KR20180043275A - 도전성 기판 - Google Patents

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KR20180043275A
KR20180043275A KR1020187005122A KR20187005122A KR20180043275A KR 20180043275 A KR20180043275 A KR 20180043275A KR 1020187005122 A KR1020187005122 A KR 1020187005122A KR 20187005122 A KR20187005122 A KR 20187005122A KR 20180043275 A KR20180043275 A KR 20180043275A
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마사시 노구치
요시히데 니시야마
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스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤
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Abstract

투명 기재와, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 형성되며 상기 투명 기재에 대향하는 제1 금속층 표면과 상기 제1 금속층 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 금속층 표면을 가지는 금속층과, 상기 제2 금속층 표면 상에 형성된 흑화층을 포함하고, 상기 금속층의 상기 제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra가 0.01㎛ 이상 0.1㎛ 이하인 도전성 기판을 제공한다.

Description

도전성 기판
본 발명은 도전성 기판에 관한 것이다.
특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 고분자 필름 상에 투명 도전막으로서 ITO(산화인듐-주석) 막을 형성한 터치 패널용 투명 도전성 필름이 종래부터 사용되고 있다.
그런데, 근래에 터치 패널을 구비한 디스플레이의 대화면화가 진행되고 있고, 이에 대응하여 터치 패널용 투명 도전성 필름 등의 도전성 기판에 대해서도 대면적화가 요구되고 있다. 그러나, ITO는 전기 저항값이 높아서 도전성 기판의 대면적화에 대응할 수 없다는 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, 배선층에 구리 등의 금속박을 사용한 경우, 구리 등의 금속박은 금속 광택을 가지므로, 반사에 의해 디스플레이의 시인성(視認性)이 저하된다는 문제가 있다.
그리하여, 구리 등의 금속박으로 구성되는 금속층에 더하여 흑색 재료로 구성되는 흑화(黑化)층을 형성한 도전성 기판이 검토되어 있다.
일본국 공개특허공보 특개2003-151358호 일본국 공개특허공보 특개2011-018194호 일본국 공개특허공보 특개2013-069261호
그러나, 근래에는 도전성 기판의 광 반사율을 크게 억제할 것이 요구되는 경우가 있는데, 이러한 요구에 대해 흑화층을 구비하는 것만으로는 충분하지 않은 경우가 있었다.
상기 종래 기술의 문제점을 고려하여, 본 발명의 일측면에서는, 광 반사율을 충분히 억제시킨 도전성 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태에 의하면, 투명 기재(基材)와, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 형성되며 상기 투명 기재에 대향하는 제1 금속층 표면과 상기 제1 금속층 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 금속층 표면을 가지는 금속층과, 상기 제2 금속층 표면 상에 형성된 흑화층을 포함하고, 상기 금속층의 상기 제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra가 0.01㎛ 이상 0.1㎛ 이하인 도전성 기판을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 광 반사율을 충분히 억제시킨 도전성 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[도 1a] 본 발명 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
[도 1b] 본 발명 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
[도 2a] 본 발명 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
[도 2b] 본 발명 실시형태에 따른 도전성 기판의 단면도이다.
[도 3] 본 발명 실시형태에 따른 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판의 상면도이다.
[도 4a] 도 3의 A-A`선에서의 단면도이다.
[도 4b] 도 3의 A-A`선에서의 단면도이다.
[도 5] 본 발명의 실시형태에 따른 롤 투 롤(roll to roll) 스퍼터링 장치의 설명도이다.
[도 6] 본 발명의 실시형태에 따른 롤 투 롤 도금 장치의 설명도이다.
[도 7] 제2 금속층 표면의 표면 거칠기와 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기의 상관도이다.
[도 8] 제2 금속층 표면의 표면 거칠기와 반사율의 상관도이다.
이하에서 본 발명의 도전성 기판 및 도전성 기판 제조방법의 일 실시형태에 대해 설명한다.
(도전성 기판)
본 실시형태의 도전성 기판은 투명 기재와 금속층과 흑화층을 구비한 구성으로 할 수 있다.
그리고, 금속층은, 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 형성되며, 투명 기재에 대향하는 제1 금속층 표면과 제1 금속층 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 금속층 표면을 가질 수 있다. 그리고, 제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra를 0.01㎛ 이상 0.1㎛ 이하로 할 수 있다. 또한, 흑화층은 제2 금속층 표면 상에 형성할 수 있다.
한편, 본 실시형태에서의 도전성 기판이란, 금속층 등을 패터닝하기 전 투명 기재 표면에 금속층 및 흑화층을 가지는 기판과, 금속층 등을 패터닝하여 배선 형상으로 한 기판, 즉, 배선 기판을 포함한다.
여기에서는, 우선 본 실시형태의 도전성 기판에 포함되는 각 부재에 대해 이하에서 설명한다.
투명 기재로는, 특별히 한정되지는 않으며, 바람직하게는, 가시광을 투과시키는 절연체 필름, 유리 기판 등을 사용할 수 있다.
가시광을 투과시키는 절연체 필름으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 폴리아미드계 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름, 시클로올레핀계 필름, 폴리이미드계 필름, 폴리카보네이트계 필름 등의 수지 필름 등을 사용할 수 있다.
특히, 가시광을 투과시키는 절연체 필름의 재료로서, 보다 바람직하게는, 폴리아미드, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), COP(시클로올레핀 폴리머), PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), 폴리이미드, 폴리카보네이트 등을 사용할 수 있다.
투명 기재의 두께에 대해서는, 특별히 한정되지는 않으며, 도전성 기판으로 한 경우에 요구되는 강도, 정전 용량, 광 투과율 등에 따라 임의로 선택할 수 있다. 투명 기재의 두께로는, 예를 들어, 10㎛ 이상 200㎛ 이하로 할 수 있다. 특히, 터치 패널의 용도로 사용하는 경우, 투명 기재의 두께는 20㎛ 이상 120㎛ 이하로 하는 것이 바람직하며, 20㎛ 이상 100㎛ 이하로 하면 보다 바람직하다. 터치 패널의 용도로 사용하는 경우로 예를 들어, 특히 디스플레이 전체의 두께를 얇게 할 것이 요구되는 용도에서는, 투명 기재의 두께는 20㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하다.
투명 기재의 전체 광선 투과율은 높은 것이 바람직한데, 예를 들어, 전체 광선 투과율은 30% 이상인 것이 바람직하며, 60% 이상이면 보다 바람직하다. 투명 기재의 전체 광선 투과율이 상기 범위에 있음으로써, 예를 들어 터치 패널의 용도로 사용한 경우에 디스플레이의 시인성을 충분히 확보할 수 있다.
한편, 투명 기재의 전체 광선 투과율은 JIS K 7361-1에 규정된 방법에 의해 평가할 수 있다.
이어서, 금속층에 대해 설명한다.
금속층을 구성하는 재료는, 특별히 한정되지는 않으며, 용도에 맞는 전기 전도율을 갖는 재료를 선택할 수 있는데, 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.
투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 금속층을 형성할 때에 금속층의 구성은 특별히 한정되지는 않으나, 광 투과율이 저감되지 않도록, 금속층과 투명 기재의 사이 또는 금속층과 흑화층의 사이에 접착제를 배치하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 금속층은 다른 부재의 상면에 직접 형성되어 있음이 바람직하다.
다른 부재의 상면에 금속층을 직접 형성하기 위해, 금속층은 금속 박막층을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 금속층은 금속 박막층과 금속 도금층을 가질 수도 있다.
예를 들어, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 건식 도금법으로 금속 박막층을 형성하여, 당해 금속 박막층을 금속층으로 할 수 있다. 이로써, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 접착제를 통하지 않고 금속층을 형성할 수 있다.
금속 박막층을 건식 도금법으로 성막하는 구체적인 방법으로는, 예를 들어, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 증착법 등을 들 수 있다.
또한, 금속층을 보다 두껍게 하는 경우에는, 건식 도금으로 금속 박막층을 성막한 후에 습식 도급법으로 금속 도금층을 성막할 수도 있다. 즉, 예를 들어, 투명 기재 또는 흑화층 상에 건식 도금법으로 금속 박막층을 형성하고, 당해 금속 박막층을 급전층으로 사용하여 습식 도금법으로 금속 도금층을 형성할 수 있다. 이 경우, 금속층은 금속 박막층과 금속 도금층을 가지게 된다. 그리고, 금속층이 금속 박막층과 금속 도금층을 가짐으로써, 이 경우에도 투명 기재 상에 접착제를 통하지 않고 직접 금속층을 형성할 수 있다.
이제까지 설명한 바와 같이, 금속층을 건식 도금법만으로 또는 건식 도금법과 습식 도금법을 조합하여 형성함으로써, 투명 기재 또는 흑화층 상에 접착제를 통하지 않고 직접 금속층을 형성할 수 있어서 바람직하다.
