JP6268769B2 - 導電性細線の形成方法並びにこれに用いられる線及び基材 - Google Patents

Description

本発明は、導電性細線の形成方法並びにこれに用いられる線及び基材に関し、より詳しくは、導電材料を含む細線に電解メッキを施して導電性細線を形成する導電性細線の形成方法並びにこれに用いられる線及び基材に関する。

印刷法は、大面積化、連続生産（例えばロール・ツウ・ロール（Roll to Roll））に適しており、生産コストを大幅に下げられるメリットがあり、近年、これを電子部品などの製造に利用しようとする試みがなされている。

特許文献１には、インクジェット装置を用いて金属微粒子インクにより回路パターンを描画し、次いで該基板を熱もしくは光線により処理して前記回路パターンに含まれる重合体または界面活性剤を分解揮散させて所望の膜厚の導体パターンとし、これを更にメッキ処理することを記載している。

また、特許文献２は、配線７μｍのＰｄ回路を形成し、これを加圧処理した後、銅メッキを施すことを記載している。

特開２００２−１３４８７８号公報 特開２００３−３０６７９２号公報

本発明者は、印刷法により形成された導電性を有する細線、あるいは該細線により形成されるパターンに、透明性を付与することについて検討し、線幅を好ましくは１０μｍ以下まで細くすることを試みた。

印刷法を工夫することにより、細線に１０μｍ以下の線幅を付与することは可能であるが、印刷法によって線幅を１０μｍ以下にすると、例えば、十分な抵抗値まで下げることが困難な場合があり、例えば、電子回路や透明電極などの用途に用いる観点で、更なる改善の余地があった。

本発明者は、印刷法により形成された細線を電解メッキ処理することにより、該細線の表面に金属膜を形成することについて検討した。これにより、表面金属種（細線の表面にメッキされる金属種）を適宜選択することにより、得られる導電性細線において、例えば、導電性の向上（抵抗値の低下）や、腐蝕の防止、基材１に対する密着性の向上、機械的強度の向上、硬度の向上、マイグレーションの防止などを好ましく実現し易くなる。また、例えば、導電性細線、あるいは該細線により形成されるパターンの光学特性の制御も好ましく実現し易くなる。例えば、表面金属種を適宜選択することにより、透明性を更に向上することも可能である。また、電解メッキは、高さを比較的自由に上げることができ、また、その生産コストも低く有利である。

しかしながら、本発明者が実際に試験を行ったところ、印刷法により形成された線幅１０μｍ以下の細線に電解メッキを施そうとすると、メッキムラ（メッキ不良）が発生し易いことがわかった。

特許文献１、２に記載の技術は、この問題を十分に解決するものではなかった。

そこで、本発明の課題は、導電材料を含む細線に電解メッキを施して導電性細線を形成する際にメッキムラの発生を防止できる導電性細線の形成方法並びにこれに用いられる線及び基材を提供することにある。

また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

１． 印刷法によって形成された、透明電極を構成するための、導電材料を含む線幅１０μｍ以下の細線と、該細線に電気的に接続されている導電材料を含む線幅２０μｍ以上の線とが基材上に設けられており、電解メッキを施して前記線幅１０μｍ以下の細線の表面に金属膜を形成する際に、前記線幅２０μｍ以上の線の少なくとも一部を、外部電極に接続し、電解メッキ後に前記線幅２０μｍ以上の線を除去することを特徴とする導電性細線の形成方法。

２． 前記線幅１０μｍ以下の細線の厚みに対して、前記線幅２０μｍ以上の線の厚みが大であることを特徴とする前記１記載の導電性細線の形成方法。

３． 前記線幅２０μｍ以上の線の厚みが１０μｍ以下であることを特徴とする前記１又は２記載の導電性細線の形成方法。

４． 前記線幅１０μｍ以下の細線と前記線幅２０μｍ以上の線との電気的な接続は、前記線幅１０μｍ以下の細線の上に、前記線幅２０μｍ以上の線が上書きされている、もしくは、末端形状が傾斜している前記線幅２０μｍ以上の線の傾斜部に、前記線幅１０μｍ以下の細線が形成されている、ことにより成されていることを特徴とする前記１〜３の何れかに記載の導電性細線の形成方法。

５． 前記線幅１０μｍ以下の細線と、前記線幅２０μｍ以上の線の導電材料成分が異なることを特徴とする前記１〜４の何れかに記載の導電性細線の形成方法。

６． 前記線幅２０μｍ以上の線は、印刷法により形成されていることを特徴とする前記１〜５の何れかに記載の導電性細線の形成方法。

７． 前記線幅２０μｍ以上の線として、直線状の線分が複数形成され、そのうちの少なくとも２本が結合していることを特徴とする前記１〜６の何れかに記載の導電性細線の形成方法。

