KR102467260B1

KR102467260B1 - 적층체 필름과 전극 기판 필름 및 이들의 제조 방법

Info

Publication number: KR102467260B1
Application number: KR1020177005286A
Authority: KR
Inventors: 히데하루 오카미
Original assignee: 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2015-08-25
Publication date: 2022-11-16
Also published as: CN106796464B; KR20170048362A; WO2016031801A1; TWI665080B; CN106796464A; JP6597621B2; JPWO2016031801A1; US10764997B2; TW201613758A; US20170223826A1

Abstract

(과제)
고 휘도 조명하에 있어서도 금속제 세선으로 이루어지는 회로 패턴이 시인되기 어려운 전극 기판 필름과 이것에 사용하는 적층체 필름을 제공한다.
(해결 수단)
투명 기판(52)과 금속제의 적층 세선을 가지는 전극 기판 필름은 적층 세선이 선 폭 20μm 이하이며 투명 기판측으로부터 세어 제1층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 금속 흡수층(51)과 제2층째의 금속층(50)을 가지고, 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 금속 흡수층의 광학 상수가 파장 400nm의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1, 파장 500nm의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3, 파장 600nm의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5, 파장 700nm의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5, 파장 780nm의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4이며, 투명 기판과 금속 흡수층의 계면 반사에 의한 가시 파장 영역의 평균 반사율이 20% 이하, 가시 파장 영역의 최고 반사율과 최저 반사율의 차가 10% 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

적층체 필름과 전극 기판 필름 및 이들의 제조 방법{LAMINATE FILM, ELECTRODE SUBSTRATE FILM, AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은 수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과 이 기판에 설치된 적층막을 가지는 적층체 필름과, 이 적층체 필름을 사용하여 제조되고 또한 터치패널 등에 이용되는 전극 기판 필름에 관한 것으로, 특히 고 휘도 조명하에 있어서도 전극 등의 회로 패턴이 시인되기 어려운 전극 기판 필름과 적층체 필름 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.

최근 휴대전화, 휴대전자문서기기, 자동판매기, 카 내비게이션 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 표면에 설치하는 「터치패널」이 보급되기 시작했다.

상기 「터치패널」에는 크게 나누어 저항형과 정전용량형이 존재한다. 「저항형의 터치패널」은 수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과, 기판 상에 설치된 X좌표(또는 Y좌표) 검지 전극 시트 및 Y좌표(또는 X좌표) 검지 전극 시트와, 이들 시트의 사이에 설치된 절연체 스페이서로 주요부가 구성되어 있다. 그리고 상기 X좌표 검지 전극 시트와 Y좌표 검지 전극 시트는 공간적으로 떨어져 있는데, 펜 등으로 눌렸을 때에 양 좌표 검지 전극 시트는 전기적으로 접촉하여 펜이 닿은 위치(X좌표, Y좌표)를 알게 되어 있고, 펜을 이동시키면 그 때마다 좌표를 인식하여, 최종적으로 문자의 입력을 행할 수 있는 구조로 되어 있다. 한편 「정전용량형의 터치패널」은 절연 시트를 통하여 X좌표(또는 Y좌표) 검지 전극 시트와 Y좌표(또는 X좌표) 검지 전극 시트가 적층되고, 이들 위에 유리 등의 절연체가 배치된 구조를 가지고 있다. 그리고 유리 등의 상기 절연체에 손가락을 근접시켰을 때, 그 근방의 X좌표 검지 전극, Y좌표 검지 전극의 전기 용량이 변화하기 때문에, 위치 검지를 행할 수 있는 구조로 되어 있다.

그리고 전극 등의 회로 패턴을 구성하는 도전성 재료로서 종래 ITO(산화 인듐-산화 주석) 등의 투명 도전막이 널리 사용되고 있었다(특허문헌 1 참조). 또 터치패널의 대형화에 따라 특허문헌 2나 특허문헌 3 등에 개시된 메시 구조의 금속제 세선도 사용되기 시작했다.

그런데 상기 투명 도전막과 금속제 세선을 비교한 경우, 투명 도전막은 가시 파장 영역에 있어서의 투과성이 우수하기 때문에 전극 등의 회로 패턴이 거의 시인되지 않는 이점을 가지지만, 금속제 세선보다 전기 저항값이 높기 때문에 터치패널의 대형화나 응답 속도의 고속화에는 적합하지 않다는 결점을 가진다. 한편 금속제 세선은 전기 저항값이 낮기 때문에 터치패널의 대형화나 응답 속도의 고속화에 적합하지만, 가시 파장 영역에 있어서의 반사율이 높기 때문에, 비록 미세한 메시 구조로 가공되었다고 해도 고 휘도 조명하에 있어서 회로 패턴이 시인되는 일이 있어, 제품 가치를 저하시켜버린다는 결점을 가진다.

상기 금속제 세선의 가시 파장 영역에 있어서의 반사율을 저감시키기 위해서는 금속막과 유전체 다층막을 조합하여 반사 방지막을 구성하는 방법이 생각된다. 그러나 전극 등의 회로 패턴을 구성하는 금속제 세선은 에칭에 의해 형성하기 때문에, 금속막과 유전체 다층막을 조합하는 방법은 바람직하지 않다.

이와 같은 기술적 배경하에서 수지 필름과 금속막 사이에 전해 도금법 등에 의해 흑화층을 형성하고(특허문헌 4 참조), 또는 수지 필름과 금속막 사이에 금속 산화물로 이루어지는 광 흡수층(금속 흡수층)을 설치하거나(특허문헌 5 참조) 하여 수지 필름측으로부터 관측되는 금속막의 반사를 저감시키는 방법이 제안되어 있다.

일본 특개 2003-151358호 공보(청구항 2 참조) 일본 특개 2011-018194호 공보(청구항 1 참조) 일본 특개 2013-069261호 공보(단락 0004 참조) 일본 특개 2014-142462호 공보(청구항 5, 단락 0038 참조) 일본 특개 2013-225276호 공보(청구항 1, 단락 0041 참조)

그러나 특허문헌 4~5에서 제안되어 있는 흑화층이나 금속 흡수층의 분광 광학 특성에 따라서는 흑화층이나 금속 흡수층을 설치함으로써 오히려 반사를 증가시켜버리는 일이 있어, 구성 재료나 성막 조건의 선정에 곤란이 따르는 문제가 존재했다.

본 발명은 이와 같은 문제점에 주목하여 이루어진 것으로, 그 과제로 하는 바는 고 휘도 조명하에 있어서도 상기 금속제 세선으로 이루어지는 회로 패턴이 시인되기 어려운 전극 기판 필름을 제공하고, 이 전극 기판 필름의 제조에 사용되는 적층체 필름을 제공함과 아울러, 이들 적층체 필름과 전극 기판 필름의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

그래서 상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명자가 금속 흡수층의 성막 실험과 광학 박막 시뮬레이션을 반복하여 행했더니, 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 분광 반사율이 균일하며 또한 분광 반사율이 낮아지는 최적인 금속 흡수층의 광학 상수(굴절률, 소쇠 계수)와 막 두께 조건이 존재하는 것을 알아내기에 이르고, 또한 가시 파장 영역의 반사율을 저감할 수 있는 것에 의해 전극 등 회로 패턴을 구성하는 금속제 세선의 선 폭을 크게 할 수 있는 것도 확인되었다. 본 발명은 이와 같은 기술적 발견에 의해 완성된 것이다.

즉 본 발명에 따른 제1 발명은

수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과 이 투명 기판에 설치된 적층막으로 구성되는 적층체 필름에 있어서,

상기 적층막이 투명 기판측으로부터 세어 제1층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 금속 흡수층과 제2층째의 금속층을 가지고, 또한

가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 상기 금속 흡수층의 광학 상수가

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

임과 아울러,

투명 기판과 금속 흡수층 및 금속 흡수층과 금속층의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하이며, 또한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 최고 반사율과 최저 반사율의 차가 10% 이하인 것을 특징으로 하고,

제2 발명은

제1 발명에 기재된 적층체 필름에 있어서,

상기 적층막이 투명 기판측으로부터 세어 제3층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 제2 금속 흡수층을 가지고, 또한

가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 상기 제2 금속 흡수층의 광학 상수가

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

인 것을 특징으로 하고,

또 제3 발명은

제1 발명 또는 제2 발명에 기재된 적층체 필름에 있어서,

상기 금속 흡수층 및 제2 금속 흡수층이 Ni 단체(單體), 혹은 Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Cu로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Ni계 합금, 또는 Cu 단체, 혹은 Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Cu계 합금을 성막 재료로 하고, 또한 성막 장치 내에 반응성 가스를 도입한 진공 성막법에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하고,

제4 발명은

제1 발명에 기재된 적층체 필름에 있어서,

상기 금속층의 막 두께가 50nm 이상 5000nm 이하인 것을 특징으로 하는 것이다.

이어서 본 발명에 따른 제5 발명은

수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과, 이 투명 기판에 설치되고 또한 금속제의 적층 세선으로 이루어지는 메시 구조의 회로 패턴을 가지는 전극 기판 필름에 있어서,

상기 금속제의 적층 세선이 선 폭 20μm 이하이며, 또한 투명 기판측으로부터 세어 제1층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 금속 흡수층과 제2층째의 금속층을 가지고,

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

임과 아울러,

제6 발명은

제5 발명에 기재된 전극 기판 필름에 있어서,

상기 금속제의 적층 세선이 투명 기판측으로부터 세어 제3층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 제2 금속 흡수층을 가지고, 또한

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

인 것을 특징으로 하고,

또 제7 발명은

제5 발명 또는 제6 발명에 기재된 전극 기판 필름에 있어서,

상기 금속 흡수층 및 제2 금속 흡수층이 Ni 단체, 혹은 Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Cu로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Ni계 합금, 또는 Cu 단체, 혹은 Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Cu계 합금을 성막 재료로 하고, 또한 성막 장치 내에 반응성 가스를 도입한 진공 성막법에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하고,

제8 발명은

제5 발명에 기재된 전극 기판 필름에 있어서,

이어서 본 발명에 따른 제9 발명은

수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과 이 투명 기판에 설치된 적층막으로 구성되는 적층체 필름의 제조 방법에 있어서,

상기 적층막의 투명 기판측으로부터 세어 제1층째로서,

막 두께가 20nm 이상 30nm 이하이며, 또한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 광학 상수가

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

인 금속 흡수층을 진공 성막법에 의해 형성하는 제1 공정과,

상기 적층막의 투명 기판측으로부터 세어 제2층째로서,

금속층을 진공 성막법에 의해 형성하는 제2 공정을 구비하고,

투명 기판과 금속 흡수층 및 금속 흡수층과 금속층의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하이며, 또한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 최고 반사율과 최저 반사율의 차가 10% 이하인 것을 특징으로 한다.

또한 제10 발명은

제9 발명에 기재된 적층체 필름의 제조 방법에 있어서,

상기 적층막의 투명 기판측으로부터 세어 제3층째로서,

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

인 제2 금속 흡수층을 진공 성막법에 의해 형성하는 제3 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고,

제11 발명은

제9 발명 또는 제10 발명에 기재된 적층체 필름의 제조 방법에 있어서,

진공 성막법을 실시하는 성막 장치 내에 제3 발명에 기재된 성막 재료와 반응성 가스를 도입하고, 또한 성막 장치 내에 있어서의 성막 조건을 제어하여 굴절률과 소쇠 계수의 광학 상수가 조정된 상기 금속 흡수층 및 제2 금속 흡수층을 형성하는 것을 특징으로 하고,

제12 발명은

제11 발명에 기재된 적층체 필름의 제조 방법에 있어서,

산소와 질소의 단체 가스 혹은 이들의 혼합 가스, 또는 산소와 질소를 주성분으로 하는 혼합 가스에 의해 상기 반응성 가스가 구성되어 있는 것을 특징으로 하고,

또 본 발명에 따른 제13 발명은

수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과, 이 투명 기판에 설치되고 또한 금속제의 적층 세선으로 이루어지는 메시 구조의 회로 패턴을 가지는 전극 기판 필름의 제조 방법에 있어서,

제1 발명~제4 발명의 어느 하나에 기재된 적층체 필름의 적층막을 에칭 처리하고, 선 폭이 20μm 이하인 상기 금속제의 적층 세선을 배선 가공하는 것을 특징으로 하는 것이다.

수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과, 이 투명 기판에 설치되고 또한 금속제의 적층 세선으로 이루어지는 메시 구조의 회로 패턴을 가지는 본 발명의 전극 기판 필름은

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

임과 아울러, 투명 기판과 금속 흡수층 및 금속 흡수층과 금속층의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하이며, 또한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 최고 반사율과 최저 반사율의 차가 10% 이하인 것을 특징으로 하고 있다.

그리고 투명 기판과 금속 흡수층 및 금속 흡수층과 금속층의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하로 낮고, 또한 가시 파장 영역에 있어서의 최고 반사율과 최저 반사율의 차도 10% 이하로 균일하게 되어 있기 때문에, 고 휘도 조명하에 있어서도 투명 기판에 설치된 전극 등의 회로 패턴이 시인되기 어려운 전극 기판 필름을 제공할 수 있고, 또한 종래와 비교하여 선 폭이 큰 금속제의 적층 세선을 적용할 수 있기 때문에 전기 저항값이 낮은 전극 기판 필름을 제공할 수 있다는 효과를 가진다.

