トッパンフォームズ、タッチセンサー等に応用できる幅4μmの印刷形成技術を確立

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トッパン・フォームズは2017年7月3日、微細配線用導電インキ(銀塩インキ)とそれに対応する印刷プロセス技術を組み合わせ、線幅4μmの印刷微細配線形成技術を確立したと発表した。タッチセンサー・パネル用の透明電極やウエアラブルセンサー等への応用が可能だ。

現在、微細な配線の形成には、主に写真現像技術を応用したフォトリソグラフィー法が用いられているが、製造工程が煩雑なことや、設備投資費用が高い、環境負荷の高い廃液の発生といった課題がある。印刷技術を利用した微細配線形成技術は、工程を簡素化でき、また必要な配線部分にだけ材料を使用することが可能で環境負荷が小さいことから注目されている。従来、印刷技術で形成できる線幅は実用レベルで10μm前後だったが、今回の技術は、線幅4μmの微細配線形成を実用レベルの連続印刷で可能にした。

肉眼で確認しにくい線幅4μmの微細配線を実現したことで、見かけ上配線を透明にすることができ、タッチセンサー・パネル用の透明電極への応用が可能となった。透明電極は一般的に、透明な金属酸化物であるITO(酸化インジウム・スズ)が使用されるが、インジウムはレアメタルのため、安定供給やコスト面での課題がある。また、ITO膜形成時の高熱により耐熱性の低い基材は使用困難だった。今回同社が開発した印刷用導電インキは、銀インキの組成と印刷微細配線プロセス技術により、ポリカーボネートなどプラスチック基材用フィルムが使用できる温度域での微細配線形成を可能にし、耐熱性の低いプラスチック基材の使用と配線の透明化を両立している。

導電性は体積抵抗率7μΩ・cmと良好(ITO体積抵抗率は150〜300μΩ・cm)。配線は膜厚100nm程度まで薄膜化が可能だ。また一般的に銀配線を用いた電子機器では、エレクトロケミカルマイグレーション(電極間の短絡)の懸念があるが、今回の開発インキでは実用レベルの耐性を有している。電子部品の小型化のほか、フィルムへの配線形成によるウエアラブルデバイスへの展開、微細メッシュ形成による電磁波シールドなど、さまざまな応用展開が考えられる。

同社では、今回の技術を活用するため印刷用インキ販売、製品化に向けた企業間提携を積極的に行い、さまざまなアプリケーションの開発や事業推進を図っていくとしている。

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