图案形成方法、带透明导电膜的基材、器件及电子设备与流程

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图案形成方法、带透明导电膜的基材、器件及电子设备与流程

本发明涉及在不使含有功能性材料的细线的形成不稳定化的情况下能够提高该细线的配置间隔设定的自由度的图案形成方法、带透明导电膜的基材、器件及电子设备。



背景技术:

作为形成含有功能性材料的细线图案的方法,以往广泛地使用了利用光刻技术的方法。

但是,就光刻技术而言,材料的损失大,工序复杂。因此,研究了各种材料的损失少、工序简单的方式。

例如,有采用喷墨法等将含有功能性材料的液滴给予基材、形成细线图案的方式,但对于喷墨法而言,通常细线的宽度没有成为排出了的液滴的直径以下,因此形成数μm的线宽的细线图案困难。

另一方面,有如下方法:预先在基材的整个面涂布了防水剂后,使用激光等使防水剂的一部分亲水化而形成亲水防水图案(即,由亲水部和防水部所形成的图案),通过喷墨对其给予液滴而形成细线。但是,该方法为涂布防水剂、用激光形成亲水防水图案,工序变得复杂。

对此,提出了如下方法:利用液滴内部的对流使作为液滴中的固体成分的功能性材料堆积于液滴的周缘部,形成比液滴微细的宽度的图案(专利文献1)。

根据该方法,不需要特别的工序,可以形成液滴直径以下的数μm宽的细线。

也提出了使用该方法形成导电性微粒的微细的宽度的环,将其多个连接而形成透明导电膜(专利文献2)。

但是,对于该技术而言,为了制作导电路径,环的交点增多,存在着损害透明性的课题。

对此,本申请人目前为止公开了:将在基材上以线状所给予了的含有功能性材料的液体干燥时,利用液滴内部的对流,使功能性材料堆积于线状液体的边缘部,形成由1对细线构成的平行线图案,进而公开了由这样的平行线图案构成的透明导电膜(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005-95787号公报

专利文献2:wo2011/051952

专利文献3:日本特开2014-38992号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,对于专利文献3的技术而言,从进一步提高透明导电膜的透明性等的观点出发,如果要将构成平行线图案的细线的配置间隔设定得大,则有时该细线的形成不稳定化,发现了进一步改善的余地。

因此,本发明的课题在于提供在不使含有功能性材料的细线的形成不稳定化的情况下能够提高该细线的配置间隔设定的自由度的图案形成方法、带透明导电膜的基材、器件及电子设备。

另外,本发明的其他课题通过以下的记载而变得清楚。

用于解决课题的手段

上述课题通过以下的各发明得以解决。

1.图案形成方法,是如下的图案形成方法:一边相对于基材使液滴排出装置相对移动,一边从该液滴排出装置将含有功能性材料的多个液滴排出到基材上,使多个上述液滴在基材上合为一体而形成线状液体,使形成了的上述线状液体干燥时,在该线状液体的边缘使上述功能性材料堆积,形成含有该功能性材料的图案,其中,在形成上述线状液体时,将从多个喷嘴对于像素组所给予的液滴组在与上述液滴排出装置的喷嘴列交叉的方向上给予多组,使多组的上述液滴组合为一体,形成在与喷嘴列交叉的方向上进行延伸的上述线状液体,其中,所述像素组相对于喷嘴列平行配置。

2.上述1所述的图案形成方法,其中,相对于液滴排出装置的相对移动方向,倾斜地形成上述线状液体。

3.上述1或2所述的图案形成方法,其中,通过灰度级数(階階数)来调整每1个像素的液滴量。

4.上述1~3的任一项所述的图案形成方法,其中,对于线状液体的形成方向的液滴给予量调整为2.5[pl/μm]以上且15[pl/μm]以下的范围。

5.上述1~4的任一项所述的图案形成方法,其中,将每1个像素的点直径(ドット径)重叠率调整为20%以上且60%以下。

6.上述1~5的任一项所述的图案形成方法,其中,将从上述液滴排出装置所排出的上述液滴在上述基材上的接触角调整为10[°]以上且25[°]以下的范围。

7.上述1~6的任一项所述的图案形成方法,其中,在上述线状液体的干燥时,实施促进干燥的处理。

8.上述1~7的任一项所述的图案形成方法,其中,将上述功能性材料的浓度范围调整为0.01[wt%]以上且1.0[wt%]以下的范围。

9.上述1~8的任一项所述的图案形成方法,其中,上述功能性材料为导电性材料或导电性材料前体。

10.上述1~9的任一项所述的图案形成方法,其中,上述基材在图案形成面具有凹凸。

11.带透明导电膜的基材,其在基材表面具有透明导电膜,所述透明导电膜包含通过上述1~10的任一项所述的图案形成方法所形成的图案。

12.器件,其具有上述11所述的带透明导电膜的基材。

13.电子设备,其具备上述12所述的器件。

发明的效果

根据本发明,能够提供在不使含有功能性材料的细线的形成不稳定化的情况下能够提高该细线的配置间隔设定的自由度的图案形成方法、带透明导电膜的基材、器件及电子设备。

附图说明

图1为在概念性地说明由线状液体形成平行线图案的样子的图。

图2为说明比较例的图。

图3为说明另一比较例的图。

图4为在概念性地说明本发明的图案形成方法的一例的图。

图5为在概念性地说明采用图4的方法所形成的线状液体的图。

图6为在概念性地说明采用图4的方法所形成的平行线图案的图。

图7为在概念性地说明本发明的图案形成方法的另一例的图。

图8为在概念性地说明采用图7的方法所形成的线状液体的图。

图9为在概念性地说明采用图7的方法所形成的平行线图案的图。

图10为说明喷嘴列的图。

图11为表示在基材上形成了的平行线图案的一例的立体剖面图。

图12为说明透明导电膜的例子的图。

图13为说明实施例中使用的具有凹凸的基材的图。

图14为细线图案的光学显微镜照片。

具体实施方式

以下参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。

图1为在概念性地说明由线状液体形成平行线图案的样子的图。

如图1(a)中所示那样,在基材1上给予含有功能性材料的线状液体2。

就线状液体2向基材1上的给予而言,能够使用液滴排出装置进行。具体地,一边使液滴排出装置相对于基材相对移动、一边从液滴排出装置将多个含有功能性材料的液滴排出,所排出的液滴在基材上合为一体,由此能够形成含有功能性材料的线状液体。液滴排出装置例如能够由喷墨记录装置具有的喷墨头所构成。

