JP6225708B2

JP6225708B2 - 静電容量型タッチパネル

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Publication number: JP6225708B2
Application number: JP2013550699A
Authority: JP
Inventors: 美晴田辺; 草野　一孝; 一孝草野
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: KR101971899B1; KR20150086268A; US20150248053A1; WO2014077136A1; US9846361B2; TWI592949B; JPWO2014077136A1; TW201419313A

Description

本発明は、静電容量型タッチパネルに関する。

これまでに、樹脂や接着剤の中に微粒子状の銀フレーク、銅粉又はカーボン粒子を多量に混合した、いわゆる導電ペーストが実用化されている。実用化されているポリマー型の導電ペーストの多くは、スクリーン印刷法によりパターンを形成し、それを加熱硬化して導電パターンとするものである（特許文献１及び２参照）が、微細なパターンを精度よく描画することは困難であった。

そこで、パターンの高精細化のために、エッチング可能な導電ペースト（特許文献３）が開発されており、さらには、比較的低温で導電性が発現でき、フィルムなどのフレキシブルな基板上に比抵抗率の低い有機−無機複合導電性パターンを形成することのできる、導電性パターン形成用感光性ペーストも開発されている（特許文献４）。

特許第２６５４０６６号公報特開２００５−２６７８５９号公報特開平１０−０６４３３３号公報特開２０１１−１８０５８０号公報

しかしながら、従来のエッチング可能な導電ペーストを用いてフォトグラフィー法によりパターン形成をするためには、導電ペーストの塗布膜上にさらにレジスト層を形成せねばならず、導電パターンの製造工程が煩雑化する問題を伴うものであった。また、従来の導電性パターン形成用感光性ペーストは、その原料由来若しくは導電パターンの製造で発生又は混入した余剰のイオン成分を含むことが多々あり、基板等の材料の劣化や、製造された導電膜の基板への密着性の低下が問題視されていた。

そこで本発明は、基板等の材料へ悪影響を及ぼすことなく、微細パターニング及び低温での導電性発現が可能であり、かつ、基板への密着性に優れた、比抵抗率の低い導電パターンを形成可能な、感光性導電ペースト及びそれを用いた導電パターンの製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、以下の（１）〜（２）に記載した静電容量型タッチパネルを提供する。
（１）導電性粒子Ａと、感光性有機化合物Ｂと、エポキシ樹脂Ｃと、ハイドロタルサイト、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化ジルコニウム、ケイ酸マグネシウム、二酸化ケイ素、ゼオライト及び炭素系粉末からなる群から選ばれるイオン吸着剤Ｄと、を含む、感光性導電ペーストから形成された導電パターンを周囲配線として備え、該周囲配線が、１００μｍピッチ以下である、静電容量型タッチパネル。
（２）上記導電性粒子Ａは、貴金属粒子である、上記（１）に記載の静電容量型タッチパネル。

本発明の感光性導電ペーストによれば、基板等の材料へ悪影響を及ぼすことなく、微細パターニング及び低温での導電性発現を達成することができる。また、基板への密着性に優れた、比抵抗率の低い導電パターンを形成することができる。

本発明の感光性導電ペーストは、導電性粒子Ａと、感光性有機化合物Ｂと、エポキシ樹脂Ｃと、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化ジルコニウム、ケイ酸マグネシウム、二酸化ケイ素、ゼオライト及び炭素系粉末からなる群から選ばれるイオン吸着剤Ｄと、を含む粒子ことを特徴とする。該ペーストは基板上に塗布し、乾燥させて溶媒を除去した後、加熱によって所望の機能を得ることができる。

また、本発明の導電パターンの製造方法は、本発明の感光性導電ペーストを基板上に塗布して塗布膜を得る、塗布工程と、上記塗布膜を乾燥する、乾燥工程と、乾燥後の上記塗布膜を露光する、露光工程と、露光後の上記塗布膜を現像して、パターンを得る、現像工程と、上記パターンを加熱して、導電パターンを得る、加熱工程と、を備えることを特徴とする。本発明の導電パターンの製造方法により得られた導電パターンは、本発明の感光性導電ペーストに含まれる導電性粒子Ａ同士が、加熱時の硬化収縮によって互いに接触することで導電性が発現するものである。

