Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6202289B2 - 金属細線を含む透明基板及びその製造方法 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6202289B2 - 金属細線を含む透明基板及びその製造方法 - Google Patents

金属細線を含む透明基板及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6202289B2
JP6202289B2 JP2015561274A JP2015561274A JP6202289B2 JP 6202289 B2 JP6202289 B2 JP 6202289B2 JP 2015561274 A JP2015561274 A JP 2015561274A JP 2015561274 A JP2015561274 A JP 2015561274A JP 6202289 B2 JP6202289 B2 JP 6202289B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transparent substrate
conductive layer
layer
substrate according
tan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015561274A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016510153A (ja
Inventor
ベ、スン−ハク
ハン、サン−チョル
キム、ビョン−ムク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of JP2016510153A publication Critical patent/JP2016510153A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6202289B2 publication Critical patent/JP6202289B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0296Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0274Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/0023Etching of the substrate by chemical or physical means by exposure and development of a photosensitive insulating layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0044Mechanical working of the substrate, e.g. drilling or punching
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/04Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed mechanically, e.g. by punching
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/04Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed mechanically, e.g. by punching
    • H05K3/045Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed mechanically, e.g. by punching by making a conductive layer having a relief pattern, followed by abrading of the raised portions
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/14Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation
    • H05K3/146By vapour deposition
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017Manufacturing methods or apparatus for heaters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0104Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0108Transparent
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0104Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0129Thermoplastic polymer, e.g. auto-adhesive layer; Shaping of thermoplastic polymer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0302Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0317Thin film conductor layer; Thin film passive component
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09009Substrate related
    • H05K2201/09036Recesses or grooves in insulating substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0104Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
    • H05K2203/0108Male die used for patterning, punching or transferring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Description

本発明は透明基板及びその製造方法に関するもので、詳細には、電気伝導性及び透明性に優れた線幅3μm以下の金属細線を含む透明基板及びその製造方法に関する。
ポリマーフィルムまたはガラス基板に伝導性微細パターンが形成されている伝導性基板は、電磁波遮蔽フィルター、熱線ガラス、タッチパネル、液晶ディスプレイなどの様々な分野で用いられている。一方、ディスプレイ装置やタッチパネルに使用される伝導性基板の場合、伝導性パターンの線幅が3μmを超えると、伝導性パターン層と基板との反射率の差により伝導性パターンが外部で容易に視認されて表示品質が低下するという問題がある。従って、伝導性パターンの線幅を小さく制御する必要があるが、従来の伝導性基板の製造方法では、このような微細な線幅を具現することが困難であった。
より具体的には、従来では、伝導性微細パターンが形成された伝導性基板を形成するために、ガラス基板やポリマー基板上に溝部を形成し、溝部に伝導性物質を湿式コーティングなどの方法で充填し、ドクターブレードなどを利用して溝部以外の部分に塗布された伝導性材料を除去する方法や、溝部に金属粒子または金属酸化物などを充填し、熱及び/または圧力を加えて圧縮する方法などを用いた。
しかし、湿式コーティング法を用いる場合は、伝導性物質として伝導性高分子や伝導性粒子を含む樹脂等を使用しなければならないが、この場合、導電率が固体金属に比べて格段と小さく、工程速度が増加すると、溝部に充填されない領域が発生しやすいため、不良率が増加するという問題がある。また、3μm以下の微細な線幅を具現するためには、溝部に充填される伝導性材料がナノサイズ程度に極めて微細でなければならないが、伝導性材料のサイズをこのように低減させることは現実的に極めて難しい。
