KR20190034615A - 도전성 필름, 터치 패널 센서, 및 터치 패널 - Google Patents

도전성 필름, 터치 패널 센서, 및 터치 패널 Download PDF

Info

Publication number
KR20190034615A
KR20190034615A KR1020197005927A KR20197005927A KR20190034615A KR 20190034615 A KR20190034615 A KR 20190034615A KR 1020197005927 A KR1020197005927 A KR 1020197005927A KR 20197005927 A KR20197005927 A KR 20197005927A KR 20190034615 A KR20190034615 A KR 20190034615A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
film
metal thin
line width
wire
Prior art date
Application number
KR1020197005927A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102197435B1 (ko
Inventor
아키코 핫토리
아키히코 오츠
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20190034615A publication Critical patent/KR20190034615A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102197435B1 publication Critical patent/KR102197435B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164—Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0448—Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material

Abstract

본 발명의 과제는, 시인성이 우수한 도전성 필름을 제공하는 것이다. 또, 본 발명은, 터치 패널 센서, 및 터치 패널을 제공하는 것에도 있다. 본 발명의 도전성 필름은, 기판 상에 배치되어, 선폭 0.5μm 이상 2μm 미만의 금속 세선으로 구성된 도전부를 갖는 도전성 필름으로서, 상기 금속 세선은, 메시 패턴을 형성하고 있고, 상기 금속 세선의 선폭(L)μm와, 상기 메시 패턴의 개구율(A)%가, 식 (I)의 관계를 충족시키며, 파장 550nm에 있어서의 상기 금속 세선의 반사율이, 80% 이하인, 도전성 필름. 식 (I): 70≤A<(10-L/15)2

