JPH08262465A - 透明導電性パターンの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エッチング技術や金属マスクを用いず、印刷
によりマスクを形成し、マスクを除去するのに水を用い
て、高精度で、異物付着が少なく、寸法精度が良く、歩
留まりが高く、かつ大型化が容易な透明導電性パターン
の製造方法を提供する。 【構成】 基板上の透明導電膜を必要とする以外の部分
に親水性インキを凸版印刷し、乾燥後、透明導電膜を形
成し、水または水を主成分とする液にて印刷されたイン
キ及び不要な透明導電膜を除去して透明導電性パターン
を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パターン状の透明導電
膜の形成方法に関し、特にカラー液晶表示装置あるいは
プラズマディスプレイ用の透明導電膜、あるいはプラス
チック基板等に好適なパターン状の透明導電膜を形成す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】透明導電膜をパターニングするには、従
来，透明導電膜に低級酸化物をマスクとしてエッチング
する方法（特開昭５７−１２５９２１号公報）や透明導
電膜に感光性レジストを塗設し露光，現像してからレジ
ストをマスクとしてエッチング液でエッチングする方法
（特開昭６２−１２０１０，特開昭６２−１５３８２
６，特開平０４−７５０２８号各公報）、あるいは金属
のマスクを基板に密着して取り付け、透明導電膜を成膜
する方法が知られている。しかし、前記のエッチングす
る方法は、感光性レジストを塗設，乾燥する設備や露
光，現像する設備等のフォトリソグラフィー工程とエッ
チングする工程が必要で、設備的にも複雑であり、スル
ープットが減少し、総じてコスト高になる欠点があっ
た。更にエッチング工程ではエッチング除去された透明
導電膜が、液中で基板に再付着し、異物付着故障を起こ
すことも多かった。またエッチングには強酸性の液を使
用するため、使用後の液の排出にも公害防止の特別の処
理を取る必要があった。

【０００３】金属マスクによる透明導電膜をパターニン
グする方法では、低抵抗の透明導電性の膜を得るために
基板を加熱すると、基板と，マスク及び／又は治具との
熱膨張の違いによりマスクが基板より浮いて、パターン
のエッジがボケた透明導電膜になる欠点があり、更にマ
スクと基板が接触するために、透明導電膜パターンや基
板を傷付ける恐れがあった。また、ガラスの破片で異物
故障が生ずることもあった。また、これらの欠点の除く
方法として、マスキング部に有機溶剤で除去出来るイン
キを印刷した後、透明導電膜を全面に形成し、次いでイ
ンキを有機溶剤で除去する方法が提案されている（特開
昭６３−３１１３２９号公報）。しかしながら、上記の
方法では有機溶剤を用いているので、作業場の雰囲気を
悪くするばかりでなく、火災防止や使用済の廃液処理に
も特別な配慮を必要とする等の問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような欠点を解決し、高度なフォトリソグラフィー技
術を必要とせず、しかもスループットが良く、大型化へ
の対応も容易で、大量生産が容易であり、かつ有機溶剤
を使用することなくパターン精度のよい透明導電性パタ
ーンの形成方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の如
き従来技術の欠点が無く、透明導電膜のパターン精度が
良好で、大型化にも対処可能な透明導電膜の形成法につ
いて種々研究の結果、水で除去しうるインキによるマス
ク印刷、低温での透明導電膜の形成、パターン状に印刷
されたインキ及び必要としない透明導電膜の除去、そし
てある場合には後加熱を組み合わせることにより歩留り
が良く、著しく安価で優れたパターン状の透明導電膜を
形成する方法を見出し、本発明を達成した。即ち、本発
明は、カラーフィルタを有しまたは有さないガラスある
いはプラスチックなどの基板上の透明導電膜を必要とす
る以外の部分に、マスクとして水で除去しうるインキを
凸版を用いて印刷し、乾燥した後、透明導電膜の成膜後
にマスクが水で除去されうる温度で透明導電膜を成膜
し、水または水を主成分とする液により印刷されたマス
ク及び必要としない透明導電膜を除去することを特徴と
する、透明導電性パターンの形成方法である。

