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JP7406722B2 - Flexible substrate manufacturing method and flexible substrate - Google Patents
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Description

本発明は、フレキシブル基板の製造方法及びフレキシブル基板に関する。 The present invention relates to a flexible substrate manufacturing method and a flexible substrate.

近年、スマートフォンやタブレットの普及により、画面を指で触って操作する、いわゆるタッチパネルがユーザーインターフェースとして主流となっており、透明な基版上に透明な電極や導電部を形成する技術の開発が盛んに行われている。例えば、下記特許文献1には、透明な基材上に金属ナノワイヤを含むインクを塗布して透明導電部を形成する導電基材が記載されている。 In recent years, with the spread of smartphones and tablets, so-called touch panels, which are operated by touching the screen with a finger, have become the mainstream user interface, and there is active development of technology to form transparent electrodes and conductive parts on transparent substrates. is being carried out. For example, Patent Document 1 listed below describes a conductive base material in which a transparent conductive part is formed by applying ink containing metal nanowires onto a transparent base material.

さらに、近年では、柔軟性のあるフィルム状の基材に形成された、いわゆる、フレキシブルディスプレイの開発が進められており、フレキシブルディスプレイに対応したタッチパネルを製造する技術も併せて検討がされている。 Furthermore, in recent years, so-called flexible displays formed on flexible film-like base materials have been developed, and techniques for manufacturing touch panels compatible with flexible displays are also being considered.

例えば、下記特許文献2には、透明なフィルム基材上に透明導電膜を塗布し、加熱処理することで透明導電性シートを製造する方法が記載されている。そして当該加熱処理には、フラッシュランプを用いてもよいことが記載されている。 For example, Patent Document 2 listed below describes a method of manufacturing a transparent conductive sheet by applying a transparent conductive film onto a transparent film base material and heat-treating the film. It is also described that a flash lamp may be used for the heat treatment.

特開2016-91627号公報JP2016-91627A 特開2010-146757号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-146757

上述のように、フレキシブルディスプレイに対応したタッチパネルは、樹脂等の透明で柔軟性のある高分子材料からなる基材の主面上に、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)等の透明導電材料が塗布されることで、透明導電膜によるセンサ素子や信号線が形成される。 As mentioned above, touch panels compatible with flexible displays are made by coating a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide) on the main surface of a base material made of a transparent and flexible polymer material such as resin. By doing so, sensor elements and signal lines are formed using the transparent conductive film.

また、ITO等の透明導電材料は、加熱処理等の焼成処理を施すことで、表面抵抗値が下がることが知られている。したがって、上述のように、透明なフィルム基材上に形成された透明導電膜を塗布した後に、加熱処理が行われる。 Furthermore, it is known that the surface resistance of transparent conductive materials such as ITO can be reduced by subjecting them to baking treatment such as heat treatment. Therefore, as described above, heat treatment is performed after applying the transparent conductive film formed on the transparent film base material.

そこで、本発明者は、上記特許文献2に記載のように、フラッシュランプによる焼成処理(以下、「フラッシュランプアニール」、あるいは単に「焼成処理」という。)を検討したところ、以下のような課題が存在することを見出した。 Therefore, the present inventor investigated a firing process using a flash lamp (hereinafter referred to as "flash lamp annealing" or simply "baking process") as described in Patent Document 2, and found the following problems. found that it exists.

フラッシュランプアニールには、例えば、キセノンなどを封入した希ガスフラッシュランプが用いられる。図1は、キセノンフラッシュランプから出射されるフラッシュ光のスペクトルを示すグラフである。図1に示すように、キセノンフラッシュランプから出射されるフラッシュ光は、200nm付近から、800nm以上の領域までの波長帯の光を含んでいる。 For example, a rare gas flash lamp filled with xenon or the like is used for flash lamp annealing. FIG. 1 is a graph showing the spectrum of flash light emitted from a xenon flash lamp. As shown in FIG. 1, the flash light emitted from the xenon flash lamp includes light in a wavelength range from around 200 nm to 800 nm or more.

フラッシュランプから出射されるフラッシュ光は、透明導電膜に照射されるとともに、透明導電膜が塗布されているフィルム状の基材にも照射されることになる。したがって、フラッシュ光に含まれる波長帯の中に、基材を構成する高分子材料の吸収率が高い波長帯が含まれていると、基材もフラッシュ光のエネルギーを吸収して、瞬間的に高い温度まで加熱されることになる。基材がフラッシュ光のエネルギーを吸収し、高い温度まで加熱されると、基材自体が熱膨張や溶融、あるいは、化学反応によってC24やCO等のガス(「アウトガス」とも称される。)を発生させてしまうことがある。これにより、基材自体の表面にしわや表面荒れが発生してしまう。また、基材や塗布された透明導電膜は、基材の変形に合わせて伸縮することができず、結果として剥離や亀裂等のダメージを与えてしまい、局所的な狭小配線や断線を発生させてしまう。 The flash light emitted from the flash lamp is irradiated not only to the transparent conductive film but also to the film-like base material coated with the transparent conductive film. Therefore, if the wavelength range included in the flash light includes a wavelength range in which the polymer material that makes up the base material has a high absorption rate, the base material will also absorb the energy of the flash light and instantly It will be heated to a high temperature. When the base material absorbs the energy of the flash light and is heated to a high temperature, the base material itself expands, melts, or releases gases such as C 2 H 4 and CO (also called "outgas") due to chemical reactions. .) may occur. This causes wrinkles and surface roughness on the surface of the base material itself. In addition, the base material and the applied transparent conductive film cannot expand and contract according to the deformation of the base material, resulting in damage such as peeling and cracking, causing local narrow wiring and disconnection. It ends up.

本発明は、上記課題に鑑み、透明性基材や透明導電膜のダメージの発生を抑えたフレキシブル基板の製造方法及び、透明導電膜をより低抵抗化しつつ信頼性が向上されたフレキシブル基板を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a method for manufacturing a flexible substrate that suppresses the occurrence of damage to a transparent base material and a transparent conductive film, and a flexible substrate that has improved reliability while lowering the resistance of the transparent conductive film. The purpose is to

本発明のフレキシブル基板の製造方法は、
300nm以上380nm以下の波長の光に対して、透過率が50%以上を示す高分子材料からなる透明性基材を準備する工程(A)と、
前記透明性基材の主面上に、透明導電膜を形成する工程(B)と、
前記透明性基材の前記主面上に形成された前記透明導電膜に対して、希ガスフラッシュランプから出射される少なくとも300nm以上380nmの波長帯の成分を含むフラッシュ光を照射し、前記透明導電膜を焼成処理する工程(C)とを含むことを特徴とする。
The method for manufacturing a flexible substrate of the present invention includes:
A step (A) of preparing a transparent base material made of a polymeric material that exhibits a transmittance of 50% or more for light with a wavelength of 300 nm or more and 380 nm or less;
Step (B) of forming a transparent conductive film on the main surface of the transparent base material;
The transparent conductive film formed on the main surface of the transparent base material is irradiated with flash light containing a component in a wavelength band of at least 300 nm or more and 380 nm emitted from a rare gas flash lamp, and the transparent conductive film is formed on the main surface of the transparent base material. The method is characterized by including a step (C) of firing the film.

