JP5201815B2 - 導電性膜の製造方法及び導電性膜製造用感光材料 - Google Patents
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Description
また上記用途に加えて、プリント基板などに用いられる導電膜及びその製造法にも関する。
また、透光性に関する要求レベルは、CRT用としては凡そ全可視光透過率が70%以上、PDP用としては全可視光透過率が80%以上であることが要求されており、さらに高い透明性が望まれている。
例えば、銀粉末からなるペーストを網目状に印刷して、銀メッシュを得る方法が開示されている例えば、特許文献1参照)。この方法で得られた銀メッシュは、印刷法によることから線幅が太く透過率が低下する等の問題があり、また、表面抵抗値が高く電磁波シールド能が小さい。このため、電磁波シールド能を高めるには得られた銀メッシュにメッキ処理を施す必要があった。
フォトリソグラフィー法を利用して銅箔をエッチング加工し、透明基体上に銅メッシュを形成する方法が提案されている例えば、特許文献3参照。)。この方法では、メッシュの微細加工が可能であるため、高開口率高透過率)のメッシュを作製することができ、強力な電磁波放出も遮蔽できるという利点を有する。しかし、その製造工程は非常に多くの工程を含み、これらを経て製造しなければならない間題点があった。
また、銅箔を用いることから、でき上がりのメッシュが黒色ではなく銅箔の色となることから、ディスプレイ機器における映像のコントラスト低下の原因となる問題があった。さらには、エッチング工法によるところから、格子模様の交点部が直線部分の線幅より太い問題があり、モアレの問題と関連して改善が要望されていた。
金属導電層を好ましく黒化する方法として、例えば黒化処理後に表面処理する方法例えば特開2006-191010)が提案されているが、メッキ、蒸着等で形成した導電層表面は、そのままでは粗く、黒化層厚みを厚くしたり、また光沢ムラ防止処理として表面処理が必要となる問題があった。
1960年代に、物理現像核に銀を沈着させる銀塩拡散転写法によって導電性を有する金属銀薄膜パターンを形成する方法が開示されている例えば、特許文献4参照)。
しかし、得られた導電性金属銀薄膜がCRTやPDPなどのディスプレイの画像表示面から放射される電磁波を、画像表示を妨害せずに、シールドできる可能性には触れられていない。
実際に、この方法によれば、10Ω/sq〜100KΩ/sqの銀薄膜が得られるが、この導電性レベルでは、PDPなどのディスプレー用途としては不十分である。さらに、高い透光性の面でも十分でなく、透光性と導電性との両立を果たすことができない。
したがって、上記銀塩拡散転写法をそのまま用いても、電子ディスプレイ機器における画像表示面から放出される電磁波をシールドするために好適な、光透過性と導電性とに優れた透光性電磁波シールド材料は得ることができなかった。
また製造工程は煩雑かつ複雑で、生産コストが高価になるという問題があり、またエッチング工程は廃液の処理等のため環境問題等にも課題を有する。
最近の配線の高密度化の要求から配線幅を狭ピッチにする必要から銅箔又は銅膜を薄くする必要があるが、薄くすればピンホールが悪化する。このように配線の高密度化とピンホールの両立が困難が困難な状況にある。また両面プリント基板では導電性を確保しようとしてスルーホールメッキ時間を長く取ると導体厚みが厚くなり屈曲性が損なわれ、導電性とフレキシブル性の両立が困難であった。
また従来の銀塩感材を用いた導電性金属銀パターンを形成する方法では、導電性と導線間の絶縁性の点において、プリント基板材料として利用するには不十分なものであった。
い透光性とを同時に得ること、及びプリント基板について高い導電性と高い絶縁性とを同時に得ること、を鋭意検討した結果、いずれも製造工程において平滑化処理を行うことによって導電性の顕著な増加が得られることを見出し、この現象を利用することによって上記2種の導電性膜の解決するべき課題が達せられることが解った。すなわち、以下の導電性膜の製造方法により本発明を完成するに至った。
〔2〕支持体上に銀塩乳剤を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀部と光透過性部を形成した後、カレンダーロールによる平滑化処理をすること特徴とする上記〔1〕記載の導電性膜の製造方法。
〔3〕支持体上に銀塩乳剤を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀部と絶縁性部を形成した後、カレンダーロールによる平滑化処理をすること特徴とする上記〔1〕記載の導電性膜の製造方法。
〔4〕前記現像処理後、カレンダーロールによる平滑化処理をするまでの間に還元水溶液に浸漬する工程を含むことを特徴とする上記〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
〔5〕前記カレンダーロールによる平滑化処理後、金属銀部の表面を黒化処理すること特徴とする上記〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
〔6〕前記黒化処理において使用する黒化処理液が、ニッケル、亜鉛、錫のいずれかを含むこと特徴とする上記〔5〕記載の導電性膜の製造方法。
〔7〕前記乳剤層におけるAg/バインダーの体積比率が1/2以上であることを特徴とする上記〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
〔8〕前記乳剤層におけるAg/バインダーの体積比率が1/1以上であることを特徴とする上記〔1〕〜〔7〕のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
〔9〕前記乳剤層が支持体の両面に設けられていることを特徴とする上記〔1〕〜〔8〕のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
