JP5516293B2 - Manufacturing method of film substrate for touch panel - Google Patents
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Description
本発明は、タッチパネルに使用される透明フィルム基材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a transparent film substrate used for a touch panel.
タッチパネルでは、ガラス基板やフィルム基材上に透明な導電膜を形成し、指先や棒などの物質で触って発生した信号を半導体でセンシングすることにより、その機能を発現させている。また、透明導電膜と半導体との間には、信号を伝達するための電気配線を、導電体を用いて配置するが、その材料は一般に銅、銀などの金属を用いている。形成方法は様々であるが、スパッタや蒸着などで直接基板上に金属を形成したり、めっきを用いたり、導電性粉末を混ぜ込んだ樹脂(導電体ペースト)を印刷する方法などがある。
こうした導電体を形成する場合には、下地となる透明導電膜、また基材となるＰＥＴやＰＥＮなどの樹脂との密着性が非常に重要となる。密着が悪いと製造中に脱落したり、使用中に脱落や断線が発生したりするので、信頼性や耐久性を損ねてしまう。また導電膜と電気配線の密着が悪い場合は導通不良や接触抵抗増大となり、性能上の問題となる。
タッチパネル用透明フィルム基材にて一般的に用いられている電気配線用導電材料は、導電性ペーストである。導電性ペーストの場合、密着性は金属粉末を含有する樹脂の特性によるところが大きいが、それは必ずしも電気的特性と一致するものではない。また密着させるフィルム基材、透明導電膜との相性もあるため、化学的結合の改善のみで密着性を改善させることは、技術的困難を伴う。
In a touch panel, a transparent conductive film is formed on a glass substrate or a film substrate, and a function generated by sensing a signal generated by touching a substance such as a fingertip or a stick with a semiconductor. In addition, an electrical wiring for transmitting a signal is disposed between the transparent conductive film and the semiconductor using a conductor, and the material is generally a metal such as copper or silver. There are various formation methods, such as a method of directly forming a metal on a substrate by sputtering or vapor deposition, using plating, or printing a resin (conductive paste) mixed with conductive powder.
In the case of forming such a conductor, adhesion to a transparent conductive film as a base and a resin such as PET or PEN as a base material is very important. If the adhesion is poor, it may fall off during production, or dropout or disconnection may occur during use, impairing reliability and durability. In addition, when the adhesion between the conductive film and the electrical wiring is poor, poor conduction and increased contact resistance become a problem in performance.
The conductive material for electrical wiring generally used in the transparent film base material for touch panels is a conductive paste. In the case of a conductive paste, the adhesiveness largely depends on the characteristics of the resin containing the metal powder, but it does not necessarily match the electrical characteristics. Moreover, since there exists compatibility with the film base material and transparent conductive film to adhere | attach, it is technically difficult to improve adhesiveness only by improvement of a chemical bond.
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、タッチパネル用透明フィルム上の導電性ペーストを用いて形成した電気配線の密着向上を、安価かつ簡便なプロセスで提供する。これにより低コストかつ接続特性のよいタッチパネル用透明フィルムの製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the fault of this prior art, and provides the contact | adherence improvement of the electrical wiring formed using the electrically conductive paste on the transparent film for touchscreens by a cheap and simple process. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a transparent film for a touch panel that has low cost and good connection characteristics.
本発明において上記の課題を達成するために、以下の構成を採用することを発明した。
（請求項１）
フィルム基材と、前記フィルム基材の中央に透明導電膜を配し、その周囲に前記透明導電膜の導通のために配された電気配線を形成したタッチパネル用フィルム基材の製造方法において、
フィルム基材の一部の領域上にパターン状の透明導電膜を形成する工程と、
フィルム基材の一部の領域であって、前記透明導電膜が形成されていない領域と前記透明導電膜の一部の領域に導電ペーストを印刷する工程と、
印刷した前記導電ペーストを乾燥させる工程と、
前記フィルム基材上の前記導電ペーストが形成された部分にのみ、表面に凹凸のある２つの部材で挟みこむようにプレスして、前記フィルム基材と前記導電ペーストの双方に凹凸を転写する工程と、
前記導電ペーストを硬化させて電気配線を形成する工程と、を含むことを特徴とするタッチパネル用フィルム基材の製造方法。
（請求項２）
フィルム基材と、前記フィルム基材の中央に透明導電膜を配し、その周囲に前記透明導電膜の導通のために配された電気配線を形成したタッチパネル用フィルム基材において、
前記フィルム基材のうち前記電気配線が形成された領域において、前記電気配線の設けられていない面と前記電気配線との界面の双方の面に同一パターンの凹凸が形成されており、
前記電気配線の前記フィルム基材の界面に、前記フィルム基材の両面に設けられた凹凸と対応するように同一パターンの凹凸が形成されており、
前記電気配線の前記フィルム基材と反対側の面に、前記フィルム基材の両面に設けられた凹凸と異なるパターンの凹凸が形成されていることを特徴とするタッチパネル用フィルム基材。
In order to achieve the above-described problems in the present invention, the invention adopts the following configuration.
