JP6597622B2 - 電極基板フィルムとその製造方法 - Google Patents
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Description
樹脂フィルムから成る透明基板と、該透明基板に設けられかつ金属製の積層細線から成るメッシュ構造の回路パターンを有する電極基板フィルムにおいて、
上記積層細線が、透明基板側から数えて第1層目の膜厚が20nm以上30nm以下である金属吸収層と第2層目の金属層を有し、かつ、
可視波長領域(400〜780nm)における上記金属吸収層の光学定数が、
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
であると共に、
透明基板と金属吸収層および金属吸収層と金属層の各界面での反射による可視波長領域(400〜780nm)における最高反射率が40%以下で、かつ、上記金属吸収層が窒素とアルミニウムを含まない金属酸化物で構成されることを特徴とし、
第2の発明は、
第1の発明に記載された電極基板フィルムにおいて、
上記金属製の積層細線が、透明基板側から数えて第3層目の膜厚が20nm以上30nm以下である第2の金属吸収層を有し、かつ、
可視波長領域(400〜780nm)における上記第2の金属吸収層の光学定数が、
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
であると共に、上記第2の金属吸収層が窒素とアルミニウムを含まない金属酸化物で構成されることを特徴とし、
第3の発明は、
第1の発明に記載された電極基板フィルムにおいて、
上記金属層の膜厚が、50nm以上5000nm以下であることを特徴とするものである。
樹脂フィルムから成る透明基板と、該透明基板に設けられかつ金属製の積層細線から成るメッシュ構造の回路パターンを有する電極基板フィルムの製造方法において、
透明基板側から数えて積層膜の第1層目として膜厚が20nm以上30nm以下でかつ可視波長領域(400〜780nm)における光学定数が、
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
である金属吸収層を、Ni単体、若しくは、Ti、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたNi系合金、または、Cu単体、若しくは、Ti、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Niより選ばれる1種以上の元素が添加されたCu系合金を成膜材料とし、成膜装置内に酸素から成る反応性ガスを導入した真空成膜法により形成すると共に、透明基板側から数えて積層膜の第2層目である金属層を真空成膜法により成膜して、透明基板と積層膜とで構成されかつ透明基板と金属吸収層および金属吸収層と金属層の各界面での反射による可視波長領域(400〜780nm)における最高反射率が40%以下である積層体フィルムを製造する第1工程と、
得られた積層体フィルムの積層膜をエッチング処理して、上記積層細線を配線加工する第2工程、
を具備することを特徴とするものである。
上記積層細線が、透明基板側から数えて第1層目の膜厚が20nm以上30nm以下である金属吸収層と第2層目の金属層を有し、かつ、
可視波長領域(400〜780nm)における上記金属吸収層の光学定数が、
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
であると共に、
透明基板と金属吸収層および金属吸収層と金属層の各界面での反射による可視波長領域(400〜780nm)における最高反射率が40%以下であることを特徴としている。
(1-1)真空成膜法の一例としてスパッタリング法により金属吸収層を形成する場合、スパッタリング法を実施する装置(スパッタリングウェブコータと称され、成膜装置内に成膜材料であるスパッタリングターゲットがカソードに取り付けられている)内に酸素や窒素ガス等の反応性ガスを導入しながら上記金属吸収層が形成される。そして、成膜条件(酸素や窒素ガス等の反応性ガス添加量)については、成膜装置の形状、透明基板である樹脂フィルムの搬送速度、スパッタリングカソードの成膜速度、反応性ガス放出パイプとスパッタリングカソードおよび樹脂フィルムの位置関係等の影響を受けるため一義的に定めることは困難で、導入した反応性ガスの添加量と成膜された金属吸収層の特性結果から、成膜装置毎に上記成膜条件が導かれる。
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
が導かれる。
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
を具備する場合、その金属吸収層は、PETフィルムと金属吸収層および金属吸収層と金属層(一例として銅)の各界面での反射による可視波長域(400〜780nm)における最高反射率が40%以下である条件を満たすため、樹脂フィルム(PETフィルム)側から観測される金属層の反射は低減され、また、各積層体フィルムにおける積層膜(金属吸収層と金属層)のエッチング性に支障を来すこともない。
(2-1)本発明に係る電極基板フィルム
図1(C)に示すように樹脂フィルムから成る透明基板52と、該透明基板52に設けられかつ金属製の積層細線から成るメッシュ構造の回路パターンを有する本発明に係る電極基板フィルムは、
上記積層細線が、透明基板52側から数えて第1層目の膜厚が20nm以上30nm以下である金属吸収層51と第2層目の金属層50を有し、かつ、
可視波長領域(400〜780nm)における上記金属吸収層51の光学定数が、
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
