JP6709793B2 - 複合部材及び複合部材の製造方法並びに脂肪族ポリカーボネート含有層 - Google Patents

複合部材及び複合部材の製造方法並びに脂肪族ポリカーボネート含有層 Download PDF

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Description

本発明は、複合部材及び複合部材の製造方法並びに脂肪族ポリカーボネート含有層に関する。
各種の微細化された電子デバイスのための配線の形成方法として、長年に亘り、真空プロセスの1つであるスパッタリング法のような比較的長時間、及び/又は高価な設備を要するプロセスが採用されてきた。一方、導電性の配線を形成するための他の方法として、いわゆる金属インクを用いたインクジェット印刷法が存在する。近年の先行技術文献においては、インクジェット印刷法によって低温(例えば、160℃)であって、かつ短時間で、比抵抗の小さい導電性配線を形成することができるインクジェットプリンタ用インク並びに該インクを用いた導電性配線の形成方法及び導電性配線が開示されている(特許文献1)。
また、低温条件下における該配線の形成技術に着目すると、フレキシブルな樹脂基板上に電子デバイスを形成しようという試みも行われている。一方、各種の微細化された電子デバイスのための配線の形成という観点とは無関係ではあるが、本願発明者らは、酸化されたときに酸化物半導体となる金属の化合物を脂肪族ポリカーボネートからなるバインダー(不可避不純物を含み得る)を含む溶液中に分散させた酸化物半導体の前駆体を、基板上又はその上方に層状に形成する前駆体層の形成工程と、前記前駆体層を、前記バインダーを90wt%以上分解させる第1温度によって加熱した後、前記第1温度よりも高く、かつ前記金属と酸素とが結合する温度であって、前記前駆体の示差熱分析法(DTA)における発熱ピーク値である第2温度以上の温度によって前記前駆体層を焼成する焼成工程と、を含む、酸化物半導体層の製造方法を開示する(特許文献2)。
特開2011−042758号公報 特許第5749411号公報
しかしながら、その配線のパターンを形成するためには、通常、フォトリソグラフィー法に代表される、高コストであって高度に複雑化した工程ないし設備環境を用いる必要がある。さらに、そのパターンを形成した後に、その配線以外の不要な膜(該パターン形成のためだけの膜等)の除去のために別途の工程を要するため、余分なコストが掛かるとともに、電子デバイスに代表される各種の最終製品歩留まりの低下にもつながる。
なお、従来から採用されている、上述の真空プロセスやフォトリソグラフィー法を用いたプロセスといった比較的長時間、及び/又は高価な設備を要するプロセスを採用することは、原材料や製造エネルギーの使用効率の低下ないし悪化につながる。従って、そのようなプロセスを採用することは、工業性ないし量産性の観点から好ましくない。
また、金属インクを出発材として形成される金属配線のパターンを確度高く形成するためには、そのパターンを形成するための膜に十分な、該金属インクに対するいわば撥液性が要求される。しかし、該配線を形成するまでに要求される幾つかの工程を経ることができるだけの十分に長い時間、その撥液性を維持することは非常に困難である。
また、一方で、金属インクを用いて配線を形成するためには、金属インク自身と下地層又は母材との高い親和性、換言すれば高い濡れ性が要求される。そのため、該配線のためのパターンを形成するための膜の該金属インクに対する撥液性と、前述の濡れ性との両立、しかもそれらの長い時間の両立を実現することは、金属インクを用いた信頼性の高い配線形成のための重要な要素技術の一つとなり得る。
本発明は、微細な配線形成の簡便化、及び/又は高品質化の実現に貢献し得るとともに、特に、金属インクを用いた微細な配線形成の簡便化、及び/又は高品質化の実現に大きく貢献し得る、複合部材及び複合部材の製造方法並びに脂肪族ポリカーボネート含有層を提供する。
本願発明者らは、いわゆる金属インクを用いたインクジェット印刷法を用いた金属層のパターンを形成するために、従来の方法よりも簡便で、かつ信頼性の高い方法を見出すべく、鋭意検討と分析を重ねた。その結果、その金属層が形成される基材の少なくとも表面に対して紫外光を照射することにより、その基材の特性(例えば、金属インクの濡れ性)が向上する一方、金属層のパターンを形成するために設けられる従来の犠牲層への紫外光の照射は、むしろその撥液性を弱めることになることが分かった。
そのため、本願発明者らは、犠牲層の撥液性が紫外光の照射によって劣化又は低下しない材料を見出すべく、鋭意研究を重ねた。その結果、紫外光の照射によっても犠牲層としての撥液性の劣化が一定時間ほとんど見られず、かつ、基材上に金属インクによるパターンを形成した後、その金属インクを金属層になるように加熱するときに、加熱という極めて簡便な方法によってその犠牲層を確度高く、換言すれば、実質的に残渣を残すことなく分解又は除去し得る特殊な材料を本願発明者らは見出した。そして、その特殊な材料に着目すれば、金属インクとは異なる手段によって形成される金属層についても上述の材料又は知見が有効に適用し得ることを見出した。
また、さらに検討と分析を重ねた結果、本願発明者らは、該パターンを、いわゆるナノ・インプリント法(「型押し加工法」ともいう。以下、同じ)を用いて形成することが可能であることを確認した。従って、該パターンの形成から金属層の形成までを、一貫して、真空ないし減圧条件下のプロセスである、いわゆる真空プロセスを用いることなく処理することが可能となることも併せて見出した。本発明は、上述の各視点と数多くの分析に基づいて創出された。
なお、本願においては、「液体からゲル状態に至る過程」は、代表的な例で言えば、熱処理によって溶媒をある程度(代表的には、溶媒全体に対する質量比において80%以上であるがこの数値に限定されない。)除去するが、脂肪族ポリカーボネートが実質的に分解又は除去されていない状況をいう。
本発明の1つの複合部材は、基材上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面が、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光に15分間曝露されたときに、純水とその表面との接触角度が50°以上であり、各々の前述の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域の少なくとも一部に、前述の基材上の金属インクを備える。
この複合部材によれば、脂肪族ポリカーボネート含有層が上述の紫外光に曝露されたとしても、該脂肪族ポリカーボネート含有層は高い撥水性を維持することができる。これは、各々の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に金属インクを確度高く所望の位置に配置することを可能にするため、その後の金属層のパターン精度の向上につながる。加えて、この複合部材によれば、各々の前述の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に配置された該金属インクを金属層に変えるための加熱処理を施すことにより、該脂肪族ポリカーボネート含有層の溶媒成分の消失とともに、該脂肪族ポリカーボネートが分解又は除去されることになる。その結果、基材上にその金属インクを金属層になるように加熱するときに、極めて簡便な方法によってその脂肪族ポリカーボネートを、実質的に残渣を残すことなく分解又は除去することができる。従って、金属インクを用いた微細な配線形成の簡便化、及び/又は高品質化の実現に大きく貢献し得る。
また、本発明のもう1つの複合部材は、基材上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面が、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光に15分間曝露されたときに、純水と前記表面との接触角度が50°以上であり、各々の前述の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域の少なくとも一部に、前述の基材上の金属めっき層の出発材層を備える。
この複合部材によれば、脂肪族ポリカーボネート含有層が上述の紫外光に曝露されたとしても、該脂肪族ポリカーボネート含有層は高い撥水性を維持することができる。これは、各々の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に金属めっき層の出発材層を確度高く所望の位置に配置することを可能にするため、その後の金属めっき層の出発材層のパターン精度の向上につながる。加えて、この複合部材によれば、加熱処理を施すことにより、該脂肪族ポリカーボネート含有層の溶媒成分の消失とともに、該脂肪族ポリカーボネートが分解又は除去されることになる。その結果、極めて簡便な方法によってその脂肪族ポリカーボネートを、実質的に残渣を残すことなく分解又は除去することができる。従って、金属めっき層の出発材層を用いた微細な配線形成の簡便化、及び/又は高品質化の実現に大きく貢献し得る。
また、本発明の1つの脂肪族ポリカーボネート含有層は、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層であって、その脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面が、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光に15分間曝露されたときに、純水と前述の表面との接触角度が50°以上である。
この脂肪族ポリカーボネート含有層によれば、該脂肪族ポリカーボネート含有層が上述の紫外光に曝露されたとしても、該脂肪族ポリカーボネート含有層は高い撥水性を維持することができる。その結果、例えば、各々の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に金属インクを配置する場合において、その金属インクを確度高く所望の位置に配置することを可能にするため、その後の金属層のパターン精度の向上につながる。また、この脂肪族ポリカーボネート含有層によれば、例えば、各々の前述の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に配置された金属インクを金属層に変えるための加熱処理を施す場合、脂肪族ポリカーボネート含有層の溶媒成分の消失とともに、脂肪族ポリカーボネートが分解又は除去されることになる。その結果、基材上の該金属インクを金属層になるように加熱するときに、極めて簡便な方法によって該脂肪族ポリカーボネートを、実質的に残渣を残すことなく分解又は除去することができる。これは、金属インクを用いた微細な配線形成の簡便化、及び/又は高品質化の実現に大きく貢献し得る。なお、基材上に金属インクを配置することは一例にすぎない。
