TWI744549B - 電極膜及其製造方法 - Google Patents

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西川和宏
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坂田喜博
西村剛
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Abstract

本發明提供一種網格圖案的不可見性及影像的易辨性良好之電極膜及其製造方法。該電極膜之製造方法，包含如下步驟：於透明基材的第一主面上，依序疊層金屬層、黑色光阻層；將該黑色光阻層部分地曝光、顯影，圖案化為網格形狀；以圖案化的該黑色光阻層作為蝕刻遮罩，蝕刻該金屬層直至成為較構成該黑色光阻層的網格之細線寬更小的寬度為止，將其加工為金屬網格電極；以及將該黑色光阻層加熱而使其軟化，藉由軟化的該黑色光阻層之向下延伸，不僅被覆構成該金屬網格電極的網格之細線的頂面，亦被覆至兩側面。

Description

電極膜及其製造方法
本發明係關於一種電極為金屬網格之電極膜及其製造方法。
近年，作為各種電子機器之輸入裝置，觸控面板漸漸普及。觸控面板，應用電阻膜方式(Resistive Type)、靜電電容方式(Capacitive Type)等各種方式。
觸控面板，一般而言，作為觸控面板用電極構件，使用下述元件：在由玻璃板或聚對苯二甲酸乙二酯膜等構成的透明基材之單側的面上，形成由ITO(Indium Tin oxide，銦錫氧化物)薄膜構成之透明導電膜(專利文獻1)。然則，由ITO薄膜構成之透明導電膜，在由於使用銦等稀有金屬(稀土族元素)而價格高的點、以及電阻(表面電阻率)因追求觸控面板之大面積化而為高電阻的點上，不易與低成本化及大螢幕化之需求對應。
因而，前人提出一種觸控面板用電極構件，取代ITO薄膜之透明導電膜，而在透明基材，形成由金屬細線圖案構成之金屬網格(專利文獻2)。依此等金屬網格，相較於ITO薄膜，可為低成本且低電阻。
此金屬網格電極，在作為觸控面板用電極時，相較於由ITO薄膜構成之透明電極，其不可見性(invisibility)成為問題。此外，形成網格圖案之金屬層，展現較高的反射率，故將外來光線漫反射，而可見到網格圖案，觸控面板裝置之影像對比降低。因而，將黑化層，配置於金屬層之觀察者側。藉由此一黑化層，可提高網格圖案的不可見性，提高影像對比，改善影像的易辨性。
此等觸控面板用電極，首先，於透明基材上，將金屬薄膜及黑化層疊層，接著，將此等金屬薄膜及黑化層，藉由利用光微影技術之蝕刻予以圖案化，藉以製作。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-310551號公報 [專利文獻2]日本特開2011-134311號公報
[本發明所欲解決的問題]
然而，即便為具有此一黑化層之金屬網格電極，仍僅於藉由蝕刻而圖案化之金屬層的頂面存在有黑化層，故由於金屬層露出的側面，而使網格圖案的不可見性及影像的易辨性尚不足夠。
本發明之目的，在於提供一種網格圖案的不可見性及影像的易辨性良好之電極膜及其製造方法。 [解決問題之技術手段]
以下，說明作為用於解決問題之手段的複數個態樣。此等態樣，可因應必要而任意組合。
本發明的電極膜，具備：透明基材；金屬網格電極，設置於透明基材的第一主面上；以及黑色光阻層，設置於構成金屬網格電極的網格之細線的頂面及兩側面。
此電極膜，以黑色光阻層覆蓋隱藏構成金屬網格電極的網格之細線的頂面及兩側面。藉此，在使其為觸控面板用電極時，抑制外來光線在細線的頂面及兩側面之漫反射，故能夠不看見網格圖案，提高觸控面板之影像對比，改善影像的易辨性。
此外，黑色光阻層，可形成為以均一膜厚覆蓋細線的頂面，從細線的頂面之端至細線的兩側面以具有曲面之方式覆蓋。藉此，以黑色光阻層覆蓋之金屬網格電極，即黑色網格電極的頂面，因其平滑度而看起來均質。另一方面，黑色網格電極的頂面與兩側面不具有角部，其邊界不明顯，故在從斜向方向觀察電極膜時網格圖案並不顯眼。
本發明的電極膜之製造方法，包含如下步驟：於透明基材的第一主面上，依序疊層金屬層、黑色光阻層；將黑色光阻層部分地曝光、顯影，圖案化為網格形狀；以圖案化的黑色光阻層作為蝕刻遮罩，蝕刻金屬層直至成為較構成黑色光阻層的網格之細線寬更小的寬度為止，將其加工為金屬網格電極；以及將黑色光阻層加熱而使其軟化，藉由軟化的黑色光阻層之向下延伸，不僅被覆構成金屬網格電極的網格之細線的頂面，亦被覆至兩側面。 此一製造方法，蝕刻金屬層直至成為較構成黑色光阻層的網格之細線寬更小的寬度為止，將其加工為金屬網格電極，將黑色光阻層加熱而使其軟化。藉此，使軟化的黑色光阻層垂下，故不僅能夠以黑色光阻層被覆構成金屬網格電極的網格之細線的頂面，亦被覆至兩側面。
