絶縁部形成方法及び導電パターン形成基板の製造方法
【課題】配線領域の絶縁化に手間がかからず製造が容易であり、表示領域においては視認されにくい高品位な透明導電パターンを形成できるとともに、該透明導電パターンの絶縁部の絶縁性を充分に確保できる絶縁部形成方法を提供する。
【解決手段】本発明の絶縁部形成方法は、絶縁性を有する透明基体内に導電性材料からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造を有する透明導電膜ａの少なくとも一部に火花放電処理を施すことにより、前記導電性材料を除去する。
【解決手段】本発明の絶縁部形成方法は、絶縁性を有する透明基体内に導電性材料からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造を有する透明導電膜ａの少なくとも一部に火花放電処理を施すことにより、前記導電性材料を除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁部形成方法および導電パターン形成基板の製造方法に関する。
【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、電極シートとして、透明な絶縁基板の表面に導電パターンを形成した導電パターン形成基板を有する入力装置が設置されている。
この種の導電パターン形成基板は、絶縁基板上に、透明導電パターンが形成された画像表示領域（表示領域）と、配線ラインが形成された低抵抗配線パターン形成領域（配線領域）とを備えている。前記画像表示領域は、タッチパネルの操作者から視認可能とされており、前記低抵抗配線パターン形成領域は、枠体等に被覆され操作者からは視認不能とされている。
【０００３】
導電パターン形成基板の透明導電パターンを構成する材料としては、絶縁性の樹脂バインダ中に導電性の金属ナノワイヤを分散させ硬化してなるものなどが知られている。
また、導電パターンには、広範囲に複数形成された導電性の導電部と、これら導電部同士を区画するように形成された絶縁性の絶縁部とが設けられている。
【０００４】
導電パターン形成基板を製造するには、まず、絶縁基板上の前記表示領域及び前記配線領域に、導電性の透明導電膜を形成する。次いで、この透明導電膜にフォトリソグラフィによるプロセス（レジスト膜形成、エッチング処理、レジスト膜除去）を施して、該透明導電膜のうち、前記表示領域の絶縁部に対応する部分と、前記配線領域に対応する部分とを除去する。次いで、絶縁基板上の前記配線領域、及び、前記表示領域の導電部の端部に、ＡｇやＣｕ等の配線ラインを印刷又は蒸着により形成する（例えば、特許文献１、２を参照）。
【０００５】
しかしながら、従来の導電パターン形成基板においては、下記の問題があった。
すなわち、透明導電膜のうち、導電パターンの絶縁部に対応する部分をフォトリソグラフィによるプロセスで除去した場合、該絶縁部と導電部との屈折率の違い等により、該導電パターンが視認されてしまい、外観上好ましくなかった。
【０００６】
また、透明基体内に導電性極細繊維が分散された透明導電膜を用い、該透明導電膜にレーザ光を照射することにより、導電パターンの絶縁部に対応する部分及び前記配線領域の導電性極細繊維を断線して電気的に絶縁状態とし、導電パターンの導電パターンを比較的目立たなくする手法も知られている（例えば、特許文献３を参照）。しかし、この方法は、樹脂バインダの表面から露出した金属ナノワイヤのみをレーザで除去する方法であるため、バインダ層の厚みを精密に制御しなければ絶縁化が困難であった。さらに、レーザ照射領域が非照射領域よりも透明になり、導電パターンが視認可能になってしまう問題があった。
また、特許文献４には、導電性ナノファイバーがバインダ中で３次元状に絡み合った導電膜にレーザ照射を行うことで絶縁化する技術が開示されているが、３次元状に絡み合った導電経路を確実に絶縁化するには大きなエネルギを照射する必要があり、バインダ層を除去又は変質させずに、照射部分と非照射部分の外観に変化が無いような照射条件を見出すことは困難である。
また、レーザ照射の集光スポットのサイズは数十μｍであり、導電領域を面状に絶縁化すること、具体的には前記透明導電膜にレーザ光を照射して前記配線領域を絶縁化することは、レーザ加工に手間がかかり、作業性が低下する傾向にあった。
また従来のレーザ加工では、絶縁部に断線した導電性極細繊維が残留しているため、絶縁性を充分に確保できるとは言えなかった。
【０００７】
また、特許文献５には、金属ナノフィラーおよびバインダ樹脂を含む透明導電膜上に、パターン状に開口したマスクを配置し、プラズマ処理またはコロナ処理を施し、その処理によって発生した酸素ラジカルによって金属ナノフィラーを酸化して絶縁化する方法が開示されている。
しかしながら、表面に露出していないバインダ樹脂内部の金属ナノフィラーについては、プラズマ処理またはコロナ放電処理を施しても、短時間で絶縁化することは困難であった。また、処理時間を長くすると、バインダ樹脂も酸化して変色するため、導電パターンが視認可能になる傾向にあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−８３４９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０３１５号公報
【特許文献３】特開２０１０−４４９６８号公報
【特許文献４】特開２０１０−１４０８５９号公報
【特許文献５】特開２０１０−２８７５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、配線領域の絶縁化に手間がかからず製造が容易であり、表示領域においては視認されにくい高品位な透明導電パターンを形成できるとともに、該透明導電パターンの絶縁部の絶縁性を充分に確保できる絶縁部形成方法および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】
【００１０】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］絶縁性を有する透明基体内に導電性材料からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造を有する透明導電膜の少なくとも一部に火花放電処理を施すことにより、前記導電性材料を除去することを特徴とする絶縁部形成方法。
［２］絶縁基板上に、透明導電パターンが形成された表示領域と、配線ラインが形成された配線領域とを備え、前記透明導電パターンに、絶縁性を有する透明基体内に導電性材料からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造を有する導電部と、前記透明基体内の前記導電性材料が除去されて形成された絶縁部とが設けられた導電パターン形成基板を製造する方法であって、絶縁基板上の前記表示領域及び前記配線領域に、透明基体内に前記導電ネットワーク構造を有する透明導電膜を形成する透明導電膜形成工程と、前記透明導電膜上の表示領域に対応する部分にマスク手段により被覆して保護し、前記透明導電膜のうち配線領域に対応する部分の導電性材料を除去して絶縁化する絶縁化工程と、前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分の導電性材料を所定のパターンで除去して、前記透明導電パターンを得る導電パターン形成工程と、前記配線領域の絶縁基板上に、前記透明導電パターンの導電部に電気的に接続する配線ラインを形成する配線ライン形成工程とを有し、前記絶縁化工程および前記導電パターン形成工程の少なくとも一方は、［１］に記載の絶縁部形成方法により、透明導電膜に含まれる導電性材料を除去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。
［３］前記導電パターン形成工程では、前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分に所定のパターンでレーザ光を照射することにより、導電性材料を除去す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］前記導電パターン形成工程では、前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分に所定のパターンで火花放電処理を施すことにより、導電性材料を除去す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。
［５］少なくとも前記透明導電パターン上に、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を有することを特徴とする［２］〜［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】
【００１１】
本発明の絶縁部形成方法および導電パターン形成基板の製造方法によれば、配線領域の絶縁化に手間がかからず製造が容易であり、表示領域においては視認されにくい高品位な透明導電パターンを形成できるとともに、該透明導電パターンの絶縁部の絶縁性を充分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の導電パターンの導電部及びレーザ加工前の透明導電膜の状態を説明する電子顕微鏡写真である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の導電パターンの絶縁部を説明する電子顕微鏡写真である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の製造に用いられる製造装置と、レーザ光の照射方法の一例を説明する側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
（導電パターン形成基板）
以下、本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法により作製される導電パターン形成基板１０について、図１〜図６を参照して説明する。
図１に示すように、導電パターン形成基板１０は、透明な絶縁基板１１上に、透明導電パターン１２が形成される画像表示領域（表示領域）１３と、配線ライン１４が形成される低抵抗配線パターン形成領域（配線領域）１５とを備えている。
画像表示領域１３は、透明であり且つタッチパネルの操作者から視認可能とされ、低抵抗配線パターン形成領域１５は、装飾パネル（枠）等に覆われて操作者からは視認不能とされる。
なお、本発明において、「透明」とは、５０％以上の光線透過率を有することを意味する。また、「絶縁」とは、電気抵抗値が１ＭΩ以上、好ましくは１０ＭΩ以上のことであり、「導電」とは、電気抵抗値が１ＭΩ未満であることを意味する。
