KR20180114134A

KR20180114134A - 도전성 적층체의 제조 방법과, 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물, 도전성 적층체, 터치 센서, 발열 부재 및 입체 구조물

Info

Publication number: KR20180114134A
Application number: KR1020187026383A
Authority: KR
Inventors: 나오키 츠카모토
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2018-10-17
Also published as: JPWO2017163830A1; US10889897B2; US20180371619A1; CN108834436B; CN108834436A; KR102112435B1; WO2017163830A1; TW201734740A; TWI742055B

Abstract

본 발명의 과제는, 입체 형상을 갖고, 또한 금속층이 배치되어 있는 도전성 적층체(예를 들면, 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖고, 그 곡면 상에 금속층이 배치되어 있는 도전성 적층체)를 간편하게 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 또, 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물, 도전성 적층체, 터치 센서, 발열 부재 및 입체 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법은, 입체 구조물과, 상기 입체 구조물 상에 배치된 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 피도금층 전구체층을 포함하는 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물을 얻는 공정과, 상기 피도금층 전구체층에 에너지를 부여하여, 패턴 형상의 피도금층을 형성하는 공정과, 상기 패턴 형상의 피도금층에 도금 처리를 실시하여, 상기 피도금층 상에 패턴 형상의 금속층을 형성하는 공정을 갖는다.

Description

도전성 적층체의 제조 방법과, 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물, 도전성 적층체, 터치 센서, 발열 부재 및 입체 구조물

본 발명은 도전성 적층체의 제조 방법과, 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물, 도전성 적층체, 터치 센서, 발열 부재 및 입체 구조물에 관한 것이다.

기판 상에 도전막(도전성 세선(細線))이 형성된 도전성 적층체는, 다양한 용도에 사용되고 있고, 특히 최근, 휴대 전화 및 휴대 게임 기기 등에 대한 터치 패널 또는 터치 패드의 탑재율의 상승에 따라, 다점 검출이 가능한 정전 용량 방식의 터치 센서용 도전성 적층체의 수요가 급속히 확대되고 있다.

한편, 최근 터치 패널 및 터치 패드의 보급에 따라, 이들을 탑재하는 기기의 종류가 다양화되고 있어, 기기의 조작성을 보다 높이기 위하여, 터치면이 곡면인 터치 패널 및 터치 패드가 제안되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, "투명한 기재 시트와, 기재 시트의 한쪽의 면에 건조 도막의 신장률이 10% 이하, 가시광 투과율이 90% 이상이 되는 도전성 잉크를 이용하여 형성된 복수의 주(主)전극 영역을 갖는 주전극층을, 적어도 구비한 적층체로서, 적층체가 가열 연화 후의 드로잉 가공에 의하여 3차원 곡면을 포함하는 성형물로 이루어져 있는, 3차원 곡면 형상의 터치면을 갖는 정전 용량 방식의 터치 패널"이 개시되어 있다.

보다 구체적으로는, 특허문헌 1에서 개시되는 3차원 곡면 터치 패널의 제조 방법에 있어서는, 먼저, 투명한 기재 시트의 표면에, 유기 도전성 재료를 포함하는 도전성 잉크를 이용하여 형성된 복수의 주전극 영역을 갖는 주전극층을 마련한다. 이어서, 주전극층 상의 드로잉 가공에 의하여 3차원 곡면 내의 둘레 가장자리부가 되는 개소에, 보조 전극 영역을 갖는 보조 전극층을 마련한다. 그 후, 이들 3층으로 이루어지는 적층체를 가열 연화시킨 상태에서의 드로잉 가공에 의하여 3차원 곡면에 성형하고, 냉각 또는 방랭하여 곡면 형상 성형물을 얻는 것이다.

일본 공개특허공보 2013-246741호

그러나, 특허문헌 1의 제조 방법에 이용되고 있는, 카본 나노 튜브 또는 PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 등의 유기 도전성 재료를 포함하는 도전성 잉크로 형성되는 도전성 잉크층(도전층)은, 원래 유기 재료 자체의 저항값이 50Ω/□ 이상으로 비교적 높고, 또한 변형 시에 도전층이 연신되기 때문에, 추가로 저항값이 높아지는 경향이 있어, 공업적인 면에서 문제가 있다.

이에 대하여, 금속으로 구성되는 금속층은, 개구율 90% 이상의 메시 형상이어도 1Ω/□ 이하로 유기 도전성 재료보다 저항값이 낮고, 도전 특성이 우수하다.

한편, 수지 기판 상에 금속 도금 처리 또는 금속 증착 등에 의하여 형성된 금속층을 갖는 도전성 필름을 이용하여, 예를 들면 특허문헌 1의 방법과 같은 드로잉 가공에 의하여 입체 형상(3차원 형상)을 부여하고자 하면, 금속층이 수지 기판의 신장에 추종할 수 없어 파단되는 경우가 많다.

따라서, 본 발명은 상기 실정을 감안하여, 입체 형상을 갖고, 또한 금속층을 포함하는 도전성 적층체(예를 들면, 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖고, 그 곡면 상에 금속층이 배치되어 있는 도전성 적층체)를 간편하게 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물, 도전성 적층체, 터치 센서, 발열 부재 및 입체 구조물을 제공하는 것도 목적으로 한다.

본 발명자는, 상기 과제에 대하여 예의 검토한 결과, 입체 구조물(예를 들면, 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖는 입체 기판) 상에 패턴 형상의 피도금층을 형성한 후, 도금 처리를 실시함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.

즉, 본 발명자는, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.

(1) 입체 구조물과, 상기 입체 구조물 상에 배치된 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 피도금층 전구체층을 포함하는 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물을 얻는 공정과,

상기 피도금층 전구체층에 에너지를 부여하여, 패턴 형상의 피도금층을 형성하는 공정과,

상기 패턴 형상의 피도금층에 도금 처리를 실시하여, 상기 피도금층 상에 패턴 형상의 금속층을 형성하는 공정을 갖는, 도전성 적층체의 제조 방법.

(2) 상기 패턴 형상의 피도금층을 형성하는 공정이, 상기 입체 구조물 상에 배치된 상기 피도금층 전구체층의 면 형상에 대응한 입체 형상을 갖고, 또한 개구부를 갖는 포토마스크를 통하여, 상기 피도금층 전구체층에 대하여 패턴 형상으로 노광을 행하는 노광 공정과,

노광 후의 상기 피도금층 전구체층을 현상하는 현상 공정을 갖는 (1)에 기재된 도전성 적층체의 제조 방법.

(3) 상기 입체 구조물의 파장 400nm에 있어서의 투과율이 80% 이상이고, 또한

상기 피도금층 전구체층이 중합 개시제를 더 포함하고, 상기 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단이, 상기 입체 구조물의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측에 위치하며,

상기 노광 공정이, 상기 입체 구조물의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측의 파장이고, 또한 상기 중합 개시제가 감광하는 파장의 광을 패턴 형상으로 조사하는 공정인, (2)에 기재된 도전성 적층체의 제조 방법.

(4) 상기 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물을 얻는 공정이, 상기 입체 구조물 상에, 중합 개시제, 및 이하의 화합물 X 또는 조성물 Y를 포함하는 조성물을 딥 코트법에 의하여 도포하는 공정을 갖는, (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 도전성 적층체의 제조 방법.

화합물 X: 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 화합물

조성물 Y: 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기를 갖는 화합물, 및 중합성기를 갖는 화합물을 포함하는 조성물

(5) 상기 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물을 얻는 공정이, 상기 입체 구조물 상에, 중합 개시제, 및 이하의 화합물 X 또는 조성물 Y를 포함하는 조성물을 스프레이 코트법에 의하여 도포하는 공정을 갖는, (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 도전성 적층체의 제조 방법.

(6) 입체 구조물과,

상기 입체 구조물 상에 배치된, 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 피도금층 전구체층을 갖는, 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물.

(7) 상기 피도금층 전구체층이, 중합 개시제, 및 이하의 화합물 X 또는 조성물 Y를 포함하는, (6)에 기재된 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물.

(8) 상기 입체 구조물의 파장 400nm에 있어서의 투과율이 80% 이상이고, 또한 상기 피도금층 전구체층 중에 포함되는 상기 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단이, 상기 입체 구조물의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측에 위치하는, (7)에 기재된 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물.

(9) 입체 구조물과,

상기 입체 구조물 상에 배치된 패턴 형상의 피도금층을 갖는 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물.

(10) 상기 패턴 형상의 피도금층이, 중합 개시제, 및 이하의 화합물 X 또는 조성물 Y를 포함하는 조성물을 경화한 층인, (9)에 기재된 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물.

(11) 상기 패턴 형상의 피도금층이 형성된 영역이, 입체 구조물의 전체 표면적에 대하여 50면적% 이하인, (9) 또는 (10)에 기재된 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물.

(12) 상기 패턴 형상의 피도금층이, 도금 촉매 또는 그 전구체를 더 포함하는, (9) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물.

(13) 상기 패턴 형상의 피도금층이, 패턴의 선폭이 20μm 이하의 영역을 갖는, (9) 내지 (12) 중 어느 하나에 기재된 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물.

(14) (9) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물과, 상기 패턴 형상의 피도금층 상에 배치된 금속층을 갖는 도전성 적층체.

(15) (14)에 기재된 도전성 적층체를 포함하고, 상기 금속층을 전극 또는 배선으로서 기능시킨, 터치 센서.

(16) (14)에 기재된 도전성 적층체를 구비하고, 상기 금속층을 전열선으로서 기능시킨, 발열 부재.

(17) 패턴 형상의 피도금층을 형성하기 위하여 이용되고 자외선 흡수제를 함유하는, 입체 구조물.

본 발명에 의하면, 입체 형상을 갖고, 또한 금속층을 포함하는 도전성 적층체(예를 들면, 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖고, 그 곡면 상에 금속층이 배치되어 있는 도전성 적층체)를 간편하게 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물, 도전성 적층체, 터치 센서, 발열 부재 및 입체 구조물을 제공할 수 있다.

도 1은 패턴 형상 피도금층을 노광에 의하여 형성할 때의 광반사에 의한 비노광부에서의 감광을 설명하는 도이다.
도 2는 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법의 적합 양태인, 중합 개시제와 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 관계를 나타내는 도이다.
도 3은 제1 실시형태로서 나타내는 도전성 적층체(30)의 사시도이다.
도 4는 제1 실시형태로서 나타내는 도전성 적층체(30)의 부분 확대도이다.
도 5는 도전성 적층체의 제조 방법의 제1 실시형태를 설명하기 위한 모식도이며, 피도금층 전구체층을 얻는 공정을 설명하는 부분 단면도이다.
도 6은 도전성 적층체의 제조 방법의 제1 실시형태를 설명하기 위한 모식도이며, 패턴 형상 피도금층을 얻는 공정을 설명하는 부분 단면도이다.
도 7은 도전성 적층체의 제조 방법의 제1 실시형태를 설명하기 위한 모식도이며, 금속층을 형성하는 공정을 설명하는 부분 단면도이다.
도 8은 패턴 형상의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 9는 패턴 형상의 다른 일례를 나타내는 모식도이다.
도 10은 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법의 제1 실시형태의 제1 변형예를 설명하기 위한 모식도이며, 도전성 적층체(40)의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법의 제1 실시형태의 제1 변형예를 설명하기 위한 모식도이며, 도전성 적층체(40)의 부분 단면도이다.
도 12는 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법의 제2 실시형태를 설명하기 위한 모식도이며, 도전성 적층체(50)의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법의 제2 실시형태를 설명하기 위한 모식도이며, 도전성 적층체(50)의 부분 단면도이다.
도 14는 실시예 및 비교예에서 제작하는 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판 S1-2의 사시도이다.
도 15는 실시예 및 비교예에서 제작하는 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판 S1-2의 패턴 형상을 나타내는 모식도이다.
도 16은 실시예 및 비교예에서 제작하는 도전성 적층체의 노광 시에 이용하는 포토마스크를 제작하는 공정을 나타내는 모식도이다.

이하에, 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

또한, 본 명세서에 있어서 "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다. 또, 본 발명에 있어서의 도면은 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 모식도이며, 각층의 두께의 관계 또는 위치 관계 등은 반드시 실제의 것과는 일치하지 않는다.

〔도전성 적층체의 제조 방법〕

본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법은,

공정 1: 입체 구조물과, 상기 입체 구조물 상에 배치된, 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 피도금층 전구체층을 갖는 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물을 얻는 공정과,

공정 2: 상기 피도금층 전구체층에 에너지를 부여하여, 패턴 형상의 피도금층을 형성하는 공정과,

공정 3: 상기 패턴 형상의 피도금층에 도금 처리를 실시하여, 상기 피도금층 상에 패턴 형상의 금속층을 형성하는 공정을 갖는다.

이하, 본 발명의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법의 특징점의 하나로서는, 입체 구조물(예를 들면, 곡면을 포함하는 입체 형상의 입체 기판) 상에, 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 피도금층 전구체층에 에너지를 부여하여 패턴 형상의 피도금층을 마련하고, 도금 처리를 실시하여 패턴 형상의 금속층을 형성하고 있는 점을 들 수 있다.

일반적으로, 금속 도금 처리 또는 금속 증착 등에 의하여 형성되는 금속층은 도전 특성이 우수하지만, 유기 도전성 재료와 비교하여 파단 신장이 작다. 이로 인하여, 기판 상에 금속층을 마련한 후에 입체 형상을 부여하고자 하여 기판의 변형을 행하면, 기판의 신장에 금속층이 추종할 수 없어 파단되는 경우가 많다. 만일, 금속층의 파단에는 이르지 않아도, 변형 시에 금속층이 기판에 추종하여 신장함으로써 막두께가 얇아져, 저항값이 높아지는 경향이 있다.

