WO2022038936A1 - 透明電極を製造する方法および透明電極 - Google Patents

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WO2022038936A1
WO2022038936A1 PCT/JP2021/026645 JP2021026645W WO2022038936A1 WO 2022038936 A1 WO2022038936 A1 WO 2022038936A1 JP 2021026645 W JP2021026645 W JP 2021026645W WO 2022038936 A1 WO2022038936 A1 WO 2022038936A1
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thickness
transparent electrode
setting
manufacturing
work layer
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篤史 小野
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国立大学法人静岡大学
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
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    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/288—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a transparent electrode and a transparent electrode.
  • the transparent electrode having light transmission and conductivity is used as a component of a touch panel used in smartphones, tablet-type information terminals, and the like.
  • a transparent conductive film ITO: Indium Tin Oxide
  • the transparent conductive film should be improved in some technical ways.
  • a reduction in electrical resistivity 1.5 ⁇ 10-6 ⁇ m
  • Another improvement is the difficulty of increasing the size. Since the transparent conductive film is an inorganic crystal film, it lacks flexibility. Therefore, the point that it is difficult to make it flexible can be mentioned as an improvement point. Further, indium, which is the main raw material of the transparent conductive film, is a rare metal. Therefore, there are concerns about future resource depletion.
  • Patent Document 1 discloses a technique for producing a metal mesh of a touch panel by a plating method.
  • Patent Document 2 discloses a technique for manufacturing a TFT (Thin Film Transistor) for a semiconductor element.
  • TFT Thin Film Transistor
  • Examples of the method for producing a metal mesh transparent conductive film include a super nap method (SuPR-NaP method) and a silver nano-inkjet method.
  • the super nap method uses printing technology to produce fine metal wires such as silver.
  • the metal mesh transparent conductive film produced by the super nap method has a fine metal wire width of 2 ⁇ m, a sheet resistance value of 21 ⁇ / sq, a light transmittance of 90%, and a film thickness of 100 nm or less. Has characteristics.
  • the silver nano-inkjet method uses an inkjet printing technique to produce fine metal wires such as silver.
  • the metal mesh transparent conductive film produced by the silver nano-inkprint method has a metal mesh wire width of 5 ⁇ m, a sheet resistance value of 0.3 ⁇ / sq, a light transmittance of 83%, and a film thickness. It has characteristics such as 200 nm or less.
  • the performance of the transparent electrode is indicated by light transmission and conductivity as described above. That is, it is desired that the transparent electrode further enhances light transmission and conductivity.
  • the present invention provides a method for manufacturing a transparent electrode capable of further improving light transmittance and conductivity, and a transparent electrode.
  • One embodiment of the present invention is a method for manufacturing a transparent electrode containing a fine metal wire which is a metal microstructure, a step of setting manufacturing conditions for manufacturing the transparent electrode, and a plate-shaped member including a light transmitting substrate.
  • a predetermined irradiation is performed on the work layer in order to precipitate metal ions caused by the metal salt in the process of forming the work layer and the work layer made of a resin material containing a polyamic acid in which a metal salt is dissolved. It has a step of irradiating a laser beam with a pattern and a step of removing a residual resin portion excluding metal ions precipitated in the work layer.
  • the step of setting the manufacturing conditions includes a step of setting the thickness of the thin metal wire and a step of setting the thickness of the work layer based on the thickness of the thin metal wire.
  • the metal microstructure constituting the transparent electrode is deposited by irradiating the work layer with a laser beam. According to the precipitation using a laser beam, the shape of the metal microstructure can be miniaturized to an invisible level. Therefore, the light transmittance can be further improved.
  • the thickness of the work layer is set based on the thickness of the metal microstructure.
  • the thickness of the metal microstructure is susceptible to the thickness of the work layer. As a result, a metal microstructure having a desired thickness can be formed by setting an appropriate thickness of the work layer. That is, the conductivity can be further improved.
  • the thickness of the work layer in the step of setting the thickness of the work layer, may be set to be equal to or larger than the thickness of the thin metal wire. According to this setting, it is possible to form a transparent electrode having a sufficient thickness that can realize the desired conductivity.
  • the thickness of the work layer in the step of setting the thickness of the work layer, may be set to 1 ⁇ m or more. This setting also makes it possible to form a transparent electrode having a sufficient thickness to obtain the desired conductivity.
  • the step of setting the manufacturing conditions further includes the step of setting the irradiation density of the laser light, and in the step of setting the irradiation density of the laser light, the irradiation density of the laser light is 5 kJ / cm 2 or more and 1000 kJ / cm. It may be set to 2 or less.
  • the irradiation density of the laser beam affects the conductivity of the metal microstructure. According to this setting, it is possible to form a transparent electrode that realizes the desired conductivity.
  • the step of setting the manufacturing conditions may further include the step of setting the scanning speed of the laser beam.
  • the scanning speed of the laser beam may be set to 1 ⁇ m / sec or more and 1 mm / sec or less.
  • a laminating method or a roll coating method may be used in the step of forming the layer to be processed. According to this method, it is possible to easily form a work layer having a thickness set in the process of setting the thickness of the work layer.
  • the spin coating method may be used.
  • the method for manufacturing a transparent electrode is a work piece set in a step of setting the thickness of the work layer after the step of setting the thickness of the work layer and before the step of forming the work layer. Further, there may be a step of setting at least one of the rotation speed of the spin coater and the viscosity of the resin material so as to be the thickness of the processed layer. According to this setting, it is possible to surely form a work layer having a set thickness.
  • the transparent electrode which is another embodiment of the present invention, includes a light transmitting substrate and an electrode network provided on the light transmitting substrate and composed of fine metal wires which are metal microstructures.
  • the fine metal wire may have a line width of 200 nm or more and 4 ⁇ m or less, a thin wire thickness of 200 nm or more and 4 ⁇ m or less, and an interval between adjacent metal fine wires of 20 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • a transparent substrate composed of thin metal wires having such a shape can further improve light transmittance and conductivity.
  • the electrode network extends in a first direction, with a plurality of first metal wires separated from each other along a second direction orthogonal to the first direction, and in a second direction. It may include a second metal wire extending along and separating from each other along a first direction. Even with such a structure, good light transmittance and conductivity can be obtained.
  • a method for manufacturing a transparent electrode capable of further improving light transmittance and conductivity, and a transparent electrode capable of further improving light transmittance and conductivity, and a transparent electrode.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a schematic configuration of a device including a transparent electrode.
  • FIG. 1B is an enlarged perspective view showing a part of the transparent electrode shown in FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a flow chart showing the main steps of a method for manufacturing a transparent electrode.
  • FIG. 3 is a diagram showing the state of the irradiation step. 4 (a), 4 (b), 4 (c), 4 (d), 4 (e) and 4 (f) schematically show the main steps of the method for manufacturing a transparent electrode. It is a figure shown in.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the rotation speed of the spin coater and the thin wire thickness of the thin metal wire when forming the resist layer.
  • FIG. 6 (a) and 6 (b) are graphs showing the relationship between the irradiation intensity of the laser beam and the line width of the thin metal line.
  • 7 (a) and 7 (b) are graphs showing the relationship between the irradiation density of the laser beam and the resistivity.
  • FIG. 8 is a graph for explaining the effect of the heating step.
  • FIG. 9 is a graph comparing the characteristics of the transparent electrode obtained by the manufacturing method of the embodiment and the characteristics of the transparent electrode obtained by the manufacturing method of the comparative example.
  • the transparent electrode 1 of the present embodiment constitutes a display device 100 used in smartphones, tablets, and the like.
  • the display device 100 includes a transparent electrode 1, a liquid crystal display panel 101, and a cover glass 103.
  • the transparent electrode 1 is provided in close contact with the liquid crystal display panel 101.
  • the transparent electrode 1 has a mesh-shaped or striped-shaped electrode network 10.
  • the electrode network 10 causes changes in the current value and the capacitance value depending on the pressed position. Since the pressed position can be specified by using the change of the current value and the capacitance value, the information of the input position can be acquired.
  • Examples of devices in which the transparent electrode 1 is used include a large touch panel such as a digital signage, an in-vehicle display such as a flexible display, and a small film touch panel of a portable information terminal.
  • the transparent electrode 1 has an electrode network 10 and a transparent substrate 21 (light transmitting substrate).
  • the transparent substrate 21 is a substrate for the transparent electrode 1.
  • the transparent substrate 21 receives the light emitted by the liquid crystal display panel 101 from the back surface 21b of the substrate.
  • the transparent substrate 21 radiates the received light from the substrate main surface 21a toward the user.
  • the transparent substrate 21 has rigidity depending on the device to which it is applied. For example, the transparent substrate 21 has a predetermined rigidity so that the transparent substrate 21 does not bend due to the operation of the user.
  • the transparent substrate 21 may have the desired flexibility if the transparent substrate 21 is applied to a device with a curved display or a device intended to be folded.
  • the electrode network 10 is a conductive portion composed of a thin metal wire 11 which is a metal microstructure.
  • the electrode network 10 is a combination of a plurality of fine metal wires 11 made of silver.
  • the thin metal wire 11 has conductivity.
  • the thin metal wire 11 has a fineness that cannot be visually recognized.
  • the line width W11 of the thin metal wire 11 is a value included in the range of 200 nm or more and 4 ⁇ m or less.
  • the line width W11 of the thin metal wire 11 is preferably a value included in the range of 200 nm or more and less than 2 ⁇ m.
  • the line width W11 of the thin metal wire 11 is more preferably a value included in the range of 200 nm or more and 1 ⁇ m or less.
  • the line width W11 of the thin metal wire 11 is 1 ⁇ m as an example.
  • the thin wire thickness T11 is defined as the height of the thin metal wire 11 with respect to the substrate main surface 21a of the transparent substrate 21.
  • the thin wire thickness T11 of the thin metal wire 11 may be regarded as the thickness of the electrode network 10.
  • the thin wire thickness T11 of the thin metal wire 11 is a value included in the range of 200 nm or more and 4 ⁇ m or less.
