(57)【要約】本発明は、フィルム基材を構造体の非平面部分に沿って非平面を成すように変形させる際に、該フィルム基材の両面に設けられた金属細線パターン部の断線を防止でき、且つ視覚的な違和感を低減できる構造物及び構造物の製造方法を提供することを課題とし、当該課題は、構造体２と、構造体２の非平面部分２１を被覆するフィルム基材３とを一体成形してなり、非平面部分２１を被覆するフィルム基材３の両面に金属細線パターン部４が形成されており、金属細線パターン部４を構成する金属細線４１が非直線形状を含む構造物１、及び、構造体２とフィルム基材３とを加熱成形により一体化する構造物１の製造方法により解決される。
2018173402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非平面部分を有する構造体と、前記構造体の前記非平面部分を被覆するフィルム基材とを一体成形してなる構造物であって、
前記非平面部分の少なくとも一部を被覆する前記フィルム基材の両面に金属細線パターン部が形成されており、
前記金属細線パターン部の少なくとも一部を構成する金属細線が非直線形状を含む構造物。
【請求項２】
前記フィルム基材の厚みＦが２０μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記フィルム基材の少なくとも一方の面の前記金属細線の厚みＭが０．５μｍ以上３μｍ以下であり、
Ｍ／Ｆ比が０．００４〜０．０５である請求項１記載の構造物。
【請求項３】
前記フィルム基材の両面に形成された前記金属細線パターン部の合算の金属細線密度が２０％未満である請求項１又は２記載の構造物。
【請求項４】
前記フィルム基材の片面の前記金属細線パターン部、又は両面の前記金属細線パターン部に、タッチスイッチ機能が付与されている請求項１〜３の何れかに記載の構造物。
【請求項５】
前記フィルム基材の片面の前記金属細線パターン部、又は両面の前記金属細線パターン部に、発熱体機能又はアンテナ機能が付与されている請求項１〜４の何れかに記載の構造物。
【請求項６】
前記金属細線は２層以上の積層構造を有し、銀及び銅から選ばれる金属を主成分とする基層と、ニッケル、アルミニウム、亜鉛及びスズから選ばれる金属を主成分とする表層とを有する請求項１〜５の何れかに記載の構造物。
【請求項７】
非平面部分を有する構造体と、前記構造体の前記非平面部分を被覆するフィルム基材とを一体化して構造物を製造する構造物の製造方法であって、
前記非平面部分の少なくとも一部を被覆する前記フィルム基材の両面に金属細線パターン部が形成されており、
前記金属細線パターン部の少なくとも一部を構成する金属細線が非直線形状を含み、
前記構造体とフィルム基材とを加熱成形により一体化する構造物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物及び構造物の製造方法に関し、より詳しくは、フィルム基材を構造体の非平面部分に沿って非平面を成すように変形させる際に、該フィルム基材の両面に設けられた金属細線パターン部の断線を防止でき、且つ視覚的な違和感を低減できる構造物及び構造物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、アンテナの機能や静電容量方式のタッチパネルの機能を備える電子機器の筐体部品が開示されている。具体的には、片面に金属メッシュを備えるメッシュシートを、筐体の外形に対応する曲面部を有する部材に貼着して、筐体部品としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／１０４６３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１において、金属メッシュは、メッシュシートの片面のみに設けられる。それ故、メッシュシートには、アンテナの機能、静電容量方式のタッチパネルの機能から選ばれる一つの機能が付与されるのみである。【０００５】
また、特許文献１は、筐体の外形に沿うようにメッシュシートを変形させたときに、金属メッシュを構成する細線が断線する課題を記載している。この課題を解決するために、金属メッシュに特定のメッシュパターンを付与することを開示している。しかし、この断線防止技術は、あくまでもメッシュシートの片面に設けられた細線を対象とするものである。特許文献１には、フィルム基材の両面に設けられた細線の断線を防止することについては開示がない。【０００６】
更に、特許文献１が開示する金属メッシュは、メッシュシートを変形させた状態で、例えば製品を構成する他の要素（例えば画像表示素子が備える画素アレイ等）と重ねると、モアレ（干渉縞）を発生する場合がある。このため、視覚的な違和感を低減する観点で更なる改善の余地がある。【０００７】
