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技術 透明導電膜、導電性素子、組成物、入力装置、表示装置および電子機器

出願人 デクセリアルズ株式会社
発明者 水野幹久金子直人岩田亮介石井康久
出願日 2013年3月5日 (7年8ヶ月経過) 出願番号 2013-042961
公開日 2013年10月17日 (7年1ヶ月経過) 公開番号 2013-214507
状態 特許登録済
技術分野 高分子成形体の製造 位置入力装置 表示による位置入力 導電材料 非絶縁導体 要素組合せによる可変情報用表示装置1
主要キーワード アイボリ 発色構造 着色料製剤 ワイヤー層 粘着ペースト ワイヤー形状 情報入力面 フェロセンジカルボン酸
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

抵抗の増加を抑制しつつ、金属フィラー表面における光の乱反射を抑制することができる透明導電膜を提供する。

解決手段

透明導電膜12は、金属フィラー21と、金属フィラー21の表面に設けられた有色化合物23とを含んでいる。金属フィラー21の表面に設けられた有色化合物がチオール類スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種である透明導電膜12。

概要

背景

表示パネルの表示面に設けられる透明導電膜、さらには表示パネルの表示面側に配置される情報入力装置の透明導電膜など、光透過性が要求される透明導電膜には、インジウムスズ酸化物(ITO)のような金属酸化物が用いられてきた。しかしながら、金属酸化物を用いた透明導電膜は、真空環境下においてスパッタ成膜されるため製造コストがかかるものであり、また曲げやたわみなどの変形によって割れ剥離が発生し易いものであった。

そこで金属酸化物を用いた透明導電膜に代えて、塗布や印刷による成膜が可能で、しかも曲げやたわみに対する耐性も高い金属ワイヤーを用いた透明導電膜が検討されている。金属ワイヤーを用いた透明導電膜は、レアメタルであるインジウムを使わない次世代の透明導電膜としても注目されている(例えば特許文献1、2、および非特許文献1参照)。

ところが、金属ワイヤーを用いた透明導電膜を表示パネルの表示面側に設けた場合、金属ワイヤーの表面で外光乱反射することにより、表示パネルの黒表示がほのかに明るく表示される、いわゆる黒浮き現象が発生する。黒浮き現象は、表示内容コントラストを低下させ、表示特性劣化を招く要因になる。

特許文献3には、金属ナノワイヤー金属メッキ処理を施したのち、金属ナノワイヤーをエッチングし、金属ナノチューブ中空ナノ構造)を形成することで、金属ナノチューブ表面での光の乱反射を低減する技術が記載されている。また、金属ナノワイヤーにメッキ処理を施したのち、金属ナノワイヤーを酸化し、それにより表面をくすませるかまたは黒色化することで、金属ナノチューブ表面での光の乱反射を低減する技術も記載されている。

特許文献2には、金属ナノワイヤーと二次導電性媒体(CNTカーボンナノチューブ)、導電性ポリマー、ITOなど)とを併用して、光散乱を防止する技術が提案されている。

概要

抵抗の増加を抑制しつつ、金属フィラー表面における光の乱反射を抑制することができる透明導電膜を提供する。透明導電膜12は、金属フィラー21と、金属フィラー21の表面に設けられた有色化合物23とを含んでいる。金属フィラー21の表面に設けられた有色化合物がチオール類スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種である透明導電膜12。

目的

特表2010−507199号公報
特表2010−525526号公報
特表2010−525527号公報




「ACS Nano」2010年,VOL.4,NO.5,p.2955-2963






したがって、本技術の目的は、金属フィラー表面での光の乱反射を抑制することができる透明導電膜、導電性素子組成物入力装置表示装置および電子機器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
4件

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請求項1

金属フィラーと、上記金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、上記金属フィラーの表面に設けられたチオール類スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種とを含んでいる透明導電膜

請求項2

有色化合物が金属フィラーの表面に吸着し、チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種が金属フィラーの表面に吸着している請求項1記載の透明導電膜。

請求項3

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のいずれでもない場合に、金属フィラーの表面に無色のチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種が吸着している請求項1又は2記載の透明導電膜。

請求項4

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類である場合に、金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類が共通である請求項1又は2記載の透明導電膜。

請求項5

上記有色化合物は、可視光領域の光を吸収する請求項1〜4のいずれかに記載の透明導電膜。

請求項6

上記有色化合物は、染料である請求項5に記載の透明導電膜。

請求項7

上記有色化合物は、可視光領域に吸収を持つ発色団と、上記金属フィラーに吸着する基とを有する請求項1〜6のいずれかに記載の透明導電膜。

請求項8

上記有色化合物は、下記の一般式(1)で表される請求項1〜7のいずれかに記載の透明導電膜。R−X・・・(1)(但し、Rは、可視光領域に吸収を持つ発色団であり、Xは、上記金属フィラーに吸着する基である。)

請求項9

上記発色団は、シアニンキノンフェロセントリフェニルメタン又はキノリンの発色団の化学構造の少なくとも1種を有する請求項8に記載の透明導電膜。

請求項10

上記有色化合物において、金属フィラーに吸着する基が、カルボン酸基リン酸基スルホ基または水酸基である請求項3に記載の透明導電膜。

請求項11

上記金属フィラーは、金属ナノワイヤーである請求項1〜10のいずれかに記載の透明導電膜。

請求項12

上記金属フィラーは、Ag、Au、Ni、Cu、Pd、Pt、Rh、Ir、Ru、Os、Fe、CoおよびSnから選ばれる少なくとも1種を含んでいる請求項1〜11のいずれかに記載の透明導電膜。

請求項13

反射L値が、8以下である請求項1〜12のいずれかに記載の透明導電膜。

請求項14

樹脂材料をさらに含んでいる請求項1〜13のいずれかに記載の透明導電膜。

請求項15

上記金属フィラーの表面に設けられた分散剤をさらに含んでいる請求項1〜14のいずれかに記載の透明導電膜。

請求項16

分散剤が金属フィラーの表面に吸着している請求項15記載の透明導電膜。

請求項17

金属フィラーと、上記金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、上記金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種とを含んでいる組成物

請求項18

有色化合物が金属フィラーの表面に吸着し、チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種が金属フィラーに吸着している請求項17記載の組成物。

請求項19

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のいずれでもない場合に、金属フィラーの表面に無色のチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種が吸着している請求項17又は18記載の組成物。

請求項20

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類である場合に、金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類が共通である請求項17又は18記載の組成物。

請求項21

さらに感光性樹脂を含有する請求項17〜20のいずれかに記載の組成物。

請求項22

基材と、基材の表面に設けられた透明導電膜とを備え、上記透明導電膜は、金属フィラーと、上記金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、上記金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類およびジスルフィド類のうちの少なくとも1種とを含んでいる導電性素子

請求項23

有色化合物が金属フィラーの表面に吸着し、チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種が金属フィラーに吸着している請求項22記載の導電性素子。

請求項24

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のいずれでもない場合に、金属フィラーの表面に無色のチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種が吸着している請求項22又は23記載の導電性素子。

請求項25

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類である場合に、金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類が共通である請求項22又は23記載の導電性素子。

請求項26

基材と、上記基材の表面に設けられた透明導電膜とを備え、上記透明導電膜は、金属フィラーと、上記金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、上記金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種とを含んでいる入力装置

請求項27

有色化合物が金属フィラーの表面に吸着し、チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種が金属フィラーに吸着している請求項26記載の入力装置。

請求項28

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のいずれでもない場合に、金属フィラーの表面に無色のチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種が吸着している請求項26又は27記載の入力装置。

請求項29

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類である場合に、金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類が共通である請求項26又は27記載の入力装置。

請求項30

第1の基材と、上記第1の基材の表面に設けられた第1の透明導電膜と第2の基材と、上記第2の基材の表面に設けられた第2の透明導電膜とを備え、上記第1の透明導電膜および上記第2の透明導電膜は、金属フィラーと、上記金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、上記金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種とを含んでいる入力装置。

請求項31

有色化合物が金属フィラーの表面に吸着し、チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種が金属フィラーに吸着している請求項30記載の入力装置。

請求項32

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のいずれでもない場合に、金属フィラーの表面に無色のチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種が吸着している請求項30又は31記載の入力装置。

請求項33

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類である場合に、金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類が共通である請求項30又は31記載の入力装置。

請求項34

第1の表面および第2の表面を有する基材と、上記第1の表面に設けられた第1の透明導電膜と、上記第2の表面に設けられた第2の透明導電膜とを備え、上記第1の透明導電膜および上記第2の透明導電膜は、金属フィラーと、上記金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、上記金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種とを含んでいる入力装置。

請求項35

有色化合物が金属フィラーの表面に吸着し、チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種が金属フィラーに吸着している請求項34記載の入力装置。

請求項36

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のいずれでもない場合に、金属フィラーの表面に無色のチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種が吸着している請求項34又は35記載の入力装置。

請求項37

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類である場合に、金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類が共通である請求項34又は35記載の入力装置。

請求項38

表示部と、上記表示部内または上記表示部表面に設けられた入力装置とを備え、上記入力装置は、基材と、上記基材の表面に設けられた透明導電膜とを備え、上記透明導電膜は、金属フィラーと、上記金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、上記金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種とを含んでいる表示装置

請求項39

有色化合物が金属フィラーの表面に吸着し、チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種が金属フィラーに吸着している請求項38記載の表示装置。

請求項40

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のいずれでもない場合に、金属フィラーの表面に無色のチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種が吸着している請求項38又は39記載の表示装置。

請求項41

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類である場合に、金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類が共通である請求項38又は39記載の表示装置。

請求項42

表示部と、上記表示部内または上記表示部表面に設けられた入力装置とを備え、上記入力装置は、基材と、上記基材の表面に設けられた透明導電膜とを備え、上記透明導電膜は、金属フィラーと、上記金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、上記金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種とを含んでいる電子機器

請求項43

有色化合物が金属フィラーの表面に吸着し、チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種が金属フィラーに吸着している請求項42記載の電子機器。

請求項44

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のいずれでもない場合に、金属フィラーの表面に無色のチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種が吸着している請求項42又は43記載の電子機器。

請求項45

有色化合物の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類である場合に、金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類が共通である請求項42又は43記載の電子機器。

技術分野

0001

本技術は、透明導電膜導電性素子組成物入力装置表示装置および電子機器に関し、特には金属フィラーを含む透明導電膜に関する。

背景技術

0002

表示パネルの表示面に設けられる透明導電膜、さらには表示パネルの表示面側に配置される情報入力装置の透明導電膜など、光透過性が要求される透明導電膜には、インジウムスズ酸化物(ITO)のような金属酸化物が用いられてきた。しかしながら、金属酸化物を用いた透明導電膜は、真空環境下においてスパッタ成膜されるため製造コストがかかるものであり、また曲げやたわみなどの変形によって割れ剥離が発生し易いものであった。

0003

そこで金属酸化物を用いた透明導電膜に代えて、塗布や印刷による成膜が可能で、しかも曲げやたわみに対する耐性も高い金属ワイヤーを用いた透明導電膜が検討されている。金属ワイヤーを用いた透明導電膜は、レアメタルであるインジウムを使わない次世代の透明導電膜としても注目されている(例えば特許文献1、2、および非特許文献1参照)。

0004

ところが、金属ワイヤーを用いた透明導電膜を表示パネルの表示面側に設けた場合、金属ワイヤーの表面で外光乱反射することにより、表示パネルの黒表示がほのかに明るく表示される、いわゆる黒浮き現象が発生する。黒浮き現象は、表示内容コントラストを低下させ、表示特性劣化を招く要因になる。

0005

特許文献3には、金属ナノワイヤー金属メッキ処理を施したのち、金属ナノワイヤーをエッチングし、金属ナノチューブ中空ナノ構造)を形成することで、金属ナノチューブ表面での光の乱反射を低減する技術が記載されている。また、金属ナノワイヤーにメッキ処理を施したのち、金属ナノワイヤーを酸化し、それにより表面をくすませるかまたは黒色化することで、金属ナノチューブ表面での光の乱反射を低減する技術も記載されている。

0006

特許文献2には、金属ナノワイヤーと二次導電性媒体(CNTカーボンナノチューブ)、導電性ポリマー、ITOなど)とを併用して、光散乱を防止する技術が提案されている。

0007

特表2010−507199号公報
特表2010−525526号公報
特表2010−525527号公報

先行技術

0008

「ACS Nano」2010年,VOL.4,NO.5,p.2955-2963

発明が解決しようとする課題

0009

したがって、本技術の目的は、金属フィラー表面での光の乱反射を抑制することができる透明導電膜、導電性素子、組成物、入力装置、表示装置および電子機器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

上述の課題を解決するために、第1の技術は、
金属フィラーと、
金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、
金属フィラーの表面に設けられたチオール類スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種と
を含んでいる透明導電膜である。

