(57)【要約】【課題】透明導電層のパターニングのためのエッチング工程を、レジスト膜を形成することなく行える、簡易化された透明導電膜のパターニング方法を提供する。【解決手段】フィルム基材１上に形成された透明導電膜の一部を、除去して、パターンを形成するパターニング方法であって、フィルム基材１上にアモルファス透明導電層４を形成する工程と、レーザー光を照射することで、前記アモルファス透明導電層４をパターン状に結晶化させる工程と、前記結晶化透明導電層７を残し、アモルファス透明導電層をエッチング液にて除去する工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム基材上に形成された透明導電膜の一部を除去してパターンを形成するパターニング方法であって、
フィルム基材上にアモルファス透明導電層を形成する工程と、
レーザー光を照射することで、前記アモルファス透明導電層をパターン状に結晶化させる工程と、
前記結晶化した透明導電層を残し、アモルファス透明導電層をエッチング液にて除去する工程とを有することを特徴とする透明導電膜のパターニング方法。
【請求項２】
前記透明導電層がアモルファスＩＴＯ（インジューム・スズオキサイド）薄膜からなることを特徴とする請求項１に記載の透明導電膜のパターニング方法。
【請求項３】
前記レーザー光が波長２６６ｎｍの光であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透明導電膜のパターニング方法。
【請求項４】
前記透明導電層の厚みが５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の透明導電膜のパターニング方法。
【請求項５】
前記エッチング液として、希釈塩酸を用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の透明導電膜のパターニング方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の透明導電膜のパターニング方法を用いたことを特徴とする透明導電性積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電膜の一部を除去して、パターンを形成するパターニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイの入力装置としてタッチパネルが多く使用されている。タッチパネルには、抵抗膜式、静電容量式、光学式等さまざまな検出方式があるが、スマートフォン、タブレット端末では多点検出が可能な静電容量式が主流となっている。
【０００３】
静電容量式の主な基本構成は、フィルムに縦方向検出用と横方向検出用の透明導電層のストライプ状パターンを形成し、それらを積層したものである。
【０００４】
製造方法としては、ＰＥＴなどのフィルム基材に、コーティングによりハードコート層を形成し、スパッタリングにより、光学調整層と透明導電層を形成する。その後、フィルムの取り扱いを容易にするために支持材として保護フィルムを貼り合わせる。
【０００５】
図５は一般的な、タッチパネルに用いられる透明導電フィルムを示しており、フィルム基材上に透明導電層を形成した後、透明導電層を結晶化させて特性を安定化するための熱処理工程が行われる。
【０００６】
結晶化、安定化された透明導電膜は、レジストを用い、フォトリソ法によりパターン形成するためのエッチング工程と、透明導電層と検出基板を接続するためにフィルム上に形成する金属配線形成工程と、縦方向検出用フィルムと横方向検出用フィルムを貼り合わせる工程と、検出基板と接続する工程を経てタッチパネルが形成される。
【０００７】
一般的に保護フィルムは支持材として扱われるため、上記工程の縦方向検出用フィルムと横方向検出用フィルム貼り合わせ工程前後に剥離されることが多い。
【０００８】
透明導電層を有するフィルムをタッチパネルに加工する際に、フィルムはアニール工程、レジスト塗布工程、レジスト乾燥工程、レジスト露光工程、レジスト現像工程、透明導電層エッチング工程、レジスト剥離工程、洗浄と、工程が多岐に及ぶ。  また、レジスト塗布時に使われるマスクについても、パターン毎にマスクを用意する必要があり、コスト面でも問題がある。
【０００９】
レジスト剥離液や透明導電層エッチング液は強アルカリや強酸の場合が多く、使用後液の廃棄も注意が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−０８３９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記問題点を解決するためのものであり、透明導電層のパターニングのためのエッチング工程を、レジスト膜を形成することなく行える、簡易化された透明導電膜のパターニング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、フィルム基材上に形成された透明導電膜の一部を除去してパターンを形成するパターニング方法であって、
フィルム基材上にアモルファス透明導電層を形成する工程と、
レーザー光を照射することで、前記アモルファス透明導電層をパターン状に結晶化させる工程と、
前記結晶化した透明導電層を残し、アモルファス透明導電層をエッチング液にて除去する工程とを有することを特徴とする透明導電膜のパターニング方法である。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、前記透明導電層がアモルファスＩＴＯ（インジューム・スズオキサイド）薄膜からなることを特徴とする請求項１に記載の透明導電膜のパターニング方法である。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、前記レーザー光が波長２６６ｎｍの光であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透明導電膜のパターニング方法である。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、前記透明導電層の厚みが５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の透明導電膜のパターニング方法である。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、前記エッチング液として、希釈塩酸を用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の透明導電膜のパターニング方法である。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の透明導電膜のパターニング方法を用いたことを特徴とする透明導電性積層体である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、透明導電層のアニール処理工程や、レジスト膜を形成する工程のない、簡易化された透明導電膜のパターニング方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のアモルファス透明導電フィルムの構成を示した概念断面図である。
