JP2016222951A - Metal mask and touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、細線状の分離ラインによって分離された複数の薄膜パターンを形成するためのメタルマスクに関し、特に被成膜基板に均一に密着させて成膜パターンのぼやけの発生を抑制し得るメタルマスク及びタッチパネルに係るものである。 The present invention relates to a metal mask for forming a plurality of thin film patterns separated by a thin line-like separation line, and in particular, a metal mask capable of suppressing the occurrence of film formation pattern blurring by being in close contact with a film formation substrate. And the touch panel.
従来のこの種のメタルマスクは、磁性金属シートに少なくとも１つ以上の開口パターンが存在するものであって、磁性金属シートの一方の面に上記開口パターンを横切るようにサポートラインが接続され、磁性金属シートの他方の面と上記サポートラインとの間に隙間が存在するものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。 In the conventional metal mask of this type, at least one or more opening patterns exist in the magnetic metal sheet, and a support line is connected to one surface of the magnetic metal sheet so as to cross the opening pattern. There was a gap between the other surface of the metal sheet and the support line (see, for example, Patent Document 1).
しかし、このような従来のメタルマスクにおいては、開口パターンの開口率が大きく、該開口パターンの外形形状を規制する磁性金属細線の配置密度が低くなっているときには、基板の成膜面とは反対側に配置されたマグネットシートの磁場による上記磁性金属細線に作用する吸引力が低下して、メタルマスクが基板の成膜面に密着せず、メタルマスクと上記成膜面との間に隙間が生じることがあった。そのため、開口パターンに対応して基板の成膜面に成膜される薄膜パターンがぼやけて薄膜パターンを精度よく形成することができなかった。 However, in such a conventional metal mask, when the aperture ratio of the opening pattern is large and the arrangement density of the magnetic metal fine wires that regulate the outer shape of the opening pattern is low, it is opposite to the film formation surface of the substrate. The attractive force acting on the magnetic metal thin wire due to the magnetic field of the magnet sheet disposed on the side is reduced, the metal mask does not adhere to the film formation surface of the substrate, and there is a gap between the metal mask and the film formation surface. It sometimes occurred. Therefore, the thin film pattern formed on the film formation surface of the substrate corresponding to the opening pattern is blurred and the thin film pattern cannot be formed with high accuracy.
特に、このような従来のメタルマスクを使用し、透明導電膜をスパッタリング成膜して製造されるタッチパネルにおいては、メタルマスクの隣接する開口パターンを仕切る磁性金属細線に対応した位置の基板の成膜面の部分にも透明導電膜が付着し、隣接する透明電極が短絡するという問題があった。 In particular, in a touch panel manufactured by sputtering a transparent conductive film using such a conventional metal mask, the substrate is formed at a position corresponding to the magnetic metal thin wire that partitions the adjacent opening pattern of the metal mask. There was a problem that the transparent conductive film adhered to the surface portion and the adjacent transparent electrodes were short-circuited.
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、被成膜基板に均一に密着させて成膜パターンのぼやけの発生を抑制し得るメタルマスク及びタッチパネルを提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a metal mask and a touch panel that can cope with such problems and can be uniformly adhered to a deposition target substrate to suppress blurring of a deposition pattern.
上記目的を達成するために、本発明によるメタルマスクは、幅の広い拡大部と幅の狭い狭小部とを有し、細線状の分離ラインによって分離された複数の薄膜パターンを形成するためのメタルマスクであって、前記分離ラインに対応する金属細線により仕切られて複数の開口パターンを設けた磁性金属シートを備えて構成され、前記開口パターンの前記拡大部に対応する部分の前記金属細線の幅を前記開口パターンの前記狭小部に対応する部分の前記金属細線の幅よりも広くしたものである。 In order to achieve the above object, a metal mask according to the present invention has a wide enlarged portion and a narrow narrow portion, and is a metal for forming a plurality of thin film patterns separated by thin line-shaped separation lines. A mask comprising a magnetic metal sheet that is partitioned by a fine metal wire corresponding to the separation line and provided with a plurality of opening patterns, and a width of the fine metal wire in a portion corresponding to the enlarged portion of the opening pattern Is made wider than the width of the thin metal wire in the portion corresponding to the narrow portion of the opening pattern.
また、本発明によるタッチパネルは、透明基板の一面に複数の透明電極を形成したタッチパネルであって、前記透明電極は、幅の広いセンサ電極部と幅の狭い配線パターンとを有し、細線状の分離ラインによって分離されており、前記センサ電極部に対応する前記分離ラインの幅を前記配線パターンに対応する前記分離ラインの幅よりも広くしたものである。 The touch panel according to the present invention is a touch panel in which a plurality of transparent electrodes are formed on one surface of a transparent substrate, the transparent electrode having a wide sensor electrode portion and a narrow wiring pattern, and having a thin line shape. The separation line is separated by a separation line, and the width of the separation line corresponding to the sensor electrode portion is wider than the width of the separation line corresponding to the wiring pattern.