0011

第2の技術は、
金属フィラーと、
金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、
金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種と
を含んでいる組成物である。

0012

第3の技術は、
基材と、
基材の表面に設けられた透明導電膜と
を備え、
透明導電膜は、
金属フィラーと、
金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、
金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種と
を含んでいる導電性素子である。

0013

第4の技術は、
基材と、
基材の表面に設けられた透明導電膜と
を備え、
透明導電膜は、
金属フィラーと、
金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、
金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種と
を含んでいる入力装置である。

0014

第5の技術は、
第1の基材と、第1の基材の表面に設けられた第1の透明導電膜と
第2の基材と、第2の基材の表面に設けられた第2の透明導電膜と
を備え、
第1の透明導電膜および第2の透明導電膜は、
金属フィラーと、
金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、
金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種と
を含んでいる入力装置である。

0015

第6の技術は、
第1の表面および第2の表面を有する基材と、
第1の表面に設けられた第1の透明導電膜と、
第2の表面に設けられた第2の透明導電膜と
を備え、
第1の透明導電膜および第2の透明導電膜は、
金属フィラーと、
金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、
金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種と
を含んでいる入力装置である。

0016

第7の技術は、
表示部と、表示部内または表示部表面に設けられた入力装置とを備え、
入力装置は、基材と、基材の表面に設けられた透明導電膜とを備え、
透明導電膜は、
金属フィラーと、
金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、
金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種と
を含んでいる表示装置である。

0017

第8の技術は、
表示部と、表示部内または表示部表面に設けられた入力装置とを備え、
入力装置は、基材と、基材の表面に設けられた透明導電膜とを備え、
透明導電膜は、
金属フィラーと、
金属フィラーの表面に設けられた有色化合物と、
金属フィラーの表面に設けられたチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種と
を含んでいる電子機器である。

0018

本技術では、金属フィラー表面には有色化合物が設けられているので、金属フィラー表面に入射する光を有色化合物により吸収することができる。したがって、金属フィラー表面での光の反射を抑制することができる。また、金属フィラー表面にはチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種が設けられているので、透明導電膜の抵抗の増加を抑制することができる。

発明の効果

0019

以上説明したように、本技術によれば、透明導電膜の抵抗の増加を抑制しつつ、金属フ
ィラー表面における光の乱反射を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0020

図1は、本技術の第1の実施形態に係る透明導電性素子の一構成例を示す断面図(A)と、透明導電膜に含まれる金属フィラーの表面を拡大して表す模式図(B)である。
図2は、本技術の第1の実施形態の透明導電性素子の変形例を示す断面図(A、B、C)である。
図3は、本技術の第1の実施形態の透明導電性素子の変形例を示す断面図(A、B、C)である。
図4は、本技術の第1の実施形態の透明導電性素子の変形例を示す断面図(A、B)である。
図5−1は、本技術の第2の実施形態に係る透明導電性素子の一構成例を示す断面図(A)と、本技術の第2の実施形態に係る透明導電性素子の変形例を示す断面図(B)、(C)である。
図5−2は、本技術の第2の実施形態に係る透明導電性素子の製造工程図である。
図5−3は、本技術の第2の実施形態の変形例に係る透明導電性素子の製造工程図である。
図5−4は、本技術の第2の実施形態の変形例に係る透明導電性素子の製造工程図である。
図6は、有色化合物および表面保護剤による表面修飾過程の一例について説明するための模式図(A、B、C)である。
図7は、本技術の第5の実施形態に係る情報入力装置の一構成例を示す断面図(A)と、本技術の第5の実施形態に係る情報入力装置の一構成例を示す斜視図(B)である。
図8は、本技術の第5の実施形態に係る情報入力装置の変形例を示す断面図(A、B)である。
図9は、本技術の第5の実施形態に係る情報入力装置の変形例を示す断面図(A、B)である。
図10は、本技術の第6実施形態に係る表示装置の一構成例を示す断面図である。
図11は、本技術の第7実施形態に係るテレビ装置外観を示す斜視図である。
図12は、本技術の第7実施形態の係るデジタルカメラの外観を示す斜視図(A、B)である。
図13は、本技術の第7実施形態に係るノート型パーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。
図14は、本技術の第7実施形態の表示部を備えたビデオカメラの外観を示す斜視図である。
図15は、本技術の第7実施形態の表示部を備えた携帯端末装置の外観を示す正面図である。
図16は、実施例10で使用したフォトマスクの平面図である。
図17−1は、実施例10の光学顕微鏡写真(100倍)である。
図17−2は、実施例10の光学顕微鏡写真(500倍)である。

0021

概要
本発明者らは上述の課題を解決すべく鋭意検討を行った。その概要について以下に説明する。上述したように、金属フィラーを含む透明導電膜では、金属フィラー表面で外光が乱反射するという問題がある。そこで、本発明者らは、この問題を解決すべく検討を重ねた結果、金属フィラー表面に有色化合物を設ける技術を見出した。

0022

しかしながら、本発明者らがこの技術についてさらに検討を重ねた結果、この技術では、金属ナノワイヤー表面での外光の乱反射を抑制することはできるが、透明導電膜の抵抗が増加してしまうことがわかった。そこで、この点を改善すべく鋭意検討を重ねた結果、金属フィラー表面にチオール類およびスルフィド類のうちの少なくとも1種を設けることで、有色化合物による透明導電膜の抵抗の増加を抑制できる技術を見出すに至った。

0023

<実施形態>
本技術の実施形態について図面を参照しながら以下の順序で説明する。
1.第1の実施形態(透明導電性素子の構成例)
2.第2の実施形態(パターニングされた透明導電膜を有する透明導電性素子の構成例)
3.第3の実施形態(金属フィラーを含む分散液の成膜後に有色化合物の吸着処理を行う透明導電膜の製造方法)
4.第4の実施形態(金属フィラーの表面への有色化合物の吸着後に金属フィラーを含む分散液の成膜を行う透明導電膜の製造方法)
5.第5の実施形態(情報入力装置および表示装置の構成例)
6.第6の実施形態(表示装置の構成例)
7.第7の実施形態(電子機器の構成例)

0024

<1.第1の実施形態>
[透明導電性素子の構成]
図1の断面図Aは、本技術の第1の実施形態に係る透明導電性素子の一構成例を示している。この透明導電性素子1は、基材11と、基材11の表面に設けられた透明導電膜12とを備える。

0025

(基材)
基材11は、例えば、透明性を有する無機基材またはプラスチック基材である。基材11の形状としては、例えば、フィルム状、シート状、板状、ブロック状などを用いることができる。無機基材の材料としては、例えば、石英サファイアガラスなどが挙げられる。プラスチック基材の材料としては、例えば、公知の高分子材料を用いることができる。公知の高分子材料としては、具体的には例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエステルTPEE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、アラミドポリエチレン(PE)、ポリアクリレートポリエーテルスルフォンポリスフォンポリプロピレン(PP)、ジアセチルセルロースポリ塩化ビニルアクリル樹脂PMMA)、ポリカーボネート(PC)、エポキシ樹脂尿素樹脂ウレタン樹脂メラミン樹脂シクロオレフィンポリマーCOP)などがあげられる。基材11としてプラスチック材料を用いる場合、生産性の観点から、基材11の厚さは5〜500μmであることが好ましいが、この範囲に特に限定されるものではない。

0026

(透明導電膜)
透明導電膜12の反射L値(即ち、分光反射率の測定から求めたL*a*b*表色系のL値)は、好ましくは8.5以下、より好ましくは8以下である。これにより、黒浮き現象が改善され、表示装置の表示面側に配置する用途に、透明導電膜12および透明導電性素子1を好適に適用できるからである。なお、反射L値は、金属フィラー21に対する有色化合物の吸着量によって制御可能である。

0027

透明導電膜12は、金属フィラー21と、樹脂材料22と、金属フィラー21を表面修飾している有色化合物を含み、さらに、金属フィラー21を表面修飾しているチオール類およびスルフィド類のうちの少なくとも1種を含んでいる。以下、金属フィラー21を表面修飾するチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種を表面保護剤とも称する。透明導電膜12は、必要に応じて、上記以外の成分として、分散剤増粘剤界面活性剤などの添加剤をさらに含んでいてもよい。

0028

図1の模式図Bは、透明導電膜12に含まれる金属フィラー21の表面を拡大して表している。金属フィラー21の表面は、有色化合物23と、チオール類、スルフィド類、ジスルフィド類のうちの少なくとも1種の無色の表面保護剤24とにより修飾されている。また、図1の模式図Bの透明導電性素子1では、金属フィラー21の表面が分散剤25によっても修飾されている。

0029

金属フィラー21の表面を有色化合物23により修飾することで、金属フィラー表面に入射する光が有色化合物23により吸収される。したがって、金属フィラー21の表面での光の乱反射を抑制することができる。

0030

金属フィラー21の表面をチオール類、スルフィド類、ジスルフィド類のうちの少なくとも1種の表面保護剤24で修飾することにより、有色化合物23で金属フィラー21の表面を修飾することによる透明導電膜12の抵抗上昇を抑制することができる。

0031

チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のうちの少なくとも1種の表面保護剤24が、金属フィラー21の表面のうち、結晶粒界21aなどの不安定箇所や、分散剤25で保護されていない部分(金属表面が露出した部分)などを修飾していることが好ましい。

0032

金属フィラー21の表面を修飾している分散剤25は、透明導電膜12を形成する分散液において金属フィラー21同士の凝集を抑制し、透明導電膜12における金属フィラー21の分散性を向上させるために配合した分散剤が吸着したものである。
以下に、金属フィラー21を含む分散液の詳細について後述する。

0033

(金属フィラー)
金属フィラー21は、金属材料を主成分としている。金属材料としては、例えば、Ag、Au、Ni、Cu、Pd、Pt、Rh、Ir、Ru、Os、Fe、CoおよびSnからなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることができる。

0034

金属フィラー21の形状としては、例えば、球状、楕円体状、針状、板状、鱗片状、チューブ状、繊維状、棒状(ロッド状)、不定形状などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。ここで、繊維状は、複合的な物質で形成されている場合を含む。また、繊維状には、ワイヤー状が含まれるものとする。以下では、ワイヤー状の金属フィラーを「金属ワイヤー」と称する。なお、上記形状の金属フィラー21を2種以上組み合わせて用いてもよい。ここで、球状には、真球状のみならず、真球状がやや扁平または歪んだほぼ球状も含まれる。楕円体状には、厳密な楕円体状のみならず、厳密な楕円体状がやや扁平または歪んだほぼ楕円体状も含まれる。

0035

金属フィラー21は、例えば、nmオーダーの径を有する微細な金属ナノワイヤーである。例えば、金属フィラー21が金属ワイヤーである場合には、その好ましい形状は、平均短軸径ワイヤー平均径)が1nmよりも大きく500nm以下であり、平均長軸長が1μmよりも大きく1000μm以下である。金属ワイヤーの平均長軸長は、5μm以上50μm以下がより好ましい。平均短軸径が1nm以下の場合、金属ワイヤーの導電率が劣化して塗布後に導電膜として機能しにくい。一方、平均短軸径が500nmよりも大きい場合、透明導電膜12の全光線透過率が劣化する。また平均長軸長が1μm以下の場合、金属ワイヤー同士がつながりにくく、透明導電膜12が導電膜として機能しにくい。一方、平均長軸長が1000μmよりも長い場合、透明導電膜12の全光線透過率が劣化すると共に、透明導電膜12を形成する際に用いる分散液においての金属ワイヤーの分散性が劣化する傾向にある。金属ワイヤーの平均長軸長を5μm以上50μm以下とすることにより、透明導電膜12の導電率を向上させ、かつ透明導電膜12をパターニングした場合の短絡の発生を低減させることができる。一方、金属フィラー21としては、金属ナノ粒子数珠状に繋がってワイヤー形状を有しているものでもよい。この場合、長さは限定されない。

0036

金属フィラー21の目付量は、0.001〜1.000[g/m2]であることが好ましい。目付量が0.001[g/m2]未満である場合、金属フィラー21が十分に透明導電膜12中に存在せず、透明導電膜12の導電性が劣化する。一方、金属フィラー21の目付量が多いほどシート抵抗値は下がるが、目付量が1.000[g/m2]より多い場合、透明導電膜12の全光線透過率が劣化する。

0037

(樹脂材料)
樹脂材料22は、いわゆるバインダー材料であり、透明導電膜12においては、硬化した樹脂材料22中に金属フィラー21が分散されている。ここで用いる樹脂材料22は、既知の透明な天然高分子樹脂または合成高分子樹脂から広く選択して使用することができ、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂光硬化性樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体ポリメチルメタクリレートニトロセルロース塩素化ポリエチレン塩素化ポリプロピレン、フッ化ビニリデンエチルセルロースヒドロキシプロピルメチルセルロースが例示される。熱、光、電子線、放射線で硬化する熱(光)硬化性樹脂としては、メラミンアクリレートウレタンアクリレートイソシアネート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂アクリル変性シリケートなどのシリコン樹脂が例示される。

