KR102344716B1 - 터치 패널용 도전성 기판 및 터치 패널용 도전성 기판 제조방법 - Google Patents

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Abstract

절연체 기재와, 상기 절연체 기재의 적어도 한쪽면 상에 배치되며 니켈을 함유하는 바탕 금속층과, 상기 바탕 금속층 상에 배치된 구리 박막층과, 상기 구리 박막층 상에 배치되며 상기 구리 박막층에 대향하는 하나의 면과 상기 하나의 면의 반대측에 위치하는 다른 면을 가지는 구리 도금 피막을 구비하고, 상기 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서 황 농도가 10 질량ppm 이상 150 질량ppm 이하이며, 상기 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기(Ra)가 0.01㎛ 이상 0.15㎛ 이하인 터치 패널용 도전성 기판을 제공한다.

Description

터치 패널용 도전성 기판 및 터치 패널용 도전성 기판 제조방법{CONDUCTIVE SUBSTRATE FOR TOUCH PANEL, AND METHOD OF MANUFACTURING CONDUCTIVE SUBSTRATE FOR TOUCH PANEL}
본 발명은 터치 패널용 도전성 기판 및 터치 패널용 도전성 기판 제조방법에 관한 것이다.
정전 용량식 터치 패널은 패널 표면에 근접하는 물체에 의해 발생되는 정전 용량의 변화를 검출함으로써, 패널 표면 상에서의 근접하는 물체의 위치 정보를 전기 신호로 변환한다. 정전 용량식 터치 패널에 사용되는 터치 패널용 도전성 기판은 디스플레이의 표면에 설치되므로, 터치 패널용 도전성 기판에 사용하는 도전층의 재료로는 반사율이 낮고 시인성(視認性)이 낮은 것이 요구된다.
그리하여, 터치 패널용 도전성 기판에 사용되는 도전층의 재료로는 반사율이 낮고 시인성이 낮은 재료가 사용되는데, 투명 기판 또는 투명한 필름 상에 형성되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 고분자 필름 상에 투명 도전막으로서 ITO(산화인듐-주석) 막을 형성한 터치 패널용 투명 도전성 필름이 개시되어 있다.
근래에 터치 패널을 구비한 디스플레이의 대화면화가 진행되고 있고, 이에 대응하여 터치 패널용 도전성 기판에 있어서도 대면적화가 요구되고 있다. 그러나, ITO는 전기 저항값이 높아서 신호의 열화를 발생시키기 때문에, 대형 패널에는 맞지 않는 문제가 있었다.
이에, 도전성 기판의 전기 저항을 억제하기 위해 도전층으로 금속박을 사용하는 것이 검토되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2,3).
[특허문헌 1] 일본국 공개특개공보 특개2003-151358호 [특허문헌 2] 일본국 공개특개공보 특개2011-018194호 [특허문헌 3] 일본국 공개특개공보 특개2013-069261호
그러나, 터치 패널용 도전성 기판에 포함되는 도전층으로 구리 등의 금속박을 사용한 경우, 금속박은 금속 광택을 가지므로 금속박 표면에서의 반사에 의해 디스플레이의 시인성이 저하되는 문제가 있었다.
상기 종래 기술의 문제점을 고려하여, 본 발명의 일 측면에서는, 금속을 사용한 도전층을 포함하면서도 도전층에 의한 광 반사를 억제한 터치 패널용 도전성 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태에 의하면, 절연체 기재(基材)와, 상기 절연체 기재의 적어도 한쪽면 상에 배치되며 니켈을 함유하는 바탕 금속층과, 상기 바탕 금속층 상에 배치된 구리 박막층과, 상기 구리 박막층 상에 배치되며 상기 구리 박막층에 대향하는 하나의 면과 상기 하나의 면의 반대측에 위치하는 다른 면을 가지는 구리 도금 피막을 구비하고, 상기 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서 황 농도가 10 질량ppm 이상 150 질량ppm 이하이며, 상기 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기(Ra)가 0.01㎛ 이상 0.15㎛ 이하인 터치 패널용 도전성 기판을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 금속을 사용한 도전층을 포함하면서도 도전층에 의한 광 반사를 억제한 터치 패널용 도전성 기판을 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명 실시형태에 따른 터치 패널용 도전성 기판의 단면도이다.
도 1b는 본 발명 실시형태에 따른 터치 패널용 도전성 기판의 단면도이다.
도 2a는 본 발명 실시형태에 따른 패턴화된 터치 패널용 도전성 기판의 구성 설명도이다.
도 2b는 도 2a의 A-A`면에서의 단면도이다.
도 3a는 본 발명 실시형태에 따른 메쉬 형상 배선을 구비한 터치 패널용 적층 도전성 기판의 구성 설명도이다.
도 3b는 도 3a의 B-B`면에서의 단면도이다.
도 4는 본 발명 실시형태에 따른 메쉬 형상 배선을 구비한 터치 패널용 도전성 기판의 단면도이다.
도 5는 본 발명 실시형태에 따른 롤 투 롤(roll to roll) 스퍼터링 장치의 설명도이다.
이하에서 본 발명의 터치 패널용 도전성 기판, 터치 패널용 도전성 기판 제조방법의 일 실시형태에 대해 설명한다.
(터치 패널용 도전성 기판, 터치 패널용 적층 도전성 기판)
본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판은, 절연체 기재와, 바탕 금속층과, 구리 박막층과, 구리 도금 피막을 포함할 수 있다.
바탕 금속층은 절연체 기재의 적어도 한쪽 면 상에 배치되며 니켈을 함유할 수 있다. 구리 박막층은 바탕 금속층 상에 배치할 수 있다. 또한, 구리 도금 피막은, 구리 박막층 상에 배치할 수 있고, 구리 박막층에 대향하는 하나의 면과 하나의 면의 반대측에 위치하는 다른 면을 가질 수 있다.
그리고, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서 황 농도를 10 질량ppm 이상 150 질량ppm 이하, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기(Ra)를 0.01㎛ 이상 0.15㎛ 이하로 할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판은, 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 패터닝하기 전의 절연체 기재 표면에 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 가지는 기판일 수도 있다. 또한, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판은, 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 패턴화한 기판, 즉, 배선 기판일 수도 있다. 한편, 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 패터닝한 후의 터치 패널용 도전성 기판은, 절연체 기재가 바탕 금속층 등에 의해 덮여 있지 않은 영역, 즉, 절연체 기재가 노출된 영역을 포함하게 된다.
본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판에 포함되는 각 부재에 대해 이하에서 설명한다.
절연체 기재로는, 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어, 유리 기판, 각종 수지 기판 등 임의의 재료를 사용할 수 있다. 특히, 취급성 등의 관점에서 절연체 기재는 수지 기판인 것이 바람직하다. 그리하여, 절연체 기재로는, 예를 들어, 폴리아미드계 필름, 폴리에스테르계 필름(폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름), 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름, 시클로올레핀계 필름, 폴리이미드계 필름, 폴리카보네이트계 필름에서 선택된 어느 하나의 수지 기판을 필요에 따라 적절히 사용할 수 있으며, 수지 기판은 수지 필름인 것이 바람직하다.
또한, 디스플레이 상에 배치했을 때에 디스플레이의 시인성이 높은 것이 바람직하므로, 절연체 기재는 광 투과율이 높은 것이 바람직하다. 그리하여, 절연체 기재의 전체 광선 투과율은, 30% 이상인 것이 바람직하고, 60% 이상이면 보다 바람직하며, 90% 이상이면 더 바람직하다. 한편, 여기에서 말하는 절연체 기재의 전체 광선 투과율이란, 절연체 기재 단체(單體)에서의 전체 광선 투과율을 의미한다. 절연체 기재의 전체 광선 투과율은, 예를 들어, JIS K 7361-1(2011)에 의거하여 평가할 수 있다.
절연체 기재의 형상은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어 판 형상을 가지는 것이 바람직하다. 이 경우, 절연체 기재는 한쪽 주평면과 한쪽 주평면에 대향하는 다른쪽 주평면을 가질 수 있다. 한편, 주평면이란, 절연체 기재의 가장 넓은 평면부를 의미한다.
절연체 기재의 두께는, 특별히 한정되지는 않고, 터치 패널용 도전성 기판으로 했을 경우에 요구되는 강도, 정전용량, 광 투과율 등에 따라 임의로 선택할 수 있다. 절연체 기재는 필름 형상, 즉, 절연체 필름인 것이 바람직하다. 그리하여, 절연체 기재의 두께로는, 예를 들어, 10㎛ 이상 200㎛ 이하로 할 수 있다. 특히, 절연체 기재의 두께는 20㎛ 이상 120㎛ 이하로 하는 것이 바람직하며, 20㎛ 이상 100㎛ 이하로 하면 보다 바람직하다. 터치 패널의 용도로 사용하는 경우에, 예를 들어, 특히 디스플레이 전체의 두께를 얇게 하는 것이 요구되는 용도에서는, 투명 기재의 두께는 20㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하다.
이어서, 바탕 금속층에 대해 설명한다.
절연체 기재와, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 포함하는 구리층과의 사이에 바탕 금속층을 형성함으로써, 절연체 기재와 구리층의 밀착성을 향상시킬 수 있고, 제조 과정 또는 사용시에 절연체 기재로부터 구리층이 박리되는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 구리층은 구리를 주성분으로 할 수 있어서 금속 광택을 가지므로, 절연체 기재 상에 직접 구리층을 배치한 도전성 기판에서는 절연체 기재측으로부터 입사한 광이 구리층 표면에서 반사되는 경우가 있다. 그리하여, 절연체 기재 상에 직접 구리층을 배치한 도전성 기판을 디스플레이 상에 배치한 경우, 디스플레이의 시인성이 저하될 우려가 있다. 이에 대해, 절연체 기재와 구리층의 사이에 바탕 금속층을 배치한 경우, 바탕 금속층에 의해 구리층에 의한 광 반사를 억제할 수 있어서, 디스플레이 상에 배치하였을 때에도 디스플레이의 시인성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
바탕 금속층은 절연체 기재의 적어도 한쪽 주평면 상에 형성할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 절연체 기재의 한쪽 주평면과 다른쪽 주평면, 즉, 양쪽 주평면 상에 형성할 수도 있다.
바탕 금속층을 구성하는 재료는, 특별히 한정되지는 않고, 절연체 기재와 구리층의 밀착성, 구리층 표면에서의 광 반사 억제 정도, 그리고, 터치 패널용 도전성 기판을 사용하는 환경(예를 들어, 습도, 온도)에 대한 안정성의 정도 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.
바탕 금속층을 구성하는 재료로는, 절연체 기재와 구리층의 밀착성을 향상시키고 구리층 표면에서의 광 반사를 억제하는 관점에서, 바람직하게는 Ni를 포함하는 재료를 사용할 수 있다. Ni를 포함하는 재료로는, 예를 들어, Ni와, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 바탕 금속층은 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 더 포함할 수도 있다.
또한, 바탕 금속층은, Ni와, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 포함하는 금속 합금을 포함할 수도 있다. 이 경우에도, 바탕 금속층은 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 더 포함할 수도 있다. 이 때, Ni와, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 포함하는 금속 합금, 즉, Ni 합금으로는, 바람직하게는, 예를 들어, Ni-Cu 합금, Ni-Zn 합금, Ni-Ti 합금, Ni-W 합금, Ni-Cr 합금, Cu-Ni-Fe 합금, Ni-Cu-Cr 합금을 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 바탕 금속층은 절연체 기재의 적어도 한쪽 주평면 상에 형성할 수 있는데, 터치 패널용 도전성 기판의 광 투과율을 저감시키지 않기 위해, 절연체 기재와 바탕 금속층의 사이에 접착제를 배치하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 바탕 금속층은 절연체 기재의 상면에, 접착제를 통하지 않고 직접 형성되어 있음이 바람직하다.
바탕 금속층의 성막 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 건식 도금법에 의해 성막하는 것이 바람직하다. 건식 도금법으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 스퍼터링법, 증착법, 이온 플레이트법 등을 사용할 수 있다.
