TWI574284B - 附導電性圖案基材之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明,係有關於導電性圖案、附導電性圖案基材、附導電性圖案基材之製造方法、於表面具有導電性圖案之構造體、及該構造體之製造方法,更詳細而言,係有關於導電性圖案為由線寬幅未滿10μm之導電性細線所成的導電性圖案、附導電性圖案基材、附導電性圖案基材之製造方法、於表面具有導電性圖案之構造體、及該構造體之製造方法。
印刷法,係對於大面積化、連續生產(例如卷至卷(Roll to Roll))而言為合適,並有著能夠大幅度降低生產成本的優點,近年來,係進行有將此利用在電子零件等之製造中的嘗試。
在專利文獻1中,係揭示有下述之技術:亦即是,使用噴墨裝置來藉由金屬微粒子墨水而描繪電路圖案,並接著藉由熱或光線來對於該基板進行處理,而使在
前述電路圖案中所包含之聚合物或界面活性劑分解、揮發,而作成所期望之膜厚的導體圖案,再進而對於此進行電鍍處理。
又,在專利文獻2中,係記載有下述之技術:亦即是,係形成配線7μm之Pd電路,並對此進行加壓處理,之後,施加銅電鍍。
[專利文獻1]日本特開2002-134878號公報
[專利文獻2]日本特開2003-306792號公報
但是,在專利文獻1、2之技術中,係並無法充分地滿足前述(1)~(5)之要求。
(1)使構成導電性圖案之導電性細線的視覺辨認性降低。
例如,在將被設置有導電性圖案之基材作為顯示器用透明電極等來使用時,係對於使導電性細線的視覺辨認性降低一事有所要求。
(2)使導電性細線之電阻值降低以使導電性圖案之電阻值降低。
在為了使視覺辨認性降低等的目的而將線寬幅設為未滿10μm之導電性細線的情況時,為了使其發揮充分的導電性,係對於使電阻值降低一事有所要求。
(3)使基材和導電性圖案之接著性提升。
例如在實現可撓性之顯示器時,為了將導電性圖案安定地作保持,係對於使基材和導電性圖案之接著性提升一事有所要求。
(4)對於當將附有導電性圖案之基材作了彎折的情況時之電阻值的變動作抑制而進行可撓化。
(5)賦予耐熱耐濕性等之耐久性。
因此,本發明之課題,係在於提供一種能夠使導電性細線之視覺辨認性降低、並能夠使電阻值降低、且能夠使基材和導電性圖案之接著性提升、並且就算是在基材之彎折時也能夠抑制電阻值之變動、且更進而能更賦予耐熱耐濕性等之耐久性的導電性圖案、附導電性圖案基材、附導電性圖案基材之製造方法、於表面具有導電性圖案之構造體、及該構造體之製造方法。
又,本發明之其他課題,係可依據以下之記載而成為更加明瞭。
上述課題,係藉由以下之各發明而作了解
決。
1.一種導電性圖案,係為由線寬幅未滿10μm之導電性細線所成的圖案,其特徵為:前述細線之至少一部分係成為多層構造,該多層構造,係以第1層和第2層作為構成要素,該第1層,係包含有從導電性粒子、導電性填充物、導電性金屬線所選擇的1種或2種以上之導電材料,且膜厚未滿500nm,該第2層,其膜厚係為較前述第1層更厚,並以金屬作為主成分。
2.如前述1所記載之導電性圖案,其中,前述第1層和前述第2層之膜密度係為相異。
3.如前述1或2所記載之導電性圖案,其中,前述導電性細線之表面,其算數平均粗度Ra係為200nm以上未滿2000nm。
4.如前述1~3中之任一者所記載之導電性圖案,其中,前述第1層,係以銀或銅作為主成分,前述第2層,係以銅作為主成分。
5.如前述1~4中之任一者所記載之導電性圖案,其中,在前述第2層之與前述第1層相反側處,係更進而具備有第3層。
6.如前述5所記載之導電性圖案,其中,前述第3層,係由從金屬、金屬氧化物以及有機物中所選擇的至少1者所成。
7.一種導電性圖案,其特徵為:係由如前述1~6中之任一者所記載之導電性圖案、和以與前述導電
性圖案之端部之至少一部分相重疊的方式所形成的包含有導電材料之平塗圖案,而形成之。
8.一種附導電性圖案基材,其特徵為:係在進行了表面處理的基材上,設置有由線寬幅未滿10μm之導電性細線所成的圖案,前述細線之至少一部分係成為多層構造,該多層構造,係以第1層和第2層作為構成要素,該第1層,係包含有從導電性粒子、導電性填充物、導電性金屬線所選擇的1種或2種以上之導電材料,且膜厚未滿500nm,該第2層,其膜厚係為較前述第1層更厚,並以金屬作為主成分。
9.如前述8所記載之附導電性圖案基材,其中,前述表面處理,係為將前述基材之表面能提升之處理。
10.如前述8或9所記載之附導電性圖案基材,其中,前述表面處理,係為在前述基材之表面上形成樹脂層之處理。
11.如前述8~10中之任一者所記載之附導電性圖案基材,其中,係在對於兩面而進行了表面處理之前述基材的兩面上,設置有前述由線寬幅未滿10μm之導電性細線所成的圖案。
12.一種附導電性圖案基材之製造方法,係為製造如前述8~11中之任一者所記載的附導電性圖案基材之方法,其特徵為:係在前述第1層之形成工程中,包含有印刷製程,該印刷製程,係包含有在使用導電材料濃度
為未滿5%之墨水來形成了線段之後,對於墨水之乾燥製程進行控制,而在前述線段之線寬幅方向兩端處選擇性地堆積導電材料之製程。
13.如前述12所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,前述墨水之表面張力,係為未滿50mN/m,並且,該墨水之相對於前述基材之接觸角,係為10°~50°之範圍內。
14.如前述12或13所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,在前述印刷製程處的前述線段之形成中,係使用噴墨法。
15.如前述14所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,係使用噴墨法來對於前述基材而從複數之方向進行複數次的印刷,以形成前述線段。
16.如前述12~15中之任一者所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為前述墨水之乾燥製程,係使用從使印刷中之前述基材乾燥之製程、在印刷後進行加熱之製程、在印刷後進行送風之製程、以及在印刷後進行光照射之製程,此些之製程中所選擇的1或複數之組合。
17.如前述12~16中之任一者所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為在使前述導電材料選擇性地作了堆積之製程後的後續工程,係藉由從加熱處理、化學處理、光(照射)處理中所選擇的處理,來進行低電阻化。
18.如前述12~17中之任一者所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為前述第2層之形成工程,係包含有電化學性之製程。
19.如前述18所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,前述電化學性之製程,係為無電解電鍍以及電解電鍍之其中一者或者是兩者之組合。
20.如前述12~19中之任一者所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,係在前述第2層之上形成第3層。
21.如前述12~20中之任一者所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,前述第1層之形成工程,係在前述基材上賦予第1之前述線狀液體,並在使該第1線狀液體乾燥的過程中使該導電材料選擇性地堆積於緣部,而形成藉由包含有該導電材料之2根的線段所構成之第1平行線圖案,接著,在前述基材上,以與前述第1平行線圖案之形成區域相交叉的方式而賦予第2之前述線狀液體,並在使該第2線狀液體乾燥的過程中使該導電材料選擇性地堆積於緣部,而形成藉由包含有該導電材料之2根的線段所構成之第2平行線圖案,藉由此,來形成由使前述第1平行線圖案與前述第2平行線圖案在至少1個的交點處而相交之圖案所成的前述第1層。
22.如前述21所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,針對構成前述第2平行線圖案之前述2根的線段間之間隔,係以使在前述第1平行線圖案之形成
區域內的平均間隔A和在前述第1平行線圖案之形成區域外的平均間隔B會滿足下述式(1)的方式,來進行調整:0.9≦B/A≦1.1‧‧‧式(1)。
23.如前述22所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係將前述第1平行線圖案之形成區域內的表面能和前述第1平行線圖案之形成區域外的表面能之間之差,設為5mN/m以下。
24.如前述22所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係將塗布前述第1線狀液體中所包含的導電材料並使其乾燥之平塗面的表面能和前述第1平行線圖案之形成區域外的表面能之間之差,設為5mN/m以下。
25.如前述22所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係將在前述第1平行線圖案之形成區域內的前述第2線狀液體之接觸角和在前述第1平行線圖案之形成區域外的前述第2線狀液體之接觸角之間之差,設為10°以下。
26.如前述22所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係將在塗布前述第1線狀液體中所包含的導電材料並使其乾燥之平塗面處的前述第2線狀液體之接觸角和在前述第1平行線圖案之形成區域外的前述第2線狀液體之接觸角之
間之差,設為10°以下。
27.如前述22所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係將在前述第1平行線圖案之形成區域外的前述第2線狀液體中之溶劑中的沸點為最高之溶劑的接觸角,設為6°以下。
28.如前述22所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係使在前述第1平行線圖案之形成區域內的前述第2線狀液體之每單位長度之液體賦予量、和在前述第1平行線圖案之形成區域外的前述第2線狀液體之每單位長度之液體賦予量,此兩者互為相異。
29.如前述22所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係在形成了前述第1平行線圖案之後,於賦予前述第2線狀液體之前,將包含前述第1平行線圖案之形成區域內的區域作洗淨。
30.如前述29所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為前述洗淨,係進行從由加熱所致之洗淨、由電磁波所致之洗淨、由溶劑所致之洗淨、由氣體所致之洗淨以及由電漿所致之洗淨中所選擇的1種或2種以上之組合的洗淨。
31.如前述12~30中之任一者所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,係以與前述導電性圖案
之至少一部分相接觸的方式,而形成包含有集電線或導電材料之平塗圖案。
32.一種構造體,係為於表面上具備有導電性圖案之構造體,其特徵為:前述導電性圖案,係為由線寬幅未滿10μm之導電性細線所成的圖案,前述細線之至少一部分係成為多層構造,該多層構造,係以第1層和第2層作為構成要素,該第1層,係包含有從導電性粒子、導電性填充物、導電性金屬線所選擇的1種或2種以上之導電材料,且膜厚未滿500nm,該第2層,其膜厚係為較前述第1層更厚,並以金屬作為主成分。
33.一種構造體之製造方法,係為製造如前述32所記載之構造體之製造方法,其特徵為:係使用有在被作了表面處理之表面上而設置有導電性圖案之附導電性圖案基材,前述導電性圖案,係為由線寬幅未滿10μm之導電性細線所成的圖案,前述細線之至少一部分係成為多層構造,該多層構造,係以第1層和第2層作為構成要素,該第1層,係包含有從導電性粒子、導電性填充物、導電性金屬線所選擇的1種或2種以上之導電材料,且膜厚未滿500nm,該第2層,其膜厚係為較前述第1層更厚,並以金屬作為主成分,該構造體之製造方法,係在構造體表面上,貼合前述附導電性圖案基材,或者是從前述附導電性圖案基材而將導電性圖案部作轉印,來製造出於表面上具有導電性圖案之構造體。
若依據本發明,則係可提供一種能夠使導電性細線之視覺辨認性降低、並能夠使電阻值降低、且能夠使基材和導電性圖案之接著性提升、並且就算是在基材之彎折時也能夠抑制電阻值之變動、且更進而能更賦予耐熱耐濕性等之耐久性的導電性圖案、附導電性圖案基材、附導電性圖案基材之製造方法、於表面具有導電性圖案之構造體、及該構造體之製造方法。
1‧‧‧基材
2‧‧‧導電性細線
21‧‧‧第1層
22‧‧‧第2層
23‧‧‧第3層
3‧‧‧集電線
4‧‧‧配線
102‧‧‧第1線狀液體
103‧‧‧第1平行線圖案
131、132‧‧‧線段(細線)
104‧‧‧第2線狀液體
105‧‧‧第2平行線圖案
151、152‧‧‧線段(細線)
106‧‧‧圖案
207‧‧‧平塗圖案
208‧‧‧細線(導出電極)
[圖1]係為對於構成第1形態之導電性圖案的導電性細線之其中一例作展示之剖面圖。
[圖2]係為針對起因於對於第1層而設置第2層一事所導致的表面粗度之變化的其中一例作展示之圖。
[圖3]係為對於在由包含有導電材料之墨水所成的線段之線寬幅方向兩端處選擇性地堆積導電材料的原理作說明之圖。
[圖4]對於第1層之形成過程的其中一例作說明之說明圖。
[圖5]對於第1層之形成過程的其他例作說明之說明圖。
[圖6]對於第1層之形成過程的又一其他例作說明之說明圖。
[圖7]對於集電線之形成例作展示之圖。
[圖8]係為對於構成第2形態之導電性圖案的導電性細線之其他例作展示之剖面圖。
[圖9]係為對於在兩面上形成有導電性圖案的基材之其中一例作展示之圖。
[圖10]係為對於用以製造附導電性圖案基材之製造裝置的其中一例作展示之說明圖。
[圖11]係為對於第1層形成區域的基本構成作說明之概略平面圖。
[圖12]係為對於在第1層形成區域處之第1層之形成過程的其中一例作說明之圖。
[圖13]係為對於用以製造附導電性圖案基材之製造裝置的其他例作展示之說明圖。
[圖14]對於網格狀之功能性圖案的形成方法之其中一例作說明之說明圖。
[圖15]對於網格狀之功能性圖案的形成方法之其他例作說明之說明圖。
[圖16]對於網格狀之功能性圖案的形成方法之又一其他例作說明之說明圖。
[圖17]對於交叉部X之形成例作展示之重要部分擴大圖。
[圖18]係為網格狀之功能性圖案的光學顯微鏡照片。
[圖19]係為對於平均間隔A以及平均間隔B之測定
方法的其中一例作說明之圖。
[圖20]係為對於被形成在基材上之平行線圖案的其中一例作展示之部分擴大平面圖。
[圖21]係為對於在圖20中之(a)-(a)線剖面作說明的說明圖。
[圖22]係為對於從線狀液體而形成平行線圖案的模樣作概念性說明之立體剖面圖。
[圖23]對於形成導電性圖案之方法的其中一例作概念性說明之平面圖。
[圖24]對於導電性圖案之構成例作概念性說明之平面圖。
[圖25]對於導電性圖案之其他構成例作概念性說明之平面圖。
[圖26]對於將導電性圖案作分割的其中一例作概念性說明之平面圖。
[圖27]對於將導電性圖案作分割的其他例作概念性說明之平面圖。
[圖28]對於網格狀圖案與細線的連接形態之例作概念性說明之平面圖。
[圖29]係為對於被形成有導電性圖案的構造體之其中一例作展示之說明圖。
[圖30]係為對於使用附導電性圖案基材來在構造體表面上形成導電性圖案的方法之例作展示之說明圖。
[圖31]係為針對實施例作說明之圖。
[圖32]係為針對實施例作說明之圖。
[圖33]係為針對實施例之試驗裝置作說明之圖。
以下,參考圖面來針對用以實施本發明之形態作說明。
圖1,係為對於構成第1形態之導電性圖案的導電性細線之其中一例作展示之剖面圖。
在圖1中,1係為基材,2係為構成導電性圖案的導電性細線。
導電性細線2之線寬幅,係被設為未滿10μm。
導電性細線2,係具有多層構造,在圖示之例中,作為該多層構造之構成要素,係具備有第1層21和第2層22。
第1層21,係包含有由導電性粒子、導電性填充物、導電性金屬線所選擇之導電材料,膜厚係被設為未滿500nm。
第2層22,其膜厚係較第1層21更厚,並以金屬作為主成分。
由具備有上述特定之多層構造之導電性細線所成的導電性圖案,係能夠得到下述之效果:亦即是,係能夠使導電性細線之視覺辨認性降低、並能夠使電阻值降低、且能夠使基材和導電性圖案之接著性提升、並且就算
是在基材之彎折時也能夠抑制電阻值之變動、且更進而能更賦予耐熱耐濕性等之耐久性。因此,例如,係具備有對於作為被設置在可撓性之基材上的透明電極膜等之用途而言為合適的優良特性。
導電性細線2之線寬幅,係被設為線寬幅未滿10μm,較理想係被設為3~8μm之範圍。若是線寬幅為3~8μm之範圍,則係能夠更適當地防止導電性細線2之斷線,且亦能夠適當地使視覺辨認性降低。若是將線寬幅設為3μm以上之範圍並且為未滿7μm乃至於未滿5μm,則亦為理想。針對用以賦予此種細的線寬幅之理想方法,係於後作詳細敘述。