また、本発明の1つの複合部材の製造方法は、基材上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面、及びその基材の少なくとも表面に対して、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光を照射する、紫外光照射工程と、その紫外光照射工程の後、各々の前述の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域の少なくとも一部のその基材上に、金属インクを配置する配置工程と、を含む。
この複合部材の製造方法によれば、脂肪族ポリカーボネート含有層に対して上述の紫外光を照射する紫外光照射工程が行われたとしても、該脂肪族ポリカーボネート含有層は高い撥水性を維持することが可能な複合部材を製造することができる。これは、金属インクを配置する配置工程において、各々の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に該金属インクを確度高く所望の位置に配置することを可能にするため、その後の金属層のパターン精度の向上につながる。加えて、この複合部材の製造方法によれば、その後、各々の前述の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に配置された該金属インクを金属層に変えるための加熱工程が行われる場合は、該脂肪族ポリカーボネート含有層の溶媒成分の消失とともに、該脂肪族ポリカーボネートが分解又は除去されることになる。その結果、基材上にその金属インクを金属層になるように加熱するときに、極めて簡便な方法によってその脂肪族ポリカーボネートを、実質的に残渣を残すことなく分解又は除去することができる。従って、金属インクを用いた微細な配線形成の簡便化、及び/又は高品質化の実現に大きく貢献し得る。
また、本発明のもう1つの複合部材の製造方法は、基材上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面、及びその基材の少なくとも表面に対して、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光を照射する、紫外光照射工程と、その紫外光照射工程の後、各々の前述の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域の少なくとも一部の前述の基材上に、金属めっき層の出発材層を配置する配置工程と、を含む。
この複合部材の製造方法によれば、脂肪族ポリカーボネート含有層に対して上述の紫外光を照射する紫外光照射工程が行われたとしても、該脂肪族ポリカーボネート含有層は高い撥水性を維持することが可能な複合部材を製造することができる。これは、各々の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に該金属インクを確度高く所望の位置に配置することを可能にするため、その後の金属めっき層の出発材層のパターン精度の向上につながる。加えて、この複合部材の製造方法によれば、その後、加熱工程が行われた場合は、該脂肪族ポリカーボネート含有層の溶媒成分の消失とともに、該脂肪族ポリカーボネートが分解又は除去されることになる。その結果、極めて簡便な方法によってその脂肪族ポリカーボネートを、実質的に残渣を残すことなく分解又は除去することができる。従って、金属めっき層の出発材層を用いた微細な配線形成の簡便化、及び/又は高品質化の実現に大きく貢献し得る。
また、本発明のもう1つの複合部材の製造方法は、基材上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面、及びその基材の少なくとも表面に対して、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光を照射する、紫外光照射工程と、その紫外光照射工程の後、各々の前述の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域の少なくとも一部のその基材上に、金属インクを配置する配置工程と、その配置工程の後、前述の脂肪族ポリカーボネート含有層及び前述の金属インクを、その脂肪族ポリカーボネート含有層が分解又は除去される温度以上であり、かつその金属インクから金属層が形成される温度以上に加熱する、加熱工程と、を含む。
この複合部材の製造方法によれば、脂肪族ポリカーボネート含有層に対して上述の紫外光を照射する紫外光照射工程が行われたとしても、該脂肪族ポリカーボネート含有層は高い撥水性を維持することが可能な複合部材を製造することができる。これは、金属インクを配置する配置工程において、各々の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に該金属インクを確度高く所望の位置に配置することを可能にするため、その後の金属層のパターン精度の向上につながる。加えて、この複合部材の製造方法によれば、各々の前述の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に配置された該金属インクを金属層に変えるための加熱工程が行われることにより、該脂肪族ポリカーボネート含有層の溶媒成分の消失とともに、該脂肪族ポリカーボネートが分解又は除去されることになる。その結果、基材上にその金属インクを金属層になるように加熱するときに、加熱という極めて簡便な方法によってその脂肪族ポリカーボネートを、実質的に残渣を残すことなく分解又は除去することができる。従って、金属インクを用いた微細な配線形成の簡便化、及び/又は高品質化の実現に大きく貢献し得る。
ところで、一部については既に述べたように、上述の各発明が適用可能な技術分野は広範に及ぶため、その用途は制限されない。例えば、脂肪族ポリカーボネートのパターンを採用することの1つの利点は、公知のレジスト層のパターンを用いて導電体層(例えば、金属層)を形成するよりも、格段に高い汎用性が得られることである。というのも、脂肪族ポリカーボネート含有層のパターンを形成する代わりに、公知のレジスト層のパターンを用いた場合には、次のような場合に支障が生じ得るためである。
具体的には、通常、公知のレジスト層のパターンが採用されると、微細な配線を備える各種装置(例えば、半導体装置)が製造される過程を経る中で、該レジスト層の特に表面が変質(例えば、紫外光による変質)することがある。その場合、プラズマ(Oプラズマ,Arプラズマなど)処理及び/又はいわゆるレジスト剥離液による除去工程が必要となる。しかし、該剥離液又は該プラズマへの耐性の低い材料(例えば、有機半導体材料)が、そのレジスト層と同じ基材上に配置されている場合、上述の耐性の低い材料に対して悪影響を及ぼすことになる。従って、脂肪族ポリカーボネート含有層のパターンが採用されていれば、前述のプラズマ又は剥離液を用いることなく、比較的低温の加熱処理のみによって極めて簡便に、かつ確度高く該脂肪族ポリカーボネート含有層を分解又は除去し得ることになる。よって、脂肪族ポリカーボネート含有層のパターンを形成することにより、基材上に設けられた各層の材質を変質させない、汎用性の非常に高い技術が提供されることになる点は、特筆に値する。
また、本出願における「複合部材」とは、基材、該基材上に配置された脂肪族ポリカーボネート含有層、及び金属インクを備える部材のみならず、基材、該基材上に配置された脂肪族ポリカーボネート含有層、及び金属めっき層の出発材層を備える部材、及び基材と該基材上に配置された金属インクを出発材とする金属層とを備える部材をも含む概念である。また、本願における「層」は、層のみならず膜をも含む概念である。逆に、本願における「膜」は、膜のみならず層をも含む概念である。
加えて、本出願における「基材」とは、板状体の基礎に限らず、その他の形態(例えば、曲面状)の基礎ないし母材を含む。加えて、本願の後述する各実施形態においては、「塗布」とは、低エネルギー製造プロセス、代表的には印刷法、スピンコート法、バーコート法、又はスリットコート法によってある基材上に層を形成することをいう。また、本出願における「金属インク」には、常温(代表的には、0℃〜40℃)において液体である態様に限定されず、その他の態様、例えば、その液体の状態の金属インクを予備焼成した後(又は乾燥させた後)の態様(つまり、完全には固化されていないが粘性が相当高まった状態)、あるいは、後述する加熱後(又は焼成後)の固化した態様(つまり、金属層となっている状態)が含まれる。
本発明の1つの複合部材によれば、紫外光に曝露されても高い撥水性を維持する脂肪族ポリカーボネート含有層を有するため、その後の金属層のパターン精度の向上につながる。また、この複合部材によれば、金属インクを金属層に変えるための加熱処理を施すことにより、脂肪族ポリカーボネート含有層の溶媒成分の消失とともに、脂肪族ポリカーボネートが分解又は除去されることになる。その結果、金属インクを用いた微細な配線形成の簡便化及び/又は高品質化に貢献し得る。
また、本発明のもう1つの複合部材によれば、加熱処理を施すことにより、脂肪族ポリカーボネート含有層の溶媒成分の消失とともに、該脂肪族ポリカーボネートが分解又は除去されることになる。その結果、極めて簡便な方法によってその脂肪族ポリカーボネートを、実質的に残渣を残すことなく分解又は除去することができる。従って、金属めっき層の出発材層を用いた微細な配線形成の簡便化、及び/又は高品質化の実現に大きく貢献し得る。
また、本発明の1つの脂肪族ポリカーボネート含有層によれば、該脂肪族ポリカーボネート含有層が上述の紫外光に曝露されたとしても、該脂肪族ポリカーボネート含有層は高い撥水性を維持することができる。また、この脂肪族ポリカーボネート含有層によれば、例えば、各々の該脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に配置された金属インクを金属層に変えるための加熱処理を施す場合、該脂肪族ポリカーボネートを、実質的に残渣を残すことなく分解又は除去することができる。
また、本発明の1つの複合部材の製造方法によれば、紫外光に曝露されても高い撥水性を維持する脂肪族ポリカーボネート含有層を有するため、各々の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に金属インクを確度高く所望の位置に配置することができる。その結果、その後の金属層のパターン精度の向上につながる。