【００１４】
絶縁基板１１としては、絶縁性を有するとともに、表面に透明導電パターン１２を形成でき、かつ、後述するレーザ加工におい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）などの絶縁性材料により構成された基板が挙げられる。また、絶縁基板１１の形状としては、用途により、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）に成型された成型品等を用いることができる。
【００１５】
この導電パターン形成基板１０を透明タッチパネルに使用する場合、絶縁基板１１として、ガラス板やＰＥＴフィルム等を用いることが好ましい。また、導電パターン形成基板１０を、自動車のハンドル等に付随する静電容量入力装置など、静電容量センサ等に必要な電極として使用する場合、絶縁基板１１として、ＡＢＳ樹脂などからなる成型品、或いはこれにフィルムのラミネートや転写などで加飾層を設けた加飾成型品等を用いることが好ましい。
【００１６】
導電パターン形成基板１０を、押圧により上下２枚の電極膜（導電パターン）１２を接触導通させるメンブレン入力などの透明タッチパネルとして利用する場合、入力者側の絶縁基板１１としては、入力者側からの外力に対して可撓しやすいもの（例えば透明樹脂フィルム）を用いることが好ましい。また、入力者側とは反対の画像表示装置側の絶縁基板１１としては、ドットスペーサを介して導電パターン形成基板１０を支持しやすい所定以上（例えば入力者側の絶縁基板１１と同等以上）の剛性を有するものを用いることが好ましい。
【００１７】
透明導電パターン１２には、導電部Ｃと第１絶縁部Ｉ１とが設けられている。
図２に示すように、導電部Ｃは、絶縁性を有する透明基体２内に導電性極細繊維（導電性材料）４からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造３を有する。
導電性極細繊維４同士は、絶縁基板１１の表面（透明導電パターン１２が形成される面）の面方向に沿って互いに異なる向きに不規則に存在しているとともに、その少なくとも一部が互いに接触し合う程度に密集して２次元網目状に配置されている。このような配置によって導電性極細繊維４同士が互いに電気的に接続されることで、導電ネットワーク構造３を形成し、導電部Ｃとなっている。
また、導電性極細繊維４は、その大部分が透明基体２内に埋設されているが、一部は、透明導電パターン１２の絶縁基板１１とは反対側の表面から突出している。
【００１８】
導電性極細繊維４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、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の繊維状部材及びその金属被覆部材が挙げられる。これらのなかでも、透明性および導電性の点から、銀を主成分とする金属ナノワイヤ（銀ナノワイヤ）が好ましい。導電性極細繊維４は、その直径が０．３〜１００ｎｍ、長さが１μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
【００１９】
透明基体２は、絶縁基板１１上に分散配置された導電性極細繊維４同士の間に、透明基体２を形成する樹脂を充填した後、硬化させることで形成されている。
透明基体２を形成する樹脂としては、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、フッ化ビニリデン）、熱や紫外線や電子線や放射線で硬化する透明な硬化性樹脂（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）が挙げられる。
【００２０】
第１絶縁部Ｉ１は、導電ネットワーク構造３の導電性極細繊維４の少なくとも一部が除去されることにより形成されている。
図３に示すように、導電ネットワーク構造３の導電性極細繊維４が除去されることにより空隙５が形成される。この空隙５は、蒸発・除去された導電性極細繊維４の配置されていた位置に対応するように配置され、該導電性極細繊維４の直径と略同等の直径（内径）を有し、該導電性極細繊維４の長さ以下に形成されている。このような空隙５が密集して形成された部分では導電ネットワーク構造が分断しているため、第１絶縁部Ｉ１となる。
なお、第１絶縁部Ｉ１においては、導電性極細繊維４が除去されているため、導電部Ｃと化学的組成が異なっている。しかし、第１絶縁部Ｉ１と導電部Ｃとは、光学的な特性がほぼ同等であるため、見分けることは困難である。
【００２１】
低抵抗配線パターン形成領域１５においては、絶縁基板１１上に第２絶縁部Ｉ２を有し、第２絶縁部Ｉ２上に配線ライン１４が形成されている。
第２絶縁部Ｉ２は、第１絶縁部Ｉ１と同様に、透明基体２内の導電ネットワーク構造３の導電性極細繊維４の少なくとも一部が除去されて形成されている。すなわち、第２絶縁部Ｉ２においても、図３に示すように、導電性極細繊維の存在していた部分が空隙５になっている。
配線ライン１４としては、ＡｇやＣｕからなる導電性金属材料を主成分として含み、該導電性金属材料がバインダ樹脂で結着されたものが挙げられる。
【００２２】
（導電パターン形成基板の製造方法）
次に、本実施形態の導電パターン形成基板１０の製造方法について、図４〜図６を用いて説明する。なお、図４及び図５は、図１のＸ−Ｘ断面における製造工程を示すものである。
本実施形態の導電パターン形成基板１０の製造方法は、透明導電膜形成工程と絶縁化工程と導電パターン形成工程と配線ライン形成工程と絶縁膜形成工程とを、その順に有する。
【００２３】
［透明導電膜形成工程］
透明導電膜形成工程では、図４（ａ）に示すように、絶縁基板１１上の画像表示領域１３及び低抵抗配線パターン形成領域１５に、透明基体２内に導電ネットワーク構造３が設けられた透明導電膜ａを形成して、導電性基板２０を作製する。
透明導電膜ａは、例えば、絶縁基板１１上に導電性極細繊維４を含むインクを塗布し、次いで、透明基体２を形成する樹脂を充填し、硬化することによって形成できる。
【００２４】
［絶縁化工程］
本実施形態における絶縁化工程では、火花放電処理装置として、金属ワイヤまたは金属棒からなる放電電極３１と、放電電極３１に対向すると共に放電電極３１に対して垂直方向に相対的に移動可能な導電性ベース３２と、導電性ベース３２上に配置され、樹脂等の絶縁性材料からなる絶縁板３３と、放電電極３１に接続された電源３４とを備えたものを用いる。
上記火花放電処理装置を用いた絶縁化工程では、まず、絶縁板３３の上に導電性基板２０を、透明導電膜ａが放電電極３１側に位置するように配置する。次いで、図４（ｂ）に示すように、透明導電膜ａ上の画像表示領域１３に対応する部分に、マスク手段５０を設けると共に、マスク手段５０の導電性基板２０側の面に導電体５１を設ける。ここで、マスク手段５０としては、レジスト膜または樹脂板等の絶縁体を用いることができ、導電体５１としては、金属箔等を用いることができる。
次いで、導電性ベース３２を放電電極３１に対して垂直方向に相対的に移動させながら、電源３４によって放電電極３１に電圧を印加する。その際、放電電極３１と絶縁板３３との間にコロナが発生し、さらにコロナの中に火花が観察されるように電圧、電流の少なくとも一方を調整する。これにより、透明導電膜ａのうち低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分に火花放電処理を施す。透明導電膜ａに火花放電処理を施すことにより、透明基体２内の導電ネットワーク構造３の導電性極細繊維４を除去して空隙５を形成する。これにより、透明導電膜ａのうち低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分を絶縁化して、第２絶縁部Ｉ２を形成する。
その後、図４（ｃ）に示すように、マスク手段５０および導電体５１を除去する。
【００２５】
火花放電処理において、放電電極３１に印加する電圧は、放電電極３１と導電性ベース３２との距離、絶縁板３３の厚みおよび誘電率に応じて決定される。電流は、放電電極３１の長さ３００ｍｍあたり０．１〜２．０Ａであることが好ましく、０．３〜１．０Ａであることがより好ましい。
また、放電電極３１と透明導電膜ａとの距離は１〜１０ｍｍであることが好ましく、３〜７ｍｍであることがより好ましい。
また、火花放電処理の際の導電性ベース３２の移動速度は０．１〜２０ｍ／分にすることが好ましく、２〜１０ｍ／分にすることがより好ましい。移動速度を前記下限値以上にすれば、絶縁化に要する時間を短くでき、前記上限値以下にすれば、確実に絶縁化できる。
【００２６】
（導電パターン形成工程）
導電パターン形成工程では、図５（ａ）に示すように、透明導電膜ａのうち画像表示領域１３に対応する部分に所定のパターンでレーザ光Ｌを照射することにより、透明基体２内の導電ネットワーク構造３の導電性極細繊維４が除去された空隙５を形成して第１絶縁部Ｉ１を形成する。これにより、第１絶縁部Ｉ１と、第１絶縁部Ｉ１以外の部分である導電部Ｃとを備えた透明導電パターン１２を形成する。なお、図１においては、Ｘ−Ｘ断面における第１絶縁部Ｉ１の記載を省略しているが、実際には、図１の矩形状をなす導電部Ｃ内に、該導電部Ｃを分割するように、第１絶縁部Ｉ１が例えば線状に延びて形成されており、これにより、隣り合う導電部Ｃ同士は互いに電気的に絶縁されている。
【００２７】
ここで、レーザ光Ｌを照射する製造装置４０及びレーザ光Ｌの照射方法について、図６を参照して詳述する。
本実施形態では、画像表示領域１３の透明導電膜ａに、パルス状レーザであるレーザ光Ｌを所定のパターンで照射する方法を用いている。
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。
【００２８】
図６に示すように、本実施形態の導電パターン形成基板１０の製造に用いられる製造装置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、上面に透明導電膜ａが形成された絶縁基板１１を載置するステージ４３と、を備えている。
そして、レーザ光発生手段４１から集光レンズ４２を介して透明導電膜ａにレーザ光Ｌを照射して、該透明導電膜ａに第１絶縁部Ｉ１を形成するとともに導電パターンを形成する。
【００２９】
この製造装置４０におけるレーザ光発生手段４１としては、波長２μｍ未満でパルス幅が２００ｎ秒未満のレーザ光（可視光または赤外線のレーザ光）を発生させるものが使用されることが好ましい。レーザ光Ｌのパルス幅が１〜２００ｎ秒のものを用いた場合、装置入手が容易であるとともに設備費用を低減でき、好ましい。
【００３０】
集光レンズ４２の焦点Ｆは、図示例のように、透明導電膜ａと集光レンズ４２との間に位置してもよいし、透明導電膜ａの表面に位置してもよい。
【００３１】