在導電性細線2之第1層21中所含有的導電性材料,係只要身為從導電性粒子、導電性填充物、導電性金屬線中所選擇的1種或者是2種以上之組合即可,而並未特別作限定,但是,例如,係可適當例示有例如粒子直徑為未滿100nm之金屬奈米粒子(例如,銀奈米粒子、銅奈米粒子等)或銀粉、銅粉等之導電性填充物或者是銀奈米金屬線、銅奈米金屬線等之導電性奈米金屬線等。又,亦可使用導電性碳材料(例如,石墨、碳奈米管、石墨烯等)。
第1層21,特別理想為以銀、銅作為主成分,相反的,若是採用鈀或鉑,則由於係會另外需要進行還原工程等而導致工程數量增加,因此並不理想。
第1層21之膜厚,只要是未滿500nm,則係
並未特別作限定,但是,係以身為30nm~300nm之範圍為更理想。
在導電性細線2之第2層22中作為主成分所含有的金屬,雖並未特別作限定,但是,係可合適例示有從銀、銅、鎳等所選擇的1種或2種以上之組合。特別是,較理想,第2層係以銅作為主成分。
第2層22之膜厚,只要是較第1層之膜厚更厚,則係並未特別作限定,但是,係以身為600nm~5μm之範圍為理想。另外,第2層22之膜厚,係為從第1層之表面起所測定的厚度。
第1層21和第2層22之膜厚比例,係以第2層22之膜厚會成為第1層21之膜厚的5倍以上為理想,又以會成為10倍以上為更理想。
第1層21之膜密度和第2層22之膜密度,係以互為相異為理想。
特別是,較理想,相較於第1層21之膜密度,第2層22之膜密度係為更高,此時,特別理想,膜密度差係為1g/cm3以上。
例如,較理想,係將第1層21之膜密度設為5g/cm3~8g/cm3之範圍,並將第2層22之膜密度設為6g/cm3~9g/cm3之範圍。最為理想,係在此些之範圍內而形成有上述之膜密度差。
膜密度,係可使用X線反射率法來作測定。
構成導電性圖案之導電性細線2之表面,較
理想,其表面粗度係為大,例如,以算術平均粗度Ra而言,係以身為200nm以上未滿2000nm為理想,又以身為300nm~1200nm之範圍為更理想。算數平均粗度Ra,係可使用高亮度非接觸3維表面形狀粗度計WYKO NT9100來作測定。藉由此,係可得到能夠使導電性細線2之視覺辨認性更加降低的效果。
例如,從使導電性細線之視覺辨認性更加降低的觀點來看,較理想,相對於第1層21之表面粗度,形成第2層22後的表面粗度係變得更大。
圖2,係為針對起因於對於第1層21而設置第2層22一事所導致的表面粗度之變化的其中一例作展示之圖。圖2(a),係為尚未被設置有第2層22之第1層21表面的電子顯微鏡照片,圖2(b),係為對於第1層21而設置了第2層22之後的導電性細線2表面之電子顯微鏡照片。
如同圖示一般,藉由對於第1層21而設置第2層22一事,在表面上係被形成有凹凸,而能夠使表面粗度增大。
基材1係並未特別作限定,而可將塑膠、玻璃、金屬(例如,銅、鎳、鋁、鐵等,或者是合金)、陶瓷等作單獨使用或者是作貼合使用。特別是從可撓性化等之觀點來看,係以塑膠為理想,其中,又以聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸、聚酯、聚醯胺等為合適。特別是,係以聚對苯二甲酸乙二酯(又稱PET)、聚對苯二甲酸丙二酯(又
稱PBT)等之聚丙烯為合適。
基材1之被形成有導電性細線2的表面,係可為平滑,亦可為粗面。
當粗面的情況時,最大高度Ry,係以未滿5mm為理想,又以身為0.3mm~2mm之範圍為更理想。最大高度Ry,係可使用高亮度非接觸3維表面形狀粗度計WYKO NT9100來作測定。
粗面之具體性的表面狀態,雖並未特別作限定,但是,特別是以使用規則性地具有週期而反覆出現凹凸的形狀、連續出現有圓錐狀柱構造之形狀等的具備光學性地對於特定波長而控制其之反射、吸收的功能性之粗面基材為理想。若是在此種基材上形成本發明之導電性圖案,則係能夠一併具有導電功能和光學功能,而為理想。
基材1,係以預先被進行有表面處理為理想。作為表面處理,例如,係可理想例示出溶劑洗淨、界面活性劑水溶液洗淨、UV臭氧洗淨、電漿處理、樹脂層形成等。
當作為表面處理而進行樹脂層形成的情況時,係以使用使羥基、羧基或其之鹽、磺酸基或其之鹽、聚氧乙烯基等被作了置換的樹脂為理想,而可合適使用丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚胺基甲酸樹脂等。
樹脂之重量平均分子量,係以身為5000以上500000以下為理想。又,樹脂,係亦可具備有交聯構造。
樹脂層之厚度,係以身為50nm~5μm之範圍為理想。
形成樹脂層之方法,雖並未特別限定,但是,係以藉由印刷法、噴墨法、浸漬法等來形成為理想。
前述表面處理,較理想,係為將基材1之表面能提升之處理。較理想,係藉由表面處理,而將基材1之表面能增大至5mN/m以上。
又,作為表面處理之結果,較理想,係將基材1之表面能增大至50mN/m以上。特別是,係以將基材1之表面能設定為50mN/m以上未滿70mN/m之範圍為理想。
表面處理,係可對於基材1全體而進行,亦可針對包含被形成有導電性細線之區域的部分而部分性地進行。
又,例如,當將被形成在基材1上之導電性圖案部如同後述一般地而轉印至構造體等處來使用的情況時,較理想,係對於基材1和導電性圖案部之間賦予適度的剝離性(以下,亦稱作易剝離性),此時,作為對於基材1賦予易剝離性之處理,較理想,係設置矽酮樹脂層,並在其之上層處作為本發明之表面處理而設置樹脂層等。於此情況之矽酮樹脂層,係以身為膜厚10nm~10μm之範圍為理想,而可使用溶劑型、無溶劑型、乳膠型等之矽酮樹脂。
接著,針對用以製造在基材1上設置有上述
所說明的導電性圖案之附導電性圖案基材的製造方法作說明。
在基材1上,係能夠預先施加上述之表面處理。
當在基材1上形成第1層21時,例如係以使用印刷製程為理想。印刷製程,只要是身為將導電材料作為墨水而賦予至基材1上者,則並未特別作限定。
作為特別理想之形態,印刷製程,較理想,係包含有在使用導電材料濃度為未滿5%之墨水來形成了線段之後,對於墨水之乾燥製程進行控制,而在線段之線寬幅方向兩端處選擇性地堆積導電材料之製程,針對此點,係於以下詳細作說明。
圖3,係為對於在由包含有導電材料之墨水所成的線段之線寬幅方向兩端處選擇性地堆積導電材料的原理作說明之圖。
於在基材1上而使由包含導電材料之液體所成之線段(以下,亦有稱作線狀液體的情況)20乾燥之過程中,由於會有相較於線狀液體20之中央部而緣部處之乾燥速度會變得更快的傾向(圖3(a)),因此,在線狀液體20之緣部處,導電材料之局部性的堆積係會被促進(圖3(b))。起因於此,會產生線狀液體20之接觸線(緣部)的固定化,伴隨著後續之乾燥所導致的線狀液體20之基材面方向的收縮係被抑制。藉由此效果,線狀液體20中之液體,係會以對於在緣部處之起因於乾燥
而失去的液體作補充的方式,而形成從中央部起朝向緣部的對流(圖3(c))。藉由此對流,線狀液體20中之導電材料係被運送至線寬幅方向兩端處,而促進更進一步的堆積。藉由如此這般所堆積的導電材料,第1層21係被形成(圖3(d))。
藉由導電材料之選擇性的堆積所產生之第1層21,由於線寬幅係會相較於一開始的線段而大幅度的縮細,因此係能夠更合適地實現導電性圖案之細線化。
在印刷製程中所使用之墨水,其導電材料濃度係為未滿5%,又以未滿1%為理想。
墨水,係可作為導電材料之溶媒乃至於分散媒,而使用水和有機溶劑等之1種或2種以上之組合,但是,係以身為含有水之水性墨水為理想。又,在墨水中含有介面活性劑一事,亦為理想。
有機溶劑,雖並未特別限定,但是,例如係可例示有:1,2-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、丙二醇等之醇類;二乙二醇一甲基醚、二乙二醇一乙基醚、二乙二醇一丁基醚、三乙二醇一甲基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚等之醚類等。
作為介面活性劑,係並未特別限定,但是,係可使用矽系界面活性劑等。所謂矽系界面活性劑,係為使聚二甲基系氧烷酸之側鍵或末端作了聚醚變性者,例如,在市面上,係販賣有信越化學工業製之KF-351A、KF-642或BYK公司製之BYK347、BYK348等。
墨水之表面張力,係以未滿50mN/m為理想,又以身為未滿40mN/m為更理想。又,墨水之相對於基材1的接觸角,係以身為10°~50°為理想。表面張力,係可藉由溶劑、界面活性劑等來作控制。針對接觸角之調整,亦可進行同樣的控制,但是,係亦可藉由基材1之表面能設定來進行控制。
當使用墨水而在基材1上形成線段時,例如係特別以使用噴墨法為理想。噴墨頭之墨水液滴吐出機構,係可合適例示有熱方式、壓電方式、連續方式等。藉由噴墨法而從噴墨頭之1個噴嘴來在1次之液滴吐出中所吐出的液滴量,較理想係為1pl~200pl之範圍,更理想係為1pl~100pl之範圍。
在使用噴墨法的情況中,若是對於基材而從複數之方向進行複數次的印刷,則亦為理想。針對此形態,參考圖4、圖5以及圖6之各例來作說明。
圖4,係為對於第1層21之形成過程的其中一例作說明之說明圖。
如同圖4(a)中所示一般,首先,沿著基材1之長邊方向而使噴墨頭作複數次之掃描,並沿著該長邊方向而形成條帶狀之第1層,接著,對於此形成區域而更進而如同圖4(b)中所示一般,沿著基材1之短邊方向而使噴墨頭作複數次之掃描,並沿著該短邊方向而形成條帶狀之第1層。如此這般,係能夠形成使長邊方向之條帶和短邊方向之條帶相互作了交叉的格子狀之第1層。
圖5,係為對於第1層21之形成過程的其他例作說明之說明圖。
如同圖5(a)中所示一般,首先,沿著從基材1之長邊方向起而以特定之角度(於此係為45°)作了傾斜的方向來使噴墨頭作複數次之掃描,並沿著該方向而形成條帶狀之第1層,接著,對於此形成區域而更進而如同圖5(b)中所示一般,沿著從基材1之長邊方向起而以其他之特定之角度(於此係為-45°)作了傾斜的方向來使噴墨頭作複數次之掃描,並沿著該方向而形成條帶狀之第1層。如此這般,係能夠形成由從基材1之長邊方向而作了傾斜的斜線所致之格子狀之第1層。
圖6,係為對於第1層21之形成過程的又一其他例作說明之說明圖。
於此例中,係與圖4之例相同的,為沿著基材1之長邊方向而使噴墨頭作複數次之掃描並形成第1層(圖6(a)),並進而沿著短邊方向而使噴墨頭作複數次之掃描並形成第1層(圖6(b))者,但是,係藉由對於從噴墨頭而來的墨水所進行之射出控制,而形成由波狀之線所成的格子狀之第1層。
例如,當將被形成有導電性圖案之基材1與其他之構件相互重疊並形成裝置的情況等時,會有在導電性圖案和被設置於其他構件處之圖案之間而產生干涉紋的情形,但是,藉由例如圖5之例一般地使圖案從基材之長邊方向(或者是短邊方向)而傾斜、或者是例如圖6之例
一般地使構成圖案之線波狀線化,係能夠得到可適當地防止干涉紋之發生的效果。
被賦予至基材1上之墨水之乾燥製程,係並未特別作限定,但是,例如,較理想,係使用從使印刷中之基材1乾燥之製程、在印刷後進行加熱之製程、在印刷後進行送風之製程、以及在印刷後進行光照射之製程,此些之製程中所選擇的1或複數之組合。
特別是,係以使印刷中之基材1乾燥為理想,例如,係以使基材1之溫度成為40℃~80℃的方式來進行加熱為理想。當實行在印刷後再進行加熱之製程的情況時,亦係以將基材1加熱至該溫度範圍為理想。
印刷後之乾燥製程,係以在一結束印刷後立即進行為理想。
在光照射中所使用之光,只要是能夠促進墨水之乾燥者,則係並未特別作限定,但是,係可合適例示有紅外線等。
作為在將導電材料選擇性地作堆積的製程後之後續處理,若是施加第1層21之低電阻化處理,則亦為理想。藉由對於第1層21施加例如從加熱處理、化學處理、光照射處理中所選擇之處理,係能夠謀求低電阻化。
加熱處理之溫度,係並未特別作限定,但是,係可使用80℃~300℃之範圍的溫度。當基材1為薄膜的情況時,係以適用80℃~180℃之範圍的溫度為理
想。
作為化學處理,例如,係可合適例示有將導電材料中之有機物等除去的處理,亦可使用以酸性或鹼性之洗淨水溶液來進行洗淨之方法、以溶劑或溶劑水溶液來進行洗淨之方法等。
在光照射處理中,例如,係可使用閃光燒結(Flash sintering)、IR照射。
係可對於第1層21而施加將以上所說明了的處理之1者或複數作了組合的低電阻化處理。
此種低電阻化處理,係亦可在印刷中進行。例如,當藉由噴墨法而以複數次之掃描來完成圖案的情況時,係可在其之途中階段處,而1次性地或者是分成複數次地來在途中加入低電阻化處理。特別是,當如同上述一般地對於基材而從複數之方向來進行複數次之印刷的情況時,在途中加入低電阻化處理一事係為理想。
當形成第2層22時,係以使用電化學性製程為理想。作為電化學性之製程,較理想,係使用無電解電鍍以及電解電鍍之其中一者或者是兩者之組合。
所謂電解電鍍法,係指使用溶解有欲使其作為電鍍而析出之金屬離子的溶液並在具有電導性的物體上藉由電解來使金屬析出的方法。於此,作為具有電導性之物體,係可利用第1層21,來形成第2層22。
所謂無電解電鍍法,係指使用溶解有欲使其作為電鍍而析出之金屬離子的溶液並在觸媒上藉由化學反
應來使金屬析出的方法。於此,作為觸媒,係可利用第1層21,來形成第2層22。
若是以被與導電性圖案之至少一部分作連接的方式來形成有集電線(以下,係有稱作導出電極或導出配線的情形),則亦為理想。
圖7,係為對於集電線之形成例作展示之圖。
在此例中,於基板1上,係設置有4個的導電性圖案50。
集電線3,係以包圍各個的導電性圖案50的方式而被設置在基板1上,並被與構成該導電性圖案50之導電性細線2的其中一部分作連接。
集電線3,係更進而被與配線4作連接,該配線4,係一直延伸設置至基板1之端部處。
集電線3之線寬幅,係較構成導電性圖案50之導電性細線2的線寬幅更粗,較理想係可設為15μm以上,更理想係可設為50μm以上,最理想係可設為100μm以上。線寬幅之上限,係並未特別作限定,但是,係以未滿5mm為理想。在集電線3處,與構成導電性圖案50之導電性細線2直接作結合的部分之線寬幅,較理想係為15μm以上未滿100μm。
在上述之例中,雖係針對集電線3為沿著作為全體而呈現方形狀的導電性圖案50之4邊來作設置的例子而作了展示,但是,例如若是沿著相對向之2邊而作設置,或是沿著1邊而作設置,亦為理想。又,係並非絕
對需要沿著邊來作設置,只要至少與構成導電性圖案50之導電性細線2的其中一部分作連接即可。
當將導電性細線2之第2層22藉由電化學性製程來形成時,較理想,係將集電線3,在形成第2層22之前,先以會與第1層21之至少一部分作連接的方式來預先形成之。此時,集電線3,係可在第1層21之形成前而先形成,亦可在第1層21之形成後再形成。由於係成為能夠經由集電線3來安定地對於第1層21作通電,因此,係成為能夠安定地進行由電化學性製程、特別是由電解電鍍所致之第2層22的形成。
又,集電線3,在已完成的製品中,亦能夠確保有對於導電性圖案50之安定的通電。
圖8,係為對於構成第2形態之導電性圖案的導電性細線之其他例作展示之剖面圖。
在第2形態中,導電性細線2,作為構成其之至少一部分的多層構造之構成要素,係除了上述之第1層21、第2層22以外,更進而在第2層22之與第1層21相反側處具備有第3層23。
第3層23之材質,係並未特別作限定,但是,較理想,係包含有從金屬、金屬氧化物以及有機物中所選擇的至少1者。
當作為第3層23而使用金屬層的情況時,係可合適例示有包含鎳或鉻之金屬層,具體而言,係以鎳單獨層、鉻單獨層以及鎳、鉻之混合層等為合適。
作為金屬氧化物,係可合適使用銅、銀、鎳、鉻、鐵、錫等之氧化物。又,亦可使用矽之氧化物。
金屬氧化物,係可為單獨之金屬氧化物所成之層,亦可為複數之金屬氧化物所成之層。特別是以包含有銅之氧化物的層為理想。
關於作為第3層23而形成金屬氧化物層之方法,係可列舉出蒸鍍法、濺鍍法、以及對於第2層之金屬層的表面進行氧化處理而形成金屬氧化物層之方法。
第3層23,係亦可為藉由將金屬氧化層之皮膜直接作塗布等所形成的氧化皮膜。
特別理想之製程,係為在對於第1層之包含導電材料之層進行供電並藉由電解電鍍法而形成第2層之方法,更進而接續於第2層之形成而以連續性之製程來將第3層藉由電解電鍍法來形成之製程。
在製造第2形態之導電性圖案時,導電性細線2之第1層21以及第2層22之形成,係可使用作為在第1形態中之導電性圖案的製造方法所說明了的方法,並可藉由在第2層22之上形成第3層23,而製造出第2形態之導電性圖案。
形成第3層23之方法,係並未特別作限定,但是,係以使用電化學性製程為理想。
當第3層23為藉由耐腐蝕性金屬等之金屬所構成的情況時,作為電化學性之製程,較理想,係使用無電解電鍍以及電解電鍍之其中一者或者是兩者之組合。
又,當第3層為藉由有機膜等所構成的情況時,較理想,係使用從電著法、電解聚合法等所選擇之方法。此時,係可作為電極而利用第1層21、第2層22,來形成第3層23。
在以上之說明中,雖係針對在基材1之單面上形成導電性圖案的例子作了展示,但是本發明係並不被限定於此。
若是在基材1之兩面上被形成有以上所說明了的導電性圖案,則亦為理想。
