JP2012009506A - Conductive pattern manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネル、プラズマディスプレイの電磁波シールド等、画像表示装置に使用される導電パターンを製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a conductive pattern used in an image display device such as a touch panel and an electromagnetic wave shield of a plasma display.
タッチパネルにおいては、液晶ディスプレイ等の画像表示装置の前面に、電極シートとして、透明基材の表面に導電層を形成した導電性基板を有する入力装置が設置されている。
タッチパネル用入力装置に使用される導電性基板においては、回路パターンやアンテナアレイパターンを形成することがある。
パターンの形成方法としては、例えば、特許文献1には、透明基材の表面の全面に、塗工により導電層を形成した後、CO2レーザやQスイッチを利用したパルス幅100n秒程度のYAGレーザを照射して、絶縁にする部分の導電層をアブレーションにより除去する方法が開示されている。
特許文献2,3には、スクリーン印刷法やグラビア印刷法等の印刷により透明基材の表面に導電部を所定のパターンで形成する方法が開示されている。
特許文献4には、透明基材の表面の全面に、塗工により導電層を形成した後、プラズマエッチングにより、絶縁にする部分の導電層を除去する方法が開示されている。
特許文献5には、バインダ(樹脂)中に金属ナノワイヤ(金属極細繊維)を分散させ硬化してなる透明導電層に、レーザを照射して絶縁化し、導電パターンを形成する技術が開示されている。尚、透明導電層から外部へ突出した金属ナノワイヤはレーザで除去することとしている。
特許文献6には、タッチパネル用ITO蒸着基板に対して紫外線レーザを使用し、ビーム径とレンズの焦点距離を制御し、集光エリア内の加工幅を制御することで10μm程度の微細なアブレーションにより微細パターンを形成する技術が開示されている。
In the touch panel, an input device having a conductive substrate in which a conductive layer is formed on the surface of a transparent base material is provided as an electrode sheet on the front surface of an image display device such as a liquid crystal display.
In a conductive substrate used for an input device for a touch panel, a circuit pattern or an antenna array pattern may be formed.
As a pattern forming method, for example, in Patent Document 1, a conductive layer is formed on the entire surface of a transparent substrate by coating, and then a YAG having a pulse width of about 100 ns using a CO 2 laser or a Q switch is used. A method is disclosed in which a portion of a conductive layer to be insulated by laser irradiation is removed by ablation.
Patent Documents 2 and 3 disclose a method of forming a conductive portion in a predetermined pattern on the surface of a transparent substrate by printing such as a screen printing method or a gravure printing method.
Patent Document 4 discloses a method in which a conductive layer is formed on the entire surface of a transparent substrate by coating, and then a portion of the conductive layer to be insulated is removed by plasma etching.
Patent Document 5 discloses a technique for forming a conductive pattern by irradiating a transparent conductive layer obtained by dispersing and curing metal nanowires (metal ultrafine fibers) in a binder (resin) and curing the transparent conductive layer. . Note that the metal nanowires protruding outward from the transparent conductive layer are removed with a laser.
In Patent Document 6, an ultraviolet laser is used for an ITO vapor deposition substrate for a touch panel, the beam diameter and the focal length of the lens are controlled, and the processing width in the light condensing area is controlled, thereby performing fine ablation of about 10 μm. A technique for forming a fine pattern is disclosed.
ところで、導電層においては、導電体の影響により着色することがあった。例えば、ITOは薄い黄に着色している。導電層が着色している場合、特許文献1〜4の方法で絶縁性基材上に導電パターンを形成すると、導電部は各導電層を形成する導電体固有の有色に、絶縁性基材のみの絶縁部は無色になる。そのため、得られた導電性基板を画像表示装置の前面に設置した際には、導電パターンが視認されてしまうという問題が生じた。 By the way, the conductive layer may be colored due to the influence of the conductor. For example, ITO is colored pale yellow. When the conductive layer is colored, when the conductive pattern is formed on the insulating substrate by the methods of Patent Documents 1 to 4, the conductive portion is colored unique to the conductor forming each conductive layer, and only the insulating substrate is formed. The insulation part becomes colorless. Therefore, when the obtained electroconductive board | substrate was installed in the front surface of the image display apparatus, the problem that a conductive pattern will be visually recognized occurred.
その一方、特許文献5においては、導電パターンが視認されにくいという利点を有している。しかしながら、透明導電層内部において、金属ナノワイヤが導電部のみならず絶縁部にも残っているため、絶縁を確実に行うことは難しかった。そのため、絶縁部を確実に絶縁させるためには、透明導電層の厚み制御が必要であった。 On the other hand, Patent Document 5 has an advantage that the conductive pattern is hardly visible. However, since the metal nanowire remains not only in the conductive portion but also in the insulating portion inside the transparent conductive layer, it has been difficult to reliably perform the insulation. Therefore, in order to insulate the insulating part reliably, it is necessary to control the thickness of the transparent conductive layer.
また、特許文献6においては、加工に高次高調波を利用した紫外線レーザを使用する必要があり、また、アブレーション領域の幅を制御する目的で、レーザビーム径やズームレンズ焦点距離を調整するため、市販のレーザ加工機では対応が難しいという問題があった。 In Patent Document 6, it is necessary to use an ultraviolet laser using high-order harmonics for processing, and in order to adjust the width of the ablation region, the laser beam diameter and zoom lens focal length are adjusted. However, there is a problem that it is difficult to cope with commercially available laser processing machines.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、透明な導電層を部分的に絶縁化して導電パターンを形成する際に絶縁化処理の領域の幅を広くしても、導電パターンが視認されず、また、絶縁部を確実に絶縁させて安定した電気的性能を有する導電パターンを得ることができる導電パターンの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when a transparent conductive layer is partially insulated to form a conductive pattern, the conductive pattern is formed even if the width of the insulating treatment region is widened. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a conductive pattern in which a conductive pattern having a stable electrical performance can be obtained by reliably insulating an insulating portion.
本発明は、以下の構成を有する。
[1]絶縁性基材の少なくとも一方の面に設けられた、極細の無機導電繊維を含む光線透過性導電層に、集光手段を介してパルス幅1p秒未満の極短パルスのレーザ光を所定のパターンで照射することを特徴とする導電パターンの製造方法。
[2]前記集光手段の焦点を光線透過性導電層から離れた位置にすることを特徴とする[1]に記載の導電パターンの製造方法。
[3]レーザ光を前記光線透過性導電層の同一部分に断続的に複数回照射することを特徴とする[1]または[2]に記載の導電パターンの製造方法。
[4]光線透過性導電層は、極細の無機導電繊維の2次元ネットワークであることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか1項に記載の導電パターンの製造方法。
[5]絶縁性基材上に極細の無機導電繊維の2次元ネットワークを形成した後、絶縁性バインダを塗布することで光線透過性導電層を形成することを特徴とする[1]〜[4]のいずれか1項に記載の導電パターンの製造方法。
[6]絶縁性基材と絶縁性バインダとを光線吸収特性が略同等の材料にすることを特徴とする[1]〜[5]のいずれか1項に記載の導電パターンの製造方法。
The present invention has the following configuration.
