CN109643192B - 导电性薄膜、触摸面板传感器及触摸面板 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种可见性优异的导电性薄膜。并且，本发明的课题还在于提供一种触摸面板传感器及触摸面板。本发明的导电性薄膜具有导电部，所述导电部配置于基板上，且由线宽0.5μm以上且小于2μm的金属细线构成，其中上述金属细线形成网格图案，上述金属细线的线宽Lμm与上述网格图案的开口率A％满足式(I)的关系，在波长550nm处的上述金属细线的反射率为80％以下，式(I)：70≤A＜(10‑L/15)2。

Description

导电性薄膜、触摸面板传感器及触摸面板
技术领域
本发明涉及一种导电性薄膜、触摸面板传感器及触摸面板。
背景技术
在基板上配置有由金属细线构成的导电部的导电性薄膜被使用于各种用途中。例如，近年来，伴随触摸面板在移动电话或移动游戏设备等中的搭载率的上升，作为能够多点检测的静电容量方式的触摸面板传感器用，导电性薄膜的需求迅速扩大。
对如上所述的导电性薄膜要求优异的导电性及透明性，因此广泛使用利用铟锡氧化物(ITO)来制作的ITO薄膜。
此时，从电阻较低、低成本等观点考虑，作为ITO薄膜的替代，具有金属细线的导电性薄膜受到瞩目。
作为如上所述的具有金属细线的导电性薄膜，例如专利文献1中公开有如下内容：导电部的线宽(conductor trace width)为0.5～5μm，具有开口率(open area fraction)90.5～99.5％的图案(权利要求1)。
并且，专利文献2中公开有如下内容：“一种导电片，其特征在于，具有沿一方向排列的多个导电图案，上述导电图案是由以金属细线所形成的多个第1格子和以尺寸大于上述第1格子的金属细线所形成的多个第2格子组合而构成，由上述第 2格子构成的第2格子部沿上述一方向排列，由上述第1格子构成的第1格子部与上述第2格子部以非连接的状态配置，所述第1格子部沿与上述一方向大致正交的方向排列，且以规定间隔进行设置”(权利要求1)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利8179381号说明书
专利文献2：日本专利第5839541号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
形成有金属细线的导电性薄膜具有上述优点，另一方面，适用于触摸面板时，金属细线的网格图案容易被观察者视觉辨认(可见性的下降)。如此，金属细线被观察者视觉辨认的现象有时被称作为“线可见”或“图案可见”。
因此，为了提高金属细线的可见性，可以考虑将金属细线的线宽减小至专利文献1及2中所记载的程度的方法。
本发明人等对如专利文献1及2中所记载的形成有线宽小的金属细线的导电性薄膜进行了研究，其结果，得到了金属细线的可见性无法充分得到改善而有改良的余地的见解。
本发明的目的在于提供一种可见性优异的导电性薄膜。并且，本发明的目的还在于提供一种触摸面板传感器及触摸面板。
用于解决技术课题的手段
本发明人对上述课题进行了深入研究，其结果，发现通过金属细线的线宽与以金属细线所形成的网格图案的开口率满足规定的关系，且金属细线的反射率为规定值以下，可得到可见性优异的导电性薄膜，并实现了本发明。
即，本发明人发现通过以下结构能够解决上述课题。
[1]一种导电性薄膜，其具有导电部，所述导电部配置于基板上且由线宽 0.5μm以上且小于2μm的金属细线构成，其中，
上述金属细线形成网格图案，
上述金属细线的线宽Lμm与上述网格图案的开口率A％满足式(I)的关系，
在波长550nm处的上述金属细线的反射率为80％以下。
式(I)：70≤A＜(10-L/15)2
[2]根据上述[1]所述的导电性薄膜，其中，上述开口率A为95.0～99.6％。
[3]根据上述[1]或[2]所述的导电性薄膜，其中，在波长550nm处的上述金属细线的反射率为20～40％。
[4]一种触摸面板传感器，其具有上述[1]至[3]中任一项所述的导电性薄膜。
[5]一种触摸面板，其具有上述[4]所述的触摸面板传感器。
发明效果
如以下所示，根据本发明，能够提供可见性优异的导电性薄膜。并且，根据本发明，还能够提供触摸面板传感器及触摸面板。
附图说明
图1是表示导电性薄膜的剖面的局部剖视图。
图2是放大了导电性薄膜的导电部的局部放大俯视图。
图3是放大了金属细线的局部放大剖视图。
图4A是用于说明第1金属膜形成工序的概略剖视图。
图4B是用于说明抗蚀剂膜形成工序的概略剖视图。
图4C是用于说明第2金属膜形成工序的概略剖视图。
图4D是用于说明抗蚀剂膜去除工序的概略剖视图。
图4E是用于说明导电部形成工序的概略剖视图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