또한, 성형물의 형상에 따라서는, 변형 시의 불균일한 신장에 의하여 금속층의 두께가 불균일해져, 저항값에 편차가 발생하기 쉬운(예를 들면, 반구 형상의 성형물을 형성하고자 하는 경우, 곡률 중심에 가까울수록 금속층의 신장량이 커지기 때문에 두께 편차가 발생하기 쉽고, 금속층 사이에서 저항값에 편차가 발생하는) 문제가 있다.

본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법은, 상술한 바와 같이, 입체 형상을 이미 갖고 있는 입체 구조물 상에 패턴 형상의 피도금층을 형성하는 것이다. 도금 처리에 의하여, 도금 촉매 또는 그 전구체의 수용층(부착체)인 패턴 형상의 피도금층 상에 금속층이 형성되어, 원하는 금속 배선 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 패턴 형상의 피도금층이 구성하는 패턴의 형상은, 원하는 금속층의 패턴의 형상과 대략 동일해진다.

즉, 본 발명에 의하면, 금속층을 변형시키는 공정을 갖고 있지 않기 때문에, 저항값이 낮고, 또한 저항값의 편차가 억제된, 입체 형상을 갖는 도전성 적층체를 제조하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법에서는, 패턴 형상의 피도금층을 형성하는 공정에 있어서, 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제 및 입체 구조물의 광흡수 특성과 조사하는 광의 파장을 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법은, 입체 형상을 이미 갖고 있는 입체 구조물 상에 패턴 형상의 피도금층을 형성하는 공정을 갖는다. 패턴 형상의 피도금층은, 입체 구조물 상에 형성된 피도금층 전구체층에 대하여 포토마스크를 통하여 노광(예를 들면, 광조사원으로서 UV(자외선) 노광기(파장: 365nm))한 후, 미노광부(미경화부)를 현상에 의하여 제거함으로써 형성된다. 포토마스크로서는, 입체 구조물 상에 배치된 피도금층 전구체층의 면 형상에 대응한 입체 형상을 갖고, 또한 개구부를 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 피도금층 전구체층은 박막이기 때문에, 입체 구조물 상에 배치된 피도금층 전구체층의 형상은, 하층이 되는 입체 구조물의 형상과 대략 동일해진다. 따라서, 상기 포토마스크는, 실질적으로 입체 구조물과 대략 동일한 형상을 갖고, 또한 소정의 위치에 개구부를 갖고 있다.

본 발명자는, 예를 들면 도 1과 같은 반구 형상의 입체 구조물(1) 상에 피도금층 전구체층(2)을 형성하고, 이 피도금층 전구체층(2)을 포토마스크(25)를 통하여 노광한 경우, 특히 곡률이 큰 영역에서는 얻어지는 피도금층의 패턴폭이 소정값보다 커지는 것을 발견했다. 이 이유로서, 노광 시에 특히 곡률이 큰 영역에서는 입체 구조물면에서 광이 반사되기 쉬워, 반사광의 일부가 피도금층 전구체층의 감광시키고 싶지 않은 영역(이하 "비노광부"라고도 함)까지도 노광하는 것을 생각할 수 있다(도 1 참조).

이에 대하여, 본 발명자는, 상술한 바와 같이, 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제(이하 "중합 개시제 A"라고 함) 및 입체 구조물의 광흡수 특성과 조사하는 광의 파장을 제어함으로써, 상기 문제를 해결하는 방법을 발견했다. 이하, 상기 문제를 해결한 본 발명의 적합 양태에 대하여 상세하게 설명한다.

상기 적합 양태의 특징으로서, 중합 개시제 A의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단이, 입체 구조물의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측에 위치하는 점을 들 수 있다. 중합 개시제 A 및 입체 구조물의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 관계를 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 중합 개시제 A의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단(AE1)이, 입체 구조물의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단(AE2)보다 단파장 측에 위치한다. 즉, 중합 개시제 A의 흡수 파장 영역이, 입체 구조물의 흡수 파장 영역과 중복되어 있다. 따라서, 이와 같은 양태에 있어서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 입체 구조물 상에 배치된 피도금층 전구체층에, 중합 개시제 A가 감광하는 광(즉, 입체 구조물의 흡수단(AE2)보다 단파장 측의 파장이고, 또한 중합 개시제 A가 감광하는 파장의 광이며, 바꾸어 말하면, 중합 개시제 A의 흡수단(AE1)보다 단파장 측의 파장의 광)을 조사하면, 입체 구조물에서 발생하는 반사광을 억제할 수 있고, 이것을 기인으로 한 비노광부에서의 노광을 억제할 수 있다.

이하, 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다. 또, 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법의 설명과 아울러, 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물, 및 도전성 적층체에 대해서도 상세하게 설명한다.

또한, 이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

<<제1 실시형태>>

도전성 적층체의 제조 방법의 제1 실시형태는,

곡면을 포함하는 입체 형상(3차원 형상)을 갖는 입체 기판과, 상기 입체 기판 상에 배치된 피도금층 전구체층을 갖는 피도금층 전구체층을 구비한 입체 기판을 얻는 공정(공정 1: 피도금층 전구체층을 구비한 입체 기판을 얻는 공정)과,

피도금층 전구체층에 대하여, 입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측의 파장이고, 또한 중합 개시제가 감광하는 파장의 광을 조사하여 패턴 노광을 실시하여 노광부를 경화함으로써 패턴 형상 피도금층을 형성하는 공정(공정 2: 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판을 얻는 공정)과,

패턴 형상의 피도금층에 도금 처리를 실시하여, 패턴 형상 피도금층 상에 패턴 형상의 금속층을 형성하는 공정(공정 3: 금속층 형성 공정(도전 적층체 형성 공정))을 갖는다.

또, 상기 제1 실시형태에 있어서는, 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단이, 입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측에 있다. 이 관계는, 상기 도 2에서 설명한 관계에 해당한다.

도 3은 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법의 제1 실시형태에 의하여 형성되는 도전성 적층체(30)를 모식적으로 나타낸 사시도이며, 도 4는 그 부분 단면도이다. 도전성 적층체(30)는, 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖는 입체 기판(11)과, 입체 기판(11)의 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖는 영역의 표면(11a) 상에 배치된 패턴 형상의 피도금층(13)과, 패턴 형상의 피도금층(13) 상에 배치된 패턴 형상의 금속층(14)을 갖는다. 도전성 적층체(30)에 있어서, 금속층(14)은 제1 방향(Y 방향)으로 뻗고, 제1 방향과 직교하는 제2 방향(X 방향)으로 소정의 간격을 두고 배열된 층이다.

또한, 도 3에 나타내는 도전성 적층체(30)는, 입체 기판(11)의 한쪽의 면에만 금속층(14)을 배치하고 있지만, 물론, 입체 기판(11)의 다른 쪽의 면에 금속층(14)을 배치해도 되고, 또 입체 기판(11)의 양면에 금속층(14)을 배치해도 된다.

또, 제1 실시형태에서는, 입체 구조물로서, 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖는 입체 기판을 이용한 형태를 예로 들어 설명하지만, 본 발명에 있어서의 입체 구조물은, 물론 이 구조에 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서의 입체 구조물로서는, 예를 들면 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같은 입체 형상을 갖는 기판이어도 되고, 각기둥 형상 혹은 볼(구체) 형상의 구조물 등이어도 된다. 본 발명에 있어서의 입체 구조물로서는, 그 중에서도, 입체 형상을 갖는 입체 기판이 바람직하고, 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖는 입체 기판이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서의 입체 구조물의 투과율(%), 및 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단의 위치는, 제1 실시형태에서 설명한 입체 기판의 각 파라미터의 범위와 동의이다. 또, 입체 구조물의 재료에 대해서도, 제1 실시형태에서 설명한 각종 재료와 동의이다.

또, 제1 실시형태에서는, 상기 공정 2의 노광 공정에 있어서, 노광 조건의 일례로서, 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제 및 입체 기판의 광흡수 특성과 조사하는 광의 파장을 제어하는 형태를 기재하고 있지만, 물론 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법은, 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제 및 입체 기판의 광흡수 특성과 조사하는 광의 파장을 제어하지 않는 양태도 포함한다.

이하에, 도면을 참조하면서, 각 공정에서 사용되는 재료 및 그 순서에 대하여 상세하게 설명한다.

[공정 1: 피도금층 전구체층을 구비한 입체 기판을 얻는 공정]

공정 1은 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖는 입체 기판(이하 "입체 기판"이라고도 함)과, 상기 입체 기판 상에 배치된 피도금층 전구체층을 갖는 피도금층 전구체층을 구비한 입체 기판을 얻는 공정이다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같은 피도금층 전구체층을 구비한 입체 기판(10)을 형성하는 공정이다.

공정 1에서는, 입체 기판(11)의 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖는 영역의 표면(11a)에, 예를 들면 도포법 등에 의하여 피도금층 전구체층(미노광의 도막)(12)을 배치한다. 이하, 공정 1에서 이용되는 각종 재료 및 순서에 대하여 상세하게 설명한다.

입체 기판으로서는, 입체 형상을 갖는 기판(또한, "기판"이란, 2개의 주면을 갖는 것을 말함)이면 특별히 한정되지 않는다. 입체 형상을 갖는 기판은, 구체적으로는, 도 3 및 도 4에 나타나는 바와 같은, 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖는 입체 기판을 들 수 있다. 또, 그 재료로서는, 예를 들면 절연성 재료를 들 수 있다. 구체적으로는, 수지, 세라믹, 및 유리 등을 사용하는 것이 바람직하고, 수지가 보다 바람직하다.

입체 기판은, 수지 기판을 열성형 등의 방법에 의하여, 원하는 입체 형상으로 성형함으로써 형성할 수 있다. 또한, 수지 기판으로서는, 후술하는 점착 시트도 포함된다.

수지 기판의 재료로서는, 예를 들면 폴리에스터계 수지(폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 폴리에터설폰계 수지, 폴리(메트)아크릴계 수지, 폴리유레테인계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리설폰계 수지, 폴리아마이드계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리올레핀계 수지, 셀룰로스계 수지, 폴리염화 바이닐계 수지, 및 사이클로올레핀계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리에스터계 수지(예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 또는 폴리올레핀계 수지가 바람직하다. 또한, 폴리(메트)아크릴계 수지란, 폴리아크릴계 수지 또는 폴리메타크릴 수지를 의미한다.

또, 수지 기판으로서는, 점착성이 있는 기판, 즉 점착 시트를 사용해도 된다. 점착 시트를 구성하는 재료로서는 공지의 재료(아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제 등)를 사용할 수 있다.

입체 기판의 두께(mm)는 특별히 제한되지 않지만, 취급성 및 박형화의 밸런스의 점에서, 수지 기판에서는 0.01~2mm가 바람직하고, 0.02~1mm가 보다 바람직하며, 0.03~0.1mm가 더 바람직하다. 또, 유리 기판에서는, 0.01~2mm가 바람직하고, 0.3~0.8mm가 보다 바람직하며, 0.4~0.7mm가 더 바람직하다.

입체 기판은 투명성이 우수한 것이 바람직하며, 파장 400nm에 있어서, 그 투과율(%)이 80% 이상인 것이 바람직하고, 85% 이상인 것이 바람직하며, 90% 이상인 것이 보다 바람직하고, 95% 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 투과율은, 자외 가시 근적외 분광 광도계 V-7200F(니혼 분코사제)를 이용하여 측정할 수 있다.

또한, 도 3에 있어서는, 입체 기판으로서 반구 형상의 입체 형상을 갖는 입체 기판의 형태를 나타냈지만, 입체 기판은 이 형태에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 어묵 형상, 파형(波型) 형상, 요철 형상, 원기둥 형상, 또는 각기둥 형상 등의 입체 형상을 갖는 입체 기판을 들 수 있다.

또, 입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단의 위치는, 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 장파장 측에 있는 것이 바람직하다.

입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단의 위치는 특별히 제한되지 않지만, 형성되는 도전성 적층체의 투명성 및 시인성이 우수한 점에서, 400nm 이하인 것이 바람직하고, 380nm 이하인 것이 보다 바람직하며, 320nm 이하인 것이 더 바람직하다. 하한은 특별히 제한되지 않지만, 재료 특성의 점에서, 250nm 이상인 경우가 많다.

또한, 입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단이란, 입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼을 UV-3000(시마즈 세이사쿠쇼)으로 측정했을 때에, 흡광도가 1.0 이하가 되는 가장 장파장 측의 파장을 의도한다.

입체 기판에는, 자외선 흡수제가 포함되어 있어도 된다. 자외선 흡수제가 포함됨으로써, 입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 흡수단이 보다 장파장 측으로 이동하여, 후술하는 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 흡수단보다 장파장 측에 위치하기 쉽다.

또한, 자외선 흡수제로서는, 후술하는 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 장파장 측에 흡수단을 갖는 자외선 흡수제를 선택하는 것이 바람직하다. 즉, 사용되는 자외선 흡수제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단이, 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 장파장 측에 있는 것이 바람직하다.

또한, 자외선 흡수제를 이용한 경우의 입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 흡수단의 측정 방법도, 상기와 동일한 순서를 들 수 있다.