【０００６】本発明によれば、表面に保護層を有するカ
ラーフィルタ、あるいは表面が平坦なカラーフィルタを
有するプラスチックまたはガラス基板、あるいはこのよ
うなカラーフィルタを有さない熱的に劣化あるいは変形
しやすいプラスチック基板、あるいはガラス基板および
金属板など（以下単に”基板”と称する）の上に、透明
導電性パターンを歩留りよく形成できる。即ち基板の透
明導電膜を必要とする以外の部分に水可溶性インキを印
刷し、インキを乾燥したのち、透明導電膜をインキが水
で除去しうる温度で成膜し、次いでインキを溶解あるい
は剥離して除去し、非印刷部にパターン状の透明導電膜
を形成することができる。また、本発明より、前記の如
くしてインキを除去したのち、１５０℃以上で後加熱す
ることにより、より低抵抗の透明導電膜を形成すること
ができる。

【０００７】以下、本発明を更に詳細に説明する。ま
ず、透明導電膜をパターニングしようとする基板，例え
ばカラーフィルタあるいはプラスチックス他の基板に水
で除去しうるインキでマスクパターンを凸版を用いて印
刷する。このインキは透明導電膜を成膜後に水で溶解あ
るいは剥離などにより除去しうるものであるが、基板の
最上面はカラーフィルタの保護膜あるいはカラーフィル
タの顔料入りの層、あるいは単にガラス、あるいはプラ
スチック基板等であるために、印刷に通常用いられる有
機溶剤をベースとするインキでは、透明導電膜の成膜後
に成膜時の熱によりインキが基板の最上面に密着してし
まって、透明導電膜を成膜後、インキを水で除去できな
くなる。そのために、水をベースの主成分とするインキ
で印刷し，インキの乾燥温度，及び透明導電膜の成膜温
度を低くしてマスクとして印刷されたインキを透明導電
膜の成膜後に除去して、透明導電膜のパターンを作るよ
うにすることが必要である。

【０００８】印刷法としてはスクリーン印刷，パッド印
刷，あるいはフレキソ印刷，グラビア印刷，平版印刷な
どが知られているが，本発明に適する印刷法は凸版印
刷，フレキソ印刷である。それは凸版またはフレキソ版
を用いる印刷法は、版にインキが付いた所のみが基板に
接触してインキが基板に印刷される印刷法であり、透明
導電膜が成膜される部分には印刷時には非接触である特
徴がある。他にスクリーン印刷の場合では、透明導電膜
を成膜する部分、つまりインキが通らないところでも版
の裏が基板に接触することになり、異物が基板に付着し
たり、インキの裏面への廻り込みによって透明導電性パ
ターンの不合格品が生ずる確率が高い。これに対して凸
版印刷方式ではマスクとなる部分以外には基板に接触し
ないため、異物あるいはインキの付着のために不合格品
が出るのが減少し、歩留りを向上するのに効果が大き
い。また凸版を用いた印刷法としては直刷り凸版方式と
凸版オフセットの方法があるが、後者はブランケットが
透明導電膜の成膜されるべき所に接触するので好ましく
なく、前者の直刷りの凸版方式が好ましい。版材として
はゴム版あるいは樹脂凸版あるいは金属凸版を用いるこ
とができる。特にゴム版あるいは樹脂凸版は金属凸版の
ように硬度が高くなく、版の凸部が基板に接触しても基
板が傷つくことが少なく、非常に好ましいものである。
更に樹脂凸版あるいはゴム凸版はスクリーン印刷に比べ
て寸法安定性が高いのも好ましいことである。

【０００９】樹脂凸版としては市販のフレキソ版で、し
かも水性インキで印刷できる版を用いることができる。
例えば東洋紡績（株）製のコスモライト、富士写真フイ
ルム（株）製の富士トレリーフ、日本ペイント（株）製
のフレキシード、ルナフレックス・クッションプレー
ト、Ｆｌｅｘ−Ｌｉｇｈｔ ＦＬ−ＫＯＲＰＣ、デュポ
ン（株）のＣＹＲＥＬなどの樹脂凸版、あるいは Spe
c. Publ. R. Soc. Chem.No.133, pp23-32 (1993) に記
載されているようなフレキソ印刷版が適している。ゴム
版の場合、レーザ彫刻により作られたゴム凸版は本発明
に好適なものの一つである。樹脂凸版あるいはゴム版の
硬度はショアー硬度２５以上９０以下のものが使える
が、画像部の解像性あるいは基板を誤って傷つけないた
めに、ショアー硬度４０以上７５以下の版が好適であ
る。本印刷法によって、用いるインキの物理的性状，例
えば粘度，降伏値及び化学的性状，溶媒と樹脂組成，固
形分含量，顔料，微量の添加剤などは最適に調整されて
使用される。本発明に用いる印刷インキは水をベースと
するインキであり、水溶性の樹脂及び／又は乳化してミ
クロゲルを水中で作る樹脂（親水性バインダーと記
す）、例えば”特殊印刷とコンバーティング 加工技術
研究会発行、発行年１９９０年 Ｐ１７０−Ｐ１７１”
を参照，および水，ときによっては少量のアルコール系
の有機溶剤，ｐＨ調節材、あるいは体質顔料，粘性ある
いはチキソトロピック性などの印刷適性調整のための添
加剤，および必要に応じて着色剤としての染料あるいは
／および顔料を含んでもよい。