금속층의 두께는 특별히 한정되지는 않으며, 금속층을 배선으로 사용하는 경우 당해 배선에 공급할 전류의 크기, 배선 폭 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.
다만, 금속층이 두꺼우면, 배선 패턴을 형성하기 위해 에칭할 때에 에칭에 시간이 걸리므로 사이드 에칭이 발생하기 쉬워서 가는 선이 형성되기 어려워지는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 그러므로, 금속층의 두께는 5㎛ 이하인 것이 바람직하며, 3㎛ 이하이면 보다 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 도금층으로 구성되는 경우의 어느 경우라도, 금속 박막층의 두께는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 50㎚ 이상 500㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 도전성 기판은 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 상기 금속층 및 흑화층을 가질 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 예를 들어 금속층의 표면에 흑화층을 배치함으로써 도전성 기판의 반사율을 억제할 수 있다. 그러나, 도전성 기판의 광 반사율을 크게 억제할 것이 요구되는 경우가 있고, 이러한 요구에 대해서는 흑화층을 형성하는 것만으로는 충분히 대응할 수 없는 경우가 있었다.
이에 본 발명의 발명자들은 도전성 기판의 광 반사율을 크게 억제하는 방법에 대해 면밀히 검토를 거듭하였다. 그리하여, 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 형성된 금속층에 있어, 도전성 기판의 표층쪽 면의 표면 거칠기 Ra를 소정의 범위로 함으로써 도전성 기판의 광 반사를 크게 억제할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 발명자들의 검토에 의하면, 도전성 기판에 예를 들어 흑화층을 배치하더라도, 도전성 기판에 대해 조사된 광의 일부는 흑화층을 투과하여 금속층 표면에 도달하는 경우가 있다. 그리하여, 이러한 광이 금속층 표면에서 반사되어 재차 흑화층을 투과하므로, 도전성 기판의 광 반사율을 충분히 억제할 수 없는 경우가 있었다. 이에 본 실시형태의 도전성 기판에서는, 금속층 중 도전성 기판의 표층쪽 면의 표면 거칠기 Ra를 소정의 범위로 하여, 예를 들어, 흑화층을 투과하여 금속층에 도달한 광을 난반사시킴으로써, 도전성 기판의 반사율을 억제하는 것을 가능케 하였다.
금속층에서 투명 기재에 대향하는 면을 제1 금속층 표면이라 하고, 제1 금속층 표면의 반대쪽에 위치하는 면을 제2 금속층 표면이라 한다. 그리고, 금속층의 제2 금속층 표면은 투명 기재에 대향하는 제1 금속층 표면의 반대쪽 면, 즉, 도전성 기판의 표층쪽에 위치하는 면이 된다. 이 경우, 금속층의 제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra가 0.01㎛ 이상 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.02㎛ 이상 0.07㎛ 이하이면 보다 바람직하다.
제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra를 0.01㎛ 이상으로 함으로써, 금속층 표면에 도달한 광을 난반사시켜 도전성 기판의 광 반사율을 억제할 수 있다.
다만, 금속층의 제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra가 너무 커지면, 도전성 기판의 색감에 영향을 미칠 우려가 있다. 그러므로, 금속층의 제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra는 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하다.
한편, 표면 거칠기 Ra는 JIS B 0601(2013)에 산술 평균 거칠기로서 규정되어 있으며, 예를 들어, 촉침법 또는 광학적 방법 등에 의해 평가할 수 있다.
이어서, 흑화층에 대해 설명한다.
금속층은 금속 광택을 가지므로, 투명 기재 상에 금속층을 에칭한 배선을 형성하는 것만으로는 금속층이 광을 반사하여, 예를 들어, 터치 패널용 배선 기판으로 사용한 경우에 디스플레이의 시인성이 저하되는 문제점이 있었다. 그러므로, 금속층 표면에서의 광 반사를 억제하기 위해, 본 실시형태의 도전성 기판에서는 투명 기재의 적어도 한쪽면 상에 흑화층을 구비할 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.
흑화층의 재료로는, 보다 바람직하게는, 산화구리, 질화구리, 황화구리, 황화니켈, 니켈아연, 주석니켈, 크롬 및 그 화합물에서 선택된 1종류 이상의 재료를 사용할 수 있다. 또한, 이들 재료를 사용하는 경우에도, 흑화층은 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 더 포함할 수도 있다.
흑화층의 형성 방법은 특별히 한정되지는 않아 임의의 방법으로 형성할 수 있는데, 예를 들어, 건식법 또는 습식법에 의해 성막할 수 있다.
흑화층을 건식법에 의해 성막하는 경우, 그 구체적인 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는 예를 들어, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 증착법 등의 건식 도금법을 이용할 수 있다. 흑화층을 건식법에 의해 성막하는 경우, 막두께의 제어가 용이하므로 스퍼터링법을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 흑화층에는, 전술한 바와 같이, 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 첨가할 수도 있는데, 이 경우에는 바람직하게는, 추가적으로 반응성 스퍼터링법을 이용할 수 있다.
흑화층을 습식법에 의해 성막하는 경우에는, 흑화층의 재료에 따른 도금액을 사용하여, 예를 들어, 도금법에 의해 성막할 수 있다.
한편, 특히 양호한 생산성으로 성막할 수 있다는 점에서 흑화층은 습식법으로 성막하는 것이 바람직하다. 그리고, 습식법으로 흑화층을 성막하는 경우, 흑화층의 재료로서, 바람직하게는 니켈 아연을 사용할 수 있다. 이는, 니켈 아연을 사용한 흑화층을 성막하면 환경에 미치는 영향이 적고 습식 도금으로 성막하기 쉽기 때문이다.
니켈 아연을 사용한 흑화층은, 적어도 니켈 이온 및 아연 이온을 포함하는 도금액을 이용하여 도금법으로 성막할 수 있다. 한편, 흑화층 중에 포함되는 아연의 양을 조정 가능하도록, 도금액 중의 아연 농도를 조정할 수 있게 도금액을 구성하는 것이 바람직하다.
흑화층의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 15㎚ 이상인 것이 바람직하며, 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 크게 억제할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하기 때문이다.
흑화층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 필요 이상으로 두껍게 하면 응력에 의해 기판이 만곡되기 쉬워진다. 또한, 흑화층을 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 보다 바람직하다.
또한, 도전성 기판의 광 반사율을 크게 억제한다는 관점에서, 흑화층에 대해서도 표면 거칠기 Ra가 소정 범위에 있는 것이 바람직하다. 여기에서 흑화층에서 투명 기재에 대향하는 면을 제1 흑화층 표면이라 하고, 제1 흑화층 표면의 반대쪽에 위치하는 면을 제2 흑화층 표면이라 한다. 그리고, 제2 흑화층 표면은 투명 기재에 대향하는 제1 흑화층 표면의 반대쪽 면, 즉, 도전성 기판의 표층쪽에 위치하는 면이 된다.
이 경우, 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기 Ra가 0.016㎛ 이상 0.09㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.02㎛ 이상 0.07㎛ 이하이면 보다 바람직하다.
이것은, 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기를 0.016㎛ 이상으로 함으로써 흑화층 표면에서 광을 난반사시켜 도전성 기판의 광 반사율을 크게 억제할 수 있게 되기 때문이다. 다만, 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기가 0.09㎛를 초과하면, 흑화층의 색감이 흰 빛을 띄게 되는 경우가 있다. 흑화층의 색감이 흰 빛을 띔으로써, 도전성 기판을 디스플레이용 터치 패널 등의 용도로 사용한 경우에 디스플레이의 시인성이 저하될 우려가 있으므로, 0.09㎛ 이하인 것이 바람직하다.
한편, 본 실시형태의 도전성 기판은 1층 또는 2층 이상의 흑화층을 가질 수 있다. 본 실시형태의 도전성 기판에 포함되는 모든 흑화층에 대해 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기 Ra가 상기 범위에 있을 수도 있고, 일부 흑화층의 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기가 상기 범위에 있을 수도 있다. 다만, 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기를 상기 범위로 함으로써 도전성 기판의 광 반사율을 크게 억제하는 효과를 가진다는 점에서, 도전성 기판에 포함되는 흑화층 중 적어도 가장 바깥쪽 표층 쪽의 흑화층에 대해 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기가 상기 범위를 충족하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 예를 들어 후술하는 도 2a에 나타낸 도전성 기판(20A)의 경우, 제2 흑화층(132)의 제2 흑화층 표면(132a)에 대해 표면 거칠기가 상기 범위를 충족하는 것이 바람직하다. 또한, 후술하는 도 2b에 나타낸 도전성 기판(20B)의 경우, 제2 흑화층(132A 및/또는 132B)에 대해 제2 흑화층 표면에 대해 표면 거칠기가 상기 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
이어서, 본 실시형태의 도전성 기판의 구성예에 대해 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태의 도전성 기판은 투명 기재와 금속층과 흑화층을 구비할 수 있다. 이 때, 금속층과 흑화층의 층 수는 특별히 한정되지는 않으며, 각각 1층씩 형성할 수도 있으나 복수 개의 층을 형성할 수도 있다.
