特許第6254008号(P6254008)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6254008
(24)【登録日】2017年12月8日
(45)【発行日】2017年12月27日
(54)【発明の名称】透明導電基板及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01B 13/00 20060101AFI20171218BHJP
   H01B 5/14 20060101ALI20171218BHJP
   B32B 15/08 20060101ALI20171218BHJP
   H05K 3/38 20060101ALI20171218BHJP
   C09J 201/00 20060101ALI20171218BHJP
   C09J 167/00 20060101ALI20171218BHJP
   C09J 133/00 20060101ALI20171218BHJP
   C09J 177/00 20060101ALI20171218BHJP
   C09J 179/08 20060101ALI20171218BHJP
   C09J 175/04 20060101ALI20171218BHJP
【FI】
   H01B13/00 503B
   H01B13/00 503D
   H01B5/14 A
   B32B15/08 D
   H05K3/38 D
   C09J201/00
   C09J167/00
   C09J133/00
   C09J177/00
   C09J179/08
   C09J175/04
【請求項の数】10
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2014-28834(P2014-28834)
(22)【出願日】2014年2月18日
(65)【公開番号】特開2015-153701(P2015-153701A)
(43)【公開日】2015年8月24日
【審査請求日】2016年11月2日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005821
【氏名又は名称】パナソニック株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】504137554
【氏名又は名称】株式会社イオックス
(74)【代理人】
【識別番号】100081422
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 光雄
(74)【代理人】
【識別番号】100100158
【弁理士】
【氏名又は名称】鮫島 睦
(74)【代理人】
【識別番号】100132241
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 博史
(74)【代理人】
【識別番号】100091524
【弁理士】
【氏名又は名称】和田 充夫
(72)【発明者】
【氏名】土田 修三
(72)【発明者】
【氏名】中▲辻▼ 達也
【審査官】 神田 太郎
(56)【参考文献】
【文献】 特開2008−297386(JP,A)
【文献】 特開平07−331217(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01B 13/00
B32B 15/08
C09J 133/00
C09J 167/00
C09J 175/04
C09J 177/00
C09J 179/08
C09J 201/00
H01B 5/14
H05K 3/38
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁基材の表面に、無電解めっきの核となる触媒成分を含有する接着層と、前記接着層の上に前記無電解めっきにより形成された無電解めっき金属層とを少なくとも有する金属層の積層構造を有する透明導電基板の製造方法であって、
無電解めっきの核となる触媒成分を含有する前記接着層を前記絶縁基材の表面に形成する接着層形成工程と、
無電解めっき法により前記無電解めっき金属層を前記接着層の上に形成する金属層形成工程と、