基材1之兩面,較理想,係在導電性圖案的形成之前,先預先被施加有上述之表面處理。表面處理,係可在基材1之表面以及背面而施加同一之表面處理,亦可施加相異之表面處理。
在基材1之表面和背面處所分別設置之導電性圖案,係可為相同,亦可為相異。又,在表面和背面處,導電性細線2之第1層21、第2層22的構成,係可為相同,亦可為相異。若是身為第2形態之導電性圖案,則關於第3層23之構成,亦同樣的,在表面和背面處,係可為相同,亦可為相異。亦可在其中一面上形成第1形態之導電性圖案,並在另外一面上形成第2形態之導電性圖案。
圖9,係為對於在兩面上形成有導電性圖案的基材1之其中一例作展示之圖,圖9(a)係對於表面作平面性觀察,圖9(b)係對於背面作平面性觀察。
如圖9(a)中所示一般,在基材1之表面上,係被設置有複數之導電性圖案50。此些之導電性圖案50,係為由藉由從基材1之長邊方向而作了傾斜的斜線所構成的導電性細線2而形成之格子狀圖案。
被設置在表面上之此些之導電性圖案50,作為全體係呈現方形狀(短籤狀),其長邊係沿著基材1之短邊方向而被作配置。
又,在此些之導電性圖案50處,係以在4邊而包圍該導電性圖案50的方式而被設置有集電線3。
另一方面,如圖9(b)中所示一般,在基材1之背面上,係被設置有複數之導電性圖案50。此些之導電性圖案50,係為由藉由從基材1之長邊方向而作了傾斜的斜線所構成的導電性細線2而形成之格子狀圖案。
被設置在背面上之此些之導電性圖案50,作為全體係呈現方形狀(短籤狀),其長邊係沿著基材1之長邊方向而被作配置。
又,在此些之導電性圖案50處,係以在4邊而包圍該導電性圖案50的方式而被設置有集電線3。
被設置在表面上並朝向基材1之短邊方向而延伸的短籤狀之導電性圖案50、和被設置在背面上並朝向基材1之長邊方向而延伸的短籤狀之導電性圖案50,係包夾著基材1而立體性地相互交叉,並被配置為格子狀。此種圖案,例如係可在由薄膜所成之1枚基材上,作為在靜電電容式觸控感測器中的X、Y圖案而合適地作使
用。係可將表面之導電性圖案50和背面之導電性圖案50中的其中一方作為X圖案,並將另外一方作為Y圖案。
接著,列舉出用以製造附導電性圖案基材之製造裝置的例子,而針對本發明作更詳細之說明。
圖10,係為對於用以製造附導電性圖案基材之製造裝置的其中一例作展示之說明圖。
圖示之製造裝置,係構成為藉由卷至卷方式來在基材上形成導電性圖案。
5,係為捲繞有基材之捲繞體,6,係為第1層形成區域,7,係為支持輥,8,係為乾燥區域,9,係為低電阻化區域,10,係為第2層形成區域,11,係為第3層形成區域,12,係為捲繞有被形成了圖案後之基材的捲繞體。
從捲繞體5而被送出之帶狀之基材1,於直到被捲取於捲繞體12上為止的搬送過程中,係成為在基材1上而被形成有導電性圖案。在以下之說明中,係有將從捲繞體5而朝向捲繞體12之方向稱作搬送方向的情況。
從捲繞體5而被送出之帶狀的基材1,係被搬送至用以形成第1層21的第1層形成區域6處。
圖11,係為對於第1層形成區域6的基本構成作說明之概略平面圖。
如圖11中所示一般,在此例中,於第1層形成區域6處,係設置有用以形成第1層21之噴頭陣列61,並且亦一併設置有用以描繪導出配線3的噴墨頭
62。噴頭陣列61,係可將複數之噴墨頭配置成陣列狀來構成之。
於第1層形成區域6處,首先,係藉由用以描繪導出配線的噴墨頭62,來在基材1上形成導出配線3。
被形成有導出配線3之基材1的區域,係一直被搬送至乾燥區域8處,並於此處被進行乾燥處理。
之後,基材1之該區域,係被朝向前往捲繞體5之方向而作一定之量的逆搬送,而再度被供給至第1層形成區域6處。
之後,藉由被設置在第1層形成區域6處之用以形成第1層21的噴頭陣列61,在基材1上係被形成第1層21。
圖12,係為對於在第1層形成區域6處之第1層21之形成過程的其中一例作說明之圖。
如同圖12(a)中所示一般,在形成過程中之第1印刷工程處,係一面於搬送方向上搬送基材1,一面使噴頭陣列61在與搬送方向相正交之方向(圖中之朝向右方之方向)上作掃描。如此這般,藉由使基材1和噴頭陣列61同時移動,係能夠相對於基材1而使噴頭陣列61在傾斜方向上作相對移動。在此相對移動之過程中,藉由從噴頭陣列61而將包含有導電材料之墨水射出至基材1上,係能夠描繪出相對於基材1之搬送方向而以特定之角度來作了傾斜的線段。例如,藉由使基材1之搬送速度和
噴頭陣列61之掃描速度成為相同,係能夠描繪出以45°來作了傾斜的線段。傾斜角,係可藉由對於噴頭陣列61之掃描速度及/或基材1之搬送速度進行調整,來設為任意之值。
接著,被形成有線段之基材1的區域,係一直被搬送至乾燥區域8處,並於此處被進行乾燥處理。藉由對於此乾燥製程作控制,係能夠在線段之線寬幅方向兩端處選擇性地堆積導電材料。
之後,基材1之該區域,係被朝向前往捲繞體5之方向而作一定之量的逆搬送,而被供給至第1層形成區域6處之第2印刷工程中。
如同圖12(b)中所示一般,在第2印刷工程處,係一面於搬送方向上搬送基材1,一面使噴頭陣列61在與搬送方向相正交之方向且為與第1印刷工程中之掃描方向相反的方向(圖中之朝向左方之方向)上作掃描。在此相對移動之過程中,藉由從噴頭陣列61而將包含有導電材料之墨水射出至基材1上,係能夠描繪出相對於基材1之搬送方向而朝向與第1印刷工程相反之方向來以特定之角度而作了傾斜的線段。例如,藉由使基材1之搬送速度和噴頭陣列61之掃描速度成為相同,係能夠描繪出以-45°來作了傾斜的線段。若是設為此種構成,則如同圖示一般,係亦能夠使在第1印刷工程中所形成的線段(傾斜角45°)和在第2印刷工程中所形成的線段(傾斜角-45°)以直角而相交。
接著,被形成有線段之基材1的區域,係一直被搬送至乾燥區域8處,並於此處被進行乾燥處理。藉由對於此乾燥製程作控制,針對在第2印刷工程中所形成之線段,係亦能夠在線段之線寬幅方向兩端處選擇性地堆積導電材料。
如此這般,係能夠形成由斜線所成之格子狀的第1層21。
被形成有第1層21之基材1的區域,係被搬送至低電阻化區域9處。
在此例中,於低電阻化區域9處,係設置有烤箱,藉由以該烤箱來加熱基材1,而施加第1層21之低電阻化處理。
被施加了低電阻化處理之基材1的區域,係被搬送至第2層形成區域10處。
在此例中,於第2層形成區域10處,係設置有用以形成第2層22之電解電鍍裝置。
電解電鍍裝置,例如,係形成將基材1架掛在複數之搬送輥上的搬送系,並將此些之搬送輥中的1個或2個以上作為外部電極,而浸漬在電鍍槽內之電鍍液(亦稱作電鍍浴、電解液等)中,而構成之。在電鍍液中,係設置有對極。
藉由電解電鍍裝置,來從外部電極而經由導出配線3來對於第1層21進行供電,並在電鍍液中進行電解電鍍,而可形成第2層22。
在第2層形成區域10處,較理想,係設置有將電解電鍍結束後之基材1的區域藉由水等之洗淨液來洗淨的洗淨機和使洗淨液乾燥之乾燥機等。
在此例中,被形成有第2層22之基材1的區域,係更進而被搬送至第3層形成區域11處。
於第3層形成區域11處,係設置有用以形成第3層23之電解電鍍裝置。在該電解電鍍裝置之基本構成中,係可援用在第2層形成區域10處所作了說明的構成。如同此例一般,特別理想之製程,係為使用對於第1層之包含導電材料之層進行供電並藉由電解電鍍法而形成第2層,再更進而接續於第2層之形成而以連續性之製程來將第3層藉由電解電鍍法來形成之製程。
在第3層形成區域11處,亦同樣的,較理想,係設置有將電解電鍍結束後之基材1的區域藉由水等之洗淨液來洗淨的洗淨機和使洗淨液乾燥之乾燥機等。
如同上述一般,係能夠在基材1上形成導電性圖案。被形成有導電性圖案之基材1的區域,係可構成為依序被捲繞於捲繞體12上。
圖13,係為對於用以製造附導電性圖案基材之製造裝置的其他例作展示之說明圖。圖中,與圖10相同的元件符號,係可設為相同之構成,並可援用在圖10中所進行之說明。
在此例中所示之製造裝置,係能夠合適地使用來在基材之兩面上形成導電性圖案。
首先,在上游側生產線A處,於從捲繞體13而被送出之帶狀的基材1之其中一面(表面)上,係與圖10之例相同的,藉由第1層形成區域6、乾燥區域8處之處理,而被形成有第1層21。
在其中一面(表面)上被形成有第1層21之基材1,係被捲繞於捲繞體14上。
在結束了捲繞時,將捲繞體14置換為捲繞體13,並且以使表、背面會成為相反的方式來作設置,此次,係再度藉由第1層形成區域6、乾燥區域8之處理,來在基材1之另外一面(背面)上形成第1層21。
如此這般,將在基材1之兩面上被形成有第1層21之基材1,逐漸捲繞於捲繞體14上。
接著,捲繞體14,係作為捲繞體15而被設置在下游側生產線B處。
在下游側生產線B處,係對於從捲繞體15而被送出之帶狀的基材1,而與圖10之例相同的,藉由低電阻化區域9、第2層形成區域10以及第3層形成區域11處之處理,而進行有第1層之低電阻化、第2層22之形成以及第3層23之形成,之後,結束了各處理之基材1,係被捲繞在捲繞體16上。
下游生產線B之各處理,由於係分別易於對基材1之兩面而同時作適用,因此,係易於構成為將在下游生產線B處之卷至卷製程以1次的通過來結束。
接著,針對用以使在藉由讓平行線圖案相互
交叉所構成的圖案(亦稱作網格狀或格子狀之圖案)中之細線的直線性提高之調整作說明。
設為網格狀之導電性圖案一事,對於實現在保持有低視覺辨認性的狀態下而於基材上使導電材料分布一事而言,係為有利。
特別是,構成如同上述一般所形成的平行線圖案之線段,由於係能夠實現數μm之線寬幅,因此,藉由該微細之線寬幅,網格狀之導電性圖案,就算是導電材料自身並非為透明,也不會被人類的眼睛所辨識出來,而看起來就如同透明一般。
導電材料之細線圖案的形狀,係可依據裝置來作設定。作為裝置之其中一例,被使用在觸控面板中之觸控感測器,係為了檢測出由手指等所指示的位置,而使用有透明之面電極。
網格狀之導電性圖案,係可合適適用在觸控面板等之透明的面電極等中。從構成面電極等的觀點來看,藉由形成方向互為相異之複數的平行線圖案來構成網格狀一事,在增加導電路徑的觀點上而言,係為非常有效。
作為形成此種網格狀之導電性圖案的形成方法,係可列舉出圖14中所示之方法。
首先,如同圖14(a)中所示一般,在基材1上,將線狀液體102塗布為網格狀。亦即是,係以會在交叉部X處而相互交叉的方式,來塗布線狀液體102。
接著,藉由使線狀液體102乾燥,如同圖14(b)中所示一般,係能夠形成由平行線圖案103所成的網格狀圖案。
此時,在線狀液體102中所包含之導電材料係堆積在緣部處,其結果,在方向相異之平行線所相交的交叉部X處,線段131、132係成為被截斷。
作為防止在交叉部X處之線段131、132的截斷之方法,係可列舉出圖15中所示之方法。
在此例中,係於圖14所說明之方法中,如同圖15(a)中所示一般地,將藉由線狀液體102所形成的交點之部分的墨水量,設定為較其他之部分而更大。
若依據此方法,則如同圖15(b)中所示一般,在由平行線圖案103所成的網格狀圖案中,係能夠防止在交叉部X處的線段131、132之截斷。
此時,由於對於交叉部X的墨水量係有所增加,因此,如同圖15(b)中所示一般,交叉部X,係成為具備有較線段131、132之間隔而更大之直徑的環狀。
此種環狀之部分的產生,在防止線段131、132之截斷並例如成為容易確保導電性等的觀點來看,係為有利,但是,係會有週期性地視覺辨認出該環狀之部分的情形,而可以得知,在對於低視覺辨認性作更進一步之改善的觀點來看,係有所限度。
又,作為防止在交叉部X處之線段131、132的截斷之方法,係亦可列舉出圖16中所示之方法。
首先,如同圖16(a)中所示一般,在第1方向(圖中之左右方向)上,塗布線狀液體102。
在使此線狀液體102乾燥的過程中,使導電材料在緣部處作選擇性的堆積,並如同圖16(b)中所示一般,形成第1平行線圖案103。
接著,如同圖16(c)中所示一般,在與第1方向相異之第2方向(在此例中,係為與第1方向相正交的方向,亦即是圖中之上下方向)上,塗布第2線狀液體104。亦即是,係以會相對於第1平行線圖案103之形成區域而相互交叉的方式,來塗布第2線狀液體104。
在使此線狀液體104乾燥的過程中,使導電材料在緣部處作選擇性的堆積,並如同圖16(d)中所示一般,形成第2平行線圖案105。151、152,係為構成第2平行線圖案105之線段。
如同上述一般,而形成由形成方向互為相異之第1平行線圖案103和第2平行線圖案105所成的網格狀之導電性圖案。
若依據此方法,則在方向互為相異之平行線所相交的交叉部X處,係能夠分別防止線段131、132以及線段151、152之截斷。
圖17,係為對於交叉部X之形成例作展示之重要部分擴大圖。
在使用圖16而作了說明的例中,如同圖17(a)以及圖17(b)中所示一般,在交叉部X處,於構
成第2平行線圖案之線段151、152之間,係產生有膨脹(圖17(a))和縮窄(圖17(b))。在圖18(a)中,對於產生有膨脹之網格狀之導電性圖案的光學顯微鏡照片作展示。
係得知了:該線段151、152之間的膨脹或縮窄,係會成為對於低視覺辨認性之提昇造成限制的原因。
又,係得知了:起因於該膨脹或縮窄,導電路徑之長度係會在沿著第1平行線圖案103之方向(第1方向)和沿著第2平行線圖案105之方向(第2方向)上而有所相異,從防止電阻之參差的觀點來看,係仍有著更進一步作改善的餘地。
為了對此些問題作改善,在使用圖16所作了說明的例中,係如同圖17(c)中所示一般,針對構成第2平行線圖案105之2根的線段151、152間之間隔,係以使在第1平行線圖案103之形成區域內的平均間隔A和在第1平行線圖案103之形成區域外的平均間隔B會滿足下述式(1)的方式,來進行調整。
0.9≦B/A≦1.1‧‧‧式(1)
藉由此,在所得到的網格狀之導電性圖案中,係能夠防止線段之斷線,並能夠使低視覺辨認性提昇,並且,係能夠使導電路徑之長度以高精確度而在前述第1方向和前述第2方向上成為相同,而能夠得到可對於電阻之參差適當地作抑制的效果。在圖18(b)中,對於
進行上述一般之調整所得到的網格狀之導電性圖案的光學顯微鏡照片作展示。
所謂第1平行線圖案103之形成區域,係指從構成第1平行線圖案之其中一方的線段131起直到另外一方之線段132為止的區域,從其他觀點來看,係亦可代表為了形成第1平行線圖案103所賦予的第1線狀液體102之賦予區域。
針對構成第2平行線圖案105之線段151、152間之間隔,在第1平行線圖案103之形成區域內的平均間隔A、和在第1平行線圖案103之形成區域外的平均間隔B,係分別可設為在複數的場所處所作了測定的間隔之平均值。
為了測定平均間隔A所設定的複數場所(n個場所)之測定場所,較理想,係在第1平行線圖案103之形成區域內,沿著第2方向而以等間隔來作配置。又,為了測定平均間隔B所設定的複數場所(m個場所)之測定場所,較理想,係在第1平行線圖案103之形成區域外,沿著第2方向而以等間隔來作配置。
平均間隔A以及平均間隔B,較理想,係如同下述一般地來測定。
圖19,係為對於平均間隔A以及平均間隔B之測定方法的其中一例作說明之圖。
首先,平均間隔A,係如同圖19中所示一般,針對構成第2平行線圖案105之線段151、152間之
間隔,而作為在沿著構成第1平行線圖案之線段131、132的2個場所A1、A2和較線段131、132而更內側處之5個場所A3~A7的合計7個場所A1~A7處所測定出的間隔之平均,來求取之。此時,此些之合計7個場所的測定場所A1~A7,係沿著第2平行線圖案的形成方向(第2方向)來以等間隔作配置。
另一方面,平均間隔B,係如同圖19中所示一般,針對構成第2平行線圖案105之線段151、152間之間隔,而作為在與關連於上述之平均間隔A之合計7個場所A1~A7相鄰接的合計5個場所之測定場所B1~B5處所測定出的間隔之平均,來求取之。此時,此些之合計5個場所的測定場所B1~B5,係能夠沿著第2平行線圖案的形成方向(第2方向)來以與關連於上述之平均間隔A之合計7個場所的測定場所A1~A7相同之等間隔來作配置。關連於平均間隔A之測定的合計7個場所的測定場所A1~A7、和關連於平均間隔B之測定的合計5個場所的測定場所B1~B5,係能夠沿著第2方向來相互以等間隔來作配置。
在圖示之例中,係針對將平均間隔B之測定場所B1~B5相對於平均間隔A之測定場所A1~A7來在圖中而鄰接於下側地作設定的例子作了展示,但是,係亦可在圖中而鄰接於上側地作設定。此時,較理想,係以使平均間隔A和平均間隔B之差會變得更大的方式,來在上側(其中一側)、下側(另外一側)之其中一者處而設
定平均間隔B之測定場所B1~B5。
在圖19之例中,作為用以測定平均間隔A之測定場所,係針對包含有沿著構成第1平行線圖案之線段131、132的2個場所A1、A2之情況來作了說明,但是,係亦可構成為包含有沿著線段131、132之其中一方的1個場所。又,係亦可構成為並未包含有沿著線段131、132之場所。
在圖19之例中,作為用以測定平均間隔A之測定場所,係針對包含有較構成第1平行線圖案之線段131、132而更內側的5個場所A3~A7之情況來作了說明,但是,係並非絕對需要為5個場所,較理想,係為2以上之複數個場所。
在圖19之例中,作為用以測定平均間隔B之測定場所,係針對包含有較構成第1平行線圖案之線段131、132而更外側的5個場所B1~B5之情況來作了說明,但是,係並非絕對需要為5個場所,較理想,係為2以上之複數個場所。
