導電パターン形成基板の製造方法
【課題】目視や画像認識装置により容易に識別できる位置合わせ基準マークとなる絶縁パターンを簡便に形成できる導電パターン形成基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の導電パターン形成基板の製造方法は、絶縁基板上に設けられた透明導電層にパルス状レーザ光を所定パターンで照射することにより絶縁部を形成して、少なくとも導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、前記絶縁部の一部にパルス状レーザ光を再照射する再照射工程とを有する。
【解決手段】本発明の導電パターン形成基板の製造方法は、絶縁基板上に設けられた透明導電層にパルス状レーザ光を所定パターンで照射することにより絶縁部を形成して、少なくとも導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、前記絶縁部の一部にパルス状レーザ光を再照射する再照射工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルの電極シート等に用いられる導電パターン形成基板を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルにおいては、液晶ディスプレイ等の画像表示装置の前面に、指等が接触した際の位置を検出する透明な電極シートが備えられている。電極シートとしては、透明な絶縁基板の表面に透明導電層の導電パターンを形成した導電パターン形成基板が用いられている。通常、導電パターンは、透明導電層に絶縁パターンを設けることによって形成されている。
導電パターンの形成方法としては、例えば、特許文献１に、透明導電層にパルス状レーザを照射して導電パターンおよび位置合わせ基準マークを形成する方法であって、位置合わせ基準マークのみを視認可能にするために、パルスエネルギや照射スポットのピッチを、導電パターンの形成と位置合わせ基準マークの形成とで異なるようにする方法が開示されている。また、特許文献１には、透明導電層の表面に形成された銀ペーストからなる配線パターンの周囲に絶縁用のスリットを形成する場合にも適用できることが記載されている。
特許文献２，３には、バインダ樹脂中に金属ナノワイヤを分散させ硬化してなる透明導電膜にレーザ光を照射し、レーザ光照射部分を絶縁部とすることで導電パターンを形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０１０９８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４０８５９号公報
【特許文献３】特開２０１０−０４４９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法のように、導電パターンの形成と位置合わせ基準マークの形成とで異なるようにするためには、レーザ加工装置の加工制御データを変更しなければならず、照射条件の管理が煩雑になった。しかも、特許文献１に記載の方法により形成された絶縁部は、透明導電膜に設けられたスリットであるため、絶縁パターンを充分に視認不能にすることができず、タッチパネル用として不適であった。
特許文献２，３に記載の方法では、バインダ樹脂中の金属ナノワイヤをレーザで除去するため、バインダ樹脂が変形してしまい、絶縁パターンが視認可能になっていた。
その一方で、位置合わせ基準マークとなる絶縁パターンを目視又は画像認識装置により識別できないと、印刷によりコネクタを設ける際に又はタッチパネル等を組み立てる際に導電パターン形成基板の位置決めが困難になる。
本発明は、目視や画像認識装置により容易に識別できる位置合わせ基準マークとなる絶縁パターンを簡便に形成できる導電パターン形成基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］絶縁基板上に設けられた透明導電層にパルス状レーザ光を所定パターンで照射することにより絶縁部を形成して、少なくとも導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、前記絶縁部の一部にパルス状レーザ光を再照射する再照射工程とを有することを特徴とする導電パターン形成基板の製造方法。
［２］前記透明導電層が、透明絶縁材料と該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維とを含む層であることを特徴とする［１］に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
［３］導電性繊維が金属ナノワイヤであることを特徴とする［２］に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
［４］導電パターン形成工程では、パルス状レーザの照射により透明絶縁材料内の導電性繊維を除去することにより、導電性繊維が存在していた部分に空隙を形成して、前記絶縁部を形成することを特徴とする［３］に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
［５］導電パターン形成工程で形成する絶縁部の一部を位置決めマーク用にすることを特徴とする［１］〜［４］のいずれか１項に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
［６］導電パターン形成工程では、前記導電パターンを囲う外形線用絶縁部を形成し、再照射工程では、前記外形線用絶縁部の少なくとも一部にパルス状レーザ光を再照射することを特徴とする［１］〜［４］のいずれか１項に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の導電パターン形成基板の製造方法によれば、目視や画像認識装置により容易に識別できる位置合わせ基準マークとなる絶縁パターンを簡便に形成できる。得られた導電パターン形成基板は印刷や組み立てにおいて位置ずれしにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の導電パターン形成基板の製造方法の一実施形態で得られる導電パターン形成基板を示す上面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ’断面図である。
【図３】図１の導電パターン形成基板を構成する第１の絶縁部の電子顕微鏡写真である。
【図４】レーザ光照射装置の一例を示す側面図である。
【図５】図１の導電パターン形成基板にコネクタ部を設けた態様の上面図である。
【図６】図１の導電パターン形成基板における外形線のコーナーを拡大して示す図である。
【図７】実施例２の絶縁パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の導電パターン形成基板の製造方法の一実施形態について説明する。
＜導電パターン形成基板＞
本実施形態の製造方法で製造される導電パターン形成基板は、図１，２に示すように、透明絶縁基板１１と、透明絶縁基板１１の片面に設けられ、複数の列状の透明導電部１２ａからなる導電パターン１２とを有する。導電パターン１２は、透明導電部１２ａ，１２ａの間および周囲に形成された第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４によって設けられている。
【０００９】
透明絶縁基板１１としては、透明で絶縁性を有するとともに、後述するレーザ光の照射に対して外観変化の生じにくいものを用いることが好ましい。具体的には、例えば、ガラス、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を代表とするポリエステル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）などの絶縁性材料が挙げられる。