如图1(b)中所示那样,使含有功能性材料的线状液体2蒸发、使其干燥时,利用咖啡渍(コーヒーステイン)现象,使功能性材料选择性地堆积于线状液体2的边缘。

为了促进咖啡渍现象,优选进行:干燥线状液体2时的条件设定。即,就在基材1上配置的线状液体2的干燥而言,与中央部相比,在边缘处快,在线状液体2的边缘发生导电性材料的局部的堆积。形成线状液体2的边缘通过该堆积了的导电性材料而被固定化了的状态,这以后的与干燥相伴的线状液体2的宽度方向的收缩受到抑制。就线状液体2的液体而言,形成从中央部向边缘的流动以补充在边缘由于蒸发而失去的部分的液体。通过该流动,将进一步的导电性材料运送到边缘而堆积。该流动起因于与干燥相伴的线状液体2的接触线的固定化和线状液体2中央部与边缘的蒸发量之差。因此,优选设定导电性材料浓度、线状液体2与基材1的接触角、线状液体2的量、基材1的加热温度、线状液体2的配置密度、或者温度、湿度、气压的环境因素等条件以促进该流动。

其结果,如图1(c)中所示那样,在基材1上形成由含有功能性材料的细线所构成的涂膜图案(以下有时称为平行线图案。)3。就由1条线状液体2所形成的平行线图案3而言,由1组2条线段(细线)31、32构成。在图1(c)中,i为细线31、32的配置间隔。

其中,所谓功能性材料,是用于对基材给予特定的功能的材料。所谓给予特定的功能,例如,在对基材给予导电性的情况下,是指将导电性材料用作功能性材料,另外,在给予绝缘性的情况下,是指将绝缘性材料用作功能性材料。

作为本发明的墨含有的功能性材料,并无特别限定,可以优选地例示导电性微粒、导电性聚合物等的导电性材料、绝缘性材料、半导体材料、光学滤波器材料、介电体材料等。

作为功能性材料,如上述那样,例如如果使用导电性材料,则能够对细线31、32给予导电性。在基材1上将该细线31、32配置为例如条状或筛网状等而成的透明导电膜成为光的透射率优异的透明导电膜。在以下的说明中,主要对使用导电性材料作为功能性材料的情形进行说明。

就上述的细线31、32而言,由于变得足够地细,因此即使功能性材料自身不具有透明性,也变得难以可见,能够对透明导电膜给予透明性。另一方面,对于导电性,细线31、32越细,电阻值越容易升高。

因此,在上述的专利文献3中,通过使线状液体2的形成宽度变小,使细线31、32的配置间隔i变小,通过在基材1上以致密的状态使细线31、32并列,确保透明导电膜的导电性。具体地,如图2中所示那样,使用液滴排出装置4具有的1个喷嘴41给予了为了形成1条线状液体而在基材1上所给予的多个液滴20。这样形成了足够细的线状液体。图中,α为相对于基材1的液滴排出装置4的相对移动方向。

根据本发明人之后的研究,发现通过对细线31、32实施镀敷等,能够适宜地降低其电阻值,能够适宜地改善导电性。由此可知,即使使细线31、32的配置间隔i变大,也能够对透明导电膜给予高导电性。此外,从进一步提高透明导电膜等透明功能性膜的透射率的观点出发,也优选使细线31、32的配置间隔i变大。

通过使线状液体2的形成宽度变大,能够使细线31、32的配置间隔i变大。本发明人为了使线状液体2的形成宽度变大,尝试了使液滴给予量变大。

形成线状液体2时,尝试了使从喷嘴4在基材1上给予的各液滴20的容量变大而由此使液滴给予量变大。然而,从由喷嘴稳定地排出液滴的观点出发,使液滴容量变大存在限度。即,使细线31、32的配置间隔i变大存在限度。

另外,形成线状液体2时,尝试了通过使多个液滴弹着(着弾)于每1个像素,即,使灰度级数(dropsperdot)[dpd]为2以上,使液滴20的给予量变大(参照图3)。由此能够使线状液体的形成宽度变大,使细线31、32的配置间隔i变大,但发现了越是使灰度级数变大,在所生成的细线31、32中越容易产生异形状部分(鼓胀)这样的新的课题。

对此,本发明的图案形成方法中,在形成线状液体2时,对于相对于液滴排出装置的喷嘴列平行地所配置的像素组,将从多个喷嘴所给予的液滴组在与喷嘴列交叉的方向上给予多组,使多组的上述液滴组合为一体,形成在与喷嘴列交叉的方向上延伸的上述线状液体。由此,特别是即使使线状液体2的形成宽度变大,使细线31、32的配置间隔i变大的情况下,也能够适宜地防止在所生成的细线31、32产生鼓胀。因此,采用本发明的图案形成方法,获得如下效果:在不使含有功能性材料的细线的形成不稳定化的情况下,能够提高该细线的配置间隔i的设定的自由度。也可知特别是如形成透明导电膜的情形那样,使用导电性材料作为功能性材料时,通过防止鼓胀,图案的电阻降低,获得能够适宜地改善导电性的效果。

另外,进而,对于采用图3的例子中所示的方法和本发明涉及的方法将配置间隔i设定得相同程度地大的情况进行比较,通过使用本发明涉及的方法,从而能够尤其地提高防鼓胀性。对于这点,如后面在实施例中详述那样,从表示采用本发明涉及的方法形成了的图案的图14(a)与表示采用图3的例子中所示的方法形成了的图案的图14(d)的对比也可知。

在以下,对本发明更详细地说明。

图4为在概念性地说明本发明的图案形成方法的一例的图,表示对基材俯视的样子。

就液滴排出装置4而言,在此,具有由沿着方向n配置为一列的多个喷嘴41a~41j构成的喷嘴列40。

就基材1表面的成为图案形成的对象的区域而言,如在图中用纵横的网格表示那样,可以视为由多个像素构成。在以下的说明中,在像素(xy)这样的情况下,x特别指定列,y特别指定行。例如在像素d4这样的情况下,表示d列4行的像素。各个行由在相对于喷嘴列40的方向n平行的方向上并列的多个像素构成,各个列由在相对于喷嘴列40的方向n正交的方向上并列的多个像素构成。

一边相对于基材1使液滴排出装置4相对移动、一边从液滴排出装置4在基材1上排出含有功能性材料的液滴20。将相对移动方向α设定为相对于喷嘴列40的方向n进行正交的方向。

在该相对移动的过程中,对于由相对于喷嘴列40的方向n平行配置了的多个像素(d1、e1、f1)构成的像素组,从多个喷嘴41d、41e、41f各自给予液滴20。有时将对于像素组所给予的这些液滴20称为液滴组。通过对于构成像素组的各像素(d1、e1、f1)分配喷嘴41d、41e、41f,能够对各像素(d1、e1、f1)个别地给予液滴20。

接着,在使液滴排出装置4在相对移动方向α上只相对移动了1个像素部分时,对于由相对于喷嘴列40的方向n平行配置了的多个像素(d2、e2、f2)构成的下一像素组,从多个喷嘴41d、41e、41f各自给予下一液滴20、即下一液滴组。通过将其反复,能够在与喷嘴列40的方向n交叉的方向上给予多组的液滴组。此处,在与喷嘴列40的方向n正交的方向上给予了多组的液滴组。

通过使构成这些多个液滴组的液滴20之间合为一体,能够如图5中所示那样,形成在与喷嘴列40的方向n交叉的方向上延伸的线状液体2。

进而,使线状液体2干燥时,通过使功能性材料堆积于线状液体2的边缘,能够如图6中所示那样形成含有该功能性材料的平行线图案3。就由1条线状液体2形成了的平行线图案3而言,由1组2条线段(细线)31、32构成。

