(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線幅１０μｍ未満の導電性細線からなるパターンであって、
前記細線の少なくとも一部は多層構造になっており、
該多層構造は、導電性粒子、導電性フィラー、導電性ワイヤーから選択される１種又は２種以上の導電材料を含む膜厚５００ｎｍ未満の第１層と、前記第１層より膜厚が厚く、金属を主成分とする第２層と、を構成要素とする導電性パターン。
【請求項２】
前記第１層と前記第２層の膜密度が異なる請求項１記載の導電性パターン。
【請求項３】
前記導電性細線の表面は、算術平均粗さＲａが、２００ｎｍ以上２０００ｎｍ未満である請求項１又は２記載の導電性パターン。
【請求項４】
前記第１層は、銀又は銅を主成分とし、前記第２層は、銅を主成分とする請求項１〜３の何れかに記載の導電性パターン。
【請求項５】
前記第２層の、前記第１層と反対側に更に第３層を有する請求項１〜４の何れかに記載の導電性パターン。
【請求項６】
表面処理を行った基材上に、線幅１０μｍ未満の導電性細線からなるパターンが設けられており、
前記細線の少なくとも一部は多層構造になっており、
該多層構造は、導電性粒子、導電性フィラー、導電性ワイヤーから選択される１種又は２種以上の導電材料を含む膜厚５００ｎｍ未満の第１層と、前記第１層より膜厚が厚く、金属を主成分とする第２層と、を構成要素とする導電性パターン付き基材。
【請求項７】
前記表面処理が前記基材の表面エネルギーを上げる処理である請求項６記載の導電性パターン付き基材。
【請求項８】
前記表面処理が前記基材の表面に樹脂層を形成する処理である請求項６又は７記載の導電性パターン付き基材。
【請求項９】
両面に表面処理を行った前記基材の両面に、前記線幅１０μｍ未満の導電性細線からなるパターンが設けられている請求項６〜８の何れかに記載の導電性パターン付き基材。
【請求項１０】
請求項６〜９の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法であって、
前記第１層の形成工程に印刷プロセスを含み、該印刷プロセスは、導電材料濃度が５％未満のインクを用いて線分を形成後、インクの乾燥プロセスを制御し、前記線分の線幅方向両端に導電材料を選択的に堆積させるプロセスを含む導電性パターン付き基材の製造方法。
【請求項１１】
前記インクの表面張力は、５０ｍＮ／ｍ未満であり、且つ該インクの前記基材に対する接触角は、１０°〜５０°の範囲である請求項１０記載の導電性パターン付き基材の製造方法。
【請求項１２】
前記印刷プロセスにおける前記線分の形成にインクジェット法を用いる請求項１０又は１１記載の導電性パターン付き基材の製造方法。
【請求項１３】
インクジェット法を用いて前記基材に対して複数の方向から複数回にわたり印刷して前記線分を形成する請求項１２記載の導電性パターン付き基材の製造方法。
【請求項１４】
前記インクの乾燥プロセスとして、印字中の前記基材を乾燥するプロセス、印字後に加熱するプロセス、印字後に送風するプロセス、及び、印字後に光照射するプロセスから選択される１又は複数を組み合わせて用いる請求項１０〜１３の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法。
【請求項１５】
前記導電材料を選択的に堆積させるプロセスの後工程として、加熱処理、化学処理、光（照射）処理から選択される処理により低抵抗化を行う請求項１０〜１４の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法。
【請求項１６】
前記第２層の形成工程として、電気化学的プロセスを含む請求項１０〜１５の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法。
【請求項１７】
前記電気化学的プロセスが、無電解メッキ及び電解メッキの何れか一方又は両方の組み合わせである請求項１６記載の導電性パターン付き基材の製造方法。
【請求項１８】
前記第２層の上に第３層を形成する請求項１０〜１７の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法。
【請求項１９】
前記導電性パターンの少なくとも一部と接触するように集電線を形成する請求項１０〜１８の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法。
【請求項２０】
表面に導電性パターンを有する構造体であって、
前記導電性パターンが、
線幅１０μｍ未満の導電性細線からなるパターンであって、
前記細線の少なくとも一部は多層構造になっており、
該多層構造は、導電性粒子、導電性フィラー、導電性ワイヤーから選択される１種又は２種以上の導電材料を含む膜厚５００ｎｍ未満の第１層と、前記第１層より膜厚が厚く、金属を主成分とする第２層と、を構成要素とする構造体。
【請求項２１】
請求項２０記載の構造体を製造する構造体の製造方法であって、
線幅１０μｍ未満の導電性細線からなるパターンであって、
前記細線の少なくとも一部は多層構造になっており、
該多層構造は、導電性粒子、導電性フィラー、導電性ワイヤーから選択される１種又は２種以上の導電材料を含む膜厚５００ｎｍ未満の第１層と、前記第１層より膜厚が厚く、金属を主成分とする第２層と、を構成要素とする導電性パターンが、表面処理された表面に設けられた導電性パターン付き基材を用い、
構造体表面に、前記導電性パターン付き基材を貼り合せるか、もしくは前記導電性パターン付き基材から導電性パターン部を転写して、表面に導電性パターンを有する構造体を製造する構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性パターン、導電性パターン付き基材、導電性パターン付き基材の製造方法、表面に導電性パターンを有する構造体及び該構造体の製造方法に関し、より詳しくは、導電性パターンが線幅１０μｍ未満の導電性細線からなる導電性パターン、導電性パターン付き基材、導電性パターン付き基材の製造方法、表面に導電性パターンを有する構造体及び該構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷法は、大面積化、連続生産（例えばロール・ツウ・ロール（Roll to Roll））に適しており、生産コストを大幅に下げられるメリットがあり、近年、これを電子部品などの製造に利用しようとする試みがなされている。【０００３】
特許文献１には、インクジェット装置を用いて金属微粒子インクにより回路パターンを描画し、次いで該基板を熱もしくは光線により処理して前記回路パターンに含まれる重合体または界面活性剤を分解揮散させて所望の膜厚の導体パターンとし、これを更にメッキ処理することを記載している。【０００４】
また、特許文献２は、配線７μｍのＰｄ回路を形成し、これを加圧処理した後、銅メッキを施すことを記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３４８７８号公報
【特許文献２】特開２００３−３０６７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、２の技術では、下記（１）〜（５）の要求を十分に満たすことができなかった。【０００７】
（１）導電性パターンを構成する導電性細線の視認性を低下すること。
例えば、導電性パターンが設けられた基材を、ディスプレイ用透明電極等として用いる際に、導電性細線の視認性を低下することが要求される。【０００８】
（２）導電性細線の抵抗値を下げて導電性パターンの抵抗値を下げること。
視認性を低下させる等の観点から線幅１０μｍ未満とされた導電性細線では、十分な導電性を発揮させるために、抵抗値を下げることが要求される。【０００９】
（３）基材と導電性パターンの接着性を向上させること。
例えばフレキシブルなディスプレイを実現する際において、導電性パターンを安定に保持するべく、基材と導電性パターンの接着性を向上させることが要求される。【００１０】
（４）導電性パターンの付いた基材を折り曲げた場合の抵抗値の変動を抑えてフレキシブル化すること。【００１１】
（５）熱湿耐性などの耐久性を与えること。【００１２】
そこで、本発明の課題は、導電性細線の視認性を低下でき、抵抗値を下げることができ、基材と導電性パターンの接着性を向上でき、基材の折り曲げ時においても抵抗値の変動を抑制でき、更に熱湿耐性などの耐久性を付与できる導電性パターン、導電性パターン付き基材、導電性パターン付き基材の製造方法、表面に導電性パターンを有する構造体及び該構造体の製造方法を提供することにある。【００１３】
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】
【００１４】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。【００１５】
１．
線幅１０μｍ未満の導電性細線からなるパターンであって、
前記細線の少なくとも一部は多層構造になっており、
