KR20160048687A - 적층체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 (a) 투명 기판, (b) 기판상에 적층되고 전극을 형성하는 제1 금속층, 및 (c) 반응성 스퍼터링 가스를 사용하는 스퍼터링에 의해, 기판의 반대쪽 제1 금속층의 표면상에 적층되거나 제1 금속층 및 기판 사이에 적층되는, 광 반사율이 20% 이하인 제2 금속층을 함유하고, 이때 제2 금속층은 적어도 Zn을 함유하는 Cu 합금의 산화물 또는 질화물에 의해 구성되는 적층체에 관한 것이다.

Description

적층체{LAMINATED BODY}
본 발명은 투명 기판 및 그 위에 적층된 전극을 형성하기 위한 금속층을 함유하는 적층체에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 터치 패널에서 터치 구동 검출을 위한 센서(터치 패널 센서)로서 적합하게 사용할 수 있는 적층체에 관한 것이다.
터치 패널은 터치 구동 검출용 센서(터치 패널 센서)가 액정 패널과 같은 디스플레이 장치(디스플레이 장치)의 상면 상에 적층되어 디스플레이와 입력의 두 가지 기능이 통합된 장치이다.
터치 패널에서, 작동자가 스트린 상에서 디스플레이에 터치 구동을 수행하는 경우에, 구동 위치의 정보는 신호로서 외부로 출력되고, 외부 장치는 구동 위치의 정보에 기반 하여 작동자에 의해 요청된 적절한 동작을 수행한다.
이러한 구동은 직감적으로 이해하기 쉬워 다루기 쉽고, 입력 장치 및 디스플레이 장치가 키보드 없이 통합될 수 있어서 소형화가 가능하다는 장점 때문에, 터치 패널은 은행의 ATM, 지하철 티켓 자판기, 도서관의 정보 단말, 복사기, 자동차 네비게이션 시스템, 핸드폰, PDA, 휴대용 게임기, 팩시밀리 등에서 널리 사용되었다.
터치 패널에서 터치 구동을 위한 다양한 검출 유형이 존재한다. 예를 들어, 저항 필름 유형, 정전기 용량 유형 등이 있고, 정전기 용량 유형은 표면 정전기 용량 유형, 투사 정전기 용량 유형 등도 포함한다. 이들 중에서, 몸짓 구동(gesture operation)이 가능한 투사 정전기 용량 유형은 휴대폰, 태블릿 PC 등에서 널리 사용되어왔다.
투사 정전기 용량 유형 터치 패널 센서에서, 사용자가 스크린을 터치하는 경우에, 전극 및 다른 전극들 사이에서 정전기 용량의 변화는 터치된 위치를 검출하도록 감지된다.
여기서, 터치 패널 센서는 X-축 방향의 전극(하기에서 가끔 X-측 전극으로 언급됨), Y-축 방향의 전극(하기에서 가끔 Y-측 전극으로 언급됨)을 갖고, X 방향에서의 위치는 X-측 전극에 의해 검출되고, X 방향에 대해 직교하는 Y 방향에서의 위치는 Y-측 전극에 의해 검출된다. 이후에, 2차원 터치 위치는 X-측 전극 및 Y-측 전극에 의해 명시된다.
종래의 터치 패널 센서에서, 투명 ITO(인듐 주석 산화물) 전극은 전극으로서 사용되지만, 전극은 높은 저항 값을 보이고 대형 패널에 대해 적합하지 않다는 문제점을 가진다.
ITO 전극의 경우에, 고비용도 문제가 된다.
따라서, 최근에는, 극상의 금속선(extra-fine metal lines)을 격자무늬 패턴으로 마련하여 형성된 금속 전극이 주목받고 있다. 이 금속 전극은 이것의 작은 저항 값 및 높은 민감도로 인해 대형 패널에 적용될 수 있고, 이것의 전력 소모가 적기 때문에 배터리의 수명이 향상될 수 있고, 비용이 낮다는 등의 다양한 장점을 가진다.
그러나, 반면에, 금속 선을 사용하는 금속 전극의 경우에, 금속 선들이 투명하지 않고 금속 광택을 갖기 때문에, 외부로부터의 광이 금속 선에 의해 반사되어서 디스플레이부에 대한 가시성이 반사된 광에 의해 감소 된다는 문제점이 있다.
종래에는, 하기에서 이러한 문제점들에 대해 고민되었고 제안되었다.
예를 들어, 특허문헌 1은 "터치 패널 센서"의 발명을 개시하고, 또한 투명 기판의 표면상에 형성된 금속 전극이 구리 등의 금속 배선부 및 카본 블랙 등의 고운 입자를 함유하는 저 반사층으로 구성되고, 상기 금속 배선부 및 저반사 층이 잉크젯 방법에 의해 형성된다고 개시한다.
그러나, 저반사 층이 잉크젯 방법에 의해 형성되는 경우에, 선 너비를 얇게 구성하기 힘들며 선 너비가 두꺼워짐에 따라 디스플레이부에 대한 가시성이 감소된다는 염려가 존재한다.
또한, 특허문헌 1은 투명 기판 및 금속 전극에 의해 구성된 적층체가 상하 반전되는 경우에도 가시측의 외부로부터의 광의 반사를 감소시킬 수 있는 구조에 대해 제안하고 있지 않다.
한편으로는, 특허문헌 2는 "적층체"의 발명을 개시하고 있으며, 투명 기판 상에 전도성 금속층을 적층시키는 것에 의해 구성된 적층체가 흑화층(blackened layer), 금속층, 기판, 흑화층, 및 금속층이 가시측으로부터 순서대로 제조되고, 이미 산화 상태인 구리 질화물이 반응성 스퍼터링(reative sputtering)에 의해 흑화층으로서 형성된다고 개시하고 있다.
그러나, 특허문헌 2에서 설명한 바와 같이, 구리 질화물이 반응성 스퍼터링에 의해 흑화층으로서 형성되는 것과 관련하여, 흑화층에 의해 반사율을 감소시키는 효과는 필연적으로 충분하지 않고 가시성을 감소시킬 수 있는 염려가 존재한다.
특허문헌 2는 흑화층이 기판의 반대편인, 전극을 형성하는 금속 층의 표면상에 제공되는 경우 그리고 흑화층이 기판 및 금속층 사이에 제공되는 경우와 같은 두 가지 경우를 개시한다. 그러나, 두 가지 경우에서 모두, 특정 일 방향으로의 반사만이 방지되고, 적층체는 가시 측의 외부로부터의 광의 반사를 감소시킬 수 있는 구조를 갖지 못하며, 이는 적층체의 상하가 반전된 경우에도 동일하다.