0038

また、樹脂材料22として感光性樹脂を使用してもよい。感光性樹脂は、光線、電子線又は放射線の照射により化学変化を起こし、その結果溶媒に対する溶解度が変化する樹脂である。感光性樹脂は、ポジ型露光した部分が現像液溶ける)、ネガ型(露光した部分が現像液に溶けなくなる)の何れでも良い。樹脂材料22として感光性樹脂を使用することにより、透明導電膜22をエッチングでパターニングする際の工程数を後述するように減らすことができる。

0039

ポジ型感光性樹脂としては、公知のポジ型フォトレジスト材料を使用でき、例えば、ナフトキノンジアジド化合物ポリマーノボラック樹脂アクリル共重合樹脂ヒドロキシポリアミド等)とを組み合わせた組成物が挙げられる。ネガ型感光性材料としては、公知のネガ型フォトレジスト材料を使用でき、架橋剤(ビスアジド化合物ヘキサメトキシメチルメラミンテトラメトキシグリコユリル等)とポリマー(ポリビニルアルコール系、ポリビニルブチラール系、ポリビニルピロリドン系、ポリアクリルアミド系、ポリ酢酸ビニル系ポリマー、ポリオキシアルキレン系ポリマー等)とを組み合わせた組成物、感光基アジド基フェニルアジド基キノンアジド基、スチルベン基カルコン基ジアゾニウム塩基、ケイ皮酸基アクリル酸基等)を導入したポリマー(ポリビニルアルコール系、ポリビニルブチラール系、ポリビニルピロリドン系、ポリアクリルアミド系、ポリ酢酸ビニル系ポリマー、ポリオキシアルキレン系ポリマー等)、(メタアクリルモノマーと(メタ)アクリルオリゴマーの少なくとも一方と光重合開始剤とを組み合わせた組成物等が挙げられる。市販品としては、例えば、感光基を導入したポリマーとして東洋合成工業株式会社製BIOSURFINE-AWP等が挙げられる。

0040

また、樹脂材料22には、添加剤として、界面活性剤、粘度調整剤、分散剤、硬化促進触媒可塑剤、さらには酸化防止剤硫化防止剤などの安定剤を必要に応じて添加してもよい。

0041

(表面保護剤)
透明導電膜12において、金属フィラー21の表面には、表面保護剤24であるチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種が吸着している。ここで、吸着とは、金属フィラー21の表面、または表面とその近傍に存在している現象を意味する。吸着は、化学吸着でもよく物理吸着でもよいが、吸着力が大きい点から化学吸着が好ましい。また、化学吸着している表面保護剤24と物理吸着している表面保護剤24の双方があってもよい。なお、化学吸着とは、金属フィラー表面とチオール類との間で、共有結合イオン結合配位結合水素結合などの化学結合を伴って起こる吸着を意味する。物理吸着は、ファンデルワールス力によって起こる。吸着は静電的なものでもよい。

0042

表面保護剤24として作用するチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類としては、有色のものも、無色のものも使用することができ、それらを組み合わせて使用することもできるが、本発明において、金属フィラー21に吸着している有色のチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類は、本発明の透明導電膜を構成する有色化合物23の範疇に含める。
また、本発明において、有色化合物23の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類である場合、有色化合物23の他に、チオール類、スルフィド類又はジスルフィド類を金属フィラー21の表面に吸着させることは必要ではない。したがって、有色化合物23の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類である場合に、金属フィラー21の表面に設けられた有色化合物23と、金属フィラーの表面に表面保護剤24として設けられたチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類とを共通にすることができる。
一方、有色化合物23の金属フィラー側末端がチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類のいずれでもない場合には、金属フィラー21の表面には表面保護剤24として無色のチオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種が吸着している。

0043

(チオール類)
表面保護剤24として作用する無色のチオール類は、例えば、チオール基と、直鎖、枝分かれ、又は環式炭化水素基とを少なくとも含有する。チオール基を2つ以上含有してもよい。炭化水素基は飽和でもよく、不飽和でもよい。炭化水素基の水素原子の一部が水酸基アミノ基、カルボキシル基ハロゲン原子アルコキシシリル基などで置換されていてもよい。

0044

より具体的には、無色のチオール類としては、例えば、1-プロパンチオール、3-メルカプトプロピオン酸、(3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、1-ブタンチオール、2-ブタンチオール、イソブチルメルカプタンイソアミルメルカプタン、シクロペンタンチオール、1-ヘキサンチオール、シクロヘキサンチオール、6-ヒドロキシ-1-ヘキサンチオール、6-アミノ-1-ヘキサンチオール塩酸塩、1-ヘプタンチオール、7-カルボキシ-1-ヘプタンチオール、7-アミド-1-ヘプタンチオール、1-オクタンチオール、tert-オクタンチオール、8-ヒドロキシ-1-オクタンチオール、8-アミノ-1-オクタンチオール塩酸塩、1H,1H,2H,2H-パーフルオロオクタンチオール、1-ノナンチオール、1-デカンチオール、10-カルボキシ-1-デカンチオール、10-アミド-1-デカンチオール、1-ナフタレンチオール、2-ナフタレンチオール、1-ウンデカンチオール、11-アミノ-1-ウンデカンチオール塩酸塩、11-ヒドロキシ-1-ウンデカンチオール、1-ドデカンチオール、1-テトラデカンチオール、1-ヘキサデカンチオール、16-ヒドロキシ-1-ヘキサデカンチオール、16-アミノ-1-ヘキサデカンチオール塩酸塩、1-オクタデカンチオール、1,4-ブタンジチオール、2,3-ブタンジチオール、1,6-ヘキサンジチオール、1,2-ベンゼンジチオール、1,9-ノナンジチオール、1,10-デカンジチオール、1,3,5-ベンゼントリチオールなどが挙げられる。これらのチオール類は1種または2種以上組み合わせて用いることができる。

0045

(スルフィド類)
表面保護剤24として作用する無色のスルフィド類は、例えば、スルフィド基と、直鎖、枝分かれ、又は環式の炭化水素基とを少なくとも含有する。スルフィド基を2つ以上含有してもよい。炭化水素基の水素原子の一部が水酸基、アミノ基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシシリル基などで置換されていてもよい。

0046

より具体的には、無色のスルフィド類としては、例えば、プロピルスルフィドフルフリルスルフィド、ヘキシルスルフィド、フェニルスルフィドフェニルトリフルオロメチルスルフィド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ヘプチルスルフィド、オクチルスルフィド、ノニルスルフィド、デシルスルフィド、ドデシルメチルスルフィドドデシルスルフィド、テトラデシルスルフィド、ヘキサデシルスルフィド、オクタデシルスルフィドなどが挙げられる。これらのスルフィド類は1種または2種以上組み合わせて用いることができる。

0047

(ジスルフィド類)
表面保護剤24として作用する無色のジスルフィド類としては、例えば、2-ヒドロキシエチルジスルフィドプロピルジスルフィドイソプロピルジスルフィド、3-カルボキシプロピルジスルフィド、アリルジスルフィド、イソブチルジスルフィド、tert-ブチルジスルフィドアミルジスルフィド、イソアミルジスルフィド、5-カルボキシペンチルジスルフィド、フルフリルジスルフィド、ヘキシルジスルフィド、シクロヘキシルジスルフィド、フェニルジスルフィド、4-アミノフェニルジスルフィド、ヘプチルジスルフィド、7-カルボキシヘプチルジスルフィド、ベンジルジスルフィド、tert-オクチルジスルフィド、デシルジスルフィド、10-カルボキシデシルジスルフィド、ヘキサデシルジスルフィドなどを用いることができる。

0048

(有色化合物)
透明導電膜12において、金属フィラー21の表面には有色化合物23が吸着している。ここで、吸着とは、前述の通り、金属フィラー21の表面、または表面とその近傍に存在している現象を意味する。

0049

有色化合物23は、金属フィラー21の表面を単分子膜として被覆していることが好ましい。これにより、可視光に対する透明性の低下を抑制することができる。また、有色化合物23の使用量を最小限に抑えることもできる。

0050

有色化合物23は、金属フィラー21の表面に有色化合物23を偏在させることが好ましい。これにより、可視光に対する透明性の低下を抑制することができる。また、有色化合物23の使用量を最小限に抑えることもできる。

0051

有色化合物23は、可視光領域の光を吸収する吸収能を持っている。ここで、可視光領域とは、およそ360nm以上830nm以下の波長帯域である。

0052

有色化合物23は、例えば、可視光領域に吸収を持つ発色団Rと、金属フィラー21に吸着する官能基Xを有している。有色化合物23は、例えば、一般式[R−X]で表される構造を有している。なお、有色化合物23の構造はこの一般式で表される構造に限定されるものではない。例えば官能基Xの数は1個に限定されるものではなく、2個以上とすることも可能である。

0053

このうち発色団[R]は、例えば、不飽和アルキル基芳香環複素環および金属錯体からなる群より選ばれる少なくとも1種である。このような発色団[R]の具体例としては、ナフトキノン誘導体スチルベン誘導体インドフェノール誘導体ジフェニルメタン誘導体アントラキノン誘導体トリアリールメタン誘導体、ジアジン誘導体インジゴイド誘導体、キサンテン誘導体オキサジン誘導体フタロシアニン誘導体アクリジン誘導体、及びチアジン誘導体等の硫黄原子含有化合物が例示される。これらはニトロソ基ニトロ基アゾ基メチン基、アミノ基、ケトン基チアゾリル基等を有することができる。また、発色団[R]は金属イオンを含有していてもよい。
透明導電膜12の透明性の向上の観点からすると、発色団[R]としては、シアニン、キノン、フェロセントリフェニルメタンおよびキノリン発色構造を有する化合物、Cr錯体Cu錯体アゾ基含有化合物、インドリン基含有化合物より選ばれる少なくとも1種を用いることも好ましい。

0054

金属フィラー21を構成する金属に結合する官能基には、例えば、スルホ基スルホン酸塩含む)、スルホニル基スルホンアミド基カルボン酸基カルボン酸塩含む)、アミノ基、アミド基リン酸基リン酸塩リン酸エステル含む)、フォスフィノ基シラノール基エポキシ基イソシアネート基シアノ基ビニル基カルビノール基、水酸基、チオール基、スルフィド基、ジスルフィド基ジスルフィド基などがあり、無色の表面保護剤24としてチオール類、スルフィド類、ジスルフィド類のうちの少なくとも1種を使用する場合の有色化合物23の官能基[X]としては、カルボン酸基、リン酸基、スルホ基、水酸基などが好ましく、カルボン酸基がより好ましい。

0055

なお、官能基[X]が、金属フィラー21を構成する金属に配位可能なN(窒素)、S(イオウ)、O(酸素)を有する場合に、これらの原子の場合は、官能基[X]は、発色団[R]の一部を構成するものであっても良く、有色化合物23は複素環を有する化合物となる。

0056

以上のような有色化合物23としては、例えば、酸性染料直接染料などの染料が挙げられる。より具体的な染料の一例としては、スルホ基を有する染料として、日本化薬株式会社製Kayakalan BordeauxBL、Kayakalan Brown GL、Kayakalan Gray BL167、Kayakalan Yellow GL143、KayakalanBlack 2RL、Kayakalan Black BGL、Kayakalan Orange RL、Kayarus Cupro Green G、Kayarus Supra BlueMRG、Kayarus Supra Scarlet BNL200、田岡化学工業株式会社製Lanyl Olive BGなどが例示される。その他には、日本化薬株式会社製Kayalon Polyester Blue 2R-SF、Kayalon Microester Red AQ-LE、Kayalon Polyester Black ECX300、Kayalon Microester Blue AQ-LEなどが例示される。また、カルボキシル基を有する染料としては色素増感太陽電池用色素が挙げられ、Ru錯体のN3、N621、N712、N719、N749、N773、N790、N820、N823、N845、N886、N945、K9、K19、K23、K27、K29、K51、K60、K66、K69、K73、K77、Z235、Z316、Z907、Z907Na、Z910、Z991、CYC-B1、HRS-1、有機色素系としてAnthocyanine、WMC234、WMC236、WMC239、WMC273、PPDCA、PTCA、BBAPDC、NKX-2311、NKX-2510、NKX-2553(株式会社林原生物化学製)、NKX-2554(株式会社林原生物化学製)、NKX-2569、NKX-2586、NKX-2587(株式会社林原生物化学製)、NKX-2677(株式会社林原生物化学製)、NKX-2697、NKX-2753、NKX-2883、NK-5958(株式会社林原生物化学製)、NK−2684(株式会社林原生物化学製)、Eosin Y、Mercurochrome、MK-2(綜研化学製)、D77、D102(三菱製紙株式会社製)、D120、D131(三菱製紙株式会社製)、D149(三菱製紙株式会社製)、D150、D190、D205(三菱製紙株式会社製)、D358(三菱製紙株式会社製)、JK-1、JK-2、JK-5、ZnTPP、H2TC1PP、H2TC4PP、Phthalocyanine Dye(Zinc phtalocyanine-2,9,16,23-tetra-carboxylic acid、2-[2'-(zinc9',16',23'-tri-tert-butyl-29H,31H-phthalocyanyl)] succinic acid、Polythiohene Dye(TT-1)、Pendant type polymer、Cyanine Dye(P3TTA、C1-D、SQ-3、B1)などが挙げられる。

