JP2019106350A

JP2019106350A - 透明電極シートの製造方法

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Publication number: JP2019106350A
Application number: JP2017240090A
Authority: JP
Inventors: 正人大澤; Masato Osawa; 夏樹橋本; Natsuki Hashimoto
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2037-12-14
Also published as: JP7063596B2

Abstract

【課題】フレキシブルデバイスに適用するときに要求される所望の透過率と抵抗値を持つ透明電極シートを製造する透明電極シートの製造方法を提供する。【解決手段】金属ナノ粒子と溶媒とを含有するインクを絶縁性の透明基材の表面に格子状に印刷する印刷工程と、インクを焼成して金属ナノ粒子を焼結させて金属配線とする焼成工程を含む透明電極シートの製造方法。透明基材表面で金属配線のびる方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で互いに隣接する２本の配線で区画される透明基材の部分を単位面積部Ａ、単位面積部にて透明基材の配線のない部分を単位開口Ｏｕ、単位開口を区画する金属配線の配線幅をＷ、単位開口の幅をＧとし、配線幅Ｗと幅Ｇとで決定される単位開口の面積率を基に、配線の充填分画ｆを次式（１）で定義し、ｆ＝Ｗ／（Ｇ＋Ｗ）・・・（１）、充填分画ｆが所定の範囲内の値になるように設定する工程を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、金属ナノ粒子と溶媒とを含有するものを印刷用のインクとし、このインクを絶縁性の透明基材の表面に格子状に印刷する印刷工程と、インクを焼成して金属ナノ粒子を焼結させて金属配線を得る焼成工程とを含む透明電極シートの製造方法に関する。

タッチスクリーンや有機ＥＬディスプレイ等のフレキシブルデバイスは、軽量性及び柔軟性を有することから、次世代の電子デバイスとして注目されている。このようなフレキシブルデバイスに利用される透明電極としては、高い透過率を有する酸化インジウムスズ膜（ＩＴＯ膜）等の透明導電膜が一般に知られている。この場合、透明電極膜は、真空蒸着装置やスパッタリング装置等の成膜装置により一様に形成される膜であるため、膜自体の抵抗値を低くするには限界がある。

ここで、近年では、電圧降下やジュール熱の発生を抑制するために、透明電極の低抵抗化が更に要求されている。このため、成膜した透明導電膜の一部をドライエッチング装置によりエッチングすることが考えられているが、これでは、電極材料の使用効率が低くなり、しかも、生産工程が増えて製造コスト高を招来する。

このことから、金属ナノ粒子と溶媒とを含有するインクを印刷用のインクとし、このインクを例えばプラスチックフィルムのような絶縁性の透明基材の表面に格子状に印刷し、印刷したインクを所定温度で焼成して導電性を発現させて金属配線とした透明電極シートが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この透明電極シートでは、金属配線の配線幅が１０μｍ以上に設定されていたため、これを上記フレキシブルデバイスに適用すると、透明電極シートの透過率が低下するばかりか、金属配線が視認できるという問題がある。このため、フレキシブルデバイスに適用したときに金属配線の存在が無視できる程度までその視認性を低下させつつ、透過率を高めるには、金属配線の配線幅を可及的に狭く設定する必要があるが、これでは、配線幅を狭くすればする程、低抵抗化の要請を満たすことが難しくなる。そこで、フレキシブルデバイスに利用される透明電極シートを製造する際に、所望の透過率と抵抗値を実現できる金属配線の配線幅を簡単に決定できる手法の開発が早急に求められている。

特開２０１３−８９３９７号公報

本発明は、以上の点に鑑み、フレキシブルデバイスに適用するときに要求される所望の透過率と抵抗値を持つ透明電極シートを製造することができる透明電極シートの製造方法を提供することをその課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、金属ナノ粒子と溶媒とを含有するものを印刷用のインクとし、このインクを絶縁性の透明基材の表面に格子状に印刷する印刷工程と、インクを焼成して金属ナノ粒子を焼結させて金属配線とする焼成工程とを含む透明電極シートの製造方法において、透明基材表面で金属配線が夫々のびる方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で互いに隣接する夫々２本の配線で区画される透明基材の部分を単位面積部、単位面積部にて透明基材の配線のない部分を単位開口、単位開口を区画する金属配線の配線幅をＷ、単位開口の幅をＧとし、これら配線幅Ｗと幅Ｇとで決定される単位開口の面積率を基に、単位面積部における配線の充填分画ｆを次式（１）で定義し、
ｆ＝Ｗ／（Ｇ＋Ｗ）・・・（１）
充填分画ｆが所定の範囲内の値になるように配線幅Ｗと幅Ｇとの値を設定する工程を含むことを特徴とする。