該多層構造は、導電性粒子、導電性フィラー、導電性ワイヤーから選択される１種又は２種以上の導電材料を含む膜厚５００ｎｍ未満の第１層と、前記第１層より膜厚が厚く、金属を主成分とする第２層と、を構成要素とする導電性パターン。【００１６】
２．
前記第１層と前記第２層の膜密度が異なる前記１記載の導電性パターン。【００１７】
３．
前記導電性細線の表面は、算術平均粗さＲａが、２００ｎｍ以上２０００ｎｍ未満である前記１又は２記載の導電性パターン。【００１８】
４．
前記第１層は、銀又は銅を主成分とし、前記第２層は、銅を主成分とする前記１〜３の何れかに記載の導電性パターン。【００１９】
５．
前記第２層の、前記第１層と反対側に更に第３層を有する前記１〜４の何れかに記載の導電性パターン。【００２０】
６．
表面処理を行った基材上に、線幅１０μｍ未満の導電性細線からなるパターンが設けられており、
前記細線の少なくとも一部は多層構造になっており、
該多層構造は、導電性粒子、導電性フィラー、導電性ワイヤーから選択される１種又は２種以上の導電材料を含む膜厚５００ｎｍ未満の第１層と、前記第１層より膜厚が厚く、金属を主成分とする第２層と、を構成要素とする導電性パターン付き基材。【００２１】
７．
前記表面処理が前記基材の表面エネルギーを上げる処理である前記６記載の導電性パターン付き基材。【００２２】
８．
前記表面処理が前記基材の表面に樹脂層を形成する処理である前記６又は７記載の導電性パターン付き基材。【００２３】
９．
両面に表面処理を行った前記基材の両面に、前記線幅１０μｍ未満の導電性細線からなるパターンが設けられている前記６〜８の何れかに記載の導電性パターン付き基材。【００２４】
１０．
前記６〜９の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法であって、
前記第１層の形成工程に印刷プロセスを含み、該印刷プロセスは、導電材料濃度が５％未満のインクを用いて線分を形成後、インクの乾燥プロセスを制御し、前記線分の線幅方向両端に導電材料を選択的に堆積させるプロセスを含む導電性パターン付き基材の製造方法。【００２５】
１１．
前記インクの表面張力は、５０ｍＮ／ｍ未満であり、且つ該インクの前記基材に対する接触角は、１０°〜５０°の範囲である前記１０記載の導電性パターン付き基材の製造方法。【００２６】
１２．
前記印刷プロセスにおける前記線分の形成にインクジェット法を用いる前記１０又は１１記載の導電性パターン付き基材の製造方法。【００２７】
１３．
インクジェット法を用いて前記基材に対して複数の方向から複数回にわたり印刷して前記線分を形成する前記１２記載の導電性パターン付き基材の製造方法。【００２８】
１４．
前記インクの乾燥プロセスとして、印字中の前記基材を乾燥するプロセス、印字後に加熱するプロセス、印字後に送風するプロセス、及び、印字後に光照射するプロセスから選択される１又は複数を組み合わせて用いる前記１０〜１３の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法。【００２９】
１５．
前記導電材料を選択的に堆積させるプロセスの後工程として、加熱処理、化学処理、光（照射）処理から選択される処理により低抵抗化を行う前記１０〜１４の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法。【００３０】
１６．
前記第２層の形成工程として、電気化学的プロセスを含む前記１０〜１５の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法。【００３１】
１７．
前記電気化学的プロセスが、無電解メッキ及び電解メッキの何れか一方又は両方の組み合わせである前記１６記載の導電性パターン付き基材の製造方法。【００３２】
１８．
前記第２層の上に第３層を形成する前記１０〜１７の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法。【００３３】
１９．
前記導電性パターンの少なくとも一部と接触するように集電線を形成する前記１０〜１８の何れかに記載の導電性パターン付き基材の製造方法。【００３４】
２０．
表面に導電性パターンを有する構造体であって、
前記導電性パターンが、
線幅１０μｍ未満の導電性細線からなるパターンであって、
前記細線の少なくとも一部は多層構造になっており、
該多層構造は、導電性粒子、導電性フィラー、導電性ワイヤーから選択される１種又は２種以上の導電材料を含む膜厚５００ｎｍ未満の第１層と、前記第１層より膜厚が厚く、金属を主成分とする第２層と、を構成要素とする構造体。【００３５】
２１．
前記２０記載の構造体を製造する構造体の製造方法であって、
線幅１０μｍ未満の導電性細線からなるパターンであって、
前記細線の少なくとも一部は多層構造になっており、
該多層構造は、導電性粒子、導電性フィラー、導電性ワイヤーから選択される１種又は２種以上の導電材料を含む膜厚５００ｎｍ未満の第１層と、前記第１層より膜厚が厚く、金属を主成分とする第２層と、を構成要素とする導電性パターンが、表面処理された表面に設けられた導電性パターン付き基材を用い、
構造体表面に、前記導電性パターン付き基材を貼り合せるか、もしくは前記導電性パターン付き基材から導電性パターン部を転写して、表面に導電性パターンを有する構造体を製造する構造体の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１態様に係る導電性パターンを構成する導電性細線の一例を示す断面図
【図２】第１層に対して第２層を設けることによる表面粗さの変化の一例を示す図
【図３】導電材料を含むインクからなる線分の線幅方向両端に導電材料を選択的に堆積させる原理を説明する図
【図４】第１層の形成過程の一例を説明する説明図
【図５】第１層の形成過程の他の例を説明する説明図
【図６】第１層の形成過程の更なる他の例を説明する説明図
【図７】集電線の形成例を示す図
【図８】第２態様に係る導電性パターンを構成する導電性細線の他の例を示す断面図
【図９】両面に導電性パターンが形成された基材の一例を示す図
【図１０】導電性パターン付き基材を製造するための製造装置の一例を示す説明図
【図１１】第１層形成ゾーンの基本構成を説明する概略平面図
【図１２】第１層形成ゾーンにおける第１層の形成過程の一例を説明する図
【図１３】導電性パターン付き基材を製造するための製造装置の他の例を示す説明図
【図１４】導電性パターンが形成された構造体の一例を示す説明図
【図１５】導電性パターン付き基材を用いて構造体表面に導電性パターンを形成する方法の例を示す説明図
【図１６】実施例を説明する図
【図１７】実施例を説明する図
【図１８】実施例の試験装置を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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。
【００３８】
図１は、第１態様に係る導電性パターンを構成する導電性細線の一例を示す断面図である。
【００３９】
図１において、１は、基材であり、２は、導電性パターンを構成する導電性細線である。
【００４０】
導電性細線２の線幅は１０μｍ未満とされている。
【００４１】
導電性細線２は多層構造を有しており、図示の例においては、該多層構造の構成要素として、第１層２１と、第２層２２とを有している。
【００４２】
第１層２１は、導電性粒子、導電性フィラー、導電性ワイヤーから選択される導電材料を含み、膜厚は５００ｎｍ未満とされている。
【００４３】
第２層２２は、第１層２１より膜厚が厚く、金属を主成分とする。
【００４４】
上記特定の多層構造を有する導電性細線からなる導電性パターンは、導電性細線の視認性を低下でき、抵抗値を下げることができ、基材と導電性パターンの接着性を向上でき、基材の折り曲げ時においても抵抗値の変動を抑制でき、更に熱湿耐性などの耐久性を付与できる効果を奏する。そのため、例えば、フレキシブルな基材上に設けられる透明電極膜等としての用途に好適な優れた特性を備えている。
【００４５】
導電性細線２の線幅は、線幅１０μｍ未満とされ、好ましくは３〜８μｍの範囲とされることである。線幅が３〜８μｍの範囲であれば、導電性細線２の断線をより好適に防止できると共に、視認性も好適に低下できる。線幅を３μｍ以上の範囲で、７μｍ未満、更には５μｍ未満とすることも好ましいことである。このような細い線幅を付与するための好ましい方法の例については後に詳述する。
【００４６】
導電性細線２の第１層２１に含有される導電材料は、導電性粒子、導電性フィラー、導電性ワイヤーから選択される１種又は２種以上を組み合わせたものであればよく、格別限定されるものではないが、例えば、粒子径が１００ｎｍ未満の金属ナノ粒子（例えば、銀ナノ粒子、銅ナノ粒子など）や、銀粉、銅粉などの導電性フィラー、あるいは、銀ナノワイヤー、銅ナノワイヤーなどの導電性ナノワイヤー等を好ましく例示することができる。また、導電性炭素材料（例えば、グラファイト、カーボンナノチューブ、グラフェン等）を用いることも可能である。
【００４７】
