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KR20170061148A - 패턴, 패턴을 갖는 기재 및 터치 패널 - Google Patents

패턴, 패턴을 갖는 기재 및 터치 패널 Download PDF

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KR20170061148A
KR20170061148A KR1020177011188A KR20177011188A KR20170061148A KR 20170061148 A KR20170061148 A KR 20170061148A KR 1020177011188 A KR1020177011188 A KR 1020177011188A KR 20177011188 A KR20177011188 A KR 20177011188A KR 20170061148 A KR20170061148 A KR 20170061148A
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KR
South Korea
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parallel lines
parallel
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pattern
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Application number
KR1020177011188A
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히데노부 오오야
마사요시 야마우치
나오토 니이즈마
Original Assignee
코니카 미놀타 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

본 발명은, 투명 기재를 통해서 양면의 패턴을 보았을 때의 저시인성을 향상시킬 수 있는 패턴, 패턴을 갖는 기재 및 터치 패널을 제공하는 것을 과제로 하고, 기능성을 갖는 패턴으로서, 투명 기재의 양면에, 도전성 재료를 함유하는 2개 1세트의 평행선을 1세트 이상 갖고, 어느 한쪽 면의 1세트 이상의 평행선은, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리된 결과 형성된 것인 패턴, 및 이것을 사용한 패턴을 갖는 기재 및 터치 패널에 의해 해결된다.

Description

패턴, 패턴을 갖는 기재 및 터치 패널{PATTERN, PATTERNED BASE MATERIAL, AND TOUCH PANEL}
본 발명은, 투명 기재의 양면에 형성되는 도전성의 패턴, 패턴을 갖는 기재 및 터치 패널에 관한 것이다.
정전 용량식 터치 패널은, 배열된 복수의 X축 투명 전극 및 복수의 Y축 투명 전극을 구비하고, 이들 전극과 인간의 손가락 사이에서의 정전기 결합에 기초하는 정전 용량의 변화에 수반되어 발생하는 유도 전류를 이용하여, 상기 터치 패널상의 위치 좌표를 검지한다.
종래, 이와 같은 터치 패널은, X축 투명 전극과 Y축 투명 전극을 각각의 2매의 기판 위에 형성하고, X축, Y축 투명 전극 간을 절연 재료로 이격한 다음에 2매의 기판을 접합하여 작성되기 때문에, 경량화나 박막화에 불리하며, 또한, 접합 시에, X축, Y축 투명 전극 간의 위치 정렬을 행할 필요가 있기 때문에 가공 프로세스가 곤란하여, 수율을 더 향상시키는 관점에서도 더 한층 개선의 여지가 있었다.
이와 같은 터치 패널에 사용되는 X축 투명 전극, Y축 투명 전극(이하, 이들을 대체로, '투명 도전막'이라 하는 경우가 있음)으로서는, 인듐-주석의 복합 산화물(ITO)을 스퍼터링법에 의해 제막한 것이 사용되어 왔다.
또한, 특허문헌 1은, 1매의 기재의 양면에 도전층을 형성하는 방법을 개시하고 있다.
일본 특허공개 제2007-304689호 공보 일본 특허공개 제2014-38992호 공보 일본 특허공개 제2014-120353호 공보
그런데, ITO와 같은 투명 도전막을 대신하는 새로운 투명 도전막이 제안되어 있다.
예를 들어, 은, 구리 등을 주성분으로 한 도전성 세선에 의해 구성된 선 패턴, 격자 패턴, 랜덤 패턴 등을 포함하는 메탈 메시 타입의 투명 도전막이 제안되어 있다.
그러나, 이와 같은 메탈 메시 타입의 투명 도전막의 형성법은, 진공 프로세스나 포토리소그래피 프로세스를 사용하여 세선 형성하는 것으로, 설비 비용이 고가로 된다.
한편, 인쇄법에 의해, 세선을 직접 형성하는 방법도 제안되어 있지만, 선을 보이기 어렵게 하기 위해 필요한 선 폭 10㎛ 이하를 저비용으로 안정적으로 제조하는 것은 곤란하였다.
이에 반하여, 본 출원인은, 이제까지 잉크젯법을 이용하여, 세선 패턴을 포함하는 투명 도전막을 형성하는 방법을 개시하고 있다(특허문헌 2, 3).
이 방법에서는, 기재의 표면에, 도전성 재료를 포함하는 액체를, 1개의 선분 패턴으로서 부여한다. 이때, 기재의 표면 특성, 도전성 재료를 포함하는 액체의 특성, 패터닝의 방법(기재 표면으로의 액체의 부여 방법), 건조 조건 등을 제어함으로써, 상기 액체의 건조 과정에 있어서, 상기 액체 중에서의 도전성 재료의 분포를, 자발적으로, 혹은 자기 조직화적으로, 불균일화하여 폭 방향으로 2극화하고, 결국 서로 평행인 2개의 선분을 형성하도록 분리시킨다.
이와 같은 평행선에 의해 구성되는 패턴은, 각 선분이 선 폭 10㎛ 이하를 달성할 수 있어, 시인되기 어려운 성질을 갖고, 또 저저항화도 실현할 수 있다.
본 발명자는, 검토를 거듭하여, 이와 같은 평행선에 의해 구성되는 패턴은, 선분 간의 배치 간격을 적절히 설정할 수 있는 등, 선분 배치의 규칙성을 부여하기 쉬워, 이것을 기재의 양면에 제공함으로써, 투명 기재를 통해서 양면의 패턴을 보았을 때의 저시인성을 향상시킬 수 있는 효과가 발휘된다는 사실을 알아내었다. 특히, 표면의 패턴과 이면의 패턴 사이에서, 선분 배치의 규칙성을 관련지음으로써, 투명 기재를 통해서 양면의 패턴을 보았을 때의 저시인성을 현저하게 향상시킬 수 있다는 사실을 알게 되었다.
따라서 본 발명의 과제는, 투명 기재를 통해서 양면의 패턴을 보았을 때의 저시인성을 향상시킬 수 있는 패턴, 패턴을 갖는 기재 및 터치 패널을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 다른 과제는, 이하의 기재에 의해 명확해진다.
상기 과제는, 이하의 각 발명에 의해 해결된다.
1.
기능성을 갖는 패턴으로서,
투명 기재의 양면에,
도전성 재료를 함유하는 2개 1세트의 평행선을 1세트 이상 갖고,
어느 한쪽 면의 상기 1세트 이상의 평행선은, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리된 결과 형성된 것인 패턴.
2.
상기 투명 기재의 표면과 이면의 각각에, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리된 결과 형성된 평행선을 1세트 이상 구비하는 상기 1에 기재된 패턴.
3.
상기 투명 기재의 표면과 이면의 사이에서, 상기 평행선의 배치가 서로 조정되어 있는 상기 1 또는 2에 기재된 패턴.
4.
상기 투명 기재의 표면에 형성된 상기 평행선의 피치에 대해서, 상기 투명 기재의 이면에 형성된 상기 평행선의 피치가, ±20%의 범위가 되도록 조정되어 있는 상기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 패턴.
5.
상기 투명 기재의 표면에, 선 간격 La의 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 배치 간격 La로 배치되어 있으며,
상기 투명 기재의 이면에, 선 간격 Lb의 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 배치 간격 Lb로 배치되어 있으며,
상기 투명 기재를 통해서 보았을 때, 표면의 상기 적어도 2세트의 평행선과, 이면의 상기 적어도 2세트의 평행선이, 서로 교차하지 않는 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 패턴.
6.
상기 투명 기재의 표면에, 선 간격 La의 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 La보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
상기 투명 기재의 이면에, 선 간격 Lb의 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 Lb보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
상기 투명 기재를 통해서 보았을 때, 표면의 상기 적어도 2세트의 평행선과, 이면의 상기 적어도 2세트의 평행선이, 서로 교차하지 않는 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 패턴.
7.
