KR102353073B1

KR102353073B1 - 도전성 기판

Info

Publication number: KR102353073B1
Application number: KR1020187025733A
Authority: KR
Inventors: 요시히데 니시야마; 다카히로 스다
Original assignee: 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2022-01-19
Also published as: CN108885509B; CN108885509A; JP7071915B2; KR20180132625A; TWI795356B; TW201738903A; JPWO2017175629A1; WO2017175629A1

Abstract

본 발명은, 투명 기재와, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 배치된 금속층과, 상기 금속층 상에 배치된 습식 도금 흑화층을 포함하고, 상기 금속층에 있어 상기 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra(㎛)가 상기 습식 도금 흑화층의 두께(㎛)의 0.35배 이상인 도전성 기판을 제공한다.

Description

도전성 기판

본 발명은 도전성 기판에 관한 것이다.

정전 용량식 터치 패널은, 패널 표면으로 근접하는 물체에 의해 발생되는 정전 용량의 변화를 검출함으로써, 패널 표면 상에서 근접하는 물체의 위치 정보를 전기 신호로 변환한다. 정전 용량식 터치 패널에 사용되는 도전성 기판은 디스플레이 표면에 설치되므로, 도전성 기판의 도전층 재료에는 반사율이 낮고 시인(視認)되기 어려울 것이 요구된다.

그러므로, 정전 용량식 터치 패널에 사용되는 도전성 기판의 도전층 재료로는, 반사율이 낮고 시인되기 어려운 재료가 사용되며, 투명 기판 또는 투명 필름 상에 배선이 형성되어 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 고분자 필름 및 그 위에 기상(氣相) 성막법에 의해 형성된 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전막을 포함하는 투명 도전성 필름으로서, 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전막이 제1 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전막 및 그 위에 형성된 제2 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전막으로 이루어지며, 또한 제2 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전막이 제1 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전막의 성막 조건과 다른 조건에서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름이 개시되어 있다. 그리고, 금속 산화물로 이루어진 투명 도전막이 산화인듐-산화주석(ITO) 막인 것도 개시되어 있다.

그런데, 근래에 터치 패널을 구비한 디스플레이의 대화면화, 고성능화가 진행되고 있고, 이에 대응하기 위해, 도전층의 재료로서 전기 저항이 높은 ITO 대신에 구리 등의 금속을 사용하는 것이 검토되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2,3을 참조). 다만, 금속은 금속 광택을 가지므로, 반사에 의해 디스플레이 시인성이 저하된다는 문제가 있었다. 그리하여, 도전층으로 되는 구리 등의 금속층과 함께 흑색 재료로 구성되는 흑화층을 포함하는 도전성 기판이 검토되고 있다.

일본국 공개특개공보 특개2003-151358호 일본국 공개특개공보 특개2011-018194호 일본국 공개특개공보 특개2013-069261호

그런데, 금속층과 흑화층을 가지는 도전성 기판에 대해, 원하는 배선 패턴을 갖는 도전성 기판으로 하기 위해서는, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 금속층과 흑화층을 형성한 후에 금속층과 흑화층을 에칭하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다.

그러나, 금속층과 흑화층을 에칭할 때에 도전성 기판 내에서, 예를 들어 일부가 다른 부분보다 빨리 용해되는 등의 이유로 균일하게 에칭할 수 없는 경우가 있다. 이와 같이 도전성 기판 내에서 균일하게 에칭할 수 없으면, 형성되는 배선 패턴의 선폭에 불균일이 발생하는 경우가 있어서 문제이었다.

상기 종래 기술의 문제점을 고려하여, 본 발명의 일측면에서는, 에칭 균일성이 우수한 도전성 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에서는, 투명 기재와, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 배치된 금속층과, 상기 금속층 상에 배치된 습식 도금 흑화층을 포함하고, 상기 금속층에 있어 상기 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra(㎛)가 상기 습식 도금 흑화층의 두께(㎛)의 0.35배 이상인 도전성 기판을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 에칭 균일성이 우수한 도전성 기판을 제공할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판의 상면도이다.
도 4a는 도 3의 A-A`선에서의 단면도이다.
도 4b는 도 3의 A-A`선에서의 단면도이다.

이하에서 본 발명의 도전성 기판 및 도전성 기판 제조방법의 일 실시형태에 대해 설명한다.

(도전성 기판)

본 실시형태의 도전성 기판은, 투명 기재(基材)와, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 배치된 금속층과, 금속층 상에 배치된 습식 도금 흑화층을 포함할 수 있다. 그리고, 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra(㎛)를, 습식 도금 흑화층의 두께(㎛)의 0.35배 이상으로 할 수 있다.

한편, 본 실시형태에서의 도전성 기판이란, 금속층 등을 패터닝하기 전의, 투명 기재의 표면에 금속층 및 흑화층을 갖는 기판과, 금속층 등을 패터닝하여 배선의 형상으로 한 기판, 즉 배선 기판을 포함한다. 금속층과 흑화층을 패터닝한 후의 도전성 기판은, 투명 기재가 금속층 등에 의해 덮여지지 않은 영역을 포함하므로, 광을 투과시킬 수 있어서 투명 도전성 기판으로 되어 있다.

여기에서 우선, 본 실시형태의 도전성 기판에 포함되는 각 부재에 대해 이하에서 설명한다.

투명 기재로는 특별히 한정되지는 않으며, 바람직하게는, 가시광을 투과시키는 절연체 필름, 유리 기판 등을 사용할 수 있다.

가시광을 투과시키는 절연체 필름으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 폴리아미드계 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름, 시클로올레핀계 필름, 폴리이미드계 필름, 폴리카보네이트계 필름 등의 수지 필름 등에서 선택된 1종류 이상을 사용할 수 있다. 특히, 보다 바람직하게는, 가시광을 투과시키는 절연체 필름의 재료로서, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), COP(시클로올레핀 폴리머), PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트 등에서 선택된 1종류 이상을 사용할 수 있다.

투명 기재의 두께에 대해서는, 특별히 한정되지는 않으며, 도전성 기판으로 한 경우에 요구되는 강도, 정전 용량, 광 투과율 등에 따라 임의로 선택할 수 있다. 투명 기재의 두께로는, 예를 들어, 10㎛ 이상 200㎛ 이하로 할 수 있다. 특히, 터치 패널의 용도로 사용하는 경우, 투명 기재의 두께는 20㎛ 이상 120㎛ 이하인 것이 바람직하며, 20㎛ 이상 100㎛ 이하이면 더 바람직하다. 터치 패널의 용도로 사용하는 경우로 예를 들어, 특히 디스플레이 전체의 두께를 얇게 할 것이 요구되는 용도에서는, 투명 기재의 두께는 20㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하다.

투명 기재의 전체 광선 투과율은 높은 것이 바람직한데, 예를 들어, 전체 광선 투과율은 30% 이상인 것이 바람직하며, 60% 이상이면 더 바람직하다. 투명 기재의 전체 광선 투과율이 상기 범위에 있음으로써, 예를 들어 터치 패널의 용도로 사용한 경우에 디스플레이의 시인성을 충분히 확보할 수 있다.

한편, 투명 기재의 전체 광선 투과율은 JIS K 7361-1에 규정된 방법에 의해 평가할 수 있다.

이어서, 금속층에 대해 설명한다.

금속층을 구성하는 재료는 특별히 한정되지는 않으며, 용도에 맞는 전기 전도율을 갖는 재료를 선택할 수 있는데, 전기 특성이 우수하고 에칭 처리하기 쉽다는 점에서, 금속층을 구성하는 재료로서 구리를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 금속층은 구리를 함유하는 것이 바람직하다.

금속층이 구리를 함유하는 경우, 금속층을 구성하는 재료는, 예를 들어 Cu와, Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Mn, Co, W에서 선택되는 적어도 1종류 이상의 금속과의 구리 합금, 또는 구리와 상기 금속에서 선택되는 1종류 이상의 금속을 포함하는 재료인 것이 바람직하다. 또한, 금속층을 구리로 구성되는 구리층으로 할 수도 있다.