JP-A-2013-235315 JP-A-2013-169712
발명의 배경이 되는 기술에서 전술한 것을 고려하여, 본 발명은 손쉽게 생산할 수 있고 비싸지 않은, 투평 기판 및 그 기판상에 전극을 형성하기 위하여 적층 되는 금속층을 구비한 적층체를 제공하기 위한 목적으로, 본 발명은 전극에 대해 금속을 사용하면서 외부로부터의 광의 반사를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 터치 패널 센서를 구성하는 경우에 디스플레이부에 대한 높은 가시성을 보장할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 적어도 하기를 함유하는 적층체를 제공한다:
(a) 투명 기판,
(b) 기판상에 적층되고 전극을 형성하는 제1 금속층, 및
(c) 반응성 스퍼터링 가스를 사용하는 스퍼터링에 의해, 기판의 반대쪽 제1 금속층의 표면상에 적층되거나 제1 금속층 및 기판 사이에 적층되는, 광 반사율이 20% 이하인 제2 금속층,
여기서, 제2 금속층은 적어도 Zn을 함유하는 Cu 합금의 산화물 또는 질화물에 의해 구성된다.
제2 금속층은 기판에 끼어들지 않고 제1 금속층이 샌드위치 되도록 기판의 반대쪽 제1 금속층의 표면상에 그리고 제1 금속층 및 기판 사이에서 적층된다.
제1 금속층은 Cu 합금으로 구성되는 것이 바람직하고, Cu 합금은 Zn, 및 B, Mg, Al, Ca, Ti 및 Cr로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 함유하고, 나머지는 Cu와 불가피한 불순물을 함유하는 조성을 가진다.
제1 금속층을 구성하는 Cu 합금은 Zn을 0.1 원자% 내지 10 원자%의 함량으로 함유하고, B, Mg, Al, Ca, Ti 및 Cr로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 총 함량 0.1 원자% 내지 6 원자%로 함유하며, 나머지로 Cu 및 불가피적 불순물을 함유하는 조성을 가진다.
제1 금속층은 8.0μΩ·cm 이하의 전기 저항을 가진다.
제1 금속층은 투명 기판 및/또는 제2 금속층과 밀접하게 접촉하는 것이 바람직하고, 그 사이에서의 접착도는 JIS K5600-5-6:1999에서 정의한 분류 0 내지 3으로 분류된다.
제2 금속층은 표적 물질을 사용하는 스퍼터링에 의해 형성되는 것이 바람직하고, 표적 물질은 Zn을 함유하고 나머지로 Cu와 불가피적 불순물을 함유하는 조성을 갖는 Cu 합금, 또는 Zn을 함유하고 Al, Ti, Sn 및 Ni로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 함유하고 나머지로 Cu와 불가피적 불순물을 함유하는 조성을 갖는 Cu 합금으로 구성된다.
제2 금속층은 Zn을 0.1 원자% 이상 25 원자% 미만으로 함유하고 나머지로 Cu, 및 O 또는 N과 불가피적 불순물을 함유하는 조성을 가진다.
제2 금속층은 Zn을 0.1 원자% 이상 25 원자% 미만으로 함유하고 Al, Ti, Sn 및 Ni로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 총함량 0.1 원자%이상 15 원자% 미만으로 함유하고 나머지로 Cu, 및 O 또는 N과 불가피적 불순물을 함유하는 조성을 가진다.
제2 금속층은 투명 기판 및/또는 제1 금속층과 밀접하게 접촉하는 것이 바람직하고, 그 사이에서의 접착도는 JIS K5600-5-6에서 정의한 분류 0 내지 3으로 분류된다.
본 발명에서, 전극을 형성하는 제1 금속층 및 투명 기판을 함유하는 적층체의 구성에서, 20% 이하의 광 반사율을 갖는 암색층(dark color layer)이 될 제2 금속층이 반응성 스퍼러링 가스를 사용하는 스퍼터링에 의해 형성된다. 제2 금속층은 기판의 반대쪽 제1 금속층의 표면상에, 즉 기판이 아래쪽에 만들어지고 제1 금속층이 위쪽에 마련되는 경우에 제1 금속층의 상면 상에; 또는 제1 금속층 및 기판 사이에 적층된다.
20% 이하의 광 반사율을 갖는 제2 금속층이 본 발명에 따른 제1 금속층의 상면 위에 적층되는 경우에, 제1 금속층으로부터 기판측을 향하여 제1 금속층 측으로부터 진입하는 광의 반사 광은 낮게 유지될 수 있다.
그러므로, 적층체가 터치 패널 센서에 적용되는 경우에, 금속 전극으로 인한 디스플레이부에 대한 가시성의 악화는 실질적으로 방지될 수 있고 우수한 가시성을 보장할 수 있게 된다.
반면에, 20% 이하의 광 반사율을 갖는 제2 금속층이 제1 금속층 및 기판 사이에 적층되는 경우에, 기판측이 위쪽에 제1 금속층이 아래쪽에 있도록 적층체가 위치되는 경우에, 그리고 외부로부터의 광이 기판측으로부터 제1 금속층 측을 향해 진입하는 경우에, 제1 금속층에 의한 광의 반사는 억제될 수 있고 우수한 가시성을 보장할 수 있게 된다.
본 발명의 특이한 특징들 중 하나는 암색층이 될 제2 금속층이 적어도 Zn을 함유하는 Cu 합금의 산화물 또는 질화물을 갖도록 구성되고 반응성 스퍼터링에 의해 형성된다는 점이다.
Zn만이 첨가된 Cu 합금 또는 Zn을 포함하여 복수의 원소들이 첨가된 Cu 합금이 첨가된 원소의 산화 또는 질화에 의해 반사율을 감소시키는 효과를 보유할 수 있기 때문에, 이러한 Cu 합금은 예컨대 단순한 Cu 성분의 산화 또는 질화 생성물에 비해 반사율을 더 감소시킬 수 있다.
또한, 터치 패널 센서에서 적층체의 적용과 관련하여, 스퍼터링에 의해 형성된 필름은 충분히 가는선을 형성하기 위하여 필름의 과잉부를 제거하는 시점에 제거될 수 있고, 그 결과 전극을 구성하는 금속선의 두께에 의해 유발된 가시성 감소의 문제는 해결될 수 있다.
본 발명에서, 제2 금속층은 기판에 끼어들지 않고 제1 금속층이 샌드위치 되도록 기판의 반대쪽 제1 금속층의 표면상에 그리고 제1 금속층 및 기판 사이에서 반응성 스퍼터링에 의해 적층된다.
적층체를 사용하는 터치 패널 센서의 구성에서, 적층체가 다음과 같은 적층 구조를 갖는 경우에(적층체가 제1 금속층이 위에 있고 기판이 아래쪽에 있도록 배치되는 경우에도, 반대로, 기판이 위에 있고 제1 금속층이 아래쪽에 있도록 배치되는 경우), 광은 외부로부터 상부측에서 하부측으로의 투사에 대해 충분히 흡수될 수 있어서, 반사를 낮게 억제한다. 따라서, 디스플레이부에 대한 가시성 전극을 형성하는 제1 금속층에 의해 손상되는 것을 실질적으로 방지하면서 높은 가시성을 유지하는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전극에 대해 금속을 사용하면서 외부로부터 광의 반사를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 터치 패널 센서를 구성하는 경우에 디스플레이부에 대해 높은 가시성을 보장할 수 있는, 쉽게 제조할 수 있고 비싸지 않은 적층체를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예의 적층체를 도해한 도면이다.
