CN103578608A - 导电性薄膜卷的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导电性薄膜卷的制造方法，解决以往的具备薄膜基材、透明导电体层、金属层的导电性薄膜卷的邻接的金属层容易压接的问题。所述方法包含接下来的工序：（a）准备薄膜基材卷绕而成的第一卷的工序；（b）自第一卷退卷薄膜基材，在薄膜基材的第一面成膜第一透明导电体层的工序；（c）在第一透明导电体层上成膜第一金属层的工序；（d）在第一金属层的表面形成金属氧化膜层的工序；（e）在薄膜基材的第二面成膜第二透明导电体层的工序；（f）在第二透明导电体层上成膜第二金属层的工序；（g）将全部成膜工序结束了的薄膜基材卷绕成卷状的工序；上述全部工序在成膜装置内连续地进行。

Description

导电性薄膜卷的制造方法

技术领域

本发明涉及导电性薄膜卷的制造方法。

背景技术

以往的导电性薄膜具备薄膜基材、透明导电体层和金属层。透明导电体层形成于薄膜基材的两面。金属层形成于透明导电体层上。（专利文献1：日本特开2011-60146）。将这样的导电性薄膜用于触摸面板。金属层与透明导电体层被蚀刻加工而在触摸输入区域的外侧形成布线部。由此可实现窄边框的触摸面板。然而，将导电性薄膜卷取而形成导电性薄膜卷时，存在邻接的金属层相互之间压接这样的问题。压接（blocking）是指金属层相互之间因压力而粘着。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-60146号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于实现邻接的导电性薄膜的金属层相互之间不压接的导电性薄膜卷。

用于解决问题的方案

（1）本发明的导电性薄膜卷的制造方法包含以下工序。

（a）准备薄膜基材卷绕而成的第一卷的工序。

（b）自第一卷退卷薄膜基材，在薄膜基材的第一面层叠第一透明导电体层的工序。薄膜基材具有两面，薄膜基材的第一面是指薄膜基材的一侧的面。第一面可以为两面中的任一面。

（c）在第一透明导电体层上层叠第一金属层的工序。

（d）在氧气氛内氧化第一金属层的表面，形成金属氧化膜层的工序。

（e）在薄膜基材的第二面层叠第二透明导电体层的工序。薄膜基材的第二面是指薄膜基材的另一侧的面。

（f）在第二透明导电体层上层叠第二金属层的工序。

（g）将在第一面层叠有第一透明导电体层、第一金属层、金属氧化膜层，且在第二面层叠有第二透明导电体层、第二金属层的薄膜基材卷绕成卷状的工序。

上述的全部工序在成膜装置内连续地进行。

（2）本发明的导电性薄膜卷的制造方法中，第一金属层的材质以及第二金属层的材质为铜，金属氧化膜层的材质为氧化铜。

（3）本发明的导电性薄膜卷的制造方法中，第一透明导电体层的材质以及第二透明导电体层的材质为铟锡氧化物、铟锌氧化物或者氧化铟-氧化锌复合氧化物的任意种类。

发明的效果

根据本发明的制造方法得到的导电性薄膜卷在薄膜基材的第一面的表面具有金属氧化膜层。金属氧化膜层不具有自由电子，因此不会与薄膜基材的第二面的表面的第二金属层金属键合。因此，薄膜基材的第一面的金属氧化膜层与薄膜基材的第二面的第二金属层不会压接。根据本发明，实现了导电性薄膜的表面的金属层相互之间不压接的导电性薄膜卷。

将导电性薄膜卷绕成卷状时，薄膜基材的第一面的金属氧化膜层与薄膜基材的第二面的第二金属层相接。然而，金属氧化膜层与第二金属层不压接，因此将导电性薄膜卷绕成卷状时，无需在其间插入薄衬纸（slip sheet）。

附图说明

图1为本发明的导电性薄膜卷的制造方法的说明图。

图2为由本发明的制造方法制造的导电性薄膜的示意图。

具体实施方式

如果将第一面的成膜工序和第二面的成膜工序分批实施，则在第一面的成膜工序结束后，不得不暂时将薄膜基材卷绕成卷状。此时，薄膜基材的表面很有可能附着尘土。本发明的制造方法中，将第一面的成膜工序结束了的薄膜基材在成膜装置内输送，连续地供给至第二面的成膜工序。因此，本发明的制造方法中，相比于第一面的成膜工序和第二面的成膜工序分批实施的方法，层叠了的各层之间混入尘土的可能性低。因此，由本发明的制造方法制造的导电性薄膜卷的缺陷少、品质优良。另外，本发明的制造方法在第一面的成膜工序和第二面的成膜工序之间没有将薄膜基材卷绕暂时形成卷的工序，因此制造效率高。