금속층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 광 투과율을 저감시키지 않기 위해, 다른 부재와 금속층의 사이에 접착제를 배치하지 않고 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 금속층은 다른 부재의 상면에 직접 형성되어 있는 것이 바람직하다. 한편, 금속층은 투명 기재 또는 밀착층의 상면에 형성할 수 있다. 그러므로, 금속층은 투명 기재 또는 밀착층의 상면에 직접 형성되어 있는 것이 바람직하다.

다른 부재의 상면에 금속층을 직접 형성하기 위해, 금속층은 건식 도금법을 이용하여 성막된 금속 박막층을 가지는 것이 바람직하다. 건식 도금법으로는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등을 사용할 수 있다. 특히, 막두께의 제어가 용이하다는 점에서 스퍼터링법을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 금속층을 보다 두껍게 하는 경우에는, 건식 도금법과 습식 도금법을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 투명 기재 상에 금속 박막층을 건식 도금법으로 형성하고, 당해 금속 박막층을 급전층으로 하여 습식 도금법의 일종인 전기 도금법에 의해 금속 도금층을 형성할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 건식 도금법만으로 금속층을 성막한 경우, 금속층은 금속 박막층으로 구성할 수 있다. 또한, 건식 도금법과 습식 도금법을 조합시켜 금속층을 형성한 경우, 금속층은 금속 박막층과 금속 도금층으로 구성할 수 있다. 즉, 금속층은 금속 도금층을 가질 수도 있다.

전술한 바와 같이 건식 도금법만으로 또는 건식 도금법과 습식 도금법을 조합시켜 금속층을 형성함으로써, 투명 기재 또는 밀착층 상에 접착제를 통하지 않고 직접 금속층을 형성할 수 있다.

본 실시형태의 도전성 기판은, 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra가 습식 도금 흑화층의 두께의 0.35배 이상인 것이 바람직하다. 그리고, 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra를 원하는 값으로 하는 방법으로는, 후술하는 바와 같이, 예를 들어, 형성된 금속층의 표면 처리를 하는 방법, 금속 박막층의 스퍼터링 조건을 선택하는 방법, 금속 도금층을 성막할 때의 조건을 선택하는 방법 등을 들 수 있다. 한편, 금속 도금층을 성막할 때의 조건을 선택하는 방법으로는, 예를 들어, 금속 도금층을 성막하고 있는 도중에 전극으로 공급되는 전류의 방향을 주기적으로 반전시키는 PR 전류(Periodic Reverse 전류)를 이용한 도금법, 전류 밀도를 저하시키는 저전류 밀도를 이용한 도금법 등을 들 수 있다.

그리고, 금속 도금층을 성막할 때의 조건을 선택하는 방법에 의하면, 도전성 기판을 제조할 때의 공정 수를 증가시키지 않으며, 특히 금속 도금층 표면의 표면 거칠기 Ra를 용이하게 원하는 값으로 할 수 있다. 그러므로, 금속 도금층을 성막할 때의 조건을 선택하는 방법에 의해, 금속층 표면의 표면 조도 Ra를 소정의 범위로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시형태의 도전성 기판의 금속층은 금속 도금층(습식 도금 금속층)을 가지는 것이 바람직하다.

금속층의 두께는 특별히 한정되지는 않으며, 금속층을 배선으로 이용하는 경우 당해 배선에 공급할 전류의 크기, 배선 폭 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.

다만, 금속층이 두꺼우면, 배선 패턴을 형성하기 위해 에칭할 때에 에칭에 시간이 소요되므로 사이드 에칭이 발생하기 쉬워서 가는 선이 형성되기 어려워지는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 그러므로, 금속층의 두께는 5㎛ 이하인 것이 바람직하며, 3㎛ 이하이면 더 바람직하다.

또한, 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도를 소정의 범위 내로 하므로, 나아가 도전성 기판의 저항값을 낮게 하여 전류를 충분히 공급할 수 있도록 한다는 점에서, 예를 들어, 금속층은 두께가 50㎚ 이상인 것이 바람직하고, 60㎚ 이상이면 보다 바람직하며, 150㎚ 이상이면 더 바람직하다.

한편, 금속층이 전술한 바와 같이 금속 박막층과 금속 도금층을 가지는 경우에는, 금속 박막층의 두께와 금속 도금층의 두께의 합계가 상기 범위인 것이 바람직하다.

금속층이 금속 박막층으로 구성되는 경우 또는 금속 박막층과 금속 도금층으로 구성되는 경우의 어느 경우라도, 금속 박막층의 두께는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 50㎚ 이상 500㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 실시형태의 도전성 기판에서는, 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra(㎛)를 습식 도금 흑화층의 두께(㎛)의 0.35배 이상으로 할 수 있다.

본 발명의 발명자들은, 투명 기재 상에 금속층 및 습식 도금 흑화층을 배치한 도전성 기판을 원하는 배선 패턴이 되도록 에칭했을 때에 도전성 기판 내에서 균일하게 에칭할 수 없는 경우가 발생하는 원인에 대해 면밀히 검토하였다.

그 결과, 균일하게 에칭할 수 없는 도전성 기판에서는, 도전성 기판 중 일부에서 금속층과 습식 도금 흑화층의 사이에 에칭액이 침입되어 있음이 확인되었다.

일반적으로 습식 도금 흑화층이 금속층보다 에칭액에 대한 반응성이 낮으므로, 금속층 및 습식 도금 흑화층의 에칭에 필요한 시간에서는 습식 도금 흑화층의 에칭에 필요한 시간이 큰 비율을 점한다. 그런데, 전술한 바와 같이 금속층과 습식 도금 흑화층의 사이에 에칭액이 침입하면, 습식 도금 흑화층은 침입된 에칭액에 의해 금속층 쪽으로부터도 에칭되므로, 당해 에칭액의 침입이 없는 부분에 비해 빨리 에칭되게 된다. 그리하여, 도전성 기판 내에서 균일하게 에칭할 수 없는 경우가 발생하는 것이다. 특히, 습식 도금 흑화층의 두께가 두꺼울수록, 금속층과 습식 도금 흑화층의 사이에 에칭액이 침입한 부분과 그 이외의 부분에서 에칭에 필요한 시간의 차가 커져서, 에칭 불균일이 발생하기 쉬워진다.

이에, 본 실시형태의 도전성 기판은, 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra(㎛)를 습식 도금 흑화층의 두께(㎛)의 0.35배 이상으로 하여, 습식 도금 흑화층의 두께에 따라 금속층과 습식 도금 흑화층의 밀착성을 향상시키고 에칭 균일성이 우수한 도전성 기판으로 하였다.

한편, 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra는 전술한 바와 같이 습식 도금 흑화층의 두께와의 비를 만족하도록 선택할 수 있으나, 특히, 0.024㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.030㎛ 이상이면 보다 바람직하다. 이는, 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra를 0.024㎛ 이상으로 함으로써, 금속층과 습식 도금 흑화층의 사이로 에칭액이 침입하는 것을 특히 억제할 수 있기 때문이다.

금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 0.080㎛ 이하인 것이 바람직하며, 0.060㎛ 이하이면 더 바람직하다. 이는, 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra가 0.080㎛를 초과하면, 습식 도금 흑화층이 균일하게 도금되지 않는 경우가 있어서 습식 도금 흑화층의 색감에 영향을 줄 우려가 있기 때문이다.

한편, 표면 조도 Ra는 JIS B 0601(2013)에 산술 평균 조도로서 규정되어 있다. 표면 조도 Ra의 측정 방법으로서는, 촉침법 또는 광학적 방법 등에 의해 평가할 수 있다.

이어서, 습식 도금 흑화층에 대해 설명한다.

금속층은 금속 광택을 가지므로, 투명 기재 상에 금속층을 에칭한 배선을 형성한 것만으로는, 금속층이 광을 반사하여, 예를 들어 터치 패널용 배선 기판으로서 사용한 경우에 디스플레이의 시인성이 저하된다는 문제점이 있었다. 이에, 금속층 표면에서의 광 반사를 억제하기 위해, 본 실시형태의 도전성 기판에서는 금속층 상에 습식 도금 흑화층을 형성할 수 있다.

