JP2016031503A - Method for forming conductive pattern, conductive pattern substrate, and touch panel sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電パターンの形成方法、導電パターン基板及びタッチパネルセンサに関し、特に液晶表示素子等のフラットパネルディスプレイ、タッチパネル(タッチスクリーン)、太陽電池、照明等の装置の電極配線として用いられる導電パターンの形成方法、導電パターン基板及びタッチパネルセンサに関する。 The present invention relates to a method for forming a conductive pattern, a conductive pattern substrate, and a touch panel sensor, and in particular, a conductive pattern used as an electrode wiring of a device such as a flat panel display such as a liquid crystal display element, a touch panel (touch screen), a solar cell, or illumination. The present invention relates to a forming method, a conductive pattern substrate, and a touch panel sensor.
パソコン及びテレビ等の大型電子機器、カーナビゲーション、携帯電話及び電子辞書等の小型電子機器、並びに、OA・FA機器等の表示機器には、液晶表示素子及びタッチパネルが普及している。 Liquid crystal display elements and touch panels are widely used in large electronic devices such as personal computers and televisions, small electronic devices such as car navigation systems, mobile phones and electronic dictionaries, and display devices such as OA / FA devices.
タッチパネルは、すでに各種の方式が実用化されているが、近年、静電容量方式のタッチパネルの利用が進んでいる。静電容量方式タッチパネルでは、指先(導電体)がタッチ入力面に接触すると、指先と導電膜との間が静電容量結合し、コンデンサを形成する。このため、静電容量方式タッチパネルは、指先の接触位置における電荷の変化を捉えることによって、その座標を検出している。 Various types of touch panels have already been put into practical use, but in recent years, the use of capacitive touch panels has been advanced. In a capacitive touch panel, when a fingertip (conductor) contacts the touch input surface, the fingertip and the conductive film are capacitively coupled to form a capacitor. For this reason, the capacitive touch panel detects the coordinates by capturing the change in charge at the contact position of the fingertip.
特に、投影型静電容量方式のタッチパネルは、指先の多点検出が可能なため、複雑な指示を行うことができるという良好な操作性を備え、その操作性の良さから、携帯電話及び携帯型音楽プレーヤ等の小型の表示装置を有する機器における表示面上の入力装置として利用が進んでいる。 In particular, the projected capacitive touch panel is capable of multipoint detection of fingertips, and thus has a good operability that allows complicated instructions to be given. Use as an input device on a display surface in a device having a small display device such as a music player is advancing.
一般に、投影型静電容量方式のタッチパネルでは、X軸とY軸による2次元座標を表現するために、複数のX電極と、当該X電極に直交する複数のY電極とが、2層構造を形成している。 In general, in a projected capacitive touch panel, a plurality of X electrodes and a plurality of Y electrodes orthogonal to the X electrodes have a two-layer structure in order to express two-dimensional coordinates based on the X and Y axes. Forming.
このようなタッチパネル、更に液晶表示素子、太陽電池及び照明等では、透明配線、画素電極又は端子の一部に透明導電膜が使用されている。 In such a touch panel, a liquid crystal display element, a solar cell, illumination, and the like, a transparent conductive film is used as part of the transparent wiring, the pixel electrode, or the terminal.
従来、透明導電膜の材料には、可視光に対して高い透過率を示すことから、ITO(Indium−Tin−Oxide)、酸化インジュウム及び酸化スズ等が用いられている。液晶表示素子用基板等に設けられる電極は、上記の材料からなる透明導電膜をパターニングしたものが主流になっている。 Conventionally, ITO (Indium-Tin-Oxide), indium oxide, tin oxide, and the like have been used as materials for transparent conductive films because they exhibit high transmittance to visible light. As electrodes provided on a substrate for a liquid crystal display element or the like, a pattern obtained by patterning a transparent conductive film made of the above-mentioned material is mainly used.
透明導電膜のパターニング方法としては、基板上に透明導電膜を形成した後、フォトリソグラフィー法によりレジストパターンを形成し、ウエットエッチングにより導電膜の所定部分を除去して導電パターンを形成する方法が一般的である。ITO膜及び酸化インジュウム膜の場合、エッチング液は塩酸と塩化第二鉄の2液よりなる混合液がよく用いられている。 As a method for patterning a transparent conductive film, a method is generally used in which a transparent conductive film is formed on a substrate, a resist pattern is formed by photolithography, and a predetermined portion of the conductive film is removed by wet etching to form a conductive pattern. Is. In the case of an ITO film and an indium oxide film, a mixed liquid composed of two liquids of hydrochloric acid and ferric chloride is often used as an etching liquid.
ITO膜及び酸化スズ膜は一般にスパッタ法により形成される。この方法では、スパッタ方式の違い、スパッタパワー、ガス圧、基板温度及び雰囲気ガスの種類等によって透明導電膜の性質が変わりやすい。スパッタ条件の変動による透明導電膜の膜質の違いは、透明導電膜をウエットエッチングする際のエッチング速度のばらつきの原因となり、パターンニング不良による製品の歩留まり低下を招きやすい。また、上記の導電パターンの形成方法は、スパッタ工程、レジスト形成工程及びエッチング工程を経ていることから、工程が長く、コスト面でも大きな負担となっている。 The ITO film and the tin oxide film are generally formed by a sputtering method. In this method, the properties of the transparent conductive film are likely to change depending on the difference in sputtering method, sputtering power, gas pressure, substrate temperature, type of atmospheric gas, and the like. Differences in the film quality of the transparent conductive film due to variations in sputtering conditions cause variations in the etching rate when the transparent conductive film is wet-etched, which tends to reduce the product yield due to patterning defects. In addition, since the conductive pattern forming method described above has undergone a sputtering process, a resist forming process, and an etching process, the process is long and a great burden is imposed on the cost.
近年では、上記の問題を解消するために、ITO、酸化インジュウム及び酸化スズ等に替わる材料を用いて透明な導電パターンを形成する試みがなされている。例えば、下記特許文献1には、導電性繊維を含有する導電膜を備えた感光性導電フィルムによる導電パターンの形成方法が開示されている。この技術を用いれば、種々の基板上にフォトリソグラフィー工程で直接導電パターンを簡便に形成できる。
In recent years, attempts have been made to form a transparent conductive pattern using a material that replaces ITO, indium oxide, tin oxide, and the like in order to solve the above problems. For example,
ところで、タッチパネルの額縁領域には、透明導電膜部分で発生した電気的変化を制御ICまで伝達するための配線回路が形成されている。そのような配線回路としては、蒸着した金属薄膜を利用して形成された蒸着金属配線回路、及び、熱硬化型あるいは蒸発乾燥型の銀ペーストを用いてスクリーン印刷により非常に薄い配線回路パターンを印刷し、熱処理して形成した銀ペースト印刷配線回路が挙げられるが、コスト面から後者の銀ペースト印刷配線回路がより広く使用されている。すなわち、投影型静電容量方式のタッチパネルは、透明導電膜と制御ICとが、銀ペースト印刷配線回路によって物理的且つ電気的に接続された構造を有しているのが一般的であり、銀ペースト印刷配線が断線又は短絡したり、銀ペーストと透明導電膜、あるいは銀ペーストと制御ICとの接続部において断線又は短絡が発生したりすると、タッチパネルが正常に動作しなくなる問題が発生する。 Incidentally, a wiring circuit for transmitting an electrical change generated in the transparent conductive film portion to the control IC is formed in the frame area of the touch panel. As such a wiring circuit, an extremely thin wiring circuit pattern is printed by screen printing using a vapor-deposited metal wiring circuit formed by using a vapor-deposited metal thin film and a thermosetting or evaporation drying type silver paste. However, a silver paste printed wiring circuit formed by heat treatment can be mentioned, but the latter silver paste printed wiring circuit is more widely used in terms of cost. That is, a projected capacitive touch panel generally has a structure in which a transparent conductive film and a control IC are physically and electrically connected by a silver paste printed wiring circuit. If the paste printed wiring is disconnected or short-circuited, or if a disconnection or short-circuit occurs in the connection portion between the silver paste and the transparent conductive film or the silver paste and the control IC, a problem that the touch panel does not operate normally occurs.
上述したように、特許文献1に開示されている感光性導電フィルムを用いることで、種々の基板上にタッチパネルのセンサー電極(透明導電膜をパターニングした導電パターン)を、フォトリソグラフィー工程で簡便に形成することができる。しかしながら、銀ペースト印刷配線によってセンサー電極と制御ICとを接続した場合に、高温高湿条件下で導電パターンと銀ペーストとの間の抵抗値が上昇し、断線しやすいという問題がある。この抵抗値の上昇は銀ペーストの組成に影響されるため、適切な銀ペーストを選択することで抵抗値の上昇を防ぐことが可能である。しかし、銀ペーストには微細配線を形成するための印刷性も要求されており、この印刷性と、抵抗値の上昇を抑えることとを両立する銀ペーストは数少なかった。
As described above, by using the photosensitive conductive film disclosed in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、銀ペーストの組成に依存すること無く、高温高湿条件下でも導電パターンと銀ペーストとの間で断線不良が発生することを抑制できる導電パターンの形成方法、この方法を用いて得られる導電パターン基板及びタッチパネルセンサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and does not depend on the composition of the silver paste, and is capable of suppressing the occurrence of disconnection failure between the conductive pattern and the silver paste even under high temperature and high humidity conditions. It aims at providing the formation method of a pattern, the conductive pattern board | substrate obtained using this method, and a touchscreen sensor.
上記目的を達成するために、本発明は、基板上に設けられた感光性樹脂層と、上記感光性樹脂層の上記基板とは反対側の面に設けられた導電性繊維を含有する導電膜とを含む感光層に、酸素非存在下で、パターン状に活性光線を照射する露光工程と、上記感光層の未露光部を、アルカリ現像液を用いて除去することにより、導電パターンを形成する現像工程と、上記現像工程で形成された上記導電パターンを、有機酸を含む酸性水溶液を用いて洗浄する洗浄工程と、を備える、導電パターンの形成方法を提供する。なお、「酸素非存在下」とは、酸素が全く存在しないことを意味するものではなく、導電パターンが形成できる程度に酸素の存在が抑制されていればよい。酸素非存在下としては、真空条件下であってもよいし、感光層がフィルムで保護されている態様であってもよい。 In order to achieve the above object, the present invention provides a conductive film containing a photosensitive resin layer provided on a substrate and conductive fibers provided on a surface of the photosensitive resin layer opposite to the substrate. A conductive pattern is formed by removing an unexposed portion of the photosensitive layer using an alkaline developer, and an exposure step of irradiating the photosensitive layer containing actinic rays in a pattern in the absence of oxygen. There is provided a method for forming a conductive pattern, comprising: a developing step; and a cleaning step of cleaning the conductive pattern formed in the developing step using an acidic aqueous solution containing an organic acid. Note that “in the absence of oxygen” does not mean that oxygen is not present at all, and it is sufficient that the presence of oxygen is suppressed to such an extent that a conductive pattern can be formed. In the absence of oxygen, vacuum conditions may be used, and the photosensitive layer may be protected with a film.
本発明の導電パターンの形成方法によれば、上述した露光工程及び現像工程を経て形成した導電パターンを、有機酸を含む酸性水溶液を用いて洗浄する洗浄工程を含むことにより、銀ペーストの組成に依存すること無く、高温高湿条件下でも導電パターンと銀ペーストとの間で断線不良が発生することを抑制できる。これは、有機酸を含む酸性水溶液で現像後の導電パターンを洗浄することで、導電パターン中に残存した不安定な塩(現像液中に存在するNa等の金属イオンと酸性官能基との塩)を効果的に酸性官能基に戻すことができ、その結果として、銀ペーストの組成に依存すること無く、高温高湿条件下でも銀ペーストとの間での断線不良の発生を抑制できるからであると推察する。なお、上記不安定な塩が残存すると、金属イオンが残存することとなる。金属イオンは、電子のキャリアになると同時に、電子の受け取り手にもなるため、導電パターン中に残存すると、銀のイオン化及びマイグレーションを促進することとなり、最終的には断線に至るおそれがある。そのため、上記洗浄工程によって不安定な塩を酸性官能基に戻し、金属イオンの残存量を低減することで、断線不良の発生を抑制することができる。また、有機酸は導電性繊維と反応することがないため、洗浄に有機酸を用いることにより、導電性繊維が酸により腐食することを防ぐことができる。 According to the method for forming a conductive pattern of the present invention, the composition of the silver paste is obtained by including a cleaning step of cleaning the conductive pattern formed through the exposure step and the development step using an acidic aqueous solution containing an organic acid. Without depending, it is possible to suppress the occurrence of disconnection failure between the conductive pattern and the silver paste even under high temperature and high humidity conditions. This is because the conductive pattern after development is washed with an acidic aqueous solution containing an organic acid, so that an unstable salt remaining in the conductive pattern (a salt of a metal ion such as Na existing in the developer and an acidic functional group). ) Can be effectively returned to the acidic functional group, and as a result, the occurrence of disconnection failure with the silver paste can be suppressed even under high temperature and high humidity conditions without depending on the composition of the silver paste. I guess there is. If the unstable salt remains, metal ions remain. Since the metal ion becomes an electron carrier and at the same time an electron receiver, if it remains in the conductive pattern, it promotes silver ionization and migration, and may eventually lead to disconnection. Therefore, the occurrence of disconnection failure can be suppressed by returning the unstable salt to the acidic functional group by the washing step and reducing the residual amount of metal ions. In addition, since the organic acid does not react with the conductive fiber, the use of the organic acid for washing can prevent the conductive fiber from being corroded by the acid.