상기 투명 기재의 표면에, 선 간격 La1의 제1 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 La1보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
또한, 상기 투명 기재의 표면에, 선 간격 La2의 제2 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 La2보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
또한, 상기 제1 평행선과 상기 제2 평행선은, 각도 α로 교차하고 있으며,
상기 투명 기재의 이면에, 선 간격 Lb1의 제3 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 Lb1보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
또한, 상기 투명 기재의 이면에, 선 간격 Lb2의 제4 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 Lb2보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
또한, 상기 제3 평행선과 상기 제4 평행선은, 각도 β로 교차하고 있으며,
상기 투명 기재를 통해서 보았을 때, 표면의 상기 제1 평행선과, 이면의 상기 제3 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 표면의 상기 제2 평행선과, 이면의 상기 제4 평행선은, 서로 교차하지 않는 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 패턴.
8.
상기 투명 기재를 통해서 보았을 때, 상기 투명 기재의 양면의 상기 평행선이 중첩되어 격자 형상 패턴이 보이고, 상기 격자 형상 패턴을 구성하는 각 선분의 선 간격은, 100㎛ 내지 400㎛의 범위이며, 또한 표준 편차가 30 미만인 상기 1에 기재된 패턴.
9.
상기 격자 형상 패턴에 있어서, 서로 인접하는 2개 1세트의 상기 평행선은, 상기 투명 기재의 양면에, 1세트씩 교대로 할당되어 있는 상기 8에 기재의 패턴.
10.
상기 격자 형상 패턴에 있어서, 서로 인접하는 2개 1세트의 상기 평행선은, 상기 투명 기재의 양면에, 복수 세트씩 교대로 할당되어 있는 상기 8에 기재된 패턴.
11.
상기 1 내지 10 중 어느 하나에 기재된 패턴을 투명 기재에 구비하여 이루어지는 패턴을 갖는 기재.
12.
상기 11에 기재된 패턴을 갖는 기재를 구비한 터치 패널.
본 발명에 의하면, 양면 전체에서의 저시인성을 향상시킬 수 있는 패턴, 패턴을 갖는 기재 및 터치 패널을 제공할 수 있다.
도 1은, 도전성 재료를 액체의 움직임에 의해 분리하여 1세트의 평행선을 형성하는 방법의 일례를 개념적으로 설명하는 사시 단면도.
도 2는, 터치 패널의 전극 기재의 일례를 나타내는 평면도.
도 3은, 본 발명의 패턴의 제1 형태를 설명하는 도면.
도 4는, 투명 기재의 표면과 이면의 사이에서 평행선의 배치를 서로 조정하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는, 본 발명의 패턴의 제2 형태를 설명하는 도면.
도 6은, 본 발명의 패턴의 제3 형태를 설명하는 도면.
도 7은, 본 발명의 패턴의 제4 형태를 설명하는 도면.
도 8은, 본 발명의 패턴의 제5 형태를 설명하는 도면.
도 9는, 본 발명의 패턴의 제6 형태를 설명하는 도면.
도 10은, 도 9에 있어서의 주요부 확대도.
도 11은, 본 발명의 패턴의 제7 형태를 설명하는 도면.
도 12는, 기재 위에 형성된 평행선의 일례를 나타내는 사시 단면도.
본 발명의 패턴은, 투명 기재(이하, 단순히 '기재'라 하는 경우가 있음)의 양면에, 도전성 재료를 함유하는 2개 1세트의 평행선을 1세트 이상 갖고 이루어지며, 기능성을 갖는다. 여기서, 어느 한쪽 면의 상기 1세트 이상의 평행선은, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리된 결과 형성된 것이다.
이하에 상술하는 바와 같이, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리된 결과 형성된 평행선을 1세트 이상 포함하는 패턴은, 상기 평행선을 구성하는 선분을 간단하게 세선화할 수 있어, 각 선분의 배치 간격을 더 적절히 설정할 수 있는 등, 패턴에 규칙성을 부여하기 쉬워, 이것을 투명 기재의 양면에 제공함으로써, 상기 투명 기재를 통해서 양면의 패턴을 보았을 때의 저시인성을 향상시킬 수 있는 효과가 발휘된다. 저시인성이라 함은, 당해 패턴이 시인되기 어려운 성질을 의미한다. 특히, 투명 기재의 표면과 이면의 사이에서, 패턴의 규칙성을 서로 관련지음으로써, 상기 투명 기재를 통해서 양면의 패턴을 보았을 때의 저시인성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
이하에, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은, 도전성 재료를 액체의 움직임에 따라 분리하여 1세트의 평행선을 형성하는 방법의 일례를 개념적으로 설명하는 사시 단면도이다.
도 1에 있어서, 1은, 투명 기재이며, 2는, 도전성 재료를 포함하는 액체이며, 3은, 액체(2)의 가장자리에 도전성 재료를 선택적으로 퇴적시킴으로써 형성되는 평행선이다.
도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 기재(1)의 표면에, 도전성 재료를 포함하는 액체(2)를 라인 형상으로 부여한다.
도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 도전성 재료를 포함하는 라인 형상 액체(2)를 증발시켜, 건조시킬 때, 커피 스테인 현상을 이용하여, 라인 형상 액체(2)의 가장자리에 도전성 재료를 선택적으로 퇴적시킨다.
커피 스테인 현상을 촉진시키도록, 라인 형상 액체(2)를 건조시킬 때의 조건 설정을 행하는 것은 바람직한 것이다.
즉, 기재(1) 위에 배치된 라인 형상 액체(2)의 건조는 중앙부와 비교하여 가장자리에 있어서 빠르고, 라인 형상 액체(2)의 가장자리에 도전성 재료의 국소적인 퇴적이 일어난다. 이 퇴적된 도전성 재료에 의해 라인 형상 액체(2)의 가장자리가 고정화된 상태로 되어, 그 이후의 건조에 수반되는 라인 형상 액체(2)의 폭 방향의 수축이 억제된다. 라인 형상 액체(2)의 액체는, 가장자리에서 증발에 의해 상실한 만큼의 액체를 보충하도록 중앙부로부터 가장자리로 향하는 유동을 형성한다. 이 유동에 의해 한층더 도전성 재료가 가장자리로 운반되어 퇴적된다. 이 유동은, 건조에 수반되는 라인 형상 액체(2)의 접촉선의 고정화와 라인 형상 액체(2) 중앙부와 가장자리의 증발량의 차에 기인한다. 그로 인해, 이 대류를 촉진시키기 위해, 도전성 재료 농도, 라인 형상 액체(2)와 기재(1)의 접촉각, 라인 형상 액체(2)의 양, 기재(1)의 가열 온도, 라인 형상 액체(2)의 배치 밀도, 또는 온도, 습도, 기압의 환경 인자 등의 조건을 설정하는 것이 바람직하다.
그 결과, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 기재(1) 위에 도전성 재료를 포함하고, 서로 평행한 2개의 선분(31, 32)이 형성된다.
1개의 라인 형상 액체(2)로부터, 2개의 선분(31, 32)을 형성할 수 있다.
각 선분(31, 32)의 선 폭은, 라인 형상 액체(2)의 부여 폭보다도 충분히 가는 것으로 할 수 있다.
각 선분(31, 32)의 형성 위치는, 라인 형상 액체(2)의 부여 위치의 설정 등에 의해 적절히 설정할 수 있다.
또한, 각 선분(31, 32)의 배치 간격은, 라인 형상 액체(2)의 부여 폭의 설정 등에 의해 적절히 설정할 수 있다.
본 명세서에서는, 상기한 바와 같이 도전성 재료를 액체의 움직임에 따라 분리하여 형성한 선분(31, 32)의 조합을, 1세트의(혹은 2개의) 평행선(3)이라 한다.
기재(1)의 표면과 이면의 양쪽에, 이와 같은 평행선(3)을 포함하는 패턴을 형성할 수 있다. 평행선(3)은, 예를 들어 소성 처리나 도금 처리 등의 후처리가 실시된 것이어도 된다.
기재 위로의 라인 형상 액체의 부여는, 예를 들어 액적 토출 장치를 사용해서 행할 수 있다. 구체적으로는, 액적 토출 장치를 기재에 대하여 상대 이동시키면서, 액적 토출 장치의 노즐로부터 도전성 재료를 포함하는 액체를 토출하고, 토출된 액적이 기재 위에서 합일함으로써, 도전성 재료를 포함하는 라인 형상 액체를 형성할 수 있다. 액적 토출 장치는, 예를 들어 잉크젯 기록 장치가 구비하는 잉크젯 헤드에 의해 구성할 수 있다.