사용되는 자외선 흡수제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 공지의 자외선 흡수제를 사용할 수 있으며, 예를 들면 살리실산계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트라이아졸계 자외선 흡수제, 사이아노아크릴레이트계 자외선 흡수제, 벤조에이트계 자외선 흡수제, 말론산 에스터계 자외선 흡수제, 및 옥살산 아닐라이드계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다.

상기 살리실산계 자외선 흡수제로서는, 페닐살리실레이트, p-tert-뷰틸페닐살리실레이트, 및 p-옥틸페닐살리실레이트를 들 수 있다.

상기 벤조페논계 자외선 흡수제로서는, 2,4-다이하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-도데실옥시벤조페논, 2,2'-다이하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-다이하이드록시-4,4'-다이메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-5-설포벤조페논, 및 비스(2-메톡시-4-하이드록시-5-벤조일페닐)메테인 등을 들 수 있다.

상기 벤조트라이아졸계 자외선 흡수제로서는, 2-(2H-벤조트라이아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸)페놀, 2-(2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-tert-뷰틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-3',5'-다이-tert-뷰틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-3'-tert-뷰틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-3',5'-다이-tert-뷰틸-페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-3',5'-다이-tert-뷰틸-5'-아밀페닐)벤조트라이아졸, 및 2-(2'-하이드록시-4'-옥톡시페닐)벤조트라이아졸 등을 들 수 있다.

상기 사이아노아크릴레이트계 자외선 흡수제로서는, 2-에틸헥실-2-사이아노-3,3'-다이페닐아크릴레이트, 및 에틸-2-사이아노-3,3'-다이페닐아크릴레이트 등을 들 수 있다.

입체 기판은 단층 구조여도 되고, 복층 구조여도 된다.

입체 기판이 복층 구조인 경우, 기판 구조로서는, 예를 들면 지지체와, 지지체 상에 배치된, 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 흡수층을 갖는 적층체를 들 수 있다.

지지체에는, 자외선 흡수제가 포함되지 않아도 되고, 포함되어 있어도 된다. 또, 지지체의 재료로서는, 상술한 입체 기판의 재료로서 예시한 것을 들 수 있다.

자외선 흡수층에는, 적어도 자외선 흡수제가 포함된다. 자외선 흡수제로서는, 상술한 것을 들 수 있다. 또한, 자외선 흡수제에는, 수지 등의 바인더가 포함되어 있어도 된다.

<피도금층 전구체층>

피도금층 전구체층은, 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖고, 후술하는 노광에 의하여 패턴 형상으로 경화되어 패턴 형상 피도금층이 되는 층이다.

피도금층 전구체층은, 중합 개시제와 이하의 화합물 X 또는 조성물 Y를 적어도 포함하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 피도금층 전구체층은, 중합 개시제와 화합물 X를 포함하는 층이어도 되고, 중합 개시제와 조성물 Y를 포함하는 층이어도 된다.

화합물 X: 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기(이후, 간단히 "상호 작용성기"라고도 칭함), 및 중합성기를 갖는 화합물

이하에서는, 먼저, 피도금층 전구체층에 포함되는 재료에 대하여 상세하게 설명한다.

(중합 개시제)

중합 개시제로서는 특별히 제한은 없고, 공지의 중합 개시제(이른바 광중합 개시제) 등을 이용할 수 있다. 중합 개시제로서는, 그 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단이, 상술한 입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측에 위치하는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

중합 개시제의 예로서는, 벤조페논류, 아세토페논류, α-아미노알킬페논류, 벤조인류, 케톤류, 싸이오잔톤류, 벤질류, 벤질케탈류, 옥심에스터류, 안소론류, 테트라메틸싸이우람모노설파이드류, 비스아실포스핀옥사이드류, 아실포스핀옥사이드류, 안트라퀴논류 및 아조 화합물 등과, 그 유도체를 들 수 있다.

또한, 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 흡수단이란, 중합 개시제 농도가 0.01질량%인 용액(용매로서는, 중합 개시제가 용해하는 용매, 예를 들면 아세토나이트릴을 사용)을 준비하여, UV-3000으로 측정했을 때에, 흡광도가 1.0 이하가 되는 가장 장파장 측의 파장을 의도한다.

또, 상술한 바와 같이, 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단은, 입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측에 위치하고 있는 것이 바람직하고, 양자의 파장 차(입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단의 파장(nm)-중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단의 파장(nm))로서는, 광이 입체 기판에 의하여 흡수되기 쉬워지는 점에서, 5nm 이상이 바람직하고, 10nm 이상이 보다 바람직하다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 150nm 정도인 경우가 많다.

피도금층 전구체층 중에 있어서의 중합 개시제의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 피도금층의 경화성의 점에서, 피도금층 전구체층 전체 질량에 대하여, 0.01~5질량%인 것이 바람직하고, 0.1~3질량%인 것이 보다 바람직하다.

(화합물 X)

화합물 X는 상호 작용성기와 중합성기를 갖는 화합물이다.

상호 작용성기란, 패턴 형상 피도금층에 부여되는 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용할 수 있는 관능기를 의도하고, 예를 들면 도금 촉매 혹은 그 전구체와 정전 상호 작용을 형성 가능한 관능기, 또는 도금 촉매 혹은 그 전구체와 배위 형성 가능한 함질소 관능기, 함황 관능기, 혹은 함산소 관능기 등을 사용할 수 있다.

상호 작용성기로서 보다 구체적으로는, 아미노기, 아마이드기, 이미드기, 유레아기, 3급의 아미노기, 암모늄기, 아미디노기, 트라이아진환, 트라이아졸환, 벤조트라이아졸기, 이미다졸기, 벤즈이미다졸기, 퀴놀린기, 피리딘기, 피리미딘기, 피라진기, 나졸린기, 퀴녹살린기, 퓨린기, 트라이아진기, 피페리딘기, 피페라진기, 피롤리딘기, 피라졸기, 아닐린기, 알킬아민 구조를 포함하는 기, 아이소사이아누르 구조를 포함하는 기, 나이트로기, 나이트로소기, 아조기, 다이아조기, 아지도기, 사이아노기, 및 사이아네이트기 등의 함질소 관능기; 에터기, 수산기, 페놀성 수산기, 카복실산기, 카보네이트기, 카보닐기, 에스터기, N-옥사이드 구조를 포함하는 기, S-옥사이드 구조를 포함하는 기, 및 N-하이드록시 구조를 포함하는 기 등의 함산소 관능기; 싸이오펜기, 싸이올기, 싸이오유레아기, 싸이오사이아누르산기, 벤즈싸이아졸기, 머캅토트라이아진기, 싸이오에터기, 싸이옥시기, 설폭사이드기, 설폰기, 아황산염기, 설폭시이민 구조를 포함하는 기, 설폭시늄염 구조를 포함하는 기, 설폰산기, 및 설폰산 에스터 구조를 포함하는 기 등의 함황 관능기; 포스페이트기, 포스포로아마이드기, 포스핀기, 및 인산 에스터 구조를 포함하는 기 등의 함인 관능기; 염소 원자 및 브로민 원자 등의 할로젠 원자를 포함하는 기 등을 들 수 있고, 염 구조를 취할 수 있는 관능기에 있어서는 이들 염도 사용할 수 있다.

그 중에서도, 극성이 높고, 도금 촉매 또는 그 전구체 등에 대한 흡착능이 높은 점에서, 카복실산기, 설폰산기, 인산기, 및 보론산기 등의 이온성 극성기, 에터기, 또는 사이아노기가 바람직하고, 카복실산기(카복실기) 또는 사이아노기가 보다 바람직하다.

화합물 X에는, 상호 작용성기가 2종 이상 포함되어 있어도 된다.

중합성기는 에너지 부여에 의하여, 화학 결합을 형성할 수 있는 관능기이고, 예를 들면 라디칼 중합성기 및 양이온 중합성기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 반응성이 보다 우수한 점에서, 라디칼 중합성기가 바람직하다. 라디칼 중합성기로서는, 예를 들면 아크릴산 에스터기(아크릴로일옥시기), 메타크릴산 에스터기(메타크릴로일옥시기), 이타콘산 에스터기, 크로톤산 에스터기, 아이소크로톤산 에스터기, 및 말레산 에스터기 등의 불포화 카복실산 에스터기 외에, 스타이릴기, 바이닐기, 아크릴아마이드기, 및 메타크릴아마이드기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 메타크릴로일옥시기, 아크릴로일옥시기, 바이닐기, 스타이릴기, 아크릴아마이드기, 또는 메타크릴아마이드기가 바람직하고, 메타크릴로일옥시기, 아크릴로일옥시기, 또는 스타이릴기가 보다 바람직하다.

화합물 X 중에는, 중합성기가 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 또, 화합물 X 중에 포함되는 중합성기의 수는 특별히 제한되지 않으며, 1개여도 되고, 2개 이상이어도 된다.

상기 화합물 X는 저분자 화합물이어도 되고, 고분자 화합물이어도 된다. 저분자 화합물은 분자량이 1000 미만인 화합물을 의도하고, 고분자 화합물이란 분자량이 1000 이상인 화합물을 의도한다.

또한, 상기 중합성기를 갖는 저분자 화합물이란, 이른바 모노머(단량체)에 해당한다. 또, 고분자 화합물이란, 소정의 반복 단위를 갖는 폴리머여도 된다.

또, 화합물로서는 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 화합물 X가 폴리머인 경우, 폴리머의 중량 평균 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 용해성 등 취급성이 보다 우수한 점에서, 1000 이상 70만 이하가 바람직하고, 2000 이상 20만 이하가 보다 바람직하다. 특히, 중합 감도의 관점에서, 20000 이상인 것이 더 바람직하다.

이와 같은 중합성기 및 상호 작용성기를 갖는 폴리머의 합성 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지의 합성 방법(일본 특허공개공보 2009-280905호의 단락 [0097]~[0125] 참조)이 사용된다.

또한, 폴리머의 중량 평균 분자량은 GPC법(젤 침투 크로마토그래피)에 의하여 측정할 수 있다.

GPC법은, HLC-8020GPC(도소(주)제)를 이용하고, 칼럼으로서 TSKgel SuperHZM-H, TSKgel SuperHZ4000, TSKgel SuperHZ2000(도소(주)제, 4.6mmID×15cm)을, 용리액으로서 THF(테트라하이드로퓨란)를 이용하는 방법에 근거한다.

<<폴리머의 적합 양태 1>>

폴리머의 제1 바람직한 양태로서, 하기 식 (a)로 나타나는 중합성기를 갖는 반복 단위(이하, 적절히 중합성기 유닛이라고도 칭함), 및 하기 식 (b)로 나타나는 상호 작용성기를 갖는 반복 단위(이하, 적절히 상호 작용성기 유닛이라고도 칭함)를 포함하는 공중합체를 들 수 있다.

[화학식 1]

상기 식 (a) 및 식 (b) 중, R¹~R⁵는 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 치환 혹은 무치환의 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 및 뷰틸기 등)를 나타낸다. 또한, 치환기의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 메톡시기, 염소 원자, 브로민 원자, 및 불소 원자 등을 들 수 있다.

또한, R¹로서는, 수소 원자, 메틸기, 또는 브로민 원자로 치환된 메틸기가 바람직하다. R²로서는, 수소 원자, 메틸기, 또는 브로민 원자로 치환된 메틸기가 바람직하다. R³으로서는, 수소 원자가 바람직하다. R⁴로서는, 수소 원자가 바람직하다. R⁵로서는, 수소 원자, 메틸기, 또는 브로민 원자로 치환된 메틸기가 바람직하다.

상기 식 (a) 및 식 (b) 중, X, Y, 및 Z는 각각 독립적으로, 단결합, 또는 치환 혹은 무치환의 2가의 유기기를 나타낸다. 2가의 유기기로서는, 치환 혹은 무치환의 2가의 지방족 탄화 수소기(바람직하게는 탄소수 1~8. 예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 및 프로필렌기 등의 알킬렌기), 치환 혹은 무치환의 2가의 방향족 탄화 수소기(바람직하게는 탄소수 6~12. 예를 들면, 페닐렌기), -O-, -S-, -SO₂-, -N(R)-(R: 알킬기), -CO-, -NH-, -COO-, -CONH-, 및 이들을 조합한 기(예를 들면, 알킬렌옥시기, 알킬렌옥시카보닐기, 및 알킬렌카보닐옥시기 등) 등을 들 수 있다.

X, Y, 및 Z로서는, 폴리머의 합성이 용이하고, 금속층의 밀착성이 보다 우수한 점에서, 단결합, 에스터기(-COO-), 아마이드기(-CONH-), 에터기(-O-), 또는 치환 혹은 무치환의 2가의 방향족 탄화 수소기가 바람직하고, 단결합, 에스터기(-COO-), 또는 아마이드기(-CONH-)가 보다 바람직하다.

상기 식 (a) 및 식 (b) 중, L¹ 및 L²는 각각 독립적으로, 단결합, 또는 치환 혹은 무치환의 2가의 유기기를 나타낸다. 2가의 유기기의 정의로서는, 상술한 X, Y, 및 Z에서 설명한 2가의 유기기와 동의이다.

L¹로서는, 폴리머의 합성이 용이하고, 금속층의 밀착성이 보다 우수한 점에서, 지방족 탄화 수소기, 또는 유레테인 결합 혹은 유레아 결합을 갖는 2가의 유기기(예를 들면, 지방족 탄화 수소기)가 바람직하고, 그 중에서도, 총 탄소수 1~9인 것이 보다 바람직하다. 또한, 여기에서, L¹의 총 탄소수란, L¹로 나타나는 치환 또는 무치환의 2가의 유기기에 포함되는 총 탄소수를 의미한다.

