JP6081187B2 - Wiring substrate, touch panel sensor sheet and solar cell electrode substrate - Google Patents
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Description
本発明は、基材の表面に導電パターンを形成する配線基板、上記配線基板を備えるタッチパネルセンサシートおよび配線基板を備える太陽電池用電極基板に関する。 The present invention is a wiring board for forming a conductive pattern on the surface of the substrate, an electrode substrate for a solar cell with a touch panel sensor sheet and a wiring board having the wiring board.
近年、スマートフォン等に代表される携帯型機器の普及により、たとえば特許文献1に示されるようなタッチパネルの需要が急激に高まっている。特許文献1に記載されている静電容量方式によるタッチパネルによれば、2本以上の指の動作によって表示画面をスライドさせたり、拡大または縮小等を自由に行えたりといった、所謂マルチタッチと呼ばれる機能が実現される。静電容量方式のタッチパネルには種々の構成のものがある。例えば、有機フィルムやガラスなどの透明基材の両面にそれぞれX,Y軸のセンサパターンを構成したもの、二枚の透明基材にそれぞれX,Y軸のセンサパターンを形成したのちに両基材を貼り合せたもの、透明基材の片面にX,Y軸のセンサパターンを構成したものがある。このうち、透明基材の片面にX、Y軸のセンサパターンを構成したセンサシートについては、X軸およびY軸の透明センサパターンが互いに短絡しないよう、両者が交差する部位は透明絶縁材料で絶縁される。このときX軸またはY軸のいずれかが互いに独立のパターンとして形成されることが一般的である。独立するパターン同士は、透明導電材料により形成される導電パターンにより橋架けされて導通可能となる。 In recent years, with the spread of portable devices typified by smartphones and the like, for example, the demand for touch panels as disclosed in Patent Document 1 has increased rapidly. According to the capacitive touch panel described in Patent Document 1, a so-called multi-touch function that allows a display screen to be slid by a movement of two or more fingers, and can be freely enlarged or reduced, etc. Is realized. There are various types of capacitive touch panels. For example, X and Y axis sensor patterns are formed on both sides of a transparent substrate such as an organic film or glass, and both substrates are formed after X and Y axis sensor patterns are formed on two transparent substrates. And X and Y axis sensor patterns are formed on one side of a transparent substrate. Among these, for the sensor sheet in which the X and Y axis sensor patterns are configured on one side of the transparent substrate, the crossing portions of the X and Y axis transparent sensor patterns are insulated with a transparent insulating material so that they do not short-circuit each other. Is done. At this time, it is common that either the X-axis or the Y-axis is formed as an independent pattern. The independent patterns are bridged by a conductive pattern formed of a transparent conductive material and become conductive.
特許文献2には、透明フィルム上に複数の透明配線層を有する配線板の例が開示されている。詳しくは、透明ポリイミドフィルム上に形成された透明導電膜の所定の部分同士が、PEDOT(ポリエチレンジオキジチオフェン)インクを用いインクジェット法などの印刷手法により形成されたジャンパー接続部により電気的に接続された配線板の例が開示されている。上記ジャンパー接続部を形成する際には、インクの滲みが広がることを防止するために、透明ポリイミドフィルムを40℃〜60℃に予備的に加熱することが推奨されている。
特許文献2においてPEDOTの使用が例示されているように、近年、透明導電性材料として、金属材料に替えて透明性の導電性ポリマー材料の使用が検討されている。例えば、特許文献3には、導電性ポリマー材料として、PEDOTを含む材料が提案されている。PEDOTを含むペーストをスクリーン印刷ペーストとして用い、これを液晶ディスプレー等の電極の製造のために、または回路板工業における金属の電着用の基部として使用することが提案されている。PEDOTをはじめとする導電性ポリマー樹脂を含む印刷用材料を調整する場合には、水系分散溶媒とともにアルコール属性有機溶剤などの添加剤が用いられることが一般的である。上記アルコール属性有機溶媒等の添加剤は、透明導電性ポリマー樹脂を含む印刷用インキを塗工する面と当該印刷用インキとの親和性増大に貢献する。また、水系分散溶媒に透明導電性ポリマーを分散させることによって、スクリーン印刷などの印刷技術によって透明導電性ポリマーを所望のライン形状に塗工形成することが可能である。
As exemplified by the use of PEDOT in
しかしながらPEDOTを含むペースト(以下、「PEDOTペースト」ともいう)をはじめとする透明性の導電性ポリマー(以下、単に「導電性ポリマー」ともいう)を含む印刷用材料は、その溶媒の一部に水を用いて調整することから表面張力が大きく、下地層の表面との印刷適性を調整するのが難しい。特に、印刷基材の面に絶縁層や導電層など異なる材料からなる複数の領域が存在する場合、PEDOTペーストと各領域それぞれとの適切な印刷適性を調整するのは難しい。この結果、例えば、PEDOTペーストで塗工形成されたライン状パターンの一部において滲みが発生し予定しない領域との短絡が生じ、あるいは隣り合うライン状パターン同士が短絡するなどの虞があった。 However, a printing material containing a transparent conductive polymer (hereinafter also simply referred to as “conductive polymer”) including a paste containing PEDOT (hereinafter also referred to as “PEDOT paste”) is used as a part of the solvent. Since adjustment is performed using water, the surface tension is large, and it is difficult to adjust the printability with the surface of the underlayer. In particular, when there are a plurality of regions made of different materials such as an insulating layer and a conductive layer on the surface of the printing substrate, it is difficult to adjust the appropriate printability between the PEDOT paste and each region. As a result, for example, there is a possibility that a part of the line pattern coated and formed with the PEDOT paste may be short-circuited with a region where bleeding is not planned or adjacent line patterns are short-circuited.
以上より、下地となる導電部の上に導電性ポリマーを含む印刷材料を用いて導電性ライン状パターンを塗工形成し、両者を充分な電気抵抗にて導通させ得る配線構造を備える配線基板に関し、実用に向けさらなる改善が求められていた。 As described above, the present invention relates to a wiring board having a wiring structure in which a conductive line pattern is applied and formed on a conductive portion as a base using a printing material containing a conductive polymer, and both can be conducted with sufficient electric resistance. Further improvements were required for practical use.
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものである。即ち、本発明は、導電部を下地とし、これに導電性ポリマーを含むライン状導電パターンを塗工形成により積層させてなる配線構造を含む配線基板に関し、実用に向け改善された配線基板を提供するものである。
また本発明は、上記配線基板を備えるタッチパネルセンサシートおよび太陽電池用電極基板を提供するものである。
また、本発明の配線基板製造方法は、導電部を下地とし、これに導電性ポリマーを含むライン状導電パターンを塗工形成により積層させてなる配線構造を含む配線基板の製造方法を提供するものである。詳しくは、本発明は、下地導電部とライン状導電パターンとが良好に導通し、実用に向け改善された配線基板を製造することのできる配線基板製造方法を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above-described problems. That is, the present invention relates to a wiring board including a wiring structure in which a conductive part is used as a base and a line-like conductive pattern containing a conductive polymer is laminated on the conductive part by coating, and provides an improved wiring board for practical use. To do.
Moreover, this invention provides a touch-panel sensor sheet | seat provided with the said wiring board, and the electrode substrate for solar cells.
The wiring board manufacturing method of the present invention provides a manufacturing method of a wiring board including a wiring structure in which a conductive part is used as a base and a line-like conductive pattern containing a conductive polymer is laminated thereon by coating formation. It is. More specifically, the present invention provides a wiring board manufacturing method capable of manufacturing a wiring board improved in practical use in which a base conductive portion and a line-shaped conductive pattern are electrically connected.
本発明の配線基板は、基材と、前記基材の一方面側に設けられた下地導電部および前記下地導電部の上に積層されて前記下地導電部と電気的に接続されたライン状導電パターンと、を備え、前記ライン状導電パターンは、透明性の導電性ポリマーが塗工されてなり、基材の平面上、前記ライン状導電パターンの外周に、当該ライン状導電パターンに比べて導電性ポリマーの密度が小さい塗工物残存領域が存在し、前記ライン状導電パターンを幅方向に跨ぎ対面する前記塗工物残存領域の外縁間の距離に対する、前記外縁間に含まれる前記塗工物残存領域の一方側の幅寸法の比率が、20%以下であることを特徴とする。 The wiring board of the present invention includes a base material, a base conductive portion provided on one side of the base material, and a line-shaped conductive layer that is laminated on the base conductive portion and electrically connected to the base conductive portion. The line-shaped conductive pattern is coated with a transparent conductive polymer, and is conductive on the outer surface of the line-shaped conductive pattern on the plane of the substrate as compared with the line-shaped conductive pattern. The coated material contained between the outer edges with respect to the distance between the outer edges of the coated material remaining area where the density of the conductive polymer is small and the line-shaped conductive pattern is faced across the width direction. The ratio of the width dimension on one side of the remaining region is 20% or less.
本発明のタッチパネルセンサシートは、上記本発明の配線基板を備えることを特徴とする。また、本発明の太陽電池用電極基板は、上記本発明の配線基板を備えることを特徴とする。 The touch panel sensor sheet of the present invention includes the wiring board of the present invention. Moreover, the electrode substrate for solar cells of the present invention includes the wiring substrate of the present invention.