〔10〕前記支持体が可撓性を有していることを特徴とする上記〔1〕〜〔9〕のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
〔11〕前記支持体がポリエチレンテレフタレート(PET)のフィルムであることを特徴とする上記〔1〕〜〔10〕のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
〔12〕前記支持体がポリイミドフィルムであることを特徴とする上記〔1〕〜〔10〕のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
〔13〕導電性膜が電磁波シールド性を有することを特徴とする上記〔1〕〜〔12〕のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
〔14〕上記〔1〕〜〔13〕のいずれか一項に記載の製造方法によって得られたことを特徴とする導電性膜。
〔15〕導電性膜が電磁波シールド膜であることを特徴とする上記〔14〕に記載の導電性膜。
〔16〕プリント基板材料として用いられることを特徴とする上記〔14〕又は〔15〕に記載の導電性膜。
本発明は、上記〔1〕〜〔16〕項に関するものであるが、その他の事項についても参考のために記載した。
(1)支持体上に銀塩乳剤を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀を形成した後、平滑化処理することを特徴とする導電性膜の製造方法。
(2)支持体上に銀塩乳剤を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀部と光透過性部を形成した後、平滑化処理をすること特徴とする上記(1)記載の導電性膜の製造方法。
(3)支持体上に銀塩乳剤を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀部と絶縁性部を形成した後、平滑化処理をすること特徴とする上記(1)記載の導電性膜の製造方法。
(4)前記処理後の金属銀部が銀及び、非導電性の高分子からなり、Ag/非導電性高分子の体積比が2/1以上であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(5)前記処理後の金属銀部が銀及び、非導電性の高分子からなり、Ag/非導電性高分子の体積比が3/1以上であることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(6)前記非導電性高分子の体積で50%以上がゼラチンであることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(7)前記現像処理後、平滑化処理するまでの間に還元剤水溶液に浸漬する工程を含むことを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(8)前記平滑化処理後、金属銀部の表面を黒化処理すること特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(9)前記黒化液が、ニッケル、亜鉛、錫のいずれかを含むこと特徴とする上記(1)〜(8)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(10)前記平滑化処理をカレンダーロールにより行うことを特徴とする上記(1)〜(9)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(11)前記カレンダー処理を線圧力980N/cm100kgf/cm)以上で行うことを特徴とする上記(1)〜(10)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(13)前記カレンダー処理を線圧力2940N/cm300kgf/cm)以上で行うことを特徴とする上記(1)〜(11)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(14)前記乳剤層におけるAg/バインダーの体積比率が1/2以上であることを特徴とする上記(1)〜(13)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(15)前記乳剤層におけるAg/バインダーの体積比率が1/1以上であることを特徴とする上記(1)〜(14)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(16)前記乳剤層におけるAg/バインダーの体積比率が2/1以上であることを特徴とする上記(1)〜(15)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(17)前記銀塩含有層中の銀塩乳剤がハロゲン化銀であることを特徴とする上記(1)〜(16)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(18)前記ハロゲン化銀が塩化銀を主体とすることを特徴とする上記(17)に記載の導電性膜の製造方法。
(19)前記ハロゲン化銀がロジウム化合物及び/又はイリジウム化合物を含有することを特徴とする上記(17)又は(18)に記載の導電性膜の製造方法。
(20)前記乳剤層が支持体の両面に設けられていることを特徴とする上記(1)〜(19)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(21)前記支持体が可撓性を有していることを特徴とする上記(1)〜(20)のいずれかに記載導電性膜の製造方法。
(22)前記支持体がポリエチレンテレフタレートPET) のフィルムであることを特徴
とする上記(1)〜(21)のいずれかに記載導電性膜の製造方法。
(23)前記支持体がポリイミドフィルムであることを特徴とする上記(1)〜(22)のいずれかに記載導電性膜の製造方法。
(24)前記乳剤層が実質的に最上層に配置され、前記乳剤層にマット剤、すべり剤、コロイダルシリカ、帯電防止剤の少なくともいずれか1種を含有することを特徴とする上記(1)〜(23)のいずれかに記載導電性膜の製造方法。
