特許 7406722 フレキシブル基板の製造方法及びフレキシブル基板

(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】

(24)【登録日】2023-12-20

(45)【発行日】2023-12-28

(54)【発明の名称】フレキシブル基板の製造方法及びフレキシブル基板

(51)【国際特許分類】

   H01B 13/00 20060101AFI20231221BHJP

   H01B 5/14 20060101ALI20231221BHJP

   C23C 14/58 20060101ALI20231221BHJP

   B32B 7/023 20190101ALI20231221BHJP

   B32B 7/025 20190101ALI20231221BHJP

【ＦＩ】

H01B13/00 503B

H01B5/14 A

C23C14/58 A

C23C14/58 C

B32B7/023

B32B7/025

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020007708

(22)【出願日】2020-01-21

(65)【公開番号】P2021114452

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2022-09-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮川 展明

(72)【発明者】

【氏名】横森 岳彦

【審査官】北嶋 賢二

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２４４９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４８４２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｂ １３／００

Ｈ０１Ｂ ５／１４

Ｃ２３Ｃ １４／５８

Ｂ３２Ｂ ７／０２３

Ｂ３２Ｂ ７／０２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長の光に対して、透過率が５０％以上を示す高分子材料からなる透明性基材を準備する工程（Ａ）と、
前記透明性基材の主面上に、透明導電膜を形成する工程（Ｂ）と、
前記透明性基材の前記主面上に形成された前記透明導電膜に対して、希ガスフラッシュランプから出射される少なくとも３００ｎｍ以上３８０ｎｍの波長帯の成分を含むフラッシュ光を照射し、前記透明導電膜を焼成処理する工程（Ｃ）とを含むことを特徴とするフレキシブル基板の製造方法。

【請求項2】

前記工程（Ａ）で準備する前記透明性基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマ、アクリル系樹脂のいずれかを含む材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。

【請求項3】

前記工程（Ｂ）で形成される前記透明導電膜は、Ｓｎの含有率が５質量％より高いＩＴＯであることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブル基板の製造方法。

【請求項4】

前記工程（Ｂ）は、前記透明性基材の主面上に、前記透明導電膜を成膜させる工程であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のフレキシブル基板の製造方法。

【請求項5】

前記工程（Ｃ）は、前記透明導電膜の表面抵抗値が１５０Ω／ｃｍ²以下となるような照射エネルギーで、前記フラッシュ光を１回だけ照射する工程であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のフレキシブル基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フレキシブル基板の製造方法及びフレキシブル基板に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートフォンやタブレットの普及により、画面を指で触って操作する、いわゆるタッチパネルがユーザーインターフェースとして主流となっており、透明な基版上に透明な電極や導電部を形成する技術の開発が盛んに行われている。例えば、下記特許文献１には、透明な基材上に金属ナノワイヤを含むインクを塗布して透明導電部を形成する導電基材が記載されている。

【0003】

さらに、近年では、柔軟性のあるフィルム状の基材に形成された、いわゆる、フレキシブルディスプレイの開発が進められており、フレキシブルディスプレイに対応したタッチパネルを製造する技術も併せて検討がされている。

【0004】

例えば、下記特許文献２には、透明なフィルム基材上に透明導電膜を塗布し、加熱処理することで透明導電性シートを製造する方法が記載されている。そして当該加熱処理には、フラッシュランプを用いてもよいことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－９１６２７号公報

【文献】特開２０１０－１４６７５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述のように、フレキシブルディスプレイに対応したタッチパネルは、樹脂等の透明で柔軟性のある高分子材料からなる基材の主面上に、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明導電材料が塗布されることで、透明導電膜によるセンサ素子や信号線が形成される。

【0007】

また、ＩＴＯ等の透明導電材料は、加熱処理等の焼成処理を施すことで、表面抵抗値が下がることが知られている。したがって、上述のように、透明なフィルム基材上に形成された透明導電膜を塗布した後に、加熱処理が行われる。