本発明の配線基板によれば、下地導電部と導電性ポリマーを含むライン状導電パターンとの導通性が充分に図られ、かつ、ライン状導電パターンの周囲に導電性ポリマーの含有密度の低い塗工物残存領域が存在するため、周囲との短絡が実質的に防止される。したがって、本発明の配線基板は実用に向けて改善された配線基板として提供可能である。 According to the wiring board of the present invention, a conductive property between the underlying conductive portion and the line-shaped conductive pattern including the conductive polymer is sufficiently achieved, and a coating with a low content density of the conductive polymer is provided around the line-shaped conductive pattern. Since the work remaining area exists, a short circuit with the surroundings is substantially prevented. Therefore, the wiring board of the present invention can be provided as an improved wiring board for practical use.
そして上記本発明の配線基板を備えるタッチパネルセンサシートおよび太陽電池用電極基板であれば、当該配線基板の優れた性質を望ましい電気信頼性として享受することができる。 And if it is a touchscreen sensor sheet and solar cell electrode board provided with the wiring board of the said invention, the outstanding property of the said wiring board can be enjoyed as desirable electrical reliability.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。本実施形態では上下方向を規定して説明する場合があるが、これは構成要素の相対関係を便宜的に説明するものであり重力方向の上下を必ずしも意味しない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as appropriate. In the present embodiment, there are cases where the vertical direction is defined and described, but this is for the purpose of explaining the relative relationship of the components for convenience, and does not necessarily mean the vertical direction of the gravity.
[第一実施形態]
本発明の配線基板の第一実施形態の一例を、図1を用いて説明する。図1(a)は、本発明の第一実施形態の配線基板1の上面図である。図1(b)は、図1(a)における領域Aの拡大図である。配線基板1は、基材100と、基材100の一方面側に設けられた複数の下地導電部2および下地導電部2の上にラインの一端が積層されたライン状導電パターン3とを備える。ライン状導電パターン3は、並列して複数設けられており、他端は基板の外縁まで伸長している。ライン状導電パターン3は、導電性ポリマーが塗工されて形成される。図1(b)に示すとおり配線基板1を拡大して観察すると、基材100の平面上、ライン状導電パターン3の外周には、塗工物残存領域4が存在する。塗工物残存領域4は、ライン状導電パターン3に比べて導電性ポリマーの密度が小さい領域である。尚、本発明において「塗工物残存領域における導電性ポリマーの密度が小さい」とは、導電性ポリマーが実質的に存在せず、密度ゼロの場合を含む。
配線基板1は、ライン状導電パターン3を幅方向に跨ぎ対面する塗工物残存領域4の外縁間の距離(W1)に対する、上記外縁間に含まれる前記塗工物残存領域4の一方側の幅(W2)の寸法の比率が20%以下の範囲にある。尚、上記比率は下記式(1)より算出される。上記比率は、より好ましくは15%以下、特に好ましくは10%以下である。上記比率が上記好ましい範囲にあることにより、下地導電部2と、この上に積層されたライン状導電パターン3とからなる配線構造において導通に充分な電気抵抗が示される。一方、上記比率の範囲の下限は特に限定されない。ただし、塗工物残存領域4が存在することにより短絡を防止するという有利な効果を確実に得るという観点では、上記下限は、少なくとも0.01%以上、より好ましくは0.1%以上、さらに好ましくは1%以上、特に好ましくは5%以上であることが好ましい。
(数1)
比率=W2/(W1÷2)×100 ・・・(1)
[First embodiment]
An example of the first embodiment of the wiring board of the present invention will be described with reference to FIG. Fig.1 (a) is a top view of the wiring board 1 of 1st embodiment of this invention. FIG. 1B is an enlarged view of the region A in FIG. The wiring board 1 includes a
The wiring board 1 is arranged on one side of the remaining
(Equation 1)
Ratio = W2 / (W1 / 2) × 100 (1)
上述のとおり、ライン状導電パターン3は外周を塗工物残存領域4に囲まれている。塗工物残存領域4は、ライン状導電パターン3に比べて含有する導電性ポリマーの密度が小さい。そのためライン状導電パターン3を導電する電流は塗工物残存領域4を超えて隣り合う他のライン状導電パターン3に流れ難く、隣り合うライン状導電パターン3同士の短絡が効果的に防止される。
As described above, the outer periphery of the line-shaped
配線基板1は、塗工物残存領域4において、単位面積当たりにおける導電性ポリマーの比率が30%以下である態様を含む。さらには、単位面積当たりにおける導電性ポリマーの比率が20%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましく、5%以下であることが特に好ましく、実質的に0%である箇所を含んでよい。上記範囲においては、塗工物残存領域4における導電性は実質的に示されない。このような非導電性の領域を外周に有することによって、ライン状導電パターン3は、隣り合う他のライン状導電パターン3との短絡が良好に防止される。
また配線基板1は、ライン状導電パターン3において、単位面積当たりにおける導電性ポリマーの比率が、70%以上である態様を含む。さらには、単位面積当たりにおける導電性ポリマーの比率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることが特に好ましく、実質的に100%である箇所を含んでよい。ライン状導電パターン3における導電性ポリマーの比率が上記範囲にあることにとって、ライン状導電パターン3の実質的な導電性を確保することができる。
また配線基板1は、上述する塗工物残存領域4における単位面積当たりの導電性ポリマーの望ましい比率の範囲およびライン状導電パターン3における単位面積当たりの導電性ポリマーの望ましい比率の範囲を兼ねそろえることによって、導電性の確実な領域と非導電性の確実な領域とを含み、本発明の所期の課題を充分に達成することができる。
The wiring substrate 1 includes an aspect in which the ratio of the conductive polymer per unit area is 30% or less in the coated
Moreover, the wiring board 1 includes an embodiment in which the ratio of the conductive polymer per unit area is 70% or more in the line-shaped
In addition, the wiring board 1 has both a desirable ratio range of the conductive polymer per unit area in the remaining
ライン状導電パターン3および塗工物残存領域4における導電性ポリマーの密度あるいは導電性ポリマーの単位面積当たりの比率は、配線基板1を顕微鏡観察し、顕微鏡観察画像を画像処理により解析することによって求めることができる。たとえば、導電性ポリマーの存在を確認する所定の閾値以上の濃淡を解析することにより当該導電性ポリマーの存在比率や密度を求めることができるが。あるいは導電性ポリマーあるいはこれを含むミセルを輝度と色で指定して画像データより解析することもできる。
The density of the conductive polymer or the ratio per unit area of the conductive polymer in the line-shaped
本発明者らは、基材100上において下地導電部2に、導電性ポリマーを含むライン状導電パターン3を塗工形成により積層させてなる配線に関し、鋭意検討した。その結果、下地導電部2の上に塗工された導電性ポリマーの挙動とこれによる配線の電気信頼性への影響について新たな知見を得た。そして上記知見から本発明の主たる構成を見出し、実用に向け改善された配線基板を提供することを可能とした。
即ち、本発明者らは、種々の条件で、導電部を下地として水系分散性の導電性ポリマー含有材料をライン状に塗工して塗工部を形成し、当該塗工部を乾燥させてライン状導電パターンを形成した。そして形成されたライン状導電パターンを顕微鏡観察した。尚、このとき導電性ポリマーとしてはPEDOTを試験材料として選択した。その結果、適当な条件下において、ライン状導電パターンの外周を取り囲む、当該ライン状導電パターンとは区別される領域が形成されることを見出した。
The present inventors diligently studied on a wiring in which a line-shaped
That is, the present inventors apply a water-dispersible conductive polymer-containing material in a line shape under various conditions to form a coated portion, and dry the coated portion. A line-shaped conductive pattern was formed. The formed line-shaped conductive pattern was observed with a microscope. At this time, PEDOT was selected as the test material as the conductive polymer. As a result, it was found that under appropriate conditions, a region surrounding the outer periphery of the line-shaped conductive pattern, which is distinguished from the line-shaped conductive pattern, is formed.
当該領域は、導電性ポリマー含有材料を塗工後、経時的に面積が増大する場合があることがわかった。また、画像処理分析の結果、ライン状導電パターン内に含まれる導電性ポリマーの密度に対して、当該領域内における導電性ポリマーの密度が顕著に小さいことを確認した。この結果より、当該領域は、導電性ポリマー含有材料を塗工して形成された塗工部が乾燥される過程で生じた塗工跡であり、基材面に親和性の高い部材が主として存在する「塗工物残存領域」であると認められた。 It has been found that the area of the region may increase with time after application of the conductive polymer-containing material. Further, as a result of image processing analysis, it was confirmed that the density of the conductive polymer in the region was significantly smaller than the density of the conductive polymer contained in the line-shaped conductive pattern. From this result, this area is a coating mark generated in the process of drying the coating part formed by applying the conductive polymer-containing material, and there is mainly a high affinity member on the substrate surface. It was recognized that this was a “coating residual region”.
