TWI721671B - 配線構造的生產方法 - Google Patents

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Abstract

以包含以下工程的膠版印刷來製作包含：以導電線所形成的第1配線部(100、130)、及以比該導電線為更粗導電線所形成而且連接於第1配線部(100、130)的第2配線部(81、82)的配線構造。第1印刷工程：將用以製作第1配線部(100、130)的第1導電墨水由第1橡皮布轉印至基部。第2印刷工程：將用以製作第2配線部(81、82)的第2導電墨水由與第1橡皮布不同的第2橡皮布轉印至基部。

Description

配線構造的生產方法
本發明係關於配線構造的生產方法、及配線構造，更詳言之係關於藉由使用印刷技術來實現之配線構造的生產方法、及配線構造。
由良好生產性的觀點來看，使用印刷技術來形成觸控面板、液晶顯示器等電子元件的配線構造。凹版膠版印刷(gravure offset printing)係適於形成具有微細圖案的配線構造。
圖1、2A、2B、2C係顯示使用凹版膠版印刷所生產的靜電電容式觸控面板(專利文獻1：日本特開2017-103317號公報)的構成。
觸控面板係具有在透明的基部10上依序積層第1導體層、絕緣層、第2導體層及保護膜的構成。在圖1中係省略感測器電極的詳細圖示。
感測器電極係包含：第1感測器電極、及第2感測器電極。第1感測器電極係形成在第1導體層，第2感測器電極係形成在第2導體層。第1感測器電極係藉由絕緣層而與第2感測器電極呈絕緣。
第1感測器電極30係包含：以與感測器區域20的短邊22呈平行的Y方向平行配列的複數電極列33。各電極列33係包含：以與感測器區域20的長邊21呈平行的X方向配列的複數島狀電極31、及複數連結部32。各連結部32係將相鄰的島狀電極31連結。
第2感測器電極40係包含以X方向平行配列的複數電極列43。各電極列43係包含：以Y方向配列的複數島狀電極41、及複數連結部42。各連結部42係將相鄰的島狀電極41連結。
第1感測器電極30及第2感測器電極40的各個係具有以細導電線所形成的網孔構造。由其正面觀看觸控面板時，第1感測器電極30的複數電極列33與第2感測器電極40的複數電極列43係在島狀電極31與島狀電極41未重疊而且連結部32與連結部42呈交叉的狀態下彼此交叉。
邊框線51的一端連接於各電極列33的X方向的兩端的各個。邊框線52的一端連接於各電極列43的Y方向的一端。邊框線51、52係形成在感測器區域20的外側。在圖1中係僅圖示邊框線51、52之中位於兩端者。
在矩形狀的基部10的其中一方長邊的中央部分形成有複數端子53。邊框線51、52的另一端係連接於端子53。邊框線51、52及端子53係形成在第1導體層。
圖2C係詳細顯示圖1所示之觸控面板的左下角部中的邊框線51。邊框線51、52的各個係具有以粗導電線所形成的單線構造。
圖3A、3B係顯示專利文獻2(日本特開2017-61107號公報)所揭示的膠版印刷(offset printing)裝置。專利文獻2係揭示一種可在以凹版膠版印刷形成電子元件的配線構造的過程中，使反覆印刷中的印刷品質安定的膠版印刷裝置。
