JP6007776B2 - Parallel line pattern forming method, manufacturing method of substrate with transparent conductive film, device and manufacturing method of electronic apparatus - Google Patents
Parallel line pattern forming method, manufacturing method of substrate with transparent conductive film, device and manufacturing method of electronic apparatus Download PDFInfo
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Description
本発明は、平行線パターン形成方法、該平行線パターン形成方法により形成された平行線パターンを含む透明導電膜を基材表面に有する透明導電膜付き基材の製造方法、該透明導電膜付き基材を有するデバイス及び該デバイスを備えた電子機器の製造方法に関する。 The present invention relates to a parallel line pattern forming method, a method for producing a substrate with a transparent conductive film having a transparent conductive film containing the parallel line pattern formed by the parallel line pattern forming method on the substrate surface, and the substrate with the transparent conductive film The present invention relates to a device having a material and a method for manufacturing an electronic apparatus including the device.
近年、薄型TV等の需要の高まりに伴い、液晶・プラズマ・有機エレクトロルミネッセンス・フィールドエミッション等、各種方式のディスプレイ技術が開発されている。これら表示方式の異なるいずれのディスプレイにおいても、透明電極は必須の構成要素となっている。また、テレビ以外でも、タッチパネルや携帯電話、電子ペーパー、各種太陽電池、各種エレクトロルミネッセンス調光素子においても、透明電極は欠くことのできない技術要素となっている。 In recent years, various types of display technologies such as liquid crystal, plasma, organic electroluminescence, and field emission have been developed in accordance with the increasing demand for thin TVs. In any of these displays having different display methods, the transparent electrode is an essential component. In addition to televisions, transparent electrodes are an indispensable technical element in touch panels, mobile phones, electronic paper, various solar cells, and various electroluminescence light control elements.
従来、透明電極は、ガラスや透明なプラスチックフィルム等の透明基材上に、インジウム−スズの複合酸化物(ITO)膜を真空蒸着法やスパッタリング法で製膜したITO透明電極が主に使用されてきた。 Conventionally, a transparent electrode is mainly an ITO transparent electrode in which a composite oxide (ITO) film of indium-tin is formed on a transparent substrate such as glass or a transparent plastic film by a vacuum deposition method or a sputtering method. I came.
しかし、ITOに用いられるインジウムはレアメタルであり、かつ価格の高騰により、脱インジウムが望まれている。さらに、真空蒸着法やスパッタリングは、タクトタイムが長く、材料使用効率が非常に悪いといった問題があり、ITO透明電極は高コストであるという大きな問題が存在する。 However, indium used for ITO is a rare metal, and due to the rising price, indium removal is desired. Furthermore, the vacuum deposition method and the sputtering have a problem that the tact time is long and the material use efficiency is very bad, and the ITO transparent electrode has a large problem that the cost is high.
そこで、ITO透明電極に代わる透明電極の開発が急務となっている。 Therefore, there is an urgent need to develop a transparent electrode that replaces the ITO transparent electrode.
特許文献1には、少なくとも部分的に接合されているナノ粒子で形成されている導電性トレースのパターンであって、概して前記部分的に接合されているナノ粒子の無い、概して光に対して透明である無秩序な形状のセルを画定しているパターンを備える透明電極が記載されている。 In US Pat. No. 6,057,059, there is a pattern of conductive traces formed of at least partially bonded nanoparticles, generally free of said partially bonded nanoparticles and generally transparent to light. A transparent electrode is described comprising a pattern defining a disordered shaped cell.
特許文献2には、カーボンナノチューブからなる互いに連結した複数のリング状パターンを有する透明導電膜が記載されている。
特許文献3には、銀ナノ粒子からなる互いに連結した複数のリング状パターンを有する透明導電膜が記載されている。
特許文献1に記載のパターンは、無秩序であるために、透明性と抵抗値にバラつきが生じ、安定性を損なう問題がある。また、抵抗値を所定値まで低下させようとすると、透明性も大きく低下してしまう問題があった。
Since the pattern described in
特許文献2、3に記載の技術のように、リング状パターンにより透明電極を形成するためには、各々のリングを最低2つのリングと交わらせて電気的な接続を確保する必要があり、その結果、面電極上に多数の連結点(交点)を形成しなければならない。そのため、連結点の形状安定性や、連結点の個数制御の観点で改善の余地があり、更に、これら多数の連結点によって透明性が損なわれ易い問題がある。その結果、透明性と抵抗値の安定性を損なう問題がある。また、抵抗値を所定値まで低下させると透明性も大きく低下してしまう問題を、十分に解決するものではなかった。
As in the techniques described in
そこで、本発明の課題は、導電体の細線パターンにおいて、透明性と抵抗値の安定性を向上できる平行線パターン形成方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a parallel line pattern forming method capable of improving transparency and stability of resistance value in a thin line pattern of a conductor.
また、同一抵抗値で比較した場合に、透明性を向上できる優れた特性の透明導電膜付き基材(透明電極)の製造方法、該透明導電膜付き基材を有するデバイス及び該デバイスを備えた電子機器の製造方法を提供することにある。 Moreover, when compared with the same resistance value, the manufacturing method of the base material with a transparent conductive film (transparent electrode) of the outstanding characteristic which can improve transparency, the device which has this base material with a transparent conductive film, and this device were provided. The object is to provide a method of manufacturing an electronic device.
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。 Other problems of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
1.
導電性材料を含む少なくとも1組以上の平行線を有する平行線パターンを基材上に形成する平行線パターン形成方法であって、
表面エネルギーが、40mN/m以上である基材上に前記導電性材料を含む線幅の一様なライン状液体を形成する工程と、
前記ライン状液体の対流状態を制御しながら前記ライン状液体を蒸発させることにより、前記ライン状液体の縁に前記導電性材料を選択的に堆積させる工程とを備え、
前記ライン状液体の組成、基材と前記ライン状液体の接触角、前記導電性材料濃度および乾燥条件を、前記ライン状液体の縁に前記導電性材料を選択的に堆積させる対流状態になる様に選択することを特徴とする平行線パターン形成方法。
1.
A parallel line pattern forming method for forming a parallel line pattern having at least one set of parallel lines including a conductive material on a substrate,
Forming a line-shaped liquid having a uniform line width including the conductive material on a substrate having a surface energy of 40 mN / m or more ;
Selectively depositing the conductive material on the edge of the line liquid by evaporating the line liquid while controlling the convection state of the line liquid;
The composition of the line-shaped liquid, the contact angle between the substrate and the line-shaped liquid, the concentration of the conductive material and the drying conditions are set so that the conductive material is selectively deposited on the edge of the line-shaped liquid. A method for forming a parallel line pattern, characterized in that:
2.