本発明によれば、薄膜パターンの拡大部に対応する開口率の高い開口パターンの部分を仕切る金属細線の幅を、薄膜パターンの狭小部に対応する開口率の低い開口パターンの部分を仕切る金属細線の幅よりも幅広に形成しているので、開口率の高い開口パターンの部分の金属細線にもマグネットシートの磁場による大きな吸引力を作用させることができる。したがって、開口率の高い開口パターンの部分も被成膜基板への密着性を上げることができる。それ故、被成膜基板に均一に密着させて成膜パターンのぼやけの発生を抑制することができる。 According to the present invention, the width of the metal fine line that partitions the portion of the opening pattern having a high aperture ratio corresponding to the enlarged portion of the thin film pattern is divided into the width of the metal thin line that partitions the portion of the opening pattern having a low aperture ratio corresponding to the narrow portion of the thin film pattern. Therefore, a large attractive force due to the magnetic field of the magnet sheet can be applied to the fine metal wire in the opening pattern portion having a high opening ratio. Therefore, the portion of the opening pattern with a high opening ratio can also improve the adhesion to the deposition target substrate. Therefore, the film formation pattern can be prevented from being blurred by being in close contact with the film formation substrate.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明によるメタルマスクの一実施形態を示す斜視図であり、図２は図１の平面図である。また、図３は図２の要部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＯ−Ｏ線断面矢視図である。このメタルマスクは、幅の広い拡大部と幅の狭い狭小部とを有し、細線状の分離ラインによって分離された複数の薄膜パターンを形成するためのもので、磁性金属シート１と、フレーム２と、を備えて構成されている。ここでは、タッチパネルの透明電極を形成するためのメタルマスクについて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a metal mask according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG. 2, (a) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along the line OO of (a). This metal mask has a wide enlarged portion and a narrow narrow portion, and is used to form a plurality of thin film patterns separated by thin line-like separation lines. The magnetic metal sheet 1 and the frame 2 And is configured. Here, a metal mask for forming the transparent electrode of the touch panel will be described.
図４（ａ）に示すタッチパネル３の透明電極４は、例えばカラーフィルタ基板１９のカラーフィルタを形成した面とは反対側の面や、透明なフィルムの一面に形成された例えばＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）の薄膜パターンであり、例えば、図４（ｂ）に示すように、細線状の分離ライン５によって分離されて一方向に延設された細長状の形状を有している。そして、透明電極４は、図４（ｂ）に示すように、幅の広い拡大部に相当するセンサ電極部６（最大幅が約１ｍｍ）と、幅の狭い狭小部に相当する配線パターン７（最小幅が約５０μｍ）とを備えて構成されている。 The transparent electrode 4 of the touch panel 3 shown in FIG. 4A is formed, for example, on the surface of the color filter substrate 19 opposite to the surface on which the color filter is formed, or on a transparent film such as ITO (indium oxide. For example, as shown in FIG. 4B, the thin film pattern of tin has an elongated shape separated by a thin-lined separation line 5 and extending in one direction. As shown in FIG. 4B, the transparent electrode 4 includes a sensor electrode portion 6 (maximum width is about 1 mm) corresponding to a wide enlarged portion and a wiring pattern 7 (corresponding to a narrow narrow portion). And a minimum width of about 50 μm).
詳細には、タッチパネル３は、図４（ｂ）に示すように、センサ電極部６に対応する分離ライン５の幅Ｄ１を配線パターン７に対応する分離ライン５の幅Ｄ２よりも広くしている（Ｄ１＞Ｄ２）。 Specifically, as shown in FIG. 4B, the touch panel 3 makes the width D 1 of the separation line 5 corresponding to the sensor electrode portion 6 wider than the width D 2 of the separation line 5 corresponding to the wiring pattern 7. (D 1 > D 2 ).
上記磁性金属シート１は、上記タッチパネル３の透明電極４を形成するためのものであり、図３（ａ）に示すように、細線状の分離ライン５によって分離された複数の透明電極４（図４（ｂ）参照）の該分離ライン５に対応する金属細線８により仕切られて、貫通する複数の開口パターン９を設けたもので、ニッケル、ニッケル合金、インバー及びインバー合金等の磁性金属材料により形成されている。そして、図３（ｂ）に示すように、上記複数の開口パターン９及び複数の金属細線８を有するマスク層１０と、開口パターン９を横断して金属細線８上に設けられた細線状のサポートライン１１を有するサポート層１２とを積層した構造となっている。 The magnetic metal sheet 1 is for forming the transparent electrode 4 of the touch panel 3, and as shown in FIG. 3A, a plurality of transparent electrodes 4 (FIG. 3) separated by a thin line-shaped separation line 5 are formed. 4 (b)), which is partitioned by a thin metal wire 8 corresponding to the separation line 5 and provided with a plurality of opening patterns 9 penetrating through the magnetic metal material such as nickel, nickel alloy, invar and invar alloy. Is formed. Then, as shown in FIG. 3B, the mask layer 10 having the plurality of opening patterns 9 and the plurality of fine metal wires 8 and a thin wire-like support provided on the fine metal wires 8 across the opening pattern 9. The support layer 12 having the line 11 is laminated.