膠版印刷裝置係包含：基座單元61、設置供印刷用的版的版載台單元62、對版供給墨漿(ink paste)的墨水供給單元63、接收版載台單元62上的墨漿的橡皮布64、捲繞橡皮布64的輥筒單元65、設置被轉印橡皮布64所接收到的墨漿的被印刷體的工件載台單元66、及分割型乾燥單元67。分割型乾燥單元67係配置在輥筒單元65的上方。分割型乾燥單元67係與橡皮布64的表面相對向。分割型乾燥單元67係包含用以使橡皮布64所吸收到的墨水的溶媒乾燥的複數LED光源。LED光源係以輥筒單元65的軸方向排列。各LED光源的光的照射量係被獨立變更。
膠版印刷裝置係為了使反覆印刷中的印刷品質安定，考慮印刷圖案的圖案密度來控制反覆印刷中的橡皮布中的溶媒的濃度。此係基於應殘留在橡皮布的溶媒的濃度依印刷圖案的圖案密度而異之故。
具體而言，將印刷圖案如圖4所示分割成n×m個區域[i, j](i∈{1, 2, …, n}、j∈{1, 2, …, m})，按每個區域求出圖案密度，且決定最適於圖案密度的光的照射量。LED光源係將最適於區域[i, j]的照射量的光照射在橡皮布64上的該區域[i, j]。結果，對應圖案密度的溶媒的量由橡皮布64的該區域[i, j]蒸發。因此，無關於圖案密度，均可使反覆印刷中的印刷品質安定。
＜先前技術的分析＞ 為了良好的凹版膠版印刷，因吸收墨水中的溶媒而膨潤的橡皮布的膨潤量(吸收到的溶媒的含有量)位於適當範圍乃極為重要。專利文獻2所揭示的膠版印刷裝置係藉由使用分割型乾燥單元，來控制每個區域的膨潤量。
在導體層藉由凹版膠版印刷而形成的觸控面板中，以細導電線所形成的網孔構造的第1感測器電極30的墨水密度(平均單位面積的墨水量)係與以粗導電線所形成的單線構造的邊框線51、52的墨水密度不同，因此對應網孔構造的區域的膨潤狀態係與對應單線構造的區域的膨潤狀態大幅不同。
圖5係顯示使用未使用的橡皮布，進行供以細導電線所形成的網孔構造之用的印刷圖案的凹版膠版印刷時的印刷次數與橡皮布的膨潤量的關係、及供以粗導電線所形成的單線構造之用的印刷圖案的凹版膠版印刷時的印刷次數與橡皮布的膨潤量的關係。由圖5可知，供以粗導電線所形成的單線構造之用的印刷圖案之情形下的膨潤率(=膨潤量/印刷次數)明顯大於供以細導電線所形成的網孔構造之用的印刷圖案之情形下的膨潤率。
因此，若以1個橡皮布同時印刷膨潤率不同的2種類的配線圖案，侷限於兩者的膨潤量位於適當範圍之時，始可實施良好的凹版膠版印刷。亦即，可實施良好的凹版膠版印刷的印刷次數僅為圖5中標註影線所示之範圍所對應的印刷次數N(N=n2 -n1 )。
為了藉由使印刷次數增大來提高橡皮布的使用效率，以例如專利文獻2所揭示的上述技術為有用。但是，必須要有分割型乾燥單元等裝置，且亦必須進行求出圖案密度的麻煩作業。在專利文獻2所揭示之圖案密度的算出方法中，具體而言，在將1個區域的面積設為S1、該區域之中的印刷圖案的合計面積設為S2，且以D=S2/S1算出圖案密度D的方法中，供以細導電線所形成的配線構造之用的印刷圖案存在於區域的全面時的圖案密度，與供以粗導電線所形成的配線構造之用的印刷圖案存在於區域的一部分時的圖案密度大致相同。因此，亦衍生以單純的算出方法並無法適當進行膨潤量的控制的問題。
本發明之目的在提供實現橡皮布之高使用效率的印刷技術。
在此所述之技術事項並非為用以明示或暗示地限定申請專利範圍所記載之發明，此外，亦非為表明許可因本發明而受到利益者(例如申請人與權利者)以外之人所為之如上所示之限定的可能性，僅為了輕易理解本發明之要點而予以記載。 將供以細導電線所形成的配線構造之用的圖案、及供以比細導電線為更粗導電線所形成的配線構造之用的圖案，在不同的印刷工程中進行印刷。供以細導電線所形成的配線構造之用的圖案的印刷中所使用的橡皮布係與供以粗導電線所形成的配線構造之用的圖案的印刷中所使用的橡皮布不同。
