(57)【要約】【課題】光やミリ波レーダの透過性に優れ、車載用光学センサの防曇用や融雪用ヒータ、電磁フィルム等の用途に好適に使用可能な透明導電回路基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】一実施形態による透明回路基板１０は、凹部２３及び導電回路６０を備える。凹部２３は、透明絶縁フィルム２２に設けられている。導電回路６０は、凹部２３に充填された導電性インク４０を硬化することによって形成され、幅が０．１ｍｍ以下かつ高さが０．０４ｍｍ以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明絶縁フィルムに設けられている凹部と、
前記凹部に充填された導電性インクを硬化することによって形成され、幅が０．１ｍｍ以下かつ高さが０．０４ｍｍ以上の導電回路と、
を備える透明導電回路基板。
【請求項２】
前記透明絶縁フィルムは、厚みが０．１〜１ｍｍであり、厚み方向の全光線透過率が８０％以上である請求項１記載の透明導電回路基板。
【請求項３】
前記透明絶縁フィルムへの前記凹部の形成は、金属凸版の転写法もしくはレーザ加工法により行われている請求項１または２記載の透明導電回路基板。
【請求項４】
前記導電性インクは、平均粒子径１〜３００ｎｍの金属微粒子を３０〜９０質量％含有する金属ナノインクである請求項１から３のいずれか一項記載の透明導電回路基板。
【請求項５】
前記金属微粒子は、銀微粒子である請求項４記載の透明導電回路基板。
【請求項６】
前記導電性インクは、
平均粒子径１〜３００ｎｍの金属微粒子を３０〜９０質量％含有する金属ナノインクに、平均粒子径０．５〜１０μｍの金属粉を含み、
前記金属粉と前記金属微粒子との質量比は、金属粉の質量／金属微粒子の質量＝０．１〜１０となるように混錬して得られる金属粉ペーストである請求項１から５のいずれか一項記載の透明導電回路基板。
【請求項７】
前記金属粉は、銀粉である請求項６記載の透明導電回路基板。
【請求項８】
前記金属粉ペーストにおける総固形分は、６５〜９６質量％である請求項６または７記載の透明導電回路基板。
【請求項９】
前記導電回路は、その断面における高さＴと幅Ｗとの比であるＴ／Ｗが、１以上である特定導電回路を有する請求項１から８のいずれか一項記載の透明導電回路基板。
【請求項１０】
前記導電回路は、距離を３ｍｍとした任意の二点間で測定した線抵抗値が５０ｍΩ／ｍｍ以下である請求項１から９のいずれか一項記載の透明導電回路基板。
【請求項１１】
前記導電回路は、透明絶縁フィルムで封止されている請求項１から１０のいずれか一項記載の透明導電回路基板。
【請求項１２】
幅が０．１ｍｍ以下かつ高さが０．０４ｍｍ以上の導電回路を有する透明導電回路基板の製造方法であって、以下のＡ〜Ｃの工程を含む透明導電回路基板の製造方法。
Ａ  透明絶縁フィルムに凹部を形成する工程
Ｂ  前記凹部に未硬化の導電性インクを充填する工程
Ｃ  凹部に充填した導電性インクを硬化して、導電回路を形成する工程
【請求項１３】
前記透明絶縁フィルムへの凹部の形成は、金属凸版の転写法もしくはレーザ加工法により行われている請求項１２記載の透明導電回路基板の製造方法。
【請求項１４】
請求項１から１１のいずれか一項記載の透明導電回路基板は、防曇用ヒータもしくは融雪用ヒータとして使用する透明導電回路基板の使用方法。
【請求項１５】
請求項１から１１のいずれか一項記載の透明導電回路基板をヒータとして備える光学センサ。
【請求項１６】
請求項１から１１のいずれか一項記載の透明導電回路基板をメタマテリアルとして備える電磁フィルムとして使用する透明導電回路基板の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電回路基板及びその製造方法、使用方法並びに光学センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フェノール樹脂やガラスエポキシ等に銅箔を貼り合わせたリジッド基板や、ポリエステルフィルムやポリイミドフィルム等に銅箔を貼り合わせたフレキシブル基板の銅箔のエッチング（サブトラクティブ法）や、ポリイミドフィルム等の絶縁フィルム上にめっき等により直接配線を形成する方法（アディティブ法）等により、回路形成された回路基板が一般的に用いられている。しかしながら、いずれの工法においても、高精細の回路の形成と回路厚みを大きくすることは背反する課題であり、高精細でかつ厚みの大きい回路基板を製造することが困難なため、高精細な回路基板において、一定以上の導電性を確保するのが困難という問題があった。