【００１０】印刷法として樹脂凸版の版を用いる印刷法
を採用する場合、本発明で用いるインキ成分の配合割合
は水１００重量部に対し、親水性バインダーは５以上３
０重量部以下であり、その量は樹脂の種類あるいは分子
量によって異なる。また印刷適性を改善するために公知
の改質用添加剤を加えることが出来る。例えば、桐山春
雄・鳥羽山満・田中丈之編著 「塗料・インキ用添加
剤」 シーエムシー社，第２刷１９９０年９月２５日発
行，Ｐ５８−Ｐ１１８及び，Ｐ１５９−Ｐ１８４などに
記されている添加剤を加える事が出来る。更に主溶剤の
水に、印刷適性の改良あるいは乾燥促進のため、低級ア
ルコール，例えばメチルアルコール，エチルアルコー
ル，プロピルアルコール，イソプロピルアルコール，正
ブチルアルコール，エチレングリコール，プロピレング
リコールなど、あるいは他の水溶性有機溶剤、エチレン
グリコールモノメチルエーテル，エチレングリコールモ
ノエチルエーテル，アセトン，メチルエチルケトン，酢
酸エチルなどを水の１５重量％以下加えてもよい。これ
らの有機溶剤のインキへの添加量が水に対して１５重量
％より高くなると、インキを印刷して乾燥後，基板への
インキの密着が強すぎ、透明導電膜を成膜後、インキを
溶解または剥離しにくくなる傾向があるので避ける方が
良い。

【００１１】本発明のインキに用いられる親水性バイン
ダー樹脂としては水に溶解あるいは乳化するものが好ま
しく、例えばポリビニルピロリドン，ポリビニルベンジ
ルエーテル共重合物，ビニルエーテルー無水マレイン酸
共重合物の塩，ポリスチレンスルフォン酸塩，ポリアク
リル酸塩，ポリビニルアルコール，カゼイン，また水溶
性のゼラチン，アラビアゴム，アルギン酸ナトリウム，
水溶性ナイロン，水溶性澱粉，デキストリン，アクリル
樹脂のエマルジョン，ポリアクリル酸の架橋ポリマー，
例えばエチレン／アクリレート共重合体，ポリエチレン
オキサイド，カルボキシメチルセルロース，ヒドロキシ
エチルセルロースメタクリロイルベタイン／メタクリル
酸ブチル共重合体，Ｎ−オクチルアクリルアミド／メタ
クリル酸ｔ−ブチルアミノエチル／ＡＡ／（メタ）−ア
クリル酸エステル共重合体などを挙げることができる。
この中でゼラチンは通常水には溶けず、４０℃以上の湯
で溶解しうるので好適なものであるが、ゼラチンを蛋白
質分解酵素例えばプロナーゼＰ〔科研化学(株)製〕によ
り酵素分解して低分子量化したゼラチンや、ゼラチンの
原料のコラーゲンをアルカリあるいは酸加水分解して低
分子量成分を抽出したゼラチンは２５℃程度の水（以下
単に水と示す）に易溶であり、非常に好ましいものであ
る。あるいは水に溶けぬ通常のゼラチンであっても、ゼ
ラチンを水と加熱して溶解させたのち作ったインキを印
刷後、直ちに５０℃以上１２０℃以下で加熱乾燥させる
と、いわゆるゾルタイプのゼラチン皮膜になり、水に溶
けるようになり、これも好ましいものである。