此外，上述電極膜及其製造方法中，黑色光阻層，可為具備加熱流動性光阻層、及設置於該加熱流動性光阻層上之加熱非流動性光阻層的多層構造，將至少任一層著色。 藉此，在製程中將黑色光阻層加熱而使其軟化，藉由軟化的黑色光阻層之向下延伸被覆構成金屬網格電極的網格之細線的頂面及兩側面時，下層之加熱流動性光阻層失去加熱前的均膜性而流動，相對於此，上層之加熱非流動性光阻層維持加熱前的均膜性而不流動。 上層之加熱非流動性光阻層維持均膜性而被覆金屬網格電極之細線的頂面及兩側面，故此等細線的頂面與側面之邊界，即所謂的肩部，並未突破黑色光阻層而露出。 另，上層之加熱非流動性光阻層垂下，其前端與透明基材接觸後，下層之加熱流動性光阻層並未進一步大幅流動。其原因係因藉由細線、上層之加熱非流動性光阻層、透明基材，將下層之加熱流動性光阻層的形狀固定之緣故。 另一方面，下層之加熱流動性光阻層，藉由其流動性，而填入細線的側面與上層之加熱非流動性光阻層間。細線的側面雖因蝕刻而在表面具有凹凸，但藉由下層之加熱流動性光阻層的流動，可使黑色光阻層以不留下微細氣泡之方式被覆細線的側面。此一結果，黑色光阻層牢固地密接於細線的側面。
該加熱非流動性光阻層之軟化點，可較該加熱流動性光阻層之軟化點高20℃以上。
該黑色光阻層，僅由加熱流動性光阻層與加熱非流動性光阻層此2層形成的情況，可使加熱流動性光阻層與加熱非流動性光阻層之厚度比，為1：2~1：4。藉此，提高黑色光阻層整體的均膜性。
此外，可於加熱流動性光阻層與加熱非流動性光阻層之間，設置防鏽光阻層。抑或，可使加熱流動性光阻層，含有防鏽劑。 藉由其等，即便製品完成後來自外部之腐蝕性的液體侵入，或在高溫高濕等環境試驗下，腐蝕仍不發展至金屬網格電極，可維持電氣特性。
此外，可僅將加熱非流動性光阻層著色。由於加熱非流動性光阻層維持加熱前的均膜性，因此，黑色光阻層不易發生著色不均。因而，獲得更為良好之網格圖案的不可見性及影像的易辨性。
相反地，亦可僅將加熱流動性光阻層著色。因此，被覆金屬網格電極之細線的兩側面之呈現黑色的層之膜厚變薄，故可使從正面觀察時的黑色之細線寬變窄。因而，獲得更為良好之網格圖案的不可見性及影像的易辨性。 [本發明之效果]
本發明之電極膜，藉由在黑化層下工夫，而可改善網格圖案的不可見性及影像的易辨性。
以下，參考附圖，並對實施形態予以說明。
[1. 第1實施形態] (1) 電極膜 圖1為，顯示第1實施形態的電極膜之構造的概略剖面圖。為了容易理解而將其簡化描繪。 電極膜1，係由透明基材2、設置於透明基材2的第一主面2a上之金屬網格電極3、以及設置於構成金屬網格電極3的網格之細線31的頂面31a及兩側面31b之單層黑色光阻層4所構成。
＜透明基材＞ 透明基材2，若為具有90%以上之透射率的材料即無特別限制，可使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚碸(PES)、環狀烯烴共聚物(COC)、三乙醯纖維素(Triacetylcellulose；TAC)膜、聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol；PVA)膜、聚醯亞胺(Polyimide；PI)膜、聚苯乙烯(Polystyrene；PS)、或雙軸延伸聚苯乙烯(biaxially oriented PS；BOPS)等膜，或其等之疊層體等。較佳態樣中，可為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯亞胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、三乙醯纖維素(TAC)膜等。此外，亦可使用玻璃膜。 此外，透明基材2，可為單一層或貼合2層以上之疊層體。進一步，透明基材2，可在構造中具備1/4λ相位差膜，例如延伸COP。
透明基材2之厚度，一般而言，使各膜之單獨厚度為20μm以上，各膜之合計厚度為500μm以下。此係因若單獨厚度未滿20μm則在製造膜時難以操控，若合計厚度超過500μm則透光性降低。
＜金屬網格電極＞ 金屬網格電極3，係作為觸控面板用電極等使用之金屬網格的圖案層。 如圖3(a)所示，在使用於觸控面板之電極膜1，區隔出透明的主動區S1，並在主動區S1之外側區隔出周邊區域S2。 於主動區S1內，形成複數個長條狀之金屬網格電極3，其等分別沿著第1方向D1延伸，且在與第1方向D1垂直之第2方向D2並列配置。此等複數個金屬網格電極3，構成觸控面板之檢測電極。
另一方面，於周邊區域S2，一般而言，藉由銀膠等形成與複數個金屬網格電極3連接之複數條周邊配線10(參考圖3(a))。此外，周邊配線10，可在形成金屬網格電極3的同時，由相同的金屬層30圖案化。
作為使用在金屬網格電極3的金屬，例如，使用金、銀、銅、鐵、鎳、鉻等具有足夠作為觸控面板用電極作用的程度之導電性的金屬。金屬網格電極3之膜厚，依使用的金屬而適宜變更。例如，銅之情況為0.02~2μm，更宜為0.04~1μm。鎳之情況為0.02~2μm，更宜為0.04~1μm。
此等金屬網格電極3，可將金屬層30如同後述地藉由利用光微影技術之蝕刻(腐蝕)而圖案化藉以獲得。