根据以上的方法,在形成线状液体2时,对于由相对于喷嘴列40平行配置了的多个像素构成的像素组从多个喷嘴给予液滴组,由此能够自由地使线状液体2的形成宽度变大。进而,即使在使由线状液体2所生成的细线31、32的配置间隔i变大的情况下,也能够适宜地防止鼓胀发生。即,能够在不使含有功能性材料的细线31、32的形成不稳定化的情况下提高该细线31、32的配置间隔i的设定的自由度。

在线状液体2的形成时,就在基材1上所给予的液滴20而言,以不仅在含有该液滴20的液滴组内合为一体、而且在与喷嘴列40交叉的方向上所邻接的液滴组之间合为一体的方式来给予。

为了适宜地实现这样的合为一体,液滴20的点直径(ドット径)优选相对于1个像素的大小具有足够的大小。具体地,优选将液滴20的点直径设定为优选1个像素的像素长以上、更优选1个像素的对角线的长度以上。液滴20的点直径与1个像素的大小的大小关系例如能够通过调整像素分辨率、每1个像素的液滴量、液滴对于基材的接触角等来适当地设定。应予说明,就上述“1个像素的像素长”而言,如果该像素为正方形,则可以设为1边的长度,如果该像素为长方形,则可以设为长边的长度。

上述“液滴20的点直径”d[mm]能够由液滴20与基材的接触角θ[rad]、每1个像素的液滴20的液滴量v[mm3]、通过下述式算出。

[数学式1]

应予说明,接触角为静态接触角,例如能够通过使用协和界面科学株式会社制dm-500,在25℃、50%rh环境下,将要测定的液滴(5μl左右)从注射器载置在基材1上,测定液滴端部的切线与基材面所成的角度而求出。

从液滴排出装置4所排出的液滴20在基材1上的接触角优选被调整为10[°]以上且25[°]以下的范围。由此能够使细线31、32的各自的细线宽变得更细,能够进一步提高透射率,同时能够进一步防止鼓胀,进一步降低图案的电阻。

每1个像素的液滴量的调整可通过调整从喷嘴排出的液滴的容量(每1液滴的容量)来进行,但优选通过调整对1个像素给予的液滴数、即灰度级数[dpd]来进行。即,对1个像素所给予的液滴20可只由从喷嘴排出了的1个液滴构成,也可由从喷嘴排出的2个以上的液滴构成。图3的例子中,为了对线状液体给予充分的形成宽度,需要将灰度级数设定得大,与此相对,本发明中,能够将灰度级数设定得比较小以与构成像素组的像素数成反比例。

对于线状液体2的形成方向的液滴给予量优选被调整为2.5[pl/μm]以上且15[pl/μm]以下的范围。由此能够使细线31、32的配置间隔i进一步变大,能够进一步提高透射率,同时能够进一步防止鼓胀,进一步降低图案的电阻。

优选将每1个像素的点直径的重叠率调整为20%以上且60%以下。由此能够适宜地实现线状液体的形成过程中的液滴之间的合为一体,同时能够进一步防止鼓胀,进一步降低图案的电阻。其中,“每1个像素的点直径的重叠率”[%]为根据([d-d]/d)·100所算出的值,“将每1个像素的点直径的重叠率调整为20%以上且60%以下”可以换言之为满足20%≤([d-d]/d)·100≤60%的关系。其中,d为上述的液滴20的点直径d[mm],d为点间距离[mm]。点间距离d[mm]对应于构成液滴排出装置4的喷嘴列40的多个喷嘴的排列间距。点间距离d[mm]也可以称为在喷嘴列40方向上邻接地所给予的液滴20的中心间距离。

从更为显著地发挥本发明的效果的观点出发,特别优选将对于线状液体2的形成方向的液滴给予量调整为2.5[pl/μm]以上且15[pl/μm]以下的范围,同时将每1个像素的点直径的重叠率调整为20%以上且60%以下,进而,最优选在满足了这些条件后将从液滴排出装置4所排出的液滴20的在基材1上的接触角调整为10[°]以上且25[°]以下的范围。

根据本发明,也获得在线状液体的形成时能够缩短在基材上所给予的液滴的润湿扩展所需的时间的效果。例如,在图3的例子中,直至对1个像素所给予了的液滴润湿扩展到线状液体的宽度方向的规定范围需要比较长的时间,但在本发明中,通过对于由相对于喷嘴列平行配置了的多个像素构成的像素组给予液滴组,从而能够在线状液体的宽度方向的规定范围更为直接地给予液滴。因此,即使是形成宽度大的线状液体,也能够迅速地形成。

有效利用能够缩短在基材上所给予的液滴的润湿扩展所需的时间的优点,在将线状液体2干燥时,能够适宜地实施促进干燥的处理。从稳定地形成平行线图案的观点出发,优选比较缓慢地进行干燥以等待液滴的润湿扩展,但根据本发明,由于如上述那样能够缩短液滴的润湿扩展所需的时间,因此即使在实施促进干燥的处理的情况下,也能够稳定地形成平行线图案。

作为促进干燥的处理,例如可以例示加热、送风、能量线的照射等处理,可使用这些中的1个或将2个以上组合使用。

优选使用促进线状液体的干燥的干燥装置(也称为干燥机)。干燥装置只要可执行上述的干燥处理地构成即可,例如可以例示加热器、送风机、能量线照射装置等,可将这些的1个或2个以上组合地构成。

另外,利用能够缩短在基材上所给予的液滴的润湿扩展所需的时间的优点,本发明的图案形成方法在具有凹凸的基材进行图案形成时也能够适合使用。即,对于在图案形成面具有例如凹曲面、凸曲面等凹凸的基材,能够适宜地进行图案形成。通过如上述那样能够缩短液滴的润湿扩展所需的时间,从而能够缩短从液滴的给予直至干燥的时间。因此,在没有给予例如在凹凸中的倾斜面上所给予了的液滴由于重力等而流动的充分的余裕的情况下,能够使线状液体干燥而形成平行线图案。在具有凹凸的基材进行图案形成时,特别优选实施促进干燥的处理。平行线图案即使在倾斜面上形成的情况下,也防止液滴的流动,从而使得图案精度优异。进而,与例如对于平坦的基材进行了图案形成后进行给予凹凸的弯曲加工的情形比较,对于具有凹凸的基材进行图案形成的情形容易保持对于基材的图案的密合性。

进而,另外,在本发明中,通过对于由相对于喷嘴列平行配置了的多个像素组成的像素组给予液滴组,从而能够以比较少的灰度级数对线状液体给予充分的形成宽度。例如,在图3的例子中,为了对线状液体给予充分的形成宽度,必须将灰度级数设定得大,与此相对,本发明中,能够将灰度级数设定得小以与构成像素组的像素数成反比例。能够使灰度级数变小是指能够使从1个喷嘴给予1个像素的液滴数变小,即,是指能够使相对于基材的液滴排出装置的相对移动的速度变快。通过使相对移动的速度变快,从而能够使线状液体的形成速度加速。其结果能够防止在线状液体的长度方向上在干燥的进行上产生差异,这也适宜地有助于防止鼓胀发生。即,从防止鼓胀发生的观点出发,各个1条线状液体在该线状液体全体中同时地进行干燥是理想的,根据本发明,可以在更接近理想的状态下进行干燥。

