CN113365745A - 功能性细线图案前体的形成方法和功能性细线图案的形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种能够减少莫尔条纹(干涉条纹)的功能性细线图案前体的形成方法,该功能性细线图案前体的形成方法在基材上,通过包含功能性材料的线状液体,形成通过在内部包括未赋予液体的区域而作为缘部具有彼此独立的内侧缘和外侧缘的封闭的近似多边形图形,使线状液体干燥,使功能性材料沿着内侧缘和外侧缘堆积,由此形成包含了包含功能性材料的内侧细线和外侧细线的多个功能性细线图案前体(3)、(5),使多个功能性细线图案前体(3)、(5)并排设置,使在各功能性细线图案前体(3)、(5)的外侧细线上设置的最大曲率部彼此相切或重复,在重复的情况下,将重复区域设为1个区域或彼此相切的2个区域。
Description
技术领域
本发明涉及功能性细线图案前体的形成方法和功能性细线图案的形成方法,详细而言,涉及能够在具有功能性细线图案的电子设备中减少空间频率的干涉、并减少莫尔条纹(干涉条纹)的功能性细线图案前体的形成方法和功能性细线图案的形成方法。
背景技术
专利文献1中,公开了在基材上通过含有功能性材料(导电材料)的线状液体形成封闭的多个几何学图形,使线状液体干燥时,利用咖啡渍现象,在线状液体的内侧缘和外侧缘堆积功能性材料而形成功能性图案前体的外侧细线和内侧细线,以使外侧细线彼此交错而连接、内侧细线彼此不连接的方式形成功能性图案的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6413978号
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1中记载的发明中,如图21所示那样,将通过以线状赋予的液体形成的多个几何学图形以规定的间距并排设置,使几何学图形的角部的外侧细线彼此交错连接,进行电解镀敷处理,形成通电路。由此,得到能够以高自由度稳定形成功能性细线的效果。除此之外,通过使外侧细线彼此交错而能够增加线的重叠面积,因此能够降低电阻值。
然而,专利文献1记载的发明如图21所示那样,在交错的外侧细线彼此之间,形成被外侧细线包围的封闭的交错区域G。通过使多个几何学图形以规定的间距并排设置而形成功能性图案的情况下,在几何学图形的角部形成交错区域G,因此交错区域G也以规定的间距并排设置。
在此,图21所示的多个几何学图形以规定的间距并排设置四边形图形,多个四边形图形反复,因此具有一定的空间频率。图21的多个四边形形状中,使外侧细线彼此交错而形成交错区域G。
形成了功能性图案的基材被用于例如LCD(液晶显示显示器)、触控面板传感器等电子设备。作为电子设备的一例,在LCD(液晶显示显示器)中使用形成了功能性图案的基材的情况下,将该基材与形成了LCD像素图案的基材组合。
在此,与功能性图案重叠的LCD像素图案具体而言是将LCD的像素排列为格子状的点阵花纹(图案)。作为点阵花纹的LCD像素图案也具有特定的空间频率。
因为在0°方向、45°方向、90°方向和315°方向上周期性形成交错区域G,所以沿着这些角度,图21所示的具有交错区域G的功能性图案具有频率成分即空间频率。另一方面,LCD像素图案在0°方向和90°方向上具有强度高的空间频率。
图21所示的具有交错区域G的功能性图案与LCD像素图案组合的情况下,功能性图案中的0°方向和90°方向上的空间频率与LCD像素图案的0°方向和90°方向上强度高的空间频率干涉。其结果是,如图22所示那样,有可能表现出被称为莫尔条纹(干涉条纹)的能够目视的条纹花纹。
因此,本发明的课题在于,提供能够在具有功能性细线图案的电子设备中减少空间频率的干涉、并减少莫尔条纹(干涉条纹)的功能性细线图案前体的形成方法和功能性细线图案的形成方法。
本发明的其他课题通过以下的记载而显现。
用于解决课题的手段
上述课题通过以下的各发明而解决。
1.
一种功能性细线图案前体的形成方法,在基材上,通过包含功能性材料的第1线状液体,形成通过在内部包括未赋予液体的区域而作为缘部具有彼此独立的内侧缘和外侧缘的封闭的近似多边形图形,使前述第1线状液体干燥,使前述功能性材料沿着前述内侧缘和前述外侧缘堆积,由此形成由包含前述功能性材料的内侧细线和外侧细线构成的第1功能性细线图案前体,
接着,在前述基材上,通过包含功能性材料的第2线状液体,形成通过在内部包括未赋予液体的区域而作为缘部具有彼此独立的内侧缘和外侧缘的封闭的近似多边形图形,使前述第2线状液体干燥,使前述功能性材料沿着前述内侧缘和前述外侧缘堆积,由此形成由包含前述功能性材料的内侧细线和外侧细线构成的第2功能性细线图案前体时,
至少一组前述第1功能性细线图案前体与前述第2功能性细线图案前体中,以前述第1功能性细线图案前体的前述外侧细线与前述第2功能性细线图案前体的前述外侧细线连接、且前述第1功能性细线图案前体的前述内侧细线与前述第2功能性细线图案前体的前述内侧细线不连接的方式,形成前述第1功能性细线图案前体和前述第2功能性细线图案前体,
使前述第1功能性细线图案前体的前述外侧细线的最大曲率部与前述第2功能性细线图案前体的前述外侧细线的最大曲率部相切或重复,在重复的情况下,将重复区域设为1个区域或彼此相切的2个区域。
2.
根据前述1所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,将前述功能性材料设为导电性材料。
3.
根据前述1或2所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,在使前述第1功能性细线图案前体的前述外侧细线与前述第2功能性细线图案前体的前述外侧细线重复的情况下,将前述重复区域的长度方向的长度设为与前述第1功能性细线图案前体的前述外侧细线和前述第2功能性细线图案前体的前述外侧细线的线宽相比更长。
4.
根据前述3所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,将前述重复区域的长度方向的长度设为35μm以上且85μm以下。
5.
根据前述1~4中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,将前述第1功能性细线图案前体的前述最大曲率部和前述第2功能性细线图案前体的前述最大曲率部中的至少一者的线宽设为与除了前述最大曲率部之外的部位的线宽相比更宽。
6.
根据前述1~5中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,将前述近似多边形图形设为四边形图形。
7.
根据前述1~6中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,将前述最大曲率部的曲率半径设为70μm以上且180μm以下。
8.
根据前述1~7中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法,设定成为由前述第1线状液体形成的近似多边形图形和由前述第2线状液体形成的近似多边形图形的基准的大小,在由前述第1线状液体和前述第2线状液体中的至少一者形成与成为前述基准的大小的近似多边形图形相比更小的近似多边形图形的情况下,增加前述最大曲率部处的液体的赋予量。
9.
根据前述8所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,前述近似多边形图形为四边形图形,成为前述基准的大小以前述四边形图形的相对的一对边的间隔设定,前述间隔为0.7mm。
10.
根据前述1~9中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,通过在由彼此连接的前述第1功能性细线图案前体的前述外侧细线与前述第2功能性细线图案前体的前述外侧细线构成的通电路径中通电,对前述外侧细线实施电解镀敷。
11.