８． 前記線幅２０μｍ以上の線として、直線状の線分が複数形成され、そのうちの複数本が連結されることで、少なくとも１つの、前記線幅１０μｍ以下の細線からなる細線パターンを取り囲むように配置していることを特徴とする前記１〜７の何れかに記載の導電性細線の形成方法。

９． 前記線幅１０μｍ以下の細線は、印刷法としてインクジェット法を用いて形成されていることを特徴とする前記１〜８の何れかに記載の導電性細線の形成方法。

１０． 前記基材が、帯状基材であり、少なくとも該基材の長手方向に沿う両側に、それぞれ前記線幅２０μｍ以上の線が形成されており、該線幅２０μｍ以上の線の少なくとも一部を外部電極に接続して、電解メッキを行うことを特徴とする前記１〜９の何れかに記載の導電性細線の形成方法。

１１． 前記線幅１０μｍ以下の細線は、前記基材上に印刷法によって付与された導電材料を含む液体の乾燥過程で、該導電材料が該液体の縁に堆積することで形成されたものであることを特徴とする前記１〜１０の何れかに記載の導電性細線の形成方法。

本発明によれば、導電材料を含む細線に電解メッキを施して導電性細線を形成する際にメッキムラの発生を防止できる導電性細線の形成方法並びにこれに用いられる線及び基材を提供することができる。

本発明に係る導電性細線の形成方法の一例を説明する平面図 図１（ｃ）のii−ii線断面図 本発明に係る導電性細線の形成方法の他の例を説明する平面図 図３（ｃ）のiv−iv線断面図 線幅が１０μｍ以下の細線により形成されるパターンの一例を示す図 線幅が１０μｍ以下の細線により形成されるパターンの他の例を示す図 線幅が１０μｍ以下の細線により形成されるパターンの更なる他の例を示す図 線幅が１０μｍ以下の細線と線幅が２０μｍ以上の線により形成されるパターンの一例を示す図 線幅が１０μｍ以下の細線と線幅が２０μｍ以上の線により形成されるパターンの他の例を示す図 線幅が１０μｍ以下の細線と線幅が２０μｍ以上の線により形成されるパターンの更なる他の例を示す図 電解メッキの一例を説明する側面図 ロール状基材が好適に備えることができる線幅が１０μｍ以下の細線と線幅が２０μｍ以上の線により形成されるパターンの一例を示す図 ロール状基材が好適に備えることができる線幅が１０μｍ以下の細線と線幅が２０μｍ以上の線により形成されるパターンの他の例を示す図 ロール状基材が好適に備えることができる線幅が１０μｍ以下の細線と線幅が２０μｍ以上の線により形成されるパターンの更なる他の例を示す図 ロール状基材が好適に備えることができる線幅が１０μｍ以下の細線と線幅が２０μｍ以上の線により形成されるパターンのまた更なる他の例を示す図 線幅が１０μｍ以下の細線を形成する原理の一例を説明する側面図 線幅が１０μｍ以下の細線を形成する方法の一例を説明する平面図 線幅が１０μｍ以下の細線を形成する方法の他の例を説明する平面図

以下に、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明に係る導電性細線の形成方法の一例を説明する平面図である。

まず、導電性細線が形成される対象となる基材１を用意する（図１（ａ））。

次いで、基材１上に、線幅が１０μｍ以下の細線２を印刷法により形成する（図１（ｂ））。この細線２は、導電材料を含む。

次いで、基材１上に、線幅が２０μｍ以上の線３を形成する（図１（ｃ））。この線３は、導電材料を含む。

図２は、図１（ｃ）のii−ii線断面図である。この例では、線幅が１０μｍ以下の細線２の一部の上に、線幅が２０μｍ以上の線３を上書きしている。これにより、線幅が１０μｍ以下の細線２と、線幅が２０μｍ以上の線３とを電気的に接合している。

次いで、線幅が２０μｍ以上の線３の少なくとも一部に外部電極４を接続（図１（ｄ））し、線幅が１０μｍ以下の細線２に電解メッキを行う。

これにより、導電材料を含む細線２に電解メッキを施して、細線２の表面に金属膜を形成する際におけるメッキムラの発生を防止できる効果が得られる。

本発明において、メッキムラの発生が防止される理由は、必ずしも明らかではないが、線幅が１０μｍ以下の細線２に対して少なくとも２倍以上の線幅を有する線幅が２０μｍ以上の線３を介して電圧の印加が行われることにより、電気的接続が安定化して、電解メッキが安定に進行することなどが推定される。