本発明の導電パターンの形成方法においては、支持フィルムと、該支持フィルム上に設けられた導電膜と、該導電膜上に設けられた感光性樹脂層とを有する感光性導電フィルムを、該感光性樹脂層が上記基板に密着するようにラミネートすることにより上記感光層を設けることが好ましい。なお、本態様の場合は、支持フィルムの存在により、露光工程は「酸素非存在下」で行われることとなる。 In the method for forming a conductive pattern of the present invention, a photosensitive conductive film having a support film, a conductive film provided on the support film, and a photosensitive resin layer provided on the conductive film is used for the photosensitive film. The photosensitive layer is preferably provided by laminating such that the photosensitive resin layer is in close contact with the substrate. In the case of this embodiment, the exposure step is performed “in the absence of oxygen” due to the presence of the support film.
この場合、より簡便に感光層を基板上に形成することが可能となり、生産性の向上を図ることができる。また、支持フィルム上に設けられた導電膜及び感光性樹脂層を転写することで感光層の基板とは反対側の表面の平滑性を向上させることができ、形成される導電パターンの平滑性を向上させることができる。 In this case, the photosensitive layer can be more easily formed on the substrate, and productivity can be improved. Moreover, the smoothness of the surface on the opposite side to the board | substrate of a photosensitive layer can be improved by transferring the electrically conductive film and photosensitive resin layer which were provided on the support film, and the smoothness of the conductive pattern formed is improved. Can be improved.
本発明の導電パターンの形成方法は、上記露光工程後、上記現像工程前に、酸素存在下で、上記感光層の上記露光工程での未露光部の一部又は全部に活性光線を照射する第二の露光工程を更に備えることが好ましい。また、上記感光性導電フィルムを用いて上記感光層を形成する場合、本発明の導電パターンの形成方法は、上記露光工程後、上記現像工程前に、上記支持フィルムを剥離した後、酸素存在下で、上記感光層の上記露光工程での未露光部の一部又は全部に活性光線を照射する第二の露光工程を更に備えることが好ましい。 In the method for forming a conductive pattern of the present invention, after the exposure step and before the development step, a part or all of the unexposed portion of the photosensitive layer in the exposure step is irradiated with actinic rays in the presence of oxygen. It is preferable to further include a second exposure step. Moreover, when forming the said photosensitive layer using the said photosensitive conductive film, the formation method of the conductive pattern of this invention is the presence of oxygen after peeling the said support film after the said exposure process and before the said image development process. Therefore, it is preferable to further include a second exposure step of irradiating a part or all of the unexposed portion in the exposure step of the photosensitive layer with actinic rays.
上記第二の露光工程を行うことにより、その前の露光工程(以下、「第一の露光工程」とも言う)における露光部を、導電膜を有する樹脂硬化層、すなわち導電パターンとし、第二の露光工程における露光部のうちの第一の露光工程の露光部以外の部分を、導電膜を有していない樹脂硬化層とすることができる。基板上に導電パターンとともに導電膜を有していない樹脂硬化層が設けられることにより、基板上に導電パターンのみを設けた場合に比べて導電パターンの段差を小さくすることができる。かかる効果が奏される理由としては、第二の露光工程が酸素存在下で行われることにより感光層の基板とは反対側の硬化が阻害され、これにより第一の露光工程の未露光部が第二の露光工程で露光されても、導電膜が除去され得る程度にしか、感光層の表層部が硬化されないためであると本発明者らは推察している。また、第二の露光工程を経て得られる導電パターンは、樹脂硬化層によって基板との接着性が充分確保され得る。 By performing the second exposure step, the exposed portion in the previous exposure step (hereinafter also referred to as “first exposure step”) is a cured resin layer having a conductive film, that is, a conductive pattern, and the second exposure step is performed. Of the exposed portion in the exposure step, the portion other than the exposed portion in the first exposure step can be a cured resin layer that does not have a conductive film. By providing the resin cured layer not having the conductive film together with the conductive pattern on the substrate, the step difference of the conductive pattern can be reduced as compared with the case where only the conductive pattern is provided on the substrate. The reason for this effect is that the second exposure step is performed in the presence of oxygen, thereby inhibiting the curing of the photosensitive layer on the side opposite to the substrate, thereby preventing the unexposed portion of the first exposure step. The present inventors speculate that the surface layer portion of the photosensitive layer is cured only to such an extent that the conductive film can be removed even if exposed in the second exposure step. In addition, the conductive pattern obtained through the second exposure step can be sufficiently secured to the substrate by the cured resin layer.
本発明の導電パターンの形成方法において、上記感光性樹脂層は、(A)バインダーポリマー、(B)光重合性化合物、及び(C)光重合開始剤を含有し、上記(C)成分として、オキシムエステル化合物を含むことが好ましい。これにより、形成される導電パターンの透明性及び解像度を向上させることができる。 In the method for forming a conductive pattern of the present invention, the photosensitive resin layer contains (A) a binder polymer, (B) a photopolymerizable compound, and (C) a photopolymerization initiator. It preferably contains an oxime ester compound. Thereby, the transparency and resolution of the conductive pattern to be formed can be improved.
本発明の導電パターンの形成方法において、上記導電性繊維は銀繊維であることが好ましい。これにより、形成される導電パターンの導電性を向上させることができる。また、導電パターンの導電性の調整も容易となる。 In the method for forming a conductive pattern of the present invention, the conductive fiber is preferably a silver fiber. Thereby, the electroconductivity of the conductive pattern formed can be improved. In addition, the conductivity of the conductive pattern can be easily adjusted.
本発明の導電パターンの形成方法において、上記酸性水溶液のpHは0〜6であることが好ましい。この場合、酸性度及び腐食性が強過ぎず、導電性繊維の腐食等を生じることなく、導電パターン中に残存した不安定な塩を効果的に酸性官能基に戻すことができる。 In the method for forming a conductive pattern of the present invention, the acidic aqueous solution preferably has a pH of 0-6. In this case, the acidity and corrosivity are not too strong, and the unstable salt remaining in the conductive pattern can be effectively returned to the acidic functional group without causing corrosion of the conductive fibers.
本発明の導電パターンの形成方法において、上記アルカリ現像液はアルカリ性水溶液であることが好ましい。アルカリ性水溶液は安全かつ安定であり、操作性が良好であるため、現像工程を容易に行うことができる。 In the method for forming a conductive pattern of the present invention, the alkaline developer is preferably an alkaline aqueous solution. Since the alkaline aqueous solution is safe and stable and has good operability, the development process can be easily performed.
本発明の導電パターンの形成方法において、上記アルカリ現像液は、アルカリ性水溶液と1種類以上の有機溶剤とからなるアルカリ性準水系現像液であってもよい。アルカリ性準水系現像液は安全かつ安定であり、操作性が良好であるとともに、有機溶剤の存在により現像を促進させることができるため、現像工程をより容易に行うことができる。 In the method for forming a conductive pattern of the present invention, the alkaline developer may be an alkaline quasi-aqueous developer composed of an alkaline aqueous solution and one or more organic solvents. The alkaline quasi-aqueous developer is safe and stable, has good operability, and can promote development by the presence of an organic solvent, so that the development process can be performed more easily.
本発明の導電パターンの形成方法において、上記感光性樹脂層は、カルボキシル基及びフェノール性ヒドロキシル基のうちの少なくとも1種を有する化合物を含むことが好ましい。これにより、感光層のアルカリ現像性をより良好にすることができる。なお、上記カルボキシル基及びフェノール性ヒドロキシル基のうちの少なくとも1種を有する化合物は、(A)バインダーポリマーとして用いることができる。 In the method for forming a conductive pattern of the present invention, the photosensitive resin layer preferably contains a compound having at least one of a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group. Thereby, the alkali developability of the photosensitive layer can be improved. In addition, the compound which has at least 1 sort (s) of the said carboxyl group and phenolic hydroxyl group can be used as (A) binder polymer.
本発明はまた、基板と、該基板上に上記本発明の導電パターンの形成方法により形成された導電パターンと、を備える、導電パターン基板を提供する。 The present invention also provides a conductive pattern substrate comprising a substrate and a conductive pattern formed on the substrate by the conductive pattern forming method of the present invention.
本発明の導電パターン基板は、導電パターンが上記本発明の導電パターンの形成方法により形成されているため、銀ペーストの組成に依存すること無く、高温高湿条件下でも導電パターンと銀ペーストとの間で断線不良が発生することを抑制することができる。 In the conductive pattern substrate of the present invention, since the conductive pattern is formed by the conductive pattern forming method of the present invention, the conductive pattern and the silver paste are not affected by the composition of the silver paste, even under high temperature and high humidity conditions. It is possible to suppress the occurrence of disconnection failure between the two.
本発明は更に、上記本発明の導電パターン基板を備える、タッチパネルセンサを提供する。 The present invention further provides a touch panel sensor comprising the conductive pattern substrate of the present invention.
本発明のタッチパネルセンサは、上記本発明の導電パターン基板を備えることにより、銀ペーストの組成に依存すること無く、高温高湿条件下でも導電パターンと銀ペーストとの間で断線不良が発生することを抑制することができる。 By providing the conductive pattern substrate of the present invention, the touch panel sensor of the present invention may cause a disconnection failure between the conductive pattern and the silver paste even under high temperature and high humidity conditions without depending on the composition of the silver paste. Can be suppressed.
本発明によれば、銀ペーストの組成に依存すること無く、高温高湿条件下でも導電パターンと銀ペーストとの間で断線不良が発生することを抑制できる導電パターンの形成方法、この方法を用いて得られる導電パターン基板及びタッチパネルセンサを提供することができる。 According to the present invention, without depending on the composition of the silver paste, a method for forming a conductive pattern that can suppress the occurrence of disconnection failure between the conductive pattern and the silver paste even under high temperature and high humidity conditions, and this method are used. A conductive pattern substrate and a touch panel sensor obtained in this way can be provided.
以下、場合により図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
本明細書における「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」又はそれに対応する「メタクリレート」を意味し、「(メタ)アクリロイル」及び「(メタ)アクリル酸アルキルエステル」も同様である。
また、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」又は「メタクリル」を意味する。
「A又はB」とは、AとBのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。さらに、以下に例示する材料は特に断らない限り単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as the case may be. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.
In this specification, “(meth) acrylate” means “acrylate” or “methacrylate” corresponding thereto, and the same applies to “(meth) acryloyl” and “(meth) acrylic acid alkyl ester”.
“(Meth) acryl” means “acryl” or “methacryl”.
“A or B” only needs to include one of A and B, or may include both. Furthermore, the materials exemplified below may be used alone or in combination of two or more unless otherwise specified.
本実施形態に係る導電パターンの形成方法は、基板上に設けられた感光性樹脂層と、上記感光性樹脂層の上記基板とは反対側の面に設けられた導電性繊維を含有する導電膜とを含む感光層に、酸素非存在下で、パターン状に活性光線を照射する露光工程と、上記感光層の未露光部を、アルカリ現像液を用いて除去することにより、導電パターンを形成する現像工程と、上記現像工程で形成された上記導電パターンを、有機酸を含む酸性水溶液を用いて洗浄する洗浄工程と、を有する。ここで、感光層は、例えば、支持フィルムと、該支持フィルム上に設けられた導電膜と、該導電膜上に設けられた感光性樹脂層とを有する感光性導電フィルムを、該感光性樹脂層が上記基板に密着するようにラミネートすることにより、上記基板上に設けることができる。 The conductive pattern forming method according to the present embodiment includes a photosensitive resin layer provided on a substrate and a conductive film containing conductive fibers provided on the surface of the photosensitive resin layer opposite to the substrate. A conductive pattern is formed by removing an unexposed portion of the photosensitive layer using an alkaline developer, and an exposure step of irradiating the photosensitive layer containing actinic rays in a pattern in the absence of oxygen. A developing step, and a cleaning step of cleaning the conductive pattern formed in the developing step using an acidic aqueous solution containing an organic acid. Here, the photosensitive layer is, for example, a photosensitive conductive film having a support film, a conductive film provided on the support film, and a photosensitive resin layer provided on the conductive film. By laminating such that the layer is in close contact with the substrate, it can be provided on the substrate.
