JP2012209232A - Conductive patterning material and touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性パターニング材料、及び該導電性パターニング材料を用いたタッチパネルに関する。 The present invention relates to a conductive patterning material and a touch panel using the conductive patterning material.
透明導電性材料は、タッチパネル、ディスプレイ用電極、電磁波シールド、有機ELディスプレイ用電極、無機ELディスプレイ用電極、電子パーパー、フレキシブルディスプレイ用電極、集積型太陽電池、表示素子、その他の各種デバイスに広く利用されており、電気、電子分野における部材として重要である。 Transparent conductive materials are widely used for touch panels, display electrodes, electromagnetic shielding, organic EL display electrodes, inorganic EL display electrodes, electronic paper, flexible display electrodes, integrated solar cells, display elements, and other various devices. It is important as a member in the electric and electronic fields.
近年、錫をドープした酸化インジウム(ITO)等の透明導電性材料の代わりに、透明性が高く、表面抵抗率が低く、導電性が良好な金属ナノワイヤーを含む透明導電層を有する透明導電膜が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
透明導電性材料を電子デバイスの透明電極として使用する場合は、パターン処理が不可欠である。このパターン形成工程において、透明電極が破損することなく、高い導電性を得るためには、耐久性が要求される。また、透明導電性材料をタッチパネルに使用する場合、タッチパネルは、操作面を手で触れたり、布で擦ったり、ペン先でなぞったりする頻度が高いため、操作面に擦傷がつきやすく、視認性が悪くなるという問題があり、表面硬度を高めることが強く求められている。
透明導電性材料からなる透明導電膜上にハードコート層を設けることも試みられているが(例えば、特許文献2参照)、ハードコート層を設ける場合、製造工程でクラックが発生することや、透明導電膜との密着性が悪いとハンドリング性が低くなるなどの問題がある。
In recent years, instead of a transparent conductive material such as indium oxide (ITO) doped with tin, a transparent conductive film having a transparent conductive layer including metal nanowires with high transparency, low surface resistivity, and good conductivity Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
Pattern processing is indispensable when using a transparent conductive material as a transparent electrode of an electronic device. In this pattern formation step, durability is required to obtain high conductivity without damaging the transparent electrode. In addition, when using a transparent conductive material for the touch panel, the touch panel is frequently touched by the hand, rubbed with a cloth, or traced with the pen tip. There is a problem that the surface hardness becomes worse, and it is strongly demanded to increase the surface hardness.
Although attempts have been made to provide a hard coat layer on a transparent conductive film made of a transparent conductive material (see, for example, Patent Document 2), when a hard coat layer is provided, cracks may occur in the manufacturing process, or transparent If the adhesiveness with the conductive film is poor, there is a problem such as low handling.
この問題に対し、硬度を高めた導電性組成物をコートした導電体として、ガラス基板に、シリカ微粒子を含有した導電性組成物をコートした導電体が提案されている(特許文献3参照)。
しかし、この提案の導電体は、表面抵抗率が104Ω/□以上であり、通電時に発生するジュール熱による断線を生じやすくなることや、配線の上流と下流とで電圧降下が生じ、タッチパネルに用いる際の面積が制限されるという問題がある。
In order to solve this problem, a conductor in which a glass substrate is coated with a conductive composition containing silica fine particles has been proposed as a conductor coated with a conductive composition with increased hardness (see Patent Document 3).
However, this proposed conductor has a surface resistivity of 10 4 Ω / □ or more, and is likely to cause disconnection due to Joule heat generated during energization, and a voltage drop occurs between the upstream and downstream of the wiring. There is a problem in that the area when used for is limited.
また、平均短軸径が0.1μm〜50μmの導電性繊維と、平均粒子径が0.4μm〜100μmのシリカ等の微粒子を含有する導電性組成物が提案されている(特許文献4参照)。
しかし、この提案の導電性組成物は、導電性繊維の平均短軸径及び微粒子の平均粒子径が大きいため、導電性繊維に起因する散乱が生じるため透明性に劣り、またヘイズ率が高くなるという問題がある。
In addition, a conductive composition containing conductive fibers having an average minor axis diameter of 0.1 μm to 50 μm and fine particles such as silica having an average particle diameter of 0.4 μm to 100 μm has been proposed (see Patent Document 4). .
However, since the proposed conductive composition has a large average minor axis diameter of conductive fibers and an average particle diameter of fine particles, scattering due to the conductive fibers occurs, resulting in poor transparency and a high haze ratio. There is a problem.
また、金属ナノワイヤーと、シリカ等の粒子と、を含有する透明導電膜を備えた透明導電膜付き基材が提案されている(特許文献5及び6参照)。
しかし、この提案の透明導電膜は、金属ナノワイヤーの平均短軸長さ(A)に対する屈折率制御用の粒子の平均粒径(B)の比(B/A)が小さい。このような透明導電膜は、表面抵抗率やヘイズ率が高く、更に表面硬度を高めることができないという問題がある。
Moreover, the base material with a transparent conductive film provided with the transparent conductive film containing metal nanowire and particle | grains, such as a silica, is proposed (refer patent documents 5 and 6).
However, this proposed transparent conductive film has a small ratio (B / A) of the average particle diameter (B) of the refractive index control particles to the average minor axis length (A) of the metal nanowires. Such a transparent conductive film has a problem that the surface resistivity and haze ratio are high and the surface hardness cannot be increased.
したがって、表面硬度が高く耐擦傷性に優れ、パターニング性が良好であり、高い透明性及び導電性を有し、ヘイズ率及び表面抵抗率が低い導電性パターニング材料、及び該導電性パターニング材料を有するタッチパネルの提供が求められているのが現状である。 Therefore, a conductive patterning material having high surface hardness, excellent scratch resistance, good patternability, high transparency and conductivity, low haze ratio and surface resistivity, and the conductive patterning material At present, the provision of touch panels is required.
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、表面硬度が高く耐擦傷性に優れ、パターニング性が良好であり、高い透明性及び導電性を有し、ヘイズ率及び表面抵抗率が低い導電性パターニング材料、及び該導電性パターニング材料を有するタッチパネルを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, the present invention provides a conductive patterning material having high surface hardness, excellent scratch resistance, good patternability, high transparency and conductivity, low haze and surface resistivity, and the conductivity. An object is to provide a touch panel having a patterning material.
前記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、以下のような知見を得た。即ち、平均短軸長さ50nm以下の金属ナノワイヤー及びシリカ微粒子を含有する導電層を有する導電性パターニング材料であって、前記シリカ微粒子の平均粒径Bnmと、前記金属ナノワイヤーの平均短軸長さAnmとの比(B/A)が、0.9以上5以下であり、前記導電層における、前記金属ナノワイヤーの含有量が0.01g/m2〜0.07g/m2である導電性パターニング材料は、表面硬度が高く耐擦傷性に優れ、パターニング性が良好であり、表面抵抗率が300Ω/□以下の高い透明性及び高い導電性を有し、ヘイズ率が2%以下と低く、表面抵抗率が低いことを知見し、本発明の完成に至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made extensive studies and as a result, obtained the following findings. That is, a conductive patterning material having a conductive layer containing metal nanowires having an average minor axis length of 50 nm or less and silica fine particles, the average particle diameter Bnm of the silica fine particles, and the average minor axis length of the metal nanowires is the ratio between Anm (B / a) is, is 0.9 to 5, in the conductive layer, a conductive amount of the metal nanowires is 0.01g / m 2 ~0.07g / m 2 The patterning material has high surface hardness, excellent scratch resistance, good patternability, high transparency with a surface resistivity of 300 Ω / □ or less and high conductivity, and a low haze ratio of 2% or less. The inventors have found that the surface resistivity is low, and have completed the present invention.
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 平均短軸長さ50nm以下の金属ナノワイヤー及びシリカ微粒子を含有する導電層を有する導電性パターニング材料であって、前記シリカ微粒子の平均粒径Bnmと、前記金属ナノワイヤーの平均短軸長さAnmとの比(B/A)が、0.9以上5以下であり、前記導電層における前記金属ナノワイヤーの含有量が0.01g/m2〜0.07g/m2であり、表面抵抗率が300Ω/□以下であり、ヘイズ率が2%以下であることを特徴とする導電性パターニング材料である。
<2> 比(B/A)が1.1以上4.5以下である前記<1>に記載の導電性パターニング材料である。
<3> シリカ微粒子の平均粒径が60nm以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載の導電性パターニング材料である。
<4> シリカ微粒子の平均粒径の下限値が(金属ナノワイヤーの平均短軸長さ−2)nmである前記<1>から<3>のいずれかに記載の導電性パターニング材料である。
<5> 導電層の平均厚みが0.01μm〜0.3μmである前記<1>から<4>のいずれかに記載の導電性パターニング材料である。
<6> 導電層の透過率が80%以上であり、かつ導電層の表面抵抗率が10Ω/□〜150Ω/□である前記<1>から<5>のいずれかに記載の導電性パターニング材料である。
<7> 前記<1>から<6>のいずれかに記載の導電性パターニング材料を有することを特徴とするタッチパネルである。
The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> A conductive patterning material having a conductive layer containing metal nanowires having an average minor axis length of 50 nm or less and silica fine particles, the average particle diameter Bnm of the silica fine particles, and the average minor axis of the metal nanowires ratio of the length Anm (B / a) is, is 0.9 to 5, the content of the metal nanowires in the conductive layer is 0.01g / m 2 ~0.07g / m 2 , A conductive patterning material having a surface resistivity of 300Ω / □ or less and a haze ratio of 2% or less.
<2> The conductive patterning material according to <1>, wherein the ratio (B / A) is 1.1 or more and 4.5 or less.
<3> The conductive patterning material according to any one of <1> to <2>, wherein the silica fine particles have an average particle size of 60 nm or less.
<4> The conductive patterning material according to any one of <1> to <3>, wherein the lower limit of the average particle size of the silica fine particles is (average minor axis length of metal nanowires −2) nm.
<5> The conductive patterning material according to any one of <1> to <4>, wherein an average thickness of the conductive layer is 0.01 μm to 0.3 μm.
<6> The conductive patterning material according to any one of <1> to <5>, wherein the transmittance of the conductive layer is 80% or more, and the surface resistivity of the conductive layer is 10Ω / □ to 150Ω / □. It is.
<7> A touch panel comprising the conductive patterning material according to any one of <1> to <6>.
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、表面硬度が高く耐擦傷性に優れ、パターニング性が良好であり、高い透明性及び導電性を有し、ヘイズ率及び表面抵抗率が低い導電性パターニング材料、及び該導電性パターニング材料を有するタッチパネルを提供することができる。 According to the present invention, the conventional problems can be solved, the object can be achieved, the surface hardness is high, the scratch resistance is excellent, the patterning property is good, and the transparency and conductivity are high. It is possible to provide a conductive patterning material having a low haze ratio and surface resistivity, and a touch panel having the conductive patterning material.
(導電性パターニング材料)
本発明の導電性パターニング材料は、平均短軸長さ50nm以下の金属ナノワイヤー及びシリカ微粒子を含有する導電層を少なくとも有し、更に、転写基材、クッション層を有することが好ましく、更に必要に応じて、感光層、防汚層、UVカット層、反射防止層等のその他の層を有する。また、最表面に保護フィルムを積層していてもよい。
(Conductive patterning material)
The conductive patterning material of the present invention preferably has at least a conductive layer containing metal nanowires having an average minor axis length of 50 nm or less and silica fine particles, and further preferably has a transfer substrate and a cushion layer. Depending on the situation, it has other layers such as a photosensitive layer, an antifouling layer, a UV cut layer, and an antireflection layer. Moreover, the protective film may be laminated | stacked on the outermost surface.
前記導電性パターニング材料の形状、構造、大きさなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記形状としては、膜状、シート状などが挙げられる。前記構造としては、単層構造、積層構造などが挙げられる。前記大きさとしては、用途等に応じて適宜選択することができる。
前記導電性パターニング材料は、可撓性を有し、透明であることが好ましく、前記透明には、無色透明の他、有色透明、半透明、有色半透明などが含まれる。
There is no restriction | limiting in particular about the shape, structure, size, etc. of the said conductive patterning material, According to the objective, it can select suitably, For example, a film | membrane form, a sheet form, etc. are mentioned as said shape. Examples of the structure include a single layer structure and a laminated structure. The size can be appropriately selected according to the application.
The conductive patterning material is flexible and preferably transparent, and the transparent includes colorless and transparent, colored transparent, translucent, colored translucent and the like.
<導電層>
前記導電層は、平均短軸長さ50nm以下の金属ナノワイヤーと、シリカ微粒子とを少なくとも含有し、更にバインダー、感光性化合物を含有することが好ましく、必要に応じて、更にその他の成分を含有する。
<Conductive layer>
The conductive layer preferably contains at least metal nanowires with an average minor axis length of 50 nm or less and silica fine particles, and further contains a binder and a photosensitive compound, and further contains other components as necessary. To do.
<<金属ナノワイヤー>>
前記金属ナノワイヤーは、平均短軸長さが50nm以下の金属ナノワイヤーである。本発明において、「ワイヤー」とは、中実構造の繊維のことを意味する。
<< Metal nanowires >>
The metal nanowire is a metal nanowire having an average minor axis length of 50 nm or less. In the present invention, “wire” means a fiber having a solid structure.
−形状−
前記金属ナノワイヤーの形状としては、中実構造であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円柱状、直方体状、断面が多角形となる柱状等の任意の形状をとることができるが、高い透明性が必要とされる用途では、円柱状や断面の多角形の角が丸まっている断面形状であることが好ましい。
前記金属ナノワイヤーの断面形状は、基材上に金属ナノワイヤー水分散液を塗布し、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより調べることができる。
前記金属ナノワイヤーの断面の角とは、断面の各辺を延長し、隣り合う辺から降ろされた垂線と交わる点の周辺部を意味する。また、「断面の各辺」とは、これらの隣り合う角と角を結んだ直線とする。この場合、前記「断面の各辺」の合計長さに対する前記「断面の外周長さ」との割合を鋭利度とした。この鋭利度が75%以下の断面形状を角の丸い断面形状と定義する。前記鋭利度は、60%以下が好ましく、50%以下がより好ましい。前記鋭利度が75%を超えると、該角に電子が局在し、プラズモン吸収が増加するためか、黄色みが残るなどして透明性が悪化してしまうことがある。
前記鋭利度の下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10%以上好ましい。前記鋭利度が10%未満であると、ナノワイヤー同士の接触確率が低下するためか、高抵抗化しやすい傾向がある。
-Shape-
The shape of the metal nanowire is not particularly limited as long as it is a solid structure, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the shape of the columnar shape, a rectangular parallelepiped shape, a column shape having a polygonal section, etc. However, in applications where high transparency is required, a cylindrical shape or a cross-sectional shape with rounded polygonal corners is preferable.
The cross-sectional shape of the metal nanowire can be examined by applying a metal nanowire aqueous dispersion on a substrate and observing the cross-section with a transmission electron microscope (TEM).
The corner of the cross section of the metal nanowire means a peripheral portion of a point that extends each side of the cross section and intersects with a perpendicular drawn from an adjacent side. Further, “each side of the cross section” is a straight line connecting these adjacent corners. In this case, the ratio of the “outer peripheral length of the cross section” to the total length of the “each side of the cross section” was defined as the sharpness. A cross-sectional shape having a sharpness of 75% or less is defined as a cross-sectional shape having rounded corners. The sharpness is preferably 60% or less, and more preferably 50% or less. If the sharpness exceeds 75%, the electrons may be localized at the corners, and plasmon absorption may increase, or the transparency may deteriorate due to yellowing or the like.
There is no restriction | limiting in particular as a lower limit of the said sharpness, Although it can select suitably according to the objective, 10% or more is preferable. If the sharpness is less than 10%, the contact probability between nanowires tends to decrease, or the resistance tends to increase.
−平均短軸長さ−
前記金属ナノワイヤーの平均短軸長さ(「平均短軸径」、「平均直径」と称することもある。)は、50nm以下であるが、40nm以下が好ましく、30nm以下がより好ましく、25nm以下が特に好ましい。前記平均短軸長さが、50nmを超えると、金属ナノワイヤーに起因する散乱が生じ、十分な透明性を得ることができないことや、ヘイズ率が高くなることがある。
また、前記平均短軸長さの下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましい。前記平均短軸長さの下限値が、1nm未満であると、耐酸化性が悪化し、耐久性が悪くなることがある。
したがって、前記金属ナノワイヤーの平均短軸長さは、1nm〜50nmが好ましく、10nm〜40nmがより好ましく、10nm〜30nmが更に好ましく、10nm〜25nmが特に好ましい。
なお、本発明において、前記金属ナノワイヤーの平均短軸長さは、透過型電子顕微鏡(TEM)を用い、金属ナノワイヤーを観察して短軸長さを測定し、少なくとも300個の金属ナノワイヤーの短軸長さの平均値を求めた値である。
−Average minor axis length−
The average minor axis length of the metal nanowire (sometimes referred to as “average minor axis diameter” or “average diameter”) is 50 nm or less, preferably 40 nm or less, more preferably 30 nm or less, and more preferably 25 nm or less. Is particularly preferred. When the average minor axis length exceeds 50 nm, scattering due to metal nanowires occurs, and sufficient transparency cannot be obtained, and the haze ratio may be increased.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a lower limit of the said average short-axis length, Although it can select suitably according to the objective, 1 nm or more is preferable and 10 nm or more is more preferable. When the lower limit value of the average minor axis length is less than 1 nm, the oxidation resistance may deteriorate and the durability may deteriorate.
Therefore, the average minor axis length of the metal nanowire is preferably 1 nm to 50 nm, more preferably 10 nm to 40 nm, still more preferably 10 nm to 30 nm, and particularly preferably 10 nm to 25 nm.
In the present invention, the average short axis length of the metal nanowire is measured by observing the metal nanowire using a transmission electron microscope (TEM), and measuring at least 300 metal nanowires. It is the value which calculated | required the average value of short-axis length.
−平均長軸長さ−
前記金属ナノワイヤーの平均長軸長さ(以下、「平均長さ」と称することがある。)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2μm以上が好ましく、2μm〜40μmがより好ましく、3μm〜35μmが更に好ましく、5μm〜30μmが特に好ましい。
前記平均長軸長さが、2μm未満であると、密なネットワークを形成することが難しく、十分な導電性を得ることができないことがあり、40μmを超えると、金属ナノワイヤーが長すぎて製造時に絡まり、製造過程で凝集物が生じてしまうことがある。
本発明において、前記金属ナノワイヤーの平均長軸長さは、透過型電子顕微鏡(TEM)を用い、金属ナノワイヤーを観察して長軸長さを測定し、少なくとも300個の金属ナノワイヤーの長軸長さの平均値を求めた値である。
ここで、前記金属ナノワイヤーが曲がっている場合は、それを弧とする円を考慮し、その半径、及び曲率から算出される値を長軸長さとする。
−Average major axis length−
The average major axis length of the metal nanowire (hereinafter sometimes referred to as “average length”) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 2 μm or more, 2 micrometers-40 micrometers are more preferable, 3 micrometers-35 micrometers are still more preferable, and 5 micrometers-30 micrometers are especially preferable.
If the average major axis length is less than 2 μm, it may be difficult to form a dense network, and sufficient conductivity may not be obtained. If the average major axis length exceeds 40 μm, the metal nanowire is too long and manufactured. Sometimes entangled and agglomerates may occur during the manufacturing process.
In the present invention, the average major axis length of the metal nanowires is determined by observing the metal nanowires using a transmission electron microscope (TEM), measuring the major axis length, and measuring the length of at least 300 metal nanowires. It is the value which calculated | required the average value of axial length.
Here, when the metal nanowire is bent, a circle having the arc as an arc is taken into consideration, and a value calculated from the radius and the curvature is taken as the long axis length.