도 1b는 본 발명의 또 다른 실시예의 적층체를 도해한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 추가적인 또 다른 실시예의 적층체를 도해한 도면이다.
도 2b는 본 발명의 추가적인 또 다른 실시예의 적층체를 도해한 도면이다.
도 3은 도 1a의 적층체(10)의 제조 과정을 도해하는 설명도이다.
도 4a는 도 1b의 적층체(20)의 제조 과정을 도해하는 설명도이다.
도 4b는 도 2a의 적층체(22)의 제조 과정을 도해하는 설명도이다.
도 5a는 터치 패널 센서의 필수부(essential part)의 적층 구조의 예를 도해하는 도면이다.
도 5b는 터치 패널 센서의 필수부의 적층 구조의 또 다른 예를 도해하는 도면이다.
도 5c는 터치 패널 센서의 필수부의 적층 구조의 추가적인 또 다른 예를 도해하는 도면이다.
도 6a는 터치 패널 센서의 필수부의 적층 구조의 추가적인 또 다른 예를 도해하는 도면이다.
도 6b는 터치 패널 센서의 필수부의 적층 구조의 추가적인 또 다른 예를 도해하는 도면이다.
도 6c는 터치 패널 센서의 필수부의 적층 구조의 추가적인 또 다른 예를 도해하는 도면이다.
하기에서는 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명할 것이다.
도 1a에서, 도면부호 10A는 본 발명의 적층체의 일 예를 나타낸다.
도면에서, 12는 투명 기판이고, 기판 12의 일 표면상에(도면에서는 상면임)는 기판 12의 전체 표면에 걸쳐서 필름 형태로 전극을 형성하는 제1 금속층 14이 적층된다. 나아가, 도면에서 기판 12에 반대쪽 제1 금속층 14의 표면, 즉 상면 상에는 암색층이 될 제2 금속층 16이 적층코팅에 의해 적층된다.
제2 금속층 16도 제1 금속층 14의 전체 표면에 걸쳐서 필름 형태로 형성된다.
투명 기판 12은 소다 석회 유리(soda lime glass)와 같은 유리로 형성될 수 있고, 또한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 또는 폴리이미드(PI)와 같은 수지 물질로 형성될 수 있다. 수지 물질로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 바람직하다.
기판 12의 두께는 10μm 내지 10mm의 범위 내인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 100μm 내지 1mm이다.
제1 금속층 14은 전기 저항이 8.0μΩ·cm 이하인 매우 높은 전도성을 가지며, 그리고 이렇게 높은 전도성을 달성하기 위한 물질로서 Cu 합금으로 만들어진 것이 사용될 수 있다. 또한, Cu 합금으로서, 바람직한 것은 Zn을 함유하고 B, Mg, Al, Ca, Ti 및 Cr로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 함유하고 나머지로 Cu와 불가피적 불순물을 함유하는 조성을 가진 Cu 합금이다. 전기 저항의 하한치는 특별히 제한되지 않지만, 1.7μΩ·cm 이상일 수 있다.
B, Mg, Al, Ca, Ti 및 Cr로 구성된 군으로부터 선택된 원소(하기, "M 원소"로도 칭함)와 함께 Zn을 함유하는 Cu 합금이 기결정된 온도(50℃ 내지 320℃, 바람직하게는 100℃ 내지 200℃)에서 열처리를 겪는 경우에, M 원소는 기판의 계면 주변에서 증점되고, 홀로 증점되기 어려운 Zn도 계면의 주변에서 증점된다. 산소와 높은 친화성을 갖는 Zn은 계면에서 증점되기 때문에, Cu 합금과 투명 기판 12 사이의 접착성은 증가한다. 이 효과는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지가 기판 12으로서 사용되는 경우에 특히 현저하다.
이 실시예에 따르면, 기판 12 및 제1 금속층 14 사이에 추가의 접착층의 개입을 생략할 수 있게 한다.
결합 특성을 충분히 향상시키기 위하여, 상기 Cu 합금은 Zn을 0.1 원자% 내지 10 원자% 함량으로 함유고 M 원소, 즉 B, Mg, Al, Ca, Ti 및 Cr로 구성된 군으로부터 선택된 원소를 총함량 0.1 원자% 내지 6 원자%로 함유하는 합금으로서 바람직하게 형성된다.
제1 금속층 14 및 기판 12 사이에 그리고 제1 금속층 14 및 제2 금속층 16 사이에 접착층을 생략하기 위하여, 제1 금속층 14 및 기판 12 또는/및 제2 금속층 16 사이에서 접착도는 JIS K5600-5-6:1999에서 정의된 바와 같은 분류 0 내지 3으로 바람직하게 분류된다.
두께와 관련하여, 제1 금속층 14은 10nm 내지 1μm의 두께로 형성되는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 50nm 내지 500nm의 두께로 형성된다.
암색층이 될 제2 금속층 16은 도면에서 제1 금속층 14의 상면 상에 반응성 스퍼터링에 의해 적층된다.
제2 금속층 16은 제1 금속층 14의 상면 위를 어둡게 하여 금속광택을 없애기 위한 목적의 층이기 때문에, 제2 금속층의 광 반사율은 20% 이하로 억제된다.
본 실시예에서, 제2 금속층 16은 반응성 스퍼터링을 사용하는 것에 의해 적어도 Zn을 함유하는 Cu 합금의 산화물 또는 질화물로 형성된다.
여기서, 20%의 반사율을 경계로서 반사율이 20% 이하로 조절되는 이유는 나중에 언급될 초미세 금속 선에 의한 광 반사가 거의 느껴지지 않을 수 있고 터치 패널의 디스플레이부에 대한 우수한 가시성이 반사율이 20% 이하인 경우에 보장될 수 있기 때문이다.
바람직하게 암색층으로서 제2 금속층 16은 15% 이하의 광 반사율을 가진다.
제2 금속층 16을 형성하기 위한 표적 물질(target material)로서, 그들이 암화(darkining) 능력을 갖는 금속인 이상 다양한 금속을 사용하여 만들어질 수 있다. 그러나, 암화 기능을 갖고 제1 금속층 14 또는 및 기판 12과의 결합 특성을 향상시키기 위하여(도 1b 및 차후 언급될 것들), Zn을 표적 물질로 함유하는 Cu 합금을 사용하는 것이 바람직하다.
제2 금속층 16의 두께는 5nm 내지 1μm의 범위인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 10nm 내지 500nm의 범위이다.