본 발명의 패턴을 투명 기재에 구비하여 이루어지는 패턴을 갖는 기재의 용도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 정전 용량식 등의 터치 패널의 전극 기재('전극 기판'이라고도 함)로서 특히 적합하게 사용할 수 있다.
도 2는, 터치 패널의 전극 기재의 일례를 나타내는 평면도이다.
터치 패널의 전극 기재는, 투명 기재(1)의 표면에, X축 방향을 따르는 띠 형상의 X축 투명 전극(11)이 복수 병설되고, 이면에, Y축 방향을 따르는 띠 형상의 Y축 투명 전극(12)이 복수 병설되어 있다.
투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 띠 형상의 X축 투명 전극(11)과 띠 형상의 Y축 투명 전극(12)은, 교차부(13)에 있어서, 투명 기재(1)의 두께에 대응하는 거리를 이격해서 교차하고 있다.
이러한 교차부(13)에 대응하는 영역에서는, 투명 기재(1)를 통하여, 띠 형상의 X축 투명 전극(11)과 띠 형상의 Y축 투명 전극(12)이 겹친 상태가 된다.
종래의 터치 패널 전극 기재에서는, 띠 형상의 X축 투명 전극과 띠 형상의 Y축 투명 전극은, 각각, ITO 증착막과 같은 솔리드막에 의해 구성되어 왔다.
이에 반하여, 본 발명에서는, 띠 형상의 X축 투명 전극(11)과 띠 형상의 Y축 투명 전극(12)을, 도전성 재료를 포함하는 세선의 집합체에 의해 구성할 수 있다. 특히, 세선으로서, 도전성 재료를 액체의 움직임에 따라 분리하여 형성한 평행선을 사용함으로써 저시인성을 향상시킬 수 있다. 특히, 평행선의 배치를 조정하여, 투명 기재의 표면과 이면의 사이에서, 패턴의 규칙성을 서로 관련지음으로써, 상기 투명 기재를 통해서 양면의 패턴을 보았을 때의 저시인성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
이하에, 본 발명의 패턴에 대하여, 복수의 형태를 예로 들어 더 상세히 설명한다. 이하에 도시된 패턴은, 본 발명의 하나의 국면에 있어서, 전술한 터치 패널의 전극 기재에 있어서의 교차부(13) 중의 일부분을 확대한 확대도에 대응할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 패턴의 제1 형태를 설명하는 도면이다.
투명 기재(1)의 표면에는, 도전성 재료를 함유하는 2개 1세트의 평행선(3)이 복수 세트 설치되어 있다. 각각의 평행선(3)은, 도전성 재료를 액체의 움직임에 따라 분리하여 형성한 선분(31, 32)의 조합으로 이루어진다.
투명 기재(1)의 이면에도, 도전성 재료를 함유하는 2개 1세트의 평행선(4)이 복수 세트 설치되어 있다. 각각의 평행선(4)은, 도전성 재료를 액체의 움직임에 따라 분리하여 형성한 선분(41, 42)의 조합으로 이루어진다. 또한, 원칙으로서, 본 명세서에서 설명하는 표면의 평행선은, 도면 중, 실선으로 나타내고, 이면의 평행선은, 도면 중, 파선으로 나타내고 있다.
투명 기재(1)의 표면과 이면의 사이에서, 평행선(3, 4)의 배치가 서로 조정되어 있는 것이 바람직하다.
예를 들어, 투명 기재(1)의 표면에 형성한 평행선(3)의 피치에 대해서, 이면에 형성된 평행선(4)의 피치가, ±20%의 범위가 되도록 조정되어 있는 것이 바람직하고, ±10%의 범위가 되도록 조정되어 있는 것이 보다 바람직하며, ±5%의 범위가 되도록 조정되어 있는 것이 가장 바람직하다. 이에 의해, 저시인성을 더 향상시킬 수 있다. 여기서, 평행선(3)의 피치란, 표면에 복수 병설된 선분(31, 32)의 피치를 의미하며, 평행선(4)의 피치란, 이면에 복수 병설된 선분(41, 42)의 피치를 의미한다.
또한, 도시한 예에서는, 투명 기재(1)의 표면에, 선 간격 La의 평행선(3)을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선(3)은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 배치 간격 La로 배치되어 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 평행선의 「선 간격」이란, 당해 평행선을 구성하는 선분(31, 32) 사이의 간격이며, 평행선의 「배치 간격」이란, 서로 인접하는 2세트의 평행선(3) 사이의 간격이다.
또한, 투명 기재(1)의 이면에, 선 간격 Lb의 평행선 4을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선(4)은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 배치 간격 Lb로 배치되어 있다.
그리고, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 표면의 상기 적어도 2세트의 평행선(3)과, 이면의 상기 적어도 2세트의 평행선(4)이, 서로 교차하지 않도록 배치되어 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「투명 기재를 통해서 본다」라 함은, 투명 기재를, 상기 투명 기재에 대해서 수직인 방향으로 투시하는 것을 의미한다.
이와 같은 배치로 함으로써, 저시인성을 더 향상시킬 수 있다.
특히, 도시된 바와 같이, La=Lb의 관계를 만족하는 것이 바람직하고, 또한, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 투명 기재(1)의 표면의 평행선(3)과, 이면의 평행선(4)이, 서로 어긋나 있는(겹치지 않는) 것이 바람직하고, 구체적으로는, La/2 어긋나게 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 저시인성을 더 향상시킬 수 있다.
이와 같은 배치 간격을 설정함으로써, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 표면의 평행선(3)을 구성하는 선분(31, 32)으로부터 선택되는 선분과, 이면의 평행선(4)을 구성하는 선분(41, 42)으로부터 선택되는 선분이, 1개씩 교대로 배치되는 것이 바람직하다.
도시된 바와 같이, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 투명 기재(1)의 양면의 평행선(3, 4)이 중첩되어 스트라이프 형상 패턴이 보이고, 상기 스트라이프 형상 패턴을 구성하는 각 선분(31, 32, 41 및 42)의 선 간격이, 실질적으로 동등한 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 각 선분의 선 간격이 「실질적으로 동등하다」라 함은, 바람직하게는 표준 편차가 30 미만인 것을 의미한다.
투명 기재(1)의 표면과 이면의 사이에서, 평행선(3, 4)의 배치를 서로 조정하기 위한 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 도 4에 예시한 바와 같은 흐름도에 따라서, 조정을 행할 수 있다. 여기에서는, 일례로서, La 및 Lb를 서로 조정하는 경우를 설명한다.
우선, 투명 기재 표면으로의 인자를 위해서 가설정된 소정의 인자 조건에서, 표면의 평행선을 형성한다(S1).
계속해서, 표면의 평행선에 있어서의 선 간격 La를 측정한다(S2).
계속해서, 투명 기재 이면으로의 인자를 위해서 가설정된 소정의 인자 조건에서, 이면의 평행선을 형성한다(S3).
계속해서, 이면의 평행선에 있어서의 선 간격 Lb를 측정한다(S4).
계속해서, 표면의 평행선에 있어서의 선 간격 La와, 이면의 평행선에 있어서의 선 간격 Lb의 차를 구하고, 그 차가 소정의 범위, 바람직하게는 ±20%의 범위 내 인지의 여부를 판정한다(S5).
소정의 범위 내가 아니라고 판정된 경우, 이면 인자를 위해서 가설정되어 있는 소정의 인자 조건을 변경하여 재설정하고(S6), 그 후, 이면 인자의 스텝(S3)으로 되돌아간다.
한편, 소정의 범위 내라고 판정된 경우, 조정은 종료되고(S7), 표면 인자 및 이면 인자를 위해서 가설정되어 있는 소정의 인자 조건을, 본 설정으로 할 수 있다.
또한, 상기 예로 한정되지 않고, 예를 들어 소정의 범위 내가 아니라고 판정된 경우에, 표면 인자를 위해서 가설정되어 있는 소정의 인자 조건을 변경하여 재설정하고, 그 후, 표면 인자의 스텝(S1)으로 되돌아가도록 해도 된다.