습식 도금 흑화층은, 예를 들어 Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 1종류 이상의 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 습식 도금 흑화층은 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 더 포함할 수도 있다.

또한, 습식 도금 흑화층은 Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 2종류 이상의 금속을 포함하는 금속 합금을 포함할 수도 있다. 이 경우에도, 습식 도금 흑화층은 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 더 포함할 수도 있다. 이 때, Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 2종류 이상의 금속을 포함하는 금속 합금으로는, 바람직하게는, Ni-Cu 합금, Ni-Zn 합금, Ni-Zn-Cu 합금, Cu-Ti-Fe 합금, Cu-Ni-Fe 합금, Ni-Ti 합금, Ni-W 합금, Ni-Cr 합금, Ni-Cu-Cr 합금 등을 사용할 수 있다.

습식 도금 흑화층은 습식 도금법에 의해 성막할 수 있다.

습식 도금 흑화층을 습식 도금법에 의해 성막하는 경우에는, 습식 도금 흑화층의 재료에 따른 도금액을 사용하며, 예를 들어, 전해 도금법에 의해 성막할 수 있다.

습식 도금 흑화층의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 40㎚ 이상인 것이 바람직하며, 50㎚ 이상이면 더 바람직하다. 이는, 습식 도금 흑화층의 두께가 얇은 경우에는 금속층 표면에서의 광 반사를 충분히 억제할 수 없는 경우가 있으므로, 전술한 바와 같이 습식 도금 흑화층의 두께를 40㎚ 이상으로 함으로써 특히 금속층 표면에서의 광 반사를 억제할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하기 때문이다.

습식 도금 흑화층의 두께의 상한값은 특별히 한정되는 것은 아니나, 필요 이상으로 두껍게 하면, 성막에 소요되는 시간, 배선을 형성할 때 에칭에 필요한 시간 등이 길어져서 비용 상승을 초래하게 된다. 그러므로, 습식 도금 흑화층의 두께는 80㎚ 이하로 하는 것이 바람직하며, 70㎚ 이하로 하면 더 바람직하다.

본 실시형태의 도전성 기판에서는, 습식 도금 흑화층을 배선으로 함으로써 전술한 바와 같이 금속층 표면에서의 광 반사를 억제할 수 있다. 그리하여, 예를 들어, 터치 패널 등의 용도로 사용한 경우에 디스플레이의 시인성 저하를 억제할 수 있게 된다.

또한, 도전성 기판은 전술한 투명 기재, 구리층, 습식 도금 흑화층 이외에 임의의 층을 형성할 수도 있다. 예를 들어, 밀착층을 형성할 수 있다.

밀착층의 구성예에 대해 설명한다.

전술한 바와 같이, 금속층은 투명 기재 상에 형성할 수 있으나, 투명 기재 상에 금속층을 직접 형성한 경우에는, 투명 기재와 금속층의 밀착성이 충분하지 않은 경우가 있다. 따라서, 투명 기재의 상면에 직접 금속층을 형성한 경우, 제조 과정 또는 사용시에 투명 기재로부터 금속층이 박리되는 경우가 있다.

그리하여, 본 실시형태의 도전성 기판에서는, 투명 기재와 금속층의 밀착성을 향상시키기 위해, 투명 기재 상에 밀착층을 배치할 수 있다.

투명 기재와 금속층의 사이에 밀착층을 배치함으로써, 투명 기재와 금속층의 밀착성을 향상시켜서 투명 기재로부터 금속층이 박리되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 밀착층은 흑화층으로도 기능시킬 수 있다. 그리하여, 금속층의 하면쪽, 즉, 투명 기재 쪽으로부터 들어오는 광에 대한 금속층 표면에서의 광 반사를 억제하는 것도 가능해진다.

밀착층을 구성하는 재료는 특별히 한정되지는 않으며, 투명 기재와 금속층의 밀착력, 금속층 표면에 있어 요구되는 광 반사 억제의 정도, 그리고 도전성 기판을 사용하는 환경(예를 들어, 습도, 온도)에 대한 안정성의 정도 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.

밀착층은, 예를 들어, Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 1종류 이상의 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 밀착층은 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 더 포함할 수도 있다.

또한, 밀착층은 Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 2종류 이상의 금속을 포함하는 금속 합금을 포함할 수도 있다. 이 경우에도, 밀착층은 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 더 포함할 수도 있다. 이 때, Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 2종류 이상의 금속을 포함하는 금속 합금으로는, 바람직하게는, Ni-Cu 합금, Ni-Zn 합금, Ni-Zn-Cu 합금, Cu-Ti-Fe 합금, Cu-Ni-Fe 합금, Ni-Ti 합금, Ni-W 합금, Ni-Cr 합금, Ni-Cu-Cr 합금 등을 사용할 수 있다.

밀착층의 성막 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 건식 도금법에 의해 성막하는 것이 바람직하다. 건식 도금법으로는, 바람직하게는 예를 들어, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 증착법 등을 사용할 수 있다. 밀착층을 건식 도금법에 의해 성막하는 경우에, 막두께의 제어가 용이하다는 점에서 스퍼터링법을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 밀착층에는, 전술한 바와 같이 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 첨가할 수도 있는데, 이 경우에는 바람직하게는 추가적으로 반응성 스퍼터링법을 사용할 수 있다.

스퍼터링법에 의해 밀착층을 성막하는 경우, 타겟으로는, 밀착층을 구성하는 금속종(種)을 포함하는 타겟을 사용할 수 있다. 밀착층이 합금을 포함하는 경우에는 밀착층에 포함되는 금속종마다 타겟을 사용하며, 기재 등 피성막체의 표면에서 합금을 형성할 수도 있고, 미리 밀착층에 포함되는 금속을 합금화한 타겟을 사용할 수도 있다.

또한, 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 함유하는 밀착층은, 밀착층을 성막할 때의 분위기 중에, 첨가할 원소를 함유하는 가스를 첨가하여 둠으로써 성막할 수 있다. 예를 들어, 밀착층에 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 도금할 때의 분위기 중에 첨가하여 둘 수 있다.

탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 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.

전술한 바와 같이 밀착층을 건식 도금법에 의해 성막함으로써, 투명 기재와 밀착층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 밀착층은, 예를 들어 금속을 주성분으로 포함할 수 있으므로, 금속층과의 밀착성도 높다. 따라서, 투명 기재와 금속층의 사이에 밀착층을 배치함으로써 금속층의 박리를 억제할 수 있다.

밀착층의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 3㎚ 이상 50㎚ 이하로 하는 것이 바람직하며, 3㎚ 이상 35㎚ 이하이면 보다 바람직하며, 5㎚ 이상 33㎚ 이하이면 더 바람직하다.

밀착층에 대해서도 흑화층으로 기능시키는 경우, 즉, 금속층에서의 광 반사를 억제시키는 경우, 밀착층의 두께는 전술한 바와 같이 3㎚ 이상으로 하는 것이 바람직하며, 5㎚ 이상으로 하면 더 바람직하다.

밀착층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 필요 이상으로 두껍게 하면, 성막에 소요되는 시간, 배선을 형성할 때 에칭에 필요한 시간 등이 길어져서 비용 상승을 초래하게 된다. 그러므로, 밀착층의 두께는, 전술한 바와 같이 50㎚ 이하로 하는 것이 바람직하고, 35㎚ 이하로 하면 보다 바람직하며, 33㎚ 이하로 하면 더 바람직하다.

이어서, 본 실시형태의 도전성 기판의 구성예에 대해 설명한다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태의 도전성 기판은 투명 기재와 금속층과 습식 도금 흑화층을 가질 수 있다.

구체적인 구성예에 대해, 도 1a, 도 1b, 도 2a, 도 2b를 이용하여 이하에서 설명한다. 도 1a, 도 1b, 도 2a, 도 2b는, 본 실시형태의 도전성 기판의 투명 기재, 금속층, 습식 도금 흑화층의 적층 방향에 평행한 면에서의 단면도의 예를 나타내고 있다.