そこで本発明の課題は、フィルム基材を構造体の非平面部分に沿って非平面を成すように変形させる際に、該フィルム基材の両面に設けられた金属細線パターン部の断線を防止でき、且つ視覚的な違和感を低減できる構造物及び構造物の製造方法を提供することにある。【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。【００１０】
１．
非平面部分を有する構造体と、前記構造体の前記非平面部分を被覆するフィルム基材とを一体成形してなる構造物であって、
前記非平面部分の少なくとも一部を被覆する前記フィルム基材の両面に金属細線パターン部が形成されており、
前記金属細線パターン部の少なくとも一部を構成する金属細線が非直線形状を含む構造物。
２．
前記フィルム基材の厚みＦが２０μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記フィルム基材の少なくとも一方の面の前記金属細線の厚みＭが０．５μｍ以上３μｍ以下であり、
Ｍ／Ｆ比が０．００４〜０．０５である前記１記載の構造物。
３．
前記フィルム基材の両面に形成された前記金属細線パターン部の合算の金属細線密度が２０％未満である前記１又は２記載の構造物。
４．
前記フィルム基材の片面の前記金属細線パターン部、又は両面の前記金属細線パターン部に、タッチスイッチ機能が付与されている前記１〜３の何れかに記載の構造物。
５．
前記フィルム基材の片面の前記金属細線パターン部、又は両面の前記金属細線パターン部に、発熱体機能又はアンテナ機能が付与されている前記１〜４の何れかに記載の構造物。
６．
前記金属細線は２層以上の積層構造を有し、銀及び銅から選ばれる金属を主成分とする基層と、ニッケル、アルミニウム、亜鉛及びスズから選ばれる金属を主成分とする表層とを有する前記１〜５の何れかに記載の構造物。
７．
非平面部分を有する構造体と、前記構造体の前記非平面部分を被覆するフィルム基材とを一体化して構造物を製造する構造物の製造方法であって、
前記非平面部分の少なくとも一部を被覆する前記フィルム基材の両面に金属細線パターン部が形成されており、
前記金属細線パターン部の少なくとも一部を構成する金属細線が非直線形状を含み、
前記構造体とフィルム基材とを加熱成形により一体化する構造物の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フィルム基材を構造体の非平面部分に沿って非平面を成すように変形させる際に、該フィルム基材の両面に設けられた金属細線パターン部の断線を防止でき、且つ視覚的な違和感を低減できる構造物及び構造物の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る構造物の概略斜視図
【図２】図１における（ii）−（ii）線断面図
【図３】一実施形態に係る構造物を構成するフィルム基材を概念的に説明する図
【図４】金属細線の一例を説明する図
【図５】コーヒーステイン現象を利用する金属細線形成の一例を説明する図
【図６】加熱成形の一例を説明する図
【図７】他の実施形態に係る構造物を構成するフィルム基材を概念的に説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための形態について詳しく説明する。
【００１４】
１．構造物
図１は一実施形態に係る構造物の概略斜視図であり、構造体を被覆するフィルム基材の一部を切り欠いた様子を示している。図２は図１における（ii）−（ii）線断面図である。
【００１５】
構造物１は、構造体２とフィルム基材３とにより構成されている。
【００１６】
構造体２は、非平面部分２１を有する。「非平面部分」は、構造体２の表面を構成する部分であって、一つの平面内に含まれない部分であればよく、曲面や、複数の平面の組み合わせによって構成することができる。本実施形態では、非平面部分２１が曲面によって構成される場合を示している。
【００１７】
フィルム基材３は、構造体２の非平面部分２１を被覆するように設けられている。
【００１８】
フィルム基材３の両面には金属細線パターン部（図１及び図２では図示省略）が形成されている。これについて、図３を参照して詳しく説明する。
【００１９】
図３は一実施形態に係る構造物１を構成するフィルム基材３を概念的に説明する図である。図３では、フィルム基材３として、変形前の状態（平面の状態）のものを示している。このフィルム基材３は、構造物１においては、構造体２の非平面部分２１に沿って非平面を成すように変形される。図３は、図１において破線で囲まれた領域Ａ（構造体２の非平面部分２１に対応する）を構成するフィルム基材３の拡大図に相当する。
【００２０】
図３に示すように、フィルム基材３の表面３１及び裏面３２には、それぞれ金属細線パターン部４、４が形成されている（以下の説明では、表面３１及び裏面３２を合わせて両面３１、３２という場合がある。）。
