CN107249766A - 铝箔、电子设备、辊对辊用铝箔、以及铝箔的制造方法 - Google Patents

铝箔、电子设备、辊对辊用铝箔、以及铝箔的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种铝箔，其具有第一主表面(1A)以及位于第一主表面(1A)的相反侧的第二主表面(1B)，在第一主表面(1A)以及第二主表面(1B)中的至少任一方的主表面，表面粗糙度Ra为10nm以下，并且轧制方向(X)以及与轧制方向(X)垂直的垂直方向(Y)的表面粗糙度Rz均为40nm以下，并且根据轧制方向(X)以及垂直方向(Y)中的至少一个方向上的粗糙度曲线计算出的峰值计数数值在基准长度(L)为40μm时为10以上。

Description

铝箔、电子设备、辊对辊用铝箔、以及铝箔的制造方法
技术领域
本发明涉及铝箔、电子设备、辊对辊用铝箔、以及铝箔的制造方法。需要说明的是，在本说明书中，“铝箔”这一术语不仅是指纯铝箔，还包括铝合金箔。
背景技术
近年来，随着液晶、有机EL、电子纸等的显示器、有机太阳能电池、充电电池、半导体以及触摸面板等的迅速发展，要求电子设备的薄型化、轻量化、以及柔性化。因此，针对构成电子设备的基板以及形成在该基板上的功能性涂层，研讨了基于薄膜化的薄型化、轻量化、以及柔性化。
另外，作为这种电子设备的制造方法，基于实现低成本化的观点，研讨了采用辊对辊处理的方法。
铝(Al)是轻量且耐热性优异，并且通过形成为箔而薄型化以及柔软且能够进行辊对辊加工的材料，因此作为上述那样的电子设备的基板或者辊对辊处理所使用的载体材料而受到关注。
需要说明的是，如日本特开2013-045788号公报(专利文献1)所记载那样，对于铝箔的表面平滑性，在基于JIS B0601(1982)的测定中，表面粗糙度Ra为0.04μm左右。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-045788号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，若使用以往的铝箔进行辊对辊处理，有时产生褶皱或者起伏这样的不良情况。
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的。本发明的主要目的在于提供在进行辊对辊加工时抑制褶皱或者起伏的产生的铝箔、铝箔的制造方法、具备该铝箔的电子设备、以及辊对辊用铝箔。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究，其结果是，发现不仅是表面粗糙度Ra、Rz、基于粗糙度曲线的峰值计数数值也得到控制的铝箔在进行辊对辊加工时抑制褶皱以及起伏的产生。即，本发明的铝箔、铝箔的制造方法、电子设备、以及辊对辊用铝箔具有以下的特征。
本发明所涉及的铝箔具有第一主表面以及位于第一主表面的相反侧的第二主表面。在第一主表面以及第二主表面的至少任一方的主表面中，表面粗糙度Ra为10nm以下，并且，轧制方向以及与轧制方向垂直的垂直方向的表面粗糙度Rz均为40nm以下，并且，根据轧制方向以及垂直方向中的至少一个方向的粗糙度曲线计算出的峰值计数数值在将基准长度L设为40μm时为10以上。
优选的是，在所述铝箔中，所述一方的主表面的静摩擦系数为1.0以下。
优选的是，在所述铝箔中，所述一方的主表面的动摩擦系数为0.8以下。
优选的是，在所述铝箔中，所述铝箔的厚度为4μm以上且200μm以下。
本发明所涉及的电子设备具备本发明所涉及的铝箔、以及形成在该铝箔上的功能元件。
本发明所涉及的辊对辊用铝箔具备本发明所涉及的铝箔、以及将该铝箔卷绕成辊状的卷芯。该辊对辊用铝箔能够适当用作辊对辊用载体材料。
本发明所涉及的铝箔的制造方法是制造本发明所涉及的铝箔的方法，所述铝箔的制造方法具备如下的工序，在该工序中，使用表面粗糙度Ra为40nm以下的轧制辊在压下率为35％以上的条件下对被轧制件进行最终精加工冷轧，从而形成铝箔。
发明效果
根据本发明，能够提供在进行辊对辊加工时抑制褶皱、起伏的产生的铝箔、具备该铝箔的电子设备、辊对辊用铝箔、以及铝箔的制造方法。
附图说明
图1是用于对本实施方式所涉及的铝箔进行说明的立体图。
图2是用于对本实施方式的峰值计数数值进行说明的图。
图3是本实施方式所涉及的铝箔的制造方法的流程图。