導電性粒子Ａとしては、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｓｂ、酸化ルテニウム、Ｃｒ、Ｔｉ若しくはインジウムの粒子又はこれら金属の合金の粒子あるいはこれら粒子の混合物が挙げられるが、導電性の観点から貴金属であるＡｇ、Ａｕ又はＰｔの粒子、Ｃｕが好ましく、安定性の観点から貴金属の粒子がより好ましく、コストの観点からＡｇの粒子がさらに好ましい。Ｃｕはコストの面で優れているが、一部がＣｕイオン化し易いため導電性が低下するばかりでなく、イオン吸着剤を添加すると、Ｃｕイオンの吸着に消費され、基板等の材料への悪影響を及ぼす他のイオンの吸着効率を下げてしまう場合がある。

導電性粒子Ａの体積平均粒子径は、０．５〜１０μｍが好ましく、１〜６μｍがより好ましい。体積平均粒子径が１μｍ以上であると、加熱工程での導電性フィラー同士の接触確率が向上し、製造された導電パターンの比抵抗及び断線確率が低くなる。さらには、露光工程において露光光が感光性導電ペーストを塗布して得られた塗布膜中をスムーズに透過することができ、微細パターニングが容易となる。一方で、体積平均粒子径が６μｍ以下であると、製造された導電パターンの表面平滑度、パターン精度及び寸法精度が向上する。なお、体積平均粒子径は、コールターカウンター法により測定することができる。

導電性粒子Ａの添加量は、感光性導電ペースト中の全固形分に対して７０〜９５重量％が好ましく、８０〜９０重量％がより好ましい。全固形分に対する添加量が８０重量％以上であると、加熱工程での硬化収縮における導電性粒子Ａ同士の接触確率が向上し、製造された導電パターンの比抵抗及び断線確率が低くなる。一方で、全固形分に対する添加量が９０重量％以下であると、露光工程において露光光が感光性導電ペーストを塗布して得られた塗布膜中をスムーズに透過することができ、微細なパターニングが容易となる。ここで全固形分とは、溶剤を除く、感光性導電ペーストの全構成成分をいう。

感光性有機化合物Ｂとは、分子内に不飽和二重結合を有するモノマー、オリゴマー又はポリマーをいう。より具体的には、例えば、アクリル系共重合体が挙げられる。ここでアクリル系共重合体とは、共重合成分に炭素−炭素二重結合を有するアクリル系モノマーを含む、共重合体をいう。アクリル系モノマーとしては、メチルアクリレート、アクリル酸、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸エチル、ｎ−ブチルアクリレート、ｉ−ブチルアクリレート、ｉ−プロパンアクリレート、グリシジルアクリレート、Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−エトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−イソブトキシメチルアクリルアミド、ブトキシトリエチレングリコールアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、イソボニルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、オクタフロロペンチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、トリフロロエチルアクリレート、アクリルアミド、アミノエチルアクリレート、フェニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、１−ナフチルアクリレート、２−ナフチルアクリレート、チオフェノールアクリレート若しくはベンジルメルカプタンアクリレート等のアクリル系モノマー又はこれらのアクリル系モノマーのアクリル基をメタクリル基に置換した化合物あるいはスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、クロロメチルスチレン若しくはヒドロキシメチルスチレン等のスチレン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン又は１−ビニル−２−ピロリドンが好ましい。

本発明の感光性導電ペーストは、光重合開始剤を含むことが好ましい。ここで光重合開始剤とは、紫外線又は赤外線光によって分解して、ラジカル又は酸が生じる化合物をいう。光重合開始剤としては、例えば、１，２−オクタンジオン、１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニル−フォスフィンオキサイド、エタノン、１−［９−エチル−６−２（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２’−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−ｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンゾスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンザルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサノン、６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、１−フェニル−１，２−ブタンジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、Ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４’−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、四臭化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン又はメチレンブルー等の光還元性色素と、アスコルビン酸若しくはトリエタノールアミン等の還元剤の組み合わせが挙げられる。

光重合開始剤の添加量は、１００重量部の感光性有機化合物Ｂ及びエポキシ樹脂Ｃに対して０．０５〜３０重量部が好ましく、５〜２０重量部がより好ましい。１００重量部の感光性有機化合物Ｂ及びエポキシ樹脂Ｃに対する添加量が５重量部以上であると、感光性導電ペーストを露光した部分の硬化密度が高くなり、現像後の残膜率が高くなる。一方で、１００重量部の感光性有機化合物Ｂ及びエポキシ樹脂Ｃに対する添加量が２０重量部以下であると、感光性導電ペーストを塗布して得られた塗布膜上部における、光重合開始剤の過剰な光吸収が抑制される。その結果、製造された導電パターンが逆テーパー形状になることによる、基板との密着性低下が抑制される。

