TW201812917A - 導電性薄膜的製造方法、導電性薄膜、觸控面板感測器、天線、指紋認證部及觸控面板 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題在於提供一種能夠形成線寬2.0μm以下的金屬細線之導電性薄膜的製造方法。又,本發明的課題還在於提供一種導電性薄膜、觸控面板感測器、天線、指紋認證部及觸控面板。本發明的導電性薄膜的製造方法包含:在基板上形成第1金屬膜之步驟;在第1金屬膜上形成抗蝕膜形成用組成物層之步驟;在抗蝕膜形成用組成物層上配置遮罩,以使形成有線寬1.5μm以下的開口之遮罩與第1金屬膜的距離成為1.5μm以下之步驟;藉由平行光曝光機抗蝕膜形成用組成物層的曝光處理之步驟;去除曝光區域而獲得形成有開口之抗蝕膜之步驟;在抗蝕膜的開口內形成第2金屬膜之步驟;去除抗蝕膜之步驟;及去除第1金屬膜的一部分而形成導電部之步驟。
Description
本發明係有關一種導電性薄膜的製造方法、導電性薄膜、觸控面板感測器、天線、指紋認證部及觸控面板。
在基板上配置有由金屬細線構成之導電部之導電性薄膜在各種用途中使用。例如,近年來,隨著觸控面板在行動電話或便攜遊戲機等中的搭載率的提升,作為能夠進行多點檢測之靜電容量方式的觸控面板感測器用,導電性薄膜的需要急速擴大。
如上述導電性薄膜要求優異之導電性及透明性,因此廣泛使用利用銦錫氧化物(ITO)製作之ITO薄膜。 該些中,從電阻低、低成本等的觀點考慮,作為ITO薄膜的替代品,具有金屬細線之導電性薄膜受到矚目。
例如,專利文獻1中公開有“一種製造金屬配線的微細結構之方法,其具備:(a)提供基板之步驟;(b)在上述基板的表面上形成晶種層之步驟;(c)在上述晶種層的表面上形成光阻劑層,實施微影及刻蝕工藝,在上述光阻劑層上形成具有規定的寬度之槽之步驟;(d)對上述槽填充導電層之步驟;及(e)去除未被上述光阻劑層和上述導電層覆蓋之上述晶種層部分,從而製作上述金屬配線的微細結構之步驟。”。 又,專利文獻2中公開有“一種包括微細的線狀圖案且由第一導電性膜層與第二導電性膜層的積層金屬膜構成之透明導電性支撐體的製造方法,該製造方法的特徵在於,在透明支撐體的表面形成第一導電性膜層,在上述第一導電性膜層上形成厚膜的抗蝕層,對上述光阻層進行曝光顯影,形成露出上述第一導電性膜層的一部分之、包括上述微細的線狀圖案之槽,僅在上述露出之槽的第一導電性膜層上藉由電解電鍍形成厚膜的第二導電性膜層之後,將所有上述光阻層剝離而僅露出形成於上述光阻層之下之第一導電性膜層的層,並藉由蝕刻去除上述露出之第一導電性膜層的層而使除了上述積層金屬膜以外的部位透明化。”。 如此,已知具有金屬細線之導電性薄膜的製造方法藉由所謂之半加成法進行。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-225650號公報 [專利文獻2]日本特開2015-65376號公報
然而,具有金屬細線之導電性薄膜的問題在於金屬細線的可見度。亦即,使用具備觸控面板之顯示器時,使用者從距顯示器數十cm的距離觀察顯示器。此時,為了使金屬細線不被使用者看到,要求金屬細線的線寬更細。 例如,目前市售之具有金屬細線之導電性薄膜中,金屬細線的線寬為5μm左右,但從可見度的觀點考慮,要求將金屬細線的線寬設為2.0μm以下。
本發明人等對專利文獻1及2中所記載之技術進行了研究,發現如下:對形成於第1金屬膜上之抗蝕膜形成用組成物層進行曝光時,若使用遮罩(開口的線寬1.5μm以下),則存在曝光及顯影之後獲得之抗蝕膜的開口的線寬變得過大之情況。如此,若抗蝕膜的開口的線寬變得過大,則形成於抗蝕膜的開口內之第2金屬膜的線寬亦變大,作為結果難以獲得線寬2.0μm以下的金屬細線。
本發明的目的在於提供一種能夠形成線寬2.0μm以下的金屬細線之導電性薄膜的製造方法。又,本發明的目的還在於提供導電性薄膜、觸控面板感測器、天線、指紋認證部及觸控面板。
本發明人等對上述課題進行深入研究之結果,發現如下而完成了本發明,亦即,使用形成有線寬1.5μm以下的開口之遮罩時,以遮罩與第1金屬膜的距離成為1.5μm以下的方式配置遮罩,藉此可獲得線寬2.0μm以下的金屬細線。 亦即,本發明人等發現了能夠藉由以下的結構解決上述課題。