【0008】

そこで、本発明者は、上記特許文献２に記載のように、フラッシュランプによる焼成処理（以下、「フラッシュランプアニール」、あるいは単に「焼成処理」という。）を検討したところ、以下のような課題が存在することを見出した。

【0009】

フラッシュランプアニールには、例えば、キセノンなどを封入した希ガスフラッシュランプが用いられる。図１は、キセノンフラッシュランプから出射されるフラッシュ光のスペクトルを示すグラフである。図１に示すように、キセノンフラッシュランプから出射されるフラッシュ光は、２００ｎｍ付近から、８００ｎｍ以上の領域までの波長帯の光を含んでいる。

【0010】

フラッシュランプから出射されるフラッシュ光は、透明導電膜に照射されるとともに、透明導電膜が塗布されているフィルム状の基材にも照射されることになる。したがって、フラッシュ光に含まれる波長帯の中に、基材を構成する高分子材料の吸収率が高い波長帯が含まれていると、基材もフラッシュ光のエネルギーを吸収して、瞬間的に高い温度まで加熱されることになる。基材がフラッシュ光のエネルギーを吸収し、高い温度まで加熱されると、基材自体が熱膨張や溶融、あるいは、化学反応によってＣ₂Ｈ₄やＣＯ等のガス（「アウトガス」とも称される。）を発生させてしまうことがある。これにより、基材自体の表面にしわや表面荒れが発生してしまう。また、基材や塗布された透明導電膜は、基材の変形に合わせて伸縮することができず、結果として剥離や亀裂等のダメージを与えてしまい、局所的な狭小配線や断線を発生させてしまう。

【0011】

本発明は、上記課題に鑑み、透明性基材や透明導電膜のダメージの発生を抑えたフレキシブル基板の製造方法及び、透明導電膜をより低抵抗化しつつ信頼性が向上されたフレキシブル基板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】

【0012】

本発明のフレキシブル基板の製造方法は、
３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長の光に対して、透過率が５０％以上を示す高分子材料からなる透明性基材を準備する工程（Ａ）と、
前記透明性基材の主面上に、透明導電膜を形成する工程（Ｂ）と、
前記透明性基材の前記主面上に形成された前記透明導電膜に対して、希ガスフラッシュランプから出射される少なくとも３００ｎｍ以上３８０ｎｍの波長帯の成分を含むフラッシュ光を照射し、前記透明導電膜を焼成処理する工程（Ｃ）とを含むことを特徴とする。

【0013】

透明導電膜に用いられる代表的な材料として、例えば、上述したＩＴＯやＺｎＯ、ＩＧＺＯ等がある。こういった、透明導電膜として用いられる材料の多くは、約４００ｎｍよりも短い光に対して、急激に光の吸収率が増加するという特徴を有している。したがって、これらの透明導電膜の焼成処理には、少なくとも３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯の光が含まれていることが、エネルギー効率の観点で好ましい。なお、希ガスフラッシュランプとは、管体の内部に希ガスを含む気体が封入されており、管体に形成された電極間に電圧パルスを印加することでフラッシュ光を発生させる放電管であり、希ガスには、例えば、キセノンがある。

【0014】

しかし、透明性基材が、吸収率が高い材料で形成されていた場合は、基材がフラッシュ光のエネルギーを吸収し、高い温度まで加熱され、基材自体が熱膨張や溶融、あるいは、化学反応によってガス（「アウトガス」とも称される。）を発生させてしまうことがある。

【0015】

そこで、上記方法とすることで、透明導電膜の焼成処理に用いられる３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯の光エネルギーの透明性基材による損失が、少なくとも５０％以下に抑えられる。さらに、透明性基材による光エネルギーの吸収が抑制されるため、透明性基材が膨張したり、溶融したりすることが少なくなり、化学反応に寄与することも抑制される。したがって、透明性基材の変形やアウトガスの発生が抑制され、透明性基材や透明導電膜へのダメージを抑制することができる。