금속층 표면에서의 광 반사를 억제하기 위해, 금속층 표면 중 특히 광 반사를 억제하고 싶은 면에 흑화층이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 그리하여, 예를 들어, 제1 금속층 표면 및 제2 금속층 표면에서의 광 반사를 억제하는 경우에는, 흑화층이 금속층의 제1 금속층 표면 및 제2 금속층 표면에 접하도록 2층의 흑화층을 형성한 적층 구조로 할 수 있다. 즉, 금속층은 흑화층 사이에 끼워진 구조를 가질 수 있다.
구체적인 구성예에 대해 도 1a, 도 1b, 도 2a, 도 2b를 이용하여 이하에 설명한다. 도 1a, 도 1b, 도 2a, 도 2b는 본 실시형태의 도전성 기판의 투명 기재, 금속층, 흑화층의 적층 방향에 평행한 면에서의 단면도의 예를 나타내고 있다.
예를 들어, 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측에 금속층(12)과 흑화층(13)의 순서로 한층씩 적층할 수 있다.
도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A)에서는, 금속층(12)의 투명 기재(11)에 대향하는 면이 제1 금속층 표면(12a)이 되고, 제1 금속층 표면(12a)의 반대쪽에 위치하는 면이 제2 금속층 표면(12b)이 된다. 또한, 흑화층(13)의 투명 기재(11)에 대향하는 면이 제1 흑화층 표면(13a)이 되고, 제1 흑화층 표면(13a)의 반대쪽에 위치하는 면이 제2 흑화층 표면(13b)이 된다. 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10a)에서와 같이, 본 실시형태의 도전성 기판에 있어서는, 흑화층(13)이 금속층(12)의 제2 금속층 표면(12b) 상에 형성된 적층 구조가 된다. 즉, 흑화층(13)은 금속층(12)의 제2 금속층 표면(12b)을 덮도록 형성되어 있다.
또한, 도 1b에 나타낸 도전성 기판(10B)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측과 다른 한쪽면(11b) 측에 각각 금속층(12A,12B)과 흑화층(13A,13B)의 순서로 한층씩 적층할 수 있다.
흑화층은 이제까지 설명한 바와 같이 금속층의 제2 금속층 표면 상에 배치할 수 있으나, 이러한 흑화층 외에도 투명 기재와 금속층의 사이에도 흑화층을 배치할 수 있다. 즉, 흑화층을 투명 기재(11)의 하나의 면쪽에 복수 개의 층으로 구비한 구성으로 할 수도 있다. 예를 들어, 도 2a에 나타낸 도전성 기판(20A)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측에 제1 흑화층(131), 금속층(12), 제2 금속층(132)의 순서로 적층할 수 있다. 도 2a에 나타낸 도전성 기판(20A)에서는, 금속층(12)의 제2 금속층 표면 상에 배치된 제2 흑화층(132) 외에도 제1 흑화층(131)을 투명 기재(11)와 금속층(12)의 사이에 배치한 적층 구조로 되어 있다.
이 경우에도 투명 기재(11)의 양면에 금속층, 제1 흑화층, 제2 흑화층을 적층한 구성으로 할 수 있다. 구체적으로는, 도 2b에 나타낸 도전성 기판(20B)에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측과 다른 한쪽면(11b) 측에 각각 제1 흑화층(131A,131B), 금속층(12A,12B), 제2 흑화층(132A,132B)의 순서로 적층할 수 있다.
또한, 도 1b, 도 2b에서는, 투명 기재의 양면에 금속층과 흑화층을 적층한 경우에 있어, 투명 기재(11)를 대칭면으로 하여 투명 기재(11)의 상하에 적층된 층이 대칭이 되도록 배치한 예를 나타내었으나, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 2b에서 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측의 구성을, 도 1a의 구성과 마찬가지로 금속층(12), 흑화층(13)의 순서로 적층한 형태로 하여, 투명 기재(11)의 상하에 적층된 층을 비대칭 구성으로 할 수도 있다.
여기까지 본 실시형태의 도전성 기판에 대해 설명하였으나, 본 실시형태의 도전성 기판에서는, 투명 기재 상에 금속층과 흑화층을 구비하고 금속층의 제2 금속층 표면의 표면 거칠기를 소정 범위로 하고 있으므로, 금속층에 의한 광 반사를 크게 억제할 수 있다.
본 실시형태 도전성 기판의 광 반사 정도에 대해서는, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 본 실시형태의 도전성 기판은, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 반사율 평균(평균 반사율)은 20% 이하인 것이 바람직하고, 15% 이하이면 보다 바람직하다. 이것은, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 평균 반사율이 20% 이하인 경우, 예를 들어, 터치 패널용 도전성 기판으로 사용한 경우에도 디스플레이의 시인성을 크게 향상시킬 수 있기 때문이다.
반사율의 측정은, 흑화층에 광을 조사하도록 하여 측정할 수 있다. 즉, 도전성 기판에 포함되는 금속층과 흑화층 중에서 흑화층 쪽으로부터 측정할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어, 도 1a에서와 같이 투명 기재(11)의 한쪽면(11a)에 금속층(12), 흑화층(13)의 순서로 적층한 경우, 흑화층(13)에 광을 조사할 수 있도록 가장 바깥쪽 표면(A)에 대해 광을 조사하도록 해서 측정할 수 있다.
한편, 후술하는 바와 같이 도전성 기판은 금속층과 흑화층을 에칭함으로써 배선을 형성할 수 있으나, 상기 반사율은, 도전성 기판 중 투명 기재를 제외한 경우에 가장 바깥쪽 표면에 배치되어 있는 흑화층의, 광이 입사하는 쪽 표면에서의 반사율을 나타내고 있다. 그리하여, 에칭 처리전 또는 에칭 처리한 후라면 금속층 및 흑화층이 잔존되어 있는 부분에서의 측정값이 상기 범위를 만족하고 있음이 바람직하다.
또한, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 평균 반사율이란, 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 범위 내에서 파장을 변화시켜 가며 측정했을 때에 측정 결과의 평균값을 의미한다. 측정시에 파장을 변화시키는 폭은 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어 10㎚의 간격으로 파장을 변화시켜 가며 상기 파장 범위의 광에 대해 측정하는 것이 바람직하고, 1㎚의 간격으로 파장을 변화시켜 가며 상기 파장 범위의 광에 대해 측정하면 보다 바람직하다.
본 실시형태의 도전성 기판은, 전술한 바와 같이, 예를 들어, 바람직하게는 터치 패널용 도전성 기판으로서 사용할 수 있다. 이 경우 도전성 기판은 메쉬 형상 배선을 구비한 구성으로 할 수 있다.
메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판은, 여기까지 설명한 본 실시형태의 도전성 기판의 금속층 및 흑화층을 에칭함으로써 얻을 수 있다.
예를 들어, 2층의 배선에 의해 메쉬 형상 배선으로 할 수 있다. 구체적인 구성예를 도 3에 나타낸다. 도 3은 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판(30)을 금속층, 흑화층의 적층 방향 상면쪽에서 본 도면을 나타내고 있다. 도 3에 나타낸 도전성 기판(30)은, 투명 기재(11)와, 도면상 Y측 방향에 평행한 복수 개의 배선(31A)과, X측 방향에 평행한 배선(31B)을 가진다. 한편, 배선(31A,31B)은 금속층을 에칭하여 형성되어 있고, 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, 이 경우, 배선(31A)의 상면과 배선(31B)의 하면에는 각각 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 끼우듯이 한쪽 투명 기재(11)의 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.
다만, 흑화층은 금속층의 표면 중 광 반사를 특히 억제하고 싶은 면에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 그리하여, 도 4b에 나타낸 도전성 기판에서, 예를 들어, 도면 중 하면쪽으로부터 오는 광의 반사를 억제할 필요가 있는 경우에는, 흑화층(32A,32B) 외에도 배선(31A,31B)과 투명 기재(11)의 사이에 배선과 같은 형상으로 에칭된 흑화층을 더 구비할 수도 있다.
도 3 및 도 4a에 나타낸 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판은, 예를 들어, 도 1b, 도 2b에서와 같이, 투명 기재(11)의 양면에 금속층(12A,12B)과 흑화층(13A,13B:131A,132A,131B,132B)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 소정의 간격을 두고 X 축 방향을 따라 배치되도록 에칭한다. 도 1b에서의 Y축 방향은, 도 1b에서 지면(紙面)에 수직인 방향을 의미한다.