−材料−
前記金属ナノワイヤーの材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、長周期律表(IUPAC1991)の第4周期、第5周期、及び第6周期からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属が好ましく、第2族〜第14族から選ばれる少なくとも1種の金属がより好ましく、第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族、及び第14族から選ばれる少なくとも1種の金属が特に好ましい。また、これらの材料を主成分として含むことが特に好ましい。
-Material-
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said metal nanowire, According to the objective, it can select suitably, For example, the group which consists of a 4th period, a 5th period, and a 6th period of a long periodic table (IUPAC1991) At least one metal selected from the group 2, more preferably at least one metal selected from the group 2 to group 14, the group 2, the group 8, the group 9, the group 10, the group 11, Particularly preferred is at least one metal selected from Group 12, Group 13, and Group 14. Further, it is particularly preferable that these materials are contained as a main component.
−金属−
前記金属としては、例えば、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンテル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛、又はこれらの合金などが挙げられる。これらの中でも、前記金属は、導電性に優れる点で、銀又は銀と他の金属との合金が好ましい。
前記合金における他の金属としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、白金、オスミウム、パラジウム、イリジウムが好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
-Metal-
Examples of the metal include copper, silver, gold, platinum, palladium, nickel, tin, cobalt, rhodium, iridium, iron, ruthenium, osmium, manganese, molybdenum, tungsten, niobium, tantel, titanium, bismuth, antimony, and lead. Or alloys thereof. Among these, the metal is preferably silver or an alloy of silver and another metal in terms of excellent conductivity.
There is no restriction | limiting in particular as another metal in the said alloy, Although it can select suitably according to the objective, Platinum, osmium, palladium, and iridium are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
−製造方法−
前記金属ナノワイヤーの製造方法としては、特に制限はなく、いかなる方法で製造してもよいが、分散添加剤と、ハロゲン化合物とを溶解した溶媒中に金属錯体溶液を添加して、加熱しながら金属イオンを還元することによって製造することが好ましい。
また、金属ナノワイヤーの製造方法としては、特開2009−215594号公報、特開2009−242880号公報、特開2009−299162号公報、特開2010−84173号公報、特開2010−86714号公報などに記載の方法を用いることもできる。
-Manufacturing method-
The method for producing the metal nanowire is not particularly limited and may be produced by any method. While adding a metal complex solution in a solvent in which a dispersion additive and a halogen compound are dissolved, the metal nanowire is heated. It is preferable to produce by reducing metal ions.
Moreover, as a manufacturing method of metal nanowire, Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-215594, Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-242880, Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-299162, Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-84173, Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-86714 The method described in the above can also be used.
−−金属錯体−−
前記金属錯体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、銀錯体が特に好ましい。前記銀錯体の配位子としては、例えば、CN−、SCN−、SO32−、チオウレア、アンモニアなどが挙げられる。これらについては、“The Theory of the Photographic Process 4th Edition”Macmillan Publishing、T.H.James著の記載を参照することができる。これらの中でも、銀アンモニア錯体が特に好ましい。
前記金属錯体の添加は、前記分散添加剤とハロゲン化合物の後に添加することが好ましい。ワイヤー核を高い確率で形成できるためか、本発明における適切な径や長さの金属ナノワイヤーの割合を高める効果がある。
--Metal complex--
There is no restriction | limiting in particular as said metal complex, Although it can select suitably according to the objective, A silver complex is especially preferable. Examples of the ligand of the silver complex include CN-, SCN-, SO32-, thiourea, ammonia and the like. For these, see “The Theory of the Photographic Process 4th Edition”, Macmillan Publishing, T .; H. Reference can be made to the description by James. Among these, a silver ammonia complex is particularly preferable.
The metal complex is preferably added after the dispersion additive and the halogen compound. Probably because the wire core can be formed with high probability, there is an effect of increasing the proportion of the metal nanowires having an appropriate diameter and length in the present invention.
−−分散添加剤−−
前記分散添加剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ基含有化合物、チオール基含有化合物、スルフィド基含有化合物、アミノ酸又はその誘導体、ペプチド化合物、多糖類、合成高分子、これらに由来するゲルなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、前記分散添加剤は、ゼラチン、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアルキレンアミン、ポリアクリル酸の部分アルキルエステル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン共重合体が特に好ましい。
前記分散添加剤として使用可能な構造については、例えば、「顔料の事典」(伊藤征司郎編、株式会社朝倉書院発行、2000年)の記載を参照できる。
また、使用する分散添加剤の種類によって、得られる金属ナノワイヤーの形状を変化させることもできる。
-Dispersant additive-
The dispersion additive is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an amino group-containing compound, a thiol group-containing compound, a sulfide group-containing compound, an amino acid or a derivative thereof, a peptide compound, and a polysaccharide. Synthetic polymers, gels derived from these, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, the dispersion additive is particularly preferably gelatin, polyvinyl alcohol, methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, polyalkyleneamine, partial alkyl ester of polyacrylic acid, polyvinyl pyrrolidone, or polyvinyl pyrrolidone copolymer.
For the structure that can be used as the dispersion additive, for example, the description of “Encyclopedia of Pigments” (edited by Seijiro Ito, published by Asakura Shoin Co., Ltd., 2000) can be referred to.
Moreover, the shape of the metal nanowire obtained can also be changed with the kind of dispersion additive to be used.
−−ハロゲン化合物−−
前記ハロゲン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、臭素、塩素、ヨウ素を含有する化合物が好ましく、例えば、臭化ナトリウム、塩化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、ヨウ化カリウム等のアルカリハライドや前記分散添加剤と併用できる化合物がより好ましい。
前記ハロゲン化合物の種類によっては、分散添加剤として機能するものがありうるが、同様に好ましく用いることができる。
--Halogen compounds--
The halogen compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, a compound containing bromine, chlorine, or iodine is preferable, and examples thereof include sodium bromide, sodium chloride, sodium iodide, and iodide. More preferred are alkali halides such as potassium, potassium bromide, potassium chloride, and potassium iodide, and compounds that can be used in combination with the dispersion additive.
Depending on the type of the halogen compound, there may be one that functions as a dispersion additive, but it can be preferably used as well.
前記ハロゲン化合物の代替としてハロゲン化銀微粒子を使用してもよいし、ハロゲン化合物とハロゲン化銀微粒子を併用してもよい。 As an alternative to the halogen compound, silver halide fine particles may be used, or a halogen compound and silver halide fine particles may be used in combination.
前記分散添加剤と前記ハロゲン化合物とは、同一物質であってもよく、これらを併用してもよい。前記分散添加剤と前記ハロゲン化合物とを併用した化合物としては、例えば、アミノ基と臭化物イオンを含むHTAB(ヘキサデシル−トリメチルアンモニウムブロミド)、アミノ基と塩化物イオンを含むHTAC(ヘキサデシル−トリメチルアンモニウムクロライド)、アミノ基と臭化物イオン又は塩化物イオンを含む、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロミド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド、デシルトリメチルアンモニウムブロミド、デシルトリメチルアンモニウムクロリド、ジメチルジステアリルアンモニウムブロミド、ジメチルジステアリルアンモニウムクロリド、ジラウリルジメチルアンモニウムブロミド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロリド、ジメチルジパルミチルアンモニウムブロミド、ジメチルジパルミチルアンモニウムクロリドなどが挙げられる。 The dispersion additive and the halogen compound may be the same substance, or may be used in combination. Examples of the compound in which the dispersion additive and the halogen compound are used in combination include, for example, HTAB (hexadecyl-trimethylammonium bromide) containing an amino group and a bromide ion, and HTAC (hexadecyl-trimethylammonium chloride) containing an amino group and a chloride ion. , Containing amino group and bromide ion or chloride ion, dodecyltrimethylammonium bromide, dodecyltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium bromide, stearyltrimethylammonium chloride, decyltrimethylammonium bromide, decyltrimethylammonium chloride, dimethyldistearylammonium bromide, dimethyl Distearyl ammonium chloride, dilauryl dimethyl ammonium bromide, dilauryl di Chill ammonium chloride, dimethyl dipalmityl ammonium bromide, dimethyl dipalmityl ammonium chloride.
−−溶媒−−
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、親水性溶媒が好ましく、例えば、水、アルコール類、エーテル類、ケトン類などが挙げられる。これらの溶媒は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコールなどが挙げられる。
前記エーテル類としては、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
前記ケトン類としては、例えば、アセトンなどが挙げられる。
--Solvent--
There is no restriction | limiting in particular as said solvent, Although it can select suitably according to the objective, A hydrophilic solvent is preferable and water, alcohol, ethers, ketones etc. are mentioned, for example. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the alcohols include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, and ethylene glycol.
Examples of the ethers include dioxane and tetrahydrofuran.
Examples of the ketones include acetone.
前記加熱時の加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、250℃以下が好ましく、20℃〜200℃がより好ましく、30℃〜180℃が更に好ましく、40℃〜170℃が特に好ましい。前記加熱温度が低くなる程、核形成確率が下がり金属ナノワイヤーが長くなりすぎるため、前記加熱温度が20℃未満であると、金属ナノワイヤーが絡みやすく、分散安定性が悪くなることがある。また、前記加熱温度が250℃を超えると、金属ナノワイヤーの断面の角が急峻になり、塗布膜評価での透過率が低くなることがある。
必要に応じて、金属ナノワイヤーの形成過程で適宜温度を変更してもよい。金属ナノワイヤーの形成過程での温度変更により、金属ナノワイヤーの核形成の制御や再核発生の抑制、選択成長の促進による単分散性向上の効果を向上させることができる。
There is no restriction | limiting in particular as heating temperature at the time of the said heating, Although it can select suitably according to the objective, 250 degrees C or less is preferable, 20 to 200 degreeC is more preferable, 30 to 180 degreeC is still more preferable, 40 to 170 degreeC is especially preferable. The lower the heating temperature, the lower the nucleation probability and the longer the metal nanowires. If the heating temperature is less than 20 ° C., the metal nanowires are likely to be entangled and the dispersion stability may deteriorate. In addition, when the heating temperature exceeds 250 ° C., the corner of the cross section of the metal nanowire becomes steep, and the transmittance in the evaluation of the coating film may be lowered.
As needed, you may change temperature suitably in the formation process of metal nanowire. By changing the temperature during the formation process of the metal nanowires, it is possible to improve the monodispersity improvement effect by controlling the nucleation of metal nanowires, suppressing renucleation, and promoting selective growth.
前記加熱の際には、還元剤を添加して行うことが好ましい。
前記還元剤としては、特に制限はなく、通常使用されるものの中から適宜選択することができ、例えば、水素化ホウ素金属塩、水素化アルミニウム塩、アルカノールアミン、脂肪族アミン、ヘテロ環式アミン、芳香族アミン、アラルキルアミン、アルコール、有機酸類、還元糖類、糖アルコール類、亜硫酸ナトリウム、ヒドラジン化合物、デキストリン、ハイドロキノン、ヒドロキシルアミン、エチレングリコール、グルタチオンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記還元剤は、還元糖類、その誘導体としての糖アルコール類、エチレングリコールが特に好ましい。
The heating is preferably performed by adding a reducing agent.
The reducing agent is not particularly limited and can be appropriately selected from those usually used. For example, borohydride metal salt, aluminum hydride salt, alkanolamine, aliphatic amine, heterocyclic amine, Aromatic amines, aralkylamines, alcohols, organic acids, reducing sugars, sugar alcohols, sodium sulfite, hydrazine compounds, dextrin, hydroquinone, hydroxylamine, ethylene glycol, glutathione and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the reducing agent is particularly preferably a reducing saccharide, a sugar alcohol as a derivative thereof, or ethylene glycol.
前記水素化ホウ素金属塩としては、例えば、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウムなどが挙げられる。
前記水素化アルミニウム塩としては、例えば、水素化アルミニウムリチウム、水素化アルミニウムカリウム、水素化アルミニウムセシウム、水素化アルミニウムベリリウム、水素化アルミニウムマグネシウム、水素化アルミニウムカルシウムなどが挙げられる。
前記アルカノールアミンとしては、例えば、ジエチルアミノエタノール、エタノールアミン、プロパノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノプロパノールなどが挙げられる。
前記脂肪族アミンとしては、例えば、プロピルアミン、ブチルアミン、ジプロピレンアミン、エチレンジアミン、トリエチレンペンタミンなどが挙げられる。
前記ヘテロ環式アミンとしては、例えば、ピペリジン、ピロリジン、Nメチルピロリジン、モルホリンなどが挙げられる。
前記芳香族アミンとしては、例えば、アニリン、N−メチルアニリン、トルイジン、アニシジン、フェネチジンなどが挙げられる。
前記アラルキルアミンとしては、例えば、ベンジルアミン、キシレンジアミン、N−メチルベンジルアミンなどが挙げられる。
前記アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノールなどが挙げられる。
前記有機酸類としては、例えば、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、コハク酸、アスコルビン酸又はそれらの塩などが挙げられる。
前記還元糖類としては、例えば、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、スクロース、マルトース、ラフィノース、スタキオースなどが挙げられる。
前記糖アルコール類としては、例えば、ソルビトールなどが挙げられる。
Examples of the borohydride metal salt include sodium borohydride and potassium borohydride.
Examples of the aluminum hydride salt include lithium aluminum hydride, potassium aluminum hydride, cesium aluminum hydride, aluminum beryllium hydride, magnesium aluminum hydride, and calcium aluminum hydride.
Examples of the alkanolamine include diethylaminoethanol, ethanolamine, propanolamine, triethanolamine, dimethylaminopropanol, and the like.
Examples of the aliphatic amine include propylamine, butylamine, dipropyleneamine, ethylenediamine, and triethylenepentamine.
Examples of the heterocyclic amine include piperidine, pyrrolidine, N-methylpyrrolidine, and morpholine.
Examples of the aromatic amine include aniline, N-methylaniline, toluidine, anisidine, and phenetidine.
Examples of the aralkylamine include benzylamine, xylenediamine, and N-methylbenzylamine.
As said alcohol, methanol, ethanol, 2-propanol etc. are mentioned, for example.
Examples of the organic acids include citric acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, succinic acid, ascorbic acid, and salts thereof.
Examples of the reducing saccharide include glucose, galactose, mannose, fructose, sucrose, maltose, raffinose, stachyose and the like.
Examples of the sugar alcohols include sorbitol.
前記還元剤の種類によっては、機能として分散添加剤や溶媒としても働く場合があり、同様に好ましく用いることができる。 Depending on the kind of the reducing agent, it may function as a dispersion additive or a solvent as a function, and can be preferably used in the same manner.
前記金属ナノワイヤーの製造の際の、分散添加剤と、ハロゲン化合物の添加の段階としては、前記還元剤の添加前であっても、添加後であってもよく、核となる金属粒子あるいはハロゲン化金属微粒子の添加前であっても、添加後であってもよいが、単分散性のよりよい金属ナノワイヤーを得るためには、ハロゲン化合物の添加を2段階以上に分けることが好ましい。
前記分散添加剤の添加を2段階以上に分けるときには、その量は、必要とする金属ナノワイヤーの長さにより変更する必要がある。これは核となる金属粒子量の制御による金属ナノワイヤーの長さに起因しているためと考えられる。
The step of adding the dispersion additive and the halogen compound in the production of the metal nanowire may be before or after the addition of the reducing agent. Before or after the addition of metal halide fine particles, it may be after addition, but in order to obtain metal nanowires with better monodispersity, it is preferable to add the halogen compound in two or more stages.
When the addition of the dispersion additive is divided into two or more steps, the amount needs to be changed depending on the length of the required metal nanowires. This is considered to be due to the length of the metal nanowires by controlling the amount of metal particles as a nucleus.
前記金属ナノワイヤーを形成した後、更に脱塩処理を行うことが好ましい。前記脱塩処理としては、特に制限はなく、公知の方法の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、限外ろ過、透析、ゲルろ過、デカンテーション、遠心分離などが挙げられる。 After forming the metal nanowires, it is preferable to further perform a desalting treatment. The desalting treatment is not particularly limited and can be appropriately selected from known methods according to the purpose. Examples thereof include ultrafiltration, dialysis, gel filtration, decantation, and centrifugation. .
−−含有量−−
前記導電層における前記平均短軸長さ50nm以下の金属ナノワイヤーの含有量は、0.01g/m2〜0.07g/m2であるが、0.02g/m2〜0.05g/m2が好ましく、0.02g/m2〜0.03g/m2が特に好ましい。
前記金属ナノワイヤーの含有量が0.01g/m2未満であると、導電性に寄与する導電性物質が減少し導電性が低下してしまうことがあり、同時に密なネットワークを形成できないために電圧集中が生じ、耐久性が低下することや、表面抵抗率が高くなることがある。更に、金属ナノワイヤー以外に導電性に大きく寄与しない成分を含む場合、該成分が吸収を持つこともあり好ましくない。特に金属ナノワイヤー以外の成分が金属の場合で、球形等のプラズモン吸収が強い場合には、透明度が悪化してしまうことがある。
また、金属ナノワイヤーの含有量が0.07g/m2を超えると、表面硬度を高めることができず、ヘイズ率が高くなり、透過率が低下することがある。
一方、前記金属ナノワイヤーの含有量が前記特に好ましい範囲内であると、表面硬度、透過率、及び導電率に優れ、表面抵抗率やヘイズ率が低い点で有利である。
前記導電層における前記金属ナノワイヤーの含有量は、金属ナノワイヤーを含む分散液を対象基材に配する際の、該分散液の配設量及び該分散液に含有される金属ナノワイヤーの濃度などを変えることで調整することができる。
前記導電層における前記金属ナノワイヤーの含有量は、例えば、蛍光X線分析装置(ICP発光分析装置)などにより測定することができる。
-Content-
The content of the metal nanowires having an average minor axis length of 50 nm or less in the conductive layer is 0.01 g / m 2 to 0.07 g / m 2 , but 0.02 g / m 2 to 0.05 g / m. 2 is preferable, and 0.02 g / m 2 to 0.03 g / m 2 is particularly preferable.
When the content of the metal nanowire is less than 0.01 g / m 2 , the conductive material that contributes to conductivity may decrease and conductivity may decrease, and at the same time a dense network cannot be formed. Voltage concentration may occur, resulting in a decrease in durability and an increase in surface resistivity. Furthermore, when the component which does not contribute largely to electroconductivity other than metal nanowire is included, since this component has absorption, it is not preferable. In particular, when the component other than the metal nanowire is a metal and the plasmon absorption such as a spherical shape is strong, the transparency may be deteriorated.
Moreover, when content of metal nanowire exceeds 0.07 g / m < 2 >, surface hardness cannot be raised but a haze rate may become high and the transmittance | permeability may fall.
On the other hand, when the content of the metal nanowire is within the particularly preferable range, it is advantageous in that the surface hardness, the transmittance, and the conductivity are excellent, and the surface resistivity and the haze ratio are low.
The content of the metal nanowires in the conductive layer is the concentration of the dispersion liquid and the concentration of the metal nanowires contained in the dispersion liquid when the dispersion liquid containing the metal nanowires is disposed on the target substrate. It can be adjusted by changing.
The content of the metal nanowires in the conductive layer can be measured by, for example, a fluorescent X-ray analyzer (ICP emission analyzer).
なお、本発明において、前記導電層には、平均短軸長さ50nmを超える金属ナノワイヤーが含まれていてもよいが、平均短軸長さ50nmを超える金属ナノワイヤーの含有量は少ない方が好ましい。
金属ナノワイヤー総量に対する、平均短軸長さ50nm以下の金属ナノワイヤーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50%以上が好ましく、60%以上がより好ましく、75%以上が特に好ましい。金属ナノワイヤー総量に対する、平均短軸長さ50nm以下の金属ナノワイヤーの含有量が50%未満であると、透明度が悪くなることや、ヘイズ率が高くなることがある。
In the present invention, the conductive layer may contain metal nanowires with an average minor axis length exceeding 50 nm, but the content of metal nanowires with an average minor axis length exceeding 50 nm should be smaller. preferable.