[1] An ultrashort pulse laser beam with a pulse width of less than 1 psec is applied to a light-transmitting conductive layer including an ultrafine inorganic conductive fiber provided on at least one surface of an insulating base material via a focusing means. Irradiating with a predetermined pattern, A method for producing a conductive pattern.
[2] The method for producing a conductive pattern according to [1], wherein the focal point of the light condensing means is positioned away from the light transmissive conductive layer.
[3] The method for producing a conductive pattern according to [1] or [2], wherein the same portion of the light transmissive conductive layer is intermittently irradiated with laser light a plurality of times.
[4] The method for producing a conductive pattern according to any one of [1] to [3], wherein the light transmissive conductive layer is a two-dimensional network of ultrafine inorganic conductive fibers.
[5] A light-transmissive conductive layer is formed by applying an insulating binder after forming a two-dimensional network of ultrafine inorganic conductive fibers on an insulating substrate [1] to [4] ] The manufacturing method of the conductive pattern of any one of.
[6] The method for producing a conductive pattern according to any one of [1] to [5], wherein the insulating base material and the insulating binder are made of materials having substantially the same light absorption characteristics.
本発明の導電パターンの製造方法によれば、透明な導電層を部分的に絶縁化して導電パターンを形成する際に絶縁化処理の領域の幅を広くしても、導電パターンが視認されず、また、絶縁部を確実に絶縁させて安定した電気的性能を有する導電パターンを得ることができる。 According to the method for producing a conductive pattern of the present invention, the conductive pattern is not visually recognized even when the width of the insulating treatment region is widened when forming the conductive pattern by partially insulating the transparent conductive layer, In addition, a conductive pattern having stable electrical performance can be obtained by reliably insulating the insulating portion.
本発明の導電パターンの製造方法は、例えば、透明アンテナ、透明電磁波シールド、静電容量方式或いはメンブレン式の透明タッチパネルなどの透明入力装置のように、透明部分に配線パターンを形成する製品に適用することができる。また、本発明の導電パターンの製造方法は、自動車のハンドル等に付随する静電容量入力装置など、3次元成型品、或いは3次元の加飾成型品の表面に設けられる静電容量センサ等に必要な電極を形成する目的で用いることができる。尚、本実施形態でいう「透明」および「光線透過性」とは、50%以上の光線透過率を有するものを差す。 The method for producing a conductive pattern of the present invention is applied to a product in which a wiring pattern is formed in a transparent portion, such as a transparent input device such as a transparent antenna, a transparent electromagnetic wave shield, a capacitance type or a membrane type transparent touch panel. be able to. In addition, the conductive pattern manufacturing method of the present invention is applied to a capacitance sensor provided on the surface of a three-dimensional molded product or a three-dimensional decorative molded product, such as a capacitive input device attached to a steering wheel of an automobile. It can be used for the purpose of forming necessary electrodes. In the present embodiment, “transparent” and “light transmittance” refer to those having a light transmittance of 50% or more.
図1に、本発明の一実施形態に係る導電パターンの製造方法により得た導電パターンを用いた入力装置1を示す。
入力装置1は、入力者側に配置された導電性基板10と、この導電性基板10に対向するように画像表示装置側に配置された導電性基板20と、これらの間に設けられた透明なドットスペーサ30とを備えたメンブレン式タッチパネルである。
FIG. 1 shows an input device 1 using a conductive pattern obtained by a method for manufacturing a conductive pattern according to an embodiment of the present invention.
The input device 1 includes a conductive substrate 10 disposed on the input side, a conductive substrate 20 disposed on the image display device side so as to face the conductive substrate 10, and a transparent provided therebetween. This is a membrane type touch panel provided with various dot spacers 30.
導電性基板10は、透明な絶縁性基材11と、絶縁性基材11において少なくとも画像表示装置側を向く面に設けられた透明な導電パターン層12と、を備えている。
導電性基板20は、透明な絶縁性基材21と、絶縁性基材21において少なくとも入力者側を向く面に設けられた透明な導電パターン層22と、を備えている。
The conductive substrate 10 includes a transparent insulating base material 11 and a transparent conductive pattern layer 12 provided on the insulating base material 11 at least on the surface facing the image display device side.
The conductive substrate 20 includes a transparent insulating base material 21 and a transparent conductive pattern layer 22 provided on the surface of the insulating base material 21 facing at least the input side.
絶縁性基材11,21を構成する材料としては、絶縁性を有するとともに、表面に導電パターン層12,22を形成でき、かつ、後述するレーザ加工に対して、所定の照射条件において外観変化の生じにくいものが好ましい。具体的には、例えば、ガラス、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、アクリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)などの絶縁性材料が挙げられる。
また、絶縁性基材11,21の形状としては、板状のもの、可撓性を有するフィルム状のもの、立体的(3次元)に成型された成型品等を用いることができる。
The insulating base materials 11 and 21 are made of a material having insulating properties, and can be formed with conductive pattern layers 12 and 22 on the surface. Also, the laser processing described later can change the appearance under predetermined irradiation conditions. Those that do not easily occur are preferred. Specific examples include insulating materials such as glass, polycarbonate, polyester such as polyethylene terephthalate (PET), acrylic resin, and acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer resin (ABS resin).
Moreover, as the shape of the insulating base materials 11 and 21, a plate-like material, a flexible film-like material, a three-dimensional (three-dimensional) molded product, or the like can be used.
この入力装置1を透明タッチパネルに使用する場合、絶縁性基材11,21には、ガラス板やPETフィルム等が好適に用いられる。また、入力装置1を、自動車のハンドル等に付随する静電容量入力装置など、静電容量センサ等に必要な電極として使用する場合、絶縁性基材11,21には、ABS樹脂などからなる成型品、或いはこれにフィルムのラミネートや転写などで加飾層を設けた加飾成型品等が好適に用いられる。 When this input device 1 is used for a transparent touch panel, a glass plate, a PET film, or the like is suitably used for the insulating base materials 11 and 21. Further, when the input device 1 is used as an electrode necessary for a capacitance sensor or the like such as a capacitance input device attached to a steering wheel of an automobile, the insulating base materials 11 and 21 are made of ABS resin or the like. A molded product or a decorative molded product in which a decorative layer is provided by laminating or transferring a film is preferably used.
