(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に導電材料を用いて導電パターンを形成する導電パターン形成方法において、
前記基板上に疎水性を有するカップリング剤から形成されている保護層を形成する保護層形成工程と、
前記基板上に前記導電材料と結合する結合層を形成する結合層形成工程と、
前記結合層上に導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、
を備える導電パターン形成方法。
【請求項２】
前記導電パターン形成工程は、
前記結合層上に触媒層を形成し、さらに該触媒層に対してめっき処理を施してめっき層を形成することで前記導電パターンを形成する請求項１に記載の導電パターン形成方法。
【請求項３】
前記触媒層にはＰｄとＳｎの混合材料が用いられている請求項２に記載の導電パターン形成方法。
【請求項４】
前記結合層は、前記触媒層と結合するカップリング剤によって形成される請求項２又は３に記載の導電パターン形成方法。
【請求項５】
前記導電パターン形成工程は、
前記結合層に対して前記導電材料を蒸着させることで前記導電パターンを形成する請求項１に記載の導電パターン形成方法。
【請求項６】
前記導電パターン形成工程は、
前記結合層に対して前記導電材料をスパッタによって付着させることで前記導電パターンを形成する請求項１に記載の導電パターン形成方法。
【請求項７】
前記保護層形成工程では、レーザ加工によってパターニングされた前記保護層を形成し、その後、前記結合層形成工程が行われる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導電パターン形成方法。
【請求項８】
前記結合層形成工程では、レーザ加工によってパターニングされた前記結合層を形成し、その後、前記保護層形成工程が行われる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導電パターン形成方法。
【請求項９】
前記保護層形成工程では、前記保護層を印刷によって形成し、その後、前記結合層形成工程が行われる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導電パターン形成方法。
【請求項１０】
前記結合層形成工程では、前記結合層を印刷によって形成し、その後、前記保護層形成工程が行われる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導電パターン形成方法。
【請求項１１】
前記保護層がレジスト膜によって形成されており、前記導電パターン形成工程の後で、該レジスト膜を前記基板上から除去する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の導電パターン形成方法。
【請求項１２】
前記基板は透明基板である請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の導電パターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に導電パターンを形成する導電パターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基板上に導電材料を用いて導電パターンを形成する方法が知られている。かかる方法によれば、例えばＰＥＴ等の透明基板上に導電パターンを形成することにより、電磁波シールドフィルムやタッチパネル等を提供することが可能になる。
なお、導電パターン形成方法は種々の方法が知られているが、例えば、特許文献１、２には、透明基板上に導電材料を塗布し、その後、焼成処理又は乾燥処理を施すことで、該基板上に導電パターンを得る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１９０７６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４２９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来技術には次の課題がある。
即ち、焼成処理又は乾燥処理などによって導電パターンを形成する場合、導電パターンの材料となる導電材料と、基板材料との熱膨張率の違いにより、焼成処理又は乾燥処理の工程、及びその後工程において、導電パターンのパターンが崩れ、導電パターンの形状精度が低下するといった課題がある。
【０００５】
特にＰＥＴ等の透明基板を用いる場合は、導電材料と該基板との熱膨張率の差が大きくなるので、導電パターンの形状精度が低下しやすい。
【０００６】
そこで本発明は、この課題を解決すべくなされたものであり、基板上に導電材料によって導電パターンを形成する導電パターン形成方法において、高精度に導電パターンを形成可能な導電パターン形成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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
基板上に導電材料を用いて導電パターンを形成する導電パターン形成方法において、
前記基板上に疎水性を有する保護層を形成する保護層形成工程と、
前記基板上に前記導電材料と結合する結合層を形成する結合層形成工程と、