There is no restriction | limiting in particular as content of metal nanowire with an average short axis length of 50 nm or less with respect to metal nanowire total amount, Although it can select suitably according to the objective, 50% or more is preferable and 60% or more is preferable. More preferably, 75% or more is particularly preferable. When the content of metal nanowires having an average minor axis length of 50 nm or less with respect to the total amount of metal nanowires is less than 50%, transparency may deteriorate or haze ratio may increase.
前記平均短軸長さ50nm以下の金属ナノワイヤーの含有量は、例えば、金属ナノワイヤーが銀ナノワイヤーである場合には、銀ナノワイヤー水分散液をろ過して、平均短軸長さ50nm以下の金属ナノワイヤーと、平均短軸長さ50nmを超える金属ナノワイヤーとを分離し、前記同様の方法で蛍光X線分析装置を用いて濾紙に残っているAg量と、濾紙を透過したAg量とを各々測定することで求めることができる。
濾紙を透過した金属ナノワイヤーをTEMで観察し、少なくとも300個の金属ナノワイヤーの平均短軸長さを観察し、その分布を調べることにより、平均短軸長さ50nm以下の金属ナノワイヤーであることを確認する。
なお、濾紙は、平均短軸長さ50nm以下の金属ナノワイヤーを選択的に透過できるようなものが好ましい。
For example, when the metal nanowire is a silver nanowire, the content of the metal nanowire having an average minor axis length of 50 nm or less is obtained by filtering the silver nanowire aqueous dispersion to obtain an average minor axis length of 50 nm or less. The metal nanowires and metal nanowires with an average minor axis length exceeding 50 nm are separated, and the amount of Ag remaining on the filter paper using the fluorescent X-ray analyzer in the same manner as described above, and the amount of Ag permeating the filter paper And can be obtained by measuring each of them.
A metal nanowire having an average minor axis length of 50 nm or less is observed by observing a metal nanowire that has passed through the filter paper with a TEM, observing an average minor axis length of at least 300 metal nanowires, and examining its distribution. Make sure.
The filter paper is preferably one that can selectively transmit metal nanowires having an average minor axis length of 50 nm or less.
<<シリカ微粒子>>
前記シリカ微粒子としては、後述する比(B/A)を満たすものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コロイダルシリカ、気相法シリカ等の無水シリカ、含水シリカなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<< Silica fine particles >>
The silica fine particle is not particularly limited as long as it satisfies the ratio (B / A) described later, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, anhydrous silica such as colloidal silica and vapor phase method silica And hydrous silica. These may be used alone or in combination of two or more.
前記シリカ微粒子の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、球形であってもよく、不定形であってもよいが、球形が好ましい。また、中空粒子であってもよい。前記シリカ微粒子は、結晶質であってもよく、アモルファスであってもよい。 There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said silica particle, According to the objective, it can select suitably, A spherical form may be sufficient and an indefinite form may be sufficient, but a spherical form is preferable. Moreover, a hollow particle may be sufficient. The silica fine particles may be crystalline or amorphous.
前記シリカ微粒子は、分散液中あるいは塗布液等の配設液中で、分散安定化を図るために、あるいはバインダー成分との親和性、結合性を高めるために、プラズマ放電処理やコロナ放電処理のような物理的表面処理、界面活性剤やカップリング剤等による化学的表面処理が施されたものが好ましく、カップリング剤による化学的表面処理が施されたものがより好ましい。 The silica fine particles are used in plasma discharge treatment or corona discharge treatment in order to stabilize dispersion in a dispersion liquid or a coating liquid such as a coating liquid, or to improve affinity and binding properties with a binder component. Those subjected to such a physical surface treatment, and those subjected to a chemical surface treatment with a surfactant or a coupling agent are preferred, and those subjected to a chemical surface treatment with a coupling agent are more preferred.
前記カップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、チタンカップリング剤、シランカップリング剤等のアルコキシメタル化合物が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するシランカップリング剤による処理が特に好ましい。
なお、前記シリカ微粒子は、表面処理前に、媒体中に予め分散されていることが、表面処理の負荷軽減のために好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as said coupling agent, Although it can select suitably according to the objective, Alkoxy metal compounds, such as a titanium coupling agent and a silane coupling agent, are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, the treatment with a silane coupling agent having an acryloyl group or a methacryloyl group is particularly preferable.
The silica fine particles are preferably dispersed in the medium in advance before the surface treatment in order to reduce the load of the surface treatment.
これらの中でも、前記シリカ微粒子は、コロイダルシリカが好ましく、シリカ表面が、化学的に結合したアルコールやオルガノシリル基で疎水化されたコロイダルシリカが特に好ましい。 Among these, the silica fine particles are preferably colloidal silica, and particularly preferably colloidal silica whose surface is hydrophobized with a chemically bonded alcohol or organosilyl group.
前記コロイダルシリカとは、溶媒に分散させた無水ケイ酸の超微粒子からなるコロイド状のシリカである。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アルコール性有機溶媒が好ましい。
前記アルコール性有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルエチルケトン、γブチルラクトン、イソプロピルアルコールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
The colloidal silica is colloidal silica composed of ultrafine particles of silicic anhydride dispersed in a solvent.
There is no restriction | limiting in particular as said solvent, Although it can select suitably according to the objective, Alcoholic organic solvent is preferable.
There is no restriction | limiting in particular as said alcoholic organic solvent, According to the objective, it can select suitably, For example, methanol, ethanol, propanol, butanol, methyl ethyl ketone, (gamma) butyl lactone, isopropyl alcohol etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
前記コロイダルシリカの主成分は、二酸化ケイ素であるが、少量成分としてアルミナあるいはアルミン酸ナトリウム等を含んでいてもよく、更に安定剤として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、アンモニア等の無機塩基やテトラメチルアンモニウムのような有機塩基が含まれていてもよい。 The main component of the colloidal silica is silicon dioxide, but it may contain alumina or sodium aluminate as a minor component, and as a stabilizer, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonia, etc. An inorganic base or an organic base such as tetramethylammonium may be contained.
前記コロイダルシリカの製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゾル−ゲル法で調製する方法、水ガラス法で調製する方法などが挙げられる。また、市販品を用いてもよい。
前記ゾル−ゲル法で調製する方法としては、例えば、Werner Stober et al.,J.Colloid and Interface Sci.,26,62−69(1968)、Ricky D.Badley et al.,Langmuir 6,792−801(1990)、色材協会誌,61〔9〕488−493(1988)等の記載を参考にすることができる。
There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of the said colloidal silica, According to the objective, it can select suitably according to the objective, for example, the method of preparing by a sol-gel method, the method of preparing by a water glass method Etc. Moreover, you may use a commercial item.
Examples of the method for preparing the sol-gel method include Werner Stober et al. , J .; Colloid and Interface Sci. , 26, 62-69 (1968), Ricky D. et al. Badley et al. , Langmuir 6, 792-801 (1990), Journal of Color Material Association, 61 [9] 488-493 (1988), and the like.
前記コロイダルシリカとしては、例えば、特開昭53−112732号公報、特公昭57−009051号公報、特公昭57−51653号公報などに記載のものを用いることができる。また、特開平10−268464号公報に記載の、太さ1nm〜50nm、長さ10nm〜1,000nmの細長い形状を有するコロイド状シリカ、特開平9−218488号公報あるいは特開平10−111544号公報に記載のコロイド状シリカと有機ポリマーとの複合粒子を用いることもできる。 Examples of the colloidal silica include those described in JP-A-53-112732, JP-B-57-009051, JP-B-57-51653, and the like. Further, as disclosed in JP-A-10-268464, colloidal silica having an elongated shape having a thickness of 1 nm to 50 nm and a length of 10 nm to 1,000 nm, JP-A-9-218488 or JP-A-10-111544. It is also possible to use composite particles of colloidal silica and organic polymer described in 1.
市販品を使用する場合は、商品名で、MEK−ST−L(平均粒径:45nm)等のメチルエチルケトン分散シリカゾル(日産化学工業株式会社製);MA−ST−M(平均粒径:25nm)等のメタノール分散シリカゾル(日産化学工業株式会社製);IPA−ST−ZL(平均粒径:100nm)等のイソプロパノール分散シリカゾル(日産化学工業株式会社製);オスカル105(平均粒径:60nm)等のγブチルラクトン分散シリカゾル(日揮触媒化成株式会社製)などが挙げられる。
これらの中でも、市販品を使用する場合は、オスカル105、MEK−ST−L、MA−ST−Mが好ましく、MEK−ST−L、MA−ST−Mがより好ましく、MA−ST−Mが特に好ましい。
When using a commercially available product, the product name is methyl ethyl ketone-dispersed silica sol such as MEK-ST-L (average particle size: 45 nm) (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.); MA-ST-M (average particle size: 25 nm) Methanol-dispersed silica sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.); isopropanol-dispersed silica sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) such as IPA-ST-ZL (average particle diameter: 100 nm); Oscar 105 (average particle diameter: 60 nm), etc. And γ-butyllactone-dispersed silica sol (manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.).
Among these, when using a commercial item, Oscar 105, MEK-ST-L and MA-ST-M are preferable, MEK-ST-L and MA-ST-M are more preferable, and MA-ST-M is Particularly preferred.
前記シリカ微粒子の粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、平均粒径が、100nm以下が好ましく、60nm以下がより好ましい。前記シリカ微粒子の平均粒径が、100nmを超えると、表面硬度を高めることができないことや、ヘイズ率が高くなること、透過率が低下することなどがある。また、銀ナノワイヤー同士の接触を阻害し、平坦性を悪化させることもある。また、前記シリカ微粒子は、単分散粒子であることが好ましい。 The particle size of the silica fine particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. The average particle size is preferably 100 nm or less, and more preferably 60 nm or less. When the average particle diameter of the silica fine particles exceeds 100 nm, the surface hardness cannot be increased, the haze ratio is increased, and the transmittance is decreased. Moreover, the contact between silver nanowires may be inhibited and flatness may be deteriorated. The silica fine particles are preferably monodisperse particles.
また、前記シリカ微粒子の平均粒径の下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、(金属ナノワイヤーの平均短軸長さ−2)nmを満たすことが好ましい。前記シリカ微粒子の平均粒径の下限値が、(金属ナノワイヤーの平均短軸長さ−2)nm未満であると、表面硬度を高めることができないことや、表面抵抗率やヘイズ率が高くなること、導電率を高めることができないことなどがある。
したがって、前記シリカ微粒子の平均粒径の上限値と下限値とは、任意の上限値と任意の下限値とを、前記金属ナノワイヤーの平均短軸長さに応じて、適宜組み合わせた数値範囲を採用することができる。
Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a lower limit of the average particle diameter of the said silica fine particle, Although it can select suitably according to the objective, It is satisfy | filling (the average short axis length-2 of metal nanowire-2) nm. preferable. If the lower limit of the average particle diameter of the silica fine particles is less than (average minor axis length of metal nanowires −2) nm, the surface hardness cannot be increased, and the surface resistivity and haze ratio increase. In other words, the conductivity cannot be increased.
Therefore, the upper limit value and the lower limit value of the average particle diameter of the silica fine particles are a numerical range in which an arbitrary upper limit value and an arbitrary lower limit value are appropriately combined according to the average minor axis length of the metal nanowires. Can be adopted.
ここで、前記シリカ微粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用い、シリカ微粒子を観察して粒径を測定し、少なくとも300個のシリカ微粒子の粒径の平均値を求めた値であり、本発明において、シリカ微粒子の平均粒径は、数平均粒径である。 Here, the average particle diameter of the silica fine particles is a value obtained by observing the silica fine particles using a transmission electron microscope (TEM), measuring the particle diameter, and obtaining an average value of the particle diameters of at least 300 silica fine particles. In the present invention, the average particle size of the silica fine particles is the number average particle size.
前記導電層におけるシリカ微粒子の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、金属ナノワイヤー100質量部に対して、0.1質量部〜500質量部が好ましく、50質量部〜300質量部がより好ましく、80質量部〜200質量部が特に好ましい。前記シリカ微粒子の含有量が金属ナノワイヤー100質量部に対して、0.1質量部未満であると、表面硬度が著しく低下することがあり、500質量部を超えると表面抵抗率やヘイズ率が高くなることがある。一方、前記シリカ微粒子の含有量が前記好ましい範囲内であると、表面抵抗率やヘイズ率を高めることなく表面硬度を高めることができる点で有利である。
前記導電層における前記シリカ微粒子の含有量は、例えば、蛍光X線分析装置(SII社製、SEA1100)などにより測定することができる。
There is no restriction | limiting in particular as content of the silica particle in the said conductive layer, Although it can select suitably according to the objective, 0.1 mass part-500 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of metal nanowires. 50 parts by mass to 300 parts by mass is more preferable, and 80 parts by mass to 200 parts by mass is particularly preferable. When the content of the silica fine particles is less than 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metal nanowires, the surface hardness may be remarkably reduced. May be high. On the other hand, when the content of the silica fine particles is within the preferable range, it is advantageous in that the surface hardness can be increased without increasing the surface resistivity or the haze ratio.
The content of the silica fine particles in the conductive layer can be measured using, for example, a fluorescent X-ray analyzer (SEA1100, manufactured by SII).
<シリカ微粒子の平均粒径Bnm/金属ナノワイヤーの平均短軸長さAnmの比(B/A)>>
前記導電性パターニング材料において、前記シリカ微粒子の平均粒径をBnmとし、前記金属ナノワイヤーの平均短軸長さをAnmとしたとき、これらの比(B/A)は、0.9以上5以下であるが、1.1以上4.5以下が好ましく、2.5以上4.5以下がより好ましい。前記比(B/A)が、0.9未満であると、表面硬度を高めることができないことや、表面抵抗率やヘイズ率が高くなることがあり、5を超えると、表面硬度を高めることができないことや、ヘイズ率が高くなること、透過率が低下することなどがある。
一方、前記比(B/A)が、0.9以上5以下であると、表面硬度、透過率、及び導電率に優れ、表面抵抗率やヘイズ率が低い点で有利である。
<Ratio of average particle diameter Bnm of silica fine particles / average minor axis length Anm of metal nanowires (B / A) >>>
In the conductive patterning material, when the average particle diameter of the silica fine particles is Bnm and the average minor axis length of the metal nanowire is Anm, the ratio (B / A) is 0.9 or more and 5 or less. However, 1.1 or more and 4.5 or less are preferred, and 2.5 or more and 4.5 or less are more preferred. If the ratio (B / A) is less than 0.9, the surface hardness cannot be increased, and the surface resistivity and haze ratio may increase. If the ratio exceeds 5, the surface hardness is increased. Cannot be carried out, the haze rate is increased, and the transmittance is decreased.
On the other hand, when the ratio (B / A) is 0.9 or more and 5 or less, it is advantageous in that the surface hardness, the transmittance, and the conductivity are excellent, and the surface resistivity and the haze ratio are low.
<<バインダー>>
前記バインダーとしては、有機高分子重合体であって、分子中、好ましくは、アクリル系共重合体を主鎖とする分子中に、少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。
前記少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基としては、例えば、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられる。
これらの中でも、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものが好ましく、また、酸解離性基を有し、酸の作用により酸解離性基が解離した時にアルカリ可溶となるものが特に好ましい。
ここで、前記酸解離性基とは、酸の存在下で解離することが可能な官能基を表す。
<< Binder >>
The binder is an organic high molecular weight polymer, preferably in an alkali-soluble resin having at least one group that promotes alkali solubility in a molecule, preferably in a molecule having an acrylic copolymer as a main chain. Can be appropriately selected.
Examples of the at least one group that promotes alkali solubility include a carboxyl group, a phosphoric acid group, and a sulfonic acid group.
Among these, those that are soluble in an organic solvent and that can be developed with a weak alkaline aqueous solution are preferable, and those that have an acid-dissociable group and become alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated by the action of an acid. Particularly preferred.
Here, the acid dissociable group represents a functional group that can dissociate in the presence of an acid.
前記バインダーの製造には、例えば、公知のラジカル重合法による方法を適用することができる。前記ラジカル重合法でアルカリ可溶性樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類及びその量、溶媒の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めることができる。 For the production of the binder, for example, a known radical polymerization method can be applied. Polymerization conditions such as temperature, pressure, type and amount of radical initiator, type of solvent, etc. when producing an alkali-soluble resin by the radical polymerization method can be easily set by those skilled in the art, and the conditions are determined experimentally. Can be determined.
前記有機高分子重合体としては、酸性基を有する感光性樹脂等の側鎖にカルボン酸を有するポリマーが好ましい。
前記側鎖にカルボン酸を有するポリマーとしては、例えば、特開昭59−44615号公報、特公昭54−34327号公報、特公昭58−12577号公報、特公昭54−25957号公報、特開昭59−53836号公報、特開昭59−71048号公報などに記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、並びに、側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等などが好ましく、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する高分子重合体も好ましいものとして挙げられる。
The organic polymer is preferably a polymer having a carboxylic acid in the side chain, such as a photosensitive resin having an acidic group.
Examples of the polymer having a carboxylic acid in the side chain include, for example, JP-A 59-44615, JP-B 54-34327, JP-B 58-12777, JP-B 54-25957, JP Methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer, as described in JP-A-59-53836 and JP-A-59-71048. Polymers, partially esterified maleic acid copolymers, etc., acidic cellulose derivatives having a carboxylic acid in the side chain, and polymers having a hydroxyl group with an acid anhydride added are preferred. A polymer having an acryloyl group is also preferred.
これらの中でも、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他のモノマーからなる多元共重合体が特に好ましい。
更に、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する高分子重合体や(メタ)アクリル酸/グリシジル(メタ)アクリレート/他のモノマーからなる多元共重合体も有用なものとして挙げられる。該ポリマーは任意の量で混合して用いることができる。
Among these, benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymers and multi-component copolymers composed of benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / other monomers are particularly preferable.
Furthermore, a high molecular polymer having a (meth) acryloyl group in the side chain and a multi-component copolymer comprising (meth) acrylic acid / glycidyl (meth) acrylate / other monomers are also useful. The polymer can be used by mixing in an arbitrary amount.
前記有機高分子重合体以外にも、特開平7−140654号公報に記載の、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクレート/メタクリル酸共重合体などを用いることもできる。 In addition to the organic polymer, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxy-3-phenoxy described in JP-A-7-140654 Propyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / Methacrylic acid copolymer can also be used.
前記アルカリ可溶性樹脂における具体的な構成単位としては、(メタ)アクリル酸と、該(メタ)アクリル酸と共重合可能な他の単量体とが好適である。 As specific structural units in the alkali-soluble resin, (meth) acrylic acid and other monomers copolymerizable with the (meth) acrylic acid are suitable.
前記(メタ)アクリル酸と共重合可能な他の単量体としては、例えば、アルキル(メタ)アクリレート、アリール(メタ)アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。これらは、アルキル基及びアリール基の水素原子が、置換基で置換されていてもよい。
前記アルキル(メタ)アクリレート又はアリール(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of other monomers copolymerizable with the (meth) acrylic acid include alkyl (meth) acrylates, aryl (meth) acrylates, and vinyl compounds. In these, the hydrogen atom of the alkyl group and aryl group may be substituted with a substituent.
