(57)【要約】【課題】金属薄膜配線の劣化又は断線を抑制できると共に端子を形成するためのカーボンインクの印刷数が増えても滲みが発生しにくい電極用シートの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の電極用シート１の製造方法は、基材１０の少なくとも一方の面に金属薄膜配線２０が形成された配線形成シートを加工する方法であり、前記配線形成シートに、金属薄膜配線２０の一部のみが露出するように第１レジスト膜３０を形成する工程と、第１レジスト膜３０が形成された配線形成シートに、第１レジスト膜３０が被覆されておらず且つ第１レジスト膜３０から離間した金属薄膜配線２０の一部を被覆するように端子４０を形成する工程と、第１レジスト膜３０及び端子４０が形成された配線形成シートに、第１レジスト膜３０及び端子４０が被覆されていない金属薄膜配線２０を被覆するように第２レジスト膜５０を形成する工程とを有する。【選択図】図２
2017220103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の少なくとも一方の面に金属薄膜配線が形成された配線形成シートを加工して電極用シートを製造する電極用シートの製造方法であって、
前記配線形成シートに、前記金属薄膜配線の一部のみが露出するように第１レジストインクを印刷して第１レジスト膜を形成する第１レジスト膜形成工程と、
前記第１レジスト膜が形成された配線形成シートに、カーボンインクを、前記第１レジスト膜が被覆されておらず且つ前記第１レジスト膜から離間した金属薄膜配線の一部を被覆するように印刷して端子を形成する端子形成工程と、
前記第１レジスト膜及び前記端子が形成された配線形成シートに、第２レジストインクを、前記第１レジスト膜及び前記端子が被覆されていない金属薄膜配線を被覆するように印刷して第２レジスト膜を形成する第２レジスト膜形成工程と、
を有する、電極用シートの製造方法。
【請求項２】
前記配線形成シートの金属薄膜配線を、主配線と、該主配線よりも幅が広くされた幅広部とが形成されたものとし、
該幅広部に第２レジスト膜が被覆されるように、前記第１レジスト膜形成工程にて第１レジストインクを印刷し、前記端子形成工程にてカーボンインクを印刷し、前記第２レジスト膜形成工程にて第２レジストインクを印刷する、請求項１に記載の電極用シートの製造方法。
【請求項３】
前記第１レジスト膜形成工程では、第１レジスト膜の厚さが５μｍ以下になるように第１レジストインクを印刷する、請求項１又は２に記載の電極用シートの製造方法。
【請求項４】
前記第２レジスト膜形成工程では、第２レジストインクを、前記第１レジスト膜の全部及び前記端子の一部も被覆するように印刷して第２レジスト膜を形成する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電極用シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極用シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチセンサ等の電子デバイスにおいては、基材の少なくとも一方の面に金属薄膜配線が形成された配線シートを電極用シートとして使用することがある。
しかし、厚さが薄い金属薄膜配線は劣化しやすく、また、他の部材が接触した際に損傷して断線することがあるため、金属薄膜配線をレジスト膜により被覆して保護することがあった。また、金属薄膜配線の表面には、カーボンからなる外部接続用の端子を設けることがあった（特許文献１）。
従来、レジスト膜及び端子が形成された電極用シートを製造する方法として、配線シートの周縁に形成された一部の金属薄膜配線以外の金属薄膜配線を被覆するようにレジストインクを印刷してレジスト膜を形成し、該レジスト膜が被覆されておらず且つ前記レジスト膜に近接する金属薄膜配線を被覆するようにカーボンインクを印刷して端子を形成する方法が知られている。該電極用シートの製造方法では、レジスト膜に近接する金属薄膜配線のみにカーボンインクを印刷することは難しいため、レジスト膜の表面にもカーボンインクが印刷される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１９９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レジスト膜の表面と金属薄膜配線の表面とでは高さが異なり、段差が形成されている。このような段差が形成された部分にカーボンインクを印刷する場合、その印刷数が増えていくと、カーボンインクの滲みが生じ、端子同士が接触して電気的な短絡が生じることがあった。端子同士の電気的な短絡は電子デバイスの誤作動の原因となる。
