KR20160114597A

KR20160114597A - 도전성 기판, 적층 도전성 기판, 도전성 기판 제조방법 및 적층 도전성 기판 제조방법

Info

Publication number: KR20160114597A
Application number: KR1020167020152A
Authority: KR
Inventors: 히로키 하타; 다이키 시가; 다카히로 스다; 요시히데 니시야마
Original assignee: 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2016-10-05
Also published as: KR102461565B1; EP3101517A1; JP2015164030A; WO2015115528A1; CN105940363A; US20160342242A1; TWI634465B; TW201539278A; US10168842B2; EP3101517B1; EP3101517A4

Abstract

투명 기재와, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면에 형성된 금속층과, 상기 금속층 상에 습식법에 의해 형성된 흑화층을 포함하는 도전성 기판을 제공한다.

Description

도전성 기판, 적층 도전성 기판, 도전성 기판 제조방법 및 적층 도전성 기판 제조방법{CONDUCTIVE SUBSTRATE, CONDUCTIVE SUBSTRATE LAMINATE, METHOD FOR PRODUCING CONDUCTIVE SUBSTRATE, AND METHOD FOR PRODUCING CONDUCTIVE SUBSTRATE LAMINATE}

본 발명은 도전성 기판, 적층 도전성 기판, 도전성 기판 제조방법 및 적층 도전성 기판 제조방법에 관한 것이다.

정전 용량식 터치 패널은 패널 표면에 근접하는 물체에 의해 발생되는 정전 용량의 변화를 검출함으로써, 패널 표면 상에서의 근접하는 물체의 위치 정보를 전기 신호로 변환한다. 정전 용량식 터치 패널에 사용되는 도전성 기판은 디스플레이의 표면에 설치되므로, 도전성 기판의 배선 재료로는 반사율이 낮고 시인성(視認性)이 낮은 것이 요구된다.

그리하여, 정전 용량식 터치 패널에 사용되는 배선 재료로는 반사율이 낮고시인성이 낮은 재료가 사용되는데, 투명 기판 또는 투명한 필름 상에 배선이 형성되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 고분자 필름 상에 투명 도전막으로서 ITO(산화인듐-주석) 막을 형성한 터치 패널용 투명 도전성 필름이 개시되어 있다.

근래에 터치 패널을 구비한 디스플레이의 대화면화가 진행되고 있고, 이에 대응하여 터치 패널용 투명 도전성 필름 등의 도전성 기판에 있어서도 대면적화가 요구되고 있다. 그러나, ITO는 전기 저항값이 높아서 신호의 열화를 발생시키기 때문에, 대형 패널에는 맞지 않는 문제가 있었다.

이에, 예를 들어 특허문헌 2,3에 개시되어 있는 바와 같이, ITO 막 대신에 구리 등의 금속박을 사용하는 것이 검토되어 있다. 그러나, 예를 들어, 금속층에 구리를 사용하는 경우, 구리는 금속 광택을 가지므로, 반사광에 의한 번쩍임으로 인해 디스플레이의 시인성이 저하되는 문제가 있다.

그리하여, 구리 등의 금속박으로 구성되는 금속층에 더하여, 금속층 표면에서의 광 반사를 억제하는 흑화(黑化)층을 형성한 도전성 기판이 검토되어 있다.

[특허문헌 1]일본국 공개특개공보 특개2003-151358호 [특허문헌 2]일본국 공개특개공보 특개2011-018194호 [특허문헌 3]일본국 공개특개공보 특개2013-069261호

그러나, 종래에는 흑화층이 건식법에 의해 성막되고 있어서, 금속박으로 구성되는 금속층의 금속 광택을 충분히 억제할 수 있는 막두께의 흑화층을 형성하기 위해서는 시간이 소요되고 생산성이 낮다는 문제가 있었다.

상기 종래 기술의 문제점을 고려하여, 본 발명은 금속층 표면에서의 광 반사를 억제할 수 있고 양호한 생산성으로 제조 가능한 도전성 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 투명 기재(基材)와, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면에 형성된 금속층과, 상기 금속층 상에 습식법에 의해 형성된 흑화층을 포함하는 도전성 기판을 제공한다.

본 발명에 의하면, 금속층 표면에서의 광 반사를 억제할 수 있고 양호한 생산성으로 제조 가능한 도전성 기판을 제공할 수 있다.

도 1a는 본 발명 실시형태의 도전성 기판의 단면도이다.
도 1b는 본 발명 실시형태의 도전성 기판의 단면도이다.
도 2a는 본 발명 실시형태의 패턴화된 도전성 기판의 구성 설명도이다.
도 2b는 도 2a의 A-A`선에서의 단면도이다.
도 3a는 본 발명 실시형태에 관한 메쉬 형상 배선을 구비한 적층 도전성 기판의 구성 설명도이다.
도 3b는 도 3a의 B-B`선에서의 단면도이다.
도 4는 본 발명 실시형태에 관한 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판의 단면도이다.

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

(도전성 기판)

본 실시형태의 도전성 기판은, 투명 기재와, 투명 기재의 적어도 한쪽면에 형성된 금속층과, 금속층 상에 습식법에 의해 형성된 흑화층을 포함할 수 있다.

한편, 본 실시형태에서의 도전성 기판은, 금속층 등을 패터닝하기 전의 투명 기재의 표면에 금속층 및 흑화층을 갖는 기판과, 금속층 등을 패턴화한 기판, 즉, 배선 기판을 포함한다. 또한, 금속층 및 흑화층을 패터닝화한 후의 도전성 기판은, 투명 기재가 금속층 등에 의해 덮여져 있지 않은 영역을 포함하여 광을 투과할 수 있는 투명 도전성 기판으로 되어 있다.

여기에서 우선 도전성 기판에 포함되는 각 부재에 대하여 설명한다.

투명 기재로는, 특별히 한정되지는 않고, 바람직하게는, 가시광을 투과하는 수지 기판(수지 필름), 유리 기판 등을 사용할 수 있다.

가시광을 투과하는 수지 기판의 재료로는, 바람직하게는 예를 들어, 폴리아미드계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리이미드계 수지 등의 수지를 사용할 수 있다. 특히, 가시광을 투과하는 수지 기판의 재료로서, 더욱 바람직하게는, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), COP(시클로올레핀 폴리머), PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), 폴리이미드, 폴리카보네이트 등을 사용할 수 있다.

투명 기재의 두께에 대해서는, 특별히 한정되지 않고, 도전성 기판으로 했을 경우에 요구되는 강도, 정전용량, 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㎛ 이하로 하는 것이 바람직하며, 20㎛ 이상 100㎛ 이하로 하면 더욱 바람직하다. 터치 패널의 용도로 사용하는 경우에, 예를 들어, 특히 디스플레이 전체의 두께를 얇게 하는 것이 요구되는 용도에서는, 투명 기재의 두께는 20㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하다.

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

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

이어서, 금속층에 대하여 설명한다.

금속층을 구성하는 재료는 특별히 한정되지는 않고, 용도에 맞는 전기 전도율을 갖는 재료를 선택할 수 있는데, 예를 들어, Cu, Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Mn, Co, W로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 금속과의 구리 합금, 또는, 구리를 포함하는 재료인 것이 바람직하다. 또한, 금속층은 구리로 구성되는 구리층으로 할 수도 있다.