フォトリソ法を利用して、前記金属層に所定のパターニングを行うことにより、金属配線を形成するエッチング工程と、
形成された前記金属配線の開口部に存在する前記接着層の材料を取り除く接着層除去工程とを備え、
前記接着層除去工程が、アルカリ溶液により前記接着層を膨潤させる処理と極性溶媒により前記接着層を洗浄する処理とを順に実施して、前記接着層を除去する透明導電基板の製造方法。
【請求項2】
前記接着層形成工程では、前記アルカリ溶液に膨潤しやすい材料と前記アルカリ溶液に膨潤しにくい材料との混合材料により前記接着層を形成する請求項1に記載の透明導電基板の製造方法。
【請求項3】
前記接着層形成工程では、前記アルカリ溶液に膨潤しやすい材料内に、前記アルカリ溶液に膨潤しにくい材料が点在させて前記接着層を形成する請求項2に記載の透明導電基板の製造方法。
【請求項4】
前記接着層形成工程では、前記アルカリ溶液に膨潤しやすい材料内に、前記膨潤しにくい材料がランダムな間隔で点在させて前記接着層を形成する請求項3に記載の透明導電基板の製造方法。
【請求項5】
前記接着層形成工程では、前記アルカリ溶液に膨潤しにくい材料の最大厚みが、前記接着層の平均厚み以上となるように前記接着層を形成する請求項2〜4のいずれか1つに記載の透明導電基板の製造方法。
【請求項6】
前記接着層形成工程では、前記アルカリ溶液に膨潤しにくい材料の架橋度が、前記アルカリ溶液に膨潤しやすい材料の架橋度より大きい材料を用いて前記接着層を形成する請求項2〜5のいずれか1つに記載の透明導電基板の製造方法。
【請求項7】
前記接着層形成工程では、前記アルカリ溶液に膨潤しにくい材料として非架橋樹脂を用いるとともに、前記アルカリ溶液に膨潤しやすい材料として架橋樹脂を用いて前記接着層を形成する請求項2〜6のいずれか1つに記載の透明導電基板の製造方法。
【請求項8】
絶縁基材の表面に、無電解めっきの核となる触媒成分を含有する接着層と、前記接着層の上に前記無電解めっきにより形成された無電解めっき金属層とを少なくとも有する金属層の積層構造を有する透明導電基板であって、
前記接着層は、アルカリ溶液に膨潤しやすい材料と前記アルカリ溶液に膨潤しにくい材料との少なくとも2種類以上の材料で形成されており、
前記接着層においては、前記アルカリ溶液に膨潤しにくい材料が、前記アルカリ溶液に膨潤しやすい材料内に点在しており、前記アルカリ溶液に膨潤しにくい材料に、無電解めっきの核となる触媒金属が担持されている透明導電基板。
【請求項9】
前記接着層においては、前記アルカリ溶液に膨潤しにくい材料が、非架橋性樹脂であり、前記アルカリ溶液に膨潤しやすい材料が、架橋性樹脂である請求項8に記載の透明導電基板。
【請求項10】
前記架橋性樹脂が、エステル結合と、アクリル結合と、アミド結合と、イミド結合と、ウレタン結合との少なくとも一つを有する樹脂である請求項9に記載の透明導電基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、ディスプレイ又は携帯端末などに用いられる静電容量方式タッチパネルなどのタッチパネルに適用される、透明導電基板及びその製造方法に関する内容である。
【背景技術】
【0002】
ディスプレイなどの表示装置の表面に用いられるタッチパネル、又は、電磁波シールドは、一般的に絶縁基材の両面若しくは片面に電極配線を形成された透明導電基板103が用いられている。例えば、商品の一例を用いて説明する、図9Aはタッチパネルに適用した場合、図9Bは電磁波シールドに適用した場合の構造図を示す。
【0003】
図9Aのように、タッチパネルの一例は、絶縁基材100の片面に金属配線101が形成され、もう一方の片面に金属配線102を形成され、透明導電基板を形成している。また、前記もう一方の片面には、接着層104を介して、背面基材105が貼り付けられる一方、前記片面には、接着層106を介して表面基材107を貼り付けられて、タッチパネル108を形成している。
【0004】
そのタッチパネル108は、接着層109を介して、表示装置110に貼り付けられた構造で用いられる。
【0005】
また、図9Bのように電磁波シールドの一例は、絶縁基材100の片面に金属配線111が形成されて透明導電基板112が形成され、前記片面に、接着層113を介して表示装置114に貼り付けられた構造で用いられる。
【0006】
