CN111727669A - 图案形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于，提供能够将图案的电阻保持得低并且将图案中的不连续部简便地去除的图案形成方法，该课题通过如下图案形成方法解决，图案形成方法至少包含：在基材(1)上印刷包含导电性材料的图案中间体的印刷工序、以及对图案中间体进行电解电镀处理的电镀工序，在印刷工序中印刷的图案中间体具有：在电镀工序中被通电的被电镀部、以及相对于该被电镀部不连续地设置且在电镀工序中不被通电的不连续部，在电镀工序中，使用至少含有金属种类相互不同的2种以上的金属盐和络合剂的电镀液来进行电场电镀处理，从而将图案中间体的不连续部去除，形成由被电镀被膜包覆的被电镀部构成的图案。

Description

图案形成方法
技术领域
本发明涉及图案形成方法，更详细而言，涉及能够将图案的电阻保持得低并且将图案中的不连续部简便地去除的图案形成方法。
背景技术
作为形成包含导电性材料的图案的方法，以往广泛使用光刻技术。但是，光刻技术的材料耗损多，工序复杂。因此，探讨了材料耗损少且工序简单的方法。例如有如下方式：通过喷墨法对基材赋予包含导电性材料的液滴，并形成细线图案。但是，在喷墨法中，在射出墨水时有时除了主液滴以外还飞溅雾状的液滴。飞溅的雾状的墨水在基材上形成不连续部(由在与期望的图案不同的位置孤立地被赋予的导电性材料构成的部位)，成为使得透明性劣化的重要原因。
另外，本申请人此前公开了如下技术：在基材上，通过包含导电性材料的线状液体，形成闭合的几何学图形，使所述线状液体干燥来使所述导电性材料沿着缘部沉积，从而形成由包含所述导电性材料的内侧细线和外侧细线构成的图案中间体，进而，去除所述图案中间体之中的所述内侧细线，从而通过未被去除而残留的细线形成图案(专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-39109号公报
发明内容
本发明所要解决的课题
在形成包含导电性材料的图案的方法中，在由于雾而形成的不连续部或由于描绘方法而形成的不连续部(例如专利文献1的内侧细线)在产品中无用的情况下，要求将其去除。但是，将图案的电阻保持得低并且将该不连续部简便地去除的技术尚未充分建立。
于是，本发明的课题在于，提供能够将图案的电阻保持得低并且将图案中的不连续部简便地去除的图案形成方法。
另外，本发明的其他课题通过以下的记载而明确。
用于解决课题的手段
上述课题通过以下的各发明被解决。
1.一种图案形成方法，
至少包含：印刷工序，在基材上印刷包含导电性材料的图案中间体；以及电镀工序，对所述图案中间体进行电解电镀处理，
在所述印刷工序中印刷的所述图案中间体具有：被电镀部，在所述电镀工序中被通电；以及不连续部，相对于该被电镀部不连续地设置，在所述电镀工序中不被通电，
在所述电镀工序中，使用至少含有金属种类相互不同的2种以上的金属盐和络合剂的电镀液进行电场电镀处理，从而去除所述图案中间体的所述不连续部，形成由被电镀被膜包覆的所述被电镀部构成的图案。
2.上述1所述的图案形成方法，
所述2种以上的金属盐至少包含：包含铜或者镍作为主金属的金属盐、以及包含标准电极电位相对于该主金属的差为1V以内的金属的金属盐。
3.上述2所述的图案形成方法，
所述2种以上的金属盐包含：包含铜作为主金属的金属盐、以及包含镍作为标准电极电位相对于该主金属的差为1V以内的金属的金属盐。
4.上述2所述的图案形成方法，
所述2种以上的金属盐包含：包含镍作为主金属的金属盐、以及包含铁、锡、铬或者铜中的任一种作为标准电极电位相对于该主金属的差为1V以内的金属的金属盐。
5.上述4所述的图案形成方法，
还含有包含锌的金属盐作为所述2种以上的金属盐。
6.上述1～5中任一项所述的图案形成方法，
在所述印刷工序中，在所述基材上通过包含所述导电性材料的线状液体形成闭合的几何学图形，接下来，使所述线状液体干燥来使所述功能性材料沿着该线状液体的边缘沉积，从而形成具有由内侧细线构成的所述不连续部和由外侧细线构成的所述被电镀部的所述导电性图案中间体。