また、本発明のもう1つの複合部材の製造方法によれば、その後、加熱工程が行われた場合は、脂肪族ポリカーボネート含有層の溶媒成分の消失とともに、該脂肪族ポリカーボネートが分解又は除去されることになる。その結果、極めて簡便な方法によってその脂肪族ポリカーボネートを、実質的に残渣を残すことなく分解又は除去することができる。従って、金属めっき層の出発材層を用いた微細な配線形成の簡便化、及び/又は高品質化の実現に大きく貢献し得る。
また、本発明のもう1つの複合部材の製造方法によれば、紫外光に曝露されても高い撥水性を維持する脂肪族ポリカーボネート含有層を有するため、各々の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に金属インクを確度高く所望の位置に配置することができる。その結果、その後の金属層のパターン精度の向上につながる。また、この複合部材の製造方法によれば、該金属インクを金属層に変えるための加熱処理を施すことにより、該脂肪族ポリカーボネート含有層の溶媒成分の消失とともに、該脂肪族ポリカーボネートが分解又は除去されることになる。その結果、金属インクを用いた微細な配線形成の簡便化及び/又は高品質化に貢献し得る。
本発明の第1の実施形態の脂肪族ポリカーボネート前駆体のTG−DTA特性の一例を示すグラフである。 本発明の第1の実施形態における複合部材の全体構成を示す側面図である。 本発明の第1の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第1の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第1の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第1の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第1の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第1の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第1の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第1の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第1の実施形態における、脂肪族ポリカーボネート含有層及び比較例の層の、紫外光への曝露時間に対する撥水性の変化を示すグラフである。 本発明の第1の実施形態における、紫外光に曝露された図11及び表1に示す脂肪族ポリカーボネート含有層の撥水性能の一例を示す、光学顕微鏡による写真である。 本発明の他の実施形態における複合部材の一部の平面図である。 本発明の他の実施形態における複合部材の一部の側面図(a)及び一部の平面図(b)である。 本発明の他の実施形態における複合部材の一部の平面図である。 本発明の他の実施形態における複合部材の全体構成を示す側面図である。 本発明の他の実施形態における複合部材の全体構成を示す側面図である。 本発明の他の実施形態における複合部材の全体構成を示す側面図である。 本発明の第1の実施形態における脂肪族ポリカーボネート含有層及び比較例としての脂肪族ポリカーボネート含有層の、紫外光への曝露時間に対する撥水性の変化を示すグラフである。
本発明の実施形態である複合部材、脂肪族ポリカーボネート含有層、及び該複合部材の製造方法を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。なお、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、各実施形態の要素は必ずしも互いの縮尺を保って記載されるものではない。さらに、各図面を見やすくするために、一部の符号が省略され得る。
<第1の実施形態>
1.複合部材及び該複合部材の製造方法
本実施形態の複合部材は、基材上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層(不可避不純物を含み得る。以下、同じ)を備える。最初に、該脂肪族ポリカーボネート含有層について説明する。
(脂肪族ポリカーボネート前駆体及び脂肪族ポリカーボネート含有層について)
脂肪族ポリカーボネートをある溶媒(代表的には、有機溶媒)中に溶解させた状態が、「脂肪族ポリカーボネート前駆体」を構成する。また、その脂肪族ポリカーボネート前駆体を加熱することによって、ナノ・インプリント法又は各種の印刷法(例えば、スクリーン印刷法)に用いることができる程度に溶媒が除去された状態(代表的には、「ゲル状態」)の層は、本実施形態の「脂肪族ポリカーボネート含有層」である。
本実施形態の脂肪族ポリカーボネート前駆体は、主として脂肪族ポリカーボネートを含むが、脂肪族ポリカーボネート以外の化合物、組成物、又は材料を含み得る。なお、該脂肪族ポリカーボネート前駆体中の脂肪族ポリカーボネート含有量の下限値は特に限定されないが、代表的には、該脂肪族ポリカーボネートの、溶質の総量に対する質量比が80%以上である。また、該脂肪族ポリカーボネート前駆体中の脂肪族ポリカーボネート含有量の上限値は特に限定されないが、代表的には、該脂肪族ポリカーボネートの、溶質の総量に対する質量比が100%以下である。なお、例えばナノ・インプリント法又はスクリーン印刷法によって形成された複数の島状の該脂肪族ポリカーボネート含有層(代表的には、該脂肪族ポリカーボネート含有層のパターン)を利用して、各々の島状の該脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に金属インクを配置した後は、該脂肪族ポリカーボネート含有層は、主として加熱工程によって分解又は除去される対象となる。
なお、複数の島状の該脂肪族ポリカーボネート含有層の代表的な例は、ナノ・インプリント分野、あるいは半導体分野において採用され得るライン・アンド・スペース又はドットに代表されるパターンが形成された脂肪族ポリカーボネート含有層であるが、本実施形態のパターンの形状は、それらに限定されない。例えば、曲導波路、ホール(hole)、及びピラー(pillar)などの各種の公知のパターン形状を有する脂肪族ポリカーボネート含有層も、本実施形態の「複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層」に含まれ得る。
また、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有層については、脂肪族ポリカーボネート含有層という材料が、金属インクを配置するために活用されること自身が、極めて有用、かつ特筆すべき効果といえる。上述のとおり、脂肪族ポリカーボネート含有層が分解又は除去される温度以上に加熱することにより、該金属インクを金属層に変えるとともに、非常に容易に該脂肪族ポリカーボネート含有層の分解又は除去を行うことが可能となることは、半導体素子及び電子デバイスに代表される各種デバイスの製造工程の削減に大きく貢献し得る。また、脂肪族ポリカーボネート含有層が分解又は除去される温度以上に加熱することにより、確度高く該脂肪族ポリカーボネート含有層の分割又は除去を行うためには、脂肪族ポリカーボネート前駆体中に、該脂肪族ポリカーボネート前駆体(又は脂肪族ポリカーボネート含有層)が分解又は除去される温度よりも高い温度によって分解又は除去される他の化合物、組成物、又は材料が含有されていないことが好ましい。
(脂肪族ポリカーボネート及び脂肪族ポリカーボネート含有層の具体例)
本実施形態においては、熱分解性の良い吸熱分解型の脂肪族ポリカーボネートが用いられる。なお、脂肪族ポリカーボネートの熱分解反応が吸熱反応であることは、示差熱測定法(DTA)によって確認することができる。このような脂肪族ポリカーボネートは、酸素含有量が高く、比較的低温で低分子化合物に分解することが可能であるため、金属酸化物中の炭素不純物に代表される不純物の残存量を低減させることに積極的に寄与する。
また、本実施形態において、脂肪族ポリカーボネートを含む溶液である「脂肪族ポリカーボネート前駆体」に採用され得る有機溶媒は、脂肪族ポリカーボネートを溶解可能な有機溶媒であれば特に限定されない。有機溶媒の具体例は、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(Diethylene-Glycol-Monoethyl Ether Acetate(以下、「DEGMEA」ともいう。))、α−ターピネオール、β−ターピネオール、N−メチル−2−ピロリドン、2−ニトロプロパン、イソプロピルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トルエン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートなどである。これらの有機溶媒の中でも、沸点が適度に高く、室温での蒸発が少ない観点から、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、α−ターピネオール、N−メチル−2−ピロリドン、2−ニトロプロパン及びプロピレンカーボネートが好適に用いられる。
また、本実施形態においては、ナノ・インプリント法又はスクリーン印刷法によって形成された複数の島状の該脂肪族ポリカーボネート含有層(代表的には、該脂肪族ポリカーボネート含有層のパターン)を用いることによって、各々の島状の該脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に金属インクを配置した後は、該脂肪族ポリカーボネート含有層は、最終的には不要物として分解又は除去される対象となる。従って、該パターンが形成されてから分解又は除去されるまでの比較的短い時間だけ、そのパターンを維持すれば足りるという観点から、DEGMEAと2−ニトロプロパンとの混合溶媒を採用することが好ましい。
また、脂肪族ポリカーボネートを含む溶液である脂肪族ポリカーボネート前駆体には、所望により分散剤、可塑剤等をさらに添加することができる。
上述の分散剤の具体例は、
グリセリン、ソルビタン等の多価アルコールエステル;
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリエーテルポリオール;ポリエチレンイミン等のアミン;
ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等の(メタ)アクリル樹脂;