押圧により上下2枚の電極膜(導電パターン層)12、22を接触導通させるメンブレン入力などの透明タッチパネルとして利用する場合、入力者側の絶縁性基材11としては、入力者側からの外力に対して可撓しやすいもの(例えば透明樹脂フィルム)を用いることが好ましく、画像表示装置側の絶縁性基材21としては、ドットスペーサ30を介して導電性基板10を支持しやすい所定以上(例えば絶縁性基材11と同等以上)の硬度を有するものを用いることが好ましい。 When used as a transparent touch panel such as a membrane input for bringing the two upper and lower electrode films (conductive pattern layers) 12 and 22 into contact with each other by pressing, the insulating base material 11 on the input side is subjected to an external force from the input side. On the other hand, it is preferable to use a flexible material (for example, a transparent resin film), and the insulating substrate 21 on the image display device side is more than a predetermined value that facilitates supporting the conductive substrate 10 via the dot spacer 30 (for example, It is preferable to use a material having a hardness equal to or higher than that of the insulating substrate 11.
また、一対の導電性基板10,20の導電パターン層12,22同士は、互いに接近した状態とされつつもドットスペーサ30により間隔をあけられて対向配置されている。そして、導電性基板10が入力者側から画像表示装置側へ向けて押圧された際に、該導電性基板10の絶縁性基材11及び導電パターン層12が撓むとともに、該導電パターン層12が導電性基板20の導電パターン層22に接触可能とされている。この接触により、電気的信号が生じるように構成されている。 In addition, the conductive pattern layers 12 and 22 of the pair of conductive substrates 10 and 20 are opposed to each other with a space therebetween by a dot spacer 30 while being close to each other. When the conductive substrate 10 is pressed from the input side toward the image display device side, the insulating base material 11 and the conductive pattern layer 12 of the conductive substrate 10 are bent, and the conductive pattern layer 12 is The conductive pattern layer 22 of the conductive substrate 20 can be contacted. An electrical signal is generated by this contact.
導電パターン層12,22は、極細の無機導電繊維を必須成分として含む。ここで、「極細」とは、直径が0.3〜100nmのことである。無機導電繊維としては、導電性ナノワイヤが挙げられる。 The conductive pattern layers 12 and 22 contain an extremely fine inorganic conductive fiber as an essential component. Here, “extra fine” means that the diameter is 0.3 to 100 nm. Examples of inorganic conductive fibers include conductive nanowires.
導電性ナノワイヤとしては、銅、白金、金、銀、ニッケル等からなる金属ナノワイヤや金属ナノチューブ、シリコンナノワイヤやシリコンナノチューブ、金属酸化物ナノチューブ、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリル等が挙げられる。ここで、ナノワイヤとは、その直径が0.3〜100nm、長さが1〜100μmの寸法の細線である。
導電性ナノワイヤは分散・連結されて、導電パターン層12,22内で2次元ネットワークが形成されることによって、導電性を発揮する。
Examples of the conductive nanowire include metal nanowires and metal nanotubes made of copper, platinum, gold, silver, nickel and the like, silicon nanowires and silicon nanotubes, metal oxide nanotubes, carbon nanotubes, carbon nanofibers, graphite fibrils, and the like. Here, the nanowire is a thin wire having a diameter of 0.3 to 100 nm and a length of 1 to 100 μm.
The conductive nanowires are dispersed and connected to form a two-dimensional network in the conductive pattern layers 12 and 22, thereby exhibiting conductivity.
カーボンナノチューブとしては、例えば、単層カーボンナノチューブ、複数層のカーボンナノチューブが同心円状に重なった多層カーボンナノチューブ、これらがコイル状になったもの、または、カーボンナノチューブの片方の端部が閉じられているカーボンナノホーン、コップ型のものなどが挙げられる。これらの中でも、単層カーボンナノチューブが好ましい。 As the carbon nanotube, for example, a single-walled carbon nanotube, a multi-walled carbon nanotube in which a plurality of carbon nanotubes are concentrically overlapped, a coiled carbon nanotube, or one end of the carbon nanotube is closed. Examples include carbon nanohorns and cup-type ones. Among these, single-walled carbon nanotubes are preferable.
カーボンナノチューブの製造方法としては、二酸化炭素の接触水素還元、アーク放電法、レーザ蒸発法、化学蒸着法、気相成長法、一酸化炭素を高温高圧下で鉄触媒によって気相で成長させるHiPco法などが挙げられる。
また、導電性の点からは、カーボンナノチューブが精製により高純度化されていることが好ましい。精製方法としては、例えば、洗浄法、遠心分離法、ろ過法、酸化法、クロマトグラフ法等が挙げられる。
Carbon nanotube production methods include catalytic hydrogen reduction of carbon dioxide, arc discharge method, laser evaporation method, chemical vapor deposition method, vapor phase growth method, and HiPco method in which carbon monoxide is grown in the vapor phase with an iron catalyst under high temperature and high pressure. Etc.
Moreover, it is preferable that the carbon nanotube is highly purified by refinement | purification from a conductive point. Examples of the purification method include a washing method, a centrifugal separation method, a filtration method, an oxidation method, and a chromatographic method.
また、導電パターン層12,22は、無機導電繊維を固定するための透明な絶縁性バインダを含有してもよい。そのためには、後述する製造方法において、絶縁性基材上に無機導電繊維の2次元ネットワークを形成した後、絶縁性バインダを塗布して光線透過性導電層を形成すればよい。
透明な絶縁性バインダとしては、透明な熱可塑性樹脂(PET等の飽和ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン)、熱や紫外線や電子線や放射線で硬化する透明な硬化性樹脂(不飽和ポリエステル、メラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケートなどのシリコーン樹脂)が挙げられる。
導電パターン層12,22が絶縁性バインダを含有する場合、その絶縁性バインダは、基材11(21)と光線吸収特性が略同等であることが好ましく、特に、導電パターン層12,22に含まれる絶縁性バインダと絶縁性基材11(21)に含まれる樹脂が共にポリエステルであることがより好ましい。導電パターン層12,22に含まれる絶縁性バインダと、絶縁性基材11(21)に含まれる樹脂との光線吸収特性が略同等であれば、後述するように導電パターン形成のために極短パルスレーザを照射した際に、レーザの吸収性がほぼ同等になり、基材とバインダの双方にダメージを与えずに、無機導電繊維を絶縁化できる条件設定が容易になる。
Moreover, the conductive pattern layers 12 and 22 may contain a transparent insulating binder for fixing the inorganic conductive fibers. For that purpose, in the manufacturing method described later, after forming a two-dimensional network of inorganic conductive fibers on an insulating substrate, an insulating binder may be applied to form a light transmissive conductive layer.
Transparent insulating binders include transparent thermoplastic resins (saturated polyester such as PET, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polymethyl methacrylate, nitrocellulose, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyfluorinated). Vinylidene), transparent curable resins (silicone resins such as unsaturated polyesters, melamine acrylates, urethane acrylates, epoxy resins, polyimide resins, and acrylic-modified silicates) that are cured by heat, ultraviolet rays, electron beams, or radiation.
