塗布(塗工等)する際に導電性分散液に加える界面活性剤を増やす方法、感光性樹脂の表面張力を高くする方法等が挙げられる。
感光性樹脂の表面張力を高くする方法としては、感光性樹脂(光重合性化合物等)においてヒドロキシル基、カルボキシル基等の極性基を増やすことが挙げられる。表面張力は、分散力及び極性力からなる。極性力には、極性に基づくファンデルワールス力、水素結合力、酸−塩基相互作用力等がある。そのため、ヒドロキシル基等の極性基を有する光重合性化合物を用いると、極性力が大きくなり、表面張力が高くなる。具体的には、樹脂を用いる場合であれば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル等の共重合成分の含有割合を増やすことで樹脂の表面張力を高くすることができる。
導電性繊維の前記最短距離の平均値は、高温高湿下で導電層が腐食されることが抑制されやすく、抵抗値が上昇することを抑制しやすい観点から、1nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましい。導電性繊維の前記最短距離の平均値は、配線回路との接続が充分確保されやすい観点から、45nm以下が好ましく、40nm以下がより好ましく、30nm以下がさらに好ましく、20nm以下が特に好ましい。これらの観点から、導電性繊維の前記最短距離の平均値は、1〜50nmが好ましく、10〜50nmがより好ましい。
感光層4は、下記の繊維径(直径)を有する導電性繊維を含むことが好ましい。導電性繊維の繊維径は、導電性分散液中の導電性繊維を凝集しにくくする観点から、1nm以上が好ましく、2nm以上がより好ましく、3nm以上がさらに好ましい。導電性繊維の繊維径は、可視光に対する透明性を高くする観点から、50nm以下が好ましく、45nm以下がより好ましく、40nm以下がさらに好ましい。これらの観点から、導電性繊維の繊維径は、1〜50nmが好ましく、2〜45nmがより好ましく、3〜40nmがさらに好ましい。
感光層4は、下記の繊維長を有する導電性繊維を含むことが好ましい。導電性繊維の繊維長は、導電性繊維間の接点を充分に確保し、高透明且つ低抵抗値な導電膜を容易に形成できる観点から、1μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましく、5μm以上がさらに好ましい。導電性繊維の繊維長は、導電性分散液中の導電性繊維を凝集しにくくする観点から、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、25μm以下がさらに好ましい。これらの観点から、導電性繊維の繊維長は、1〜100μmが好ましく、3〜50μmがより好ましく、5〜25μmがさらに好ましい。
繊維径及び繊維長は、走査型電子顕微鏡により測定することができる。
導電層2は、導電性繊維に加えて有機導電体をさらに含むことができる。有機導電体としては、特に制限なく用いることができるが、チオフェン誘導体、アニリン誘導体等のポリマーなどを用いることが好ましい。有機導電体であるポリマーとしては、具体的には、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリアニリン等を用いることができる。有機導電体は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
導電層2の厚みは、本実施形態に係る感光性導電フィルムを用いて形成される透明導電膜若しくは導電パターンの用途、又は、求められる導電性によっても異なるが、乾燥後の厚みで下記の範囲であることが好ましい。導電層2の厚みは、450〜650nmの波長域での光透過率が高く、パターン形成性にも優れ、特に透明電極の作製に好適なものとなる観点から、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.1μm以下がさらに好ましい。導電層2の厚みは、高い導電性が容易に得られる観点から、1nm以上が好ましく、5nm以上がより好ましい。これらの観点から、導電層2の厚みは、1μm以下が好ましく、1nm〜0.5μmがより好ましく、5nm〜0.1μmがさらに好ましい。導電層2の厚みは、走査型電子顕微鏡写真によって測定される値を指す。
導電層2は、例えば、導電性繊維、有機導電体、水、有機溶剤、分散安定剤、界面活性剤等を含む導電性分散液を支持フィルム1上に塗布した後、乾燥することにより形成することができる。乾燥後、支持フィルム1上に形成した導電層2は、必要に応じてラミネートされてもよい。
塗布(塗工等)は、ロールコート法、コンマコート法、グラビアコート法、エアーナイフコート法、ダイコート法、バーコート法、スプレーコート法等の公知の方法で行うことができる。
乾燥は、30〜150℃で1〜30分間程度、熱風対流式乾燥機等を用いて行うことができる。導電層2において、導電性繊維又は有機導電体は、界面活性剤又は分散安定剤と共存していてもかまわない。
導電層2は、導電性繊維及び有機導電体を組み合わせて含んでいてもよい。この場合は、導電性繊維及び有機導電体を含む液を塗布して導電層2を形成してもよく、導電性繊維を含む分散液と、有機導電体を含む溶液とを順次塗布して導電層2を形成してもよい。例えば、導電性繊維を含む分散液を塗布した後、有機導電体を含む溶液を塗布・乾燥して導電層2を形成できる。