構成為了求取出平均間隔A以及平均間隔B而在各測定場所處被作了測定的第2平行線圖案105之線段151、152間之間隔,係可如同下述一般而定義之。
圖20,係為對於被形成在基材上之平行線圖案的其中一例作展示之部分擴大平面圖。圖21,係為對於圖20中之(a)-(a)線剖面作說明的說明圖,並對於將在圖案中所包含的1組2根的細線而於相對於線段方向
而相正交的方向上作了切斷的剖面(縱剖面)作說明。
構成第2平行線圖案105之線段151、152間之間隔I,係如同圖21中所示一般,可定義為線段151、152之各最大突出部間的距離。故而,藉由在上述之各測定場所處而測定間隔I,係能夠分別求取出平均間隔A以及平均間隔B。
為了滿足上述之式(1)所進行的調整,也可以說是對於會對平均間隔A和平均間隔B之比例B/A造成影響的因子之1個或複數個進行調整者。此種因子,係並未特別作限定,而可適宜作選擇。
作為用以滿足上述之式(1)的調整之理想形態,係可例示有下述之形態。
在第1形態中,作為用以滿足上述式(1)之調整,係將第1平行線圖案103之形成區域內的表面能和第1平行線圖案103之形成區域外的表面能之間之差,設為5mN/m以下。
於此,第1平行線圖案103之形成區域內的表面能,可以視為在構成第1平行線圖案103之線段131、132間的中心區域處所測定之表面能。或者是,作為替代方法,第1平行線圖案103之形成區域內的表面能,亦可視為另外準備與基材1相同之基材,並在該基材上,滴下20μL之與第1線狀液體102相同的液體,並且以與第1線狀液體102之乾燥時相同的條件來使其乾燥,之後,在乾燥後的膜之中心區域處所測定之表面能。
另一方面,第1平行線圖案103之形成區域外的表面能,可以視為在並未被賦予有用以形成第1平行線圖案103之第1線狀液體102的區域處之基材1之表面能。
表面能,係可根據Young-Fowkes式來算出。
藉由將該表面能之差設定為5mN/m以下,係能夠使在第1平行線圖案103之形成區域的內外之相對於第2線狀液體104的浸濕性之變化減少,而能夠適當地滿足上述之式(1)。
當第1平行線圖案103之形成區域內的表面能為較形成區域外而更大的情況時,若是表面能之差超過5mN/m,則起因於第2線狀液體104的浸濕擴散,在第2平行線圖案105處,會成為線段151、152之間的膨脹之原因。
另一方面,當第1平行線圖案103之形成區域內的表面能為較形成區域外而更小的情況時,若是表面能之差超過5mN/m,則在第2平行線圖案105處,會成為線段151、152之間的縮窄之原因。
對於第1平行線圖案103之形成區域的內外之表面能差作調整的手段,係並未特別作限定,但是,例如係以對於包含有第1平行線圖案103之形成區域外的區域進行表面處理之方法、對於第1線狀液體102的液體組成作變更之方法等為理想。
作為對於包含有第1平行線圖案103之形成
區域外的區域進行表面處理之方法,係可列舉出在形成第1平行線圖案103之前而對於基材1預先施加使表面能作變更的表面處理之方法。表面處理,係可僅對於會成為第1平行線圖案103之形成區域外的區域而進行,亦可對於包含有形成區域外和形成區域內之區域來進行。若是對於基材1之全面進行表面處理,則亦為理想。
當對於第1線狀液體102之液體組成作變更的情況時,係可藉由調配成分(導電材料、添加劑以及溶劑等)之選擇或各成分之調配量的調整等來進行。
在第2形態中,作為用以滿足上述式(1)之調整,係將塗布第1線狀液體102中所包含的導電材料並使其乾燥之平塗面的表面能和第1平行線圖案103之形成區域外的表面能之間之差,設為5mN/m以下。
所謂「平塗面」,係指塗布在第1線狀液體102中所包含之導電材料並使其乾燥後的平塗膜之表面,並且為以使該基材自身之表面能以及接觸角不會對於該平塗膜之表面處的表面能以及接觸角造成影響的方式來將該基材作了被覆的平塗膜之表面。導電材料之塗布,例如係可藉由塗布包含有該導電材料之塗布液來進行之。作為在形成平塗面時之塗布液,係亦可使用與第1線狀液體102相同組成的液體。
在第1平行線圖案103之形成區域內的線段131、132之間的區域處,係會有起因於咖啡漬(Coffee Stain)現象而導致殘留有些許的並未被運送至線段131、
132的位置處之第1線狀液體102中的某些之成分的情形。此種殘留成分,係會有成為造成構成第2平行線圖案105之線段151、152之間的間隔成為不均一的原因之情況。
此時,塗布第1線狀液體102中所包含的導電材料並使其乾燥後之平塗面的表面能,係能夠成為用以實現為了滿足上述式(1)之更為確實的調整之指標。亦即是,就算是在線段131、132間之區域處存在有多量之殘留成分,其也難以發生超越由平塗面所致之影響而對於線段151、152間之間隔造成影響的情形。故而,藉由基於平塗面之表面能和第1平行線圖案103之形成區域外的表面能之間之差來進行調整,係能夠使確實性更進一步提昇。
當平塗面之表面能為較第1平行線圖案103之形成區域外而更大的情況時,若是表面能之差超過5mN/m,則起因於第2線狀液體104的浸濕擴散,在第2平行線圖案105處,會成為線段151、152之間的膨脹之原因。
另一方面,當平塗面之表面能為較第1平行線圖案103之形成區域外而更小的情況時,若是表面能之差超過5mN/m,則在第2平行線圖案105處,會成為線段151、152之間的縮窄之原因。
作為對於平塗面之表面能和第1平行線圖案103之形成區域外的表面能差進行調整之手段,係並未特
別作限定,而可合適使用關連於第1形態所作了說明的手段。
在第3形態中,作為用以滿足上述式(1)之調整,係將在第1平行線圖案103之形成區域內的第2線狀液體104之接觸角和在第1平行線圖案103之形成區域外的第2線狀液體104之接觸角之間之差,設為10°以下。
於此,第1平行線圖案103之形成區域內的接觸角,可以視為在構成第1平行線圖案103之線段131、132間的中心區域處所測定之接觸角。或者是,作為替代方法,第1平行線圖案103之形成區域內的接觸角,亦可視為另外準備與基材1相同之基材,並在該基材上,滴下20μL之與第1線狀液體102相同的液體,並且以與第1線狀液體102之乾燥時相同的條件來使其乾燥,之後,在乾燥後的膜之中心區域處所測定之接觸角。
另一方面,第1平行線圖案103之形成區域外的接觸角,可以視為在並未被賦予有用以形成第1平行線圖案103之第1線狀液體102的區域處之基材1上的接觸角。
接觸角之測定,係可使用協和界面化學公司製之接觸角測定裝置DM-501來進行之。在第3形態中,接觸角,係設為在將與第2線狀液體104相同組成的液體滴下後而經過了5秒後之值。
藉由將該接觸角之差設為10°以下,係能夠使
在第1平行線圖案103之形成區域的內外之相對於第2線狀液體104的浸濕性之變化減少,而能夠在第2平行線圖案105處,使線段151、152之間的間隔滿足上述之式(1)。
當第1平行線圖案之形成區域內的接觸角為較形成區域外之接觸角而更大的情況時,若是接觸角之差超過10°,則起因於第2線狀液體104的浸濕擴散,在第1平行線圖案103之形成區域內,第2平行線圖案105之線段151、152之間的間隔會變得較形成區域外而更大,並成為作了膨脹的形狀。
另一方面,當第1平行線圖案之形成區域內的接觸角為較形成區域外之接觸角而更小的情況時,若是接觸角之差超過10°,則在第1平行線圖案103之形成區域內,第2平行線圖案105之線段151、152之間的間隔會變得較形成區域外而更小,並成為作了縮窄的形狀。
對於接觸角之差進行調整之手段,係並未特別作限定,而可合適使用在第1形態中作為對於表面能進行調整之手段而作了說明的手段。進而,作為對於接觸角之差進行調整之手段,係亦可變更第2線狀液體104之液體組成。當對於第2線狀液體104之液體組成作變更的情況時,係可藉由調配成分(導電材料、添加劑以及溶劑等)之選擇或各成分之調配量的調整等來進行。使第2線狀液體104之液體與第1線狀液體102之液體互為相異一事,亦為理想。
在第4形態中,作為用以滿足上述式(1)之調整,係將在塗布被包含於第1線狀液體102中之導電材料並使其乾燥後的平塗面處之第2線狀液體104之接觸角和在第1平行線圖案103之形成區域外的第2線狀液體104之接觸角之間之差,設為10°以下。於此,關於「平塗面」,係援用在第2形態中所進行之說明。
藉由將該接觸角之差設為10°以下,係能夠使在第1平行線圖案103之形成區域的內外之相對於第2線狀液體104的浸濕性之變化減少,而能夠在第2平行線圖案105處,使線段151、152之間的間隔滿足上述之式(1)。
與在第2形態中針對表面能而於上所作了說明一般,藉由以平塗面處之接觸角作為指標來進行調整,係能夠使確實性更進一步提昇。
當在平塗面處之接觸角為較第1平行線圖案103之形成區域外之接觸角而更大的情況時,若是接觸角之差超過10°,則起因於第2線狀液體104的浸濕擴散,在第1平行線圖案103之形成區域內,第2平行線圖案105之線段151、152之間的間隔會變得較形成區域外而更大,並成為作了膨脹的形狀。
另一方面,當在平塗面處之接觸角為較第1平行線圖案之形成區域外之接觸角而更小的情況時,若是接觸角之差超過10°,則在第1平行線圖案103之形成區域內,第2平行線圖案105之線段151、152之間的間隔
會變得較形成區域外而更小,並成為作了縮窄的形狀。
作為對於在平塗面處之接觸角和第1平行線圖案103之形成區域外處的接觸角之差進行調整之手段,係並未特別作限定,而可合適使用關連於第3形態所作了說明的手段。
在第5形態中,作為用以滿足上述式(1)之調整,係將在第1平行線圖案103之形成區域外的第2線狀液體104中之溶劑中的沸點為最高之溶劑的接觸角,設為6°以下。
於此,第1平行線圖案103之形成區域外的接觸角,可以視為在並未被賦予有用以形成第1平行線圖案103之第1線狀液體102的區域處之基材1上的接觸角。
接觸角之測定,係可使用協和界面化學公司製之接觸角測定裝置DM-501來進行之。在第5形態中,接觸角,係設為在將第2線狀液體104中之溶劑中的沸點為最高之溶劑滴下後而經過了5秒後之值。
藉由將該接觸角設為6°以下,係能夠使在第1平行線圖案103之形成區域的內外之相對於第2線狀液體104的浸濕性之變化減少,而能夠在第2平行線圖案105處,使線段151、152之間的間隔滿足上述之式(1)。
對於接觸角進行調整之手段,係並未特別作限定,而可合適使用在第1形態中作為對於表面能進行調整之手段而作了說明的手段。
在第6形態中,作為用以滿足上述式(1)之調整,係將在第1平行線圖案103之形成區域內的第2線狀液體104之每單位長度的液體賦予量,和在第1平行線圖案103之形成區域外的第2線狀液體104之每單位長度的液體賦予量,設為互為相異。
例如,當相較於第1平行線圖案103之形成區域外而在形成區域內之第2線狀液體104之浸濕性為更佳的情況時,係將在形成區域內的第2線狀液體104之每單位長度的液體賦予量,相對於形成區域外而相對性地減少。
又,例如,當相較於第1平行線圖案103之形成區域內而在形成區域外之第2線狀液體104之浸濕性為更佳的情況時,係將在形成區域內的第2線狀液體104之每單位長度的液體賦予量,相對於形成區域外而相對性地增多。
如此這般,係能夠防止在第1平行線圖案103之形成區域內而第2平行線圖案105之線段151、152間的間隔成為較形成區域外而更為膨脹或縮窄的情形。
在第1平行線圖案103之形成區域內外處的液體賦予量之差,係能夠以會滿足式(1)的方式來適宜作調整。例如,當在第2線狀液體104之形成中使用噴墨法的情況時,係可藉由使第2線狀液體之每單位長度中所吐出的液滴數量或者是每一滴的液滴容量在第1平行線圖案103之形成區域內外而互為相異,來設定液體賦予量之
差。
在第7形態中,作為用以滿足上述式(1)之調整,係在形成了第1平行線圖案103之後,於賦予第2線狀液體104之前,將包含第1平行線圖案103之形成區域內的區域作洗淨。
如同上述一般,在第1平行線圖案103之形成區域內的線段131、132之間的區域處,係會有起因於咖啡漬(Coffee Stain)現象而導致殘留有些許的並未被運送至線段131、132的位置處之第1線狀液體102中的某些之成分的情形。此種殘留成分,係會有成為造成構成第2平行線圖案105之線段151、152之間的間隔成為不均一的原因之情況。
所謂洗淨,係亦可代表將此種殘留成分除去一事。此時,依據洗淨條件、例如依據洗淨之種類或強度之設定等,會對於使殘留成分被作何種程度的除去一事產生影響。利用此關係,係能夠將在第1平行線圖案103之形成區域的內外處之第2線狀液體104的浸濕性之差異消除。在某一觀點上,洗淨,係可構成為至少以能夠達成使構成第2平行線圖案105之線段151、152之間的間隔會滿足上述之式(1)一事的方式來將殘留成分除去。在此種意義上,洗淨,係可定義為用以滿足上述之式(1)的調整之其中一例。
洗淨,係可僅對於第1平行線圖案103之形成區域內而進行,亦可對於包含有第1平行線圖案之形成
區域內和形成區域外之區域來進行。若是對於基材1之全面進行洗淨,則亦為理想。
當僅對於第1平行線圖案之形成區域內而進行洗淨的情況時,例如,係成為能夠在將形成區域外作了遮蔽的狀態下來進行電磁波等之照射,或者是利用噴墨法來將洗淨溶劑選擇性地賦予至形成區域內。
洗淨之方法,係並未特別作限定,例如係可使用通常在工業製品中所被使用的洗淨方法。例如,較理想,係進行從由加熱所致之洗淨、由電磁波所致之洗淨、由溶劑所致之洗淨、由氣體所致之洗淨以及由電漿所致之洗淨中所選擇的1種或2種以上之組合的洗淨。
作為由加熱所致之洗淨方法,係存在有由紅外線加熱器、烤箱、熱板等所致的持續性之加熱方法、或者是由氙氣閃光燈等所致之瞬間性的加熱方法。加熱條件(溫度、時間等),係在會使構成平行線圖案105之線段151、152之間的間隔滿足上述之式(1)之範圍內而適宜作設定。當基材1為薄膜等的情況時,係以設定在不會使基材1變形的條件之範圍內為理想。在此觀點下,係以瞬間性進行加熱、特別是以由對於如同薄膜一般之基材的損傷為少之氙氣閃光燈所致的方法為理想。
作為由電磁波所致者,係可使用照射電子線、伽瑪線、紫外線等之方法。電磁波之照射條件,係在會使構成平行線圖案105之線段151、152之間的間隔滿足上述之式(1)之範圍內而適宜作設定。
在由溶劑所致之洗淨中所使用的溶劑,只要是能夠滿足上述之式(1)的溶劑,則並不特別作限定,但是,較理想,係選擇對於堆積導電材料所形成的平行線圖案所造成之影響為少者。係可配合於導電材料之種類來選擇適於進行洗淨之溶劑。例如,當水分散系之銀奈米粒子的情況時,乙醇系之溶劑等係為合適。
由電漿所致之洗淨的條件,係可在會使構成平行線圖案105之線段151、152之間的間隔滿足上述之式(1)之範圍內而適宜作設定。
以下,再度參考圖20以及圖21,來針對構成導電性圖案之第1層的平行線圖案之尺寸的理想例作說明。於此,主要係針對第2平行線圖案105作說明,但是,針對第1平行線圖案103係亦可同樣的作說明。
構成平行線圖案105之線段151、152間之間隔I,係如同上述一般,可定義為線段151、152之各最大突出部間的距離,較理想,係以調整為10μm以上300μm以下之範圍內為理想。
平行線圖案105之1組2根的細線(線段)151、152,係並非絕對需要身為相互完全獨立之島狀。如同圖示一般,2根的線段151、152,若是作為涵蓋該線段151、152間而藉由以較該線段151、152之高度而更低的高度所形成的薄膜部150而作了連接的連續體來形成,則亦為理想。
平行線圖案105之線段151、152的線寬幅
W1、W2,較理想係各自為10μm以下。若是成為10μm以下,則由於係成為通常無法被視覺辨認出來的程度,因此從使透明性提昇的觀點而言係為更加理想。若是亦對於各線段151、152之安定性作考慮,則各線段151、152的線寬幅W1、W2,較理想係各自為2μm以上10μm以下之範圍內。
另外,所謂線段151、152之寬幅W1、W2,當將在該線段151、152之間而功能性材料之厚度成為最薄的最薄部分之高度設為Z,並進而將從該Z起之線段151、152的突出高度設為Y1、Y2時,係定義為在Y1、Y2之一半的高度處之線段151、152的寬幅。例如,當平行線圖案105為具備有上述之薄膜部150的情況時,係可將在該薄膜部150處之最薄部分的高度設為Z。另外,當在各線段151、152之間而功能性材料之最薄部分之高度為0時,線段151、152之線寬幅W1、W2,係定義為在從基材1表面起之線段151、152的高度h1、h2之一半的高度處之線段151、152的寬幅。
構成平行線圖案105之線段151、152的線寬幅W1、W2,由於係能夠成為極細,因此,從確保剖面積並謀求低電阻化的觀點來看,從基材1表面起之線段151、152的高度h1、h2係以設為較高為理想。具體而言,線段151、152之高度h1、h2,較理想係為50nm以上5μm以下之範圍內。
進而,從使平行線圖案105之安定性提昇的
觀點來看,較理想,h1/W1比、h2/W2比係個別為0.01以上1以下的範圍內。
