JP2015106264A

JP2015106264A - 配線フィルム製造用フォトマスク及び配線フィルムの製造方法

Info

Publication number: JP2015106264A
Application number: JP2013247705A
Authority: JP
Inventors: 真嗣倉田; Masatsugu Kurata; 眞紀長屋; Maki Nagaya
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2015-06-08

Abstract

【課題】静電容量方式タッチパネルに用いられる格子状配線パターンが形成された配線フィルムの製造において、配線の交差点を含めた全配線を均一な線幅に形成するためのフォトマスクの提供を目的とする。【解決手段】透明絶縁性基材と金属膜との積層体に、フォトリソグラフ法を用いてタッチパネル用の格子状配線パターン２を形成するための配線フィルム製造用フォトマスクであって、前記格子状配線パターンの交差点及びその近傍領域３の配線幅が、他の配線領域４の配線幅より小さいことを特徴とする配線フィルム製造用フォトマスクである。【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に用いられる静電容量方式タッチパネルの配線電極フィルム製造用フォトマスク及びそれを用いた配線フィルムの製造方法に関する。

タッチパネルは液晶表示体や有機ＥＬ表示体などのフラットパネルディスプレイ、特に携帯電話、携帯情報端末、カーナビゲーションを始め、様々な電子機器の操作部に採用されている。タッチパネル型入力装置は、タッチパネルの表示表面上に、指先やペン先の接触位置を検出する入力装置として、上述の様々な電子機器に貼り合わせて使用されるものである。タッチパネル型入力装置には、その構造及び検出方式の違いにより、抵抗膜型や静電容量型などの様々なタイプがある。

静電容量型タッチパネルのセンサーの方式は表面型と投影型の２つがあり、いずれの方式も指先と導電膜との間での静電容量の変化を捉えて位置を検出するものである。この場合、指がセンサー表面に近づくだけで静電結合が起きるため、接触前でのカーソル表示のようなことが可能となる。

上記センサーの配線を形成する導電材料として、一般的にはＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）や銀ペーストが用いられている。例えば、ＩＴＯを用いた場合には、透明基材に蒸着法により薄膜を形成し、その後フォトリソ法により配線を形成する。また、銀ペーストを用いた場合には、スクリーン印刷法により配線パターンを形成する。

一方、最近では上記のような小型表示体に加えて、大型の静電容量型タッチパネルの要求も強くなり、その開発が求められている。しかしながら、上記で説明した小型表示体に採用されている導電性材料及び配線形成方法は、抵抗値が大きく信号の劣化が起こるため、大型表示体には不向きであるという問題がある。

このような問題に対して、例えば、金属箔を用いてメッシュ構造を形成する方法が知られている（特許文献１）。具体的には、フィルム基材に金属箔を積層して、金属箔上にレジストを塗布し、マクスを介して露光、現像、エッチング工程を経て、金属薄膜のメッシュを形成する方法である。

しかしながら、上記の方法は配線パターン状と同じパターン形状のマスクを用いるため、エッチング後の仕上がり配線形状、特に格子状の交点部分が他の配線幅よりも太くなる傾向があり、安定した品質を得るための生産方法としては問題がある。

特開２００１−２１０９８８号公報

本発明は、静電容量方式タッチパネルに用いられる格子状配線パターンが形成された配線フィルムの製造において、配線の交差点を含めた全配線を均一な線幅に形成するためのフォトマスクの提供を目的とする。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、透明絶縁性基材と金属膜との積層体に、フォトリソグラフ法を用いてタッチパネル用の格子状配線パターンを形成するための配線フィルム製造用フォトマスクであって、
前記格子状配線パターンの交差点及びその近傍領域の配線幅が、他の配線領域の配線幅より小さいことを特徴とする配線フィルム製造用フォトマスクである。

また、請求項２に記載の発明は、格子状配線パターンを有する配線フィルムの製造方法において、
透明絶縁性基材の上の金属膜上に、レジストを塗布する工程と、
前記レジスト塗布面に、前記格子状配線パターンの交差点及びその近傍領域の配線幅が、他の配線領域の配線幅より小さいフォトマスクを介して、紫外線を照射して硬化する工程と、
未硬化部のレジストを現像する工程と、
前記現像により露出した金属膜をエッチングして格子状配線パターンを形成する工程とからなることを特徴とする配線フィルムの製造方法である。

本発明の請求項1、２によれば、タッチパネル用の格子状配線が形成された配線フィルムを作製するためのフォトマスクにおいて、前記格子状配線パターンの交差点及びその近傍領域の配線幅を、他の配線領域の配線幅より小さくすることで、優れた視認性を有する配線フィルムを作製することができる。従来の格子状配線パターンを形成するためのフォトマスクでは、格子状配線のすべての線幅が同じあるために、このフォトマスクを用いて、露光・現像・エッチング工程を経ると、出来上がる配線パターンは交差点の線幅が太くなる傾向があり、視認性が低下するという問題があった。すなわち、本発明ではフォトマスクの作製において、前記格子状配線パターンの交差点及びその近傍領域の配線幅を、他の配線領域の配線幅より細くすることで、このフォトマスクを介して、仕上がる配線パターンの線幅を略均一にでき、視認性を高めることができる。

上記で説明したように、本発明により作製した配線フィルムを用いることにより、金属膜の優れた導電性による高い応答性、操作性、また、略均一な微細配線パターンによる優れた視認性を有するタッチパネルを提供することができる。