图4是用于对本实施方式所涉及的辊对辊用铝箔进行说明的立体图。
图5是用于对使用本实施方式所涉及的辊对辊用铝箔作为辊对辊用载体材料的例子进行说明的剖视图。
图6是用于对作为本实施方式所涉及的电子设备的有机EL元件进行说明的剖视图。
图7是用于对作为本实施方式所涉及的电子设备的太阳能电池进行说明的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的附图中，对相同或相当的部分标记相同的附图标记，且不再重复其说明。
首先，如图1所示，对本实施方式所涉及的铝箔1进行说明。铝箔1在其制造方法中被冷轧，具有轧制方向X。铝箔1的轧制方向X可以根据在铝箔1上形成的辊标识(未图示)进行判断。辊标识通过冷轧工序沿着与轧制方向X平行的方向形成在铝箔1上。
铝箔1具有第一主表面1A、以及位于第一主表面1A的相反侧的第二主表面1B。第一主表面1A以及第二主表面1B分别具有例如矩形形状。第一主表面1A以及第二主表面1B的矩形形状的一组对边沿着轧制方向X。第一主表面1A以及第二主表面1B的矩形形状的另一组对边沿着垂直方向Y。
在此，铝箔1的第一主表面1A以及第二主表面1B是指，在铝箔1的外观中通过目视、显微镜等能够确认的表面中的、表面积最大的面。严格来说，在铝箔1的第一主表面1A以及第二主表面1B形成有氧化被膜，本发明所谓的铝箔1的第一主表面1A以及第二主表面1B是指包括这些氧化被膜在内的铝箔1的主表面。
在第一主表面1A以及第二主表面1B的至少一方的主表面中，表面粗糙度Ra为10nm以下，并且轧制方向X以及垂直方向Y的表面粗糙度Rz均为40nm以下。换句话说，铝箔1的该一方的主表面具有比以往的铝箔高的表面平滑性。并且，在铝箔1的该一方的主表面中，在将基准长度L设为40μm时，根据轧制方向X以及垂直方向Y中的至少一个方向上的粗糙度曲线计算出的峰值计数数值为10以上。
铝箔1的表面粗糙度Ra是将由JIS B0601(1982年版)定义的中心线平均粗糙度Ra以能够应用于面的方式扩展为三维而计算出的值。另外，铝箔1的轧制方向X以及垂直方向Y的表面粗糙度Rz为由JIS B0601(1982年版)定义的十点平均粗糙度Rz。
另外，如图2所示，基于粗糙度曲线的峰值计数数值能够根据通过任意的方法取得的第一主表面1A或者第二主表面1B的粗糙度曲线R而求出。上述峰值计数数值是指，将比上侧峰值计数标准D向上方凸出且具有与该峰值统计水平线D交叉的两点的峰值P作为一个峰值时的、每基准长度L中的峰值计数数值，该上侧峰值计数标准D在比上述粗糙度曲线R的中心线C靠上方1nm处与中心线C平行地设置。基准长度L为40μm。
所述粗糙度曲线R能够通过例如使用原子力显微镜以倾倒方式(非接触)观察第一主表面1A或者第二主表面1B而得到。测定区域例如为80μm×80μm的视野内。
铝箔1的基于轧制方向X以及垂直方向Y中的至少一个方向上的上述一方的主表面的粗糙度曲线的峰值计数数值为10以上。因此，能够如上述那样将表面粗糙度Ra、Rz抑制得较低，并且在使另一构件的镜面与该一方的主表面接触时，能够减小该一方的主表面中的与该镜面接触的部分的表面积。其结果是，能够减小该一方的主表面的静摩擦系数以及动摩擦系数。
具体来说，本实施方式所涉及的铝箔1的上述一方的主表面的静摩擦系数为1.0以下。另外，本实施方式所涉及的铝箔1的上述一方的主表面的动摩擦系数为0.8以下。对于上述峰值计数数值小、静摩擦系数以及动摩擦系数的至少一方比上述值高的以往的铝箔而言，在实施辊对辊加工时，难以充分地抑制随着与辊的接触而产生的褶皱或者起伏等不良情况的。具体来说，在铝箔与引导辊、驱动辊等接触时，除在该辊的延伸方向上铝箔的接触面整体与该辊均匀地接触的情况以外，在铝箔上产生不均匀的接触阻力。此时，在铝箔1上沿着不特定的方向作用有多余的张力，在铝箔的上述接触面的静摩擦系数以及动摩擦系数大的情况下，经常因上述张力而使铝箔1产生褶皱或者起伏这样的不良情况。
相对于此，铝箔1的上述一方的主表面的静摩擦系数以及动摩擦系数比以往的铝箔低，静摩擦系数为1.0以下，动摩擦系数为0.8以下。因此，若将该一方的主表面设为辊对辊加工时的与上述辊接触的接触面，则能够修正由张力造成的该一方的主表面与上述辊的不均匀的接触状态，抑制在铝箔1上产生褶皱或者起伏这样的不良情况。
