JPH0690151B2 - 微細な透明導電回路を有する透明回路基板の欠陥の有無検出法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微細な透明導電回路を有する透明回路基板の
欠陥の有無を検出する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、微細な透明導電回路を有する透明回路基板の欠陥
の有無を検出するには、顕微鏡などにより拡大して肉眼
で判定するか、あるいは回路間の電気的導通もしくは抵
抗をチエツクして判定する方法が行われて来た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これら従来の方法は種々の欠点をもつて
いる。例えば肉眼による（あるいは光学的手法による）
方法は、透明回路基板上に透明導電回路が形成されてい
るため、上記回路が形成された部分と形成されていない
部分の屈折率の差が小さいために、回路上の欠陥の有無
を検出するのが困難であり、また回路が微細化されれば
される程その検出は益々困難になる。また電気的検出手
法は、基本的には回路内の導通、および隣接する回路間
の導通（短絡）を検査することにより行われるが、回路
が微細になる程、微細回路に適応したプローブの設計上
の技術的問題で困難となり、また価格的に極めて高価な
ものとなる。

従つて本発明の目的な微細な透明導電回路を有する透明
回路基板の欠陥を容易に検出しうる方法を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、従来法のこれらの欠点を克服すると共
に、経済的に微細な説明導電回路を有する透明回路基板
の欠陥の有無を検出出来る方法を種々検討した結果、電
着法により導電回路部分にのみ着色せしめ、導通部分と
非導通部分の色のコントラストを強調することにより、
また電着法が導通部分にのみ極めて忠実に着色するとい
う電気的特性を利用することにより、透明導電回路を有
する透明回路基板の欠陥の有無検出という目的を容易に
達成しうることを見出し、本発明を完成した。

本発明は、透明な導電回路を電着浴中で電着法により着
色させ、微細な透明導電回路を有する透明回路基板の欠
陥の有無の検出方法である。

本発明方法で使用する電着法は、水あるいは非水系の媒
体中に、色素および電荷付与剤を溶解もしくは微粒子状
に分散せしめた液を電着浴とし、液中に被検体である上
記回路基板および対極を入れ、透明導電回路と対極の間
に電圧を印加させることにより、被検体の必要導電回路
部分に色素を電着せしめるのである。

以下に上記電着法の構成について詳細に説明する。

電着浴の主成分は色素、電荷付与剤およびこれらを溶解
あるいは分散させる媒体からなる。

色素は導電回路の着色部分を非電着部分と比較して明確
に識別させる機能を果させるため、この目的に合つた色
の色素を使用する。このための色素としては染料および
顔料のいずれでも使用しうる。一般に安価で安定なカー
ボンブラツク、酸化鉄系、フタロシアニン系、ジスアゾ
系などの顔料または染料が使用しうる。

電荷付与剤としては一般的に、極性基をもつた高分子化
合物が使用できる。また非水系の媒体を使用する際に
は、該媒体中でイオン化しうる無機あるいは有機の低分
子物質も使用することが出来る。媒体の主成分が水の場
合は、高分子としてポリカルボン酸系ポリマーあるいは
ポリアミン系ポリマーが使用できる。ポリカルボン酸系
ポリマーはこれにアルカリ性物質を反応させることによ
り、水中で解離して負に帯電し、電着浴中で色素と合体
し浴中の正極へ電着する。またポリアミン系ポリマー
は、これに酸性物質を反応させることにより、水中で解
離して正に帯電し、同様に電着浴中で色素と合体し浴中
の負極へ電着する。ポリカルボン酸系ポリマーとして
は、アクリル系、ポリエステル系、マレイン化油系、エ
ポキシ系、ポリオレフイン系などのポリマーがあり、ま
たポリアミン系ポリマーとしてはエポキシ系、ウレタン
系、ポリオレフイン系、アクリル系などのポリマーがあ
る。

通常使用される透明回路基板においては、その化学的性
質から被検体が電着時還元性雰囲気とならないポリカル
ボン酸系ポリマーを使用した電着浴がより好ましい。

非水系の媒体としては、ハイドロカーボン、アルコー
ル、エステル、ケトンなどが使用されるが、媒体の比抵
抗が10¹¹Ωcm以下であることが導電回路の導通部分のみ
に付着させることにおいて好ましく、このためアルコー
ル、エステル、ケトンなどが好ましい媒体である。媒体
の比抵抗が10¹¹Ωcmを越えると非導通部分にも色素が付
着し易くなり、回路欠陥の識別が難しくなることがあり
好ましくない。非水系で用いる電荷付与剤としては極性
をもつたポリマーも使用しうるが、イオン化しうる低分
子物質も使用しうる。この例としては硫酸、リン酸など
の無機酸；水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキサイドなどのアルカリ性物質；ナフテン酸カ
ルシウムやオクチル酸ジルコニウム、硝酸ランタン、硝
酸アルミニウムなどの金属塩などが上げられ、それらは
それぞれ単独あるいは併用して使用できる。