ここで、本発明者らは、鋭意研究を重ね、上式（１）のように定義した配線の充填分画ｆと、透過率及び抵抗値との間に相関関係があることを知見するのに至った。この知見に基づき、金属配線の配線幅Ｗと幅Ｇとの値を決定すれば、フレキシブルデバイスに適用するときに要求される金属配線の低い視認性、高い透過率及び低抵抗値を持つ透明電極シートを製造することができる。

ところで、透明基材としてシート状のものを用い、このシート状の透明基材を走行させながら、走行経路上に配置した印刷機を用いて印刷し、印刷機の下流に配置した加熱手段を用いて焼成する場合、印刷機のインクタンク内のインクの濃度が経時変化したり、ブランケットローラが経時劣化したりすることに起因して、所望の抵抗値または透過率を実現できなくなることがある。このため、透明電極フィルムの生産管理を簡単に行うことが望まれる。

そこで、本発明においては、透明電極シートの抵抗値または透過率を測定する工程と、抵抗値または透過率の測定値から充填分画に換算し、この換算した充填分画が予め設定される所定範囲内の値になるように、前記印刷機のインクタンク内の前記インクの濃度と、前記加熱手段の焼成温度との少なくとも一方を調整する工程とを更に含むことが好ましい。インク濃度の変化量または焼成温度の変化量と充填分画の変化量との関係を予め求めておき、換算した充填分画が所定範囲内に戻るように、インク濃度と焼成温度との少なくとも一方の調整量を設定することで、透明電極フィルムの生産管理を簡単に行うことができ、有利である。

また、インク濃度と焼成温度との少なくとも一方を調整しても、前記換算した充填分画が所定範囲を超える場合には、メンテナンスが必要であると判断することができる。この場合、前記シート状の透明基材の走行を停止する工程を更に含み、例えば前記印刷機のブランケットローラを交換する等のメンテナンスを行うことが好ましい。

尚、本発明において、インクに含有される金属ナノ粒子としては、その平均粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であるものを用いることができ、また、インクに含有される溶媒としては、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、イソデカン、イソドデカン、トルエン、キシレン、テトラリン、デカヒドロナフタレン、ドデシルベンゼン及びメシチレンから選ばれる少なくとも１種を単独でまたは組み合わせて用いることができる。金属ナノ粒子の金属は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｉｎ及びＳｎから選択された少なくとも１種の金属又はこれらの金属の少なくとも２種からなる合金であり、目的・用途に応じて適宜選択することができる。

本発明の実施形態の透明電極シートの製造方法を実施する透明電極シートの製造装置を示す模式図。（ａ）及び（ｂ）は、配線の充填分画ｆを定義する方法を説明する図。（ａ）は、配線の充填分画ｆと透過率Ｔとの関係を示すグラフであり、（ｂ）は、配線の充填分画ｆとシート抵抗Ｒｇとの関係を示すグラフ。

以下、図面を参照して、透明基材Ｆｔをシート状で絶縁性を有するものとし、印刷用のインクを金属ナノ粒子と溶媒とを含有するインクとし、このインクを透明基材の表面に格子状に印刷する印刷工程と、インクを焼成してＡｇナノ粒子を焼結させて金属配線を得る焼成工程とを含む場合を例として、本発明の実施形態の透明電極シートの製造方法について説明する。