그리고, 투명 기재(11)의 다른 한쪽면(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. 한편, 도 1b에서의 X축 방향은, 각 층의 폭방향에 평행한 방향을 의미한다.
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.
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 사용하는 경우를 예로 들어 설명하면, 도 1a에 나타낸 도전성 기판 2개에 대해 각각 금속층(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 않으며, 도 4b에서와 같이, 도전성 기판 중 금속층(12) 등이 적층된 쪽의 면인 예를 들어 도 1a에서의 제2 흑화층 표면(13b)과, 금속층(12) 등이 적층되어 있지 않은 쪽의 면인 도 1a에서의 면(11b)을 붙여 맞출 수도 있다.
한편, 흑화층은 금속층 표면 중 광 반사를 특히 억제하고 싶은 면에 배치됨이 바람직하다. 그러므로, 도 4b에 나타낸 도전성 기판에서, 도면 중 하면쪽에서 오는 광의 반사를 억제할 필요가 있는 경우에는, 흑화층(32A,32B) 외에도, 배선(31A,31B)과 투명 기재(11)의 사이에 흑화층을 더 구비할 수도 있다. 이 경우, 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A) 대신에, 도 2a에 나타낸 도전성 기판(20A)을 사용하여 전술한 경우와 마찬가지로 에칭함으로써, 배선(31A,31B)과 투명 기재(11)의 사이에 흑화층을 더 구비한 구성으로 할 수 있다.
또한, 예를 들어, 투명 기재(11)의 금속층(12) 등이 적층되어 있지 않은 쪽의 면인 도 1a에서의 면(11b) 끼리를 붙여 맞추어, 단면이 도 4a에 나타낸 구조로 되도록 붙여 맞출 수도 있다.
한편, 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, 디스플레이 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.
(도전성 기판 제조방법)
이어서, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법의 구성예에 대해 설명한다.
본 실시형태의 도전성 기판 제조방법은, 투명 기재를 준비하는 투명 기재 준비 공정과, 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 투명 기재에 대향하는 제1 금속층 표면과 제1 금속층 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 금속층 표면을 가지는 금속층을 형성하는 금속층 형성 공정과, 제2 금속층 표면 상에 흑화층을 형성하는 흑화층 형성 공정을 포함할 수 있다.
또한, 제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra는 0.01㎛ 이상 0.1㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
이하에서 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에 대해 설명하는데, 이하에 설명하는 점 이외에 대해서는, 전술한 도전성 기판의 경우와 마찬가지의 구성으로 할 수 있으므로 설명을 생략한다.
투명 기재를 준비하는 공정은, 예를 들어 가시광을 투과시키는 절연체 필름, 유리 기판 등으로 구성된 투명 기재를 준비하는 공정이며, 구체적인 조작은 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 나중의 공정에서의 각 공정에 제공하기 위해 필요에 따라 임의의 크기로 절단 등을 해 둘 수 있다. 한편, 필요에 따라 적절히 사용할 수 있는 투명 기재에 대해서는 앞서 설명하였으므로, 설명을 생략한다.
이어서, 금속층 형성 공정에 대해 설명한다.
그리고, 금속층은, 앞서 설명한 바와 같이, 금속 박막층을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 금속층은 금속 박막층과 금속 도금층을 가질 수도 있다. 그리하여, 금속층 형성 공정은, 예를 들어, 건식 도금법에 의해 금속 박막층을 형성하는 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.
전술한 바와 같이 건식 도금법만으로 또는 건식 도금법과 습식 도금법을 조합하여 금속층을 형성함으로써, 투명 기재 또는 흑화층 상에 접착제를 통하지 않고 직접 금속층을 형성할 수 있으므로 바람직하다.
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 막두께 제어가 용이하다는 점에서 스퍼터링법을 사용하는 것이 바람직하다.
금속 박막층은, 예를 들어, 롤 투 롤 스퍼터링 장치를 사용하여 필요에 따라 성막할 수 있다.
롤 투 롤 스퍼터링 장치를 사용한 경우를 예로 들어, 금속 박막층을 형성하는 공정을 설명한다.
도 5는 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)의 일 구성예를 나타내고 있다.
롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)는 그 구성 부품의 대부분을 수납하는 케이스(51)를 구비한다.
도 5에서 케이스(51)의 형상은 직방체 형상으로 나타내고 있으나, 케이스(51)의 형상은 특별히 한정되지는 않으며, 내부에 수용할 장치, 설치 장소, 내압 성능 등에 따라 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 케이스(51)의 형상은 원통 형상으로 할 수도 있다.
다만, 성막 개시시에 성막과 관계 없는 잔류 가스를 제거하기 위해, 케이스(51) 내부는 10-3Pa 이하까지 감압될 수 있는 것이 바람직하고, 10-4Pa 이하까지 감압될 수 있으면 보다 바람직하다. 한편, 케이스(51)의 내부 전체가 상기 압력까지 감압될 필요는 없고, 스퍼터링을 행하는 후술하는 캔 롤(53)이 배치된 도면 중 하측 영역만이 상기 압력까지 감압되도록 구성할 수도 있다.
케이스(51) 안에는, 금속 박막층을 성막하는 기재를 공급하는 권출 롤(52), 캔 롤(53), 스퍼터링 캐소드(54a~54d), 권취 롤(55) 등을 배치할 수 있다. 또한, 금속 박막층을 성막하는 기재의 반송 경로 상에는, 상기 각각의 롤 이외에 임의로 가이드 롤, 히터(56) 등을 설치할 수도 있다.
권출 롤(52), 캔 롤(53), 권취 롤(55) 등에는 서보 모터에 의한 동력을 구비시킬 수 있다. 권출 롤(52), 권취 롤(55)은, 파우더 클러치 등에 의한 토크 제어에 의해, 금속 박막층을 성막하는 기재의 장력 밸런스가 유지되도록 구성할 수 있다.
캔 롤(53)의 구성에 대해서도, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 그 표면이 경질 크롬 도금으로 처리되어 있고, 그 내부에는 케이스(51)의 외부로부터 공급되는 냉매나 온매가 순환하여 대략 일정한 온도로 조정될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
스퍼터링 캐소드(54a∼54d)는, 마그네트론 캐소드 방식으로 캔 롤(53)에 대향하여 배치하는 것이 바람직하다. 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)의 크기는 특별히 한정되지는 않으나, 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)의 금속 박막층을 성막하는 기재의 폭방향 치수는 금속 박막층을 성막하는 기재의 폭보다 넓은 것이 바람직하다.
금속 박막층을 성막하는 기재는, 롤 투 롤 진공 성막 장치인 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50) 안으로 반송되어, 캔 롤(53)에 대향하는 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에서 금속 박막층이 성막된다.
롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)를 이용하여 금속 박막층을 성막하는 경우, 성막하는 조성에 대응하는 타겟을 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에 장착한다. 그리고, 금속 박막층을 성막하는 기재를 권출 롤(52)에 세팅한 장치 안을 진공 펌프(57a,57b)에 의해 진공 배기한 후, 아르곤 등의 스퍼터링 가스를 기체 공급 수단(58)에 의해 케이스(51) 안으로 도입할 수 있다. 기체 공급 수단(58)의 구성은, 특별히 한정되지는 않으나, 미도시의 기체 저장 탱크를 가질 수 있다. 그리고, 기체 저장 탱크와 케이스(51)의 사이에 가스종(種)마다 매스 플로우 컨트롤러(MFC,581a,581b) 및 밸브(582a,582b)를 구비하여, 각 가스가 케이스(51) 안으로 공급되는 양을 제어할 수 있도록 구성할 수 있다. 도 5에서는, 매스 플로우 컨트롤러와 밸브를 2쌍 구비한 예를 나타내고 있으나, 설치하는 갯수는, 특별히 한정되지는 않으며, 사용할 가스종의 갯수에 따라 설치하는 갯수를 선택할 수 있다. 스퍼터링 가스를 케이스(51) 안으로 공급할 때에, 스퍼터링 가스의 유량 및 진공 펌프(57b)와 케이스(51)의 사이에 구비된 압력 조정 밸브(59)의 개방도를 조정하여, 장치 안을, 예를 들어, 0.13Pa 이상 1.3Pa 이하로 유지한 상태에서 성막을 실시하는 것이 바람직하다.
이 상태에서 권출 롤(52)로부터 기재를, 예를 들어, 분당 1m 이상 20m 이하의 속도로 반송하면서, 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에 접속된 스퍼터링용 직류 전원으로부터 전력을 공급하여 스퍼터링 방전을 실시한다. 이로써, 기재 상에 원하는 구리 박막층을 연속적으로 성막할 수 있다.