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が透明導電膜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。
【００３２】
また、ステージ４３は、水平方向に２次元的に移動可能に構成されている。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、絶縁基板１１が透明でレーザ光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。
【００３３】
上記製造装置４０を用いて、透明導電膜ａにレーザ光Ｌを照射する具体的方法は、下記のとおりである。
まず、ステージ４３の上面に、絶縁基板１１を、透明導電膜ａが該絶縁基板１１の上側に配置されるように載置する。ここで、絶縁基板１１と透明導電膜ａの透明基体２とは、互いに同一材料又は同一系統の樹脂材料からなるものを用いることが好ましい。詳しくは、例えば絶縁基板１１がポリエチレンテレフタレートフィルムの場合、透明基体２にはポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。
【００３４】
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の、焦点Ｆを過ぎてスポット径が広がった部分を透明導電膜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。
【００３５】
透明導電膜ａに照射するレーザ光Ｌのエネルギ密度及び単位面積あたりの照射エネルギは、レーザのパルス幅により異なる。
例えば、パルス幅が１〜１００ｎ秒のレーザ（ＹＡＧレーザ又はＹＶＯ４レーザ）では、パルスエネルギ密度１×１０１１〜１×１０１３Ｗ／ｍ２、単位面積あたりの照射エネルギは１×１０４〜１×１０６Ｊ／ｍ２が好ましい。より好ましくは１×１０５〜３×１０５Ｊ／ｍ２である。
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絶縁部Ｉ１の絶縁が不充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、透明タッチパネルや透明電磁波シールドなどの用途では不適当となるおそれがある。
【００３６】
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：透明導電膜ａの上面と焦点との距離
【００３７】
なお、前述した焦点Ｆは、レンズ等の集光手段４２で、収差が充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。
【００３８】
ここで、距離Ｄ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、導電性極細繊維４を除去して空隙５を確実に形成でき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、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。
【００３９】
また、精度の高い導電パターンを形成する点では、透明導電膜ａ上にスポットの位置を移動させながらパルス状のレーザ光Ｌを断続的に複数回照射することで、隣り合うスポット位置同士に重複する部分を形成することが好ましい。具体的には、断続的に３〜５００回照射することが好ましく、２０〜２００回照射することがより好ましい。３回以上の照射であれば、より確実に絶縁化でき、５００回以下であれば、レーザ光Ｌが照射された透明基体２部分の溶解又は蒸発による除去を防止できる。
【００４０】
なお、上記説明においては、ＸＹステージなどの移動式ステージ４３に透明導電膜ａを有する絶縁基板１１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、透明導電膜ａを有する絶縁基板１１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。
【００４１】
［配線ライン形成工程］
画像表示領域１３に透明導電パターン１２を形成した後は、図５（ｂ）に示すように、低抵抗配線パターン形成領域１５の第２絶縁部Ｉ２上に、透明導電パターン１２の導電部Ｃに電気的に接続する前記配線ライン１４を形成する。具体的には、配線ライン１４は、低抵抗配線パターン形成領域１５における第２絶縁部Ｉ２上、及び、透明導電パターン１２の導電部Ｃ上の一部（周縁端部）に、ペースト状のＡｇやＣｕからなる導電性金属材料を印刷又は蒸着して、配線ライン１４を形成する。
【００４２】
［絶縁膜形成工程］
次いで、図５（ｃ）に示すように、少なくとも透明導電パターン１２上に、絶縁性の保護膜（絶縁膜）１６を形成する。図示例では、透明導電パターン１２、第２絶縁部Ｉ２及び配線ライン１４を覆うように絶縁基板１１上の全体に、粘着材１７を介してＰＥＴフィルム１８を設けることによって、カバーフィルムとしての保護膜１６を形成する。
【００４３】
（作用効果）
上記本実施形態に係る導電パターン形成基板１０の製造方法では、火花放電処理によって、低抵抗配線パターン形成領域１５の透明導電膜ａに含まれる導電性極細繊維４を広範囲にわたって迅速に除去できる。そのため、低抵抗配線パターン形成領域１５の絶縁化に手間がかからず、導電パターン形成基板１０を容易に製造できる。
しかも、導電性微細繊維４を除去して空隙５を形成することによって導電ネットワーク構造を分断することによって確実に絶縁性を確保できる。したがって、電気的な信頼性を向上させることができる。
また、画像表示領域１３における第１絶縁部Ｉ１は、導電性材料が除去されて空隙５が形成されている点のみが導電部Ｃと異なるだけであり、色、透明性、屈折率等の光学特性はほぼ同等である。そのため、第１絶縁部Ｉ１と導電部Ｃとは見分けがつかず、導電パターンが視認されにくく、外観に優れた高品位な導電パターン形成基板となる。
【００４４】
また、レーザ光の照射では、幅狭（例えば、幅０．２ｍｍ未満）の第１絶縁部Ｉ１を容易に形成できるため、本実施形態では、導電部Ｃ同士の間隔を狭くでき、微細なパターンを形成できる。
また、配線ライン１４を、導電性金属材料の印刷又は蒸着によって形成するため、透明導電パターン１２の導電部Ｃと外部回路とを低抵抗に確実に接続でき、電気的な信頼性を充分に確保できる。また、配線ライン１４を目視で確認できるため、製造時の異常等について容易かつ早期に発見できる。
また、少なくとも透明導電パターン１２上に、絶縁性の保護膜１６を形成するため、該透明導電パターン１２が外気、水分に接触することを防止でき、水分の接触によるマイグレーションや劣化を抑制できる。さらに、本実施形態のように、保護膜１６を絶縁基板１１上の全域に設けた場合には、透明導電パターン１２のみならず配線ライン１４のマイグレーションや劣化をも防止できる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法について、図７及び図８を参照して説明する。なお、前述の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態により製造される導電パターン形成基板１０の構成については、前述した第１実施形態と同一である。
【００４６】
本実施形態の導電パターン形成基板の製造方法は、絶縁化工程と導電パターン形成工程との順序が第１実施形態とは異なっている。すなわち、第２実施形態の導電パターン形成基板１０の製造方法は、透明導電膜形成工程と導電パターン形成工程と絶縁化工程と配線ライン形成工程と絶縁膜形成工程とを、その順に有する。
【００４７】
［透明導電膜形成工程］
透明導電膜形成工程では、図７（ａ）に示すように、まず、絶縁基板１１上の画像表示領域１３及び低抵抗配線パターン形成領域１５に、透明基体２内に導電ネットワーク構造３を有する透明導電膜ａを形成して、導電性基板２０を作製する。
【００４８】
［導電パターン形成工程］
導電パターン形成工程では図７（ｂ）に示すように、透明導電膜ａのうち画像表示領域１３に対応する部分に所定のパターンでレーザ光Ｌを照射することにより、第１絶縁部Ｉ１と導電部Ｃとを備えた透明導電パターン１２を形成する。
【００４９】
［絶縁化工程］
絶縁化工程では、第１の実施形態と同様に、まず、図７（ｃ）に示すように、絶縁板３３の上に導電性基板２０を配置し、透明導電膜ａ上の画像表示領域１３に対応する部分にマスク手段５０および導電体５１を設ける。
次いで、放電電極３１に電圧を印加して、絶縁基板１１上の透明導電膜ａのうち、低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分に火花放電処理を施す。これにより、低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分を絶縁化して第２絶縁部Ｉ２を形成する。その後、図８（ａ）に示すように、マスク手段５０および導電体５１を除去する。
【００５０】
［配線ライン形成工程］
配線ライン形成工程では、図８（ｂ）に示すように、低抵抗配線パターン形成領域１５の第２絶縁部Ｉ２上に、透明導電パターン１２の導電部Ｃに電気的に接続するように前記配線ライン１４を形成する。
【００５１】
［絶縁膜形成工程］
絶縁膜形成工程では、図８（ｃ）に示すように、少なくとも透明導電パターン１２上に、絶縁性の保護膜１６を形成する。
【００５２】
（作用効果）
本実施形態の導電パターン形成基板１０の製造方法により製造された導電パターン形成基板１０によれば、第１実施形態と同様に、低抵抗配線パターン形成領域１５の絶縁化に手間がかからず、導電パターン形成基板１０を容易に製造できる。また、第１絶縁部Ｉ１において確実に絶縁性を確保でき、電気的な信頼性を向上させることができる。導電パターンが視認されにくく、外観に優れた高品位な導電パターン形成基板となる。また、導電部Ｃ同士の間隔を狭くでき、微細なパターンを形成できる。
【００５３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法について、図９，１０を参照して説明する。なお、前述の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態により製造される導電パターン形成基板１０の構成については、前述した第１実施形態と同一である。
【００５４】
本実施形態の導電パターン形成基板の製造方法は、透明導電膜形成工程と絶縁化工程と配線ライン形成工程と絶縁膜形成工程とを、その順で有する。ただし、絶縁化工程が導電パターン形成工程を兼ねる。すなわち、第１の絶縁部Ｉ１と第２の絶縁部Ｉ２とを同時に形成する。
［透明導電膜形成工程］
透明導電膜形成工程では、図９（ａ）に示すように、まず、絶縁基板１１上の画像表示領域１３及び低抵抗配線パターン形成領域１５に、透明基体２内に導電ネットワーク構造３を有する透明導電膜ａを形成して、導電性基板２０を作製する。