예를 들어 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측에 금속층(12), 습식 도금 흑화층(13)의 순서로 한 층씩 적층할 수 있다.

도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A)에서, 금속층(12)에 있어 투명 기재(11)에 대향하는 면을 제1 금속층 표면(12a), 제1 금속층 표면(12a)의 반대쪽에 위치하는 면, 즉, 금속층(12)에 있어 금속층(12) 상에 배치된 습식 도금 흑화층(13)에 대향하는 면을 제2 금속층 표면(12b)이라고 할 수 있다.

그리고, 제2 금속층 표면(12b)은, 앞서 설명한 바와 같이, 그 표면 조도 Ra가 습식 도금 흑화층(13)의 두께와 소정의 비를 이루도록 형성할 수 있다.

또한, 도 1b에 나타낸 도전성 기판(10B)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a)과 다른 한쪽면(다른쪽면, 11b) 측에 각각 금속층(121,122), 습식 도금 흑화층(131,132)의 순서로 한 층씩 적층할 수 있다.

이 경우에도, 금속층(121,122)은, 각각 투명 기재(11)에 대향하는 면을 제1 금속층 표면(121a,122a), 제1 금속층 표면(121a,122a)의 반대쪽에 위치하는 면을 제2 금속층 표면(121b,122b)이라고 할 수 있다. 그리고, 제2 금속층 표면(121b,122b)은, 앞서 설명한 바와 같이, 그 표면 조도 Ra가 각각 습식 도금 흑화층(131,132)의 두께와 소정의 비를 이루도록 형성할 수 있다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 투명 기재(11)와 금속층(12)의 사이에 밀착층을 더 가질 수도 있다.

예를 들어, 도 2a에 나타낸 도전성 기판(20A)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측에 밀착층(14), 금속층(12), 습식 도금 흑화층(13)의 순서로 적층할 수 있다. 이 경우에도, 금속층(12)에 있어 투명 기재(11)에 대향하는 면을 제1 금속층 표면(12a), 제1 금속층 표면(12a)의 반대쪽에 위치하는 면을 제2 금속층 표면(12b)이라고 할 수 있다. 그리고, 제2 금속층 표면(12b)은, 앞서 설명한 바와 같이, 그 표면 조도 Ra가 습식 도금 흑화층(13)의 두께와 소정의 비를 이루도록 형성할 수 있다.

또한, 도 2b에 나타낸 도전성 기판(20B)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a)과 다른 한쪽면(다른쪽면, 11b) 측에 각각 밀착층(141,142), 금속층(121,122), 습식 도금 흑화층(131,132)의 순서로 한 층씩 적층할 수 있다.

이 경우에도, 금속층(121,122)은, 각각 투명 기재(11)에 대향하는 면을 제1 금속층 표면(121a,122a), 제1 금속층 표면(121a,122a)의 반대쪽에 위치하는 면을 제2 금속층 표면(121b,122b)이라고 할 수 있다. 그리고, 제2 금속층 표면(121b,122b)은, 앞서 설명한 바와 같이, 그 표면 조도 Ra가 각각의 금속층 상에 배치된 습식 도금 흑화층(131,132)의 두께와 소정의 비를 이루도록 형성할 수 있다.

한편, 도 1b, 도 2b에서처럼 투명 기재의 양면에 금속층과 습식 도금 흑화층을 적층한 경우에서, 투명 기재(11)를 대칭면으로 하여 투명 기재(11)의 상하에 적층한 층이 대칭이 되도록 배치한 예를 나타내었으나, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 2b에 있어서 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측의 구성을, 도 1a의 구성에서처럼 금속층(12)과 습식 도금 흑화층(13)의 순서로 적층한 형태로 하여, 투명 기재(11)의 상하에 적층한 층을 비대칭 구성으로 할 수도 있다.

본 실시형태의 도전성 기판은, 바람직하게는, 터치 패널용 도전성 기판으로 사용할 수 있다. 이 경우, 도전성 기판은 메쉬 형상 배선을 구비한 구성으로 할 수 있다.

메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판은, 이제까지 설명한 본 실시형태의 도전성 기판의 금속층, 습식 도금 흑화층을 에칭함으로써 얻을 수 있다.

예를 들어, 2층의 배선에 의해 메쉬 형상 배선으로 할 수 있다. 구체적인 구성예를 도 3에 나타낸다. 도 3은 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판(30)을 금속층 등의 적층 방향 상면쪽에서 본 도면을 나타내는데, 배선 패턴을 알기 쉽도록, 투명 기재(11) 및 금속층을 패터닝하여 형성된 배선(311,312) 이외의 층은 그 기재가 생략되어 있다. 또한, 투명 기재(11)를 투과하여 보이는 배선(312)도 나타내고 있다.

도 3에 나타낸 도전성 기판(30)은, 투명 기재(11), 도면상 Y축 방향에 평행한 복수 개의 배선(311), X축 방향에 평행한 배선(312)을 가진다. 한편, 배선(311,312)은 금속층을 에칭하여 형성되어 있으며, 당해 배선(311,312)의 상면 또는 하면에는 미도시의 습식 도금 흑화층이 형성되어 있다. 또한, 습식 도금 흑화층은, 투명 기재(11)에 있어 금속층 등을 배치한 면(이하, "주 표면"이라고도 기재함)에 평행한 면에서의 단면 형상이, 배선(311,312)에 있어 투명 기재(11)의 주 표면에 평행한 면에서의 단면 형상과 같은 형상이 되도록, 에칭되어 있음이 바람직하다.

투명 기재(11)와 배선(311,312)의 배치는 특별히 한정되지는 않는다. 투명 기재(11)와 배선의 배치 구성예를 도 4a, 도 4b에 나타낸다. 도 4a, 도 4b는 도 3의 A-A`선에서의 단면도에 해당한다.

우선, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 투명 기재(11)의 상하면에 각각 배선(311,312)이 배치되어 있을 수도 있다. 한편, 도 4a에서는, 배선(311)의 상면 및 배선(312)의 하면에는, 투명 기재(11)의 주 표면에 평행한 면에서의 단면 형상이 배선(311,312)과 같은 형상이 되도록 에칭된 습식 도금 흑화층(321,322)이 배치되어 있다.

또한, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 투명 기재(111,112)를 사용하고, 한쪽의 투명 기재(111)를 사이에 두고 상하면에 배선(311,312)을 배치하며, 한쪽의 배선(312)은 투명 기재(111,112)의 사이에 배치될 수도 있다. 이 경우에도, 배선(311,312)의 상면에는, 투명 기재(111)의 주 표면에 평행한 면에서의 단면 형상이 배선(311,312)과 같은 형상이 되도록 에칭된 습식 도금 흑화층(321,322)이 배치되어 있다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 도전성 기판은 금속층, 습식 도금 흑화층 이외에 밀착층을 가질 수도 있다. 그리하여, 도 4a, 도 4b의 어느 경우이든, 예를 들어, 배선(311) 및/또는 배선(312)과 투명 기재(11:111,112)의 사이에 밀착층을 형성할 수도 있다. 밀착층을 형성하는 경우, 밀착층도, 투명 기재(11:111,112)의 주 표면에 평행한 면에서의 단면 형상이 배선(311,312)과 같은 형상으로 되도록 에칭되어 있음이 바람직하다.

도 3 및 도 4a에 나타낸 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판은, 예를 들어, 도 1b에서와 같이, 투명 부재(11)의 양면에 금속층(121,122)과 습식 도금 흑화층(131,132)을 구비한 도전성 기판으로 형성할 수 있다.

도 1b의 도전성 기판을 사용하여 형성한 경우를 예로 들어 설명하면, 우선, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측의 금속층(121), 습식 도금 흑화층(131)을, 도 1b의 Y축 방향에 평행한 복수 개의 선상(線狀) 패턴이 X축 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되도록 에칭한다. 한편, 도 1b의 X축 방향은 각 층의 폭방향에 평행한 방향을 의미한다. 또한, 도 1b 의 Y축 방향은 도 1b에서 지면에 수직인 방향을 의미한다.