ここで、図9A及び図9B)のタッチパネル108と透明導電基板112とは、共に表示装置110、114の表示が妨げられることを防ぐ必要があり、金属配線101、102、111を形成した透明導電基板103、112は、透明性、言い換えれば光の透過性が求められる。
【0007】
そのため、絶縁基材100表面に形成される金属配線101、102、111の線幅は、数十μm程度、さらに望ましくは、10μm以下であることが望ましい。また、金属配線と金属配線との間、つまり、金属配線が形成されていない箇所(以降、開口部と述べる)は、光の透過を妨げる層がない状態、つまり、絶縁基材100自体の透過率を維持した状態が望ましい。
【0008】
このような透明導電基板の製造方法について、前述タッチパネルの透明導電基板103の場合を例に説明する。図10A及び図10Bは、両面に金属配線が形成された透明導電基板の一般的な形成方法を示す図である。
【0009】
まず、図10Aのように、絶縁基材100の両面に蒸着法、若しくはスパッタ法、めっき法などにより金属膜115、116を形成する。しかし、何れの方法も、金属膜の密着強度を確保するため、絶縁基材100の表面を粗して絶縁基材の表面に凹凸117を形成し、アンカー効果により密着性を向上させている。その後、図10Bのように金属膜115、116を一般的なフォトリソ法を用いたエッチングによりパターニングし、細い金属配線118,119を形成させている。しかし、アンカー効果のみでは密着性は不十分であり、特に細い線幅の金属配線を形成した場合、剥れ又は断線という問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開平11―274727号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
一方で、金属膜を形成する工程において、密着強度を向上させる方法として、次の方法があり、図11A図11Cを用いて説明する。図11Aのように、接着層にめっきの核となる触媒を含有させた接着層120、121を絶縁基材100に形成し、その上層にめっき法(無電解めっき法、若しくは、無電解めっき法と電解めっき法の併用)により金属層122、123を形成する。この方法は、接着層に含まれる接着成分と絶縁基材との化学的な結合により、密着強度を向上させることが期待できる。
【0012】
しかし、この方法では、図11Bのように、前述したエッチング法を用いて金属膜をパターニングし、金属配線124、125を形成した後、図11Cのように、金属配線124,125の開口部に残る接着層120、121を除去する必要がある。
【0013】
ここで、接着層を除去する方法として、先行文献1に示す内容が公知である。この先行文献1では、アルカリ溶液により膨潤する樹脂材料を用いた例が述べられている。しかし、前記樹脂材料はアルカリ溶液で膨潤され、樹脂材料すべてを剥がす内容が記されている。したがって、前記図11Bのように、金属配線124、125の開口部の接着層120、121を除去し、図11Cのようにパターニングすることは困難である。
【0014】
詳細について、図12A図12Cを用いて説明する。
【0015】
図12Aのように、金属配線124の開口部126に存在する接着層120をアルカリ溶液に浸漬させると、図12Bのように開口部126の接着層120がアルカリ溶液により膨潤し、基材100から浮き上がってくる。さらに、アルカリ溶液に浸漬すると、開口部126の浮き上がった接着層120が、金属配線124の下層の接着層120ごと剥離しようとするため、図12Cのように金属配線124の下層の接着剤が抉り取られた形状(以降、「アンダーカット127」と称する。)が発生する。そのため、金属配線124の密着強度が低下、若しくは、金属配線124ごと剥離するという問題が発生する。
【0016】
また、この接着層120は、無電解めっきの核となる触媒を含有しており、めっき法により金属層を形成する。そのため、接着層120は、めっき溶液に強いことが望まれ、めっき溶液はアルカリ性のものが多く、前記接着層120は容易にアルカリ溶液で剥れない材料にする必要がある。すると、上述した金属配線124の開口部126に存在する接着層120の除去のために、アルカリ溶液へ浸漬する処理時間が長くなるため、絶縁基材100上の全面、言い換えれば透明導電基板の全面をみると、エッチング量のバラツキが多くなり、部分的にエッチング不足又はエッチング過剰(アンダーカット127発生)若しくは断線若しくは剥離する部位が発生し易いため、品質の安定性に問題がある。
