JP6627551B2 - 積層体基板、導電性基板、積層体基板の製造方法、導電性基板の製造方法 - Google Patents

積層体基板、導電性基板、積層体基板の製造方法、導電性基板の製造方法 Download PDF

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本発明は、積層体基板、導電性基板、積層体基板の製造方法、導電性基板の製造方法
に関する。
従来から各種表示デバイスが検討されており、例えば自発光型のプラズマディスプレイパネルや、非発光型の液晶ディスプレイ、電子ペーパー等が知られている。中でも、非発光型の表示デバイスである液晶ディスプレイや、電子ペーパー等については近年特に需要が高まっており、各種検討がなされている。
なお、非発光型の表示デバイスでは、表示物を視認させるためには光源が必要となるが、光源により透過型と、反射型とに分けることができる。透過型は、例えば表示デバイスの背面に配置したバックライトにより光を供給し、表示デバイスの背面から表面である表示面に向かって光を透過させる構造を有する。また、反射型は、例えば表示デバイスの表面である表示面側から入射した光を、背面に設けた反射板で反射させ、再び表面側に向かって光を透過させる構造を有する。
非発光型の表示デバイスである電子ペーパーとしては、例えば電気泳動表示装置の一種であるマイクロカプセル型電気泳動表示装置が知られている。特許文献1には、電気泳動現象を利用した電気泳動表示装置について以下のように説明がなされている。
電気泳動現象とは、液相分散媒中に微粒子を分散させた分散液に電界を加えたときに、分散によって自然に帯電した粒子(電気泳動粒子)がクーロン力により泳動する現象である。
電気泳動表示装置の基本的な構造では、一方の電極と他方の電極とを所定の間隔で対向させ、その間に前記分散液(電気泳動分散液)を封入している。また、少なくとも一方の電極を透明にして、この透明電極側を観察面としている。この両電極間に電位差を与えると、電気泳動粒子が電界の向きによってどちらか一方の電極に引きつけられる。
そのため、この構造で、分散媒を染料で染色するとともに電気泳動粒子を顔料粒子で構成すれば、透明な観察面から、電界の方向に応じて電気泳動粒子の色または染料の色が見える。したがって、電極を各画素に対応させたパターンで形成して、各画素電極に加える電圧を制御することにより、画像を表示することができる。
そして、電子ペーパーの一方式として知られ、電気泳動表示装置の一種であるマイクロカプセル型電気泳動表示装置は、対向する電極間に電気泳動層として、電気泳動分散液を内包する複数のマイクロカプセルからなる層が配置された構造を有している。
このような電気泳動表示装置は、構成が簡便であり、広視野角、低消費電力、並びに表示画像保持性能(メモリー性)等の利点を有する。
ところで、電子ペーパーにおいても直観的な情報入力のため、タッチパネルを備えた電子ペーパーが検討されている。
例えば、特許文献2には上部基板と下部基板の間に備えられた電子インク;上部基板の下面に備えられて電子インクを駆動し、信号を発生させる上部電極;下部基板の上面に備えられて電子インクを駆動する下部電極;及び上部基板の上側に備えられて、信号によって上部電極と静電容量が形成され、入力手段がタッチする時に静電容量の変化を感知するセンシング電極;を含むことを特徴とするタッチパネル一体型電子ペーパーが開示されている。また、センシング電極は導電性高分子で形成されている旨も開示されている。
そして、タッチパネルを備えた表示デバイスとして、バックライトを備えた透過型液晶ディスプレイにタッチパネルを配置した表示デバイスが、従来から広く用いられている。
タッチパネルを備えた液晶ディスプレイでは、例えば特許文献3に開示されているように、高分子フィルム等の透明基材上に、金属酸化物からなる透明導電膜であるITO(酸化インジウム−酸化スズ)膜を設けたタッチパネル用の透明導電性フィルムが従来から用いられている。
ところで、タッチパネルを備えた透過型液晶ディスプレイの大画面化が近年は特に進んでおり、これに対応してタッチパネル用の透明導電性フィルム等の導電性基板についても大面積化が求められている。しかし、ITOは電気抵抗値が高いため、導電性基板の大面積化に対応できないという問題があった。
このため、例えば特許文献4、5に開示されているようにITO膜の配線にかえて、銅等の金属配線を用いることが検討されている。しかし、例えば金属配線に銅を用いた場合、銅は金属光沢を有しているため、反射によりディスプレイの視認性が低下するという問題がある。
そこで、銅等の金属配線と共に、金属配線の透明基材の表面と平行な面に黒色の材料により構成される黒化層を形成した導電性基板が検討されている。係る導電性基板によれば、透過型液晶ディスプレイ等に適用した場合でも、黒化層により金属配線表面での光の反射を抑制し、ディスプレイの視認性を高めることが可能になる。
そして、透過型液晶ディスプレイ以外の表示装置、例えば反射型ディスプレイにおいても画面の大型化等に対応するため、タッチパネル用の透明導電性フィルムにおいて、電気抵抗値を低くすることが求められている。このため、上述の、銅等の金属配線と共に、金属配線の透明基材の表面と平行な面に黒色の材料により構成される黒化層を形成した導電性基板を適用することが検討されている。
特開2004−258370号公報 特開2012−027890号公報 特開2003−151358号公報 特開2011−018194号公報 特開2013−069261号公報
しかしながら、反射型ディスプレイでは、金属配線の透明基材の表面と平行な面に黒色の材料により構成される黒化層を形成した場合、かえってディスプレイの視認性が低下する場合があった。
上記従来技術の問題に鑑み、本発明は、銅層を含み、反射型ディスプレイに適用した場合でもディスプレイの視認性の低下を抑制できる、積層体基板を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため本発明は、
透明基材と、
前記透明基材の少なくとも一方の面側に形成された積層体とを備え、
前記積層体が、
銅と、ニッケルとを含有する合金層と、
銅層とを有し、
前記合金層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下であり、
前記積層体は、前記合金層として、第1の合金層及び第2の合金層を有し、
前記銅層は、前記第1の合金層と、前記第2の合金層との間に配置され、
表色系で、前記合金層の波長380nm以上780nm以下の光のa が9以下であり、L が80以上である積層体基板を提供する。


本発明によれば、本発明は、銅層を含み、反射型ディスプレイに適用した場合でもディスプレイの視認性の低下を抑制できる、積層体基板を提供することができる。
本発明の実施形態に係る積層体基板の断面図。 本発明の実施形態に係る積層体基板の断面図。 本発明の実施形態に係るメッシュ状の配線を備えた導電性基板の上面図。 図3のA−A´線における断面図。 ロール・ツー・ロールスパッタリング装置の説明図。
以下、本発明の積層体基板、導電性基板、積層体基板の製造方法、および導電性基板の製造方法の一実施形態について説明する。
(積層体基板、導電性基板)
本実施形態の積層体基板は、透明基材と、透明基材の少なくとも一方の面側に形成された積層体とを備えることができる。そして、積層体が、銅と、ニッケルとを含有する合金層と、銅層とを有し、合金層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合を10質量%以上25質量%以下とすることができる。
