KR20200063976A - 도전성 필름, 및 그 패터닝 방법 - Google Patents

도전성 필름, 및 그 패터닝 방법 Download PDF

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KR20200063976A
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류헤이 가타야마
게이스케 마츠모토
히데히코 안도
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 구리층의 안정성이 우수함과 함께, 구리층을 용이하게 패터닝할 수 있고, 투명 도전층 내의 금속층의 손상을 억제할 수 있는 도전성 필름 및 그 패터닝 방법을 제공하는 것.
(해결 수단) 도전성 필름 (1) 은, 투명 기재 (2) 와, 투명 기재 (2) 의 상측에 배치되고, 제 1 무기 산화물층 (6), 금속층 (7) 및 제 2 무기 산화물층 (8) 을 순서대로 구비하는 투명 도전층 (3) 과, 투명 도전층 (3) 의 상측에 배치되는 구리층 (4) 과, 구리층 (4) 의 상측에 배치되는 산화구리층 (5) 을 구비한다.

Description

도전성 필름, 및 그 패터닝 방법{TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM, AND PATTERNING METHOD THEREOF}
본 발명은, 도전성 필름, 및 그 패터닝 방법, 상세하게는, 광학 용도에 바람직하게 사용되는 도전성 필름 및 그 패터닝 방법에 관한 것이다.
종래부터, 투명 도전층을 구비하는 투명 도전성 필름이, 터치 패널 등의 광학 용도에 사용되는 것이 알려져 있다.
예를 들어, 투명 기재와, 광 투과성 무기층을 구비하고, 광 투과성 무기층은, 제 1 무기 산화물층과, 금속층과, 제 2 무기 산화물층을 순서대로 구비하는 투명 도전성 필름이 기재되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1 의 투명 도전성 필름에서는, 예를 들어 은층 등의 금속층이 도전층으로서의 역할을 하기 때문에, 종래의 산화인듐 산화물로 이루어지는 투명 도전층보다, 우수한 도전성 (저저항) 을 발휘하는 것이 알려져 있다.
한편, 투명 도전성 필름에 있어서, 터치 입력 영역의 외연부에 주회 배선을 형성하여 프레임 협소화를 달성하기 위해서, 투명 도전층의 상면에 구리층을 적층한 구리층이 형성된 도전성 필름이 제안되어 있다. 이와 같은 구리층이 형성된 도전성 필름에서는, 구리층이 산화되기 쉽고, 시간 경과적으로 도전성이 변화하기 때문에, 장시간 경과 후에 있어서 평면에서 볼 때, 표면 저항 (시트 저항) 등의 도전성이 불균일해지는 문제가 발생한다. 그래서, 구리층에, 구리-니켈 합금 등의 금속층을 배치하여, 구리층의 자연 산화를 억제하는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조).
특허문헌 2 의 구리층이 형성된 도전성 필름에서는, 구리층 및 투명 도전막의 각각을 순서대로 패터닝함으로써, 구리층으로 프레임부의 주회 배선을 형성하고, 투명 도전막으로 터치 패널부의 전극 패턴을 형성한다.
일본 공개특허공보 2016-155377호 일본 공개특허공보 2013-1009호
그런데, 최근의 다양한 요구에 대응하기 위해, 특허문헌 1 로 대표되는 저저항의 투명 도전 필름에 대하여, 프레임 협소화 및 프레임 (구리층) 의 안정성을 달성하기 위해, 투명 도전층의 상면에, 추가로 구리층 및 구리-니켈층을 배치하는 것이 검토된다.
이 경우, 구리층과 함께 구리-니켈층도 패터닝할 필요가 있기 때문에, 산계의 강한 에칭액을 사용할 필요가 있다. 그러면, 투명 도전층의 금속층 (은층) 에 도달하여, 금속층을 손상하는 문제가 발생한다. 그 결과, 금속층이, 원하는 전극 패턴으로 형성될 수 없거나, 원하는 표면 저항을 달성할 수 없는 경우가 발생한다.
본 발명은, 구리층의 안정성이 우수함과 함께, 구리층을 용이하게 패터닝할 수 있고, 투명 도전층 내의 금속층의 손상을 억제할 수 있는 도전성 필름 및 그 패터닝 방법을 제공한다.
본 발명 [1] 은, 투명 기재와, 상기 투명 기재의 두께 방향 일방측에 배치되고, 제 1 무기 산화물층, 금속층 및 제 2 무기 산화물층을 순서대로 구비하는 투명 도전층과, 상기 투명 도전층의 두께 방향 일방측에 배치되는 구리층과, 상기 구리층의 두께 방향 일방측에 배치되는 산화구리층을 구비하는, 도전성 필름을 포함한다.
본 발명 [2] 는, 상기 산화구리층의 두께가, 13 ㎚ 이하인, [1] 에 기재된 도전성 필름을 포함한다.
본 발명 [3] 은, 상기 구리층 및 상기 산화구리층이, 패터닝되어 있는, [1] 또는 [2] 에 기재된 도전성 필름을 포함한다.