本発明において、細線２をメッキして得られる導電性細線の線幅は、１０μｍ以下であることが好ましい。これにより、導電性細線が視認できない細さとなり、高い透明性が得られる。また、導電性細線の厚みは、抵抗値を下げる観点で、細線２の厚みより厚いものであることが好ましい。

本発明によれば、電解メッキにおけるメッキムラの発生が防止されるため、表面金属種（細線２の表面にメッキされる金属種）を適宜選択することにより、得られる導電性細線において、例えば、導電性の向上（抵抗値の低下）や、腐蝕の防止、基材１に対する密着性の向上、機械的強度の向上、硬度の向上、マイグレーションの防止などを好ましく実現し易くなる。また、例えば、導電性細線、あるいは該細線により形成されるパターンの光学特性の制御も好ましく実現し易くなる。例えば、表面金属種を適宜選択することにより、透明性を更に向上することも可能である。

また、本発明によれば、上述した特許文献２のような加圧処理を設けなくてもよい。加圧処理を行わないことにより、工程数の削減や、加圧による基材変形を防止できる等の効果を得ることも可能になる。

本発明において、細線２を電解メッキする方法は、格別限定されず、通常の電解メッキ（電気メッキ等ともいう）方法を用いることができる。例えば、基材１を、少なくとも細線２がメッキ液（電解液ともいう）に浸漬されるように配置した状態で、線幅が２０μｍ以上の線３に接続された外部電極（カソード）と、メッキ液に浸漬された電極（アノード）との間に電圧を印加する。これにより、メッキ液中の金属（以下、「メッキしたい金属」という場合がある）が、メッキ対象である細線２上で還元・析出され、該細線２上に、その金属の層（金属膜）が形成される。メッキしたい金属をメッキ液中に供給する方法としては、アノードを該金属により構成することで、酸化された該金属をメッキ液に溶け出させる方法や、メッキしたい金属を、金属化合物等として、メッキ液中に直接供給する方法などを、適宜組み合わせることができる。メッキしたい金属としては、メッキ液中から細線２上に電析が可能であれば格別限定されず、例えば、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏなど、通常の電解メッキで用いられるものを好ましく用いることができ、メッキの目的などに応じて適宜選択することができる。また、メッキ液の溶媒としては、通常の電解メッキで用いられるものを好ましく用いることができ、例えば、水（水溶液）を用いてもよいし、非水溶媒を用いてもよい。

以上の説明では、線幅が１０μｍ以下の細線２と、線幅が２０μｍ以上の線３との電気的な接合を、線幅が１０μｍ以下の細線２の上に、線幅が２０μｍ以上の線３を上書きすることにより行う場合について示したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、以下に図３を参酌して説明するように、電気的な接合を、末端形状が傾斜している線幅が２０μｍ以上の線３の傾斜部に、線幅が１０μｍ以下の細線２を形成することにより行うことも好ましいことである。

まず、導電性細線が形成される対象となる基材１を用意する（図３（ａ））。

次いで、基材１上に、導電材料を含み線幅が２０μｍ以上の線３を形成する（図３（ｂ））。

次いで、基材１上に、導電材料を含み線幅が１０μｍ以下の細線２を印刷法により形成する（図３（ｃ））。

図４は、図３（ｃ）のiv−iv線断面図である。この例では、末端形状が傾斜している線幅が２０μｍ以上の線３の傾斜部３１上に、線幅が１０μｍ以下の細線２の一部が重なるように設けられている。これにより、線幅が１０μｍ以下の細線２と、線幅が２０μｍ以上の線３とを電気的に接合している。

次いで、図１の場合と同様に、少なくとも、線幅が２０μｍ以上の線３の少なくとも一部に外部電極４を接続（図３（ｄ））し、線幅が１０μｍ以下の細線２に電解メッキを行う。

本発明においては、線幅が１０μｍ以下の細線２の厚みに対して、線幅が２０μｍ以上の線３の厚みが大であることが好ましい。これにより、外部電極４を接続する際における細線２の損傷を、より好適に防止できる効果が得られる。

本発明においては、線幅が２０μｍ以上の線３の厚みは１０μｍ以下であることが好ましい。これにより、線幅が２０μｍ以上の線３が形成された後の基材１を複数重ねる場合や、基材１として後述する帯状基材を用いる場合などにおいて、線幅が２０μｍ以上の線３に当接される基材１の裏面に跡がつきにくく、また、基材１の変形を防止できる効果も得られる。