그리고, 투명 기재(11)의 다른쪽면(11b) 측의 금속층(122), 습식 도금 흑화층(132)을, 도 1b의 X축 방향에 평행한 복수 개의 선상 패턴이 소정 간격을 두고 Y축 방향을 따라 배치되도록 에칭한다.

이상의 조작에 의해, 도 3, 도 4a에 나타낸 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판을 형성할 수 있다. 한편, 투명 기재(11)의 양면 에칭을 동시에 실시할 수도 있다. 즉, 금속층(121,122), 습식 도금 흑화층(131,132)의 에칭을 동시에 할 수도 있다. 또한, 도 4a에서 배선(311,312)과 투명 기재(11)의 사이에 배선(311,312)과 같은 형상으로 패터닝된 밀착층을 더 포함하는 도전성 기판은, 도 1b에 나타낸 도전성 기판(10B) 대신에 도 2b에 나타낸 도전성 기판(20B)을 사용하여 마찬가지로 에칭함으로써 제작할 수 있다.

도 3에 나타낸 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판은, 도 1a 또는 도 2a에 나타낸 도전성 기판을 2개 사용함으로써 형성할 수도 있다. 도 1a의 도전성 기판을 2개 사용하여 형성한 경우를 예로 들어 설명하면, 도 1a에 나타낸 도전성 기판 2개에 대해 각각 금속층(12), 습식 도금 흑화층(13)을, X축 방향에 평행한 복수 개의 선상 패턴이 소정 간격을 두고 Y축 방향을 따라 배치되도록 에칭한다. 그리고, 상기 에칭 처리에 의해 각 도전성 기판에 형성된 선상 패턴이 서로 교차하도록 방향을 맞추어 2개의 도전성 기판을 붙여 맞춤으로써, 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판으로 할 수 있다. 2개의 도전성 기판을 붙여 맞출 때에 붙여 맞추는 면은 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 금속층(12) 등이 적층된 도 1a에서의 표면(A)과, 투명 기재(11)의 금속층(12) 등이 적층되어 있지 않은 도 1a에서의 다른쪽 면(11b)을 붙여 맞추어 도 4b에 나타낸 구조가 되도록 할 수도 있다.

또한, 예를 들어, 투명 기재(11)에서 금속층(12) 등이 적층되어 있지 않은 도 1a에서의 다른쪽 면(11b) 끼리를 붙여 맞추어, 단면이 도 4a에 나타낸 구조로 되도록 할 수도 있다.

한편, 도 4a, 도 4b에서 배선(311,312)과 투명 기재(11:111,112)의 사이에 배선(311,312)과 같은 형상으로 패터닝된 밀착층을 더 포함하는 도전성 기판은, 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A) 대신에 도 2a에 나타낸 도전성 기판(20A)을 사용함으로써 제작할 수 있다.

도 3, 도 4a, 도 4b에 나타낸 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판에서의 배선 폭, 배선간 거리 등은 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어, 배선에 흐르게 할 전류량 등에 따라 선택할 수 있다.

또한, 도 3, 도 4a, 도 4b에서는, 직선 형상의 배선을 조합하여 메쉬 형상 배선(배선 패턴)을 형성한 예를 나타내고 있으나, 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.

이상 설명한 본 실시형태의 도전성 기판에 의하면, 습식 도금 흑화층의 두께에 따라 금속층과 습식 도금 흑화층의 밀착성을 향상시킴으로써 에칭 균일성이 우수한 도전성 기판으로 할 수 있다.

(도전성 기판 제조방법)

이어서, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법의 구성예에 대해 설명한다.

본 실시형태의 도전성 기판 제조방법은, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 금속층을 형성하는 금속층 형성 공정과, 금속층 상에 습식 도금법에 의해 습식 도금 흑화층을 형성하는 습식 도금 흑화층 형성 공정을 포함할 수 있다.

그리고, 금속층 형성 공정에서는, 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra(㎛)가 습식 도금 흑화층의 두께(㎛)의 0.35배 이상이 되도록 금속층을 형성할 수 있다. 또한, 습식 도금 흑화층 형성 공정에서, 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra(㎛)가 습식 도금 흑화층의 두께(㎛)의 0.35배 이상이 되도록, 습식 도금 흑화층의 두께를 조정할 수도 있다.

이하에서 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에 대해 설명하는데, 이하에서 설명하는 점 이외에 대해서는, 전술한 도전성 기판의 경우와 마찬가지의 구성으로 할 수 있으므로 설명을 생략하였다.

우선, 금속층 형성 공정에 대해 설명한다.

금속층 형성 공정에 제공하는 투명 기재는 미리 준비해 둘 수 있다(투명 기재 준비 공정). 투명 기재로는, 앞서 설명한 바와 같이 예를 들어 가시광을 투과시키는 절연체 필름, 유리 기판 등을 사용할 수 있으며, 필요에 따라 임의의 크기로 절단 등을 해 둘 수도 있다. 한편, 필요에 따라 적절하게 사용할 수 있는, 가시광을 투과시키는 절연체 필름에 대해서는, 앞서 설명하였으므로 설명을 생략한다.

그리고, 금속층은, 앞서 설명한 바와 같이, 금속 박막층을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 금속층은 금속 박막층과 금속 도금층을 가질 수도 있다. 그리하여, 금속층 형성 공정은, 예를 들어, 건식 도금법에 의해 금속 박막층을 형성하는 금속 박막층 형성 단계를 가질 수 있다. 또한, 금속층 형성 공정은, 건식 도금법에 의해 금속 박막층을 형성하는 금속 박막층 형성 단계와, 당해 금속 박막층을 급전층으로 하여 습식 도금법의 일종인 전기 도금법에 의해 금속 도금층을 형성하는 금속 도금층 형성 단계를 가질 수도 있다.

전술한 바와 같이 건식 도금법만으로 또는 건식 도금법과 습식 도금법을 조합하여 금속층을 형성함으로써, 투명 기재 또는 밀착층 상에 접착제를 통하지 않고 직접 금속층을 형성할 수 있으므로 바람직하다.

금속 박막층 형성 단계에서 사용하는 건식 도금법으로는, 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어, 증착법, 스퍼터링법 또는 이온 플레이팅법 등을 사용할 수 있다. 한편, 증착법으로는, 바람직하게는, 진공 증착법을 사용할 수 있다. 금속 박막층 형성 단계에서 사용하는 건식 도금법으로는, 특히 막두께를 제어하기 용이하다는 점에서 스퍼터링법이 바람직하다.

이어서, 금속 도금층 형성 단계에서 습식 도금법에 의해 금속 도금층을 형성할 때의 조건, 즉, 전해 도금 처리 조건은 특별히 한정되지는 않으며, 통상의 방법에 따른 제 조건을 채용하면 된다. 예를 들어, 금속 도금액을 넣은 도금조에, 금속 박막층을 형성한 기재를 공급하고, 전류 밀도, 기재의 반송 속도 등을 제어함으로써 금속 도금층을 형성할 수 있다.

다만, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에 있어서, 금속층 형성 공정에서 형성하는 금속층은, 투명 기재에 대향하는 제1 금속층 표면과, 제1 금속층 표면의 반대쪽에 위치하며 습식 도금 흑화층에 대향하는 제2 금속층 표면을 가질 수 있다. 그리고, 제2 금속층 표면의 표면 조도 Ra를 습식 도금 흑화층의 두께의 0.35배 이상으로 하는 것이 바람직하다.

제2 금속층 표면을 원하는 표면 조도 Ra로 하는 방법은 특별히 한정되지는 않으며 임의의 방법을 사용할 수 있다.