본 발명 [4] 는, [1] 또는 [2] 에 기재된 도전성 필름을 준비하는 공정과, 상기 도전성 필름의 두께 방향 일방면에 중성 에칭액을 접촉시킴으로써, 상기 산화구리층 및 상기 구리층을 패터닝하는 공정을 구비하는, 도전성 필름의 패터닝 방법을 포함한다.
본 발명의 도전성 필름에 의하면, 제 1 무기 산화물층, 금속층 및 제 2 무기 산화물층을 순서대로 구비하는 투명 도전층을 구비하기 때문에, 우수한 도전성을 구비한다.
본 발명의 도전성 필름에 의하면, 구리층의 두께 방향 일방측에 배치되는 산화구리층을 구비하기 때문에, 구리층의 자연 산화를 억제하여, 구리층의 안정성이 우수하다.
본 발명의 도전성 필름에 의하면, 산화구리층을 구비하기 때문에, 산화구리층 및 구리층을 중성 에칭액으로 용이하게 에칭할 수 있다. 또, 구리층의 두께 방향 타방측에 배치되는 무기 산화물층은, 중성 에칭액으로 에칭되기 어렵기 때문에, 투명 도전층 내의 금속층의 손상을 억제할 수 있다.
본 발명의 패터닝 방법에 의하면, 도전성 필름에 중성 에칭액을 접촉시킴으로써, 산화구리층 및 구리층을 패터닝하기 때문에, 산화구리층의 두께 방향 타방측에 배치되는 투명 도전층의 에칭을 억제할 수 있다. 그 때문에, 투명 도전층 내의 금속층의 손상을 억제할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 도전성 필름의 일 실시형태의 단면도를 나타낸다.
도 2a-2f 는, 도 1 에 나타내는 도전성 필름의 패터닝 방법의 공정도를 나타내고, 도 2a 는, 드라이 필름 레지스트를 배치하는 공정, 도 2b 는, 산화구리층 및 구리층을 에칭하는 공정, 도 2c 는, 드라이 필름 레지스트를 제거하는 공정, 도 2d 는, 드라이 필름 레지스트를 배치하는 공정, 도 2e 는, 투명 도전층을 에칭하는 공정, 도 2f 는, 패터닝 도전성 필름을 얻는 공정을 나타낸다.
도 1 을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태인 도전성 필름 (1) 에 대해 설명한다.
도 1 에 있어서, 지면 상하 방향은, 상하 방향 (두께 방향, 제 1 방향) 으로서, 지면 상측이 상측 (두께 방향 일방측, 제 1 방향 일방측), 지면 하측이 하측 (두께 방향 타방측, 제 1 방향 타방측) 이다. 또, 지면 좌우 방향 및 안길이 방향은, 상하 방향으로 직교하는 면 방향이다. 구체적으로는, 각 도면의 방향 화살표에 준거한다.
1. 도전성 필름
도전성 필름 (1) 은, 소정의 두께를 갖는 필름 형상 (시트 형상을 포함한다) 을 이루고, 두께 방향과 직교하는 면 방향으로 연장되고, 평탄한 상면 (두께 방향 일방면) 및 평탄한 하면 (두께 방향 타방면) 을 갖는다. 도전성 필름 (1) 은, 예를 들어, 광학 장치 (예를 들어, 화상 표시 장치) 에 구비되는 터치 패널용 기재 등의 일부품이며, 광학 장치는 아니다. 즉, 도전성 필름 (1) 은, 광학 장치 등을 제작하기 위한 부품이며, LCD 모듈 등의 화상 표시 소자나, LED 등의 광원을 포함하지 않고, 단독으로 유통되고, 산업상 이용 가능한 디바이스이다.
구체적으로는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 도전성 필름 (1) 은, 순서대로, 투명 기재 (2) 와, 투명 도전층 (3) 과, 구리층 (4) 과, 산화구리층 (5) 을 구비하는 도전성 필름이다. 요컨대, 도전성 필름 (1) 은, 투명 기재 (2) 와, 투명 기재 (2) 의 상측에 배치되는 투명 도전층 (3) 과, 투명 도전층 (3) 의 상측에 배치되는 구리층 (4) 과, 구리층 (4) 의 상측에 배치되는 산화구리층 (5) 을 구비한다. 바람직하게는, 도전성 필름 (1) 은, 투명 기재 (2) 와, 투명 도전층 (3) 과, 구리층 (4) 과, 산화구리층 (5) 만으로 이루어진다. 이하, 각 층에 대해 상세히 서술한다.
2. 투명 기재
도전성 필름 (1) 의 기계적 강도를 확보하는 지지재이다. 즉, 투명 기재 (2) 는, 투명 도전층 (3), 구리층 (4) 및 산화구리층 (5) 을 지지한다.
투명 기재 (2) 는, 필름 형상을 갖고 있고, 도전성 필름 (1) 의 최하층이다.
투명 기재 (2) 는, 예를 들어, 투명성을 갖는 고분자 필름이다. 고분자 필름의 재료로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 예를 들어, 폴리메타크릴레이트 등의 (메트)아크릴 수지 (아크릴 수지 및/또는 메타크릴 수지), 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로올레핀 폴리머 (예를 들어, 노르보르넨류, 시클로펜타디엔류, 시클로헥사디엔류 등의 중합체) 등의 올레핀 수지, 예를 들어, 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리아릴레이트 수지, 멜라민 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리스티렌 수지 등을 들 수 있다. 고분자 필름은, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.