상기 예에서는, 투명 기재(1)의 표면과 이면의 사이에서, 평행선(3, 4)의 배치를 서로 조정하는 예로서, La 및 Lb를 서로 조정하는 경우의 일례를 설명하였지만, La 및 Lb 이외의 다른 배치 조건을 서로 조정하는 경우에 있어서도, 예를 들어 트라이 앤드 에러 방식에 의해 인자 조건에 변경을 가하면서, 적합한 인자 조건을 설정할 수 있다. 이에 의해 , 예를 들어 투명 기재(1)의 표면 평행선(3)과, 이면의 평행선(4)이, 서로 La/2 어긋나게 배치되도록 조정하는 경우 등에도 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 평행선을 사용하기 때문에, 상기와 같은 조정을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 표면 인자 등에 있어서 투명 기재를 가열하는 처리를 행하는 경우에는, 투명 기재가 열 변형될 때가 있지만, 상기와 같은 조정을 행함으로써, 기재의 변형도 고려한 다음에, 투명 기재(1)의 표면과 이면의 사이에서, 평행선(3, 4)의 배치를 서로 조정할 수 있다. 따라서, 투명 기재가, 열 변형되기 쉬운 경우, 예를 들어 수지제(예를 들어 수지 필름 등)인 경우 등에, 특히 효과가 현저해진다.
도 5는, 본 발명의 패턴의 제2 형태를 설명하는 도면이다.
도시한 예에서는, 투명 기재(1)의 표면에, 선 간격 La의 평행선(3)을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선(3)은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 La보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있다.
또한, 투명 기재의 이면에, 선 간격 Lb의 평행선(4)를 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선(4)은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 Lb보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있다.
이와 같은 배치 간격을 설정함으로써, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 표면의 평행선(3)과, 이면의 평행선(4)이, 1세트씩 교대로 배치되는 것이 바람직하다.
그리고, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 표면의 상기 적어도 2세트의 평행선(3)과, 이면의 상기 적어도 2세트의 평행선(4)이, 서로 교차하지 않도록 배치되어 있다.
이와 같은 배치로 함으로써, 저시인성을 더 향상시킬 수 있다.
도시된 바와 같이, 표면의 평행선(3)의 피치를 4La로 하고, 이면의 평행선 4의 피치를 4Lb로 하는 것이 바람직하다.
도시된 바와 같이, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 투명 기재(1)의 양면의 평행선(3, 4)이 중첩되어 스트라이프 형상 패턴이 보이고, 상기 스트라이프 형상 패턴을 구성하는 각 선분(31, 32, 41 및 42)의 선 간격이, 실질적으로 동등한 것이 바람직하다.
도 6은, 본 발명의 패턴의 제3 형태를 설명하는 도면이다.
투명 기재(1)의 표면에, 선 간격 La1의 제1 평행선(3A)을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선(3A)은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 La1보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있다.
또한, 투명 기재(1)의 표면에, 선 간격 La2의 제2 평행선(3B)을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선(3B)은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 La2보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있다.
제1 평행선(3A)과 제2 평행선(3B)은, 각도 α로 교차하고 있다. 각도 α는, 특별히 한정되지 않지만, 도시된 바와 같이, 90°인 것이 바람직하다.
또한, 투명 기재(1)의 이면에, 선 간격 Lb1의 제3 평행선(4A)을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선(4A)은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 Lb1보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있다.
또한, 투명 기재(1)의 이면에, 선 간격 Lb2의 제4 평행선(4B)을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선(4B)은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 Lb2보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있다.
제3 평행선(4A)과 제4 평행선(4B)은, 각도 β로 교차하고 있다. 각도 β는, 특별히 한정되지 않지만, 도시된 바와 같이, 90°인 것이 바람직하다.
그리고, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 표면의 제1 평행선(3A)과, 이면의 제3 평행선(4A)은, 서로 교차하지 않고, 또한, 표면의 제2 평행선(3B)과, 이면의 제4 평행선(4B)은, 서로 교차하지 않도록 배치되어 있다.
도시된 바와 같이, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 투명 기재(1)의 양면의 평행선(3A, 3B, 4A 및 4B)이 중첩되어 격자 형상 패턴이 보이고, 상기 격자 형상 패턴을 구성하는 각 선분(31, 32, 41 및 42)의 선 간격이, 실질적으로 동등한 것이 바람직하다.
도시된 바와 같이, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때 보이는 격자 형상 패턴에 있어서, 서로 인접하는 2개 1세트의 평행선은, 투명 기재(1)의 양면에, 1세트씩 교대로 할당되어 있는 것이 바람직하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 이것에 대하여, 이하에 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은, 본 발명의 패턴의 제4 형태를 설명하는 도면이다.
도시된 바와 같이, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때 보이는 격자 형상 패턴에 있어서, 서로 인접하는 2개 1세트의 평행선(3, 4)은, 투명 기재(1)의 양면에, 복수 세트(도시한 예에서는 2세트)씩 교대로 할당되어 있는 것도 바람직한 것이다.
도 8은, 본 발명의 패턴의 제5 형태를 설명하는 도면이다.
여기에서도, 도 6 및 도 7의 예와 마찬가지로, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 투명 기재(1)의 양면의 평행선이 중첩되어 격자 형상 패턴이 보인다. 또한, 도 8에 있어서는, 표면의 평행선과 이면의 평행선을 모두 실선으로 나타내고 있다.
격자 형상 패턴을 구성하는 각 선분의 선 간격(a1, a2, a3, …, 및 b1, b2, b3, … )은, 50㎛ 내지 5000㎛의 범위인 것이 바람직하고, 100㎛ 내지 400㎛의 범위인 것이 보다 바람직하다. 또한, 특히 도전성의 확보 관점에서는, 격자 형상 패턴의 상기 선 간격을 50㎛ 내지 400㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 특히 대면적에서 평행선 패턴 형성할 때, 표면의 평행선과 이면의 평행선과의 위치 정렬 정밀도의 허용 범위를 크게 하는 관점에서는, 상기 선 간격을 400㎛ 내지 4000㎛의 범위로 하는 것도 바람직하다.
격자 형상 패턴을 구성하는 각 선분의 선 간격(a1, a2, a3, …, 및 b1, b2, b3, … )은, 표준 편차가 30 미만인 것이 바람직하다. 표준 편차는, 도시한 바와 같이, 서로 병설되는 관계에 있는 선분군에 있어서의 선 간격을 측정하고, 이들 측정값에 기초하여 산출된다. 도시한 예에서는, 서로 교차하는 2개의 선분군, 즉, 좌상으로부터 우하를 향하는 선분군과, 좌하로부터 우상을 향하는 선분군에 대하여, 각각 선 간격(a1, a2, a3, …, 또는, b1, b2, b3, … )을 측정하고, 각각의 표준 편차를 산출하도록 하고 있다. 2개의 선분군 각각의 표준 편차가 30 미만인 것이 특히 바람직하다.
이와 같은 격자 형상 패턴에 있어서, 복수의 1세트 2개의 평행선은, 투명 기재의 표면 또는 이면에, 각각 할당된다. 예를 들어, 서로 인접하는 2개 1세트의 평행선은, 투명 기재의 양면에, 1세트 또는 2 이상의 소정수의 세트씩, 교대로 할당되어 있는 것이 바람직하다.
도 9 및 도 10은, 본 발명의 패턴의 제6 형태를 설명하는 도면이다. 도 10은, 도 9에 있어서의 주요부 확대도이며, 도 10의 (a)는, 투명 기재의 표면에 형성된 평행선의 교차 부분의 확대도이며, 도 10의 (b)는, 투명 기재의 이면에 형성된 평행선의 교차 부분의 확대도이다.
우선, 투명 기재(1)의 표면에 있어서, 먼저 형성된 제1 평행선(3A)에 대하여 교차하도록 형성된 제2 평행선(3B)은, 먼저 형성된 제1 평행선(3A)의 영향을 받기 쉽다.