【００２１】
金属細線パターン部４は、フィルム基材３上に２次元的に配置された複数の金属細線４１によって構成されている。フィルム基材３の表面３１の金属細線パターン部４を構成する金属細線４１は、図３中実線で示されるように、上下方向に沿って設けられ、横方向に所定の間隔で複数並設されている。フィルム基材３の裏面３２の金属細線パターン部４を構成する金属細線４１は、図３中破線で示されるように、横方向に沿って設けられ、上下方向に所定の間隔で複数並設されている。
【００２２】
フィルム基材３の両面３１、３２にそれぞれ設けられた各金属細線４１は、非直線形状を含んでいる。本実施形態において、金属細線４１は、非直線形状として波線状要素を含んでいる。
【００２３】
金属細線４１が非直線形状を含んでいることによって、フィルム基材３を構造体２の非平面部分２１に沿って非平面を成すように変形させても、フィルム基材３の両面に設けられた金属細線パターン部４を構成する金属細線４１の断線を防止できる効果が得られる。この効果に関しては、非直線形状を含む金属細線４１がバネのように機能して伸縮することにより、フィルム基材３の変形に対する追従性を発揮していること等が推定される。
【００２４】
非直線形状を含む金属細線４１によるバネの伸縮性は、該金属細線４１の長手方向や幅方向を含む全方向に発揮される。また、この伸縮性は、伸び方向、縮み方向の何れにも発揮される。そのため、構造体２の非平面部分２１の屈曲方向によらず、断線を防止できる効果が得られる。従って、金属細線４１のパターニングに際して、必ずしも構造体２の非平面部分２１の屈曲方向を考慮する必要がない。例えば、構造体２の非平面部分２１と、構造体２の平面部分とのそれぞれに対して、同じパターンで金属細線４１を形成することも好ましいことである。
【００２５】
特に、フィルム基材３を構造体２の非平面部分２１に沿って非平面を成すように変形させると、フィルム基材３の表面３１と裏面３２とで屈曲状態が相違する。例えば、凸状の非平面部分２１に沿ってフィルム基材３を変形する場合、表面３１は伸び、裏面３２は縮む。あるいは、凹状の非平面部分２１に沿ってフィルム基材３を変形する場合、表面３１は縮み、裏面３２は伸びる。このとき、フィルム基材３の両面３１、３２の金属細線４１がバネのような伸縮性を有することによって、フィルム基材３の両面３１、３２で同時に発生する伸びと縮みとの両方に対して、断線防止効果が発揮される。従って、構造体２が、凸状の非平面部分２１を有する場合、凹状の非平面部分２１を有する場合、あるいは、これらを共に有する場合においても、フィルム基材３の両面３１、３２の金属細線４１の断線を防止できる。
【００２６】
このようなバネの伸縮性を良好に発揮する観点で、金属細線４１に付与される非直線形状は、図３に示す波線状要素や、図７に示すジグザグ状要素等のような、該金属細線４１の長手方向に対して左右に繰り返し蛇行する要素を含むことが好ましい。この蛇行は、例えば、左右に複数回、往復することができ、例えば２回以上、３回以上、５回以上、更には１０回以上、往復することができる。
【００２７】
金属細線４１の全体としての形状は、例えば弧を描くように湾曲していてもよいし、図３に示したように直線的であってもよい。直線的というのは、金属細線４１の蛇行に伴う各振幅の中心が一直線上に配置されることである。ここでいう金属細線４１の全体としての形状は、フィルム基材３の変形前の状態を説明したものであるが、変形後であってもフィルム基材３の伸縮状態等から変形前の状態を確認できる。
【００２８】
以上に説明したように金属細線４１の断線が防止されることによって、導電性が良好に保持される。
【００２９】
更に、フィルム基材３の両面３１、３２にそれぞれ設けられた各金属細線４１が非直線形状を含んでいることによって、視覚的な違和感を低減する効果も得られる。これについて、以下に説明する。
【００３０】
まず、フィルム基材３が透明である場合、例えば構造体２とフィルム基材３との間に画像表示素子が設けられていると、従来の金属メッシュでは画像表示素子が備える画素アレイと干渉してモアレを生じ、視覚的な違和感を与え得る。これに対して、金属細線４１が非直線形状を含むことによって、このような干渉が防止され、モアレが生じにくくなり、視覚的な違和感が低減する。このような効果は、画素アレイが設けられる場合に限らず、例えば周期的なパターンを有する要素が設けられる場合において発揮される。
【００３１】
また、フィルム基材３が透明である場合、フィルム基材３の両面３１、３２に、非直線形状を含まない金属メッシュを設けると、両面３１、３２の金属メッシュ間で干渉してモアレを生じ、視覚的な違和感を与え得る。これに対して、金属細線４１が非直線形状を含むことによって、このような干渉が防止され、モアレが生じにくくなり、視覚的な違和感が低減する。
【００３２】