導電性材料を含む少なくとも1組以上の平行線を有する平行線パターンを基材上に形成する平行線パターン形成方法であって、
基材上に前記導電性材料を含む線幅の一様なライン状液体を形成する工程と、
前記ライン状液体の対流状態を制御しながら前記ライン状液体を蒸発させることにより、前記ライン状液体の縁に前記導電性材料を選択的に堆積させる工程とを備え、
前記ライン状液体は、水と、前記基材に対する接触角をθ S (°)とし、前記ライン状液体の前記基材に対する接触角をθ L (°)としたときに、−20°≦θ S −θ L ≦5°の関係を満たす有機溶剤を少なくとも1種以上含有し、
前記導電性材料濃度および乾燥条件を、前記ライン状液体の縁に前記導電性材料を選択的に堆積させる対流状態になる様に選択することを特徴とする平行線パターン形成方法。
2.
A parallel line pattern forming method for forming a parallel line pattern having at least one set of parallel lines including a conductive material on a substrate,
Forming a uniform line-shaped liquid having a line width containing the conductive material on a substrate;
Selectively depositing the conductive material on the edge of the line liquid by evaporating the line liquid while controlling the convection state of the line liquid;
When the contact angle between water and the substrate is θ S (°) and the contact angle of the line liquid with respect to the substrate is θ L (°), the line liquid is −20 ° ≦ θ Containing at least one organic solvent satisfying the relationship of S −θ L ≦ 5 °,
The parallel line pattern forming method, wherein the conductive material concentration and the drying conditions are selected so as to be in a convection state in which the conductive material is selectively deposited on an edge of the line-like liquid.
3.
前記ライン状液体は、水と、前記基材に対する接触角をθ S (°)とし、前記ライン状液体の前記基材に対する接触角をθ L (°)としたときに、−20°≦θ S −θ L ≦5°の関係を満たす有機溶剤を少なくとも1種以上含有することを特徴とする前記1記載の平行線パターン形成方法。
3.
When the contact angle between water and the substrate is θ S (°) and the contact angle of the line liquid with respect to the substrate is θ L (°), the line liquid is −20 ° ≦ θ 2. The parallel line pattern forming method as described in 1 above, comprising at least one organic solvent satisfying a relationship of S −θ L ≦ 5 ° .
4.
前記ライン状液体は、インクジェット方式により吐出された導電性材料を含む液滴同士が、前記基材上で合一することで形成されることを特徴とする前記1〜3の何れかに記載の平行線パターン形成方法。
4).
4. The line liquid according to any one of 1 to 3, wherein the line liquid is formed by combining droplets containing a conductive material discharged by an ink jet method on the base material. Parallel line pattern forming method.
5.
前記ライン状液体は、導電性材料を含む液体を印刷方式により前記基材上に塗布して形成されることを特徴とする前記1〜4の何れかに記載の平行線パターン形成方法。
5.
5. The parallel line pattern forming method according to any one of 1 to 4, wherein the line liquid is formed by applying a liquid containing a conductive material on the substrate by a printing method.
6.
前記ライン状液体の導電性材料含有率が、0.1重量%以上5重量%以下の範囲であることを特徴とする前記1〜5の何れかに記載の平行線パターン形成方法。
6).
6. The parallel line pattern forming method according to any one of 1 to 5 , wherein the conductive liquid content of the line liquid is in a range of 0.1 wt% to 5 wt%.
7.
前記ライン状液体の前記基材に対する接触角が、5°以上50°以下の範囲であることを特徴とする前記1〜6の何れかに記載の平行線パターン形成方法。
7).
7. The parallel line pattern forming method as described in any one of 1 to 6 above, wherein a contact angle of the linear liquid with respect to the substrate is in a range of 5 ° to 50 °.
8.
前記ライン状液体の乾燥に際して、前記基材を加熱することを特徴とする前記1〜7の何れかに記載の平行線パターン形成方法。
8).
8. The parallel line pattern forming method according to any one of 1 to 7, wherein the substrate is heated when the line liquid is dried.
9.
前記1〜8の何れかに記載の平行線パターン形成方法により形成される平行線パターンを含む透明導電膜を基材表面に形成することを特徴とする透明導電膜付き基材の製造方法。
9.
The method for producing a transparent conductive film-attached base material and forming a transparent conductive film including a pattern of parallel lines that will be formed by parallel lines pattern forming method according to any one of 1-8 to the substrate surface.
10.
前記9記載の透明導電膜付き基材の製造方法により製造された透明導電膜付き基材を用いるデバイスの製造方法。
10.
A device manufacturing method Ru using a transparent conductive film-attached substrate produced by the production method of the transparent conductive film substrate with the 9 wherein.
11.
前記10記載のデバイスの製造方法により製造されたデバイスを用いる電子機器の製造方法。
11
Method of manufacturing an electronic apparatus using the device manufactured by the manufacturing method of the device of the tenth aspect.
本発明によれば、導電体の細線パターンにおいて、透明性と抵抗値の安定性を向上できる平行線パターン形成方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the parallel line pattern formation method which can improve transparency and stability of resistance value can be provided in the fine wire pattern of a conductor.
また、本発明によれば、同一抵抗値で比較した場合に、透明性を向上できる優れた特性の透明導電膜付き基材(透明電極)の製造方法、該透明導電膜付き基材を有するデバイス及び該デバイスを備えた電子機器の製造方法を提供することができる。 Moreover, according to this invention, when compared by the same resistance value, the manufacturing method of the base material with a transparent conductive film (transparent electrode) of the outstanding characteristic which can improve transparency, The device which has this base material with a transparent conductive film And a method of manufacturing an electronic apparatus including the device.
以下に、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明に係る平行線パターン形成方法では、導電性材料を含む少なくとも1組以上の平行線を有する平行線パターンを基材上に形成するものであり、これについて図1を参照して説明する。 In the parallel line pattern forming method according to the present invention, a parallel line pattern having at least one set of parallel lines including a conductive material is formed on a substrate, which will be described with reference to FIG.
図1は、本発明に係る平行線パターン形成方法の一例を説明する図であり、平行線パターンが形成される基材の縦断面を示す斜視図である。 FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a parallel line pattern forming method according to the present invention, and is a perspective view showing a longitudinal section of a substrate on which a parallel line pattern is formed.