【0016】

また、透明導電膜の焼成処理は、低いエネルギーの光照射や低温加熱を長時間にわたって行うよりも、高いエネルギーを瞬間的に加えて、短時間で処理した方が、焼成後の表面抵抗値が小さくなる。したがって、上記方法によれば、より表面抵抗値が低い透明導電膜を形成することができる。なお、高いエネルギーを瞬間的に加えて、短時間で完了させた場合の方が、焼成後の透明導電膜の表面抵抗値が小さくなることについては、「発明を実施するための形態」の項目において、実験結果を参照しながら示す。

【0017】

上記製造方法において、
前記工程（Ａ）で準備する前記透明性基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマ、アクリル系樹脂のいずれかを含む材料で構成されていても構わない。

【0018】

上記の材料は、３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯の光に対して、５０％以上の透過率を示す。また、上記の材料は、３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の光が照射された場合に、アウトガスを発生させてしまうカルボニル基等の組成が少ない、若しくは存在しない材料であり、アウトガスの発生を抑え、より透明性基材や透明導電膜へのダメージを抑制することができる。

【0019】

上記製造方法において、
前記工程（Ｂ）で形成される前記透明導電膜は、Ｓｎの含有率が５質量％より高いＩＴＯであっても構わない。

【0020】

樹脂等からなるフィルム状の透明性基材は、ガラス等の基材と比較すると熱に弱く、上述したような課題が発生しやすいため、透明導電膜の材料であるＩＴＯを焼成するための温度を十分に上げることができない。したがって、フィルム状の透明性基材を用いる場合には、低い温度でも焼成処理できるようにするため、Ｓｎの含有率を低下させたＩＴＯを用いることが一般的に行われている。

【0021】

しかし、本発明の方法によれば、透明導電膜であるＩＴＯをフラッシュ光によって高温処理することができるため、Ｓｎ含有率を低下させたＩＴＯを用意する必要がなくなる。

【0022】

上記製造方法において、
前記工程（Ｂ）は、前記透明性基材の主面上に、透明導電膜を成膜させる工程であっても構わない。

【0023】

上記製造方法において、
前記工程（Ｃ）は、前記透明導電膜の表面抵抗値が１５０Ω／ｃｍ²以下となるような照射エネルギーで、前記フラッシュ光を１回だけ照射する工程であっても構わない。

【0024】

上記方法とすることで、工程にかかる時間を短縮させることができ、さらに、透明導電膜の表面抵抗値を大きく低下させることができる。なお、高いエネルギーで照射回数が少ない方が、焼成後の透明導電膜の表面抵抗値が小さくなることについては、「発明を実施するための形態」の項目において、実験結果を参照しながら示す。

【0025】

本発明のフレキシブル基板は、
３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯の光に対して透過率が５０％以上を示す高分子材料からなる透明性基材と、
前記透明性基材の主面上に形成された、表面抵抗値が１５０Ω／ｃｍ²以下であり、Ｓｎの含有率が５質量％より高いＩＴＯからなる透明導電膜とを備えることを特徴とする。

【0026】

前記透明性基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマ、アクリル系樹脂のいずれかを含む材料で構成されていても構わない。

【0027】

上記構成とすることで、製造時において透明性基材や透明導電膜に剥離や亀裂が生じる可能性が低いため、高品質なフレキシブル基板とすることができる。さらに、透明導電膜の表面抵抗値が低くなるように構成することができるため、信号伝達における電圧降下や信号の劣化が抑制されたデバイスを構成することができる。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、透明性基材や透明導電膜のダメージの発生を抑えたフレキシブル基板の製造方法及び、透明導電膜をより低抵抗化しつつ信頼性が向上されたフレキシブル基板が実現される。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】キセノンフラッシュランプから出射されるフラッシュ光のスペクトルを示すグラフである。