本発明においては、線幅が１０μｍ以下の細線２と、線幅が２０μｍ以上の線３の導電材料成分が異なることも、好ましいことである。特に、線幅が２０μｍ以上の線３は、細線化する必要がないため材料選択の自由度が比較的高く、導電材料成分として、例えば、硬度の高いものや、酸化されにくいもの等を用いることで、これと電気的に接続された線幅が１０μｍ以下の細線２の電解メッキを更に安定化し、メッキムラをより好適に防止できる効果が得られる。

線幅が１０μｍ以下の細線２に含まれる導電材料としては、格別限定されないが、例えば、銀（銀微粒子あるいはその焼成体）などの金属微粒子や、導電性高分子などを好ましく例示できる。

線幅が２０μｍ以上の線３に含まれる導電材料としては、格別限定されないが、上述した線幅が１０μｍ以下の細線２に含まれる導電材料として例示したものを用いることができ、特に、銀、銅や銅／ニッケル合金の微粒子あるいはその焼成体や、導電性高分子などを好ましく例示できる。硬度や酸化安定性の観点では、銅や銅／ニッケル合金の微粒子あるいはその焼成体が特に好適である。

本発明において、線幅が１０μｍ以下の細線２は、線幅が７μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以下であることが最も好ましい。線幅の下限は、格別限定されないが、１μｍ以上であることが好ましい。

本発明において、線幅が１０μｍ以下の細線２の形状は、格別限定されず、直線や曲線など任意の形状とすることができる。

本発明においては、基材１上に、線幅が１０μｍ以下の細線２が複数設けられ、これらが任意のパターンを形成していることも好ましいことである。

線幅が１０μｍ以下の細線２により基材１上に形成されるパターンは、格別限定されるものではない。例えば、図５に示すようなストライプパターンや、図６に示すような格子パターンや、図７に示すような複数のリングが互いに連結されたパターンなどを好ましく例示することができる。

本発明において、線幅が２０μｍ以上の線３は、線幅が３０μｍ以上であることが好ましく、５０μｍ以上であることがより好ましく、１００μｍ以上であることが最も好ましい。線幅の上限は、格別限定されないが、５ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明において、線幅が２０μｍ以上の線３の形状は、格別限定されず、直線や曲線など任意の形状とすることができる。

例えば、図８に示すように、線幅が１０μｍ以下の細線２からなる１つのパターンに対して、これと電気的に接続される線幅が２０μｍ以上の線３を、直線状の線分として１つ設けるようにしてもよい。ここでは、直線状の線３が、その長さ方向に亘って、複数個所で、線幅が１０μｍ以下の細線２と電気的に接続されている。

また、本発明においては、図９及び図１０に示すように、線幅が１０μｍ以下の細線２からなる１つの細線パターンに対して、線幅が２０μｍ以上の線３を複数設けることも好ましいことである。

図９の例では、直線状の線３が２本設けられ、これらは、線幅が１０μｍ以下の細線２からなる１つのパターンを、両側から挟むように、配置されている。ここでは、細線２からなる細線パターンが全体として方形状を呈しており、該方形状において対向する２辺に相当する位置に、直線状の線３が２本設けられている。

図９の例では、各々の直線状の線３が、その長さ方向に亘って、複数個所で、線幅が１０μｍ以下の細線２と電気的に接続されている。

図１０の例では、直線状の線３が４本設けられ、これらは、線幅が１０μｍ以下の細線２からなる１つのパターンを、取り囲むように、配置されている。ここでは、細線２からなる細線パターンが全体として方形状を呈しており、該方形状の４辺に相当する位置に、直線状の線３が４本設けられている。各々の直線状の線３は、その長さ方向に亘って、複数個所で、線幅が１０μｍ以下の細線２と電気的に接続されている。また、各々の直線状の線３は、方形状の頂点の位置で他の線３と結合されている。

以上のように、本発明においては、線幅が２０μｍ以上の線３として、直線状の線分を複数形成し、そのうちの少なくとも２本が結合していることが好ましい。特に、複数本の線３を連結することで、少なくとも１つの、線幅が１０μｍ以下の細線２からなる細線パターンを、取り囲むように配置することが好ましい。これにより、メッキムラをより好適に防止でき、生産性も向上できる効果が得られる。

以上、図８〜図１０の例では、線幅が１０μｍ以下の細線２が、図６に示したような格子パターンを形成している場合を例に挙げたが、これに限定されず、図５に示したようなストライプパターンや、図７に示したような複数のリングが互いに連結されたパターンなど、任意のパターンを備えることができる。