まず、図1(a)に示すように、基材1上に、線幅の一様な、導電性材料を含むライン状液体2を形成する。
First, as shown in FIG. 1A, a line-shaped
ライン状液体の線幅は、液体と基材の濡れ性と液体量により決定され、これらのバラつきにより線幅が不均一となる原因になる。このことから、均一な表面エネルギーを持つ基材1上に、ライン状液体2の形成長さ方向に均一な液体量を付与することにより、線幅が一様となるライン状液体2を形成することが出来る。
The line width of the line-shaped liquid is determined by the wettability of the liquid and the substrate and the amount of the liquid, and these variations cause a non-uniform line width. From this, the line-shaped
また、ライン状液体2の形成長さは、形成幅の5倍以上であることが好ましく、10倍以上であることがより好ましい。
The formation length of the line-
次いで、基材1上でライン状液体2が乾燥する過程において、前記ライン状液体の組成、基材と前記ライン状液体の接触角、前記導電性材料濃度および乾燥条件の選択により、前記ライン状液体の対流状態を制御することで前記ライン状液体の縁に前記導電性材料を選択的に堆積させることが出来る。
Next, in the process of drying the line-shaped
本発明における、前記ライン状液体2の縁に前記導電性材料を選択的に堆積させることが出来る対流状態を図2に示す。基材1上に配置されたライン状液体2の乾燥は中央部と比べ縁において速く(図2(a))、乾燥の進行と共に固形分濃度が飽和濃度に達し、ライン状液体2の縁に固形分の局所的な析出が起こる(図2(b))。この析出した固形分によりライン状液体2の縁が固定化された状態となり、それ以降の乾燥に伴うライン状液体2の幅方向の収縮が抑制される。この効果により、ライン状液体2の液体は、縁で蒸発により失った分の液体を補う様に中央部から縁に向かう対流を形成する(図2(c))。
FIG. 2 shows a convection state in which the conductive material can be selectively deposited on the edge of the line-
この対流は、乾燥に伴うライン状液体2の接触線の固定化とライン状液体2中央部と縁の蒸発量の差に起因するため、固形分濃度、ライン状液体2と基材1の接触角、ライン状液体の量、基材1の加熱温度、ライン状液体2の配置密度、または温度、湿度、気圧の環境因子に応じて変化し、これらを調整することにより制御することができる。
Since this convection is caused by immobilization of the contact line of the line-shaped
本発明では、基材1上に線幅の一様なライン状液体2を形成し、かつ前記ライン状液体2の縁に前記導電性材料を選択的に堆積するように、液体組成種、基材1とライン状液体2の接触角、導電性材料濃度および乾燥条件を選択することで、図1(b)に示すような導電性材料を含む平行線30が初めて形成される。即ち、1本のライン状液体2から、導電性材料を含む1組の平行線30が生成する。1組の平行線30は、導電性材料を含み、同一直線上にはない互いに平行な線分31、32により構成されている。
In the present invention, the liquid composition species, the base, and the like are formed so that the line-shaped
本発明の平行線パターン3は、このようにして形成された平行線30を少なくとも1組以上有しており、該平行線30を構成する線分31、32を、局在化された導電性材料の集合体として、当初のライン状液体2の形成幅よりも大幅に細く且つ安定して形成することができるため、導電体の細線パターンにおいて、透明性と抵抗値の安定性を向上できる効果が得られる。
The
特に、導電性材料を、視認困難乃至視認できない程度まで細線化することができるため、当該導電性材料自体の可視光領域等の透過率によらず、透明性に優れる効果が奏される。その結果、好適に用いられる導電性材料の選択範囲が広くなり、低コストが可能であるし、更に、導電性を優先して導電性材料を選択できるようになるため、この観点でも導電性を確保し易い効果が得られる。 In particular, since the conductive material can be thinned to such an extent that it is difficult to visually recognize or not visible, an effect of excellent transparency can be obtained regardless of the transmittance of the conductive material itself in the visible light region and the like. As a result, the selection range of the conductive material that can be suitably used is widened, the cost can be reduced, and the conductive material can be selected by giving priority to the conductivity. An effect that is easy to ensure is obtained.
なお、数学的には、「平行線」、「線分」は、長さを有するが太さを有さないものと定義されるが、本発明において、「平行線」、「線分」と称される線は、何れも、長さだけでなく、太さ(幅及び高さ)を有する3次元線状体である。 Mathematically, “parallel lines” and “line segments” are defined as having length but not thickness. In the present invention, “parallel lines” and “line segments” are defined as Each of the lines referred to is a three-dimensional linear body having not only a length but also a thickness (width and height).
以下に、本発明に係る平行線パターン形成方法について、より詳しく説明する。 Hereinafter, the parallel line pattern forming method according to the present invention will be described in more detail.
本発明において、基材1上にライン状液体2を付与する方法は、乾燥過程において対流を生じ得るだけの流動性を有した状態でライン状液体2を形成できるものであればよい。例えば、印刷方式があげられる。
In the present invention, the method of applying the line-shaped
印刷方式としては、一般的に知られている方法を用いることができ、スクリーン印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法等を好ましく例示できる。 As a printing method, a generally known method can be used, and a screen printing method, a relief printing method, an intaglio printing method, an offset printing method, a flexographic printing method and the like can be preferably exemplified.
本発明において、ライン状液体2は、インクジェット方式により吐出された導電性材料を含む液滴同士が、基材1上で合一することで形成することができ、これにより、平行線パターンのデジタルパターニングを行うことができるため、透明性と導電性の自由な設計を可能とする点で好ましい。
In the present invention, the line-
インクジェット方式としては、一般的に知られている方法を用いることができ、圧電素子の振動によりインク流路を変形させることによりインク液滴を吐出させるピエゾ方式、インク流路内に発熱体を設け、その発熱体を発熱させて気泡を発生させ、気泡によるインク流路内の圧力変化に応じてインク液滴を吐出させるサーマル方式、インク流路内のインクを帯電させてインクの静電吸引力によりインク液滴を吐出させる静電吸引方式等を好ましく例示できる。なお、本明細書では、便宜上「インク」という表現を用いて説明する場合があるが、当然、顔料・染料を含む必要はなく、液体であればよい。 As the ink jet method, a generally known method can be used. A piezo method in which ink droplets are ejected by deforming an ink flow path by vibration of a piezoelectric element, and a heating element is provided in the ink flow path. The thermal system that generates heat and generates bubbles and discharges ink droplets in response to pressure changes in the ink flow path due to the air bubbles, electrostatically attracts ink by charging the ink in the ink flow path A preferable example is an electrostatic suction method for discharging ink droplets. In this specification, the expression “ink” may be used for the sake of convenience, but it is needless to say that it does not need to contain a pigment / dye and may be a liquid.