(Claim 1)
In the method for manufacturing a film base material for a touch panel, in which a transparent conductive film is arranged in the center of the film base material and the film base material, and an electrical wiring is formed around the transparent conductive film for conduction.
Forming a patterned transparent conductive film on a partial region of the film substrate; and
A step of printing a conductive paste on a part of the film base material in which the transparent conductive film is not formed and a part of the transparent conductive film;
Drying the printed conductive paste;
Pressing only on the portion where the conductive paste is formed on the film substrate so as to be sandwiched between two members having irregularities on the surface, and transferring the irregularities to both the film substrate and the conductive paste; ,
A step of curing the conductive paste to form an electrical wiring, and a method for producing a film base material for a touch panel.
(Claim 2)
In the film base material for a touch panel in which a transparent conductive film is arranged at the center of the film base material and the film base material, and electrical wiring is formed around the transparent conductive film for conduction.
In the region where the electrical wiring is formed in the film base material, unevenness of the same pattern is formed on both surfaces of the interface between the surface where the electrical wiring is not provided and the electrical wiring,
Concavities and convexities of the same pattern are formed at the interface of the film base of the electrical wiring so as to correspond to the concavities and convexities provided on both surfaces of the film base.
A film base material for a touch panel, wherein unevenness having a pattern different from the unevenness provided on both surfaces of the film base material is formed on the surface of the electrical wiring opposite to the film base material.
本発明は、次のような効果があった。
第一に、電気配線と透明導電膜、フィルム基材との接触点を凹凸上に加工することにより、基材間にアンカー効果を生み出し、密着強度を高めることが出来る。これはその後のプロセス中の電気配線脱落を防ぎ、信頼性試験で一般的に行われる熱衝撃試験での不良を少なくし、製品に組み込まれた後の耐久性を維持できた。
The present invention has the following effects.
First, by processing the contact points between the electrical wiring, the transparent conductive film, and the film base material on the unevenness, an anchor effect can be created between the base materials and the adhesion strength can be increased. This prevented the electrical wiring from falling off during the subsequent process, reduced defects in the thermal shock test generally performed in the reliability test, and maintained the durability after being incorporated into the product.
第二に、電気配線と透明導電膜の電気接触点の接触抵抗が増大してしまうことを抑制する。密着不良により電気接点で部分的な剥離が生じると、電気抵抗は増大するため、アンカー効果によってそれを抑制することが出来た。 Secondly, an increase in the contact resistance at the electrical contact point between the electrical wiring and the transparent conductive film is suppressed. When partial peeling occurred at the electrical contact due to poor adhesion, the electrical resistance increased, and it could be suppressed by the anchor effect.
つまり、タッチパネル用透明基材フィルム上に形成したパターン状の導電性ペーストを、生乾きの状態で、基材フィルムの上下より凹凸のついた板などの部材で挟み込んでプレスし、基材ごと凹凸を形成した。
この際、基材フィルムの下面（電気配線が設けられていない面）に設けられた凹凸のパターンは、その反対の面（電気配線（導電性ペースト）が設けられる面）に反映され、さらに界面を通じて、電気配線の基材フィルムとの界面側（下面）の凹凸のパターンに反映される。
一方基材フィルムの上面には、下面と異なるパターンのパターンが形成される。
これにより、電気配線と基材をかしめたような効果が得られ、密着性が向上した。
さらに、透明フィルム基材上に、積層のためのＯＣＡ（光学用透明粘着）フィルム接着剤を成膜することが多いが、透明フィルム基材上に凹凸があるため、ＯＣＡフィルムと基板との密着性も向上する。
In other words, the patterned conductive paste formed on the transparent base film for touch panels is pressed in a state of being dried, sandwiched between the top and bottom of the base film by a member such as a plate with unevenness, and the unevenness is made with the base material. Formed.