[1] 一種導電性薄膜的製造方法,其包含: 在基板上形成第1金屬膜之步驟; 在上述第1金屬膜上塗佈抗蝕膜形成用組成物,形成抗蝕膜形成用組成物層之步驟; 在上述抗蝕膜形成用組成物層上配置上述遮罩,以使形成有線寬1.5μm以下的開口之遮罩與上述第1金屬膜的距離成為1.5μm以下之步驟; 隔著上述遮罩,並藉由平行光曝光機進行上述抗蝕膜形成用組成物層的曝光處理之步驟; 進行去除上述抗蝕膜形成用組成物層的曝光區域之顯影處理,獲得形成有開口之抗蝕膜之步驟; 在上述抗蝕膜的開口內且上述第1金屬膜上形成第2金屬膜之步驟; 去除上述抗蝕膜之步驟;及 將上述第2金屬膜作為遮罩,去除上述第1金屬膜的一部分,形成由金屬細線構成之導電部之步驟。 [2] 如[1]所述之導電性薄膜的製造方法,其中 藉由電解電鍍法形成上述第2金屬膜。 [3] 如[1]或[2]所述之導電性薄膜的製造方法,其中 上述抗蝕膜形成用組成物層的膜厚為1.5μm以下。 [4] 如[1]至[3]中任一項所述之導電性薄膜的製造方法,其中 上述抗蝕膜形成用組成物層的膜厚為1.0μm以下。 [5] 如[1]至[4]中任一項所述之導電性薄膜的製造方法,其中 上述抗蝕膜形成用組成物層包含光酸產生劑, 上述光酸產生劑在200~400nm的波長區域具有感光性。 [6] 如[1]至[5]中任一項所述之導電性薄膜的製造方法,其中 上述遮罩以與上述抗蝕膜形成用組成物層接觸的方式配置。 [7] 一種導電性薄膜,其具有: 基板;及 形成於上述基板上,由線寬2.0μm以下的金屬細線構成之導電部。 [8] 如[7]所述之導電性薄膜,其中, 上述金屬細線具有2個以上的積層結構。 [9] 一種觸控面板感測器,其具有如[7]或[8]所述之導電性薄膜。 [10] 一種天線,其具有如[7]或[8]所述之導電性薄膜。 [11] 一種指紋認證部,其具有如[7]或[8]所述之導電性薄膜。 [12] 一種觸控面板,其具有如[9]所述之觸控面板感測器。 [13] 一種觸控面板,其具有如[10]所述之天線。 [14] 一種觸控面板,其具有如[11]所述之指紋認證部。 [發明效果]
如下所述,依本發明,能夠提供一種能夠形成線寬2.0μm以下的金屬細線之導電性薄膜的製造方法。又,依本發明,能夠提供一種導電性薄膜、觸控面板感測器、天線、指紋認證部及觸控面板。
以下,對本發明進行說明。 以下所記載之構成要件的說明有時係基於本發明的代表性實施態樣而進行,但本發明並不限定於該種實施態樣。 另外,本發明中使用“~”所表示之數值範圍係指將“~”的前後記載之數值作為下限值及上限值而包含之範圍。 又,本說明書中的“光化射線”或“放射線”係指例如水銀燈的明線光譜及以準分子雷射為代表之遠紫外線、極紫外線(EUV:Extreme ultraviolet lithography光)、X射線以及電子束等。又,本說明書中光係指活性光線及放射線。本說明書中的“曝光”只要無特別說明,則係指不僅包含使用水銀燈及以準分子雷射為代表之遠紫外線、X射線以及EUV光等之曝光,而且亦包含使用電子束及離子束等粒子束之描畫。
作為本發明的導電性薄膜的製造方法的特徵之一,可舉出包含在抗蝕膜形成用組成物層上配置遮罩,以使形成有線寬1.5μm以下的開口之遮罩與第1金屬膜的距離成為1.5μm以下之步驟。 本發明人等發現,為了獲得線寬2.0μm以下的微細的金屬細線,將遮罩的開口的線寬設為1.5μm以下時,從平行光曝光機的光源照射之光通過遮罩的開口之後立刻衍射,導致光到達抗蝕膜形成用組成物層之前擴散。藉此,抗蝕膜形成用組成物層的曝光區域的線寬變大,導致顯影後獲得之抗蝕膜的開口的線寬變得過大。其結果,認為與抗蝕膜的開口寬度對應之金屬細線的線寬大於2.0μm。 對該種現象,本發明人等深入研究得到如下見解:將遮罩與第1金屬膜的距離設為1.5μm以下,藉此能夠抑制曝光時的光的衍射,能夠使所獲得之金屬細線的線寬成為2.0μm以下。
以下,首先,對本發明的實施形態之導電性薄膜的製造方法進行說明,之後對本發明的實施形態之導電性薄膜進行說明。
[導電性薄膜的製造方法] 本發明的導電性薄膜的製造方法包含以下步驟。 (1)在基板上形成第1金屬膜之步驟(第1金屬膜形成步驟)、 (2)在上述第1金屬膜上塗佈抗蝕膜形成用組成物,形成抗蝕膜形成用組成物層之步驟(抗蝕膜形成用組成物層形成步驟)、 (3)在上述抗蝕膜形成用組成物層上配置上述遮罩,以使形成有線寬1.5μm以下的開口之遮罩與上述第1金屬膜的距離成為1.5μm以下之步驟(遮罩配置步驟) (4)隔著上述遮罩,並藉由平行光曝光機進行上述抗蝕膜形成用組成物層的曝光處理之步驟(曝光處理步驟) (5)進行去除上述抗蝕膜形成用組成物層的曝光區域之顯影處理,獲得形成有開口之抗蝕膜之步驟(抗蝕膜形成步驟) (6)在上述抗蝕膜的開口內且上述第1金屬膜上形成第2金屬膜之步驟(第2金屬膜形成步驟) (7)去除上述抗蝕膜之步驟(抗蝕膜去除步驟) (8)將上述第2金屬膜作為遮罩,去除上述第1金屬膜的一部分,形成由金屬細線構成之導電部之步驟(導電部形成步驟) 以下,參閲圖1A~圖1H,對上述各步驟的步驟進行詳述。