透明絶縁基板１１の形状としては、板状のもの、可撓性を有するフィルム状のもの、立体的（３次元）に成形された成形品等を用いることができる。
【００１０】
透明導電部１２ａは、透明絶縁材料と、該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維とを含んでいる。
透明絶縁材料としては、透明な熱可塑性樹脂（ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン）、熱や活性エネルギ線（紫外線、電子線）で硬化した透明な硬化性樹脂（メラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケートなどのシリコーン樹脂）の硬化物が挙げられる。
【００１１】
各導電性繊維は、透明絶縁基板１１の表面（透明導電部１２ａが形成される面）の面方向に沿って２次元状に互いに異なる向きに不規則に配置されているとともに、その少なくとも一部以上が互いに重なり合う（接触し合う）程度に密集して、互いに電気的に接続されている。これにより、導電ネットワークを構成している。
【００１２】
導電性繊維としては、銅、白金、金、銀、ニッケル等からなる金属ナノワイヤや金属ナノチューブが挙げられる。導電性繊維は、例えばその直径が０．３〜１００ｎｍ、長さが１〜１００μｍに形成されている。
また、導電性繊維として、シリコンナノワイヤやシリコンナノチューブ、金属酸化物ナノチューブ、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリル等を用いることもできる。
上記導電性繊維の中でも、透明導電部１２ａを容易に形成できると共に、後述するレーザ光の照射によって容易に絶縁部を形成できる点で、金属ナノワイヤが好ましく、銀を主成分とする金属ナノワイヤ（銀ナノワイヤ）がより好ましい。
【００１３】
第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４は、導電性繊維が除去されて透明絶縁材料からなる部分である。
本実施形態における第１の絶縁部は、透明導電部１２ａと外観（色、透明性）が同一で視認不能な絶縁部であり、入力エリアαの導電パターン１２を形成するための絶縁パターンである。第１の絶縁部１３では、図３に示すように、透明絶縁材料１２ｂ内の、導電性繊維が存在していた部分は空隙１２ｃになっているため、導電性繊維による導電ネットワークが断絶しており、電気的に絶縁状態になっている。また、第１の絶縁部１３は、導電性繊維を含む導電部と外観（色、透明性）がほぼ同一であるため、視認不能である。
第２の絶縁部１４は、第１の絶縁部１３と同様に導電性繊維が除去されて絶縁化されていると共に、透明導電部１２ａと外観が異なって視認可能な絶縁部であり、導電パターン１２を囲う外形線１４ａと、外形線１４ａよりも外側に４つ形成された位置決めマーク１４ｂと、第１の絶縁部１３に接続された配線引き出し線１４ｃと、配線引き出し線１４ｃに接続されたコネクタ部引き出し線１４ｄと、入力エリアαを示す組立基準線１４ｅとからなっている。
【００１４】
本発明では、２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維が透明絶縁材料の中に配置されることで、導電性繊維が３次元状に配置される場合に比べて導電性繊維同士の接触が多くなるため、少ない導電性繊維でも充分に低い表面抵抗を得ることができる。また、透明絶縁材料から導電性繊維が除去されることで、確実に絶縁化することができる。
【００１５】
＜導電パターン形成基板の製造方法＞
本実施形態の導電パターン形成基板の製造方法は、透明絶縁基板１１の一方の面に設けられた透明導電層にパルス状レーザ光Ｌを所定のパターンで照射することにより絶縁部第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４を形成して導電パターン１２を得る導電パターン形成工程と、第２の絶縁部１４にパルス状レーザ光Ｌをさらに照射する再照射工程とを有する。
なお、以下の説明において、レーザ光照射前の、透明絶縁基板１１と該透明絶縁基板１１の一方の面に設けられた透明導電層とを有する積層体のことを、導電性基板という。また、透明導電層は、透明絶縁材料と、透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維とを含む層である。透明絶縁材料および導電性繊維は上述したものが使用される。
【００１６】
導電パターン形成工程では、図４に示すようなレーザ光照射装置を使用する。レーザ光照射装置４０は、レーザ光Ｌを発生させるレーザ光発生手段４１と、レーザ光Ｌを集光する集光手段である凸レンズ等の集光レンズ４２と、透明絶縁基板１１および透明導電層ａからなる導電性基板Ａが載置されるステージ４３とを備えている。
このレーザ光照射装置４０では、レーザ光発生手段４１から集光レンズ４２を介して透明導電層ａにレーザ光Ｌを照射する。
レーザ光Ｌの照射による導電パターンの形成では、露光、現像、エッチング等が不要であるため、簡便である。
【００１７】
レーザ光発生手段４１が発生するレーザ光Ｌは、ＹＡＧやＹＶＯ４等のパルス状レーザ光、炭酸ガスレーザ等の連続発振レーザ光が挙げられる。中でも、簡便であることから、ＹＡＧやＹＶＯ４等の波長１０６４ｎｍもしくはその２次高調波を使用した５３２ｎｍのパルス状レーザ光が好ましい。パルス状レーザ光においては、パルス幅３００ｎ秒以下が好ましく、７０ｎ秒以下がより好ましい。
【００１８】
集光レンズ４２の焦点Ｆは、通常、透明導電層ａの表面毎に設定されるが、導電性基板Ａに凹凸などが形成されている場合や広い面積にレーザ光を照射する場合には、透明導電層ａから離れた位置に設定されていることが好ましい。詳しくは、集光レンズ４２は、透明導電層ａと集光レンズ４２との間にレーザ光Ｌの焦点Ｆが位置するように配置される。すなわち、集光レンズ４２（レーザ光Ｌ）の焦点Ｆを、透明導電層ａと集光レンズ４２との間に形成している。これにより、透明絶縁基板１１に当たるレーザ光Ｌのスポット径は、透明導電層ａに当たるレーザ光Ｌのスポット径より大きくなる。これにより、透明導電層ａにおいてはレーザ光Ｌのエネルギ密度を確保して第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４を確実に形成しつつ、透明絶縁基板１１においてはレーザ光Ｌのエネルギ密度を低減させ、さらに焦点Ｆと透明導電層ａの距離が変化しても集光スポットＳのエネルギ密度の変動を抑制することで、透明絶縁基板１１の損傷を防止できる。
【００１９】
集光レンズ４２としては、低い開口数（ＮＡ＜０．１）のものが好ましい。すなわち、集光レンズ４２の開口数がＮＡ＜０．１とされることにより、レーザ光Ｌの照射条件設定が容易となり、特にレーザ光Ｌの焦点Ｆが透明導電層ａと集光レンズ４２との間に位置することによる、該焦点Ｆにおける空気のプラズマ化に伴うエネルギ損失とレーザ光Ｌの拡散を防止することができる。
【００２０】
また、ステージ４３は、水平方向に２次元的に移動可能になっている。ステージ４３は、少なくとも上面側が透明な部材または光線吸収性を有する部材で構成されていることが好ましい。
ステージ４３は、レーザ光Ｌの出力が１Ｗを超える場合、ナイロン系若しくはフッ素系の樹脂材料、又は、シリコーンゴム系の高分子材料を用いることが好ましい。
【００２１】