図１は、本実施形態の透明電極シートの製造方法を実施する透明電極シートの製造装置（以下「製造装置ＭＭ」という）を示す。製造装置ＭＭは、シート状の透明基材Ｆｔを走行させる走行手段１を備える。走行手段１は、ロール状に巻回されたシート状の透明基材Ｆｔを繰り出す繰出ローラ１１と、後述する金属配線が形成された透明基材Ｆｔ（透明電極シートＳｔ）をロール状に巻き取る巻取ローラ１２と、これら繰出ローラ１１と巻取ローラ１２との間で透明基材Ｆｔを案内する複数のガイドローラ１３ａ〜１３ｅとを備える。繰出ローラ１１，巻取ローラ１２は、図示省略するモータの回転軸が接続されており、回転自在に構成されている。尚、ガイドローラ１３ｄ，１３ｅは、後述する測定ユニット４の導電性ローラを兼用する。シート状の透明基材Ｆｔの走行経路上には、印刷機２が配置されている。

印刷機２は、例えば、グラビア印刷機であり、透明基材Ｆｔの表面に格子状にインクを印刷するものである。グラビア印刷機２を例に説明すると、グラビア印刷機２は、供給手段２１ａから供給される印刷用のインクＩｋが貯留されるインクタンク２１と、周面にインクＩｋが充填される凹部２２ａが開設された版胴２２と、凹部２２ａに充填されたインク以外の余分なインクを削ぎ落とすブレード２３と、版胴２２からインクが転写されるブランケットローラ２４と、インクが転写されたブランケットローラ２４に透明基材Ｆｔを押し付ける圧胴２５とを備える。凹部２２ａは、後述する金属配線Ｌｘ，Ｌｙに対応させて形成されている。版胴２２、ブランケットローラ２４及び圧胴２５は、図示省略のモータの回転軸が接続されており、回転自在に夫々構成されている。尚、供給手段２１ａからは、予め調製されたインクを供給するだけでなく、溶媒のみを供給してインクの濃度調整ができるようになっている。グラビア印刷機２の構成は公知であるため、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。印刷機２の下流には、焼成ユニット３が配置されている。

焼成ユニット３は、透明基材Ｆｔに印刷されたインクを所定温度に加熱する加熱手段３１を有する。加熱手段３１としては、ホットプレート、ランプ等を用いることができる。焼成ユニット３の下流側には、測定ユニット４が配置されている。

測定ユニット４は、走行手段１のガイドローラを兼用する２本の導電性ローラ１３ｄ，１３ｅと、電源４１とを備える公知の表面抵抗計であり、電源４１から導電性ローラ１３ｄ，１３ｅの間に所定の電圧を印加し、焼成後の透明電極シートＳｔのシート抵抗値を測定できるようになっている。

上記製造装置ＭＭは、公知のマイクロコンピュータやシーケンサ等を備えた制御手段（図示省略）を備え、制御手段により、各ローラを回転させるモータの稼働、供給手段２１ａの稼働、電源４１の稼働等を統括管理するほか、後述するインクＩｋの濃度調整や、加熱手段３１の焼成温度の調整を行うことができるようになっている。以下、上記製造装置ＭＭを用いて実施される本発明の透明電極シートＳｔの製造方法の実施形態について、透明基材Ｆｔをプラスチックフィルムとし、透明基材Ｆｔの表面に格子状の金属配線を形成する場合を例に説明する。

走行手段１を構成する複数のローラに透明基材Ｆｔを巻き掛けた後、繰出ローラ１１を回転させて透明基材Ｆｔを繰り出すと共に巻取ローラ１２を回転させて透明基材Ｆｔを巻き取ることで透明基材Ｆｔを一方向に走行させる。これと共に、グラビア印刷機２の供給手段２１ａからインクタンク（インク貯留部）２１に予め調製された印刷用インクＩｋを供給し、版胴２２を回転させてその外周面に後述する金属配線Ｌｘ，Ｌｙに対応させて形成された凹部２２ａにインクＩｋを充填し、余分なインクＩｋをブレード２３で削ぎ落とし、版胴２２からブランケットローラ２４にインクＩｋを転写する。圧胴２５で保持される透明基材Ｆｔの部分が対向するブランケットローラ２４に押し付けられると、ブランケットローラ２４から透明基材ＦｔにインクＩｋが印刷される。印刷されるインクの厚みｄは、０．１μｍ〜１μｍの範囲に設定される。

