CN110545996B - 导电性基板 - Google Patents

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Abstract

提供一种导电性基板,具有:透明基材;金属层,形成在所述透明基材的至少一个表面上;及黑化层,形成在所述金属层上。其中,所述黑化层为含有单质镍、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜的粗化镀层。

Description

导电性基板
技术领域
本发明涉及一种导电性基板。
背景技术
静电容量式触屏(touch panel)藉由对接近面板表面的物体所引起的静电容量的变化进行检测,将面板表面上的接近物体的位置信息变换为电气信号。就静电容量式触屏中使用的导电性基板而言,其设置在显示器的表面上,故导电性基板的导电层的材料需要反射率较低,且难以被视认。
为此,作为触屏用导电性基板中使用的导电层的材料,使用了反射率较低且难以被视认的材料,并被形成在了透明基板或透明膜上。
例如,如专利文献1所述,以往使用了一种在高分子膜上作为透明导电膜形成了ITO(氧化铟-锡)膜的触屏用透明导电性膜。
另外,近年来具有触屏的显示器正趋于大画面化,与此相应地,也正在寻求触屏用透明导电性膜等的导电性基板的大面积化。然而,ITO的电阻值较高,故存在无法应对导电性基板的大面积化的问题。
因此,为了对导电性基板的电阻进行抑制,提出了一种作为导电层使用铜网(mesh)配线,并对铜网配线的表面进行黑化处理的方法。
例如,专利文献2中公开了一种膜状触屏传感器的制造方法,具有:在支撑于膜(film)的铜薄膜之上形成光阻(resist)层的步骤;藉由光刻法(photolithography),至少将光阻层加工成条状(stripe)配线图案和引出用配线图案的步骤;藉由蚀刻,去除所露出的铜薄膜,以形成条状铜配线和引出用铜配线的步骤;及对铜配线进行黑化处理的步骤。
然而,在专利文献2中,藉由蚀刻形成条状铜配线之后,采用了对铜配线进行黑化处理的方法,导致增加了制造步骤,故存在生产性的问题。
因此,本发明的发明人对一种导电性基板的制造方法进行了研究,即:针对在透明基材上进行了金属层和黑化层的成膜的导电性基板,通过蚀刻金属层和黑化层,将其作为具有期望的配线图案的导电性基板,由此可减少制造步骤,并可获得较高的生产性。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本国特开2003-151358号公报
[专利文献2]日本国特开2013-206315号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
然而,就金属层和黑化层而言,存在针对蚀刻液的反应性大不相同的情况。为此,如果想要同时对金属层和黑化层进行蚀刻,则存在无论哪个层都不能被蚀刻为目标形状的情况、和/或、平面内不能进行均匀蚀刻从而导致产生尺寸偏差的情况,故存在无法同时对金属层和黑化层进行蚀刻的问题。
鉴于上述现有技术的问题,于本发明的一方面,以提供一种具有可同时被蚀刻的金属层和黑化层的导电性基板为目的。
[用于解决课题的手段]
为了解决上述课题,于本发明的一方面,提供一种导电性基板,具有:
透明基材;
金属层,形成在上述透明基材的至少一个表面上;及
黑化层,形成在上述金属层上,
其中,上述黑化层为含有单质镍、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜的粗化镀层。
[发明效果]
根据本发明的一方面,能够提供一种具有可同时被蚀刻的金属层和黑化层的导电性基板。
附图说明
[图1A]本发明的实施方式的导电性基板的剖面图。
[图1B]本发明的实施方式的导电性基板的剖面图。
[图2A]本发明的实施方式的导电性基板的剖面图。
[图2B]本发明的实施方式的导电性基板的剖面图。
[图3]本发明的实施方式的具有网状配线的导电性基板的俯视图。
[图4A]沿图3的A-A’线的剖面图的一构成例。
[图4B]沿图3的A-A’线的剖面图的其他构成例。
[图5]侧蚀(side etching)量的说明图。
具体实施方式
以下,对本发明的导电性基板和导电性基板的制造方法的一实施方式进行说明。
(导电性基板)
本实施方式的导电性基板可具有透明基材、形成在透明基材的至少一个表面上的金属层、及形成在金属层上的黑化层。此外,黑化层可为含有单质镍(镍的单体)、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜的粗化镀层。
需要说明的是,本实施方式中的导电性基板是指,包括对金属层等进行图案化之前的、在透明基材的表面具有金属层和黑化层的基板、以及对金属层等进行了图案化之后的基板、即、配线基板。就对金属层和黑化层进行了图案化之后的导电性基板而言,其包括透明基材没有被金属层等覆盖的区域,故可使光透过,为透明导电性基板。
这里,首先在下面对本实施方式的导电性基板中所含的各部件进行说明。
作为透明基材对其并无特别限定,优选可使用能使可视光透过(透射)的绝缘体膜、玻璃基板等。
作为能使可视光透过的绝缘体膜,例如优选可使用聚醯胺系膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)系膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)系膜、环烯系膜、聚醯亚胺(PI)系膜、聚碳酸酯(PC)系膜等的树脂膜等。特别地,作为能使可视光透过的绝缘体膜的材料,较佳可使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、COP(环烯聚合物)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚醯胺、聚醯亚胺、聚碳酸酯等。
对透明基材的厚度并无特别限定,可根据作为导电性基板时所要求的强度、静电容量、光的透过率等进行任意选择。作为透明基材的厚度,例如可为10μm以上且200μm以下。尤其在使用于触屏的用途的情况下,透明基材的厚度优选为20μm以上且120μm以下,较佳为20μm以上且100μm以下。在使用于触屏的用途的情况下,例如尤其在使用于需要使显示器整体的厚度变薄的用途的情况下,透明基材的厚度优选为20μm以上且50μm以下。
透明基材的全光线透过率较高为佳,例如全光线透过率优选为70%以上,较佳为80%以上。藉由使透明基材的全光线透过率位于上述范围,例如在使用于触屏的用途的情况下,可充分确保显示器的视认性。
需要说明的是,就透明基材的全光线透过率而言,可藉由JIS K 7361-1中规定的方法进行评价。
接下来对金属层进行说明。
对构成金属层的材料并无特别限定,可选择具有符合用途的导电率(conductivity)的材料,但从电气特性较优,且容易进行蚀刻处理的角度来看,作为构成金属层的材料,优选使用铜。即,金属层优选含有铜。
在金属层含有铜的情况下,构成金属层的材料例如优选为Cu(铜)和从Ni、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、及W的金属群中选出的至少1种以上的金属的铜合金、或者为包括铜和从上述金属群中选出的1种以上的金属的材料。此外,金属层也可为由铜构成的铜层。
即,在金属层含有铜的情况下,金属层可为从铜、含有铜的金属、及铜合金中选出的1种以上的层。在金属层含有铜的情况下,金属层优选为铜或铜合金的层。其原因在于,就铜或铜合金的层而言,尤其是其导电率(导电性)较高,藉由蚀刻加工可容易形成配线。还在于,就铜或铜合金的层而言,尽管尤其容易产生后述的侧蚀(side etching),但在本实施方式的导电性基板中可对侧蚀进行抑制。