又,從使平行線圖案105之細線化作更進一步之提昇的觀點來看,在線段151、152間之功能性材料的厚度會成為最薄之最薄部分的高度Z、具體而言,薄膜部150之最薄部分的高度Z,係以成為10nm以下之範圍內為理想。最理想,為了謀求透明性和安定性之兩者的良好之平衡性,係以0<Z≦10nm的範圍而具備有薄膜部150。
進而,為了達成平行線圖案105之更進一步的細線化,h1/Z比、h2/Z比係以各別為5以上為理想,又以各別為10以上為更理想,又以各別為20以上為特別理想。
又,更進而,係以對於線段151和線段152賦予同樣的形狀(同等程度之剖面積)為理想,具體而言,較理想,係將線段151和線段152之高度h1和h2設為實質性為相等之值。與此相同的,針對線段151和線段152之線寬幅W1和W2,亦以設為實質性為相等之值為理想。
線段151、152,係並非絕對需要為平行,只要至少涵蓋線段方向之某一長度L而線段151、152不會相互結合即可。較理想,至少涵蓋線段方向之某一長度L,線段151、152係實質性為相互平行。
線段151、152之線段方向的長度L,較理
想,係成為線段151、152之間隔I的5倍以上,更理想,係成為10倍以上。長度L以及間隔I,係可對應於用以形成平行線圖案105之線狀液體104的形成長度以及形成寬幅來設定之。
在線狀液體之形成起點和終點(涵蓋線段方向之某一長度L的起點和終點)處,若是線段151、152係相互連接並作為連續體而被形成,則亦為理想。
又,線段151、152,較理想,其之線寬幅W1、W2係為略相等,並且線寬幅W1、W2係相較於2根線之間的距離(間隔I)而為充分細。
進而,由1根的線狀液體所產生的構成平行線圖案105之線段151和線段152,較理想,係為同時被形成者。
平行線圖案105,特別理想,各線段151、152係滿足下述(A)~(D)的所有之條件。
(A)當將各線段151、152之高度設為h1、h2,並將在該各線段間之最薄部分的高度設為Z時,係成為5≦h1/Z,並且為5≦h2/Z。
(B)當將各線段151、152之寬幅設為W1、W2時,係成為W1≦10μm且W2≦10μm。
(C)當將各線段151、152間之距離寬幅設為I時,係成為10μm≦I≦300μm。
(D)當將各線段151、152之高度設為h1、h2時,係成為50nm<h1<5μm並且50nm<h2<5μm。
導電性圖案,若是為將以上所說明之由導電性細線所成的圖案和包含有導電材料之平塗圖案作組合所構成者,則亦為理想。包含有導電材料之平塗圖案,較理想,係以與由導電性細線所成之導電性圖案的端部之至少一部分相重疊的方式而形成之。以下,針對此形態,以將由導電性細線所成之網格狀圖案和平塗圖案作組合的情況為例來作詳細說明。
網格狀圖案,係使由包含有導電材料之2根的相互平行之線段所成之平行線圖案在基材上作複數交叉而形成之。構成該平行線圖案之2根的線段,係在基材上以線狀而賦予包含有導電材料之液體並形成線狀液體,並在使其乾燥時,利用該線狀液體內部之對流,來將前述導電材料堆積於該線狀液體之緣部處,而形成之。
平塗圖案,係包含有與在前述網格狀圖案中所包含之導電材料相同或者是具有同一功能的導電材料,並藉由將導電材料賦予至基材上,而以會使前述網格狀之圖案的端部之至少一部分相重疊的方式而形成之。導電材料,係以作為包含有該導電材料之液體來賦予至基材上為理想。藉由使此液體乾燥,係能夠形成平塗圖案。
於此,在平塗圖案中所包含的導電材料,係可為與在網格狀圖案中所包含之導電材料相同,亦可為相異。
本形態之導電性圖案,係能夠發揮將起因於在網格狀圖案之端部處的導電材料之濃度的參差所導致之
問題減輕之效果。藉由使平塗圖案包含有導電材料,係能夠將起因於在網格狀圖案之端部處的導電材料之濃度的參差所導致之問題減輕,而能夠使由導電材料所致之功能的發揮安定化。
在本形態之導電性圖案的其中一個形態中,平塗圖案,係被分割為複數之細線,但是,藉由將此些之細線亦以與網格狀圖案端部之至少一部分相重疊的方式來形成,係能夠將起因於在網格狀圖案之端部處的導電材料之濃度的參差所導致之問題減輕,而能夠使由導電材料所致之功能的發揮安定化。
又,本形態之導電性圖案,係發揮能夠形成適於達成省空間化之導出配線的效果。例如,藉由將平塗圖案分割成複數之細線,係能夠將此些之細線的各者,作為被與網格狀圖案作連接的導出配線。如此這般所形成之導出配線,相較於將與構成網格狀圖案之平行線圖案同樣的所形成者作為導出配線來使用的情況,係容易將空間縮窄,而適於達成省空間化。在某一形態中,於將平塗圖案之一部分除去並形成由配線(線)和空間之交互出現所成的「Line and Space」(以下,係有稱作「L/S」的情況)之圖案的情況中,對於將配線之面積或空間之面積縮小一事而言,係為有利。
以下,參考圖面來針對用以實施本發明之形態作說明。
圖22,係為對於從線狀液體而形成平行線圖
案的模樣作概念性說明之立體剖面圖,剖面,係對應於在相對於線狀液體之形成方向而相正交的方向上來作了切斷之縱剖面。
在圖22中,1係為基材,102係為包含有導電材料之線狀液體,103係為藉由在線狀液體102之緣部處將導電材料選擇性地作堆積所形成的塗膜(亦有稱作平行線圖案的情況)。
在圖22(a)中,於基材1上,係賦予有包含導電材料之線狀液體102。
如同圖22(b)中所示一般,在使包含有導電材料之線狀液體102蒸發並乾燥時,係利用咖啡漬現象,來在線狀液體102之緣部處將導電材料選擇性地作堆積。
咖啡漬現象,係可藉由在使線狀液體102乾燥時之條件設定來使其產生。
亦即是,被配置在基材1上之線狀液體102的乾燥,相較於中央部,在緣部處係為快速,並隨著乾燥之進行而使固形量濃度到達飽和濃度,在線狀液體102之緣部處係發生固形量之局部性的析出。起因於此析出了的固形量,線狀液體102之緣部係成為被作了固定化的狀態,伴隨著後續之乾燥,線狀液體102之寬幅方向的收縮係被抑制。線狀液體102之液體,係會以對於在緣部處之起因於蒸發而失去之量的液體作補充的方式,而形成從中央部起朝向緣部的對流。此對流,由於係起因於伴隨著乾燥所發生的線狀液體102之接觸線的固定化和線狀液體
102中央部和緣部間之蒸發量之差所導致者,因此,係會因應於固形量濃度、線狀液體102和基材1之接觸角、線狀液體102之量、基材1之加熱溫度、線狀液體102之配置密度或者是溫度、濕度、氣壓之環境因素而改變,而能夠藉由對於此些作調整來進行控制。
其結果,如圖22(c)中所示一般,在基材1上,係被形成由包含有導電材料之細線所成的平行線圖案103。由1根的線狀液體102所形成的平行線圖案103,係藉由1組2根的線段131、132所構成。
平行線圖案103,例如,係為被施加有燒結處理或電鍍處理等之後處理者。
對於基材上之線狀液體的賦予,係可使用液滴吐出裝置來進行。具體而言,藉由一面使液滴吐出裝置相對於基材而作相對移動,一面從液滴吐出裝置之噴嘴來吐出複數之包含導電材料之液滴,並使吐出之液滴在基材上而合併為一,係能夠形成包含導電材料之線狀液體。液滴吐出裝置,例如,係可藉由噴墨記錄裝置所具備的噴墨頭來構成之。
圖23,係為對於形成導電性圖案之方法的其中一例作概念性說明之平面圖。
首先,如同圖23(a)中所示一般,在基材1上,以沿著X方向的方式來形成複數之第1線狀液體102。
藉由使此些之第1線狀液體102乾燥,如同
圖23(b)中所示一般,係能夠由各個的第1線狀液體102來形成第1平行線圖案103。第1平行線圖案103,係藉由線段131、132所構成。
接著,如同圖23(c)中所示一般,在基材1上,以沿著以特定之角度而與X方向相交叉之方向Y的方式,來形成複數之第2線狀液體104。前述特定之角度,係並未特別作限定,但是,如同圖示之例一般,係以身為90°為理想。第2線狀液體104,係以會與第1平行線圖案103相交叉的方式而被賦予。
藉由使此些之第2線狀液體104乾燥,如同圖23(d)中所示一般,係能夠由各個的第2線狀液體104來形成第2平行線圖案105。第2平行線圖案105,係藉由線段151、152所構成。
如此這般,係能夠形成使第1平行線圖案103和第2平行線圖案105相互交叉所成的網格狀圖案106。
在圖示之例中,第1平行線圖案103係被形成於沿著矩形狀之基材1之1個邊的方向上,第2平行線圖案105係被形成於沿著與前述1個邊相正交之其他邊的方向上,但是,係並不被限定於此,第1平行線圖案103、第2平行線圖案105,係亦能夠分別沿著相對於基材1之邊而有所傾斜的方向來形成。
接著,以與網格狀圖案106的端部之至少一部分相重疊的方式,而形成平塗圖案207。平塗圖案207,係在基材1上之特定之區域內的全面處而被形成為
平塗膜狀。
在圖示之例中,係以與網格狀圖案106的周緣之其中一側相重疊的方式,而形成有平塗圖案207。更具體而言,係以與作為全體而被形成為方形狀之網格狀圖案106的4邊中之其中1邊相重疊的方式,而形成有平塗圖案207。
又,如同圖示一般,平塗圖案207,較理想,係以與構成網格狀圖案106之平行線圖案103、105中的1以上之平行線圖案之端部相重疊的方式而被形成。如同圖23(d)中所示一般,在平行線圖案103、105之端部處,構成此之2根的線段,係藉由以U字狀而描繪出曲線的迴圈部U而被相互作連結。如同圖23(e)中所示一般,較理想,係以與該迴圈部U相重疊的方式,而形成平塗圖案207。藉由此,在導電材料之濃度容易產生參差之迴圈部U處,係能夠適當地防止該參差。
作為形成平塗圖案207之方法,係可使用網版印刷等之印刷法、液滴吐出法(噴墨法、分配器法等)、轉印法等之各種的方法。
平塗圖案207,係以使用液滴吐出裝置來形成為理想。具體而言,藉由一面使液滴吐出裝置相對於基材1而作相對移動,一面從液滴吐出裝置之噴嘴來在基材1上之特定的區域內吐出複數之包含導電材料之液滴,並使吐出之液滴在基材1上乾燥,係能夠形成平塗圖案207。
為了形成平塗圖案207而被賦予至基材1上
的包含導電材料之液滴,係並不需要如同上述之在形成線狀液體的情況時一般地而使液滴彼此相互合併為一,若是使液滴彼此並不相互合併為一地而進行乾燥,則亦為理想。
又,若是將在使為了形成平塗圖案207而被賦予至基材1上的包含導電材料之液滴乾燥時之乾燥條件,設為與在形成平行線圖案時之乾燥條件相異,則亦為理想。在形成平塗圖案207時,係並不需要如同在形成平行線圖案的情況時一般地而於液滴內部使對流產生,若是適用相較於形成平行線圖案的情況而更加對於對流作了抑制的乾燥條件或者是對於咖啡漬現象作了抑制的乾燥條件,則亦為理想。
較理想,係藉由對於液滴之乾燥條件、液滴之吐出條件或者是對於基材之賦予條件等作適宜設定,而將平塗圖案207盡可能地以膜厚會成為均一的方式來形成之。
作為用以形成平塗圖案207之液滴吐出裝置,較理想,係使用為了形成網格狀圖案106所使用的液滴吐出裝置。
在平塗圖案207中所包含的導電材料,係可為與在網格狀圖案106中所包含之導電材料相同,亦可為相異。
接著,針對導電性圖案,列舉出更進一步之形態,並作更詳細之說明。
圖24,係為對於導電性圖案之構成例作概念性說明之平面圖。
在圖24(a)中所示之導電性圖案,係藉由網格狀圖案106、和以會與該網格狀圖案106的周緣之全周相重疊的方式所形成的平塗圖案207,而構成之。係以與作為全體而被形成為方形狀之網格狀圖案106的4邊之各者相重疊的方式,而形成有平塗圖案207。
在圖24(b)中所示之導電性圖案,係藉由網格狀圖案106、和以會與該網格狀圖案106的周緣之其中一側以及與該其中一側相對向之另外一側相重疊的方式所形成之2個的平塗圖案207,而構成之。係以與作為全體而被形成為方形狀之網格狀圖案106的4邊中之相互對向之2邊的各者相重疊的方式,而形成有2個的平塗圖案207。若是作更詳細之說明,則被形成有平塗圖案207之前述2邊,係對應於被形成為長方形狀之網格狀圖案106的長邊。
在圖24(c)中所示之導電性圖案,係亦與在圖24(b)中所示者相同的,係以與作為全體而被形成為方形狀之網格狀圖案106的4邊中之相互對向之2邊的各者相重疊的方式,而形成有2個的平塗圖案207。在此例中,被形成有平塗圖案207之前述2邊,係對應於被形成為長方形狀之網格狀圖案106的短邊。
圖25,係為對於導電性圖案之其他構成例作概念性說明之平面圖。
在圖25(a)~(c)所示之導電性圖案中,網格狀圖案106和平塗圖案207之全體性的配置關係,係與圖24(a)~(c)中所示者相同。
在圖24以及圖25之例中,構成網格狀圖案106之平行線圖案103、105,係以相互以90°來相交叉的方式而被作配置,但是,在圖24之例中,平行線圖案103、105係被形成於沿著方形狀之基材1之某1邊的方向上,相對於此,在圖25之例中,平行線圖案103、105,係被形成於相對於沿著方形狀之基材1之邊的方向而以特定之角度(在圖示之例中,係為45°)來作了傾斜的方向上。
又,在圖24以及圖25之例中,平塗圖案207,係在沿著方形狀之基材1的某1邊之方向上而被形成為帶狀。
故而,在圖24之例中,構成網格狀圖案106之平行線圖案103、105,係相對於平塗圖案207,而以直角作連接,相對於此,在圖25之例中,構成網格狀圖案106之平行線圖案103、105,係相對於平塗圖案207,而以相傾斜的方式作連接。
又,在圖24(b)以及(c)和圖25(b)以及(c)之例中,被作了複數設置之平塗圖案207,係分別被設置在網格狀圖案106之其中一側處。此時,在圖24(b)以及(c)之例中,1個的平塗圖案207,係僅與平行線圖案103以及平行線圖案105之其中一方作連接,
相對於此,在圖25(b)以及(c)之例中,1個的平塗圖案207,係與平行線圖案103以及平行線圖案105之雙方作連接。
在能夠更加顯著地發揮本形態之效果的觀點來看,平塗圖案207,更理想,係以與構成網格狀圖案106之平行線圖案103以及105的雙方作連接的方式而被形成。
圖26,係為對於將導電性圖案作分割的其中一例作概念性說明之平面圖。
如同圖26(a)中所示一般,導電性圖案,係藉由網格狀圖案106、和以會與該網格狀圖案106的其中一側之端部相重疊的方式所形成的平塗圖案207,而構成之。
藉由對於該導電性圖案,而部分性地施加將構成該導電性圖案之導電材料從基材1上而除去的處理,如同圖26(b)中所示一般,係能夠形成由被殘留在基材1上之導電材料所成之新的圖案。
在圖示之例中,係對於網格狀圖案106和平塗圖案207之雙方,而施加導電材料之部分性的除去處理,並將各圖案作分割。
對於網格狀圖案106,係以將其分割成複數之單元的方式,而施加有除去處理。各個的單元,作為全體係呈現有帶狀之形狀,但是,其之細部,則係為藉由由平行線圖案103、105(圖中,未圖示)所成之網格狀圖案
106所構成。在圖示之例中,係將網格狀圖案106,分割成相互並列的複數之帶狀圖案(單元)。
對於平塗圖案207,係以將其作成複數之細線圖案208的方式,而施加有除去處理。此些之細線圖案208,係被與作了分割的複數之網格狀圖案106之各者作連接,並例如作為導出配線而合適地起作用。
此些之細線圖案208,係如同上述一般,為與構成平行線圖案103、105之線段相異,在將空間縮窄一事上而言係為有利,而適於達成省空間化。
作為為了進行導電材料之部分性之除去處理所使用的方法,只要是能夠將特定之區域的導電材料選擇性地除去者,則係並未特別作限定,例如,係可理想例示出雷射法或光微影法等。此些,係可對於網格狀圖案106而合適地使用,亦可對於平塗圖案207而合適地使用。
作為在雷射法中所使用之雷射,係可使用準分子雷射、YAG雷射、CO2雷射、光纖雷射等之各種雷射。
為了將導電材料選擇性地除去,係亦能夠以成為會吸收此些之雷射之波長的方式來對於導電材料進行加工或者是對於細線圖案、平塗圖案之表面進行加工。
圖27,係為對於將導電性圖案作分割的其他例作概念性說明之平面圖。
如同圖27(a)中所示一般,導電性圖案,係藉由由相互被作了並列的複數之帶狀圖案所成之網格狀圖
案106、和以會與此些之複數之網格狀圖案106的其中一側之各者之端部相重疊的方式所形成的平塗圖案207,而構成之。
與圖26之例相異,在圖27之例中,係以使網格狀圖案106成為預先被作了分割之狀態的方式,來藉由噴墨法而進行了圖案化。如同上述一般,係能夠使用液滴吐出裝置來形成網格狀圖案106,但是,藉由將從該液滴吐出裝置而來之液滴的賦予區域設定於複數之區域(在圖示之例中,係為帶狀之區域)處,係能夠將網格狀圖案106作為被個別地形成之複數的單元來形成之。
藉由對於該導電性圖案,而部分性地施加將構成該導電性圖案之導電材料從基材1上而除去的處理,如同圖27(b)中所示一般,係能夠形成由被殘留在基材1上之導電材料所成之新的圖案。
在圖示之例中,由於網格狀圖案106係預先被作了分割,因此,係對於平塗圖案207,而施加導電材料之部分性的除去處理,並將其作分割。
對於平塗圖案207,係以將其作成複數之細線圖案208的方式,而施加有除去處理。與圖26(b)之例相同的,此些之細線圖案208,係被與作了分割的複數之網格狀圖案106之各者作連接,並例如作為導出配線而合適地起作用。
接著,參考圖28,對於網格狀圖案106與細線208的連接形態作說明。
圖28,係為對於網格狀圖案106與細線208的連接形態之例作概念性說明之平面圖。