7.上述1～6中任一项所述的图案形成方法，
在所述印刷工序中，在所述基材上通过喷墨法赋予所述导电性材料。
发明效果
根据本发明，能够提供能够将图案的电阻保持得低并且将图案中的不连续部简便地去除的图案形成方法。
附图说明
图1是对印刷工序的一例进行说明的图。
图2是对电镀工序后的图案的一例进行说明的图。
具体实施方式
以下关于本发明的具体实施方式详细进行说明。
1.图案形成方法
本实施方式所涉及的图案形成方法至少包含：印刷工序，在基材上印刷包含导电性材料的图案中间体；以及电镀工序，对所述图案中间体进行电解电镀处理，在所述印刷工序中印刷的所述图案中间体具有：被电镀部，在所述电镀工序中被通电；以及不连续部，相对于该被电镀部不连续地设置，在所述电镀工序中不被通电，在所述电镀工序中，使用至少含有金属种类相互不同的2种以上的金属盐和络合剂的电镀液进行电场电镀处理，从而将所述图案中间体的所述不连续部去除，形成由被电镀被膜包覆的所述被电镀部构成的图案。
根据该图案形成方法，能够将图案的电阻保持得低并且将不连续部简便地去除。作为不连续部，可以举出如上所述由于雾而形成的不连续部、由于描绘方法而形成的不连续部(例如专利文献1的内侧细线)等。另外，特别是在由图案形成透明导电膜等的情况下，通过去除不连续部，能够改善图案的低视觉辨认性(降低图案的视觉辨认性)，提高其透明性。
以下，关于图案形成方法所具备的印刷工序及电镀工序，更加详细地进行说明。
(1)印刷工序
在印刷工序中，在基材上印刷包含导电性材料的图案中间体。在本实施方式中，在印刷工序中，印刷图案中间体，该图案中间体具有：在后道的电镀工序中被通电的被电镀部、以及相对于该被电镀部不连续地设置且在电镀工序中不被通电的不连续部。
〔图案中间体〕
图案中间体包含导电性材料，具有被电镀部和不连续部。被电镀部是在后道的电镀工序中被电解电镀处理用的电极(是供电电极，通常为阴极)通电的部位。另一方面，不连续部相对于被电镀部不连续地设置，不被电解电镀处理用的电极通电。
即，在图案中间体中，被电镀部和不连续部是以相互绝缘的方式不连续地设置的部位。在构成图案中间体的相互绝缘的部位之中，在后道的电镀工序中被通电的部位是被电镀部，不被通电的部位是不连续部。将构成图案中间体的相互绝缘的部位之中的哪一个选择为被电镀部，将哪一个选择为被电镀部，是任意的，能够与目的、用途等相应地决定。
图案中间体的形状不特别限定，例如可以是线状、扁平状等任何形状，能够以期望的形状在基材上形成。优选通过1根或者多根导电性细线(以线状被赋予的导电性材料)构成图案中间体。
〔印刷法〕
在印刷工序中，为了在基材上赋予导电性材料，能够使用印刷法。印刷法不特别限定，例如可以举出丝网印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、柔性印刷法、喷墨法等，其中优选喷墨法。喷墨法中的喷墨头的液滴喷出方式不特别限定，例如可以举出压电方式、热敏方式等。
〔咖啡渍现象〕
在印刷法中，在使基材上被赋予的墨水(包含导电性材料的液体)干燥时能够利用咖啡渍现象。通过利用咖啡渍现象，在使包含导电性材料的液体干燥时，能够选择性地沿着该液体的边缘使所述导电性材料沉积，来形成导电性细线。
在利用了咖啡渍现象的印刷法的优选的一例中，首先，在基材上通过包含导电性材料的线状液体形成闭合的几何学图形，接下来，使线状液体干燥来使功能性材料沿着该线状液体的边缘沉积，从而能够形成由内侧细线和外侧细线构成的导电性图案中间体。关于这样的印刷法的一例，参照图1进行说明。
首先，如图1(a)所示，将作为闭合的几何学图形而呈现四边形的线状液体2，在基材1的长度方向(图中上下方向)及宽度方向(图中左右方向)上以规定的间隔形成多个。
接下来，如图1(b)所示，在使线状液体2干燥时，利用咖啡渍现象，使功能性材料沿着该线状液体2的边缘沉积。此时，闭合的几何学图形由于具有内周缘及外周缘作为边缘，因此形成由内侧细线3和外侧细线4构成的细线单元5，内侧细线3由在内周缘沉积的导电性材料构成，外侧细线4由在外周缘沉积的导电性材料构成。