本発明は、金属薄膜配線の劣化又は断線を抑制できると共に、端子を形成するためのカーボンインクの印刷数が増えても滲みが発生しにくい電極用シート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】
【０００５】
本発明者は、段差を有する部分にカーボンインクを印刷した際に滲みが生じる原因は、段差によって形成された入隅にて印刷版との間に隙間が生じ、その隙間にカーボンインクが入り込み、入隅に沿ってインクが移動するためと考えた。そこで、段差のある部分にカーボンインクを印刷しない手法を検討して、以下の電極用シートの製造方法を発明した。
【０００６】
本発明の電極用シートの製造方法は、基材の少なくとも一方の面に金属薄膜配線が形成された配線形成シートを加工して電極用シートを製造する電極用シートの製造方法であって、前記配線形成シートに、前記金属薄膜配線の一部のみが露出するように第１レジストインクを印刷して第１レジスト膜を形成する第１レジスト膜形成工程と、前記第１レジスト膜が形成された配線形成シートに、カーボンインクを、前記第１レジスト膜が被覆されておらず且つ前記第１レジスト膜から離間した金属薄膜配線の一部を被覆するように印刷して端子を形成する端子形成工程と、前記第１レジスト膜及び前記端子が形成された配線形成シートに、第２レジストインクを、前記第１レジスト膜及び前記端子が被覆されていない金属薄膜配線を被覆するように印刷して第２レジスト膜を形成する第２レジスト膜形成工程と、を有する。
本発明の電極用シートの製造方法においては、前記配線形成シートの金属薄膜配線を、主配線と、該主配線よりも幅が広くされた幅広部とが形成されたものとし、該幅広部に第２レジスト膜が被覆されるように、前記第１レジスト膜形成工程にて第１レジストインクを印刷し、前記端子形成工程にてカーボンインクを印刷し、前記第２レジスト膜形成工程にて第２レジストインクを印刷してもよい。
本発明の電極用シートの製造方法において、前記第１レジスト膜形成工程では、第１レジスト膜の厚さが５μｍ以下になるように第１レジストインクを印刷することが好ましい。
本発明の電極用シートの製造方法において、前記第２レジスト膜形成工程では、第２レジストインクを、前記第１レジスト膜の全部及び前記端子の一部も被覆するように印刷して第２レジスト膜を形成してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電極用シートの製造方法は、金属薄膜配線の劣化又は断線を抑制できると共に、端子を形成するためのカーボンインクの印刷数が増えてもカーボンインクの滲みが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の電極用シートの製造方法の一実施形態により製造される電極用シートの一部を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】金属薄膜配線の幅広部の一例を示す平面図である。
【図４】実施形態の電極用シートの製造方法における第１レジスト膜形成工程を説明する断面図である。
【図５】実施形態の電極用シートの製造方法における端子形成工程を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の電極用シートの製造方法の一実施形態について説明する。
図１及び図２には、本実施形態の電極用シートの製造方法により製造される電極用シートを示す。
本実施形態における電極用シート１は、基材１０と、基材１０の一方の面に設けられた複数本の金属薄膜配線２０と、各金属薄膜配線２０を被覆する第１レジスト膜３０と、端子４０と、第２レジスト膜５０とを備える。
第１レジスト膜３０は、端子４０の近傍以外の金属薄膜配線２０を被覆するように基材１０に形成されている。第１レジスト膜３０と端子４０とは接触しておらず、第１レジスト膜３０と端子４０との間に第２レジスト膜５０が形成されている。また、本実施形態では、第２レジスト膜５０は、第１レジスト膜３０の、端子４０側の端部、及び、端子４０の、第１レジスト膜３０側の端部、を被覆するように形成されている。
【００１０】
基材１０としては、樹脂フィルム、ガラス板等の絶縁性基材を用いることができる。なお、本明細書において、「絶縁」とは、電気抵抗値が１ＭΩ以上、好ましくは１０ＭΩ以上のことである。
樹脂フィルムを構成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、トリアセチルセルロース、環状ポリオレフィン、アクリル樹脂等を使用することができる。これらの中でも、耐熱性及び寸法安定性が高く、低コストであることから、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
基材１０の表面には、プラズマ処理、紫外線照射処理、コロナ処理、エキシマ光処理等の各種表面処理が予め施されてもよい。基材１０に表面処理が予め施されていると、金属薄膜配線２０との接着性が高くなる。