本發明的電極為網格(網眼模樣或格子模樣)形狀，構成此網格之細線31的線寬，包含黑色光阻層4所產生之被覆為2~7μm，以細線31包圍的開口部32之開口率為95~99%程度(參考圖3(b))。 如同觸控面板般地為了具體實現易辨性靈敏之裝置，重要要素為降低圖案的易辨性。金屬網格電極3之反射性降低，可藉由本發明之黑色光阻層4的被覆而達成，但一般而言，金屬網格電極3之細線31的線寬，在包含黑色光阻層4所產生之被覆超過7μm的情況，人類肉眼之易辨性急遽地增加。此外，金屬網格電極3之細線31的線寬若包含黑色光阻層4所產生之被覆未滿2μm，則加工精度降低。
金屬網格電極3中，宜以如圖3(b)所示之四角形、或其他多角形構成開口部32。非多角形者，例如設置圓形或橢圓形的開口者，即便將開口部32以最大密度並排配置，開口部32彼此之間仍產生輪廓粗的部分，此等輪廓粗的部分顯眼而成為光線透射率降低之主要原因。此外，可藉由三角形、四角形、六角形等圖形中之一種或其等之複數種的組合構成。
另，使用本實施形態之電極膜1構成觸控面板的情況，如圖3(a)之虛線所示，在透明基材2之與形成有金屬網格電極3的面為相反側之主動區S1內，分別配置複數個長條狀之金屬網格電極3’，其等沿著第2方向D2延伸且在第1方向D1並列配置。此外，如圖3(a)之虛線所示，在周邊區域S2，藉由銀膠等，設置與複數個金屬網格電極3’連接之複數條周邊配線10’。 此等金屬網格電極3’及周邊配線10’，可多準備一片本實施形態之電極膜1，將2片電極膜1疊層藉以構成。
＜黑色光阻層＞ 黑色光阻層4為，在電極膜1之製程中，為了形成上述金屬網格電極3而使用的蝕刻光阻層。 此外，同時，此一黑色光阻層4，為以著色劑著色之單層，亦為上述構成金屬網格電極3的網格之細線31的頂面31a及兩側側面31b、31c之黑化處理層。藉此， 將在由金屬構成之細線31的頂面31a及兩側面31b、31c之反射率抑制為低反射率， 可防止螢幕的易辨性之降低。
黑色光阻層4之形成，可藉由如乾膜(Dry film)等膜之形態施行壓合，亦可藉由印刷液狀光阻劑(liquid Photo Resist)、塗布等方法形成，不必限定為某一形態。
作為黑色光阻層4之光阻劑材料，使用習知之負型或正型的感光性樹脂。負型感光性樹脂之情況，在曝光部位產生光交聯反應，以鹼清洗未曝光部位而留下光阻圖案；正型感光性樹脂之情況，在曝光部位產生光分解反應，以鹼予以顯影，留下未曝光部位而形成光阻圖案。感光性樹脂層，包含光聚合性單體、光聚合引發劑、黏結劑聚合物等而以多樣的組成製造。正型的感光性樹脂，例如使用酚醛清漆樹酯(Novolak resin)、酚醛樹酯(Phenol resin)等。負型感光性樹脂，例如使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂等。
黑色光阻層4之著色劑，一般為黑色之著色劑。 此外，黑色光阻層4之著色劑，亦可為對使用在金屬網格電極3之金屬的顏色成為補色顏色之著色劑。補色，係指若將2色混合，則光線於色彩面穿透、反射而減少能量，成為灰色或黑色的成對顏色。例如，在金屬網格電極3使用銅之情況，銅為紅色系統的顏色，故藉由使用著色為對此一紅色系統的顏色具有補色關係之藍色系統的樹脂，將2色混合，而可吸收光線。 另，黑色光阻層4之著色劑，一般而言，耐熱性或耐光性良好，為具有覆蓋隱藏著色的面之基底的效果之顏料。然則，顏料並未溶解而係分散存在，故須注意分散狀態。作為著色劑亦可使用染料，但相較於顏料，其透射率高，耐熱性、耐光性亦不佳。
此外，將黑色光阻層4，以如乾膜等膜厚均一之膜的形態壓合形成之情況，若藉由包含後述加熱軟化步驟之製造方法製造電極膜1，則黑色光阻層4，可形成為以均一膜厚覆蓋細線31的頂面31a，從細線31的頂面31a之端至細線31的兩側面31b、31c以具有曲面之方式覆蓋(參考圖1及圖2)。 藉此，以黑色光阻層4覆蓋之金屬網格電極3，即黑色網格電極的頂面，因其平滑度而看起來均質。另一方面，黑色網格電極的頂面與兩側面不具有角部，其邊界不明顯，故在從斜向方向觀察電極膜時網格圖案並不顯眼。
(2) 電極膜之製造方法 利用附圖，說明第1實施形態的電極膜之製造方法。 圖4~10為，顯示第1實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。為了容易理解而將其簡化描繪。
＜疊層步驟＞ 首先，如圖4所示，準備透明基材2。
接著，如圖5所示，於透明基材2的第一主面2a上，依序疊層金屬層30、黑色光阻層4。
作為金屬層30之形成方法，使用下述何種方法皆可：將金屬箔壓合之方法；蒸鍍、濺鍍、離子鍍膜等從氣相析出之方法；將透明基材2的表面無電解鍍覆之方法等。
作為黑色光阻層4之形成方法，可藉由前述乾膜形態之壓合、液狀光阻劑之印刷、塗布等方法形成，不必限定為某一形態。應用乾膜之情況，可藉此降低製程成本。
＜曝光/顯影步驟＞ 而後，將黑色光阻層4部分地曝光(參考圖6)、顯影，圖案化為網格形狀(網眼模樣或格子模樣)(參考圖7)。