Description

도전성 필름, 터치 패널 센서, 및 터치 패널
본 발명은, 도전성 필름, 터치 패널 센서, 및 터치 패널에 관한 것이다.
기판 상에 금속 세선으로 이루어지는 도전부가 배치된 도전성 필름은, 다양한 용도로 사용되고 있다. 예를 들면, 최근, 휴대전화 또는 휴대 게임 기기 등으로의 터치 패널의 탑재율의 상승에 따라, 다점 검출이 가능한 정전 용량 방식의 터치 패널 센서용으로서 도전성 필름의 수요가 급속히 확대되고 있다.
상기와 같은 도전성 필름에는, 우수한 도전성 및 투명성이 요구되고 있는 점에서, 인듐 주석 산화물(ITO)을 이용하여 제작된 ITO 필름이 널리 이용되고 있다.
이러한 가운데, 전기 저항이 낮고, 저비용인 등의 관점에서, ITO 필름의 대체로서, 금속 세선을 갖는 도전성 필름이 주목받고 있다.
상기와 같은 금속 세선을 갖는 도전성 필름으로서, 예를 들면 특허문헌 1에는, 도전부의 선폭(conductor trace width)이 0.5~5μm이며, 개구율(open area fraction) 90.5~99.5%의 패턴을 갖는 것이 개시되어 있다(청구항 1).
또, 특허문헌 2에는, "일 방향으로 배열된 복수의 도전 패턴을 갖고, 상기 도전 패턴은 금속 세선에 의한 복수의 제1 격자와, 상기 제1 격자보다 사이즈가 큰 금속 세선에 의한 복수의 제2 격자가 조합되어 구성되고, 상기 제2 격자로 구성된 제2 격자부가 상기 일 방향으로 배열되며, 상기 일 방향과 대략 직교하는 방향으로 배열되고, 또한 소정 간격으로 마련된, 상기 제1 격자로 구성되는 제1 격자부는, 상기 제2 격자부와 비접속 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 도전 시트."가 개시되어 있다(청구항 1).
특허문헌 1: 미국 특허공보 8179381호 특허문헌 2: 일본 특허공보 제5839541호
금속 세선이 형성된 도전성 필름은, 상술한 이점이 있는 한편, 터치 패널에 적용했을 때에 금속 세선의 메시 패턴이 관찰자에게 시인되기 쉬워진다(시인성의 저하). 이와 같이, 금속 세선이 관찰자에게 시인되는 현상은, "선 보임" 또는 "골 보임"이라고 불리는 경우가 있다.
이로 인하여, 금속 세선의 시인성을 향상시키기 위해서는, 특허문헌 1 및 2에 기재되어 있는 정도까지 금속 세선의 선폭을 작게 하는 방법이 생각된다.
그러나, 본 발명자들이, 특허문헌 1 및 2에 기재되어 있는 선폭이 작은 금속 세선이 형성된 도전성 필름에 대하여 검토한바, 금속 세선의 시인성이 충분히 개선되지 않아, 개량의 여지가 있는 것을 발견했다.
따라서, 본 발명은, 시인성이 우수한 도전성 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 터치 패널 센서, 및 터치 패널을 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 발명자는, 상기 과제에 대하여 예의 검토한 결과, 금속 세선의 선폭과, 금속 세선이 형성하는 메시 패턴의 개구율이 소정 관계를 충족시키고, 또한 금속 세선의 반사율이 소정값 이하이면, 시인성이 우수한 도전성 필름이 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명자는, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.
[1]
기판 상에 배치되어, 선폭 0.5μm 이상 2μm 미만의 금속 세선으로 구성된 도전부를 갖는 도전성 필름으로서,
상기 금속 세선은, 메시 패턴을 형성하고 있고,
상기 금속 세선의 선폭(L)μm와, 상기 메시 패턴의 개구율(A)%가, 식 (I)의 관계를 충족시키며,
파장 550nm에 있어서의 상기 금속 세선의 반사율이, 80% 이하인, 도전성 필름.
식 (I): 70≤A<(10-L/15)2
[2]
상기 개구율(A)가 95.0~99.6%인, 상기 [1]에 기재된 도전성 필름.
[3]
파장 550nm에 있어서의 상기 금속 세선의 반사율이, 20~40%인, 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 도전성 필름.
[4]
상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 도전성 필름을 갖는, 터치 패널 센서.
[5]
상기 [4]에 기재된 터치 패널 센서를 갖는, 터치 패널.
이하에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 의하면, 시인성이 우수한 도전성 필름을 제공할 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 터치 패널 센서, 및 터치 패널을 제공할 수도 있다.
도 1은 도전성 필름의 단면을 나타내는 부분 단면도이다.
도 2는 도전성 필름의 도전부를 확대한 부분 확대 평면도이다.
도 3은 금속 세선을 확대한 부분 확대 단면도이다.
도 4a는 제1 금속막 형성 공정을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 4b는 레지스트막 형성 공정을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 4c는 제2 금속막 형성 공정을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 4d는 레지스트막 제거 공정을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 4e는 도전부 형성 공정을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
이하에, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 있어서, "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
또, 본 명세서 중에 있어서의 "활성광선" 또는 "방사선"이란, 예를 들면 수은등의 휘선 스펙트럼, 및 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, 극자외선(EUV: Extreme ultraviolet lithography광), X선과 전자선 등을 의미한다. 또 본 명세서에 있어서 광이란, 활성광선 및 방사선을 의미한다. 본 명세서 중에 있어서의 "노광"이란, 특별히 설명하지 않는 한, 수은등, 및 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, X선과 EUV광 등에 의한 노광뿐만 아니라, 전자선 및 이온빔 등의 입자선에 의한 묘화도 포함한다.
[도전성 필름]
본 발명의 도전성 필름에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 이용하는 각 도면에서는, 각 구성 요소(부재)를 도면 상에서 인식 가능할 정도의 크기로 하기 위하여, 구성 요소마다 축척을 적절히 변경하고 있다. 본 발명의 도전성 필름은, 이들 도면에 기재된, 구성 요소의 수량, 형상, 및 크기의 비율과, 각 구성 요소의 상대적인 위치 관계에만 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 도전성 필름(3)의 단면을 나타내는 부분 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 도전성 필름(3)은, 기판(31)과, 기판 상에 배치된 도전부(32)를 갖는다.
도 1의 예에서는, 기판(31)의 한쪽의 면 상에 도전부(32)가 배치되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 기판(31)의 양면 상의 각각에 도전부(32)가 배치되어 있어도 된다.
또, 도 1의 예에서는, 기판(31)의 면 상의 일부에 도전부(32)가 배치되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 기판(31)의 전체면에 도전부(32)가 배치되어 있어도 된다.
기판(31)의 종류는, 특별히 제한되지 않지만, 가요성을 갖는 기판(바람직하게는 절연 기판)이 바람직하고, 수지 기판이 보다 바람직하다.
기판(31)로서는, 가시광(파장 400~800nm)의 광을 60% 이상 투과하는 것이 바람직하고, 80% 이상 투과하는 것이 보다 바람직하며, 90% 이상 투과하는 것이 더 바람직하고, 95% 이상 투과하는 것이 특히 바람직하다.
기판(31)을 구성하는 재료로서는, 예를 들면 폴리에터설폰계 수지, 폴리아크릴계 수지, 폴리유레테인계 수지, 폴리에스터계 수지(폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 폴리카보네이트계 수지, 폴리설폰계 수지, 폴리아마이드계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리올레핀계 수지, 셀룰로스계 수지, 폴리 염화 바이닐계 수지, 및 사이클로올레핀계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 사이클로올레핀계 수지가 바람직하다.
기판(31)의 두께로서는, 특별히 제한되지 않지만, 취급성 및 박형화의 밸런스의 점에서, 0.05~2mm가 바람직하고, 0.1~1mm가 보다 바람직하다.
또, 기판(31)은 복층 구조여도 되고, 예를 들면 그 1개의 층으로서 기능성 필름을 가져도 된다. 또한, 기판(31) 자체가 기능성 필름이어도 된다.
기판(31)로서는, 표시 장치에 적합한 저복굴절을 달성할 수 있다는 관점에서, 리타데이션이 낮은 필름을 이용하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 리타데이션이 0.1~20nm가 바람직하다. 이와 같은 기판(31)로서는, ARTON 필름(상품명, JSR사제, 사이클로올레핀계 수지 필름), ZEONOR(상품명, 제온사제, 사이클로올레핀계 수지 필름)를 들 수 있다.