［导电性薄膜卷的制造方法］

本发明的制造方法优选在图1的溅射装置10中实施。以下对溅射装置10所具备的部件以及材料进行说明。室11（chamber）用于维持适于溅射的低压气体气氛。适于溅射的低压气体气氛是指，例如0.1Pa（帕斯卡）～1Pa的氩气气氛。

第一卷12为将长条的薄膜基材13卷绕而成的卷。薄膜基材13为制造工序的起始材料，成为随后的成膜的基础。薄膜基材13在自第一卷12退卷后，经由以下所述各成膜工序，最终卷绕成第二卷25。由于各成膜工序全部在溅射装置10内进行，在中途薄膜基材13、层叠膜不会暴露于外部空气。因此，在薄膜基材13以及各层叠膜上附着尘土的可能性低。

第一成膜卷14边在表面卷绕薄膜基材13边旋转，从而使薄膜基材13移动。第一成膜卷14用于在薄膜基材13的第一面连续成膜第一透明导电体层29（图2）、第一金属层30（图2）。第一成膜卷14可以控制表面的温度。第一成膜卷14的表面温度的控制范围，例如为20℃～250℃。成膜时的薄膜基材13的温度与第一成膜卷14的表面温度基本相等。

第一靶材15为第一透明导电体层29（图2）的材料。第一靶材15与第一成膜卷14的表面的一部分对向。第一靶材15与室11外的未图示的直流电源电连接。作为第一靶材15，例如使用包含氧化铟与氧化锡的烧结体靶材。在此情况下，第一透明导电体层29（图2）成为铟锡氧化物（ITO:Indium Tin Oxide）层。

第二靶材16为第一金属层30（图2）的材料。第二靶材16与第一成膜卷14的表面的一部分对向。第二靶材16与室11外的未图示的直流电源电连接。第二靶材16优选为铜、银、铝、镍合金、铜合金、钛合金、银合金的任意种类，更优选为铜。第二靶材16为铜时，第一金属层30（图2）成为铜层。

室11的一部分被隔开而成为氧气氛室17。氧气经由压力调节阀19通过氧气导入管20自氧气瓶18供给至氧气氛室17。氧气氛室17的氧气的压力为例如0.0005Pa～1Pa。氧气氛室17中存在的气体实质上仅有氧气。由于氧气，薄膜基材13的第一面的第一金属层30（图2）的表面被氧化，形成金属氧化膜层31（图2）。

第二成膜卷21边在表面卷绕薄膜基材13边旋转，从而使薄膜基材13移动。第二成膜卷21用于在薄膜基材13的第二面连续地成膜第二透明导电体层32（图2）、第二金属层33（图2）。第二成膜卷21可以控制表面的温度。第二成膜卷21的表面温度的控制范围，例如为20℃～250℃。成膜时的薄膜基材13的温度与第二成膜卷21的表面温度基本相等。

第三靶材22为第二透明导电体层32（图2）的材料。第三靶材22与第二成膜卷21的表面的一部分对向。第三靶材22与室11外的未图示的直流电源电连接。作为第三靶材22，可以使用例如包含氧化铟和氧化锡的烧结体靶材。在此情况下，第二透明导电体层32（图2）成为铟锡氧化物（ITO:Indium TinOxide）层。

第四靶材23为第二金属层33（图2）的材料。第四靶材23与第二成膜卷21的表面的一部分对向。第四靶材23与室11外的未图示的直流电源电连接。第四靶材23优选为铜、银、铝、镍合金、铜合金、钛合金、银合金，更优选为铜。第四靶材23为铜时，第二金属层33（图2）成为铜层。

第一靶材15、第二靶材16、第三靶材22、第四靶材23的各溅射区域、以及氧气氛室17的区域，分别通过隔板26来区分从而独立。因此，溅射气体（例如氩气）以及氧气被封闭在各自的区域中。因此，氧气不会进入邻接的溅射区域。溅射气体也不会进入氧气氛室17的区域。