한편, 바탕 금속층이 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 포함하는 경우에는, 바탕 금속층을 성막할 때의 분위기 중에 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 가스를 첨가하여 둠으로써, 바탕 금속층 안에 첨가할 수 있다. 예를 들어, 바탕 금속층에 탄소를 첨가하는 경우에는 일산화탄소 가스 및/또는 이산화탄소 가스를, 산소를 첨가하는 경우에는 산소 가스를, 수소를 첨가하는 경우에는 수소 가스 및/또는 물을, 질소를 첨가하는 경우에는 질소 가스를, 건식 도금을 실시할 때의 분위기 중에 첨가하여 둘 수 있다.
탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 가스는, 불활성 가스에 첨가하여 건식 도금시의 분위기 가스로 하는 것이 바람직하다. 불활성 가스로는, 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는, 예를 들어, 아르곤을 사용할 수 있다.
바탕 금속층을 건식 도금법에 의해 성막함으로써, 특히, 절연체 기재와 바탕 금속층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 바탕 금속층은, 예를 들어, 금속을 주성분으로 포함할 수 있으므로, 구리층과의 밀착성도 높다. 그리하여, 절연체 기재와 구리층 사이에 건식 도금법으로 성막된 바탕 금속층을 배치함으로써, 특히, 절연체 기재로부터 구리층이 박리되는 것을 억제할 수 있다.
바탕 금속층의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 3㎚ 이상 50㎚ 이하로 하는 것이 바람직하고, 3㎚ 이상 35㎚ 이하로 하면 보다 바람직하며, 3㎚ 이상 33㎚ 이하로 하면 더 바람직하다.
바탕 금속층은 구리층에서의 광 반사를 억제하는 기능을 가지나, 바탕 금속층의 두께가 얇은 경우에는, 구리층에 의한 광 반사를 충분히 억제할 수 없는 경우가 있다. 그러므로, 구리층에서의 반사를 보다 확실하게 억제하기 위해, 전술한 바와 같이, 바탕 금속층의 두께를 3㎚ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
바탕 금속층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 필요 이상으로 두꺼워지면, 성막에 소요되는 시간, 배선을 형성할 때의 에칭에 소요되는 시간이 길어지므로, 코스트 상승을 초래하게 된다. 그리하여, 바탕 금속층의 두께는, 전술한 바와 같이, 50㎚ 이하로 하는 것이 바람직하고, 35㎚ 이하이면 보다 바람직하며, 33㎚ 이하이면 더 바람직하다.
이어서, 구리 박막층에 대해 설명한다.
구리 박막층은 바탕 금속층 상에 형성할 수 있으나, 터치 패널용 도전성 기판의 광 투과율을 저감시키지 않기 위해, 바탕 금속층과 구리 박막층의 사이에 접착제를 배치하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 구리 박막층은 바탕 금속층의 상면에, 접착제를 통하지 않고 직접 형성되어 있음이 바람직하다.
구리 박막층을 형성하는 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 건식 도금법에 의해 성막하는 것이 바람직하다. 건식 도금법으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 스퍼터링법, 증착법, 이온 플레이팅법 등을 사용할 수 있다. 구리 박막층을 건식 도금법에 의해 형성하는 경우, 바탕 금속층 상에 접착제를 통하지 않고 직접 형성할 수 있다.
구리 박막층의 두께는, 특별히 한정되지는 않으나, 구리 도금 피막을 성막할 때의 급전층으로도 기능하므로, 10㎚ 이상인 것이 바람직하고, 50㎚ 이상이면 보다 바람직하다. 구리 박막층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 구리 박막층은, 전술한 바와 같이, 예를 들어 건식 도금법에 의해 성막되므로, 생산성의 관점에서 300㎚ 이하인 것이 바람직하며, 200㎚이하이면 보다 바람직하다.
이어서, 구리 도금 피막에 대해 설명한다.
구리 도금 피막은 구리 박막층 상에 형성할 수 있다. 구리 도금 피막은 구리 박막층의 상면에, 접착제를 통하지 않고 직접 형성되어 있음이 바람직하다.
구리 도금 피막을 형성하는 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 습식 도금법에 의해 성막하는 것이 바람직하다. 습식 도금법으로는, 전기 도금법을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 이미 설명한 것과 같이, 구리 도금 피막은, 구리 박막층에 대향하는 하나의 면과, 하나의 면의 반대측에 위치하는 다른 면을 가질 수 있다.
그리고, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서 황 농도를 10 질량ppm 이상 150 질량ppm 이하로 할 수 있다. 또한, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기(Ra)를 0.01㎛ 이상 0.15㎛ 이하로 할 수 있다.
구리 도금 피막의 다른 면은, 예를 들어, 후술하는 도 1a에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태 터치 패널용 도전성 기판의 외면쪽에 위치할 수 있다. 그리고, 구리 도금 피막은 주성분이 구리이므로, 터치 패널용 도전성 기판으로 한 경우에, 구리 도금 피막의 다른 면에서 광을 경면 반사(정반사)하여 시인성에 영향을 미칠 우려가 있다. 그래서, 본 실시형태 터치 패널용 도전성 기판에서는, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기를 0.01㎛ 이상으로 함으로써, 구리 도금 피막의 다른 면에서의 광을 확산 반사(난반사)시켜서 구리 도금 피막의 다른 면의 광택을 소실시켜 시인성에 미치는 영향을 억제할 수 있다. 특히, 금속 도금 피막의 다른 면의 확산 반사 비율을 충분히 높인다는 관점에서, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기는 0.05㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다.
구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기의 상한값은, 특별히 한정되지는 않으나, 너무 커지면, 예를 들어, 구리 도금 피막 등에 대해 에칭 등을 실시할 때에, 마스크와 구리 도금 피막의 밀착성이 낮아져서 원하는 형상으로 패터닝하는 것이 곤란하여질 우려가 있다. 그리하여, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기는 0.15㎛ 이하로 하는 것이 바람직하며, 0.1㎛ 이하로 하면 보다 바람직하다.
한편, 여기에서의 표면 거칠기(Ra)란, JIS B 0601에 규정되어 있고, 측정 방법으로는, 예를 들어, 촉침법 또는 광학적 방법 등에 의해 평가할 수 있다.
구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기를 전술한 범위로 하는 방법으로, 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭하는 방법을 들 수 있다. 그리고, 에칭 처리 전에, 구리 도금 피막의 다른 면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서 황 농도가 10 질량ppm 이상인 경우, 구리 도금 피막의 다른 면의 에칭을 실시함으로써, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기(Ra)를 상기 범위로 할 수 있다. 다만, 구리 도금 피막의 다른 면의 0.3㎛까지의 깊이 범위에서의 황 농도가 150 질량ppm을 넘으면, 구리 도금 피막이 약해지는 경우가 있어서, 구리 도금 피막이 무너지거나 터치 패널용 도전성 기판으로부터 박리될 우려가 있으므로 바람직하지 않다. 그러므로, 전술한 바와 같이, 구리 도금 피막의 다른 면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서의 황 농도는, 10 질량ppm 이상 150 질량ppm 이하인 것이 바람직하다. 특히, 구리 도금 피막의 다른 면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서의 황 농도는, 50 질량ppm 이상 100 질량ppm 이하이면 보다 바람직하다.
한편, 구리 도금 피막의 다른 면에 대해 에칭을 실시함으로써, 구리 도금 피막의 다른 면의 일부가 에칭에 의해 제거되어 오목부가 형성되어, 구리 도금 피막의 다른 면에 미세한 요철이 형성된다고 생각된다. 따라서, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 중 가장 높은 부분, 즉, 에칭 처리 후에도 볼록부로서 남아 있는 부분으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서의 황 농도가 전술한 범위를 만족하고 있음이 바람직하다.
또한, 구리 도금 피막의 다른 면으로부터 0.3㎛를 초과한 부분에 대한 황 농도는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리 도금 피막 전체에 걸쳐 황 농도가 상기 범위일 수도 있다.
구리 도금 피막을 형성할 때의 전기 도금 처리 조건은, 특별히 한정되지는 않고, 통상의 방법에 따른 제 조건을 채용하면 된다. 황을 함유하는 구리 도금 피막은, 예를 들어, 황을 함유하는 구리 도금액을 사용하여 형성할 수 있는데, 황을 함유하는 구리 도금액으로는, 예를 들어, 황 원자를 포함하는 유기 화합물을 첨가한 구리 도금액을 사용할 수 있다.
그리고, 예를 들어, 도금액인 구리 도금액 중 황 원자를 포함하는 유기 화합물의 함유량(첨가량), 전류 밀도, 반송 속도를 제어함으로써, 다른 면으로부터 0.3㎛ 깊이까지의 범위에 걸쳐, 상기 황 농도를 가지는 구리 도금 피막을 형성할 수 있다. 여기에서의 반송 속도란, 절연체 기재의 표면에 바탕 금속층 및 구리 박막층을 형성한 피도금물(기재)를 도금조에 공급, 반송하는 속도를 의미한다.
구리 도금 피막을 성막할 때에 사용하는 구리 도금액 중 황 원자를 포함하는 유기 화합물의 함유량은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 2 질량ppm 이상 25 질량ppm 이하인 것이 바람직하며, 5 질량ppm 이상 15 질량ppm 이하이면 보다 바람직하다. 이것은, 구리 도금액 중 황 원자를 포함하는 유기 화합물의 함유량을 2 질량ppm 이상 25 질량ppm 이하로 함으로써, 구리 도금 피막의 다른 면으로부터0.3㎛ 깊이까지의 범위에서의 황 농도를 상기 범위로 하는 것이 특히 용이해지기 때문이다.
황 원자를 포함하는 유기 화합물로 사용할 수 있는 것은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 3-(벤조티아졸릴-2-티오)프로필술폰산 및 그 나트륨염, 3-메르캅토프로판-1-술폰산 및 그 나트륨염, 에틸렌디티오디프로필술폰산 및 그 나트륨염, 비스(p-술포페닐)디설파이드 및 그 2나트륨염, 비스(4-술포부틸)디설파이드 및 그 2나트륨염, 비스(3-술포-2-히드록시프로필)디설파이드 및 그 2나트륨염, 비스(3-술포프로필)디설파이드 및 그 2 나트륨염, 비스(2-술포프로필)디설파이드 및 그 2나트륨염, 메틸-(w-술포프로필)-설파이드 및 그 2나트륨염, 메틸-(w-술포프로필)-트리설파이드 및 그 2나트륨염, 티오글리콜산, 티오인산-오르토-에틸-비스(w-술포프로필)-에스테르 및 그 2나트륨염, 티오인산-트리스(w-술포프로필)-에스테르 및 그 2 나트륨염, 티오인산-트리스(w-술포프로필)-에스테르 및 그 3나트륨염 등을 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 구리 도금 피막을 성막한 후, 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭함으로써, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기를 전술한 범위로 할 수 있다. 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭하는 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 에칭액을 사용함으로써 실시할 수 있다. 사용하는 에칭액으로는, 특별히 한정되지는 않는데, 바람직하게는, 구리용 소프트 에칭액을 사용할 수 있다.
바탕 금속층 상에 형성된, 구리 박막층과 구리 도금 피막으로 이루어지는 구리층의 막두께는, 특별히 한정되지는 않으며, 터치 패널용 도전성 기판에 요구되는 전기 저항값, 패턴화된 후의 배선 폭 등에 의해 임의로 선택할 수 있다. 다만, 구리 박막층과 구리 도금 피막으로 이루어지는 구리층의 막두께는 0.5㎛ 이상 4.1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 구리층의 막두께는 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
이것은, 구리층의 막두께를 0.5㎛ 이상으로 함으로써, 터치 패널용 도전성 기판의 전기 저항값을 충분히 낮게 할 수 있고, 또한, 구리층을 패터닝할 때에 배선 패턴이 원하는 배선 폭보다 좁게 되거나 단선되는 것을 억제할 수 있기 때문이다. 그리고, 구리층의 막두께를 4.1㎛ 이하로 함으로써, 구리층 측면 부분의 면적이 작아져서 구리층 측면 부분에 의한 광 반사를 억제할 수 있다. 또한, 배선 패턴을 형성하기 위해 구리층을 에칭할 때에 사이드 에칭이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판에서는 임의의 층을 더 설치할 수도 있다. 예를 들어, 구리 도금 피막 위에 흑화층을 더 구비할 수 있다.
