JPH0417218A - 電子回路パターンおよびその製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属酸化物膜を用いた電子回路パターンに関
するものである。

（従来の技術） 公知のように、基板或は、フィルム上に導電性薄膜を設
けて作られた電子回路パターンは様々なエレクトロニク
ス商品に広く用いられている。金属酸化物膜を電極とし
て用いたものの代表的用途としては、ガラス或は、プラ
スチック基材、高分子フィルム上に透明かつ低抵抗な金
属酸化物膜を付着させた透明導電膜があり、液晶デイス
プレィ、ＥＬデイスプレィといったフラットデイスプレ
ィや、銀行のＣＤなどのタッチパネルや太陽電池等の透
明電極、ブラウン管の窓の透明静電、或は、電磁ンール
ド板、発熱体等の電気、電子分野の用途に広く利用され
ている。

これらの電子回路パターン形成法としては、般に、スク
リーン印刷法や、フォトレジスト法等がとられている。

例えばエツチング法の場合、通常、全面的に設けられた
導電性膜の内、必要な部分を残し、その他の部分は溶解
し取り除くこと即ち、所定のパターンにエツチングをお
こなう。基板上に形成された導電性膜をエツチングする
方法としては、従来より、まず、導電性薄膜上に所定の
パターン杖マスクを形成し、しかる後にエツチングし、
その後に剥離剤により、該パターン状にマスクを溶解除
去する方法が行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上のような従来の方法で、パターンを形
成するには、マスクを形成する工程、エツチングする工
程、マスクの剥離工程等が必要であり、これらに要する
時間、装置、設備類も大きく、かなり煩雑である。

また、従来法では、膜の材質によってエツチング法や条
件を選択する必要がある。例えば、酸化インジニウム系
透明導電膜に対しては、塩酸、硝酸系のエツチング液で
パターン形成が容易にできるため電極用途への実用化が
広く進んでいる。

一方、酸化スズ系透明導電膜は、酸化インジュウム系に
比べ、材料コストが安いため電極用途への応用拡大が期
待されているものの化学的安定性が高くエツチング液と
してもかなり強力なものが必要である。そのため、エツ
チング条件の設定が難しく、パターン形成が極めて困難
であることが知られている。

これらの点からも、材料による差が少ない、より簡便な
パターン形成法が望まれていた。

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明は基材上に設けられた金属酸化物薄膜
から少なくとも構成され、該薄膜が表面抵抗で１０ＫΩ
／□以上の部分（Ａ）と表面抵抗が５００Ω／□以下で
かつ５５０ｎｓの波長の光透過率が８０％以上のパター
ン部分（Ｂ）とを有し、かつ基材が有機高分子重合体で
あることを特徴とする電子回路パターンであり、また有
機高分子重合体からなる基材上に、表面抵抗が１０に０
７口以上の金属酸化物薄膜を設け、該薄膜に対して部分
的にレーザーを照射して、照射した部分のみを表面抵抗
が５００Ω／□以下でかっ５５０ｎｗ＋の波長の光透過
率が８０％以上の薄膜となすことを特徴とする電子回路
パターンの製造方法である。

上記の金属酸化物薄膜としては、通常、酸化すず（Ｓ　
ｎ　Ｏ２）　、酸化インジウＡＣＩｎ２０：＋）、酸化
インジウム酸化スズ（ＩＴＯ）或は酸化亜鉛（ＺｎＯ）
酸化チタン（Ｔｉ０２）、ＣｄＩｎ２０４　（ＣＩＯ）
、Ｃｄ２ＳｎＯ４（ＣＴＯ）を中心としたものが一般的
であり、真空蒸着法、スパッター法、ｃＶＤ法、スプレ
ー法等により作成できることが知られている。これらの
酸化物薄膜は、厳密な作成条件とすることで、実用可能
な特性（表面抵抗数Ω／□〜数百Ω／□、可視光透過率
７０〜９５９Ａ）をもつ透明導電膜とできることが知ら
れている。

金属酸化物膜は、化学量論的定地であれば、高抵抗であ
るが、若干還元状態にある場合や、不純物を含む場合に
は、良好な導電性を示すようになる。伝導は自由電子に
よるもので、生成機構としては、酸素の欠乏（格子欠陥
）、金属イオン格子点の不純物金属イオンによる置換、
格子間の不純物金属イオンによるものと考えられている
。例えば酸化インジウム（ＩＮ２Ｏ３）の場合には通常
いくらか還元されており、Ｉ　ｎ２０３−２Ｘの形にな
っている。この酸素の空格子は伝導バンドの下にドナー
レベルを形成し、電子をトラップする。この酸素の空格
子潤度が萬くなると、不純物バンドを形成し、伝導バン
ドとなり、導電性をもつ。ここにドーパントとして、ｓ
ｎを２〜１０ｗｔ％程度添加する事により、自由電子濃
度が１０２０゜、−３と高くなり、１０−３〜１ｏ−４
ΩＣ■と更に低い抵抗値を示すようになる。この膜は、
自由電子による吸収を近赤外から生じ、かつ基礎吸収端
は紫外域にあるため、雨域にはさまれた可視域において
透明になる。

本発明で用いる金属酸化膜の特性としては、上記のよう
な良好な導電特性、透光性を持つ必要はない。まず、最
初に付けておく膜としては抵抗の高い状態（例えば、表
面抵抗数１０に０７口以上）であって、透光性について
は問わない。すなわち、金属酸化膜の作製条件として、
良好な特性を持つ範囲よりも酸化を進めることで、酸素
の空格子涜度を小さくし抵抗を高くしておく。また、別
の例としては金属から酸化膜への遷移状態、すなわち、
より酸化不足にしておく方法もある。この時の金属酸化
膜の作製法としては、真空蒸着法、スパッター法、ＣＶ
Ｄ法、スプレー法等でも何でも良い。