Examples of the alkyl (meth) acrylate or aryl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and pentyl (meth) ) Acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, tolyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl ( Examples thereof include (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, and dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアセテート、N−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、CH2=CR1R2、CH2=C(R1)(COOR3)(ただし、R1は、水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、R2は、炭素数6〜10の芳香族炭化水素環を表し、R3は、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜12のアラルキル基を表す。)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, glycidyl methacrylate, acrylonitrile, vinyl acetate, N-vinyl pyrrolidone, tetrahydrofurfuryl methacrylate, polystyrene macromonomer, polymethyl methacrylate macromonomer, CH 2 ═CR. 1 R 2 , CH 2 ═C (R 1 ) (COOR 3 ) (where R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 2 represents an aromatic carbon atom having 6 to 10 carbon atoms) Represents a hydrogen ring, and R 3 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms). These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記バインダーの重量平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アルカリ溶解速度、膜物性等の点から、1,000〜500,000が好ましく、3,000〜300,000がより好ましく、5,000〜200,000が特に好ましい。
ここで、前記重量平均分子量は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法により測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて求めることができる。
The weight average molecular weight of the binder is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. ~ 300,000 is more preferable, and 5,000 to 200,000 is particularly preferable.
Here, the weight average molecular weight can be measured by a gel permeation chromatography (GPC) method and determined using a standard polystyrene calibration curve.
前記バインダーの含有量は、前記導電層全体に対し、25質量%〜80質量%が好ましく、30質量%〜75質量%がより好ましく、40質量%〜70質量%が特に好ましい。前記バインダーの含有量が、前記好ましい範囲内であると、現像性と金属ナノワイヤーの導電性の両立が図れる点で有利である。 The content of the binder is preferably 25% by mass to 80% by mass, more preferably 30% by mass to 75% by mass, and particularly preferably 40% by mass to 70% by mass with respect to the entire conductive layer. When the content of the binder is within the preferable range, it is advantageous in that both developability and conductivity of the metal nanowire can be achieved.
<<感光性化合物>>
前記感光性化合物とは、露光により画像を形成する機能を導電層に付与するか、又はそのきっかけを与える化合物を意味する。具体的には、(1)露光による酸を発生する化合物(光酸発生剤)、(2)感光性のキノンジアジド化合物、(3)光ラジカル発生剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、感度調整のために、増感剤などを併用して用いることもできる。
<< Photosensitive compound >>
The said photosensitive compound means the compound which provides the function which forms an image by exposure, or gives the trigger to it. Specific examples include (1) a compound that generates an acid upon exposure (photoacid generator), (2) a photosensitive quinonediazide compound, and (3) a photoradical generator. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. In addition, a sensitizer can be used in combination for sensitivity adjustment.
−(1)光酸発生剤−
前記(1)光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
-(1) Photoacid generator-
(1) As the photoacid generator, a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for radical photopolymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, an actinic ray used for a micro resist, etc. Alternatively, known compounds that generate an acid upon irradiation with radiation and a mixture thereof can be appropriately selected and used.
前記(1)光酸発生剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネートなどが挙げられる。
これらの中でも、スルホン酸を発生する化合物である、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、o−ニトロベンジルスルホネートが特に好ましい。
The (1) photoacid generator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, Examples include disulfone and o-nitrobenzyl sulfonate.
Among these, imide sulfonate, oxime sulfonate, and o-nitrobenzyl sulfonate, which are compounds that generate sulfonic acid, are particularly preferable.
また、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する基、あるいは化合物を樹脂の主鎖又は側鎖に導入した化合物、例えば、米国特許第3,849,137号明細書、独国特許第3914407号明細書、特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号の各公報等に記載の化合物を用いることができる。
更に、米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等の各明細書に記載の光により酸を発生する化合物も使用することができる。
Further, a group capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of the resin, such as US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407. Description, JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853 The compounds described in JP-A-63-146029, etc. can be used.
Furthermore, compounds capable of generating an acid by light described in each specification such as US Pat. No. 3,779,778 and European Patent 126,712 can also be used.
−−(2)キノンジアジド化合物−−
前記(2)キノンジアジド化合物としては、例えば、1,2−キノンジアジドスルホニルクロリド類、ヒドロキシ化合物、アミノ化合物などを脱塩酸剤の存在下で縮合反応させることで得られる。
-(2) Quinonediazide compound--
The (2) quinonediazide compound can be obtained, for example, by subjecting 1,2-quinonediazidesulfonyl chlorides, hydroxy compounds, amino compounds and the like to a condensation reaction in the presence of a dehydrochlorinating agent.
前記(1)光酸発生剤、及び前記(2)キノンジアジド化合物の配合量は、露光部と未露光部の溶解速度差と、感度の許容幅の点から、前記バインダー100質量部に対して、1質量部〜100質量部が好ましく、3質量部〜80質量部がより好ましい。
なお、前記(1)光酸発生剤と、前記(2)キノンジアジド化合物とを併用してもよい。
The blending amount of the (1) photoacid generator and the (2) quinonediazide compound is based on the difference in dissolution rate between the exposed part and the unexposed part and the allowable range of sensitivity, with respect to 100 parts by mass of the binder. 1 mass part-100 mass parts are preferable, and 3 mass parts-80 mass parts are more preferable.
The (1) photoacid generator and the (2) quinonediazide compound may be used in combination.
これらの中でも、前記感光性化合物は、前記(1)光酸発生剤の中でもスルホン酸を発生する化合物が好ましく、下記のようなオキシムスルホネート化合物が高感度である観点から特に好ましい。
また、前記(2)キノンジアジド化合物としては、1,2−ナフトキノンジアジド基を有する化合物を用いると高感度で現像性が良好である。
前記(2)キノンジアジド化合物の中でも、下記の化合物でDが独立して水素原子又は1,2−ナフトキノンジアジド基であるものが高感度である観点から好ましい。
Among the (2) quinonediazide compounds, those in which D is independently a hydrogen atom or a 1,2-naphthoquinonediazide group in the following compounds are preferred from the viewpoint of high sensitivity.
−−(3)光ラジカル発生剤−−
前記光ラジカル発生剤は、光を直接吸収し、又は光増感されて分解反応若しくは水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する。前記光ラジカル発生剤は波長300nm〜500nmの領域に吸収を有するものであることが好ましい。
-(3) Photoradical generator--
The photoradical generator has a function of directly absorbing light or being photosensitized to cause a decomposition reaction or a hydrogen abstraction reaction to generate a polymerization active radical. The photo radical generator preferably has absorption in a wavelength region of 300 nm to 500 nm.
前記光ラジカル発生剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。前記光ラジカル発生剤の含有量は、前記導電層の全固形分に対して、0.1質量%〜50質量%が好ましく、0.5質量%〜30質量%がより好ましく、1質量%〜20質量%が特に好ましい。前記光ラジカル発生剤の含有量が前記好ましい範囲内であると、良好な感度とパターン形成性が得られる点で有利である。 The said photoradical generator may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. The content of the photo radical generator is preferably 0.1% by mass to 50% by mass, more preferably 0.5% by mass to 30% by mass, and more preferably 1% by mass to the total solid content of the conductive layer. 20% by mass is particularly preferred. When the content of the photo radical generator is within the preferable range, it is advantageous in that good sensitivity and pattern formability can be obtained.
前記光ラジカル発生剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開2008−268884号公報に記載の化合物群などが挙げられる。これらの中でも、トリアジン系化合物、アセトフェノン系化合物、アシルホスフィン(オキシド)系化合物、オキシム系化合物、イミダゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物が露光感度の観点から特に好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as said photoradical generator, According to the objective, it can select suitably, For example, the compound group etc. which are described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-268884 are mentioned. Among these, triazine compounds, acetophenone compounds, acylphosphine (oxide) compounds, oxime compounds, imidazole compounds, and benzophenone compounds are particularly preferable from the viewpoint of exposure sensitivity.
前記光ラジカル発生剤としては、露光感度と透明性の観点から、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、N,N−ジエチルアミノベンゾフェノン、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(o−ベンゾイルオキシム)]が好適である。 As the photoradical generator, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1 is used from the viewpoints of exposure sensitivity and transparency. -Butanone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2 , 2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, N, N-diethylaminobenzophenone, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (o-benzoyloxime)] is preferred.
前記導電層を配する際の配設液は、露光感度向上のために、光ラジカル発生剤と連鎖移動剤を併用してもよい。
前記連鎖移動剤としては、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等のN,N−ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル;2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、N−フェニルメルカプトベンゾイミダゾール、1,3,5−トリス(3−メルカブトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン等の複素環を有するメルカプト化合物;ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン等の脂肪族多官能メルカプト化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記連鎖移動剤の含有量は、前記導電層の全固形分に対し、0.01質量%〜15質量%が好ましく、0.1質量%〜10質量%がより好ましく、0.5質量%〜5質量%が特に好ましい。
The arrangement liquid for arranging the conductive layer may use a photoradical generator and a chain transfer agent in combination in order to improve exposure sensitivity.
Examples of the chain transfer agent include N, N-dialkylaminobenzoic acid alkyl esters such as N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester; 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzimidazole, Heterocycles such as N-phenylmercaptobenzimidazole, 1,3,5-tris (3-mercaptobutyloxyethyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione Mercapto compounds having: aliphatic polyfunctional mercapto compounds such as pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate), 1,4-bis (3-mercaptobutyryloxy) butane Etc. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The content of the chain transfer agent is preferably 0.01% by mass to 15% by mass, more preferably 0.1% by mass to 10% by mass, and more preferably 0.5% by mass to the total solid content of the conductive layer. 5% by mass is particularly preferred.
<<その他の成分>>
前記導電層中のその他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分散剤、架橋剤、界面活性剤、酸化防止剤、硫化防止剤、金属腐食防止剤、粘度調整剤、防腐剤、溶媒等の各種添加剤などが挙げられる
<< Other ingredients >>
The other components in the conductive layer are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Agents, viscosity modifiers, preservatives, various additives such as solvents, etc.
−分散剤−
前記分散剤は、前記金属ナノワイヤーの凝集を防ぎ、分散させるために用いる。
前記分散剤としては、前記金属ナノワイヤーを分散させることができれば、特に制限はなく、目的に応じて適否選択することができ、例えば、市販の低分子顔料分散剤、高分子顔料分散剤を利用でき、特に高分子分散剤で金属ナノワイヤーに吸着する性質を持つものが好ましく用いられ、ポリビニルピロリドン、BYKシリーズ(ビックケミー社製)、ソルスパースシリーズ(日本ルーブリゾール社製など)、アジスパーシリーズ(味の素株式会社製)などが挙げられる。
-Dispersant-
The dispersant is used to prevent and disperse the metal nanowires.
The dispersant is not particularly limited as long as it can disperse the metal nanowires, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a commercially available low molecular pigment dispersant or polymer pigment dispersant is used. In particular, a polymer dispersant having a property of adsorbing to metal nanowires is preferably used. Polyvinylpyrrolidone, BYK series (manufactured by Big Chemie), Solsperse series (manufactured by Nippon Lubrizol, etc.), Ajisper series ( Ajinomoto Co., Inc.).
前記分散剤の含有量としては、前記バインダー100質量部に対し、0.1質量部〜50質量部が好ましく、0.5質量部〜40質量部がより好ましく、1質量部〜30質量部が特に好ましい。前記含有量が、0.1質量部未満であると、分散液中で金属ナノワイヤーが凝集してしまうことがあり、50質量部を超えると、配設工程において安定な配設膜(例えば、塗布膜)が形成できず、配設ムラが発生してしまうことがある。 As content of the said dispersing agent, 0.1 mass part-50 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of said binders, 0.5 mass part-40 mass parts are more preferable, and 1 mass part-30 mass parts are. Particularly preferred. When the content is less than 0.1 parts by mass, the metal nanowires may aggregate in the dispersion, and when the content exceeds 50 parts by mass, a stable arrangement film (for example, (Coating film) cannot be formed, and unevenness in arrangement may occur.
−架橋剤−
前記架橋剤は、フリーラジカル又は酸及び熱により化学結合を形成し、導電層を硬化させる化合物であり、例えば、メチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシメチル基から選ばれる少なくとも1つの基で置換されたメラミン系化合物、グアナミン系化合物、グリコールウリル系化合物、ウレア系化合物、フェノール系化合物若しくはフェノールのエーテル化合物、エポキシ系化合物、オキセタン系化合物、チオエポキシ系化合物、イソシアネート系化合物又はアジド系化合物、メタクリロイル基又はアクリロイル基等を含むエチレン性不飽和基を有する化合物などが挙げられる。これらの中でも、膜物性、耐熱性、溶剤耐性の点でエポキシ系化合物、オキセタン系化合物、エチレン性不飽和基を有する化合物が特に好ましい。
また、前記オキセタン樹脂は、1種単独で又はエポキシ樹脂と混合して使用することができる。特にエポキシ樹脂との併用で用いた場合には反応性が高く、膜物性を向上させる観点から好ましい。
-Crosslinking agent-
The crosslinking agent is a compound that forms a chemical bond with free radicals or acid and heat to cure the conductive layer, and is substituted with at least one group selected from, for example, a methylol group, an alkoxymethyl group, and an acyloxymethyl group. Melamine compounds, guanamine compounds, glycoluril compounds, urea compounds, phenol compounds or phenol ether compounds, epoxy compounds, oxetane compounds, thioepoxy compounds, isocyanate compounds or azide compounds, methacryloyl groups or Examples thereof include compounds having an ethylenically unsaturated group containing an acryloyl group and the like. Among these, an epoxy compound, an oxetane compound, and a compound having an ethylenically unsaturated group are particularly preferable in terms of film properties, heat resistance, and solvent resistance.
Moreover, the said oxetane resin can be used individually by 1 type or in mixture with an epoxy resin. In particular, when used in combination with an epoxy resin, the reactivity is high, which is preferable from the viewpoint of improving film properties.
前記架橋剤の含有量は、前記バインダー100質量部に対して、1質量部〜250質量部が好ましく、3質量部〜200質量部がより好ましい。 The content of the crosslinking agent is preferably 1 part by mass to 250 parts by mass, and more preferably 3 parts by mass to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
−溶媒−
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、乳酸エチル、3−メトキシブタノール、水、1−メトキシ−2−プロパノール、イソプロピルアセテート、乳酸メチル、N−メチルピロリドン(NMP)、γ−ブチロラクトン(GBL)、プロピレンカーボネートなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Solvent-
The solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl lactate , 3-methoxybutanol, water, 1-methoxy-2-propanol, isopropyl acetate, methyl lactate, N-methylpyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone (GBL), propylene carbonate, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
−−金属腐食防止剤−−
前記金属腐食防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばチオール類、アゾール類などが好適である。
前記金属腐食防止剤を含有することで、一段と優れた防錆効果を発揮することができる。前記金属腐食防止剤は、導電層を配する際の配設液に溶解した中に、適した溶媒で溶解した状態、又は粉末で添加するか、導電層を作製後に、これを金属腐食防止剤浴に浸すことで付与することができる。
--- Metal corrosion inhibitor ---
There is no restriction | limiting in particular as said metal corrosion inhibitor, Although it can select suitably according to the objective, For example, thiols, azoles, etc. are suitable.
By containing the metal corrosion inhibitor, a further excellent rust prevention effect can be exhibited. The metal corrosion inhibitor is dissolved in a liquid for disposing the conductive layer, dissolved in a suitable solvent, or added as a powder, or after preparing the conductive layer, the metal corrosion inhibitor is added. It can be applied by soaking in a bath.
前記導電層における前記金属ナノワイヤー以外の成分の合計含有量X(1種のみの場合は単独の含有量)と、前記金属ナノワイヤーの含有量Yとの質量比(X/Y)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1〜5が好ましく、0.5〜3がより好ましい。前記質量比(X/Y)が、0.1未満であると、金属ナノワイヤーの凝集による導電性や透過率やヘイズ率等の光学特性の劣化、導電層の力学強度や転写基材との密着性の劣化、特にフォトリソグラフィを用いたパターニングで得られるパターンの品質(露光パターンの忠実再現性)の劣化等の問題が生じることがある。また、前記質量比(X/Y)が、5を超えると、金属ナノワイヤー間の接触点数の減少による導電性の低下や、ヘイズ率、光透過率等の光学特性の劣化が生じることがある。 As a mass ratio (X / Y) of the total content X of components other than the metal nanowires in the conductive layer (single content in the case of only one type) and the content Y of the metal nanowires, There is no restriction | limiting in particular, Although it can select suitably according to the objective, 0.1-5 are preferable and 0.5-3 are more preferable. When the mass ratio (X / Y) is less than 0.1, deterioration of optical properties such as conductivity, transmittance and haze ratio due to aggregation of metal nanowires, mechanical strength of the conductive layer, and transfer substrate Problems such as deterioration of adhesion, particularly deterioration of pattern quality (faithful reproducibility of exposure pattern) obtained by patterning using photolithography may occur. In addition, when the mass ratio (X / Y) exceeds 5, there may be a decrease in conductivity due to a decrease in the number of contact points between the metal nanowires, and a deterioration in optical characteristics such as haze ratio and light transmittance. .
<<導電層の配設方法>>
前記導電層を配する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塗布法、印刷法、散布法、インクジェット法などが挙げられる。
前記塗布法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ロールコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ドクターコート法などが挙げられる。
前記印刷法としては、例えば、凸版(活版)印刷法、孔版(スクリーン)印刷法、平版(オフセット)印刷法、凹版(グラビア)印刷法、などが挙げられる。
<< Method for Disposing Conductive Layer >>
There is no restriction | limiting in particular as a method to arrange | position the said conductive layer, According to the objective, it can select suitably, For example, the apply | coating method, the printing method, the spraying method, the inkjet method etc. are mentioned.
The coating method is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a roll coating method, a bar coating method, a dip coating method, a spin coating method, a casting method, a die coating method, a blade coating method, Examples thereof include a bar coating method, a gravure coating method, a curtain coating method, a spray coating method, and a doctor coating method.
Examples of the printing method include letterpress (letterpress) printing, stencil (screen) printing, lithographic (offset) printing, and intaglio (gravure) printing.
<<導電層の厚み>>
前記導電層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、平均厚みで、0.01μm〜0.3μmが好ましく、0.01μm〜0.15μmがより好ましく、0.05μm〜0.15μmが更に好ましく、0.01μm〜0.08μmが特に好ましい。前記導電層の平均厚みが、0.01μm未満であると、導電性の面内分布が不均一になることがあり、0.3μmを超えると、透過率が低くなり、透明性が損なわれることがある。
前記導電層の平均厚みは、金属ナノワイヤーを含む分散液を対象基材に配する際の、該分散液の配設量及び該分散液に含有される金属ナノワイヤーの濃度などを変えることで調整することができる。
ここで、前記導電層の平均厚みは、例えば、ミクロトーム切削で前記導電性パターニング材料の断面を出した後、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察する、あるいは前記導電性パターニング材料をエポキシ樹脂で包埋した後、ミクロトームで作製した切片を、透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより測定することができる。
なお、前記平均厚みとは、前記導電性パターニング材料における任意の10箇所以上で測定した厚みの平均値をいう。
<< Thickness of conductive layer >>
The thickness of the conductive layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. However, the average thickness is preferably 0.01 μm to 0.3 μm, more preferably 0.01 μm to 0.15 μm, 0.05 micrometer-0.15 micrometer are still more preferable, and 0.01 micrometer-0.08 micrometer are especially preferable. When the average thickness of the conductive layer is less than 0.01 μm, the in-plane distribution of conductivity may be non-uniform, and when it exceeds 0.3 μm, the transmittance is lowered and the transparency is impaired. There is.
The average thickness of the conductive layer is obtained by changing the amount of the dispersion and the concentration of the metal nanowires contained in the dispersion when the dispersion containing the metal nanowires is disposed on the target substrate. Can be adjusted.
