JP2017069015A - Manufacturing method of conductive circuit laminate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基材上に導電性回路が積層された導電性回路積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a conductive circuit laminate in which a conductive circuit is laminated on a substrate.
タッチパネル等の電子機器、ヒーター、電磁波シールド等の電気装置には、所定のパターンを有する導電層により形成された導電性回路が使用されている。非導電性(電気絶縁性)の基材上で、パターンを有する導電層を形成する方法として、(1)必要な部分にのみ導電層を形成するアディティブ法、(2)基材上の全面に導電層を形成した後、不必要な部分の導電層を除去するサブトラクティブ法、(3)アディティブ法とサブトラクティブ法とを併用するセミアディティブ法が知られている。 A conductive circuit formed of a conductive layer having a predetermined pattern is used for an electronic device such as a touch panel, an electric device such as a heater, and an electromagnetic wave shield. As a method of forming a conductive layer having a pattern on a non-conductive (electrically insulating) substrate, (1) an additive method in which a conductive layer is formed only on a necessary portion, and (2) on the entire surface of the substrate. A subtractive method for removing unnecessary portions of the conductive layer after forming the conductive layer, and (3) a semi-additive method using both the additive method and the subtractive method are known.
不必要な部分の導電層を除去する方法として、ドライエッチング、ウェットエッチング等に属する、種々のエッチング法が知られている。近年、レーザーエッチング法は、コストや環境負荷が低いことから、注目されている(例えば、特許文献1,2参照)。 Various etching methods belonging to dry etching, wet etching, and the like are known as methods for removing unnecessary portions of the conductive layer. In recent years, laser etching has been attracting attention because of its low cost and low environmental load (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
タッチパネル、窓ガラス用電熱ヒーター、電磁波シールド等、導電性回路が光学用途に用いられる場合、導電性回路が格子状メッシュのように規則的なパターンを形成すると、パターンの干渉による模様(モアレ)が目視され、多くの場合、望ましくない視覚的効果を与える。このため、モアレを低減可能な導電性回路として、ランダムネットワーク構造を利用することが考えられる。しかし、ランダムネットワーク状の導電層と空隙部との位置関係もランダムであるため、導電層と外部配線との接続が容易でないという問題がある。 When conductive circuits are used in optical applications such as touch panels, window glass electric heaters, electromagnetic wave shields, etc., when the conductive circuits form a regular pattern like a grid mesh, the pattern (moire) due to pattern interference Visually observed, often giving undesirable visual effects. For this reason, it is conceivable to use a random network structure as a conductive circuit capable of reducing moire. However, since the positional relationship between the random network-like conductive layer and the gap is also random, there is a problem that the connection between the conductive layer and the external wiring is not easy.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、モアレを抑制可能な導電性回路に、配線を容易に接続することが可能な導電性回路積層体の製造方法を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the manufacturing method of the electroconductive circuit laminated body which can connect wiring easily to the electroconductive circuit which can suppress a moire. To do.
前記課題を解決するため、本発明は、基材上に導電性回路が形成され、前記基材の端部において、前記導電性回路と接続される配線部が形成された導電性回路積層体の製造方法であって、導電性回路が形成される領域と基材の端部とを含む基材上に、導電性ペーストからなるランダムネットワーク状の第1導電層を形成する工程と、前記基材の端部において、前記第1導電層上に、導電性ペーストからなる連続パターンを有する第2導電層を形成する工程と、前記基材の端部において、前記第1導電層及び前記第2導電層をレーザーエッチングで同時にエッチングすることにより、配線部を形成する工程とを、この順で含むことを特徴とする導電性回路積層体の製造方法を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a conductive circuit laminate in which a conductive circuit is formed on a substrate, and a wiring portion connected to the conductive circuit is formed at an end of the substrate. A method of manufacturing, comprising: forming a random network-shaped first conductive layer made of a conductive paste on a base material including a region where a conductive circuit is formed and an end of the base material; and the base material Forming a second conductive layer having a continuous pattern made of a conductive paste on the first conductive layer at the end of the first conductive layer and the second conductive layer at the end of the substrate. There is provided a method for manufacturing a conductive circuit laminate including a step of forming a wiring portion by simultaneously etching layers by laser etching in this order.