ここで、透明基材Ｆｔの材料としては、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー及びポリイミドから選ばれる少なくとも１種を用いることができる。印刷用のインクＩｋとしては、分散剤で表面が覆われたＡｇナノ粒子と、このＡｇナノ粒子を分散させるための溶媒たる低極性溶媒とを含むＡｇインクが好適に用いられる。Ａｇインクの市販の製品の商品名としては、例えば、ＡｇナノメタルインクＡｇ１Ｔ、Ａｕ１Ｔ（株式会社アルバック製）を挙げることができる。Ａｇナノ粒子としては、その平均粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であるものを用いることができる。平均粒子径が１ｎｍ未満になると、比表面積が増大してＡｇナノ粒子表面を被覆する分散剤の量が増大するため、焼成時に分散剤の脱離が不十分になり、金属配線の抵抗値が高くなる場合がある。一方、平均粒子径が１００ｎｍを超えると、Ａｇインク中のＡｇナノ粒子の分散性が低下するという場合がある。分散剤としては、炭素数６〜１８の脂肪酸及び炭素数６〜１２の脂肪族アミンの少なくとも一方を用いることができる。分散剤の炭素数が６未満では、Ａｇインク中でのＡｇナノ粒子の分散性が低下する場合がある一方で、炭素数が１２を超えると、焼成時にＡｇナノ粒子表面からの脂肪酸や脂肪族アミンの脱離が不十分となり、金属配線の抵抗値が高くなる場合がある。脂肪酸としては、例えば、カルボン酸を用いることができる。具体的には、炭素数６のヘキサン酸、２−エチル酪酸、ネオヘキサン酸（２，２−ジメチル酪酸）；炭素数７のヘプタン酸、２−メチルヘキサン酸、シクロヘキサンカルボン酸；炭素数８のオクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ネオオクタン酸（２，２−ジメチルヘキサン酸）；炭素数９のノナン酸；炭素数１０のデカン酸、ネオデカン酸（２，２−ジメチルオクタン酸）；炭素数１１のウンデカン酸、炭素数１２のドデカン酸、炭素数１４のミリスチン酸、炭素数１６のパルミチン酸、炭素数１８のステアリン酸、オレイン酸、リノール酸及びリノレン酸から選択された少なくとも１種を単独でまたは組み合わせて用いることができる。脂肪族アミンとしては、例えば、炭素数６のヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン；炭素数７のヘプチルアミン；炭素数８のオクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン；炭素数９のノニルアミン；炭素数１０のデシルアミン及び炭素数１２のドデシルアミンから選択された少なくとも１種を単独でまたは組み合わせて用いることができる。また、低極性溶媒としては、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、イソデカン、イソドデカン、トルエン、キシレン、テトラリン、デカヒドロナフタレン、ドデシルベンゼン及びメシチレンから選ばれる少なくとも１種の液状炭化水素を単独でまたは組み合わせて用いることができる

グラビア印刷機２により透明基材Ｆｔ表面に印刷されたインクは、焼成ユニット３の加熱手段３１を用いて所定温度に加熱、焼成される。これにより、Ａｇナノ粒子から分散剤が脱離し、Ａｇナノ粒子同士が焼結して金属配線Ｌｘ，Ｌｙとすることができる。焼成温度は、１２０〜２５０℃の範囲で設定することができる。

透明基材Ｆｔの表面に金属配線Ｌｘ，Ｌｙが形成された透明電極シートＳｔは、測定ユニット４に送られ、測定ユニット４により抵抗値が測定される。具体的には、電源４１から２本の導電性ローラ１３ｄ，１３ｅの間に所定の電圧を印加し、これらローラ１３ｄ，１３ｅ間の透明電極シートＳｔの抵抗値を測定する。

ところで、透明電極シートＳｔをフレキシブルデバイスに適用するには、金属配線Ｌｘ，Ｌｙの視認性が低く、高い透過率と低い抵抗値とを併せ持つことが要求されるが、このような透明電極シートＳｔを簡単に製造することは従来困難であった。