【００１２】またポリビニルアルコール（ＰＶＡと略
す）は、特にケン価度が８８％程度の部分けん化ＰＶＡ
は水に溶けやすい。完全けん化ＰＶＡ，部分けん化ＰＶ
Ａともに分子量が低いもの，例えば分子量１０，０００
以下のものが水に溶け易い点で好ましい。またＰＶＡを
ベースにしたインキは常温の水よりも、４０℃以上の水
で印刷パターンを膨潤してから溶解あるいは剥離する方
が、印刷したマスクパターンをより早く除去することが
できる。ポリビニルピロリドン，ポリスチレンスルフォ
ン酸塩，ポリアクリル酸塩（これらの塩の陽イオン成分
としては水素，ナトリウム，カリウム，アンモニウムな
どの陽イオンなど），などは好ましいものであるが、易
溶解性の観点から分子量２０，０００以下のものがより
好ましい。また，陽イオン成分としてはナトリウムイオ
ン，カリウムイオンより，アンモニウムイオンの方が，
例えばＴＦＴ・ＬＣＤのカラーフィルタ用に使う場合は
ＩＣを安定に作動させるので好ましい。

【００１３】必要によりインキに配合される染料および
／または顔料の色相は、主に印刷したパターンを検版し
やすくするものである。これらは目的により適宜選択で
きるが、濃度は印刷されたパターンを検版しうる程度、
例えば透過濃度０．２程度以上でよく、青色，緑色，
黒，紫，赤などの色相が好ましい。また、染料および／
または顔料は２種類以上混合して用いることも出来る。
なお、染料および／または顔料については「ＣＯＬＯＲ
ＩＮＤＥＸ」他を参照して選択出来る。染料および／
または顔料あるいは体質顔料は少なくとも良分散あるい
はより好ましくは濁りのでないほど微分散しうるもので
ある必要があり、それは印刷パターンの解像力を上げる
ためにも必要である。具体的には、染料としては、例え
ばアゾ系，アントラキノン系，ベンゾジフラノン系，縮
合メチン系等が挙げられる。また顔料としては、例えば
アゾレーキ系，キナクリドン系，フタロシアニン系，イ
ソインドリノン系，アントラキノン系，チオインジゴ系
等の有機顔料、黄鉛，酸化鉄，クロムバーミリオン，ク
ロムグリーン，群青，紺青，コバルトブルー，コバルト
グリーン，エメラルドグリーン，カーボンブラック等の
無機顔料が適している。

【００１４】染料および／または顔料の使用割合は、色
相，使用する染料および／または顔料の種類，印刷され
たパターンの乾燥膜厚等によって適宜選択され、好まし
くはインキ全体に対して、０．１〜２０重量％，更に好
ましくは０．２〜１０重量％が適している。また印刷適
性を整えるための体質顔料が必要なときは二酸化けい
素、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの
少なくとも１種類以上をインキの０．２ー１０重量％の
範囲で添加することが出来る。体質顔料の平均粒径とし
ては０．０１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは
０．０２μｍ以上５μｍ以下である。透明電導膜の成膜
のマスクとしては液晶ディスプレイの場合、通常１００
μｍから２００μｍ、より好ましくは６０μｍ、最も好
ましくは３０μｍ幅のインキ像を印刷出来る印刷方法で
あれば充分である。これはすでに述べた凸版方式で印刷
しうる解像力である。

【００１５】インキによるマスクの膜厚は透明導電膜の
成膜時にマスクが破損しない膜厚が好ましく、本発明で
は０．３〜３０μｍであるが、好ましくは乾燥したイン
キパターン中に含まれる残留水分あるいは残留溶媒がＩ
ＴＯの成膜時に真空の引きが悪くならないように、また
透明導電膜パターンを得る時にマスクの除去のし易さか
ら１０μｍ以下の乾燥膜厚になるように印刷するのが好
ましい。膜厚の最低はピンホールが生じない印刷膜厚、
つまり成膜時にマスクになりうる膜厚であり，膜厚の最
高は実用的に透明導電膜を成膜時に真空引きがよく、ま
た成膜後マスクをより短時間に水で溶解又は剥離して、
除去しうる膜厚として決められる。このような観点から
インキを溶解除去する時、最も好ましいインキの乾燥膜
厚は０．８μｍ〜５μｍである。

