JP2009044613A - 自動車ガラス用フィルムアンテナの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】透光性が保たれ、かつ、視野性に優れたフィルムアンテナを提供する。
【解決手段】蒸着法またはスパッタリング法により透明樹脂フィルム（１）の表面にＣｕ被膜を形成するＣｕ被膜形成工程と、該Ｃｕ被膜形成工程の後、硫化アンモニウムの水溶液で処理をすることにより、表面を黒色または褐色に着色させる着色工程と、該着色工程の後、スクリーン印刷法またはフォトレジスト法により配線（２）を形成する配線形成工程とを有する。着色工程と配線形成工程は、実施順序を逆にしてもよい。着色工程では、濃度が０．０１〜０．５質量％である硫化アンモニウムの水溶液に、温度が１５〜６０℃の範囲で、時間が１０秒〜２０分の範囲で、浸漬した後、空気中に３０秒以上放置することにより、Ｃｕ被膜の表面を黒色または褐色に着色させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車ガラス用フィルムアンテナの製造方法に関し、特に、意匠性のよい自動車ガラス用フィルムアンテナの製造方法に関する。

フィルムアンテナは、透明樹脂フィルムの上に配線を形成して得られ、自動車ガラス等に貼付して使用する。そのため、フィルムアンテナは、良好な視野性や、配線が目立たないという意匠性が要求される。

フィルムアンテナを製造する第１の方法としては、特開昭６４−４９３０２号公報に記載されているように、透明樹脂フィルムの上にＡｇ粒子などを含む導電性ペーストを、スクリーン印刷法で必要な形状に印刷し、乾燥し、硬化する方法がある。しかし、十分に硬化することができるだけの高い処理温度により、透明樹脂フィルムが変形するなどの問題を生じる。このような問題を解決するため、処理温度を低く抑えると、十分に硬化することができずに、電気抵抗が大きくなり、アンテナの性能を良くするためには、小さい電気抵抗を太い配線で得ることになる。従って、配線が目立ち、視野性や意匠性に欠けるという問題が生じる。

フィルムアンテナを製造する第２の方法としては、特開２００６−５４００号公報に記載されているように、２枚の透明樹脂フィルムのそれぞれに接着剤層を設けて、配線が形成された金属箔を、一方の透明樹脂フィルムに貼り付けた後、他方の透明樹脂フィルムとにより金属箔を挟むことにより、ラミネートして作製する方法がある。この方法では、細い配線を形成することができ、目視で配線を確認することは困難になるが、接着剤層を積層するため、透明樹脂フィルムの透光性が損なわれ、自動車ガラス等に貼り付けた場合、フィルムアンテナを視認することができて、視野性がよいとはいえない。

フィルムアンテナを製造する第３の方法としては、透明樹脂フィルムの表面に、蒸着法またはスパッタリング法で金属薄膜を形成し、さらに、電気めっき法で銅層を形成し、スクリーン印刷法またはフォトレジスト法によって配線形状を形成する。従って、接着剤を用いることなく、銅層を設けるため、透光性が保たれ、視野性の良好なフィルムアンテナが得られるが、銅層の表面が表れる配線は、純銅の金属光沢を持つため、視線の位置によっては配線が光を反射して、配線の存在が確認されるため、意匠性に劣るという問題がある。

このような問題を解決するためには、配線の金属光沢をなくしたり、配線を着色するなどの方法が必要となり、視野性や意匠性から最も効果が期待できる方法としては、配線を黒色に着色する。このような方法として、特開２００６−５９１６号公報には、得られた配線を、着色したレジスト材で被覆することで、視野性を確保する方法が記載されている。しかし、形成した配線の上に、着色したレジスト材をスクリーン印刷法などにより被覆して着色をするため、配線幅よりもレジスト材の幅を広く形成する必要があり、被覆の幅が広くなり、結果的に視野性が改善されない。