前記導電性回路が形成される領域において、前記第1導電層をレーザーエッチングによりエッチングする工程をさらに有することが好ましい。
前記第1導電層の形成に用いられる導電性ペーストが、導体微粒子、乳化剤、結合剤、水及び有機溶媒を含むことが好ましい。
前記第1導電層は、前記導電性ペーストを乾燥させる際に自己組織化によりランダムネットワーク状に形成されることが好ましい。
Preferably, the method further includes a step of etching the first conductive layer by laser etching in a region where the conductive circuit is formed.
The conductive paste used for forming the first conductive layer preferably contains conductive fine particles, an emulsifier, a binder, water and an organic solvent.
The first conductive layer is preferably formed in a random network by self-organization when the conductive paste is dried.
また、本発明は、前記導電性回路積層体の製造方法により製造した導電性回路積層体を用いることを特徴とするタッチパネルの製造方法を提供する。
また、本発明は、前記導電性回路積層体の製造方法により製造した導電性回路積層体を用いることを特徴とするヒーターの製造方法を提供する。
また、本発明は、前記導電性回路積層体の製造方法により製造した導電性回路積層体を用いることを特徴とする電磁波シールドの製造方法を提供する。
Moreover, this invention provides the manufacturing method of the touchscreen characterized by using the conductive circuit laminated body manufactured by the manufacturing method of the said conductive circuit laminated body.
Moreover, this invention provides the manufacturing method of the heater characterized by using the conductive circuit laminated body manufactured by the manufacturing method of the said conductive circuit laminated body.
Moreover, this invention provides the manufacturing method of the electromagnetic wave shield characterized by using the conductive circuit laminated body manufactured by the manufacturing method of the said conductive circuit laminated body.
本発明によれば、ランダムネットワーク状の導電性回路によりモアレを低減できると共に、この導電性回路に対して、配線を容易に接続することができる。 According to the present invention, moire can be reduced by a random network conductive circuit, and wiring can be easily connected to the conductive circuit.
以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。なお、各図面は模式図であり、その各部の個数、形状、寸法、縮尺等は、実際と異なる場合がある。 Hereinafter, based on a preferred embodiment, the present invention will be described with reference to the drawings. Each drawing is a schematic diagram, and the number, shape, dimension, scale, and the like of each part may be different from actual ones.
図3の斜視図及び図4の平面図に、本実施形態の導電性回路積層体10を示す。この導電性回路積層体10は、基材11と、基材11上に形成された導電性回路15と、基材11の端部17において、導電性回路15と接続された配線部18とを備える。導電性回路15及び配線部18は、基材11の片面又は両面に設けることが可能である。配線部18の一部が、基材11の両面を貫通する部分を含んでもよい。
The
基材11としては、プラスチックのフィルム、シート、板(ボード)等の平面状の基材が挙げられる。基材11に使用されるプラスチックとしては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等が挙げられるが、これらに限定されない。基材11の一部又は全部が、プラスチック以外の材質、例えば、金属、無機物、紙、繊維、導電体、半導体、絶縁体等から構成されてもよい。光透過性を要する用途では、基材11が透明又は半透明であることが好ましい。基材11の片面又は両面には、コーティング、粗化等の表面処理を施すことができる。
Examples of the
導電性回路15は、導電性ペーストからなる第1導電層12により構成される。基材11の同一面上に、2以上の導電性回路15を設ける場合は、間隙部16を介して、相互に電気絶縁が確保される。各導電性回路15は好ましくは帯状であり、間隙部16は好ましくは線状である。配線部18は、基材11の上に、第1導電層12と第2導電層14とが積層された構造を有する。第2導電層14は、導電性ペーストから構成される。
The
基材11の端部17における、導電性回路15と配線部18との接続構造の一例を図5に示す。また、図6に、図5のA部の部分拡大図を示す。図6に示すように、導電性回路15を構成する第1導電層12は、ランダムネットワーク状の導体からなる細線20から構成されている。細線20は、第1導電層12の内部に生じた開口部22により、メッシュ状に形成されている。
An example of the connection structure between the