藉由本發明，由於使用依膨潤率不同的圖案而異的橡皮布，因此實現橡皮布的高使用效率。
實施形態的要點如下所示。在以膠版印刷製作具有：以細導電線所形成的第1配線部、及以比第1配線部的導電線為更粗導電線所形成而且連接於第1配線部的第2配線部的配線構造的過程中，將供第1配線部之用的圖案與供第2配線部之用的圖案個別地印刷在相同的基部之上，印刷供第1配線部之用的圖案所使用的橡皮布與印刷供第2配線部之用的圖案所使用的橡皮布不同。形成有配線構造的基部亦有被稱為印刷配線板的情形。以下採用觸控面板作為具有配線構造的電子元件之例，參照圖示，具體說明實施形態。
觸控面板係包含：具有以細導電線所形成的網孔構造的第1感測器電極及第2感測器電極、連接於第1感測器電極或第2感測器電極的邊框線、及連接於邊框線的端子。邊框線係粗導電線，端子係具有以細導電線所形成的網孔構造。
第1感測器電極、第2感測器電極、邊框線、及端子係藉由使用含有銀等導電粒子的導電墨水的凹版膠版印刷而形成。在實施形態中，該等配線部透過3次印刷工程而形成。圖6、7A、7B、7C、8A、8B、8C係顯示在各印刷工程所形成的配線部的圖案。
圖6係顯示以最初凹版膠版印刷而形成在基部70之上的邊框線81、82的圖案。在包圍感測器區域90的邊框區域形成預定的邊框線81、82的各個作為粗導電線。邊框線81、82的線寬在實施形態中為40μm。
圖7A、7B、7C係顯示以第2次凹版膠版印刷而形成在形成有邊框線81、82的基部70之上的配線部的圖案。在該印刷工程中，第1感測器電極100與第1虛擬配線部110形成在感測器區域90。第1感測器電極100係包含以Y方向平行排列的複數電極列103。各電極列103係包含：以X方向配列的複數島狀電極101、及複數連結部102。各連結部102係將相鄰的島狀電極101連結。第1虛擬配線部110係形成在感測器區域90中印刷有第1感測器電極100的區域以外的區域。在第1感測器電極100與第1虛擬配線部110之間存在間隙121，第1感測器電極100與第1虛擬配線部110係彼此絕緣。
第1感測器電極100與第1虛擬配線部110的各個係具有相同的網孔構造。該網孔構造係具有相同大小的菱形格(aperture)。在實施形態中，菱形格的1邊的長度為400μm，形成網孔構造的細導電線的線寬為7μm。
連接部104連接於各電極列103的X方向的兩端。圖7B係詳細顯示連接部104。連接部104係具有以細導電線所形成的網孔構造。在實施形態中，連接部104之格係1邊的長度為20μm的正方形，形成網孔構造的細導電線的線寬為7μm。
端子83沿著基部70的其中一方長邊71的中央部分作配列。圖7C係詳細顯示端子83。端子83係具有以細導電線所形成的網孔構造。端子83的網孔構造係與連接部104的網孔構造相同。
圖8A、8B、8C係顯示以第3次凹版膠版印刷而形成在圖7A所示之配線部之上的配線部的圖案。形成圖7A所示之配線部之後形成絕緣層，之後實施第3次凹版膠版印刷。在該印刷工程中，在感測器區域90形成第2感測器電極130及第2虛擬配線部140。第2感測器電極130係包含以X方向平行排列的複數電極列133。各電極列133係包含：以Y方向配列的複數島狀電極131、及複數連結部132。各連結部132係將相鄰的島狀電極131連結。第2虛擬配線部140係形成在感測器區域90中印刷有第2感測器電極130的區域以外的區域。在第2感測器電極130與第2虛擬配線部140之間存在間隙151，第2感測器電極130與第2虛擬配線部140係彼此絕緣。