제2 금속층 표면을 원하는 표면 조도로 하는 방법으로는, 예를 들어, 성막된 금속층 표면을 에칭, 화학 연마 또는 블라스트 등에 의해 표면 처리함으로써 원하는 표면 조도로 하는 방법(이하, "형성된 금속층을 표면 처리하는 방법"이라고도 기재함)을 들 수 있다. 이 경우, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법은, 금속층 형성 공정 후에 금속층을 표면 처리하는 표면 처리 공정을 더 가질 수 있다.

또한, 금속 박막층을 성막할 때의 스퍼터링 조건을 선택함으로써, 금속 박막층의 가장 바깥쪽 표면의 표면 조도를 원하는 표면 조도로 하는 방법(이하, "금속 박막층의 스퍼터링 조건을 선택하는 방법"이라고도 기재함)을 들 수 있다. 한편, 금속층이 금속 박막층만으로 구성되는 경우에는, 금속 박막층의 가장 바깥쪽 표면이 금속층에 대해 원하는 표면 조도로 되도록 스퍼터링 조건을 선택할 수 있다. 또한, 금속층이 금속 박막층과 금속 도금층을 가지는 경우에는, 금속 박막층 상에 금속 도금층을 성막할 때에 금속 도금층 표면의 표면 조도가 금속층에 대해 원하는 표면 조도로 되도록, 금속 박막층을 성막할 때의 스퍼터링 조건을 선택할 수 있다.

그 외의 방법으로서, 금속층이 금속 박막층과 금속 도금층을 포함하는 경우에, 금속 도금층을 성막할 때의 도금 조건을 선택함으로써 제2 금속층 표면을 원하는 표면 조도로 할 수 있다.

구체적으로는 예를 들어, 금속 도금층을 성막하는 금속 도금층 형성 단계에서, 후반의 임의의 타이밍에서 PR 전류(Periodic Reverse 전류) 도금을 실시함으로써 금속층의 표면 조도를 원하는 표면 조도로 하는 방법(이하, "PR 전류를 이용한 도금법"이라고도 기재함)을 들 수 있다. PR 전류 도금은 금속 도금층을 성막할 때에 전류의 방향을 임의의 타이밍에서 반전시키는 도금 방법이며, 전류의 방향은 주기적으로 반전시킬 수 있다. PR 전류 도금에서는 전류의 방향을 반전시킴으로써, 성막된 금속 도금의 일부를 용해시킨다. 그리하여, 금속 도금층의 표면 조도를 용이하게 조정할 수 있다.

이 경우, 금속 도금층 형성 단계는, 일정 방향으로 전류를 공급하여 초기 금속 도금층을 성막하는 일정 방향 전류 금속 도금층 형성 단계와, 일정 방향 전류 금속 도금층 형성 단계의 후에 전류의 방향을 주기적으로 반전시키는 PR 전류 도금을 실시하는 PR 전류 금속 도금층 형성 단계를 가질 수 있다. 즉, 금속층 형성 공정은, 금속 박막층 형성 단계와, 일정 방향 전류 금속 도금층 형성 단계와, PR 전류 금속 도금층 형성 단계를 가질 수 있다.

한편, 일정 방향 전류 금속 도금층 형성 단계와 PR 전류 금속 도금층 형성 단계는 연속하여 실시할 수 있다.

또한, 일정 방향 전류 금속 도금층 형성 단계와 PR 전류 금속 도금층 형성 단계는 단일한 도금조에서 실시하는 것이 바람직하다. 이는 단일한 도금조에서 실시함으로써 금속층 내의 결정을 크게 할 수 있고 금속층의 저항을 작게 할 수 있기 때문이다.

또한 다른 방법으로서, 예를 들어 금속 도금층을 성막하는 금속 도금층 형성 단계에서, 후반의 임의의 타이밍에서 통상의 도금시보다 전류 밀도(Dk값)를 저하시켜서 저전류 밀도에서 금속 도금층을 성막하는 방법(이하, "저전류 밀도를 이용한 도금법"이라고도 기재함)을 들 수 있다. 저전류 밀도에서 금속 도금층을 성막함으로써, 전류 밀도를 낮추기 전에 비해 성막된 금속 도금층의 표면을 거칠게 할 수 있으므로, 전류 밀도를 조정함으로써 원하는 표면 조도로 할 수 있다.

이 경우, 금속 도금층 형성 단계는, 예를 들어, 0.5A/dm² 이상의 전류 밀도로 초기 금속 도금층을 성막하는 초기 금속 도금층 형성 단계와, 초기 금속 도금층 형성 단계의 후에 0.1A/dm² 이상 0.5A/dm² 이하의 전류 밀도로 조화(粗化) 금속 도금층을 성막하는 조화 금속 도금층 형성 단계를 가질 수 있다. 한편, 조화 금속 도금층 형성 단계에서는 전류 밀도가 0.1A/dm² 이상 0.5A/dm² 미만인 것이 바람직하다. 그리하여, 초기 금속 도금층과 조화 금속 도금층으로 금속 도금층을 구성할 수 있다.

이 경우, 금속층 형성 공정은 금속 박막층 형성 단계와 초기 금속 도금층 형성 단계와 조화 금속 도금층 형성 단계를 가질 수 있다.

또한, 초기 금속 도금층 형성 단계와 조화 금속 도금층 형성 단계에 있어, 각 단계를 실시하고 있는 동안 전류 밀도가 일정할 필요는 없으며 변화시킬 수도 있다.

예를 들어, 초기 금속 도금층 형성 단계의 경우에는, 단계 개시 후에, 목표로 하는 전류 밀도까지 서서히 전류 밀도를 상승시킬 수 있다. 초기 금속 도금층 형성 단계에서의 최대 전류 밀도는, 후술하는 조화 금속 도금층 형성 단계의 전류 밀도보다 크도록 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 초기 금속 도금층 형성 단계에서의 전류 밀도 상한값은, 요구되는 금속 도금층의 두께, 도금 처리조의 길이, 도금 욕(浴)의 내전류 밀도 성능 등에 의해 결정되며, 특별히 한정되지는 않으나 예를 들어, 4A/dm² 이하로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 조화 금속 도금층 형성 단계에서의 전류 밀도 제어에 대해서도 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 설정된 조화 금속 도금층 형성 단계에서의 전류 밀도로 일정하게 유지하여 금속 도금층을 성막할 수 있다.

한편, 초기 금속 도금층 형성 단계와 조화 금속 도금층 형성 단계를 연속하여 실시할 수도 있다. 이 경우에는, 예를 들어, 초기 금속 도금층 형성 단계에서, 우선 개시할 때의 개시시 전류 밀도로부터 목표로 하는 최대 전류 밀도까지 전류 밀도를 높이고서 초기 금속 도금층을 성막할 수 있다. 그리고, 설정된 목표의 최대 전류 밀도에 도달한 후 바로 또는 소정 시간을 가진 후에, 예를 들어 조화 금속 도금층 형성 단계에서의 설정 전류 밀도까지 전류 밀도를 낮추고서 당해 조화 금속 도금층 형성 단계를 실시할 수 있다.

또한, 초기 금속 도금층 형성 단계와 조화 금속 도금층 형성 단계는, 단일한 도금조에서 실시하는 것이 바람직하다. 이는 단일한 도금조에서 실시함으로써 금속층 내의 결정을 크게 할 수 있고 금속층의 저항을 작게 할 수 있기 때문이다.

이상에서 제2 금속층 표면을 원하는 표면 조도로 하는 방법으로서, 형성된 금속층의 표면 처리를 하는 방법, 금속 박막층의 스퍼터링 조건을 선택하는 방법, PR 전류를 이용한 도금법, 저전류 밀도를 이용한 도금법을 들었으나, 이들은 어느 하나의 방법을 선택하여 실시할 수 있다. 또는, 2개 이상의 방법을 선택하여 조합함으로써 제2 금속층 표면을 원하는 표면 조도로 할 수도 있다.

이어서, 습식 도금 흑화층 형성 공정에 대해 설명한다.

습식 도금 흑화층 형성 공정에서는 습식 도금법에 의해 습식 도금 흑화층을 성막할 수 있다.