イソブチレンまたはスチレンと無水マレイン酸との共重合体、及びそのアミン塩など
である。
上述の可塑剤の具体例は、ポリエーテルポリオール、フタル酸エステルなどである。
また、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有層を形成する方法は、特に限定されない。低エネルギー製造プロセスによる層の形成は、好適な一態様である。より具体的には、特に簡便な方法であるスクリーン印刷法、あるいはナノ・インプリント法により、基材上に脂肪族ポリカーボネート含有層を形成することが好ましい。
<TG−DTA(熱重量測定及び示差熱)特性>
ここで、比較的低温で低分子化合物に分解することが可能となる脂肪族ポリカーボネートについて、本発明者らは、より具体的にその分解及び消失の過程を調査した。
図1は、脂肪族ポリカーボネートの代表例であるポリプロピレンカーボネートを溶質とする溶液(すなわち、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート前駆体)のTG−DTA特性の一例を示すグラフである。なお、このグラフは、常圧下における結果が示されている。また、図1に示すように、図中の実線は、熱重量(TG)測定結果であり、図中の点線は示差熱(DTA)測定結果である。
図1に示す熱重量測定の結果から、140℃付近から190℃付近にかけて、脂肪族ポリカーボネート前駆体の溶媒の消失とともに、ポリプロピレンカーボネート自身の一部の分解ないし消失による重量の顕著な減少が見られた。なお、この分解により、ポリプロピレンカーボネートは、二酸化炭素と水に変化していると考えられる。また、図1に示す結果から、190℃付近において、該脂肪族ポリカーボネートが90wt%以上分解され、除去されていることが確認された。さらに詳しく見ると、250℃付近において、該脂肪族ポリカーボネートが95wt%以上分解され、260℃付近において、該脂肪族ポリカーボネートがほぼ全て(99wt%以上)分解されていることが分かる。従って、250℃以上(より好ましくは260℃以上)の加熱処理を行うことによって、実質的に又はほぼ消失又は除去される脂肪族ポリカーボネート前駆体を採用することにより、脂肪族ポリカーボネート前駆体及び該前駆体層から形成される脂肪族ポリカーボネート含有層は、本実施形態の金属層の形成のための犠牲層としての役割を果たす、換言すれば、実質的に自身の残渣を残すことなく分解又は除去されることになる。
なお、上述の結果は、比較的短時間の加熱処理による該脂肪族ポリカーボネートの分解についての結果であるが、より長時間加熱処理する場合は、より低温(例えば、180℃)であっても十分に該脂肪族ポリカーボネートが分解することが確認されている。換言すれば、加熱による該脂肪族ポリカーボネートの分解又は除去される温度の下限値が、代表的には180℃であるといえる。但し、この下限値の温度は、該脂肪族ポリカーボネートの中の1つ又は数個の結合だけが切れる温度という意味ではなく、該脂肪族ポリカーボネートの分解によって該脂肪族ポリカーボネートが実質的に又はほぼ分解によって質量の減少が確認される温度である。従って、180℃以上で加熱したときに、実質的に又はほぼ分解又は除去される脂肪族ポリカーボネート含有層を採用することにより、本実施形態の複合部材が備える金属層の形成のための犠牲層としての役割を果たす、換言すれば、実質的に自身の残渣を残すことなく分解又は除去されることが可能となる。
上述のとおり、脂肪族ポリカーボネート含有層を分解又は除去させる温度(代表的には180℃以上、好ましくは250℃以上、更に好ましくは260℃以上)で加熱処理を行えば、本実施形態の複合部材が備える金属層の形成のための犠牲層としての役割を果たす、換言すれば、実質的に自身の残渣を残すことなく分解又は除去されることが可能となる点は、特筆に値する。
(脂肪族ポリカーボネートの詳細について)
なお、本実施形態においては、脂肪族ポリカーボネートの例として、ポリプロピレンカーボネートが採用されているが、本実施形態で用いられる脂肪族ポリカーボネートの種類は特に限定されない。例えば、エポキシドと二酸化炭素とを重合反応させた脂肪族ポリカーボネートも、本実施形態において採用し得る好適な一態様である。このようなエポキシドと二酸化炭素とを重合反応させた脂肪族ポリカーボネートを用いることにより、脂肪族ポリカーボネートの構造を制御することで吸熱分解性を向上させられる、所望の分子量を有する脂肪族ポリカーボネートが得られるという効果が奏される。とりわけ、脂肪族ポリカーボネートの中でも酸素含有量が高く、比較的低温で低分子化合物に分解する観点から言えば、脂肪族ポリカーボネートは、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート、及びポリブチレンカーボネートからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。さらに、後述するように、紫外光の照射による、犠牲層としての脂肪族ポリカーボネート層の撥液性の劣化をより確度高く抑制する観点から言えば、脂肪族ポリカーボネートは、ポリプロピレンカーボネート、及びポリブチレンカーボネートからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
また、上述のエポキシドは、二酸化炭素と重合反応して主鎖に脂肪族を含む構造を有する脂肪族ポリカーボネートとなるエポキシドであれば特に限定されない。例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1−ブテンオキシド、2−ブテンオキシド、イソブチレンオキシド、1−ペンテンオキシド、2−ペンテンオキシド、1−ヘキセンオキシド、1−オクテンオキシド、1−デセンオキシド、シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、ビニルシクロヘキセンオキシド、3−フェニルプロピレンオキシド、3,3,3−トリフルオロプロピレンオキシド、3−ナフチルプロピレンオキシド、3−フェノキシプロピレンオキシド、3−ナフトキシプロピレンオキシド、ブタジエンモノオキシド、3−ビニルオキシプロピレンオキシド、及び3−トリメチルシリルオキシプロピレンオキシド等のエポキシドは、本実施形態において採用し得る一例である。これらのエポキシドの中でも、二酸化炭素との高い重合反応性を有する観点から、エチレンオキシド、及びプロピレンオキシドが好適に用いられる。なお、上述の各エポキシドは、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上を組み合わせて用いられることもできる。
上述の脂肪族ポリカーボネートの質量平均分子量は、好ましくは5000〜1000000であり、より好ましくは10000〜600000である。脂肪族ポリカーボネートの質量平均分子量が5000未満の場合、例えば、粘度の低下による影響等により、例えば、ナノ・インプリント法又はスクリーン印刷法に用いる材料として適さなくなるおそれがある。また、脂肪族ポリカーボネートの質量平均分子量が1000000を超える場合、脂肪族ポリカーボネートの有機溶媒への溶解性が低下するために、この場合もナノ・インプリント法又はスクリーン印刷法に用いる材料として適さなくなるおそれがある。なお、前述の質量平均分子量の数値は、次の方法によって算出することができる。
具体的には、上述の脂肪族ポリカーボネート濃度が0.5質量%のクロロホルム溶液を調製し、高速液体クロマトグラフィーを用いて測定する。測定後、同一条件で測定した質量平均分子量が既知のポリスチレンと比較することにより、分子量を算出する。また、測定条件は、以下の通りである。
機種:HLC−8020(東ソー株式会社製)
カラム:GPCカラム(東ソー株式会社の商品名:TSK GEL Multipore HXL−M)
カラム温度:40℃
溶出液:クロロホルム
流速:1mL/分
また、上述の脂肪族ポリカーボネートの製造方法の一例として、上述のエポキシドと二酸化炭素とを金属触媒の存在下で重合反応させる方法等が採用され得る。
ここで、脂肪族ポリカーボネートの製造例は、次のとおりである。
攪拌機、ガス導入管、温度計を備えた1L容のオートクレーブの系内をあらかじめ窒素雰囲気に置換した後、有機亜鉛触媒を含む反応液、ヘキサン、及びプロピレンオキシドを仕込んだ。次に、攪拌しながら二酸化炭素を加えることによって反応系内を二酸化炭素雰囲気に置換し、反応系内が約1.5MPaとなるまで二酸化炭素を充填した。その後、そのオートクレーブを60℃に昇温し、反応により消費される二酸化炭素を補給しながら数時間重合反応を行った。反応終了後、オートクレーブを冷却して脱圧し、ろ過した。その後、減圧乾燥することによりポリプロピレンカーボネートを得た。
また、上述の金属触媒の具体例は、アルミニウム触媒、又は亜鉛触媒である。これらの中でも、エポキシドと二酸化炭素との重合反応において高い重合活性を有することから、亜鉛触媒が好ましく用いられる。また、亜鉛触媒の中でも有機亜鉛触媒が特に好ましく用いられる。
また、上述の有機亜鉛触媒の具体例は、
酢酸亜鉛、ジエチル亜鉛、ジブチル亜鉛等の有機亜鉛触媒;あるいは、
一級アミン、2価のフェノール、2価の芳香族カルボン酸、芳香族ヒドロキシ酸、脂肪族ジカルボン酸、脂肪族モノカルボン酸等の化合物と亜鉛化合物とを反応させることにより得られる有機亜鉛触媒など
である。
これらの有機亜鉛触媒の中でも、より高い重合活性を有することから、亜鉛化合物と、脂肪族ジカルボン酸と、脂肪族モノカルボン酸とを反応させて得られる有機亜鉛触媒を採用することは好適な一態様である。
ここで、有機亜鉛触媒の製造例は、次のとおりである。
まず、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計、還流冷却管を備えた四つ口フラスコに、酸化亜鉛、グルタル酸、酢酸、及びトルエンを仕込んだ。次に、反応系内を窒素雰囲気に置換した後、そのフラスコを55℃まで昇温し、同温度で4時間攪拌することにより、前述の各材料の反応処理を行った。その後、110℃まで昇温し、さらに同温度で4時間攪拌して共沸脱水させ、水分のみを除去した。その後、そのフラスコを室温まで冷却することにより、有機亜鉛触媒を含む反応液を得た。なお、この反応液の一部を分取し、ろ過して得た有機亜鉛触媒について、IRを測定(サーモニコレージャパン株式会社製、商品名:AVATAR360)した。その結果、カルボン酸基に基づくピークは認められなかった。