本発明の感光性導電ペーストは、光重合開始剤と共に、増感剤を含んでいても構わない。

増感剤としては、例えば、２，４−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，３−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）シクロペンタノン、２，６−ビス（４−ジメチルアミノベンザル）シクロヘキサノン、２，６−ビス（４−ジメチルアミノベンザル）−４−メチルシクロヘキサノン、ミヒラーケトン、４，４−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジメチルアミノ）カルコン、４，４−ビス（ジエチルアミノ）カルコン、ｐ−ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、ｐ−ジメチルアミノベンジリデンインダノン、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニルビニレン）イソナフトチアゾール、１，３−ビス（４−ジメチルアミノフェニルビニレン）イソナフトチアゾール、１，３−ビス（４−ジメチルアミノベンザル）アセトン、１，３−カルボニルビス（４−ジエチルアミノベンザル）アセトン、３，３−カルボニルビス（７−ジエチルアミノクマリン）、Ｎ−フェニル−Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ−フェニルエタノールアミン、Ｎ−トリルジエタノールアミン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、３−フェニル−５−ベンゾイルチオテトラゾール若しくは１−フェニル−５−エトキシカルボニルチオテトラゾール又はこれら増感剤の混合物が挙げられる。

増感剤の添加量は、１００重量部の感光性有機化合物Ｂに対して０．０５〜１０重量部が好ましく、０．１〜１０重量部がより好ましい。１００重量部の感光性有機化合物Ｂに対する添加量が０．１重量部以上であると、光感度が十分に向上する。一方で、１００重量部の感光性有機化合物Ｂに対する添加量が１０重量部以下であると、特に感光性導電ペーストを塗布して得られた塗布膜上部における光重合開始剤の過剰な光吸収が抑制される。その結果、製造された導電パターンが逆テーパー形状となることによる、基板との密着性低下が抑制される。

エポキシ樹脂Ｃとしては、例えば、エピクロルヒドリン由来の化合物であるグリシジル基含有化合物又はその不飽和二重結合付加物が挙げられる。より具体的には、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂、ビスクレゾールフルオレン型エポキシ樹脂、ビスフェノキシエタノールフルオレン型エポキシ樹脂、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、レソルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ポリブタジエンジグリシジルエーテル、ジグリシジルｏ−フタレート、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、Ｎ−グリシジルフタルイミド若しくはトリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等のグリシジル基含有化合物又はこれらグリシジル基含有化合物のアクリル酸付加物若しくはメタクリル酸付加物等の不飽和二重結合付加物が挙げられる。これらのエポキシ樹脂Ｃは、その製造過程で塩素が除去し切れず、高温高湿下で塩素イオンが溶出し易い。

エポキシ樹脂Ｃの添加量は、１００重量部の感光性有機化合物Ｂに対して０．０５〜３０重量部が好ましく、０．５〜２０重量部がより好ましい。１００重量部の感光性有機化合物Ｂに対するエポキシ基を含む樹脂Ｃの添加量が０．０５重量部以上であると、製造された導電パターンの導電性が高まる。一方で、１００重量部の感光性有機化合物Ｂに対する添加量が３０重量部以下であると、パターン加工性が制御できる。

本発明の感光性導電ペーストはイオン吸着剤Ｄを含む。本発明の感光性導電ペーストはイオン吸着剤Ｄを必須の構成成分とすることから、余剰なイオン成分を捕捉し、上記の悪影響を抑止することができる。

感光性導電ペーストに含まれる余剰のイオン、特に塩素イオンを吸着するために添加されるイオン吸着剤Ｄとしては、本発明者らは、基板との密着性を考慮すると、特定のイオン吸着剤が選択されることを見出した。

イオン吸着剤としては以下のとおり、多様なものがあげられる。例えば、炭素系粉末として、活性炭、木炭、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンブラック、チタンブラック、カーボンウイスカー若しくはカーボンナノチューブ、黒鉛、等が挙げられる。

次に酸化物として、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、磁性酸化鉄、フェライト、例えばＡｌ_２Ｏ_３・ｘＨ_２Ｏで表されるアルミナ（酸化アルミニウム）や、シリカ（二酸化ケイ素）、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸カリウム、酸化セリウム、酸化アンチモン等が挙げられる。これらの複合酸化物系、酸化物は含水している場合もある。