对形成金属层的方法并无特别限定,但在图案化了的导电性基板的透明基材露出的部分处,为了不降低光的透过率,优选以在其他部件和金属层之间不配置粘接(粘着)剂的方式进行形成。即,金属层优选直接配置在其他部件的上表面。需要说明的是,金属层例如可形成并配置在后述的密着(密接)层或透明基材的上表面。为此,金属层优选直接形成并配置在密着层或透明基材的上表面。
为了在其他部件的上表面直接形成金属层,金属层优选具有使用干式镀法而成膜了的金属薄膜层。作为干式镀法对其并无特别限定,但例如可使用蒸镀法、溅射法、离子镀法等。尤其从容易控制膜厚的角度来看,优选使用溅射法。
此外,在欲使金属层更厚的情况下,可在藉由干式镀法形成了金属薄膜层之后,再使用湿式镀法对金属镀层进行积层(层叠)。具体而言,例如,首先在透明基材或密着层上藉由干式镀法形成金属薄膜层,然后将该金属薄膜层使用为供电层,并藉由作为湿式镀法的一种的电解镀来形成金属镀层。
需要说明的是,在如上所述仅藉由干式镀法对金属层进行成膜的情况下,金属层可由金属薄膜层构成。此外,在组合使用干式镀法和湿式镀法来形成金属层的情况下,金属层可由金属薄膜层和金属镀层构成。
如上所述,藉由仅使用干式镀法、或组合使用干式镀法和湿式镀法来形成金属层,可在透明基材或密着层上不经由粘接剂而直接形成和配置金属层。
就金属层的厚度而言,对其并无特别限定,在将金属层使用为配线的情况下,可根据供给至该配线的电流的大小、配线的宽度等进行任意选择。
然而,如果金属层变厚,则为了形成配线图案而进行蚀刻时蚀刻所需的时间较长,故容易发生侧蚀,存在会出现难以形成细线等的问题的情况。为此,金属层的厚度优选为5μm以下,较佳为3μm以下。
此外,尤其从降低导电性基板的电阻值以可充分进行电流供给的观点来看,例如金属层的厚度优选为50nm以上,较佳为60nm以上,更佳为150nm以上。
需要说明的是,在金属层如上所述具有金属薄膜层和金属镀层的情况下,金属薄膜层的厚度和金属镀层的厚度的合计优选位于上述范围内。
在金属层由金属薄膜层构成的情况或者由金属薄膜层和金属镀层构成的情况的任一情况下,都对金属薄膜层的厚度并无特别限定,但例如优选为50nm以上且700nm以下。
接下来对黑化层进行说明。
金属层具有金属光泽,在透明基材上仅藉由对金属层进行蚀刻而形成配线时,配线会对光进行反射,例如在作为触屏用配线基板而使用的情况下,存在显示器的视认性会下降的问题。因此,研究了设置黑化层的方法。然而,就金属层和黑化层而言,存在相对于蚀刻液的反应性大不相同的情况,如果想同时对金属层和黑化层进行蚀刻,则存在无法将金属层和/或黑化层蚀刻为期望的形状、或产生尺寸偏差等的问题。为此,就以往所研究的导电性基板而言,需要在不同的步骤中分别对金属层和黑化层进行蚀刻,难以同时、即、在一个步骤中对金属层和黑化层进行蚀刻。
因此,本发明的发明人对可与金属层同时被蚀刻的黑化层、即、相对于蚀刻液的反应性较优、并且在与金属层同时被蚀刻的情况下也能被图案化为期望的形状、还可对尺寸偏差的发生进行抑制的黑化层进行了研究。由此发现了,藉由在黑化层中含有单质镍、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜,可使黑化层相对于蚀刻液的反应性与金属层的情况基本相同。
本实施方式的导电性基板的黑化层如上所述可包含单质镍、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜。
这里,对黑化层中所含的铜的状态并无特别限定,但铜例如可包括从铜单质和铜化合物中选出的1种以上。作为铜化合物,例如可列举出铜氧化物、铜氢氧化物等。
为此,黑化层例如含有单质镍、镍氧化物、及镍氢氧化物,另外还可含有从铜单质即金属铜、铜氧化物、及铜氢氧化物中选出的1种以上。
如上所述,藉由使黑化层含有镍氧化物和镍氢氧化物,黑化层可变为能对金属层表面的光的反射进行抑制的颜色,从而可发挥作为黑化层的功能。
此外,藉由在黑化层中也含有铜,例如从铜单质和铜化合物中选择的1种以上,可使黑化层相对于蚀刻液的反应性与金属层相同。为此,即使在同时对金属层和黑化层进行蚀刻的情况下,也可将两个层蚀刻为目标形状,并可在平面内进行均匀蚀刻,还可对尺寸偏差的发生进行抑制。即,能够同时对金属层和黑化层进行蚀刻。
对黑化层中所含的各成分的比例并无特别限定,可根据导电性基板所要求的光反射的抑制程度、针对蚀刻液的反应性的程度等进行任意选择。然而,从充分提高相对于蚀刻液的反应性的观点来看,例如就黑化层而言,在将基于藉由X射线光电子分光法(XPS)所测定的Ni 2P光谱和Cu LMM光谱而求得的镍的原子数设为100的情况下,铜的原子数之比优选为5以上且90以下。即,就黑化层中所含的镍和铜而言,在以原子数的比率来计将镍设为100的情况下,铜优选为5以上且90以下。将镍的原子数设为100的情况下的铜的原子数之比较佳为7以上且90以下,更佳为7以上且65以下。
需要说明的是,这里的镍的原子数是指,黑化层中所含的全部的镍的原子数,不仅包括作为单质(单体)而存在的镍,还包括形成了镍氧化物等的化合物的镍。
此外,还进行了藉由XPS对黑化层所测定的Ni 2P光谱的峰值(peak)分离解析,所计算出的、当将黑化层中所含的单质镍即金属镍的原子数设为100时变成了镍氧化物的镍的原子数优选为15以上且280以下,变成了镍氢氧化物的镍的原子数优选为10以上且220以下。其理由为,藉由在黑化层中以相对于金属镍的预定的比例含有镍氧化物和镍氢氧化物,可使黑化层为尤其适于对金属层表面的光的反射进行抑制的颜色。
需要说明的是,当如上所述对黑化层藉由XPS进行测定时,为了可对内部的状态进行分析,例如优选藉由Ar离子蚀刻等自黑化层的最表面去除10nm之后再进行测定。
另外,就本实施方式的导电性基板的黑化层而言,优选为其表面、具体而言、黑化层的与透明基材相对的表面的相反侧的表面、即、如后所述当进行图案化时用于配置光阻的表面为粗化表面的粗化镀层(粗化层)。
就在透明基材上依次进行了金属层和黑化层的积层的导电性基板而言,藉由在黑化层上配置具有与所要形成的配线图案相对应的形状的光阻,并进行蚀刻,可使金属层和黑化层成为期望的图案。
此外,当对金属层和黑化层进行蚀刻时,不仅会沿金属层的厚度方向进行蚀刻,而且还会出现沿表面方向也进行了蚀刻的侧蚀的情况。故,为了使藉由对金属层进行图案化而形成的配线也能获得期望的形状,还需要事先考虑侧蚀量,以将光阻的图案补正为比根据期望的配线图案所导出的图案还粗。然而,基于侧蚀量使光阻的图案变粗的补正有碍于配线图案的微细化。
因此,本发明的发明人进行了研究并发现,藉由使黑化层成为黑化层的表面、即、与透明基材相对的表面的相反侧的表面为粗化表面的粗化镀层,可对侧蚀的发生进行抑制。其理由可被认为是,藉由使黑化层的表面为粗化表面,当配置光阻时,可提高黑化层和光阻的密着性,当进行蚀刻时,可防止蚀刻液进入黑化层和光阻之间。
从尤其对侧蚀的发生进行抑制的观点来看,黑化层优选含有从粒状结晶和针状结晶中选出的1种以上的结晶。
在黑化层包含粒状结晶的情况下,黑化层优选包含平均晶粒尺寸(size)为50nm以上且150nm以下的粒状结晶。
其原因在于,藉由使黑化层包含粒状结晶,并使其平均晶粒尺寸为50nm以上,可提高将黑化层的表面作为粗化表面时的黑化层和光阻的密着性,尤其可对侧蚀的发生进行抑制。还在于,藉由在黑化层中包含粒状结晶,并使其平均晶粒尺寸为150nm以下,就黑化层而言,可使其为尤其适于对金属层表面的光的反射进行抑制的颜色。在黑化层包含粒状结晶的情况下,其平均晶粒尺寸较佳为70nm以上且150nm以下。