また、重合反応に用いられる上述の金属触媒の使用量は、エポキシド100質量部に対して、0.001〜20質量部であることが好ましく、0.01〜10質量部であることがより好ましい。金属触媒の使用量が0.001質量部未満の場合、重合反応が進行しにくくなるおそれがある。また、金属触媒の使用量が20質量部を超える場合、使用量に見合う効果がなく経済的でなくなるおそれがある。
上述の重合反応において必要に応じて用いられる反応溶媒は、特に限定されるものではない。この反応溶媒は、種々の有機溶媒が適用し得る。この有機溶媒の具体例は、
ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;
クロロメタン、メチレンジクロリド、クロロホルム、四塩化炭素、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、エチルクロリド、トリクロロエタン、1−クロロプロパン、2−クロロプロパン、1−クロロブタン、2−クロロブタン、1−クロロ−2−メチルプロパン、クロルベンゼン、ブロモベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒;
ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒など
である。
また、上述の反応溶媒の使用量は、反応を円滑にさせる観点から、エポキシド100質量部に対して、500質量部以上10000質量部以下であることが好ましい。
また、上述の重合反応において、エポキシドと二酸化炭素とを金属触媒の存在下で反応させる方法としては、特に限定されるものではない。例えば、オートクレーブに、上述のエポキシド、金属触媒、及び必要により反応溶媒を仕込み、混合した後、二酸化炭素を圧入して、反応させる方法が採用され得る。
加えて、上述の重合反応において用いられる二酸化炭素の使用圧力は、特に限定されない。代表的には、0.1MPa〜20MPaであることが好ましく、0.1MPa〜10MPaであることがより好ましく、0.1MPa〜5MPaであることがさらに好ましい。二酸化炭素の使用圧力が20MPaを超える場合、使用圧力に見合う効果がなく経済的でなくなるおそれがある。
さらに、上述の重合反応における重合反応温度は、特に限定されない。代表的には、30〜100℃であることが好ましく、40〜80℃であることがより好ましい。重合反応温度が30℃未満の場合、重合反応に長時間を要するおそれがある。また、重合反応温度が100℃を超える場合、副反応が起こり、収率が低下するおそれがある。重合反応時間は、重合反応温度により異なるために一概には言えないが、代表的には、2時間〜40時間であることが好ましい。
重合反応終了後は、ろ過等によりろ別し、必要により溶媒等で洗浄後、乾燥させることにより、脂肪族ポリカーボネートを得ることができる。
(複合部材について)
本実施形態においては、基材上の全体に、上述の脂肪族ポリカーボネート含有層を形成した後、ナノ・インプリント法による型押し構造が形成される。その後、大気圧下において行うプラズマ処理を行うことにより、複数の島状の該脂肪族ポリカーボネート含有層が形成される。さらにその後、各々の島状の該脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域に、金属インクが配置されることにより、複合部材が製造される。なお、該脂肪族ポリカーボネート含有層は、該金属インクを出発材とする金属層が形成される過程において、主として加熱工程によって分解又は除去される。以下に、添付の図面に基づいて詳しく説明する。
(複合部材の全体構成)
図2は本実施形態における複合部材100の全体構成を示す側面図である。図2に示すように、複合部材100は、基材10上に、紫外光を照射された脂肪族ポリカーボネート含有層24と金属インク72とを備える。より具体的には、複合部材100は、基材10上に配置された、複数の島状の該脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24の、各々の脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24の間に挟まれた領域の少なくとも一部に、基材10上の金属インク72を備えている。図2においては、「V」が示す空間は、金属インクが配置されていないことを示している。言うまでも無く、この「V」が示す空間に金属インクを配置することも採用し得る他の一態様である。なお、本実施形態の基材10の材質は特に限定されないが、代表的には、各種のガラス材、シリコン、その他の公知の絶縁材料(樹脂材料を含む)又は半導体材料が基材10となり得る。また、複合部材200は、基材10と基材10上に配置された金属インクを出発材とする金属層72とを備える部材である。複合部材200については後述する。なお、本実施形態の基材10は、基材10上に、予め、導電体層、半導体層、又は絶縁体層のパターンが形成されているものを含み得る。従って、本実施形態の1つの変形例は、その導電体層上、半導体層上、又は絶縁体層上に、本実施形態の複数の島状の該脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24が形成された複合部材である。
(複合部材の製造方法)
次に、複合部材100及び複合部材200の製造方法を、図3乃至図10に示しつつ説明する。
本実施形態においては、図3に示すように、基材10であるガラス又はポリイミド上に、脂肪族ポリカーボネート含有層22の一例であるポリプロピレンカーボネートを公知のスピンコート法又はバーコート法を用いて形成する。なお、脂肪族ポリカーボネート含有層22の厚みは特に限定されないが、その代表的な厚みは、300nm以上1000nm以下である。
次に、その後のナノ・インプリント法による型押し構造を形成できる程度まで脂肪族ポリカーボネート含有層22を加熱することにより、脂肪族ポリカーボネート含有層22中に含まれる溶媒成分を除去する工程(予備焼成工程又は乾燥工程、以下、総称して「予備焼成工程」という)が行われる。本実施形態においては、予備焼成工程として、100℃〜150℃の加熱処理が行われた。
続いて、図4に示すように、脂肪族ポリカーボネート含有層22に対して、型M1を、0.1MPa以上20MPa以下の圧力を加えて押圧することにより、脂肪族ポリカーボネート含有層22の型押し構造を形成する型押し工程が行われる。型押し加工が施されることにより、図5に示すように、型M1の凸部によって押圧された領域22aの厚みがその他の領域に比べて薄くなる。
本実施形態のナノ・インプリント法においては、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層22が、100℃以上300℃以下で加熱された状態で型押し加工が施される。なお、型押し加工を施している間、換言すれば、加圧状況下においては、脂肪族ポリカーボネート含有層22は完全に分解されずに残留し得る。また、型押し加工を施している間、例えば、国際公開公報WO2013/069686号において開示される技術思想と同様に、基材10を公知のヒーターによって加熱するとともに、型M1自身も公知のヒーターによって加熱している。型押し加工を施している間の基材10及び型M1の各温度は適宜調整されるが、代表的な基材10の加熱温度は50℃〜300℃であり、また、その間の代表的な型M1の加熱温度は100℃〜220℃である。
ここで、上記の圧力を「0.1MPa以上20MPa以下」の範囲内としたのは、以下の理由による。まず、その圧力が0.1MPa未満の場合には、圧力が低すぎて脂肪族ポリカーボネート含有層22を型押しすることができなくなる場合があるからである。なお、脂肪族ポリカーボネートとしてポリプロピレンカーボネートを採用する場合は、ポリプロピレンカーボネートが比較的柔らかい材料であることから、0.1MPa程度であっても、型押し加工が可能となる。他方、その圧力が20MPaもあれば、十分に脂肪族ポリカーボネート含有層22を型押しすることができるため、これ以上の圧力を印加する必要がないからである。前述の観点から言えば、本実施形態における型押し工程においては、0.5MPa以上10MPa以下の範囲内にある圧力で型押し加工を施すことが、より好ましい。
その後、ナノ・インプリント法によって形成された型押し構造を有する脂肪族ポリカーボネート含有層22の全面を、大気圧雰囲気において発生させたプラズマに曝露することによってエッチングするエッチング処理が施される。なお、本実施形態のプラズマを形成するために処理室内へ導入された具体的なガスは、酸素、アルゴン、及びヘリウムである。また、印加した高周波電力は約500Wである。本実施形態においては、ヤマト科学株式会社製(型式,YAP510S)の大気圧プラズマ装置が用いられた。その結果、図6に示すように、複数の島状の、脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22が形成される。
なお、大気圧雰囲気において発生させたプラズマに加えて、補助的に減圧下における酸素プラズマによるエッチング処理を併用することによって、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22を形成することもできる。但し、従来採用されてきた真空(減圧)プロセスのような、比較的長時間及び/又は高価な設備を要するプロセスに代わって、環境負荷の小さい、低エネルギー化を実現するプロセスを採用することは、製造時間の短縮、及び製造コストの低減の観点から非常に有利である。
さらに、大変興味深いことに、大気圧雰囲気において発生させたプラズマのみによって、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22を形成した場合には、ある有利な特徴が確認された。具体的には、後述する図11に示す測定方法と同様の方法による純水の接触角が、紫外光への曝露によっても、少なくとも一定時間は殆ど変化せず、接触角が大きい状態に維持され得ることが明らかとなった。一方、減圧下における酸素プラズマによって複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22を形成した場合は、紫外光への曝露時間が長くなるほどその接触角が顕著に低下した。
参考までに、図19は、本実施形態の大気圧雰囲気において発生させたプラズマのみによって形成した複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層(図中の丸印及び実線)と、減圧下における酸素プラズマによって形成した、比較例としての複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層(図中の四角印及び破線)の、紫外光への曝露時間に対する撥水性の変化を示すグラフである。但し、縦軸は分かりやすくするために規格化されている。従って、大気圧雰囲気において発生させたプラズマのみによって、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22を形成することは、該脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22の高い接触角を維持するために非常に有効であることが明らかとなった。