一方、熱及び/または圧力を加えて金属粒子または金属酸化物粒子を圧縮させる方法は、熱及び/または圧力によってパターンが変形しやすいため、精度が低下し、微細パターンを形成するのに限界があるという問題点があった。
また、上記方法の他にも、基板上に伝導性インクを微細パターンに印刷したり、めっきするなどの方法で伝導性微細パターンの形成された伝導性基板を製造する方法が提案された。しかし、伝導性インクを印刷する方法の場合、微細な線幅を具現するためには、伝導性インクの液滴サイズがナノサイズ水準でなければならないが、インクの液滴をそのようなサイズに具現するのは現実的に極めて難しいため、3μm以下の線幅を有するパターンを形成するのには適さない。また、めっき法の場合は、溝部のみに選択的にめっきを行うことが困難であるため、めっき後、研磨粒子を用いたポリッシングにより溝部以外の領域に形成された金属層を除去する必要があるが、この場合、ロール・ツー・ロールのような連続工程を適用することが困難であるため、製造時間が長くなり、工程が煩わしいという問題点がある。
本発明は上記のような問題点を解決するためのもので、製造工程が簡単で、ロール・ツー・ロールのような連続工程を適用することができ、伝導性パターンの線幅が3μm以下である透明性及び伝導性に優れた透明基板を製造する方法を提供する。
一側面において、本発明は、側面及び底面を有する多数の溝部を含む樹脂パターン層を形成する段階と、上記樹脂パターン層上に金属を蒸着して伝導性層を形成するが、伝導性層の平均高さが溝部の最大深さの5%〜50%で、金属の蒸着角度が樹脂パターン層の法線方向に対して−15°〜15°となるように調節する段階と、上記樹脂パターン層の溝部を除いた領域に存在する伝導性層を物理的に除去する段階と、を含む透明基板の製造方法を提供する。
このとき、上記溝部は、最大幅が0.1μm〜3μmで、最大深さが溝部の最大幅の0.2倍〜2倍程度であってもよく、側面が垂直方向を基準として0°〜15°の傾斜角を有するように形成されることが好ましい。また、上記溝部は、側面の上部角の曲率半径が溝部の最大深さの0.3倍以下となるように形成されてもよく、上記溝部の底面の面積の総和が樹脂パターン層全体の断面積の0.1%〜5%以下となるよう形成されることが好ましい。
一方、上記多数の溝部を含む樹脂パターン層を形成する段階は、インプリンティング法、フォトリソグラフィー法または電子ビームリソグラフィー法により行われてもよい。
上記伝導性層を形成する段階は、上記溝部の側面に蒸着される伝導性層の厚さが伝導性層の平均高さの25%以下となるように行ってもよい。
上記伝導性層を物理的に除去する段階は、スクラッチ法、デタッチ(detaching)方法、またはこれらの組み合わせで行うことができ、メラミンフォームまたは粗面を有する織物を用いて伝導性層を擦って除去する方法で行うことがより好ましい。
一方、上記伝導性層を形成する段階は、必要に応じて、上記金属蒸着の前に上記樹脂パターン層上に接着力調節層を形成する段階をさらに含んでもよく、上記接着力調節層を形成する段階は、化学気相蒸着または物理気相蒸着法により行うことができ、この際、接着力調節層の形成物質の蒸着角度は、樹脂パターン層の法線方向に対して−15°〜15°程度であることが好ましい。
また、上記伝導性層を形成する段階は、必要に応じて、金属蒸着の前及び/または後に黒化層を形成する段階をさらに含んでもよく、上記黒化層を形成する段階は、化学気相蒸着または物理気相蒸着法により行うことができ、この際、黒化層の形成物質の蒸着角度は、樹脂パターン層の法線方向に対して−15°〜15°程度であることが好ましい。
一方、本発明によると、必要に応じて、上記伝導性層を物理的に除去する段階後に樹脂パターン層を平坦化する段階をさらに含んでもよい。
他の側面において、本発明は、側面及び底面を有する多数の溝部を含む樹脂パターン層と、上記溝部内に形成される伝導性層と、を含み、上記伝導性層は、線幅が0.1μm〜3μmで、平均高さが上記溝部の最大深さの5%〜50%である透明基板を提供する。
一方、本発明の透明基板において、溝部の一側面の垂直方向に対する傾斜角度の絶対値をθ、溝部の他側面の垂直方向に対する傾斜角度の絶対値をθとするとき、tanθ+tanθ=0である場合には、上記伝導性層の垂直断面は、下記数式1及び数式2を満たすことが好ましい。
[数1]
0≦S/(SHD−S )≦0.3
[数2]
0≦S/(SHD−S )≦0.3
上記[数式1]及び[数式2]において、Hは溝部の最大深さであり、Dは溝部の最大幅であり、Sは、伝導性層の平均高さをh、溝部の中心点から1.2hの高さにある点を通る水平線を基準線としたとき、上記基準線の下の領域に存在する伝導性層の断面積であり、Sは上記基準線の上の領域に存在する伝導性層の溝部の一側面に付着している伝導性層の断面積であり、Sは上記基準線の上の領域に存在する伝導性層の溝部の他側面に付着している伝導性層の断面積である。
一方、本発明の透明基板において、溝部の一側面の垂直方向に対する傾斜角度の絶対値をθ、溝部の他側面の垂直方向に対する傾斜角度の絶対値をθとするとき、tanθ+tanθ>0である場合には、上記伝導性層の垂直断面が下記数式3及び数式4を満たすことが好ましい。
[数3]
0≦S(tanθ+tanθ)cosθ/[{2D−H(tanθ+tanθ)}T−2S]≦0.3
[数4]
0≦S(tanθ+tanθ)cosθ/[{2D−H(tanθ+tanθ)}T−2S]≦0.3
上記[数式3]及び[数式4]において、Tは下記[数式5]で定義される値である。
[数5]
=[H(tanθ+tanθ)−D+{(D−H(tanθ+tanθ))+2S(tanθ+tanθ)}0.5]/(tanθ+tanθ
Hは溝部の最大深さであり、Dは溝部の最大幅であり、Sは、伝導性層の平均高さをh、溝部の中心点から1.2hの高さにある点を通る水平線を基準線としたとき、上記基準線の下の領域に存在する伝導性層の断面積であり、Sは上記基準線の上の領域に存在する伝導性層の溝部の一側面に付着している伝導性層の断面積であり、Sは上記基準線の上の領域に存在する伝導性層の溝部の他側面に付着している伝導性層の断面積である。
一方、本発明による透明基板は、上記伝導性層の上部に平坦化層をさらに含んでもよく、このとき、上記平坦化層は、樹脂パターン層の形成物質との屈折率の差が0.3以下である物質からなることが好ましい。
上記のような本発明の透明基板は、開口率が95%から99.9%程度で、面抵抗が0.01Ω/□〜100Ω/□程度であり、優れた透明性及び伝導性を有する。
本発明の製造方法によると、線幅が3μm以下の極めて微細な金属細線を形成することができ、金属細線の反射による透明性の低下が最小化されて、非常に優れた透明性を有する透明基板を製造することができる。従って、本発明により製造された透明基板は、タッチパネルや透明OLEDなどのディスプレイ分野で非常に有用に適用できる。
また、本発明の透明基板の製造方法によると、ロール・ツー・ロールのような連続工程により伝導性層を含む透明基板を製造することができるため、優れた生産性を有し、製造費用が低廉である。その上、物理的な金属除去方法を用いるため、廃化学物質の発生が最小化する環境にやさしい特性を有する。
本発明の伝導性層を含む透明基板の製造方法の具現例を示したものである。 本発明の伝導性層を含む透明基板の製造方法の具現例を示したものである。 本発明の溝部を走査電子顕微鏡で撮影した写真である。 本発明の透明基板の溝部の断面形状の実施例を示したものである。 本発明の伝導性層を含む透明基板を光学顕微鏡で撮影した写真である。 本発明の実施例によって製造された透明基板を走査電子顕微鏡で撮影した写真である。 本発明の比較例1によって製造された透明基板を走査電子顕微鏡で撮影した写真である。 本発明の比較例2によって製造された透明基板を走査電子顕微鏡で撮影した写真である。 本発明の透明基板の伝導性層の垂直断面の一例を示したものである。
以下では、図面を参照し、本発明をより具体的に説明する。但し、添付の図面は、本発明をより詳細に説明するためのもので、本発明の一具現例に過ぎず、本発明は図面に示された範囲に限定されない。一方、図面における同一符号は同一の構成要素を示し、図面に開示された各構成要素は、本発明の理解を助けるために誇張、縮小または省略されて表されることがある。