此外,在黑化层包含粒状结晶的情况下,就粒状结晶的晶粒尺寸的标准偏差σ而言,优选为10nm以上,较佳为15nm以上。其原因在于,藉由使标准偏差σ为10nm以上,就黑化层中含有的粒状结晶而言,意味着其存在一定程度以上的偏差,尤其可提高黑化层和光阻的密着性。对粒状结晶的晶粒尺寸的标准偏差σ的上限值并无特别限定,但例如可为100nm以下。
需要说明的是,粒状结晶的晶粒尺寸是指,在如后所述采用扫描型电子显微镜等对黑化层的粗化表面进行观察的情况下,完全包括(包摄(subsume))所进行测定的粒状结晶的最小尺寸的圆的直径。
此外,在黑化层包含针状结晶的情况下,黑化层优选包含平均长度为100nm以上且300nm以下、平均宽度为30nm以上且80nm以下、并且平均纵横比(aspect ratio)为2.0以上且4.5以下的针状结晶。
其原因在于,藉由使黑化层包含针状结晶,并使其平均长度为100nm以上、平均宽度为30nm以上、纵横比为2.0以上,可提高将黑化层的表面作为粗化表面时的黑化层和光阻的密着性,尤其可对侧蚀的发生进行抑制。还在于,藉由使黑化层包含针状结晶,并使其平均长度为300nm以下、平均宽度为80nm以下、平均纵横比为4.5以下,就黑化层而言,可使其成为尤其适于对金属层表面的光的反射进行抑制的颜色。
在黑化层包含针状结晶的情况下,优选为,其平均长度为120nm以上且260nm以下,平均宽度为40nm以上且70nm以下,并且平均纵横比为2.5以上且4.5以下。
此外,在黑化层包含针状结晶的情况下,就针状结晶的长度、宽度、及纵横比的标准偏差σ而言,优选分别为10nm以上、5nm以上、及0.5以上。其原因在于,藉由使针状结晶的长度、宽度、及纵横比的标准偏差σ位于上述范围,就黑化层中含有的针状结晶而言,意味着其存在一定程度以上的偏差,尤其可提高黑化层和光阻的密着性。对针状结晶的长度、宽度、及纵横比的标准偏差σ的上限值并无特别限定,但例如分别可为100nm以下、50nm以下、及5以下。
需要说明的是,针状结晶的长度和宽度分别是指,在如后所述藉由扫描型电子显微镜等对黑化层的粗化表面进行观察的情况下,针状结晶的长边的长度和短边的长度。此外,纵横比为长度除以宽度之后的值。
就黑化层中含有的结晶的平均晶粒尺寸、平均长度、平均宽度、平均纵横比、及标准偏差σ而言,例如可根据藉由扫描型电子显微镜(SEM:Scanning Electron Microscope)对黑化层的粗化表面进行观察时的观察图像进行测定和计算。
对观察黑化层的粗化表面时的具体条件并无特别限定,但例如优选在任意的位置处放大50000倍。此外,在黑化层含有粒状结晶的情况下,可对在1个视场(视野(field ofview))内任意选择的20个粒状结晶的晶粒尺寸进行测定,并将该20个粒状结晶的晶粒尺寸的平均值作为平均晶粒尺寸。另外,还可根据20个粒状结晶的晶粒尺寸的测定值和所计算出的平均晶粒尺寸来计算晶粒尺寸的标准偏差。
在黑化层含有针状结晶的情况下,同样也可对在1个视场内任意选择的20个针状结晶的长度和宽度进行测定,并计算纵横比。另外,可将20个针状结晶的长度、宽度、及纵横比的平均值作为平均长度、平均宽度、及平均纵横比。此外,还可根据20个针状结晶的长度、宽度的测定值、纵横比的计算值、以及所计算出的平均长度、平均宽度、平均纵横比来计算各自的标准偏差。
需要说明的是,就粒状结晶或针状结晶而言,优选以1个视场内包含20个以上的方式来选择观察视场的位置,但在无法选择成为20个结晶的视场的情况下,也可使用不足20个的粒状结晶或针状结晶来计算平均晶粒尺寸、或者平均长度、平均宽度、平均纵横比。
如上所述,针对黑化层的粗化表面藉由扫描型电子显微镜等可计算出其粒状结晶等的结晶的尺寸,故也可以说,上述粒状结晶和/或针状结晶是黑化层的粗化表面中含有的结晶。
对黑化层的形成方法并无特别限定,只要是可形成含有上述各成分且为粗化镀层的形成方法,可选择任意的方法。然而,从可较容易地对黑化层的成分进行控制以使其含有上述各成分的角度来看,优选使用湿式法。
作为湿式法,尤其优选使用电解镀法。
就采用电解镀法对黑化层进行成膜时使用的黑化镀液而言,只要藉由调制可进行具有上述成分的黑化层的成膜即可,对其成分并无特别限定。例如,可优选使用包含镍离子、铜离子、及pH值调整剂的黑化镀液。
对黑化镀液中的各成分的浓度其并无特别限定,可根据要进行成膜的黑化层所要求的金属层表面的光的反射的抑制程度等进行任意选择。
例如,黑化镀液中的镍离子浓度优选为2.0g/L以上,较佳为3.0g/L以上。其理由为,藉由黑化镀液中的镍离子浓度为2.0g/L以上,可使黑化层为尤其适于对金属层表面的光的反射进行抑制的颜色,从而可对导电性基板的反射率进行抑制。
对黑化镀液中的镍离子浓度的上限值并无特别限定,但例如优选为20.0g/L以下,较佳为15.0g/L以下。其原因在于,藉由黑化镀液中的镍离子浓度为20.0g/L以下,可对成膜了的黑化层中的镍成分的过剩进行抑制,并可防止黑化层表面成为光泽镀镍那样的表面,由此可对导电性基板的反射率进行抑制。
此外,黑化镀液中的铜离子浓度优选为0.005g/L以上,较佳为0.008g/L以上。其原因在于,在黑化镀液中的铜离子浓度为0.005g/L以上的情况下,可使黑化层为尤其适于对金属层表面的光的反射进行抑制的颜色,并可提高黑化层针对蚀刻液的反应性,据此,即使在与金属层一起对黑化层进行蚀刻的情况下,也可将其图案化为期望的形状。
对黑化镀液中的铜离子浓度的上限值并无特别限定,但例如优选为4.0g/L以下,较佳为1.02g/L以下。其理由为,藉由黑化镀液中的铜离子浓度为4.0g/L以下,可对成膜了的黑化层相对于蚀刻液的反应性过高进行抑制,并可使黑化层为尤其适于对金属层表面的光的反射进行抑制的颜色,从而可对导电性基板的反射率进行抑制。
当对黑化镀液进行调制时,对镍离子和铜离子的供给方法并无特别限定,例如可在盐的状态下进行供给。例如,优选可使用氨基磺酸盐(sulfamic acid salt)和/或硫酸盐。需要说明的是,就盐的种类而言,各金属元素可都为相同种类的盐,也可同时使用不同种类的盐。具体而言,例如可使用硫酸镍和硫酸铜那样的相同种类的盐来调制黑化镀液。此外,例如还可同时使用硫酸镍和氨基磺酸铜那样的不同种类的盐来调制黑化镀液。
另外,作为pH值调整剂,优选可使用碱金属氢氧化物。其原因在于,藉由作为pH值调整剂而使用碱金属氢氧化物,尤其可降低具有使用该黑化镀液而成膜了的黑化层的导电性基板的反射率。在作为pH值调整剂而使用碱金属氢氧化物的情况下,尽管可对具有使用该黑化镀液而成膜了的黑化层的导电性基板的反射率进行抑制的理由还不很明确,但可被认为是,供给至黑化镀液中的氢氧化物离子可促进氧化镍的析出。藉由促进氧化镍的析出,可使该黑化层为尤其适于对金属层表面的光的反射进行抑制的颜色。为此,可推断出,其为尤其可对具有该黑化层的导电性基板的反射率进行抑制的物质。
作为pH值调整剂、即、碱金属氢氧化物,例如可使用从氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中选出的1种以上。特别地,作为pH值调整剂、即、碱金属氢氧化物,较佳为从氢氧化钠和氢氧化钾中选出的1种以上。其理由为,比较容易获得氢氧化钠和氢氧化钾,并且成本也较低。
对本实施方式的黑化镀液的pH值并无特别限定,但例如优选为4.0以上且5.2以下,较佳为4.5以上且5.0以下。