第１層２１は、銀、銅を主成分とすることが特に好ましく、逆にパラジウムや白金は別途還元工程が必要になる等、工程数を増加させるので好ましくない。
【００４８】
第１層２１の膜厚は、５００ｎｍ未満であれば格別限定されないが、３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲であることがより好ましい。
【００４９】
導電性細線２の第２層２２に主成分として含有される金属は、格別限定されるものではないが、銀、銅、ニッケル等から選ばれる１種又は２種以上の組み合わせを好ましく例示できる。特に、第２層は銅を主成分とすることが好ましい。
【００５０】
第２層２２の膜厚は、第１層の膜厚よりも厚いものであれば格別限定されないが、６００ｎｍ〜５μｍの範囲であることが好ましい。なお、第２層２２の膜厚は、第１層の表面から測定される厚みである。
【００５１】
第１層２１と第２層２２の膜厚比率は、第２層２２の膜厚が、第１層２１の膜厚の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。
【００５２】
第１層２１の膜密度と、第２層２２の膜密度は、互いに異なることが好ましい。
【００５３】
特に、第１層２１の膜密度よりも、第２層２２の膜密度の方が高いことが好ましく、このとき、膜密度差が、１ｇ／ｃｍ３以上であることが特に好ましい。
【００５４】
例えば、第１層２１の膜密度を、５ｇ／ｃｍ３〜８ｇ／ｃｍ３の範囲とし、第２層２２の膜密度を６ｇ／ｃｍ３〜９ｇ／ｃｍ３の範囲とすることが好ましい。これらの範囲内で、上記の膜密度差が形成されていることが最も好ましい。
【００５５】
膜密度は、Ｘ線反射率法を用いることで測定することができる。
【００５６】
導電性パターンを構成する導電性細線２の表面は、表面粗さが大きいことが好ましく、例えば算術平均粗さＲａでは、２００ｎｍ以上２０００ｎｍ未満であることが好ましく、３００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲であることがより好ましい。算術平均粗さＲａは、高輝度非接触３次元表面形状粗さ計ＷＹＫＯ  ＮＴ９１００を用いて測定できる。これにより、導電性細線２の視認性を更に低下できる効果が得られる。
【００５７】
例えば、第１層２１の表面粗さに対して、第２層２２形成後の表面粗さが大きくなることが、導電性細線２の視認性を更に低下する観点で好ましい。
【００５８】
図２は、第１層２１に対して第２層２２を設けることによる表面粗さの変化の一例を示す図である。図２（ａ）は、まだ第２層が設けられていない第１層２１表面の電子顕微鏡写真であり、図２（ｂ）は、第１層２１に対して第２層２２を設けた後の導電性細線２表面の電子顕微鏡写真である。
【００５９】
図示されるように、第１層２１に対して第２層２２を設けることで、表面に凹凸が形成され、表面粗さを大きくすることができる。
【００６０】
基材１は、格別限定されず、プラスチック、ガラス、金属（例えば、銅、ニッケル、アルミ、鉄等、あるいは合金）、セラミック等を単独又は貼り合せて用いることができる。特に、フレキシブル化等の観点からプラスチックが好ましく、中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル、ポリエステル、ポリアミド等が好適である。特に、ポリエチレンテレフタレート（別称ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（別称ＰＢＴ）等のポリプロピレンが好適である。
【００６１】
基材１の導電性細線２が形成される表面は、平滑であても粗面であってもよい。
【００６２】
粗面の場合、最大高さＲｙが、５ｍｍ未満であることが好ましく、０．３ｍｍ〜２ｍｍの範囲であることがより好ましい。最大高さＲｙは、高輝度非接触３次元表面形状粗さ計ＷＹＫＯ  ＮＴ９１００を用いて測定できる。
【００６３】
粗面の具体的な表面状態は、格別限定されないが、特に、規則的に周期をもって凹凸が繰り返している形状、円錐状ピラー構造が連続している形状など、光学的に特定波長に対して反射、吸収を制御している機能性を有する粗面基材を用いることが好ましい。このような基材上に、本発明の導電性パターンを形成すると、導電機能と光学機能を併せ持つことができ好ましい。
【００６４】
基材１は、あらかじめ表面処理されていることが好ましい。表面処理としては、例えば、溶剤洗浄、界面活性剤水溶液洗浄、ＵＶオゾン洗浄、プラズマ処理、樹脂層形成等を好ましく例示できる。
【００６５】
表面処理として樹脂層形成を行う場合は、ヒドロキシル基、カルボキシル基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、ポリオキシエチレン基などが置換された樹脂が好ましく、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂などを好ましく用いることができる。
【００６６】
樹脂の重量平均分子量は、５０００以上５０万以下であることが好ましい。また、樹脂は、架橋構造を有しても良い。
【００６７】
樹脂層の厚みは、５０ｎｍから５μｍの範囲が好ましい。
【００６８】
樹脂層を形成する方法は、格別限定されないが、印刷法、インクジェット法、ディップ法等により形成することが好ましい。
【００６９】
表面処理は、基材１の表面エネルギーを上げる処理であることが好ましい。表面処理により、基材１の表面エネルギーを５ｍＮ／ｍ以上大きくすることが好ましい。
【００７０】
また、表面処理の結果として、基材１の表面エネルギーを５０ｍＮ／ｍ以上とすることが好ましい。特に、基材１の表面エネルギーを、５０ｍＮ／ｍ以上且つ７０ｍＮ／ｍ未満の範囲に設定することが好ましい。
【００７１】
表面処理は、基材１全体に行ってもよいし、導電性細線が形成される領域を含む部分について部分的に行ってもよい。
【００７２】
また、例えば、基材１に形成された導電性パターン部を、後述するように構造体などに転写して用いるような場合には、基材１と導電性パターン部との間に適度な剥離性（以下、易剥離性ともいう。）を付与することも好ましく、その際は、基材１に易剥離性を付与する処理として、シリコーン樹脂層を設け、その上層に本発明の表面処理として樹脂層などを設けることが好ましい。この場合のシリコーン樹脂層は、膜厚１０ｎｍ〜１０μｍの範囲が好ましく、溶剤型、無溶剤型、エマルジョン型等のシリコーン樹脂を用いることができる。
【００７３】
次に、以上に説明した導電性パターンが基材１上に設けられた導電性パターン付き基材を製造するための製造方法について説明する。
【００７４】
基材１には、あらかじめ上述した表面処理を施すことができる。
【００７５】
基材１上に第１層２１を形成する際には、例えば印刷プロセスを用いることが好ましい。印刷プロセスは、基材１上に導電材料をインクとして付与するものであれば格別限定されない。
【００７６】
特に好ましい態様として、印刷プロセスは、導電材料濃度が５％未満のインクを用いて線分を形成後、インクの乾燥プロセスを制御し、線分の線幅方向両端に導電材料を選択的に堆積させるプロセスを含むことが好ましく、この点について、以下に詳しく説明する。
【００７７】
図３は、導電材料を含むインクからなる線分の線幅方向両端に導電材料を選択的に堆積させる原理を説明する図である。
【００７８】
基材１上で、導電材料を含む液体からなる線分（以下、ライン状液体という場合がある。）２０が乾燥する過程においては、ライン状液体２０の中央部と比べ縁部において乾燥速度が速くなる傾向がある（図３（ａ））ため、ライン状液体２０の縁部に、導電材料の局所的な堆積が促進される（図３（ｂ））。これによりライン状液体２０の接触線（縁部）の固定化が起こり、それ以降の乾燥に伴うライン状液体２０の基材面方向の収縮が抑制される。この効果により、ライン状液体２０中の液体は、縁部で乾燥により失った分の液体を補う様に中央部から縁部に向かう対流を形成する（図３（ｃ））。この対流により、ライン状液体２０中の導電材料が線幅方向両端に運ばれ、更なる堆積が促進される。このようにして堆積された導電材料によって、第１層２１が形成される（図３（ｄ））。
【００７９】
導電材料の選択的堆積により生成された第１層２１は、はじめの線分よりも大幅に線幅を細くできるため、導電性パターンの細線化をより好適に実現できる。
【００８０】
印刷プロセスに用いるインクは、導電材料濃度が５％未満であり、１％未満であることが好ましい。
【００８１】
インクは、導電材料の溶媒乃至分散媒として、水や、有機溶剤等の１種又は２種以上を組み合わせて用いることができるが、水を含有する水性インクであることが好ましい。また、インクに界面活性剤を含有させることも好ましいことである。
【００８２】
有機溶剤は、格別限定されないが、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などのアルコール類、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などのエーテル類等を例示できる。
【００８３】
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。