本発明者らは、伝導性及び透明性に優れた透明基板を製造するために、研究を重ねた結果、伝導性層を形成する際、伝導性層の平均高さを溝部の深さの50%以下にし、金属の蒸着角度を樹脂パターン層の法線方向を基準として−15°〜15°の範囲内になるように制御することで、3μm以下の線幅を有する伝導性層を含む透明基板を製造することができることを見出し、本発明を完成した。
より具体的には、本発明は、側面及び底面を有する多数の溝部を含む樹脂パターン層を形成する段階と、上記樹脂パターン層上に金属を蒸着して伝導性層を形成するが、伝導性層の平均高さが溝部の最大深さの5%〜50%で、金属の蒸着角度が上記樹脂パターン層の法線方向に対して−15°〜15°となるように調節する段階と、上記樹脂パターン層の溝部を除いた領域に存在する伝導性層を物理的に除去する段階と、を含む透明基板の製造方法に関する。
図1に示したように、本発明の透明基板の製造方法は、多数の溝部24を含む樹脂パターン層20を形成する段階(図1の(A)参照)と、上記樹脂パターン層20上に伝導性層30を形成する段階(図1の(B)参照)と、上記樹脂パターン層20の溝部24を除いた領域に存在する伝導性層30を物理的に除去する段階(図1の(C)参照)と、を含む。
まず、多数の溝部24を含む樹脂パターン層20を形成する。この際、上記樹脂パターン層20は、図1に示したように、基材10上に形成されてもよいが、これに限定されず、別途の基材を用いずに形成しても構わない。一方、樹脂パターン層20を基材上に形成する場合に使用できる基材10は特に限定されないが、伝導性層の形成後に基材を分離せずに使用できるということから、透明な材質の基材を使用することがより好ましい。例えば、上記基材10としては、ガラス基板または透明高分子フィルムなどを用いることができる。上記高分子フィルムには、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンナフタレンフィルム、ポリイミドフィルム、セルロースフィルムなどを用いることができる。
上記樹脂パターン層20は、例えば、透明基材10上に樹脂組成物層を形成した後、インプリント法、フォトリソグラフィー法または電子ビームリソグラフィ法などの当該技術分野でよく知られている樹脂のパターニング方法を用いて、多数の溝部24をパターニングすることで形成してもよいが、その形成方法は特に限定されない。工程の簡便性及び製造費用などを考慮すると、中でも、インプリント法を用いることが特に好ましい。
一方、上記樹脂パターン層20は、当該技術分野で知られている様々な樹脂を用いて形成してもよく、その材質は特に限定されない。例えば、本発明において、上記樹脂パターン層20は、活性エネルギー線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、伝導性高分子樹脂、またはこれらの組み合わせで形成されてもよく、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、エステルアクリレート、ポリジメチルシロキサン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリピロールなどを含んでもよい。
上記溝部24は、伝導性層を形成するための空間であって、図3に示したように、側面及び底面を含むストライプ(stripe)状の陰刻構造物である。一方、本発明において、上記樹脂パターン層は多数の溝部24を含み、一方向に延長形成された多数の溝部と、他方向に延長形成された多数の溝部とが格子状に交差するように形成されることが好ましい。
一方、上記溝部24を基板の平面に対して垂直な方向に切断した断面(以下、垂直断面という)の形状は、特に限定されず、四角形、逆台形、曲線形、円形、楕円形、多角形、またはその組み合わせであってもよい。図4の(A)〜(C)には本発明の溝部の様々な断面形状が例示的に示されている。上記溝部24の垂直断面の形状は、図4(A)に示したように、逆台形であってもよく、図4(B)に示したように、逆台形と類似するが、底面はラウンド状であってもよく、図4(C)に示したように、側面の上部角がラウンド状に形成されてもよい。このように、本発明において、溝部の形状は特に限定されないが、溝部の上部領域の幅が下部領域の幅より小さい場合、パターンを形成することが困難であるため、溝部の上部領域の幅が溝部の下部領域の幅より小さくならないように形成されることが好ましい。即ち、溝部の最上面の幅が最下面の幅と同一であるか、最下面の幅より大きく形成されることが好ましい。
また、上記溝部の側面は、垂直方向を基準として、側面が0°〜15°の傾斜角、好ましくは0°〜10°、より好ましくは1°〜5°の傾斜角を有するように形成されることができる。側面の傾斜角度が0°未満では、溝部の下面の幅が上面の幅より大きくなり、その結果、パターン形成工程でモールドと樹脂との密着力が増加して、形状が歪んだり、工程速度が低下するという問題が発生する恐れがあり、15°を超えると、伝導性層の蒸着工程で溝部の側面に蒸着される金属の量が多くなり、伝導性層を物理的に除去する際、溝部内の伝導性層がともに除去されるという問題が発生する恐れがある。一方、本発明における溝部は2つの側面を有し、上記両側面の傾斜角度は同一または異なってもよい。
一方、本発明において、上記溝部は、最大深さHが溝部の最大幅の0.2倍〜2倍、好ましくは0.7倍〜1倍程度となるように形成されることが好ましい。ここで、最大深さHは、溝部の最低点から最高点までの距離を意味し、最大幅Dは、水平方向に測定した溝部の幅のうち最長幅を意味する(図4参照)。溝部の最大深さHが上記数値範囲を満たすと、パターンの形成が容易で、溝部以外の領域の伝導性層を除去する過程で、溝部内の伝導性層がともに除去される現象を防止することができる。
本発明における上記溝部24は、最大幅Dが0.1μm〜3μm程度、好ましくは0.3μm〜2μm程度、より好ましくは0.5μm〜0.9μm程度であってもよい。溝部の最大幅が0.1μm未満では、伝導性層の線幅が小さすぎて抵抗が高くなり、伝導性が低下するという問題点があり、最大幅が3μmを超えると、伝導性層の線幅が大きくなり、伝導性層の反射によって金属線が認知されて、製品の外観品質が低下するという問題がある。
一方、図4(C)に示したように、溝部の側面の上部角がラウンド状に形成されると、上記上部角の曲率半径rは、溝部の最大深さHの0.3倍以下、好ましくは0.01倍〜0.15倍程度である。上部角の曲率半径が溝部の最大深さの0.3倍を超えると、伝導性層の除去時の伝導性層の割れ現象が減少し、除去速度及び均一性が低下する。
また、上記樹脂パターン層における上記溝部は、底面の面積の総和が樹脂パターン層全体の断面積の0.1%〜5%以下となるように形成されることが好ましい。溝部の底面の面積の総和が5%を超えると、伝導性層によって基板の透明性が阻害される恐れがあり、溝部の底面の面積の総和が0.1%未満では、十分な伝導性を確保できないという問題が発生する恐れがある。
次いで、上記樹脂パターン層20上に伝導性層30を形成する。
このとき、上記伝導性層30は、例えば、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、黄銅、鉄、クロム、白金、モリブデンまたはこれらの合金などの金属を蒸着して形成した金属層を含み、経済性及び伝導性を考慮すると、中でも、銅、アルミニウムなどを蒸着して形成する金属層を含むことが特に好ましい。また、上記伝導性層30は、必要に応じて、2層以上からなってもよく、例えば、上記のような金属を含む層の上部及び/または下部に接着力調節層や黒化層をさらに含んでもよい。
一方、本発明における上記伝導性層30は、樹脂パターン層20上に金属を蒸着させて形成し、ここで、上記蒸着は、伝導性層の平均高さが溝部の最大深さの50%以下で、金属の蒸着角度が樹脂パターン層の垂直方向を基準として−15°〜15°の範囲内となるように行われる。このとき、上記伝導性層の平均高さは、溝部の中心点から伝導性層の高さ(以下、中心高さという)を測定した後、上記中心高さとその偏差が−20%〜+20%内にある測定値の平均を出す方法で測定した。上記溝部の中心点は、溝部の垂直断面において、底面の中央を意味する。
上記伝導性層の平均高さは溝部の最大深さの5%〜50%、10%〜50%または20%〜40%程度であることが好ましく、上記金属の蒸着角度は−15°〜15°、−10°〜10°または−5°〜5°程度であってもよい。