【0017】
また、アンダーカット127が発生すると、金属配線124のエッジ部分は、金属配線124の裏面128が露出し、金属光沢により、配線が目立ち易くなる問題が発生する。
【0018】
従って、本発明の目的は、密着強度が強い細線の金属配線を形成することができる透明導電基板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0019】
前記目的を達成するために、本発明の1つの態様によれば、絶縁基材の表面に、無電解めっきの核となる触媒成分を含有する接着層と、前記接着層の上に前記無電解めっきにより形成された無電解めっき金属層とを少なくとも有する金属層の積層構造を有する透明導電基板の製造方法であって、
無電解めっきの核となる触媒成分を含有する前記接着層を前記絶縁基材の表面に形成する接着層形成工程と、
無電解めっき法により前記無電解めっき金属層を前記接着層の上に形成する金属層形成工程と、
フォトリソ法を利用して、前記金属層に所定のパターニングを行うことにより、金属配線を形成するエッチング工程と、
形成された前記金属配線の開口部に存在する前記接着層の材料を取り除く接着層除去工程とを備え、
前記接着層除去工程が、アルカリ溶液により前記接着層を膨潤させる処理と極性溶媒により前記接着層を洗浄する処理とを順に実施して、前記接着層を除去する透明導電基板の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【0020】
本発明によって、密着強度が強い細線の金属配線を形成した透明導電性基板及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1A】本発明における実施形態の透明導電基板の製造工程を示す図
図1B】本発明における実施形態の透明導電基板の製造工程を示す図
図1C】本発明における実施形態の透明導電基板の製造工程を示す図
図1D】本発明における実施形態の透明導電基板の製造工程を示す図
図1E】本発明における実施形態の透明導電基板の製造工程を示す図
図1F】本発明における実施形態の透明導電基板の製造工程を示す図
図1G】本発明における実施形態の透明導電基板の製造工程を示す図
図1H】本発明における実施形態の透明導電基板の製造工程を示す図
図2A】本発明における実施形態の透明導電基板の製造工程において、接着層除去工程における接着層成分の挙動を説明するための模式図
図2B】本発明における実施形態の透明導電基板の製造工程において、接着層除去工程における接着層成分の挙動を説明するための模式図
図2C】本発明における実施形態の透明導電基板の製造工程において、接着層除去工程における接着層成分の挙動を説明するための模式図
図3A】本発明における実施形態の、金属配線間の開口部における接着層の除去挙動を説明するための図
図3B】本発明における実施形態の、金属配線間の開口部における接着層の除去挙動を説明するための図
図3C】本発明における実施形態の、金属配線間の開口部における接着層の除去挙動を説明するための図
図4A】本発明における実施形態において、一例としての接着層の構成を示す図
図4B】本発明における実施形態において、接着層除去工程後の図4Aの接着層の構成を示す図
図5A】本発明における実施形態において、接着層の構成を示す図
図5B】本発明における実施形態において、接着層除去工程後の図5Aの接着層の構成を示す図
図6A】本発明における実施形態において、接着層における金属粒子の担持を示す図
図6B】本発明における実施形態において、接着層における金属粒子の担持を示す図
図7A】本発明における実施形態において、アンダーカットの状態を説明する図
図7B】本発明における実施形態において、アンダーカットの状態を説明する図
図8A】本発明における実施形態において、アンダーカットの状態を説明する図
図8B】本発明における実施形態において、アンダーカットの状態を説明する図
図9A】電極配線を形成された透明導電基板を有する商品構造の一例であって、タッチパネルに適用した場合を説明する図