구체적으로는, 예를 들어 투명 기재의 표면 에너지와, 이미 제1 평행선(3A)이 형성된 영역의 표면 에너지의 상이에 따라, 제2 평행선(3B)을 형성하기 위한 라인 형상 액체는, 이미 제1 평행선(3A)이 형성된 영역에 있어서, 다른 영역보다도, 번짐이 커지거나, 반대로, 번짐이 작아지거나 한다. 그 결과, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 평행선(도면 중, (ⅰ)의 화살표를 따르는 평행선)(3B)을 구성하는 선분(31, 32) 사이의 간격이, 이미 제1 평행선(도면 중, (ⅱ)의 화살표를 따르는 평행선)(3A)이 형성된 영역에서, 국소적으로 커지거나, 반대로, 작아지거나 한다. 여기에서는, 이 간격이, 커지는 경우를 나타내고 있다. 이 간격이 커진 부위를, 이하의 설명에서는, 팽창 부위라 칭한다.
투명 기재(1)를 표면측에서 보았을 때, 제2 평행선(3B)에 있어서의 팽창 부위(3C)의 팽창 방향(당해 평행선을 구성하는 선분 간의 간격이 커지는 방향)은, 도면 중, 좌상-우하의 방향이다.
마찬가지로, 투명 기재(1)의 이면에 있어서도, 먼저 형성된 제3 평행선(4A)에 대하여 교차하도록 형성된 제4 평행선(4B)은, 먼저 형성된 제3 평행선(4A)의 영향을 받기 쉽다. 여기에서는, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 제4 평행선(도면 중, (ⅱ)의 화살표를 따르는 평행선)(4B)을 구성하는 선분(41, 42) 사이의 간격이, 이미 제3 평행선(도면 중, (ⅰ)의 화살표를 따르는 평행선)(4A)이 형성된 영역에 있어서, 국소적으로 커져서, 팽창 부위(4C)를 형성하고 있다.
투명 기재(1)를 표면측에서 보았을 때, 제4 평행선(4B)에 있어서의 팽창 부위(4C)의 팽창 방향은, 도면 중, 우상-좌하의 방향이다.
이상과 같이, 투명 기재(1)의 표면 및 이면의 각각에 있어서, 팽창 부위(3C, 4C)가 형성되어 있지만, 이들 팽창 방향은, 표면과 이면에서 서로 상이하다. 그리고, 팽창 방향이 동일한 팽창 부위끼리가, 지그재그 형상으로 배치되어 있음으로써, 팽창 방향이 동일한 팽창 부위끼리가, 치우쳐서 분포되지 않도록 하고 있다.
이와 같이, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 팽창 방향이 동일한 팽창 부위끼리가 치우쳐서 분포되지 않는 것이 바람직하고, 이에 의해, 저시인성을 더 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 도시한 예와 같이, 지그재그 배치 등의 배치를 적용함으로써, 팽창 방향이 동일한 팽창 부위끼리의 간격이 커지도록 조정하는 것이 바람직하다.
도 10의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 팽창 부위에 있어서의 팽창 방향은, 평행선을 형성하는 순서에 의해 적절히 설정 가능하다.
또한, 이상의 설명에서는, 평행선을 구성하는 선분 간의 간격이 커지는 팽창 부위의 팽창 방향에 대하여 나타내었지만, 이 설명은, 평행선을 구성하는 선분 간의 간격이 작아지는 수축 부위의 수축 방향에 대해서도 원용할 수 있고, 수축 방향이 동일한 수축 부위끼리가 치우쳐서 분포되지 않는 것이 바람직하다.
도 11은, 본 발명의 패턴의 제7 형태를 설명하는 도면이다.
투명 기재(1)의 표면 평행선(3)과, 이면의 평행선(4)에 의해, 투명 기재를 통해서 보았을 때, 격자 형상 패턴이 보이고 있다.
본 형태에서는, 이러한 패턴의 형성 시에, 소정의 인자 폭을 갖는 잉크젯 헤드(5)를 연결 부위(51)에서 복수 연결하여 구성된 긴 헤드(6)를 사용한다. 도시한 예에서는, 긴 헤드(6)는, 잉크젯 헤드(5)끼리를, 서로 일부가 오버랩되도록, 연결되어 있다.
우선, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 투명 기재(1)의 표면을, 긴 헤드(6)와 대향하도록 배치하고, 투명 기재(1)의 표면에 대하여, 긴 헤드(6)를 도면 중 N 방향으로 상대 이동시키면서, 각각의 잉크젯 헤드(5)로부터 잉크를 토출하여, 투명 기재(1) 위에 라인 형상 액체를 부여한다. 그 후, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리되어, 표면의 평행선(3)이 형성된다.
표면의 평행선(3)은, 서로 연결된 복수의 잉크젯 헤드(5)에 걸쳐서 형성되어 있다.
다음으로, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 투명 기재(1)의 이면에 대하여, 긴 헤드(6)를 도면 중 N 방향으로 상대 이동시키면서, 각각의 잉크젯 헤드(5)로부터 잉크를 토출하여, 투명 기재(1) 위에 라인 형상 액체를 부여한다. 그 후, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리되어, 이면의 평행선(4)이 형성된다. 또한, 도 11의 (b)에서는, 설명의 편의상, 투명 기재(1)를 표면으로부터 보고 있지만, 실제로는, 투명 기재(1)의 표리를 반대로 하여, 투명 기재(1)의 이면을, 긴 헤드(6)와 대향하도록 배치한다.
이면의 평행선(4)은, 서로 연결된 복수의 잉크젯 헤드(5)에 걸쳐서 형성되어 있다.
본 형태에서는, 표면의 평행선(3)을 형성할 때의 잉크젯 헤드(5) 사이의 연결부(51)의 이동 경로 M1과, 이면의 평행선(4)을 형성할 때의 잉크젯 헤드(5) 사이의 연결부(51)의 이동 경로 M2를, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 동일 직선상에 배치하지 않도록 조정한다.
이에 의해, 잉크젯 헤드(5) 사이의 연결부(51)의 이동 경로 M1 및 M2를 따라서, 평행선(3, 4)의 형성이 불안정해지는 경우가 있어도, 저시인성을 유지할 수 있게 된다.
이상의 설명에서는, 투명 기재(1)의 양면의 각각에 복수의 평행선이 형성되고, 이들 평행선의 모두가, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리된 결과 형성된 것인 경우에 대하여 나타내었지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 투명 기재(1)의 양면의 각각에, 1세트 이상의 평행선이 형성되어 있으면 되며, 여기서, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리된 결과 형성된 평행선은, 투명 기재(1)의 표면 및 이면 중 어느 한쪽에만 형성되어 있으면 된다. 바람직한 것은, 투명 기재의 표면과 이면의 각각에, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리된 결과 형성된 평행선을 1세트 이상 구비하는 것이다.
평행선에 포함되는 도전성 재료로서는, 예를 들어 도전성 미립자, 도전성 중합체 등을 바람직하게 예시할 수 있다.
도전성 미립자로서는, 특별히 한정되지 않지만, Au, Pt, Ag, Cu, Ni, Cr, Rh, Pd, Zn, Co, Mo, Ru, W, Os, Ir, Fe, Mn, Ge, Sn, Ga, In 등의 미립자를 바람직하게 예시할 수 있고, 그 중에서도, Au, Ag, Cu와 같은 금속 미립자를 사용하면, 전기 저항이 낮고, 또한 부식에 강한 회로 패턴을 형성할 수 있으므로, 더 바람직하다. 비용 및 안정성의 관점에서, Ag를 포함하는 금속 미립자가 가장 바람직하다. 이 금속 미립자의 평균 입자 직경은, 바람직하게는 1 내지 100㎚의 범위, 보다 바람직하게는 3 내지 50㎚의 범위로 된다.
또한, 도전성 미립자로서, 카본 미립자를 사용하는 것도 바람직하다. 카본 미립자로서는, 그래파이트 미립자, 카본 나노 튜브, 풀러렌 등을 바람직하게 예시할 수 있다.
도전성 중합체로서는, 특별히 한정되지 않지만, π 공액계 도전성 고분자를 바람직하게 들 수 있다.