なお、本実施形態における積層体基板とは、透明基材の表面に、パターニングする前の銅層や合金層を有する基板である。また、導電性基板とは、透明基材の表面に、パターニングして配線の形状にした銅配線層や合金配線層を有する配線基板である。
ここでまず、本実施形態の積層体基板に含まれる各部材について以下に説明する。
透明基材としては特に限定されるものではなく、可視光を透過する高分子フィルムや、ガラス基板等を好ましく用いることができる。
可視光を透過する高分子フィルムとしては例えば、ポリアミド系フィルム、ポリエチレンテレフタレート系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、シクロオレフィン系フィルム、ポリイミド系フィルム、ポリカーボネート系フィルム等の樹脂フィルムを好ましく用いることができる。
透明基材の厚さについては特に限定されず、導電性基板とした場合に要求される強度や光の透過率等に応じて任意に選択することができる。透明基材の厚さとしては例えば10μm以上250μm以下とすることができる。特に電子ペーパー等の反射型ディスプレイの用途に用いる場合、20μm以上200μmm以下であることが好ましく、より好ましくは20μm以上120μm以下である。電子ペーパー等の反射型ディスプレイの用途に用いる場合で、例えば特にディスプレイ全体の厚さを薄くすることが求められる用途においては、透明基材の厚さは20μm以上100μm以下であることが好ましい。
次に積層体について説明する。積層体は、透明基材の少なくとも一方の面側に形成され、合金層と、銅層とを有することができる。
ここではまず銅層について説明する。
銅層については特に限定されないが、光の透過率を低減させないため、銅層と透明基材との間、または、銅層と合金層との間に接着剤を配置しないことが好ましい。すなわち銅層は、他の部材の上面に直接形成されていることが好ましい。
他の部材の上面に銅層を直接形成するため、スパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等の乾式めっき法を用いて銅薄膜層を形成し、該銅薄膜層を銅層とすることができる。
また銅層をより厚くする場合には、乾式めっき法で銅薄膜層を形成した後に湿式めっき法を用いることが好ましい。すなわち、例えば透明基材または合金層上に、乾式めっき法により銅薄膜層を形成し、該銅薄膜層を給電層として、湿式めっき法により銅めっき層を形成することができる。この場合、銅層は銅薄膜層と、銅めっき層とを有することになる。
上述のように乾式めっき法のみ、又は乾式めっき法と湿式めっき法とを組み合わせて銅層を形成することにより透明基材または合金層上に接着剤を介さずに直接銅層を形成できるため好ましい。
銅層の厚さは特に限定されるものではなく、銅層を配線として用いた場合に、該配線の電気抵抗値や配線幅等に応じて任意に選択することができる。特に充分に電気が流れるように銅層は厚さが50nm以上であることが好ましく、60nm以上とすることがより好ましく、150nm以上であることがさらに好ましい。銅層の厚さの上限値は特に限定されないが、銅層が厚くなると、配線を形成するためにエッチングを行う際にエッチングに時間を要するためサイドエッチングが生じ、エッチングの途中でレジストが剥離する等の問題を生じ易くなる。このため、銅層の厚さは5000nm以下であることが好ましく、3000nm以下であることがより好ましい。なお、銅層が上述のように銅薄膜層と、銅めっき層とを有する場合には、銅薄膜層の厚さと、銅めっき層の厚さとの合計が上記範囲であることが好ましい。
次に、合金層について説明する。
銅層は金属光沢を有するため、透明基材上に銅層をエッチングした配線である銅配線層を形成したのみでは上述のように銅が光を反射し、例えば電子ペーパー等の反射型ディスプレイ用の配線基板として用いた場合、ディスプレイの視認性が低下するという問題があった。
このため、既述の様に、透過型ディスプレイに用いる導電性基板では、銅等の金属配線と共に、金属配線の透明基材の表面と平行な面に黒色の材料により構成される黒化層を形成した導電性基板が検討されている。しかしながら、反射型ディスプレイに係る黒化層を配置した導電性基板を適用した場合、かえってディスプレイの視認性が低下する場合があった。
そこで、本発明の発明者らが反射型ディスプレイに適用した場合に、ディスプレイの視認性の低下を抑制できる、銅層を含む積層体基板について検討を行った。
その結果、銅と、ニッケルとを含有する合金層を有することで、銅層表面における長波長の光、例えば600nm以上780nm以下の波長の光の反射を抑制できる積層体基板とすることができ、該積層体基板を用いることにより、反射型ディスプレイの視認性の低下を抑制できることを見出した。そして、積層体基板において波長380nm以上780nm以下の光のaが9以下、Lが80以上となる所定の組成の合金層を配置することで、銅層表面での長波長の光の反射を特に抑制できることを見出し、本発明を完成させた。
このため、本実施形態の積層体基板に配置した合金層は、銅とニッケルとを必須成分として含有する合金により構成できる。
そして、合金層に含まれる金属成分のうち、すなわち合金層を構成する合金に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合は10質量%以上25質量%以下であることが好ましい。なお、ニッケルの割合とは、合金層を構成する合金中の金属成分の含有量の合計を100質量%とした場合のニッケルの割合を示している。
具体的には、例えば合金層が金属成分として、銅と、ニッケルとのみを含有する場合には、銅とニッケルとの含有量の合計を100質量%とした場合のニッケルの含有割合が上記範囲であることが好ましい。
また、合金層は、銅とニッケルと亜鉛とを含むこともできる。すなわち、合金層を構成する合金は、銅及びニッケルに加えて、亜鉛を含有することもできる。
合金層を構成する合金が亜鉛をさらに含有する場合、合金層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合は10質量%以上25質量%以下、亜鉛の割合は10質量%以上30質量%以下であることが好ましい。つまり、該合金層を構成する合金中の金属成分の含有量の合計を100質量%とした場合に、ニッケルの割合は10質量%以上25質量%以下、亜鉛の割合は10質量%以上30質量%以下であることが好ましい。
なお、この場合の合金層を構成する合金中の金属成分の合計とは、例えば銅とニッケルと亜鉛との含有量の合計を意味する。
合金層を構成する合金が、上述の様に銅、ニッケル、及び亜鉛を含有し、該合金中の金属成分の含有量を100質量%とした場合のニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下の場合、係る合金としては例えば白銅や洋白等を好適に用いることができる。
既述の様に、本実施形態の積層体基板を所望の配線パターンを有する導電性基板とし、反射型ディスプレイ用の配線基板とする場合、ディスプレイの視認性を高めるためL表色系で、合金層の波長380nm以上780nm以下の光のaは9以下が好ましい。また、波長380nm以上780nm以下の光のLは80以上が好ましい。
ところが、合金層に含まれる銅及びニッケルのうち、ニッケルの割合が10質量%未満では、合金層の波長380nm以上780nm以下の光のaを9以下とすることができない場合がある。一方、合金層に含まれる銅及びニッケルのうち、ニッケルの割合が25質量%を超えて配合されるとニッケルが過剰で、合金層の波長380nm以上780nm以下の光のLを80以上とすることができない場合がある。
このため上述の様に、本実施形態の積層体基板の合金層を構成する合金は、金属成分の含有量の合計を100質量%とした場合に、ニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下であることが好ましい。
なお、合金層を構成する合金は、金属種として上述の様に銅及びニッケルを含有することができ、合金層を構成する合金が含有する金属種は、銅及びニッケルのみから構成することもできるが、銅、及びニッケルのみに限定されるものではない。例えば合金層を構成する合金は、金属種として上述の様にさらに亜鉛を含有したり、1質量%以下の不可避不純物を含有していてもよい。
また、合金層を構成する合金は、銅、及びニッケルを含有していればよく、各成分がどのような状態で含まれているかは特に限定されるものではない。
本実施形態の積層体基板から得られる導電性基板の銅配線層と合金配線層とはそれぞれ、本実施形態の積層体基板の銅層と合金層との特徴を維持することができる。
本実施形態の導電性基板に配置する合金層の成膜方法は特に限定されるものではない。合金層は例えば、スパッタリング法等の乾式成膜法により形成することが好ましい。
合金層をスパッタリング法により成膜する場合、例えば銅−ニッケル合金のターゲットを用い、チャンバー内にスパッタリングガスとして用いられる不活性ガスを供給しながら成膜することができる。
スパッタリング時に銅−ニッケル合金のターゲットを用いた場合、銅−ニッケル合金中に含まれる金属成分である銅及びニッケルのうち、ニッケルの割合は10質量%以上25質量%以下であることが好ましい。なお、ニッケルの割合とは、銅−ニッケル合金中の金属成分である銅と、ニッケルとの含有量の合計を100質量%とした場合のニッケルの割合を示している。
これは成膜する合金層に含まれる金属成分である銅及びニッケルのうちの、ニッケルの割合と、該合金層を成膜する際に用いた銅−ニッケル合金のターゲットの、銅−ニッケル合金中に含まれる金属成分である銅及びニッケルのうちのニッケルの割合が同じになるためである。
合金層を成膜する際の不活性ガスとしては特に限定されるものではなく、例えばアルゴンガスやキセノンガス等を用いることができるが、アルゴンガスを好適に用いることができる。
本実施形態の積層体基板において形成する合金層の厚さは特に限定されるものではなく、例えば、積層体基板に要求される銅層表面での長波長の光、例えば600nm以上780nm以下の波長の光の反射を抑制する程度等に応じて任意に選択することができる。
合金層の厚さの下限値は、例えば10nm以上であることが好ましく、15nm以上であることがより好ましい。合金層の厚さの上限値は例えば70nm以下であることが好ましく、より好ましくは50nm以下である。
合金層は上述のように銅層表面における特に長波長の光の反射を抑制する層として機能することができるが、合金層の厚さが薄い場合には、銅層による長波長の光の反射を十分に抑制できない場合がある。これに対して、合金層の厚さを10nm以上とすることにより、銅層表面における長波長の光の反射をより確実に抑制できる。
合金層の厚さの上限値は特に限定されるものではないが、必要以上に厚くしても成膜に要する時間や、配線を形成する際のエッチングに要する時間が長くなり、コストの上昇を招くことになる。このため、合金層の厚さは上述の様に70nm以下とすることが好ましく、50nm以下とすることがより好ましい。
次に、本実施形態の積層体基板の構成例について説明する。
上述のように、本実施形態の積層体基板は透明基材と、銅層及び合金層を有する積層体と、を有することができる。この際、積層体内の銅層と合金層とを透明基材上に配置する順番や、その層の数は特に限定されるものではない。つまり、例えば透明基材の少なくとも一方の面側に、銅層と合金層と一層ずつ任意の順番に積層することもできる。また、積層体内で銅層および/または合金層を複数層配置することもできる。
ただし、積層体内で銅層と、合金層とを配置する際、銅層表面での光の反射の抑制のため、銅層の表面のうち長波長の光の反射を特に抑制したい面に合金層が配置されていることが好ましい。
特に合金層が銅層の表面に形成された積層構造を有することがより好ましい、具体的には例えば、積層体は、合金層として、第1の合金層及び第2の合金層の2つの合金層を有し、銅層は第1の合金層と、第2の合金層との間に配置されていることが好ましい。
具体的な構成例について、図1、図2を用いて以下に説明する。図1および、図2は、本実施形態の積層体基板の、透明基材、銅層、合金層の積層方向と平行な面における断面図の例を示している。
例えば、図1(a)に示した積層体基板10Aのように、透明基材11の一方の面11a側に銅層12と、合金層13と、を一層ずつその順に積層することができる。また、図1(b)に示した積層体基板10Bのように、透明基材11の一方の面11a側と、もう一方の面(他方の面)11b側と、にそれぞれ銅層12A、12Bと、合金層13A、13Bと、を一層ずつその順に積層することができる。なお、銅層12(12A、12B)、及び合金層13(13A、13B)を積層する順は、図1(a)、(b)の例に限定されず、透明基材11側から、合金層13(13A、13B)、銅層12(12A、12B)の順に積層することもできる。
また、既述のように例えば合金層を透明基材11の1つの面側に複数層設けた構成とすることもできる。例えば図2(a)に示した積層体基板20Aのように、透明基材11の一方の面11a側に、第1の合金層131と、銅層12と、第2の合金層132と、をその順に積層することができる。
このように合金層として、第1の合金層131及び第2の合金層132を有し、銅層12を第1の合金層131と、第2の合金層132との間に配置することで、銅層12の上面側、及び下面側から入射する光の反射をより確実に抑制することが可能になる。
この場合も透明基材11の両面に銅層、第1の合金層、第2の合金層を積層した構成とすることができる。具体的には図2(b)に示した積層体基板20Bのように、透明基材11の一方の面11a側と、もう一方の面(他方の面)11b側と、にそれぞれ第1の合金層131A、131Bと、銅層12A、12Bと、第2の合金層132A、132Bと、をその順に積層できる。
なお、第1の合金層131(131A、131B)と、第2の合金層132(132A、132B)とは、共に銅と、ニッケルとを含有する合金層とすることができ、同じ製造方法により製造することができる。
透明基材の両面に銅層と、合金層と、を積層した、図1(b)、図2(b)の構成例においては、透明基材11を対称面として透明基材11の上下に積層した層が対称になるように配置した例を示したが、係る形態に限定されるものではない。例えば、図2(b)において、透明基材11の一方の面11a側の構成を図1(b)の構成と同様に、銅層12Aと、合金層13Aと、をその順に積層した形態とし、もう一方の面(他方の面)11b側を第1の合金層131Bと、銅層12Bと、第2の合金層132Bと、をその順に積層した形態として、透明基材11の上下に積層した層を非対称な構成としてもよい。
本実施形態の積層体基板の合金層のL表色系の色度a、及び明度Lは、既述のように銅層表面での長波長の光の反射を十分に抑制するため、例えば波長380nm以上780nm以下の光のaが9以下であり、Lが80以上であることが好ましい。これは合金層の波長380nm以上780nm以下の光のaが9以下、Lが80以上の場合、例えば本実施形態の積層体基板を、電子ペーパー等の反射型ディスプレイ用の導電性基板として用いた場合でも反射型ディスプレイの視認性の低下を特に抑制できるためである。
積層体基板のa、Lの測定は、合金層に光を照射するようにして測定した反射率から算出することができる。すなわち、積層体基板に含まれる銅層及び合金層のうち、合金層側から光を照射して測定した反射率から算出できる。具体的には例えば図1(a)のように透明基材11の一方の面11aに銅層12、合金層13の順に積層した場合、合金層13に光を照射できるように、合金層13の表面Aに対して光を照射して測定できる。また、図1(a)の場合と銅層12と合金層13との配置を換え、透明基材11の一方の面11aに合金層13、銅層12の順に積層した場合、透明基材11の面11b側から合金層13に光を照射し、測定した反射率からa、Lを算出できる。
さらに、図2(a)の積層体基板の合金層の波長380nm以上780nm以下の光のa、Lとは、透明基材を除いた場合に最表面に配置されている、第1の合金層131、または第2の合金層132のいずれかにおいて、表面光が入射する側の表面における反射率から算出したa、Lを意味する。
すなわち、図2(a)のような、透明基材を除いた場合の表面に複数の合金層を有する積層体基板においては、表面に位置する合金層のうち、少なくとも一方の合金層について、波長380nm以上780nm以下の光のaが9以下であり、Lが80以上であることが好ましい。特に、表面に位置する両方の合金層について、波長380nm以上780nm以下の光のaが9以下であり、Lが80以上であることがより好ましい。
また、波長380nm以上780nm以下の光のa、Lとは、380nm以上780nm以下の範囲内で波長を変化させて測定を行った際の反射率の測定結果から、算出した色度、明度を意味している。反射率の測定の際、波長を変化させる幅は特に限定されないが、例えば、10nm毎に波長を変化させて上記波長範囲の光について測定を行うことが好ましく、1nm毎に波長を変化させて上記波長範囲の光について測定を行うことがより好ましい。
なお、後述のように積層体基板は銅層及び合金層をエッチングにより配線加工することにより金属細線を形成して導電性基板とすることができる。導電性基板における合金配線層の光のa、Lとは、透明基材を除いた場合に、最表面に配置されている合金配線層の、光が入射する側の表面における反射率から算出したa、Lを意味する。
このため、エッチング処理を行った後の導電性基板であれば、銅層及び合金層が残存している部分での測定値が上記範囲を満たしていることが好ましい。
次に、本実施形態の導電性基板について説明する。
本実施形態の導電性基板は、透明基材と、透明基材の少なくとも一方の面側に形成された金属細線とを備えることができる。そして、金属細線が、銅と、ニッケルとを含有する合金配線層と、銅配線層とを備えた積層体であり、合金配線層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合を10質量%以上25質量%以下とすることができる。
本実施形態の導電性基板は、例えば既述の積層体基板を配線加工して得ることができる。そして、本実施形態の導電性基板においては、透明基材上に銅配線層と、合金配線層と、を設けているため、銅配線層の表面での長波長の光の反射を抑制することができる。従って、合金配線層を設けることにより、例えば電子ペーパー等の反射型ディスプレイに用いた場合に良好なディスプレイの視認性を有することができる。
本実施形態の導電性基板は例えば電子ペーパー等の反射型ディスプレイ用の導電性基板として好ましく用いることができる。この場合、導電性基板は既述の積層体基板における銅層、及び合金層に開口部を設けることで形成した配線パターンを有する構成とすることができる。より好ましくは、メッシュ状の配線パターンを備えた構成とすることができる。
開口部を備えた配線パターンが形成された導電性基板は、ここまで説明した積層体基板の銅層及び合金層をエッチングすることにより得ることができる。そして、例えば二層の金属細線によりメッシュ状の配線パターンを有する導電性基板とすることができる。具体的な構成例を図3に示す。図3はメッシュ状の配線パターンを備えた導電性基板30を銅配線層、及び合金配線層の積層方向の上面側から見た図を示している。図3に示した導電性基板30は、透明基材11と、図中X軸方向に平行な複数の銅配線層31BとY軸方向に平行な銅配線層31Aとを有している。なお、銅配線層31A、31Bは、既述の積層体基板をエッチングすることで形成でき、銅配線層31A、31Bの上面および/または下面には図示しない合金配線層が形成されている。また、合金配線層は銅配線層31A、31Bとほぼ同じ形状にエッチングされている。
透明基材11と銅配線層31A、31Bとの配置は特に限定されない。透明基材11と銅配線層との配置の構成例を図4に示す。図4は図3のA−A´線での断面図に当たる。
例えば、図4に示したように、透明基材11の上下面にそれぞれ銅配線層31A、31Bが配置されていてもよい。なお、図4に示した導電性基板の場合、銅配線層31A、31Bの透明基材11側には、銅配線層31A、31Bとほぼ同じ形状にエッチングされた第1の合金配線層321A、321Bが配置されている。また、銅配線層31A、31Bの透明基材11とは反対側の面には、第2の合金配線層322A、322Bが配置されている。
従って、図4に示した導電性基板においては、金属細線は、合金配線層として第1の合金配線層321A、321B及び第2の合金配線層322A、322Bの2つの層を有しており、銅配線層31A、31Bは、第1の合金配線層321A、321Bと、第2の合金配線層322A、322Bとの間に配置されていることになる。
なお、ここでは第1の合金配線層、及び第2の合金配線層を設けた例を示したが、係る形態に限定されるものではない。例えば第1の合金配線層、または第2の合金配線層いずれか一方のみを設けることもできる。
図3に示したメッシュ状の配線パターンを有する導電性基板は例えば、図1(b)、図2(b)のように透明基材11の両面に銅層12A、12Bと、合金層13A、13B(131A、132A、131B、132B)と、を備えた積層体基板から形成できる。
なお、例えば図4に示した第1の合金配線層と第2の合金配線層とを備えた導電性基板は、図2(b)に示した積層体基板から形成することができる。
そこで、図2(b)の積層体基板を用いて形成した場合を例に説明する。
まず、透明基材11の一方の面11a側の銅層12A、第1の合金層131A、及び第2の合金層132Aを、図2(b)中Y軸方向に平行な複数の線状のパターンが、X軸方向に沿って所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングする。なお、図2(b)中のY軸方向とは、紙面と垂直な方向を指す。また、図2(b)中のX軸方向とは各層の幅方向と平行な方向を意味している。
そして、透明基材11のもう一方の面11b側の銅層12B、第1の合金層131B、及び第2の合金層132Bを図2(b)中X軸方向と平行な複数の線状のパターンがY軸方向に沿って所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングを行う。
以上の操作により図3、図4に示したメッシュ状の配線パターンを有する導電性基板を形成することができる。なお、透明基材11の両面のエッチングは同時に行うこともできる。すなわち、銅層12A、12B、第1の合金層131A、131B、及び第2の合金層132A、132Bのエッチングは同時に行ってもよい。
図3に示したメッシュ状の配線パターンを有する導電性基板は、図1(a)または図2(a)に示した積層体基板を2枚用いることにより形成することもできる。図2(a)の積層体基板を用いた場合を例に説明すると、図2(a)に示した導電性基板2枚についてそれぞれ、銅層12、第1の合金層131、及び第2の合金層132を、X軸方向と平行な複数の線状のパターンがY軸方向に沿って所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングを行う。そして、上記エッチング処理により形成した各導電性基板に形成した線状のパターンが互いに交差するように向きをあわせて2枚の導電性基板を貼り合せることによりメッシュ状の配線パターンを備えた導電性基板とすることができる。2枚の導電性基板を貼り合せる際に貼り合せる面は特に限定されるものではない。