以上のような効果は、フィルム基材３が透明である場合だけでなく、フィルム基材３が透視可能である場合においても発揮される。
【００３３】
また、フィルム基材３が透明でなく、また、透視不可能である場合においても、視覚的な違和感を低減する効果が得られる。例えば、フィルム基材３上に、何れかのフィルムが積層される場合は、該フィルムに周期的なパターンが形成されているときに、従来の金属メッシュでは周期的なパターンと干渉してモアレを生じ得る。これに対して、金属細線４１が非直線形状を含むことによって、このような干渉が防止され、モアレが生じにくくなり、視覚的な違和感が低減する。例えば、構造物１の使用時に、構造物１上（フィルム基材３上）に周期的なパターンが形成されたフィルム等の物品が載置されたとしても、視覚的な違和感を生じ難い効果が得られる。
【００３４】
両面３１、３２に金属細線パターン部４、４が形成されたフィルム基材３は、例えば静電容量方式等のタッチセンサー等として用いることができる。このとき、両面３１、３２の金属細線パターン部４、４によってＸ方向位置検出電極、Ｙ方向一検出電極を構成できるため、片面のみに金属細線パターン部が形成される場合と比較して、高精度な位置検出を行うことができる。また、「３．用途」において説明するように、両面３１、３２に金属細線パターン部４、４が形成されたフィルム基材３は、片面ずつ別機能を付与して多機能化できる効果も奏する。
【００３５】
また、フィルム基材３は単層構造（１枚）であることが好ましい。これにより、例えばフィルム基材３が積層構造である場合（例えば２枚のフィルムを貼り合わせたものである場合）と比較して、構造体２と一体成形するときにフィルム間の位置ズレが生じない効果が得られる。これにより、金属細線パターン部４、４による機能（タッチセンサーの例でいえば位置検出機能）を好適に発揮させることができる。また、フィルム基材３が単層構造であることによって、コスト面でも有利になる。更にまた、フィルム基材３が単層構造であることによって、フィルム基材３を薄く形成することが可能になり、両面３１、３２の金属細線パターン部４、４間の距離を近接することができる。これにより、静電容量方式等のタッチセンサーの感度を向上する効果も得られる。
【００３６】
フィルム基材３の両面３１、３２に形成された金属細線パターン部４、４の合算の金属細線密度は、２０％未満であることが好ましい。金属細線密度（％）は、金属細線パターン部４を構成しているフィルム基材３の表面積のうちの、金属細線４１によって被覆されている面積の百分率である。合算の金属細線密度（％）は、フィルム基材３の表面３１及び裏面３２のそれぞれについて求めた金属細線密度（％）を合算した値である。合算の金属細線密度が２０％未満であることによって、フィルム基材３の変形に対する金属細線４１の追従性が更に向上し、断線がいっそう防止される。更に、フィルム基材３の伸縮性も向上し、構造体２とフィルム基材３との一体成形のための加工時にしわなどが発生し難くなる効果も得られる。
【００３７】
次に、図４を参照して、金属細線４１について詳しく説明する。
【００３８】
図４は、金属細線４１が形成されたフィルム基材３の断面図であり、金属細線４１の長手方向と直交する断面で切断した様子を示している。
【００３９】
図４に示すように、本実施形態において、金属細線４１は２層の積層構造を有している。
【００４０】
金属細線４１は積層構造として、銀及び銅から選ばれる金属を主成分とする基層４１１と、ニッケル、アルミニウム、亜鉛及びスズから選ばれる金属を主成分とする外層４１２とを有することが好ましい。基層４１１を構成する金属によって優れた導電性が発揮される。また、外層４１２を構成する金属によって、更なる導電性向上効果が得られる。更に、外層４１２が設けられることによって、隠蔽効果が発揮される。隠蔽効果というのは、金属細線４１を視認困難にする効果である。
【００４１】
例えば、フィルム基材３として透明フィルムを用いることによって、構造体２によって表示される画像や、構造体２の色味等を、フィルム基材３を介して視認させることができる。このとき、隠蔽効果によって金属細線４１が視認困難になることで、画像を明瞭に視認させることができる。
【００４２】
ここでは、金属細線が２層の積層構造を有している場合について主に示したが、これに限定されない。例えば、金属細線は３層以上の積層構造を有してもよい。金属細線が３層以上の積層構造を有する場合、上述した基層４１１と外層４１２との間に１層以上の中間層（図示省略）を有することができる。また、図示しないが、金属細線は単層構造であってもよい。中間層や単層構造を構成する金属は、例えば基層４１１や外層４１２について例示した金属から選択できる。
【００４３】