【００８４】
インクの表面張力は、５０ｍＮ／ｍ未満であることが好ましく、４０ｍＮ／ｍ未満であることがより好ましい。また、インクの基材１に対する接触角は１０°〜５０°であることが好ましい。表面張力は、溶剤、界面活性剤等により制御できる。接触角の調整にも同様の制御が可能であるが、基材１の表面エネルギー設定によって行うことも可能である。
【００８５】
インクを用いて基材１上に線分を形成する際には、特にインクジェット法を好ましく用いることができる。インクジェットヘッドのインク液滴吐出機構は、サーマル方式、ピエゾ方式、コンティニュアス方式等を好ましく例示できる。インクジェット法によりインクジェットヘッドの１ノズルから１回の液滴吐出で吐出される液滴量は、好ましくは１ｐｌ〜２００ｐｌの範囲、より好ましくは１ｐｌ〜１００ｐｌの範囲である。
【００８６】
インクジェット法を用いる場合においては、基材１に対して複数の方向から複数回にわたり印刷することも好ましいことである。この態様について、図４、図５及び図６の各例を参照して説明する。
【００８７】
図４は、第１層２１の形成過程の一例を説明する説明図である。
【００８８】
図４（ａ）に示すように、まず、基材１の長手方向に沿ってインクジェットヘッドを複数回走査して、該長手方向に沿うストライプ状の第１層を形成し、次いで、この形成領域に対して、更に、図４（ｂ）に示すように、基材１の短手方向に沿ってインクジェットヘッドを複数回走査して、該短手方向に沿うストライプ状の第１層を形成する。このようにして、長手方向のストライプと短手方向のストライプとが交差した格子状の第１層を形成することができる。
【００８９】
図５は、第１層２１の形成過程の他の例を説明する説明図である。
【００９０】
図５（ａ）に示すように、まず、基材１の長手方向から所定の角度（ここでは４５°）で傾いた方向沿ってインクジェットヘッドを複数回走査して、該方向に沿うストライプ状の第１層を形成し、次いで、この形成領域に対して、更に、図５（ｂ）に示すように、基材１の長手方向から別の所定の角度（ここでは−４５°）で傾いた方向に沿ってインクジェットヘッドを複数回走査して、該方向に沿うストライプ状の第１層を形成する。このようにして、基材１の長手方向から傾いた斜め線による格子状の第１層を形成することができる。
【００９１】
図６は、第１層２１の形成過程の更なる他の例を説明する説明図である。
【００９２】
この例では、図４の例と同様に、基材１の長手方向に沿ってインクジェットヘッドを複数回走査して第１層を形成し（図６（ａ））、更に、短手方向に沿ってインクジェットヘッドを複数回走査して第１層を形成する（図６（ｂ））ものであるが、インクジェットヘッドからのインクの射出制御により、波状の線による格子状の第１層を形成している。
【００９３】
例えば、導電性パターンが形成された基材１を、他の部材と重ねてデバイスを形成する場合などにおいては、導電性パターンと、他の部材に設けられたパターンとの間で干渉縞が生じることがあるが、例えば、図５の例のように、パターンを基材の長手方向（あるいは短手方向）から傾斜させたり、図６の例のように、パターンを構成する線を波線化させたりすることで、干渉縞の発生を好適に防止できる効果を得ることができる。
【００９４】
基材１上に付与されたインクの乾燥プロセスは、格別限定されるものではないが、例えば、印字中の基材１を乾燥するプロセス、印字後に加熱するプロセス、印字後に送風するプロセス、及び、印字後に光照射するプロセスから選択される１又は複数を組み合わせて用いることが好ましい。
【００９５】
特に、印字中の基材１を乾燥することが好ましく、例えば、基材１の温度が４０℃〜８０℃となるように加熱することが好ましい。印字後に加熱するプロセスを実行する場合にも、かかる温度範囲で基材１を加熱することが好ましい。
【００９６】
印字後の乾燥プロセスは、印字直後に実行されることが好ましい。
【００９７】
光照射に用いられる光は、インクの乾燥を促進できるものであれば格別限定されないが、赤外線等を好ましく例示できる。
【００９８】
導電材料を選択的に堆積させるプロセスの後処理として、第１層２１の低抵抗化処理を施すことも好ましいことである。第１層２１に対して、例えば、加熱処理、ケミカル処理、光照射処理から選択される処理を施すことで、低抵抗化を図ることができる。
【００９９】
加熱処理の温度は、格別限定されるものではないが、８０℃〜３００℃の範囲の温度を適用できる。基材１がフィルムである場合は、８０℃〜１８０℃の範囲の温度を適用することが好ましい。
【０１００】
ケミカル処理としては、例えば、導電材料中の有機物等を除去する処理などを好ましく例示でき、酸性あるいは塩基性の洗浄水溶液で洗浄する方法、溶剤もしくは溶剤水溶液で洗浄する方法などを用いることができる。
【０１０１】
光照射処理には、例えば、フラッシュシンタリング、ＩＲ照射を用いることができる。
【０１０２】
第１層２１に対して、以上に説明した処理の１又は複数を組み合わせた低抵抗化処理を施すことができる。
【０１０３】
このような低抵抗化処理は、印字中に行ってもよい。例えばインクジェット法で複数回のスキャンでパターンを完成する場合、その途中段階で１回、または複数回に分けて低抵抗化処理を途中に入れてもよい。特に、上述したように基材に対して複数の方向から複数回にわたり印刷する場合、途中に低抵抗化処理を入れることは好ましい。
【０１０４】
第２層２２を形成する際には、電気化学的プロセスを用いることが好ましい。電気化学的プロセスとしては、無電解メッキ法及び電解メッキ法の何れか又は両方を組み合わせて用いることが好ましい。
【０１０５】
電解メッキ法とは、メッキとして析出させたい金属イオンを溶かした溶液を用いて、電導性のある物体上に、電解によって金属を析出させる方法のことをいう。ここでは、電導性のある物体として、第１層２１を利用して、第２層を形成することができる。
【０１０６】
無電解メッキ法とは、メッキとして析出させたい金属イオンを溶かした溶液を用いて、触媒上に、化学反応によって金属を析出させる方法のことをいう。ここでは、触媒として第１層２１を利用して、第２層を形成することができる。
【０１０７】
導電性パターンの少なくとも一部に接続されるように集電線（以下、取り出し電極又は引き出し配線という場合がある。）が形成されていることも好ましいことである。
【０１０８】
図７は、集電線の形成例を示す図である。
【０１０９】
この例では、基板１上に、４つの導電性パターン２００が設けられている。
【０１１０】
集電線３は、各々の導電性パターン２００を取り囲むように基板１上に設けられ、当該導電性パターン２００を構成する導電性細線２の一部と接続されている。
【０１１１】
集電線３は、更に配線４に接続されており、該配線４は、基板１の端部まで延設されている。
【０１１２】
集電線３の線幅は、導電性パターン２００を構成する導電性細線２の線幅よりも太く、好ましくは１５μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上、最も好ましくは１００μｍ以上とすることができる。線幅の上限は、格別限定されないが、５ｍｍ未満であることが好ましい。集電線３において、導電性パターン２００を構成する導電性細線２に直接結合する部分の線幅は、１５μｍ以上１００μｍ未満であることが好ましい。
【０１１３】
上記の例では、集電線３が、全体として方形状を呈する導電性パターン２００の４辺に沿って設けられる例を示したが、例えば、対向する２辺に沿って設けたり、あるいは１辺に沿って設けたりすることも好ましいことである。また、必ずしも辺に沿って設けられる必要はなく、少なくとも、導電性パターン２００を構成する導電性細線２の一部と接続されていればよい。
【０１１４】
導電性細線２の第２層２２を、電気化学的プロセスにより形成する際には、集電線３を、第２層２２を形成する前に、第１層２１の少なくとも一部に接続されるように形成しておくことが好ましい。このとき、集電線３は、第１層２１の形成前に形成されても、第１層２１の形成後に形成されてもよい。集電線３を介して、第１層２１に安定に通電できるようになるため、電気化学的プロセス、特に電解メッキによる第２層２２の形成を安定に行えるようになる。
【０１１５】
また、集電線３は、できあがりの製品においても、導電性パターン２００への安定な通電を確保することができる。
【０１１６】
図８は、第２態様に係る導電性パターンを構成する導電性細線の他の例を示す断面図である。
【０１１７】
第２態様においては、導電性細線２は、その少なくとも一部を構成する多層構造の構成要素として、上述した第１層２１、第２層２２に加えて、第２層２２の、第１層２１と反対側に更に第３層２３を有する。
【０１１８】
第３層２３の材質は、格別限定されるものではないが、第３層２３を、導電性パターンを保護するための保護層として機能させる観点では、Ｎｉ，Ｃｒなどの耐腐食性金属もしくは有機膜により構成することが好ましい。
【０１１９】
第２態様に係る導電性パターンを製造する際において、導電性細線２の第１層２１及び第２層２２の形成は、第１態様に係る導電性パターンの製造方法として説明された方法を用いることができ、第２層２２の上に第３層２３を形成することによって、第２態様に係る導電性パターンを製造することができる。