【００５５】
［絶縁化工程］
本実施形態における絶縁化工程では、第１の実施形態と同様に、まず、図９（ｂ）に示すように、絶縁板３３の上に導電性基板２０を配置し、透明導電膜ａ上の、画像表示領域１３の導電部とする部分と低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分にマスク手段５０および導電体５１を設ける。
次いで、放電電極３１に電圧を印加して、絶縁基板１１上の透明導電膜ａのうち、低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分に火花放電処理を施す。これにより、低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分を絶縁化して第２絶縁部Ｉ２を形成すると共に、画像表示領域１３に第１絶縁部Ｉ１と導電部Ｃとを備えた導電パターンを形成する。その後、図９（ｃ）に示すように、マスク手段５０および導電体５１を除去する。
【００５６】
マスク手段５０で被覆した透明導電膜ａに火花放電処理を施す方法は、幅狭の第１絶縁部Ｉ１の形成にあまり適していない。したがって、本実施形態では、第１絶縁部Ｉ１の幅が２０ｍｍ以上であることが好ましい。
【００５７】
［配線ライン形成工程］
配線ライン形成工程では、図１０（ａ）に示すように、低抵抗配線パターン形成領域１５の第２絶縁部Ｉ２上に、透明導電パターン１２の導電部Ｃに電気的に接続するように前記配線ライン１４を形成する。
【００５８】
［絶縁膜形成工程］
絶縁膜形成工程では、図１０（ｂ）に示すように、少なくとも透明導電パターン１２上に、絶縁性の保護膜１６を形成する。
【００５９】
（作用効果）
本実施形態の導電パターン形成基板１０の製造方法によれば、第１および第２実施形態と同様に、低抵抗配線パターン形成領域１５の絶縁化に手間がかからず、導電パターン形成基板１０を容易に製造できる。また、第１絶縁部Ｉ１において確実に絶縁性を確保でき、電気的な信頼性を向上させることができる。導電パターンが視認されにくく、外観に優れた高品位な導電パターン形成基板となる。
さらに、本実施形態では、火花放電処理によって、透明導電膜ａの、画像表示領域１３の第１絶縁部Ｉ１とする部分と低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分とを、一括して絶縁化するため、導電パターン形成基板１０の生産性を向上させることができる。
【００６０】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、前述の実施形態では、絶縁基板１１が透明であることとしたが、絶縁基板１１にある程度の透明性を有した着色が施されていても構わない。
【００６１】
また、導電ネットワーク構造３は、透明基体２内に分散されて互いに電気的に連結された複数の導電性極細繊維４からなることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、導電ネットワーク構造３は、例えば、導電性を有する金属膜をエッチング等により格子状に形成してなるワイヤグリッドであってもよい。
【００６２】
また、導電パターン形成基板１０には、粘着、反射防止、ハードコート及びドットスペーサなどの機能層を任意で付加することとしてもよい。
特に、ＹＡＧレーザやＹＶＯ４レーザの基本波など波長が１０００ｎｍ近辺のレーザを用いるとともに、上記機能層として、アクリル系高分子素材を使用する場合には、外観特性の観点から、レーザ照射後に機能層を設けることが好ましい。
【００６３】
また、少なくとも透明導電パターン１２上を被覆する絶縁膜として、保護膜１６を用いることとしたが、絶縁膜は透明導電パターン１２及び必要に応じて配線ライン１４と外部とを絶縁することができればよいことから、前述した透明導電パターン１２を保護する目的に限定されない。すなわち、例えば、この絶縁膜上にさらに他の導電パターンや絶縁基板を積層した構成であっても構わない。
【００６４】
その他、本発明の前述の実施形態等で説明した構成要素を、適宜組み合わせても構わない。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前述の構成要素を周知の構成要素に置き換えることも可能である。
【実施例】
【００６５】
（実施例１）
図４（ａ）に示すように、厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレートからなる絶縁基板１１上に、銀ナノワイヤを含み、表面抵抗１５０Ω／□の透明導電膜ａを形成して、導電性基板２０を作製した。
図４（ｂ）に示すように、厚さ１ｍｍの鏡面ステンレス板からなる導電性ベース３２の上に、厚さ５ｍｍのシリコーンゴム板からなる絶縁板３３を載せ、その絶縁板３３の上に、上記導電性基板２０を載せた。
次いで、透明導電膜ａ上の一部に、厚さ２ｍｍのポリ塩化ビニル板からなるマスク手段５０を設け、マスク手段５０に対して導電性基板２０側に、アルミニウム箔からなる導電体５１を設けた。
次いで、導電性ベース３２を移動させることによって導電性基板２０を１０ｍ／分の速度で移動させながら、電源３４によって放電電極３１に電圧を印加した（周波数６０ｋＨｚ、実行値３００Ｖ、電流設定値０．６Ａ）。これにより、放電電極３１と絶縁板３３との間に霧状のコロナを発生させ、さらにそのコロナの中に火花を発生させて、露出している透明導電膜ａを火花放電処理した。その後、図４（ｃ）に示すように、マスク手段５０および導電体５１を除去した。
透明導電膜ａの、火花放電処理を施した部分の配線ライン間の電気抵抗を市販のデジタルテスターにより調べたところ、１０ＭΩを超えており、絶縁化されていた。
【００６６】
（実施例２）
電流の設定値を１．５Ａに変更したこと以外は実施例１と同様にして放電電極に電圧を印加したところ、火花放電が生じ、火花放電処理を施した部分は絶縁化されたが、マスク周辺部では透明導電膜の表面が焼け焦げた。
【００６７】
（比較例１）
電流の設定値を０．０８Ａに変更したこと以外は実施例１と同様にして放電電極に電圧を印加したところ、火花放電は生じなかった。導電性基板２０の移動速度を１ｍ／分に変更しても同様であった。
【００６８】
（比較例２）
電流の設定値を２．１Ａに変更したこと以外は実施例１と同様にして放電電極に電圧を印加したところ、マスクを設けなかった部分の全体で、透明導電膜の表面が焼け焦げた。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明で得られた導電パターン形成基板は、例えば、透明アンテナ、透明電磁波シールド、静電容量方式或いはメンブレン式の透明タッチパネルなどの透明入力装置のように、透明部分に配線パターンを形成する製品に適用することができる。また、導電パターン形成基板は、自動車のハンドル等に取り付けられる静電容量入力装置など、３次元成型品、或いは３次元の加飾成型品の表面に設けられる静電容量センサ等に必要な電極を形成する目的で用いることができる。
本発明で得られた導電パターン形成基板を用いたタッチパネル（入力装置）は、導電パターン形成基板が厚さ方向に積層するように一対設けられた入力部材と、導電パターン形成基板の透明導電パターンの導電部及び配線ラインに電気的に接続され、入力信号を検出するインターフェース回路等の検出手段とを備えて構成される。
【符号の説明】
【００７０】
２ 透明基体
３ 導電ネットワーク構造
５ 空隙
１０ 導電パターン形成基板
１１ 絶縁基板
１２ 導電パターン
１３ 画像表示領域（表示領域）
１４ 配線ライン
１５ 低抵抗配線パターン形成領域（配線領域）
１６、１９ 保護膜（絶縁膜）
２０ 導電性基板
３１ 放電電極
３２ 導電性ベース
３３ 絶縁板
３４ 電源
５０ マスク手段
５１ 導電体
ａ 透明導電膜
Ｃ 導電部
Ｉ１ 第１絶縁部
Ｉ２ 第２絶縁部
Ｌ レーザ光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁部形成方法および導電パターン形成基板の製造方法に関する。
【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、電極シートとして、透明な絶縁基板の表面に導電パターンを形成した導電パターン形成基板を有する入力装置が設置されている。
この種の導電パターン形成基板は、絶縁基板上に、透明導電パターンが形成された画像表示領域（表示領域）と、配線ラインが形成された低抵抗配線パターン形成領域（配線領域）とを備えている。前記画像表示領域は、タッチパネルの操作者から視認可能とされており、前記低抵抗配線パターン形成領域は、枠体等に被覆され操作者からは視認不能とされている。
【０００３】
導電パターン形成基板の透明導電パターンを構成する材料としては、絶縁性の樹脂バインダ中に導電性の金属ナノワイヤを分散させ硬化してなるものなどが知られている。
また、導電パターンには、広範囲に複数形成された導電性の導電部と、これら導電部同士を区画するように形成された絶縁性の絶縁部とが設けられている。
【０００４】
導電パターン形成基板を製造するには、まず、絶縁基板上の前記表示領域及び前記配線領域に、導電性の透明導電膜を形成する。次いで、この透明導電膜にフォトリソグラフィによるプロセス（レジスト膜形成、エッチング処理、レジスト膜除去）を施して、該透明導電膜のうち、前記表示領域の絶縁部に対応する部分と、前記配線領域に対応する部分とを除去する。次いで、絶縁基板上の前記配線領域、及び、前記表示領域の導電部の端部に、ＡｇやＣｕ等の配線ラインを印刷又は蒸着により形成する（例えば、特許文献１、２を参照）。
【０００５】
しかしながら、従来の導電パターン形成基板においては、下記の問題があった。
すなわち、透明導電膜のうち、導電パターンの絶縁部に対応する部分をフォトリソグラフィによるプロセスで除去した場合、該絶縁部と導電部との屈折率の違い等により、該導電パターンが視認されてしまい、外観上好ましくなかった。
【０００６】
また、透明基体内に導電性極細繊維が分散された透明導電膜を用い、該透明導電膜にレーザ光を照射することにより、導電パターンの絶縁部に対応する部分及び前記配線領域の導電性極細繊維を断線して電気的に絶縁状態とし、導電パターンの導電パターンを比較的目立たなくする手法も知られている（例えば、特許文献３を参照）。しかし、この方法は、樹脂バインダの表面から露出した金属ナノワイヤのみをレーザで除去する方法であるため、バインダ層の厚みを精密に制御しなければ絶縁化が困難であった。さらに、レーザ照射領域が非照射領域よりも透明になり、導電パターンが視認可能になってしまう問題があった。