또, L²는 금속층의 밀착성이 보다 우수한 점에서, 단결합, 또는 2가의 지방족 탄화 수소기, 2가의 방향족 탄화 수소기, 또는 이들을 조합한 기인 것이 바람직하다. 그 중에서도, L²는 단결합, 또는 총 탄소수가 1~15인 것이 보다 바람직하다. 또한, 2가의 유기기는 무치환인 것이 바람직하다. 또한, 여기에서, L²의 총 탄소수란, L²로 나타나는 치환 또는 무치환의 2가의 유기기에 포함되는 총 탄소수를 의미한다.

상기 식 (b) 중, W는 상호 작용성기를 나타낸다. 상호 작용성기의 정의는, 상술한 바와 같다.

상기 중합성기 유닛의 함유량은, 반응성(경화성 또는 중합성) 및 합성 시의 젤화의 억제의 점에서, 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대하여, 5~50몰%가 바람직하고, 5~40몰%가 보다 바람직하다.

또, 상기 상호 작용성기 유닛의 함유량은, 도금 촉매 또는 그 전구체에 대한 흡착성의 관점에서, 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대하여, 5~95몰%가 바람직하고, 10~95몰%가 보다 바람직하다.

<<폴리머의 적합 양태 2>>

폴리머의 제2 바람직한 양태로서는, 하기 식 (A), 식 (B), 및 식 (C)로 나타나는 반복 단위를 포함하는 공중합체를 들 수 있다.

[화학식 2]

식 (A)로 나타나는 반복 단위는 상기 식 (a)로 나타나는 반복 단위와 동일하고, 각 기의 설명도 동일하다.

식 (B)로 나타나는 반복 단위 중의 R⁵, X 및 L²는 상기 식 (b)로 나타나는 반복 단위 중의 R⁵, X 및 L²와 동일하고, 각 기의 설명도 동일하다.

식 (B) 중의 Wa는, 후술하는 V로 나타나는 친수성기 또는 그 전구체기를 제거한, 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 기를 나타낸다. 그 중에서도, 사이아노기 또는 에터기가 바람직하다.

식 (C) 중, R⁶은 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 치환 혹은 무치환의 알킬기를 나타낸다.

식 (C) 중, U는 단결합, 또는 치환 혹은 무치환의 2가의 유기기를 나타낸다. 2가의 유기기의 정의는, 상술한 X, Y 및 Z로 나타나는 2가의 유기기와 동의이다. U로서는, 폴리머의 합성이 용이하고, 금속층의 밀착성이 보다 우수한 점에서, 단결합, 에스터기(-COO-), 아마이드기(-CONH-), 에터기(-O-), 또는 치환 혹은 무치환의 2가의 방향족 탄화 수소기가 바람직하다.

식 (C) 중, L³은 단결합, 또는 치환 혹은 무치환의 2가의 유기기를 나타낸다. 2가의 유기기의 정의는, 상술한 L¹ 및 L²로 나타나는 2가의 유기기와 동의이다. L³으로서는, 폴리머의 합성이 용이하고, 금속층의 밀착성이 보다 우수한 점에서, 단결합, 또는 2가의 지방족 탄화 수소기, 2가의 방향족 탄화 수소기, 혹은 이들을 조합한 기인 것이 바람직하다.

식 (C) 중, V는 친수성기 또는 그 전구체기를 나타낸다. 친수성기란 친수성을 나타내는 기이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 수산기 또는 카복실산기 등을 들 수 있다. 또, 친수성기의 전구체기란, 소정의 처리(예를 들면, 산 또는 알칼리에 의하여 처리)에 의하여 친수성기를 발생하는 기를 의미하고, 예를 들면 THP(2-테트라하이드로피란일기)로 보호한 카복실기 등을 들 수 있다.

친수성기로서는, 도금 촉매 또는 그 전구체와의 상호 작용의 점에서, 이온성 극성기인 것이 바람직하다. 이온성 극성기로서는, 구체적으로는, 카복실산기, 설폰산기, 인산기, 및 보론산기를 들 수 있다. 그 중에서도, 적당한 산성(다른 관능기를 분해하지 않음)이라는 점에서, 카복실산기가 바람직하다.

상기 폴리머의 제2 바람직한 양태에 있어서의 각 유닛의 바람직한 함유량은, 이하와 같다.

식 (A)로 나타나는 반복 단위의 함유량은, 반응성(경화성 또는 중합성) 및 합성 시의 젤화의 억제의 점에서, 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대하여, 5~50몰%가 바람직하고, 5~30몰%가 보다 바람직하다.

식 (B)로 나타나는 반복 단위의 함유량은, 도금 촉매 또는 그 전구체에 대한 흡착성의 관점에서, 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대하여, 5~75몰%가 바람직하고, 10~70몰%가 보다 바람직하다.

식 (C)로 나타나는 반복 단위의 함유량은, 수용액에 의한 현상성과 내습 밀착성의 점에서, 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대하여, 10~70몰%가 바람직하고, 20~60몰%가 보다 바람직하며, 30~50몰%가 더 바람직하다.

상기 폴리머의 구체예로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2009-007540호의 단락 [0106]~[0112]에 기재된 폴리머, 일본 공개특허공보 2006-135271호의 단락 [0065]~[0070]에 기재된 폴리머, 및 US2010-080964호의 단락 [0030]~[0108]에 기재된 폴리머 등을 들 수 있다.

이 폴리머는, 공지의 방법(예를 들면, 상기에서 열거된 문헌 중의 방법)에 의하여 제조할 수 있다.

<<모노머의 적합 양태>>

상기 화합물이 이른바 모노머인 경우, 적합 양태의 하나로서 식 (X)로 나타나는 화합물을 들 수 있다.

[화학식 3]

식 (X) 중, R¹¹~R¹³은 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 치환 혹은 무치환의 알킬기를 나타낸다. 무치환의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 및 뷰틸기를 들 수 있다. 또, 치환 알킬기로서는, 메톡시기, 염소 원자, 브로민 원자, 또는 불소 원자 등으로 치환된, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 및 뷰틸기를 들 수 있다. 또한, R¹¹로서는, 수소 원자, 또는 메틸기가 바람직하다. R¹²로서는, 수소 원자가 바람직하다. R¹³으로서는, 수소 원자가 바람직하다.

L¹⁰은 단결합, 또는 2가의 유기기를 나타낸다. 2가의 유기기로서는, 치환 혹은 무치환의 지방족 탄화 수소기(바람직하게는 탄소수 1~8), 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화 수소기(바람직하게는 탄소수 6~12), -O-, -S-, -SO₂-, -N(R)-(R: 알킬기), -CO-, -NH-, -COO-, -CONH-, 또는 이들을 조합한 기(예를 들면, 알킬렌옥시기, 알킬렌옥시카보닐기, 및 알킬렌카보닐옥시기 등) 등을 들 수 있다.

치환 또는 무치환의 지방족 탄화 수소기로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 혹은 뷰틸렌기, 또는 이들 기가, 메톡시기, 염소 원자, 브로민 원자, 혹은 불소 원자 등으로 치환된 것이 바람직하다.

치환 또는 무치환의 방향족 탄화 수소기로서는, 무치환의 페닐렌기, 또는 메톡시기, 염소 원자, 브로민 원자, 혹은 불소 원자 등으로 치환된 페닐렌기가 바람직하다.

식 (X) 중, L¹⁰의 적합 양태의 하나로서는, -NH-지방족 탄화 수소기-, 또는 -CO-지방족 탄화 수소기-를 들 수 있다.

W의 정의는, 식 (b) 중의 W의 정의와 동의이며, 상호 작용성기를 나타낸다. 상호 작용성기의 정의는, 상술한 바와 같다.

식 (X) 중, W의 적합 양태로서는, 이온성 극성기를 들 수 있고, 카복실산기가 바람직하다.

상기 화합물이 이른바 모노머인 경우, 적합 양태의 하나로서 식 (1)로 나타나는 화합물을 들 수 있다.

[화학식 4]

식 (1) 중, Q는 n가의 연결기를 나타내고, R^a는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. n은 2 이상의 정수를 나타낸다.

R^a는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, 바람직하게는 수소 원자이다.

Q의 가수(價數) n은 입체 기판과 금속층의 밀착성을 보다 향상시키는 관점에서, 2 이상이고, 2 이상 6 이하인 것이 바람직하며, 2 이상 5 이하인 것이 보다 바람직하고, 2 이상 4 이하인 것이 더 바람직하다.

Q로 나타나는 n가의 연결기로서는, 예를 들면 식 (1A)로 나타나는 기, 식 (1B)로 나타나는 기,

[화학식 5]

-NH-, -NR(R: 알킬기를 나타냄)-, -O-, -S-, 카보닐기, 알킬렌기, 알켄일렌기, 알카인일렌기, 사이클로알킬렌기, 방향족기, 및 헤테로환기와, 이들을 2종 이상 조합한 기를 들 수 있다.

식 (X)로 나타나는 화합물에 대해서는, 일본 공개특허공보 2013-43946호의 단락 [0019]~[0034], 및 일본 공개특허공보 2013-43945호의 단락 [0070]~[0080] 등의 기재를 적절히 참조할 수 있다.

(조성물 Y)

조성물 Y는, 상호 작용성기를 갖는 화합물, 및 중합성기를 갖는 화합물을 포함하는 조성물이다. 즉, 피도금층 전구체층이, 상호 작용성기를 갖는 화합물, 및 중합성기를 갖는 화합물의 2종을 포함한다. 상호 작용성기 및 중합성기의 정의는, 상술한 바와 같다.

상호 작용성기를 갖는 화합물에 포함되는 상호 작용성기의 정의는, 상술한 바와 같다. 이와 같은 화합물로서는, 저분자 화합물이어도 되고, 고분자 화합물이어도 된다. 상호 작용성기를 갖는 화합물의 적합 양태로서는, 상술한 식 (b)로 나타나는 반복 단위를 갖는 고분자(예를 들면, 폴리아크릴산)를 들 수 있다. 또한, 상호 작용성기를 갖는 화합물에는, 중합성기는 포함되지 않는 것이 바람직하다.

중합성기를 갖는 화합물이란, 이른바 모노머이며, 형성되는 패턴 형상 피도금층의 경도가 보다 우수한 점에서, 2개 이상의 중합성기를 갖는 다관능 모노머인 것이 바람직하다. 다관능 모노머란, 구체적으로는, 2~6개의 중합성기를 갖는 모노머를 사용하는 것이 바람직하다. 반응성에 영향을 주는 가교 반응 중의 분자의 운동성의 관점에서, 이용하는 다관능 모노머의 분자량으로서는 150~1000이 바람직하고, 200~700이 보다 바람직하다. 또, 복수 존재하는 중합성기끼리의 간격(거리)으로서는 원자수가 1~15인 것이 바람직하고, 6 이상 10 이하인 것이 보다 바람직하다. 다관능 모노머로서는, 구체적으로는, 상술한 식 (1)로 나타나는 화합물을 들 수 있다.

중합성기를 갖는 화합물에는, 상호 작용성기가 포함되어 있어도 된다.

또한, 상호 작용성기를 갖는 화합물과 중합성기를 갖는 화합물의 질량비(상호 작용성기를 갖는 화합물의 질량/중합성기를 갖는 화합물의 질량)는 특별히 제한되지 않지만, 형성되는 패턴 형상 피도금층의 강도 및 도금 적성의 밸런스의 점에서, 0.1~10이 바람직하고, 0.5~5가 보다 바람직하다.

피도금층 전구체층 중의 화합물 X(또는, 조성물 Y)의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 피도금층 전구체층 전체 질량에 대하여, 50질량% 이상이 바람직하고, 80질량% 이상이 보다 바람직하다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 99.5질량% 이하가 바람직하다.

피도금층 전구체층에는, 상기 중합 개시제, 및 화합물 X 또는 조성물 Y 이외의 성분이 포함되어 있어도 된다.

예를 들면, 피도금층 전구체층에는, 모노머(단, 상기 식 (1)로 나타나는 화합물을 제외함)가 포함되어 있어도 된다. 모노머가 포함됨으로써, 패턴 형상 피도금층 중의 가교 밀도 등을 적절히 제어할 수 있다.

사용되는 모노머는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 부가 중합성을 갖는 화합물로서는 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물을 들 수 있는 것 외에, 개환 중합성을 갖는 화합물로서는 에폭시기를 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 패턴 형상 피도금층 중의 가교 밀도를 향상시키는 점에서, 다관능 모노머를 사용하는 것이 바람직하다. 다관능 모노머란, 중합성기를 2개 이상 갖는 모노머를 의미한다. 구체적으로는, 2~6개의 중합성기를 갖는 모노머를 사용하는 것이 바람직하다.

피도금층 전구체층에는, 다른 첨가제(예를 들면, 증감제, 경화제, 중합 금지제, 산화 방지제, 대전 방지제, 필러, 입자, 난연제, 계면활성제, 윤활제, 및 가소제 등)를 필요에 따라 첨가해도 된다.

(피도금층 전구체층의 형성 방법)

상기 입체 기판 상에 피도금층 전구체층을 배치하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 입체 기판 상에 상술한 각종 성분을 포함하는 조성물을 도포하여 피도금층 전구체층을 형성하여, 적층체를 형성하는 방법(도포법), 또는 가기판 상에 피도금층 전구체층을 형성하여, 입체 기판의 양면상에 전사하는 방법(전사법) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 두께를 제어하기 쉬운 점에서, 도포법이 바람직하다.