π 공액계 도전성 고분자로서는, 특별히 한정되지 않고 폴리티오펜류, 폴리피롤류, 폴리인돌류, 폴리카르바졸류, 폴리아닐린류, 폴리아세틸렌류, 폴리푸란류, 폴리파라페닐렌류, 폴리파라페닐렌비닐렌류, 폴리파라페닐렌술피드류, 폴리아줄렌류, 폴리이소티아나프텐류, 폴리티아질류 등의 쇄상 도전성 중합체를 이용할 수 있다. 그 중에서도, 높은 도전성이 얻어지는 점에서, 폴리티오펜류나 폴리아닐린류가 바람직하다. 폴리에틸렌디옥시티오펜인 것이 가장 바람직하다.
도전성 중합체는, 보다 바람직하게는, 전술한 π 공액계 도전성 고분자와 폴리 음이온을 포함해서 이루어지는 것이다. 이러한 도전성 중합체는, π 공액계 도전성 고분자를 형성하는 전구체 단량체를, 적절한 산화제와 산화 촉매와, 폴리 음이온의 존재하에서 화학 산화 중합함으로써 용이하게 제조할 수 있다.
폴리 음이온은, 치환 혹은 비치환의 폴리알킬렌, 치환 혹은 비치환의 폴리 알케닐렌, 치환 혹은 비치환의 폴리이미드, 치환 혹은 비치환의 폴리아미드, 치환 혹은 비치환의 폴리에스테르 및 이들의 공중합체이며, 음이온기를 갖는 구성 단위와 음이온기를 갖지 않는 구성 단위를 포함하는 것이다.
이 폴리 음이온은, π 공액계 도전성 고분자를 용매에 가용화시키는 가용화 고분자이다. 또한, 폴리 음이온의 음이온기는, π 공액계 도전성 고분자에 대한 도펀트로서 기능하고, π 공액계 도전성 고분자의 도전성과 내열성을 향상시킨다.
폴리 음이온의 음이온기로서는, π 공액계 도전성 고분자에의 화학 산화 도프가 일어날 수 있는 관능기이면 되지만, 그 중에서도, 제조의 용이함 및 안정성의 관점에서는, 1치환 황산에스테르기, 1치환 인산에스테르기, 인산기, 카르복시기, 술포기 등이 바람직하다. 또한, 관능기의 π 공액계 도전성 고분자에의 도프 효과의 관점으로부터, 술포기, 1치환 황산에스테르기, 카르복시기가 보다 바람직하다.
폴리 음이온의 구체예로서는, 폴리비닐술폰산, 폴리스티렌술폰산, 폴리알릴술폰산, 폴리아크릴산에틸술폰산, 폴리아크릴산부틸술폰산, 폴리-2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 폴리이소프렌술폰산, 폴리비닐카르복실산, 폴리스티렌카르복실산, 폴리알릴카르복실산, 폴리아크릴카르복실산, 폴리메타크릴카르복실산, 폴리-2-아크릴아미드-2-메틸프로판카르복실산, 폴리이소프렌카르복실산, 폴리아크릴산 등을 들 수 있다. 이들의 단독 중합체여도 되고, 2종 이상의 공중합체여도 된다.
또한, 화합물 내에 F(불소 원자)를 갖는 폴리 음이온이어도 된다. 구체적으로는, 퍼플루오로 술폰산기를 함유하는 나피온(Dupont사 제조), 카르복실산기를 함유하는 퍼플루오로형 비닐에테르를 포함하는 플레미온(아사히 가라스사 제조) 등을 들 수 있다.
이들 중, 술폰산을 갖는 화합물이면, 잉크젯 인쇄 방식을 이용할 때 잉크 사출 안정성이 특히 양호하고, 또한 높은 도전성이 얻어지는 점에서, 보다 바람직하다.
또한, 이들 중에서도, 폴리스티렌술폰산, 폴리이소프렌술폰산, 폴리아크릴산에틸술폰산, 폴리아크릴산부틸술폰산이 바람직하다. 이들 폴리 음이온은, 도전성이 우수하다고 하는 효과를 발휘한다.
폴리 음이온의 중합도는, 단량체 단위가 10 내지 100000개의 범위인 것이 바람직하고, 용매 용해성 및 도전성의 면에서는, 50 내지 10000개의 범위가 보다 바람직하다.
도전성 중합체는 시판 중인 재료도 바람직하게 이용할 수 있다. 예를 들어, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)와 폴리스티렌술폰산을 포함하는 도전성 중합체(PEDOT/PSS로 약칭함)가, H.C.Starck사로부터 CLEVIOS 시리즈로서, Aldrich사로부터 PEDOT-PSS483095, 560598로서, Nagase Chemtex사로부터 Denatron 시리즈로서 시판되고 있다. 또한, 폴리아닐린이, 닛산 가가쿠사로부터 ORMECON 시리즈로서 시판되고 있다.
라인 형상 액체를 형성할 때 사용하는, 도전성 재료를 함유시키는 액체로서는, 물이나, 유기 용제 등의 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
유기 용제는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1,2-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 프로필렌글리콜 등의 알코올류, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 에테르류 등을 예시할 수 있다.
또한, 도전성 재료를 함유시키는 액체로서는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 계면 활성제 등 다양한 첨가제를 포함해도 된다.
계면 활성제를 사용함으로써, 예를 들어 잉크젯법 등의 액적 토출법을 이용하여 라인 형상 액체(2)를 형성하는 경우 등에, 표면 장력 등을 조정하여 토출의 안정화를 도모하는 것 등이 가능해진다. 계면 활성제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 실리콘계 계면 활성제 등을 사용할 수 있다. 실리콘계 계면 활성제는 디메틸폴리실록산의 측쇄 또는 말단을 폴리에테르 변성한 것이며, 예를 들어 신에츠 가가쿠 고교 제조의 KF-351A, KF-642나 빅-케미 제조의 BYK347, BYK348 등이 시판되고 있다. 계면 활성제의 첨가량은, 라인 형상 액체(2)를 형성하는 액체의 전량에 대해서, 1중량％ 이하인 것이 바람직하다.
투명 기재는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 유리, 플라스틱(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴, 폴리에스테르, 폴리아미드 등) 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 되고, 접합한 상태에서 사용해도 된다. 그 중에서도, 플라스틱이 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트나, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 등이 적합하다.
투명 기재는, 양면의 가공 처리가 동일한 것이 바람직하고, 또한, 양면의 표면 에너지 차가 5% 이내인 것이 바람직하다.
도 12는, 기재 위에 형성된 평행선의 일례를 나타내는 사시 단면도이며, 단면은, 평행선의 형성 방향에 대하여 직교하는 방향으로 절단한 종단면에 대응한다.
1개의 라인 형상 액체로부터 생성되는 평행선(3)의 1세트 2개의 세선(선분)(31, 32)은, 반드시 서로 완전히 독립된 섬 형상일 필요는 없다. 도시한 바와 같이, 2개의 선분(31, 32)은, 상기 선분(31, 32) 사이에 걸쳐서, 상기 선분(31, 32)의 높이보다도 낮은 높이에서 형성된 박막부(30)에 의해 접속된 연속체로서 형성되는 것도 바람직한 것이다.
평행선(3)의 선분(31, 32)의 선 폭 W1, W2는, 각각 10㎛ 이하인 것이 바람직하다. 10㎛ 이하이면, 통상 시인할 수 없는 레벨이 되므로, 투명성을 향상시키는 관점에서 보다 바람직하다. 각 선분(31, 32)의 안정성도 고려하면, 각 선분(31, 32)의 선 폭 W1, W2는, 각각 2㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위인 것이 바람직하다.
또한, 선분(31, 32)의 폭 W1, W2란, 상기 선분(31, 32) 사이에 있어서 도전성 재료의 두께가 최박이 되는 최박 부분의 높이를 Z라 하고, 또한 상기 Z로부터의 선분(31, 32)의 돌출 높이를 Y1, Y2라 했을 때, Y1, Y2의 절반 높이에 있어서의 선분(31, 32)의 폭으로서 정의된다. 예를 들어, 패턴(3)이 전술한 박막부(30)를 갖는 경우에는, 상기 박막부(30)에 있어서의 최박 부분의 높이를 Z로 할 수 있다. 또한, 각 선분(31, 32) 사이에 있어서의 도전성 재료의 최박 부분의 높이가 0일 때는, 선분(31, 32)의 선 폭 W1, W2는, 기재(1) 표면으로부터의 선분(31, 32)의 높이 H1, H2의 절반 높이에 있어서의 선분(31, 32)의 폭이라 정의된다.