透明導電膜に用いられる代表的な材料として、例えば、上述したITOやZnO、IGZO等がある。こういった、透明導電膜として用いられる材料の多くは、約400nmよりも短い光に対して、急激に光の吸収率が増加するという特徴を有している。したがって、これらの透明導電膜の焼成処理には、少なくとも300nm以上380nm以下の波長帯の光が含まれていることが、エネルギー効率の観点で好ましい。なお、希ガスフラッシュランプとは、管体の内部に希ガスを含む気体が封入されており、管体に形成された電極間に電圧パルスを印加することでフラッシュ光を発生させる放電管であり、希ガスには、例えば、キセノンがある。 Typical materials used for the transparent conductive film include, for example, the above-mentioned ITO, ZnO, IGZO, and the like. Many of these materials used as transparent conductive films have a characteristic that the light absorption rate increases rapidly for light shorter than about 400 nm. Therefore, it is preferable from the viewpoint of energy efficiency that light in a wavelength range of at least 300 nm or more and 380 nm or less is included in the baking treatment of these transparent conductive films. A rare gas flash lamp is a discharge tube whose tube body is filled with a gas containing a rare gas, and which generates flash light by applying a voltage pulse between electrodes formed in the tube body. Examples of rare gases include xenon.

しかし、透明性基材が、吸収率が高い材料で形成されていた場合は、基材がフラッシュ光のエネルギーを吸収し、高い温度まで加熱され、基材自体が熱膨張や溶融、あるいは、化学反応によってガス(「アウトガス」とも称される。)を発生させてしまうことがある。 However, if the transparent substrate is made of a material with a high absorption rate, the substrate will absorb the energy of the flash light and be heated to a high temperature, causing the substrate itself to undergo thermal expansion, melting, or chemical The reaction may generate gas (also called "outgas").

そこで、上記方法とすることで、透明導電膜の焼成処理に用いられる300nm以上380nm以下の波長帯の光エネルギーの透明性基材による損失が、少なくとも50%以下に抑えられる。さらに、透明性基材による光エネルギーの吸収が抑制されるため、透明性基材が膨張したり、溶融したりすることが少なくなり、化学反応に寄与することも抑制される。したがって、透明性基材の変形やアウトガスの発生が抑制され、透明性基材や透明導電膜へのダメージを抑制することができる。 Therefore, by using the above method, the loss of light energy in the wavelength band of 300 nm or more and 380 nm or less, which is used in the baking treatment of the transparent conductive film, due to the transparent base material can be suppressed to at least 50% or less. Furthermore, since absorption of light energy by the transparent base material is suppressed, the transparent base material is less likely to expand or melt, and is also suppressed from contributing to chemical reactions. Therefore, deformation of the transparent base material and generation of outgas are suppressed, and damage to the transparent base material and the transparent conductive film can be suppressed.

また、透明導電膜の焼成処理は、低いエネルギーの光照射や低温加熱を長時間にわたって行うよりも、高いエネルギーを瞬間的に加えて、短時間で処理した方が、焼成後の表面抵抗値が小さくなる。したがって、上記方法によれば、より表面抵抗値が低い透明導電膜を形成することができる。なお、高いエネルギーを瞬間的に加えて、短時間で完了させた場合の方が、焼成後の透明導電膜の表面抵抗値が小さくなることについては、「発明を実施するための形態」の項目において、実験結果を参照しながら示す。 In addition, when baking a transparent conductive film, it is better to apply high energy instantaneously and process it for a short time than to perform low-energy light irradiation or low-temperature heating for a long time. becomes smaller. Therefore, according to the above method, a transparent conductive film having a lower surface resistance value can be formed. Note that the surface resistance value of the transparent conductive film after firing is smaller when high energy is instantaneously applied and the firing is completed in a short time, as described in the "Details of the Invention" section. will be presented with reference to experimental results.

上記製造方法において、
前記工程(A)で準備する前記透明性基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマ、アクリル系樹脂のいずれかを含む材料で構成されていても構わない。
In the above manufacturing method,
The transparent base material prepared in step (A) may be made of a material containing any one of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, polyvinyl chloride, cycloolefin polymer, and acrylic resin.

上記の材料は、300nm以上380nm以下の波長帯の光に対して、50%以上の透過率を示す。また、上記の材料は、300nm以上380nm以下の光が照射された場合に、アウトガスを発生させてしまうカルボニル基等の組成が少ない、若しくは存在しない材料であり、アウトガスの発生を抑え、より透明性基材や透明導電膜へのダメージを抑制することができる。 The above material exhibits a transmittance of 50% or more for light in a wavelength band of 300 nm or more and 380 nm or less. In addition, the above-mentioned materials are materials that have less or no carbonyl groups that generate outgas when irradiated with light of 300 nm or more and 380 nm or less, suppress the generation of outgas, and have higher transparency. Damage to the base material and transparent conductive film can be suppressed.

上記製造方法において、
前記工程(B)で形成される前記透明導電膜は、Snの含有率が5質量%より高いITOであっても構わない。
In the above manufacturing method,
The transparent conductive film formed in the step (B) may be ITO with a Sn content higher than 5% by mass.

樹脂等からなるフィルム状の透明性基材は、ガラス等の基材と比較すると熱に弱く、上述したような課題が発生しやすいため、透明導電膜の材料であるITOを焼成するための温度を十分に上げることができない。したがって、フィルム状の透明性基材を用いる場合には、低い温度でも焼成処理できるようにするため、Snの含有率を低下させたITOを用いることが一般的に行われている。 A film-like transparent base material made of resin or the like is more susceptible to heat than a base material such as glass, and is more likely to suffer from the problems described above. can't raise it enough. Therefore, when using a transparent substrate in the form of a film, it is common practice to use ITO with a reduced Sn content in order to be able to perform firing treatment even at low temperatures.

しかし、本発明の方法によれば、透明導電膜であるITOをフラッシュ光によって高温処理することができるため、Sn含有率を低下させたITOを用意する必要がなくなる。 However, according to the method of the present invention, ITO, which is a transparent conductive film, can be treated at high temperature with flash light, so there is no need to prepare ITO with a reduced Sn content.

上記製造方法において、
前記工程(B)は、前記透明性基材の主面上に、透明導電膜を成膜させる工程であっても構わない。
In the above manufacturing method,
The step (B) may be a step of forming a transparent conductive film on the main surface of the transparent base material.

上記製造方法において、
前記工程(C)は、前記透明導電膜の表面抵抗値が150Ω/cm2以下となるような照射エネルギーで、前記フラッシュ光を1回だけ照射する工程であっても構わない。
In the above manufacturing method,
The step (C) may be a step of irradiating the flash light only once with an irradiation energy such that the surface resistance value of the transparent conductive film is 150 Ω/cm 2 or less.

