图案形成方法、带透明导电膜的基材、器件及电子机器技术

本发明专利技术提供一种图案形成方法，抑制在形成线状液体时产生的膨起，可稳定地形成包含细线的图案，而兼得较高的透明性和低可见性。图案形成方法具有：将包含功能性材料的液体利用液滴喷出装置(H)喷出，并将依次喷出的液滴在基材(1)上合为一体，由此，形成包含功能性材料的线状液体(2)的工序；通过使线状液体(2)蒸发、干燥，使功能性材料选择性地堆积在线状液体(2)的缘的工序。以线状液体的液滴供给量成为4.5×10－10～5.5×10－9[m3/m]的方式进行控制，且以液滴在基材(1)上的接触角成为10～45[°]的方式进行控制，且以在将液滴在基材(1)上的单一着落液滴的直径设为D[m]、且将液滴的基材(1)上的喷出间隔设为p[m]的情况下，与喷出频率f[1/s]的关系满足下式：f·p/D≥150。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及形成在边缘部堆积有功能性材料的涂膜的图案形成方法、利用由该涂膜形成方法形成的涂膜而得到的带透明导电膜的基材、器件以及电子机器。
技术介绍
近年来，器件的高功能化、高密度化得到了发展，一直寻求形成含有功能性材料的微小的图案的技术，同时也要求低成本化、制造工序的简化。作为上述的图案形成法，提出了利用印刷法形成图案。但是，使用各种印刷法，极限也只是形成线宽20μm左右的图案，难以满足所要求的微细化。专利文献1记载了通过利用液体内部的对流，将液体内含有的固体成分聚集在涂膜的周边部，从而能够形成与涂膜尺寸相比更微小的电配线图案。另一方面，近年来，随着薄型TV等的需求的提高，开发了液晶、等离子体、有机电致发光或场发射等各种方式的显示技术。在这些显示方式不同的所有显示器中，透明电极是必需的构成要素。另外，除电视机以外，即使在触摸面板、移动电话、电子纸、各种太阳能电池、各种电致发光调光元件中，透明电极也是不可缺少的技术。以往，透明电极主要使用通过溅射法在玻璃或透明的塑料膜等透明基材上制成铟-锡的复合氧化物(ITO)膜而成的ITO透明电极。但是，在ITO中使用的铟为稀有金属，且价格高昂，因此，希望不使用铟。另外，溅射法存在生产时间长，材料使用效率非常差之类的问题，对于ITO透明电极而言，存在高成本这样的大问题。因此，代替ITO透明电极的透明电极的开发已成为当务之急。对此，专利文献2中记载了一种透明导电膜，其利用液体内部的对流，将液体内含有的银纳米粒子聚集于涂膜的周边部而使由银纳米粒子构成的微小的环状图案相互连结而成。专利文献3中记载了一种透明导电膜，其利用液体内部的对流，将液体内含有的碳纳米管聚集在涂膜的周边部而具有由碳纳米管构成的相互连结而成的多个微小的环状图案。非专利文献1、2中记载有一种透明导电膜，使喷墨法喷出的液滴在基材上合为一体，形成线状的液体之后，利用液体内部的对流，将液体内所含有的银纳米粒子聚集在线状液体的周边部，由此，将由银纳米粒子构成的微小的细线图案配置成网眼状。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4325343号专利文献2：WO2011/051952专利文献3：日本特表2011－502034号公报非专利文献1：V.Bromberg,S.Ma,T.J.Singler,Appl.Phys.Lett.102,214101(2013)非专利文献2：Z.Zhang,X,Zhang,Z.Xin,M.Deng,Y.Wen,Y.Song,AdvancedMaterials2013Vol:25(46):6714-6718专利技术所解决的技术问题专利文献1、非专利文献1所记载的图案形成法中，在形成较长的线状图案时，会由于受液体内部压力的影响而要收缩成球状的力而产生膨起，线状液体的一部分被切断，或直线性瓦解。其结果，堆积在上述线状液体端部的功能性材料的图案的一部分被切断，或图案形状不均匀，因此，图案形成的稳定性成为技术问题。专利文献2、3所记载的技术中，为了通过环状图案形成透明电极，需要使各个环与最少两个环交叉确保电连接，其结果，在面电极上必须形成多个连结点(交点)。因此，在连结点的形状稳定性及连结点的个数控制的观点上存在改善的余地。另外，当电阻值降低到规定值时，不能充分解决透明性也大幅降低的问题。非专利文献2中，上述线状液体的液滴供给量较少，因此，堆积在边缘部的各细线图案间隔变窄。因此，为了使可见性最低而将细线图案配置于面内时，存在透明性易于受损的问题。因此，本专利技术的技术问题在于，提供一种图案形成方法，抑制在形成线状液体时产生的膨起，且可稳定地形成包含细线的图案，而兼得较高的透明性和低可见性。另外，本专利技术的另一技术问题在于，提供带透明导电膜的基材(透明电极)、具备该基材的器件及电子机器，该带透明导电膜的基材在以相同的电阻值进行比较的情况下，具有可改善透明性、可见性的优异特性。另外，本专利技术的其它技术问题由以下记载可以明确。用于解决技术问题的方案所述技术问题通过以下的各专利技术解决。1.