【０１２０】
第３層２３を形成する方法は、格別限定されるものではないが、電気化学的プロセスを用いることが好ましい。
【０１２１】
第３層２３が耐腐食性金属などの金属により構成される場合は、電気化学的プロセスとして、無電解メッキ法及び電解メッキ法の何れか又は両方を組み合わせて用いることが好ましい。
【０１２２】
また、第３層が有機膜などにより構成される場合は、電着法、電解重合法等から選ばれる方法を用いることが好ましい。このとき、電極として第１層２１、第２層２２を利用して、第３層２３を形成することができる。
【０１２３】
以上の説明では、基材１の１面に導電性パターンが形成された例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２４】
基材１の両面に、以上に説明した導電性パターンが形成されていることも好ましいことである。
【０１２５】
基材１の両面は、それぞれ、導電性パターンの形成に先駆けて、あらかじめ上述した表面処理が施されていることが好ましい。表面処理は、基材１の表面と裏面とで、同一の表面処理を施してもよいし、異なる表面処理を施してもよい。
【０１２６】
基材１の表面と裏面とにそれぞれ設けられる導電性パターンは、同一でも異なってもよい。また、表面と裏面とで、導電性細線２の第１層２１、第２層２２の構成は同一でも異なっていてもよい。第２態様に係る導電性パターンであれば、第３層２３の構成についても表面と裏面とで同一でも異なっていてもよい。一方の面に第１態様に係る導電性パターンが形成され、他方の面に第２態様に係る導電性パターンが形成されていてもよい。
【０１２７】
図９は、両面に導電性パターンが形成された基材１の一例を示す図であり、図９（ａ）は表面、図９（ｂ）は裏面を平面視している。
【０１２８】
図９（ａ）に示すように、基材１の表面には、複数の導電性パターン２００が設けられている。これら導電性パターン２００は、基材１の長手方向から傾いた斜め線からなる導電性細線２による格子状パターンである。
【０１２９】
表面に設けられたこれら導電性パターン２００は、全体として方形状（短冊状）を呈しており、長辺が基材１の短手方向に沿って配されている。
【０１３０】
また、これら導電性パターン２００には、該導電性パターン２００を４辺で取り囲むように集電線３が設けられている。
【０１３１】
一方、図９（ｂ）に示すように、基材１の裏面には、複数の導電性パターン２００が設けられている。これら導電性パターン２００は、基材１の長手方向から傾いた斜め線からなる導電性細線２による格子状パターンである。
【０１３２】
裏面に設けられたこれら導電性パターン２００は、全体として方形状（短冊状）を呈しており、長辺が基材１の長手方向に沿って配されている。
【０１３３】
また、これら導電性パターン２００には、該導電性パターン２００を４辺で取り囲むように集電線３が設けられている。
【０１３４】
表面に設けられ、基材１の短手方向に延びる短冊状の導電性パターン２００と、裏面に設けられ、基材１の長手方向に延びる短冊状の導電性パターン２００は、基材１を挟んで立体的に交差しており、格子状に配置されている。このようなパターンは、例えばフィルムからなる基材１枚に、静電容量式タッチセンサーにおけるＸ，Ｙパターンとして好適に用いることができる。表面の導電性パターン２００と、裏面の導電性パターン２００のうち、一方をＸパターンとし、他方をＹパターンとすることができる。
【０１３５】
次に、導電性パターン付き基材を製造するための製造装置の例を挙げて、本発明について更に詳しく説明する。
【０１３６】
図１０は、導電性パターン付き基材を製造するための製造装置の一例を示す説明図である。
【０１３７】
図示の製造装置は、roll to roll方式により、基材上に導電性パターンを形成するように構成されている。
【０１３８】
５は、基材が巻回された巻回体であり、６は、第１層形成ゾーンであり、７は、支持ローラーであり、８は、乾燥ゾーンであり、９は、低抵抗化ゾーンであり、１０は、第２層形成ゾーンであり、１１は、第３層形成ゾーンであり、１２は、パターンが形成された基材が巻回される巻回体である。
【０１３９】
巻回体５から繰り出される帯状の基材１が、巻回体１２に巻き取られるまでの搬送過程において、基材１上に導電性パターンが形成されるようにしている。以下の説明では、巻回体５から巻回体１２に向かう方向を搬送方向という場合がある。
【０１４０】
巻回体５から繰り出される帯状の基材１は、第１層２１を形成するための第１層形成ゾーン６に搬送される。
【０１４１】
図１１は、第１層形成ゾーン６の基本構成を説明する概略平面図である。
【０１４２】
図１１に示すように、この例では、第１層形成ゾーン６には、第１層２１を形成するためのヘッドアレイ６１と共に、引き出し配線３を描画するためのインクジェットヘッド６２も併設されている。ヘッドアレイ６１は、複数のインクジェットヘッドをアレイ状に配置して構成することができる。
【０１４３】
第１層形成ゾーン６では、まず、引き出し配線描画用のインクジェットヘッド６２により、基材１上に、引き出し配線３を形成する。
【０１４４】
引き出し配線３が形成された基材１の領域は、乾燥ゾーン８まで搬送され、ここで乾燥処理される。
【０１４５】
その後、基材１の当該領域は、巻回体５に向かう方向に一定量逆搬送され、再び第１層形成ゾーン６に供される。
【０１４６】
そして、第１層形成ゾーン６に設けられた第１層２１を形成するためのヘッドアレイ６１により、基材１上に第１層２１が形成される。
【０１４７】
図１２は、第１層形成ゾーン６における第１層２１の形成過程の一例を説明する図である。
【０１４８】
図１２（ａ）に示すように、形成過程における第１の印字工程では、搬送方向に基材１を搬送しながら、ヘッドアレイ６１を搬送方向と直交する方向（図中右に向かう方向）に走査する。このように、基材１と、ヘッドアレイ６１とを同時に移動させることにより、基材１に対してヘッドアレイ６１を斜め方向に相対移動させることができる。この相対移動の過程において、ヘッドアレイ６１から基材１上に、導電材料を含むインクを射出することで、基材１の搬送方向に対して所定の角度で傾斜した線分を描画することができる。例えば、基材１の搬送速度と、ヘッドアレイ６１の走査速度を同じにすることで、４５°で傾斜した線分を描画することができる。傾斜角は、ヘッドアレイ６１の走査速度、及び又は、基材１の搬送速度を調整することで、任意の値とすることができる。
【０１４９】
次いで、線分が形成された基材１の領域は、乾燥ゾーン８まで搬送され、ここで乾燥処理される。この乾燥プロセスを制御することで、線分の線幅方向両端に導電材料を選択的に堆積させることができる。
【０１５０】
その後、基材１の当該領域は、巻回体５に向かう方向に一定量逆搬送され、第１層形成ゾーン６における第２の印字工程に供される。
【０１５１】
図１２（ｂ）に示すように、第２の印字工程では、搬送方向に基材１を搬送しながら、ヘッドアレイ６１を、搬送方向と直交する方向であって、第１の印字工程での走査方向とは逆の方向（図中左に向かう方向）に走査する。この相対移動の過程において、ヘッドアレイ６１から基材１上に、導電材料を含むインクを射出することで、基材１の搬送方向に対して第１の印字工程とは逆方向に所定の角度で傾斜した線分を描画することができる。例えば、基材１の搬送速度と、ヘッドアレイ６１の走査速度を同じにすることで、−４５°で傾斜した線分を描画することができる。このようにすれば、図示するように、第１の印字工程で形成された線分（傾斜角４５°）と、第２の印字工程で形成された線分（傾斜角−４５°）とを直角に交わらせることも可能である。
【０１５２】
次いで、線分が形成された基材１の領域は、乾燥ゾーン８まで搬送され、ここで乾燥処理される。この乾燥プロセスを制御することで、第２の印字工程で形成された線分についても、線分の線幅方向両端に導電材料を選択的に堆積させることができる。
【０１５３】
このようにして、斜め線からなる格子状の第１層２１を形成することができる。
【０１５４】
第１層２１が形成された基材１の領域は、低抵抗化ゾーン９に搬送される。
【０１５５】
この例では、低抵抗化ゾーン９には、オーブンが設けられており、基材１を該オーブンで加熱することにより、第１層２１の低抵抗化処理が施される。
【０１５６】
低抵抗化処理が施された基材１の領域は、第２層形成ゾーン１０に搬送される。
【０１５７】
この例では、第２層形成ゾーン１０には、第２層２２を形成するための電解メッキ装置が設けられている。
【０１５８】
電解メッキ装置は、例えば、基材１を、複数の搬送ロールに架け渡して搬送系を形成し、これら搬送ロールのうちの１又は２以上を外部電極として、メッキ槽内のメッキ液（メッキ浴、電解液などともいう）中に浸漬するように構成されている。メッキ液中には対極が設けられる。
【０１５９】
電解メッキ装置により、外部電極から引き出し配線３を介して第１層２１に給電し、メッキ液中で電解メッキを行って、第２層２２を形成することができる。
【０１６０】