これに対して、直接、銅層の表面が表れる配線を着色する方法としては、亜塩素酸ナトリウムやペルオキソ硫酸ナトリウムなどの酸化剤を含むアルカリ溶液を、高温にして、数分間、浸漬することにより、黒色に着色する方法がある。この方法では、酸化剤により配線の表面を酸化し、かつ、微細な凹凸状にすることで、銅層の表面の金属光沢はなくなり、黒色に着色する。しかし、酸化剤によって凹凸状に形成された表面の凹部は、１μｍ程度の深さまで達し、凸部は、やわからいビロード状であるため、やわらかい布などで擦ると、簡単に取れてしまう。また、処理は、９０℃に近い温度で、約１０分間、浸漬しなければならないため、ＰＥＴなどの基材を使うフィルムアンテナでは、熱による変形を起こす可能性があり、推奨される方法ではない。
特開昭６４−４９３０２号公報 特開２００６−５４００号公報 特開２００６−５９１６号公報

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、透光性が保たれ、かつ、視野性および意匠性に優れたフィルムアンテナを提供することを目的とする。

本発明の自動車ガラス用フィルムアンテナの製造方法は、蒸着法またはスパッタリング法により透明樹脂フィルムの表面にＣｕ被膜を形成するＣｕ被膜形成工程と、該Ｃｕ被膜形成工程の後、硫化アンモニウムの水溶液で処理をすることにより、表面を黒色または褐色に着色させる着色工程と、該着色工程の後、スクリーン印刷法またはフォトレジスト法を用いて配線を形成する配線形成工程とを有する。

あるいは、蒸着法またはスパッタリング法により透明樹脂フィルムの表面にＣｕ被膜を形成するＣｕ被膜形成工程と、該Ｃｕ被膜形成工程の後、スクリーン印刷法またはフォトレジスト法を用いて配線を形成する配線形成工程と、該配線形成工程の後、硫化アンモニウムの水溶液で処理をすることにより、表面を黒色または褐色に着色させる着色工程とを有する。

さらに、前記着色工程では、濃度が０．０１〜０．５質量％である硫化アンモニウムの水溶液に、温度が１５〜６０℃の範囲で、時間が１０秒〜２０分の範囲で、浸漬した後、空気中に３０秒以上放置することが望ましい。

さらに、前記Ｃｕ被膜形成工程の直後に、電気めっき法でＣｕ被膜を厚くすることが望ましい。

さらに、最終的に得られる配線の幅が、１５μｍ〜５００μｍの範囲であることが望ましい。

本発明の方法により、自動車ガラスに取り付けても、視界を損なうことがなく、かつ、目立たないため、見栄えの良いフィルムアンテナが得られる。

硫化アンモニウムの水溶液によって着色する方法の利点は、選択的に銅のみを着色できるため、形成した配線の幅を変えずに、そのままの形状で着色することができる。

また、亜塩素酸ナトリウムなどの酸化剤を使った着色方法とは異なり、低温の溶液に、短い時間で浸漬することで、簡単に着色することが可能である。また、処理により形成された硫化銅被膜の厚さは、０．１μｍ以下という非常に薄い被膜であり、強固に形成されているため、布などで擦っても剥離するようなことはなく、高い耐久性を得ることができる。

本発明の自動車ガラス用フィルムアンテナの製造方法は、蒸着法またはスパッタリング法により透明樹脂フィルムの表面にＣｕ被膜を形成するＣｕ被膜形成工程を行い、必要に応じて、電気めっき法でＣｕ被膜を必要な厚さまで厚くし、その後、硫化アンモニウムの水溶液で処理をすることにより、表面を黒色または褐色に着色させる着色工程を行い、その後、スクリーン印刷法またはフォトレジスト法を用いて、化学エッチングによって配線を形成する配線形成工程を行う。着色工程と配線形成工程は、実施順序を逆にしてもよい。

着色工程では、濃度が０．０１〜０．５質量％である硫化アンモニウムの水溶液に、温度が室温（１５〜３０℃）〜６０℃の範囲で、時間が１０秒〜２０分の範囲で、浸漬した後、空気中に３０秒以上放置する。