在该细线单元5中，外侧细线4将内侧细线3包含于内周侧。在图示的例子中，将内侧细线3及外侧细线4以同心状形成。内侧细线3及外侧细线4与线状液体2的内周缘及外周缘的形状对应而呈现四边形。
接下来，如图1(c)所示，将作为闭合的几何学图形而呈现四边形的线状液体2，在基材1的长度方向(图中上下方向)及宽度方向(图中左右方向)上以规定的间隔形成多个。在此，多个呈现四边形的线状液体2被形成在先形成的细线单元5之间夹着的位置上。在此，呈现四边形的线状液体2被配置为：和与其相邻的细线单元5之中的外侧细线4接触但和内侧细线3不接触。
接下来，如图1(d)所示，在使线状液体2干燥时，利用咖啡渍现象，从各个线状液体2，进一步形成由内侧细线3及外侧细线4构成的细线单元5，能够将其作为图案中间体。
在得到的图案中间体中，外侧细线4与相邻的外侧细线4相互连接。另一方面，内侧细线3与其他内侧细线3及外侧细线4不连接。即，内侧细线3相对于外侧细线4不连续地形成，在图案中间体中孤立。
在后述的电镀工序中，例如，将外侧细线4作为被电镀部选择，并且将内侧细线3作为不连续部去除，从而能够形成图2所示的图案。
在图2的例子中，内侧细线3被去除，通过外侧细线(由于内侧细线被去除，因此也可以简称为细线)4形成了图案。在该图案中，外侧细线4在该外侧细线4所呈现的四边形的2根对角线的方向上以二维方式并列设置多个，相互相邻的外侧细线4使夹着顶点的两边彼此交叉从而在两个交点相交。
在图1及图2的例子中，将线状液体2、内侧细线3及外侧细线4设为四边形，但不限定于此，例如能够设为由三角形、六边形、八边形等多边形构成的闭合的几何学图形。另外，闭合的几何学图形例如能够像圆形、椭圆形等那样包含曲线要素。
在以上的说明中，主要示出了利用咖啡渍现象来形成由闭合的几何学图形构成的图案中间体的情况，但不限定于此，能够形成各种图案中间体。例如，也能够在基材上赋予直线状、曲线状或者折线状的线状液体，在该线状液体的沿长度方向的两边缘使导电性材料沉积，从而从1根线状液体形成2根1组的平行线。另外，印刷法也可以不一定利用咖啡渍现象。虽然能够通过咖啡渍现象来形成与基材上被赋予的墨水的形状不同的形状的图案中间体，但也可以不利用咖啡渍现象，而形成与基材上被赋予的墨水的形状相同的形状的图案中间体。
〔基材〕
作为基材，优选使用透明基材。透明基材的透明的程度不特别限定，其光透射率为数％～数十％中的任意值皆可，其分光透射率也可以为任意值。其光透射率及分光透射率能够与用途、目的相应地适宜决定。
基材的材质不特别限定，例如可以举出聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、纤维素系树脂(聚乙酰纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素等)、聚乙烯树脂、聚丙烯系树脂、甲基丙烯酸系树脂、环状聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂、丙烯腈-(聚)苯乙烯共聚物(AS树脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、聚氯乙烯系树脂、聚(间)丙烯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰胺亚胺系树脂、环烯烃聚合物(COP)树脂等。如果使用这些材质，则能够对基材1赋予好的透明性。另外，特别是通过使用合成树脂材料，能够对基材1赋予好的可弯曲性。由合成树脂材料构成的基材1能够设为薄膜的形态，该薄膜既可以延伸也可以未延伸。
基材的形状不特别限定，例如能够设为板状(板材)等。在设为板材的情况下，厚度、大小(面积)及形状不特别限定，能够与透明导电膜的用途、目的相应地适宜决定。板材的厚度不特别限定，例如能够设为1μm～10cm程度，进而设为20μm～300μm程度。
另外，也可以对基材实施用于使表面能量变化的表面处理。进而，也可以在基材上设置硬涂层、防反射层等。
〔墨水〕
接下来，关于印刷法、特别是上述的咖啡渍现象中适于使用的墨水详细进行说明。