一种功能性细线图案的形成方法,将通过前述1~10中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法而形成的前述功能性细线图案前体的前述内侧细线中的至少一部分去除,由此由未去除而残留的前述外侧细线形成功能性细线图案。
发明效果
根据本发明,能够提供在具有功能性细线图案的电子设备中能够减少空间频率的干涉、并减少莫尔条纹(干涉条纹)的功能性细线图案前体的形成方法和功能性细线图案的形成方法。
附图说明
图1是说明形成功能性细线图案前体的情况的立体图,(a)是示出在基材上赋予线状液体的状态的图,(b)是示出基材上的线状液体干燥了的状态的图。
图2是说明向液体的缘部运输功能性材料的流动的图,(a)是示出由封闭的近似多边形图形构成的线状液体的情况的图,(b)是参考例,示出并非封闭的近似多边形图形的液体的情况的图。
图3是示出本实施方式中的功能性细线图案前体的图。
图4是说明近似多边形图形为近似四边形图形的情况下的第1功能性细线图案前体的形成的图,(a)是示出在基材上赋予第1线状液体的状态的图,(b)是示出基材上的第1线状液体干燥后的状态的图。
图5是说明近似多边形图形为近似四边形图形的情况下的第2功能性细线图案前体的形成的图,(a)是示出在基材上赋予第2线状液体的状态的图,(b)是示出基材上的第2线状液体干燥后的状态的图。
图6是在基材上形成了第1功能性细线图案前体和第2功能性细线图案前体的状态的光学显微镜照片。
图7是示出本实施方式中的第1功能性细线图案前体与第2功能性细线图案前体的连接状态的图。
图8是图7中的A部的放大图。
图9是针对电解镀敷处理的一例而说明的图。
图10是说明经电解镀敷的功能性细线图案前体的图案的图。
图11是说明去除了部分细线的功能性细线图案的图。
图12是针对在基材的两面上形成功能性细线图案的情况的一例而说明的图。
图13是说明具有由功能性细线图案构成的透明导电膜的触控面板传感器的一例的图,(a)是示出从表面侧观察基材的情况的图,(b)是示出从背面侧观察基材的情况的图。
图14是说明形成不同大小的功能性细线图案前体的情况下的液体的赋予量的图,(a)是示出基准尺寸的功能性细线图案前体的图,(b)是示出小尺寸的功能性细线图案前体的图。
图15是说明使最大曲率部的线宽与除了最大曲率部之外的部位的线宽相比更宽的情况下的功能性细线图案前体的图。
图16是示出第2实施方式中的功能性细线图案前体的重复区域的图。
图17是示出第3实施方式中的功能性细线图案前体的连接状态的图。
图18是说明近似多边形图形为近似三角形图形的情况的功能性细线图案形成的图,(a)是示出在基材上以形成近似三角形图形的方式赋予线状液体的状态的图,(b)是示出形成了近似三角形图形的功能性细线图案的状态的图。
图19是说明近似多边形图形为近似六边形图形的情况的功能性细线图案形成的图,(a)是示出在基材上以形成近似六边形图形的方式赋予线状液体的状态的图,(b)是示出形成了近似六边形图形的功能性细线图案的状态的图。
图20是说明功能性细线图案的实施例的图。
图21是具有交错区域G的功能性细线图案的光学显微镜照片。
图22是具有交错区域G的功能性细线图案中莫尔条纹产生的情况的照片。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式,使用附图进行说明。
[第1实施方式]
图1是说明形成功能性细线图案前体的情况的立体图,(a)是示出在基材上赋予线状液体的状态的图,(b)是示出基材上的线状液体干燥了的状态的图。针对由线状液体形成功能性细线图案前体的方法,参照图1进行说明。
如图1的(a)所示那样,在基材1上,由第1线状液体2形成封闭的近似多边形图形。由第1线状液体2构成的近似多边形图形通过在内部包括未赋予液体的区域20,由此作为缘部而具有彼此独立的内侧缘21和外侧缘22。内侧缘21是由第1线状液体2形成的封闭的近似多边形图形的内侧的缘部,是与未赋予液体的区域20相邻的缘部。外侧缘22是由第1线状液体2形成的封闭的近似多边形图形的外侧的缘部,未与内侧缘21连接。使所述第1线状液体2干燥时,利用咖啡渍现象,沿着作为缘部的内侧缘21和外侧缘22使功能性材料选择性堆积,由此如图1的(b)所示那样,分别在与内侧缘21对应的位置处形成内侧细线31,在与外侧缘22对应的位置处形成外侧细线32。
像这样,形成由包含功能性材料的内侧细线31和包围该内侧细线31的外侧细线32构成的功能性细线图案前体3。构成功能性细线图案前体3的内侧细线31与外侧细线32未连接,彼此是独立的。内侧细线31和外侧细线32与第1线状液体2的线宽(线的粗细)相比充分细。图示的例中,第1线状液体2具有1个内侧缘21和1个外侧缘22,由此形成由一对内侧细线31和外侧细线32构成的第1功能性细线图案前体3。
图2是说明向液体的缘部运输功能性材料的流动的图,(a)是示出由封闭的近似多边形图形构成的线状液体的情况的图,(b)是参考例,示出并非封闭的近似多边形图形的液体的情况的图。针对由第1线状液体2形成第1功能性细线图案前体3所带来的效果,参照图2进行说明。
如图2的(a)所示那样,对于基材1上赋予的第1线状液体2的干燥,与中央部相比,内侧缘21和外侧缘22处更快,因此首先沿着内侧缘21和外侧缘22产生功能性材料的局部堆积。通过堆积的功能性材料而形成将液体的缘固定化的状态(接触线的固定化),抑制了其以后的伴随干燥的第1线状液体2在粗细方向的收缩。第1线状液体2中,为了补偿因内侧缘21和外侧缘22处的蒸发而失去的量的液体,形成从中央部向内侧缘21的流动、和从中央部向外侧缘22的流动。图中,通过箭头概念性示出流动的方向。通过该流动,进一步功能性材料被运输至内侧缘21和外侧缘22,进行堆积。其结果是,在与内侧缘21和外侧缘22对应的位置处,各自形成包含功能性材料的内侧细线31和外侧细线32。
在与图2的(b)的参考例所示那样的并非封闭的近似多边形图形的液体100的缘101处选择性堆积功能性材料的情况的对比中,图2的(a)所示的第1线状液体2通过在内部包括未赋予液体的区域20,能够削减液体的赋予量,能够减少干燥负载。由此,能够缩短节拍时间而提高生产效率。
进一步,第1线状液体2通过在内部包含未赋予液体的区域20,伴随液体的干燥的气化热的总量变得较小。因此,伴随干燥的基材温度的变化、不均匀化被抑制,能够稳定地形成上述液流。
此外,进一步,第1线状液体2通过在内部包括未赋予液体的区域20,能够缩短功能性材料因流动而到达缘为止的平均移动距离。
其结果是,即使在以较大直径形成第1线状液体2的情况中下,也能够稳定地表现出咖啡渍现象,能够将内侧细线31和外侧细线32的形成稳定化。由此,得到以高自由度稳定形成作为功能性细线的内侧细线31和外侧细线32的效果。
促进将功能性材料运输至缘的流动的形成是优选的。例如,通过调整固体成分浓度、液体和基材的接触角、液体的量、基材的加热温度、液体的配置密度、或温度、湿度、气压之类的环境因子等条件,能够使液体的缘快速固定化,此外,能够增大液体中央部与缘的蒸发量之差。由此,能够促进将功能性材料运输至缘的流动的形成。
向基材1上赋予第1线状液体2可以通过喷墨法而进行。具体而言,一边使未图示的液滴喷射装置所具有的喷墨头相对于基材相对移动,一边从喷墨头的喷嘴喷射包含功能性材料的油墨,使所喷射的油墨滴在基材上合为一体,能够形成线状液体2。喷墨头的液滴喷射方式没有特别限定,可以使用例如压电方式、热方式等。
通过使用喷墨法,能够由第1线状液体2以期望的形状自由形成封闭的近似多边形图形。与第1线状液体2的内侧缘21和外侧缘22的形状对应地,能够以各自形成期望的封闭的近似多边形图形的方式形成构成所得的第1功能性细线图案前体3的内侧细线31和外侧细线32的形状。因此,通过使用喷墨法,能够进一步以高自由度形成功能性细线。