【０００３】
また、透過性に優れた電磁波遮蔽シートや微細共振器等のメタマテリアルなどを印刷方式によって製造する試みが進められているが（例えば特許文献１、特許文献２）、印刷形成される導体回路厚みが薄く、表皮効果の影響を受けるため、導体損を十分に抑えることが難しかった、またはめっきなどの後工程によって導体回路厚みを増大させる必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８５２１２号公報
【特許文献２】特開２００５−１７５０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、光やミリ波レーダの透過性に優れ、車載用光学センサの防曇用や融雪用ヒータ、電磁フィルム等の用途に好適に使用可能な透明導電回路基板およびその製造方法、使用方法並びに光学センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、透明絶縁フィルムに凹部を形成する工程、前記凹部に未硬化の導電性インクを充填する工程、および凹部に充填した導電性インクを硬化して、導電回路を形成する工程により、透明絶縁フィルムの有する可視光やレーダの透過性を損なうことなく、透明導電回路基板を製造できることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、以下に示す透明導電回路基板が提供される。
【０００８】
［１］  透明絶縁フィルムに設けられている凹部と、
前記凹部に充填された導電性インクを硬化することによって形成され、幅が０．１ｍｍ以下かつ高さが０．０４ｍｍ以上の導電回路と、
を備える透明導電回路基板。
［２］  前記透明絶縁フィルムは、厚みが０．１〜１ｍｍであり、厚み方向の全光線透過率が８０％以上である［１］記載の透明導電回路基板。
［３］  前記透明絶縁フィルムへの凹部の形成は、金属凸版の転写法もしくはレーザ加工法により行われている［１］または［２］記載の透明導電回路基板。
［４］  前記導電性インクは、平均粒子径１〜３００ｎｍの金属微粒子を３０〜９０質量％含有する金属ナノインクである［１］から［３］のいずれか一つ記載の透明導電回路基板。
［５］  前記金属微粒子は、銀微粒子である［４］記載の透明導電回路基板。
［６］  前記導電性インクは、
平均粒子径１〜３００ｎｍの金属微粒子を３０〜９０質量％含有する金属ナノインクに、平均粒子径０．５〜１０μｍの金属粉を含み、
前記金属粉と前記金属微粒子との質量比は、金属粉の質量／金属微粒子の質量＝０．１〜１０となるように混錬して得られる金属粉ペーストである［１］から［５］のいずれか一つ記載の透明導電回路基板。
［７］  前記金属粉は、銀粉である［６］記載の透明導電回路基板。
［８］  前記金属粉ペーストにおける総固形分は、６５〜９６質量％である［６］または［７］記載の透明導電回路基板。
［９］  前記導電回路は、その断面における高さＴと幅Ｗとの比であるＴ／Ｗが、１以上である特定導電回路を有する［１］から［８］のいずれか一つ記載の透明導電回路基板。
［１０］  前記導電回路は、距離を３ｍｍとした任意の二点間で測定した線抵抗値が５０ｍΩ／ｍｍ以下である［１］から［９］のいずれか一つ記載の透明導電回路基板。
［１１］  前記導電回路は、透明絶縁フィルムで封止されている［１］から［１０］のいずれか一つ記載の透明導電回路基板。
【０００９】
また、本発明によると、以下に示す透明導電回路基板の製造方法が提供される。
［１２］  幅が０．１ｍｍ以下かつ高さが０．０４ｍｍ以上の導電回路を有する透明導電回路基板の製造方法であって、以下のＡ〜Ｃの工程を含む透明導電回路基板の製造方法。
Ａ  透明絶縁フィルムに凹部を形成する工程
Ｂ  前記凹部に未硬化の導電性インクを充填する工程
Ｃ  凹部に充填した導電性インクを硬化して、導電回路を形成する工程