感光層4(導電層2及び感光性樹脂層3)の構成成分に制限はないが、感光層4は、(A)バインダーポリマー、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物(以下、場合により「(B)成分」という)、及び、(C)光重合開始剤を含有することが好ましい。例えば、感光性樹脂層3は、(A)バインダーポリマー、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物、及び、(C)光重合開始剤を含有することが好ましい。
(A)バインダーポリマーについて説明する。(A)バインダーポリマーとしては、(メタ)アクリル樹脂((メタ)アクリロイル基を有する重合性単量体由来の構造単位を有する樹脂)、スチレン樹脂(スチレン基を有する重合性単量体由来の構造単位を有する樹脂。但し、(メタ)アクリル樹脂に該当する樹脂を除く)、エポキシ樹脂、アミド樹脂、アミドエポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、エステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応で得られるエポキシ(メタ)アクリレート樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂と酸無水物との反応で得られる酸変性エポキシ(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられる。(A)バインダーポリマーは、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(A)バインダーポリマーは、アルカリ現像性をさらに良好にする観点から、カルボキシル基を有することが好ましい。カルボキシル基を有する重合性単量体(カルボキシル基を有するバインダーポリマーを得るための重合性単量体)としては、(メタ)アクリル酸等が挙げられる。
(A)バインダーポリマーが有するカルボキシル基の比率(使用する全重合性単量体に対する、カルボキシル基を有する重合性単量体の割合、又は、使用する全重合性単量体に由来する構造単位に対する、カルボキシル基を有する重合性単量体に由来する構造単位の割合)は、アルカリ現像性にさらに優れる観点から、5質量%以上が好ましい。前記比率は、樹脂の表面張力を調整しやすい観点から、20質量%以下が好ましく、19質量%以下がより好ましく、18質量%以下がさらに好ましく、17質量%以下が特に好ましく、16質量%以下が極めて好ましい。前記比率は、アルカリ現像性と濡れ性(表面張力)とのバランスに優れる観点から、5〜20質量%が好ましく、5〜19質量%がより好ましく、5〜18質量%がさらに好ましく、5〜17質量%が特に好ましく、5〜16質量%が極めて好ましい。
(A)バインダーポリマーの重量平均分子量は、耐現像液性に優れる観点から、5000以上が好ましく、20000以上がより好ましく、30000以上がさらに好ましい。(A)バインダーポリマーの重量平均分子量は、現像時間に優れる観点から、300000以下が好ましく、150000以下がより好ましく、100000以下がさらに好ましい。(A)バインダーポリマーの重量平均分子量は、機械強度及びアルカリ現像性のバランスを図る観点から、5000〜300000が好ましく、20000〜150000がより好ましく、30000〜100000がさらに好ましい。
(A)成分の含有割合は、光硬化性、及び、支持フィルム1上への塗工性に優れる観点から、(A)バインダーポリマー及び(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して、30質量部以上が好ましく、40質量部以上がより好ましい。(A)成分の含有割合は、フィルムとして巻き取った場合の保管安定性に優れる観点から、(A)バインダーポリマー及び(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して、80質量部以下が好ましく、70質量部以下がより好ましい。これらの観点から、(A)成分の含有割合は、30〜80質量部が好ましく、40〜70質量部がより好ましい。
次に、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物について説明する。(B)成分としては、公知の化合物を特に制限なく使用できる。
(B)成分としては、具体的には、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート化合物、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレンポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド(EO)含有トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド(PO)含有トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンテトラエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンペンタエトキシトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、製造過程のエステル化率によってそれぞれ水酸基価が異なる。ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート化合物としては、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン等が挙げられる。