구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기를 전술한 범위로 함으로써, 구리 도금 피막 표면에서의 경면 반사를 억제하고 구리 도금 피막의 다른 면의 광택을 소실시켜, 시인성에 미치는 영향을 억제할 수 있는데, 흑화층을 설치함으로써, 구리 도금 피막의 시인성에 미치는 영향을 더욱 억제할 수 있다.
구리 도금 피막 표면에서의 광 반사를 억제한다는 관점에서, 흑화층은 니켈을 함유하는 것이 바람직하다. 즉, 흑화층을 구성하는 재료로는, 바람직하게는, Ni(니켈)을 포함하는 재료를 사용할 수 있다. Ni을 함유하는 재료로는, 예를 들어, Ni와, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 흑화층은 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 더 포함할 수도 있다.
또한, 흑화층을 구성하는 재료로는, Ni와, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 포함하는 금속 합금을 포함할 수도 있다. 이 경우에도, 흑화층은 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 더 포함할 수도 있다. 이 때, Ni와, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 포함하는 금속 합금, 즉, Ni 합금으로는, 바람직하게는, 예를 들어, Ni-Cu 합금, Ni-Zn 합금, Ni-Ti 합금, Ni-W 합금, Ni-Cr 합금, Cu-Ni-Fe 합금, Ni-Cu-Cr 합금 등을 사용할 수 있다.
바탕 금속층과 흑화층은 동일한 재료일 수도 있고 다른 재료일 수도 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 바탕 금속층, 구리층, 흑화층은 에칭에 의해 패터닝할 수 있으므로, 에칭액에 대한 반응성이 바탕 금속층, 구리층, 흑화층에서 동일한 정도인 것이 바람직하며, 동일하면 더 바람직하다. 그러므로, 바탕 금속층과 흑화층은 동일한 재료로 구성되는 것이 특히 바람직하다.
흑화층의 성막 방법은, 특별히 한정되지는 않으며, 바탕 금속층과 마찬가지로 건식 도금법에 의해 성막할 수도 있고, 또한 습식 도금법에 의해 성막할 수도 있다.
흑화층의 두께는, 특별히 한정되지는 않으며, 터치 패널용 도전성 기판에 요구되는 반사율(정반사율)의 정도 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.
이어서, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판의 구성예에 대해 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태의 도전성 기판은, 절연체 기재와, 바탕 금속층과, 구리 박막층과, 구리 도금 피막을 구비하며, 절연체 기재 상에 바탕 금속층, 구리 박막층, 구리 도금 피막의 순서로 적층된 구성으로 할 수 있다.
구체적인 구성예에 대해, 도 1a, 도 1b를 이용하여 이하에서 설명한다. 도 1a, 도 1b는, 본 실시형태의 도전성 기판의 절연체 기재, 바탕 금속층, 구리 박막층, 구리 도금 피막의 적층 방향에 평행한 면에서의 단면도의 예를 나타내고 있다.
예를 들어, 도 1a에 나타낸 터치 패널용 도전성 기판(10A)과 같이, 절연체 기재(11)의 제1 주평면(11a) 쪽에 바탕 금속층(12), 구리 박막층(13), 구리 도금 피막(14)의 순서로 한 층씩 적층한 구성으로 할 수 있다. 도 1a에서, 구리 도금 피막(14)은, 구리 박막층(13)에 대향하는 하나의 면(14a)과, 하나의 면(14a) 반대쪽에 위치하는 다른 면(14b)을 가지고 있다.
또한, 도 1b에 나타낸 터치 패널용 도전성 기판(10B)과 같이, 절연체 기재(11)의 제1 주평면(11a) 쪽과 제2 주평면(11b) 쪽의 각각에, 바탕 금속층(121,122), 구리 박막층(131,132), 구리 도금 피막(141,142)의 순서로 한층씩 적층할 수도 있다. 도 1b에서, 구리 도금 피막(141/142)은, 구리 박막층(131/132)에 대향하는 하나의 면(141a/142a)과 하나의 면(141a/142a) 반대쪽에 위치하는 다른 면(141b/142b)을 가지고 있다.
또한, 도 1a, 도 1b에 나타낸 터치 패널용 도전성 기판에서는, 이미 설명한 바와 같이, 미도시의 흑화층을 구비할 수도 있다. 흑화층을 구비하는 경우, 도 1a의 터치 패널용 도전성 기판에서는, 예를 들어, 구리 도금 피막(14)의 다른 면(14b) 상에 배치할 수 있다. 또한, 도 1b의 터치 패널용 도전성 기판에서는, 예를 들어, 구리 도금 피막(141)의 다른 면(141b) 상에 및/또는 구리 도금 피막(142)의 다른 면(142b) 상에 흑화층을 배치할 수 있다.
본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판에서는, 절연체 기재(11)와 구리 박막층(13,131/132)의 사이에 바탕 금속층(12,121/122)을 배치함으로써, 절연체 기재(11) 쪽에서부터 구리 박막층(13,131/132)을 향해 입사하는 광의 반사를 억제할 수 있다. 이 경우, 바탕 금속층(12,121/122)의, 절연체 기재(11)를 통한 정반사율은, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 범위에서의 평균 정반사율이 30% 이하인 것이 바람직하고, 25% 이하이면 더 바람직하다.
바탕 금속층(12,121/122)의, 절연체 기재(11)를 통한 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 광의 평균 정반사율이 30% 이하인 경우, 예를 들어, 터치 패널용 도전성 기판으로 사용했을 때에, 외부로부터의 광이나 디스플레이로부터의 광의 반사를 충분히 억제할 수 있다. 그리하여, 디스플레이의 시인성 저하를 거의 일으키지 않으므로 바람직하다.
반사율의 측정은, 절연체 기재(11) 쪽으로부터 바탕 금속층(12,121/122)에 광을 조사하도록 하여 측정할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어, 도 1a에서와 같이 절연체 기재(11)의 제1 주평면(11a) 쪽에 바탕 금속층(12), 구리 박막층(13), 구리 도금 피막(14)의 순서로 적층한 경우, 바탕 금속층(12)에 광을 조사하도록 절연체 기재(11)의 제2 주평면(11b) 쪽으로부터 광을 조사하여 측정할 수 있다.
측정에 있어서는, 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광을, 예를 들어 파장 1㎚ 간격으로 변화시켜서 절연체 기재(11)를 통해 바탕 금속층(12,121/122)에 대해 조사하여 측정된 값의 평균값을, 당해 바탕 금속층(12,121/122)의 절연체 기재(11)를 통한 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하 범위에서의 광의 평균 정반사율로 할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판에서는, 구리 도금 피막(14,141/142)의 다른 면(14b,141b/142b) 표면에서의 정반사율은, 특별히 한정되지는 않으나, 터치 패널용 도전성 기판에 요구되는 성능 등에 따라 임의로 선택할 수 있다. 다만, 구리 도금 피막(14,141/142)의 다른 면(14b,141b/142b) 표면의, 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 범위에서의 평균 정반사율은, 예를 들어, 30% 이하인 것이 바람직하며, 20% 이하이면 더 바람직하다.
이것은, 구리 도금 피막(14,141/142)의 다른 면(14b,141b/142b) 표면의, 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 평균 정반사율이 30% 이하인 경우, 예를 들어, 터치 패널용 도전성 기판으로 사용했을 때에 외부로부터의 광이나 디스플레이로부터의 광의 반사를 충분히 억제할 수 있기 때문이다. 그리하여, 디스플레이의 시인성 저하를 거의 일으키지 않으므로 바람직하다.
반사율의 측정은, 구리 도금 피막(14,141/142)의 다른 면(14b,141b/142b)에 광을 조사하도록 하여 측정할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어, 도 1a에서와 같이, 절연체 기재(11)의 제1 주평면(11a) 쪽에 바탕 금속층(12), 구리 박막층(13), 구리 도금 피막(14)의 순서로 적층한 경우, 구리 도금 피막(14)의 다른 면(14b)에 광을 조사하여 측정할 수 있다.
측정은, 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 범위에서 광을, 예를 들어, 파장 1㎚ 간격으로 변화시켜, 구리 도금 피막(14,141/142)의 다른 면(14b,141b/142b)에 대해 조사하여 실시할 수 있다. 그리고, 이 때 측정한 값의 평균값을, 당해 구리 도금 피막(14,141/142)의 다른 면(14b,141b/142b) 표면에서의 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 평균 정반사율로 할 수 있다.
또한, 이미 설명한 바와 같이, 본 실시형태 터치 패널용 도전성 기판에서는, 구리 도금 피막(14,141/142)의 다른 면(14b,141b/142b) 상에 흑화층을 형성할 수 있다. 그리고, 흑화층 표면에서의 정반사율은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 범위에서의 평균 정반사율은 30% 이하인 것이 바람직하고, 20% 이하이면 더 바람직하다.
흑화층의 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율이 30% 이하인 경우, 예를 들어, 터치 패널용 도전성 기판으로 사용했을 때에 외부로부터의 광이나 디스플레이로부터의 광의 반사를 충분히 억제할 수 있다. 그리하여, 디스플레이의 시인성 저하를 거의 일으키지 않으므로 바람직하다.
흑화층의 정반사율의 측정은, 흑화층에 광을 조사하도록 하여 측정할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어, 도 1a에 나타낸 터치 패널용 도전성 기판(10A)에서, 구리 도금 피막(14)의 다른 면(14b) 상에 흑화층을 형성한 경우, 흑화층의 구리 도금 피막(14)에 대향하는 면과는 반대쪽 면에 광을 조사하여 측정할 수 있다.
측정에 있어서는, 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광을, 예를 들어 파장 1㎚ 간격으로 변화시켜서 흑화층에 대해 조사하여 측정된 값의 평균값을, 당해 흑화층 표면에서의 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하 범위에서의 광의 평균 정반사율로 할 수 있다.
본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판에서는, 바탕 금속층 표면 또는 흑화층 표면에서 측정된 광의 정반사율이 상기 범위인 것이 바람직하며, 특히, 바탕 금속층 표면 및 흑화층 표면에서의 광의 정반사율 양쪽이 상기 범위를 만족하면 더 바람직하다.
그리고, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판은, 예를 들어, 터치 패널에 사용할 수 있다. 터치 패널의 용도로 사용하는 경우에는, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판에 포함되는, 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막이 패턴화되어 있는 것이 바람직하다. 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막은, 예를 들어, 원하는 배선 패턴에 맞추어 패턴화할 수 있는데, 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막은 동일한 형상으로 패턴화되어 있는 것이 바람직하다. 한편, 흑화층을 구비하는 경우, 흑화층에 대해서도 바탕 금속층 등과 같은 형상으로 패턴화되어 있는 것이 바람직하다.
여기까지, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판에 대해 설명하였는데, 당해 터치 패널용 도전성 기판을 복수 개 적층하여 터치 패널용 적층 도전성 기판으로 할 수도 있다. 터치 패널용 도전성 기판을 적층하는 경우, 터치 패널용 도전성 기판에 포함되는 바탕 금속층, 구리 박막층, 구리 도금 피막은, 전술한 바와 같이 패터닝되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 흑화층을 구비한 경우에는, 흑화층도 패터닝되어 있는 것이 바람직하다.
특히, 터치 패널의 용도로 사용하는 경우, 터치 패널용 도전성 기판 또는 터치 패널용 적층 도전성 기판은 메쉬 형상 배선을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
여기에서, 2개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층하여, 메쉬 형상 배선을 갖는 적층 도전성 기판을 형성하는 경우를 예로 들어, 적층 전 터치 패널용 도전성 기판에 형성하는 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막의 패턴 형상의 구성예에 대해, 도 2a, 도 2b를 이용하여 설명한다.
도 2a는, 메쉬 형상 배선을 구비한 터치 패널용 적층 도전성 기판을 구성하는 2개의 터치 패널용 도전성 기판 중 한쪽의 터치 패널용 도전성 기판에 대해, 터치 패널용 도전성 기판(20)을 상면측, 즉, 절연체 기재(11)의 주평면에 수직한 방향에서 본 도면이다. 또한, 도 2b는 도 2a의 A-A`선에서의 단면도를 나타내고 있다.