0057

また、有色化合物23としては顔料として用いられる有色化合物も使用することができ、例えばターナー色彩株式会社製のオペラレッドパーマネントスカレットカーミンバイオレットレモンイエロー、パーマネントイエローディープスカイブルー、パーマネントグリーンライト、パーマネントグリーンミドルバーントシェナー、イエローオーカー、パーマネントオレンジ、パーマネントレモンパーマネントレッドビリディアンヒュー)、コバルトブルー(ヒュー)、プルシアンブルー(ヒュー)、ジェットブラック、パーマネントスカーレットおよびバイオレットなどを挙げることができる。また、例えばホルベイン工業株式会社製の有色化合物である、ブライトレッド、コバルトブルーヒュー、アイボリックブラック、イエローオーカー、パーマネントグリーンライト、パーマネントイエローライト、バーントシェンナ、ウルトラマリンディープ、バーミリオンヒューおよびパーマネントグリーンなども使用することができる。これらの有色化合物の中でも、パーマネントスカーレット、バイオレットおよびジェットブラック(ターナー色彩株式会社製)が好ましい。

0058

さらに、有色化合物23としては食用の有色化合物も使用することができ、例えばダイワ化成株式会社製の食用赤色2号アマランス、食用赤色3号エリスロシン食用赤色102号ニューコクシン食用赤色104号フロキシン食用赤色105号ローズベンガル食用赤色106号アシッドレッド食用青色1号ブリリアントブルー食用赤色40号アルラレッド、食用青色2号インジゴカーミン、赤色226号ヘリドンピンクCN、赤色227号ファーストアシッドゲンタ、赤色230号エオシンYS、緑色204号ピラニンコンク、だいだい色205号オレンジII、青色205号アルファズリン、紫色401号アリズロールパープルおよび黒色401号ナフトールブルーブラックなどを挙げることができる。また、天然の有色化合物も使用することができ、例えばダイワ化成株式会社製のハイレッドG−150(水溶性ブドウ果皮色素)、コチニールレッドAL(水溶性・コチニール色素)、ハイレッドMC(水溶性・コチニール色素)、ハイレッドBL(水溶性・ビートレッド)、ダイワモナスLA−R(水溶性・ベニコウジ色素)、ハイレッドV80(水溶性・ムラサキイモ色素)、アンナットーN2R−25(水分散性アナトー色素)、アンナットーWA−20(水溶性アナトー・アナトー色素)、ハイオレンジSS−44R(水分散性、低粘度品・トウガラシ色素)、ハイオレンジLH油溶性・トウガラシ色素)、ハイグリーンB(水溶性・緑色着色料製剤)、ハイグリーンF(水溶性・緑色着色料製剤)、ハイブルーAT(水溶性・クチナシ青色素)、ハイメロンP−2(水溶性・緑色着色料製剤)、ハイオレンジWA−30(水分散性・トウガラシ色素)、ハイレッドRA−200(水溶性・アカダイコン色素)、ハイレッドCR−N(水溶性・アカキャベツ色素)、ハイレッドEL(水溶性・エルダーベリー色素)、ハイオレンジSPN(水分散性・トウガラシ色素)などを挙げることができる。

0059

有色化合物23は、上述の一般式[R−X]で表される化合物中から、金属フィラー21を構成する金属毎に、その金属に吸着可能で、かつ透明導電膜12の製造工程で用いる溶剤所定濃度で溶解可能な化合物を選択して用いることが好ましい。

0060

有色化合物23により金属フィラー21の表面が修飾されているか否かは、以下のようにして確認することができる。まず、確認対象となる金属フィラー21を含む透明導電膜12を、既知の金属をエッチングできる溶液に数時間から十数時間程度浸漬し、金属フィラー21とその表面に修飾された修飾化合物とを抽出する。次に、加熱または減圧によって、抽出液から溶剤を除去することにより、抽出成分濃縮する。この際、必要に応じてクロマトグラフィーによる分離を行ってもよい。次に、上述の濃縮した抽出成分のガスクロマトグラフGC分析を行い、修飾化合物の分子およびそのフラグメントを確認することによって、修飾化合物の有無を判別することができる。また、修飾化合物の抽出に重水素置換溶剤を用いることで、NMR分析によって修飾化合物又はそのフラグメントを同定することもできる。

0061

(分散剤)
図1に示した透明導電膜12において、分散剤25は、例えば、金属フィラー21の表面に吸着している。ここで、吸着とは、前述の通り、金属フィラー表面、または表面とその近傍に存在している現象を意味する。

0062

分散剤25としては、例えば、ポリビニルピロリドン(PVP)、またはポリエチレンイミンのようなアミノ基含有化合物を用いることができる。この他にも、スルホ基(スルホン酸塩含む)、スルホニル基、スルホンアミド基、カルボン酸基(カルボン酸塩含む)、アミド基、リン酸基(リン酸塩、リン酸エステル含む)、フォスフィノ基、シラノール基、エポキシ基、イソシアネート基、シアノ基、ビニル基、チオール基、カルビノール基などの官能基を有する化合物で金属に吸着し、金属フィラー21の溶媒への分散性を向上させるものを用いることができる。これらの分散剤は単独のみならず2以上組み合わせて用いてもよい。分散剤25は、透明導電膜12の導電性が劣化しない程度の量で金属フィラー21に吸着されていることが好ましい。

0063

[効果]
以上説明したように、第1の実施形態によれば、金属フィラーの表面に有色化合物23を吸着させているので、金属フィラー表面での光の乱反射を抑制することができる。

0064

有色化合物23は、金属フィラー表面にて散乱されて、黒浮きの原因となっていた光を吸収する機能を有している。従来の透明導電膜において、この黒浮きの原因となっていた光は、そもそも透明導電膜をほとんど透過しない光である。したがって、金属フィラー表面を有色化合物23により修飾しても、透明性の低下は抑制される。

0065

<変形例>
(変形例1)
図2の断面図Aに示すように、透明導電性素子1が、透明導電膜12の表面にオーバーコート層31をさらに備えるようにしてもよい。オーバーコート層31は、金属フィラー21を含む透明導電膜12を保護するためのものである。オーバーコート層31は、可視光に対して光透過性を有する。オーバーコート層31は、例えば、ポリアクリル系樹脂ポリアミド系樹脂ポリエステル系樹脂、またはセルロース系樹脂により構成されるか、あるいは金属アルコキシド加水分解脱水縮合物などにより構成される。またこのようなオーバーコート層31は、可視光に対する光透過性が阻害されることのない膜厚で構成されていることが好ましい。オーバーコート層31が、ハードコート機能、防眩機能、反射防止機能アンチニュートンリング機能、およびアンチブロッキング機能などからなる機能群より選ばれる少なくとも1種の機能を有していてもよい。

0066

(変形例2)
図2の断面図Bに示すように、透明導電性素子1が、基材11と透明導電膜12との間にアンカー層32をさらに備えるようにしてもよい。アンカー層32は、基材11と透明導電膜12との間の密着性を向上するためのものである。

0067

アンカー層32は、可視光に対して光透過性を有する。アンカー層32は、ポリアクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、またはセルロース系樹脂により構成されるか、あるいは金属アルコキシドの加水分解、脱水縮合物などにより構成される。アンカー層32は、可視光に対する光透過性が阻害されることのない膜厚で構成されていることが好ましい。

0068

(変形例3)
図2の断面図Cに示すように、透明導電性素子1が、基材11の表面にハードコート層33をさらに備えるようにしてもよい。ハードコート層33は、基材11の両主面のうち透明導電膜12が設けられる側とは反対側の主面に設けられる。ハードコート層33は、基材11を保護するためのものである。

0069

ハードコート層33は、可視光に対して光透過性を有していることが好ましく、有機ハードコート剤無機系ハードコート剤、有機−無機系ハードコート剤などで構成される。ハードコート層33は、可視光に対する光透過性が阻害されることのない膜厚で構成されていることが好ましい。

0070

(変形例4)
図3の断面図Aに示すように、透明導電性素子1が基材11の両面にハードコート層33、34をさらに備えるようにしてもよい。ハードコート層34は、基材11の両主面のうち透明導電膜12が設けられる側の主面に設けられる。一方、ハードコート層33は、基材11の両主面のうち透明導電膜12が設けられる側とは反対側の主面に設けられる。ハードコート層33、34は、基材11を保護するためのものである。

0071

ハードコート層33、34は、可視光に対して光透過性を有していることが好ましく、有機系ハードコート剤、無機系ハードコート剤、有機−無機系ハードコート剤などで構成される。ハードコート層33、34は、可視光に対する光透過性が阻害されることのない膜厚で構成されていることが好ましい。

0072

(変形例5)
図3の断面図Bに示すように、透明導電性素子1が、基材11の表面に設けられたハードコート層33と、このハードコート層33の表面に設けられた反射防止層35とをさらに備えるようにしてもよい。ハードコート層33および反射防止層35は、基材11の両主面のうち透明導電膜12が設けられる側とは反対側の主面に設けられる。反射防止層35としては、例えば低屈折率層を用いることができるが、これに限定されるものではない。

0073

(変形例6)
図3の断面図Cに示すように、透明導電性素子1が、基材11の表面に反射防止層36をさらに備えるようにしてもよい。反射防止層36は、基材11の両主面のうち透明導電膜12が設けられる側とは反対側の主面に設けられる。反射防止層36としては、例えば、モスアイ構造体層または形状転写反射防止層(形状転写AR(Anti-reflection)層)などを用いることができる。

0074

(変形例7)
図4の断面図Aに示すように、透明導電膜12は、樹脂材料22が除去された構成としてもよい。基材11の表面には、有色化合物23と、チオール類および/またはスルフィド類とにより修飾された金属フィラー21が、樹脂材料22に分散されることなく集積されている。そして、金属フィラー21の集積によって構成された透明導電膜12が、基材11の表面との密着性を保って基材11の表面に設けられている。このような構成は、金属フィラー21同士および金属フィラー21と基材11との密着性が良好である場合に適用することが好ましい。このような構成を有する透明導電性素子1でも、金属フィラー表面を有色化合物23とチオール類および/またはスルフィド類とにより修飾しているため、第1の実施形態で説明した構成の透明導電性素子1と同様の効果を得ることが可能である。

0075

(変形例8)
図4の断面図Bに示すように、透明導電性素子1が基材11の表面に透明導電膜13をさらに備えるようにしてもよい。透明導電膜13は、基材11の両主面のうち透明導電膜12が設けられる側とは反対側の主面に設けられる。透明導電膜13の構成としては、上述の第1の実施形態における透明導電膜12と同様の構成を採用することができる。

0076

<2.第2の実施形態>
図5−1の断面図Aは、本技術の第2の実施形態に係る透明導電性素子の一構成例を示している。第2の実施形態に係る透明導電性素子1は、図5−1の断面図Aに示すように、透明導電膜12がパターニングされている点において、第1の実施形態に係る透明導電性素子1とは異なっている。パターニングされた透明導電膜12は、例えば、X電極またはY電極などの電極41を構成している。電極41の形状としては、例えば、ストライプ状(直線状)、所定形状を有する複数のパッド部(単位電極体)を直線状に連結した形状などが挙げられるが、特にこれらの形状に限定されるものではない。

0077

パターニング方法としては、例えば、図5−2に示すように、第1の実施形態の透明導電性素子11の透明導電膜12の表面に感光性樹脂層を積層し、パターン露光現像洗浄、乾燥を順次行うことにより、透明導電膜12の表面の感光性樹脂フィルムをパターニングする。

0078

ここで、パターン露光は、マスク露光及びレーザー露光のいずれでもよい。
現像には、感光性樹脂フィルムの種類に応じて、アルカリ性水溶液炭酸ナトリウム水溶液炭酸水素ナトリウム水溶液テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等)又は酸性水溶液酢酸水溶液等)を使用する。

