JP2016024847A - Method of patterning transparent conductive film, and transparent conductive laminate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透明導電膜の一部を除去して、パターンを形成するパターニング方法に関する。 The present invention relates to a patterning method for forming a pattern by removing a part of a transparent conductive film.
近年、ディスプレイの入力装置としてタッチパネルが多く使用されている。タッチパネルには、抵抗膜式、静電容量式、光学式等さまざまな検出方式があるが、スマートフォン、タブレット端末では多点検出が可能な静電容量式が主流となっている。 In recent years, a touch panel is often used as an input device for a display. There are various detection methods such as a resistive film type, a capacitance type, and an optical type in the touch panel, but a capacitance type capable of multipoint detection is mainly used in smartphones and tablet terminals.
静電容量式の主な基本構成は、フィルムに縦方向検出用と横方向検出用の透明導電層のストライプ状パターンを形成し、それらを積層したものである。 The main basic configuration of the electrostatic capacitance type is a film in which stripe-like patterns of transparent conductive layers for longitudinal direction detection and lateral direction detection are formed and laminated.
製造方法としては、PETなどのフィルム基材に、コーティングによりハードコート層を形成し、スパッタリングにより、光学調整層と透明導電層を形成する。その後、フィルムの取り扱いを容易にするために支持材として保護フィルムを貼り合わせる。 As a production method, a hard coat layer is formed on a film substrate such as PET by coating, and an optical adjustment layer and a transparent conductive layer are formed by sputtering. Then, in order to make handling of a film easy, a protective film is bonded together as a support material.
図5は一般的な、タッチパネルに用いられる透明導電フィルムを示しており、フィルム基材上に透明導電層を形成した後、透明導電層を結晶化させて特性を安定化するための熱処理工程が行われる。 FIG. 5 shows a general transparent conductive film used for a touch panel. After a transparent conductive layer is formed on a film substrate, a heat treatment step for stabilizing the characteristics by crystallizing the transparent conductive layer is performed. Done.
結晶化、安定化された透明導電膜は、レジストを用い、フォトリソ法によりパターン形成するためのエッチング工程と、透明導電層と検出基板を接続するためにフィルム上に形成する金属配線形成工程と、縦方向検出用フィルムと横方向検出用フィルムを貼り合わせる工程と、検出基板と接続する工程を経てタッチパネルが形成される。 The crystallized and stabilized transparent conductive film uses a resist, an etching process for forming a pattern by a photolithography method, and a metal wiring forming process that is formed on a film to connect the transparent conductive layer and the detection substrate, A touch panel is formed through a process of bonding the vertical direction detection film and the horizontal direction detection film and a process of connecting to the detection substrate.
一般的に保護フィルムは支持材として扱われるため、上記工程の縦方向検出用フィルムと横方向検出用フィルム貼り合わせ工程前後に剥離されることが多い。 In general, since the protective film is handled as a support material, the protective film is often peeled before and after the step of laminating the film for detecting the vertical direction and the film for detecting the horizontal direction in the above process.
透明導電層を有するフィルムをタッチパネルに加工する際に、フィルムはアニール工程、レジスト塗布工程、レジスト乾燥工程、レジスト露光工程、レジスト現像工程、透明導電層エッチング工程、レジスト剥離工程、洗浄と、工程が多岐に及ぶ。 また、レジスト塗布時に使われるマスクについても、パターン毎にマスクを用意する必要があり、コスト面でも問題がある。 When processing a film having a transparent conductive layer into a touch panel, the film has an annealing process, a resist coating process, a resist drying process, a resist exposure process, a resist development process, a transparent conductive layer etching process, a resist stripping process, a washing process, and a process. Wide range. Also, a mask used for resist application needs to be prepared for each pattern, and there is a problem in terms of cost.
レジスト剥離液や透明導電層エッチング液は強アルカリや強酸の場合が多く、使用後液の廃棄も注意が必要である。 In many cases, the resist stripping solution and the transparent conductive layer etching solution are strong alkalis or strong acids.
本発明は、前記問題点を解決するためのものであり、透明導電層のパターニングのためのエッチング工程を、レジスト膜を形成することなく行える、簡易化された透明導電膜のパターニング方法を提供することを目的とする。 The present invention is for solving the above-described problems, and provides a simplified method for patterning a transparent conductive film, which can perform an etching process for patterning a transparent conductive layer without forming a resist film. For the purpose.
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、フィルム基材上に形成された透明導電膜の一部を除去してパターンを形成するパターニング方法であって、
フィルム基材上にアモルファス透明導電層を形成する工程と、
レーザー光を照射することで、前記アモルファス透明導電層をパターン状に結晶化させる工程と、
前記結晶化した透明導電層を残し、アモルファス透明導電層をエッチング液にて除去する工程とを有することを特徴とする透明導電膜のパターニング方法である。
As means for solving the above problems, the invention according to
Forming an amorphous transparent conductive layer on the film substrate;
Irradiating a laser beam to crystallize the amorphous transparent conductive layer into a pattern; and
And a step of removing the amorphous transparent conductive layer with an etching solution while leaving the crystallized transparent conductive layer.