ここで、複数の島状の、脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22における、各々の脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22の間の最短距離(換言すれば、各々の脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22の最も短い間隔)は、少なくともインプリント法に代表されるパターン形成方法を用いたときは、500nm以上20μm以下を実現し得る。本発明者らの研究と分析によれば、最も微細な各々の脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22の間隔として、最短で500nmという非常に微細な加工といえる前述の数値範囲を実現することができるという知見を得ている。
なお、本実施形態においては、大気圧下のプラズマを用いて、型押し構造を有する脂肪族ポリカーボネート含有層22の全面をエッチングする処理を施すことにより、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22が形成されている。しかしながら、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22の形成方法は、前述の方法に限定されない。例えば、スクリーン印刷法を用いれば、基材10上に脂肪族ポリカーボネート含有層22を塗布したときに、既に、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22を形成することができる。
次に、本実施形態においては、図7に示すように、公知の紫外光照射装置80(マルチプライ株式会社製、型式,MHU−110WB)を用いて、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層22,22,22、及び脂肪族ポリカーボネート含有層22が配置されていない基材10の表面10aのいずれにも対して、波長180nm以上370nm以下を含む紫外光を照射する紫外光照射工程が行われる。なお、本実施形態における、波長180nm以上370nm以下を含む紫外光を照射する紫外光照射装置の他の例は、市販の365nmを主波長とする紫外光ランプ(アズワン株式会社製、型式,SLW−8)である。
その結果、紫外光への曝露により、それまでの本実施形態の各工程を経ることによる表面10aの有機物等の汚染物質又は経時的な外気への曝露によって付着した有機物等の汚染物質などを、分解及び/又は除去することができる。その結果、基材10の表面10aは、親水性を確度高く得ることが可能となるため、その後の金属インクの配置が行われる際に、該金属インクと基材10との高い親和性、換言すれば高い濡れ性(以下、総称して、「高い濡れ性」という)を実現することができる。
なお、上述においても述べたように、本実施形態の基材10は、基材10上に、予め、導電体層、半導体層、又は絶縁体層のパターンが形成されているものを含み得る。ここで、例えば、母材がシリコン基板であって、母材の表面と脂肪族ポリカーボネート含有層22との間に別の層(例えば、酸化シリコン層)が介在している場合は、金属インクとその「別の層」の表面との高い濡れ性を実現する必要が生じる。その場合の紫外光照射工程においては、直接的には、その「別の層」の表面に対して上述の紫外光が照射される。従って、その場合の基材10は、母材であるシリコン基板と該シリコン基板の表面上に設けられた「別の層」とを一体物として捉えたものである。
一方、紫外光照射工程によって紫外光が照射された脂肪族ポリカーボネート含有層24は、その後の金属インクの配置が行われる際に、該金属インクに対する高い撥水性を維持することが要求される。これは、もし脂肪族ポリカーボネート含有層24が、該金属インクと高い濡れ性を得てしまうと、金属インクが所望の位置(例えば、図7の表面10aで示される領域)とは異なる領域(例えば、紫外光が照射された脂肪族ポリカーボネート含有層24の上面の領域)にまで濡れ広がってしまうためである。その結果、金属インクを出発材として形成される金属層の寸法制御が悪化するという問題が生じることになる。
しかしながら、本実施形態においては、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24が形成されているため、例えば、数分〜20分程度の間(代表的には、5分間、15分間、又は18分間)の該紫外光の曝露によっても、高い撥水性を維持することが、本発明者らの研究と分析によって明らかになった。
図11は、本実施形態における脂肪族ポリカーボネート(代表例として、ポリプロピレンカーボネート(PPC))についての脂肪族ポリカーボネート含有層、及び比較例としての公知のシリコン樹脂の層の、紫外光への曝露時間に対する撥水性の変化を示すグラフである。このグラフの撥水性は、測定対象となる各材料の層を形成した上で、その層の表面における純水の接触角を指標としている。また、表1は、本実施形態における脂肪族ポリカーボネート(代表例として、ポリエチレンカーボネート(PEC)、ポリプロピレンカーボネート(PPC)、及びポリブチレンカーボネート(PBC))についての脂肪族ポリカーボネート含有層、及び比較例としての該シリコン樹脂の層、ポリイミドの層、及びポリエチレンテレフタレート(PET)の層の、紫外光への曝露時間に対する撥水性及び紫外光照射前(つまり、0分時点)の接触角を基準(100%)とした場合の接触角の保持率の変化を示している。
なお、図11及び表1に示す接触角は、(θ/2)法に準拠した方法によって測定された。また、図11中の実線(菱形)が、150℃で予備焼成したときの本実施形態における脂肪族ポリカーボネートの層の結果を示す。加えて、図11中の一点鎖線(丸)は、比較例である該シリコン樹脂を150℃で加熱したときの結果であり、図11中の破線(正方形)は、比較例である該シリコン樹脂を450℃で加熱したときの結果である。また、表1の数値のうち、カッコ外の数値は接触角(deg.)を示し、カッコ内の数値は上述の保持率(%)を示す。また、その保持率として、複数回の実験において得られた結果のうち代表的な値が示されている。
図11に示すように、ポリプロピレンカーボネートに対する純水の接触角は、紫外光への曝露当初は、若干の低下が見られるが、その後(約3分後以降)は、ほぼ安定して60°(60deg.)以上(より具体的には、65°以上又は65°超)を維持することが明らかとなった。一方、比較例の2つの結果は、加熱温度の違いによらず、紫外光への曝露前のそれらの接触角がポリプロピレンカーボネートの接触角よりも高いにも関わらず、紫外光への曝露によってほぼ直線的に該シリコン樹脂に対する純水の接触角が低下し続けることが確認された。また、図11に示すように、紫外光の照射時間、換言すれば紫外光への曝露時間が5分以上になれば、ポリプロピレンカーボネートに対する純水の接触角と2つの比較例の接触角との差が顕著に現れた。従って、180nm以上370nmの波長を含む紫外光に、脂肪族ポリカーボネート含有層22の少なくとも表面が、5分間曝露されたときであっても、純水とその表面との接触角度が60°以上(さらには、65°以上又は65°超)であることは、特筆に値する。
また、表1に示すように、各種の脂肪族ポリカーボネートは、紫外光への曝露時間が15分のときに接触角は少なくとも50°以上(より狭義には、表1に示すように50°超)を維持しており、該曝露時間が18分であっても、接触角は少なくとも55°以上(より狭義には、表1に示すように55°超)を維持していることが分かる。特に、ポリプロピレンカーボネート(PPC)、及びポリブチレンカーボネート(PBC)が採用された場合は、該曝露時間が5分〜18分のいずれの場合であっても、少なくとも60°以上(より狭義には、表1に示すように60°超)の接触角を保持していることが確認された。なお、ポリエチレンカーボネート(PEC)の接触角について、5分間曝露されたときの値よりも15分間又は18分間曝露されたときの値の方が、接触角が大きいという興味深い結果が得られた。この原因は、現時点では明らかではないが、該紫外光による曝露処理(その処理の雰囲気中にオゾン(O)が存在する場合を含む)により、水酸基(OH基)がポリエチレンカーボネート(PEC)の表面に結合するよりも速く、該ポリエチレンカーボネート(PEC)がエッチングされていることによって、いわば新たなポリエチレンカーボネート(PEC)の表面が現れるためと考えられる。
また、図11及び表1を別の観点から捉えると、比較例のシリコン樹脂の結果は、紫外光照射前(つまり、0分時点)の接触角を基準(100%)とした場合、5分後には約45〜約62%にまで減衰し、10分後以降になると約8〜約11%まで減衰していることが確認された。加えて、比較例の他の2種類(ポリイミドの層、及びポリエチレンテレフタレートの層)の材料の結果から、紫外光照射前(つまり、0分時点)の接触角を基準(100%)とした場合、5分後には約27〜約50%にまで減衰し、15分後には、約29〜約36%にまで減衰していることが分かった。
一方、上述の保持率について分析すると、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有層の場合、紫外光照射前(つまり、0分時点)の接触角を基準(100%)とした場合、5分後であっても約70%以上(より狭義には、表1に示すように70%超)の保持率を有していることが分かった。加えて、特に、ポリプロピレンカーボネート又はポリブチレンカーボネートが採用された場合は、紫外光照射前(つまり、0分時点)の接触角を基準(100%)とした場合、5分後であっても約85%以上(より狭義には、表1に示すように85%超)の保持率を有し、10分後であっても、約83%以上(より狭義には、83%超)の保持率を有していることが分かった。さらに、特に、ポリプロピレンカーボネート又はポリブチレンカーボネートについては、15分後又は18分後であっても、約80%以上(より狭義には、表1に示すように80%超)という非常に高い保持率を有していることが分かった。