使墨水含有的导电性材料不特别限定，例如可以举出导电性微粒、导电性聚合物等。
作为导电性微粒，例如可以举出金属微粒、碳微粒等。
作为构成金属微粒的金属，例如可以举出Au、Pt、Ag、Cu、Ni、Cr、Rh、Pd、Zn、Co、Mo、Ru、W、Os、Ir、Fe、Mn、Ge、Sn、Ga、In等。在其中，优选Au、Ag、Cu，特别优选Ag。金属微粒的平均粒径例如能够设为1～100nm，进而设为3～50nm。平均粒径是体积平均粒径，能够通过马尔文公司生产的“Zetasizer1000HS”测定。
作为碳微粒，例如能够举出石墨微粒、碳纳米管、富勒烯等。
作为导电性聚合物，虽然不特别限定，但优选地能够举出π共轭系导电性高分子。作为π共轭系导电性高分子，例如能够举出聚噻吩类、聚苯胺类等。π共轭系导电性高分子例如也可以与如聚苯乙烯磺酸等的聚阴离子一起使用。
墨水中的导电性材料的浓度例如能够设为5重量％以下，进而能够设为0.01重量％以上且1.0重量％以下。由此，咖啡渍现象得以促进，可获得能够使导电性细线更细等的效果。
墨水中使用的溶剂不特别限定，能够包含从水、有机溶剂中选择的一种或者多种。作为有机溶剂，例如能够举出1，2-己二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、丙二醇等的醇类，二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚等的醚类等。
另外，也能够使墨水中含有表面活性剂等其他成分。表面活性剂不特别限定，例如能够举出硅系表面活性剂等。墨水中的表面活性剂的浓度例如能够设为1重量％以下。
〔墨水的干燥〕
基材上被赋予的墨水(线状液体)的干燥方法既可以是自然干燥也可以是强制干燥。强制干燥中使用的干燥方法不特别限定，例如能够单独或组合使用将基材的表面加温至规定温度的方法、在基材的表面上形成气流的方法等。气流例如能够通过使用风扇等进行送风或者吸引来形成。
〔烧结处理〕
能够针对基材上形成的图案中间体实施烧结处理。烧结处理例如能够作为电镀工序的预处理进行。作为烧结处理，例如能够举出光照射处理、热处理等。在光照射处理中，例如能够使用伽玛射线、X线、紫外线、可见光、红外线(IR)、微波、电波等。在热处理中，例如能够使用热风、加热台、加热冲压等。
(2)电镀工序
在电镀工序中，对在印刷工序中印刷的图案中间体进行电解电镀处理。如上所述，图案中间体具有：在电镀工序中被通电的被电镀部、以及相对于该被电镀部不连续地设置且在电镀工序中不被通电的不连续部。
在电镀工序中，通过使用至少含有金属种类相互不同的2种以上的金属盐和络合剂的电镀液进行电场电镀处理，能够将图案中间体的不连续部去除，形成由被电镀被膜包覆的被电镀部构成的图案。
例如，在将基材上的图案中间体浸渍于电镀液的状态下，使阳极与电镀液接触，使阴极与被电镀部电连接并通电，能够将被电镀部用电镀被膜包覆。此时，能够通过电镀液去除不被通电的不连续部。
通过电镀液发挥如上所述的作用的理由可以如下考虑。首先，在电镀液中含有的2种以上的金属盐之中的1种主要对形成电镀被膜作出贡献时，其他种类主要作为氧化剂发挥作用。构成图案中间体的不连续部的导电性材料被该氧化剂氧化，进而被电镀液中含有的络合剂促进溶解，作为其结果，因蚀刻功能发挥作用而被去除。在电解电镀中，络合剂一般被用于促进阳极电极的溶解，但本发明人通过研究而发现了：在本发明所涉及的电镀液中，络合剂作为别的效果，在去除不连续部上有效地发挥功能，从而作出了本发明。在通常的蚀刻中，不连续部与被电镀部被一起去除，难以选择性地去除不连续部，但通过本实施方式的电镀液，能够在被电镀部优先形成电镀被膜，并选择性地去除不连续部。
〔电镀液〕
电镀液中含有的金属种类相互不同的2种以上的金属盐优选至少包含：包含主金属的金属盐、以及包含标准电极电位相对于该主金属的差为1V以内的金属的金属盐。此时，主金属特别优选是铜或者镍。主金属指的是电镀液中的金属之中摩尔浓度最高的金属。在存在包含相同的主金属的多种金属盐的情况下，主金属的摩尔浓度设为构成这些金属盐的主金属的合计的摩尔浓度。另外，“主金属”和“标准电极电位相对于主金属的差为1V以内的金属”，只要是相互的标准电极电位的差为1V以内即可，哪一方具有较高的标准电极电位皆可。
