JPS591680A - 導電性薄膜のエッチング液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエツチング液に関するものであり、さらに詳し
くは従来の７オトレジスト法やシルクスクリーン法によ
るエツチング方法に（らべて著しくエツチングプロセス
を簡略化した増粘されたエツチング液を直接被エツチン
グ面に塗布するエツチング方法に用いられるエツチング
液に関するものであり、特に導電性薄膜のエツチングに
好適なエツチング液に関する。

従来基板上に導電性薄膜を形成した材料としてはガラス
板やフィルム上に金やアルミニウムなどの金属薄膜を設
げたもの及°・び酸化スズ又は酸化インジウム等の金属
酸化物薄膜を設けたものが知られている。これらの材料
はその構成から表面導電性を有する。さらに金属薄膜や
金属酸化物の薄膜を蒸着したようなものには透明性を有
する材料も含まれており、ネ寸ガラスや透明導電性フィ
ルムとして知られている。

このような表面導電性を有する材料はその導電性を利用
した用途、例えばフレキシブルサーキット、帯電防止、
電磁シャヘイ、タッチパネルや面状発熱体に利用され、
特に透明導電性を有する材料は、そ・の他に透明導電性
を必要とする用途、例えば液晶ディスプレー用電極、電
場発光体用電極、光導電性感光体用電極等のエレクトロ
ニクスの分野に広く利用されている。

これらの用途には表面導電性を有する材料がそのま又後
加工なしで利用されるケースは少く、用途によって必要
なパターンに導電部分がエツチングされたり、導電ペイ
ントや保護コート被膜が導電面に塗布されたり、粘着剤
や接着剤が導電面や非導電面に塗布される。本発明はこ
の表面導電性を有する。基板上に導電性薄膜が形成され
た材料の導電性薄膜部分を用途によって必要なパタニン
にエツチングする方法に関する。

従来、基板上に形成された導電性薄、膜をエツチングす
る方法としては、フォトレジスト法ヤスクリーン印刷法
によって、要望、するパターンを得るため導電性薄膜表
面にマスクを形成し、しかる後エツチングする方法等、
基本的にはマスクを導電性表面に形成する方法がとられ
てきた。フォトレジスト法によってマスクを形成した後
エツチングする方法は、ＩＣ等の電子回路を形成する方
法に利用されているものであり、スクリーン印刷法によ
ってマスクを形成した後エツチングする方法は銅張積層
板等の材料で電極を形成するためのエツチング方法に利
用されているものである。

フォトレジスト法を詳細に説明すると、まず光感光性樹
脂層を導電性表面に塗布やラミネートによって積層し、
次に該層を紫外線等で露光する。

これによりパターン部分が架橋し、溶剤に不溶とった後
溶剤を乾燥してマスクを形成する。次にエツチング液に
浸漬するがエツチング液を噴射してマスクが形成されて
ない部分の導電性薄膜を除去し、水洗し乾燥する。そし
て最後にマスクを膨潤する溶剤に浸漬し、マスクを除去
し、溶剤を乾燥してエツチングが終了し、要望するパタ
ーンが得られる。このように驚くべきほど多くの工程を
必要とする。

シルクスクリーン法の場合は、パターン状にインク等の
マスク材料を印刷するためのシルクスクリーンな゛作成
した後、シルクスクリーンを介してマスク材料を導電性
表面に印刷し、乾燥してマスクを形成する。以後の工程
はフォトレジスト法と同じであり、やはり多くの工程が
必要である。

シルクスクリーン法はマスクを短時間で大量に導電性表
面に形成することができるので、フォトレジスト法に較
べてエツチングコストの低減に寄与するが、以後の工程
が長いのでエツチングコストはまだまだ割高である。

本発明者らは、このような従来のフォトレジスト法やス
クリーン印刷法のような複雑な導電性薄膜のエツチング
方法を改良し、簡単でエツチングコストの低減を達成す
るエツチング方法を鋭意検討した結果、従来より使用さ
れて〜する公知のエツチング液が増粘により塗工可能と
なり、し力）もこの増粘されたエツチング液を例え（了
シルクスク１ノーンを介して直接導電性薄膜に塗工し、
し力・る後簡単な水洗等で所望の）くターンにエツチン
グできることを見出していた。

エツチング液を増粘する方法とじてをま一般に水溶液で
あることを利用して増粘するために、■水溶性高分子を
エツチング液に溶解させる方法、■水系のエマルジョン
をエツチング液に添力ｌする方法、■無機や有機及び高
分子の微／Ｊ１子をエツチング液に加える方法及びこれ
らの方法を併用する方法等がある。