基材１０の平均厚さは２５μｍ以上１２５μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。基材１０の厚さが前記下限値以上であれば、加工時に折れにくく、しわが発生しにくく、前記上限値以下であれば、電極用シート１の可撓性を容易に高くできる。
本明細書における平均厚さは、任意の１０箇所にて測定した厚さの平均値である。
【００１１】
金属薄膜配線２０は、厚さ０．０１μｍ以上３０μｍ以下の金属薄膜から形成された配線である。本実施形態における金属薄膜配線２０は、電極部２１と、電極部２１を端子４０に電気的に接続するための引き回し配線２２とを有する。
金属薄膜配線２０の厚さが前記下限値未満であると、配線に欠陥が生じて導電性が低下することがあり、前記上限値を超えると、電極用シート１の可撓性が低下することがある。なお、本明細書において、「導電」とは、電気抵抗値が１ＭΩ未満であることを意味する。
金属薄膜配線２０の幅は、２０μｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上７ｍｍ以下であることがより好ましい。金属薄膜配線２０の幅が前記下限値以上であれば、金属薄膜配線２０の断線を防止でき、前記上限値以下であれば、電極用シート１の面積を容易に小さくできる。
金属薄膜配線２０の幅は一定である必要はなく、異なる幅の部分を複数有してもよい。例えば、図３に示すように、金属薄膜配線２０は、主配線２３よりも配線幅が広くされた幅広部２４が部分的に形成されていてもよい。幅広部２４は断線のリスクを減らすことができる。
【００１２】
金属薄膜配線２０は、金属蒸着膜をエッチングして形成した配線、導電性ペーストを印刷して形成した配線、金属ナノワイヤーを含む分散液を印刷して形成した配線等が挙げられる。これらのなかでも、導電性及び成膜性に優れ且つ低コストであることから、金属蒸着膜をエッチングして形成した配線、導電性ペーストを印刷して形成した配線が好ましい。
【００１３】
金属蒸着膜は、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、亜鉛、金等の金属の蒸着膜である。金属蒸着膜は、例えば、真空蒸着、イオンプレーティング、気相成長（ＣＶＤ）などの方法により形成される。これらの方法のなかでも、成膜速度が速く、低コストであることから、真空蒸着が好ましい。
金属蒸着膜の平均厚さは０．０１μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下であることがより好ましい。金属蒸着膜の厚さが前記下限値以上であれば、金属薄膜配線２０の電気抵抗を充分に低くでき、前記上限値以下であれば、電極用シート１を折り曲げた際の金属薄膜配線２０の断線を防止できる。
金属蒸着膜のエッチング方法としては、ウェットエッチング、ドライエッチング（例えば、レーザーエッチング、プラズマエッチング）が挙げられる。
【００１４】
導電性ペーストから形成された膜において、導電性ペーストは、銀粒子、金粒子、銅粒子等の金属粒子と、樹脂バインダと、分散媒とを含むものである。導電性ペーストを印刷することによって金属薄膜配線２０を形成することができる。
導電性ペーストから形成された膜の厚さは、１μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上１５μｍ以下であることがより好ましい。導電性ペーストから形成された膜の厚さが前記下限値以上であれば、金属薄膜配線２０の電気抵抗を充分に低くでき、前記上限値以下であれば、電極用シート１を折り曲げた際の金属薄膜配線２０の断線を防止できる。
【００１５】
金属薄膜配線２０の表面には、プラズマ処理、紫外線照射処理、コロナ処理、エキシマ光処理等の各種表面処理が施されてもよい。金属薄膜配線２０に表面処理が施されていると、第１レジスト膜３０、端子４０及び第２レジスト膜５０との密着性が向上する。
【００１６】
第１レジスト膜３０は、基材１０及び金属薄膜配線２０を被覆することによって保護する層である。また、第１レジスト膜３０によって、金属薄膜配線２０，２０同士の電気的な短絡を防止することもできる。
第１レジスト膜３０は、絶縁性の硬化性樹脂によって形成される。硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂又は活性エネルギー線硬化性樹脂が使用され、硬化時の熱収縮が小さい点では、活性エネルギー線硬化性樹脂が好ましい。ここで、活性エネルギー線とは、紫外線、電子線、可視光線のことである。
熱硬化性樹脂又は活性エネルギー線硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ウレタンアクリル樹脂、メラミン樹脂、アミノ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂のなかでも、絶縁性、硬化性、印刷性に優れることから、エポキシ樹脂、アクリル樹脂が好ましく、防湿性に優れて金属薄膜配線２０の劣化をより防止できることから、エポキシ樹脂がより好ましい。