また、特許文献４には、導電性ナノファイバーがバインダ中で３次元状に絡み合った導電膜にレーザ照射を行うことで絶縁化する技術が開示されているが、３次元状に絡み合った導電経路を確実に絶縁化するには大きなエネルギを照射する必要があり、バインダ層を除去又は変質させずに、照射部分と非照射部分の外観に変化が無いような照射条件を見出すことは困難である。
また、レーザ照射の集光スポットのサイズは数十μｍであり、導電領域を面状に絶縁化すること、具体的には前記透明導電膜にレーザ光を照射して前記配線領域を絶縁化することは、レーザ加工に手間がかかり、作業性が低下する傾向にあった。
また従来のレーザ加工では、絶縁部に断線した導電性極細繊維が残留しているため、絶縁性を充分に確保できるとは言えなかった。
【０００７】
また、特許文献５には、金属ナノフィラーおよびバインダ樹脂を含む透明導電膜上に、パターン状に開口したマスクを配置し、プラズマ処理またはコロナ処理を施し、その処理によって発生した酸素ラジカルによって金属ナノフィラーを酸化して絶縁化する方法が開示されている。
しかしながら、表面に露出していないバインダ樹脂内部の金属ナノフィラーについては、プラズマ処理またはコロナ放電処理を施しても、短時間で絶縁化することは困難であった。また、処理時間を長くすると、バインダ樹脂も酸化して変色するため、導電パターンが視認可能になる傾向にあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−８３４９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０３１５号公報
【特許文献３】特開２０１０−４４９６８号公報
【特許文献４】特開２０１０−１４０８５９号公報
【特許文献５】特開２０１０−２８７５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、配線領域の絶縁化に手間がかからず製造が容易であり、表示領域においては視認されにくい高品位な透明導電パターンを形成できるとともに、該透明導電パターンの絶縁部の絶縁性を充分に確保できる絶縁部形成方法および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】
【００１０】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］絶縁性を有する透明基体内に導電性材料からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造を有する透明導電膜の少なくとも一部に火花放電処理を施すことにより、前記導電性材料を除去することを特徴とする絶縁部形成方法。
［２］絶縁基板上に、透明導電パターンが形成された表示領域と、配線ラインが形成された配線領域とを備え、前記透明導電パターンに、絶縁性を有する透明基体内に導電性材料からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造を有する導電部と、前記透明基体内の前記導電性材料が除去されて形成された絶縁部とが設けられた導電パターン形成基板を製造する方法であって、絶縁基板上の前記表示領域及び前記配線領域に、透明基体内に前記導電ネットワーク構造を有する透明導電膜を形成する透明導電膜形成工程と、前記透明導電膜上の表示領域に対応する部分にマスク手段により被覆して保護し、前記透明導電膜のうち配線領域に対応する部分の導電性材料を除去して絶縁化する絶縁化工程と、前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分の導電性材料を所定のパターンで除去して、前記透明導電パターンを得る導電パターン形成工程と、前記配線領域の絶縁基板上に、前記透明導電パターンの導電部に電気的に接続する配線ラインを形成する配線ライン形成工程とを有し、前記絶縁化工程および前記導電パターン形成工程の少なくとも一方は、［１］に記載の絶縁部形成方法により、透明導電膜に含まれる導電性材料を除去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。
［３］前記導電パターン形成工程では、前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分に所定のパターンでレーザ光を照射することにより、導電性材料を除去す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］前記導電パターン形成工程では、前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分に所定のパターンで火花放電処理を施すことにより、導電性材料を除去す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。
［５］少なくとも前記透明導電パターン上に、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を有することを特徴とする［２］〜［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】
【００１１】
本発明の絶縁部形成方法および導電パターン形成基板の製造方法によれば、配線領域の絶縁化に手間がかからず製造が容易であり、表示領域においては視認されにくい高品位な透明導電パターンを形成できるとともに、該透明導電パターンの絶縁部の絶縁性を充分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の導電パターンの導電部及びレーザ加工前の透明導電膜の状態を説明する電子顕微鏡写真である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の導電パターンの絶縁部を説明する電子顕微鏡写真である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の製造に用いられる製造装置と、レーザ光の照射方法の一例を説明する側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法を説明する側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
（導電パターン形成基板）
以下、本発明の第１実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法により作製される導電パターン形成基板１０について、図１〜図６を参照して説明する。
図１に示すように、導電パターン形成基板１０は、透明な絶縁基板１１上に、透明導電パターン１２が形成される画像表示領域（表示領域）１３と、配線ライン１４が形成される低抵抗配線パターン形成領域（配線領域）１５とを備えている。
画像表示領域１３は、透明であり且つタッチパネルの操作者から視認可能とされ、低抵抗配線パターン形成領域１５は、装飾パネル（枠）等に覆われて操作者からは視認不能とされる。
なお、本発明において、「透明」とは、５０％以上の光線透過率を有することを意味する。また、「絶縁」とは、電気抵抗値が１ＭΩ以上、好ましくは１０ＭΩ以上のことであり、「導電」とは、電気抵抗値が１ＭΩ未満であることを意味する。
【００１４】
絶縁基板１１としては、絶縁性を有するとともに、表面に透明導電パターン１２を形成でき、かつ、後述するレーザ加工におい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）などの絶縁性材料により構成された基板が挙げられる。また、絶縁基板１１の形状としては、用途により、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）に成型された成型品等を用いることができる。
【００１５】
この導電パターン形成基板１０を透明タッチパネルに使用する場合、絶縁基板１１として、ガラス板やＰＥＴフィルム等を用いることが好ましい。また、導電パターン形成基板１０を、自動車のハンドル等に付随する静電容量入力装置など、静電容量センサ等に必要な電極として使用する場合、絶縁基板１１として、ＡＢＳ樹脂などからなる成型品、或いはこれにフィルムのラミネートや転写などで加飾層を設けた加飾成型品等を用いることが好ましい。
【００１６】
導電パターン形成基板１０を、押圧により上下２枚の電極膜（導電パターン）１２を接触導通させるメンブレン入力などの透明タッチパネルとして利用する場合、入力者側の絶縁基板１１としては、入力者側からの外力に対して可撓しやすいもの（例えば透明樹脂フィルム）を用いることが好ましい。また、入力者側とは反対の画像表示装置側の絶縁基板１１としては、ドットスペーサを介して導電パターン形成基板１０を支持しやすい所定以上（例えば入力者側の絶縁基板１１と同等以上）の剛性を有するものを用いることが好ましい。
【００１７】
透明導電パターン１２には、導電部Ｃと第１絶縁部Ｉ１とが設けられている。
図２に示すように、導電部Ｃは、絶縁性を有する透明基体２内に導電性極細繊維（導電性材料）４からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造３を有する。
導電性極細繊維４同士は、絶縁基板１１の表面（透明導電パターン１２が形成される面）の面方向に沿って互いに異なる向きに不規則に存在しているとともに、その少なくとも一部が互いに接触し合う程度に密集して２次元網目状に配置されている。このような配置によって導電性極細繊維４同士が互いに電気的に接続されることで、導電ネットワーク構造３を形成し、導電部Ｃとなっている。
また、導電性極細繊維４は、その大部分が透明基体２内に埋設されているが、一部は、透明導電パターン１２の絶縁基板１１とは反対側の表面から突出している。
【００１８】
導電性極細繊維４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、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の繊維状部材及びその金属被覆部材が挙げられる。これらのなかでも、透明性および導電性の点から、銀を主成分とする金属ナノワイヤ（銀ナノワイヤ）が好ましい。導電性極細繊維４は、その直径が０．３〜１００ｎｍ、長さが１μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
【００１９】
透明基体２は、絶縁基板１１上に分散配置された導電性極細繊維４同士の間に、透明基体２を形成する樹脂を充填した後、硬化させることで形成されている。
透明基体２を形成する樹脂としては、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、フッ化ビニリデン）、熱や紫外線や電子線や放射線で硬化する透明な硬化性樹脂（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）が挙げられる。