At this time, the uneven pattern provided on the lower surface of the base film (the surface on which the electrical wiring is not provided) is reflected on the opposite surface (the surface on which the electrical wiring (conductive paste) is provided), and further the interface Through, it is reflected in the pattern of unevenness on the interface side (lower surface) with the base film of the electrical wiring.
On the other hand, a pattern having a different pattern from the lower surface is formed on the upper surface of the base film.
Thereby, the effect which crimped the electrical wiring and the base material was acquired, and adhesiveness improved.
In addition, an OCA (Optical Transparent Adhesive) film adhesive for laminating is often formed on a transparent film substrate. However, since there are irregularities on the transparent film substrate, the OCA film and the substrate are in close contact with each other. Also improves.
本発明のタッチパネル用透明フィルムにおいて、その鳥瞰図を図１、図２に示す。また工程の断面図を図３に示す。本発明のタッチパネル用透明フィルム基材は、まず基材となる樹脂フィルム上の全面に、透明導電膜を形成し、透明導電膜の不必要な部分を除去して所望の形状にする。次に、透明導電膜の一部分にオーバーラップするように、電気配線のための導電性ペーストを形成し、仮乾燥する。次に、導電性ペーストを形成した領域について、フィルム基材の上下から、凹凸の形成された板でプレスし、フィルムと導電性ペーストごと凹凸形状を形成し、タッチパネル用透明フィルム基材を得る。 In the transparent film for touch panels of this invention, the bird's-eye view is shown in FIG. 1, FIG. A cross-sectional view of the process is shown in FIG. The transparent film base material for touch panels of this invention forms a transparent conductive film on the whole surface on the resin film used as a base material first, and removes the unnecessary part of a transparent conductive film, and makes it a desired shape. Next, a conductive paste for electrical wiring is formed so as to overlap a part of the transparent conductive film, and is temporarily dried. Next, about the area | region which formed the electrically conductive paste, it presses with the board in which the unevenness | corrugation was formed from the upper and lower sides of a film base material, forms uneven | corrugated shape with a film and an electrically conductive paste, and obtains the transparent film base material for touchscreens.
樹脂フィルム１には、任意の透明性の高い有機材料を使用する事ができる。具体的には、ＰＥＴ、ＰＥＮなどが使用できるが、これに限定されるものではない。 Any highly transparent organic material can be used for the resin film 1. Specifically, PET, PEN and the like can be used, but are not limited thereto.
透明導電膜２に関しては、一般的にはＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化スズなどが用いられるが、これに限定されるものではない。製膜方法に関しては、一般的にはスパッタ、蒸着、ゾルゲル法、各種印刷にて形成されるが、これに限定されるものではない。また、透明導電膜と基材の間には、密着向上や光学特性向上のため、樹脂や無機物の層を挟み込んでも良い。 In general, ITO, zinc oxide, tin oxide, or the like is used for the transparent conductive film 2, but is not limited thereto. Regarding the film forming method, it is generally formed by sputtering, vapor deposition, sol-gel method, or various printing methods, but is not limited thereto. In addition, a resin or inorganic layer may be sandwiched between the transparent conductive film and the substrate in order to improve adhesion and optical properties.
透明導電膜２よりパターン２’を得るが、この時の方法には一般にサブトラクティブ法が用いられる。この時のエッチング液には種々の薬液が使用され、王水、塩化第二鉄液、シュウ酸などが上げられるが、これに限定されるものではない。また、印刷法で形成する場合、エッチングそのものが必要ない場合もある。 A pattern 2 'is obtained from the transparent conductive film 2, and a subtractive method is generally used as the method at this time. Various chemical solutions are used as the etching solution at this time, and examples include aqua regia, ferric chloride solution, and oxalic acid, but are not limited thereto. Moreover, when forming by a printing method, the etching itself may not be necessary.