(25)上記(1)〜(24)のいずれかの組み合わせからなることを特徴とする導電性膜の製造方法。
(26)前記露光がレーザービームによる走査露光方式で行われることを特徴とする上記(1)〜(25)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(27)前記露光がフォトマスクを介して行われることを特徴とする上記(1)〜(26)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(28)前記銀塩含有層の現像処理で用いられる現像液が画質向上剤を含有することを特徴とする上記(1)〜(27)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(29)前記銀塩含有層の現像処理で用いられる現像液がリス現像液であることを特徴とする上記(1)〜(28)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(30)前記現像処理後の露光部に含まれる金属銀の質量が、露光前の前記露光部に含まれていた銀の質量に対して50質量%以上の含有率であることを特徴とする上記(1)〜(29)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(31)前記銀塩含有層の現像処理後の階調が4.0を超えることを特徴とする上記(1)〜(30)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(32)前記光透過性部が実質的に物理現像核を有しないことを特徴とする上記(1)〜(31)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法。
(33)上記(1)〜(32)のいずれかに記載の製造方法によって得られたことを特徴とする導電性膜。
(34)導電性膜が電磁波シールド膜であることを特徴とする上記(33)に記載の導電性膜。
(35)導電性膜がプリント配線基板であることを特徴とする上記(33)に記載の導電性膜。
(36)支持体上に密度8.0g/cm3〜10.5g/cm3である銀を含む金属細線パターンを有することを特徴とする上記(33)〜(35)に記載の導電性膜。
(37)前記金属細線パターンの厚みが0.5μ〜5μであることを特徴とする上記(33)〜(36)記載の導電性膜。
(38)上記(1)〜(32)のいずれかに記載の導電性膜の製造方法により得られることを特徴とする導電性金属部及光透過性部を有する透光性電磁波シールド膜。
(39)前記導電性金属部の形状がメッシュ状であることを特徴とする上記(38)に記載の透光性電磁波シールド膜。
(40)前記導電性金属部開口率が85%以上であることを特徴とする上記(38)又は(49) に記載の透光性電磁波シールド膜。
(41)前記導電性金属部の線幅が0.1μm以上18μm未満であることを特徴とする上記(38)〜(40)のいずれかに記載の透光性電磁波シールド膜。
(42)前記導電性金属部の線幅が0.1μm以上14μm未満であることを特徴とする上記(38)〜(41)のいずれかに記載の透光性電磁波シールド膜。
(43)前記導電性金属部の線幅が0.1μm以上10μm未満であることを特徴とする上記(38)〜(42)のいずれかに記載の透光性電磁波シールド膜。
(44)前記導電性金属部の線幅が0.1μm以上7μm未満であることを特徴とする上記(38)〜(43)のいずれかに記載の透光性電磁波シールド膜。
(45)上記(1)〜(32)のいずれかの製造方法により得られることを特徴とする、導電性金属部及び絶縁性部を有するプリント基板。
(46)前記導電性金属部の線幅が0.1μm以上18μm未満であることを特徴とする上記45)に記載のプリント基板。
(47)前記導電性金属部の線幅が0.1μm以上14μm未満であることを特徴とする上記(45)又は(46)に記載のプリント基板。
(48)前記導電性金属部の線幅が0.1μm以上10μm未満であることを特徴とする上記(45)〜(47)のいずれかに記載のプリント基板。
(49)前記導電性金属部の線幅が0.1μm以上7μm未満であることを特徴とする上記(45)〜(48)のいずれかに記載のプリント基板。
(50)支持体上に金属細線パターンを有し、且つ該金属細線パターンが平滑処理されていることを特徴とする導電性膜。
(51)該金属細線パターンが密度8.0g/cm3〜10.5g/cm3 である銀を含むことを特徴とする上記(50)に記載の導電性膜。
(52)該金属細線パターンの厚みが0.5μm〜5μmであることを特徴とする上記50)または51)に記載の導電性膜。
(53)該金属細線パターンの線幅が0.1μm〜18μmであることを特徴とする上記(50)〜(52)のいずれかにに記載の導電性膜。
なお、本明細書において「〜」は、その前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味として使用される。
[支持体]
本発明の製造方法に用いられる感光材料の支持体としては、プラスチックフィルム、プラスチック板、およびガラス板などを用いることができる。
上記プラスチックフィルムおよびプラスチック板の原料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、およびポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、EVAなどのポリオレフィン類;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル系樹脂;その他、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)などを用いることができる。
本発明におけるプラスチックフィルムおよびプラスチック板は、単層で用いることもできるが、2層以上を組み合わせた多層フィルムとして用いることも可能である。