であると共に、
透明基板52と金属吸収層51および金属吸収層51と金属層50の各界面での反射による可視波長領域(400〜780nm)における最高反射率が40%以下であることを特徴とし、
また、上記電極基板フィルムにおいて、
金属製の積層細線が、透明基板52側から数えて第3層目の膜厚が20nm以上30nm以下である第2の金属吸収層を有し、かつ、
可視波長領域(400〜780nm)における上記第2の金属吸収層の光学定数が、
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
であることを特徴とするものである。
図1(A)に示すように樹脂フィルムから成る透明基板42と該透明基板42に設けられた積層膜とで構成される上記積層体フィルムは、
上記積層膜が、透明基板42側から数えて第1層目の膜厚が20nm以上30nm以下である金属吸収層41と第2層目の金属層40を有し、かつ、
可視波長領域(400〜780nm)における上記金属吸収層41の光学定数が、
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
であると共に、
図1(A)〜(B)に示すように透明基板42と金属吸収層41および金属吸収層41と金属層40の各界面での反射による可視波長領域(400〜780nm)における最高反射率が40%以下であることを特徴とし、
また、上記積層体フィルムにおいて、
上記積層膜が、透明基板42側から数えて第3層目の膜厚が20nm以上30nm以下である第2の金属吸収層を有し、かつ、
可視波長領域(400〜780nm)における上記第2の金属吸収層の光学定数が、
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
であることを特徴とするものである。
(3-1)透明基板を構成する樹脂フィルム
本発明に係る電極基板フィルムと上記積層体フィルムに適用される樹脂フィルムの材質としては特に限定されることはなく、その具体例として、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリカーボネート(PC)、ポリオレフィン(PO)、トリアセチルセルロース(TAC)およびノルボルネンの樹脂材料から選択された樹脂フィルムの単体、あるいは、上記樹脂材料から選択された樹脂フィルム単体とこの単体の片面または両面を覆うアクリル系有機膜との複合体が挙げられる。特に、ノルボルネン樹脂材料については、代表的なものとして、日本ゼオン社のゼオノア(商品名)やJSR社のアートン(商品名)等が挙げられる。
本発明に係る金属吸収層の膜材料としては、上述したようにNi単体、若しくは、Ti、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたNi系合金、および、Cu単体、若しくは、Ti、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Niより選ばれる1種以上の元素が添加されたCu系合金が好ましい。
本発明に係る金属層の構成材料としては、電気抵抗値が低い金属であれば特に限定されず、例えば、Cu単体、若しくは、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Agより選ばれる1種以上の元素が添加されたCu系合金、または、Ag単体、若しくは、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたAg系合金が挙げられ、特に、Cu単体が、回路パターンの加工性や抵抗値の観点から望ましい。
(4-1)スパッタリングウェブコータ
真空成膜法の一例としてスパッタリング法を挙げ、その成膜装置について説明する。
上記金属吸収層を形成する目的で酸化物ターゲット若しくは窒化物ターゲットが用いられた場合、成膜速度が遅く量産に適さないため、高速成膜が可能な金属ターゲットを採用し、かつ、成膜中に上記反応性ガスを制御しながら導入する方法が採られる。
(4-2-1)一定流量の反応性ガスを放出する方法。
(4-2-2)一定圧力を保つように反応性ガスを放出する方法。
(4-2-3)スパッタリングカソードのインピーダンスが一定になるように反応性ガスを放出する(インピーダンス制御)方法。
(4-2-4)スパッタリングのプラズマ強度が一定になるように反応性ガスを放出する(プラズマエミッション制御)方法。
(5-1)上記積層体フィルムの積層膜(透明基板42側から数えて第1層目の金属吸収層41と第2層目の金属層40から成る積層膜)をエッチング処理して金属製の積層細線に配線加工することで本発明に係る電極基板フィルムを得ることができる。そして、電極基板フィルムの電極(配線)パターンをタッチパネル用のストライプ状若しくは格子状とすることで、本発明に係る電極基板フィルムをタッチパネルに用いることができる。
図9に示す成膜装置(スパッタリングウェブコータ)を用い、かつ、反応性ガスには酸素ガスを用いると共に、上記インピーダンス制御により反応性ガス量を制御した。
そして、樹脂フィルムの搬送速度を4m/分にした後、上記反応性ガス放出パイプ25、26からアルゴンガス(スパッタリングガス)を300sccm導入し、かつ、膜厚0nm、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nmの金属吸収層(Ni−Wの酸化膜)が成膜されるようにカソード17を電力制御した。また、反応性ガス(酸素ガス)は反応性ガス放出パイプ25、26へ混合ガスとして導入している。
次に、得られた複数種類の積層体フィルムを用い、公知のサブトラクティブ法により実施例に係る電極基板フィルムを製造した。