투명성, 내열성, 기계적 강도 등의 관점에서, 바람직하게는, 폴리에스테르 수지를 들 수 있고, 보다 바람직하게는, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다.
투명 기재 (2) 의 전광선 투과율 (JIS K 7375-2008) 은, 예를 들어, 80 ％ 이상, 바람직하게는, 85 ％ 이상이다.
투명 기재 (2) 의 두께는, 기계적 강도, 투명성, 도전성 필름 (1) 을 터치 패널용 필름으로 했을 때의 타점 특성 등의 관점에서, 예를 들어, 2 ㎛ 이상, 바람직하게는, 20 ㎛ 이상이고, 또, 예를 들어, 300 ㎛ 이하, 바람직하게는, 150 ㎛ 이하이다.
투명 기재 (2) 의 두께는, 예를 들어, 막후계 (디지털 다이얼 게이지) 를 사용하여 측정할 수 있다.
또한, 투명 기재 (2) 의 상면 및/또는 하면에는, 필요에 따라, 접착 용이층, 접착제층, 세퍼레이터 등이 배치되어 있어도 된다.
3. 투명 도전층
투명 도전층 (3) 은, 후술하는 제 2 패터닝 공정에서 원하는 패턴 (후술하는 패터닝 투명 도전층 (3A)) 으로 형성하여, 예를 들어, 터치 패널의 터치 입력 영역에 있어서의 전극 패턴이 되는 도전층이다.
투명 도전층 (3) 은, 필름 형상을 갖고 있고, 투명 기재 (2) 의 상면 전체면에, 투명 기재 (2) 의 상면과 접촉하도록, 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 투명 도전층 (3) 은, 투명 기재 (2) 와 구리층 (4) 사이에, 투명 기재 (2) 의 상면 및 구리층 (4) 의 하면과 접촉하도록, 배치되어 있다.
투명 도전층 (3) 은, 제 1 무기 산화물층 (6) 과, 금속층 (7) 과, 제 2 무기 산화물층 (8) 을 순서대로 구비한다. 즉, 투명 도전층 (3) 은, 투명 기재 (2) 의 상면에 배치되는 제 1 무기 산화물층 (6) 과, 제 1 무기 산화물층 (6) 의 상면에 배치되는 금속층 (7) 과, 금속층 (7) 의 상면에 배치되는 제 2 무기 산화물층 (8) 을 구비한다. 바람직하게는, 투명 도전층 (3) 은, 제 1 무기 산화물층 (6) 과, 금속층 (7) 과, 제 2 무기 산화물층 (8) 만으로 이루어진다.
투명 도전층 (3) 의 상면의 표면 저항은, 예를 들어, 10 Ω/□ 이하, 바람직하게는, 5 Ω/□ 이하이고, 또, 예를 들어, 0.1 Ω/□ 이상이다.
투명 도전층 (3) 의 전광선 투과율 (JIS K 7375-2008) 은, 예를 들어, 60 ％ 이상, 바람직하게는, 85 ％ 이상이다.
투명 도전층 (3) 의 근적외선 (파장 850 ∼ 2500 ㎚) 의 평균 반사율은, 예를 들어, 10 ％ 이상, 바람직하게는, 50 ％ 이상이고, 또, 예를 들어, 95 ％ 이하이다.
투명 도전층 (3) 의 총 두께 (즉, 제 1 무기 산화물층 (6), 금속층 (7) 및 제 2 무기 산화물층 (8) 의 합계 두께) 는, 예를 들어, 20 ㎚ 이상, 바람직하게는, 40 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어, 150 ㎚ 이하, 바람직하게는, 100 ㎚ 이하이다. 투명 도전층 (3) 의 총 두께 및 각 층의 두께는, 예를 들어, 투과형 전자 현미경 (TEM) 을 사용하여 단면 관찰에 의해 측정할 수 있다. 이하, 제 1 무기 산화물층 (6), 금속층 (7) 및 제 2 무기 산화물층 (8) 에 대해 상세히 서술한다.
4. 제 1 무기 산화물층
제 1 무기 산화물층 (6) 은, 투명 기재 (2) 유래의 수소 원소나 탄소 원소가, 금속층 (7) 에 침입하는 것을 억제하는 배리어층이다. 또, 제 1 무기 산화물층 (6) 은, 제 2 무기 산화물층 (8) 과 함께, 금속층 (7) 의 가시광 반사율을 억제하고, 투명 도전층 (3) 의 가시광 투과율 (투명성) 을 향상시키는 광학 조정층이기도 하다. 또, 바람직하게는, 제 1 무기 산화물층 (6) 은, 금속층 (7) 과 함께, 투명 도전층 (3) 에 도전성을 부여하는 도전층이며, 보다 바람직하게는, 투명 도전층이다.