并且，铝箔1具有表面粗糙度Ra为10nm以下的上述一方的主表面。因此，例如通过辊对辊加工等，能够在该一方的主表面形成平滑性高且厚度不均少的功能性涂膜4(参照图5)，除此以外还能够形成具有纳米级的微细图案的膜。
另外，铝箔1具有轧制方向X以及垂直方向Y的表面粗糙度Rz均为40nm以下的上述一方的主表面。因此，在该一方的主表面上成膜有例如40nm左右的较薄的功能性涂膜4(参照图5)的情况下，也能够抑制在该一方的主表面上出现未形成该功能性涂膜4的异常区域(以下，称作脱落)。
铝箔1的厚度T(参照图1)优选为4μm以上且200μm以下。若铝箔的厚度小于4μm，则无法作为铝箔维持机械强度，因制造时的操作等而在铝箔的表面产生褶皱。若铝箔的厚度大于200μm，则不仅铝箔的重量增大，并且成形等加工也受到限制，故而并不优选。铝箔1的厚度更优选为6μm以上且200μm以下。
需要说明的是，铝箔1能够通过实施后述的本实施方式所涉及的铝箔的制造方法而制造。仅是具有上述表面粗糙度Ra、Rz的铝箔也可以通过物理研磨、电解研磨、化学研磨等研磨加工法或以往的冷轧法来制造。但是，本发明人反复进行深入研究，没有确认到通过上述研磨加工法、以往的冷轧法能够制造出具有上述峰值计数数值为10以上的主表面的铝箔1。
接下来，参照图3，对本实施方式所涉及的铝箔的制造方法进行说明。
如图3所示，本实施方式所涉及的铝箔的制造方法与通常的铝箔的制造方法同样具备：准备铸锭的工序(S10)；对铸锭进行均质化处理的工序(S20)；对铸锭进行热轧的工序(S30)；对通过热轧得到的热轧件进行冷轧的工序(S40)；以及作为最终精加工而对通过冷轧得到的冷轧件进行冷轧(以下，称作最终精加工冷轧)而形成铝箔的工序(S50)。其中，在最终精加工冷轧工序(S50)中，在使用具有表面粗糙度Ra为40nm以下的辊面的轧制辊这一点不同。以下进行具体说明。
首先，准备铸锭(工序(S10))。具体来说，调制规定的组成的铝的熔液，通过使铝的熔液凝固，从而铸造出铸锭(例如半连续铸造)。
接下来，对所得到的铸锭进行均质化热处理(工序(S20))。均质化热处理例如在将加热温度设为400℃以上且630℃以下、加热时间设为1小时以上且20小时以下的条件下进行。
接下来，对铸锭进行热轧(工序(S30))。通过本工序，获得具有规定的厚度W1的热轧件。热轧可以进行一次或多次。
接下来，对通过热轧得到的热轧件进行冷轧(工序(S40))。通过本工序，获得具有规定的厚度W2的冷轧件(最终精加工冷轧工序(S50)中的被轧制件)。在本工序中，冷轧例如夹着中间退火工序进行多次。例如，首先对热轧件实施第一冷轧工序(S40A)，形成比热轧件的厚度W1薄且比冷轧件的厚度W2厚的轧制件。接下来，对所得到的轧制件实施中间退火工序(S40B)。中间退火例如在将退火温度设为50℃以上且500℃以下、退火时间设为1秒以上且20小时以下的条件下进行。接下来，对退火后的轧制件实施第二冷轧工序(S40C)，从而形成厚度W2的冷轧件。
接下来，对冷轧件(被轧制件)进行最终精加工冷轧(工序(S50))。在本工序中，使用表面粗糙度Ra为40nm以下的轧制辊以压下率为35％以上的条件对被轧制件进行最终精加工冷轧。轧制辊具有与被轧制件接触并轧制的辊面。在通过本工序而得到的铝箔1的上述一方的主表面的相反侧的主表面(也称作另一方的主表面)的表面粗糙度Ra、Rz以及峰值计数数值未特别限制的情况(例如铝箔1用于辊对辊处理时，另一方的主表面不与引导辊等接触的情况)下，只要使夹着被轧制件配置的一对轧制辊中的一方的轧制辊的辊面的表面粗糙度Ra为40nm以下即可。另一方面，在形成下述的铝箔1的情况下，上述一对轧制辊的任一辊面的表面粗糙度Ra均为40nm以下，该铝箔1的第一主表面1A以及第二主表面1B中的任一方的表面粗糙度Ra均为10nm以下，且轧制方向X以及垂直方向Y的表面粗糙度Rz均为40nm以下，并且基于轧制方向X以及垂直方向Y中的至少一个方向上的粗糙度曲线的峰值计数数值为10以上。
在最终精加工冷轧工序中使用表面粗糙度Ra为40nm以下的轧制辊的理由如下所述。在最终精加工冷轧工序中使用的轧制辊的表面粗糙度对在最终精加工冷轧工序后得到的铝箔的表面粗糙度具有较大影响。若使用表面粗糙度Ra大于40nm的轧制辊来轧制铝箔，则所得到的铝箔在与轧制方向X垂直的垂直方向Y上的表面粗糙度Rz大于40nm，表面粗糙度Ra也大于10nm。在最终精加工冷轧工序中使用的轧制辊的表面粗糙度Ra优选为尽量小，更优选为30nm以下。需要说明的是，轧制辊的表面粗糙度Ra是由JIS B0601(1982年版)定义的中心线平均粗糙度Ra，另一方面，铝箔的表面粗糙度Ra是将由JIS B0601(1982年版)定义的中心线平均粗糙度Ra以能够应用于面的方式扩展为三维而计算出的值。