第２層形成ゾーン１０には、電解メッキ終了後の基材１の領域を、水等の洗浄液により洗浄する洗浄機や、洗浄液を乾燥する乾燥機などを設けることが好ましい。
【０１６１】
この例では、第２層２２が形成された基材１の領域は、更に、第３層形成ゾーン１１に搬送される。
【０１６２】
第３層形成ゾーン１１には、第３層２３を形成するための電解メッキ装置が設けられている。かかる電解メッキ装置の基本構成には、第２層形成ゾーン１０で説明した構成を援用することができる。
【０１６３】
第３層形成ゾーン１１にも、電解メッキ終了後の基材１の領域を、水等の洗浄液により洗浄する洗浄機や、洗浄液を乾燥する乾燥機などを設けることが好ましい。
【０１６４】
以上のようにして、基材１上に、導電性パターンを形成することができる。導電性パターンが形成された基材１の領域は、順次、巻回体１２に巻き取られるように構成することができる。
【０１６５】
図１３は、導電性パターン付き基材を製造するための製造装置の他の例を示す説明図である。図中、図１０と同一符号は、同一構成とすることができ、図１０でした説明を援用することができる。
【０１６６】
この例に示す製造装置は、基材の両面に導電性パターンを形成するために好適に用いることができる。
【０１６７】
まず、上流側ラインＡにおいて、巻回体１３から繰り出される帯状の基材１の一面（表面）上には、図１０の例と同様に、第１層形成ゾーン６、乾燥ゾーン８での処理により、第１層２１が形成される。
【０１６８】
一面（表面）上に第１層２１が形成された基材１は、巻回体１４に巻き取られる。
【０１６９】
巻き取りが終わったところで、巻回体１４を、巻回体１３に置き換えると共に、表裏面が逆となるようにセットして、再び、第１層形成ゾーン６、乾燥ゾーン８での処理によって、今度は基材１の他面（裏面）上に、第１層２１を形成する。
【０１７０】
このようにして、基材１の両面に第１層２１が形成された基材１を、巻回体１４に巻き取っていく。
【０１７１】
次いで、巻回体１４は、巻回体１５として、下流側ラインＢにセットされる。
【０１７２】
下流側ラインＢでは、巻回体１５から繰り出される帯状の基材１に対して、図１０の例と同様に、低抵抗化ゾーン９、第２層形成ゾーン１０及び第３層形成ゾーン１１での処理により、第１層の低抵抗化、第２層２２の形成及び第３層２３の形成が行われ、その後、各処理が終わった基材１は、巻回体１６に巻き取られる。
【０１７３】
下流ラインＢでの各処理は、それぞれ、基材１の両面に対して同時に適用し易いため、下流ラインＢにおけるroll to rollを一回のパスで終えるように構成することが容易である。
【０１７４】
以上に説明した導電性パターンが形成される対象物は、２次元シート状の基材に限定されず、３次元構造体（単に構造体という場合がある。）にも好ましく適用できる。
【０１７５】
構造体とは、２次元シート状以外の対象物を指し、直方体状、球状、円柱状、角柱状、それらの組み合わせ、カーブ（曲面）を有するもの等、３次元形状を含むものであれば格別限定されない。
【０１７６】
図１４は、導電性パターンが形成された構造体の一例を示す説明図である。
【０１７７】
図示の例では、構造体１００の曲面上に、導電性パターン２００が形成されている。
【０１７８】
構造体１００の材質は、格別限定されないが、プラスチック、金属、セラミック、石材、パルプ、木材から形成されたもの、ゴム、それらの複合材料などを好ましく例示できる。
【０１７９】
導電性パターン２００は、かかる構造体１００表面の全体もしくは一部に設けることができる。
【０１８０】
構造体１００の表面には、導電性パターンが形成される特定の部位に、該特定の部位が判別できるように画像情報（不図示）が表示されていてもよい。構造体表面の画像情報は、その上に導電性パターンが形成されたときに、該導電性パターンを介して視認できるように設けることができる。画像情報としては、格別限定されるものではないが、文字、記号、着色パターン等を好ましく例示できる。これらの画像情報は、例えば、スイッチ、キーボード、タッチパネル、センサー等の用途において、位置検出等の機能をガイドすることができる。画像情報は、常に表示されている必要はなく、例えば特定の条件下で表示可能に構成されていてもよい。
【０１８１】
導電性パターン２００を備えた構造体１００を製造する方法は、格別限定されず、構造体１００の表面に直接導電性パターンを形成してもよいが、好ましい方法の一例として、導電性パターンが形成された基材（導電性パターン付き基材）を用いて製造する方法を例示できる。
【０１８２】
例えば、導電性パターン付き基材を構造体１００表面に貼り合せる方法、もしくは、導電性パターン付き基材から構造体１００表面に導電性パターン２００の部分を転写する方法を用いて、表面に導電性パターン２００を有する構造体１００を製造することが好ましい。
【０１８３】
図１５は、導電性パターン付き基材を用いて構造体１００表面に導電性パターン２００を形成する方法の例を示す説明図である。
【０１８４】
図１５（ａ）の例では、接着層１７を介して、導電性パターン２００が形成された基材１を、導電性パターン２００側が構造体１００側に配向されるようにして、構造体１００に貼り合せている。１８は、基材１上に設けられた樹脂層であり、導電性パターン２００は、基材１上において、樹脂層１８の表面に形成されている。このように、導電性パターン付き基材を構造体１００表面に貼り合せて、構造体１００表面に導電性パターン２００を形成することができる。
【０１８５】
また、図１５（ｂ）の例のように、図１５（ａ）の例に示した導電性パターン２００から基材１を剥離する工程を更に備えることで、構造体１００の表面に、導電性パターン２００を転写することができる。この場合、例えば、基材１と樹脂層１８との間に、あらかじめ、剥離を容易にするための易剥離処理を施しておくことにより、基材１と樹脂層１８の界面で容易に剥離させることができる。
【０１８６】
本発明の導電性パターンの用途は、格別限定されないが、透明導電膜等として好適に用いることができる。
【０１８７】
本発明の導電性パターン付き基材及び構造体の用途は、格別限定されないが、種々の電子機器が備える種々のデバイスに用いることができる。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。
【０１８８】
より具体的には、本発明に係る導電性パターン付き基材及び構造体は、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、タッチパネルセンサー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。
【実施例】
【０１８９】
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。【０１９０】
＜基材の調製＞
基材として下記基材１〜４を用意した。なお、基材１及び２には表面処理が施されておらず、基材３及び４には表面処理が施されている。
・基材１：市販の光学用途低熱収縮処理済みＰＥＴフィルム（厚さ１２０μｍ）であって、表面エネルギーは５０ｍＮ／ｍである。
・基材２：基材１とは異なる市販の光学用途低熱収縮処理済みＰＥＴフィルム（厚さ１２０μｍ）であって、表面エネルギーは４２ｍＮ／ｍである。
・基材３：基材１を表面処理し、表面エネルギーを６０ｍＮ／ｍに調整したものである。
・基材４：基材２を表面処理し、表面エネルギーを６０ｍＮ／ｍに調整したものである。【０１９１】
＜インクの調製＞
・インク１（銀ナノ粒子含有インク１）
銀ナノ粒子分散物（バンドー化学製  ＳＷ１０００）を固形分（銀ナノ粒子）として０．２ｗｔ％分、ジエチレングリコールモノブチルエーテル２０ｗｔ％、残部をイオン交換水で１００ｗｔ％に仕上げ、これを１μｍフィルターでろ過した。
得られた透過液をインク１とした。導電性粒子である銀ナノ粒子の濃度は、上記ろ過前後で実質的に変化せず、インク１において０．２ｗｔ％であった。インク１の粘度は２．０ｍＰａ・ｓであり、表面張力は２９ｍＮ／ｍであった。【０１９２】
・インク２（銀ナノ粒子含有インク２）
銀ナノ粒子分散物（バンドー化学製  ＳＷ１０００）を固形分（銀ナノ粒子）として０．２ｗｔ％分、１，３−ブタンジオール２５ｗｔ％、界面活性剤（ビックケミー社製「ＢＹＫ３４８」）０．５ｗｔ％残部をイオン交換水で１００ｗｔ％に仕上げ、これを１μｍフィルターでろ過した。
得られた透過液をインク２とした。導電性粒子である銀ナノ粒子の濃度は、上記ろ過前後で実質的被変化せず、インク２において０．２ｗｔ％であった。インク２の粘度は３．５ｍＰａ・ｓであり、表面張力は３１ｍＮ／ｍであった。【０１９３】
・インク３（銅ナノ粒子含有インク）
銅ナノ粒子分散物を固形分（銅ナノ粒子）として０．２ｗｔ％分、エチレングリコール３０ｗｔ％、界面活性剤（ビックケミー社製「ＢＹＫ３４８」）０．５ｗｔ％、残部をイオン交換水で１００ｗｔ％に仕上げ、これを１μｍフィルターでろ過した。
得られた透過液をインク３とした。導電性粒子である銅ナノ粒子の濃度は、上記ろ過前後で実質的に変化せず、インク３において０．２ｗｔ％であった。インク３の粘度は４．０ｍＰａ・ｓであり、表面張力は３２ｍＮ／ｍであった。【０１９４】
