KR20180057613A - 도전성 소자 및 그의 제조 방법, 입력 장치, 그리고 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
도전성 소자는, 정상부에 평탄부를 갖고, 금속 입자를 포함하는 배선을 구비한다. 배선의 폭에 대한 평탄부의 폭의 비율의 평균값은, 20% 이상이다. 정상부의 산술 평균 조도의 평균값은, 1㎛ 이하이다.
Description
본 기술은, 도전성 소자 및 그의 제조 방법, 입력 장치, 그리고 전자 기기에 관한 것이다.
근년, 금속 입자에 의해 배선을 형성하는 기술은 활발하게 연구되고 있다. 예를 들어 특허문헌 1에서는, 터치 패널에 있어서 투명 전극과 외부 회로를 접속하는 주회 배선을, 도전 페이스트 인쇄 후에, 건조 처리 또는 소성 처리하여 형성하는 기술이 제안되어 있다.
금속 입자에 의해 형성된 배선은, 표면의 요철이 커지는 경향이 있다. 배선 상에는, 일반적으로 각종 층이나 부품 등이 형성되지만, 배선 표면의 요철이 크면, 그들 층이나 부품 등을 배선 상에 형성하기 어려워질 우려가 있다.
본 기술의 목적은, 배선 표면의 요철이 저감된 도전성 소자 및 그의 제조 방법, 입력 장치 및 전자 기기를 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 제1 기술은, 정상부에 평탄부를 갖고, 금속 입자를 포함하는 배선을 구비하며, 배선의 폭에 대한 평탄부의 폭의 비율의 평균값은, 20% 이상이며, 정상부의 산술 평균 조도의 평균값은, 1㎛ 이하인 도전성 소자이다.
제2 기술은, 정상부에 평탄부를 갖고, 금속 입자를 포함하는 안테나를 구비하며, 안테나의 폭에 대한 평탄부의 폭의 비율의 평균값은, 20% 이상이며, 정상부의 산술 평균 조도의 평균값은, 1㎛ 이하인 도전성 소자이다.
제3 기술은, 금속 입자를 포함하는 도전 페이스트 또는 도전 잉크를 인쇄하며, 인쇄된 도전 페이스트 또는 도전 잉크를 소성하면서 가압함으로써, 정상부에 평탄부를 갖는 배선을 형성하는 것을 포함하고, 배선의 폭에 대한 평탄부의 폭의 비율의 평균값은, 20% 이상이며, 정상부의 산술 평균 조도의 평균값은, 1㎛ 이하인 도전성 소자의 제조 방법이다.
제4 기술은, 제1 또는 제2 기술의 도전성 소자를 구비하는 입력 장치이다.
제5 기술은, 제1 또는 제2 기술의 도전성 소자를 구비하는 전자 기기이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 기술에 의하면, 배선 표면의 요철이 저감된 도전성 소자를 실현할 수 있다.
도 1은 본 기술의 제1 실시 형태에 관한 도전성 소자의 일 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 기술의 제1 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 기술의 제2 실시 형태에 관한 도전성 소자의 일 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 기술의 제2 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5의 A는, 본 기술의 제3 실시 형태에 관한 도전성 소자의 일 구성예를 나타내는 평면도이다. 도 5의 B는, 도 5의 A의 VB-VB 선을 따른 단면도이다.
도 6의 A, 도 6의 B, 도 6의 C, 도 6의 D는 각각, 본 기술의 제3 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 공정도이다.
도 7의 A는, 본 기술의 제4 실시 형태에 관한 입력 장치의 일 구성예를 나타내는 단면도이다. 도 7의 B는, 본 기술의 제4 실시 형태에 관한 입력 장치의 일 구성예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 8의 A는, 제1 투명 도전성 소자의 일 구성예를 나타내는 평면도이다. 도 8의 B는, 제2 투명 도전성 소자의 일 구성예를 나타내는 평면도이다.
도 9의 A는, 본 기술의 제5 실시 형태에 관한 전자 기기의 제1의 예를 나타내는 사시도이다. 도 9의 B는, 본 기술의 제5 실시 형태에 관한 전자 기기의 제2의 예를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 기술의 제5 실시 형태에 관한 전자 기기의 제3의 예를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 기술의 제6 실시 형태에 관한 도전성 소자의 일 구성예를 나타내는 평면도이다.
도 12는 실시예 1 내지 5, 비교예 1 내지 3의 배선 패턴을 나타내는 개략도이다.
도 13의 A는, 실시예 1의 배선의 관찰 결과를 나타내는 도면이다. 도 13의 B는, 비교예 1의 배선의 관찰 결과를 나타내는 도면이다.
도 14의 A는, 도 13의 A의 선분 (1)을 따른 단면 프로파일을 나타내는 도면이다. 도 14의 B는, 도 13의 A의 선분 (2)를 따른 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 15의 A는, 도 13의 B의 선분 (1)을 따른 단면 프로파일을 나타내는 도면이다. 도 15의 B는, 도 13의 B의 선분 (2)를 따른 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 기술의 제1 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 기술의 제2 실시 형태에 관한 도전성 소자의 일 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 기술의 제2 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5의 A는, 본 기술의 제3 실시 형태에 관한 도전성 소자의 일 구성예를 나타내는 평면도이다. 도 5의 B는, 도 5의 A의 VB-VB 선을 따른 단면도이다.
도 6의 A, 도 6의 B, 도 6의 C, 도 6의 D는 각각, 본 기술의 제3 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 공정도이다.
도 7의 A는, 본 기술의 제4 실시 형태에 관한 입력 장치의 일 구성예를 나타내는 단면도이다. 도 7의 B는, 본 기술의 제4 실시 형태에 관한 입력 장치의 일 구성예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 8의 A는, 제1 투명 도전성 소자의 일 구성예를 나타내는 평면도이다. 도 8의 B는, 제2 투명 도전성 소자의 일 구성예를 나타내는 평면도이다.
도 9의 A는, 본 기술의 제5 실시 형태에 관한 전자 기기의 제1의 예를 나타내는 사시도이다. 도 9의 B는, 본 기술의 제5 실시 형태에 관한 전자 기기의 제2의 예를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 기술의 제5 실시 형태에 관한 전자 기기의 제3의 예를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 기술의 제6 실시 형태에 관한 도전성 소자의 일 구성예를 나타내는 평면도이다.
도 12는 실시예 1 내지 5, 비교예 1 내지 3의 배선 패턴을 나타내는 개략도이다.
도 13의 A는, 실시예 1의 배선의 관찰 결과를 나타내는 도면이다. 도 13의 B는, 비교예 1의 배선의 관찰 결과를 나타내는 도면이다.
도 14의 A는, 도 13의 A의 선분 (1)을 따른 단면 프로파일을 나타내는 도면이다. 도 14의 B는, 도 13의 A의 선분 (2)를 따른 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 15의 A는, 도 13의 B의 선분 (1)을 따른 단면 프로파일을 나타내는 도면이다. 도 15의 B는, 도 13의 B의 선분 (2)를 따른 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
본 기술의 실시 형태에 대해 이하의 순서로 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태의 전체 도면에서는 동일 또는 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여한다.
1 제1 실시 형태(도전성 소자의 예)
2 제2 실시 형태(도전성 소자의 예)
3 제3 실시 형태(도전성 소자의 예)
4 제4 실시 형태(입력 장치의 예)
5 제5 실시 형태(전자 기기의 예)
6 제6 실시 형태(도전성 소자의 예)
<1 제1 실시 형태>
[도전성 소자의 구성]
도 1에 도시된 바와 같이, 본 기술의 제1 실시 형태에 관한 도전성 소자는, 기재(11)와, 기재(11)의 한쪽의 면에 설치된 배선(12)과, 기재(11)의 한쪽의 면에 배선(12)을 덮도록 설치된 절연층(13)을 구비한다.