前記結合層上に導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記発明にあっては、
前記導電パターン形成工程は、
前記結合層上に触媒層を形成し、さらに該触媒層に対してめっき処理を施してめっき層を形成することで前記導電パターンを形成すると好適である。
【０００９】
また、上記発明にあっては、
前記触媒層にはＰｄとＳｎの混合材料が用いられていると好適である。
また、上記発明にあっては、
前記結合層は、前記触媒層と結合するカップリング剤によって形成されると好適である。
【００１０】
また、上記発明にあっては、
前記導電パターン形成工程は、
前記結合層に対して前記導電材料を蒸着させることで前記導電パターンを形成すると好適である。
【００１１】
また、上記発明にあっては、
前記導電パターン形成工程は、
前記結合層に対して前記導電材料をスパッタによって付着させることで前記導電パターンを形成すると好適である。
【００１２】
また、上記発明にあっては、
前記保護層形成工程では、レーザ加工によってパターニングされた前記保護層を形成し、その後、前記結合層形成工程が行われると好適である。
【００１３】
また、上記発明にあっては、
前記結合層形成工程では、レーザ加工によってパターニングされた前記結合層を形成し、その後、前記保護層形成工程が行われると好適である。
【００１４】
また、上記発明にあっては、
前記保護層形成工程では、前記保護層を印刷によって形成し、その後、前記結合層形成工程が行われると好適である。
【００１５】
また、上記発明にあっては、
前記結合層形成工程では、前記結合層を印刷によって形成し、その後、前記保護層形成工程が行われると好適である。
【００１６】
また、上記発明にあっては、
前記保護層がレジスト膜によって形成されており、前記導電パターン形成工程の後で、該レジスト膜を前記基板上から除去すると好適である。
【００１７】
また、上記発明にあっては、
前記基板は透明基板であると好適である。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、基板上に導電材料によって導電パターンを形成する導電パターン形成方法において、高精度に導電パターンを形成可能な導電パターン形成方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る導電パターン形成方法の概略工程図である。
【図２】第２実施形態に係る導電パターン形成方法の概略工程図である。
【図３】第３実施形態に係る導電パターン形成方法の概略工程図である。
【図４】第４実施形態に係る導電パターン形成方法の概略工程図である。
【図５】第５実施形態に係る導電パターン形成方法の概略工程図である。
【図６】第６実施形態に係る導電パターン形成方法の概略工程図である。
【図７】第７実施形態に係る導電パターン形成方法の概略工程図である。
【図８】第８実施形態に係る導電パターン形成方法の概略工程図である。
【図９】第９実施形態に係る導電パターン形成方法の概略工程図である。
【図１０】第１０実施形態に係る導電パターン形成方法の概略工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２１】
［第１実施形態］
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成方法について説明する。なお、図１は、本実施形態における導電パターン形成方法の概略工程を示す図である。
【００２２】
（１−１：基板の準備）
本実施形態では、まず基板１１の準備を行う（図１（ａ））。ここでは、基板１１の表面の親水化を行う。即ち、基板１１の材料に基づいて、アルカリ洗浄、オゾン処理、ＵＶ照射、プラズマ処理等を適宜選択し、基板１１の表面を親水化する。
【００２３】
（１−２：保護層形成工程）
次に、基板１１の表面に気相法、又はカップリング剤を含有する溶液への浸漬によって保護層１２を形成する（図１（ｂ））。保護層１２は、少なくともその表面が疎水性を有しており、後述する触媒層１４とは結合しないカップリング剤によって形成されている。該カップリング剤として、例えば、アルキルシラン系、又はフッ化アルキルシラン系のカップリング剤を用いることができる。
【００２４】
保護層１２を形成した後、保護層１２に対してレーザ光を照射することで保護層１２をパターニングする。このパターニングは、後の工程で形成される導電パターン１５に基づいて形成されるものである、これにより、レーザ光が照射された部分の保護層１２が除去され基板１１が露出し、基板１１上に導電パターン１５に倣ったパターンが形成される（図１（ｃ））。
【００２５】
（１−３：結合層形成工程）
次に、上述の保護層形成工程においてレーザ加工によって形成されたパターンに対して、導電材料と結合する結合層１３を形成する。なお、上述のように保護層１２は、少なくともその表面が疎水性を有しているので、結合層１３を形成する工程において、保護層１２の表面に結合層１３が付着することはない。よって、結合層１３は、保護層１２が形成されていない基板１１の露出領域にのみ付着する。
ここで結合層１３は、基板１１とは反対側に、後述する触媒層１４と結合可能な官能基を有するカップリング剤によって形成されており、例えばアミノ系シランカップリング剤やメルカプト系シランカップリング剤を用いることが可能である。
【００２６】