曝光，在黑色光阻層4為負型的情況，係使黑色光阻層4之曝光區域4a硬化，降低其對於顯影液的溶解性之處理。 相反地，在黑色光阻層4為正型的情況，若曝光，則黑色光阻層4之曝光區域4a對於顯影液的溶解性增大。
作為曝光方法，可列舉數位曝光、類比曝光等。 作為類比曝光，並無特別限制，例如列舉隔著具有既定圖案之光罩6，藉由(超)高壓水銀灯、氙燈、鹵素燈等光源7施行曝光之方法。 作為數位曝光，若以不使用光罩6的方式施行則無特別限制，但例如宜以下述方式施行：使至少具備光照射手段及光調變手段之曝光頭、及曝光對象的任一者移動，並對曝光對象，將從光照射手段射出的光線藉由光調變手段因應圖案資訊而調變並從曝光頭進行照射。 數位曝光，若為發出紫外線至近紅外線的光源，則無特別限制，例如使用(超)高壓水銀燈、氙燈、碳弧燈、鹵素燈、複印機用等的螢光管、雷射等習知光源，光源宜為(超)高壓水銀灯、雷射，光源更宜為雷射。
顯影，在黑色光阻層4為負型的情況，係使曝光區域4a硬化後，使用顯影液將未硬化區域4b去除，藉以形成黑色光阻層4之圖案的處理。
作為顯影液，並無特別限制，例如可適宜列舉：鹼金屬或鹼土族金屬之氫氧化物或碳酸鹽、碳酸氫鹽、氨水、季銨鹽的水溶液等。
顯影液，亦可併用界面活性劑、消泡劑、有機鹽基(例如：芐胺、乙二胺、乙醇胺、四甲基氫氧化銨、二伸乙三胺、三伸乙四胺、嗎啉、三乙醇胺等)、或用於促進顯影之有機溶劑(例如：醇類、酮類、酯類、醚類、醯胺類、內酯類等)等。此外，顯影液，可為混合有水或鹼水溶液與有機溶劑的水系顯影液，亦可單獨為有機溶劑。
在黑色光阻層4為正型的情況，黑色光阻層4之曝光區域4a對於顯影液的溶解性增大，故將曝光區域4a去除。 正型的顯影液係以鹼溶液施行，最常使用TMAH(四甲基氫氧化銨)。
＜蝕刻步驟＞ 接著，如圖8所示，以圖案化的黑色光阻層4作為蝕刻遮罩，蝕刻金屬層30(參考圖9)。
藉此，將金屬層30，以期望的圖案加工為金屬網格電極3。 此時，如圖9所示，施行蝕刻至金屬網格電極3成為較構成黑色光阻層4的網格之細線寬更小的寬度為止。亦即，藉由蝕刻而圖案化之金屬層30的邊緣部分，相較於具有遮罩圖案之黑色光阻層4的邊緣部分存在於更接近圖案之內側。換而言之，具有遮罩圖案之黑色光阻層4的邊緣部分，成為相較於藉由蝕刻而圖案化之金屬層30的邊緣部分更往圖案之外側突出的狀態。
作為蝕刻液8，若為銅膜則宜使用三氯化鐵水溶液蝕刻。
＜加熱軟化步驟＞ 而後，將黑色光阻層4藉由爐內之加熱器9加熱而使其軟化(參考圖10)。
因此，藉由軟化的黑色光阻層4之向下延伸，使黑色光阻層4不僅被覆構成金屬網格電極3的網格之細線31的頂面31a，亦被覆至兩側面31b、31c(參考圖1)。
(3) 黑色光阻層之反射防止效果 接著，利用圖2，茲就本實施形態與電極膜之反射防止效果予以說明。 圖2所示之本實施形態，如同上述地，在藉由蝕刻而加工之金屬層30與構成黑色光阻層4的網格之細線寬成為幾乎相等後，進一步施行側蝕刻，以使獲得之金屬網格電極3成為較構成黑色光阻層4的網格之細線寬更小的寬度之方式，將金屬層30加工。而後，將黑色光阻層4加熱而使其軟化，藉由軟化的黑色光阻層4之向下延伸，不僅被覆構成金屬網格電極3的網格之細線31的頂面31a，亦被覆至兩側面31b、31c。 藉此，圖2以箭頭所示的外來光線5，於構成金屬網格電極3的網格之細線31的兩側面31b、31c中，由覆蓋其等之黑色光阻層4吸收。因此，可防止在金屬側面的金屬光澤所造成之易辨性的降低。
(4) 實施例1 接著，對第1實施形態之一實施例予以說明。 首先，準備從滾筒釋出的厚度200μm之無色聚酯膜作為透明基材2。接著，於此一透明基材2之單面，藉由濺鍍法，以500nm之厚度在全表面形成銅膜以作為金屬層30。接著，於銅膜上方，使用具備可藉由1%碳酸鈉溶液顯影且含有著色劑之負型的丙烯酸系感光層之乾膜光阻，以膜厚3μm在全表面形成單層之黑色光阻層4，而獲得導電性膜。
接著，對導電性膜的黑色光阻層4之金屬層30側疊加遮罩而曝光，進一步予以顯影，將未感光之部分的黑色光阻層4剝離。在此步驟，曝光係藉由金屬鹵化物燈施行，此外顯影係浸漬於1%碳酸鈉溶液而施行。
接著用水清洗剝離多餘的黑色光阻層4之導電性膜，施行蝕刻。在此步驟使用三氯化鐵水溶液作為蝕刻液，將具有圖案化的黑色光阻層4之導電性膜浸漬於蝕刻液。而後，在藉由蝕刻而加工的金屬層30與構成黑色光阻層4的網格之細線寬(2μm)成為幾乎相等後，進一步施行側蝕刻，以使獲得之金屬網格電極3成為較構成黑色光阻層4的網格之細線寬更小1μm寬度的方式，將金屬層30加工。
接著用水清洗施行蝕刻之導電性膜，進一步將黑色光阻層4以爐溫100℃加熱20分鐘而使其軟化，藉由軟化的黑色光阻層4之向下延伸，不僅被覆構成金屬網格電極3之開口率97%網格的線寬1μm之細線31的頂面31a，亦被覆至兩側面31b、31c。 藉由以上步驟，完成實施例之電極膜。