第2感測器電極130與第2虛擬配線部140的各個係具有相同的網孔構造。該網孔構造係具有相同大小的菱形格。在實施形態中，該網孔構造係與第1感測器電極100與第1虛擬配線部110所具有的網孔構造相同。
第1感測器電極100及第1虛擬配線部110所具有的網孔構造的菱形格的一邊、與第2感測器電極130及第2虛擬配線部140所具有的網孔構造的菱形格的一邊在二者的中點彼此交叉。因此，由正面觀看感測器區域90時，形成有1邊的長度為200μm的菱形格。由正面觀看感測器區域90時，第1感測器電極100的電極列103與第2感測器電極130的電極列133係在島狀電極101與島狀電極131未重疊、且連結部102與連結部132相交叉的狀態下彼此交叉。
連接部134連接於各電極列133的Y方向的一端。圖8B係詳細顯示連接部134。連接部134係具有以細導電線所形成的網孔構造。連接部134的網孔構造係與連接部104的網孔構造相同。
在第3次凹版膠版印刷中亦形成端子84。圖8C係詳細顯示端子84。在形成有端子83的區域之上並未形成有絕緣層，因此端子84直接乘載於端子83之上。端子84的網孔構造係與端子83的網孔構造相同。端子83之格的正方形的一邊與端子84之格的正方形的一邊在二者的中點彼此交叉。因此，由正面觀看形成有端子83、84的區域時，形成1邊的長度為10μm的正方形格。
在上述3次凹版膠版印刷工程的各個中，使用彼此不同的橡皮布。
圖9A、9B、9C係顯示在不同的凹版膠版印刷工程所形成的配線部彼此導通的部分。圖9A係顯示連接部104形成在邊框線81的一端之上的狀態。圖9B係顯示端子83形成在邊框線81的另一端之上的狀態。圖9C係顯示連接部134形成在由絕緣層之孔161露出的邊框線82的一端之上的狀態。孔161係形成在與邊框線82的一端相對應的絕緣層的部位。
如上所示，實施形態的生產方法係包含：將用以製作以粗導電線所形成的配線部(例如具有單線構造的邊框線)的導電墨水由第2橡皮布轉印至基部的印刷工程(S1)；及將用以製作以細導電線所形成的配線部(例如具有網孔構造的感測器電極)的導電墨水由第1橡皮布轉印至基部的印刷工程(S2)，第1橡皮布係與第2橡皮布不同。
個別進行細導電線的印刷與粗導電線的印刷，藉由使用不同的橡皮布，可得以下效果。
(1)在橡皮布內不會發生不均一的膨潤狀態，因此不需要麻煩地使用分割型乾燥單元(參照專利文獻2)而按每個區域控制橡皮布的膨潤量。此外，平均每個橡皮布的印刷次數增大，因此橡皮布的使用效率增大。若參照圖5，若藉由印刷粗導電線所使用的橡皮布可進行良好印刷的印刷次數N1係N1=n2 -n0 ，若藉由印刷細導電線所使用的橡皮布可進行良好印刷的印刷次數N2係N2=n3 -n1 。因此，與同時印刷細導電線與粗導電線時的印刷次數N=n2 -n1 相比，印刷次數明顯增大。
此外，可減低需要多數工時的橡皮布的替換次數，且可縮短印刷節拍時間(print cycle time)。
(2)印刷細導電線的工程與印刷粗導電線的工程係個別的工程，因此可使用彼此不同的導電墨水。例如，可將所使用的導電墨水的溶媒量在各印刷工程最適化。橡皮布的硬度等亦可在各印刷工程中最適化。
在實施形態中係藉由先進行邊框線的印刷工程，後進行感測器區域的配線部的印刷工程，來防止感測器區域之具有微細圖案的配線部在邊框線的印刷工程中發生損傷的情形。
形成觸控面板中的各配線部的順序亦可為例如圖7的配線部→絕緣層→圖6的配線部→圖8的配線部的順序。