以下所记载的构成要件的说明有时基于本发明的代表性实施方式而进行，但本发明并不限定于该种实施方式。
另外，本说明书中，使用“～”表示的数值范围是指将“～”的前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
并且，本说明书中的“活性光线”或“放射线”例如是指水银灯的亮线光谱及以准分子激光为代表的远紫外线、极紫外线(EUV：Extreme ultraviolet lithography光)、X射线、以及电子束等。并且，本说明书中，光是指活性光线及放射线。本说明书中的“曝光”只要没有特别指定，则不仅包含使用水银灯及以准分子激光为代表的远紫外线、X射线、以及EUV光等进行的曝光，而且还包含使用电子束及离子束等粒子束进行的描绘。
[导电性薄膜]
参考附图对本发明的导电性薄膜进行说明。另外，以下说明中所使用的各附图中，为了将各构成要件(构件)在附图上设为能够识别的程度的大小，按每个构成要件适当变更比例尺。本发明的导电性薄膜并不仅限于该等附图中所记载的构成要件的数量、形状及大小的比率、以及各构成要件的相对位置关系。
图1是表示导电性薄膜3的剖面的局部剖视图。如图1所示，导电性薄膜3具有基板31和配置于基板上的导电部32。
图1的例子中，在基板31的一个表面上配置有导电部32，但并不限定于此，也可以在基板31的两个表面上分别配置有导电部32。
并且，图1的例子中，在基板31的表面上的一部分上配置有导电部32，但并不限定于此，也可以在基板31的整个表面上配置有导电部32。
基板31的种类并没有特别限制，优选具有可挠性的基板(优选为绝缘基板)，更优选树脂基板。
作为基板31，优选使可见光(波长400～800nm)的光透射60％以上，更优选透射80％以上，进一步优选透射90％以上，尤其优选透射95％以上。
作为构成基板31的材料，例如可以举出聚醚砜系树脂、聚丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、聚酯系树脂(聚对苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯等)、聚碳酸酯系树脂、聚砜系树脂、聚酰胺系树脂、聚芳酯系树脂、聚烯烃系树脂、纤维素系树脂、聚氯乙烯系树脂及环烯烃系树脂等。其中，优选环烯烃系树脂。
作为基板31的厚度并没有特别限制，从处理性及薄型化的平衡的观点考虑，优选0.05～2mm，更优选0.1～1mm。
并且，基板31可以是多层结构，例如作为其中1个层，可以具有功能性薄膜。另外，也可以是基板31本身为功能性薄膜。
作为基板31，从能够达成适合于显示装置的低双折射的观点考虑，优选使用延迟较低的薄膜，具体而言，优选延迟为0.1～20nm。作为该种基板31，可以举出 ARTON薄膜(商品名称，JSR Corporation制，环烯烃系树脂薄膜)、ZEONOR薄膜(商品名称，ZeonCorporation制，环烯烃系树脂薄膜)。
图2是放大了导电性薄膜3的导电部32的局部放大俯视图。如图2所示，导电部32根据由金属细线38构成的网格图案形成。具体而言，金属细线38配置成网格状(格子状)，网格图案的开口39通过金属细线38分隔。
开口39的一边的长度X表示相邻的金属细线38的配置间隔，本说明书中，也称为间距尺寸X。如图2所示，平面观察导电部32时，间距尺寸X表示位于正对的金属细线38之间的开口39的最短宽度。
图2中，网格图案的开口39具有大致菱形的形状。但是，除此以外，开口39 的形状也可以设为多边形状(例如，三角形、四边形、六边形及无规则的多边形)。并且，一边的形状除了直线状以外，也可以设为弯曲形状，也可以设为圆弧状。当设为圆弧状时，例如关于对向的2个边，可以设为向外侧凸出的圆弧状，关于其他对向的2个边，可以设为向内侧凸出的圆弧状。并且，也可以将各边的形状设为向外侧凸出的圆弧和向内侧凸出的圆弧连续的波浪线形状。当然，也可以将各边的形状设为正弦曲线。
图3是放大了金属细线38的局部放大剖视图，具体而言，是局部放大了图2中的A-A线上的剖面的图。
如图3所示，在基板31上以间距尺寸X的间隔配置有具有线宽L的金属细线38。
本发明人等进行了研究，其结果，得到如下见解：通过金属细线的线宽L(μm) 与网格图案的开口率A(％)满足下式(I)的关系，且在波长550nm处的金属细线的反射率为80％以下，金属细线的可见性变得优异(即，观察者难以视觉辨认金属细线)。
式(I)：70≤A＜(10-L/15)2
式(I)中，L为0.5以上且小于2(即，金属细线38的线宽L为0.5μm以上且小于 2μm)。