其原因在于,藉由使黑化镀液的pH值为4.0以上,当使用该黑化镀液形成黑化层时,可更切实地防止黑化层出现颜色不均(色斑),由此可形成具有尤其能对光的反射进行抑制的颜色的黑化层。还在于,藉由使黑化镀液的pH值为5.2以下,可对黑化镀液的成分的一部分的析出进行抑制。
此外,黑化镀液也还可含有络合剂(complexing agent)。作为络合剂,例如优选可使用醯胺硫酸(amide sulfuric acid)。藉由在黑化镀液中含有醯胺硫酸,可形成尤其适于对金属层表面的光的反射进行抑制的颜色的黑化层。
对黑化镀液中的络合剂的含量并无特别限定,可根据欲形成的黑化层所要求的反射率的抑制程度等进行任意选择。
例如,在作为络合剂而使用醯胺硫酸的情况下,对黑化镀液中的醯胺硫酸的浓度并无特别限定,但例如优选为1g/L以上且50g/L以下,较佳为5g/L以上且20g/L以下。其原因在于,藉由使醯胺硫酸的浓度为1g/L以上,可使黑化层为尤其适于对金属层表面的光的反射进行抑制的颜色,从而可对导电性基板的反射率进行抑制。此外,即使过多地添加了醯胺硫酸,对导电性基板的反射率进行抑制的效果也不会变高,故如上所述优选为50g/L以下。
需要说明的是,藉由对黑化层成膜时的镀液的pH值和/或电流密度进行调整,可对黑化层中含有的结晶的形状和/或尺寸进行选择。例如藉由增大镀液的pH值或提高成膜时的电流密度,可容易生成针状结晶,藉由减小镀液的pH值或降低成膜时的电流密度,可容易生成粒状结晶。
为此,例如可藉由预备试验来选择条件,以成为包含期望的形状和尺寸的结晶的黑化层。
对黑化层的厚度并无特别限定,可根据导电性基板所要求的光的反射的抑制程度等进行任意选择。
黑化层的厚度例如优选为50nm以上,较佳为70nm以上。黑化层尽管具有可对金属层的光的反射进行抑制的功能,但在黑化层的厚度较薄时,存在不能充分对金属层的光的反射进行抑制的情况。相对于此,藉由使黑化层的厚度为50nm以上,可更切实地对金属层表面的反射进行抑制,故为优选。
此外,对黑化层的厚度的上限值并无特别限定,但如果过厚,则形成配线时的蚀刻所需的时间变长,会招致成本的上升。为此,黑化层的厚度优选为350nm以下,较佳为200nm以下,更佳为150nm以下。
另外,导电性基板上还可设置除了上述的透明基材、金属层、及黑化层之外的任意的层。例如,可设置密着层。
对密着层的构成例进行说明。
如上所述,金属层可形成在透明基材上,但在将金属层直接形成在透明基材上时,存在透明基材和金属层的密着性不足的情况。为此,当在透明基材的上表面直接形成金属层时,存在制造过程中或使用时金属层会从透明基材剥离的情况。
因此,在本实施方式的导电性基板中,为了提高透明基材和金属层的密着性,可在透明基材上配置密着层。即,还可为在透明基材和金属层之间具有密着层的导电性基板。
藉由在透明基材和金属层之间配置密着层,可提高透明基材和金属层的密着性,由此可更切实地防止金属层从透明基材产生剥离。
此外,密着层还可作为黑化层而发挥功能。为此,也可对来自金属层的下表面侧即透明基材侧的光的由金属层所引起的光的反射进行抑制。
对构成密着层的材料并无特别限定,可根据与透明基材和金属层的密着力、所要求的金属层表面的光的反射的抑制程度、相对于导电性基板的使用环境(例如,湿度和/或温度)的稳定性的程度等进行任意选择。
密着层例如优选包含从Ni、Zn、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Co、W、Cu、Sn、及Mn中选出的至少1种以上的金属。此外,密着层也还可包含从碳、氧、氢、及氮中选出的1种以上的元素。
需要说明的是,密着层还可含有包含从Ni、Zn、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Co、W、Cu、Sn、及Mn中选出的至少2种类以上的金属的金属合金。此情况下,密着层也还可包含从碳、氧、氢、及氮中选出的1种以上的元素。此时,作为包含从Ni、Zn、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Co、W、Cu、Sn、及Mn中选出的至少2种类以上的金属的金属合金,可优选使用Cu-Ti-Fe合金、Cu-Ni-Fe合金、Ni-Cu合金、Ni-Zn合金、Ni-Ti合金、Ni-W合金、Ni-Cr合金、或Ni-Cu-Cr合金。
对密着层的成膜方法并无特别限定,但优选藉由干式镀法进行成膜。作为干式镀法,例如优选可使用溅射法、离子镀法、蒸镀法等。在对密着层采用干式法进行成膜的情况下,从容易控制膜厚的角度来看,较佳使用溅射法。需要说明的是,密着层中如上所述还可添加从碳、氧、氢、及氮中选出的1种以上的元素,此情况下,更优选使用反应性溅射法。
在密着层包含从碳、氧、氢、及氮中选出的1种以上的元素的情况下,藉由事先在密着层成膜时的氛围气(环境气体)中添加含有从碳、氧、氢、及氮中选出的1种以上的元素的气体,可将其添加至密着层中。例如,在密着层中添加碳的情况下,可预先将从一氧化碳气体和二氧化碳气体中选出的1种以上添加至进行干式镀时的氛围气中,在添加氧的情况下,可预先将氧气添加至进行干式镀时的氛围气中,在添加氢的情况下,可预先将从氢气和水中选出的1种以上添加至进行干式镀时的氛围气中,在添加氮的情况下,可预先将氮气添加至进行干式镀时的氛围气中。
就含有从碳、氧、氢、及氮中选出的1种以上的元素的气体而言,优选将其添加至非活性气体(惰性气体),以作为干式镀时的氛围气。作为非活性气体,对其并无特别限定,但例如优选可使用氩气。
藉由对密着层采用如上所述的干式镀法进行成膜,可提高透明基材和密着层的密着性。此外,密着层例如可包含金属作为其主成分,故与金属层的密着性也较高。为此,藉由在透明基材和金属层之间配置密着层,可对金属层的剥离进行抑制。
对密着层的厚度并无特别限定,但例如优选为3nm以上且50nm以下,较佳为3nm以上且35nm以下,更佳为3nm以上且33nm以下。
在使密着层也作为黑化层而发挥功能的情况下,即,在对金属层的光的反射进行抑制的情况下,密着层的厚度如上所述优选为3nm以上。
对密着层的厚度的上限值并无特别限定,但如果过厚,则成膜所需的时间和/或形成配线时的蚀刻所需的时间变长,会导致成本的上升。为此,密着层的厚度如上所述优选为50nm以下,较佳为35nm以下,更佳为33nm以下。
接下来,对导电性基板的构成例进行说明。
如上所述,本实施方式的导电性基板可具有透明基材、金属层、及黑化层。此外,还可任意地设置密着层等的层。
以下参照图1A和图1B对具体的构成例进行说明。图1A和图1B示出了本实施方式的导电性基板的、与透明基材、金属层、及黑化层的积层方向平行的面的剖面图的实例。
本实施方式的导电性基板例如可具有在透明基材的至少一个表面上从透明基材侧开始依次对金属层和黑化层进行了积层的结构。
具体而言,例如,如图1A所示的导电性基板10A那样,可在透明基材11的一个表面11a侧依次进行金属层12和黑化层13各为一层的积层。就黑化层13而言,可使黑化层13的与透明基材11相对的表面的相反侧的表面、即、表面A为粗化表面。此外,如图1B所示的导电性基板10B那样,还可在透明基材11的一个表面11a侧和另一个表面(另一表面)11b侧分别依次进行金属层12A、12B和黑化层13A、13B各为一层的积层。此情况下,就黑化层13A、13B而言,也可使其与透明基材11相对的表面的相反侧的表面、即、表面A和表面B为粗化表面。
此外,也还可为作为任意的层而设置了例如密着层的构成。此情况下,例如可为在透明基材的至少一个表面上从透明基材侧依次形成了密着层、金属层、及黑化层的结构。
具体而言,例如,如图2A所示的导电性基板20A那样,可在透明基材11的一个表面11a侧依次对密着层14、金属层12、及黑化层13进行积层。