上記方法とすることで、工程にかかる時間を短縮させることができ、さらに、透明導電膜の表面抵抗値を大きく低下させることができる。なお、高いエネルギーで照射回数が少ない方が、焼成後の透明導電膜の表面抵抗値が小さくなることについては、「発明を実施するための形態」の項目において、実験結果を参照しながら示す。 By using the above method, the time required for the process can be shortened, and furthermore, the surface resistance value of the transparent conductive film can be significantly reduced. Note that the fact that the surface resistance value of the transparent conductive film after firing becomes smaller when the number of irradiations is higher and the number of times of irradiation is lower is shown in the section of "Detailed Description of the Invention" with reference to experimental results.

本発明のフレキシブル基板は、
300nm以上380nm以下の波長帯の光に対して透過率が50%以上を示す高分子材料からなる透明性基材と、
前記透明性基材の主面上に形成された、表面抵抗値が150Ω/cm2以下であり、Snの含有率が5質量%より高いITOからなる透明導電膜とを備えることを特徴とする。
The flexible substrate of the present invention is
A transparent base material made of a polymeric material that exhibits a transmittance of 50% or more for light in a wavelength range of 300 nm or more and 380 nm or less;
It is characterized by comprising a transparent conductive film formed on the main surface of the transparent base material, which is made of ITO and has a surface resistance value of 150 Ω/cm 2 or less and a Sn content higher than 5% by mass. .

前記透明性基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマ、アクリル系樹脂のいずれかを含む材料で構成されていても構わない。 The transparent base material may be made of a material containing any one of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, polyvinyl chloride, cycloolefin polymer, and acrylic resin.

上記構成とすることで、製造時において透明性基材や透明導電膜に剥離や亀裂が生じる可能性が低いため、高品質なフレキシブル基板とすることができる。さらに、透明導電膜の表面抵抗値が低くなるように構成することができるため、信号伝達における電圧降下や信号の劣化が抑制されたデバイスを構成することができる。 With the above configuration, there is a low possibility that peeling or cracking will occur in the transparent base material or the transparent conductive film during manufacturing, so that a high-quality flexible substrate can be obtained. Furthermore, since the surface resistance value of the transparent conductive film can be configured to be low, it is possible to configure a device in which voltage drop and signal deterioration during signal transmission are suppressed.

本発明によれば、透明性基材や透明導電膜のダメージの発生を抑えたフレキシブル基板の製造方法及び、透明導電膜をより低抵抗化しつつ信頼性が向上されたフレキシブル基板が実現される。 According to the present invention, a method for manufacturing a flexible substrate in which damage to a transparent base material or a transparent conductive film is suppressed, and a flexible substrate in which the resistance of the transparent conductive film is lowered and reliability is improved are realized.

キセノンフラッシュランプから出射されるフラッシュ光のスペクトルを示すグラフである。It is a graph showing the spectrum of flash light emitted from a xenon flash lamp. フレキシブル基板の一実施形態の構造を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an embodiment of a flexible substrate. 本発明のフレキシブル基板の製造方法を説明するための、一工程における模式的な断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one step for explaining the method for manufacturing a flexible substrate of the present invention. 本発明のフレキシブル基板の製造方法を説明するための、一工程における模式的な断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one step for explaining the method for manufacturing a flexible substrate of the present invention. 本発明のフレキシブル基板の製造方法を説明するための、一工程における模式的な断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one step for explaining the method for manufacturing a flexible substrate of the present invention. 本発明に適用可能な透明性基材の材料となる各素材の透過率を示すグラフである。It is a graph showing the transmittance of each material that is a material of a transparent base material applicable to the present invention. 本発明に適用できない透明性基材の材料となる各素材の透過率を示すグラフである。It is a graph showing the transmittance of each material that is a material of a transparent base material that is not applicable to the present invention. 透明導電膜の各材料であるITO、ZnO、IGZOの光に対する透過率を示すグラフである。2 is a graph showing the light transmittance of ITO, ZnO, and IGZO, which are the materials of the transparent conductive film. 実施例1のフレキシブル基板における、照射エネルギー毎の、照射回数に対する表面抵抗値の変化を示すグラフである。2 is a graph showing changes in surface resistance value with respect to the number of irradiations for each irradiation energy in the flexible substrate of Example 1.

以下、本発明のフレキシブル基板の製造方法及びフレキシブル基板について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図面は、いずれも模式的に図示されたものであり、図面上の寸法比や個数は、実際の寸法比や個数と必ずしも一致していない。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method for manufacturing a flexible substrate and the flexible substrate of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that each of the following drawings is schematically illustrated, and the dimensional ratios and numbers on the drawings do not necessarily match the actual dimensional ratios and numbers.

[構造]
図2は、フレキシブル基板1の一実施形態の構造を模式的に示す断面図である。フレキシブル基板1は、透明性基材10の主面10a上に、透明導電膜11が形成された構成である。透明導電膜11は、デバイスの構造や、人の視認性の観点から、5nm以上10μm以下の厚さで形成されていることが好ましい。
[structure]
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of one embodiment of the flexible substrate 1. As shown in FIG. The flexible substrate 1 has a structure in which a transparent conductive film 11 is formed on the main surface 10a of a transparent base material 10. From the viewpoint of device structure and human visibility, the transparent conductive film 11 is preferably formed with a thickness of 5 nm or more and 10 μm or less.

透明性基材10は、可視光に対して透明性を有する、高分子材料からなるフィルム状の基材である。より具体的な材料の種類は、製造方法の説明において後述する。 The transparent base material 10 is a film-like base material made of a polymer material and transparent to visible light. More specific types of materials will be described later in the description of the manufacturing method.

透明導電膜11は、可視光に対して透明性を有し、導電性を有する材料で構成された膜である。透明導電膜11についても、より具体的な材料の種類は、製造方法の説明において後述する。 The transparent conductive film 11 is a film made of a material that is transparent to visible light and has conductivity. More specific types of materials for the transparent conductive film 11 will be described later in the description of the manufacturing method.

[製造方法]
以下、透明導電膜11を有するフレキシブル基板1の製造方法の一例につき、図3A~図3Cを参照して説明する。
[Production method]
An example of a method for manufacturing the flexible substrate 1 having the transparent conductive film 11 will be described below with reference to FIGS. 3A to 3C.

(ステップS1)
図3Aに示すように、柔軟性と、可視光に対して透明性とを有するフィルム状の透明性基材10が準備される。透明性基材10は、次のステップS2で形成される透明導電膜11を形成するための下地層を構成する。
(Step S1)
As shown in FIG. 3A, a film-like transparent base material 10 having flexibility and transparency to visible light is prepared. The transparent base material 10 constitutes a base layer for forming the transparent conductive film 11 formed in the next step S2.

一般的に透明性基材10の材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテル系樹脂、ポリイミド(PI)、トリアセチルセルロース(TAC)、シクロオレフィンポリマ(COP)、シクロオレフィンコポリマ(COC)、アクリル系樹脂(PMMA)、ポリウレタン系樹脂(PU)、ポリビニル系樹脂(PVA)、ポリエーテルサルホン(PES)、セルロースナノファイバ等が挙げられる。 Generally, the material of the transparent base material 10 is, for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride. (PVC), polysulfone (PSF), polyether resin, polyimide (PI), triacetyl cellulose (TAC), cycloolefin polymer (COP), cycloolefin copolymer (COC), acrylic resin (PMMA), polyurethane resin (PU), polyvinyl resin (PVA), polyether sulfone (PES), cellulose nanofiber, and the like.