［１３］  前記透明絶縁フィルムへの凹部の形成は、金属凸版の転写法もしくはレーザ加工法により行われている［１２］記載の透明導電回路基板の製造方法。
【００１０】
［１４］  ［１］から［１１］のいずれか一つ記載の透明導電回路基板は、防曇用ヒータもしくは融雪用ヒータとして使用する透明導電回路基板の使用方法。
［１５］  ［１］から［１１］のいずれか一つ記載の透明導電回路基板をヒータとして備える光学センサ。
［１６］  ［１］から［１１］のいずれか一つ記載の透明導電回路基板をメタマテリアルとして備える電磁フィルムとして使用する透明導電回路基板の使用方法。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態による透明導電回路基板の一例を示した模式的な平面図
【図２】図１のII−II線における断面図
【図３】凸版金型による透明絶縁フィルムへの凹部の形成についての一例を示す模式図
【図４】レーザによる透明絶縁フィルムへの凹部の形成についての一例を示す模式図
【図５】一実施形態による透明絶縁フィルムに形成された断面が矩形の凹部の一部を拡大した模式図
【図６】一実施形態による透明絶縁フィルムに形成された断面が台形の凹部の一部を拡大した模式図
【図７】スキージング法を用いて透明絶縁フィルムに形成された凹部へ導電性インクを充填する例を示す模式図
【図８】往復するスキージング法を用いて透明絶縁フィルムに形成された凹部へ導電性インクを充填する例を示す模式的
【図９】一実施形態による透明絶縁フィルムに形成された凹部に導電性インクを充填した状態を示す模式図
【図１０】一実施形態による透明絶縁フィルムに形成された凹部に導電性インクを充填した状態を示す模式図
【図１１】一実施形態による透明絶縁フィルムに形成された凹部に導電性インクを充填した状態を示す模式図
【図１２】一実施形態による透明導電回路基板を透明絶縁フィルムでカバーした例を示す模式図
【図１３】図１２のXIII−XIII線で切断した断面を示す模式図
【図１４】図１２のXIV−XIV線で切断した断面を示す模式図
【図１５】凸型金型の一例を示す模式的な平面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、一実施形態による透明導電回路基板およびその製造方法について、詳細に説明する。
【００１３】
一実施形態による透明導電回路基板１０は、図１及び図２に示すように透明絶縁フィルム２２、凹部２３及び導電回路６０を備える。透明導電回路基板１０は、透明絶縁フィルム２２に凹部２３を形成する工程、凹部２３に未硬化の導電性インク４０を充填する工程、および凹部２３に充填した導電性インク４０を硬化して、導電回路６０を形成する工程により製造される。
【００１４】
一実施形態による透明導電回路基板１０に使用する透明絶縁フィルム２２としては、導電性インク４０を充填する凹部２３が形成可能であり、可視光やレーダ等を透過し、必要な絶縁性を有するプラスチックフィルムであれば、任意のプラスチックフィルムが使用可能である。また、透明絶縁フィルム２２は、凹部２３の形成を後述の金属凸版の転写法で容易に行うことができるという観点から、熱可塑性のプラスチックフィルムであることが好ましい。具体的には、透明絶縁フィルム２２は、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリシクロオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド等のプラスチックフィルムが挙げられ、優れた透明性、強度、絶縁性、凹部２３の形成しやすさ及び経済性の観点から、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリシクロオレフィンのいずれかを用いることが好ましい。
【００１５】
導電回路６０を形成する透明絶縁フィルム２２の厚みは、導電回路６０の高さに合わせて任意の厚みのフィルムが使用可能であるが、好ましくは０．１〜１ｍｍ、より好ましくは０．１２〜０．７ｍｍ、更に好ましくは０．１５〜０．５ｍｍ、特に好ましくは０．２〜０．４ｍｍである。透明絶縁フィルム２２の厚みが０．１ｍｍ未満の場合は、透明導電回路基板１０の強度が低下するとともに、形成される凹部２３の深さが小さくなり、得られる導電回路６０の高さが小さくなって必要な導電性を有する導電回路６０が得難くなる。透明絶縁フィルム２２の厚みが１ｍｍよりも大きい場合は、得られる透明導電回路基板１０の剛性が大きくなり、成形加工が行い難くなる。