導電パターン形成工程では、まず、ステージ４３の上面に導電性基板Ａを、透明導電層ａが透明絶縁基板１１より上に配置されるように載置する。ここで、導電性基板Ａは、透明絶縁基板１１と透明導電層ａの透明絶縁材料とが、互いに同一材料又は同一系統の樹脂材料からなることが好ましい。例えば、透明絶縁基板１１がポリエチレンテレフタレートフィルムの場合、透明絶縁材料にはポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。
【００２２】
次いで、レーザ光発生手段４１よりレーザ光Ｌを出射させ、レーザ光Ｌを集光レンズ４２により集光する。その集光したレーザ光Ｌを透明導電層ａに照射する。その際、ステージ４３を、レーザ光Ｌの照射が所定のパターンになるように移動させる。ここで、所定のパターンとは、導電パターン１２を形成するためのパターンである。
上記のように、透明導電層ａにレーザ光Ｌを所定パターンで照射することにより、レーザ光照射部分の導電性繊維を除去して、レーザ光Ｌの照射部分を絶縁化し、図１，２に示すように、透明導電層ａに、透明導電部１２ａを有する導電パターン１２が得られるように第１の絶縁部１３を形成すると共に、第２の絶縁部１４を形成する。なお、第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４においては、レーザ光照射前に導電性繊維の存在した部分が空隙となっている。この時点では、透明導電部１２ａと、第１の絶縁部１３と、第２の絶縁部１４とは外観が同一で見分けることはできない。
【００２３】
透明導電層ａに照射するレーザ光Ｌのエネルギ密度は１×１０１６〜７×１０１７Ｗ／ｍ２、単位面積あたりの照射エネルギは１×１０５〜１×１０６Ｊ／ｍ２が好ましい。
すなわち、エネルギ密度・照射エネルギが上記数値範囲よりも小さな値に設定された場合、第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４の絶縁が不十分になるおそれがある。また、上記数値範囲よりも大きな値に設定された場合、加工痕が目立つようになり、タッチパネルや電磁波シールドなどの用途では不適当となる。
【００２４】
また、これらの値は、加工エリアにおけるレーザビームの出力値を、加工エリアの集光スポット面積で除することにより定義されており、簡便には、出力はレーザ発振機からの出力値に光学系の損失係数を掛けることで求められる。
また、スポット径面積Ｓは、下記式により定義される。
Ｓ＝Ｓ０×Ｄ／ＦＬ
Ｓ０：レンズで集光されるレーザのビーム面積
ＦＬ：レンズの焦点距離
Ｄ：透明導電層ａの表面（上面）と焦点との距離
【００２５】
なお、前述した焦点Ｆは、レンズ等の集光手段４２で、収差が十分に小さい場合を例に説明したが、例えば、焦点距離の短い球面レンズや、保護ガラスなどの収差が大きくなる要素が存在する場合には、前記焦点Ｆは、集光点のエネルギ密度が最も高くなる位置と定義される。
【００２６】
ここで、距離Ｄは、通常のレーザ加工機では、焦点距離ＦＬの０．２〜３％の範囲内に設定される。好ましくは、距離Ｄは、焦点距離ＦＬの０．５〜２％の範囲内に設定される。さらに望ましくは、距離Ｄは、焦点距離ＦＬの０．７〜１．５％の範囲内に設定される。距離Ｄが上記数値範囲に設定されることにより、第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４における導電性繊維の除去（空隙の形成）が確実に行えるとともに電気的に高い信頼性を有する絶縁パターンを形成でき、かつ、透明絶縁基板１１の損傷に起因する加工痕を確実に防止できる。
【００２７】
再照射工程では、導電パターン形成工程にて形成した第２の絶縁部１４にパルス状レーザ光をさらに１回以上照射する。再照射工程では、透明絶縁材料が着色または除去されるため、第２の絶縁部１４を可視化することができる。
再照射工程におけるパルス状レーザ光の照射方法および照射条件は、導電パターン形成工程における照射方法および照射条件と同様である。ただし、導電パターン形成工程と同一にする必要はない。
再照射の回数はレーザ光の出力や走査速度等にもよるため一概に規定できないが、確実に可視化するためには、５回以上であることが好ましい。
【００２８】
再照射工程における照射パターンは、導電パターン形成工程の照射パターンと同一のデータセットで一括してレーザ光照射装置４０にあらかじめ入力しておくことができる。再照射の回数が２回以上である場合には、再照射パターンをＣＤＡ等の図面情報とし、その図面情報データを電子的に照射回数だけ複写し、入力することが好ましい。これにより、照射パターン設計の工程数を削減でき、また、導電パターン形成基板の品種を切り替える際の手間を減らすことができる。さらに、複写した図面情報データに基づいて再照射する場合には、照射条件の確認が容易になることから、レーザ光照射装置４０の実質的な加工精度よりも小さな値で再照射のパターンがずれるように入力することが好ましい。
また、第１の絶縁部１３を形成するための照射パターンと別のデータセットとして、レーザ光照射装置４０に照射パターンを入力し、レーザ光照射装置４０のプログラムにより、照射回数を設定してもよい。
【００２９】
なお、上記製造方法では、ＸＹステージなどの移動式ステージ４３に導電性基板Ａを載せてパターニングを行うこととしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、導電性基板Ａを固定状態とし、集光系部材を相対的に移動させる方法、ガルバノミラー等を用いてレーザ光Ｌを走査しスキャンする方法、又は、上記したもの同士を組み合わせてパターニングを行うことが可能である。
【００３０】
上記のように、導電パターン形成工程と再照射工程を有する本実施形態の導電パターン形成基板の製造方法によれば、第２の絶縁部１４を視認可能にしつつも、導電パターンを簡便に形成できる。
特に、上記実施形態では、導電パターン形成工程と再照射工程とが、同一のレーザ光照射装置４０の同一のステージ４３の上で行われるため、照射の位置精度、導電性基板Ａの搬送・位置決めの位置精度、時間の精度が高い。
しかも、得られた導電パターン形成基板は、タッチパネル駆動素子の静電破壊を起こす程の高い印加電圧は迅速に拡散し、タッチパネルが動作する低い電圧領域では高い絶縁性を示す。そのため、メンブレン式または投影型静電容量式のタッチパネルに好適に使用できる。
【００３１】
第２の絶縁部１４を形成した後には、図５に示すように、各透明導電部１２ａの端部に外部と電気的に接続するためのコネクタ部１５を設けることができる。コネクタ部１５を設ける方法としては、正確且つ簡便であることから、金属ペースト（例えば、銀ペースト、銅ペースト等）を印刷する方法が好ましい。印刷方法としては、スクリーン印刷が好適である。
【００３２】
上記の製造方法で得た導電パターン形成基板１０では、位置決めマーク１４ｂを有するため、印刷の際に導電パターン形成基板１０を容易に位置決めできる。したがって、コネクタ部を正確に設けることができる。
【００３３】
上記導電パターン形成基板１０は、タッチパネルの電極シートとして使用することができる。
例えば、２枚の上記導電パターン形成基板を外形線に沿って切り出したものを電極シートとし、これらを、スペーサを介して導電パターンが互いに対向するように積層することで、抵抗膜式タッチパネルの入力部材とすることができる。
また、２枚の上記導電パターン形成基板を外形線に沿って切り出したものを電極シートとし、これらを導電パターン同士が接触しないように積層することで、静電容量式タッチパネルの入力部材とすることができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、導電パターン形成工程にて第１の絶縁部１３と第２の絶縁部１４を形成した後、第２の絶縁部１４に再照射工程を施したが、本発明では、第１の絶縁部１３を導電パターン形成工程により形成した後、第２の絶縁部１４を導電パターン形成工程と再照射工程とにより形成してもよいし、第２の絶縁部１４を導電パターン形成工程と再照射工程とにより形成した後、第１の絶縁部１３を導電パターン形成工程により形成してもよい。