도전성 소자는, 배선(12)을 갖는 다양한 도전성 소자에 사용할 수 있다. 도전성 소자의 구체예를 든다면, 정전 용량 방식 터치 패널, 저항막 방식 터치 패널 등의 입력 소자, IC 카드, 액정 표시 소자, 유기 일렉트로 루미네센스(이하 「EL」이라고 함) 소자, 무기 EL 소자, 전자 페이퍼 등의 표시 소자, 프린트 배선 기판, 프린트 회로 기판 등이다. 여기서, "프린트 배선 기판"은, 전자 부품이 설치되어 있지 않고, 배선(12)만을 갖는 것을 의미한다. 또한, "프린트 회로 기판"은, 배선(12)과 함께 전자 부품이 설치되고, 전자 회로로서 동작하도록 된 것을 의미한다. 또한, 프린트 배선 기판 및 프린트 회로 기판에 있어서, 기판의 종류는, 특별히 한정되지 않고 플렉시블 기판, 리지드 기판, 리지드 플렉시블 기판 중 어느 것이어도 된다.
(기재)
기재(11)는, 가요성 또는 강성을 갖는 기재이며, Roll to Roll에 의해 도전성 소자를 제조하는 관점에서, 기재(11)로서는 가요성을 갖는 기재가 바람직하다. 기재(11)의 형상으로서는, 예를 들어 필름 형상, 시트 형상, 기판 형상 등을 사용할 수 있다. 기재(11)의 재료로서는, 예를 들어 무기 재료 및 유기 재료의 어느 것도 사용할 수 있다. 무기 재료로서는, 예를 들어 석영, 사파이어, 유리, 클레이 필름 등을 들 수 있다. 유기 재료로서는, 예를 들어 공지된 고분자 재료를 사용할 수 있다. 공지된 고분자 재료로서는, 구체적으로는 예를 들어, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에스테르(TPEE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 아라미드, 폴리에틸렌(PE), 폴리아크릴레이트, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌(PP), 디아세틸셀룰로오스, 폴리염화비닐, 아크릴 수지(PMMA), 폴리카르보네이트(PC), 에폭시 수지, 요소 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 시클로올레핀 중합체(COP), 시클로올레핀 공중합체(COC) 등을 들 수 있다. 플라스틱 기재의 두께는, 생산성의 관점에서 3 내지 500㎛인 것이 바람직하지만, 이 범위에 특별히 한정되는 것은 아니다.
(배선)
배선(12)은, 정상부에 평탄부를 갖고, 금속 입자의 분말을 포함하고 있다. 배선(12)은, 필요에 따라 열 가소성 수지 등의 바인더 및 첨가제 중 적어도 1종을 포함하고 있어도 된다. 배선(12)의 폭 L에 대한, 배선(12)의 정상부가 갖는 평탄부의 폭 F의 비율 RF(=(F/L)×100(도 14의 B 참조))의 평균값은, 20% 이상, 바람직하게는 30% 이상, 더 바람직하게는 40% 이상이다. 비율 RF의 평균값이 20% 미만이면 배선(12)의 표면 요철의 저감이 곤란해지고, 절연층(13)을 후막화하지 않으면, 배선(12)의 표면 요철이 절연층(13)으로부터 돌출되는 것을 억제할 수 없게 될 우려가 있다.
배선(12)의 정상부의 산술 평균 조도 Ra의 평균값은, 1㎛ 이하, 바람직하게는 0.6㎛, 더 바람직하게는 0.2㎛ 이하이다. 산술 평균 조도 Ra의 평균값이 1㎛를 초과하면, 배선(12)의 표면 요철의 저감이 곤란해지고, 절연층(13)을 후막화하지 않으면, 배선(12)의 표면 요철이 절연층(13)으로부터 돌출되는 것을 억제할 수 없게 될 우려가 있다. 배선(12)의 폭은, 예를 들어 1㎛ 이상 500㎛ 이하이다.
배선(12)의 정상부의 10점 평균 조도 Rz의 평균값은, 바람직하게는 5㎛ 이하, 더 바람직하게는 4㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 2㎛ 이하이다. 10점 평균 조도 Rz의 평균값이 5㎛ 이하이면, 낙차가 큰 표면 요철이 저감되므로, 절연층(13)을 후막화하지 않아도, 배선(12)의 표면 요철이 절연층(13)으로부터 돌출되는 것을 억제할 수 있다. 배선(12)의 저항은, 바람직하게는 10Ω/㎜ 이하, 더 바람직하게는 5Ω/㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 1Ω/㎜ 이하이다. 배선(12)이 저저항이 되기 때문에, 다양한 도전성 소자에 적용할 수 있는 까닭이다.
금속 입자는, 예를 들어 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 인듐(In), 알루미늄(Al) 및 니켈(Ni) 중 적어도 1종을 포함하고 있다.
(절연층)
절연층(13)의 두께는, 바람직하게는 (Have+Rzave)㎛ 이상, 더 바람직하게는 (Have+Rzave+10)㎛ 이상이다. 단, Have는 배선(12)의 최대 높이 Hmax의 평균값을 나타낸다. Rzave는 배선(12)의 정상부의 10점 평균 조도 Rz의 평균값을 나타낸다. 절연층(13)의 두께가 (Have+Rzave)㎛ 이상이면 배선(12)의 표면 요철이 절연층(13)으로부터 돌출되는 것을 억제할 수 있다. 절연층(13)의 두께 상한값은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 절연층(13)의 후막화를 억제하는 관점에서, 바람직하게는 (Have+Rzave+30)㎛ 이하, 더 바람직하게는 (Have+Rzave+20)㎛ 이하이다. 단, 절연층(13)은 도전성 소자 등에 요구되는 특성에 따라 설정하는 것이 가능하고, 요구에 따라서는 절연층(13)이 두꺼워도 된다.
절연층의 재료로서는, 무기 재료 및 유기 재료 중 어느 것을 사용해도 된다. 무기 재료로서는, 예를 들어 SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, Ta2O5, Y2O3, HfO2, HfAlO, ZrO2, TiO2 등을 사용할 수 있다. 유기 재료로서는, 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 폴리아크릴레이트, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리스티렌(PS), 투명성 폴리이미드, 폴리에스테르, 에폭시, 폴리비닐페놀, 폴리비닐알코올 등을 사용할 수 있다.
[도전성 소자의 제조 방법]
다음에, 도 2를 참조하여, 본 기술의 제1 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.
(인쇄)
우선, 인쇄기(22)에 의해, 롤(21a)로부터 조출된 기재(11)의 한쪽의 면에 도전 페이스트(12p)를 인쇄한다. 도전 페이스트(12p)는, 상술한 금속 입자의 분말 및 용제를 포함하고 있다. 도전 페이스트가, 필요에 따라 열 가소성 수지 등의 바인더 및 첨가제 중 적어도 1종을 포함하고 있어도 된다. 또한, 도전 페이스트 대신에 도전 잉크를 사용해도 된다.