電着浴には上記の成分以外に浴安定性などの実用性を付
与させるために界面活性剤、分散剤などを添加するとよ
い。

電着浴は通常１〜20重量％の固形分で10〜30℃で使用す
る。非水系媒体の場合は低固形分域で使用することが出
来る。また被検体に電気的損傷を与えないように、イオ
性物質は必要最小限に保つことが好ましい。

電着操作は、電着浴中に被検体である透明回路基板と対
極を入れ、透明回路基板上の透明導電性回路と対極の間
に直流電圧を印加することにより行う。印加電圧は数Ｖ
〜数百Ｖで約30秒以下の時間で行うことができる。非水
系媒体の場合は比較的高電圧、短時間で、水系の場合は
低電圧で操作するとよい。

被検体は、ガラスもしくはプラスチツク基板材料上にIT
O（錫をドープした酸化インジウム）あるいはNESA（ア
ンチモンをドープした酸化錫）の透明導電性物質を回路
状にパターニングした透明基板である。このパターニン
グされた透明導電回路上に色素が電着しうるよう、外部
電源と接続する。例えば単純マトリツクス駆動の液晶表
示体用の電極は通常ガラス基板材料上に幅約100〜400μ
の透明導電回路（ライン）が約20〜50μの間隔（スペー
ス）を置いて、ストライプ状に形成されているが、この
場合は先ず一本おきのラインに電着着色せしめ、次に上
記電着を行わなかつたラインに別の色を同様に電着着色
せしめる。この場合、断線していれば、そのライン上に
着色しない部分を生じ、ストライプに欠陥を明示する、
また隣接した回路と短絡していれば、最初の電着時に本
来着色しない筈の非導通導電回路部分にも着色を生ず
る。

〔作用〕 以上説明した如く、本発明方法によれば色素の電着によ
る着色により非回路部分（ガラス基板材料）と透明導電
回路部分の識別は勿論、透明導電回路部において非導通
部分（断線部分）と導通部分もしくは短絡部分の有無識
別を極めて容易にすることができると共に、本発明方法
が通電操作による着色のため導電回路の電気的導通性を
色におきかえて認識することが出来るという大きな特長
を有する。

識別検査の後、電着色素の存在を好まぬ場合にはアルカ
リ液、有機溶剤などの適当な洗剤により電着した色素を
除去した後、更に電極としての機能を損うことのないよ
う常法によりよく洗浄する。

〔実施例〕

以下に実施例により本発明を説明する。

以下の各実施例で使用した各材料は次のとおりである。

1.透明導電回路を有する透明回路基板（被検体）： （Ａ）：第１図に示す如く厚さ1.1mm、面積15cm×10cm
のガラス基板上１に幅200μのITO（60Ω／平方）回路２
および２′を40μの間隙を置いて（240μピツチ）、平
行直線に形成した。このとき第１図に示す如く、ITO回
路２の一方の端部は、１本おきに5mm長く形成し、他端
は端部を揃えて形成した。

（Ｂ）：第２図に示す如く厚さ1mm、A4版の大きさのガ
ラス基板１上に幅200μのITO（10Ω／平方）回路を15μ
の間隙を置いて（215μピツチ）平行直線に形成した。
このとき第２図に示す如く、ITO回路３および３′は１
本おきにそれぞれ両方の端から相互に進入した櫛状に電
極を形成した。

2.電着浴： （Ａ）：下記に示す組成の２種の水系電着浴液を作成し
た。

上記各組成の電着浴液は、水を除いた各成分を実験室用
３本ロールミル（小平製作所製）に入れ、水の一部を加
えて各顔料の平均粒径が１μｍになるまで（粒径はコー
ルターカウンターN4、コールターカウンター社製で測
定）混練し、これに残りの水を加えて作つた。

（Ｂ）：下記に示す組成の３種の非水系電着浴液を作成
した。

上記各組成の非水系電着浴液は樹脂の全量および顔料の
全量および溶剤の一部をマヨネーズ瓶に計量し、これに
適当量のガラスビーズを加えてペイントコンデイシヨナ
ー（五十嵐機械社製）にて数時間分散させてミルベース
とした。

この分散ミルベースを攪拌下残余の溶剤中に加えて更に
攪拌しつつ各電荷付与剤をそれぞれ加えて攪拌して作つ
た。

実施例 １ 前記透明導電回路を有する透明回路基板Ａを、前記水系
電着浴液Ａ−１中に浸漬し、ステンレス鋼板を対極とし
て浸漬した。上記基板Ａには第１図に示す如く、長く延
びたITO回路２部分に、幅3mmの銅テープ４（ソニーケミ
カル社製）を貼着して短絡させ、この銅テープ４を陽極
とし、ステンレス鋼板を陰極として30Vの直流電圧を15
秒間印加した。この後基板Ａを浴から取り出し、銅テー
プ４を剥離後充分に水洗した後風乾した。電着した回路
は青色に着色した。