또한 수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과 이 투명 기판에 설치된 적층막으로 구성되는 본 발명의 적층체 필름은

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

그리고 본 발명에 따른 적층체 필름의 상기 적층막을 에칭 처리하고, 선 폭이 20μm 이하인 금속제의 적층 세선을 배선 가공함으로써 본 발명의 전극 기판 필름을 간편하고 또한 확실하게 제조할 수 있다는 효과를 가진다.

도 1(A)은 본 발명에 따른 적층체 필름의 구성을 나타내는 단면도, 도 1(B)은 도 1(A)의 부분 확대도, 도 1(C)는 본 발명에 따른 전극 기판 필름의 구성을 나타내는 단면도.
도 2 성막 조건 A~E로 각각 형성된 각 금속 흡수층에 있어서의 파장(nm)과 굴절률(n)과의 관계를 나타내는 그래프도.
도 3은 성막 조건 A~E로 각각 형성된 각 금속 흡수층에 있어서의 파장(nm)과 소쇠 계수(k)와의 관계를 나타내는 그래프도.
도 4는 성막 조건 A(산소 농도 0%)로 형성된 막 두께 0nm, 5nm, 10nm, 15nm, 20nm, 25nm 및 30nm의 각 금속 흡수층에 있어서의 파장(nm)과 반사율(%)과의 관계를 나타내는 그래프도.
도 5는 성막 조건 B(산소 농도 11%)로 형성된 막 두께 0nm, 5nm, 10nm, 15nm, 20nm, 25nm 및 30nm의 각 금속 흡수층에 있어서의 파장(nm)과 반사율(%)과의 관계를 나타내는 그래프도.
도 6은 성막 조건 C(산소 농도 23%)로 형성된 막 두께 0nm, 5nm, 10nm, 15nm, 20nm, 25nm 및 30nm의 각 금속 흡수층에 있어서의 파장(nm)과 반사율(%)과의 관계를 나타내는 그래프도.
도 7은 성막 조건 D(산소 농도 28%)로 형성된 막 두께 0nm, 5nm, 10nm, 15nm, 20nm, 25nm 및 30nm의 각 금속 흡수층에 있어서의 파장(nm)과 반사율(%)과의 관계를 나타내는 그래프도.
도 8은 성막 조건 E(산소 농도 33%)로 형성된 막 두께 0nm, 5nm, 10nm, 15nm, 20nm, 25nm 및 30nm의 각 금속 흡수층에 있어서의 파장(nm)과 반사율(%)과의 관계를 나타내는 그래프도.
도 9는 수지 필름으로 이루어지는 투명 기판 상에 금속 흡수층과 금속층을 형성하는 진공 성막법을 실시하는 성막 장치(스퍼터링 웹 코터)의 설명도.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.

(1) 금속 흡수층의 광학 상수(굴절률, 소쇠 계수)와 막 두께 조건

(1-1) 진공 성막법의 일례로서 스퍼터링법에 의해 금속 흡수층을 형성하는 경우, 스퍼터링법을 실시하는 장치(스퍼터링 웹 코터라고 불리며, 성막 장치 내에 성막 재료인 스퍼터링 타겟이 캐소드에 부착되어 있다) 내에 산소나 질소 가스 등의 반응성 가스를 도입하면서 상기 금속 흡수층이 형성된다. 그리고 성막 조건(산소나 질소 가스 등의 반응성 가스 첨가량)에 대해서는 성막 장치의 형상, 투명 기판인 수지 필름의 반송 속도, 스퍼터링 캐소드의 성막 속도, 반응성 가스 방출 파이프와 스퍼터링 캐소드 및 수지 필름의 위치 관계 등의 영향을 받기 때문에 일의적으로 정하는 것은 곤란하며, 도입한 반응성 가스의 첨가량과 성막된 금속 흡수층의 특성 결과로부터 성막 장치마다 상기 성막 조건이 도출된다.

(1-2) 그리고 성막 실험과 광학 박막 시뮬레이션을 반복하여 행한 결과, 본 발명자는 상기 서술한 바와 같이 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 분광 반사율이 균일하며 또한 분광 반사율이 낮아지는 최적인 금속 흡수층의 광학 상수(굴절률, 소쇠 계수)와 막 두께 조건이 존재하는 것을 발견했다.

(1-3) 도 2의 그래프도는 Ni계 합금(Ni-W) 타겟을 사용하고, 이하에 서술하는 성막 조건 A~E로 산소 반응성 스퍼터링 성막된 각 금속 흡수층에 있어서의 파장(nm)과 굴절률(n)과의 관계를 나타내고, 또 도 3의 그래프도는 상기 성막 조건 A~E로 성막된 각 금속 흡수층에 있어서의 파장(nm)과 소쇠 계수(k)와의 관계를 나타내고 있다.

또한 성막 조건 A~E는 성막 조건 A(산소 농도 0%), 성막 조건 B(산소 농도 11%), 성막 조건 C(산소 농도 23%), 성막 조건 D(산소 농도 28%) 및 성막 조건 E(산소 농도 33%)이다.

그리고 도 2와 도 3의 그래프도로부터, Ni계 합금(Ni-W)의 산화의 정도로 광학 상수(굴절률, 소쇠 계수)가 크게 변화하고 있는 것이 확인되며, 성막 조건 A(산소 농도 0%)가 가장 산화도가 낮고, 성막 조건 E(산소 농도 33%)를 향하여 산화도가 높아지고 있다.

따라서 형성되는 금속 흡수층에 대해서, 성막 재료(Ni계 합금 등의 금속 재료)나 성막 조건(산소나 질소 가스 등의 반응성 가스 첨가량)으로 특정하는 것은 곤란하며, 그 광학 상수로 규정하는 것이 바람직하다.

(1-4) 이어서 도 4~도 8의 그래프도는 성막 조건 A~E에 의해 수지 필름(PET:폴리에틸렌테레프탈레이트 필름)에 형성된 금속 흡수층 상에 일례로서 막 두께 80nm의 구리(금속층)가 각각 성막된 각 적층체 필름에 대해서, PET 필름과 금속 흡수층 및 금속 흡수층과 금속층(구리)의 각 계면에서의 반사에 의한 분광 반사 특성을 나타내고 있다. 또한 금속 흡수층의 막 두께는 0nm(금속 흡수층이 존재하지 않음)~30nm의 범위에서 5nm마다 변화시키고 있다.

