(57)【要約】【課題】スクリーン印刷法を用いても、パターン抜けやパターン欠け不良が発生しない、フレキシブルプリント配線板及びその製造方法を提供する。【解決手段】基板と、基材上に形成された第１の電極層と、第１の電極層上に形成された導通層と、第１の電極層と導通層の少なくとも一部とを被覆するように形成された絶縁層と、絶縁層上に形成され、導通層を介して第１の電極層と電気的に接続された第２の電極層とを有するフレキシブルプリント配線板であって、基板上に、平面視において導通層に隣接して配列された、導通層と同じ材料で形成された複数のダミーパターンを有する、フレキシブルプリント配線板。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
基材上に形成された第１の電極層と、
前記第１の電極層上に形成された導通層と、
前記第１の電極層と導通層の少なくとも一部とを被覆するように形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、前記導通層を介して前記第１の電極層と電気的に接続された第２の電極層とを有するフレキシブルプリント配線板であって、
前記基板上に、平面視において前記導通層に隣接して配列された、前記導通層と同じ材料で形成された複数のダミーパターンを有する、フレキシブルプリント配線板。
【請求項２】
前記ダミーパターンの平面視における面積は、隣接する前記導通層の平面視における面積以上である、請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項３】
前記導通層の膜厚が１μｍ以上、５０μｍ以下である、請求項１または２に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法であって、
導通層及びダミーパターンをスクリーン印刷により同じ工程で形成する、フレキシブルプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント配線板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、短タクト化、省プロセス化、及び低コスト化等の観点から、印刷法によるフレキシブルプリント配線板の製造に関する研究が盛んである。しかしながら、例えば印刷法でフレキシブルプリント配線板の絶縁層を形成した場合であっても、配線電極層とセグメント電極層を電気的に接続する為のビアはフォトリソ法を用いて形成することが多く、短タクト化、省プロセス化、及び低コスト化等を阻害する要因となる。従って、フォトリソ法を使用せずに配線電極層とセグメント電極層を電気的に接続する導通層の印刷法を用いた形成は重要な技術課題の一つである。
【０００３】
導通層の印刷法として、スクリーン印刷やインクジェット印刷を用いた例が報告されている。しかしながら、例えば、スクリーン印刷で導通層を形成する場合、ペーストの吐出不足により、パターンの境界などでパターン抜けやパターン欠けなどの不良が発生するという課題があった。
【０００４】
また、インクジェット印刷で導通層を形成する方法は、１つのパターンに対して１つのインク吐出ヘッドが必要であり、大量のパターンを短タクトで形成するには適していない。また、吐出ヘッドから吐出されるインクは微量な為、厚膜なパターンを形成する場合には同一箇所に複数回の着弾が必要であり、短タクト化はより困難になる。
【０００５】
さらに、特許文献１は下層の電極層の上下層との接続箇所に、印刷法で撥液性の導通層を形成し、該当部の絶縁層をはじかせることで導通部を確保する方法を開示している。しかしながら、特許文献１は撥液性を有する特殊な導通層の材料と、導通層を確実にはじく絶縁層の材料との選択が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−０２７６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、スクリーン印刷法を用いても、パターン抜けやパターン欠け不良が発生しない、フレキシブルプリント配線板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一局面は、基板と、基材上に形成された第１の電極層と、第１の電極層上に形成された導通層と、第１の電極層と導通層の少なくとも一部とを被覆するように形成された絶縁層と、絶縁層上に形成され、導通層を介して第１の電極層と電気的に接続された第２の電極層とを有するフレキシブルプリント配線板であって、基板上に、平面視において導通層に隣接して配列された、導通層と同じ材料で形成された複数のダミーパターンを有する、フレキシブルプリント配線板である。
【０００９】
また、ダミーパターンの平面視における面積は、隣接する導通層の平面視における面積以上であってもよい。
【００１０】
また、導通層の膜厚が１μｍ以上、５０μｍ以下であってもよい。
【００１１】
また、本発明の他の局面は、上述のフレキシブルプリント配線板の製造方法であって、導通層及びダミーパターンをスクリーン印刷により同じ工程で形成する、フレキシブルプリント配線板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スクリーン印刷法を用いても、パターン抜けやパターン欠け不良が発生しない、フレキシブルプリント配線板及びその製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の部分断面図