通过配置在适当的位置的多个导向辊24而在室11内输送薄膜基材13。第二卷25为将全部的成膜结束了的薄膜基材13（即导电性薄膜35）卷绕成卷状而得到的卷。接下来按照工序顺序对本发明的制造方法进行说明。

首先在薄膜基材13的第一面成膜第一透明导电体层29（图2）。边自第一卷12退卷长条的薄膜基材13，边在室11内输送而卷绕于第一成膜卷14。旋转第一成膜卷14，使薄膜基材13连续地移动至第一透明导电体层29（图2）的成膜位置。第一透明导电体层29（图2）的溅射成膜时，在第一成膜卷14与第一靶材15之间施加直流电压，激发氩等离子体。对于直流电压，例如第一成膜卷14为0V、第一靶材15为-400V～-100V。使氩离子轰击第一靶材15，使自第一靶材15飞散的第一透明导电体层29（图2）的材料附着于薄膜基材13的第一面。由此在薄膜基材13的第一面成膜第一透明导电体层29（图2）。

接着在第一透明导电体层29（图2）上成膜第一金属层30（图2）。将第一透明导电体层29（图2）的成膜结束了的薄膜基材13连续地移动至第一金属层30的成膜位置。第一金属层30的溅射成膜时，在第一成膜卷14与第二靶材16之间施加直流电压，激发氩等离子体。对于直流电压，例如第一成膜卷14为0V，第二靶材16为-400V～-100V。使氩离子轰击第二靶材16，使自第二靶材16飞散的第一金属层30（图2）的材料附着于薄膜基材13上的第一透明导电体层29（图2）的表面。由此在薄膜基材13上的第一透明导电体层29（图2）的表面成膜第一金属层30（图2）。

接着将第一金属层30（图2）的表面氧化而得到金属氧化膜层31（图2）。在氧气氛室17内供给氧气。氧气的压力优选为0.0005Pa～1Pa、更优选为0.0005Pa～0.1Pa。氧气氛室17中存在的气体实质上仅有氧气。将成膜有第一金属层30（图2）的薄膜基材13连续地向氧气氛室17移动。在氧气氛下氧化第一金属层30（图2）的表面，形成金属氧化膜层31（图2）。

接着在薄膜基材13的第二面成膜第二透明导电体层32（图2）。在溅射装置10内输送形成有金属氧化膜层31（图2）的薄膜基材13，输送至第二透明导电体层32（图2）的成膜工序。

以薄膜基材13的第二面在外侧的方式卷绕于第二成膜卷21。旋转第二成膜卷21，使薄膜基材13连续地移动至第二透明导电体层32（图2）的成膜位置。第二透明导电体层32（图2）的溅射成膜时，在第二成膜卷21与第三靶材22之间施加直流电压，激发氩等离子体。对于直流电压，例如第二成膜卷21为0V，第三靶材22为-400V～-100V。使氩离子轰击第三靶材22，使自第三靶材22飞散的第二透明导电体层32（图2）的材料附着于薄膜基材13的第二面。由此在薄膜基材13的第二面成膜第二透明导电体层32（图2）。

接着在第二透明导电体层32（图2）上成膜第二金属层33（图2）。旋转第二成膜卷21，使薄膜基材13连续地移动至第二金属层33（图2）的成膜位置。第二金属层33的溅射成膜时，在第二成膜卷21与第四靶材23之间施加直流电压，激发氩等离子体。对于直流电压，例如第二成膜卷21为0V，第四靶材23为-400V～-100V。使氩离子轰击第四靶材23，使自第四靶材23飞散的第二金属层33（图2）的材料附着于第二透明导电体层32（图2）的表面。由此在第二透明导电体层32（图2）的表面成膜第二金属层33（图2）。

将第一面以及第二面的成膜结束了的薄膜基材13（导电性薄膜35（图2））卷绕成卷状，得到第二卷25。第二卷25为导电性薄膜卷34（图2）的成品。

另外，在成膜了第二金属层33（图2）之后在卷绕成第二卷25之前，也可以氧化第二金属层33（图2）的表面，得到第二金属氧化膜层（未图示）。

［导电性薄膜卷］

由本发明的制造方法得到的导电性薄膜35（conductive film）具有如图2所示的接下来的构成。

（a）薄膜基材13

（b）层叠在薄膜基材13的第一面的第一透明导电体层29

（c）层叠在第一透明导电体层29上的第一金属层30

（d）形成于第一金属层30的表面的金属氧化膜层31

（e）层叠在薄膜基材13的第二面的第二透明导电体层32

（f）层叠在第二透明导电体层32上的第二金属层33

导电性薄膜卷34（conductive film roll）为将长条的导电性薄膜35卷绕成卷状而得到的卷。导电性薄膜35的长度，代表性的是100m以上，优选为500m～5000m。在导电性薄膜卷34的中心部，通常，为了卷绕导电性薄膜35，配置有塑料制或者金属制的卷芯36。