本発明において、メッキに際して、線幅が２０μｍ以上の線３に接続される外部電極４は、格別限定されず、少なくとも線３に接続されることによって、線幅が１０μｍ以下の細線２に、メッキに必要な電位を印加可能なものであればよい。なお、本発明においては、発明の効果を損なわない範囲であれば、線３に加えて細線２が外部電極４と直接接続される場合を排除するものではない。

外部電極４として、例えば、基材１を挟持するようなクリップ状の電極などを用いることもできるが、特に好ましいものとして、基材１における線幅が２０μｍ以上の線３が形成された面に対して、筒状の側面で接触するロール状電極を好ましく例示できる。特にロール状電極を用いる場合には、基材１として、長尺の帯状基材１を好適に用いることができる。帯状基材１としては、例えば、ロール状に巻回された状態から繰り出されたものを好ましく用いることができる。

例えば、図１１に示すように、不図示の巻回体から繰り出された連続的な帯状基材１を、複数の搬送ロールに架け渡して搬送系を形成し、これら搬送ロールのうちの１又は２以上を外部電極４として、メッキ槽６内のメッキ液（メッキ浴、電解液などともいう）中に浸漬する。５は対極である。

搬送ロールからなる外部電極４を、基材１の線３が形成された面側に接触させて、線３に電気的に接続する。線３と電気的に接合されている細線２がメッキ液中に浸漬された状態で、上記の電気的な接続を行うことにより、細線２の電解メッキが好適に行われる。

このような方法によれば、メッキムラの発生を防止できる効果に加えて、連続的に電解メッキを行うことができるため、生産性を更に向上する効果も得られる。

特に上記のような帯状基材１を用いる場合においては、少なくとも該基材１の長手方向に沿う両側に、それぞれ線幅が２０μｍ以上の線３が形成されていることが好ましい。メッキ時においては、該線３の少なくとも一部を外部電極４に接続して、細線２の電解メッキを行うことが好ましい。

図１２〜図１５は、帯状基材１が好適に備えることができる細線２及び線３のパターンの例を示している。

図１２に示す帯状基材１においては、基材１の長手方向に沿う両側に、それぞれ線幅が２０μｍ以上の線３が形成されている。細線２からなるパターンは、これら線３の間に亘って設けられている。

図１３に示す帯状基材１においては、図１２に示したものにおいて、基材１の長手方向に沿う両側にそれぞれ設けられた線３の間を結ぶように、短手方向に沿う更なる線３が互いに間隔をあけて複数設けられている。これにより、細線２からなるパターンは、複数の線３によって取り囲まれるように配置されている。

図１４に示す帯状基材１においては、基材１の長手方向に沿って細線２からなるパターンが２列設けられており、各パターンの両側に、長手方向に沿って、線幅が２０μｍ以上の線３が形成されている。

図１５に示す帯状基材１においては、基材１の長手方向に沿う両側に、それぞれ線幅が２０μｍ以上の線３が形成されている。細線２からなる複数のパターンが、それぞれが少なくとも何れかの線３と接続されるように、これら線３の間に島状に配置されている。島状に配置された細線２からなるパターンの各々は、全体として方形状を成しており、その一辺において線３と接続されている。

本発明において、線幅が１０μｍ以下の細線２を形成する方法としては、印刷法が好ましく用いられる。印刷法としては、インクジェット法、スクリーン印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法等を好ましく例示できる。

本発明においては、線幅が１０μｍ以下の細線２を形成する印刷法として、インクジェット法を用いることにより、生産性を更に向上できる効果が得られる。

インクジェット法としては、圧電素子の振動によりインク流路を変形させることによりインク液滴を吐出させるピエゾ方式、インク流路内に発熱体を設け、その発熱体を発熱させて気泡を発生させ、気泡によるインク流路内の圧力変化に応じてインク液滴を吐出させるサーマル方式、インク流路内のインクを帯電させてインクの静電吸引力によりインク液滴を吐出させる静電吸引方式等を好ましく例示できる。インクジェット法により、ダイレクトに細線２を描写する場合、吐出されるインク液滴は、１液滴あたりが１ｐｌ以下の体積でることが好ましい。

あるいは、特にインクジェット法を用いる場合は、ダイレクトに細線２を描写する方法のほかに、基材１上に付与された導電材料を含む液体（インクジェットインク）の乾燥過程で、該導電材料を該液体の縁に堆積させることで、線幅が１０μｍ以下の細線２を形成する方法を好ましく用いることができる（これについては、後に詳述する。）。