以上的说明中,对于沿着液滴排出装置的相对移动方向形成线状液体的情形进行了表示,但并不限定于此。也优选相对于液滴排出装置的相对移动方向倾斜地形成线状液体。

图7为概念性地说明本发明的图案形成方法的另一例的图,表示对基材俯视的样子。

在图示的例子中,如以下说明那样,相对于液滴排出装置4的相对移动方向α倾斜地形成线状液体2。

一边使液滴排出装置4相对于基材1相对移动,一边从液滴排出装置4在基材1上排出含有功能性材料的液滴20。将相对移动方向α设定为相对于喷嘴列40的方向n进行正交的方向。

在该相对移动的过程中,对于由相对于喷嘴列40的方向n平行配置的多个像素(a1、b1、c1)组成的像素组,从多个喷嘴41a、41b、41c的各个喷嘴给予液滴20、即液滴组。

接着,在使液滴排出装置4在相对移动方向α上只相对移动了1个像素部分时,对于由相对于喷嘴列40的方向n平行配置了的多个像素(b2、c2、d2)组成的下一像素组,从多个喷嘴41b、41c、41d的各个喷嘴给予下一液滴20、即下一液滴组。通过将其反复,在相对于喷嘴列40的方向n倾斜的方向上给予了多组的液滴组。

即,在图示的例子中,在选择成为液滴20的给予对象的像素组时,以相对于构成先选择了的像素组的各像素,在喷嘴列的方向n上偏移规定像素数(在图示的例子中为1个像素)的方式,从构成下一行的像素中选择下一像素组。

通过使构成这些多个液滴组的液滴20之间合为一体,如图8中所示那样,能够形成在相对于喷嘴列40的方向n倾斜的方向上、即在相对于液滴排出装置4的相对移动方向倾斜的方向上延伸的线状液体2。

进而,使线状液体2干燥时,通过在线状液体2的边缘使功能性材料堆积,从而能够如图9中所示那样形成含有该功能性材料的平行线图案3。由1条线状液体2形成了的平行线图案3由1组2条线段(细线)31、32构成。相对于液滴排出装置4的相对移动方向倾斜地形成了平行线图案3。

如以上那样,在相对于液滴排出装置的相对移动方向α倾斜地形成线状液体2的情况下,通过对于由相对于喷嘴列40平行配置了的多个像素组成的像素组,从多个喷嘴给予液滴组,从而也能够自由地使线状液体2的形成宽度变大。进而,在使由线状液体2所生成的细线31、32的配置间隔i变大的情况下,也能够适宜地防止鼓胀发生。即,在不使含有功能性材料的细线31、32的形成不稳定化的情况下,能够提高该细线31、32的配置间隔i的设定的自由度。

以上的例子中,对于在相对于液滴排出装置的相对移动方向α倾斜45°的方向上形成线状液体2的情形进行了表示,但倾斜角度并不限定于此。

在以上的说明中,对于将构成像素组的像素数设定为3个像素的情形进行了表示,但并不限定于此,能够以细线31、32成为所期望的配置间隔i的方式适当地设定。因此,获得配置间隔i的设定的自由度高的效果。构成像素组的像素数例如优选设定为2个像素~20个像素的范围,更优选设定为2个像素~10个像素的范围。

以上的说明中,主要对将基材固定、将液滴排出装置移动的情形进行了表示,但并不限定于此,通过将基材和液滴排出装置的至少一者移动,从而能够相对于基材使液滴排出装置相对移动。例如,也优选通过将基材移动,将液滴排出装置固定,从而相对于基材使液滴排出装置相对移动。相对移动方向α也可以称为从基材看到的液滴排出装置的相对速度矢量的方向。

以上的说明中,对于液滴排出装置具有配置为一列的多个喷嘴的情形进行了表示,但未必限定于此。例如,如图10中所示那样,液滴排出装置4可具有配置为多列的多个喷嘴。这种情况下,喷嘴列的方向对应于这些多个喷嘴的整体的排列方向n。

对从液滴排出装置排出到基材的液体中所含有的功能性材料并无特别限定,但优选为导电性材料或导电性材料前体。导电性材料前体是指通过实施适当处理能够变化为导电性材料的物质。

作为导电性材料,例如可以优选地例示导电性微粒、导电性聚合物等。

作为导电性微粒,并无特别限定,可以优选地例示au、pt、ag、cu、ni、cr、rh、pd、zn、co、mo、ru、w、os、ir、fe、mn、ge、sn、ga、in等的微粒,其中,如果使用au、ag、cu这样的金属微粒,则能够形成电阻低并且耐腐蚀的电路图案,因此更优选。从成本和稳定性的观点出发,最优选含有ag的金属微粒。这些金属微粒的平均粒径优选设为1~100nm的范围,更优选设为3~50nm的范围。

另外,作为导电性微粒,也优选使用碳微粒。作为碳微粒,可以优选地例示石墨微粒、碳纳米管、富勒烯等。

作为导电性聚合物,并无特别限定,可以优选地列举出π共轭系导电性高分子。

作为π共轭系导电性高分子,并无特别限定,能够利用聚噻吩类、聚吡咯类、聚吲哚类、聚咔唑类、聚苯胺类、聚乙炔类、聚呋喃类、聚对亚苯基类、聚对亚苯基亚乙烯基类、聚对苯硫醚类、聚奥类、聚苯并噻吩(polyisothianaphthene)类、聚氮化硫(polythiazyl)类等链状导电性聚合物。其中,在获得高导电性的方面,优选聚噻吩类、聚苯胺类。最优选为聚亚乙基二氧噻吩。

导电性聚合物更优选含有上述的π共轭系导电性高分子和聚阴离子而成。这样的导电性聚合物通过在适当的氧化剂和氧化催化剂与聚阴离子的存在下对形成π共轭系导电性高分子的前体单体进行化学氧化聚合,能够容易地制造。

聚阴离子为取代或未取代的聚亚烷基、取代或未取代的聚亚烯基、取代或未取代的聚酰亚胺、取代或未取代的聚酰胺、取代或未取代的聚酯和它们的共聚物,由具有阴离子基的结构单元和不具有阴离子基的结构单元组成。

该聚阴离子是使π共轭系导电性高分子在溶剂中可溶化的可溶化高分子。另外,聚阴离子的阴离子基作为对于π共轭系导电性高分子的掺杂剂发挥功能,使π共轭系导电性高分子的导电性和耐热性提高。

作为聚阴离子的阴离子基,只要是可发生对π共轭系导电性高分子的化学氧化掺杂的官能团即可,其中,从制造的容易性和稳定性的观点出发,优选一取代硫酸酯基、一取代磷酸酯基、磷酸基、羧基、磺基等。进而,从官能团的对π共轭系导电性高分子的掺杂效果的观点出发,更优选磺基、一取代硫酸酯基、羧基。