그리고 도 4의 그래프도로부터, 금속 흡수층의 산화도가 가장 낮은 성막 조건 A(산소 농도 0%)의 분광 반사 특성은 평균 반사율이 높고, 막 두께가 커짐에 따라 반사율의 변화량은 감소하는 것이 확인된다. 한편 도 8의 그래프도로부터, 금속 흡수층의 산화도가 가장 높은 성막 조건 E(산소 농도 33%)의 분광 반사 특성은 평균 반사율은 낮지만, 분광 반사 특성의 평탄성(최고 반사율과 최저 반사율의 차)이 큰 것이 확인된다.

(1-5) 그래서 가시 파장역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하이며, 또한 분광 반사 특성의 평탄성(최고 반사율과 최저 반사율의 차)이 10% 이하인 조건을 만족하는 금속 흡수층(즉 분광 반사율이 낮고 또한 가시 파장 영역에 있어서의 분광 반사율이 균일한 조건을 만족하는 금속 흡수층)을 도 4~도 8의 그래프도로부터 구하면, 성막 조건 C(산소 농도 23%) 및 성막 조건 D(산소 농도 28%)로 각각 성막되고, 또한 그 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하의 금속 흡수층이 선정된다.

그리고 성막 조건 C(산소 농도 23%) 및 성막 조건 D(산소 농도 28%)로 각각 성막된 금속 흡수층의 가시 파장역(400~780nm)에 있어서의 광학 상수(굴절률, 소쇠 계수)를 도 2와 도 3의 그래프도로부터 구하면,

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

가 도출된다.

(1-6) 그리고 PET 필름 상에 성막된 금속 흡수층의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하이며, 가시 파장역(400~780nm)에 있어서의 상기 금속 흡수층의 광학 상수(굴절률, 소쇠 계수)가 상기 조건 즉

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

를 구비하는 경우, 그 금속 흡수층은 PET 필름과 금속 흡수층 및 금속 흡수층과 금속층(일례로서 구리)의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하이며, 또한 분광 반사 특성의 평탄성(최고 반사율과 최저 반사율의 차)이 10% 이하인 조건을 만족하기 때문에, 수지 필름(PET 필름)측으로부터 관측되는 금속층의 반사는 저감된다.

또한 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하이며 또한 상기 광학 상수(굴절률, 소쇠 계수)의 조건을 구비함으로써, 분광 반사율이 낮고 또한 가시 파장 영역에 있어서의 분광 반사율이 균일하게 되는 특성을 가지는 금속 흡수층의 재료는 상기 서술한 Ni계 합금(Ni-W)에 한정되지 않고, 예를 들면 Ni 단체, 혹은 Ti, Al, V, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Cu로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Ni계 합금, 및 Cu 단체, 혹은 Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Cu계 합금으로 금속 흡수층을 구성한 경우에 있어서도 성립하는 것이 확인되고 있다.

(2) 본 발명에 따른 적층체 필름과 전극 기판 필름

(2-1) 본 발명에 따른 적층체 필름

도 1(A)에 나타내는 바와 같이 수지 필름으로 이루어지는 투명 기판(42)과 이 투명 기판(42)에 설치된 적층막으로 구성되는 본 발명에 따른 적층체 필름은

상기 적층막이 투명 기판(42)측으로부터 세어 제1층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 금속 흡수층(41)과 제2층째의 금속층(40)을 가지고, 또한

가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 상기 금속 흡수층(41)의 광학 상수가

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

임과 아울러,

도 1(B)에 나타내는 바와 같이 투명 기판(42)과 금속 흡수층(41) 및 금속 흡수층(41)과 금속층(40)의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하이며, 또한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 최고 반사율과 최저 반사율의 차가 10% 이하인 것을 특징으로 하고,

또 상기 적층체 필름에 있어서,

상기 적층막이 투명 기판(42)측으로부터 세어 제3층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 제2 금속 흡수층을 가지고, 또한

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

인 것을 특징으로 하는 것이다.

(2-2) 본 발명에 따른 전극 기판 필름

도 1(C)에 나타내는 바와 같이 수지 필름으로 이루어지는 투명 기판(52)과, 이 투명 기판(52)에 설치되고 또한 금속제의 적층 세선으로 이루어지는 메시 구조의 회로 패턴을 가지는 본 발명에 따른 전극 기판 필름은

상기 금속제의 적층 세선이 선 폭 20μm 이하이며, 또한 투명 기판(52)측으로부터 세어 제1층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 금속 흡수층(51)과 제2층째의 금속층(50)을 가지고,

가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 상기 금속 흡수층(51)의 광학 상수가

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

임과 아울러,

투명 기판(52)과 금속 흡수층(51) 및 금속 흡수층(51)과 금속층(50)의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하이며, 또한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 최고 반사율과 최저 반사율의 차가 10% 이하인 것을 특징으로 하고,

또 상기 전극 기판 필름에 있어서,

금속제의 적층 세선이 투명 기판(52)측으로부터 세어 제3층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 제2 금속 흡수층을 가지고, 또한

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

인 것을 특징으로 하는 것이다.

(3) 본 발명에 따른 적층체 필름과 전극 기판 필름의 구성 재료

(3-1) 투명 기판을 구성하는 수지 필름

본 발명에 따른 적층체 필름과 전극 기판 필름에 적용되는 수지 필름의 재질로서는 특별히 한정되지 않고, 그 구체예로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에터설폰(PES), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리카보네이트(PC), 폴리올레핀(PO), 트라이아세틸셀룰로오스(TAC) 및 노보넨의 수지 재료로부터 선택된 수지 필름의 단체, 또는 상기 수지 재료로부터 선택된 수지 필름 단체와 이 단체의 편면 또는 양면을 덮는 아크릴계 유기막의 복합체를 들 수 있다. 특히 노보넨 수지 재료에 대해서는 대표적인 것으로서 닛폰제온사의 제오노어(상품명)나 JSR사의 아톤(상품명) 등을 들 수 있다.

또한 본 발명에 따른 전극 기판 필름은 「터치패널」 등에 사용하기 위해서, 상기 수지 필름 중에서도 가시 파장 영역에서의 투명성이 우수한 것이 바람직하다.

(3-2) 금속 흡수층

본 발명에 따른 금속 흡수층의 막 재료로서는 상기 서술한 바와 같이 Ni 단체, 혹은 Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Cu로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Ni계 합금, 및 Cu 단체, 혹은 Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Cu계 합금이 바람직하다.

또 금속 흡수층은 상기 Ni 단체 혹은 Ni계 합금, Cu 단체 혹은 Cu계 합금을 성막 재료로 하고, 또한 성막 장치 내에 반응성 가스를 도입한 진공 성막법에 의해 형성된다. 상기 진공 성막방법으로서는 마그네트론 스퍼터, 이온빔 스퍼터, 진공 증착, 이온 플레이팅, CVD 등이 있고, 또 상기 반응성 가스로서는 산소와 질소의 단체 가스 혹은 이들의 혼합 가스, 또는 산소와 질소를 주성분으로 하고 아르곤 등을 포함하는 혼합 가스를 들 수 있다.