(B)成分の水酸基価は、感光性樹脂の表面張力を調整しやすい観点から、90mgKOH/g以下が好ましく、80mgKOH/g以下がより好ましく、50mgKOH/g以下がさらに好ましく、10mgKOH/g以下が特に好ましい。(B)成分を2種以上組み合わせて使用する場合には、各々の光重合性化合物の水酸基価に質量分率を掛けた値の総和が90mgKOH/g以下となるように化合物を選択することが好ましい。このような(B)成分全体の水酸基価は、80mgKOH/g以下がより好ましく、50mgKOH/g以下がさらに好ましく、10mgKOH/g以下が特に好ましい。
構造式の中にヒドロキシル基を含まない光重合性化合物を選択するか、ヒドロキシル基を含む光重合性化合物の量を減らすことで、(B)成分の水酸基価を小さくできる。
ヒドロキシル基を含まない光重合性化合物としては、解像性に優れる観点から、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド(EO)含有トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド(PO)含有トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、及び、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましく、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートがより好ましい。
(B)成分の臨界表面張力は、感光性樹脂の表面張力を調整しやすい観点から、47mN/m以下が好ましく、46mN/m以下がより好ましく、45mN/m以下がさらに好ましい。臨界表面張力は、公知の技術によって測定することができる。臨界表面張力は、例えば、(B)成分を含む膜の表面に対する、表面張力が既知の液体の接触角を測定する方法(接触角法)によって測定することができる。
(B)成分の含有割合は、光硬化性、及び、転写した感光性樹脂層の塗膜性に優れる観点から、(A)バインダーポリマー及び(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して、30質量部以上が好ましく、40質量部以上がより好ましい。(B)成分の含有割合は、フィルムとして巻き取った場合の保管安定性に優れる観点から、(A)バインダーポリマー及び(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して、80質量部以下が好ましく、70質量部以下がより好ましい。これらの観点から、(B)成分の含有割合は、30〜80質量部が好ましく、40〜70質量部がより好ましい。
次に、(C)光重合開始剤について説明する。(C)光重合開始剤としては、使用する露光機の光波長と、機能発現に必要な波長とが合うものを選択すれば特に制限はないが、例えば、芳香族ケトン、オキシムエステル化合物、ホスフィンオキサイド化合物、ベンジル誘導体、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、アクリジン誘導体、N−フェニルグリシン、N−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物、オキサゾール系化合物等が挙げられる。(C)光重合開始剤は、1種類単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。(C)光重合開始剤の中でも、感度、透明性及びパターン形成能に優れる観点から、オキシムエステル化合物が好ましい。オキシムエステル化合物としては、感度、解像性及び透明性に優れる観点から、下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物、及び、下記一般式(3)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。
Figure 0006547736
式(1)中、R11及びR12は、それぞれ独立に炭素数1〜12のアルキル基、炭素数4〜10のシクロアルキル基、フェニル基又はトリル基を示す。R11及び/又はR12は、感度に優れる観点から、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜6のシクロアルキル基、フェニル基又はトリル基であることが好ましく、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜6のシクロアルキル基、フェニル基又はトリル基であることがより好ましく、メチル基、シクロペンチル基、フェニル基又はトリル基であることがさらに好ましい。
13は、−H、−OH、−COOH、−O(CH)OH、−O(CHOH、−COO(CH)OH又は−COO(CHOHを示し、現像性に優れる観点から、−H、−O(CH)OH、−O(CHOH、−COO(CH)OH又は−COO(CHOHであることが好ましく、−H、−O(CHOH又は−COO(CHOHであることがより好ましい。
Figure 0006547736