［薄膜基材］

薄膜基材13的厚度，例如为20μm～200μm。薄膜基材13的材料理想的是透明性和耐热性优异的材料。薄膜基材13的材料优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚环烯烃或者聚碳酸酯。

薄膜基材13可以在第一面具备用于提高薄膜基材13与第一透明导电体层29的密合性的易粘接层（未图示）。另外，薄膜基材13也可以在第二面具备用于提高薄膜基材13与第二透明导电体层32的密合性的易粘接层（未图示）。

薄膜基材13可以在第一面具有用于调节薄膜基材13的反射率的折射率调节层（index-matching layer，未图示）。另外，薄膜基材13也可以在第二面具备用于调节薄膜基材13的反射率的折射率调节层（index-matching layer，未图示）。

薄膜基材13可以在第一面具备用于防止擦痕的硬涂层（未图示）。另外，薄膜基材13也可以在第二面具备用于防止擦痕的硬涂层（未图示）。

［透明导电体层］

理想的是，第一透明导电体层29在可见光区域（400nm～700nm）的透射率高，每单位面积的表面电阻值低。第一透明导电体层29的可见光区域的透射率优选为80％以上。第一透明导电体层29的每单位面积的表面电阻值优选为500Ω／□（ohms per square）以下。形成第一透明导电体层29的材料优选为铟锡氧化物（ITO，indium tin oxide）、铟锌氧化物或者氧化铟-氧化锌复合氧化物。第一透明导电体层29的厚度优选为20nm～80nm。第二透明导电体层32的透射率、表面电阻值、材料、厚度与第一透明导电体层29同样。

［金属层］

第一金属层30形成于第一透明导电体层29的表面。第一金属层30的材质优选为铜、银、铝、镍合金、铜合金、钛合金、银合金，更优选为铜。第一金属层30的每单位面积的表面电阻值优选为10Ω／□（ohms per square）以下，更优选为0.1Ω／□（ohms per square）～1Ω／□（ohms per square）。第一金属层30的厚度优选为20nm～300nm。第一金属层30的厚度小于20nm时，第一金属层30有无法成为完整的膜的可能性。另外，第一金属层30的厚度小于20nm时，即便第一金属层30成为完整的膜，也有电阻变得过高的可能性。第一金属层30的厚度超过300nm时，有布线的加工性降低，难以形成精细图案的可能性。第二金属层33的材质、表面电阻值、厚度与第一金属层30同样。

［金属氧化膜层］

金属氧化膜层31为第一金属层30的表面氧化而成的层。金属氧化膜层31优选为氧化铜、氧化银、氧化铝、镍合金的氧化物、铜合金的氧化物、钛合金的氧化物、银合金的氧化物，更优选为氧化铜。金属氧化膜层31的厚度优选为1nm～15nm。金属氧化膜层31的厚度小于1nm时，金属氧化膜层31有无法完整地覆盖第一金属层30的表面的可能性。在此情况下，有无法充分获得压接防止効果的可能性。金属氧化膜层31的厚度超过15nm时，有第一金属层30的氧化时间变长，生产率降低的担心。

本发明使用的导电性薄膜35还可以在第二金属层33的表面具有第二金属氧化膜层（未图示）。第二金属氧化膜层为第二金属层33的表面氧化而得到的。第二金属氧化膜层的合适的材质、厚度与金属氧化膜层31同样。

实施例

［实施例］

将薄膜基材13卷绕而成的第一卷12设置于图1的溅射装置10内。薄膜基材13为厚度100μm、长度1000m的聚环烯烃薄膜（ZEON CORPORATION制“ZEONOR”（注册商标））。使溅射装置10的室11的气氛为压力0.4Pa的氩气气氛。作为第一靶材15以及第三靶材22，使用包含氧化铟和氧化锡的烧结体靶材。作为第二靶材16以及第四靶材23，使用无氧铜（Oxygen-free copper）靶材。