次に複合酸化物系として、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム又は二酸化ケイ素を主構成成分とする、酸化マグネシウム−酸化アルミニウム複合酸化物の２．５ＭｇＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・ｘＨ_２Ｏ、Ｍｇ_０．７・Ａｌ_０．３Ｏ_１．１５、酸化マグネシウム−酸化ナトリウム複合酸化物のＡｌ_２Ｏ_３・Ｎａ_２Ｏ・２ＣＯ_３・ｘＨ_２Ｏ、酸化マグネシウム−二酸化ケイ素複合酸化物の２ＭｇＯ・６ＳｉＯ_２・ｘＨ_２Ｏ、又は酸化アルミニウム−二酸化ケイ素複合酸化物のＡｌ_２Ｏ_３・９ＳｉＯ_２ｘＨ_２Ｏ等が挙げられ、さらにアルミノケイ酸塩であり、通称で天然ゼオライト、合成ゼオライト、ソーダライト類、天然モルデナイト、合成モルデナイト等のゼオライト類等が挙げられる。その他、複合酸化物系で鉱物類のマイカ、合成マイカ、モンモリナイト、バーミキュライト、タルク、ゾノトライト、ドーソナイト、セリサイト、ガラスフレーク、クレー、等が挙げられる。

次にホウ酸塩類として、ホウ酸、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム等が挙げられる。また、硫酸塩類として、硫酸バリウム、二硫化モリブデン、塩基性硫酸マグネシウム、硫酸マグネシウム等が挙げられる。

また、リン酸塩として、リン酸ジルコニウム等があげられる。

次にケイ酸塩類として、セピオライト、シリカゲル、ウォラストナイト、シリカバルーン、ガラスバルーン、シラスバルーン、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウムまた、水酸化物として水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。

次に炭酸塩類として、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム、炭酸亜鉛、ベーマイト、炭酸リチウム、Ａｌ（ＯＨ）_３・ＮａＨＣＯ_３等が挙げられる。

また、マグネシウムとアルミニウムの炭酸塩鉱物で称されるハイドロタルサイトとして、Ｍｇ_４．５Ａｌ_２（ＯＨ）_１３ＣＯ_３・３．５Ｈ_２Ｏ、Ｍｇ_４．５Ａｌ_２（ＯＨ）_１３ＣＯ_３、Ｍｇ_４Ａｌ_２（ＯＨ）_１２ＣＯ_３・３．５Ｈ_２Ｏ、Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ、Ｍｇ_５Ａｌ_２（ＯＨ）_１４ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ、Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ、Ｍｇ_３Ａｌ_２（ＯＨ）_１０ＣＯ_３・１．７Ｈ_２Ｏ、Ｍｇ_３ＺｎＡｌ_２（ＯＨ）_１２ＣＯ_３・ｘＨ_２Ｏ、又はＭｇ_３ＺｎＡｌ_２（ＯＨ）_１２ＣＯ_３等が挙げられる。

その他、窒化アルミニウム、テフロン（登録商標）粉、樹脂バルーン、金属フタロシアニン、ＰＭＦ（ＰｒｏｃｅｓｓｅｄＭｉｎｅｒａｌＦｉｌｌｅｒ）等が挙げられる。

上記の中でも、基板との密着性を考慮すると、イオン吸着剤Ｄを、ハイドロタルサイト酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化ジルコニウム、ケイ酸マグネシウム、二酸化ケイ素、ゼオライト類及び炭素系粉末からなる群から選ぶと好ましいことを発明者らは見出した。それらは混合して用いることも出来る。

その中でも、イオン吸着剤Ｄを、ハイドロタルサイト、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、及び炭素系粉末からなる群から選ぶことがより好ましく、ハイドロタルサイトとすることがさらに好ましい。

イオン吸着剤Ｄの形状は、粒状（粒子状）、多面体状、球状、異形、扁平状又は針状の何れでも構わないが、粒度分布がシャープで、凝集体が少なく、かつ球状であることが露光光のスムーズな透過のために好ましい。

