JP2006111889A - 金属メッシュおよび配線パタン転写シート - Google Patents

Abstract

【課題】容易な工程で、自立した薄い細線金属メッシュを提供すること、薄膜の金属パタンを、接着剤を用い別の支持体に転写することができる微細配線パタン転写シートを提供することである。
【解決手段】タンパク質含有下引き層を有する支持体上に、ハロゲン化銀拡散転写法により形成された銀細線格子画像を金属でめっきし、タンパク質分解酵素を含有する液を作用させ、そのめっきされた金属細線格子画像を支持体から剥離することによって得られる自立細線金属メッシュ、および同様に形成された微細銀配線パタンを無電解めっきし、タンパク質分解酵素を含有する液を作用させ、そのめっきされた金属微細配線パタンを、接着剤を用い別の支持体に転写することができる微細配線パタン転写シート。
【選択図】なし

Description

本発明は、金属メッシュおよび配線パタンに関し、特に細線から成り光透過性が高く、かつ自立した金属メッシュ、および様々な支持体に転写することができる微細配線パタン転写シートに関する。

近年、無線ネットワーク、ＲＦ−ＩＤといった電磁波の高度な利用が活発になってきたため、電子機器等のＥＭＣ対策が急務となってきた。その中でも、プラズマディスプレーパネルや窓ガラスなどに用いるための透明性を有するシールド材の要望が高まっている。このような用途には、金属ワイヤを格子状に編んだ金網や、特に高い透明性が求められる場合、ポリエステル等の透明基材上に細線金属メッシュを形成させたものなどが用いられている。

このような細線金属メッシュを形成させる方法としては、樹脂上に貼付あるいは形成させた金属箔にフォトレジストを塗布し、像様露光したのち、現像、エッチング、レジスト剥離を行うといった方法が一般的である。さらに例えば特開２０００−１９６２８５号公報には、導電性ペーストを印刷し、無電解めっきを施すことにより、導電性パタンを形成する方法が開示されている。また、特開２０００−２６１１８６号公報には、無電解めっき触媒用金属粒子を一様に支持体表面に設け、さらにその上にフォトレジスト層を設けたのち、ウエットプロセスにてパタン形成し、無電解めっき、レジスト剥離により導電性パタンを形成させる方法が開示されている。

しかしながら上記のいずれの方法では自立した細線金属メッシュを形成させることは困難である。自立したメッシュを形成させる技術としては、特許文献１に、フォトレジストを用いた方法が開示されているが、工程が複雑で、薄膜化が金属箔に制限される、などの問題点から、自立した薄い細線金属メッシュを簡易な方法で得ることが強く求められてきた。

また近年、電子機器の小型化が進んでいるが、これらを実現するためにはプリント基板の多層化、回路の高密度化が必要である。このような目的のためにはビルドアップ法と呼ばれる方法により多層配線基板が作成される。これは回路パタンを有する基板上に絶縁層、銅箔を積層しさらに回路パタンを形成、層間はビアホールを介して電気的接続をとり、これを繰り返すことにより多層構造の配線基板が得られる。

この方法で、ファインパタンを得るためには、特許文献２に、積層する絶縁層上に。直接回路パタンを転写する方法が開示されているが、転写シートの作成には複雑な工程が必要で、かつ膜厚が金属箔の厚みに制限されるなど、改善が求められている。
特開２００２−２７５６６１号公報 特開平１０―１７８２５５号公報

本発明の目的は、容易な工程で、自立した薄い細線金属メッシュを提供することである。本発明の他の目的は、容易な工程で、薄膜の金属パタンを、接着剤を用い別の支持体に転写することができる微細配線パタン転写シートを提供することである。

１．タンパク質含有下引き層を有する支持体上に、ハロゲン化銀拡散転写法により形成された銀細線格子画像を金属でめっきし、タンパク質分解酵素を含有する液を作用させ、そのめっきされた金属細線格子画像を支持体から剥離することによって得られる自立細線金属メッシュ。