【００１６】
一実施形態の透明導電回路基板１０に使用する透明絶縁フィルム２２には無色透明のフィルムが好適に用いられ、全光線透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。
【００１７】
透明絶縁フィルム２２の絶縁性は、回路基板の絶縁部として十分な絶縁性を示すことができれば良く、その体積抵抗率が１×１０１０Ωｃｍ以上であることが好ましく、１×１０１１Ωｃｍ以上であることがより好ましい。
【００１８】
一実施形態では、透明絶縁フィルム２２に形成した凹部２３に未硬化の導電性インク４０を充填し、導電性インク４０を硬化することで導電回路６０を形成する。凹部２３の形成は金属凸版の転写法、レーザ加工法等、任意の方法が可能である。
【００１９】
図３に金属凸版３１の転写法による凹部２３の形成の一例を示す。予め凸形状が形成された金属凸版３１を準備して、金属凸版３１の凸部が形成された側が透明絶縁フィルム２１と接するように透明絶縁フィルム２１と重ね合わせて加熱加圧する。これにより、透明絶縁フィルム２１に凹部２３を形成する。その結果、凹部２３が形成された透明絶縁フィルム２２が得られる。この方法による場合、必要とする凹部２３の形状を考慮して、金属凸版３１の凸部の形状を形成しておく。また、金属凸版３１の作成は、金属板の切削加工、エッチング及び電鋳等の任意の方法により行うことが可能である。
【００２０】
図４は、レーザ加工法による凹部２３の形成の一例を示す。この方法の場合は、透明絶縁フィルム２１にレーザ光３２を照射することにより、透明絶縁フィルム２１を貫く導電回路６０に相当する形状の溝が形成される。溝が形成された透明絶縁フィルム２１は、片方の面に、別の透明絶縁フィルム２１が加熱加圧もしくは接着剤等の手段により貼り合わせられる。これにより、凹部２３が形成された透明絶縁フィルム２２が得られる。この場合、レーザとしては、固体レーザ、半導体レーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ等の任意のレーザを用いることが可能である。
【００２１】
導電回路６０の形状は、凹部２３の形状により概ね決定される。本実施形態の場合、透明導電回路基板１０は、幅０．１ｍｍ以下かつ高さが０．０４ｍｍ以上の導電回路６０を有する。このことから、透明絶縁フィルム２２の凹部２３は幅が概ね０．１ｍｍ以下で深さが０．０４ｍｍ以上の部分を含むように形成される。
【００２２】
透明絶縁フィルム２１に形成される凹部２３の形状は、導電性インク４０を充填し硬化した後に、所定の線幅で目的とする導電性を示す導電回路６０が形成できれば任意の形状とすることができる。この場合、凹部２３は、形成のしやすさや導電性インク４０の充填のしやすさから、その断面形状が図５に示すような矩形や図６に示すような台形であることが好ましい。
【００２３】
凹部２３が形成された透明絶縁フィルム２２は、未硬化の導電性インク４０が充填される。導電性インク４０としては、硬化後に得られる導電回路６０に所定の導電性を与えるものであれば任意の導電性インクを用いることが可能であり、金属ペースト、金属ナノインク、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）インク等が挙げられる。本実施形態の場合、導電性インク４０は、金属ナノインクであることが好ましい。金属ナノインクとは、平均粒子径が１〜３００ｎｍ、好ましくは５〜１００ｎｍの金属微粒子を、３０〜９０質量％、好ましくは５０〜８０質量％を、バインダ樹脂溶液に分散させた導電性インクである。金属ナノインクに含まれる金属微粒子の種類としては、銀微粒子や銅微粒子等、導電性を発現する金属微粒子が用いられ、導電性や耐蝕性の観点から銀微粒子を用いた銀ナノインクであることが好ましい。銀ナノインクを用いることで、硬化後に得られる導電回路６０の良好な導電性が得やすくなるとともに、導電回路６０の経時的な色調の変化を抑制することができる。
【００２４】