式(2)中、R21及びR22は、それぞれ独立に炭素数1〜6のアルキル基を示す。R21及び/又はR22は、プロピル基であることが好ましい。R23は、−NO又は−ArCOを示す。Arは、アリール基を示す。アリール基としては、フェニル基、トリル基等が挙げられる。Arは、トリル基であることが好ましい。R24及びR25は、それぞれ独立に炭素数1〜12のアルキル基、フェニル基又はトリル基を示す。R24及び/又はR25は、メチル基、フェニル基又はトリル基であることが好ましい。
Figure 0006547736
式(3)中、R31は、炭素数1〜6のアルキル基を示し、エチル基であることが好ましい。R32は、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基、又は、アセタール結合を有する有機基を示し、(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メトキシ基(後述する式(3−1)が有する置換基)であることが好ましい。R33及びR34は、それぞれ独立に炭素数1〜12のアルキル基、フェニル基又はトリル基を示す。R33及び/又はR34は、溶解性に優れる観点から、メチル基、フェニル基又はトリル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。nは、1〜5の整数を示し、化合物の安定性に優れる観点から、2が好ましい。
前記一般式(1)で表される化合物としては、例えば、下記式(1−1)で表される化合物が挙げられる。この化合物は、アデカクルーズNCI−930(株式会社ADEKA製、商品名)として入手可能である。
Figure 0006547736
前記一般式(2)で表される化合物としては、例えば、下記式(2−1)で表される化合物が挙げられる。この化合物は、DFI−091(ダイトーケミックス株式会社製、商品名)として入手可能である。
Figure 0006547736
前記一般式(3)で表される化合物としては、例えば、下記式(3−1)で表される化合物が挙げられる。この化合物は、アデカオプトマーN−1919(株式会社ADEKA製、商品名)として入手可能である。
Figure 0006547736
(C)光重合開始剤の含有割合は、光感度に優れる観点から、(A)バインダーポリマー及び(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、1質量部以上がさらに好ましい。(C)光重合開始剤の含有割合は、内部の光硬化性に優れる観点から、(A)バインダーポリマー及び(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して、20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、5質量部以下がさらに好ましい。これらの観点から、(C)光重合開始剤の含有割合は、0.1〜20質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましく、1〜5質量部がさらに好ましい。
感光層4(導電層2及び感光性樹脂層3)は、必要に応じて、密着性付与剤、可塑剤、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤等の添加剤を1種単独で又は2種以上を組み合わせて含有することができる。
感光性樹脂層3は、導電層2を形成した支持フィルム1上に、溶剤に溶解した固形分10〜60質量%程度の感光性樹脂組成物の溶液を塗布及び乾燥することにより形成できる。但し、この場合、乾燥後の感光性樹脂層3中の残存有機溶剤量は、後の工程での有機溶剤の拡散を防止するため、2質量%以下であることが好ましい。
感光性樹脂層3を得るための感光性樹脂組成物の塗布(塗工等)は、ロールコート法、コンマコート法、グラビアコート法、エアーナイフコート法、ダイコート法、バーコート法、スプレーコート法等の公知の方法で行うことができる。塗布後、有機溶剤等を除去するための乾燥は、70〜150℃で5〜30分間程度、熱風対流式乾燥機等で行うことができる。
感光性樹脂層3の厚みは、用途により異なるが、乾燥後の厚みで下記の範囲であることが好ましい。感光性樹脂層3の厚みは、感光性樹脂層3を得るための感光性樹脂組成物の溶液の塗布(塗工等)を容易に行う観点から、0.5μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましく、2μm以上がさらに好ましい。感光性樹脂層3の厚みは、光透過性の低下が抑制されて充分な感度が得られるため、転写する感光性樹脂層の光硬化性が充分に確保される観点から、50μm以下が好ましく、15μm以下がより好ましく、10μm以下がさらに好ましい。これらの観点から、感光性樹脂層3の厚みは、0.5〜50μmが好ましく、1〜15μmがより好ましく、2〜10μmがさらに好ましい。
本実施形態に係る感光性導電フィルムにおいて、導電層2及び感光性樹脂層3の積層体の450〜650nmの波長域における最小光透過率は、両層の合計膜厚を1〜10μmとしたときに80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましい。
<導電パターンの形成方法>