下の基板としては、ＰＥＴ等のプラスチック基体、高分
子フィルム等有機高分子重合体である。

これらの材料に照射するレーザーとしては、アルゴ７Ｌ
／−ザー　Ｈｅ−Ｎｅレーザー　Ｈｅ−Ｃｄレーザー、
ルビーレーザー、チッソレーザーＣ○２レーザー　ＹＡ
Ｇレーザ−、ガラスレーザ、金属蒸気レーザー、エキシ
マレーザ−等、特に限定するものではない。しかし、実
用上、波長域、出力、価格の点からは、ＹＡＧレーザ−
Ｃ０２レーザー等が好ましいといえる。

レーザーの出力の下限値としては、酸化物透明導電膜の
導電、透光特性を改善、例えば、透過率８０％以上、表
面抵抗数百０７口以下にするのに必要なパワーであり、
更に、特性をある範囲内に制御することも可能である。

また、上限値とじては、基材材料が熱的に損傷を受けな
い範囲が望ましい。又、パターンの巾は、レーザー系の
性能で決まり最低数μｍから可能である。

上記のような、抵抗の高い金属酸化膜に対してレーザー
を所定の位置に照射すると、照射を受けた部分は抵抗が
低くなり、非照射部分との間に導電特性の差を持つ。レ
ーザースキャン、基板をのせたＸ−Ｙテーブルなどの制
御にコンピューターを用いるより照射部分のコントロー
ルをおこなうことも可能である。更に回路パターンをコ
ンピューターに入力し制御することや、ＣＡＤにより設
計しながらパターン形成することも可能である。

（実施例） 〈実施例１〉 ＰＥＴフィルムの上に、反応性スパッターによってＩＴ
Ｏ膜（−８ｎ　　５ｗｔ％）を５００人の厚さに付ける
。この膜は、表面抵抗数ＭΩ／□以上、可視透過率８５
％と過酸化状態の材料特性をもつものであった。この膜
に対し、ＹＡＧレーザーを照射した。この時のＹＡＧレ
ーザーの実効出力は３Ｗ１加工速度は０．５ｍ／ｍ　ｉ
　ｎ１スポット径５０μｍである。その結果、レーザー
照射した部分は、表面抵抗５０Ω／□、比抵抗率２．５
ｘｉｏ−’ΩＣ１１可視透過率８５％と透明性と導電性
を合わせもつ膜になった。このように、非照射部分との
間に導電特性の差を持たせることで、ＰＥＴフィルム上
に透明電極の回路パターンが形成された。

〈実施例２〉 ポリカーボネイト基板上に、反応性スパッター法によっ
てＩＴＯ膜（−Ｓｎ　　２０ｗｔ％）を５０ＯＡの厚さ
に付ける。この膜は、表面抵抗的５００にΩ／□、可視
透過率３０％と酸化不足状態の材料特性をもつものであ
った。この膜に対し、ＹＡＧレーザーを照射した。この
時のＹＡＧレーザーの実効出力は３Ｗ、加工速度は０．
５ｍ／ｍ１ｎ１スポット径８０μｍである。その結果、
レーザー照射した部分は、表面抵抗１００Ω／□、可視
透過率８５％と透明性と導電性を合わせもつ膜になった
。このように、非照射部分との間に導電特性の差を持た
せることで、ポリカーボネイト基板上に金属酸化膜の電
極回路パターンが形成された。

〈実施例３〉 ポリイミドフィルムの上に、反応性蒸着法によって５ｎ
０２（−８ｂ　　５ｗｔ％）を１０００ａの厚さに付け
る。この膜は、表面抵抗数ＭΩ／□以上、可視透過率８
５％と過酸化状態の材料特性をもつものであった。この
膜に対し、ＹＡＧレーザーを照射した。この時のＹＡＧ
レーザーの実効出力は５Ｗ、加工速度は１．０ｍ／ｍ１
ｎ１スボ、ト径１５０μｍである。その結果、レーザー
照射した部分は、表面抵抗２００Ω／□、可視透過率８
５％と透明性と透明性と導電性を合わせもつ膜になった
。その結果、ポリイミドフィルム上に透明電極の回路パ
ターンが形成された。

（発明の効果） エツチング・マスクの剥離工程等に対して、きわめて難
点を有している（耐薬品性、耐歪性）高分子重合体を基
材に用いた電子回路パターンにおいて、本発明は、エツ
チング工程、マスクの剥離等の工程が不要であり、大幅
に省力化、簡略化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の金属酸化物薄膜を用いた電子回路パ
ターンの作成に使用される装置例の概略図。第２図は、
その基板付近の拡大図。 特許出願人　　東洋紡績株式会社 ）１図 ／、シー４傅・ ２．４ｆル、ｑ粘（た季 つ、メ・イス芥シ ＋予ｎ賎４ Ｊ蒸づ＜、ＪＬイ幻

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材上に設けられた金属酸化物薄膜から少なくと
   も構成され、該薄膜が表面抵抗で１０ＫΩ／□以上の部
   分（Ａ）と表面抵抗が５００Ω／□以下でかつ５５０ｎ
   ｍの波長の光透過率が８０％以上のパターン部分（Ｂ）
   とを有し、かつ基材が有機高分子重合体であることを特
   徴とする電子回路パターン。
2. （２）有機高分子重合体からなる基材上に、表面抵抗が
   １０ＫΩ／□以上の金属酸化物薄膜を設け、該薄膜に対
   して部分的にレーザーを照射して、照射した部分のみを
   表面抵抗が５００Ω／口以下でかつ５５０ｎｍの波長の
   光透過率が８０％以上の薄膜となすことを特徴とする電
   子回路パターンの製造方法。