도 2는, 도전성 필름(3)의 도전부(32)를 확대한 부분 확대 평면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 도전부(32)는, 금속 세선(38)로 이루어지는 메시 패턴에 의하여 형성되어 있다. 구체적으로는, 금속 세선(38)은, 메시 형상(격자 형상)으로 배치되어 있고, 메시 패턴의 개구(39)는, 금속 세선(38)에 의하여 구획되어 있다.
개구(39)의 한 변의 길이(X)는, 인접하는 금속 세선(38)의 배치 간격을 나타내고, 본 명세서에 있어서 피치 사이즈(X)라고도 한다. 피치 사이즈(X)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 도전부(32)를 평면에서 보았을 때에, 대향하는 금속 세선(38) 간에 위치하는 개구(39)의 최단폭을 나타낸다.
도 2에 있어서는, 메시 패턴의 개구(39)가, 대략 마름모형의 형상을 갖고 있다. 단, 개구(39)의 형상은, 그 외에, 다각 형상(예를 들면, 삼각형, 사각형, 육각형, 및 랜덤인 다각형)으로 해도 된다. 또, 한 변의 형상을 직선 형상 외에, 만곡 형상으로 해도 되고, 원호 형상으로 해도 된다. 원호 형상으로 하는 경우는, 예를 들면 대향하는 2변에 대해서는, 외방으로 볼록한 원호 형상으로 하고, 다른 대향하는 2변에 대해서는, 내방으로 볼록한 원호 형상으로 해도 된다. 또, 각변의 형상을, 외방으로 볼록한 원호와 내방으로 볼록한 원호가 연속한 파선 형상으로 해도 된다. 물론, 각변의 형상을, 사인 곡선으로 해도 된다.
도 3은, 금속 세선(38)을 확대한 부분 확대 단면도이며, 구체적으로는 도 2에 있어서의 A-A선에 있어서의 단면을 부분적으로 확대한 도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(31) 상에는, 선폭(L)을 갖는 금속 세선(38)이 피치 사이즈(X)의 간격으로 배치되어 있다.
본 발명자들이 검토한바, 금속 세선의 선폭(L)(μm)과 메시 패턴의 개구율(A)(%)가 하기 식 (I)의 관계를 충족시키고, 또한 파장 550nm에 있어서의 금속 세선의 반사율이 80% 이하이면, 금속 세선의 시인성이 우수한 것이 되는(즉, 금속 세선이 관찰자로부터 시인하기 어려워지는) 것을 발견하고 있다.
식 (I): 70≤A<(10-L/15)2
식 (I)에 있어서, L은, 0.5 이상 2 미만(즉, 금속 세선(38)의 선폭(L)은, 0.5μm 이상 2μm 미만임)이다.
여기에서, 개구율(A)는, 피치 사이즈(X)와 선폭(L)로부터 산출된다. 예를 들면, 개구율(A)를 작게 하고자 하는 경우, 금속 세선(38)을 조밀하게 배치하여, 피치 사이즈(X)를 작게 하면 된다. 이와 같이, 개구의 피치 사이즈(X)가 작아지면, 시인 전달 함수(VTF)의 영향에 의하여, 인간의 눈으로는 조밀하게 배치되어 있어야 할 금속 세선이 시인하기 어려워진다는 현상이 일어난다. 따라서, 시인성의 관점에서는, 개구율(A)를 작게 하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
한편, 선폭(L)이 2μm 이상이 되면, 무아레 현상이 발생하여, 시인성이 저하되기 쉬워지는 것(즉, 메시 패턴이 시인하기 쉬워지는 것)을 발견하고 있고, 이것에 근거하여, 선폭(L)을 2μm 미만으로 설정하고 있다.
본 발명자들은, 상기의 발견에 근거하여, 시인성을 향상시키기 위하여(즉, 금속 배선을 시인하기 어렵게 하는 것) 검토한바, 선폭(L)이 2μm 미만으로 미세한 경우에 있어서, 개구율(A)와 선폭(L)을 상기 식 (I)의 관계로 설정하면, 금속 배선의 시인성을 향상시킬 수 있는 것을 발견했다.
또한, 본 발명자들이 검토를 거듭한바, 파장 550nm에 있어서의 금속 세선의 반사율이 80% 이하이면, 금속 세선으로부터 반사한 반사광의 총량이 감소하여, 금속 세선의 시인성을 향상시킬 수 있는 것을 발견했다.
이와 같이, 식 (I)을 충족시키는 것에 의한 효과, 및 금속 세선의 반사율을 소정값 이하로 한 것에 의한 효과 양쪽 모두가 상승적으로 작용하여, 금속 세선의 시인성이 우수한 것이 되었다고 생각된다.
금속 세선(38)의 선폭(L)은, 2.0μm 미만이며, 1.5μm 이하가 바람직하고, 1.0μm 이하가 보다 바람직하다. 금속 세선(38)의 선폭(L)의 하한값은, 0.5μm 이상이다.
금속 세선(38)의 선폭(L)이 2.0μm 미만이면, 도전성 필름을 터치 패널 센서에 적용했을 때, 터치 패널의 사용자가 금속 세선(38)을 시인하기 어렵다. 금속 세선(38)의 선폭(L)이 0.5μm 이상이면, 도전성 필름(3)의 도전성이 보다 향상된다.
또한, 본 발명에 있어서 금속 세선의 선폭(L)이란, 금속 세선의 폭방향의 단면(금속 세선의 연재 방향과 직교하는 단면)에 있어서, 최대의 선폭을 의도한다.
또, 금속 세선의 선폭(L)은, 금속 세선을 기판째로 수지에 포매하여, 폭방향(금속 세선의 연재 방향과 직교하는 방향)으로, 울트라 마이크로톰을 이용하여 절단하고, 얻어진 단면에 탄소를 증착한 후, 주사형 전자 현미경(히타치 하이테크놀로지즈사제 S-550형)을 이용하여 관찰하여, 측정되는 선폭을 의도한다.
금속 세선(38)의 두께로서는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 10~10000nm가 바람직하고, 300~1100nm가 보다 바람직하다. 금속 세선(38)의 두께가 상기 범위 내에 있으면, 도전성 필름(3)의 도전성 및 시인성이 양호해진다.
금속 세선의 두께는, 금속 세선을 기판째로 수지에 포매하여, 폭방향(금속 세선의 연재 방향과 직교하는 방향)으로, 울트라 마이크로톰을 이용하여 절단하고, 얻어진 단면에 탄소를 증착한 후, 주사형 전자 현미경(히타치 하이테크놀로지즈사제 S-550형)을 이용하여 관찰하여, 측정되는 금속 세선의 두께를 의도한다.
금속 세선(38)의 애스펙트비(두께/선폭)로서는, 0.01 이상인 것이 바람직하고, 0.1 이상이 보다 바람직하며, 0.5 이상이 더 바람직하다. 애스펙트비의 하한값으로서는, 10 이하가 바람직하고, 2.0 이하가 보다 바람직하다.
애스펙트비가 0.1 이상이면, 금속 세선(38)의 가는 선폭을 유지한 상태로, 체적이 커지므로, 도전성 필름(3)을 저저항화할 수 있다. 또, 10 이하이면, 금속 세선의 측면으로부터의 반사광을 억제할 수 있어, 양호한 시인성을 유지할 수 있다.
또, 금속 세선(38)의 단면 형상으로서는, 일반적으로 반원, 직사각형, 테이퍼, 역테이퍼 등이 바람직하다. 또한, 시인성의 관점에서는, 반원 혹은 역테이퍼가 보다 바람직하다. 반원 혹은 역테이퍼와 같은 단면 형상으로 함으로써, 금속 세선(38)의 측면으로부터의 반사광을 억제할 수 있고, 선 보임이 억제되어, 양호한 시인성을 확보할 수 있다.
개구율(A)는, 70% 이상이며, 95% 이상이 바람직하고, 96% 이상이 보다 바람직하다. 개구율(A)가 70% 이상이면, 도전성 필름(3)을 표시 장치에 적용했을 때에, 표시 장치의 터치 패널에 필요로 하는 투과율로 설정하는 것이 용이해진다.
또, 개구율(A)의 상한값은, 상술한 식 (I)의 우변의 값 미만이면 된다.
여기에서, 개구율(A)란, 금속 세선(38)이 기판(31)에 적층하는 방향을 향하여 도전성 필름(3)을 보았을 때에, 도전부(32)가 있는 면적에 대한 개구(39)의 면적의 비율(%)이며, 도전부(32)가 있는 면적에 있어서의 금속 세선(38)의 비점유율을 나타내는 것이다.
또, 개구율(A)의 산출 방법으로서는, 먼저 도전성 필름(3)의 도전부(32)가 있는 중앙부의 세로 35mm×가로 35mm의 사각형의 영역 중, 그 중심부 30mm×30mm의 영역을 10mm×10mm의 9개의 영역으로 분할한다. 다음으로, 분할된 각 영역에 있어서의 개구율을 산출하여, 그들을 산술 평균한 것을 메시 패턴의 개구율(A)(%)로 한다.
특히, 도전성 필름(3)에 있어서는, 개구율(A)가, 95.0~99.6%인 것이 바람직하다. 이로써, 도전성 필름(3)의 금속 세선(38)의 시인성이 보다 우수하다.
개구(39)의 한 변의 길이(X)("피치 사이즈(X)")는, 150μm 미만이 바람직하고, 140μm 이하가 보다 바람직하며, 130μm 이하가 더 바람직하다. 또, 하한값은, 일반적으로 30μm 이상이 바람직하다.
피치 사이즈(X)가 150μm 미만이면, 시인 전달 함수(VTF)의 영향에 의하여, 금속 세선(38)의 시인성을 보다 향상시킬 수 있다.
파장 550nm에 있어서의 금속 세선(38)의 반사율은, 80% 이하이지만, 20%~40%가 바람직하고, 25~35%가 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 금속 세선의 반사율이란, 시인 측의 표면에 있어서의 반사율을 가리킨다.
본 발명에 있어서의 반사율은, 후술하는 실시예란에 기재된 방법에 따라 측정된다.
또한, 금속 세선의 반사율은, 예를 들면 후술하는 금속 세선의 재질 및 금속 세선의 형성 방법에 따라 조정할 수 있다.
금속 세선(38)의 재질로서, 예를 들면 구리, 크로뮴, 납, 니켈, 금, 은, 주석, 및 아연 등의 금속과 이들 금속의 합금을 들 수 있다.
그 중에서도, 금속 세선(38)은, 금속 세선의 반사율을 보다 저감시키고, 또한 도전성도 우수하다는 점에서, 적어도 시인 측의 표면에 있어서, 구리 혹은 그 합금, 또는 크로뮴 또는 그 합금을 갖는 것이 바람직하다.
금속 세선(38)은, 2 이상의 층이 적층되는 적층 구조체여도 된다.
도전성 필름(3)은, 다양한 용도로 이용할 수 있다. 예를 들면, 각종 전극 필름, 발열 시트, 및 프린트 배선 기판을 들 수 있다. 그 중에서도, 도전성 필름(3)은, 터치 패널 센서에 이용되는 것이 바람직하고, 정전 용량 방식의 터치 패널 센서에 이용되는 것이 보다 바람직하다. 상기 도전성 필름(3)을 터치 패널 센서로서 포함하는 터치 패널에서는, 금속 세선이 시인하기 어렵다.
또한, 터치 패널의 구성으로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2015-195004호의 단락 0020~0027에 기재된 터치 패널 모듈 등을 들 수 있고, 상기 내용은 본 명세서에 원용된다.