제 1 무기 산화물층 (6) 은, 필름 형상을 갖고 있고, 투명 도전층 (3) 에 있어서의 최하층이다. 보다 구체적으로는, 제 1 무기 산화물층 (6) 은, 투명 기재 (2) 의 상면 전체면에, 투명 기재 (2) 의 상면에 접촉하도록, 배치되어 있다.
제 1 무기 산화물층 (6) 을 형성하는 무기 산화물로는, 예를 들어, In, Sn, Zn, Ga, Sb, Ti, Si, Zr, Mg, Al, Au, Ag, Cu, Pd, W, Fe, Pb, Ni, Nb, Cr 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 금속으로 형성되는 금속 산화물 등을 들 수 있다. 금속 산화물에는, 필요에 따라, 추가로 상기 군에 나타낸 금속 원자를 도프할 수 있다.
무기 산화물로는, 바람직하게는, 표면 저항을 저하시킬 수 있는 관점, 및 우수한 투명성을 확보하는 관점에서, 산화인듐을 함유하는 산화물 (산화인듐 함유 산화물) 을 들 수 있다.
산화인듐 함유 산화물은, 금속 원소로서 인듐 (In) 만을 함유하고 있어도 되고, 또, 인듐 (In) 이외의 (반)금속 원소를 포함하고 있어도 된다. 산화인듐 함유 산화물은, 바람직하게는, 주금속 원소가 인듐 (In) 이다. 주금속 원소가 인듐인 산화인듐 함유 산화물은, 우수한 배리어 기능을 갖고, 물 등의 영향에 의한 금속층 (7) 의 부식을 바람직하게 억제하기 쉽다.
산화인듐 함유 산화물로는, 구체적으로는, 예를 들어, 인듐아연 복합 산화물 (IZO), 인듐갈륨 복합 산화물 (IGO), 인듐갈륨아연 복합 산화물 (IGZO), 인듐주석 복합 산화물 (ITO) 을 들 수 있고, 보다 바람직하게는, 인듐주석 복합 산화물 (ITO) 을 들 수 있다. 본 명세서 중에 있어서의 "ITO" 란, 적어도 인듐 (In) 과 주석 (Sn) 을 포함하는 복합 산화물이면 되고, 이들 이외의 추가 성분을 포함해도 된다. 추가 성분으로는, 예를 들어, In, Sn 이외의 금속 원소를 들 수 있고, 예를 들어, 상기 군에 나타낸 금속 원소, 및 이들의 조합을 들 수 있다. 추가 성분의 함유량은, 예를 들어, 5 질량％ 이하이다.
ITO 에 함유되는 산화주석 (SnO2) 의 함유량은, 산화주석 및 산화인듐 (In2O3) 의 합계량에 대하여, 예를 들어, 0.5 질량％ 이상, 바람직하게는, 3 질량％ 이상, 보다 바람직하게는, 10 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어, 35 질량％ 이하, 바람직하게는, 20 질량％ 이하, 보다 바람직하게는, 15 질량％ 이하이다. 산화인듐의 함유량 (In2O3) 은, 산화주석 (SnO2) 의 함유량의 잔부이다. ITO 에 함유되는 산화주석 (SnO2) 의 함유량이 상기 범위이면, ITO 막의 결정성을 용이하게 조정할 수 있다.
제 1 무기 산화물층 (6) 은, 결정질 및 비정질의 어느 것이어도 된다.
제 1 무기 산화물층 (6) 의 두께는, 예를 들어, 5 ㎚ 이상, 바람직하게는, 20 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어, 100 ㎚ 이하, 바람직하게는, 50 ㎚ 이하이다. 제 1 무기 산화물층 (6) 의 두께가 상기 범위이면, 투명 도전층 (3) 의 가시광 투과율을 높은 수준으로 조정하기 쉽다.
5. 금속층
금속층 (7) 은, 제 1 무기 산화물층 (6) 및 제 2 무기 산화물층 (8) 과 함께, 투명 도전층 (3) 에 도전성을 부여하는 도전층이다. 또, 금속층 (7) 은, 투명 도전층 (3) 의 표면 저항을 저하시키는 저저항층이기도 하다. 또, 바람직하게는, 금속층 (7) 은, 높은 적외선 반사율을 부여하는 적외선 반사층이기도 하다.
금속층 (7) 은, 필름 형상을 갖고 있고, 제 1 무기 산화물층 (6) 의 상면에, 제 1 무기 산화물층 (6) 의 상면에 접촉하도록, 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 금속층 (7) 은, 제 1 무기 산화물층 (6) 과 제 2 무기 산화물층 (8) 사이에, 제 1 무기 산화물층 (6) 의 상면 및 제 2 무기 산화물층 (8) 의 하면과 접촉하도록, 배치되어 있다.
금속층 (7) 을 형성하는 금속은, 표면 저항이 작은 금속이면 한정적이지 않지만, 예를 들어, Ti, Si, Nb, In, Zn, Sn, Au, Ag, Cu, Al, Co, Cr, Ni, Pb, Pd, Pt, Ge, Ru, Nd, Mg, Ca, Na, W, Zr, Ta 및 Hf 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종의 금속으로 이루어지거나, 또는, 그들의 2 종 이상의 금속을 함유하는 합금을 들 수 있다.