作为聚阴离子的具体例,可列举出聚乙烯基磺酸、聚苯乙烯磺酸、聚烯丙基磺酸、聚丙烯酸乙酯磺酸、聚丙烯酸丁酯磺酸、聚-2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、聚异戊二烯磺酸、聚乙烯基羧酸、聚苯乙烯羧酸、聚烯丙基羧酸、聚丙烯酰基羧酸、聚甲基丙烯酰基羧酸、聚-2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷羧酸、聚异戊二烯羧酸、聚丙烯酸等。可以是这些的均聚物,也可以是2种以上的共聚物。

另外,也可以是在化合物内具有f(氟原子)的聚阴离子。具体地,可以列举出含有全氟磺酸基的nafion(dupont公司制造)、由含有羧酸基的全氟型乙烯基醚构成的フレミオン(旭硝子公司制造)等。

这些中,如果是具有磺酸的化合物,则使用了喷墨印刷方式时墨射出稳定性特别良好,并且获得高导电性,因此更优选。

进而,在这些中,优选聚苯乙烯磺酸、聚异戊二烯磺酸、聚丙烯酸乙酯磺酸、聚丙烯酸丁酯磺酸。这些聚阴离子发挥导电性优异的效果。

就聚阴离子的聚合度而言,优选单体单元为10~100000个的范围,从溶剂溶解性和导电性的方面出发,更优选50~10000个的范围。

导电性聚合物也可以优选地利用市售的材料。例如,由聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸组成的导电性聚合物(简写为pedot/pss)已由h.c.starck公司作为clevios系列、由aldrich公司作为pedot-pss483095、560598、由nagasechemtex公司作为denatron系列市售。另外,聚苯胺已由日产化学公司作为ormecon系列市售。

作为形成线状液体时使用的、含有功能性材料的液体,能够将水、有机溶剂等的1种或2种以上组合使用。

对有机溶剂并无特别限定,例如可以例示1,2-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、丙二醇等醇类;二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、三甘醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚等醚类等。

另外,在含有功能性材料的液体中可含有表面活性剂等各种添加剂。

通过使用表面活性剂,例如,在使用喷墨法等液滴排出法形成线状液体这样的情形等,调整表面张力等来实现排出的稳定化等成为可能。作为表面活性剂,并无特别限定,能够使用硅系表面活性剂等。硅系表面活性剂是对二甲基聚硅氧烷的侧链或末端进行了聚醚改性的产物,例如信越化学工业制的kf-351a、kf-642、ビッグケミー制的byk347、byk348等已市售。就表面活性剂的添加量而言,相对于形成线状液体2的液体的总量,优选为1重量%以下。

从液滴排出装置排出到基材的液体中的功能性材料的浓度范围优选调整为0.01[wt%]以上且1.0[wt%]以下的范围。由此能够使细线31、32的形成进一步稳定化。

对基材并无特别限定,例如可以列举出玻璃、塑料(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸系、聚酯、聚酰胺等)、金属(铜、镍、铝、铁等、或者合金)、陶瓷等,这些可以单独使用,也可在贴合的状态下使用。其中,优选塑料,聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚乙烯、聚丙烯这样的聚烯烃等是适宜的。

进而,如上述那样,也优选使用具有凹凸的基材。本发明的图案形成方法在具有凹凸的基材形成图案时也可以适合地使用。

图11为表示在基材上形成了的平行线图案的一例的部分剖切立体图,截面对应于在相对于平行线图案的形成方向正交的方向上切断的纵截面。

由1条线状液体所生成的平行线图案3的1组2条细线(线段)31、32未必必须是相互完全独立的岛状。如图示那样,2条线段31、32也优选被形成为在该线段31、32间通过以比该线段31、32的高度低的高度形成了的薄膜部30连接的连续体。

平行线图案3的线段31、32的线宽w1、w2优选各自为10μm以下。如果为10μm以下,则成为通常不能可见的水平,因此从提高透明性的观点出发更优选。如果也考虑各线段31、32的稳定性,则各线段31、32的线宽w1、w2优选各自为2μm以上且10μm以下的范围。

予以说明,线段31、32的宽度w1、w2在将该线段31、32间功能性材料的厚度成为最薄的最薄部分的高度设为z、进而将从该z开始的线段31、32的突出高度设为y1、y2时,定义为y1、y2的一半的高度处的线段31、32的宽度。例如,在图案3具有上述的薄膜部30的情况下,能够将该薄膜部30中的最薄部分的高度设为z。予以说明,各线段31、32间的功能性材料的最薄部分的高度为0时,线段31、32的线宽w1、w2定义为从基材1表面开始的线段31、32的高度h1、h2的一半的高度处的线段31、32的宽度。

构成平行线图案3的线段31、32的线宽w1、w2如上述那样极细,因此从确保截面积、实现低电阻化的观点出发,优选从基材1表面开始的线段31、32的高度h1、h2高。具体地,线段31、32的高度h1、h2优选为50nm以上且5μm以下的范围。

进而,从提高平行线图案3的稳定性的观点出发,h1/w1比、h2/w2比优选各自为0.01以上且1以下的范围。

另外,从进一步提高平行线图案3的细线化的观点出发,优选在线段31、32间功能性材料的厚度成为最薄的最薄部分的高度z、具体地薄膜部30的最薄部分的高度z为10nm以下的范围。最优选地,为了实现透明性与稳定性的平衡的兼顾,以0<z≤10nm的范围具有薄膜部30。

进而,为了平行线图案3的进一步的细线化提高,h1/z比、h2/z比优选各自为5以上,更优选为10以上,特别优选为20以上。

本发明中,对线段31、32的配置间隔i的范围并无特别限定,能够如上述那样自由度高地适当设定,特别是即使在使配置间隔i增大的情况下,也能够适宜地防止鼓胀。具体地,在将配置间隔i例如设定为50μm以上、100μm以上、200μm以上、300μm以上、400μm以上、进而500μm以上这样的大值的情况下,也能够适宜地防止鼓胀,能够使线段31、32的形成稳定化。根据本发明,能够在适宜地防止鼓胀的状态下根据用途将配置间隔i适宜地设定为最佳的值。在形成透明导电膜等的情形等下,配置间隔i例如优选设为100μm以上~1000μm以下的范围,更优选设为100μm以上~500μm以下的范围。

应予说明,线段31、32的配置间隔i设为线段31、32的各最大突出部间的距离。

进而,另外,优选对线段31和线段32给予同样的形状(相同程度的截面积),具体地,优选使线段31与线段32的高度h1和h2成为基本上相等的值。与其同样地,对于线段31与线段32的线宽w1和w2,也优选使它们成为基本上相等的值。

线段31、32未必必须是平行的,至少在线段方向的某长度l上,线段31、32是不结合的即可。优选地,至少线段方向的某长度l上,线段31、32为基本上平行。

线段31、32的线段方向的长度l优选为线段31、32的配置间隔i的5倍以上,更优选为10倍以上。长度l和配置间隔i可以对应于图案(线状液体)2的形成长度和形成宽度来设定。