[第1金屬膜形成步驟] 圖1A係用於說明第1金屬膜形成步驟之概要剖面圖。實施第1金屬膜形成步驟,藉此在基板101上形成第1金屬膜11。 如後述之圖1H所示,對第1金屬膜11實施蝕刻處理,藉此獲得第1金屬層201。 第1金屬膜11作為晶種層和/或基底金屬層(基底密合層)而發揮功能。 再者,在圖1A的例中,示出第1金屬膜11為一層的情況,但並不限定於此。例如,第1金屬膜11亦可以為積層2個以上的層而成之積層結構體。第1金屬膜11為積層結構體時,處於基板101側之下層作為基底金屬層(基底密合層)發揮功能為較佳,處於第2金屬膜13側之上層作為晶種層發揮功能為較佳。
[基板] 基板101只要係支撐導電部102(後述)者,其種類並無特別限制。作為基板101,具有可撓性之基板(絕緣基板為較佳)為較佳,樹脂基板為更佳。
作為基板101,透射60%以上之可見光(波長400~800nm)的光為較佳,透射80%以上為較佳,透射90%以上為較佳,透射95%以上為更佳。
作為構成樹脂基板之材料,例可舉出聚醚碸系樹脂、聚丙烯系樹脂、聚氨酯系樹脂、聚酯系樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯等)、聚碳酸酯系樹脂、聚碸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、纖維素系樹脂、聚氯乙烯系樹脂及環烯烴系樹脂等。其中,環烯烴系樹脂為較佳。 作為基板101的厚度,並無特別限制,但係從操作性及薄型化的平衡的方面而言,0.05~2mm為較佳,0.1~1mm為更佳。 又,基板101亦可以為複數層結構,例如可以作為其一個層具有功能性薄膜。再者,基板本身亦可以為功能性薄膜。
[第1金屬膜] 作為第1金屬膜11中所含之金屬並無特別限制,能夠使用公知的金屬。 第1金屬膜11例如亦可以含有銅、鉻、鉛、鎳、金、銀、錫及鋅等金屬以及該些金屬的合金。 作為第1金屬膜11中所含之主成分(所謂之主金屬),例如可舉出銅、鉻、鉛、鎳、金、銀、錫及鋅。再者,上述主成分係指在第1金屬膜11中所含之金屬中含量最多之金屬。又,第1金屬膜11為積層結構體時,主成分按每一層而確定。 其中,從作為第1金屬膜11的基底金屬層的功能更加優異之觀點考慮,第1金屬膜11含有鉻或其合金為較佳。又,從作為第1金屬膜11的基底金屬層的功能更加優異之觀點考慮,第1金屬膜11的主成分為鉻為較佳。 另一方面,從作為第1金屬膜11的晶種層的功能更加優異之觀點(亦即,與構成後述之第2金屬膜13之材料的親和性更加優異之觀點)考慮,第1金屬膜11的主成分與後述之第2金屬膜13的主成分相同為較佳。又,從作為第1金屬膜11的晶種層的功能更加優異之觀點考慮,第1金屬膜11的主成分為銅為較佳。
作為構成第1金屬膜11中的主成分之金屬的含量並無特別限制,通常為10~100質量%為較佳,20~100質量%為更佳。
作為第1金屬膜11的厚度並無特別限制,通常為100nm以下為較佳,70nm以下為更佳。 第1金屬膜11的厚度的下限值並無特別限定,但係從金屬細線103具有更優異之與基板101的密合性等的方面而言,為3nm以上為較佳。 第1金屬膜11為積層2個以上的層而成之積層結構體時,各層的厚度為50nm以下為較佳,20nm以下為更佳。各層的膜厚的下限值為3nm以上為較佳。
作為第1金屬膜11的形成方法,並無特別限制,能夠使用公知的形成方法。其中,從容易形成具有更加緻密的結構之層的方面而言,濺射法或蒸鍍法為較佳。
[抗蝕膜形成用組成物層形成步驟] 圖1B係用於說明抗蝕膜形成用組成物層形成步驟之概要剖面圖。實施抗蝕膜形成用組成物層形成步驟,藉此在第1金屬膜11上形成抗蝕膜形成用組成物層20。
作為在第1金屬膜11上塗佈抗蝕膜形成用組成物之方法,並無特別限制,能夠使用公知的塗佈方法,例如可舉出旋塗法、噴塗法、輥塗法及浸漬法等。
抗蝕膜形成用組成物能夠使用公知的正型感放射線性組成物中的任一者,但係使用含有在200~400nm的波長區域具有感光性之光酸產生劑之抗蝕膜形成用組成物為較佳。藉此,與半導體的抗蝕膜的曝光中所使用之曝光機相比,具有能夠利用廉價的平行光曝光機而形成微細的圖案等的優點。 作為在200~400nm得波長區域具有感光性之光酸產生劑,可舉出例如在日本特開平5-80513號公報的0026~0061段落中所記載的光酸產生劑等。再者,光酸產生劑係指藉由光的照射產生酸之化合物。