またアルミなどの金属箔支持体を用いることもできる。
本発明の製造方法に用いられる感光材料は、支持体上に、光センサーとして銀塩乳剤を含む乳剤層(銀塩含有層)を有する。銀塩含有層は、銀塩のほか、バインダー、溶媒等を含有することができる。また、疑義がない場合には、銀塩乳剤を含む乳剤層(あるいは銀塩含有層)を単に「乳剤層」と呼ぶこともある。
また好ましくは、乳剤層は実質的に最上層に配置されている。ここで、「乳剤層が実質的に最上層である」とは、乳剤層が実際に最上層に配置されている場合のみならず、乳剤層の上に設けられた層の総膜厚が0.5μm以下であることを意味する。乳剤層の上に設けられた層の総膜厚は、好ましくは0.2μm以下である。
乳剤層には、銀塩のほか、必要に応じて、染料、バインダー、溶媒等を含有することができる。以下、乳剤層に含まれる各成分について説明する。
<染料>
感光材料には、少なくとも乳剤層に染料が含まれていてもよい。該染料は、フィルター染料として若しくはイラジエーション防止その他種々の目的で乳剤層に含まれる。上記染料としては、固体分散染料を含有してよい。本発明に好ましく用いられる染料としては、特開平9−179243号公報記載の一般式FA)、一般式FA1)、一般式FA2)、一般式FA3)で表される染料が挙げられ、具体的には同公報記載の化合物F1〜F34が好ましい。また、特開平7−152112号公報記載のII−2)〜II−24)、特開平7−152112号公報記載のIII−5)〜III−18)、特開平7−152112号公報記載のIV−2)〜IV−7)等も好ましく用いられる。
本発明で用いられる銀塩としては、ハロゲン化銀などの無機銀塩および酢酸銀などの有機銀塩が挙げられる。本発明においては、光センサーとしての特性に優れるハロゲン化銀を用いることが好ましい。
本発明においては、光センサーとしての特性に優れるハロゲン化銀を用いることが好ましく、ハロゲン化銀に関する銀塩写真フィルムや印画紙、印刷製版用フィルム、フォトマスク用エマルジョンマスク等で用いられる技術は、本発明においても用いることができる。
尚、ハロゲン化銀粒子の球相当径とは、粒子形状が球形の同じ体積を有する粒子の直径である。
ハロゲン化銀粒子は内部と表層が均一な相からなっていても異なっていてもよい。また粒子内部或いは表面にハロゲン組成の異なる局在層を有していてもよい。
また、銀粒子の形成方法としては、粒子を銀イオン過剰の下において形成させる方法いわゆる逆混合法)を用いることもできる。さらに、同時混合法の一つの形式としてハロゲン化銀の生成される液相中のpAgを一定に保つ方法、すなわち、いわゆるコントロールド・ダブルジェット法を用いることもできる。
またアンモニア、チオエーテル、四置換チオ尿素等のいわゆるハロゲン化銀溶剤を使用して粒子形成させることも好ましい。係る方法としてより好ましくは四置換チオ尿素化合物であり、特開昭53−82408号、同55−77737号各公報に記載されている。好ましいチオ尿素化合物はテトラメチルチオ尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジンチオンが挙げられる。ハロゲン化銀溶剤の添加量は用いる化合物の種類および目的とする粒子サイズ、ハロゲン組成により異なるが、ハロゲン化銀1モルあたり10-5〜10-2モルが好ましい。
また、粒子サイズを均一にするためには、英国特許第1,535,016号公報、特公昭48−36890号公報、同52−16364号公報に記載されているように、硝酸銀やハロゲン化アルカリの添加速度を粒子成長速度に応じて変化させる方法や、英国特許第4,242,445号公報、特開昭55−158124号公報に記載されているように水溶液の濃度を変化させる方法を用いて、臨界飽和度を越えない範囲において早く銀を成長させることが好ましい。本発明における乳剤層の形成に用いられるハロゲン化銀乳剤は単分散乳剤が好ましく、{粒子サイズの標準偏差)/平均粒子サイズ)}×100で表される変動係数が20%以下、より好ましくは15%以下、最も好ましくは10%以下であることが好ましい。
また、高感度化のためにはK4〔FeCN)6〕やK4〔RuCN)6〕、K3〔CrCN)6〕のごとき六シアノ化金属錯体のドープが有利に行われる。
これらのロジウム化合物は、水或いは適当な溶媒に溶解して用いられるが、ロジウム化合物の溶液を安定化させるために一般によく行われる方法、すなわち、ハロゲン化水素水溶液例えば塩酸、臭酸、フッ酸等)、或いはハロゲン化アルカリ例えばKCl、NaCl、KBr、NaBr等)を添加する方法を用いることができる。水溶性ロジウムを用いる代わりにハロゲン化銀調製時に、あらかじめロジウムをドープしてある別のハロゲン化銀粒子を添加して溶解させることも可能である。
上記ルテニウム化合物としては、ヘキサクロロルテニウム、ペンタクロロニトロシルルテニウム、K4〔RuCN)6〕等が挙げられる。
上記鉄化合物としては、ヘキサシアノ鉄II)酸カリウム、チオシアン酸第一鉄が挙げられる。
〔ML6〕‐n
ここで、MはRu、またはOsを表し、nは0、1、2、3または4を表す。)
この場合、対イオンは重要性を持たず、例えば、アンモニウム若しくはアルカリ金属イオンが用いられる。また好ましい配位子としてはハロゲン化物配位子、シアン化物配位子、シアン酸化物配位子、ニトロシル配位子、チオニトロシル配位子等が挙げられる。以下に本発明に用いられる具体的錯体の例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Br5〕-2、〔OsCl6〕-3、〔OsCl5NO)〕-2、〔OsNO)CN)5〕-2、〔OsNS)Br5〕-2、〔OsCN)6〕-4、〔OsO)2CN)5〕-4。
このようなハロゲン化銀粒子は、ハロゲン化銀粒子を形成する途中でPdを添加することにより作製することができ、銀イオンとハロゲンイオンとをそれぞれ総添加量の50%以上添加した後に、Pdを添加することが好ましい。またPdII)イオンを後熟時に添加するなどの方法でハロゲン化銀表層に存在させることも好ましい。
