JP2019036474A - 電子デバイス用金属基板 - Google Patents
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Abstract
Description
上記金属板は、金属を主成分とする。上記金属板の主成分としては、上述の鋼の他、例えば鉄、チタン、アルミニウム、銅等が挙げられる。上記金属板は、1種の金属によって形成されてもよく、2種以上の金属の合金によって形成されてもよい。つまり、上記金属板は、鉄、チタン、アルミニウム又は銅を主成分とする合金から形成されてもよい。上記金属板が合金から形成される場合、他の合金成分としては、例えばシリコン、アルミニウム、マンガン、マグネシウム、ニッケル、クロム、モリブデン、亜鉛、銅、バナジウム等が挙げられる。上記金属板が鉄、チタン、アルミニウム又は銅を主成分とすることによって、当該電子デバイス用金属基板の機械的強度や耐性を容易かつ確実に高めることができる。
上記金属板及び絶縁層は直接積層されていてもよいが、上述のように、上記金属板の絶縁層が積層される側の面には亜鉛めっき層が積層されていることが好ましい。当該電子デバイス用金属基板は、上記金属板の絶縁層が積層される側の面に亜鉛めっき層を備えることによって、防錆性を高めることができる。
上記絶縁層は絶縁性を有する。上記絶縁層は、合成樹脂を主成分とすることが好ましい。上記合成樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられる。中でも、上記合成樹脂は、熱硬化性樹脂、又はその他の樹脂(例えば熱可塑性樹脂)と硬化剤とを組み合わせて用いることが好ましい。当該電子デバイス用金属基板は、上記絶縁層が合成樹脂を主成分とすることで、絶縁性の高い層を容易に形成することができる。また、上記合成樹脂が熱硬化性樹脂であることによって、上記絶縁層の形成が容易となる。一方、上記合成樹脂が熱可塑性樹脂であることで、上記絶縁層を比較的低コストで形成することができる。
上記透明導電膜の具体的構成としては、特に限定されるものではないが、例えば少なくともIn及びSnを含む酸化物からなる透明導電膜(ITO;In−Sn−O)、少なくともIn及びZnを含む酸化物からなる透明導電膜(IZO;In−Zn−O)、少なくともIn及びGaを含む酸化物からなる透明導電膜(IGO;In−Ga−O)、少なくともZnを含む酸化物からなる透明導電膜(ZnO;Zn−O)、又は少なくともAl及びZnを含む酸化物からなる透明導電膜(AlZnO;Al−Zn−O)等が挙げられる。
当該電子デバイス用金属基板の製造方法は、例えば金属板を用意する工程(金属板用意工程)と、金属板の表面に亜鉛めっきを施す工程(亜鉛めっき工程)と、上記亜鉛めっき工程で形成された亜鉛めっき層の外面に絶縁層を積層する工程(絶縁層積層工程)と、上記絶縁層積層工程で積層された絶縁層の外面に透明導電膜を積層する工程(透明導電膜積層工程)とを備える。なお、当該電子デバイス用金属基板が亜鉛めっき層を有しない場合、上記亜鉛めっき工程は省略することが可能である。
上記亜鉛めっき工程は、公知の電気亜鉛めっき法又は溶融亜鉛めっき法によって行うことができる。
上記絶縁層積層工程は、上記亜鉛めっき層の外面への絶縁層形成用組成物の塗布及び加熱により塗膜を形成する工程(塗膜形成工程)と、上記塗膜形成工程によって得られた塗膜の外面を平滑化する工程(平滑化工程)とを有する。なお、上記絶縁層形成用組成物は液状であることが好ましい。つまり、上記絶縁層形成用組成物は溶媒を含むことが好ましい。
上記絶縁層形成用組成物の塗布及び加熱(乾燥並びに焼付)方法は、特に制限されず、既知の方法を適宜採用することができる。上記塗布方法としては、例えばバーコーター法、ロールコーター法、カーテンフローコーター法、スプレー法、スプレーリンガー法等を挙げることができ、これらの中でも、コスト等の観点からバーコーター法、ロールコーター法、及びスプレーリンガー法が好ましい。
上記平滑化工程では、例えば研磨処理によって絶縁層の外面を研磨してもよく、絶縁層の外面に平滑化膜を形成してもよい。上記研磨処理を施す場合の研磨方法としては、化学研磨(CMP)、電解研磨、機械研磨等が挙げられる。これらの中でも、微細な凹凸を除去する観点から、研磨剤に例えばシリカ、アルミナ、セリア、チタニア、ジルコニア、ゲルマニア等を用いた化学電解研磨法が好ましい。
上記透明導電膜積層工程では、得られる透明導電膜の外面の凹凸形状を制御しつつ上記絶縁層の外面に透明導電膜を積層する。上記透明導電膜積層工程では、例えばDCマグネトロンスパッタリング法によって上記絶縁層の外面に透明導電膜を積層する。上記透明導電膜積層工程では、スパッタリングを行う成膜パワーを制御することで透明導電膜の外面の凹凸形状を制御することができる。上記成膜パワーの下限としては、2.0W/cm2が好ましく、3.0W/cm2がより好ましい。一方、上記成膜パワーの上限としては、5.0W/cm2が好ましく、4.5W/cm2がより好ましい。上記成膜パワーが上記下限に満たないと、透明導電膜の外面に十分な凹凸形状を付与することができないおそれがある。逆に、上記成膜パワーが上記上限を超えると、上記透明導電膜の外面の凹凸が大きくなり過ぎて、素子の短絡を招来するおそれがある。