該水溶液の硫化アンモニウム濃度が、０．０１質量％未満では、銅の充分な着色が得られず、一方、０．５質量％を超えると、銅の硫化が進み、表面が脆くなるという問題が生じる。特に、０．１質量％〜０．３質量％とすることが好ましい。また、着色工程の周囲温度が、室温（１５℃）を下回ると、着色までに時間がかかりすぎるという問題があり、６０℃を超えると、反応速度が速くなりすぎて、均一な着色面が得られないという問題がある。さらに、浸漬時間が、１０秒未満であると、銅の充分な着色が得られず、２０分を超えると、銅の硫化が進み、表面が脆くなるという問題がある。

本発明における着色工程では、複雑な処理設備を必要とせず、ＰＥＴなどの基材において変形を起こす温度よりも処理温度が低いことから、変形などの問題を起こす可能性がないなどの利点がある。銅の発色は、硫化アンモニウムの水溶液に浸漬した状態では開始しないが、浸漬した後、空気中に放置して着色が開始され、硫化アンモニウムの濃度と温度、浸漬時間、および空気中での放置時間を調整することで、褐色から黒色までの色調を調整することができる。

また、硫化アンモニウムの水溶液による処理をした後に、エッチングをしても、問題を生じない。すなわち、透明樹脂フィルムの表面に、蒸着法、スパッタリング法または電気めっき法により、Ｃｕ被膜を形成し、硫化処理をした後、スクリーン印刷法またはフォトレジスト法を用いて、化学エッチングによって配線を形成してもよい。硫化処理によって形成された硫化銅被膜は、非常に薄い被膜であるため、通常の塩化鉄溶液や塩化銅溶液などのエッチング溶液で簡単に溶解することが可能である。従って、本発明で得られる硫化銅被膜は、配線を形成する公知技術において支障を生じない。

（実施例１）
透明樹脂フィルムとして、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製、Ａ４１００）を用い、その表面にスパッタリング法でＣｕ被膜を形成した後、電気めっき法でＣｕ被膜を厚くした。スッパタリング条件は、直流マグネトロンスパッタリングで、出力４ｋＷの条件で０．１５μｍのＣｕ被膜を得た。電気めっき法の条件は、硫酸銅濃度９０ｇ／リットル、硫酸濃度１８０ｇ／リットルのめっき浴を室温（２５℃）で用い、陰極電流密度２Ａ／ｄｍ²によって、厚さ１０μｍのＣｕ被膜を形成した。

その後、ドライフィルムレジスト（旭化成株式会社製、ＡＱ−１５５８）を用いたフォトレジスト法によって、１５μｍ〜１００μｍまで配線幅を変化させて、図１に平面図を示した自動車ガラス用フィルムアンテナを作製した。

その後、濃度０．０１質量％で、室温（２５℃）の硫化アンモニウムの水溶液に、表１に示した浸漬時間だけ浸漬し、空気中に１分、放置した後、水で洗浄後、乾燥した。

硫化アンモニウムの水溶液による処理条件と結果を表１に示す。

（実施例２〜７）
硫化アンモニウムの水溶液の濃度および温度を、表１に示したように変えたこと以外は、実施例１と同様に自動車ガラス用フィルムアンテナを作製した。硫化アンモニウムの水溶液による処理条件と結果を表１に示す。

実施例１〜７のように、硫化アンモニウムの濃度を高くすることで、浸漬時間が短い場合でも黒色に着色することが可能である。また、同じ濃度でも硫化アンモニウムの水溶液の温度を上げることで、浸漬時間を短時間にすることが可能である。

（実施例８〜１１）
硫化アンモニウムの水溶液の濃度および温度を、表２に示したように変え、浸漬時間を５分とし、空気中放置時間を表２に示したように変化させたこと以外は、実施例１と同様に自動車ガラス用フィルムアンテナを作製した。硫化アンモニウムの水溶液による処理条件と結果を表１に示す。

硫化アンモニウムの濃度によって着色の程度は異なるものの、少なくとも３０秒、空気中に放置することで、褐色以上に着色することが確認された。

（実施例１２）
透明樹脂フィルムとして、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製、Ａ４１００）を用い、その表面にスパッタリング法でＣｕ被膜を形成した後、電気めっき法でＣｕ被膜を厚くした。スッパタリング条件は、直流マグネトロンスパッタリングで、出力４ｋＷの条件で０．１５μｍのＣｕ被膜を得た。電気めっき法の条件は、硫酸銅濃度９０ｇ／リットル、硫酸濃度１８０ｇ／リットルのめっき浴を室温（２５℃）で用い、陰極電流密度２Ａ／ｄｍ²によって、厚さ１０μｍのＣｕ被膜を形成した。