本発明者らの研究によると、3μm以下の幅を有する溝部に、従来一般的に用いられた伝導性層の形成方法、即ち、スパッタリングやeビーム蒸着方法により伝導性層を形成すると、伝導性層30を除去する際、溝部内の伝導性層30がともに除去されて短絡が発生することが分かった。しかし、伝導性層を蒸着する際、蒸着高さ及び金属の蒸着角度が上記範囲を満たすと、3μm以下の線幅を有する伝導性層を短絡なく形成することができ、その結果、伝導性及び透明性にともに優れた基板を製造できることが分かった。
一方、上記伝導性層の蒸着高さは、フィルムの進行速度などを調節することで調節することができる。例えば、同じパワーで金属蒸着を行う場合、即ち、単位時間当たりの蒸発量が一定の場合、フィルムの進行速度を変更することで、蒸着高さを調節することができる。フィルムの進行速度を上げると、蒸気にさらされる時間が減少するため、蒸着高さが低くなる。
また、上記金属の蒸着角度は、蒸着装置にマスクを設けたり、蒸発源と蒸着される基材との距離を調節することで調節することができる。より具体的には、蒸発源と基材との間に一定の幅で開放された領域を有するマスクを設けることで、所望する角度で進行する蒸気のみを通過させることができる。また、蒸発源と蒸着される基材との距離が離れるほど、実際に基材上に到達する蒸気の角度範囲が狭くなる。
上記のように金属の蒸着角度を調節すると、溝部の側面に蒸着される伝導性層の厚さを調節することができる。本発明の伝導性層を形成する段階は、上記溝部の側面に蒸着される伝導性層の厚さが伝導性層の平均高さの25%以下になるように行われることが好ましい。本発明者らの研究によると、溝部の側面に付着される伝導性層の厚さが25%を超えると、3μm以下の線幅を有する金属細線を短絡なく形成することが困難であった。
一方、必須ではないが、本発明の上記伝導性層20を形成する段階は、必要に応じて、上記金属蒸着の前に上記樹脂パターン層20上に接着力調節層40を形成する段階(図2の(B)参照)をさらに含んでもよい。
上記接着力調節層40は、樹脂パターン層20と伝導性層20を分離して樹脂による伝導性層の酸化を防止し、樹脂パターン層と伝導性層の接着力を調節して剥離を容易にするためもので、例えば、シリコンオキサイド、金属酸化物、モリブデン、炭素、スズ、クロム、ニッケル及びコバルトからなる群より選択される1種以上からなってもよい。
上記接着力調節層40の厚さは0.005μm〜0.2μm程度、好ましくは0.005μm〜0.1μm程度、さらに好ましくは0.01μm〜0.06μm程度である。厚さが0.005μm以下では、薄膜が正常に形成されない可能性があり、0.2μm以下で十分な薄膜特性が得られるため、それ以上では、工程費用が増加するだけで、不要である。
一方、上記接着力調節層の形成方法は、接着力調節層を形成する物質に応じて適宜選択してもよく、特に制限されない。例えば、上記接着力調節層の形成段階は、化学気相蒸着法または物理気相蒸着法によって行ってもよく、このとき、蒸着角度は−15°〜15°、−10°〜10°、または−5°〜5°程度であることが好ましい。
また、上記伝導性層を形成する段階は、必要に応じて、上記金属蒸着の前及び/または後に黒化層を形成する段階をさらに行ってもよい。
上記黒化層を形成する段階は、伝導性層の反射度を低下させて透明基板の透明性を向上させるためのもので、当該技術分野でよく知られている黒化層の形成方法を制限なく用いてもよい。
例えば、上記黒化層は、シリコンオキサイド、金属酸化物、モリブデン、炭素、スズ、クロム、ニッケル及びコバルトからなる群より選択される1種以上を含んでもよい。
また、上記黒化層の厚さは0.005μm〜0.2μm程度、好ましくは0.005μm〜0.1μm程度、さらに好ましくは0.01μm〜0.06μm程度である。厚さが0.005μm以下では、薄膜が正常に形成されない可能性があり、0.2μm以下で十分な薄膜特性が得られるため、それ以上では、工程費用が増加するだけで、不要である。
上記黒化層の組成及び厚さは、所望する黒化の程度に応じて多様に調整することができ、上記伝導性層の上部と下部の両方に黒化層が形成される場合、上部黒化層と下部黒化層は、その組成及び/または厚さが同一または異なってもよい。例えば、上部黒化層と下部黒化層の形成物質が異なる場合には、厚さに応じて黒化の程度が異なるため、上部黒化層と下部黒化層の厚さが異なるように構成することができる。
一方、上記黒化層の形成方法は、黒化層を形成する物質に応じて適宜選択でき、特に制限されない。例えば、上記黒化層の形成段階は、化学気相蒸着法または物理気相蒸着法によって行うことができ、このとき、蒸着角度は−15°〜15°、−10°〜10°または−5°〜5°程度であることが好ましい。
上記のような方法で形成された伝導性層は、その線幅が0.1μm〜3μm程度、好ましくは0.3μm〜2μm程度、より好ましくは0.5μm〜0.9μm程度である。伝導性層の線幅が0.1μm未満では、伝導性層の線幅が小さすぎて抵抗が高くなり、伝導性が低下するという問題があり、線幅が3μmを超えると、伝導性層の反射により金属線が認知されて、製品の外観品質が低下するという問題がある。
また、上記伝導性層の平均高さは、溝部の深さの5%〜50%以下、例えば、0.01μm〜2μm程度である。
上記のような方法により樹脂パターン層20上に伝導性層30を形成した後、上記樹脂パターン層20の溝部24を除いた領域に存在する伝導性層30、即ち、樹脂パターン層20の表面に付着された伝導性層を選択的に除去する。このとき、上記伝導性層は、物理的な方法により除去することが好ましい。ここで、物理的な方法とは、物理的な力によって伝導性層を除去することを意味し、エッチングのような化学反応を介して伝導性層を除去する方法とは区別される方法を意味する。より具体的には、上記伝導性層を物理的に除去する段階は、スクラッチ法、ディタッチ(detaching)方法またはその組み合わせなどで行われてもよい。
このとき、上記スクラッチ法は、伝導性層を擦って除去する方法を意味し、上記ディタッチ(detaching)方法は、伝導性層の一端から張力を加えて伝導性層を樹脂パターン層から剥離させる方法のことである。スクラッチ法は、伝導性層と樹脂パターン層の接着力が高い場合に使用することができ、ディタッチ法は、伝導性層と樹脂パターン層の接着力が低い場合に使用することができる。また、スクラッチ法とディタッチ法を一つの工程で行うことにより、樹脂パターン層との接着力が相対的に高い部分の伝導性層はスクラッチ法で、接着力が相対的に低い部分はディタッチ法で除去してもよい。例えば、メラミンフォームまたは粗面を有する織物を開口部の一角から他の角部分まで擦ることで、接着力が相対的に高い角部分を除去し、接着力が相対的に低い開口部の中央部分は織物を擦るときに発生する張力を利用して除去することができる。
一方、上記のように物理的な方法を用いて伝導性層を除去する場合、従来に使用されていた化学的な方法を用いた伝導性層の除去方法に比べて、工程が単純で、且つ環境にやさしいという長所がある。化学的な方法を用いて伝導性層を除去する場合には、溝部以外の領域で伝導性層を選択的に除去するために、溝部に形成された伝導性層の上部に別途の耐エッチング性物質を挿入するなどの方法により、溝部の伝導性層を保護する必要がある。この場合、耐エッチング性物質の挿入工程が追加されるため、工程費用及び製品の歩留まりに影響を与えることがある。これに比べて、物理的な方法を用いて伝導性層を除去する本発明は、追加工程が必要なく、エッチング液及び耐エッチング性物質のような有毒性化学物質を用いないため、環境にやさしい。
また、上記のように物理的な方法を用いる場合、連続工程で伝導性層を除去することができるため、生産性が向上し、製造時間を短縮することができるという長所がある。
また、本発明の伝導性層を含む透明基板の製造方法は、必要に応じて、上記伝導性層を物理的に除去する段階後に樹脂パターン層を平坦化する段階をさらに含んでもよい(図1の(D)及び図2(E)参照)。上記平坦化段階を行うと、平坦化層50により伝導性層が酸化することを防止し、スクラッチ抵抗性が向上し、樹脂形状による光散乱が減少する効果がある。
一方、上記平坦化段階は、樹脂パターン層20の溝部に透明な材質の樹脂組成物を充填する方法で行うことができ、この際、平坦化層の形成物質は、樹脂パターン層の形成物質と同一または異なってもよい。上記平坦化層は、樹脂パターン層の形成物質との屈折率の差が0.3以下の物質で形成されることが好ましい。平坦化層と樹脂パターン層の屈折率の差が大きくなると、光が通過しながら屈折、反射または散乱されてヘイズが発生し、その結果、透明性が低下する恐れがある。