[도전성 필름의 제조 방법]
상술한 도전성 필름의 제조 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 공지의 형성 방법을 이용할 수 있다. 일반적으로는, 잉크젯법 혹은 스크린 인쇄법을 이용하여 도전성 잉크의 패턴을 형성하는 방법, 기판에 배선 패턴의 요철을 패터닝 후에 도전성 잉크를 도포하는 방법, 스퍼터링법 혹은 증착법 등의 진공 성막에 의하여 금속막을 성막 후에 포토리소그래피법을 이용하여 금속막을 패터닝하는 방법, 자기 형성성의 투명 도전 재료를 이용하는 방법, 도금 하지(下地)층을 패터닝 후에 무전해 도금에 의하여 금속 세선을 형성하는 방법, 및 세미 애디티브법에 의하여 금속 세선을 전기 도금에 의하여 형성하는 방법 등이 있다.
세미 애디티브법을 이용하는 경우에는, 예를 들면 이하의 방법에 따라 제조할 수 있다. 즉, 본 발명의 도전성 필름의 제조 방법은, 이하의 공정을 포함한다.
(1) 기판 상에, 제1 금속막을 형성하는 공정(제1 금속막 형성 공정)
(2) 제1 금속막 상에 금속 세선이 형성되는 영역에 개구를 구비하는 레지스트막을 형성하는 공정(레지스트막 형성 공정)
(3) 개구 내이고, 제1 금속막 상에, 제2 금속막을 형성하는 공정(제2 금속막 형성 공정)
(4) 레지스트막을 제거하는 공정(레지스트막 제거 공정)
(5) 제2 금속막을 마스크로 하여, 상기 제1 금속막의 일부를 제거하여, 금속 세선으로 구성되는 도전부를 형성하는 공정(도전부 형성 공정)
이하, 상기 각 공정의 순서에 대하여 상세히 설명한다.
〔제1 금속막 형성 공정〕
도 4a는, 제1 금속막 형성 공정을 설명하기 위한 개략 단면도이다. 제1 금속막 형성 공정을 실시함으로써, 제1 금속막(138a)가 기판(131) 상에 형성된다.
제1 금속막(138a)는, 시드층 및/또는 하지 금속층(하지 밀착층)으로서 기능한다.
또한, 도 4a의 예에서는, 제1 금속막(138a)가 1층인 경우를 나타냈지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 금속막(138a)는, 2 이상의 층이 적층되는 적층 구조체여도 된다. 제1 금속막(138a)가 적층 구조체인 경우, 기판(131) 측에 있는 하층이 하지 금속층(하지 밀착층)으로서 기능하는 것이 바람직하고, 제2 금속막(138b)(후술) 측에 있는 상층이 시드층으로서 기능하는 것이 바람직하다.
기판(131)은, 상술한 기판(31)에 대응하므로, 그 설명을 생략한다.
제1 금속막(138a)의 재질로서는, 상술한 금속 세선(38)에서 든 재질과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
제1 금속막(138a)의 두께로서는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 30~300nm가 바람직하고, 40~100nm가 보다 바람직하다.
제1 금속막(138a)의 두께가, 300nm 이하이면, 후술하는 도전부 형성 공정(특히 에칭 프로세스)에 있어서의 제조 적성이 양호해지기 때문에, 선폭의 편차가 적은 소정 선폭의 금속 세선이 얻어지기 쉽다.
제1 금속막(138a)의 형성 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 형성 방법을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 보다 치밀한 구조를 갖는 층을 형성하기 쉬운 점에서, 스퍼터링법, 또는 증착법이 바람직하다.
〔레지스트막 형성 공정〕
도 4b는, 레지스트막 형성 공정을 설명하기 위한 개략 단면도이다. 본 공정을 실시함으로써, 레지스트막(150)이 제1 금속막(138a) 상에 형성된다.
레지스트막(150)은, 금속 세선이 형성되는 영역에 개구(151)을 구비한다.
레지스트막(150) 중에 있어서의 개구(151)의 영역은, 금속 세선을 배치하고자 하는 영역에 맞추어 적절히 조정할 수 있다. 구체적으로는, 메시 형상으로 배치된 금속 세선을 형성하고자 하는 경우, 메시 형상의 개구를 갖는 레지스트막(150)이 형성된다. 또한, 통상 개구는, 금속 세선에 맞추어 세선 형상으로 형성된다.
개구(151)의 선폭은, 2.0μm 미만인 것이 바람직하고, 1.5μm 이하가 보다 바람직하며, 1.0μm 이하가 더 바람직하다. 개구의 선폭을 2.0μm 미만으로 함으로써, 선폭이 가는 금속 세선(138)을 얻을 수 있다. 특히, 개구(151)의 선폭이 1.5μm 이하인 경우, 얻어지는 금속 세선(138)의 선폭이 보다 가늘어져, 사용자로부터 금속 세선(138)이 보다 시인되기 어렵다.
또한, 개구(151)의 선폭이란, 개구(151)의 세선 부분의 연재 방향에 직교하는 방향으로의 세선부의 폭을 의도한다. 후술하는 각 공정을 거쳐, 개구(151)의 선폭에 대응한 선폭을 갖는 금속 세선(138)이 형성된다.
제1 금속막(138a) 상에 레지스트막(150)을 형성하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 레지스트막 형성 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 이하의 공정을 함유하는 방법을 들 수 있다.
(a) 제1 금속막(138a) 상에 레지스트막 형성용 조성물을 도포하여, 레지스트막 형성용 조성물층을 형성하는 공정.
(b) 패턴 형상의 개구를 구비하는 포토마스크를 통하여, 레지스트막 형성용 조성물을 노광하는 공정.
(c) 노광 후의 레지스트막 형성용 조성물을 현상하여, 레지스트막(150)을 얻는 공정.
또한, 상기 공정 (a)와 (b)의 사이, (b)와 (c)의 사이, 및/또는 (c) 이후에는, 레지스트막 형성용 조성물층, 및/또는 레지스트막(150)을 가열하는 공정을 더 함유해도 된다.
·공정 (a)
상기 공정 (a)에 있어서 이용할 수 있는 레지스트막 형성용 조성물로서는, 공지의 포지티브형의 감방사선성 조성물을 모두 이용할 수 있다.
제1 금속막(138a) 상에 레지스트막 형성용 조성물을 도포하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 도포 방법을 이용할 수 있다.
레지스트막 형성용 조성물의 도포 방법으로서는, 예를 들면 스핀 코트법, 스프레이법, 롤러 코트법, 및 침지법 등을 들 수 있다.
제1 금속막(138a) 상에 레지스트막 형성용 조성물층을 형성 후, 레지스트막 형성용 조성물층을 가열해도 된다. 가열에 의하여, 레지스트막 형성용 조성물층에 잔류하는 불필요한 용제를 제거하여, 레지스트막 형성용 조성물층을 균일한 상태로 할 수 있다.
레지스트막 형성용 조성물층을 가열하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 기판을 가열하는 방법을 들 수 있다.
상기 가열의 온도로서는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 40~160℃가 바람직하다.
레지스트막 형성용 조성물층의 두께로서는 특별히 제한되지 않지만, 건조 후의 두께로서, 일반적으로 1.0~5.0μm가 바람직하다.
·공정 (b)
레지스트막 형성용 조성물층을 노광하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 노광 방법을 이용할 수 있다.
레지스트막 형성용 조성물층을 노광하는 방법으로서는, 예를 들면 패턴 형상의 개구를 구비하는 포토마스크를 통하여, 레지스트막 형성용 조성물층에, 활성광선, 또는 방사선을 조사하는 방법을 들 수 있다. 노광량으로서는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 10~50mW/cm2로, 1~10초간 조사하는 것이 바람직하다.
공정 (b) 중에서 이용되는 포토마스크가 구비하는 패턴 형상의 개구의 선폭은, 일반적으로 2.0μm 미만이 바람직하고, 1.5μm 이하가 보다 바람직하며, 1.0μm 이하가 더 바람직하다.
노광 후의 레지스트막 형성용 조성물층을 가열해도 된다. 가열의 온도로서는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 40~160℃가 바람직하다.
·공정 (c)
노광 후의 레지스트막 형성용 조성물층을 현상하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 현상 방법을 이용할 수 있다.
공지의 현상 방법으로서는, 예를 들면 유기 용제를 함유하는 현상액, 또는 알칼리 현상액을 이용하는 방법을 들 수 있다.
현상 방법으로서는, 예를 들면 딥법, 퍼들법, 스프레이법, 및 다이나믹 디스펜스법 등을 들 수 있다.
또, 현상 후의 레지스트막(150)을, 린스액을 이용하여 세정해도 된다. 린스액으로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 린스액을 이용할 수 있다. 린스액으로서는, 유기 용제, 및 물 등을 들 수 있다.
〔제2 금속막 형성 공정〕
도 4c는, 제2 금속막 형성 공정을 설명하기 위한 개략 단면도이다. 본 공정에 의하여, 레지스트막(150)의 개구(151) 내이고, 제1 금속막(138a) 상에, 제2 금속막(138b)가 형성된다. 도 1f에 나타내는 바와 같이, 제2 금속막(138b)는, 레지스트막(150)의 개구(151)을 메우도록 형성된다.
제2 금속막(138b)는, 도금법에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.
도금법으로서는, 공지의 도금법을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 전해 도금법 및 무전해 도금법을 들 수 있고, 생산성의 점에서, 전해 도금법이 바람직하다.
제2 금속막(138b)에 포함되는 금속으로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 금속을 이용할 수 있다.