ライン状導電パターンの周囲に塗工物残存領域が形成される理由は明らかではないが、本発明者らは以下のとおり推測する。即ち、上記塗工部に含まれる溶媒が蒸発する際、導電性ポリマーは互い凝集し塗工部外縁より内側方向に向かって「退けの挙動」を示し得ると思われる。一方、塗工部に含まれるアルコール属性有機溶媒等の基材密着性の良好な添加剤の一部は、基材面に密着した状態を維持するため、塗工物残存領域が形成されるものと思われる。図2は発明者の推測に基づく模式的な説明図であり、図2(a)は、図1(b)のII−II断面図を概念的に示す説明図であり、図2(b)は「退ける挙動」が超過したときの、図1(b)のII−II断面図を概念的に示す説明図である。塗工部は図2(a)においてW1として示す幅であったところ、導電性ポリマー5は凝集しながら塗工部外縁から内側方向に退けるとともに、退けた跡に基材密着性の良好な添加剤が残存し、塗工物残存領域4が形成されるものと推測される。
The reason why the remaining region of the coating material is formed around the line-shaped conductive pattern is not clear, but the present inventors presume as follows. That is, when the solvent contained in the coating portion evaporates, the conductive polymers are likely to aggregate with each other and show “retreat behavior” toward the inner side from the outer edge of the coating portion. On the other hand, some of the additives with good base material adhesion, such as alcohol attributed organic solvents, contained in the coating part maintain the state of being in close contact with the base material surface, so that the remaining part of the coated material is formed. I think that the. FIG. 2 is a schematic explanatory view based on the inventor's guess, and FIG. 2 (a) is an explanatory view conceptually showing the II-II cross-sectional view of FIG. 1 (b). FIG. 2 is an explanatory diagram conceptually showing a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1B when “retreat behavior” is exceeded. The coated part had a width indicated by W1 in FIG. 2A, and the
ところが、上記「退けの挙動」が超過し、塗工物残存領域4の幅寸法W2が有意に大きくなると、下地導電部2とライン状導電パターン3とにおける電気抵抗が増大し、導通性が劣化することが確認された。そこで本発明者らは鋭意検討し、ライン状導電パターン3を幅方向に跨ぎ対面する塗工物残存領域4の外縁間の距離W1に対する、当該外縁間に含まれる塗工物残存領域4の一方側の幅寸法W2が、20%以下であることを特定した。即ち、距離W1と幅寸法W2との比率を適切な範囲に抑えることによって実質的に「退けの挙動」の超過を防止し、もってライン状導電パターン3の充分な導電性を確保可能とした。
尚、「退けの挙動」が超過したときに下地導電部2とライン状導電パターン3とにおける電気抵抗が増大する明確な理由は不明であるが、本発明者らは以下のとおり推測する。即ち、「退ける挙動」が超過すると、図2(b)に示すように、基材密着性の良好な添加剤と基材との密着がさらに進行し、塗工残存物領域下地層4aが構成されるものと推測された。この結果、上記添加剤と導電性ポリマー5とが二層化し、ライン状導電パターン3と下地導電部2との間における導通が阻害されるものと推測される。
以上による本発明の配線基板1であれば、下地導電部2と、ライン状導電パターン3とが積層してなる積層部において、当該積層部の厚み方向における電気的接続を下地導電部2およびライン状導電パターン3のみで実現することができる。ただし、本発明は、上記積層部を覆ってさらに補助的な導電パターンを設ける態様を除外するものではない。
However, when the “retreat behavior” is exceeded and the width W2 of the remaining
Although the clear reason why the electrical resistance in the base
In the wiring substrate 1 of the present invention as described above, in the laminated portion formed by laminating the base
以下に配線基板1の構成について詳細に説明する。
基材100は、配線基板1の基材として使用可能ないずれのものを選択してもよい。特には、基材100が透明性を備えることによって、配線基板1を光透過性デバイスや表示デバイスに用いることができるので好ましい。基材100として、高透明性を有するPET(Polyethylene terephthalate)フィルムや、ポリカーボネートフィルム、透明ポリイミドフィルムなどのフィルム材料や、薄く成型されたフィルムガラスが好適に用いられる。基材100として可撓性を有する材料を選択することにより、フレキシブル基板として利用することができる。基材100の厚さは、配線基板1の強度やフレキシブル性など所望の特性が発揮される範囲において特に限定されない。基材100の表面には、下地導電部2やライン状導電パターン3との密着性や塗工均一性を向上させるためのコート層を形成してもよい。
Hereinafter, the configuration of the wiring board 1 will be described in detail.
As the
下地導電部2は、導電性を有する材料から形成される。特に下地導電部2が使用者に視認可能な位置に設けられる場合には、透明導電性部材によって形成されることが好ましい。一例として、ITO(錫ドープ酸化インジウム)、ATO(アンチモンドープ酸化錫)またはFTO(フッ素ドープ酸化錫)に代表される金属酸化物系材料や、PEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)、ポリピロールまたはポリアニリンに代表される透明性導電ポリマー系材料、導電性ナノワイヤ系材料等が挙げられる。導電性ナノワイヤの材料としては、銀、金属合金またはカーボンを例示することができる。また、視認性が求められない領域に下地導電部2が形成される場合には、非透明性の導電材料として、銅箔、あるいは銀ペーストや銅ペーストの硬化物等を用い下地導電部2が形成されていてもよい。
The base
下地導電部2が導電性ナノワイヤを含む場合には、ITOなどの金属材料からなる下地導電部2を備える配線基板に比べ高フレキシブル性という有利な効果が発揮される。
When the base
ライン状導電パターン3を構成する導電性ポリマーとしては、水系分散性かつ透明性の導電ポリマーが選択される。一例としては、PEDOT、ポリアニリンまたはポリピロールを例示することができる。ライン状導電パターン3および塗工物残存領域4の成形安定性から、PEDOTが特に好ましく用いられる。PEDOTとは、一般的にはPEDOTにPSS(ポリスチレンスルホン酸)を混和したものをいい、PEDOT/PSSとも表記することができる。本明細書では、この混和物の略称を単にPEDOTまたはPEDOTインク、あるいはPEDOTペーストと呼称する場合がある。またライン状導電パターン3および塗工物残存領域4に含まれる導電性ポリマーであるPEDOTは、PEDOT単体あるはいPEDOTおよびPSSからなるミセル粒子など任意の形態であってよい。
As the conductive polymer constituting the line-shaped
ライン状導電パターン3を形成するために用いられる水系分散性かつ透明性の導電ポリマーを含有する塗工材料は、上述する導電性ポリマーを、水を含む分散溶媒に分散させてなるものである。上記分散溶媒に含まれる水以外の溶媒としては、水と混和性の良好なアルコール類、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、ブタノール、グリコール類、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、酢酸グリコール、酪酸グリコールおよび酢酸メトキシプロピル;ケトン類、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンおよびジアセトンアルコール;並びにアミド類、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−メチルピロリドンおよびN−メチルカプロラクタムなどを挙げることができる。
エチレングリコール等に代表されるアルコール属性の有機溶剤が含有されることにより、樹脂フィルム基材や下地導電部に対する上記塗工材料の親和性を向上させることができる。尚、上記塗工材料には、インキ状のもの、およびペースト状のものを含む。
上記分散溶媒には、さらに塗工材料の調整するための増粘剤、保存剤、界面活性剤などの添加剤が含有されてよい。例えば上記塗工材料の濃度を適度に調整しペースト状にすることによって、ライン状導電パターン3をスクリーン印刷にて形成することができる。したがって本発明におけるライン状導電パターン3をスクリーン印刷で形成する場合には、ペースト状の塗工材料の粘度を100センチポアズ以上、より好ましくは1000センチポアズ以上に調整するための増粘剤が含有されることが一般的である。尚、上記増粘剤の例としては、ポリオレフィン樹脂、タルク、シリカ、脂肪酸アマイドワックスなどが挙げられるがこれに限定されない。
The coating material containing a water-based dispersible and transparent conductive polymer used for forming the line-shaped
By containing an organic solvent having an alcohol attribute typified by ethylene glycol or the like, the affinity of the coating material for the resin film substrate or the base conductive portion can be improved. The coating material includes an ink-like material and a paste-like material.