  • the thin wire thickness T11 of the thin metal wire 11 is 600 nm as an example.
  • the electrical resistivity of the metal wire 11 is a value included in the range of 0.5 ⁇ 10 -7 ⁇ m or more and 10 ⁇ 10 -7 ⁇ m or less.
  • the electrical resistivity of the thin metal wire 11 is, for example, 2 ⁇ 10 -7 ⁇ m.
  • the conductivity will be described using the electrical resistivity.
  • the index indicating conductivity is not limited to electrical resistivity.
  • the sheet resistance value ( ⁇ / sq) may be used as an index indicating the conductivity.
  • the electrode network 10 of the embodiment has a grid pattern.
  • the electrode network 10 includes a metal thin wire 11 (first metal thin wire) extending in the first direction and a metal thin wire 11 (second metal thin wire) extending in the second direction.
  • the distance G11 between the thin metal wires 11 separated from each other is a value included in the range of 20 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the spacing G11 between the thin metal wires 11 is 40 ⁇ m as an example. According to such a line width W11 and an interval G11, the electrode network 10 is not visible to the user.
  • the electrode network 10 transmits light from the liquid crystal display panel 101 without blocking it.
  • the light transmittance of the electrode network 10 is a value included in the range of 80% or more and 95% or less.
  • the light transmittance of the electrode network 10 is more preferably a value larger than 90% and included in the range of 95% or less.
  • the light transmittance of the electrode network 10 is 85% as an example.
  • the method for manufacturing the transparent electrode 1 has, as a main step, a setting step S10, a forming step S20, an irradiation step S30, a removing step S40, and a heating step S50.
  • ⁇ Setting step> Some manufacturing conditions relating to the manufacturing of the transparent electrode 1 are set (setting step S10).
  • the conditions relating to the formation step S20 and the conditions relating to the irradiation step S30 are mainly set.
  • Conditions relating to the forming step S20 include the cross-sectional shape of the thin metal wire 11, the resist thickness T51 of the resist layer 51 (see FIG. 3), the viscosity of the coating liquid, and the rotation speed of the spin coater.
  • Conditions relating to the irradiation step S30 include the irradiation intensity of the laser beam, the irradiation density of the laser beam, and the scanning speed of the laser beam.
  • the setting step S10 conditions different from the conditions exemplified above may be set, if necessary.
  • the irradiation pattern of the laser beam may be set.
  • a thin metal wire 11 constituting the transparent electrode 1 is formed on the portion irradiated with the laser beam.
  • the irradiation pattern of the laser beam corresponds to the arrangement of the thin metal wire 11 constituting the transparent electrode 1.
  • the cross-sectional shape of the thin metal wire 11 may be rectangular.
  • the cross-sectional shape of the thin metal wire 11 may be substantially square.
  • the cross-sectional shape of the metal thin wire 11 can be defined by the thin wire thickness T11 and the line width W11.
  • the line width W11 affects the light emitted perpendicularly to the transparent substrate 21. For example, the larger the line width W11, the more difficult it is for light to pass through. The smaller the line width W11, the easier it is for light to pass through.
  • the line width W11 and the thin line thickness T11 affect the light emitted obliquely to the transparent substrate 21. For example, the larger the thin wire thickness T11, the more difficult it is for light to pass through. The smaller the wire thickness T11, the easier it is for light to pass through.
  • the cross-sectional area of the thin metal wire 11 is related to the resistance value of the thin metal wire 11.
  • the wire thickness T11 and the line width W11 are related to the conductivity of the transparent electrode 1.
  • the cross-sectional shape of the metal thin wire 11 may be substantially square as a shape that does not hinder the progress of light while taking a large cross-sectional area of the metal thin wire 11.
  • the cross-sectional shape of the thin metal wire 11 has approximately the same line width and thickness.
  • the cross-sectional shape of the thin metal wire 11 is not limited to a substantially square shape.
  • the cross-sectional shape of the thin metal wire 11 may be, for example, a rectangular shape, a hemispherical dome shape, or a circular shape.
  • the cross-sectional shape of the thin metal wire 11 is preferably rectangular, hemispherical dome shape, or circular.
  • the cross-sectional shape may have a complicated shape such as a shape in which the corners of a rectangle are raised.
  • the resist thickness T51 of the resist layer 51 is set (step S12).
  • the resist thickness T51 is set based on the thin wire thickness T11. At least, the resist thickness T51 is larger than the wire thickness T11.
  • the resist thickness T51 is set to a value equal to or higher than the thin wire thickness T11.
  • the resist thickness T51 may be set to 10 times the fine wire thickness T11.
  • the resist thickness T51 may be set to 10 ⁇ m or more.
  • the shape (thickness, width) of the deposited metal fine wire 11 is affected by the irradiation intensity and irradiation density of the laser beam.
  • the inventors have found that the wire thickness T11 is particularly susceptible to the resist thickness T51.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing a main process of forming the thin metal wire 11.
  • FIGS. 4 (b), 4 (c) and 4 (d) schematically show how the metal particles constituting the fine metal wire 11 are deposited by irradiation with the laser beam L.
  • a plurality of metal ions 52 are dispersed and present in the resist layer 51 before the irradiation with the laser beam L (see FIG. 4A).
  • the laser beam L is irradiated from the transparent substrate 21 side (see FIG. 4B).
  • the metal ion 52 caused by the metal salt is precipitated, so that the precipitated nucleus 53 is formed.
  • the precipitated nucleus 53 gradually grows while taking in the surrounding metal ions 52 (see FIGS.
  • the appearance and growth of the precipitated nuclei 53 is caused by the presence of surrounding metal ions 52.
  • the precipitate nuclei 53 can grow when a sufficient amount of metal ions 52 are present around the precipitate nuclei 53.
  • the resist thickness T51 is not sufficient, a sufficient amount of metal ions 52 are not present around the precipitation nucleus 53. As a result, the growth of the precipitated nucleus 53 may be inhibited. Therefore, it was found that the resist thickness T51 should be set so that sufficient metal ions 52 are present around the precipitate nuclei 53 to form the desired metal wire 11.
  • step S13 the viscosity of the coating liquid, which is a resin material.
  • Equation (1) is based on the premise that the coating liquid is present on the entire substrate main surface 21a of the transparent substrate 21.
  • h Film thickness [mm].
  • h 0 Initial film thickness [mm].
  • t Time [sec].
  • ⁇ kinematic viscosity [cSt or mm 2 / sec].
  • Rotation speed 500 rpm.
  • Rotation time 50 sec.
  • Initial film thickness 100 ⁇ m.
  • the calculated value is the film thickness before prebaking.
  • the polymer solution which is the coating liquid, contains a polymer and a solvent about 20 times as much as that of silver nitrate. As a result, when prebaking is performed, the film thickness is considered to decrease to 1/10 to 1/20. Assuming that the film thickness after prebaking is 1/10, the film thickness is 1 ⁇ m.
  • FIG. 5 is a diagram showing the experimental results of applying a coating liquid having the same characteristics with a spin coater at different rotation speeds.
  • Graph G5a shows the cross-sectional shape of the thin metal wire 11 formed when the rotation speed is 500 rpm. This cross-sectional shape was obtained using an atomic force microscope (AFM: Atomic Force Microscope).
  • Graph G5b shows the cross-sectional shape of the thin metal wire 11 formed when the rotation speed is 850 rpm.
  • the height of the thin metal wire 11 at 500 rpm was larger than 0.5 ⁇ m.
  • the height of the thin metal wire 11 at 850 rpm was smaller than 0.5 ⁇ m. That is, the higher the rotation speed, the larger the centrifugal force. As a result, the resist layer 51 becomes thin. Therefore, it is considered that the height of the thin metal wire 11 is also lowered.
  • the rotation speed of the spin coater was selected as the parameter to be set.
  • the viscosity of the coating liquid can also be set as a parameter.
  • the viscosity of the coating liquid is 320 cP in order to make the film thickness of the coating liquid 10 ⁇ m.
  • the rotation speed of the spin coater is 5000 rpm
  • the viscosity of the coating liquid is 2000 cP in order to make the film thickness of the coating liquid 10 ⁇ m.
  • the viscosity of the coating liquid can be estimated by the formula (2). ⁇ : Viscosity.
  • V Volume of solution.
  • the viscosity when the polymer (60,000 cP) and the solvent (1.89 cP) are mixed at a volume ratio of 1: 1 is 335 cP according to the formula (2).
  • the viscosity when the polymer (60,000 cP) and the solvent (1.89 cP) are mixed at a volume ratio of 1: 4.5 is 14 cP.
  • the steps for setting the irradiation conditions include a step of setting the irradiation intensity (irradiation power) of the laser beam (step S15), a step of setting the irradiation density of the laser beam (step S16), and a step of setting the laser beam.
  • a step of setting the scanning speed (step S17) is included.
  • the line width W11 depends on the magnitude of the irradiation intensity. The higher the irradiation intensity, the larger the line width W11.
  • the irradiation conditions of the laser beam are set according to the line width W11.
  • the irradiation intensity of the laser beam is set high.
  • the irradiation intensity of the laser beam is set low.
  • the irradiation intensity is set to a value of 2 mW or more and 5 mW or less.
  • the irradiation intensity is 2 mW.
  • Graphs G6a, G6b, G6c, and G6d shown in FIG. 6A are experimental results confirming the relationship between the irradiation intensity of the laser beam and the line width W11.
  • the graph G6a is a line width W11 when the irradiation intensity is 7 mW.
  • the graph G6b is a line width W11 when the irradiation intensity is 5 mW.
  • the graph G6c is a line width W11 when the irradiation intensity is 3 mW.
  • the graph G6d is a line width W11 when the irradiation intensity is 2 mW.
  • the irradiation intensity of the laser beam may be 7 mW (see graph G6a).
  • the irradiation intensity of the laser beam may be set to 2 mW (see graph G6d).