本発明においては、基材1の表面に、導電性材料を含む液体を付与して、乾燥に伴う対流により、一組の平行線30を形成してもよいが、例えば、基材1の表面に、導電性材料を含む液体(第1の液体)を付与し、その後、この液体が乾燥過程にある段階、あるいは乾燥後に、別の液体(第2の液体)を重ねて付与して、乾燥に伴う対流により、一組の平行線30を形成してもよい。この場合、主に第2の液体の対流によって、ライン状液体2を1組の平行線30に分断する。第2の液体は、第1の液体とは異なる組成であることが好ましく、また、導電性材料を含まないものも好ましく用いることができる。
In the present invention, a liquid containing a conductive material may be applied to the surface of the
本発明において、ライン状液体2は、導電性材料含有率が0.1重量%以上5重量%以下の範囲であることが好ましい。これにより、透明性と導電性を好適に両立できる効果が得られる。導電性材料含有率が0.1重量%未満であると、透明性に優れるが導電性が得られにくくなる場合があり、5重量%を超えると、導電性に優れるが透明性が得られにくくなる場合がある。
In the present invention, the line-
本発明において、乾燥過程における液体の対流は、上述したように、当該ライン状液体2中の導電性材料を、1組の平行線30を形成するように分断する液流である。対流という物理的現象を利用するため、液体の物性(あるいは基材の物性)による影響が大きい。特に、本発明者は、鋭意検討した結果、以下に説明するように、ライン状液体2の基材1に対する接触角や、基材1の表面エネルギー等を特定範囲に設定することで、発明の効果が顕著となることを見出した。
In the present invention, the liquid convection in the drying process is a liquid flow that divides the conductive material in the line-shaped
本発明において、ライン状液体2の基材1に対する接触角は、5°以上50°以下の範囲であることが好ましい。接触角が5°以下であると、ライン状液体の接触線の固定化が起こりづらく、接触角が50°以上であると、ライン状液体中央部と縁の蒸発量の差が小さく、ライン状液体内の中央部から縁に向かう対流が促進されない。前記接触角範囲においては、ライン状液体の接触線の固定化が起こりやすく、ライン状液体中央部と縁の蒸発量の差も大きくなるため、ライン状液体内の中央部から縁に向かう対流が促進される。この結果、平行線30の細線化が更に促進され、透明性を更に高める効果が得られる。
In the present invention, the contact angle of the
本発明でいう接触角とは、具体的には、基材1上に液滴を落としてインク液滴端部の接線と基材面がなす角度(θ)を測定する静的接触角であり、例えば、協和界面科学株式会社製DM−500を用いて、25℃、50%RH環境下で、測定しようとする液滴(5μl程度)をシリンジから基材1上に乗せ、液滴端部の接線と基材面がなす角度(θ)を測定することで求めることができる。
The contact angle referred to in the present invention is specifically a static contact angle for measuring the angle (θ) formed by dropping a droplet on the
ライン状液体2の基材1に対する接触角は、当該ライン状液体2の組成、あるいは基材1の表面エネルギーの設定によって容易に調整できる。
The contact angle of the line-shaped
ライン状液体2の組成により接触角を調整する場合、何れの方法を用いてもよいが、例えば当該ライン状液体2に界面活性剤、有機溶剤等の添加物を含有させる方法を好ましく例示できる。界面活性剤としては、格別限定されないが、シリコン系界面活性剤等を用いることができる。シリコン系界面活性剤とはジメチルポリシロキ酸の側鎖または末端をポリエーテル変性したものであり、例えば、信越化学工業製のKF−351A、KF−642やビッグケミー製のBYK347、BYK348などが市販されている。
When adjusting the contact angle according to the composition of the line-shaped
また、ライン状液体2が付与される基材1の表面エネルギーは、基材1の材質の選択や、表面処理等によって容易に設定することができる。
Moreover, the surface energy of the
本発明において、ライン状液体2が付与される基材1の表面エネルギーは、40mN/m以上であることが好ましい。表面エネルギーが40mN/m未満であると、ライン状液体2の基材1に対する接触角が高くなる傾向であり、液体中央部と縁の蒸発量の差が小さなることでライン状液体2の中央部から縁に向かう対流が促進されない。上記接触角を低くなるようにライン状液体2の組成を変化させることも可能であるが、組成種選択の自由度の観点から好ましくない。一方で表面エネルギーが40mN/m以上であると、ライン状液体2の基材1に対する接触角は低くなる傾向であり、液体中央部と縁の蒸発量の差が大きくなることでライン状液体2の中央部から縁に向かう対流が促進される。この結果、平行線30の細線化が促進され、透明性を更に高める効果が得られる。また、組成種選択の自由度の観点からも好ましい。
In the present invention, the surface energy of the
本発明でいう表面エネルギーとは、水とジヨードメタンを標準液として接触角法を用いて測定した基材1表面の濡れ性を表す値である。具体的には、協和界面科学株式会社製DM−500を用いて、超純水とジヨードメタンの接触角を測定し、2成分系での表面エネルギーを計算して求めることができる。
The surface energy as used in the field of this invention is a value showing the wettability of the surface of the
更に、本発明において、ライン状液体2は、水と、下記条件を満たす有機溶剤を少なくとも1種以上含有することが好ましく、これにより、ライン状液体の乾燥における濡れ性を制御することで、ライン状液体の接触線の固定化が容易となる。この結果、平行線30の細線化が更に促進され、透明性を更に高める効果が得られる。
Furthermore, in the present invention, the line-
<条件>
当該有機溶剤の基材1に対する接触角をθS(°)とし、ライン状液体2(当該有機溶剤を含んだ状態)の基材に対する接触角をθL(°)としたときに、−20°≦θS−θL≦5°の関係を満たすこと
<Conditions>
When the contact angle of the organic solvent with respect to the
本発明において、ライン状液体2に含有される有機溶剤は、格別限定されないが、乾燥と濡れ性の制御の観点から水より沸点の高い溶剤が好ましく、1,2−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,3−ブタンジオール、プロピレングリコールなどのアルコール類、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのエーテル類を例示でき、上述した接触角の条件を満たすように溶剤種、添加量を適宜選択して用いることが好ましい。
In the present invention, the organic solvent contained in the
本発明においては、ライン状液体2の乾燥に際して、基材1を加熱することが好ましい。加熱乾燥により、ライン状液体2の乾燥が促進され、中央部と縁の蒸発量の差が大きくなり、ライン状液体2内の中央部から縁に向かう対流が促進される。これにより、平行線30の細線化が更に促進されることで、透明性を高める効果が得られる。
In the present invention, it is preferable to heat the
具体的には、例えば、乾燥過程において、ライン状液体2が付与された基材1表面を加熱して乾燥する、及び/又は、ライン状液体2が付与される基材1表面をあらかじめ加熱しておいて乾燥する方法を用いることができる。乾燥過程における基材1の表面温度は、40℃以上150℃以下であることが好ましい。
Specifically, for example, in the drying process, the surface of the
基材1を加熱する際に使用される加熱手段としては、格別限定されるものではないが、例えば、温風送風機、ホットプレート、パネルヒーター等のヒーター、又はそれらを組み合わせた装置などが挙げられる。
The heating means used when heating the
次に、ライン状液体2が付与される基材1について詳しく説明する。
Next, the
本発明においては、平行線30を、上述したようにライン状液体2の対流を利用して形成するものであり、液体の流動に対する基材1の影響は大きい。
In the present invention, the
基材1が液体を吸収すると、液体の流動が妨げられ好ましくない。よって、基材1は、液体を吸収しないものであることが好ましい。
If the
液体を吸収しない基材としては、具体的には、該基材を該液体に1分浸漬後における該基材による該液体の吸収量Lが、0≦L≦3ml/m2の範囲のものを好ましく例示することができる。ここで、吸収量Lは、液体に浸漬前の基材重量と、浸漬後に液をよく切った状態の基材重量との差をとり、その増加分の重量を液体の密度で除した値を、更に基材表面積で除した値として定義される。 Specifically, as the base material that does not absorb the liquid, the liquid absorption amount L by the base material after the base material is immersed in the liquid for 1 minute is in the range of 0 ≦ L ≦ 3 ml / m 2 Can be preferably exemplified. Here, the absorption L is a value obtained by taking the difference between the weight of the base material before dipping in the liquid and the weight of the base material after the dipping, and dividing the increased weight by the density of the liquid. Further, it is defined as a value divided by the substrate surface area.