<感光性導電フィルム>
図1は、本実施形態で用いられる感光性導電フィルムの好適な一実施形態を示す模式断面図である。図1に示す感光性導電フィルム10は、支持フィルム1と、支持フィルム1上に設けられた感光層4とを備え、感光層4は、導電膜2と、導電膜2上に設けられた感光性樹脂層3とから構成されている。
<Photosensitive conductive film>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of a photosensitive conductive film used in the present embodiment. A photosensitive
本明細書において、導電膜2と感光性樹脂層3との境界は必ずしも明確になっている必要はない。導電膜2は感光層4の面方向に導電性が得られるものであればよく、導電膜2に感光性樹脂層3が混じり合った態様であってもよい。例えば、導電膜2中に感光性樹脂層3を構成する組成物が含浸されていたり、感光性樹脂層3を構成する組成物が導電膜2の表面に存在していたりしてもよい。
In the present specification, the boundary between the
以下、感光性導電フィルム10を構成する支持フィルム1、導電膜2及び感光性樹脂層3のそれぞれについて詳細に説明する。
Hereinafter, each of the
支持フィルム1としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等の耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムが挙げられる。これらのうち、透明性及び耐熱性の観点からは、ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。なお、これらの重合体フィルムは、支持フィルム1を剥離する工程において感光層4から除去されるため、除去が不可能となるような表面処理が施されたものであったり、除去が不可能となるような材質であったりしてはならない。
Examples of the
支持フィルム1の厚みは、機械的強度の観点から、5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、15μm以上であることが更に好ましい。支持フィルム1の厚みを上記数値以上とすることによって、例えば、導電膜2を形成するために導電性分散液を塗工する工程、感光性樹脂層3を形成するために感光性樹脂組成物を塗工する工程、又は、支持フィルム1を剥離する工程において、支持フィルム1が破れることを防止することができる。また、支持フィルム1を介して感光性樹脂層3に活性光線を照射する場合に、導電パターンの解像度に優れる点から、支持フィルム1の厚みは、100μm以下であることが好ましく、80μm以下であることがより好ましく、60μm以下であることが更に好ましい。
From the viewpoint of mechanical strength, the thickness of the
上記の観点から、支持フィルム1の厚みは、5〜100μmであることが好ましく、10〜80μmであることがより好ましく、15〜60μmであることが更に好ましい。
From the above viewpoint, the thickness of the
支持フィルム1のヘーズ値は、感度及び解像度を良好にする観点から、0.01〜5.0%であることが好ましく、0.01〜3.0%であることがより好ましく、0.01〜2.0%であることが更に好ましく、0.01〜1.0%であることが特に好ましい。なお、ヘーズ値はJIS K 7105に準拠して測定することができ、例えば、NDH−1001DP(日本電色工業(株)製、製品名)等の市販の濁度計などで測定が可能である。
The haze value of the
導電膜2は、少なくとも一種の導電性繊維を含有する。導電性繊維としては、例えば、金、銀、銅、白金等の金属繊維、及びカーボンナノチューブ等の炭素繊維が挙げられる。
導電性の観点からは、金繊維、銀繊維又は銅繊維を用いることが好ましい。更に、形成される導電膜2の導電性を容易に調整できる観点からは、銀繊維を用いることがより好ましい。
The
From the viewpoint of conductivity, it is preferable to use gold fiber, silver fiber or copper fiber. Furthermore, it is more preferable to use silver fibers from the viewpoint of easily adjusting the conductivity of the
上記の金属繊維は、金属イオンをNaBH4等の還元剤で還元する方法、ポリオール法等により製造することができる。また、上記カーボンナノチューブは、Unidym社のHipco単層カーボンナノチューブ等の市販品を用いることができる。 The metal fibers, a method of reducing the metal ions with a reducing agent such as NaBH 4, can be manufactured by the polyol method. The carbon nanotubes may be commercial products such as Hipym single-walled carbon nanotubes from Unidim.
導電性繊維の繊維径は、1nm〜50nmであることが好ましく、2nm〜20nmであることがより好ましく、3nm〜10nmであることが更に好ましい。また、導電性繊維の繊維長は、1μm〜100μmであることが好ましく、2μm〜50μmであることがより好ましく、3μm〜10μmであることが更に好ましい。繊維径及び繊維長は、走査型電子顕微鏡により測定することができる。 The fiber diameter of the conductive fiber is preferably 1 nm to 50 nm, more preferably 2 nm to 20 nm, and still more preferably 3 nm to 10 nm. The fiber length of the conductive fiber is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 2 μm to 50 μm, and still more preferably 3 μm to 10 μm. The fiber diameter and fiber length can be measured with a scanning electron microscope.
導電膜2は、導電性繊維とともに、有機導電体を含んでいてもよい。有機導電体としては、特に制限なく用いることができるが、チオフェン誘導体、アニリン誘導体等の導電性ポリマーを用いることが好ましい。導電性ポリマーとして具体的には、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリアニリン等を用いることができる。
The
図2は、感光性導電フィルム10の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。導電膜2は、図2に示すように、導電性繊維同士が接触して網目構造となっていることが好ましい。このような網目構造を有する導電膜2は、感光性樹脂層3の支持フィルム1側の表面に形成されていてもよいが、支持フィルム1を剥離したときに露出する感光層4の表面においてその面方向に導電性が得られるのであれば、導電膜2に感光性樹脂層3の一部が入り込む形態で形成されていてもよく、感光性樹脂層3の支持フィルム1側の表層に導電膜2が含まれる形態で形成されていてもよい。
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of the photosensitive
導電膜2は、例えば、上記導電性繊維のうちの一種以上と、必要に応じて上記有機導電体のうちの一種以上と、水又は有機溶剤と、必要に応じて界面活性剤等の分散安定剤とを含む導電性分散液を、支持フィルム1上に塗布した後、乾燥することにより形成することができる。
The
導電性分散液に用いられる界面活性剤としては、特に限定されないが、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、フッ素系界面活性剤(例えば、DuPont社のZonyl(登録商標))、n−ドデシル−β−D−マルトシド等が挙げられる。 The surfactant used in the conductive dispersion is not particularly limited, but is pentaethylene glycol monododecyl ether, a fluorosurfactant (for example, Zonyl (registered trademark) of DuPont), n-dodecyl-β-D. -Maltoside etc. are mentioned.
導電性分散液の塗布は、ロールコート法、コンマコート法、グラビアコート法、エアーナイフコート法、ダイコート法、バーコート法、スプレーコート法等の公知の方法で行うことができる。また、乾燥は、30〜150℃で1〜30分間程度、熱風対流式乾燥機等で行うことができる。導電膜2において、導電性繊維及び有機導電体は界面活性剤及び分散安定剤と共存していてもかまわない。
The conductive dispersion can be applied by a known method such as a roll coating method, a comma coating method, a gravure coating method, an air knife coating method, a die coating method, a bar coating method, or a spray coating method. The drying can be performed at 30 to 150 ° C. for about 1 to 30 minutes using a hot air convection dryer or the like. In the
導電膜2の厚みは、導電パターンの用途及び求められる導電性によっても異なるが、1μm以下であることが好ましく、1nm〜0.5μmであることがより好ましく、5nm〜0.1μmであることが更に好ましい。導電膜2の厚みが1μm以下であると、400〜700nmの波長域での光透過率が高く、パターン形成性にも優れ、特に透明電極の作製に好適なものとなる。なお、導電膜2の厚みは、走査型電子顕微鏡によって測定することができる。
The thickness of the
導電膜2が、導電性繊維と合わせて有機導電体を含む場合、それらを混合して調製した導電性分散液を用いて導電膜2を形成してもよく、それらを各々単独で含む導電性分散液を用いて導電膜2を形成してもよい。例えば、支持フィルム1に対し、導電性繊維を含む導電性分散液を塗布した後、有機導電体を含む導電性分散液を塗布し、乾燥して導電膜2を形成することができる。
When the
感光性樹脂層3は、(A)バインダーポリマー、(B)光重合性化合物及び(C)光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物から形成することができる。感光性樹脂層3が上記の3成分を含有することにより、基板と導電パターンとの接着性及びパターニング性を向上させることができる。
The
(A)バインダーポリマーとしては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、アミド樹脂、アミドエポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、エステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応で得られるエポキシアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂と酸無水物の反応で得られる酸変性エポキシアクリレート樹脂等が挙げられる。 (A) As binder polymer, epoxy resin obtained by reaction of acrylic resin, styrene resin, epoxy resin, amide resin, amide epoxy resin, alkyd resin, phenol resin, ester resin, urethane resin, epoxy resin and (meth) acrylic acid Examples thereof include acid-modified epoxy acrylate resins obtained by reaction of acrylate resins and epoxy acrylate resins with acid anhydrides.
上記の中でも、アルカリ現像性及びフィルム形成性に優れる観点から、アクリル樹脂を用いることが好ましく、そのアクリル樹脂が(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位を有することがより好ましい。ここで、「アクリル樹脂」とは、(メタ)アクリロイル基を有する重合性単量体に由来する構造単位を主に有する重合体のことを意味する。 Among the above, from the viewpoint of excellent alkali developability and film formability, it is preferable to use an acrylic resin, and the acrylic resin has a structural unit derived from (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid alkyl ester. More preferred. Here, the “acrylic resin” means a polymer mainly having a structural unit derived from a polymerizable monomer having a (meth) acryloyl group.
上記アクリル樹脂は、例えば、(メタ)アクリロイル基を有する重合性単量体をラジカル重合して製造されるものが使用できる。 As the acrylic resin, for example, an acrylic resin produced by radical polymerization of a polymerizable monomer having a (meth) acryloyl group can be used.
(A)バインダーポリマーは、アルカリ現像性をより良好にする観点から、カルボキシル基及びフェノール性ヒドロキシル基のうち少なくとも1種を有することが好ましい。カルボキシル基を有する重合性単量体としては、例えば、上述した(メタ)アクリル酸が挙げられる。フェノール性ヒドロキシル基を有する重合性単量体としては、例えば、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレートが挙げられる。 (A) It is preferable that a binder polymer has at least 1 sort (s) among a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group from a viewpoint of making alkali developability more favorable. Examples of the polymerizable monomer having a carboxyl group include (meth) acrylic acid described above. Examples of the polymerizable monomer having a phenolic hydroxyl group include 4-hydroxyphenyl (meth) acrylate.
(A)バインダーポリマーが有するカルボキシル基の比率は、使用する全重合性単量体に対するカルボキシル基を有する重合性単量体の割合として、10〜50質量%であることが好ましく、12〜40質量%であることがより好ましく、15〜30質量%であることが更に好ましく、15〜25質量%であることが特に好ましい。アルカリ現像性に優れる点では10質量%以上であることが好ましく、アルカリ耐性に優れる点では、50質量%以下であることが好ましい。 (A) The ratio of the carboxyl group of the binder polymer is preferably 10 to 50% by mass, and preferably 12 to 40% by mass as the ratio of the polymerizable monomer having a carboxyl group to the total polymerizable monomer to be used. % Is more preferable, 15 to 30% by mass is further preferable, and 15 to 25% by mass is particularly preferable. In terms of excellent alkali developability, the content is preferably 10% by mass or more, and in terms of excellent alkali resistance, it is preferably 50% by mass or less.
(A)バインダーポリマーの酸価は、現像工程において、公知の各種現像液に対する現像性を向上させる観点から、50mgKOH/g以上150mgKOH/g以下であることが好ましい。なお、酸価は、本願明細書の実施例を参考に測定することができる。 (A) It is preferable that the acid value of a binder polymer is 50 mgKOH / g or more and 150 mgKOH / g or less from a viewpoint of improving the developability with respect to various well-known developing solutions in a image development process. In addition, an acid value can be measured with reference to the Example of this-application specification.
(A)バインダーポリマーの重量平均分子量は、機械強度及びアルカリ現像性のバランスを図る観点から、5000〜300000であることが好ましく、20000〜150000であることがより好ましく、30000〜100000であることが更に好ましい。耐現像液性に優れる点では、重量平均分子量が、5000以上であることが好ましい。また、現像時間の観点からは、300000以下であることが好ましい。なお、重量平均分子量は、本願明細書の実施例を参考に測定することができる。 (A) The weight average molecular weight of the binder polymer is preferably 5,000 to 300,000, more preferably 20,000 to 150,000, and more preferably 30,000 to 100,000 from the viewpoint of balancing the mechanical strength and alkali developability. Further preferred. In terms of excellent developer resistance, the weight average molecular weight is preferably 5000 or more. Further, from the viewpoint of development time, it is preferably 300000 or less. In addition, a weight average molecular weight can be measured with reference to the Example of this-application specification.
次に、(B)光重合性化合物について説明する。この光重合性化合物はエチレン性不飽和結合を有することが好ましい。エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物としては、多価アルコールにα,β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、グリシジル基含有化合物にα,β−不飽和カルボン酸を反応させで得られる化合物、ウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物等のウレタンモノマー、γ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β’−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、β−ヒドロキシエチル−β’−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、β−ヒドロキシプロピル−β’−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート等のフタル酸系化合物、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。 Next, (B) the photopolymerizable compound will be described. This photopolymerizable compound preferably has an ethylenically unsaturated bond. As the photopolymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond, a compound obtained by reacting an α, β-unsaturated carboxylic acid with a polyhydric alcohol, and an α, β-unsaturated carboxylic acid with a compound containing a glycidyl group. , Urethane monomers such as (meth) acrylate compounds having a urethane bond, γ-chloro-β-hydroxypropyl-β ′-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, β-hydroxyethyl-β′- Examples thereof include phthalic acid compounds such as (meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate and β-hydroxypropyl-β ′-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, and (meth) acrylic acid alkyl esters.
上記の中でも、透明電極パターン形成後の電子部品の信頼性を向上する観点から、多価アルコールにα,β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物が好ましい。それらの中でも、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンテトラエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンペンタエトキシトリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、又はジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましく、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンテトラエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンペンタエトキシトリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、又はジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートがより好ましく、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、又はジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが更に好ましい。 Among these, from the viewpoint of improving the reliability of the electronic component after forming the transparent electrode pattern, a compound obtained by reacting a polyhydric alcohol with an α, β-unsaturated carboxylic acid is preferable. Among them, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane diethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane triethoxytri ( (Meth) acrylate, trimethylolpropane tetraethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane pentaethoxytri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) Acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, or dipentaerythritol Ritolol hexa (meth) acrylate is preferred, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane diethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane triethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane Methylolpropane tetraethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane pentaethoxytri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (Meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, or dipentaerythritol hex (Meth) acrylate is more preferable, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, or dipentaerythritol hexa (meth) Acrylate is more preferred.