인쇄기(22)로서는, 예를 들어 스크린 인쇄기, 그라비아 인쇄기, 워터레스 평판 인쇄기, 플렉소 인쇄기, 그라비아 오프셋 인쇄기, 반전 오프셋 인쇄기 등을 사용할 수 있다. 또한, 도 2에서는, 인쇄기(22)로서 스크린 인쇄기를 사용하는 예가 도시되어 있다. 도전 페이스트(12p)의 평균 인쇄 두께는, 예를 들어 3㎛ 이상 12㎛ 이하이다. 인쇄기(22)로서 그라비아 인쇄기를 사용하는 경우, 도전 페이스트(12p)의 평균 인쇄 두께는, 예를 들어 3㎛ 이상 4㎛ 이하이다. 인쇄기(22)로서 스크린 인쇄기를 사용하는 경우, 도전 페이스트(12p)의 평균 인쇄 두께는, 예를 들어 7㎛ 이상 12㎛ 이하이다.
(건조)
다음에, 기재(11)를 가열로(23)로 반송해 가열로(23)를 통과시킴으로써, 인쇄된 도전 페이스트(12p)에 포함되는 용제를 휘발시켜 도전 페이스트(12p)를 건조시킨다. 가열로(23)로서는, 예를 들어 적외선 가열로, 히터 가열로, 열풍 순환식 가열로 등을 사용할 수 있다. 가열로(23) 대신에 펄스 광 조사 장치를 사용해도 된다.
(가압 소성)
다음에, 회전하는 가열 롤(24a, 24b)로 기재(11)를 물고, 건조시킨 도전 페이스트(12p)에 캘린더 처리를 실시함으로써, 건조시킨 도전 페이스트(12p)를 소성하면서 가압한다. 이에 따라, 도전 페이스트(12p)에 포함되는 금속 입자끼리 접촉하고, 도전성을 갖는 배선(12)이 얻어진다. 또한, 이와 같이 도전 페이스트(12p)를 가압 소성함으로써, 소성에 필요한 시간을 단축할 수 있다. 이상에 의해, 목적으로 하는 도전성 소자가 얻어진다.
기재(11)의 인쇄면측을 가압하는 롤(이하 「인쇄면측 롤」이라고 적절히 칭함)(24a) 및 기재(11)의 이면측(인쇄면과는 반대측)을 지지하는 롤(이하 「지지면측 롤」이라고 적절히 칭함)(24b)은, 예를 들어 수지 롤, 스틸 롤이다. 인쇄면측 롤(24a) 및 지지면측 롤(24b)의 표면 온도는, 상이해도 된다. 이 경우, 인쇄면측 롤(24a)의 표면 온도가, 지지면측 롤(24b)의 표면 온도보다도 높은 것이 바람직하다.
인쇄면측 롤(24a)의 표면 온도는, 바람직하게는 80℃ 이상 180℃ 이하, 더 바람직하게는 100℃ 이상 150℃ 이하, 더욱 바람직하게는 100℃ 이상 130℃ 이하이다. 80℃ 이상이면 충분한 도전성을 갖는 배선(12)을 얻을 수 있다. 한편, 180℃ 이하이면, 기재(11)의 재료로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 고분자 수지를 사용할 수 있다.
지지면측 롤(24b)의 표면 온도는, 인쇄면측 롤(24a)의 표면 온도와 동등 또는 동등 이하인 것이 바람직하다.
롤(24a, 24b)의 닙에 의해, 기재(11)의 인쇄면에 가해지는 압력은, 바람직하게는 100kg/㎝ 이상 350kg/㎝ 이하, 더 바람직하게는 120kg/㎝ 이상 300kg/㎝ 이하, 200kg/㎝ 이상 300kg/㎝ 이하이다. 100kg/㎝ 이상이면 충분한 도전성을 갖는 배선(12)을 얻을 수 있다. 한편, 가압 장치의 성능상 350kg/㎝로 하는 것은 곤란하다.
[효과]
제1 실시 형태에 관한 도전성 소자에서는, 배선(12)의 폭 L에 대한, 배선(12)의 정상부가 갖는 평탄부의 폭 F의 비율 RF의 평균값은 20% 이상이고, 또한 배선(12)의 정상부의 산술 평균 조도 Ra의 평균값은 1㎛ 이하이다. 이에 의해, 배선(12)의 표면 요철을 저감시킬 수 있다. 따라서, 절연층(13)을 후막화하지 않아도, 배선(12)의 표면 요철이 절연층(13)으로부터 돌출되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 절연층(13)을 후막화하지 않아도, 양호한 절연성이 얻어진다.
제1 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법에서는, 도전 페이스트(12p)를 가압 소성함으로써 배선(12)을 형성하므로, 일반적인 도전성 소자의 제조 방법에 비하여 소성에 필요한 시간을 단축화할 수 있다. 여기서, "일반적인 도전성 소자의 제조 방법"은, 가열 롤을 사용하지 않고 가열로만을 사용하여 도전 페이스트를 건조 및 소성시켜 배선을 형성하는 도전성 소자의 제조 방법을 의미한다.
또한, 제1 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법에서는, 가열로(23)에서는 도전 페이스트(12p)의 건조만, 구체적으로는 도전 페이스트(12p)에 포함되는 용제의 휘발만을 행하면 되므로, 일반적인 도전성 소자의 제조 방법에 비하여 가열로(23)의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 일반적인 도전성 소자의 제조 방법에서는 가열로에 있어서 건조 및 소성의 양쪽을 행할 필요가 있기 때문에, 긴 가열로가 필요해진다.
[변형예]
제1 실시 형태에서는, 단층 구조의 도전층을 포함하는 배선(12)을 예로서 설명했지만, 다층 구조의 도전층을 포함하는 배선(12)을 채용해도 된다. 이 경우, 각 도전층은, 제1 실시 형태에서의 배선(12)의 형성 방법과 동일하게 하여 형성할 수 있다.
제1 실시 형태에서는, 배선(12) 상에 절연층(13)을 설치하는 구성을 예로서 설명했지만, 배선(12) 상에 전극층 등의 도전층 또는 반도체층(활성층) 등을 설치하는 구성을 채용해도 되고, 배선(12) 상에 전자 부품을 직접 설치하는 구성을 채용해도 된다. 이 구성을 채용하는 경우, 배선(12)의 폭 L에 대한, 배선(12)의 정상부가 갖는 평탄부의 폭 F의 비율 RF(=(F/L)×100(도 14의 B 참조))의 평균값 및 배선(12)의 정상부의 산술 평균 조도 Ra의 평균값은, 제1 실시 형태와 마찬가지의 범위이다. 또한, 비율 RF의 평균값이 20% 미만이면 배선(12)의 표면 요철의 저감이 곤란해지고, 각종층이나 부품 등을 배선(12) 상에 형성하기 어려워질 우려가 있다. 또한, 산술 평균 조도 Ra의 평균값이 1㎛를 초과하면, 배선(12)의 표면 요철의 저감이 곤란해지고, 각종의 층이나 부품 등을 배선(12) 상에 형성하기 어려워질 우려가 있다. 또한, 배선(12)의 정상부의 10점 평균 조도 Rz의 평균값도, 제1 실시 형태와 동일한 것이 바람직하다. 또한, 10점 평균 조도 Rz의 평균값이 5㎛ 이하이면, 낙차가 큰 표면 요철이 저감되므로, 각종의 층이나 부품 등을 배선(12) 상에 형성하기 쉬워진다.
<2 제2 실시 형태>
[도전성 소자의 구성]
도 3에 도시된 바와 같이, 본 기술의 제2 실시 형태에 관한 도전성 소자는, 기재(11)의 다른 쪽의 면에 설치된 배선(14)과, 기재(11)의 다른 쪽의 면에 배선(14)을 덮도록 설치된 절연층(15)을 구비하는 점에 있어서, 제1 실시 형태에 관한 도전성 소자와는 상이하다. 배선(14), 절연층(15)은 각각 제1 실시 형태에서의 배선(12), 절연층(13)과 동일하다.