在圖28之例中,細線208之端部,係以與網格狀圖案106之端部相重疊的方式,而被設置。
於此,在細線208之端部處的連接部209,係對於網格狀圖案106,而涵蓋該細線208之線寬幅以上之寬幅地來作連接,更具體而言,係涵蓋網格狀圖案106之1邊之全體地來作連接。網格狀圖案106,係以帶狀之形狀而被設置,細線208,係藉由連接部209,而在該網格狀圖案106處,以相當於該帶狀之形狀的帶寬幅之寬幅來作連接。藉由此,細線208,係發揮作為導出配線之功用,並且,係成為能夠更合適地發揮將起因於在網格狀圖案之端部處的導電材料之濃度的參差所導致之問題減輕之功用。
另外,圖28,係可相當於在圖26(b)以及圖27(b)中所示之網格狀圖案106與細線208的被作連接之區域之擴大圖。
在以上之說明中,雖係針對將平塗圖案形成為帶狀的情況來作了展示,但是,係並不被限定於此,對於平塗圖案,例如係可賦予方形狀、三角形狀、圓形狀、橢圓形狀或者是將此些之2者以上作了組合的形狀等之任意之形狀。若是將平塗圖案之形成區域設定為會將想要藉由該平塗圖案來形成的導出配線之形成區域之全體作被覆,則為理想。
在以上之說明中,雖係針對在形成導電性圖案時,於形成網格狀圖案的工程之後而具備有形成平塗圖案之工程的情況來作了展示,但是,係並不被限定於此。例如,亦可在形成平塗圖案之工程之後,而具備形成網格狀圖案的工程。又,係亦可構成為:先形成網格狀圖案之一部分的平行線(例如,上述之平行線103),接著,形成平塗圖案,接著,再形成網格狀圖案之其他之一部分的平行線(例如,上述之平行線105)。最理想,係為在形成網格狀圖案之工程之後,具備有形成平塗圖案之工程。
被形成有以上所說明之導電性圖案的對象物,係並不被限定於2維薄片狀之基材,而亦可合適地適用在3維構造體(係有單純稱作構造體的情況)中。
所謂構造體,係指2維薄片狀以外之對象物,而可為直方體狀、球狀、圓柱狀、角柱狀、該些之組合、具有曲線(曲面)者等,只要是含有3維形狀者,則並不特別作限定。
圖29,係為對於被形成有導電性圖案的構造體之其中一例作展示之說明圖。
在圖示之例中,於構造體1'之曲面上,係被形成有導電性圖案50。
構造體1'之材質,係並未特別作限定,但是,係可合適例示有由塑膠、金屬、陶瓷、石材、漿料、木材所形成者、橡膠、該些之複合材料等。
導電性圖案50,係可設置在該構造體1'表面
之全體或者是一部分處。
在構造體1'之表面處,係亦可於被形成有導電性圖案之特定之部位處,以能夠判別出該特定之部位的方式來顯示有畫像資訊(未圖示)。構造體表面之畫像資訊,係能夠以當於其上被形成有導電性圖案時可隔著該導電性圖案而作視覺辨認的方式來設置之。作為畫像資訊,雖並未特別作限定,但是,係可合適例示有文字、記號、著色圖案等。此些之畫像資訊,例如,係可在開關、鍵盤、觸控面板、感測器等之用途中,對於位置檢測等之功能作導引。畫像資訊,係並不需要恆常作顯示,例如亦可構成為能夠在特定之條件下而顯示。
製造具備有導電性圖案50之構造體1'之方法,係並未特別作限定,而亦可直接在構造體1'之表面上形成導電性圖案,但是,作為理想之方法的其中一例,係可例示有使用被形成有導電性圖案之基材(附導電性圖案基材)來進行製造之方法。
例如,較理想,係使用將附導電性圖案基材貼合於構造體1'之表面上的方法、或者是從附導電性圖案基材來將導電性圖案50之部分轉印至構造體1'之表面上之方法,來製造於表面上具備有導電性圖案50之構造體1'。
圖30,係為對於使用附導電性圖案基材來在構造體1'表面上形成導電性圖案50的方法之例作展示之說明圖。
在圖30(a)之例中,係隔著接著層17,而將被形成有導電性圖案50之基材1,以將導電性圖案50側配向於構造體1'側的方式來貼合於構造體1'上。18,係為被設置在基材1上之樹脂層,導電性圖案50,係在基材1上,而被形成於樹脂層18之表面上。如此這般,將附導電性圖案基材貼合在構造體1'表面上,而可在構造體1'之表面上形成導電性圖案50。
又,如同圖30(b)之例中所示一般,藉由更進而具備有從圖30(a)之例中所示的導電性圖案50上而將基材1剝離之工程,係能夠將導電性圖案50轉印至構造體1'之表面上。於此情況,例如,藉由在基材1和樹脂層18之間而預先施加用以使剝離成為容易的易剝離處理,係能夠在基材1和樹脂層18之界面處而容易地進行剝離。
本發明之導電性圖案之用途,係並未特別限定,但是,係可作為透明導電膜等而合適地使用。
本發明之附導電性圖案基材以及構造體之用途,係並未特別限定,但是,係可作為各種之電子機器所具備的各種之裝置來使用。在能夠顯著地發揮本發明之效果的觀點來看,例如,係可作為液晶、電漿、有機電場發光、場發射等之各種方式的顯示器用透明電極,或者是作為被使用在觸控面板或行動電話、電子紙、各種太陽電池、各種電場發光調光元件等之中之透明電極,來合適地使用。
更具體而言,本發明之附導電性圖案基材及構造體,係作為裝置之透明電極而合適地使用。作為裝置,雖並未特別作限定,但是,例如係可合適例示有觸控面板等。又,作為具備有此些裝置之電子機器,雖並未特別作限定,但是,例如係可合適例示有智慧型手機、平板終端等。
以下,針對本發明之實施例作說明,但是,本發明係並不被限定於此些之實施例。
作為基材,係準備了下述之基材1~4。另外,對於基材1以及2,係並未施加有表面處理,對於基材3以及4,係施加有表面處理。
‧基材1:係為市面販賣之光學用途之已進行熱收縮處理之PET薄膜(厚度120μm),表面能係為50mN/m。
‧基材2:係為與基材1相異之市面販賣之光學用途之已進行熱收縮處理之PET薄膜(厚度120μm),表面能係為42mN/m。
‧基材3:係為對於基材1進行表面處理,而將表面能調整為60mN/m者。
‧基材4:係為對於基材2進行表面處理,而將表面
能調整為60mN/m者。
將銀奈米粒子分散物(BANDO化學製,SW1000)作為固形量(銀奈米粒子)而添加0.2wt%量,並添加二乙二醇一甲基醚20wt%,且將殘部設為離子交換水而最終調配為100wt%,再將此藉由1μm濾器來作了過濾。
將所得到的透過液作為墨水1。身為導電性粒子之銀奈米粒子的濃度,在上述過濾前後係並未有實質性變化,在墨水1中係為0.2wt%。墨水1之黏度,係為2.0mPa‧s,表面張力係為29mN/m。
將銀奈米粒子分散物(BANDO化學製,SW1000)作為固形量(銀奈米粒子)而添加0.2wt%量,並添加1,3丁二醇25wt%、界面活性劑(BYK公司製「BYK348」)0.5wt%,且將殘部設為離子交換水而最終調配為100wt%,再將此藉由1μm濾器來作了過濾。
將所得到的透過液作為墨水2。身為導電性粒子之銀奈米粒子的濃度,在上述過濾前後係並未有實質性變化,在墨水2中係為0.2wt%。墨水2之黏度,係為3.5mPa‧s,表面張力係為31mN/m。
將銅奈米粒子分散物作為固形量(銅奈米粒子)而添加0.2wt%量,並添加乙二醇30wt%、界面活性劑(BYK公司製「BYK348」)0.5wt%,且將殘部設為離子交換水而最終調配為100wt%,再將此藉由1μm濾器來作了過濾。
將所得到的透過液作為墨水3。身為導電性粒子之銅奈米粒子的濃度,在上述過濾前後係並未有實質性變化,在墨水3中係為0.2wt%。墨水3之黏度,係為4.0mPa‧s,表面張力係為32mN/m。
將平均粒徑為0.5μm之銀粉添加0.1wt%量,並添加乙二醇30wt%、界面活性劑(BYK公司製「BYK348」)0.5wt%,且將殘部設為離子交換水而最終調配為100wt%,再將此藉由1μm濾器來作了過濾。
將所得到的透過液作為墨水4。身為導電性粒子之銀粉粒子的濃度,在上述過濾前後係並未有實質性變化,在墨水4中係為0.1wt%。墨水4之黏度,係為4.0mPa‧s,表面張力係為32mN/m。
將銀奈米粒子分散物(BANDO化學製,SW1000)作為固形量(銀奈米粒子)而添加15wt%量,並添加丙二醇
20%,且將殘部設為離子交換水而最終調配為100wt%,再將此藉由1μm濾器來作了過濾,將所得到的透過液作為導出配線用銀奈米墨水。
使用圖10中所示之裝置,而對於寬幅300mm之卷狀基材,來如同下述一般地而作成了導電性圖案。
首先,使用被併設於第1層形成區域6處之導出配線用噴墨頭,來使用導出配線用銀奈米墨水而描繪了導出配線。
將被賦予至基材上之墨水,在乾燥區域8中進行5分鐘之70℃的送風乾燥,而使其乾燥。
在上述乾燥之後,於第1層形成區域6處進行了第1層之圖案化。
在第1層形成區域6處,如同圖11中所示一般,以與基材搬送方向相正交的方式而配置有噴頭陣列61。
在噴頭陣列61處,係被配置有5個的噴墨頭(KONICA MINORTA公司製「KM1024L」(壓電方式,液滴量42pL)),陣列全體之印刷寬幅係被設為
360mm。
一面在基材搬送方向上搬送基材,一面同時使噴頭陣列61朝向右方向掃描,並射出導電性墨水(上述墨水1),而如同圖12(a)中所示一般,形成了由斜線所成之條帶(第1印刷工程)。此時,係以使噴墨頭之噴嘴間隔會均等地成為280μm的方式來選擇噴嘴,並從所選擇的噴嘴,來在藉由搬送路徑下部之加熱器而使基材溫度被調整為70℃的基材上,以會成為1×10-10m3/m的方式,來調整墨水吐出量,並形成了墨線。此時,液滴吐出頻率係為4.5KHz。此線,係在形成之後立即進行乾燥,並進而藉由對於乾燥條件作控制,來藉由乾燥而使導電材料選擇性地積聚於端部處,其結果,各個墨線,係成為了140μm間隔之2根的平行線。
接著,停止基材之搬送,並作一定量之回送,之後,如同圖12(b)中所示一般,一面再度在基材搬送方向上搬送基材,一面使噴頭陣列61從相反側起而朝向左方向掃描,並與第1印刷工程同樣的射出導電性墨水,而形成了由朝向與第1印刷工程相反方向作了傾斜的斜線所成之條帶(第2印刷工程)。
接著,在乾燥區域8中進行5分鐘之70℃的送風乾燥,而使其乾燥,並形成了第1層。其結果,第1層係成為由斜線所成之格子狀圖案。
接著,在低電阻化區域9中,將第1層在120℃之烤箱中而作了1小時的加熱。
參考圖31以及圖32,針對墨水賦予區域和第1層之形成圖案之間的關係作說明。
圖31,係為對於在第1印刷工程以及第2印刷工程中之墨水賦予區域作說明之圖。圖中之斜線部分,係為墨水賦予區域。如同圖示一般,在各印刷工程中而被賦予至基材上的導電性墨水之線段,其之在基材上而作了浸濕擴廣後的線寬幅,係為140μm,將此以280μm之節距來作配置。
另一方面,圖32,係為由作為在線段之線寬幅方向兩端處選擇性地堆積導電材料的結果所形成之第1層而成的格子狀圖案。如同圖示一般,藉由在線段之線寬幅方向兩端處選擇性地堆積導電材料,係從1根的線段而產生有2根的相互平行之線(平行線),並形成有線間隔為140μm之格子狀圖案。
在本發明中,被賦予至基材上之導電性墨水之線段,其之浸濕擴廣後的線寬幅(此線寬幅,係與從1根的線段所產生之2根的互為平行之線(平行線)之間的間隔相對應),係以成為100~400μm為理想。又,被賦予至基材上的導電性墨水之線段的配置節距,較理想,係被設定為浸濕擴廣後的線寬幅之1.8~2.3倍的範圍內,更理想,係被設定為1.9~2.1倍之範圍內。
接著,將被形成有第1層之基材的區域搬送至第2層
形成區域10處,並藉由電解電鍍裝置來進行了電解銅電鍍。
在進行電鍍時,係從導出配線來進行供電,並在下述電鍍浴中而進行了電解電鍍。在陽極處,係連接有電鍍用銅板,並相對於導出配線部以及第1層之細線部分的總面積,而以0.30A/dm2的定電流,來進行通電,直到細線部之膜厚成為目標膜厚的時間為止。線寬幅,係成為表1中所示之值。在通電結束後,進行充分之水洗並使其乾燥。
將五水硫酸銅鹽60g、硫酸19g、1N鹽酸2g、光澤賦予劑(MELTEX公司製「ST901C」)5g,以離子交換水來最終調配為1000ml,以此配方來作了調配。
針對實施例1之導電性圖案,係將第3層之形成省略。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了以下的評價。
針對被形成於縱橫20cm之區域全面上的導電性圖案,一面改變導電性圖案和眼睛之間的距離,一面基於下
述之評價基準,來對於是否能夠對於形成導電性圖案之格子的線作辨識一事進行了評價。
5:就算是5cm時也無法辨識。
4:若是成為10cm則無法辨識。
3:若是成為15cm則無法辨識。
2:若是成為20cm則無法辨識。
1:就算是25cm時也能夠辨識。
針對構成導電性圖案之導電性細線部的薄片電阻,藉由4端子4探針法來作了測定。針對進行10點之測定所測定出的平均值,基於下述之評價基準來作了評價。
5:係為未滿1.0Ω/□。
4:係為1.0Ω/□以上未滿5.0Ω/□。
3:係為5.0Ω/□以上未滿10.0Ω/□。
2:係為10.0Ω/□以上未滿50.0Ω/□。
1:係為50.0Ω/□以上。
基於膠帶剝離法以及交叉切割(cross cut)法來作了
評價。亦即是,係在附導電性圖案基材上設置25格之切入部(交叉切割),並對起因於膠帶剝離而產生有膜剝落之格子數作了計測。預先準備3個的附導電性圖案基材,並將3次之試驗中的計測值作平均,而以下述之評價基準來作了評價。
5:產生有膜剝落之格子數係為0格。
4:產生有膜剝落之格子數係為1~2格。
3:產生有膜剝落之格子數係為3~5格。
2:產生有膜剝落之格子數係為6~10格。
1:產生有膜剝落之格子數係為11~25格。
如同圖33中所示一般,將附導電性圖案基材,在直徑10mm之圓柱上,於以使被形成有導電性圖案之面成為表面側的方式來作了披掛的狀態下,使其往返並作彎折,再對於彎折前後之該導電性圖案的電阻值之降低率作測定,而基於測定值來以下述之評價基準而作了評價。另外,當對於在兩面上具備有導電性圖案之基材而適用該試驗的情況時,係將其中一面作為表面側來披掛在圓柱上並進行同樣的往返,再針對該面之導電性圖案來對於電阻值之降低率作了測定。
5:未滿5%。
4:未滿10%。
3:未滿20%。
2:21%~未滿50%。
1:50%以上。
在85℃、相對濕度85%的環境下,將附導電性圖案基材作了500小時的保存,之後,在使其回到常溫常壓環境下之後,對於電阻值之降低率作測定,而基於測定值來以下述之評價基準而作了評價。
5:未滿5%。
4:未滿10%。
3:未滿20%。
2:21%~未滿50%。
1:50%以上。
將以上之評價結果展示於表1中。
在實施例1中,將形成第1層之墨水1(含有銀奈米粒子之墨水1)替換為墨水2(含有銀奈米粒子之墨水
2),並進而將電解電鍍條件之電流密度替換為0.50A/dm2,而將第1層以及第2層之膜密度設為了表1之值,除此之外,係與實施例1相同的,而得到了附導電性圖案基材。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了與實施例1相同的評價,並將結果展示於表1中。
在實施例1中,將形成第1層之墨水1(含有銀奈米粒子之墨水1)替換為墨水3(含有銅奈米粒子之墨水),並進而將在低電阻化區域9處之低電阻化處理,設為在還原氛圍中之180℃下的加熱處理,而作成了表1之層積構造,除此之外,係與實施例1相同的,而得到了附導電性圖案基材。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了與實施例1相同的評價,並將結果展示於表1中。
在實施例1中,將形成第1層之墨水1(含有銀奈米粒子之墨水1)替換為墨水4(含有銀粉之墨水),並將此藉由柔版印刷(flexography)法來賦予至基材上,而作成了表1之層積構造,除此之外,係與實施例1相同的,而得到了附導電性圖案基材。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了與
實施例1相同的評價,並將結果展示於表1中。
在實施例1中,將第2層藉由下述之方法來形成,除此之外,係與實施例1相同的,而得到了附導電性圖案基材。
對於被形成有第1層之基材,使用下述之電鍍浴2,來進行了電解銀電鍍。
在進行電鍍時,係從導出配線來進行供電,並在下述電鍍浴中而進行了電解銀電鍍。在陽極處,係連接有電鍍用銀板,並相對於導出配線部以及第1層之細線部分的總面積,而以0.30A/dm2的定電流,來進行通電,直到細線部之膜厚成為目標膜厚的時間為止。線寬幅,係成為表1中所示之值。在通電結束後,進行充分之水洗並使其乾燥。
將氰化銀35g、氰化鉀80g、碳酸鉀10g,以離子交換水來最終調配為1000ml,以此配方來作了調配。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了與實施例1相同的評價,並將結果展示於表1中。
在實施例1中,將基材3替換為基材1,除此之外,係與實施例1相同的,而得到了附導電性圖案基材。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了與實施例1相同的評價,並將結果展示於表1中。
在實施例1中,將基材3替換為基材2,除此之外,係與實施例1相同的,而得到了附導電性圖案基材。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了與實施例1相同的評價,並將結果展示於表1中。