【図2】フレキシブル基板の一実施形態の構造を模式的に示す断面図である。

【図3A】本発明のフレキシブル基板の製造方法を説明するための、一工程における模式的な断面図である。

【図3B】本発明のフレキシブル基板の製造方法を説明するための、一工程における模式的な断面図である。

【図3C】本発明のフレキシブル基板の製造方法を説明するための、一工程における模式的な断面図である。

【図4A】本発明に適用可能な透明性基材の材料となる各素材の透過率を示すグラフである。

【図4B】本発明に適用できない透明性基材の材料となる各素材の透過率を示すグラフである。

【図5】透明導電膜の各材料であるＩＴＯ、ＺｎＯ、ＩＧＺＯの光に対する透過率を示すグラフである。

【図6】実施例１のフレキシブル基板における、照射エネルギー毎の、照射回数に対する表面抵抗値の変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明のフレキシブル基板の製造方法及びフレキシブル基板について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図面は、いずれも模式的に図示されたものであり、図面上の寸法比や個数は、実際の寸法比や個数と必ずしも一致していない。

【0031】

［構造］
図２は、フレキシブル基板１の一実施形態の構造を模式的に示す断面図である。フレキシブル基板１は、透明性基材１０の主面１０ａ上に、透明導電膜１１が形成された構成である。透明導電膜１１は、デバイスの構造や、人の視認性の観点から、５ｎｍ以上１０μｍ以下の厚さで形成されていることが好ましい。

【0032】

透明性基材１０は、可視光に対して透明性を有する、高分子材料からなるフィルム状の基材である。より具体的な材料の種類は、製造方法の説明において後述する。

【0033】

透明導電膜１１は、可視光に対して透明性を有し、導電性を有する材料で構成された膜である。透明導電膜１１についても、より具体的な材料の種類は、製造方法の説明において後述する。

【0034】

［製造方法］
以下、透明導電膜１１を有するフレキシブル基板１の製造方法の一例につき、図３Ａ～図３Ｃを参照して説明する。

【0035】

（ステップＳ１）
図３Ａに示すように、柔軟性と、可視光に対して透明性とを有するフィルム状の透明性基材１０が準備される。透明性基材１０は、次のステップＳ２で形成される透明導電膜１１を形成するための下地層を構成する。

【0036】

一般的に透明性基材１０の材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテル系樹脂、ポリイミド（ＰＩ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマ（ＣＯＣ）、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリウレタン系樹脂（ＰＵ）、ポリビニル系樹脂（ＰＶＡ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、セルロースナノファイバ等が挙げられる。

【0037】

本発明に係る透明性基材１０の材料は、後述するステップＳ３において、３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯の光が照射された場合に、３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯の光に対して、５０％以上の透過率を示す材料を用いる。透明性基材の透過率が５０％以下の場合は、材料内で化学変化を誘引させてアウトガスを発生させてしまうためである。具体的な材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ）等を用いることが好ましい。

【0038】

このステップＳ１が工程（Ａ）に対応する。

【0039】

（ステップＳ２）
図３Ｂに示すように、透明性基材１０の主面１０ａ上に透明導電膜１１が形成される。なお、図３Ｂ及び図３Ｃは、透明導電膜１１の焼成処理前後の違いを表すために、図２のハッチングとは異なるハッチングで表示をしている。

【0040】

透明導電膜１１の具体的な材料は、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ等を用いることができる。なお、本実施形態においては、高温での焼成処理が可能であるため、高温処理できるガラス基材のデバイスに用いられるＩＴＯと同様に、Ｓｎの含有率が５質量％よりも高いＩＴＯを使用することができる。

【0041】

Ｓｎの含有率が高くなると抵抗値が下がり、１０質量％程度が最も抵抗値が低くなるが、その一方で高温での焼成が必要となる。しかしながら、高分子材料からなる透明性基材を用いる場合は高温での焼成が困難となる。例えば、基材がＰＥＴフィルムでは高温焼成ができないため、Ｓｎの含有率を５質量％以下に抑えた低温処理用の透明導電膜が使われることが多い。

【0042】

なお、Ｓｎの含有率が１０質量％の透明導電膜は、例えば２００℃を３０分以上の保持時間で焼成することが必要な処理条件となる。ＰＥＴフィルムにおいては、長時間の高温に耐えうる温度は１５０℃付近であり、最適なＳｎの含有率にすることができず、Ｓｎの含有率の低い低温処理用のＩＴＯが用いられる。