導電性インク４０の他の好ましい形態としては、金属ナノインクに、金属粉を含むことが好ましい。具体的には、導電性インク４０は、金属粉と金属微粒子とを含んでいる。金属粉は、平均粒子径が０．５〜１０μｍであり、好ましくは平均粒子径が１〜５μｍである。金属微粒子は、平均粒子径が１〜３００ｎｍである。そして、これら金属粉と金属微粒子とは、重量比で金属粉の重量／金属微粒子の重量＝０．１〜１０、より好ましくは０．２〜８である。このように、導電性インク４０は、金属ナノインクに所定の割合で金属粉を混錬することによって、ペースト状として得られる。平均粒子径が０．５〜１０μｍの金属粉としては、銀粉や銅粉等、導電性を発現する金属粉が用いられ、安定した導電性や耐蝕性の観点から銀粉を用いることが好ましい。
【００２５】
金属ナノインクと平均粒子径が０．５〜１０μｍの金属粉との混錬は、プロペラ型撹拌器、回転型撹拌器、振動型撹拌器、ロールミル、超音波分散機、フーバ式マーラ等を単独もしくはそれらを組み合わせた任意の方法で行い、金属粉ペーストとすることが可能である。また、金属ナノインクと金属粉とを混錬して得られる導電性インク４０は、粘度調整、金属微粒子や金属粉の分散性向上、硬化後の導電回路の導電性や強度の確保のため、溶剤、界面活性剤、バインダ樹脂等の添加を行うこともできる。
【００２６】
金属ナノインクや金属粉ペースト等の導電性インク４０は、透明絶縁フィルム２２の凹部２３に充填される。この導電性インク４０を凹部２３に充填する方法は任意である。例えば、図７に示すようにスクリーン印刷におけるスキージングのように、透明絶縁フィルム２２の凹部２３以外の箇所の導電性インク４０をスキージ５０でかきとりながら、凹部２３に導電性インク４０を選択的に充填させるスキージング法を用いることができる。また、ドクタリング法を用いてもよい。スキージング法により凹部２３に導電性インク４０を充填させる場合、図７に示すように一方向のスキージングにより充填させても良いが、図８に示すように一方向へのスキージングにより凹部２３に導電性インク４０を充填させた後、逆方向にスキージングを行うことで凹部２３に充填された導電性インク４０を残したまま、凹部２３以外の部分に残った導電性インク４０をかき取って取り除くこともできる。
【００２７】
透明絶縁フィルム２２の凹部２３に充填された未硬化の導電性インク４０は、硬化されることによって導電回路６０となる。導電性インク４０の硬化方法は、熱硬化、光硬化、光焼成、マイクロ波焼成等導電性インクの性質に合わせて適宜採用することができる。なお、ここでいう硬化とは、導電性インク４０を構成するバインダ樹脂等の重合や架橋等の化学反応を伴うものだけではなく、例えば溶剤の揮発による導電性インク中の固形分成分の固化等のように重合や架橋といった化学反応を伴わない導電性インクの流動性が失われて導電回路６０として使用可能に固形化されるプロセスを全て包含しており、金属微粒子や金属粉が融着する場合も含まれる。
【００２８】
透明絶縁フィルム２２の凹部２３への導電性インク４０の充填及び硬化は、それぞれ１回ずつの工程で一度に導電回路６０を形成しても良く、導電性インク４０を凹部２３の一部充填して硬化を行い、さらに充填と硬化を繰り返すなど、それぞれを２回以上繰り返し行っても差し支えない。
【００２９】
このように、透明絶縁フィルム２１への凹部２３の形成、導電性インク４０の凹部２３への充填、充填された導電性インク４０の硬化による導電回路６０の形成により、目的とする一実施形態による透明導電回路基板１０が得られる。
【００３０】
透明導電回路基板１０は、幅が０．１ｍｍ以下かつ高さが０．０４ｍｍ以上、好ましくは幅が０．０８ｍｍ以下かつ高さが０．０５ｍｍ以上、より好ましくは幅が０．０６ｍｍ以下かつ高さが０．０６ｍｍ以上の導電回路６０を有する。導電回路６０の幅を０．１ｍｍ以下かつ高さを０．０４ｍｍ以上とすることで、導電回路６０による光やミリ波レーダ透過の阻害への影響を小さくし、目視で導電回路６０を認識し難くなることで透明導電回路基板１０を具備したデバイスの意匠性を良くしつつ、導電回路６０として必要な導電性を確保することが可能となる。また、導電回路６０の幅の下限や高さの上限は、透明導電回路基板１０として必要な導電性の観点に加えて、透明絶縁フィルム２２への凹部２３の形成のしやすさや導電性インク４０の充填のしやすさ等の観点から、幅については好ましくは０．