以下,举出通过在基材1上形成多个第1功能性细线图案前体3,形成由功能性细线图案构成的透明导电膜的方法的具体例,针对本发明进一步详细说明。在此,作为功能性材料,优选使用导电性材料,作为基材,优选使用透明基材。
以下,参照图3~图10,针对将由线状液体形成的封闭的近似多边形图形设为四边形图形的方式进行说明。本说明书中,多边形图形是指在基材1上赋予液体的干燥前的状态下具有顶点部的图形,近似多边形图形是指多边形图形的液体干燥,多边形图形的顶点部变化为最大曲率部的图形。
本实施方式中,在将第1线状液体2赋予至基材1上的状态下,形成四边形图形的各顶点部,如果第1线状液体2的干燥进行,则各顶点部变化为最大曲率部,形成为近似四边形图形。替代该结构,也可以从最初开始以形成具有最大曲率部的近似四边形图形的方式将第1线状液体2赋予至基材1上。
图3是示出本实施方式中的功能性细线图案前体的图。参照图3,针对功能性细线图案前体的最大曲率部,以第1功能性细线图案前体3作为一例进行说明。在第1功能性细线图案前体3中,如果使第1线状液体2干燥,则形成内侧细线31和外侧细线32。在此,如果第1线状液体2的干燥进行,则进入在形成了内侧细线31的位置和形成了外侧细线32的位置处残留有第1线状液体2的液体的状态。
在该状态下,如果第1线状液体2的干燥进一步进行,则位于四边形的各顶点部的液体被拉伸至从各顶点部延伸的四边形的边方向。其结果是,各顶点部中的残留的液体从形成角部的状态向四边形的中心方向凹陷形成为圆弧状,由此形成最大曲率部311和最大曲率部321。后述的第2功能性细线图案前体5也与上述第1功能性细线图案前体3同样地形成,位于四边形的各顶点部的液体干燥,由此形成最大曲率部511和最大曲率部521。
图4是说明近似多边形图形为近似四边形图形的情况下的第1功能性细线图案前体的形成的图,(a)是示出在基材上赋予第1线状液体的状态的图,(b)是示出基材上的第1线状液体干燥后的状态的图。
首先,如图4的(a)所示那样,在基材1上,由包含导电性材料的第1线状液体2,形成四边形图形作为封闭的近似多边形图形。在此,在基材1上,将作为四边形的第1线状液体2在基材的长度方向(图中上下方向)和宽度方向(图中左右方向)上以规定间距并排设置多个。在此,为了方便,图示4个第1线状液体2。
基材1上赋予的第1线状液体2通过在内部包含未赋予液体的区域20,作为缘,具有彼此独立的内侧缘21和外侧缘22。
接着,使第1线状液体2干燥时引起咖啡渍现象,使导电性材料沿着第1线状液体2的内侧缘21和外侧缘22选择性堆积。
由此,如图4的(b)所示那样,形成由内侧细线31和外侧细线32构成的第1功能性细线图案前体3。构成第1功能性细线图案前体3的细线31和细线32形成为近似四边形图形。形成为近似四边形图形的细线31和细线32处,各自形成4个最大曲率部311和最大曲率部321。
图5是说明近似多边形图形为近似四边形图形的情况下的第2功能性细线图案前体的形成的图,(a)是示出在基材上赋予第2线状液体的状态的图,(b)是示出基材上的第2线状液体干燥后的状态的图。图6是在基材上形成了第1功能性细线图案前体和第2功能性细线图案前体的状态的光学显微镜照片。
如图5的(a)所示那样,在基材1上,由包含导电性材料的第2线状液体4,形成四边形图形作为封闭的近似多边形图形。在此,在基材1上,将作为四边形的第2线状液体4在基材的长度方向和宽度方向上以规定间距并排设置多个。在此,为了方便,图示5个第2线状液体4。
基材1上赋予的第2线状液体4通过在内部包含未赋予液体的区域40,作为缘,具有彼此独立的内侧缘41和外侧缘42。
本实施方式中,将第2线状液体4形成在被4个第1功能性细线图案前体3所夹的位置。由第2线状液体4形成的四边形的各顶点附近以与相邻的第1功能性细线图案前体3的外侧细线32的最大曲率部321接触的方式配置。由第2线状液体4形成的四边形的各顶点被配置在相邻的第1功能性细线图案前体3的内侧细线31与外侧细线32之间的区域中。
接着,使第2线状液体4干燥时引起咖啡渍现象,使导电性材料沿着第2线状液体4的内侧缘41和外侧缘42选择性堆积。
由此,如图5的(b)所示那样,能够形成由内侧细线51和外侧细线52构成的第2功能性细线图案前体5。构成第2功能性细线图案前体5的细线51和细线52形成为近似四边形图形。形成为近似四边形图形的细线51和细线52处,各自形成4个最大曲率部511和最大曲率部521。
本实施方式中,如图5的(b)和图6所示那样,在基材1上,在基材的长度方向和宽度方向上交替形成第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5。以第1功能性细线图案前体3的外侧细线32的最大曲率部321与第2功能性细线图案前体5的外侧细线52的最大曲率部521彼此连接,第1功能性细线图案前体3的内侧细线31与第2功能性细线图案前体5的内侧细线51彼此不连接的方式,形成第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5。内侧细线31和内侧细线51不仅与其他内侧细线31和内侧细线51不连接,而且与其他外侧细线32和外侧细线52也不连接。
如以上那样,在基材1上,形成由通过外侧细线32和外侧细线52彼此连接的第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5构成的功能性细线图案前体的图案。
图7是示出本实施方式中的第1功能性细线图案前体与第2功能性细线图案前体的连接状态的图。参照图7,针对第1功能性细线图案前体3的外侧细线32的最大曲率部321与第2功能性细线图案前体5的外侧细线52的最大曲率部521的关系进行说明。
根据图7,在基材1上,形成由通过外侧细线32和外侧细线52彼此连接的第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5构成的功能性细线图案前体的图案的情况下,第1功能性细线图案前体3与第2功能性细线图案前体5以外侧细线32的最大曲率部321与外侧细线52的最大曲率部521接触的方式配置。
图8是图7中的A部的放大图。
外侧细线32和外侧细线52各自以线宽W1形成。图8中,给予标记C1的点是最大曲率部321的曲率中心,给予标记C2的点是最大曲率部521的曲率中心。最大曲率部321从曲率中心C1至通过外侧细线32的中央的假想线为止的距离R记作曲率半径,以曲率1/R形成。最大曲率部521从曲率中心C2至通过外侧细线52的中央的假想线为止的距离R记作曲率半径,以曲率1/R形成。该实施方式中,最大曲率部321与最大曲率部521以相同的曲率形成,但也可以以不同曲率形成。应予说明,图7和图8中,为了说明的方便,仅示出相邻的1组近似四边形图形的功能性细线图案前体(外侧细线32和外侧细线52),但如图5的(b)所示那样,其他相邻的近似四边形图形的功能性细线图案前体也同样连接。
图8中,外侧细线32的最大曲率部321与外侧细线52的最大曲率部521以其一部分重叠的方式配置。在最大曲率部321与最大曲率部521重叠的部分处,形成1个重复区域H。重复区域H的长度方向(图8中的上下方向)的长度L1与外侧细线32和外侧细线52的线宽W1相比更长。
图9是针对电解镀敷处理的一例而说明的图。在此,针对在基材1上形成的由第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5构成的功能性细线图案的形成方法进行说明。
