[发明专利]透明导电膜用蚀刻液组合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于FPD(平板显示器)的显示装置、太阳能电池、触摸面板的电极等中的透明导电膜的蚀刻液组合物。更具体地说，涉及以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等有机聚合物膜为基板、透明导电膜和施加了铜和/或铜合金膜的触摸面板用的透明导电膜的蚀刻液组合物。

背景技术

透明导电膜是用于LCD(液晶显示器)、ELD(电致发光显示器)等的FPD、太阳能电池、触摸面板等中的光透过性的导电材料。这些透明导电膜中有氧化铟锡、氧化铟、氧化锡、氧化锌等，主要广泛使用氧化铟锡(以下记为ITO)。

以往，ITO膜由于其加工性即容易蚀刻等原因，成膜于玻璃基板或者塑料基板等的非晶质ITO膜是主流。另一方面，结晶质ITO膜由于电阻值低、电特性优异、而且耐久性高等优点，在平板显示器等领域对其有需求，但是ITO的结晶化因需要高温长时间的热处理，成膜于耐热性低的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的高分子材料基板是困难的，没有得到普及。但是，近年来由于结晶质ITO成膜于高分子材料基板变为可能，结晶质ITO膜的需要得到提高。

为了使用透明导电膜作为FPD显示电极、太阳能电池、触摸面板等的电极，有必要以符合各种电子设备的膜质成膜、加工成规定图案形状。作为图案加工方法，利用光刻法进行蚀刻，例如通过溅射法等使ITO膜成膜于玻璃基板、塑料基板等上，以抗蚀剂等作为掩膜，对ITO膜进行蚀刻，从而可以得到形成有目的图案的ITO膜。之后，在作为电极材料的ITO膜上施加作为配线材料的铜和/或铜合金膜。

以往，ITO膜的蚀刻液中使用含有盐酸和三氯化铁的混合溶液、含有盐酸和硝酸的混合溶液(王水系)、氢碘酸、草酸水溶液等。但是，这些蚀刻液存在以下的问题：用作具有铜和/或铜合金膜作为配线材料的ITO膜、例如触摸面板用的ITO膜的蚀刻液时，实用上不充分。

专利文献1中提出了使用含有盐酸和三氯化铁的混合溶液的蚀刻方法。这种蚀刻方法虽然蚀刻速度快而且便宜，但是存在含有对半导体带来不良影响的金属(铁)的缺点。此外，对铜和/或铜合金的损伤也大。

盐酸和硝酸混合溶液(王水系)由于侧蚀量大、缺乏化学稳定性、经时变化剧烈，所以难以运输。此外，对电极配线材料等中使用的铜和/或铜合金的损伤也大。

氢碘酸虽然侧蚀量小、蚀刻特性上有优势，但是存在价格高、且碘容易游离而缺乏化学稳定性的问题。

专利文献2中提出了利用草酸水溶液进行的蚀刻方法。草酸水溶液的侧蚀量小、便宜而且化学稳定性也优异。此外，对电极配线材料等中使用的铜和/或铜合金无损伤等优点多。但是，因为耐化学性强的结晶质ITO膜不溶于草酸水溶液，所以实用上不能使用。因此，草酸水溶液限用于非晶质ITO膜。

专利文献3中提出：使用氟化合物的ITO膜的蚀刻液包含含有草酸和分子中具有两个以上膦酸基的螯合物、以及分子中具有SO₃基的化合物的水溶液，进一步使用含有水溶性氟化合物的水溶液进行的蚀刻方法。该方法旨在提高蚀刻残渣去除效果，且限于非晶质ITO膜的蚀刻，该方法不能对结晶质ITO膜进行蚀刻。

此外，专利文献4中提出了同时对银和ITO进行蚀刻的蚀刻液，但是，它也含有氢氟酸和硝酸、不能避免对铜的损伤，所以不能用于含铜和/或铜合金的膜。

专利文献5中公开了结晶系透明导电膜的蚀刻液，记载有氢氟酸和无机盐的组合，但是不能得到实用的ITO膜的蚀刻速度，而且由于氢氟酸与无机盐发生反应，例如在该文献的表2中记载的使用氢氟酸和氯化钙的蚀刻液中存在氟化钙沉淀、生成不需要的残渣的问题。而且，该文献中从通过草酸进行蚀刻的目的记载处看，认为上述结晶系透明导电膜实际上是非结晶质或者即使为结晶质也是以结晶化程度非常低的物质为对象的。

专利文献1：日本特开2009-231427号公报

专利文献2：日本特开平5-62966号公报

专利文献3：日本特开2005-197397号公报

专利文献4：日本特开2009-206462号公报

专利文献5：日本特开2002-299326号公报

发明内容

本发明解决上述现有的问题，提供对电极材料等中使用的铜和/或铜合金无损伤、而且能够对非晶质及结晶质ITO膜、特别是结晶质ITO膜进行蚀刻的透明导电膜用蚀刻液组合物。