평행선(3)을 구성하는 선분(31, 32)의 선 폭 W1, W2는, 전술한 바와 같이 극히 가는 것이기 때문에, 단면적을 확보하여 저저항화를 도모하는 관점에서, 기재(1) 표면으로부터의 선분(31, 32)의 높이 H1, H2는 높은 쪽이 바람직하다. 구체적으로는, 선분(31, 32)의 높이 H1, H2는, 50㎚ 이상 5㎛ 이하의 범위인 것이 바람직하다.
또한, 평행선(3)의 안정성을 향상시키는 관점에서, H1/W1비, H2/W2비는, 각각 0.01 이상 1 이하의 범위인 것이 바람직하다.
또한, 평행선(3)의 세선화를 더 향상시키는 관점에서, 선분(31, 32) 사이에 있어서 도전성 재료의 두께가 최박이 되는 최박 부분의 높이 Z, 구체적으로는 박막부(30)의 최박 부분의 높이 Z가 10㎚ 이하의 범위인 것이 바람직하다. 가장 바람직한 것은, 투명성과 안정성의 밸런스의 양립을 도모하기 위해서, 0 <Z≤10㎚의 범위에서 박막부(30)를 구비하는 것이다.
또한, 평행선(3)의 더한층 세선화의 향상을 위해 H1/Z비, H2/Z비는, 각각 5 이상인 것이 바람직하고, 10 이상인 것이 보다 바람직하며, 20 이상인 것이 특히 바람직하다.
선분(31, 32)의 간격 I는, 라인 형상 액체의 부여 폭 등의 설정에 의해 적절하게 조정하는 것이 가능하며, 바람직하게는 10㎛ 이상 300㎛ 이하의 범위로 조정되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 선분(31, 32)의 간격 I는, 선분(31, 32)의 각 최대 돌출부 간의 거리로서 정의된다.
또한, 선분(31)과 선분(32)에 마찬가지의 형상(동일 정도의 단면적)을 부여하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 선분(31)과 선분(32)의 높이 H1과 H2를 실질적으로 동등한 값으로 하는 것이 바람직하다. 이와 마찬가지로, 선분(31)과 선분(32)의 선 폭 W1과 W2에 대해서도 실질적으로 동등한 값으로 하는 것이 바람직하다.
선분(31, 32)은, 반드시 평행일 필요성은 없고, 적어도 선분 방향의 어떤 길이 L에 걸쳐서, 선분(31, 32)이 결합하고 있어야만 한다. 바람직하게는, 적어도 선분 방향의 어떤 길이 L에 걸쳐서, 선분(31, 32)이 실질적으로 평행인 것이다.
선분(31, 32)의 선분 방향의 길이 L은, 선분(31, 32)의 간격 I의 5배 이상인 것이 바람직하고, 10배 이상인 것이 보다 바람직하다. 길이 L 및 간격 I는, 패턴(라인 형상 액체)(2)의 형성 길이 및 형성 폭에 대응하여 설정할 수 있다.
라인 형상 액체의 형성 시점과 종점(선분 방향의 어떤 길이 L에 걸친 시점과 종점)에서는, 선분(31, 32)이 접속하여, 연속체로서 형성되어도 된다.
또한, 선분(31, 32)은, 그 선 폭 W1, W2가 거의 동등하고, 또한, 선 폭 W1, W2가 2개선 간 거리(간격 I)에 비하여, 충분히 가는 것이면 바람직하다.
또한, 1개의 라인 형상 액체로부터 생성되는 패턴(3)을 구성하는 선분(31)과 선분(32)은, 동시에 형성된 것이면 바람직하다.
평행선(3)은, 각 선분(31, 32)이, 하기 (가) 내지 (라)의 조건을 모두 만족하는 것이 특히 바람직하다. 이에 의해, 패턴이 시인되기 어려워져, 투명성을 향상시킬 수 있음과 함께, 선분이 안정화되어, 패턴의 저항값을 저하시킬 수 있는 효과가 우수하다.
(가) 각 선분(31, 32)의 높이를 H1, H2라 하고, 상기 각 선분 간에 있어서의 최박 부분의 높이를 Z라 했을 때, 5≤H1/Z, 또한 5≤H2/Z일 것.
(나) 각 선분(31, 32)의 폭을 W1, W2라 했을 때, W1≤10㎛, 또한 W2≤10㎛일 것.
(다) 각 선분(31, 32) 사이의 거리를 I라 했을 때, 50㎛≤I≤5000㎛일 것.
(라) 각 선분(31, 32)의 높이를 H1, H2라 했을 때, 50㎚<H1<5㎛, 또한 50㎚<H2<5㎛일 것.
이상, 표면의 평행선(3)에 대하여 행한 설명은, 이면의 평행선(4)에도 원용할 수 있다.
이상의 설명에 있어서, 하나의 형태에 대하여 설명된 구성은, 다른 형태에 적절히 적용할 수 있다.
실시예
이하에, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되지 않는다.
(실시예 1)
양면의 가공 처리가 동일하고, 양면의 표면 에너지 차가 5% 이내인 PET 필름(투명 기재(1))의 각 면에, 잉크젯법을 이용하여, 하기의 조건에서, 도 3에 도시한 것과 마찬가지의 패턴을 형성하였다.
<표면의 평행선의 형성 조건>
잉크젯법에 의해, 투명 기재(1)의 표면에, 도전성 재료를 포함하는 라인 형상 액체를 부여하고, 커피 스테인 현상을 생기시켜, 표면의 평행선(3)을 형성하였다.
<이면의 평행선의 형성 조건>
잉크젯법에 의해, 투명 기재(1)의 이면에, 도전성 재료를 포함하는 라인 형상 액체를 부여하고, 커피 스테인 현상을 생기시켜, 이면의 평행선(4)을 형성하였다.
그 때, 표면의 평행선(3)에 대하여, 이면의 평행선(4)이 평행해지도록, 헤드 혹은 투명 기재(1)가 적재되는 스테이지를 이동하여 각도 조정을 행하였다.
또한, 표면의 평행선(3)에 대하여 측정된 선 간격 La에 대해서, 이면의 평행선(4)의 선 간격 Lb가, ±20%의 범위가 되도록, 도 4에서 설명한 조정을 행하였다. La는, Lb와 실질적으로 동등하고, 200㎛이다.
또한, 표면의 평행선(3)과, 이면의 평행선(4)이, 서로 La/2 어긋나게 배치되도록, 얼라인먼트를 행하였다.
<후처리>
이상과 같이 하여, 투명 기재(1)의 양면에, 평행선(3, 4)을 포함하는 패턴을 형성한 후, 또한, 후처리로서, 상기 평행선의 소성을 행하고, 이어서 상기평행선(3, 4)에 도금을 실시하여, 도 3에 도시한 것과 마찬가지의 패턴을 구비한 패턴을 갖는 기재를 얻었다.
얻어진 패턴을 갖는 기재는, 패턴의 저시인성이 우수한 것이었다.
(실시예 2)
실시예 1에 있어서, 잉크의 착탄 위치를 변경하여, 도 5에 도시한 것과 마찬가지의 패턴을 구비한 패턴을 갖는 기재를 얻었다.
그 때, 이면의 평행선(4)을 형성하기 위한 잉크 착탄 위치를, 표면의 평행선(3)의 중심부로부터, 2La 어긋난 위치에 설정하였다.
얻어진 패턴을 갖는 기재는, 패턴의 저시인성이 우수한 것이었다.
(실시예 3)
실시예 1에서 사용한 것과 마찬가지의 PET 필름(투명 기재(1))의 각 면에, 잉크젯법을 이용하여, 하기의 조건에서, 도 6에 도시한 것과 마찬가지의 패턴을 형성하였다.
<표면의 평행선의 형성 조건>
잉크젯법에 의해, 투명 기재(1)의 표면에, 라인 형상 액체를 부여하고, 커피 스테인 현상을 생기시켜, 제1 평행선(3A)을 형성하였다. 라인 형상 액체의 부여 간격은, 얻어지는 평행선의 배치 간격(도 6중, X1로 나타내는 간격에 상당)이, 600㎛가 되도록 조정하였다. 평행선의 선 간격은 200㎛로 하였다.