  • the graph shown in FIG. 6B is also the result of another experiment confirming the relationship between the irradiation intensity of the laser beam and the line width W11.
  • the graph G6e it can be seen that there is a proportional relationship between the irradiation intensity of the laser beam and the line width W11.
  • the graph G6e it can be seen that by setting the irradiation intensity of the laser beam between 1 mW and 5 mW or less, a thin metal wire 11 having a line width W11 of 0.7 ⁇ m or more and 2.2 ⁇ m or less can be obtained.
  • the irradiation condition of the laser beam also includes the irradiation density of the laser beam.
  • the irradiation density is a parameter determined by the irradiation intensity of the laser beam and the scanning speed.
  • the irradiation density is proportional to the value obtained by dividing the irradiation intensity by the scanning speed.
  • Irradiance density is, in other words, the magnitude of photon energy given per unit time.
  • the irradiation density is set to a value of 5 kJ / cm 2 or more and 1,000 kJ / cm 2 or less.
  • the irradiation density is 100 kJ / cm 2 as an example.
  • the graphs G7a, G7b, G7c, and G7d shown in FIG. 7A show the experimental results confirming the relationship between the irradiation density of the laser beam and the resistivity.
  • the graph G7a is a line width W11 when the irradiation intensity is 7 mW.
  • the graph G7b is a line width W11 when the irradiation intensity is 5 mW.
  • the graph G7c is a line width W11 when the irradiation intensity is 3 mW.
  • the graph G7d is a line width W11 when the irradiation intensity is 2 mW.
  • the resistivity tends to decrease as the irradiation density increases.
  • the irradiation intensity is constant for each of the graphs G7a, G7b, G7c, and G7d. Therefore, the magnitude of the irradiation density depends on the level of the scanning speed. For example, the higher the scanning speed, the lower the irradiation density. As a result, the resistivity tends to be high. On the other hand, the lower the scanning speed, the higher the irradiation density. As a result, the resistivity tends to be low.
  • FIG. 7B is a graph showing the scanning speed on the horizontal axis and the resistivity on the vertical axis.
  • the graph G7e is a result when the irradiation intensity is 3 mW.
  • the graph G7f is a result when the irradiation intensity is 2 mW.
  • the graph G7g is a result when the irradiation intensity is 1.5 mW. According to the graphs G7e, G7f, and G7g, it can be seen that the lower the scanning speed, the more the resistivity gradually decreases.
  • step S17 a step of setting the scanning speed of the laser beam is carried out.
  • the forming step (step S20) is performed.
  • the plate-shaped member 50 is formed.
  • the plate-shaped member 50 includes a transparent substrate 21 and a resist layer 51.
  • the transparent substrate 21 functions as a substrate for the transparent electrode 1 described above.
  • the metal thin wire 11 which is an electrode structure is formed through an irradiation step S30, a removal step S40, and a heating step S50, which will be described later.
  • the transparent board 21 prepares the transparent board 21.
  • a plate-shaped material made of glass, PET, polyimide, or the like may be used as the transparent substrate 21.
  • the transparent substrate 21 has a light transmission property that transmits light of interest.
  • the transparent substrate 21 may be made flexible as needed.
  • a resin material containing a polyamic acid constituting the resist layer 51 is prepared.
  • Acid anhydrides and diamines are dissolved in organic solvents using known methods.
  • a polyamic acid resin is obtained by carrying out a polymerization reaction.
  • pyromeritic acid dianhydride may be used as the acid anhydride.
  • 4,4'-oxydianiline may be used as the diamine.
  • 1-Methyl-2-pyrrolidone may be used as the organic solvent.
  • materials different from these may be used, and the material is not limited thereto.
  • a coating liquid containing the polyamic acid resin and the metal compound may be applied onto the substrate.
  • a coating liquid containing a polyamic acid resin may be applied to a substrate and then impregnated with a solution containing a metal salt.
  • a nitrate such as silver nitrate may be used.
  • hydrochloride, acetate, oxalate, citrate or the like may be used as the metal salt dissolved in the resist layer 51.
  • the metals constituting the metal salt include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), cobalt (Co), nickel (Ni), palladium (Pd), platinum (Pt), tin (Sn), and rhodium. (Rh), iridium (Ir) and the like can be mentioned.
  • the polyamic acid contained in the plate-shaped member 50 is a heat resistant polymer composed of a polymer having an imide group in the structure such as polyimide, polyimide, polyamideimide, polybenzimidazole, polyimide ester, polyetherimide and polysiloxaneimide after imidization. It may be selected from those which are sex resins.
  • the polyamic acid contained in the plate-shaped member 50 is represented by the following chemical formula (1). [In the formula, n means an arbitrary integer. ]
  • a metal ion is bonded to the carboxyl group of the polyamic acid contained in the resist layer 51.
  • the binding of metal ions is based on the ion exchange reaction between the polyamic acid and the metal salt.
  • the above chemical formula (2) is an example of a reaction using silver nitrate as a metal salt.
  • step S21 the polyamic acid resin as the resist layer 51 is applied to the substrate main surface 21a of the transparent substrate 21.
  • a spin coating method is used for applying the polyamic acid resin.
  • the rotation speed obtained in the above-mentioned step S14 is used.
  • the plate-shaped member 50 coated with the polyamic acid resin is prebaked with a hot plate or the like for a predetermined temperature and a predetermined time.
  • the prebaking conditions may be, for example, that the processing temperature is 80 ° C. and the processing time is 10 minutes.
  • the prebake heats the polyamic acid resin at a low temperature.
  • the metal ions contained in the polyamic acid can be made fluid. As a result, the metal ions bonded to the carboxyl group are dispersed throughout the polyamic acid resin.
  • the "thickness of the layer to be processed” is the thickness of the resist layer 51 in the irradiation step S30.
  • the resist layer 51 is formed by coating a polyamic acid resin by a spin coating method and then performing prebaking. Therefore, the "thickness of the layer to be processed" corresponds to the thickness of the resist layer 51 obtained after prebaking. For example, when the thin line thickness is set, the thickness of the resist layer 51 after prebaking can be set. Considering that the thickness of the coated resin is reduced by prebaking, a value obtained by increasing the thickness of the resist layer 51 after prebaking to, for example, about 10 times is the target value for the thickness of the polyamic acid resin coated by the spin coating method. ..
  • the plate-shaped member 50 can be obtained.
  • irradiation step S30 is performed (see FIGS. 4 (b), (c), and (d)).
  • the metal is deposited on the plate-shaped member 50 by using the apparatus shown in FIG.
  • the plate-shaped member 50 is mounted on the XY stage 201.
  • the XY stage 201 moves the plate-shaped member 50 so as to correspond to the irradiation pattern of the laser beam L. That is, the scanning speed depends on the moving speed of the plate-shaped member 50 by the XY stage 201.
  • the control device generates a control signal based on the condition that is the result of the setting step S10.
  • the control device provides a control signal to the laser light source 202.
  • the control signal includes a signal relating to the irradiation intensity of the laser beam L and a signal relating to the scanning speed of the laser beam L along the irradiation pattern.
  • the laser beam L irradiates the back surface 21b of the transparent substrate 21.
  • the laser beam L passes through the transparent substrate 21 and reaches the resist layer 51 coated on the transparent substrate 21.
  • As the wavelength of the laser beam L for example, 405 nm or 375 nm can be exemplified.
  • the resist layer 51 is irradiated with the laser beam L, the metal (silver) contained in the resist layer 51 is deposited.
  • the metal precipitation starts from a part of the resist layer 51 in contact with the substrate main surface 21a of the transparent substrate 21.
  • a thin metal wire 11 which is an electrode structure in contact with the substrate main surface 21a of the transparent substrate 21 is obtained.
  • the laser beam L is irradiated along the irradiation pattern. As a result, the metal fine wire 11 which is a metal microstructure is formed.
  • step S40 the resist layer 51 remaining on the main surface of the transparent substrate 21 is removed. More specifically, the resist layer 51 when the step S40 is executed includes the thin metal wire 11 and the residual resin portion 55 which is a polyamic acid resin. Therefore, the residual resin portion 55 is removed from the resist layer 51. In other words, in the removal step S40, the thin metal wire 11 is not removed from the resist layer 51. Specifically, the plate-shaped member 50 is impregnated with an alkaline solution. As a result, the residual resin portion 55 is removed from the resist layer 51 and the fine metal wire 11 remains.
  • step S50 the intermediate product 56 including the transparent substrate 21 and the thin metal wire 11 is heated.
  • step S50 the intermediate product 56 is heated at a high temperature (for example, 300 ° C.) using an oven.
  • Step S50 is an annealing process. According to the heat treatment, the bonded state of silver precipitated in particles is improved. As a result, the conductivity of the thin metal wire 11 can be enhanced.
  • FIG. 8 shows the result of an experiment comparing the resistivity before performing the heating step S50 and the resistivity after performing the heating step S50.
  • the graph G8a has an irradiation intensity of 7 mW and is the resistivity before performing the heating step S50.
  • the graph G8b has an irradiation intensity of 5 mW and is a resistivity before performing the heating step S50.
  • the graph G8c has an irradiation intensity of 3 mW and is the resistivity before performing the heating step S50.
  • the graph G8d has an irradiation intensity of 7 mW and is the resistivity after performing the heating step S50.
  • the graph G8e has an irradiation intensity of 5 mW and is the resistivity after performing the heating step S50.
  • the graph G8f has an irradiation intensity of 3 mW and is the resistivity after performing the heating step S50.
  • the resist layer 51 which is a layer to be processed, is irradiated with a laser beam L to precipitate a thin metal wire 11 constituting the transparent electrode 1.
  • the shape of the thin metal wire 11 can be miniaturized to an invisible level. Therefore, the light transmittance can be further improved.
  • the resist thickness T51 is set based on the thin wire thickness T11 of the metal thin wire 11. The thin wire thickness T11 is easily affected by the resist thickness T51. Therefore, by setting an appropriate resist thickness T51, the thin metal wire 11 having a desired thickness can be formed. That is, the conductivity can be further improved.