また、請求項2に記載の発明は、前記透明導電層がアモルファスITO(インジューム・スズオキサイド)薄膜からなることを特徴とする請求項1に記載の透明導電膜のパターニング方法である。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、前記レーザー光が波長266nmの光であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の透明導電膜のパターニング方法である。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、前記透明導電層の厚みが50nm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の透明導電膜のパターニング方法である。
The invention according to claim 4 is the method for patterning a transparent conductive film according to any one of
また、請求項5に記載の発明は、前記エッチング液として、希釈塩酸を用いたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の透明導電膜のパターニング方法である。
The invention according to
また、請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の透明導電膜のパターニング方法を用いたことを特徴とする透明導電性積層体である。
The invention described in claim 6 is a transparent conductive laminate using the method for patterning a transparent conductive film according to any one of
本発明により、透明導電層のアニール処理工程や、レジスト膜を形成する工程のない、簡易化された透明導電膜のパターニング方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a simplified method for patterning a transparent conductive film, which does not include an annealing process step for a transparent conductive layer and a step for forming a resist film.
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明のアモルファス透明導電フィルムの構成を示しており、フィルム基材1上に、必要に応じて、ハードコート層2、光学調整層3、アモルファス透明導電層4が積層されており、アモルファス透明導電層4を守るために保護フィルム8が貼られている。
FIG. 1 shows the structure of an amorphous transparent conductive film of the present invention, and a
図2はレーザー照射工程を示しており、アモルファス透明導電層4にレーザービームをパターン状に照射し、結晶化透明導電層7を得る。
FIG. 2 shows a laser irradiation process. The amorphous transparent conductive layer 4 is irradiated with a laser beam in a pattern to obtain a crystallized transparent
図3はレーザー照射後の透明導電層を有する材料を示している。アモルファス透明導電層4は耐薬品性が非常に弱く、弱アルカリまたは弱酸溶液で簡単にエッチングができ、結晶化透明導電層7は耐薬品性にすぐれ、弱アルカリ、弱酸ではエッチング不可能であり、このエッチングレート差を利用し、レジストを使用せずにパターニングを実施する。
FIG. 3 shows a material having a transparent conductive layer after laser irradiation. The amorphous transparent conductive layer 4 is very weak in chemical resistance and can be easily etched with a weak alkali or weak acid solution. The crystallized transparent
図4は弱アルカリまたは弱酸溶液にてエッチングを行った後の透明導電層を有する材料を示している。エッチングを行うことで、結晶化透明導電層7が残り、パターニングを行うことができる。
FIG. 4 shows a material having a transparent conductive layer after etching with a weak alkali or weak acid solution. By performing the etching, the crystallized transparent
<フィルム基材>
フィルム基材は、PET、PC、TACが使用でき、PETが好適であり、125μm厚みのPETフィルムを用いた。
<Film base>
As the film substrate, PET, PC, and TAC can be used, and PET is suitable. A PET film having a thickness of 125 μm was used.
<ハードコート層>
PETフィルム基材上に、ハードコート層をウエットコーテイング法により設けた。
ハードコート層用塗液の組成は、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬社製) 100重量部重合開始剤:イルガキュア907(BASF社製) 3重量部
2−メチル−1〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モリフォリノプロパン
をトルエン中に溶解し、塗布後乾燥させてドライ膜厚1.2μmのハードコート層を得た。
<Hard coat layer>
A hard coat layer was provided on a PET film substrate by a wet coating method.
The composition of the coating liquid for the hard coat layer is
Dipentaerythritol hexaacrylate (made by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 100 parts by weight Polymerization initiator: Irgacure 907 (made by BASF) 3 parts by weight 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane It melt | dissolved in toluene, it was made to dry after application | coating, and the hard-coat layer with a dry film thickness of 1.2 micrometers was obtained.
<光学調整層>
光学調整層としては、Ti、Nb、Siが使用でき、スパッタ法により60μm厚みの光学調整層を得た。
<Optical adjustment layer>
Ti, Nb, and Si can be used as the optical adjustment layer, and an optical adjustment layer having a thickness of 60 μm was obtained by sputtering.