一种图案形成方法，该方法包括：通过液滴喷出装置喷出包含功能性材料的液体，且依次喷出的液滴在基材上合为一体，由此形成包含所述功能性材料的线状液体的工序；使所述线状液体蒸发、干燥，从而使所述功能性材料选择性地堆积在所述线状液体的边缘的工序，其中，控制所述线状液体的液滴供给量为4.5×10-10[m3/m]以上5.5×10－9[m3/m]以下，且控制喷出后的所述液滴对所述基材的接触角为10[°]以上45[°]以下，并且，在将喷出后的所述液滴在所述基材上的单一着落液滴的直径设为D[m]、将喷出后的所述液滴在所述基材上的喷出间隔设为p[m]的情况下，控制喷出使得D[m]、p[m]与喷出频率f[1/s]的关系满足下式的条件，[数学式1]f·p/D≥150。2.如所述1所记载的图案形成方法，其中，使用具有灰度数变更机构的液滴喷出装置。3.如所述1或2所记载的图案形成方法，其中，在进行所述线状液体的干燥时，对所述基材进行加热、或使用干燥机对所述基材进行干燥。4.如所述1～3中任一项所记载的图案形成方法，其中，所述干燥之前的所述液体的功能性材料含有率为0.1重量％以上5重量％以下的范围。5.如所述1～4中任一项所记载的图案形成方法，其中，所述功能性材料为导电性材料或导电性材料前体。6.一种带透明导电膜的基材，其在基材表面具有包含通过所述1～5中任一项所记载的图案形成方法形成的图案的透明导电膜。7.一种器件，其具有所述6所记载的带透明导电膜的基材。8.一种电子机器，其具有所述7所记载的器件。附图说明图1是用于说明本专利技术的图案形成法的概念图；图2是说明本专利技术的图案形成方法的喷出条件的图；图3是说明本专利技术的图案形成方法的原理图；图4是表示按照本专利技术进行的图案形成的例子的俯视图；图5是表示按照本专利技术形成的图案的一个例子的局部放大俯视图；图6是图4的vi－vi线剖面图；图7是说明实施例的图。标记说明1：基材2：线状液体3：图案30：薄膜部31、32：细线H：液滴喷出装置具体实施方式以下，对用于实施本专利技术的方式进行说明。本专利技术的图案形成法中，将包含功能性材料的液体通过液滴喷出法喷出，并使形成于基材上的线状液体蒸发、干燥，由此，使功能性材料选择性地堆积于线状液体的边缘而形成图案，图1表示概念图。图1中，H为液滴喷出装置。作为液滴喷出装置，可以使用所谓喷墨记录装置所具有的喷墨头，但只要可实现后述的本专利技术的喷出条件，就没有特别限定。作为液滴喷出装置的液滴喷出机构，没有特别限定，但可以列举散热方式、压电方式、连续方式等。1为基材，2为包含功能性材料的线状液体，3为通过使功能性材料选择性地堆积于线状液体2的边缘而形成的图案。如图1(a)所示，一边使液滴喷出装置H和基材1相向扫描，一边从液滴喷出装置H喷出包含功能性材料的液体，依次喷出的液滴在基材上合为一体，由此，形成包含功能性材料的线状液体2。然后，如图1(b)所示，使线状液体2蒸发、干燥，由此使功能性材料选择性地堆积于线状液体2的边缘。这样，如图1(c)所示，在基材1上形成由包含功能性材料的细线构成的图案3。由1条线状液体2形成的图案3由一组两条细线31、32构成。就本专利技术而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图案形成方法，该方法包括：通过液滴喷出装置喷出含有功能性材料的液体，且依次喷出的液滴在基材上合为一体，由此形成包含所述功能性材料的线状液体的工序；使所述线状液体蒸发、干燥，从而使所述功能性材料选择性地堆积在所述线状液体的边缘的工序，其中，将所述线状液体的液滴供给量控制为4.5×10‑10[m3/m]以上5.5×10‑9[m3/m]以下，且将喷出后的所述液滴与所述基材的接触角控制为10[°]以上45[°]以下，并且，在将喷出后的所述液滴在所述基材上的单一着落液滴的直径设为D[m]、将喷出后的所述液滴在所述基材上的喷出间隔设为p[m]时，控制喷出使得D、p与喷出频率f[1/s]的关系满足下式的条件，[数学式1]f·p/D≥150。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.24 JP 2014-0117261.一种图案形成方法，该方法包括：通过液滴喷出装置喷出含有功能性材料的液体，且依次喷出的液滴在基材上合为一体，由此形成包含所述功能性材料的线状液体的工序；使所述线状液体蒸发、干燥，从而使所述功能性材料选择性地堆积在所述线状液体的边缘的工序，其中，将所述线状液体的液滴供给量控制为4.5×10-10[m3/m]以上5.5×10-9[m3/m]以下，且将喷出后的所述液滴与所述基材的接触角控制为10[°]以上45[°]以下，并且，在将喷出后的所述液滴在所述基材上的单一着落液滴的直径设为D[m]、将喷出后的所述液滴在所述基材上的喷出间隔设为p[m]时，控制喷出使得D、p与喷出频率f[1/s]的关系满足下式的条件，[...

【专利技术属性】
技术研发人员：新妻直人，大屋秀信，山内正好，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP