KR102443827B1 - 도전성 기판 및 액정 터치 패널 - Google Patents

도전성 기판 및 액정 터치 패널 Download PDF

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Abstract

액정 패널의 화상 표시면 상에 배치되는 도전성 기판으로서, 투명 기재와, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 형성된 금속층과, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 형성된 흑화층을 포함하고, 백라이트를 소등하였을 때에 상기 액정 패널의 화상 표시면의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값을 b* panel이라고 한 경우에, 상기 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값이 이하의 식1을 충족하는 도전성 기판을 제공한다.
(b* panel+1)
Figure 112017102264894-pct00024
b*
Figure 112017102264894-pct00025
(b* panel-3.5) … 식1

Description

도전성 기판 및 액정 터치 패널
본 발명은 도전성 기판 및 액정 터치 패널에 관한 것이다.
근래에 각종 용도로 사용되고 있는 정전 용량식 액정 터치 패널은, 패널 표면으로 근접하는 물체에 의해 발생되는 정전 용량의 변화를 검출함으로써, 패널 표면 상에서 근접하는 물체의 위치 정보를 전기 신호로 변환한다.
정전 용량식 액정 터치 패널에 사용되는 도전성 기판은 액정 패널 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 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 액정 터치 패널의 대화면화가 진행되고 있고, 이에 대응하여 터치 패널용 투명 도전성 필름 등의 도전성 기판에 대해서도 대면적화가 요구되고 있다. 그러나, ITO는 전기 저항값이 높아서 신호의 열화가 발생하므로, 대형 패널에는 맞지 않는다는 문제가 있었다.
이에, 예를 들어 특허문헌 2,3에 개시되어 있는 바와 같이, 도전층으로서 ITO 막 대신에 구리 등의 금속박을 사용하는 것이 검토되어 있다. 그러나, 예를 들어, 도전층으로서 구리 등의 금속박을 사용한 경우, 구리 등의 금속박은 금속 광택을 가지므로, 반사에 의해 액정 패널의 시인성이 저하된다는 문제가 있다.
그리하여, 구리 등의 금속박으로 구성되는 층에 더하여, 구리 등의 금속박 표면에서의 광 반사를 억제할 수 있는 재료로 구성되는 흑화(黑化)층을 형성한 도전성 기판이 검토되어 있다. 흑화층을 형성하여, 도전성 기판의 광 반사율을 낮추어 금속층을 패터닝한 배선을 눈에 덜 띄게 함으로써, 액정 패널의 시인성을 향상시킬 수 있다.
일본국 공개특허공보 특개2003-151358호 일본국 공개특허공보 특개2011-018194호 일본국 공개특허공보 특개2013-069261호
그러나, 종래의 도전성 기판에서는, 액정 패널의 백라이트를 소등했을 때에 도전성 기판의 배선이 눈에 띄는 경우가 있어서, 액정 패널을 보다 고성능화시키는 관점에서, 액정 패널의 백라이트를 소등하였을 때에도 배선이 눈에 덜 띄는 도전성 기판이 요구되어 왔다.
상기 종래 기술의 문제점을 고려하여, 본 발명의 일측면에서는, 액정 패널의 백라이트를 소등한 경우에도 배선이 눈에 덜 띄는 도전성 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에서는, 액정 패널의 화상 표시면 상에 배치되는 도전성 기판으로서, 투명 기재(基材)와, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 형성된 금속층과, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 형성된 흑화층을 포함하고, 백라이트를 소등하였을 때에 상기 액정 패널의 화상 표시면의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계(表色系)로 환산했을 때의 b*값을 b* panel이라고 한 경우에, 상기 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값이 이하의 식1을 충족하는 도전성 기판을 제공한다.
(b* panel+1)
Figure 112017102264894-pct00001
b*
Figure 112017102264894-pct00002
(b* panel-3.5) … 식1
본 발명의 일 측면에 의하면, 액정 패널의 백라이트를 소등한 경우에도 배선이 눈에 덜 띄는 도전성 기판을 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
도 1b는 본 발명 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
도 2a는 본 발명 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
도 2b는 본 발명 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
도 3은 본 발명 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, 액정 패널의 화상 표시면 상에 배치될 수 있고, 투명 기재와, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 형성된 금속층과, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 형성된 흑화층을 포함하는 구성으로 할 수 있다.
그리고, 백라이트를 소등하였을 때에 액정 패널의 화상 표시면의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값을 b* panel이라고 한 경우에, 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값이 이하의 식1을 충족하는 것이 바람직하다.
(b* panel+1)
Figure 112017102264894-pct00003
b*
Figure 112017102264894-pct00004
(b* panel-3.5) … 식1
한편, 본 실시형태에서의 도전성 기판이란, 금속층 등을 패터닝하기 전 투명 기재 표면에 금속층, 흑화층 등을 가지는 기판과, 금속층 등을 패터닝화한 기판, 즉, 배선 기판을 포함한다. 또한, 금속층 등을 패터닝한 후의 도전성 기판은, 투명 기재가 금속층 등으로 덮여 있지 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 투과하는 수지 기판(수지 필름), 유리 기판 등을 이용할 수 있다.
가시광을 투과하는 수지 기판의 재료로는, 바람직하게는, 예를 들어, 폴리아미드계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지 등의 수지를 이용할 수 있다.
그 중에서도, 가시광을 투과하는 수지 기판의 재료로서, 보다 바람직하게는, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), COP(시클로올레핀 폴리머), PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트 등을 이용할 수 있다.
투명 기재로서, 특히 바람직하게는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 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, 액정 터치 패널의 용도로 사용하는 경우, 투명 기재의 두께는 20㎛ 이상 120㎛ 이하로 하는 것이 바람직하며, 20㎛ 이상 100㎛ 이하로 하면 더 바람직하다. 액정 터치 패널의 용도로 사용하는 경우로 예를 들어, 특히 액정 터치 패널 전체의 두께를 얇게 하는 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 액정 터치 패널의 용도로 사용한 경우에 액정 패널의 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 있으나, 예를 들어, 금속층을 구성하는 재료는, Cu와 Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Mn, Co, W에서 선택되는 적어도 1종류 이상의 금속과의 구리 합금, 또는, 구리를 포함하는 재료인 것이 바람직하다. 또한, 금속층은 구리로 구성되는 구리층으로 할 수도 있다. 전기 전도율이 높다는 점에서, 금속층은 특히 구리층 또는 구리 합금층인 것이 바람직하다.
투명 기재 상에 금속층을 형성하는 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 광 투과율이 저감되지 않도록 투명 기재와 금속층의 사이에 접착제를 배치하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 금속층은, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 직접 형성되어 있음이 바람직하다. 한편, 후술하는 바와 같이, 투명 기재와 금속층의 사이에 밀착층을 배치하는 경우에는, 밀착층의 상면에 직접 형성되어 있음이 바람직하다.
투명 기재의 상면에 금속층을 직접 형성하기 위해, 금속층은 금속 박막층을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 금속층은 금속 박막층과 금속 도금층을 가질 수도 있다.
예를 들어, 투명 기재 상에 건식 도금법에 의해 금속 박막층을 형성하고, 당해 금속 박막층을 금속층으로 할 수 있다. 이로써, 투명 기재 상에 접착제를 통하지 않고 직접 금속층을 형성할 수 있다. 한편, 건식 도금법으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 스퍼터링법, 증착법, 이온 플레이팅법 등을 사용할 수 있다.
또한, 금속층의 막두께를 두껍게 하는 경우에는, 금속 박막층을 급전층으로 하여 습식 도금법의 일종인 전기 도금법에 의해 금속 도금층을 형성함으로써, 금속 박막층과 금속 도금층을 가지는 금속층으로 할 수도 있다. 금속층이 금속 박막층과 금속 도금층을 가짐으로써, 이 경우에도 투명 기재 상에 접착제를 통하지 않고 직접 금속층을 형성할 수 있다.
금속층의 두께는, 특별히 한정되지는 않으며, 금속층을 배선으로 이용한 경우 당해 배선에 공급하는 전류의 크기, 배선 폭 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.
다만, 금속층이 두꺼우면, 배선 패턴을 형성하기 위해 에칭할 때에 에칭에 시간이 걸리므로 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, 특히 도전성 기판의 저항값을 낮게 하여 충분히 전류를 공급할 수 있도록 한다는 관점에서, 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 도금층을 가지는 경우의 어느 경우라도, 금속 박막층의 두께는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 50㎚ 이상 500㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다.
금속층은, 후술하는 바와 같이, 예를 들어, 원하는 배선 패턴으로 패터닝함으로써 배선으로 사용할 수 있다. 그리고, 금속층은, 종래에 투명 도전막으로 사용되었던 ITO보다 전기 저항값을 낮출 수 있다는 점에서, 금속층을 설치하여 도전성 기판의 전기 저항값을 작게 할 수 있다.
이어서, 흑화층에 대해 설명한다.
흑화층의 재료는, 특별히 한정되지는 않으며, 금속층 표면에서의 광 반사를 억제할 수 있는 재료라면 필요에 따라 적절히 사용할 수 있다.
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, 흑화층은 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 더 포함할 수도 있다.
또한, 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, 흑화층은, 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 더 포함할 수 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, Cu-Ti-Fe 합금, Cu-Ni-Fe 합금, Ni-Cu 합금, Ni-Zn 합금, Ni-Ti 합금, Ni-W 합금, Ni-Cr 합금, Ni-Cu-Cr 합금 등을 사용할 수 있다.
흑화층의 형성 방법은, 특별히 한정되지는 않으며, 임의의 방법에 의해 형성할 수 있는데, 예를 들어, 건식법 또는 습식법에 의해 성막할 수 있다.
흑화층을 건식법에 의해 성막하는 경우, 그 구체적인 방법은 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는, 예를 들어, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 증착법 등의 건식 도금법을 사용할 수 있다. 흑화층을 건식법에 의해 성막하는 경우, 막두께의 제어가 용이하다는 점에서 스퍼터링법을 사용하면 보다 바람직하다. 한편, 흑화층에는 전술한 바와 같이 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 첨가할 수도 있는데, 이 경우에는, 더 바람직하게는, 반응성 스퍼터링법을 사용할 수 있다.
반응성 스퍼터링법에 의해 흑화층을 성막하는 경우, 타겟으로서는, 흑화층을 구성하는 금속종을 포함하는 타겟을 사용할 수 있다. 흑화층이 합금을 포함하는 경우에는, 흑화층에 포함되는 금속종마다 타겟을 사용하여 기재 등의 피성막체의 표면에서 합금을 형성할 수도 있고, 미리 흑화층에 포함되는 금속을 합금화한 타겟을 사용할 수도 있다.
또한, 흑화층에 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소가 포함되는 경우, 이들은 흑화층을 성막할 때의 분위기 중에 첨가하여 둠으로써, 흑화층 안에 첨가할 수 있다. 예를 들어, 흑화층에 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, 스퍼터링을 실시할 때의 분위기 중에 첨가하여 둘 수 있다. 흑화층을 성막할 때의 불활성 가스 안에 이들 가스를 첨가함으로써, 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 흑화층 안에 첨가할 수 있다. 한편, 불활성 가스로는, 바람직하게는, 아르곤을 사용할 수 있다.
흑화층을 습식법에 의해 성막하는 경우에는, 흑화층의 재료에 따른 도금액을 사용하여, 예를 들어, 전기 도금법에 의해 성막할 수 있다.
흑화층의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 15㎚ 이상인 것이 바람직하며, 25㎚ 이상이면 더 바람직하다. 이것은, 흑화층의 두께가 얇은 경우에는, 금속층 표면에서의 광 반사를 충분히 억제할 수 없는 경우가 있으므로, 전술한 바와 같이 흑화층의 두께를 15㎚ 이상으로 함으로써, 금속층 표면에서의 광 반사를 특별히 억제할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하기 때문이다.
흑화층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 필요 이상으로 두껍게 하면, 성막에 필요한 시간, 배선을 형성할 때 에칭에 필요한 시간 등이 길어져서 비용 상승을 초래하게 된다. 그러므로, 흑화층의 두께는, 70㎚ 이하로 하는 것이 바람직하며, 50㎚ 이하로 하면 더 바람직하다.
본 실시형태의 도전성 기판에 있어서는, 흑화층을 배치함으로써 금속층 표면에서의 광 반사를 억제할 수 있다. 그리하여, 예를 들어, 액정 터치 패널 등의 용도로 사용한 경우에, 액정 패널의 시인성 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
그런데, 이미 설명한 바와 같이, 종래의 도전성 기판에서는, 액정 패널의 백라이트를 소등했을 때에 도전성 기판의 배선이 눈에 띄는 경우가 있었다. 그리하여, 액정 터치 패널을 더욱 고성능화한다는 관점에서, 액정 패널의 백라이트를 소등했을 때에도 배선이 눈에 덜 띄는 도전성 기판이 요구되었다.
이에, 본 발명의 발명자들은, 종래의 도전성 기판에 있어서, 도전성 기판의 배선이 눈에 띄는 원인에 대해 검토하였다. 그리하여, 종래의 도전성 기판에서는, 액정 패널의 백라이트를 소등했을 때 화상 표시면의 색과 흑화층의 색의 차이가 큰 경우에, 도전성 기판의 배선이 눈에 띄는 것을 발견하였다. 이에, 액정 패널의 백라이트를 소등했을 때 화상 표시면의 색과 흑화층의 색의 차이, 특히, CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값의 차이를 소정 범위 안으로 함으로써, 액정 패널의 백라이트를 소등했을 때에도 배선이 눈에 덜 띄게 할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성시켰다.
본 실시형태의 도전성 기판에서는, 백라이트를 소등했을 때 액정 패널의 화상 표시면의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값을 b* panel로 한 경우에, 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산한 b*값이 이하의 식 1을 만족하는 것이 바람직하다.
(b* panel+1)
Figure 112017102264894-pct00005
b*
Figure 112017102264894-pct00006
(b* panel-3.5) … 식1
또한, 본 발명의 발명자들의 검토에 따르면, 액정 패널의 백라이트를 소등했을 때에 배선을 보다 눈에 덜 띄게 하기 위해, 액정 패널의 백라이트를 소등했을 때 화상 표시면 및 흑화층에서 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 a*값 차이도 소정 범위 내인 것이 바람직하다.
그리하여, 백라이트를 소등했을 때 액정 패널의 화상 표시면의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 a*값을 a* panel로 한 경우에, 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 a*값이 이하의 식 2를 충족하는 것이 바람직하다.
(a* panel+0)
Figure 112017102264894-pct00007
a*
Figure 112017102264894-pct00008
(a* panel-3.5) … 식2
흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값, a*값을 원하는 범위로 하는 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 흑화층의 두께, 재료 등을 선택함으로써 원하는 범위가 되도록 할 수 있다. 예를 들어, 흑화층에는 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 첨가할 수 있는데, 이 때, 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소의 첨가량을 조정함으로써, 흑화층의 색에 대해 원하는 b*값, a*값이 되도록 할 수 있다.
본 실시형태의 도전성 기판에는, 전술한 투명 기재, 금속층, 흑화층 이외에 임의의 층을 구비할 수도 있다. 예를 들어, 밀착층을 구비할 수 있다.
밀착층의 구성예에 대해 설명한다.
전술한 바와 같이, 금속층은 투명 기재 상에 형성할 수 있으나, 투명 기재 상에 금속층을 직접 형성한 경우, 투명 기재와 금속층의 밀착성이 충분하지 않은 경우가 있다. 그러므로, 투명 기재의 상면에 직접 금속층을 형성한 경우, 제조 과정 또는 사용할 때에 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 향상시키고, 투명 기재로부터 금속층이 박리되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 밀착층은 흑화층으로서도 기능시킬 수 있다. 그러므로, 금속층의 하면측, 즉, 투명 기재 쪽으로부터의 광에 의한 금속층의 광 반사도 억제하는 것이 가능하다.
밀착층을 구성하는 재료는, 특별히 한정되지는 않으며, 투명 기재 및 금속층과의 밀착력, 요구되는 금속층 표면에서의 광 반사 억제의 정도, 또한, 도전성 기판을 사용하는 환경(예를 들어, 습도, 온도 등)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, Cu-Ti-Fe 합금, Cu-Ni-Fe 합금, Ni-Cu 합금, Ni-Zn 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, 이온플레이팅법, 증착법 등을 사용할 수 있다. 밀착층을 건식법에 의해 성막하는 경우, 막두께의 제어가 용이하다는 점에서 스퍼터링법을 사용하면 더 바람직하다. 한편, 밀착층에는 전술한 바와 같이 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 첨가할 수도 있는데, 이 경우에는, 더 바람직하게는, 반응성 스퍼터링법을 사용할 수 있다.
밀착층이 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 포함하는 경우에는, 밀착층을 성막할 때의 분위기 중에 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 함유하는 가스를 첨가해 둠으로써, 밀착층 안에 첨가할 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 도금을 실시할 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.
밀착층을 전술한 바와 같이 건식 도금법에 의해 성막함으로써, 투명 기재와 밀착층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 밀착층은, 예를 들어 금속을 주성분으로서 포함할 수 있으므로, 금속층과의 밀착성도 높다. 그러므로, 투명 기재와 금속층의 사이에 밀착층을 배치함으로써, 금속층의 박리를 억제할 수 있다.
밀착층의 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.
밀착층에 대해서도 흑화층으로서 기능시키는 경우, 즉, 금속층에서의 광 반사를 억제하는 경우, 밀착층의 두께를 전술한 바와 같이 3㎚ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
밀착층 두께의 상한값은, 특별히 한정되어 있지는 않으나, 필요 이상으로 두껍게 하면, 성막에 필요한 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 더욱 바람직하다.
한편, 밀착층의 색에 대해서는, 특별히 한정되지는 않으나, 금속층 등을 패터닝하여 배선 기판으로 한 경우, 밀착층이 투명 기재를 통해 외부에서 시인될 수 있는 경우가 있다. 그러므로, 액정 패널의 화상 표시면 상에 배치했을 때에, 밀착층도 눈에 덜 띄도록, 밀착층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산한 b*값에 대해서도 전술한 식 1을 충족하는 것이 바람직하다.
또한, 밀착층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산한 a*값에 대해서도 전술한 식 2를 충족하면 더 바람직하다.
이어서, 도전성 기판의 구성예에 대해 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태의 도전성 기판은, 투명 기재와 금속층과 흑화층을 가질 수 있다. 또한, 임의로 밀착층 등의 층을 구비할 수도 있다. 이 때, 금속층과 흑화층에 대한 투명 기재 상의 적층 순서는 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 금속층과 흑화층은 각각 복수 개 형성될 수도 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 기판에서 투명 기재, 금속층, 흑화층의 적층 방향에 평행한 면에서의 단면도의 예를 나타내고 있다.
본 실시형태의 도전성 기판은, 예를 들어, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 투명 기재 쪽에서부터 금속층, 흑화층의 순서로 적층된 구조를 가질 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측에 금속층(12), 흑화층(13)의 순서로 한 층씩 적층할 수 있다. 또한, 도 1b에 나타낸 도전성 기판(10B)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측과 또다른 한쪽면(다른쪽면,11b) 측에 각각, 금속층(12A,12B), 흑화층(13A,13B)의 순서로 한 층씩 적층할 수 있다.
또한, 임의의 층으로서, 예를 들어, 밀착층을 구비한 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에, 투명 기재 쪽에서부터 밀착층, 금속층, 흑화층의 순서로 형성된 구조로 할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어, 도 2a에 나타낸 도전성 기판(20A)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측에 밀착층(14), 금속층(12), 흑화층(13)의 순서로 적층할 수 있다.
이 경우에도, 투명 기재(11)의 양면에 밀착층, 금속층, 흑화층을 적층한 구성으로 할 수도 있다. 구체적으로는, 도 2b에 나타낸 도전성 기판(20B)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측과 다른쪽면(11b) 측에 각각, 밀착층(14A,14B), 금속층(12A,12B), 흑화층(13A,13B)의 순서로 적층할 수 있다.
한편, 도 1b, 도 2b에서는, 투명 기재의 양면에 금속층, 흑화층 등을 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 2b에서 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측의 구성을, 도 1b의 구성과 마찬가지로 밀착층(14A)을 구비하지 않고 금속층(12A), 흑화층(13A)의 순서로 적층한 형태로 하여, 투명 기재(11)의 상하에 적층한 층을 비대칭 구성으로 할 수도 있다.
본 실시형태의 도전성 기판에서는, 투명 기재 상에 금속층과 흑화층을 구비하고 있으므로 금속층에 의한 광 반사를 억제할 수 있다.
본 실시형태 도전성 기판의 광 반사 정도에 대해서는, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 액정 터치 패널용 도전성 기판으로 사용하는 경우에 액정 패널의 시인성을 향상시키기 위해서는, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 반사율 평균은 낮은 쪽이 좋다. 예를 들어, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 평균 반사율은 20% 이하인 것이 바람직하며, 15% 이하이면 보다 바람직하고, 12% 이하이면 특히 더 바람직하다.
반사율의 측정은, 도전성 기판의 흑화층에 광을 조사하도록 하여 측정할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 도 1a에서와 같이 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측에 금속층(12), 흑화층(13)의 순서로 적층한 경우, 흑화층(13)에 광을 조사하도록 표면(A)에 대해 광을 조사하여 측정할 수 있다. 그리고, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광을, 예를 들어, 파장 1㎚의 간격으로, 전술한 바와 같이 도전성 기판의 흑화층(13)에 대해 조사하여 측정한 값의 평균치를, 당해 도전성 기판에서 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 평균 반사율(이하에서, 간략히 "평균 반사율"이라고도 기재함)로 할 수 있다.
본 실시형태의 도전성 기판은, 바람직하게는, 액정 터치 패널용 도전성 기판으로서 사용할 수 있다. 본 실시형태의 도전성 기판을 액정 터치 패널용 도전성 기판으로 사용하는 경우, 도전성 기판은 메쉬 형상 배선을 구비한 구성으로 할 수 있다.
메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판은, 여기까지 설명한 본 실시형태 도전성 기판의 금속층 및 흑화층을 에칭함으로써 얻을 수 있다.
예를 들어, 2층 배선에 의해 메쉬 형상 배선으로 할 수 있다. 구체적인 구성예를 도 3에 나타낸다. 도 3은, 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판(30)을 금속층 및 흑화층의 적층 방향 상면측에서 본 도면을 나타내고 있다. 도 3에 나타낸 도전성 기판(30)은, 투명 기재(11), 도면 중 Y축 방향에 평행한 복수 개의 배선(31A), X축 방향에 평행한 배선(31B)을 가지고 있다. 한편, 배선(31A,31B)은 금속층을 에칭하여 형성되어 있으며, 당해 배선(31A,31B)의 상면 및/또는 하면에는 미도시의 흑화층이 형성되어 있다. 또한, 흑화층은 배선(31A,31B)과 같은 형상으로 에칭되어 있다.
투명 기재(11)와 배선(31A,31B)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 나타낸 바와 같이, 투명 기재(11)의 상하면에 각각 배선(31A,31B)이 배치되어 있을 수 있다. 한편, 도 4a에서는, 배선(31A)의 상면 및 배선(31B)의 하면에는, 배선과 같은 형상으로 에칭된 흑화층(32A,32B)이 배치되어 있다.
또한, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 투명 기재(11)를 사용하며, 한쪽 투명 기재(11)를 사이에 두고 상하면에 배선(31A,31B)을 배치하고, 또한, 한쪽 배선(31B)은 투명 기재(11) 사이에 배치될 수도 있다. 이 경우에도, 배선(31A,31B)의 상면에는 배선과 같은 형상으로 에칭된 흑화층(32A,32B)이 배치되어 있다. 한편, 이미 설명한 바와 같이, 흑화층과 금속층 외에 밀착층을 구비할 수도 있다. 따라서, 도 4a와 도4b의 경우에서, 예를 들어, 배선(31A) 및/또는 배선(31B)과 투명 기재(11)의 사이에 밀착층을 구비할 수도 있다. 밀착층을 구비하는 경우, 밀착층도 배선(31A,31B)과 같은 형상으로 에칭되어 있음이 바람직하다.
도 3 및 도 4a에 나타낸 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판은, 예를 들어, 도 1b에서와 같이, 투명 기재(11)의 양면에 금속층(12A,12B)과 흑화층(13A,13B)을 구비한 도전성 기판으로 형성할 수 있다.
도 1b의 도전성 기판을 이용하여 형성한 경우를 예로 들어 설명하면, 우선, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측의 금속층(12A) 및 흑화층(13A)을, 도 1b 에서의 Y축 방향에 평행한 복수 개의 선 모양 패턴이 X 축 방향을 따라 소정의 간격을 두고 배치되도록 에칭한다. 한편, 도 1b에서의 X축 방향은, 각 층의 폭방향에 평행한 방향을 의미한다. 또한, 도 1b에서의 Y축 방향은, 도 1b에서 지면(紙面)에 수직인 방향을 의미한다.
그리고, 투명 기재(11)의 다른쪽면(11b) 측의 금속층(12B)과 흑화층(13B)을, 도 1b 에서의 X축 방향에 평행한 복수 개의 선 모양 패턴이 소정의 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 에칭은 동시에 실시할 수도 있다. 즉, 금속층(12A,12B), 흑화층(13A,13B)의 에칭은 동시에 실시할 수도 있다. 또한, 도 4a에서, 배선(31A,31B)과 투명 기재(11) 사이에 배선(31A,31B)과 같은 형상으로 패터닝된 밀착층을 더 갖는 도전성 기판은, 도 2b에 나타낸 도전성 기판을 사용하여 마찬가지로 에칭함으로써 제작할 수 있다.
도 3에 나타낸 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판은, 도 1a 또는 도 2a에 나타낸 도전성 기판을 2개 사용하여 형성할 수도 있다. 도 1a의 도전성 기판을 2개 사용하여 형성한 경우를 예로 들어 설명하면, 도 1a에 나타낸 도전성 기판 2개에 대해 각각 구리층(12)과 흑화층(13)을, X축 방향에 평행한 복수 개의 선 모양 패턴이 소정 간격을 두고 Y축 방향을 따라 배치되도록 에칭한다. 그리고, 상기 에칭 처리에 의해 각 도전성 기판에 형성된 선 모양 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 표면A와, 금속층(12) 등이 적층되어 있지 않은 도 1a에서의 다른쪽면(11b)을 붙여 맞추어, 도 4b에 나타내는 구조가 되도록 할 수도 있다.
또한, 예를 들어, 투명 기재(11)에서 금속층(12) 등이 적층되어 있지 않은, 도 1a에서의 다른쪽면(11b) 끼리를 붙여 맞추어, 단면이 도 4a에 나타낸 구조로 되도록 할 수도 있다.
한편, 도 4a, 도 4b에 있어서 배선(31A,31B)과 투명 기재(11)의 사이에 배선(31A,31B)과 같은 형상으로 패터닝된 밀착층을 더 가지는 도전성 기판은, 도 1a에 나타낸 도전성 기판 대신에 도 2a에 나타낸 도전성 기판을 사용하여 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 형상의 배선(배선 패턴)을 형성한 예를 나타내고 있으나, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니며, 배선 패턴을 구성하는 배선은 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 액정 패널의 화상과의 사이에서 모아레(간섭 무늬)가 발생하지 않도록, 메쉬 형상의 배선 패턴을 구성하는 배선 형상을 각각 들쭉날쭉하게 굴곡된 선(지그재그 직선) 등의 각종 형상으로 할 수도 있다.
이와 같이 2층의 배선으로 구성되는 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판은, 바람직하게는, 예를 들어, 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널용 도전성 기판으로서 사용할 수 있다.
이상의 본 실시형태의 도전성 기판에 따르면, 액정 패널의 화상 표시면 상에 배치되는 도전성 기판으로서, 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값을 소정 범위 내로 하고 있다. 그리하여, 액정 패널의 백라이트를 소등한 경우에도 배선이 눈에 덜 띄는 도전성 기판으로 할 수 있다.
(액정 터치 패널)
여기까지 설명한 도전성 기판을, 예를 들어, 액정 패널의 화상 표시면 상에 적재하여 고정함으로써, 액정 터치 패널로 할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 도전성 기판을 구비한 액정 터치 패널로 할 수 있다.
액정 패널의 화상 표시면 상에 도전성 기판을 고정하는 방법은, 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어, 투명한 접착제 등으로 고정할 수 있다.
본 실시형태의 액정 터치 패널에서는, 도전성 기판의 흑화층의 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값을 소정 범위 내로 하고 있으므로, 액정 패널의 백라이트를 소등한 경우에도 배선이 눈에 덜 띄는 액정 터치 패널로 할 수 있다.
(도전성 기판 제조방법, 액정 터치 패널 제조방법)
이어서, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법의 일 구성예에 대해 설명한다.
본 실시형태의 도전성 기판 제조방법은, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 금속층을 형성하는 금속층 형성 공정과, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 흑화층을 형성하는 흑화층 형성 공정을 포함할 수 있다.
그리고, 흑화층 형성 공정에서 형성하는 흑화층은, 백라이트를 소등했을 때 액정 패널의 화상 표시면의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값을 b* panel이라고 한 경우에, 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값이 이하의 식1을 충족하는 것이 바람직하다.
(b* panel+1)
Figure 112017102264894-pct00009
b*
Figure 112017102264894-pct00010
(b* panel-3.5) … 식1
이하에서 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에 대해 구체적으로 설명한다.
한편, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에 의해 전술한 도전성 기판을 필요에 따라 적절히 제조할 수가 있다. 따라서, 이하에 설명하는 점 이외에 대해서는, 전술한 도전성 기판의 경우와 마찬가지의 구성으로 할 수 있으므로 설명을 생략한다.
금속층 형성 공정에 제공하는 투명 기재는 미리 준비하여 둘 수 있다. 사용하는 투명 기재의 종류는 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는, 이미 설명한 바와 같이, 가시광을 투과하는 수지 기판(수지 필름), 유리 기판 등을 사용할 수 있다. 투명 기재는, 필요에 따라 미리 임의의 크기로 절단하는 것 등을 해 둘 수도 있다.
그리고, 금속층은, 이미 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 공정을 가질 수 있다. 또한, 금속층 형성 공정은, 건식 도금법에 의해 금속 박막층을 형성하는 공정과, 당해 금속 박막층을 급전층으로 하여 습식 도금법의 일종인 전기 도금법에 의해 금속 도금층을 형성하는 공정을 가질 수도 있다.
금속 박막층을 형성하는 공정에서 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 박막층을 형성하는 공정에서 사용하는 건식 도금법으로는, 특히 막두께의 제어가 용이하다는 점에서 스퍼터링법을 사용하면 보다 바람직하다.
이어서, 금속 도금층을 형성하는 공정에 대해 설명한다. 습식 도금법에 의해 금속 도금층을 형성하는 공정에서의 조건, 즉, 전기 도금 처리의 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.
이어서, 흑화층 형성 공정에 대해 설명한다.
흑화층 형성 공정에서 흑화층을 형성하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니어서 임의의 방법으로 형성할 수 있다.
흑화층 형성 공정에서 흑화층을 형성할 때에, 바람직하게는, 예를 들어, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 증착법 등의 건식 도금법을 사용할 수 있다. 특히, 막두께의 제어가 용이하다는 점에서 스퍼터링법을 사용하면 보다 바람직하다. 또한, 흑화층에는, 전술한 바와 같이, 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 첨가할 수도 있는데, 이 경우에는, 바람직하게는, 반응성 스퍼터링법을 사용할 수 있다.
이미 설명한 바와 같이, 흑화층은 전기 도금법 등의 습식법에 의해 성막할 수도 있다.
흑화층 형성 공정에서 형성하는 흑화층은, 백라이트를 소등했을 때에 액정 패널의 화상 표시면의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값을 b* panel이라고 한 경우에, 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값이 이하의 식1을 충족하는 것이 바람직하다.
(b* panel+1)
Figure 112017102264894-pct00011
b*
Figure 112017102264894-pct00012
(b* panel-3.5) … 식1
또한, 백라이트를 소등하였을 때에 액정 패널의 화상 표시면의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 a*값을 a* panel이라고 한 경우에, 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 a*값이 이하의 식2를 충족하면, 보다 바람직하다.
(a* panel+0)
Figure 112017102264894-pct00013
a*
Figure 112017102264894-pct00014
(a* panel-3.5) … 식2
흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값, a*값을 원하는 범위로 하는 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 흑화층의 두께, 재료 등을 선택함으로써 원하는 범위가 되도록 할 수 있다. 또한, 예를 들어, 흑화층에는 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 첨가할 수 있는데, 이 때, 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소의 첨가량을 조정함으로써, 흑화층의 색에 대해 원하는 b*값, a*값으로 할 수도 있다.
본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에서는, 전술한 공정에 더해 임의의 공정을 더 실시할 수도 있다.
예를 들어, 투명 기재와 금속층의 사이에 밀착층을 형성하는 경우, 투명 기재의 금속층을 형성하는 면 상에 밀착층을 형성하는 밀착층 형성 공정을 실시할 수 있다. 밀착층 형성 공정을 실시하는 경우, 금속층 형성 공정은 밀착층 형성 공정 후에 실시할 수 있으며, 금속층 형성 공정에서 금속 박막층은, 본 공정에서 투명 기재 상에 밀착층을 형성한 기재에 형성할 수 있다.
밀착층의 성막 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니나, 건식 도금법에 의해 성막하는 것이 바람직하다. 건식 도금법으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 증착법 등의 건식 도금법을 사용할 수 있다. 밀착층을 건식법에 의해 성막하는 경우, 막두께의 제어가 용이하다는 점에서 스퍼터링법을 사용하면 보다 바람직하다. 한편, 흑화층에는, 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 첨가할 수도 있는데, 이 경우에는, 더욱 바람직하게는, 반응성 스퍼터링법을 사용할 수 있다.
본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에서 얻어지는 도전성 기판은, 예를 들어, 터치 패널 등 각종 용도로 사용할 수 있다. 그리고, 각종 용도로 사용하는 경우에는, 본 실시형태의 도전성 기판에 포함되는 금속층 및 흑화층이 패턴화되어 있음이 바람직하다. 또한, 밀착층을 구비하는 경우에는, 밀착층에 대해서도 패턴화되어 있음이 바람직하다. 금속층과 흑화층(경우에 따라서는 밀착층까지)은, 예를 들어, 원하는 배선 패턴에 맞추어 패턴화할 수 있는데, 금속층과 흑화층(경우에 따라서는 밀착층까지)은 같은 형상으로 패턴화되어 있음이 바람직하다.
그리하여, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법은, 금속층 및 흑화층을 패터닝하는 패터닝 공정을 가질 수 있다. 한편, 밀착층을 형성한 경우에는, 패터닝 공정은 밀착층, 금속층 및 흑화층을 패터닝하는 공정으로 할 수 있다.
패터닝 공정의 구체적 순서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 임의의 순서로 실시할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에서와 같이 투명 기재(11) 상에 금속층(12)과 흑화층(13)이 적층된 도전성 기판(10A)의 경우, 우선 흑화층(13) 상의 표면(A)에 원하는 패턴을 갖는 마스크를 배치하는 마스크 배치 단계를 실시할 수 있다. 이어서, 흑화층(13)의 상면, 즉, 마스크를 배치한 면 쪽에 에칭액을 공급하는 에칭 단계를 실시할 수 있다.
에칭 단계에서 사용하는 에칭액은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 에칭을 실시할 층을 구성하는 재료에 따라 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어, 층마다 에칭액을 바꾸는 것도 가능하며, 또한, 같은 에칭액으로 동시에 금속층과 흑화층(경우에 따라서는 밀착층까지)을 에칭할 수도 있다.
또한, 도 1b에서와 같이 투명 기재(11)의 한쪽면(11a)과 다른쪽면(11b)에 금속층(12A,12B), 흑화층(13A,13B)을 적층한 도전성 기판(10B)에 대해서도, 패터닝하는 패터닝 공정을 실시할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 흑화층(13A,13B) 상의 표면(A,B)에 원하는 패턴을 갖는 마스크를 배치하는 마스크 배치 단계를 실시할 수 있다. 이어서, 흑화층(13A,13B) 상의 표면(A,B), 즉, 마스크를 배치한 면 쪽에 에칭액을 공급하는 에칭 단계를 실시할 수 있다.
에칭 단계에서 형성되는 패턴에 대해서는, 특별히 한정되지는 않으며, 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A)의 경우, 이미 설명한 바와 같이, 금속층(12)과 흑화층(13)이 복수의 직선, 들쭉날쭉하게 굴곡된 선(지그재그 직선) 등을 포함하도록, 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 도 2b에 나타낸 도전성 기판(10B)의 경우, 금속층(12A)과 금속층(12B)으로 메쉬 형상 배선이 되도록 패턴을 형성할 수 있다. 이 경우, 흑화층(13A)은 금속층(12A)과 마찬가지의 형상으로, 흑화층(13B)은 금속층(12B)과 마찬가지의 형상으로 되도록, 각각 패터닝하는 것이 바람직하다.
또한, 예를 들어, 패터닝 공정에서 전술한 도전성 기판(10A)에 대해 금속층(12) 등을 패턴화한 후, 패턴화된 2개 이상의 도전성 기판을 적층하는 적층 공정을 실시할 수도 있다. 적층할 때에, 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 한정되지는 않으나, 예를 들어 접착제 등으로 고정할 수 있다.
이상의 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에 따르면, 액정 패널의 화상 표시면 상에 배치되는 도전성 기판으로서, 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값이 소정 범위 안으로 되도록 흑화층을 형성하고 있다. 그리하여, 액정 패널의 백라이트를 소등한 경우에도 배선이 눈에 덜 띄는 도전성 기판으로 할 수 있다.
한편, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에 의해 얻어진 도전성 기판을 사용하여 액정 터치 패널을 제조하는 경우, 도전성 기판을 액정 패널의 화상 표시면 상에 적재하여 고정하는 공정을 실시할 수 있다.
액정 패널의 화상 표시면 상에 도전성 기판을 고정하는 방법은, 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어, 투명한 접착제 등으로 고정할 수 있다.
본 실시형태의 액정 터치 패널에서는, 도전성 기판의 흑화층에서 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값을 소정 범위 안으로 하고 있으므로, 액정 패널의 백라이트를 소등한 경우에도 배선이 눈에 덜 띄는 액정 터치 패널로 할 수 있다.
[실시예]
이하에서 구체적인 실시예, 비교예를 들어 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(1) 평가 방법
우선, 얻어진 도전성 기판의 평가 방법에 대해 설명한다.
(평균 반사율)
측정은, 자외 가시광 분광 광도계((주)시마즈 제작소 제조, 형식: UV-2600)에 반사율 측정 유닛을 설치하여 실시하였다.
후술하는 바와 같이, 각 실시예, 비교예에서는, 도 1a에 나타낸 구조를 갖는 도전성 기판을 제작하였다. 그리하여, 반사율의 측정은, 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A)의 흑화층(13)의 표면(A)에 대해, 입사각 5°, 수광각 5°로 하여 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광을 파장 1㎚의 간격으로 조사하여 반사율(정반사율)을 측정하고, 그 평균값을, 당해 도전성 기판에 있어 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 평균 반사율(평균 반사율)로 하였다. 한편, 각 실시예, 비교예에서 측정, 산출한, 도전성 기판에 있어 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 평균 반사율에 대해, 표 1에서 평균 반사율로서 나타내고 있다.
(흑화층의 a*값, b*값)
평균 반사율을 측정, 산출할 때에 흑화층 표면에 대해 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광을 파장 1㎚의 간격으로 조사하여 측정한 반사율의 측정값으로부터 a*, b*를 산출하였다.
(시인성 시험)
화상 표시면의 a*값인 a* panel이 -1, b*값인 b* panel이 -2인 액정 패널의 화상 표시면 상에, 투명 접착제에 의해, 제작된 각 실시예, 비교예의 도전성 기판을 고정하였다. 한편, 이 때에 액정 패널의 화상 표시면과, 제작된 도 1a에 나타낸 구조를 갖는 도전성 기판의 투명 기재(11)의 다른쪽면(11b)이 대향하도록, 액정 패널의 화상 표시면 상에 도전성 기판을 고정하였다.
그리고, 형광등 조명 하에서 5명의 검사자가 육안에 의한 시험을 실시하여, 액정 패널의 백라이트를 소등한 상태에서 도전성 기판의 배선을 시인(視認)한 검사자의 수를 카운트하였다.
도전성 기판의 배선을 시인한 검사자의 수가 5명인 경우에는 ×로 평가하고, 1명 이상 4명 이하인 경우에는 △로 평가하며, 0명인 경우에는 ○로 평가하였다.
(2) 도전성 기판의 제작 조건
이하의 순서에 의해, 각 실시예, 비교예의 도전성 기판, 액정 터치 패널을 제작하였다.
[실시예 1]
금속층, 흑화층의 적층 방향에 평행한 면에서의 단면이 도 1a에 나타낸 구조를 갖는 도전성 기판을, 이하의 순서에 의해 제작, 평가하였다.
폭 500㎜, 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET)제의 투명 기재를 준비하였다. 한편, 투명 기재로서 사용한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지제의 투명 기재에 대해, 전체 광선 투과율을 JIS K 7361-1에 규정된 방법에 의해 평가하였더니 97%이었다.
그리고, 투명 기재의 한쪽면에 금속층으로서 두께가 0.5㎛인 구리층을 형성하였다.
한편, 구리층은 구리 박막층으로 구성되며, 구리 박막층은 스퍼터링법으로 성막하였다.
구리층의 성막에는, 롤 투 롤(roll to roll) 스퍼터링 장치를 사용하여 스퍼터링법에 의해 성막하였다. 구체적으로는, 우선, 롤 투 롤 스퍼터링 장치에 구리 타겟과 전술한 투명 기재를 설치하였다. 그리고, 챔버 안을 1×10-4Pa까지 배기한 후, 아르곤 가스를 도입하고, 챔버 안의 압력을 1.3Pa의 아르곤 분위기로 하였다. 이어서, 이러한 분위기 하에서 타겟에 전력을 공급하고 투명 기재를 반송함으로써, 투명 기재의 한쪽 주평면(主平面) 상에 구리층을 성막하였다.
이어서, 상기 구리층의 상면에 흑화층을 성막하였다. 흑화층은 구리층의 경우와 마찬가지로 롤 투 롤 스퍼터링 장치를 사용하여 스퍼터링법에 의해 성막하였다. 한편, 흑화층으로는, 산소를 첨가한 니켈 구리층을 성막하였다.