当該電子デバイス用金属基板は、上記透明導電膜の外面に形成される微細凹凸形状の凸部の頂点の平均ピッチ、並びに隣接する凸部の頂点及び凹部の底点の高さの差の平均値が上記範囲内であるので、上記透明導電膜の外面が、滑らかで、かつ十分な表面粗さを有する凹凸面として形成される。そのため、当該電子デバイス用金属基板は、光散乱機能に優れると共に厚さの不均一性に起因する素子の短絡を抑制することができる。
(No.1〜No.3)
キシレン(沸点:140℃)とシクロヘキサノン(沸点:156℃)とを等量ずつ混合した溶媒に、ポリエステル(東洋紡社の「バイロン(登録商標)200」(ガラス転移点Tg:53℃、数平均分子量Mn:3000))を固形分換算で75質量部、メラミン樹脂(DIC社の「スーパーベッカミン(登録商標)J−820−60」)を固形分換算で25質量部加えて、塗料Aを得た。なお、ポリエステルとメラミン樹脂との合計固形分が58質量%となるようにキシレンとシクロヘキサノンとの混合溶媒の量を調整した。
No.1〜No.3の電子デバイス用金属基板のITO膜の外面の形状をSIIナノテクノロジー社製の原子間力顕微鏡(「SPI4000」)を用いて評価長さ100μmで測定した。この測定結果を図7〜図9に示す。
次に、分光光度計(日本分光社製の「V−570分光光度計」)を用いて、入射角−5度として波長550nmの光を入射し、反射角を変えながら反射光の強度を測定した。さらに、5度〜85度の反射光の合計が100となるように反射光の相対反射率を求めた。この測定結果を図10に示す。この測定結果から、反射角15度及び反射角25度の反射率を求めた。この測定結果を図11及び図12に示す。
(No.4)
成膜パワーを1.9W/cm2とした以外は、No.1〜No.3と同様にして、No.4の電子デバイス用金属基板を得た。
No.1〜No.3と同様の金属板を用意し、この金属板両面にNo.1〜No.3と同様の亜鉛めっき層を積層することでNo.5の電子デバイス用金属基板を得た。
亜鉛めっき層の外面に直接ITO膜を成膜した以外はNo.2と同様にしてNo.6の電子デバイス用金属基板を得た。
No.4及びNo.6の電子デバイス用金属基板のITO膜の外面の形状、並びにNo.5の電子デバイス用金属基板の亜鉛めっき層の外面の形状をNo.1〜No.3と同様の原子間力顕微鏡を用い、評価長さ100μmで測定した。この測定結果を図13〜図15に示す。また、上記測定結果に基づくNo.4及びNo.6の電子デバイス用金属基板のITO膜の外面、並びにNo.5の電子デバイス用金属基板の亜鉛めっき層の外面の凸部の頂点の平均ピッチ、及び隣接する凸部の頂点及び凹部の底点の高さの差の平均値を表1に示す。
No.1〜No.3と同様の分光光度計を用いて、入射角−5度として波長550nmの光を入射し、反射角を変えながら反射光の強度を測定した。さらに、5度〜85度の反射光の合計が100となるように反射光の相対反射率を求めた。この測定結果を図16に示す。この測定結果から、反射角15度及び反射角25度の反射率を求めた。この測定結果を図17及び図18に示す。
表1に示すように、No.1〜No.3の電子デバイス用金属基板は、凸部の頂点の平均ピッチが5μm以上であり、隣接する凸部の頂点及び凹部の底点の高さの差の平均値が50nm以上である。これにより、No.1〜No.3の電子デバイス用金属基板は、15度方向に反射される光強度が5.6%以上、25度方向に反射される光強度が1.5%以上であり、優れた拡散反射機能を有している。
Claims (10)
- 金属板の表面に、絶縁層及び透明導電膜がこの順で積層された電子デバイス用金属基板であって、
上記透明導電膜の外面に微細凹凸形状が形成され、
上記微細凹凸形状の凸部の頂点の平均ピッチが5μm以上50μm以下で、かつ隣接する凸部の頂点及び凹部の底点の高さの差の平均値が50nm以上300nm以下である電子デバイス用金属基板。 - 上記絶縁層が合成樹脂を主成分とする請求項1に記載の電子デバイス用金属基板。
- 上記合成樹脂が熱硬化性樹脂である請求項2に記載の電子デバイス用金属基板。
- 上記合成樹脂が熱可塑性樹脂である請求項2に記載の電子デバイス用金属基板。
- 上記熱可塑性樹脂がポリエステルであり、上記絶縁層が硬化剤を含有する請求項4に記載の電子デバイス用金属基板。
- 上記熱可塑性樹脂がアクリル樹脂であり、上記絶縁層が硬化剤を含有する請求項4に記載の電子デバイス用金属基板。
- 上記金属板の主成分が、鉄、チタン、アルミニウム又は銅である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電子デバイス用金属基板。
- 入射角−5度とした場合の反射角15度における拡散反射率が5%以上、かつ反射角25度における拡散反射率が1.5%以上である請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電子デバイス用金属基板。
- 上記金属板の絶縁層が積層される側の面に亜鉛めっき層をさらに備える請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電子デバイス用金属基板。
- 有機EL照明又は有機太陽電池に用いられる請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の電子デバイス用金属基板。
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