Here, the average thickness of the conductive layer is, for example, observed with a scanning electron microscope (SEM) after the cross section of the conductive patterning material is taken out by microtome cutting, or the conductive patterning material is wrapped with an epoxy resin. After embedding, the section prepared with a microtome can be measured by observing with a transmission electron microscope (TEM).
In addition, the said average thickness means the average value of the thickness measured in arbitrary 10 places or more in the said electroconductive patterning material.
<転写基材>
前記転写基材の形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記形状としては、膜状、シート状などが挙げられる。前記構造としては、単層構造、積層構造などが挙げられる。前記大きさとしては、用途等に応じて適宜選択することができる。
<Transfer substrate>
There is no restriction | limiting in particular about the shape, structure, size, etc. of the said transfer base material, According to the objective, it can select suitably, For example, a film form, a sheet form, etc. are mentioned as said shape. Examples of the structure include a single layer structure and a laminated structure. The size can be appropriately selected according to the application.
前記転写基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、透明ガラス基板、合成樹脂製シート(フィルム)、金属基板、セラミック板、光電変換素子を有する半導体基板などが挙げられる。前記基板には、所望により、シランカップリング剤等の薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着などの前処理を行うことができる。 There is no restriction | limiting in particular as said transfer base material, According to the objective, it can select suitably, For example, a semiconductor substrate which has a transparent glass substrate, a synthetic resin sheet (film), a metal substrate, a ceramic board, a photoelectric conversion element. Etc. If necessary, the substrate can be subjected to pretreatment such as chemical treatment such as a silane coupling agent, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition and the like.
前記透明ガラス基板としては、例えば、白板ガラス、青板ガラス、シリカコート青板ガラスなどが挙げられる。また、近年開発された平均厚みが10μm〜数百μmの薄層ガラス基板を用いることもできる。 Examples of the transparent glass substrate include white plate glass, blue plate glass, and silica-coated blue plate glass. In addition, a thin glass substrate having an average thickness of 10 μm to several hundred μm, which has been recently developed, can also be used.
前記合成樹脂製シート(フィルム)としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)シート、ポリカーボネートシート、ポリエーテルスルホンシート、ポリエステルシート、アクリル樹脂シート、塩化ビニル樹脂シート、芳香族ポリアミド樹脂シート、ポリアミドイミドシート、ポリイミドシートなどが挙げられる。 Examples of the synthetic resin sheet (film) include a polyethylene terephthalate (PET) sheet, a polycarbonate sheet, a polyethersulfone sheet, a polyester sheet, an acrylic resin sheet, a vinyl chloride resin sheet, an aromatic polyamide resin sheet, a polyamideimide sheet, A polyimide sheet etc. are mentioned.
前記金属基板としては、例えば、アルミニウム板、銅板、ニッケル板、ステンレス板などが挙げられる。 Examples of the metal substrate include an aluminum plate, a copper plate, a nickel plate, and a stainless plate.
これらの中でも、前記転写基材は、合成樹脂製シートが好ましく、ポリエチレンテレフタレート(PET)シートが特に好ましい。前記転写基材に合成樹脂製シートを用いると、割れることがなく、屈曲性に優れ、薄型にすることができ軽量であり、大面積化が容易であり、低コストである点で好ましい。 Among these, the transfer substrate is preferably a synthetic resin sheet, and particularly preferably a polyethylene terephthalate (PET) sheet. The use of a synthetic resin sheet for the transfer substrate is preferable in that it does not break, is excellent in flexibility, can be thinned, is lightweight, is easy to increase in area, and is low in cost.
前記転写基材の全可視光透過率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、80%以上が好ましく、85%以上がより好ましく、90%以上が特に好ましい。前記全可視光透過率が、80%未満であると、透過率が低く実用上問題となることがある。
なお、本発明では、転写基材として本発明の目的を妨げない程度に着色したものを用いることもできる。
There is no restriction | limiting in particular as the total visible light transmittance | permeability of the said transfer base material, Although it can select suitably according to the objective, 80% or more is preferable, 85% or more is more preferable, and 90% or more is especially preferable. If the total visible light transmittance is less than 80%, the transmittance may be low and may cause a problem in practice.
In the present invention, it is also possible to use a transfer substrate that has been colored to the extent that the object of the present invention is not hindered.
前記転写基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、平均厚みで、1μm〜500μmが好ましく、3μm〜400μmがより好ましく、5μm〜300μmが特に好ましい。前記平均厚みが、1μm未満であると、前記導電層の配設工程でのハンドリングの困難さに起因して、歩留まりが低下することがあり、500μmを超えると、ポータブルなアプリケーションにおいては厚みや質量が問題となることがある。
ここで、前記転写基材の平均厚みは、例えば、ミクロトーム切削で前記導電性パターニング材料の断面を出した後、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察する、あるいは前記導電性パターニング材料をエポキシ樹脂で包埋した後、ミクロトームで作製した切片を、透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより測定することができる。
なお、前記平均厚みとは、前記導電性パターニング材料における任意の10箇所以上で測定した厚みの平均値をいう。
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said transfer base material, Although it can select suitably according to the objective, 1 micrometers-500 micrometers are preferable at an average thickness, 3 micrometers-400 micrometers are more preferable, and 5 micrometers-300 micrometers are especially preferable. If the average thickness is less than 1 μm, the yield may decrease due to difficulty in handling in the conductive layer disposition process. If the average thickness exceeds 500 μm, the thickness and mass are not suitable for portable applications. May be a problem.
Here, the average thickness of the transfer substrate is, for example, observed with a scanning electron microscope (SEM) after the cross section of the conductive patterning material is taken out by microtome cutting, or the conductive patterning material is made of epoxy resin. After embedding, a section prepared with a microtome can be measured by observing with a transmission electron microscope (TEM).
In addition, the said average thickness means the average value of the thickness measured in arbitrary 10 places or more in the said electroconductive patterning material.
<クッション層>
前記クッション層は、被転写体への転写の均一性を向上させることができる層である。
前記クッション層の形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記形状としては、膜状、シート状などが挙げられる。前記構造としては、単層構造、積層構造などが挙げられる。前記大きさとしては、用途等に応じて適宜選択することができる。
<Cushion layer>
The cushion layer is a layer that can improve the uniformity of transfer to the transfer target.
There is no restriction | limiting in particular about the shape, structure, size, etc. of the said cushion layer, According to the objective, it can select suitably, For example, a film | membrane form, a sheet form, etc. are mentioned as said shape. Examples of the structure include a single layer structure and a laminated structure. The size can be appropriately selected according to the application.
前記クッション層を形成する材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ポリマーを含有することが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a material which forms the said cushion layer, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable to contain a polymer.
前記ポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、加熱時に軟化する熱可塑性樹脂が好ましく、例えば、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、ゼラチン、セルロースナイトレート、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、塩化ビニル、ポリ塩化ビニル、スチレン、アクリロニトリル、、アルキル(炭素数1〜4)アクリレート、アルキル(炭素数1〜4)メタクリレート、ビニルピロリドン等を含むホモポリマー又は共重合体、可溶性ポリエステル、ポリカーボネート、可溶性ポリアミドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、前記ポリマーは、メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、スチレン/アクリル酸共重合体を含むことが好ましい。
The polymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably a thermoplastic resin that softens when heated, such as acrylic resin, styrene-acrylic copolymer, polyvinyl alcohol, polyethylene, and ethylene. -Vinyl acetate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, gelatin, cellulose nitrate, cellulose triacetate, cellulose diacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, vinyl acetate, Homopolymers or copolymers containing vinylidene chloride, vinyl chloride, polyvinyl chloride, styrene, acrylonitrile, alkyl (C1-4) acrylate, alkyl (C1-4) methacrylate, vinyl pyrrolidone, etc. , Soluble polyesters, polycarbonates, soluble polyamide. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, the polymer preferably contains methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer and styrene / acrylic acid copolymer.
前記クッション層のガラス転移温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40℃〜150℃が好ましい。前記ガラス転移温度が、40℃未満であると、室温で軟らかすぎてハンドリング性に劣ることがあり、150℃を超えると、熱ラミネート方式でクッション層が軟化せず導電層の転写性が劣ることがある。また可塑剤等の添加により、ガラス転移温度を調整してもよい。
なお、前記ガラス転移温度は、JIS K7121−1987に記載の示差熱分析(DSC)法により測定することができる。
There is no restriction | limiting in particular as glass transition temperature of the said cushion layer, Although it can select suitably according to the objective, 40 to 150 degreeC is preferable. When the glass transition temperature is less than 40 ° C., it may be too soft at room temperature to be inferior in handling properties. There is. Further, the glass transition temperature may be adjusted by adding a plasticizer or the like.
The glass transition temperature can be measured by a differential thermal analysis (DSC) method described in JIS K7121-1987.
前記クッション層には、前記ポリマー以外のその他の成分を含有していてもよく、該その他の成分としては、例えば、特開平5−72724号公報の段落〔0007〕以降に記載されている有機高分子物質、前記転写基材との接着力を調節するための各種可塑剤、酸化防止剤、硫化防止剤、金属腐食防止剤、粘度調整剤、防腐剤等、過冷却物質、密着改良剤、界面活性剤、離型剤、熱重合禁止剤、フィラー、溶剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The cushion layer may contain other components other than the polymer. Examples of the other components include an organic high polymer described in paragraph [0007] and thereafter in JP-A-5-72724. Molecular materials, various plasticizers for adjusting the adhesive force to the transfer substrate, antioxidants, sulfidation agents, metal corrosion inhibitors, viscosity modifiers, preservatives, etc., supercooling substances, adhesion improvers, interfaces Examples include activators, mold release agents, thermal polymerization inhibitors, fillers, and solvents. These may be used alone or in combination of two or more.
前記クッション層を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ポリマーや前記その他の成分を含有するクッション層用の配設液を調製し、これを前記転写基材上に配設し、乾燥させることにより形成することができる The method for forming the cushion layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a cushioning layer-containing liquid containing the polymer and the other components is prepared. Can be formed on the transfer substrate and dried.
前記クッション層を配する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塗布法、印刷法、散布法、インクジェット法などが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as a method of arrange | positioning the said cushion layer, According to the objective, it can select suitably, For example, the apply | coating method, the printing method, the spraying method, the inkjet method etc. are mentioned.
前記クッション層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、平均厚みで、1μm〜50μmが好ましく、1μm〜30μmがより好ましく、5μm〜20μmが特に好ましい。前記平均厚みが、1μm未満であると、被転写体への転写の均一性が低くなることがあり、50μmを超えると、転写材料のカールバランスが低くなることがある。
また、前記クッション層の厚みは、前記導電層と前記クッション層との合計平均厚みNと、前記転写基材の平均厚みMとの比(N/M)が、0.01〜0.7が好ましく、0.02〜0.6がより好ましい。前記比(N/M)が、0.01未満であると、被転写体への転写の均一性が低くなることがあり、0.7を超えると、カールバランスが崩れてしまうことがある。
ここで、前記クッション層の平均厚みは、例えば、ミクロトーム切削で前記導電性パターニング材料の断面を出した後、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察する、あるいは前記導電性パターニング材料をエポキシ樹脂で包埋した後、ミクロトームで作製した切片を、透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより測定することができる。
なお、前記平均厚みとは、前記導電性パターニング材料における任意の10箇所以上で測定した厚みの平均値をいう。
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said cushion layer, Although it can select suitably according to the objective, 1 micrometers-50 micrometers are preferable at an average thickness, 1 micrometer-30 micrometers are more preferable, and 5 micrometers-20 micrometers are especially preferable. If the average thickness is less than 1 μm, the uniformity of transfer to the transfer medium may be low, and if it exceeds 50 μm, the curl balance of the transfer material may be low.
The cushion layer has a thickness ratio of 0.01 to 0.7 (N / M) between the total average thickness N of the conductive layer and the cushion layer and the average thickness M of the transfer base. Preferably, 0.02-0.6 is more preferable. If the ratio (N / M) is less than 0.01, the uniformity of transfer to the transfer medium may be lowered, and if it exceeds 0.7, the curl balance may be lost.
Here, the average thickness of the cushion layer is, for example, observed with a scanning electron microscope (SEM) after the cross section of the conductive patterning material is taken out by microtome cutting, or the conductive patterning material is wrapped with an epoxy resin. After embedding, the section prepared with a microtome can be measured by observing with a transmission electron microscope (TEM).
In addition, the said average thickness means the average value of the thickness measured in arbitrary 10 places or more in the said electroconductive patterning material.
<感光層>
本発明においては、前記導電層が感光性材料(バインダー、感光性化合物)を含有しない場合には、前記転写基材と前記導電層の間、あるいは前記導電層上に感光層を有することが好ましい。
前記感光層は、バインダーを少なくとも含み、感光性化合物、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記バインダー及び感光性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば前記導電層と同様なものを用いることができる。
前記感光層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、平均厚みで、0.01μm〜100μmが好ましく、0.05μm〜10μmがより好ましい。
<Photosensitive layer>
In the present invention, when the conductive layer does not contain a photosensitive material (binder, photosensitive compound), it is preferable to have a photosensitive layer between the transfer substrate and the conductive layer or on the conductive layer. .
The photosensitive layer contains at least a binder, and contains a photosensitive compound and, if necessary, other components.
There is no restriction | limiting in particular as said binder and a photosensitive compound, Although it can select suitably according to the objective, For example, the thing similar to the said conductive layer can be used.
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said photosensitive layer, Although it can select suitably according to the objective, 0.01 micrometer-100 micrometers are preferable at an average thickness, and 0.05 micrometer-10 micrometers are more preferable.
<保護フィルム>
前記保護フィルムは、前記導電性パターニング材料を被転写体に転写するときには剥離される。
前記保護フィルムとしては、例えば、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、シリコーン紙、ポリエチレンやポリプロピレンがラミネートされた紙、ポリオレフィンシート、ポリテトラフルオルエチレンシート、などが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムが好ましい。
<Protective film>
The protective film is peeled off when the conductive patterning material is transferred to a transfer target.
Examples of the protective film include polypropylene film, polyethylene film, silicone paper, paper laminated with polyethylene and polypropylene, polyolefin sheet, and polytetrafluoroethylene sheet. Among these, polyethylene film and polypropylene film are mentioned. Is preferred.
<特性>
<<表面硬度>>
前記導電性パターニング材料の表面硬度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、硬い方が、タッチパネル等に用いた場合に操作面に擦傷がつきにくい点で好ましく、JIS K5400に準拠し、斜め45度に固定した鉛筆の真上から1kgの荷重をかけ引っ掻き試験を行った場合の鉛筆硬度で、H以上がより好ましく、2H以上が更に好ましく、3H以上が特に好ましい。
<Characteristic>
<< Surface hardness >>
The surface hardness of the conductive patterning material is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but the harder is preferable in that the operation surface is less likely to be scratched when used for a touch panel or the like. In accordance with JIS K5400, the pencil hardness when a scratch test is performed by applying a load of 1 kg from right above a pencil fixed at an angle of 45 degrees is preferably H or more, more preferably 2H or more, and particularly preferably 3H or more. .
<<表面抵抗率>>
前記導電性パターニング材料の表面抵抗率は、300Ω/□以下であるが、10Ω/□〜150Ω/□が好ましく、10Ω/□〜70Ω/□がより好ましく、10Ω/□〜65Ω/□が特に好ましい。前記表面抵抗率が、300Ω/□を超えると、通電時に発生するジュール熱による断線を生じやすくなることや、配線の上流と下流とで電圧降下が生じ、タッチパネルに用いる際の面積が制限されるなどの問題を生じることがある。前記表面抵抗率が低いこと自体に弊害はないが、10Ω/□未満であると、光透過率の高い導電体を得るのが困難になることがある。
前記表面抵抗率は、例えば、表面抵抗計(Loresta−GP MCP−T600;三菱化学株式会社製)を用いて測定することができる。
<< Surface resistivity >>
The surface resistivity of the conductive patterning material is 300Ω / □ or less, preferably 10Ω / □ to 150Ω / □, more preferably 10Ω / □ to 70Ω / □, and particularly preferably 10Ω / □ to 65Ω / □. . If the surface resistivity exceeds 300 Ω / □, disconnection due to Joule heat generated during energization is likely to occur, and voltage drop occurs between the upstream and downstream of the wiring, limiting the area when used for a touch panel. May cause problems. The low surface resistivity itself is not harmful, but if it is less than 10 Ω / □, it may be difficult to obtain a conductor having a high light transmittance.
The surface resistivity can be measured using, for example, a surface resistance meter (Loresta-GP MCP-T600; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
<<ヘイズ率>>
前記導電性パターニング材料のヘイズ率は、2%以下であるが、1.6%以下が好ましく、1.2%以下がより好ましく、1%以下が特に好ましい。前記ヘイズ率が、2%を超えると、不透明になり、タッチパネル等に用いた場合に視認性が悪くなることがある。
前記ヘイズ率は、例えば、積分球式光線透過率測定装置(ヘイズガードプラス;ガードナー社製)を用いて測定することができる。
<< Haze ratio >>
The haze ratio of the conductive patterning material is 2% or less, preferably 1.6% or less, more preferably 1.2% or less, and particularly preferably 1% or less. When the haze ratio exceeds 2%, it becomes opaque, and the visibility may be deteriorated when used for a touch panel or the like.
The haze ratio can be measured using, for example, an integrating sphere light transmittance measuring device (Hazeguard Plus; manufactured by Gardner).
<<透過率>>
前記導電性パターニング材料の透過率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、80%以上が好ましく、85%以上がより好ましく、90%以上が特に好ましい。前記透過率が、80%未満であると、タッチパネル等の画像表示媒体に用いる際に導電パターンが目立ってしまい、画像の品質を損ねたり、輝度低下を補償するために消費電力を増加させる必要が生じる等の弊害が生じることがある。
前記透過率は、例えば、積分球式光線透過率測定装置(ヘイズガードプラス;ガードナー社製)を用いて測定することができる。
<< Transmittance >>
There is no restriction | limiting in particular as the transmittance | permeability of the said electroconductive patterning material, Although it can select suitably according to the objective, 80% or more is preferable, 85% or more is more preferable, and 90% or more is especially preferable. When the transmittance is less than 80%, the conductive pattern becomes conspicuous when used in an image display medium such as a touch panel, and it is necessary to increase power consumption in order to impair image quality or compensate for luminance reduction. Detrimental effects such as occurrence may occur.
The transmittance can be measured, for example, using an integrating sphere light transmittance measuring device (Hazeguard Plus; manufactured by Gardner).
<<導電率>>
前記導電性パターニング材料の導電率とは、抵抗率の逆数であり、相対値で比較する場合は、表面抵抗率の逆数を比較することで導電率を比較することができる。
本発明の導電性パターニング材料の100μm線幅の導電率は、シリカ微粒子を添加していない場合の表面抵抗率の逆数を100としたとき、これに対する相対値で、65以上が好ましく、75以上がより好ましく、80以上が特に好ましい。前記導電率が65未満ということは、パターニング性が著しく低下していることを意味する。
前記表面抵抗率は、例えば、表面抵抗計(Loresta−GP MCP−T600;三菱化学株式会社製)を用いて測定することができる。
<< Conductivity >>
The conductivity of the conductive patterning material is the reciprocal of the resistivity, and when comparing by relative value, the conductivity can be compared by comparing the reciprocal of the surface resistivity.
The conductivity of the 100 μm line width of the conductive patterning material of the present invention is preferably a relative value with respect to 100 when the reciprocal of the surface resistivity when no silica fine particles are added is 65 or more, and 75 or more. More preferably, 80 or more is particularly preferable. That the said electrical conductivity is less than 65 means that the patterning property has fallen remarkably.