２．タンパク質含有下引き層を有する支持体上に、ハロゲン化銀拡散転写法により形成された微細銀配線パタンを金属でめっきし、タンパク質分解酵素を含有する液を作用させ、そのめっきされた金属微細配線パタンを、接着剤を用い別の支持体に転写することができる微細配線パタン転写シート。

本発明により、薄層で、細線からなり光透過率が高い自立金属メッシュを簡易な方法で提供することができる。また、接着剤を用い薄層で、微細な金属配線を別の支持体に転写することができる微細配線パタン転写シートを、簡易な方法で提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明において、銀細線格子画像や微細銀配線パタンは、ハロゲン化銀拡散転写法により形成される。この技術による導電性銀膜形成方法は、特開２００３−７７３５０号公報に記載されているように、支持体にあらかじめ物理現像核として、パラジウム等の重金属あるいはその硫化物を含む層が設けられ、その上にハロゲン化銀乳剤層を設ける。そのハロゲン化銀乳剤層に像様露光を与え、可溶性銀錯塩形成剤および還元剤を含むアルカリ現像液で処理することにより、未露光部のハロゲン化銀乳剤から供給される銀イオンが、物理現像核上に析出し導電性の銀膜が像様に形成されるものである。

本発明において支持体は、タンパク質含有下引き層を有する。具体的にはゼラチン、アルブミン、カゼインあるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。層中のタンパク質の量は、１ｍ^２あたり１０〜３００ｍｇが好ましい。本発明において物理現像核は、あらかじめこのタンパク質含有下引き層に含有させても良いし、またタンパク質含有下引き層を塗設後に含浸させても、該下引き層上に物理現像核を含有する層を設けてもよい。

本発明に用いられる樹脂支持体としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの支持体にタンパク質含有下引き層を設けるために、親水性基を有するポリ塩化ビニリデンやポリウレタンなどを含む易接着層をあらかじめ設けてもよい。またタンパク質含有下引き層を設ける前に、放電処理を行うことは好ましい。放電処理としては、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、大気圧グロー放電処理などが挙げられるが、インライン処理が容易で、均一性の高いコロナ放電処理を行うことが特に好ましい。

本発明では、得られた銀細線格子画像や微細銀配線パタンは、金属によりめっきされる。金属の種類は、目的によって選ばれ、特に限定されないが、金、銀、銅、スズ、ニッケル、クロム、またはこれらの合金などがあげられる。まためっき層は、多層構造をとっても良い。めっきの厚みも目的に応じて任意に選びうるが、自立膜を形成する、あるいは破壊されずに転写されるためには０．５ミクロン以上が好ましく、さらに好ましくは１〜６ミクロンである。

めっきの方法には特に限定はなく、格子パタンのように全体に導通のとれる場合は電解めっき、無電解めっきが、電気的に孤立した部分を持ちうる配線パタンの場合には無電解めっきが選ばれる。具体的なめっきの方法は、例えば「最新表面処理技術総覧」（株）産業技術サービスセンター発行（昭和６２年１２月２１日初版）などに詳しく記述されている。

本発明において、めっきされた画像をタンパク質含有下引き層上に有するシートは、タンパク質分解酵素を含有する液（以下、酵素液）を作用させることにより、めっきされた画像と支持体との接着力が弱められる。このタンパク質分解酵素は、ゼラチンなどのタンパク質を加水分解できる植物性または動物性酵素で、公知のものが用いられる。例えば、ペプシン、レンニン、トリプシン、キモトリプシン、カテプシン、パパイン、フィシン、トロンビン、レニン、コラゲナーゼ、ブロメライン、細菌プロティナーゼ等が挙げられる。この中でも特に、トリプシン、パパイン、フィシン、細菌プロティナーゼが好ましい。酵素液中の酵素の含有量は、０．２〜１０ｇ／Ｌ程度が適当である。

