專利名稱：透明導電膜的圖案形成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種透明導電膜的圖案形成方法，特別涉及適用于液晶顯示裝置等泄漏電磁波遮蔽膜和各種電子設備的透明電極等的形成中的透明導電膜的圖案形成方法。
背景技術：
一直以來，透明電極被用于液晶顯示裝置或電致發(fā)光顯示裝置等的泄漏電磁波遮蔽膜和各種電子設備的透明電極等中。
作為此種透明電極的形成方法，有專利文獻1中所列舉的方法。專利文獻1中所記述的透明電極形成方法是利用蒸鍍或濺射等，在透明基板的表面形成含有氧化錫或氧化鋅的透明電極。
這樣形成的透明電極由于電傳導性較低，因此需要利用低電阻金屬來設置輔助電極。輔助電極的形成是用光刻膠覆蓋所述透明電極的表面，將特定位置的光刻膠切除，從而將所述透明電極蝕刻成特定形狀。在蝕刻后，通過將所述透明基板浸漬在非電解鍍液中，對所述透明基板整體實施鍍覆處理。在鍍覆處理后，通過除去所述光刻膠，在特定位置上形成具有低電阻金屬的輔助電極的透明電極。
特開平5-151840號公報但是，如上所述的透明電極不僅電傳導性較低，而且光透過率也較低。另外，在為了增強電傳導性而附加的輔助電極的形成方法中，由于操作工序較多，鍍覆材料的浪費較多，因而生產(chǎn)效率較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供電傳導性、透光性良好并且透明電極的圖案形成容易的透明電解膜的圖案形成方法。
為了達成所述目的，本發(fā)明的透明電解膜的圖案形成方法的特征是，具有在基板表面形成由鉑族元素制成的特定的敏感性圖案的催化劑層形成工序；將所述基板浸漬在鍍覆液中而利用非電解鍍在所述敏感性圖案的表面堆積鋅或錫的氧化物的成膜工序；以及將堆積于所述敏感性圖案的表面的氧化鋅或氧化錫加熱而制成透明導電膜的退火工序。
根據(jù)該方法，通過在由鉑族元素制成的催化劑層上堆積鋅或錫的氧化物，并通過進行退火處理而獲得透明導電膜，就可以進行不損害電傳導性而且透明性優(yōu)良的透明導電膜的圖案形成。
另外，也可以以如下內(nèi)容為特征，即，具有在基板表面形成由鉑族元素制成的特定的敏感性圖案的催化劑層形成工序；將所述基板浸漬在鍍覆液中而在所述敏感性圖案的表面上利用非電解鍍堆積鋅或錫的氧化物的成膜工序；以及在氧化氣氛中將堆積于所述敏感性圖案的表面上的鋅或錫加熱而使之氧化，制成透明導電膜的退火工序。
利用該方法也可以獲得與所述方法近似相同的作用。
另外，在所述方法中，所述催化劑層形成工序可以由在所述基板表面上將分散了鉑族元素的溶液涂布成特定的圖案的涂布工序、將所述溶液加熱固定在所述基板表面上的燒成工序構成。
通過采用此種方法，就不會在成膜工序中使鉑族元素再次分散于鍍覆液內(nèi)。
另外，在所述方法中，所述催化劑層形成工序也可以由在基板表面上形成疏液膜的疏液膜形成工序、使所述疏液膜缺損成特定圖案而得到親液部的親液工序、在所述親液部上涂布分散了鉑族元素的溶液的涂布工序、使所述溶液干燥固化的干燥工序構成。
如果采用此種方法，則不需要在涂布分散了鉑族元素的溶液之后，進行燒成工序。
另外，分散了所述鉑族元素的溶液的涂布也可以利用噴墨法進行。通過采用此種方法，就可以在基板上容易地形成規(guī)定圖案。
另外，所述鉑族元素可以是鈀。即使在鉑族元素中，鈀在空氣中或水中也極為穩(wěn)定，耐腐蝕性強。另外，與適用作與鈀相同的鍍覆材料的鉑、銠等相比，更為廉價。所以可以降低生產(chǎn)成本。


圖1是生成本發(fā)明的實施方式3的疏液膜的成膜處理裝置的圖。
其中，1…基板，10…成膜處理裝置，12…真空室，14…絕緣體，16…高頻電極，18…高頻電源，20…處理臺具體實施方式
下面將對本發(fā)明的實施方式進行說明。
本發(fā)明之一的實施方式是通過在基板表面涂布分散了作為鉑族元素的鈀的溶液(以下稱為鈀分散液)，將所述溶液干燥后，浸漬于錫的鍍覆液中而將鍍錫堆積在所述溶液涂布表面，使該鍍錫氧化，從而獲得透明導電膜。