０１ｍｍ以上、より好ましくは０．０２ｍｍ以上であり、高さについては好ましくは０．３ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以下である。そして、導電回路６０の高さＴと幅Ｗとの比であるＴ／Ｗは１以上であることが、導電回路６０による光やミリ波レーダ透過の阻害への影響を小さくし、目視で導電回路６０を認識し難くなることで透明導電回路基板１０を具備したデバイスの意匠性を良くしつつ、導電回路６０として必要な導電性を確保することが可能となるという観点からより好ましい。導電回路６０の形状は透明絶縁フィルム２２の凹部２３の形状が反映されるが、導電回路６０は、図９のように上端が凹部２３の開口端部と一致しているだけではなく、図１０のように上端が凹部２３の開口端部よりも低く凹部２３を満たしていない状態、または図１１のように上端が凹部２３からはみ出している状態であっても、所定の幅や高さが確保できていれば差し支えない。なお、本実施形態において、導電回路６０の幅とは導電回路６０の断面における最大幅を意味しており、導電回路６０の高さとは導電回路６０の断面における最大高さを意味している。
【００３１】
透明導電回路基板１０の導電回路６０は、良好な導電性を示す。導電回路６０の抵抗値は、好ましくは５０ｍΩ／ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍΩ／ｍｍ以下、さらに好ましくは１０ｍΩ／ｍｍ以下である。抵抗値が５０ｍΩ／ｍｍ以下と良好な導電性を示すことで、ヒータ等の回路基板として導電回路６０に電気を安定して流すことができる。
【００３２】
透明導電回路基板１０は、例えばヒータとして使用する場合、図１２に示すように導電回路６０の一部に外部との電気的な接続を取るために端子部７１を設けてもよい。端子部７１を設ける場合、外部との電気的接続を確保することができれば、端子部７１の幅や高さは任意に設定することができる。
【００３３】
透明導電回路基板１０は、透明絶縁フィルム２２の凹部２３に導電性インク４０を充填及び硬化することで製造される。この場合、導電回路６０は、図１２〜図１４に示すように保護を目的に更に透明絶縁フィルム２１で導電回路６０を覆ってもよい。この場合、導電回路６０を覆う透明絶縁フィルム２１は、端子部７１における外部との接続を確保するために、予め開口部７２が設けられている。
【００３４】
上記方法により得られた透明導電回路基板１０は、光やミリ波等のレーダの透過性を維持したまま、電気信号の伝達やヒータ用の回路として使用可能であり、更には使用される透明絶縁フィルム２２の性状により、熱成形加工を行うことも可能であって、多くの用途に使用することが可能である。
【００３５】
例えば、自動車等に搭載される光学カメラとともにヒータとして使用することで、光学カメラの防曇用に使用することが可能である。また、自動車のエンブレム部等に搭載されたミリ波センサとともにヒータとして使用することで、融雪用ヒータとしても使用することができる。
【００３６】
一実施形態による透明導電回路基板１０の製造方法では、低抵抗の導電性材料からなる単位素子を、ミリ波やテラ波といったエネルギー波の波長に比べ十分小さい間隔、かつ高アスペクト矩形形状で並べることが可能である。これにより、導体素子の幅、隣接する導体素子の間隔、誘電体基板の比誘電率等を目的の波長に応じて変えることで、簡便な方法でメタマテリアルパターンを配することができる。そのため、電磁波吸収、遮へい、またはプリズム材フィルムとして用いることができる。
【００３７】
また、透明導電回路基板１０は、導電回路６０が透明絶縁フィルム２２の凹部２３に埋め込まれた構造体である。そのため、透明絶縁フィルム２１、透明絶縁フィルム２２もしくは別に作成した透明導電回路基板１０を熱プレス等により積層複合化することで、３次元メタマテリアルを一体形成することも容易である。
【００３８】
以下、透明導電回路基板１０の実施例を具体的に説明する。なお、以下の実施例は、理解を容易にするためのものであり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３９】
＜導電回路の幅および高さの測定＞