この酵素液には、上記酵素に加え、ｐＨ緩衝剤、抗菌性化合物、湿潤剤、保恒剤など必要に応じて含有させることができる。酵素液のｐＨは、酵素の働きが最大限得られるように実験により選ばれるが、一般に５〜７であることが好ましい。また酵素液の温度も酵素の働きが高まる温度、具体的には２５〜４５℃であることが好ましい。酵素液を作用させるには、シートを酵素液中に浸せきさせる、過剰の液をシート上にのせる、あるいはスプレー状にシートに吹き付けるなどの方法がある。

自立膜作成の場合は、シート端の両面にリードフィルムを粘着させ、２枚のリードフィルムを慎重に引くことにより支持体と自立膜を分離させることができる。この場合、酵素液を作用させ、水洗乾燥させたのちにこの操作を行っても良いし、酵素液中で引きはがしても良い。他の支持体へ転写を行うには、シートに紫外線硬化型樹脂を塗布して、他の支持体に圧着して、シートの、金属と反対側から紫外線照射をして金属と支持体を剥離する、あるいは他の支持体にブチラール樹脂などを塗布し、本発明のシートと合わせて熱圧着したのち金属と支持体を剥離する方法などが挙げられる。

以下実施例によって本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

厚み１００ミクロンのポリエチレンテレフタレートフィルム両面上に以下の下引き層を設けた。なお部数は全て固形分質量換算である。
下塗り第１層：塩化ビニリデンラテックス（旭化成工業製、Ｌ−５３６Ｂ、ビニリデン含有率９０％以上）、１００部、乾燥膜厚０．３ミクロン。
下塗り第２層：石灰処理ゼラチン、１００部、乾燥膜厚０．１５ミクロン。

このようにして準備した、下引き層を有するポリエチレンテレフタレートフィルム上にまず、露光波長に吸収極大をもつ染料を含有するアンチハレーション層塗布液を塗布した。引き続き、アンチハレーション層の反対側に、下記の物理現像核層塗液を、硫化パラジウムが固形分で０．４ｍｇ／ｍ^２になるように塗布し、乾燥した。
＜硫化パラジウムゾルの調製＞
Ａ液 塩化パラジウム ５ｇ
塩酸 ４０ｍｌ
蒸留水 １０００ｍｌ
Ｂ液 硫化ソーダ ８．６ｇ
蒸留水 １０００ｍｌ
Ａ液とＢ液を撹拌しながら混合し、３０分後にイオン交換樹脂の充填されたカラムに通し硫化パラジウムゾルを得た。
＜物理現像核層塗液の調製＞
前記硫化パラジウムゾル ５０ｍｌ
２質量％のグルタルアルデヒド溶液 ２０ｍｌ
界面活性剤 １ｇ
水を加えて全量を２０００ｍｌとする。

続いて、下記組成のハロゲン化銀乳剤層を銀量で３．０ｇ／ｍ^２となるように、および不定形シリカマット剤を含む保護層をゼラチン量で１．０ｇ／ｍ^２となるように、上記物理現像核層の上にスライド同時塗布した。ハロゲン化銀乳剤は、写真用ハロゲン化銀乳剤の一般的なダブルジェット混合法で製造した。このハロゲン化銀乳剤は、塩化銀９５モル％と臭化銀５モル％で、平均粒径が０．１μmになるように調製した。

このようにして得た光画像記録材料を、水銀灯を光源とする密着プリンターで４００ｎｍ以下の光をカットする樹脂フィルターを介し、線幅２５ミクロン、線間隔３００ミクロンの格子の透過原稿を密着させて露光し、続いて、下記のアルカリ液（銀錯塩拡散転写用現像液）中に２５℃で４０秒間浸漬した後、続いてハロゲン化銀乳剤層、保護層および裏面のアンチハレーション層を温水で水洗除去して、導電性銀格子パタンを形成させた。