本発明に係る透明性基材10の材料は、後述するステップS3において、300nm以上380nm以下の波長帯の光が照射された場合に、300nm以上380nm以下の波長帯の光に対して、50%以上の透過率を示す材料を用いる。透明性基材の透過率が50%以下の場合は、材料内で化学変化を誘引させてアウトガスを発生させてしまうためである。具体的な材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、シクロオレフィンポリマ(COP)、アクリル系樹脂(PMMA)等を用いることが好ましい。 When the material of the transparent base material 10 according to the present invention is irradiated with light in a wavelength range of 300 nm or more and 380 nm or less in step S3 described below, the material of the transparent base material 10 is 50% A material that exhibits a transmittance higher than that is used. This is because if the transmittance of the transparent base material is 50% or less, chemical changes will be induced within the material and outgas will be generated. Specific materials used include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), cycloolefin polymer (COP), acrylic resin (PMMA), etc. It is preferable.

このステップS1が工程(A)に対応する。 This step S1 corresponds to step (A).

(ステップS2)
図3Bに示すように、透明性基材10の主面10a上に透明導電膜11が形成される。なお、図3B及び図3Cは、透明導電膜11の焼成処理前後の違いを表すために、図2のハッチングとは異なるハッチングで表示をしている。
(Step S2)
As shown in FIG. 3B, a transparent conductive film 11 is formed on the main surface 10a of the transparent base material 10. Note that in FIGS. 3B and 3C, hatching different from that in FIG. 2 is used to represent the difference between before and after the firing process of the transparent conductive film 11.

透明導電膜11の具体的な材料は、例えば、ITO、ZnO、IGZO等を用いることができる。なお、本実施形態においては、高温での焼成処理が可能であるため、高温処理できるガラス基材のデバイスに用いられるITOと同様に、Snの含有率が5質量%よりも高いITOを使用することができる。 Specific materials for the transparent conductive film 11 include, for example, ITO, ZnO, IGZO, and the like. Note that in this embodiment, since firing treatment at high temperatures is possible, ITO with a Sn content higher than 5% by mass is used, similar to ITO used in glass-based devices that can be treated at high temperatures. be able to.

Snの含有率が高くなると抵抗値が下がり、10質量%程度が最も抵抗値が低くなるが、その一方で高温での焼成が必要となる。しかしながら、高分子材料からなる透明性基材を用いる場合は高温での焼成が困難となる。例えば、基材がPETフィルムでは高温焼成ができないため、Snの含有率を5質量%以下に抑えた低温処理用の透明導電膜が使われることが多い。 As the content of Sn increases, the resistance value decreases, and the resistance value is the lowest at about 10% by mass, but on the other hand, firing at a high temperature is required. However, when using a transparent base material made of a polymeric material, firing at high temperatures becomes difficult. For example, if the base material is a PET film, high-temperature firing cannot be performed, so a transparent conductive film for low-temperature processing with a Sn content of 5% by mass or less is often used.

なお、Snの含有率が10質量%の透明導電膜は、例えば200℃を30分以上の保持時間で焼成することが必要な処理条件となる。PETフィルムにおいては、長時間の高温に耐えうる温度は150℃付近であり、最適なSnの含有率にすることができず、Snの含有率の低い低温処理用のITOが用いられる。 Note that a transparent conductive film having an Sn content of 10% by mass requires firing at 200° C. for a holding time of 30 minutes or more, for example. In a PET film, the temperature at which it can withstand high temperatures for a long period of time is around 150° C., and the optimal Sn content cannot be achieved, so ITO for low-temperature processing with a low Sn content is used.

本実施形態においては、ステップS3で後述するように、フラッシュランプ20によって、瞬間的な光加熱によって焼成工程を行う。したがって、透明導電膜11を形成するITOは、Snの含有率が5質量%以下の低温処理用のITOを用意する必要が無く、ガラス等の高耐熱基材に用いられるものと同じものを用いることができる。より具体的には、Snの含有率が5質量%より高いITOが好ましく、より好ましくはSnの含有率が7~20質量%のITOを用いるのが良い。例えば、上述のようにSn含有率が10質量%のITOを用いることができる。 In this embodiment, as will be described later in step S3, the firing process is performed by instantaneous optical heating using the flash lamp 20. Therefore, it is not necessary to prepare ITO for low-temperature treatment with an Sn content of 5% by mass or less, and the same ITO used for high heat-resistant base materials such as glass can be used to form the transparent conductive film 11. be able to. More specifically, it is preferable to use ITO with a Sn content higher than 5% by mass, and more preferably ITO with a Sn content of 7 to 20% by mass. For example, as described above, ITO having a Sn content of 10% by mass can be used.

透明性基材10の主面上に、透明導電膜11を形成する方法としては、直接塗布する方法や、蒸着、スパッタリングといった方法がある。透明性基材10に透明導電膜11を塗布する方法は、塗布の仕方によって、膜の密度にムラが生じる場合や、塗布後に溶媒を揮発させる工程で透明導電膜11が伸縮し、透明性基材10にストレスをかけてしまう場合がある。したがって、透明導電膜11の形成する方法は、蒸着やスパッタリングであることが好ましい。 Methods for forming the transparent conductive film 11 on the main surface of the transparent substrate 10 include methods such as direct coating, vapor deposition, and sputtering. The method of applying the transparent conductive film 11 to the transparent base material 10 is difficult because the density of the film may be uneven depending on the method of application, or the transparent conductive film 11 may expand or contract during the process of evaporating the solvent after application, and the transparent conductive film 11 may This may put stress on the material 10. Therefore, the method for forming the transparent conductive film 11 is preferably vapor deposition or sputtering.

このステップS2が工程(B)に対応する。 This step S2 corresponds to step (B).

(ステップS3)
図3Cに示すように、透明性基材10上に形成された透明導電膜11に対して、フラッシュランプ20からフラッシュ光L1が一回だけ照射され、透明導電膜11の焼成処理が行われる。ここで、フラッシュランプ20から出射されるフラッシュ光L1の光強度は、1回の照射で透明導電膜11の表面抵抗値が150Ω/cm2以下となるように設定されることが好ましい。この光強度と表面抵抗値との関係は、後述する実験の結果において説明する。
(Step S3)
As shown in FIG. 3C, the transparent conductive film 11 formed on the transparent base material 10 is irradiated with flash light L1 from the flash lamp 20 only once, and the transparent conductive film 11 is subjected to a baking process. Here, the light intensity of the flash light L1 emitted from the flash lamp 20 is preferably set so that the surface resistance value of the transparent conductive film 11 becomes 150 Ω/cm 2 or less with one irradiation. The relationship between the light intensity and the surface resistance value will be explained in the experimental results described later.