0079

次いで、パターニングした感光性樹脂層をマスクとして透明導電膜12をエッチングする。エッチング液としては、透明導電膜12を構成している金属フィラー21や樹脂材料22の種類に応じて適宜し、例えば塩化銅塩酸水溶液を使用して金属フィラー21をエッチングする。これを水等で洗浄し、アルカリ性水溶液等で表面の感光性樹脂層を剥離し、再度水等で洗浄し、乾燥する。こうして透明導電膜12がパターニングされている、第2の実施形態に係る透明導電性素子12を得ることができる。

0080

また、第1の実施形態で得た透明導電性素子を構成する樹脂材料が感光性樹脂で形成されている場合には、図5−2に示した上述の工程の感光性樹脂層の積層とパターニングを省略することができ、図5−1の断面図Cに示すように金属フィラー21と共に樹脂層22もパターニングすることができる。即ち、図5—3に示すように、透明導電性素子11を直接パターン露光し、それに現像、洗浄、乾燥の各工程を順次行うことにより第2の実施形態に係る透明導電性素子12を得ることができる。

0081

ここでもパターン露光は、マスク露光及びレーザー露光のいずれでもよい。
現像には、透明導電膜12を構成している金属フィラー21や樹脂材料22の種類に応じて適宜し、例えば、アルカリ性水溶液(炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等)又は酸性水溶液(酢酸水溶液等)を使用する。

0082

洗浄は、洗浄液として、水やアルコール(例えば、メタノールエタノールn-プロパノール、i-プロパノールn-ブタノール、i-ブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノール等)を使用し、透明導電膜12を洗浄液に浸漬するか、或いは洗浄液を透明導電膜12にシャワーすることにより行うことができる。

0083

なお、図5−3に示した製造工程において、乾燥工程後カレンダー加工を行うことが、透明導電膜12の導電率を高める点で好ましい。あるいは、図5−4に示すように、パターン露光工程の前(即ち、基材11に透明導電膜形成用の分散液を塗布し、乾燥した後のパターン露光前)にカレンダー加工を行っても良い。

0084

(変形例)
図5−1の断面図Bに示すように、透明導電膜12が、基材11の面内方向に導電領域R1と絶縁領域R2とを備えるようにしてもよい。導電領域R1は、X電極またはY電極などの電極41を構成している。一方、絶縁領域R2は、導電領域R1の間を絶縁する絶縁部を構成している。絶縁領域R2では、例えば、少なくとも金属フィラー21が導電領域R1と分断されて絶縁状態となっている。金属フィラー21を分断する方法としては、例えば、エッチング法が挙げられる。この場合、透明導電膜12のエッチング処理(透明導電膜12を構成する樹脂が感光性樹脂からなる場合には、その現像処理)に使用する液組成処理温度、処理時間を調整することで、完全エッチングにならないように絶縁領域R2を形成する。このように、完全エッチングせずに絶縁領域R2を形成することで、電極パターン非視認性を高めることが可能となる。

0085

また、第2の実施形態およびその変形例に係る透明導電性素子1に対して、上述の第1の実施形態の変形例1〜8の構成を適用するようにしてもよい。

0086

<3.第3の実施形態>
[透明導電性素子の製造方法]
次に、透明導電性素子の製造方法の一例として、金属フィラー21の分散膜を成膜し、分散膜中の金属フィラー21に、無色の表面保護剤24として使用するチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類による表面処理、および有色化合物23による表面処理を順次行う方法について説明する。

0087

(3-1)金属フィラーの分散液の調製
先ず、金属フィラー21を溶剤に分散させた分散液を調製する。ここでは、溶剤に対して、金属フィラー21と共に樹脂材料(バインダー)を添加する。この実施形態においても、樹脂材料として前述の感光性樹脂を使用することができる。また必要に応じて、金属フィラー21の分散性を向上させるための分散剤や、密着性や耐久性を向上させるためのその他の添加剤を混合する。

0088

分散手法としては、攪拌超音波分散ビーズ分散、混錬、ホモジナイザー処理などが好ましく適用できる。

0089

分散液の質量を100質量部とした場合、分散液における金属フィラー21の配合量は0.01〜10.00質量部とする。0.01質量部未満である場合、最終的に得られる透明導電膜12において金属フィラー21に十分な目付量(例えば0.001〜1.000[g/m2])が得られない。一方、10質量部よりも大きい場合、金属フィラー21の分散性が劣化する傾向にある。また分散液に対して分散剤を添加する場合は、最終的に得られる透明導電膜12の導電性が劣化しない程度の添加量にすることが好ましい。

0090

ここで、以上の分散液の作製に用いる溶剤としては、金属フィラーが分散するものを使用する。例えば、水、アルコール(例えばメタノール、エタノール、n-プロパノール、i-プロパノール、n-ブタノール、i-ブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノールなど)、アノン(例えばシクロヘキサノンシクロペンタノン)、アミド(例えばN,N-ジメチルホルムアミドDMF)、スルフィド(例えば、ジメチルスルフィド)、ジメチルスルホキシドDMSO)などから選択される少なくとも1種類以上が使用される。

0092

(3-2)分散膜の形成
次に、上述したようにして調製した分散液を用いて、基材11上に金属フィラー21を分散させた分散膜を形成する。分散膜の形成方法は特に限定されるものではないが、物性、利便性、製造コストなどを考慮すると湿式製膜法が好ましい。湿式製膜法としては、塗布法スプレー法印刷法などの公知の方法が適用される。塗布法であれば、特に限定されるものではなく、公知の塗布法を用いることができる。公知の塗布法としては、例えば、マイクログラビアコート法ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、ダイコート法ディップ法スプレーコート法リバースロールコート法、カーテンコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スピンコート法などが挙げられる。印刷法であれば、例えば、凸版オフセットグラビア凹版ゴム版スクリーンインクジェット印刷などが挙げられる。

0093

この状態においては、未硬化の樹脂材料(バインダー)22を含む溶剤中に、金属フィラー21が分散された分散膜が形成される。

0094

(3-3)分散膜の乾燥および硬化
次に、基材11上に形成された分散膜中の溶剤を乾燥させて除去する。乾燥による溶剤の除去は、自然乾燥であっても加熱乾燥であってもよい。その後、未硬化の樹脂材料22の硬化処理を行い、硬化させた樹脂材料22中に金属フィラー21を分散させた状態とする。次に、得られる透明導電膜12のシート抵抗値を下げるために、必要に応じてカレンダーによる加圧処理を施すようにしてもよい。

0095

(3-4)第1処理溶液の調製
無色の表面保護剤24として使用する、チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の少なくとも1種を溶媒に溶解し、処理溶液を調整する。溶媒は、使用するチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類を溶解できる溶媒であれば特に限定されない。具体的には、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、エタノール、水などが挙げられる。

0096

表面保護剤24として使用する、チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の濃度は、金属フィラー表面への該チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の吸着速度向上の観点から、0.01質量%以上が好ましい。ここで、「チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の濃度」とは、チオール類の濃度とスルフィド類の濃度とジスルフィド類の濃度との合計値を意味する。

0097

(3-5)表面保護剤(チオール類、スルフィド類又はジスルフィド類)の吸着処理
次に、樹脂材料22が未硬化又は硬化後の分散膜を第1処理溶液に接触させる。第1処理溶液が金属フィラー21と接触すると、上記チオール類、スルフィド類又はジスルフィド類からなる表面保護剤24が、チオール基、スルフィド基又はジスルフィド基を介して、分散膜の少なくとも表面に露出している金属フィラー11に吸着する。あるいは、処理溶液が分散膜を膨潤させること等により分散膜内部の金属フィラー21の表面にも吸着する。また、表面保護剤24は、金属フィラー21の表面で結晶粒界や分散剤で保護されていない部分などに優先的に吸着する。同時に、分散剤で保護された部分でも、分散剤と置き換わって吸着していく。表面保護剤24で吸着処理しても、シート抵抗は全く、もしくは殆ど変化しない。

0098

上述の吸着処理の具体例としては、金属フィラー21が分散された分散膜を第1処理溶液に浸漬させる浸漬方式、または分散膜上に第1処理溶液の液膜を形成する塗布方式または印刷方式が例示される。

0099

浸漬方式を適用する場合、分散膜が十分に浸る量の第1処理溶液を準備し、分散膜を第1処理溶液中に0.1秒〜48時間浸漬する。この間、加熱および超音波処理の少なくとも一方を行うことで、金属フィラー21へのチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類の吸着速度を速めることができる。浸漬後、必要に応じて分散膜をチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類の良溶剤で洗浄し、分散膜に残った未吸着のチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類を除去する工程を行う。

0100

塗布方式を適用する場合、例えば、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、ダイコート法、ディップ法、スプレーコート法、リバースロールコート法、カーテンコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スピンコート法などから適宜の方法を選択し、分散膜上に第1処理溶液の液膜を形成する。

0101

印刷方式を適用する場合、例えば、凸版印刷法オフセット印刷法グラビア印刷法凹版印刷法ゴム版印刷法、インクジェット法、およびスクリーン印刷法などから適宜の方法を選択し、分散膜上に第1処理溶液の液膜を形成する。

0102

塗布方式または印刷方式を適用した場合には、分散膜上に一定量の第1処理溶液の液膜を形成した状態で、加熱および超音波処理の少なくとも一方を行うことで、金属フィラー21に対する有色化合物23の吸着速度を速めることができる。また、第1処理溶液の液膜を形成してから一定時間が経過した後、必要に応じて分散膜をチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類の良溶剤で洗浄し、分散膜に残った未吸着のチオール類、スルフィド類又はジスルフィド類を除去する工程を行う。

0103

なお、一定量の第1処理溶液の液膜の形成は、1回の液膜の形成によって達成される必要は無く、前述の液膜の形成工程と洗浄工程とを複数回繰り返すことによって達成されてもよい。

0104

(3-6)乾燥処理
以上のような吸着処理の後、分散膜の乾燥処理を行う。ここでの乾燥処理は、自然乾燥でも良く、加熱装置中での加熱乾燥でもよい。

0105

(3-7)第2処理溶液の調製
有色化合物23を含有する処理溶液を調製する。ここでは、例えば有色化合物23を溶剤に溶解させて第2処理溶液を調製する。このような第2処理溶液では、この第2処理溶液を用いた吸着処理において、金属フィラー21に対する有色化合物23の吸着速度を向上させる観点から、有色化合物23の濃度が大きいほうが好ましい。具体的には、第2処理溶液中における有色化合物23の濃度は、0.01質量%以上が好ましい。なお、有色化合物23が常温液体、もしくはプロセス上可能な温度で加熱した場合に液体状態となり得る場合には、液体状の有色化合物23をそのまま第2処理溶液として用いてもよい。

0106

第2処理溶液の作製に用いる溶剤は、有色化合物23を所定濃度に溶解可能な材料を適宜選択すればよい。具体的には、例えば、水、アセトニトリル、3-メトキシプロピオニトリル、3,3-ジメトキシプロピオニトリルエトキシプロピオニトリル、3-エトキシプロピオニトリル、3,3'-オキシジプロピオニトリル、3-アミノプロピオニトリル、プロピオニトリル、シアノ酢酸プロピル、イソチオシアン酸3-メトキシプロピル、3-フェノキシプロピオニトリル、p-アニシジン3-(フェニルメトキシプロパンニトリル、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、2-ブタノールイソブタノール、t-ブタノール、エチレングリコールトリエチレングリコール、1-メトキシ-エタノール、1,1-ジメチル-2-メトキシエタノール、3-メトキシ-1-プロパノール、ジメチルスルホキシド、ベンゼン、トルエンo-キシレンm-キシレンp-キシレンクロロベンゼンジクロロベンゼン酢酸ブチル酢酸エチル、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、エチルメチルケトンアセトン、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。これらの溶剤は単独で用いられてもよく、また複数を組み合わせてもよい。

0107

(3-8)有色化合物の吸着処理
次に、硬化前又は硬化後の樹脂材料22中に金属フィラー21が分散している分散膜に、有色化合物23を溶解させた第2処理溶液を接触させる。これにより、分散膜の少なくとも表面の金属フィラー21、好ましくは分散膜の表面及び内部の金属フィラー21に、第2処理溶液中の有色化合物23が吸着する。

0108

吸着処理の具体例としては、金属フィラー21が分散された分散膜を第2処理溶液に浸漬させる浸漬方式、または分散膜上に第2処理溶液の液膜を形成する塗布方式または印刷方式が例示される。

0109

浸漬方式を適用する場合、分散膜が十分に浸る量の第2処理溶液を準備し、分散膜を第2処理溶液中に0.1秒〜48時間浸漬する。この間、加熱および超音波処理の少なくとも一方を行うことで、金属フィラー21への有色化合物23の吸着速度を速めることができる。浸漬後、必要に応じて分散膜を有色化合物23の良溶剤で洗浄し、分散膜に残った未吸着の有色化合物23を除去する工程を行う。