When the conductive pattern layers 12 and 22 contain an insulating binder, the insulating binder preferably has substantially the same light absorption characteristics as the base material 11 (21), and is particularly included in the conductive pattern layers 12 and 22. It is more preferable that both the insulating binder and the resin contained in the insulating substrate 11 (21) are polyester. If the light absorption characteristics of the insulating binder contained in the conductive pattern layers 12 and 22 and the resin contained in the insulating base material 11 (21) are substantially equal, as described later, it is extremely short for forming the conductive pattern. When the pulse laser is irradiated, the laser absorbability becomes substantially equal, and the condition setting that can insulate the inorganic conductive fiber without damaging both the base material and the binder becomes easy.
次に、本実施形態の導電パターンを製造する方法について説明する。
本実施形態の導電パターンの製造方法では、絶縁性基材11(21)の一方の面に形成されたパターンのない光線透過性導電層aにレーザ光Lを照射して、無機導電繊維を除去するこのとき、レーザ光Lに極短パルスレーザを使用することで、光線透過性導電層aのバインダを変形させずに、実質的に無機導電繊維のみを除去できる。したがって、レーザ光Lを所定のパターンで照射することで、導電パターンを製造できる。なお、図2の電子顕微鏡写真に示すように、導電パターン層12,22の、無機導電繊維が存在していた部分Pは空隙になり、絶縁部Iを形成するが、空隙が形成された以外はその周囲の部分2に変化はないため、レーザ照射部分とレーザ非照射部分との外観に違いは生じない。
尚、以下の説明において、レーザ加工前における絶縁性基材11(21)と該絶縁性基材11(21)の一方の面に形成された光線透過性導電層aとを有する積層体のことを、導電性基板用積層体Aという。
ここで、導電性基板用積層体Aは、絶縁性基材11(21)の一方の面に、無機導電繊維および必要に応じてバインダになる熱可塑性樹脂を含む塗工液を、各種塗工方法により塗工し、乾燥することにより形成できる。
Next, a method for manufacturing the conductive pattern of this embodiment will be described.
In the method for producing a conductive pattern according to this embodiment, the inorganic conductive fiber is removed by irradiating the light-transmissive conductive layer a having no pattern formed on one surface of the insulating substrate 11 (21) with the laser light L. At this time, by using an ultrashort pulse laser for the laser light L, it is possible to substantially remove only the inorganic conductive fibers without deforming the binder of the light-transmissive conductive layer a. Therefore, a conductive pattern can be manufactured by irradiating the laser beam L with a predetermined pattern. In addition, as shown in the electron micrograph of FIG. 2, the part P where the inorganic conductive fibers existed in the conductive pattern layers 12 and 22 becomes a gap and forms an insulating portion I, except that the gap is formed. Since there is no change in the surrounding portion 2, there is no difference in appearance between the laser irradiated portion and the laser non-irradiated portion.
In the following description, a laminated body having an insulating base material 11 (21) before laser processing and a light-transmissive conductive layer a formed on one surface of the insulating base material 11 (21). Is referred to as a laminate A for conductive substrates.
Here, the laminate A for a conductive substrate is coated with various coating liquids containing inorganic conductive fibers and a thermoplastic resin as a binder as required on one surface of the insulating base 11 (21). It can be formed by coating by a method and drying.
まず、本実施形態の導電パターンの製造方法で使用する製造装置40について説明する。図3に示すように、この製造装置40は、レーザ光Lを発生させるレーザ光発生手段41と、レーザ光Lを集光する集光手段である凸レンズ等の集光レンズ42と、導電性基板用積層体Aが載置されるステージ43と、を備えている。 First, the manufacturing apparatus 40 used with the manufacturing method of the conductive pattern of this embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 3, the manufacturing apparatus 40 includes a laser light generating unit 41 that generates laser light L, a condensing lens 42 such as a convex lens that is a condensing unit that condenses the laser light L, and a conductive substrate. And a stage 43 on which the laminated body A is placed.
この製造装置40におけるレーザ光発生手段41としては、パルス幅が1p秒未満の可視光または赤外線のレーザ光(いわゆるフェムト秒レーザ光)を発生させるものが使用される。また、容易に利用できる点では、レーザ光Lのパルス幅は0.01p秒以上であることが好ましい。 As the laser light generating means 41 in the manufacturing apparatus 40, one that generates visible light or infrared laser light (so-called femtosecond laser light) having a pulse width of less than 1 psec is used. Further, in terms of easy use, the pulse width of the laser light L is preferably 0.01 psec or more.
集光レンズ42の焦点Fは、光線透過性導電層aから離れた位置にすること、すなわち光線透過性導電層aと集光レンズ42との間に位置することが好ましい。これにより、絶縁性基材11(21)及びステージ43に当たるレーザ光Lのスポット径が、光線透過性導電層aに当たるレーザ光Lのスポット径より大きくなり、絶縁性基材11(21)及びステージ43に当たるレーザ光Lのエネルギ密度が小さくなるため、絶縁性基材11(21)及びステージ43の損傷を防止できる。 The focal point F of the condenser lens 42 is preferably located away from the light transmissive conductive layer a, that is, between the light transmissive conductive layer a and the condenser lens 42. Thereby, the spot diameter of the laser beam L which hits the insulating base material 11 (21) and the stage 43 becomes larger than the spot diameter of the laser beam L which hits the light transmitting conductive layer a, and the insulating base material 11 (21) and the stage. Since the energy density of the laser beam L that hits 43 becomes small, damage to the insulating base material 11 (21) and the stage 43 can be prevented.
集光レンズ42としては、低い開口数(NA<0.1)のものが好ましい。すなわち、集光レンズ42の開口数がNA<0.1とされることにより、レーザ光Lの照射条件設定が容易となり、特にレーザ光Lの焦点Fが光線透過性導電層aと集光レンズ42との間に位置する場合の該焦点Fにおける空気のプラズマ化に伴うエネルギ損失とレーザ光Lの拡散を防止することができる。極短パルスレーザを適用する本製造方法では、NA<0.1にすることによるエネルギ損失およびレーザ光Lの拡散の防止の効果がとりわけ顕著である。 The condensing lens 42 preferably has a low numerical aperture (NA <0.1). That is, by setting the numerical aperture of the condenser lens 42 to NA <0.1, it becomes easy to set the irradiation condition of the laser light L. In particular, the focal point F of the laser light L is the light-transmissive conductive layer a and the condenser lens. Thus, energy loss and diffusion of the laser beam L due to air plasma at the focal point F when located between the lens 42 and the focal point F can be prevented. In this manufacturing method using an ultrashort pulse laser, the effect of preventing the energy loss and the diffusion of the laser beam L by making NA <0.1 is particularly remarkable.