제1 평행선(3A)을 형성 후, 건조하고 나서, 상기 제1 평행선(3A)과 교차하도록 각도를 변경하여, 제1 평행선(3A)과 마찬가지로 하여, 제2 평행선(3B)을 형성하였다.
<이면의 평행선의 형성 조건>
잉크젯법에 의해, 투명 기재의 이면에, 라인 형상 액체를 부여하고, 커피 스테인 현상을 생기시켜, 제3 평행선(4A)을 형성하였다. 라인 형상 액체의 부여 간격은, 얻어지는 평행선의 배치 간격이, 600㎛가 되도록 조정하였다. 평행선의 선 간격은 200㎛로 하였다.
제3 평행선(4A)을 형성 후, 건조하고 나서, 상기 제3 평행선(4A)과 교차하도록 각도를 변경하여, 제3 평행선(4A)과 마찬가지로 하여, 제4 평행선(4B)을 형성하였다.
투명 기재(1)를 통해서 보았을 때 보이는 격자 형상 패턴에 있어서, 서로 인접하는 2개 1세트의 평행선이, 투명 기재(1)의 양면에, 1세트씩 교대로 할당되도록 하였다.
<후처리>
이상과 같이 하여, 투명 기재(1)의 양면에, 평행선(3A, 3B, 4A 및 4B)을 포함하는 패턴을 형성한 후, 또한, 후처리로서, 상기 평행선의 소성을 행하고, 이어서 상기 평행선에 도금을 실시하여, 도 6에 도시한 것과 마찬가지의 패턴을 구비한 패턴을 갖는 기재를 얻었다.
얻어진 패턴을 갖는 기재는, 패턴의 저시인성이 우수한 것이었다.
(실시예 4)
실시예 3에 있어서, 잉크의 착탄 위치를 변경하여, 도 7에 도시한 것과 마찬가지의 패턴을 구비한 패턴을 갖는 기재를 얻었다.
그 때, 표면 및 이면 각각의 평행선에, 배치 간격(도 7 중, X2로 나타내는 간격에 상당)을 1000㎛로 설정한 개소를 부분적으로 설치하고, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때 보이는 격자 형상 패턴에 있어서, 서로 인접하는 2개 1세트의 평행선(3, 4)이, 투명 기재(1)의 양면에, 2세트씩 교대로 할당되도록 하였다.
얻어진 패턴을 갖는 기재는, 패턴의 저시인성이 우수한 것이었다.
(실시예 5)
실시예 3에 있어서, 제1 내지 제4 평행선을 형성하는 순서를 변경하여, 제1 평행선→ 제2 평행선→ 제4 평행선→ 제3 평행선의 순서로 형성함으로써, 도 9 및 도 10에 도시한 것과 마찬가지의 패턴을 구비한 패턴을 갖는 기재를 얻었다.
즉, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 투명 기재(1)의 표면 및 이면의 각각에 있어서, 팽창 부위(3C, 4C)가 형성되어 있지만, 이들의 팽창 방향은, 표면과 이면에서 서로 상이하다. 그리고, 팽창 방향이 동일한 팽창 부위끼리가, 지그재그 형상으로 배치되어 있음으로써, 팽창 방향이 동일한 팽창 부위끼리가, 치우쳐서 분포되지 않도록 하고 있다.
얻어진 패턴을 갖는 기재는, 팽창 부위가 눈에 띄지 않아, 패턴의 저시인성이 우수한 것이었다.
(실시예 6)
실시예 3에 있어서, 도 11에 도시한 것과 마찬가지로 긴 헤드(6)를 사용하여, 평행선을 형성하였다.
그 때, 표면의 평행선(3)을 형성하기 위한 헤드 이동에 있어서의, 잉크젯 헤드(5) 사이의 연결부(51)의 이동 경로 M1과, 이면의 평행선(4)을 형성하기 위한 헤드 이동에 있어서의, 잉크젯 헤드(5) 사이의 연결부(51)의 이동 경로 M2를, 투명 기재(1)를 통해서 보았을 때, 동일 직선상에 배치하지 않도록 조정하였다.
얻어진 패턴을 갖는 기재는, 헤드 연결부의 이동 경로를 따르는 영역에서도, 패턴의 저시인성이 우수한 것이었다.
1: 투명 기재
2: (라인 형상)액체
3: 평행선
31, 32: 선분
4: 평행선
41, 42: 선분
5: 잉크젯 헤드
6: 긴 헤드

Claims (12)

  1. 기능성을 갖는 패턴으로서,
    투명 기재의 양면에,
    도전성 재료를 함유하는 2개 1세트의 평행선을 1세트 이상 갖고,
    어느 한쪽 면의 상기 1세트 이상의 평행선은, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리된 결과 형성된 것인, 패턴.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기재의 표면과 이면의 각각에, 도전성 재료가 액체의 움직임에 따라 분리된 결과 형성된 평행선을 1세트 이상 구비하는, 패턴.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투명 기재의 표면과 이면의 사이에서, 상기 평행선의 배치가 서로 조정되어 있는, 패턴.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 기재의 표면에 형성한 상기 평행선의 피치에 대해서, 상기 투명 기재의 이면에 형성한 상기 평행선의 피치가, ±20%의 범위가 되도록 조정되어 있는, 패턴.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 기재의 표면에, 선 간격 La의 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 배치 간격 La로 배치되어 있으며,
    상기 투명 기재의 이면에, 선 간격 Lb의 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 배치 간격 Lb로 배치되어 있으며,
    상기 투명 기재를 통해서 보았을 때, 표면의 상기 적어도 2세트의 평행선과, 이면의 상기 적어도 2세트의 평행선이, 서로 교차하지 않는, 패턴.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 기재의 표면에, 선 간격 La의 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 La보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
    상기 투명 기재의 이면에, 선 간격 Lb의 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 Lb보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
    상기 투명 기재를 통해서 보았을 때, 표면의 상기 적어도 2세트의 평행선과, 이면의 상기 적어도 2세트의 평행선이, 서로 교차하지 않는, 패턴.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 기재의 표면에, 선 간격 La1의 제1 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 La1보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
    또한, 상기 투명 기재의 표면에, 선 간격 La2의 제2 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 La2보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
    또한, 상기 제1 평행선과 상기 제2 평행선은, 각도 α로 교차하고 있으며,
    상기 투명 기재의 이면에, 선 간격 Lb1의 제3 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 Lb1보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
    또한, 상기 투명 기재의 이면에, 선 간격 Lb2의 제4 평행선을 복수 세트 갖고, 이들 중 적어도 2세트의 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 서로 Lb2보다 큰 배치 간격으로 배치되어 있으며,
    또한, 상기 제3 평행선과 상기 제4 평행선은, 각도 β로 교차하고 있으며, 상기 투명 기재를 통해서 보았을 때, 표면의 상기 제1 평행선과, 이면의 상기 제3 평행선은, 서로 교차하지 않고, 또한, 표면의 상기 제2 평행선과, 이면의 상기 제4 평행선은, 서로 교차하지 않는, 패턴.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기재를 통해서 보았을 때, 상기 투명 기재의 양면의 상기 평행선이 중첩되어 격자 형상 패턴이 보이고, 상기 격자 형상 패턴을 구성하는 각 선분의 선 간격은, 100㎛ 내지 400㎛의 범위이며, 또한 표준 편차가 30 미만인, 패턴.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 격자 형상 패턴에 있어서, 서로 인접하는 2개 1세트의 상기 평행선은, 상기 투명 기재의 양면에, 1세트씩 교대로 할당되어 있는 패턴.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 격자 형상 패턴에 있어서, 서로 인접하는 2개 1세트의 상기 평행선은, 상기 투명 기재의 양면에, 복수 세트씩 교대로 할당되어 있는, 패턴.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 패턴을 투명 기재에 구비하여 이루어지는 패턴을 갖는, 기재.
  12. 제11항에 기재된 패턴을 갖는 기재를 구비한, 터치 패널.
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