【0043】

本実施形態においては、ステップＳ３で後述するように、フラッシュランプ２０によって、瞬間的な光加熱によって焼成工程を行う。したがって、透明導電膜１１を形成するＩＴＯは、Ｓｎの含有率が５質量％以下の低温処理用のＩＴＯを用意する必要が無く、ガラス等の高耐熱基材に用いられるものと同じものを用いることができる。より具体的には、Ｓｎの含有率が５質量％より高いＩＴＯが好ましく、より好ましくはＳｎの含有率が７～２０質量％のＩＴＯを用いるのが良い。例えば、上述のようにＳｎ含有率が１０質量％のＩＴＯを用いることができる。

【0044】

透明性基材１０の主面上に、透明導電膜１１を形成する方法としては、直接塗布する方法や、蒸着、スパッタリングといった方法がある。透明性基材１０に透明導電膜１１を塗布する方法は、塗布の仕方によって、膜の密度にムラが生じる場合や、塗布後に溶媒を揮発させる工程で透明導電膜１１が伸縮し、透明性基材１０にストレスをかけてしまう場合がある。したがって、透明導電膜１１の形成する方法は、蒸着やスパッタリングであることが好ましい。

【0045】

このステップＳ２が工程（Ｂ）に対応する。

【0046】

（ステップＳ３）
図３Ｃに示すように、透明性基材１０上に形成された透明導電膜１１に対して、フラッシュランプ２０からフラッシュ光Ｌ１が一回だけ照射され、透明導電膜１１の焼成処理が行われる。ここで、フラッシュランプ２０から出射されるフラッシュ光Ｌ１の光強度は、１回の照射で透明導電膜１１の表面抵抗値が１５０Ω／ｃｍ²以下となるように設定されることが好ましい。この光強度と表面抵抗値との関係は、後述する実験の結果において説明する。

【0047】

上記に対応するため、フラッシュランプ２０は、３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯の光を含むフラッシュ光Ｌ１を出射するランプの一例として希ガスフラッシュランプを用いることができ、瞬間的に高い光出力が得られるキセノンフラッシュランプであることが好ましい。なお、フラッシュランプ２０が出射する光は、３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯以外の光が含まれていても構わない。また、図３Ｃには、一本のフラッシュランプ２０が記載されているが、複数本のフラッシュランプ２０が配置された装置を用いても構わない。

【0048】

３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯のフラッシュ光Ｌ１が、透明性基材１０に照射されると、光エネルギーの多くは、ＩＴＯからなる透明導電膜１１に吸収されて、透明導電膜１１の焼成処理に消費される。この時、全ての光がＩＴＯによって吸収されるわけではないため、３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯の光のうちの一部は、透明性基材１０にも照射される。

【0049】

しかし、上述のように、本実施形態において、透明性基材１０は、３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯の光に対して、５０％以上の透過率を示し、当該波長帯の光が照射されても、アウトガスを発生しにくい材料が選択されている。したがって、透明性基材１０は、若干加熱されるものの、焼成処理時の変形や剥離、亀裂等の発生が抑制される。

【0050】

図４Ａは、本発明に適用可能な透明性基材の材料となる各素材の透過率を示すグラフである。具体的には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）について、各基材の透過スペクトルを測定した結果が示される。これらの基材は全て、３００ｎｍ以上の波長域において高い透過率を有し、当該波長域において７０％～８０％以上の透過率が維持されている。

【0051】

一方で図４Ｂは、本発明に適用できない透明性基材の材料となる各素材の透過率を示すグラフである。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シクロオレフィンコポリマ（ＣＯＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリビニル系樹脂（ＰＶＡ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリウレタン系樹脂（ＰＵ）について透過スペクトルを測定した結果が示される。図４Ｂに示されるとおり、３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯の光に対して透過率が低い。そのため透明導電膜で吸収されなかった３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯の光の大部分が透明性基材で吸収され、基材への熱的負荷が生じやすい。これにより焼成処理時の基材の変形や剥離、亀裂等の発生を抑制することが困難となる。