此情况下,也可为在透明基材11的两个表面上对密着层、金属层、及黑化层进行了积层的构成。具体而言,如图2B所示的导电性基板20B那样,可在透明基材11的一个表面11a侧和另一个表面11b侧分别依次对密着层14A、14B、金属层12A、12B、及黑化层13A、13B进行积层。
需要说明的是,图1B和图2B中示出了,在透明基材的两个表面上对金属层、黑化层等进行积层的情况下,以透明基材11为对称面,透明基材11的上下所层叠的层被配置为对称的实例,但并不限定于该形态。例如,图2B中,也可使透明基材11的一个表面11a侧的构成为与图1B的构成同样地不设置密着层14A而按金属层12A和黑化层13A的顺序进行了积层的形态,这样,透明基材11的上下所层叠的层就可为非对称结构。
另外,在本实施方式的导电性基板中,藉由在透明基材上设置金属层和黑化层,可对金属层的光的反射进行抑制,由此可对导电性基板的反射率进行抑制。
对本实施方式的导电性基板的反射率的程度并无特别限定,但例如为了提高作为触屏用导电性基板而使用的情况下的显示器的视认性,反射率较低为佳。例如,波长为400nm以上且700nm以下的光的平均反射率优选为15%以下,较佳为10%以下。
反射率的测定可藉由向导电性基板的黑化层照射光而进行。具体而言,例如,如图1A所示,在透明基材11的一个表面11a侧按金属层12和黑化层13的顺序进行了积层的情况下,向黑化层13的表面A照射光以向黑化层13照射光,这样就可进行测定。测定时,可将波长为400nm以上且700nm以下的光例如按波长为1nm的间隔如上所述向导电性基板的黑化层13进行照射,并将所测定的值的平均值作为该导电性基板的反射率。
本实施方式的导电性基板优选可作为触屏用导电性基板而使用。此情况下,导电性基板可为具备网状配线的结构。
具备网状配线的导电性基板可藉由对至此说明的本实施方式的导电性基板的金属层和黑化层、有时还包括密着层进行蚀刻而获得。
例如,可使用两层配线来形成网状配线。具体构成例示于图3。图3示出了对具备网状配线的导电性基板30从金属层等的积层方向的上表面侧进行观察时的图,为了容易理解配线图案,对透明基材和藉由对金属层进行图案化而形成的配线31A、31B以外的层的图示进行了省略。另外,还示出了经由透明基材11可观察到的配线31B。
图3所示的导电性基板30具有透明基材11、与图中Y轴方向平行的多个(plural)配线31A、以及与X轴方向平行的配线31B。需要说明的是,配线31A、31B藉由对金属层进行蚀刻而形成,在该配线31A、31B的上表面或下表面上形成了图中未示的黑化层。另外,黑化层被蚀刻为与配线31A、31B相同的形状。
对透明基材11和配线31A、31B的配置并无特别限定。透明基材11和配线的配置的构成例示于图4A和图4B。图4A和图4B是沿图3的A-A’线的剖面图。
首先,如图4A所示,可在透明基材11的上下表面上分别配置配线31A、31B。需要说明的是,图4A中,在配线31A的上表面和31B的下表面上还配置了被蚀刻为与配线相同形状的黑化层32A、32B。
另外,如图4B所示,也可使用1组透明基材11,在夹着一个透明基材11的上下表面上配置配线31A、31B,并将其中的配线31B配置在透明基材11之间。此情况下,在配线31A、31B的上表面上也可配置被蚀刻为与配线相同形状的黑化层32A、32B。需要说明的是,如上所述,除了铜层和黑化层之外还可设置密着层。为此,无论在图4A还是在图4B的情况下,例如都还可在配线31A和/或配线31B与透明基材11之间设置密着层。在设置密着层的情况下,密着层较佳也被蚀刻为与配线31A、31B相同的形状。
例如,图3和图4A所示的具有网状配线的导电性基板如图1B所示那样,可利用在透明基材11的两个表面上具有铜层12A、12B和黑化层13A、13B的导电性基板来进行形成。
以使用图1B的导电性基板来形成的情况为例进行说明,首先,对透明基材11的一个表面11a侧的金属层12A和黑化层13A进行蚀刻,以使与图1B中Y轴方向平行的多个线状图案沿X轴方向隔开预定间隔而配置。需要说明的是,图1B中的X轴方向是指与各层的宽度方向平行的方向。另外,图1B中的Y轴方向是指与图1B中的纸面垂直的方向。
接下来,对透明基材11的另一表面11b侧的金属层12B和黑化层13B进行蚀刻,以使与图1B中X轴方向平行的多个线状图案隔开预定间隔沿Y轴方向而配置。
藉由以上的操作,可形成图3和图4A所示的具有网状配线的导电性基板。需要说明的是,也可同时对透明基材11的两个表面进行蚀刻。即,也可同时对铜层12A、12B和黑化层13A、13B进行蚀刻。另外,就图4A中的在配线31A、31B和透明基材11之间还具有被图案化为与配线31A、31B相同形状的密着层的导电性基板而言,其可使用图2B所示的导电性基板并藉由同样的蚀刻而制成。
图3所示的具有网状配线的导电性基板还可藉由使用图1A或图2A所示的2个导电性基板来形成。以使用2个图1A所示的导电性基板来形成的情况为例进行说明,对2个图1A所示的导电性基板的金属层12和黑化层13分别进行蚀刻,以使与X轴方向平行的多个线状图案隔开预定间隔沿Y轴方向而配置。然后,以使藉由上述蚀刻处理在各导电性基板上所形成的线状图案的方向相互交叉的方式对2个导电性基板进行贴合,由此可形成具备网状配线的导电性基板。当对2个导电性基板进行贴合时,对贴合面并无特别限定。例如,可将进行了金属层12等的积层的图1A中的表面A和没有进行铜层12等的积层的图1A中的另一表面11b进行贴合,由此可获得如图4B所示的结构。
另外,例如还可将透明基材11的没有进行金属层12等的积层的图1A中的另一表面11b相互贴合,从而成为剖面如图4A所示的结构。
需要说明的是,就图4A和图4B中的在配线31A、31B和透明基材11之间还具有被图案化为与配线31A、31B相同形状的密着层的导电性基板而言,其可藉由使用图2A所示的导电性基板以取代图1A所示的导电性基板来制成。
对图3、图4A、及图4B所示的具有网状配线的导电性基板中的配线的宽度和/或配线间的距离并无特别限定,例如,可根据配线中流动的电流量等进行选择。
然而,根据本实施方式的导电性基板可知,其具有含有单质镍、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜的黑化层,并且即使在同时对黑化层和金属层进行蚀刻以进行图案化的情况下,也可将黑化层和金属层图案化为期望的形状。此外,还可抑制侧蚀的发生。具体而言,例如可形成配线宽度为10μm以下的配线。为此,就本实施方式的导电性基板而言,优选包括配线宽度为10μm以下的配线。对配线宽度的下限值并无特别限定,但例如可为3μm以上。
此外,图3、图4A、及图4B中,尽管示出了组合使用直线形状的配线以形成网状配线(配线图案)的例子,但并不限定于该形态,构成配线图案的配线可为任意形状。例如,为了不与显示器的图像之间产生干涉纹(moiré),还可将构成网状配线图案的配线的形状分别设计为弯曲成锯齿状的线(“之”字直线)等的各种形状。
就具有这样的由2层配线所构成的网状配线的导电性基板而言,例如其优选可作为投影式静电容量方式的触屏用导电性基板而使用。
根据以上的本实施方式的导电性基板可知,其为在透明基材的至少一个表面上所形成的金属层上具有对黑化层进行了积层的结构。另外,由于黑化层含有单质镍、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜,故藉由蚀刻对金属层和黑化层进行图案化时,可容易将黑化层图案化为想要的形状。
此外,黑化层是与透明基材相对的表面的相反侧的表面为粗化表面的粗化镀层。为此,与光阻之间的密着性较高,可抑制侧蚀的发生。