【実施例】
【００３５】
［製造例１］
厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ルミラーＳ１０ ＃７５、東レ株式会社製）に、Ｃａｍｂｒｉｏｓ社のＯｈｍ（商品名）インク（線径５０ｎｍ程度、長さ１５μｍ程度の銀繊維を含む混合液）を塗布し、乾燥した後、紫外線硬化性のポリエステル樹脂インクを上塗りして、乾燥・紫外線処理を施した。これにより、ＰＥＴフィルム上に銀繊維からなる導電性の２次元ネットワークを有する透明導電層ａを形成して、導電性基板を得た。
【００３６】
［実施例１］
レーザ光照射装置として、ガルバノミラーを備えたＹＶＯ４基本波のレーザ加工機（キーエンス社製、ＭＤ−Ｖ９９２０）を使用した。
上記レーザ光照射装置には、照射パターンのデータをあらかじめ入力した。
すなわち、まず、位置決めマーク１４ｂ１を基準に、外形線１４ａ、他の位置決めマーク１４ｂ２、配線引き出し線１４ｃ、コネクタ部引き出し線１４ｄ、組立基準線１４ｅのデータを作成した（図１参照）。そのデータを電子的に複写し、入力エリアαの対角方向に２μｍ間隔でずれるように貼り付けて（図６参照：なお、図６は外形線１４ａのコーナーの拡大図である。）、第２の絶縁部用データを作成した。
次いで、位置決めマーク１４ｂ１を基準に、透明絶縁パターン（第１の絶縁部）の図面データ（第１の絶縁部用データ）をＣＤＡで作成し、この第１の絶縁部用データと第２の絶縁部用データとを合わせ、単一の図面データとしてレーザ光照射装置に照射パターンとして入力した。
なお、各絶縁パターンの絶縁ライン（第１の絶縁部１３と配線引き出し線１４ｃ、配線引き出し線１４ｃとコネクタ部引き出し線１４ｄ、など）の端部同士が接続する部分は、各絶縁ラインが交差するようにデータを作成する。これにより、レーザ加工機のレーザ照射タイミングによらず、確実に各絶縁パターン同士を連続的に接続させることができる。
【００３７】
製造例１の導電性基板Ａを厚さ５ｍｍのポリアセタール製ステージの上に載置し、下記照射条件でレーザ光を照射した。その際、レーザ光の照射回数は、第１の絶縁部については１回、位置決めマーク１４ｂ１については１回、外形線１４ａ、他の位置決めマーク１４ｂ２、配線引き出し線１４ｃ、コネクタ部引き出し線１４ｄ、組立基準線１４ｅについては１１回とした。
焦点から導電性基板Ａまでの距離：０ｍｍ
出力：３０％
移動速度：６００ｍｍ／秒
発振周波数：１００ｋＨｚ
これにより、透明絶縁パターンからなる第１の絶縁部は視認不能で、外形線１４ａ、位置決めマーク１４ｂ、配線引き出し線１４ｃ、コネクタ部引き出し線１４ｄ、組立基準線１４ｅからなる第２の絶縁部は視認可能な導電パターン形成基板を得た。隣接する透明導電部１２ａ，１２ａ同士の電気抵抗は１０Ω以上であり、絶縁状態にされていた。
上記の導電パターン形成基板は２枚作製した。
【００３８】
次いで、得られた導電パターン形成基板の一方に対し、スクリーン印刷とインキの乾燥により、アクリル系樹脂からなる直径６０μｍのドットスペーサを設けた。
上記のようにして得た導電パターン形成基板を外形線１４ａに沿って切断して、配線基板を切り出した。次いで、ドットスペーサを設けた配線基板と、ドットスペーサを設けなかった配線基板とを、導電パターンが互いに対向するように配置し、その状態で両面粘着テープにより固定して、タッチパネルを得た。
本例では、外形線、位置決めマーク、配線引き出し線、コネクタ部引き出し線および組立基準線が可視化されているため、導電パターン形成基板を正確に位置決めでき、コネクタ部を正確に設けることができた。また、得られた配線基板を用いてタッチパネルを組み立てる際にも、容易に位置決めできた。
また、コネクタ部形成後、コネクタパターンと外形線の寸法精度を測定したところ、寸法公差は全て０．０８ｍｍ以下であった。
【００３９】
［実施例２］
外形線１４ａよりも外側の２００ｍｍ×２００ｍｍの範囲に５ｍｍ間隔の格子状の絶縁パターン１６（図７参照）が形成されるように、パルス状のレーザ光を、実施例１と同様の照射条件で照射した。また、実施例１と同様に印刷してコネクタ部を設けて、導電パターン形成基板を得た。
次いで、外形線が中央に位置するように導電パターン形成基板を１４０ｍｍ×９０ｍｍの短冊状に切り出して、試験片を作成した。この試験片を用いて、帯電防止性能を静電気減衰測定機により測定したところ、５０００Ｖの電圧を印加した後、電圧が５０％になるまでの減衰時間が０．３秒であり、１％になるまでの減衰時間は３０秒であった。
【００４０】
［比較例１］
外形線、位置決めマーク、配線引き出し線、コネクタ部引き出し線および組立基準線にレーザ光を再照射しなかったこと以外は実施例１と同様にして、導電パターン形成基板を得た。
比較例１の導電パターン形成基板についても実施例１と同様にコネクタ部を設けたが、外形線、位置決めマーク、配線引き出し線、コネクタ部引き出し線および組立基準線が視認不能であるため、導電パターン形成基板を位置決めできず、コネクタ部の印刷以降の工程を適用することができなかった。そのため、既存のＩＴＯ導電膜のレーザ加工品に使用する画像認識装置を用いて、外形線、位置決めマーク、配線引き出し線、コネクタ部引き出し線および組立基準線を検出しようとしたが、検出不能であった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の製造方法により製造された導電パターン形成基板は、タッチパネルの電極シート、プラズマディスプレイの電磁波シールド等、画像表示装置の前面に設けられる透明電極等に使用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 導電パターン形成基板
１１ 透明絶縁基板
１２ 導電パターン
１２ａ 透明導電部
１３ 絶縁部（第１の絶縁部）
１４ 絶縁部（第２の絶縁部）
１４ａ 外形線
１４ｂ 位置決めマーク
１４ｃ 配線引き出し線
１４ｄ コネクタ部引き出し線
１４ｅ 組立基準線
１５ コネクタ部
ａ 透明導電層
Ａ 導電性基板
α 入力エリア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルの電極シート等に用いられる導電パターン形成基板を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルにおいては、液晶ディスプレイ等の画像表示装置の前面に、指等が接触した際の位置を検出する透明な電極シートが備えられている。電極シートとしては、透明な絶縁基板の表面に透明導電層の導電パターンを形成した導電パターン形成基板が用いられている。通常、導電パターンは、透明導電層に絶縁パターンを設けることによって形成されている。
導電パターンの形成方法としては、例えば、特許文献１に、透明導電層にパルス状レーザを照射して導電パターンおよび位置合わせ基準マークを形成する方法であって、位置合わせ基準マークのみを視認可能にするために、パルスエネルギや照射スポットのピッチを、導電パターンの形成と位置合わせ基準マークの形成とで異なるようにする方法が開示されている。また、特許文献１には、透明導電層の表面に形成された銀ペーストからなる配線パターンの周囲に絶縁用のスリットを形成する場合にも適用できることが記載されている。
特許文献２，３には、バインダ樹脂中に金属ナノワイヤを分散させ硬化してなる透明導電膜にレーザ光を照射し、レーザ光照射部分を絶縁部とすることで導電パターンを形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０１０９８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４０８５９号公報