イオン吸着剤Ｄの体積平均粒子径は、０．０３〜１０μｍが好ましく、０．１〜６μｍがより好ましい。体積平均粒子径が０．０３μｍ以上であると、感光性導電ペースト中での分散性及び分散安定性が高くなり、かつ表面積が大きくなるため、添加量に対するイオン吸着効果が高くなる。一方で、体積平均粒子径が１０μｍ以下であると、製造された導電パターンの表面平滑度、パターン精度及び寸法精度が向上する。なお、体積平均粒子径は、コールターカウンター法により測定することができる。

イオン吸着剤Ｄの添加量が感光性導電ペースト中の全固形分に対して５０重量％以上であると、本発明の感光性導電ペーストの所期の効果が得づらくなる。また、イオン吸着剤Ｄの添加量は、全固形分に対して０．１〜２０重量％が好ましい。全固形分に対する添加量が０．１重量％以上であると、イオン吸着能が向上する。一方で、全固形分に対する添加量が２０重量％以下であると、製造された導電パターンの導電性への影響が小さい。

本発明の感光性導電ペーストは、溶剤を含んでいても構わない。溶剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、乳酸エチル、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジアセトンアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール若しくはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート又はこれら溶剤の混合物が挙げられる。

本発明の感光性導電ペーストには、塩素イオン等のイオン成分が含まれていても構わない。例えば感光性導電ペーストが適量の塩素イオンを含む場合、得られる導電膜の導電性が向上する。一方で、余剰のイオン成分が存在する場合には、製造された導電パターンの密着性の低化や、基板等の劣化といった悪影響を及ぼしかねないが、本発明の感光性導電ペーストはイオン吸着剤Ｄを必須の構成成分とすることから、余剰なイオン成分を捕捉し、上記の悪影響を抑止することができる。

本発明の感光性導電ペーストは、樹脂、可塑剤、レベリング剤、界面活性剤、シランカップリング剤、消泡剤若しくは顔料等の添加剤を含んでいても構わない。

樹脂の具体例としては、例えば、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド前駆体、既閉環ポリイミド、メラミン樹脂、ポリ塩化ビニル又はポリ塩化ビニリデンが挙げられる。

可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ポリエチレングリコール又はグリセリンが挙げられる。

レベリング剤としては、例えば、特殊ビニル系重合物又は特殊アクリル系重合物が挙げられる。

シランカップリング剤としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン又はビニルトリメトキシシランが挙げられる。

感光性導電ペーストは、例えば、三本ローラー、ボールミル若しくは遊星式ボールミル等の分散機又は混練機を用いて製造される。

次に本発明の感光性導電ペーストを用いた、導電パターンの製造方法について説明する。感光性導電ペーストを製造するためには、まず、本発明の感光性導電ペーストを基板上に塗布して塗布膜を得て、得られた塗布膜を乾燥して溶剤を揮発させる。その後、乾燥した塗布膜をパターン形成用マスクを介して露光し、露光後の塗布膜を現像して、基板上に所望のパターンを形成する。そして、得られたパターンを加熱すれば、導電パターンが得られる。

基板としては、例えば、シリコンウエハー、セラミックス基板又は樹脂基板が挙げられる。セラミックス基板としては、例えば、ガラス基板、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板又は炭化ケイ素基板等が挙げられ、樹脂基板としては、例えば、エポキシ樹脂基板、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム又はアラミドフィルム等が挙げられる。

感光性導電ペーストを基板上に塗布する方法としては、例えば、スピナーを用いた回転塗布、スプレー塗布、ロールコーティング、スクリーン印刷又はブレードコーター、ダイコーター、カレンダーコーター、メニスカスコーター若しくはバーコーターを用いた塗布が挙げられる。得られる塗布膜の膜厚は、塗布の方法又は感光性導電ペーストの全固形分濃度若しくは粘度等に応じて適宜決定すればよいが、乾燥後の膜厚が０．１〜５０μｍの範囲内になることが好ましい。なお、膜厚は、例えば“サーフコム”（登録商標）１４００（（株）東京精密製）のような触針式段差計を用いて測定することができる。より具体的には、ランダムな３つの位置の膜厚を触針式段差計（測長：１ｍｍ、走査速度：０．３ｍｍ／ｓｅｃ）でそれぞれ測定し、その平均値を膜厚とすることができる。

得られた塗布膜を乾燥して溶剤を揮発除去する方法としては、例えば、オーブン、ホットプレート若しくは赤外線等による加熱乾燥又は真空乾燥が挙げられる。加熱乾燥は５０〜１８０℃が好ましく、加熱時間は１分〜数時間が好ましい。