電気配線３を形成するためには種々の導電性ペーストを用いることが出来る。導電性ペーストのベースとして用いる樹脂としては、エポキシ材料、アクリル材料、フェノール材料、イソシアネート材料が使用できるが、これに限定されるものではない。さらに、この樹脂として、熱硬化性樹脂を用いた場合、凹凸のついた状態で加熱・硬化させることで、硬化収縮が進み、さらに強固な密着性を得ることが出来る。
導電性ペーストに含ませる導電性物質としては、銀、銅、金などの比抵抗の低い金属材料を用いることが出来るが、これに限定されるものではない。
導電性ペーストを用いて、電気配線のパターンを形成する方法として、スクリーン印刷などの印刷法を用いることができる。
In order to form the electrical wiring 3, various conductive pastes can be used. As the resin used as the base of the conductive paste, an epoxy material, an acrylic material, a phenol material, and an isocyanate material can be used, but the resin is not limited thereto. Further, when a thermosetting resin is used as this resin, curing and shrinkage proceeds by heating and curing in an uneven state, and a stronger adhesion can be obtained.
As a conductive substance included in the conductive paste, a metal material having a low specific resistance such as silver, copper, or gold can be used, but is not limited thereto.
A printing method such as screen printing can be used as a method of forming an electric wiring pattern using a conductive paste.
電気配線及びフィルム基材に設ける凹凸構造４の形成には、プレス法を用いる。この時の温度、圧力などは使用する導電性ペーストの種類によって変更することが出来る。
この際、基材フィルムの下面（電気配線が設けられていない面）に設けられた凹凸のパターンは、その反対の面（電気配線（導電性ペースト）が設けられる面）に反映され、さらに界面を通じて、電気配線の基材フィルムとの界面側（下面）の凹凸のパターンに反映される。
一方基材フィルムの上面には、下面と異なるパターンのパターンが形成される。これにより
A press method is used to form the concavo-convex structure 4 provided on the electrical wiring and the film substrate. The temperature, pressure, etc. at this time can be changed according to the type of conductive paste used.
At this time, the uneven pattern provided on the lower surface of the base film (the surface on which the electrical wiring is not provided) is reflected on the opposite surface (the surface on which the electrical wiring (conductive paste) is provided), and further the interface Through, it is reflected in the pattern of unevenness on the interface side (lower surface) with the base film of the electrical wiring.
On the other hand, a pattern having a different pattern from the lower surface is formed on the upper surface of the base film. This
凹凸の具体的な形状については種々のものを選択することが可能である。図２にその一例を示す。凹凸を表面から見た場合、円形、四角形、六角形などの形状を選択することが可能である。形状の大きさであるが、強度向上のため、幅方向に１〜２０μｍ、高さ方向に１〜５μｍ程度が望ましい。 It is possible to select various kinds of specific shapes of the unevenness. An example is shown in FIG. When the unevenness is viewed from the surface, it is possible to select a shape such as a circle, a rectangle, or a hexagon. Although it is the size of the shape, it is desirable that the width is about 1 to 20 μm and the height is about 1 to 5 μm in order to improve the strength.
凹凸構造４の形成後、再度過熱して密着強度を高めることが出来る。これは、導電性ペーストに使用される樹脂が熱硬化性樹脂の場合、有効である。 After the formation of the concavo-convex structure 4, the adhesive strength can be increased by heating again. This is effective when the resin used for the conductive paste is a thermosetting resin.
以下に本発明を実施例をもって説明するが、本発明がそれらに限定解釈されるものではない。また、以下の記載では、タッチパネル用透明フィルムの透明導電膜を１層として説明するが、必ずしも１層である必要はない。また、以下の記載では電気配線層を１層として説明するが、必ずしも１層である必要はない。 The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention should not be construed as being limited thereto. Moreover, although the following description demonstrates the transparent conductive film of the transparent film for touchscreens as 1 layer, it does not necessarily need to be 1 layer. In the following description, the electric wiring layer is described as one layer, but it is not always necessary to be one layer.
＜実施例１＞
まずＰＥＴ（東レ製ルミラー２５５Ｕ４２６）１上にＩＴＯ膜２をスパッタリングによって５００Åの厚みで製膜した。
<Example 1>
First, an ITO film 2 having a thickness of 500 mm was formed on a PET (Toray Lumirror 255U426) 1 by sputtering.
次に、ＩＴＯ膜２の不必要な部分をエッチングによって除去し、ＩＴＯパターン２’を得た（図１ｃ）。 Next, unnecessary portions of the ITO film 2 were removed by etching to obtain an ITO pattern 2 '(FIG. 1c).