・インク４（銀粉含有インク）
平均粒子径０．５μｍの銀粉０．１ｗｔ％分、エチレングリコール３０ｗｔ％、界面活性剤（ビックケミー社製「ＢＹＫ３４８」）０．５ｗｔ％、残部をイオン交換水で１００ｗｔ％に仕上げ、これを１μｍフィルターでろ過した。
得られた透過液をインク４とした。導電性粒子である銀粉粒子の濃度は、上記ろ過前後で実質的に変化せず、インク４において０．１ｗｔ％であった。インク４の粘度は４．０ｍＰａ・ｓであり、表面張力は３２ｍＮ／ｍであった。【０１９５】
・引き出し配線用銀ナノインク
銀ナノ粒子分散物（バンドー化学製  ＳＷ１０００）を固形分（銀ナノ粒子）として１５ｗｔ％分、プロピレングリコール２０％、残部をイオン交換水で１００ｗｔ％に仕上げ、これを１μｍフィルターでろ過し、得られた透過液を引き出し配線用銀ナノインクとした。【０１９６】
（試料Ｎｏ．１）
図１０に示した装置を用い、幅３００ｍｍのロール状基材に対して、下記のようにして導電性パターンを作成した。【０１９７】
＜集電線（引き出し配線）の形成＞
まず、第１層形成ゾーン６に併設されている引き出し配線用インクジェットヘッドを用いて、引き出し配線用銀ナノインクを用いて引き出し配線を描画した。【０１９８】
基材上に付与されたインクを、乾燥ゾーン８において、７０℃の送風乾燥を５分間行って乾燥した。【０１９９】
＜第１層の形成＞
上記乾燥の後、第１層形成ゾーン６にて第１層のパターニングを行った。【０２００】
第１層形成ゾーン６には、図１１に示したように、基材搬送方向に直交するようにヘッドアレイ６１が配置されている。【０２０１】
ヘッドアレイ６１にはインクジェットヘッド（コニカミノルタ社製「ＫＭ１０２４Ｌ」（ピエゾ方式、液滴量４２ｐＬ）が５ケ配置されており、アレイ全体の印字幅は３６０ｍｍとされている。【０２０２】
基材搬送方向に基材を搬送しながら、ヘッドアレイ６１を同時に右方向に走査し、導電性インク（上記インク１）を射出して、図１２（ａ）に示すように斜め線によるストライプを形成した（第１の印字工程）。この時、インクジェットヘッドの、ノズル間隔が均等に２８０μｍになるようにノズルを選択し、選択したノズルから基材温度を搬送路下部のヒーターで７０℃に調整した基材上に１×１０−１０ｍ３／ｍとなるようにインク吐出量を調整しインクラインを形成した。この時、液滴吐出周波数は４．５ＫＨｚであった。このラインは形成直後から乾燥し、さらに乾燥条件を制御することで乾燥により導電材料が選択的に端部に集積し、その結果、各々のインクラインが、１４０μｍ間隔の２本の平行線になった。【０２０３】
次に、基材搬送を止めて一定量逆戻した後、図１２（ｂ）に示すように、再び基材搬送方向に基材を搬送しながら、ヘッドアレイ６１を反対側から左方向に走査しつつ、第１の印字工程と同様に導電性インクを射出し、第１の印字工程とは逆方向に傾斜した斜め線によるストライプを形成した（第２の印字工程）。【０２０４】
次に、乾燥ゾーン８において、７０℃の送風乾燥を５分間行って乾燥し、第１層を形成した。結果として、第１層は、斜め線からなる格子状パターンになった。【０２０５】
次に、低抵抗化ゾーン９において、第１層を１２０℃のオーブン中で１時間加熱した。【０２０６】
インク付与領域と、第１層の形成パターンの関係を図１６及び図１７を参照して説明する。【０２０７】
図１６は、第１の印字工程及び第２の印字工程におけるインク付与領域を説明する図である。図中斜線部分が、インク付与領域である。図示するように、各印字工程で基材上に付与される導電性インクの線分は、基材上における濡れ広がり後の線幅が１４０μｍであり、これを２８０μｍピッチで配置している。【０２０８】
一方、図１７は、線分の線幅方向両端に導電材料が選択的に堆積された結果として形成された第１層からなる格子状パターンである。図示するように、線分の線幅方向両端に導電材料が選択的に堆積されたことにより、１本の線分から２本の互いに平行な線（平行線）が生成され、ライン間隔１４０μｍの格子状パターンが形成されている。【０２０９】
本発明において、基材上に付与される導電性インクの線分は、濡れ広がり後の線幅（この線幅は、１本の線分から生成される２本の互いに平行な線（平行線）間の間隔に対応する。）が、１００〜４００μｍであることが好ましい。また、基材上に付与される導電性インクの線分の配置ピッチは、濡れ広がり後の線幅の１．８〜２．３倍の範囲に設定されることが好ましく、１．９〜２．１倍の範囲に設定されることがより好ましい。【０２１０】
＜第２層の形成＞
次いで、第１層が形成された基材の領域を第２層形成ゾーン１０に搬送し、電解メッキ装置により、電解銅メッキを行った。【０２１１】
メッキに際しては、引き出し配線から給電し、下記メッキ浴中で電解メッキを行った。アノードにはメッキ用銅板を接続し、引き出し配線部及び第１層の細線部分の総面積に対し、０．３０Ａ／ｄｍ２の定電流で、細線部の膜厚が目標膜厚になる時間まで通電した。
線幅は表１に示す値となった。通電終了後、十分に水洗し、乾燥した。【０２１２】
＜メッキ浴１＞；電解銅メッキ
硫酸銅５水塩６０ｇ、硫酸１９ｇ、１Ｎ塩酸２ｇ、光沢付与剤（メルテックス社製「ＳＴ９０１Ｃ」）５ｇを、イオン交換水で１０００ｍｌに仕上げる処方で調製した。【０２１３】
試料Ｎｏ．１の導電性パターンについては、第３層の形成は省略した。【０２１４】
＜評価方法＞
得られた導電性パターン付き基材について、以下の評価を行った。【０２１５】
（１）視認性
縦横２０ｃｍの領域全面に形成された導電性パターンについて、導電性パターンと目との距離を変えながら、導電性パターンの格子を形成するラインが識別できるかを、下記評価基準で評価した。【０２１６】
＜評価基準＞
５：  ５ｃｍでも識別不能である。
４：  １０ｃｍであれば識別不能である。
３：  １５ｃｍであれば識別不能である。
２：  ２０ｃｍであれば識別不能である。
１：  ２５ｃｍであっても識別可能である。【０２１７】
（２）シート抵抗
導電性パターンを構成する導電性細線部のシート抵抗を４端子４探針法にて測定した。
１０点の測定を行って測定された平均値について、下記の評価基準で評価した。【０２１８】
＜評価基準＞
５：  １．０Ω／□未満である。
４：  １．０Ω／□以上５．０Ω／□未満である。
３：  ５．０Ω／□以上１０．０Ω／□未満である。
２：  １０．０Ω／□以上５０Ω／□未満である。
１：  ５０Ω／□以上である。
（３）密着性
テープ剥離法及びクロスカット法に基づいて評価した。即ち、導電性パターン付き基材に２５マスの切り込み（クロスカット）を入れ、テープ剥離により膜はがれが生じたマス数を計測した。導電性パターン付き基材を３つ用意しておき、３回の試験での計測値を平均し、下記の評価基準で評価した。【０２１９】
＜評価基準＞
５：  膜はがれが生じたマス数が０マスである。
４：  膜はがれが生じたマス数が１−２マスである。
３：  膜はがれが生じたマス数が３−５マスである。
２：  膜はがれが生じたマス数が６−１０マスである。
１：  膜はがれが生じたマス数が１１−２５マスである。【０２２０】
（４）折り曲げ耐性
図１８に示すように、導電性パターン付き基材を、直径１０ｍｍの円柱に、導電性パターンが形成された面を表側にして架けた状態で、往復させて屈曲させ、屈曲前後での該導電性パターンの抵抗値の低下率を測定し、測定値により下記の評価基準で評価した。なお、両面に導電性パターンを有する基材に当該試験を適用する場合は、何れかの面を表側にして円柱に架けて同様の往復を行い、該面の導電性パターンについて抵抗値の低下率を測定した。【０２２１】
＜評価基準＞
５：  ５％未満
４：  １０％未満
３：  ２０％未満
２：  ２１−５０％未満
１：  ５０％以上【０２２２】
（５）耐久性（熱湿耐久性）
８５℃、相対湿度８５％の環境に、導電性パターン付き基材を５００時間保存後、常温常圧環境に戻したのち抵抗値の低下率を測定し、測定値により下記の評価基準で評価した。【０２２３】
＜評価基準＞
５：  ５％未満
４：  １０％未満
３：  ２０％未満
２：  ２１−５０％未満
１：  ５０％以上【０２２４】
以上の評価結果を表１に示す。【０２２５】
（試料Ｎｏ．２）
実施例１において、第１層を形成するインク１（銀ナノ粒子含有インク１）をインク２（銀ナノ粒子含有インク２）に代え、更に、電解メッキ条件の電流密度を０．５０Ａ／ｄｍ２に代えて、第１層及び第２層の膜密度を表１の値としたこと以外は、実施例１と同様にして導電性パターン付き基材を得た。【０２２６】
得られた導電性パターン付き基材について、実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。【０２２７】
（試料Ｎｏ．３）
実施例１において、第１層を形成するインク１（銀ナノ粒子含有インク１）をインク３（銅ナノ粒子含有インク）に代え、低抵抗化ゾーン９における低抵抗化処理を、還元雰囲気における１８０℃での加熱処理とし、表１の積層構造としたこと以外は、実施例１と同様にして導電性パターン付き基材を得た。【０２２８】