詳細には、上記金属細線８は、図３（ａ）に示すように、上記開口パターン９の、上記透明電極４の拡大部（センサ電極部６）に対応する部分の幅（ｄ１＝約２０μｍ）を、上記開口パターン９の、上記狭小部（配線パターン７）に対応する部分の幅（ｄ２＝約１０μｍ）よりも広く形成している（ｄ１＞ｄ２）。 Specifically, as shown in FIG. 3A, the fine metal wire 8 has a width (d 1 = approx.) Of the opening pattern 9 corresponding to the enlarged portion (sensor electrode portion 6) of the transparent electrode 4. 20 μm) is formed wider than the width (d 2 = about 10 μm) of the opening pattern 9 corresponding to the narrow part (wiring pattern 7) (d 1 > d 2 ).
より詳細には、金属細線８の各部の幅は、該金属細線８の長手中心軸に対して一方側に、金属細線８の上記各部に対応した、上記分離ライン５の部分によって挟まれた透明電極４の幅の設計寸法値に透明電極４のシート抵抗値の許容増加率を乗算して得られた値の１／２の増加が許容されている。 More specifically, the width of each part of the fine metal wire 8 is transparent on one side with respect to the longitudinal central axis of the fine metal wire 8 and sandwiched by the part of the separation line 5 corresponding to each part of the fine metal wire 8. An increase of ½ of the value obtained by multiplying the design dimension value of the width of the electrode 4 by the allowable increase rate of the sheet resistance value of the transparent electrode 4 is allowed.
これについて具体例を挙げて説明する。図５に示すように、例えば幅Ｄの分離ライン５によって挟まれたセンサ電極部６の設計寸法がＷであり、センサ電極部６のシート抵抗値の許容増加率が例えば１０％であるとする。 This will be described with a specific example. As shown in FIG. 5, for example, the design dimension of the sensor electrode portion 6 sandwiched between the separation lines 5 having the width D is W, and the allowable increase rate of the sheet resistance value of the sensor electrode portion 6 is, for example, 10%. .
即ち、センサ電極部６のシート抵抗値の許容増加率が例えば１０％であるということは、例えば厚みが同じ場合にセンサ電極部６の幅Ｗ（最大約１ｍｍ）が、その幅の１０％分だけ狭くなっても許容される（最小幅０．９Ｗまで許容される）ことを意味している。言い換えれば、図５に示すように、一方側の分離ライン５の幅Ｄをセンサ電極部６の幅Ｗの５％分（最大０．０５Ｗ＝最大約５０μｍ）だけセンサ電極部６側に広げてもよい。このことは、配線パターン７に対応した分離ライン５についても同様に適用することができる。 That is, the allowable increase rate of the sheet resistance value of the sensor electrode unit 6 is, for example, 10%. For example, when the thickness is the same, the width W (maximum of about 1 mm) of the sensor electrode unit 6 is 10% of the width. This means that even narrowing is allowed (allowed to a minimum width of 0.9 W). In other words, as shown in FIG. 5, the width D of the separation line 5 on one side is widened to the sensor electrode part 6 side by 5% of the width W of the sensor electrode part 6 (maximum 0.05 W = maximum about 50 μm). Also good. This can be similarly applied to the separation line 5 corresponding to the wiring pattern 7.
磁性金属シート１の上記金属細線８は、タッチパネル３の透明電極４を分離する分離ライン５に対応して同寸法で設けられるものであるため、金属細線８の幅についても透明電極４の分離ライン５と同様の考えを適用することができる。即ち、前述したように、金属細線８の各部の幅（ｄ＝Ｄ）は、該金属細線８の長手中心軸に対して一方側に、金属細線８の上記各部に対応した、上記分離ライン５の部分によって挟まれた透明電極４の幅の設計寸法値Ｗに透明電極４のシート抵抗値の許容増加率を乗算して得られた値の１／２の増加が許容されることになる。 Since the metal thin wire 8 of the magnetic metal sheet 1 is provided with the same size corresponding to the separation line 5 separating the transparent electrode 4 of the touch panel 3, the width of the metal thin wire 8 is also the separation line of the transparent electrode 4. The same idea as 5 can be applied. That is, as described above, the width (d = D) of each part of the fine metal wire 8 is on one side with respect to the longitudinal central axis of the fine metal wire 8, and the separation line 5 corresponding to each part of the fine metal wire 8. An increase of ½ of the value obtained by multiplying the design dimension value W of the width of the transparent electrode 4 sandwiched by the portions by the allowable increase rate of the sheet resistance value of the transparent electrode 4 is allowed.