电镀液中的主金属的摩尔浓度不特别限定，优选为0.05(mol/L)～0.5(mol/L)的范围。
标准电极电位相对于主金属的差为1V以内的金属优选相对于主金属是微量的，例如“主金属”与“标准电极电位相对于主金属的差为1V以内的金属”的摩尔浓度比优选为1∶0.001～1∶0.05的范围。特别优选的范围是1∶0.003～1∶0.02。
电镀液中含有的2种以上的金属盐更优选包含：包含铜作为主金属的金属盐、以及包含镍作为标准电极电位相对于该主金属的差为1V以内的金属的金属盐。
另外，电镀液中含有的2种以上的金属盐更优选包含：包含镍作为主金属的金属盐、以及包含铁、锡、铬或者铜中的任一种作为标准电极电位相对于该主金属的差为1V以内的金属的金属盐。
进而，在电镀液中含有的2种以上的金属盐包含：包含镍作为主金属的金属盐、以及包含铁、锡、铬或者铜中的任一种作为标准电极电位相对于该主金属的差为1V以内的金属的金属盐的情况下，特别优选还含有包含锌的金属盐作为2种以上的金属盐。由此，作为主金属的镍与锌一起在被电镀部上形成镍锌合金电镀被膜。结果，不连续部的去除与基于镍锌合金电镀的黑化(防反射效果)协同作用，能够获得透明性、低视觉辨认性特别优异的效果。
在如上所述并用包含锌的金属盐的情况下，电镀液中的锌的浓度(重量％)比主金属低即可，优选的是比另外含有的“标准电极电位相对于主金属的差为1V以内的金属”更高。特别是通过在含有包含镍的金属盐的电镀液中并用包含锌的金属盐，能够使电镀表面(电镀被膜表面)黑化，该黑化在本发明中能够协同地减小视觉辨认性，因此是优选的。基于充分发挥这样的效果的观点，优选包含镍的金属盐与包含锌的金属盐之间的摩尔浓度比为1∶0.3～1∶0.6的范围。
在以上的说明中，包含铜的金属盐不特别限定，例如可以举出硫酸铜五水合物等。包含镍的金属盐不特别限定，例如可以举出硫酸镍六水合物、硫酸镍铵六水合物、氯化镍等。包含铁的金属盐不特别限定，例如可以举出三氯化铁六水合物等。包含锡的金属盐不特别限定，例如可以举出二氯化锡等。包含铬的金属盐不特别限定，例如可以举出三氯化铬等。包含锌的金属盐不特别限定，例如可以举出硫酸锌等。
电镀液中含有的络合剂不特别限定，能够优选地使用可促进导电性材料的溶解的物质，例如能够使用从硼酸、柠檬酸、硫氰酸钠、焦磷酸、乙二胺四乙酸等中选择的1种或者多种。电镀液中的络合剂的浓度不特别限定，优选为0.03mol/L～1mol/L的范围。
电镀液的溶剂能够优选地使用水。另外，在电镀液中，除了以上说明的成分之外，在不损害本发明效果的范围内也能够适宜含有其他成分。作为电镀液中含有的其他成分，例如可以举出盐酸、光泽赋予剂、表面活性剂、pH缓冲剂等。
在使用以上说明的电镀液的电镀工序中，例如，在电镀液中对图1(d)所示的图案中间体进行电解电镀处理时，将作为被电镀部的外侧细线4与电解电镀处理用的电极(是供电电极，通常为阴极)电连接，并向该外侧细线4通电，从而能够在该外侧细线4上形成电镀层。此时，作为不连续部的内侧细线3相对于作为被电镀部的外侧细线4不连续地设置，因此被从通电路径除外，不被通电。通过电镀液的作用将该内侧细线3去除，从而能够形成图2所示的图案。图2所示的图案由外侧细线4构成，内侧细线3被去除。
如上，通过将作为一部分图案中间体的不连续部(在此为内侧细线3)去除，由被电镀被膜包覆的被电镀部(在此为外侧细线4)形成图案，能够对该图案赋予任意的格子间隔(细线的配置间隔)。
另外，在由并列设置的多个导电性细线形成1个透明导电膜的情况下，在图案中间体中孤立的不连续部不仅难以对透明导电膜的导电性作出贡献，而且还成为降低透射率、透明性的原因。通过将不连续部去除，能够提高透明导电膜的透射率、透明性。
进而，通过电镀工序在被电镀部上层叠电镀被膜，因此所得到的图案的电阻降低，还能够获得导电性优异的效果。