本発明において好ましく用いられる基材1の具体例としては、格別限定されないが、例えば、ガラス、プラスチック(ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル、ポリエステル、ポリアミド等)、金属(銅、ニッケル、アルミ、鉄等や、あるいは合金)、セラミックなどを挙げることができる。
Specific examples of the
基材1は、透明であることが好ましいが、必ずしもこれに限定されない。本発明によれば、基材1上に設けられる導電膜(平行線パターン3)が透明性に優れることにより、基材1の透明/不透明によらず、導電性の光学材料等として種々の用途への利用が可能である。
The
また、本発明の基材1として、液体を吸収しないコート層を表面に備えるものも好ましく用いることができる。
In addition, as the
本発明において、ライン状液体2に含まれる導電性材料は、格別限定されるものではないが、例えば、導電性微粒子、導電性ポリマー等を好ましく例示できる。
In the present invention, the conductive material contained in the line-
導電性微粒子としては、格別限定されないが、Au、Pt、Ag、Cu、Ni、Cr、Rh、Pd、Zn、Co、Mo、Ru、W、Os、Ir、Fe、Mn、Ge、Sn、Ga、In等の微粒子を好ましく例示でき、中でも、Au、Ag、Cuのような金属微粒子を用いると、電気抵抗が低く、且つ腐食に強い回路パターンを形成することができるので、より好ましい。コスト及び安定性の観点から、Agを含む金属微粒子が最も好ましい。これらの金属微粒子の平均粒子径は、好ましくは1〜100nmの範囲、より好ましくは3〜50nmの範囲とされる。 The conductive fine particles are not particularly limited, but Au, Pt, Ag, Cu, Ni, Cr, Rh, Pd, Zn, Co, Mo, Ru, W, Os, Ir, Fe, Mn, Ge, Sn, Ga. In particular, fine particles such as In can be exemplified, and among them, use of fine metal particles such as Au, Ag, and Cu is more preferable because a circuit pattern having low electrical resistance and strong corrosion can be formed. From the viewpoint of cost and stability, metal fine particles containing Ag are most preferable. The average particle diameter of these metal fine particles is preferably in the range of 1 to 100 nm, more preferably in the range of 3 to 50 nm.
また、導電性微粒子として、カーボン微粒子を用いることも好ましい。カーボン微粒子としては、グラファイト微粒子、カーボンナノチューブ、フラーレン等を好ましく例示できる。 It is also preferable to use carbon fine particles as the conductive fine particles. Preferable examples of the carbon fine particles include graphite fine particles, carbon nanotubes, fullerenes and the like.
導電性ポリマーとしては、格別限定されないが、π共役系導電性高分子を好ましく挙げることができる。 Although it does not specifically limit as a conductive polymer, (pi) conjugated system conductive polymer can be mentioned preferably.
π共役系導電性高分子としては、特に限定されず、ポリチオフェン類、ポリピロール類、ポリインドール類、ポリカルバゾール類、ポリアニリン類、ポリアセチレン類、ポリフラン類、ポリパラフェニレンビニレン類、ポリアズレン類、ポリパラフェニレン類、ポリパラフェニレンサルファイド類、ポリイソチアナフテン類、ポリチアジル類等の鎖状導電性ポリマーを利用することができる。中でも、高い導電性が得られる点で、ポリチオフェン類やポリアニリン類が好ましい。ポリエチレンジオキシチオフェンであることが最も好ましい。 The π-conjugated conductive polymer is not particularly limited, and polythiophenes, polypyrroles, polyindoles, polycarbazoles, polyanilines, polyacetylenes, polyfurans, polyparaphenylene vinylenes, polyazulenes, polyparaphenylene. Chain conductive polymers such as polyparaphenylene sulfides, polyisothianaphthenes, and polythiazyl compounds can be used. Among these, polythiophenes and polyanilines are preferable in that high conductivity can be obtained. Most preferred is polyethylene dioxythiophene.
本発明に用いられる導電性ポリマーは、より好ましくは、上述したπ共役系導電性高分子とポリアニオンとを含んで成ることである。こうした導電性ポリマーは、π共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーを、適切な酸化剤と酸化触媒と、ポリアニオンの存在下で化学酸化重合することによって容易に製造できる。 More preferably, the conductive polymer used in the present invention comprises the above-described π-conjugated conductive polymer and a polyanion. Such a conductive polymer can be easily produced by chemical oxidative polymerization of a precursor monomer that forms a π-conjugated conductive polymer in the presence of an appropriate oxidizing agent, an oxidation catalyst, and a polyanion.
ポリアニオンは、置換若しくは未置換のポリアルキレン、置換若しくは未置換のポリアルケニレン、置換若しくは未置換のポリイミド、置換若しくは未置換のポリアミド、置換若しくは未置換のポリエステル及びこれらの共重合体であって、アニオン基を有する構成単位とアニオン基を有さない構成単位とからなるものである。 The polyanion is a substituted or unsubstituted polyalkylene, a substituted or unsubstituted polyalkenylene, a substituted or unsubstituted polyimide, a substituted or unsubstituted polyamide, a substituted or unsubstituted polyester, and a copolymer thereof. It consists of a structural unit having a group and a structural unit having no anionic group.
このポリアニオンは、π共役系導電性高分子を溶媒に可溶化させる可溶化高分子である。また、ポリアニオンのアニオン基は、π共役系導電性高分子に対するドーパントとして機能して、π共役系導電性高分子の導電性と耐熱性を向上させる。 This polyanion is a solubilized polymer that solubilizes the π-conjugated conductive polymer in a solvent. The anion group of the polyanion functions as a dopant for the π-conjugated conductive polymer, and improves the conductivity and heat resistance of the π-conjugated conductive polymer.
ポリアニオンのアニオン基としては、π共役系導電性高分子への化学酸化ドープが起こりうる官能基であればよいが、中でも、製造の容易さ及び安定性の観点からは、一置換硫酸エステル基、一置換リン酸エステル基、リン酸基、カルボキシ基、スルホ基等が好ましい。さらに、官能基のπ共役系導電性高分子へのドープ効果の観点より、スルホ基、一置換硫酸エステル基、カルボキシ基がより好ましい。 The anion group of the polyanion may be a functional group capable of undergoing chemical oxidation doping to the π-conjugated conductive polymer. Among them, from the viewpoint of ease of production and stability, a monosubstituted sulfate group, A monosubstituted phosphate group, a phosphate group, a carboxy group, a sulfo group and the like are preferable. Furthermore, from the viewpoint of the doping effect of the functional group on the π-conjugated conductive polymer, a sulfo group, a monosubstituted sulfate group, and a carboxy group are more preferable.
ポリアニオンの具体例としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンカルボン酸、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸等が挙げられる。これらの単独重合体であってもよいし、2種以上の共重合体であってもよい。 Specific examples of polyanions include polyvinyl sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyacrylic acid ethyl sulfonic acid, polyacrylic acid butyl sulfonic acid, poly-2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, polyisoprene sulfone. Examples include acid, polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid, polyacryl carboxylic acid, polymethacryl carboxylic acid, poly-2-acrylamido-2-methylpropane carboxylic acid, polyisoprene carboxylic acid, polyacrylic acid and the like. . These homopolymers may be sufficient and 2 or more types of copolymers may be sufficient.