図9B】電極配線を形成された透明導電基板を有する商品構造の一例であって、電磁波シールドに適用した場合を説明する図
図10A】従来の透明導電基板の製造方法を説明するための1つの工程での透明導電基板の図
図10B】従来の透明導電基板の製造方法で形成された透明導電基板の図
図11A】従来の金属膜を形成する工程において、密着強度を向上させる方法の1つの工程の説明図
図11B】前記従来の密着強度を向上させる方法の1つの工程の説明図
図11C】前記従来の密着強度を向上させる方法で形成された透明導電基板の図
図12A】従来の方法で形成された透明導電基板の課題を説明する図
図12B】従来の方法で形成された透明導電基板の課題を説明する図
図12C】従来の方法で形成された透明導電基板の課題を説明する図
【発明を実施するための形態】
【0022】
[透明導電基板の製造方法]
以下、図面を参照しながら、本発明における実施形態について詳細に説明する。
【0023】
まず、図1を主として参照しながら、本発明の実施形態にかかる透明導電基板の製造方法を用いて、両面に金属配線を有する透明導電基板の製造工程について説明する。
【0024】
図1Aのように、透明導電基板の基材である絶縁基材1として、例えば厚み0.01〜0.3mmのPET、PEN、PC、PI、アクリル、又は、ガラスなどを用いる。
【0025】
次に、図1Bのように、その絶縁基材1の表面及び裏面に、めっきの核となる触媒、ここでは、例えば、Pd、Pt、Cu、又は、Niなどの金属粒子を含有させた接着層2、3を形成する(接着層形成工程)。
【0026】
次に、図1Cのように、無電解めっき処理を経て、前記接着層2,3の上層に無電解めっき層(無電解めっき金属層)4,5を形成する(金属層形成工程)。
【0027】
必要に応じて、その後、無電解めっき層4,5に電解めっき処理することにより、電解めっき層6,7を無電解めっき層4,5上に形成し、無電解めっき層4,5と電解めっき層6,7とで構成される積層構造を形成することで金属膜を厚膜化する(金属層形成工程)。ここで、無電解めっき及び電解めっきは、例えば、Ni,Cu,Pd,Cr,Auなどを用いることが可能であり、特に限定されるものではない。
【0028】
その後、図1Dのように、電解めっき層6,7上に感光性の樹脂8,9(以後、「レジスト」と称する。)を形成し、図1Eのように、フォトリソ法を利用して所定のパターンに露光及び現像する(所定のパターニングを行う)ことで、レジスト10,11のパターンを電解めっき層6,7上に形成する。
【0029】
その次に、図1Fのように、レジスト10,11のパターンの開口部10a,11aの金属層を所定のエッチング液によりエッチングして除去することで(エッチング工程)、金属膜をパターニングし、細線の金属配線12,13を絶縁基材1の表面及び裏面の接着層2,3上に形成する。
【0030】
次に、図1Gのように、その金属配線12,13の開口部12a,13aに存在する接着層2,3を除去することで、下層にパターニングされた接着層14,15を有した金属配線12,13を形成する(接着層除去工程)。
【0031】
ここで、接着層2,3を除去する工程は、一旦アルカリ溶液で接着層2,3を膨潤させ、次いで、極性溶媒で接着層2,3を洗浄する工程を経て、接着層2,3を除去する。極性溶媒で洗浄した後、極性溶媒を洗い流す目的で、水洗などの洗浄工程を実施しても良い。ここで、必要条件は、アルカリ溶液による接着層膨潤処理と極性溶媒による接着層洗浄処理とを、この順で実施することである(詳細について後述する。)。
【0032】
その後、図1Hのように、レジスト10,11を除去することで、透明導電基板16を形成することができる。
【0033】
また、ここで、図1Hのレジスト10,11を除去するタイミングは、これに限られたものではなく、図1Fの工程以降ならば、どのタイミングでもかまわない。
【0034】
[接着層の除去方法]
次に、図1Gにおいて、金属配線12,13の開口部12a,13aに存在する接着層2,3を除去する方法について、図2A図2Cを用いてさらに詳しく述べる。図2A図2Cは、接着層除去工程における接着層成分の挙動を模式化した図である。以下において、代表例として接着層2について説明するが、接着層3についても同様である。
【0035】