【００２０】
第１絶縁部Ｉ１は、導電ネットワーク構造３の導電性極細繊維４の少なくとも一部が除去されることにより形成されている。
図３に示すように、導電ネットワーク構造３の導電性極細繊維４が除去されることにより空隙５が形成される。この空隙５は、蒸発・除去された導電性極細繊維４の配置されていた位置に対応するように配置され、該導電性極細繊維４の直径と略同等の直径（内径）を有し、該導電性極細繊維４の長さ以下に形成されている。このような空隙５が密集して形成された部分では導電ネットワーク構造が分断しているため、第１絶縁部Ｉ１となる。
なお、第１絶縁部Ｉ１においては、導電性極細繊維４が除去されているため、導電部Ｃと化学的組成が異なっている。しかし、第１絶縁部Ｉ１と導電部Ｃとは、光学的な特性がほぼ同等であるため、見分けることは困難である。
【００２１】
低抵抗配線パターン形成領域１５においては、絶縁基板１１上に第２絶縁部Ｉ２を有し、第２絶縁部Ｉ２上に配線ライン１４が形成されている。
第２絶縁部Ｉ２は、第１絶縁部Ｉ１と同様に、透明基体２内の導電ネットワーク構造３の導電性極細繊維４の少なくとも一部が除去されて形成されている。すなわち、第２絶縁部Ｉ２においても、図３に示すように、導電性極細繊維の存在していた部分が空隙５になっている。
配線ライン１４としては、ＡｇやＣｕからなる導電性金属材料を主成分として含み、該導電性金属材料がバインダ樹脂で結着されたものが挙げられる。
【００２２】
（導電パターン形成基板の製造方法）
次に、本実施形態の導電パターン形成基板１０の製造方法について、図４〜図６を用いて説明する。なお、図４及び図５は、図１のＸ−Ｘ断面における製造工程を示すものである。
本実施形態の導電パターン形成基板１０の製造方法は、透明導電膜形成工程と絶縁化工程と導電パターン形成工程と配線ライン形成工程と絶縁膜形成工程とを、その順に有する。
【００２３】
［透明導電膜形成工程］
透明導電膜形成工程では、図４（ａ）に示すように、絶縁基板１１上の画像表示領域１３及び低抵抗配線パターン形成領域１５に、透明基体２内に導電ネットワーク構造３が設けられた透明導電膜ａを形成して、導電性基板２０を作製する。
透明導電膜ａは、例えば、絶縁基板１１上に導電性極細繊維４を含むインクを塗布し、次いで、透明基体２を形成する樹脂を充填し、硬化することによって形成できる。
【００２４】
［絶縁化工程］
本実施形態における絶縁化工程では、火花放電処理装置として、金属ワイヤまたは金属棒からなる放電電極３１と、放電電極３１に対向すると共に放電電極３１に対して垂直方向に相対的に移動可能な導電性ベース３２と、導電性ベース３２上に配置され、樹脂等の絶縁性材料からなる絶縁板３３と、放電電極３１に接続された電源３４とを備えたものを用いる。
上記火花放電処理装置を用いた絶縁化工程では、まず、絶縁板３３の上に導電性基板２０を、透明導電膜ａが放電電極３１側に位置するように配置する。次いで、図４（ｂ）に示すように、透明導電膜ａ上の画像表示領域１３に対応する部分に、マスク手段５０を設けると共に、マスク手段５０の導電性基板２０側の面に導電体５１を設ける。ここで、マスク手段５０としては、レジスト膜または樹脂板等の絶縁体を用いることができ、導電体５１としては、金属箔等を用いることができる。
次いで、導電性ベース３２を放電電極３１に対して垂直方向に相対的に移動させながら、電源３４によって放電電極３１に電圧を印加する。その際、放電電極３１と絶縁板３３との間にコロナが発生し、さらにコロナの中に火花が観察されるように電圧、電流の少なくとも一方を調整する。これにより、透明導電膜ａのうち低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分に火花放電処理を施す。透明導電膜ａに火花放電処理を施すことにより、透明基体２内の導電ネットワーク構造３の導電性極細繊維４を除去して空隙５を形成する。これにより、透明導電膜ａのうち低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分を絶縁化して、第２絶縁部Ｉ２を形成する。
その後、図４（ｃ）に示すように、マスク手段５０および導電体５１を除去する。
【００２５】
火花放電処理において、放電電極３１に印加する電圧は、放電電極３１と導電性ベース３２との距離、絶縁板３３の厚みおよび誘電率に応じて決定される。電流は、放電電極３１の長さ３００ｍｍあたり０．１〜２．０Ａであることが好ましく、０．３〜１．０Ａであることがより好ましい。
また、放電電極３１と透明導電膜ａとの距離は１〜１０ｍｍであることが好ましく、３〜７ｍｍであることがより好ましい。
また、火花放電処理の際の導電性ベース３２の移動速度は０．１〜２０ｍ／分にすることが好ましく、２〜１０ｍ／分にすることがより好ましい。移動速度を前記下限値以上にすれば、絶縁化に要する時間を短くでき、前記上限値以下にすれば、確実に絶縁化できる。
【００２６】
（導電パターン形成工程）
導電パターン形成工程では、図５（ａ）に示すように、透明導電膜ａのうち画像表示領域１３に対応する部分に所定のパターンでレーザ光Ｌを照射することにより、透明基体２内の導電ネットワーク構造３の導電性極細繊維４が除去された空隙５を形成して第１絶縁部Ｉ１を形成する。これにより、第１絶縁部Ｉ１と、第１絶縁部Ｉ１以外の部分である導電部Ｃとを備えた透明導電パターン１２を形成する。なお、図１においては、Ｘ−Ｘ断面における第１絶縁部Ｉ１の記載を省略しているが、実際には、図１の矩形状をなす導電部Ｃ内に、該導電部Ｃを分割するように、第１絶縁部Ｉ１が例えば線状に延びて形成されており、これにより、隣り合う導電部Ｃ同士は互いに電気的に絶縁されている。
【００２７】
ここで、レーザ光Ｌを照射する製造装置４０及びレーザ光Ｌの照射方法について、図６を参照して詳述する。
本実施形態では、画像表示領域１３の透明導電膜ａに、パルス状レーザであるレーザ光Ｌを所定のパターンで照射する方法を用いている。
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。
【００２８】
図６に示すように、本実施形態の導電パターン形成基板１０の製造に用いられる製造装置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、上面に透明導電膜ａが形成された絶縁基板１１を載置するステージ４３と、を備えている。
そして、レーザ光発生手段４１から集光レンズ４２を介して透明導電膜ａにレーザ光Ｌを照射して、該透明導電膜ａに第１絶縁部Ｉ１を形成するとともに導電パターンを形成する。
【００２９】
この製造装置４０におけるレーザ光発生手段４１としては、波長２μｍ未満でパルス幅が２００ｎ秒未満のレーザ光（可視光または赤外線のレーザ光）を発生させるものが使用されることが好ましい。レーザ光Ｌのパルス幅が１〜２００ｎ秒のものを用いた場合、装置入手が容易であるとともに設備費用を低減でき、好ましい。
【００３０】
集光レンズ４２の焦点Ｆは、図示例のように、透明導電膜ａと集光レンズ４２との間に位置してもよいし、透明導電膜ａの表面に位置してもよい。
【００３１】
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が透明導電膜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。
【００３２】
また、ステージ４３は、水平方向に２次元的に移動可能に構成されている。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、絶縁基板１１が透明でレーザ光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。
【００３３】
上記製造装置４０を用いて、透明導電膜ａにレーザ光Ｌを照射する具体的方法は、下記のとおりである。
まず、ステージ４３の上面に、絶縁基板１１を、透明導電膜ａが該絶縁基板１１の上側に配置されるように載置する。ここで、絶縁基板１１と透明導電膜ａの透明基体２とは、互いに同一材料又は同一系統の樹脂材料からなるものを用いることが好ましい。詳しくは、例えば絶縁基板１１がポリエチレンテレフタレートフィルムの場合、透明基体２にはポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。
【００３４】
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の、焦点Ｆを過ぎてスポット径が広がった部分を透明導電膜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。
【００３５】
透明導電膜ａに照射するレーザ光Ｌのエネルギ密度及び単位面積あたりの照射エネルギは、レーザのパルス幅により異なる。
例えば、パルス幅が１〜１００ｎ秒のレーザ（ＹＡＧレーザ又はＹＶＯ４レーザ）では、パルスエネルギ密度１×１０１１〜１×１０１３Ｗ／ｍ２、単位面積あたりの照射エネルギは１×１０４〜１×１０６Ｊ／ｍ２が好ましい。より好ましくは１×１０５〜３×１０５Ｊ／ｍ２である。
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絶縁部Ｉ１の絶縁が不充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、透明タッチパネルや透明電磁波シールドなどの用途では不適当となるおそれがある。
【００３６】
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：透明導電膜ａの上面と焦点との距離
【００３７】
なお、前述した焦点Ｆは、レンズ等の集光手段４２で、収差が充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。
【００３８】
ここで、距離Ｄ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、導電性極細繊維４を除去して空隙５を確実に形成でき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、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。
【００３９】
また、精度の高い導電パターンを形成する点では、透明導電膜ａ上にスポットの位置を移動させながらパルス状のレーザ光Ｌを断続的に複数回照射することで、隣り合うスポット位置同士に重複する部分を形成することが好ましい。具体的には、断続的に３〜５００回照射することが好ましく、２０〜２００回照射することがより好ましい。３回以上の照射であれば、より確実に絶縁化でき、５００回以下であれば、レーザ光Ｌが照射された透明基体２部分の溶解又は蒸発による除去を防止できる。