在此，开口率A可由间距尺寸X和线宽L进行计算。例如，欲减小开口率A时，将金属细线38紧密配置而减小间距尺寸X即可。如此，若开口的间距尺寸X变小，则由于视觉传递函数(VTF：Visual Transfer Function)的影响，会出现用人眼难以视觉辨认应紧密配置的金属细线的现象。因此，从可见性的观点考虑，可以说优选减小开口率A。
另一方面，发现若线宽L成为2μm以上，则出现波纹现象，可见性容易下降(即，容易视觉辨认网格图案)，基于此，将线宽L设定为小于2μm。
本发明人等基于上述见解，为了提高可见性(即，使金属配线难以视觉辨认)而进行了研究，其结果，发现当线宽L微细至小于2μm时，若将开口率A与线宽L设定为上述式(I)的关系，则能够提高金属配线的可见性。
另外，本发明人等反复进行了研究，其结果，发现通过在波长550nm处的金属细线的反射率为80％以下，从金属细线反射的反射光的总量减少，能够提高金属细线的可见性。
如此，认为由满足式(I)而产生的效果及由将金属细线的反射率设为规定值以下而产生的效果双方共同作用而金属细线的可见性变得优异。
金属细线38的线宽L小于2.0μm，优选1.5μm以下，更优选1.0μm以下。金属细线38的线宽L的下限值为0.5μm以上。
若金属细线38的线宽L小于2.0μm，则将导电性薄膜适用于触摸面板传感器时，触摸面板的使用者难以视觉辨认金属细线38。若金属细线38的线宽L为0.5μm以上，则导电性薄膜3的导电性进一步得到提高。
另外，本发明中，金属细线的线宽L是指，在金属细线的宽度方向的剖面(与金属细线的延伸方向正交的剖面)上最大的线宽。
并且，金属细线的线宽L是指，将金属细线连同基板包埋于树脂中，在宽度方向(与金属细线的延伸方向正交的方向)上使用超薄切片机进行切断，在所得到的剖面上蒸镀碳之后，使用扫描型电子显微镜(Hitachi High-Technologies Corporation 制S-550型)进行观察而测定的线宽。
作为金属细线38的厚度并没有特别限制，一般优选10～10000nm，更优选 300～1100nm。若金属细线38的厚度在上述范围内，则导电性薄膜3的导电性及可见性变良好。
金属细线的厚度是指，将金属细线连同基板包埋于树脂中，在宽度方向(与金属细线的延伸方向正交的方向)上使用超薄切片机进行切断，在所得到的剖面上蒸镀碳之后，使用扫描型电子显微镜(Hitachi High-Technologies Corporation制S-550 型)进行观察而测定的金属细线的厚度。
作为金属细线38的纵横比(厚度/线宽)，优选为0.01以上，更优选为0.1以上，进一步优选为0.5以上。作为纵横比的下限值，优选为10以下，更优选为2.0以下。
通过纵横比为0.1以上，以维持金属细线38的细线宽的状态，体积变大，因此能够使导电性薄膜3低电阻化。并且，通过纵横比为10以下，能够抑制来自金属细线的侧面的反射光，能够维持良好的可见性。
并且，作为金属细线38的剖面形状，一般优选半圆、矩形、锥形、倒锥形等。另外，从可见性的观点考虑，更优选半圆或倒锥形。通过设为如半圆或倒锥形之类的剖面形状，能够抑制来自金属细线38的侧面的反射光，线可见得到抑制，从而能够确保良好的可见性。
开口率A为70％以上，优选95％以上，更优选96％以上。通过开口率A为70％以上，将导电性薄膜3适用于显示装置时，容易设定为显示装置的触摸面板所需的透射率。
并且，开口率A的上限值只要小于上述式(I)的右边的值即可。
在此，开口率A是指朝向金属细线38层叠于基板31上的方向观察导电性薄膜3 时，开口39的面积相对于导电部32所在的面积的比率(％)，且表示金属细线38在导电部32所在的面积中的非占有率。
并且，作为开口率A的计算方法，首先，在导电性薄膜3的导电部32所存在的中央部的纵35mm×横35mm的四边形区域中，将该中心部30mm×30mm的区域分割成 10mm×10mm的9个区域。接着，计算所分割的各区域中的开口率，将对该等进行算术平均而得到的值设为网格图案的开口率A(％)。
尤其，在导电性薄膜3中，开口率A优选95.0～99.6％。由此，导电性薄膜3的金属细线38的可见性更加优异。
开口39的一边的长度X(“间距尺寸X”)优选小于150μm，更优选140μm以下，进一步优选130μm以下。并且，下限值一般优选30μm以上。
若间距尺寸X小于150μm，则由于视觉传递函数(VTF)的影响，能够进一步提高金属细线38的可见性。
在波长550nm处的金属细线38的反射率为80％以下，但优选20％～40％，更优选25～35％。
本发明中，金属细线的反射率是指在视觉辨认侧的表面上的反射率。
本发明中的反射率可通过后述的实施例栏中所记载的方法进行测定。
另外，金属细线的反射率例如能够通过后述的金属细线的材质及金属细线的形成方法进行调整。
作为金属细线38的材质，例如可以举出铜、铬、铅、镍、金、银、锡及锌等金属、以及该等金属的合金。