また、化合物内にF(フッ素原子)を有するポリアニオンであってもよい。具体的には、パーフルオロスルホン酸基を含有するナフィオン(Dupont社製)、カルボン酸基を含有するパーフルオロ型ビニルエーテルからなるフレミオン(旭硝子社製)等を挙げることができる。 Moreover, the polyanion which has F (fluorine atom) in a compound may be sufficient. Specifically, Nafion (made by Dupont) containing a perfluorosulfonic acid group, Flemion (made by Asahi Glass Co., Ltd.) made of perfluoro vinyl ether containing a carboxylic acid group, and the like can be mentioned.
これらのうち、スルホン酸を有する化合物であると、インクジェット印刷方式を用いた際にインク射出安定性が特に良好であり、かつ高い導電性が得られることから、より好ましい。 Among these, a compound having a sulfonic acid is more preferable since the ink ejection stability is particularly good when the ink jet printing method is used and high conductivity is obtained.
さらに、これらの中でも、ポリスチレンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸が好ましい。これらのポリアニオンは、導電性に優れるという効果を奏する。 Furthermore, among these, polystyrene sulfonic acid, polyisoprene sulfonic acid, polyacrylic acid ethylsulfonic acid, and polyacrylic acid butylsulfonic acid are preferable. These polyanions have the effect of being excellent in conductivity.
ポリアニオンの重合度は、モノマー単位が10〜100000個の範囲であることが好ましく、溶媒溶解性及び導電性の点からは、50〜10000個の範囲がより好ましい。 The degree of polymerization of the polyanion is preferably in the range of 10 to 100,000 monomer units, and more preferably in the range of 50 to 10,000 from the viewpoint of solvent solubility and conductivity.
導電性ポリマーは市販の材料も好ましく利用できる。例えば、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸からなる導電性ポリマー(PEDOT/PSSと略す)が、H.C.Starck社からCLEVIOSシリーズとして、Aldrich社からPEDOT−PASS483095、560598として、Nagase Chemtex社からDenatronシリーズとして市販されている。また、ポリアニリンが、日産化学社からORMECONシリーズとして市販されている。 A commercially available material can also be preferably used for the conductive polymer. For example, a conductive polymer (abbreviated as PEDOT / PSS) made of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrenesulfonic acid is H.264. C. It is commercially available from Starck as the CLEVIOS series, from Aldrich as PEDOT-PASS 483095, 560598, and from Nagase Chemtex as the Denatron series. Polyaniline is also commercially available from Nissan Chemical as the ORMECON series.
次に、以上に説明した本発明に係る平行線パターン形成方法によって形成される平行線パターン3の好ましい態様について説明する。
Next, the preferable aspect of the
図3は、本発明により形成される平行線パターン3の一例を示す部分拡大平面図である。図4は、図3におけるiv−iv線断面図であり、平行線パターン3に含まれる1組の平行線30を線分方向に対して直交する方向で切断した断面図(縦断面図)である。
FIG. 3 is a partially enlarged plan view showing an example of the
本発明において、平行線30を構成する2本の線分31、32は、必ずしも互いに完全に独立した島状である必要はない。図示したように、2本の線分31、32は、該線分31、32間に亘って、該線分31、32の高さよりも低い高さで形成された薄膜部33によって接続された連続体として形成されることも、本発明においては好ましいことである。
In the present invention, the two
本発明において、平行線30を構成する線分31、32の線幅W1、W2は、各々20μm以下であることが好ましい。更に、10μm以下であれば、通常視認できないレベルとなるので、透明性を向上する観点からより好ましい。各線分31、32の安定性も考慮すると、各線分31、32の線幅W1、W2は、各々2μm以上10μm以下の範囲であることが好ましい。
In the present invention, the line widths W1 and W2 of the
なお、本発明において、線分31、32の幅W1、W2とは、該線分31、32間において導電性材料の厚みが最薄となる最薄部分の高さをZとし、更に該Zからの線分31、32の突出高さをY1、Y2としたときに、Y1、Y2の半分の高さにおける線分31、32の幅として定義される。例えば、平行線30が上述した薄膜部33を有する場合は、該薄膜部33における最薄部分の高さをZとすることができる。なお、各線分31、32間における導電性材料の最薄部分の高さが0であるときは、線分31、32の線幅W1、W2は、基材1表面からの線分31、32の高さh1、h2の半分の高さにおける線分31、32の幅と定義される。
In the present invention, the widths W1 and W2 of the
本発明において、平行線30を構成する線分31、32の線幅W1、W2は、上述した通り極めて細いものであるため、断面積を確保して低抵抗化を図る観点で、基材1表面からの線分31、32の高さh1、h2は高い方が望ましい。具体的には、線分31、32の高さh1、h2は、50nm以上5μm以下の範囲であることが好ましい。
In the present invention, since the line widths W1 and W2 of the
更に、本発明においては、平行線30の安定性を向上する観点から、h1/W1比、h2/W2比は、各々0.05以上1以下の範囲であることが好ましい。
Furthermore, in the present invention, from the viewpoint of improving the stability of the
また、平行線パターン3の透明性を更に向上する観点から、平行線30は、線分31、32間において導電性材料の厚みが最薄となる最薄部分の高さZ、具体的には薄膜部33の最薄部分の高さZが10nm以下の範囲であることが好ましい。最も好ましいのは、透明性と安定性のバランスの両立を図るために、0<Z≦10nmの範囲で、薄膜部33を備えることである。
In addition, from the viewpoint of further improving the transparency of the
更に、平行線パターン3の更なる低抵抗化と透明性向上のために、平行線30におけるh1/Z比、h2/Z比は、各々5以上であることが好ましく、10以上であることがより好ましく、20以上であることが特に好ましい。
Furthermore, in order to further reduce the resistance of the
線分31、32の間隔Iは、抵抗値と透明性の設計により適宜調整することが可能であり、好ましくは、10μm以上300μm以下の範囲に調整されていることが好ましい。なお、本発明において、線分31、32の間隔Iとは、線分31、32の各最大突出部間の距離として定義される。
The interval I between the
更にまた、本発明においては、平行線30において、線分31と線分32との間で異なる大きさの電流が流れることによる負荷を低減する観点で、線分31と線分32の抵抗値を等しくするように考慮することが好ましい。そのためには、線分31と線分32とに同様の形状(同程度の断面積)を付与することが好ましく、具体的には、線分31と線分32の高さh1とh2とを実質的に等しい値とすることが好ましい。これと同様に、線分31と線分32の線幅W1とW2とについても実質的に等しい値とすることが好ましい。
Furthermore, in the present invention, the resistance values of the
本発明において、「平行線」、「平行」とは、必ずしも厳密な意味での平行を意味するものではなく、少なくとも線分方向のある長さLに亘って、線分31、32が結合していないことを意味する。好ましくは、少なくとも線分方向のある長さLに亘って、線分31、32が実質的に平行であることである。
In the present invention, “parallel lines” and “parallel” do not necessarily mean parallel in a strict sense, but the
本発明において、線分31、32の線分方向の長さLは、線分31、32の間隔Iの5倍以上であることが好ましく、10倍以上であることがより好ましい。長さL及び間隔Iは、ライン状液体2の形成長さ及び形成幅に対応して設定することができる。