上記磁性金属シート１の一面には、図１に示すようにフレーム２が設けられている。このフレーム２は、磁性金属シート１をその面に平行に張った状態で支持するものであり、パターン領域Ａを内包する大きさの開口部１８を有する、厚みが数ｍｍ程度の枠状のインバー又はインバー合金等の磁性金属部材であり、その端面と磁性金属シート１の一面の周縁部とがスポット溶接して接続されている。 A frame 2 is provided on one surface of the magnetic metal sheet 1 as shown in FIG. The frame 2 supports the magnetic metal sheet 1 in a state of being stretched in parallel with the surface thereof, and has a frame-shaped invar having a thickness of about several millimeters having an opening 18 having a size including the pattern region A. Or it is magnetic metal members, such as an Invar alloy, and the end surface and the peripheral part of one surface of the magnetic metal sheet 1 are connected by spot welding.
次に、このように構成されたメタルマスクの製造について説明する。
本発明のメタルマスクは、タッチパネル３の透明基板に成膜形成される透明電極４に対応させて設けられる該透明電極４と形状寸法の同じ複数の開口パターン９と、該開口パターン９の外形を規制する金属細線８とを有する磁性金属材料から成るマスク層１０を金属母材上に電気めっきにより形成する第１ステップと、上記開口パターン９を横断させて設けられる上記磁性金属材料と同じ材料から成る複数のサポートライン１１を有するサポート層１２を、上記マスク層１０の上面に電気めっきにより設けて磁性金属シート１を形成する第２ステップと、該磁性金属シート１の一面の周縁部を枠状のフレーム２に接続する第３ステップと、を行って製造される。以下、各ステップを詳細に説明する。
Next, the manufacture of the metal mask configured as described above will be described.
The metal mask of the present invention includes a plurality of opening patterns 9 having the same shape and dimensions as the transparent electrodes 4 provided corresponding to the transparent electrodes 4 formed on the transparent substrate of the touch panel 3, and the outer shape of the opening patterns 9. A first step of forming a mask layer 10 made of a magnetic metal material having a fine metal wire 8 to be regulated on a metal base material by electroplating, and the same material as the magnetic metal material provided across the opening pattern 9 A support layer 12 having a plurality of support lines 11 formed on the upper surface of the mask layer 10 by electroplating to form the magnetic metal sheet 1; and a peripheral portion of one surface of the magnetic metal sheet 1 having a frame shape The third step of connecting to the frame 2 is manufactured. Hereinafter, each step will be described in detail.
図６は上記第１ステップを説明する図で、マスク層形成工程を示す説明図である。
先ず、図６（ａ）に示すように、金属母材１３上の平坦面にフォトレジスト１４が塗布される。このとき、フォトレジスト１４は、形成しようとするマスク層１０と略同じ１０μｍ程度の厚みに塗布される。
FIG. 6 is a diagram for explaining the first step, and is a diagram for explaining a mask layer forming step.
First, as shown in FIG. 6A, a photoresist 14 is applied to a flat surface on the metal base material 13. At this time, the photoresist 14 is applied to a thickness of about 10 μm which is substantially the same as the mask layer 10 to be formed.
次に、図６（ｂ）に示すように、フォトマスクを使用して上記フォトレジスト１４を露光した後現像し、形成しようとする開口パターン９に対応させて該開口パターン９と形状寸法の同じ島パターン１５を溝１６によって仕切られた状態で形成する。また、開口パターン９の形成領域外の予め定められた位置に、表示パネルと位置合わせするためのアライメントマーク用の島パターンを形成してもよい。 Next, as shown in FIG. 6B, the photoresist 14 is exposed and developed using a photomask, and the same shape and dimensions as the opening pattern 9 corresponding to the opening pattern 9 to be formed. The island pattern 15 is formed in a state partitioned by the grooves 16. Further, an island pattern for alignment marks for alignment with the display panel may be formed at a predetermined position outside the formation region of the opening pattern 9.
続いて、上記金属母材１３をニッケル等の磁性金属材料のめっき浴に浸漬し、図６（ｃ）に示すように、電気めっきにより上記島パターン１５の外側の溝１６内に剥き出しとなった金属母材１３の表面に磁性金属材料を１０μｍ程度の厚みに形成する。これにより、金属母材１３上に上記島パターン１５の外側の溝１６内に形成された金属細線８と、島パターン１５に対応して位置する開口パターン９とを有するマスク層１０が形成される。 Subsequently, the metal base material 13 was immersed in a plating bath of a magnetic metal material such as nickel, and was exposed in the groove 16 outside the island pattern 15 by electroplating as shown in FIG. 6C. A magnetic metal material is formed on the surface of the metal base material 13 to a thickness of about 10 μm. As a result, the mask layer 10 having the fine metal wires 8 formed in the grooves 16 outside the island pattern 15 and the opening patterns 9 positioned corresponding to the island pattern 15 is formed on the metal base material 13. .