The dispersion solvent may further contain additives such as a thickener, a preservative, and a surfactant for adjusting the coating material. For example, the line-shaped
上記水以外の分散溶媒や任意の添加剤の少なくともいずれかが、基材密着性の良好な添加剤として塗工面である下地導電部等に密着し塗工物残存領域4を形成するものと推測される。特に増粘剤は基材面に対する密着性が高いため塗工物残存領域4に高い比率で残存する場合がある。尚、塗工物残存領域4には、基材密着性の良好な添加剤とともに少量の導電性ポリマーが残存している場合があることは上述のとおりである。また、ライン状導電パターン3においても、多くの導電性ポリマーに加えて、上記水以外の分散溶媒や任意の添加剤の少なくともいずれかは内在する。
It is presumed that at least one of the dispersion solvent other than water and any additive other than the water adheres to the base conductive part as the coating surface as an additive having good substrate adhesion, and forms the coated
上述する塗工材料を用い、ライン状導電パターン3を形成する方法は、従来公知の塗工方法を適宜選択してよい。例えば、塗工方法の例としては、インクジェット、ダイコート、グラビアコート、ロールコート、スクリーン印刷などが挙げられる。中でも、スクリーン印刷は極めて汎用な方法であり、かつ、スクリーン印刷版を所望のパターンで設計にすることにより塗工ペーストの吐出パターンを調整することができるため、ライン状導電パターン3の形成方法として好ましい。
As a method for forming the line-shaped
塗工物残存領域4は、ライン状導電パターン3を形成するのとほぼ同時に、あるいは形成した後に継時的に形成される。塗工物残存領域4の形成方法は特に限定されない。用いられる塗工材料における導電性ポリマーの含有濃度や、溶媒の粘度、塗工時の環境温度や湿度、塗工後における乾燥条件のいずれかまたは組み合わせを適宜調整することによって、所望の塗工物残存領域4を形成することができる。簡易には、塗工材料を塗工した後、乾燥条件を緩やかにすることによって所望の塗工物残存領域4を形成することが容易である。塗工後における具体的な乾燥条件は予備試験により調整する。
The coated
[第二実施形態]
本発明の第二実施形態として、本発明の配線基板をタッチパネルセンサシートに用いた例について説明する。図3(a)は、本発明の配線基板21を備えるタッチパネルセンサシート250の上面模式図である。図3(b)は図3(a)に示す領域Bの拡大図である。図4は、タッチパネルセンサシート250をY軸方向に切った断面模式図であり、図3(b)のIV−IV線断面図にあたる。尚、図3(b)においては、説明のためジャンパーパターン23にハッチングを付してある。
タッチパネルセンサシート250は、第一電極300および第二電極330からそれぞれ配線により引き出された引出配線260と、この引出配線260に連結された外部接続用の取出電極270を備えている。
第一電極300は、第一の方向(X軸方向)に繰り返し配置された複数の第一電極パターン310を有している。第二電極330は、第一の方向と交差する第二の方向(Y軸方向)に第一電極300と離間して配置された複数の第二電極パターン22を有している。第一電極300および第二電極330は透明基材30の表面に形成されている。本実施形態の第一電極300は、複数箇所の矩形状(菱形)の第一電極パターン310が、これよりも細幅の境界部312によって一続きに連なったものであり、Y軸方向に複数本の第一電極300が並列する。
[Second Embodiment]
As a second embodiment of the present invention, an example in which the wiring board of the present invention is used for a touch panel sensor sheet will be described. FIG. 3A is a schematic top view of a touch
The touch
The
第二電極330はY軸方向に離散配置された矩形状(菱形)の複数の第二電極パターン22の集合である。Y軸方向に隣接する第二電極パターン22同士はジャンパーパターン23によって電気的および物理的に接続されて第二電極330をなす。第二電極330は、X軸方向に複数本並列する。
絶縁パターン340は、隣接する第一電極パターン310同士の境界部312を被覆している。そしてジャンパーパターン23は、隣接する第二電極パターン22同士を橋渡して物理的および電気的に接続するよう構成されている。絶縁パターン340は、ジャンパーパターン23と第一電極300とを互いにを絶縁している。ジャンパーパターン23の上には、図示しない保護膜が塗工形成される場合もある。
The
The insulating
本実施形態のタッチパネルセンサシート250を構成する配線基板21は透明基材30、互いに独立してパターニングされる第二電極パターン22、ジャンパーパターン23およびジャンパーパターン23の外周を囲む塗工物残存領域24を含む。即ち、本実施形態では、第二電極パターン22が下地導電部に相当する。また同様に本実施形態では、ジャンパーパターン23がライン状導電パターンに相当する。このように本発明の配線基板は、タッチパネルセンサシート250のような複雑な配線構造に適応可能である。第一実施形態で説明した本発明におけるライン状導電パターンの短絡の防止効果と同様の理由から、ジャンパーパターン23と、その周囲の配線構造(例えば第一電極300)との短絡防止効果が期待される。
The
配線基板21は、タッチパネルセンサシート250に必要な構成である、第一電極300、第一電極300と第二電極330との短絡を防止するための絶縁パターン340をさらに含む。透明基材30は可視光透過性の樹脂材料またはフィルムガラスなどからなる。第一電極300および第二電極330は、この透明基材30の一方面側、すなわち同一面側に設けられている。ジャンパーパターン23は、第一電極300および絶縁パターン340を跨ぎ、かつ、隣り合う第二電極パターン22の間を掛け渡すように形成されている。このときジャンパーパターン23は、第二電極パターン22と絶縁パターン340という物性の異なる部材と接する。しかし外周に塗工物残存領域24が適切な範囲の幅寸法で形成されているため、ジャンパーパターン23は、周囲への短絡が良好に防止され、かつ、第二電極パターン22との充分な導通を提供可能である。
The
次にジャンパーパターン23の詳細について説明する。上述のとおり本発明のライン状導電パターン3は導電性ポリマーが塗工されてなる。ここでジャンパーパターン23には、導電性ポリマー高密度領域25(以下、単に「高密度領域25」ともいう)と導電性ポリマー低密度領域26(以下、単に「低密度領域26」ともいう)とがジャンパーパターン23の伸長方向(即ちY軸方向)に繰り返し存在する。高密度領域25および低密度領域26は、ジャンパーパターン23を顕微鏡観察により導電性ポリマーの存在を示す陰影の濃淡から確認することができる。
Next, details of the
高密度領域25および低密度領域26を含んで構成されるジャンパーパターン23は以下のとおり形成することができる。即ち、高密度領域25に対応する所定の位置に貫通孔が形成されたパターンのスクリーン印刷版を準備し、導電性ポリマー含有ペーストを用いてスクリーン印刷を行う。これによりペーストがドット状に基材に吐出される。このとき、当該ペーストの粘度を適度な範囲に調整することにより、上記スクリーン印刷版から基材に吐出されるドット状のペーストの一部を周囲にレベリングさせる。そしてドットの間を当該ペーストで充填させる。この結果、ペーストがドット状に吐出された領域が高密度領域25となり、高密度領域25の周囲に低密度領域26を形成することができる。
The
尚、図3(b)においては、高密度領域25がY軸方向に二列で伸長する態様を示したが、高密度領域25は、一列で伸長する態様、あるいは千鳥状に伸長する態様などであってもよい。高密度領域25の配置パターンはスクリーン印刷版のパターン設計により変更可能である。
FIG. 3B shows a mode in which the high-
上記方法により形成されたジャンパーパターン23は、ジャンパーパターン自体の形状を1つの貫通孔とするパターンのスクリーン印刷版を用いて形成されたラインに比べて、滲みの抑制された細線状のラインとして形成することができる。ただし、低密度領域26は導電性ポリマーの存在比率が高密度領域25よりも小さいことから、電気抵抗の増大が危惧されるという課題を有していた。即ち、何らの配慮無しにジャンパーパターン23を形成すると、図2(b)に示す内容と同様に、塗工物残存領域24と低密度領域26とが二層化し、低密度領域26と第二電極パターン22との電気的接続が不良となる虞が大きい。これに対し、ジャンパーパターン23は、これを幅方向に跨ぎ対面する塗工物残存領域24の外縁間の距離W1に対する、この外縁間に含まれる塗工物残存領域24の一方側の幅寸法W2が、20%以下となっている。そのため、低密度領域26と第二電極パターン22とにおいても電気的接続の不良に関する問題が生じ難く、全体として導通に充分な程度の電気抵抗が示され得る。
The
本発明のライン状パターンの厚さは特に限定されず、ジャンパーパターン23の厚さについても限定されない。ただし所望の性能が充分に発揮される範囲で厚さを小さくすることが望ましく、この観点ではジャンパーパターン23の平均厚さを300nm以下とすることができる。上記平均厚さを小さく抑えることで、配線基板の小型化、使用材料の減量によるコストの低減といった効果がある。また、上述する望ましい厚さ範囲であれば、透明性の充分に高いジャンパーパターン23を得ることができ、配線基板21の上面視におけるジャンパーパターン23の不可視化に貢献する。さらに、上述した低密度領域26において電気的接続の不良に関する問題が生じ難い理由と同様に、平均厚さの小さいジャンパーパターン23においても電気的接続の不良に関する問題が生じ難く、導通に充分な程度の電気抵抗が示され得る。尚、本発明におけるライン状パターンの平均厚さとは、ライン状パターンの任意の10か所において実測した厚みの平均値である。ただし、ジャンパーパターン23のごとく、高密度領域25と低密度領域26とを含む場合には、高密度領域25と認識される10箇所および低密度領域26と認識される10箇所それぞれにおいて厚さを実測し、これを平均することが望ましい。
The thickness of the line pattern of the present invention is not particularly limited, and the thickness of the
また他の観点において、ジャンパーパターン23における高密度領域25および低密度領域26は、それぞれ肉厚部と肉薄部と理解することができる。即ち、ライン状導電パターンであるジャンパーパターン23は、伸長方向において肉厚部と肉薄部とを繰り返し備えていてもよい。上記肉厚部の最大厚さが200nm以上、上記肉薄部の最小厚さが200nm未満であってよい。当該肉厚部と当該肉薄部とを含むジャンパーパターン23は、高密度領域25および低密度領域26を含むジャンパーパターン23と同様の方法で製造することができる。上記肉厚部および肉薄部を含むジャンパーパターン23を備える配線基板21は、高密度領域25および低密度領域26を含むジャンパーパターン23と同様に、滲みの抑制された細線状のラインとして形成することができる。加えて、上記肉厚部および肉薄部を含むジャンパーパターン23は、電気的接続の不良に関する問題が生じ難く、導通に充分な程度の電気抵抗が示され得る。
From another viewpoint, the
透明基材30には、上述する基材100に用いられる部材と同様のものを適宜選択して用いることができるため、ここでは説明を割愛する。
Since the
絶縁パターン340は、一例として、高透明性を有する樹脂材料をインク化またはペースト化し、インクジェット印刷やスクリーン印刷などの手法によって所望のパターン形状に印刷した後、加熱工程や紫外線照射工程を経て乾固させることによって得られる。
As an example, the insulating
第一電極パターン310および第二電極パターン22は、透明でありながら導電性を有するパターンであり、人の手指が近接し、あるいは接した場合に、その箇所において局部的に変化する静電容量の値を検出して位置特定をするためのセンサ機能を奏する。
The
第一電極パターン310および第二電極パターン22は、透明かつ導電性の金属材料または樹脂材料からなる。具体的な例示は、上述する下地導電部2に関し例示する材料と同様であるため、ここでは説明を割愛する。
The
尚、図4では、第一電極パターン310および第二電極パターン22が導電性ナノワイヤ27で構成された例を模式的に示している。ITOなどの金属材料を使用する替りに導電性ナノワイヤ27を用いた場合、配線基板21のフレキシブル性を向上させることができ、また低抵抗化が図れるという有利な点を有する。したがって、導電性ナノワイヤ27を用いる配線基板21は、携帯端末機器だけでなく、より大型のタッチパネルセンサシートにも好適に搭載可能である。
FIG. 4 schematically shows an example in which the