금속으로서, 바람직하게는, 은 (Ag), 은 합금을 들 수 있다. 금속이, 은 또는 은 합금이면, 투명 도전층 (3) 의 저항값을 작게 할 수 있는 것에 더하여, 근적외선 영역 (파장 850 ∼ 2500 ㎚) 의 평균 반사율이 특히 높은 투명 도전층 (3) 이 얻어지고, 옥외에서 사용되는 화상 표시 장치 용도에도 바람직하게 적용할 수 있다.
은 합금은, 은을 주성분으로서 함유하고, 그 밖의 금속을 부성분으로서 함유하고 있다. 부성분의 금속 원소는 한정적이지 않다. 은 합금으로는, 예를 들어, Ag-Cu 합금, Ag-Pd 합금, Ag-Pd-Cu 합금, Ag-Pd-Cu-Ge 합금, Ag-Cu-Au 합금, Ag-Cu-In 합금, Ag-Cu-Sn 합금, Ag-Ru-Cu 합금, Ag-Ru-Au 합금, Ag-Nd 합금, Ag-Mg 합금, Ag-Ca 합금, Ag-Na 합금, Ag-Ni 합금, Ag-Ti 합금, Ag-In 합금, Ag-Sn 합금 등을 들 수 있다. 습열 내구성의 관점에서, 은 합금으로서, 바람직하게는, Ag-Cu 합금, Ag-Cu-In 합금, Ag-Cu-Sn 합금, Ag-Pd 합금, Ag-Pd-Cu 합금 등을 들 수 있다.
은 합금에 있어서의 은의 함유 비율은, 예를 들어, 80 질량％ 이상, 바람직하게는, 90 질량％ 이상, 보다 바람직하게는, 95 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어, 99.9 질량％ 이하이다. 은 합금에 있어서의 그 밖의 금속의 함유 비율은, 상기한 은의 함유 비율의 잔부이다.
금속층 (7) 의 두께는, 투명 도전층 (3) 의 투과율을 향상시키는 관점에서, 예를 들어, 1 ㎚ 이상, 바람직하게는, 5 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어, 20 ㎚ 이하, 바람직하게는, 10 ㎚ 이하이다.
6. 제 2 무기 산화물층
제 2 무기 산화물층 (8) 은, 외부의 산소나 수분 등이 금속층 (7) 에 침입하는 것을 방지하는 배리어층이다. 또, 제 2 무기 산화물층 (8) 은, 제 1 무기 산화물층 (6) 과 함께, 금속층 (7) 의 가시광 반사율을 억제하고, 투명 도전층 (3) 의 가시광 투과율을 향상시키는 광학 조정층이기도 하다. 또, 바람직하게는, 제 2 무기 산화물층 (8) 은, 금속층 (7) 과 함께, 투명 도전층 (3) 에 도전성을 부여하는 도전층이며, 보다 바람직하게는, 투명 도전층이다.
제 2 무기 산화물층 (8) 은, 필름 형상을 갖고 있고, 투명 도전층 (3) 에 있어서의 최상층이다. 보다 구체적으로는, 제 2 무기 산화물층 (8) 은, 금속층 (7) 의 상면 전체면에, 금속층 (7) 의 상면에 접촉하도록, 배치되어 있다.
제 2 무기 산화물층 (8) 을 형성하는 무기 산화물은, 제 1 무기 산화물층 (6) 에서 예시한 무기 산화물을 들 수 있고, 바람직하게는, 산화인듐 함유 산화물을 들 수 있고, 보다 바람직하게는, ITO 를 들 수 있다.
제 2 무기 산화물층 (8) 을 형성하는 무기 산화물은, 제 1 무기 산화물층 (6) 을 형성하는 무기 산화물과 동일 또는 상이해도 되지만, 패터닝 특성의 관점에서, 바람직하게는, 제 1 무기 산화물층 (6) 과 동일한 무기 산화물이다.
제 2 무기 산화물층 (8) 이 ITO 로 이루어지는 경우, ITO 에 함유되는 산화주석 (SnO2) 의 함유량은, 제 1 무기 산화물층 (6) 과 동일하다.
제 2 무기 산화물층 (8) 은, 결정질 또는 비정질의 어느 것이어도 된다.
제 2 무기 산화물층 (8) 의 두께는, 예를 들어, 5 ㎚ 이상, 바람직하게는, 20 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어, 100 ㎚ 이하, 바람직하게는, 50 ㎚ 이하이다. 제 2 무기 산화물층 (8) 의 두께가 상기 범위이면, 투명 도전층 (3) 의 가시광 투과율을 높은 수준으로 조정하기 쉽다.
제 1 무기 산화물층 (6) 의 두께에 대한, 제 2 무기 산화물층 (8) 의 두께의 비 (제 2 무기 산화물층 (8)/제 1 무기 산화물층 (6)) 는, 예를 들어, 0.5 이상, 바람직하게는, 0.75 이상, 또, 예를 들어, 1.5 이하, 바람직하게는, 1.25 이하이다. 상기 비가 상기한 범위 내이면, 금속층 (7) 의 열화를 보다 한층 억제할 수 있다.