0110

塗布方式を適用する場合、例えば、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、ダイコート法、ディップ法、スプレーコート法、リバースロールコート法、カーテンコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スピンコート法などから適宜の方法を選択し、分散膜上に第2処理溶液の液膜を形成する。
印刷方式を適用する場合、例えば、凸版印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、凹版印刷法、ゴム版印刷法、インクジェット法、およびスクリーン印刷法などから適宜の方法を選択し、分散膜上に第2処理溶液の液膜を形成する。

0111

塗布方式または印刷方式を適用した場合には、分散膜上に一定量の第2処理溶液の液膜を形成した状態で、加熱および超音波処理の少なくとも一方を行うことで、金属フィラー21に対する有色化合物23の吸着速度を速めることができる。また、第2処理溶液の液膜を形成してから一定時間が経過した後、必要に応じて分散膜を有色化合物23の良溶剤で洗浄し、分散膜に残った未吸着の有色化合物23を除去する工程を行う。

0112

なお、一定量の第2処理溶液の液膜の形成は、1回の液膜の形成によって達成される必要は無く、前述の液膜の形成工程と洗浄工程とを複数回繰り返すことによって達成されてもよい。

0113

(3-9)乾燥処理
以上のような吸着処理の後、透明導電膜12の乾燥処理を行う。ここでの乾燥処理は、自然乾燥であっても良く、加熱装置中での加熱乾燥であってもよい。以上により、目的とする透明導電性素子1が得られる。

0114

(3-10)その他
第1の実施形態の変形例で説明したように、透明導電膜12の上部にオーバーコート層31を設けた透明導電性素子1を作製する場合には、さらに透明導電膜12の上部にオーバーコート層31を形成する工程を行えばよい。また、基材11と透明導電膜12との間にアンカー層32を設けた透明導電性素子1を作製する場合には、分散膜を形成する前の基材11上にアンカー層32を形成する。その後、このアンカー層32上に分散膜を形成する工程と、これに続く工程を行えばよい。

0115

また、樹脂材料22を用いずに構成された透明導電膜12を作製する場合(図4の断面図A参照)、樹脂材料22を用いることなく金属フィラーと溶剤を用いて分散液を調製し、基材11上に分散液の液膜を形成する。次に、基材11上に形成した分散液の液膜から溶剤を除去することにより、基材11上で分散液の液膜が形成されていた部分に、金属フィラー21がほぼ均等に分散した状態で集積させ、金属フィラー21で構成された分散膜を形成する。その後は、上述した手順と同様の手順で、この分散膜に対して、第1処理溶液および第2処理溶液を順次接触させることにより、吸着処理を行えばよい。

0116

[金属フィラーの表面修飾]
次に、図6を参照して、有色化合物23および無色の表面保護剤(チオール類、スルフィド類、ジスルフィド類)24による表面修飾の過程の一例について説明する。

0117

まず、分散膜を形成した段階では、その分散膜中に含まれる金属フィラー21には、図6の断面図Aに示すように、結晶粒界21aや分散剤25で保護されていない部分(金属表面が露出した部分)Rなどが存在している。

0118

次に、表面保護剤24により金属フィラー21の表面を表面修飾すると、図6の断面図Bに示すように、結晶粒界21aや分散剤25で保護されていない部分Rに表面保護剤24が吸着される。

0119

次に、有色化合物23により金属フィラー21の表面を表面修飾すると、図6の断面図Cに示すように、有色化合物23は、金属フィラー21の表面において、表面保護剤24が吸着していない部分に、官能基[X]を介して共有結合または配位結合などにより吸着する。表面保護剤24と金属フィラー21の表面との吸着は強固であり、有色化合物23はこれらと殆ど置換しない。分散剤25で保護されている部分には、有色化合物23が分散剤25と置き換わって吸着する。

0120

上述のようにして金属フィラー21の表面を表面保護剤24によって修飾することで、官能基[X]としてスルホ基、アミノ基、カルボキシル基、またはリン酸基などを有する有色化合物23で金属フィラー21を表面処理しても、シート抵抗の増加は抑止される。

0121

[効果]
以上説明した第2の実施形態の製造方法により、金属フィラー表面を表面保護剤24および有色化合物23により修飾した構成を有する透明導電膜12を、真空プロセスを用いることのない簡便な方法により、安価に製造することが可能になる。

0122

[変形例]
(変形例1)
上述した第3の実施形態に係る透明導電性素子の製造方法において、透明導電膜12をパターニングして電極パターンを形成する工程をさらに備えるようにしてもよい。パターニング方法としては、例えば、分散膜を乾燥又は硬化させた以降の工程で、第2の実施形態に係る透明導電性素子の製造方法におけるパターニングと同様に、分散膜または透明導電膜12をパターンエッチングする方法が挙げられる。この場合、分散膜または透明導電膜12における電極パターン以外の領域において、透明導電膜12を完全に除去する完全エッチングを行うのではなく、少なくとも金属フィラー21が分断されて絶縁状態となるように部分エッチングしてパターンニングしてもよい(図5−1の断面図B参照)。

0123

また、上述のパターニング方法に代えて、分散膜の形成工程において、例えば印刷法により予めパターニングされた分散膜を形成するようにしてもよい。印刷法としては、例えば、例えば、凸版印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、凹版印刷法、ゴム版印刷法、インクジェット法、スクリーン印刷法などを用いることができる。

0124

(変形例2)
上述した第3の実施形態に係る透明導電性素子の製造方法において、第1処理溶液および第2処理溶液に代えて、表面保護剤(チオール類、スルフィド類又はジスルフィド類)24と有色化合物23とを同一の溶媒に溶解した処理溶液を用いてもよい。これにより工程数の削減が可能となる。

0125

溶媒は表面保護剤24と有色化合物23とを溶解できればよく特に限定されるものではない。具体的に例示するならば、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、エタノール、水などが挙げられる。

0126

表面保護剤(チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類)24の濃度は、金属フィラー21の表面への該チオール類、スルフィド類又はジスルフィド類の吸着速度向上の観点から、0.01質量%以上が好ましい。ここで、「チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の濃度」とは、チオール類の濃度、スルフィド類の濃度及びジスルフィド類の濃度の合計値を意味する。有色化合物23の濃度は、金属フィラー表面への該染料の吸着速度向上の観点から、0.01質量%以上が好ましい。チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の濃度と有色化合物23の濃度との比(=「チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類の濃度」/「有色化合物23の濃度」)は、シート抵抗と反射Lの設計値に応じて0.001以上1000以下に適宜設定することが好ましい。濃度比が0.001よりも小さい場合、チオール類および/またはスルフィド類による保護効果不足し、シート抵抗が増大する。一方、濃度比が1000よりも大きい場合、有色化合物23が金属フィラー21の表面に吸着し難くなり、反射Lを下げられない傾向にある。

0127

なお、吸着処理の工程は、上述の第2の実施形態における表面保護剤24の吸着処理、または有色化合物23の吸着工程と同様とすることができる。また、乾燥工程も、上述の第2の実施形態における表面保護剤24の乾燥工程、または有色化合物23の乾燥工程と同様とすることができる。

0128

<4.第4の実施形態>
次に、透明導電性素子の製造方法の一例として、表面保護剤24(チオール類、スルフィド類又はジスルフィド類)と、有色化合物23とにより金属フィラー21の表面を表面修飾した後に、金属フィラー21の分散膜を成膜する方法について説明する。

0129

(分散液の調製)
まず、金属フィラー21の分散液に対して、表面保護剤24(チオール類、スルフィド類又はジスルフィド類)と有色化合物23とを添加し、分散液中の金属フィラー21の表面を表面保護剤24と有色化合物23とにより予め表面修飾する。表面保護剤24による保護効果を得るため、表面保護剤24を先に添加して金属フィラー21の表面を表面保護剤24で表面修飾した後に、有色化合物23を添加して金属フィラーの表面を表面保護剤24と有色化合物23で表面修飾することが好ましい。

0130

分散液に対する有色化合物23の濃度は、0.0001質量%以上0.1質量%以下が好ましい。0.0001質量%よりも少ない場合、反射L低減効果が不十分である。一方、0.1質量%よりも多い場合、分散液中で金属フィラー21が凝集する傾向にあり、作製される透明導電膜12におけるシート抵抗値や全光線透過率の劣化が引き起こされる。

0131

分散液における表面保護剤(チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類)24の濃度と有色化合物23の濃度との比は、シート抵抗と反射Lの設計値に応じて0.001以上1000以下に適宜設定することが好ましい。濃度比が0.001よりも小さい場合、表面保護剤24による保護効果が不足し、シート抵抗が増大する。一方、1000よりも大きい場合、有色化合物23が金属フィラー21の表面に吸着し難くなり、反射Lを下げられない傾向にある。ここで、表面保護剤(チオール類、スルフィド類及びジスルフィド類)24とは、チオール類の濃度、スルフィド類の濃度及びジスルフィド類の濃度の合計値を意味する。

0132

[分散膜の形成]
次に、上述したようにして調製した分散液を用いて、基材11上に分散膜を形成する。この分散膜は、有色化合物23と表面保護剤24により修飾された金属フィラー21が溶剤に分散している膜であり、必要に応じて未硬化の樹脂材料22も含まれている。このような分散膜の形成方法は特に限定されるものではないが、例示するならば、浸漬法や塗布法などが挙げられる。

0133

[分散膜の乾燥と硬化]
次に、基材11上に形成された分散膜中の溶剤を乾燥させて除去する。その後、未硬化の樹脂材料22の硬化処理を行う。これにより、有色化合物23と表面保護剤24で表面修飾された金属フィラー21が分散した透明導電膜12が得られる。なお、溶剤の乾燥による除去、および未硬化の樹脂材料22の硬化処理は、上述の第3の実施形態と同様である。その後、得られる透明導電膜12のシート抵抗値を下げるために、必要に応じてカレンダーによる加圧処理を施すようにしてもよい。以上により、目的とする透明導電性素子1が得られる。

0134

(その他)
上述の方法は、金属フィラー21に表面保護剤24及び有色材料23を反応させることにより、これらで修飾した金属フィラー21の分散液を調製し、この分散液に、必要に応じて未硬化の樹脂材料22を含有させ、この分散液を基材11に成膜して透明導電膜12を形成する方法であるが、この他、金属フィラー21、表面保護剤24、有色材料23、及び樹脂材料22を同時に含有する分散液を調製し、この分散液を基材11に成膜することにより透明導電膜を形成し、これをパターニングすることにより本発明の透明導電性素子1を製造してもよい。これらの場合に、樹脂材料22として感光性樹脂を使用してもよい。

0135

[効果]
第4の実施形態の製造方法では、第3の実施形態の製造方法と比較して製造工程を少なくすることができる。

0136

<5.第5の実施形態>
[情報入力装置の構成]
図7の断面図Aは、本技術の第5の実施形態に係る情報入力装置の一構成例を示す断面図である。図7の断面図Aに示すように、情報入力装置2は、表示装置3の表示面上に設けられる。情報入力装置2は、例えば貼合層51により表示装置3の表示面に貼り合わされている。貼合層51は、表示装置3の表示面と情報入力装置2の裏面との周縁部にのみ設けられるようにしてもよい。貼合層51としては、例えば、粘着ペースト粘着テープなどが用いられる。本明細書中では、指やペンなどで情報を入力するタッチ面情報入力面)側の面を「表面」と称し、それとは反対側の面を「裏面」と称する。

0137

(表示装置)
情報入力装置2が適用される表示装置3は特に限定されるものではないが、例示するならば、液晶ディスプレイ、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイプラズマディスプレイ(Plasma Display Panel:PDP)、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)ディスプレイ、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ(Surface-conduction Electron-emitter Display:SED)などの各種表示装置が挙げられる。

0138

(情報入力装置)
情報入力装置2は、いわゆる投影型静電容量方式タッチパネルであり、第1透明導電性素子1aと、この第1透明導電性素子1aの表面上に設けられた第2透明導電性素子1bとを備え、第1透明導電性素子1aと第2透明導電性素子1bとは貼合層52を介して貼り合わされている。

0139

また、必要に応じて、第2透明導電性素子1bの表面上に保護層(光学層)54をさらに備えるようにしてもよい。保護層54は、例えば、ガラスまたはプラスチックにより構成されるトッププレートなどである。保護層54と第2透明導電性素子1bとは、例えば、貼合層53を介して貼り合わされている。保護層54はこの例に限定されるものではなく、SiO2などのセラミックコートオーバーコート)とすることも可能である。

0140

(第1透明導電性素子)
図7の斜視図Bは、本技術の第2の実施形態に係る情報入力装置の一構成例を示す分解斜視図である。ここでは、第1透明導電性素子1aおよび第2透明導電性素子1bの面内において直交する2方向をX軸方向およびY軸方向と定義する。