上記のような方法により製造された本発明の透明基板は、側面及び底面を有する多数の溝部を含む樹脂パターン層と、上記溝部内に形成される伝導性層と、を含み、上記伝導性層は、線幅が0.1μm〜3μmで、平均高さが上記溝部の最大深さの5%〜50%程度である。
このとき、上記溝部は最大幅が0.1μm〜3μmで、最大深さが溝部の最大幅の0.2倍〜2倍程度であってもよく、上記溝部の側面は垂直方向を基準として0°〜15°の傾斜角を有するように形成されてもよい。また、上記溝部は、側面の上部角の曲率半径が溝部の最大深さの0.3倍以下となるように形成されることができ、上記溝部の底面の面積の総和が樹脂パターン層全体の断面積の0.1%〜5%以下になるよう形成されることが好ましい。
上記溝部の形状及び形成面積などに関する具体的な内容は、上述と同一であるため、詳細な説明は省略する。
一方、上記樹脂パターン層は、当該技術分野でよく知られている樹脂、例えば、活性エネルギー線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、伝導性高分子樹脂、またはこれらの組み合わせからなってもよく、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、エステルアクリレート、ポリジメチルシロキサン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリピロールなどを含んでもよい。
一方、本発明の透明基板における上記伝導性層は、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、クロム、白金またはこれらの合金を含む金属層を含み、上記金属層の上部及び/または下部に他の層を含む2層以上の構造からなってもよい。例えば、上記伝導性層は、必要に応じて、上記金属層の下部に接着力調節層をさらに含むことができ、上記金属層の上部及び/または下部に黒化層をさらに含んでもよい。金属層、接着力調節層及び黒化層に関する具体的な内容は、上述と同一であるため、ここでは、具体的な説明を省略する。
一方、上記伝導性層はこれに制限されないが、好ましくは、平均高さが0.01μm〜2μm程度であってもよく、線幅が0.1μm〜3μm程度、好ましくは0.3μm〜2μm程度、より好ましくは0.5μm〜0.9μm程度であってもよい。伝導性層の高さが上記数値範囲を満たす場合、3μm以下の線幅を有する伝導性層を短絡なく形成することができ、その結果、伝導性及び透明性の両方に優れた基板を製造することができる。
また、本発明の透明基板において、上記溝部の側面に付着された伝導性層の厚さが伝導性層の平均高さの25%以下であることが好ましい。上記したように、溝部の側面に付着される伝導性層の厚さが25%を超えると、伝導性層の除去段階で、溝部内の伝導性層がともに除去されて短絡等が発生しやすい。このとき、溝部の側面に付着される伝導性層の厚さは、溝部の側面から伝導性層の最外表面までの垂直距離を意味する。
一方、上記のような方法で製造された本発明の透明基板において、溝部の側面に付着される伝導性層の面積S、Sと底面に付着された伝導性層の面積Sは、下記数式1〜2または数式3〜4を満たすことが好ましい。
より具体的には、本発明の透明基板において、溝部の一側面の垂直方向に対する傾斜角度の絶対値をθ、溝部の他側面の垂直方向に対する傾斜角度の絶対値をθとするとき、tanθ+tanθ=0である場合、即ち、溝部の側面が傾斜角を有さない場合には、上記伝導性層の垂直断面は、下記数式1及び数式2を満たすことが好ましい。
[数1]
0≦S/(SHD−S )≦0.3
[数2]
0≦S/(SHD−S )≦0.3
上記[数式1]及び[数式2]において、Hは溝部の最大深さ、Dは溝部の最大幅を意味する。溝部の最大深さ及び最大幅に対する定義は、上述と同一である。
一方、Sは基準線lの下の領域に存在する伝導性層の断面積であり、S及びSはそれぞれ基準線lの上の領域に存在する伝導性層の溝部の一側面に付着している伝導性層の断面積を意味する(図9参照)。この際、上記基準線lは、伝導性層の平均高さをhとするとき、溝部の中心点Cから1.2hの高さにある点を通る水平線のことであり、上記伝導性層の平均高さの定義は、上述と同一である。
一方、本発明の透明基板において、溝部の一側面の垂直方向に対する傾斜角度の絶対値をθ、溝部の他側面の垂直方向に対する傾斜角度の絶対値をθとするとき、tanθ+tanθ>0である場合、即ち、溝部の側面のうち少なくとも一つ以上が傾斜角を有する場合には、上記伝導性層の垂直断面が下記数式3及び数式4を満たすことが好ましい。
[数3]
0≦S(tanθ+tanθ)cosθ/[{2D−H(tanθ+tanθ)}T−2S]≦0.3
[数4]
0≦S(tanθ+tanθ)cosθ/[{2D−H(tanθ+tanθ)}T−2S]≦0.3
上記[数式3]及び[数式4]において、Tは下記[数式5]で定義される値である。
[数5]
=[H(tanθ+tanθ)−D+{(D−H(tanθ+tanθ))+2S(tanθ+tanθ)}0.5]/(tanθ+tanθ
H、D、S、S及びSの定義は上記式1及び2と同一である。
本発明者らの研究によると、伝導性層が上記のような数式を満たすように形成される場合、3μm以下の微細線幅でも溝部内に存在する伝導性層が剥離されずに残存して、十分な伝導性を有しながらも視認性に優れた透明基板が得られる。
一方、本発明による透明基板は、上記伝導性層の上部に平坦化層をさらに含んでもよく、このとき、上記平坦化層は、樹脂パターン層の形成物質との屈折率の差が0.3以下の物質で形成されることが好ましい。
一方、上記のような本発明の透明基板は、開口率が95%から99.9%程度で、面抵抗が0.01Ω/□〜100Ω/□程度であり、透明性及び伝導性に優れる。
このとき、上記開口率とは、透明基板の表面積において、伝導性層が形成されていない領域の面積の比率を意味し、{(透明基板の表面の断面積−伝導性層が形成された部分の面積の総和)/透明基板の表面の断面積}×100で計算することができる。本発明の透明基板は、上記のように伝導性層の線幅が小さく、開口率が高くて、伝導性層の反射による外観品質の低下を最小化することができ、優れた透明性を有する。
一方、上記のような本発明の透明基板は、伝導性基板が使用される全ての領域に使用することができ、例えば、タッチパネル、有機太陽電池用電極、透明OLED、電磁波遮蔽フィルム、発熱ガラス、フレキシブル基板などに有効に適用できる。図5には、本発明の方法により製造された透明基板を撮影した光学顕微鏡写真が示されている。図5に示されたように、本発明の透明基板は、伝導性層の線幅が非常に小さいため、伝導性層の反射による透明性の低下を最小化することができ、その結果、高度の透明性を有するため、タッチパネルや透明OLEDなどのディスプレイ分野に極めて適する。
以下、具体的な実施例を通じて本発明をより具体的に説明する。
実施例
50μm厚さのポリエチレンテレフタレート基材上にウレタン−アクリレート樹脂組成物を塗布した後、モールドを用いて、最大幅Dが1.0μm、最大深さHが0.5μm、両側面の垂直傾斜角が5度の垂直断面の形状が逆台形である溝部が格子状に配列された樹脂パターン層を形成した。このとき、上記溝部の間隔は100μmであった。
次いで、マスクが装着されたULVAC社のロール・ツー・ロール電子ビーム蒸着装置を用いて上記樹脂パターン層の上部に銅金属を蒸着角度が−5〜+5度となるように蒸着した。この際、溝部の底面に蒸着された銅層の平均高さは0.2μmで、溝部の側面に蒸着された銅層の厚さは5nm以下であった。
蒸着が完了した後、粗面を有する織物である太陽研磨社sunfoam P3000を用いて、溝部以外の領域の伝導性層を除去し、透明基板を製造した。製造された透明基板の溝部内に銅層において、基準線の下の領域に形成された伝導性層の面積、即ち、Sは0.2μmで、基準線の上の領域に形成された伝導性層は確認されなかった。
比較例1
銅金属の蒸着厚さを0.5μmとしたことを除き、実施例と同様の方法で透明基板を製造した。
比較例2
50μm厚さのポリエチレンテレフタレート基材上にウレタン−アクリレート樹脂組成物を塗布した後、モールドを用いて、最大幅Dが1.0μmで、最大深さHが0.5μmであり、両側面の垂直傾斜角が5度の垂直断面の形状が逆台形である溝部が格子状に配列された樹脂パターン層を形成した。このとき、上記溝部の間隔は100μmであった。