이하, 도포법의 양태에 대하여 상세하게 설명한다.

도포법에서 사용되는 조성물에는, 상술한 중합 개시제, 및 화합물 X 또는 조성물 Y가 적어도 포함된다. 필요에 따라, 상술한 다른 성분이 포함되어 있어도 된다.

또한, 조성물에는 취급성의 점에서, 용제가 포함되는 것이 바람직하다.

사용할 수 있는 용제는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 물; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 에틸렌글라이콜, 1-메톡시-2-프로판올, 글리세린, 및 프로필렌글라이콜모노메틸에터 등의 알코올계 용제; 아세트산 등의 산; 아세톤, 메틸에틸케톤, 및 사이클로헥산온 등의 케톤계 용제; 폼아마이드, 다이메틸아세트아마이드, 및 N-메틸피롤리돈 등의 아마이드계 용제; 아세토나이트릴, 및 프로피오나이트릴 등의 나이트릴계 용제; 아세트산 메틸, 및 아세트산 에틸 등의 에스터계 용제; 다이메틸카보네이트, 및 다이에틸카보네이트 등의 카보네이트계 용제; 그 외에도, 에터계 용제, 글라이콜계 용제, 아민계 용제, 싸이올계 용제, 및 할로젠계 용제 등을 들 수 있다.

이 중에서도, 알코올계 용제, 아마이드계 용제, 케톤계 용제, 나이트릴계 용제, 또는 카보네이트계 용제가 바람직하다.

조성물 중의 용제의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 조성물 전체량에 대하여, 50~98질량%가 바람직하고, 70~95질량%가 보다 바람직하다. 상기 범위 내이면, 조성물의 취급성이 우수하고, 층두께의 제어 등을 하기 쉽다.

도포법의 경우에는, 예를 들면 스프레이 코트, 및 딥 코트법 등의 공지의 방법을 사용할 수 있다.

또한, 입체 기판의 양면에 피도금층 전구체층을 배치하는 경우에는, 입체 기판의 편면씩 조성물을 도포해도 되고, 조성물 중에 기판을 침지시켜 기판의 양면에 한 번에 도포해도 된다.

취급성 또는 제조 효율의 관점에서는, 조성물을 입체 기판 상에 도포하고, 필요에 따라 건조 처리를 행하여 잔존하는 용제를 제거하여, 피도금층 전구체층을 형성하는 양태가 바람직하다.

또한, 건조 처리의 조건은 특별히 제한되지 않지만, 생산성이 보다 우수한 점에서, 실온~220℃(바람직하게는 50~120℃)에서, 1~30분간(바람직하게는 1~10분간) 실시하는 것이 바람직하다.

피도금층 전구체층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 0.01~20μm가 바람직하고, 0.1~10μm가 보다 바람직하며, 0.1~5μm가 더 바람직하다.

또한, 상기 피도금층 전구체층을 구비한 입체 기판에는, 입체 기판과 피도금층 전구체층 이외의 다른 층이 포함되어 있어도 된다.

예를 들면, 입체 기판과 피도금층 전구체층의 사이에는, 프라이머층이 배치되어 있어도 된다. 프라이머층이 배치됨으로써, 후술하는 패턴 형상 피도금층과 입체 기판의 밀착성이 향상된다.

프라이머층에 의하여 패턴 형상 피도금층의 밀착성을 높이는 수단으로서는, 표면 에너지를 제어하는 수단, 패턴 형상 피도금층과의 화학 결합을 형성하는 수단, 및 응력 완화에 의한 점착력을 이용하는 수단 등, 다양한 밀착력 향상의 수단을 채용할 수 있다. 표면 에너지를 제어하는 경우에는, 예를 들면 패턴 형상 피도금층의 표면 에너지에 가까운 저분자층 또는 고분자층을 이용할 수 있다. 화학 결합을 형성하는 경우에는, 중합 활성 부위를 갖는 저분자층 또는 고분자층을 이용할 수 있다. 응력 완화에 의한 점착력을 이용하는 경우는, 탄성률이 낮은 고무성의 수지 등을 이용할 수 있다.

프라이머층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로는, 0.01~100μm가 바람직하고, 0.05~20μm가 보다 바람직하며, 0.05~10μm가 더 바람직하다.

프라이머층의 재료는 특별히 제한되지 않고, 입체 기판과의 밀착성이 양호한 수지인 것이 바람직하다. 수지의 구체예로서는, 예를 들면 열경화성 수지여도 되고 열가소성 수지여도 되며 또 이들의 혼합물이어도 된다. 열경화성 수지로서는, 예를 들면 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에스터계 수지, 비스말레이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, 및 아이소사이아네이트계 수지 등을 들 수 있다. 열가소성 수지로서는, 예를 들면 페녹시계 수지, 폴리에터설폰계 수지, 폴리설폰계 수지, 폴리페닐렌설폰계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지, 폴리페닐에터계 수지, 폴리에터이미드계 수지, 및 ABS 수지(아크릴로나이트릴-뷰타다이엔-스타이렌 공중합체) 등을 들 수 있다.

열가소성 수지와 열경화성 수지는, 각각 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상 병용해도 된다. 또, 사이아노기를 함유하는 수지를 사용해도 되고, 구체적으로는, ABS 수지, 또는 일본 공개특허공보 2010-84196호 〔0039〕~〔0063〕에 기재된 "측쇄에 사이아노기를 갖는 유닛을 포함하는 폴리머"를 이용해도 된다.

또, NBR 고무(아크릴로나이트릴·뷰타다이엔 고무) 및 SBR 고무(스타이렌·뷰타다이엔 고무) 등의 고무 성분을 이용할 수도 있다.

프라이머층을 구성하는 재료의 적합 양태의 하나로서는, 수소 첨가되어 있어도 되는 공액 다이엔 화합물 단위를 갖는 폴리머를 들 수 있다. 공액 다이엔 화합물 단위란, 공액 다이엔 화합물에서 유래한 반복 단위를 의미한다. 공액 다이엔 화합물로서는, 하나의 단결합에서 이격된, 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 분자 구조를 갖는 화합물이면 특별히 제한되지 않는다.

공액 다이엔 화합물에서 유래한 반복 단위의 적합 양태의 하나로서는, 뷰타다이엔 골격을 갖는 화합물이 중합 반응함으로써 생성하는 반복 단위를 들 수 있다.

상기 공액 다이엔 화합물 단위는 수소 첨가되어 있어도 되고, 수소 첨가된 공액 다이엔 화합물 단위를 포함하는 경우, 패턴 형상 금속층의 밀착성이 보다 향상되어 바람직하다. 즉, 공액 다이엔 화합물에서 유래한 반복 단위 중의 이중 결합이 수소 첨가되어 있어도 된다.

수소 첨가되어 있어도 되는 공액 다이엔 화합물 단위를 갖는 폴리머에는, 상술한 상호 작용성기가 포함되어 있어도 된다.

이 폴리머의 적합한 양태로서는, 아크릴로나이트릴-뷰타다이엔 고무(NBR), 카복실기 함유 나이트릴 고무(XNBR), 아크릴로나이트릴-뷰타다이엔-아이소프렌 고무(NBIR), ABS 수지, 및 이들의 수소 첨가물(예를 들면, 수소 첨가 아크릴로나이트릴-뷰타다이엔 고무) 등을 들 수 있다.

프라이머층에는, 다른 첨가제(예를 들면, 증감제, 산화 방지제, 대전 방지제, 자외선 흡수제, 필러, 입자, 난연제, 계면활성제, 윤활제, 및 가소제 등)가 포함되어 있어도 된다.

프라이머층의 형성 방법은 특별히 제한되지 않고, 사용되는 수지를 입체 기판 상에 래미네이팅하는 방법, 또는 필요한 성분을 용해 가능한 용제에 용해하여 얻어지는 용액을 도포 등의 방법에 의하여 입체 기판 표면 상에 도포하고, 건조하는 방법 등을 들 수 있다.

도포 방법에 있어서의 가열 온도와 시간은, 도포 용제가 충분히 건조될 수 있는 조건을 선택하면 되지만, 제조 적성의 점에서는, 가열 온도 200℃ 이하, 시간 60분 이내인 것이 바람직하고, 가열 온도 40~100℃, 시간 20분 이내인 것이 보다 바람직하다. 또한, 사용되는 용제는, 사용하는 수지에 따라 적절히 최적인 용제(예를 들면, 사이클로헥산온, 및 메틸에틸케톤 등)가 선택된다.

[공정 2: 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판 형성 공정]

본 공정 2는 피도금층 전구체층에 대하여 패턴 형상으로 노광을 실시하여, 노광부를 경화하는 공정이다. 여기에서, 상기 노광에 있어서의 조사광은, 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측의 파장이고, 또한 중합 개시제가 감광하는 파장의 광에 해당한다. 또, 공정 2에서는, 추가로 피도금층 형성용층의 미조사 영역을 제거하여, 패턴 형상 피도금층을 형성한다.

보다 구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 피도금층 전구체층(12)의 소정의 조사 영역(포토마스크(25)의 개구 영역)에 대하여, 중합 개시제가 감광하는 파장의 광을 조사한다. 상술한 바와 같이, 본 실시양태에서는, 피도금층 전구체층(12)에 조사된 광은 입체 기판(11)으로 흡수되기 때문에, 특히 곡률이 큰 영역에 있어서도 기판면에서 반사가 발생하기 어렵다. 결과적으로, 반사광의 일부가 피도금층 전구체층(12)에 재진입함으로써 발생하는 비노광부에서의 노광을 억제할 수 있어, 소정의 선폭의 패턴을 형성할 수 있다.

상기 공정에 의하여 형성되는 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판(20)의 패턴 형상 피도금층(13)(도 7 참조)은, 상호 작용성기의 기능에 따라, 후술하는 공정 3에서 도금 촉매 또는 그 전구체를 흡착(부착)한다. 즉, 패턴 형상 피도금층(13)은, 도금 촉매 또는 그 전구체의 양호한 수용층으로서 기능한다. 또, 피도금층 전구체층(12)이 갖고 있던 중합성기는, 노광에 의한 경화 처리에 의하여 화합물끼리의 결합에 이용되어, 경도가 우수한 패턴 형상 피도금층(13)을 얻을 수 있다.

입체 기판 상의 피도금층 전구체층에 패턴 형상으로 노광하는 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 활성광선 또는 방사선을 조사하는 방법을 들 수 있다. 활성광선에 의한 조사로서는, UV(자외선) 램프, 및 가시광선 등에 의한 광조사 등이 이용된다. 광원으로서는, 예를 들면 수은등, 메탈할라이드 램프, 제논 램프, 케미컬 램프, 및 카본 아크등 등을 들 수 있다. 또, 방사선으로서는, 전자선, X선, 이온빔, 및 원적외선 등을 들 수 있다.

입체 기판 상의 도막에 패턴 형상으로 노광하는 구체적인 양태로서는, 적외선 레이저에 의한 주사 노광, 마스크를 이용한 제논 방전등 등의 고조도 플래시 노광, 또는 마스크를 이용한 적외선 램프 노광 등을 적합하게 들 수 있다. 도막을 노광함으로써, 피도금층 전구체층 중의 화합물에 포함되는 중합성기가 활성화되고, 화합물간의 가교가 발생하여, 층의 경화가 진행된다. 노광 에너지로서는, 10~8000mJ/cm² 정도이면 되고, 바람직하게는 50~3000mJ/cm²의 범위이다.

또한, 상기 노광 처리를 패턴 형상으로 실시하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방법이 채용되며, 예를 들면 포토마스크를 통하여 노광광을 피도금층 전구체층에 조사하면 된다. 포토마스크로서는, 입체 기판 상에 배치된 피도금층 전구체층의 면 형상에 대응한 입체 형상을 갖고, 또한 개구부를 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

포토마스크는, 예를 들면 평판 형상의 열가소성 수지 필름을, 입체 기판 상에 배치된 피도금층 전구체층의 면 형상에 대응한 입체 형상으로 성형 가공하여 얻어진다. 성형 가공법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 진공 성형법, 및 프레스 성형법 등을 들 수 있다. 마스크에 형성된 패턴의 정밀도를 유지하는 관점에서, 지그를 이용한 방법이 바람직하다. 지그를 이용하여 포토마스크를 제작하는 방법으로서는, 예를 들면 성형해야 할 열가소성 수지 필름을 가열에 의하여 연화시키고, 이어서, 상기의 가열에 의하여 연화한 필름을 지그에 올려 진공화를 실시하여, 필름을 지그의 형상으로 성형하는 방법을 들 수 있다. 성형 온도로서는, 지그대로의 형상으로 양호한 정밀도로 성형하는 관점에서는 100℃ 이상인 것이 바람직하고, 150℃ 이상인 것이 보다 바람직하며, 필름의 내구성의 관점에서는 300℃ 이하인 것이 바람직하고, 250℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.

다음으로, 피도금층 전구체층(12) 중의 미노광부를 제거하여, 패턴 형상 피도금층(13)을 형성한다.

상기 제거 방법은 특별히 제한되지 않고, 사용되는 화합물에 의하여 적절히 최적인 방법이 선택된다. 예를 들면, 알칼리성 용액(바람직하게는 pH: 13.0~13.8)을 현상액으로서 이용하는 방법을 들 수 있다. 알칼리성 용액을 이용하여 미노광부를 제거하는 경우는, 노광된 피도금층 전구체층을 갖는 입체 기판을 용액 중에 침지시키는 방법(침지 방법), 및 노광된 피도금층 전구체층을 갖는 입체 기판 상에 현상액을 도포하는 방법(도포 방법) 등을 들 수 있지만, 침지 방법이 바람직하다. 침지 방법의 경우, 침지 시간으로서는 생산성 및 작업성 등의 관점에서, 1~30분 정도가 바람직하다.