このPd含有ハロゲン化銀粒子は、物理現像や無電解メッキの速度を速め、所望の電磁波シールド材の生産効率を上げ、生産コストの低減に寄与する。Pdは、無電解メッキ触媒としてよく知られて用いられているが、本発明では、ハロゲン化銀粒子の表層にPdを偏在させることが可能なため、極めて高価なPdを節約することが可能である。
使用するPd化合物の例としては、PdCl4や、Na2PdCl4等が挙げられる。
乳剤層には、銀塩粒子を均一に分散させ、かつ乳剤層と支持体との密着を補助する目的でバインダーを用いることができる。本発明において上記バインダーとしては、非水溶性ポリマーおよび水溶性ポリマーのいずれもバインダーとして用いることができるが、水溶性ポリマーを用いることが好ましい。
上記バインダーとしては、例えば、ゼラチン、ポリビニルアルコールPVA)、ポリビニルピロリドンPVP)、澱粉等の多糖類、セルロースおよびその誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリサッカライド、ポリビニルアミン、キトサン、ポリリジン、ポリアクリル酸、ポリアルギン酸、ポリヒアルロン酸、カルボキシセルロース等が挙げられる。これらは、官能基のイオン性によって中性、陰イオン性、陽イオン性の性質を有する。
またゼラチンとしては石灰処理ゼラチンの他、酸処理ゼラチンを用いてもよく、ゼラチンの加水分解物、ゼラチン酵素分解物、その他アミノ基,カルボキシル基を修飾したゼラチンフタル化ゼラチン、アセチル化ゼラチン)を使用することができる。
上記乳剤層の形成に用いられる溶媒は、特に限定されるものではないが、例えば、水、有機溶媒例えば、メタノール等アルコール類、アセトンなどケトン類、ホルムアミドなどのアミド類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、酢酸エチルなどのエステル類、エーテル類等)、イオン性液体、およびこれらの混合溶媒を挙げることができる。
本発明の乳剤層に用いられる溶媒の含有量は、前記乳剤層に含まれる銀塩、バインダー等の合計の質量に対して30〜90質量%の範囲であり、50〜80質量%の範囲であることが好ましい。
本発明に係る感光材料は帯電防止剤を含有することが好ましく、乳剤層と反対側の支持体面上にコーティングするのが望ましい。
帯電防止層としては、表面抵抗率が25℃、25%RHの雰囲気下で1012Ω以下の導電性物質含有層を好ましく用いることができる。本発明に好ましい帯電防止剤として、下記の導電性物質を好ましく用いることができる。
特開平2−18542号公報第2頁左下13行目から同公報第3頁右上7行目に記載の導電性物質。具体的には、同公報第2頁右下2行目から同頁右下10行目に記載の金属酸化物、および同公報に記載の化合物P−1〜P−7の導電性高分子化合物。USP5575957号公報、特開平10−142738号公報段落番号0045〜0043及び特開平11−223901号公法段落番号0013〜0019に記載の針状の金属酸化物等を用いることができる。
また、感光材料の内部抵抗率は25℃25%RHの雰囲気下で1.0×107〜1.0〜1012Ωであることが好ましい。
本発明における感光材料に用いられる各種添加剤に関しては、特に制限は無く、例えば下記公報等に記載されたものを好ましく用いることができる。
上記造核促進剤としては、特開平6−82943号公報に記載の一般式I)、II)、III)、IV)、V)、VI)の化合物や、特開平2−103536号公報第9頁右上欄13行目から同第16頁左上欄10行目の一般式II−m)〜II−p)および化合物例II−1〜II−22、並びに、特開平1−179939号公報に記載の化合物が挙げられる。
上記分光増感色素としては、特開平2−12236号公報第8頁左下欄13行目から同右下欄4行目、同2−103536号公報第16頁右下欄3行目から同第17頁左下欄20行目、さらに特開平1−112235号、同2−124560号、同3−7928号、および同5−11389号各公報に記載の分光増感色素が挙げられる。
上記界面活性剤としては、特開平2−12236号公報第9頁右上欄7行目から同右下欄7行目、および特開平2−18542号公報第2頁左下欄13行目から同第4頁右下欄18行目に記載の界面活性剤が挙げられる。
上記カブリ防止剤としては、特開平2−103536号公報第17頁右下欄19行目から同第18頁右上欄4行目および同右下欄1行目から5行目、さらに特開平1−237538号公報に記載のチオスルフィン酸化合物が挙げられる。
上記ポリマーラテックスとしては、特開平2−103536号公報第18頁左下欄12行目から同20行目に記載のものが挙げられる。
上記酸基を有する化合物としては、特開平2−103536号公報第18頁右下欄6行目から同第19頁左上欄1行目に記載の化合物が挙げられる。
7)硬膜剤
上記硬膜剤としては、特開平2−103536号公報第18頁右上欄5行目から同第17行目に記載の化合物が挙げられる。
上記黒ポツ防止剤とは、未露光部に点状の現像銀が発生することを抑制する化合物であり、例えば、米国特許US第4956257号公報および特開平1−118832号公報に記載の化合物が挙げられる。
9)レドックス化合物
レドックス化合物としては、特開平2−301743号公報の一般式I)で表される化合物特に化合物例1ないし50)、同3−174143号公報第3頁ないし第20頁に記載の一般式R−1)、R−2)、R−3)、化合物例1ないし75、さらに特開平5−257239号、同4−278939号各公報に記載の化合物が挙げられる。
10)モノメチン化合物
上記モノメチン化合物としては、特開平2−287532号公報の一般式II)の化合物特に化合物例II−1ないしII−26)が挙げられる。
11)ジヒドロキシベンゼン類
特開平3−39948号公報第11頁左上欄から第12頁左下欄の記載、および欧州特許公開EP452772A号公報に記載の化合物が挙げられる。
上記の感光材料を用いて、導電性膜を製造する方法について説明する。