最终精加工冷轧工序中的压下率为35％以上的理由如下所述。通常，若压下率变低，则存在被夹在轧制辊与铝箔之间的轧制油膜量增加的趋势。因此，轧制油被压入轧制工序后的铝箔的表面而形成的深度为数十～数百nm的油坑增加。其结果是，在所得到的铝箔的表面上，由油坑形成的凹凸增加。因此，若以小于35％的压下率进行轧制，则获得的铝箔的表面粗糙度Ra被由油坑引起的凹凸较大地影响而变得大于10nm。压下率的上限值没有特别限定，但若考虑轧制性，则优选为60％。
这样，能够得到本实施方式所涉及的铝箔1。在该铝箔1中，至少第一主表面1A以及第二主表面1B中的至少任一方的主表面是在最终精加工冷轧工序(S50)中被表面粗糙度Ra为40nm以下的轧制辊轧制而形成的面。
需要说明的是，在进行冷轧的工序(S40)中，也可以仅进行一次冷轧。在进行冷轧的工序(S40)中，也可以仅在退火前进行冷轧，在退火后不进行冷轧。换言之，也可以使进行冷轧的工序(S40)中的冷轧与下一工序(S50)中的最终精加工冷轧夹着中间退火工序进行实施。
另外，在进行冷轧的工序(S40)中，也可以不实施中间退火。另外，在进行冷轧的工序(S40)中，可以在实施多次冷轧后实施中间退火，也可以在中间退火后实施多次冷轧。
另外，通过对铸锭实施热轧以及冷轧来准备在最终精加工冷轧工序(S50)中进行最终精加工冷轧的被轧制件，但也可以通过连续铸造来准备被轧制件。这样，通过对该被轧制件实施最终精加工冷轧工序(S50)，也能够得到本实施方式所涉及的铝箔1。
在最终精加工冷轧中使用的轧制油的种类没有特别限定，但优选轧制油的粘度较低。其理由在于：在轧制油粘度较低的情况下，夹在轧制辊与铝箔之间的轧制油的润滑变得更高，在最终精加工冷轧工序中被压入铝箔表面而形成的油滞留部不易生成，因此能够减少在该工序后的铝箔表面上存在的油坑。油温度为37.8℃(100°F)时的粘度优选为1.7cSt以上且3.5cSt以下，更优选为2.0cSt以上且3.0cSt以下。
需要说明的是，在制造软质的铝箔1的情况下，对通过最终精加工冷轧工序(S50)而得到的铝箔1以180℃以上且450℃以下程度的温度实施1～30小时程度的热处理即可。
接下来，参照图4，对使用了通过上述方法得到的铝箔1的辊对辊用铝箔3进行说明。
如图4所示，辊对辊用铝箔3具备本实施方式所涉及的铝箔1、以及供铝箔1卷绕成卷状的卷芯2。辊对辊用铝箔3能够通过辊对辊处理实施任意的加工。在辊对辊用铝箔3中，铝箔1的第一主表面1A被设为，成为在该辊对辊用铝箔3应用于辊对辊处理时与引导辊或者驱动辊等接触的接触面。
参照图5，辊对辊用铝箔3例如能够在辊对辊方式的成膜装置600中被用作辊对辊用载体材料。成膜装置600具备前处理室400与成膜室500。根据需要，将铝箔1加热至规定的温度的预热装置410、以及向铝箔1的第一主表面1A涂敷剥离涂敷剂(例如为氟系、硅系的剥离涂敷剂)的涂敷部420隔着隔壁430而收容在前处理室400中。在成膜室500中收容有向作为载体材料的铝箔1的第一主表面1A喷出功能性涂膜4的原料的喷出部510、以及用于对喷出的上述材料进行加热而使其固化的加热器520。需要说明的是，在成膜室500中，也可以替代喷出部510而设置有向第一主表面1A喷出功能性涂膜4的原料的喷出部、或者向第一主表面1A涂敷功能性涂膜4的原料的涂敷部。
在前处理室400以及成膜室500中设置有辅助辊220，该辅助辊220在作为载体材料的铝箔1的搬运路线上的进入侧和排出侧分别与铝箔1的第一主表面1A以及第二主表面1B分别接触而对铝箔1进行支承。因此，优选的是，在上述成膜装置600所使用的辊对辊用铝箔3中，铝箔1的第一主表面1A以及第二主表面1B的表面粗糙度Ra均为10nm以下，并且，轧制方向X以及垂直方向Y的表面粗糙度Rz均为40nm以下，并且，基于轧制方向X以及垂直方向Y中的至少一个方向上的粗糙度曲线的峰值计数数值为10以上。
这样一来，能够将铝箔1的第一主表面1A以及第二主表面1B的静摩擦系数设为1.0以下，将动摩擦系数设为0.8以下。因此，即使在辊对辊处理中与辅助辊220接触时，也能够充分地抑制铝箔1产生褶皱或者起伏这样的不良情况。