また、レーザ光Lを光線透過性導電層a上に照射した照射スポットが、点状ではなく面状に形成されるため、光線透過性導電層aを加工しつつも絶縁性基材11(21)に影響を与えないような照射エネルギ密度の制御が、従来の方法に比較して容易となる。さらに、光線透過性導電層aに対して線幅の太い絶縁パターンを一括して描画することが可能になり、所謂塗りつぶし加工が容易になるとともに、前記絶縁パターンの幅を大きく取ることができることから、絶縁部の絶縁性が向上する。 Moreover, since the irradiation spot which irradiated the laser beam L on the light transmissive conductive layer a is formed in a planar shape instead of a dot shape, the insulating base material 11 (21 is processed while processing the light transmissive conductive layer a. It is easier to control the irradiation energy density so as not to affect the conventional method. Furthermore, it is possible to draw an insulating pattern having a large line width on the light-transmissive conductive layer a at once, so that the so-called painting process is facilitated and the width of the insulating pattern can be increased. Insulation of the insulating part is improved.
ステージ43は、水平方向に2次元的に移動可能になっている。ステージ43は、少なくとも上面側が透明な部材または光線吸収性を有する部材で構成されていることが好ましい。
ステージ43は、絶縁性基材11(21)が透明でレーザ光Lの出力が1Wを超える場合、ナイロン系の樹脂材料若しくはシリコンゴム系の高分子材料を用いることが好ましい。
The stage 43 can be moved two-dimensionally in the horizontal direction. The stage 43 is preferably composed of a member having at least a transparent upper surface or a member having light absorption.
When the insulating substrate 11 (21) is transparent and the output of the laser beam L exceeds 1 W, the stage 43 is preferably made of a nylon resin material or a silicon rubber polymer material.
次に、前述した製造装置40を用いた導電パターンの製造方法について説明する。
まず、ステージ43の上面に導電性基板用積層体Aを、光線透過性導電層aが絶縁性基材11(21)より上に配置されるように載置する。
Next, the manufacturing method of the conductive pattern using the manufacturing apparatus 40 mentioned above is demonstrated.
First, the laminate A for conductive substrate is placed on the upper surface of the stage 43 so that the light transmissive conductive layer a is disposed above the insulating base material 11 (21).
次いで、レーザ光発生手段41よりレーザ光Lを出射させ、レーザ光Lを集光レンズ42により集光する。その集光したレーザ光Lの、焦点Fを過ぎてスポット径が広がった部分を光線透過性導電層aに照射する。その際、ステージ43を、レーザ光Lの照射が所定のパターンになるように移動させる。 Next, the laser beam L is emitted from the laser beam generator 41, and the laser beam L is collected by the condenser lens 42. The light transmissive conductive layer a is irradiated with a portion of the condensed laser light L where the spot diameter has passed through the focal point F. At that time, the stage 43 is moved so that the irradiation of the laser beam L has a predetermined pattern.
光線透過性導電層aに照射するレーザ光Lのエネルギ密度及び単位面積あたりの照射エネルギは、エネルギ密度1×1015〜7×1017W/m2、単位面積あたりの照射エネルギは1×104〜1×106J/m2が好ましい。
エネルギ密度・照射エネルギが上記数値範囲よりも小さな値に設定された場合、絶縁部の絶縁が不十分になるおそれがある。また、上記数値範囲よりも大きな値に設定された場合、導電パターンが目立つようになり、透明タッチパネルや透明電磁波シールドなどの用途では不適当となる。
The energy density and the irradiation energy per unit area of the laser light L applied to the light transmissive conductive layer a are 1 × 10 15 to 7 × 10 17 W / m 2 and the irradiation energy per unit area is 1 × 10. 4 to 1 × 10 6 J / m 2 is preferable.
If the energy density / irradiation energy is set to a value smaller than the above numerical range, the insulation of the insulating portion may be insufficient. In addition, when the value is set to a value larger than the above numerical range, the conductive pattern becomes conspicuous, and is inappropriate for applications such as a transparent touch panel and a transparent electromagnetic wave shield.
また、これらの値は、加工エリアにおけるレーザビームの出力値を、加工エリアの集光スポット面積で除することにより定義されており、簡便には、出力はレーザ発振機からの出力値に光学系の損失係数を掛けることで求められる。
また、スポット径面積Sは、下記式により定義される。
S=S0×D/FL
S0:レンズで集光されるレーザのビーム面積
FL:レンズの焦点距離
D:光線透過性導電層aの表面(上面)と焦点との距離
These values are defined by dividing the output value of the laser beam in the processing area by the condensing spot area of the processing area. For convenience, the output is converted into the output value from the laser oscillator by the optical system. It is obtained by multiplying by the loss factor.
The spot diameter area S is defined by the following formula.
S = S 0 × D / FL
S 0 : Beam area of the laser focused by the lens FL: Focal length of the lens D: Distance between the surface (upper surface) of the light-transmissive conductive layer a and the focal point
ここで、距離Dは、焦点距離FLの0.2%〜3%の範囲内に設定される。好ましくは、距離Dは、焦点距離FLの0.5%〜2%の範囲内に設定される。さらに好ましくは、距離Dは、焦点距離FLの0.7%〜1.5%の範囲内に設定される。距離Dを上記数値範囲に設定すれば、電気的に高い信頼性を有する絶縁パターン(導電パターン)を形成でき、かつ、絶縁性基材11(21)の損傷に起因する加工痕を確実に防止できる。 Here, the distance D is set within a range of 0.2% to 3% of the focal length FL. Preferably, the distance D is set within a range of 0.5% to 2% of the focal length FL. More preferably, the distance D is set within a range of 0.7% to 1.5% of the focal length FL. If the distance D is set within the above numerical range, an electrically reliable insulation pattern (conductive pattern) can be formed, and processing traces caused by damage to the insulating substrate 11 (21) can be reliably prevented. it can.
また、精度の高い導電パターンを形成する点では、光線透過性導電層a上にスポットの位置を移動させながらパルス状のレーザ光Lを断続的に複数回照射して隣り合うスポット位置同士に重複する部分を形成することが好ましい。具体的には、断続的に3〜500回照射することが好ましく、20〜200回照射することがより好ましい。3回以上の照射であれば、より確実に絶縁化でき、500回以下であれば、レーザ光Lが照射された透明基体2部分の溶解又は蒸発による除去を防止できる。 Further, in terms of forming a highly accurate conductive pattern, the pulsed laser light L is intermittently irradiated a plurality of times while moving the spot position on the light transmissive conductive layer a and overlapped with adjacent spot positions. It is preferable to form a portion to be used. Specifically, it is preferable to irradiate intermittently 3 to 500 times, and more preferably 20 to 200 times. If the irradiation is performed three times or more, the insulation can be more reliably performed. If the irradiation is performed 500 times or less, the transparent substrate 2 irradiated with the laser beam L can be prevented from being removed by dissolution or evaporation.