이 경우에서, 제2 금속층은 Zn을 함유하고 나머지로 Cu와 불가피적 불순물을 함유하는 조성을 갖는 Cu 합금, 또는 Zn을 함유하고 Al, Ti, Sn 및 Ni로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 함유하고 나머지로 Cu와 불가피적 불순물을 함유하는 Cu 합금의 표적 물질을 사용하는 스퍼터링에 의해 형성될 수 있다.
표적 물질의 Cu 합금이 Zn을 함유하고 나머지로 Cu와 불가피적 불순물을 함유하는 조성을 갖는 경우에, 수득한 제2 금속층은 Zn을 0.1 원자% 이상 25원자% 미만으로 함유하고 나머지로 Cu, 및 O 또는 N과 불가피적 불순물을 함유하는 조성을 갖는 것이 바람직하다.
표적 물질의 Cu 합금이 Zn을 함유하고 Al, Ti, Sn 및 Ni로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 함유하고 나머지로 Cu와 불가피적 불순물을 함유하는 조성을 갖는 경우에, 수득한 제2 금속층은 Zn을 0.1 원자% 이상 25원자% 미만으로 함유하고 Al, Ti, Sn 및 Ni로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 총함량 0.1 원자%이상 15 원자% 미만으로 함유하고 나머지로 Cu, 및 O 또는 N과 불가피적 불순물을 함유하는 조성을 갖는 것이 바람직하다.
제2 금속층 16 및 투명 기판 12 또는/및 제1 금속층 14 사이에서 접착도는 JIS K5600-5-6:1999에서 정의한 분류 0 내지 3으로 분류된다.
적층체 10A는 실제로 이것을 가공함으로써 터치 패널 센서에 대한 요소로서 사용된다. 도면번호 10은 가공 후의 적층체를 지시한다.
가공 후 적층체 10에서, 가공 전 적층체 10A 중에 필름-형태 제1 금속층 14의 과잉부는 제거되고 다수의 초미세 라인 S1만이 제1 금속층 14으로서 남는다. 잔류한 초미세 라인 S1은 서로 평행하여 줄무늬-형상 패턴의 전극 14D을 형성한다.
또한, 제2 금속층 16과 관련하여, 과잉부는 제거되고, 도면에서 초미세 라인 S1의 상면을 덮는 부분만이 초미세 라인 S2로서 남겨진다. 그들은 도면에서 초미세 라인 S1의 상면으로 진입하는 광을 흡수하는 기능을 가져서 초미세 라인 S1으로부터 광의 반사를 억제한다.
이 실시예에서 도 1a의 적층체 10A 및 10 모두는 본 발명의 적층체의 개념에 포함된다. 동일한 것이 나중에 설명될 도 1b의 적층체 20A 및 20, 도 2a의 적층체 22A 및 22, 및 도 2b의 적층체 24A 및 24에도 적용된다.
적층체 10에서, 기판 12 측을 향하여 제2 금속층 16 측으로부터 외부로부터 진입하는 광의 대부분이 암색층인 제2 금속층에 의해, 구체적으로는 초미세 라인 S2에 의해 흡수되며, 이에 의하여 제1 금속층 14, 즉 전극 14D의 초미세 라인 S1으로부터의 반사는 억제된다.
그러므로, 디스플레이 장치상에서 표시에 대한 가시성은 다수의 초미세 라인 S1으로 구성된 전극 14D으로부터 광의 반사에 의해 실질적으로 손상되지 않아서 우수한 가시성은 보장될 수 있다.
적층체 10에서, 초미세 라인 S1의 (또한 초미세 라인 S2의) 라인 너비는 0.5μm 내지 20μm의 범위 내인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 1μm 내지 10μm이고, 보다 더 바람직하게는 1μm 내지 5μm이다.
도 3은 적층체 10A를 통해 적층체 10을 생산하는 과정의 공정예를 도해한다.
도면에서 도해한 바와 같이, 적층체 10의 생산에서, 투명 기판 12의 상면 상에, 도 3의 (I) 및 (II)에 도해한 바와 같이 스퍼터링 가스로서 표적 물질과 반응하지 않는 가스를 사용하는 비-반응성 스퍼터링에 의해 제1 금속층 14이 기판 12의 전체 표면에 걸쳐서 필름 형태로 먼저 적층된다.
이어서, 도 3의 (III)에 도해한 바와 같이, 제1 금속층 14의 상면 상에, O2 또는 N2 가스를 사용하는 반응성 스퍼터링에 의해 제2 금속층 16이 제1 금속층 14의 전체 표면에 걸쳐서 필름 형태로 적층된다.
그 후에, 도 3의 (IV)에서 도해한 바와 같이, 감광성 레지스트 18는 제2 금속층 16의 상면의 전체 표면에 걸쳐서 필름 형태로 도포되고, 광 노출이 제2 금속층 16 및 제1 금속층 14의 오직 비-제거부 상의 레지스트 18 상에서 수행되어 비-제거부 상의 레지스트 18가 잔류하도록 경화하고, 다른 부분 상의 레지스트 18는 제거된다. 그 후, 도 3의 (V)에서 도해한 바와 같이, 에칭은 레지스트 18로 마스킹되지 않은 제1 금속층 14 및 제2 금속층 16의 일부를 제거하기 위하여 수행된다. 마지막으로, 도 3의 (VI)에 도해한 바와 같이 레지스트 18는 제거되고, 이에 의하여 적층체 10가 얻어진다.
이것은 단지 생산 공정의 일 예시이다. 이 예시에서, 잘 알려진 습식-에칭 방법이 사용되지만 건조-에칭 방법이 그 대신에 사용될 수도 있다.
도 1b에서, 도면번호 20A는 본 발명의 적층체의 또 다른 실시예의 예시를 지시한다.
적층체 20A에서, 제2 금속층 16은 제1 금속층 14 및 투명 기판 12 사이에서 형성된다.
또한, 적층체 20A에서, 제1 금속층 14 및 제2 금속층 16 모두는 스퍼터링에 의해 필름 형태로 형성된다.
이들 중, 제2 금속층 16은 전술한 바와 같이 스퍼터링 가스로서 표적 물질과 반응하는 O2 또는 N2 가스를 사용하는 반응성 스퍼터링에 의해 형성된다.
도면번호 20은 적층체 20A가 실제 터치 패널 센서용 부품으로서 사용되도록 가공된 형태의 적층체이다. 적층체 20에서, 제1 금속층 14 및 제2 금속층 16은 필수부를 제외하고 부분적으로 제거된다.
제1 금속층 14의 잔류 부분은 다수의 금속 초미세 라인 S1으로서 서로 평행하게 연장되어 줄무늬-형상 패턴의 전극 14D를 형성한다.
유사하게, 제2 금속층 16에 관해서도, 다른 과잉부가 초미세 S1의 부분을 제외하고 제거되고, 나머지 부분의 초미세 라인 S2는 구체적으로 전극 14D의 제1 금속층 14의 초미세 라인 S1의 도면에서의 하면을 덮는다.
도 1b의 적층체 20는 터치 패널에 적용할 시에 도면에서 도해된 그 배향을 상하반전시켜 배치하여 사용될 수 있다.
이렇게 사용되는 경우에, 도면에서 하측으로부터 상측으로 진입하는 가시측의 광은 제2 금속층 16, 특히 초-미세 라인 S2에 의해 흡수될 수 있어서, 전극 D14 상에 입사광의 도면상에서 하측으로의 반사는 억제된다.
이렇게 하여, 금속 전극 D14에 기인한 디스플레이부에 대한 가시성의 손상은 실질적으로 방지될 수 있다.
적층체 20는 터치 패널 센서에 적용할 때에 도 1b에서 도해한 바와 같은 적층체를 배치하는데에 사용될 수도 있다.
이것을 이러한 방식으로 배치하는 경우에, 도면에서 아래에 위치된 디스플레이 장치의 디스플레이부로부터 위쪽으로 나아가는 광은 제2 금속층 16에 의해 흡수되어서, 나아가는 광을 아래쪽으로 반사시켜서 반사광을 디스플레이 장치 측으로 돌려보내고 디스플레이부에 반사광을 투사하는 것에 의해 유발된 가시성의 손상은 실질적으로 방지될 수 있다.
적층체 20A 및 20은 전술한 바와 근본적으로 동일한 과정으로 생산될 수 있다. 도 4a는 공정의 일 예시를 도해한다.
도 2a에서, 도면번호 22A는 본 발명의 적층체의 추가적인 또 다른 실시예의 예시를 지시한다.
적층체 22A에서, 투명 기판 12, 제2 금속층 16, 제1 금속층 14, 및 제2 금속 층 16은 도면에서 이 순서대로 하부측으로부터 상부측으로 형성된다.
즉, 이 예시의 적층체 22A에서, 암색층이 될 제2 금속층 16은 기판 12에 반대쪽 도면에서 제1 금속층 14의 상면 상에서 형성되고, 암색층이 될 제2 금속층 16은 제1 금속층 14의 하부측 상에서, 즉 제1 금속층 14 및 기판 12 사이에서서 형성된다.
적층체 22A에서, 제1 금속층 14은 기판 12의 전체 표면에 걸쳐서 필름 형태로 형성되고, 더 나아가, 제2 금속층 16은 또한 제1 금속층 14의 전체 표면에 걸쳐서 필름 형태로 형성된다.
반면에, 적층체 22에서, 제1 금속층 14과 관련하여, 과잉부는 필수부를 남기면서 제거되고, 남겨진 다수의 초미세 라인 S1은 서로 평행하여 줄무늬-형상 패턴의 전극 14D을 형성한다. 유사하게, 이에 대응하여, 제2 금속층 16과 관련하여서도, 초미세 라인 S2는 전극 14D의 초미세 라인 S1의 도면에서의 상면 및 하면인 제1 금속층 14을 덮어서, 전극 14D(초미세 라인 S1)에 의해 도면에서의 상향 광 및 하향 광의 반사를 억제한다.
이 예시의 적층체 22는 도면에서의 상부 외부로부터의 하향 입사광 및 적층체 22안으로 진입하는 하부 디스플레이 장치로부터 상향 방출된 광 모두를 충분히 흡수할 수 있어서, 적층체가 터치 패널 센서에 적용시에 도 2a에서 도해한 바와 같은 배향으로 디스플레이 장치의 상면 상에 배치되면 도면에서의 상향 반사 및 하향 반사를 억제할 수 있다.
따라서, 금속 라인으로 구성된 전극 14D를 사용하는 경우에도 디스플레이부에 대한 우수한 가시성은 보장될 수 있다.
도 2a의 적층체 22A 및 22는 전술한 바와 근본적으로 동일한 공정으로 생산될 수 있다.
도 2b에서, 도면번호 24A는 본 발명의 적층체의 추가적인 또 다른 형태의 예시를 도해한다.
이 예시의 적층체 24A는 제1 금속층들 14-1 및 14-2이 투명 기판 12의 한 표면 측 및 다른 표면 측에 각각 제공된 예시이다.
적층체 24는 적층체 24A를 가공하는 것에 의해 얻어진다. 적층체 24에서, 한 전극 14-1D를 구성하는 초미세 라인 S1에, 다른 전극 14-2D를 구성하는 초미세 라인 S1이 직교 배향으로 연장하고, 그들은 전반적으로 평면도에서 격자-유사 패턴을 형성한다.
즉, 한 전극 14-1D은 X-축 방향으로 연장하는 X-측 전극으로 구성되고 다른 전극 14-2D은 Y-축 방향으로 연장하는 Y-측 전극으로 구성된다.
그러므로, 적층체 24에서, 작동자에 의해 수행된 구동은 검출되어 2차원 위치 정보로서 명시될 수 있다.
또한, 적층체 24는 도면에서 상부측으로부터의 하향 입사광 및 도면에서 하부측으로부터의 상향 입사광 모두를 충분히 흡수할 수 있어서, 입사광의 많은 반사로 야기되는 가시성의 손상을 방지할 수 있다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 터치 패널 센서의 필수부의 적층 구조의 예시를 도해한다.
도 5a의 예시는 투명 기판 12, 암색층으로서 제2 금속층 16, 제1 금속층으로 구성된 Y-측 전극 14-2D, 제2 금속층 16, 제2 금속층 16, 제1 금속층으로 구성된 X-측 전극 14-1D, 제2 금속층 16, 및 투명 기판 12이 도면에서의 하부측으로부터 상부측으로 형성되는 구조를 가진다.
이 예시의 적층체 26는, 전극들 14D(14-1D 및 14-2D)이 직교 방식으로 서로 마주하도록 배치된 도 2a에 도해된 두 개의 적층체 22를 적층하고 이러한 두 개의 적층체를 광학 접착층(OCA) 27을 사용하여 서로 접착시키는 것에 의해 구성될 수 있다.
적층체 26는, 전극 14-1D의 도면에서의 상면 상에서 제2 금속층 16에 의해 도면에서의 상부측으로부터 하부로 진입하여 전극 14-1D를 향하는 광을 흡수할 수 있어서, 전극 14-1D에 의한 반사를 억제할 수 있다.
또한, 적층체 26는 전극 14-1D의 도면에서의 하면 상에서 제2 금속층 16에 의해 도면에서의 하부측으로부터 상부로 진입하여 전극 14-1D를 향하는 광을 흡수할 수 있어서, 전극 14-1D에 의한 반사를 억제할 수 있다.
반면에, 도면에서의 상부측으로부터 하부로 진입하여 전극 14-2D를 향하는 광과 관련하여, 상기 광은 전극 14-2D의 상면 상에서 제2 금속층 16에 의해 흡수되어서 전극 14-2D에 의한 상향 반사는 억제될 수 있다.