【００１６】透明導電膜は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔ
ｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やＩｎ₂ Ｏ₃，ＳｎＯｘ，ＺｎＯｘ
等の金属酸化物を主成分とする酸化物を，例えばスパッ
タリング，真空蒸着，電子ビーム蒸着，イオンプレーテ
ィング等の薄膜形成法により基板に被着して形成され
る。特に、カラーフィルタ用には透明導電膜は低抵抗と
共に可視光に対して透明である事が要求される。透明導
電膜は成膜後，熱処理を行うことにより更に低抵抗で経
時劣化の少ない透明な導電膜となることは例えば特開平
３−１１０７１６号公報に述べられている。また後加熱
により熱処理することは特開昭６２−１２０１０，特開
平４−７５０２８，特開平５−８１９４３号各公報など
にも記されているが、特開昭６２−１２０１０号公報で
は比較的低温（例えば１０℃以上２００℃以下）で透明
な導電膜を成膜し，次いでレジストをマスクにしてエッ
チングにより透明導電膜をパターン化し，更に窒素雰囲
気中で熱処理することが述べられている。また特開平４
−７５０２８号公報ではエッチング特性を良くするため
に２７０℃以下で成膜し、２００〜３００℃まで後加熱
することが述べられているが、本発明のように水で除去
しうるマスクを印刷し、基板の最上層にＩＴＯを成膜
後、マスクを水で除去されるような低温で成膜し、後加
熱する方法は記されていない。

【００１７】そして、従来の熱処理方法には、真空中あ
るいは窒素中で熱処理する方法と空気中で熱処理する方
法があった。真空中あるいは窒素中で熱処理する場合に
は、成膜直後の膜組成がより高温で成膜したときに電気
抵抗最小となるような膜組成、もしくはその組成よりも
僅かに酸素過多の組成としていた。一方、空気中で熱処
理する場合は、成膜直後の膜組成が電気抵抗最小となる
ような膜組成よりも成膜中は酸素欠乏の組成，例えば図
１のＲａ値の条件で成膜したものであった。更に、特公
昭５１−３６８７５号公報には基板上で透明導電膜を必
要としない部分を、熱分解可能な物質で被覆し、次いで
この基板に室温にて真空蒸着により透明導電膜を形成し
たのち、３００℃以上の温度で被覆物質を熱分解して除
去して、透明導電膜のパターンを形成することは述べら
れているが、本発明のように被覆物質（マスク）を水で
除去することは開示されていず、熱に弱い基板には論外
の方法である。本発明においては、耐熱性が余り高くな
いガラス基板上のカラーフィルタ、あるいはガラスより
耐熱性の低いプラスチック、ガラスあるいは石英ガラ
ス、時によってはシリコーンウエハーにマスクを形成
後、低抵抗で高透過率の透明導電膜のパターンを形成で
きるように低温で成膜し、その後、後加熱を基板を損傷
しないように比較的低温で行っている。成膜の基板温度
は印刷されたマスクが水で除去することができる温度範
囲であり、これはインキによっても異なるが、０℃以上
１６０℃以下、より好ましくは２５℃以上１４０℃以下
である。残留水分の除去のために最も好ましいのは６０
℃以上１２０℃以下である。比較的低温で成膜すると特
にバッチ式のスパッター装置の場合、基板の加熱と冷却
に時間があまりかからなく成膜効率が向上する利点もあ
る。

【００１８】図１に、密度８５％のターゲットを用いＩ
ＴＯをスパッターした時の、アルゴンガス中の酸素流量
とＩＴＯ膜の表面抵抗率を、図２には図１の条件で作ら
れたＩＴＯ膜の光透過率（膜厚１５００Å）を示す。成
膜直後に抵抗値が最小値Ｒｂとなるやや酸素流量が多い
ところでは、空気中で熱処理することによって膜は酸化
され、表面抵抗は後加熱後は高くなる。一方、密度８５
％のＩＴＯターゲットを用いて成膜する場合は、ＩＴＯ
膜の光透過率は酸素流量の少ないところ（Ｒａ）では酸
素欠陥のために低く、このためアルゴン３００ＳＣＣＭ
に対して酸素１．５ＳＣＣＭ以下では着色が多い。また
アルゴン３００ＳＣＣＭに対し酸素流量が５ＳＣＣＭ以
上では、後加熱しても表面抵抗があまり低くならないた
めに、液晶カラーフィルタに用いられるＩＴＯとしては
好ましい物ではない。従って、低抵抗で高透過率のＩＴ
Ｏ膜を得るためには、本発明のような特定のＩＴＯ膜成
膜条件と後加熱の条件が必要となる。また密度が９５％
のＩＴＯターゲットを用いる場合には、アルゴン３００
ＳＣＣＭに対して酸素１．５ＳＣＣＭ以上７．５ＳＣＣ
Ｍ以下で好ましい膜が得られる。