[2. 第2實施形態] 在第1實施形態，說明於透明基材2的第一主面2a上具備金屬網格電極3及黑色光阻層4之電極膜1，但本發明並未限定為此一實施形態。 例如，於電極膜1之製造方法中，亦可使用2種藉由在透明基材的第一主面上依序疊層金屬層、黑色光阻層之步驟所獲得的導電性膜，以黑色光阻層成為最外層之方式壓合後，與第1實施形態同樣地施行後續步驟(第2實施形態)。 此一情況，電極膜，如圖11所示，具備：第一透明基材201；第一金屬網格電極301，設置於第一透明基材201的第一主面201a上；第一黑色光阻層401，設置於構成第一金屬網格電極301的網格之細線311的頂面311a及兩側面311b、311c；第二透明基材202，壓合於第一透明基材201的第二主面201b上；第二金屬網格電極302，設置於第二透明基材202之與第一透明基材201為相反側的面上；以及第二黑色光阻層402，設置於構成第二金屬網格電極302的網格之細線312的頂面312a及兩側面312b、312c。
[3. 第3實施形態] 此外，電極膜之製造方法中，可於透明基材的第一主面與第二主面，分別依序疊層金屬層、黑色光阻層(第3實施形態)。 此一情況，電極膜，如圖12所示，具備：透明基材2；第一金屬網格電極301，設置於透明基材2的第一主面2a上；第一黑色光阻層401，設置於構成第一金屬網格電極301的網格之細線311的頂面311a及兩側面311b、311c；第二金屬網格電極302，設置於透明基材2的第二主面2b上；以及第二黑色光阻層402，設置於構成第二金屬網格電極302的網格之細線312的頂面312a及兩側面312b、312c。
[4. 第4實施形態] (1) 電極膜100 此外，黑色光阻層4亦可不如同第1~3實施形態般地為單層構造。例如，如圖13所示，黑色光阻層4，亦可為具備加熱流動性光阻層41、及設置於該加熱流動性光阻層41上之加熱非流動性光阻層43的多層構造(圖13中為2層構造)。以位置關係來說，則加熱流動性光阻層41成為下側光阻層，加熱非流動性光阻層43成為上側光阻層。 圖13為，顯示第4實施形態的電極膜之構造的概略剖面圖。為了容易理解而將其簡化描繪。 以下，盡可能省略與第1~3實施形態共通之說明而予以說明。
本說明書中，加熱流動性，係指具有在黑色光阻層4之加熱軟化時，突出而並未與構成金屬網格電極3的網格之細線31的頂面31a接觸之簷部全體，失去加熱前的均膜性而流動之性質。 此外，本說明書中，加熱非流動性，係指具有在黑色光阻層4之加熱軟化時，突出而並未與構成金屬網格電極3的網格之細線31的頂面31a接觸之簷部，除了該簷部的基部附近以外，維持加熱前的均膜性而不流動之性質。
作為加熱流動性光阻層41及加熱非流動性光阻層43的光阻劑材料，與單層之黑色光阻層4同樣地使用負型或正型的感光性樹脂。然則，從因應加熱軟化時之爐溫的設定，而適宜選擇對該溫度失去均膜性而流動之樹脂與維持均膜性而不流動之樹脂的組合之觀點來看，與單層之黑色光阻層4不同。 另，加熱流動性光阻層41及加熱非流動性光阻層43的光阻劑材料，軟化點不同。例如，加熱非流動性光阻層43之軟化點，宜較加熱流動性光阻層41之軟化點高20℃以上。
因此，上層之加熱非流動性光阻層43的簷部維持均膜性，因本身重量而下垂(參考圖14)，金屬網格電極3之細線的頂面31a及兩側面31b、31c受到加熱非流動性光阻層43被覆(參考圖15)。此時簷部的基部附近，因折曲而有些許流動，但與其他維持均膜性之部分連續，故膜厚未大幅減薄。因而，此等細線的頂面與側面之邊界，即所謂的肩部，並未突破黑色光阻層4而露出。 另，在上層之加熱非流動性光阻層43折曲，其前端與透明基材2接觸後，下層之加熱流動性光阻層41未更進一步地大幅流動，例如未在細線31間擴展。其原因係因，如圖13及圖15所示，藉由細線31、上層之加熱非流動性光阻層43、透明基材2，將下層之加熱流動性光阻層41的形狀固定之緣故。 另一方面，下層之加熱流動性光阻層41，藉由其流動性，而填入細線31的側面31b、31c與上層之加熱非流動性光阻層43間。細線31的側面31b、31c雖因蝕刻而在表面具有凹凸(參考圖14)，但藉由下層之加熱流動性光阻層41的流動，可使黑色光阻層4以不留下微細氣泡之方式被覆細線31的側面31b、31c(參考圖15)。 此一結果，黑色光阻層4牢固地密接於細線31的側面31b、31c。
另，本實施形態中，將加熱流動性光阻層41與加熱非流動性光阻層43中之至少任一層著色即可。此外，從後述理由來看，可僅將任一方著色。
如圖13所示，黑色光阻層4為僅2層的構造之情況，加熱流動性光阻層41與加熱非流動性光阻層43之厚度比，宜為1：2~1：4。 藉此，相較於加熱流動性光阻層41，加熱非流動性光阻層43之厚度比例高，故黑色光阻層整體的均膜性高。因此，即便將多層構造之黑色光阻層4全體著色， 黑色光阻層4仍不易發生著色不均。
此外，可僅將加熱非流動性光阻層43著色。 藉此，著色之層為維持加熱前的均膜性之層，故黑色光阻層4不易發生著色不均。因此，獲得更為良好之網格圖案的不可見性及影像的易辨性。