抗蝕膜形成用組成物層20的折射率為1.5以上為較佳,1.6以上為較佳。再者,折射率的上限值並無特別限制,通常為2.0以下。如此,若抗蝕膜形成用組成物層20的折射率較高(1.5以上),則曝光時的光的衍射的程度變弱,因此更加容易將後述之抗蝕膜21的開口22的線寬W2設為所期望的大小。尤其,在遮罩30與抗蝕膜形成用組成物層20接觸之狀態下進行曝光處理步驟時(後述),進一步發揮上述效果。 本說明書中,各構件的折射率使用偏振光分析測定裝置在測定波長380nm下進行測定。
在第1金屬膜11上形成抗蝕膜形成用組成物層20之後,亦可以對抗蝕膜形成用組成物層20進行加熱。藉由加熱,能夠促進去除殘留於抗蝕膜形成用組成物層20之不需要的溶劑,從而使抗蝕膜形成用組成物層20成為均匀的狀態。 作為加熱抗蝕膜形成用組成物層20之方法並無特別限定,但係例如可舉出加熱基板101之方法。 作為上述加熱的溫度並無特別限定,通常為40~160℃為較佳。
抗蝕膜形成用組成物層20的膜厚作為乾燥後的膜厚,0.3~1.5μm為較佳,0.5~1.4μm為更佳,0.8~1.4μm為進一步較佳。上述膜厚為1.5μm以下,藉此能夠使後述之第1金屬膜11與遮罩30的距離更加靠近,因此容易將金屬細線103的線寬設為2.0μm以下。
[遮罩配置步驟] 圖1C係用於說明遮罩配置步驟之概要剖面圖。藉由本步驟,形成有開口32之遮罩30配置於距第1金屬膜11的距離為1.5μm以下的位置且上述抗蝕膜形成用組成物層20上。
遮罩30的開口32的線寬W1為1.5μm以下,能夠按照所要求之金屬細線103的線寬適當設定,例如亦可以設為1.0μm以下。線寬W1的下限值並無特別限制,0.3μm以上為較佳。 再者,遮罩30的開口32與形成有金屬細線103之區域對應而形成,通常開口32具有與金屬細線103的形狀對應之細線部分。 遮罩30的開口32的線寬W1係指在與開口32的細線部分的延伸方向正交之方向上的細線的寬度。
遮罩30與第1金屬膜11的距離D1為1.5μm以下,但係從更加減少曝光時的光的衍射,金屬細線103的線寬接近遮罩30的開口32的線寬W1等的方面而言,1.2μm以下為較佳,1.1μm以下為更佳,1.0μm以下為進一步較佳。 又,遮罩30與第1金屬膜11的距離D1的下限值能夠按照抗蝕膜形成用組成物層20的膜厚設定。亦即,距離D1的下限值成為抗蝕膜形成用組成物層20的膜厚的值以上。 在此,遮罩30與第1金屬膜11的距離D1具體而言係指,形成有第1金屬膜11的抗蝕膜形成用組成物層20之面11a和與第1金屬膜11的面11a正對之遮罩30的面30a的最短距離。
遮罩30配置成與抗蝕膜形成用組成物層20接觸為較佳。該種情況下,距離D1與抗蝕膜形成用組成物層20的膜厚相同。如此,若遮罩30與抗蝕膜形成用組成物層20接觸,則能夠抑制後述之曝光處理步驟中的抗蝕膜形成用組成物層20的曝光區域20a的線寬變得過大,因此容易獲得所期望的線寬的金屬細線103。
遮罩30與抗蝕膜形成用組成物層20亦可以在真空下密合。作為在真空下密合之方法,能夠使用具有例如公知的真空機構(例如旋轉式泵等真空泵)之裝置來進行。 在此,真空係指包含表示壓力低於標準大氣壓之狀態之負壓之概念。具體而言,作為本發明中的真空時的壓力,200Pa以下為較佳,150Pa以下為更佳,0.01~100Pa為進一步較佳。
遮罩30的開口32的形狀具有與金屬細線103相應之形狀。例如,形成配置成網格狀之金屬細線103時,使用具有配置成網格狀之開口32之遮罩30即可。
作為遮罩30的種類,例如可舉出石英遮罩、玻璃遮罩(例如亦包含玻璃的表面被鉻膜包覆之鉻遮罩及玻璃的表面被包含明膠和鹵化銀之膜包覆之乳膠遮罩等。)及薄膜遮罩(聚酯薄膜)等。
遮罩30的折射率與抗蝕膜形成用組成物層20的折射率之差(折射率差)的絕對值較小為較佳。藉此,能夠更加抑制因遮罩30與抗蝕膜形成用組成物層20的折射率差引起之光的衍射,因此更加容易將後述之抗蝕膜21的開口22的線寬W2設為所期望的大小。尤其,在遮罩30與抗蝕膜形成用組成物層20接觸之狀態下進行曝光處理步驟時,進一步發揮上述效果。 具體而言,折射率差的絕對值為0~0.2為較佳,0~0.15為更佳。