【図２】本発明の一実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の部分平面図
【図３】本発明の一実施形態に係るフレキシブルプリント配線板を用いた画像表示装置の部分断面図
【図４】従来技術に係るフレキシブルプリント配線板の部分断面図
【図５】従来技術に係るフレキシブルプリント配線板の部分平面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、実施の形態において、同一または対応する構成要素には同一符号を付け、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１に、本発明の一実施形態に係るフレキシブルプリント配線板１００の部分断面図を示す。また、図２に、フレキシブルプリント配線板１００の部分平面図を示す。なお、図１は、図２のＡ−Ａ’線で切断した断面図である。また、便宜上、図２に、後述する第２の電極層５は示さない。
【００１６】
フレキシブルプリント配線板１００は、図１、２に示すように、基板１と、基板１上に形成された第１の電極層２及びダミーパターン３’と、第１の電極層２上に形成された導通層３と、第１の電極層２、ダミーパターン３’及び導通層３の少なくとも一部を被覆するように基板１上に積層された絶縁層４と、絶縁層４上に形成され導通層３を介して第１の電極層２と電気的に接続された第２の電極層５とを有する。
【００１７】
ここで第１の電極層２上に直接形成される導通層３は１個でも良いし、複数個でも良い。しかし、少なくとも１つの導通層３が、第１の電極層２上に直接形成されている必要がある。また、ダミーパターン３’は、第２の電極層５と電気的に接続されていても良いし、されていなくても良い。更に導通層３及びダミーパターン３’の平面視における形状は円形が望ましいが、多角形や楕円形等任意の形状を採用できる。また、ダミーパターン３’ごとに平面視における形状が異なっていてもよい。さらに、導通層３及びダミーパターン３’の膜厚は、１μｍ以上、５０μｍ以下が好ましい。
【００１８】
図２に示すように、ダミーパターン３’は、平面視において導通層３に隣接して、２個以上配置される。ダミーパターン３’と導通層３との相違点の１つは、ダミーパターン３’が基板１上に形成されているのに対して、導通層３は第１の電極層２上に形成されている点である。また、後述するように、ダミーパターン３’と導通層３とは、スクリーン印刷法により形成される場合、同一の材料を用いて同一の工程で同時に形成される。
【００１９】
また、ダミーパターン３’の、平面視における形状は導通層３と同一でなくてもよく、任意の形状を採用できる。さらに、平面視におけるそれぞれのダミーパターン３’の面積は、平面視における導通層３の面積以上であることが好ましい。
【００２０】
基板１は可撓性を有することが望ましい。基板１の材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネートなどのプラスチック材料が挙げられる。石英などのガラス基板も絶縁性の基板として用いることができるが、薄型化、軽量化、フレキシブル化を考慮するとプラスチック基板が好ましい。また、各製造プロセスに用いられる温度などを考慮すると、基板１としては、特にＰＥＮやポリイミドなどを用いることが望ましい。
【００２１】
基板１が可撓性を有することで、フレキシブル、軽量、薄型なフレキシブルプリント配線板１００を形成することができ、ひいてはフレキシブルプリント配線板１００を用いたデバイスにおいてもこれらの利点を生かすことができる。
【００２２】
第１の電極層２の材料としては特に限定されるものではないが、例えば金、白金、銀、銅、アニミニウム、ニッケル、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属あるいは酸化物の薄膜若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子が挙げられる。
【００２３】
更には、第１の電極層２は印刷法で形成されることが望ましい。フレキシブルプリント配線板１００を低コストで形成するためには、印刷法が有用であるからである。例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、フォトリソグラフィ、エッチングを用いて形成する場合に比べ、工程数を削減することができ、且つ真空プロセスを用いないことでコストを下げることができる。印刷法は特に限定されるものではないが、凸版印刷法、スクリーン印刷法、転写印刷法、インクジェット法、グラビアオフセット印刷法などがある。印刷に用いるインクには、金や銀、銅、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液あるいは金属化合物を含有する液体、若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどを用いることができる。
【００２４】
導通層３及びダミーパターン３’の材料としては特に限定されるものではないが、例えば金、白金、銀、銅、アニミニウム、ニッケル、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属あるいは酸化物の薄膜若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子が挙げられる。
【００２５】