[도전성 소자의 제조 방법]
다음에, 도 4를 참조하여, 본 기술의 제2 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.
(인쇄)
우선, 제1 실시 형태와 동일하게 하여, 인쇄기(22)에 의해, 롤(21a)로부터 조출된 기재(11)의 한쪽의 면에 도전 페이스트(12p)를 인쇄한다. 다음으로, 인쇄기(25)에 의해, 기재(11)의 다른 쪽의 면에 도전 페이스트(14p)를 인쇄한다. 인쇄기(25)로서는, 예를 들어 인쇄기(22)와 동일한 것을 예시할 수 있다. 또한, 도 4에서는, 인쇄기(25)로서 그라비아 인쇄기를 사용하는 예가 도시되어 있다. 도전 페이스트(14p)는, 도전 페이스트(12p)와 동일하다.
(건조)
다음에, 기재(11)를 가열로(23)로 반송하고, 가열로(23)를 통과시킴으로써, 기재(11)의 양면에 인쇄된 도전 페이스트(12p, 14p)를 건조시킨다.
(가압 소성)
다음에, 회전하는 가열 롤(24a, 24b)로 기재(11)를 물고, 건조시킨 도전 페이스트(12p, 14p)에 캘린더 처리를 실시한다. 이에 의해, 도전성을 갖는 배선(12, 14)이 얻어진다. 이상에 의해, 목적으로 하는 도전성 소자가 얻어진다.
<3 제3 실시 형태>
[도전성 소자의 구성]
도 5의 A, 도 5의 B에 도시된 바와 같이, 본 기술의 제3 실시 형태에 관한 도전성 소자는, 기재(11)와, 기재(11)의 한쪽의 면에 설치된 배선(16, 17) 및 점퍼 배선(18)과, 기재(11)의 한쪽의 면에 배선(16, 17)을 덮도록 설치된 절연층(13)을 구비한다. 배선(17, 17)의 단부간은 소정 기간 격리하여 설치되고, 그 단부간을 통하도록 배선(16)이 설치되어 있다. 배선(17, 17)의 단부간은 점퍼 배선(18)에 의해 전기적으로 접속되어 있고, 점퍼 배선(18)과 배선(16) 사이는 절연층(13)에 의해 절연되어 있다. 배선(16, 17)은, 상기 이외의 관점에서는 제1 실시 형태에서의 배선(12)과 동일하다.
[도전성 소자의 제조 방법]
다음에, 도 6의 A 내지 도 6의 D를 참조하여, 본 기술의 제3 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.
우선, 도 6의 A에 도시된 바와 같이, 기재(11)의 한쪽의 면에 도전 페이스트(16p, 17p)를 인쇄한다. 다음에, 기재(11)를 가열로에 반송하고, 가열로를 통과시킴으로써, 기재(11)의 한쪽의 면에 인쇄된 도전 페이스트(16p, 17p)를 건조시킨 후, 회전하는 가열 롤로 기재(11)를 물고, 건조시킨 도전 페이스트(12p)에 캘린더 처리를 실시한다. 이에 의해, 도 6의 B에 도시된 바와 같이, 도전성을 갖는 배선(16, 17)이 기판(11)의 한쪽의 면에 형성된다.
다음에, 도 6의 C에 도시된 바와 같이, 배선(17, 17)의 단부에 개구부가 형성되어 노출되도록, 절연층 형성용 도료를 기재(11)의 한쪽의 면에 인쇄하고, 건조 경화시킴으로써, 절연층(13)을 형성한다. 다음에, 도 6의 D에 도시된 바와 같이, 인접하는 개구부를 연결하도록 도전 페이스트를 인쇄하고, 건조 경화시킴으로써, 점퍼 배선(18)을 형성한다. 이상에 의해, 목적으로 하는 도전성 소자가 얻어진다.
[효과]
제3 실시 형태에 관한 도전성 소자의 제조 방법에서는, 도전 페이스트(16p, 17p)를 가압 소성함으로써 배선(16, 17)을 형성하므로, 배선(16, 17)을 얇고, 또한 그러한 정상부를 평탄하게 할 수 있다. 따라서, 절연층(13)의 후막화를 억제할 수 있고, 단층 구조의 절연층(13)의 형성(즉 절연층 형성용 도료의 1회의 인쇄)만으로, 배선(16, 17)을 충분히 덮을 수 있다. 이에 반하여, 일반적인 도전성 소자의 제조 방법에서는, 배선이 두꺼워지고, 또한 이들 정상부의 요철도 커진다. 따라서, 배선(16, 17)을 충분히 덮기 위해서는, 2층 구조의 절연층(13)의 형성(즉 절연층 형성용 도료의 2회의 인쇄)이 필요해진다.
<4 제4 실시 형태>
도 7의 A에 도시된 바와 같이, 본 기술의 제4 실시 형태에 관한 입력 장치(40)는, 표시 장치(30)의 표시면에 설치되어 있다. 표시 장치(30)와 입력 장치(40)는, 예를 들어 점착제 등을 포함하는 접합층(31)을 개재하여 접합되어 있다. 입력 장치(40)의 입력 면 상에 표면 부재로서의 프론트 패널(도시 생략)을 더 구비하게 해도 된다.
(표시부)
표시 장치(30)로서는, 예를 들어 액정 디스플레이, 유기 또는 무기 EL 디스플레이, 플라스마 디스플레이(Plasma Display Panel: PDP), CRT(Cathode Ray Tube) 디스플레이, 표면 전도형 전자 방출 소자 디스플레이(Surface-conduction Electron-emitter Display: SED) 등의 각종 표시 장치를 사용할 수 있다.
(입력 장치)
입력 장치(40)는, 소위 투영형 정전 용량 방식 터치 패널이다. 도 7의 A에 도시된 바와 같이, 입력 장치(40)는, 제1 투명 도전성 소자(40a)와, 제1 투명 도전성 소자(40a) 상에 설치된 제2 투명 도전성 소자(40b)를 구비한다. 제1 투명 도전성 소자(40a)와 제2 투명 도전성 소자(40b)는, 도시되지 않은 접합층을 개재하여 접합되어 있다. 또한, 제2 투명 도전성 소자(40b)의 입력면측에는, 필요에 따라 보호층이 형성되어 있어도 되고, 제1 투명 도전성 소자(40a)의 표시 장치(30)측에는, 필요에 따라 실드층이 형성되어 있어도 된다. 여기에서는, 입력 장치(40)의 주면의 면 내에 있어서 직교 교차의 관계에 있는 2 방향을 X축 방향(제1 방향) 및 Y축 방향(제2 방향)이라고 정의한다. 또한, 입력 장치(40)의 주면에 대해 수직인 방향을 Z축 방향(제3 방향)이라고 정의한다.
(제1, 제2 투명 도전성 소자)
제1 투명 도전성 소자(40a)는, 도 7의 A, 도 7의 B에 도시된 바와 같이, 기재(41a)와, 기재(41a)의 한쪽의 면에 설치된 복수의 투명 전극(42a) 및 복수의 배선(43a)과, 그들의 투명 전극(42a) 및 배선(43a)을 덮도록 기재(41)의 한쪽의 면에 설치된 절연층(44a)을 구비한다. 제2 투명 도전성 소자(40b)는, 도 7의 A, 도 7의 B에 도시된 바와 같이, 기재(41b)와, 기재(41b)의 한쪽의 면에 설치된 복수의 투명 전극(42b) 및 복수의 배선(43b)과, 그것들의 투명 전극(42b) 및 배선(43b)을 덮도록 기재(41b)의 한쪽의 면에 설치된 절연층(44b)을 구비한다. 접합된 제1 투명 도전성 소자(40a) 및 제2 투명 도전성 소자(40b)의 주연부에는, 플렉시블 프린트 배선 기판(Flexible Printed Circuit: FPC)(45)이 설치되어 있다.