上述本發明各實施例之描述係基於講解及描述之目的而揭露、並非意圖窮盡或限縮本發明於所揭確切形式、而是可按照上開教示做修改或變形。所選擇及描述之實施例乃提供本發明的原則及其實際應用之講解、以及供所屬技術領域者以種種實施例來活用本發明、其中各種修改適合於特定之使用預期。當根據公平、合法、公正的寬度進行解釋時、所有該些修改及變形均涵括於由所附申請專利範圍所限定之本發明要旨內、並被賦予同等權力。
10:基部 20:感測器區域 21:長邊 22:短邊 30:第1感測器電極 31:島狀電極 32:連結部 33:電極列 40:第2感測器電極 41:島狀電極 42:連結部 43:電極列 51、52:邊框線 53:端子 61:基座單元 62:版載台單元 63:墨水供給單元 64:橡皮布 65:輥筒單元 66:工件載台單元 67:分割型乾燥單元 70:基部 71:長邊 81、82:邊框線 83、84:端子 90:感測器區域 100:第1感測器電極 101:島狀電極 102:連結部 103:電極列 104:連接部 110:第1虛擬配線部 121:間隙 130:第2感測器電極 131:島狀電極 132:連結部 133:電極列 134:連接部 140:第2虛擬配線部 151:間隙 161:孔
圖1係顯示習知之觸控面板的構成例的圖。 圖2A係詳細顯示圖1所示之觸控面板的第1感測器電極的放大圖。 圖2B係詳細顯示圖1所示之觸控面板的第2感測器電極的放大圖。 圖2C係詳細顯示圖1所示之觸控面板的邊框線的放大圖。 圖3A係顯示習知之膠版印刷裝置的平面圖。 圖3B係習知之膠版印刷裝置的正面圖。 圖4係顯示印刷圖案的分割例的圖。 圖5係顯示以凹版膠版印刷反覆印刷細導電線與粗導電線時之印刷次數與橡皮布的膨潤量的關係的圖表。 圖6係用以說明實施形態的配線構造的生產方法的圖。 圖7A係用以說明實施形態的第1工程的圖。 圖7B係詳細顯示圖7A中的連接部的放大圖。 圖7C係詳細顯示圖7A中的端子的放大圖。 圖8A係用以說明實施形態的第2工程的圖。 圖8B係詳細顯示圖8A中的連接部的放大圖。 圖8C係詳細顯示圖8A中的端子的放大圖。 圖9A係顯示圖7B的連接部乘載在圖6的邊框線之上的狀態的放大圖。 圖9B係顯示圖7C的端子乘載在圖6的邊框線之上的狀態的放大圖。 圖9C係顯示圖8B的連接部乘載在圖6的邊框線之上的狀態的放大圖。 圖10係實施形態的生產方法的流程圖。

Claims (3)

  1. 一種配線構造的生產方法，其係藉由將導電墨水進行膠版印刷在基部，來製作包含：以導電線所形成的第1配線部、及以比前述導電線為更粗導電線所形成而且連接於前述第1配線部的第2配線部的配線構造的配線構造的生產方法，其係具有：第1印刷工程，其係將用以製作前述第1配線部的第1導電墨水由第1橡皮布轉印至前述基部；及第2印刷工程，其係將用以製作前述第2配線部的第2導電墨水由與前述第1橡皮布不同的第2橡皮布轉印至前述基部，前述第1印刷工程在前述第2印刷工程之後進行。
  2. 如申請專利範圍第1項之配線構造的生產方法，其中，前述第1導電墨水與前述第2導電墨水不同。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之配線構造的生產方法，其中，前述配線構造係在觸控面板所使用的配線構造，前述第1配線部係形成在前述觸控面板的感測器區域的配線部，前述第2配線部係形成在前述感測器區域的周圍的配 線部。
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