또한, 도면에서의 하부측으로부터 상부로 진입하여 전극 14-2D를 향하는 광과 관련하여, 상기 광은 전극 14-2D의 하면 상에서 제2 금속층 16에 의해 흡수되어서 전극 14-2D에 의한 하향 반사는 억제될 수 있다.
즉, 적층체 26가 도면에서 하부측 상에 놓인 디스플레이 장치의 상부측 상에 배치되는 경우에, 적층체 26의 상향 또는 하향 방향의 배향에 관계없이, 금속으로 제조된 전극에 의한 반사는 도면에서 상부측으로부터 하향으로 진입하는 임의의 외부 광 및 디스플레이 장치로부터 도면에서의 하부측으로부터 상향으로 진입하는 광에 대하여 효과적으로 억제될 수 있어서, 디스플레이부 상에 표시에 대한 가시성은 전극에 의한 광의 반사에 대하여 매우 보장될 수 있다.
도 5b에 도해된 적층체 28는 제2 금속층 16, 제1 금속층으로 구성된 Y-측 전극 14-2D, 제2 금속층 16, 투명 기판 12, 투명 기판 12, 제2 금속층 16, X-측 전극 14-1D, 및 제2 금속 층이 이 순서대로 도면에서의 하부측으로부터 상부로 형성되는 구조를 가진다. 도 5b에서 도해된 적층체 28에서도, 도 2a의 두 개의 적층체들 22을 접착하는 것에 의해 구성될 수 있다.
구체적으로, 적층체 28는, 각 전극들 14D(14-1D 및 14-2D)이 직교 방식으로 서로 반전되도록 배치된 각 기판 12에서 두 개의 적층체 22를 서로 마주 보도록하여 적층하고, 이러한 두 개의 적층체를 광학 접착층 27을 사용하여 서로 접착시키는 것에 의해 구성될 수 있다.
적층체 26과 유사하게, 적층체 28에 있어서, 적층체 28가 상향 또는 하향 배향으로 배치되는 경우에, 디스플레이 장치로부터의 광 및 외부로부터의 광은 모두 충분히 흡수될 수 있고 그의 반사는 억제될 수 있어서, 디스플레이 장치의 디스플레이부에 대한 가시성은 크게 보장될 수 있다.
도 5c의 적층체 30는 투명 기판 12, 제2 금속층 16, Y-측 전극 14-2D, 제 금속층 16, 투명 기판 12, 제2 금속층 16, X-측 전극 14-1D, 및 제2 금속층 16이 이 순서대로 도면에서의 하부측으로부터 상부측으로 형성되는 구조를 가진다.
도 5c에 도해된 적층체 30는 도 2a에 도해된 적층체 22를 사용하여 손쉽게 구성될 수도 있다. 구체적으로, 적층체 30는 각 전극들 14D(14-1D 및 14-2D)이 직교 방식으로 도면에서의 상향으로 배치된 두 개의 적층체 22를 각각 동일한 배향에서 적층하고, 이러한 두 개의 적층체를 광학 접착층 27을 사용하여 서로 접착시키는 것에 의해 구성될 수 있다.
적층체 30는 광의 반사에 있어서 근본적으로 적층체 26 및 28에서와 동일한 효과를 보일 수 있다.
도 5a, 도 5b, 및 도 5c에서 도해한 실시예에서, 제2 금속층 16은 X-측 전극 14-1D 및 Y-측 전극 14-2D의 도면에서의 각각의 상면 및 하면 상에서 제공된다. 그러나, 도 6a, 도 6b, 및 도 6c에서 도해한 적층체들 32, 34, 및 36에서와 같이 X-측 전극 14-1D 및 Y-측 전극 14-2D의 각각의 상면에만 제2 금속층 16을 제공할 수도 있다.
이런한 경우에서, 적층체 32 및 34는 도 1a에서 도해한 적층체 10 및 도 1b에서 도해한 적층체 20를 접착하는 것에 의해 구성될 수 있고, 적층체 36는 도 1a에서 도해한 두 개의 적층체 10을 접착하는 것에 의해 구성될 수 있다.
이상, 터치 패널 센서에서의 적층 구조들의 일부 예시는 설명되지만, 터치 패널 센서에 관한 다른 다양한 적층 구조들이 존재한다. 본 발명의 적층체는 그의 조합들을 변화시키는 것에 의해 이러한 다양한 유형의 적층 구조들에 충분히 대응할 수 있다.
실시예
하기에서는 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명할 것이다.
(실시예 1 내지 110)
표 1에 제시한 각각의 조성 및 각각의 적층 구조를 갖는 적층체들을 하기 언급한 바와 같이 제조했고, 필름 성형성, 전기 저항, 접착성, 및 반사율과 같은 그의 물성은 평가를 수행하기 위한 하기 방법을 이용하여 측정했다.
표 1에 제시된 제1 금속층의 조성은 스퍼터링에서 사용된 표적 물질의 조성을 나타내고, 제2 금속층의 조성은 스퍼터링에 의해 제조된 제2 금속층의 조성 그 자체를 나타낸다.
(다양한 적층체의 생산)
각각의 조성을 갖는 150mm의 직경 x 45mm의 길이의 금속 잉곳으로부터 절단하여 100mm의 직경 x 5mm의 길이의 크기를 갖는 스퍼터링 목표물을 제조했다.
50mm x 50mm x 2mm 크기의 시트형 PET를 투명 기판으로 사용했고(소다 석회 유리 등이 사용될 수 있음) 그 위에 금속층(금속필름)이 형성될 것이다. 스퍼터링에 의해 기판 상에서 다양한 금속층들이 형성되었다.
제1 금속 필름(제1 금속층)을 형성하기 위한 비-반응성 스퍼터링은 진공 정도를 5x10-4Pa로 제어하고 챔버 안으로 Ar 가스(불활성 가스)를 도입하면서 수행되었다. 0.1Pa 내지 1.0Pa의 스퍼터링 압력 및 100W 내지 500W의 전력에서 수행했다.
제2 금속 필름(제2 금속층)을 형성하기 위한 반응성 스퍼터링은 진공 정도를 5x10-4Pa로 제어하고 챔버 안으로 O2 또는 N2 가스를 도입하면서 수행되었다. 0.1Pa 내지 1.0Pa의 스퍼터링 압력 및 100W 내지 500W의 전력에서 수행했다.
(1) 제2 금속 필름/제1 금속 필름/기판의 적층체의 제조
300nm 두께의 Cu 합금 필름은 스퍼터링에 의해 투명 기판상에 제1 금속 필름(제1 금속층)으로서 형성되었고, 그 후 표 1에 제시된 제2 금속 필름(제2 금속층)은 제1 금속 필름상에 50nm 두께로 형성되었다.
따라서, 제1 금속 필름 및 제2 금속 필름이 순서대로 기판상에 적층된 구조의 제2 금속 필름/제1 금속 필름/기판의 적층체가 제조되었다.
