[發明專利]金屬膜的制造方法、金屬膜及其應用

有效

• 申請號: 200880104363.2
• 申請日: 2008-11-14
• 公開（公告）號: CN101784696A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 中島誠二;早瀬哲生;森哲也
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: C23C18/18
• 分類號: C23C18/18;C23C18/20;H01B13/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張平元

技術領域

本發明涉及金屬膜的制造方法、金屬膜及其應用，特別是涉及能夠在任意的樹脂膜上低成本地形成數十nm～數百nm膜厚的金屬膜，能夠作為濺鍍法(sputtering?method)的代替方法使用的金屬膜的制造方法、使用該方法制造的金屬膜及其應用。?

背景技術

在聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或玻璃等的電絕緣性的透明基材上，層疊有透明導電膜的透明導電層疊體，作為用來形成具有透明性的電極和布線的材料，被廣泛應用于液晶顯示器以及電致發光元件(electroluminescence?element)等的顯示元件的驅動電極、太陽能電池等的光電變換元件的窗式電極、或者觸摸面板(touch?panel)等的坐標輸入裝置中的透明電極膜等中。?

作為在透明基材上形成透明導電膜的方法，已知的方法有真空蒸鍍法、離子鍍法(ion-plating?method)、濺鍍法(sputtering?method)、CVD法等，但從確保均勻性和確保與透明基材之間的緊密型的觀點來看，優選濺鍍法(參考專利文獻1)。?

專利文獻1：日本國專利申請公開，特開平9-150477號公報(1997年6月10日公開)?

發明內容

但是，濺鍍法存在著因原料物質的面內均勻性不充分，從而難于實現透明導電膜的大口徑化的問題。?

為了提高面內均勻性，現狀是在制造過程中只使用被濺鍍的原料物質中居于中心部的約20％，其他的部分在產品中不被使用，堆積在照射面的?周圍。因此，能夠容易地回收濺鍍了原料物質的目標產物，但周圍堆積的原料物質必須刮去來進行清除，包括回收步驟在內的使用效率非常低，這是問題所在。同時，在形成透明導電膜的過程中廣泛使用的銦，其枯竭問題也受到重視，因此需要開發出能夠解決環境問題的，用來代替濺鍍法的技術。?

此外，使用濺鍍法制作金屬膜，存在著金屬膜容易產生裂紋，和對金屬膜進行氧化時，例如使用玻璃基板時需要在300℃以上，使用PET基板時需要在150℃以上的高溫條件下進行高溫退火(annealing)處理，在低溫條件下無法進行氧化從而制造效率低的問題。?

此外，使用濺鍍法成膜時，在賦予精密結構和布線形狀時，需要使用光刻法(photolithography)，但是光刻法需要使用高價的設備，并且存在著生產量(throughput)低的問題。?

本發明是鑒于所述問題點而進行的，其目的在于，提供能夠在任意基板上低成本地形成金屬膜以及金屬圖案，能夠解決濺鍍法中存在的問題的金屬膜的制造方法、金屬膜及其應用。?

本發明人鑒于所述課題，對含有對金屬(M2)離子具有良好負載性的官能團的底層組合物、促進金屬(M2)離子在有機膜上的固定、防止固定在有機膜上的金屬(M2)溶解、提高金屬(M2)的還原效率、和提高各處理液在底層中的反應性等進行了深入的研究，結果發現了能夠在任意的基板上，使用銦等的多種金屬良好并且簡單地形成金屬膜，同時能夠形成三維金屬布線圖案的金屬膜的制造方法，從而完成了本發明。?

也就是說，本發明的金屬膜的制造方法，其特征在于包括以下步驟：將包含具有3個以上反應基團的加成聚合性化合物、具有酸性基團的加成聚合性化合物、具有親水性官能團的加成聚合性化合物的底層組合物涂布在基材或薄膜上，進行聚合而形成有機膜的有機膜形成步驟；使用含有金屬(M1)離子的水溶液處理所述有機膜，將所述酸性基團轉化為金屬(M1)鹽的金屬鹽生成步驟；通過使用金屬(M2)離子水溶液，對所述通過含有金屬(M1)離子的水溶液處理過的有機膜進行處理，將所述酸性基團的金屬(M1)鹽轉化為金屬(M2)鹽的金屬固定步驟，所述金屬(M2)離子水溶液含有離子化傾向比所述金屬(M1)離子低的金屬(M2)離子；?將所述金屬(M2)離子還原，在所述有機膜表面形成金屬膜的還原步驟；將所述金屬膜進行氧化的氧化步驟。?

由本發明的制造方法的有機膜形成步驟所制造的有機膜，能夠呈現出歸因于具有3個以上反應基團的加成聚合性化合物的大體積的三維結構(以下，也稱為“蓬松(bulky)結構”)。通過呈現所述蓬松結構，所述有機膜能夠在其膜內空間固定多個金屬(M2)離子。?

因此，可以認為所述有機膜能夠固定多個金屬離子。此外從結構上講，能夠將還原劑充分運送到有機膜的內部，因此能夠在膜內部進行金屬(M2)離子的還原。?