ここでアミノ系シランカップリング剤としては、具体的は、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ，Ｎ-（１，３−ジメチルブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、１−（３−アミノプロピル）−１,１,３,３,３−ペンタメチルジシロキサン、３−アミノプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン等を用いることができる。
【００２７】
また、メルカプト系シランカップリング剤としては、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、１,３−ビス（メルカプトメチル）−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン、１,３−ビス（３−メルカプトメチル）−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン等を用いることができる。
【００２８】
なお、ここでは保護層形成工程と結合層形成工程とに用いるカップリング剤について上述の材料を挙げているが、上述では、基板１１における導電パターンの割合が、導電パターン１５が形成されていない領域の割合よりも多い場合のカップリング剤を例示したものである。
上述とは異なり、基板１１における導電パターン１５の割合が、導電パターン１５が形成されていない領域の割合よりも少ない場合は、上述において、保護層形成工程で使用されるカップリング剤を結合層形成工程で用い、一方で、結合層形成工程で使用されるカップリング剤を保護層形成工程で用いるとよい。なお、これらのカップリング剤によって形成される保護層１２、又は結合層１３は、いずれもほぼ単分子層であり、厚みは数ｎｍ〜数十ｎｍである。
【００２９】
（１−４：導電パターン形成工程）
次に、上述の結合層形成工程において形成された結合層１３上に、厚み数十ｎｍ程度の触媒層１４を形成し（図１（ｅ））、さらに触媒層１４に対してめっき処理を施してめっき層を形成し、所望の導電パターン１５を得る（図１（ｆ））。
【００３０】
触媒層１４としては、パラジウム（Ｐｄ）と錫（Ｓｎ）の混合材料が用いられ、このような材料を用いた場合、主にパラジウムが触媒作用を発揮することになる。なお、触媒層１４の形成方法は、結合層１３のカップリング分子に対して触媒を確実に結合させることができれば、特に方法を限定するものではないが、例えば、センシタイザー・アクチベータ法、又はキャタリスト・アクセレーター法を採用することができる。
【００３１】
センシタイザー・アクチベータ法とは、錫溶液に基板１１を浸漬し、続いてパラジウム溶液に浸漬して結合層１３上にパラジウムを付着させる方法であり、複数回、この工程を繰り返すことで、結合層１３に対するパラジウム触媒の付着量を増やすことができる。
【００３２】
また、キャタリスト・アクセレーター法とは、錫とパラジウムのコロイド溶液に基板１１を浸漬し、続いて酸性溶液にて錫を除去することでパラジウム触媒を基板１１上に付着する方法である。
【００３３】
これらの方法によって触媒層１４を形成した後、触媒層１４に対してめっき処理（本実施形態では無電解めっき）を施して、めっき層を形成する。本実施形態では、ＮｉとＡｕのめっきを形成している。
【００３４】
即ち、めっき処理を施すことで、触媒層１４を取り込むようにしてめっき層が成長し、その結果、導電パターン１５が形成される。より具体的には、まず、触媒層１４を囲むようにＮｉ層が形成され、さらにＮｉ層がＡｕ層に置換されることで、Ａｕによる耐腐食性に優れた導電パターン１５を得ることができる。
なお、めっき層はＮｉ、Ａｕの組み合わせのみならず、他にもＡｇ、Ｃｕなどによって形成することも可能である。
【００３５】
（１−５：本実施形態の効果）
本実施形態によれば、導電パターン１５を形成する際に、従来技術のように焼成処理や乾燥処理を行っていないので、基板１１と導電パターン１５の熱膨張率の差によって導電パターン１５の形状精度が低下する虞がない。即ち、導電パターン１５を高精度に形成することができる。
【００３６】
また、保護層１２が疎水性を有することで、保護層１２上には結合層１３、触媒層１４、導電パターン１５が形成されず、結合層１３上にのみ、触媒層１４、導電パターン１５を形成することができるので、導電パターン１５を高精度に形成することができる。
【００３７】
さらには、導電パターン１５は、結合層１３のカップリング剤を介して基板１１と化学的に接合している。その結果、基板をエッチング等で粗面化することで得られるアンカー効果を利用して、導電パターンを形成するといった従来の方法と比較すると、本実施形態では、アンカー効果を利用しない方法によって、アンカー効果と同等以上の結合力を有する導電パターン１５を得ることができる。つまり、剥がれにくい導電パターン１５を得ることができる。
【００３８】
なお、このように本実施形態に係る方法によれば、基板１１を粗面化する必要がないので、例えば基板１１に透明基板を用いる場合、粗面化することによる透明性の低下を懸念する必要がない。よって、基板１１の透明性を保った状態で、形成精度が高く、かつ基板１１から剥がれにくい導電パターン１５を得ることが可能になる。
【００３９】