＜アルカリ液＞
水酸化ナトリウム ２０ｇ
ハイドロキノン ２０ｇ
１−フェニル−３−ピラゾリドン ２ｇ
亜硫酸ナトリウム ３０ｇ
モノメチルエタノールアミン １０ｇ
全量を水で１０００ｍｌ
ｐＨ＝１３に調整する。

こうして得られた導電性銀格子パタンに、下記の硫酸銅めっき液を用いて、銅の厚みが４ミクロンとなるようにめっきを行った。
＜硫酸銅めっき液＞
硫酸銅・５水和物 ２２０ｇ
硫酸 ６０ｇ
１Ｎ塩酸 １．４ｍｌ
全量を水で１０００ｍｌ
めっきされたシートは、引き続き下記の酵素液に４０℃で５分間浸せきし、水洗乾燥させた。酵素液のｐＨは７．０であった。
＜酵素液＞
水 ９００ｍｌ
８５％オルトリン酸 ７．４ｇ
トリエタノールアミン ２０ｇ
タンパク質分解酵素※ ２ｇ
全量を水で１０００ｍｌ
※）細菌プロティナーゼ：長瀬産業（株）製、ビオプラーゼＡＬ１５

酵素液で処理したシートの端の両面にリードフィルムを粘着させ、静かに２枚のリードフィルムを引くことにより、自立した厚み４ミクロン、線幅２５ミクロン、線間隔３００ミクロンの銅メッシュを得ることができた。

実施例１と同様の方法で得た線幅／線間隔５０ミクロンの銀回路パタンを、メルテックス（株）製、厚付け用高速無電解銅めっき液、メルプレートＣＵ−５１００を用いて、厚さ約１ミクロンの回路パタンを得た。このシートを、実施例１と同様の方法で酵素液処理、水洗乾燥し、このシートの回路パタン側を、ガラスエポキシからなる半硬化状態の絶縁シートにあわせ、加熱プレスを行い、シートの支持体を静かに剥離することにより、絶縁シート上に転写された回路パタンが得られた。

実施例１と同様の方法で、線幅６０ミクロンの蛇行した回路パタンを得たのち、下記のニッケルめっき浴で電解ニッケルめっきすることにより、厚み５ミクロンのニッケル回路パタンを得た。このシートを、実施例１と同様の方法で酵素液処理、水洗乾燥し、転写シートを得た。このシートを、あらかじめポリビニルブチラールを塗布したソーダライムガラスと密着させ、熱プレスを行なったのち、支持体を静かに剥離することにより、ガラスと一体化した回路パタンが得られた。このパタンは防曇用ヒーターや、窓からの破壊侵入を防ぐセンサーとして利用できる。
＜ニッケルめっき液＞
硫酸ニッケル ３００ｇ
塩化ニッケル ５０ｇ
ホウ酸 ４０ｇ
全量を水で１０００ｍｌ

本発明の活用例として、自立金属メッシュでは、電磁波シールド用途に加え、精密ふるいや、スクリーン印刷用メッシュなどが挙げられる。また転写シートの活用例としては、プリント基板やヒーターといった能動素子用途に加え、ICカードや、車の窓ガラス上のアンテナ等の受動素子用途が挙げられる。

Claims (2)

1. タンパク質含有下引き層を有する支持体上に、ハロゲン化銀拡散転写法により形成された銀細線格子画像を金属でめっきし、タンパク質分解酵素を含有する液を作用させ、そのめっきされた金属細線格子画像を支持体から剥離することによって得られる自立細線金属メッシュ。
2. タンパク質含有下引き層を有する支持体上に、ハロゲン化銀拡散転写法により形成された微細銀配線パタンを金属でめっきし、タンパク質分解酵素を含有する液を作用させ、そのめっきされた金属微細配線パタンを、接着剤を用い別の支持体に転写することができる微細配線パタン転写シート。