本発明の導電性膜の製造方法は、支持体上に銀塩乳剤を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理を施すことによって金属銀部と光透過性部または金属銀部と絶縁性部を形成した後、平滑化処理例えばカレンダー処理)することを特徴とする。
なお、本発明によって得られる導電性膜は、パターン露光によって金属が支持体上に形成されたものであるが、パターン露光は走査露光方式であっても面露光方式であってもよい。また金属部は露光部に形成される場合と、未露光部に形成される場合とがある。
パターンは、電磁波シールド膜の製造用にはメッシュ状のパターンであり、プリント基板の製造には、配線パターンであり、パターンの形状の更なる詳細は目的に応じて適宜調整することができる。
1)物理現像核を含まない感光性ハロゲン化銀黒白感光材料を化学現像又は熱現像して金属銀部を該感光材料上に形成させる態様。
2)物理現像核をハロゲン化銀乳剤層中に含む感光性ハロゲン化銀黒白感光材料を溶解物理現像して金属銀部を該感光材料上に形成させる態様。
3)物理現像核を含まない感光性ハロゲン化銀黒白感光材料と、物理現像核を含む非感光性層を有する受像シートを重ね合わせて拡散転写現像して金属銀部を非感光性受像シート上に形成させる態様。
上記1)の態様は、一体型黒白現像タイプであり、感光材料上に透光性電磁波シールド膜などの透光性導電性膜、あるいはプリント配線を有する導電性膜が形成される。得られる現像銀は化学現像銀又は熱現像であり、高比表面のフィラメントである点で後続するメッキ又は物理現像過程で活性が高い。
上記2)の態様は、露光部では、物理現像核近縁のハロゲン化銀粒子が溶解されて現像核上に沈積することによって感光材料上に透光性電磁波シールド膜や光透過性導電膜などの透光性導電性膜、あるいはプリント配線を有する導電性膜が形成される。これも一体型黒白現像タイプである。現像作用が、物理現像核上への析出であるので高活性であるが、現像銀は比表面は小さい球形である。
上記3)の態様は、未露光部においてハロゲン化銀粒子が溶解されて拡散して受像シート上の現像核上に沈積することによって受像シート上に透光性電磁波シールド膜や光透過性導電膜などの透光性導電性膜、あるいはプリント配線を有する導電性膜が形成される。いわゆるセパレートタイプであって、受像シートを感光材料から剥離して用いる態様である。
いずれの態様もネガ型現像処理および反転現像処理のいずれの現像を選択することもできる拡散転写方式の場合は、感光材料としてオートポジ型感光材料を用いることによってネガ型現像処理を行う態様も可能である)。
ここでいう化学現像、熱現像、溶解物理現像、及び拡散転写現像は、当業界で通常用いられている用語どおりの意味であり、写真化学の一般教科書、例えば菊地真一著「写真化学」共立出版社刊行)、C.E.K.Mees編「The Theory of Photographic Prosess, 第4版」等に解説されている。
本発明の製造方法では、支持体上に設けられた銀塩含有層の露光を行う。露光は、電磁波を用いて行うことができる。電磁波としては、例えば、可視光線、紫外線などの光、X線などの放射線等が挙げられる。さらに露光には波長分布を有する光源を利用してもよく、特定の波長の光源を用いてもよい。照射光のパターン化の形態としては、電磁波シールド膜の製造用にはメッシュ状のパターンであり、プリント基板の製造には、配線パターンである。
本発明の製造方法では、銀塩含有層を露光した後、さらに現像処理が施される。上記現像処理は、銀塩写真フィルムや印画紙、印刷製版用フィルム、フォトマスク用エマルジョンマスク等に用いられる通常の現像処理の技術を用いることができる。現像液については特に限定はしないが、PQ現像液、MQ現像液、MAA現像液等を用いることもできる。市販品としては、例えば、富士フィルム社処方のCN−16、CR−56、CP45X、FD−3、パピトールや、KODAK社処方のC−41、E−6、RA−4、Dsd−19、D−72などの現像液、またはそのキットに含まれる現像液を用いることができる。また、リス現像液を用いることもできる。リス現像液としては、KODAK社処方のD85などを用いることができる。
本発明の製造方法では、上記の露光および現像処理を行うことにより露光部にパターン状の金属銀部が形成されると共に、未露光部に後述する光透過性部が形成される。
また上記現像処理に続き、必要によりサンプルを水洗し、脱バインダー処理を行うことにより、好ましい導電性の高いフィルムを得ることができる。
本発明の製造方法では、現像処理後の金属銀部は、好ましくは酸化処理が行われる。酸化処理を行うことにより、例えば、光透過性部に金属が僅かに沈着していた場合に、該金属を除去し、光透過性部の透過性をほぼ100%にすることができる。
上記酸化処理としては、例えば、FeIII)イオン処理など、種々の酸化剤を用いた公知の方法が挙げられる。酸化処理は、銀塩含有層の露光および現像処理後に行うことができる。
現像処理後に還元水溶液に浸漬することで、好ましい導電性の高いフィルムを得ることができる。
還元水溶液としては、亜硫酸ナトリム水溶液、ハイドロキノン水溶液、パラフェニレンジアミン水溶液、シュウ酸水溶液などを用いることができ、水溶液PHは10以上とすることがさらに好ましい。
本発明の特徴である現像処理済みの金属部金属メッシュ状パターン部又は金属配線パターン部)に平滑処理を施したことであり、これによって金属部の導電性が顕著に増大し、高い電磁波シールド性と高い透光性とを同時に有し、且つ、メッシュ部が黒色の透光性電磁波シールド膜及び高い導電性と高い絶縁性とを同時に有する、ピンホールのないプリント基板が得られる。
平滑処理は例えばカレンダーロールにより行うことができる。カレンダーロールは通常1対のロールからなる。カレンダ処理に用いられるロールとして、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミドなどのなどのプラスチックロールまたは金属ロールが用いられる。特に両面乳剤塗布する場合は、金属ロール同士で処理することが好ましい。線圧力は好ましくは980N/cm(100kgf/cm)以上、さらに好ましくは1960N/cm(200kgf/cm)以上、さらに好ましくは2940N/cm(300kgf/cm)以上である。