従って、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有層を採用すれば、紫外光照射前(つまり、0分時点)の接触角を基準(100%)とした場合、少なくとも、紫外光照射から5分後、10分後、15分後、又は18分後において、少なくとも70%以上(代表的には70%超であり、より積極的に言えば80%以上)の接触角を維持し得ることが確認された。従って、接触角の保持率又は接触角の保持性能の観点からも、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有層が優れていることが確認された。
また、図12は、本実施形態における、紫外光に曝露された図11及び表1に示す脂肪族ポリカーボネート含有層の撥水性能の一例を示す、光学顕微鏡による写真である。なお、図12における紫外光の照射時間は、6分であった。紫外光が照射された脂肪族ポリカーボネート含有層上に20μL(マイクロリットル)の水滴を落とした結果、図12のX印の領域で示すように、その水滴を脂肪族ポリカーボネート含有層が明らかに弾いている様子が観察された。なお、図12は、脂肪族ポリカーボネートの代表例であるポリプロピレンカーボネートの結果を示したが、ポリプロピレンカーボネート以外の脂肪族ポリカーボネートであっても、同様の結果が得られる。
本実施形態においては、複数の島状の(代表的にはパターンが形成された)、紫外光が照射された脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24が形成された後、図8に示すように、公知の金属インクの塗布装置(例えば、インクジェット法による塗布装置)90を用いて基材10上に金属インク72を配置する配置工程が行われる。なお、本実施形態の金属インク72は、公知の金属触媒ナノ粒子を採用することができる。例えば、銀ナノ粒子インク(DIC株式会社製,型番JAGLT―01)が挙げられるが、その他の公知の金属インクを採用することもできる。また、本実施形態においては、各々の該脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24に挟まれた領域内のうち、一部にのみ金属インク72が配置されているが、全ての該領域内に金属インク72が配置されることも採用し得る他の一態様である。
上述の金属インク72の配置工程を経ることにより、図9に示す複合部材100が製造される。この金属インク72は、後述するように、金属配線用中間材としての役割を担うことができる。
本実施形態においては、さらに、上述の配置工程の後、脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24及び金属インク72を、脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24が分解又は除去される温度以上であり、かつ金属インク72から金属層74が形成される温度以上に加熱する、加熱工程が行われる。その結果、図10に示すように、基材10上に金属層74が配置された複合部材200を製造することができる。ここで、この加熱工程によって、犠牲層としての脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24は、確度高く、換言すれば、実質的に分解又は除去されることになる。その結果、実質的に残渣が残らない状態の基材10上に配置された金属層72を備えるため、複合部材200は信頼性ないし安定性の高い複合部材となる。
なお、金属インク72が、金属配線用中間材としての役割を担う場合は、金属インク72の加熱処理によって形成される金属層74は、金属配線となる。但し、金属インク72を出発材として形成される金属層74は、配線としての役割以外の役割(例えば、電極など)を果たすこともできる。
本実施形態の加熱工程についてより具体的に説明する。本実施形態では、基材10上に配置されている脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24及び金属インク72に対して、公知のヒーターを用いて、約150℃で約30分間の加熱処理を施した。その結果、微細な幅を有する金属層74を備えた複合部材200を製造することができる。なお、本実施形態の公知のヒーターは、アズワン株式会社製のホットプレート(型式,TH−900)であるが、加熱手段はそのようなヒーターに限定されない。例えば、その他の公知のホットプレート等のヒーターは、採用し得る他の一態様である。
<第1の実施形態の変形例>
ところで、本実施形態においては金属層74を形成するために出発材として金属インク72を用いたが、第1の実施形態の変形例として、金属インク72の配置の代わりに、公知の無電解めっき法に用いるための出発材層、すなわち金属めっき層の出発材層を形成する工程を採用することもできる。
例えば、図16は、この変形例の複合部材400の全体構成を示す側面図である。複合部材400は、基材10上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の各々に挟まれた領域の少なくとも一部に、基材10上の金属めっき層の出発材層73を備えている。なお、複合部材400は、第1の実施形態の紫外光照射工程以前の各工程が施された後、第1の実施形態の配置工程とは異なる配置工程が採用される。
具体的には、複数の島状の(代表的にはパターンが形成された)、紫外光が照射された脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24が形成された後、基材10上の、各々の脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24に挟まれた領域の少なくとも一部に、金属めっき層の出発材層を配置する配置工程が行われる。その結果、脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24及び金属めっき層の出発材層を備えた複合部材400を製造することができる。なお、本実施形態の金属めっき層の出発材層73における出発材の一例は、公知の金属触媒ナノ粒子である。
その配置工程の後、脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24及び金属めっき層の出発材層73を、脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24が分解又は除去される温度以上(例えば、180℃以上、好ましくは250℃以上、更に好ましくは260℃以上)に加熱する、加熱工程が行われる。その結果、図17に示すように、基材10上に金属めっき層の出発材層73が配置された複合部材500を製造することができる。なお、この加熱工程によって、犠牲層としての脂肪族ポリカーボネート含有層24,24,24は、確度高く、換言すれば、実質的に残渣を残すことなく分解又は除去されることになる。
さらに、その後、公知の無電解めっき法によって金属層(例えば、銅(Cu)層)75を形成する金属層の形成工程が行われることにより、図18に示すように、複合部材600を製造することができる。
<その他の実施形態1>
また、第1の実施形態、又は第1の実施形態の変形例において示された基材10上に金属層74,75が配置された複合部材200において、金属層74,75を金属配線又は導電体層として活用することは、好適な一態様である。
例えば、図13は、採用し得る1つの実施形態としての複合部材300Aを構成する複合部材200の一部の平面図である。また、図14は、採用し得る1つの実施形態としての複合部材300Aの一部の側面図(a)及び一部の平面図(b)である。
図13(a)に示す、金属層74又は金属層75を用いた導電体層74aに示す紙面縦方向のみのメッシュ状の配線を備えた複合部材200と、図13(b)に示す、金属層74又は金属層75を用いた導電体層74bに示す紙面横方向のみのメッシュ状の配線を備えた複合部材200とが準備される。その後、図14(a)及び(b)に示すように、それら2つの複合部材200を電極として、誘電体層50を介して2つの複合部材200を重ね合わせる、金属層形成工程が行われる。その結果、誘電体層50を介して2つの複合部材200を重ね合わせた構造を備える複合部材300Aを製造することができる。なお、前述のメッシュ状の代わりにハニカム構造が採用されても良い。
また、代表的な導電体層74a,74bの幅は、約500nm〜約20μmである。これらの配線の幅は、第1の実施形態の少なくともナノ・インプリント法によって、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の、各々の該脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域(隙間)の間隔として実現し得る幅である。そのため、この実施形態によれば、従来採用されてきた真空プロセス又はフォトリソグラフィー法を用いたプロセスといった比較的長時間、及び/又は高価な設備を要するプロセスに代わって、環境負荷の小さい、低エネルギー化を実現するプロセスによって、複合部材300Aを製造することができることになる。
上述の非常に細い配線の幅を採用することは、たとえその配線自身に透明性が無くても、通常は人間の目には認識されない程度の細さを実現することになる。その結果、例えば複合部材300Aをいわゆる静電容量方式のタッチパネルとして利用した場合に、そのタッチパネルの導電体層として活用することが可能となる。
<その他の実施形態2>
なお、複合部材の一例として、図14及び図15に示すような静電容量方式のタッチパネルを示しているが、タッチパネルの検出方式は静電容量方式に限定されない。例えば、抵抗膜方式のタッチパネルの導電体層として、第1の実施形態の金属層74を活用することは、採用し得る好適な他の一態様である。
例えば、図15は、採用し得る1つの実施形態としての複合部材300Bの一部の平面図である。図15に示す複合部材300Bは、金属層74又は金属層75を用いた導電体層74cに示す紙面縦方向のみ配線を備えた複合部材200と、金属層74又は金属層75を用いた導電体層74dに示す紙面横方向のみを配線を備えた複合部材200とをある公知の距離を離して重ね合わせた構造を備える。なお、図15は平面視であるため、2つの複合部材200が、例えば公知のスペーサーを用いて、該距離を離して重なっていることは直接的には示されていないが当業者であれば理解し得る。