(투명 전극)
투명 전극(42a)은, X축 방향으로 연장된 X전극이며, Y축 방향으로 소정 간격떨어져 배열되어 있다. 한편, 투명 전극(42b)은, Y축 방향으로 연장된 Y전극이며, X축 방향으로 소정 간격 떨어져 배열되어 있다.
투명 전극(42a)은, 도 8의 A에 도시된 바와 같이, X축 방향으로 소정 간격으로 설치된 복수의 패드부(단위 전극체)(46a)와, X축 방향으로 인접하는 패드부(46a) 간을 연결하는 복수의 연결부(47a)를 구비한다. 패드부(46a)와 연결부(47a)는 일체적으로 형성되어 있다. 투명 전극(42b)은, 도 8의 B에 도시된 바와 같이, Y축 방향으로 소정 간격으로 설치된 복수의 패드부(단위 전극체)(46b)와, Y축 방향으로 인접하는 패드부(46b) 간을 연결하는 복수의 연결부(47b)를 구비한다. 패드부(46b)와 연결부(47b)는 일체적으로 형성되어 있다.
투명 전극(42a, 42b)은, 이들을 Z축 방향으로부터 보면, 연결부(47a, 47b)가 겹치도록 하여 직교 교차됨과 함께, 패드부(46a, 46b)가 XY 면 내에 깔려 있다. 패드부(46a, 46b)의 형상으로서는, 예를 들어 마름모형(다이아몬드 형상)이나 직사각형 등의 다각형, 별모양, 십자형, 그물눈 형상 등을 사용할 수 있지만, 이들 형상으로 한정되는 것은 아니다. 도 7의 B, 도 8의 A, 도 8의 B에서는, 패드부(46a, 46b)의 형상이 마름모형인 경우가 예시되어 있다. 또한, 투명 전극(42a, 42b)의 형상은, 직선형이어도 된다. 이 경우, 복수의 투명 전극(42a, 42b)은, 이들을 Z축 방향으로부터 보면, 직교 교차하는 스트라이프 형상을 갖고 있다.
투명 전극(42a, 42b)의 재료로서는, 예를 들어 전기적 도전성을 갖는 금속 산화물 재료, 금속 재료, 탄소 재료 및 도전성 중합체 등을 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 금속 산화물 재료로서는, 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO), 산화아연, 산화인듐, 안티몬 첨가 산화주석, 불소 첨가 산화주석, 알루미늄 첨가 산화아연, 갈륨 첨가 산화아연, 실리콘 첨가 산화아연, 산화아연-산화주석계, 산화인듐-산화주석계, 산화아연-산화인듐-산화마그네슘계 등을 들 수 있다. 금속 재료로서는, 예를 들어 금속 나노 입자, 금속 와이어 등을 사용할 수 있다. 그들의 구체적 재료로서는, 예를 들어 구리, 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 주석, 코발트, 로듐, 이리듐, 철, 루테늄, 오스뮴, 망간, 몰리브덴, 텅스텐, 니오븀, 탄탈룸, 티타늄, 비스무트, 안티몬, 납 등의 금속, 또는 이들 합금 등을 들 수 있다. 탄소 재료로서는, 예를 들어 카본 블랙, 탄소 섬유, 풀러렌, 그래핀, 카본 나노 튜브, 카본 마이크로 코일 및 나노혼 등을 들 수 있다. 도전성 중합체로서는, 예를 들어 치환 또는 비치환된 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 및 이것들로부터 선택되는 1종 또는 2종을 포함하는 (공)중합체 등을 사용할 수 있다.
(배선)
배선(43a)은, 투명 전극(42a)과 FPC(45)를 전기적으로 접속하는 주회 배선이며, 투명 전극(42a)의 일단부로부터 인출되고, 기재(41a)의 주연부에 주회되어 FPC(45)에 접속되어 있다. 배선(43b)은, 투명 전극(42b)과 FPC(45)를 전기적으로 접속하는 주회 배선이며, 투명 전극(42b)의 일단부로부터 인출되고, 기재(41b)의 주연부에 주회되어 FPC(45)에 접속되어 있다.
<5 제5 실시 형태>
본 기술의 제5 실시 형태에 관한 전자 기기는, 제1, 제2 또는 제3 실시 형태에 관한 도전성 소자 및 제4 실시 형태에 관한 입력 장치의 한쪽 또는 양쪽을 구비한다. 이하에, 제5 실시 형태에 관한 전자 기기의 예에 대해 설명한다.
도 9의 A를 참조하여, 전자 기기가 휴대 전화(111)인 예에 대해 설명한다. 휴대 전화(111)는, 소위 스마트 폰이며, 하우징(112)과, 이 하우징(112)에 수용된 터치 패널 구비 표시 소자(113) 및 도시되지 않은 프린트 회로 기판을 구비한다. 터치 패널 구비 표시 소자(113)는, 입력 조작면에 제4 실시 형태에 관한 입력 장치를 구비한다. 터치 패널 구비 표시 소자(113)가 갖는 표시 소자 및 프린트 회로 기판의 한쪽 또는 양쪽이, 제1, 제2 또는 제3 실시 형태에 관한 도전성 소자여도 된다.
도 9의 B를 참조하여, 전자 기기가 태블릿형 컴퓨터인 예에 대해 설명한다. 태블릿형 컴퓨터(121)는, 하우징(122)과, 이 하우징(122)에 수용된 터치 패널 구비 표시 소자(123) 및 도시되지 않은 프린트 회로 기판을 구비한다. 터치 패널 구비 표시 소자(123)는, 입력 조작면에 제4 실시 형태에 관한 입력 장치를 구비한다. 터치 패널 구비 표시 소자(123)가 갖는 표시 소자 및 프린트 회로 기판의 한쪽 또는 양쪽이, 제1, 제2 또는 제3 실시 형태에 관한 도전성 소자여도 된다.
도 10을 참조하여, 전자 기기가 노트북형 퍼스널 컴퓨터(131)인 예에 대해 설명한다. 노트북형 퍼스널 컴퓨터(131)는, 컴퓨터 본체(132)와, 디스플레이(133)를 구비한다. 컴퓨터 본체(132)는, 하우징(141)과, 이 하우징(141)에 수용된 키보드(142), 터치 패드(143) 및 도시되지 않은 프린트 회로 기판을 구비한다. 키보드(142), 터치 패드(143) 및 프린트 회로 기판 중 적어도 하나가, 제1, 제2 또는 제3 실시 형태에 관한 도전성 소자이다.
디스플레이(303)는, 하우징(151)과, 이 하우징(151)에 수용된 표시 소자(152)를 구비한다. 표시 소자(152)가 제1, 제2 또는 제3 실시 형태에 관한 도전성 소자여도 된다. 표시 소자(152)가 터치 패널 구비 표시 소자인 경우에는, 입력 조작면에 제4 실시 형태에 관한 입력 장치를 구비하고 있어도 된다.