투명 기재 상에 금속층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 광 투과율을 저감시키지 않도록, 투명 기재와 금속층의 사이에 접착제를 배치하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 금속층은, 투명 기재의 적어도 한쪽면에 직접 형성되어 있는 것이 바람직하다. 한편, 후술하는 바와 같이 투명 기재와 금속층 사이에 밀착층을 배치하는 경우에는, 밀착층의 상면에 직접 형성되어 있는 것이 바람직하다.

투명 기재의 상면에 금속층을 직접 형성하므로, 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 형성하여, 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, 이온플레이팅법 등을 사용할 수 있다. 특히, 막두께의 제어가 용이하므로 스퍼링법을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 금속층의 막두께가 두꺼운 경우에는, 금속 박막층을 급전층으로 하고, 습식 도금법의 일종인 전기 도금법에 의해 금속 도금층을 형성함으로써, 금속 박막층과 금속 도금층을 갖는 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 한정되는 것은 아니고, 금속층을 배선으로 사용하는 경우에 당해 배선에 공급되는 전류의 크기, 배선 폭 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.

다만, 금속층이 두꺼워지면, 배선 패턴을 형성하기 위해 에칭을 실시할 때에 에칭에 시간이 소요되므로, 사이드 에칭이 발생하기 쉬워져서, 가는 선이 형성되기 어려워지는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 그래서, 금속층의 두께는 5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3㎛ 이하이면 보다 바람직하다.

또한, 특히 도전성 기판의 저항값을 낮게 하여 충분히 전류를 공급할 수 있도록 하는 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. 또한, 후술하는 바와 같이, 금속층에 대해 습식 처리나 무전해 도금법을 행함으로써, 형성된 금속층의 일부를 흑화층으로 하는 경우에는, 흑화층을 제외하고 금속층으로 남아 있는 부분의 두께가 여기에서 말하는 금속층의 두께가 된다.

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 있으므로, 금속층을 설치함으로써 도전성 기판 또는 투명 도전성 기판의 전기 저항값을 작게 할 수 있다.

이어서, 흑화층에 대하여 설명한다.

흑화층은 금속층의 상면에 형성할 수 있다.

특히, 흑화층은 금속층의 상면 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 흑화층은 금속층의 상면을 덮도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 금속층의 상면이란, 금속층의 투명 기재에 대향하는 면에 반대쪽인 면을 의미한다.

흑화층은 습식법에 의해 형성할 수 있다.

전술한 바와 같이 종래의 도전성 기판에서는 흑화층도 전부 건식 도금법에 의해 형성되고 있었다. 이에 대해 본 실시형태의 도전성 기판에서는, 흑화층을 습식법으로 형성함으로써 건식 도금법보다 짧은 시간에 흑화층을 성막할 수 있어서 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 흑화층을 구비함으로써, 금속층 표면에서의 광 반사를 확실하게 억제할 수 있다.

흑화층을 형성하는 방법은 습식법이면 되고, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 금속층 상에 습식 도금법에 의해 흑화층을 새롭게 형성, 적층하는 방법을 들 수 있다. 이 경우의 습식 도금법은, 예를 들어 전해 도금법을 사용할 수 있다.

습식 도금법에 의해 금속층의 상면에 새롭게 흑화층을 적층하는 경우, 흑화층은, 예를 들어, Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 흑화층은 탄소, 산소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 더 포함할 수도 있다.

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

한편, 후술하는 바와 같이 밀착층을 형성하는 경우, 밀착층과 흑화층은 같은 재료일 수도 있고, 다른 재료일 수도 있다. 다만, 밀착층, 금속층, 흑화층은 에칭에 의해 패터닝할 수 있으므로, 에칭액에 대한 반응성이 밀착층, 금속층, 흑화층에서 같은 정도인 것이 바람직하고, 동일하면 보다 바람직하다. 그러므로, 밀착층과 흑화층은 동일한 재료로 구성되어 있는 것이 특히 바람직하다.

또한, 흑화층을 습식법에 의해 형성하는 구체적인 방법으로서, 형성된 금속층의 표면을 약액에 의해 흑화 처리(습식 처리)함으로써, 흑화층을 형성하는 방법을 들 수 있다. 즉, 금속층의 상면에 대해 약액을 공급하여 금속층과 약액을 반응시킴으로써, 금속층의 일부를 흑화층으로 할 수 있다. 금속층의 상면에 약액을 공급하는 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 약액에 금속층의 일부를 침지하는 방법, 약액을 금속층의 상면에 도포 또는 분무하는 방법 등을 들 수 있다.

금속층의 상면에 대해 공급하는 약액의 종류는, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 금속층을 황화 처리할 수 있는 약액을 사용할 수 있다. 금속층을 황화 처리하는 약액으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 황화 칼륨 또는 다황화 나트륨과 염화 암모늄의 혼합 용액 등을 사용할 수 있다.

또한, 흑화층을 습식법에 의해 형성하는 구체적 방법으로서, 형성된 금속층의 표면에 대해 무전해 도금법을 실시함으로써 흑화층을 형성하는 방법을 들 수 있다.

여기에서의 무전해 도금법은, 금속층의 금속보다 표준 전위가 높은 금속 이온을 포함하는 도금액 속에 침지함으로써, 금속층의 금속이 도금액 속으로 용해되고 그 대신에 액 속의 귀금속(noble metal) 이온이 금속층 표면으로 환원 석출되는 것을 이용하는 도금법이다.

무전해 도금법에 의해 흑화층을 형성하는 경우, 흑화층을 구성하는 재료는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 흑화층은 염화 텔루륨(tellurium chloride)를 함유하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 흑화층은 염화 텔루륨으로 구성될 수도 있다. 즉, 흑화층은 염화 텔루륨층으로 할 수도 있다.

한편, 흑화층은, 후술하는 바와 같이, 밀착층, 금속층을 패터닝한 후에 형성할 수도 있다. 이 경우, 흑화층은 금속층의 상면 뿐 아니라 측면 부분에도 형성할 수 있다.

흑화층의 두께는, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 15㎚ 이상인 것이 바람직하고, 25㎚ 이상이면 보다 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 한정되어 있지는 않으나, 필요 이상으로 두껍게 하면, 성막에 필요한 시간, 배선을 형성할 때 에칭에 필요한 시간이 길어져서 비용 상승을 초래하게 된다. 그래서, 흑화층의 두께는 70㎚ 이하로 하는 것이 바람직하고, 50㎚ 이하로 하면 보다 바람직하다.

또한, 본 실시형태의 도전성 기판에서는 임의의 층을 더 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 경우, 투명 기재와 금속층의 밀착성은 충분하지 않은 경우가 있다. 그래서, 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 높이기 위해, 투명 기재의 적어도 한쪽 주평면(主平面) 상에 밀착층을 형성할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 투명 기재의 양쪽 주평면 상에 형성할 수도 있다.

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

또한, 금속층은, 이미 설명한 바와 같이, 예를 들어, 구리나 구리 합금에 의해 형성할 수 있는데, 이 때 금속 광택을 가진다. 그래서, 투명 기재 상에 금속층을 배치한 것만으로는, 투명 기재 쪽으로부터의 광이 금속층 표면에서 반사되어, 예를 들어, 터치 패널용 도전성 기판으로 사용하는 경우, 반사광에 의한 번쩍임으로 인해 디스플레이의 시인성이 저하되는 경우가 있다.