그리고 금속 흡수층의 각 파장에 있어서의 광학 상수(굴절률, 소쇠 계수)는 반응의 정도 즉 산화도 또는 질화도에 크게 영향을 받으며, 금속 흡수층의 구성 재료만으로 결정되는 것이 아니다.

(3-3) 금속층

본 발명에 따른 금속층의 구성 재료로서는 전기 저항값이 낮은 금속이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 Cu 단체, 혹은 Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Cu계 합금, 또는 Ag 단체, 혹은 Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Cu로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Ag계 합금을 들 수 있고, 특히 Cu 단체가 회로 패턴의 가공성이나 저항값의 관점에서 바람직하다.

또 금속층의 막 두께는 전기 특성에 의존하는 것이며, 광학적인 요소로부터 결정되는 것은 아니지만, 통상 투과 광이 측정 불능한 레벨의 막 두께로 설정된다.

그리고 금속층의 바람직한 막 두께는 전기 저항의 관점으로부터는 50nm 이상이 바람직하고, 60nm 이상이 보다 바람직하다. 한편 금속층을 배선 패턴으로 가공하는 가공성의 관점으로부터는 5μm(5000nm) 이하가 바람직하고, 3μm(3000nm) 이하가 보다 바람직하다.

(4) 진공 성막법을 실시하는 성막 장치

(4-1) 스퍼터링 웹 코터

진공 성막법의 일례로서 스퍼터링법을 들어, 그 성막 장치에 대해서 설명한다.

또한 이 성막 장치는 스퍼터링 웹 코터라고 불리며, 롤투롤 방식으로 반송되는 장척 수지 필름 표면에 연속적으로 효율적으로 성막 처리를 시행하는 경우에 사용된다.

구체적으로 설명하면 롤투롤 방식으로 반송되는 장척 수지 필름의 성막 장치(스퍼터링 웹 코터)는 도 9에 나타내는 바와 같이 진공 챔버(10) 내에 설치되어 있고, 권출 롤(11)로부터 권출된 장척 수지 필름(12)에 대하여 소정의 성막 처리를 행한 후, 권취 롤(24)로 권취하도록 되어 있다. 이들 권출 롤(11)로부터 권취 롤(24)까지의 반송 경로의 도중에, 모터로 회전 구동되는 캔 롤(16)이 배치되어 있다. 이 캔 롤(16)의 내부에는 진공 챔버(10)의 외부에서 온도조절된 냉매가 순환하고 있다.

진공 챔버(10) 내에서는 스퍼터링 성막을 위해, 도달 압력 10^- ⁴Pa정도까지의 감압과, 그 후의 스퍼터링 가스의 도입에 의한 0.1~10Pa정도의 압력 조정이 행해진다. 스퍼터링 가스에는 아르곤 등 공지의 가스가 사용되고, 목적에 따라 추가로 산소나 질소 등의 가스가 첨가된다. 진공 챔버(10)의 형상이나 재질은 이와 같은 감압 상태에 견딜 수 있는 것이면 특별히 한정은 없으며 각종의 것을 사용할 수 있다. 또 진공 챔버(10) 내를 감압하여 그 상태를 유지하기 위해서, 진공 챔버(10)에는 드라이 펌프, 터보 분자 펌프, 크라이오코일 등의 각종 장치(도시하지 않음)가 장착되어 있다.

권출 롤(11)로부터 캔 롤(16)까지의 반송 경로에는 장척 수지 필름(12)을 안내하는 프리 롤(13)과, 장척 수지 필름(12)의 장력의 측정을 행하는 장력 센서 롤(14)이 이 순서로 배치되어 있다. 또 장력 센서 롤(14)로부터 송출되어 캔 롤(16)을 향하는 장척 수지 필름(12)은 캔 롤(16)의 근방에 설치된 모터 구동의 전 피드 롤(15)에 의해 캔 롤(16)의 주속도에 대한 조정이 행해지고, 이것에 의해 캔 롤(16)의 외주면에 장척 수지 필름(12)을 밀착시킬 수 있다.

캔 롤(16)로부터 권취 롤(24)까지의 반송 경로도 상기와 마찬가지로 캔 롤(16)의 주속도에 대한 조정을 행하는 모터 구동의 후 피드 롤(21), 장척 수지 필름(12)의 장력의 측정을 행하는 장력 센서 롤(22) 및 장척 수지 필름(12)을 안내하는 프리 롤(23)이 이 순서로 배치되어 있다.

상기 권출 롤(11) 및 권취 롤(24)에서는 파우더 클러치 등에 의한 토크 제어에 의해 장척 수지 필름(12)의 장력 밸런스가 유지되어 있다. 또 캔 롤(16)의 회전과 이것에 연동하여 회전하는 모터 구동의 전 피드 롤(15), 후 피드 롤(21)에 의해, 권출 롤(11)로부터 장척 수지 필름(12)이 권출되어 권취 롤(24)에 권취되도록 되어 있다.

캔 롤(16)의 근방에는 캔 롤(16)의 외주면 상에 획정되는 반송 경로(즉 캔 롤(16) 외주면 내의 장척 수지 필름(12)이 감긴 영역)에 대향하는 위치에, 성막 수단으로서의 마그네트론 스퍼터링 캐소드(17, 18, 19 및 20)가 설치되고, 이 근방에 반응성 가스를 방출하는 반응성 가스 방출 파이프(25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32)가 설치되어 있다.

상기 금속 흡수층과 금속층의 스퍼터링 성막을 실시할 때, 도 9에 나타내는 바와 같이 판 형상의 타겟을 사용할 수 있는데, 판 형상 타겟을 사용한 경우, 타겟 상에 노듈(이물의 성장)이 발생하는 일이 있다. 이것이 문제가 되는 경우는, 노듈의 발생이 없고 또한 타겟의 사용 효율도 높은 원통형의 로터리 타겟을 사용하는 것이 바람직하다.

(4-2) 반응성 스퍼터링

상기 금속 흡수층을 형성할 목적에서 산화물 타겟 혹은 질화물 타겟이 사용된 경우, 성막 속도가 느려 양산에 적합하지 않기 때문에, 고속 성막이 가능한 금속 타겟을 채용하고, 또한 성막 중에 상기 반응성 가스를 제어하면서 도입하는 방법이 채용된다.

상기 반응성 가스의 제어로서, 이하의 4가지의 방법이 알려져 있다.

(4-2-1) 일정 유량의 반응성 가스를 방출하는 방법.

(4-2-2) 일정 압력을 유지하도록 반응성 가스를 방출하는 방법.