このようにして、光線透過性導電層aにパターニングが施され、導電パターン層12(22)が形成されるとともに、導電性基板用積層体Aが、導電パターン形成基板(導電性基板)10(20)とされる。 In this way, the light-transmissive conductive layer a is patterned to form the conductive pattern layer 12 (22), and the conductive substrate laminate A is formed into a conductive pattern forming substrate (conductive substrate) 10 ( 20).
尚、上記説明においては、XYステージなどの移動式ステージ43に導電性基板用積層体Aを載せてパターニングを行うこととしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、導電性基板用積層体Aを固定状態とし、集光系部材を相対的に移動させる方法、実用上はガルバノミラー等を用いてレーザ光Lを走査しスキャンする方法、又は、上記したもの同士を組み合わせてパターニングを行うことが可能である。 In the above description, the conductive substrate laminate A is placed on the movable stage 43 such as an XY stage for patterning. However, the present invention is not limited to this. That is, for example, a method of making the conductive substrate laminate A in a fixed state and relatively moving the condensing member, a method of practically scanning and scanning the laser beam L using a galvanometer mirror, or the like It is possible to perform patterning by combining them.
また、図4は本実施形態の変形例であり、図示の例では、導電性基板用積層体Aにおける絶縁性基材11(21)の上下両面に、光線透過性導電層aが一対設けられている。この場合、集光レンズ42として焦点距離FLが50mm以上で開口数が0.2未満のものを使用すると、レーザ光Lの広がりを小さくできる。そのため、集光レンズ42の位置調整が容易になるとともに、絶縁性基材11(21)の両面におけるスポット径の差が小さくなり、両方の光線透過性導電層aに当たるエネルギ密度が略同等になるため、両面の光線透過性導電層aに同一の絶縁パターンを一括して形成させることができる。
また、絶縁性基材11(21)の両面に形成された光線透過性導電層aのうち、片面側の光線透過性導電層aのみを絶縁化する場合には、集光レンズ42として開口数が0.5より大きいものを使用することとしてもよい。
FIG. 4 shows a modification of the present embodiment. In the illustrated example, a pair of light transmissive conductive layers a are provided on the upper and lower surfaces of the insulating base material 11 (21) in the laminate A for conductive substrates. ing. In this case, when the condensing lens 42 having a focal length FL of 50 mm or more and a numerical aperture of less than 0.2 is used, the spread of the laser light L can be reduced. Therefore, the position adjustment of the condensing lens 42 is facilitated, the difference in spot diameter between both surfaces of the insulating base material 11 (21) is reduced, and the energy density hitting both the light transmissive conductive layers a is substantially equal. Therefore, the same insulating pattern can be collectively formed on the light transmissive conductive layers a on both sides.
Further, in the case of insulating only the light transmissive conductive layer a on one side among the light transmissive conductive layers a formed on both surfaces of the insulating base material 11 (21), the numerical aperture as the condenser lens 42 It is good also as using what is larger than 0.5.
以上説明した導電パターンの製造方法では、パルス幅1p秒未満のレーザ光を照射することにより、光線透過性導電層aのレーザ光Lが照射された部分を絶縁化でき、安定した電気的性能を得ることができる。それにもかかわらず、光線透過性導電層aのレーザ光Lが照射された部分は除去されておらず、しかも変色(無色化)も防止されている。
また、上記製造方法では、集光レンズ42によってスポット径を小さくしたレーザ光Lを光線透過性導電層aに照射するため、高精細な導電パターン層12,22を容易に形成できる。
しかも、集光レンズ42の焦点Fを光線透過性導電層aから離れた位置にすれば、光線透過性導電層aに当たるレーザ光Lのスポット径よりも絶縁性基材11(21)に当たるレーザ光Lのスポット径が大きくなる。そのため、光線透過性導電層aに当たるレーザ光Lのエネルギ密度よりも絶縁性基材11(21)に当たるレーザ光Lのエネルギ密度が小さくなるため、絶縁性基材11(21)の損傷をより防止できる。
In the conductive pattern manufacturing method described above, by irradiating a laser beam having a pulse width of less than 1 psec, the portion of the light-transmissive conductive layer a irradiated with the laser beam L can be insulated, and stable electrical performance can be obtained. Obtainable. Nevertheless, the portion of the light transmissive conductive layer a irradiated with the laser light L is not removed, and discoloration (colorlessness) is prevented.
In the above manufacturing method, the light-transmissive conductive layer a is irradiated with the laser light L having a reduced spot diameter by the condensing lens 42, so that the high-definition conductive pattern layers 12 and 22 can be easily formed.
Moreover, if the focal point F of the condensing lens 42 is positioned away from the light transmissive conductive layer a, the laser light that strikes the insulating substrate 11 (21) rather than the spot diameter of the laser light L that strikes the light transmissive conductive layer a. The spot diameter of L becomes large. Therefore, since the energy density of the laser beam L that strikes the insulating base material 11 (21) is smaller than the energy density of the laser beam L that strikes the light-transmissive conductive layer a, damage to the insulating substrate 11 (21) is further prevented. it can.
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、前述の実施形態では、絶縁性基材11、21がともに透明であることとしたが、これら絶縁性基材11、21のいずれか又は両方にある程度の透明性を有した着色が施されていても構わない。
また、導電性基板10、20には、粘着、反射防止、ハードコート及びドットスペーサなどの機能層を任意で付加することとしてもよい。
また、通常は、光線透過性導電層aは絶縁性基材11,21の少なくとも一方の面に設けられるが、絶縁性基材11,21が省略されていても構わない。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above-described embodiment, both the insulating base materials 11 and 21 are transparent, but either or both of these insulating base materials 11 and 21 are colored with a certain degree of transparency. It does not matter.
Further, functional layers such as adhesion, antireflection, hard coat, and dot spacer may be optionally added to the conductive substrates 10 and 20.
Normally, the light transmissive conductive layer a is provided on at least one surface of the insulating base materials 11 and 21, but the insulating base materials 11 and 21 may be omitted.
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to this embodiment.
[製造例1]
厚さ100μmの透明なポリエステル(PET)フィルム(絶縁性基材11、21)に、Cambrios社のOhm(商品名)インク(金属極細繊維4)を塗布乾燥後、紫外線硬化性のポリエステル樹脂インク(透明基体2)を上塗りして、乾燥・紫外線処理を施すことにより、PETフィルム上に線径50nm程度、長さ15μm程度の銀繊維からなる導電性の2次元ネットワークを有する耐摩擦性の光線透過性導電層aを形成した。
[Production Example 1]
A transparent polyester (PET) film (insulating base materials 11, 21) having a thickness of 100 μm is coated with Ohm (trade name) ink (metal ultrafine fiber 4) manufactured by Cambrios, dried, and then UV-curable polyester resin ink ( A transparent substrate 2) is overcoated, dried, and subjected to UV treatment to provide a friction-resistant light transmission having a conductive two-dimensional network of silver fibers having a wire diameter of about 50 nm and a length of about 15 μm on a PET film. Conductive layer a was formed.