図3及び図4は、感光性導電フィルムを用いた導電パターンの形成方法の一実施形態を示す模式断面図である。本実施形態に係る感光性導電フィルムを用いた導電パターンの形成方法は、例えば、ラミネート工程と、露光工程と、現像工程とをこの順に備える。ラミネート工程では、感光性樹脂層3が基板20に密着するように、本実施形態に係る感光性導電フィルム10を基板20上にラミネートする(図3(a)及び図4(a))。ラミネート工程においては、基板20と、基板20上に配置された感光性導電フィルム10と、を備える積層体が得られる。露光工程は、支持フィルム1を付けたまま基板20上の感光層4の所定部分に活性光線Lを照射する第1の露光工程(図3(b)及び図4(b))を有する。露光工程は、図4(c)に示すように、第1の露光工程の後、支持フィルム1をはく離してから活性光線Lを照射する第2の露光工程をさらに有していてもよい。露光工程では、マスクパターン5を介して活性光線Lを照射することができる。現像工程では、露光した感光層4を現像することにより導電パターン2aを形成する(図3(c)及び図4(d))。これらの工程を経ることにより、パターニングされた導電パターン2a及び樹脂硬化層3aを基板20上に備える導電パターン基板30a,30b(図3(c)及び図4(d))が得られる。このように、本実施形態に係る導電パターン基板は、本実施形態に係る感光性導電フィルムの感光層の硬化物を備える。
<タッチパネルセンサ>
本実施形態に係るタッチパネルセンサは、本実施形態に係る導電パターン基板を備えている。本実施形態に係る感光性導電フィルムを用いて作製した透明電極を有するタッチパネルセンサは、例えば、前記の導電パターン基板30a,30bを備えることができる。
図5は、静電容量式のタッチパネルセンサの一例を示す模式上面図である。図5中、横方向はX座標を示し、縦方向はY座標を示す。図5に示されるタッチパネルセンサでは、タッチ位置を検出するためのタッチ画面102が透明基板101の片面に配置されている。このタッチ画面102の領域には、静電容量変化を検出してX位置座標とする透明電極103と、静電容量変化を検出してY位置座標とする透明電極104とが配置されている。これらの透明電極103,104には、タッチパネルとしての電気信号を制御するドライバー素子回路と接続するための引き出し配線105、及び、その引き出し配線105と透明電極103,104とを接続する接続電極106が接続されている。さらに、引き出し配線105における接続電極106側とは反対側の端部には、ドライバー素子回路と接続する接続端子107が配置されている。
図6は、図5に示されるa−a’線に沿った部分断面図である。図7は、図5に示されるb−b’線に沿った部分断面図である。これらは、XY位置座標の透明電極の交差部を示す。図6及び図7に示されるように、上述した導電パターンの形成方法により透明電極が形成されていることにより、段差が小さく平滑性の高いタッチパネルセンサを得ることができる。
図8は、図5に示されるタッチパネルセンサの製造方法の一例を示す模式図である。図8(a)及び図8(c)は、タッチパネルセンサの一例を示す模式上面図であり、図8(b)は、図8(a)のVIIIb−VIIIb線に沿った模式断面図であり、図8(d)は、図8(c)のVIIId−VIIId線に沿った模式断面図である。
本実施形態においては、上述した導電パターンの形成方法によって透明電極103,104が形成される。まず、図8(a)に示すように、透明基板101上におけるタッチ画面102の領域に透明電極(X位置座標)103を形成する。具体的には、感光性樹脂層3が透明基板101に接するように感光性導電フィルム10をラミネートする。転写した感光層4(導電層2及び感光性樹脂層3)に対し、所望の形状の遮光マスクを介してパターン状に活性光線を照射する(第1の露光工程)。そして、遮光マスクを除いた後、支持フィルムを剥離した上で感光層4に活性光線を照射する(第2の露光工程)。露光工程の後に現像を行うことで、硬化が不充分な感光性樹脂層3と共に導電層2が除去され、樹脂硬化層3aと、樹脂硬化層3a上に配置された導電パターン2aとが形成される(図8(b))。この導電パターン2aにより、X位置座標を検知する透明電極103が形成される。上述した導電パターンの形成方法により透明電極103を形成することで、導電パターン2aと樹脂硬化層3aとの段差の小さな透明電極103を設けることができる。
続いて、図8(c)に示すように、透明電極(Y位置座標)104を形成する。前記の工程により形成された透明電極103を備える透明基板101に、新たな感光性導電フィルム10をラミネートし、前記と同様の操作により、Y位置座標を検知する透明電極104が形成される(図8(d))。本実施形態に係る感光性導電フィルム10を用いて透明電極104を形成することで、透明電極103上に透明電極104を形成する場合であっても、大きな段差の形成又は気泡の捲き込みによる美観の低減が充分に抑制された、平滑性の高いタッチパネルセンサを作製することができる。
次に、透明基板101の表面に、外部回路と接続するための引き出し配線105、及び、この引き出し配線105と透明電極103,104とを接続する接続電極106を形成する。図8では、引き出し配線105及び接続電極106の表示が割愛されており、引き出し配線105及び接続電極106が透明電極103及び104の形成後に形成されるように示されているが、引き出し配線105及び接続電極106を各透明電極の形成時に同時に形成してもよい。引き出し配線105は、例えば、フレーク状の銀を含有する導電ペースト材料を使って、スクリーン印刷法を用いて、接続電極106と同時に形成することができる。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
<銀繊維分散液の調製>
[ポリオール法による銀繊維の調製]