【００４０】
なお、上記説明においては、ＸＹステージなどの移動式ステージ４３に透明導電膜ａを有する絶縁基板１１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、透明導電膜ａを有する絶縁基板１１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。
【００４１】
［配線ライン形成工程］
画像表示領域１３に透明導電パターン１２を形成した後は、図５（ｂ）に示すように、低抵抗配線パターン形成領域１５の第２絶縁部Ｉ２上に、透明導電パターン１２の導電部Ｃに電気的に接続する前記配線ライン１４を形成する。具体的には、配線ライン１４は、低抵抗配線パターン形成領域１５における第２絶縁部Ｉ２上、及び、透明導電パターン１２の導電部Ｃ上の一部（周縁端部）に、ペースト状のＡｇやＣｕからなる導電性金属材料を印刷又は蒸着して、配線ライン１４を形成する。
【００４２】
［絶縁膜形成工程］
次いで、図５（ｃ）に示すように、少なくとも透明導電パターン１２上に、絶縁性の保護膜（絶縁膜）１６を形成する。図示例では、透明導電パターン１２、第２絶縁部Ｉ２及び配線ライン１４を覆うように絶縁基板１１上の全体に、粘着材１７を介してＰＥＴフィルム１８を設けることによって、カバーフィルムとしての保護膜１６を形成する。
【００４３】
（作用効果）
上記本実施形態に係る導電パターン形成基板１０の製造方法では、火花放電処理によって、低抵抗配線パターン形成領域１５の透明導電膜ａに含まれる導電性極細繊維４を広範囲にわたって迅速に除去できる。そのため、低抵抗配線パターン形成領域１５の絶縁化に手間がかからず、導電パターン形成基板１０を容易に製造できる。
しかも、導電性微細繊維４を除去して空隙５を形成することによって導電ネットワーク構造を分断することによって確実に絶縁性を確保できる。したがって、電気的な信頼性を向上させることができる。
また、画像表示領域１３における第１絶縁部Ｉ１は、導電性材料が除去されて空隙５が形成されている点のみが導電部Ｃと異なるだけであり、色、透明性、屈折率等の光学特性はほぼ同等である。そのため、第１絶縁部Ｉ１と導電部Ｃとは見分けがつかず、導電パターンが視認されにくく、外観に優れた高品位な導電パターン形成基板となる。
【００４４】
また、レーザ光の照射では、幅狭（例えば、幅０．２ｍｍ未満）の第１絶縁部Ｉ１を容易に形成できるため、本実施形態では、導電部Ｃ同士の間隔を狭くでき、微細なパターンを形成できる。
また、配線ライン１４を、導電性金属材料の印刷又は蒸着によって形成するため、透明導電パターン１２の導電部Ｃと外部回路とを低抵抗に確実に接続でき、電気的な信頼性を充分に確保できる。また、配線ライン１４を目視で確認できるため、製造時の異常等について容易かつ早期に発見できる。
また、少なくとも透明導電パターン１２上に、絶縁性の保護膜１６を形成するため、該透明導電パターン１２が外気、水分に接触することを防止でき、水分の接触によるマイグレーションや劣化を抑制できる。さらに、本実施形態のように、保護膜１６を絶縁基板１１上の全域に設けた場合には、透明導電パターン１２のみならず配線ライン１４のマイグレーションや劣化をも防止できる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法について、図７及び図８を参照して説明する。なお、前述の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態により製造される導電パターン形成基板１０の構成については、前述した第１実施形態と同一である。
【００４６】
本実施形態の導電パターン形成基板の製造方法は、絶縁化工程と導電パターン形成工程との順序が第１実施形態とは異なっている。すなわち、第２実施形態の導電パターン形成基板１０の製造方法は、透明導電膜形成工程と導電パターン形成工程と絶縁化工程と配線ライン形成工程と絶縁膜形成工程とを、その順に有する。
【００４７】
［透明導電膜形成工程］
透明導電膜形成工程では、図７（ａ）に示すように、まず、絶縁基板１１上の画像表示領域１３及び低抵抗配線パターン形成領域１５に、透明基体２内に導電ネットワーク構造３を有する透明導電膜ａを形成して、導電性基板２０を作製する。
【００４８】
［導電パターン形成工程］
導電パターン形成工程では図７（ｂ）に示すように、透明導電膜ａのうち画像表示領域１３に対応する部分に所定のパターンでレーザ光Ｌを照射することにより、第１絶縁部Ｉ１と導電部Ｃとを備えた透明導電パターン１２を形成する。
【００４９】
［絶縁化工程］
絶縁化工程では、第１の実施形態と同様に、まず、図７（ｃ）に示すように、絶縁板３３の上に導電性基板２０を配置し、透明導電膜ａ上の画像表示領域１３に対応する部分にマスク手段５０および導電体５１を設ける。
次いで、放電電極３１に電圧を印加して、絶縁基板１１上の透明導電膜ａのうち、低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分に火花放電処理を施す。これにより、低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分を絶縁化して第２絶縁部Ｉ２を形成する。その後、図８（ａ）に示すように、マスク手段５０および導電体５１を除去する。
【００５０】
［配線ライン形成工程］
配線ライン形成工程では、図８（ｂ）に示すように、低抵抗配線パターン形成領域１５の第２絶縁部Ｉ２上に、透明導電パターン１２の導電部Ｃに電気的に接続するように前記配線ライン１４を形成する。
【００５１】
［絶縁膜形成工程］
絶縁膜形成工程では、図８（ｃ）に示すように、少なくとも透明導電パターン１２上に、絶縁性の保護膜１６を形成する。
【００５２】
（作用効果）
本実施形態の導電パターン形成基板１０の製造方法により製造された導電パターン形成基板１０によれば、第１実施形態と同様に、低抵抗配線パターン形成領域１５の絶縁化に手間がかからず、導電パターン形成基板１０を容易に製造できる。また、第１絶縁部Ｉ１において確実に絶縁性を確保でき、電気的な信頼性を向上させることができる。導電パターンが視認されにくく、外観に優れた高品位な導電パターン形成基板となる。また、導電部Ｃ同士の間隔を狭くでき、微細なパターンを形成できる。
【００５３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る導電パターン形成基板の製造方法について、図９，１０を参照して説明する。なお、前述の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態により製造される導電パターン形成基板１０の構成については、前述した第１実施形態と同一である。
【００５４】
本実施形態の導電パターン形成基板の製造方法は、透明導電膜形成工程と絶縁化工程と配線ライン形成工程と絶縁膜形成工程とを、その順で有する。ただし、絶縁化工程が導電パターン形成工程を兼ねる。すなわち、第１の絶縁部Ｉ１と第２の絶縁部Ｉ２とを同時に形成する。
［透明導電膜形成工程］
透明導電膜形成工程では、図９（ａ）に示すように、まず、絶縁基板１１上の画像表示領域１３及び低抵抗配線パターン形成領域１５に、透明基体２内に導電ネットワーク構造３を有する透明導電膜ａを形成して、導電性基板２０を作製する。
【００５５】
［絶縁化工程］
本実施形態における絶縁化工程では、第１の実施形態と同様に、まず、図９（ｂ）に示すように、絶縁板３３の上に導電性基板２０を配置し、透明導電膜ａ上の、画像表示領域１３の導電部とする部分と低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分にマスク手段５０および導電体５１を設ける。
次いで、放電電極３１に電圧を印加して、絶縁基板１１上の透明導電膜ａのうち、低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分に火花放電処理を施す。これにより、低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分を絶縁化して第２絶縁部Ｉ２を形成すると共に、画像表示領域１３に第１絶縁部Ｉ１と導電部Ｃとを備えた導電パターンを形成する。その後、図９（ｃ）に示すように、マスク手段５０および導電体５１を除去する。
【００５６】
マスク手段５０で被覆した透明導電膜ａに火花放電処理を施す方法は、幅狭の第１絶縁部Ｉ１の形成にあまり適していない。したがって、本実施形態では、第１絶縁部Ｉ１の幅が２０ｍｍ以上であることが好ましい。
【００５７】
［配線ライン形成工程］
配線ライン形成工程では、図１０（ａ）に示すように、低抵抗配線パターン形成領域１５の第２絶縁部Ｉ２上に、透明導電パターン１２の導電部Ｃに電気的に接続するように前記配線ライン１４を形成する。
【００５８】
［絶縁膜形成工程］
絶縁膜形成工程では、図１０（ｂ）に示すように、少なくとも透明導電パターン１２上に、絶縁性の保護膜１６を形成する。
【００５９】
（作用効果）
本実施形態の導電パターン形成基板１０の製造方法によれば、第１および第２実施形態と同様に、低抵抗配線パターン形成領域１５の絶縁化に手間がかからず、導電パターン形成基板１０を容易に製造できる。また、第１絶縁部Ｉ１において確実に絶縁性を確保でき、電気的な信頼性を向上させることができる。導電パターンが視認されにくく、外観に優れた高品位な導電パターン形成基板となる。
さらに、本実施形態では、火花放電処理によって、透明導電膜ａの、画像表示領域１３の第１絶縁部Ｉ１とする部分と低抵抗配線パターン形成領域１５に対応する部分とを、一括して絶縁化するため、導電パターン形成基板１０の生産性を向上させることができる。
【００６０】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、前述の実施形態では、絶縁基板１１が透明であることとしたが、絶縁基板１１にある程度の透明性を有した着色が施されていても構わない。
【００６１】
また、導電ネットワーク構造３は、透明基体２内に分散されて互いに電気的に連結された複数の導電性極細繊維４からなることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、導電ネットワーク構造３は、例えば、導電性を有する金属膜をエッチング等により格子状に形成してなるワイヤグリッドであってもよい。
【００６２】
また、導電パターン形成基板１０には、粘着、反射防止、ハードコート及びドットスペーサなどの機能層を任意で付加することとしてもよい。
特に、ＹＡＧレーザやＹＶＯ４レーザの基本波など波長が１０００ｎｍ近辺のレーザを用いるとともに、上記機能層として、アクリル系高分子素材を使用する場合には、外観特性の観点から、レーザ照射後に機能層を設けることが好ましい。