其结果是，通过使用辊对辊用铝箔3实施辊对辊处理，能够在铝箔1的第一主表面1A上形成功能性涂膜4。由此，能够以高成品率容易地制造辊材6，该辊材6具备铝箔1、形成在铝箔1的第一主表面1A上的功能性涂膜4、以及供铝箔1与功能性涂膜4的层叠体卷绕成卷状的卷芯5。
需要说明的是，功能性涂膜4由任意的材料构成即可，例如由任意的金属或者树脂等构成即可。也可以是，在成膜装置600的成膜室500内设置有能够涂敷各自不同的材料的多个涂敷装置(喷出部510)，功能性涂膜4构成为多个功能性涂层的层叠体。被构成为多个功能性涂层的层叠体的功能性涂膜4能够作为任意的电子设备(例如图6所示的有机EL元件20)的功能元件(图6所示的功能元件10)的至少一部分的结构体而形成。
在辊材6中，在作为载体材料的铝箔1的第一主表面1A上形成的功能性涂膜4的第一主表面1A的表面粗糙度Ra为10nm以下，因此平滑性高且厚度不均少。另外，第一主表面1A的轧制方向X以及垂直方向Y的表面粗糙度Rz均为40nm以下。因此，即使在第一主表面1A上形成例如40nm左右这样较薄的功能性涂膜4的情况下，也抑制在辊材6中产生功能性涂膜4的上述脱落。另外，在辊对辊方式的成膜装置600中，也能够在铝箔1的第一主表面1A上成膜形成有微细图案的功能性涂膜。成膜室500的喷射部、喷出部、或者涂敷部被设为能够在第一主表面1A上局部地喷射、喷出或者涂敷。这样，作为载体材料的铝箔1的第一主表面1A的表面粗糙度Ra为10nm以下，并且第一主表面1A在轧制方向X以及垂直方向Y上的表面粗糙度Rz均为40nm以下。因此，在该第一主表面1A上形成的功能性涂膜与在以往的铝箔上形成的功能性涂膜相比，能够具有更加微细的图案形状。能够通过辊对辊方式在铝箔1的第一主表面1A上形成例如具有纳米级的图案形状的功能性涂膜。
接下来，参照图6以及图7，对使用由上述方式得到的铝箔1的电子设备进行说明。
如图6所示，本实施方式所涉及的电子设备具备本实施方式所涉及的铝箔1、以及形成在铝箔1的第一主表面1A上的任意的功能元件10。图6是用于对作为电子设备的有机EL元件20进行说明的剖视图。图7是用于对作为电子设备的太阳能电池30进行说明的剖视图。
图6所示的有机EL元件20使用本实施方式所涉及的辊对辊用铝箔3(或者辊材6)通过辊对辊处理而制造。有机EL元件20具备由辊材6中的铝箔1构成的基板1、以及由形成在该铝箔1的第一主表面1A上的功能性涂膜4构成的功能元件10。功能元件10具有在铝箔1的第一主表面1A上层叠有下部电极层11、厚膜电介质层12、平坦化层13、发光层14、薄膜电介质层15、缓冲层16、以及上部透明电极层17的结构。功能元件10通过使用了辊对辊用铝箔3以及图5所示的成膜装置600的辊对辊处理而形成为功能性涂膜4。
图7所示的太阳能电池30使用本实施方式所涉及的辊对辊用铝箔3通过辊对辊处理而制造。太阳能电池30具备辊材6中的铝箔1与基材51接合而成的基板50、以及由形成在该铝箔1的第一主表面1A上的功能性涂膜4构成的功能元件(太阳能电池单体)40。功能元件40具有在铝箔1的第一主表面1A上层叠有绝缘层31、碱供给层32、下部电极33、光吸收层34、缓冲层35、以及上部电极36的结构。功能元件40通过使用了辊对辊用铝箔3以及图5所示的成膜装置600的辊对辊处理而形成为功能性涂膜4。太阳能电池单元40被设为能够经由导出电极42、44而向外部输出。基材51由任意的金属构成即可，例如由钛(Ti)或者钢等构成。铝箔1与基材51例如通过使用了辊对辊处理的加压接合法来接合。也可以在铝箔1与基材51的接合界面形成有合金层60。
在有机EL元件20以及太阳能电池30中，作为基板的铝箔1的第一主表面1A以及第二主表面1B如上述那样具有较高的表面平滑性，在辊对辊处理中抑制了褶皱或者起伏这样的不良情况，因此抑制了因该不良情况引起的成品率降低。
并且，在有机EL元件20中，发光层14形成在表面平滑性高的第一主表面1A上，因此抑制了发光层14的厚度不均，从而抑制了有机EL元件20因电流泄漏等引起的发光不均。另外，在太阳能电池30中，光吸收层34形成在表面平滑性高的第一主表面1A上，因此抑制了光吸收层34的厚度不均，从而抑制了特性的偏差。