その後、濃度０．１質量％で、室温（２５℃）の硫化アンモニウムの水溶液に、２分、浸漬し、空気中に１分、放置した後、水で洗浄後、乾燥した。

その後、ドライフィルムレジスト（旭化成株式会社製、ＡＱ−１５５８）を用いたフォトレジスト法によって、２０μｍ〜１００μｍまで配線幅を変化させて、図１に平面図を示した自動車ガラス用フィルムアンテナを作製した。硫化アンモニウムの水溶液による処理条件と、全ての処理後に測定した配線幅の測定結果を表３に示す。

（実施例１３）
透明樹脂フィルムとして、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製、Ａ４１００）を用い、その表面にスパッタリング法でＣｕ被膜を形成した後、電気めっき法でＣｕ被膜を厚くした。スッパタリング条件は、直流マグネトロンスパッタリングで、出力４ｋＷの条件で０．１５μｍのＣｕ被膜を得た。電気めっき法の条件は、硫酸銅濃度９０ｇ／リットル、硫酸濃度１８０ｇ／リットルのめっき浴を室温（２５℃）で用い、陰極電流密度２Ａ／ｄｍ²によって、厚さ１０μｍのＣｕ被膜を形成した。

その後、ドライフィルムレジスト（旭化成株式会社製、ＡＱ−１５５８）を用いたフォトレジスト法によって、２０μｍ〜１００μｍまで配線幅を変化させて、図１に平面図を示した自動車ガラス用フィルムアンテナを作製した。

その後、濃度０．１質量％で、室温（２５℃）の硫化アンモニウムの水溶液に、２分、浸漬し、空気中に１分、放置した後、水で洗浄後、乾燥した。硫化アンモニウムの水溶液による処理条件と、全ての処理後に測定した配線幅の測定結果を表３に示す。

実施例１２および１３のように、硫化アンモニウムの水溶液による処理は、エッチングの前でも後でも、ほとんど差がなかった。従って、硫化アンモニウムの水溶液による処理を行った後、エッチングをしても、十分に配線形成が可能であることを確認した。

本発明の自動車ガラス用フィルムアンテナを示す平面図である。

符号の説明

１ 透明樹脂フィルム
２ 配線

Claims (5)

1. 蒸着法またはスパッタリング法により透明樹脂フィルムの表面にＣｕ被膜を形成するＣｕ被膜形成工程と、該Ｃｕ被膜形成工程の後、硫化アンモニウムの水溶液で処理をすることにより、表面を黒色または褐色に着色させる着色工程と、該着色工程の後、スクリーン印刷法またはフォトレジスト法を用いて配線を形成する配線形成工程とを有する自動車ガラス用フィルムアンテナの製造方法。
2. 蒸着法またはスパッタリング法により透明樹脂フィルムの表面にＣｕ被膜を形成するＣｕ被膜形成工程と、該Ｃｕ被膜形成工程の後、スクリーン印刷法またはフォトレジスト法を用いて配線を形成する配線形成工程と、該配線形成工程の後、硫化アンモニウムの水溶液で処理をすることにより、表面を黒色または褐色に着色させる着色工程とを有する自動車ガラス用フィルムアンテナの製造方法。
3. 前記着色工程では、濃度が０．０１〜０．５質量％である硫化アンモニウムの水溶液に、温度が１５〜６０℃の範囲で、時間が１０秒〜２０分の範囲で、浸漬した後、空気中に３０秒以上放置する請求項１または２に記載の自動車ガラス用フィルムアンテナの製造方法。
4. 前記Ｃｕ被膜形成工程の直後に、電気めっき法でＣｕ被膜を厚くする請求項１から３のいずれかに記載の自動車ガラス用フィルムアンテナの製造方法。
5. 得られる配線の幅が、１５μｍ〜５００μｍの範囲である請求項１から４のいずれかに記載の自動車ガラス用フィルムアンテナの製造方法。

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