カレンダーロールで代表される平滑処理の適用温度は10(温調なし)〜100℃が好ましく、より好ましい温度は、金属メッシュ状パターンや金属配線パターンの画線密度や形状、バインダー種によって異なるが、おおよそ10(温調なし)〜50の範囲にある。
以上に述べたように本発明の製造方法によって表面抵抗値が2.5Ω/sq以下という高い導電性を有する導電性膜を簡便で低コストで製造することができる。
(乳剤Aの調製)
・1液:
水 750ml
ゼラチン(フタル化処理ゼラチン) 20g
塩化ナトリウム 3g
1,3−ジメチルイミダゾリジン−2−チオン 20mg
ベンゼンチオスルホン酸ナトリウム 10mg
クエン酸 0.7g
・2液
水 300ml
硝酸銀 150g
・3液
水 300ml
塩化ナトリウム 38g
臭化カリウム 32g
ヘキサクロロイリジウム(III)酸カリウム(0.005% KCl 20%水溶液) 5ml
ヘキサクロロロジウム酸アンモニウム(0.001% NaCl 20%水溶液) 7ml
3液に用いるヘキサクロロイリジウム(III)酸カリウム(0.005% KCl 20%水溶液)およびヘキサクロロロジウム酸アンモニウム(0.001% NaCl20%水溶液)は、それぞれの錯体粉末をそれぞれKCl 20%水溶液、NaCl 20%水溶液に溶解し、40℃で120分間加熱して調製した。
・4液
水 100ml
硝酸銀 50g
・5液
水 100ml
塩化ナトリウム 13g
臭化カリウム 11g
黄血塩 5mg
乳剤Aの調製にて、1液のゼラチン量を8gとした他は、同じ条件で調製した乳剤を乳剤Bとした。
上記乳剤A、Bに増感色素(sd-1)5.7×10-4モル/モルAgを加えて分光増感を施した。さらにKBr3.4×10-4モル/モルAg、化合物(Cpd-3)8.0×10-4モル/モルAgを加え、良く混合した。
次いで1,3,3a,7-テトラアザインデン1.2×10-4モル/モルAg、ハイドロキノン1.2×10-2モル/モルAg、クエン酸3.0×10-4モル/モルAg、2,4-ジクロロ-6-ヒドロキシ-1,3,5-トリアジンナトリウム塩を90mg/m2、ゼラチンに対して15wt%の粒径10μmのコロイダルシリカ、水性ラテックス(aqL-6)を50mg/m2、ポリエチルアクリレートラテックスを100mg/m2、メチルアクリレートと2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸ナトリウム塩と2-アセトキシエチルメタクリレートのラテックス共重合体(重量比88:5:7)を100mg/m2、コアシェル型ラテックスコア:スチレン/ブタジエン共重合体重量比37/63)、シェル:スチレン/2-アセトキシエチルアクリレート(重量比84/16、コア/シェル比=50/50)を100mg/m2、ゼラチンに対し4wt%の化合物(Cpd-7)を添加し、クエン酸を用いて塗布液pHを5.6に調整した。
乳剤Aを用いて、上記のように調製した乳剤層塗布液をポリエチレンテレフタレート(PET)上にAg10.5g/m2、ゼラチン0.94g/m2になるように塗布し、その後乾燥させたものを塗布試料Aとした。
また乳剤Bを用いて、上記のように調製した乳剤層塗布液をポリエチレンテレフタレート(PET)上にAg10.5g/m2、ゼラチン0.33g/m2になるように塗布し、その後乾燥させたものを塗布試料Bとした。
PETにはあらかじめ表面親水化処理したものを用いた。
塗布試料Bは、乳剤層のAg/バインダー体積比率が4/1であり、本発明の導電性膜形成用感光材料にさらに好ましく用いられるAg/バインダー比率2/1以上に該当している。
次いで、乾燥させた塗布膜にライン/スペース=5μm/195μmの現像銀像を与えうる格子状のフォトマスクライン/スペース=195μm/5μm(ピッチ200μm)の、スペースが格子状であるフォトマスクを介して高圧水銀ランプを光源とした平行光を用いて露光し、下記の現像液で現像し、さらに定着液商品名:CN16X用N3X−R:(富士写真フィルム社製)を用いて現像処理を行った後、純水でリンスし、線幅および開口率の異なるサンプルaおよびbを得た。
塗布試料Aについて作成したものをA-a、A-b、塗布試料Bについて作成したものをB-a、B-bとした。
現像液1リットル中に、以下の化合物が含まれる。
ハイドロキノン 0.037mol/L
N−メチルアミノフェノール 0.016mol/L
メタホウ酸ナトリウム 0.140mol/L
水酸化ナトリウム 0.360mol/L
臭化ナトリウム 0.031mol/L
メタ重亜硫酸カリウム 0.187mol/L
上記のように現像処理したサンプルをカレンダー処理した。カレンダーロールは金属ロールからなり、線圧4900N/cm500kg/cm)をかけてローラー間にサンプルを通し、処理前後の表面抵抗を測定した。
サンプルA−aのカレンダー処理前をA−a-1(比較例1)、処理後をA−a-2実施例1)、
サンプルA−bのカレンダー処理前をA−b-1(比較例2)、処理後をA−b-2実施例2)とする。
サンプルBのカレンダー処理前をB−a-1(比較例3)、処理後をB−a-2(実施例3)とする。
次に、メッシュ状の銀画像が形成された透明フィルムに対して、下記組成の黒化メッキ液浴中で、カーボンを陽極電極として電気メッキを行った。
硫酸ニッケル6水塩 120g
チオシアン酸アンモニウム 17g
硫酸亜鉛7水塩 28g
硫酸ナトリウム 16g
純水を加えて 1L
pH5.0硫酸と水酸化ナトリウムで(pH調整)
メッキ条件
浴温:約30℃
時間:20秒
陰極電流密度:0.1〜0.2A/dm2 陰極(35mm×12cm)全体に対し、電流0.03A
サンプルB−a-2(実施例1)の、上記黒化処理サンプルをB−a-3(実施例4)とする。
−比較サンプルの作製−
従来知られている中で最も導電性が高く且つ光透過性の高い技術と比較すべく、前述の従来技術欄の「フォトグラフィー法を利用したエッチング加工銅メッシュ」の代表として、特開平10−41682号公報記載の金属メッシュを作製し、比較例4のサンプルとした。