其中，从进一步降低金属细线的反射率、且导电性也优异的观点考虑，优选金属细线38至少在视觉辨认侧的表面具有铜或其合金或者铬或其合金。
金属细线38可以是2个以上的层层叠而成的层叠结构体。
导电性薄膜3能够用于各种用途。例如，各种电极薄膜、散热片及印刷配线基板。其中，导电性薄膜3优选用于触摸面板传感器，更优选用于静电容量方式的触摸面板传感器。包含上述导电性薄膜3作为触摸面板传感器的触摸面板中，难以视觉辨认金属细线。
另外，作为触摸面板的结构，例如可以举出日本特开2015-195004号公报的 0020～0027段中所记载的触摸面板模组等，上述内容被编入本说明书中。
[导电性薄膜的制造方法]
作为上述导电性薄膜的制造方法并没有特别限制，能够使用公知的形成方法。一般而言，有如下方法：使用喷墨法或丝网印刷法形成导电性油墨的图案的方法、在基板上将配线图案的凹凸进行图案化之后，涂布导电性油墨的方法、通过溅射法或蒸镀法等真空成膜，将金属膜进行成膜之后，使用光刻法将金属膜进行图案化的方法、使用自形成性的透明导电材料的方法、将电镀基底层进行图案化之后，通过无电解电镀形成金属细线的方法、及通过半加成法，利用电镀形成金属细线的方法等。
当使用半加成法时，例如能够通过以下方法进行制造。即，本发明的导电性薄膜的制造方法包含以下工序。
(1)在基板上形成第1金属膜的工序(第1金属膜形成工序)
(2)在第1金属膜上形成抗蚀剂膜的工序(抗蚀剂膜形成工序)，该抗蚀剂膜在形成金属细线的区域具备开口；
(3)在开口内的第1金属膜上形成第2金属膜的工序(第2金属膜形成工序)
(4)去除抗蚀剂膜的工序(抗蚀剂膜去除工序)
(5)将第2金属膜作为掩模而去除上述第1金属膜的一部分，形成由金属细线构成的导电部的工序(导电部形成工序)
以下，对上述各工序的步骤进行详述。
〔第1金属膜形成工序〕
图4A是用于说明第1金属膜形成工序的概略剖视图。通过实施第1金属膜形成工序，将第1金属膜138a形成于基板131上。
第1金属膜138a作为晶种层(seed layer)和/或基底金属层(基底密合层)发挥功能。
另外，图4A的例子中，示出了第1金属膜138a为一层的情况，但并不限定于此。例如，第1金属膜138a也可以是2个以上的层层叠而成的层叠结构体。当第1金属膜138a为层叠结构体时，优选位于基板131侧的下层作为基底金属层(基底密合层) 而发挥功能，且优选位于第2金属膜138b(后述)侧的上层作为晶种层而发挥功能。
基板131对应于上述基板31，因此省略其说明。
作为第1金属膜138a的材质，与上述金属细线38中举出的材质相同，因此省略其说明。
作为第1金属膜138a的厚度并没有特别限制，一般优选30～300nm，更优选 40～100nm。
若第1金属膜138a的厚度为300nm以下，则后述的导电部形成工序(尤其是蚀刻程序)中的制造适性优化，因此可容易得到线宽的偏差少的规定线宽的金属细线。
作为第1金属膜138a的形成方法并没有特别限制，能够使用公知的形成方法。其中，从容易形成具有更致密的结构的层的观点考虑，优选溅射法或蒸镀法。
〔抗蚀剂膜形成工序〕
图4B是用于说明抗蚀剂膜形成工序的概略剖视图。通过实施本工序，将抗蚀剂膜150形成于第1金属膜138a上。
抗蚀剂膜150在形成金属细线的区域具有开口151。
抗蚀剂膜150中的开口151的区域能够配合欲配置金属细线的区域适当调整。具体而言，当欲形成配置成网格状的金属细线时，形成具有网格状的开口的抗蚀剂膜150。另外，开口通常配合金属细线而形成为细线状。
开口151的线宽优选小于2.0μm，更优选1.5μm以下，进一步优选1.0μm以下。通过将开口的线宽设为小于2.0μm，能够得到线宽细的金属细线138。尤其，当开口151的线宽为1.5μm以下时，所得到的金属细线138的线宽变得更细，金属细线138更难以被使用者视觉辨认。
另外，开口151的线宽是指，与开口151的细线部分的延伸方向正交的方向上的细线部的宽度。经后述的各工序而形成具有与开口151的线宽相对应的线宽的金属细线138。
作为在第1金属膜138a上形成抗蚀剂膜150的方法并没有特别限制，能够使用公知的抗蚀剂膜形成方法。例如，可以举出含有以下工序的方法。
(a)在第1金属膜138a上涂布抗蚀剂膜形成用组合物而形成抗蚀剂膜形成用组合物层的工序。
(b)经由具备图案状的开口的光罩，将抗蚀剂膜形成用组合物进行曝光的工序。
(c)对曝光后的抗蚀剂膜形成用组合物进行显影，得到抗蚀剂膜150的工序。
另外，在上述工序(a)与(b)之间、(b)与(c)之间、和/或(c)之后可以进一步含有对抗蚀剂膜形成用组合物层和/或抗蚀剂膜150进行加热的工序。
·工序(a)
作为能够在上述工序(a)中使用的抗蚀剂膜形成用组合物，能够使用任何公知的正型感放射线性组合物。