한편, 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)는, 전술한 부재 이외에도 임의의 부재를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 나타낸 바와 같이, 케이스(51) 안의 진공도를 측정하기 위한 진공계(60a,60b), 벤트 밸브(61a,61b) 등을 구비할 수 있다.
이어서, 금속 도금층을 형성하는 공정에 대해 설명한다. 습식 도금법으로 금속 도금층을 형성하는 공정에서의 조건, 즉, 전기 도금 처리 조건은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상의 방법에 따른 제 조건을 채용하면 된다. 예를 들어, 금속 도금액을 넣은 도금조에, 금속 박막층을 형성한 기재를 공급하고, 전류 밀도, 기재 반송 속도 등을 제어함으로써 금속 도금층을 형성할 수 있다.
여기에서, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에 있어 습식 도금법으로 금속 도금층을 형성하는 공정에서 필요에 따라 적절히 사용할 수 있는 롤 투 롤 연속 전기도금 장치(이하, '도금 장치(70)'이라 함)의 일 구성예를 도 6에 나타낸다.
투명 기재의 적어도 한쪽면에 금속 박막층을 성막한 금속 박막층 포함 투명 기재(F2)는 권출 롤(71)로부터 권출되어, 전기 도금조(72) 내의 도금액(721)으로 침지됨을 반복하면서 연속적으로 반송된다. 한편, 도면부호 '721a'는 도금액의 액면을 나타낸다.
금속 박막층 포함 투명 기재(F2)는, 도금액(721)에 침지되어 있는 동안 전기 도금에 의해 금속 박막층 표면에 금속 도금층이 성막되고, 소정의 막두께의 금속층이 성막된 후 도전성 기판(S)으로서 권취 롤(73)에 권취된다. 한편, 금속 박막층 포함 투명 기재(F2)의 반송 속도는 0.1m/분~수십m/분의 범위인 것이 바람직하다.
구체적으로 설명하면, 금속 박막층 포함 투명 기재(F2)는 권출 롤(71)로부터 권출되어 급전 롤(74a)을 거쳐 전기 도금조(72) 내의 도금액(721)에 침지된다. 전기 도금조(72) 내로 들어온 금속 박막층 포함 투명 기재(F2)는 반전 롤(75a)을 거치며 반송 방향이 반전되어 급전 롤(74b)에 의해 전기 도금조(72) 밖으로 인출된다.
이와 같이 금속 박막층 포함 투명 기재(F2)는 도금액 바깥의 급전 롤(74a∼74e)과 도금액 안의 반전 롤(75a∼75d)에 의해 반송됨으로써, 도금액으로의 침지를 복수회(도 6에는 4회) 반복하게 된다. 그리고, 전기 도금조(72) 내의 금속 박막층 포함 투명 기재(F2)의 반송 경로 상에는 애노드(76a∼76h)가 배치되어 있어서, 금속 박막층 포함 투명 기재(F2)의 금속 박막층 상에 금속 도금층을 형성할 수 있다.
급전 롤(74a)과 애노드(76a)의 사이에는 전원(미도시)을 접속해 둘 수 있다. 그리하여, 급전 롤(74a), 애노드(76a), 도금액, 금속 박막층 포함 투명 기재(F2) 및 전원에 의해 전기 도금 회로를 구성할 수 있다.
한편, 애노드(76a)의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 도전성 세라믹으로 표면을 코팅한 애노드 등을 사용할 수 있다.
또한, 전기 도금조(72)의 외부에, 금속 도금층을 구성하기 위한 금속 이온을 도금액(721)으로 공급하는 기구를 구비할 수 있다.
금속 이온을 도금액(721)으로 공급하는 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 금속 이온으로서 구리 이온을 공급하는 경우라면 이하의 공급 방법을 사용할 수 있다.
예를 들어, 도금조(72)에 대해 산화구리 수용액, 수산화구리 수용액, 탄산구리 수용액 등을 공급함으로써, 도금조(72) 내의 도금액(721)으로 구리 이온을 공급할 수 있다.
또는 도금액(721) 중에 미량의 철 이온을 첨가하고 무산소 구리 볼을 용해시켜 도금조(72) 내의 도금액(721)으로 구리 이온을 공급할 수도 있다.
금속 도금층을 성막할 때의 도금 내 전류 밀도는, 애노드(76a)로부터 반송 방향 하류로 진행됨에 따라 전류 밀도를 단계적으로 상승시켜, 애노드(76g∼76h)에서 최대 전류 밀도가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 전류 밀도를 상승시킴으로써, 성막하는 금속 도금층의 변색을 방지할 수 있다. 특히, 금속 도금층의 막두께가 얇은 경우에 전류 밀도가 높으면 금속 도금층의 변색이 발생하기 쉬워지므로, 도금 내 전류 밀도는, 후술하는 Periodic Reverse 전류 도금을 하는 경우의 반전 전류를 제외하고, 0.1A/dm2 이상 8A/dm2 이하인 것이 바람직하다. 이것은, 0.1A/dm2 이상으로 함으로써 충분한 속도로 금속 도금층을 성막할 수 있고, 8A/dm2 이하로 함으로써 성막된 금속 도금층에 외관 불량이 발생하는 것을 억제할 수 있기 때문이다.
본 실시형태의 도전성 기판에서는, 앞서 설명한 바와 같이, 금속층 형성 공정에서 형성하는 금속층은, 투명 기재에 대향하는 제1 금속층 표면과 제1 금속층 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 금속층 표면을 가질 수 있다. 그리고, 제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra는, 0.01㎛ 이상 0.1㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
금속층의 제2 금속층 표면은 금속층 표면 중에서 도전성 기판의 표층쪽에 위치하는 표면이 된다. 그리고, 제2 금속층 표면을 원하는 표면 거칠기 Ra로 하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 임의의 방법을 사용할 수 있다.
제2 금속층 표면을 원하는 표면 거칠기로 하는 방법으로는, 예를 들어, 성막된 금속층 표면을 에칭 또는 화학 연마에 의해 표면 처리함으로써 원하는 표면 거칠기로 하는 방법을 들 수 있다.
또한, 금속 박막층을 성막할 때의 스퍼터링 조건을 선택함으로써, 금속 박막층의 가장 바깥쪽 표면의 표면 거칠기를 원하는 표면 거칠기로 하는 방법을 들 수 있다. 한편, 금속층이 금속 박막층만으로 구성되는 경우에는, 금속 박막층의 가장 바깥쪽 표면이 금속층에 대해 원하는 표면 거칠기가 되도록 스퍼터링 조건을 선택할 수 있다. 또한, 금속층이 금속 박막층과 금속 도금층을 가지는 경우에는, 금속 박막층 상에 금속 도금층을 성막했을 때에 금속 도금층의 표면 거칠기가 금속층에 대해 원하는 표면 거칠기가 되도록, 금속 박막층을 성막할 때의 스퍼터링 조건을 선택할 수 있다.
그 밖의 방법으로서, 금속층이 금속 박막층과 금속 도금층을 포함하는 경우에, 금속 도금층을 성막할 때의 도금 조건을 선택함으로써 금속층의 가장 바깥쪽 표면을 원하는 표면 거칠기로 할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어, 금속 도금층을 성막할 때에 금속 도금층을 성막하는 공정 후반의 임의의 타이밍에서, 일반적으로 도금할 때보다 전류 밀도(Dk 값)를 저하시켜 저전류 밀도로 금속 도금층을 성막하는 방법을 들 수 있다. 저전류 밀도로 금속 도금층을 성막함으로써, 전류 밀도를 낮추기 전보다 성막된 금속 도금층 표면을 거칠게 할 수 있어서, 전류 밀도를 조정하여 원하는 표면 거칠기로 할 수 있다.
또한, 금속 도금층을 성막할 때에 PR 전류(Periodic Reverse 전류) 도금을 함으로써, 금속층의 표면 거칠기를 원하는 표면 거칠기로 할 수 있다. PR 전류 도금은 금속 도금층을 성막할 때에 전류의 방향을 임의의 타이밍에서 반전시키는 도금 방법이며, 전류의 방향을 주기적으로 반전시킬 수 있다. PR 전류 도금에서는, 전류의 도금을 반전시킴으로써, 성막된 금속 도금의 일부가 용해된다. 그리하여, 금속 도금층의 표면 거칠기를 용이하게 조정할 수 있다.
제2 금속층 표면을 원하는 표면 거칠기로 하는 방법으로서, 금속층을 에칭 또는 화학 연마하는 방법, 금속 박막층의 스퍼터링 조건을 선택하는 방법, 저전류 밀도를 이용한 도금법, PR 전류 도금법을 들었으나, 이것들 중 어느 하나의 방법을 선택하여 실시할 수 있다. 또는, 2개 이상의 방법을 선택하여 조합함으로써 제2 금속층 표면을 원하는 표면 거칠기로 할 수도 있다.