  • the action and effect of the method for manufacturing the transparent electrode of the present embodiment can be explained by the following three points of interest.
  • the first point of interest is the thinning of the line width W11, which is a metal microstructure.
  • the line width W11 is 4 ⁇ m or more, it can be visually observed with the naked eye. Therefore, by setting the line width W11 to 3 ⁇ m or less, the light transmittance of the transparent electrode 1 is improved and at the same time, the line width W11 becomes invisible.
  • a mixed solution of a polyamic acid and a solvent in which a metal salt is dissolved is applied to the transparent substrate 21 in a uniform thickness, and then the mixed solution is irradiated with laser light L to obtain a 1 ⁇ m line. It was possible to fabricate the width W11.
  • the second point of interest is the thickening of the thin metal wire 11.
  • the thickening of the thin metal wire 11 is, in other words, lowering the electric resistance value.
  • the line width W11 is thinned, the cross-sectional area of the metal thin wire 11 becomes smaller. Therefore, the conductivity of the thin metal wire 11 tends to decrease. As a result, it becomes difficult to increase the size of the panel that employs the transparent electrode 1.
  • the cross-sectional area of the thin metal wire 11 is increased and the conductivity of the thin metal wire 11 is improved.
  • the purpose of the resist material used in the conventional semiconductor process is to reduce the thickness.
  • the ratio of the polyamic acid, the metal salt, and the solvent is adjusted to increase the viscosity of the coating material.
  • the rotation speed of the spin coater is adjusted when the coating material is uniformly applied by the spin coater. That is, in the method of manufacturing a transparent electrode, the combination of viscosity and rotation speed was optimized.
  • the third point of interest is the relationship between the thickening of the line width W11 and the irradiation conditions of the laser beam L.
  • a metal salt-containing polyamic acid coating material is irradiated with a laser beam L to precipitate a metal
  • the coating material resist layer 51
  • the laser beam L reaches the bottom of the coating material. I haven't received it.
  • the metal at the bottom of the coating material may not be completely deposited. Therefore, it is necessary to increase the output of the laser beam L or slow down the scanning speed of the laser beam L to irradiate the laser beam L to the bottom of the coating material.
  • the irradiation intensity of the laser beam L is increased too much, it becomes difficult to miniaturize the line width W11 of the thin metal wire 11. If the scanning speed of the laser beam L is slowed down, the throughput for forming the thin metal wire 11 increases.
  • the power (irradiation intensity) of the laser beam L, the scanning speed, the coating material, and the film thickness it is possible to manufacture the thin metal wire 11 having a desired thickness.
  • the characteristics of the transparent electrode 1 obtained by the manufacturing technique of the present embodiment and the characteristics of the transparent electrode obtained by the manufacturing technique of the comparative example are compared.
  • the line width W11 and the resistivity are selected as the characteristics of the transparent electrode.
  • the line width W11 is shown on the horizontal axis, and the resistivity is shown on the vertical axis.
  • Graphs G9a and G9b show the characteristics of the transparent electrode 1 obtained by the manufacturing technique of the present embodiment.
  • Graph G9a is an experimental result when the scanning speed of the laser beam L is 100 ⁇ m / sec.
  • Graph G9b is an experimental result when the scanning speed of the laser beam L is 5 ⁇ m / sec.
  • the plots P9a, P9b, P9c, and P9d show the characteristics of the transparent electrode obtained by the manufacturing technique of the comparative example.
  • Plot P9a is a transparent electrode by the reverse print silver ink method
  • plot P9b is a transparent electrode by the imprint silver paste method
  • Plot P9c is a transparent electrode by the gravure print silver paste method
  • plot P9d is a transparent electrode by the letterpress print silver ink method.
  • the manufacturing technique of the present embodiment it is possible to obtain a transparent electrode having a minimum line width W11 of 1 ⁇ m. According to the manufacturing technique of the present embodiment, it is possible to obtain a transparent electrode having a line width W11 of 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less. As shown in FIG. 9, according to the manufacturing technique of the present embodiment, the line width W11 included in the invisible region E exemplified as 3 ⁇ m or less can be realized. The resistivity can be kept in the range of 1 ⁇ 10 -7 ⁇ m or more and 10 ⁇ 10 -7 ⁇ m or less.
  • the line width W11 is 1 ⁇ m