도 2a, 도 2b에 나타낸 터치 패널용 도전성 기판(20)에서와 같이, 절연체 기재(11) 상의 패턴화된 바탕 금속층(22), 구리 박막층(23) 및 구리 도금 피막(24)은 동일한 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 패턴화된 구리 도금 피막(24)은, 도 2a에서 나타낸 직선 형상의 복수의 패턴(구리 도금 피막 패턴, 24A∼24G)을 가지며, 당해 복수의 직선 형상의 패턴은, 도면상 Y축에 평행하고 또한 도면상 X축 방향으로 서로 이격하여 배치할 수 있다. 이 때, 도 2a에 나타내는 바와 같이 절연체 기재(11)가 사각 형상을 갖는 경우, 구리 도금 피막의 패턴(구리 도금 피막 패턴, 24A∼24G)은, 예를 들어, 절연체 기재(11)의 한 변에 평행하도록 배치할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 패턴화된 바탕 금속층(22) 및 패턴화된 구리 박막층(23)은, 패턴화된 구리 도금 피막(24)과 마찬가지의 형상으로 패터닝된 경우, 패턴 사이에는 절연체 기재(11)의 제1 주평면(11a)이 노출되게 된다.
또한, 구리 도금 피막(24) 상에 흑화층을 배치한 경우, 흑화층도 바탕 금속층(22) 등과 마찬가지의 형상으로 패터닝할 수 있고, 이 경우에도 패턴 사이에는 절연체 기재(11)의 제1 주평면(11a)이 노출되게 된다.
도 2a, 도 2b에 나타낸, 패턴화된 바탕 금속층(22), 구리 박막층(23) 및 구리 도금 피막(24)의 패턴 형성 방법은 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 구리 도금 피막(24)을 형성한 후, 구리 도금 피막(24) 상에 형성할 패턴에 대응하는 형상을 가지는 마스크를 배치하고 에칭함으로써 패턴을 형성할 수 있다. 사용하는 에칭액은 특별히 한정되는 것은 아니며, 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 구성하는 재료에 따라 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어, 층마다 에칭액을 달리할 수도 있고, 같은 에칭액으로 동시에 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 에칭할 수도 있다. 또한, 흑화층을 구비한 경우에도 마찬가지이다.
그리고, 전술한 바탕 금속층 등이 패턴화된 2개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층함으로써, 터치 패널용 적층 도전성 기판을 형성할 수 있다. 터치 패널용 적층 도전성 기판에 대해, 도 3a, 도 3b를 이용하여 설명한다. 도 3a는 터치 패널용 적층 도전성 기판(30)을 상면쪽, 즉, 2개의 터치 패널용 도전성 기판의 적층 방향에 따른 상면쪽에서 본 도면을 나타내며, 도 3b는 도 3a의 B-B`선에서의 단면도를 나타내고 있다.
터치 패널용 적층 도전성 기판(30)은, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 터치 패널용 도전성 기판(201)과 터치 패널용 도전성 기판(202)을 적층하여 얻을 수 있다. 또한, 터치 패널용 도전성 기판(201,202)은, 절연체 기재(111/112)의 제1 주평면(111a/112a) 상에, 패턴화된 바탕 금속층(221/222), 구리 박막층(231/232) 및 구리 도금 피막(241/242)을 적층한 구성으로 할 수 있다. 터치 패널용 도전성 기판(201,202)의 패턴화된 바탕 금속층(221/222), 구리 박막층(231/232) 및 구리 도금 피막(241/242)은, 전술한 터치 패널용 도전성 기판(20)의 경우와 마찬가지로, 직선 형상의 복수의 패턴을 가지도록 패턴화할 수 있다.
그리고, 도 3b에 나타낸 터치 패널용 적층 도전성 기판은, 한쪽의 터치 패널용 도전성 기판(201)의 절연체 기재(111)의 제1 주평면(111a)과, 다른쪽의 터치 패널용 도전성 기판(202)의 절연체 기재(112)의 제2 주평면(112b)이 대향하도록 적층되어 있다.
또한, 한쪽의 터치 패널용 도전성 기판(201)의 상하를 역으로 하여, 한쪽의 터치 패널용 도전성 기판(201)의 절연체 기재(111)의 제2 주평면(111b)과, 다른쪽의 터치 패널용 도전성 기판(202)의 절연체 기재(112)의 제2 주평면(112b)이 대향하도록 적층될 수도 있다. 이 경우, 후술하는 도 4와 마찬가지의 배치가 된다.
2개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층할 때에, 도 3a, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 터치 패널용 도전성 기판(201)의 패턴화된 구리 도금 피막(241)과 다른쪽의 터치 패널용 도전성 기판(202)의 패턴화된 구리 도금 피막(242)이 교차하도록 적층할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 도 3a에서, 한쪽의 터치 패널용 도전성 기판(201)의 패턴화된 구리 도금 피막(241)은, 그 패턴의 길이 방향이 도면상 X축 방향에 평행하도록 배치할 수 있다. 그리고, 다른쪽의 터치 패널용 도전성 기판(202)의 패턴화된 구리 도금 피막(242)은, 그 패턴의 길이 방향이 도면상 Y축 방향에 평행하도록 배치할 수 있다.
한편, 도 3a는, 전술한 바와 같이, 터치 패널용 적층 도전성 기판(30)의 적층 방향에 따라 본 도면이므로, 각 터치 패널용 도전성 기판(201,202)의 최상부에 배치된 패턴화된 구리 도금 피막(241,242)만을 나타내고 있다. 도 3a, 도 3b에 나타낸 터치 패널용 적층 도전성 기판에서, 패턴화된 바탕 금속층(221,222) 및 구리 박막층(231,232)도 패턴화된 구리 도금 피막(241,242)과 같은 패턴으로 되어 있다. 그러므로, 패턴화된 바탕 금속층(221,222) 및 구리 박막층(231,232)도 패턴화된 구리 도금 피막(241,242)과 마찬가지로 메쉬 형상으로 된다.
적층된 2개의 터치 패널용 도전성 기판의 접착 방법은, 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어, 접착제 등에 의해 접착, 고정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 한쪽의 터치 패널용 도전성 기판(201)과 다른쪽의 터치 패널용 도전성 기판(202)을 적층함으로써, 도 3a에 나타낸 것처럼, 메쉬 형상 배선을 구비한 터치 패널용 적층 도전성 기판(30)으로 할 수 있다.
한편, 도 3a, 도 3b에서는, 직선 형상의 배선을 조합하여 메쉬 형상의 배선(배선 패턴)을 형성한 예를 나타내고 있는데, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니며, 배선 패턴을 구성하는 배선은 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 화상과의 사이에서 모아레(간섭 무늬)가 발생하지 않도록, 메쉬 형상의 배선 패턴을 구성하는 배선의 형상을 각각 들쭉날쭉하게 굴곡된 선(지그재그 직선) 등의 각종 형상으로 할 수도 있다.
여기에서는 2 개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층함으로써 메쉬 형상 배선을 구비한 적층 도전성 기판으로 하는 예를 이용하여 설명하였으나, 메쉬 형상 배선을 구비한 (적층) 도전성 기판으로 하는 방법은 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 1b에 나타낸, 절연성 기재(11)의 제1 주평면(11a), 제2 주평면(11b)에 바탕 금속층(121,122), 구리 박막층(131,132), 구리 도금 피막(141,142)을 적층한 터치 패널용 도전성 기판(10B)으로부터도, 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판을 형성할 수 있다.
이 경우, 예를 들어, 절연체 기재(11)의 제1 주평면(11a) 쪽에 적층된 바탕 금속층(121), 구리 박막층(131) 및 구리 도금 피막(141)을, 도 1b상의 Y축 방향, 즉, 지면에 수직인 방향에 평행한 복수의 직선 형상 패턴으로 패턴화한다. 또한, 절연체 기재(11)의 제2 주평면(11b) 쪽에 적층된 바탕 금속층(122), 구리 박막층(132) 및 구리 도금 피막(142)을, 도 1b상의 X축 방향에 평행한 복수의 직선 형상 패턴으로 패턴화한다. 패턴화는 전술한 바와 같이 예를 들어 에칭에 의해 실시할 수 있다.
이로써, 도 4에 나타낸 터치 패널용 도전성 기판(40)과 같이, 절연체 기재(11)의 제 1 주평면(11a) 쪽에 형성된 패턴화된 구리 박막층(431) 및 구리 도금 피막(441)과, 제2 주평면 쪽(11b)에 형성된 패턴화된 구리 박막층(432) 및 구리 도금 피막(442)에 의해, 메쉬 형상 배선을 구비하는 도전성 기판으로 할 수 있다. 한편, 도 4에 나타내는 바와 같이, 바탕 금속층(421,422)에 대해서도, 구리 박막층(431,432) 및 구리 도금 피막(441,442)과 마찬가지로 메쉬 형상으로 되어 있다.
또한, 도 3, 도 4에서는 흑화층을 구비하지 않은 예를 나타내고 있으나, 이미 설명한 바와 같이, 구리 도금 피막의 상면에 흑화층을 더 배치할 수 있고, 흑화층에 대해서도 바탕 금속층 등과 마찬가지의 형상으로 패터닝할 수 있다.
이상에서 설명한 본 실시형태 터치 패널용 (적층) 도전성 기판에 의하면, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기는, 이미 설명한 바와 같이, 소정의 범위로 할 수 있다. 그리하여, 구리 도금 피막 표면에서의 광의 정반사를 억제할 수 있다. 또한, 구리 박막층과 절연체 기재의 사이에는 바탕 금속층이 배치되어 있으므로, 절연체 기재를 통해 입사한 광의 구리 박막층 표면에서의 정반사도 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태 터치 패널용 (적층) 도전성 기판은, 구리 박막층과 구리 도금 피막으로 이루어지는 구리층을 가지며, 당해 구리층은 도전층으로 기능할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태 터치 패널용 도전성 기판은, 금속을 사용한 도전층을 포함함으로써 전기 저항값을 낮게 할 수 있다.
(터치 패널용 도전성 기판 제조방법, 터치 패널용 적층 도전성 기판 제조방법)
이어서, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판 제조방법 및 터치 패널용 적층 도전성 기판의 구성예에 대해 설명한다.
본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판 제조방법은, 절연체 기재의 적어도 한쪽 면 상에 니켈을 함유하는 바탕 금속층을 형성하는 바탕 금속층 형성 공정과, 바탕 금속층 상에 구리 박막층을 형성하는 구리 박막층 형성 공정과, 구리 박막층 상에, 구리 박막층에 대향하는 하나의 면과 하나의 면의 반대쪽에 위치하는 다른 면을 가지는 구리 도금 피막을 형성하는 구리 도금 피막 형성 공정을 가질 수 있다.
그리고, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서 황 농도를 10 질량ppm 이상 150 질량ppm 이하로 할 수 있다.
또한, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기(Ra)를 0.01㎛ 이상 0.15㎛ 이하로 할 수 있다.
이하에서 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판 제조방법 및 터치 패널용 적층 도전성 기판 제조방법에 대해 설명하나, 이하에 설명하는 점 이외에 대해서는, 전술한 터치 패널용 도전성 기판, 터치 패널용 적층 도전성 기판의 경우와 마찬가지의 구성으로 할 수 있으므로, 설명을 생략한다.
바탕 금속층 형성 공정에 제공하는 절연체 기재는 미리 준비해 둘 수 있다. 사용하는 절연체 기재의 종류는, 특별히 한정되지는 않으나, 이미 설명한 것과 같이, 유리 기판, 각종 수지 기판 등 임의의 재료를 사용할 수 있다. 특히, 필요에 따라 적절히 사용할 수 있는 재료에 대해서는, 이미 설명하였으므로 설명을 생략한다. 절연체 기재는, 필요에 따라 미리 임의의 크기로 절단하는 등의 처리를 해 놓을 수도 있다.
그리고, 바탕 금속층 형성 공정은, 절연체 기재 상에 니켈을 함유하는 바탕 금속층을 형성하는 공정이다.