乾燥後の塗布膜は、フォトリソグラフィー法により露光する。露光の光源としては、水銀灯のｉ線（３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）又はｇ線（４３６ｎｍ）が好ましい。

露光後の塗布膜を、現像液を用いて現像し、未露光部を溶解除去することで、所望のパターンが得られる。アルカリ現像を行う場合の現像液としては、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン又はヘキサメチレンジアミンの水溶液が挙げられるが、これらの水溶液にＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド若しくはγ−ブチロラクトン等の極性溶媒、メタノール若しくはエタノール若しくはイソプロパノール等のアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソブチルケトン若しくはメチルイソブチルケトン等のケトン類又は界面活性剤を添加しても構わない。

有機現像を行う場合の現像液としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−アセチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド等の極性溶媒又はこれら極性溶媒とメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、キシレン、水、メチルカルビトール若しくはエチルカルビトールとの混合溶媒が挙げられる。上記の現像によっても、導電パターンにイオン成分が残存する場合があるが、本発明の感光性導電ペーストはイオン吸着剤Ｄを必須の構成成分とすることから、余剰なイオン成分を捕捉し、製造された導電パターンの密着性の低下や、基板等の劣化といった悪影響を抑止することができる。

現像の方法としては、例えば、基板を静置又は回転させながら現像液を塗布膜面にスプレーする方法、基板を現像液中に浸漬する方法、又は、基板を現像液中に浸漬しながら超音波をかける方法が挙げられる。

現像により得られたパターンは、リンス液によるリンス処理を施しても構わない。ここでリンス液としては、例えば、水あるいは水にエタノール若しくはイソプロピルアルコール等のアルコール類又は乳酸エチル若しくはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類を加えた水溶液が挙げられる。

得られたパターンを加熱する方法としては、例えば、オーブン、イナートオーブン、ホットプレート若しくは赤外線等による加熱乾燥又は真空乾燥が挙げられる。加熱温度は１００〜３００℃が好ましく、１００〜２００℃がより好ましい。加熱温度を１００℃以上とすることにより、樹脂の体積収縮量が大きくなり、導電性粉末Ａ同士の接触確率が上がって比抵抗率が小さくなる。また、本発明の感光性導電ペーストは、２００℃以下という比較的低温の加熱によって高い導電性を得ることができるため、耐熱性が低い基板等の材料の上に導電パターンを形成することができる。

本発明の感光性導電ペーストを用いて製造される導電パターンは、タッチパネル用周囲配線として好適に用いられる。タッチパネルの方式としては、例えば、抵抗膜式、光学式、電磁誘導式又は静電容量式が挙げられるが、静電容量式タッチパネルは特に微細配線が求められることから、本発明の感光性導電ペーストがより好適に用いられる。本発明の導電パターンをその周囲配線として備え、かつ該周囲配線が１００μｍピッチ（配線幅＋配線間幅）以下であるタッチパネルにおいては、額縁幅を細くでき、ビューエリアを広くすることができる。

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する。なお、各実施例及び比較例で用いた材料は以下のとおりである。

（感光性有機化合物Ｂ）
（合成例１；感光性有機化合物Ｂ−１）
エチルアクリレート（ＥＡ）／メタクリル酸２−エチルヘキシル（２−ＥＨＭＡ）／スチレン（Ｓｔ）／アクリル酸（ＡＡ）の共重合体（共重合比率：２０重量部／４０重量部／２０重量部／１５重量部）にグリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）を５重量部付加反応させたもの
窒素雰囲気の反応容器中に、１５０ｇのジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを仕込み、オイルバスを用いて８０℃まで昇温した。これに、２０ｇのエチルアクリレート、４０ｇのメタクリル酸２−エチルヘキシル、２０ｇのスチレン、１５ｇのアクリル酸、０．８ｇの２，２’−アゾビスイソブチロニトリル及び１０ｇのジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートからなる混合物を、１時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに６時間重合反応を行った。その後、１ｇのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。引き続き、５ｇのグリシジルメタクリレート、１ｇのトリエチルベンジルアンモニウムクロライド及びジ１０ｇエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートからなる混合物を、０．５時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに２時間付加反応を行った。得られた反応溶液をメタノールで精製することで未反応不純物を除去し、さらに２４時間真空乾燥することで、感光性有機化合物Ｂ−１を得た。