금속층 (7) 의 두께에 대한, 제 2 무기 산화물층 (8) 의 두께의 비 (제 2 무기 산화물층 (8)/금속층 (7)) 는, 예를 들어, 2.0 이상, 바람직하게는, 3.0 이상이고, 또, 예를 들어, 10 이하, 바람직하게는, 8.0 이하이다.
7. 구리층
구리층 (4) 은, 후술하는 제 1 패터닝 공정에서 원하는 패턴 (후술하는 패터닝 구리층 (4A)) 으로 형성하여, 예를 들어, 터치 입력 영역의 외측 (외주) 의 외연부 (외주연부) 에 있어서의 배선 패턴 (예를 들어, 주회 배선) 이 되는 도전층이다.
구리층 (4) 은, 필름 형상을 갖고 있고, 투명 도전층 (3) 의 상면 전체면에, 투명 도전층 (3) 의 상면과 접촉하도록, 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 구리층 (4) 은, 투명 도전층 (3) 과 산화구리층 (5) 사이에, 투명 도전층 (3) 의 상면 및 산화구리층 (5) 의 하면과 접촉하도록, 배치되어 있다.
구리층 (4) 의 재료로는, 예를 들어, 구리 또는 구리 합금을 들 수 있다. 구리 합금을 구성하는 금속으로는 한정적이지 않고, 예를 들어, 은, 주석, 크롬, 지르코늄 등을 들 수 있다. 도전성 등의 관점에서, 바람직하게는, 구리를 들 수 있다.
구리층 (4) 의 두께는, 예를 들어, 100 ㎚ 이상, 바람직하게는, 150 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어, 400 ㎚ 이하, 바람직하게는, 300 ㎚ 이하이다. 금속층 (7) 의 두께가 상기 하한 이상이면, 구리층 (4) 의 도전성이 우수하다. 그 때문에, 터치 패널의 대형화에 대응하여, 보다 폭이 좁고 보다 장척인 배선 패턴 (프레임부의 주회 구리 배선) 을 형성할 수 있다. 구리층 (4) 의 두께가 상기 상한 이하이면, 프레임부의 박형화를 도모할 수 있다.
구리층 (4) 의 두께는, 예를 들어, 투과형 전자 현미경 (TEM) 을 사용하여 단면 관찰에 의해 측정할 수 있다.
8. 산화구리층
산화구리층 (5) 은, 구리층 (4) 의 자연 산화에 의한 도전성의 저하를 억제하는 보호층이다. 또, 구리층 (4) 과 함께 원하는 패턴 (후술하는 패터닝 산화구리층 (5A)) 으로 형성하여, 예를 들어, 터치 패널의 터치 입력 영역의 외측 (외주) 의 외연부 (외주연부) 에 있어서의 배선 패턴 (예를 들어, 주회 배선) 이 되는 층이다.
산화구리층 (5) 은, 필름 형상을 갖고 있고, 도전성 필름 (1) 의 최상층이다. 보다 구체적으로는, 산화구리층 (5) 은, 구리층 (4) 의 상면 전체면에, 구리층 (4) 의 상면과 접촉하도록, 배치되어 있다.
산화구리층 (5) 의 재료는, 구리 또는 구리 합금의 산화물이다. 구리 합금을 구성하는 금속으로는 한정적이지 않고, 예를 들어, 은, 주석, 크롬, 지르코늄 등을 들 수 있다. 도전성 등의 관점에서, 바람직하게는, 구리 산화물을 들 수 있다.
산화구리층 (5) 의 두께는, 예를 들어, 1 ㎚ 이상, 바람직하게는, 3 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어, 30 ㎚ 이하, 바람직하게는, 13 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는, 8 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는, 6 ㎚ 이하이다. 산화구리층 (5) 의 두께가 상기 범위 내이면, 도전성 필름 (1) 의 상면 (산화구리층 (5) 및 구리층 (4)) 에 있어서, 그 표면 저항의 시간 경과적 변화 (자연 산화) 를 보다 한층 억제할 수 있고, 표면 저항의 편차를 보다 한층 저감할 수 있다.
구리층 (4) 의 두께에 대한 산화구리층 (5) 의 두께의 비 (산화구리층 (5)/구리층 (4)) 는, 예를 들어, 1/100 이상, 바람직하게는, 2/100 이상이고, 또, 예를 들어, 15/100 이하, 바람직하게는, 7/100 이하, 보다 바람직하게는, 5/100 이하, 더욱 바람직하게는, 3/100 이하이다. 상기 비가 범위 내이면, 표면 저항의 편차를 보다 한층 저감할 수 있다.
산화구리층 (5) 의 두께는, 예를 들어, 주사형 형광 X 선 분석 장치를 사용하여 측정할 수 있다.
9. 도전성 필름의 제조 방법
다음으로, 도전성 필름 (1) 을 제조하는 방법을 설명한다. 도전성 필름 (1) 의 제조 방법은, 예를 들어, 투명 기재 (2) 상에, 투명 도전층 (3), 구리층 (4) 및 산화구리층 (5) 을, 순서대로 배치 (적층) 하는 공정을 구비한다.