ここで第二電極パターン22とジャンパーパターン23との電気的接触は、第二電極パターン22の上面に露出する導電性ナノワイヤ27とジャンパーパターン23との当接による。そのため、第二電極パターン22とジャンパーパターン23とは互いが充分に当接した積層状態であることが望ましい。これに対し本発明は、上記距離W1と幅寸法W2との比率を適切な範囲に抑えることにより、ジャンパーパターン23を構成する導電性ポリマーの「退けの挙動」の超過を防止し、ジャンパーパターン23と第二電極パターン22との充分な導電性を確保可能である。換言すると、本発明の配線基板によれば、導電性ポリマーを含むジャンパーパターン23と、導電性ナノワイヤ27を含む第二電極パターン22との組み合わせにより、望ましい電気抵抗および良好なフレキシブル性が示される配線基板21を提供することができる。
Here, the electrical contact between the
引出配線260は、第一電極300と第二電極330から出力される位置検出信号を、外部基板や回路へ伝達するための配線である。引出配線260は、スパッタ製膜された金属箔をフォトリソグラフィの手法によってパターンニングしたり、導電性ペーストやインクをスクリーン印刷、グラビア印刷またはフレキソ印刷等の印刷手段によってパターンニングしたりすることで形成される。
The
絶縁パターン340は、ジャンパーパターン23と、その下地となる第一電極パターン310とを電気的に絶縁する。絶縁パターン340は境界部312よりも太幅のライン状をなす。本実施形態の絶縁パターン340は、隣接する第二電極パターン22同士の近接縁に乗り上げるように形成されている。絶縁パターン340は、透明性が高く、絶縁性に代表される電気信頼性が充分に示される絶縁材料を用いて形成することができる。前記絶縁材料としては、たとえば、加熱硬化・乾燥タイプやUV硬化タイプの樹脂材料が好適に使用される。
The insulating
図3(b)においてジャンパーパターン23は、一本のライン状としたが、これに限定されず、複数本の並行するライン状として構成してもよい。
In FIG. 3B, the
以上に説明する配線基板21を備える本発明のタッチパネルセンサシート250であれば、配線基板21の優れた性質を望ましい電気信頼性として享受することができる。また特に、導電性ポリマーを含むジャンパーパターン23と、導電性ナノワイヤを含む第二電極パターン22との組み合わせを選択することによって、タッチパネルセンサシート250のフレキシブル化に貢献することができる。
If it is the touch
第二実施形態の変形例としては、本発明における下地導電部として引出配線260を形成し、かつ本発明のライン状導電パターンとして引出配線260の上に電気的接続可能に積層される他の部材を形成することによって配線基板を構成してもよい。上記他の部材としては、第一電極パターンおよび/または第二電極パターンの少なくとも端部、あるいは当該端部と引出配線260とを電気的に接続する第三の部材が相当する。
As a modified example of the second embodiment, the
また、タッチパネルセンサシート250とは別の構成のタッチパネルセンサシートにおいても本発明の配線基板は適用可能である。例えば、ジャンパーパターンにより接続される第二電極パターンの該当箇所だけをスルーホール構造とし、その他の部分を絶縁する絶縁パターンが設けられたタッチパネルセンサシートにおいても、本発明の配線基板は適用可能である。
The wiring board of the present invention can also be applied to a touch panel sensor sheet having a configuration different from that of the touch
[第三実施形態]
本発明の配線基板は、タッチパネルセンサシート以外の種々のデバイスや構造物に用いることができる。たとえば第三実施形態として、本発明の配線基板を備える太陽電池用電極基板を挙げることができる。
[Third embodiment]
The wiring board of the present invention can be used for various devices and structures other than the touch panel sensor sheet. For example, as a third embodiment, a solar cell electrode substrate including the wiring substrate of the present invention can be exemplified.
例えば、第一基材から順に、第一電極層、酸化物半導体層、第二電極層、第二基材を備える太陽電池において、上記第一基材および上記第一電極層を少なくとも備える太陽電池用電極基板として、本発明の配線基板を備えることができる。具体的には、第一基材上に本発明の下地導電部に相当する透明電極層を形成し、当該透明電極層上に、本発明のライン状導電パターンに相当する導電高分子層を形成することができる。 For example, in order from the first substrate, a solar cell including a first electrode layer, an oxide semiconductor layer, a second electrode layer, and a second substrate, a solar cell including at least the first substrate and the first electrode layer. The wiring board of the present invention can be provided as an electrode substrate for use. Specifically, a transparent electrode layer corresponding to the base conductive portion of the present invention is formed on the first substrate, and a conductive polymer layer corresponding to the line-shaped conductive pattern of the present invention is formed on the transparent electrode layer. can do.
あるいは、上記第一基材および上記第一電極層を少なくとも備える太陽電池用電極基板において、第一基材上に本発明の下地導電部に相当する透明電極層を形成し、当該透明電極層上に、本発明のライン状導電パターンに相当するリード層を形成することができる。リード層は、第二電極層から第一電極層に移動した電子を集電して電気的に並列に出力するための層であり、第一電極層の上において、格子状、網目状、ストライプ状などのパターンであってよい。リード層を設ける趣旨を勘案すれば、透明電極層を構成する導電材料より導電性の高い導電性ポリマーでリード層を構成することが好ましい。 Alternatively, in a solar cell electrode substrate including at least the first base material and the first electrode layer, a transparent electrode layer corresponding to the base conductive portion of the present invention is formed on the first base material, and the transparent electrode layer In addition, a lead layer corresponding to the line-shaped conductive pattern of the present invention can be formed. The lead layer is a layer for collecting electrons that have moved from the second electrode layer to the first electrode layer and outputting them in parallel electrically. On the first electrode layer, a grid, mesh, stripe It may be a pattern such as a shape. Considering the purpose of providing the lead layer, the lead layer is preferably composed of a conductive polymer having higher conductivity than the conductive material constituting the transparent electrode layer.
本発明の配線基板を備える太陽電池用電極基板であれば、これを用いて構成される太陽電池において、配線基板の優れた性質を望ましい電気信頼性として享受することができる。 If it is an electrode substrate for solar cells provided with the wiring board of this invention, the solar cell comprised using this can enjoy the outstanding property of a wiring board as desirable electrical reliability.
尚、以上の説明は、本発明の配線基板の基本構造に関するものであり、本発明は、基材上において、下地導電部と、これに積層するライン状導電パターンとの組み合わせを任意の箇所に含む種々の配線基板を包含する。 The above description relates to the basic structure of the wiring board of the present invention, and the present invention provides a combination of the base conductive portion and the line-shaped conductive pattern laminated on the base material at any location on the base material. Including various wiring boards.
[第四実施形態]
次に本発明の配線基板を提供するための好適な製造方法として、フィルム基材の巻き出し工程および巻き取り工程を含むロールトゥロールプロセスを採用する製造方法について説明する。
[Fourth embodiment]
Next, as a suitable manufacturing method for providing the wiring board of the present invention, a manufacturing method employing a roll-to-roll process including a film base unwinding step and a winding step will be described.
本方法は、ロール状のフィルム基材を用い、前記フィルム基材の面において下地導電部を形成する導電部形成工程を実施し、次いで、透明性の導電性ポリマーを含有する塗工材料を所望のパターンで塗工形成することによって、前記下地導電部に積層するライン状導電パターンを形成して配線基板前駆体を製造する配線基板前駆体製造工程を実施し、次いで、前記配線基板前駆体における前記塗工材料を乾燥させるための乾燥工程を実施することを含み、すくなくとも前記配線基板前駆体製造工程および前記乾燥工程を、前記フィルム基材の巻き出し工程および巻き取り工程を含むロールトゥロールプロセスにおいて連続して実施する。 In this method, a roll-shaped film base material is used, and a conductive part forming step for forming a base conductive part on the surface of the film base material is performed, and then a coating material containing a transparent conductive polymer is desired. The wiring board precursor manufacturing process for forming a wiring board precursor by forming a line-shaped conductive pattern to be laminated on the base conductive portion is performed by coating with the pattern, and then in the wiring board precursor A roll-to-roll process including performing a drying process for drying the coating material, and including at least the wiring board precursor manufacturing process and the drying process, the unwinding process and the winding process of the film base material Are carried out continuously.