In the present invention, the length L of the
また、平行線30を構成する線分31、32は、その線幅W1、W2がほぼ等しく、且つ、線幅W1、W2が平行線間距離(間隔I)に比して、十分に細いものであることが好ましい。
The
更に、本発明に係る平行線パターン3において、平行線30を構成する線分31と線分32とは、同時に形成されたものであることが好ましい。
Furthermore, in the
本発明に係る平行線パターン3は、平行線30として、該平行線30を構成する各線分31、32が、下記(ア)〜(エ)の条件を全て満たす平行線を少なくとも有することが特に好ましい。
In the
(ア)前記平行線を構成する各線分の高さをh1、h2とし、該各線分間における最薄部分の高さをZとしたときに、5≦h1/Z、且つ5≦h2/Zであること
(イ)前記平行線を構成する各線分の幅をW1、W2としたときに、W1≦10μm、且つW2≦10μmであること
(ウ)前記平行線を構成する各線分間の距離をIとしたときに、10μm≦I≦200μmであること
(エ)前記平行線を構成する各線分の高さをh1、h2としたときに、50nm<h1<5μm、且つ50nm<h2<5μmであること
(A) When the height of each line segment constituting the parallel lines is h1 and h2, and the height of the thinnest portion in each line segment is Z, 5 ≦ h1 / Z and 5 ≦ h2 / Z (B) W1 ≦ 10 μm and W2 ≦ 10 μm when the widths of the lines constituting the parallel lines are W1 and W2, respectively. (C) The distance between the lines constituting the parallel lines is I 10 μm ≦ I ≦ 200 μm (D) When the heights of the line segments constituting the parallel lines are h1 and h2, 50 nm <h1 <5 μm and 50 nm <h2 <5 μm about
本発明に係る平行線パターン3の前記形状は、ライン状液体2の組成、基材と前記ライン状液体の接触角、前記導電性材料濃度および乾燥条件等を、選択することにより制御することができる。
The shape of the
本発明において、平行線30を構成する線分31、32は、互いに平行であればよく、図3、4に示したような直線状体に限定されず、例えば図5に示すような曲線状体としてもよい。
In the present invention, the
本発明において、線分31、32には、これら直線状体、曲線状体を結んだ自在な形状を付与することができる。そのため、本発明では、リング状パターンを連結しなければ導電性を確保できない特許文献2、3の場合と比較して、交点数を自在に制御できる。
In the present invention, the
本発明において、平行線パターン3は、1組の平行線30により構成する場合に限定されず、2組以上の複数組の平行線30を集合させた集合体とすることも好ましい。平行線パターン3を、複数組の平行線30によって構成する場合、各々の平行線30の形状は同一でも異なってもよい。
In the present invention, the
例えば、2組以上の複数組の平行線30を間隔を置いて並列することによりストライプ状の平行線パターン3を形成してもよいし、あるいは、図6に示すように、2組以上の複数組の平行線30を1又は複数の交点34によって結合して平行線パターン3を形成してもよい。図6の例では、複数の平行線30が、複数の交点34において互いに交わることによって、全体として格子状パターンを形成している。図6に示したような互いに交わる平行線を形成するには、例えば、一方の平行線を先に形成した後、これと交わるように、他方の平行線を形成することによって形成することができる。
For example, the stripe-like
また、本発明においては、平行線パターン3に、1又は複数の交点を付与する場合、これら交点において、リング状、ループ状等のような非平行線状の形状を付与することも好ましい。図7は、交点34に非平行線状の形状が付与された平行線パターン3の例を示す平面図である。図7(a)は、3組の平行線30、30、30が、ループ状の交点34において交わっている様子を示している。図7(b)は、4組の平行線30、30、30、30が、リング状の交点34において交わっている様子を示している。更に、図7(c)は、2組の平行線30、30と、これとは別の2組の平行線30、30とが、共通のループ状の交点34によって交わっている様子を示している。このように、本発明において、平行線パターン3が有する交点とは、平行線30の複数組同士を接続する分岐点、あるいは連結点などであり得る。
In the present invention, when one or a plurality of intersections are given to the
本発明に係る透明導電膜付き基材は、以上に説明した本発明に係る平行線パターン形成方法により形成された平行線パターン3を含む透明導電膜を基材1表面に有するため、同一抵抗値で比較した場合に、透明性を向上できる優れた特性を備える。
Since the base material with a transparent conductive film according to the present invention has the transparent conductive film including the
本発明に係る透明導電膜付き基材の用途は、格別限定されるものではないが、本発明の効果を顕著に奏する観点で、例えば、液晶・プラズマ・有機エレクトロルミネッセンス・フィールドエミッション等、各種方式のディスプレイ用透明電極として、あるいは、タッチパネルや携帯電話、電子ペーパー、各種太陽電池、各種エレクトロルミネッセンス調光素子等に用いられる透明電極として好適に用いることができる。
より具体的には、本発明に係る透明導電膜付き基材は、デバイスの透明電極として好適に用いられる。デバイスとしては、格別限定されるものではないが、例えば、タッチパネル等を好ましく例示できる。また、これらデバイスを備えた電子機器としては、格別限定されるものではないが、例えばスマートフォン、タブレット端末等を好ましく例示できる。
The use of the substrate with a transparent conductive film according to the present invention is not particularly limited, but various types such as liquid crystal, plasma, organic electroluminescence, field emission, and the like can be obtained from the standpoint of significantly achieving the effects of the present invention. It can be suitably used as a transparent electrode for a display, or as a transparent electrode used in a touch panel, a mobile phone, electronic paper, various solar cells, various electroluminescence light control elements, and the like.
More specifically, the substrate with a transparent conductive film according to the present invention is suitably used as a transparent electrode of a device. Although it does not specifically limit as a device, For example, a touch panel etc. can be illustrated preferably. Moreover, although it does not specifically limit as an electronic device provided with these devices, For example, a smart phone, a tablet terminal, etc. can be illustrated preferably.
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はかかる実施例に限定されない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to such examples.
(実施例1)
フレキソ印刷方式により、表1に示す組成のインクを用いて、クリヤハードコート層付きPETフィルム(基材)の該クリヤハードコート層に、ライン幅/スペース幅=100μm/200μmでライン状液体をストライプ状に塗布形成した。
Example 1
Stripe a line-like liquid with a line width / space width = 100 μm / 200 μm on the clear hard coat layer of a PET film (base material) with a clear hard coat layer using an ink having the composition shown in Table 1 by flexographic printing. The coating was formed into a shape.
各々のライン状液体は、下記の乾燥条件にて乾燥する過程で1組の平行線(銀細線)になった。 Each line-shaped liquid became a set of parallel lines (silver thin lines) in the course of drying under the following drying conditions.