可在线状液体的形成起点和终点(线段方向的某长度l上的起点和终点),线段31、32连接而形成为连续体。

另外,就线段31、32而言,优选其线宽w1、w2基本相等,并且线宽w1、w2与2条线间距离(配置间隔i)相比足够地细。

进而,优选由1条线状液体生成的构成图案3的线段31与线段32是同时形成的。

特别优选平行线图案3的各线段31、32全部满足下述(1)~(3)的条件。由此,图案变得难以可见,能够提高透明性,同时使线段稳定化,特别是功能性材料为导电性材料的情况下,能够降低图案的电阻值的效果优异。

(1)将各线段31、32的高度设为h1、h2,将该各线段间的最薄部分的高度设为z时,为5≤h1/z并且5≤h2/z。

(2)将各线段31、32的宽度设为w1、w2时,为w1≤10μm并且w2≤10μm。

(3)将各线段31、32的高度设为h1、h2时,为50nm<h1<5μm并且50nm<h2<5μm。

对于根据本发明形成了的图案,也优选根据需要实施烧成、镀敷等后处理。含有导电性材料作为功能性材料的情况下,后处理优选为提高图案的导电性的处理。

本发明的带透明导电膜的基材在基材表面具有含有采用以上说明的图案形成方法形成了的图案的透明导电膜。

透明导电膜即使在含有的功能性材料(导电性材料)自身不透明的情况下,通过使线状液体变化为平行线图案而细线化,也能够使图案难以可见。

图12为说明透明导电膜的例子的图。透明导电膜5优选作为多个平行线图案3的集合体而构成。就透明导电膜5而言,例如优选成为如图12(a)和(b)中所示那样在1个方向上将平行线图案3多个并列而成的条状、如图12(c)和(d)中所示那样使在1个方向上将平行线图案3多个并列而成的图案与在与其交叉的方向上将平行线图案3多个并列而成的图案交叉而成的筛网状(也称为格子状)的形态。其中,图12(a)和(c)的例子表示相对于基材1的边平行地形成了平行线图案3的情形,图12(b)和(d)的例子表示相对于基材1的边倾斜地形成了平行线图案3的情形。

对带透明导电膜的基材的用途并无特别限定,能够用于各种电子设备具有的各种器件。

就带透明导电膜的基材的优选的用途而言,从显著地发挥本发明的效果的观点出发,例如能够优选地用作液晶、等离子体、有机电致发光、场致发射等各种方式的显示器用透明电极,或者用作触摸面板、移动电话、电子纸、各种太阳能电池、各种电致发光调光元件等中使用的透明电极。

进而,带透明导电膜的基材优选用作器件的透明电极。作为器件,并无特别限定,例如可以优选地例示触摸面板传感器等。另外,作为具有这些器件的电子设备,并无特别限定,例如可以优选地例示智能手机、平板终端等。

以上的说明中,对于一个方式所说明的构成能够适当地应用于其他方式。

实施例

以下,对于本发明的实施例进行说明,但本发明并不受这些实施例限定。

1.图案形成

(实施例1)

<墨的组成>

作为墨(含有功能性材料的液体),制备了以下的组成的墨。

·银纳米粒子(平均粒径:20nm):0.054wt%

·表面活性剂(ビッグケミー公司制造“byk348”):0.05wt%

·二甘醇单丁基醚(简称:degbe)(分散介质):20wt%

·水(分散介质):余量

<基材>

作为基材,准备了以含有功能性材料的液体的接触角成为20.3°的方式实施了表面处理的pet基材1。作为表面处理,使用信光电气计装公司制造的“ps-1m”进行了电晕放电处理。

<图案的形成>

一边使液滴排出装置(コニカミノルタ公司制造“km1024ilhe-30”(标准液滴容量30pl))相对于基材相对移动一边从该液滴排出装置将墨排出,沿着相对于相对移动方向α倾斜45°的方向,形成了多条线状液体。

就各线状液体的涂布间隔而言,对于透射率测定用的样品,以成为2条线宽的倍数的值的方式进行控制,对于端子电阻测定用的样品,以成为1000μm的方式进行控制。

通过使线状液体蒸发、使其干燥,在该线状液体的边缘使功能性材料选择性地堆积,在相对于相对移动方向α倾斜45°的方向上形成了平行线图案。在此,通过在加热至70℃的平台上配置了的基材进行图案形成,促进线状液体的干燥。

以上的图案形成中,如以下那样将形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出进行控制。

·单一液滴量(每1液滴的液滴容量):30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:7

·灰度级数:3[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:6.32[pl/μm]

·点直径的重叠率:48.3[%]

得到的图案是图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例2)

<墨的组成>

作为墨(含有功能性材料的液体),制备了以下的组成的墨。

·银纳米粒子(平均粒径:20nm):0.19wt%

·表面活性剂(ビッグケミー公司制造“byk348”):0.05wt%

·二甘醇单丁基醚(简称:degbe)(分散介质):20wt%

·水(分散介质):余量

<基材>

作为基材,使用了与实施例1同样的pet基材1。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:2

·灰度级数:3[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:1.81[pl/μm]

·点直径的重叠率:48.3[%]

得到的图案为图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例3)

<墨的组成>

作为墨(含有功能性材料的液体),制备了以下的组成的墨。

·银纳米粒子(平均粒径:20nm):0.13wt%

·表面活性剂(ビッグケミー公司制造“byk348”):0.05wt%

·二甘醇单丁基醚(简称:degbe)(分散介质):20wt%

·水(分散介质):余量

<基材>

作为基材,使用了与实施例1同样的pet基材1。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:3

·灰度级数:3[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:2.71[pl/μm]

·点直径的重叠率:48.3[%]

得到的图案为图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例4)

<墨的组成>

作为墨(含有功能性材料的液体),制备了以下的组成的墨。

·银纳米粒子(平均粒径:20nm):0.036wt%

·表面活性剂(ビッグケミー公司制造“byk348”):0.05wt%

·二甘醇单丁基醚(简称:degbe)(分散介质):20wt%

·水(分散介质):余量

<基材>

作为基材,使用了与实施例1同样的pet基材1。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:8

·灰度级数:4[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:9.63[pl/μm]

·点直径的重叠率:53.0[%]

得到的图案为图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例5)

<墨的组成>

作为墨(含有功能性材料的液体),制备了以下的组成的墨。

·银纳米粒子(平均粒径:20nm):0.023wt%

·表面活性剂(ビッグケミー公司制造“byk348”):0.05wt%

·二甘醇单丁基醚(简称:degbe)(分散介质):20wt%

·水(分散介质):余量

<基材>

作为基材,使用了与实施例1同样的pet基材1。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:8

·灰度级数:6[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:14.43[pl/μm]

·点直径的重叠率:58.9[%]

得到的图案为图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例6)