제2 금속층 표면을 원하는 표면 거칠기로 하는 방법으로서, 전술한 방법 중에서는 특히 PR 전류 도금법을 이용하는 것이 바람직하다. 이것은, 도금시에 공급하는 전류의 방향을 임의의 타이밍에서 반전시킴으로써 비교적 용이하게 금속층 표면을 원하는 표면 거칠기로 할 수 있기 때문이다.
이하에서, PR 전류 도금법을 이용하여 제2 금속층 표면의 표면 거칠기를 원하는 범위로 하는 방법에 대해 설명한다.
PR 전류 도금법을 이용하여 제2 금속층 표면의 표면 거칠기를 원하는 범위로 하는 경우에는, 금속 도금층의 제2 금속층 표면으로부터 100㎚ 이상 1500㎚ 이하의 범위에 대해 PR 전류 도금법을 이용하여 성막하는 것이 바람직하다. 그리고, 금속 도금층 중 일부에 대해 PR 전류 도금법을 이용하여 성막하는 경우에는, 예를 들어, 일반적인 전기 도금법으로 금속 도금층의 성막을 개시한 후, 제2 금속층 표면으로부터 소정 범위의 두께에 대해 PR 전류 도금법을 이용하여 금속 도금층을 성막할 수 있다.
PR 전류를 이용하는 경우, 일반적인 도금시의 전류(정전류)로부터 전류의 방향을 반전시킨 반전 전류를, 전류값이 정전류의 1배 이상 9배 이하로 되도록 가할 수 있다. 이것은, 정전류의 1배 이상으로 함으로써, 성막된 금속 도금층의 표면 일부를 고효율로 융해시킬 수 있기 때문이다. 그리고, 9배 이하로 함으로써, 금속 도금층의 표면이 급격하게 융해되어 제2 금속층 표면의 표면 거칠기가 너무 커지는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
반전 전류 시간의 비율로는, PR 전류 도금법을 이용하여 도금하는 도금 시간 중 1% 이상 20% 이하인 것이 바람직하다. 이것은, 도금 시간 중 반전 전류 시간의 비율을 1% 이상으로 함으로써, 성막된 금속 도금층의 표면 일부를 충분히 융해시켜 표면 거칠기를 크게 할 수 있기 때문이다. 또한, 도금 시간 중 반전 전류 시간의 비율을 20% 이하로 함으로써, 성막된 금속 도금층의 표면이 많이 융해되어 금속 도금층의 성막 속도가 크게 저하되는 것을 억제할 수 있기 때문이다.
또한, PR 전류 도금법에 있어, 반전 전류를 다 가한 후 다음의 반전 전류를 가할 때까지의 간격, 즉, 반전 전류의 주기는 10ms 이상 300ms 이하인 것이 바람직하며, 20ms 이상 300ms 이하이면 보다 바람직하다. 이것은, 반전 전류를 가하고 난 후 정전류를 가하는 시간이 10ms 미만인 경우에는, 정전류를 재차 가하기 시작하고서 금속 도금층의 성막이 충분히 진행되지 않은 시점에서 반전 전류를 가하는 것이 되어, 금속 도금층의 성막 속도가 떨어져서 생산성이 저하될 우려가 있기 때문이다. 또한, 반전 전류를 가하고 난 후 정전류를 가하는 시간이 300ms를 초과하면, 정전류를 가하기 시작하고서 다음에 반전 전류를 가하게 될 때까지의 동안에, 성막된 금속 도금층의 막두께가 두꺼워질 우려가 있다. 이와 같이 정전류를 가하여 성막된 금속 도금층의 막두께가 두꺼워지면, 정전류를 가하기 전에 반전 전류를 가함으로써 금속 도금층의 표면 거칠기를 크게 하는 효과가 저감되어 생산성이 낮아질 우려가 있기 때문이다.
한편, 도금 전압은, 예를 들어, 전술한 전류 밀도, 반전 전류와 정전류의 도금 시간 등이 실현될 수 있도록 적절히 조정할 수 있다.
도 6에 나타낸 도금 장치(70)에 의해 PR 전류 도금법을 실시하는 경우, 예를 들어, 금속 박막층 포함 투명 기재(F2)의 반송 경로의 하류측으로부터 하나 이상의 애노드에서 정전류와 반전 전류를 주기적으로 반전시키는 PR 전류를 가함으로써 실시할 수 있다. PR 전류를 가하는 애노드의 갯수는, 금속 도금층의 표면으로부터 투명 기재쪽으로 금속 도금층을 PR 전류 도금법에 의해 성막하는 범위의 비율을 어느 정도로 할지에 따라 결정된다. 예를 들어, 도금조(72) 내에 설치된 애노드(76a∼76h) 중에서 애노드(76h)에 정전류와 반전 전류를 주기적으로 반전시키는 PR 전류를 공급하고, 필요에 따라 애노드(76g), 애노드(76f), 애노드(76e) 등에도 PR 전류를 공급할 수 있다.
한편, 모든 애노드에 PR 전류를 공급하여 금속 도금층 전체를 PR 전류 도금법으로 성막할 수도 있으나, PR 전류용 정류기가 고가이므로 제조 비용이 증가할 우려가 있다. 그러므로, 금속 도금층 전체를 PR 전류 도금법으로 성막할 필요는 없고, 예를 들어, 제2 금속층 표면으로부터 투명 기재 방향으로 100㎚ 이상 1500㎚ 이하의 막두께를 PR 전류 도금법으로 성막하면, 제2 금속층 표면의 표면 거칠기를 원하는 범위로 할 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 도금 장치(70)에 설치된 애노드 중에서 금속 박막층 포함 투명 기재(F2)의 반송 경로 하류측 일부의 애노드에 대해서만 PR 전류를 공급하는 것이 바람직하다.
이어서, 흑화층 형성 공정에 대해 설명한다.
흑화층 형성 공정에서 흑화층은 임의의 방법으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 건식법 또는 습식법으로 성막할 수 있다.
흑화층을 건식법에 의해 성막하는 경우, 그 구체적인 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는 예를 들어, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 증착법 등의 건식 도금법을 이용할 수 있다. 흑화층을 건식법에 의해 성막하는 경우, 막두께의 제어가 용이하므로 스퍼터링법을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 흑화층에는, 전술한 바와 같이, 탄소, 산소, 수소, 질소에서 선택되는 1종류 이상의 원소를 첨가할 수도 있는데, 이 경우에는 바람직하게는, 추가적으로 반응성 스퍼터링법을 이용할 수 있다.
흑화층을 습식법에 의해 성막하는 경우에는, 흑화층의 재료에 따른 도금액을 사용하여, 예를 들어, 도금법에 의해 성막할 수 있다.
한편, 특히 양호한 생산성으로 성막할 수 있다는 점에서 흑화층은 습식법으로 성막하는 것이 바람직하다. 그리고, 습식법으로 흑화층을 성막하는 경우, 흑화층의 재료로서, 바람직하게는 니켈 아연을 사용할 수 있다.
니켈 아연을 사용한 흑화층은, 적어도 니켈 이온 및 아연 이온을 포함하는 도금액을 이용하여 도금법으로 성막할 수 있다. 한편, 니켈 아연을 사용한 흑화층을 전기 도금법으로 성막하는 경우에는, 예를 들어, 금속층 형성 공정에서 설명한 롤 투 롤 연속 전기도금 장치를 사용할 수 있다. 도금액(721)에 대해 니켈 이온 및 아연 이온을 공급하는 방법으로는, 예를 들어, 금속염 수용액으로서 공급하는 방법을 들 수 있다.
흑화층 형성 공정에서 형성되는 흑화층은, 투명 기재에 대향하는 제1 흑화층 표면과 제1 흑화층 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 흑화층 표면을 가질 수 있다. 그리고, 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기 Ra는 0.016㎛ 이상 0.09㎛ 이하인 것이 바람직하며, 0.02㎛ 이상 0.07㎛ 이하이면 보다 바람직하다.
이것은, 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기를 0.016㎛ 이상으로 함으로써 흑화층 표면에서 광을 난반사시켜 도전성 기판의 광 반사율을 크게 억제할 수 있게 되기 때문이다. 다만, 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기가 0.09㎛를 초과하면, 흑화층의 색감이 흰 빛을 띄게 되는 경우가 있다. 흑화층의 색감이 흰 빛을 띔으로써, 도전성 기판을 디스플레이용 터치 패널 등의 용도로 사용한 경우에 디스플레이의 시인성이 저하될 우려가 있으므로, 0.09㎛ 이하인 것이 바람직하다.
흑화층의 두께는, 예를 들어, 15㎚ 이상인 것이 바람직하며, 25㎚ 이상이면 보다 바람직하다. 또한, 흑화층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 흑화층의 두께는 70㎚ 이하로 하는 것이 바람직하며, 50㎚ 이하로 하면 보다 바람직하다.