제2 금속막(138b)는, 예를 들면 구리, 크로뮴, 납, 니켈, 금, 은, 주석, 및 아연 등의 금속과, 이들 금속의 합금을 함유하고 있어도 된다.
그 중에서도, 제2 금속막(138b)는, 금속 세선(38)의 도전성이 보다 우수한 점에서, 구리 또는 그 합금을 함유하는 것이 바람직하다. 또, 금속 세선(38)의 도전성이 보다 우수한 점에서, 제2 금속막(138b)의 주성분은, 구리인 것이 바람직하다.
제2 금속막(138b) 중의 주성분을 구성하는 금속의 함유량으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 50~100질량%가 바람직하고, 90~100질량%가 보다 바람직하다.
제2 금속막(138b)의 선폭은, 레지스트막(150)의 개구(151)에 대응하는 선폭을 갖고 있으며, 구체적으로는 2.0μm 미만이 바람직하고, 1.5μm 이하가 보다 바람직하며, 1.0μm 이하가 더 바람직하다. 제2 금속막(138b)의 선폭의 하한값은, 0.5μm 이상이 바람직하다.
제2 금속막(138b)의 선폭이란, 제2 금속막(138b)의 세선 부분의 연재 방향에 직교하는 방향에서의 세선의 폭을 의도한다.
제2 금속막(138b)의 두께로서는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 300~2000nm가 바람직하고, 300~1000nm가 보다 바람직하다.
〔레지스트막 제거 공정〕
도 4d는, 레지스트막 제거 공정을 설명하기 위한 개략 단면도이다. 본 공정에 의하여, 레지스트막(150)이 제거되어, 기판(131), 제1 금속막(138a) 및 제2 금속막(138b)가 이 순서로 형성된 적층체가 얻어진다.
레지스트막(150)을 제거하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 레지스트막 제거액을 이용하여 레지스트막(150)을 제거하는 방법을 들 수 있다.
레지스트막 제거액으로서는 예를 들면, 유기 용제, 및 알칼리 용액 등을 들 수 있다.
레지스트막 제거액을 레지스트막(150)에 접촉시키는 방법으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 딥법, 퍼들법, 스프레이법, 및 다이나믹 디스펜스법 등을 들 수 있다.
〔도전부 형성 공정〕
도 4e는, 도전부 형성 공정을 설명하기 위한 개략 단면도이다. 본 공정에 의하면, 제2 금속막(138b)가 형성되어 있지 않은 영역인 제1 금속막(138a)의 일부가 제거되어, 기판(131) 상에 금속 세선(138)이 적층되는 도전성 필름(300)이 얻어진다. 또한, 금속 세선(138)은, 상술한 도 1에 있어서의 도전부(32)를 구성한다.
금속 세선(138)은, 제1 금속막(138a)에 대응하는 제1 금속층(138A)와, 제2 금속막(138b)에 대응하는 제2 금속층(138B)를 갖는다. 제1 금속층(138A)와, 제2 금속층(138B)는, 기판(131) 측으로부터 이 순서로 적층되어 이루어진다.
제1 금속막(138a)의 일부를 제거하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 공지의 에칭액을 이용할 수 있다.
공지의 에칭액으로서는, 예를 들면 염화 제2 철 용액, 염화 제2 구리 용액, 암모니아알칼리 용액, 황산-과산화 수소 혼합액, 및 인산-과산화 수소 혼합액 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 제1 금속막(138a)가 용해되기 쉽고, 제2 금속막(138b)가 제1 금속막(138a)보다 용해되기 어려운 에칭액을 적절히 선택하면 된다.
또한, 상술한 바와 같이 제1 금속막(138a)가 적층 구조체인 경우에는, 층마다 에칭액을 바꾸어, 다단계의 에칭을 행해도 된다.
제1 금속층(138A)의 선폭은, 2.0μm 미만이 바람직하고, 1.5μm 이하가 보다 바람직하며, 1.0μm 이하가 더 바람직하다. 제1 금속층(138A)의 선폭의 하한값은, 0.5μm 이상이 바람직하다.
제1 금속층(138A)의 선폭이란, 제1 금속층(138A)의 세선 부분의 연재 방향에 직교하는 방향에서의 세선의 폭을 의도한다.
제2 금속층(138B)의 선폭은, 상술한 제2 금속막(138b)의 선폭과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
금속 세선(138)의 선폭(L)은, 2.0μm 미만이며, 1.5μm 이하가 바람직하고, 1.0μm 이하가 보다 바람직하다. 금속 세선(138)의 선폭(L)의 하한값은, 0.5μm 이상이다.
금속 세선(138)의 선폭(L)이 2.0μm 미만이면, 터치 패널의 사용자가 금속 세선(138)을 보다 시인하기 어렵다. 금속 세선(138)의 선폭(L)이 0.5μm 이상이면, 도전성 필름(300)의 도전성이 보다 향상된다.
또한, 금속 세선(138)의 선폭(L)이란, 금속 세선(138)의 폭방향의 단면(금속 세선의 연재 방향과 직교하는 단면)에 있어서, 제1 금속층(138A) 및 제2 금속층(138B)의 선폭 중 최대의 선폭을 의도한다.
금속 세선(138)은, 메시 패턴을 구성한다. 상술한 바와 같이, 도전성 필름(300)은, 금속 세선의 선폭(L)과, 메시 패턴의 개구율(A)%의 관계가 상술한 식 (I)을 충족시키도록 제조된다.
또, 금속 세선(138)에 의하여 구성되는 메시 패턴의 개구(139)의 한 변의 길이(X)(피치 사이즈(X))는, 상술한 바와 같다.
상기와 같이, 도전성 필름(300)의 제조 방법으로서, 금속 세선(138)이 2 이상의 적층 구조인 경우를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 금속 세선이 1층이어도 된다.
금속 세선이 1층인 경우에는, 상술한 제1 금속막(138a)를 공지의 방법에 의하여 패터닝하여, 1층 구조의 금속 세선을 갖는 도전성 필름을 얻을 수 있다.
실시예
이하에 실시예에 근거하여 본 발명을 더 상세히 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 및 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 실시예에 제한되지 않는다.
또, 특별히 설명하지 않는 한, 부, 및 %는 질량 기준을 의도한다.
[실시예 1~4 및 7과, 비교예 1, 3, 5~10 및 12~14]
실시예 1~4 및 7과, 비교예 1, 3, 5~10 및 12~14의 도전성 필름은, 이하에 상세를 나타내는 세미 애디티브법으로 제작했다. 또한, 금속 세선의 선폭(L)(μm) 및 개구율(A)(%)가 제1 표에 기재된 바와 같이 되도록, 제1 표에 기재된 선폭 및 개구율을 갖는 사각의 격자 패턴(메시 패턴)을 갖는 포토마스크를 사용한 것 이외에는, 모두 동일한 방법으로 제작했다. 또한, 포토마스크는, 도전성 필름의 메시 패턴의 개구부에 대응하는 위치에 크로뮴 마스크를 갖고 있다.
먼저, 기판(COP 필름(사이클로올레핀 폴리머 필름), 두께 80μm) 상에, 스퍼터링 장치를 이용하여, Cr을 10nm의 두께가 되도록 성막하여, 하지 금속층을 얻었다. 계속해서, 하지 금속층 상에 Cu를 50nm의 두께가 되도록 성막하여, 시드층을 얻었다. 이하에 있어서, 하지 금속층 및 시드층의 적층 구조체를 "제1 금속막"이라고도 한다.
다음으로 레지스트막 형성용 조성물(후지필름사제, "FHi-622BC", 점도 11mPa·s)을, 건조 두께가 1μm가 되도록, 스핀 코터의 회전수를 조정하여, 제1 금속막 상(시드층 상)에 도포하고, 100℃에서 1분간 건조시켜, 레지스트막 형성용 조성물층을 얻었다.
다음으로, 제1 표에 기재된 소정 선폭의 개구가 형성된 포토마스크를 준비하여, 포토마스크를 레지스트막 형성용 조성물층 상에 배치했다.
그 후, 포지티브형의 레지스트막 형성용 조성물층에 대하여, 포토마스크를 통하여, 평행광 노광기를 이용하여 200~400nm의 파장의 광(광원 할로젠 램프, 노광량 16mW/cm2)을 2초간 조사하고, 100℃에서 1분간 가열(포스트베이크)하여, 노광 후의 레지스트막 형성용 조성물층을 얻었다.
다음으로, 노광 후의 레지스트막 형성용 조성물층을, 0.5M 수산화 나트륨 수용액으로 현상하여, 개구가 형성된 레지스트막(막두께 1μm)을 얻었다. 또한, 레지스트막의 개구는, 노광 영역에 대응한다.
상기 절차에 따라 제작한, 기판과, 제1 금속막과, 개구의 형성된 레지스트막을 이 순서로 구비하는 적층체에 대하여, 황산 구리 하이슬로욕(浴)(첨가제로서 톱 루치나 HT-A와 톱 루치나 HT-B를 함유한다. 모두 오쿠노 세이야쿠 고교사제)을 이용하여, 전기 도금을 실시했다. 전기 도금의 조건으로서는, 전류 밀도는 3A/dm2 , 전압 인가 시간은 20초간으로 했다. 전기 도금에 의하여, 레지스트막의 개구 내이고, 제1 금속막 상에 메시 패턴 형상의 제2 금속막이 형성되었다. 또한, 제2 금속막의 두께는, 1μm였다.
다음으로, 1M 수산화 나트륨 수용액을 이용하여, 레지스트막을 적층체로부터 박리했다.
다음으로, 제2 금속막을 에칭 마스크로 하여, 제1 금속막의 에칭을 행했다. 구체적으로는, 제2 금속막을 에칭 마스크로 하고, 시드층에 대한 에칭 레이트가 200nm/min이 되도록 농도를 조정한 Cu 에칭액(와코 준야쿠 고교사제, "Cu 에천트")을 이용하여, 시드층에 있어서의 제2 금속막이 형성되어 있지 않은 영역을 에칭했다. 계속해서, 제2 금속막 및 시드층을 에칭 마스크로 하고, Cr 에칭액(니혼 가가쿠 산교사제, "알칼리성 크로뮴 에칭액". 또한, 하지 금속층에 대한 에칭 레이트는 100nm/min이었음)을 이용하여, 하지 금속층에 있어서의 제2 금속막 및 시드층이 형성되어 있지 않은 영역을 에칭했다. 이와 같이 하여, 기판과, 기판 상에 형성된 금속 세선을 갖는 실시예 1~4 및 7과, 비교예 1, 3, 5~10 및 12~14의 도전성 필름을 얻었다. 또한, 금속 세선은, 기판 측으로부터, 제1 금속막에 대응하는 제1 금속층과, 제2 금속막에 대응하는 제2 금속층의 순서로 형성된 적층 구조체이다.