（合成例２；感光性有機化合物Ｂ−２）
エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジアクリレートＦＡ−３２４Ａ（日立化成工業株式会社製）／ＥＡ／ＡＡの共重合体（共重合比率：５０重量部／１０重量部／１５重量部）にグリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）を５重量部付加反応させたもの
窒素雰囲気の反応容器中に、１５０ｇのジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを仕込み、オイルバスを用いて８０℃まで昇温した。これに、５０ｇのエチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジアクリレートＦＡ−３２４Ａを、２０ｇのエチルアクリレート、１５ｇのアクリル酸、０．８ｇの２，２’−アゾビスイソブチロニトリル及び１０ｇジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートからなる混合物を、１時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに６時間重合反応を行った。その後、１ｇのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。引き続き、５ｇのグリシジルメタクリレート、１ｇのトリエチルベンジルアンモニウムクロライド及び１０ｇのジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートからなる混合物を、０．５時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに２時間付加反応を行った。得られた反応溶液をメタノールで精製することで未反応不純物を除去し、さらに２４時間真空乾燥することで感光性有機化合物Ｂ−２を得た。

（光重合開始剤）
“ＩＲＧＡＣＵＲＥ”（登録商標）３６９（チバジャパン株式会社製）
（溶剤）
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（東京化成工業株式会社製）
（導電性粒子Ａ）
湿式還元法により製造されたＡｇ粒子（体積平均粒子径：１．１９μｍ、比表面積：１．１２ｍ^２／ｇ、タップ密度：４．８ｇ／ｃｍ^３）
（イオン吸着剤Ｄ）
・Ｄ−１：ハイドロタルサイトＤＨＴ−４Ａ（Ｍｇ_４．５Ａｌ_２（ＯＨ）_１３ＣＯ_３・３．５Ｈ_２Ｏ協和化学工業社製）
・Ｄ−２：酸化マグネシウム−酸化アルミニウム複合酸化物“キョーワード”（登録商標）２０００（Ｍｇ_０．７Ａｌ_０．３Ｏ_１．１５協和化学工業社製）
・Ｄ−３：酸化マグネシウム（協和化学工業社製）
・Ｄ−４：活性炭粉末（Ｃａｓ番号．７４４０−４４−０東京化成工業製）
・Ｄ−５：リン酸ジルコニウム（共立マテリアル社製）
（エポキシ樹脂Ｃ−１）
・エポキシエステル８０ＭＦＡ（共栄社化学株式会社製、全塩素含有量３００ｐｐｍ以上）
（実施例１）
１００ｍＬボトルに、２０ｇの感光性有機化合物Ｂ−１、４ｇのエポキシエステル８０ＭＦＡ、１２ｇのＮ−ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、４ｇの“ＩＲＧＡＣＵＲＥ”（登録商標）３６９及び１０ｇのジエチレングリコールモノブチルエーテルを入れ、自転公転ミキサー（ハイブリッドミキサー）“あわとり練太郎”（登録商標）（ＡＲＥ−３１０；株式会社シンキー社製）で混合し、感光性樹脂溶液とした。得られた感光性樹脂溶液に、Ａｇ粒子及びイオン吸着剤Ｄ−１を表１の重量％になるようにそれぞれ混ぜ合わせ、３本ローラー（ＥＸＡＫＴＭ−５０；ＥＸＡＫＴ社製）を用いて混練して、感光性導電ペーストを得た。得られた感光性導電ペーストについて、以下の評価をそれぞれ実施した。評価結果は、表１に示す。