フィルム基材３の厚みＦは、２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、金属細線４１の厚みＭは、０．５μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。更に、特に厚みＦ及びＭが上記の範囲である場合に、Ｍ／Ｆ比が０．００４〜０．０５であることが好ましい。これにより、金属細線４１の導電性が良好に確保され、且つ、一体成形時の加工性も向上する。また、構造物１における導通故障が防止される効果が得られる。導通故障が防止される効果に関しては、上記の条件を満たすことによって、一体成形時における金属細線４１によるフィルム基材３の貫通が防止される。貫通が防止されることによって、フィルム基材３の両面３１、３２に設けられた金属細線４１、４１を、互いに電気的に絶縁された状態に保持することができる。
【００４４】
上述した金属細線４１の厚みＭに係る条件は、フィルム基材３の両面３１、３２のうちの少なくとも一方の面の金属細線４１について満たされていればよい。より好ましいのは、この条件が、フィルム基材３の両面３１、３２のそれぞれの金属細線４１について満たされることである。
【００４５】
構造体２の材質は格別限定されないが、例えば樹脂等であることが好ましい。樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、セルロース系樹脂（ポリアセチルセルロース、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート等）、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−（ポリ）スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂等が挙げられる。後述するインサート成形のように、構造体２の成形に際して樹脂を融解させる場合は、熱可塑性樹脂が好適に用いられる。
【００４６】
構造体２の形状は、該構造体２の表面の何れかの部分に、上述した非平面部分を有するものであればよい。
【００４７】
フィルム基材３としては例えば透明基材等が挙げられる。透明基材の透明の度合いは特に限定されず、その光透過率が数％〜数十％の何れでもよく、その分光透過率もどのようなものでもよい。これら光透過率及び分光透過率は用途、目的に応じて適宜定めることができる。
【００４８】
フィルム基材の材質は格別限定されず、例えば樹脂等であることが好ましい。樹脂としては、例えば構造体２の材質として例示されたものを用いることができ、これらの材質を用いれば、基材に良好な透明性を付与できる。
【００４９】
金属細線４１の材質は、金属であれば格別限定されないが、例えば、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、スズ等が挙げられる。金属細線は、これらの金属から選択された１種又は２種以上によって構成することができる。２種以上の金属を併用する場合は、２種以上の金属を混合して用いてもよいが、上述したように、異なる金属からなる複数の金属層からなる積層構造を形成することが好ましい。
【００５０】
更に、金属細線４１は、金属微粒子の集合体として構成されてもよい。これにより、非直線形状を有することとの相乗効果によって、フィルム基材３の変形に対する金属細線４１の追従性が更に向上し、断線が更に良好に防止される。この効果に関しては、金属細線４１が適度に肉抜きされて（疎な状態になって）、伸縮性を向上させていること等が推定される。ここで、集合体を構成する各金属微粒子は、必ずしも完全に独立した粒状である必要はなく、隣接する金属微粒子同士で一部が融着されたものであってもよい。金属細線４１が積層構造を有する場合は、１以上の層、好ましくは基層４１１を含む１以上の層が、金属微粒子の集合体によって構成されることが好ましい。このような金属細線４１を形成する際には、例えば金属微粒子を含むインクを用いた印刷法を用いることができる。この方法については、下記「２．構造物の製造方法」において更に詳しく説明する。
【００５１】
２．構造物の製造方法
次に、構造物の製造方法について説明する。上記「１．構造物」についてした説明は「２．構造物の製造方法」に適宜援用される。また、「構造物の製造方法」についてする説明は上記「１．構造物」に適宜援用される。
【００５２】
構造物は、上記「１．構造物」で説明したように、構造体２と、両面に金属細線パターン部４が設けられたフィルム基材３とによって構成される。
【００５３】
まず、フィルム基材３に金属細線パターン部４を形成する方法の一例について説明する。以下の説明では、フィルム基材３の表面３１に金属細線パターン部４を形成する場合について説明するが、フィルム基材３の裏面３２に対しても同様にして金属細線パターン部４を形成することができる。
【００５４】