이에, 밀착층을 흑화층으로서 기능시킬 수도 있는 것이므로, 투명 기재와 금속층의 사이에 흑화층으로 기능하는 밀착층을 배치함으로써, 금속층의 하면측, 즉, 투명 기재 쪽으로부터의 광에 의한 금속층 표면에서의 광 반사를 특별히 억제하는 것이 가능하다.

밀착층을 구성하는 재료는, 특별히 한정되지는 않으나, 투명 기재와 금속층과의 밀착력, 금속층 표면에서 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 1종 이상의 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 밀착층은 탄소, 산소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 더 포함할 수 있다.

또한, 밀착층은 Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 2종 이상의 금속을 포함하는 금속 합금을 포함할 수도 있다. 이 경우에도, 밀착층은 탄소, 산소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 더 포함할 수 있다.

이 때, Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, Mn에서 선택되는 적어도 2종 이상의 금속을 포함하는 금속 합금으로는, 바람직하게는, Ni-Cu 합금, Ni-Zn 합금, Ni-Ti 합금, Ni-W 합금, Ni-Cr 합금, Ni-Cu-Cr 합금을 사용할 수 있다.

특히, 밀착층에 의해 금속층 표면에서의 광 반사를 억제하는 경우, 즉, 밀착층을 흑화층으로 기능시키는 경우에는, 밀착층은 Ni-Cu 합금 또는 Ni-Cu-Cr 합금을 포함하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우에도, 밀착층은 탄소, 산소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 더 포함할 수 있다.

밀착층의 성막 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 건식 도금법에 의해 성막하는 것이 바람직하다. 건식 도금법으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 스퍼터링법, 증착법, 이온플레이팅법 등을 사용할 수 있다. 특히, 보다 바람직하게는, 막두께의 제어가 용이하므로 스퍼터링법을 사용할 수 있다.

한편, 밀착층이 탄소, 산소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 포함하는 경우에는, 밀착층을 성막할 때의 분위기 중에 탄소, 산소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 가스를 첨가하여 둠으로써 밀착층 안에 첨가할 수 있다. 예를 들어, 밀착층에 탄소를 첨가하는 경우에는 일산화탄소 가스나 이산화탄소 가스를, 질소를 첨가하는 경우에는 질소 가스를, 산소를 첨가하는 경우에는 산소 가스를, 건식 도금을 실시할 때의 분위기 중에 첨가하여 둘 수 있다.

탄소, 산소, 질소에서 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 가스는, 불활성 가스에 첨가하여 건식 도금시의 분위기 가스로 하는 것이 바람직하다. 불활성 가스로는, 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는, 예를 들어 아르곤을 사용할 수 있다.

밀착층을 전술한 바와 같이 건식 도금법에 의해 성막함으로써, 투명 기재와 밀착층의 밀착성을 높일 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 같이3㎚ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

밀착층 두께의 상한값은, 특별히 한정되어 있지는 않으나, 필요 이상으로 두껍게 하면, 성막에 필요한 시간, 배선을 형성할 때 에칭에 필요한 시간이 길어져서 비용 상승을 초래하게 된다. 그래서, 밀착층의 두께는 전술한 바와 같이 50㎚ 이하로 하는 것이 바람직하고, 35㎚ 이하로 하면 보다 바람직하며, 33㎚ 이하로 하면 더욱 바람직하다.

이어서, 도전성 기판의 구성예에 대해 설명한다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태의 도전성 기판은 투명 기재, 금속층, 흑화층을 구비하고, 투명 기재 상에 금속층, 흑화층의 순서로 적층된 구성으로 할 수 있다. 또한, 밀착층을 형성하는 경우에는, 투명 기재 상에 밀착층, 금속층, 흑화층의 순서로 적층한 구성으로 할 수 있다.

구체적인 구성예에 대하여, 도 1a, 도 1b를 이용하여 이하에서 설명한다. 도 1a, 도 1b는, 본 실시형태 도전성 기판의 투명 기재, 밀착층, 금속층, 흑화층의 적층 방향에 평행한 면에서의 단면도의 예를 나타내고 있다.

예를 들어, 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A)과 같이, 투명 기재(11)의 제1 주평면(11a) 쪽에 밀착층(12), 금속층(13), 흑화층(14)의 순서로 한 층씩 적층한 구성으로 할 수 있다. 또한, 도 1b에 나타낸 도전성 기판(10B)과 같이, 투명 기재(11)의 제1 주평면(11a) 쪽과 제2 주평면(11b) 쪽의 각각에 밀착층(12A,12B), 금속층(13A,13B), 흑화층(14A,14B)의 순서로 한 층씩 적층할 수도 있다.

한편, 밀착층(12,12A/12B)은 전술한 바와 같이 임의의 층이고, 밀착층(12,12A/12B)을 형성하지 않는 경우에는 투명 기재(11) 상에 금속층(13,13A/13B)이 직접 형성되게 된다.

본 실시형태의 도전성 기판은, 예를 들어 터치 패널 등의 각종 용도에 사용할 수 있다. 그리고, 각종 용도에 사용하는 경우에, 본 실시형태의 도전성 기판에 포함되는 금속층 및 흑화층은 패턴화되어 있는 것이 바람직하다. 금속층 및 흑화층은, 예를 들어 원하는 배선 패턴에 맞추어 패턴화할 수 있으며, 금속층 및 흑화층은 같은 형상으로 패턴화되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 전술한 바와 같이 밀착층을 형성한 경우에는, 밀착층도 패턴화되어 있는 것이 바람직하고, 금속층 등과 마찬가지로, 원하는 배선 패턴에 맞추어 패턴화할 수 있다. 이 때, 밀착층은 금속층 등과 같은 형상으로 패턴화되어 있는 것이 바람직하다.

본 실시형태의 도전성 기판에 있어서는, 전술한 바와 같이, 투명 기재(11) 상에 금속층(13,13A/13B)과 흑화층(14,14A/14B)이 적층되어 있다. 그리하여, 금속층(13,13A/13B)의, 흑화층(14,14A/14B)이 형성된 면에서는 광 반사를 억제할 수 있다.

또한, 도 1a와 도 1b에 나타낸 도전성 기판(10A,10B)에서는, 투명 기재(11)와 금속층(13,13A/13B)의 사이에 밀착층(12,12A/12B)이 배치되어 있다. 그리하여, 투명 기재(11)와 금속층(13,13A/13B)의 밀착성을 높일 수 있다. 또한, 밀착층(12,12A/12B)이 흑화층으로서 기능할 수 있는 재료로 구성되어 있는 경우에는, 금속층(13,13A/13B)의 하면쪽, 즉, 투명 기재(11)쪽으로부터의 광이 금속층(13,13A/13B) 표면에서 반사되는 것을 억제할 수 있다.

본 실시형태 도전성 기판의 광 반사 정도에 대해서는, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 파장 400㎚ 이상 800㎚ 이하인 광의 반사율(정반사율)은 30% 미만인 것이 바람직하고, 20% 미만이면 보다 바람직하며, 10% 미만이면 특히 바람직하다. 파장 400㎚ 이상 800㎚ 이하인 광의 반사율이 30% 미만인 경우에, 예를 들어 터치 패널용 도전성 기판으로 사용한 경우에도, 디스플레이의 시인성 저하가 거의 발생하지 않으므로 바람직하다.

반사율의 측정은 흑화층(14,14A/14B)에 광을 조사하도록 하여 측정할 수 있다.

구체적으로는, 예를 들어 도 1a에서와 같이 투명 기재(11)의 제1 주평면(11a) 쪽에 밀착층(12), 금속층(13), 흑화층(14)의 순서로 적층한 경우, 흑화층(14)에 광을 조사하도록 흑화층(14)의 표면(14a)에 상방쪽으로부터 광을 조사하여 측정할 수 있다. 측정에 있어서는, 파장 400㎚ 이상 800㎚ 이하인 광을, 예를 들어 파장 1㎚ 간격으로, 전술한 바와 같이 도전성 기판의 흑화층에 대해 조사하여 측정한 값의 평균값을 당해 도전성 기판의 반사율로 할 수 있다.

한편, 흑화층으로 기능하는 밀착층을 형성한 경우에는, 밀착층(12)에 광을 조사하도록 투명 기재의 제2 주평면(11b) 쪽으로부터 마찬가지로 광을 조사하여, 밀착층(12)을 형성한 쪽의 면에서의 반사율도 측정할 수 있다.

본 실시형태의 도전성 기판에서는, 흑화층 표면에서 측정한 광 반사율이 상기 범위에 있는 것이 바람직하다. 또한, 흑화층으로 기능하는 밀착층을 형성한 경우, 밀착층 표면 및 흑화층 표면에서의 광 반사율이 상기 범위를 만족하면 보다 바람직하다.

또한, 본 실시형태의 도전성 기판에서는, 전술한 바와 같이 금속층을 형성하고 있으므로, 도전성 기판의 표면 저항을 작게 할 수 있다. 표면 저항은 0.2Ω/□ 미만인 것이 바람직하고, 0.15Ω/□ 미만이면 보다 바람직하다. 표면 저항의 측정 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 4탐침법에 의해 측정할 수 있으며, 도전성 기판의 표면, 즉, 흑화층에 탐침이 접촉하도록 하여 측정하는 것이 바람직하다.

여기까지 본 실시형태의 도전성 기판에 대해 설명하였으나, 도전성 기판을 복수 개 적층한 적층 도전성 기판으로 할 수도 있다. 도전성 기판을 적층하는 경우, 도전성 기판에 포함되는 금속층 및 흑화층, 경우에 따라서는 밀착층까지도 전술한 바와 같이 패터닝되어 있는 것이 바람직하다.

특히, 터치 패널 용도로 사용하는 경우, 도전성 기판 또는 적층 도전성 기판은 후술하는 바와 같이 메쉬 형상 배선을 구비하는 것이 바람직하다.

여기에서, 2개의 도전성 기판을 적층하여 메쉬 형상 배선을 구비한 적층 도전성 기판을 형성하는 경우를 예로 들어, 적층 전 도전성 기판에 형성하는 금속층 및 흑화층의 패턴 형상의 구성예에 대해 도 2a, 도 2b를 이용하여 설명한다. 한편, 도 2b에서는 투명 기재와 금속층 사이에 밀착층도 형성한 예를 나타내고 있다.

도 2a는, 메쉬 형상 배선을 구비한 적층 도전성 기판을 구성하는 2 개의 도전성 기판 중 한쪽의 도전성 기판에 대해, 도전성 기판(20)을 상면측, 즉 투명 기재(11)의 주평면에 수직인 방향에서 본 도면이다. 또한, 도 2b는 도 2a의 A-A`선에서의 단면도를 나타내고 있다.

도 2a, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 도전성 기판(20)에 있어서, 투명 기재(11) 상의 패턴화된 밀착층(22), 금속층(23) 및 흑화층(24)은 같은 형상을 가진다. 예를 들어, 패턴화된 흑화층(24)은 도 2a에 나타낸 직선 형상의 복수의 패턴(흑화층 패턴 24A-24G)을 가지고, 이 복수의 직선 형상의 패턴은 도면상 Y축에 평행하게 그리고 도면상 X축 방향으로 서로 이격되게 배치할 수 있다. 이 때, 도 2a에 나타내는 바와 같이 투명 기재(11)가 사각 형상을 갖는 경우, 투명 기재(11)의 한 변에 평행하게 되도록 흑화층의 패턴(흑화층 패턴 24A-24G)이 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 전술한 바와 같이 패턴화된 금속층(23)도 패턴화된 흑화층(24)과 마찬가지로 패터닝되어 있고, 직선 형상의 복수의 패턴(금속층 패턴)을 가지며, 당해 복수의 패턴은 서로 평행하게 격리되어 배치된다. 패턴화된 밀착층(22)에 대해서도 마찬가지이다. 그리하여, 패턴 사이에는 투명 기재(11)의 제1 주평면(11a)이 노출되게 된다.

도 2a, 도 2b에 나타낸 패턴화된 밀착층(22), 금속층(23) 및 흑화층(24)의 패턴 형성 방법은 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 흑화층(24)을 형성한 후, 흑화층(24) 상에 형성할 패턴에 대응되는 형상을 갖는 마스크를 배치한 후, 에칭함으로써 패턴을 형성할 수 있다. 사용할 에칭액은 특별히 한정되는 것은 아니고, 밀착층, 금속층 및 흑화층을 구성하는 재료에 따라 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어, 층마다 에칭액을 달리 할 수도 있으며, 또한 같은 에칭액에 의해 동시에 밀착층, 금속층 및 흑화층을 에칭할 수도 있다.

그리고, 금속층과 흑화층, 경우에 따라서는 밀착층까지도 패턴화된 2개의 도전성 기판을 적층함으로써, 적층 도전성 기판을 형성할 수 있다. 적층 도전성 기판에 대해, 도 3a, 도 3b를 이용하여 설명한다. 도 3a는 적층 도전성 기판(30)을 상면측, 즉, 2개의 도전성 기판의 적층 방향에 따른 상면측에서 본 도면을 나타내고 있고, 도 3b는 도 3a의 B-B`선에서의 단면도를 나타내고 있다.

적층 도전성 기판(30)은, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 도전성 기판(201)과 도전성 기판(202)을 적층하여 얻어진 것이다. 한편, 도전성 기판(201)과 도전성 기판(202)은, 투명 기재(111,112) 상에, 패턴화된 밀착층(221,222), 금속층(231,232) 및 흑화층(241,242)이 적층되어 있다. 도전성 기판(201,202)의 패턴화된 밀착층(221,222), 금속층(231,232) 및 흑화층(241,242)은, 전술한 도전성 기판(20)과 마찬가지로, 직선 형상의 복수의 패턴을 가지도록 패턴화되어 있다.

그리고, 한쪽 도전성 기판(201)의 투명 기재(111)의 제1 주평면(111a)과, 다른쪽 도전성 기판(202)의 투명 기재(112)의 제2 주평면(112b)이 대향하도록 적층되어 있다.

또한, 한쪽 도전성 기판(201)의 상하를 역으로 하여, 한쪽 도전성 기판(201)의 투명 기재(111)의 제2 주평면(111b)과, 다른쪽 도전성 기판(202)의 투명 기재(112)의 제2 주평면(112b)이 대향하도록 적층할 수도 있다. 이 경우, 후술하는 도 4에서와 마찬가지의 배치가 된다.