■の水溶性高分子としては、カルボキシメチルセルロー
ス でんぷん等のセルロース系高分子及びポ１ノアク１ノル
酸、ポリビニルアルコール、゛・水溶性ナイロン等の合
成高分子等が挙げられる。これらをエツチング液に溶解
した場合、分子状に溶解するとともに増粘効果が太き（
、エツチング液の粘度をかなり大きく増大することがで
きる。従って、水溶性高分子で増粘されたエツチング液
を用いて筆書き法やシルクスクリーン法で導電性薄膜を
容易に、しかも微細なパターンにエツチングすることが
可能であり、この方法が最も好ましい。

■）水系のエマルジョンとしては、ノニオン系、カチオ
ン系やアニオン系等が挙げられ、はとんどすべての合成
高分子をエマルジョン化したものが用い得る。例えば食
品包装に用いられるポリビニリデンクロライドのエマル
ジョン、粘着剤として用いられるアクリル系粘着剤のエ
マルジョン、コ。

ム系粘着剤のエマルジョンや合成高分子としてのＡＢＳ
のエマルジョン等がある。これらの水系のノ・、 エマルジョンは粒子が小さいものが好ましく、筆書き法
やシルクスクリーン法で導電性薄膜に塗工でき、エツチ
ングできる。しかし、一般にエッチンダ液の粘度をあま
り大きくできないこと、エマルジョンの粒子が分子の集
合体であるので、ある程度の大きさをもつため、エツチ
ング液の塗布条件に注意が必要で、しかも微細なパター
ンのエツチングが難しく、■の水溶性高分子で増粘され
たエツチング液を使用した方法に比べるとや反省る。

■の無機や有機及び高分子の微小粒子でエツチング液を
増粘する方法に関しては増粘効果が少く、粒子が大きい
場合、シルクスクリーン法を用いることができず、微細
なパターンのエツチングが難しい。しかし筆書き法を用
いて導電性薄膜を簡単なパターンにエツチングする等に
は有効である。

なお、前述の■〜■は併用することも可能である。

増粘を施されるエツチング液は例えば、王水や塩酸の水
溶液等の強酸、チオ硫酸や酢酸の水溶液等の弱酸、苛性
ソーダや苛性カリの水溶液等の強塩基、硫化ナトリウム
や亜硫酸ソーダの水溶液等の弱塩基、ＮａＣ−６やＫＩ
等の強酸と強塩基の塩の水溶液、又、塩化第二鉄等の酸
化剤の酸性水溶液等の酸化還元剤の水溶液等かあ・す、
一般に無機の水溶液が用いられている。これらのエツチ
ング液はエツチングされる導電性薄膜の種類によって適
宜選定される。例えば、金薄膜の場合、王水、塩酸の水
溶液、アルカリ金属の水酸化物の水溶液やアルカリ金属
の硫化物等がエツチング液として用いられる。銀薄膜に
は硝酸の水溶液が、銅薄膜には硫酸の水溶液が、アルミ
ニウムには苛性ソーダの水溶液がエツチング液として用
いられる。又、インジウム−スズ酸化物の場合、塩酸の
希薄溶液や塩化第２鉄の酸性水溶液が用いられる。

しかし・、このようにして製造された増粘されたエツチ
ング液でエツチングする場合、エツチング液が水溶液で
あるため、水分の蒸発によって経時的に粘度が増大して
しまったり、増粘されたエツチング液をスクリーン印刷
するときには目づまりを生じやすいという欠点があった
。

本発明者らは、このような欠点を改良すべ（鋭意検討し
た結果、本発明に到達した。即ち、増粘されたエツチン
グ液に多価アルコールを添加することを特徴とするエツ
チング液である。

本発明に用いられる増粘されたエツチング液に保水性を
与える添加剤は多価アルコールに限られる。メタノール
、エタノール、ブタノール等の−価アルコールをエツチ
ング液に添加すると、相分離を生じてしまう。

添加する多価アルコールとしては、エチレングリコール
、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等の
２価アルコール及びグリセリン等の３価アルコール等が
用いられるが、エチレングリコールやグリセリンが好ま
しく用いられる。

本発明の多価アルコールを添加する量は増粘されたエツ
チング液によって異なるが、一般に０１重昂係以上、３
０重量係以下が用いられる。０１重惜チ以下だと、本発
明の効果である保水性を与える効果が少く、３０重量係
以上であると増粘されたエツチング液の粘度を著しく変
化させてしまうし、相分離も生じやすくなる。多価アル
コールは上記の濃度範囲であれば容易に増粘された工。