導通層３及びダミーパターン３’は真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザーアブレーション法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ホットワイヤーＣＶＤ法、スピンコート法、ディップコート法で形成後にフォトリソ法で加工する方法や、スクリーン印刷法などの方法を用いて直接パターン形成することができるが、特にスクリーン印刷法が好適である。スクリーン印刷法は、厚膜形成が容易である。スクリーン印刷に用いるインクには、金や銀、銅、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液あるいは金属化合物を含有する液体、若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどを用いることができる。
【００２６】
スクリーン印刷法を用いて導通層３及びダミーパターン３’が形成される際には、導通層３及びダミーパターン３’は同じ材料を用い、同時に、すなわち、同じ印刷工程において形成される。導通層３とダミーパターン３’とは隣接しているため、同時に印刷することにより、導通層３へのインキの供給が促され、パターン抜けやパターン欠けのない導通層３を形成することができる。
【００２７】
導通層３はフレキシブルプリント配線板１００の第１の電極層２と第２の電極層５とに電気的に接続していなければならない。具体的には、絶縁層４をスクリーン印刷法などの方法でパターン印刷して第１の電極層２の導通層３との接続部分に絶縁層４を設けない方法や、絶縁層４を全面に塗布し、そのあとフォトリソグラフィ法等を用いて絶縁層４に穴を空ける方法や、導通層３よりも薄膜な条件で絶縁層４を形成し、導通層３の先端の一部を露出させる方法などが挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。
【００２８】
絶縁層４の材料としては、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、ハフニウムアルミネート、酸化ジルコニア及び酸化チタン等の無機材料、または、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリアクリレート、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ樹脂及びポリビニルフェノールなどの有機材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。
【００２９】
絶縁層４は真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザーアブレーション法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ホットワイヤーＣＶＤ法、スピンコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法などの方法を用いて形成することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。
【００３０】
第２の電極層５の材料としては特に限定されるものではないが、例えば金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属あるいは酸化物の薄膜若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子が挙げられる。
【００３１】
第２の電極層５は印刷法で形成されることが望ましい。フレキシブルプリント配線板１００を低コストで形成するためには、印刷法が有用であるからである。例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、フォトリソグラフィ、エッチングを用いて形成する場合に比べ、工程数を削減することができ、且つ真空プロセスを用いないことでコストを下げることができる。印刷法は特に限定されるものではないが、凸版印刷法、スクリーン印刷法、転写印刷法、インクジェット法、グラビアオフセット印刷法などがある。印刷に用いるインクには、金や銀、銅、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液あるいは金属化合物を含有する液体、若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどを用いることができる。
【００３２】
図３に、フレキシブルプリント配線板１００を用いた画像表示装置１２０の断面図を示す。画像表示装置１２０は、フレキシブルプリント配線板１００上に積層された、基板８と、対向電極７と、表示媒体６とを含む。表示媒体６としては、例えば液晶を用いることができ、特にポリマー分散液晶が好適である。また、電気泳動体なども好適に用いることができる。
【００３３】
フレキシブルプリント配線板１００を、従来の方法で製造したフレキシブルプリント配線板と比較する。図４に、従来技術に係るフレキシブルプリント配線板２００の部分断面図を示し、図５に、フレキシブルプリント配線板２００の部分平面図を示す。なお、図４は、図６のＢ−Ｂ’線で切断した断面図である。対応する構成要素には、同一の参照符号を付与して説明を省略する。また、便宜上、図５に、第２の電極層５は示さない。
【００３４】
フレキシブルプリント配線板１００とフレキシブルプリント配線板２００との違いは、ダミーパターン３’の有無である。フレキシブルプリント配線板２００の場合、導通層３と同時に形成されるダミーパターン３’が無いため、スクリーン印刷法を用いて導通層３を形成した場合、インキの吐出不足による導通層３のパターン欠け、パターン抜けが起きやすい。このため、第１と第２の電極層２、５の電気的な接続不良が起きやすい。