(2) 제1 금속 필름/제2 금속 필름/기판의 적층체의 제조
제2 금속 필름은 스퍼터링에 의해 투명 기판상에 50nm 두께로 형성되었고, 그 후 Cu 합금으로 구성된 제1 금속 필름(제1 금속층)이 그 위에 300nm의 두께로 형성되었다.
따라서, PET 시트로 구성된 투명 기판, 상기 기판상에 형성된 제2 금속 필름 및 그 위에 형성된 제1 금속 필름을 함유하는 제1 금속 필름/제2 금속 필름/기판의 적층 구조를 갖는 적층체가 제조되었다.
(3) 제2 금속 필름/제1 금속 필름/제2 금속 필름/기판의 적층제의 제조
제2 금속 필름은 스퍼터링에 의해 투명 기판상에 50nm 두께로 형성되었고, 제1 금속 필름은 그 위에 300nm의 두께로 형성되었고, 제2 금속 필름은 그 위에 50nm의 두께로 형성되었다.
따라서, PET 시트로 구성된 투명 기판, 상기 기판상에 형성된 제2 금속 필름, 그 위에 추가로 형성된 제1 금속 필름, 및 그 위에 추가로 형성된 제2 금속 필름을 함유하는 제2 금속 필름/제1 금속 필름/제2 금속 필름/기판의 적층 구조를 갖는 적층체가 제조되었다.
(전기 저항의 측정)
전기 저항은 4-탐침 방법에 의해 필름의 5개의 지점에서 측정되었고, 그의 평균 값이 전기 저항(μΩ·cm)을 얻기 위하여 계산되었다.
(접착성 시험)
각 금속 필름의 접착성의 정도는 JIS K5600-5-6:1999에 따라 평가되었다.
(반사율의 측정)
반사율의 측정은 JIS K 7105:1981에 따라 수행되었다. 구체적으로, 측정은 가시 적외선 분광광도측정을 사용하여 가시광(400nm 내지 800nm)의 파장 범위에서 수행되었으며, 파장 1nm 마다 반사율을 측정했고, (반사 값의 합)/(가시광의 파장범위) x 100의 값을 반사율로서 취했다.
반사율의 측정은 기판측으로부터 제1 금속 필름 측을 바라보는 시점에서의 반사율, 즉 광이 기판측으로부터 제1 금속 필름 측을 향해 진입하는 시점에서 반사 광의 측정, 및 제1 금속 필름 측으로부터 기판 측을 바라보는 시점에서의 반사율, 즉 광이 제1 금속 필름 측으로부터 기판측을 향해 진입하는 시점에서 반사광의 측정 모두에서 수행되었다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
(비교예 1 내지 54)
제1 금속 필름은 순수한 Cu 또는 Cu 합금의 목표를 사용하여 실시예에서와 동일한 방법으로 투명 기판상에 형성되었으며, 이때 각각의 적층체를 얻기 위하여 제2 금속 필름의 형성은 이루어지지 않았다(비교예 1 내지 34). 나아가, 제1 금속 필름의 조성이 일정하고 제2 금속 필름의 조성만이 변화하는 제1 금속 필름/제2 금속 필름/기판의 적층 구조를 가진 적층체도 제조했다(비교예 34 내지 54). 그 다음에, 각 적층체에 대하여, 다양한 특성에 관한 평가가 실시예에서 이루어진 것과 동일하게 수행되었다. 결과는 표 2에 제시된다.
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
[반사율 및 가시성]
표 2에 제시된 결과로부터 알 수 있듯이, 비교예 1 내 34는 제2 금속 필름(제2 금속층)을 갖지 않고 있어서, 반사율의 값이 금속 필름 측 및 기판 측 중 어느 곳에서도 20%를 초과하며, 그 결과 가시성은 나빴다.
이와 대조적으로, 제2 금속 필름이 형성된 실시예 1 내지 110에서는, 기판측 상의 반사율은, 제2 금속 필름이 제1 금속 필름과 기판 사이에 형성된 경우에 그리고 제2 금속 필름이 제1 금속 필름의 상면, 즉 기판의 반대쪽 표면 상에 형성된 경우에도 최소 20% 이하로 억제되었으며, 금속 필름측 상에서의 반사율은 충분히 20% 이하이어서 제2 금속 필름 형성의 효과를 얻었다.
특히, 제2 금속 필름이 제1 금속 필름의 상면(기판의 반대쪽 표면) 위에 그리고 제1 금속 필름 및 기판 사이에 형성된 실시예 26, 52, 60 및 68에서, 기판측으로부터 바라보는 시점에서의 반사율 및 금속 필름측으로부터 바라보는 시점에서의 반사율은 모두 20% 이하였고, 따라서 광 반사는 서로 반대쪽의 두 개의 방향에 대해서 억제되었다.
또한, 비교예 35 내지 54에서, 제2 금속 필름은 제1 금속 필름 및 기판 사이에 형성되었지만, 반사율은 기판측 상에서 20%를 초과할 정도로 높았다.
그 중에서, 비교예 41 내지 44는, 제2 금속 필름이 Zn을 함유하지 않았기 때문에, 반사율이 기판측에서 높아졌다. 반면에, 비교예 35 및 38에서, 25% 이상의 Zn이 제2 금속 필름 중에 함유되었기 때문에, 반사율은 기판측 상에서 높아졌다.
이러한 결과로부터, Zn의 첨가는 첨가된 원소 Zn의 산화 또는 질화에 의해 반사율을 감소시키는 효과를 제공하여서 제2 금속 필름의 반사율을 억제하는데에 효과적이지만, 25 원자% 이상의 과잉 첨가는 반대 효과가 있었다.
그러므로, 제2 금속 필름에서 Zn의 함량은 0.1 원자% 이상 25 원자% 미만이 바람직하다.
15 원자% 이상의 Al은 비교예 36 및 39에서 함유되었고 15 원자% 이상의 Ti가 비교예 37 및 40에서 함유되었기 때문에, 반사율은 각 경우에 기판측 상에서 커졌다.
이러한 결과로부터, Al 또는 Ti가 Zn외에 함유되는 경우에도, 15 원자% 이상으로 첨가되는 경우에 기결정된 값을 초과할 때 반사율은 저하되었다.
그러므로, 제2 금속 필름이 Zn과 함게 Al, Ti, Sn 및/또는 Ni를 함유하는 경우에, Al, Ti, Sn 및 Ni의 총 함량은 0.1 원자% 이상 15 원자% 미만으로 조절되는 것이 바람직하다.
또한, 비교예 45 내지 54에서, 반사율은 기판측 상에서 20%를 초과했으며, 제2 금속 필름 중에 O의 함량이 20 원자% 이하이거나 N의 함량이 10 원자% 이하인 경우에도 그러했다.
이러한 결과로부터, 반사율을 낮게 억제하기 위하여, 제2 금속 필름 중에 30 원자% 이상의 O 또는 15 원자% 이상의 N을 함유하는 것이 바람직하다.