습식 도금 흑화층을 습식 도금법으로 성막할 때의 구체적 조건은 특별히 한정되지는 않으며, 습식 도금 흑화층의 재료에 따른 도금액을 사용하여, 예를 들어, 전해 도금법으로 성막할 수 있다.

본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에서는, 전술한 공정에 더하여 임의의 공정을 더 실시할 수도 있다.

예를 들어, 투명 기재와 금속층의 사이에 밀착층을 형성하는 경우, 투명 기재에 있어 금속층을 형성하는 면 상에 밀착층을 형성하는 밀착층 형성 공정을 실시할 수 있다. 밀착층 형성 공정을 실시하는 경우, 금속층 형성 공정은 밀착층 형성 공정의 후에 실시할 수 있으며, 금속층 형성 공정에서는, 본 공정에서 투명 기재 상에 밀착층을 형성한 기재에 금속층을 형성할 수 있다.

밀착층 형성 공정에서, 밀착층의 성막 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 건식 도금법으로 성막하는 것이 바람직하다. 건식 도금법으로는, 바람직하게는 예를 들어, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 증착법 등을 사용할 수 있다. 밀착층을 건식 도금법에 의해 성막하는 경우, 막 두께의 제어가 용이하다는 점에서 스퍼터링법을 사용하면 보다 바람직하다. 밀착층에는, 앞서 설명한 바와 같이, 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 첨가할 수도 있는데, 이 경우에는 바람직하게는 추가적으로 반응성 스퍼터링법을 사용할 수 있다.

한편, 금속층, 습식 도금 흑화층, 밀착층에 필요에 따라 적절하게 사용할 수 있는 재료, 적절한 두께 등에 대해서는, 도전성 기판에서 앞서 설명하였으므로 여기에서는 설명을 생략한다.

본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에서 얻어지는 도전성 기판은, 예를 들어, 터치 패널 등의 각종 용도로 사용할 수 있다. 그리고, 각종 용도로 사용하는 경우에는, 본 실시형태의 도전성 기판에 포함되는 금속층 및 습식 도금 흑화층이 패터닝되어 있는 것이 바람직하다. 한편, 밀착층을 형성하는 경우에는, 밀착층에 대해서도 패터닝되어 있는 것이 바람직하다. 금속층, 습식 도금 흑화층, 그리고 경우에 따라서는 밀착층까지도, 예를 들어, 원하는 배선 패턴에 맞추어 패터닝할 수 있으며, 금속층, 습식 도금 흑화층, 그리고 경우에 따라서는 밀착층까지도, 투명 기재의 주 표면에 평행한 면에서의 단면이 같은 형상으로 되도록 패터닝되어 있는 것이 바람직하다.

그리하여, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법은 금속층 및 습식 도금 흑화층을 패터닝하는 패터닝 공정을 포함할 수 있다. 또한, 밀착층을 형성하는 경우에는, 패터닝 공정을 밀착층, 금속층 및 습식 도금 흑화층을 패터닝하는 공정으로 할 수 있다.

패터닝 공정의 구체적인 방법은 특별히 한정되지는 않으며, 임의의 방법으로 실시할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에서와 같이 투명 기재(11) 상에 금속층(12), 습식 도금 흑화층(13)이 적층된 도전성 기판(10A)의 경우, 우선 습식 도금 흑화층(13) 상의 표면(A)에 원하는 패턴을 갖는 레지스트를 배치하는 레지스트 배치 단계를 실시할 수 있다. 이어서, 습식 도금 흑화층(13) 상의 표면(A), 즉, 레지스트를 배치한 면 쪽에 에칭액을 공급하는 에칭 단계를 실시할 수 있다.

에칭 단계에서 사용하는 에칭액은 특별히 한정되지는 않으며, 에칭하는 층을 구성하는 재료에 따라 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어, 층마다 에칭액을 다르게 할 수도 있고, 같은 에칭액으로 동시에 금속층, 습식 도금 흑화층, 그리고 경우에 따라서는 밀착층까지를 에칭할 수도 있다.

또한, 도 1b에서와 같이 투명 기재(11)의 한쪽면(11a)과 다른쪽면(11b)에 금속층(121,122), 습식 도금 흑화층(131,132)을 적층시킨 도전성 기판(10B)에 대해서도, 패터닝하는 패터닝 공정을 실시할 수 있다. 이 경우 예를 들어, 습식 도금 흑화층(131,132) 상의 표면(A) 및 표면(B)에 원하는 패턴을 갖는 레지스트를 배치하는 레지스트 배치 단계를 실시할 수 있다. 이어서, 습식 도금 흑화층(131,132) 상의 표면(A) 및 표면(B), 즉, 레지스트를 배치한 면 쪽에 에칭액을 공급하는 에칭 단계를 실시할 수 있다.

에칭 단계에서 형성하는 패턴에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A)의 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 금속층(12), 습식 도금 흑화층(13)에 대해 복수 개의 직선, 들쭉날쭉하게 굴곡된 선(지그재그 직선) 등을 포함하도록 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 도 1b에 나타낸 도전성 기판(10B)의 경우, 금속층(121)과 금속층(122)에서 메쉬 형상 배선이 되도록 패턴을 형성할 수 있다. 이 경우, 습식 도금 흑화층(131)과 금속층(121)은, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a)에 평행한 면에서의 단면 형상이 같은 형상으로 되도록 패터닝하는 것이 바람직하다. 또한, 습식 도금 흑화층(132)과 금속층(122)은, 투명 기재(11)의 다른쪽면(11b)에 평행한 면에서의 단면 형상이 같은 형상으로 되도록 패터닝하는 것이 바람직하다.

또한, 예를 들어, 패터닝 공정에서 전술한 도전성 기판(10A)에 대해 금속층(12) 등을 패터닝한 후, 패터닝된 2개 이상의 도전성 기판을 적층하는 적층 공정을 실시할 수도 있다. 적층할 때에는, 예를 들어 각 도전성 기판의 금속층 패턴이 교차하도록 적층함으로써, 메쉬 형상 배선을 구비한 적층 도전성 기판을 얻을 수도 있다.

적층된 2개 이상의 도전성 기판을 고정하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 접착제 등으로 고정할 수 있다.

이상의 본 실시형태 도전성 기판 제조방법에 의해 얻어지는 도전성 기판에 의하면, 습식 도금 흑화층의 두께에 따라 금속층과 습식 도금 흑화층의 밀착성을 향상시켜서 에칭 균일성이 우수한 도전성 기판으로 할 수 있다.

실시예

이하에서 구체적인 실시예, 비교예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 의해 어떠한 한정도 되지 않는다.

(평가 방법)

이하의 실험예 1~8에서 제작된 도전성 기판의 평가 방법에 대해 설명한다.

(1) 표면 조도 Ra

이하의 실시예, 비교예에서는, 도 2a에 나타내는 도전성 기판을 제작하였다. 그리고, 도전성 기판을 제작할 때에, 금속층(12)을 성막한 후 습식 도금 흑화층(13)을 성막하기 전에, 금속층(12)의 제2 금속층 표면(12b)의 표면 조도를 평가하였다.

표면 조도 Ra는 형상 해석 레이저 현미경(키엔스社 제조, 형식: VK-X150)을 이용하여 측정하였으며, 표 1에서 Ra로 나타내었다.

또한, 표면 조도 Ra를 습식 도금 흑화층의 두께 t로 나눈 Ra/t에 대해서도 산출하였다. 한편, 두께 t는 모든 실험예에서 0.06㎛(60㎚)로 된다.

(2) 에칭 시간차

에칭액으로서 3질량%의 염화제이철과 0.3질량%의 염산을 혼합한 수용액을 준비하고, 에칭액의 온도를 실온(25℃)으로 유지하였다.

그리고, 폭이 40cm인, 각 실시예에서 제작된 도전성 기판을 에칭액에 침지시켰다. 이 때, 도전성 기판의 습식 도금 흑화층(13)의 표면(13b)쪽에서 본 경우, 도전성 기판의 폭방향 양단부와 폭방향 중앙부의 3점에서, 투명 기재가 노출될 때까지의 용해에 소요되는 시간(초)을 계측하였다. 한편, 이들은 폭방향에 따른 동일 직선상에 위치하고 있다. 그리고, 3개의 측정점에서 용해에 소요되는 시간을 비교하여 가장 긴 시간과 짧은 시간의 차를 에칭 시간차(초)로서 산출하였다.