  • the distance G11 between the thin metal wires 11 is 30 ⁇ m
  • the electrode thickness is 1 ⁇ m
  • the light transmittance is 90%.
  • a transparent electrode 1 having a sheet resistance value of 21.4 ⁇ / sq can be obtained. That is, it can be seen that the light transmittance and the resistance value can be further improved.
  • the method for manufacturing the transparent electrode and the transparent electrode of the present invention are not limited to the configuration and method of the above-described embodiment.
  • a laminating method or a roll coating method may be used instead of the spin coating method. That is, in the above embodiment, the spin coating method is exemplified as a method of applying the polyamic acid resin as the resist layer 51 to the substrate main surface 21a of the transparent substrate 21 (step S21).
  • the method of applying the polyamic acid resin is not limited to the spin coating method.
  • the laminating method or the roll coating method may be used instead of the spin coating method.
  • the parameters for controlling the thickness of the resist layer 51 include the pressing pressure of the roll and the rotation speed of the roll.
  • a step of setting the pressing pressure so as to have the thickness of the set resist layer 51 is performed.
  • Transparent electrode 10 ... Electrode network, G11 ... Spacing, W11 ... Line width, 21 ... Transparent substrate (light transmitting substrate), 50 ... Plate-like member, 51 ... Resist layer (processed layer), 52 ... Metal ion, 55 ... Residual resin part, L ... Laser light.

Abstract

透明電極を製造する方法は、透明電極を製造するための製造条件を設定する工程と、透明基板を含む板状部材にレジスト層を形成する工程と、レジスト層に金属塩に起因する金属イオンを析出させるために、レジスト層に対して所定の照射パターンでレーザ光を照射する工程と、レジスト層において析出させた金属イオンを除く残留樹脂部を除去する工程と、を有する。製造条件を設定する工程は、金属細線の細線厚さを設定する工程と、細線厚さに基づいてレジスト層のレジスト厚さを設定する工程と、を含む。

Description

透明電極を製造する方法および透明電極
　本発明は、透明電極を製造する方法および透明電極に関する。
　光透過性と導電性とを有する透明電極は、スマートフォンおよびタブレット型情報端末などに採用されるタッチパネルを構成する部品として用いられている。例えば、透明電極として、透明導電性膜（ITO：Indium Tin Oxide）が用いられる。しかし、透明導電性膜には、いくつかの技術的に改善すべき点が指摘されている。
　例えば、改善点として、電気抵抗率（１．５×１０－６Ωｍ）の低減が挙げられる。さらに、別の改善点として、大型化の困難さも挙げられる。透明導電性膜は、無機結晶膜であるため柔軟性に乏しい。従って、フレキシブル化が難しいといった点も改善点として挙げられる。さらに、透明導電膜の主原料であるインジウムは、希少金属である。従って、将来的な資源の枯渇も懸念されている。
国際公開第２０１８／０３０２０２号 特開２００６－１４８０８２号公報
　金属メッシュ透明導電性膜は、大型化、フレキシブル化および材料コストの削減を実現する透明電極として注目されている。金属メッシュ透明導電性膜は、透明基板にメッシュ状の微細金属構造をパターニングしたものである。特許文献１は、タッチパネルの金属メッシュをメッキ法で作製する技術を開示する。特許文献２は、半導体素子のＴＦＴ（Thin Film Transistor）を製造する技術を開示する。特許文献２の技術では、インクジェット法を用いて金属粒子と有機樹脂を所定のパターンで吐出する。そして、レーザを照射することによりＴＦＴを構成する。
　金属メッシュ透明導電性膜を製造する方法として、スーパーナップ法（ＳｕＰＲ－ＮａＰ法）、および銀ナノインクジェット法が挙げられる。スーパーナップ法は、印刷技術を用いて銀等の金属細線を作製する。スーパーナップ法によって作製された金属メッシュ透明導電性膜は、金属細線の線幅が２μｍであり、シート抵抗値が２１Ω／ｓｑであり、光透過率が９０％であり、膜厚が１００ｎｍ以下といった特性を有する。銀ナノインクジェット法は、インクジェット印刷の技術を利用して、銀等の金属細線を作製する。銀ナノインクジェット法によって作製された金属メッシュ透明導電性膜は、金属細線の線幅が５μｍであり、シート抵抗値が０．３Ω／ｓｑであり、光透過率が８３％であり、膜厚が２００ｎｍ以下といった特性を有する。
　透明電極の性能は、上述したように光透過性および導電性によって示される。つまり、透明電極には光透過性および導電性をさらに高めることが望まれる。
　本発明は、光透過率および導電性のさらなる向上が可能な透明電極を製造する方法および透明電極を提供する。
　本発明の一形態は、金属微細構造体である金属細線を含む透明電極を製造する方法であって、透明電極を製造するための製造条件を設定する工程と、光透過基板を含む板状部材に被加工層を形成する工程と、金属塩を溶解させたポリアミック酸を含む樹脂材料からなる被加工層に金属塩に起因する金属イオンを析出させるために、被加工層に対して所定の照射パターンでレーザ光を照射する工程と、被加工層において析出させた金属イオンを除く残留樹脂部を除去する工程と、を有する。製造条件を設定する工程は、金属細線の厚さを設定する工程と、金属細線の厚さに基づいて被加工層の厚さを設定する工程と、を含む。
　この製造方法では、被加工層にレーザ光を照射することにより、透明電極を構成する金属微細構造体を析出させる。レーザ光を用いた析出によれば、金属微細構造体の形状を目視出来ない程度にまで微細化することができる。従って、光透過率をさらに向上させることができる。この製造方法は、金属微細構造体の厚さに基づいて被加工層の厚さを設定する。金属微細構造体の厚さは、被加工層の厚さの影響を受けやすい。その結果、適切な被加工層の厚さとすることにより、所望の厚さを有する金属微細構造体を形成できる。つまり、導電性をさらに向上させることができる。
　一形態において、被加工層の厚さを設定する工程では、被加工層の厚さを金属細線の厚さ以上に設定してもよい。この設定によれば、所望の導電性を実現可能である充分な厚さを持った透明電極を形成することができる。
　一形態において、被加工層の厚さを設定する工程では、被加工層の厚さを１μｍ以上に設定してもよい。この設定によっても、所望の導電性が得られる充分な厚さを持った透明電極を形成することができる。
　一形態において、製造条件を設定する工程は、レーザ光の照射密度を設定する工程をさらに含み、レーザ光の照射密度を設定する工程では、レーザ光の照射密度を５ｋＪ／ｃｍ２以上１０００ｋＪ／ｃｍ２以下に設定してもよい。レーザ光の照射密度は、金属微細構造体の導電性に影響を及ぼす。この設定によれば、所望の導電性を実現する透明電極を形成することができる。
　一形態において、製造条件を設定する工程は、レーザ光の走査速度を設定する工程をさらに含んでもよい。レーザ光の走査速度を設定する工程では、レーザ光の走査速度を１μｍ／ｓｅｃ以上１ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定してもよい。
　一形態において、被加工層を形成する工程では、ラミネート法又はロールコート法を用いてもよい。この方法によれば、被加工層の厚さを設定する工程で設定した厚さを有する被加工層を容易に形成することができる。
　一形態における製造方法の被加工層を形成する工程では、スピンコート法を用いてもよい。透明電極を製造する方法は、被加工層の厚さを設定する工程の後であって、被加工層を形成する工程の前に、被加工層の厚さを設定する工程で設定された被加工層の厚さとなるように、スピンコーターの回転数および樹脂材料の粘度の少なくとも一方を設定する工程をさらに有してもよい。この設定によれば、設定された厚さを有する被加工層を確実に形成することができる。
　本発明の別の形態である透明電極は、光透過基板と、光透過基板上に設けられるとともに、金属微細構造体である金属細線により構成された電極網とを備える。金属細線は、線幅が２００ｎｍ以上４μｍ以下であり、細線厚さが２００ｎｍ以上４μｍ以下であり、互いに隣接する金属細線の間隔が２０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。このような形状を有する金属細線によって構成される透明基板は、光透過率および導電性をさらに向上させることができる。
　別の形態において、電極網は、第１の方向に沿って延び、第１の方向に対して直交する第２の方向に沿って互いに離間する複数の第１金属細線と、第２の方向に沿って延び、第１の方向に沿って互いに離間する第２金属細線と、を含んでもよい。このような構造であっても、良好な光透過率および導電性を得ることができる。
　本発明によれば、光透過率および導電性のさらなる向上が可能な透明電極を製造する方法および透明電極が提供される。