例えば、2枚の導電性基板について、図2(a)における透明基材11の銅層12等が積層されていない面11b同士を貼り合せることで、図4に示した構成とすることができる。
ここまで図3、図4においては、直線形状の金属細線を組み合わせてメッシュ状の配線パターンを形成した例を示したが、係る形態に限定されるものではなく、配線パターンを構成する金属細線は任意の形状とすることができる。例えばディスプレイの画像との間でモアレ(干渉縞)が発生しないようメッシュ状の配線パターンを構成する金属細線の形状をそれぞれ、ぎざぎざに屈曲した線(ジグザグ直線)等の各種形状にすることもできる。
なお、図3に示したメッシュ状の配線パターンを有する導電性基板における金属細線の幅や、金属細線間の距離は特に限定されるものではなく、例えば、金属細線に必要な電気抵抗値等に応じて選択することができる。
また、本実施形態の導電性基板の銅配線層と合金配線層とはそれぞれ、既述の積層体基板の銅層と合金層との特徴を維持することができる。
このため、上述のように、合金配線層に含まれる金属成分のうち、すなわち合金配線層を構成する合金に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合は10質量%以上25質量%以下であることが好ましい。なお、ニッケルの割合とは、合金配線層を構成する合金中の金属成分の含有量の合計を100質量%とした場合のニッケルの割合を示している。
具体的には、例えば合金配線層が金属成分として、銅と、ニッケルとのみを含有する場合には、銅とニッケルとの含有量の合計を100質量%とした場合のニッケルの含有割合が上記範囲であることが好ましい。
また、合金配線層は、銅とニッケルと亜鉛とを含むこともできる。すなわち、合金配線層を構成する合金は、銅及びニッケルに加えて、亜鉛を含有することもできる。
合金配線層を構成する合金が亜鉛をさらに含有する場合、合金配線層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合は10質量%以上25質量%以下、亜鉛の割合は10質量%以上30質量%以下であることが好ましい。つまり、該合金配線層を構成する合金中の金属成分の含有量の合計を100質量%とした場合に、ニッケルの割合は10質量%以上25質量%以下、亜鉛の割合は10質量%以上30質量%以下であることが好ましい。
なお、この場合の合金配線層を構成する合金中の金属成分の合計とは、例えば銅とニッケルと亜鉛との含有量の合計を意味する。
また、L表色系で、本実施形態の導電性基板の合金配線層の色度a、及び明度Lは、例えば波長380nm以上780nm以下の光のaは9以下であり、Lは80以上であることが好ましい。これは、合金配線層の波長380nm以上780nm以下の光のaが9以下、Lが80以上の場合、例えば電子ペーパー等の反射型ディスプレイ用の導電性基板として用いた場合でもディスプレイの視認性の低下を特に抑制できるためである。
ここまで説明した本実施形態の導電性基板、すなわち例えば2層の配線から構成されるメッシュ状の配線パターンを有する導電性基板は、例えば投影型静電容量方式の電子ペーパー等反射型ディスプレイ用の導電性基板として好ましく用いることができる。
(積層体基板の製造方法、導電性基板の製造方法)
次に本実施形態の積層体基板の製造方法の構成例について説明する。
本実施形態の積層体基板の製造方法は、以下の工程を有することができる。
透明基材を準備する透明基材準備工程。
透明基材の少なくとも一方の面側に積層体を形成する積層体形成工程。
そして、上記積層体形成工程は以下のステップを含むことができる。
銅を堆積する銅層成膜手段により銅層を形成する銅層形成ステップ。
銅と、ニッケルとを含有する合金層を堆積する合金層成膜手段により合金層を成膜する合金層形成ステップ。
そして、合金層形成ステップは減圧雰囲気下において実施することが好ましい。また、合金層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下であることが好ましい。
以下に本実施形態の積層体基板の製造方法について説明するが、以下に説明する点以外については上述の積層体基板の場合と同様の構成とすることができるため説明を省略している。
上述のように、本実施形態の積層体基板においては、銅層と、合金層と、を透明基材上に配置する際の積層の順番は特に限定されるものではない。また、銅層と、合金層と、はそれぞれ複数層形成することもできる。このため、上記銅層形成ステップと、合金層形成ステップと、を実施する順番や、実施する回数については特に限定されるものではなく、形成する積層体基板の構造に合わせて任意の回数、タイミングで実施することができる。
透明基材を準備する工程は、例えば可視光を透過する高分子フィルムや、ガラス基板等により構成された透明基材を準備する工程であり、具体的な操作は特に限定されるものではない。例えば後段の各工程、ステップに供するため必要に応じて任意のサイズに切断等を行うことができる。なお、可視光を透過する高分子フィルムとして好適に用いることができるものについては既述のため、ここでは説明を省略する。
次に積層体形成工程について説明する。積層体形成工程は透明基材の少なくとも一方の面側に積層体を形成する工程であり、銅層形成ステップと、合金層形成ステップとを有する。このため、各ステップについて以下に説明する。
まず、銅層形成ステップについて説明する。
銅層形成ステップでは透明基材の少なくとも一方の面側に銅を堆積する銅層成膜手段により銅層を形成することができる。
銅層形成ステップでは、乾式めっき法を用いて銅薄膜層を形成することが好ましい。また銅層をより厚くする場合には、乾式めっき法により銅薄膜層を形成後に湿式めっき法を用いてさらに銅めっき層を形成することが好ましい。
このため、銅層形成ステップは、例えば乾式めっき法により銅薄膜層を形成する銅薄膜層形成ステップを有することができる。また、銅層形成ステップは、乾式めっき法により銅薄膜層を形成する銅薄膜層形成ステップと、該銅薄膜層を給電層として、湿式めっき法により銅めっき層を形成する銅めっき層形成ステップと、を有していてもよい。
従って、上述の銅層成膜手段としては1つの成膜手段に限定されるものではなく、複数の成膜手段を組み合わせて用いることもできる。
上述のように乾式めっき法のみ、又は乾式めっき法と湿式めっき法とを組み合わせて銅層を形成することにより透明基材または合金層上に接着剤を介さずに直接銅層を形成できるため好ましい。
乾式めっき法としては特に限定されるものではないが、減圧雰囲気下において、スパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等を好ましく用いることができる。
特に、銅薄膜層の形成に用いる乾式めっき法としては、厚さの制御が容易であることから、スパッタリング法を用いることがより好ましい。すなわちこの場合、銅層形成ステップにおける銅を堆積させる銅層成膜手段としてスパッタリング成膜手段(スパッタリング成膜法)を好ましく用いることができる。
銅薄膜層は、例えば図5に示したロール・ツー・ロールスパッタリング装置50を用いて好適に成膜することができる。以下にロール・ツー・ロールスパッタリング装置を用いた場合を例に銅薄膜層を形成する工程を説明する。