[실시예 5]
금속 세선의 재질을 구리로 변경한 것 이외에는, 미국 특허공보 제8179831호의 실시예 6~23과 동일한 방법으로, 실시예 5의 도전성 필름을 얻었다. 또한, 실시예 5의 도전성 필름에 형성된 금속 세선은, 스퍼터법에 의하여 구리로 이루어지는 막을 형성한 후, 구리로 이루어지는 막을 에칭하여 얻어, 메시 패턴을 구성하고 있다.
[실시예 6]
상기 실시예 1~4 및 7의 도전성 필름과 동일한 방법으로, 선폭 0.9μm의 메시 패턴을 형성한 후, 흑화 처리로서 제2 금속층(구리)의 팔라듐 치환을 행했다.
[비교예 2, 4, 11 및 15]
금속 세선의 선폭(L)(μm) 및 개구율(A)(%)가 제1 표에 기재된 바와 같이 되도록, 제1 표에 기재된 선폭 및 개구율을 갖는 포토마스크를 사용한 것 이외에는, 모두 동일한 방법으로 제작했다. 또한, 포토마스크는, 도전성 필름의 메시 패턴의 개구부에 대응하는 위치에 크로뮴 마스크를 갖고 있다.
먼저, 이하의 배합 비율이 되도록, 각 성분을 혼합 및 교반하여, 피도금층 형성용 조성물(이하, 간단히 "조성물"이라고도 함)을 조제했다.
------------------------------------------------------
폴리아크릴산 1.35질량%
4관능 아크릴아마이드 0.9질량%
중합 개시제 0.045질량%
불소계 계면활성제 0.015질량%
아이소프로판올(유기 용제) 잔량
합계 100질량%
------------------------------------------------------
상기의 각 성분의 상세는, 다음과 같다.
·폴리아크릴산(와코 준야쿠 고교(주)제, 중량 평균 분자량 8000~12000)
·4관능 아크릴아마이드(하기 일반식 (A)의 "R"이 모두 메틸기로 나타나는 모노머. 일본 특허공보 제5486536호에 따라 합성.)
·중합 개시제(상품명 "Irgacure127", BASF사제)
·불소계 계면활성제(상품명 "W-AHE"(하기 구조식 (B)) 후지필름사제)
[화학식 1]
Figure pct00001
다음으로, 기판(상품명 "루미러 U48", 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 장척 필름, 도레이(주)제) 상에, 불소계 계면활성제로서 "W-AHE"를 이용한 조성물을 롤 도포로 600nm의 막두께가 되도록 성막하여, 80°의 오븐을 통과시켜 건조시킴으로써, 기판 상에 피도금층 형성용 층을 형성했다. 이와 같이 하여 피도금층 형성용 층이 형성된 기판을, 피도금층 형성용 층을 내측으로 하여 롤로서 권취했다.
그 후, 상기 롤을 권출하여, 피도금층 형성용 층을 진공 챔버 내에 재치하고, 이것과 사각 격자 패턴의 개구(메시 패턴)를 갖는 포토마스크(하드 마스크)와 진공 상태로 밀착시켰다. 계속해서, 진공 상태인 채로, 평행광 노광기(광원 할로젠 램프)를 이용하여 200~400nm의 파장의 광을 조사량 800mJ/cm2로 조사하여, 챔버 내의 피도금층 형성용 층의 노출 부분을 중합시켰다.
그 후, 탄산 나트륨 수용액을 이용하여 현상을 행하여, 노광 부분으로 이루어지는 패턴 형상 피도금층을 형성했다.
또한, 패턴 형상 피도금층 부착 필름을 30℃의 Pd 촉매 부여액(R&H사제)에 5분 침지시켰다. 이어서, 수세하여, 30℃의 금속 촉매 환원액(R&H사제)에 침지시켰다. 추가로 수세하여, 30℃의 구리 도금액(R&H사제)에 15분 침지시켰다.
이와 같이 하여, 패턴 형상 피도금층의 전역이 구리 도금에 의하여 피복된 금속 세선을 갖는 비교예 2, 4, 11 및 15의 도전성 필름이 얻어진다.
[비교예 16]
미국 특허공보 제8179831호의 실시예 6~23과 동일한 방법으로, 비교예 16의 도전성 필름을 얻었다. 또한, 비교예 16의 도전성 필름에 형성된 금속 세선은, 증착법에 의하여 금으로 이루어지는 막을 형성한 후, 금으로 이루어지는 막을 에칭하여 얻어, 메시 패턴을 구성하고 있다.
[평가 시험]
〔금속 세선의 선폭(L)〕
상기의 방법에 의하여 제작한 실시예 및 비교예의 도전성 필름에 대하여, 금속 세선의 선폭을 이하의 방법에 의하여 측정했다.
먼저, 도전성 필름을, 기판째로 수지에 포매하여, 폭방향(금속 세선의 연재 방향과 직교하는 방향)으로, 울트라 마이크로톰을 이용하여 절단하고, 얻어진 단면에 탄소를 증착한 후, 주사형 전자 현미경(히타치 하이테크놀로지즈사제 S-550형)을 이용하여 관찰했다. 제1 금속층 및 제2 금속층의 각각의 선폭을 측정하여, 최대의 선폭을 금속 세선의 선폭(L)(μm)로 했다. 또한, 금속 세선이 단층인 경우에는, 이것의 최대의 선폭을 금속 세선의 선폭(L)로 했다.
〔메시 패턴의 피치 사이즈(X)〕
실시예 및 비교예의 각 도전성 필름의 중앙부(도전부가 형성된 영역)의 세로 35mm×가로 35mm의 사각형의 영역 중, 그 중심부 30mm×30mm의 영역을 10mm×10mm의 9개의 영역으로 분할했다. 다음으로, 분할된 각 영역에 있어서의 메시 패턴의 피치 사이즈를 측정하여, 그들을 산술 평균한 것을 메시 패턴의 피치 사이즈(X)(μm)로 했다.
평방 10mm부(세로 10mm×가로 10mm)의 에어리어 내의 피치 사이즈는, 광학 현미경으로 평방 10mm부 전체의 금속 세선에 의하여 형성된 메시 패턴을 촬영하고, 그 화상 데이터로부터, 그 에어리어의 메시 패턴의 피치 사이즈(X)(μm)를 측정했다.
〔메시 패턴의 개구율(A)〕
실시예 및 비교예의 각 도전성 필름의 중앙부(도전부가 형성된 영역)의 세로 35mm×가로 35mm의 사각형의 영역 중, 그 중심부 30mm×30mm의 영역을 10mm×10mm의 9개의 영역으로 분할했다. 다음으로, 분할된 각 영역에 있어서의 개구율을 산출하여, 그들을 산술 평균한 것을 메시 패턴의 개구율(A)(%)로 했다.
평방 10mm부(세로 10mm×가로 10mm)의 에어리어 내의 개구율은, 광학 현미경으로 평방 10mm부 전체의 금속 세선에 의하여 형성된 메시 패턴을 촬영하고, 그 화상 데이터로부터, 그 에어리어의 메시 패턴의 개구율(A)(%)를 산출했다.
〔금속 세선의 반사율〕
상술한 실시예 및 비교예의 각 도전성 필름의 제작과 동일한 조건으로, 솔리드(패턴 없음)의 모델막을 제작하여, 반사 분광 막두께 합계 FE-3000(오쓰카 덴시 가부시키가이샤제)을 이용하여 모델막의 파장 550nm에서의 반사율(%)을 측정했다. 또한, 입사 각도, 수광각 모두 90도로 설정했다(수직 입사).
〔시트 저항〕
YOKOGAWA 7555 Digital Multimeter(4 wire ohms mode)에 자작(自作)의 지그를 접속하고, 상술한 실시예 및 비교예의 각 도전성 필름의 시트 저항을 측정하여, 이하의 평가 기준에 따라, 시트 저항을 평가했다.
A: 10Ω/sq 미만
B: 10Ω/sq 이상, 20Ω/sq 미만
C: 20Ω/sq 이상
〔시인성〕
상술한 실시예 및 비교예의 각 도전성 필름을 흑색판 상에 배치하여, 샘플 표면에 대하여 기울기 45도로부터 백색광을 조사하고, 상술한 실시예 및 비교예의 각 도전성 필름의 바로 위(90도)로부터 높이 10cm 및 높이 30cm 떨어진 높이의 2점에서 육안에서 관찰하여, 이하의 평가 기준에 따라, 시인성을 평가했다.
A: 높이 10cm 및 높이 30cm 중 어느 것이어도, 전혀 메시 패턴의 금속 세선을 관찰할 수 없는 우수한 레벨
B: 높이 30cm에서는 메시 패턴의 금속 세선을 관찰할 수 없지만, 높이 10cm에서는 조금 선 보임이 발생하지만 문제가 없는 레벨
C: 어느 높이에서도 메시 패턴의 금속 세선이 조금 관찰되어, 문제가 있는 레벨
D: 어느 높이에서도 메시 패턴의 금속 세선이 눈에 띄어, 문제가 있는 레벨
[평가 결과]
이상의 평가 시험의 결과를 하기 제1 표에 정리하여 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00002
식 (I)을 충족시키고, 선폭 2μm 이하, 또한 반사율이 80% 이하이면 시인성 양호이지만(실시예 1~7), 반사율 20% 이상 40% 이하, 또한 선폭 1μm 이하이면, 저저항 또한 시인성 양호이며, 특별히 우수한 성능을 갖는 것이 나타났다(실시예 1 및 3).
여기에서, 실시예 5에 있어서는, 스퍼터 구리를 전체면에 성막 후, 웨트 에칭에 의하여 금속 세선을 형성하고 있다. 웨트 에칭에 의한 금속 세선의 형성은, 포토레지스트 패턴에 의하여 금속 세선의 선폭을 제어할 수 있는 세미 애디티브법(실시예 1~4)과 달리, 선폭 제어가 곤란하고, 특히 배선 높이가 높아질수록 선폭의 제어가 곤란해지는 경향이 있었다. 이로 인하여, 선폭 5μm 정도 이하의 금속 세선을 형성하기 위해서는, 두께 100nm 정도의 금속 세선을 제작할 필요가 있었다(실시예 5의 금속 세선의 애스펙트비(두께/선폭)가 0.11). 따라서, 실시예 5의 도전성 필름은, 금속 세선의 두께(배선 높이)가 낮음으로써, 금속 세선의 체적이 작아져, 실시예 1~4의 도전성 필름(애스펙트비가 0.5 이상)과 비교하여, 저항이 높아졌다고 추측된다.
또, 실시예 6에서는, 반사율을 저감시키기 위하여 흑화 처리를 행했으므로, 최표면에 존재하고 있던 구리가 팔라듐으로 치환되어, 실시예 1~4의 도전성 필름보다 저항이 높아졌다고 추측된다.
식 (I)을 충족시키지 않는 경우는, 골 보임이 현저하여 시인성에 문제가 있는 레벨인 것이 나타났다(비교예 5~15).
식 (I)을 충족시키고 있어도, 선폭 2μm 이상의 패턴에서는 골 보임이 있어, 그다지 시인성이 양호하지 않은 것이 나타났다(비교예 1~4).
식 (I)을 충족시키고, 또한 선폭 2μm 미만이어도, 반사율이 80%를 초과하는 경우에는, 골 보임이 있어, 그다지 시인성이 양호하지 않은 것이 나타났다(비교예 16).
3, 300 도전성 필름
31, 131 기판
32 도전부
38, 138 금속 세선
39, 139, 151 개구
L 선폭
A 개구율
X 한 변의 길이(피치 사이즈)
138a 제1 금속막
138b 제2 금속막
138A 제1 금속층
138B 제2 금속층
150 레지스트막