The surface resistivity can be measured using, for example, a surface resistance meter (Loresta-GP MCP-T600; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
以下に、図面を用いて本発明の前記導電性パターニング材料の一例について説明するが、本発明の前記導電性パターニング材料は、これに限られるものではない。
図1は、本発明の前記導電性パターニング材料の層構成の一例を示す概略断面図である。
図1の導電性パターニング材料6は、転写基材1と、該転写基材1における一の面にクッション層2及び導電層3をこの順に有している。
なお、図示を省略しているが、導電性パターニング材料6における導電層3は、パターニングされていてもよく、パターニングされてなくてもよい。前記パターニングとしては、既存のITO透明導電膜で施されている電極形状が挙げられる。具体的には、WO2005/114369号パンフレット、WO2004/061808号パンフレット、特開2010−33478号公報、特開2010−44453号公報に開示されているストライプ形状のパターン、ダイヤモンドパターンと呼ばれているものなどが挙げられる。
Hereinafter, an example of the conductive patterning material of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the conductive patterning material of the present invention is not limited thereto.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a layer structure of the conductive patterning material of the present invention.
The conductive patterning material 6 in FIG. 1 has a transfer base 1 and a cushion layer 2 and a conductive layer 3 in this order on one surface of the transfer base 1.
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the conductive layer 3 in the electroconductive patterning material 6 may be patterned, and does not need to be patterned. Examples of the patterning include electrode shapes applied with an existing ITO transparent conductive film. Specifically, a stripe-shaped pattern and a diamond pattern disclosed in WO2005 / 114369 pamphlet, WO2004 / 061808 pamphlet, JP2010-33478A, and JP2010-44453A Etc.
<パターニング処理>
前記導電性パターニング材料を用いてパターニング処理を行う方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、本発明の前記導電性パターニング材料における導電層、あるいは被転写体に転写された本発明の前記導電性パターニング材料の導電層に対し、露光する工程(露光工程)と、現像する工程(現像工程)とを含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の工程を含む。
<Patterning process>
There is no restriction | limiting in particular as a method of performing the patterning process using the said electroconductive patterning material, According to the objective, it can select suitably, However, The electroconductive layer in the said electroconductive patterning material of this invention, or a to-be-transferred body is used. The transferred conductive layer of the conductive patterning material of the present invention preferably includes an exposure step (exposure step) and a development step (development step), and further includes other steps as necessary. .
−露光工程−
前記露光工程は、本発明の前記導電性パターニング材料における導電層、あるいは被転写体に転写された本発明の前記導電性パターニング材料の導電層を露光する工程である。
前記露光する方法としては、フォトマスクを利用した面露光で行ってもよいし、レーザービームによる走査露光で行ってもよい。この際、レンズを用いた屈折式露光でも反射鏡を用いた反射式露光でもよく、コンタクト露光、プロキシミティー露光、縮小投影露光、反射投影露光などの露光方式を用いることもできる。
-Exposure process-
The exposure step is a step of exposing the conductive layer of the conductive patterning material of the present invention or the conductive layer of the conductive patterning material of the present invention transferred to a transfer target.
As the exposure method, surface exposure using a photomask may be performed, or scanning exposure using a laser beam may be performed. At this time, refractive exposure using a lens or reflection exposure using a reflecting mirror may be used, and exposure methods such as contact exposure, proximity exposure, reduced projection exposure, and reflection projection exposure may be used.
−現像工程−
前記現像工程は、少なくとも前記導電層における露光部及び非露光部のいずれかを、溶媒を付与して現像する工程である。
前記現像工程において、更に感光層を有する場合には、前記感光層における露光部及び非露光部のいずれかを除去する。
-Development process-
The developing step is a step in which at least one of the exposed portion and the non-exposed portion in the conductive layer is developed by applying a solvent.
In the developing step, when the photosensitive layer is further provided, either the exposed portion or the non-exposed portion in the photosensitive layer is removed.
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アルカリ溶液が好ましい。
前記アルカリ溶液に含まれるアルカリとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
There is no restriction | limiting in particular as said solvent, Although it can select suitably according to the objective, An alkaline solution is preferable.
There is no restriction | limiting in particular as an alkali contained in the said alkaline solution, According to the objective, it can select suitably, For example, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide, sodium carbonate Sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記アルカリ溶液を前記導電層に付与する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塗布、浸漬、噴霧などが挙げられる。具体的には、アルカリ溶液中に本発明の前記導電性パターニング材料を浸漬する方法、本発明の前記導電性パターニング材料にシャワーやスプレーを用いて前記アルカリ溶液をかけ流す方法、本発明の前記導電性パターニング材料にアルカリ溶液を浸したナプキン等で塗りつける方法などが挙げられる。
これらの中でも、前記アルカリ溶液を前記導電層に付与する方法は、アルカリ溶液中に本発明の前記導電性パターニング材料を浸漬する方法が特に好ましい。
前記アルカリ溶液の浸漬時間として、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10秒間〜5分間が好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a method to provide the said alkaline solution to the said conductive layer, According to the objective, it can select suitably, For example, application | coating, immersion, spraying etc. are mentioned. Specifically, a method of immersing the conductive patterning material of the present invention in an alkaline solution, a method of pouring the alkaline solution into the conductive patterning material of the present invention using a shower or spray, and the conductive of the present invention. For example, a method of applying a napkin or the like in which an alkaline solution is dipped in a conductive patterning material.
Among these, the method of applying the alkaline solution to the conductive layer is particularly preferably a method of immersing the conductive patterning material of the present invention in an alkaline solution.
There is no restriction | limiting in particular as immersion time of the said alkaline solution, Although it can select suitably according to the objective, 10 second-5 minutes are preferable.
<転写方法>
次に、本発明の前記導電性パターニング材料の転写方法について説明する。
まず、本発明の導電性パターニング材料における導電層を加圧し、加温下で被転写体上に貼り合わせる。貼り合わせには、従来公知のラミネーター、真空ラミネーターを使用することができ、より生産性を高めるためには、オートカットラミネーターの使用も可能である。その後、転写基材を剥がして、前記導電層が被転写体に転写される。
前記被転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば基材、液晶セルなどが挙げられる。これらの中でも、透明ガラス基板、液晶セルが特に好ましい。
<Transfer method>
Next, a method for transferring the conductive patterning material of the present invention will be described.
First, the conductive layer in the conductive patterning material of the present invention is pressurized and bonded onto the transfer target under heating. Conventionally known laminators and vacuum laminators can be used for bonding, and an auto-cut laminator can also be used in order to further increase productivity. Thereafter, the transfer substrate is peeled off, and the conductive layer is transferred to the transfer target.
There is no restriction | limiting in particular as said to-be-transferred body, According to the objective, it can select suitably, For example, a base material, a liquid crystal cell, etc. are mentioned. Among these, a transparent glass substrate and a liquid crystal cell are particularly preferable.
以下に、図面を用いて本発明の前記導電性パターニング材料を用いた転写方法の一例について説明するが、本発明の前記導電性パターニング材料を用いた転写方法は、これに限られるものではない。
ここで、図2(A)〜図2(C)は、本発明の導電性パターニング材料を用いた転写方法の一例を説明するための説明図である。
図2(A)に示す転写基材1と、該転写基材1における一の面にクッション層2及び導電層3をこの順に有している導電性パターニング材料6のクッション層2及び導電層3を、図2(B)に示すように、被転写体としての透明基板8にラミネーターを用いて加圧、加熱して貼り合わせる。続いて、図2(C)に示すように、転写基材1を剥離することにより、クッション層2及び導電層3が透明基板8に転写される。
Hereinafter, an example of the transfer method using the conductive patterning material of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the transfer method using the conductive patterning material of the present invention is not limited to this.
Here, FIGS. 2A to 2C are explanatory diagrams for explaining an example of a transfer method using the conductive patterning material of the present invention.
The cushioning layer 2 and the conductive layer 3 of the conductive patterning material 6 having the transfer base 1 shown in FIG. 2A and the cushion layer 2 and the conductive layer 3 in this order on one surface of the transfer base 1. As shown in FIG. 2 (B), the laminate is bonded to a transparent substrate 8 as a transfer target by applying pressure and heating using a laminator. Subsequently, as shown in FIG. 2C, the cushioning layer 2 and the conductive layer 3 are transferred to the transparent substrate 8 by peeling the transfer base material 1.
<用途>
本発明の導電性パターニング材料は、表面硬度が高く耐擦傷性に優れ、パターニング性が良好であり、高い透明性及び導電性を有し、ヘイズ率及び表面抵抗率が低いので、例えば、後述する本発明のタッチパネルの他、ディスプレイ用電極、電磁波シールド、有機ELディスプレイ用電極、無機ELディスプレイ用電極、電子パーパー、フレキシブルディスプレイ用電極、集積型太陽電池、表示素子、その他の各種デバイスなどに幅広く適用される。これらの中でも、タッチパネル、タッチパネル機能付表示装置に特に好適に利用される。
<Application>
The conductive patterning material of the present invention has high surface hardness, excellent scratch resistance, good patternability, high transparency and conductivity, and low haze and surface resistivity. In addition to the touch panel of the present invention, it is widely applied to display electrodes, electromagnetic shields, organic EL display electrodes, inorganic EL display electrodes, electronic paper, flexible display electrodes, integrated solar cells, display elements, and other various devices. Is done. Among these, it is particularly suitably used for a touch panel and a display device with a touch panel function.
(タッチパネル)
本発明のタッチパネルは、少なくとも本発明の前記導電性パターニング材料を有し、更に基材を有することが好ましく、必要に応じて、更にその他の部材を有する。
(Touch panel)
The touch panel of the present invention includes at least the conductive patterning material of the present invention, preferably further includes a base material, and further includes other members as necessary.
<基材>
前記基材の形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記形状としては、膜状、シート状などが挙げられる。前記構造としては、単層構造、積層構造などが挙げられる。前記大きさとしては、用途等に応じて適宜選択することができる。
<Base material>
There is no restriction | limiting in particular about the shape, structure, size, etc. of the said base material, According to the objective, it can select suitably, For example, a film | membrane form, a sheet form, etc. are mentioned as said shape. Examples of the structure include a single layer structure and a laminated structure. The size can be appropriately selected according to the application.
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、透明ガラス基板、合成樹脂製シート(フィルム)、金属基板、セラミック板、光電変換素子を有する半導体基板などが挙げられる。前記基材には、所望により、シランカップリング剤等の薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着などの前処理を行うことができる。
前記透明ガラス基板、前記合成樹脂製シート、前記金属基板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導電性パターニング材料の転写基材と同じものなどが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said base material, According to the objective, it can select suitably, For example, a transparent substrate, a synthetic resin sheet (film), a metal substrate, a ceramic board, a semiconductor substrate which has a photoelectric conversion element, etc. Is mentioned. If necessary, the base material can be subjected to pretreatment such as chemical treatment such as a silane coupling agent, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition and the like.
The transparent glass substrate, the synthetic resin sheet, and the metal substrate are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include the same transfer substrate as the conductive patterning material. It is done.
前記タッチパネルの方式としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、抵抗膜式タッチパネル、表面型静電容量方式タッチパネル、投影型静電容量方式タッチパネル、電磁誘導方式タッチパネル、超音波表面弾性波方式タッチパネル、赤外線走査方式タッチパネルなどが挙げられる。
なお、本発明において、タッチパネルとは、いわゆるタッチセンサ及びタッチパッドを含むものとする。
There is no restriction | limiting in particular as a method of the said touch panel, According to the objective, it can select suitably, For example, a resistive touch panel, a surface capacitive touch panel, a projection capacitive touch panel, an electromagnetic induction touch panel Ultrasonic surface acoustic wave type touch panel, infrared scanning type touch panel, and the like.
In the present invention, the touch panel includes a so-called touch sensor and a touch pad.
前記タッチパネルにおけるタッチパネルセンサー電極部の層構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2枚の前記導電性パターニング材料を貼合する貼合方式、1枚の基材の両面に前記導電性パターニング材料を具備する方式、片面ジャンパーあるいはスルーホール方式あるいは片面積層方式のいずれかであることが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a layer structure of the touch-panel sensor electrode part in the said touch panel, Although it can select suitably according to the objective, The bonding system which bonds the said 2 electroconductive patterning material, 1 sheet | seat base It is preferable that any one of a method in which the conductive patterning material is provided on both surfaces of the material, a single-sided jumper or a through-hole method, or a single-area layer method.
前記表面型静電容量方式タッチパネルの一例について、図3を参照して説明するが、本発明のタッチパネルはこれに限られるものではない。
図3において、タッチパネル10は、透明基板11の表面を一様に覆うように導電性パターニング材料12が配されており、透明基板11の端部の導電性パターニング材料12上に、図示しない外部検知回路との電気接続のための電極端子18が形成されている。
なお、図3において、13は、シールド電極となる導電性パターニング材料を示し、14及び17は、保護膜を示し、15は、中間保護膜を示し、16は、グレア防止膜を示す。
導電性パターニング材料12上の任意の点を指でタッチ等すると、前記導電性パターニング材料12は、タッチされた点で人体を介して接地され、各電極端子18と接地ラインとの間の抵抗値に変化が生じる。この抵抗値の変化を前記外部検知回路によって検知し、タッチした点の座標が特定される。
An example of the surface capacitive touch panel will be described with reference to FIG. 3, but the touch panel of the present invention is not limited to this.
In FIG. 3, the touch panel 10 is provided with a conductive patterning material 12 so as to uniformly cover the surface of the transparent substrate 11. Electrode terminals 18 for electrical connection with the circuit are formed.
In FIG. 3, reference numeral 13 denotes a conductive patterning material to be a shield electrode, 14 and 17 denote protective films, 15 denotes an intermediate protective film, and 16 denotes an antiglare film.
When an arbitrary point on the conductive patterning material 12 is touched with a finger or the like, the conductive patterning material 12 is grounded through the human body at the touched point, and a resistance value between each electrode terminal 18 and the ground line is measured. Changes. The change of the resistance value is detected by the external detection circuit, and the coordinates of the touched point are specified.
前記表面型静電容量方式タッチパネルの別の一例について図4を参照して説明する。
図4において、タッチパネル20は、透明基板21の表面を覆うように配された導電性パターニング材料22及び導電性パターニング材料23と、該導電性パターニング材料22と該導電性パターニング材料23とを絶縁する絶縁層24と、指等の接触対象と導電性パターニング材料22又は導電性パターニング材料23との間に静電容量を生じる絶縁カバー層25と、からなり、指等の接触対象に対して位置検知する。構造によっては、導電性パターニング材料22及び導電性パターニング材料23を一体として形成することもでき、また、絶縁層24又は絶縁カバー層25を空気層として形成してもよい。
絶縁カバー層25を指等でタッチすると、指等と導電性パターニング材料22又は導電性パターニング材料23との間の静電容量の値に変化が生じる。この静電容量値の変化を前記外部検知回路によって検知し、タッチした点の座標が特定される。
Another example of the surface capacitive touch panel will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, the touch panel 20 insulates the conductive patterning material 22 and the conductive patterning material 23 disposed so as to cover the surface of the transparent substrate 21, and the conductive patterning material 22 and the conductive patterning material 23. The insulating layer 24 includes an insulating cover layer 25 that generates a capacitance between a contact target such as a finger and the conductive patterning material 22 or the conductive patterning material 23, and detects the position of the contact target such as a finger. To do. Depending on the structure, the conductive patterning material 22 and the conductive patterning material 23 may be integrally formed, and the insulating layer 24 or the insulating cover layer 25 may be formed as an air layer.
When the insulating cover layer 25 is touched with a finger or the like, the capacitance value between the finger and the conductive patterning material 22 or the conductive patterning material 23 changes. This change in capacitance value is detected by the external detection circuit, and the coordinates of the touched point are specified.
前記投影型静電容量方式タッチパネルの一例について図5を参照して説明するが、本発明のタッチパネルはこれに限られるものではない。
図5は、投影型静電容量方式タッチパネルとしてのタッチパネル20を、導電性パターニング材料22と導電性パターニング材料23とを平面から視た配置を通じて模式的に説明した図である。
タッチパネル20は、X軸方向の位置を検出可能とする複数の導電性パターニング材料22と、Y軸方向の複数の導電性パターニング材料23とが、外部端子に接続可能に配されている。導電性パターニング材料22と導電性パターニング材料23とは、指先等の接触対象に対し複数接触して、接触情報が多点で入力されることを可能とされる。
このタッチパネル20上の任意の点を指でタッチ等すると、X軸方向及びY軸方向の座標が位置精度よく特定される。
なお、透明基板、保護層等のその他の構造としては、前記表面型静電容量方式タッチパネルの構造を適宜選択して適用することができる。また、タッチパネル20において、複数の導電性パターニング材料22と、複数の導電性パターニング材料23とによる導電性パターニング材料のパターンの例を示したが、その形状、配置等としては、これらに限られない。
An example of the projected capacitive touch panel will be described with reference to FIG. 5, but the touch panel of the present invention is not limited to this.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the touch panel 20 as a projected capacitive touch panel through an arrangement in which the conductive patterning material 22 and the conductive patterning material 23 are viewed from the plane.
The touch panel 20 is provided with a plurality of conductive patterning materials 22 capable of detecting positions in the X-axis direction and a plurality of conductive patterning materials 23 in the Y-axis direction so as to be connectable to external terminals. The conductive patterning material 22 and the conductive patterning material 23 are in contact with a plurality of contact objects such as fingertips, and contact information can be input at multiple points.
When an arbitrary point on the touch panel 20 is touched with a finger, the coordinates in the X-axis direction and the Y-axis direction are specified with high positional accuracy.
In addition, as other structures, such as a transparent substrate and a protective layer, the structure of the surface capacitive touch panel can be appropriately selected and applied. Moreover, although the example of the pattern of the electroconductive patterning material by the some electroconductive patterning material 22 and the some electroconductive patterning material 23 was shown in the touch panel 20, the shape, arrangement | positioning, etc. are not restricted to these. .
前記抵抗膜式タッチパネルの一例について、図6を参照して説明するが、本発明のタッチパネルはこれに限られるものではない。
図6において、タッチパネル30は、導電性パターニング材料32が配された透明基板31と、該導電性パターニング材料32上に複数配されたスペーサ36と、空気層34を介して、導電性パターニング材料32と接触可能な導電性パターニング材料33と、該導電性パターニング材料33上に配される透明フィルム35とが支持されて構成される。
このタッチパネル30に対して、透明フィルム35側からタッチすると、透明フィルム35が押圧され、押し込まれた導電性パターニング材料32と導電性パターニング材料33とが接触し、この位置での電位変化を図示しない外部検知回路で検出することで、タッチした点の座標が特定される。
An example of the resistive touch panel will be described with reference to FIG. 6, but the touch panel of the present invention is not limited to this.
In FIG. 6, the touch panel 30 includes a conductive patterning material 32 through a transparent substrate 31 on which a conductive patterning material 32 is disposed, a plurality of spacers 36 disposed on the conductive patterning material 32, and an air layer 34. The conductive patterning material 33 that can come into contact with the transparent patterning material 33 and the transparent film 35 disposed on the conductive patterning material 33 are supported.
When the touch panel 30 is touched from the transparent film 35 side, the transparent film 35 is pressed, the pressed conductive patterning material 32 and the conductive patterning material 33 come into contact, and the potential change at this position is not shown. By detecting with an external detection circuit, the coordinates of the touched point are specified.
<用途>
本発明のタッチパネルは、本発明の前記導電性パターニング材料を有するため、表面硬度が高く耐擦傷性に優れ、高い透明性及び導電性を有し、ヘイズ率及び表面抵抗率が低いため、銀行のATM、自動販売機、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、携帯ゲーム機、複写機、カーナビゲーション、マルチメディアステーション、案内板等の各種電子デバイスに好適に利用可能である。
<Application>
Since the touch panel of the present invention has the conductive patterning material of the present invention, it has high surface hardness, excellent scratch resistance, high transparency and conductivity, and low haze ratio and surface resistivity. It can be suitably used for various electronic devices such as ATMs, vending machines, mobile phones, smart phones, portable information terminals, portable game machines, copying machines, car navigation systems, multimedia stations, and information boards.