边退卷第一卷12，边使薄膜基材13以第一面为外侧的方式卷绕于第一成膜卷14。旋转第一成膜卷14从而使薄膜基材13连续地移动。在薄膜基材13的第一面连续成膜第一透明导电体层29以及第一金属层30。第一透明导电体层29为厚度20nm的铟锡氧化物层（ITO层）。第一金属层30为厚度50nm的铜层。

自氧气导入管将氧气供给至氧气氛室17，使氧气氛室17的氧气压为0.001Pa。通过该氧气氛氧化第一金属层30（铜层）的表面，形成金属氧化膜层31（氧化铜层、厚度2nm）。

在溅射装置10内输送在第一面成膜结束了的薄膜基材13，供给于第二成膜卷21。使薄膜基材13以第二面为外侧的方式卷绕于第二成膜卷21。旋转第二成膜卷21从而连续地移动薄膜基材13。在薄膜基材13的第二面连续成膜第二透明导电体层32以及第二金属层33。第二透明导电体层32为厚度20nm的铟锡氧化物层（ITO层）。第二金属层33为厚度50nm的铜层。由此得到全部的成膜结束了的薄膜基材13（导电性薄膜35）。

将全部的成膜结束了的薄膜基材13（导电性薄膜35）卷绕至塑料制的卷芯36上而形成卷状，制作导电性薄膜卷34。

（压接试验）将实施例的导电性薄膜卷34退卷，观察导电性薄膜35的表面。在实施例的导电性薄膜卷34中，退卷时未产生压接部分的剥离音。另外，在退卷了的导电性薄膜35的表面未发现压接部分的剥离时产生的擦痕。从而推测实施例的导电性薄膜卷34中未发生压接。

［比较例］

除了未实施第一金属层30的表面的氧化工序以外，与实施例同样地制作导电性薄膜卷。（具体而言，未向氧气氛室17供给氧气。）比较例的导电性薄膜卷中，退卷时产生破坏压接的剥离音。另外，在导电性薄膜的表面发现许多起因于压接的擦痕。从而推测比较例的导电性薄膜卷中发生了压接。

［测定方法］

［金属氧化膜层的厚度］

金属氧化膜层的厚度利用X射线光电子能谱（X-ray PhotoelectronSpectroscopy）分析装置（PHI社制“Quantera SXM”）来测定。

［透明导电体层的厚度、金属层的厚度、薄膜基材的厚度］

透明导电体层的厚度以及金属层的厚度利用透射型电子显微镜（日立制作所制“H-7650”）进行截面观察来测定。薄膜基材的厚度使用膜厚计（Peacock公司制数显千分表（DIGITAL DIAL GAUGE）DG-205）来测定。

［导电性薄膜卷的压接］

自导电性薄膜卷34退卷导电性薄膜35，观察导电性薄膜35的表面，确认压接的有无。发生压接时，退卷时产生破坏压接的剥离音。另外，在导电性薄膜35的表面产生许多起因于压接的擦痕。

产业上的可利用性

对通过本发明的制造方法得到的导电性薄膜35的用途没有限制。通过本发明的制造方法得到的导电性薄膜35可以切断成显示面板尺寸，适用于触摸面板、尤其是电容式触摸面板。

Claims (3)

1.一种导电性薄膜卷的制造方法，其包含以下工序：

准备薄膜基材卷绕而成的第一卷的工序；和

自所述第一卷退卷所述薄膜基材，在所述薄膜基材的第一面层叠第一透明导电体层的工序；和

在所述第一透明导电体层上层叠第一金属层的工序；和

在氧气氛内氧化所述第一金属层的表面，形成金属氧化膜层的工序；和

在所述薄膜基材的第二面层叠第二透明导电体层的工序；和

在所述第二透明导电体层上层叠第二金属层的工序；和

将层叠有所述第一透明导电体层、所述第一金属层、所述金属氧化膜层、所述第二透明导电体层以及所述第二金属层的所述薄膜基材卷绕成卷状的工序；

前述的全部工序在成膜装置内连续地进行。

2.根据权利要求1所述的导电性薄膜卷的制造方法，其中，所述第一金属层的材质以及所述第二金属层的材质为铜，所述金属氧化膜层的材质为氧化铜。

3.根据权利要求1或2所述的导电性薄膜卷的制造方法，其中，所述第一透明导电体层的材质以及所述第二透明导电体层的材质为铟锡氧化物、铟锌氧化物或者氧化铟-氧化锌复合氧化物的任意种类。

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