得られた導電性パターン付き基材について、実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。【０２２９】
（試料Ｎｏ．４）
実施例１において、第１層を形成するインク１（銀ナノ粒子含有インク１）をインク４（銀粉含有インク）に代え、これをフレキソ印刷法により基材に付与して表１の積層構造としたこと以外は、実施例１と同様にして導電性パターン付き基材を得た。【０２３０】
得られた導電性パターン付き基材について、実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。【０２３１】
（試料Ｎｏ．５）
実施例１において、第２層を下記の方法で形成したこと以外は、実施例１と同様にして導電性パターン付き基材を得た。【０２３２】
＜第２層の形成＞
第１層が形成された基材に、下記メッキ浴２を用いて、電解銀メッキを行った。【０２３３】
メッキに際しては、引き出し配線から給電し、下記メッキ浴中で電解銀メッキを行った。アノードにはメッキ用銀板を接続し、引き出し配線部及び第１層の細線部分の総面積に対し、０．３０Ａ／ｄｍ２の定電流で、細線部の膜厚が目標膜厚になる時間まで通電した。線幅は表１に示す値となった。通電終了後、十分に水洗し、乾燥した。【０２３４】
＜メッキ浴２＞；電解銀メッキ
シアン化銀３５ｇ、シアン化カリ８０ｇ、炭酸カリウム１０ｇを、イオン交換水で１０００ｍｌに仕上げる処方で調製した。【０２３５】
得られた導電性パターン付き基材について、実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。【０２３６】
（試料Ｎｏ．６）
実施例１において、基材３を基材１に代えたこと以外は、実施例１と同様にして導電性パターン付き基材を得た。【０２３７】
得られた導電性パターン付き基材について、実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。【０２３８】
（試料Ｎｏ．７）
実施例１において、基材３を基材２に代えたこと以外は、実施例１と同様にして導電性パターン付き基材を得た。【０２３９】
得られた導電性パターン付き基材について、実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。【０２４０】
（試料Ｎｏ．８）
実施例１において、基材３を基材４に代えたこと以外は、実施例１と同様にして導電性パターン付き基材を得た。【０２４１】
得られた導電性パターン付き基材について、実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。【０２４２】
（試料Ｎｏ．９）
実施例１において、第２層の、第１層と反対側に更に第３層を、下記の方法で形成し、表１の積層構造としたこと以外は、実施例１と同様にして導電性パターン付き基材を得た。【０２４３】
＜第３層の形成＞
第２層が形成された基材に、下記メッキ浴２を用いて、電解ニッケルメッキを行った。【０２４４】
メッキに際しては、引き出し配線から給電し、下記メッキ浴３中で電解メッキを行った。アノードにはメッキ用ニッケル板を接続し、引き出し配線部及び第１層の細線部分の総面積に対し、０．０５Ａ／ｄｍ２の定電流で、細線部の膜厚が表１に示す目標膜厚になる時間まで通電した。線幅は表１に示す値となった。通電終了後、十分に水洗し、乾燥した。【０２４５】
＜メッキ浴３＞；電解ニッケルメッキ
硫酸ニッケル２４０ｇ、塩化ニッケル４５ｇ、ほう酸３０ｇを、イオン交換水で１０００ｍｌに仕上げる処方で調製した。【０２４６】
得られた導電性パターン付き基材について、実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。【０２４７】
（試料Ｎｏ．１０）
実施例１において、第２層の、第１層と反対側に更に第３層を、下記の方法で形成し、表１の積層構造としたこと以外は、実施例１と同様にして導電性パターン付き基材を得た。【０２４８】
＜第３層の形成＞
第２層が形成された基材に、下記メッキ浴４を用いて、無電解ニッケルメッキを行った。【０２４９】
無電解メッキ時間は表１に示す所定の膜厚になるまで行った。線幅は表１に示す値となった。【０２５０】
＜メッキ浴４＞；無電解ニッケルメッキ
硫酸ニッケル２６ｇ、クエン酸ナトリウム６０ｇ、次亜リン酸ナトリウム２１ｇ、硫酸アンモニウムを、イオン交換水で１０００ｍｌに仕上げる処方で調製した。メッキ浴温度は９０℃とした。【０２５１】
得られた導電性パターン付き基材について、実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。【０２５２】
（試料Ｎｏ．１１）
実施例１において、第２層の、第１層と反対側に更に第３層を、下記の方法で形成し、表１の積層構造としたこと以外は、実施例１と同様にして導電性パターン付き基材を得た。【０２５３】
＜第３層の形成＞
第２層が形成された基材について、カーボンブラックと水溶性電着樹脂からなる混合物を用いた浴中で、定法により電着塗装を行って、表１に示す膜厚及び線幅を有する有機膜からなる第３層を形成した。【０２５４】
得られた導電性パターン付き基材について、実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。但し、試料Ｎｏ．７は、第３層に有機膜を用いたので、シート抵抗は測定せず、有機膜を設けていない端部間の端子間抵抗を測定した。その結果、別途測定した試料Ｎｏ．１における端部間の端子間抵抗と実質的に同一の値であることが確かめられた。【０２５５】
（試料Ｎｏ．１２）※比較
実施例１において、４０℃に調整した基材上に４×１０−１０ｍ３／ｍとなるようにインク吐出量を調整しインクラインを形成し、表１の積層構造としたこと以外は、実施例１と同様にして導電性パターン付き基材を得た。【０２５６】
得られた導電性パターン付き基材について、実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。【０２５７】
【表１】
0006610262.tif 000002
【０２５８】
＜評価＞
表１より、本発明に係る試料Ｎｏ．１〜１１の導電性パターン及びこれを備えた基材（導電性パターン付き基材）は、導電性細線の視認性を低下でき、抵抗値を下げることができ、基材と導電性パターンの接着性（密着性）を向上でき、基材の折り曲げ時においても抵抗値の変動を抑制でき、更に熱湿耐性などの耐久性を付与できることがわかる。【０２５９】
試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．２の対比より、第１層の膜密度よりも、第２層の膜密度の方が高い試料Ｎｏ．１の方が、密着性、折り曲げ耐性に更に優れることがわかる。【０２６０】
銀粉を用いた試料Ｎｏ．４では、銀ナノインクを用いた試料Ｎｏ．１と比較して、本発明の効果に若干劣るが、銀を用いているため、例えば低抵抗化に還元処理が必要なパラジウム等を用いる場合と比較して、低抵抗化処理の負担（処理時間等）を大幅に低減できる。【０２６１】
試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．５の対比より、第２層が銅を主成分とする試料Ｎｏ．１において、密着性、折り曲げ耐性に更に優れることがわかる。【０２６２】
互いに基材を異ならせた試料Ｎｏ．１、６、７及び８の対比より、基材の表面エネルギーを５０ｍＮ／ｍ以上とすることにより、導電性細線の視認性を更に低下でき、密着性、折り曲げ耐性に更に向上できることがわかる。【０２６３】
第３層を設けた試料Ｎｏ．９、１０及び１１は、第３層を設けない試料Ｎｏ．１と比較して、熱湿耐性に更に優れることがわかる。【０２６４】
一方、導電性細線の線幅が１０μｍ以上である試料Ｎｏ．１２（比較）では、導電性細線の視認性を十分に低下できず、また、密着性、折り曲げ耐性、熱湿耐性にも劣ることがわかる。
【符号の説明】
【０２６５】
１：基材
２：導電性細線
２１：第１層
２２：第２層
２３：第３層
３：集電線
４：配線
【図１】
0006610262.tif 000003
【図２】
0006610262.tif 000004
【図３】
0006610262.tif 000005
【図４】
0006610262.tif 000006
【図５】
0006610262.tif 000007
【図６】
0006610262.tif 000008
【図７】
0006610262.tif 000009
【図８】
0006610262.tif 000010
【図９】
0006610262.tif 000011
【図１０】
0006610262.tif 000012
【図１１】
0006610262.tif 000013
【図１２】
0006610262.tif 000014
【図１３】
0006610262.tif 000015
【図１４】
0006610262.tif 000016
【図１５】
0006610262.tif 000017
【図１６】
0006610262.tif 000018
【図１７】
0006610262.tif 000019
【図１８】
0006610262.tif 000020