首先,对由第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5构成的功能性细线图案前体的图案,实施电解镀敷。针对所述电解镀敷处理的一例,参照图9进行说明。在未图示的镀敷浴内中,使由第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5构成的功能性细线图案前体的图案与供电构件6接触,实施电解镀敷。此时,第1功能性细线图案前体3的外侧细线32与第2功能性细线图案前体5的外侧细线52在最大曲率部321和最大曲率部521的重复区域H中彼此连接,由此由多个外侧细线32和外侧细线52构成的通电路径形成为网格状。从供电构件6通过该通电路径而通电,由此对该通电路径内的外侧细线32和外侧细线52实施电解镀敷。
另一方面,内侧细线31和内侧细线51不仅与其他内侧细线31和内侧细线51不连接,而且与其他外侧细线32和外侧细线52也不连接,各自独立形成,因此不形成上述外侧细线32和外侧细线52那样的通电路径。在与供电构件6直接接触的内侧细线31和内侧细线51存在的情况下,能够对内侧细线31和内侧细线51实施电解镀敷,但对除此之外的内侧细线31和内侧细线51不通电,不实施电解镀敷。在使供电构件6与内侧细线31和内侧细线51不接触的情况下,对任何内侧细线31和内侧细线51均不实施电解镀敷。
像这样,通过对外侧细线32和外侧细线52通过通电路径通电,能够对外侧细线32和外侧细线52选择性地实施电解镀敷。在此,“选择性”这一词是指至少实施了电解镀敷的外侧细线32和外侧细线52的根数与实施了电解镀敷的内侧细线31和内侧细线51的根数相比更多。
图10是说明经电解镀敷的功能性细线图案前体的图案的图。
如图10所示那样,能够使实施了电解镀敷的外侧细线32和外侧细线52的膜厚与未实施电解镀敷的内侧细线31和内侧细线51相比增大。由此,外侧细线32和外侧细线52与内侧细线31和内侧细线51相比电阻降低,进一步提高耐久性。
电解镀敷中使用的镀敷金属没有特别限定,优选使用例如铜、镍等。对细线层叠多个层的镀敷层也是优选的。该情况下,实施使镀敷金属不同的多次电解镀敷。例如,可以优选举出作为第1电解镀敷在细线上设置铜镀敷层而提高导电性,接着作为第2电解镀敷而在铜镀敷层上设置镍镀敷层而提高耐候性的方法等。
此外,不限于电解镀敷,使用无电解镀敷也是优选的。由此,在功能性材料并非导电性材料的情况下,也能够在细线上设置镀敷层。
图11是说明去除了部分细线的功能性细线图案的图。在此,将第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5用作前体,形成功能性细线图案。
本实施方式中,通过去除第1功能性细线图案前体3的内侧细线31和第2功能性细线图案前体5的内侧细线51,如图11所示那样,由未去除而残留的彼此连接的第1功能性细线图案前体3的外侧细线32和第2功能性细线图案前体5的外侧细线52,形成功能性细线图案。
如上述那样,预先对外侧细线32和外侧细线52实施电解镀敷而使膜厚增大,据此得到如下效果,即、难以去除外侧细线32和外侧细线52,较容易地去除未实施电解镀敷的内侧细线31和内侧细线51。
去除细线的方法没有特别限定,优选使用例如照射激光等那样的能量射线的方法、化学蚀刻处理的方法等。
此外,作为去除细线的优选的方法,还可以使用在对外侧细线32和外侧细线52实施电解镀敷时,通过镀敷液而去除内侧细线31和内侧细线51的方法。该情况下,作为镀敷液,能够使用可溶解或分解构成成为去除对象的细线的导电性材料的物质。
作为具体例,首先,作为导电性材料而使用银纳米颗粒,形成由内侧细线31和外侧细线32构成的第1功能性细线图案前体3、以及由内侧细线51和外侧细线52构成的第2功能性细线图案前体5。并且,作为第1电解镀敷而在外侧细线32和外侧细线52上选择性设置铜镀敷层,接着,作为第2电解镀敷而在该铜镀敷层上设置镍镀敷层。此时,通过第2电解镀敷(电解镍镀敷)的镀敷液,能够溶解或分解未实施第1电解镀敷的包含银的内侧细线31和内侧细线51并去除。像这样,同时进行对外侧细线32和外侧细线52的电解镀敷、和内侧细线31和内侧细线51的去除是优选的。
此外,例如在停止用于电解镀敷的供电后,为了去除成为去除对象的细线、优选为内侧细线31和内侧细线51,还优选以充分的时间、优选为1分钟~30分钟的时间,使基材1浸渍在镀敷液中。
以上那样,通过去除内侧细线31和内侧细线51,能够以高自由度调整由未去除而残留的外侧细线32和外侧细线52构成的功能性细线图案中的细线的配置间隔。通过去除细线中的一部分而调整配置间隔特别是对于增大配置间隔的情况是有利的。
通过去除细线中的一部分而增大细线的配置间隔,得到能够适合提高由功能性细线图案构成的透明导电膜的透过率、低目视辨认性的效果。
针对以上那样得到的功能性细线图案,进一步详细说明。
图11中示出的功能性细线图案是在基材1上,将由外侧细线32和外侧细线52构成的细线、即包含功能性材料的近似四边形状细线二维并排设置多个而得到的。近似四边形状细线(外侧细线32和外侧细线52)在该基材1的长度方向和宽度方向各自上以规定的间距并排设置多个。
将带由导电性细线的集合体构成的透明导电膜的基材1组装到LCD(液晶显示显示器)中时,有时目视辨认到源自基材1的导电性细线的图案与LCD像素图案的重叠的莫尔条纹(能够目视的条纹花纹)。莫尔条纹(干涉条纹)会因构成透明导电膜的导电性细线的空间频率与LCD像素图案的点阵花纹所具有的特定的空间频率的干涉而产生。
本实施方式的功能性细线图案如图8所示那样,通过使外侧细线32与外侧细线52部分重叠而形成重复区域H、由此不具有通过交错而连接的交错区域。因此,由最大曲率部321和最大曲率部521的近似四边形图形构成的功能性图案中,能够减弱形成了近似四边形图形的重复区域H的部分的空间频率的强度。由此,如图11所示那样,能够减弱在0°方向、45°方向、90°方向和315°方向上的空间频率的强度。其结果是,在LCD像素图案的空间频率中,能够减弱特别是具有高强度的0°方向和90°方向上的空间频率彼此的干涉,能够减少莫尔条纹产生。
LCD像素图案中,还存在45°方向和315°方向的空间频率,因此即使是本实施方式的功能性细线图案的网目角度(偏斜角度)为45°、315°的情况下,也有时产生莫尔条纹。在该情况下,使作为功能性细线图案的细线间隔的网目间距与LCD像素图案一致,由此能够将莫尔条纹的产生最小化。本实施方式的功能性细线图案能够将网目角度(偏斜角度)设为30°和60°、或者15°和75°。由此,进一步能够使莫尔条纹难以产生。特别地,通过将网目角度(偏斜角度)设为30°、120°,能够使与LCD像素图案的莫尔条纹的产生最小化。此外,本实施方式中,形成封闭的近似多边形图形,去除细线中的一部分,形成近似多边形图形的功能性细线图案,因此能够以高自由度稳定地形成功能性细线图案。
第1实施方式中,外侧细线32和外侧细线52形成重复区域H。重复区域H如图8所示那样,作为外侧细线32与外侧细线52的连接部而发挥功能。此外,以外侧细线32与外侧细线52形成重复区域H的方式,在基材1上赋予第1线状液体2和第2线状液体4,由此重复区域H作为连接部而发挥功能,因此能够降低外侧细线32与外侧细线52的电阻。由此,可靠地进行外侧细线32与外侧细线52的电连接,能够实现透明导电膜的电阻的降低。此外,能够适合地防止电阻的不均匀化,因此还得到提高电阻的稳定性的效果。
此外,通过将重复区域H中长度方向的长度L1设为与外侧细线32和外侧细线52的线宽W1相比更长,从而使外侧细线32与外侧细线52的接触长度变长也是优选的。由此,能够进一步降低外侧细线32与外侧细线52的电阻,能够进一步提高电阻的稳定性。进一步换言之,通过想要以使重复区域H中长度方向的长度L1与外侧细线32和外侧细线52的线宽W1相比更长的方式形成,能够可靠地实现外侧细线32与外侧细线52的连接,能够防止短路、短接的产生。