바탕 금속층은, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 절연체 기재(11)의 적어도 한쪽 주평면, 예를 들어, 제1 주평면(11a) 상에 형성할 수 있다. 또한, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 절연체 기재(11)의 제1 주평면(11a)과 제2 주평면(11b) 양쪽에 바탕 금속층(121,122)을 형성할 수도 있다. 절연체 기재(11)의 제1 주평면(11a)과 제2 주평면(11b) 양쪽에 바탕 금속층을 형성하는 경우에는, 양쪽 주평면에 동시에 바탕 금속층을 형성할 수도 있다. 또한, 어느 한쪽의 주평면에 바탕 금속층을 형성한 후, 다른쪽 주평면에 바탕 금속층을 형성할 수도 있다.
바탕 금속층을 구성하는 재료는, 특별히 한정되지는 않으며, 절연체 기재와 구리층(구리 박막층 및 구리 도금 피막)의 밀착력, 구리층 표면에서의 광 반사 억제 정도, 또는 터치 패널용 도전성 기판을 사용하는 환경(예를 들어, 습도, 온도)에 대한 안정성의 정도 등에 따라 임의로 선택할 수 있다. 바탕 금속층을 구성하는 재료로 필요에 따라 적절히 사용할 수 있는 재료에 대해서는, 이미 설명하였으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.
바탕 금속층의 성막 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 전술한 바와 같이 건식 도금법에 의해 성막할 수 있다. 건식 도금법으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 스퍼터링법, 증착법, 이온 플레이팅법 등을 사용할 수 있다.
한편, 바탕 금속층이 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 포함하는 경우에는, 바탕 금속층을 성막할 때의 분위기 안에 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 가스를 첨가하여 둠으로써 바탕 금속층 안에 첨가할 수 있다. 예를 들어, 바탕 금속층에 탄소를 첨가하는 경우에는 일산화탄소 가스 및/또는 이산화탄소 가스를, 산소를 첨가하는 경우에는 산소 가스를, 수소를 첨가하는 경우에는 수소 가스 및/또는 물을, 질소를 첨가하는 경우에는 질소 가스를, 건식 도금을 실시할 때의 분위기 안에 첨가하여 둘 수 있다.
탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 가스는, 불활성 가스에 첨가하여 건식 도금시의 분위기 가스로 하는 것이 바람직하다. 불활성 가스로는, 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는, 예를 들어 아르곤을 사용할 수 있다.
스퍼터링법에 의해 바탕 금속층을 성막하는 경우, 타겟으로는, 바탕 금속층을 구성하는 금속종(種)을 포함하는 타겟을 사용할 수 있다. 바탕 금속층이 합금을 포함하는 경우에는, 바탕 금속층에 포함되는 금속종마다 타겟을 사용하여 절연체 기재 등의 피성막체의 표면에서 합금을 형성할 수도 있고, 미리 바탕 금속층에 포함되는 금속을 합금화한 타겟을 사용할 수도 있다.
바탕 금속층은, 예를 들어, 도 5에 나타낸 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)를 이용하여 필요에 따라 적절히 성막할 수 있다.
롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)를 사용한 경우를 예로 들어, 바탕 금속층 형성 공정을 설명한다.
도 5는 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)의 일 구성예를 나타내고 있다.
롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)는 그 구성 부품의 대부분을 수납하는 케이스(51)를 구비하고 있다.
도 5에서 케이스(51)의 형상은 직방체 형상으로 나타내고 있으나, 케이스(51)의 형상은 특별히 한정되지는 않으며, 내부에 수용할 장치, 설치 장소, 내압 성능 등에 따라 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 케이스(51)의 형상은 원통 형상으로 할 수도 있다.
다만, 성막 개시시에 성막과 관계 없는 잔류 가스를 제거하기 위해, 케이스(51) 내부는 10-3Pa 이하까지 감압할 수 있는 것이 바람직하고, 10-4Pa 이하까지 감압할 수 있으면 더욱 바람직하다. 한편, 케이스(51) 내부 전체가 상기 압력까지 감압될 수 있을 필요는 없고, 스퍼터링을 행하는, 후술하는 캔 롤(can roll, 53)이 배치된 도면상 하측 영역만이 상기 압력까지 감압될 수 있도록 구성할 수도 있다.
케이스(51) 내에는, 바탕 금속층을 성막하는 기재(基材)를 공급하는 권출 롤(52), 캔 롤(53), 스퍼터링 캐소드(54a∼54d), 앞 피드 롤(55a), 뒤 피드 롤(55b), 텐션 롤(56a,56b), 권취 롤(57)을 배치할 수 있다. 또한, 바탕 금속층을 성막하는 기재의 반송 경로 상에는, 상기 각 롤 이외에 임의로 가이드 롤(58a∼58h), 히터(61) 등을 구비할 수도 있다.
권출 롤(52), 캔 롤(53), 앞 피드 롤(55a), 권취 롤(57)에는 서보 모터에 의한 동력을 구비시킬 수 있다. 권출 롤(52), 권취 롤(57)은, 파우더 클러치 등에 의한 토크 제어에 의해 바탕 금속층을 성막하는 기재의 장력 밸런스가 유지되도록 되어 있다.
캔 롤(53)의 구성에 대해서도, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 그 표면이 경질 크롬 도금으로 처리되어 있고 그 내부에는 케이스(51)의 외부로부터 공급되는 냉매나 온매가 순환하여 대략 일정한 온도로 조정될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
텐션 롤(56a,56b)은, 예를 들어, 표면이 경질 크롬 도금으로 처리되어 있고 장력 센서가 구비되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 앞 피드 롤(55a), 뒤 피드 롤(55b), 가이드 롤(58a∼58h)에 대해서도, 표면이 경질 크롬 도금으로 처리되어 있는 것이 바람직하다.
스퍼터링 캐소드(54a∼54d)는 마그네트론 캐소드 방식으로 캔 롤(53)에 대향하여 배치하는 것이 바람직하다. 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)의 크기는 특별히 한정되지는 않으나, 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)의 바탕 금속층을 성막하는 기재의 폭방향 치수는 바탕 금속층을 성막하는 기재의 폭보다 넓은 것이 바람직하다.
바탕 금속층을 성막하는 기재는, 롤 투 롤(roll to roll) 진공 성막 장치인 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50) 안으로 반송되어, 캔 롤(53)에 대향하는 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에서 바탕 금속층이 성막된다.
롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)를 이용하여 바탕 금속층을 성막하는 경우, 소정 타겟을 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에 장착하고 바탕 금속층을 성막하는 기재를 권출 롤(52)에 세팅한 장치 안을, 진공 펌프(60a,60b)에 의해 진공 배기시킨다. 그리고, 그 후 아르곤 등의 스퍼터링 가스를 기체 공급 수단(59)에 의해 케이스(51) 안으로 도입한다. 이 때, 스퍼터링 가스의 유량과, 진공 펌프(60b)와 케이스(51) 사이에 설치된 압력 조정 밸브의 개방도를 조정하여, 장치 안을, 예를 들어, 0.13Pa 이상 13Pa 이하로 유지하고 성막을 실시하는 것이 바람직하다.
한편, 기체 공급 수단(59)은, 예를 들어, 공급하는 스퍼터링 가스의 가스종(種)마다 봄베(미도시)를 가질 수 있다. 그리고, 봄베와 케이스(51)의 사이에, 예를 들어 가스종마다, 도시한 바와 같이 질량 유량 제어기(MFC), 밸브 등을 설치하여, 공급하는 스퍼터링 가스의 유량을 조정 가능하게 구성할 수 있다.
또한, 케이스(51)에는 예를 들어 진공계(62a,62b)를 설치하여 두어, 케이스(51) 안을 진공 배기할 때나 케이스(51) 안에 스퍼터링 가스를 공급했을 때의 케이스(51) 내 진공도를 조정하도록 구성할 수 있다.
이 상태에서 권출 롤(52)로부터 기재를, 예를 들어, 분당 0.5m 이상 10m 이하의 속도로 반송하면서, 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에 접속된 스퍼터링용 직류 전원으로부터 전력을 공급하여 스퍼터링 방전을 실시한다. 이로써, 기재 상에 원하는 바탕 금속층을 연속 성막할 수 있다.
바탕 금속층을, 전술한 바와 같이 건식 도금법에 의해 성막함으로써, 특히 절연체 기재와 바탕 금속층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 바탕 금속층은, 예를 들어 금속을 주성분으로 포함할 수 있으므로, 구리층과의 밀착성도 높다. 그리하여, 절연체 기재와 구리층의 사이에 바탕 금속층을 배치함으로써, 특히 구리층의 박리를 억제할 수 있다.
바탕 금속층의 두께는, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어 3㎚ 이상 50㎚ 이하로 하는 것이 바람직하고, 3㎚ 이상 35㎚ 이하로 하면 보다 바람직하며, 3㎚ 이상 33㎚ 이하로 하면 더 바람직하다.
이어서, 구리 박막층 형성 공정에 대해 설명한다.
구리 박막층은 이미 설명한 바와 같이 바탕 금속층 상에 형성할 수 있는데, 바탕 금속층의 상면에 접착제를 통하지 않고 직접 형성되어 있는 것이 바람직하다.
구리 박막층 형성 공정에서, 구리 박막층을 형성하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 건식 도금법에 의해 성막하는 것이 바람직하다. 구리 박막층을 건식 도금법에 의해 형성하는 경우, 바탕 금속층 상에 접착제를 통하지 않고 직접 형성할 수 있다.
건식 도금법으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 스퍼터링법, 증착법, 이온 플레이팅법 등을 사용할 수 있다. 특히, 막두께의 제어가 용이하므로 스퍼터링법을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
구리 박막층을 스퍼터링법에 의해 성막하는 경우, 예를 들어, 전술한 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)를 이용하여 필요에 따라 적절히 성막할 수 있다. 롤 투 롤 스퍼터링 장치의 구성에 대해서는 이미 설명하였으므로 여기에서는 설명을 생략한다.
롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)를 이용하여 구리 박막층을 성막하는 경우, 구리의 타겟을 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에 장착하고, 미리 바탕 금속층이 형성된 절연체 기재를 권출 롤(52)에 세팅한다. 그리고, 장치 안을 진공 펌프(60a,60b)에 의해 진공 배기시킨다. 그리고, 그 후 스퍼터링 가스를 기체 공급 수단(59)에 의해 케이스(51) 안으로 도입한다. 이 때, 스퍼터링 가스의 유량과, 진공 펌프(60b)와 케이스(51) 사이에 구비된 압력 조정 밸브의 개방도를 조정하여, 장치 안을, 예를 들어, 0.13Pa 이상 13Pa 이하로 유지하고 성막을 실시하는 것이 바람직하다.
이 상태에서 권출 롤(52)로부터 구리 박막층을 형성하는 기재를, 예를 들어, 분당 1m 이상 20m 이하의 속도로 반송하면서, 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에 접속된 스퍼터링용 직류 전원으로부터 전력을 공급하여 스퍼터링 방전을 실시한다. 이로써, 기재 상에 원하는 구리 박막층을 연속 성막할 수 있다.
구리 박막층의 두께는, 특별히 한정되지는 않으나, 구리 도금 피막을 성막할 때의 급전층으로도 기능하므로, 10㎚ 이상인 것이 바람직하고, 50㎚ 이상이면 더 바람직하다. 구리 박막층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 구리 박막층은 전술한 바와 같이 예를 들어 건식 도금법에 의해 성막되므로, 생산성의 관점에서 300㎚ 이하인 것이 바람직하고, 200㎚ 이하이면 더 바람직하다.
이어서, 구리 도금 피막 형성 공정에 대해 설명한다.
구리 도금 피막은 구리 박막층 상에 형성할 수 있다. 구리 도금 피막에 대해서도, 구리 박막층 상면에 접착제를 통하지 않고 직접 형성되는 것이 바람직하다.
구리 도금 피막을 형성하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 습식 도금법에 의해 성막하는 것이 바람직하다.
습식 도금법에 의해 구리 도금 피막을 형성하는 공정에서의 조건, 즉, 전기 도금 처리 조건은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상의 방법에 따른 제 조건을 채용하면 된다. 예를 들어, 구리 도금액을 넣은 도금조에, 구리 박막층을 형성한 기재를 공급하고, 전류 밀도, 기재 반송 속도 등을 제어함으로써 구리 도금 피막을 형성할 수 있다.