<墨的组成>

作为墨(含有功能性材料的液体),制备了以下的组成的墨。

·银纳米粒子(平均粒径:20nm):0.021wt%

·表面活性剂(ビッグケミー公司制造“byk348”):0.05wt%

·二甘醇单丁基醚(简称:degbe)(分散介质):20wt%

·水(分散介质):余量

<基材>

作为基材,使用了与实施例1同样的pet基材1。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:9

·灰度级数:6[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:16.25[pl/μm]

·点直径的重叠率:58.9[%]

得到的图案为图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例7)

<墨的组成>

作为墨(含有功能性材料的液体),制备了以下的组成的墨。

·银纳米粒子(平均粒径:20nm):0.24wt%

·表面活性剂(ビッグケミー公司制造“byk348”):0.05wt%

·二甘醇单丁基醚(简称:degbe)(分散介质):20wt%

·水(分散介质):余量

<基材>

作为基材,使用了与实施例1同样的pet基材1。

<图案的形成>

除了在形成线状液体时使用液滴排出装置(コニカミノルタ公司制造“km1024ishe”(标准液滴量6pl),如以下那样控制墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:6[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:6

·灰度级数:4[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:1.44[pl/μm]

·点直径的重叠率:19.6[%]

得到的图案为图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例8)

<墨的组成>

作为墨(含有功能性材料的液体),制备了以下的组成的墨。

·银纳米粒子(平均粒径:20nm):0.19wt%

·表面活性剂(ビッグケミー公司制造“byk348”):0.05wt%

·二甘醇单丁基醚(简称:degbe)(分散介质):20wt%

·水(分散介质):余量

<基材>

作为基材,使用了与实施例1同样的pet基材1。

<图案的形成>

除了在形成线状液体时使用液滴排出装置(コニカミノルタ公司制造“km1024ishe”(标准液滴量6pl),如以下那样控制墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:6[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:6

·灰度级数:5[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:1.80[pl/μm]

·点直径的重叠率:25.3[%]

得到的图案为图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例9)

<墨的组成>

作为墨(含有功能性材料的液体),制备了以下的组成的墨。

·银纳米粒子(平均粒径:20nm):0.063wt%

·表面活性剂(ビッグケミー公司制造“byk348”):0.05wt%

·二甘醇单丁基醚(简称:degbe)(分散介质):20wt%

·水(分散介质):余量

<基材>

作为基材,使用了与实施例1同样的pet基材1。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:3

·灰度级数:6[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:5.41[pl/μm]

·点直径的重叠率:58.9[%]

得到的图案为图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例10)

<墨的组成>

作为墨,使用了与实施例1同样的墨。

<基材>

作为基材,使用了与实施例1同样的pet基材1。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:3

·灰度级数:7[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:6.31[pl/μm]

·点直径的重叠率:61.0[%]

得到的图案为图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例11)

<墨的组成>

作为墨,使用了与实施例1同样的墨。

<基材>

作为基材,准备了以含有功能性材料的液体的接触角成为9.6°的方式实施了表面处理的pet基材2。作为表面处理,使用信光电气计装公司制造的“ps-1m”进行了电晕放电处理。通过使表面处理的强度与实施例1不同,从而调整为上述接触角。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:7

·灰度级数:3[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:6.32[pl/μm]

·点直径的重叠率:59.9[%]

得到的图案为图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例12)

<墨的组成>

作为墨,使用了与实施例1同样的墨。

<基材>

作为基材,准备了以含有功能性材料的液体的接触角成为10.4°的方式实施了表面处理的pet基材3。作为表面处理,使用信光电气计装公司制造“ps-1m”进行了电晕放电处理。通过使表面处理的强度与实施例1不同,从而调整为上述接触角。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:7

·灰度级数:3[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:6.32[pl/μm]

·点直径的重叠率:58.8[%]

得到的图案为如图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例13)

<墨的组成>

作为墨,使用了与实施例1同样的墨。

<基材>

作为基材,准备了以含有功能性材料的液体的接触角成为24.1°的方式实施了表面处理的pet基材4。作为表面处理,使用信光电气计装公司制造“ps-1m”进行了电晕放电处理。通过使表面处理的强度与实施例1不同,从而调整为上述接触角。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:7

·灰度级数:3[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:6.32[pl/μm]

·点直径的重叠率:45.1[%]

得到的图案为如图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例14)

<墨的组成>

作为墨,使用了与实施例1同样的墨。

<基材>

作为基材,准备了以含有功能性材料的液体的接触角成为26.7°的方式实施了表面处理的pet基材5。作为表面处理,使用信光电气计装公司制造“ps-1m”进行了电晕放电处理。通过使表面处理的强度与实施例1不同,从而调整为上述接触角。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:7

·灰度级数:3[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:6.32[pl/μm]

·点直径的重叠率:43.0[%]

得到的图案为如图12(b)那样的倾斜的条状。

(实施例15)

<墨的组成>

作为墨(含有功能性材料的液体),制备了以下的组成的墨。

·银纳米粒子(平均粒径:20nm):0.039wt%

·表面活性剂(ビッグケミー公司制造“byk348”):0.05wt%

·二甘醇单丁基醚(简称:degbe)(分散介质):20wt%

·水(分散介质):余量

<基材>

作为基材,使用了与实施例1同样的pet基材1。

<图案的形成>

一边使液滴排出装置(コニカミノルタ公司制造“km1024ilhe-30”(标准液滴容量30pl))相对于基材相对移动,一边从该液滴排出装置将墨排出,沿着相对移动方向α,形成了多条线状液体。

就各线状液体的涂布间隔而言,对于透射率测定用的样品,以成为2条线宽的倍数的值的方式进行控制,对于端子电阻测定用的样品,以成为1000μm的方式进行控制。

通过使线状液体蒸发、使其干燥,从而在该线状液体的边缘使功能性材料选择性地堆积,在相对移动方向α上形成了平行线图案。其中,通过在加热至70℃的平台上配置了的基材进行图案形成,从而促进线状液体的干燥。

以上的图案形成中,如以下那样控制了形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出。

·单一液滴量(每1液滴的液滴容量):30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:7

·灰度级数:3[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:8.94[pl/μm]

·点直径的重叠率:48.3[%]

得到的图案为图12(a)那样的条状。

(实施例16)

<墨的组成>

作为墨,使用了与实施例15同样的墨。

<基材>

作为基材,使用了将与实施例1同样的pet基材1粘贴于图13中所示的凹面形状的玻璃的凹面的产物。

<图案的形成>

一边使液滴排出装置(コニカミノルタ公司制造“km1024ilhe-30”(标准液滴容量30pl))相对于基材相对移动,一边从该液滴排出装置将墨排出,沿着相对移动方向α,形成了多条线状液体。

就各线状液体的涂布间隔而言,对于透射率测定用的样品,以成为2条线宽的倍数的值的方式进行控制,对于端子电阻测定用的样品,以成为1000μm的方式进行控制。

通过使线状液体蒸发、使其干燥,从而在该线状液体的边缘使功能性材料选择性地堆积,在相对移动方向α上形成了平行线图案。其中,通过在加热至70℃的平台上配置了的基材进行图案形成,从而促进线状液体的干燥。