一般的に、ロールトゥロールプロセスは、枚葉方式に比べて生産効率が良好である。したがって、本方法においてロールトゥロールプロセスを採用することは生産効率向上の点で好ましい。特に本方法において、ロール状のフィルム基材を用い、ライン状導電パターンを導電性ポリマーで形成し、さらに下地導電部を導電性ナノワイヤで形成する場合、フレキシブル性の優れた配線基板を適切にロールトゥロールプロセスで製造することができる。尚、ロールトゥロールプロセスにおいて一度の巻き出し工程および巻き取り工程を1セットとしたとき、本方法は、上記1セットにおいて少なくとも配線基板前駆体製造工程および乾燥工程を実施する。ただし、配線基板前駆体製造工程および乾燥工程以外の他の工程についても、同セットあるいは別のセットにおいてロールトゥロールプロセスにおいて実施してもよい。 Generally, the roll-to-roll process has better production efficiency than the single wafer method. Therefore, it is preferable to employ a roll-to-roll process in this method from the viewpoint of improving production efficiency. In particular, in this method, when a roll-shaped film substrate is used, a line-shaped conductive pattern is formed of a conductive polymer, and a base conductive portion is formed of a conductive nanowire, a flexible flexible wiring board is appropriately rolled. It can be manufactured by a to-roll process. In the roll-to-roll process, when the one unwinding step and the winding step are set as one set, the method performs at least the wiring board precursor manufacturing step and the drying step in the one set. However, steps other than the wiring board precursor manufacturing step and the drying step may also be performed in the roll-to-roll process in the same set or in another set.
上記導電部形成工程、上記配線基板前駆体製造工程、および上記乾燥工程は、ロールトゥロールプロセスでフィルム基材を搬送する経路において実施する。特に上記配線基板前駆体製造工程および上記乾燥工程は、上記1セットにおいて上記フィルム基材の面に対し順次、連続に実施する。これにより上記ライン状導電パターンに含まれる塗工材料の乾燥条件を適切に調整することが可能であり、ライン状導電パターンの外周に塗工物残存領域の形成が容易である。即ち、枚葉製造方法により配線基板を製造する場合には、規定の基板数をまとめて加熱炉で加熱して乾燥することが一般的である。したがって全ての基板に関し、配線基板前駆体製造工程における塗工終了の時間から乾燥工程に至るまでの引き置き時間を統一することができず、乾燥条件を統一することが困難な場合がある。しかし、配線基板前駆体製造工程および上記乾燥工程をロールトゥロールプロセスの上記1セットにおいて連続に実施することにより、フィルム基材面に形成される複数の配線基板に関する上記乾燥条件を統一することができる。 The conductive part forming step, the wiring board precursor manufacturing step, and the drying step are performed in a route for transporting the film base material by a roll-to-roll process. Especially the said wiring board precursor manufacturing process and the said drying process are implemented sequentially and sequentially with respect to the surface of the said film base material in the said 1 set. Thereby, it is possible to adjust appropriately the drying conditions of the coating material contained in the said linear conductive pattern, and formation of a coating material residual area | region on the outer periphery of a linear conductive pattern is easy. That is, when a wiring board is manufactured by a single wafer manufacturing method, it is common to dry a heating board by heating a specified number of boards together. Therefore, with respect to all the substrates, it is difficult to unify the holding time from the coating completion time in the wiring substrate precursor manufacturing process to the drying process, and it may be difficult to unify the drying conditions. However, it is possible to unify the drying conditions for a plurality of wiring boards formed on the film substrate surface by continuously performing the wiring board precursor manufacturing process and the drying process in the one set of roll-to-roll processes. it can.
ロールトゥロールプロセスでフィルム基材を搬送する経路において実施される上記導電部形成工程は、上述する下地導電部2あるいは第二電極パターン22を形成するための材料および方法にならって実施することができる。同様に、上記配線基板前駆体製造工程は、ライン状導電パターン3あるいは第二電極パターン22を形成するための材料および方法にならって実施することができる。上記乾燥工程は、特に限定されないが、導電性ポリマーの退けの挙動および塗工物残存領域の形成を、製造条件ごとに予備的に観察し、乾燥方法および乾燥条件を決定してよい。
The conductive part forming step carried out in the path for transporting the film base material in the roll-to-roll process can be carried out in accordance with the material and method for forming the base
本方法では、上記塗工形成をスクリーン印刷法により実施することができる。このとき、スクリーン印刷法に用いられるスクリーン印刷版として、一列または複数列のライン状に並んで離散的に穿設された複数個のドット状の貫通孔によりラインパターンが開口形成されてなるものを用いることができる。上記スクリーン印刷版を介してフィルム基材の上に吐出されたペースト同士を互いにレベリングさせ連結させて上記ライン状導電パターンを形成することによって本発明の配線基板を製造することができる。
かかる製造方法によれば、細線状のライン状導電パターンを短絡することなく形成することができる。
In this method, the coating formation can be performed by a screen printing method. At this time, a screen printing plate used in the screen printing method is one in which a line pattern is opened by a plurality of dot-like through holes discretely drilled in a line or a plurality of lines. Can be used. The wiring board of the present invention can be manufactured by forming the line-shaped conductive pattern by leveling and connecting the pastes discharged onto the film substrate through the screen printing plate.
According to this manufacturing method, it is possible to form a thin line-shaped conductive pattern without short-circuiting.
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications and improvements as long as the object of the present invention is achieved.
(実施例1)
以下、本発明の配線基板を備えるタッチパネルセンサシートの製造に関する実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。尚、以下に示す実施例では、図3(b)に示す第一電極パターン310、第二電極パターン22および絶縁パターン340のパターンに倣って各構成を形成した。
Example 1
Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples relating to the manufacture of a touch panel sensor sheet including the wiring board of the present invention. In the example described below, each component was formed following the pattern of the
透明基材であるPETフィルムの一方面側に市販の銀ナノワイヤ材料を全面にコートした透明導電フィルムのロールを準備した。本実施例では、透明導電フィルムのロールを用いて、全ての工程をロールトゥロールプロセスの上記1セットで実施した。 A roll of a transparent conductive film in which a commercially available silver nanowire material was coated on the entire surface of one side of a PET film as a transparent substrate was prepared. In this example, using a roll of transparent conductive film, all the steps were performed with the above-mentioned one set of roll-to-roll process.
上記透明導電フィルムにおいて、銀ナノワイヤがコートされた面にドライフィルムをラミネートした。そしてラミネートしたドライフィルムに対し、第一電極パターンおよび第二電極パターンをパターン露光し、露光されたパターンを残す様に現像液を用いてパターン現像を行った。パターン現像は、低濃度に調整した炭酸ナトリウム水溶液を現像面にスプレーする手法により実施した。続いて、上記透明導電フィルムにおける不要箇所を除去するためのエッチング処理を行った。さらに、低濃度に調整した苛性ソーダ水溶液を現像面に噴霧し、パターン面上のドライフィルムの除去を行い、第一電極パターンおよび下地導電部である第二電極パターンが一方面側に形成された透明センサパターン基板を得た。 In the transparent conductive film, a dry film was laminated on the surface coated with silver nanowires. The laminated dry film was subjected to pattern exposure of the first electrode pattern and the second electrode pattern, and pattern development was performed using a developer so as to leave the exposed pattern. Pattern development was carried out by spraying a development surface with an aqueous sodium carbonate solution adjusted to a low concentration. Then, the etching process for removing the unnecessary location in the said transparent conductive film was performed. Furthermore, a caustic soda aqueous solution adjusted to a low concentration is sprayed on the development surface, the dry film on the pattern surface is removed, and the first electrode pattern and the second electrode pattern which is the base conductive portion are formed on one side. A sensor pattern substrate was obtained.
上記透明センサパターン基板において、第一電極パターンと第二電極パターンとが交差する箇所において、透明性の絶縁パターンを形成した。絶縁パターンは、高透明性のアクリル樹脂材料含有ペーストを準備し、所望のパターンのスクリーン印刷版を用いてスクリーン印刷法により形成した。絶縁パターンの厚さは、乾燥時おいて5μm以下とすることで、タッチパネルセンサシートの外観的な視認性を満足するように設計した。 In the transparent sensor pattern substrate, a transparent insulating pattern was formed at a location where the first electrode pattern and the second electrode pattern intersect. The insulating pattern was formed by screen printing using a screen printing plate having a desired pattern by preparing a highly transparent acrylic resin material-containing paste. The thickness of the insulating pattern was designed to satisfy the external visibility of the touch panel sensor sheet by setting it to 5 μm or less when dried.