[曝光處理步驟] 圖1D係用於說明曝光處理步驟之概要剖面圖。藉由本步驟,光L通過遮罩30的開口32,因此曝光區域20a被曝光,未曝光區域20b未被曝光。 曝光處理使用平行光曝光機進行。藉此,具有能夠更加抑制曝光處理時的光的衍射等的優點。 作為平行光曝光機的光源,例如可舉出水銀燈、鹵燈、金屬鹵化物燈、氙燈、化學燈及碳弧灯等。又,亦可以使用電子束、X射線、離子束及遠紅外線等。該些中,作為光源使用水銀燈或鹵燈為較佳。
在遮罩30與抗蝕膜形成用組成物層20接觸之狀態下進行曝光處理步驟時,第1金屬膜11與抗蝕膜形成用組成物層20的密合力大於遮罩30與抗蝕膜形成用組成物層20的密合力為較佳。藉此,從抗蝕膜形成用組成物層20剝離遮罩30時,抗蝕膜形成用組成物層20不殘留於遮罩30,遮罩30的再利用性得到提高。又,亦能夠抑制金屬細線103斷線。
[抗蝕膜形成步驟] 圖1E係用於說明抗蝕膜形成步驟之概要剖面圖。藉由本步驟,存在於曝光區域20a之抗蝕膜形成用組成物層20被去除,存在於未曝光區域20b之抗蝕膜形成用組成物層20殘留於第1金屬膜11上。亦即,形成有與曝光區域20a對應之開口22之抗蝕膜21形成於第1金屬膜11上。
作為對曝光後的抗蝕膜形成用組成物層20進行顯影之方法並無特別限制,能夠使用公知的顯影方法。 作為公知的顯影方法,例如可舉出使用含有有機溶劑之顯影液或鹼性顯影液之方法。 作為顯影方法,例如可舉出浸漬法、旋覆浸沒法、噴塗法及動態分配法等。
顯影後的抗蝕膜21亦可以使用沖洗液清洗。作為沖洗液並無特別限制,能夠使用公知的沖洗液。作為沖洗液可舉出有機溶劑及水等。
抗蝕膜21的開口22的形狀具有與遮罩30的開口32相應之形狀、亦即與金屬細線103相應之形狀。例如,形成配置成網格狀之金屬細線103時,抗蝕膜21的開口32配置成網格狀。 開口22的線寬W2為2.0μm以下為較佳,1.5μm以下為更佳,1.0μm以下為進一步較佳。若開口22的線寬W2為2.0μm以下,則金屬細線103的線寬亦與此對應而容易設為2.0μm以下。 抗蝕膜21的開口22的線寬W2係指在與開口22的細線部分的延伸方向正交之方向上的細線的寬度。
抗蝕膜21的膜厚與上述之抗蝕膜形成用組成物層20相同,因此省略其說明。
[第2金屬膜形成步驟] 圖1F係用於說明第2金屬膜形成步驟之概要剖面圖。藉由本步驟,在抗蝕膜21的開口22內且第1金屬膜11上形成第2金屬膜13。如圖1F所示,第2金屬膜13形成為填埋抗蝕膜21的開口22。
第2金屬膜13藉由電鍍法形成為較佳。 作為電鍍法,能夠使用公知的電鍍法。具體而言,可舉出電解電鍍法及無電解電鍍法,從生產率方面而言,電解電鍍法為較佳。
作為第2金屬膜13中所含之金屬並無特別限制,能夠使用公知的金屬。 第2金屬膜13亦可以含有例如銅、鉻、鉛、鎳、金、銀、錫及鋅等金屬以及該些金屬的合金。 其中,從金屬細線103的導電性更加優異之方面而言,第2金屬膜13含有銅或其合金為較佳。又,從金屬細線103的導電性更加優異之方面而言,第2金屬膜13的主成分為銅為較佳。
作為構成第2金屬膜13中的主成分之金屬的含量並無特別限制,通常為80~100質量%為較佳,90~100質量%為更佳。
第2金屬膜13的線寬具有與抗蝕膜21的開口22對應之線寬,具體而言,2.0μm以下為較佳,1.5μm以下為更佳,1.0μm以下為進一步較佳。作為第2金屬膜13的線寬的下限值並無特別限制,通常為0.3μm以上為較佳。 第2金屬膜13的線寬係指在與第2金屬膜13的細線部分的延伸方向正交之方向上的細線的寬度。
作為第2金屬膜13的厚度並無特別限制,通常為0.1~1μm為較佳,0.3~1μm為更佳。
[抗蝕膜去除步驟] 圖1G係用於說明抗蝕膜去除步驟之概要剖面圖。藉由本步驟,抗蝕膜21被去除,獲得依次形成有基板101、第1金屬膜11及第2金屬膜13之積層體。 作為去除抗蝕膜21之方法並無特別限制,可舉出使用公知的抗蝕膜去除液而去除抗蝕膜21之方法。 作為抗蝕膜去除液,例如可舉出有機溶劑及鹼性溶液等。 作為使抗蝕膜去除液與抗蝕膜21接触之方法,並無特別限制,例如可舉出浸漬法、旋覆浸沒法、噴塗法及動態分配法等。
[導電部形成步驟] 圖1H係用於說明導電部形成步驟之概要剖面圖。依本步驟,作為未形成第2金屬膜13之區域之第1金屬膜11的一部分被去除,獲得在基板101上積層金屬細線103而成之導電性薄膜100。再者,金屬細線103構成後述之導電部102。 金屬細線103具有與第1金屬膜11對應之第1金屬層201及與第2金屬膜13對應之第2金屬層203。第1金屬層201與第2金屬層203依次從基板101側積層而成。