换句话说，通过使用辊对辊用铝箔3进行辊对辊处理，能够低成本且高成品率地在铝箔1的第一主表面1A上形成功能元件10、40，从而能够低成本且高成品率地制造具备该功能元件10、40的有机EL元件20以及太阳能电池30等电子设备。另外，本发明的铝箔1除能够应用于上述构件以外，还能够适当地应用于液晶、电子纸等的显示器、有机太阳能电池、充电电池、半导体以及触摸面板等电子设备是不言而喻的。
需要说明的是，本实施方式所涉及的铝箔1的组成没有特别限定，但优选铁(Fe)的含量为0.001％质量以上且1.7质量％以下。铁向铝的固溶度小，因此在铸造铝时容易析出FeAl3等金属间化合物。存在于铝箔的表面(包括第一主表面1A以及第二主表面1B)的析出物使该表面产生凹凸。在本实施方式所涉及的铝箔的制造方法的冷轧工序以及最终精加工冷轧工序中，析出物的质地比铝硬，因此铝优先发生塑性变形。析出物在塑性变形后的铝箔的表面上滚动，一部分析出物从铝箔的表面脱落而成为使铝箔的表面产生凹凸的原因。若铁的含量为1.7质量％以上，则这样的析出物粗大且大量析出，因此难以控制铝箔的表面平滑性。另外，若铁的含量小于0.001质量％，则铝箔的强度降低。因此，铁的含量优选为0.001％质量以上且1.7质量％以下。
另外，在本实施方式所涉及的铝箔1中，锰(Mn)的含量优选为1.5质量％以下。与铁同样，锰向铝的固溶度也小，因此在铸造铝时容易析出Al‐Fe‐Mn系的化合物等。Al‐Fe‐Mn系的析出物比Al‐Fe系的析出物更微小，这些析出物从铝箔的表面脱落而成为使铝箔的表面产生凹凸的原因。因此，锰的含量需要为1.5质量％以下，优选为0.8质量％以下。
并且，在本实施方式所涉及的铝箔1中，硅(Si)的含量优选为0.001质量％以上且0.6质量％以下，更优选为0.001质量％以上且0.3质量％以下。硅向铝的固溶度大，不易形成析出物，因此只要是不在铝箔上生成析出物的程度的含量，则不会对铝箔的表面平滑性带来负面影响。另外，由于含有硅时能够通过固溶强化而提高铝箔的机械强度，因此能够容易进行厚度较薄的箔的轧制。在硅的含量小于0.001质量％的情况下，无法充分地得到上述的效果。若硅的含量大于0.6质量％，则容易产生粗大的析出物，不仅破坏表面平滑性，还损害晶粒的微小化效果，因此存在强度与加工性也降低的趋势。
在本实施方式所涉及的铝箔1中，镁(Mg)的含量优选为3质量％以下。镁向铝的固溶度最大为18质量％而比较大，极少产生析出物，因此不会对铝箔的表面平滑性造成较大的影响，能够改善铝箔的机械强度。但是，若镁的含量大于3质量％，则铝箔的机械强度变得过高，因此铝箔的轧制性降低。为了同时具备铝箔的优异的反射特性与机械强度，更优选将镁的含量设为2质量％以下。
需要说明的是，本发明的铝箔也可以按照不会对上述的特性与效果造成影响的程度的含量而含有铜(Cu)、锌(Zn)、钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)、铬(Cr)、锆(Zr)、硼(B)、镓(Ga)、铋(Bi)等元素。但是，这些元素的含量分别优选为0.1质量％以下。
如上述说明那样，本实施方式所涉及的铝箔1如字面所述为“箔”，与通常厚度为500μm左右以上的“铝板”不同，具有以下那样的各种优点。即，铝箔1具有如下的优点：在轻量化方面特别优异并且容易进行成形加工，另外还呈现出在铝板的情况下较为困难的向弯曲物粘贴等的形状追随性、柔软性。另外，在有助于废弃物的减少等对于环境的负荷方面也相对于铝板具有优点。
因此，这样的本实施方式所涉及的铝箔1能够发挥上述的优点，适当应用于例如薄膜制造用机材(型材)、微细图案形成用基板、充电电池的电极体(特别是集电体)、光反射构件、太阳能电池用背板、装饰品、建筑材料、电气产品的主体、电子设备等用途。
实施例
如以下说明那样制作本发明的实施例与比较例的铝箔的试样。
使用表1所示的组成A～H的铝，按照表2所示的制造工序，制作表3所示的实施例1～13与比较例1～4的铝箔的试样。需要说明的是，表1中的“其他元素合计”是指，JIS所规定的元素以外的不可避免的杂质元素(B、Bi、Pb、Na等)的合计含量。
[表1]
[表2]
实施例1～13的铝箔的试样主要通过两种方法制作。实施例1～7的铝箔的试样与本实施方式所涉及的铝箔的制造方法同样地通过如下方法来制作：在对铝合金(铸锭)实施均质化热处理、热轧后，实施冷轧、以及最终精加工冷轧(制法1)。