【図２】本発明のアモルファス透明導電フィルムにレーザー照射を行い、パターン状に結晶化させた透明導電フィルムの構成を示した概念断面図である。
【図３】本発明のアモルファス透明導電フィルムをパターン状に結晶化させた状態を示した概念断面図である。
【図４】結晶化させた透明導電膜を残して、エッチング処理を行った状態を示した概念断面図である。
【図５】一般的な透明導電フィルムの構成を示した概念断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明のアモルファス透明導電フィルムの構成を示しており、フィルム基材１上に、必要に応じて、ハードコート層２、光学調整層３、アモルファス透明導電層４が積層されており、アモルファス透明導電層４を守るために保護フィルム８が貼られている。
【００２２】
図２はレーザー照射工程を示しており、アモルファス透明導電層４にレーザービームをパターン状に照射し、結晶化透明導電層７を得る。
【００２３】
図３はレーザー照射後の透明導電層を有する材料を示している。アモルファス透明導電層４は耐薬品性が非常に弱く、弱アルカリまたは弱酸溶液で簡単にエッチングができ、結晶化透明導電層７は耐薬品性にすぐれ、弱アルカリ、弱酸ではエッチング不可能であり、このエッチングレート差を利用し、レジストを使用せずにパターニングを実施する。
【００２４】
図４は弱アルカリまたは弱酸溶液にてエッチングを行った後の透明導電層を有する材料を示している。エッチングを行うことで、結晶化透明導電層７が残り、パターニングを行うことができる。
【００２５】
＜フィルム基材＞
フィルム基材は、ＰＥＴ、ＰＣ、ＴＡＣが使用でき、ＰＥＴが好適であり、１２５μｍ厚みのＰＥＴフィルムを用いた。
【００２６】
＜ハードコート層＞
ＰＥＴフィルム基材上に、ハードコート層をウエットコーテイング法により設けた。
ハードコート層用塗液の組成は、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬社製）            １００重量部重合開始剤：イルガキュア９０７（ＢＡＳＦ社製）                          ３重量部
２−メチル−１〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モリフォリノプロパン
をトルエン中に溶解し、塗布後乾燥させてドライ膜厚１．２μｍのハードコート層を得た。
【００２７】
＜光学調整層＞
光学調整層としては、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｓｉが使用でき、スパッタ法により６０μｍ厚みの光学調整層を得た。
【００２８】
＜アモルファス透明導電層＞
アモルファス透明導電層の厚みは５０ｎｍ以下が望ましく、ＩＴＯ薄膜をスパッタ法、電子ビーム法、蒸着法等により形成することができ、スパッタ法が好適であり、厚み２５ｎｍのＩＴＯアモルファス透明導電層を得た。
【００２９】
＜保護フィルム＞
保護フィルムは、アモルファス透明導電層を保護するものであり、保護フィルムを剥がしてレーザー照射される。保護フィルムとしては、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴが使用でき、ＰＥが好適である。
【００３０】
＜レーザー光>
レーザー装置４は固定式、稼動式どちらでもかまわない。レーザー光５の波長範囲は、近赤外域から紫外域で、レーザー装置４の種類としては、エキシマレーザー、Ｎｂ−ＹＡＧレーザー、半導体レーザーなどを用いることが出来るが、好ましくは透明導電層の吸収が大きい領域の光を放出できる２６６ｎｍを発振できるＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）レーザー装置が好適である。
【００３１】
ＹＡＧレーザはＹＡＧロッドと呼ばれるレーザビームを発生する物質に強烈な閃光（フラッシュ）を照射し、媒体から発生したレーザビームを増幅して、材料を加工するに足るエネルギを持つレーザビームを作り出す装置で、このＹＡＧによって作り出されたレーザ光（波長１０４０ｎｍ）を２個の波長変換結晶である高調波結晶（ＳＨＧ：Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ結晶、ＦＨＧ：Ｆｏｕｒｔｈ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ結晶）に透過させ、第４高調波(２６６ｎｍ)を得、レーザー出力１０００ｍｊ／ｃｍ２にてパターンを描画した。
【００３２】
＜弱アルカリ、弱酸溶液＞
アモルファスＩＴＯ透明導電膜のエッチング溶液としては、弱アルカリまたは弱酸の溶液を使用することができ、弱アルカリ性または弱酸性溶液としては希釈水酸化ナトリウム、希釈塩酸等を使用することができ、弱アルカリ性溶液として、ｐＨ８の希釈水酸化ナトリウム溶液、弱酸性溶液としてはｐＨ２の希釈塩酸溶液が好適である。
【００３３】
エッチング液としてｐＨ２の希釈塩酸溶液を２３℃の温度で用いた時の、２５ｎｍ厚みのアモルファスＩＴＯ層のエッチングスピードは、２６６ｎｍのレーザー光を１０００ｍｊ／ｃｍ２のエネルギーを照射して結晶化させた２５ｎｍ厚みのＩＴＯ層のエッチングスピードの約１０倍であり、レジストも用いなくても、パターニングが可能で、レーザー照射部のみを残す事ができる。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・フィルム基材
２・・・ハードコート層
３・・・光学調整層層
４・・・アモルファス透明導電層
５・・・レーザー装置
６・・・レーザー光
７・・・結晶化透明導電層
８・・・保護フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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