2개의 도전성 기판을 적층할 때에, 도 3a, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 한쪽 도전성 기판(201)의 패턴화된 금속층(231)과 다른쪽 도전성 기판(202)의 패턴화된 금속층(232)이 교차하도록 적층할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 도 3a에서 한쪽 도전성 기판(201)의 패턴화된 금속층(231)은, 그 패턴의 길이 방향이 도면상 X축 방향에 평행하도록 배치할 수 있다. 그리고, 다른쪽 도전성 기판(202)의 패턴화된 금속층(232)은, 그 패턴의 길이 방향이 도면상 Y축 방향에 평행하도록 배치할 수 있다.

한편, 도 3a는, 전술한 바와 같이 적층 도전성 기판(30)의 적층 방향을 따라 본 도면이므로, 각 도전성 기판(201,202)의 최상부에 배치된 패턴화된 흑화층(241,242)을 나타내고 있다. 패턴화된 금속층(231,232)도 패턴화된 흑화층(241,242)과 같은 패턴으로 되어 있으므로, 패턴화된 금속층(231,232)도 패턴화된 흑화층(241,242)과 마찬가지로 메쉬 형상으로 되어 있다.

적층된 2개의 도전성 기판의 접착 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어 접착제 등에 의해 접착, 고정할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 한쪽 도전성 기판(201)과 다른쪽 도전성 기판(202)을 적층함으로써, 도 3a에 나타내는 바와 같이 메쉬 형상 배선을 구비한 적층 도전성 기판(30)으로 할 수 있다.

여기에서는 두 개의 도전성 기판을 적층함으로써 메쉬 형상 배선을 구비한 적층 도전성 기판으로 하는 예를 사용하여 설명하였으나, 메쉬 형상 배선을 구비한 (적층) 도전성 기판으로 하는 방법은 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 1b에 나타낸, 투명 기재(11)의 제1 주평면(11a), 제2 주평면(11b)에 밀착층(12A,12B), 금속층(13A,13B), 흑화층(14A,14B)을 적층한 도전성 기판(10B)으로부터도, 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판을 형성할 수 있다.

이 경우, 투명 기재(11)의 제1 주평면(11a) 쪽에 적층한 밀착층(12A), 금속층(13A) 및 흑화층(14A)을 도 1b상의 Y축 방향, 즉, 지면에 수직인 방향에 평행한 복수의 직선 형상 패턴으로 패턴화한다. 또한, 투명 기재(11)의 제2 주평면(11b) 쪽에 적층한 밀착층(12B), 금속층(13B) 및 흑화층(14B)을 도 1b상의 X축 방향에 평행한 복수의 직선 형상 패턴으로 패턴화한다. 패턴화는 전술한 바와 같이 예를 들어 에칭에 의해 실시할 수 있다. 이로써, 도 4에 나타내는 바와 같이, 투명 기재(11)을 사이에 두고, 투명 기재의 제1 주평면(11a) 쪽에 형성된 패턴화된 금속층(43A)과, 제2 주평면 쪽(11b)에 형성된 패턴화된 금속층(43B)에 의해, 메쉬 형상 배선을 구비하는 도전성 기판으로 할 수 있다.

한편, 도 3a, 도 3b에서는, 직선 형상 배선을 조합하여 메쉬 형상 배선(배선 패턴)을 형성한 예를 나타내고 있으나, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니고, 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. 도 4에 나타낸 도전성 기판의 경우에도 마찬가지이다.

이상에서 설명한 (적층) 도전성 기판에 의하면, 패턴화된 금속층은 그 상면에 패턴화된 흑화층이 배치되어 있다. 그리하여, 패턴화된 금속층 표면에서의 광 반사를 억제할 수 있다.

또한, 금속층이 배치되어 있으므로 전기 저항값을 작게 할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 흑화층은 습식법에 의해 형성되므로 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.

(도전성 기판 제조방법, 적층 도전성 기판 제조방법)

이어서, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법 및 적층 도전성 기판 제조방법의 구성예에 대해 설명한다.

본 실시형태의 도전성 기판 제조방법은, 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 금속층을 형성하는 금속층 형성 공정과, 금속층 상에 습식법에 의해 흑화층을 형성하는 흑화층 형성 공정을 가질 수 있다.

이하에서 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법 및 적층 도전성 기판 제조방법에 대해 설명하나, 이하에 설명하는 점 이외에는, 전술한 도전성 기판, 적층 도전성 기판의 경우와 마찬가지의 구성으로 할 수 있으므로, 설명을 생략한다.

금속층 형성 공정에 제공하는 투명 기재는 미리 준비해 둘 수 있다. 사용하는 투명 기재의 종류는 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는, 이미 설명한 것과 같이 가시광을 투과하는 수지 기판(수지 필름), 유리 기판 등을 사용할 수 있다. 투명 기재는 필요에 따라 미리 임의의 크기로 절단하는 등의 처리를 해 놓을 수도 있다.

이어서, 금속층 형성 공정에 대해 설명한다.

금속층은 이미 설명한 것과 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 박막층의 형성에 사용하는 건식 도금법으로는, 특별히 한정되지는 않고, 예를 들어, 스퍼터링법, 증착법, 또는 이온 플레이팅법 등을 사용할 수 있다. 특히, 막두께의 제어가 용이하므로 스퍼터링법을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

습식 도금법에 의해 금속 도금층을 형성하는 공정에서의 조건, 즉, 전기 도금 처리의 조건은, 특별히 한정되지는 않고, 통상의 방법에 따른 제반 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 공정에서는 습식법에 의해 흑화층을 형성할 수 있다. 흑화층을 습식법으로 형성함으로써, 종래에 건식법만으로 흑화층을 형성하던 경우와 비교하여, 도전성 기판을 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.

또한, 종래와 같이 건식법에 의해 흑화층을 성막하는 경우, 예를 들어, 습식법으로 금속 도금층을 성막한 후, 습식법의 성막 장치로부터 피성막체를 꺼내어, 피성막체를 건조시킨 다음에 건식법 장치에 세팅할 필요가 있으므로, 생산성이 저하되어 있었다. 이에 대해, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에서는, 흑화층도 습식법으로 형성하므로 습식법 장치로 금속 도금층과 흑화층을 연속하여 형성할 수 있어서, 특히 생산성을 향상시킬 수 있다.

흑화층을 형성하는 방법은 습식법이면 되며, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 금속층 상에 습식 도금법에 의해 흑화층을 새롭게 형성, 적층하는 방법을 들 수 있다. 이 경우의 습식 도금법은 예를 들어 전해 도금법을 사용할 수 있다.

또한, 흑화층을 습식법에 의해 형성하는 구체적 방법으로서, 형성된 금속층 표면을 약액에 의해 흑화 처리(습식 처리)함으로써 흑화층을 형성하는 방법을 들 수 있다. 즉, 금속층 상면에 대해 약액을 공급하여 금속층과 약액을 반응시킴으로써, 금속층의 일부를 흑화층으로 할 수 있다. 금속층의 상면에 약액을 공급하는 방법은, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 약액에 금속층의 일부를 침지하는 방법, 약액을 금속층의 상면에 도포 또는 분무하는 방법 등을 들 수 있다.