作為去除第1金屬膜11的一部分之方法,並無特別限定,但係能夠使用公知的蝕刻液。 作為公知的蝕刻液,例如可舉出氯化鐵溶液、氯化銅溶液、氨鹼溶液、硫酸-過氧化氫混合液及磷酸-過氧化氫混合液等。從該些中,只要適當選擇第1金屬膜11比第2金屬膜13容易溶解且第2金屬膜13比第1金屬膜11難以溶解者即可。 再者,如上述,第1金屬膜11為積層結構體時,亦可以按每一層而改變蝕刻液進行多階段的蝕刻。
第1金屬層201的線寬為2.0μm以下為較佳,1.5μm以下為更佳,1.0μm以下為進一步較佳。作為第1金屬層201的線寬的下限值並無特別限制,通常為0.3μm以上為較佳。 第1金屬層201的線寬係指在與第1金屬層201的細線部分的延伸方向正交之方向上的細線的寬度。
第2金屬層203的線寬與上述第2金屬膜13的線寬相同,因此省略其說明。
金屬細線103的線寬為2.0μm以下,1.5μm以下為較佳,1.0μm以下為更佳。作為金屬細線103的線寬的下限值並無特別限制,通常為0.3μm以上為較佳。 若金屬細線103的線寬為2.0μm以下,則例如將導電性薄膜應用於觸控面板感測器時,觸控面板的使用者更難以看到金屬細線103。 再者,金屬細線103的線寬係指在金屬細線103的寬度方向的截面(與金屬細線的延伸方向正交之截面)中,第1金屬層201及第2金屬層203的線寬中的最大線寬。
再者,金屬細線103的線寬係指將金屬細線103與基板101整個包覆於樹脂,在寬度方向(與金屬細線103的延伸方向正交之方向)使用超薄切片機進行切割,在所獲得之截面蒸鍍碳之後,使用掃描型電子顯微鏡(Hitachi High-Technologies Corporation製S-550型)進行觀察而測定之線寬。又,構成金屬細線103之第1金屬層201及第2金屬層203(第2金屬膜13)的線寬亦相同。
[導電性薄膜] 本發明的導電性薄膜具有基板及形成於上述基板上之由線寬2.0μm以下的金屬細線構成之導電部。本發明的導電性薄膜能夠使用上述導電性薄膜的製造方法而獲得。 導電性薄膜中,導電部通常藉由複數個金屬細線構成。再者,例如將導電性薄膜用作觸控面板感測器用時,能夠將導電部用作透明電極和/或引出配線。 以下,參閲附圖,對本發明的導電性薄膜進行說明。
圖2A係上述導電性薄膜的一實施形態的頂視圖,圖2B係其A-A截面中之剖面圖。圖3係導電性薄膜中的導電部的局部放大圖。 如圖2A及圖2B所示,導電性薄膜100具有基板101及配置於基板101的一側的面上之導電部102。
再者,在圖2A及圖2B中,示出具有平面狀的形狀之導電性薄膜的形態,但作為導電性薄膜並不限定於上述。導電性薄膜亦可以具有三維形狀(立體形狀)。作為三維形狀,例如可舉出具有曲面之三維形狀,更具體而言,可舉出半球狀、半圓柱形狀、波形形狀、凸凹形狀及圓柱狀等。 又,在圖2A及圖2B中,導電部102配置在基板101的一側的面上,但並不限定於該形態。例如,亦可在基板101的兩方的面上配置導電部102。 並且,在圖2A及圖2B中,導電部102配置成6根條狀,但並不限定於該形態,任何配置圖案都可以。
圖3係導電部102的局部放大頂視圖,導電部102藉由複數個金屬細線103構成,具有形成基於交叉之金屬細線103之複數個開口104之網格狀的圖案。 關於金屬細線103的線寬,為如在導電性薄膜的製造方法中進行說明的內容,因此省略其說明。 開口104的一邊的長度X為10~500μm為較佳,25~100μm為較佳。
在圖3中,開口104具有大致菱形的形狀。但係亦可以設為其他多邊形狀(例如三角形、四邊形、六邊形及不規則多邊形)。並且,除了將一邊的形狀設為直線狀之外,可以設為彎曲形狀,亦可以設為圓弧狀。設為圓弧狀之情況下,例如,可以將對向之兩邊設為向外側凸出的圓弧狀,並將另一對向之兩邊設為向內側凸出的圓弧狀。並且,亦可以將各邊的形狀設為向外側凸出的圓弧和向內側凸出的圓弧連續之波浪線形狀。當然,亦可將各邊的形狀設為正弦曲線。 再者,在圖3中,導電部102具有網格狀圖案,但並不限定於該形態。
圖4係金屬細線103的剖面圖,為與導電性薄膜的製造方法中說明之圖1H相同的結構,因此省略其說明。