以上的说明中,针对在基材的一面上形成功能性细线图案的情况而示出,但在基材的两面上形成功能性细线图案也是优选的。
图12是针对在基材的两面上形成功能性细线图案的情况的一例而说明的图。
图12的例中,在基材1的一面(表面)上形成功能性细线图案,进一步在基材1的另一面(背面)上也形成功能性细线图案。
在此,各面的功能性细线图案与图11所示的相同,通过去除第1功能性细线图案前体3的内侧细线31和第2功能性细线图案前体5的内侧细线51,由未去除而残留的第1功能性细线图案前体3的外侧细线32和第2功能性细线图案前体5的外侧细线52构成。
像这样,在基材1的两面上形成功能性细线图案的情况下,去除构成一面和或另一面的功能性细线图案前体的细线中的一部分,增大细线的配置间隔是特别优选的。
例如,使用透明基材作为基材,使用导电性材料作为在两面的功能性细线图案中含有的功能性材料,由此能够在透明基材的两面上形成由功能性细线图案构成的透明导电膜。在该情况下,通过去除细线中的一部分而增大细线的配置间隔,由此能够缓和表背两面的图案的对准精度高的要求。即,即使表背两面的图案的对准产生一些偏移,也因细线间隔大,而能够防止因表背两面的图案的干涉所导致的图案显现。在两面上设置透明导电膜的透明基材能够适合用作例如触控面板传感器等。
图13是说明具有由功能性细线图案构成的透明导电膜的触控面板传感器的一例的图,(a)是示出从表面侧观察基材1的情况的图,(b)是示出从背面侧观察基材1的情况的图。
图示的触控面板传感器如图13的(a)所示那样,在透明的基材1的表面上并排设置多个带状的X电极7。多个X电极7各自由透明导电膜8构成,透明导电膜8由功能性细线图案构成,该功能性细线图案由外侧细线32和外侧细线52构成。
构成各透明导电膜8的功能性细线图案中,相邻的外侧细线32和外侧细线52在重复区域H中彼此连接。另一方面,构成一个透明导电膜8的外侧细线32和外侧细线52与构成其他透明导电膜8的外侧细线32和外侧细线52不连接。像这样,通过使彼此不连接的外侧细线32和外侧细线52存在,能够在基材1的表面上形成彼此不进行电连接的独立的多个X电极7。各X电极7由包含彼此电连接的多个外侧细线32和外侧细线52的集合体构成。图中,标记9是引出配线,各X电极7通过引出配线9而与未图示的控制电路连接。
另一方面,如图13的(b)所示那样,在透明的基材1的背面上,并排设置多个带状的Y电极10。多个Y电极10各自与上述X电极7同样地,由透明导电膜8构成,透明导电膜8由功能性细线图案构成,该功能性细线图案由外侧细线32和外侧细线52构成。带状的Y电极10以其长度方向与上述X电极的长度方向交叉的方式形成。各Y电极10通过引出配线9而与未图示的控制电路连接。
这些X电极7和Y电极10以隔着透明的基材1且交叉(重合)的方式设置。此时,通过去除上述细线中的一部分,而使构成X电极7和Y电极10的透明导电膜的功能性细线图案中的细线的配置间隔变大,由此如参照图12说明那样,能够缓和表背两面的图案的对准精度高的要求。
具有以上那样的结构的触控面板传感器可以适合用作例如电容方式等触控面板传感器。如果是电容方式的触控面板,则能够利用基于在操作时,用户的手指、导体等接近或接触这些X电极7和Y电极10时产生的电容变化的感应电流,检测手指、导体等的位置坐标。
以上的说明中,设置第1线状液体2的形成至第1功能性细线图案前体3的形成的步骤、和第2线状液体4的形成至第2功能性细线图案前体5的形成的步骤,分为2次而形成多个功能性细线图案前体,但不限于此。也可以在形成第2功能性细线图案前体5后,形成进一步的1个或多个功能性细线图案前体。进一步的1个或多个功能性细线图案前体可以分为1次或多次形成。即,在基材上形成多个功能性细线图案前体的情况下,可以适当分为多次形成。此外,例如功能性细线图案前体彼此未连接的情况下,以1次形成多个功能性细线图案前体也是优选的。
图14是说明形成不同大小的功能性细线图案前体的情况下的液体的赋予量的图,(a)是示出基准尺寸的功能性细线图案前体的图,(b)是示出小尺寸的功能性细线图案前体的图。图14中的虚线表示在由液体描绘的各四边形图形中的顶点部处赋予的干燥前的液体。
通过基材1上赋予的液体而描绘四边形图形后,前述液体干燥,由此前述四边形图形的顶点部变化为最大曲率部311、最大曲率部321、最大曲率部511和最大曲率部521,形成近似四边形图形的第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5。在此,在通过基材1上赋予的液体而描绘四边形图形的状态下,在四边形图形的顶点部处赋予的液体随着干燥,在各边方向上拉伸。其结果是,在顶点部处赋予的液体被向四边形的中心方向拉拽,形成最大曲率部311、最大曲率部321、最大曲率部511和最大曲率部521。
本实施方式中,例如将第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5的尺寸设定为基准尺寸,在形成与基准尺寸相比更小的功能性细线图案前体11的情况下,增加在成为功能性细线图案前体11的四边形图形的顶点部处赋予的液体的赋予量。本实施方式中,基准尺寸基于四边形图形的相对的一对边的间隔而设定,间隔作为一例,设定为0.7mm。
形成小尺寸的功能性细线图案前体11的情况下,四边形图形的各边的长度变短,各边彼此的间隔变小。由此,1边的液体干燥时产生的气化热容易对其他3边的干燥状况造成影响。其结果是,四边形图形整体的液体的干燥变慢,在功能性细线图案前体11的顶点部处赋予的液体被向四边形的中心方向拉拽的量增大。通过增加成为小尺寸的功能性细线图案前体11的四边形图形的顶点部处的液体的赋予量,即使顶点部处的拉拽量增大,也能够可靠地将功能性细线图案前体11的外侧细线112的最大曲率部114彼此连接。由此,能够可靠地将多个功能性细线图案前体11的外侧细线112彼此连接,能够防止短路、短接等引起的电阻的稳定性的降低。
此外,在形成与作为基准尺寸的功能性细线图案的第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5相比尺寸更大的功能性细线图案的情况下,减少在成为功能性细线图案的四边形图形的顶点部处赋予的液体的赋予量也是优选的。其理由在于,如果通过形成功能性细线图案的液体描绘的四边形图形的大小变大,则各边彼此的间隔也远离,各边的液体干燥时的气化热的影响难以对其他边的液体的干燥造成影响,四边形图形整体的干燥变快。
图15是说明使最大曲率部中的线宽与除了最大曲率部之外的部位的线宽相比更宽的情况下的功能性细线图案的图。
本实施方式中,将近似四边形图形的第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5的线宽W1设为均匀的宽度,但也可以替代其,将最大曲率部321和最大曲率部521的线宽设为与线宽W1相比更宽的线宽W2。通过像这样构成,最大曲率部321和最大曲率部521的重复区域H的短边方向(图15中的左右方向)的长度变长,重复区域H的面积增大,因此电阻变低,能够提高第1功能性细线图案前体3与第2功能性细线图案前体5的电连接性。
[第2实施方式]
图16是示出第2实施方式中的外侧细线的重复区域的图。
第1实施方式中,以外侧细线彼此形成1个重复区域H的方式构成,但在第2实施方式中,以使外侧细线交叉的同时不形成交错区域G的方式构成。以下的说明中,援引第1实施方式中的第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5的结构进行说明。应予说明,图16中,为了说明的方便,仅示出相邻的1组近似四边形图形的功能性细线图案前体(外侧细线32和外侧细线52),但如图11所示那样,其他相邻的近似四边形图形的功能性细线图案前体也同样连接。