次に、透明基材上であって、上記絶縁パターンを跨ぎ、隣り合う第二電極パターン同士を橋架けするジャンパーパターン(ライン状導電パターンに相当する)を、スクリーン印刷法により形成した。スクリーン印刷法には、以下のスクリーン印刷版およびPEDOTペーストを用いた。 Next, a jumper pattern (corresponding to a line-shaped conductive pattern) on the transparent substrate and straddling the insulating pattern and bridging adjacent second electrode patterns was formed by a screen printing method. For the screen printing method, the following screen printing plate and PEDOT paste were used.
(スクリーン印刷版)
スクリーン印刷版は、ジャンパーパターンの目標仕上がり寸法が幅200μm、長さ800μm、厚み約300nm以下とし、ジャンパーパターンの高透明化を図るように設計した。具体的には、スクリーン印刷版として厚さTm=20μmのメタルマスクを用いた。スキージにはメタルスキージを用いた。上記スクリーン印刷版は、1つのジャンパーパターンに対するスクリーン印刷版の貫通孔パターン400を図6に示す設計とした。即ち、メタルマスクにおいて、図6に示す8連の貫通孔420を設け、ドット径Ddを100μm、ラインピッチPdを130μm、幅ピッチPwを60μmとした。
(Screen printing version)
The screen printing plate was designed so that the target finish dimensions of the jumper pattern were 200 μm in width, 800 μm in length, and about 300 nm or less in thickness, and the jumper pattern was made highly transparent. Specifically, a metal mask having a thickness Tm = 20 μm was used as the screen printing plate. A metal squeegee was used for the squeegee. In the screen printing plate, the through-
(PEDOTペースト)
インクとして、PEDOT−PSS混合物の水分散液に、増粘剤としてのポリオレフィン樹脂と、その他添加剤としてのエチレングリコールを混合したPEDOTペーストを用いた。PEDOTペーストの粘度はシアレート100s−1の際に1000cP、シアレート10s−1の際に5500cPとなるように調製した。尚、上記粘度は、いずれも25℃の測定環境下でレオメータを使用して測定した。
(PEDOT paste)
As the ink, a PEDOT paste in which a polyolefin resin as a thickener and ethylene glycol as another additive were mixed with an aqueous dispersion of a PEDOT-PSS mixture was used. The viscosity of the PEDOT paste was adjusted to be 1000 cP when the shear rate was 100 s −1 and 5500 cP when the shear rate was 10 s −1 . In addition, all the said viscosity was measured using the rheometer in the measurement environment of 25 degreeC.
続いて、上述のとおりジャンパーパターンが形成された樹脂フィルム面を順次連続的に乾燥ゾーンへ搬送し通過させた。このときジャンパーパターン形成終了時から乾燥ゾーンに入るまでの時間(以下、大気通過時間という)を30秒とし、乾燥ゾーンは、130℃の温度環境を300秒通過させる条件で設定した。
以上により得られた配線基板を実施例1とした。
Subsequently, the resin film surface on which the jumper pattern was formed as described above was sequentially conveyed to and passed through the drying zone. At this time, the time from the end of jumper pattern formation until entering the drying zone (hereinafter referred to as air passage time) was set to 30 seconds, and the drying zone was set under the condition of passing a temperature environment of 130 ° C. for 300 seconds.
The wiring board obtained as described above was taken as Example 1.
(実施例2、3および比較例1、2)
大気通過時間を図5に示す結果図表に示す時間に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で配線基板を製造し、実施例2、3および比較例1、2とした。
尚、上述する実施例1〜3および比較例1、2はいずれも13サンプルずつ製造した。
(Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2)
A wiring board was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the air passage time was changed to the time shown in the result chart shown in FIG.
In addition, in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 described above, 13 samples were manufactured.
(顕微鏡観察)
(i)走査型顕微鏡において倍率500倍から1500倍の範囲にて、配線基板上のジャンパーパターンとその外周に形成された塗工物残存領域について観察した。
(ii)また、ジャンパーパターンの幅方向を跨ぎ対面する塗工物残存領域の外縁間の距離W1と、当該外縁間に含まれる塗工物残存領域の一方側の幅寸法W2を測定し、W1に対するW2の比率を下記の式2により算出した。尚、測定は各サンプルから任意に選択した1つのジャンパーパターンにおいて一箇ずつ行い、得られた比率の平均値を図5に示した。
(式2)比率(%)=W2/(W1÷2)×100
(iii)各実施例に関し、各サンプルから任意の一箇所選択し合計13箇所についてジャンパーパターンと塗工物残存領域における単位面積当たりのPEDOT/PSSの量の比率を画像処理により解析した。
(Microscopic observation)
(I) A scanning microscope was used to observe the jumper pattern on the wiring board and the coating material remaining area formed on the outer periphery of the jumper pattern in the range of 500 times to 1500 times.
(Ii) Further, the distance W1 between the outer edges of the remaining area of the coated material facing across the width direction of the jumper pattern and the width dimension W2 on one side of the remaining area of the coated material included between the outer edges are measured, W1 The ratio of W2 to was calculated by the following
(Formula 2) Ratio (%) = W2 / (W1 ÷ 2) × 100
(Iii) For each example, an arbitrary one location was selected from each sample, and the ratio of the amount of PEDOT / PSS per unit area in the jumper pattern and the coating material remaining area was analyzed by image processing for a total of 13 locations.
(i)の結果、各実施例および各比較例においてジャンパーパターン内に、PEDOT/PSSの存在を示す陰影の濃淡が確認された。陰影の濃い箇所は、スクリーン印刷版における8つの貫通孔と同様のパターンで確認され、本方法によりPEDOT/PSSの高密度領域と低密度領域とがジャンパーパターンの伸長方向に繰り返されて存在することが確認された。
また(ii)の結果、実施例1〜3は、上記比率が20%以内であった。後述するY電極の電気抵抗測定の結果とあわせ、上記比率が20%以内であることによりスクリーン印刷後のPEDOT/PSSの退けの挙動が適度な範囲に抑制されることが確認された。
また(iii)の結果、塗工物残存領域に存在するPEDOT/PSSの単位面積当たりの量に対する、ジャンパーパターンに存在するPEDOT/PSSの単位面積当たりの量の比率は、30:70〜0:100の範囲に含まれることが確認された。この結果、塗工物残存領域は、明らかにジャンパーパターンとは区別される非導電性の領域であることが確認された。
As a result of (i), the shade of shade indicating the presence of PEDOT / PSS was confirmed in the jumper pattern in each example and each comparative example. The dark shadow area is confirmed by the same pattern as the eight through holes in the screen printing plate, and the high density area and the low density area of PEDOT / PSS are repeated in the extension direction of the jumper pattern by this method. Was confirmed.
As a result of (ii), in Examples 1 to 3, the ratio was within 20%. Together with the result of measuring the electrical resistance of the Y electrode described later, it was confirmed that the above-mentioned ratio is within 20%, so that the behavior of PEDOT / PSS retreat after screen printing is suppressed to an appropriate range.
As a result of (iii), the ratio of the amount per unit area of PEDOT / PSS present in the jumper pattern to the amount per unit area of PEDOT / PSS present in the remaining region of the coating is 30:70 to 0: It was confirmed that it was included in the range of 100. As a result, it was confirmed that the remaining region of the coated product was a non-conductive region that was clearly distinguished from the jumper pattern.
(Y電極の電気抵抗測定)
各実施例および各比較例について、Y電極の両端に電気抵抗を測定するテスターの端子をあて、電気抵抗を測定した。Y電極は、1サンプル毎に任意の2本を選択し、合計26本を測定した。測定により得られたライン抵抗値は、所定の目標抵抗値を閾値化、これを図5に電気抵抗値として示した。具体的には、上記26本の電気抵抗値の平均閾値および当該閾値の最小値から最大値までの分散を示した。
(Measurement of electric resistance of Y electrode)
About each Example and each comparative example, the terminal of the tester which measures an electrical resistance was applied to the both ends of Y electrode, and the electrical resistance was measured. Two arbitrary Y electrodes were selected for each sample, and a total of 26 Y electrodes were measured. The line resistance value obtained by the measurement is a threshold value of a predetermined target resistance value, which is shown as an electric resistance value in FIG. Specifically, the average threshold value of the 26 electric resistance values and the variance from the minimum value to the maximum value of the threshold value are shown.
その結果、PEDOT/PSSの退けの挙動が適度な範囲に抑制されたいずれの実施例も、電気抵抗値の分散が小さく、実用的な使用に妥当な充分な電気抵抗特性が得られることがわかった。特に実施例1、2は、電気抵抗値の平均値が小さく、かつ、抵抗の分散もほとんど確認されず、優れた電気特性を示すことが確認された。一方、比較例は、電気抵抗値の平均値が大きい上、分散の幅も大きく、実用に耐えられるものではなかった。 As a result, it was found that any of the examples in which the behavior of the PEDOT / PSS retraction was suppressed to an appropriate range has a small dispersion of the electric resistance value, and sufficient electric resistance characteristics appropriate for practical use can be obtained. It was. In particular, in Examples 1 and 2, it was confirmed that the average value of the electric resistance value was small, and resistance dispersion was hardly confirmed, and excellent electric characteristics were exhibited. On the other hand, the comparative example had a large average electric resistance value and a wide dispersion range, and was not practically usable.