作为在第1金属膜138a上涂布抗蚀剂膜形成用组合物的方法并没有特别限制，能够使用公知的涂布方法。
作为抗蚀剂膜形成用组合物的涂布方法，例如可以举出旋涂法、喷涂法、辊涂法及浸渍法等。
也可以在第1金属膜138a上形成抗蚀剂膜形成用组合物层之后，对抗蚀剂膜形成用组合物层进行加热。通过加热，能够去除残留于抗蚀剂膜形成用组合物层的不需要的溶剂，使抗蚀剂膜形成用组合物层成为均匀的状态。
作为对抗蚀剂膜形成用组合物层进行加热的方法并没有特别限制，例如可以举出对基板进行加热的方法。
作为上述加热的温度并没有特别限制，一般优选40～160℃。
作为抗蚀剂膜形成用组合物层的厚度并没有特别限制，作为干燥后的厚度，一般优选1.0～5.0μm。
·工序(b)
作为将抗蚀剂膜形成用组合物层进行曝光的方法并没有特别限制，能够使用公知的曝光方法。
作为将抗蚀剂膜形成用组合物层进行曝光的方法，例如可以举出经由具备图案状的开口的光罩，向抗蚀剂膜形成用组合物层照射活性光线或放射线的方法。作为曝光量并没有特别限制，一般优选在10～50mW/cm2下照射1～10秒钟。
工序(b)中所使用的光罩所具备的图案状的开口的线宽一般优选小于2.0μm，更优选1.5μm以下，进一步优选1.0μm以下。
也可以对曝光后的抗蚀剂膜形成用组合物层进行加热。作为加热的温度并没有特别限制，一般优选40～160℃。
·工序(c)
作为对曝光后的抗蚀剂膜形成用组合物层进行显影的方法并没有特别限制，能够使用公知的显影方法。
作为公知的显影方法，例如可以举出使用含有有机溶剂的显影液或碱显影液的方法。
作为显影方法，例如可以举出浸渍法(dip method)、搅拌法(puddle method)、喷涂法及动态分配法(dynamic dispense method)等。
并且，也可以使用冲洗液清洗显影后的抗蚀剂膜150。作为冲洗液并没有特别限制，能够使用公知的冲洗液。作为冲洗液，可以举出有机溶剂及水等。
〔第2金属膜形成工序〕
图4C是用于说明第2金属膜形成工序的概略剖视图。通过本工序，在抗蚀剂膜 150的开口151内的第1金属膜138a上形成第2金属膜138b。如图4C所示，第2金属膜138b可以以填补抗蚀剂膜150的开口151的方式形成。
第2金属膜138b优选通过电镀法形成。
作为电镀法，能够使用公知的电镀法。具体而言，可以举出电解电镀法及无电解电镀法，从生产率的观点考虑，优选电解电镀法。
作为第2金属膜138b中所含的金属并没有特别限制，能够使用公知的金属。
第2金属膜138b例如可以含有铜、铬、铅、镍、金、银、锡及锌等金属、以及该等金属的合金。
其中，从金属细线38的导电性更加优异的观点考虑，第2金属膜138b优选含有铜或其合金。并且，从金属细线38的导电性更加优异的观点考虑，第2金属膜 138b的主成分优选为铜。
作为构成第2金属膜138b中的主成分的金属的含量并没有特别限制，一般优选 50～100质量％，更优选90～100质量％。
第2金属膜138b的线宽具有与抗蚀剂膜150的开口151相对应的线宽，具体而言，优选小于2.0μm，更优选1.5μm以下，进一步优选1.0μm以下。第2金属膜 138b的线宽的下限值优选为0.5μm以上。
第2金属膜138b的线宽是指，与第2金属膜138b的细线部分的延伸方向正交的方向上的细线的宽度。
作为第2金属膜138b的厚度并没有特别限制，一般优选为300～2000nm，更优选为300～1000nm。
〔抗蚀剂膜去除工序〕
图4D是用于说明抗蚀剂膜去除工序的概略剖视图。通过本工序，去除抗蚀剂膜150，得到依次形成有基板131、第1金属膜138a及第2金属膜138b的层叠体。
作为去除抗蚀剂膜150的方法并没有特别限制，可以举出使用公知的抗蚀剂膜去除液去除抗蚀剂膜150的方法。
作为抗蚀剂膜去除液，例如可以举出有机溶剂及碱溶液等。
作为使抗蚀剂膜去除液与抗蚀剂膜150接触的方法并没有特别限制，例如可以举出浸渍法、浸置法、喷涂法及动态分配法等。
〔导电部形成工序〕
图4E是用于说明导电部形成工序的概略剖视图。根据本工序，去除未形成有第 2金属膜138b的区域即第1金属膜138a的一部分，得到在基板131上层叠金属细线 138而成的导电性薄膜300。另外，金属细线138构成上述图1中的导电部32。
金属细线138具有与第1金属膜138a相对应的第1金属层138A和与第2金属膜 138b相对应的第2金属层138B。第1金属层138A和第2金属层138B从基板131侧依次层叠。
作为去除第1金属膜138a的一部分的方法并没有特别限定，能够使用公知的蚀刻液。
作为公知的蚀刻液，例如可以举出氯化铁溶液、氯化铜溶液、氨碱溶液、硫酸- 过氧化氢混合液及磷酸-过氧化氢混合液等。从该等之中适当选择容易溶解第1金属膜138a且第2金属膜138b相比第1金属膜138a难以溶解的蚀刻液即可。