(B)光重合性化合物の含有割合は、(A)バインダーポリマー及び(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して、30〜80質量部であることが好ましく、40〜70質量部であることがより好ましい。光硬化性及び形成された導電膜2への塗膜性に優れる点では、30質量部以上であることが好ましく、フィルムとして巻き取った場合の保管安定性に優れる点では、80質量部以下であることが好ましい。
The content ratio of (B) the photopolymerizable compound is preferably 30 to 80 parts by mass, and 40 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of (A) the binder polymer and (B) the photopolymerizable compound. It is more preferable that In terms of excellent photocurability and coating properties on the formed
(C)光重合開始剤としては、活性光線の照射によって感光性樹脂層3を硬化させることができるものであれば、従来公知のものを特に制限なく用いることができる。これらの中でも、形成される導電パターンの透明性及び解像度に優れる観点から、芳香族ケトン化合物、オキシムエステル化合物、又はホスフィンオキサイド化合物が好ましく、オキシムエステル化合物、又はホスフィンオキサイド化合物がより好ましく、オキシムエステル化合物が更に好ましい。
(C) As a photoinitiator, a conventionally well-known thing can be especially used without a restriction | limiting, if the
芳香族ケトン化合物の中では、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1が好ましい。
ホスフィンオキサイド化合物の中では、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド(BASF(株)製、製品名「LUCIRIN TPO」)が好ましい。
オキシムエステル化合物の中では、1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン,2−(O−ベンゾイルオキシム)(BASF(株)製、製品名「OXE−01」)が好ましい。
Among the aromatic ketone compounds, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 is preferable.
Among the phosphine oxide compounds, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (product name “LUCIRIN TPO” manufactured by BASF Corporation) is preferable.
Among the oxime ester compounds, 1- [4- (phenylthio) phenyl] -1,2-octanedione, 2- (O-benzoyloxime) (manufactured by BASF Corporation, product name “OXE-01”) is preferable. .
(C)光重合開始剤の含有割合は、(A)バインダーポリマー及び(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して、0.1〜10質量部であることが好ましく、1〜8質量部であることがより好ましく、1〜5質量部であることが更に好ましい。光感度に優れる点では、0.1質量部以上であることが好ましく、解像度に優れる点では、10質量部以下であることが好ましい。 The content ratio of (C) the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of (A) the binder polymer and (B) the photopolymerizable compound, and 1 to 8 parts. More preferably, it is 1 part by mass, and still more preferably 1-5 parts by mass. In terms of excellent photosensitivity, it is preferably 0.1 parts by mass or more, and in terms of excellent resolution, it is preferably 10 parts by mass or less.
感光性樹脂層3には、必要に応じて、シランカップリング剤等の密着性付与剤、p−トルエンスルホンアミド等の可塑剤、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤等の添加剤を含有させることができる。これらの添加剤の添加量は、(A)バインダーポリマー及び(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して各々0.01〜20質量部であることが好ましい。
If necessary, the
感光性樹脂層3は、導電膜2を形成した支持フィルム1上に、必要に応じて、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N−ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の溶剤又はこれらの混合溶剤に溶解した、固形分10〜60質量%程度の感光性樹脂組成物の溶液を塗布、乾燥することにより形成できる。但し、この場合、乾燥後の感光性樹脂層3中の残存有機溶剤量は、後の工程での有機溶剤の拡散を防止するため、2質量%以下であることが好ましい。
The
感光性樹脂層3は、ロールコート法、コンマコート法、グラビアコート法、エアーナイフコート法、ダイコート法、バーコート法、スプレーコート法等の公知の方法で塗布することができる。塗布後、有機溶剤等を除去するための乾燥は、70〜150℃で5〜30分間程度、熱風対流式乾燥機等で行うことができる。
The
感光性樹脂層3の厚みは、用途により異なるが、乾燥後の厚みで1〜50μmであることが好ましく、1〜30μmであることがより好ましく、1〜15μmであることが更に好ましく、1〜10μmであることが特に好ましい。この厚みが1μm以上では塗布による層形成が容易となる傾向があり、50μm以下では光透過性が良好となり、充分な感度を得ることができ、感光性樹脂層3の光硬化性が向上する傾向がある。感光性樹脂層3の厚みは、走査型電子顕微鏡により測定することができる。
Although the thickness of the
感光性導電フィルム10において、感光層4(上記導電膜2及び上記感光性樹脂層3の積層体)は、膜厚を1〜10μmとしたときの400〜700nmの波長域における最小光透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましい。感光層4がこのような条件を満たす場合、ディスプレイパネルの視認性がより向上する。
In the photosensitive
感光性導電フィルム10は、感光性樹脂層3の支持フィルム1側と反対側の面に接するように、保護フィルムを更に有していてもよい。
The photosensitive
保護フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム等の耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムを用いることができる。また、保護フィルムとして上述の支持フィルム1と同様の重合体フィルムを用いてもよい。
As the protective film, for example, a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as a polyethylene terephthalate film, a polypropylene film, and a polyethylene film can be used. Moreover, you may use the polymer film similar to the above-mentioned
保護フィルムと感光性樹脂層3との間の接着力は、保護フィルムを感光性樹脂層3から剥離しやすくするために、感光層4と支持フィルム1との間の接着力よりも弱いことが好ましい。
The adhesive force between the protective film and the
また、保護フィルムは、保護フィルム中に含まれる直径80μm以上のフィッシュアイ数が5個/m2以下であることが好ましい。なお、「フィッシュアイ」とは、材料を熱溶融し、混練、押し出し、2軸延伸、キャスティング法等によりフィルムを製造する際に、材料の異物、未溶解物、酸化劣化物等がフィルム中に取り込まれたものである。 Moreover, it is preferable that the number of fish eyes with a diameter of 80 micrometers or more contained in a protective film is 5 pieces / m < 2 > or less. "Fish eye" means that when a material is melted by heat, kneaded, extruded, biaxially stretched, casting method, etc., foreign materials, undissolved materials, oxidized degradation products, etc. It is taken in.
保護フィルムの厚みは、1〜100μmであることが好ましく、5〜50μmであることがより好ましく、5〜30μmであることが更に好ましく、15〜30μmであることが特に好ましい。保護フィルムの厚みは、機械的強度に優れる点で1μm以上であることが好ましく、比較的安価となる点で100μm以下であることが好ましい。 The thickness of the protective film is preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm, still more preferably 5 to 30 μm, and particularly preferably 15 to 30 μm. The thickness of the protective film is preferably 1 μm or more from the viewpoint of excellent mechanical strength, and preferably 100 μm or less from the viewpoint of being relatively inexpensive.
感光性導電フィルム10は、支持フィルム1上に、接着層、ガスバリア層等の層を更に有していてもよい。
The photosensitive
感光性導電フィルム10は、例えば、そのままの平板状の形態で、又は、円筒状等の巻芯に巻きとりロール状の形態で貯蔵することができる。なお、この際、支持フィルム1が最も外側になるように巻き取られることが好ましい。また、感光性導電フィルム10が保護フィルムを有してない場合、かかる感光性導電フィルム10は、そのままの平板状の形態で貯蔵することができる。
The photosensitive
巻芯としては、従来用いられているものであれば特に限定されず、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリルーブタジエンースチレン共重合体)等が挙げられる。また、ロール状に巻き取られた感光性導電フィルム10の端面には、端面保護の観点から端面セパレータを設置することが好ましく、加えて耐エッジフュージョンの観点から防湿端面セパレータを設置することが好ましい。また、感光性導電フィルム10を梱包する際には、透湿性の小さいブラックシートに包んで包装することが好ましい。
The core is not particularly limited as long as it is conventionally used, and examples thereof include polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer). Moreover, it is preferable to install an end surface separator on the end surface of the photosensitive
<導電パターンの形成方法>
本実施形態に係る導電パターンの形成方法は、基板上に設けられた感光性樹脂層3と、感光性樹脂層3の基板とは反対側の面に設けられた導電性繊維を含有する導電膜2とを含む感光層4に、酸素非存在下で、パターン状に活性光線を照射する露光工程と、感光層4の未露光部を、アルカリ現像液を用いて除去することにより、導電パターンを形成する現像工程と、現像工程で形成された導電パターンを、有機酸を含む酸性水溶液を用いて洗浄する洗浄工程と、を備える。
<Method for forming conductive pattern>
The conductive pattern forming method according to this embodiment includes a
感光層4の形成方法としては、特に限定されないが、基板上に設けられた感光性樹脂層3上に、塗布によって導電膜2を設けることによって感光層4を形成する方法、上述した感光性導電フィルム10を、感光性樹脂層3が基板に密着するようにラミネートすることにより、感光層4を形成する方法等が挙げられる。感光層4は、感光性導電フィルム10を用いて形成することが好ましい。以下、感光性導電フィルム10を用いた本実施形態の導電パターンの形成方法を、図面を用いて説明する。
A method for forming the
図3は、本実施形態に係る導電パターンの形成方法の好適な一実施形態を説明するための模式断面図である。図3に示すように、本実施形態に係る導電パターンの形成方法は、支持フィルム1、導電膜2及び感光性樹脂層3を有する感光性導電フィルム10を、感光性樹脂層3が基板20に密着するようにラミネートするラミネート工程(図3の(a))と、支持フィルム1を有する感光層4の所定部分に活性光線Lを照射する露光工程(図3(b))と、その後支持フィルム1を剥離し、露光工程後の感光層4を現像して導電パターン(導電膜2a)を形成した後、酸性水溶液を用いて導電パターン(導電膜2a)を洗浄する工程(図3の(c))とを備える。こうして得られる導電パターンは、導電膜2aの厚みに加えて樹脂硬化層3b(感光性樹脂層3の硬化物)の厚みを有している。これらの厚みが段差Hbとなる。この段差Hbが小さいほど、ディスプレイ等に要求される平滑性が得られやすい。また、段差Hbが大きいと、導電パターンが視認されやすくなる。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a preferred embodiment of a method for forming a conductive pattern according to this embodiment. As shown in FIG. 3, the conductive pattern forming method according to the present embodiment includes a photosensitive
基板20としては、ガラス基板、又はポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー等のプラスチック基板などが挙げられる。基板20の厚みは、使用の目的に応じて適宜選択することができる。また、基板はフィルム状であってもよい。基板20は、400〜700nmの波長域での最小光透過率が80%以上であるものが好ましい。
Examples of the
感光層4は、別途作製した感光性導電フィルム10を基板20にラミネートすることにより設けることが好ましい。この方法により、簡便に感光層4を基板20上に形成することができ、生産性の向上を図ることができる。
The
ラミネート工程は、例えば、感光性導電フィルム10を、保護フィルムがある場合はそれを除去した後、加熱しながら感光性樹脂層3側を基板20に圧着することにより行なわれる。なお、この作業は、密着性及び追従性の見地から減圧下で行うことが好ましい。
感光性導電フィルム10の積層は、感光性樹脂層3又は基板20を70〜130℃に加熱することが好ましく、圧着圧力は、0.1〜1.0MPa程度(1〜10kgf/cm2程度)とすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。また、感光性樹脂層3を上記のように70〜130℃に加熱すれば、予め基板20を予熱処理することは必要ではないが、積層性を更に向上させるために基板20の予熱処理を行うこともできる。
The laminating step is performed, for example, by pressing the photosensitive
The lamination of the photosensitive
上記露光工程における露光方法としては、図3(b)に示されるような、アートワークと呼ばれるネガ又はポジマスクパターンを通して活性光線を画像状に照射する方法(マスク露光法)が挙げられる。活性光線の光源としては、公知の光源が用いられる。具体的には、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等が用いられる。また、Arイオンレーザ、半導体レーザ、写真用フラッド電球、太陽ランプ等を用いてもよい。また、レーザ露光法等を用いた直接描画法により活性光線を画像状に照射する方法を採用してもよい。 Examples of the exposure method in the exposure step include a method (mask exposure method) of irradiating actinic rays in an image form through a negative or positive mask pattern called an artwork as shown in FIG. A known light source is used as the active light source. Specifically, a carbon arc lamp, a mercury vapor arc lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a xenon lamp, or the like is used. Further, an Ar ion laser, a semiconductor laser, a photographic flood bulb, a solar lamp, or the like may be used. Alternatively, a method of irradiating actinic rays in an image shape by a direct drawing method using a laser exposure method or the like may be employed.
上記露光工程での露光量は、使用する装置及び感光性樹脂組成物の組成によって異なるが、5mJ/cm2〜1000mJ/cm2が好ましく、10mJ/cm2〜200mJ/cm2がより好ましい。光硬化性に優れる点では、10mJ/cm2以上であることが好ましく、解像度の点では200mJ/cm2以下であることが好ましい。
Exposure at the exposure step may vary depending on the composition of the device and the photosensitive resin composition used, and is preferably from 5mJ / cm 2 ~1000mJ / cm 2 , 10mJ /
上記露光工程は、支持フィルム1を剥離せずに行うことが好ましい。支持フィルム1を剥離せずに感光層4が露光されることにより、酸素の影響が小さくなり硬化させやすくなる。露光工程は、空気中、真空中等で行うことができ、露光の雰囲気は特に制限されない。
The exposure step is preferably performed without peeling off the
また、本発明に係る導電パターンの形成方法は、露光工程後、現像工程前に、酸素存在下で、露光工程での未露光部の一部又は全部に活性光線を照射する第二の露光工程を備えることが好ましい。 Further, the conductive pattern forming method according to the present invention is a second exposure step of irradiating a part or all of an unexposed portion in the exposure step with actinic rays in the presence of oxygen after the exposure step and before the development step. It is preferable to provide.