【００１９】透明導電膜を形成したのち部分的に印刷さ
れたインキ、即ちマスクは、水を主成分とする液により
除去する。除去する方法はインキの種類により異なる
が、マスク付基板に透明導電膜を形成したものを、水に
浸すか，水をスプレイするか，またある場合には水に浸
さずに、水をスプレイしつつブラシあるいはスポンジで
軽くこすってマスクを除去する。水に浸した場合や水を
スプレイした場合は，ブラシあるいはスポンジで軽くこ
すってマスクを除去してもよい。特に、カラーフィルタ
基板の場合には、水に浸漬し、水をスプレイするだけで
インキを除去することがカラーフィルタの最上層にブラ
シまたは／およびスポンジが接触しないので最もよい。
水に若干量、好ましくは３０％以下の水溶性有機溶剤、
例えばエチルアルコール，メチルアルコール，アセトン
を加えてもよいが、コスト高になりやすい。また、マス
クのインキの種類により、インキが酸性あるいはアルカ
リ性の水に溶けやすいか、膨潤して除去されやすい場合
は、水に酸あるいはアルカリを加えてもよい。特にカラ
ーフィルタあるいはＴＦＴ基板に透明導電膜を作る場合
は、アルカリの陽イオンとしてはアンモニウムイオンあ
るいは有機アルカリのイオンが好ましい。インキのマス
クを除去して透明導電性パターンを作る時、水中で試料
に超音波を照射するか、超音波で振動させた水を試料に
噴射するとパターンエッジがきれいになることが見いだ
された。超音波の周波数としては２０ｋＨｚ以上１ＭＨ
ｚが用いられるが、とくに２０ｋＨｚから１００ｋＨｚ
の超音波が適している。照射時間としては超音波のパワ
ーにより異なるが、２０秒ないし１５分である。

【００２０】後加熱する条件は透明導電性パターンを作
る基板により異なるが、後加熱の方法は透明導電性パタ
ーンを設けた基板を加熱できればどのような方法でもよ
く、ランプによる輻射及び／又は対流加熱，ヒーターに
よる加熱方法などが用いられ、具体的にはエアーオーブ
ン、真空オーブンあるいはホットプレートが用いられ、
エアーオーブンでは３分以上６０分以内、実用的には５
分以上３０分以内後加熱することが好ましい。ライン内
のホットプレートであるとエアーオーブンの約１／２な
いし１／６の後加熱時間で十分でよい。後加熱の条件
は、基板の耐熱性、例えば基板の変形、伸縮、劣化ある
いは着色などにより温度と時間が異なるが、体積抵抗率
が７×１０^-4Ω・ｃｍ以下となる条件が選ばれる。カラ
ーフィルタ基板の場合は、５５０ｎｍの光透過率が少な
くとも８５％以上、より好ましくは９０％以上にするた
めに、温度は１５０℃以上３００℃以下、より好ましく
は後加熱前と後加熱後の色差（ΔＥuv) が3 ．5 以下０
以上となる１５０℃以上２５０℃以下がより好ましい。
またガラスやシリコーン基板の場合は耐熱性があるた
め、１５０℃以上６００℃以下好ましくはガラスに永久
変形が起こりにくい１５０℃以上４００℃以下の温度条
件で後加熱する。また、本方法によって作ることが出来
る透明導電性パターンは現在のところ体積抵抗率７×１
０^-5Ω・ｃｍ以上のものである。後加熱の効果としては
体積抵抗率の低下、光透過率の向上、Ｘ線ピーク強度の
増大にみられる結晶性の増大などがあり、体積抵抗率の
経時変化が減少する効果もある。