このように本実施形態によれば、基板上に導電材料によって導電パターンを形成する導電パターン形成方法において、高精度に導電パターンを形成可能な導電パターン形成方法を提供することが可能になる。
【００４０】
［第２実施形態］
図２を参照して、本発明の第２実施形態に係る導電パターン形成方法について説明する。なお、図２は、本実施形態における導電パターン形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の第１実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
【００４１】
（２−１：結合層形成工程）
本実施形態では、まず基板２１を準備し（図２（ａ））、表面の親水化を行った後、基板２１に結合層２３を形成する（図２（ｂ））。なお、結合層２３に用いられるカップリング剤は、上述の実施形態で用いられたカップリング剤と同一のカップリング剤であればよい。
【００４２】
その後、レーザ加工によって結合層２３をパターニングし、後の工程で形成される導電パターン２５以外の領域の結合層２３を、基板２１表面から除去する。即ち、本実施形態では、レーザ加工における非加工領域に対して、導電パターン２５が形成されることになる。
【００４３】
（２−２：保護層形成工程）
次に、基板１１の表面にスパッタ等によって保護層２２を形成する（図２（ｄ））。保護層２２は疎水性を有し、上述の第１実施形態と同一の材料を用いることができる。
【００４４】
（２−３：導電パターン形成工程）
次に、結合層２３上に厚み数十ｎｍ程度の触媒層２４を形成し（図２（ｅ））、さらに触媒層１４に対してめっき処理を施してめっき層を形成し、所望の導電パターン２５を得る（図２（ｆ））。なお、この工程は上述の実施形態と同一であるので、説明は省略する。
【００４５】
このように本実施形態によれば、上述の実施形態と同一の効果を得ることが可能であり、基板上に導電材料によって導電パターンを形成する導電パターン形成方法において、高精度に導電パターンを形成可能な導電パターン形成方法を提供することが可能になる。
【００４６】
［第３実施形態］
図３を参照して、本発明の第３実施形態に係る導電パターン形成方法について説明する。なお、図３は、本実施形態における導電パターン形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
【００４７】
（３−１：保護層形成工程）
本実施形態では、準備済みの基板３１（図３（ａ））に対して、保護層３２としてレジスト膜を用い、基板３１上に形成することが特徴である（図３（ｂ））。そしてレーザ加工によってレジスト膜をパターニングする（図３（ｃ））。
【００４８】
（３−２：結合層形成工程、導電パターン形成工程）
次に、図３（ｄ）〜図３（ｆ）に図示するように、保護層３２がパターニングされた基板３１に対して、結合層３３を形成し、さらに触媒層３４、導電パターン３５を形成する（上記第１実施形態と同一であるので説明は省略する）。
なお、導電パターン３５を形成する際に、保護層３２上に導電パターン３５が形成された場合は、レジスト除去によって、保護層３２ごと、導電パターン３５を除去することが可能になる。よって、不要な領域に導電パターン３５を形成することなく、導電パターン３５を高精度に形成することができる。
【００４９】
このように本実施形態によれば、上述の実施形態と同一の効果を得ることが可能であり、基板上に導電材料によって導電パターンを形成する導電パターン形成方法において、高精度に導電パターンを形成可能な導電パターン形成方法を提供することが可能になる。
【００５０】
［第４実施形態］
図４を参照して、本発明の第４実施形態に係る導電パターン形成方法について説明する。なお、図４は、本実施形態における導電パターン形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
【００５１】
本実施形態では、第１実施形態の保護層形成工程において、印刷によって基板４１に保護層４２を形成する点が特徴である（図４（ｂ））。これにより、導電パターン４５の形状精度を高めることが可能になる。その他の工程、即ち、結合層形成工程、導電パターン形成工程は、上述の第１実施形態と同一であるので、説明は省略する。（なお、図中４３が結合層、４４が触媒層、４５が導電パターンである）
【００５２】
［第５実施形態］
図５を参照して、本発明の第５実施形態に係る導電パターン形成方法について説明する。なお、図５は、本実施形態における導電パターン形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
【００５３】
本実施形態では、第２実施形態の結合層形成工程において、印刷によって基板５１に結合層５３を形成する点が特徴である（図５（ｂ））。これにより、導電パターン５５の形状精度を高めることが可能になる。その他の工程、即ち、保護層形成工程、導電パターン形成工程は、上述の第２実施形態と同一であるので、説明は省略する（なお、図中５２が保護層、５４が触媒層、５５が導電パターンである）。
【００５４】
［第６実施形態］
図６を参照して、本発明の第６実施形態に係る導電パターン形成方法について説明する。なお、図６は、本実施形態における導電パターン形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
【００５５】