在實施例1中,將基材3替換為基材4,除此之外,係與實施例1相同的,而得到了附導電性圖案基材。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了與實施例1相同的評價,並將結果展示於表1中。
在實施例1中,在第2層之與第1層相反側處,更進而藉由下述之方法來形成第3層,而設為表1之層積構造,除此之外,係與實施例1相同的,而得到了附導電性圖案基材。
對於被形成有第2層之基材,使用下述之電鍍浴2,來進行了電解鎳電鍍。
在進行電鍍時,係從導出配線來進行供電,並在下述電鍍浴3中而進行了電解電鍍。在陽極處,係連接有電鍍用鎳板,並相對於導出配線部以及第1層之細線部分的總面積,而以0.05A/dm2的定電流,來進行通電,直到細線部之膜厚成為表1中所示之目標膜厚的時間為止。線寬幅,係成為表1中所示之值。在通電結束後,進行充分之水洗並使其乾燥。
將硫酸鎳240g、氯化鎳45g、硼酸30g,以離子交換水來最終調配為1000ml,以此配方來作了調配。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了與實施例1相同的評價,並將結果展示於表1中。
在實施例1中,在第2層之與第1層相反側處,更進而藉由下述之方法來形成第3層,而設為表1之層積構造,除此之外,係與實施例1相同的,而得到了附導電性圖案基材。
對於被形成有第2層之基材,使用下述之電鍍浴4,來進行了無電解鎳電鍍。
無電解電鍍時間,係進行至直到成為表1中所示之特定之膜厚為止。線寬幅,係成為表1中所示之值。
將硫酸鎳26g、檸檬酸鈉60g、次亞磷酸鈉21g、硫酸銨,以離子交換水來最終調配為1000ml,以此配方來作了調配。電鍍浴溫度係設為90℃。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了與實施例1相同的評價,並將結果展示於表1中。
在實施例1中,在第2層之與第1層相反側處,更進而藉由下述之方法來形成第3層,而設為表1之層積構造,除此之外,係與實施例1相同的,而得到了附導電性圖案基材。
對於被形成有第2層之基材,而在使用有由炭黑和水溶性電著樹脂所成之混合物的浴中,藉由定法來進行電著塗裝,而形成了具備有表1中所示之膜厚以及線寬幅的由有機膜所成之第3層。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了與實施例1相同的評價,並將結果展示於表1中。但是,實施例7,由於在第3層處係使用有機膜,因此,係並不進行薄片電阻之測定,而對於並未設置有機膜的端部間之端子間電阻作了測定。其結果,係確認到:其係與另外所作了測定的在實施例1中之端部間之端子間電阻實質性為同一之值。
在實施例1中,在調整為40℃之基材上,以會成為4×10-10m3/m的方式,來對於墨水吐出量作調整並形成墨線,而作成了表1之層積構造,除此之外,係與實施例1相同的,而得到了附導電性圖案基材。
針對所得到的附導電性圖案基材,進行了與實施例1相同的評價,並將結果展示於表1中。
根據表1,可以得知,本發明之實施例1~11之導電性圖案以及具備有該導電性圖案之基材(附導電性圖案基材),係能夠使導電性細線之視覺辨認性降低、並能夠使電阻值降低、且能夠使基材和導電性圖案之接著性(密著性)提升、並且就算是在基材之彎折時也能夠抑制電阻值之變動、且更進而能更賦予耐熱耐濕性等之耐久性。
根據實施例1和實施例2之對比,可以得知,係以相較於第1層之膜密度而第2層之膜密度為更高的實施例1之情況時,在密著性以及彎折耐性上係更為優良。
在使用有銀粉的實施例4中,相較於使用有銀奈米墨水之實施例1,在發揮本發明之效果一事上而言係為較差,但是,由於係使用有銀,因此,相較於使用例如在低電阻化中係需要進行還原處理的鈀等之情況,係能夠將低電阻化處理之負擔(處理時間等)大幅度的降低。
根據實施例1和實施例5之對比,可以得知,在第2層為以銅作為主成分的實施例1中,在密著性以及彎折耐性上係更為優良。
根據基材互為相異之實施例1、6、7以及8的對比,可以得知,藉由將基材之表面能設為50mN/m以上,係能夠使導電性細線之視覺辨認性更進一步降低,並能夠使密著性以及彎折耐性更進一步提昇。
設置有第3層之實施例9、10以及11,相較於並未設置第3層之實施例1,可以得知,在耐熱濕性上係更為優良。
另一方面,可以得知,在導電性細線之線寬幅為10μm以上的比較例1中,係並無法使導電性細線之視覺辨認性充分地降低,又,在密著性、彎折耐性、耐熱濕性上亦為較差。
藉由以下之方法,來形成了與圖24(a)中所示者相同之導電性圖案。
調製了由下述組成所成之墨水6。
‧銀奈米粒子之水分散液1(銀奈米粒子:40重量%):1.75重量%
‧矽系界面活性劑(BYK公司製「BYK-348」):0.01重量%
‧純水:殘部
調製了由下述組成所成之墨水7。
‧銀奈米粒子之水分散液1(銀奈米粒子:40重量%):80重量%
‧矽系界面活性劑(BYK公司製「BYK-348」):0.01重量%
‧純水:殘部
作為基材1,係使用藉由易接著加工(表面處理)而將表面能設為52mN/m之PET基材。
使用安裝有KONICA MINOLTA公司製之噴墨頭「512LHX」(標準液滴容量42pL)之XY機器人(MUSASHI ENGINEERING公司製「SHOTMASTER300」)、和噴墨控制系統(KONICA MINOLTA公司製「IJCS-1」),而將墨水6以會成為噴嘴列方向間節距282μm、掃描方向間節距45μm的方式來作為液滴而依序吐出至基材1上,並藉由使在基材上而於掃描方向上連續性地作了賦予的液滴合併為一,來形成了複數之線狀液體102。另外,在一面進行印刷一面將載置有基材之平台加熱至70℃而使此些之線狀液體102乾燥的過程中,藉由使固形量堆積在周邊部處,而從1根的線狀液體來形成了由包含有導電材料(於此情況,係為銀奈米粒子)之2根的線段131、132所構成之第1平行線圖案103。
之後,使基材作90°之旋轉,並在與第1平行線圖案相正交之方向上,藉由與上述相同之方法來塗布由
墨水6所成之第2線狀液體,並使其乾燥,而形成了第2平行線圖案。
亦即是,係藉由與上述相同之方法,來在前述基材1上以會與前述第1平行線圖案103作90°之交叉的方式來塗布由墨水6所成之第2線狀液體104,並在使該第2線狀液體104乾燥的過程中,使該導電材料(於此情況,係為銀奈米粒子)選擇性地堆積在緣部處,而形成了由包含有該導電材料之2根的線段151、152所構成之第2平行線圖案105。
此時,第1平行線圖案103之形成方向,係與長方形狀之基材1的短邊相平行,第2平行線圖案105之形成方向,係與長方形狀之基材1的長邊相平行。
如同上述一般,而形成了使第1平行線圖案103和第2平行線圖案105相互交叉之網格狀圖案106。
使用安裝有KONICA MINOLTA公司製之噴墨頭「512LHX」(標準液滴容量42pL)之XY機器人(MUSASHI ENGINEERING公司製「SHOTMASTER300」)、和噴墨控制系統(KONICA MINOLTA公司製「IJCS-1」),而在基材1上將墨水7以會成為濕潤膜厚20μm的方式來調整液滴量並作賦予,再使其乾燥,藉由此,而以與前述網格狀圖案106之周緣的全周相重疊的方式來形成了平塗圖案207。
藉由以下之方法,來形成了與圖24(b)中所示者相同之導電性圖案。
與實施例12相同的,而形成了網格狀圖案106。
使用安裝有KONICA MINOLTA公司製之噴墨頭「512LHX」(標準液滴容量42pL)之XY機器人(MUSASHI ENGINEERING公司製「SHOTMASTER300」)、和噴墨控制系統(KONICA MINOLTA公司製「IJCS-1」),而在基材1上將墨水7以會成為濕潤膜厚20μm的方式來調整液滴量並作賦予,再使其乾燥,藉由此,而以與前述網格狀圖案106之周緣的其中一側以及和該其中一側相對向之另外一側相重疊的方式來形成了2個的平塗圖案207。
具體而言,係以與作為全體而被形成為方形狀之網格狀圖案106的相互對向之2個長邊的各者相重疊的方式,而形成有2個的平塗圖案207。
藉由以下之方法,來形成了與圖25(a)中所示者相
同之導電性圖案。
在實施例12相同的,使平行線圖案103、105之形成方向作了45°的傾斜,除此之外,係與實施例12相同的,而形成了網格狀圖案106。
與實施例12相同的,而形成了平塗圖案207。
藉由以下之方法,來形成了與圖24(b)中所示者相同之導電性圖案。
與實施例14相同的,而形成了網格狀圖案106。
與實施例13相同的,而形成了平塗圖案207。
藉由以下之方法,來形成了與圖26(b)中所示者相同之導電性圖案。
與實施例14相同的,而形成了網格狀圖案106。
使用安裝有KONICA MINOLTA公司製之噴墨頭「512LHX」(標準液滴容量42pL)之XY機器人(MUSASHI ENGINEERING公司製「SHOTMASTER300」)、和噴墨控制系統(KONICA MINOLTA公司製「IJCS-1」),而在基材1上將墨水7以會成為濕潤膜厚20μm的方式來調整液滴量並作賦予,再使其乾燥,藉由此,而以與網格狀圖案106之周緣的其中一側相重疊的方式來形成了平塗圖案207。
具體而言,係以與作為全體而被形成為方形狀之網格狀圖案106的其中1邊相重疊的方式,而形成有平塗圖案207。
使用雷射法,來將構成網格狀圖案106之導電材料作部分性的除去,藉由此,來將該網格狀圖案106分割成複數之帶狀單元。帶寬幅(相當於當將1個的帶狀之單元視為長方形狀時的短邊之長度)係設為5mm,帶間之間隔係設為0.05mm。雷射,係使用光纖雷射,輸出係設為10W而作使用。
使用雷射法,來將構成平塗圖案207之導電材料作部分性的除去,藉由此,來將該平塗圖案207分割成分別能夠作為導出配線而起作用的複數之細線208。將L/S設為了20μm/20μm。雷射,係使用光纖雷射,輸出係設為10W而作使用。
藉由以下之方法,來形成了與圖26(b)中所示者相同之導電性圖案。
與實施例16相同的,而形成了網格狀圖案。
與實施例16相同的,而形成了平塗圖案。
在實施例16中,代替雷射法,係使用了光微影法,除此之外,係與實施例16相同的,而對於網格狀圖案進行圖案化,並分割成了複數之單元。
在實施例16中,代替雷射法,係使用了光微影法,
除此之外,係與實施例16相同的,而對於平塗圖案進行圖案化,並分割成了複數之細線208。
藉由以下之方法,來形成了與圖27(b)中所示者相同之導電性圖案。
在實施例16中,使用噴墨法,來在與於實施例16中之圖案化後的網格狀圖案106之形成區域(複數之帶狀之區域)相對應的區域處,賦予包含導電材料之液滴,而形成了藉由複數之帶狀之單元所構成的網格狀圖案106。帶寬幅(相當於當將1個的帶狀之單元視為長方形狀時的短邊之長度)係設為5mm,帶間之間隔係設為0.05mm。
與實施例16相同的,而形成了平塗圖案。
如同上述一般,網格狀圖案106,係藉由噴墨法而預先被作了圖案化。
與實施例16相同的,而對於平塗圖案207進行圖案
化,並分割成複數之細線208。
藉由以下之方法,來形成了與圖27(b)中所示者相同之導電性圖案。
與實施例18相同的,而形成了網格狀圖案106。
與實施例18相同的,而形成了平塗圖案207。
與實施例18相同的,網格狀圖案106,係藉由噴墨法而預先被作了圖案化。
與實施例17相同的,而對於平塗圖案207進行圖案化,並分割成複數之細線208。
將在實施例12~19中所使用的導電性圖案之形成方法,在表2中作了統整。表2中,「IJ」,係為噴墨之略記。
藉由實施例12~19所得到的導電性圖案,係確認到了:能夠將起因於在網格狀圖案之端部處的導電材料之濃度的參差所導致之問題減輕。
又,如同實施例16~19一般,係確認到:藉由將平塗圖案作分割並形成複數之細線,係能夠形成適於達成省空間化之導出配線。
調製了由下述組成所成之墨水8。
‧銀奈米粒子之水分散液1(銀奈米粒子:40重量%):1.75重量%
‧矽系界面活性劑(BYK公司製「BYK-348」):0.01重量%
‧純水:殘部
作為基材,係使用藉由易接著加工(表面處理)而將表面能E設為52mN/m之由PET基材所成之基材5。
在形成網格狀之導電性圖案之前,針對藉由墨水8所
形成的第1平行線圖案之形成區域內之表面能以及第2線狀液體之接觸角,藉由代用之方法來進行了測定。
在基材5上,將墨水8滴下20μL,並使其乾燥,而在液滴之周圍形成了由咖啡漬現象所致之環狀細線。之後,對於此環狀細線之內部的中心區域,測定水、碳酸丙烯、二碘甲烷之接觸角,並依據Young-Fowkes式,來算出了表面能。於此,水、碳酸丙烯、二碘甲烷之接觸角之測定,係使用協和界面化學公司製之接觸角測定裝置DM-501來進行(在以下所說明之接觸角的測定中,亦係使用同一裝置)。所算出的表面能之值,係為56mN/m。將此值作為第1平行線圖案之形成區域內的表面能C。
在相對於墨水8之接觸角係成為22°的進行有易接著加工之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基材上,將墨水8滴下20μL,並使其乾燥,而在液滴之周圍形成了由咖啡漬現象所致之環狀細線。之後,對於此環狀細線之內部的中心區域,測定墨水8(與第2線狀液體相同組成)之接觸角。所測定出之接觸角,係為17°。將此值作為在第1平行線圖案之形成區域內的第2線狀液體之接觸角F。
在基材表面上將墨水8滴下3μL,而對於在基材表面上的第2線狀液體之接觸角作了測定。所測定出之接觸角,係為20°。將此值作為在第1平行線圖案之形成區域外的第2線狀液體之接觸角G。
使用安裝有KONICA MINOLTA公司製之噴墨頭「512LHX」(標準液滴容量42pL)之XY機器人(MUSASHI ENGINEERING公司製「SHOTMASTER300」)、和噴墨控制系統(KONICA MINOLTA公司製「IJCS-1」),而將墨水1以會成為噴嘴列方向間節距282μm、掃描方向間節距45μm的方式來作為液滴而依序吐出至基材5上,並藉由使在基材上而於掃描方向上連續性地作了賦予的液滴合併為一,來形成了複數之線狀液體。另外,在一面進行印刷一面將載置有基材之平台加熱至70℃而使此些之線狀液體乾燥的過程中,藉由使固形量堆積在周邊部處,而從1根的線狀液體來形成了1組2根的平行線圖案。
之後,使基材作90°之旋轉,並在與第1平行線圖案相正交之方向上,藉由與上述相同之方法來塗布由墨水1所成之複數之第2線狀液體,並使其乾燥,而形成
了第2平行線圖案。
如此這般,而形成了使第1平行線圖案和第2平行線圖案以直角而相互交叉之網格狀之導電性圖案。網格狀之導電性圖案全體的尺寸,係為50mm×50mm。
調製了由下述組成所成之墨水9。
‧銀奈米粒子之水分散液2(銀奈米粒子:40重量%):1.75重量%
‧矽系界面活性劑(BYK公司製「BYK-348」):0.01重量%
‧純水:殘部
另外,銀奈米粒子之水分散液2,與在實施例20中所使用的銀奈米粒子之水分散液1,其分散劑係為相異。
作為基材,係使用基材5(表面能E=52mN/m)。
將實施例20之墨水8替換為墨水9,並與實施例20相同的而進行了測定,其結果,在第1平行線圖案之形成區域內的表面能C,係為49mN/m,在第1平行線圖案之
形成區域內的第2線狀液體之接觸角F,係為25°,在第1平行線圖案之形成區域外的第2線狀液體之接觸角G,係為21°。
除了將墨水8替換為墨水9以外,與實施例20相同的,而形成了網格狀之導電性圖案。
作為墨水,係使用墨水8。
作為基材,係使用藉由易接著加工(表面處理)而將基材之表面能設為48mN/m之由PET基材所成之基材6。
將實施例20之基材5替換為基材6,並與實施例20相同的而進行了測定,其結果,在第1平行線圖案之形成區域內的表面能C,係為56mN/m,在第1平行線圖案之形成區域內的第2線狀液體之接觸角F,係為17°,在第1平行線圖案之形成區域外的第2線狀液體之接觸角G,係為28°。
使用安裝有KONICA MINOLTA公司製之噴墨頭「512LHX」(標準液滴容量42pL)之XY機器人(MUSASHI ENGINEERING公司製「SHOTMASTER300」)、和噴墨控制系統(KONICA MINOLTA公司製「IJCS-1」),而將墨水1以會成為噴嘴列方向間節距282μm、掃描方向間節距45μm的方式來作為液滴而依序吐出至基材6上,並藉由使在基材上而於掃描方向上連續性地作了賦予的液滴合併為一,來形成了複數之線狀液體。另外,在一面進行印刷一面將載置有基材之平台加熱至70℃而使此些之線狀液體乾燥的過程中,藉由使固形量堆積在周邊部處,而從1根的線狀液體來形成了1組2根的平行線圖案。
之後,將形成有第1平行線圖案之基材放置在120℃之熱板上,而進行了1小時的由加熱所致之洗淨。
在進行了由加熱所致之洗淨後,使基材作90°之旋轉,並在與第1平行線圖案相正交之方向上,藉由與上述相同之方法來塗布由墨水1所成之複數之第2線狀液體,並使其乾燥,而形成了第2平行線圖案。
如此這般,而形成了使第1平行線圖案和第2平行線圖案以直角而相互交叉之網格狀之導電性圖案。網格狀之導電性圖案全體的尺寸,係為50mm×50mm。