配線部18の先端には電極部19が設けられ、電極部19が導電性回路15に接続されている。1の電極部19に対して、1又は2以上の細線20が接続されることにより、電気的接続が確保される。電極部19は、ランダムネットワーク構造に含まれる開口部22よりも広い寸法で第1導電層12に接することが好ましい。図5及び図6に示すように、複数の電極部19から延びる複数の配線部18が、基材11の端部17において、並列的に形成されている。
An
導電性回路15の周囲は、切断線21により細線20が切断され、その外側では第1導電層12が除去されている。第1導電層12の除去は、レーザーエッチングによることが好ましい。特に、導電性回路15の間に設けられる間隙部16は、レーザーエッチングで形成されることにより、間隙の幅が狭くても確実に細線20を分断することができる。
The
第1導電層12の形成に用いられる導電性ペースト(以下、第1導電性ペーストという)は、導体微粒子、乳化剤、結合剤、溶媒(水及び/又は有機溶媒)を含むことが好ましい。第1導電性ペーストに用いられる導体微粒子としては、金属粒子が好ましく、金属ナノ粒子がより好ましい。金属粒子としては、金、銀、白金、パラジウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛等の金属又はこれらの合金が挙げられる。2種以上の金属粒子が含まれてもよい。 The conductive paste used for forming the first conductive layer 12 (hereinafter referred to as the first conductive paste) preferably contains conductive fine particles, an emulsifier, a binder, and a solvent (water and / or organic solvent). As the conductive fine particles used in the first conductive paste, metal particles are preferable, and metal nanoparticles are more preferable. Examples of the metal particles include metals such as gold, silver, platinum, palladium, iron, cobalt, nickel, copper, and zinc, or alloys thereof. Two or more types of metal particles may be included.
第1導電性ペーストに用いられる乳化剤としては、例えば、モノ脂肪酸ソルビタン、モノ脂肪酸グリセロール等の非イオン性界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ドデシル硫酸ナトリウム等のイオン性界面活性剤が挙げられる。乳化剤の使用は、1種でも2種以上でもよい。 Examples of the emulsifier used in the first conductive paste include nonionic surfactants such as mono fatty acid sorbitan and mono fatty acid glycerol, and ionic surfactants such as alkylbenzene sulfonate and sodium dodecyl sulfate. One type or two or more types of emulsifiers may be used.
第1導電性ペーストに用いられる結合剤としては、セルロースエーテル、セルロースエステル、尿素樹脂、ウレタン樹脂、変性ウレア等が挙げられる。結合剤の使用は、1種でも2種以上でもよい。 Examples of the binder used for the first conductive paste include cellulose ether, cellulose ester, urea resin, urethane resin, and modified urea. The binder may be used alone or in combination of two or more.
第1導電性ペーストは、溶媒として、水又は水溶性溶媒の1種又は2種以上と、疎水性あるいは水と相分離可能な有機溶媒の1種又は2種以上とを含むことが好ましい。水以外の水溶性溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、グリセロール、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン等の水溶性有機溶媒が挙げられる。疎水性あるいは水と相分離可能な有機溶媒としては、石油エーテル、ヘキサン、ヘプタン類、トルエン、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、ニトロメタン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。 The first conductive paste preferably contains, as a solvent, one or more of water or a water-soluble solvent and one or more of an organic solvent that is hydrophobic or phase-separable from water. Examples of water-soluble solvents other than water include water-soluble organic solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, glycerol, acetone, dimethylformamide, dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, and N-methylpyrrolidone. Examples of the organic solvent that is hydrophobic or phase-separable from water include petroleum ether, hexane, heptanes, toluene, dichloromethane, chloroform, dichloroethane, trichloroethylene, nitromethane, cyclopentanone, cyclohexanone, and the like.