次いで、マスクが装着されていないULVAC社のロール・ツー・ロール電子ビーム蒸着装置を用いて上記樹脂パターン層の上部に銅金属を蒸着角度が−5〜+5度となるように蒸着した。この際、溝部の底面に蒸着された銅層の平均高さは0.2μmであり、溝部の側面に蒸着された銅層の平均厚さは80nm程度であった。
蒸着が完了した後、粗面を有する織物である太陽研磨社sunfoam P3000を用いて、溝部以外の領域の伝導性層を除去し、透明基板を製造した。
実験例1:短絡の発生有無
実施例及び比較例1〜2により製造された透明基板を走査電子顕微鏡で撮影し、伝導性層の短絡有無を観察した。図6〜図8には、実施例及び比較例1〜2の透明基板を撮影した写真が示されている。図6の(A)及び(B)は実施例の基板を倍率及び角度を変えて撮影した写真であり、図7は比較例1の基板を撮影した写真であり、図8は比較例2の基板を撮影した写真である。図6から、本発明の方法により製造された実施例の基板は、伝導性層の除去後にも、溝部内部の伝導性層が均一に形成されていることが分かる。これに比べて、図7に示したように、比較例1の基板は、溝部内の伝導性層が伝導性層の除去工程でともに除去されたことが分かる。また、図8に示したように、比較例2の基板は、溝部の一部の領域で伝導性層が剥離されていることが分かる。
実験例2:伝導性の測定
実施例及び比較例1〜2により製造された透明基板の抵抗値をFluke社Fluke117 multi−meterを用いて測定した。測定結果は下表1に示されている。
Figure 0006202289
10 透明基材
20 樹脂パターン層
24 溝部
30 伝導性層
40 接着力調節層
50 平坦化層

Claims (36)

  1. 側面及び底面を有する複数の溝部を含む樹脂パターン層を形成する段階と、
    前記樹脂パターン層上に金属を蒸着して、線幅が0.1μm〜3μmの伝導性層を前記溝部内に形成して、伝導性層の平均高さが溝部の最大深さの5%〜50%で、金属の蒸着角度が樹脂パターン層の法線方向に対して−15°〜15°となるように調節する段階と、
    前記樹脂パターン層の溝部を除いた領域に存在する伝導性層を物理的に除去する段階と、を含む透明基板の製造方法。
  2. 前記複数の溝部は最大幅が0.1μm〜3μmであり、
    前記複数の溝部の最大深さは溝部の最大幅の0.2倍〜2倍となるように形成される、請求項1に記載の透明基板の製造方法。
  3. 前記複数の溝部は、その側面が垂直方向を基準として0度〜15度の傾斜角を有するように形成される、請求項1または2に記載の透明基板の製造方法。
  4. 前記複数の溝部は、側面の上部角の曲率半径が溝部の最大深さの0.3倍以下となるように形成される、請求項1から3の何れか1項に記載の透明基板の製造方法。
  5. 前記複数の溝部は、底面の面積の総和が樹脂パターン層全体の断面積の0.1%〜5%となるように形成される、請求項1から4の何れか1項に記載の透明基板の製造方法。
  6. 前記複数の溝部を含む樹脂パターン層を形成する段階は、インプリンティング法、フォトリソグラフィー法または電子ビームリソグラフィ法により行われる、請求項1から5の何れか1項に記載の透明基板の製造方法。
  7. 前記伝導性層を形成する段階は、前記複数の溝部の側面に蒸着される伝導性層の厚さが伝導性層の平均高さの25%以下になるように行われる、請求項1から6の何れか1項に記載の透明基板の製造方法。
  8. 前記伝導性層を物理的に除去する段階は、スクラッチ法、ディタッチ(detaching)方法、またはこれらの組み合わせで行う、請求項1から7の何れか1項に記載の透明基板の製造方法。
  9. 前記伝導性層を物理的に除去する段階は、メラミンフォームまたは粗面を有する織物を用いて、伝導性層を擦って除去する方法で行われる、請求項8に記載の透明基板の製造方法。
  10. 前記伝導性層を形成する段階は、前記蒸着の前に前記樹脂パターン層上に接着力調節層を形成する段階をさらに含む、請求項1から9の何れか1項に記載の透明基板の製造方法。
  11. 前記接着力調節層を形成する段階は、化学気相蒸着または物理気相蒸着法により行われる、請求項10に記載の透明基板の製造方法。
  12. 前記接着力調節層を形成する段階は、蒸着角度が樹脂パターン層の法線方向に対して−15°〜15°となるように行われる、請求項11に記載の透明基板の製造方法。
  13. 前記伝導性層を形成する段階は、黒化層を形成する段階をさらに含む、請求項1から12の何れか1項に記載の透明基板の製造方法。
  14. 前記黒化層を形成する段階は、化学気相蒸着または物理気相蒸着法により行われる、請求項13に記載の透明基板の製造方法。
  15. 前記黒化層を形成する段階は、蒸着角度が樹脂パターン層の法線方向に対して−15°〜15°となるように行われる、請求項14に記載の透明基板の製造方法。
  16. 前記伝導性層を物理的に除去する段階後に樹脂パターン層を平坦化する段階をさらに含む、請求項1から15の何れか1項に記載の透明基板の製造方法。
  17. 側面及び底面を有する複数の溝部を含む樹脂パターン層と、
    前記複数の溝部内に形成される伝導性層と、を含み、
    前記伝導性層は、線幅が0.1μm〜3μmで、平均高さが前記複数の溝部の最大深さの5%〜50%であ
    溝部の一側面の垂直方向に対する傾斜角度の絶対値をθ 、溝部の他側面の垂直方向に対する傾斜角度の絶対値をθ とするとき、tanθ +tanθ =0である場合に前記伝導性層の垂直断面が下記数式1と数式2を満たし、tanθ +tanθ >0である場合に前記伝導性層の垂直断面が下記数式3及び数式4を満たす透明基板。
    [数式1]
    0≦S /(S HD−S )≦0.3
    [数式2]
    0≦S /(S HD−S )≦0.3
    [数式3]
    0≦S (tanθ +tanθ )cosθ /[{2D−H(tanθ +tanθ )}T −2S ]≦0.3
    [数式4]
    0≦S (tanθ +tanθ )cosθ /[{2D−H(tanθ +tanθ )}T −2S ]≦0.3
    前記[数式3]及び[数式4]において、T は下記[数式5]で定義される値である。
    [数5]
    =[H(tanθ +tanθ )−D+{(D−H(tanθ +tanθ )) +2S (tanθ +tanθ )} 0.5 ]/(tanθ +tanθ
    前記[数式1]から[数式5]において、
    Hは溝部の最大深さであり、Dは溝部の最大幅であり、S は、伝導性層の平均高さをh、溝部の中心点から1.2hの高さにある点を通る水平線を基準線としたとき、前記基準線の下の領域に存在する伝導性層の断面積であり、S は前記基準線の上の領域に存在する伝導性層の溝部の一側面に付着している伝導性層の断面積であり、S は前記基準線の上の領域に存在する伝導性層の溝部の他側面に付着している伝導性層の断面積である。
  18. 前記複数の溝部は、最大幅が0.1μm〜3μmであり、
    前記複数の溝部の最大深さは溝部の最大幅の0.2倍〜2倍である、請求項17に記載の透明基板。
  19. 前記複数の溝部の側面は垂直方向を基準として0度〜15度の傾斜角を有する、請求項17または18に記載の透明基板。
  20. 前記複数の溝部は、側面の上部角の曲率半径が溝部の最大深さの0.3倍以下である、請求項17から19の何れか1項に記載の透明基板。
  21. 前記複数の溝部は、底面の面積の総和が樹脂パターン層全体の断面積の0.1%〜5%である、請求項17から20の何れか1項に記載の透明基板。
  22. 前記樹脂パターン層は、活性エネルギー線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂、伝導性高分子樹脂、またはこれらの組み合わせを含む、請求項17から21の何れか1項に記載の透明基板。
  23. 前記伝導性層の平均高さは0.01μm〜2μmである、請求項17から22の何れか1項に記載の透明基板。
  24. 前記伝導性層の線幅は0.1μm〜0.5μmである、請求項17から23の何れか1項に記載の透明基板。
  25. 前記複数の溝部の側面に付着された伝導性層の厚さは伝導性層の平均高さの25%以下である、請求項17から24の何れか1項に記載の透明基板。
  26. 前記伝導性層は、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、クロム、白金またはこれらの合金を含む金属層を含む、請求項17から25の何れか1項に記載の透明基板。