【００２１】

【実施例】以下実施例により本発明を説明する。 実施例１〜４ 基板として市販の厚さ１３５μｍのポリエチレンテレフ
タレートフィルムにコロナ照射した後、牛皮ゼラチン２
部を，水６０部にメチルアルコール４０部よりなる液に
溶かした溶液にフォルマリン０．６部を加えたゼラチン
溶液を塗布して、ポリエチレンテレフタレートフィルム
にゼラチン０．１μｍ厚の下塗り皮膜を形成した。これ
を乾燥してゼラチン皮膜を硬化させた。この基板に水溶
性牛皮ゼラチン８重量％、およびコロイダルシリカ０．
５重量％を含む親水性インキで、マスクとしてのインキ
の乾燥厚さ２μｍになるように、ＩＴＯパターン以外の
所に日本ペイント（株）の樹脂凸版フレキシードＶと上
記のインキで印刷し、６０℃で乾燥してマスクを形成し
た。次いで、酸化スズを１０重量％含む、相対密度８５
％のＩＴＯターゲットを用いてアルゴン３００ＳＣＣ
Ｍ，酸素を１〜５ＳＣＣＭに４段階変化させた雰囲気中
で、基板を１００℃に保ってマグネトロンスパッター法
で真空冶金（株）製の相対密度８５％ＩＴＯターゲット
を用いてＩＴＯを１５００Å厚に成膜した。次に、ＩＴ
Ｏを成膜したマスク付基板をＫＯＨでｐＨ１０．５にし
た３５℃の水に浸漬し、２分間上下に揺動してマスクを
除去した。マスクのみ除去されて、下塗りのゼラチン膜
は除去されず、マスクが印刷されなかった所にＩＴＯが
パターン状に形成された。この状態でのＩＴＯの表面抵
抗率を三菱油化（株）製「Ｌｏｒｅｓｔａ ＡＰ」表面
抵抗測定機で測り、また基板をリファレンスとしての５
５０ｎｍでの透過率を日本分光（株）製Ｕｂｅｓｔ−５
５分光光度計で測った。これらの結果を表１に示した。
次いで、パターン状のＩＴＯが付いた基板を１７０℃，
１時間，後加熱して、再びＩＴＯの抵抗値と５５０ｎｍ
での透過率を測った。これらを表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】実施例５ ３００ｍｍ×４００ｍｍの大きさ，厚さ１．１ｍｍのコ
ーニング（株）製７０５９ガラス基板にクロムの線幅３
０μｍ，開口部９０μｍ×３３０μｍのブラックマトリ
ックスを設け、開口部にＢ．Ｇ．Ｒのストライプ状の顔
料レジスト〔日本合成ゴム（株）製カラーレジスト Ｒ
ＥＤ，ＧＲＥＥＮ，ＢＬＵＥ〕のパターンを厚さ１．５
μｍに塗設し、現像して１色のパターンを作り、それを
繰り返してＲ，Ｇ，Ｂの３色の１１インチ用ＬＣＤカラ
ーフィルタパターンを１枚のガラス基板に作成した。こ
れに平坦化層として日本合成ゴム（株）製オプトマーＳ
Ｓ・５２００を乾燥膜厚２．０μｍになるように塗設し
た。

【００２４】このものに、カラーフィルタパターンと電
極端子部以外の所に、東洋紡績（株）製の樹脂凸版コス
モライトＣＬＧ１７０Ｆを用いて、ポリビニルアルコー
ル〔（株）クラレ製ポバール２０３〕２０重量％を水に
溶解して、これに微粉硫酸バリウムを３．５重量％含有
した印刷インキで印刷を行い、６０℃で乾燥してマスク
を作成した。マスクの乾燥膜厚は１．５μｍであった。
なお、この印刷パターン解像度をテストしたところ６０
μｍのラインアンドスペースを解像できた。その後、酸
化スズ１０重量％を含む酸化インジウムのターゲット
（相対密度９５％）を用いて、アルゴン３００ＳＣＣ
Ｍ，酸素６．５ＳＣＣＭで基板を１００℃に保ってＩＴ
Ｏをスパッターして、１５００ÅのＩＴＯをマスクの開
口部に成膜した。２５℃のｐＨ１０の水に、ＩＴＯを成
膜した基板を２分間浸漬したのち、水をスプレイしつつ
柔いナイロンブラシローラーの間を通して、マスクと不
要の透明導電膜を除去した。マスクが印刷されなかった
所にＩＴＯがパターン状に形成できた。この状態でのＩ
ＴＯの表面抵抗値は４６Ω／Sq，５４５ｎｍでの光透過
率は８４．５％であった。次いで、この基板を２３０
℃、１０分オーブンに入れて加熱したのち、再びＩＴＯ
の表面抵抗率と５４５ｎｍでの空気をリファレンスとし
た光透過率を測った。表面抵抗率は１８Ω／Sqであり、
５４５ｎｍの透過率は９６．５％であり、ＴＦＴ・ＬＣ
Ｄ（Thin Film Transistorを用いた液晶表示装置）用カ
ラーフィルタの透明導電膜として充分な性能を有してい
た。