具體來說，分散了鈀的溶液，是使用在濃鹽酸中分散了氯化鈀的溶液中添加水或醇而調(diào)節(jié)了濃度的溶液。作為基板，最好是對催化劑或鍍覆液內(nèi)的藥品具有耐腐蝕性的透光性材料。例如，可以是利用玻璃、透明樹脂制成的板狀材料或薄膜材料。
首先，用醇等對所述基板表面進行清洗脫脂。清洗脫脂后，最好通過用濃硫酸等對基板表面進行蝕刻而使基板表面粗糙化，來改善鍍膜的吸附性。
通過將所述鈀分散液涂布在所述基板表面來進行基板表面的敏化處理(活化activating)。此時，最好在基板表面形成特定的圖案。
在基板表面涂布了鈀分散液后，使所述鈀分散液干燥。在所述鈀分散液干燥后，通過對所述基板表面進行加熱燒成(退火處理)，將所述鈀氧化而固定在基板表面。這樣，即使將所述基板浸漬在后述的鍍覆液中時，所述鈀也不會分散在鍍覆液中。另外，不采用所述退火處理，而在將錫(2)離子涂布在基板表面后涂布鈀分散液，也可以使鈀吸附在基板表面，進而可以進行穩(wěn)定的鍍覆處理(參照化學式1)。
(催化劑核)
通過進行所述氯化鈀的還原反應，鈀即吸附在基板表面而被實施敏化處(sensitizing+activating)。
在如所述那樣將鈀固定在基板表面后，通過將所述基板浸漬于錫的鍍覆液中，以所述規(guī)定圖案形狀堆積鍍錫而進行成膜。
錫鍍覆液可以由例如硫酸錫、p-苯酚磺酸、硫脲、次亞磷酸鈉、鹽酸、N-十二烷基-N，N-二甲基-N-羧甲基甜菜堿、兒茶酚來組成。所述鍍覆液的組成例如為如下配比即可。
硫酸錫 30g/lp-苯酚磺酸 120g/l硫脲150g/l次亞磷酸鈉 60g/l鹽酸0.2mol/lN-十二烷基-N，N-二甲基-N-羧甲基甜菜堿5g/l兒茶酚 0.5g/l如上所示的鍍覆液雖然會因溫度等而使得在基板表面堆積的鍍層的厚度變化，但是，最好按照通過將所述基板浸漬30分鐘左右，而在涂布了所述鈀分散液的位置上以2000左右的厚度來堆積錫的鍍層的方式，用醇或水等進行濃度調(diào)節(jié)。
對所堆積的錫鍍層，通過在氧化氣氛或大氣中，利用UV照射、等離子體照射、閃光(光)照射等實施退火處理，就可以使錫鍍層的表面氧化而獲得透明導電膜。進行UV照射時，通過照射172nm的UV光15分鐘，將大約1500的鍍層透明化。在使用等離子體的情況下，最好以0.1Torr氧用200ppm進行。另外，在進行閃光退火的情況下，使實際加熱溫度達到500℃～600℃左右照射5發(fā)左右即可。
下面對本發(fā)明的實施方式2進行說明。
實施方式2和實施方式1中，雖然所使用的鍍覆液不同，但是由于浸漬于鍍覆液前的工序相同，因此該工序的說明省略。
與實施方式1相同，通過將表面固定了鈀的基板浸漬于由硝酸鋅和二甲胺甲硼烷(dimethylamine borane)構成的鋅鍍覆液中來進行成膜。
所述鍍覆液的組成例如為以下的配比即可。
硝酸鋅0.1mol/l二甲胺甲硼烷 0.03mol/l通過將基板浸漬在所述組成的鍍覆液中，在涂布了鈀分散液的位置上如化學式2所示堆積氧化鋅的鍍層。

所述鋅鍍覆液雖然受溫度等影響，但是與實施方式1相同，最好按照以30分鐘堆積2000左右的鍍層的方式，利用醇或水等對濃度進行調(diào)整。
實施方式2中，由于要堆積的鍍層為氧化鋅，因此所堆積的導電膜已經(jīng)具有透光性，因而即使不需要進行氧化工序，也可以獲得形成了圖案的透明導電膜。但是，通過對所述氧化鋅的鍍層進一步進行退火處理，可以獲得具有更高透明性的導電膜。
下面對本發(fā)明的實施方式3進行說明。
實施方式3是添加了將實施方式1、2的鈀分散液涂布成任意的圖案的工序的前工序的方式。
本實施方式中，首先，利用疏液膜覆蓋基板表面。作為疏液膜雖然沒有特別限定，但是最好為例如氟類的疏液膜或硅類的疏液膜。
所述疏液膜的成膜按照以利用例如圖1所示的成膜處理裝置進行的等離子聚合來制成的方式即可。所述成膜處理裝置10以具有真空泵22的真空室12為主要部分。在所述真空室12的內(nèi)部，在其下表面上具有放置基板1的處理臺20。該處理臺20最好形成為可以進行溫度調(diào)節(jié)。另外，在真空室12的上表面，夾隔絕緣體14，設有高頻電極16。而且，所述高頻電極16與高頻電源18連接。