另外，如上所述，当第1金属膜138a为层叠结构体时，可以按每个层改变蚀刻液来进行多阶段的蚀刻。
第1金属层138A的线宽优选小于2.0μm，更优选1.5μm以下，进一步优选 1.0μm以下。第1金属层138A的线宽的下限值优选为0.5μm以上。
第1金属层138A的线宽是指，与第1金属层138A的细线部分的延伸方向正交的方向上的细线的宽度。
第2金属层138B的线宽与上述第2金属膜138b的线宽相同，因此省略其说明。
金属细线138的线宽L小于2.0μm，优选1.5μm以下，更优选1.0μm以下。金属细线138的线宽L的下限值为0.5μm以上。
若金属细线138的线宽L小于2.0μm，则触摸面板的使用者更难以视觉辨认金属细线138。若金属细线138的线宽L为0.5μm以上，则导电性薄膜300的导电性得到进一步提高。
另外，金属细线138的线宽L是指，在金属细线138的宽度方向的剖面(与金属细线的延伸方向正交的剖面)上，第1金属层138A及第2金属层138B的线宽中最大的线宽。
金属细线138构成网格图案。如上所述，导电性薄膜300制造成金属细线的线宽L与网格图案的开口率A％的关系满足上述式(I)。
并且，由金属细线138构成的网格图案的开口139的一边的长度X为(间距尺寸X)如上所述。
如上所述，作为导电性薄膜300的制造方法，示出了金属细线138为2层以上的层叠结构的情况，但并不限定于此，金属细线也可以是一层。
当金属细线为一层时，能够通过公知的方法将上述第1金属膜138a进行图案化而得到具有一层结构的金属细线的导电性薄膜。
实施例
以下，基于实施例对本发明进一步进行详细的说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等，只要不脱离本发明的趣旨，则能够适当变更。因此，本发明的范围并不限于以下所示的实施例。
并且，只要没有特别指定，则份及％是指质量基准。
[实施例1～4及7、以及比较例1、3、5～10及12～14]
实施例1～4及7、以及比较例1、3、5～10及12～14的导电性薄膜通过以下示出详细内容的半加成法进行制作。另外，以使金属细线的线宽L(μm)及开口率A(％) 成为第1表中所记载的方式，使用具备具有第1表中所记载的线宽及开口率的四边形格子图案(网格图案)的光罩，除此以外，全部通过相同的方法进行了制作。另外，光罩在与导电性薄膜的网格图案的开口部相对应的位置具有铬掩模。
首先，使用溅射装置在基板(COP薄膜(环烯烃聚合物薄膜)、厚度80μm)上将Cr 成膜为10nm的厚度，得到了基底金属层。接下来，在基底金属层上将Cu成膜为50nm 的厚度，得到了晶种层。以下，将基底金属层及晶种层的层叠结构体也称为“第1 金属膜”。
接着，调整旋涂机的转速而将抗蚀剂膜形成用组合物(FUJIFILM Co.,Ltd.制，“FHi-622BC”，粘度11mPa·s)涂布于第1金属膜上(晶种层上)，以使干燥厚度成为1μm，并在100℃下干燥1分钟，得到了抗蚀剂膜形成用组合物层。
接着，准备形成有第1表中所记载的规定线宽的开口的光罩，并将光罩配置于抗蚀剂膜形成用组合物层上。
然后，使用平行光曝光机，组合物经由光罩将200～400nm波长的光(光源卤素灯，曝光量16mW/cm2)对正型抗蚀剂膜形成用组合物层照射2秒钟，并在100℃下加热(后烘烤)1分钟，得到了曝光后的抗蚀剂膜形成用组合物层。
接着，将曝光后的抗蚀剂膜形成用组合物层在0.5M氢氧化钠水溶液中进行显影，得到了形成有开口的抗蚀剂膜(膜厚1μm)。另外，抗蚀剂膜的开口与曝光区域相对应。
使用硫酸铜镀浴(high-throw bath)(作为添加剂，含有Top Lucina HT-A和TopLucina HT-B； 均为OKUNO CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.制)，对通过上述步骤制作的依次具备基板、第1金属膜及形成有开口的抗蚀剂膜的层叠体实施了电镀。作为电镀的条件，电流密度设为3A/dm2，电压施加时间设为20秒钟。通过电镀，在抗蚀剂膜的开口内的第1金属膜上形成了网格图案状的第2金属膜。另外，第2金属膜的厚度为1μm。
接着，使用1M氢氧化钠水溶液，从层叠体剥离了抗蚀剂膜。
接着，将第2金属膜作为蚀刻掩模进行了第1金属膜的蚀刻。具体而言，将第 2金属膜作为蚀刻掩模，使用浓度调整为对晶种层的蚀刻速度成为200nm/min的Cu蚀刻液(WakoPure Chemical Industries,Ltd.制，“Cu蚀刻剂”)，对晶种层中未形成有第2金属膜的区域进行了蚀刻。接着，将第2金属膜及晶种层作为蚀刻掩模，使用Cr蚀刻液(NIHON KAGAKUSANGYO CO.,LTD.制，“碱性铬蚀刻液”； 另外，对基底金属层的蚀刻速度为100nm/min)，对基底金属层中未形成有第2金属膜及晶种层的区域进行了蚀刻。如此，得到了具有基板和形成于基板上的金属细线的实施例 1～4及7、以及比较例1、3、5～10及12～14的导电性薄膜。另外，金属细线是从基板侧依次形成有与第1金属膜相对应的第1金属层和与第2金属膜相对应的第2 金属层的层叠结构体。