【0052】

一方の側面に透明性基材１０、他方の側面に透明導電膜１１が形成されている構成の場合には、透明導電膜１１が形成されている面が、フラッシュランプ２０側に面するように配置して焼成処理を行うことが好ましい。このようにフラッシュ光Ｌ１を照射することで、透明導電膜１１が少なくとも３００ｎｍ以下の波長帯の光のほとんどを吸収し、フィルタとして機能するため、透明性基材１０に当該波長帯の光が到達しにくくなる。したがって、透明性基材１０に吸収される光エネルギーの量が抑えられるため、透明性基材１０の変形や、アウトガスの発生が抑制される。

【0053】

なお、透明導電膜１１の各材料であるＩＴＯ、ＺｎＯ、ＩＧＺＯのそれぞれ光に対する透過率は、図５に示すように、３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯で、急激に光の透過率が低下するという特徴を有している。

【0054】

アウトガスの発生要因は様々考えられるが、透明性基材１０の材料の組成に含まれるカルボニル基が要因の一つとして考えられる。カルボニル基は、下記の反応式のように、４００ｎｍ以下の波長の紫外線が照射されると、結合が切断されてエチレンガス（Ｃ₂Ｈ₄）や一酸化炭素（ＣＯ）等のガスを生成する。このエチレンガスや一酸化炭素等がアウトガスとして、透明性基材１０の内部や、透明性基材１０と透明導電膜１１との間に蓄積し、透明性基材１０や透明導電膜１１にダメージを与える原因となっていると考えられる。

【0055】

【化1】

【0056】

【化2】

【0057】

このステップＳ３が工程（Ｃ）に対応する。

【0058】

［実施例］
以下の実施例により本発明を、さらに具体的に説明するが、本発明の権利範囲はこれらの実施例によって限定されるものではない。

【0059】

（実施例１）
上記ステップＳ１～Ｓ３の各ステップを経て製造されたフレキシブル基板１を実施例１とした。利用した材料及び工程の詳細な条件は以下の通りである。

【0060】

《ステップＳ１》
透明性基材１０として、主成分がＣＯＰのフィルム基材を用いた。基板の厚さは、１８８μｍとした。

【0061】

《ステップＳ２》
透明導電膜１１の材料として、Ｓｎの含有率が１０質量％のＩＴＯを用いて、蒸着によって透明性基材１０に透明導電膜１１を形成した。透明導電膜１１は、５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲に、厚さが８０ｎｍとなるように形成した。

【0062】

《ステップＳ３》
図３Ｃに模式的に示すフラッシュランプ２０を用い、３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の波長帯に光出力を示す、図１に例示されるようなスペクトルを有するフラッシュ光Ｌ１を照射した。フラッシュランプ２０は、具体的には、発光長２５０ｍｍ，管径φ１３，封入ガス圧４５０ｔｏｒｒのランプを１０本並べた装置を用いた。

【0063】

（比較例１）
実施例１とは異なる材料で構成された透明性基材１０を用いて、上記ステップＳ１～Ｓ３の各ステップを経て製造された基板を比較例１とした。利用した材料及び工程の詳細な条件は以下の通りである。

【0064】

《ステップＳ１》
透明性基材１０として、主成分がＰＥＴのフィルム基材を用いた。基板の大きさは、５０ｍｍ×５０ｍｍとし、厚さは、１２５μｍとした。

【0065】

《ステップＳ２》
透明導電膜１１の材料として、Ｓｎの含有率が１０質量％のＩＴＯを用いて、蒸着によって透明性基材１０に透明導電膜１１を形成した。透明導電膜１１は、５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲に、厚さが８０ｎｍとなるように形成した。

【0066】

（比較例２）
実施例１、比較例１及び比較例２とは異なる材料で構成された透明性基材１０を用いて、上記ステップＳ１～Ｓ３の各ステップを経て製造された基板を比較例２とした。利用した材料及び工程の詳細な条件は以下の通りである。