第１レジスト膜３０の厚さは、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以上１０μｍ以下であることがさらに好ましく、１μｍ以上５μｍ以下であることが特に好ましい。第１レジスト膜３０の厚さが前記下限値以上であれば、金属薄膜配線２０を充分に保護でき、前記上限値以下であれば、電極用シート１の可撓性を高くすることができる。また、第１レジスト膜３０の厚さが前記上限値以下であると、第１レジスト膜３０を形成する際の収縮が小さくなり、前記収縮の影響を受けて金属薄膜配線２０が位置ずれすることを防止できる。
【００１７】
端子４０は、外部の回路に接続するための矩形状の導電部であり、金属薄膜配線２０に接触して導通している。
端子４０はカーボン及び樹脂バインダを含む。カーボンとしては、例えば、アセチレンブラック、黒鉛等が挙げられる。樹脂バインダとしては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン等が挙げられる。樹脂バインダは１種のみでなく、２種以上を併用してもよい。
端子４０は、コネクタに挿入されたり、コネクタから引き抜かれたりするため、硬度が高いことが好ましく、具体的には、鉛筆硬度がＨより硬いことが好ましい。そのため、カーボン及び樹脂バインダの組成は、導電性を確保すると共に、鉛筆硬度がＨより硬くなるように選択される。
端子４０の平均厚さは、１μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。端子４０の平均厚さが前記下限値以上であれば、端子としての機能を充分に発揮でき、前記上限値以下であれば、容易に形成できる。
【００１８】
第２レジスト膜５０は、第１レジスト膜３０と端子４０との間の金属薄膜配線２０を被覆して保護する層である。また、第２レジスト膜５０によって、金属薄膜配線２０，２０同士の電気的な短絡、端子４０，４０同士の電気的な短絡を防止することもできる。
第２レジスト膜５０は、絶縁性の硬化性樹脂によって形成される。硬化性樹脂としては、第１レジスト膜３０を形成するものと同様である。第２レジスト膜５０を形成する樹脂と第１レジスト膜３０を形成する樹脂は同一であってもよいし、異なってもよい。
また、第２レジスト膜５０の好ましい厚さも、第１レジスト膜３０の好ましい厚さと同様である。ただし、第２レジスト膜５０を第１レジスト膜３０よりも厚くすれば、第１レジスト膜３０と端子４０との間の金属薄膜配線２０の劣化、断線をより防止できる。
【００１９】
上記電極用シート１の製造方法は、基材１０の一方の面に金属薄膜配線２０が形成された配線形成シートを加工する電極用シートの製造方法であって、第１レジスト膜形成工程と端子形成工程と第２レジスト膜形成工程とを有する。
【００２０】
本実施形態における第１レジスト膜形成工程は、図４に示すように、配線形成シート１ａに、金属薄膜配線２０の一部のみが露出するように第１レジストインクを印刷して第１レジスト膜３０を形成する工程である。本実施形態において、第１レジストインクは、金属薄膜配線２０のほぼ全部が被覆されるように塗布される。第１レジストインクが塗布されない部分は、端子が形成される部分及びその周囲である。
第１レジストインクは、少なくとも絶縁性の硬化性化合物を含む。第１レジストインクは溶剤を含んでもよいが、硬化性化合物が液状である場合には無溶媒であってもよい。硬化性化合物が活性エネルギー線硬化性である場合には、光重合開始剤を含むことが好ましく、硬化性化合物が熱硬化性である場合には、熱重合開始剤を含むことが好ましい。
第１レジストインクの印刷方法としては、例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷を適用することができる。印刷スピードが速い点では、スクリーン印刷が好ましく、第１レジスト膜３０を薄くできる点では、インクジェット印刷が好ましい。第１レジストインクの印刷は、一回でもよいし、複数回でもよい。
また、第１レジスト膜形成工程では、第１レジスト膜３０の厚さが５μｍ以下になるように第１レジストインクを印刷することが好ましい。第１レジスト膜３０の厚さを前記上限値以下にすれば、第１レジスト膜３０を形成する際の収縮が小さくなり、前記収縮の影響を受けて金属薄膜配線２０が位置ずれすることを防止できる。
硬化性化合物が活性エネルギー線硬化性である場合には、印刷後に活性エネルギー線を照射する。硬化性化合物が熱硬化性である場合には、印刷後に加熱する。
【００２１】