フィルム基材３上に金属細線パターン部４を形成する際には印刷法やフォトリソグラフィー等が用いられ、特に印刷法が好適に用いられる。印刷法においては、例えば金属微粒子を含有するインクを基材上に付与して、金属細線パターン部４を構成する金属細線４１を形成することができる。
【００５５】
印刷法は格別限定されず、例えば、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、インクジェット法等が挙げられ、中でもインクジェット法が好ましい。インクジェット法におけるインクジェットヘッドの液滴吐出方式は格別限定されず、例えばピエゾ方式やサーマル方式等が挙げられる。
【００５６】
印刷法においては、基材上に付与されたインクを乾燥させる際にコーヒーステイン現象を利用して金属細線を形成することが好ましい。これについて、図５を参照して説明する。
【００５７】
まず、図５（ａ）に示すように、基材３の表面３１上に、金属微粒子を含むインクからなるライン状液体５を付与する。本実施形態では、波線状要素を含む非直線形状のライン状液体５を形成している。
【００５８】
次いで、ライン状液体５を乾燥させる過程でライン状液体５の縁に金属微粒子を選択的に堆積させることによって、図５（ｂ）に示すように、波線状要素を含む非直線形状の金属細線４１を形成することができる。この例では、ライン状液体５の長手方向に沿う両縁に金属微粒子を選択的に堆積させることによって、一対の金属細線４１、４１を形成している。ライン状液体５の線幅を一定にすることで、一対の金属細線４１、４１を互いに平行に形成することができる。
【００５９】
金属細線４１の線幅は、ライン状液体５の線幅よりも細く、例えば２０μｍ以下、１５μｍ以下、更には１０μｍ以下とすることができる。金属細線４１の線幅の下限は格別限定されないが、安定な導電性を付与する等の観点では、例えば１μｍ以上とすることができる。金属細線４１を視認困難にする観点では、金属細線４１の線幅は１０μｍ未満であることが好ましい。
【００６０】
コーヒーステイン現象を利用することによって、金属微粒子の集合体としての金属細線４１を細く安定に形成することができる。これにより、フィルム基材３の変形に対する金属細線４１の追従性が更に向上し、断線が更に良好に防止される。
【００６１】
次に、印刷法に用いることができるインク、特にコーヒーステイン現象を利用する印刷法に好適に用いることができるインクの一例について、説明する。
【００６２】
インク中に含有させる金属微粒子を構成する金属として、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ等が挙げられる。これらの中でも、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕが好ましく、Ａｇが特に好ましい。金属微粒子の平均粒子径は、例えば１〜１００ｎｍ、更には３〜５０ｎｍとすることができる。平均粒子径は、体積平均粒子径であり、マルバーン社製「ゼータサイザ１０００ＨＳ」により測定することができる。
【００６３】
インクに用いられる溶媒は格別限定されず、水や有機溶剤から選択された一種又は複数種を含むことができる。有機溶剤としては、例えば、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、１，４−ブタンジオール、プロピレングリコール等のアルコール類、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類等が挙げられる。
【００６４】
また、インクには界面活性剤等の他の成分を含有させることができる。界面活性剤は格別限定されず、例えばシリコン系界面活性剤等が挙げられる。インク中の界面活性剤の濃度は、例えば１重量％以下とすることができる。
【００６５】
フィルム基材上に付与されたインク（ライン状液体）の乾燥方法は自然乾燥でも強制乾燥でもよい。強制乾燥に用いる乾燥方法は格別限定されず、例えば、基材の表面を所定温度に加温する方法や、基材の表面に気流を形成する方法等を単独で、あるいは組み合わせて用いることができる。気流は、例えばファン等を用いて、送風又は吸引を行うことによって形成することができる。
【００６６】
基材上に形成された金属細線に後処理を施すことができる。後処理として、例えば、焼成処理、メッキ処理等が挙げられる。焼成処理を施した後、メッキ処理を施してもよい。
【００６７】
焼成処理としては、例えば、光照射処理、熱処理等が挙げられる。光照射処理には、例えば、ガンマ線、Ｘ線、紫外線、可視光、赤外線（ＩＲ）、マイクロ波、電波等を用いることができる。熱処理には、例えば、熱風、加熱ステージ、加熱プレス等を用いることができる。
【００６８】