또, 다른 방법으로서는, 사용되는 화합물이 용해하는 용제를 현상액으로 하고, 거기에 침지하는 방법을 들 수 있다.

이하, 공정 2에서 이용되는 각종 재료 및 순서에 대하여 상세하게 설명한다.

<패턴 형상 피도금층>

패턴 형상 피도금층이란, 상술한 상호 작용성기를 포함하는 층이다. 후술하는 바와 같이, 패턴 형상 피도금층에는 도금 처리가 실시된다.

상기 처리에 의하여 형성되는 패턴 형상 피도금층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 생산성의 점에서, 0.01~10μm가 바람직하고, 0.2~5μm가 보다 바람직하며, 0.3~1.0μm가 더 바람직하다.

도 8은 패턴 형상 피도금층의 일부 확대 상면도이며, 패턴 형상 피도금층은, 복수의 세선(31)에 의하여 구성되고, 교차하는 세선(31)에 의한 복수의 격자(32)를 포함하고 있는 메시 형상의 패턴을 갖는다. 메시 패턴 내의 격자(개구부)의 한 변의 길이(W)는 800μm 이하가 바람직하고, 600μm 이하가 보다 바람직하며, 50μm 이상이 바람직하고, 400μm 이상이 보다 바람직하다. 또한, 도 8에 있어서는, 격자(32)는 대략 능형의 형상을 갖고 있다. 단, 그 외에, 다각 형상(예를 들면, 삼각형, 사각형, 육각형 또는 랜덤인 다각형)으로 해도 된다. 또, 한 변의 형상을 직선 형상 외에, 만곡 형상이어도 되고, 원호 형상으로 해도 된다. 원호 형상으로 하는 경우는, 예를 들면 대향하는 2변에 대해서는, 외방으로 볼록한 원호 형상으로 하고, 다른 대향하는 2변에 대해서는, 내방으로 볼록한 원호 형상으로 해도 된다. 또, 각 변의 형상을 외방으로 볼록한 원호와 내방으로 볼록한 원호가 연속된 파선(波線) 형상으로 해도 된다. 물론, 각 변의 형상을 사인 곡선으로 해도 된다.

또한, 도 8에 있어서는, 패턴 형상 피도금층은 메시 형상의 패턴을 갖지만, 이 형태에는 한정되지 않고, 도 9에 나타내는 바와 같이 스트라이프 패턴이어도 된다.

또, 패턴 형상 피도금층의 선폭은 특별히 제한되지 않지만, 패턴 형상 피도금층 상에 배치되는 금속층의 시인성의 점에서, 30μm 이하가 바람직하고, 20μm 이하가 보다 바람직하며, 15μm 이하가 더 바람직하고, 10μm 이하가 보다 더 바람직하며, 9μm 이하가 특히 바람직하고, 7μm 이하가 가장 바람직하다. 한편, 그 하한은 0.5μm 이상이 바람직하고, 1.0μm 이상이 보다 바람직하다.

또, 투과율의 관점에서, 패턴 형상 피도금층이 형성되는 영역은 입체 기판의 전체 표면적에 대하여 50면적% 이하인 것이 바람직하고, 40면적% 이하가 보다 바람직하며, 30면적% 이하가 더 바람직하다.

[공정 3: 금속층 형성 공정]

공정 3은, 상기 공정 2에서 형성된 패턴 형상 피도금층에 도금 촉매 또는 그 전구체를 부여하고, 도금 촉매 또는 그 전구체가 부여된 패턴 형상 피도금층에 대하여 도금 처리를 행하여, 패턴 형상 피도금층 상에 금속층을 형성하는 공정이다. 본 공정을 실시함으로써, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 패턴 형상 피도금층(13) 상에 금속층(14)이 배치되어, 도전성 적층체(30)가 얻어진다.

이하에서는, 패턴 형상 피도금층에 도금 촉매 또는 그 전구체를 부여하는 공정(공정 3-1)과, 도금 촉매 또는 그 전구체가 부여된 패턴 형상 피도금층에 대하여 도금 처리를 행하는 공정(공정 3-2)으로 나누어 설명한다.

(공정 3-1: 촉매 부여 공정)

본 공정에서는, 먼저, 패턴 형상 피도금층에 도금 촉매 또는 그 전구체를 부여한다. 상술한 패턴 형상 피도금층 중에 포함되는 상호 작용성기가, 그 기능에 따라, 부여된 도금 촉매 또는 그 전구체를 부착(흡착)한다. 보다 구체적으로는, 패턴 형상 피도금층 중 및 패턴 형상 피도금층 표면 상에, 도금 촉매 또는 그 전구체가 부여된다.

도금 촉매 또는 그 전구체는, 도금 처리의 촉매 또는 전극으로서 기능하는 것이다. 이로 인하여, 사용되는 도금 촉매 또는 그 전구체의 종류는, 도금 처리의 종류에 따라 적절히 결정된다.

또한, 이용되는 도금 촉매 또는 그 전구체는, 무전해 도금 촉매 또는 그 전구체인 것이 바람직하다.

본 공정에 있어서 이용되는 도금 촉매는, 도금 시의 활성핵이 되는 것이면, 어떤 것도 이용할 수 있다. 구체적으로는, 자기 촉매 환원 반응의 촉매능을 갖는 금속(Ni보다 이온화 경향이 낮은 무전해 도금할 수 있는 금속으로서 알려지는 것) 등을 들 수 있다. 구체적으로는, Pd, Ag, Cu, Ni, Pt, Au, 및 Co 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 촉매능의 높이로부터, Ag, Pd, Pt, 또는 Cu가 바람직하다.

이 도금 촉매로서는, 금속 콜로이드를 이용해도 된다.

본 공정에 있어서 이용되는 도금 촉매 전구체란, 화학 반응에 의하여 도금 촉매가 될 수 있는 것이면, 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 주로, 상기 도금 촉매로서 든 금속의 금속 이온이 이용된다. 도금 촉매 전구체인 금속 이온은, 환원 반응에 의하여 도금 촉매인 0가 금속이 된다. 도금 촉매 전구체인 금속 이온은 패턴 형상 피도금층에 부여된 후, 도금욕(浴)으로의 침지 전에, 별도 환원 반응에 의하여 0가 금속으로 변화시켜 도금 촉매로 해도 된다. 또, 도금 촉매 전구체인 채 도금욕에 침지시키고, 도금욕 중의 환원제에 의하여 금속(도금 촉매)으로 변화시켜도 된다.

금속 이온은, 금속염을 이용하여 패턴 형상 피도금층에 부여하는 것이 바람직하다. 사용되는 금속염으로서는, 적절한 용제에 용해하여 금속 이온과 염기(음이온)에 해리되는 것이면 특별히 제한은 없고, M(NO₃)_n, MCl_n, M_2/n(SO₄), 및 M_3/n(PO₄)(M은 n가의 금속 원자를 나타냄) 등을 들 수 있다. 금속 이온으로서는, 상기의 금속염이 해리된 것을 적합하게 이용할 수 있다. 구체예로서는, 예를 들면 Ag 이온, Cu 이온, Al 이온, Ni 이온, Co 이온, Fe 이온, 및 Pd 이온을 들 수 있고, 그 중에서도, 다좌 배위 가능한 것이 바람직하고, 배위 가능한 관능기의 종류수 및 촉매능의 점에서, Ag 이온 또는 Pd 이온이 보다 바람직하다.

금속 이온을 패턴 형상 피도금층에 부여하는 방법으로서는, 예를 들면 금속염을 적절한 용제로 용해하고, 해리된 금속 이온을 포함하는 용액을 조제하여, 그 용액을 패턴 형상 피도금층 상에 도포하거나, 또는 그 용액 중에 패턴 형상 피도금층이 형성된 입체 기판을 침지시키면 된다.

상기 용제로서는, 물 또는 유기 용제가 적절히 사용된다. 유기 용제로서는, 패턴 형상 피도금층에 침투할 수 있는 용제가 바람직하고, 예를 들면 아세톤, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 에틸렌글라이콜다이아세테이트, 사이클로헥산온, 아세틸아세톤, 아세토페논, 2-(1-사이클로헥센일)사이클로헥산온, 프로필렌글라이콜다이아세테이트, 트라이아세틴, 다이에틸렌글라이콜다이아세테이트, 다이옥세인, N-메틸피롤리돈, 다이메틸카보네이트, 및 다이메틸셀로솔브 등을 이용할 수 있다.

용액 중의 도금 촉매 또는 그 전구체의 농도는 특별히 제한되지 않지만, 0.001~50질량%인 것이 바람직하고, 0.005~30질량%인 것이 보다 바람직하다.

또, 접촉 시간으로서는, 30초~24시간 정도인 것이 바람직하고, 1분~1시간 정도인 것이 보다 바람직하다.

패턴 형상 피도금층의 도금 촉매 또는 그 전구체의 흡착량에 관해서는, 사용하는 도금욕종, 촉매 금속종, 패턴 형상 피도금층의 상호 작용성기종, 및 사용 방법 등에 따라 다르지만, 도금의 석출성의 관점에서, 5~1000mg/m²가 바람직하고, 10~800mg/m²가 보다 바람직하며, 20~600mg/m²가 더 바람직하다.

(공정 3-2: 도금 처리 공정)

다음으로, 도금 촉매 또는 그 전구체가 부여된 패턴 형상 피도금층에 대하여 도금 처리를 행한다.

도금 처리의 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 무전해 도금 처리, 및 전해 도금 처리(전기 도금 처리)를 들 수 있다. 본 공정에서는, 무전해 도금 처리를 단독으로 실시해도 되고, 무전해 도금 처리를 실시한 후에 전해 도금 처리를 추가로 실시해도 된다.

또한, 본 명세서에 있어서는, 이른바 은거울 반응은, 상기 무전해 도금 처리의 1종으로서 포함된다. 따라서, 예를 들면 은거울 반응 등에 의하여, 부착시킨 금속 이온을 환원시켜, 원하는 패턴 형상의 금속층을 형성해도 되고, 추가로 그 후 전해 도금 처리를 실시해도 된다.

이하, 무전해 도금 처리, 및 전해 도금 처리의 순서에 대하여 상세하게 설명한다.

무전해 도금 처리란, 도금으로서 석출시키고자 하는 금속 이온을 용해시킨 용액을 이용하여, 화학 반응에 의하여 금속을 석출시키는 조작을 말한다.

본 공정에 있어서의 무전해 도금 처리는, 예를 들면 금속 이온이 부여된 패턴 형상 피도금층을 구비하는 기판을, 수세하여 여분의 금속 이온을 제거한 후, 무전해 도금욕에 침지시켜 행한다. 사용되는 무전해 도금욕으로서는, 공지의 무전해 도금욕을 사용할 수 있다. 또한, 무전해 도금욕 중에 있어서, 금속 이온의 환원과 이것에 계속해서 무전해 도금이 행해진다.

패턴 형상 피도금층 중의 금속 이온의 환원은, 상기와 같은 무전해 도금액을 이용하는 양태와는 별도로, 촉매 활성화액(환원액)을 준비하여, 무전해 도금 처리 전의 별도 공정으로서 행하는 것도 가능하다. 촉매 활성화액은, 금속 이온을 0가 금속으로 환원할 수 있는 환원제를 용해한 액이고, 액 전체에 대한 환원제의 농도가 0.1~50질량%인 것이 바람직하며, 1~30질량%인 것이 보다 바람직하다. 환원제로서는, 수소화 붕소 나트륨 및 다이메틸아민보레인과 같은 붕소계 환원제, 폼알데하이드와, 차아인산 등을 사용하는 것이 가능하다.

침지 시에는, 교반 또는 요동을 가하면서 침지시키는 것이 바람직하다.

일반적인 무전해 도금욕의 조성으로서는, 용제(예를 들면, 물) 외에, 1. 도금용 금속 이온, 2. 환원제, 3. 금속 이온의 안정성을 향상시키는 첨가제(안정제)가 주로 포함되어 있다. 이 도금욕에는, 이들에 더하여, 도금욕의 안정제 등의 공지의 첨가제가 포함되어 있어도 된다.

무전해 도금욕에 이용되는 유기 용제로서는, 물에 가용인 용제일 필요가 있고, 그 점에서, 아세톤 등의 케톤류, 또는 메탄올, 에탄올 및 아이소프로판올 등의 알코올류가 바람직하다. 무전해 도금욕에 이용되는 금속의 종류로서는, 구리, 주석, 납, 니켈, 금, 은, 팔라듐, 및 로듐이 알려져 있으며, 그 중에서도, 도전성의 관점에서는, 구리, 은, 또는 금이 바람직하고, 구리가 보다 바람직하다. 또, 상기 금속에 맞추어 최적인 환원제, 첨가제가 선택된다.

무전해 도금욕에의 침지 시간으로서는, 1분~6시간 정도인 것이 바람직하고, 1분~3시간 정도인 것이 보다 바람직하다.

전해 도금 처리란, 도금으로서 석출시키고자 하는 금속 이온을 용해시킨 용액을 이용하여, 전류에 의하여 금속을 석출시키는 조작을 말한다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 공정에 있어서는, 상기 무전해 도금 처리 후에, 필요에 따라 전해 도금 처리를 행할 수 있다. 이와 같은 양태에서는, 형성되는 패턴 형상의 금속층의 두께를 적절히 조정 가능하다.