另外，真空室12與供給成膜原料的原料氣供給裝置40、供給用于促進成膜的氣體、例如氬氣的氬氣供給裝置24連接。原料氣供給裝置40由收納原料28的容器26、加熱所述容器26的加熱器30構成，由設置了流量控制閥32的原料供給通路36，該原料氣供給裝置40與真空室12連接。另外，氬氣供給裝置24由設置了流路控制閥32的氬氣供給通路34與真空室12連接。
利用此種成膜處理裝置10進行的成膜處理，首先，將基板1配置在處理臺20上。此時，如果處理臺20可以進行溫度調(diào)節(jié)，就可以將基板1保持在低溫，從而促進硅樹脂的聚合。然后，為了較好地促進硅樹脂的聚合反應，并且抑制該聚合反應以外的反應，將真空室12的內(nèi)部抽真空。所述抽真空達到例如0.2Torr左右即可。
在所述環(huán)境中，進行利用等離子聚合反應的成膜。如果是進行硅樹脂的成膜的情況，則作為原料28，使用常溫下作為液體存在的六甲基二硅醚等即可。通過用加熱器30加熱所述原料28使之氣化，導入達到負壓的真空室12中。也可以在將所述氣化的原料導入真空室12中時的原料供給通路36上，設置未圖示的加熱器，在再次加熱后使之導入。同時也將氬氣導入真空室42中。
其后，通過利用高頻電極16對真空室12的內(nèi)部施加高頻電壓，將六甲基二硅醚電離而等離子化，并在基板1的表面聚合，即形成具有疏液性的硅樹脂聚合膜。通過像這樣利用等離子體聚合進行疏液膜的成膜，就可以使在微細形狀的部位處也形成疏液膜。
在如所述那樣用疏液膜覆蓋基板表面后，使所述疏液膜缺損成任意的圖案形狀。作為其方法，可以通過向特定位置照射UV或等離子體來形成。當然也可以采用物理性地切除的方法。
在如所述那樣形成的疏液膜的缺損部上，涂布鈀分散液。在涂布鈀分散液的該工序中，本實施方式可以通過將基板直接浸漬在鈀分散液中來將所述鈀分散液涂布成規(guī)定的圖案形狀。而且，在利用浸漬進行鈀分散液的涂布時，并且在所述疏液膜的膜厚較大的情況下，通過進行涂布部的脫氣，可以有效地在特定位置進行鈀分散液的涂布。
另外，在本實施方式中，不需要在干燥鈀分散液后進行對基板表面的退火處理。這是因為，在涂布了鈀分散液的位置以外，為了具有對鍍覆液的疏液性，僅使附著有鈀的位置與鍍覆液接觸而堆積鍍層，因此鈀再次分散的比率極低。
而且，在實施方式中，雖然在實施方式1和2中，分別將錫的鍍層和氧化鋅的鍍層堆積在催化劑層上，但是也可以在實施方式1和2中，分別將鋅的鍍層和氧化錫的鍍層堆積在基板表面。
另外，在鈀分散液的涂布工序中，也可以利用例如噴墨法等將所述分散液涂布成特定圖案。這樣所述分散液的涂布就十分容易，因而生產(chǎn)效率提高。而且，在進行利用噴墨法的涂布時，所述分散液最好為粘度足夠低的溶液。
另外，在實施方式中，采用透光性素材作為所使用的基板是因為，在形成了透明導電膜的圖案的情況下，為了特別具有有用性，最好為透光性材料，即使是普通金屬或陶瓷等，也不會對透明導電膜的圖案形成造成妨礙。另外，實施方式中，雖然對基板表面的敏化處理為1個工序，但是也可以通過反復進行該處理數(shù)次來改善鍍層的吸附。
在利用如上所示的透明導電膜的圖案形成方法中，通過具有如下的特征，即，具有在基板表面形成由鉑族元素構成的特定的敏感性圖案的催化劑層形成工序、將所述基板浸漬在鍍覆液中而在所述敏感性圖案的表面上利用非電解鍍堆積鋅或錫的氧化物的成膜工序、加熱堆積于所述敏感性圖案的表面上的氧化鋅或氧化錫而制成透明導電膜的退火工序，在由作為鉑族元素的鈀構成的催化劑層之上堆積鋅或錫的氧化物，就可以通過實施退火處理而獲得透明導電膜，從而可以不會損害電傳導性、形成透明性優(yōu)良的透明導電膜的圖案。
另外，即使在具有在基板表面形成由鉑族元素構成的特定的敏感性圖案的催化劑層形成工序、將所述基板浸漬在鍍覆液中而在所述敏感性圖案的表面上利用非電解鍍堆積鋅或錫的氧化物的成膜工序、在氧化氣氛中加熱堆積于所述敏感性圖案的表面上的鋅或錫而使之氧化并制成透明導電膜的退火工序的情況下，也可以獲得與所述方法近似相同的作用。