이 방법에서는, 먼저, 투명 기재 (2) 를 준비한다. 투명 기재 (2) 는, 공지 또는 시판되는 것을 사용할 수 있다.
이어서, 투명 도전층 (3) 을 투명 기재 (2) 의 상면에 배치한다. 예를 들어, 건식 방법에 의해, 투명 기재 (2) 의 상면에, 제 1 무기 산화물층 (6), 금속층 (7) 및 제 2 무기 산화물층 (8) 을, 순서대로 배치한다.
건식 방법으로는, 예를 들어, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 스퍼터링법을 들 수 있다.
스퍼터링법에서 사용되는 가스로는, 예를 들어, Ar 등의 불활성 가스를 들 수 있다. 또, 필요에 따라, 산소 등의 반응성 가스를 병용할 수 있다. 반응성 가스를 병용하는 경우, 불활성 가스 유량에 대한, 반응성 가스 유량의 체적비 (반응성 가스/불활성 가스) 는, 예를 들어, 0.1/100 이상, 바람직하게는, 1/100 이상이고, 또, 예를 들어, 5/100 이하이다.
구체적으로는, 제 1 무기 산화물층 (6) 의 형성에 있어서, 가스로서, 바람직하게는, 불활성 가스 및 반응성 가스가 병용된다. 금속층 (7) 의 형성에 있어서, 가스로서, 바람직하게는, 불활성 가스가 단독 사용된다. 제 2 무기 산화물층 (8) 의 형성에 있어서, 가스로서, 바람직하게는, 불활성 가스 및 반응성 가스가 병용된다.
스퍼터링법을 채용하는 경우, 타깃재로는, 각 층을 구성하는 상기 서술한 무기 산화물 또는 금속을 들 수 있다.
스퍼터링법에서 사용되는 전원은, 예를 들어, DC 전원, MF/AC 전원 및 RF 전원의 단독 사용 또는 병용을 들 수 있고, 바람직하게는, DC 전원을 들 수 있다.
이로써, 투명 기재 (2) 의 상면에, 제 1 무기 산화물층 (6), 금속층 (7) 및 제 2 무기 산화물층 (8) 이 순서대로 형성된다.
필요에 따라, 제 1 무기 산화물층 (6) 및/또는 제 2 무기 산화물층 (8) 을 결정화시키기 위해, 가열을 실시해도 된다.
가열 온도는, 예를 들어, 80 ℃ 이상, 180 ℃ 이하이고, 또, 가열 시간은, 예를 들어, 10 분 이상, 5 시간 이하이다. 가열은, 대기 분위기하, 불활성 분위기하, 진공하의 어느 것으로 실시해도 된다.
이어서, 투명 도전층 (3) 의 상면에 구리층 (4) 을 배치한다. 예를 들어, 건식 방법에 의해, 투명 도전층 (3) 의 상면에 구리층 (4) 을 형성한다.
건식 방법으로는, 투명 도전층 (3) 의 형성에서 상기 서술한 것과 동일한 것을 들 수 있고, 바람직하게는, 스퍼터링법을 들 수 있다. 이 방법에 의해, 후막이어도, 균일한 두께를 갖는 구리층 (4) 을 형성할 수 있다.
구리층 (4) 에 있어서의 스퍼터링법의 조건도, 투명 도전층 (3) 의 형성에서 예시한 조건과 동일한 것을 들 수 있다. 바람직하게는, 구리층 (4) 의 형성에서는, 가스로서, 불활성 가스가 단독 사용된다. 또, 타깃 재료로는, 바람직하게는, 무산소동을 들 수 있다.
이어서, 구리층 (4) 의 상면에 산화구리층 (5) 을 배치한다. 예를 들어, 건식 방법에 의해, 구리층 (4) 의 상면에 산화구리층 (5) 을 형성한다.
건식 방법으로는, 투명 도전층 (3) 의 형성에서 상기 서술한 것과 동일한 것을 들 수 있고, 바람직하게는, 스퍼터링법을 들 수 있다. 이 방법에 의해, 균일한 두께를 갖는 산화구리층 (5) 을 양호한 밀착성으로 구리층 (4) 의 상면에 형성할 수 있다.
산화구리층 (5) 에 있어서의 스퍼터링법의 조건도, 투명 도전층 (3) 의 형성에서 예시한 조건과 동일한 것을 들 수 있다. 바람직하게는, 산화구리층 (5) 의 형성에서는, 불활성 가스가 단독 사용, 또는 불활성 가스 및 반응성 가스 (구체적으로는, 산소) 가 병용된다. 또, 타깃 재료로는, 바람직하게는, 산화구리 (CuO) 를 들 수 있다.
이와 같이 하여, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 투명 기재 (2), 투명 도전층 (3), 구리층 (4), 및 산화구리층 (5) 을 구비하는 도전성 필름 (1) 이 얻어진다. 이 도전성 필름 (1) 은, 구리층이 형성된 투명 도전성 필름이다.