チング／ｆｆｌに溶解することができる。そして、本発
明のエツチング液の粘度は経時的に非常に安定でスクリ
ーン印刷される場合に目づまりを殆んど生じない。

以下実施例によって、本発明を詳述する。

実施例１。

市販の水溶性高分子ＨＫＣ（〕１イドロオキシエチルセ
ルロース、ダイセル化学工ＧＪＪ，ＱＰ−５２００ＯＡ
）を１ｏ　ｗ　ｔ　％の塩酸水溶液に２５Ｗｊ％の割合
で溶解して増粘されたエツチング液を作成した。

そしてさらに、５　ｗ　ｔ％のグリセリンを添加して溶
解し、スクリーン印刷用のインクを作成した。次に所定
のパターンを有するスクリーン版を用いて上記のグリセ
リンを添加したインクを二軸延伸ポリエチレンテレフタ
レートフィルムにインジウム錫酸化物を蒸着した透明導
電性フィルム（セレクタに一ＥＣ　　ダイセル化学工業
製）の導電面に印刷した。印刷後１分間経過した後イン
クを水洗したところ、インクを塗布１、た部分のインジ
ウム錫酸化物は除去され、工ッチングは達成されていた
。このようなエツチングは印刷を何度（りかえしても円
滑に正確に行われた。また、印刷を中断して１０分間経
過後再開してもスクリーン版に目づまりを生じず、エツ
チングを再開できた。又、インクは１０日間空気中に放
置しても粘度の変化は殆んどなかった。

比較例１゜ 実施例１と同様、水溶性高分子ＨＥＣを１０ｗ　ｔ　％
の塩誦水溶液の２５ｗｔ係の割合で溶解してスクリーン
版用のインクを作成した。そのインクにグリセリンを加
えずに実施例１と同様透明導電性フィルムに印刷し、印
刷後１分間経過した後、インクを水洗したところ、エツ
チングは達成されていた。このようなエツチングは印刷
を何度くりかえしても間断なく繰りかえすうちは円滑に
、父、正確に行われた。しかし、印刷を中断し、１０分
間経過後印刷を再開すると、スクリーン版の殆んどの部
分で目づまりを生じていて、スクリーン版を洗浄する必
要があつた。又、インクを１０日間空気中に放置すると
、表面にかたい皮膜を発生し、全体的に粘度が上昇して
いた。

実施例２ でんぷんを１０ｗｔ％の水酸化す）　ＩＪウムの水溶液
に２０　Ｗ　ｔ　％溶解し、加熱して増粘した。

そしてさらにエチレングリコールを５　ｗ　ｔ％添加し
て溶解させ、シルクスクリーン用のインクを作成した。

次に、実施例１と同様に二軸延伸ポリエチレンテレフタ
レートフィルムに金が蒸着された透明導電性フィルム（
セレクタＧ−３４ＦＸ　　ダイセル化学工業製）の導電
面に印刷した。印刷後３０秒経過した後インクを水洗し
たところ、インクを塗布した部分の金は除去され、エツ
チングは達成されていた。このようなエツチングは印刷
を何度くりかえしても円滑に行われた。

又、印刷を中断して１０分間経過後再開してもシルクス
クリーン版に目づまりを生じず、エツチングを再開でき
た。又、インクは１０日間空気中に放置しても粘度の変
化は殆んどなかった。

比較例２ 実施例２と同様、でんぷんを１０ｗｔ％の水酸化ナトリ
ウムの水溶液に２０ｗｔ％溶解し、加熱して増粘し、シ
ルクスクリーン印刷用のインクを作成した。そのインク
にエチレングリコールを加えずに実施例２と同様、透明
導電性フィルムに印刷し、印刷後３０秒経過した後、イ
ンクを水洗したところエツチングが達成されていた。こ
のような工７チングは印刷を何度くりかえしても、間断
なく繰りかえすうちは円滑に行われた。しかし印刷を中
断し、１０分間経過後再開するとスクリーン版の殆んど
の部分で目づまりを生じていて、スクリーン版を洗浄す
る必要があった。又、インクを１０日間空気中に放置す
ると表面にかたい皮膜を発生し、全体的に粘度が上昇し
ていた。

特許出願人 ダイセル化学工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）増粘されたエツチング液に多価アルコールを添加
   したことを特徴とする薄膜のエツチング液
2. （２）薄膜が導電性薄膜である特許請求範囲第一項記載
   のエツチング液