<6 제6 실시 형태>
도 11에 도시된 바와 같이, 본 기술의 제6 실시 형태에 관한 도전성 소자는, RFID(Radio Frequency IDentification) 기술이 적용된 통신 기능을 갖는 비접촉형 IC 카드이며, 기재(201)와, 기재(201)의 한쪽의 면에 설치된 안테나 코일(202), IC 칩(203) 및 배선(204)과, 안테나 코일(202), IC 칩(203) 및 배선(204)을 덮도록 기재(201)의 한쪽의 면에 설치된 도시되지 않은 절연층을 구비한다. 또한, IC 카드의 양면은, 도시되지 않은 외장재에 의해 덮여 있다.
또한, 제6 실시 형태에서는 도전성 소자가 IC 카드인 경우를 예로서 설명하지만, 본 기술은 IC 카드에 한정되는 것은 아니며, RFID용 안테나 코일을 구비하는 다양한 도전성 소자, 통신 장치 및 전자 기기 등에 적용하는 것이 가능하다.
기재(201)의 형상으로서는, 필름 형상, 시트 형상, 기판 형상을 사용할 수 있지만, 특히 이들 재료에 한정되는 것은 아니며, IC 카드에 요구되는 특성에 따라 임의로 선택해 사용하는 것이 가능하다. 기재(201)의 재료로서는, 내구성이나 편리성 등의 관점에서, 플렉시블성을 갖는 수지 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 수지 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리에스테르 등을 사용할 수 있지만, 특히 이들 재료에 한정되는 것은 아니며, 종래 공지된 수지 재료부터 IC 카드에 요구되는 특성에 따라 임의로 선택해 사용하는 것이 가능하다.
안테나 코일(202)은, 기재(201) 상에 복수회 권회되어 형성된 루프 코일 형상의 전자기 유도 코일이며, 그 양단은 배선(204)을 통해 IC 칩(203)에 접속되어 있다. 안테나 코일(202)은, 리더/라이터로부터 방출된 교류 자계를 수신하여 교류 전압을 유기하고, 그 교류 전압을 IC 칩(203)에 공급한다.
IC 칩(203)은, 안테나 코일로부터 공급되는 전력에 의해 구동하고, IC 카드내의 각 부를 제어한다. 예를 들어, IC 칩(203)은, 안테나 코일을 통해 리더/라이터와 통신을 행한다. 구체적으로는, 리더/라이터와의 상호 인증이나 데이터의 수수 등을 행한다.
안테나 코일(202)은, 정상부에 평탄부를 갖고, 금속 입자의 분말을 포함하고 있다. 안테나 코일(202)의 폭 L에 대한, 안테나 코일(202)이 정상부에 갖는 평탄부의 폭 F의 비율 RF(=(F/L)×100(도 14의 B 참조))의 평균값은, 20% 이상, 바람직하게는 30% 이상, 더 바람직하게는 40% 이상이다. 비율 RF의 평균값이 20% 미만이면 안테나 코일(202)의 표면 요철의 저감이 곤란해지고, 안테나 코일(202) 상에 설치되는 절연층을 후막화하지 않으면, 안테나 코일(202)의 표면 요철이 절연층으로부터 돌출되는 것을 억제할 수 없게 될 우려가 있다.
안테나 코일(202)의 정상부의 산술 평균 조도 Ra는, 1㎛ 이하, 바람직하게는 0.6㎛, 더 바람직하게는 0.2㎛ 이하이다. 산술 평균 조도 Ra의 평균값이 1㎛를 초과하면, 안테나 코일(202)의 표면 요철의 저감이 곤란해지고, 안테나 코일(202) 상에 설치되는 절연층을 후막화하지 않으면, 안테나 코일(202)의 표면 요철이 절연층으로부터 돌출되는 것을 억제할 수 없게 될 우려가 있다. 안테나 코일(202)의 폭은, 예를 들어 500㎛ 이상 20㎜ 이하이다.
안테나 코일(202)의 정상부의 10점 평균 조도 Rz의 평균값이, 바람직하게는 5㎛ 이하, 더 바람직하게는 4㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 2㎛ 이하이다. 10점 평균 조도 Rz의 평균값이 5㎛ 이하이면, 낙차가 큰 표면 요철이 저감되므로, 안테나 코일(202) 상에 설치되는 절연층을 후막화하지 않아도, 안테나 코일(202)의 표면 요철이 절연층(13)으로부터 돌출되는 것을 억제할 수 있다. 안테나 코일(202)의 재료는, 제1 실시 형태에서의 배선(12)의 재료와 동일하다. 안테나 코일(202)은, 제1 실시 형태에서의 배선(12)의 형성 방법과 동일하게 하여 형성할 수 있다.
절연층은, 제1 실시 형태에서의 절연층(13)과 동일하다. 외장재는, IC 카드의 표면 및 이면을 구성하는 것이며, 예를 들어 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PBT(폴리부틸테레프탈레이트), PEG(폴리에틸렌글리콜, 배향 PET 등의 고분자 재료를 주성분으로 하지만, 특히 이들 재료에 한정되는 것은 아니며, 종래 공지된 수지 재료로부터 IC 카드에 요구되는 특성에 따라 임의로 선택해 사용하는 것이 가능하다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 기술을 구체적으로 설명하지만, 본 기술은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
이하에 설명하는 실시예 및 비교예에서는, 배선 패턴의 형성에는, 도 2에 도시한 배선 형성 장치를 사용했다. 또한, 이 배선 형성 장치에 의해 형성되는 배선 패턴은, 도 12에 나타내는 것으로 했다.
(비교예 1)
우선, Ag 페이스트로서, 소성 조건 120℃에서 30분, 페이스트 점도 65000mPa·초인 시판되고 있는 스크린 인쇄용 Ag 페이스트를 준비했다. 여기서, "소성 조건 120℃에서 30분"은, 본 비교예 1의 배선 형성 방법에 준거한 경우의 소성 조건을 의미한다. 다음으로, 그라비아 인쇄에 의해, 두께 50㎛의 PET 필름에 Ag 페이스트를 인쇄했다. 이어서, 이 PET 필름을 로 내 온도 120℃의 가열로 내로 반송하고, 가열로 내에서 30분간에 걸쳐 반송했다. 이에 의해, Ag 페이스트가 건조 소성되어서, 도 12에 나타내는 배선 패턴을 갖는 배선 필름(도전성 필름)이 얻어졌다.
(실시예 1)
우선, 그라비아 인쇄에 의해, 두께 50㎛의 PET 필름에 Ag 페이스트를 인쇄했다. 또한, Ag 페이스트로서는, 비교예 1과 마찬가지의 Ag 페이스트를 사용했다. 이어서, 이 PET 필름을 로 내 온도 120℃의 가열로 내에 반송하고, 가열로 내를 1분간에 걸쳐 반송했다. 이에 의해, Ag 페이스트에 포함되는 용제가 휘발되어, Ag 페이스트가 건조되었다. 다음에, 표 1에 나타내는 캘린더 처리의 조건에서, Ag 페이스트가 건조된 PET 필름에 대해 캘린더 처리를 행했다. 또한, 지지면측 롤의 표면 온도는, 인쇄면측 롤의 표면 온도와 동등 이하로 설정했다. 이에 의해, 도 12에 나타내는 배선 패턴을 갖는 배선 필름이 얻어졌다.
(실시예 2)
캘린더 처리의 조건을 표 1에 나타낸 것으로 변경하는 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 배선 필름을 얻었다.
(비교예 2)
그라비아 인쇄 대신에 스크린 인쇄를 사용하는 것 이외는 비교예 1과 동일하게 하여 배선 필름을 얻었다.