第1導電性ペーストは、少なくとも、導体微粒子と、親水性・疎水性の異なる2種以上の溶媒とを含むことが好ましい。乳化剤、結合剤、その他の添加剤は、任意に添加することが可能である。均一に混合された第1導電性ペーストを基材上に塗布した後、乾燥すると、乾燥過程において、極性の異なる溶媒が相分離を起こし、導体微粒子が移動して線状に凝集しつつ、導体微粒子から分離した溶媒の液滴が開口部22を形成し、導体微粒子からなる細線20が、自己組織化によりランダムネットワーク状に形成される。
The first conductive paste preferably includes at least conductive fine particles and two or more kinds of solvents having different hydrophilicity and hydrophobicity. An emulsifier, a binder, and other additives can be optionally added. When the uniformly mixed first conductive paste is applied on the substrate and then dried, the solvents having different polarities cause phase separation in the drying process, and the conductive fine particles move and aggregate in a linear shape. The solvent droplets separated from the fine particles form the
第2導電層14の形成に用いられる導電性ペースト(以下、第2導電性ペーストという)は、導体粒子、結合剤、溶媒を含むことが好ましい。第2導電性ペーストに用いられる導体粒子としては、金、銀、白金、パラジウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛等の金属、これらの合金、又はカーボン等の非金属導体が挙げられる。導体粒子はナノ粒子が好ましく、2種以上の導体粒子が含まれてもよい。 The conductive paste used for forming the second conductive layer 14 (hereinafter referred to as the second conductive paste) preferably contains conductive particles, a binder, and a solvent. Examples of the conductive particles used in the second conductive paste include metals such as gold, silver, platinum, palladium, iron, cobalt, nickel, copper, and zinc, alloys thereof, and nonmetallic conductors such as carbon. The conductive particles are preferably nanoparticles, and two or more types of conductive particles may be included.
第2導電性ペーストに用いられる結合剤としては、例えば、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。第2導電性ペーストに用いられる溶媒としては、例えば上述の有機溶媒等から選択される1種又は2種以上が挙げられる。第2導電性ペーストは、少なくとも、導体粒子と、結合剤又は溶媒とを含むことが好ましい。その他の添加剤は、任意に添加することが可能である。第2導電性ペーストは、塗布後に導体粒子がパターンを変化させることなく凝集し、開口部を生じない、略均一な導電層を形成することが好ましい。 Examples of the binder used for the second conductive paste include thermoplastic resins such as polyester resin, (meth) acrylic resin, polyethylene resin, polystyrene resin, and polyamide resin, and thermosetting such as epoxy resin, amino resin, and polyimide resin. Resin. As a solvent used for the 2nd conductive paste, 1 type, or 2 or more types chosen from the above-mentioned organic solvent etc. are mentioned, for example. The second conductive paste preferably includes at least conductive particles and a binder or a solvent. Other additives can be optionally added. The second conductive paste preferably forms a substantially uniform conductive layer in which the conductor particles aggregate after application without changing the pattern, and no opening is formed.