[用途] 本發明的導電性薄膜能夠用於各種用途中。例如可舉出各種電極薄膜、散熱片及印刷配線基板。其中,導電性薄膜用於觸控面板感測器為較佳,用於靜電容量方式的觸控面板感測器為更佳。將上述導電性薄膜作為觸控面板感測器包含之觸控面板中難以看到金屬細線。 再者,作為觸控面板的結構,例如可舉出日本特開2015-195004號公報的0020~0027段落中記載的觸控面板模組等,上述內容編入本說明書中。 又,本發明的導電性薄膜用於天線及指紋認證部中的至少一個亦較佳。該種情況下,具體而言,作為構成天線及指紋認證部之導電構件,可應用本發明的導電性薄膜。 本發明的導電性薄膜具有2.0μm以下等的微細的線寬的金屬細線,因此獲得靈敏度優異之天線及指紋認證部。 天線及指紋認證部為觸控面板所具有之構件為較佳。作為具有天線之觸控面板的結構,例如可舉出日本實用新案登錄第3171994號公報中所記載的多功能觸控面板等,上述內容編入本說明書中。又,作為具有指紋認證部之觸控面板的結構,可舉出具有日本特開2016-006648號公報中所記載的指紋認證功能之觸控面板等,上述內容編入本說明書中。 又,觸控面板具有觸控面板感測器、天線及指紋認證部時,關於該些亦均可以應用本發明的導電性薄膜。 [實施例]
以下,依據實施例對本發明進行更詳細的說明。以下實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容及處理步驟等在不脫離本發明的主旨之範圍內能夠進行適當變更。因此,本發明的範圍並不限定於以下所示之實施例。 又,只要並無特別限定,份及%係指質量基準。
[導電性薄膜的製造] 如以下,製作了實施例及比較例的各導電性薄膜。 在基板(COP薄膜(環烯烴聚合物薄膜)、厚度80μm)上使用濺射裝置將Cr成膜為10nm的厚度,從而獲得了基底金屬層。接著,在基底金屬層上將Cu成膜為50nm的厚度,從而獲得了晶種層。以下,亦將基底金屬層及晶種層的積層結構體稱為“第1金屬膜”。 接著,將抗蝕膜形成用組成物(Fujifilm Corporation製、“FHi-622BC”、黏度11mPa・s)以乾燥厚度成為1μm的方式調整旋轉塗佈機的轉速,塗佈於第1金屬膜上(晶種層上),在100℃下乾燥1分鍾,從而獲得了抗蝕膜形成用組成物層(膜厚:參閲第1表)。 接著,準備形成有第1表中所記載的規定線寬的開口之光遮罩,以光遮罩與第1金屬膜的距離成為如第1表中所記載的方式,將光遮罩配置於抗蝕膜形成用組成物層上。再者,光遮罩的開口的形狀為直線狀。 之後,對正型的抗蝕膜形成用組成物層,隔著光遮罩,使用平行光曝光機照射2秒鐘200~400nm的波長的光(光源 鹵燈、曝光量 16mW/cm2
),在100℃下加熱1分鐘(後烘乾),從而獲得了曝光後的抗蝕膜形成用組成物層。 接著,將曝光後的抗蝕膜形成用組成物層利用0.5M氫氧化鈉水溶液顯影,從而獲得了形成有開口之抗蝕膜(膜厚:與抗蝕膜形成用組成物層相同)。再者,抗蝕膜的開口與曝光區域對應。 對依次具備藉由上述步驟製作之、基板、第1金屬膜及形成有開口之抗蝕膜之積層體,使用硫酸銅高投浴(作為添加劑含有TOP LUCINA HT-A及TOP LUCINA HT-B。均為OKUNO CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.製)實施了電鍍。作為電鍍的條件,電流密度設為3A/dm2
、導通時間設為20秒鐘。藉由電鍍,在抗蝕膜的開口內且第1金屬膜上形成了直線狀的第2金屬膜。再者,第2金屬膜的厚度為300nm。 接著,使用1M氫氧化鈉水溶液,從積層體剝離抗蝕膜。 接著,將第2金屬膜設為蝕刻遮罩,進行了第1金屬膜的蝕刻。具體而言,將第2金屬膜設為蝕刻遮罩,使用將濃度調整為相對於晶種層之蝕刻速率成為200nm/min之Cu蝕刻液(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.製、“Cu蝕刻劑”),對晶種層中的未形成第2金屬膜之區域進行了蝕刻。接著,將第2金屬膜及晶種層設為蝕刻遮罩,使用Cr蝕刻液(NIHON KAGAKU SANGYO CO.,LTD.製、“鹼性鉻蝕刻液”。再者,相對於基底金屬層之蝕刻速率為100nm/min。),對基底金屬層中的未形成第2金屬膜及晶種層之區域進行了蝕刻。如此,獲得了具有基板及形成於基板上之金屬細線之實施例及比較例的導電性薄膜。再者,金屬細線為依次從基板側形成有與第1金屬膜對應之第1金屬層和與第2金屬膜對應之第2金屬層之積層結構體。
[評價試驗] [金屬細線的線寬] 關於藉由上述的方法製作之實施例及比較例的導電性薄膜,藉由以下的方法對金屬細線的線寬進行了測定。 首先,將導電性薄膜與基板整個包覆於樹脂,在寬度方向(與金屬細線的延伸方向正交之方向),使用超薄切片機切割,在所獲得之截面蒸鍍碳之後,使用掃描型電子顯微鏡(Hitachi High-Technologies Corporation製 S-550型)進行了觀察。測定第1金屬層及第2金屬層各自的線寬,將最大的線寬設為金屬細線的線寬。 測定結果匯總示於第1表。