【００６３】
また、少なくとも透明導電パターン１２上を被覆する絶縁膜として、保護膜１６を用いることとしたが、絶縁膜は透明導電パターン１２及び必要に応じて配線ライン１４と外部とを絶縁することができればよいことから、前述した透明導電パターン１２を保護する目的に限定されない。すなわち、例えば、この絶縁膜上にさらに他の導電パターンや絶縁基板を積層した構成であっても構わない。
【００６４】
その他、本発明の前述の実施形態等で説明した構成要素を、適宜組み合わせても構わない。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前述の構成要素を周知の構成要素に置き換えることも可能である。
【実施例】
【００６５】
（実施例１）
図４（ａ）に示すように、厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレートからなる絶縁基板１１上に、銀ナノワイヤを含み、表面抵抗１５０Ω／□の透明導電膜ａを形成して、導電性基板２０を作製した。
図４（ｂ）に示すように、厚さ１ｍｍの鏡面ステンレス板からなる導電性ベース３２の上に、厚さ５ｍｍのシリコーンゴム板からなる絶縁板３３を載せ、その絶縁板３３の上に、上記導電性基板２０を載せた。
次いで、透明導電膜ａ上の一部に、厚さ２ｍｍのポリ塩化ビニル板からなるマスク手段５０を設け、マスク手段５０に対して導電性基板２０側に、アルミニウム箔からなる導電体５１を設けた。
次いで、導電性ベース３２を移動させることによって導電性基板２０を１０ｍ／分の速度で移動させながら、電源３４によって放電電極３１に電圧を印加した（周波数６０ｋＨｚ、実行値３００Ｖ、電流設定値０．６Ａ）。これにより、放電電極３１と絶縁板３３との間に霧状のコロナを発生させ、さらにそのコロナの中に火花を発生させて、露出している透明導電膜ａを火花放電処理した。その後、図４（ｃ）に示すように、マスク手段５０および導電体５１を除去した。
透明導電膜ａの、火花放電処理を施した部分の配線ライン間の電気抵抗を市販のデジタルテスターにより調べたところ、１０ＭΩを超えており、絶縁化されていた。
【００６６】
（実施例２）
電流の設定値を１．５Ａに変更したこと以外は実施例１と同様にして放電電極に電圧を印加したところ、火花放電が生じ、火花放電処理を施した部分は絶縁化されたが、マスク周辺部では透明導電膜の表面が焼け焦げた。
【００６７】
（比較例１）
電流の設定値を０．０８Ａに変更したこと以外は実施例１と同様にして放電電極に電圧を印加したところ、火花放電は生じなかった。導電性基板２０の移動速度を１ｍ／分に変更しても同様であった。
【００６８】
（比較例２）
電流の設定値を２．１Ａに変更したこと以外は実施例１と同様にして放電電極に電圧を印加したところ、マスクを設けなかった部分の全体で、透明導電膜の表面が焼け焦げた。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明で得られた導電パターン形成基板は、例えば、透明アンテナ、透明電磁波シールド、静電容量方式或いはメンブレン式の透明タッチパネルなどの透明入力装置のように、透明部分に配線パターンを形成する製品に適用することができる。また、導電パターン形成基板は、自動車のハンドル等に取り付けられる静電容量入力装置など、３次元成型品、或いは３次元の加飾成型品の表面に設けられる静電容量センサ等に必要な電極を形成する目的で用いることができる。
本発明で得られた導電パターン形成基板を用いたタッチパネル（入力装置）は、導電パターン形成基板が厚さ方向に積層するように一対設けられた入力部材と、導電パターン形成基板の透明導電パターンの導電部及び配線ラインに電気的に接続され、入力信号を検出するインターフェース回路等の検出手段とを備えて構成される。
【符号の説明】
【００７０】
２ 透明基体
３ 導電ネットワーク構造
５ 空隙
１０ 導電パターン形成基板
１１ 絶縁基板
１２ 導電パターン
１３ 画像表示領域（表示領域）
１４ 配線ライン
１５ 低抵抗配線パターン形成領域（配線領域）
１６、１９ 保護膜（絶縁膜）
２０ 導電性基板
３１ 放電電極
３２ 導電性ベース
３３ 絶縁板
３４ 電源
５０ マスク手段
５１ 導電体
ａ 透明導電膜
Ｃ 導電部
Ｉ１ 第１絶縁部
Ｉ２ 第２絶縁部
Ｌ レーザ光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性を有する透明基体内に導電性材料からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造を有する透明導電膜の少なくとも一部に火花放電処理を施すことにより、前記導電性材料を除去することを特徴とする絶縁部形成方法。
【請求項２】
絶縁基板上に、透明導電パターンが形成された表示領域と、配線ラインが形成された配線領域とを備え、前記透明導電パターンに、絶縁性を有する透明基体内に導電性材料からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造を有する導電部と、前記透明基体内の前記導電性材料が除去されて形成された絶縁部とが設けられた導電パターン形成基板を製造する方法であって、
絶縁基板上の前記表示領域及び前記配線領域に、透明基体内に前記導電ネットワーク構造を有する透明導電膜を形成する透明導電膜形成工程と、
前記透明導電膜上の表示領域に対応する部分にマスク手段により被覆して保護し、前記透明導電膜のうち配線領域に対応する部分の導電性材料を除去して絶縁化する絶縁化工程と、
前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分の導電性材料を所定のパターンで除去して、前記透明導電パターンを得る導電パターン形成工程と、
前記配線領域の絶縁基板上に、前記透明導電パターンの導電部に電気的に接続する配線ラインを形成する配線ライン形成工程とを有し、
前記絶縁化工程および前記導電パターン形成工程の少なくとも一方は、請求項１に記載の絶縁部形成方法により、透明導電膜に含まれる導電性材料を除去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３】
前記導電パターン形成工程では、前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分に所定のパターンでレーザ光を照射することにより、導電性材料を除去す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】
前記導電パターン形成工程では、前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分に所定のパターンで火花放電処理を施すことにより、導電性材料を除去す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５】
少なくとも前記透明導電パターン上に、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を有することを特徴とする請求項２〜４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】
絶縁性を有する透明基体内に導電性材料からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造を有する透明導電膜の少なくとも一部に火花放電処理を施すことにより、前記導電性材料を除去することを特徴とする絶縁部形成方法。
【請求項２】
絶縁基板上に、透明導電パターンが形成された表示領域と、配線ラインが形成された配線領域とを備え、前記透明導電パターンに、絶縁性を有する透明基体内に導電性材料からなる２次元網目状の導電ネットワーク構造を有する導電部と、前記透明基体内の前記導電性材料が除去されて形成された絶縁部とが設けられた導電パターン形成基板を製造する方法であって、
絶縁基板上の前記表示領域及び前記配線領域に、透明基体内に前記導電ネットワーク構造を有する透明導電膜を形成する透明導電膜形成工程と、
前記透明導電膜上の表示領域に対応する部分にマスク手段により被覆して保護し、前記透明導電膜のうち配線領域に対応する部分の導電性材料を除去して絶縁化する絶縁化工程と、
前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分の導電性材料を所定のパターンで除去して、前記透明導電パターンを得る導電パターン形成工程と、
前記配線領域の絶縁基板上に、前記透明導電パターンの導電部に電気的に接続する配線ラインを形成する配線ライン形成工程とを有し、
前記絶縁化工程および前記導電パターン形成工程の少なくとも一方は、請求項１に記載の絶縁部形成方法により、透明導電膜に含まれる導電性材料を除去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３】
前記導電パターン形成工程では、前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分に所定のパターンでレーザ光を照射することにより、導電性材料を除去す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】
前記導電パターン形成工程では、前記透明導電膜のうち表示領域に対応する部分に所定のパターンで火花放電処理を施すことにより、導電性材料を除去す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５】
少なくとも前記透明導電パターン上に、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を有することを特徴とする請求項２〜４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４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−８１３１（Ｐ２０１３−８１３１Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３９３４６（Ｐ２０１１−１３９３４６）
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【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２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【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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