上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
(1)基材と、前記基材の一方面側に設けられた下地導電部および前記下地導電部の上に積層されたライン状導電パターンと、を備え、前記ライン状導電パターンは、透明性の導電性ポリマーが塗工されてなり、基材の平面上、前記ライン状導電パターンの外周に、当該ライン状導電パターンに比べて導電性ポリマーの密度が小さい塗工物残存領域が存在し、前記ライン状導電パターンを幅方向に跨ぎ対面する前記塗工物残存領域の外縁間の距離に対する、前記外縁間に含まれる前記塗工物残存領域の一方側の幅寸法の比率が、20%以下であることを特徴とする配線基板;
(2)前記塗工物残存領域において、単位面積当たりにおける前記導電性ポリマーの比率が、30%以下である上記(1)に記載の配線基板;
(3)前記ライン状導電パターンにおいて、単位面積当たりにおける前記導電性ポリマーの比率が、70%以上である上記(1)または(2)に記載の配線基板;
(4)前記導電性ポリマーが、PEDOTを含む上記(1)から(3)のいずれか一つに記載の配線基板;
(5)前記下地導電部が、導電性ナノワイヤを含む上記(1)から(4)のいずれか一つに記載の配線基板;
(6)前記ライン状導電パターンは、導電性ポリマー高密度領域と導電性ポリマー低密度領域とが前記ライン状導電パターンの伸長方向に繰り返されて構成されている上記(1)から(5)のいずれか一つに記載の配線基板;
(7)前記下地導電部が、電極を構成する電極パターンである上記(1)から(6)のいずれか一つに記載の配線基板;
(8)複数の前記電極パターンが互いに独立して設けられており、隣り合う前記電極パターンに前記ライン状導電パターンが架け渡されている上記(7)に記載の配線基板;
(9)前記ライン状導電パターンは、平均厚さが300nm以下である上記(1)から(8)のいずれか一つに記載の配線基板;
(10)前記ライン状導電パターンは、伸長方向において肉厚部と肉薄部とを繰り返し備え、前記肉厚部の最大厚さが200nm以上、前記肉薄部の最小厚さが200nm未満である上記(9)に記載の配線基板;
(11)上記(1)から(10)のいずれか一つに記載の配線基板を備えることを特徴とするタッチパネルセンサシート;
(12)上記(1)から(10)のいずれか一つに記載の配線基板を備えることを特徴とする太陽電池用電極基板;
(13)ロール状のフィルム基材を用い、前記フィルム基材の面において下地導電部を形成する導電部形成工程を実施し、次いで、透明性の導電性ポリマーを含有する塗工材料を所望のパターンで塗工形成することによって、前記下地導電部に積層するライン状導電パターンを形成して配線基板前駆体を製造する配線基板前駆体製造工程を実施し、次いで、前記配線基板前駆体における前記塗工材料を乾燥させるための乾燥工程を実施することを含み、すくなくとも前記配線基板前駆体製造工程および前記乾燥工程を、前記フィルム基材の巻き出し工程および巻き取り工程を含んで実施するロールトゥロールプロセスにおいて連続して実施することを特徴とする配線基板製造方法;
(14)前記塗工形成をスクリーン印刷法により実施し、前記スクリーン印刷法に用いられるスクリーン印刷版が、一列または複数列のライン状に並んで離散的に穿設された複数個のドット状の貫通孔によりラインパターンが開口形成されてなるものであり、前記スクリーン印刷版を介して前記フィルム基材の上に吐出されたペースト同士を互いにレベリングさせ連結させて前記ライン状導電パターンを形成する上記(13)に記載の配線基板製造方法。
The above embodiment includes the following technical idea.
(1) A substrate, a base conductive part provided on one surface side of the base, and a line-shaped conductive pattern laminated on the base conductive part, wherein the line-shaped conductive pattern is transparent The conductive polymer is coated, and on the plane of the base material, there is a coating residual region having a smaller density of the conductive polymer than the line-shaped conductive pattern on the outer periphery of the line-shaped conductive pattern, The ratio of the width dimension on one side of the coating material remaining area included between the outer edges to the distance between the outer edges of the coating material remaining area facing the line-shaped conductive pattern across the width direction is 20% or less. A wiring board characterized in that:
(2) The wiring board according to (1), wherein a ratio of the conductive polymer per unit area is 30% or less in the coated material remaining region;
(3) The wiring board according to (1) or (2), wherein in the line-shaped conductive pattern, a ratio of the conductive polymer per unit area is 70% or more;
(4) The wiring board according to any one of (1) to (3), wherein the conductive polymer includes PEDOT;
(5) The wiring board according to any one of (1) to (4), wherein the base conductive portion includes conductive nanowires;
(6) The line-shaped conductive pattern is formed by repeating a high-density conductive polymer region and a low-density conductive polymer region in the extending direction of the line-shaped conductive pattern. The wiring board according to any one of the above;
(7) The wiring board according to any one of (1) to (6), wherein the base conductive portion is an electrode pattern constituting an electrode;
(8) The wiring board according to (7), wherein the plurality of electrode patterns are provided independently of each other, and the line-shaped conductive pattern is bridged between the adjacent electrode patterns;
(9) The wiring substrate according to any one of (1) to (8), wherein the line-shaped conductive pattern has an average thickness of 300 nm or less;
(10) The line-shaped conductive pattern is repeatedly provided with a thick part and a thin part in the extending direction, the maximum thickness of the thick part is 200 nm or more, and the minimum thickness of the thin part is less than 200 nm ( 9) the wiring board according to
(11) A touch panel sensor sheet comprising the wiring board according to any one of (1) to (10) above;
(12) A solar cell electrode substrate comprising the wiring substrate according to any one of (1) to (10) above;
(13) Conducting a conductive part forming step of forming a base conductive part on the surface of the film base using a roll-shaped film base, and then applying a coating material containing a transparent conductive polymer A wiring substrate precursor manufacturing process is performed by forming a line-shaped conductive pattern to be laminated on the base conductive portion by coating with a pattern to manufacture a wiring substrate precursor, and then the wiring substrate precursor in the wiring substrate precursor A roll toe comprising: performing a drying process for drying the coating material, and at least performing the wiring board precursor manufacturing process and the drying process including an unwinding process and a winding process of the film base material A wiring board manufacturing method characterized by being continuously performed in a roll process;
(14) The coating formation is performed by a screen printing method, and the screen printing plate used in the screen printing method has a plurality of dot-like shapes that are discretely perforated in a line or a plurality of lines. The line pattern is formed by opening through a through hole, and the line-shaped conductive pattern is formed by leveling and connecting the pastes discharged on the film substrate through the screen printing plate to each other. (13) The wiring board manufacturing method according to (13).
1:配線基板、2:下地導電部、3:ライン状導電パターン、4:塗工物残存領域、4a:塗工残存物領域下地層、5:導電性ポリマー、21:配線基板、22:第二電極パターン、23:ジャンパーパターン、24:塗工物残存領域、25:導電性ポリマー高密度領域、26:導電性ポリマー低密度領域、27:導電性ナノワイヤ、30:透明基材、100:基材、250:タッチパネルセンサシート、260:引出配線、270:取出電極、300:第一電極、310:第一電極パターン、312:境界部、320:第二電極、330:第二電極、340:絶縁パターン、400:スクリーン印刷版の貫通孔パターン、420:貫通孔 1: wiring substrate, 2: underlying conductive portion, 3: line-shaped conductive pattern, 4: remaining coating region, 4a: remaining coating region underlying layer, 5: conductive polymer, 21: wiring substrate, 22: first Two electrode pattern, 23: Jumper pattern, 24: Residual area of coating material, 25: High density area of conductive polymer, 26: Low density area of conductive polymer, 27: Conductive nanowire, 30: Transparent substrate, 100: Base Material: 250: Touch panel sensor sheet, 260: Lead wiring, 270: Extraction electrode, 300: First electrode, 310: First electrode pattern, 312: Boundary part, 320: Second electrode, 330: Second electrode, 340: Insulating pattern, 400: Through-hole pattern of screen printing plate, 420: Through-hole
Claims (13)
前記基材の一方面側に設けられた下地導電部および前記下地導電部の上に積層されて前記下地導電部と電気的に接続されたライン状導電パターンと、を備え、
前記ライン状導電パターンは、透明性の導電性ポリマーが塗工されてなり、
前記基材の平面上、前記ライン状導電パターンの外周に、前記ライン状導電パターンに比べて前記導電性ポリマーの密度が小さい塗工物残存領域が存在し、
前記ライン状導電パターンを幅方向に跨ぎ対面する前記塗工物残存領域の外縁間の距離に対する、前記外縁間に含まれる前記塗工物残存領域の一方側の幅寸法の比率が、20%以下であることを特徴とする配線基板。 A substrate;
A base conductive part provided on one side of the base material and a line-shaped conductive pattern laminated on the base conductive part and electrically connected to the base conductive part ,
The line-shaped conductive pattern is coated with a transparent conductive polymer,
On the plane of the substrate, on the outer periphery of the line-shaped conductive pattern, there is a remaining coating region where the density of the conductive polymer is smaller than that of the line-shaped conductive pattern,
The ratio of the width dimension on one side of the coating material remaining area included between the outer edges to the distance between the outer edges of the coating material remaining area facing the line-shaped conductive pattern across the width direction is 20% or less. A wiring board characterized by the above.
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