次に、本実施形態の導電性回路積層体10の製造方法について、説明する。下記の工程のうち、第1〜第3工程は、この順、すなわち、第1工程の後に第2工程、第2工程の後に第3工程という順序で行われる。本製造方法は、第1工程の前、第1工程と第2工程との間、第2工程と第3工程との間、第3工程の後のいずれにおいても、任意に他の工程を含むことができる。
Next, a method for manufacturing the
まず、第1工程として、図1に示すように、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)等のプラスチックフィルムを含む基材11上に、第1導電性ペーストを塗布し、乾燥させて、ランダムネットワーク状の第1導電層12を形成する。第1導電性ペーストの塗布方法は、特に限定されないが、スクリーン印刷、スピンコート、インクジェット等が挙げられる。自己組織化によりランダムネットワーク状の細線を形成可能な第1導電性ペーストを用いると、生産性に優れ、好ましい。
First, as shown in FIG. 1, as shown in FIG. 1, a first conductive paste is applied on a
第1工程において第1導電層12を形成する範囲は、基材11上の全面に限られないが、少なくとも、導電性回路15が形成される領域と、基材11の端部17の少なくとも一部とを含む。導電性回路15の欠落を防止するため、導電性回路15の全周にわたり、基材11の端部17に第1導電層12を形成することが好ましい。配線部18が形成される領域の少なくとも一部に第1導電層12が形成されることが好ましく、配線部18が形成される領域の全部に第1導電層12が形成されることがより好ましい。配線部18において、第1導電層12と第2導電層14とが厚さ方向で重なりを持つことにより、電気的接続の信頼性が向上する。
The range in which the first
次に、第2工程として、図2に示すように、基材11の端部17において、第1導電層12上に、第2導電性ペーストを塗布し、乾燥させて、連続パターンを有する第2導電層14を形成する。第2導電性ペーストの塗布方法は、特に限定されないが、スクリーン印刷、インクジェット等が挙げられる。ここで、第2導電層14が形成される範囲は、少なくとも基材11の端部17において、導電性回路15が形成されない領域を含む。導電性回路15が形成される領域では、第2導電層14に覆われることなく、第1導電層12の表面13が露出されている。しかし、第2導電層14の一部が、導電性回路15が形成される領域において、第1導電層12の表面13上に形成されてもよい。また、連続パターンとしては、1つのパターンが、2以上の配線部18とその間の領域を包含することが好ましく、基材11の1辺、2辺以上、あるいは全周にわたり、連続していることが好ましい。
Next, as a second step, as shown in FIG. 2, the second conductive paste is applied on the first
次に、第3工程として、図3に示すように、基材11の端部17において、第1導電層12及び第2導電層14をレーザーエッチングで同時にエッチングする。これにより、第1導電層12及び第2導電層14からなる配線部18を形成することができる。配線部18の配線幅及び配線間隔は、特に限定されないが、例えば50μm程度である。配線部18と同様に、図5及び図6に示す電極部19を形成することができる。ただし、第3工程における電極部19の周囲のエッチングは、電極部19が基材11の端部17と接する側のみでよく、電極部19が導電性回路15と接する境界では、第3工程のエッチングは不要である。また、第2工程において、第2導電性ペーストの塗布により所望の電極部19の形状が得られる場合、第3工程において、電極部19の周囲のエッチングを、全周にわたり省略することができる。
Next, as a third step, as shown in FIG. 3, the first
また、本実施形態の製造方法において、第4工程として、導電性回路15が形成される領域において、第1導電層12をレーザーエッチングによりエッチングする工程をさらに設けることができる。レーザーエッチングは、帯状の導電性回路15を相互に絶縁する間隙部16の形成に利用することができる。第4工程は、第1工程により第1導電層12が形成された後であれば、任意の順序で行うことができる。特に、第3工程と第4工程とを同時に、又は両者を前後に連続させて行うと、レーザーエッチング工程を引き続き実施することができるので、作業性に優れ、好ましい。
In the manufacturing method of the present embodiment, a step of etching the first
さらに第5工程として、配線部18を、駆動回路(図示せず)等の外部回路に接続する工程を設けることができる。これにより、配線部18を介して、導電性回路15を外部回路と接続することができる。
Furthermore, as a fifth step, a step of connecting the
実施例として、本実施形態の導電性回路積層体10における各部の寸法を例示する。なお、本発明は、この例示により限定されるものではない。
ランダムネットワーク構造の開口部: 50〜500μm
ランダムネットワーク構造の細線幅: 2〜20μm
間隙部16のレーザーエッチング幅: 15〜30μm
導電性回路15のエッチングピッチ: 6mm
配線部18の配線幅 : 50μm
配線部18の配線ピッチ : 50μm
電極部19の寸法 :4.8mm×0.5mm