また、線幅が１０μｍ以下の細線２を形成する印刷法として、スクリーン印刷法も好ましく、例えば以下に説明するような方法が好適に用いられる。

即ち、まず基材１上に、細線２に対応するメッシュ（空隙部）が形成されたスクリーン印刷版を、所定の距離（クリアランス、１ｍｍ程度である）を隔てて配置する。次に、スクリーン印刷版上に、印刷用のペースト（インク）を載置し、スクレイパーを掃引することで（スクレイパーストローク）、スクリーンメッシュの空隙部に、インクが滲む（裏周りする）ことなく均一に充填される。

次いで、スキージ（印刷用ペースト掻き出し用治具）により、スクリーンの張力を利用して、スクリーン印刷版を連続的に基材１に線接触させて、スクリーンパターンのスクリーンメッシュの空隙部から印刷用ペーストを押しだし、基材１上に、スクリーンメッシュ形状に応じた細線２を印刷する。即ち、スキージが通過することで連続的にスクリーンを基材と線接触させ、スクリーン印刷版のペースト（インク）が版離れを起こし、ペースト（インク）を分離させて基材１上に転写する。

本発明において、線幅が１０μｍ以下の細線２は、基材１上に印刷法によって付与された導電材料を含む液体の乾燥過程で、該導電材料が該液体の縁に堆積することで形成されたものであることが好ましい。乾燥条件や、基材１上に付与された液体組成を適宜設定することによって、導電材料を液体の縁に選択的に堆積させることができる。この原理について、図１６を参酌して説明する。

基材１上で、導電材料を含む液体からなる液体塗布部２０が乾燥する過程においては、液体塗布部２０の中央部と比べ縁において乾燥速度が速くなる傾向がある（図１６（ａ））ため、液体塗布部２０の縁に、導電材料の局所的な堆積が促進される（図１６（ｂ））。これにより液体塗布部２０の接触線（縁）の固定化が起こり、それ以降の乾燥に伴う液体塗布部２０の基材面方向の収縮が抑制される。この効果により、液体塗布部２０の液体は、縁で乾燥により失った分の液体を補う様に中央部から縁に向かう対流を形成する（図１６（ｃ））。この対流により、液体塗布部２０中の導電材料が縁に運ばれ、更なる堆積が促進される。このようにして堆積された導電材料によって、細線２が形成される（図１６（ｄ））。

本態様においては、少なくとも細線２が基材１上で厚み方向に突出するように設けられていれば、一部の導電材料が中央部側に残留していてもよい。中央部側に残留する導電材料の厚みに対して、細線２の厚みは、５倍以上であることが好ましく、１０倍以上であることがより好ましく、２０倍以上であることが特に好ましい。

図１７に示すように、液体塗布部２０をライン状に形成する場合は、これを乾燥することによって、一対の平行線からなる細線２が形成される。このようにして形成された細線２は、図５に示したようなストライプパターンや、図６に示したような格子パターンの形成などに好適に用いられる。

また、例えば、図１８に示すように、液体塗布部２０を円形状に形成する場合は、これを乾燥することによって、リング状の細線２が形成される。このようにして形成された細線２は、図７に示したような複数のリングが互いに連結されたパターンの形成などに好適に用いられる。

上記のように導電材料を液体の縁に堆積させる際には、基材１への液体の付与方法として、特にインクジェット法を好適に用いることができる。

一方、線幅が２０μｍ以上の線３の形成方法は、格別限定されるものではないが、線幅が１０μｍ以下の細線２と同様、印刷法により形成することが好ましい。これにより、生産性を更に向上することができ、また、線幅が２０μｍ以上の線３に付与できるパターンの自由度も向上できる効果が得られる。線幅が２０μｍ以上の線３を形成するための印刷法として、インクジェット法を用いることも、電気的接合の精度向上や、生産性の向上などの観点から好ましいことである。

本発明において、最も好ましいのは、線幅が１０μｍ以下の細線２と、線幅が２０μｍ以上の線３の両方を、インクジェット法を用いて形成することである。

本発明は、導電材料を含む線幅が２０μｍ以上の線３の用途に特徴を有するといえる面もある。即ち、線幅が２０μｍ以上の線３は、基材１上に印刷法によって形成された導電材料を含む線幅１０μｍ以下の細線２に電気的に接続されるように該基材１上に設けられ、線幅１０μｍ以下の細線２に電解メッキを施す際に、その少なくとも一部が外部電極との接続に用いられることにより、発明の効果を発揮する。

本発明において、線幅が２０μｍ以上の線３は、主に、細線２に対する電解メッキのために、設けられるものである。従って、本発明によりメッキされた後の基材１において、線幅が２０μｍ以上の線３は、基材１上に、例えばメッキされた状態で、残留していてもよいが、必要により除去されることも好ましいことである。線幅が２０μｍ以上の線３を除去する方法としては、化学的あるいは物理的処理を用いてもよいし、線幅が２０μｍ以上の線３を含む部分を基材ごと切り落とすようにしてもよい。