(4-2-3) 스퍼터링 캐소드의 임피던스가 일정해지도록 반응성 가스를 방출하는(임피던스 제어) 방법.

(4-2-4) 스퍼터링의 플라즈마 강도가 일정해지도록 반응성 가스를 방출하는(플라즈마 에미션 제어) 방법.

(5) 전극 기판 필름의 제조 방법

(5-1) 본 발명에 따른 적층체 필름의 적층막을 에칭 처리하고, 선 폭이 20μm 이하인 금속제의 적층 세선으로 배선 가공함으로써 본 발명에 따른 전극 기판 필름을 얻을 수 있다. 그리고 전극 기판 필름의 전극(배선) 패턴을 터치패널용의 스트라이프 형상 혹은 격자 형상으로 함으로써, 본 발명에 따른 전극 기판 필름을 터치패널에 사용할 수 있다.

그리고 전극(배선) 패턴으로 배선 가공된 금속제의 적층 세선은 본 발명에 따른 적층체 필름의 적층 구조를 유지하고 있는 점에서, 투명 기판과 금속 흡수층 및 금속 흡수층과 금속층의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하로 낮고, 또한 가시 파장 영역에 있어서의 최고 반사율과 최저 반사율의 차도 10% 이하로 균일하게 되어 있기 때문에, 고 휘도 조명하에 있어서도 투명 기판에 설치된 전극 등의 회로 패턴이 매우 시인되기 어려운 전극 기판 필름으로서 제공할 수 있다.

(5-2) 그리고 본 발명에 따른 적층체 필름으로부터 전극 기판 필름으로 배선 가공하기 위해서는 공지의 서브트랙티브법에 의해 가공이 가능하다.

서브트랙티브법은 적층체 필름의 적층막 표면에 포토레지스트막을 형성하고, 배선 패턴을 형성하고자 하는 개소에 포토레지스트막이 남도록 노광, 현상하고, 또한 상기 적층막 표면에 포토레지스트막이 존재하지 않는 개소의 적층막을 화학 에칭에 의해 제거하여 배선 패턴을 형성하는 방법이다.

상기 화학 에칭의 에칭액으로서는 과산화 수소계 에칭액, 질산 세륨 암모늄 수용액을 사용할 수 있고, 또한 염화 제이철 수용액, 염화 제이구리 수용액, 염산 산성의 과망가니즈산염 수용액이나 아세트산 산성의 과망가니즈산염 수용액도 사용할 수 있다. 또한 화학 에칭하는 금속 흡수층에 따라서는 상기 염화 제이철 수용액, 염화 제이구리 수용액, 염산 산성의 과망가니즈산염 수용액이나 아세트산 산성의 과망가니즈산염 수용액의 농도를 조정할 필요가 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다.

또한 금속 흡수층에 따른 광학 특성(굴절률, 소쇠 계수)의 측정에는 엘립소미터를 사용하고, 분광 반사 특성의 측정에는 자기 분광 광도계를 사용했다.

[실시예 1]

도 9에 나타내는 성막 장치(스퍼터링 웹 코터)를 사용하고, 또한 반응성 가스에는 산소 가스를 사용함과 아울러, 상기 임피던스 제어에 의해 반응성 가스량을 제어했다.

또한 캔 롤(16)은 직경 600mm, 폭 750mm의 스테인레스제이며, 롤 본체 표면에 하드 크롬 도금이 시행되어 있다. 전 피드 롤(15)과 후 피드 롤(21)은 직경 150mm, 폭 750mm의 스테인레스제이며, 롤 본체 표면에 하드 크롬 도금이 시행되어 있다. 또 각 캐소드(17, 18, 19, 20)의 상류측과 하류측에 반응성 가스 방출 파이프(25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32)를 설치하고, 또한 캐소드(17)에는 금속 흡수층용의 Ni-W 타겟, 캐소드(18, 19와 20)에는 금속층용의 Cu 타겟을 부착했다.

또 투명 기판을 구성하는 수지 필름에는 폭 600mm의 PET 필름을 사용하고, 캔 롤(16)은 0℃로 냉각 제어했다. 또 진공 챔버(10)를 복수대의 드라이 펌프에 의해 5Pa까지 배기한 후, 또한 복수대의 터보 분자 펌프와 크라이오코일을 사용하여 3×10^-3Pa까지 배기했다.

(1) 전극 기판 필름을 제조하기 위한 적층체 필름의 제조

그리고 수지 필름의 반송 속도를 4m/분으로 한 후, 상기 반응성 가스 방출 파이프(25, 26)로부터 아르곤 가스(스퍼터링 가스)를 300sccm 도입하고, 또한 막 두께 0nm, 5nm, 10nm, 15nm, 20nm, 25nm, 30nm의 금속 흡수층(Ni-W의 산화막)이 성막되도록 캐소드(17)를 전력 제어했다. 또 반응성 가스(산소 가스)는 반응성 가스 방출 파이프(25, 26)에 혼합 가스로서 도입하고 있다.

반응성 가스에는 상기 산소 가스를 사용하고, 또한 소정의 농도가 되도록 산소 가스를 피에조 밸브로 제어하고 있다. 그리고 도입하는 산소 가스 농도의 조건으로서 성막 조건 A(산소 농도 0%), 성막 조건 B(산소 농도 11%), 성막 조건 C(산소 농도 23%), 성막 조건 D(산소 농도 28%) 및 성막 조건 E(산소 농도 33%)로 했다.

또한 산소 가스의 도입량에 의해 성막 속도의 저하가 예측되므로, 목표로 하는 금속 흡수층의 막 두께를 얻기 위해서는 스퍼터 전력의 조정이 필요하게 된다.

한편 상기 반응성 가스 방출 파이프(27, 28, 29, 30, 31, 32)로부터 아르곤 가스(스퍼터링 가스)를 300sccm 도입하고, 또한 막 두께 80nm의 금속층(Cu층)이 형성되도록 캐소드(18, 19와 20)를 전력 제어하고, 성막 조건 A(산소 농도 0%)~성막 조건 E(산소 농도 33%)로 각각 성막된 막 두께 0nm, 5nm, 10nm, 15nm, 20nm, 25nm, 30nm의 각 금속 흡수층 상에 막 두께 80nm의 금속층(Cu층)을 성막하여 실시예에 따른 복수 종류의 적층체 필름을 제조했다.

(2) 전극 기판 필름의 제조

이어서 얻어진 복수 종류의 적층체 필름을 사용하고, 공지의 서브트랙티브법에 의해 실시예에 따른 전극 기판 필름을 제조했다.