(실시예 3)
그라비아 인쇄 대신에 스크린 인쇄를 사용하는 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 배선 필름을 얻었다.
(실시예 4)
캘린더 처리의 조건을 표 1에 나타낸 것으로 변경하는 것 이외는, 실시예 3과 동일하게 하여 배선 필름을 얻었다.
(비교예 3)
우선, Cu페이스트로서, 소성 조건 120℃에서 30분, 페이스트 점도 100000mPa·초의 시판되고 있는 스크린 인쇄용 Cu 페이스트를 준비했다. 이어서, Ag 페이스트 대신에 Cu 페이스트를 사용하는 것 이외는, 비교예 2과 동일하게 하여 배선 필름을 얻었다.
(실시예 5)
Ag 페이스트 대신에 Cu 페이스트를 사용하는 것과, 캘린더 처리의 조건을 표 1에 나타낸 것으로 변경하는 것 이외는, 실시예 3과 동일하게 하여 배선 필름을 얻었다. 또한, Cu 페이스트로서는, 비교예 3과 마찬가지의 Cu 페이스트를 사용했다.
(평가)
상술한 바와 같이 하여 얻어진 배선 필름에 대해, 이하의 평가를 행했다. 단, 배선 박리의 평가에 관해서는, 캘린더 처리를 사용하여 얻어진 배선 필름에만 행했다.
(산술 평균 조도 Ra 및 10점 평균 조도 Rz의 평균값)
우선, 비접촉 표면-층 단면 형상 계측 시스템(가부시키가이샤 료카 시스템제, 상품명: VertScan R5500GL-M100-AC)을 사용하여, 배선 필름의 배선측의 표면으로부터 무작위로 선택된 5개소의 위치에 있어서, 표면 형상을 계측했다. 다음에, 계측한 각 계측 시야 중에 있어서, 배선의 폭 방향의 중심을 배선의 연장 설치 방향(도 13의 A(실시예 1), 도 13의 B(비교예 1)에 나타내는 선분(1)의 방향 참조)으로 트레이스함으로써 얻어지는 단면 프로파일(도 14의 A(실시예 1), 도 15의 A(비교예 1) 참조)로부터 산술 평균 조도 Ra 및 10점 평균 조도 Rz를 구했다. 여기서, 산술 평균 조도 Ra는 JISB0601에 준거하는 것이며, 10점 평균 조도 Rz는 JIS'94에 준거하는 것이다.
이하에 상기 계측의 조건을 나타낸다.
측정 배율: ×100
시야 사이즈: 469.89×352.55㎛
다음에, 각 계측 시야 중에 있어서 구해진 산술 평균 조도 Ra를 단순 평균하여 산술 평균 조도 Ra의 평균값을 구했다. 또한, 각 계측 시야 중에 있어서 구해진 10점 평균 조도 Rz를 단순 평균하여 10점 평균 조도 Rz의 평균값을 구했다.
(비율 RF의 평균값)
우선, "산술 평균 조도 Ra 및 10점 평균 조도 Rz의 평균값"의 구하는 방법과 동일하게 하여, 무작위로 선택된 5개소의 위치에 있어서, 표면 형상을 계측했다. 다음에, 계측한 각 계측 시야 중에 있어서 배선의 폭 L에 대한 배선 정상부의 평탄부 폭 F의 비율 RF(=(F/L)×100)[%]을 구했다. 다음에, 각 계측 시야 중에 있어서 구해진 비율 RF를 단순 평균하여 비율 RF의 평균값을 구했다.
또한, 각 계측 시야 중에 있어서의 비율 RF는 이하와 같이 하여 구했다. 우선, 계측 시야 중의 배선 정상부 가운데에서 가장 높은 위치를 구하고, 그 위치를 포함하도록 하여 배선의 폭 방향(도 13의 A(실시예 1), 도 13의 B(비교예 1)에 나타내는 선분(2)의 방향 참조)으로 배선을 트레이스해서 단면 프로파일을 얻었다(도 14의 B(실시예 1), 도 15의 B(비교예 1) 참조). 여기서, 가장 높은 위치는, PET 필름의 표면을 기준으로 하는 위치이다. 다음에, 얻어진 단면 프로파일로부터, 배선의 폭 L에 대한 배선 정상부의 평탄부 폭 F의 비율 RF(=(F/L)×100)[%]을 구했다. 여기서, 평탄부 폭 F는, 도 14의 B, 도 15의 B에 도시된 바와 같이, 시야 중에 있어서 배선 정상부 중 가장 높은 배선의 위치에서 배선의 폭 방향으로 0.5㎛ 낮아지는 위치까지의 거리를 의미한다.
(배선의 최대 높이 Hmax의 평균값 및 변동)
우선, "산술 평균 조도 Ra 및 10점 평균 조도 Rz의 평균값"의 구하는 방법과 동일하게 하여, 무작위로 선택된 5개소의 위치에 있어서, 표면 형상을 계측했다. 다음에, 계측한 각 계측 시야 중에 있어서, 배선 정상부의 최대 높이 Hmax를 구했다. 다음에, 5개소의 위치에 있어서 구해진 최대 높이 Hmax를 단순 평균하여 최대 높이 Hmax의 평균값을 구했다. 또한, 5개소의 위치에 있어서 구해진 최대 높이 Hmax를 사용하여 최대 높이 Hmax의 평균값으로부터의 변동을 구했다.
(배선의 박리)
배선 필름을 육안에 의해 관찰하고, 배선에 박리가 없는지 여부를 확인했다.
(배선의 저항값)
배선 필름의 패드부(도 12 참조)에 디지털 멀티 미터(산와덴키 케이키 가부시키가이샤제, 상품명: PC720M)의 테스터 막대로 눌러, 저항값을 측정했다.
표 1은, 실시예 1 내지 5, 비교예 1 내지 3의 배선 필름의 제작 조건 및 평가 결과를 나타낸다.
단, 표 1 중의 기호 Raave, Rzave, Hmax, Have, RFave 및 롤 온도는 이하를 의미한다.
Raave: 배선 정상부의 산술 평균 조도 Ra의 평균값 [㎛]
Rzave: 배선 정상부의 10점 평균 조도 Rz의 평균값 [㎛]
RFave: 배선의 폭 L에 대한 배선 정상부의 평탄부 폭 F의 비율 RF의 평균값[%]
Hmax: 배선 정상부의 최대 높이 [㎛]
Have: 배선 정상부의 최대 높이 Hmax의 평균값 [㎛]
또한, "롤 온도"는, 롤 표면의 온도를 나타낸다. 또한, "Rzave+Have"는, 바람직한 절연층의 두께의 하한값을 나타내며, "Rzave+Have+10"은, 더 바람직한 절연층의 두께의 하한값을 나타내고 있다. 또한, 이들 하한값이 바람직한 이유는, 상술한 바와 같다.
표 1로부터 이하를 알 수 있다.
가열 롤을 사용한 가압 소성 처리(캘린더 처리)에 의해 얻어진 배선 필름(이하 「가압 소성 필름」이라고 함)에서는, 배선 폭 L에 대한 배선 정상부의 평탄부 폭 F의 비율 RF의 평균값이 20% 이상이며, 배선 정상부의 산술 평균 조도 Ra의 평균값이 1㎛ 이하이고, 배선 정상부의 10점 평균 조도 Rz의 평균값이 5㎛ 이하인 배선이 얻어지고 있다. 이에 반하여, 가열로를 사용한 소성 처리에 의해 얻어진 배선 필름(이하 「소성 필름」이라고 함)에서는, 배선 폭 L에 대한 배선 정상부의 평탄부 폭 F의 비율 RF의 평균값이 20% 미만이고, 배선 정상부의 산술 평균 조도 Ra의 평균값이 1㎛를 초과하고, 배선 정상부의 10점 평균 조도 Rz의 평균값이 5㎛를 초과하는 배선밖에 얻어지지 않았다.