在實施例22中,將由加熱所致之洗淨替換為下述由電磁波所致之洗淨,除此以外,係與實施例22相同的,而形成了網格狀之圖案。
作為由電磁波所致之洗淨,係進行了由氙閃光燈所致之洗淨。
使用Xenon公司製氙閃光燈裝置「SINTERON 2000」,而以脈衝寬幅500μ秒、施加電壓3.8kV來將氙閃光作1次的照射,而將包含第1平行線圖案之形成區域內的區域作了洗淨。
在實施例22中,將由加熱所致之洗淨替換為下述由溶劑所致之洗淨,除此以外,係與實施例22相同的,而形成了網格狀之圖案。
藉由在2-丙醇中浸漬10分鐘,而將包含第1平行線圖案之形成區域內的區域作了洗淨。
作為墨水,係使用墨水8。
作為基材,係使用基材6(表面能E=48mN/m)。
將實施例20之基材5替換為基材6,並與實施例20相同的而進行了測定,其結果,在第1平行線圖案之形成區域內的表面能C,係為56mN/m,在第1平行線圖案之形成區域內的第2線狀液體之接觸角F,係為17°,在第1平行線圖案之形成區域外的第2線狀液體之接觸角G,係為28°。
使用安裝有KONICA MINOLTA公司製之噴墨頭「512LHX」(標準液滴容量42pL)之XY機器人(MUSASHI ENGINEERING公司製「SHOTMASTER300」)、和噴墨控制系統(KONICA MINOLTA公司製「IJCS-1」),而將墨水1以會成為噴嘴列方向間節距282μm、掃描方向間節距45μm的方式來作為液滴而依序吐出至基材6上,並藉由使在基材上而於掃描方向上連續性地作了賦予的液滴合併為一,來形成了複數之線狀液體。另外,在一面進行印刷一面將載置有基材之平台加熱至70℃而使此些之線狀液體乾燥的過程中,藉由使固形量堆積
在周邊部處,而從1根的線狀液體來形成了1組2根的平行線細線圖案。
之後,使基材作90°之旋轉,並在與第1平行線圖案相正交之方向上,塗布由墨水1所成之複數之第2線狀液體,並使其乾燥,而形成了第2平行線圖案。此時,在墨水之塗布時,係將在第1平行線圖案之形成區域內的第2線狀液體之每單位長度的液體賦予量,調整為在第1平行線圖案之形成區域外的液體賦予量之70%,而作了塗布。
如此這般,而形成了使第1平行線圖案和第2平行線圖案以直角而相互交叉之網格狀之導電性圖案。網格狀之導電性圖案全體的尺寸,係為50mm×50mm。
作為墨水,係使用墨水8。
作為基材,係使用藉由易接著加工(表面處理)而將基材之表面能設為56mN/m之由PET基材所成之基材7。
首先,將銀奈米粒子之水分散液1(銀奈米粒子:40重量%),藉由線錠(wire bar)#7來塗布在基材7上,
並使其乾燥,而製作了導電材料(銀奈米粒子)之平塗面。在對於此平塗面之表面能作了測定後,其結果,係為61mN/m。將此值,作為將與第1線狀液體相同組成的液體作塗布並使其乾燥後所成的平塗面之表面能。
又,將實施例20之基材5替換為基材7,並與實施例20相同的而進行了測定,其結果,在第1平行線圖案之形成區域內的表面能C,係為56mN/m,在第1平行線圖案之形成區域內的第2線狀液體之接觸角F,係為15°,在第1平行線圖案之形成區域外的第2線狀液體之接觸角G,係為19°。
在實施例20中,將基材5替換為基材7,除此之外,係與實施例20相同的,而形成了網格狀之導電性圖案。
調製了由下述組成所成之墨水11。
‧銀奈米粒子之水分散液1(銀奈米粒子:40重量%):1.75重量%
‧二乙二醇一丁基醚:20重量%
‧純水:殘部
作為基材,係使用基材5(表面能E=52mN/m)。
使用協和界面化學公司製之接觸角測定裝置「DM-501」,而對於在第1平行線圖案之形成區域外的二乙二醇一丁基醚(沸點231℃)之接觸角作了測定,其結果,接觸角H係為5°。另外,係採用在將二乙二醇一丁基醚滴下後而經過5秒鐘後之值。
在實施例20中,將基材8替換為基材11,除此之外,係與實施例20相同的,而形成了網格狀之導電性圖案。
作為墨水,係使用墨水8。
作為基材,係使用基材6(表面能E=48mN/m)。
將實施例20之基材5替換為基材6,並與實施例20
相同的而進行了測定,其結果,在第1平行線圖案之形成區域內的表面能C,係為56mN/m,在第1平行線圖案之形成區域內的第2線狀液體之接觸角F,係為17°,在第1平行線圖案之形成區域外的第2線狀液體之接觸角G,係為28°。
在實施例20中,將基材5替換為基材6,除此之外,係與實施例20相同的,而形成了網格狀之導電性圖案。
調製了由下述組成所成之墨水10。
‧銀奈米粒子之水分散液3(銀奈米粒子:40重量%):1.75重量%
‧矽系界面活性劑(BYK公司製「BYK-348」):0.01重量%
‧純水:殘部
另外,銀奈米粒子之水分散液3,與銀奈米粒子之水分散液1以及2,其分散劑係為相異。
作為基材,係使用基材6(表面能E=48mN/m)。
將實施例20之墨水8替換為墨水10,並進而將基材5替換為基材6,而與實施例20相同的而進行了測定,其結果,在第1平行線圖案之形成區域內的表面能C,係為61mN/m,在第1平行線圖案之形成區域內的第2線狀液體之接觸角F,係為12°,在第1平行線圖案之形成區域外的第2線狀液體之接觸角G,係為29°。
在實施例20中,將墨水8替換為墨水10,並進而將基材5替換為基材6,除此之外,係與實施例20相同的,而形成了網格狀之導電性圖案。
作為墨水,係使用墨水11。
作為基材,係使用基材6(表面能E=48mN/m)。
使用協和界面化學公司製之接觸角測定裝置「DM-501」,而對於在第1平行線圖案之形成區域外的二乙二
醇一丁基醚(沸點231℃)之接觸角作了測定,其結果,接觸角H係為8°。另外,係採用在將二乙二醇一丁基醚滴下後而經過5秒鐘後之值。
在實施例27中,將基材5替換為基材6,除此之外,係與實施例27相同的,而形成了網格狀之導電性圖案。
在藉由實施例20~30所得到的網格狀之導電性圖案中,針對構成第2平行線圖案之2根的線段間之間隔,而將在第1平行線圖案之形成區域內的平均間隔A,設為在圖6中所說明的總計7個場所之測定場所A1~A7處所作了測定的間隔之平均值,而求取出來。又,針對構成第2平行線圖案之2根的線段間之間隔,而將在第1平行線圖案之形成區域外的平均間隔B,設為在圖6中所說明的總計5個場所之測定場所B1~B5處所作了測定的間隔之平均值,而求取出來。進而,根據此些之平均間隔A以及平均間隔B之值,而求取出上述之式(1)中的B/A之值。
藉由求取出此B/A之值,係能夠判定其是否滿足上述之式(1)。亦即是,也可以說,係能夠判定是否達成了用以滿足上述之式(1)的調整。
對於藉由實施例20~30所得到的網格狀之導電性圖案進行目視,並依據下述之評價基準來作了評價。
A:係無法以視覺而辨識出像是週期性圖案一般之物,而涵蓋全體視覺上均為均勻
B:係能夠以視覺而辨識出像是週期性圖案一般之物
對於藉由實施例20~30所得到的網格狀之導電性圖案,而藉由以下之方法來對於電阻值之方向不均作了評價。
切出與第1平行線圖案之方向(第1方向)相平行的長度50mm寬幅10mm之短籤,並在長邊之兩端(亦即是短邊)處設置由銀糊所成之測定用電極,而藉由測試機來對於短籤之端子間的電阻作了測定。同樣的,切出與第2平行線圖案之方向(第2方向)相平行的長度50mm寬幅10mm之短籤,並亦藉由測試機來對於端子間電阻作了測定,而對於第1方向和第2方向上的電阻之比例作了評價。電阻之比例,具體而言,係為將「第2方向上之電阻」與「第1方向上之電阻」間之差的絕對值,除以「第1方向上之電阻」,並以百分比來作了展示者。
作為某一基準,可以評價為:若是電阻之比例為10%以下,則在實用性上而言係為理想,若是電阻之比例超過10%,則在實用性上係並不理想。
將以上之結果展示於表3。
根據表3,可以得知,在以會使平均間隔A以及平均間隔B滿足式(1)之「0.9≦B/A≦1.1」的方式來進行了調整的實施例20~27中,係在低視覺辨認性上為優良,並且亦能夠防止電阻值之方向不均。另一方面,在並未進行此種調整的實施例28~30中,係在低視覺辨認性上為差,並且亦無法充分地防止電阻值之方向不均。
進而,針對實施例22之網格狀的導電性圖案和實施例29之網格狀的導電性圖案,而分別在圖18(b)以及圖18(a)中將光學顯微鏡照片作了展示。在各照片中,從左上朝向右下之方向,係為第1方向(第1平行線圖案之方向),從左下朝向右上之方向,係為第2方向(第2平行線圖案之方向)。根據此些之照片的對比,亦可得知,若依據本發明,則在低視覺辨認性上係為優良。進而,在第1方向上和第2方向上也並未發現到導電路徑的長度之差,而可得知係能夠防止電阻值之方向不均。
根據以上之結果,係能夠確認到將平均間隔A以及平均間隔B以會滿足「0.9≦B/A≦1.1」的方式來進行調整一事的有效性。
在實施例20、21中,係藉由「將第1平行線圖案之形成區域內的表面能C和第1平行線圖案之形成區域外的表面能E之間之差(|C-E|)設為5mN/m以下」之
調整,或者是藉由「將在第1平行線圖案之形成區域內的第2線狀液體之接觸角F和在第1平行線圖案之形成區域外的第2線狀液體之接觸角G之間之差,設為10°以下」之調整,來成為使平均間隔A以及平均間隔B會滿足式(1)「0.9≦B/A≦1.1」。於此,作為其中一例,係針對藉由基材之表面處理或墨水組成之設定來對於表面能或接觸角作調整的例子作了展示。
在實施例22~24中,係藉由「在形成了第1平行線圖案之後,於賦予第2線狀液體之前,將包含第1平行線圖案之形成區域內的區域作洗淨」之調整,來成為使平均間隔A以及平均間隔B會滿足式(1)「0.9≦B/A≦1.1」。在實施例22中,係使用由加熱所致之洗淨,在實施例23中,係使用由電磁波所致之洗淨,在實施例24中,係使用由溶劑所致之洗淨。
在實施例25中,係藉由「將在第1平行線圖案之形成區域內的第2線狀液體之每單位長度的液體賦予量,和在第1平行線圖案之形成區域外的第2線狀液體之每單位長度的液體賦予量,設為互為相異」之調整,來成為使平均間隔A以及平均間隔B會滿足式(1)「0.9≦B/A≦1.1」。
在實施例26中,係藉由「將第1平行線圖案之形成區域內的表面能C和第1平行線圖案之形成區域外的表面能E之間之差(|C-E|)設為5mN/m以下」之調整、藉由「將在第1平行線圖案之形成區域內的第2線狀
液體之接觸角F和在第1平行線圖案之形成區域外的第2線狀液體之接觸角G之間之差,設為10°以下」之調整、或者是「將藉由塗布與第1線狀液體相同組成之液體並使其乾燥所成的平塗面之表面能D和第1平行線圖案之形成區域外之表面能E之間之差(|D-E|)設為5mN/m以下」之調整,來成為使平均間隔A以及平均間隔B會滿足式(1)「0.9≦B/A≦1.1」。
在實施例27中,係藉由「將在第1平行線圖案之形成區域外的第2線狀液體中之溶劑中的沸點為最高之溶劑的接觸角,設為6°以下」之調整,來成為使平均間隔A以及平均間隔B會滿足式(1)「0.9≦B/A≦1.1」。
1‧‧‧基材
2‧‧‧導電性細線
21‧‧‧第1層
22‧‧‧第2層
Claims (17)
- 一種附導電性圖案基材之製造方法,係在進行了表面處理之基材上,設置由線寬幅未滿10μm之導電性細線所成的圖案,前述細線之至少一部分係成為多層構造,前述多層構造,係以第1層和第2層作為構成要素,前述第1層,係包含有從導電性粒子、導電性填充物、導電性金屬線所選擇的1種或2種以上之導電材料,且膜厚未滿500nm,前述第2層,其膜厚係為較前述第1層更厚,並以金屬作為主成分,該附導電性圖案基材之製造方法,其特徵為:前述第1層之形成工程,係藉由使用有墨水之印刷來在前述基材上形成線段,前述墨水之導電材料濃度為未滿5%,前述墨水之表面張力係為未滿50mN/m,並且前述墨水之相對於前述基材之接觸角係為10°~50°之範圍,藉由此,來對於前述墨水之乾燥製程進行控制,而在前述線段之線寬幅方向兩端處選擇性地堆積導電材料,作為前述第2層之形成工程,係包含身為無電解電鍍以及電解電鍍之其中一方或者是雙方之組合的電化學性製程。
- 如申請專利範圍第1項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,在前述線段之形成中,係使用噴墨法。
- 如申請專利範圍第2項所記載之附導電性圖案基 材之製造方法,其中,係使用噴墨法來對於前述基材而從複數之方向進行複數次的印刷,以形成前述線段。
- 如申請專利範圍第1項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,係使用從使對於前述線段進行印刷中之前述基材乾燥之製程、在印刷後進行加熱之製程、在印刷後進行送風之製程、以及在印刷後進行光照射之製程,此些之製程中所選擇的1或複數之組合。
- 如申請專利範圍第1項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,在使前述導電材料選擇性地作了堆積後,係藉由從加熱處理、化學處理、光(照射)處理中所選擇的處理,來進行低電阻化。
- 如申請專利範圍第1項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,係在前述第2層之上形成第3層。
- 如申請專利範圍第1項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,前述第1層之形成工程,係在前述基材上賦予第1之前述線段,並在使前述第1線段乾燥的過程中使前述導電材料選擇性地堆積於緣部,而形成藉由包含有前述導電材料之2根的線段所構成之第1平行線圖案,接著,在前述基材上,以與前述第1平行線圖案之形成區域相交叉的方式而賦予第2之前述線段,並在使前述第2線段乾燥的過程中使前述導電材料選擇性地堆積於緣部,而形成藉由包含有前述導電材料之2根的線段所構成之第2平行線圖案, 藉由此,來形成由使前述第1平行線圖案與前述第2平行線圖案在至少1個的交點處而相交之圖案所成的前述第1層。
- 如申請專利範圍第7項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,針對構成前述第2平行線圖案之前述2根的線段間之間隔,係以使在前述第1平行線圖案之形成區域內的平均間隔A和在前述第1平行線圖案之形成區域外的平均間隔B會滿足下述式(1)的方式,來進行調整:0.9≦B/A≦1.1...式(1)。
- 如申請專利範圍第8項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係將前述第1平行線圖案之形成區域內的表面能和前述第1平行線圖案之形成區域外的表面能之間之差,設為5mN/m以下。
- 如申請專利範圍第8項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係將塗布前述第1線狀液體中所包含的導電材料並使其乾燥之平塗面的表面能和前述第1平行線圖案之形成區域外的表面能之間之差,設為5mN/m以下。
- 如申請專利範圍第8項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係將在前述第1平行線圖案之形成區域內的前述第2線狀液體之接觸角和在前述第1平行線圖案之形成區域外 的前述第2線狀液體之接觸角之間之差,設為10°以下。
- 如申請專利範圍第8項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係將在塗布前述第1線段中所包含的導電材料並使其乾燥之平塗面處的前述第2線段之接觸角和在前述第1平行線圖案之形成區域外的前述第2線段之接觸角之間之差,設為10°以下。
- 如申請專利範圍第8項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係將在前述第1平行線圖案之形成區域外的前述第2線段中之溶劑中的沸點為最高之溶劑的接觸角,設為6。以下。
- 如申請專利範圍第8項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係使在前述第1平行線圖案之形成區域內的前述第2線段之每單位長度之液體賦予量、和在前述第1平行線圖案之形成區域外的前述第2線段之每單位長度之液體賦予量,此兩者互為相異。
- 如申請專利範圍第8項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,作為用以滿足前述式(1)之調整,係在形成了前述第1平行線圖案之後,於賦予前述第2線段之前,將包含前述第1平行線圖案之形成區域內的區域作洗淨。
- 如申請專利範圍第15項所記載之附導電性圖案 基材之製造方法,其中,作為前述洗淨,係進行從由加熱所致之洗淨、由電磁波所致之洗淨、由溶劑所致之洗淨、由氣體所致之洗淨以及由電漿所致之洗淨中所選擇的1種或2種以上之組合的洗淨。
- 如申請專利範圍第1項所記載之附導電性圖案基材之製造方法,其中,係以與前述導電性圖案之至少一部分相接觸的方式,而形成包含有集電線或導電材料之平塗圖案。
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