以下に本発明の実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples.
(調製例1:銀ナノワイヤー水分散液1の調製)
−添加剤の調製−
予め、下記に示す方法で、添加剤A、添加剤G、及び添加剤Hを調製した。
[添加剤Aの調製]
硝酸銀粉末2.1gを純水に溶解し、次いで1Nのアンモニア水を透明になるまで添加した後、全量が200mLになるように純水を添加した。
[添加剤Gの調製]
グルコース粉末1.2gを200mLの純水で溶解して、添加液Gを調製した。
[添加剤Hの調製]
HTAB(ヘキサデシル−トリメチルアンモニウムブロミド)粉末0.5gを87.5mLの純水で溶解して、添加液Hを調製した。
(Preparation Example 1: Preparation of silver nanowire aqueous dispersion 1)
-Preparation of additives-
Additive A, additive G, and additive H were prepared in advance by the method shown below.
[Preparation of Additive A]
After dissolving silver nitrate powder 2.1g in pure water and then adding 1N ammonia water until it became transparent, pure water was added so that the total amount was 200 mL.
[Preparation of additive G]
An additive solution G was prepared by dissolving 1.2 g of glucose powder in 200 mL of pure water.
[Preparation of additive H]
Additive liquid H was prepared by dissolving 0.5 g of HTAB (hexadecyl-trimethylammonium bromide) powder in 87.5 mL of pure water.
−銀ナノワイヤー水分散液の調製−
次に、以下に示す方法で銀ナノワイヤー水分散液1を調製した。
純水410mLを三口フラスコ内に入れ、20℃にて攪拌しながら、添加剤H 87.5mL及び添加剤G 200mLを添加した。次いで、この液に、添加剤Aを0.3mL/分間で合計200mL滴下した。添加剤Aを滴下した後、10分間撹拌し、更に添加剤H 87.5mLを一気に添加した。次いで、5℃/分間で内温70℃まで昇温し、5時間撹拌を続け、銀ナノワイヤーアンモニア分散液を得た。
得られた銀ナノワイヤーアンモニア分散液を、限外濾過モジュール(限外濾過モジュールSIP1013、分画分子量6,000;旭化成株式会社製)を用いて限外濾過し、濃縮した。50mLまで濃縮した後、前記限外濾過モジュール内に950mLの純水を入れ洗浄した。この洗浄の操作を合計10回行い、銀ナノワイヤー水分散液1を得た。
この銀ナノワイヤー水分散液1中の銀ナノワイヤーの平均短軸長さを以下の方法で測定したところ、22nmであった。
-Preparation of silver nanowire aqueous dispersion-
Next, silver nanowire aqueous dispersion 1 was prepared by the method shown below.
410 mL of pure water was placed in a three-necked flask, and 87.5 mL of additive H and 200 mL of additive G were added while stirring at 20 ° C. Next, a total of 200 mL of additive A was added dropwise to this solution at 0.3 mL / min. After the additive A was added dropwise, the mixture was stirred for 10 minutes, and 87.5 mL of the additive H was added all at once. Next, the temperature was raised to an internal temperature of 70 ° C. at 5 ° C./min, and stirring was continued for 5 hours to obtain a silver nanowire ammonia dispersion.
The obtained silver nanowire ammonia dispersion was ultrafiltered and concentrated using an ultrafiltration module (ultrafiltration module SIP1013, fractional molecular weight 6,000; manufactured by Asahi Kasei Corporation). After concentration to 50 mL, 950 mL of pure water was placed in the ultrafiltration module and washed. This washing operation was performed 10 times in total to obtain a silver nanowire aqueous dispersion 1.
It was 22 nm when the average short-axis length of the silver nanowire in this silver nanowire aqueous dispersion 1 was measured with the following method.
<銀ナノワイヤーの平均短軸長さの測定>
銀ナノワイヤー水分散液中の銀ナノワイヤーを透過型電子顕微鏡(TEM)(JEM−2000FX;日本電子株式会社製)で観察して短軸長さを測定し、300個の銀ナノワイヤーの短軸長さの平均値を求め、これを銀ナノワイヤーの平均短軸長さとした。
<Measurement of average minor axis length of silver nanowire>
The silver nanowires in the silver nanowire aqueous dispersion were observed with a transmission electron microscope (TEM) (JEM-2000FX; manufactured by JEOL Ltd.), the short axis length was measured, and 300 silver nanowires were short. The average value of axial length was calculated | required and this was made into the average short-axis length of silver nanowire.
(調製例2:銀ナノワイヤー水分散液2の調製)
調製例1において、銀ナノワイヤーアンモニア分散液を得る際に、内温を、5℃/分間で70℃まで昇温したことに変えて、5℃/分間で75℃まで昇温したこと以外は、調製例1と同様の方法で銀ナノワイヤー水分散液2を調製した。
銀ナノワイヤー水分散液2中の銀ナノワイヤーの平均短軸長さを、調製例1と同様の方法で測定したところ、30nmであった。
(Preparation Example 2: Preparation of silver nanowire aqueous dispersion 2)
In Preparation Example 1, when the silver nanowire ammonia dispersion was obtained, the internal temperature was changed to 70 ° C. at 5 ° C./min, except that the temperature was raised to 75 ° C. at 5 ° C./min. A silver nanowire aqueous dispersion 2 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1.
It was 30 nm when the average minor-axis length of the silver nanowire in the silver nanowire aqueous dispersion 2 was measured by the method similar to the preparation example 1.
(調製例3:銀ナノワイヤー水分散液3の調製)
調製例1において、銀ナノワイヤーアンモニア分散液を得る際に、内温を、5℃/分間で70℃まで昇温したことに変えて、5℃/分間で80℃まで昇温したこと以外は、調製例1と同様の方法で銀ナノワイヤー水分散液3を調製した。
銀ナノワイヤー水分散液3中の銀ナノワイヤーの平均短軸長さを、調製例1と同様の方法で測定したところ、40nmであった。
(Preparation Example 3: Preparation of silver nanowire aqueous dispersion 3)
In Preparation Example 1, when obtaining the silver nanowire ammonia dispersion, the internal temperature was changed to 70 ° C. at 5 ° C./min, except that the temperature was raised to 80 ° C. at 5 ° C./min. A silver nanowire aqueous dispersion 3 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1.
It was 40 nm when the average minor-axis length of the silver nanowire in the silver nanowire aqueous dispersion 3 was measured by the method similar to the preparation example 1.
(調製例4:銀ナノワイヤー水分散液4の調製)
調製例1において、銀ナノワイヤーアンモニア分散液を得る際に、内温を、5℃/分間で70℃まで昇温したことに変えて、5℃/分間で85℃まで昇温したこと以外は、調製例1と同様の方法で銀ナノワイヤー水分散液4を調製した。
銀ナノワイヤー水分散液4中の銀ナノワイヤーの平均短軸長さを、調製例1と同様の方法で測定したところ、50nmであった。
(Preparation Example 4: Preparation of silver nanowire aqueous dispersion 4)
In Preparation Example 1, when the silver nanowire ammonia dispersion liquid was obtained, the internal temperature was changed to 70 ° C. at 5 ° C./min, except that the temperature was raised to 85 ° C. at 5 ° C./min. A silver nanowire aqueous dispersion 4 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1.
When the average minor axis length of the silver nanowire in the silver nanowire aqueous dispersion 4 was measured by the same method as in Preparation Example 1, it was 50 nm.
(調製例5:銀ナノワイヤー水分散液5の調製)
調製例1において、添加剤Hの調製の際に、HTAB粉末0.5gを87.5mLの純水で溶解したことに変えて、HTAB粉末0.1gを87.5mLの純水で溶解したこと以外は、調製例1と同様の方法で銀ナノワイヤー水分散液5を調製した。
銀ナノワイヤー水分散液5中の銀ナノワイヤーの平均短軸長さを、調製例1と同様の方法で測定したところ、100nmであった。
(Preparation Example 5: Preparation of silver nanowire aqueous dispersion 5)
In Preparation Example 1, in the preparation of additive H, 0.5 g of HTAB powder was dissolved in 87.5 mL of pure water, and 0.1 g of HTAB powder was dissolved in 87.5 mL of pure water. Except for the above, a silver nanowire aqueous dispersion 5 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1.
When the average minor axis length of the silver nanowire in the silver nanowire aqueous dispersion 5 was measured by the same method as in Preparation Example 1, it was 100 nm.
(合成例1:バインダー(A−1)の合成)
共重合体を構成するモノマー成分として、メタクリル酸(MAA)7.79g及びベンジルメタクリレート(BzMA)37.21gを使用し、ラジカル重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.5gを使用し、前記モノマー成分と前記ラジカル重合開始剤とを、溶剤としてのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)55.00g中で重合反応させることにより、下記構造式(1)で表されるバインダー(A−1)のPGMEA溶液(固形分濃度:45質量%)を得た。なお、重合温度は、温度60℃乃至100℃に調整した。
バインダー(A−1)の分子量をゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)法を用いて測定した結果、ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)は、30,000、分子量分布(Mw/Mn)は、2.21であった。
As a monomer component constituting the copolymer, 7.79 g of methacrylic acid (MAA) and 37.21 g of benzyl methacrylate (BzMA) are used, and 0.5 g of azobisisobutyronitrile (AIBN) is used as a radical polymerization initiator. The binder component (A) represented by the following structural formula (1) is used by polymerizing the monomer component and the radical polymerization initiator in 55.00 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) as a solvent. -1) PGMEA solution (solid content concentration: 45 mass%) was obtained. The polymerization temperature was adjusted to 60 to 100 ° C.
As a result of measuring the molecular weight of the binder (A-1) using a gel permeation chromatography (GPC) method, the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene was 30,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2. .21.
(実施例1:導電性パターニング材料1の作製)
<クッション層の形成>
転写基材としての平均厚み30μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの片面上に、下記組成のクッション層用塗布液を塗布し、乾燥させて、平均厚み10μmのクッション層を形成した。
[クッション層用塗布液の組成]
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(*1) ・・・6.0質量部
・スチレン/アクリル酸共重合体(*2) ・・・14.0質量部
・2,2−ビス〔4−(メタクリロキシポリエトキシ〕フェニル〕プロパン(*3)
・・・9.0質量部
・フッ素系界面活性剤(*4) ・・・0.5質量部
・メタノール ・・・10.0質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ・・・5.0質量部
・メチルエチルケトン ・・・55.5質量部
(*1):メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体[共重合組成比(モル比)=55/30/10/5、重量平均分子量=10万、Tg≒70℃]
(*2):スチレン/アクリル酸共重合体[共重合組成比(モル比)=65/35、重量平均分子量=1万、Tg≒100℃]
(*3):BPE−500(新中村化学工業株式会社製)
(*4):メガファックF−780−F(大日本インキ化学工業株式会社製)
(Example 1: Production of conductive patterning material 1)
<Formation of cushion layer>
On one side of a polyethylene terephthalate (PET) film having an average thickness of 30 μm as a transfer substrate, a cushion layer coating solution having the following composition was applied and dried to form a cushion layer having an average thickness of 10 μm.
[Composition of cushion layer coating solution]
・ Methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (* 1) ... 6.0 parts by mass Styrene / acrylic acid copolymer (* 2) ... 14.0 parts by mass 2,2-bis [4- (methacryloxypolyethoxy] phenyl] propane (* 3)
・ ・ ・ 9.0 parts by mass ・ Fluorosurfactant (* 4) ・ ・ ・ 0.5 parts by mass ・ Methanol ・ ・ ・ 10.0 parts by mass ・ Propylene glycol monomethyl ether acetate ・ ・ ・ 5.0 parts by mass Methyl ethyl ketone: 55.5 parts by mass (* 1): Methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer [copolymerization composition ratio (molar ratio) = 55/30/10/5, weight Average molecular weight = 100,000, Tg≈70 ° C.]
(* 2): Styrene / acrylic acid copolymer [copolymerization composition ratio (molar ratio) = 65/35, weight average molecular weight = 10,000, Tg≈100 ° C.]
(* 3): BPE-500 (made by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
(* 4): Megafuck F-780-F (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
<導電層の作製>
−銀ナノワイヤーのMFG分散液1の調製−
銀ナノワイヤー水分散液1に、ポリビニルピロリドン(K−30;和光純薬工業株式会社製)及び1−メトキシ−2−プロパノール(MFG)を添加し、遠心分離した後、デカンテーションにて上澄みの水を除去した。次いで、MFGを添加して再分散させた。この遠心分離及び再分散の操作を合計3回行い、銀ナノワイヤーのMFG分散液1を得た。なお、3回目の再分散の操作において、MFGの添加量は、銀の含有量が、MFG分散液中に1質量%となるように調節した。
<Preparation of conductive layer>
-Preparation of MFG dispersion 1 of silver nanowires-
Polyvinylpyrrolidone (K-30; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 1-methoxy-2-propanol (MFG) are added to the silver nanowire aqueous dispersion 1, and after centrifugation, the supernatant is decanted. Water was removed. MFG was then added and redispersed. This centrifugation and redispersion operation was performed three times in total to obtain an MFG dispersion 1 of silver nanowires. In the third redispersion operation, the amount of MFG added was adjusted so that the silver content was 1% by mass in the MFG dispersion.
−導電性パターニング材料の塗布液の調製−
下記に示す組成を攪拌し、導電層用の塗布液を調製した。
[導電層用の塗布液の組成]
・合成例1のバインダー(A−1) ・・・0.241質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(*5) ・・・0.252質量部
・2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン(アルキルフェノン系光重合開始剤、*6)
・・・0.0252質量部
・2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシ−4−(2−オキシラニル)シクロヘキサン付加物(架橋剤、*7) ・・・0.0237質量部
・UV反応型フッ素系表面改質剤(*8) ・・・0.0003質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
・・・0.9611質量部
・1−メトキシ−2−プロパノール(MFG) ・・・41.7質量部
・銀ナノワイヤーのMFG分散液1 ・・・54.1質量部
・下記表1に示すシリカ微粒子2(平均粒径:25nm) ・・・2.705質量部
(*5)KAYARAD DPHA(日本化薬株式会社製)
(*6)IRGACURE379(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製)
(*7)EHPE−3150(ダイセル化学株式会社製)
(*8)メガファックF781F(大日本インキ化学工業株式会社製)
-Preparation of coating solution for conductive patterning material-
The composition shown below was stirred to prepare a coating solution for the conductive layer.
[Composition of coating solution for conductive layer]
Binder (A-1) of Synthesis Example 1 0.241 parts by mass Dipentaerythritol hexaacrylate (* 5) 0.252 parts by mass 2- (dimethylamino) -2-[(4 -Methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone (alkylphenone photopolymerization initiator, * 6)
... 0.0252 parts by mass- 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclohexane adduct of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol (crosslinking agent, * 7) 0.0237 parts by mass-UV reactive fluorine-based surface modifier (* 8).. .0.0003 parts by mass-Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
... 0.9611 parts by mass, 1-methoxy-2-propanol (MFG) ... 41.7 parts by mass, MFG dispersion 1 of silver nanowires ... 54.1 parts by mass, shown in Table 1 below Silica fine particles 2 (average particle size: 25 nm) 2.705 parts by mass (* 5) KAYARAD DPHA (made by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
(* 6) IRGACURE 379 (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
(* 7) EHPE-3150 (manufactured by Daicel Chemical Industries)
(* 8) Megafuck F781F (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
−導電層の形成−
クッション層を形成したPETフィルムのクッション層上に、導電層における銀ナノワイヤーの含有量が0.03g/m2となるように前記導電用の塗布液を塗布し、乾燥させて、平均厚み0.08μmの導電層を形成した。これにより、実施例1の導電性パターニング材料1を作製した。
なお、導電層における銀ナノワイヤーの含有量は、蛍光X線分析装置(SEA1100;SII社製)により測定して確認した。
また、導電層の平均厚みは、ミクロトーム切削で前記導電性パターニング材料の断面を出した後、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察して測定して確認した。
-Formation of conductive layer-
On the cushion layer of the PET film on which the cushion layer is formed, the conductive coating solution is applied so that the content of silver nanowires in the conductive layer is 0.03 g / m 2 , dried, and the average thickness is 0. A conductive layer having a thickness of 0.08 μm was formed. Thereby, the conductive patterning material 1 of Example 1 was produced.
In addition, content of the silver nanowire in a conductive layer was measured and confirmed with the fluorescent-X-ray-analysis apparatus (SEA1100; product made by SII).
Further, the average thickness of the conductive layer was confirmed by observing and measuring with a scanning electron microscope (SEM) after taking out a cross section of the conductive patterning material by microtome cutting.
(実施例2:導電性パターニング材料2の作製)
実施例1において、導電性パターニング材料の塗布液中のシリカ微粒子2に代えて、下記表1に示すシリカ微粒子3を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料2を作製した。
(Example 2: Production of conductive patterning material 2)
In Example 1, in place of the silica fine particles 2 in the coating liquid of the conductive patterning material, the conductive patterning material 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silica fine particles 3 shown in Table 1 below were used. Produced.
(実施例3:導電性パターニング材料3の作製)
実施例1において、導電性パターニング材料の塗布液中のシリカ微粒子2に代えて、下記表1に示すシリカ微粒子4を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料3を作製した。
(Example 3: Production of conductive patterning material 3)
In Example 1, in place of the silica fine particles 2 in the coating liquid for the conductive patterning material, the conductive patterning material 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silica fine particles 4 shown in Table 1 below were used. Produced.
(実施例4:導電性パターニング材料4の作製)
実施例1において、導電性パターニング材料の塗布液中のシリカ微粒子2に代えて、下記表1に示すシリカ微粒子5を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料4を作製した。
(Example 4: Production of conductive patterning material 4)
In Example 1, the conductive patterning material 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silica fine particles 5 shown in Table 1 below were used instead of the silica fine particles 2 in the coating liquid of the conductive patterning material. Produced.
(実施例5:導電性パターニング材料5の作製)
実施例2において、銀ナノワイヤー水分散液1に代えて、銀ナノワイヤー水分散液2を用いたこと以外は、実施例2と同様の方法で導電性パターニング材料5を作製した。
(Example 5: Production of conductive patterning material 5)
In Example 2, it replaced with the silver nanowire aqueous dispersion 1, and produced the electroconductive patterning material 5 by the method similar to Example 2 except having used the silver nanowire aqueous dispersion 2. FIG.
(実施例6:導電性パターニング材料6の作製)
実施例2において、銀ナノワイヤー水分散液1に代えて、銀ナノワイヤー水分散液3を用いたこと以外は、実施例2と同様の方法で導電性パターニング材料6を作製した。
(Example 6: Production of conductive patterning material 6)
In Example 2, it replaced with the silver nanowire aqueous dispersion 1, and produced the electroconductive patterning material 6 by the method similar to Example 2 except having used the silver nanowire aqueous dispersion 3. FIG.
(実施例7:導電性パターニング材料7の作製)
実施例3において、銀ナノワイヤー水分散液1に代えて、銀ナノワイヤー水分散液4を用いたこと以外は、実施例3と同様の方法で導電性パターニング材料7を作製した。
(Example 7: Production of conductive patterning material 7)
In Example 3, it replaced with the silver nanowire aqueous dispersion 1, and produced the electroconductive patterning material 7 by the method similar to Example 3 except having used the silver nanowire aqueous dispersion 4. FIG.