上記に対応するため、フラッシュランプ20は、300nm以上380nm以下の波長帯の光を含むフラッシュ光L1を出射するランプの一例として希ガスフラッシュランプを用いることができ、瞬間的に高い光出力が得られるキセノンフラッシュランプであることが好ましい。なお、フラッシュランプ20が出射する光は、300nm以上380nm以下の波長帯以外の光が含まれていても構わない。また、図3Cには、一本のフラッシュランプ20が記載されているが、複数本のフラッシュランプ20が配置された装置を用いても構わない。 In order to cope with the above, the flash lamp 20 can use a rare gas flash lamp as an example of a lamp that emits the flash light L1 including light in a wavelength band of 300 nm or more and 380 nm or less, and can instantly obtain high light output. A xenon flash lamp is preferred. Note that the light emitted by the flash lamp 20 may include light other than the wavelength band of 300 nm or more and 380 nm or less. Moreover, although one flash lamp 20 is shown in FIG. 3C, an apparatus in which a plurality of flash lamps 20 are arranged may be used.

300nm以上380nm以下の波長帯のフラッシュ光L1が、透明性基材10に照射されると、光エネルギーの多くは、ITOからなる透明導電膜11に吸収されて、透明導電膜11の焼成処理に消費される。この時、全ての光がITOによって吸収されるわけではないため、300nm以上380nm以下の波長帯の光のうちの一部は、透明性基材10にも照射される。 When the transparent base material 10 is irradiated with the flash light L1 having a wavelength range of 300 nm or more and 380 nm or less, most of the light energy is absorbed by the transparent conductive film 11 made of ITO, and is used in the baking process of the transparent conductive film 11. consumed. At this time, since not all the light is absorbed by ITO, some of the light in the wavelength range of 300 nm or more and 380 nm or less is also irradiated onto the transparent base material 10.

しかし、上述のように、本実施形態において、透明性基材10は、300nm以上380nm以下の波長帯の光に対して、50%以上の透過率を示し、当該波長帯の光が照射されても、アウトガスを発生しにくい材料が選択されている。したがって、透明性基材10は、若干加熱されるものの、焼成処理時の変形や剥離、亀裂等の発生が抑制される。 However, as described above, in the present embodiment, the transparent base material 10 exhibits a transmittance of 50% or more for light in a wavelength band of 300 nm or more and 380 nm or less, and is not irradiated with light in the wavelength band. Materials that are less likely to generate outgassing are also selected. Therefore, although the transparent base material 10 is slightly heated, the generation of deformation, peeling, cracking, etc. during the firing process is suppressed.

図4Aは、本発明に適用可能な透明性基材の材料となる各素材の透過率を示すグラフである。具体的には、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリル系樹脂(PMMA)、トリアセチルセルロース(TAC)、シクロオレフィンポリマ(COP)について、各基材の透過スペクトルを測定した結果が示される。これらの基材は全て、300nm以上の波長域において高い透過率を有し、当該波長域において70%~80%以上の透過率が維持されている。 FIG. 4A is a graph showing the transmittance of each material that is a material of a transparent base material applicable to the present invention. Specifically, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), acrylic resin (PMMA), triacetyl cellulose (TAC), cycloolefin polymer ( COP), the results of measuring the transmission spectrum of each base material are shown. All of these base materials have high transmittance in a wavelength range of 300 nm or more, and maintain a transmittance of 70% to 80% or more in this wavelength range.

一方で図4Bは、本発明に適用できない透明性基材の材料となる各素材の透過率を示すグラフである。具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、シクロオレフィンコポリマ(COC)、ポリイミド(PI)、ポリビニル系樹脂(PVA)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリウレタン系樹脂(PU)について透過スペクトルを測定した結果が示される。図4Bに示されるとおり、300nm以上380nm以下の波長帯の光に対して透過率が低い。そのため透明導電膜で吸収されなかった300nm以上380nm以下の波長帯の光の大部分が透明性基材で吸収され、基材への熱的負荷が生じやすい。これにより焼成処理時の基材の変形や剥離、亀裂等の発生を抑制することが困難となる。 On the other hand, FIG. 4B is a graph showing the transmittance of each material used as the material of the transparent base material that cannot be applied to the present invention. Specifically, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), cycloolefin copolymer (COC), polyimide (PI), polyvinyl resin (PVA), polyether sulfone (PES), polyurethane resin (PU ) are shown. As shown in FIG. 4B, the transmittance is low for light in a wavelength band of 300 nm or more and 380 nm or less. Therefore, most of the light in the wavelength band of 300 nm or more and 380 nm or less that is not absorbed by the transparent conductive film is absorbed by the transparent base material, which tends to cause a thermal load on the base material. This makes it difficult to suppress the occurrence of deformation, peeling, cracking, etc. of the base material during the firing process.

一方の側面に透明性基材10、他方の側面に透明導電膜11が形成されている構成の場合には、透明導電膜11が形成されている面が、フラッシュランプ20側に面するように配置して焼成処理を行うことが好ましい。このようにフラッシュ光L1を照射することで、透明導電膜11が少なくとも300nm以下の波長帯の光のほとんどを吸収し、フィルタとして機能するため、透明性基材10に当該波長帯の光が到達しにくくなる。したがって、透明性基材10に吸収される光エネルギーの量が抑えられるため、透明性基材10の変形や、アウトガスの発生が抑制される。 In the case of a configuration in which the transparent base material 10 is formed on one side and the transparent conductive film 11 is formed on the other side, the surface on which the transparent conductive film 11 is formed faces the flash lamp 20 side. It is preferable to perform the firing treatment after arranging. By irradiating the flash light L1 in this way, the transparent conductive film 11 absorbs most of the light in the wavelength band of at least 300 nm or less and functions as a filter, so that the light in the wavelength band reaches the transparent base material 10. It becomes difficult to do. Therefore, since the amount of light energy absorbed by the transparent base material 10 is suppressed, deformation of the transparent base material 10 and generation of outgas are suppressed.

なお、透明導電膜11の各材料であるITO、ZnO、IGZOのそれぞれ光に対する透過率は、図5に示すように、300nm以上380nm以下の波長帯で、急激に光の透過率が低下するという特徴を有している。 As shown in FIG. 5, the light transmittance of ITO, ZnO, and IGZO, which are the materials of the transparent conductive film 11, decreases rapidly in the wavelength range of 300 nm to 380 nm. It has characteristics.

アウトガスの発生要因は様々考えられるが、透明性基材10の材料の組成に含まれるカルボニル基が要因の一つとして考えられる。カルボニル基は、下記の反応式のように、400nm以下の波長の紫外線が照射されると、結合が切断されてエチレンガス(C24)や一酸化炭素(CO)等のガスを生成する。このエチレンガスや一酸化炭素等がアウトガスとして、透明性基材10の内部や、透明性基材10と透明導電膜11との間に蓄積し、透明性基材10や透明導電膜11にダメージを与える原因となっていると考えられる。 Although various factors can be considered to cause outgassing, carbonyl groups included in the composition of the material of the transparent base material 10 are considered to be one of the factors. As shown in the reaction formula below, when carbonyl groups are irradiated with ultraviolet light with a wavelength of 400 nm or less, the bonds are broken and gases such as ethylene gas (C 2 H 4 ) and carbon monoxide (CO) are generated. . This ethylene gas, carbon monoxide, etc. accumulate as outgas inside the transparent base material 10 or between the transparent base material 10 and the transparent conductive film 11, causing damage to the transparent base material 10 and the transparent conductive film 11. This is thought to be the cause of the

Figure 0007406722000001
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Figure 0007406722000002
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このステップS3が工程(C)に対応する。 This step S3 corresponds to step (C).