本発明に用いられる基材１は、格別限定されるものではないが、例えば、ガラス、プラスチック（ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル、ポリエステル、ポリアミド等）、金属（銅、ニッケル、アルミ、鉄等や、あるいは合金）、セラミックなどを挙げることができる。

基材１は、透明であることが好ましいが、必ずしもこれに限定されない。本発明によれば、基材１上に設けられる導電性細線、あるいは該導電性細線からなるパターンが透明性に優れることにより、基材１の透明／不透明によらず、種々の用途への利用が可能である。

本発明により形成された導電性細線は、例えば、電子部品などにおける電子回路の配線などとして好適に用いられる。

また、導電性細線により任意のパターンを形成し、これを透明導電膜として用いることも好ましいことである。

このような透明導電膜を備えた基材の好ましい用途は、本発明の効果を顕著に奏する観点で、例えば、液晶・プラズマ・有機エレクトロルミネッセンス・フィールドエミッション等、各種方式のディスプレイ用透明電極として、あるいは、タッチパネルや携帯電話、電子ペーパー、各種太陽電池、各種エレクトロルミネッセンス調光素子等に用いられる透明電極として好適に用いることができる。より具体的には、透明導電膜付き基材は、デバイスの透明電極として好適に用いられる。デバイスとしては、格別限定されるものではないが、例えば、タッチパネル等を好ましく例示できる。また、これらデバイスを備えた電子機器としては、格別限定されるものではないが、例えばスマートフォン、タブレット端末等を好ましく例示できる。

以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はかかる実施例により限定されない。

（試験１〜２１）
＜インク＞
実施例で用いたインクの組成は以下の通りである。

［細線形成用インク］
・インク１
銀ナノ粒子（平均粒子径２０ｎｍ） ０．８ｗｔ％
界面活性剤（シリコン系） ０．０１ｗｔ％
１，３−ブタジエン ２５ｗｔ％
水 残量

［太線形成用インク］
・インク２−１
銀ナノ粒子（平均粒子径２０ｎｍ） １５ｗｔ％
１，３−ブタジエン ３５ｗｔ％
水 残量

・インク２−２
銅ナノ粒子（平均粒子径２０ｎｍ） １５ｗｔ％
１，３−ブタジエン ３５ｗｔ％
水 残量

・インク２−３
銅／ニッケル合金ナノ粒子（平均粒子径２０ｎｍ） １５ｗｔ％
１，３−ブタジエン ３５ｗｔ％
水 残量

＜細線の描画＞
基材として、２００ｍｍ角の下引きを有するＰＥＴフィルムを用意し、該フィルム上の１９０ｍｍ角の領域内に、インクジェット法を用いて、以下の手順により、細線からなる格子パターンを形成した。

まず、細線形成用インク（インク１）が充填されたインクジェットヘッド（コニカミノルタ社製「ＫＭ５１２Ｌ」（液滴容量４２ｐｌ））を搭載したプリンタを用いて、上記フィルム上に、２００μｍピッチで、複数のラインをストライプ状に形成した。

これら複数のラインは、それぞれ、乾燥される過程で、含有される銀微粒子が各ラインの幅手方向に集積し、その結果、１本のラインが、２本の平行線になった。

次いで、フィルムを９０°回転して、先に形成された線と直交するように、複数のラインを描画した。これら複数のラインも、先に形成された線と同様に、乾燥される過程で、それぞれ２本の平行線になった。

このようにして形成された線を１００℃で１時間焼成し、１００μｍ間隔で線を配してなる格子パターンを形成した。

格子パターンを構成する各細線の線幅及び厚みは表１に示した。

＜太線の描画＞
次いで、上記焼成後の細線パターンに対して、インクジェット法を用いて、以下の手順により、パターン１（図８に示したパターン）、パターン２（図９に示したパターン）又はパターン３（図１０に示したパターン）のパターンとなるように、太線を形成した。

具体的には、太線形成用インク（試験Ｎｏ．１〜１９ではインク２−１、試験Ｎｏ．２０ではインク２−２、試験Ｎｏ．２１ではインク２−３を用いた。）が充填されたインクジェットヘッド（コニカミノルタ社製「ＫＭ５１２Ｓ」（液滴容量４ｐｌ））を搭載したプリンタを用いて、上記焼成後のパターンの周囲に、当該パターンを構成する細線と電気的に接続されるように、太いラインを描画し、１００℃で１時間焼成し、太線を形成した。