本発明に係る微細配線電極形成用フォトマスクの平面模式図である。従来の微細配線電極形成用フォトマスクの平面模式図である。

以下、本発明を図に基づいて詳細に説明する。

本発明は、透明絶縁性基材と金属膜との積層体に、フォトリソグラフ法を用いてタッチパネル用の格子状配線パターンを形成するための配線フィルム製造用フォトマスクであって、前記格子状配線パターンの交差点及びその近傍領域の配線幅が、他の配線領域の配線幅に対して８０％以下の範囲であることを特徴とする配線フィルム製造用フォトマスクである。

図１（ａ）は、本発明に係る格子状配線パターン２を形成するためのフォトマスク１の配線パターンを示している。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すフォトマスク１を用いて形成されたタッチパネル用の格子状配線パターン２を示している。

本発明のフォトマスク１は、前記格子状配線パターン２の交差点及びその近傍領域３の
配線幅、他の配線領域４の配線幅に対して８０％以下の範囲であることを特徴としている。すなわち、前記交差点及び近傍領域３の配線幅を、他の配線領域４の配線幅に対して細く設計することで、実際に形成される格子状配線パターンのあらゆる領域の線幅を略同一にすることを特徴としている。

一般に、フィルム基材と金属箔との積層体の金属箔をパターニングする方法として、フォトリソ法が用いられている。例えば、金属箔の全表面にフォトレジストを塗布してレジスト膜を形成し、その上にフォトマスクを重ねて（介して）露光、現像して、パターンに不要な金属箔面を露出する。その後、適正なエッチング液を用いて不要な金属を除去して、目的とする金属箔パターンを得る。従って、加工条件はもとより、フォトマスクのパターン精度が極めて重要となる。

従来、上記のようなフォトリソグラフ法により、前記積層体の金属膜を格子状パターン２に形成する場合、図２（ａ）に示すような、実際に求められるパターンと同型の均一の線幅からなるフォトマスク１が用いられる。

しかしながら、このような実際に求められるパターンと同型の均一の線幅からなるフォトマスク１を用いて、レジストのパターン形成をすると、エッチング後の仕上がりは、図２（ｂ）に示すような配線の交差点が太くなる傾向がある。

このような問題に対して、従来は加工条件に工夫を凝らして解決する、製造オペレータの技量に依存するところが大きかった。それでも安定して製造することは難しく、品質及び生産性には依然として問題が残る。

本発明はこのような問題を解決するためのものであり、具体的には、交差点近傍領域の配線幅を、他の領域の配線幅より小さくしたフォトマスクである。すなわち、交差点近傍領域の配線幅を、他の領域の配線幅より小さくすることで、その後のエッチング工程による交差点近傍領域の配線太りを解消し、最終的に求められる全配線幅を概ね均一にすることができる。交差点近傍領域の配線幅を、他の領域の配線幅に対して８０％を超えてフォトマスクを作製すると、エッチング後の前記交差点近傍領域の配線が太くなり、配線の劣化を生じる要因となる。なお、両配線幅の差は、他の領域の配線幅の２０％以上であることが望ましい。

本発明に用いることのできる透明基材としては、透明性、寸法安定性、機械強度、耐薬品性を有するものであれば特に限定するものではない。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）、ポリイミド系、さらにはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の樹脂から成るフィルムまたはシート基材を用いることができる。中でも、性能及びコスト面からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。

また、金属箔としては特に限定するものではないが、導電性やコスト面から銅箔が好ましい。また、箔の厚さとしては、ハンドリングやコスト面から１５μｍ以下が好ましい。

前記透明基材と金属箔との積層方法としては、一般的に知られている接着剤を介して行うドライラミネート法が好ましい。また、接着強度を向上させるために、前記透明基材の表面をコロナ処理や他の放電処理などを施しても良い。なお、このような放電処理は透明基材に予め施してもよく、また、金属箔との積層時に同時に行ってもよい。

また、フォトマスクに形成される格子状配線パターンとしては、タッチパネルとして開口性や透過性を阻害しなければ、特に格子角度を限定するものではない。

また、本発明のフォトマスクを用いたフォトリソ法の加工条件については、例えば、フォトレジスト材料の種類や膜厚によって、露光工程の加工条件は決まるなど、特に限定するものではない。その後の現像条件、エッチング条件も同様である。

上記で説明したように、前記格子状配線パターンの交差点及びその近傍領域の配線幅１が、他の領域の配線幅２より小さく形成されたことを特徴とする本発明のフォトマスクを用いて、適正な条件下でフォトリソ法を行うことにより、容易にして且つ安定して、エッチング後の全配線パターンを略均一の幅に仕上げることができる。

本発明のフォトマスクは、交点を有する細線の金属配線パターンを均一に形成することができるため、液晶表示体などの前面に配置した際に、視認性に優れ、また長期使用においても劣化の起こりにくいタッチパネル用の電極フィルムとして利用することができる。

１・・・フォトマスク
２・・・エッチング後の格子状配線パターン
３・・・交差点近傍領域
４・・・他の配線領域

Claims

透明絶縁性基材と金属膜との積層体に、フォトリソグラフ法を用いてタッチパネル用の格子状配線パターンを形成するための配線フィルム製造用フォトマスクであって、
前記格子状配線パターンの交差点及びその近傍領域の配線幅が、他の配線領域の配線幅より小さいことを特徴とする配線フィルム製造用フォトマスク。
格子状配線パターンを有する配線フィルムの製造方法において、
透明絶縁性基材の上の金属膜上に、レジストを塗布する工程と、
前記レジスト塗布面に、前記格子状配線パターンの交差点及びその近傍領域の配線幅が、他の配線領域の配線幅より小さいフォトマスクを介して、紫外線を照射して硬化する工程と、
未硬化部のレジストを現像する工程と、
前記現像により露出した金属膜をエッチングして格子状配線パターンを形成する工程とからなることを特徴とする配線フィルムの製造方法。