또한, 흑화층을 습식법에 의해 형성하는 구체적 방법으로, 형성된 금속층의 표면에 대해 무전해 도금법을 실시함으로써 흑화층을 형성하는 방법을 들 수 있다.

흑화층 형성 공정에서, 전술한 무전해 도금법에 의해 흑화층을 형성하는 경우, 흑화층을 구성하는 재료는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 흑화층은 염화 텔루륨을 함유하는 층인 것이 바람직하다. 또한, 흑화층은 염화 텔루륨으로 구성된 층으로 할 수도 있다.

흑화층을 무전해 도금법으로 형성함으로써, 종래에 건식법만으로 흑화층을 형성하던 경우와 비교하여, 도전성 기판을 양호한 생산성으로 제조할 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 기재의 금속층을 형성하는 면에 밀착층을 형성하는 밀착층 형성 공정을 실시할 수 있다. 밀착층 형성 공정을 실시하는 경우, 금속층 형성 공정은 밀착층 형성 공정 후에 실시할 수 있고, 금속층 형성 공정에서는, 본 공정에서 투명 기재에 밀착층을 형성한 기재를 사용하여 당해 밀착층에 금속 박막층을 형성할 수 있다.

밀착층은, 도 1a에 나타내는 바와 같이, 투명 기재(11)의 적어도 한쪽 주평면, 예를 들어, 제1 주평면(11a)에 형성할 수 있다. 또한, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 투명 기재(11)의 제1 주평면(11a)과 제2 주평면(11b) 양면에 밀착층(12A,12B)을 형성할 수도 있다. 투명 기재(11)의 제1 주평면(11a)와 제2 주평면(11b) 양면에 밀착층을 형성하는 경우에는, 양쪽 주평면에 동시에 밀착층을 형성할 수도 있다. 또한, 어느 한쪽 주평면에 밀착층을 형성한 후에, 다른쪽 주평면에 밀착층을 형성할 수도 있다.

밀착층을 구성하는 재료는 특별히 한정되지는 않으나, 투명 기재와 금속층의 밀착력, 금속층 표면에서의 광 반사 억제 정도, 또는 도전성 기판을 사용하는 환경(예를 들어 습도, 온도 등)에 대한 안정성의 정도 등에 따라 임의로 선택할 수 있다. 밀착층을 구성하는 재료로서 필요에 따라 적절히 사용할 수 있는 재료에 대하여는, 이미 설명하였으므로 여기에서는 설명을 생략한다.

밀착층의 성막 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어 전술한 바와 같이 건식 도금법에 의해 성막할 수 있다. 건식 도금법으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 스퍼터링법, 증착법, 이온 플레이팅법 등을 사용할 수 있다. 특히, 보다 바람직하게는, 막두께의 제어가 용이하므로 스퍼터링법을 사용할 수 있다.

스퍼터링법에 의해 밀착층을 성막하는 경우, 타겟으로서는, 밀착층을 구성하는 금속종을 포함하는 타겟을 사용할 수 있다. 밀착층이 합금을 포함하는 경우에는, 밀착층에 포함되는 금속종마다 타겟을 사용하여 투명 기재 등의 피성막체의 표면에서 합금을 형성할 수도 있고, 미리 밀착층에 포함되는 금속을 합금화한 타겟을 사용할 수도 있다.

본 실시형태의 도전성 기판 제조방법으로 얻어지는 도전성 기판은, 예를 들어 터치 패널 등의 각종 용도에 사용할 수 있다. 그리고, 각종 용도에 사용하는 경우에, 본 실시형태의 도전성 기판에 포함되는 금속층 및 흑화층이 패턴화되어 있는 것이 바람직하다. 금속층 및 흑화층은, 예를 들어 원하는 배선 패턴에 맞추어 패턴화할 수 있으며, 금속층 및 흑화층은 같은 형상으로 패턴화되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 밀착층을 형성한 경우에는, 밀착층도 패턴화되어 있는 것이 바람직하고, 금속층 등과 마찬가지로, 원하는 배선 패턴에 맞추어 패턴화할 수 있다. 이 때, 밀착층은 금속층 등과 같은 형상으로 패턴화되어 있는 것이 바람직하다.

그러므로, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법은 금속층과 흑화층을 패터닝하는 패터닝 공정을 가질 수 있다. 패터닝 공정의 구체적 방법은 특별히 한정되지는 않고, 임의의 방법으로 실시할 수 있다. 한편, 밀착층을 형성한 경우에는, 패터닝 공정에서 밀착층도 패터닝할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에서와 같이 투명 기재(11)에 밀착층(12), 금속층(13), 흑화층(14)이 적층된 도전성 기판(10A)의 경우, 우선 흑화층(14) 상에 원하는 패턴을 갖는 마스크를 배치하는 마스크 배치 공정을 실시한다. 이어서, 흑화층(14)의 상면, 즉, 마스크를 배치한 면 쪽에 에칭액을 공급하는 에칭 공정을 실시할 수 있다.

에칭 공정에서 사용하는 에칭액은, 특별히 한정되지는 않고, 금속층과 흑화층, 그리고 밀착층을 형성한 경우에는 밀착층까지를 구성하는 재료에 따라 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어, 층마다 에칭액을 달리할 수도 있고, 또한, 같은 에칭액으로 동시에 금속층과 흑화층, 그리고 밀착층을 형성한 경우에는 밀착층까지를 에칭할 수도 있다.

에칭 공정에서 형성하는 패턴은 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 금속층과 흑화층, 경우에 따라서는 밀착층까지를 직선 형상의 복수의 패턴이 되도록 패터닝할 수 있다. 직선 형상의 복수의 패턴으로 패터닝하는 경우, 예를 들어, 도 2a, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 패턴화된 밀착층(22), 금속층(23), 흑화층(24)이 서로 평행하게 그리고 이격되도록 하는 패턴으로 할 수 있다.

또한, 도 1b에서와 같이 투명 기재(11)의 제1 주평면(11a), 제2 주평면(11b)에 밀착층(12A,12B), 금속층(13A,13B), 흑화층(14A,14B)을 적층한 도전성 기판(10B)에 대해서도, 패터닝하는 패터닝 공정을 실시할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 흑화층(14A,14B) 상에 원하는 패턴을 갖는 마스크를 배치하는 마스크 배치 공정을 실시할 수 있다. 이어서, 흑화층(14A,14B)의 상면, 즉, 마스크를 배치한 면 쪽에 에칭액을 공급하는 에칭 공정을 실시할 수 있다.

에칭 공정에서 예를 들어 투명 기재(11)의 제1 주평면(11a) 쪽에 적층된, 밀착층(12A), 금속층(13A), 흑화층(14A)을, 도 1b에서의 Y축 방향, 즉, 지면에 수직인 방향에 평행한 복수의 직선 형상 패턴으로 패턴화할 수 있다. 또한, 투명 기재(11)의 제2 주평면(11b) 쪽에 적층된, 밀착층(12B), 금속층(13B), 흑화층(14B)을, 도 1b에서의 X축 방향에 평행한 복수의 직선 형상 패턴으로 패턴화할 수 있다. 이로써, 도 4에 나타내는 바와 같이, 투명 기재(11)를 사이에 두고, 투명 기재의 제1 주평면(11a) 쪽에 형성된 패턴화된 금속층(43A)과, 제2 주평면 쪽(11b)에 형성된 패턴화된 금속층(43B)에 의해, 메쉬 형상 배선을 구비하는 도전성 기판으로 할 수 있다.