本実施形態では、第１実施形態の導電パターン形成工程において、基板６１上にパターニングされた保護層６２、さらに結合層６３に対し、めっき処理ではなく、スパッタで導電パターン６５を形成することを特徴とする。これによれば、疎水性を有する保護層６２には導電パターン６５は形成されないので、導電パターン６５の形状精度を高めることが可能になる。その他の工程、即ち、保護層形成工程、結合層形成工程は、上述の第１実施形態と同一であるので、説明は省略する。
【００５６】
［第７実施形態］
図７を参照して、本発明の第７実施形態に係る導電パターン形成方法について説明する。なお、図７は、本実施形態における導電パターン形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の第２実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
【００５７】
本実施形態では、第２実施形態の導電パターン形成工程において、基板７１上にパターニングされた結合層７３、さらに保護層７２に対し、めっき処理ではなく、スパッタで導電パターン７５を形成することを特徴とする。これによれば、疎水性を有する保護層７２には導電パターン７５は形成されないので、導電パターン７５の形状精度を高めることが可能になる。その他の工程、即ち、保護層形成工程、結合層形成工程は、上述の第２実施形態と同一であるので、説明は省略する。
【００５８】
［第８実施形態］
図８を参照して、本発明の第８実施形態に係る導電パターン形成方法について説明する。なお、図８は、本実施形態における導電パターン形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の第３実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
【００５９】
本実施形態では、第３実施形態の導電パターン形成工程において、基板８１上にパターニングされた保護層８２、さらに結合層８３に対し、めっき処理ではなく、スパッタで導電パターン８５を形成することを特徴とする。これによれば、疎水性を有する保護層８２には導電パターン８５は形成されないので、導電パターン８５の形状精度を高めることが可能になる。その他の工程、即ち、保護層形成工程、結合層形成工程は、上述の第３実施形態と同一であるので、説明は省略する。
【００６０】
［第９実施形態］
図９を参照して、本発明の第９実施形態に係る導電パターン形成方法について説明する。なお、図９は、本実施形態における導電パターン形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の第４実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
【００６１】
本実施形態では、第４実施形態の導電パターン形成工程において、基板９１上に印刷によってパターニングされた保護層９２、さらに結合層９３に対し、めっき処理ではなく、スパッタで導電パターン９５を形成することを特徴とする。これによれば、疎水性を有する保護層８２には導電パターン９５は形成されないので、導電パターン９５の形状精度を高めることが可能になる。その他の工程、即ち、保護層形成工程、結合層形成工程は、上述の第４実施形態と同一であるので、説明は省略する。
【００６２】
［第１０実施形態］
図１０を参照して、本発明の第１０実施形態に係る導電パターン形成方法について説明する。なお、図１０は、本実施形態における導電パターン形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
【００６３】
本実施形態では、第５実施形態の導電パターン形成工程において、基板１０１上に印刷によってパターニングされた結合層１０３、さらに保護層１０２に対し、めっき処理ではなく、スパッタで導電パターン１０５を形成することを特徴とする。これによれば、疎水性を有する保護層１０２には導電パターン１０５は形成されないので、導電パターン１０５の形状精度を高めることが可能になる。その他の工程、即ち、保護層形成工程、結合層形成工程は、上述の第５実施形態と同一であるので、説明は省略する。
【００６４】
このように本発明の第１〜第１０実施形態によれば、基板上に導電材料によって導電パターンを形成する導電パターン形成方法において、高精度に導電パターンを形成可能な導電パターン形成方法を提供することが可能になる。
【符号の説明】
【００６５】
１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１、１０１…基板、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１０２…保護層、１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３、９３、１０３…結合層、１４、２４、３４、４４、５４、…触媒層、１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５、８５、９５、１０５…導電パターン、
【図１】
0006688120.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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