인쇄 조건이 마찬가지인 경우, 가압 소성 필름의 배선 최대 높이 Hmax의 평균값은, 소성 필름의 배선 최대 높이 Hmax의 평균값에 비하여 낮게 되어 있다.
인쇄 조건에 구애되지 않고, 가압 소성 필름의 배선 최대 높이 Hmax의 변동은, 소성 필름의 배선 최대 높이 Hmax의 변동에 비하여 저감되어 있다. 구체적으로는, 가압 소성 필름의 배선 최대 높이 Hmax의 변동은, 0.4㎛ 이하로 저감되어 있는 데 반해, 소성 필름의 배선 최대 높이 Hmax의 변동은, 0.4㎛를 초과하고 있다.
가압 소성 필름에서는, 소성 필름과 거의 동등한 저저항 또는 그것에 가까운 저저항이 얻어졌다. 구체적으로는, 가압 소성 필름에서는, 10Ω/㎜ 이하의 저저항이 얻어졌다.
가열 롤에 의한 가압 소성 처리를 사용한 배선 필름의 제조 방법에서는, 가열로에 의한 소성 처리를 사용한 배선 필름의 제조 방법에 비하여, 짧은 가열 시간에 저저항의 배선을 형성할 수 있다. 따라서, 배선 필름의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 기술의 실시 형태에 대해 구체적으로 설명했지만, 본 기술은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 기술의 기술적 사상에 기초한 각종 변형이 가능하다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에 있어서 예시된 구성, 방법, 공정, 형상, 재료 및 수치 등은 어디까지나 예에 지나지 않고, 필요에 따라 이것과 다른 구성, 방법, 공정, 형상, 재료 및 수치 등을 사용해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태의 구성, 방법, 공정, 형상, 재료 및 수치 등은, 본 기술의 주지를 일탈하지 않는 한, 서로 조합하는 것이 가능하다.
또한, 본 기술은 이하의 구성을 채용할 수도 있다.
(1)
정상부에 평탄부를 갖고, 금속 입자를 포함하는 배선을 구비하고,
상기 배선의 폭에 대한 상기 평탄부의 폭의 비율의 평균값은, 20% 이상이며,
상기 정상부의 산술 평균 조도의 평균값은, 1㎛ 이하인 도전성 소자.
(2)
상기 배선의 저항은, 10Ω/㎜ 이하인 (1)에 기재된 도전성 소자.
(3)
상기 정상부의 10점 평균 조도의 평균값이, 5㎛ 이하인 (1) 또는 (2)에 기재된 도전성 소자.
(4)
상기 배선을 양면에 구비하는 (1) 내지 (3) 중 어느 것에 기재된 도전성 소자.
(5)
상기 배선이, 점퍼 배선을 포함하고 있는 (1) 내지 (4) 중 어느 것에 기재된 도전성 소자.
(6)
상기 배선과 접속된 전극을 더 구비하는 (1) 내지 (5) 중 어느 것에 기재된 도전성 소자.
(7)
상기 배선 위에 설치된 절연층을 더 구비하는 (1) 내지 (6) 중 어느 것에 기재된 도전성 소자.
(8)
가요성을 갖는 기재를 더 구비하는 (1) 내지 (7) 중 어느 것에 기재된 도전성 소자.
(9)
정상부에 평탄부를 갖고, 금속 입자를 포함하는 안테나를 구비하고,
상기 안테나의 폭에 대한 상기 평탄부의 폭의 비율의 평균값은, 20% 이상이며,
상기 정상부의 산술 평균 조도의 평균값은, 1㎛ 이하인 도전성 소자.
(10)
금속 입자를 포함하는 도전 페이스트 또는 도전 잉크를 인쇄하고,
인쇄된 상기 도전 페이스트 또는 상기 도전 잉크를 소성하면서 가압함으로써, 정상부에 평탄부를 갖는 배선을 형성하는 것을 포함하고,
상기 배선의 폭에 대한 상기 평탄부의 폭의 비율의 평균값은, 20% 이상이며,
상기 정상부의 산술 평균 조도의 평균값은, 1㎛ 이하인 도전성 소자의 제조 방법.
(11)
(1) 내지 (9) 중 어느 것에 기재된 도전성 소자를 구비하는 입력 장치.
(12)
(1) 내지 (9) 중 어느 것에 기재된 도전성 소자를 구비하는 전자 기기.
11: 기재
12, 14, 16, 17, 43a, 43b: 배선
12p, 14p: 도전 페이스트
13, 15: 절연층
18: 점퍼 배선
40: 입력 장치
40a: 제1 도전성 소자
40b: 제2 도전성 소자
42a, 42b: 투명 전극(전극)
111: 휴대 전화(전자 기기)
121: 태블릿형 컴퓨터(전자 기기)
131: 노트북형 퍼스널 컴퓨터(전자 기기)
202: 안테나 코일(안테나)
12, 14, 16, 17, 43a, 43b: 배선
12p, 14p: 도전 페이스트
13, 15: 절연층
18: 점퍼 배선
40: 입력 장치
40a: 제1 도전성 소자
40b: 제2 도전성 소자
42a, 42b: 투명 전극(전극)
111: 휴대 전화(전자 기기)
121: 태블릿형 컴퓨터(전자 기기)
131: 노트북형 퍼스널 컴퓨터(전자 기기)
202: 안테나 코일(안테나)
Claims (12)
- 정상부에 평탄부를 갖고, 금속 입자를 포함하는 배선을 구비하고,
상기 배선의 폭에 대한 상기 평탄부의 폭의 비율의 평균값은, 20% 이상이며,
상기 정상부의 산술 평균 조도의 평균값은, 1㎛ 이하인, 도전성 소자. - 제1항에 있어서, 상기 배선의 저항은, 10Ω/㎜ 이하인, 도전성 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 정상부의 10점 평균 조도의 평균값이, 5㎛ 이하인, 도전성 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 배선을 양면에 구비하는, 도전성 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 배선이, 점퍼 배선을 포함하고 있는, 도전성 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 배선과 접속된 전극을 더 구비하는, 도전성 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 배선 위에 설치된 절연층을 더 구비하는, 도전성 소자.
- 제1항에 있어서, 가요성을 갖는 기재를 더 구비하는, 도전성 소자.
- 정상부에 평탄부를 갖고, 금속 입자를 포함하는 안테나를 구비하고,
상기 안테나의 폭에 대한 상기 평탄부의 폭의 비율의 평균값은, 20% 이상이며,
상기 정상부의 산술 평균 조도의 평균값은, 1㎛ 이하인, 도전성 소자. - 금속 입자를 포함하는 도전 페이스트 또는 도전 잉크를 인쇄하고,
인쇄된 상기 도전 페이스트 또는 상기 도전 잉크를 소성하면서 가압함으로써, 정상부에 평탄부를 갖는 배선을 형성하는 것을 포함하고,
상기 배선의 폭에 대한 상기 평탄부의 폭의 비율의 평균값은, 20% 이상이며,
상기 정상부의 산술 평균 조도의 평균값은, 1㎛ 이하인, 도전성 소자의 제조 방법. - 제1항에 기재된 도전성 소자를 구비하는, 입력 장치.
- 제1항에 기재된 도전성 소자를 구비하는, 전자 기기.
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