한편, 패터닝 공정은 전술한 흑화층 형성 공정의 전에 실시할 수도 있다. 전술한 바와 같이 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에서는, 흑화층을 형성하는 방법으로서, 무전해 도금법, 형성된 금속층의 표면을 약액으로 흑화 처리(습식 처리)하는 방법 등을 사용할 수 있다. 이들 방법에 의하면, 흑화층을 형성할 때에 금속층에 전류를 공급할 필요가 없으므로, 금속층, 경우에 따라서는 밀착층까지를 패터닝한 후에 흑화층을 형성할 수도 있다. 특히, 패터닝 공정을 실시한 후에 흑화층 형성 공정을 실시함으로써, 패터닝된 금속층의 상면 뿐 아니라 측면에도 흑화층을 형성할 수 있다. 그리하여, 금속층 표면에서의 반사를 특히 억제하는 것이 가능하게 되어 바람직하다.

패터닝 공정을 흑화층 형성 공정의 전에 실시하는 경우, 전술한 마스크 배치 공정에서는, 금속층의 상면에 원하는 패턴을 갖는 마스크를 배치하는 것이 된다. 또한, 에칭 공정에서는, 금속층의 상면에 에칭액을 공급하는 것이 된다.

그리고, 여기까지 설명한 도전성 기판이 복수 개 적층된 적층 도전성 기판을 제조할 수도 있다. 적층 도전성 기판 제조방법은, 전술한 도전성 기판 제조방법에 의해 얻어진 도전성 기판을 복수 개 적층하는 적층 공정을 가질 수 있다.

적층 공정에서는, 예를 들어, 도 2a, 도 2b에 나타낸 패턴화된 도전성 기판을 복수 개 적층할 수 있다. 구체적으로는, 도 3a, 도 3b에 나타낸 것처럼, 한쪽 도전성 기판(201)의 투명 기재(111)의 제1 주평면(111a)과, 다른쪽 도전성 기판(202)의 투명 기재(112)의 제2 주평면(111b)이 대향하도록 적층함으로써 실시할 수 있다.

적층 후, 2개의 도전성 기판(201,202)은, 예를 들어 접착제 등에 의해 고정할 수 있다.

한편, 한쪽 도전성 기판(201)의 상하를 역으로 하여, 한쪽 도전성 기판(201)의 투명 기재(111)의 제2 주평면(111b)과, 다른쪽 도전성 기판(202)의 투명 기재(112)의 제2 주평면(112b)이 대향하도록 적층할 수도 있다.

메쉬 형상 배선을 구비한 적층 도전성 기판으로 하는 경우, 적층 공정에서는, 도 3a, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 한쪽 도전성 기판(201)에 미리 형성된 패턴화된 금속층(231)과, 다른쪽 도전성 기판(202)에 미리 형성된 패턴화된 금속층(232)이 교차하도록 적층할 수 있다.

도 3a, 도 3b에서는, 직선 형상으로 패턴화된 금속층을 조합하여 메쉬 형상 배선(배선 패턴)을 형성한 예를 나타내고 있으나, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 배선 패턴을 구성하는 배선, 즉, 패턴화된 금속층의 형상은 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 화상과의 사이에서 모아레(간섭 무늬)가 발생하지 않도록, 메쉬 형상의 배선 패턴을 구성하는 배선의 형상을 각각 들쭉날쭉하게 굴곡된 선(지그재그 직선) 등의 각종 형상으로 할 수도 있다.

이상의 본 실시형태 도전성 기판 제조방법 및 적층 도전성 기판 제조방법에 의해 얻어지는 도전성 기판 및 적층 도전성 기판에 의하면, 금속층을 형성하여 전기 저항값을 작게 할 수 있다. 또한, 흑화층을 형성하여 금속층 표면에서의 광 반사를 억제할 수 있다. 또한, 흑화층을 습식법에 의해 형성할 수 있어서 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.

[실시예]

이하에서 구체적인 실시예, 비교예를 들어 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(평가 방법)

우선, 얻어진 도전성 기판의 평가 방법에 대해 설명한다.

(정반사율)

측정은, 자외 가시 분광 광도계((주)시마즈 제작소 제조, 형식: UV-2550)에 반사율 측정 유닛을 설치하여 실시하였다.

이하의 실시예, 비교예에서 제작한 도전성 기판의 흑화층 표면에 대해, 입사각 5°, 수광각 5°로 하여, 파장이 400㎚ 이상 800㎚ 이하인 광을 파장 1㎚ 간격으로 조사하여 정반사율을 측정하여 그 평균값을 정반사율로 하였다.

그리고, 정반사율이 10% 미만인 시료를 ◎, 30% 미만인 시료를 ○, 30% 이상인 시료를 ×로 평가하였다.

(표면저항)

저저항률계((주)다이아 인스트루먼트 제조, 형번: 로레스타-EP MCP-T360)를 사용하여, 이하의 실시예, 비교예에서 제작한 도전성 기판의 표면 저항을 측정하였다. 측정은, 4탐침법에 의해 실시하는데, 흑화층에 탐침이 접촉하도록 하여 측정하였다.

그리고, 표면 저항이 0.20Ω/□ 미만의 시료를 ○, 0.20Ω/□ 이상의 시료를 ×로 평가하였다.

(시료 제작 조건)

실시예, 비교예로서 이하에 설명하는 조건으로 도전성 기판을 제작하여 전술한 평가 방법에 의해 평가하였다.

<실시예 1>

(밀착층 형성 공정)

세로 500㎜×가로 500㎜, 두께 50㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET)제 투명 기재의 한쪽 주평면 상에 밀착층을 성막하였다. 한편, 투명 기재로 사용한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지제의 투명 기재에 대해, 전체 광선 투과율을 JIS K 7361-1에 규정된 방법에 의해 평가를 실시하였더니 97%였다.

밀착층 형성 공정에서는, Ni-17중량%Cu 합금의 타겟을 장착한 스퍼터링 장치에 의해, 밀착층으로서 산소를 함유하는 Ni-Cu 합금층을 성막하였다. 이하에 밀착층의 성막 방법에 대해 설명한다.

미리 60℃까지 가열하여 수분을 제거한 전술한 투명 기재를 스퍼터링 장치의 챔버 안에 설치하였다.

이어서, 챔버 안을 1×10^-3Pa까지 배기한 후, 아르곤 가스와 산소 가스를 도입하여 챔버 안 압력을 1.3Pa로 하였다. 한편, 이 때 챔버 안 분위기는 체적비로 30%가 산소, 나머지가 아르곤으로 되어 있다.

그리고, 이러한 분위기 하에서 타겟에 전력을 공급하여 투명 기재의 한쪽 주평면에 밀착층을 두께 20㎚가 되도록 성막하였다.

(금속층 형성 공정)

금속층 형성 공정에서는 금속 박막층 형성 공정과 금속 도금층 형성 공정을 실시하였다.

우선, 금속 박막층 형성 공정에 대해 설명한다.