図７は上記第２ステップを説明する図で、サポート層形成工程を示す説明図である。
先ず、図７（ａ）に示すように、上記金属母材１３上に形成されたマスク層１０上にフォトレジスト１４が塗布される。このとき、フォトレジスト１４は、形成しようとするサポート層１２と略同じ１０μｍ程度の厚みに塗布される。
FIG. 7 is a diagram for explaining the second step, and is a diagram for explaining a support layer forming step.
First, as shown in FIG. 7A, a photoresist 14 is applied on the mask layer 10 formed on the metal base material 13. At this time, the photoresist 14 is applied to a thickness of about 10 μm which is substantially the same as the support layer 12 to be formed.
次に、図７（ｂ）に示すように、フォトマスクを使用して上記フォトレジスト１４を露光した後現像し、図３（ａ）に示す開口パターン９を横断して形成されるサポートライン１１に対応して、該サポートライン１１と形状寸法の同じ溝１７を上記マスク層１０に達する深さで形成する。なお、図７（ｂ）は、サポートライン１１に対応して左右に延びる溝１７の中心線断面図である。 Next, as shown in FIG. 7 (b), the photoresist 14 is exposed and developed using a photomask, and the support line 11 formed across the opening pattern 9 shown in FIG. 3 (a). Correspondingly, a groove 17 having the same shape and dimension as the support line 11 is formed to a depth reaching the mask layer 10. FIG. 7B is a cross-sectional view of the center line of the groove 17 that extends to the left and right corresponding to the support line 11.
次いで、上記金属母材１３をニッケル等の磁性金属材料のめっき浴に浸漬し、図７（ｃ）に示すように、電気めっきにより上記溝１７内に剥き出しとなったマスク層１０上にサポートライン１１の磁性金属材料を１０μｍ程度の厚みに形成する。これにより、金属母材１３上にマスク層１０とサポート層１２とが２段階の電気めっきにより形成される。 Next, the metal base material 13 is dipped in a plating bath of a magnetic metal material such as nickel, and as shown in FIG. 7C, a support line is formed on the mask layer 10 exposed in the groove 17 by electroplating. Eleven magnetic metal materials are formed to a thickness of about 10 μm. Thereby, the mask layer 10 and the support layer 12 are formed on the metal base material 13 by two-stage electroplating.
この後、金属母材１３を溶剤中又はフォトレジスト１４の剥離液中で洗浄し、フォトレジスト１４を溶解させて除去する。さらに、金属母材１３からマスク層１０とサポート層１２とを一体的に剥離する。これにより、金属細線８と開口パターン９とを形成したマスク層１０と、複数のサポートライン１１を形成したサポート層１２とを積層一体化させた図３に示す磁性金属シート１が形成される。この場合、アライメントマーク用の島パターンが設けられているときには、磁性金属シート１には、上記島パターンに対応してアライメントマークの開口パターンも形成される。 Thereafter, the metal base material 13 is washed in a solvent or a stripping solution for the photoresist 14, and the photoresist 14 is dissolved and removed. Further, the mask layer 10 and the support layer 12 are integrally peeled from the metal base material 13. Thereby, the magnetic metal sheet 1 shown in FIG. 3 in which the mask layer 10 in which the fine metal wires 8 and the opening patterns 9 are formed and the support layer 12 in which the plurality of support lines 11 are laminated and integrated is formed. In this case, when the island pattern for the alignment mark is provided, an opening pattern of the alignment mark is also formed on the magnetic metal sheet 1 corresponding to the island pattern.
図８は上記第３ステップを説明する図で、フレーム接続工程を示す説明図である。
先ず、図８（ａ）に示すように、磁性金属シート１の一面１ａ（例えば、サポート層１２形成側の面）と枠状のフレーム２の端面２ａとを対面させた状態で、磁性金属シート１を同図に示す矢印方向に一定の張力を与えてフレーム２に架張する。
FIG. 8 is a diagram for explaining the third step, and is an explanatory diagram showing a frame connection process.
First, as shown in FIG. 8A, in a state where one surface 1a (for example, the surface on the support layer 12 formation side) of the magnetic metal sheet 1 and the end surface 2a of the frame-like frame 2 face each other, the magnetic metal sheet 1 is stretched over the frame 2 by applying a constant tension in the direction of the arrow shown in FIG.
続いて、図８（ｂ）に示すように、磁性金属シート１の周縁領域にレーザ光Ｌを照射し、磁性金属シート１をフレーム２の端面２ａにスポット溶接する。これにより、本発明のメタルマスクが完成する。 Subsequently, as shown in FIG. 8 (b), the peripheral region of the magnetic metal sheet 1 is irradiated with laser light L, and the magnetic metal sheet 1 is spot welded to the end surface 2 a of the frame 2. Thereby, the metal mask of the present invention is completed.