次に、スクリーン印刷にて導電性ペースト(アサヒ化学研究所製 ＬＳ−４１５Ｃ−Ｍ)を印刷し、９０℃３０分で仮乾燥させて電気配線３を得る（図１ｄ）。 Next, a conductive paste (LS-415C-M, manufactured by Asahi Chemical Research Laboratory) is printed by screen printing and temporarily dried at 90 ° C. for 30 minutes to obtain the electrical wiring 3 (FIG. 1d).
次に、電気配線３の領域のみを凹凸の付いた金属板で上下から挟み込み、プレスする（図１ｅ）。それにより、フィルム基材、ＩＴＯ膜と一緒に電気配線３を変形させ、凹凸形状４を得る。 Next, only the region of the electric wiring 3 is sandwiched from above and below by a metal plate with unevenness and pressed (FIG. 1e). Thereby, the electrical wiring 3 is deformed together with the film base material and the ITO film, and the uneven shape 4 is obtained.
次に、１５０℃３０分で熱硬化させ、タッチパネル用透明フィルム基材５を得た。 Next, thermosetting was performed at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a transparent film substrate 5 for a touch panel.
１ フィルム基材
２ 透明導電膜
２’透明導電膜パターン
３ 印刷された導電性ペースト（電気配線）
４ 凹凸形状（電気配線部）
４’凹凸形状（電気配線以外の部分）
５ タッチパネル用透明フィルム基材
６ 丸型の凹凸形状
７ 四角形の凹凸形状
８ 六角形の凹凸形状
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film base material 2 Transparent electrically conductive film 2 'Transparent electrically conductive film pattern 3 Printed electrically conductive paste (electrical wiring)
4 Uneven shape (electrical wiring part)
4 'uneven shape (parts other than electrical wiring)
5 Transparent film substrate for touch panel 6 Round uneven shape 7 Square uneven shape 8 Hexagonal uneven shape
Claims (2)
フィルム基材の一部の領域上にパターン状の透明導電膜を形成する工程と、
フィルム基材の一部の領域であって、前記透明導電膜が形成されていない領域上に導電ペーストを印刷する工程と、
印刷した前記導電ペーストを乾燥させる工程と、
前記フィルム基材上の前記導電ペーストが形成された部分にのみ、表面に凹凸のある２つの部材で挟みこむようにプレスして、前記フィルム基材と前記導電ペーストの双方に凹凸を転写する工程と、
前記導電ペーストを硬化させて電気配線を形成する工程と、を含むことを特徴とするタッチパネル用フィルム基材の製造方法。 In the method for manufacturing a film base material for a touch panel, in which a transparent conductive film is arranged in the center of the film base material and the film base material, and an electrical wiring is formed around the transparent conductive film for conduction.
Forming a patterned transparent conductive film on a partial region of the film substrate; and
A step of printing a conductive paste on a region of the film substrate where the transparent conductive film is not formed;
Drying the printed conductive paste;
Pressing only on the portion where the conductive paste is formed on the film substrate so as to be sandwiched between two members having irregularities on the surface, and transferring the irregularities to both the film substrate and the conductive paste; ,
A step of curing the conductive paste to form an electrical wiring, and a method for producing a film base material for a touch panel.
前記フィルム基材のうち前記電気配線が形成された領域において、前記電気配線の設けられていない面と前記電気配線との界面の双方の面に同一パターンの凹凸が形成されており、
前記電気配線の前記フィルム基材の界面に、前記フィルム基材の両面に設けられた凹凸と対応するように同一パターンの凹凸が形成されており、
前記電気配線の前記フィルム基材と反対側の面に、前記フィルム基材の両面に設けられた凹凸と異なるパターンの凹凸が形成されていることを特徴とするタッチパネル用フィルム基材。 In the film base material for a touch panel in which a transparent conductive film is arranged at the center of the film base material and the film base material, and electrical wiring is formed around the transparent conductive film for conduction.
In the region where the electrical wiring is formed in the film base material, unevenness of the same pattern is formed on both surfaces of the interface between the surface where the electrical wiring is not provided and the electrical wiring,
Concavities and convexities of the same pattern are formed at the interface of the film base of the electrical wiring so as to correspond to the concavities and convexities provided on both surfaces of the film base.
A film base material for a touch panel, wherein unevenness having a pattern different from the unevenness provided on both surfaces of the film base material is formed on the surface of the electrical wiring opposite to the film base material.
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