【特許文献３】特開２０１０−０４４９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法のように、導電パターンの形成と位置合わせ基準マークの形成とで異なるようにするためには、レーザ加工装置の加工制御データを変更しなければならず、照射条件の管理が煩雑になった。しかも、特許文献１に記載の方法により形成された絶縁部は、透明導電膜に設けられたスリットであるため、絶縁パターンを充分に視認不能にすることができず、タッチパネル用として不適であった。
特許文献２，３に記載の方法では、バインダ樹脂中の金属ナノワイヤをレーザで除去するため、バインダ樹脂が変形してしまい、絶縁パターンが視認可能になっていた。
その一方で、位置合わせ基準マークとなる絶縁パターンを目視又は画像認識装置により識別できないと、印刷によりコネクタを設ける際に又はタッチパネル等を組み立てる際に導電パターン形成基板の位置決めが困難になる。
本発明は、目視や画像認識装置により容易に識別できる位置合わせ基準マークとなる絶縁パターンを簡便に形成できる導電パターン形成基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］絶縁基板上に設けられた透明導電層にパルス状レーザ光を所定パターンで照射することにより絶縁部を形成して、少なくとも導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、前記絶縁部の一部にパルス状レーザ光を再照射する再照射工程とを有することを特徴とする導電パターン形成基板の製造方法。
［２］前記透明導電層が、透明絶縁材料と該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維とを含む層であることを特徴とする［１］に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
［３］導電性繊維が金属ナノワイヤであることを特徴とする［２］に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
［４］導電パターン形成工程では、パルス状レーザの照射により透明絶縁材料内の導電性繊維を除去することにより、導電性繊維が存在していた部分に空隙を形成して、前記絶縁部を形成することを特徴とする［３］に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
［５］導電パターン形成工程で形成する絶縁部の一部を位置決めマーク用にすることを特徴とする［１］〜［４］のいずれか１項に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
［６］導電パターン形成工程では、前記導電パターンを囲う外形線用絶縁部を形成し、再照射工程では、前記外形線用絶縁部の少なくとも一部にパルス状レーザ光を再照射することを特徴とする［１］〜［４］のいずれか１項に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の導電パターン形成基板の製造方法によれば、目視や画像認識装置により容易に識別できる位置合わせ基準マークとなる絶縁パターンを簡便に形成できる。得られた導電パターン形成基板は印刷や組み立てにおいて位置ずれしにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の導電パターン形成基板の製造方法の一実施形態で得られる導電パターン形成基板を示す上面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ’断面図である。
【図３】図１の導電パターン形成基板を構成する第１の絶縁部の電子顕微鏡写真である。
【図４】レーザ光照射装置の一例を示す側面図である。
【図５】図１の導電パターン形成基板にコネクタ部を設けた態様の上面図である。
【図６】図１の導電パターン形成基板における外形線のコーナーを拡大して示す図である。
【図７】実施例２の絶縁パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の導電パターン形成基板の製造方法の一実施形態について説明する。
＜導電パターン形成基板＞
本実施形態の製造方法で製造される導電パターン形成基板は、図１，２に示すように、透明絶縁基板１１と、透明絶縁基板１１の片面に設けられ、複数の列状の透明導電部１２ａからなる導電パターン１２とを有する。導電パターン１２は、透明導電部１２ａ，１２ａの間および周囲に形成された第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４によって設けられている。
【０００９】
透明絶縁基板１１としては、透明で絶縁性を有するとともに、後述するレーザ光の照射に対して外観変化の生じにくいものを用いることが好ましい。具体的には、例えば、ガラス、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を代表とするポリエステル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）などの絶縁性材料が挙げられる。
透明絶縁基板１１の形状としては、板状のもの、可撓性を有するフィルム状のもの、立体的（３次元）に成形された成形品等を用いることができる。
【００１０】
透明導電部１２ａは、透明絶縁材料と、該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維とを含んでいる。
透明絶縁材料としては、透明な熱可塑性樹脂（ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン）、熱や活性エネルギ線（紫外線、電子線）で硬化した透明な硬化性樹脂（メラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケートなどのシリコーン樹脂）の硬化物が挙げられる。
【００１１】
各導電性繊維は、透明絶縁基板１１の表面（透明導電部１２ａが形成される面）の面方向に沿って２次元状に互いに異なる向きに不規則に配置されているとともに、その少なくとも一部以上が互いに重なり合う（接触し合う）程度に密集して、互いに電気的に接続されている。これにより、導電ネットワークを構成している。
【００１２】
導電性繊維としては、銅、白金、金、銀、ニッケル等からなる金属ナノワイヤや金属ナノチューブが挙げられる。導電性繊維は、例えばその直径が０．３〜１００ｎｍ、長さが１〜１００μｍに形成されている。
また、導電性繊維として、シリコンナノワイヤやシリコンナノチューブ、金属酸化物ナノチューブ、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリル等を用いることもできる。
上記導電性繊維の中でも、透明導電部１２ａを容易に形成できると共に、後述するレーザ光の照射によって容易に絶縁部を形成できる点で、金属ナノワイヤが好ましく、銀を主成分とする金属ナノワイヤ（銀ナノワイヤ）がより好ましい。
【００１３】
第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４は、導電性繊維が除去されて透明絶縁材料からなる部分である。
本実施形態における第１の絶縁部は、透明導電部１２ａと外観（色、透明性）が同一で視認不能な絶縁部であり、入力エリアαの導電パターン１２を形成するための絶縁パターンである。第１の絶縁部１３では、図３に示すように、透明絶縁材料１２ｂ内の、導電性繊維が存在していた部分は空隙１２ｃになっているため、導電性繊維による導電ネットワークが断絶しており、電気的に絶縁状態になっている。また、第１の絶縁部１３は、導電性繊維を含む導電部と外観（色、透明性）がほぼ同一であるため、視認不能である。