본 발명의 발명자들의 검토에 의하면, 에칭 시간차가 6초 이하이면 원하는 미세한 배선 패턴을 형성할 수 있어서, 에칭 균일성이 우수한 도전성 기판이라 할 수 있다. 그래서 에칭 시간차가 6초 이내인 경우에는 ○로 평가하고 합격이라 하였다. 그리고, 6초보다 오래 걸린 경우에는 ×로 평가하고 불합격이라 하였다.

(도전성 기판 제작 조건)

이하의 각 실험예에서의 도전성 기판 제작 조건 및 평가 결과를 나타낸다. 한편, 실험예1~실험예5가 실시예이고, 실험예6~실험예8이 비교예이다.

[실험예 1]

도 2a에 나타낸 구조를 가지는 도전성 기판을 제작하였다.

(투명 기재 준비 공정, 밀착층 형성 공정)

우선, 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET)제 투명 기재의 한쪽면 상에 밀착층을 성막하였다.

한편, 투명 기재로서 사용한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지제 투명 기재에 대해, JIS K 7361-1에 규정된 방법으로 가시광 투과율을 평가하였더니 97%이었다.

밀착층은 니켈 70wt%와 구리 30wt%를 함유하는 니켈-구리 합금 타겟을 사용하여 스퍼터링법으로 성막하였다. 성막에 있어서는, 미리 60℃까지 가열하여 수분을 제거한 상기 투명 기재를 스퍼터링 장치의 챔버 안에 세팅하고, 챔버 안을 1×10^-4Pa 이하까지 배기시킨 후, 챔버 안에 산소 가스를 30체적%를 포함하는 산소-아르곤 가스를 도입하여 챔버 안 압력을 0.3Pa로 하였다.

그리고, 이러한 분위기 하에서 타겟에 전력을 공급하여, 투명 기재의 한쪽 주 표면 상에, 두께가 20㎚로 되도록 산소를 함유하는 Ni-Cu 합금으로 구성되는 밀착층을 성막하였다.

(금속층 형성 공정)

이어서, 밀착층을 성막한 투명 기재의 밀착층 상에 금속층을 성막하였다.

금속층은, 금속 박막층 형성 단계, 초기 금속 도금층 형성 단계, 조화(粗化) 금속 도금층 형성 단계를 실시함으로써 성막하였다. 이하에서 각 단계에 대해 설명한다.

금속 박막층은, 타겟으로서 구리 타겟을 사용하며 챔버 안을 배기한 후에 산소-아르곤 가스가 아니라 아르곤 가스를 도입하는 점 이외에는, 밀착층의 경우와 마찬가지로 하여 밀착층의 상면에 두께가 80㎚인 금속 박막층으로서 구리 박막층을 성막하였다.

초기 금속 도금층 형성 단계와 조화 금속 도금층 형성 단계는, 투명 기재 상에 밀착층, 금속 박막층이 형성된 기재를 금속 도금조로 공급하여 단일한 도금조에서 연속적으로 실시하였다.

도금액으로는, 디알릴디메틸암모늄클로라이드-SO₂ 공중합체를 첨가한 구리 도금액을 사용하였다. 구체적으로는, 구리, 황산 및 염소에 대한 농도가 구리 30g/L, 황산80g/L, 염소 50mg/L로 되도록 조제된 구리 도금액을 사용하였다. 사용된 구리 도금액에는, 첨가제로서 전술한 DDAC-SO₂ 공중합체(디알릴디메틸암모늄클로라이드-SO₂ 공중합체)를 20mg/L가 되도록 첨가하였다. 또한, 도금액에는, DDAC-SO₂ 공중합체 이외에, 폴리머 성분으로서 PEG(폴리에틸렌글리콜)를 650mg/L, 광택제(brightener) 성분으로서 SPS(비스(3-술포프로필)디술피드)를 15mg/L가 되도록 첨가하였다. 도금액은, 이하의 초기 금속 도금층 형성 단계 및 조화 금속 도금층 형성 단계에서 30℃로 조정하여 사용하였다.

그리고, 우선 초기 금속 도금층 형성 단계로서, 전류 밀도를 0.5A/dm²부터 시작하여 도금 두께가 두꺼워짐에 따라 전류 밀도를 2.0까지 올리고 2분간 유지하여 초기 금속 도금층 형성 단계를 종료하였다.

이어서, 전류 밀도를 0.3A/dm²로 하여 조화 금속 도금층 형성 단계를 실시하였다. 조화 금속 도금층 형성 단계의 시간은 0.5분간으로 하였다.

한편, 초기 금속 도금층 형성 단계와 조화 금속 도금층 형성 단계를 실시함으로써, 금속 도금층으로서 두께가 0.5㎛인 구리 도금층을 형성하였다. 그리하여, 금속층으로서, 구리 박막층과 구리 도금층을 합쳐서 두께가 0.58㎛인 구리층을 형성하였다.

금속층 형성 공정을 실시한 후 습식 도금 흑화층 형성 공정을 실시하기 전에, 앞서 설명한 방법에 의해 제2 금속층 표면의 표면 조도를 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(습식 도금 흑화층 형성 공정)

황산 니켈과 황산 아연을 함유하는 도금 욕(浴)을 사용하여 습식 도금법에 의해, 습식 도금 흑화층으로서 두께 t가 60㎚인 니켈-아연 합금층을 성막하였다.

[실험예2~실험예8]

각 실시예에 있어서, 조화(粗化) 금속 도금층 형성 단계를 실시하는 시간을 변경하고 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra를 표 1에 나타내는 값이 되도록 한 점 이외에는, 실험예 1과 마찬가지로 하여 도전성 기판을 제작, 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 나타낸 결과로부터, 실시예이면서 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면인 제2 금속층 표면의 표면 조도 Ra(㎛)가 습식 도금 흑화층의 두께(㎛)의 0.35배 이상인 실험예1~실험예5는, 평가가 ○임이 확인되었다. 즉, 에칭 균일성이 우수한 도전성 기판임이 확인되었다.

이에 대해, 비교예이면서 금속층에 있어 습식 도금 흑화층에 대향하는 면인 제2 금속층 표면의 표면 조도 Ra(㎛)가 습식 도금 흑화층의 두께(㎛)의 0.35배 미만인 실험예6~실험예8은, 평가가 ×임이 확인되었다. 따라서, 실험예6~실험예8에서 제작된 도전성 기판은 에칭 균일성을 갖지 않는 도전성 기판이며, 배선 패턴을 형성할 때에 원하는 형상으로 할 수 없는 경우가 있다.

이상에서 도전성 기판을 실시형태 및 실시예 등으로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태 및 실시예 등에 한정되지 않는다. 청구범위에 기재된 본 발명 요지의 범위 내에서 다양한 변형, 변경이 가능하다.

본 출원은 2016년 4월 5일에 일본국 특허청에 출원된 특원2016-076157호에 기초한 우선권을 주장하는 것으로서, 특원2016-076157호의 전체 내용을 본 국제출원에 원용한다.

10A,10B,20A,20B,30 도전성 기판
11,111,112 투명 기재
12,121,122 금속층
13,131,132,321,322 습식 도금 흑화층

Claims

투명 기재와,
상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 배치된 금속층과,
상기 금속층 상에 배치된 습식 도금 흑화층을 포함하고,
상기 금속층에 있어 상기 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra(㎛)가 상기 습식 도금 흑화층의 두께(㎛)의 0.35배 이상 및 0.67배 이하인 도전성 기판.
제1항에 있어서,
상기 금속층이 금속 도금층을 포함하는 것인 도전성 기판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 금속층에 있어 상기 습식 도금 흑화층에 대향하는 면의 표면 조도 Ra가 0.024㎛ 이상인 도전성 기판.