[实施例5]
将金属细线的材质变更为铜，除此以外，通过与美国专利第8179831号说明书的实施例6～23相同的方法得到了实施例5的导电性薄膜。另外，形成于实施例5 的导电性薄膜上的金属细线是通过溅射法形成包含铜的膜之后对包含铜的膜进行蚀刻而得到，其构成网格图案。
[实施例6]
通过与上述实施例1～4及7的导电性薄膜相同的方法形成线宽0.9μm的网格图案之后，作为黑化处理，进行了第2金属层(铜)的钯置换。
[比较例2、4、11及15]
以使金属细线的线宽L(μm)及开口率A(％)成为第1表中所记载的方式，使用了具有第1表中所记载的线宽及开口率的光罩，除此以外，全部通过相同的方法进行了制作。另外，光罩在与导电性薄膜的网格图案的开口部相对应的位置具有铬掩模。
首先，以成为以下配合比例的方式混合及搅拌各成分，制备出被电镀层形成用组合物(以下，简称为“组合物”)。
Figure BDA0001980964660000151
上述各成分的详细内容如下。
·聚丙烯酸(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制，重均分子量8000～12000)
·4官能丙烯酰胺(下述通式(A)的“R”全部由甲基表示的单体。按照日本专利第5486536号公报进行合成)
·聚合引发剂(商品名称“Irgacure127”，BASF公司制)
·氟系表面活性剂(商品名称“W-AHE”(下述结构式(B))FUJIFILM Co.,Ltd.制)
[化学式1]
Figure BDA0001980964660000161
接着，通过辊涂，将使用“W-AHE”作为氟系表面活性剂的组合物成膜于基板(商品名称“LUMIRROR U48”，聚对苯二甲酸乙二酯薄膜，长条薄膜，TORAY INDUSTRIES,INC.制)上，以使成为600nm的膜厚，并通过80℃的烘箱进行干燥，由此在基板上形成了被电镀层形成用层。如此，将形成有被电镀层形成用层的基板以使被电镀层形成用层成为内侧的方式卷取成卷。
然后，开卷上述卷，将被电镀层形成用层载置于真空腔室内，使其与具有四边形格子图案的开口(网格图案)的光罩(硬掩模)以真空状态密合。接着，在保持真空状态下，使用平行光曝光机(光源卤素灯)以照射量800mJ/cm2照射200～400nm波长的光，使腔室内的被电镀层形成用层的露出部分聚合。
然后，使用碳酸钠水溶液进行显影，形成了包含曝光部分的图案状被电镀层。
另外，使带图案状被电镀层的薄膜在30℃的Pd催化剂赋予液(R&H公司制)中浸渍了5分钟。接着，进行水洗，并浸渍于30℃的金属催化剂还元液(R&H公司制)中。进一步进行水洗，并于30℃的铜电镀液(R&H公司制)中浸渍了15分钟。
如此，得到了图案状被电镀层的整个区域被镀铜包覆的具有金属细线的比较例2、4、11及15的导电性薄膜。
[比较例16]
通过与美国专利第8179831号说明书的实施例6～23相同的方法得到了比较例 16的导电性薄膜。另外，形成于比较例16的导电性薄膜上的金属细线是通过蒸镀法形成包含金的膜之后，对包含金的膜进行蚀刻而得到，其构成网格图案。
[评价试验]
〔金属细线的线宽L〕
对于通过上述方法制作出的实施例及比较例的导电性薄膜，通过以下方法测定了金属细线的线宽。
首先，将导电性薄膜连同基板包埋于树脂中，在宽度方向(与金属细线的延伸方向正交的方向)上使用超薄切片机进行切断，在所得到的剖面上蒸镀碳之后，使用扫描型电子显微镜(Hitachi High-Technologies Corporation制S-550型)进行了观察。测定第1金属层及第2金属层各自的线宽，将最大的线宽作为金属细线的线宽 L(μm)。另外，当金属细线为单层时，将其最大的线宽作为金属细线的线宽L。
〔网格图案的间距尺寸X〕
在实施例及比较例的各导电性薄膜的中央部(形成有导电部的区域)的纵35mm×横35mm的四边形区域中，将该中心部30mm×30mm的区域分割成10mm×10mm的9个区域。接着，测定所分割的各区域中的网格图案的间距尺寸，将对该等进行算术平均而得到的值作为网格图案的间距尺寸X(μm)。
关于10mm四方部(纵10mm×横10mm)的区内的间距尺寸，利用光学显微镜摄影10mm四方部整体的由金属细线形成的网格图案，根据该图像资料测定了该区的网格图案的间距尺寸X(μm)。
〔网格图案的开口率A〕