금속 박막층 형성 공정에서는, 기재로서 밀착층 형성 공정에서 투명 기재에 밀착층을 성막한 것을 사용하여, 밀착층 상에 금속 박막층으로서 구리 박막층을 형성하였다.

금속 박막층은, 구리 타겟을 사용한 점과, 기재를 세팅한 챔버 안을 배기한 후 아르곤 가스를 공급하여 아르곤 분위기로 한 점 이외에는, 밀착층의 경우와 마찬가지로 하여 스퍼터링 장치에 의해 성막하였다.

금속 박막층인 구리 박막층은 막두께가 150㎚가 되도록 성막하였다.

이어서, 금속 도금층 형성 공정에서는, 금속 도금층으로서 구리 도금층을 형성하였다. 구리 도금층은 전해 도금법에 의해 구리 도금층의 두께가 2.0㎛가 되도록 성막하였다.

(흑화층 형성 공정)

밀착층과 금속층을 형성한 투명 기재를 황화 칼륨 농도 3.0g/리터와 염화 암모늄 농도 9.0g/리터의 혼합 용액에 25℃에서 120초간 침지하여, 금속층 표면을 황화시켰다. 한편, 황화 칼륨 용액과 염화 암모늄 용액의 혼합 용액으로의 침지 시간을, 이하에서 황화 시간이라고도 기재한다. 이로써, 금속층의 상면, 즉, 금속층의 밀착층에 대향하는 면의 반대쪽 면에 흑화층을 형성하였다.

얻어진 도전성 기판에 대해 전술한 정반사율과 표면 저항을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

<실시예 2>

흑화층 형성 공정에서 황화 시간을 60초간으로 한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 기판을 제작하였다.

<비교예 1>

흑화층 형성 공정을 실시하지 않은 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 기판을 제작하였다.

<비교예 2>

제2 황화 공정에서 황화 시간을 300초간으로 한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 기판을 제작하였다.

표 1의 결과로부터, 실시예 1,2에 대해서는, 정반사율의 평가가 ◎ 또는 ○이고, 또한, 표면 저항의 평가가 ○로 되어 있어서, 금속층을 형성함에 따른 금속층 표면에서의 반사를 억제하면서 전기 저항값이 작은 도전성 기판을 얻을 수 있음이 확인되었다. 또한, 실시예 1,2에서는 흑화층을 습식법에 의해 형성하고 있으므로, 양호한 생산성으로 제조할 수 있음도 확인되었다.

이에 대해, 비교예 1에서는, 흑화층이 형성되어 있지 않으므로 정반사율이 63.0%로 대단히 높게 되어 있어서, 금속층 표면에서의 반사가 억제되고 있지 않음이 확인되었다.

또한, 비교예 2에서는, 정반사율은 0.3%로 대단히 낮아 평가가 ◎로 되어 있으나, 표면 저항은 0.25Ω/□으로 되어 있어 표면 저항이 대단히 높아져 있음을 확인할 수 있었다. 이것은 흑화층 형성 공정에서 황화 시간이 길었으므로 금속층이 전부 흑화층으로 변화되었기 때문으로 생각된다.

<실시예 3>

실시예 1과 마찬가지로 하여 투명 기재에 밀착층과 금속층을 형성한 후, 이하의 방법에 의해 흑화층을 형성하였다.

(흑화층 형성 공정)

밀착층과 금속층을 형성한 투명 기재를 염화 텔루륨 무전해 도금액에 30℃에서 120초간 침지하여, 금속층 표면에 염화 텔루륨을 석출시켰다. 이로써, 금속층의 상면, 즉, 금속층의 밀착층에 대향하는 면의 반대쪽 면에 흑화층을 형성하였다.

얻어진 도전성 기판에 대해 전술한 정반사율과 표면 저항을 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

<실시예 4>

흑화층 형성 공정에서 무전해 도금액에의 침지 시간을 30초간으로 한 점 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 도전성 기판을 제작하였다.

<비교예 3>

흑화층 형성 공정을 실시하지 않은 점 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 도전성 기판을 제작하였다.

표 2의 결과로부터, 실시예 3,4에 대해서는, 정반사율의 평가가 ◎이고, 또한, 표면 저항의 평가가 ○로 되어 있어서, 금속층을 형성함에 따른 금속층 표면에서의 반사를 억제하면서 전기 저항값이 작은 도전성 기판을 얻을 수 있음이 확인되었다. 또한, 실시예 3,4에서는 흑화층을 무전해 도금법에 의해 형성하고 있으므로, 양호한 생산성으로 제조할 수 있음도 확인되었다.

이에 대해, 비교예 3에서는, 흑화층이 형성되어 있지 않으므로 정반사율이 63.0%로 대단히 높게 되어 있어서, 금속층 표면에서의 반사가 억제되고 있지 않음이 확인되었다.

이상에서 도전성 기판, 적층 도전성 기판, 도전성 기판 제조방법 및 적층 도전성 기판 제조방법을 실시형태 및 실시예 등으로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태 및 실시예 등에 한정되지 않는다. 특허청구범위에 기재된 본 발명 요지의 범위 내에서 다양한 변형, 변경이 가능하다.

본 출원은 2014년 1월 31일에 일본국 특허청에 출원된 특원2014-017974호 및 2014년 8월 29일에 일본국 특허청에 출원된 특원2014-176208호에 기초하는 우선권을 주장하는 것으로서, 특원2014-017974호 및 특원2014-176208호의 전체 내용을 본 국제출원에 원용한다.

10A,10B,20,201,202,40 도전성 기판
11,111,112 투명 기재
11a,111a,112a 제1 주평면
11b,111b,112b 제2 주평면
12,12A,12B,22,221,222,42A,42B 밀착층
13,13A,13B,23,231,232,43A,43B 금속층
14,14A,14B,24,241,242,44A,44B 흑화층
30 적층 도전성 기판

Claims

투명 기재와,
상기 투명 기재의 적어도 한쪽면에 형성된 금속층과,
상기 금속층 상에 습식법에 의해 형성된 흑화층과,
상기 투명 기재와 상기 금속층의 사이에 건식 도금법에 의해 형성되며, 산소를 함유하는 Ni-Cu 합금층인 밀착층을 포함하는 도전성 기판.
제1항에 있어서,
상기 금속층 및 상기 흑화층이 패턴화되어 있는 것인 도전성 기판.
제1항 또는 제2항에 기재된 상기 도전성 기판을 복수 개 적층한 적층 도전성 기판.
투명 기재의 적어도 한쪽면에 금속층을 형성하는 금속층 형성 공정과,
상기 금속층 상에 습식법에 의해 흑화층을 형성하는 흑화층 형성 공정과,
상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 건식 도금법에 의해 산소를 함유하는 Ni-Cu 합금층인 밀착층을 형성하는 밀착층 형성 공정을 포함하고,
상기 밀착층은 상기 투명 기재와 상기 금속층의 사이에 형성되는 것인 도전성 기판 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 금속층 및 상기 흑화층을 패터닝하는 패터닝 공정을 포함하는 도전성 기판 제조방법.
제4항 또는 제5항에 기재된 도전성 기판 제조방법에 의해 얻어진 도전성 기판을 복수 개 적층하는 적층 공정을 포함하는 적층 도전성 기판 제조방법.