相反地，亦可僅將加熱流動性光阻層41著色。 藉此，被覆金屬網格電極3之細線31的兩側面31b、31c之呈現黑色的層之膜厚變薄，故可使從正面觀察時的黑色細線之線寬變窄。因此，獲得更為良好之網格圖案的不可見性及影像的易辨性。 另，此一情況，形成在著色之加熱流動性光阻層41上的加熱非流動性光阻層43之存在，亦產生前述防止金屬網格電極3之細線31的肩部突破黑色光阻層4而露出以外之效果。例如，在將黑色光阻層4壓合時緩衝性良好，此外可防止皺摺產生。
(2) 電極膜之製造方法 利用附圖，說明第4實施形態的電極膜之製造方法。 圖16~21為，顯示第4實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。為了容易理解而將其簡化描繪。 本實施形態的電極膜100之製造方法，除了黑色光阻層4為多層構造以外，與第1~3實施形態相同。 以下，盡可能省略與第1~3實施形態共通之說明而予以說明。
＜疊層步驟＞ 首先，如圖16所示，於透明基材2的第一主面2a上，依序疊層金屬層30、加熱流動性光阻層41、加熱非流動性光阻層43。
＜曝光/顯影步驟＞ 而後，將在加熱流動性光阻層41上設置加熱非流動性光阻層43而形成之2層構造的黑色光阻層4部分地曝光(參考圖17)、顯影，圖案化為網格形狀(網眼模樣或格子模樣)(參考圖18)。 圖17、圖18，在黑色光阻層4之各層為負型的情況，藉由曝光，使加熱流動性光阻層41之曝光區域41a及加熱非流動性光阻層43之曝光區域43a硬化，降低其對於顯影液的溶解性。使曝光區域41a、43a硬化後，使用顯影液將加熱流動性光阻層41之未硬化區域41b及加熱非流動性光阻層43之未硬化區域43b去除，藉以形成2層構造的黑色光阻層4之圖案。 如此地獲得的黑色光阻層4之加熱流動性光阻層41及加熱非流動性光阻層43，對於後續加熱軟化步驟中的加熱條件，具有加熱流動與否之性質。 另，光阻膜之軟化點，基本上係依樹脂材料、感光劑、殘存溶媒、添加劑等的組合而決定，但一般而言，若樹脂材料之平均分子量越大，則軟化點高，若平均分子量小，則軟化點降低。軟化點，可藉由熱機械分析裝置(TMA：Thermomechanical Analyzer)測定。
＜蝕刻步驟＞ 接著，如圖19所示，在圖案化的加熱流動性光阻層41上，以加熱非流動性光阻層43作為蝕刻遮罩，藉由蝕刻液8，蝕刻金屬層30。
此時，如圖20所示，蝕刻施行直至構成金屬網格電極3之細線31的寬度，成為構成上述2層構造之黑色光阻層4的網格之細線寬更小的寬度為止。亦即，藉由蝕刻而圖案化之金屬層30的邊緣部分，相較於具有遮罩圖案的上述2層構造之黑色光阻層4的邊緣部分存在於更接近圖案之內側。換而言之，具有遮罩圖案的上述2層構造之黑色光阻層4的邊緣部分，成為相較於藉由蝕刻而圖案化之金屬層30的邊緣部分如同屋簷般地更往圖案之外側突出的狀態。
＜加熱軟化步驟＞ 而後，將上述2層構造之黑色光阻層4，藉由爐內的加熱器9加熱而使其軟化(參考圖21)。 黑色光阻層4為，具備加熱流動性光阻層41、及設置於該加熱流動性光阻層41上之加熱非流動性光阻層43的2層構造。此2層構造，係因應加熱軟化時之爐溫的設定(加熱條件)適宜選擇材料而形成圖案之，對該溫度失去均膜性而流動的樹脂、與維持均膜性而不流動的樹脂之組合。 藉此，使加熱流動性光阻層41，在加熱軟化時，失去加熱前的均膜性而流動。此一結果，加熱流動性光阻層41，其較構成金屬網格電極3之細線31的邊緣部分如同屋簷般地突出之部分，沿著細線31的兩側面31b、31c垂下(參考圖14及圖15)。 另一方面，上層之加熱非流動性光阻層43，在加熱軟化時，維持均膜性而不流動。加熱非流動性光阻層43，僅其較構成金屬網格電極3之細線31的邊緣部分如同屋簷般地突出之部分，因本身重量而往細線31的兩側面31b、31c折曲(參考圖14及圖15)。
(3) 實施例2 接著，對第4實施形態之一實施例予以說明。 實施例2在下述點與實施例1不同：黑色光阻層4，由可藉由1%碳酸鈉溶液顯影之負型的丙烯酸系感光層之2層構造形成；該2層，圖案形成為在爐溫100℃、20分鐘下有無加熱流動性而分別之，膜厚1μm、軟化點70℃的加熱流動性光阻層41、及其上方之膜厚2μm、軟化點90℃的加熱非流動性光阻層43；僅上層即加熱非流動性光阻層43含有著色劑。
[5. 第5實施形態] 此外，黑色光阻層4，可具有防鏽功能(第5實施形態)。 以下，盡可能省略與第1~4實施形態共通之說明而予以說明。
例如，在黑色光阻層4與第1~3實施形態同樣地為單層構造之情況，使用在前述光阻劑材料中添加有防鏽劑者。 作為防鏽劑，使用習知已作為防鏽劑應用之材料，作為具體例，例如使用咪唑、三唑、苯并三唑、苯并咪唑、苯并噻唑、吡唑等即可。此外，可列舉其等之鹵素、烷基苯基置換體等單環或多環式的唑類、苯胺等芳香族胺類、烷基胺等脂肪族胺、其等的鹽等，但並未特別限制於本說明書記載之材料。 如此地，若黑色光阻層4具有防鏽功能，則即便來自外部之腐蝕性的液體侵入，或在高溫高濕等環境試驗下，腐蝕仍不發展至網格電極，可維持電氣特性。此外，亦無需另行設置防鏽層。