図１（ａ）は、透明電極を備えるデバイスの概略的な構成を示す斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す透明電極の一部を拡大して示す斜視図である。 図２は、透明電極を製造する方法の主要な工程を示すフロー図である。 図３は、照射ステップの様子を示す図である。 図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）、図４（ｅ）および図４（ｆ）は、透明電極を製造する方法の主要な工程を模式的に示す図である。 図５は、レジスト層を形成する際のスピンコーターの回転数と金属細線の細線厚さとの関係を示す図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）はレーザ光の照射強度と金属細線の線幅との関係を示すグラフである。 図７（ａ）及び図７（ｂ）はレーザ光の照射密度と抵抗率との関係を示すグラフである。 図８は、加熱ステップによる効果を説明するためのグラフである。 図９は、実施形態の製造方法により得られる透明電極の特性と、比較例の製造方法により得られる透明電極の特性とを比較したグラフである。
　以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
［透明電極］
　図１（ａ）に示すように、本実施形態の透明電極１は、スマートフォン及びタブレット等に採用される表示装置１００を構成する。表示装置１００は、透明電極１と、液晶表示パネル１０１と、カバーガラス１０３と、を備えている。透明電極１は、液晶表示パネル１０１の上に密着して設けられている。透明電極１を指などで押すことによって、液晶表示パネル１０１において指が触れた二次元的な位置に関する情報を得る。透明電極１はメッシュ形状又はストライプ形状の電極網１０を有する。電極網１０は、押された位置によって電流値及び容量値の変化を生じる。電流値及び容量値の変化を利用して、押された位置を特定することができるので、入力位置の情報を取得することができる。透明電極１が用いられるデバイスとして、例えば、デジタルサイネージといった大型タッチパネル、フレキシブルディスプレイといった車載ディスプレイ及び携帯型情報端末の小型フィルムタッチパネルが挙げられる。
　図１（ｂ）に示すように透明電極１は、電極網１０と、透明基板２１（光透過基板）と、を有する。透明基板２１は、透明電極１の基体である。透明基板２１は、液晶表示パネル１０１が発した光を基板裏面２１ｂから受け入れる。透明基板２１は、受け入れた光を基板主面２１ａからユーザに向けて放射する。透明基板２１は、適用されるデバイスに応じた剛性を有する。例えば、透明基板２１は、ユーザの操作によってもたわみが生じることがないように、所定の剛性を有する。透明基板２１が曲面ディスプレイを備えたデバイス又は折り畳みを前提としたデバイスに適用される場合には、透明基板２１は、所望の柔軟性を有してもよい。
　電極網１０は、金属微細構造体である金属細線１１により構成される導電部位である。電極網１０は、銀からなる複数の金属細線１１が組み合わされている。金属細線１１は、導電性を有する。金属細線１１は、目視ができない程度の細さを有する。一例として、金属細線１１の線幅Ｗ１１は、２００ｎｍ以上４μｍ以下の範囲に含まれる値である。金属細線１１の線幅Ｗ１１は、好ましくは２００ｎｍ以上２μｍ未満の範囲に含まれる値である。金属細線１１の線幅Ｗ１１は、より好ましくは２００ｎｍ以上１μｍ以下の範囲に含まれる値である。金属細線１１の線幅Ｗ１１は、一例として１μｍである。透明基板２１の基板主面２１ａを基準とした金属細線１１の高さとして、細線厚さＴ１１を規定する。金属細線１１の細線厚さＴ１１は、電極網１０の厚さとみなしてよい。金属細線１１の細線厚さＴ１１は、２００ｎｍ以上４μｍ以下の範囲に含まれる値である。金属細線１１の細線厚さＴ１１は、一例として６００ｎｍである。このような寸法を有する場合には、金属細線１１の電気抵抗率は、０．５×１０－７Ωｍ以上１０×１０－７Ωｍ以下の範囲に含まれる値である。金属細線１１の電気抵抗率は、一例として２×１０－７Ωｍである。なお、本実施形態において、導電性は、電気抵抗率を用いて説明する。しかし、導電性を示す指標は電気抵抗率に限定されない。例えば、導電性を示す指標としてシート抵抗値（Ω／ｓｑ）を用いてもよい。
　実施形態の電極網１０は、格子状である。電極網１０は、第１の方向に延びる金属細線１１（第１金属細線）と、第２の方向に延びる金属細線１１（第２金属細線）とを含む。互いに離間する金属細線１１の間隔Ｇ１１は、２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲に含まれる値である。金属細線１１の間隔Ｇ１１は、一例として４０μｍである。このような線幅Ｗ１１と間隔Ｇ１１とによれば、電極網１０は、ユーザに視認されない。電極網１０は、液晶表示パネル１０１からの光を遮ることなく透過する。例えば、電極網１０の光透過率は、８０％以上９５％以下の範囲に含まれる値である。電極網１０の光透過率は、より好ましくは９０％より大きく９５％以下の範囲に含まれる値である。電極網１０の光透過率は、一例として８５％である。
［透明電極を製造する方法］
　以下、図２に示すフロー図を参照しながら、透明電極１を製造する方法について詳細に説明する。透明電極１を製造する方法は、主要な工程として、設定ステップＳ１０と、形成ステップＳ２０と、照射ステップＳ３０と、除去ステップＳ４０と、加熱ステップＳ５０と、を有する。
＜設定ステップ＞
　透明電極１の製造に関するいくつかの製造条件を設定する（設定ステップＳ１０）。設定ステップＳ１０では、主として、形成ステップＳ２０に関する条件と、照射ステップＳ３０に関する条件と、を設定する。形成ステップＳ２０に関する条件として金属細線１１の断面形状と、レジスト層５１のレジスト厚さＴ５１（図３参照）と、塗布液の粘度と、スピンコーターの回転数と、が挙げられる。照射ステップＳ３０に関する条件として、レーザ光の照射強度と、レーザ光の照射密度と、レーザ光の走査速度と、が挙げられる。設定ステップＳ１０では、必要に応じて、上記に例示した条件とは異なる条件を設定してもよい。例えば、設定ステップＳ１０では、レーザ光の照射パターンを設定してもよい。レーザ光が照射された部分には、透明電極１を構成する金属細線１１が形成される。レーザ光の照射パターンは、透明電極１を構成する金属細線１１の配置に対応する。
　金属細線１１の断面形状を設定する（工程Ｓ１１）。金属細線１１の断面形状は、矩形であってもよい。金属細線１１の断面形状は、略正方形であってもよい。金属細線１１の断面形状は、細線厚さＴ１１及び線幅Ｗ１１によって規定できる。
　線幅Ｗ１１は、透明基板２１に対して垂直に照射される光に影響を与える。例えば、線幅Ｗ１１が大きいほど光を透過しにくい。線幅Ｗ１１が小さいほど光を透過しやすい。線幅Ｗ１１及び細線厚さＴ１１は、透明基板２１に対して斜めに照射される光に影響を与える。例えば、細線厚さＴ１１が大きいほど光を透過しにくい。細線厚さＴ１１が小さいほど光を透過しやすい。金属細線１１の断面積は、金属細線１１の抵抗値に関連する。細線厚さＴ１１および線幅Ｗ１１は、透明電極１の導電性に関連する。
　光透過性の観点からすると、線幅Ｗ１１及び細線厚さＴ１１は小さいほどよい。しかし、線幅Ｗ１１及び細線厚さＴ１１は小さいほど断面積が小さくなる。従って、導電性が低下する傾向にある。そこで、光透過性及び導電性の両者の観点から、金属細線１１の断面積を大きくとりつつ、光の進行を阻害しない形状として、金属細線１１の断面形状は、略正方形とするとよい。金属細線１１の断面形状は、線幅と厚さが概ね同程度である。
　金属細線１１の断面形状は、略正方形に限定されない。金属細線１１の断面形状は、例えば、矩形、半球状のドーム形状又は円形であってもよい。金属細線１１の断面形状は、理想的には矩形、半球状のドーム形状又は円形のいずれかが好ましい。しかし、線幅と厚さが概ね同程度となる断面形状であれば、矩形の角部が盛り上がった形状など複雑な形状であってもよい。
　次に、レジスト層５１のレジスト厚さＴ５１を設定する（工程Ｓ１２）。レジスト厚さＴ５１は、細線厚さＴ１１に基づいて設定される。少なくとも、レジスト厚さＴ５１は細線厚さＴ１１よりも大きい。レジスト厚さＴ５１は、細線厚さＴ１１以上の値に設定される。レジスト厚さＴ５１は、一例として、細線厚さＴ１１の１０倍に設定してよい。例えば、レジスト厚さＴ５１は、１０μｍ以上に設定してもよい。
　発明者らが鋭意検討したところ、析出される金属細線１１の形状（厚さ、幅）は、レーザ光の照射強度および照射密度の影響を受ける。発明者らは、細線厚さＴ１１は、特に、レジスト厚さＴ５１の影響を受けやすいことを突き止めた。
　図４は、金属細線１１を形成する主要な工程を模式的に示す図である。特に、図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）は、レーザ光Ｌの照射によって金属細線１１を構成する金属粒が析出する様子を模式的に示している。レーザ光Ｌを照射する前のレジスト層５１には、複数の金属イオン５２が分散して存在している（図４（ａ）参照）。レーザ光Ｌを透明基板２１側から照射する（図４（ｂ）参照）。その結果、金属塩に起因する金属イオン５２が析出するので、析出核５３が形成される。析出核５３は、周囲の金属イオン５２を取り込みながら次第に成長する（図４（ｃ）および図４（ｄ）参照）。レーザ光Ｌの照射が終了した後に、残留樹脂部５５を除去する（図４（ｅ）参照）。次に、アニール処理を行う（図４（ｆ）参照）。アニール処理によれば、それぞれの成長した析出核５３が良好に結合されるので、金属微細構造である金属細線１１が得られる。
　注目すべきは、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示される析出核５３の出現と析出核５３の成長である。析出核５３の出現および成長は、周囲の金属イオン５２の存在によって発生する。例えば、析出核５３の周囲に十分な量の金属イオン５２が存在する場合に、析出核５３が成長することができる。ところが、レジスト厚さＴ５１が充分でない場合には、析出核５３の周囲に十分な量の金属イオン５２が存在しない。その結果、析出核５３の成長が阻害される場合が生じる。従って、レジスト厚さＴ５１は、所望の金属細線１１を形成するための充分な金属イオン５２が析出核５３の周囲に存在するように設定されるべきであることがわかった。
　次に、樹脂材料である塗布液の粘度を設定する（工程Ｓ１３）。
　次に、スピンコーターの動作条件を設定する（工程Ｓ１４）。より詳細には、レジスト厚さＴ５１が先の工程Ｓ１２において設定した値となるように、スピンコーターの回転数を設定する。レジスト層５１となる塗布液が塗布された透明基板２１を回転させたとき、塗布液は、遠心力と粘性力とが釣り合っていると仮定する。一定の回転数を維持したときに生じる塗布液の厚さの時間変化は、ニュートンの粘性法則によれば、下記式によって示される。式（１）は、透明基板２１の基板主面２１ａの全体に塗布液が存在するという前提に基づく。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　　ｈ：膜厚［ｍｍ］。
　　ｈ０：初期膜厚［ｍｍ］。
　　ω：回転数［ｒａｄ／ｓｅｃ］。
　　ｔ：時間［ｓｅｃ］。
　　ν：動粘度［ｃＳｔまたはｍｍ２／ｓｅｃ］。
　一例として、以下の具体的な数値を例示する。
　　回転数：５００ｒｐｍ。
　　回転時間：５０ｓｅｃ。
　　動粘度：１７．２ｃＳｔ（＝粘度２０ｃＰ／密度１．１７ｇ／ｃｍ３）。
　　初期膜厚：１００μｍ。
　これらの数値を式（１）に代入すると、膜厚として１０．１μｍが得られる。計算値は、プリベーク前の膜厚である。塗布液であるポリマー溶液は、ポリマーと、硝酸銀に対して２０倍ほどの溶媒と、を含む。その結果、プリベークを実行すると、膜厚は、１／１０～１／２０まで減少すると考えられる。プリベーク後の膜厚が１／１０となると仮定すると、膜厚は１μｍである。