第2实施方式中,第1功能性细线图案前体3的外侧细线32和第2功能性细线图案前体5的外侧细线52也以线宽W1形成。外侧细线32和外侧细线52中,各自形成最大曲率部321和最大曲率部521。
如图16所示那样,以外侧细线32的最大曲率部321与外侧细线52的最大曲率部521彼此交叉的配置。彼此交叉的最大曲率部321与最大曲率部521处,以最大曲率部的内侧彼此在切点P1处相切的方式形成。由此,在最大曲率部321和最大曲率部521中,形成在切点P1处彼此相切的2个重复区域H1、H2。
第2实施方式中,以交叉的最大曲率部的内侧彼此在切点P1处相切的方式构成,因此不形成图21所示那样的交错区域G。
图16中交点P2是外侧细线32的外缘与外侧细线52的外缘交叉的点,是在图16的上下方向上位于重复区域H1的上端的点。交点P3是外侧细线32的外缘与外侧细线52的外缘交叉的点,是在图16的上下方向上位于重复区域H2的下端的点。长度L2是从重复区域H1起通过切点P1至重复区域H2的长度方向的长度。本实施方式中长度L2与线宽W1相比更长。
本实施方式中,使外侧细线32与外侧细线52交叉而形成2个重复区域H1、H2,因此与功能性细线图案形成为格子状的情况相比,能够增大外侧细线32与外侧细线52重复的区域的面积,能够可靠地进行外侧细线32与外侧细线52的电连接。其结果是,能够进一步降低透明导电膜的电阻,能够使电阻性稳定。
此外,使外侧细线32与外侧细线52交叉而形成2个重复区域H1、H2,但不形成图21所示的交错区域G。其结果是,第2实施方式中的功能性细线图案不形成交错区域G,因此能够减弱形成了近似四边形图形的2个重复区域H1、H2的部分的空间频率的强度。由此,能够减弱0°方向和90°方向上的本实施方式的功能性细线图案的空间频率与LCD像素图案的空间频率的干涉,能够减少莫尔条纹产生。
[第3实施方式]
图17是示出第3实施方式中的功能性细线图案前体的连接状态的图。
本实施方式中,如第1实施方式和第2实施方式那样,使外侧细线32与外侧细线52不重复,外侧细线32与外侧细线52相切而形成切点。以下的说明中,援引第1实施方式中的第1功能性细线图案前体3和第2功能性细线图案前体5的结构进行说明。
所述功能性细线图案中,相邻的近似四边形图形的外侧细线32和外侧细线52如图17所示那样在最大曲率部321和最大曲率部521处相切,形成切点P。应予说明,图17中,为了说明的方便,仅示出相邻的1组近似四边形图形的功能性细线图案前体(外侧细线32和外侧细线52),但如图11所示那样,其他相邻的近似四边形状细线也同样连接。
通过将这样相邻的近似四边形图形的功能性细线图案前体(外侧细线32和外侧细线52)在切点P处连接,由此能够连接两个四边形图形的功能性细线图案前体,特别是作为功能性材料而使用导电性材料的情况下,能够实现电连接。
此外,第3实施方式中,使外侧细线32与外侧细线52在最大曲率部321和最大曲率部521处相切,形成切点P,但不形成图21所示的交错区域G。由此,第3实施方式中的功能性细线图案不形成交错区域G,从而能够减弱近似四边形图形的形成切点P的部分的空间频率的强度。由此,能够减弱0°方向和90°方向上的本实施方式的功能性细线图案的空间频率与LCD像素图案的空间频率的干涉,能够减少莫尔条纹产生。
第1实施方式至第3实施方式的说明中,针对将由线状液体形成的封闭的近似多边形图形设为四边形图形,形成由近似四边形图形构成的功能性细线图案的情况进行示出,但不限于此,可以将由线状液体形成的封闭的近似多边形图形设为三角形、五边形、六边形等,形成由近似多边形状细线构成的功能性细线图案。
[第4实施方式]
图18是说明近似多边形图形为近似三角形图形的情况下的功能性细线图案形成的图,(a)是示出在基材上以形成近似三角形图形的方式赋予线状液体的状态的图,(b)是示出形成了近似三角形图形的功能性细线图案的状态的图。
通过将由线状液体形成的封闭的近似多边形图形设为三角形图形,如图18的(a)所示那样,能够形成由各自以三角形状形成的内侧细线31和外侧细线32构成的近似三角形图形的第1功能性细线图案前体3。相邻的外侧细线32在最大曲率部处连接。
通过去除由所述第1功能性细线图案前体3构成的功能性细线图案前体的内侧细线31,如图18的(b)所示那样,能够形成由未去除而残留的外侧细线32、即近似三角形图形的功能性细线图案前体形成的功能性细线图案。
[第5实施方式]
图19是说明近似多边形图形为近似六边形图形的情况下的功能性细线图案形成的图,(a)是示出在基材上以形成近似六边形图形的方式赋予线状液体的状态的图,(b)是示出形成了近似六边形图形的功能性细线图案的状态的图。
通过将由线状液体形成的封闭的近似多边形图形设为六边形,如图19的(a)所示那样,能够形成由各自以六边形状形成的内侧细线31和外侧细线32构成的近似六边形图形的第1功能性细线图案前体3。相邻的外侧细线32在最大曲率部处连接。
通过去除由所述第1功能性细线图案前体3构成的功能性细线图案前体的内侧细线31,如图19的(b)所示那样,能够形成将未去除而残留的外侧细线32、即近似六边形图形的功能性细线图案前体二维并排设置多个而成的功能性细线图案。
以下,针对第1实施方式至第5实施方式的各方式中能够应用的结构进行说明。
在由近似多边形状细线(外侧细线32)构成功能性细线图案的情况下,近似多边形图形的1边的长度能够自由调整。例如,1边的长度优选为50μm以上、100μm以上、200μm以上、300μm以上、400μm以上、500μm以上、进一步1mm以上。即使在形成这样的较大的近似多边形图形的情况下,通过将线状液体作为封闭的近似多边形图形而赋予,能够实现稳定的细线形成。无论大小如何,能够实现稳定的细线形成,因此1边的长度的上限没有特别限定,可以根据用途而适当设定。优选构成近似多边形图形的至少1个边为上述的范围,进一步优选所有边为上述的范围。
此外,近似多边形图形不限于正多边形图形,构成近似多边形图形的各边的长度、各内角的角度可以彼此不同。此外,第1实施方式至第3实施方式中,构成为将近似多边形图形设为相对于基材的长度方向而言各边以45°倾斜的四边形图形,可以为30°与60°的组合、或者15°与75°的组合。
第1实施方式至第5实施方式的说明中,在基材上形成多个功能性细线图案前体时,主要针对以规定的间距形成这些多个功能性细线图案前体的情况进行说明,但不限于此。
此外,通过在基材上设置的多个线状液体,可以形成多种彼此不同的近似多边形图形。由此,可以形成将由多种彼此不同的近似多边形图形构成的功能性细线图案前体组合得到的功能性细线图案。例如,上述第1线状液体与第2线状液体优选为同一形状,但不限于此,可以相似,也可以例如如四边形图形与六边形图形的组合那样为不同形状。
用于形成线状液体的液体(油墨)中含有的功能性材料只要是用于对基材赋予特定的功能的材料,则没有特别限定。赋予特定的功能是指例如使用导电性材料而对基材赋予导电性;使用绝缘性材料而对基材赋予绝缘性。功能性材料优选为与构成赋予该功能性材料的基材表面的材料不同的材料。作为功能性材料,可以优选例示出例如导电性材料、绝缘性材料、半导体材料、光学滤波材料、电介质材料等。特别地,功能性材料优选为导电性材料或导电性材料前体。导电性材料前体是指通过实施适当处理而能够变化为导电性材料的物质。
作为导电性材料,可以优选例示出例如导电性微粒、导电性聚合物等。