そこで、本実施形態では、以下に説明するように配線の充填分画ｆを定義し、充填分画ｆが所定の範囲内の値になるように金属配線Ｌｘ，Ｌｙの配線幅Ｗと単位開口の幅Ｇとを決定するようにした。即ち、図２も参照して、透明基材Ｆｔ表面で金属配線Ｌｘ，Ｌｙが夫々のびる方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で互いに隣接する夫々２本の配線（Ｘ軸方向で互いに隣接する２本の配線ｘ，ＬｘとＹ軸方向で互いに隣接する２本の配線Ｌｙ，Ｌｙ）で区画される透明基材Ｆｔの部分を単位面積部Ａ、透明基材Ｆｔの配線Ｌｘ，Ｌｙのない部分を単位開口Ｏｕ、単位開口Ｏｕを区画する配線の線幅をＷ、単位開口Ｏｕの幅をＧとすると、単位開口Ｏｕの面積率Ｓは、これら線幅Ｗと幅Ｇとを用いて下式（Ａ）のように表すことができ、この面積率Ｓは、単位面積部Ａにおける配線の充填分画ｆを用いて下式（Ｂ）のように表すことができる。
Ｓ＝Ｇ^２／（Ｇ＋Ｗ）^２・・・（Ａ）
Ｓ＝（１−ｆ）^２・・・（Ｂ）

上式（Ａ）及び（Ｂ）を基に、配線の充填分画ｆは下式（１）のように定義することができる。
ｆ＝Ｗ／（Ｇ＋Ｗ）・・・（１）

また、透明電極シートＳｔの可視光の透過率Ｔは、配線Ｌｘ，Ｌｙの充填分画ｆを用いて下式（２）で表すことができる。但し、透過率Ｔは、透明基材Ｆｔの寄与を無視した値である。
Ｔ＝（１−ｆ）^２・・・（２）

配線の充填分画ｆが１よりも十分に小さい場合、上式（２）は、下式（３）で近似される。
Ｔ＝１−２ｆ・・・（３）

ここで、上式（３）を検証するために、以下の実験を行った。即ち、印刷用のインクＩｋとして前述のＡｇナノメタルインク（株式会社アルバック製）を用いて、金属配線Ｌｘ，Ｌｙの配線幅Ｗを５μｍ、配線の厚みを０．６μｍとし、単位開口Ｏｕの幅Ｇが１００，１５０，２００，３００，５００，１０００μｍ（このとき、充填分画ｆは、０．０４８，０．０３２，０．０２４，０．０１６，０．０１０，０．００５）となるように金属配線Ｌｘ，Ｌｙを形成し、それぞれの透明電極シートＳｔの透過率Ｔを測定し、透過率Ｔの測定値をプロットしたものを図３（ａ）に示す。これら充填分画ｆと透過率Ｔの測定値との間には相関関係があり、この相関関係から１次の近似直線を求めたところ、下式（４）が得られた。下式（４）は、上式（３）と概略一致することが検証により確認された。ここで、上式（３）と下式（４）との相違は、光の散乱による拡散透過光の影響によるものと考えられる。
Ｔ＝０．９７９９−１．６４８６ｆ・・・（４）

また、上記のように単位開口Ｏｕの幅Ｇを変化させて金属配線Ｌｘ，Ｌｙを夫々形成し、透明電極シートＦｔのシート抵抗Ｒｇ（Ω／□）を夫々測定した。

ここで、透明電極シートＦｔのシート抵抗Ｒｇは、下式（５）のように表される。
Ｒｆ＝ηρ／ｄ＝Ｒ_ｇ・ｆ・・・（５）

上式（５）中、Ｒｆは、充填分画ｆが１のとき、即ち、透明基材Ｆｔの全面がＡｇで覆われた場合）のシート抵抗であり、ηは、補正因子であり、ρは、バルクのＡｇの比抵抗（１．６μΩ・ｃｍ）であり、ｄは、配線の厚みである。本実施形態のようにインクＩｋを塗布して配線Ｌｘ，Ｌｙを形成する場合、得られる配線Ｌｘ，Ｌｙの比抵抗は、バルクのＡｇの比抵抗よりも高くなるため、補正因子ηが用いられている。

上記測定したシート抵抗Ｒｇと充填分画ｆ＝１を上式（５）に代入してシート抵抗Ｒｆを夫々算出し、その平均値Ｒｆを算出した結果、下式（６）のようにＲｆ＝０．１４２Ω／□となった。
Ｒｆ＝ηρ／ｄ＝０．１４２（Ω／□）・・・（６）