즉 상기 적층체 필름의 적층막(금속 흡수층과 금속층으로 이루어지는 적층막) 표면에 포토레지스트막을 형성하고, 배선 패턴을 형성하고자 하는 개소에 포토레지스트막이 남도록 노광, 현상하고, 또한 상기 적층막 표면에 포토레지스트막이 존재하지 않는 개소의 적층막을 화학 에칭에 의해 제거하여 실시예에 따른 전극 기판 필름을 제조했다.

전극 등 회로 패턴은 배선 폭 5μm, 간격 300μm의 스트라이프로 했다.

또한 이 실시예에 있어서는 화학 에칭의 에칭액으로서 질산 세륨 암모늄 수용액을 적용했다. 또 화학 에칭은 현상 후의 포토레지스트막이 붙여진 적층체 필름을 에칭액에 침지하여 행했다.

「확인」

(1) 상기 성막 조건 A~E로 또한 그 막 두께가 0nm, 5nm, 10nm, 15nm, 20nm, 25nm, 30nm가 되도록 PET 필름 상에 금속 흡수층을 각각 성막한 후, 막 두께 80nm의 금속층(Cu층)을 성막하여 얻어진 실시예에 따른 복수 종류의 적층체 필름에 대해서, PET 필름측으로부터 자기 분광 광도계에 의해 PET 필름과 금속 흡수층 및 금속 흡수층과 금속층의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 분광 반사율을 측정했다.

이 결과를 도 4~도 8의 그래프도에 나타낸다.

(2) 한편 성막 조건 A~E로 막 두께 20nm의 금속 흡수층을 각각 성막하고, 이들 금속 흡수층 상에 막 두께 80nm의 금속층(Cu층)을 성막하여 얻어진 실시예에 따른 5종류의 적층체 필름에 대해서, PET 필름측으로부터 엘립소미터에 의해 성막 조건 A~E의 가시 파장역(400~780nm)에 있어서의 광학 상수(굴절률, 소쇠 계수)를 측정했다.

이 결과를 도 2~도 3의 그래프도에 나타낸다.

또한 광학 상수는 막 두께에 의존하지 않는 상수이기 때문에, 상기 서술한 바와 같이 막 두께 20nm의 금속 흡수층이 성막된 5종류의 적층체 필름으로 광학 상수를 측정하고 있다.

(3) 그리고 가시 파장역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하이며, 또한 분광 반사 특성의 평탄성(최고 반사율과 최저 반사율의 차)이 10% 이하인 조건을 만족하는 실시예에 따른 적층체 필름(즉 분광 반사율이 낮고 또한 가시 파장 영역에 있어서의 분광 반사율이 균일한 조건을 만족하는 적층체 필름)을 도 4~도 8의 그래프도로부터 구하면, 성막 조건 C(산소 농도 23%) 및 성막 조건 D(산소 농도 28%)로 각각 성막되고, 또한 그 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하의 금속 흡수층을 가지는 적층체 필름이 선정된다.

(4) 그리고 성막 조건 C(산소 농도 23%) 및 성막 조건 D(산소 농도 28%)로 각각 성막된 적층체 필름의 가시 파장역(400~780nm)에 있어서의 광학 상수(굴절률, 소쇠 계수)를 도 2와 도 3의 그래프도로부터 구하면,

파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,

파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,

파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,

파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,

파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4

인 것이 확인되었다.

(5) 또한 에칭액으로서 상기 질산 세륨 암모늄 수용액을 적용하고, 복수 종류의 적층체 필름에 있어서의 「에칭성」을 조사했다. 「에칭성」은 막 두께 20nm의 금속 흡수층을 에칭한 후, 배선 패턴의 주위를 광학 현미경으로 관찰했다.

성막 조건 A(산소 농도 0%), 성막 조건 B(산소 농도 11%), 성막 조건 C(산소 농도 23%), 성막 조건 D(산소 농도 28%)로 형성된 금속 흡수층은 배선 패턴의 주위에 에칭의 나머지도 없이 에칭할 수 있었다. 또한 성막 조건 E(산소 농도 33%)로 형성된 금속 흡수층은 배선 패턴의 주위에 에칭의 나머지가 보여, 실용에는 적합하지 않은 것이었다.

또한 상기 성막 조건 A, B, C, D로 형성된 막 두께 20nm의 금속 흡수층을 가지는 도전성 기판 필름에 대해서 그 금속 흡수층측으로부터 육안으로 관찰했다. 관찰시에 도전성 기판 필름의 육안으로 보는 측과 반대측의 면을 액정 디스플레이 패널에 접하도록 배치했다.

상기 성막 조건 A로 금속 흡수층이 형성된 도전성 기판 필름은 전극 등 회로 패턴이 시인되었다. 한편 상기 성막 조건 B, C 및 D로 금속 흡수층이 형성된 도전성 기판 필름의 전극 등 회로 패턴은 시인하는 것이 곤란했다.

상기 성막 조건 C 및 D로 막 두께 20nm의 금속 흡수층이 형성된 도전성 기판 필름은 상기 성막 조건 B로 막 두께 20nm의 금속 흡수층이 형성된 도전성 기판 필름보다 전극 등 회로 패턴의 시인이 보다 곤란했다.

이상적으로는 성막 조건 C, 성막 조건 D로 금속 흡수층을 형성하고 또한 그 막 두께를 20nm 이상으로 하면 전극 등 회로 패턴의 육안으로의 시인이 매우 곤란한 도전성 기판 필름을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.

(6) 또한 실시예에 따른 금속 흡수층은 Ni-W 타겟을 사용하여 형성되어 있는데, 다른 Ni 합금이나 Cu 합금 타겟을 사용해도 상기 광학 상수의 범위이면 타겟의 막 재료에 한정되지 않는 것도 확인되었다.

본 발명에 따른 전극 기판 필름은 고 휘도 조명하에 있어서도 투명 기판에 설치된 전극 등의 회로 패턴이 시인되기 어렵기 때문에 FPD(플랫 패널 디스플레이) 표면에 설치하는 「터치패널」에 이용되는 산업상의 가능성을 가지고 있다.