不连续部不限定于上述的内侧细线，能够具有各种形状。不连续部优选是在印刷工序中有意地或者无意地形成的部分，而且是在最终产品中无用的部分。不连续部例如也可以是在用于印刷被电镀部的印刷工序中墨水的雾等无意地附着在基材上而形成的部分。关于这样的不连续部，也能够在上述的电镀工序中适宜地去除，能够提高最终产品的品质。另外，还能够将多种不连续部同时去除，例如，也可以将由上述的内侧细线构成的不连续部与由于雾产生的不连续部同时去除。
〔多个金属层〕
在电镀工序中，也可以针对图案中间体，实施使电镀液不同的多次电镀处理。在该情况下，也可以在每次的电镀液中使电镀金属不同。通过多次电镀处理，能够在被电镀部上层叠多个金属层(电镀被膜)。在实施多次电镀处理的情况下，优选在至少1次电镀处理、优选的是至少最初的1次电镀处理中，使用至少含有金属种类相互不同的2种以上的金属盐和络合剂的电镀液进行电场电镀处理，将不连续部去除。
(3)其他
通过以上说明的印刷工序及电镀工序形成的图案、或者在基材上具有该图案的带图案基材的用途不特别限定，能够用于各种用途。
将由并列设置的多根导电性细线构成的图案用作1个透明导电膜是优选的。透明导电膜作为透明电极例如能够利用于各种电子设备所具备的各种器件等，具体而言，能够用作液晶、等离子、有机电致发光、场致发射等各种方式的显示器用的透明电极。
另外，透明电极例如能够用作触摸面板、便携电话、电子纸张、各种太阳能电池、各种电致发光调光元件等的透明电极。特别是，透明电极例如能够用于如智能电话、平板电脑终端等电子设备的触摸面板传感器。在用作触摸面板传感器的情况下，能够将透明电极用作位置检测用电极(X电极及Y电极)。
此外，在此所谓“透明”，不是指构成透明导电膜的导电性细线自身是透明的，只要透明导电膜作为整体(例如经由未设置导电性细线的区域)能够透射光即可。
另外，将由1根或者多根导电性细线构成的图案用作构成电气回路的电气布线等也是优选的。
实施例
以下关于本发明的实施例进行说明，但本发明不限定于该实施例。
(试验1)
1.图案形成方法
(1)印刷工序
〔墨水的制备〕
作为墨水(包含导电性材料的液体)，制备了以下的组成的墨水。
·银纳米粒子(平均粒径：20nm)：0.2重量％
·表面活性剂(BYK公司生产的“BYK348”)：0.05重量％
·二乙二醇单丁醚(简称：DEGBE)(分散介质)：25重量％
·水(分散介质)：剩余量
〔基材的准备〕
作为基材，准备了以使包含导电性材料的液体的接触角成为20.3°的方式实施了表面处理的PET基材。作为表面处理，使用信光电气计装公司生产的“PS-1M”进行了电晕放电处理。
〔图案中间体的印刷〕
一边使喷墨头(柯尼卡美能达公司生产的“KM1024iLHE-30”(标准液滴容量30pL))相对于基材进行相对移动，一边从该喷墨头喷出墨水，如图1(a)所示，在基材1上通过包含导电性材料的线状液体2形成了多个闭合的几何学图形。几何学图形是各边相对于基材1的长度方向以45°倾斜的四边形。
通过使这些线状液体2干燥，选择性地在该线状液体2的内侧缘及外侧缘使导电性材料沉积，如图1(b)所示，形成了多个由内侧细线3及外侧细线4构成的细线单元5。
所得到的细线单元5的内侧细线3及外侧细线4是各边相对于基材1的长度方向以45°倾斜的四边形。该四边形通过沿着内侧细线31及外侧细线32的中间的线被测定的一边的长度是0.75mm。
接下来，一边使喷墨头相对于基材1进行相对移动一边从该喷墨头喷出墨水，如图1(c)所示，在基材1上，通过包含导电性材料的线状液体2形成了多个闭合的几何学图形。几何学图形是各边相对于基材1的长度方向以45°倾斜的四边形。线状液体2的形成位置设定为：该线状液体2的四边形的顶点附近覆盖先形成的细线单元5的外侧细线的四边形的顶点。
通过使这些线状液体2干燥，从而选择性地在该线状液体2的内侧缘及外侧缘使导电性材料沉积，如图1(d)所示，形成了多个由内侧细线3及外侧细线4构成的细线单元5。所得到的细线单元5的内侧细线3及外侧细线4是各边相对于基材的长度方向以45°倾斜的四边形。该四边形通过沿着内侧细线3及外侧细线4的中间的线被测定的1边的长度是0.75mm。