As an example, the dimension of each part in the conductive circuit laminated
Random network structure opening: 50-500 μm
Fine wire width of random network structure: 2-20μm
Laser etching width of the gap 16: 15-30 μm
Etching pitch of conductive circuit 15: 6 mm
Wiring width of the wiring part 18: 50 μm
Wiring pitch of the wiring part 18: 50 μm
Dimension of electrode part 19: 4.8 mm × 0.5 mm
比較例として、図7に示す導電性回路積層体100は、基材11上にランダムネットワーク状の第1導電層12を形成した後、第1導電層12のエッチングにより、導電性回路15及び配線部18を形成する方法により製造される。この製造方法の場合、配線部18がランダムネットワーク状の細線から構成されるので、配線幅が細いと細線が断絶するおそれがあり、電気接続を確保するには、配線幅が太くなるという問題がある。
As a comparative example, the
本実施形態の導電性回路積層体10によれば、導電性回路15をランダムネットワーク状の第1導電層12から形成し、配線部18の電気接続が、第1導電層12とは異なる第2導電層14により確保されるので、モアレを抑制可能な導電性回路15に、配線幅の細い配線部18を容易に接続することができる。本実施形態の導電性回路積層体10は、タッチパネル、ヒーター、電磁波シールド等の導電性回路として、好適に利用することができる。タッチパネル用途では、間隙部16を介して複数の導電性回路15を帯状に分離して設けることにより、タッチ位置の判定精度を向上させることができる。
According to the
以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on suitable embodiment, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
上述の実施形態では、導電性回路15を基材11の中心部に設け、その周囲(四方)を配線部18以外の導電層が設けられない端部17としたが、導電性回路及び配線部の配置は、これに限定されるものではない。例えば、基材11の1又は2以上の任意の辺を端部17とすることができる。基材11の平面形状は、矩形等の多角形(多辺形)に限らず、円形、楕円形等、所望の形状にすることができる。基材11を円筒状、波板状などの曲面とすることも可能である。基材11が可撓性である場合、導電性回路積層体10を自在に変形させることも可能である。
In the above-described embodiment, the
10…導電性回路積層体、11…基材、12…第1導電層、13…第1導電層の表面、14…第2導電層、15…導電性回路、16…間隙部、17…基材の端部、18…配線部、19…電極部、20…細線、21…切断線、22…開口部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
導電性回路が形成される領域と基材の端部とを含む基材上に、導電性ペーストからなるランダムネットワーク状の第1導電層を形成する工程と、
前記基材の端部において、前記第1導電層上に、導電性ペーストからなる連続パターンを有する第2導電層を形成する工程と、
前記基材の端部において、前記第1導電層及び前記第2導電層をレーザーエッチングで同時にエッチングすることにより、配線部を形成する工程とを、
この順で含むことを特徴とする導電性回路積層体の製造方法。 A method for producing a conductive circuit laminate in which a conductive circuit is formed on a substrate, and a wiring portion connected to the conductive circuit is formed at an end of the substrate,
Forming a random network-shaped first conductive layer made of a conductive paste on a substrate including a region where a conductive circuit is formed and an end of the substrate;
Forming a second conductive layer having a continuous pattern made of a conductive paste on the first conductive layer at an end of the substrate;
Forming a wiring portion by simultaneously etching the first conductive layer and the second conductive layer by laser etching at an end portion of the base material;
The manufacturing method of the conductive circuit laminated body characterized by including in this order.
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