Claims (5)

  1. 기판 상에 배치되어, 선폭 0.5μm 이상 2μm 미만의 금속 세선으로 구성된 도전부를 갖는 도전성 필름으로서,
    상기 금속 세선은, 메시 패턴을 형성하고 있고,
    상기 금속 세선의 선폭(L)μm와, 상기 메시 패턴의 개구율(A)%가, 식 (I)의 관계를 충족시키며,
    파장 550nm에 있어서의 상기 금속 세선의 반사율이, 80% 이하인, 도전성 필름.
    식 (I): 70≤A<(10-L/15)2
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 개구율(A)가 95.0~99.6%인, 도전성 필름.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    파장 550nm에 있어서의 상기 금속 세선의 반사율이, 20~40%인, 도전성 필름.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름을 갖는, 터치 패널 센서.
  5. 청구항 4에 기재된 터치 패널 센서를 갖는, 터치 패널.
KR1020197005927A 2016-09-12 2017-07-26 도전성 필름, 터치 패널 센서, 및 터치 패널 KR102197435B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2016-177616 2016-09-12
JP2016177616 2016-09-12
PCT/JP2017/026949 WO2018047493A1 (ja) 2016-09-12 2017-07-26 導電性フィルム、タッチパネルセンサー、および、タッチパネル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190034615A true KR20190034615A (ko) 2019-04-02
KR102197435B1 KR102197435B1 (ko) 2020-12-31