作为导电性微粒,没有特别限定,可以优选例示出Au、Pt、Ag、Cu、Ni、Cr、Rh、Pd、Zn、Co、Mo、Ru、W、Os、Ir、Fe、Mn、Ge、Sn、Ga、In等微粒,其中,如果使用Au、Ag、Cu那样的金属微粒,则能够形成电阻低、且腐蚀强的细线,故而优选。从成本和稳定性的观点出发,最优选为包含Ag的金属微粒。这些的金属微粒的平均粒径优选为1~100nm的范围、更优选为3~50nm的范围。平均粒径是体积平均粒径,可以通过マルバーン公司制ゼータサイザ1000HS测定。
此外,作为导电性微粒,还优选使用碳微粒。作为碳微粒,可以优选例示出石墨微粒、碳纳米管、富勒烯等。
作为导电性聚合物,没有特别限定,可以优选举出π共轭系导电性高分子。
作为π共轭系导电性高分子,可以利用例如聚噻吩类、聚吡咯类、聚吲哚类、聚咔唑类、聚苯胺类、聚乙炔类、聚呋喃类、聚对亚苯基类、聚对亚苯基亚乙烯基类、聚对苯硫醚类、聚薁类、聚异硫茚类、聚氮化硫(polythiazyl)类等链状导电性聚合物。其中,在得到高导电性方面,优选为聚噻吩类、聚苯胺类。最优选为聚亚乙基二氧基噻吩。
导电性聚合物更优选包含上述π共轭系导电性高分子与聚阴离子而得到。这样的导电性聚合物能够通过将形成π共轭系导电性高分子的前体单体在适当的氧化剂、氧化催化剂和聚阴离子的存在下进行化学氧化聚合,从而容易地制造。
导电性聚合物还可以优选利用市售的材料。例如,包含聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)和聚苯乙烯磺酸的导电性聚合物(简称为PEDOT/PSS)由H.C.Starck公司以CLEVIOS系列市售,由Aldrich公司以PEDOT-PASS483095、560598市售,由Nagase Chemtex公司以Denatron系列市售。此外,聚苯胺由日产化学公司以ORMECON系列市售。
在基材1上赋予的线状液体2中的功能性材料的含有率相对于线状液体2的总量,优选为0.01重量%以上且1重量%以下的范围。含有率是刚将线状液体2在基材1上赋予后的干燥前的值。功能性材料的含有率为0.01重量%以上且1重量%以下的范围,由此利用咖啡渍现象的细线形成被进一步稳定化。
作为含有功能性材料的液体,可以组合使用例如水、有机溶剂等1种或2种以上。有机溶剂没有特别限定,可以例示出例如1,2-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、丙二醇等醇类、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、三乙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚等醚类等。
此外,含有功能性材料的液体在不损害本发明的效果范围内,可以包含表面活性剂等各种添加剂。通过使用表面活性剂,在例如使用液滴喷射装置而在基材1上形成线状液体2那样的情况等下,能够调整表面张力等实现喷射的稳定化等。作为表面活性剂,没有特别限定,可以使用硅系表面活性剂等。硅系表面活性剂是指将二甲基聚硅氧烷的侧链或末端进行聚醚改性而得到的物质,市售有例如信越化学工业制的KF-351A、KF-642、ビッグケミー公司制的BYK347、BYK348等。表面活性剂的含有率相对于线状液体2的总量,优选为1重量%以下。
被赋予包含功能性材料的液体的基材没有特别限定,可以举出例如玻璃、塑料(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺等)、金属(铜、镍、铝、铁等、或者合金)、陶瓷等,它们可以单独使用,也可以以贴合状态使用。其中,优选为塑料,适合为聚对苯二甲酸乙二醇酯;聚乙烯、聚丙烯那样的聚烯烃等。
细线中包含的功能性材料优选为导电性材料。通过使用导电性材料,能够将由该细线的集合体构成的图案适合地用作透明导电膜(也称为电极膜或者透明电极)。
带透明导电膜的基材的用途没有特别限定,可以用于各种电子设备所具有的各种设备。在显著实现本发明的效果的观点方面,例如作为液晶、等离子体、有机电致发光、场发射等各种方式的显示器用透明电极,或者作为触控面板、移动电话、电子纸、各种太阳能电池、各种电致发光调光元件等中使用的透明电极,可以适合使用。作为智能手机、平板电脑终端等那样的电子设备的触控面板传感器,特别优选使用带透明导电膜的基材。作为触控面板传感器而使用的情况下,作为透明基材的两面的透明导电膜(X电极和Y电极),优选使用上述功能性细线图案。
实施例
以下,针对本发明的实施例进行说明,但本发明不因所述实施例而受到限定。
1.图案的形成
[实施例1]
功能性细线图案(1)的形成
<油墨的组成>
作为油墨(包含功能性材料的液体),制备以下的组成。
·银纳米颗粒(平均粒径:20nm):0.23重量%
·表面活性剂(ビッグケミー公司制“BYK348”):0.05重量%
·二乙二醇单丁基醚(简称:DEGBE)(分散介质):20重量%
·水(分散介质):余量
<基材>
作为基材,准备以包含功能性材料的液体的接触角达到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制“PS-1M”,进行电晕放电处理。
<图案形成>
一边使喷墨头(コニカミノルタ公司制“KM1024iLHE-30”(标准液滴容量30pL))相对于基材相对移动,一边从该喷墨头喷射油墨,如图4的(a)所示那样,在基材上,通过包含功能性材料的第1线状液体2,形成多个具有内侧缘和外侧缘的封闭的近似多边形图形。近似多边形图形为相对于基材的长度方向,各边以45°倾斜的四边形。
通过使这些的第1线状液体2干燥,在该第1线状液体2的内侧缘21和外侧缘22上选择性堆积功能性材料,如图4的(b)所示那样,形成多个由内侧细线31和外侧细线32构成的第1功能性细线图案前体3。所得各第1功能性细线图案前体3的内侧细线31和外侧细线32是相对于基材的长度方向,各边以45°倾斜的四边形。该四边形相对而成对的外侧细线32的间隔(网目间距)MP为1.43mm。
接着,一边使喷墨头相对于基材相对移动,一边从该喷墨头喷射油墨,如图5的(a)所示那样,在基材上,通过包含功能性材料的第2线状液体4,形成多个具有内侧缘和外侧缘的封闭的近似多边形图形。近似多边形图形为相对于基材的长度方向,各边以45°倾斜的四边形图形。第2线状液体4的形成位置以第2线状液体4的四边形的顶点部与在先形成的第1功能性细线图案前体3的外侧细线32的最大曲率部321不形成交错区域G的方式相切或者重复的方式设定。
通过使这些的第2线状液体4干燥,在该第2线状液体4的内侧缘41和外侧缘42上选择性堆积功能性材料,如图5的(b)所示那样,形成多个由内侧细线51和外侧细线52构成的第2功能性细线图案前体5。所得各第2功能性细线图案前体5的内侧细线51和外侧细线52是相对于基材的长度方向,各边以45°倾斜的四边形。该四边形相对而成对的外侧细线32的间隔(网目间距)MP为1.43mm。
第1功能性细线图案前体3的外侧细线32与第2功能性细线图案前体5的外侧细线52彼此连接,第1功能性细线图案前体3的内侧细线31与第2功能性细线图案前体5的内侧细线51彼此不连接而独立。
以上的步骤中,在加热至70℃的台上配置的基材上,将线状液体进行图案形成,由此促进线状液体的干燥。此外,对所形成的细线,用130℃的烘箱实施10分钟的烘烤处理。
功能性细线图案(2)的形成
对构成功能性细线图案(1)的功能性细线图案前体3、5的外侧细线32、52,选择性实施铜电解镀敷,得到与图10所示的相同的功能性细线图案(2)。铜电解镀敷通过下述镀敷条件进行。
<镀敷条件>