【００２５】実施例６ １．１ｍｍ厚のアルカリガラスに二酸化けい素を０．１
μｍ塗設し，乾燥したに二酸化けい素膜を有するガラス
基板を用い、この基板にポリアクリル酸ナトリウムを基
材とする樹脂凸版用インキで殆どが１００μｍ幅のＩＴ
Ｏ下部電極以外の所に富士トレリーフＣＳ−ＮＫの版を
用いて膜厚２．１μｍにマスクを印刷して８５℃で乾燥
した。基板を１１０℃にしてＩＴＯを高周波イオンプレ
ーティングで成膜して２７００ÅのＩＴＯを成膜した。
ＩＴＯ成膜部の表面抵抗は４０Ω／Sq、および５４５ｎ
ｍの透過率は８２％であった。２８ｋＨｚ，３００Ｗの
超音波を照射しているｐＨ１１の水に試料を超音波の強
度が強い付近に２分間浸漬し、ついで柔らかいクリーン
ルーム用の布（ベルクリーン）で拭いてマスクと不要の
透明導電膜を洗い落とした。このリフトオフ法により、
ＩＴＯのパターンはエッジがきれいに作られた。超音波
を試料に照射すると、照射しない場合に比べて格段にＩ
ＴＯのパターンエッジはきれいだった。これを２７０℃
で６０分加熱して再び表面抵抗と５４５ｎｍの透過率を
測定したところ、各々１２Ω／Sq，９５％となった。こ
の基板に常法でＣｒのブラックマトリックスを作り、
Ｂ，Ｇ，Ｒのパターンをインキ膜厚１．２μｍになるよ
うに順次平版印刷法で作成し、その後表面を研磨して平
坦な表面にした。更により平坦化するために実施例５の
平坦化剤を２μｍ塗設し、更にＩＴＯの上部電極を設け
てＳＴＮ用の液晶カラーフィルタを作成した。

【００２６】

【発明の効果】本発明の方法を用いることにより、高度
な微細加工技術やエッチング技術を必要とせず、金属の
マスクを用いず、また有機溶剤ではなく水あるいは水溶
液で印刷されたマスクと不要な透明導電膜を除去して、
ガラス基板，カラーフィルタ基板又はプラスチックス基
板上に、光透過率の高い透明導電膜パターンを形成する
ことが出来る。しかも、本発明による透明導電膜のパタ
ーンは寸法精度がよく、基板が傷付きにくく、製造コス
トが安く、またマスクパターンをスクリーン印刷するの
に比較して、ＩＴＯパターン面となる基板に印刷版が接
触しないため異物やインキが基板に付着する頻度が非常
に少なくなり歩留りが上がる。また、印刷したマスクを
除去したのち、後加熱することにより低抵抗、高光透過
率の透明導電膜を得ることができる。更に印刷法を採用
してマスクを形成しているために４０ｃｍ幅以上の大型
基板にも対応し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＩＴＯの表面抵抗率と１００℃にして１５００
Å厚に成膜した場合におけるＡｒ３００ＳＣＣＭの酸素
流量を変化させた時の関係を示すグラフである。

【図２】ＩＴＯの１００℃成膜において、Ａｒ３００Ｓ
ＣＣＭＮの酸素流量を変化させた時の１５００Å厚のＩ
ＴＯの５５０ｎｍにおける透過率を示すグラフである。

【符号の説明】

１ １００℃成膜、後加熱なし。 ２ １００℃成膜、後に１７０℃、１時間加熱。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラーフィルタを有しまたは有さない基
   板上の透明導電膜を必要とする以外の部分に、水で除去
   しうるインキをインキが印刷される部分以外には印刷版
   が被印刷体に接触しない印刷法を用いて印刷し、乾燥し
   た後、透明導電膜を成膜し、水または水を主成分とする
   液により印刷されたインキ及び必要としない透明導電膜
   を除去することを特徴とする、透明導電性パターンの形
   成方法。
2. 【請求項２】 水または水を主成分とする液により、印
   刷されたインキを除去すると同時、あるいはその後に超
   音波を照射してインキ及び／又は必要としない透明導電
   膜を除去することを特徴とする請求項１に記載の透明導
   電性パターンの形成方法。
3. 【請求項３】 得られた透明導電性パターンを、更に１
   ５０℃以上６００℃以下の温度で後加熱し、透明導電膜
   の体積抵抗率を７×１０^-4Ω・ｃｍ以下にする請求項１
   又は２に記載の透明導電性パターンの形成方法。