以上的图案形成中,如以下那样控制了形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出。

·单一液滴量(每1液滴的液滴容量):30[pl]

·喷嘴列方向的构成像素组的像素数:7

·灰度级数:3[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:8.94[pl/μm]

·点直径的重叠率:48.3[%]

在基材的凹面形成了的图案为图12(a)那样的条状。

(比较例1)

<墨的组成>

作为墨,使用了与实施例1同样的墨。

<基材>

作为基材,使用了与实施例1同样的pet基材1。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例1同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的像素数:1

·灰度级数:21[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:6.32[pl/μm]

·点直径的重叠率:73.0[%]

得到的图案为图12(b)那样的倾向的条状。

(比较例2)

<墨的组成>

作为墨,使用了与实施例15同样的墨。

<基材>

作为基材,使用了与实施例15同样的pet基材1。

<图案的形成>

除了如以下那样控制形成线状液体时的采用液滴排出装置的墨排出以外,与实施例15同样。

·单一液滴量:30[pl]

·喷嘴列方向的像素数:1

·灰度级数:21[dpd]

·对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量:6.32[pl/μm]

·点直径的重叠率:73.0[%]

得到的图案为图12(a)那样的条状。

2.评价方法

对于各实施例和比较例中形成了的图案,评价了图案性状和物性值。

(1)图案性状

作为图案性状,对于以下的项目(防鼓胀性、2条线宽和细线宽)进行了评价。

·防鼓胀性

表1~5中所示的2条线性状为通过光学显微镜观察来观察1组2条细线,按照下述评价标准评价了防鼓胀性。

<评价标准>

a:没有产生鼓胀

b:少许地产生了鼓胀

c:大量地产生了鼓胀

·2条线宽

2条线宽(μm)为通过光学显微镜观察测定了的1组2条细线间的间隔。测定值相当于上述的配置间隔i。

·细线宽

细线宽(μm)为通过光学显微镜观察测定了的1组2条细线的宽度。测定值相当于上述的宽度w1、w2。予以说明,由于2条细线的宽度基本上相同,因此用一条细线的测定值作为细线宽(μm)。

(2)物性值

作为物性值,对于以下的项目(透射率、薄层电阻和端子电阻)进行了评价。

·透射率(全光线透射率)

透射率(全光线透射率)(%t)为使用东京电色公司制automatichazemeter(modeltc-hiiidp)测定了全光线透射率。予以说明,使用无图案的基材进行修正,测定为作成的图案的全光线透射率。

·端子电阻

端子电阻(ω)为将形成了图案的基材以长边沿着图案形成方向的方式切出成100mm×10mm的长条状、测定了的端子间(即,长条状区域的纵向方向的两端间)的电阻值的值。在测定前,通过在120℃下、在热板上将基材加热1小时,从而对图案实施了加热烧成处理。

将以上的评价结果示于表1~5中。

[表4]

[表5]

3.评价

将表1~4中所示的实施例1~16与比较例1、2进行对比,得知:根据本发明,不依赖于细线形成方向,特别是即使在使线状液体2的形成宽度变大而使细线31、32的配置间隔i变大的情况下,也能够适宜地防止在所生成的细线31、32中产生鼓胀。即,可知根据本发明可获得如下的效果:在不使含有功能性材料的细线的形成不稳定化的情况下,能够提高该细线的配置间隔i设定的自由度。

特别是如果关注实施例2~6,由实施例3~5的结果可知,通过使对于1个线状液体的形成方向的液滴给予量成为2.5[pl/μm]以上且15[pl/μm]以下的范围,能够使2条线宽(相当于配置间隔i)变得更大,能够进一步提高透射率,同时能够进一步防止鼓胀,进一步降低电阻。

特别是如果关注实施例7~10,可知通过将点直径重叠率调整为20%以上且60%以下,能够进一步防止鼓胀,进一步降低电阻。

特别是如果关注实施例11~14,由实施例13、14的结果可知,通过将由液滴排出装置所排出的液滴的在基材上的接触角调整为10[°]以上且25[°]以下的范围,能够使细线31、32的各自的细线宽进一步变细,能够进一步提高透射率,同时能够进一步防止鼓胀,能够进一步降低电阻。

特别是如果关注实施例1、15,可知不依赖于相对于头相对移动方向的细线形成角度而发挥本发明的效果。

特别是如果关注实施例16,可知本发明在具有凹凸面的基材进行图案形成时也适合使用。

5.采用光学显微镜的观察

在图14(a)~(d)中示出了4张光学显微镜照片。这些都是对使在基材上所给予了的线状液体干燥时在该线状液体的边缘使功能性材料堆积而形成了的细线图案拍摄的照片。图中,暗的部分对应于基材,线状的明亮的部分对应于在基材上所形成了的细线。

图14(a)和(b)为本发明的实施例,在各自形成1条线状液体时,在与喷嘴列交叉的方向上给予多组对于由相对于液滴排出装置的喷嘴列平行地所配置的3个像素构成的像素组从多个喷嘴所给予的液滴组,使这些液滴组合为一体,形成了在与喷嘴列交叉的方向上延伸的线状液体。

图14(a)中,通过使灰度级数设定为5[dpd],对于构成像素组的3个像素使合计15滴的液滴弹着。图14(b)中,通过将灰度级数设定为7[dpd],相对于构成像素组的3个像素使合计21滴的液滴弹着。得知:这样即使将弹着液滴数设定得比较多而使2条线宽变大的情况下,也防止鼓胀。

另一方面,图14(c)及(d)为比较例,是在形成1条线状液体时,在与喷嘴列交叉的方向上给予多个不是对于像素组而是对于1个像素所给予的液滴、使这些液滴合为一体,形成了在与喷嘴列交叉的方向上延伸的线状液体。

图14(c)中,通过将灰度级数设定为6[dpd],对于1个像素使合计6滴的液滴弹着。图14(d)中,通过将灰度级数设定为14[dpd],对于1个像素使合计14滴的液滴弹着。在使弹着液滴数变得比较小的图14(c)中,几乎没有发现鼓胀的发生,但不能使2条线宽变大。得知:如果如图14(d)那样使弹着液滴数变大,则鼓胀的发生变得显著。因此得知:在使2条线宽变大的情况下,不能防止鼓胀。

特别地,就实施例的图14(a)与比较例的图14(d)而言,得知:尽管线状液体的单位长度的液滴给予量是相同程度、即使配置间隔i相同程度地变大,但在使用了本发明的图14(a)中,防鼓胀性格外地优异。在本发明中,即使与其相比进一步地增加弹着液滴数而使液滴给予量变大、使配置间隔i进一步变大,也能够如图14(b)中所示那样适宜地发挥防鼓胀性。

由以上的结果也得知:根据本发明,能够在不使含有功能性材料的细线的形成不稳定化的情况下提高该细线的配置间隔i设定的自由度。

符号的说明

1:基材

2:线状液体

20:液滴

3:平行线图案

31、32:细线

4:液滴排出装置

40:喷嘴列

41、41a~41j:喷嘴

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