具体来说，通过加热炉以规定的温度和时间对由DC铸造得到的铝的铸锭进行均质化热处理。之后，对该铸锭进行热轧直至厚度达到约6.5mm。对所得到的热轧件进行多次冷轧，在冷轧的中途以规定的温度和时间实施中间退火，然后进行冷轧而制作出具有规定的厚度的被轧制件。然后，对被轧制件进行最终精加工冷轧。在表2中示出各工序条件。这样，制作出具有表3所示的厚度的实施例1～7的铝箔的试样。
实施例8～实施例13的铝箔的试样通过如下方法来制作：在实施连续铸造后，对所得到的铸锭直接实施冷轧，然后实施最终精加工冷轧(制法2)。
具体来说，对由连续铸造得到的铝的铸锭进行多次冷轧，从而制作出具有规定的厚度的被轧制件。然后，对被轧制件进行最终精加工冷轧。在表2中示出各工序条件。这样，制作出具有表3所示的厚度的实施例8～13的铝箔的试样。
实施例1～13的铝箔的试样通过如下方法而制作：使用表面粗糙度Ra为40nm的轧制辊在压下率为35％的条件下对被轧制件进行最终精加工冷轧。
比较例1的铝箔的试样通过如下方法而制作：在对铸锭实施均质化热处理、热轧后，实施冷轧以及在与本实施方式所涉及的铝箔的制造方法中的最终精加工冷轧同样的条件下的冷轧，然后对所得到的铝箔进行电解研磨。换句话说，电解研磨前的最终冷轧使用表面粗糙度Ra为40nm的轧制辊在压下率为35％的条件下进行。电解研磨通过如下方法而进行：使该铝箔在电压20V的条件下在向400mL的乙醇中添加100mL的高氯酸而成的浴温为0℃的溶液中浸渍3分钟。
比较例2的铝箔的试样基本上通过与比较例1的铝箔的试样同样的方法而制作，但在冷轧的中途以规定的温度和时间实施中间退火，变更电解研磨前的最终冷轧的压下率进行制作。具体来说，使用表面粗糙度Ra为40nm的轧制辊在压下率为33％的条件下进行该最终冷轧。
比较例3的铝箔的试样通过如下方法而制作：在对铸锭实施均质化热处理、热轧后，实施冷轧以及最终精加工冷轧。最终精加工冷轧使用表面粗糙度Ra为1500nm的轧制辊在压下率为35％的条件下进行。
比较例4的铝箔的试样通过如下方法而制作：在对铸锭实施均质化热处理、热轧后，实施冷轧以及最终精加工冷轧。最终精加工冷轧使用表面粗糙度Ra为1500nm的轧制辊在压下率为44％的条件下进行。
需要说明的是，均质化热处理时间处于通常的处理时间内即可，不限定于表2所示的时间。中间退火条件不限定于表2所示的温度和时间，处于通常的操作条件的范围内即可。
针对所得到的实施例1～13以及比较例1～4的各试样，通过原子力显微镜分别观察位于表面粗糙度Ra受到控制的轧制辊侧的主表面，根据观察结果来测定表面粗糙度Ra、轧制方向X以及与轧制方向X垂直的垂直方向Y的表面粗糙度Rz值、以及峰值计数数值。并且，针对各试样测定上述主表面的静摩擦系数与动摩擦系数。以下，对这些测定方法的详细情况进行说明。
基于原子力显微镜的观察是使用Seiko Instruments株式会社制的扫描型探针显微镜Nanopics1000以倾倒方式(非接触)在80μm×80μm的矩形的视野内观察表面形状来进行的。对于所得到的观察结果，通过最小二乘近似求出曲面并利用进行拟合的三维曲面自动倾斜修正来修正试样的倾斜，测定表面粗糙度Ra、轧制方向X以及与轧制方向X垂直的垂直方向Y的表面粗糙度Rz。表面粗糙度Ra是将由JIS B0601(1982年版)定义的中心线平均粗糙度Ra以能够应用于所观察的表面整体的方式扩展为三维而计算出的值。对于轧制方向X以及垂直方向Y的表面粗糙度Rz而言，通过基于JIS B0601(1982年版)的评价方法来测定该视野内的沿着轧制方向以及垂直方向Y的各个任意的剖面中的二维的Rz值。
轧制方向X以及垂直方向Y上的峰值计数数值通过以下方式测定。首先，得到该视野内的沿着轧制方向X以及垂直方向Y的各个任意的剖面中的主表面的粗糙度曲线。接下来，在该粗糙度曲线上设置中心线、比中心线靠上方1nm且与中心线平行的上侧峰值计数标准。然后，将该粗糙度曲线中的具有与上侧峰值计数标准交叉的两点且在该两点之间不具有其它的交叉点且相对于上侧峰值计数标准向上方凸出的部分作为一个峰值，将基准长度L设为40μm并对该基准长度L内的峰值数进行计数。