另外，在所述方法中，通過使所述催化劑形成工序由在所述基板表面上將分散了鉑族元素的溶液涂布成特定的圖案的涂布工序、將所述溶液加熱固定在所述基板表面上的燒成工序構成，在成膜工序中，鉑族元素就不會再次分散到鍍覆液內(nèi)。
另外，在所述方法中，通過使所述催化劑層形成工序由在基板表面上形成疏液膜的疏液膜形成工序、使所述疏液膜缺損成特定圖案上而得到親液部的親液工序、在所述親液部上涂布分散了鈀的溶液的涂布工序、使所述溶液干燥固化的干燥工序構成，就不需要在涂布分散了鈀的溶液之后，進行燒成工序。
另外，通過利用噴墨法進行分散了所述鈀的溶液的涂布，就可以在基板上容易地形成規(guī)定圖案。
另外，通過使用鈀作為鉑族元素，可以獲得以下的作用。
即使在鉑族元素中，鈀在空氣中或水中也極為穩(wěn)定，耐腐蝕性強。另外，與適用作與鈀相同的鍍覆材料的鉑、銠等相比，更為廉價。所以可以降低生產(chǎn)成本。
而且，在所述實施方式中，雖然使用鈀作為鉑族元素，但是也可以是鉑、銠、銥、鋨、釕等。
另外，在實施方式中，雖然具體地出示了各鍍覆液的組成，但是本發(fā)明并不限定于該鍍覆液，只要是可以利用非電解鍍獲得錫或氧化鋅的鍍層的鍍覆液即可。
權利要求
1.一種透明導電膜的圖案形成方法，其特征是，具有在基板表面形成由鉑族元素制成的特定的敏感性圖案的催化劑層形成工序；將所述基板浸漬在鍍覆液中而在所述敏感性圖案的表面上利用非電解鍍堆積鋅或錫的氧化物的成膜工序；以及將堆積于所述敏感性圖案的表面上的氧化鋅或氧化錫加熱而制成透明導電膜的退火工序。
2.一種透明導電膜的圖案形成方法，其特征是，具有在基板表面形成由鉑族元素制成的特定的敏感性圖案的催化劑層形成工序；將所述基板浸漬在鍍覆液中而在所述敏感性圖案的表面上利用非電解鍍堆積鋅或錫的氧化物的成膜工序；以及將堆積于所述敏感性圖案的表面上的鋅或錫在氧化氣氛中加熱使之氧化，制成透明導電膜的退火工序。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的透明導電膜的圖案形成方法，其特征是，所述催化劑層形成工序由在所述基板表面上將分散了鉑族元素的溶液涂布成特定的圖案的涂布工序、將所述溶液加熱固定在所述基板表面上的燒成工序構成。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的透明導電膜的圖案形成方法，其特征是，所述催化劑層形成工序由在基板表面上形成疏液膜的疏液膜形成工序、使所述疏液膜缺損成特定圖案而得到親液部的親液工序、在所述親液部上涂布分散了鉑族元素的溶液的涂布工序、使所述溶液干燥固化的干燥工序構成。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的透明導電膜的圖案形成方法，其特征是，分散了所述鉑族元素的溶液的涂布是利用噴墨法進行的。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的透明導電膜的圖案形成方法，其特征是，所述鉑族元素為鈀。
全文摘要
一種透明導電膜的圖案形成方法，其特征是，由在基板表面將分散了鉑族元素的特定的溶液涂布成規(guī)定形狀的敏化處理工序、用于使所述鉑族元素固定在基板表面的退火處理工序、將所述基板以規(guī)定時間浸漬在錫鍍覆液中而在實施了所述敏化處理的位置上堆積錫的導電膜的成膜工序、對該錫的導電膜進行氧化處理而獲得透明導電膜的氧化工序構成，本發(fā)明可以提供電傳導性、透光性良好并且電極圖案的形成容易的透明電解膜的圖案形成方法。
文檔編號H01L21/288GK1551250SQ200410042100
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月9日 優(yōu)先權日2003年5月12日
發(fā)明者宮川拓也 申請人:精工愛普生株式會社