(1)上記成膜条件A〜Eで、かつ、その膜厚が0nm、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nmとなるようにPETフィルム上に金属吸収層をそれぞれ成膜した後、膜厚80nmの金属層(Cu層)を成膜して得られた複数種類の積層体フィルムについて、PETフィルム側から、自記分光光度計によりPETフィルムと金属吸収層および金属吸収層と金属層の各界面での反射による可視波長領域(400〜780nm)における分光反射率を測定した。
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
が導かれる。
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
を具備する場合、その金属吸収層は、PETフィルムと金属吸収層および金属吸収層と金属層(銅)の各界面での反射による可視波長域(400〜780nm)における最高反射率が40%以下である条件を満たすため、樹脂フィルム(PETフィルム)側から観測される金属層の反射は低減され、また、各積層体フィルムにおける積層膜(金属吸収層と金属層)のエッチング性に支障を来すこともない。
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
なる条件を満たす積層体フィルムを適用した場合、
電極等回路パターンの加工精度に優れ、かつ、高輝度照明下においても上記回路パターンが視認され難い電極基板フィルムを提供できることが確認される。
11 巻き出しロール
12 長尺樹脂フィルム
13 フリーロール
14 張力センサロール
15 前フィードロール
16 キャンロール
17 マグネトロンスパッタリングカソード
18 マグネトロンスパッタリングカソード
19 マグネトロンスパッタリングカソード
20 マグネトロンスパッタリングカソード
21 後フィードロール
22 張力センサロール
23 フリーロール
24 巻き取りロール
25 反応性ガス放出パイプ
26 反応性ガス放出パイプ
27 反応性ガス放出パイプ
28 反応性ガス放出パイプ
29 反応性ガス放出パイプ
30 反応性ガス放出パイプ
31 反応性ガス放出パイプ
32 反応性ガス放出パイプ
40 金属層
41 金属吸収層
42 透明基板
50 金属層
51 金属吸収層
52 透明基板
Claims (4)
- 樹脂フィルムから成る透明基板と、該透明基板に設けられかつ金属製の積層細線から成るメッシュ構造の回路パターンを有する電極基板フィルムにおいて、
上記積層細線が、透明基板側から数えて第1層目の膜厚が20nm以上30nm以下である金属吸収層と第2層目の金属層を有し、かつ、
可視波長領域(400〜780nm)における上記金属吸収層の光学定数が、
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
であると共に、
透明基板と金属吸収層および金属吸収層と金属層の各界面での反射による可視波長領域(400〜780nm)における最高反射率が40%以下で、かつ、上記金属吸収層が窒素とアルミニウムを含まない金属酸化物で構成されることを特徴とする電極基板フィルム。 - 上記金属製の積層細線が、透明基板側から数えて第3層目の膜厚が20nm以上30nm以下である第2の金属吸収層を有し、かつ、
可視波長領域(400〜780nm)における上記第2の金属吸収層の光学定数が、
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
であると共に、上記第2の金属吸収層が窒素とアルミニウムを含まない金属酸化物で構成されることを特徴とする請求項1に記載の電極基板フィルム。 - 上記金属層の膜厚が、50nm以上5000nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の電極基板フィルム。
- 樹脂フィルムから成る透明基板と、該透明基板に設けられかつ金属製の積層細線から成るメッシュ構造の回路パターンを有する電極基板フィルムの製造方法において、
透明基板側から数えて積層膜の第1層目として膜厚が20nm以上30nm以下でかつ可視波長領域(400〜780nm)における光学定数が、
波長400nmにおける屈折率が1.8〜2.2、消衰係数が1.8〜2.4、
波長500nmにおける屈折率が2.2〜2.7、消衰係数が1.9〜2.8、
波長600nmにおける屈折率が2.5〜3.2、消衰係数が1.9〜3.1、
波長700nmにおける屈折率が2.7〜3.6、消衰係数が1.7〜3.3、
波長780nmにおける屈折率が3.1〜3.8、消衰係数が1.5〜3.4、
である金属吸収層を、Ni単体、若しくは、Ti、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたNi系合金、または、Cu単体、若しくは、Ti、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Niより選ばれる1種以上の元素が添加されたCu系合金を成膜材料とし、成膜装置内に酸素から成る反応性ガスを導入した真空成膜法により形成すると共に、透明基板側から数えて積層膜の第2層目である金属層を真空成膜法により成膜して、透明基板と積層膜とで構成されかつ透明基板と金属吸収層および金属吸収層と金属層の各界面での反射による可視波長領域(400〜780nm)における最高反射率が40%以下である積層体フィルムを製造する第1工程と、
得られた積層体フィルムの積層膜をエッチング処理して、上記積層細線を配線加工する第2工程、
を具備することを特徴とする電極基板フィルムの製造方法。
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