先形成的细线单元5的外侧细线4与后形成的细线单元5的外侧细线4相互连接，先形成的细线单元5的内侧细线3与后形成的细线单元的内侧细线3相互不连接而独立。此外，该相互不连接而独立的内侧细线3是在后述的电场电镀处理中不通电的不连续部。
在以上的工序中，在被加热至70℃的台上配置的基材1上，对线状液体2进行构图，从而促进线状液体2的干燥。另外，针对所形成的内侧细线3及外侧细线4在130℃的烘箱中实施10分钟的烧结处理，成为导电性材料的图案中间体。
(2)电镀工序
〔电镀液的制备〕
以表1所示的组成制备了含有包含铜作为主金属的金属盐的电镀液1-1～1-3。
〔电解电镀处理〕
针对通过印刷工序印刷的图案中间体，分别使用上述电镀液1-1～1-3实施了电解电镀处理。由此，去除内侧细线3，不去除外侧细线4而使其残留，形成了与图2所示的同样的图案。电解电镀通过下述电镀条件进行。以下，将使用了电镀液1-1～1-3的试验分别称为试验1-1～1-3。
<电镀条件>
将形成了图案中间体的基材剪断为70×140mm并作为试验片。将构成试验片的图案中间体的外侧细线4与阴极电连接并通电，在室温(20℃)的电镀液内实施了电解电镀处理。此时，阳极与电镀用铜板连接，在电镀液内从铜板离开30mm的位置处设置了试验片。以0.15A的恒定电流实施了90秒钟的电解电镀处理。在电镀结束后，对试验片进行水洗，并使其干燥。
2.评价方法
关于由电镀工序得到的各图案，由以下的评价方法进行了评价。
(1)透射率
透射率[％]是使用东京电色公司生产的AUTOMATIC HAZEMETER(MODEL TC-H IIIDP)测定的全光线透射率[％]。此外，使用无图案的基材(薄膜)进行校正，作为制作的图案的全光线透射率进行了测定。
(2)低视觉辨认性
在写字台上对样品进行目视，对能够视觉辨认细线的距离进行了评价。在以下的评价基准中，如果为△以上，则能够优选地用于作为透明导电膜的用途。此外，评价等级(◎○△×)是从任意选择的20人的评价结果中去除最差的评价和最优的评价之后的18人的评价平均值。
〔评价基准〕
◎：在距离15cm无法视觉辨认细线
○：在距离15cm能够视觉辨认细线但在30cm无法视觉辨认
△：在距离30cm能够视觉辨认细线但在50cm无法视觉辨认
×：在距离50cm能够视觉辨认细线
(3)片材电阻值
片材电阻值[Ω/□]是使用Dia Instruments公司生产的LorestaEP(MODEL MCP-T360型)直列4探针探测器(ESP)测定的值。
在表1中示出以上的结果。
[表1]
Figure BDA0002635359440000171
3.评价
根据表1可知，在使用含有包含铜作为主金属的金属盐的电镀液的情况下，使用了至少含有金属种类相互不同的2种以上的金属盐和络合剂的电镀液1-1的试验1-1与使用了不含有金属种类相互不同的2种以上的金属盐的电镀液1-2的试验1-2、使用了不含有络合剂的电镀液1-3的试验1-3相比，电阻几乎不变化，而图案的透射率及低视觉辨认性优异。
(试验2)
除了对试验1中“(2)电镀工序”如下变更以外，与试验1同样地形成了图案。
〔电镀液的制备〕
以表2所示的组成，制备了含有包含镍作为主金属的金属盐的电镀液2-1～2-5。
〔电解电镀处理〕
针对通过印刷工序印刷的图案中间体，分别使用上述电镀液2-1～2-5实施了电解电镀处理。由此，去除内侧细线3，不去除外侧细线4而使其残留，形成了与图2所示的同样的图案。电解电镀通过下述电镀条件进行。以下，将使用了电镀液2-1～2-5的试验分别称为试验2-1～2-5。
<电镀条件>
将形成了图案中间体的基材剪断为70×140mm并作为试验片。将构成试验片的图案中间体的外侧细线4与阴极电连接并通电，在加温到50℃的电镀液内实施了电解电镀处理。此时，阳极与电镀用镍板连接，在电镀液内从铜板离开30mm的位置处设置了试验片。以0.15A的恒定电流实施了1分钟的电解电镀处理。在电镀结束后，对试验片进行水洗，并使其干燥。
2.评价方法
关于由电镀工序得到的各图案，以与试验1同样的评价方法进行了评价。在表2中示出结果。
[表2]
Figure BDA0002635359440000181