第２の絶縁部１４は、第１の絶縁部１３と同様に導電性繊維が除去されて絶縁化されていると共に、透明導電部１２ａと外観が異なって視認可能な絶縁部であり、導電パターン１２を囲う外形線１４ａと、外形線１４ａよりも外側に４つ形成された位置決めマーク１４ｂと、第１の絶縁部１３に接続された配線引き出し線１４ｃと、配線引き出し線１４ｃに接続されたコネクタ部引き出し線１４ｄと、入力エリアαを示す組立基準線１４ｅとからなっている。
【００１４】
本発明では、２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維が透明絶縁材料の中に配置されることで、導電性繊維が３次元状に配置される場合に比べて導電性繊維同士の接触が多くなるため、少ない導電性繊維でも充分に低い表面抵抗を得ることができる。また、透明絶縁材料から導電性繊維が除去されることで、確実に絶縁化することができる。
【００１５】
＜導電パターン形成基板の製造方法＞
本実施形態の導電パターン形成基板の製造方法は、透明絶縁基板１１の一方の面に設けられた透明導電層にパルス状レーザ光Ｌを所定のパターンで照射することにより絶縁部第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４を形成して導電パターン１２を得る導電パターン形成工程と、第２の絶縁部１４にパルス状レーザ光Ｌをさらに照射する再照射工程とを有する。
なお、以下の説明において、レーザ光照射前の、透明絶縁基板１１と該透明絶縁基板１１の一方の面に設けられた透明導電層とを有する積層体のことを、導電性基板という。また、透明導電層は、透明絶縁材料と、透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維とを含む層である。透明絶縁材料および導電性繊維は上述したものが使用される。
【００１６】
導電パターン形成工程では、図４に示すようなレーザ光照射装置を使用する。レーザ光照射装置４０は、レーザ光Ｌを発生させるレーザ光発生手段４１と、レーザ光Ｌを集光する集光手段である凸レンズ等の集光レンズ４２と、透明絶縁基板１１および透明導電層ａからなる導電性基板Ａが載置されるステージ４３とを備えている。
このレーザ光照射装置４０では、レーザ光発生手段４１から集光レンズ４２を介して透明導電層ａにレーザ光Ｌを照射する。
レーザ光Ｌの照射による導電パターンの形成では、露光、現像、エッチング等が不要であるため、簡便である。
【００１７】
レーザ光発生手段４１が発生するレーザ光Ｌは、ＹＡＧやＹＶＯ４等のパルス状レーザ光、炭酸ガスレーザ等の連続発振レーザ光が挙げられる。中でも、簡便であることから、ＹＡＧやＹＶＯ４等の波長１０６４ｎｍもしくはその２次高調波を使用した５３２ｎｍのパルス状レーザ光が好ましい。パルス状レーザ光においては、パルス幅３００ｎ秒以下が好ましく、７０ｎ秒以下がより好ましい。
【００１８】
集光レンズ４２の焦点Ｆは、通常、透明導電層ａの表面毎に設定されるが、導電性基板Ａに凹凸などが形成されている場合や広い面積にレーザ光を照射する場合には、透明導電層ａから離れた位置に設定されていることが好ましい。詳しくは、集光レンズ４２は、透明導電層ａと集光レンズ４２との間にレーザ光Ｌの焦点Ｆが位置するように配置される。すなわち、集光レンズ４２（レーザ光Ｌ）の焦点Ｆを、透明導電層ａと集光レンズ４２との間に形成している。これにより、透明絶縁基板１１に当たるレーザ光Ｌのスポット径は、透明導電層ａに当たるレーザ光Ｌのスポット径より大きくなる。これにより、透明導電層ａにおいてはレーザ光Ｌのエネルギ密度を確保して第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４を確実に形成しつつ、透明絶縁基板１１においてはレーザ光Ｌのエネルギ密度を低減させ、さらに焦点Ｆと透明導電層ａの距離が変化しても集光スポットＳのエネルギ密度の変動を抑制することで、透明絶縁基板１１の損傷を防止できる。
【００１９】
集光レンズ４２としては、低い開口数（ＮＡ＜０．１）のものが好ましい。すなわち、集光レンズ４２の開口数がＮＡ＜０．１とされることにより、レーザ光Ｌの照射条件設定が容易となり、特にレーザ光Ｌの焦点Ｆが透明導電層ａと集光レンズ４２との間に位置することによる、該焦点Ｆにおける空気のプラズマ化に伴うエネルギ損失とレーザ光Ｌの拡散を防止することができる。
【００２０】
また、ステージ４３は、水平方向に２次元的に移動可能になっている。ステージ４３は、少なくとも上面側が透明な部材または光線吸収性を有する部材で構成されていることが好ましい。
ステージ４３は、レーザ光Ｌの出力が１Ｗを超える場合、ナイロン系若しくはフッ素系の樹脂材料、又は、シリコーンゴム系の高分子材料を用いることが好ましい。
【００２１】
導電パターン形成工程では、まず、ステージ４３の上面に導電性基板Ａを、透明導電層ａが透明絶縁基板１１より上に配置されるように載置する。ここで、導電性基板Ａは、透明絶縁基板１１と透明導電層ａの透明絶縁材料とが、互いに同一材料又は同一系統の樹脂材料からなることが好ましい。例えば、透明絶縁基板１１がポリエチレンテレフタレートフィルムの場合、透明絶縁材料にはポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。
【００２２】
次いで、レーザ光発生手段４１よりレーザ光Ｌを出射させ、レーザ光Ｌを集光レンズ４２により集光する。その集光したレーザ光Ｌを透明導電層ａに照射する。その際、ステージ４３を、レーザ光Ｌの照射が所定のパターンになるように移動させる。ここで、所定のパターンとは、導電パターン１２を形成するためのパターンである。
上記のように、透明導電層ａにレーザ光Ｌを所定パターンで照射することにより、レーザ光照射部分の導電性繊維を除去して、レーザ光Ｌの照射部分を絶縁化し、図１，２に示すように、透明導電層ａに、透明導電部１２ａを有する導電パターン１２が得られるように第１の絶縁部１３を形成すると共に、第２の絶縁部１４を形成する。なお、第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４においては、レーザ光照射前に導電性繊維の存在した部分が空隙となっている。この時点では、透明導電部１２ａと、第１の絶縁部１３と、第２の絶縁部１４とは外観が同一で見分けることはできない。
【００２３】
透明導電層ａに照射するレーザ光Ｌのエネルギ密度は１×１０１６〜７×１０１７Ｗ／ｍ２、単位面積あたりの照射エネルギは１×１０５〜１×１０６Ｊ／ｍ２が好ましい。
すなわち、エネルギ密度・照射エネルギが上記数値範囲よりも小さな値に設定された場合、第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４の絶縁が不十分になるおそれがある。また、上記数値範囲よりも大きな値に設定された場合、加工痕が目立つようになり、タッチパネルや電磁波シールドなどの用途では不適当となる。
【００２４】
また、これらの値は、加工エリアにおけるレーザビームの出力値を、加工エリアの集光スポット面積で除することにより定義されており、簡便には、出力はレーザ発振機からの出力値に光学系の損失係数を掛けることで求められる。
また、スポット径面積Ｓは、下記式により定義される。
Ｓ＝Ｓ０×Ｄ／ＦＬ
Ｓ０：レンズで集光されるレーザのビーム面積
ＦＬ：レンズの焦点距離
Ｄ：透明導電層ａの表面（上面）と焦点との距離
【００２５】
なお、前述した焦点Ｆは、レンズ等の集光手段４２で、収差が十分に小さい場合を例に説明したが、例えば、焦点距離の短い球面レンズや、保護ガラスなどの収差が大きくなる要素が存在する場合には、前記焦点Ｆは、集光点のエネルギ密度が最も高くなる位置と定義される。