図4は、本実施形態に係る導電パターンの形成方法の他の好適な実施形態を説明するための模式断面図である。本実施形態に係る導電パターンの形成方法は、上述した感光性導電フィルム10を、感光性樹脂層3が基板20に密着するようにラミネートするラミネート工程(図4の(a))と、支持フィルム1を有する感光層4の所定部分に活性光線を照射する第一の露光工程(図4(b))と、その後支持フィルム1を剥離してから、酸素存在下で、第一の露光工程での露光部及び未露光部の一部又は全部に活性光線を照射する第二の露光工程(図4(c))と、露光工程後の感光層4を現像して導電パターン(導電膜2a)を形成した後、酸性水溶液を用いて導電パターン(導電膜2a)を洗浄する工程(図4の(d))と、を備える。第二の露光工程は、酸素存在下で行えばよく、例えば、空気中で行うことが好ましい。また、第二の露光工程は、酸素濃度を増やした条件下で行ってもよい。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining another preferred embodiment of the method for forming a conductive pattern according to this embodiment. The conductive pattern forming method according to the present embodiment includes a laminating step ((a) in FIG. 4) for laminating the above-described photosensitive
図4の方法によれば、第二の露光工程で露光した感光性樹脂層3の充分硬化していない表面部分が現像によって除去される。具体的には、ウェット現象により感光性樹脂層3の充分硬化していない表面部分、つまり導電膜2を含む表面層を除去する。これにより、基板20上に、導電パターンとともに導電膜2を有していない樹脂硬化層が設けられ、基板20上に導電パターンのみを設けた場合に比べて導電パターンと基板20との段差Haを小さくすることができる。
According to the method of FIG. 4, the surface portion of the
図4の方法により形成される段差Haは、1μm以下であることが好ましい。段差Haを、上記範囲とすることにより、導電パターン2aが視認されにくくなり且つ新たな感光性導電フィルム10と貼り合せる場合の気泡の捲き込みが抑制されるため、視認性に優れた導電パターン基板42の作製が可能となる。同様の観点から、段差Haは、0.7μm以下であることがより好ましく、0.5μm以下であることが更に好ましい。導電パターン2aの段差Haは、第二の露光工程における露光量を制御することにより、調整することができる。
The step Ha formed by the method of FIG. 4 is preferably 1 μm or less. By setting the level difference Ha to the above range, the
導電パターン2aの段差Haは、走査型電子顕微鏡により測定することができる。段差Haに由来する気泡の捲き込みについては、光学顕微鏡により観察することができる。
The step Ha of the
第二の露光工程での露光方法としては、必要に応じて、マスク露光法と、マスクを用いず感光性樹脂層3の全体に活性光線を照射する方法とを選択することができる。マスク露光法を行う場合は、図4(c)に示されるように、例えば、マスクパターン5を通して活性光線Lを画像状に照射することができる。
As an exposure method in the second exposure step, a mask exposure method and a method of irradiating the entire
なお、第二の露光工程でマスク露光法を行った場合は、図4(d)に示されるように、露光されていない部分が現像により除去された導電パターン基板42が得られる。
In addition, when the mask exposure method is performed in the second exposure step, as shown in FIG. 4D, a
本実施形態に係るより好ましい導電パターンの形成方法においては、2回の露光を行うことにより、先の露光工程で露光した部分を第二の露光工程で露光しない場合に比べ、先の露光工程で露光した部分と第二の露光工程で露光した部分との間に境界部分が発生することを防ぐことができ、導電パターンと基板20との段差が大きくなることを防止できる。なお、先の露光工程で露光部が充分硬化される場合は、当該部分は第二の露光工程で露光しなくてもよい。
In the more preferable method for forming a conductive pattern according to the present embodiment, by performing exposure twice, the portion exposed in the previous exposure step is not exposed in the second exposure step. It can prevent that a boundary part arises between the exposed part and the part exposed by the 2nd exposure process, and can prevent that the level | step difference between a conductive pattern and the board |
第二の露光工程での活性光線の光源としては、第一の露光工程で挙げたものと同様である。第二の露光工程は、酸素存在下で行われ、例えば、空気中で行うことが好ましい。また、酸素濃度を増やした条件でもかまわない。第二の露光工程において、感光層4上に支持フィルム1が積層されている場合、支持フィルム1を除去して感光層4を露光する。
The actinic ray light source in the second exposure step is the same as that mentioned in the first exposure step. The second exposure step is performed in the presence of oxygen, for example, preferably in the air. Further, the condition of increasing the oxygen concentration may be used. In the second exposure step, when the
第二の露光工程での露光量は、使用する装置及び感光性樹脂組成物の組成によって異なるが、5mJ/cm2〜1000mJ/cm2であることが好ましく、10mJ/cm2〜200mJ/cm2であることがより好ましく、30mJ/cm2〜150mJ/cm2であることが更に好ましい。光硬化性に優れる点では、10mJ/cm2以上であることが好ましく、作業効率の点では200mJ/cm2以下であることが好ましい。
Exposure at the second exposure step may vary depending on the composition of the device and the photosensitive resin composition used is preferably from 5mJ / cm 2 ~1000mJ / cm 2 , 10mJ /
第二の露光工程では、感光層4(導電膜2及び感光性樹脂層3)の露出面側において光重合開始剤から発生する反応種を酸素により失活させ、感光性樹脂層3の導電膜2側に硬化不充分な領域を設けることができる。過度の露光は感光性樹脂組成物全体を充分硬化させるため、第二の露光工程の露光量は、上記範囲にすることが好ましい。
In the second exposure step, reactive species generated from the photopolymerization initiator on the exposed surface side of the photosensitive layer 4 (the
第二の露光工程を行う場合、現像工程では、第二の露光工程で露光した感光性樹脂層3の充分硬化していない表面部分が除去される。具体的には、ウェット現像により感光性樹脂層3の充分硬化していない表面部分、つまり導電膜2を含む表面層を除去する。これにより、所定のパターンを有する導電膜2が第一及び第二の露光工程で露光された領域の樹脂硬化層上に残り、現像工程で除去された部分には導電膜2を有していない樹脂硬化層が形成される。こうして、図4(d)に示されるように、樹脂硬化層3a上に形成される導電パターン2aでは段差Haが小さくなり、段差が小さい導電パターンを有する導電パターン基板42が得られる。
When performing a 2nd exposure process, the surface part which is not fully hardened | cured of the
ウェット現像は、例えば、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤系現像液等の感光性樹脂に対応した現像液を用いて、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法により行われる。 The wet development is performed by a known method such as spraying, rocking immersion, brushing, or scraping, using a developer corresponding to a photosensitive resin such as an alkaline aqueous solution, an aqueous developer, or an organic solvent developer. .
現像液としては、安全かつ安定であり、操作性が良好なため、アルカリ性水溶液が好ましく用いられる。アルカリ性水溶液に用いられる塩基としては、リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等の水酸化アルカリ、リチウム、ナトリウム、カリウム又はアンモニウムの炭酸塩又は重炭酸塩等の炭酸アルカリ、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等のアルカリ金属ピロリン酸塩などが挙げられる。
上記の中でも、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリム、ホウ酸ナトリウムが好ましく用いられる。現像に用いるアルカリ性水溶液としては、0.1〜5質量%炭酸ナトリウム水溶液、0.1〜5質量%炭酸カリウム水溶液、0.1〜5質量%水酸化ナトリウム水溶液、0.1〜5質量%四ホウ酸ナトリウム水溶液が好ましく用いられる。
また、現像に用いるアルカリ性水溶液のpHは9〜11の範囲とすることが好ましく、その温度は、感光性樹脂層3の現像性に合わせて調節される。
また、アルカリ性水溶液中には、表面活性剤、消泡剤、現像を促進させるための少量の有機溶剤等を混入させてもよい。なお、本明細書において、有機溶剤を混入させたアルカリ性水溶液は、アルカリ性準水系現像液と言う。
As the developer, an alkaline aqueous solution is preferably used because it is safe and stable and has good operability. Examples of the base used in the alkaline aqueous solution include alkali hydroxides such as lithium, sodium or potassium hydroxide, alkali carbonates such as lithium, sodium, potassium or ammonium carbonate or bicarbonate, potassium phosphate, sodium phosphate And alkali metal pyrophosphates such as sodium pyrophosphate and potassium pyrophosphate.
Among these, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide, and sodium borate are preferably used. As alkaline aqueous solution used for development, 0.1-5 mass% sodium carbonate aqueous solution, 0.1-5 mass% potassium carbonate aqueous solution, 0.1-5 mass% sodium hydroxide aqueous solution, 0.1-5 mass% A sodium borate aqueous solution is preferably used.
The pH of the alkaline aqueous solution used for development is preferably in the range of 9 to 11, and the temperature is adjusted according to the developability of the
In the alkaline aqueous solution, a surfactant, an antifoaming agent, a small amount of an organic solvent for accelerating development, and the like may be mixed. In the present specification, an alkaline aqueous solution mixed with an organic solvent is referred to as an alkaline quasi-aqueous developer.
現像液としては、水又はアルカリ性水溶液と、一種以上の有機溶剤とからなる水系現像液を用いてもよい。ここで、アルカリ性水溶液に含まれる塩基としては、上述の塩基以外に、ホウ砂、メタケイ酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ジアミノプロパノール−2−モルホリン等が挙げられる。 As the developer, an aqueous developer composed of water or an alkaline aqueous solution and one or more organic solvents may be used. Here, as the base contained in the alkaline aqueous solution, in addition to the above-mentioned bases, borax, sodium metasilicate, tetramethylammonium hydroxide, ethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3 -Propanediol, 1,3-diaminopropanol-2-morpholine and the like.
有機溶剤としては、ジアセトンアルコール、アセトン、酢酸エチル、炭素数1〜4のアルコキシ基をもつアルコキシエタノール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。 Examples of the organic solvent include diacetone alcohol, acetone, ethyl acetate, alkoxyethanol having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether. Can be mentioned.
水系現像液は、有機溶剤の濃度を2〜90質量%とすることが好ましく、その温度は、現像性にあわせて調整することができる。更に、水系現像液のpHは、レジストの現像が充分にできる範囲でできるだけ小さくすることが好ましく、pH8〜12とすることが好ましく、pH9〜10とすることがより好ましい。また、水系現像液中には、界面活性剤、消泡剤等を少量添加することもできる。 The aqueous developer preferably has an organic solvent concentration of 2 to 90% by mass, and the temperature can be adjusted according to the developability. Furthermore, the pH of the aqueous developer is preferably as low as possible within a range where the resist can be sufficiently developed, preferably pH 8-12, more preferably pH 9-10. In addition, a small amount of a surfactant, an antifoaming agent, or the like can be added to the aqueous developer.
有機溶剤系現像液としては、1,1,1−トリクロロエタン、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。これらの有機溶剤は、引火防止のため、1〜20質量%の範囲で水を添加することが好ましい。 Examples of the organic solvent developer include 1,1,1-trichloroethane, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, and γ-butyrolactone. These organic solvents preferably add water in the range of 1 to 20% by mass in order to prevent ignition.
現像の方式としては、ディップ方式、バトル方式、スプレー方式、ブラッシング、スラッピング等が挙げられる。これらのうち、高圧スプレー方式を用いることが、解像度の観点から好ましい。 Examples of the development method include a dip method, a battle method, a spray method, brushing, and slapping. Among these, it is preferable to use a high-pressure spray system from the viewpoint of resolution.
本実施形態に係る導電パターンの形成方法は、現像工程によって導電パターンを形成した後に、有機酸を含む酸性水溶液によって洗浄する洗浄工程を有する。有機酸を含む酸性水溶液で洗浄することで、導電パターン中に残存した不安定な塩を効果的に酸性官能基に戻すことができ、その結果として、銀ペーストの組成に依存すること無く、高温高湿条件下でも銀ペーストとの間で断線不良が発生しない導電パターンを形成することができる。 The method for forming a conductive pattern according to the present embodiment includes a cleaning step of cleaning with an acidic aqueous solution containing an organic acid after forming the conductive pattern by a development step. By washing with an acidic aqueous solution containing an organic acid, the unstable salt remaining in the conductive pattern can be effectively returned to the acidic functional group, and as a result, the high temperature is obtained without depending on the composition of the silver paste. It is possible to form a conductive pattern that does not cause disconnection failure with the silver paste even under high humidity conditions.
上記洗浄工程における洗浄方法は、特に制限されないが、ディップ方式、バトル方式、スプレー方式、スピン方式、ブラッシング、スラッピング等の方法が挙げられる。また必要に応じて、これらの方法を併用してもよい。 The cleaning method in the cleaning step is not particularly limited, and examples thereof include a dipping method, a battle method, a spray method, a spin method, brushing, and slapping. Moreover, you may use these methods together as needed.
有機酸としては、ギ酸、酢酸、マロン酸、コハク酸等のカルボン酸、乳酸、サリチル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸等のヒドロキシ酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等のスルホン酸などが挙げられる。有機酸は導電性繊維と反応することがないため、有機酸を用いることにより、導電性繊維が酸によって腐食することを防ぐことができる。更に、有機酸が導電パターン中の不安定な塩を酸性官能基に戻し、金属イオンの残存量が減ることで、導電性繊維が腐食されることを防ぐことができる。これらの有機酸の中でも、導電膜中の導電性繊維と反応することなく、すなわち導電性繊維を腐食させることなく、効果的に導電パターン中の塩を酸性官能基にもどすことができる点から、カルボン酸及びヒドロキシ酸が好ましい。 Examples of organic acids include carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, malonic acid, and succinic acid, hydroxy acids such as lactic acid, salicylic acid, malic acid, tartaric acid, and citric acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, and p-toluenesulfonic acid. Examples thereof include sulfonic acid. Since the organic acid does not react with the conductive fiber, the use of the organic acid can prevent the conductive fiber from being corroded by the acid. Furthermore, it is possible to prevent the conductive fibers from being corroded by returning the unstable salt in the conductive pattern to the acidic functional group and reducing the residual amount of metal ions. Among these organic acids, the salt in the conductive pattern can be effectively returned to the acidic functional group without reacting with the conductive fiber in the conductive film, that is, without corroding the conductive fiber. Carboxylic acids and hydroxy acids are preferred.