(実施例8:導電性パターニング材料8の作製)
実施例1において、導電層の形成時に、導電性パターニング材料の塗布液を、導電層における銀ナノワイヤーの含有量が0.03g/m2となるように塗布したことに変えて、銀ナノワイヤーの含有量が0.01g/m2となるように塗布したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料8を作製した。
なお、導電層における銀ナノワイヤーの含有量は、実施例1と同様の方法で確認した。
(Example 8: Production of conductive patterning material 8)
In Example 1, at the time of formation of the conductive layer, the coating liquid of the conductive patterning material was changed to that applied so that the silver nanowire content in the conductive layer was 0.03 g / m 2. The electroconductive patterning material 8 was produced by the method similar to Example 1 except having apply | coated so that content of might be set to 0.01 g / m < 2 >.
In addition, content of the silver nanowire in a conductive layer was confirmed by the same method as Example 1.
(実施例9:導電性パターニング材料9の作製)
実施例1において、導電層の形成時に、導電性パターニング材料の塗布液を、導電層における銀ナノワイヤーの含有量が0.03g/m2となるように塗布したことに変えて、銀ナノワイヤーの含有量が0.02g/m2となるように塗布したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料9を作製した。
なお、導電層における銀ナノワイヤーの含有量は、実施例1と同様の方法で確認した。
(Example 9: Production of conductive patterning material 9)
In Example 1, at the time of formation of the conductive layer, the coating liquid of the conductive patterning material was changed to that applied so that the silver nanowire content in the conductive layer was 0.03 g / m 2. The electroconductive patterning material 9 was produced by the method similar to Example 1 except having apply | coated so that content of might be set to 0.02 g / m < 2 >.
In addition, content of the silver nanowire in a conductive layer was confirmed by the same method as Example 1.
(実施例10:導電性パターニング材料10の作製)
実施例1において、導電層の形成時に、導電性パターニング材料の塗布液を、導電層における銀ナノワイヤーの含有量が0.03g/m2となるように塗布したことに変えて、銀ナノワイヤーの含有量が0.05g/m2となるように塗布したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料10を作製した。
なお、導電層における銀ナノワイヤーの含有量は、実施例1と同様の方法で確認した。
(Example 10: Production of conductive patterning material 10)
In Example 1, at the time of formation of the conductive layer, the coating liquid of the conductive patterning material was changed to that applied so that the silver nanowire content in the conductive layer was 0.03 g / m 2. The electroconductive patterning material 10 was produced by the method similar to Example 1 except having apply | coated so that content of might be 0.05 g / m < 2 >.
In addition, content of the silver nanowire in a conductive layer was confirmed by the same method as Example 1.
(実施例11:導電性パターニング材料11の作製)
実施例1において、導電層の形成時に、導電性パターニング材料の塗布液を、導電層における銀ナノワイヤーの含有量が0.03g/m2となるように塗布したことに変えて、銀ナノワイヤーの含有量が0.07g/m2となるように塗布したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料11を作製した。
なお、導電層における銀ナノワイヤーの含有量は、実施例1と同様の方法で確認した。
(Example 11: Production of conductive patterning material 11)
In Example 1, at the time of formation of the conductive layer, the coating liquid of the conductive patterning material was changed to that applied so that the content of silver nanowire in the conductive layer was 0.03 g / m 2. The electroconductive patterning material 11 was produced by the method similar to Example 1 except having apply | coated so that content of might be set to 0.07 g / m < 2 >.
In addition, content of the silver nanowire in a conductive layer was confirmed by the same method as Example 1.
(実施例12:導電性パターニング材料12の作製)
実施例1において、導電層の形成時に、導電性パターニング材料の塗布液を、導電層の平均厚みが0.08μmとなるように塗布したことに変えて、導電層の平均厚みが0.01μmとなるように塗布したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料12を作製した。
なお、導電層の平均厚みは、実施例1と同様の方法で確認した。
(Example 12: Production of conductive patterning material 12)
In Example 1, when the conductive layer was formed, the coating liquid of the conductive patterning material was applied so that the average thickness of the conductive layer was 0.08 μm, and the average thickness of the conductive layer was 0.01 μm. A conductive patterning material 12 was produced in the same manner as in Example 1 except that the coating was performed as described above.
The average thickness of the conductive layer was confirmed by the same method as in Example 1.
(実施例13:導電性パターニング材料13の作製)
実施例1において、導電層の形成時に、導電性パターニング材料の塗布液を、導電層の平均厚みが0.08μmとなるように塗布したことに変えて、導電層の平均厚みが0.15μmとなるように塗布したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料13を作製した。
なお、導電層の平均厚みは、実施例1と同様の方法で確認した。
(Example 13: Production of conductive patterning material 13)
In Example 1, when the conductive layer was formed, the coating liquid of the conductive patterning material was applied so that the average thickness of the conductive layer was 0.08 μm, and the average thickness of the conductive layer was 0.15 μm. A conductive patterning material 13 was produced in the same manner as in Example 1 except that the coating was performed as described above.
The average thickness of the conductive layer was confirmed by the same method as in Example 1.
(実施例14:導電性パターニング材料14の作製)
実施例1において、導電層の形成時に、導電性パターニング材料の塗布液を、導電層の平均厚みが0.08μmとなるように塗布したことに変えて、導電層の平均厚みが0.3μmとなるように塗布したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料14を作製した。
なお、導電層の平均厚みは、実施例1と同様の方法で確認した。
(Example 14: Production of conductive patterning material 14)
In Example 1, when the conductive layer was formed, the coating liquid of the conductive patterning material was applied so that the average thickness of the conductive layer was 0.08 μm, and the average thickness of the conductive layer was 0.3 μm. A conductive patterning material 14 was produced in the same manner as in Example 1 except that the coating was performed as described above.
The average thickness of the conductive layer was confirmed by the same method as in Example 1.
(比較例1:導電性パターニング材料15の作製)
実施例1において、導電性パターニング材料の塗布液中のシリカ微粒子2に代えて、下記表1に示すシリカ微粒子6を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料15を作製した。
(Comparative Example 1: Production of conductive patterning material 15)
In Example 1, in place of the silica fine particles 2 in the coating liquid of the conductive patterning material, the conductive patterning material 15 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silica fine particles 6 shown in Table 1 below were used. Produced.
(比較例2:導電性パターニング材料16の作製)
実施例1において、導電性パターニング材料の塗布液中のシリカ微粒子2に代えて、下記表1に示すシリカ微粒子1を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料16を作製した。
(Comparative Example 2: Production of conductive patterning material 16)
In Example 1, the conductive patterning material 16 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silica fine particles 1 shown in Table 1 below were used instead of the silica fine particles 2 in the coating liquid of the conductive patterning material. Produced.
(比較例3:導電性パターニング材料17の作製)
実施例1において、導電性パターニング材料の塗布液中にシリカ微粒子を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料17を作製し、実施例1と同様の方法でパターニング処理を施した。
(Comparative Example 3: Production of conductive patterning material 17)
In Example 1, except that silica fine particles were not added to the coating liquid for the conductive patterning material, the conductive patterning material 17 was prepared in the same manner as in Example 1, and the same method as in Example 1 was used. A patterning process was performed.
(比較例4:導電性パターニング材料18の作製)
実施例1において、導電層の形成時に、導電性パターニング材料の塗布液を、導電層における銀ナノワイヤーの含有量が0.03g/m2となるように塗布したことに変えて、銀ナノワイヤーの含有量が0.08g/m2となるように塗布したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料18を作製した。
なお、導電層における銀ナノワイヤーの含有量は、実施例1と同様の方法で確認した。
(Comparative Example 4: Production of conductive patterning material 18)
In Example 1, at the time of formation of the conductive layer, the coating liquid of the conductive patterning material was changed to that applied so that the silver nanowire content in the conductive layer was 0.03 g / m 2. The electroconductive patterning material 18 was produced by the method similar to Example 1 except having apply | coated so that content of might become 0.08 g / m < 2 >.
In addition, content of the silver nanowire in a conductive layer was confirmed by the same method as Example 1.
(比較例5:導電性パターニング材料19の作製)
実施例1において、導電層の形成時に、導電性パターニング材料の塗布液を、導電層における銀ナノワイヤーの含有量が0.03g/m2となるように塗布したことに変えて、銀ナノワイヤーの含有量が0.005g/m2となるように塗布したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料19を作製した。
なお、導電層における銀ナノワイヤーの含有量は、実施例1と同様の方法で確認した。
(Comparative Example 5: Production of conductive patterning material 19)
In Example 1, at the time of formation of the conductive layer, the coating liquid of the conductive patterning material was changed to that applied so that the silver nanowire content in the conductive layer was 0.03 g / m 2. The electroconductive patterning material 19 was produced by the method similar to Example 1 except having apply | coated so that content of might be 0.005 g / m < 2 >.
In addition, content of the silver nanowire in a conductive layer was confirmed by the same method as Example 1.
(比較例6:導電性パターニング材料20の作製)
実施例1において、導電性パターニング材料の塗布液中のシリカ微粒子2に代えて、下記表1に示すシリカ微粒子5を用い、銀ナノワイヤー水分散液1に代えて、銀ナノワイヤー水分散液5を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性パターニング材料20を作製した。
(Comparative Example 6: Production of conductive patterning material 20)
In Example 1, instead of the silica fine particles 2 in the coating liquid of the conductive patterning material, the silica fine particles 5 shown in Table 1 below are used, and instead of the silver nanowire aqueous dispersion 1, the silver nanowire aqueous dispersion 5 is used. A conductive patterning material 20 was produced in the same manner as in Example 1 except that was used.
<パターニング処理>
実施例1〜14及び比較例1〜6で作製した導電性パターニング材料1〜20について、下記に示す方法でラインアンドスペース(以下、「L/S」と称することがある。)が100μm/100μmのストライプ状パターンを作製した。
各導電性パターニング材料上のマスク上から、高圧水銀灯i線(365nm)を100mJ/cm2(照度20mW/cm2)で露光した。露光後の各導電性パターニング材料を、下記に示す方法で調製した現像液で30秒間シャワー現像を行った。シャワー圧は、0.04MPa、ストライプパターンが出現するまでの時間は、15秒間であった。次いで、純水のシャワーでリンスした。
[現像液の調製]
炭酸水素ナトリウム 5g及び炭酸ナトリウム 2.5gを、純水5,000gに溶解した。
<Patterning process>
About the electroconductive patterning materials 1-20 produced in Examples 1-14 and Comparative Examples 1-6, line and space (henceforth "L / S" may be called hereafter) by a method shown below is 100 micrometers / 100 micrometers. A stripe pattern was prepared.
From the mask on each conductive patterning material, a high pressure mercury lamp i-line (365 nm) was exposed at 100 mJ / cm 2 (illuminance 20 mW / cm 2 ). Each conductive patterning material after exposure was subjected to shower development for 30 seconds with a developer prepared by the method described below. The shower pressure was 0.04 MPa, and the time until the stripe pattern appeared was 15 seconds. Then, it rinsed with the shower of pure water.
[Preparation of developer]
5 g of sodium bicarbonate and 2.5 g of sodium carbonate were dissolved in 5,000 g of pure water.
<評価>
パターニング処理後の導電性パターニング材料1〜20の導電層について、下記に示す方法で、全光透過率、表面抵抗率、100μm線幅の導電率、鉛筆硬度、及びヘイズ率を測定した。結果を下記表2に示す。
<Evaluation>
With respect to the conductive layers of the conductive patterning materials 1 to 20 after the patterning treatment, total light transmittance, surface resistivity, conductivity of 100 μm line width, pencil hardness, and haze ratio were measured by the following methods. The results are shown in Table 2 below.
−全光透過率及びヘイズ率の測定−
全光透過率(%)及びヘイズ率(%)は、積分球式光線透過率測定装置(ヘイズガードプラス;ガードナー社製)を用いて測定した。
なお、ヘイズ率は、2%以下が許容範囲である。また、全光透過率は、80%以上が好ましい。
-Measurement of total light transmittance and haze rate-
The total light transmittance (%) and the haze ratio (%) were measured using an integrating sphere type light transmittance measuring device (Hazeguard Plus; manufactured by Gardner).
In addition, haze rate is 2% or less is an allowable range. The total light transmittance is preferably 80% or more.
−表面抵抗率の測定−
表面抵抗率(Ω/□)は、表面抵抗計(Loresta−GP MCP−T600;三菱化学株式会社製)を用いて測定した。
なお、表面抵抗率は、300Ω/□以下が許容範囲である。
-Measurement of surface resistivity-
The surface resistivity (Ω / □) was measured using a surface resistance meter (Loresta-GP MCP-T600; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
In addition, the allowable range of the surface resistivity is 300Ω / □ or less.
−100μm線幅の導電率−
各導電性パターニング材料の100μm線幅の導電率は、抵抗率の逆数で表される。そのため、前記表面抵抗率の測定で得られた、シリカ微粒子を添加していない比較例3の表面抵抗率の逆数を基準値とし、この基準値を100としたときの、該基準値に対する相対値を算出し、100μm線幅の導電率を比較した。
なお、導電率は、相対値65以上が許容範囲である。
−100μm line width conductivity−
The conductivity of the 100 μm line width of each conductive patterning material is represented by the reciprocal of the resistivity. Therefore, the relative value with respect to the reference value when the reciprocal of the surface resistivity of Comparative Example 3 to which no silica fine particles are added, obtained by measurement of the surface resistivity, is taken as a reference value, and this reference value is taken as 100. And the conductivity of 100 μm line width was compared.
In addition, the relative value of the electrical conductivity is 65 or more is an allowable range.
−鉛筆硬度−
鉛筆硬度は、JIS K5400に準拠し、斜め45度に固定した鉛筆の真上から1kgの荷重をかけ引っ掻き試験を行うことで測定した。
なお、鉛筆硬度は、H以上が許容範囲である。
-Pencil hardness-
The pencil hardness was measured in accordance with JIS K5400 by applying a 1 kg load from right above the pencil fixed at an angle of 45 degrees and performing a scratch test.
Note that the pencil hardness is within an allowable range of H or higher.
実施例1〜14の結果より、本発明の導電性パターニング材料は、パターニング性が良好であり、表面硬度が高く、ヘイズ率及び表面抵抗率が低く、高い透明性及び導電性を有することがわかった。
一方、比較例1〜6は、表面硬度、ヘイズ率、表面抵抗率、透明度、及び導電性の少なくともいずれかが、タッチパネル等に使用できないレベルのものであった。比較例5については、導電層における金属ナノワイヤーの含有量が0.01g/m2以下であるため、導電性が検出限界以下であり測定することができなかった。
From the results of Examples 1 to 14, it can be seen that the conductive patterning material of the present invention has good patternability, high surface hardness, low haze ratio and surface resistivity, and high transparency and conductivity. It was.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 6, at least one of surface hardness, haze ratio, surface resistivity, transparency, and conductivity was at a level that cannot be used for a touch panel or the like. About Comparative Example 5, since the content of the metal nanowire in the conductive layer was 0.01 g / m 2 or less, the conductivity was below the detection limit and could not be measured.
(実施例17)
<タッチパネルの作製>
実施例3の導電性パターニング材料を用いて、『最新タッチパネル技術』(2009年7月6日発行、株式会社テクノタイムズ)、三谷雄二監修、“タッチパネルの技術と開発”、シーエムシー出版(2004年12月発行)、「FPD International 2009 Forum T−11講演テキストブック」、「Cypress Semiconductor Corporation アプリケーションノートAN2292」等に記載の方法により、タッチパネルを作製した。
作製したタッチパネルを使用した場合、表面硬度が高いため耐擦傷性に優れ、傷がつきにくかった。また、透明性が高いため視認性に優れ、かつ導電性の向上により素手、手袋を嵌めた手、指示具のうち少なくとも1つによる、文字等の入力又は画面操作に対し、応答性に優れるタッチパネルを製作できた。
(Example 17)
<Production of touch panel>
Using the conductive patterning material of Example 3, "Latest Touch Panel Technology" (issued July 6, 2009, Techno Times), supervised by Yuji Mitani, "Touch Panel Technology and Development", CM Publishing (2004) (December issue), “FPD International 2009 Forum T-11 Lecture Textbook”, “Cypress Semiconductor Corporation Application Note AN2292”, etc., were used to produce a touch panel.
When the produced touch panel was used, since the surface hardness was high, it was excellent in abrasion resistance and was not easily scratched. In addition, the touch panel has excellent visibility due to its high transparency, and has excellent responsiveness to character input or screen operation with at least one of bare hands, hands wearing gloves, and pointing tools due to improved conductivity. Was able to be produced.
本発明の導電性パターニング材料は、表面硬度が高く耐擦傷性に優れ、パターニング性が良好であり、高い透明性及び導電性を有し、ヘイズ率及び表面抵抗率が低いため、例えば、タッチパネル、ディスプレイ用電極、電磁波シールド、有機ELディスプレイ用電極、無機ELディスプレイ用電極、電子パーパー、フレキシブルディスプレイ用電極、集積型太陽電池、表示素子、その他の各種デバイスなどに幅広く適用される。
また、本発明のタッチパネルは、本発明の前記導電性パターニング材料を有するため、銀行のATM、自動販売機、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、携帯ゲーム機、複写機、カーナビゲーション、マルチメディアステーション、案内板等の各種電子デバイスに好適に利用可能である。
The conductive patterning material of the present invention has high surface hardness, excellent scratch resistance, good patternability, high transparency and conductivity, and low haze and surface resistivity. It is widely applied to display electrodes, electromagnetic wave shields, organic EL display electrodes, inorganic EL display electrodes, electronic paper, flexible display electrodes, integrated solar cells, display elements, and other various devices.
In addition, since the touch panel of the present invention has the conductive patterning material of the present invention, the ATM of a bank, a vending machine, a mobile phone, a smartphone, a portable information terminal, a portable game machine, a copying machine, a car navigation system, a multimedia station It can be suitably used for various electronic devices such as a guide plate.
1 転写基材
2 クッション層
3 導電層
6 導電性パターニング材料
8 透明基板
10 タッチパネル
11 透明基板
12 導電性パターニング材料
13 導電性パターニング材料
14 保護膜
15 中間保護膜
16 グレア防止膜
17 保護膜
18 電極端子
20 タッチパネル
21 透明基板
22 導電性パターニング材料
23 導電性パターニング材料
24 絶縁層
25 絶縁カバー層
30 タッチパネル
31 透明基板
32 導電性パターニング材料
33 導電性パターニング材料
34 空気層
35 透明フィルム
36 スペーサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transfer base material 2 Cushion layer 3 Conductive layer 6 Conductive patterning material 8 Transparent substrate 10 Touch panel 11 Transparent substrate 12 Conductive patterning material 13 Conductive patterning material 14 Protective film 15 Intermediate protective film 16 Antiglare film 17 Protective film 18 Electrode terminal 20 touch panel 21 transparent substrate 22 conductive patterning material 23 conductive patterning material 24 insulating layer 25 insulating cover layer 30 touch panel 31 transparent substrate 32 conductive patterning material 33 conductive patterning material 34 air layer 35 transparent film 36 spacer
Claims (7)
前記シリカ微粒子の平均粒径Bnmと、前記金属ナノワイヤーの平均短軸長さAnmとの比(B/A)が、0.9以上5以下であり、
前記導電層における、前記金属ナノワイヤーの含有量が0.01g/m2〜0.07g/m2であり、表面抵抗率が300Ω/□以下であり、ヘイズ率が2%以下であることを特徴とする導電性パターニング材料。 A conductive patterning material having a conductive layer containing metal nanowires having an average minor axis length of 50 nm or less and silica fine particles,
The ratio (B / A) between the average particle diameter Bnm of the silica fine particles and the average minor axis length Anm of the metal nanowires is 0.9 or more and 5 or less,
In the conductive layer, the content of the metal nanowires is 0.01g / m 2 ~0.07g / m 2 , and a surface resistivity of 300 [Omega / □ or less, a haze of not more than 2% A conductive patterning material.
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