2000mlの3口フラスコにエチレングリコール500mlを入れ、窒素雰囲気下、マグネチックスターラーで攪拌しながらオイルバスにより160℃まで加熱した。ここに、別途用意した、PtCl2mgを50mlのエチレングリコールに溶解した溶液を滴下した。4〜5分後、AgNO5gをエチレングリコール300mlに溶解した溶液と、重量平均分子量が8万のポリビニルピロリドン(和光純薬工業株式会社製)5gをエチレングリコール150mlに溶解した溶液とを、それぞれの滴下ロートから1分間で滴下し、その後160℃で60分間反応溶液を攪拌した。
前記反応溶液が30℃以下になるまで放置してから、前記反応溶液をアセトンで10倍に希釈した。そして、遠心分離機により2000回転/分で20分間遠心分離し、上澄み液をデカンテーションした。沈殿物にアセトンを加えた後に攪拌した。続いて、前記と同様の条件で遠心分離し、アセトンをデカンテーションした。その後、蒸留水を用いて同様に2回遠心分離して、銀繊維を得た。得られた銀繊維を走査型電子顕微鏡で観察したところ、繊維径(直径)は約40nmであり、繊維長は約4μmであった。
[銀繊維分散液の調製]
前記で得られた銀繊維を0.2質量%、及び、ペンタエチレングリコールドデシルエーテルを0.1質量%の配合量となるように純水に分散し、銀繊維分散液(導電性分散液、導電層形成用塗液)を得た。
<導電層の形成>
前記で得られた銀繊維分散液を支持フィルム(50μm厚ポリエチレンテレフタレートフィルム、帝人株式会社製、商品名「G2−50」)上に20g/mで均一に塗布した後、100℃の熱風対流式乾燥機で3分間乾燥することにより導電層(感光性導電フィルムの導電層となる層)を形成し、導電フィルムW1を得た。なお、導電層の乾燥後の膜厚は、約0.1μmであった。ナプソン株式会社製の商品名「NC−10」にて導電層のシート抵抗値を測定したところ、150±10Ω/□であった。
<バインダーポリマー溶液(A1)の調製>
撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表1に示すA1の(1)を仕込んだ。窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80℃±2℃に保ちながら、表1に示すA1の(2)を4時間かけて均一に滴下した。(2)の滴下後、80℃±2℃で6時間撹拌を続け、重量平均分子量が45000のバインダーポリマー(a)を含むバインダーポリマー溶液(固形分50質量%)(A1)を得た。
<バインダーポリマー溶液(A2)の調製>
撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表1に示すA2の(1)を仕込んだ。窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80℃±2℃に保ちながら、表1に示すA2の(2)を4時間かけて均一に滴下した。(2)の滴下後、80℃±2℃で6時間撹拌を続け、重量平均分子量が50000のバインダーポリマーを含むバインダーポリマー溶液(固形分50質量%)(A2)を得た。
<バインダーポリマー溶液(A3)の調製>
撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表1に示すA3の(1)を仕込んだ。窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80℃±2℃に保ちながら、表1に示すA3の(2)を4時間かけて均一に滴下した。(2)の滴下後、80℃±2℃で6時間撹拌を続け、重量平均分子量が50000のバインダーポリマーを含むバインダーポリマー溶液(固形分50質量%)(A3)を得た。
Figure 0006547736
※表1中の各数値は配合量(質量部)を示す。
<臨界表面張力の測定>
バインダーポリマー溶液(A1)をメチルエチルケトンによって希釈し、固形分40質量%溶液を作製した。ポリエチレンテレフタレートフィルム(50μm厚、帝人株式会社製、商品名「G2−50」)上に、上記のバインダーポリマー溶液(A1)の固形分40質量%溶液をバーコーターで均一に塗布した後、80℃のホットプレート上で5分間乾燥することで、バインダーポリマー(a)の樹脂膜A1を形成した。接触角測定器(協和界面科学株式会社製 DropMaster500)を用いて、樹脂膜A1に対する水(和光純薬工業株式会社製、蒸留水)、ホルムアミド(和光純薬工業株式会社製)及びα−ブロモナフタレン(和光純薬工業株式会社製)の接触角をそれぞれ測定した。測定条件としては、室温(25℃)、湿度30〜50%RHの外部環境で、液量1μLの液滴を樹脂膜A1に滴下し、滴下してから10秒後の接触角(θ)を測定した。測定は各種の液についてそれぞれ10回実施し、その平均値を、樹脂膜A1に対する各種液体の接触角とした。各種液体に対して得られた接触角をもとに、液体の表面張力γと接触角(θ)の余弦(cosθ)との関係をプロットした(ジスマンプロット。図9)。なお、試験に使用した各種液体の表面張力γは、それぞれ、水72.8mN/m、ホルムアミド58.2mN/m、α−ブロモナフタレン44.6mN/mとした。図9中、P1は水のプロットであり、P2はホルムアミドのプロットであり、P3はα−ブロモナフタレンのプロットである。プロットした3点を直線で近似し、近似直線とcosθ=1の線とが交わる点P4に相当する表面張力が樹脂膜A1の臨界表面張力γcであり、これをバインダーポリマー(a)の臨界表面張力とした。バインダーポリマー(a)の臨界表面張力は、40.9mN/mであった。