此外，在黑色光阻層4與第4實施形態相同地為多層構造之情況，可如同圖22所示的電極膜101般地，於加熱流動性光阻層41與該加熱非流動性光阻層43之間，設置防鏽光阻層42。 如此地，若另行防鏽光阻層42，使其為3層構造，則可使各別的層含有防鏽劑與著色劑。具體而言，使上層之加熱非流動性光阻層43含有著色劑，使中間層之防鏽光阻層42含有防鏽劑。藉由將功能分開，而可在各層中採用最適合的材料。 作為中間層之防鏽光阻層42的光阻劑材料，若為負型或正型的感光性樹脂即可，並無特別限定。為加熱流動性及加熱非流動性任一者皆可。
進一步，在黑色光阻層4與第4實施形態相同地為多層構造之情況，亦可不另行設置防鏽光阻層42，而使2層構造中之加熱流動性光阻層41，含有防鏽劑。 如此地，藉由使加熱流動性光阻層41兼作為防鏽劑之構造，由於黑色光阻層4之疊層數少，故成膜步驟變得簡單。
另，具有防鏽功能，且為複數層構造之黑色光阻層4，可僅將加熱非流動性光阻層43著色。 如同前述，著色之層為維持加熱前的均膜性之層，故黑色光阻層4不易發生著色不均。
[6. 其他實施形態] 以上，雖對本發明的一個或複數個實施形態予以說明，但本發明並未限定於上述實施形態，可在不脫離發明之要旨得範圍進行各種變更。特別是，可因應必要而任意組合本說明書所記載之複數實施形態及變形例。 金屬網格電極3的外形圖案，沿著前述第1方向D1延伸，並未限定為長條狀圖案(參考圖3(a))，可使用實現靜電電容方式之觸控面板的習知圖案。例如亦可使用使三角形、四角形、六角形等複數個電極部沿著第1方向D1連續之其他形狀的電極。
黑色光阻層4之厚度，宜為2μm~15μm。 藉由使厚度為2μm以上，而使金屬網格電極3之耐擦傷性良好。 藉由使厚度為15μm以下，即便將電極膜1折彎使用，仍可防止裂縫進入至黑色光阻層4。此外，可成為高解析度之圖案化。
此外，黑色光阻層4為多層構造之情況，黑色光阻層4中之接合的層之合計厚度，宜為2μm以上。 藉由使合計厚度為2μm以上，而使OD值(Optical Density，光密度)變高。亦即，黑色光阻層4中之光線的透射率變低，更為確實地抑制外來光線在金屬網格電極3之的漫反射。
此外，亦可因應必要而設置其他層。 各層之材料及厚度，並未限定為上述實施形態。 [產業上利用性]
本發明的電極膜，可適宜作為觸控面板感測器使用，包含該觸控面板感測器之觸控面板，可適宜作為裝設於攜帶式小型終端機、電子紙、電腦顯示器、小型遊戲機、現金自動付款機的顯示畫面、車票自動販售機等的顯示畫面等之觸控面板而使用。另，此等顯示裝置，可為液晶顯示裝置(LCD)、電漿顯示裝置(PDP)、電致發光(EL)顯示裝置、陰極射線管(CRT)顯示裝置、電泳顯示裝置等之任一裝置。
此外，本發明的電極膜，亦可適宜作為透明天線用元件而使用，該透明天線用元件，具備透視性與收發功能之兩種功能，故可利用在各種透明天線。 該透明天線，可適宜安裝在需要透明性之部位而使用。特別是可利用在安裝於行動電話等移動通訊機器之顯示器前表面以接收地面波或衛星放送。
1、100、101‧‧‧電極膜2‧‧‧透明基材2a、201a‧‧‧第一主面2b、201b‧‧‧第二主面201‧‧‧第一透明基材202‧‧‧第二透明基材3、3’‧‧‧金屬網格電極30‧‧‧金屬層301‧‧‧第一金屬網格電極302‧‧‧第二金屬網格電極31、311、312‧‧‧細線31a、311a、312a‧‧‧頂面(與透明基材為相反側的面)31b、31c、311b、311c、312b、312c‧‧‧側面32‧‧‧開口部4‧‧‧黑色光阻層4a、41a、43a‧‧‧曝光區域4b、41b、43b‧‧‧未硬化區域401‧‧‧第一黑色光阻層402‧‧‧第二黑色光阻層41‧‧‧加熱流動性光阻層42‧‧‧防鏽光阻層43‧‧‧加熱非流動性光阻層5‧‧‧外來光線6‧‧‧光罩7‧‧‧光源8‧‧‧蝕刻液9‧‧‧加熱器10、10’‧‧‧周邊配線D1‧‧‧第1方向D2‧‧‧第2方向S1‧‧‧主動區S2‧‧‧周邊區域
【圖1】係顯示第1實施形態的電極膜之構造的概略剖面圖。 【圖2】係顯示本發明的金屬網格電極之剖面形狀的圖。 【圖3】(a)、(b)係顯示本發明的金屬網格電極之圖案的概略俯視圖。 【圖4】係顯示第1實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖5】係顯示第1實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖6】係顯示第1實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖7】係顯示第1實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖8】係顯示第1實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖9】係顯示第1實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖10】係顯示第1實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖11】係顯示第2實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖12】係顯示第3實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖13】係顯示第4實施形態的電極膜之構造的概略剖面圖。 