另外,就本实施方式的导电性基板而言,其中所含的黑化层可充分对金属层表面的光的反射进行抑制,从而可为能对反射率进行抑制的导电性基板。此外,例如在应用于触屏等的用途的情况下,还可提高显示器的视认性。
(导电性基板的制造方法)
接下来,对本实施方式的导电性基板的制造方法的一构成例进行说明。
本实施方式的导电性基板的制造方法可具有以下步骤。
在透明基材的至少一个表面上形成金属层的金属层形成步骤。
在金属层上形成黑化层的黑化层形成步骤。
此外,在黑化层形成步骤中,可形成含有单质镍、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜的黑化层。
以下对本实施方式的导电性基板的制造方法进行具体说明。
需要说明的是,采用本实施方式的导电性基板的制造方法较佳可地制造上述导电性基板。为此,就以下所说明的部分之外的部分而言,由于可为与上述导电性基板的情况同样的构成,故对一部分说明进行了省略。
可预先准备供金属层形成步骤中使用的透明基材。对所使用的透明基材的种类并无特别限定,然而,如上所述,优选可使用能使可视光透过的绝缘体膜(树脂膜)、玻璃基板等的透明基材。另外,根据需要,也可预先将透明基材切断为任意尺寸等。
另外,金属层如上所述优选具有铜薄膜层。此外,金属层还可具有金属薄膜层和金属镀层。为此,金属层形成步骤可具有例如采用干式镀法形成金属薄膜层的步骤。另外,金属层形成步骤也可具有采用干式镀法形成金属薄膜层的步骤、以及、将该金属薄膜层作为供电层并采用作为湿式镀法的一种的电镀法形成金属镀层的步骤。
作为在形成金属薄膜层的步骤中所使用的干式镀法,对其并无特别限定,例如可使用蒸镀法、溅射法、离子镀法等。需要说明的是,作为蒸镀法,优选可使用真空蒸镀法。作为在形成金属薄膜层的步骤中所使用的干式镀法,从尤其容易控制膜厚的角度而言,较佳使用溅射法。
接下来,对形成金属镀层的步骤进行说明。对藉由湿式镀法形成金属镀层的步骤中的条件、即、电镀处理的条件并无特别限定,可采用常规方法中的各种条件。例如,可将形成了金属薄膜层的基材供给至具有金属镀液的镀槽中,并藉由对电流密度和/或基材的搬送速度进行控制,由此来形成金属镀层。
接下来,对黑化层形成步骤进行说明。
在黑化层形成步骤中,可形成含有单质镍、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜的黑化层。
黑化层可采用湿式法来形成。具体而言,例如,可将金属层使用为供电层,并在包括上述黑化镀液的镀槽内于金属层上采用电解镀法形成黑化层。藉由这样地将金属层作为供电层并采用电解镀法来形成黑化层,可在金属层的与透明基材相对的表面的相反侧的表面的整面上形成黑化层。
就黑化层而言,如上所述,优选为与透明基材相对的表面的相反侧的表面为粗化表面的粗化镀层。此外,藉由对黑化层成膜时的黑化镀液的pH值和/或电流密度进行调整,还可对黑化层中含有的结晶的形状和/或尺寸进行选择。例如,藉由增大镀液的pH值或提高成膜时的电流密度,可容易生成针状结晶,藉由减小镀液的pH值或降低成膜时的电流密度,可容易生成粒状结晶。
为此,例如可藉由预备试验来选择条件,以成为包含期望的形状和尺寸的结晶的黑化层。
就黑化镀液而言,由于已进行了叙述,故省略其说明。
在本实施方式的导电性基板的制造方法中,除了上述步骤之外,还可实施任意的步骤。
例如,在透明基材和金属层之间形成密着层的情况下,可实施在透明基材的欲形成金属层的表面上形成密着层的密着层形成步骤。在实施密着层形成步骤的情况下,金属层形成步骤可在密着层形成步骤之后实施,此时在金属层形成步骤中,可在本步骤中于透明基材上形成了密着层的基材上形成金属薄膜层。
在密着层形成步骤中,对密着层的成膜方法并无特别限定,然而,优选采用干式镀法进行成膜。作为干式镀法,例如可较佳使用溅射法、离子镀法、蒸镀法等。在对密着层采用干式法进行成膜的情况下,从容易控制膜厚的角度来看,可较佳使用溅射法。需要说明的是,密着层中如上所述也可添加从碳、氧、氢、及氮中选出的1种以上的元素,此情况下,可更优选使用反应性溅射法。
藉由本实施方式的导电性基板的制造方法所获得的导电性基板例如可使用于触屏等的各种用途。另外,在使用于各种用途的情况下,本实施方式的导电性基板中包括的金属层和黑化层优选被进行了图案化。需要说明的是,在设置密着层的情况下,优选也对密着层进行了图案化。就金属层和黑化层以及根据情况还有密着层而言,例如可按照期望的配线图案进行图案化,就金属层和黑化层以及根据情况还有密着层而言,优选被图案化为相同的形状。
为此,本实施方式的导电性基板的制造方法可具有对金属层和黑化层进行图案化的图案化步骤。需要说明的是,在形成了密着层的情况下,图案化步骤可为对密着层、金属层、及黑化层进行图案化的步骤。
对图案化步骤的具体步骤并无特别限定,可采用任意步骤进行实施。例如,在如图1A那样于透明基材11上进行了金属层12和黑化层13的积层的导电性基板10A的情况下,首先,可实施在黑化层13的表面A上配置具有期望图案的光阻(resist)的光阻配置步骤。然后,可实施向黑化层13的表面A、即、配置了光阻的表面侧供给蚀刻液的蚀刻步骤。
对蚀刻步骤中使用的蚀刻液并无特别限定。然而,藉由本实施方式的导电性基板的制造方法所形成的黑化层具有与金属层大致同样的相对于蚀刻液的反应性。为此,对蚀刻步骤中所使用的蚀刻液并无特别限定,优选可采用一般的金属层蚀刻中使用的蚀刻液。
作为蚀刻液,例如优选可使用包括从硫酸、过氧化氢(过氧化氢水)、盐酸、氯化铜(cupric chloride)、及氯化铁(ferric chloride)中选出的1种以上的混合水溶液。对蚀刻液中的各成分的含量并无特别限定。
蚀刻液可在室温下使用,然而,为了提高反应性,也可对其进行加温,例如,可将其加热至40℃以上且50℃以下后再使用。
另外,对如图1B那样在透明基材11的一个表面11a和另一个表面11b上进行了金属层12A、12B和黑化层13A、13B的积层的导电性基板10B而言,也可实施用于进行图案化的图案化步骤。此情况下,例如首先可实施在黑化层13A、13B的表面A和表面B上配置具有期望图案的光阻的光阻配置步骤。然后可实施向黑化层13A、13B的表面A和表面B、即、配置了光阻的表面侧供给蚀刻液的蚀刻步骤。
对蚀刻步骤中形成的图案并无特别限定,可为任意形状。例如,在图1A所示的导电性基板10A的情况下,如上所述可使金属层12和黑化层13形成包括多个直线和/或弯曲成锯齿状的线(“之”字直线)的图案。
另外,在图1B所示的导电性基板10B的情况下,可在金属层12A和金属层12B上形成网状配线那样的图案。此情况下,黑化层13A优选被图案化为与金属层12A相同的形状,黑化层13B优选被图案化为与金属层12B相同的形状。
此外,例如在图案化步骤中对上述的导电性基板10A的金属层12等进行了图案化之后,还可实施对图案化了的2个以上的导电性基板进行积层的积层步骤。进行积层时,例如,可将各导电性基板的金属层的图案交叉地进行积层,由此可获得具备网状配线的积层导电性基板。
对积层了的2个以上的导电性基板的固定方法并无特别限定,然而,例如可藉由粘接剂等进行固定。
就藉由以上的本实施方式的导电性基板的制造方法所获得的导电性基板而言,在透明基材的至少一个表面形成的金属层上具有对黑化层进行了积层的结构。另外,由于黑化层含有单质镍、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜,因此,如上所述采用蚀刻对金属层和黑化层进行图案化时,可容易将黑化层图案化为期望的形状。