メッキ処理としては、例えば、無電解メッキ、電解メッキ等が挙げられる。電解メッキでは、金属細線の導電性を利用して、該金属細線に選択的にメッキを施すことができる。メッキ処理によって、図４に示した積層構造を有する金属細線を形成できる。また、金属細線に複数回のメッキ処理を施してもよい。メッキ金属を異ならせた複数回のメッキ処理を施してもよい。複数回のメッキ処理によって、導電性細線上に複数の金属層を積層することができる。複数回のメッキ処理によって、図４に示した基層４１１上に、１又は複数の金属層を中間層として積層した後、外層４１２を積層することができる。
【００６９】
以上のようにして、金属細線４１により構成された金属細線パターン部４を形成することができる。
【００７０】
次に、図６を参照して、構造体とフィルム基材とを加熱成形により一体化する方法の一例について説明する。ここでは、加熱成形として、インサート成形を行う場合について説明する。
【００７１】
まず、図６（ａ）に示すように、構造物を成形するための金型６ａ、６ｂに、両面に金属パターン部（図６中、図示省略）を有するフィルム基材３を供給する。
【００７２】
次いで、図６（ｂ）に示すように、金型６ａ、６ｂを閉じる。
【００７３】
次いで、図６（ｃ）に示すように、金型６ａ、６ｂ内に、構造体２を形成するための、溶融された樹脂２０を注入する。金型６ａ、６ｂ内において、樹脂２０はフィルム基材３の裏面３２側に接触するように注入される。注入された樹脂２０は、冷却によって固化され、構造体２を形成する。このとき、樹脂２０は、フィルム基材３の裏面３２に融着され、構造体２とフィルム基材３とを一体化する。
【００７４】
次いで、図６（ｄ）に示すように、金型６ａ、６ｂを開いて離型する。これにより、上記「１．構造物」で説明したような構造物１が得られる。
【００７５】
このような成形過程において、フィルム基材３は、構造体２の非平面部分２１に沿う非平面を成すように変形される。本実施形態では、金型６ａ、６ｂ内に溶融された樹脂を注入する前に、フィルム基材３を予め変形（プレフォーム）させている。フィルム基材３を変形させる方法としては、例えば、フィルム基材３を加熱軟化させた状態で、加圧成形や真空圧空成形等の成形を行う方法等が挙げられる。他の実施形態として、樹脂を注入する際に、溶融された樹脂による熱と、注入圧によってフィルム基材３を変形させてもよい。何れの実施形態においても、フィルム基材３の両面の金属細線パターン部の金属細線が非直線形状を含むことによって、フィルム基材３の変形に伴う金属細線の断線を防止できる効果が得られる。
【００７６】
また、他の態様において、フィルム基材３の表面３１側、あるいは裏面３２側に、更なる他の層（図示省略）を積層した状態で、フィルム基材３を金型に供給してもよい。これにより、フィルム基材３と構造体２との間に更なる他の層が積層された構造物１、又は、フィルム基材３の表面に更なる他の層が積層された構造物１が得られる。上述したように、更なる他の層が周期的なパターンを有する場合においても、金属細線が非直線形状を含むことによって、モアレの発生が防止され、視覚的な違和感を低減できる効果が得られる。
【００７７】
以上の説明では、金属細線に付与される非直線形状が波線状要素を含む場合について主に示したが、これに限定されない。非直線形状は、金属細線の一端から他端までを最短で結ぶ方向に対して傾斜する傾斜線要素を含むものであればよい。傾斜線要素は直線又は曲線により構成することができる。更に複数の傾斜線要素を組み合わせることで、金属細線４１に、上述した波線状要素や、ジグザグ状要素を付与することができる。
【００７８】
図７は、金属細線４１に、非直線形状としてジグザグ状要素が付与された様子を示している。コーヒーステイン現象を利用する場合を例に挙げて説明すると、金属細線４１にジグザグ状要素を付与するためには、図５に示したライン状液体５をジグザグ状に形成すればよい。
【００７９】
金属細線４１に付与される非直線形状は、波線状要素やジグザグ状要素等のように、該金属細線４１の長手方向に対して左右に繰り返し蛇行する要素を含むことが好ましい。
【００８０】
以上の説明では、金属細線パターン部を構成する複数の金属細線の全てが非直線形状を含む場合について主に示したが、これに限定されない。金属細線パターン部の少なくとも一部を構成する金属細線が非直線形状を含んでいれば、本発明の効果が発揮される。
【００８１】
３．用途
構造物１の用途は格別限定されず、種々のデバイスに用いることができる。
【００８２】
構造物１が有する金属細線パターン部４を構成する金属細線４１は、デバイスの種類に応じて、電気配線又は電極等のような導電部材として用いることができる。電極を構成する場合は、並設された複数の金属細線４１によって１つの電極を構成してもよい。
【００８３】
フィルム基材３の両面に形成された金属細線パターン部４、４は、両面で一つの機能を発揮するように構成されてもよいが、各面で（片面ずつ）別機能を発揮するように構成されることが好ましい。
【００８４】