使用佐川制作所制摩擦力测定器进行静摩擦系数以及动摩擦系数的评价。首先，将重量200g、面积65mm×65mm、表面为镜面的SUS板状重物载置在实施例1～13以及比较例1～4的试样的上述主表面上，使该SUS板状重物以100mm/分钟的速度与轧制方向平行地滑动20mm。此时，根据SUS板状重物开始移动时所需的力(向SUS板状重物施加的力)来测量静摩擦系数。并且，根据在SUS板状重物开始移动后从开始移动的位置以上述速度移动15mm～20mm的期间所需的力(向SUS板状重物施加的力)的平均值来测量动摩擦系数。
在表3中示出针对各试样的表面粗糙度Ra、Rz、峰值计数数值、静摩擦系数以及动摩擦系数的测定值。
[表3]
根据表3所示的结果，使用表面粗糙度Ra为40nm以下的轧制辊在压下率为35％以上的条件下对被轧制件进行最终精加工冷轧而制作的实施例1～13的试样具有如下的主表面，该主表面的表面粗糙度Ra均为10nm以下，并且轧制方向以及与所述轧制方向垂直的垂直方向上的表面粗糙度Rz均为40nm以下，根据轧制方向以及垂直方向中的至少一个方向上的该主表面的粗糙度曲线计算出的峰值计数数值在将基准长度L设为40μm时为10以上。并且，实施例1～13的试样的静摩擦系数均为1.0以下，动摩擦系数均为0.8以下。
相对于此，关于使用表面粗糙度Ra为40nm以下的轧制辊在压下率为35％或者33％的条件下对被轧制件进行冷轧后进行电解研磨而制作出的比较例1以及比较例2的试样，轧制方向以及垂直方向上的峰值计数数值均小于10，静摩擦系数大于1.0。
另外，关于使用表面粗糙度Ra为1500nm的轧制辊进行最终精加工冷轧而制作出的比较例3以及4的试样，表面粗糙度Ra大于10nm，与轧制方向垂直的垂直方向的表面粗糙度Rz均大于40nm，轧制方向以及垂直方向上的峰值计数数值均小于10。比较例3以及比较例4的试样的动摩擦系数大于0.8。
由以上的结果可以确认的是，根据本发明，能够得到与以往的铝箔相比而静摩擦系数以及动摩擦系数均非常低的铝箔。由此可以确认的是，本发明所涉及的铝箔能够抑制在进行辊对辊加工时产生褶皱、起伏。
应当认识到本次公开的实施方式以及实施例在所有方面均为示例，并非限制性内容。本发明的范围并非由上述的说明示出而是由权利要求书示出，意图包含与权利要求书等同的意义以及范围内的所有变更。
工业上的可利用性
本发明尤其适合用于辊对辊处理中使用的铝箔。
附图标记说明
1、铝箔；1A、第一主表面；1B、第二主表面；2、5、卷芯；3、辊对辊用铝箔；4、功能性涂膜；6、辊材；10、40、功能元件；11、下部电极层；12、厚膜电介质层；13、平坦化层；14、发光层；15、薄膜电介质层；16、缓冲层；17、上部透明电极层；20、有机EL元件；30、太阳能电池；31、绝缘层；32、碱供给层；33、下部电极；34、光吸收层；35、缓冲层；36、上部电极；42、44、导出电极；51、基材；60、合金层；220、辅助辊；400、前处理室；410、预热装置；420、涂敷部；430、隔壁；500、成膜室；510、喷出部；520、加热器；600、成膜装置。

Claims (7)

1.一种铝箔，其中，
所述铝箔具有第一主表面以及位于所述第一主表面的相反侧的第二主表面，
在所述第一主表面以及所述第二主表面中的至少任一方的主表面，表面粗糙度Ra为10nm以下，并且轧制方向以及与所述轧制方向垂直的垂直方向的表面粗糙度Rz均为40nm以下，并且根据所述轧制方向以及所述垂直方向中的至少一个方向上的粗糙度曲线计算出的峰值计数数值在基准长度L为40μm时为10以上。
2.根据权利要求1所述的铝箔，其中，
所述一方的主表面的静摩擦系数为1.0以下。
3.根据权利要求1或2所述的铝箔，其中，
所述一方的主表面的动摩擦系数为0.8以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的铝箔，其中，
所述铝箔的厚度为4μm以上且200μm以下。
5.一种电子设备，其中，
所述电子设备具备：
权利要求1至4中任一项所述的铝箔；以及
功能元件，其形成在所述铝箔上。
6.一种辊对辊用铝箔，其中，
所述辊对辊用铝箔具备：
权利要求1至4中任一项所述的铝箔；以及
卷芯，其供所述铝箔卷绕成卷状。
7.一种铝箔的制造方法，其是制造权利要求1至4中任一项所述的铝箔的方法，其中，
所述铝箔的制造方法具备如下工序：使用表面粗糙度Ra为40nm以下的轧制辊在压下率为35％以上的条件下对被轧制件进行最终精加工冷轧，从而形成所述铝箔。
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