3.评价
根据表2可知，在使用含有包含镍作为主金属的金属盐的电镀液的情况下，也与试验1同样，使用了至少含有金属种类相互不同的2种以上的金属盐和络合剂的电镀液2-1～2-3的试验2-1～2-3与使用了不含有金属种类相互不同的2种以上的金属盐的电镀液2-4的试验2-4、使用了不含有络合剂的电镀液2-5的试验2-5相比，电阻几乎不变化，而图案的透射率及低视觉辨认性优异。
(试验3)
除了对试验1中“(2)电镀工序”如下变更以外，与试验1同样地形成了图案。
〔电镀液的制备〕
以表3所示的组成，制备了含有包含镍作为主金属的金属盐和包含锌的金属盐的电镀液3-1～3-8。
〔电解电镀处理〕
针对通过印刷工序印刷的图案中间体，分别使用上述电镀液3-1～3-8实施了电解电镀处理。由此，去除内侧细线3，不去除外侧细线4而使其残留，形成了与图2所示的同样的图案。电解电镀通过下述电镀条件进行。以下，将使用了电镀液3-1～3-8的试验分别称为试验3-1～3-8。
<电镀条件>
将形成了图案中间体的基材剪断为70×140mm并作为试验片。将构成试验片的图案中间体的外侧细线4与阴极电连接并通电，在加温到50℃的电镀液内实施了电解电镀处理。此时，阳极与电镀用镍板连接，在电镀液内从铜板离开30mm的位置处设置了试验片。以0.15A的恒定电流实施了1分钟的电解电镀处理。在电镀结束后，对试验片进行水洗，并使其干燥。
2.评价方法
关于由电镀工序得到的各图案，以与试验1同样的评价方法进行了评价。在表3中示出结果。
[表3]
Figure BDA0002635359440000201
3.评价
根据表3可知，在使用含有包含镍作为主金属的金属盐和包含锌的金属盐的电镀液的情况下，使用了至少还含有包含铁、锡、铬或者铜的金属盐和络合剂的电镀液3-1～3-7的试验3-1～3-7与使用了不含有络合剂的电镀液3-8的试验3-8相比，电阻几乎不变化，而图案的透射率及低视觉辨认性优异。关于试验3-1～3-7的低视觉辨认性，不连续部的去除与基于镍锌合金电镀的黑化(防反射效果)协同作用，发挥了特别优异的效果。
附图标记说明：
1：基材
2：线状液体
3：内侧细线(不连续部)
4：外侧细线(被电镀部)
5：细线单元

Claims (7)

1.一种图案形成方法，至少包含：印刷工序，在基材上印刷包含导电性材料的图案中间体；以及电镀工序，对所述图案中间体进行电解电镀处理，
在所述印刷工序中印刷的所述图案中间体具有：被电镀部，在所述电镀工序中被通电；以及不连续部，相对于该被电镀部不连续地设置，在所述电镀工序中不被通电，
在所述电镀工序中，使用至少含有金属种类相互不同的2种以上的金属盐和络合剂的电镀液进行电场电镀处理，从而去除所述图案中间体的所述不连续部，形成由被电镀被膜包覆的所述被电镀部构成的图案。
2.如权利要求1所述的图案形成方法，
所述2种以上的金属盐至少包含：包含铜或者镍作为主金属的金属盐、以及包含标准电极电位相对于该主金属的差为1V以内的金属的金属盐。
3.如权利要求2所述的图案形成方法，
所述2种以上的金属盐包含：包含铜作为主金属的金属盐、以及包含镍作为标准电极电位相对于该主金属的差为1V以内的金属的金属盐。
4.如权利要求2所述的图案形成方法，
所述2种以上的金属盐包含：包含镍作为主金属的金属盐、以及包含铁、锡、铬或者铜中的任一种作为标准电极电位相对于该主金属的差为1V以内的金属的金属盐。
5.如权利要求4所述的图案形成方法，
还含有包含锌的金属盐作为所述2种以上的金属盐。
6.如权利要求1～5中任一项所述的图案形成方法，
在所述印刷工序中，在所述基材上通过包含所述导电性材料的线状液体形成闭合的几何学图形，接下来，使所述线状液体干燥来使所述功能性材料沿着该线状液体的边缘沉积，从而形成具有由内侧细线构成的所述不连续部和由外侧细线构成的所述被电镀部的所述导电性图案中间体。
7.如权利要求1～6中任一项所述的图案形成方法，
在所述印刷工序中，在所述基材上通过喷墨法赋予所述导电性材料。
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