[전기 저항]
Cu, Zn 및 B, Mg, Al, Ca, Ti 및 Cr로부터 선택되는 적어도 하나의 금속(M 원소)을 함유하는 Cu 합금이 제1 금속 필름으로서 사용된 실시예 1 내지 110에서, 0.1 원자% 내지 6 원자%의 M 원소가 함유되었고 0.1 원자% 내지 10 원자%의 Zn이 함유되었기 때문에, 전기 저항은 모든 이러한 실시예에서 8.0μΩ·cm 이하 정도로 낮았고, 그 결과 전극으로서 충분한 성능이 모든 경우에서 발휘되었다.
반면에, 비교예와 관련하여, 전기 저항은 비교예 3에서 8.0μΩ·cm 이하로 충분했지만, 전기 저항은 비교예 4 내지 9 및 비교예 22 내지 34에서 8.0μΩ·cm 을 초과하도록 높았고, 따라서 저항값은 이러한 경우에서 높았다.
이러한 결과로부터, Cu가 Zn과만 함께 합금된 경우는 전기 저항이 좋았지만, Cu가 Zn과 합금되지 않고 M 원소와만 합금되는 경우에는 전기 저항이 기결정된 값을 벗어나 나빠졌으며, 또한 M 원소의 함량이 6 원자%를 초과하는 경우에 M 원소가 Zn과 함께 합금으로서 함유되는 경우에도 전기 저항은 기결정된 값을 벗어나 나빠졌고, Zn의 함량이 10 원자%를 초과하고 Zn이 M 원소와 함께 함유되는 경우에도 전기 저항은 기결정된 값을 벗어나 나빠졌다는 것을 인식했다.
그러므로, Cu 합금이 제1 금속 필름으로서 사용되는 경우에, M 원소 및 Zn 원소 모두가 합금 원소로서 함유되고 더 나아가 M 원소가 0.1 원자% 내지 6 원자%의 함량으로 함유되고 Zn이 1 원자% 내지 10 원자%의 함량으로 함유되는 것이 바람직하다.
[접착성]
접착의 평가도가 JIS K5600-5-6:1999으로 정의된 분류 0 내지 3으로 분류되는 경우에 접착성은 좋은 것으로 판단되었고, 분류 0 내지 3을 벗어나는 경우에 접착도는 나쁜것으로 판단하였다.
비교예 3 내지 9에서, 제1 금속 필름은 Cu 합금으로 구성되었지만, 조성이 B, Mg, Al, Ca, Ti 또는 Cr과 같은 M 원소 및 Zn을 동시에 함유하지 않았기 때문에, 접착성은 나빴다.
비교예 16 내지 21에서, 제1 금속 필름은 Cu 합금 및 B, Mg, Al, Ca, Ti 또는 Cr과 같은 M 원소 및 Zn을 동시에 함유한 조성으로 구성되었지만, B, Mg, Al, Ca, Ti 및 Cr의 M 원소의 총 함량이 0.1 원자% 미만이기 때문에, 접착성은 나빴다.
반면에, 실시예 1 내지 110에서, 제1 금속 필름 및 제2 금속 필름 모두는 좋은 접착성을 보였다.
본 발명의 실시예 및 예시는 상기에서 구체적으로 설명되지만, 그들은 오직 예시일 뿐이고, 본 발명은 그 요지로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경된 방식으로 수행될 수 있다.
본원은 2014년 10월 24일에 출원된 일본특허출원 제2014-217771에 기초한 것이고, 그의 내용은 본원에 참조로서 포함된다.
10, 10A, 20, 20A, 22, 22A, 24, 24A, 26, 28, 30, 32, 34, 36: 적층체
12: 기판
14, 14-1, 14-2: 제1 금속층
14D, 14-1D, 14-2D: 전극
16: 제2 금속층

Claims (10)

  1. (a) 투명 기판,
    (b) 기판상에 적층되고 전극을 형성하는 제1 금속층, 및
    (c) 반응성 스퍼터링 가스를 사용하는 스퍼터링에 의해, 기판의 반대쪽 제1 금속층의 표면상에 적층되거나 제1 금속층 및 기판 사이에 적층되는, 광 반사율이 20% 이하인 제2 금속층
    을 적어도 포함하는 적층체에 있어서,
    상기 제2 금속층은 적어도 Zn을 포함하는 Cu 합금의 산화물 또는 질화물에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    제2 금속층은 기판에 끼어들지 않고 제1 금속층이 샌드위치 되도록 기판의 반대쪽 제1 금속층의 표면상에 그리고 제1 금속층과 기판 사이에 적층되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 금속층은 Cu 합금으로 구성되고, Cu 합금은 Zn, 및 B, Mg, Al, Ca, Ti 및 Cr로부터 선택된 적어도 하나의 원소 및 나머지로 Cu와 불가피한 불순물을 포함하는 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  4. 제3항에 있어서,
    제1 금속층을 구성하는 Cu 합금은 Zn을 0.1 원자% 내지 10 원자%의 함량, B, Mg, Al, Ca, Ti 및 Cr로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 총 함량 0.1 원자% 내지 6 원자%로 포함하고, 나머지로 Cu 및 불가피적 불순물을 포함하는 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  5. 제1항에 있어서,
    제1 금속층은 8.0μΩ·cm 이하의 전기 저항을 가진 것을 특징으로 하는 적층체.
  6. 제1항에 있어서,
    제1 금속층은 투명 기판 또는/및 제2 금속층과 밀접하게 접촉하고, 그 사이에서의 접착도는 JIS K5600-5-6:1999에서 정의한 분류 0 내지 3으로 분류되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  7. 제1항에 있어서,
    제2 금속층은 표적 물질을 사용하는 스퍼터링에 의해 형성되고, 표적 물질은 Zn을 포함하고 나머지로 Cu와 불가피적 불순물을 포함하는 조성을 가진 Cu 합금, 또는 Zn을 포함하고 Al, Ti, Sn 및 Ni로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하고 나머지로 Cu와 불가피적 불순물을 포함하는 조성을 가진 Cu 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  8. 제1항에 있어서,
    제2 금속층은 Zn을 0.1 원자% 이상 25 원자% 미만으로 포함하고 나머지로 Cu와 O 또는 N, 및 불가피적 불순물을 포함하는 조성을 가진 것을 특징으로 하는 적층체.
  9. 제1항에 있어서,
    제2 금속층은 Zn을 0.1 원자% 이상 25 원자% 미만 Al, Ti, Sn 및 Ni로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 총 함량 0.1 원자% 이상 15 원자% 미만으로 포함하고, 나머지로 Cu와 O 또는 N, 및 불가피적 불순물을 포함하는 조성을 가진 것을 특징으로 하는 적층체.
  10. 제7항에 있어서,
    제2 금속층은 투명 기판 또는/및 제1 금속층과 밀접하게 접촉하고, 그 사이에서의 접착도는 JIS K5600-5-6:1999에서 정의한 분류 0 내지 3으로 분류되는 것을 특징으로 하는 적층체.
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