バインダーポリマー溶液(A1)と、(B)成分としてのトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)とを、バインダーポリマー(a)の固形分が60質量部、TMPTAの固形分が40質量部、合計100質量部となるように混合した。その後、混合物をメチルエチルケトンによって希釈し、固形分40質量%溶液を作製した。前記と同様の方法でバインダーポリマー(a)及びTMPTAの混合物の樹脂膜を作製し、前記混合物の臨界表面張力を測定したところ、42.6mN/mであった。
混合物の臨界表面張力は、構成成分の臨界表面張力に質量分率をかけて、足し合わせたものであるから、下記関係式が成り立つ。
バインダーポリマー(a)の臨界表面張力×(60/100)+TMPTAの臨界表面張力×(40/100)=42.6mN/m
バインダーポリマー(a)の臨界表面張力が上記のとおり40.9mN/mであることに基づきTMPTAの臨界表面張力を算出したところ、45.2mN/mであった。
上記と同様の方法で、バインダーポリマーと光重合性化合物との混合物の臨界表面張力を測定し、それをもとに各種の光重合性化合物の臨界表面張力を測定した。
<感光性樹脂組成物溶液の調製>
表2に示す材料を、攪拌機を用いて15分間混合し、感光性樹脂組成物溶液を調製した。
<感光性導電フィルムの作製>
感光性樹脂組成物溶液を導電フィルムW1(導電層が形成された50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム)上に均一に塗布した後、100℃の熱風対流式乾燥機で10分間乾燥して感光性樹脂層を形成した。その後、感光性樹脂層をポリエチレン製の保護フィルム(ポリエチレンフィルム、タマポリ株式会社製、商品名「NF−13」)で覆い、感光性導電フィルムを得た。なお、感光性樹脂層の乾燥後の膜厚は5μmであった。
<感光性導電フィルムの評価>
[被接続表面から導電性繊維までの距離]
被接続表面(接続面)から導電性繊維までの距離(最短距離の平均値)を透過型電子顕微鏡にて調べるために、得られた感光性導電フィルムに、平行光線露光機(株式会社オーク製作所製、商品名「EXM1201」)を使用して、露光量40mJ/cmで(i線(波長365nm)における測定値)紫外線を照射した。続いて、紫外線照射装置(株式会社オーク製作所製、商品名「QRM−2317−F−00」)を使用して1J/cmのエネルギー量で紫外線照射を行い、測定用試料を得た。
得られた測定用試料を公知の方法(FIB法、ミクロトーム法)で断面が観察できるように薄膜加工した後、透過型電子顕微鏡にて断面を観察した。観察は、一つの試料に対し5回(5つの断面)行った。観察された中で、少なくとも1つの導電性繊維を含む任意の500nm×500nmの範囲の中におけるすべての導電性繊維について、感光層の被接続表面との間の最短距離を測定した。5回(5つの断面)測定した最短距離の平均値を求め、その測定結果を「被接続表面から導電性繊維までの距離(nm)」として表2に示した。図10に実施例1の断面のTEM写真を示し、図11に比較例3の断面のTEM写真を示した。図10及び図11中の符号Aは、感光層の表面を示す。図10及び図11中の符号Bは、感光層の表面から導電性繊維までの最短距離を示す。
<接続性評価>
感光性導電フィルムの接続性を調べるために、下記のとおり接続性評価用試料を得た。まず、得られた感光性導電フィルムのポリエチレンフィルムをはがしながら、シリコンウエハに感光性樹脂層が接するようにラミネートした。その後、平行光線露光機(株式会社オーク製作所製、商品名「EXM1201」)を使用して、露光量40mJ/cmで(i線(波長365nm)における測定値)紫外線を照射した後、支持フィルムをはく離して感光層を露出させた。続いて、紫外線照射装置(株式会社オーク製作所製、商品名「QRM−2317−F−00」)を使用して1J/cmのエネルギー量で紫外線照射を行い、接続性評価用試料を得た。
得られた接続性評価用試料に、抵抗加熱蒸着法でアルミニウム電極(円形、直径2mm、厚み50nm)を2cm間隔で作製した。アルミニウム電極は、導電層に接するように接続性評価用試料の感光層表面に蒸着した。作製したアルミニウム電極間の抵抗値を、ポケットテスタを用いて測定し、接続性を評価した。抵抗値が200Ω以下であれば「A」、200Ωより大きく500Ω以下であれば「B」、500Ωより大きければ「C」として接続性を評価した。接続性の評価結果を表2に示した。
Figure 0006547736
※表2中の各数値は配合量(質量部)を示す。バインダーポリマー溶液の配合量は、固形分の配合量である。
表2に示す成分の詳細を下記に示す。
TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート(臨界表面張力:45.2mN/m、水酸基価:0mgKOH/g、日本化薬株式会社製)
BPE−500:エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(2,2−ビス(4−(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン、臨界表面張力:44.8mN/m、水酸基価:0mgKOH/g、EO10mol、EOはエチレンオキサイド、新中村化学工業株式会社製)