このサンプルは特開平10−41682号公報の実施例と同様の実験を行って作製した。
尚、本発明のサンプルとメッシュ形状線幅、ピッチを一致させる為に、上記と同じピッチ200μmのフォトマスクを利用した。
また、前述の従来技術欄の「銀塩を利用した導電性銀形成法」である、物理現像核に銀を沈着させる銀塩拡散転写法の代表として特公昭42−23746号公報記載の金属メッシュの作製を行い、比較例5のサンプルとした。該サンプルは、特公昭42−23746号公報の実施例3に記載の方法と同様の方法で、親水化処理した透明なTAC(トリアセチルセルロース)支持体上に物理現像核層と感光層とを塗布し、ピッチ200μmのメッシュ状フォトマスクを介して露光を与え、DTR法による現像を行って作製した。
また、前述の従来技術欄の「銀ペーストを印刷したメッシュ」の代表として特開2000−13088号公報記載の金属メッシュの作製を行い、開口率の異なる比較例6および7のサンプルを作製した。
このようにして得られた、導電性金属部と光透過性部とを有する本発明のサンプルおよび比較例のサンプルの導電性金属部の線幅を測定して開口率を求め、更に表面抵抗値を測定した。尚、各測定には、光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡および低抵抗率計を用いた。
また、メッシュの金属部の色を目視評価し、黒色のものを「○」、褐色ないしグレーのものを「×」とした。更に、製造方法における工程数について、5以下の工程を有するものを「○」とし、5を超える工程を要するものを「×」と評価した。
また、膜強度の評価は以下のように行った。
メッシュ金属部が形成されている面側を0.1mmφのサファイヤ針を用いて1cm/秒の速さで引っかく。サファイヤ針の荷重を0〜100gに変化させ、傷がベースに到する時の荷重を以って膜強度の尺度にした。
◎: 引っかき傷が生じ始める荷重が80g以上
○: 引っかき傷が生じ始める荷重が50g以上80g未満
×: 引っかき傷が生じ始める荷重が20g以上50g未満
評価結果を、比較サンプルのデータと共に表1に示す。
これに対し、本発明のサンプル実施例1および2は、上記比較例に見られる問題点がなく、線幅が細く、開口率が大きく、更に、表面抵抗値が低い電磁波シールド能が高い。
さらに好ましい形態である、本発明サンプル実施例4はメッシュの金属部が黒色であることから、ディスプレイの画像への悪影響コントラスト低下が避けられる。また、製造時の工程数が短工程であった。
また更に判ったことには、本発明サンプルは膜強度が強く、取扱いの際にもメッシュ部の欠け、剥がれが起きにくく、品質信頼性の高いことがわかった。
Claims (16)
- 支持体上に銀塩乳剤を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀を形成した後、カレンダーロールにより線圧力2940N/cm(300kgf/cm)以上で平滑化処理することを特徴とする導電性膜の製造方法。
- 支持体上に銀塩乳剤を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀部と光透過性部を形成した後、カレンダーロールによる平滑化処理をすること特徴とする請求項1記載の導電性膜の製造方法。
- 支持体上に銀塩乳剤を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理することにより金属銀部と絶縁性部を形成した後、カレンダーロールによる平滑化処理をすること特徴とする請求項1記載の導電性膜の製造方法。
- 前記現像処理後、カレンダーロールによる平滑化処理をするまでの間に還元水溶液に浸漬する工程を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
- 前記カレンダーロールによる平滑化処理後、金属銀部の表面を黒化処理すること特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
- 前記黒化処理において使用する黒化処理液が、ニッケル、亜鉛、錫のいずれかを含むこと特徴とする請求項5記載の導電性膜の製造方法。
- 前記乳剤層におけるAg/バインダーの体積比率が1/2以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
- 前記乳剤層におけるAg/バインダーの体積比率が1/1以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
- 前記乳剤層が支持体の両面に設けられていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
- 前記支持体が可撓性を有していることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
- 前記支持体がポリエチレンテレフタレート(PET)のフィルムであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
- 前記支持体がポリイミドフィルムであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
- 導電性膜が電磁波シールド性を有することを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の導電性膜の製造方法。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の製造方法によって得られたことを特徴とする導電性膜。
- 導電性膜が電磁波シールド膜であることを特徴とする請求項14に記載の導電性膜。
- プリント基板材料として用いられることを特徴とする請求項14又は15に記載の導電性膜。
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