次に、本発明によるメタルマスクを使用したタッチパネル３の製造について説明する。
先ず、例えばスパッタリング成膜装置の真空チャンバー内の基板ホルダーに、例えば表示パネルのカラーフィルタ基板（被成膜基板）１９がフィルタ形成面とは反対側の面（成膜面）をＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）ターゲット側として設置され、固定される。この場合、基板ホルダーにはマグネットシート（磁石）が内蔵されている。
Next, manufacturing of the touch panel 3 using the metal mask according to the present invention will be described.
First, for example, a color filter substrate (film formation substrate) 19 of a display panel, for example, is placed on a surface (film formation surface) opposite to the filter formation surface of ITO (indium oxide) on a substrate holder in a vacuum chamber of a sputtering film formation apparatus. -Tin) Installed and fixed as the target side. In this case, a magnet sheet (magnet) is built in the substrate holder.
一方、上記スパッタリング成膜装置のマスクホルダーには、本発明のメタルマスクがマスク層１０側をカラーフィルタ基板１９側として設置され、固定される。 On the other hand, the metal mask of the present invention is placed and fixed on the mask holder of the sputtering film forming apparatus with the mask layer 10 side as the color filter substrate 19 side.
次に、カラーフィルタ基板１９とメタルマスクとを対面させた状態で、例えばカラーフィルタ基板１９に予め形成されたアライメントマークと、メタルマスクのアライメントマークとを撮像カメラにより観察して位置合わせし、カラーフィルタ基板１９とメタルマスクとのアライメントが行われる。 Next, with the color filter substrate 19 and the metal mask facing each other, for example, the alignment mark formed in advance on the color filter substrate 19 and the alignment mark of the metal mask are observed and aligned with an imaging camera, and the color The filter substrate 19 and the metal mask are aligned.
続いて、基板ホルダーに内蔵されたマグネットシートの磁場をメタルマスクの磁性金属材料から成る金属細線８に作用させて、メタルマスクを吸引し、カラーフィルタ基板１９の成膜面にマスク層１０を密着させる。この場合、図２に示すように、メタルマスクのパターン領域Ａに開口パターン９の開口率が大きい領域Ｂ（タッチパネル３のセンサ電極部６が多く存在する領域に対応したメタルマスク側の領域）と開口率が小さい領域Ｃ（タッチパネル３の配線パターン７が多く存在する領域に対応したメタルマスク側の領域）とが共存するときには、開口率の小さい領域Ｃは、金属細線８の配置密度が高くて同領域に存在する磁性金属材料の量が多いため、マグネットシートの磁場による作用が大きくなって吸引力が増す。したがって、メタルマスクの領域Ｃは、カラーフィルタ基板１９の成膜面に強く密着させることができ、配線パターン７を精度よく形成することができる。 Subsequently, the magnetic field of the magnet sheet built in the substrate holder is applied to the fine metal wires 8 made of a magnetic metal material of the metal mask, the metal mask is sucked, and the mask layer 10 is adhered to the film forming surface of the color filter substrate 19. Let In this case, as shown in FIG. 2, the metal mask pattern area A has a large aperture ratio 9 of the opening pattern 9 (the area on the metal mask side corresponding to the area where many sensor electrode portions 6 of the touch panel 3 exist) and When the area C with a small aperture ratio (area on the metal mask side corresponding to the area where the wiring pattern 7 of the touch panel 3 is present) coexists, the area C with a small aperture ratio has a high arrangement density of the thin metal wires 8. Since the amount of the magnetic metal material present in the region is large, the action of the magnet sheet due to the magnetic field is increased and the attractive force is increased. Therefore, the region C of the metal mask can be strongly adhered to the film forming surface of the color filter substrate 19, and the wiring pattern 7 can be formed with high accuracy.
しかしながら、開口率の大きい領域Ｂは、金属細線８の配置密度が低くて同領域に存在する磁性金属材料の量が少ないため、マグネットシートの磁場による作用が小さくなって吸引力が低下する。したがって、メタルマスクの領域Ｂは、カラーフィルタ基板１９の成膜面に密着せず、メタルマスクとカラーフィルタ基板１９の成膜面との間に僅かな隙間が生じることになる。それ故、金属細線８の幅が何れの部位も同じである従来のメタルマスクを使用して成膜するタッチパネル３の製造においては、開口パターン９の開口率の大きい領域Ｂにおいて形成される透明電極４は、上記隙間への透明導電膜の回り込み付着により外形がぼやけて不鮮明なものとなる。最悪の場合には、隣接する透明電極４のパターンが繋がってしまって、タッチパネル３の製造不良となるおそれがある。 However, in the region B having a large aperture ratio, the arrangement density of the thin metal wires 8 is low and the amount of the magnetic metal material existing in the region is small, so that the action by the magnetic field of the magnet sheet is reduced and the attractive force is reduced. Therefore, the region B of the metal mask does not adhere to the film formation surface of the color filter substrate 19, and a slight gap is generated between the metal mask and the film formation surface of the color filter substrate 19. Therefore, in the manufacture of the touch panel 3 formed using a conventional metal mask in which the width of the fine metal wire 8 is the same in any part, the transparent electrode formed in the region B where the aperture ratio of the aperture pattern 9 is large No. 4 becomes unclear because the outer shape of the transparent conductive film wraps around the gap. In the worst case, the patterns of adjacent transparent electrodes 4 may be connected, resulting in a manufacturing failure of the touch panel 3.