【0067】

《ステップＳ１》
透明性基材１０として、主成分がガラスの基材を用いた。基板の大きさは、５０ｍｍ×５０ｍｍとし、厚さは、１０００μｍとした。

【0068】

《ステップＳ２》
透明導電膜１１の材料として、Ｓｎの含有率が１０質量％のＩＴＯを用いて、蒸着によって透明性基材１０に透明導電膜１１を形成した。透明導電膜１１は、５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲に、厚さが８０ｎｍとなるように形成した。

【0069】

（比較例３）
実施例１とは異なる材料で構成された透明性基材１０を用い、比較例１とは異なる厚さの透明導電膜１１を形成し、上記ステップＳ１～Ｓ３の各ステップを経て製造された基板を比較例２とした。利用した材料及び工程の詳細な条件は以下の通りである。

【0070】

《ステップＳ１》
透明性基材１０として、主成分がＰＥＴの基材を用いた。基板の大きさは、５０ｍｍ×５０ｍｍとし、厚さは、１２５μｍとした。

【0071】

《ステップＳ２》
透明導電膜１１の材料として、Ｓｎの含有率が５質量％のＩＴＯを用いて、蒸着によって透明性基材１０に透明導電膜１１を形成した。透明導電膜１１は、５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲に、厚さが８０ｎｍとなるように形成した。

【0072】

［実験１］
上記の実施例１、比較例１ｍ比較例２及び比較例３に対して、フラッシュ光Ｌ１の照射エネルギー（Ｊ／ｃｍ²）を変化させて透明導電膜１１の焼成処理する実験を行った。フラッシュ光Ｌ１は、０．１Ｊ／ｃｍ²毎に照射エネルギーを上げて表面抵抗値を測定した。さらに、比較例１～３については、比較実験として、炉を用いて低温で長時間の加熱による焼成処理も行った。

【0073】

（結果）
フラッシュ光Ｌ１の照射エネルギー（Ｊ／ｃｍ²）を変化させて透明導電膜１１の焼成処理の結果は、次のとおりである。実施例１では、透明性基材１０にしわも表面荒れも発生しなかった。焼成処理前の表面抵抗値が４５Ω／ｃｍ²の透明導電膜１１に対して、照射エネルギー６．５Ｊ／ｃｍ²でフラッシュ光Ｌ１を照射させると、焼成処理後の透明導電膜１１の表面抵抗値が最小の２３Ω／ｃｍ²となった。

【0074】

比較例１は、照射エネルギーが３．２Ｊ／ｃｍ²以上になると、透明性基材１０にしわが観察されるようになり、５．０Ｊ／ｃｍ²以上になると透明性基材１０に表面荒れが生じ、透明導電膜１１の一部には断裂が発生した。焼成処理前の表面抵抗値が４５Ω／ｃｍ²の透明導電膜１１に対して、照射エネルギー３．１Ｊ／ｃｍ²でフラッシュ光Ｌ１を照射させると、焼成処理後の透明導電膜１１の表面抵抗値は３７Ω／ｃｍ²となった。

【0075】

低温で長時間の加熱による焼成処理については、１５０℃で３０分の処理を行うことにより、透明導電膜１１の表面抵抗値は、４５Ω／ｃｍ²から４４Ω／ｃｍ²となった。

【0076】

比較例２は、透明性基材１０がガラスのため、照射エネルギーを１３Ｊ／ｃｍ²までは、しわや表面荒れが発生しなかった。焼成処理前の表面抵抗値が４８Ω／ｃｍ²の透明導電膜１１に対して、照射エネルギー１２Ｊ／ｃｍ²でフラッシュ光Ｌ１を照射させると、焼成処理後の透明導電膜１１の表面抵抗値が最小の２２Ω／ｃｍ²となった。

【0077】

低温で長時間の加熱による焼成処理については、２００℃で６０分の処理を行うことにより、透明導電膜１１の表面抵抗値は、４８Ω／ｃｍ²から２７Ω／ｃｍ²となった。

【0078】

比較例３は、照射エネルギーが３．２Ｊ／ｃｍ²以上になると、透明性基材１０にしわが観察されるようになり、３．４Ｊ／ｃｍ²以上になると透明性基材１０に表面荒れが発生した。焼成処理前の表面抵抗値が２００Ω／ｃｍ²の透明導電膜１１に対して、照射エネルギー３．０Ｊ／ｃｍ²でフラッシュ光Ｌ１を照射させると、焼成処理後の透明導電膜１１の表面抵抗値が１６２Ω／ｃｍ²となった。