BPE−1300N:エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(2,2−ビス(4−(メタクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパン)、臨界表面張力:39.3mN/m、水酸基価:0mgKOH/g、EO30mol、新中村化学工業株式会社製)
BPE−100:エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(臨界表面張力:49.3mN/m、水酸基価:0mgKOH/g、EO2.6mol、新中村化学工業株式会社製)
PET−30:ペンタエリスリトールトリアクリレート(臨界表面張力:47.6mN/m、水酸基価:110mgKOH/g、日本化薬株式会社製)
OXE−01:1−[(4−フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン2−(O−ベンゾイルオキシム)(BASF社製)
DFI−091:前記式(2−1)で表される化合物(ダイトーケミックス株式会社製)
NCI−930:前記式(1−1)で表される化合物(アデカクルーズNCI−930、株式会社ADEKA製、商品名)
NCI−831:下記式で表される化合物(アデカアークルズNCI−831、株式会社ADEKA製、商品名)
Figure 0006547736
TR−PBG−3057:下記式で表される化合物(常州強力化工有限公司製)
Figure 0006547736
N−1919:前記式(3−1)で表される化合物(アデカオプトマーN−1919、株式会社ADEKA製、商品名)
SH−30:オクタメチルシクロテトラシロキサン(東レ・ダウコーニング株式会社製)
メチルエチルケトン:東燃化学合同会社製
表2に示されるように、各実施例は、導電性繊維のそれぞれと感光層における支持フィルム側の表面との間の最短距離の平均値が0.1〜50nmであることから、良好な接続性を示した。
一方、表2に示されるように、比較例においては、メタクリル酸又はメタクリル酸2−ヒドロキシルモノマを多く配合した、極性基の多いバインダーポリマーを用いることにより、導電性繊維が感光性樹脂層に潜り込むことが確認された。また、比較例では、導電性繊維のそれぞれと感光層における支持フィルム側の表面との間の最短距離の平均値が50nmを超えており、接続がとれなかった。
本発明に係る感光性導電フィルムは、液晶表示素子、有機EL表示素子等のフラットパネルディスプレイ、タッチスクリーン、太陽電池等に用いることができる。
1…支持フィルム、2…導電層、2a…導電パターン、3…感光性樹脂層、3a…樹脂硬化層、4…感光層、5…マスクパターン、10…感光性導電フィルム、20…基板、30a,30b…導電パターン基板、101…透明基板、102…タッチ画面、103…透明電極(X位置座標)、104…透明電極(Y位置座標)、105…引き出し配線、106…接続電極、107…接続端子、A…感光層の表面、B…感光層の表面から導電性繊維までの最短距離、L…活性光線。

Claims (8)

  1. 支持フィルムと、前記支持フィルム上に設けられた感光層と、を備え、
    前記感光層が複数の導電性繊維を含み、
    前記感光層の厚みが0.5μm以上であり、
    前記導電性繊維のそれぞれと、前記感光層における前記支持フィルム側の表面との間の最短距離の平均値が、0.1〜50nmである、感光性導電フィルム。
  2. 前記導電性繊維が銀繊維である、請求項1に記載の感光性導電フィルム。
  3. 前記導電性繊維の繊維径が1〜50nmである、請求項1又は2に記載の感光性導電フィルム。
  4. 前記導電性繊維の繊維長が1〜100μmである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の感光性導電フィルム。
  5. 前記感光層が、エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物を含み、
    前記光重合性化合物の水酸基価が90mgKOH/g以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の感光性導電フィルム。
  6. 前記感光層が、エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物を含み、
    前記光重合性化合物の臨界表面張力が47mN/m以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の感光性導電フィルム。
  7. 前記感光層が、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド含有トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド含有トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、及び、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の感光性導電フィルム。
  8. 前記感光層がトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートを含む、請求項7に記載の感光性導電フィルム。
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