太線の線幅及び厚みは表１に示した。

＜電解メッキ＞
上記により得られた太線を外部電極（カソード）に接続し、細線からなるパターンの電解銅メッキを行った。

メッキ条件は、アノードにメッキ用銅板を接続し、電流が一定になるように電圧制御して電解メッキを行った。メッキ初期は０．１Ａで５分メッキを行い、その後、０．８Ａで１０分から１時間の範囲でメッキを行った。メッキ液としては、硫酸銅５水塩６０ｇ、硫酸１９０ｇ、１Ｎ塩酸２ｇ、光沢付与剤ＳＴ９０１Ｃ ５ｇを、イオン交換水で１０００ｍｌに仕上げたものを用いた。

メッキ後、十分に水洗し、乾燥後、細線部の抵抗を４端子４探針法にて測定した。１０点の測定を行って測定された最小抵抗値と最大抵抗値を表１に示す。

＜評価＞
表１より、本発明によれば、メッキ後の細線（導電性細線）において、最小抵抗値と最大抵抗値の差（抵抗値のバラつき）を小さくできることがわかる。このことから、本発明によれば、メッキムラが防止されていることがわかる。

また、表１より、本発明によれば、メッキ後の細線（導電性細線）の抵抗値を低下できることも確認できる。

また、上記の通り、本発明によれば、メッキムラの発生が防止されるため、表面金属種（細線２の表面にメッキされる金属種）を適宜選択することにより、得られる導電性細線において、例えば、上記導電性の向上（抵抗値の低下）の他にも、腐蝕の防止、基材に対する密着性の向上、機械的強度の向上、硬度の向上、マイグレーションの防止などを好ましく実現し易くなる。また、例えば、導電性細線、あるいは該細線により形成されるパターンの光学特性の制御も好ましく実現し易くなる。例えば、表面金属種を適宜選択することにより、透明性を更に向上することも可能である。

１：基材
２：線幅が１０μｍ以下の細線
２０：液体塗布部
３：線幅が２０μｍ以上の線
４：外部電極

Claims (11)

1. 印刷法によって形成された、透明電極を構成するための、導電材料を含む線幅１０μｍ以下の細線と、該細線に電気的に接続されている導電材料を含む線幅２０μｍ以上の線とが基材上に設けられており、電解メッキを施して前記線幅１０μｍ以下の細線の表面に金属膜を形成する際に、前記線幅２０μｍ以上の線の少なくとも一部を、外部電極に接続し、電解メッキ後に前記線幅２０μｍ以上の線を除去することを特徴とする導電性細線の形成方法。
2. 前記線幅１０μｍ以下の細線の厚みに対して、前記線幅２０μｍ以上の線の厚みが大であることを特徴とする請求項１記載の導電性細線の形成方法。
3. 前記線幅２０μｍ以上の線の厚みが１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の導電性細線の形成方法。
4. 前記線幅１０μｍ以下の細線と前記線幅２０μｍ以上の線との電気的な接続は、前記線幅１０μｍ以下の細線の上に、前記線幅２０μｍ以上の線が上書きされている、もしくは、末端形状が傾斜している前記線幅２０μｍ以上の線の傾斜部に、前記線幅１０μｍ以下の細線が形成されている、ことにより成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の導電性細線の形成方法。
5. 前記線幅１０μｍ以下の細線と、前記線幅２０μｍ以上の線の導電材料成分が異なることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の導電性細線の形成方法。
6. 前記線幅２０μｍ以上の線は、印刷法により形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の導電性細線の形成方法。
7. 前記線幅２０μｍ以上の線として、直線状の線分が複数形成され、そのうちの少なくとも２本が結合していることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の導電性細線の形成方法。
8. 前記線幅２０μｍ以上の線として、直線状の線分が複数形成され、そのうちの複数本が連結されることで、少なくとも１つの、前記線幅１０μｍ以下の細線からなる細線パターンを取り囲むように配置していることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の導電性細線の形成方法。
9. 前記線幅１０μｍ以下の細線は、印刷法としてインクジェット法を用いて形成されていることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の導電性細線の形成方法。
10. 前記基材が、帯状基材であり、少なくとも該基材の長手方向に沿う両側に、それぞれ前記線幅２０μｍ以上の線が形成されており、該線幅２０μｍ以上の線の少なくとも一部を外部電極に接続して、電解メッキを行うことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の導電性細線の形成方法。
11. 前記線幅１０μｍ以下の細線は、前記基材上に印刷法によって付与された導電材料を含む液体の乾燥過程で、該導電材料が該液体の縁に堆積することで形成されたものであることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の導電性細線の形成方法。

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