Family

ID=61562028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197005927A KR102197435B1 (ko) 2016-09-12 2017-07-26 도전성 필름, 터치 패널 센서, 및 터치 패널

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10901561B2 (ko)
JP (2) JP6641017B2 (ko)
KR (1) KR102197435B1 (ko)
CN (1) CN109643192B (ko)
TW (1) TWI713775B (ko)
WO (1) WO2018047493A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020067232A1 (ja) 2018-09-28 2020-04-02 富士フイルム株式会社 導電性部材、タッチパネルセンサー、タッチパネル、成形体の製造方法
WO2020158494A1 (ja) * 2019-01-31 2020-08-06 富士フイルム株式会社 導電性基板の製造方法、導電性基板
WO2022038936A1 (ja) * 2020-08-18 2022-02-24 国立大学法人静岡大学 透明電極を製造する方法および透明電極

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110127101A (ko) * 2009-02-06 2011-11-24 주식회사 엘지화학 터치스크린 및 이의 제조방법
US8179381B2 (en) 2008-02-28 2012-05-15 3M Innovative Properties Company Touch screen sensor
US20130294037A1 (en) * 2011-01-18 2013-11-07 Fujifilm Corporation Conductive film and display apparatus provided with same
US20140070251A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 National Taipei University Of Technology Reflective phase retarder and semiconductor light-emitting device including such reflecting phase retarder
JP5839541B2 (ja) 2011-05-13 2016-01-06 富士フイルム株式会社 導電シート及びタッチパネル

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100897157B1 (ko) * 2008-02-28 2009-05-14 삼성모바일디스플레이주식회사 유기전계발광 표시장치
JP2011076932A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Nitto Denko Corp 透明導電性フィルム及びタッチパネル
JP5486536B2 (ja) 2011-03-30 2014-05-07 富士フイルム株式会社 重合性化合物
TWI479386B (zh) 2011-12-23 2015-04-01 Lg Chemical Ltd 導電基板及包含其之電子裝置
JP5829647B2 (ja) * 2012-05-08 2015-12-09 富士フイルム株式会社 導電性フイルム
JP2014029614A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 Toppan Printing Co Ltd フィルム状静電容量型タッチパネル及びその製造方法
JP6186805B2 (ja) * 2013-03-28 2017-08-30 大日本印刷株式会社 タッチパネル
CN203179574U (zh) * 2013-03-30 2013-09-04 深圳欧菲光科技股份有限公司 透明导电体
JP5743237B2 (ja) * 2013-09-25 2015-07-01 大日本印刷株式会社 タッチパネルセンサ、タッチパネル装置および表示装置
JP6503728B2 (ja) * 2013-12-26 2019-04-24 大日本印刷株式会社 表示装置
JP6274559B2 (ja) * 2013-12-26 2018-02-07 大日本印刷株式会社 フィルムセンサ、タッチ位置検出機能付き表示装置、およびフィルムセンサを作製するための積層体
JP6196180B2 (ja) * 2014-03-26 2017-09-13 日東電工株式会社 透光性導電フィルム
JP2015195004A (ja) 2014-03-28 2015-11-05 富士フイルム株式会社 導電性フィルム及びタッチパネルモジュール
CN105278709A (zh) * 2014-05-28 2016-01-27 介面光电股份有限公司 金属线路微结构的制法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8179381B2 (en) 2008-02-28 2012-05-15 3M Innovative Properties Company Touch screen sensor
KR20120091408A (ko) * 2008-02-28 2012-08-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 터치 스크린 센서
KR20110127101A (ko) * 2009-02-06 2011-11-24 주식회사 엘지화학 터치스크린 및 이의 제조방법
US20130294037A1 (en) * 2011-01-18 2013-11-07 Fujifilm Corporation Conductive film and display apparatus provided with same
JP5839541B2 (ja) 2011-05-13 2016-01-06 富士フイルム株式会社 導電シート及びタッチパネル
US20140070251A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 National Taipei University Of Technology Reflective phase retarder and semiconductor light-emitting device including such reflecting phase retarder

Also Published As

Publication number Publication date
US20210149509A1 (en) 2021-05-20
JP6641017B2 (ja) 2020-02-05
TW201826291A (zh) 2018-07-16
JPWO2018047493A1 (ja) 2019-06-24
WO2018047493A1 (ja) 2018-03-15
TWI713775B (zh) 2020-12-21
CN109643192B (zh) 2022-03-11
CN109643192A (zh) 2019-04-16
US10901561B2 (en) 2021-01-26
JP2020074114A (ja) 2020-05-14
US20190179453A1 (en) 2019-06-13
KR102197435B1 (ko) 2020-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210149509A1 (en) Conductive film, touch panel sensor, and touch panel
TWI585631B (zh) 導電片以及觸控面板
KR20090051007A (ko) 광 투과성 전자파 실드 부재 및 그 제조 방법
TW201901701A (zh) 透明導電性基板之製造方法、透明導電性基板
US20190333656A1 (en) Method of manufacturing conductive film and conductive film
TW201806754A (zh) 導電性基板、導電性基板的製造方法
JP4679088B2 (ja) 透明面状発熱体及びその製造方法
JP6722291B2 (ja) 導電性フィルム、タッチパネル、フォトマスク、インプリントテンプレート、導電性フィルム形成用積層体、導電性フィルムの製造方法、および電子デバイスの製造方法
WO2017130865A1 (ja) 黒化めっき液、導電性基板の製造方法
WO2018047608A1 (ja) 導電性フィルムの製造方法、導電性フィルム、タッチパネルセンサー、アンテナ、指紋認証部、および、タッチパネル
JP2006140346A (ja) 電磁波遮蔽部材およびその製造方法
JPWO2018193940A1 (ja) 導電性基板
WO2017130869A1 (ja) 黒化めっき液、導電性基板の製造方法
WO2019065782A1 (ja) 導電性フィルム、タッチパネルセンサー、タッチパネル、導電性フィルムの製造方法
WO2018042979A1 (ja) 導電性フィルムの製造方法、導電性フィルム、タッチパネルセンサー、及び、タッチパネル
CN108495749B (zh) 导电性基板
WO2017130866A1 (ja) 黒化めっき液、導電性基板の製造方法
JP2019043006A (ja) 導電性基材、導電性基材の製造方法、積層体およびタッチパネル
JP2016062784A (ja) 透明電極付き基板及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right