0141

第1透明導電性素子1aは、基材11aと、基材11aの表面に設けられた透明導電膜12aとを備える。透明導電膜12aは、パターニングされており、X電極を構成している。第2透明導電性素子1bは、基材11bと、基材11bの表面に設けられた透明導電膜12bとを備える。透明導電膜12bは、パターニングされており、Y電極を構成している。

0142

X電極は、基材11aの表面においてX軸方向(第1方向)に延在されているのに対して、Y電極は、基材11bの表面においてY軸方向(第2方向)に向かって延在されている。したがって、X電極とY電極とは直交するように交差している。

0143

透明導電膜12aにより構成されるX電極は、複数のパッド部(第1単位電極体)42aと、複数のパッド部42a同士を連結する複数の連結部(第1連結部)42bとを備える。連結部42bは、X軸方向に延在されており、隣り合うパッド部42aの端部同士を連結する。パッド部42aと連結部42bとは、一体的に形成されている。

0144

透明導電膜12bにより構成されるY電極は、複数のパッド部(第2単位電極体)43aと、複数のパッド部43a同士を連結する複数の連結部(第2連結部)43bとを備える。連結部43bは、Y軸方向に延在されており、隣り合うパッド部43aの端部同士を連結する。パッド部43aと連結部43bとは、一体的に形成されている。

0145

情報入力装置2をタッチ面側から見た場合には、パッド部42aおよびパッド部43aが重ならず情報入力装置2の一主面に敷き詰められて細密充填された状態として見えるように、X電極およびY電極は構成されていることが好ましい。これにより、情報入力装置2のタッチ面の面内における反射率をほぼ等しくすることができるからである。

0146

ここでは、X電極およびY電極が、所定形状を有する複数のパッド部(単位電極体)42a、43aを直線状に連結した形状を有する構成について説明したが、X電極およびY電極の形状はこの例に限定されるものではない。例えば、X電極およびY電極の形状としてストライプ状(直線状)などを採用することも可能である。
第1透明導電性素子1aおよび第2透明導電性素子1bの上記以外の点は、第2の実施形態に係る透明導電性素子1と同様である。

0147

[効果]
第5の実施形態に係る情報入力装置2では、X電極およびY電極として、第2の実施形態で説明した光の乱反射が防止された透明導電膜12を用いている。これにより、パターン形成されたX電極およびY電極が外光の乱反射によって視認されることを防止できる。またこのような情報入力装置2を表示装置3の表示面上に配置した場合、情報入力装置2に設けたX電極およびY電極で外光が乱反射することによる、黒表示の際の黒浮きを防止した表示が可能である。

0148

なお、本技術は、上述した構成の情報入力装置2に限定されることはなく、透明導電膜12を備えた構成の情報入力装置に広く適用可能であり、例えば抵抗膜方式タッチパネルであってもよい。このような構成であっても、第5の実施形態の情報入力装置2と同様の効果を得ることができる。

0149

[変形例]
(変形例1)
図8の断面図Aは、第1の変形例に係る情報入力装置の一構成例を示している。第1透明導電性素子1aは、基材11aと、この基材11aの表面に設けられた透明導電膜12aとを備える。第2透明導電性素子1bは、保護層54と、この保護層54の裏面に設けられた透明導電膜12bとを備える。これらの第1透明導電性素子1aと第2透明導電性素子1bとは、貼合層53を介して互いの透明導電膜12a、12bが対向するようにして貼り合わされている。

0150

(変形例2)
図8の断面図Bは、第2の変形例に係る情報入力装置の一構成例を示している。透明導電性素子1は、基材11aと、基材11aの裏面に設けられた透明導電膜12aと、基材11aの表面に設けられた透明導電膜12bとを備える。透明導電性素子1と保護層54とは貼合層53を介して貼り合わされている。

0151

(変形例3)
図9の断面図Aは、第3の変形例に係る情報入力装置の一構成例を示している。透明導電性素子1は、保護層54と、保護層54の裏面に直接的に設けられた電極パターン部55とを備える。電極パターン部55は、X電極である透明導電膜12aとY電極である透明導電膜12bとを備える。これらの透明導電膜12aと透明導電膜12bとが保護層54の裏面に直接的に形成されている。X電極である透明導電膜12aとY電極である透明導電膜12bとが絶縁層を介して積層された構成としてもよい。

0152

(変形例4)
図9の断面図Bは、第4の変形例に係る表示装置の一構成例を示している。表示装置3は、液晶パネルなどの表示パネル部4と、表示パネル部4の表面に設けられたカバーガラスなどのカバー層56と、カバー層56の表面に設けられた電極パターン部55と、電極パターン部の表面に設けられた偏光子57とを備える。また、偏光子57の表面には、貼合層53を介して保護層54が設けられている。電極パターン部55は、X電極である透明導電膜12aとY電極である透明導電膜12bとを備える。これらの透明導電膜12aと透明導電膜12bとがカバー層56の表面に直接的に形成されていてもよい。X電極である透明導電膜12aとY電極である透明導電膜12bとが絶縁層を介して積層された構成としてもよい。

0153

<6.第6の実施形態>
図10には、透明導電膜を用いた表示装置の要部断面図を示す。この図に示す表示装置61は、有機電界発光素子ELを用いたアクティブマトリックス型有機EL表示装置である。

0154

図10に示すように、表示装置61は、基板60上の各画素Pに、薄膜トランジスタTrを用いた画素回路と、これに接続された有機電界発光素子ELとが配列されたアクティブマトリックス型の表示装置61である。

0155

薄膜トランジスタTrが配列された基板60上は平坦絶縁膜63で覆われ、この上部には平坦化絶縁膜63に設けた接続孔を介して薄膜トランジスタTrに接続された画素電極65が配列形成されている。画素電極65は、陽極(または陰極)を構成している。

0156

各画素電極65の周縁はウインドウ絶縁膜67で覆われて素子分離されている。素子分離された各画素電極65上は、各色の有機発光機能層69r、69g、69bで覆われ、さらにこれらを覆う共通電極71が設けられている。各有機発光機能層69r、69g、69bは、少なくとも有機発光層を備えた積層構造からなる。これらを覆う共通電極71は、各有機発光機能層69r、69g、69bに接する層が、例えば陰極(または陽極)として形成されている。また共通電極71は、全体としては各有機発光機能層69r、69g、69bで発生した発光光を取り出す光透過電極として形成されていることとする。このような共通電極71の少なくとも一部の層に、第2の実施形態に係る透明導電膜12が用いられている。

0157

以上により、画素電極65と共通電極71との間に有機発光機能層69r、69g、69bが挟持された各画素P部分に、有機電界発光素子ELが形成される。なお、ここでの図示は省略したが、これらの有機電界発光素子ELが形成された基板60上には、さらに保護層が設けられ、接着剤を介して封止基板が貼り合わされて表示装置61が構成されている。

0158

[効果]
以上説明した第6の実施形態の表示装置61では、発光光の取り出し側である表示面側に設けた共通電極71として、第2の実施形態に係る透明導電膜12を備えている。これにより、各有機発光機能層69r、69g、69bで発生させた発光光を、共通電極71側から取り出す場合に、共通電極71での外光の乱反射による黒浮きが防止され、外光環境下においてもコントラストの高い表示が可能になる。

0159

なお、この表示装置61における表示面側には、第5の実施形態と同様に情報入力装置2を配置しても良く、この場合であっても第5の実施形態においてと同様の効果を得ることができる。

0160

<7.第7の実施形態>
図11図15には、第5の実施形態に係る情報入力装置2を備えた表示装置3、または第6の実施形態に係る表示装置61を、表示部に適用した電子機器の一例を示す。以下に、本技術の電子機器の適用例について説明する。

0161

図11は、本技術が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビ100は、フロントパネル102やフィルターガラス103などから構成される表示部101を含み、その表示部101として先に説明した表示装置を適用する。

0162

図12は、本技術が適用されるデジタルカメラを示す図であり、図12の斜視図Aは表側から見た図で、図12の斜視図Bは裏側から見た図である。本適用例に係るデジタルカメラ110は、フラッシュ用の発光部111、表示部112、メニュースイッチ113、シャッタータン114などを含み、その表示部112として先に説明した表示装置を適用する。

0163

図13は、本技術が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータ120は、本体121に、文字などを入力するとき操作されるキーボード122、画像を表示する表示部123などを含み、その表示部123として先に説明した表示装置を適用する。

0164

図14は、本技術が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラ130は、本体部131、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ132、撮影時のスタートストップスイッチ133、表示部134などを含み、その表示部134として先に説明した表示装置を適用する。

0165

図15は、本技術が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す正面図である。本適用例に係る携帯電話機140は、上側筐体141、下側筐体142、連結部(ここではヒンジ部)143、表示部144を含み、その表示部144として先に説明した表示装置を適用する。

0166

以上のような各電子機器であっても、表示部に第5の実施形態に係る表示装置3、または第6の実施形態に係る表示装置61を用いたことにより、外光環境下においてもコントラストの高い表示が可能になる。

0167

以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

0168

<実施例1〜4、比較例1〜3>
先ず、金属フィラーとして、銀ナノワイヤーを作製した。ここでは、文献(「ACS Nano」2010年,VOL.4,NO.5,p.2955-2963)を参照した既存の方法により、直径30nm、長さ10μmの銀ナノワイヤーを作製した。

0169

次に、作製した銀ナノワイヤーと共に下記の材料をエタノールに投入し、超音波を用いて銀ナノワイヤーをエタノールに分散させることで分散液を作製した。
銀ナノワイヤー:0.28質量%
アルドリッチ製ヒドロキシプロピルメチルセルロース(透明樹脂材料):0.83質量%
旭化成製デュラネートD101(樹脂硬化剤):0.083質量%
日東化成製ネオスタンU100(硬化促進触媒):0.0025質量%
エタノール(溶剤):98.8045質量%

0170

作製した分散液を、番手8のコイルバーで透明基材上に塗布して分散膜を形成した。銀ナノワイヤーの目付量は約0.05g/m2とした。透明基材としては、膜厚125μmのPET(東レ株式会社、U34)を用いた。次いで、大気中において80℃で2分間の加熱処理を行い、分散膜中の溶剤を乾燥除去した。さらに続けて大気中において150℃で30分間の加熱処理を行い、分散膜中の透明樹脂材料を硬化させた(比較例1)。

0171

更に、6−ヒドロキシ−1−ヘキサンチオール(アルドリッチ社)をN,N−ジメチルホルムアミドに0.25質量%になるように溶解させた。この溶液に、上記比較例1と同様にして作製した銀ナノワイヤーの分散膜を室温にて5分間浸漬させ、溶液中の6−ヒドロキシ−1−ヘキサンチオールを分散膜中の銀ナノワイヤーに吸着させた(比較例2)。

0172

次いで、染料としてLanyl Black BG E/C(株式会社岡本染料店)を用い、これをジメチルスルホキシドに0.25質量%になるように溶解させた。この溶液を80℃に加熱した中に、上記比較例2と同様に作製した、6−ヒドロキシ−1−ヘキサンチオールを吸着させた銀ナノワイヤーの分散膜を浸漬し、溶液中の染料を分散膜中の銀ナノワイヤーに吸着させる吸着処理を行うことにより、実施例1〜4の透明導電膜を得た。吸着処理時間(浸漬時間)は、実施例1では15分、実施例2では20分、実施例3では25分、実施例4では30分とした。

0173

なお、比較例3として、銀ナノワイヤーの分散膜に対して6−ヒドロキシ−1−ヘキサンチオールによる表面処理を行わずに、Lanyl Black BG E/Cの上記処理溶液に室温にて30分浸漬させ、この溶液中の染料を、上記比較例1と同様にして作製した銀ナノワイヤーの分散膜中の銀ナノワイヤーに吸着させる吸着処理を行うことにより透明導電膜を得た。

0174

<実施例5および6>
チオール類に1−ドデカンチオール(アルドリッチ社)を使用した。吸着処理条件は、実施例5では室温5分、実施例6では室温1分とした。染料にはLanyl Black BG E/C(株式会社岡本染料店)を用い、吸着処理条件は、実施例5および6ともに80℃30分とした。これ以外は実施例1と同様にして透明導電膜を得た。

0175

<実施例7および8、比較例4>
チオール類に1−ドデカンチオールを使用した。吸着処理条件は、実施例7および8ともに室温5分とした。染料にはIsolan Black NHF-S(株式会社岡本染料店)を用い、これ
をジメチルスルホキシドに0.25質量%になるように溶解させた。吸着処理条件は、実施例7は80℃30分、実施例8は80℃90分とした。これ以外は実施例1と同様にして透明導電膜を得た。