[実施例]
以下の実施例により本発明を、さらに具体的に説明するが、本発明の権利範囲はこれらの実施例によって限定されるものではない。
[Example]
The present invention will be explained in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited by these examples.

(実施例1)
上記ステップS1~S3の各ステップを経て製造されたフレキシブル基板1を実施例1とした。利用した材料及び工程の詳細な条件は以下の通りである。
(Example 1)
Example 1 is a flexible substrate 1 manufactured through the steps S1 to S3 described above. The detailed conditions of the materials and processes used are as follows.

《ステップS1》
透明性基材10として、主成分がCOPのフィルム基材を用いた。基板の厚さは、188μmとした。
《Step S1》
As the transparent base material 10, a film base material whose main component was COP was used. The thickness of the substrate was 188 μm.

《ステップS2》
透明導電膜11の材料として、Snの含有率が10質量%のITOを用いて、蒸着によって透明性基材10に透明導電膜11を形成した。透明導電膜11は、50mm×50mmの範囲に、厚さが80nmとなるように形成した。
《Step S2》
The transparent conductive film 11 was formed on the transparent base material 10 by vapor deposition using ITO having a Sn content of 10% by mass as a material for the transparent conductive film 11. The transparent conductive film 11 was formed to have a thickness of 80 nm in an area of 50 mm x 50 mm.

《ステップS3》
図3Cに模式的に示すフラッシュランプ20を用い、300nm以上380nm以下の波長帯に光出力を示す、図1に例示されるようなスペクトルを有するフラッシュ光L1を照射した。フラッシュランプ20は、具体的には、発光長250mm,管径φ13,封入ガス圧450torrのランプを10本並べた装置を用いた。
《Step S3》
Using the flash lamp 20 schematically shown in FIG. 3C, flash light L1 having a spectrum as illustrated in FIG. 1 and having an optical output in a wavelength band of 300 nm or more and 380 nm or less was irradiated. Specifically, the flash lamp 20 used was a device in which 10 lamps each having a light emission length of 250 mm, a tube diameter of φ13, and a sealed gas pressure of 450 torr were lined up.

(比較例1)
実施例1とは異なる材料で構成された透明性基材10を用いて、上記ステップS1~S3の各ステップを経て製造された基板を比較例1とした。利用した材料及び工程の詳細な条件は以下の通りである。
(Comparative example 1)
Comparative Example 1 was a substrate manufactured through each of the steps S1 to S3 above using a transparent base material 10 made of a material different from that of Example 1. The detailed conditions of the materials and processes used are as follows.

《ステップS1》
透明性基材10として、主成分がPETのフィルム基材を用いた。基板の大きさは、50mm×50mmとし、厚さは、125μmとした。
《Step S1》
As the transparent base material 10, a film base material whose main component was PET was used. The size of the substrate was 50 mm x 50 mm, and the thickness was 125 μm.

《ステップS2》
透明導電膜11の材料として、Snの含有率が10質量%のITOを用いて、蒸着によって透明性基材10に透明導電膜11を形成した。透明導電膜11は、50mm×50mmの範囲に、厚さが80nmとなるように形成した。
《Step S2》
The transparent conductive film 11 was formed on the transparent base material 10 by vapor deposition using ITO having a Sn content of 10% by mass as a material for the transparent conductive film 11. The transparent conductive film 11 was formed to have a thickness of 80 nm in an area of 50 mm x 50 mm.

(比較例2)
実施例1、比較例1及び比較例2とは異なる材料で構成された透明性基材10を用いて、上記ステップS1~S3の各ステップを経て製造された基板を比較例2とした。利用した材料及び工程の詳細な条件は以下の通りである。
(Comparative example 2)
Comparative Example 2 was a substrate manufactured through each of the steps S1 to S3 above using a transparent base material 10 made of a material different from that of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. The detailed conditions of the materials and processes used are as follows.

《ステップS1》
透明性基材10として、主成分がガラスの基材を用いた。基板の大きさは、50mm×50mmとし、厚さは、1000μmとした。
《Step S1》
As the transparent base material 10, a base material whose main component was glass was used. The size of the substrate was 50 mm x 50 mm, and the thickness was 1000 μm.

《ステップS2》
透明導電膜11の材料として、Snの含有率が10質量%のITOを用いて、蒸着によって透明性基材10に透明導電膜11を形成した。透明導電膜11は、50mm×50mmの範囲に、厚さが80nmとなるように形成した。
《Step S2》
The transparent conductive film 11 was formed on the transparent base material 10 by vapor deposition using ITO having a Sn content of 10% by mass as a material for the transparent conductive film 11. The transparent conductive film 11 was formed to have a thickness of 80 nm in an area of 50 mm x 50 mm.

(比較例3)
実施例1とは異なる材料で構成された透明性基材10を用い、比較例1とは異なる厚さの透明導電膜11を形成し、上記ステップS1~S3の各ステップを経て製造された基板を比較例2とした。利用した材料及び工程の詳細な条件は以下の通りである。
(Comparative example 3)
A substrate manufactured by using a transparent base material 10 made of a material different from that of Example 1, forming a transparent conductive film 11 having a thickness different from that of Comparative Example 1, and going through each of the steps S1 to S3 above. was designated as Comparative Example 2. The detailed conditions of the materials and processes used are as follows.

《ステップS1》
透明性基材10として、主成分がPETの基材を用いた。基板の大きさは、50mm×50mmとし、厚さは、125μmとした。
《Step S1》
As the transparent base material 10, a base material whose main component was PET was used. The size of the substrate was 50 mm x 50 mm, and the thickness was 125 μm.

《ステップS2》
透明導電膜11の材料として、Snの含有率が5質量%のITOを用いて、蒸着によって透明性基材10に透明導電膜11を形成した。透明導電膜11は、50mm×50mmの範囲に、厚さが80nmとなるように形成した。
《Step S2》
The transparent conductive film 11 was formed on the transparent base material 10 by vapor deposition using ITO having a Sn content of 5% by mass as a material for the transparent conductive film 11. The transparent conductive film 11 was formed to have a thickness of 80 nm in an area of 50 mm x 50 mm.

[実験1]
上記の実施例1、比較例1m比較例2及び比較例3に対して、フラッシュ光L1の照射エネルギー(J/cm2)を変化させて透明導電膜11の焼成処理する実験を行った。フラッシュ光L1は、0.1J/cm2毎に照射エネルギーを上げて表面抵抗値を測定した。さらに、比較例1~3については、比較実験として、炉を用いて低温で長時間の加熱による焼成処理も行った。
[Experiment 1]
For the above-mentioned Example 1, Comparative Example 1m, Comparative Example 2, and Comparative Example 3, an experiment was conducted in which the transparent conductive film 11 was subjected to baking treatment by changing the irradiation energy (J/cm 2 ) of the flash light L1. The surface resistance value of the flash light L1 was measured by increasing the irradiation energy every 0.1 J/cm 2 . Furthermore, for Comparative Examples 1 to 3, as a comparative experiment, firing treatment was also performed by heating at a low temperature for a long time using a furnace.