　図５は、同じ特性を有する塗布液を異なる回転数を持ってスピンコーターで塗布した実験結果を示す図である。グラフＧ５ａは、回転数を５００ｒｐｍとした場合に形成された金属細線１１の断面形状を示す。この断面形状は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｆｏｒｃｅ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて得た。グラフＧ５ｂは、回転数を８５０ｒｐｍとした場合に形成された金属細線１１の断面形状を示す。５００ｒｐｍであるときの金属細線１１の高さは、０．５μｍより大きかった。一方、８５０ｒｐｍであるときの金属細線１１の高さは、０．５μｍより小さかった。つまり、回転数が大きいほど、遠心力が大きくなる。その結果、レジスト層５１が薄くなる。従って、金属細線１１の高さも低くなるものと考えられる。
　一方、上記の例では、設定するパラメータとしてスピンコーターの回転数を選択した。設定するパラメータとして、塗布液の粘度をパラメータとして設定することもできる。例えば、スピンコーターの回転数が２０００ｒｐｍであるとき、塗布液の膜厚を１０μｍとするためには、塗布液の粘度は３２０ｃＰである。スピンコーターの回転数が５０００ｒｐｍであるとき、塗布液の膜厚を１０μｍとするためには、塗布液の粘度は２０００ｃＰである。塗布液の粘度は、式（２）によって推定可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　　μ：粘度。
　　Ｖ：溶液の体積。
　例えば、ポリマー（６００００ｃＰ）と溶媒（１．８９ｃＰ）を１：１の体積比で混合した時の粘度は、式（２）によれば３３５ｃＰである。ポリマー（６００００ｃＰ）と溶媒（１．８９ｃＰ）を１：４．５の体積比で混合したときの粘度は、１４ｃＰである。
　次にレーザ光の照射条件を設定する。より詳細には、照射条件を設定する工程は、レーザ光の照射強度（照射パワー）を設定する工程（工程Ｓ１５）と、レーザ光の照射密度を設定する工程（工程Ｓ１６）と、レーザ光の走査速度を設定する工程（工程Ｓ１７）と、を含む。発明者らの検討によれば、線幅Ｗ１１は、照射強度の大きさに応じる。照射強度が高いほど、線幅Ｗ１１は大きくなる。レーザ光の照射条件は、線幅Ｗ１１に応じて設定される。線幅Ｗ１１を大きくしたい場合には、レーザ光の照射強度を高く設定する。線幅Ｗ１１を小さくしたい場合には、レーザ光の照射強度を低く設定する。例えば、照射強度は、２ｍＷ以上５ｍＷ以下の値に設定される。一例として、照射強度は、２ｍＷである。
　図６（ａ）に示すグラフＧ６ａ、Ｇ６ｂ、Ｇ６ｃ、Ｇ６ｄは、レーザ光の照射強度と線幅Ｗ１１との関係を確認した実験結果である。グラフＧ６ａは、照射強度を７ｍＷとした場合の線幅Ｗ１１である。グラフＧ６ｂは、照射強度を５ｍＷとした場合の線幅Ｗ１１である。グラフＧ６ｃは、照射強度を３ｍＷとした場合の線幅Ｗ１１である。グラフＧ６ｄは、照射強度を２ｍＷとした場合の線幅Ｗ１１である。一例として、５μｍ程度の線幅Ｗ１１を望む場合には、レーザ光の照射強度を７ｍＷとすればよい（グラフＧ６ａ参照）。１μｍ程度の線幅Ｗ１１を望む場合には、レーザ光の照射強度を２ｍＷとすればよい（グラフＧ６ｄ参照）。
　図６（ｂ）に示すグラフもレーザ光の照射強度と線幅Ｗ１１との関係を確認した別の実験結果である。グラフＧ６ｅによれば、レーザ光の照射強度と線幅Ｗ１１との間には、比例関係があることがわかる。グラフＧ６ｅによれば、レーザ光の照射強度を１ｍＷ以上５ｍＷ以下の間に設定することにより、線幅Ｗ１１が０．７μｍ以上２．２μｍ以下である金属細線１１が得られることがわかる。
　レーザ光の照射条件には、レーザ光の照射密度も挙げられる。照射密度は、レーザ光の照射強度と走査速度とにより決まるパラメータである。照射密度は、照射強度を走査速度で割った値に比例する。照射密度は、換言すると単位時間あたりに与えられる光子エネルギーの大きさである。例えば、照射密度は、５ｋＪ／ｃｍ２以上１，０００ｋＪ／ｃｍ２以下の値に設定される。照射密度は、一例として１００ｋＪ／ｃｍ２である。
　図７（ａ）に示すグラフＧ７ａ、Ｇ７ｂ、Ｇ７ｃ、Ｇ７ｄは、レーザ光の照射密度と抵抗率との関係を確認した実験結果を示す。グラフＧ７ａは、照射強度を７ｍＷとした場合の線幅Ｗ１１である。グラフＧ７ｂは、照射強度を５ｍＷとした場合の線幅Ｗ１１である。グラフＧ７ｃは、照射強度を３ｍＷとした場合の線幅Ｗ１１である。グラフＧ７ｄは、照射強度を２ｍＷとした場合の線幅Ｗ１１である。グラフＧ７ａ、Ｇ７ｂ、Ｇ７ｃ、Ｇ７ｄに示すように、照射密度が大きくなるほど、抵抗率が低減する傾向にあることがわかった。グラフＧ７ａ、Ｇ７ｂ、Ｇ７ｃ、Ｇ７ｄごとに照射強度は一定である。従って、照射密度の大小は、走査速度の高低による。例えば、走査速度が高いほど照射密度が小さくなる。その結果、抵抗率は高くなる傾向にある。一方、走査速度が低いほど照射密度が大きくなる。その結果、抵抗率は低くなる傾向にある。この理由として、照射密度が高くなると、析出核５３の結合が良好な状態となりやすいことが考えられる。析出核５３同士の良好な結合は、良好な電気伝導性をもたらす。従って、電気抵抗率で評価した場合には、低下する傾向にある。
　図７（ｂ）は、横軸に走査速度を示し、縦軸に抵抗率を示したグラフである。グラフＧ７ｅは、照射強度が３ｍＷである場合の結果である。グラフＧ７ｆは、照射強度が２ｍＷである場合の結果である。グラフＧ７ｇは、照射強度が１．５ｍＷである場合の結果である。グラフＧ７ｅ、Ｇ７ｆ、Ｇ７ｇによれば、走査速度が低いほど抵抗率が緩やかに低下することがわかる。
　そして、工程Ｓ１６の後に、レーザ光の走査速度を設定する工程を実施する（工程Ｓ１７）。
＜形成ステップ＞
　次に、形成ステップ（工程Ｓ２０）を行う。形成ステップでは、板状部材５０を形成する。板状部材５０は、透明基板２１と、レジスト層５１と、を含む。透明基板２１は、上記の透明電極１の基体として機能する。後述する照射ステップＳ３０、除去ステップＳ４０および加熱ステップＳ５０を経て、電極構造体である金属細線１１を形成する。
　透明基板２１を準備する。透明基板２１は、ガラス、ＰＥＴ又はポリイミド等を材料とする板状の材料を用いてよい。透明基板２１は、対象とする光を透過する光透過性を有する。透明基板２１は、必要に応じて柔軟性を持たせてもよい。
　次に、レジスト層５１を構成するポリアミック酸を含む樹脂材料を準備する。公知の方法を用いて、酸無水物およびジアミンを有機溶媒に溶解させる。その後、重合反応させることによってポリアミック酸樹脂が得られる。例えば、酸無水物としてピロメリト酸二無水物を用いてよい。ジアミンとして４，４’－オキシジアニリンを用いてよい。有機溶媒として１－メチル－２－ピロリドンを用いてよい。しかし、これらとは異なる材料を用いてもよく、これらには限定されない。
　ポリアミック酸樹脂に金属塩を溶解させるとき、ポリアミック酸樹脂および金属化合物を含有する塗布液を基板上に塗布してもよい。ポリアミック酸樹脂を含有する塗布液を基板に塗布した後に、金属塩を含む溶液を含浸させてもよい。レジスト層５１に溶解される金属塩としては、硝酸銀のような硝酸塩を用いてよい。さらに、レジスト層５１に溶解される金属塩として、塩酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩又はクエン酸塩などを用いてもよい。金属塩を組成する金属としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ロジウム（Ｒｈ）及びイリジウム（Ｉｒ）等が挙げられる。板状部材５０に含まれるポリアミック酸としては、イミド化後のポリイミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリイミドエステル、ポリエーテルイミド及びポリシロキサンイミド等の構造中にイミド基を有するポリマーからなる耐熱性樹脂であるものの中から選択されてよい。板状部材５０に含まれるポリアミック酸は、下記の化学式（１）に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 ［式中、ｎは任意の整数を意味する。］
　下記化学式（２）に示すように、レジスト層５１に含まれるポリアミック酸のカルボキシル基には、金属イオンが結合している。金属イオンの結合は、ポリアミック酸と金属塩との間のイオン交換反応に基づく。
　　－ＣＯ２ －Ｈ＋→－ＣＯ２ －Ａｇ＋　　　…（２）
　上記化学式（２）は、金属塩として硝酸銀を用いた反応の例である。
　次に、透明基板２１の基板主面２１ａにレジスト層５１としてのポリアミック酸樹脂を塗布する（工程Ｓ２１）。ポリアミック酸樹脂の塗布には、スピンコート法を用いる。スピンコーターを使用するとき、上述した工程Ｓ１４において得た回転数を用いる。
　次に、ポリアミック酸樹脂が塗布された板状部材５０を、ホットプレート等にて所定温度および所定時間だけプリベークする。プリベークの条件は、例えば、処理温度が８０°Ｃであり、処理時間が１０分間であるとしてよい。プリベークによってポリアミック酸樹脂が低温で加熱される。ポリアミック酸が含む金属イオンに流動性を持たせることができる。その結果、ポリアミック酸樹脂の全体にわたってカルボキシル基に結合した金属イオンが分散する。
　「被加工層の厚さ」とは、照射ステップＳ３０のレジスト層５１の厚みである。本実施形態では、レジスト層５１は、スピンコート法によるポリアミック酸樹脂の塗布と、その後に実施するプリベークと、によって形成される。従って、「被加工層の厚さ」とは、プリベーク後に得られるレジスト層５１の厚さに対応する。例えば、細線厚みが設定されると、プリベーク後のレジスト層５１の厚さが設定できる。プリベークにより塗布樹脂の厚みが減少することを考慮すれば、プリベーク後のレジスト層５１の厚さを例えば１０倍程度にした値が、スピンコート法によるポリアミック酸樹脂の塗布による厚みの目標値となる。
　以上の工程Ｓ１０、Ｓ２０の実施によって、板状部材５０が得られる。
＜照射ステップ＞
　次に、照射ステップＳ３０を行う（図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）参照）。この照射ステップＳ３０では、図３に示す装置を用いて板状部材５０に金属を析出させる。板状部材５０をＸＹステージ２０１に搭載する。ＸＹステージ２０１は、レーザ光Ｌの照射パターンに対応するように板状部材５０を移動させる。つまり、走査速度は、ＸＹステージ２０１による板状部材５０の移動速度による。制御装置は、設定ステップＳ１０の結果である条件に基づいて、制御信号を生成する。制御装置は、制御信号をレーザ光源２０２に提供する。制御信号は、レーザ光Ｌの照射強度に関する信号と、照射パターンに沿うレーザ光Ｌの走査速度に関する信号と、を含む。
　レーザ光Ｌは、透明基板２１の基板裏面２１ｂに照射される。レーザ光Ｌは、透明基板２１を透過して、透明基板２１に塗布されたレジスト層５１に至る。レーザ光Ｌの波長として、例えば、４０５ｎｍまたは３７５ｎｍが例示できる。レジスト層５１にレーザ光Ｌが照射されると、レジスト層５１に含まれた金属（銀）が析出する。金属の析出は、透明基板２１の基板主面２１ａに接するレジスト層５１の一部から開始される。その結果、透明基板２１の基板主面２１ａに接する電極構造体である金属細線１１が得られる。レーザ光Ｌは、照射パターンに沿って照射される。その結果、金属微細構造体である金属細線１１が形成される。