超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡（株式会社キーエンス社製、ＶＫ−９５００）を用いて、導電回路６０の幅および高さを求めた。
【００４０】
＜導電回路の抵抗値の測定＞
半導体パラメータアナライザー（ケースレー・インスツルメンツ社製、ＭＯＤＥＬ４２００）を用いて、４端子法にて、二点間距離３ｍｍ、印加電流０．１Ａの条件で、導電回路６０の二点間抵抗値を求めた。
【００４１】
＜光線透過率の測定＞
分光色彩計（コニカミノルタ株式会社製、ＣＭ−５）を用いて、ＡＳＴＭ  Ｅ  １１６４に基づき、光源Ｃ、視野２°の条件で、透明絶縁フィルム２２の光線透過率を求めた。
【００４２】
（実施例１）
図１５に示すように、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍのニッケル板の片面に、電鋳法で幅０．０５５ｍｍ、高さ０．１５ｍｍの凸部が形成された金属凸版３１を準備した。次に、透明絶縁フィルム２１として、光線透過率が９５％であり、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍで厚み０．３ｍｍのポリカーボネートフィルム（ＰＣフィルム）を準備した。これら金属凸版３１の凸部とＰＣフィルムとが接するように重ね合わせ、重ね合わせた金属凸版３１とＰＣフィルムとを２枚のステンレス製の鏡面板の間に挟み込んだ。この状態で真空熱プレス装置を用いて１７０℃、３ＭＰａの圧力で３分加熱加圧して、金属凸版３１の凸部の形状をＰＣフィルムに転写した。これにより、透明絶縁フィルム２２であるＰＣフィルムは、幅０．０５５ｍｍ、深さ０．１５ｍｍの矩形断面形状を有する凹部２３が形成された。
【００４３】
次に、導電性インク４０として、バインダ樹脂溶液中に、平均粒子径３５ｎｍの銀微粒子が６０質量％分散された銀ナノインクを準備した。準備した導電性インク４０は、印刷装置（日本電子精機株式会社製）を用いて、凹部２３が形成された透明絶縁フィルム２２上で一往復スキージングして、透明絶縁フィルム２２の凹部２３に充填した。導電性インク４０は、凹部２３に充填した後、１５０℃で１５分の条件で硬化を行った。この操作を計３回繰り返し行って、透明絶縁フィルム２２であるＰＣフィルムの凹部２３に導電回路６０が形成された透明導電回路基板１０を得た。得られた導電回路６０の幅は０．０５５ｍｍで高さは０．１５ｍｍであった。作成した透明導電回路基板１０の導電回路６０の任意の二点間距離３ｍｍでの抵抗値は、１０ｍΩ／ｍｍ未満と良好な導電性を示した。
【００４４】
（実施例２）
幅１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのニッケル板の片面に、電鋳法で底部の幅０．０６ｍｍ、頂部の幅０．０５ｍｍ、高さ０．１ｍｍの断面形状が台形の凸部を形成した金属凸版３１を準備した。次に、透明絶縁フィルム２１として、光線透過率が９５％であり、幅１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍで厚み０．３ｍｍのＰＣフィルムを準備した。これら金属凸版３１の凸部とＰＣフィルムとが接するように重ね合わせ、重ね合わせた金属凸版３１とＰＣフィルムとを２枚のステンレス製の鏡面板の間に挟み込んだ。この状態で真空熱プレス装置を用いて１７０℃、３ＭＰａの圧力で３分加熱加圧して、金属凸版３１の凸部の形状をＰＣフィルムに転写した。これにより、透明絶縁フィルム２２であるＰＣフィルムは、底部の幅０．０５ｍｍ、開口部の幅０．０６ｍｍ、深さ０．１ｍｍの台形断面形状を有する凹部２３が形成された。
【００４５】
次に、実施例１と同様の方法を用いて、導電性インク４０の充填、硬化を２回繰り返して、透明絶縁フィルム２１であるＰＣフィルムの凹部２３に導電回路６０が形成された透明導電回路基板１０を得た。得られた導電回路６０は、幅が０．０６ｍｍ、高さが０．１ｍｍの台形形状であった。また、透明導電回路基板１０の導電回路６０の任意の二点間距離３ｍｍでの抵抗値は、１０ｍΩ／ｍｍ未満と良好な導電性を示した。
【００４６】
（実施例３）
実施例１と同様の手順により、光線透過率９５％であり、厚さ０．３ｍｍのＰＣフィルムに、幅０．０５５ｍｍ、深さ０．１５ｍｍの矩形断面形状を有する凹部２３を形成した。