【００２６】
ここで、距離Ｄは、通常のレーザ加工機では、焦点距離ＦＬの０．２〜３％の範囲内に設定される。好ましくは、距離Ｄは、焦点距離ＦＬの０．５〜２％の範囲内に設定される。さらに望ましくは、距離Ｄは、焦点距離ＦＬの０．７〜１．５％の範囲内に設定される。距離Ｄが上記数値範囲に設定されることにより、第１の絶縁部１３および第２の絶縁部１４における導電性繊維の除去（空隙の形成）が確実に行えるとともに電気的に高い信頼性を有する絶縁パターンを形成でき、かつ、透明絶縁基板１１の損傷に起因する加工痕を確実に防止できる。
【００２７】
再照射工程では、導電パターン形成工程にて形成した第２の絶縁部１４にパルス状レーザ光をさらに１回以上照射する。再照射工程では、透明絶縁材料が着色または除去されるため、第２の絶縁部１４を可視化することができる。
再照射工程におけるパルス状レーザ光の照射方法および照射条件は、導電パターン形成工程における照射方法および照射条件と同様である。ただし、導電パターン形成工程と同一にする必要はない。
再照射の回数はレーザ光の出力や走査速度等にもよるため一概に規定できないが、確実に可視化するためには、５回以上であることが好ましい。
【００２８】
再照射工程における照射パターンは、導電パターン形成工程の照射パターンと同一のデータセットで一括してレーザ光照射装置４０にあらかじめ入力しておくことができる。再照射の回数が２回以上である場合には、再照射パターンをＣＤＡ等の図面情報とし、その図面情報データを電子的に照射回数だけ複写し、入力することが好ましい。これにより、照射パターン設計の工程数を削減でき、また、導電パターン形成基板の品種を切り替える際の手間を減らすことができる。さらに、複写した図面情報データに基づいて再照射する場合には、照射条件の確認が容易になることから、レーザ光照射装置４０の実質的な加工精度よりも小さな値で再照射のパターンがずれるように入力することが好ましい。
また、第１の絶縁部１３を形成するための照射パターンと別のデータセットとして、レーザ光照射装置４０に照射パターンを入力し、レーザ光照射装置４０のプログラムにより、照射回数を設定してもよい。
【００２９】
なお、上記製造方法では、ＸＹステージなどの移動式ステージ４３に導電性基板Ａを載せてパターニングを行うこととしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、導電性基板Ａを固定状態とし、集光系部材を相対的に移動させる方法、ガルバノミラー等を用いてレーザ光Ｌを走査しスキャンする方法、又は、上記したもの同士を組み合わせてパターニングを行うことが可能である。
【００３０】
上記のように、導電パターン形成工程と再照射工程を有する本実施形態の導電パターン形成基板の製造方法によれば、第２の絶縁部１４を視認可能にしつつも、導電パターンを簡便に形成できる。
特に、上記実施形態では、導電パターン形成工程と再照射工程とが、同一のレーザ光照射装置４０の同一のステージ４３の上で行われるため、照射の位置精度、導電性基板Ａの搬送・位置決めの位置精度、時間の精度が高い。
しかも、得られた導電パターン形成基板は、タッチパネル駆動素子の静電破壊を起こす程の高い印加電圧は迅速に拡散し、タッチパネルが動作する低い電圧領域では高い絶縁性を示す。そのため、メンブレン式または投影型静電容量式のタッチパネルに好適に使用できる。
【００３１】
第２の絶縁部１４を形成した後には、図５に示すように、各透明導電部１２ａの端部に外部と電気的に接続するためのコネクタ部１５を設けることができる。コネクタ部１５を設ける方法としては、正確且つ簡便であることから、金属ペースト（例えば、銀ペースト、銅ペースト等）を印刷する方法が好ましい。印刷方法としては、スクリーン印刷が好適である。
【００３２】
上記の製造方法で得た導電パターン形成基板１０では、位置決めマーク１４ｂを有するため、印刷の際に導電パターン形成基板１０を容易に位置決めできる。したがって、コネクタ部を正確に設けることができる。
【００３３】
上記導電パターン形成基板１０は、タッチパネルの電極シートとして使用することができる。
例えば、２枚の上記導電パターン形成基板を外形線に沿って切り出したものを電極シートとし、これらを、スペーサを介して導電パターンが互いに対向するように積層することで、抵抗膜式タッチパネルの入力部材とすることができる。
また、２枚の上記導電パターン形成基板を外形線に沿って切り出したものを電極シートとし、これらを導電パターン同士が接触しないように積層することで、静電容量式タッチパネルの入力部材とすることができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、導電パターン形成工程にて第１の絶縁部１３と第２の絶縁部１４を形成した後、第２の絶縁部１４に再照射工程を施したが、本発明では、第１の絶縁部１３を導電パターン形成工程により形成した後、第２の絶縁部１４を導電パターン形成工程と再照射工程とにより形成してもよいし、第２の絶縁部１４を導電パターン形成工程と再照射工程とにより形成した後、第１の絶縁部１３を導電パターン形成工程により形成してもよい。
【実施例】
【００３５】
［製造例１］
厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ルミラーＳ１０ ＃７５、東レ株式会社製）に、Ｃａｍｂｒｉｏｓ社のＯｈｍ（商品名）インク（線径５０ｎｍ程度、長さ１５μｍ程度の銀繊維を含む混合液）を塗布し、乾燥した後、紫外線硬化性のポリエステル樹脂インクを上塗りして、乾燥・紫外線処理を施した。これにより、ＰＥＴフィルム上に銀繊維からなる導電性の２次元ネットワークを有する透明導電層ａを形成して、導電性基板を得た。
【００３６】
［実施例１］
レーザ光照射装置として、ガルバノミラーを備えたＹＶＯ４基本波のレーザ加工機（キーエンス社製、ＭＤ−Ｖ９９２０）を使用した。
上記レーザ光照射装置には、照射パターンのデータをあらかじめ入力した。
すなわち、まず、位置決めマーク１４ｂ１を基準に、外形線１４ａ、他の位置決めマーク１４ｂ２、配線引き出し線１４ｃ、コネクタ部引き出し線１４ｄ、組立基準線１４ｅのデータを作成した（図１参照）。そのデータを電子的に複写し、入力エリアαの対角方向に２μｍ間隔でずれるように貼り付けて（図６参照：なお、図６は外形線１４ａのコーナーの拡大図である。）、第２の絶縁部用データを作成した。
次いで、位置決めマーク１４ｂ１を基準に、透明絶縁パターン（第１の絶縁部）の図面データ（第１の絶縁部用データ）をＣＤＡで作成し、この第１の絶縁部用データと第２の絶縁部用データとを合わせ、単一の図面データとしてレーザ光照射装置に照射パターンとして入力した。
なお、各絶縁パターンの絶縁ライン（第１の絶縁部１３と配線引き出し線１４ｃ、配線引き出し線１４ｃとコネクタ部引き出し線１４ｄ、など）の端部同士が接続する部分は、各絶縁ラインが交差するようにデータを作成する。これにより、レーザ加工機のレーザ照射タイミングによらず、確実に各絶縁パターン同士を連続的に接続させることができる。
【００３７】
製造例１の導電性基板Ａを厚さ５ｍｍのポリアセタール製ステージの上に載置し、下記照射条件でレーザ光を照射した。その際、レーザ光の照射回数は、第１の絶縁部については１回、位置決めマーク１４ｂ１については１回、外形線１４ａ、他の位置決めマーク１４ｂ２、配線引き出し線１４ｃ、コネクタ部引き出し線１４ｄ、組立基準線１４ｅについては１１回とした。
焦点から導電性基板Ａまでの距離：０ｍｍ
出力：３０％
移動速度：６００ｍｍ／秒
発振周波数：１００ｋＨｚ