10…진공 챔버
11…권출 롤
12…장척 수지 필름
13…프리 롤
14…장력 센서 롤
15…전 피드 롤
16…캔 롤
17…마그네트론 스퍼터링 캐소드
18…마그네트론 스퍼터링 캐소드
19…마그네트론 스퍼터링 캐소드
20…마그네트론 스퍼터링 캐소드
21…후 피드 롤
22…장력 센서 롤
23…프리 롤
24…권취 롤
25…반응성 가스 방출 파이프
26…반응성 가스 방출 파이프
27…반응성 가스 방출 파이프
28…반응성 가스 방출 파이프
29…반응성 가스 방출 파이프
30…반응성 가스 방출 파이프
31…반응성 가스 방출 파이프
32…반응성 가스 방출 파이프
40…금속층
41…금속 흡수층
42…투명 기판
50…금속층
51…금속 흡수층
52…투명 기판

Claims

수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과 이 투명 기판에 설치된 적층막으로 구성되는 적층체 필름에 있어서,
상기 적층막이 투명 기판측으로부터 세어 제1층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 금속 흡수층과 제2층째의 금속층을 가지고, 또한
가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 상기 금속 흡수층의 광학 상수가
파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,
파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,
파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,
파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,
파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4
임과 아울러,
투명 기판과 금속 흡수층 및 금속 흡수층과 금속층의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하이며, 또한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 최고 반사율과 최저 반사율의 차가 10% 이하
임과 아울러, 상기 금속 흡수층이 Ni 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Cu로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Ni계 합금, 또는 Cu 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Cu계 합금을 성막 재료로 하고, 또한 성막 장치 내에 산소로 이루어지는 반응성 가스를 도입한 진공 성막법에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 적층막이 투명 기판측으로부터 세어 제3층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 제2 금속 흡수층을 가지고, 또한
가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 상기 제2 금속 흡수층의 광학 상수가
파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,
파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,
파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,
파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,
파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4
임과 아울러, 상기 제2 금속 흡수층이 Ni 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Cu로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Ni계 합금, 또는 Cu 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Cu계 합금을 성막 재료로 하고, 또한 성막 장치 내에 산소로 이루어지는 반응성 가스를 도입한 진공 성막법에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 금속층의 막 두께가 50nm 이상 5000nm 이하인 것을 특징으로 하는 적층체 필름.
수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과, 이 투명 기판에 설치되고 또한 금속제의 적층 세선으로 이루어지는 메시 구조의 회로 패턴을 가지는 전극 기판 필름에 있어서,
상기 금속제의 적층 세선이 선 폭 20μm 이하이며, 또한 투명 기판측으로부터 세어 제1층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 금속 흡수층과 제2층째의 금속층을 가지고,
가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 상기 금속 흡수층의 광학 상수가
파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,
파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,
파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,
파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,
파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4
임과 아울러,
투명 기판과 금속 흡수층 및 금속 흡수층과 금속층의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하이며, 또한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 최고 반사율과 최저 반사율의 차가 10% 이하임과 아울러, 상기 금속 흡수층이 Ni 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Cu로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Ni계 합금, 또는 Cu 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Cu계 합금을 성막 재료로 하고, 또한 성막 장치 내에 산소로 이루어지는 반응성 가스를 도입한 진공 성막법에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 기판 필름.
제 4 항에 있어서, 상기 금속제의 적층 세선이 투명 기판측으로부터 세어 제3층째의 막 두께가 20nm 이상 30nm 이하인 제2 금속 흡수층을 가지고, 또한
가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 상기 제2 금속 흡수층의 광학 상수가
파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,
파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,
파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,
파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,
파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4
임과 아울러, 상기 제2 금속 흡수층이 Ni 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Cu로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Ni계 합금, 또는 Cu 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Cu계 합금을 성막 재료로 하고, 또한 성막 장치 내에 산소로 이루어지는 반응성 가스를 도입한 진공 성막법에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 기판 필름.
제 4 항에 있어서, 상기 금속층의 막 두께가 50nm 이상 5000nm 이하인 것을 특징으로 하는 전극 기판 필름.
수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과 이 투명 기판에 설치된 적층막으로 구성되는 적층체 필름의 제조 방법에 있어서,
상기 적층막의 투명 기판측으로부터 세어 제1층째로서,
막 두께가 20nm 이상 30nm 이하이며, 또한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 광학 상수가
파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,
파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,
파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,
파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,
파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4
인 금속 흡수층을 Ni 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Cu로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Ni계 합금, 또는 Cu 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Cu계 합금을 성막 재료로 하고, 또한 성막 장치 내에 산소로 이루어지는 반응성 가스를 도입한 진공 성막법에 의해 형성하는 제1 공정과,
상기 적층막의 투명 기판측으로부터 세어 제2층째로서,
금속층을 진공 성막법에 의해 형성하는 제2 공정을 구비하고,
투명 기판과 금속 흡수층 및 금속 흡수층과 금속층의 각 계면에서의 반사에 의한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 평균 반사율이 20% 이하이며, 또한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 최고 반사율과 최저 반사율의 차가 10% 이하인 것을 특징으로 하는 적층체 필름의 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 적층막의 투명 기판측으로부터 세어 제3층째로서,
막 두께가 20nm 이상 30nm 이하이며, 또한 가시 파장 영역(400~780nm)에 있어서의 광학 상수가
파장 400nm에 있어서의 굴절률이 2.0~2.2, 소쇠 계수가 1.8~2.1,
파장 500nm에 있어서의 굴절률이 2.4~2.7, 소쇠 계수가 1.9~2.3,
파장 600nm에 있어서의 굴절률이 2.8~3.2, 소쇠 계수가 1.9~2.5,
파장 700nm에 있어서의 굴절률이 3.2~3.6, 소쇠 계수가 1.7~2.5,
파장 780nm에 있어서의 굴절률이 3.5~3.8, 소쇠 계수가 1.5~2.4
인 제2 금속 흡수층을 Ni 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Cu로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Ni계 합금, 또는 Cu 단체, 혹은 Ti, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni로부터 선택되는 1종 이상의 원소가 첨가된 Cu계 합금을 성막 재료로 하고, 또한 성막 장치 내에 산소로 이루어지는 반응성 가스를 도입한 진공 성막법에 의해 형성하는 제3 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 적층체 필름의 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 진공 성막법을 실시하는 성막 장치 내에 상기 성막 재료와 산소로 이루어지는 반응성 가스를 도입하고, 또한 성막 장치 내에 있어서의 성막 조건을 제어하여 굴절률과 소쇠 계수의 광학 상수가 조정된 상기 금속 흡수층을 형성하는 것을 특징으로 하는 적층체 필름의 제조 방법.
제 8 항에 있어서, 진공 성막법을 실시하는 성막 장치 내에 상기 성막 재료와 산소로 이루어지는 반응성 가스를 도입하고, 또한 성막 장치 내에 있어서의 성막 조건을 제어하여 굴절률과 소쇠 계수의 광학 상수가 조정된 상기 제2 금속 흡수층을 형성하는 것을 특징으로 하는 적층체 필름의 제조 방법.
수지 필름으로 이루어지는 투명 기판과, 이 투명 기판에 설치되고 또한 금속제의 적층 세선으로 이루어지는 메시 구조의 회로 패턴을 가지는 전극 기판 필름의 제조 방법에 있어서,
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 적층체 필름의 적층막을 에칭 처리하고, 선 폭이 20μm 이하인 상기 금속제의 적층 세선을 배선 가공하는 것을 특징으로 하는 전극 기판 필름의 제조 방법.
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