端子形成工程は、図５に示すように、第１レジスト膜３０が形成された配線形成シート１ａに、カーボンインクを、第１レジスト膜３０が被覆されておらず且つ第１レジスト膜３０から離間した金属薄膜配線２０の一部を被覆するように印刷して端子４０を形成する工程である。本実施形態において、カーボンインクが印刷される部分は、形成した端子４０を外部回路と接続しやすくするために、配線形成シートの周縁の一部とする。
カーボンインクは、カーボンと樹脂バインダと分散媒とを含む。分散媒としては特に制限はなく、例えば、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤等が挙げられる。
カーボンインクの印刷方法としては、例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷を適用することができる。カーボンインクの印刷は、一回でもよいし、複数回でもよい。
【００２２】
第２レジスト膜形成工程は、第１レジスト膜３０及び端子４０が形成された配線形成シート１ａに、第２レジストインクを、第１レジスト膜３０及び端子４０が被覆されていない金属薄膜配線２０を被覆するように印刷して、図２に示すように第２レジスト膜５０を形成する工程である。本実施形態において、第２レジストインクが印刷される部分は、第１レジスト膜３０と端子４０との間の露出した金属薄膜配線２０とその周囲である。
第２レジストインクは、第１レジストインクと同様のものを使用できる。第２レジストインクと第１レジストインクは同一であってもよいし、異なってもよい。
第２レジストインクの印刷方法も、第１レジストインクの印刷方法と同様の方法を適用することができる。
【００２３】
図３に示すように、金属薄膜配線２０に幅広部２４が形成されている場合には、幅広部２４に第２レジスト膜５０が被覆されるように、第１レジスト膜形成工程にて第１レジストインクを印刷し、端子形成工程にてカーボンインクを印刷し、前記第２レジスト膜形成工程にて第２レジストインクを印刷することが好ましい。
幅広部２４は断線しにくいので、幅広部２４を残して第１レジスト膜３０及び端子４０を形成した後、幅広部２４を被覆するように第２レジスト膜５０を形成することで、電極用シート１の製造時に金属薄膜配線２０の断線を防止できる。そのため、電極用シート１の歩留まりを高くできる。
【００２４】
本実施形態の製造方法では、金属薄膜配線２０を第１レジスト膜３０及び第２レジスト膜５０により被覆して保護するため、金属薄膜配線２０の劣化又は断線を抑制できる。また、端子４０を形成するためのカーボンインクの印刷では、段差のない部分に印刷するから、段差によって形成される隙間におけるインクの移動が生じないため、カーボンインクの印刷数が増えても滲みが発生しにくい。
【００２５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
金属薄膜配線、第１レジスト膜、端子及び第２レジスト膜の形成パターンは、上記実施形態に限定されず、目的に応じた任意のパターンとすることができる。
第２レジスト膜は、第１レジスト膜の端子側の端部、及び、端子の第１レジスト膜側の端部を被覆しなくてもよい。しかし、第１レジスト膜の端子側の端部及び端子の第１レジスト膜側の端部を被覆するように第２レジスト膜を形成すれば、第１レジスト膜と端子との間に第２レジスト膜を確実に配置できる。
また、第２レジスト膜は、第１レジスト膜の全部、及び、端子の第１レジスト膜側の端部も被覆するようにレジストインクを印刷して形成してもよい。特に、第２レジスト膜が第１レジスト膜の全部を被覆することが好ましい。金属薄膜配線は、酸素又は水分の接触によって腐食が起こる。そのため、レジスト膜を厚くする程、酸素及び水分の透過量を減少でき、金属薄膜配線の腐食を防止できる。第２レジスト膜の形成の際、第１レジスト膜の表面の全部に第２レジスト膜を被覆すれば、第２レジスト膜の形成と同時に、電極部となる金属薄膜配線を覆うレジスト膜を厚くでき、金属薄膜配線の腐食をより抑制できる。また、第１レジスト膜と第２レジスト膜との段差がなくなるため、第１レジスト膜及び第２レジスト膜に、光学透明粘着フィルムを介して表示パネル又は補強フィルム等の粘着層を貼り合せる際に、気泡の巻き込みを防止できる。
また、金属薄膜配線、第１レジスト膜、端子及び第２レジスト膜は、基材の両面に形成されてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１  電極用シート
１０  基材
２０  金属薄膜配線
２１  電極部
２２  引き回し配線
２３  主配線
２４  幅広部
３０  第１レジスト膜
４０  端子
５０  第２レジスト膜
【図１】
2017220103.tif 000003
【図２】
2017220103.tif 000004
【図３】
2017220103.tif 000005
【図４】
2017220103.tif 000006
【図５】
2017220103.tif 000007