配線の厚みｄ＝０．６μｍを上式（６）に代入すると、下式（７）が得られる。
ηρ＝８．５μΩ・ｃｍ・・・（７）

上式（５）及び上式（６）より、下式（８）が得られる。
Ｒｇ＝０．１４２／ｆ・・・（８）

上式（８）で表される曲線と、シート抵抗Ｒｇの測定値とを図３（ｂ）に示す。これより、充填分画ｆとシート抵抗Ｒｇとの間には相関関係があることが判った。

このように、本発明者らは、鋭意研究を重ね、上式（１）のように定義した配線の充填分画ｆと、透過率Ｔ及び抵抗値Ｒｇとの間に相関関係があることを知見するのに至った。この知見に基づけば、所望の透過率Ｔと抵抗値Ｒｇを実現する充填分画ｆの範囲を設定することができる。例えば、９０％以上の透過率Ｔと１００Ω／□以下の抵抗値Ｒｇを実現する充填分画ｆの範囲は、０．００１以上０．０４８以下であり、９０％以上の透過率Ｔと５０Ω／□以下の抵抗値Ｒｇを実現する充填分画ｆの範囲は、０．００３以上０．０４８以下であり、９０％以上の透過率Ｔと１０Ω／□以下の抵抗値Ｒｇを実現する充填分画ｆの範囲は、０．０１４以上０．０４８以下であり、９５％以上の透過率Ｔと１０Ω／□以下の抵抗値Ｒｇを実現する充填分画ｆの範囲は、０．０１４以上０．０１８以下である。

そして、充填分画ｆが上記何れかの範囲内となるように、金属配線Ｌｘ，Ｌｙの配線幅Ｗと幅Ｇの値を設定し、その設定値に基づき版胴２２の凹部２２ａを形成すれば、フレキシブルデバイスに適用するときに要求される高い透過率Ｔと低い抵抗値Ｒｇを持つ透明電極シートＳｔを実現することができる。このとき、配線幅Ｗを１０μｍ未満、好ましくは、５μｍ以下に設定すれば、金属配線Ｌｘ，Ｌｙの視認性を低くすることができる。

ところで、本実施形態の如くシート状の透明基材Ｆｔを走行させながら、走行経路上に配置したグラビア印刷機２を用いて印刷し、グラビア印刷機２の下流に配置した焼成ユニット３の加熱手段３１を用いて焼成する場合、インクタンク２１内のインクＩｋの溶媒が揮発して濃度（や粘度）が経時変化したり、ブランケットローラ２４が経時劣化したりすることに起因して、所望の抵抗値Ｒｇまたは透過率Ｔを実現できなくなることがある。このため、透明電極シートＳｔの品質を保つために、生産管理を行う必要があるが、その生産管理を簡単に行うことが望まれる。

そこで、本実施形態は、測定ユニット４により透明電極シートＳｔの抵抗値Ｒｇを測定する。本発明者らが知見した充填分画ｆと抵抗値Ｒｇとの相関関係を用いて、抵抗値Ｒｇの測定値から充填分画ｆに換算し、換算した充填分画ｆが予め設定される所定範囲内の値となるように、インクタンク２１内のインクＩｋの濃度を調製する。例えば、供給手段２１ａから溶媒のみを供給して、インクＩｋの濃度を薄くする。このとき、インク濃度の変化量（例えば、溶媒添加量）と充填分画ｆの変化量との関係を予め求めておき、換算した充填分画が所定範囲内に戻るように、インク濃度の調整量（溶媒添加量）を設定することで、透明電極シートＳｔの生産管理を簡単に行うことができ、有利である。

また、インク濃度を調整しても、換算した充填分画が所定範囲を超える場合には、製造装置ＭＭのメンテナンスが必要であると判断することができる。この場合、シート状の透明基材Ｆｔの走行を停止し、例えば、グラビア印刷機２のブランケットローラ２４を新品に交換する等のメンテナンスを行うことが好ましい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、インクに含有される金属ナノ粒子の金属としてＡｇを用いる場合を例に説明したが、金属は、Ａｇに限定されず、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｉｎ及びＳｎから選択された少なくとも１種の金属又はこれらの金属の少なくとも２種からなる合金を選択して用いることができる。