此外,黑化层是与透明基材相对的表面的相反侧的表面为粗化表面的粗化镀层。为此,与光阻之间的密着性较高,可抑制侧蚀的发生。
另外,就藉由本实施方式的导电性基板的制造方法所获得的导电性基板而言,其包括的黑化层可充分抑制金属层表面的光的反射,故可为反射率被进行了抑制的导电性基板。为此,例如在使用于触屏等的用途的情况下,可提高显示器的视认性。
【实施例】
以下举出具体实施例和比较例进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
(评价方法)
对以下的实验例中所制作的试料藉由下述方法进行了评价。
(1)黑化层的成分分析
采用X射线光电子分光装置(“PHI公司”制,型号:QuantaSXM)进行了黑化层的成分分析。需要说明的是,X射线源使用了单色化Al(1486.6eV)。
如后所述,在以下的各实验例中,制作了具有图1A所示的结构的导电性基板。因此,对图1A中的黑化层13的露出于外部的表面A进行了Ar离子蚀刻,并对从最表面开始至10nm深的内部的Ni 2P光谱和Cu LMM光谱进行了测定。根据所获得的光谱,计算出了将黑化层中所含的镍的原子数设为100的情况下的铜原子数的比率。需要说明的是,表1中将结果表示为金属成分之比。
此外,藉由Ni 2P光谱的峰值分离解析,计算出了黑化层中所含的、将金属镍的原子数设为100时变成了镍氧化物的镍的原子数和变成了镍氢氧化物的镍的原子数。需要说明的是,表1中将结果表示为镍成分之比。
(2)反射率的测定
测定是藉由在紫外可视分光光度计(“株式会社岛津制作所”制,型号:UV-2600)上设置反射率测定单元而进行的。
如后所述,在各实验例中制作了具有图1A所示的结构的导电性基板。为此,在进行反射率测定时,在入射角为5°且受光角为5°的条件下,以波长为1nm的间隔,向图1A所示的导电性基板10A的黑化层13的表面A照射波长为400nm以上且700nm以下的光,并对正反射率进行了测定,之后将其平均值作为该导电性基板的反射率(平均反射率)。
(3)蚀刻特性
首先,在以下的实验例中所获得的导电性基板的黑化层表面上采用叠层法(laminating)贴附了干膜光阻(日立化成RY3310)。然后,藉由光掩膜(photo mask)进行紫外线曝光,再使用1%的碳酸钠水溶液对光阻进行溶解以进行显影。据此,制作了具有在3.0μm以上且10.0μm以下的范围内的每0.5μm上的光阻宽度都不同的图案的样本(sample)。即,形成了光阻宽度在3.0μm、3.5μm、4.0μm、……、9.5μm、10.0μm的每0.5μm上都不同的15个种类的线状图案。
接下来,将样本浸渍在包含10重量%的硫酸和3重量%的过氧化氢的30℃的蚀刻液中,40秒之后,使用氢氧化钠水溶液对干膜光阻进行了剥离和除去。
对所获得的样本采用200倍的显微镜进行了观察,并求出了残存在导电性基板上的金属配线的配线宽度的最小值。
对光阻进行剥离之后,如果残存在导电性基板上的金属配线的配线宽度的最小值越小、并且、所形成的金属配线的周围的溶解残量越少,则意味着铜层和黑化层相对于蚀刻液的反应性越接近(相同)。故,在残存的金属配线的配线宽度的最小值为3μm以上10μm以下,并且于所形成的金属配线的周围观察不到溶解残量的情况下,评价为〇。在残存的金属配线的最小值为3μm以上10μm以下,但于所形成的金属配线的周围能观察到一部分实际应用时并无影响的溶解残量的情况下,评价为△。另外,在不能溶解于蚀刻液,并且无法形成配线宽度为10μm以下的金属配线的情况下,评价为不合格、即×。在○或△的情况下,可以说是一种具有可同时被蚀刻的金属层和黑化层的导电性基板,将其评价为合格。
需要说明的是,表2中示出了作为评价结果的○、△、及×。
(4)黑化层中含有的结晶的形状和尺寸
针对黑化层的粗化表面、即、与透明基材相对的表面的相反侧的表面面,具体而言,针对图1A的表面A,采用扫描型电子显微镜进行了观察,并对黑化层中含有的结晶的形状和尺寸进行了评价。
评价时,首先在黑化层的粗化表面上的任意位置对该区域进行了50000倍的放大。然后对该观察区域内存在的结晶的形状进行了观察。当观察到了粒状结晶时,在表2的结晶形状的栏中表示为粒状,当观察到了针状结晶时,在表2的结晶形状的栏中表示为针状。
接下来,在观察到了粒状结晶的情况下,选择20个作为评价对象的粒状结晶,并对平均晶粒尺寸和标准偏差σ进行了测定和计算。需要说明的是,粒状结晶的晶粒尺寸是指,完全包含进行粒状结晶的测定的粒状结晶的最小尺寸的圆的直径。
此外,在观察到了针状结晶的情况下,选择20个作为评价对象的针状结晶,并对平均长度、平均宽度、平均纵横比、及标准偏差σ进行了测定和计算。
在对粒状结晶进行评价的情况下,将其晶粒尺寸的平均值和标准偏差记载在表2中的「晶粒尺寸/长度」的栏中。
在对针状结晶进行评价的情况下,将其长度的平均值和标准偏差记载在表2中的「晶粒尺寸/长度」的栏中,并将宽度、纵横比的平均值、及标准偏差分别记载在表2中的「宽度」和「纵横比」的栏中。
各参数已被进行了叙述,故这里省略其说明。
(5)侧蚀量
首先,在以下实验例中所获得的导电性基板的黑化层表面上采用叠层法(laminating)贴附了干膜光阻(日立化成RY3310)。然后,藉由光掩膜进行紫外线曝光,再使用1%的碳酸钠水溶液对光阻进行溶解以进行显影。据此,制作了在黑化层上具有相互平行的多个直线状图案的光阻的样本。
接下来,将样本浸渍在包含10重量%的硫酸和3重量%的过氧化氢的30℃的蚀刻液中。
针对所获得的样本,不剥离其光阻,并对导电性基板的与各层的积层方向平行且与光阻的直线状图案垂直的剖面进行了观察。此情况下,如图5所示,观察到了图案化了的金属层52、图案化了的黑化层53、及光阻54在透明基材51上进行了积层的剖面形状。此外,还将光阻的宽度方向的端部54a和图案化了的金属层52的宽度方向的端部52a之间的距离L测定为侧蚀量。
需要说明的是,在从至蚀刻液的浸渍的开始时点起的60秒后、120秒后、及180秒后的时点,分别从蚀刻液中取出导电性基板,并进行了清洗之后,如上所述进行了侧蚀量的评价。
(试料的制作条件)
在以下说明的条件下制作了导电性基板,并藉由上述评价方法进行了评价。实验例1~实验例10都为实施例。
[实验例1]
制作了具有图1A所示的结构的导电性基板。
(金属层形成步骤)
在长度为300m、宽度为250mm、且厚度为100μm的长条状的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)制透明基材的一个表面上进行了金属层的成膜。需要说明的是,采用JIS K7361-1中规定的方法对作为透明基材而使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂制透明基材的全光线透过率进行了评价,其为97%。
在金属层形成步骤中,实施了金属薄膜层形成步骤和金属镀层形成步骤。
首先,对金属薄膜层形成步骤进行说明。
在金属薄膜层形成步骤中,作为基材使用了上述透明基材,并在透明基材的一个表面上作为金属薄膜层形成了铜薄膜层。
在金属薄膜层形成步骤中,首先将预先加热至60℃以除去了水分的上述透明基材设置在溅射装置的腔体内。
然后,将腔体内部排气至1×10-3Pa之后,导入氩气,并将腔体内部的压力调整为1.3Pa。
向预先安放在溅射装置的阴极上的铜靶进行电力供给,由此在透明基材的一个表面上进行了厚度为0.7μm的铜薄膜层的成膜。
接下来,在金属镀层形成步骤中形成金属镀层。金属镀层是采用电镀法进行了厚度为0.3μm的金属镀层的成膜。
藉由实施以上的金属薄膜层形成步骤和金属镀层形成步骤,作为金属层形成了厚度为1.0μm的铜层。