  27. 前記伝導性層は、前記金属層の下部に接着力調節層をさらに含む、請求項26に記載の透明基板。
  28. 前記接着力調節層の厚さは0.005〜0.2μmである、請求項27に記載の透明基板。
  29. 前記接着力調節層は、シリコンオキサイド、金属酸化物、モリブデン、スズ、炭素、クロム、ニッケル及びコバルトからなる群より選択される1種以上を含む、請求項27または28に記載の透明基板。
  30. 前記伝導性層は、前記金属層の上部及び下部の少なくとも一つに黒化層をさらに含む、請求項26から29の何れか1項に記載の透明基板。
  31. 前記黒化層の厚さは0.005〜0.2μmである、請求項30に記載の透明基板。
  32. 前記黒化層は、シリコンオキサイド、金属酸化物、モリブデン、スズ、炭素、クロム、ニッケル及びコバルトからなる群より選択される1種以上を含む、請求項30または31に記載の透明基板。
  33. 前記伝導性層の上部に平坦化層をさらに含む、請求項17から32の何れか1項に記載の透明基板。
  34. 前記平坦化層は、樹脂パターン層の形成物質との屈折率の差が0.3以下の物質で形成される、請求項33に記載の透明基板。
  35. 前記透明基板の開口率は95%〜99.9%である、請求項17から34の何れか1項に記載の透明基板。
  36. 前記透明基板の面抵抗は0.01Ω/□〜100Ω/□である、請求項17から35の何れか1項に記載の透明基板。
JP2015561274A 2013-03-07 2014-03-07 金属細線を含む透明基板及びその製造方法 Active JP6202289B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0024661 2013-03-07
KR20130024661 2013-03-07
KR1020140027237A KR101568079B1 (ko) 2013-03-07 2014-03-07 금속 세선을 포함하는 투명 기판 및 그 제조 방법
PCT/KR2014/001906 WO2014137192A2 (ko) 2013-03-07 2014-03-07 금속 세선을 포함하는 투명 기판 및 그 제조 방법
KR10-2014-0027237 2014-03-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016510153A JP2016510153A (ja) 2016-04-04
JP6202289B2 true JP6202289B2 (ja) 2017-09-27

Family

ID=51660718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015561274A Active JP6202289B2 (ja) 2013-03-07 2014-03-07 金属細線を含む透明基板及びその製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9775236B2 (ja)
EP (1) EP2801862B1 (ja)
JP (1) JP6202289B2 (ja)
KR (1) KR101568079B1 (ja)
CN (1) CN104350551B (ja)
TW (1) TWI576031B (ja)
WO (1) WO2014137192A2 (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014112129B4 (de) * 2014-08-25 2026-02-12 Hans Heidolph GmbH Glasgefäß
JP6555341B2 (ja) * 2015-04-28 2019-08-07 住友金属鉱山株式会社 導電性基板
CN108012586A (zh) * 2015-06-10 2018-05-08 吴铉锡 利用纳米结构物的电磁波屏蔽材料
JP2017076187A (ja) * 2015-10-13 2017-04-20 大日本印刷株式会社 金属パターン基板の製造方法、金属パターン基板、及び、タッチ位置検出機能付き表示装置
KR101953123B1 (ko) * 2016-09-23 2019-02-28 현대자동차주식회사 패턴이 형성되는 잠금 키와, 이에 결합하는 키 박스와, 이들을 포함하는 잠금 유닛과, 이를 제조하는 방법
JP7172211B2 (ja) * 2017-07-28 2022-11-16 Tdk株式会社 導電性基板、電子装置及び表示装置
KR102361783B1 (ko) * 2018-07-12 2022-02-10 주식회사 엘지화학 매립형 투명 전극 기판 및 이의 제조방법
CN108848660B (zh) * 2018-07-16 2024-04-30 苏州维业达科技有限公司 一种电磁屏蔽膜及其制作方法
CN109089406A (zh) * 2018-10-18 2018-12-25 吴江友鑫新材料科技有限公司 一种内陷式透明金属网格电磁屏蔽膜及其制备方法
CN110798915B (zh) * 2019-11-09 2025-02-07 王成斌 一种耐高温的石墨烯加热板
WO2021131319A1 (ja) * 2019-12-25 2021-07-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 タッチセンサ
CN113660788A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 透明电路板及其制作方法
CN112164871B (zh) * 2020-09-28 2024-04-16 京东方科技集团股份有限公司 天线及其制备方法、电子装置
CN113207203A (zh) * 2021-04-19 2021-08-03 安徽精卓光显技术有限责任公司 一种无基材加热膜生产方法
US12266851B2 (en) * 2021-04-23 2025-04-01 Beijing Boe Technology Development Co., Ltd. Manufacturing method of metal mesh, thin film sensor and manufacturing method thereof
CN115708263A (zh) * 2021-08-18 2023-02-21 北京京东方技术开发有限公司 传感器件及其制备方法
US12555896B2 (en) * 2021-12-31 2026-02-17 Beijing Boe Sensor Technology Co., Ltd. Transparent antenna and communication system
CN116998253A (zh) * 2022-02-28 2023-11-03 京东方科技集团股份有限公司 导电网格的制备方法、薄膜传感器及其制备方法
WO2024062738A1 (ja) * 2022-09-22 2024-03-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 導電フィルム
EP4597523A4 (en) * 2022-11-02 2026-01-07 Panasonic Ip Man Co Ltd DRIVER FILM
CN116234152A (zh) * 2023-01-05 2023-06-06 广州方邦电子股份有限公司 一种膜、层叠体、模板、积层体及制备方法
WO2025121236A1 (ja) * 2023-12-05 2025-06-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 導電部材
WO2026049245A1 (ko) * 2024-08-27 2026-03-05 삼성전자주식회사 전자 장치의 케이스, 이를 포함하는 전자 장치 및 전자 장치의 케이스의 제조 방법

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL74716A0 (en) * 1984-03-30 1985-06-30 Computer Identification Syst High security engraved identification card and method of making the same