(結果)
フラッシュ光L1の照射エネルギー(J/cm2)を変化させて透明導電膜11の焼成処理の結果は、次のとおりである。実施例1では、透明性基材10にしわも表面荒れも発生しなかった。焼成処理前の表面抵抗値が45Ω/cm2の透明導電膜11に対して、照射エネルギー6.5J/cm2でフラッシュ光L1を照射させると、焼成処理後の透明導電膜11の表面抵抗値が最小の23Ω/cm2となった。
(result)
The results of baking the transparent conductive film 11 by changing the irradiation energy (J/cm 2 ) of the flash light L1 are as follows. In Example 1, neither wrinkles nor surface roughness occurred on the transparent base material 10. When the transparent conductive film 11 whose surface resistance value before the baking process is 45 Ω/cm 2 is irradiated with the flash light L1 with an irradiation energy of 6.5 J/cm 2 , the surface resistance value of the transparent conductive film 11 after the baking process is was the minimum value of 23Ω/cm 2 .

比較例1は、照射エネルギーが3.2J/cm2以上になると、透明性基材10にしわが観察されるようになり、5.0J/cm2以上になると透明性基材10に表面荒れが生じ、透明導電膜11の一部には断裂が発生した。焼成処理前の表面抵抗値が45Ω/cm2の透明導電膜11に対して、照射エネルギー3.1J/cm2でフラッシュ光L1を照射させると、焼成処理後の透明導電膜11の表面抵抗値は37Ω/cm2となった。 In Comparative Example 1, when the irradiation energy was 3.2 J/cm 2 or more, wrinkles were observed on the transparent base material 10, and when the irradiation energy was 5.0 J/cm 2 or more, surface roughness was observed on the transparent base material 10. As a result, a portion of the transparent conductive film 11 was ruptured. When the transparent conductive film 11 whose surface resistance value before baking treatment is 45Ω/cm 2 is irradiated with flash light L1 with irradiation energy of 3.1 J/cm 2 , the surface resistance value of the transparent conductive film 11 after baking treatment is was 37Ω/cm 2 .

低温で長時間の加熱による焼成処理については、150℃で30分の処理を行うことにより、透明導電膜11の表面抵抗値は、45Ω/cm2から44Ω/cm2となった。 Regarding the baking treatment by heating at a low temperature for a long time, the surface resistance value of the transparent conductive film 11 was changed from 45Ω/cm 2 to 44Ω/cm 2 by performing the treatment at 150° C. for 30 minutes.

比較例2は、透明性基材10がガラスのため、照射エネルギーを13J/cm2までは、しわや表面荒れが発生しなかった。焼成処理前の表面抵抗値が48Ω/cm2の透明導電膜11に対して、照射エネルギー12J/cm2でフラッシュ光L1を照射させると、焼成処理後の透明導電膜11の表面抵抗値が最小の22Ω/cm2となった。 In Comparative Example 2, since the transparent substrate 10 was made of glass, wrinkles and surface roughness did not occur even when the irradiation energy was up to 13 J/cm 2 . When the transparent conductive film 11 with a surface resistance value of 48 Ω/cm 2 before the baking process is irradiated with the flash light L1 with an irradiation energy of 12 J/cm 2 , the surface resistance value of the transparent conductive film 11 after the baking process becomes the minimum. The result was 22Ω/cm 2 .

低温で長時間の加熱による焼成処理については、200℃で60分の処理を行うことにより、透明導電膜11の表面抵抗値は、48Ω/cm2から27Ω/cm2となった。 Regarding the baking treatment by heating at a low temperature for a long time, the surface resistance value of the transparent conductive film 11 was changed from 48Ω/cm 2 to 27Ω/cm 2 by performing the treatment at 200° C. for 60 minutes.

比較例3は、照射エネルギーが3.2J/cm2以上になると、透明性基材10にしわが観察されるようになり、3.4J/cm2以上になると透明性基材10に表面荒れが発生した。焼成処理前の表面抵抗値が200Ω/cm2の透明導電膜11に対して、照射エネルギー3.0J/cm2でフラッシュ光L1を照射させると、焼成処理後の透明導電膜11の表面抵抗値が162Ω/cm2となった。 In Comparative Example 3, when the irradiation energy was 3.2 J/cm 2 or more, wrinkles were observed on the transparent base material 10, and when the irradiation energy was 3.4 J/cm 2 or more, the transparent base material 10 had surface roughness. Occurred. When a flash light L1 is irradiated with an irradiation energy of 3.0 J/cm 2 to a transparent conductive film 11 whose surface resistance value before baking treatment is 200Ω/cm 2 , the surface resistance value of the transparent conductive film 11 after baking treatment is was 162Ω/cm 2 .

低温で長時間の加熱による焼成処理については、150℃で30分の処理を行うことにより、透明性基材10の表面抵抗値は、200Ω/cm2から35Ω/cm2となった。 Regarding the baking treatment by heating at a low temperature for a long time, the surface resistance value of the transparent base material 10 was changed from 200Ω/cm 2 to 35Ω/cm 2 by performing the treatment at 150° C. for 30 minutes.

フラッシュランプ20による焼成処理を行った結果と、低温で長時間の加熱による焼成処理の結果をまとめると、以下の通りである。なお、表において、照射エネルギーの括弧内の数値は、透明性基材10にしわや表面荒れが確認された最小の照射エネルギーを示している。 The results of the firing process using the flash lamp 20 and the firing process using low-temperature, long-term heating are summarized as follows. In addition, in the table, the numerical value in parentheses for irradiation energy indicates the minimum irradiation energy at which wrinkles and surface roughness were confirmed on the transparent base material 10.

Figure 0007406722000003
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Figure 0007406722000004
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以上から、実施例1の構成によれば、少ないエネルギーで、かつ、フラッシュランプ20による短時間の焼成処理によって、透明導電膜11にしわや表面荒れを生じさせることなく低抵抗化できていることが確認される。 From the above, according to the configuration of Example 1, the resistance can be lowered without causing wrinkles or surface roughness in the transparent conductive film 11 by using less energy and by short-time baking treatment using the flash lamp 20. is confirmed.

[実験2]
実施例1の構成のフレキシブル基板1に対して、照射エネルギーを2J/cm2、3J/cm2、4J/cm2、5J/cm2、6J/cm2と変化させ、それぞれのエネルギーのフラッシュ光L1を、0回、1回、2回、3回、4回、5回、10回、20回と照射を繰り返す実験を行った。光の照射する時間間隔は、5sとした。
[Experiment 2]
The irradiation energy was changed to 2J/cm 2 , 3J/cm 2 , 4J/cm 2 , 5J/cm 2 , and 6J/cm 2 to the flexible substrate 1 having the configuration of Example 1, and flash light of each energy was applied. An experiment was conducted in which irradiation of L1 was repeated 0 times, 1 time, 2 times, 3 times, 4 times, 5 times, 10 times, and 20 times. The time interval of light irradiation was 5 seconds.