将在金属层形成步骤中所制作的于透明基材上形成了厚度为1.0μm的铜层的基板浸渍在20g/l的硫酸中30sec,并进行了清洗之后,实施了以下的黑化层形成步骤。
(黑化层形成步骤)
在黑化层形成步骤中,使用黑化镀液并藉由电解镀法,在铜层的一个表面上形成了黑化层。
需要说明的是,作为黑化镀液,调制了含有镍离子、铜离子、醯胺硫酸、及氢氧化钠的镀液。在黑化镀液中,藉由添加硫酸镍6水和物和硫酸铜5水和物,进行了镍离子和铜离子的供给。
接下来,对各成分进行了添加和调制,以使黑化镀液中的镍离子的浓度为5g/L、铜离子的浓度为0.03g/L、醯胺硫酸的浓度为11g/L。
此外,还将氢氧化钠水溶液也添加至黑化镀液,并将黑化镀液的pH值调整为4.9。
在黑化层形成步骤中,于黑化镀液的温度为40℃、电流密度为0.10A/dm2、且镀覆时间为400sec的条件下进行了电解镀,由此形成了黑化层。
所形成的黑化层的膜厚为110nm。
针对藉由以上的步骤所获得的导电性基板,实施了上述的黑化层的成分分析、以及反射率和蚀刻特性的评价。结果示于表1和表2。
[实验例2~实验例10]
在各实验例中,除了对形成黑化层时的黑化镀液中的镍离子浓度、铜离子浓度、黑化层成膜时的电流密度、及镀覆时间进行了如表1所示的变更这点之外,与实验例1同样地制作了导电性基板,并进行了评价。结果示于表1和表2。
[表1]
Figure BDA0002226479370000281
[表2]
Figure BDA0002226479370000291
由表2所示的结果可确认到,无论在实验例1~实验例10的哪个实验例中,黑化层都含有单质镍、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜。
此外,由表1所示的结果可知,即使就蚀刻特性而言,评价结果也都为〇或△,即确认到了是一种具有可同时被蚀刻的金属层和黑化层的导电性基板。
特别地,就黑化层中所含的镍和铜而言,以原子数的比率计,当将镍的设为100时,可确认到,在铜为7以上且90以下的实验例1~8中,蚀刻特性为〇,反射率也为10%以下。故可确认到,就实验例1~实验例8的导电性基板而言,金属层和黑化层相对于蚀刻液的反应性非常接近,并且具有尤其能够对金属层表面的光的反射进行抑制的黑化层。
此外,还确认到了,在实验例1~实验例10中,黑化层具有粒状或针状的结晶,并且也对侧蚀的发生进行了抑制。即,确认到了,黑化层是一种与透明基材相对的表面的相反侧的表面为粗化表面的粗化镀层,其与光阻之间的密着性较高。
以上基于实施方式和实施例等对导电性基板进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式和实施例等。在权利要求书记载的本发明的主旨的范围内,还可进行各种各样的变形和变更。
本申请主张基于2017年4月17日向日本国专利厅申请的特愿2017-081591号的优先权,并将特愿2017-081591号的内容全部援引于本国际申请。
[符号说明]
10A、10B、20A、20B、30 导电性基板
11、51 透明基材
12、12A、12B、52 金属层
13、13A、13B、32A、32B、53 黑化层

Claims (7)

1.一种导电性基板,具有:
透明基材;
金属层,形成在所述透明基材的至少一个表面上;及
黑化层,形成在所述金属层上,
其中,所述黑化层为含有单质镍、镍氧化物、镍氢氧化物、及铜的粗化镀层,
所述黑化层含有从粒状结晶和针状结晶中选出的1种以上的结晶。
2.如权利要求1所述的导电性基板,其中,
就所述黑化层中含有的镍和铜而言,以原子数的比率计,在将镍设为100的情况下,铜为5以上且90以下。
3.如权利要求1或2所述的导电性基板,其中,
所述透明基材和所述金属层之间具有密着层。
4.如权利要求1或2所述的导电性基板,其中,
所述黑化层包含平均晶粒尺寸为50nm以上且150nm以下的粒状结晶。
5.如权利要求1或2所述的导电性基板,其中,
所述黑化层包含平均长度为100nm以上且300nm以下、平均宽度为30nm以上且80nm以下、并且平均纵横比为2.0以上且4.5以下的针状结晶。
6.如权利要求1或2所述的导电性基板,其中,
所述黑化层的厚度为50nm以上且350nm以下。
7.如权利要求1或2所述的导电性基板,其中,
所述金属层为铜或铜合金的层。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230253708A1 (en) * 2020-04-09 2023-08-10 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Wiring board and method for manufacturing wiring board

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016175130A1 (ja) * 2015-04-28 2016-11-03 住友金属鉱山株式会社 導電性基板
WO2017033740A1 (ja) * 2015-08-26 2017-03-02 住友金属鉱山株式会社 導電性基板

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4508380B2 (ja) * 2000-08-23 2010-07-21 イビデン株式会社 多層プリント配線板の製造方法
CN100515167C (zh) * 2004-02-17 2009-07-15 日矿金属株式会社 具有黑化处理表面或层的铜箔
JP2008227352A (ja) * 2007-03-15 2008-09-25 Dainippon Printing Co Ltd 電磁波遮蔽シート、その製造方法、及びプラズマディスプレイパネル用フィルター
JP2012204782A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Dainippon Printing Co Ltd 複合フィルタ、及びそのフィルタを前面に配置した画像表示装置
JP6905828B2 (ja) * 2014-06-30 2021-07-21 住友金属鉱山株式会社 導電性基板、積層導電性基板、導電性基板の製造方法、積層導電性基板の製造方法
WO2016190224A1 (ja) 2015-05-25 2016-12-01 住友金属鉱山株式会社 黒化めっき液、導電性基板
JP2018139018A (ja) * 2015-07-31 2018-09-06 住友金属鉱山株式会社 導電性基板、導電性基板の製造方法
WO2017057262A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 住友金属鉱山株式会社 導電性基板
WO2017130865A1 (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 住友金属鉱山株式会社 黒化めっき液、導電性基板の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016175130A1 (ja) * 2015-04-28 2016-11-03 住友金属鉱山株式会社 導電性基板
WO2017033740A1 (ja) * 2015-08-26 2017-03-02 住友金属鉱山株式会社 導電性基板

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