本実施形態において、酸性水溶液の酸として無機酸は好ましくない。無機酸は、導電性繊維と反応し、導電性繊維を腐食してしまうためである。無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、フッ化水素酸等が挙げられる。酸性水溶液は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、有機酸と組み合わせて無機酸を含んでいてもよいが、酸性水溶液中の無機酸の含有量は0.01質量%以下であることが好ましく、無機酸を含まないことがより好ましい。 In this embodiment, an inorganic acid is not preferable as the acid of the acidic aqueous solution. This is because the inorganic acid reacts with the conductive fiber and corrodes the conductive fiber. Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, hydrofluoric acid and the like. The acidic aqueous solution may contain an inorganic acid in combination with an organic acid as long as the effect of the present invention is not impaired, but the content of the inorganic acid in the acidic aqueous solution is 0.01% by mass or less. It is more preferable that the inorganic acid is not included.
酸性水溶液のpHは、0〜6であることが好ましく、1〜5であることがより好ましく、2〜4であることが更に好ましい。pHが0以上であれば、酸性度及び腐食性が強過ぎることがなく、pHが6以下であれば、導電パターン中に残存した不安定な塩を効果的に酸性官能基に戻すことができる。酸性水溶液の温度は、pHに合わせて調整される。取扱い性、安全性の点から、酸性水溶液の温度は、10℃〜40℃であることが好ましく、20℃〜30℃であることがより好ましい。また、酸性水溶液中には、表面活性剤、消泡剤、有機溶剤等を混入させてもよい。 The pH of the acidic aqueous solution is preferably 0 to 6, more preferably 1 to 5, and still more preferably 2 to 4. If the pH is 0 or more, the acidity and corrosivity are not too strong, and if the pH is 6 or less, the unstable salt remaining in the conductive pattern can be effectively returned to the acidic functional group. . The temperature of the acidic aqueous solution is adjusted according to the pH. From the viewpoint of handleability and safety, the temperature of the acidic aqueous solution is preferably 10 ° C to 40 ° C, and more preferably 20 ° C to 30 ° C. Further, a surface active agent, an antifoaming agent, an organic solvent or the like may be mixed in the acidic aqueous solution.
上記洗浄工程後、必要に応じて、水、又は、別途調製した水と上記現像液に用いた有機溶剤とからなる洗浄液を用いて更に導電パターンを洗浄してもよい。有機溶剤の濃度は0〜90質量%とすることが好ましく、その温度は、洗浄性にあわせて調整することができる。 After the cleaning step, the conductive pattern may be further cleaned using water or a cleaning liquid composed of separately prepared water and the organic solvent used in the developer as necessary. The concentration of the organic solvent is preferably 0 to 90% by mass, and the temperature can be adjusted in accordance with the detergency.
上記洗浄工程後、必要に応じて、60〜250℃程度の加熱、又は、0.2〜10J/cm2程度の露光を行うことにより導電パターンを更に硬化してもよい。 After the washing step, the conductive pattern may be further cured by heating at about 60 to 250 ° C. or exposure at about 0.2 to 10 J / cm 2 as necessary.
上述した本実施形態の導電パターンの形成方法によれば、ITO等の無機膜のようにエッチングレジストを形成することなく、基板上に容易に透明導電パターンを形成することができる。 According to the conductive pattern forming method of the present embodiment described above, a transparent conductive pattern can be easily formed on a substrate without forming an etching resist like an inorganic film such as ITO.
<導電パターン基板>
本実施形態に係る導電パターン基板は、上述した導電パターンの形成方法により基板上に導電パターンを形成することで得られる。導電パターン基板は、透明電極として有効に活用できる観点から、導電膜2又は導電パターンの表面抵抗率が2000Ω/□以下であることが好ましく、1000Ω/□以下であることがより好ましく、500Ω/□以下であることが更に好ましく、100Ω/□以下であることが特に好ましい。表面抵抗率は、例えば、導電性繊維及び有機導電体の分散液の濃度又は塗布量によって調整することができる。
<Conductive pattern substrate>
The conductive pattern substrate according to the present embodiment can be obtained by forming a conductive pattern on the substrate by the conductive pattern formation method described above. From the viewpoint that the conductive pattern substrate can be effectively used as a transparent electrode, the surface resistivity of the
本実施形態に係る導電パターン基板は、400〜700nmの波長域における最小光透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましい。導電パターン基板が、このような条件を満たす場合、ディスプレイパネル等での視認性をより向上させることができる。 In the conductive pattern substrate according to this embodiment, the minimum light transmittance in the wavelength region of 400 to 700 nm is preferably 80% or more, and more preferably 85% or more. When the conductive pattern substrate satisfies such a condition, visibility on a display panel or the like can be further improved.
<タッチパネルセンサ>
次に、本実施形態に係る導電パターン基板を備えるタッチパネルセンサについて説明する。
<Touch panel sensor>
Next, a touch panel sensor including the conductive pattern substrate according to the present embodiment will be described.
図5は、静電容量式のタッチパネルセンサの一例を示す模式上面図である。図5に示されるタッチパネルセンサは、透明基板101の片面にタッチ位置を検出するためのタッチ画面102があり、この領域に静電容量変化を検出して、X位置座標とする透明電極103と、Y位置座標とする透明電極104を備えている。これらのX、Y位置座標とするそれぞれの透明電極103,104には、タッチパネルとしての電気信号を制御するドライバー素子回路と接続するための引き出し配線105と、その引き出し配線105と透明電極103,104を接続する接続電極106が配置されている。更に、引き出し配線105の接続電極106と反対側の端部には、ドライバー素子回路と接続する接続端子107が配置されている。
FIG. 5 is a schematic top view illustrating an example of a capacitive touch panel sensor. The touch panel sensor shown in FIG. 5 has a
図6は、図5に示されるタッチパネルセンサの製造方法の一例を示す模式図である。この製造方法においては、本発明に係る導電パターンの形成方法によって透明電極103,104が形成される。
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a method for manufacturing the touch panel sensor shown in FIG. In this manufacturing method, the
まず、図6(a)に示すように、透明基板101上に透明電極(X位置座標)103を形成する。具体的には、感光性導電フィルム10を感光性樹脂層3が透明基板101に密着するようラミネートする。転写した感光層4(導電膜2及び感光性樹脂層3)に対し、所望の形状に遮光マスクを介してパターン状に活性光線を照射する(露光工程)。その後、遮光マスクを除き、更に支持フィルム1を剥離したうえで感光層4に活性光線を照射する(第二の露光工程)。その後、現像を行うことで、硬化が不充分な感光性樹脂層3と共に、導電膜2を除去し、導電パターン2aを形成する。導電パターン2aは、現像工程後に酸性水溶液で洗浄する。この導電パターン2aによりX位置座標を検知する透明電極103が形成される(図6(b))。図6(b)は、図6(a)のI−I切断面の模式断面図である。本発明に係る導電パターンの形成方法により透明電極103を形成することで、銀ペーストを用いて形成される引き出し配線105と透明電極103との間で断線不良が発生することを抑制することができる。また、本発明に係る導電パターンの形成方法において、第二の露光工程を経て透明電極103を形成することで、段差の小さな透明電極103を設けることができる。
First, as shown in FIG. 6A, a transparent electrode (X position coordinate) 103 is formed on a
続いて、図6(c)に示すように透明電極(Y位置座標)104を形成する。上記の工程により形成された透明電極103を備える透明基板101に、更に、新たな感光性導電フィルム10をラミネートし、上記同様の操作により、Y位置座標を検知する透明電極104を形成する(図6(d))。図6(d)は、図6(c)のII−II切断面の模式断面図である。本発明に係る導電パターンの形成方法により透明電極104を形成することで、銀ペーストを用いて形成される引き出し配線105と透明電極104との間で断線不良が発生することを抑制することができる。また、本発明に係る導電パターンの形成方法において、第二の露光工程を経て透明電極104を形成することで、透明電極103上に透明電極104を形成する場合であっても、段差及び気泡の捲き込みによる視認性の低減が充分に抑制された、平滑性の高いタッチパネルセンサを作製することができる。
Subsequently, a transparent electrode (Y position coordinate) 104 is formed as shown in FIG. A new photosensitive
次に、透明基板101の表面に、外部回路と接続するための引き出し配線105と、この引き出し配線105と透明電極103,104を接続する接続電極106を形成する(図示せず)。図6では、引き出し配線105及び接続電極106は、透明電極103及び104の形成後に形成するように示しているが、各透明電極形成時に同時に形成してもよい。引き出し配線105は、例えば、フレーク状の銀を含有する導電ペースト材料を使って、スクリーン印刷法を用いて、接続電極106を形成するのと同時に形成することができる。
Next, on the surface of the
図7及び図8はそれぞれ、図5に示されるa−a’及びb−b’に沿った部分断面図である。これらは、XY位置座標の透明電極の交差部を示す。図7及び図8に示されるように、本発明に係る導電パターンの形成方法において、第二の露光工程を経て透明電極が形成されていることにより、段差が小さく平滑性の高いタッチパネルセンサを得ることができる。 7 and 8 are partial cross-sectional views along a-a 'and b-b' shown in FIG. 5, respectively. These indicate the intersections of the transparent electrodes at the XY position coordinates. As shown in FIGS. 7 and 8, in the method for forming a conductive pattern according to the present invention, a transparent electrode is formed through the second exposure step, thereby obtaining a touch panel sensor with small steps and high smoothness. be able to.
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited thereto.
<導電性分散液(銀繊維分散液)の調製>
[ポリオール法による銀繊維の調製]
2000mlの3口フラスコに、エチレングリコール500mlを入れ、窒素雰囲気下、マグネチックスターラーで攪拌しながらオイルバスにより160℃まで加熱した。ここに、別途用意した、2mgのPtCl2を50mlのエチレングリコールに溶解した溶液を滴下した。4〜5分後、5gのAgNO3を300mlのエチレングリコールに溶解した溶液と、重量平均分子量が4万のポリビニルピロリドン(和光純薬(株)製)5gをエチレングリコール150mlに溶解した溶液とを、それぞれの滴下漏斗から1分間かけて滴下し、その後160℃で60分間攪拌した。
<Preparation of conductive dispersion (silver fiber dispersion)>
[Preparation of silver fiber by polyol method]
In a 2000 ml three-necked flask, 500 ml of ethylene glycol was placed and heated to 160 ° C. with an oil bath while stirring with a magnetic stirrer under a nitrogen atmosphere. A separately prepared solution prepared by dissolving 2 mg of PtCl 2 in 50 ml of ethylene glycol was added dropwise thereto. After 4 to 5 minutes, a solution of 5 g of AgNO 3 dissolved in 300 ml of ethylene glycol and a solution of 5 g of polyvinylpyrrolidone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having a weight average molecular weight of 40,000 in 150 ml of ethylene glycol were prepared. The solution was dropped from each dropping funnel over 1 minute, and then stirred at 160 ° C. for 60 minutes.
上記反応溶液が30℃以下になるまで放置してから、アセトンで10倍に希釈し、遠心分離機により2000回転/分で20分間遠心分離し、上澄み液をデカンテーションした。沈殿物にアセトンを加えて攪拌した後、上記と同様の条件で遠心分離し、アセトンをデカンテーションした。その後、蒸留水を用いて同様に2回遠心分離して、銀繊維を得た。得られた銀繊維を光学顕微鏡で観察したところ、繊維径(直径)は約5nmで、繊維長は約5μmであった。 The reaction solution was allowed to stand at 30 ° C. or less, diluted 10-fold with acetone, centrifuged at 2000 rpm for 20 minutes with a centrifuge, and the supernatant was decanted. Acetone was added to the precipitate and stirred, followed by centrifugation under the same conditions as described above, and acetone was decanted. Then, it centrifuged twice similarly using distilled water, and obtained the silver fiber. When the obtained silver fiber was observed with an optical microscope, the fiber diameter (diameter) was about 5 nm, and the fiber length was about 5 μm.
[銀繊維分散液の調製]
純水に、上記で得られた銀繊維を0.2質量%、及び、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテルを0.1質量%の濃度となるように分散し、銀繊維分散液を得た。
[Preparation of silver fiber dispersion]
The silver fiber obtained above was dispersed in pure water so that the concentration was 0.2% by mass and pentaethylene glycol monododecyl ether was 0.1% by mass to obtain a silver fiber dispersion.
<(A)成分:バインダーポリマー溶液(A1)の作製>
撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表1に示す材料(1)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80℃±2℃に保ちながら、表1に示す材料(2)を4時間かけて均一に滴下した。材料(2)の滴下後、80℃±2℃で6時間撹拌を続け、バインダーポリマー溶液(A1)(固形分50質量%)を得た。
<(A) component: Preparation of binder polymer solution (A1)>
A flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, an inert gas inlet and a thermometer was charged with the material (1) shown in Table 1, heated to 80 ° C. in a nitrogen gas atmosphere, and the reaction temperature was increased to 80 ° C. ± While keeping at 2 ° C., the material (2) shown in Table 1 was uniformly dropped over 4 hours. After dropping of the material (2), stirring was continued at 80 ° C. ± 2 ° C. for 6 hours to obtain a binder polymer solution (A1) (solid content: 50% by mass).
<バインダーポリマー溶液(A2)の作製>
撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表2に示す材料(1)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80℃±2℃に保ちながら、表2に示す材料(2)を4時間かけて均一に滴下した。材料(2)の滴下後、80℃±2℃で6時間撹拌を続け、バインダーポリマー溶液(A2)(固形分50質量%)を得た。
<Preparation of binder polymer solution (A2)>
A flask equipped with a stirrer, reflux condenser, inert gas inlet and thermometer was charged with the material (1) shown in Table 2, heated to 80 ° C. in a nitrogen gas atmosphere, and the reaction temperature was 80 ° C. ± While maintaining at 2 ° C., the material (2) shown in Table 2 was uniformly dropped over 4 hours. After dropwise addition of the material (2), stirring was continued at 80 ° C. ± 2 ° C. for 6 hours to obtain a binder polymer solution (A2) (solid content: 50% by mass).