図2Aは、前記接着層2を構成する高分子樹脂の模式図を示す。樹脂の基本骨格17があり、基本骨格17の側鎖若しくは末端基が架橋骨格18により架橋され、三次元的な樹脂構造を形成している。また、部分的に架橋しないで基本骨格17の側鎖若しくは末端基が残っている箇所19も存在する。
【0036】
次に、図2Bのように、アルカリ溶液に浸透させると、前記部分的に架橋しないで基本骨格17の側鎖若しくは末端基が残っている箇所19にアルカリ溶液が入り込み、接着層2を構成する樹脂成分が膨潤する。
【0037】
次に、図2Cに示すように、前記膨潤した基本骨格17の側鎖若しくは末端基が残っている箇所19へ、極性溶媒が浸透し、基本骨格17自体又は基本骨格17近傍の架橋骨格18自体、若しくは、架橋している結合を切断することにより、基本骨格17若しくは架橋骨格18が小さい分子量に分解されて、溶出(以降、「溶解」と述べる。)する。ここで、極性溶媒とは、溶媒分子自体に少なくとも窒素原子若しくは酸素原子を有し、電荷分布に偏りが存在する分子構造の溶媒である。
【0038】
ここで、アルカリ溶液により、膨潤しやすいか、膨潤しにくいかの違いは、接着層2を構成する樹脂成分が同じであれば、架橋状態により異なる。架橋量が多い、つまり、樹脂骨格が三次元的に密に固定されていれば、アルカリ溶液による膨潤は起こりにくい。しかし、架橋量が少ない、つまり、架橋していない部位が多いと、アルカリ溶液により膨潤され易い。そのため、その膨潤された基本骨格17若しくは架橋骨格18の近傍へ極性溶媒が浸透し、基本骨格17又は架橋骨格18を溶解し易くすることができる。
【0039】
この接着層2は、無電解めっきの核となる触媒を含有しており、めっき法により金属層を形成する。そのため、接着層2は、めっき溶液に強いことが望まれ、めっき溶液はアルカリ性のものが多く、接着層2は、アルカリ溶液で容易に剥れない材料にする必要がある。
【0040】
ここで、アルカリ溶液に膨潤しやすいか、膨潤しにくいかという制御は、樹脂材料の骨格の種類又は分子量又は溶媒の種類によっても異なるが、樹脂材料の架橋部位全体の数を100として、架橋している部位の数の割合を架橋度とすると、架橋度が約0〜20%の場合は、アルカリ溶液で容易に膨潤して剥離する。また、架橋度が約20〜90%ならば、アルカリ溶液で膨潤するが剥離しにくく、膨潤後、極性溶媒で溶解し易い。また、架橋度が約90〜100%であると、アルカリ溶液で膨潤しにくく、当然、その後の極性溶媒にも溶解しにくい傾向がある。つまり、樹脂の架橋度が、本接着層除去工程での調整事項の一つであり、前記アルカリ溶液に膨潤しにくい材料の架橋度が、前記アルカリ溶液に膨潤しやすい材料の架橋度より大きい材料を選定することが望ましい。さらには、前記アルカリ溶液に膨潤しにくい材料として、非架橋樹脂を用いるとともに、前記アルカリ溶液に膨潤しやすい材料として、架橋樹脂を用いることが望ましい。
【0041】
また、極性溶媒は、樹脂を構成する基本骨格17又は架橋骨格18の近傍へ浸透する必要があることから、極性溶媒の表面張力が低いものを選定することが望ましい。本実施形態では、その一例として、N-メチルピロリドンを用いることができる。
【0042】
前記の理由より、開口部12aの接着層2の除去は、図12A図12Cに対比して、図3A図3Cを用いて剥離の状態を説明する。
【0043】
図3Aのように、接着層2の上層に形成された金属配線12の開口部12aに存在する接着層20(接着層20は、接着層2の一部であって、開口部12aの底部に位置する部分の接着層2に相当する。)を、アルカリ溶液に浸漬させる。すると、図3Bのように、開口部12aの接着層20がアルカリ溶液により膨潤する。次に、膨潤した接着層20が極性溶媒により溶解されることで、絶縁基材1から小さい分子量に溶解されて浮き上がってくる。そのため、図3Cのように、金属配線12の下層の接着層21(接着層21は、接着層2の一部であって、金属配線12の下層に位置する部分の接着層2に相当する。)が削り取られる影響が少なく、金属配線12の密着強度が低下、若しくは、金属配線12ごと剥離するという問題は解消する。
【0044】
[接着層の構成]