一方、本発明によれば、図３（ａ）に示すように、タッチパネル３のセンサ電極部６に対応するメタルマスクの開口パターン９を仕切る金属細線８の幅ｄ１が、配線パターン７に対応する開口パターン９を仕切る金属細線８の幅ｄ２よりも幅広（ｄ１＞ｄ２）に形成されているため、開口パターン９の開口率の大きい領域Ｂに存在する磁性金属材料の体積が増して、同領域に対する磁場の作用が、各部の金属細線８の幅を等しく形成した場合に比べて強くなる。したがって、メタルマスクの上記開口パターン９の開口率が大きい領域Ｂもカラーフィルタ基板１９の成膜面に密着させることができ、透明電極４のセンサ電極部６のパターンを精度よく形成することができる。 On the other hand, according to the present invention, as shown in FIG. 3A, the width d 1 of the fine metal wire 8 that partitions the opening pattern 9 of the metal mask corresponding to the sensor electrode portion 6 of the touch panel 3 corresponds to the wiring pattern 7. since than the width d 2 of the thin metal wires 8 which partitions an opening pattern 9 is formed wider (d 1> d 2), the volume of the magnetic metal material present in a large area B of the aperture ratio of the aperture pattern 9 is increased to Thus, the action of the magnetic field on the same region is stronger than when the widths of the thin metal wires 8 are equal in each part. Therefore, the region B having a large aperture ratio of the opening pattern 9 of the metal mask can also be brought into close contact with the film formation surface of the color filter substrate 19, and the pattern of the sensor electrode portion 6 of the transparent electrode 4 can be accurately formed. .
基板ホルダーにマグネットシート及びメタルマスクに挟まれて一体化されたカラーフィルタ基板１９が設置されると、真空チャンバーの蓋を閉じて、真空チャンバー内の真空度が所定の真空度となるまでチャンバー内の空気を排気する。チャンバー内の真空度が所定の真空度に達すると、所定量の例えばアルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスが導入される。そして、基板ホルダーと、ＩＴＯターゲットを保持したターゲットホルダーとの間に高電圧が付与される。これにより、カラーフィルタ基板１９とＩＴＯターゲットとの間にプラズマが生成され、透明導電膜のスパッタリングが開始される。 When the integrated color filter substrate 19 sandwiched between the magnet sheet and the metal mask is installed in the substrate holder, the lid of the vacuum chamber is closed, and the inside of the chamber is kept until the degree of vacuum in the vacuum chamber reaches a predetermined degree of vacuum. Exhaust the air. When the degree of vacuum in the chamber reaches a predetermined degree of vacuum, a predetermined amount of rare gas such as argon (Ar) gas is introduced. A high voltage is applied between the substrate holder and the target holder holding the ITO target. Thereby, plasma is generated between the color filter substrate 19 and the ITO target, and sputtering of the transparent conductive film is started.
プラズマの生成によりイオン化されたアルゴンイオンは、ターゲット側に引き寄せられてターゲットに衝突し、ＩＴＯのターゲット粒子を弾き飛ばす。弾き飛ばされたターゲット粒子は、カラーフィルタ基板１９に向かって飛翔し、メタルマスクの開口パターン９を通ってカラーフィルタ基板１９の成膜面に堆積する。これにより、カラーフィルタ基板１９の成膜面上には、マスク層１０の開口パターン９に対応して透明導電膜が成膜され、タッチパネル３の透明電極４が形成される。この場合、上記サポートライン１１とカラーフィルタ基板１９の成膜面との間には、マスク層１０の厚みと同じ約１０μｍの隙間が存在するため、上記ターゲット粒子は、サポートライン１１の下側にも回り込んで、サポートライン１１の下側の成膜面にも堆積する。これにより、図４に示す本発明のタッチパネル３が完成する。 Argon ions ionized by the generation of plasma are attracted to the target side, collide with the target, and blow off ITO target particles. The bounced target particles fly toward the color filter substrate 19, pass through the opening pattern 9 of the metal mask, and accumulate on the film formation surface of the color filter substrate 19. Thereby, a transparent conductive film is formed on the film formation surface of the color filter substrate 19 corresponding to the opening pattern 9 of the mask layer 10, and the transparent electrode 4 of the touch panel 3 is formed. In this case, a gap of about 10 μm, which is the same as the thickness of the mask layer 10, exists between the support line 11 and the film formation surface of the color filter substrate 19, so that the target particles are located below the support line 11. And also deposits on the film forming surface below the support line 11. Thereby, the touch panel 3 of the present invention shown in FIG. 4 is completed.