これにより、透明絶縁パターンからなる第１の絶縁部は視認不能で、外形線１４ａ、位置決めマーク１４ｂ、配線引き出し線１４ｃ、コネクタ部引き出し線１４ｄ、組立基準線１４ｅからなる第２の絶縁部は視認可能な導電パターン形成基板を得た。隣接する透明導電部１２ａ，１２ａ同士の電気抵抗は１０Ω以上であり、絶縁状態にされていた。
上記の導電パターン形成基板は２枚作製した。
【００３８】
次いで、得られた導電パターン形成基板の一方に対し、スクリーン印刷とインキの乾燥により、アクリル系樹脂からなる直径６０μｍのドットスペーサを設けた。
上記のようにして得た導電パターン形成基板を外形線１４ａに沿って切断して、配線基板を切り出した。次いで、ドットスペーサを設けた配線基板と、ドットスペーサを設けなかった配線基板とを、導電パターンが互いに対向するように配置し、その状態で両面粘着テープにより固定して、タッチパネルを得た。
本例では、外形線、位置決めマーク、配線引き出し線、コネクタ部引き出し線および組立基準線が可視化されているため、導電パターン形成基板を正確に位置決めでき、コネクタ部を正確に設けることができた。また、得られた配線基板を用いてタッチパネルを組み立てる際にも、容易に位置決めできた。
また、コネクタ部形成後、コネクタパターンと外形線の寸法精度を測定したところ、寸法公差は全て０．０８ｍｍ以下であった。
【００３９】
［実施例２］
外形線１４ａよりも外側の２００ｍｍ×２００ｍｍの範囲に５ｍｍ間隔の格子状の絶縁パターン１６（図７参照）が形成されるように、パルス状のレーザ光を、実施例１と同様の照射条件で照射した。また、実施例１と同様に印刷してコネクタ部を設けて、導電パターン形成基板を得た。
次いで、外形線が中央に位置するように導電パターン形成基板を１４０ｍｍ×９０ｍｍの短冊状に切り出して、試験片を作成した。この試験片を用いて、帯電防止性能を静電気減衰測定機により測定したところ、５０００Ｖの電圧を印加した後、電圧が５０％になるまでの減衰時間が０．３秒であり、１％になるまでの減衰時間は３０秒であった。
【００４０】
［比較例１］
外形線、位置決めマーク、配線引き出し線、コネクタ部引き出し線および組立基準線にレーザ光を再照射しなかったこと以外は実施例１と同様にして、導電パターン形成基板を得た。
比較例１の導電パターン形成基板についても実施例１と同様にコネクタ部を設けたが、外形線、位置決めマーク、配線引き出し線、コネクタ部引き出し線および組立基準線が視認不能であるため、導電パターン形成基板を位置決めできず、コネクタ部の印刷以降の工程を適用することができなかった。そのため、既存のＩＴＯ導電膜のレーザ加工品に使用する画像認識装置を用いて、外形線、位置決めマーク、配線引き出し線、コネクタ部引き出し線および組立基準線を検出しようとしたが、検出不能であった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の製造方法により製造された導電パターン形成基板は、タッチパネルの電極シート、プラズマディスプレイの電磁波シールド等、画像表示装置の前面に設けられる透明電極等に使用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 導電パターン形成基板
１１ 透明絶縁基板
１２ 導電パターン
１２ａ 透明導電部
１３ 絶縁部（第１の絶縁部）
１４ 絶縁部（第２の絶縁部）
１４ａ 外形線
１４ｂ 位置決めマーク
１４ｃ 配線引き出し線
１４ｄ コネクタ部引き出し線
１４ｅ 組立基準線
１５ コネクタ部
ａ 透明導電層
Ａ 導電性基板
α 入力エリア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明絶縁基板上に設けられた透明導電層にパルス状レーザ光を所定パターンで照射することにより絶縁部を形成して、少なくとも導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、
前記絶縁部の一部にパルス状レーザ光を再照射する再照射工程とを有することを特徴とする導電パターン形成基板の製造方法。
【請求項２】
前記透明導電層が、透明絶縁材料と該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維とを含む層であることを特徴とする請求項１に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【請求項３】
導電性繊維が金属ナノワイヤであることを特徴とする請求項２に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【請求項４】
導電パターン形成工程では、パルス状レーザの照射により透明絶縁材料内の導電性繊維を除去することにより、導電性繊維が存在していた部分に空隙を形成して、前記絶縁部を形成することを特徴とする請求項３に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【請求項５】
導電パターン形成工程で形成する絶縁部の一部を位置決めマーク用にすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【請求項６】
導電パターン形成工程では、前記導電パターンを囲う外形線用絶縁部を形成し、再照射工程では、前記外形線用絶縁部の少なくとも一部にパルス状レーザ光を再照射することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【請求項１】
透明絶縁基板上に設けられた透明導電層にパルス状レーザ光を所定パターンで照射することにより絶縁部を形成して、少なくとも導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、
前記絶縁部の一部にパルス状レーザ光を再照射する再照射工程とを有することを特徴とする導電パターン形成基板の製造方法。
【請求項２】
前記透明導電層が、透明絶縁材料と該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維とを含む層であることを特徴とする請求項１に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【請求項３】
導電性繊維が金属ナノワイヤであることを特徴とする請求項２に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【請求項４】
導電パターン形成工程では、パルス状レーザの照射により透明絶縁材料内の導電性繊維を除去することにより、導電性繊維が存在していた部分に空隙を形成して、前記絶縁部を形成することを特徴とする請求項３に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【請求項５】
導電パターン形成工程で形成する絶縁部の一部を位置決めマーク用にすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【請求項６】
導電パターン形成工程では、前記導電パターンを囲う外形線用絶縁部を形成し、再照射工程では、前記外形線用絶縁部の少なくとも一部にパルス状レーザ光を再照射することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電パターン形成基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１６９０６１（Ｐ２０１２−１６９０６１Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７０７３（Ｐ２０１１−２７０７３）
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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