TW333660B (en) * 1997-02-04 1998-06-11 Ind Tech Res Inst Method of fabricating a planar coil
JP4030722B2 (ja) 2001-02-15 2008-01-09 三星エスディアイ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子およびこの製造方法
TW583688B (en) 2002-02-21 2004-04-11 Dainippon Printing Co Ltd Electromagnetic shielding sheet and method of producing the same
JP4273702B2 (ja) * 2002-05-08 2009-06-03 凸版印刷株式会社 導電膜の製造方法
JP2006330616A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Nippon Zeon Co Ltd 偏光子およびその製造方法、並びに液晶表示装置
CN103465525B (zh) * 2006-12-27 2015-10-21 日立化成株式会社 凹版和使用该凹版的带有导体层图形的基材
JP5577012B2 (ja) * 2007-05-03 2014-08-20 株式会社カネカ 多層基板およびその製造方法
JP2009086095A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Nippon Zeon Co Ltd グリッド偏光子
WO2009075348A1 (ja) * 2007-12-12 2009-06-18 Bridgestone Corporation 光学フィルタ、ディスプレイ用光学フィルタ及びこれを備えたディスプレイ並びにプラズマディスプレイパネル
JP2011028474A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Alps Electric Co Ltd 入力装置及びその製造方法
JP5473456B2 (ja) * 2009-07-29 2014-04-16 京セラ株式会社 静電容量方式のタッチパネル、およびこれを備えた表示装置
WO2011021470A1 (ja) * 2009-08-17 2011-02-24 コニカミノルタホールディングス株式会社 透明導電性基板の製造方法、透明導電性基板、及び電気化学表示素子
WO2011030534A1 (ja) * 2009-09-14 2011-03-17 パナソニック株式会社 表示パネル装置および表示パネル装置の製造方法
KR101728818B1 (ko) 2010-08-09 2017-04-21 미래나노텍(주) 정전용량 방식의 터치 패널 및 그 제조 방법
TWI461996B (zh) 2010-03-03 2014-11-21 Miraenanotech Co Ltd 靜電容式觸控面板及其製造方法
JP2012083962A (ja) * 2010-10-12 2012-04-26 Innovation & Infinity Global Corp タッチパネルの金属回路の製造方法及びそのタッチパネル
CN102063951B (zh) * 2010-11-05 2013-07-03 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 一种透明导电膜及其制作方法
KR101196677B1 (ko) 2012-01-09 2012-11-06 이동열 미세패턴 형성방법
CN102723126B (zh) * 2012-05-09 2015-10-21 南昌欧菲光科技有限公司 一种基于随机网格的图形化透明导电薄膜
CN102930922B (zh) * 2012-10-25 2015-07-08 南昌欧菲光科技有限公司 一种具有各向异性导电的透明导电膜

Also Published As

Publication number Publication date
TW201505502A (zh) 2015-02-01
KR101568079B1 (ko) 2015-11-10
WO2014137192A3 (ko) 2014-10-16
EP2801862B1 (en) 2016-09-28
US9775236B2 (en) 2017-09-26
CN104350551B (zh) 2016-11-30
US20160278205A1 (en) 2016-09-22
JP2016510153A (ja) 2016-04-04
CN104350551A (zh) 2015-02-11
WO2014137192A2 (ko) 2014-09-12
KR20140110790A (ko) 2014-09-17
EP2801862A4 (en) 2015-08-19
TWI576031B (zh) 2017-03-21
EP2801862A2 (en) 2014-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6202289B2 (ja) 金属細線を含む透明基板及びその製造方法
KR102442743B1 (ko) 도전성 기판, 전자 장치 및 표시 장치
EP2521138A1 (en) Conductive laminated body and touch panel using the same
CN109643192B (zh) 导电性薄膜、触摸面板传感器及触摸面板
KR20150093208A (ko) 기재 상에 투명 전도체를 제조하는 방법
JP5720278B2 (ja) 導電性素子およびその製造方法、情報入力装置、表示装置、ならびに電子機器
JP7375294B2 (ja) 導電性基板、電子装置及び表示装置の製造方法
WO2014038616A1 (ja) 防汚体、表示装置、入力装置および電子機器
JP2009157071A (ja) ワイヤグリッド偏光子およびその製造方法
WO2013111807A1 (ja) 透明導電性素子およびその製造方法、入力装置、電子機器、ならびに薄膜のパターニング方法
JP5678941B2 (ja) 反射防止性透明導電フィルム、タッチパネル及び画像表示装置
JP2012089782A (ja) 導電性外光遮蔽材、導電性外光遮蔽シート体、画像表示装置前面用フィルタ、および画像表示装置
KR101682757B1 (ko) 전도성 투명 기판
KR102035889B1 (ko) 전도성 기판 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20160080424A (ko) 전도성 투명 기판
KR20160002052A (ko) 전도성 필름
KR20160002263A (ko) 전도성 필름
KR101787798B1 (ko) 금속 세선을 포함하는 투명 기판의 제조 방법
KR20150139329A (ko) 전도성 필름
KR101694584B1 (ko) 전도성 기판, 이를 포함하는 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20160002031A (ko) 전도성 필름
JP2023155286A (ja) 光学デバイス、光学デバイスの製造方法及び電子機器
WO2023022175A1 (ja) 導電性フィルム及びその製造方法、並びに表示装置
KR20160002246A (ko) 금속층을 포함하는 전도성 필름의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 전도성 필름
KR20160002024A (ko) 전도성 필름

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170626

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170801

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170815

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6202289

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250