[評價結果] 將以上的評價試驗的結果示於第1表。
[表1]
依第1表的評價結果顯示,以形成有線寬1.5μm以下的開口之遮罩與第1金屬膜的距離成為1.5μm以下的方式,在抗蝕膜形成用組成物層上配置遮罩,進行曝光處理時(實施例),金屬細線的線寬能夠為2.0μm以下。 依實施例1~3、實施例4~6、實施例7~9的對比顯示,若在遮罩與抗蝕膜形成用組成物層接觸之狀態下進行曝光處理(實施例1~3及實施例7~9),則能夠更加減小金屬細線的線寬。 相對於此,若不滿足遮罩的開口的線寬大於1.5μm及遮罩與第1金屬膜的距離大於1.5μm中的至少一個條件時(比較例),顯示導致金屬細線的線寬大於2.0μm。
1、100‧‧‧導電性薄膜
11‧‧‧第1金屬膜
11a‧‧‧面
13‧‧‧第2金屬膜
20‧‧‧抗蝕膜形成用組成物層
20a‧‧‧曝光區域
20b‧‧‧未曝光區域
21‧‧‧抗蝕膜
22、32、104‧‧‧開口
30‧‧‧遮罩
30a‧‧‧面
101‧‧‧基板
102‧‧‧導電部
103‧‧‧金屬細線
201‧‧‧第1金屬層
203‧‧‧第2金屬層
D1‧‧‧距離
W1、W2‧‧‧線寬
L‧‧‧光
X‧‧‧一邊的長度
圖1A係用於說明第1金屬膜形成步驟之概要剖面圖。 圖1B係用於說明抗蝕膜形成用組成物層形成步驟之概要剖面圖。 圖1C係用於說明遮罩配置步驟之概要剖面圖。 圖1D係用於說明曝光處理步驟之概要剖面圖。 圖1E係用於說明抗蝕膜形成步驟之概要剖面圖。 圖1F係用於說明第2金屬膜形成步驟之概要剖面圖。 圖1G係用於說明抗蝕膜去除步驟之概要剖面圖。 圖1H係用於說明導電部形成步驟之概要剖面圖。 圖2A係導電性薄膜的一實施形態的頂視圖。 圖2B係圖2A中的A-A截面中的剖面圖。 圖3係導電性薄膜中的導電部的局部放大圖。 圖4係金屬細線的局部放大剖面圖。
Claims (14)
- 一種導電性薄膜的製造方法,其包含: 在基板上形成第1金屬膜之步驟; 在前述第1金屬膜上塗佈抗蝕膜形成用組成物,形成抗蝕膜形成用組成物層之步驟; 以使形成有線寬1.5μm以下的開口之遮罩與前述第1金屬膜的距離成為1.5μm以下的方式,在前述抗蝕膜形成用組成物層上配置前述遮罩之步驟; 隔著前述遮罩,並藉由平行光曝光機進行前述抗蝕膜形成用組成物層的曝光處理之步驟; 進行去除前述抗蝕膜形成用組成物層的曝光區域之顯影處理,獲得形成有開口之抗蝕膜之步驟; 在前述抗蝕膜的開口內且前述第1金屬膜上形成第2金屬膜之步驟; 去除前述抗蝕膜之步驟;及 將前述第2金屬膜作為遮罩,去除前述第1金屬膜的一部分,形成由金屬細線構成之導電部之步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性薄膜的製造方法,其中 藉由電解電鍍法形成前述第2金屬膜。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之導電性薄膜的製造方法,其中 前述抗蝕膜形成用組成物層的膜厚為1.5μm以下。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之導電性薄膜的製造方法,其中 前述抗蝕膜形成用組成物層的膜厚為1.0μm以下。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之導電性薄膜的製造方法,其中 前述抗蝕膜形成用組成物層包含光酸產生劑, 前述光酸產生劑在200~400nm的波長區域具有感光性。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之導電性薄膜的製造方法,其中 前述遮罩以與前述抗蝕膜形成用組成物層接觸的方式配置。
- 一種導電性薄膜,其具有: 基板;及 形成於前述基板上,由線寬2.0μm以下的金屬細線構成之導電部。
- 如申請專利範圍第7項所述之導電性薄膜,其中 前述金屬細線具有2個以上的積層結構。
- 一種觸控面板感測器,其具有如申請專利範圍第7或8項所述之導電性薄膜。
- 一種天線,其具有如申請專利範圍第7或8項所述之導電性薄膜。
- 一種指紋認證部,其具有如申請專利範圍第7或8項所述之導電性薄膜。
- 一種觸控面板,其具有如申請專利範圍第9項所述之觸控面板感測器。
- 一種觸控面板,其具有如申請專利範圍第10項所述之天線。
- 一種觸控面板,其具有如申請專利範圍第11項所述之指紋認證部。
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