＜除去ステップ＞
　次に、除去ステップＳ４０を行う（図４（ｅ）参照）。工程Ｓ４０では、透明基板２１の主面に残留するレジスト層５１を除去する。より詳細には、工程Ｓ４０を実行するときのレジスト層５１は、金属細線１１と、ポリアミック酸樹脂である残留樹脂部５５と、を含む。そこで、レジスト層５１から残留樹脂部５５を除去する。換言すると、除去ステップＳ４０では、レジスト層５１から金属細線１１を除去しない。具体的には、板状部材５０をアルカリ性の溶液に含浸させる。その結果、レジスト層５１から残留樹脂部５５が除去されるとともに金属細線１１が残る。
＜加熱ステップ＞
　次に、透明基板２１と金属細線１１とを含む中間生成物５６を加熱する（工程Ｓ５０）。工程Ｓ５０では、オーブンを用いて中間生成物５６を高温（例えば３００°Ｃ）で加熱する。工程Ｓ５０は、アニール処理である。加熱処理によれば、粒子的に析出していた銀の結合状態が向上する。その結果、金属細線１１の導電性を高めることができる。
　図８は、加熱ステップＳ５０を行う前の抵抗率と、加熱ステップＳ５０を行った後の抵抗率と、を比較した実験の結果を示す。グラフＧ８ａは、照射強度が７ｍＷであり、加熱ステップＳ５０を行う前の抵抗率である。グラフＧ８ｂは、照射強度が５ｍＷであり、加熱ステップＳ５０を行う前の抵抗率である。グラフＧ８ｃは、照射強度が３ｍＷであり、加熱ステップＳ５０を行う前の抵抗率である。グラフＧ８ｄは、照射強度が７ｍＷであり、加熱ステップＳ５０を行った後の抵抗率である。グラフＧ８ｅは、照射強度が５ｍＷであり、加熱ステップＳ５０を行った後の抵抗率である。グラフＧ８ｆは、照射強度が３ｍＷであり、加熱ステップＳ５０を行った後の抵抗率である。
　図８によれば、いずれの場合においても加熱ステップＳ５０を行うことにより、抵抗率が低下することがわかった。加熱ステップＳ５０の実行によって、粒子的に析出していた銀の結合状態が向上した結果、金属細線１１の導電性を高めることができることがわかった。
＜作用効果＞
　透明電極の製造方法では、被加工層であるレジスト層５１にレーザ光Ｌを照射することにより、透明電極１を構成する金属細線１１を析出させる。レーザ光Ｌを用いた析出によれば、金属細線１１の形状を目視出来ない程度にまで微細化することができる。従って、光透過率をさらに向上させることができる。そのうえ、透明電極の製造方法では、金属細線１１の細線厚さＴ１１に基づいてレジスト厚さＴ５１を設定する。細線厚さＴ１１は、レジスト厚さＴ５１の影響を受けやすい。従って、適切なレジスト厚さＴ５１とすることにより、所望の厚さを有する金属細線１１を形成できる。つまり、導電性をさらに向上させることができる。
　本実施形態の透明電極を製造する方法の作用効果は、具体的には、以下の３つの注目点によって説明できる。
　第１の注目点として、金属微細構造体である線幅Ｗ１１の細線化が挙げられる。線幅Ｗ１１が４μｍ以上であると肉眼で目視が可能となる。したがって、線幅Ｗ１１を３μｍ以下とすることにより、透明電極１の光透過率が向上すると同時に線幅Ｗ１１が目視できないようになる。透明電極を製造する方法では、金属塩を溶解させたポリアミック酸と溶剤の混合液を透明基板２１に均一な厚さで塗布した後に、レーザ光Ｌを混合液に照射する方法により、１μｍの線幅Ｗ１１を作製することを可能とした。
　第２の注目点として、金属細線１１の厚膜化が挙げられる。金属細線１１の厚膜化は、換言すると電気抵抗値を下げることである。線幅Ｗ１１を細線化すると、金属細線１１の断面積が小さくなる。従って、金属細線１１の導電性が低下する傾向にある。その結果、透明電極１を採用するパネルの大型化が難しくなる。透明電極を製造する方法では、金属細線１１の厚さを大きくすることで、金属細線１１の断面積を大きくすると共に金属細線１１の導電性を向上させる工夫を行った。従来の半導体プロセスで使用するレジスト材料は、薄膜化することが目的である。つまり、レジスト材料の粘度が低いため、厚膜化には不向きである。本実施形態では、ポリアミック酸と金属塩、および溶剤の比率を調整して塗布材料の粘度を高める。さらに、スピンコーターで塗布材料の均一な塗布を行う際の、スピンコーターの回転数を調整する。つまり、透明電極を製造する方法では、粘度と回転数との組合せを最適化した。
　第３の注目点として、線幅Ｗ１１の厚膜化とレーザ光Ｌの照射条件との関係が挙げられる。金属塩が含まれたポリアミック酸の塗布材料に、レーザ光Ｌを照射して金属を析出させるとき、塗布材料（レジスト層５１）の膜厚が大きい場合には、塗布材料の底部までレーザ光Ｌが届かない。その結果、塗布材料の底部の金属が完全に析出されない可能性がある。そこで、レーザ光Ｌの出力を大きくする、又は、レーザ光Ｌの走査速度を遅くし、塗布材料の底部までレーザ光Ｌを照射する必要がある。しかし、レーザ光Ｌの照射強度を大きくし過ぎると、金属細線１１の線幅Ｗ１１の微細化が難しくなる。レーザ光Ｌの走査速度を遅くすると、金属細線１１を形成するスループットが大きくなってしまう。本実施形態では、レーザ光Ｌのパワー（照射強度）、走査速度、塗布材料及び膜厚を調整することによって、所望の厚さを有する金属細線１１の作製が可能となった。
　本実施形態の製造技術により得られる透明電極１の特性と、比較例の製造技術により得られる透明電極の特性と、を比較する。透明電極の特性として、線幅Ｗ１１と抵抗率とを選択する。図９のグラフは、横軸に線幅Ｗ１１を示し、縦軸に抵抗率を示す。グラフＧ９ａ、Ｇ９ｂは、本実施形態の製造技術により得られる透明電極１の特性を示す。グラフＧ９ａは、レーザ光Ｌの走査速度を１００μｍ／ｓｅｃとした場合の実験結果である。グラフＧ９ｂは、レーザ光Ｌの走査速度を５μｍ／ｓｅｃとした場合の実験結果である。プロットＰ９ａ、Ｐ９ｂ、Ｐ９ｃ、Ｐ９ｄは、比較例の製造技術により得られる透明電極の特性を示す。プロットＰ９ａは、リバースプリント銀インク法による透明電極であり、プロットＰ９ｂは、インプリント銀ペースト法による透明電極である。プロットＰ９ｃは、グラビアプリント銀ペースト法による透明電極であり、プロットＰ９ｄは、凸版プリント銀インク法による透明電極である。プロットＰ９ａ～Ｐ９ｄを参照すると、これらの比較例の製造技術によれば、線幅または抵抗率のいずれか一方に優れた透明電極を得られることがわかる。これらの比較例の製造技術によれば、最も細い線幅Ｗ１１は４μｍ（プロットＰ９ｄ参照）である。
　一方、本実施形態の製造技術によれば、最小の線幅Ｗ１１が１μｍである透明電極を得ることができる。本実施形態の製造技術によれば、線幅Ｗ１１が、１μｍ以上５μｍ以下である透明電極を得ることができる。図９に示すように本実施形態の製造技術によれば、３μｍ以下として例示する不可視領域Ｅに含まれる線幅Ｗ１１を実現できる。抵抗率は、１×１０－７Ωｍ以上１０×１０－７Ωｍ以下の範囲に収めることができる。例えば、本実施形態の製造技術によれば、一例として、線幅Ｗ１１が１μｍであり、金属細線１１の間隔Ｇ１１が３０μｍであり、電極厚さが１μｍであり、光透過率が９０％であり、シート抵抗値が２１．４Ω／ｓｑである透明電極１を得ることができる。つまり、光透過率および抵抗値をさらに向上させることができることがわかる。
　本発明の透明電極を製造する方法および透明電極は、上述した実施形態の構成及び方法に限定されない。
　例えば、被加工層を形成する工程では、スピンコート法に代えて、ラミネート法又はロールコート法を用いてもよい。つまり、上記の実施形態では、透明基板２１の基板主面２１ａにレジスト層５１としてのポリアミック酸樹脂を塗布する（工程Ｓ２１）手法として、スピンコート法を例示した。ポリアミック酸樹脂を塗布する手法は、スピンコート法に限定されない。例えば、スピンコート法に代えて、ラミネート法又はロールコート法を用いてもよい。レジスト層５１の厚さを制御するパラメータとしてロールの押し付け圧およびロールの回転速度が挙げられる。工程Ｓ１３に対応するものとして、設定したレジスト層５１の厚さとなるように、押し付け圧を設定する工程を行う。
１…透明電極、１０…電極網、Ｇ１１…間隔、Ｗ１１…線幅、２１…透明基板（光透過基板）、５０…板状部材、５１…レジスト層（被加工層）、５２…金属イオン、５５…残留樹脂部、Ｌ…レーザ光。

Claims (9)

  1. 　金属微細構造体である金属細線を含む透明電極を製造する方法であって、
    　前記透明電極を製造するための製造条件を設定する工程と、
    　光透過基板を含む板状部材に被加工層を形成する工程と、
    　金属塩を溶解させたポリアミック酸を含む樹脂材料からなる前記被加工層に前記金属塩に起因する金属イオンを析出させるために、前記被加工層に対して所定の照射パターンでレーザ光を照射する工程と、
    　前記被加工層において析出させた前記金属イオンを除く残留樹脂部を除去する工程と、を有し、
    　前記製造条件を設定する工程は、
    　　前記金属細線の厚さを設定する工程と、
    　　前記金属細線の厚さに基づいて前記被加工層の厚さを設定する工程と、を含む、透明電極を製造する方法。
  2. 　前記被加工層の厚さを設定する工程では、前記被加工層の厚さを前記金属細線の厚さ以上に設定する、請求項１に記載の透明電極を製造する方法。
  3. 　前記被加工層の厚さを設定する工程では、前記被加工層の厚さを１μｍ以上に設定する、請求項１又は２に記載の透明電極を製造する方法。
  4. 　前記製造条件を設定する工程は、前記レーザ光の照射密度を設定する工程をさらに含み、
    　前記レーザ光の照射密度を設定する工程では、前記レーザ光の照射密度を５ｋＪ／ｃｍ２以上１０００ｋＪ／ｃｍ２以下に設定する、請求項１～３のいずれか一項に記載の透明電極を製造する方法。
  5. 　前記製造条件を設定する工程は、前記レーザ光の走査速度を設定する工程をさらに含み、
    　前記レーザ光の走査速度を設定する工程では、前記レーザ光の走査速度を１μｍ／ｓｅｃ以上１ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定する、請求項１～４のいずれか一項に記載の透明電極を製造する方法。
  6. 　前記被加工層を形成する工程では、ラミネート法又はロールコート法を用いる、請求項１～５の何れか一項に記載の透明電極を製造する方法。
  7. 　前記被加工層を形成する工程では、スピンコート法を用い、
    　前記被加工層の厚さを設定する工程の後であって、前記被加工層を形成する工程の前に、前記被加工層の厚さを設定する工程で設定された前記被加工層の厚さとなるように、スピンコーターの回転数および前記樹脂材料の粘度の少なくとも一方を設定する工程をさらに有する、請求項１～５の何れか一項に記載の透明電極を製造する方法。
  8. 　光透過基板と、
    　前記光透過基板上に設けられるとともに、金属微細構造体である金属細線により構成された電極網とを備え、
    　前記金属細線は、
    　　線幅が２００ｎｍ以上４μｍ以下であり、
    　　細線厚さが２００ｎｍ以上４μｍ以下であり、
    　互いに隣接する前記金属細線の間隔が２０μｍ以上１００μｍ以下である、透明電極。
  9. 　前記電極網は、
    　第１の方向に沿って延び、前記第１の方向に対して直交する第２の方向に沿って互いに離間する複数の第１金属細線と、
    　前記第２の方向に沿って延び、前記第１の方向に沿って互いに離間する第２金属細線と、を含む、請求項８に記載の透明電極。
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