さらに、接着層2を、細かい単位で溶解させるための工夫について述べる。例えば、図4A及び図4Bに示す様に、接着層2は、アルカリ溶液に膨潤しやすい樹脂とアルカリ溶液に膨潤しにくい樹脂との混合材料で構成された混合層にすることが望ましい。例えば、図4Aのように、アルカリ溶液で膨潤しやすい材料(成分)22の中に、アルカリ溶液で膨潤しにくい材料23を混在させた(一例として、ランダムな間隔で点在させた)組成にして接着層24を、接着層2の一つの具体的な例として構成することが望ましい。すなわち、接着層2は、アルカリ溶液に膨潤しやすい材料と、アルカリ溶液に膨潤しにくい材料との少なくとも2種類以上の材料で形成されていることが望ましい。一例として、接着層2において、アルカリ溶液に膨潤しにくい材料は、非架橋性樹脂であり、アルカリ溶液に膨潤しやすい材料は、架橋性樹脂である。このように構成することにより、金属配線12の開口部12aに位置する部分の接着層24を除去すると、図4Bのように、アルカリ溶液による膨潤、及び、極性溶媒の浸透による樹脂の溶解が、金属配線12の下層へ進行するのを、膨潤しにくい材料23が防ぐ効果がある。言い換えれば、膨潤しにくい材料23により、金属配線12の下層への侵食を防ぐ効果がある。よって、金属配線12の下層において、アンダーカットを低減することが可能である。
【0045】
次に、前記方法において、前記アルカリ溶液に膨張しにくい材料23と、接着層24の厚みとに関する内容について説明する。
【0046】
図4Aのように、接着層24は、アルカリ溶液で膨潤しやすい材料(成分)22の中に、アルカリ溶液で膨潤しにくい材料23が配置されて構成されている。このような接着層24の厚みに対して、アルカリ溶液に膨潤しにくい材料23の粒子の大きさが、アルカリ溶液で膨潤しやすい材料22の厚みに対して小さい場合、金属配線12の開口部12aの接着層24を除去すると、図4Bのようにアルカリ溶液に膨潤しやすい材料22が溶解される際、アルカリ溶液に膨潤しにくい材料23の一部が一緒に除去され、ある程度アンダーカットが発生する。そのため、次に述べる工夫が効果的である。
【0047】
図5Aのように、アルカリ溶液で膨潤しやすい材料22の中に配置したアルカリ溶液で膨潤しにくい材料23の厚みが、膨潤しやすい材料22及び膨潤しにくい材料23で構成された接着層24の平均厚み以上であること、例えば、接着層24の平均厚みに対してほぼ同じか若干大きいことが望ましい。このように構成することにより、金属配線12の開口部12aの接着層24を除去すると、図5Bのようにアルカリ溶液による膨潤、及び、極性溶媒の浸透による樹脂の溶解が、金属配線12の下層へ侵食するのを防ぐ効果がさらに高まり、アンダーカットを低減させる効果が得られる。
【0048】
ここで、アルカリ溶液で膨潤しにくい材料23の厚みとは、接着層24の厚み方向のアルカリ溶液で膨潤しにくい材料23の最大長さ(最大厚み)のことを意味する。
【0049】
次に、接着層24が無電解めっきの核となる触媒成分を含有するための、接着層24へのめっきの核となる触媒(触媒金属)の担持について述べる。ここで担持とは、触媒となる金属微粒子を、接着層24を構成する樹脂成分に、物理的又は化学的に保持される状態を意味する。この担持について、図6A及び図6Bを用いて述べる。
【0050】
ここで、図6Aのように、接着層24全体に触媒となる金属微粒子25を担持させると、図1Cの工程のめっき工程で、アルカリ性のめっき液で接着層24を除去処理しようとすると、アルカリに膨潤しやすい材料22が膨潤し、アルカリに膨潤しやすい材料22に担持された金属微粒子25が、めっき液内に流れ出てしまう問題が起こる。すると、その箇所では、めっき膜が成長せず、巣が入っためっき金属層が形成されることが問題となる。そのため、図6Bのように、アルカリに膨潤しにくい材料23に金属微粒子25を担持させることが望ましい。ここで、図1Cのめっき工程でめっき層が成長するために必要な分布密度がある。このめっき層成長に必要な分布密度程度の分布密度だけ、金属微粒子25をアルカリに膨潤しにくい材料23に担持させて分布させることが必要であり、この分布密度は調整事項であり、一例として、以下のように調整することができる。
【0051】
次に、前記分布密度に関する内容について、図7A図8Bを用いて説明する。
【0052】
図7A及び図7B及び図8A及び図8Bは、図5Bで説明した金属配線12の裏面側から見た図である。
【0053】