【００４７】
次に、実施例１で用いた銀微粒子を６０質量％含有する銀ナノインクを「１重量部」に対して、平均粒子径２μｍの銀粉を「４重量部」を添加し、フーバ式マーラを用いて十分に混錬した。これにより、導電性インク４０として、平均粒子径３５ｎｍの銀微粒子と平均粒子径２μｍの銀粉とが、銀粉／銀微粒子＝６．６７の重量比で含まれる銀ペーストを作成した。
【００４８】
次に、印刷装置（日本電子精機株式会社製）を用いて、得られた導電性インク４０を実施例１と同様に凹部２３が形成されたＰＣフィルム上で一往復スキージングして、ＰＣフィルムの凹部２３に導電性インク４０を充填した。その後、１７０℃で６０分の条件で凹部２３に充填された導電性インク４０を硬化して、透明絶縁フィルム２２であるＰＣフィルムの凹部２３に導電回路６０が形成された透明導電回路基板１０を得た。得られた透明導電回路基板１０の任意の二点間距離３ｍｍでの抵抗値は、１０ｍΩ／ｍｍ未満と良好な導電性を示した。
【００４９】
（実施例４）
幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍのニッケル板の片面に、電鋳法で幅０．０５５ｍｍ、高さ０．０６ｍｍの凸部が形成された金属凸版３１を準備した。次に、透明絶縁フィルム２１として、光線透過率が９５％であり、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍで厚み０．３ｍｍのＰＣフィルムを準備した。これら金属凸版３１の凸部とＰＣフィルムとが接するように重ね合わせ、重ね合わせた金属凸版３１とＰＣフィルムとを２枚のステンレス製の鏡面板の間に挟み込んだ。この状態で真空熱プレス装置を用いて１７０℃、３ＭＰａの圧力で３分加熱加圧して、金属凸版３１の凸部の形状をＰＣフィルムに転写した。これにより、透明絶縁フィルム２２であるＰＣフィルムは、幅０．０５５ｍｍ、深さ０．０６ｍｍの矩形断面形状を有する凹部２３が形成された。
【００５０】
その後、導電性インク４０として実施例３で作成した銀ペーストを用いて、実施例３と同様にＰＣフィルムの凹部２３への導電性インク４０の充填及び硬化を１回ずつ行い、透明絶縁フィルム２２であるＰＣフィルムの凹部２３に導電回路６０が形成された透明導電回路基板１０を得た。得られた透明導電回路基板１０の任意の二点間距離３ｍｍでの抵抗値は、１０〜２０ｍΩ／ｍｍと良好な導電性を示した。
【００５１】
（実施例５）
実施例５では、銀微粒子を６０質量％含有する銀ナノインクを「１重量部」に対して、平均粒子径２μｍの銀粉を「１重量部」を添加し、フーバ式マーラを用いて十分に混錬した。これにより、導電性インク４０として、平均粒子径３５ｎｍの銀微粒子と平均粒子径２μｍの銀粉とが、銀粉／銀微粒子＝１．６７の重量比で含まれる銀ペーストを作成した。実施例５では、導電性インク４０以外は、実施例３と同様に設定した。
その結果、得られた透明導電回路基板１０の任意の二点間距離３ｍｍでの抵抗値は、１０ｍΩ／ｍｍ未満と良好な導電性を示した。
【００５２】
（比較例１）
線径２５μｍのスクリーンメッシュに幅０．０６ｍｍ、長さ５０ｍｍの開口部が形成されたスクリーン製版を用いて、スクリーン印刷法により厚さ０．３ｍｍのＰＣフィルム上に、実施例１で使用した導電性インク４０でパターンを形成した。導電性インク４０を１５０℃、１５分の条件で硬化させて、導電回路６０を形成した。得られた導電回路６０は、スクリーン印刷時のパターンににじみ出しが見られた。この導電回路６０は、幅が０．０６５ｍｍであり、高さが０．０１ｍｍと非常に低いものであった。二点間距離３ｍｍで測定した導電回路６０の抵抗値は、約１００ｍΩ／ｍｍであった。このように、比較例１は、上述の実施例の透明導電回路基板１０の導電回路６０と比べて、導電性に劣るものであった。
【符号の説明】
【００５３】
図面中、１０は透明導電回路基板、２１、２２は透明絶縁フィルム、２３は凹部、３１は金属凸版、３２はレーザ光、４０は導電性インク、５０はスキージ、６０は導電回路、
７１は端子部、７２は開口部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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