(結果)
図6は、実施例1のフレキシブル基板1における、照射エネルギー毎の、照射回数に対する表面抵抗値の変化を示すグラフである。図6に示すように、高いエネルギーのフラッシュ光L1を照射することで、表面抵抗値の下がり具合が大きくなっていることがわかる。そして、数回の照射を繰り返しても、二回目以降の照射によって大きな表面抵抗値の低下は確認されない。
(result)
FIG. 6 is a graph showing changes in surface resistance value for each irradiation energy and the number of irradiations in the flexible substrate 1 of Example 1. As shown in FIG. 6, it can be seen that by irradiating the high energy flash light L1, the degree of decrease in the surface resistance value is increased. Even if the irradiation is repeated several times, no significant decrease in the surface resistance value is observed after the second and subsequent irradiations.

以上から、フラッシュ光L1の照射は、透明導電膜11の表面抵抗値が期待する範囲まで低下するように照射エネルギーを調整し、1回の照射で完了させることが好ましいことがわかる。 From the above, it can be seen that it is preferable to adjust the irradiation energy so that the surface resistance value of the transparent conductive film 11 is reduced to the expected range, and to complete the irradiation with the flash light L1 in one irradiation.

[実験3]
透明性基材10の材料となるポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、シクロオレフィンポリマ(COP)、シクロオレフィンコポリマ(COC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)、アクリル系樹脂(PMMA)について、それぞれ照射エネルギーに応じて表面に現れるダメージについて実験を行った。
[Experiment 3]
Polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), cycloolefin polymer (COP), cycloolefin copolymer (COC), polyethylene (PE), which are the materials of the transparent base material 10 , polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), and acrylic resin (PMMA), experiments were conducted on the damage that appears on the surface depending on the irradiation energy.

(結果)
各材料へのダメージは下記の表のようになった。Aは変化なし、Bは熱伸縮に伴うしわの発生、さらにCはアウトガスによる表面荒れの発生を示している。なお、表において、t=10とは、厚みが10μmであることを示している。
(result)
The damage to each material is as shown in the table below. A shows no change, B shows the occurrence of wrinkles due to thermal expansion and contraction, and C shows the occurrence of surface roughness due to outgas. In addition, in the table, t=10 indicates that the thickness is 10 μm.

Figure 0007406722000005
Figure 0007406722000005

上記の表からわかるように、実験1において透明導電膜の最小の表面抵抗値が得られる7J/cm2の照射エネルギーで基材表面に変化が現れなかった素材は、ポリカーボネート(PC)、シクロオレフィンポリマ(COP)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)、アクリル系樹脂(PMMA)であった。 As can be seen from the table above, in Experiment 1, the materials for which no change appeared on the substrate surface at the irradiation energy of 7 J/cm 2 that provided the minimum surface resistance value of the transparent conductive film were polycarbonate (PC) and cycloolefin. They were polymer (COP), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), and acrylic resin (PMMA).

[別実施形態]
以下、別実施形態につき説明する。
[Another embodiment]
Another embodiment will be described below.

〈1〉 上述したフレキシブル基板1の製造方法は、透明性基材10と透明導電膜11が一層毎にフラッシュ光L1を照射するだけでなく、透明性基材10と透明導電膜11の各層を多層化した基板に対してフラッシュ光L1を照射しても構わない。 <1> The method for manufacturing the flexible substrate 1 described above not only irradiates the transparent base material 10 and the transparent conductive film 11 layer by layer with the flash light L1, but also irradiates each layer of the transparent base material 10 and the transparent conductive film 11 with the flash light L1. The flash light L1 may be irradiated onto a multilayered substrate.

本発明のフレキシブル基板1の製造方法は、フラッシュ光L1の照射エネルギーを適宜調整することで、素材や形状に合わせて簡易的に最適な焼成処理を行うことができる。つまり、一層毎のフレキシブル基板1、あるいは、多層構造のフレキシブル基板1等に応じて、最適な焼成処理をすることができる。 In the method for manufacturing the flexible substrate 1 of the present invention, by appropriately adjusting the irradiation energy of the flash light L1, it is possible to easily perform the optimum firing process according to the material and shape. In other words, it is possible to perform the optimum firing process depending on the flexible substrate 1 for each layer or the flexible substrate 1 having a multilayer structure.

1 : フレキシブル基板
10 : 透明性基材
11 : 透明導電膜
20 : フラッシュランプ
L1 : フラッシュ光
1: Flexible substrate 10: Transparent base material 11: Transparent conductive film 20: Flash lamp L1: Flash light

Claims (5)

300nm以上380nm以下の波長の光に対して、透過率が50%以上を示す高分子材料からなる透明性基材を準備する工程(A)と、
前記透明性基材の主面上に、透明導電膜を形成する工程(B)と、
前記透明性基材の前記主面上に形成された前記透明導電膜に対して、希ガスフラッシュランプから出射される少なくとも300nm以上380nmの波長帯の成分を含むフラッシュ光を照射し、前記透明導電膜を焼成処理する工程(C)とを含むことを特徴とするフレキシブル基板の製造方法。
A step (A) of preparing a transparent base material made of a polymeric material that exhibits a transmittance of 50% or more for light with a wavelength of 300 nm or more and 380 nm or less;
Step (B) of forming a transparent conductive film on the main surface of the transparent base material;
The transparent conductive film formed on the main surface of the transparent base material is irradiated with flash light containing a component in a wavelength band of at least 300 nm or more and 380 nm emitted from a rare gas flash lamp, and the transparent conductive film is formed on the main surface of the transparent base material. A method for manufacturing a flexible substrate, comprising a step (C) of firing a film.
前記工程(A)で準備する前記透明性基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマ、アクリル系樹脂のいずれかを含む材料で構成されていることを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル基板の製造方法。 The transparent base material prepared in step (A) is characterized in that it is made of a material containing any one of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, polyvinyl chloride, cycloolefin polymer, and acrylic resin. The method for manufacturing a flexible substrate according to claim 1. 前記工程(B)で形成される前記透明導電膜は、Snの含有率が5質量%より高いITOであることを特徴とする請求項1又は2に記載のフレキシブル基板の製造方法。 3. The method for manufacturing a flexible substrate according to claim 1, wherein the transparent conductive film formed in the step (B) is ITO with a Sn content higher than 5% by mass. 前記工程(B)は、前記透明性基材の主面上に、前記透明導電膜を成膜させる工程であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のフレキシブル基板の製造方法。 The flexible substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the step (B) is a step of forming the transparent conductive film on the main surface of the transparent base material. Production method. 前記工程(C)は、前記透明導電膜の表面抵抗値が150Ω/cm2以下となるような照射エネルギーで、前記フラッシュ光を1回だけ照射する工程であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載のフレキシブル基板の製造方法。 1. The step (C) is a step of irradiating the flash light only once with an irradiation energy such that the surface resistance value of the transparent conductive film is 150 Ω/cm 2 or less. 4. The method for manufacturing a flexible substrate according to any one of 4.
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