제2 흑화층 표면의 표면 거칠기를 전술한 범위로 하는 방법은 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어, 앞서 제2 금속층 표면의 표면 거칠기를 소정의 범위 내로 하는 방법으로 설명한 것과 마찬가지의 방법을 선택할 수 있다. 구체적으로는, 성막된 흑화층의 제2 흑화층 표면을 에칭 또는 화학 연마하는 방법, 흑화층을 스퍼터링법으로 성막하는 경우에 있어 스퍼터링 조건을 선택하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 흑화층을 전기 도금법에 의해 성막하는 경우에 있어 저전류 밀도를 이용한 도금법, PR 전류 도금법 등을 사용할 수도 있다.
그러나, 흑화층은, 앞서 설명한 바와 같이, 수십㎚ 정도의 두께로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 흑화층은 막두께를 얇게 하는 것이 바람직하므로, 흑화층의 하층에 위치하는 층의 표면, 예를 들어, 금속층의 제2 금속층 표면의 표면 거칠기의 영향을 강하게 받는다. 그리하여, 예를 들어, 소정의 표면 거칠기를 가지는 금속층의 제2 금속층 표면 상에, 저전류 밀도를 이용한 도금법 등이 아니라 일반적인 도금법에 의해 흑화층을 성막함으로써, 흑화층의 제2 흑화층 표면에 대해서도 원하는 표면 거칠기로 할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 금속층의 제2 금속층 표면 상에 형성되는 흑화층 외에도, 투명 기재와 금속층의 사이에도 흑화층을 배치할 수 있다. 이 경우에는, 투명 기재를 준비하는 공정의 후 그리고 금속층 형성 공정의 전에 흑화층 형성 공정을 추가로 실시할 수 있다. 한편, 투명 기재는 일반적으로 절연성 재료로 이루어지므로, 투명 기재와 금속층의 사이에 흑화층을 형성하기 위한 흑화층 형성 공정에서는, 건식법으로 흑화층을 형성하는 것이 바람직하다. 그 밖의 점에 대해서는 전술한 흑화층 형성 공정과 마찬가지로 하여 실시할 수 있다.
그리고, 여기에서 설명한 도전성 기판 제조방법에 의해 얻어지는 도전성 기판은, 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판으로 할 수 있다. 이 경우, 전술한 공정에 더하여, 금속층과 흑화층을 에칭함으로써 배선을 형성하는 에칭 공정을 더 가질 수 있다.
이러한 에칭 공정은, 예를 들어, 우선 에칭에 의해 제거할 부분에 대응하는 개구부를 갖는 레지스트를 도전성 기판의 가장 바깥쪽 표면에 형성한다. 도 1a에 나타낸 도전성 기판의 경우, 도전성 기판의 가장 바깥쪽 표면 중 흑화층(13) 등을 적층한 쪽의 면인 가장 바깥쪽 표면(A) 상에 레지스트를 형성할 수 있다. 한편, 도 1a에서 도전성 기판의 가장 바깥쪽 표면(A)은 제2 흑화층 표면(13b)과 동일한 면을 의미한다. 또한, 에칭에 의해 제거할 부분에 대응하는 개구부를 갖는 레지스트의 형성 방법은 특별히 한정되지는 않으나 예를 들어 포토리소그래피법으로 형성할 수 있다.
이어서, 레지스트 상면으로부터 에칭액을 공급함으로써 금속층(12), 흑화층(13)의 에칭을 실시할 수 있다.
한편, 도 1b에 나타내는 바와 같이 투명 기재(11)의 양면에 금속층, 흑화층을 배치한 경우에는, 도전성 기판의 가장 바깥쪽 표면(A)에 각각 소정 형상의 개구부를 갖는 레지스트를 형성하고, 투명 기재(11)의 양면에 형성된 금속층, 흑화층을 동시에 에칭할 수도 있다.
또한, 투명 기재(11)의 양쪽에 형성된 금속층 및 흑화층에 대해 한쪽씩 에칭 처리를 할 수도 있다. 즉, 예를 들어, 금속층(12A)과 흑화층(13A)의 에칭을 한 후에, 금속층(12B)과 흑화층(13B)의 에칭을 할 수도 있다.
에칭 공정에서 사용하는 에칭액은 특별히 한정되지는 않으며, 에칭할 층을 구성하는 재료에 따라 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어, 층마다 에칭액을 다르게 할 수도 있고, 같은 에칭액으로 동시에 금속층 및 흑화층을 에칭할 수도 있다.
에칭 공정에서 형성하는 패턴에 대해서는 특별히 한정되지는 않으며 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A)의 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 금속층(12) 및 흑화층(13)에 대해 복수 개의 직선, 들쭉날쭉하게 굴곡된 선(지그재그 직선) 등을 포함하도록 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 도 1b에 나타낸 도전성 기판(10B)의 경우, 금속층(12A)과 금속층(12B)으로써 메쉬 형상 배선이 되도록 패턴을 형성할 수 있다. 이 경우, 흑화층(13A)은 금속층(12A)과 같은 형상으로, 흑화층(13B)은 금속층(12B)과 같은 형상으로 되도록 각각 패터닝하는 것이 바람직하다.
또한, 예를 들어, 패터닝 공정에서 전술한 도전성 기판(10A)에 대해 금속층(12) 등을 패터닝한 후, 패터닝한 2개 이상의 도전성 기판을 적층하는 적층 공정을 실시할 수도 있다. 적층할 때에, 예를 들어, 각 도전성 기판의 구리층 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.
이상에서 본 실시형태의 도전성 기판 및 도전성 기판 제조방법에 대해 설명하였다. 이러한 도전성 기판에 의하면, 제1 금속층 표면과 제2 금속층 표면을 갖는 금속층의 제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra를 0.01㎛ 이상 0.1㎛ 이하로 하고 있다. 그리하여, 흑화층을 투과하여 금속층 표면에 도달한 광에 대해, 광 반사를 억제하여 도전성 기판의 반사율을 크게 저감함으로써, 예를 들어 터치 패널용 도전성 기판으로 한 경우에 시인성의 저하를 억제할 수 있다.
[실시예]
이하에서 본 발명의 실시예 및 비교예로써 본 발명을 더 상세히 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 의해 어떠한 한정이 되는 것은 아니다.
(평가 방법)
이하의 실시예, 비교예에서, 제작된 도전성 기판의 평가 방법에 대해 설명한다.
(1) 반사율
이하의 각 실시예, 비교예에서, 제작된 도전성 기판에 대해 반사율을 측정하였다.
측정은, 자외 가시 분광 광도계((주)시마즈 제작소 제조, 형식: UV-2550)에 반사율 측정 유닛을 설치하여 실시하였다.
후술하는 바와 같이, 각 실시예, 비교예에서는, 도 1a에 나타낸 구조를 갖는 도전성 기판을 제작하였다. 그리고, 도 1a에 나타낸 도전성 기판(10A)에서 흑화층(13) 등을 적층한 쪽으로 노출된 가장 바깥쪽 표면(A)에 대해, 입사각 5°, 수광각 5° 로 하여 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광을 조사하고, 반사율을 측정하였다. 또한, 도전성 기판에 조사한 광에 대해, 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 범위 내에서 파장을 1㎚ 간격으로 변화시켜 측정하고, 측정 결과의 평균을 당해 도전성 기판의 반사율 평균으로 하였다.
(2) 표면 거칠기
표면 거칠기 Ra는 형상 해석 레이저 현미경(KEYENCE社 제조, 형식: VK-X150)을 이용하여 측정하였다.
(도전성 기판의 제작 조건)
이하에서, 각 실시예, 비교예에 있어 도전성 기판의 제작 조건 및 평가 결과를 나타낸다.
[실시예 1]
도 1a에 나타낸 구조를 가지는 도전성 기판을 제작하였다.
(투명 기재 준비 공정, 금속층 형성 공정)
우선, 폭이 500㎜, 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET)제 투명 기재를 준비하고, 당해 투명 기재 상에 금속 박막층으로서, 도 5에 나타낸 롤 투 롤 스퍼터링 장치에 의해, 두께가 200㎚인 구리 박막층을 형성하였다. 이어서, 구리 박막층 상에 금속 도금층인 구리 도금층을 형성하였다. 그리고, 투명 기재로서 사용한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지제의 투명 기재에 대해 전체 광선 투과율을 JIS K 7361-1에 규정된 방법으로 평가하였더니 97%이었다.
금속층인 구리층의 성막 조건에 대해 설명한다. 한편, 금속층인 구리층은, 이하에 설명하는 바와 같이, 구리 박막층 및 구리 도금층을 가진다.