在实施例及比较例的各导电性薄膜的中央部(形成有导电部的区域)的纵35mm×横35mm的四边形区域中，将该中心部30mm×30mm的区域分割成10mm×10mm的9个区域。接着，计算出所分割的各区域中的开口率，将对该等进行算术平均而得到的值作为网格图案的开口率A(％)。
关于10mm四方部(纵10mm×横10mm)的区内的开口率，利用光学显微镜摄影 10mm四方部整体的由金属细线形成的网格图案，根据该图像资料计算出该区的网格图案的开口率A(％)。
〔金属细线的反射率〕
在与上述实施例及比较例的各导电性薄膜的制作相同的条件下，制作固体(beta)(无图案)的模型膜，并使用反射分光膜厚计FE-3000(Otsuka Electronics Co.,Ltd.制)测定了模型膜在波长550nm处的反射率(％)。另外，入射角度、受光角均设定为90度(垂直入射)。
〔薄片电阻(sheet resistance)〕
YOKOGAWA 7555数位万用表(Digital Multimeter)(4线欧姆模型(4wire ohmsmode))上连接自制的治具，来测定上述实施例及比较例的各导电性薄膜的薄片电阻，并按照以下的评价基准评价了薄片电阻。
A：小于10Ω/sq
B：10Ω/sq以上且小于20Ω/sq
C：20Ω/sq以上
〔可见性〕
将上述实施例及比较例的各导电性薄膜配置于黑色版上，从相对于样品表面倾斜45度照射白色光，在自上述实施例及比较例的各导电性薄膜的正上方(90度)相隔高度10cm及高度30cm的高度的2处目视观察，并按照以下的评价基准评价了可见性。
A：高度10cm及高度30cm的任何一处都是完全无法观察网格图案的金属细线的优异的水平
B：自高度30cm无法观察网格图案的金属细线，但自高度10cm出现稍许线可见，但不成问题的水平
C：自任何一个高度均可观察稍许网格图案的金属细线，有问题的水平
D：自任何一个高度，网格图案的金属细线均显眼，有问题的水平
[评价结果]
将以上的评价试验的结果总结示于下述第1表。
[表1]
Figure BDA0001980964660000191
若满足式(I)、线宽2μm以下、且反射率为80％以下，则可见性良好(实施例 1～7)，若反射率20％以上且40％以下、且线宽1μm以下，则低电阻且可见性良好，表明具有特别优异的性能(实施例1及3)。
在此，实施例5中，将溅射铜成膜于整个面之后，通过湿式蚀刻形成金属细线。基于湿式蚀刻的金属细线的形成，不同于能够通过光阻剂图案控制金属细线的线宽的半加成法(实施例1～4)，难以控制线宽，尤其具有配线高度越高，越难以控制线宽的倾向。因此，欲形成线宽5μm左右以下的金属细线，需制作厚度100nm左右的金属细线(实施例5的金属细线的纵横比(厚度/线宽)为0.11)。因此，推测实施例5 的导电性薄膜，因金属细线的厚度(配线高度)较低，因此金属细线的体积变小，与实施例1～4的导电性薄膜(纵横比为0.5以上)相比，电阻变高。
并且，推测实施例6中，为了降低反射率而进行了黑化处理，因此存在于最表面的铜被钯置换，与实施例1～4的导电性薄膜相比，电阻较高。
当不满足式(I)时，图案可见显著，表示可见性有问题的水平(比较例5～15)。
即使满足式(I)，在线宽2μm以上的图案中，也存在图案可见，表示可见性不是很好(比较例1～4)。
即使满足式(I)且线宽小于2μm，当反射率超过80％时，也存在图案可见，表示可见性不是很好(比较例16)。
符号说明
3、300-导电性薄膜，31、131-基板，32-导电部，38、138-金属细线，39、139、 151-开口，L-线宽，A-开口率，X-一边的长度(间距尺寸)，138a-第1金属膜， 138b-第2金属膜，138A-第1金属层，138B-第2金属层，150-抗蚀剂膜。

Claims (5)

1.一种导电性薄膜，其具有导电部，所述导电部配置于基板上且由线宽0.5μm以上且小于2μm的金属细线构成，
所述金属细线形成网格图案，
所述金属细线在视觉辨认侧的表面具有铜或其合金或者铬或其合金，或者是2个以上的层层叠而成的层叠结构体，
所述金属细线的线宽Lμm与所述网格图案的开口率A％满足式(I)的关系，
在波长550nm处的所述金属细线的反射率为80％以下，
式(I)：70≤A＜(10-L/15)2。
2.根据权利要求1所述的导电性薄膜，其中，
所述开口率A为95.0～99.6％。
3.根据权利要求1或2所述的导电性薄膜，其中，
在波长550nm处的所述金属细线的反射率为20～40％。
4.一种触摸面板传感器，其具有权利要求1至3中任一项所述的导电性薄膜。
5.一种触摸面板，其具有权利要求4所述的触摸面板传感器。
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