上記風乾した基板Ａに、第３図に示す如く、ITO回路２
および２′上全体に上記と同じ銅テープ４′を貼着させ
て短い回路を短絡させた。

次いでこの基板を前記水系電着浴液Ａ−２中に浸漬し、
これを陽極として上記電着浴Ａ−１の場合と同じ条件で
電着し、水洗し、風乾した。このとき、電着浴Ａ−１で
予め青色電着した長い導電回路２には、この電着被膜が
存在するため絶縁されて、電着浴Ａ−２の電着被膜は形
成されない。

得られた回路基板Ａには、最初に電着浴Ａ−１で青色着
色時に、本来着色してはならぬ隣接ITOの回路２′（こ
れは次のＡ−２電着浴で赤に電着着色されるべき回路
２′）３本に青色着色が見られ、相互に短絡部分がある
ことが肉眼で識別された。また次の電着浴Ａ−２で赤色
着色したとき、本来赤色に着色されるべき回路２′中２
本に着色を生じない部分を生じ、断線していることが肉
眼で識別できた。

上述した如き回路基板を次いで顕微鏡下で観察し、短絡
部分はダイヤモンドカツターでカツトし、また断線部分
は導電性インキで修正することにより正常な機能を有す
る回路基板に修正することができた。

上記修正を行つた後、回路基板をイソプロピルアルコー
ル中で超音波洗浄して着色被膜を除去した。

また別の同種の回路基板内を上述した方法で青色および
赤色に電着着色させた。この場合には長いITO回路２上
にのみ青色着色が、また短い回路２′上にのみ赤色着色
が忠実に形成され、ITO回路に断線も短絡もないことが
肉眼で容易に識別できた。

実施例 ２ 前記透明導電回路を有する透明回路基板Ｂを、前記非水
系電着浴液Ｂ−１中に浸漬し、ステンレス鋼板を対極と
して浸漬した。上記基板Ｂの一方の櫛形ITO回路３の共
通電極５上に第４図に示す如く、実施例１で用いた銅テ
ープ４を貼着させ、この銅テープ４を陽極とし、ステン
レス鋼板を陰極として400Vの直流電圧を５秒間印加し
た。その後基板Ｂを取り出し、水洗し、風乾した。

次に風乾した上記基板Ｂの、上記ITO回路３の反対側に
ある櫛形ITO回路３′の共通電極上５′に上述した如く
銅テープ４を貼着し、前記非水系電着浴Ｂ−２中に浸漬
し、銅テープ４を陽極とし、ステンレス鋼板を陰極とし
て500Vの電圧を１秒間印加した。その後基板を取り出
し、水洗し、風乾した。

得られた基板Ｂには乳白色と黒色の着色膜が一本おきに
ITO回路上に忠実に形成され、ITO回路の断線、短絡のな
いことが肉眼で容易に識別できた。

実施例 ３ 実施例２と同様にして、前記回路基板Ｂの一方の櫛形IT
O回路３に、非水系電着浴液Ｂ−１を用いて被膜を形成
させ、水洗し、風乾した。

その後、上記回路基板Ｂを非水系電着浴液Ｂ−３中に浸
漬し、反対側の櫛形ITO回路３′上に同様にして電着を
行つた。ただし、この場合の電着条件は印加電圧100Vで
印加時間は３秒とした。

得られた基板Ｂには乳白色と緑色の着色膜が一本おきに
ITO回路上に忠実に形成され、ITO回路の断線、短絡のな
いことが肉眼で容易に識別できた。

〔発明の効果〕

本発明の方法に従うと、透明導電回路を有する透明回路
基板の導通部分が回路に従つて忠実に着色されるため、
回路部分と非回路部分の区別が明確に出来るようになる
ので、肉眼での欠陥部分の検査が容易になると共に、電
気的に着色せしめるので、電気的欠陥があれば、不要の
部分に着色したり（短絡）着色しなかつたりする（断
線）ため、直ちに欠陥の有無を検出することが出来る。
最近の極めて微細化した例えば液晶表示用の透明回路基
板などの欠陥の検査方法として極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は透明導電性回路を有する透明回路
基板の平面略図、第３図は第１図の、第４図は第２図の
回路基板を電着に供するため銅テープを貼着した平面略
図である。 1:ガラス基板、2,2′,3,3′:ITO回路、4:銅テープ、5,
5′：共通電極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】微細な透明導電回路を電着浴中で電着法に
   より着色させる方法であって、先ず一本おきの透明導電
   回路に電着着色せしめ、次に上記電着を行わなかった透
   明導電回路に別の色を電着着色せしめることを特徴とす
   る微細な透明導電回路を有する透明回路基板の欠陥の有
   無検出方法。
2. 【請求項２】電着浴が水系媒体中にポリカルボン酸ポリ
   マーを含む浴である特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】電着浴が非水系媒体を含有し、浴の比抵抗
   が10¹¹Ωcm以下である特許請求の範囲第１項記載の方
   法。