＜加工性評価＞
膜厚５０μｍのＰＥＴフィルム上に感光性導電ペーストをスクリーン印刷法で塗布し、得られた塗布膜を１００℃の乾燥オーブン内で１０分間乾燥した。一定のラインアンドスペース（以下、Ｌ／Ｓ）で配列された直線群すなわち透光パターンを１つのユニットとし、Ｌ／Ｓの値が異なる９種類のユニットをそれぞれ有するフォトマスクを介して乾燥後の塗布膜を露光、現像して、Ｌ／Ｓの値が異なるパターンをそれぞれ得た。その後、得られた９つのパターンを１４０℃で３０分間乾燥オーブン内でいずれもキュアして、Ｌ／Ｓの値が異なる導電パターンをそれぞれ得た。なお、フォトマスクが有する各ユニットのＬ／Ｓの値は、５００／５００、２５０／２５０、１００／１００、５０／５０、４０／４０、３０／３０、２５／２５、２０／２０、１７／１７、１５／１５、１０／１０とした（それぞれ、ライン幅（μｍ）／間隔（μｍ）を表す）。得られた導電パターンを光学顕微鏡で観察し、パターン間に残渣がなく、かつパターン剥がれのないＬ／Ｓの値が最小の導電パターンを確認し、そのＬ／Ｓの値を、現像可能なＬ／Ｓの値とした。このとき、現像可能なＬ／Ｓの値が３０／３０、２５／２５、２０／２０、１７／１７、１５／１５又は１０／１０の場合を◎、現像可能なＬ／Ｓの値が１００／１００、５０／５０又は４０／４０の場合を○、現像可能なＬ／Ｓの値が５００／５００又は２５０／２５０の場合を×、とそれぞれ判定した。なお、露光は露光装置（ＰＥＭ−６Ｍ；ユニオン光学株式会社製）を用いて露光量２００ｍＪ／ｃｍ^２（波長３６５ｎｍ換算）の全線露光を行い、現像は０．２５重量％のＮａ_２ＣＯ_３水溶液に基板を３０秒浸漬させた後、超純水によるリンス処理を施して行った。

その結果、現像可能なＬ／Ｓの値は２０／２０μｍで◎判定であり、良好なパターン加工されていることを確認した。

＜基板との密着性評価＞
ＩＴＯ付きＰＥＴフィルム“ＥＬＥＣＲＹＳＴＡ”（登録商標）Ｖ２７０Ｌ−ＴＦＳ（日東電工（株）製）上に感光性導電ペーストを乾燥後の塗布膜の膜厚が７μｍになるようにスクリーン印刷法で塗布し、得られた塗布膜を９０℃の乾燥オーブン内で１０分間乾燥してからその全面を露光した。なお、露光の条件は、上記加工性評価と同様とした。その後、１４０℃で１時間乾燥オーブン内で加熱してから、１ｍｍ幅で１０×１０の碁盤目状にカッターで切れ目を入れた。このサンプルの碁盤目状の切れ目部位全体にセロハンテープ（ニチバン（株）製）を貼着して剥がし、残存マス数をカウントして初期評価をした。続いて、８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽ＳＨ−６６１（エスペック（株）製）にサンプルを２４０時間投入し、取り出したサンプルの碁盤目状の切れ目部位全体にセロハンテープを貼着して剥がし、残存マス数をカウントして恒温恒湿槽投入後の評価をした。初期評価及び恒温恒湿槽投入後の評価ともに、残存マス数が９５以上の場合を◎、残存マス数が７０以上９５未満の場合を○、残存マス数が７０未満の場合を×、とそれぞれ判定した。

＜全塩素含有量の測定方法＞
５０ｇの感光性導電ペーストをテーブルトップ遠心機（２４２０；久保田商事株式会社製）に入れ、３０００ｒｐｍで３０分間遠心分離した。遠心分離後の上澄み溶液を１５０℃で１０時間乾燥させてから、溶剤で１００倍に希釈し、固層抽出用カートリッジ（ＧＬ−ＰａＫＰＬＳ−３；ＧＬサイエンス社製）でろ過したろ液について、塩素・硫黄分析装置（ＴＯＸ−２１００Ｈ；三菱アナリテック社製）を用いて全塩素含有量を測定した。

（実施例２〜８）
表１に示す組成の感光性導電ペーストを実施例１と同様の方法で製造し、評価結果を同じく表１に示した。

（比較例１〜３）
表１に示す組成の感光性導電ペーストを実施例１と同様の方法で製造し、評価結果を同じく表１に示した。

本発明の感光性導電ペーストは、タッチパネル用周囲配線等の導電パターンの製造のために、好適に利用できる。

Claims

導電性粒子Ａと、
感光性有機化合物Ｂと、
エポキシ樹脂Ｃと、
ハイドロタルサイト、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化ジルコニウム、ケイ酸マグネシウム、二酸化ケイ素、ゼオライト及び炭素系粉末からなる群から選ばれるイオン吸着剤Ｄと、を含む、感光性導電ペーストから形成された導電パターンを周囲配線として備え、該周囲配線が、１００μｍピッチ以下である、静電容量型タッチパネル。
前記導電性粒子Ａは、貴金属粒子である、請求項１記載の静電容量型タッチパネル。