図7Aのように、金属配線12の幅方向Xに対し、前述した金属微粒子25を担持しかつアルカリに膨潤しにくい材料23が、一つしか存在しないと、アンダーカット部26が大きく、アルカリに膨潤しやすい材料22の幅が狭くなる。つまり、金属配線12と絶縁基材(図示せず)との密着面積が少なくなり、金属配線12の密着強度が低くなる。そのため、図7Bのように、少なくともX方向(金属配線12の幅方向)に対し、アルカリに膨潤しにくい材料23を複数個存在させることが必要である。よって、アルカリに膨潤しにくい材料23を複数個存在させるように、金属微粒子25を担持しかつアルカリに膨潤しない材料23の分布密度を調整する必要がある。
【0054】
さらに、図8Aのように、Y方向(金属配線12の長手方向)に対して、金属微粒子25を担持しかつアルカリに膨潤しない材料23が平行に存在すると(アルカリ溶液で膨潤しにくい材料23は膨潤しやすい材料22の中に配置している)、アンダーカット部26がストライプ上に発生する。そのため、金属配線12の裏面から見ると、アンダーカット部26が目立つことが懸念される。そのため、図8Bに示すように、金属微粒子25を担持しかつアルカリに膨潤しない材料23は、ランダムに存在させることが重要である。
【0055】
前記実施形態によれば、密着強度が強い細線の金属配線12を形成した透明導電性基板及びその製造方法を提供することができる。
【実施例】
【0056】
[接着層の材料及び形成方法]
本実施形態の1つの実施例で使用した接着層2,3の材料の一例として、以下の材料を用いた。
【0057】
株式会社イオックス製の接着層:商品名「メタロイドML-S-1」
詳細について説明すると、前述した金属粒子を担持しかつアルカリに膨潤しにくい材料として、例えばPdなどの金属微粒子と、その金属微粒子を保持する側鎖(カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基など)を複数個有した高分子材料の複合体(以降、複合体粒子と述べる。)とで構成された接着層の材料を用いた。
【0058】
また、前記アルカリに膨潤しやすい材料として、例えば加熱することで架橋し、エステル結合、アクリル結合、アミド結合、イミド結合、又は、ウレタン結合などを形成して塗膜を形成する高分子材料(以降、「マトリックス樹脂」と称する。)を用いた。
【0059】
前記マトリックス樹脂が、前記複合体粒子を固定して、接着層が成り立っている。
【0060】
ここで、複合体粒子を構成する高分子材料は、アルカリ溶液に対して耐性があり、それに比べて、マトリックス樹脂を構成する高分子材料は、アルカリ溶液に膨潤しやすい材料を選定する必要がある。
【0061】
また、接着層の形成方法は、前記複合体粒子と前記マトリックス樹脂とが溶剤で分散された溶液を、基材に塗布し、溶剤を除去する乾燥工程を経て、接着層が形成される。必要に応じて、マトリックス樹脂の架橋を促進するために、熱処理をしても良い。
【0062】
また、前記複合体粒子の大きさを、接着層の平均膜厚と同等もしく少し厚くするために、複合体粒子を構成する高分子材料、及び、マトリックス樹脂を構成する高分子材料の分子量又は配合比を選定する必要がある。
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明における透明導電基板及びその製造方法は、樹脂又はガラスからなる絶縁基材への絶縁基材上へ、細線の金属配線形成が可能であり、タッチパネル又は電磁シールドなどへの適用へ有効である。
【符号の説明】
【0064】
1 絶縁基材
2,3 接着層
4,5 無電解めっき層
6,7 電解めっき層
8,9 レジスト
10,11 レジストパターン
10a,11a 開口部
12,13 金属配線
12a,13a 開口部
14,15 接着層
16 透明導電基板
17 基本骨格
18 架橋骨格
19 部分的に架橋しないで基本骨格の側鎖若しくは末端基が残っている箇所
20,24 接着層
21 接着層
22 アルカリに膨潤しやすい材料
23 アルカリに膨潤しない材料
25 金属微粒子
26 アンダーカット部
図1A
図1B
図1C
図1D
図1E
図1F
図1G
図1H
図2A
図2B
図2C
図3A
図3B
図3C
図4A
図4B
図5A
図5B
図6A
図6B
図7A
図7B
図8A
図8B
図9A
図9B
図10A
図10B
図11A
図11B
図11C
図12A
図12B
図12C