구체적으로는, 우선, 롤 투 롤 스퍼터링 장치에, 니켈 65wt%와 구리 35wt%로 이루어지는 니켈-구리 합금 타겟과, 구리층을 형성한 투명 기재를 설치하였다. 그리고, 챔버 안을 1×10-4Pa까지 배기한 후, 챔버 안에 아르곤 가스를 200sccm, 산소 가스를 43sccm의 조건으로 도입하고, 챔버 안의 압력이 2Pa로 되도록 조정하였다. 이어서, 구리층을 형성한 투명 기재를 권출 롤로부터 반송 속도 3.0m/min의 속도로 반송하면서, 스퍼터링 캐소드에 직류 전원으로부터 전력을 공급하고 스퍼터링 방전을 실시하여, 구리층 상에 흑화층을 성막하였다. 이러한 조작에 의해 투명 기재의 구리층 상에 두께가 50㎚인 흑화층을 형성하였다.
얻어진 도전성 기판에 대해, 전술한 방법에 의해 평균 반사율 및 흑화층의 a*값, b*값을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
이어서, 제작된 도전성 기판의 흑화층 상에, 시판되는 드라이 필름 레지스트를 라미네이트법에 의해 붙였다. 그리고, 배선 폭이 4㎛이며 격자 형상인 메쉬 패턴을 형성하기 위한 마스크를 통해 자외선을 조사함으로써, 감광성 레지스트 패턴을 형성하였다.
이어서, 감광성 레지스트 패턴의 개구부에 30Ž로 가열된 염화제이철 용액을 공급하여, 개구부에 노출되는 흑화층 및 구리층을 에칭에 의해 제거하며, 그 후, 수산화나트륨 수용액에 의해 감광성 레지스트 패턴을 박리, 제거하였다. 이로써, 구리층 및 흑화층이 패터닝된 도전성 기판을 형성하고, 이러한 도전성 기판에 대해 전술한 시인성 평가를 실시하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예2 ~ 실시예4]
각 실시예에 대해, 흑화층을 성막할 때에 있어, 구리층을 형성한 투명 기재의 반송 속도 및 챔버 내로 공급하는 산소 가스의 공급량을 표 1에 나타낸 값으로 한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 기판을 제작하고 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1, 비교예 2]
각 비교예에 대해, 흑화층을 성막할 때에 있어, 구리층을 형성한 투명 기재의 반송 속도 및 챔버 내로 공급하는 산소 가스의 공급량을 표 1에 나타낸 값으로 한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 기판을 제작하고 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112017102264894-pct00015
표 1에 나타낸 결과에 의하면, 흑화층의 b*값이, 백라이트를 소등했을 때에 상기 액정 패널의 화상 표시면의 b* panel과 이하의 식 1의 관계를 충족하지 않는 비교예 1,2에 대해서는, 시인성 평가 결과가 ×로 됨을 확인할 수 있었다. 즉, 도전성 기판을, 백라이트를 소등한 액정 패널 상에 배치하였을 때에, 배선이 눈에 띄고 있음을 확인할 수 있었다.
(b* panel+1)
Figure 112017102264894-pct00016
b*
Figure 112017102264894-pct00017
(b* panel-3.5) … 식1
이에 대해, 흑화층의 b*값이 상기 식 1을 만족하는 실시예1 ~ 실시예4에 대해서는, 시인성 평가 결과가 △ 또는 ○로 되어, 도전성 기판을 액정 패널 상에 배치하였을 때에 배선이 눈에 띄는 것을 억제할 수 있음이 확인되었다.
특히, 흑화층의 a*값이, 백라이트를 소등하였을 때에 액정 패널의 화상 표시면의 a* panel과 이하의 식 2의 관계를 충족하는 실시예 3, 4에 대해서는, 시인성 평가 결과가 ○로 되어, 도전성 기판을 액정 패널 상에 배치하였을 때에 배선이 특별히 눈에 띄지 않게 됨을 확인할 수 있었다.
(a* panel+0)
Figure 112017102264894-pct00018
a*
Figure 112017102264894-pct00019
(a* panel-3.5) … 식2
또한, 실시예1~실시예4의 도전성 기판은, 평균 반사율이 20% 이하로 되어, 흑화층을 구비함으로써 금속층에 의한 광 반사를 억제할 수 있음이 확인되었다.
이상에서 도전성 기판 및 액정 터치 패널을 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 2015년 4월 30일에 일본국 특허청에 출원된 특원2015-093576호에 기초한 우선권을 주장하는 것으로서, 특원2015-093576호의 전체 내용을 본 국제출원에 원용한다.
10A,10B,20A,20B,30 도전성 기판
11 투명 기재
12,12A,12B 금속층
13,13A,13B,32A,32B 흑화층

Claims (6)

  1. 액정 패널의 화상 표시면 상에 배치되는 도전성 기판으로서,
    투명 기재와,
    상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 형성된 금속층과,
    상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 형성된 흑화층과,
    상기 투명 기재 및 상기 금속층 사이에 배치되는 밀착층
    을 포함하고,
    상기 투명 기재의 적어도 한쪽 면 상에 상기 투명 기재 쪽에서부터 상기 밀착층, 상기 금속층 및 상기 흑화층의 순서로 적층되어 있고,
    상기 흑화층에 있어서 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소의 첨가량을 조정함으로써, 백라이트를 소등하였을 때에 상기 액정 패널의 화상 표시면의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값을 b* panel이라고 한 경우에, 상기 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 b*값이 이하의 식1을 충족하는 것인 도전성 기판.
    (b* panel+1)
    Figure 112022076160176-pct00020
    b*
    Figure 112022076160176-pct00021
    (b* panel-3.5) … 식1
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흑화층에 있어서 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소의 첨가량을 조정함으로써, 백라이트를 소등하였을 때에 상기 액정 패널의 화상 표시면의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 a*값을 a* panel이라고 한 경우에, 상기 흑화층의 색을 CIE(L*a*b*) 표색계로 환산했을 때의 a*값이 이하의 식2를 충족하는 것인 도전성 기판.
    (a* panel+0)
    Figure 112021135547158-pct00022
    a*
    Figure 112021135547158-pct00023
    (a* panel-3.5) … 식2
  3. 제1항에 있어서,
    파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 평균 반사율이 20% 이하인 것인 도전성 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속층은 구리층 또는 구리 합금층인 것인 도전성 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 것인 도전성 기판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 기판을 포함하는 액정 터치 패널.
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