この銀ナノワイヤ導電フィルム(導電性基板10、20)の光線透過性導電層aの表面抵抗は、230Ω/□、光線透過率は95%であった。
次いで、この銀ナノワイヤ導電フィルムを、長さ210mm、幅148mmの長方形に切断加工し、銀ナノワイヤ導電フィルム試験片とした。
The surface resistance of the light transmissive conductive layer a of this silver nanowire conductive film (conductive substrates 10 and 20) was 230Ω / □, and the light transmittance was 95%.
Next, this silver nanowire conductive film was cut into a rectangle having a length of 210 mm and a width of 148 mm to obtain a silver nanowire conductive film test piece.
[製造例2]
厚さ100μmの透明なポリエステル(PET)フィルムの片面にシリコーンアクリルのハードコート層を設けたものを用意し、このハードコート層とは反対側の面に、マグネトロンスパッタ装置により厚さ60nmの酸化亜鉛膜を形成した。次いで、その酸化亜鉛膜の表面に、マグネトロンスパッタ装置を用いて、厚さ27nmの銀膜を形成した。さらに、この銀膜の表面に、上記酸化亜鉛膜と同様にして、厚さ60nmの酸化亜鉛膜を形成した。これにより、PETフィルム上に酸化亜鉛膜及び銀膜からなる導電性の2次元ネットワークを有する透明導電層を形成した。銀膜は、複数の粒状体が密集して連結されつつも、若干の隙間を設けるようにして形成されていた。
[Production Example 2]
A transparent polyester (PET) film with a thickness of 100 μm is prepared by providing a hard coat layer of silicone acrylic on one side. Zinc oxide with a thickness of 60 nm is formed on the opposite side of the hard coat layer by a magnetron sputtering device. A film was formed. Next, a silver film having a thickness of 27 nm was formed on the surface of the zinc oxide film using a magnetron sputtering apparatus. Further, a zinc oxide film having a thickness of 60 nm was formed on the surface of the silver film in the same manner as the zinc oxide film. As a result, a transparent conductive layer having a conductive two-dimensional network composed of a zinc oxide film and a silver film was formed on the PET film. The silver film is formed so as to provide a slight gap while a plurality of granular bodies are densely connected.
この銀蒸着導電フィルムの光線透過性導電層aの表面抵抗は、95Ω/□、光線透過率は85%であった。
次いで、この銀ナノワイヤ導電フィルムを、長さ210mm、幅148mmの長方形に切断加工し、銀ナノワイヤ導電フィルム試験片とした。
The surface resistance of the light transmissive conductive layer a of this silver vapor-deposited conductive film was 95Ω / □, and the light transmittance was 85%.
Next, this silver nanowire conductive film was cut into a rectangle having a length of 210 mm and a width of 148 mm to obtain a silver nanowire conductive film test piece.
[実施例1]
波長750nm、出力10mW、パルス幅130f秒、繰り返し周波数1kHz、ビーム径5mmのフェムト秒レーザ(製造装置40)を用い、焦点距離FL=100mmの集光レンズ42とガルバノミラーを使用して、厚さ5mmのガラス板上に導電性基板(前記銀ナノワイヤ導電フィルム)を配置してなる試験片における光線透過性導電層aの表面から集光レンズ42側に向かって1.5mm離間した位置にレーザ光Lの焦点Fが設定されるように調整した後、集光点を1mm/秒で試験片の幅方向に横断させるように移動し、直線的な絶縁パターンを形成し、導電パターンを形成した。
[Example 1]
Using a femtosecond laser (manufacturing apparatus 40) having a wavelength of 750 nm, an output of 10 mW, a pulse width of 130 fsec, a repetition frequency of 1 kHz, and a beam diameter of 5 mm, using a condenser lens 42 having a focal length FL = 100 mm and a galvanometer mirror, Laser light at a position 1.5 mm away from the surface of the light-transmissive conductive layer a toward the condenser lens 42 in a test piece in which a conductive substrate (the silver nanowire conductive film) is placed on a 5 mm glass plate. After adjusting so that the focal point F of L was set, the condensing point was moved at 1 mm / second so as to cross the width direction of the test piece, a linear insulating pattern was formed, and a conductive pattern was formed.
[比較例1]
波長10.6μm、出力15Wの炭酸ガスレーザ(連続発振)を用い、焦点距離FL=300mmの集光レンズ42とガルバノミラーを使用して、試験片における前記光線透過性導電層の表面から集光レンズ42側に向かって3mm離間した位置にレーザ光Lの焦点Fが設定されるように調整した後、集光点を300mm/秒で試験片の幅方向に横断させるように移動して、導電パターンを形成した。
[Comparative Example 1]
Using a carbon dioxide laser (continuous oscillation) with a wavelength of 10.6 μm and an output of 15 W, using a condensing lens 42 and a galvano mirror with a focal length FL = 300 mm, a condensing lens from the surface of the light-transmissive conductive layer in the test piece After adjusting so that the focal point F of the laser beam L is set at a position 3 mm apart toward the 42 side, the converging point is moved at 300 mm / second so as to cross the width direction of the test piece, and the conductive pattern Formed.
[比較例2]
導電パターン形成基板を製造例2で得たものに変更した以外は実施例1と同じ条件でレーザ光を照射した。しかし、透明導電層の絶縁化は起こらなかった。
[Comparative Example 2]
The laser beam was irradiated under the same conditions as in Example 1 except that the conductive pattern forming substrate was changed to that obtained in Production Example 2. However, insulation of the transparent conductive layer did not occur.
[比較例3]
導電パターン形成基板を製造例2で得たものに変更し、さらにレーザ光Lの焦点Fを、光線透過性導電層aの表面上とした以外は実施例1と同じ条件でレーザ光を照射して、導電パターンを形成した。
[Comparative Example 3]
The conductive pattern forming substrate was changed to that obtained in Production Example 2, and the laser beam was irradiated under the same conditions as in Example 1 except that the focal point F of the laser beam L was on the surface of the light-transmissive conductive layer a. Thus, a conductive pattern was formed.