본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판에서, 구리 도금 피막은, 구리 박막층에 대향하는 하나의 면과, 하나의 면의 반대쪽에 위치하는 다른 면을 가질 수 있다. 그리고, 구리 도금 피막은, 다른 표면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서 황 농도가 10 질량ppm 이상 150 질량ppm 이하인 것이 바람직하다. 이것은, 이미 설명한 바와 같이, 구리 도금 피막 내의 황 농도가 상기 규정을 충족하는 경우, 성막 후에 다른 면을 에칭함으로써 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기를 용이하게 원하는 범위로 할 수 있기 때문이다.
구리 도금 피막 내의 황 농도가 상기 규정을 충족하도록 구리 도금 피막을 성막하는 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 구리 도금 피막을 습식 도금법에 의해 성막할 때에 사용하는 도금액 안에 황 원자를 포함하는 유기 화합물을 첨가하여 두는 방법을 들 수 있다. 한편, 습식 도금법으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 전기 도금법을 사용할 수 있다.
구리 도금 피막을, 예를 들어, 전기 도금법에 의해 성막하는 경우에, 전기 도금 조건은 특별히 한정되지는 않으며, 통상의 방법에 따른 제 조건을 채용하면 된다. 예를 들어, 도금액인 구리 도금액 중 황 원자를 포함하는 유기 화합물의 함유량, 전류 밀도, 반송 속도 등을 제어함으로써, 다른 면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에 걸쳐 상기 황 농도를 가지는 구리 도금 피막을 형성할 수 있다.
구리 도금 피막을 성막할 때에 사용하는 구리 도금액 중 황 원자를 포함하는 유기 화합물의 함유량은, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 2 질량ppm 이상 25 질량ppm 이하인 것이 바람직하며, 5 질량ppm 이상 15 질량ppm 이하이면 더 바람직하다. 이것은, 구리 도금액 중 황 원자를 포함하는 유기 화합물의 함유량을 2 질량ppm 이상 25 질량ppm 이하로 함으로써, 특히, 구리 도금 피막의 다른 면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서의 황 농도를 상기 범위로 하는 것이 용이해지기 때문이다.
도금액에 첨가하는, 황 원자를 포함하는 유기 화합물로서 필요에 따라 적절히 사용할 수 있는 재료에 대해서는, 이미 설명하였으므로 여기에서는 설명을 생략한다.
한편, 구리 도금 피막의 다른 면으로부터 0.3㎛를 초과한 부분에 대한 황 농도는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리 도금 피막 전체에 걸쳐 황 농도가 상기 범위일 수도 있다. 구리 도금 피막은, 예를 들어, 구리를 주성분으로 포함하며, 또한 전술한 농도의 황을 포함하는 것이 바람직하며, 구리 도금 피막은, 특히 구리와 전술한 농도의 황으로 구성되는 것이 보다 바람직하다. 다만, 구리 도금 피막이 구리와 황에 의해 구성되는 경우에도, 도금액 유래의 불가피 성분, 불순물 등이 구리 도금 피막에 포함되어 있을 수 있다. 또한, 구리를 주성분으로 포함하는 것이란, 구리의 함유량이 90 wt% 이상인 것을 의미한다.
그리고, 구리 도금 피막 형성 공정에서는, 구리 도금 피막을 성막한 후(구리 도금 피막 성막 공정 후), 구리 도금 피막의 다른 면에 대해 에칭을 행하는 에칭 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 에칭 공정에서는, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기를 0.01㎛ 이상 0.15㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기를 0.01㎛ 이상 0.15㎛ 이하로 함으로써, 구리 도금 피막 표면에서의 경면 반사(정반사)를 억제할 수 있고, 또한 구리 도금 피막 등을 패터닝할 때에 사용하는 마스크와의 밀착성을 유지할 수 있기 때문이다.
구리 도금 피막의 다른 면을 에칭하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 에칭액을 사용함으로써 실시할 수 있다. 사용하는 에칭액으로는, 특별히 한정되지는 않으며, 바람직하게는, 구리용 소프트 에칭액을 사용할 수 있다.
바탕 금속층 상에 형성된, 구리 박막층과 구리 도금 피막으로 이루어지는 구리층의 막두께는, 특별히 한정되지는 않으며, 터치 패널용 도전성 기판에 요구되는 전기 저항값, 패턴화된 후의 배선 폭 등에 의해 임의로 선택할 수 있다. 다만, 구리 박막층과 구리 도금 피막으로 이루어지는 구리층의 막두께는 0.5㎛ 이상 4.1㎛ 이하인 것이 바람직하며, 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하이면 더 바람직하다.
이것은, 구리층의 막두께를 0.5㎛ 이상으로 함으로써, 터치 패널용 도전성 기판의 전기 저항값을 충분히 낮게 할 수 있고, 또한, 구리층을 패터닝할 때에 배선 패턴이 원하는 배선 폭보다 좁게 되거나 단선되는 것을 억제할 수 있기 때문이다. 그리고, 구리층의 막두께를 4.1㎛ 이하로 함으로써, 구리층 측면 부분의 면적이 작아져서 구리층 측면 부분에 의한 광 반사를 억제할 수 있다. 또한, 배선 패턴을 형성하기 위해 구리층을 에칭할 때에 사이드 에칭이 발생하는 것을 억제할 수 있기 때문이다.
구리 박막층과 구리 도금 피막으로 이루어지는 구리층은, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판에서 도전층으로 기능할 수 있다. 이와 같이 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판은 금속을 이용한 도전층을 포함함으로써 전기 저항값을 낮출 수 있다.
또한, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판 제조방법에서는 전술한 공정 이외에 임의의 공정을 부가할 수 있다.
예를 들어, 이미 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판에서는, 구리 도금 피막 상에 흑화층을 배치할 수 있다. 따라서, 당해 흑화층을 형성하는 흑화층 형성 공정을 더 가질 수 있다.
흑화층을 구성하는 재료로는, 특별히 한정되지는 않으나, 흑화층은 Ni(니켈)을 함유하는 것이 바람직하다. 따라서, 흑화층 형성 공정은, 예를 들어, 구리 도금 피막 상에 니켈을 함유하는 흑화층을 형성하는 공정으로 할 수 있다.
흑화층으로 필요에 따라 적절히 사용할 수 있는 재료에 대해서는, 이미 설명하였으므로 설명을 생략한다.
흑화층 형성 공정에서, 흑화층의 성막 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 바탕 금속층과 마찬가지로 건식 도금법에 의해 성막할 수도 있고, 습식 도금법에 의해 성막할 수도 있다.
흑화층 형성 공정에서 형성하는 흑화층의 두께는, 특별히 한정되지는 않으며, 터치 패널용 도전성 기판에서 요구되는 반사율(정반사율)의 정도 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.
본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판 제조방법에서 얻어진 터치 패널용 도전성 기판은, 터치 패널 등의 각종 용도에 사용하는 경우에는, 터치 패널용 도전성 기판에 포함되는 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막이 패턴화되어 있는 것이 바람직하다. 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막은, 예를 들어, 원하는 배선 패턴에 맞추어 패턴화할 수 있으며, 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막은 같은 형상으로 패턴화되는 것이 바람직하다.
이를 위해, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법은, 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 패터닝하는 패터닝 공정을 가질 수 있다. 패터닝 공정의 구체적 방법은 특별히 한정되지는 않고, 임의의 방법으로 실시할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에서와 같이 절연체 기재(11) 상에 바탕 금속층(12), 구리 박막층(13), 구리 도금 피막(14)이 적층된 터치 패널용 도전성 기판(10A)의 경우, 우선, 구리 도금 피막(14)의 다른 면(14b) 상에 원하는 패턴을 가지는 마스크를 배치하는 마스크 배치 공정을 실시한다. 이어서, 구리 도금 피막(14)의 다른 면(14b), 즉, 마스크를 배치한 면쪽에 에칭액을 공급하는 에칭 공정을 실시할 수 있다.
에칭 공정에서 사용하는 에칭액은, 특별히 한정되지는 않으며, 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 구성하는 재료에 따라 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어, 층마다 에칭액을 달리할 수도 있고, 또한, 같은 에칭액으로 동시에 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 에칭할 수도 있다.
에칭 공정에서 형성하는 패턴은 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 직선 형상의 복수의 패턴이 되도록 패터닝할 수 있다. 직선 형상의 복수의 패턴으로 패터닝하는 경우, 도 2a, 도2B에 나타내는 바와 같이, 패턴화된 바탕 금속층(22), 구리 박막층(23) 및 구리 도금 피막(24)은 서로 평행하게 그리고 이격되도록 하는 패턴으로 할 수 있다.
또한, 도 1b에서와 같이 절연체 기재(11)의 제1 주평면(11a), 제2 주평면(11b)에 바탕 금속층(121,122), 구리 박막층(131,132), 구리 도금 피막(141,142)을 적층한 터치 패널용 도전성 기판(10B)에 대해서도 패터닝하는 패터닝 공정을 실시할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 구리 도금 피막(141,142)의 다른 면(141b,142b) 상에 원하는 패턴을 갖는 마스크를 배치하는 마스크 배치 공정을 실시할 수 있다. 이어서, 구리 도금 피막(141,142)의 다른 면(141b,142b), 즉, 마스크를 배치한 면 쪽에 에칭액을 공급하는 에칭 공정을 실시할 수 있다.
에칭 공정에서, 예를 들어, 절연체 기재(11)의 제1 주평면(11a) 쪽에 적층된 바탕 금속층(121), 구리 박막층(131) 및 구리 도금 피막(141)을, 도 1b에서의 Y축 방향, 즉, 지면에 수직인 방향에 평행한 복수의 직선 형상 패턴으로 패턴화할 수 있다. 또한, 절연체 기재(11)의 제2 주평면(11b) 쪽에 적층된 바탕 금속층(122), 구리 박막층(132) 및 구리 도금 피막(142)을, 도 1b에서의 X축 방향에 평행한 복수의 직선 형상 패턴으로 패턴화할 수 있다. 이로써, 도 4에 나타내는 바와 같이, 절연체 기재(11)를 사이에 두고, 절연체 기재의 제1 주평면(11a) 쪽에 형성된 패턴화된 구리 박막층(431) 및 구리 도금 피막(441)과, 제2 주평면 쪽(11b)에 형성된 패턴화된 구리 박막층(432) 및 구리 도금 피막(442)에 의해, 메쉬 형상 배선을 구비하는 터치 패널용 도전성 기판으로 할 수 있다.
한편, 이제까지 흑화층을 구비하지 않은 경우를 예로 들어 설명하였으나, 구리 도금 피막의 상면에 흑화층을 구비한 경우, 흑화층의 상면에 마찬가지로 마스크를 배치하고, 마스크를 배치한 면에 에칭액을 공급함으로써, 흑화층도 함께 원하는 형상으로 패터닝할 수 있다.
그리고, 이제까지 설명한 터치 패널용 도전성 기판이 복수 개 적층된 적층 도전성 기판을 제조할 수도 있다. 터치 패널용 적층 도전성 기판 제조방법은, 전술한 도전성 기판 제조방법에 의해 얻어진 도전성 기판을 복수 개 적층하는 적층 공정을 가질 수 있다.
적층 공정에서는, 예를 들어, 도 2a, 도 2b에 나타낸 패턴화된 터치 패널용 도전성 기판을 복수 개 적층할 수 있다. 구체적으로는, 도 3a, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 한쪽의 터치 패널용 도전성 기판(201)의 절연체 기재(111)의 제1 주평면(111a)과, 다른쪽의 터치 패널용 도전성 기판(202)의 절연체 기재(112)의 제2 주평면(112b)이 대향하도록 적층함으로써 실시할 수 있다.
적층 후, 2개의 터치 패널용 도전성 기판(201,202)은, 예를 들어 접착제 등에 의해 고정할 수 있다.