上記実施形態では、換算した充填分画が所定範囲内に戻るように、インク濃度を調整しているが、加熱手段３１による焼成温度を調整してもよい。この場合も、焼成温度の変化量と充填分画ｆの変化量との関係を予め求めておき、換算した充填分画が所定範囲内に戻るように、焼成温度を設定することで、透明電極シートＳｔの生産管理を簡単に行うことができる。

上記実施形態では、印刷機２としてグラビア印刷機を用いる場合を例に説明したが、印刷機２はこれに限定されず、親水部と疎水部を形成した刷版（アルミ板）を備える平版印刷機を用いることができる。平版印刷機としては、刷版の親水部に水を供給すると共に刷版の疎水部にインクタンクから所定濃度のインクＩｋを供給し、これをブランケットに転写して印刷する公知の構成を有するものを用いることができるため、ここではこれ以上の説明を省略する。この場合、グラビア印刷機を用いる場合と比較して、インクＩｋの厚みの制御性が低いものの、上記実施形態の如く予め求めたインク濃度の変化量（例えば、溶媒添加量）と充填分画ｆの変化量との関係を用いてインク濃度の調整量（溶媒添加量）を設定することで、透明電極シートＳｔの生産管理を簡単に行うことができ、有利である。

ところで、上記実施形態では、測定ユニット４により抵抗値Ｒｇを測定する場合を例に説明したが、配線Ｌｘ，Ｌｙの厚みが変化すれば、抵抗値Ｒｇも変化することから、抵抗値Ｒｇを監視することは配線Ｌｘ，Ｌｙの厚みの誤差を監視していると言える。ここで、同じ分量のインクＩｋが広がる場合、焼成後の配線Ｌｘ，Ｌｙの断面積が変わらなければ、抵抗値Ｒｇは同一となるが、透過率Ｔが変化することがある。そこで、測定ユニット４として、透過率Ｔを測定する透過率測定手段を設けることが好ましい。この透過率測定手段に代えて２次元画像検査手段を設けてもよい。この場合、ＣＣＤ等で取得した画像から配線の２次元２値画像を得て、配線の面積比に基づき透過率Ｔを測定することができる。尚、透過率測定手段や２次元画像検査手段では配線Ｌｘ，Ｌｙの厚みを取得できないことから、測定ユニット４が抵抗値測定手段を備えることは必須である。

Ａ…単位面積部、ｆ…充填分画、Ｆｔ…透明基材、Ｉｋ…インク、Ｌｘ，Ｌｙ…金属配線、Ｏｕ…単位開口、Ｗ…金属配線の配線幅。

Claims

金属ナノ粒子と溶媒とを含有するものを印刷用のインクとし、このインクを絶縁性の透明基材の表面に格子状に印刷する印刷工程と、インクを焼成して金属ナノ粒子を焼結させて金属配線とする焼成工程とを含む透明電極シートの製造方法において、
透明基材表面で金属配線が夫々のびる方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で互いに隣接する夫々２本の配線で区画される透明基材の部分を単位面積部、単位面積部にて透明基材の配線のない部分を単位開口、単位開口を区画する金属配線の線幅をＷ、単位開口の幅をＧとし、これら線幅Ｗと幅Ｇとで決定される単位開口の面積率を基に、単位面積部における配線の充填分画ｆを次式（１）で定義し、
ｆ＝Ｗ／（Ｇ＋Ｗ）・・・（１）
充填分画ｆが所定の範囲内の値になるように配線幅Ｗと幅Ｇとの値を設定する工程を含むことを特徴とする透明電極シートの製造方法。
請求項１記載の透明電極シートの製造方法であって、透明基材としてシート状のものを用い、このシート状の透明基材を走行させながら、走行経路上に配置した印刷機を用いて印刷し、印刷機の下流に配置した加熱手段を用いて焼成するものにおいて、
焼成後の透明電極シートの抵抗値または透過率を測定する工程と、
抵抗値または透過率の測定値から充填分画に換算し、この換算した充填分画が予め設定される所定範囲内の値になるように、前記印刷機のインクタンク内の前記インクの濃度と、前記加熱手段の焼成温度との少なくとも一方を調整する工程とを更に含むことを特徴とする透明電極シートの製造方法。
前記換算した充填分画が所定の範囲を超えると、前記シート状の透明基材の走行を停止する工程を更に含むことを特徴とする請求項２記載の透明電極シートの製造方法。