図5はロール・ツー・ロールスパッタリング装置50の一構成例を示している。ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50は、その構成部品のほとんどを収納した筐体51を備えている。図5において筐体51の形状は直方体形状として示しているが、筐体51の形状は特に限定されるものではなく、内部に収容する装置や、設置場所、耐圧性能等に応じて任意の形状とすることができる。例えば筐体51の形状は円筒形状とすることもできる。ただし、成膜開始時に成膜に関係ない残留ガスを除去するため、筐体51内部は1Pa以下まで減圧できることが好ましく、10−3Pa以下まで減圧できることがより好ましく、10−4Pa以下まで減圧できることがさらに好ましい。なお、筐体51内部全てが上記圧力まで減圧できる必要はなく、スパッタリングを行う、後述するキャンロール53が配置された図中下側の領域のみが上記圧力まで減圧できるように構成することもできる。
筐体51内には、銅薄膜層を成膜する基材を供給する巻出ロール52、キャンロール53、スパッタリングカソード54a〜54d、前フィードロール55a、後フィードロール55b、テンションロール56a、56b、巻取ロール57を配置することができる。また、銅薄膜層を成膜する基材の搬送経路上には、上記各ロール以外に任意にガイドロール58a〜58hや、ヒーター59等を設けることもできる。
巻出ロール52、キャンロール53、前フィードロール55a、巻取ロール57にはサーボモータによる動力を備えることができる。巻出ロール52、巻取ロール57は、パウダークラッチ等によるトルク制御によって銅薄膜層を成膜する基材の張力バランスが保たれるようになっている。
キャンロール53の構成についても特に限定されないが、例えばその表面が硬質クロムめっきで仕上げられ、その内部には筐体51の外部から供給される冷媒や温媒が循環し、一定の温度に調整できるように構成されていることが好ましい。
テンションロール56a、56bは例えば、表面が硬質クロムめっきで仕上げられ張力センサーが備えられていることが好ましい。また、前フィードロール55aや、後フィードロール55b、ガイドロール58a〜58hについても表面が硬質クロムめっきで仕上げられていることが好ましい。
スパッタリングカソード54a〜54dは、マグネトロンカソード式でキャンロール53に対向して配置することが好ましい。スパッタリングカソード54a〜54dのサイズは特に限定されないが、スパッタリングカソード54a〜54dの銅薄膜層を成膜する基材の巾方向の寸法は、対向する銅薄膜層を成膜する基材の巾より広いことが好ましい。
銅薄膜層を成膜する基材は、ロール・ツー・ロール真空成膜装置であるロール・ツー・ロールスパッタリング装置50内を搬送されて、キャンロール53に対向するスパッタリングカソード54a〜54dで銅薄膜層が成膜される。
ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50を用いて銅薄膜層を成膜する場合の手順について説明する。
まず、銅ターゲットをスパッタリングカソード54a〜54dに装着し、銅薄膜層を成膜する基材を巻出ロール52にセットした筐体51内を真空ポンプ60a、60bにより真空排気する。
そしてその後、不活性ガス、例えばアルゴン等のスパッタリングガスを気体供給手段61により筐体51内に導入する。なお、気体供給手段61の構成は特に限定されないが、図示しない気体貯蔵タンクを有することができる。そして、気体貯蔵タンクと筐体51との間に、ガス種ごとにマスフローコントローラー(MFC)611a、611b、及びバルブ612a、612bを設け、各ガスの筐体51内への供給量を制御できるように構成できる。図5ではマスフローコントローラーと、バルブとを2組設けた例を示しているが、設置する数は特に限定されず、用いるガス種の数に応じて設置する数を選択することができる。
そして、気体供給手段61によりスパッタリングガスを筐体51内に供給した際、スパッタリングガスの流量と、真空ポンプ60bと筐体51との間に設けられた圧力調整バルブ62の開度と、を調整して装置内を例えば0.13Pa以上1.3Pa以下に保持し、成膜を実施することが好ましい。
この状態で、巻出ロール52から基材を例えば毎分1m以上20m以下の速さで搬送しながら、スパッタリングカソード54a〜54dに接続したスパッタリング用直流電源より電力を供給してスパッタリング放電を行う。これにより基材上に所望の銅薄膜層を連続成膜することができる。
なお、ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50には上述した以外にも必要に応じて各種部材を配置できる。例えば筐体51内の圧力を測定するための圧力計63a、63bや、ベントバルブ64a、64bを設けることもできる。
また、既述のように乾式めっき後に湿式めっき法を用いてさらに銅層(銅めっき層)を成膜することができる。
湿式めっき法により銅めっき層を成膜する場合、上述した乾式めっきにより成膜した銅薄膜層を給電層とすることができる。そしてこの場合、銅層形成ステップにおける銅を堆積させる銅層成膜手段として、電気めっき成膜手段を好ましく用いることができる。
銅薄膜層を給電層として、湿式めっき法により銅めっき層を形成する工程における条件、すなわち、電気めっき処理の条件は、特に限定されるものではなく、常法による諸条件を採用すればよい。例えば、銅めっき液を入れためっき槽に銅薄膜層を形成した基材を供給し、電流密度や、基材の搬送速度を制御することによって、銅めっき層を形成できる。
次に、合金層形成ステップについて説明する。
合金層形成ステップは既述のように、透明基材の少なくとも一方の面側に、銅と、ニッケルとを含有する合金層を成膜する合金層成膜手段により合金層を成膜するステップである。合金層形成ステップにおける銅と、ニッケルとを含有する合金層を堆積する合金層成膜手段は特に限定されるものではないが、例えば減圧雰囲気下におけるスパッタリング成膜手段、すなわちスパッタリング成膜法であることが好ましい。
合金層は例えば図5に示したロール・ツー・ロールスパッタリング装置50を用いて好適に成膜することができる。ロール・ツー・ロールスパッタリング装置の構成については既述のため、ここでは説明を省略する。
ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50を用いて合金層を成膜する場合の手順の構成例について説明する。
まず、例えば銅−ニッケル合金ターゲットをスパッタリングカソード54a〜54dに装着し、合金層を成膜する基材を巻出ロール52にセットした筐体51内を真空ポンプ60a、60bにより真空排気する。そしてその後、不活性ガス、例えばアルゴンからなるスパッタリングガスを気体供給手段61により筐体51内に導入する。この際、スパッタリングガスの流量と、真空ポンプ60bと筐体51との間に設けられた圧力調整バルブ62の開度とを調整して筐体51内を例えば0.13Pa以上13Pa以下に保持して成膜を実施することが好ましい。
この状態で、巻出ロール52から基材を例えば毎分0.5m以上10m以下程度の速さで搬送しながら、スパッタリングカソード54a〜54dに接続したスパッタリング用直流電源より電力を供給してスパッタリング放電を行う。これにより基材上に所望の合金層を連続成膜することができる。
なお、既述のように、合金層は銅と、ニッケルとを含有することができ、合金層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合は10質量%以上25質量%以下であることが好ましい。
また、合金層は、銅とニッケルと亜鉛とを含むこともでき、合金層が亜鉛をさらに含有する場合、合金層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合は10質量%以上25質量%以下、亜鉛の割合は10質量%以上30質量%以下であることが好ましい。