【圖14】係顯示第4實施形態的黑色光阻層之加熱軟化的樣子之部分剖面說明圖。 【圖15】係顯示第4實施形態的黑色光阻層之加熱軟化的樣子之部分剖面說明圖。 【圖16】係顯示第4實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖17】係顯示第4實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖18】係顯示第4實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖19】係顯示第4實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖20】係顯示第4實施形態的電極膜之製程的概略剖面圖。 【圖21】係顯示第4實施形態的電極膜之構造一例的概略剖面圖。 【圖22】係顯示第5實施形態的電極膜之構造一例的概略剖面圖。
1‧‧‧電極膜
2‧‧‧透明基材
2a‧‧‧第一主面
3‧‧‧金屬網格電極
31‧‧‧細線
31a‧‧‧頂面(與透明基材為相反側的面)
31b‧‧‧側面
31c‧‧‧側面
4‧‧‧黑色光阻層

Claims (15)

  1. 一種電極膜，包含：透明基材；金屬網格電極，設置於該透明基材的第一主面上；以及黑色光阻層，設置於構成該金屬網格電極的網格之細線的頂面及兩側面；該黑色光阻層，為包含加熱流動性光阻層、及設置於該加熱流動性光阻層上之加熱非流動性光阻層在內的多層構造，將其至少任一層著色。
  2. 如申請專利範圍第1項之電極膜，其中，該黑色光阻層，形成為以均一膜厚覆蓋該細線的頂面，從該細線的頂面之端至該細線的兩側面以具有曲面之方式覆蓋。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之電極膜，其中，該加熱非流動性光阻層之軟化點，較該加熱流動性光阻層之軟化點高20℃以上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之電極膜，其中，該黑色光阻層，僅由該加熱流動性光阻層與該加熱非流動性光阻層此2層形成，兩者之厚度比為1：2~1：4。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之電極膜，其中，於該加熱流動性光阻層與該加熱非流動性光阻層之間，設置防鏽光阻層。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之電極膜，其中， 該加熱流動性光阻層，含有防鏽劑。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之電極膜，其中，僅將該加熱非流動性光阻層著色。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之電極膜，其中，僅將該加熱流動性光阻層著色。
  9. 一種電極膜之製造方法，包含如下步驟：於透明基材的第一主面上疊層金屬層，並進一步在該金屬層上疊層黑色光阻層，該黑色光阻層，為包含加熱流動性光阻層、及設置於該加熱流動性光阻層上之加熱非流動性光阻層的多層構造，且將其至少任一層著色；將該黑色光阻層部分地曝光、顯影，圖案化為網格形狀；以圖案化的該黑色光阻層作為蝕刻遮罩，蝕刻該金屬層直至成為較構成該黑色光阻層的網格之細線寬更小的寬度為止，將其加工為金屬網格電極；以及將該黑色光阻層加熱而使其軟化，藉由軟化的該黑色光阻層之向下延伸，不僅被覆構成該金屬網格電極的網格之細線的頂面，亦被覆至兩側面。
  10. 如申請專利範圍第9項之電極膜之製造方法，其中，該加熱非流動性光阻層之軟化點，較該加熱流動性光阻層之軟化點高20℃以上。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之電極膜之製造方法，其中，該黑色光阻層，僅由該加熱流動性光阻層與該加熱非流動性光阻層此2層形成，兩者之厚度比為1：2~1：4。
  12. 如申請專利範圍第9或10項之電極膜之製造方法，其中，於該加熱流動性光阻層與該加熱非流動性光阻層之間，設置防鏽光阻層。
  13. 如申請專利範圍第9或10項之電極膜之製造方法，其中，該加熱流動性光阻層，含有防鏽劑。
  14. 如申請專利範圍第9或10項之電極膜之製造方法，其中，僅將該加熱非流動性光阻層著色。
  15. 如申請專利範圍第9或10項之電極膜之製造方法，其中，僅將該加熱流動性光阻層著色。
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