<バインダーポリマー溶液(A3)の作製>
撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表3に示す材料(1)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80℃±2℃に保ちながら、表3に示す材料(2)を4時間かけて均一に滴下した。材料(2)の滴下後、80℃±2℃で6時間撹拌を続け、バインダーポリマー溶液(A3)(固形分50質量%)を得た。
<Preparation of binder polymer solution (A3)>
A flask equipped with a stirrer, reflux condenser, inert gas inlet and thermometer was charged with the material (1) shown in Table 3, heated to 80 ° C. in a nitrogen gas atmosphere, and the reaction temperature was increased to 80 ° C. ± While maintaining at 2 ° C., the material (2) shown in Table 3 was uniformly added dropwise over 4 hours. After dripping the material (2), stirring was continued at 80 ° C. ± 2 ° C. for 6 hours to obtain a binder polymer solution (A3) (solid content 50% by mass).
<バインダーポリマー溶液の評価>
作製したバインダーポリマー溶液(A1)〜(A3)について、重量平均分子量及び酸化を以下の方法で測定した。結果を表4に示す。
<Evaluation of binder polymer solution>
About the produced binder polymer solution (A1)-(A3), the weight average molecular weight and oxidation were measured with the following method. The results are shown in Table 4.
(1)重量平均分子量
重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)によって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより導出した。GPCの条件を以下に示す。
[GPC条件]
ポンプ:日立 L−6000型((株)日立製作所製、製品名)
カラム:Gelpack GL−R420、Gelpack GL−R430、Gelpack GL−R440(以上、日立化成(株)製、製品名)
溶離液:テトラヒドロフラン
測定温度:40℃
流量:2.05mL/分
検出器:日立 L−3300型RI((株)日立製作所製、製品名)
(1) Weight average molecular weight The weight average molecular weight (Mw) was measured by gel permeation chromatography (GPC), and was derived by conversion using a standard polystyrene calibration curve. The GPC conditions are shown below.
[GPC conditions]
Pump: Hitachi L-6000 type (manufactured by Hitachi, Ltd., product name)
Column: Gelpack GL-R420, Gelpack GL-R430, Gelpack GL-R440 (above, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., product name)
Eluent: Tetrahydrofuran Measurement temperature: 40 ° C
Flow rate: 2.05 mL / min Detector: Hitachi L-3300 type RI (manufactured by Hitachi, Ltd., product name)
(2)酸価
酸価は、次のようにして測定した。まず、バインダーポリマー溶液を、130℃で1時間加熱し、揮発分を除去して、固形のポリマーを得た。そして、固形のポリマー1gを精秤した後、精秤したポリマーを三角フラスコに入れ、アセトンを30g添加し、均一に溶解した。次いで、指示薬であるフェノールフタレインをその溶液に適量添加して、0.1NのKOH水溶液を用いて滴定を行った。そして、次式により酸価を算出した。
酸価=10×Vf×56.1/(Wp×I/100)
式中、VfはKOH水溶液の滴定量(mL)を示し、Wpは測定した樹脂溶液の質量(g)を示し、Iは測定した樹脂溶液中の不揮発分の割合(質量%)を示す。
(2) Acid value The acid value was measured as follows. First, the binder polymer solution was heated at 130 ° C. for 1 hour to remove volatile components, thereby obtaining a solid polymer. Then, after precisely weighing 1 g of the solid polymer, the precisely weighed polymer was put into an Erlenmeyer flask, and 30 g of acetone was added and dissolved uniformly. Next, an appropriate amount of an indicator, phenolphthalein, was added to the solution, and titration was performed using a 0.1N aqueous KOH solution. And the acid value was computed by following Formula.
Acid value = 10 × Vf × 56.1 / (Wp × I / 100)
In the formula, Vf represents the titration amount (mL) of the KOH aqueous solution, Wp represents the mass (g) of the measured resin solution, and I represents the proportion (mass%) of the non-volatile content in the measured resin solution.
(実施例1)
<感光性導電フィルムの作製>
[導電膜の作製]
上記で得られた銀繊維分散液を、支持フィルムである50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム、帝人(株)製、製品名「G2−50」)上に25g/m2の塗布量で均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で3分間乾燥し、導電膜を形成した。なお、導電膜の乾燥後の膜厚は、約0.1μmであった。
Example 1
<Preparation of photosensitive conductive film>
[Preparation of conductive film]
The silver fiber dispersion obtained above is uniformly applied at a coating amount of 25 g / m 2 on a 50 μm-thick polyethylene terephthalate film (PET film, manufactured by Teijin Ltd., product name “G2-50”) as a support film. And dried for 3 minutes with a hot air convection dryer at 100 ° C. to form a conductive film. In addition, the film thickness after drying of the electrically conductive film was about 0.1 micrometer.
[感光性樹脂組成物溶液の調製]
表5に示す材料を表5に示す量(質量部)で配合し、攪拌機を用いて15分間混合して、感光性樹脂組成物溶液を調製した。なお、表5中の(A)成分の配合量は、溶媒を除いた固形分の質量部である。
[Preparation of photosensitive resin composition solution]
The material shown in Table 5 was mix | blended in the quantity (mass part) shown in Table 5, and it mixed for 15 minutes using the stirrer, and prepared the photosensitive resin composition solution. In addition, the compounding quantity of (A) component in Table 5 is a mass part of solid content except a solvent.
表5中の記号は以下の意味を示す。
[(B)成分]
PET−30:ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬(株)製)
[(C)成分]
OXE−01:1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル−,2−(o−ベンゾイルオキシム)](BASF(株)製)
[その他成分]
SH−30:オクタメチルシクロテトラシロキサン(東レ・ダウコーニング(株)製、シリコーンレベリング剤)
The symbols in Table 5 have the following meanings.
[Component (B)]
PET-30: Pentaerythritol triacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
[Component (C)]
OXE-01: 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl-, 2- (o-benzoyloxime)] (manufactured by BASF Corporation)
[Other ingredients]
SH-30: Octamethylcyclotetrasiloxane (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., silicone leveling agent)
[感光性導電フィルムの作製]
上記感光性樹脂組成物溶液を、上記PETフィルム上に形成した上記導電膜上に均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で10分間乾燥して感光性樹脂層を形成した。その後、感光性樹脂層を、ポリエチレン製の保護フィルム(タマポリ(株)製、製品名「NF−13」、厚み28μm)で覆い、感光性導電フィルムを得た。なお、感光層(導電膜及び感光性樹脂層の積層体)の乾燥後の膜厚は5μmであった。
[Preparation of photosensitive conductive film]
The said photosensitive resin composition solution was apply | coated uniformly on the said electrically conductive film formed on the said PET film, and it dried for 10 minutes with a 100 degreeC hot air convection dryer, and formed the photosensitive resin layer. Thereafter, the photosensitive resin layer was covered with a polyethylene protective film (manufactured by Tamapoly Co., Ltd., product name “NF-13”, thickness 28 μm) to obtain a photosensitive conductive film. The dried film thickness of the photosensitive layer (laminated body of conductive film and photosensitive resin layer) was 5 μm.
[光透過率の測定]
得られた感光性導電フィルムを、保護フィルムをはがしながら、厚さ1mmのガラス基板上に、当該ガラス基板に感光性樹脂層が接するようにラミネータ(日立化成(株)製、製品名「HLM−3000型」)を用いて、ロール温度110℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×105Pa(厚さが1mm、縦10cm×横10cmのガラス基板を用いたため、この時の線圧は9.8×103N/m)の条件でラミネートして、ガラス基板上に、支持フィルム(PETフィルム)を含む感光性導電フィルムが積層された基板を作製した。
[Measurement of light transmittance]
Laminator (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., product name “HLM-”) is formed so that the photosensitive resin layer is in contact with the glass substrate on a glass substrate having a thickness of 1 mm while peeling off the protective film. 3000 type ”), a glass substrate having a roll temperature of 110 ° C., a substrate feed speed of 1 m / min, and a pressure (cylinder pressure) of 4 × 10 5 Pa (thickness of 1 mm, length of 10 cm × width of 10 cm) was used. The substrate was laminated under the condition of a linear pressure of 9.8 × 10 3 N / m), and a photosensitive conductive film including a support film (PET film) was laminated on a glass substrate.
次いで、基板上の感光性導電フィルムに、平行光露光機(オーク製作所(株)製、製品名「EXM1201」)を使用して、支持フィルム側より露光量5×102J/m2(波長365nmにおける測定値)で紫外線を照射した後、支持フィルムを除去した。これにより、ガラス基板上に感光性樹脂層と導電膜とからなる感光層の光硬化物(膜厚5.0μm)が積層された光透過率測定用試料を得た。 Next, using a parallel light exposure machine (product name “EXM1201” manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) on the photosensitive conductive film on the substrate, an exposure amount of 5 × 10 2 J / m 2 (wavelength from the support film side) After irradiating with ultraviolet rays at a measured value at 365 nm, the support film was removed. This obtained the sample for light transmittance measurement in which the photocured material (film thickness of 5.0 micrometers) of the photosensitive layer which consists of a photosensitive resin layer and a electrically conductive film was laminated | stacked on the glass substrate.
次いで、得られた上記試料を紫外可視分光光度計(日立計測器サービス(株)製、製品名「U−3310」)を使用して、測定波長域400〜700nmで可視光線透過率を測定した。得られた試料の透過率は、波長700nmにおいて92%、波長550nmにおいて91%、波長400nmにおいて87%であり、良好な透過率を確保できていることが確認された。 Subsequently, the visible light transmittance of the obtained sample was measured in a measurement wavelength range of 400 to 700 nm using an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by Hitachi Instrument Service Co., Ltd., product name “U-3310”). . The transmittance of the obtained sample was 92% at a wavelength of 700 nm, 91% at a wavelength of 550 nm, and 87% at a wavelength of 400 nm, and it was confirmed that good transmittance was secured.
[抵抗値の測定]
上記光透過率測定用試料を用いて、感光層の光硬化物のシート抵抗値を、非接触抵抗測定器(ナプソン(株)製、製品名「NC−10」)により測定したところ、150±20Ω/□であった。抵抗測定プローブは、試料の導電膜側(ガラス基板の反対側)から接触させて、抵抗値を測定した。
[Measurement of resistance value]
Using the sample for light transmittance measurement, the sheet resistance value of the photocured material of the photosensitive layer was measured with a non-contact resistance measuring device (product name “NC-10” manufactured by Napson Co., Ltd.). It was 20Ω / □. The resistance measurement probe was contacted from the conductive film side of the sample (opposite side of the glass substrate), and the resistance value was measured.
<導電パターンの形成>
得られた感光性導電フィルムを、保護フィルムをはがしながら、PETフィルム基板(東洋紡(株)製、製品名「A4300」、縦150mm×横150mm、厚さ125μm)上に、当該PETフィルム基板に感光性樹脂層が接するようにラミネータ(日立化成(株)製、製品名「HLM−3000型」)を用いて、ロール温度110℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×105Paの条件でラミネートして、PETフィルム基板上に、支持フィルム(PETフィルム)を含む感光性導電フィルムが積層された基板を作製した。
<Formation of conductive pattern>
The obtained photosensitive conductive film was exposed to a PET film substrate (product name “A4300” manufactured by Toyobo Co., Ltd., length 150 mm × width 150 mm, thickness 125 μm) on the PET film substrate while peeling off the protective film. Using a laminator (product name “HLM-3000 type” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) so that the conductive resin layer is in contact, the roll temperature is 110 ° C., the substrate feed speed is 1 m / min, and the pressure (cylinder pressure) is 4 × 10. Lamination was performed under the condition of 5 Pa to prepare a substrate in which a photosensitive conductive film including a support film (PET film) was laminated on a PET film substrate.
ラミネート後、PETフィルム基板を冷却し基板の温度が室温(23℃〜25℃)になった時点で、支持フィルムであるPETフィルム面にライン幅/スペース幅が1mm/1mmで長さが120mmの配線パターンを有するアートワークを密着させた。そして、PETフィルム基板上の感光性導電フィルムに、平行光露光機(オーク製作所(株)製、製品名「EXM1201」)を使用して、支持フィルム側より露光量5×102J/m2(i線における測定値)で、紫外線を照射した。 After lamination, when the PET film substrate is cooled and the temperature of the substrate reaches room temperature (23 ° C. to 25 ° C.), the line width / space width is 1 mm / 1 mm and the length is 120 mm on the PET film surface as the support film. The artwork having the wiring pattern was brought into close contact. Then, using a parallel light exposure machine (product name “EXM1201” manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) on the photosensitive conductive film on the PET film substrate, the exposure amount is 5 × 10 2 J / m 2 from the support film side. (Measured value at i-line) was irradiated with ultraviolet rays.
露光後、室温(23℃〜25℃)で15分間放置した後、支持フィルムを除去し、続いて、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液を30秒間スプレーすることにより現像した。現像により、ライン幅/スペース幅が約1mm/1mmで長さが120mmの導電パターンを、PETフィルム基板上に形成した。 After the exposure, the substrate was left at room temperature (23 ° C. to 25 ° C.) for 15 minutes, and then the support film was removed. By development, a conductive pattern having a line width / space width of about 1 mm / 1 mm and a length of 120 mm was formed on the PET film substrate.
次いで、導電パターンが形成された基板を、30℃の1質量%リンゴ酸水溶液(pH=2)に60秒間浸漬して導電パターンを酸性水溶液で洗浄した後、更に純水で導電パターンを洗浄した。 Next, the substrate on which the conductive pattern was formed was immersed in a 1% by weight malic acid aqueous solution (pH = 2) at 30 ° C. for 60 seconds to wash the conductive pattern with an acidic aqueous solution, and further washed with pure water. .