このため、合金層を成膜する際に用いるターゲットは、上述の銅−ニッケル合金ターゲットに限定されるものではなく、成膜する合金層の組成にあったターゲットを用いることができる。例えばさらに亜鉛を含有する銅−ニッケル−亜鉛合金ターゲット等を用いることができる。
ここまで、本実施形態の積層体基板の製造方法に含まれる各工程、ステップについて説明した。
本実施形態の積層体基板の製造方法により得られる積層体基板は、既述の積層体基板と同様に、銅層は厚さが50nm以上であることが好ましく、60nm以上とすることがより好ましく、150nm以上であることがさらに好ましい。銅層の厚さの上限値は特に限定されないが、銅層の厚さは5000nm以下であることが好ましく、3000nm以下であることがより好ましい。なお、銅層が上述のように銅薄膜層と、銅めっき層を有する場合には、銅薄膜層の厚さと、銅めっき層の厚さとの合計が上記範囲であることが好ましい。
また、合金層の厚さは特に限定されるものではないが、例えば10nm以上であることが好ましく、15nm以上とすることがより好ましい。合金層の厚さの上限値は特に限定されるものではないが、70nm以下とすることが好ましく、50nm以下とすることがより好ましい。
本実施形態の積層体基板の製造方法により得られる積層体基板を用いて、銅層及び合金層に開口部を備えた配線パターンが形成された導電性基板とすることができる。導電性基板は、より好ましくは、メッシュ状の配線パターンを備えた構成とすることができる。
係る本実施形態の導電性基板の製造方法は、上述の積層体基板の製造方法により得られた積層体基板の銅層と、合金層と、をエッチングし、銅配線層と、合金配線層とを備えた積層体である金属細線を有する配線パターンを形成するエッチング工程を有することができる。そして、係るエッチング工程により、銅層及び合金層に開口部を形成できる。
エッチング工程では例えばまず、エッチングにより除去する部分に対応した開口部を有するレジストを、積層体基板の最表面に形成する。例えば、図2(a)に示した積層体基板の場合、積層体基板に配置した銅層12の露出した表面A上にレジストを形成することができる。なお、エッチングにより除去する部分に対応した開口部を有するレジストの形成方法は特に限定されないが、例えばフォトリソグラフィー法により形成することができる。
次いで、レジスト上面からエッチング液を供給することにより、銅層12、第1の合金層131、及び第2の合金層132のエッチングを実施することができる。
なお、図2(b)のように透明基材11の両面に銅層、及び合金層を配置した場合には、積層体基板の表面A及び表面Bにそれぞれ所定の形状の開口部を有するレジストを形成し、透明基材11の両面に形成した銅層、合金層を同時にエッチングしてもよい。また、透明基材11の両側に形成された銅層及び合金層について、一方の側ずつエッチング処理を行うこともできる。すなわち、例えば、銅層12A、第1の合金層131A、及び第2の合金層132Aのエッチングを行った後に、銅層12B、第1の合金層131B、及び第2の合金層132Bのエッチングを行うこともできる。
エッチング工程で用いるエッチング液は特に限定されるものではなく、一般的に銅層のエッチングに用いられるエッチング液を好ましく用いることができる。
エッチング工程で用いるエッチング液としては例えば、硫酸、過酸化水素水、塩酸、塩化第二銅、及び塩化第二鉄から選択された1種類を含む水溶液、または上記硫酸等から選択された2種類以上を含む混合水溶液をより好ましく用いることができる。エッチング液中の各成分の含有量は、特に限定されるものではない。
エッチング液は室温で用いることもできるが、反応性を高めるため加温して用いることもでき、例えば40℃以上50℃以下に加熱して用いることができる。
上述したエッチング工程により得られるメッシュ状の配線パターンの具体的な形態については、既述のとおりであるため、ここでは説明を省略する。
また、図1(a)、図2(a)に示した、透明基材11の一方の面側に銅層、合金層を有する2枚の積層体基板をエッチング工程に供して導電性基板とした後、2枚の導電性基板を貼り合せてメッシュ状の配線パターンを備えた導電性基板とする場合、導電性基板を貼り合せる工程をさらに設けることができる。この際、2枚の導電性基板を貼り合せる方法は特に限定されるものではなく、例えば光学接着剤(OCA)等を用いて接着することができる。
なお、本実施形態の導電性基板の製造方法により得られる導電性基板は、L表色系で、合金配線層の波長380nm以上780nm以下の光のaは9以下であり、Lは80以上であることが好ましい。
これは合金配線層の波長380nm以上780nm以下の光のaが9以下、Lが80以上の場合、例えば電子ペーパー等の反射型ディスプレイ用の導電性基板として用いた場合でもディスプレイの視認性の低下を特に抑制できるためである。また、aが9を超えると、赤みを帯び視覚上好ましくない場合があるからである。
以上に本実施形態の積層体基板、導電性基板、積層体基板の製造方法、及び導電性基板の製造方法について説明した。係る積層体基板、または積層体基板の製造方法により得られる積層体基板によれば、合金層を設けることで銅層による長波長の光の反射を抑制することができる。
そして、係る積層体基板から例えば電子ペーパー等の反射型ディスプレイ用の導電性基板とした場合に、ディスプレイの視認性の低下を抑制することができる。このため、良好な視認性を有する導電性基板とすることができる。
以下に、本発明の実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によって、なんら限定されるものではない。
(評価方法)
以下の各実施例、比較例において作製した積層体基板についてa、Lの測定を行った。
測定は、紫外可視分光光度計(株式会社 島津製作所製 型式:UV−2600)に積分球付属装置を設置して行った。
各実施例で図2(a)の構造を有する積層体基板を作製したが、反射率の測定は図2(a)における第2の合金層132の外部に露出した表面Aに対して、波長380nm以上780nm以下の範囲の光を照射して実施した。なお、積層体基板に照射した光は、波長380nm以上780nm以下の範囲内で、1nm毎に波長を変化させて各波長の光について測定を行った。そして、測定した反射率から該導電性基板のa、Lを算出した。
(試料の作製条件)
実施例、比較例として、以下に説明する条件で積層体基板を作製し、上述の評価方法により評価を行った。
[実施例1]
図2(a)に示した構造を有する積層体基板を作製した。
まず、透明基材準備工程を実施した。
具体的には、幅500mm、厚さ100μmの光学用ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)製の透明基材を準備した。
次に、積層体形成工程を実施した。
積層体形成工程として、第1の合金層形成ステップ、銅層形成ステップ、第2の合金層形成ステップを実施した。以下に具体的に説明する。
まず第1の合金層形成ステップを実施した。
準備した透明基材を図5に示したロール・ツー・ロールスパッタリング装置50にセットした。また、スパッタリングカソード54a〜54dに、銅−10質量%Ni合金ターゲット(住友金属鉱山(株)製)を装着した。
そして、ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50のヒーター59を100℃に加熱し、透明基材を加熱し、基材中に含まれる水分を除去した。
続いて筐体51内を1×10−4Paまで真空ポンプ60a、60bにより排気した後、気体供給手段61によりアルゴンガスの流量が240sccmとなるようにしてアルゴンガスを筐体51内に導入した。そして、透明基材を巻出ロール52から毎分2mの速さで搬送しながら、スパッタリングカソード54a〜54dに接続したスパッタリング用直流電源より電力を供給し、スパッタリング放電を行い、基材上に所望の第1の合金層を連続成膜した。係る操作により透明基材上に第1の合金層131を厚さ20nmとなるように形成した。