由形成了功能性细线图案(1)的基材的导电面供电,在下述镀敷浴内进行电解镀敷。将阳极与镀敷用铜板连接,在镀敷浴内,在距离铜板30mm的位置处设置基材。以0.2A的恒电流进行1分钟镀敷处理。镀敷结束后,将基材水洗,干燥。
<镀敷浴>
将硫酸铜五水合物20g、1N盐酸1.3g、光泽赋予剂(メルテックス公司制“ST901C”)5g用离子交换水以达到1000mL的方式制备。
功能性细线图案(3)的形成
对构成功能性细线图案(2)的外侧细线32和外侧细线52选择性实施镍电解镀敷,同时通过镀敷液去除内侧细线31和内侧细线51,得到与图11所示的相同的功能性细线图案(3)。镍电解镀敷通过下述镀敷条件进行。
<镀敷条件>
由形成了功能性细线图案(2)的基材的导电面供电,在下述镀敷浴内进行电解镀敷。将阳极与镀敷用镍板连接,在镀敷浴内,在距离镍板30mm的位置处设置基材。以0.2A的恒电流进行30秒镀敷处理。为了通过镀敷液而充分去除内侧细线31和内侧细线51,在镀敷结束后,将基材在镀敷浴内放置10分钟后,水洗,干燥。
<镀敷浴>
将硫酸镍240g、氯化镍45g、硼酸30g用离子交换水以达到1000mL的方式制备。
[实施例2~10、比较例1]
如表1所示那样,实施例2至实施例5中,相对于实施例1,以长度方向长度L作为参数而变更。实施例6相对于实施例1,以长度方向长度L和最大曲率部线宽作为参数而变更。实施例7至实施例10相对于实施例1,以长度方向长度L和最大曲率部曲率半径R作为参数而变更。比较例1是形成了图21所示的交错区域G的功能性细线图案。
2.评价方法
使用所得的功能性细线图案(3),进行电阻的稳定性和莫尔条纹的评价。
后述的表1中的网目间距MP是图20中的给予标记MP的相对的外侧细线的间隔,线宽W1是外侧细线的线宽,长度方向长度L是最大曲率部彼此的重复区域的长度,最大曲率部线宽是最大曲率部处的外侧细线的线宽,最大曲率部曲率半径R是最大曲率部处的曲率半径。
(1)电阻的稳定性
准备以7.4mm×150mm的短条状形成功能性细线图案(3)的透明基材30份,在120℃下进行10分钟的烘烤处理后,测定各短条状的图案的端子间电阻值,根据其相对标准偏差,评价电阻稳定性。
<评价基准>
◎:电阻值的相对标准偏差值为30%以下
〇:电阻值的相对标准偏差值大于30%且低于41%
△:电阻值的相对标准偏差值为41%以上
(2)莫尔条纹
将镀敷处理后的形成功能性细线图案(3)的透明基材配置在55英寸Full-HD的LCD显示器上,从距离30cm的位置目视,通过以下的评价基准,评价莫尔条纹的目视辨认性。
〇:莫尔条纹无法目视辨认
△:莫尔条纹能够略微目视辨认
×:莫尔条纹能够清晰目视辨认
以下,评价的结果示于表1。
[表1]
3.评价
根据表1确认,实施例1~实施例10相对于比较例1,具有电阻的稳定性,难以目视辨认莫尔条纹。
附图标记说明
1 基材
2 第1线状液体
3 第1功能性细线图案前体
4 第2线状液体
5 第2功能性细线图案前体
6 供电构件
7 X电极
8 透明导电膜
9 引出配线
10 Y电极
11 功能性细线图案前体
20 未赋予液体的区域
21 内侧缘
22 外侧缘
31 内侧细线
32 外侧细线
40 未赋予液体的区域
41 内侧缘
42 外侧缘
51 内侧细线
52 外侧细线
100 液体
101 缘
111 内侧细线
112 外侧细线
113 最大曲率部
114 最大曲率部
311 最大曲率部
321 最大曲率部
511 最大曲率部
521 最大曲率部
Claims (11)
1.一种功能性细线图案前体的形成方法,在基材上,通过包含功能性材料的第1线状液体,形成通过在内部包括未赋予液体的区域而作为缘部具有彼此独立的内侧缘和外侧缘的封闭的近似多边形图形,使前述第1线状液体干燥,使前述功能性材料沿着前述内侧缘和前述外侧缘堆积,由此形成由包含前述功能性材料的内侧细线和外侧细线构成的第1功能性细线图案前体,
接着,在前述基材上,通过包含功能性材料的第2线状液体,形成通过在内部包括未赋予液体的区域而作为缘部具有彼此独立的内侧缘和外侧缘的封闭的近似多边形图形,使前述第2线状液体干燥,使前述功能性材料沿着前述内侧缘和前述外侧缘堆积,由此形成由包含前述功能性材料的内侧细线和外侧细线构成的第2功能性细线图案前体时,
至少一组前述第1功能性细线图案前体与前述第2功能性细线图案前体中,以前述第1功能性细线图案前体的前述外侧细线与前述第2功能性细线图案前体的前述外侧细线连接、且前述第1功能性细线图案前体的前述内侧细线与前述第2功能性细线图案前体的前述内侧细线不连接的方式,形成前述第1功能性细线图案前体和前述第2功能性细线图案前体,
使前述第1功能性细线图案前体的前述外侧细线的最大曲率部与前述第2功能性细线图案前体的前述外侧细线的最大曲率部相切或重复,在重复的情况下,将重复区域设为1个区域或彼此相切的2个区域。
2.根据权利要求1所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,将前述功能性材料设为导电性材料。
3.根据权利要求1或2所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,在使前述第1功能性细线图案前体的前述外侧细线与前述第2功能性细线图案前体的前述外侧细线重复的情况下,将前述重复区域的长度方向的长度设为与前述第1功能性细线图案前体的前述外侧细线和前述第2功能性细线图案前体的前述外侧细线的线宽相比更长。
4.根据权利要求3所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,将前述重复区域的长度方向的长度设为35μm以上且85μm以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,将前述第1功能性细线图案前体的前述最大曲率部和前述第2功能性细线图案前体的前述最大曲率部中的至少一者的线宽设为与除了前述最大曲率部之外的部位的线宽相比更宽。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,将前述近似多边形图形设为四边形图形。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,将前述最大曲率部的曲率半径设为70μm以上且180μm以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法,设定成为由前述第1线状液体形成的近似多边形图形和由前述第2线状液体形成的近似多边形图形的基准的大小,在由前述第1线状液体和前述第2线状液体中的至少一者形成与成为前述基准的大小的近似多边形图形相比更小的近似多边形图形的情况下,增加前述最大曲率部处的液体的赋予量。
9.根据权利要求8所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,前述近似多边形图形为四边形图形,成为前述基准的大小以前述四边形图形的相对的一对边的间隔设定,前述间隔为0.7mm。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法,其中,通过在由彼此连接的前述第1功能性细线图案前体的前述外侧细线与前述第2功能性细线图案前体的前述外侧细线构成的通电路径中通电,对前述外侧细线实施电解镀敷。
11.一种功能性细线图案的形成方法,将通过权利要求1~10中任一项所述的功能性细线图案前体的形成方法而形成的前述功能性细线图案前体的前述内侧细线中的至少一部分去除,由此由未去除而残留的前述外侧细线形成功能性细线图案。
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