한편, 한쪽의 터치 패널용 도전성 기판(201)의 상하를 역으로 하여, 한쪽의 터치 패털용 도전성 기판(201)의 절연체 기재(111)의 제2 주평면(111b)과, 다른쪽의 터치 패널용 도전성 기판(202)의 절연체 기재(112)의 제2 주평면(112b)이 대향하도록 적층할 수도 있다.
메쉬 형상 배선을 구비한 터치 패널용 적층 도전성 기판으로 하는 경우, 적층 공정에서는, 도 3a, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 터치 패널용 도전성 기판(201)에 미리 형성된 패턴화된 구리 박막층(231) 및 구리 도금 피막(241)과, 다른쪽의 터치 패널용 도전성 기판(202)에 미리 형성된 패턴화된 구리 박막층(232) 및 구리 도금 피막(242)이 교차하도록 적층할 수 있다.
도 3a, 도 3b에서는, 직선 형상으로 패턴화된 구리층을 조합하여 메쉬 형상 배선(배선 패턴)을 형성한 예를 나타내고 있으나, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 배선 패턴을 구성하는 배선, 즉, 패턴화된 구리층의 형상은 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 화상과의 사이에서 모아레(간섭 무늬)가 발생하지 않도록, 메쉬 형상의 배선 패턴을 구성하는 배선의 형상을 각각 들쭉날쭉하게 굴곡된 선(지그재그 직선) 등의 각종 형상으로 할 수도 있다.
본 실시형태의 터치 패널용 도전성 기판 제조방법 및 터치 패널용 적층 도전성 기판 제조방법에 의해 얻어지는 터치 패널용 도전성 기판 및 터치 패널용 적층 도전성 기판에 의하면, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기를, 이미 설명한 바와 같이, 소정의 범위로 할 수 있다. 그리하여, 구리 도금 피막의 다른 면에서의 광의 정반사를 억제할 수 있다. 또한, 구리 박막층과 절연체 기재의 사이에는 바탕 금속층이 배치되어 있으므로, 절연체 기재를 통해 입사한 광의 구리 박막층 표면에서의 정반사도 억제할 수 있다. 또한, 구리 박막층 및 구리 도금 피막으로 이루어지며 도전층으로 기능할 수 있는 구리층을 가지므로, 전기 저항값을 작게 할 수 있다.
[실시예]
이하에서 구체적인 실시예, 비교예를 들어 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(평가 방법)
우선, 얻어진 도전성 기판의 평가 방법에 대해 설명한다.
(황 농도)
이차 이온 질량 분석 장치(Dinamics-Secondary Ion Mass Spectroscopy : D-SIMS)로 구리 도금 피막 중의 황 농도를 측정하였다.
한편, 이차 이온 질량 분석 장치로는, ims 5f 이차 이온 질량 분석 장치(CAMECA제조)를 사용하였다.
일차 이온 조건 : Cs+, 14.5keV, 30nA, 조사 영역 : 150㎛×150㎛, 분석 영역 : φ60㎛, 이차 이온 극성 : 부(負)로 하였다.
일반적으로, 전기적 양성 원소(Li, B, Mg, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Mo, In, Ta 등)를 분석하는 경우에는, 산소 이온을 조사하여 정(正)의 이차 이온을 검출한다. 이에 대해, 전기적 음성 원소(H, C, O, F, Si, S, Cl, As, Te, Au 등)를 분석하는 경우에는, 세슘 이온을 조사하여 부(負)의 이차 이온을 검출하면 양호한 감도로 측정할 수 있으므로 상기의 조건으로 하였다.
또한, 시료실 진공도 : 8.0×10-8Pa , 스퍼터링 속도 : 약 22A/sec로 하여 측정하였다. 미리 구리 도금 피막과 같은 구리층을 갖는 스퍼터링 속도 측정용 시료에 의해 실제 분석시와 동일한 스퍼터링 조건으로 스퍼터링을 행하여, 상기 평균적인 스퍼터링 속도를 구하였다. 그리고, 각 시료의 분석을 행할 때에, 당해 스퍼터링 속도를 이용하여 스퍼터링 시간으로부터 깊이를 산출하였다.
황 농도의 측정은, 구리 도금 피막을 성막한 다음, 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭한 후에 실시하였다. 한편, 제작된 시료의 일부를 잘라 내어 황 농도의 측정에 제공하였다.
(표면 거칠기)
구리 도금 피막의 다른 면에 대해, 옵티컬 프로파일러(Zygo社 제조, NewView 6200)에 의해 표면 거칠기(Ra)를 측정하였다. 표면 거칠기(Ra)는 JIS B 0651(2001)에 준거한 방법에 의해 측정하였다.
(반사율)
반사율(정반사율)의 측정은, 자외 가시 분광 광도계((주)시마즈 제작소 제조, 형식: UV-2550)에 반사율 측정 유닛을 설치하여 실시하였다.
이하의 실시예, 비교예에서 제작한 터치 패널용 도전성 기판의 구리 도금 피막 표면에 대해, 입사각 5°, 수광각 5°로 하여, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광을 파장 1㎚ 간격으로 조사하고, 반사율을 측정하여 그 평균값을 반사율(정반사율)로 하였다.
또한, 바탕 금속층에 대해, 마찬가지의 조건으로 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광을 절연체 기재를 통해 조사하고, 바탕 금속층 표면에서의 반사율(정반사율)을 측정하였다.
(배선 형상 평가)
제작된 터치 패널용 도전성 기판에 대해, 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막을 패터닝한 후, 그 배선 형상을 레이저 현미경으로 관찰하였다. 원하는 배선 폭으로 일정하게 배선을 형성할 수 있었던 경우에는 “○”라고 평가하였다. 형성된 배선 패턴의 일부에 원하는 배선 폭과 다른 부분이 포함되어 있는 경우에는 “△”라고 평가하였다. 그리고, 에칭 공정 도중에 마스크가 박리되어 원하는 형상으로 패터닝할 수 없었던 경우, 구리 도금 피막이 거의 용해되지 않아 원하는 형상으로 패터닝할 수 없었던 경우 등에서는 “X”라고 평가하였다.
(시료 제작 조건)
실시예, 비교예로서 이하에 설명하는 조건으로 도전성 기판을 제작하여 전술한 평가 방법에 의해 평가를 실시하였다.
<실시예 1>
(바탕 금속층 형성 공정)
폭 500㎜, 두께 100㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET)제 수지 필름인 절연체 기재를 도 5에 나타낸 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)에 세팅하였다.
한편, 사용한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지제의 절연체 기재에 대해, JIS K 7361-1(2011)에 의거하여 전체 광선 투과율을 평가하였더니, 98%임을 확인할 수 있었다.
그리고, 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)에 의해, 절연체 기재의 한쪽 주평면에 바탕 금속층을 성막하였다. 바탕 금속층으로는, 산소를 함유하는 Ni-Cr 합금층을 형성하였다.
바탕 금속층의 성막 조건에 대해 설명한다.
도 5에 나타낸 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)의 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에 Ni-17중량%Cr 합금의 타겟을 접속시켰다.
롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)의 히터(61)를 60℃로 가열하고 절연체 기재를 가열하여 절연체 기재 중에 포함되는 수분을 제거하였다.
이어서, 케이스(51) 안을 1×10-3Pa까지 배기한 후, 아르곤 가스와 산소 가스를 도입하여 케이스(51) 안의 압력이 1.3Pa이 되도록 조정하였다. 이 때, 케이스(51) 안의 분위기는 체적비로 30%가 산소, 나머지가 아르곤이 되도록, 아르곤 가스와 산소 가스의 공급량을 조정하였다.
그리고, 절연체 기재를 권출 롤(52)로부터 반송하면서, 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에 접속된 스퍼터링용 직류 전원으로부터 전력을 공급하여 스퍼터링 방전을 실시하여, 기재 상에 원하는 바탕 금속층을 연속 성막하였다. 이러한 조작에 의해, 절연체 기재의 한쪽 주평면 상에 바탕 금속층을 두께 20㎚가 되도록 성막하였다.
(구리 박막층 형성 공정)
구리 박막층은 바탕 금속층 상에 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)에 의해 성막하였다.
구리 박막층 형성 공정에서는, 도 5에 나타낸 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)의 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에 구리 타겟을 접속시켜 성막하고, 기재로는 바탕 금속층 형성 공정에서 절연체 기재 상에 바탕 금속층을 성막한 것을 사용하였다.
금속 박막층을 성막할 때의 조건으로는, 케이스(51) 안을 1×10-3Pa까지 배기한 후 아르곤 가스를 도입하여 케이스(51) 안의 압력이 1.3Pa이 되도록 조정한 점, 구리 박막층을 막두께가 100㎚가 되도록 성막한 점, 그리고, 전술한 바와 같이 타겟을 변경한 점 이외에는, 바탕 금속층 형성 공정과 마찬가지로 하여 실시하였다.
(구리 도금 피막 형성 공정)
구리 도금 피막 형성 공정에서는, 전기 도금법에 의해 구리 도금 피막을 두께 1.0㎛가 되도록 성막하였다.
구리 도금 피막을 형성할 때에 사용한 구리 도금액은, 온도:27℃, pH:1 이하의 황산구리 용액이며, 황 원자를 포함하는 유기 화합물로서 SPS(BiS(3-sulfopropyl)disulfide)를 8 질량ppm 함유시켰다.
성막된 구리 도금 피막에 대해, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 깊이 0.3㎛까지의 구리 도금 피막 중 황 농도를 상기 방법에 의해 측정했더니, 60 질량ppm이었다.
그리고, 구리 도금 피막의 다른 면 전체면에 구리용 에칭액인 클린 에칭 CPE-750((주)미츠비시 가스 화학 제조)을 공급하고, 구리 도금 피막의 다른 면의 전체면이 10초간 에칭액에 접촉하는 상태를 유지시켜 에칭을 실시하였다.
에칭 후 구리 도금 피막의 다른 면에 대해, 상기 방법에 의해 황 농도(다른 면의 표면으로부터 깊이 0.3㎛까지의 구리 도금 피막 중 황 농도), 표면 거칠기(Ra) 및 정반사율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 절연체 기재를 통해 바탕 금속층 표면에서의 정반사율을 측정했더니, 28%임을 확인할 수 있었다.
(패터닝 공정)
얻어진 터치 패널용 도전성 기판에 대해, 구리 도금 피막의 상면에 마스크를 배치하는 마스크 배치 공정과, 마스크를 배치한 구리 도금 피막의 상면에 에칭액을 공급하여 에칭을 실시하는 에칭 공정을 포함하는 패터닝 공정을 실시하였다. 이로써, 도 2a, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 직선 형상의 배선 패턴을 갖는 터치 패널용 도전성 기판을 제작하였다. 한편, 에칭을 실시할 때 에칭액으로는 염화 제2구리 수용액을 사용하였다.
제작된 터치 패널용 도전성 기판의 배선 패턴에 대해, 전술한 배선 형상 평가를 실시하였다.
또한, 이제까지 설명한 방법과 마찬가지의 절차, 조건에 의해 절연체 기재 상에 바탕 금속층, 구리 박막층 및 구리 도금 피막이 적층되며, 전술한 경우와 같은 형상으로 패터닝된 터치 패널용 도전성 기판을 하나 더 제작하였다.
그리고, 제작된 2개의 터치 패널용 도전성 기판을 도 3a, 도 3b에 나타낸 것과 같이 적층하여 두 도전성 기판을 접착제로 고정함으로써, 터치 패널용 적층 도전성 기판을 제작하였다.
<실시예 2>
구리 도금 피막 형성 공정에서 구리 도금 피막의 다른 면 전체면이 15초간 에칭액에 접촉하도록 하여 에칭을 실시한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널용 도전성 기판을 제작하고 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 구리 도금 피막을 성막한 후 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭하기 전에, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 깊이 0.3㎛까지의 구리 도금 피막 중 황 농도를 전술한 방법에 의해 측정했더니, 표 1에 나타낸 에칭 후 측정값과 같음을 확인할 수 있었다.
절연체 기재를 통해 바탕 금속층 표면에서의 정반사율을 측정했더니, 28%임을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1과 마찬가지로 같은 조건에서 제작된 2개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층하여 터치 패널용 적층 도전성 기판도 제작하였다.