上記実験により得られた導電パターン形成基板(導電性基板)について、テスタを用い、レーザ光Lを照射した部分を間に挟んで電気抵抗値を測定した。また、導電パターンの視認性(加工痕)を目視により評価した。評価結果を表1に示す。
尚、評価の基準(A、B、C、D)は、下記の通りとした。
A:優良。電気抵抗値が10MΩを超えて絶縁が確実になされており、かつ、導電パターンが全く視認できないもの。
B:良。電気抵抗値が10MΩを超えて絶縁が確実になされており、かつ、導電パターンが殆んど視認できないもの(タッチパネルに組み上げた際に、実質的に加工痕が視認できないもの)。
C:可。電気抵抗値が10MΩを超えて絶縁が確実になされているが、導電パターンが視認できるもの(タッチパネルに組み上げた際に、製品として用いることができる程度のレベル)。
D:不可。電気抵抗値が10MΩ以下であり絶縁化が不十分のもの、又は、目視で確認できる程度に焼き焦げや穴あきが形成されたもの。すなわち、製品として使用できないもの。
About the conductive pattern formation board | substrate (electroconductive board | substrate) obtained by the said experiment, the electric resistance value was measured on both sides of the part irradiated with the laser beam L using the tester. Moreover, the visibility (processed trace) of the conductive pattern was evaluated visually. The evaluation results are shown in Table 1.
The evaluation criteria (A, B, C, D) were as follows.
A: Excellent. The electrical resistance value exceeds 10 MΩ and insulation is ensured, and the conductive pattern is not visible at all.
B: Good. The electrical resistance value exceeds 10 MΩ and insulation is ensured, and the conductive pattern is almost invisible (when the processing mark is assembled on the touch panel, the processing traces are virtually invisible).
C: Yes. The electrical resistance value exceeds 10 MΩ and insulation is ensured, but the conductive pattern is visible (a level that can be used as a product when assembled on a touch panel).
D: Impossible. Those with an electrical resistance of 10 MΩ or less and insufficient insulation, or those with scorch or perforation to the extent that they can be visually confirmed. That is, it cannot be used as a product.
表1に示す通り、パルス幅1p秒未満の極短パルスレーザを照射した実施例1では、導電パターンが視認されにくかった。
これに対し、光線透過性導電層に炭酸ガスレーザを照射した比較例1においては、導電パターンを視認でき、製品として適用できるレベルとはならなかった。
また、光線透過性導電層aが銀膜である比較例2,3では絶縁化が不十分であった。
As shown in Table 1, in Example 1 irradiated with an ultrashort pulse laser having a pulse width of less than 1 psec, the conductive pattern was difficult to be visually recognized.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the light transmissive conductive layer was irradiated with a carbon dioxide laser, the conductive pattern could be visually recognized, and the level could not be applied as a product.
Further, in Comparative Examples 2 and 3 in which the light transmissive conductive layer a was a silver film, insulation was insufficient.
[製造例2] タッチパネル(入力装置)の作製
次に、本発明の導電パターンの製造方法を適用したタッチパネル(配線基板)の製造例について説明する。
[Production Example 2] Production of Touch Panel (Input Device) Next, a production example of a touch panel (wiring board) to which the method for producing a conductive pattern of the present invention is applied will be described.
まず、導電性基板用積層体Aの光線透過性導電層a上に、スクリーン印刷で市販の銀ペーストを帯状に印刷し、コネクタパターンを形成した。そして、図5及び図7に示すように、実施例2の条件で、光線透過性導電層a上に目印としての「+」マークを、5mmピッチ、長さ1mmのものを6個一列として、25mm間隔を空けて2列マーキングし、入力エリアの目印とした。 First, on the light transmissive conductive layer a of the laminate A for conductive substrate, a commercially available silver paste was printed in a band shape by screen printing to form a connector pattern. And as shown in FIG.5 and FIG.7, on condition of Example 2, "+" mark as a mark on the light transmissive conductive layer a is 5 mm pitch, 1 mm length of 6 pieces in a row, Two rows were marked with an interval of 25 mm to provide a mark for the input area.
次いで、図6及び図7に示すように、「+」マークを基点に、実施例1の照射条件で長さ35mmの線(レーザ光L)を6本照射し、入力エリア内の配線パターンとした。
次いで「+」マークを基点に、実施例2の条件でコネクタパターンを横断する形で絶縁パターンを形成し、25mm角の入力エリアを持つタッチパネル用配線基板を得た。得られたタッチパネル用配線基板について配線パターン間の絶縁性をテスタで確認したところ、入力エリア端部における配線パターン間が絶縁状態であった。
Next, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, six lines (laser light L) having a length of 35 mm are irradiated with the “+” mark as a base point under the irradiation conditions of Example 1, and the wiring pattern in the input area did.
Next, with the “+” mark as a base point, an insulating pattern was formed so as to cross the connector pattern under the conditions of Example 2 to obtain a touch panel wiring board having a 25 mm square input area. When the insulation property between wiring patterns was confirmed with the tester about the obtained wiring board for touch panels, between the wiring patterns in the input area edge part was an insulation state.
上記のタッチパネル用配線基板は一対用意し、スクリーン印刷により、タッチパネル用配線基板のうち一枚に、「+」マークを目印に直径30μm、高さ8μmのアクリル系樹脂からなるドットスペーサ30を、1mmピッチで複数形成した(図1参照)。 A pair of the above touch panel wiring boards are prepared, and a dot spacer 30 made of an acrylic resin having a diameter of 30 μm and a height of 8 μm is formed on one of the touch panel wiring boards by screen printing. A plurality of pitches were formed (see FIG. 1).
次いで、ドットスペーサ30を形成したタッチパネル用配線基板と、ドットスペーサ30を形成していないタッチパネル用配線基板とをそれぞれ所定の形状に切り出し、互いの透明導電層12(22)同士を対向配置するようにして、市販の両面粘着テープを用いて四辺を貼り合わせ、透明なメンブレン式タッチパネル(入力装置1)とした(図1参照)。 Next, the touch panel wiring board on which the dot spacers 30 are formed and the touch panel wiring board on which the dot spacers 30 are not formed are cut into predetermined shapes, and the transparent conductive layers 12 (22) are arranged to face each other. Then, using a commercially available double-sided adhesive tape, the four sides were bonded to obtain a transparent membrane-type touch panel (input device 1) (see FIG. 1).
[評価]
このように製造されたタッチパネル1は、ドットスペーサ30、配線パターンともに視認されず、また、キーマトリクスとして機能することが確認された。
[Evaluation]
It was confirmed that the touch panel 1 manufactured in this way is not visually recognized with respect to the dot spacers 30 and the wiring pattern, and functions as a key matrix.
1 入力装置
10,20 導電性基板
11,21 絶縁性基材
12,22 導電パターン層
30 ドットスペーサ
40 導電パターンの製造装置
41 レーザ光発生手段
42 集光レンズ
43 ステージ
A 導電性基板用積層体
a 光線透過性導電層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input device 10,20 Conductive board | substrate 11,21 Insulating base material 12,22 Conductive pattern layer 30 Dot spacer 40 Conductive pattern manufacturing apparatus 41 Laser beam generating means 42 Condensing lens 43 Stage A Laminated body for conductive board a Light transmissive conductive layer
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