次いで、紫外線照射装置(オーク製作所(株)製)を使用して、導電パターン側から露光量1×104J/m2(i線における測定値)で、紫外線を照射した。これにより、基板上への導電パターンの形成を完了した。 Subsequently, using an ultraviolet irradiation device (manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.), ultraviolet rays were irradiated from the conductive pattern side with an exposure amount of 1 × 10 4 J / m 2 (measured value in i-line). Thereby, formation of the conductive pattern on the substrate was completed.
<銀ペースト接続信頼性評価>
以下の方法により、得られた導電パターンの銀ペースト接続信頼性評価を行った。以下、高温高湿条件下で導電パターンと銀ペーストとの間で断線不良が発生しにくいものを「銀ペースト接続信頼性が良い」と呼び、断線不良が発生し易いものを「銀ペースト接続信頼性が悪い」と呼ぶことにする。また、銀ペースト接続信頼性の良し悪しを調べる方法を、銀ペースト接続信頼性試験と呼ぶことにする。
<Silver paste connection reliability evaluation>
The silver paste connection reliability evaluation of the obtained conductive pattern was performed by the following method. Hereinafter, those in which disconnection failure is unlikely to occur between the conductive pattern and the silver paste under high-temperature and high-humidity conditions are referred to as “good silver paste connection reliability”, and those in which disconnection failure is likely to occur are referred to as “silver paste connection reliability”. I'll call it "bad." Also, a method for checking whether the silver paste connection reliability is good or bad will be referred to as a silver paste connection reliability test.
得られた導電パターン(ライン幅約1mm、長さ120mmのラインパターン)の上に、100mm間隔で銀ペースト電極を形成した。銀ペースト電極は、直径2mm、厚さ1mmとなるように塗布した。銀ペーストとしては、TB3351C((株)スリーボンド製、製品名)、AF4500(太陽インキ製造(株)製、製品名)、AF6100(太陽インキ製造(株)製、製品名)、DW−117H−41(東洋紡(株)製、製品名)、FA−301CA(藤倉化成(株)製、製品名)を使用した。いずれの銀ペーストについても、導電パターン上に塗布した後に、箱型乾燥機(楠本化成(株)製、製品名「ETAC HISPECHG220」)で120℃/30分、加熱処理した。上記のように、導電パターン上に銀ペースト電極を形成して、導電パターンの銀ペースト接続信頼性評価用試料を得た。 On the obtained conductive pattern (line pattern having a line width of about 1 mm and a length of 120 mm), silver paste electrodes were formed at intervals of 100 mm. The silver paste electrode was applied so as to have a diameter of 2 mm and a thickness of 1 mm. As the silver paste, TB3351C (manufactured by Three Bond, product name), AF4500 (manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd., product name), AF6100 (manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd., product name), DW-117H-41 (Toyobo Co., Ltd., product name) and FA-301CA (Fujikura Kasei Co., Ltd., product name) were used. Any silver paste was coated on the conductive pattern, and then heat-treated at 120 ° C./30 minutes with a box-type dryer (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd., product name “ETAC HISPECHG220”). As described above, a silver paste electrode was formed on the conductive pattern to obtain a silver paste connection reliability evaluation sample of the conductive pattern.
得られた銀ペースト接続信頼性評価用試料を用いて、まず、100mm間隔で形成した銀ペースト電極間の抵抗値を、ポケットテスター((株)カスタム製、製品名「CDM−03D」)を用いて測定した。抵抗値は15×103Ωであり、この抵抗値を銀ペースト接続信頼性試験前の初期値(R0)とした。 Using the obtained silver paste connection reliability evaluation sample, first, the resistance value between the silver paste electrodes formed at intervals of 100 mm was determined using a pocket tester (manufactured by Custom Co., Ltd., product name “CDM-03D”). Measured. The resistance value was 15 × 10 3 Ω, and this resistance value was used as the initial value (R0) before the silver paste connection reliability test.
次いで、銀ペースト接続信頼性評価用試料を、60℃、90%RHの高温高湿層に100時間投入した後、大気中に室温で1時間静置してから、改めて銀ペースト電極間の抵抗値を測定した。この抵抗値を銀ペースト接続信頼性試験後の抵抗値(R1)とした。 Next, the silver paste connection reliability evaluation sample was put into a high-temperature and high-humidity layer at 60 ° C. and 90% RH for 100 hours, and then allowed to stand in the atmosphere at room temperature for 1 hour, and then the resistance between the silver paste electrodes was again measured. The value was measured. This resistance value was defined as the resistance value (R1) after the silver paste connection reliability test.
導電パターンの銀ペースト接続信頼性を、信頼性試験前後の抵抗値R0、R1をもとに、以下の評価基準に従って、A〜Dの5段階(Aが最も良好)で評価した。ここで、R0とR1の比(R1/R0)をRrとした。結果を表6に示す。
A:Rr≦1.1
B:1.1<Rr≦1.2
C:1.2<Rr≦1.5
D:Rr>1.5であり、且つ、R1≦1×106Ω
E:Rr>1.5であり、且つ、R1>1×106Ω
Based on the resistance values R0 and R1 before and after the reliability test, the silver paste connection reliability of the conductive pattern was evaluated in five stages A to D (A is the best). Here, the ratio of R0 to R1 (R1 / R0) was Rr. The results are shown in Table 6.
A: Rr ≦ 1.1
B: 1.1 <Rr ≦ 1.2
C: 1.2 <Rr ≦ 1.5
D: Rr> 1.5 and R1 ≦ 1 × 10 6 Ω
E: Rr> 1.5 and R1> 1 × 10 6 Ω
(実施例2〜9)
表6に示す感光性樹脂組成物溶液を用いたこと、表6に示すアルカリ現像液で現像したこと、表6に示す酸性水溶液で洗浄したこと以外は、実施例1と同様にして感光性導電フィルム及び導電パターンを作製した。また、得られた導電パターンについて、実施例1と同様の方法で、銀ペースト接続信頼性試験を実施し、銀ペースト接続信頼性を評価した。結果を表6に示す。なお、現像工程の条件は、30℃のアルカリ現像液を30秒間スプレーすることにより現像した(実施例1と同条件)。また、酸性水溶液での洗浄工程の条件は、30℃の酸性水溶液に導電パターンを60秒間浸漬することで洗浄した(実施例1と同条件)。
(Examples 2-9)
The photosensitive conductive composition was the same as in Example 1 except that the photosensitive resin composition solution shown in Table 6 was used, development was performed with an alkaline developer shown in Table 6, and washing was performed with an acidic aqueous solution shown in Table 6. A film and a conductive pattern were prepared. Moreover, about the obtained conductive pattern, the silver paste connection reliability test was implemented by the method similar to Example 1, and silver paste connection reliability was evaluated. The results are shown in Table 6. The development process was performed by spraying an alkaline developer at 30 ° C. for 30 seconds (the same conditions as in Example 1). Moreover, the conditions of the washing | cleaning process by acidic aqueous solution wash | cleaned by immersing a conductive pattern in 30 degreeC acidic aqueous solution for 60 second (same conditions as Example 1).
(比較例1〜4)
表7に示す感光性樹脂組成物溶液を用いたこと、表7に示すアルカリ現像液で現像したこと、酸性水溶液での洗浄を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして感光性導電フィルム及び導電パターンを作製した。また、得られた導電パターンについて、実施例1と同様の方法で、銀ペースト接続信頼性試験を実施し、銀ペースト接続信頼性を評価した。結果を表7に示す。
(Comparative Examples 1-4)
The photosensitive conductive composition was the same as in Example 1 except that the photosensitive resin composition solution shown in Table 7 was used, development with the alkaline developer shown in Table 7, and washing with an acidic aqueous solution were not performed. A film and a conductive pattern were prepared. Moreover, about the obtained conductive pattern, the silver paste connection reliability test was implemented by the method similar to Example 1, and silver paste connection reliability was evaluated. The results are shown in Table 7.
(比較例5〜7)
表7に示す感光性樹脂組成物溶液を用いたこと、表7に示すアルカリ現像液で現像したこと、表7に示すように有機酸の代わりに無機酸を含む酸性水溶液で洗浄したこと以外は、実施例1と同様にして感光性導電フィルム及び導電パターンを作製した。また、得られた導電パターンについて、実施例1と同様の方法で、銀ペースト接続信頼性試験を実施し、銀ペースト接続信頼性を評価した。結果を表7に示す。
(Comparative Examples 5-7)
Except for using the photosensitive resin composition solution shown in Table 7, developing with an alkaline developer shown in Table 7, and washing with an acidic aqueous solution containing an inorganic acid instead of an organic acid as shown in Table 7. In the same manner as in Example 1, a photosensitive conductive film and a conductive pattern were produced. Moreover, about the obtained conductive pattern, the silver paste connection reliability test was implemented by the method similar to Example 1, and silver paste connection reliability was evaluated. The results are shown in Table 7.
表6及び7中の記号は以下の意味を示す。
[(B)成分]
PET−30:ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬(株)製)
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製)
[(C)成分]
OXE−01:1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル−,2−(o−ベンゾイルオキシム)](BASF(株)製)
[その他成分]
SH−30:オクタメチルシクロテトラシロキサン(東レ・ダウコーニング(株)製、シリコーンレベリング剤)
[アルカリ現像液]
Na2CO3:炭酸ナトリウム
TMAH:水酸化テトラメチルアンモニウム
The symbols in Tables 6 and 7 have the following meanings.
[Component (B)]
PET-30: Pentaerythritol triacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
DPHA: Dipentaerythritol hexaacrylate (Nippon Kayaku Co., Ltd.)
[Component (C)]
OXE-01: 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl-, 2- (o-benzoyloxime)] (manufactured by BASF Corporation)
[Other ingredients]
SH-30: Octamethylcyclotetrasiloxane (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., silicone leveling agent)
[Alkali developer]
Na 2 CO 3 : Sodium carbonate TMAH: Tetramethylammonium hydroxide
表6に示すように、現像工程の後に有機酸を含む酸性水溶液での洗浄を行った実施例1〜9においては、銀ペーストの種類によらず、銀ペースト接続信頼性はいずれも良好な結果であった。 As shown in Table 6, in Examples 1 to 9 in which washing with an acidic aqueous solution containing an organic acid was performed after the development step, the silver paste connection reliability was good regardless of the type of silver paste. Met.
一方、表7に示すように、現像工程の後に酸性水溶液での洗浄を行わなかった比較例1〜4においては、銀ペースト接続信頼性が劣る結果であった。また、現像工程の後に、有機酸の代わりに無機酸を含む酸性水溶液での洗浄を行った比較例5〜7においても、同様に銀ペースト接続信頼性が劣る結果であった。 On the other hand, as shown in Table 7, in Comparative Examples 1 to 4 where washing with an acidic aqueous solution was not performed after the development step, the silver paste connection reliability was inferior. Moreover, also in Comparative Examples 5-7 which performed washing | cleaning with the acidic aqueous solution containing an inorganic acid instead of an organic acid after the image development process, it was a result similarly inferior to silver paste connection reliability.
本発明の導電パターンの形成方法によれば、銀ペーストの組成に依存すること無く、高温高湿条件下でも導電パターンと銀ペーストとの間で断線不良が発生することを抑制できる導電パターンを提供することができる。また、本発明によれば、上記方法で形成された導電パターンを備える導電パターン基板及びタッチパネルセンサを提供することができる。 According to the method for forming a conductive pattern of the present invention, a conductive pattern that can suppress the occurrence of disconnection failure between the conductive pattern and the silver paste even under high temperature and high humidity conditions without depending on the composition of the silver paste is provided. can do. Moreover, according to this invention, a conductive pattern board | substrate and a touch panel sensor provided with the conductive pattern formed by the said method can be provided.
1…支持フィルム、2…導電膜、2a…導電パターン、3…感光性樹脂層、3a,3b…樹脂硬化層、4…感光層、5…マスクパターン、10…感光性導電フィルム、20…基板、40,42…導電パターン基板、101…透明基板、102…タッチ画面、103…透明電極(X位置座標)、104…透明電極(Y位置座標)、105…引き出し配線、106…接続電極、107…接続端子。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記感光層の未露光部を、アルカリ現像液を用いて除去することにより、導電パターンを形成する現像工程と、
前記現像工程で形成された前記導電パターンを、有機酸を含む酸性水溶液を用いて洗浄する洗浄工程と、
を備える、導電パターンの形成方法。 A photosensitive layer comprising a photosensitive resin layer provided on a substrate and a conductive film containing conductive fibers provided on a surface of the photosensitive resin layer opposite to the substrate, in the absence of oxygen. , An exposure step of irradiating actinic rays in a pattern, and
A developing step of forming a conductive pattern by removing an unexposed portion of the photosensitive layer using an alkali developer;
A cleaning step of cleaning the conductive pattern formed in the development step using an acidic aqueous solution containing an organic acid;
A method for forming a conductive pattern.
酸素存在下で、前記感光層の前記露光工程での未露光部の一部又は全部に活性光線を照射する第二の露光工程を更に備える、請求項1に記載の導電パターンの形成方法。 After the exposure step and before the development step,
The method for forming a conductive pattern according to claim 1, further comprising a second exposure step of irradiating a part or all of an unexposed portion in the exposure step of the photosensitive layer with an actinic ray in the presence of oxygen.
前記支持フィルムを剥離した後、酸素存在下で、前記感光層の前記露光工程での未露光部の一部又は全部に活性光線を照射する第二の露光工程を更に備える、請求項2に記載の導電パターンの形成方法。 After the exposure step and before the development step,
3. The method according to claim 2, further comprising a second exposure step of irradiating a part or all of an unexposed portion in the exposure step of the photosensitive layer with an actinic ray in the presence of oxygen after peeling the support film. Method for forming a conductive pattern.
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