전해 도금의 방법으로서는, 종래 공지의 방법을 이용할 수 있다. 또한, 전해 도금에 이용되는 금속으로서는, 구리, 크로뮴, 납, 니켈, 금, 은, 주석, 및 아연 등을 들 수 있고, 도전성의 관점에서, 구리, 금, 또는 은이 바람직하며, 구리가 보다 바람직하다.

또, 전해 도금에 의하여 얻어지는 금속층의 막두께는, 도금욕 중에 포함되는 금속 농도, 또는 전류 밀도 등을 조정함으로써 제어할 수 있다.

도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태에 의하여 얻어지는 도전성 적층체(30)는, 반구 형상을 갖는 입체 기판(11)과, 입체 기판(11)의 한쪽의 면 상에, 패턴 형상 피도금층(13)과, 패턴 형상 피도금층(13) 상에 배치된 패턴 형상 금속층(14)을 각각 갖는다.

도전성 적층체(30)는 후술하는 바와 같이 다양한 용도에 적용할 수 있지만, 예를 들면 터치 센서에 적용할 수 있다. 도전성 적층체(30)를 터치 센서에 적용하는 경우는, 패턴 형상 금속층(14)을 이른바 센서 전극으로서 기능시킬 수 있고, 필요에 따라, 패턴 형상 금속층(14)의 단부에는 도시하지 않은 인출 배선이 전기적으로 접속되어 있어도 된다.

상기 순서에 의하여 형성되는 금속층의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 사용 목적에 따라 적절히 최적인 두께가 선택되지만, 도전 특성의 점에서, 0.1μm 이상인 것이 바람직하고, 0.5μm 이상인 것이 보다 바람직하며, 1~30μm인 것이 더 바람직하다.

또, 금속층을 구성하는 금속의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 구리, 크로뮴, 납, 니켈, 금, 은, 주석, 및 아연 등을 들 수 있고, 도전성의 관점에서, 구리, 금, 또는 은이 바람직하며, 구리 또는 은이 보다 바람직하다.

금속층의 패턴 형상은 특별히 제한되지 않지만, 금속층은 패턴 형상 피도금층 상에 배치되기 때문에, 패턴 형상 피도금층의 패턴 형상에 의하여 조정되고, 예를 들면 메시 패턴 등을 들 수 있다. 메시 패턴의 금속층은, 터치 패널 중의 센서 전극으로서 적합하게 적용할 수 있다. 금속층은 패턴 형상이 메시 패턴인 경우, 메시 패턴 내의 격자(개구부)의 한 변의 길이(W)의 범위, 격자의 형상의 적합 양태, 및 금속층의 선폭은, 상술한 패턴 형상 피도금층의 양태와 동일하다.

또한, 상기 제1 실시형태에서는, 패턴 형상 피도금층을 형성할 때의 방법으로서, 노광 처리에 대하여 설명했지만, 이 양태에는 한정되지 않고, 가열 처리 등 외의 에너지 부여의 방법을 채용해도 된다.

<<제1 실시형태의 제1 변형예>>

이하, 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법의 제1 실시형태의 제1 변형예에 대하여 상세하게 설명한다.

상기 제1 실시형태에 있어서는, 금속층을 입체 기판의 편면 측에만 배치하는 형태에 대하여 설명했지만, 이 형태에 한정되지 않고, 입체 기판의 양면에 배치해도 된다.

즉, 도전성 적층체의 제조 방법의 제1 실시형태의 제1 변형예는, 입체 기판의 양주면 상에 피도금층 전구체층을 형성하여, 피도금층 전구체층을 구비한 기판을 얻는 공정과, 피도금층 전구체층에 에너지를 부여하여, 패턴 형상 피도금층을 형성하는 공정과, 도금 처리를 실시하여, 패턴 형상 피도금층 상에 패턴 형상의 금속층을 형성하는 공정을 갖는다.

이하에, 제1 실시형태의 제1 변형예의 각 공정에 대하여 상세하게 설명하지만, 제1 실시형태의 제1 변형예는, 입체 기판의 양주면에 패턴 형상 피도금층을 형성하는 공정을 갖는 것 이외에는, 각 공정의 순서 및 이용하는 재료는 제1 실시형태와 동일하다.

도 10에, 입체 기판의 입체 기판의 양주면에 금속층을 갖는 도전성 적층체(40)의 사시도를 나타내고, 도 11에 그 부분 단면도를 나타낸다.

도전성(40)에 있어서, 금속층(24A)은 제1 방향(Y 방향)으로 뻗고, 제1 방향과 직교하는 제2 방향(X 방향)으로 소정의 간격을 두고 배열된 층이며, 금속층(24B)은 제2 방향(X 방향)으로 뻗고, 제2 방향과 직교하는 제1 방향(Y 방향)으로 소정의 간격을 두고 배열된 층이다.

즉, 입체 기판의 양주면에 패턴 형상 피도금층을 형성하는 공정에서는, 입체 기판 상에 형성된 피도금층 전구체층의 도막을 노광 현상함으로써, 상기의 금속층(24A 및 24B)을 배치 가능한 위치에 패턴 형상 피도금층(각각 23A 및 23B)을 형성한다.

도 9 및 도 10에 나타내는 도전성 적층체(40)는, 터치 센서에 적용되면, 금속층(24A) 및 금속층(24B)은 터치 센서의 제1 방향으로 신장하는 제1 센서 전극 및 제2 방향으로 신장하는 제2 센서 전극으로서 기능한다.

<<제2 실시형태>>

이하, 본 발명의 도전성 적층체의 제조 방법의 제2 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.

상기 제1 실시형태에 있어서는, 반구 형상의 입체 기판을 이용하는 형태에 대하여 설명했지만, 이 형태에 한정되지 않는다.

예를 들면, 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 평탄부(51a)와, 평탄부(51a)와 이어져, 그 양단 측에 배치된 곡면을 포함하는 만곡부(51b)를 갖는 입체 기판(51)을 이용하여 도전성 적층체(50)를 얻어도 된다. 즉, 제2 실시형태의 도전성 적층체(50)는, 제1 실시형태의 도전성 적층체(30)와 입체 기판의 형상만이 다른 구성이다.

도전성 적층체(50)는, 입체 기판(51)의 편면 상에 도면 중의 제1 방향(X 방향)으로 뻗고, 제1 방향과 직교하는 제2 방향(Y 방향)으로 소정의 간격을 두고 배열된 층이며, 패턴 형상 피도금층(53)과 패턴 형상 피도금층(53) 상에 배치된 금속층(54)을 갖는다.

〔용도〕

본 발명의 도전성 적층체는, 다양한 용도에 적용할 수 있고, 터치 패널(또는, 터치 패널 센서), 터치 패드(또는, 터치 패드 센서), 반도체 칩, 각종 전기 배선판, FPC(Flexible printed circuits), COF(Chip on Film), TAB(Tape Automated Bonding), 안테나, 다층 배선 기판, 및 마더보드 등의 다양한 용도에 적용할 수 있다. 그 중에서도, 본 발명의 도전성 적층체를 터치 센서(터치 패널 센서 또는 터치 패드 센서 등의 정전 용량식 터치 센서)로서 이용하는 것이 바람직하다. 상기 도전성 적층체를 터치 센서에 적용하는 경우, 도전성 적층체 중의 패턴 형상 금속층이 터치 센서 중의 검출 전극 또는 인출 배선으로서 기능한다.

또한, 본 명세서에 있어서는, 터치 패널이란 각종 표시 장치(예를 들면, 액정 표시 장치, 및 유기 EL(일렉트로 루미네선스) 표시 장치)를 조합한 것을 의도하고, 터치 패드란 표시 장치를 포함하지 않는 마우스 패드 등의 기기를 의도한다.

또, 본 발명의 도전성 적층체는, 발열 부재로서 이용할 수 있다. 즉, 패턴 형상 금속층에 전류를 흘려보냄으로써, 패턴 형상 금속층의 온도가 상승하여, 패턴 형상 금속층이 전열선으로서 기능한다. 결과적으로, 도전성 적층체 자체가 발열체로서 기능한다. 보다 구체적인 용도로서는, 차재용 헤드라이트 및 리어 유리 등의 용도에도 적용할 수 있다. 이 경우, 도전성 적층체 중의 패턴 형상 금속층이 헤드라이트 및 리어 유리 중의 전열선으로서 기능한다.

〔입체 구조물〕

본 발명의 입체 구조물은, 중합 개시제와, 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 피도금층 전구체층을 패턴 형상으로 노광하여 패턴 형상의 피도금층을 형성할 때에, 상기 피도금층 전구체층의 지지체로서 이용되는 입체 구조물이며, 자외선 흡수제를 함유하는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 입체 구조물은, 패턴 형상의 피도금층을 형성하기 위하여 이용되고, 자외선 흡수제를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 입체 구조물이 자외선 흡수제를 함유하는 경우, 그 자외 가시 흡수 스펙트럼의 흡수단이 보다 장파장 측으로 이동하여, 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 흡수단보다 장파장 측에 위치하기 쉽다. 상술한 바와 같이, 패턴 형상의 피도금층을 형성하는 공정에 있어서는, 노광에 의하여 형성되는 패턴의 선폭의 정밀도 향상의 관점에서, 피도금층 전구체층

전구체층 중에 포함되는 중합 개시제 및 입체 구조물의 광흡수 특성과 조사하는 광의 파장을 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 입체 구조물을 피도금층 전구체층의 지지체로서 사용하여, 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제가 감광하는 광으로 노광을 행하면, 피도금층 전구체층의 노광 시에 입체 구조물로 발생하는 반사광을 억제할 수 있어, 소정의 선폭의 패턴을 형성할 수 있다.

입체 구조물의 정의는, 제1 실시형태에서 설명한 것과 동의이며, 그 적합 양태도 동일하다. 또, 본 발명의 입체 구조물을 구성하는 재료 및 자외선 흡수제에 대해서도 제1 실시형태에서 설명한 입체 기판의 재료 및 자외선 흡수제를 들 수 있고, 또 그 적합 양태도 동일하다.

실시예

이하에 실시예에 근거하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 및 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 실시예에 의하여 한정적으로 해석되어야 할 것은 아니다.

<프라이머층 형성용 조성물 1의 조제>

하기에 나타내는 성분을 혼합하여, 프라이머층 형성용 조성물 1을 조제했다.

사이클로펜탄온 98질량%

Zetpol0020(닛폰 제온 가부시키가이샤제) 2질량%

<피도금층 형성용 조성물 1의 조제>

하기에 나타내는 성분을 혼합하여, 피도금층 형성용 조성물 1을 조제했다.

2-프로판올 84.7질량%

폴리아크릴산 9질량%

아크릴아마이드 6질량%

IRGACURE OXE02(BASF제) 0.3질량%

피도금층 형성용 조성물 1에 포함되는 중합 개시제 "IRGACURE OXE02(BASF제)"의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단은, 381nm이다. 이 흡수단의 결정 방법은, 상술한 바와 같다.

〔실시예 1〕

(입체 기판 S1-0의 제작)

폴리카보네이트 필름(상품명; "팬라이트 PC-2151", 데이진사제)을 용해시킨 후, 사출 성형하여, 도 14에 나타내는 형상을 갖고, 직경 500mm의 반구 형상의 곡면을 가진 평방 1000mm의 입체 기판 S1-0을 제작했다. 또한, 기판의 두께는 1mm가 되도록 했다. 또한, 입체 기판의 파장 400nm에 있어서의 투과율은 80% 이상이었다.

(피도금층 전구체층을 구비한 입체 기판 S1-1의 제작)

얻어진 입체 기판 S1-0의 구면의 내측의 표면 상에, 상기에서 조제한 프라이머층 형성용 조성물 1을 평균 건조 막두께가 1μm가 되도록 스프레이 도포하여, 프라이머층을 형성했다. 이어서, 프라이머층 상에, 상기에서 조제한 피도금층 형성용 조성물 1을 평균 건조 막두께가 0.5μm가 되도록 스프레이 도포한 후, 얻어진 도막을 건조함으로써, 피도금층 전구체층을 구비한 입체 기판 S1-1을 형성했다.

(포토마스크의 제작)

PET 필름(상품명: "A4300", 도요보사제) 상에 블랙 레지스트("CFPR BK", 도쿄 오카사제)를 패턴화한 것을 200℃로 가열했다. 이어서, 도 16에 나타내는 바와 같이, 가열한 수지 필름(도면 중의 T)을 입체 기판 S1-0과 대략 동일한 형상을 갖고, 복수의 관통 구멍(60)을 갖는 지그(61)에 두고 진공화를 실시했다. 상기 열가공에 의하여 수지 필름을 상기 지그의 형상을 따라 열변형시킴으로써, 입체 기판 S1-0과 대략 동일한 형상을 갖는, 바꾸어 말하면 입체 기판 S1-0 상에 배치되는 피도금층 전구체층의 면 형상에 대응한 입체 형상을 갖는 필름 마스크 1을 제작했다.

필름 마스크 1은 후술하는 도 14에 나타내는 패턴 형상을 노광에 의하여 피도금층 전구체층에 부여할 수 있는 패턴 형상의 개구부를 갖는다(개구부는, 상술한 블랙 레지스트가 형성되어 있지 않은 영역에 상당하다). 또한, 열변형 전의 필름은, 열가공 후에 소정의 위치에 개구부가 위치하도록, 패턴 형상의 개구부를 갖고 있다.