<실시예 3>
절연체 기재로서, 폭 500㎜, 두께 100㎛의 시클로올레핀 폴리머 수지제 수지 필름인 절연체 기재를 사용한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널용 도전성 기판을 제작하고 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 사용한 시클로올레핀 폴리머 수지제의 절연체 기재에 대해, JIS K 7361-1(2011)에 의거하여 전체 광선 투과율을 평가하였더니, 92%임을 확인할 수 있었다. 또한, 구리 도금 피막을 성막한 후 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭하기 전에, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 깊이 0.3㎛까지의 구리 도금 피막 중 황 농도를 전술한 방법에 의해 측정했더니, 표 1에 나타낸 에칭 후 측정값과 같음을 확인할 수 있었다.
절연체 기재를 통해 바탕 금속층 표면에서의 정반사율을 측정했더니, 25%임을 확인할 수 있었다.
그리고, 실시예 1과 마찬가지로 같은 조건에서 제작된 2개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층하여 터치 패널용 적층 도전성 기판도 제작하였다.
<실시예 4>
구리 도금 피막 형성 공정에서, 구리 도금액에 SPS를 10 질량ppm 첨가하고, 구리 도금 피막의 막두께를 4㎛가 되도록 한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널용 도전성 기판을 제작하고 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 구리 도금 피막을 성막한 후 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭하기 전에, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 깊이 0.3㎛까지의 구리 도금 피막 중 황 농도를 전술한 방법에 의해 측정했더니, 표 1에 나타낸 에칭 후 측정값과 같음을 확인할 수 있었다.
절연체 기재를 통해 바탕 금속층 표면에서의 정반사율을 측정했더니, 28%임을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1과 마찬가지로 같은 조건에서 제작된 2개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층하여 터치 패널용 적층 도전성 기판도 제작하였다.
<실시예 5>
구리 도금 피막 형성 공정에서, 구리 도금액에 SPS를 5 질량ppm 첨가하고, 구리 도금 피막의 막두께를 0.4㎛가 되도록 한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널용 도전성 기판을 제작하고 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 구리 도금 피막을 성막한 후 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭하기 전에, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 깊이 0.3㎛까지의 구리 도금 피막 중 황 농도를 전술한 방법에 의해 측정했더니, 표 1에 나타낸 에칭 후 측정값과 같음을 확인할 수 있었다.
절연체 기재를 통해 바탕 금속층 표면에서의 정반사율을 측정했더니, 28%임을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1과 마찬가지로 같은 조건에서 제작된 2개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층하여 터치 패널용 적층 도전성 기판도 제작하였다.
<실시예 6>
구리 도금 피막 형성 공정에서, 구리 도금액에 SPS를 5 질량ppm 첨가하고, 성막된 구리 도금 피막의 막두께를 0.3㎛가 되도록 한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널용 도전성 기판을 제작하고 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 구리 도금 피막을 성막한 후 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭하기 전에, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 깊이 0.3㎛까지의 구리 도금 피막 중 황 농도를 전술한 방법에 의해 측정했더니, 표 1에 나타낸 에칭 후 측정값과 같음을 확인할 수 있었다.
절연체 기재를 통해 바탕 금속층 표면에서의 정반사율을 측정했더니, 28%임을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1과 마찬가지로 같은 조건에서 제작된 2개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층하여 터치 패널용 적층 도전성 기판도 제작하였다.
<실시예 7>
구리 도금 피막 형성 공정에서, 구리 도금액에 SPS를 10 질량ppm 첨가하고, 성막된 구리 도금 피막의 막두께를 4.1㎛가 되도록 한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널용 도전성 기판을 제작하고 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 구리 도금 피막을 성막한 후 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭하기 전에, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 깊이 0.3㎛까지의 구리 도금 피막 중 황 농도를 전술한 방법에 의해 측정했더니, 표 1에 나타낸 에칭 후 측정값과 같음을 확인할 수 있었다.
절연체 기재를 통해 바탕 금속층 표면에서의 정반사율을 측정했더니, 28%임을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1과 마찬가지로 같은 조건에서 제작된 2개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층하여 터치 패널용 적층 도전성 기판도 제작하였다.
<비교예 1>
구리 도금 피막 형성 공정에서, 구리 도금액에 SPS를 1 질량ppm 첨가한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널용 도전성 기판을 제작하고 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 구리 도금 피막을 성막한 후 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭하기 전에, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 깊이 0.3㎛까지의 구리 도금 피막 중 황 농도를 전술한 방법에 의해 측정했더니, 표 1에 나타낸 에칭 후 측정값과 같음을 확인할 수 있었다.
절연체 기재를 통해 바탕 금속층 표면에서의 정반사율을 측정했더니, 28%임을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1과 마찬가지로 같은 조건에서 제작된 2개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층하여 터치 패널용 적층 도전성 기판도 제작하였다.
<비교예 2>
구리 도금 피막 형성 공정에서, 구리 도금액에 SPS를 40 질량ppm 첨가한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널용 도전성 기판을 제작하고 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 구리 도금 피막을 성막한 후 구리 도금 피막의 다른 면을 에칭하기 전에, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 깊이 0.3㎛까지의 구리 도금 피막 중 황 농도를 전술한 방법에 의해 측정했더니, 표 1에 나타낸 에칭 후 측정값과 같음을 확인할 수 있었다.
절연체 기재를 통해 바탕 금속층 표면에서의 정반사율을 측정했더니, 28%임을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1과 마찬가지로 같은 조건에서 제작된 2개의 터치 패널용 도전성 기판을 적층하여 터치 패널용 적층 도전성 기판도 제작하였다.
[표 1]
Figure 112017010037700-pct00001
표 1의 결과로부터, 실시예1∼7에 대해서는, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기(Ra)가 0.01㎛ 이상 0.15㎛ 이하로 되어 있고, 구리 도금 피막의 다른 면에서의 반사율도 30% 이하로서 충분히 낮게 되어 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 1∼5에 대해서는, 배선 형상 평가도 “○”로 되어 있어 에칭 공정에 의해 원하는 배선 패턴으로 할 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 6에 대해서는, 구리 도금 피막의 막두께가 0.3㎛이고 구리층의 막두께가 0.4㎛로 얇았으므로, 얻어진 배선 패턴에서 원하는 배선 폭보다 좁게 된 부분이 있었다. 그리하여, 배선 형상 평가는 “△”로 되었다.
또한, 실시예 7에 대해서는, 구리 도금 피막의 막두께가 4.1㎛이고 구리층의 막두께가 4.2㎛로 두꺼웠으므로, 패터닝 공정 내의 에칭 공정에서 배선 패턴의 일부에 사이드 에칭이 발생하여, 원하는 배선 폭과 다르게 되어 있는 부분을 포함하고 있었다. 그리하여, 배선 형상 평가는 “△”로 되었다.
이에 대해, 비교예 1에서는, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기(Ra)가 0.009㎛로 작게 되어 있고, 구리 도금 피막의 다른 면에서의 반사율도 31%로 높게 되어 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 패터닝 공정 내의 에칭 공정에서, 구리 도금 피막의 에칭액에 대한 반응성이 낮아 미처 안 녹은 것이 발생하였으므로, 배선 형상 평가는 “X”로 되었다.
또한, 비교예 2에서는, 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기가 0.16㎛로서 크게 되었으므로, 구리 도금 피막 표면에서의 반사율은 9%로 충분히 억제되었음을 확인할 수 있었다. 그러나, 에칭 공정에서, 마스크가 박리되어 마스크와 구리 도금 피막의 다른 면과의 사이에 틈이 생겨, 배선 형상의 평가 결과, 형성된 배선 패턴에 있어 직선성이 악화되어 있음을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1∼7에서 제작된 터치 패널용 적층 도전성 기판에 있어서는, 도 3a, 도 3b에 나타낸 바와 같이 메쉬 형상의 배선 패턴을 포함함을 육안으로 확인할 수 있었다. 이에 대해, 비교예 1에서는, 전술한 바와 같이 배선 패턴에 미처 안 녹은 것이 발생하므로, 메쉬 형상의 배선 패턴을 포함하는 터치 패널용 적층 도전성 기판으로 되지 않았다. 또한, 비교예 2에서는, 배선 패턴의 직선성이 나쁘므로, 원하는 메쉬 형상의 배선 패턴을 갖는 터치 패널용 적층 도전성 기판으로 되지 않았다.
이상에서 터치 패널용 도전성 기판, 터치 패널용 도전성 기판 제조방법을 실시형태 및 실시예 등으로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태 및 실시예 등에 한정되지 않는다. 특허청구범위에 기재된 본 발명 요지의 범위 내에서 다양한 변형, 변경이 가능하다.
본 출원은 2014년 7월 31일에 일본국 특허청에 출원된 특원2014-157061호에 기초하는 우선권을 주장하는 것으로서, 특원2014-157061호의 전체 내용을 본 국제출원에 원용한다.
10A,10B,20,201,202,40 터치 패널용 도전성 기판
11,111,112 절연체 기재
11a,111a,112a 제1 주평면
11b,111b,112b 제2 주평면
12,121,122,22,221,222,421,422 바탕 금속층
13,131,132,23,231,232,431,432 구리 박막층
14,141,142,24,241,242,441,442 구리 도금 피막
30 터치 패널용 적층 도전성 기판

Claims (8)

  1. 터치 패널용 도전성 기판으로서,
    절연체 기재와,
    상기 절연체 기재의 적어도 한쪽면 상에 배치되며 니켈을 함유하는 바탕 금속층과,
    상기 바탕 금속층 상에 배치된 구리 박막층과,
    상기 구리 박막층 상에 배치되며, 상기 구리 박막층에 대향하는 하나의 면과 상기 하나의 면의 반대측에 위치하는 다른 면을 가지는 구리 도금 피막을 포함하고,
    상기 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서 황 농도가 10 질량ppm 이상 150 질량ppm 이하이며,
    상기 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기(Ra)가 0.01㎛ 이상 0.15㎛ 이하이고,
    상기 구리 도금 피막의 다른 면은, 상기 터치 패널용 도전성 기판의 외면측에 위치하는 것인 터치 패널용 도전성 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연체 기재가 폴리아미드계 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름, 시클로올레핀계 필름, 폴리이미드계 필름, 폴리카보네이트계 필름에서 선택된 어느 하나의 수지 기판인 터치 패널용 도전성 기판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절연체 기재의 전체 광선 투과율이 90% 이상인 터치 패널용 도전성 기판.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 바탕 금속층의, 상기 절연체 기재를 통한 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 범위에서의 평균 정반사율이 30% 이하인 터치 패널용 도전성 기판.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구리 박막층과 상기 구리 도금 피막으로 이루어지는 구리층의 막두께가 0.5㎛ 이상 4.1㎛ 이하인 터치 패널용 도전성 기판.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구리 도금 피막 상에 흑화층을 더 포함하고,
    상기 흑화층은 니켈을 함유하는 것인 터치 패널용 도전성 기판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 흑화층의 파장 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 범위에서의 평균 정반사율이 30% 이하인 터치 패널용 도전성 기판.
  8. 터치 패널용 도전성 기판 제조방법으로서,
    절연체 기재의 적어도 한쪽면 상에 니켈을 함유하는 바탕 금속층을 형성하는 바탕 금속층 형성 공정과,
    상기 바탕 금속층 상에 구리 박막층을 형성하는 구리 박막층 형성 공정과,
    상기 구리 박막층 상에, 상기 구리 박막층에 대향하는 하나의 면과 상기 하나의 면의 반대측에 위치하는 다른 면을 가지는 구리 도금 피막을 형성하는 구리 도금 피막 형성 공정을 포함하고,
    상기 구리 도금 피막의 다른 면의 표면으로부터 0.3㎛까지의 깊이 범위에서 황 농도가 10 질량ppm 이상 150 질량ppm 이하이며, 상기 구리 도금 피막의 다른 면의 표면 거칠기(Ra)가 0.01㎛ 이상 0.15㎛ 이하가 되도록 상기 구리 도금 피막을 성막하고,
    상기 구리 도금 피막의 다른 면은, 상기 터치 패널용 도전성 기판의 외면측에 위치하는 것인 터치 패널용 도전성 기판 제조방법.
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