0176

比較例4として、比較例1の銀ナノワイヤーの分散膜に対して1−ドデカンチオールによる表面処理を行わずに、Isolan Black NHF-Sの上記処理溶液に80℃にて10分浸漬させ、溶液中の染料を分散膜中の銀ナノワイヤーに吸着させる吸着処理を行うことにより透明導電膜を得た。

0177

以上の実施例1〜8及び比較例1〜4で用いたチオール類と染料の種類及びそれらの処理条件を表1に示す。なお、表中の「官能基」は、各染料が有する、金属フィラーに吸着する官能基を示している。

0178

<参考例1〜10>
参考例1〜10においては、以下の染料を用いることとし、それぞれの染料をジメチルスルホキシドに0.25質量%になるように溶解させた。参考例1では染料としてNK−8990(株式会社林原生物化学研究所)を用いた。参考例2では染料としてRed AQ−LE(日本化薬株式会社)を用いた。参考例3では染料としてBlack TN200(日本化薬株式会社)を用いた。参考例4では染料としてBlue AQ−LE(日本化薬株式会社)を用いた。参考例5では染料としてBlack ECX300(日本化薬株式会社)を用いた。参考例6では染料としてBlue 2R−SF(日本化薬株式会社)を用いた。参考例7では染料として1,1'−フェロセンジカルボン酸(東京化成工業株式会社)を用いた。参考例8では染料としてLF1550(田岡化学工業株式会社)を用いた。参考例9では染料としてLF1420(田岡化学工業株式会社)を用いた。参考例10では染料としてSE−RPD(A) Yellow(住友化学株式会社)を用いた。

0179

参考例1〜10において、比較例1の銀ナノワイヤーの分散膜に対するチオール類及び/又はスルフィド類による表面処理は行わずに、上記処理溶液に80℃にて10分浸漬させ、溶液中の染料を分散膜中の銀ナノワイヤーに吸着させる吸着処理を行うことにより透明導電膜を得た。

0180

<実施例9>
初期混合)
先ず、金属ナノワイヤーとして、銀ナノワイヤーを作製した。ここでは、文献(「ACS Nano」2010年,VOL.4,NO.5,p.2955-2963)を参照した既存の方法により、直径30nm、長さ10μmの銀ナノワイヤーを作製した。

0181

次に、作製した銀ナノワイヤーと共に下記の材料をエタノールに投入し、超音波を用いて銀ナノワイヤーをエタノールに分散させることで分散液を作製した。

0182

次いで、作製した銀ナノワイヤーと共に下記の材料をエタノールに投入し、超音波を用いて銀ナノワイヤーをエタノールに分散させることで分散液を作製した。
銀ナノワイヤー:0.28質量%
6−ヒドロキシ−1−ヘキサンチオール(チオール類、アルドリッチ社):0.0002質量%
Lanyl Black BG E/C(染料、株式会社岡本染料店):0.002質量%
PVP K−30(分散剤、純正化学株式会社):0.2質量%
エタノール(溶剤):99.5178質量%

0183

作製した分散液を、番手8のコイルバーで透明基材上に塗布して分散膜を形成した。銀ナノワイヤーの目付量は約0.05g/m2とした。透明基材としては、膜厚125μmのPET(東レ株式会社、U34)を用いた。次いで、大気中において80℃で2分間の加熱処理を行い、分散膜中の溶剤を乾燥除去した。これにより、チオール類と染料とを吸着させた銀ナノワイヤーを、透明樹脂材料に分散させることなく透明基材上に集積させた透明導電膜を作製した。

0184

以上の参考例1〜10及び実施例9で用いたチール類と染料の種類及びそれらの処理条件を表2に示す。なお、表中の「官能基」は、各染料が有する、金属フィラーに吸着する官能基を示している。

0185

<評価>
以上の実施例1〜9、比較例1〜4および参考例1〜10で作製した透明導電膜について、A)全光線透過率[%]、B)HAZE、C)黒浮き、D)シート抵抗値[Ω/□]、E)反射L値を評価した。各評価は、次のように行った。各評価結果を表3及び表4に示す。

0186

<A)全光線透過率の評価>
HM−150(商品名;(株)上色彩技術研究所製)を用いてJIS K7361に従って評価した。

0187

<B)HAZEの評価>
HM−150(商品名;(株)村上色彩技術研究所製)を用いてJIS K7136に従って評価した。

0188

<C)黒浮きの評価>
比較例1以外については、吸着処理を施した部分(処理部)に隣接して、吸着処理を施していない部分(未処理部)を形成した。処理部と未処理部が形成された分散膜(ワイヤー層)側に黒テープを貼った状態で透明基材側からの目視し、黒浮きの発生を以下の○、△、×の三段階で評価した。
○:処理部と非処理部の境目がすぐに判断でき、処理部は黒浮き低減
△:処理部と非処理部の境目がわかりにくいが、処理部は黒浮き低減
×:処理部と非処理部の境目がわからず、処理部は黒浮きあり
尚、比較例1は比較例1以外の未処理部と同等である。すなわち、比較例1以外についての三段階評価は、比較例1を基準とした評価である。

0189

<D)シート抵抗値の評価>
EC−80P(商品名;ナプソン株式会社)を用い、測定プローブを分散膜(ワイヤー層)側に接触させて評価した。

0190

<E)反射L値の評価>
反射L値は、黒浮き評価で使用したサンプルを用いて、JIS Z8722に従い、エックスライト社製カラーi5で評価した。

0191

0192

0193

0194

0195

実施例1〜4、比較例1〜3の結果より、染料の添加によるシート抵抗の増加を、6−ヒドロキシ−1−ヘキサンチオールが抑制する効果が確認された。更に、実施例5および6の結果より、1−ドデカンチオールもシート抵抗増抑止効果を示した。また、1−ドデカンチオールによる吸着処理時間が長いほど、シート抵抗増抑止効果が優れることが確認された。実施例7および8、比較例4の結果より、1−ドデカンチオールは染料Isolan Black NHF-Sに対してもシート抵抗増抑止効果を示すことが確認された。実施例9の結果より、初期混合の手法によっても、6−ヒドロキシ−1−ヘキサンチオールのシート抵抗増抑止効果が確認された。

0196

(考察)
染料(有色化合物)による表面処理で透明導電膜の抵抗が増大する現象には、染料が金属ナノワイヤー表面に吸着する際、染料と金属との組合せによっては、金属と染料に錯体が形成されることが関与していると推察される。

0197

<実施例10>
樹脂材料として感光性樹脂を使用し、次のように透明導電膜がパターニングされている透明導電性素子を製造した。
先ず、実施例1と同様にして直径30nm、長さ10μmの銀ナノワイヤー[1]を作製した。

0198

次に作製した銀ナノワイヤー[1]と次の材料から銀ナノワイヤー[1]の分散液を調製した。
銀ナノワイヤー[1]:0.11質量%
東洋合成工業製感光基アジド含有ポリマー(平均重量分子量10万):0.272質量%
有色化合物(岡本染料店製Lany1 Black BG E/C):0.0027質量%
チオール化合物(東京化成工業製2-アミノエタンチオール):0.0003質量%
水:89.615質量%
エタノール:10質量%

0199

調製した分散液を、番手8のコイルバーで透明基材上に塗布して分散膜を形成した。銀ナノワイヤーの目付量は約0.02g/m2とした。透明基材としては、膜厚100μmのPET(東レ製ルミラー@U34)を用いた。
次いで、大気中において80℃で3分間の加熱処理を行い、分散膜中の溶剤を乾燥除去した。塗膜にフォトマスク(図16参照)をソフトコンタクトし、東ライテックアライメント露光装置を用いて積算光量10mJの紫外線を照射し、露光部を硬化した。

0200

次に100mLの20質量%酢酸水溶液をシャワー状に吹きかけ、非露光部を除去し、現像した。その後、カレンダ処理(ニップ幅1mm、荷重4kN、速度1m/min)を行った。

0201

<実施例11、12>
有色化合物として、岡本染料店製Lany1 Black BG E/Cの代わりに、シンコー製DENを用いる(実施例11)、もしくは田岡化学工業製LA1920を用いて(実施例12)、実施例10の手順で透明導電性素子を製造した。

0202

<実施例13、14>
照射時の積算光量を1mJもしくは5000mJに変更したこと以外は、実施例10の手順で透明導電性素子を製造した。

0203

<実施例15>
実施例10で用いた東洋合成工業製感光基アジド含有ポリマー(平均重量分子量10万)に代えて、東洋合成工業製感光基アジド含有ポリマー(平均重量分子量2万5千)を用いて実施例10と同様の手順で透明導電性素子を製造した。

0204

<実施例16>
実施例1と同様の銀ナノワイヤー[1]と次の材料から、銀ナノワイヤーの分散液を調製した。
銀ナノワイヤー[1]:0.11質量%
機能性オリゴマーサートマー製CN9006):0.176質量%
ペンタエリスリトールトリアクリレート(トリエステル37%)(新中村化学工業製A−TMM−3):0.088質量%
重合開始剤(BASF製イルガキュア184):0.008質量%
有色化合物(岡本染料店製Lany1 Black BG E/C :0.0027質量%
チオール化合物(東京化成工業製2-アミノエタンチオール):0.0003質量%
IPA:96.615質量%
DAA:3質量%

0205

調製した分散液を用いて、実施例10と同様に透明導電性素子を作製した。ただし、紫外線照射の積算光量を800mJとし、現像液として、20wt%酢酸水溶液に代えてIPAを使用した。

0206

<比較例5>
実施例1と同様の銀ナノワイヤー[1]と次の材料から銀ナノワイヤーの分散液を調製した。この分散液は有色化合物を含有していない。
銀ナノワイヤー[1]:0.11質量%
東洋合成工業製感光基アジド含有ポリマー(平均重量分子量10万):0.272質量%
水:89.618質量%
エタノール:10質量%

0207

調製した分散液を用いて、実施例10と同様に透明導電性素子を作製した。

0208

<評価>
実施例11〜17及び比較例5で得た透明導電性素子について、(A)全光線透過率[%]、(B)ヘイズ値、(C)シート抵抗値[Ω/□]、(D)反射L値、(E)密着性、(F)解像性、(G)比視認性を次のように評価した。これらの結果を表5に示す。

0209

(A)全光線透過率実施例1と同様
(B)ヘイズ値実施例1と同様
(C)シート抵抗値の評価
MCP—T360(商品名;(株) 三菱化学アナリテック製)を用いて評価した。
(D)反射L値実施例1と同様

0210

(E)密着性
JIS K5400の碁盤目(1mm間隔X100マスセロハンテープ(ニチバン株式会社製 CT24)剥離試験により評価した。

0211

(F)解像性
KEYENCE製VHX−1000を用いて暗視野、100〜1000倍の倍率で、次の評価基準により評価した。
解像性の評価基準
◎:塗膜面内で無作為に5点スポットを選択し、選択した5点のスポットすべてにおいて、電極パターンの25μmのライン幅がフォトマスク設定値と比較して誤差範囲が±10%以内の場合
○:上記誤差範囲が±20%以内の場合
×:上記誤差範囲が±20%を超える場合

0212

(G)非視認性
対角3.5インチの液晶ディスプレイ上に、粘着シートを介して透明導電性素子の透明導電膜側の面が画面と対向するように貼り合わせた。次に、透明導電性素子の基材(PETフィルム)側に、粘着シートを介してARフィルムを貼り合わせた。その後、液晶ディスプレイを黒表示し、表示面を目視により観察し、次の基準で非視認性を評価した。
非視認性の評価基準
◎:どの角度から見てもパターンを全く視認できない
○:パターンが非常に視認しにくいが、角度によっては視認可能
×:視認可能

0213

0214

表5から、実施例10〜16の現像性は良好で、視認性も良好であった。代表例として図17−1、図17−2に実施例10の光学顕微鏡画像を示す。図17−1、図17−2に示されているように、実施例10ではライン幅25μmの電極パターンの実測値は、±10%以内の誤差範囲内に収まっている。実施例14、16では解像性が実施例10〜13、15と比較して低いが、その理由としては、実施例14では積算光量5000mJの光照射の際に非露光部に若干光が漏れたこと、もしくは反応の伝搬を起こしたことが考えられ、実施例16では、非露光部への反応の伝搬が考えられる。

0215

以上、本技術の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

0216

例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。

0217

また、上述の実施形態および実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。例えば、第1の実施形態における変形例1〜7のうちの2つ以上を組み合わせて用いることが可能である。

実施例

0218

また、上述の実施形態および実施例では、透明導電膜が基材の表面に設けられている構成を例として説明したが、基材を省略して透明導電膜単独で用いるようにしてもよい。

0219

1・・・透明導電性素子
11・・・基材
12・・・透明導電膜
21・・・金属フィラー
22・・・樹脂材料
23・・・有色化合物
24・・・表面保護剤
25・・・分散剤
31・・・オーバーコート層
32・・・アンカー層
33、34・・・ハードコート層
35、36・・・反射防止層

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