具体例として、裏面３２の金属細線パターン部４に、静電容量センサーを構成するためのタッチスイッチ機能を付与することができる。
【００８５】
このとき、表面３１の金属細線パターン部４に、発熱体（ヒーター）を構成して発熱体機能を付与することができる。発熱には、金属細線４１への通電により生じるジュール熱を利用できる。
【００８６】
あるいは、表面３１の金属細線パターン部４に、例えば通信等のための電磁波を送受信するためのアンテナ機能を付与してもよい。
【００８７】
以上の説明において、表面３１と裏面３２とで、金属細線パターン部４の機能を入れ替えてもよい。また、各面の金属細線パターン部４に付与されるものとして説明された機能は、両面の金属細線パターン部４、４によって発揮される機能として付与されてもよい。
【実施例】
【００８８】
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より限定されない。【００８９】
（実施例１）
図６に示したものと同様のインサート成形によって、非平面部分を有する構造体２と、構造体２の非平面部分２１を被覆するフィルム基材３とを加熱成形により一体化して、図１に示したものと同様の構造物１を製造した。【００９０】
インサート成形に供されるフィルム基材３の両面には、予め金属細線パターン部４、４が形成されている。図３に示したものと同様に、金属細線パターン部４を構成する金属細線４１は、非直線形状として波線状要素を含んでいる。【００９１】
金属細線４１は、コーヒーステイン現象を利用した印刷法（図５参照）によって形成した。【００９２】
（比較例１）
実施例１において、金属細線を直線形状にしたこと以外は、実施例１と同様にして、構造物を製造した。【００９３】
＜実施例１及び比較例１の評価方法＞
（１）断線率の評価方法
実施例１及び比較例１において得られた構造物について、フィルム基材の両面の金属細線４１を顕微鏡で観察し、断線率（％）を算出した。結果を表１に示す。【００９４】
（２）視覚的な違和感（官能試験）の評価方法
実施例１及び比較例１において得られた構造物のフィルム基材上に、格子パターンが印刷された透明フィルムを重ね、モアレの発生に伴う視覚的な違和感の有無について試験した。具体的には、２０人の被験者に、構造物のフィルム基材上に重ねられた透明フィルムを目視してもらい、視覚的な違和感ありと回答した被験者数及び視覚的な違和感なしと回答した被験者数をそれぞれ集計した。結果を表１に示す。【００９５】
【表１】
2018173402.tif 000003
【００９６】
＜実施例１及び比較例１の評価＞
表１より、金属細線に非直線形状を付与した実施例１では、金属細線に直線形状を付与した比較例１との対比で、金属細線の断線を防止できることがわかる。また、実施例１では、視覚的な違和感を低減できる効果が得られることがわかる。更に、参考例として、金属細線が形成されていない透明フィルムに、格子パターンが印刷された透明フィルムを重ねた場合は、２０人の被験者全員が違和感なしと回答した。このことから、非直線形状が付与された金属細線が形成された本発明のフィルム基材は、金属細線が形成されていない透明フィルムと比較して大きな遜色がない程度に、視覚的な違和感を低減できることがわかる。【００９７】
（実施例２）
実施例１において、フィルム基材の厚みＦ、金属細線の厚みＭを、表２に示すように変化させて、試験Ｎｏ．２−１〜２−７に係る構造物を製造した。ここで、金属細線の厚みＭは、フィルム基材の表面と裏面とで同じ値とした。得られた構造物について、故障率（％）を測定した。ここでは、故障内容として、導通故障を観察した。Ｍ／Ｆ比と併せて、結果を表２に示す。【００９８】
【表２】
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【００９９】
＜実施例２の評価＞
表２より、フィルム基材の厚みＦが２０μｍ以上２００μｍ以下、金属細線の厚みＭが０．５μｍ以上３μｍ以下、且つＭ／Ｆ比が０．００４〜０．０５という条件を満たす試験Ｎｏ．２−１〜２−４は、この条件を満たさない試験Ｎｏ．２−５〜２−７との対比で、故障率を更に低下できることがわかる。
【符号の説明】
【０１００】
１：構造物
２：構造体
２１：非平面部分
３：フィルム基材
３１：表面
３２：裏面
４：金属細線パターン部
４１：金属細線
【図１】
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【図２】
2018173402.tif 000006
【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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【国際調査報告】
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