도 5에 나타낸 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)의 권출 롤(52)에 전술한 투명 기재를 세팅하였다. 또한, 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에 구리 타겟을 세팅하였다.
이어서, 롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)의 히터(56)를 100℃로 가열하고, 투명 기재를 가열하여 기재 안에 포함된 수분을 제거하였다.
롤 투 롤 스퍼터링 장치(50)의 케이스(51) 안을 1×10-4Pa까지 배기한 후, 기체 공급 수단(58)에 의해 케이스(51) 안에 아르곤 가스만을 도입하고 압력이 0.3Pa로 되도록 조정하였다. 그리고, 투명 기재를 권출 롤(52)로부터 분당 2m의 속도로 반송하면서, 스퍼터링 캐소드(54a∼54d)에 접속된 스퍼터링용 직류 전원으로부터 전력을 공급하여 스퍼터링 방전을 실시하여, 투명 기재 상에 금속 박막층인 구리 박막층을 연속 성막하였다. 이러한 조작에 의해, 투명 기재 상에 금속 박막층으로서 구리 박막층을 두께 200㎚가 되도록 형성하였다.
이어서, 전기 도금법으로서, 직류 전원으로부터 전류 밀도(Dk값)를 1A/dm2로 하여 구리 도금층을 400㎚ 석출시켰다.
얻어진 금속층인 구리층의 제2 금속층 표면(12b)을 에칭으로 처리한 후, 제2 금속층 표면(12b)의 표면 거칠기를 측정하였더니 평균 표면 거칠기가 0.022㎛임을 확인할 수 있었다.
(흑화층 형성 공정)
이어서, 금속층(12)의 상면, 즉, 제2 금속층 표면에 흑화층(13)을 막두께 60㎚가 되도록 형성하였다. 흑화층으로는 니켈 아연층을 형성하였다.
도 6에 나타낸 롤 투 롤 연속 전기도금 장치(70)에서 모든 애노드에 대해 정전류를 전류 밀도가 0.4A/dm2로 되도록 공급하고, 도금액으로서 니켈 이온 및 아연 이온을 포함하는 니켈·아연 도금액을 사용한 점 이외에는, 상기 구리 도금층과 마찬가지로 성막하였다.
얻어진 흑화층의 제2 흑화층 표면의 평균 표면 거칠기를 측정하였더니 0.025㎛이었다.
또한, 제작된 도전성 기판의 반사율을 측정하였더니 반사율의 평균은 13.99%이었다.
결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
구리 도금층을 성막할 때에, 직류 전원에 의해 실시예 1과 같은 전류 밀도(Dk값)로써 구리 도금층을 두께가 200㎚로 되도록 석출시킨 후, PR 전원에 의해 추가로 구리 도금층을 두께가 200㎚로 되도록 석출시켜서, 두께의 합이 400㎚인 구리 도금층을 성막하였다는 점, 그리고, 구리층의 제2 금속층 표면에 대해 에칭 처리를 하지 않았다는 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 기판을 제작하였다.
한편, PR 전원은, 정전류의 전류 밀도(Dk값)를 3A/dm2으로 하고, 반전 전류의 전류값을 정전류 전류값의 3배가 되도록 공급하였다. 그리고, 반전 전류는 PR 전류 도금법에 의한 도금 시간 중 10%이고, 반전 전류를 공급하고 나서 다음의 반전 전류를 공급할 때까지의 시간, 즉, 정전류의 공급 시간은 50ms로 하였다.
얻어진 금속층인 구리층의 제2 금속층 표면의 평균 표면 거칠기를 측정하였더니, 평균 표면 거칠기가 0.057㎛임을 확인할 수 있었다.
또한, 금속층 상에, 실시예 1과 마찬가지로 하여 흑화층을 성막하였더니, 흑화층의 제2 흑화층 표면의 평균 표면 거칠기는 0.060㎛이었다.
제작된 도전성 기판의 반사율을 측정하였더니, 반사율의 평균은 5.53%이었다.
결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
전기 도금법으로 직류 전원에 의해 구리 도금층을 막두께가 4000㎚로 되도록 석출시키고, 구리층의 제2 금속층 표면에 대해 에칭 처리를 하지 않았다는 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 기판을 제작하였다.
금속층인 제2 금속층 표면의 평균 표면 거칠기를 측정하였더니 0.009㎛임을 확인할 수 있었다.
또한, 금속층 상에 실시예 1과 마찬가지로 흑화층을 성막한 후, 흑화층의 제2 흑화층 표면의 평균 표면 거칠기를 측정하였더니 0.015㎛이었다.
제작된 도전성 기판의 반사율을 측정하였더니 반사율의 평균이 20.76%이어서, 20% 이하라고 하는 도전성 기판의 사양에서 벗어나 있음이 확인되었다. 그러므로, 도전성 기판으로는 사용할 수 없었다.
결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
금속 도금층을 성막할 때에, 직류 전원에 의해 구리 도금층을 두께가 2000㎚로 되도록 석출시킨 후, PR 전원에 의해 추가로 구리 도금층을 두께가 2000㎚로 되도록 석출시켜서, 두께의 합이 4000㎚인 구리 도금층을 성막하였다는 점, 그리고, 구리층의 제2 금속층 표면에 대해 에칭 처리를 하지 않았다는 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 기판을 제작하였다.
한편, PR 전원은, 반전 전류의 전류값과 정전류의 전류값이 동일하도록 공급하였다. 그리고, 반전 전류는 도금 시간 중 5%이고, 반전 전류를 공급하고 나서 다음의 반전 전류를 공급할 때까지의 시간, 즉, 정전류의 공급 시간은 100ms로 하였다.
얻어진 금속층인 구리층의 제2 금속층 표면의 평균 표면 거칠기를 측정하였더니, 평균 표면 거칠기가 0.105㎛임을 확인할 수 있었다.
또한, 금속층 상에, 실시예 1과 마찬가지로 하여 흑화층을 성막하였더니, 흑화층의 제2 흑화층 표면의 평균 표면 거칠기는 0.094㎛이었다.
제작된 도전성 기판의 반사율을 측정하였더니, 반사율의 평균은 0.73%이었다. 그러나, 흑화층의 색조가 양호하지는 않았으므로, 도전성 기판으로는 사용할 수 없었다.
결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
각 실시예, 비교예에서 측정한, 제2 금속층 표면의 표면 거칠기와 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기와의 상관 관계를 도 7에, 제2 금속층 표면의 표면 거칠기와 반사율과의 상관 관계를 도 8에 각각 나타낸다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 제2 금속층 표면의 표면 거칠기와, 제2 금속층 표면에 형성된 흑화층의 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기는, 거의 직선형의 상관 관계를 나타냄을 확인할 수 있었다. 이것은, 흑화층의 막두께가 얇으므로, 제2 금속층 표면의 표면 거칠기와 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기가 거의 동일한 값을 취하기 때문인 것으로 생각된다.
또한, 도 8로부터, 제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra를 0.01㎛ 이상으로 함으로써 도전성 기판의 반사율을 크게 저감할 수 있음이 확인되었다.
이상에서 도전성 기판을 실시형태 및 실시예 등으로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태 및 실시예 등에 한정되지 않는다. 청구범위에 기재된 본 발명 요지의 범위 내에서 다양한 변형, 변경이 가능하다.
본 출원은 2015년 8월 26일에 일본국 특허청에 출원된 특원2015-166771호에 기초한 우선권을 주장하는 것으로서, 특원2015-166771호의 전체 내용을 본 국제출원에 원용한다.
10A,10B,20A,20B,30 도전성 기판
11 투명 기재
12,12A,12B 금속층
13,13A,13B,131,132,131A,131B, 132A, 132B, 32A, 32B 흑화층
12a 제1 금속층 표면
12b 제2 금속층 표면
13a 제1 흑화층 표면
13b,132a 제2 흑화층 표면

Claims (5)

  1. 투명 기재와,
    상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 형성되며, 상기 투명 기재에 대향하는 제1 금속층 표면과 상기 제1 금속층 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 금속층 표면을 가지는 금속층과,
    상기 제2 금속층 표면 상에 형성된 흑화층을 포함하고,
    상기 금속층의 상기 제2 금속층 표면의 표면 거칠기 Ra가 0.01㎛ 이상 0.1㎛ 이하인 도전성 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흑화층은 상기 투명 기재에 대향하는 제1 흑화층 표면과 상기 제1 흑화층 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 흑화층 표면을 포함하고,
    상기 제2 흑화층 표면의 표면 거칠기 Ra가 0.016㎛ 이상 0.09㎛ 이하인 도전성 기판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 반사율 평균이 20% 이하인 도전성 기판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속층의 두께가 50㎚ 이상이고, 상기 흑화층의 두께가 15㎚ 이상인 도전성 기판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판.
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