また、代表的な導電体層74c,74dの配線の幅は、約500nm〜約20μmである。これらの配線の幅は、第1の実施形態の少なくともナノ・インプリント法によって、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の、各々の該脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域(隙間)の間隔として実現し得る幅である。そのため、この実施形態によれば、従来採用されてきた真空プロセス又はフォトリソグラフィー法を用いたプロセスといった比較的長時間、及び/又は高価な設備を要するプロセスに代わって、環境負荷の小さい、低エネルギー化を実現するプロセスによって、複合部材300Bを製造することができることになる。
上述の非常に細い配線の幅を採用することは、たとえその配線自身に透明性が無くても、通常は人間の目には認識されない程度の細さを実現することになる。その結果、例えば複合部材300Bをいわゆる抵抗膜方式のタッチパネルとして利用した場合に、そのタッチパネルの導電体層として活用することが可能となる。
なお、第1の実施形態の複合部材100及び複合部材200は、タッチパネル以外のデバイス(例えば、有機ELデバイス、フレキシブルプリント配線版、又はフレキシブル圧電センサーシート)への適用も可能である。
従って、第1の実施形態の各工程を経た上で、図13乃至図15に示すような、複数の複合部材200,200を重ね合わせることにより、平面視において格子状の導電体層74a,74b,74c,74dとなるように形成する、配線形成工程を設けることは、タッチパネルに代表される各種のデバイスの製造に際して、環境負荷の低減、及び製造コストの低減を実現し得る。
<その他の実施形態3>
ところで、第1の実施形態においては、加熱処理のみによって該脂肪族ポリカーボネートを分解させているが、本実施形態においては、別の手段によって該脂肪族ポリカーボネートを実質的に分解又は除去することができることが確認されている。例えば、公知の紫外光照射装置(サムコ株式会社製、型式,UV−300H−E)を用いて、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光を照射しながら加熱処理を施した場合は、該脂肪族ポリカーボネートの分解又は除去がより促進されることになる。なお、該紫外光による処理の際に、その処理の雰囲気中にオゾン(O)が生成すること、あるいは、積極的に処理雰囲気中にオゾン(O)を導入することは許容される。
その結果、第1の実施形態の加熱温度よりも低温(例えば、120℃以上180℃未満、代表的には、120℃以上140℃以下)の加熱処理を施すことによって、該脂肪族ポリカーボネートが実質的に又はほぼ消失し得ることが、本発明者らの研究及び分析によって確認された。従って、本実施形態においては、金属インクから金属層を形成するために要する加熱処理の温度が、上述の該脂肪族ポリカーボネートが実質的に又はほぼ消失し得る温度と同等の又はより低い温度である場合は、該脂肪族ポリカーボネートが実質的に又はほぼ消失し得る温度にまで加熱するだけで、複合部材200を形成することができる。
<その他の実施形態4>
加えて、第1の実施形態のもう1つの変形例においては、加熱処理を伴わずに該脂肪族ポリカーボネートを分解させる他の手段があることを本発明者らは確認した。例えば、脂肪族ポリカーボネート含有層を、加熱処理を伴わずに、大気圧雰囲気において発生させたプラズマに曝露することによって該脂肪族ポリカーボネートを分解させることができる。この変形例においては、大気圧雰囲気において発生させたプラズマに曝露している間、加熱処理が行われないため、該プラズマ処理とは別に、金属インクから金属層を形成するために要する加熱処理の温度にまで加熱するだけで、複合部材200を形成することができる。
以上述べたとおり、上述の各実施形態の開示は、それらの実施形態の説明のために記載したものであって、本発明を限定するために記載したものではない。加えて、各実施形態の他の組み合わせを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
本発明は、各種の半導体素子を含む携帯端末、情報家電、センサー、その他の公知の電化製品、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)又はNEMS(Nano Electro Mechanical Systems)、及び医療機器等を含む電子デバイス分野等に広く適用され得る。
10 基材
10a 基材の表面
22 脂肪族ポリカーボネート含有層
22a 型M1の凸部によって押圧された領域
24 紫外光を照射された脂肪族ポリカーボネート含有層
72 金属インク
73 金属めっき層の出発材層
74,75 金属層
74a,74b,74c,74d 導電体層
80 紫外光照射装置
90 塗布装置
100,200,300A,300B,400,500,600 複合部材

Claims (17)

  1. 基材上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面が、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光に15分間曝露されたときに、純水と前記表面との接触角度が50°以上であり、
    各々の前記脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域の少なくとも一部に、前記基材上の金属インクを備える、
    複合部材。
  2. 基材上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面が、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光に15分間曝露されたときに、純水と前記表面との接触角度が50°以上であり、
    各々の前記脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域の少なくとも一部に、前記基材上の金属めっき層の出発材層を備える、
    複合部材。
  3. 前記表面が、前記紫外光に5分間曝露されたときに、純水と前記表面との接触角度が60°以上である、
    請求項1又は請求項2に記載の複合部材。
  4. 180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光を照射しながら、120℃以上180℃未満で加熱したときに、前記脂肪族ポリカーボネート含有層が実質的に分解又は除去される、
    請求項1又は請求項2に記載の複合部材。
  5. 180℃以上で加熱したときに、前記脂肪族ポリカーボネート含有層が実質的に分解又は除去される、
    請求項1又は請求項2に記載の複合部材。
  6. 各々の前記脂肪族ポリカーボネート含有層の間の最短距離が、500nm以上20μm以下である、
    請求項1又は請求項2に記載の複合部材。
  7. 前記金属インクが、金属配線用中間材である、
    請求項1に記載の複合部材。
  8. 複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層であって、前記脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面が、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光に15分間曝露されたときに、純水と前記表面との接触角度が50°以上である、
    脂肪族ポリカーボネート含有層。
  9. 前記表面が、前記紫外光に5分間曝露されたときに、純水と前記表面との接触角度が60°以上である、
    請求項8に記載の脂肪族ポリカーボネート含有層。
  10. 基材上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面、及び前記基材の少なくとも表面に対して、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光を照射する、紫外光照射工程と、
    前記紫外光照射工程の後、各々の前記脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域の少なくとも一部の前記基材上に、金属インクを配置する配置工程と、を含む、
    複合部材の製造方法。
  11. 基材上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面、及び前記基材の少なくとも表面に対して、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光を照射する、紫外光照射工程と、
    前記紫外光照射工程の後、各々の前記脂肪族ポリカーボネート含有層に挟まれた領域の少なくとも一部の前記基材上に、金属めっき層の出発材層を配置する配置工程と、を含む、
    複合部材の製造方法。
  12. 前記配置工程の後、前記脂肪族ポリカーボネート含有層及び前記金属インクを、前記脂肪族ポリカーボネート含有層が分解又は除去される温度以上であり、かつ前記金属インクから金属層が形成される温度以上に加熱する、加熱工程と、を含む、
    請求項10に記載の複合部材の製造方法。
  13. 前記配置工程の後、前記脂肪族ポリカーボネート含有層及び前記出発材層を、前記脂肪族ポリカーボネート含有層が分解又は除去される温度以上に加熱する加熱工程と、を含む、
    請求項11に記載の複合部材の製造方法。
  14. 前記加熱工程において、180nm以上370nm以下の波長を含む紫外光を照射しながら、前記脂肪族ポリカーボネート含有層が分解又は除去される温度以上に加熱する、
    請求項12又は請求項13に記載の複合部材の製造方法。
  15. 複数の島状の前記脂肪族ポリカーボネート含有層が、150℃以上300℃以下で加熱された状態で型押し加工を施した後、前記型押し加工が施された前記脂肪族ポリカーボネート含有層の全面をプラズマに曝露することによって形成される、
    請求項10乃至請求項14のいずれか1項に記載の複合部材の製造方法。
  16. 0.1MPa以上20MPa以下の範囲内の圧力で前記型押し加工を施す、
    請求項15に記載の複合部材の製造方法。
  17. 前記複合部材の製造方法によって製造された複数の複合部材を重ね合わせることにより、平面視においてメッシュ状又は格子状の導電体層となるように形成する、金属層形成工程をさらに含む、
    請求項10乃至請求項16のいずれか1項に記載の複合部材の製造方法。
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