続いて、銅層形成ステップを実施した。
銅層形成ステップでは、スパッタリングカソードに装着するターゲットを銅ターゲット(住友金属鉱山(株)製)に変えた点以外は第1の合金層の場合と同様にして第1の合金層の上面に銅層を厚さ200nmとなるように形成した。
なお、銅層を形成する基材としては、第1の合金層形成工程で、透明基材上に第1の合金層を形成した基材を用いた。
そして次に第2の合金層形成ステップを実施した。
第2の合金層形成ステップでは、第1の合金層131と同条件で銅層12の上面に第2の合金層132を形成した(図2(a)参照)。
作製した積層体基板の波長380nm以上780nm以下の光のa、Lを、上述の手順により測定、算出したところ、波長380nm以上780nm以下の光のaは7、Lは85であった。
評価結果を表1に示す。
[実施例2〜実施例6]
第1、第2の合金層を成膜する際に用いたスパッタリングターゲットの組成を表1に示したように変更した点以外は実施例1と同様にして積層体基板を作製し、評価を行った。
結果を表1に示す。
[比較例1、比較例2]
第1、第2の合金層を成膜する際に用いたスパッタリングターゲットの組成を表1に示したように変更した点以外は実施例1と同様にして積層体基板を作製し、評価を行った。
結果を表1に示す。
Figure 0006627551
表1に示した結果によると、実施例1〜実施例4においては、合金層を成膜する際に用いたスパッタリングターゲットに含まれる金属成分である銅、及びニッケルのうち、ニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下である。また、実施例5、実施例6においては、合金層を成膜する際に用いたスパッタリングターゲットに含まれる金属成分である銅、及びニッケルのうち、ニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下である。そして、成膜した合金層においても同様の組成となっている。このため、L表色系で、合金層の波長380nm以上780nm以下の光のaは9以下であり、かつLは80以上となることが確認された。従って、係る積層体基板をエッチングにより配線加工を行い、導電性基板とし、電子ペーパー等の反射型ディスプレイ用の導電性基板とした場合、ディスプレイの視認性を特に高めることができる。
これに対して、比較例1は、合金層を成膜する際に用いたスパッタリングターゲットに含まれる金属成分である銅及びニッケルのうち、ニッケルの割合が10質量%未満であり、成膜した合金層においても同様の組成であったため、aが9を超えてしまった。また、比較例2は、合金層を成膜する際に用いたスパッタリングターゲットに含まれる銅及びニッケルのうち、ニッケルの割合が25質量%を超えており、成膜した合金層においても同様の組成であったため、Lが80未満となった。
このため、比較例1、比較例2で作製した積層体基板をエッチングにより配線加工を行い、導電性基板とし、電子ペーパー等の反射型ディスプレイ用の導電性基板とした場合、ディスプレイの視認性が低下することになる。
10A、10B、20A、20B 積層体基板
11 透明基材
12、12A、12B 銅層
13、13A、13B、131、132、131A、131B、132A、132B 合金層
30 導電性基板
31A、31B 銅配線層
321A、321B、322A、322B 合金配線層

Claims (10)

  1. 透明基材と、
    前記透明基材の少なくとも一方の面側に形成された積層体とを備え、
    前記積層体が、
    銅と、ニッケルとを含有する合金層と、
    銅層とを有し、
    前記合金層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下であり、
    前記積層体は、前記合金層として、第1の合金層及び第2の合金層を有し、
    前記銅層は、前記第1の合金層と、前記第2の合金層との間に配置され、
    表色系で、前記合金層の波長380nm以上780nm以下の光のa が9以下であり、L が80以上である積層体基板。
  2. 前記合金層が、銅とニッケルと亜鉛とを含み、前記合金層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下であり、亜鉛の割合が10質量%以上30質量%以下である請求項1に記載の積層体基板。
  3. 透明基材と、
    前記透明基材の少なくとも一方の面側に形成された金属細線とを備え、
    前記金属細線が、
    銅と、ニッケルとを含有する合金配線層と、
    銅配線層とを備えた積層体であり、
    前記合金配線層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下であり、
    前記金属細線は、前記合金配線層として、第1の合金配線層及び第2の合金配線層を有し、
    前記銅配線層は、前記第1の合金配線層と、前記第2の合金配線層との間に配置され、
    表色系で、前記合金配線層の波長380nm以上780nm以下の光のa が9以下であり、L が80以上である導電性基板。
  4. 前記合金配線層が、銅とニッケルと亜鉛とを含み、前記合金配線層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下であり、亜鉛の割合が10質量%以上30質量%以下である請求項に記載の導電性基板。
  5. 透明基材を準備する透明基材準備工程と、
    前記透明基材の少なくとも一方の面側に積層体を形成する積層体形成工程とを有し、
    前記積層体形成工程は、
    銅を堆積する銅層成膜手段により銅層を形成する銅層形成ステップと、
    銅と、ニッケルと含有する合金層を堆積する合金層成膜手段により合金層を成膜する合金層形成ステップと、を含み、
    前記合金層形成ステップは減圧雰囲気下において実施し、前記合金層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下であり、
    前記積層体は、前記合金層として、第1の合金層及び第2の合金層を有し、
    前記銅層は、前記第1の合金層と、前記第2の合金層との間に配置され、
    表色系で、前記合金層の波長380nm以上780nm以下の光のa が9以下であり、L が80以上である積層体基板の製造方法。
  6. 前記合金層が、銅とニッケルと亜鉛とを含み、前記合金層に含まれる金属成分のうち、ニッケルの割合が10質量%以上25質量%以下であり、亜鉛の割合が10質量%以上30質量%以下である請求項に記載の積層体基板の製造方法。
  7. 前記合金層成膜手段がスパッタリング成膜法である請求項またはに記載の積層体基板の製造方法。
  8. 前記合金層は厚さが10nm以上である請求項乃至のいずれか一項に記載の積層体基板の製造方法。
  9. 請求項乃至のいずれか一項に記載の積層体基板の製造方法により得られた積層体基板の前記銅層と、前記合金層とをエッチングし、銅配線層と、合金配線層とを備えた積層体である金属細線を有する配線パターンを形成するエッチング工程を有し、
    前記エッチング工程により、前記銅層及び前記合金層に開口部を形成する導電性基板の製造方法。
  10. 表色系で、前記合金配線層の波長380nm以上780nm以下の光のaが9以下であり、Lが80以上である請求項に記載の導電性基板の製造方法。
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