なお、上記実施形態においては、メタルマスクがフレーム２を備えたものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、フレーム２は無くてもよい。この場合、磁性金属シート１をその面に平行な側方に一定の張力を与えた状態でマスクホルダーに保持し、被成膜基板としての例えばカラーフィルタ基板１９の成膜面に密着させるとよい。 In the above embodiment, the case where the metal mask includes the frame 2 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the frame 2 may be omitted. In this case, the magnetic metal sheet 1 may be held on a mask holder in a state where a constant tension is applied to a side parallel to the surface thereof, and may be brought into close contact with, for example, a film formation surface of a color filter substrate 19 as a film formation substrate. .
また、上記実施形態において、スパッタリング装置は、被成膜基板とＩＴＯターゲットとを静止させた状態で成膜するものであるが、被成膜基板とＩＴＯターゲットとを相対的に移動しながら成膜するものであってもよい。また、透明導電膜の成膜は、スパッタリングに限られず、真空蒸着等、他の公知の成膜技術が適用されてもよい。さらに、透明導電膜は、ＩＴＯ薄膜に限られず、酸化亜鉛や、酸化スズ等の薄膜であってもよい。 In the above-described embodiment, the sputtering apparatus forms a film while the deposition target substrate and the ITO target are stationary, but the deposition is performed while relatively moving the deposition target substrate and the ITO target. You may do. The film formation of the transparent conductive film is not limited to sputtering, and other known film formation techniques such as vacuum deposition may be applied. Further, the transparent conductive film is not limited to the ITO thin film, and may be a thin film such as zinc oxide or tin oxide.
さらに、以上の説明においては、本発明のメタルマスクをタッチパネルの透明電極４の形成に使用する場合について述べたが、本発明はこれに限られず、メタルマスクは、例えばプリント基板の配線パターン等、他の薄膜パターの形成に使用してもよい。 Furthermore, in the above description, the case where the metal mask of the present invention is used for forming the transparent electrode 4 of the touch panel has been described, but the present invention is not limited to this, and the metal mask is, for example, a wiring pattern of a printed circuit board, etc. It may be used to form other thin film putters.
１…磁性金属シート
３…タッチパネル
４…透明電極（薄膜パターン）
５…分離ライン
６…センサ電極部（拡大部）
７…配線パターン（狭小部）
８…金属細線
９…開口パターン
１１…サポートライン
１９…カラーフィルタ基板（透明基板）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic metal sheet 3 ... Touch panel 4 ... Transparent electrode (thin film pattern)
5 ... Separation line 6 ... Sensor electrode part (enlarged part)
7 ... Wiring pattern (narrow part)
8 ... Fine metal wire 9 ... Opening pattern 11 ... Support line 19 ... Color filter substrate (transparent substrate)
Claims (6)
前記分離ラインに対応する金属細線により仕切られて複数の開口パターンを設けた磁性金属シートを備えて構成され、前記開口パターンの前記拡大部に対応する部分の前記金属細線の幅を前記開口パターンの前記狭小部に対応する部分の前記金属細線の幅よりも広くしたことを特徴とするメタルマスク。 A metal mask for forming a plurality of thin film patterns having a wide enlarged portion and a narrow narrow portion and separated by a thin line-shaped separation line,
The magnetic metal sheet is provided with a plurality of opening patterns that are partitioned by a thin metal wire corresponding to the separation line, and the width of the thin metal wire corresponding to the enlarged portion of the opening pattern is set to the width of the opening pattern. A metal mask characterized in that it is wider than the width of the thin metal wire in a portion corresponding to the narrow portion.
前記金属細線の各部の幅は、該金属細線の長手中心軸に対して一方側に、前記金属細線の前記各部に対応した、前記分離ラインの部分によって挟まれた前記透明電極の幅の設計寸法値に該透明電極の抵抗値の許容増加率を乗算して得られた値の１／２の増加が許容されることを特徴とする請求項１記載のメタルマスク。 The thin film pattern is a transparent electrode,
The width of each part of the fine metal wire is a design dimension of the width of the transparent electrode sandwiched by the part of the separation line corresponding to each part of the fine metal wire on one side with respect to the longitudinal central axis of the fine metal wire. 2. The metal mask according to claim 1, wherein an increase of ½ of a value obtained by multiplying the value by an allowable increase rate of the resistance value of the transparent electrode is allowed.
前記透明電極は、幅の広いセンサ電極部と幅の狭い配線パターンとを有し、細線状の分離ラインによって分離されており、
前記センサ電極部に対応する前記分離ラインの幅を前記配線パターンに対応する前記分離ラインの幅よりも広くしたことを特徴とするタッチパネル。 A touch panel in which a plurality of transparent electrodes are formed on one surface of a transparent substrate,
The transparent electrode has a wide sensor electrode portion and a narrow wiring pattern, and is separated by a thin line-shaped separation line,
The touch panel, wherein a width of the separation line corresponding to the sensor electrode portion is wider than a width of the separation line corresponding to the wiring pattern.
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