【0079】

低温で長時間の加熱による焼成処理については、１５０℃で３０分の処理を行うことにより、透明性基材１０の表面抵抗値は、２００Ω／ｃｍ²から３５Ω／ｃｍ²となった。

【0080】

フラッシュランプ２０による焼成処理を行った結果と、低温で長時間の加熱による焼成処理の結果をまとめると、以下の通りである。なお、表において、照射エネルギーの括弧内の数値は、透明性基材１０にしわや表面荒れが確認された最小の照射エネルギーを示している。

【0081】

【表1】

【0082】

【表2】

【0083】

以上から、実施例１の構成によれば、少ないエネルギーで、かつ、フラッシュランプ２０による短時間の焼成処理によって、透明導電膜１１にしわや表面荒れを生じさせることなく低抵抗化できていることが確認される。

【0084】

［実験２］
実施例１の構成のフレキシブル基板１に対して、照射エネルギーを２Ｊ／ｃｍ²、３Ｊ／ｃｍ²、４Ｊ／ｃｍ²、５Ｊ／ｃｍ²、６Ｊ／ｃｍ²と変化させ、それぞれのエネルギーのフラッシュ光Ｌ１を、０回、１回、２回、３回、４回、５回、１０回、２０回と照射を繰り返す実験を行った。光の照射する時間間隔は、５ｓとした。

【0085】

（結果）
図６は、実施例１のフレキシブル基板１における、照射エネルギー毎の、照射回数に対する表面抵抗値の変化を示すグラフである。図６に示すように、高いエネルギーのフラッシュ光Ｌ１を照射することで、表面抵抗値の下がり具合が大きくなっていることがわかる。そして、数回の照射を繰り返しても、二回目以降の照射によって大きな表面抵抗値の低下は確認されない。

【0086】

以上から、フラッシュ光Ｌ１の照射は、透明導電膜１１の表面抵抗値が期待する範囲まで低下するように照射エネルギーを調整し、１回の照射で完了させることが好ましいことがわかる。

【0087】

［実験３］
透明性基材１０の材料となるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマ（ＣＯＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ）について、それぞれ照射エネルギーに応じて表面に現れるダメージについて実験を行った。

【0088】

（結果）
各材料へのダメージは下記の表のようになった。Ａは変化なし、Ｂは熱伸縮に伴うしわの発生、さらにＣはアウトガスによる表面荒れの発生を示している。なお、表において、ｔ＝１０とは、厚みが１０μｍであることを示している。

【0089】

【表3】

【0090】

上記の表からわかるように、実験１において透明導電膜の最小の表面抵抗値が得られる７Ｊ／ｃｍ²の照射エネルギーで基材表面に変化が現れなかった素材は、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ）であった。

【0091】

［別実施形態］
以下、別実施形態につき説明する。

【0092】

〈１〉 上述したフレキシブル基板１の製造方法は、透明性基材１０と透明導電膜１１が一層毎にフラッシュ光Ｌ１を照射するだけでなく、透明性基材１０と透明導電膜１１の各層を多層化した基板に対してフラッシュ光Ｌ１を照射しても構わない。

【0093】

本発明のフレキシブル基板１の製造方法は、フラッシュ光Ｌ１の照射エネルギーを適宜調整することで、素材や形状に合わせて簡易的に最適な焼成処理を行うことができる。つまり、一層毎のフレキシブル基板１、あるいは、多層構造のフレキシブル基板１等に応じて、最適な焼成処理をすることができる。

【符号の説明】

【0094】

１ ： フレキシブル基板
１０ ： 透明性基材
１１ ： 透明導電膜
２０ ： フラッシュランプ
Ｌ１ ： フラッシュ光

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】