<アモルファス透明導電層>
アモルファス透明導電層の厚みは50nm以下が望ましく、ITO薄膜をスパッタ法、電子ビーム法、蒸着法等により形成することができ、スパッタ法が好適であり、厚み25nmのITOアモルファス透明導電層を得た。
<Amorphous transparent conductive layer>
The thickness of the amorphous transparent conductive layer is desirably 50 nm or less, and an ITO thin film can be formed by a sputtering method, an electron beam method, a vapor deposition method, etc., and a sputtering method is suitable, and an ITO amorphous transparent conductive layer having a thickness of 25 nm was obtained. .
<保護フィルム>
保護フィルムは、アモルファス透明導電層を保護するものであり、保護フィルムを剥がしてレーザー照射される。保護フィルムとしては、PE、PP、PETが使用でき、PEが好適である。
<Protective film>
A protective film protects an amorphous transparent conductive layer, peels off a protective film, and is irradiated with a laser. As the protective film, PE, PP, and PET can be used, and PE is preferable.
<レーザー光>
レーザー装置4は固定式、稼動式どちらでもかまわない。レーザー光5の波長範囲は、近赤外域から紫外域で、レーザー装置4の種類としては、エキシマレーザー、Nb−YAGレーザー、半導体レーザーなどを用いることが出来るが、好ましくは透明導電層の吸収が大きい領域の光を放出できる266nmを発振できるYAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザー装置が好適である。
<Laser light>
The laser device 4 may be either a fixed type or an operating type. The wavelength range of the
YAGレーザはYAGロッドと呼ばれるレーザビームを発生する物質に強烈な閃光(フラッシュ)を照射し、媒体から発生したレーザビームを増幅して、材料を加工するに足るエネルギを持つレーザビームを作り出す装置で、このYAGによって作り出されたレーザ光(波長1040nm)を2個の波長変換結晶である高調波結晶(SHG:Second Harmonic Generation結晶、FHG:Fourth Harmonic Generation結晶)に透過させ、第4高調波(266nm)を得、レーザー出力1000mj/cm2にてパターンを描画した。 A YAG laser is a device that irradiates a substance called a YAG rod that generates a laser beam with an intense flash (flash), amplifies the laser beam generated from the medium, and creates a laser beam with sufficient energy to process the material. Then, the laser beam (wavelength 1040 nm) produced by this YAG is transmitted through two harmonic crystals (SHG: Second Harmonic Generation crystal, FHG: Fourth Harmonic Generation crystal) that are wavelength conversion crystals, and the fourth harmonic (266 nm). And a pattern was drawn at a laser output of 1000 mj / cm 2 .
<弱アルカリ、弱酸溶液>
アモルファスITO透明導電膜のエッチング溶液としては、弱アルカリまたは弱酸の溶液を使用することができ、弱アルカリ性または弱酸性溶液としては希釈水酸化ナトリウム、希釈塩酸等を使用することができ、弱アルカリ性溶液として、pH8の希釈水酸化ナトリウム溶液、弱酸性溶液としてはpH2の希釈塩酸溶液が好適である。
<Weak alkali, weak acid solution>
As the etching solution for the amorphous ITO transparent conductive film, a weak alkali or weak acid solution can be used, and as the weak alkaline or weak acid solution, diluted sodium hydroxide, diluted hydrochloric acid, or the like can be used. As a
エッチング液としてpH2の希釈塩酸溶液を23℃の温度で用いた時の、25nm厚みのアモルファスITO層のエッチングスピードは、266nmのレーザー光を1000mj/cm2のエネルギーを照射して結晶化させた25nm厚みのITO層のエッチングスピードの約10倍であり、レジストも用いなくても、パターニングが可能で、レーザー照射部のみを残す事ができる。 When a diluted hydrochloric acid solution having a pH of 2 is used as an etching solution at a temperature of 23 ° C., the etching speed of the 25 nm thick amorphous ITO layer is 25 nm obtained by crystallizing 266 nm laser light with 1000 mj / cm 2 energy. The etching speed is about 10 times the etching speed of the ITO layer having a thickness, and patterning is possible without using a resist, and only the laser irradiation portion can be left.
1・・・フィルム基材
2・・・ハードコート層
3・・・光学調整層層
4・・・アモルファス透明導電層
5・・・レーザー装置
6・・・レーザー光
7・・・結晶化透明導電層
8・・・保護フィルム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
フィルム基材上にアモルファス透明導電層を形成する工程と、
レーザー光を照射することで、前記アモルファス透明導電層をパターン状に結晶化させる工程と、
前記結晶化した透明導電層を残し、アモルファス透明導電層をエッチング液にて除去する工程とを有することを特徴とする透明導電膜のパターニング方法。 A patterning method of forming a pattern by removing a part of a transparent conductive film formed on a film substrate,
Forming an amorphous transparent conductive layer on the film substrate;
Irradiating a laser beam to crystallize the amorphous transparent conductive layer into a pattern; and
A step of leaving the crystallized transparent conductive layer and removing the amorphous transparent conductive layer with an etching solution.
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