<乾燥条件>
・基材加熱方法:ライン状液体形成後、ホットプレートで基材を加熱。
・基材表面温度:70℃
<Drying conditions>
-Substrate heating method: After forming the line-shaped liquid, the substrate is heated with a hot plate.
-Substrate surface temperature: 70 ° C
得られたパターンについて全光線透過率及び導電性を測定した結果を表1に示した。 Table 1 shows the results of measuring the total light transmittance and conductivity of the obtained pattern.
(実施例2〜14、比較例1)
信光電気計装株式会社製PS−1M用いてコロナ放電処理をした異なる表面エネルギーを持つクリヤハードコート層付きPETフィルム(基材)の該クリヤハードコート層表面に、インクジェットヘッド(コニカミノルタ社製「KM512L」;標準液滴量42pl)により、表1に示す組成のインクを用いて、ノズル列方向ライン間ピッチ141μm、走査方向ドット間ピッチ60μmのワンパス印字で液滴を付着させた。基材上において各液滴同士は合一され、実施例1と同様のストライプ状のライン状液体を形成した。
(Examples 2 to 14, Comparative Example 1)
An inkjet head (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) is applied to the surface of the clear hard coat layer of the clear hard coat layer-coated PET film (base material) having different surface energy subjected to corona discharge treatment using PS-1M manufactured by Shinko Electric Instrument Co. KM512L "; standard droplet amount 42 pl), ink was deposited by one-pass printing with a nozzle array direction line pitch of 141 μm and scanning direction dot pitch of 60 μm using the ink having the composition shown in Table 1. The droplets were united on the substrate to form a striped line-like liquid similar to that in Example 1.
実施例2〜14のライン状液体は、実施例1と同様の乾燥条件にて乾燥する過程で1組の平行線(銀細線)になった。一方で、比較例1は乾燥する過程で1組の平行線(銀細線)にならず、一本の線となった。 The line-like liquids of Examples 2 to 14 became a set of parallel lines (silver thin lines) in the process of drying under the same drying conditions as in Example 1. On the other hand, Comparative Example 1 did not become a pair of parallel lines (silver thin lines) in the process of drying, but became a single line.
得られたパターンについて全光線透過率及び導電性を測定した結果を表1に示した。 Table 1 shows the results of measuring the total light transmittance and conductivity of the obtained pattern.
<測定方法>
表1に示す全光線透過率は、東京電色社製AUTOMATICHAZEMETER(MODEL TC−HIIIDP)を用いて、全光線透過率を測定した値である。なお、基材を用いて補正を行い、作成したパターン膜(透明導電膜)の全光線透過率として測定した値である。
<Measurement method>
The total light transmittance shown in Table 1 is a value obtained by measuring the total light transmittance using AUTOMATIC ZEMETER (MODEL TC-HIIIDP) manufactured by Tokyo Denshoku. In addition, it is the value measured as a total light transmittance of the pattern film (transparent conductive film) which performed correction | amendment using the base material.
表1に示す面抵抗の評価は、ホットプレートを用いて120℃、1hの加熱焼成を行った後、平行細線方向と直角に取り出し電極を配置し、三和電気計器株式会社製CD770を用いて測定した抵抗値より算出した。 The surface resistance shown in Table 1 is evaluated by using a hot plate and heating and baking at 120 ° C. for 1 h, and then taking out electrodes at right angles to the parallel thin wire direction and using CD770 manufactured by Sanwa Electric Instruments Co., Ltd. It calculated from the measured resistance value.
表1に示す接触角は、協和界面科学株式会社製DM−500を用いて、25℃、50%RH環境下で、測定しようとする液滴(5μl程度)をシリンジから基材1上に乗せ、滴下1秒後の液滴端部の接線と基材面がなす角度(θ)を測定することで求めた。
The contact angles shown in Table 1 are obtained by placing a droplet to be measured (about 5 μl) from the syringe onto the
表1に示す表面エネルギーは、協和界面科学株式会社製DM−500を用いて、超純水とジヨードメタンの液滴(5μl程度)をシリンジから基材1上に乗せ、滴下1秒後の接触角を測定することで、2成分系での表面エネルギーを計算して求めた。
The surface energy shown in Table 1 is obtained by using a DM-500 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., and placing a drop of ultrapure water and diiodomethane (about 5 μl) on the
1:基材
2:ライン状液体
3:平行線パターン
30:平行線
31、32:線分
33:薄膜部
34:交点
1: Substrate 2: Line-shaped liquid 3: Parallel line pattern 30:
Claims (11)
表面エネルギーが、40mN/m以上である基材上に前記導電性材料を含む線幅の一様なライン状液体を形成する工程と、
前記ライン状液体の対流状態を制御しながら前記ライン状液体を蒸発させることにより、前記ライン状液体の縁に前記導電性材料を選択的に堆積させる工程とを備え、
前記ライン状液体の組成、基材と前記ライン状液体の接触角、前記導電性材料濃度および乾燥条件を、前記ライン状液体の縁に前記導電性材料を選択的に堆積させる対流状態になる様に選択することを特徴とする平行線パターン形成方法。 A parallel line pattern forming method for forming a parallel line pattern having at least one set of parallel lines including a conductive material on a substrate,
Forming a line-shaped liquid having a uniform line width including the conductive material on a substrate having a surface energy of 40 mN / m or more ;
Selectively depositing the conductive material on the edge of the line liquid by evaporating the line liquid while controlling the convection state of the line liquid;
The composition of the line-shaped liquid, the contact angle between the substrate and the line-shaped liquid, the concentration of the conductive material and the drying conditions are set so that the conductive material is selectively deposited on the edge of the line-shaped liquid. A method for forming a parallel line pattern, characterized in that:
基材上に前記導電性材料を含む線幅の一様なライン状液体を形成する工程と、
前記ライン状液体の対流状態を制御しながら前記ライン状液体を蒸発させることにより、前記ライン状液体の縁に前記導電性材料を選択的に堆積させる工程とを備え、
前記ライン状液体は、水と、前記基材に対する接触角をθ S (°)とし、前記ライン状液体の前記基材に対する接触角をθ L (°)としたときに、−20°≦θ S −θ L ≦5°の関係を満たす有機溶剤を少なくとも1種以上含有し、
前記導電性材料濃度および乾燥条件を、前記ライン状液体の縁に前記導電性材料を選択的に堆積させる対流状態になる様に選択することを特徴とする平行線パターン形成方法。 A parallel line pattern forming method for forming a parallel line pattern having at least one set of parallel lines including a conductive material on a substrate,
Forming a uniform line-shaped liquid having a line width containing the conductive material on a substrate;
Selectively depositing the conductive material on the edge of the line liquid by evaporating the line liquid while controlling the convection state of the line liquid;
When the contact angle between water and the substrate is θ S (°) and the contact angle of the line liquid with respect to the substrate is θ L (°), the line liquid is −20 ° ≦ θ Containing at least one organic solvent satisfying the relationship of S −θ L ≦ 5 °,
The parallel line pattern forming method, wherein the conductive material concentration and the drying conditions are selected so as to be in a convection state in which the conductive material is selectively deposited on an edge of the line-like liquid.
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