(피도금층을 구비한 입체 기판 S1-2의 제작)

피도금층 전구체층을 구비한 입체 기판 S1-1의 반구의 내측으로부터 상기 지그를 이용하여 필름 마스크 1을 대고, 필름 마스크 1 너머로 UV(ultraviolet) 조사(에너지량: 200mJ/cm², 파장: 365nm)했다. 이어서, 노광 후의 피도금층 전구체층을 구비한 입체 기판을 1질량%의 탄산 수소 나트륨에 5분간 침지시켜 현상 처리하여, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판 S1-2를 제작했다(도 14 참조). 또한, 패턴 형상의 피도금층이 형성된 영역은, 입체 기판의 전체 표면적에 대하여 50면적% 이하로 했다.

도 14에, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판 S1-2의 사시도를 나타내고, 도 15에 그 패턴 형상을 나타낸다.

패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판 S1-2에 배치된 피도금층의 패턴은, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 곡률이 큰 영역을 라인 형상 패턴 Xb(L/S=5μm/145μm)로 하고, 그 외의 영역 Xa, Xc는 메시 형상 패턴으로 하여 구성했다.

또, 각 패턴의 선폭은 5mm이며, 각 패턴의 간격은 5mm로 했다.

또, 각 패턴 중 Xa 및 Xc의 길이는 20mm이며, Xb의 길이는 도 14의 좌측으로부터 35mm, 45mm, 50mm, 45mm, 35mm로 했다.

(도전성 적층체 S1-3의 제작)

이어서, Pd 촉매 부여액 MAT-2(우에무라 고교제)의 MAT-2A만을 5배로 희석한 것에 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판을 실온에서 5분간 침지시켰다. 다음으로, 상기의 액으로부터 취출한 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판을 순수로 2회 세정하고, 그 후, 이 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판을 36℃의 환원제 MAB(우에무라 고교제)에 5분간 침지시켰다. 다음으로, 환원제 MAB로부터 취출한 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판을 다시 순수로 2회 세정했다. 그 후, 이 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판을 무전해 도금액 스루 컵 PEA(우에무라 고교제)에 실온에서 60분 침지시키고, 이어서, 순수로 세정했다.

상기 공정에 의하여, 패턴 형상의 금속층을 형성하여, 반구 형상의 곡면을 갖는 도전성 적층체 S1-3을 얻었다.

〔실시예 2〕

(입체 기판 S2-0의 제작)

폴리카보네이트 필름(상품명; "PC-2151", 데이진사제)을 용해시켜 하기에 나타내는 자외선 흡수제 (1)(상품명: "UVSORB101", 후지필름 파인 케미컬사제)을 수지 성분에 대하여 2질량%가 되도록 첨가했다. 이어서, 얻어진 조성물을 사출 성형하여, 도 14에 나타내는 바와 같은, 직경 500mm의 반구 형상의 곡면을 가진 평방 1000mm의 입체 기판 S2-0을 제작했다. 또한, 기판의 두께는 1mm가 되도록 했다. 또한, 입체 기판의 파장 400nm에 있어서의 투과율은 80% 이상이었다.

입체 기판 S2-0의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단의 위치는 386nm이다. 이 흡수단의 결정 방법은, 상술한 바와 같다.

자외선 흡수제 (1)

[화학식 6]

(도전성 적층체 S2-3의 제작)

입체 기판 S2-0을 이용한 것 이외에는 모두 실시예 1과 동일한 제작 방법에 의하여, 도전성 적층체 S2-3을 제작했다.

〔실시예 3〕

(도전성 적층체 S3-3의 제작)

도포법을 스프레이 코트법으로부터 딥 코트법으로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 제작 방법에 의하여, 도전성 적층체 S3-3을 제작했다.

〔비교예 1〕

1mm 두께의 폴리카보네이트판 상에 프라이머층 1을 형성하고, 구리를 증착하여 2μm의 두께의 구리 박을 형성했다. 다음으로, 네거티브 레지스트를 구리 박 면에 6μm 정도의 두께로 도포하고 90℃에서 30분 건조했다. 포토마스크를 통하여 자외광(UV광)을 네거티브 레지스트에 100mJ/cm² 조사했다. 또한, 후술하는 열가열 공정(파이프 흡인 공정) 후에 기판 상에 상기 실시예 1에서 제작한 패턴 형상 피도금층이 갖는 패턴 형상과 대략 동일한 패턴이 형성되도록, 포토마스크는, 실시예 1에서 제작한 패턴 형상 피도금층이 갖는 패턴 형상보다 약간 큰 개구부를 소정의 위치에 갖고 있다.

다음으로, 3%의 탄산 나트륨 수용액으로 네거티브 레지스트에 현상 처리를 실시했다. 이로써, 패턴 배선에 대응하는 부분에 레지스트 패턴이 형성되고, 그 이외의 부분의 레지스트가 제거되었다. 다음으로, 비중 1.45의 염화 제2 철액을 이용하여, 구리 박의 노출부를 에칭 제거하고, 남은 레지스트를 박리했다.

그 후, 100mmφ의 원 형상으로 절단하고, 외경 100mmφ, 내경 90mmφ의 프레임으로 고정했다. 200℃의 오븐에 10분간 넣고, 취출한 직후에 외경 80mmφ, 내경 70mmφ의 파이프를 이용하여 흡인하며, 배선 형성한 폴리카보네이트판을 반구 형상으로 변형시켜, 반구 형상을 갖는 도전성 적층체 SR-3을 얻었다.

[도전성 적층체의 도통 평가]

도전성 적층체 S1-3, S2-3, S3-3 및 SR-3의 금속층의 도통을 확인한바, 도전성 적층체 S1-3, S2-3 및 S3-3은 도통했지만, 도전성 적층체 SR-3은 도통되지 않았다. 또한, 도전성 적층체 S1-3, S2-3 및 S3-3은 전류를 흘려보냄으로써 온도 상승하여 전열선으로서 사용할 수 있는 것이 확인되었다.

[자외선 흡수제의 효과]

S1-3, S2-3 및 S3-3을 비교한바, 도금 후의 배선폭이 S1-3은 최대 20μm인 것에 반하여, S2-3 및 S3-3은 최대 8μm이며, 자외선 흡수제에 의한 미세화의 효과가 확인되었다. 결과를 표 1에 정리하여 나타낸다.

또한, 표 1 중, "개시제의 흡수단"이란, 피도금층 전구체층 중에 포함되는 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단의 위치(nm)를 나타낸다.

또, 표 1 중, "입체 기판의 흡수단"이란, 입체 기판의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단의 위치(nm)를 나타낸다.

[표 1]

〔실시예 4〕

상기의 피도금층 형성용 조성물 1을 이용하여, 본 발명의 제조 방법의 순서에 준하여, 도전성 적층체를 제작했다. 구체적으로는, 실시예 1에서 입체 기판 상의 편면에 패턴 형상의 피도금층을 배치한 후, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 입체 기판의 반대면 상에 직교하도록 패턴 형상의 피도금층을 배치한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의하여, 곡면을 가진 양면 배선 기판(도전성 적층체) S1-4를 제작했다.

〔실시예 5〕

상기의 피도금층 형성용 조성물 1을 이용하여, 본 발명의 제조 방법의 순서에 준하여, 도전성 적층체를 제작했다. 구체적으로는, 실시예 2에서 입체 기판 상의 편면에 패턴 형상의 피도금층 전구체층을 배치한 후, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 입체 기판의 반대면 상에 직교하도록 패턴 형상의 피도금층을 배치한 것 이외에는, 실시예 2와 동일한 방법에 의하여, 곡면을 가진 양면 배선 기판(도전성 적층체) S2-4를 제작했다.

〔실시예 6〕

상기의 피도금층 형성용 조성물 1을 이용하여, 본 발명의 제조 방법의 순서에 준하여, 도전성 적층체를 제작했다. 구체적으로는, 실시예 3에서 입체 기판 상의 편면에 패턴 형상의 피도금층 전구체층을 배치한 후, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 입체 기판의 반대면 상에 직교하도록 패턴 형상의 피도금층을 배치한 것 이외에는, 실시예 3과 동일한 방법에 의하여, 곡면을 가진 양면 배선 기판(도전성 적층체) S3-4를 제작했다.

[터치 센서 구동 확인]

도전성 적층체 S1-4, S2-4 및 S3-4를 이용하여, 각 도전성 적층체에 추가로 인출한 배선을 형성하고, 터치 센서로서 반응하는지 여부를 확인한바, 모두 터치 센서로서 반응했다.

10 피도금층 전구체층을 구비한 입체 기판
20 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 기판
1, 11, 51 입체 기판
11a 곡면을 포함하는 입체 형상을 갖는 영역의 표면
13, 23A, 23B, 53 패턴 형상 피도금층
14, 24A, 24B, 54 금속층
25 포토마스크
2, 12 피도금층 전구체층
30, 40, 50 도전성 적층체
31 세선
32 격자
W 격자(개구부)의 한 변의 길이
51a 평탄부
51b 만곡부
T 수지 필름
60 관통 구멍
61 지그
Xb 라인 형상 패턴
Xa, Xc 메시 형상 패턴

Claims

입체 구조물과, 상기 입체 구조물 상에 배치된 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 피도금층 전구체층을 포함하는 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물을 얻는 공정과,
상기 피도금층 전구체층에 에너지를 부여하여, 패턴 형상의 피도금층을 형성하는 공정과,
상기 패턴 형상의 피도금층에 도금 처리를 실시하여, 상기 피도금층 상에 패턴 형상의 금속층을 형성하는 공정을 갖는, 도전성 적층체의 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴 형상의 피도금층을 형성하는 공정이, 상기 입체 구조물 상에 배치된 상기 피도금층 전구체층의 면 형상에 대응한 입체 형상을 갖고, 또한 개구부를 갖는 포토마스크를 통하여, 상기 피도금층 전구체층에 대하여 패턴 형상으로 노광을 행하는 노광 공정과,
노광 후의 상기 피도금층 전구체층을 현상하는 현상 공정을 갖는 도전성 적층체의 제조 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 입체 구조물의 파장 400nm에 있어서의 투과율이 80% 이상이고, 또한
상기 피도금층 전구체층이 중합 개시제를 더 포함하고, 상기 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단이, 상기 입체 구조물의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측에 위치하며,
상기 노광 공정이, 상기 입체 구조물의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측의 파장이고, 또한 상기 중합 개시제가 감광하는 파장의 광을 패턴 형상으로 조사하는 공정인, 도전성 적층체의 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물을 얻는 공정이, 상기 입체 구조물 상에, 중합 개시제, 및 이하의 화합물 X 또는 조성물 Y를 포함하는 조성물을 딥 코트법에 의하여 도포하는 공정을 갖는, 도전성 적층체의 제조 방법.
화합물 X: 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 화합물
조성물 Y: 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기를 갖는 화합물, 및 중합성기를 갖는 화합물을 포함하는 조성물
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물을 얻는 공정이, 상기 입체 구조물 상에, 중합 개시제, 및 이하의 화합물 X 또는 조성물 Y를 포함하는 조성물을 스프레이 코트법에 의하여 도포하는 공정을 갖는, 도전성 적층체의 제조 방법.
화합물 X: 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 화합물
조성물 Y: 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기를 갖는 화합물, 및 중합성기를 갖는 화합물을 포함하는 조성물
입체 구조물과,
상기 입체 구조물 상에 배치된, 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 피도금층 전구체층을 갖는, 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물.
청구항 6에 있어서,
상기 피도금층 전구체층이, 중합 개시제, 및 이하의 화합물 X 또는 조성물 Y를 포함하는, 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물.
화합물 X: 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 화합물
조성물 Y: 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기를 갖는 화합물, 및 중합성기를 갖는 화합물을 포함하는 조성물
청구항 7에 있어서,
상기 입체 구조물의 파장 400nm에 있어서의 투과율이 80% 이상이고, 또한 상기 피도금층 전구체층 중에 포함되는 상기 중합 개시제의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단이, 상기 입체 구조물의 자외 가시 흡수 스펙트럼의 장파장 측의 흡수단보다 단파장 측에 위치하는, 피도금층 전구체층을 구비한 입체 구조물.
입체 구조물과,
상기 입체 구조물 상에 배치된 패턴 형상의 피도금층을 갖는, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물.
청구항 9에 있어서,
상기 패턴 형상의 피도금층이, 중합 개시제, 및 이하의 화합물 X 또는 조성물 Y를 포함하는 조성물을 경화한 층인, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물.
화합물 X: 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기, 및 중합성기를 갖는 화합물
조성물 Y: 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기를 갖는 화합물, 및 중합성기를 갖는 화합물을 포함하는 조성물
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
상기 패턴 형상의 피도금층이 형성된 영역이, 입체 구조물의 전체 표면적에 대하여 50면적% 이하인, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물.
청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패턴 형상의 피도금층이, 도금 촉매 또는 그 전구체를 더 포함하는, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물.
청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패턴 형상의 피도금층이, 패턴의 선폭이 20μm 이하의 영역을 갖는, 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물.
청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항의 패턴 형상 피도금층을 구비한 입체 구조물과, 상기 패턴 형상의 피도금층 상에 배치된 금속층을 갖는 도전성 적층체.
청구항 14에 기재된 도전성 적층체를 포함하고, 상기 금속층을 전극 또는 배선으로서 기능시킨, 터치 센서.
청구항 14에 기재된 도전성 적층체를 구비하고, 상기 금속층을 전열선으로서 기능시킨, 발열 부재.
패턴 형상의 피도금층을 형성하기 위하여 이용되고, 자외선 흡수제를 함유하는, 입체 구조물.