【００３５】
一方で、フレキシブルプリント配線板１００の場合、スクリーン印刷法を用いた際に吐出不足が起き易い導通層３に隣接するダミーパターン３’を複数配置し、スクリーン印刷により導通層３とともに形成する。このため、導通層３へのインキの供給が促される。これによって所望の箇所に導通層３を不良なく形成することができ、第１と第２の電極層２、５を問題なく電気的に接続できる。
【実施例】
【００３６】
本発明者は、実施例１、２及び比較例１、２に係るフレキシブルプリント配線板を作製した。その後、フレキシブルプリント配線板を作製できたときには、当該フレキシブルプリント配線板を用いた画像表示装置を作製して、表示特性について検討した。以下、製造方法について、説明する。
【００３７】
（実施例１）
まず、基板１の材料として、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、厚さ１２５μｍを用いた。
【００３８】
次に、ナノ銀とポリエチレングリコールとの重量比が８：１であるナノ銀インキを転写印刷することによりＰＥＮ基板１上に印刷し、１８０℃で１時間ベークして第１の電極層２を形成した。
【００３９】
次に、基板１及び第１の電極層２上に銀ペーストをスクリーン印刷し、１５０℃で１時間焼成することにより、導通層３及びダミーパターン３’を形成した。この際、各第１の電極層２上に１個の導通層３を形成し、図２に示すように、第１の電極層２の周囲に、第１の電極層２に隣接して９個のダミーパターン３’を形成した。この時の導通層３及びダミーパターン３’の膜厚は３０μｍであった。
【００４０】
次に、基板１上で第１の電極層２、導通層３及びダミーパターン３’を被覆するように、ポリビニルフェノールをシクロヘキサノンに１０重量％溶解させた溶液をダイコータ法により塗布し、１８０℃で１時間乾燥させて絶縁層４を形成した。このとき、絶縁層４の膜厚は２０μｍであった。従って、導通層３の先端の一部は露出した状態であった。
【００４１】
次に、絶縁層４上で露出した導通層３を被覆するように、銀ペーストをスクリーン印刷し１５０℃で１時間焼成することにより、第２の電極層５を形成し、フレキシブルプリント配線板１００を得た。
【００４２】
最後に、フレキシブルプリント配線板１００を使用して電気泳動方式の表示体を駆動する画像表示装置１２０を製造した。その結果、第１と第２の電極層２、５は導通層３を介して正常に電気的に接続しており、良好な表示特性を有する画像表示装置１２０が得られた。
【００４３】
（実施例２）
導通層３及びダミーパターン３’の膜厚が０．７μｍで、絶縁層４の膜厚が０．５μｍであること以外は実施例１と同様なフレキシブルプリント配線板を作製した。このとき、導通層３の先端の一部は露出した状態であった。その後、当該フレキシブルプリント配線板を使用し、電子ペーパーを駆動する画像表示装置を製造して、表示特性について検討した。
【００４４】
この場合、第１と第２の電極は導通層３を介して電気的に接続されていることが確認できた。しかし、絶縁層４が薄膜であった為に絶縁破壊を起こして表示不良が発生する場合があった。
【００４５】
（比較例１）
ダミーパターン３’を形成しないこと以外は実施例１と同様な方法でフレキシブルプリント配線板を作製した。その後、当該フレキシブルプリント配線板を使用し、電気泳動方式の表示体を駆動する画像表示装置を製造した。
【００４６】
ダミーパターン３’を形成しなかったため、一部の導通層３においてペーストの吐出不足によるパターン欠け、及びパターン抜けが発生した。その結果、一部の第１と第２の電極層２、５が電気的に接続されておらず、上下層導通不良による表示不良が発生した。
【００４７】
（比較例２）
導通層３をインクジェット法により目標膜厚３０μｍで形成し、絶縁層４をダイコータ法により２５μｍで形成する以外は実施例１と同様な方法でフレキシブルプリント配線板を作製した。しかし、インクジェット法で３０μｍの膜厚を形成することができず、導通層としての機能を果たしていなかった。このため、インクジェット法により導通層を形成する方法では、フレキシブルプリント配線板を製造することができなかった。
【００４８】
以上、説明したように、本発明によれば、第１の電極層２上に導通層３を形成する際、同時に導通層に隣接して複数個のダミーパターン３’を形成することで、スクリーン印刷法で発生しやすいインキ吐出不足によるパターン欠けやパターン抜けといった形状不良を回避し、第１と第２の電極層を確実に電気的に接続できる導通層３を形成できるフレキシブルプリント配線板の製造を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、フレキシブルプリント配線板およびそれを用いた画像表示装置に利用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１    基板
２    第１の電極層
３    導通層
３’    ダミーパターン
４    絶縁層
５    第２の電極層
６    表示媒体
７    共通電極
８    前面基板
１００、２００    フレキシブルプリント配線板
１２０    画像表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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