또한, 상기한 제조 방법은, 롤 투 롤 방식으로 실시할 수 있다. 또, 일부 또는 전부를 배치 방식으로 실시할 수도 있다.
10. 도전성 필름의 패터닝 방법
다음으로, 도전성 필름 (1) 을 패터닝하는 방법을 설명한다. 도전성 필름 (1) 의 패터닝 방법은, 예를 들어, 제 1 에칭 공정 및 제 2 에칭 공정을 순서대로 구비한다.
제 1 에칭 공정에서는, 산화구리층 (5) 및 구리층 (4) 을 에칭한다. 즉, 도전성 필름 (1) 의 상면 (두께 방향 일방면), 즉, 산화구리층 (5) 의 상면에, 중성 에칭액을 접촉시킨다.
예를 들어, 평면에서 볼 때 둘레 단부 (주회 배선에 상당하는 영역) 에 원하는 패턴 (주회 배선) 이 형성되도록, 산화구리층 (5) 및 구리층 (4) 의 평면에서 볼 때 중앙부 (터치 입력 영역) 를 에칭에 의해 제거한다.
구체적으로는, 먼저, 도 2a 에 나타내는 바와 같이, 감광성의 드라이 필름 레지스트 (10) 를, 산화구리층 (5) 의 상면 전체면에 배치하고, 드라이 필름 레지스트 (10) 를 원하는 패턴으로 현상한다.
계속해서, 드라이 필름 레지스트 (10) 로부터 노출되는 산화구리층 (5) 에, 중성 에칭액을 접촉시킨다. 이로써, 도 2b 에 나타내는 바와 같이, 산화구리층 (5) 및 그 하측에 배치되는 구리층 (4) 은, 중성 에칭액에 의해 에칭된다. 즉, 산화구리층 (5) 및 구리층 (4) 은 동시에 에칭된다. 한편, 구리층 (4) 으로부터 노출되는 투명 도전층 (3) 은 에칭되지 않는다.
중성 에칭액의 pH 는, 예를 들어, 5.0 이상, 바람직하게는, 6.0 이상이고, 또, 예를 들어, 9.0 이하, 바람직하게는, 8.0 이하이다.
중성 에칭액으로는, 예를 들어, 염화제2철 수용액, 염화제2구리 수용액, 아민 화합물-유기산-구리 화합물계 수용액, 황산구리 (II) 수용액, 황산-과산화수소수계 수용액 등을 들 수 있고, 바람직하게는, 아민 화합물-유기산-구리 화합물계 수용액을 들 수 있다.
그 후, 드라이 필름 레지스트 (10) 를, 산화구리층 (5) 의 상면으로부터, 예를 들어, 박리 등에 의해 제거한다.
이로써, 도 2c 에 나타내는 바와 같이, 산화구리층 (5) 및 구리층 (4) 이 패터닝된다. 즉, 패터닝 산화구리층 (5A) 및 패터닝 구리층 (4A) 이 형성된다. 패터닝 산화구리층 (5A) 및 패터닝 구리층 (4A) 은, 평면에서 볼 때, 서로 대략 동일 패턴을 구비한다.
제 2 에칭 공정에서는, 투명 도전층 (3) 을 에칭한다. 즉, 투명 도전층 (3) 의 상면에, 산성 에칭액을 접촉시킨다.
예를 들어, 평면에서 볼 때 중앙부 (터치 입력 영역) 에 원하는 패턴 (전극 패턴) 이 형성되도록, 구리층 (4) 및 산화구리층 (5) 으로부터 노출된 투명 도전층 (3) 의 평면에서 볼 때 중앙부를 에칭에 의해 제거한다.
구체적으로는, 먼저, 도 2d 에 나타내는 바와 같이, 감광성의 드라이 필름 레지스트 (10) 를, 패터닝 산화구리층 (5A) 및 그로부터 노출되는 투명 도전층 (3) 의 상면 전체면에 배치하고, 드라이 필름 레지스트 (10) 를 원하는 패턴으로 현상한다.
계속해서, 드라이 필름 레지스트 (10) 로부터 노출되는 투명 도전층 (3) 에, 산성 에칭액을 접촉시킨다. 이로써, 도 2e 에 나타내는 바와 같이, 투명 도전층 (3) 은, 산성 에칭액에 의해 에칭된다.
산성 에칭액의 pH 는, 예를 들어, 4.0 미만, 바람직하게는, 3.0 미만이다.
산성 에칭액으로는, 예를 들어, 염산, 황산, 질산, 아세트산, 옥살산, 인산 및 이들의 혼산 등의 산을 함유하는 수용액을 들 수 있다.
그 후, 드라이 필름 레지스트 (10) 를, 투명 도전층 (3) 의 상면으로부터, 예를 들어, 박리 등에 의해 제거한다.
이로써, 투명 도전층 (3) 이 패터닝되고, 패터닝 투명 도전층 (3A) (패터닝 제 1 무기 산화물층 (6A), 패터닝 금속층 (7A) 및 패터닝 제 2 무기 산화물층 (8A) 으로 이루어지는 적층체) 이 형성된다.
이와 같이 하여, 도 2f 에 나타내는 바와 같이, 도전성 필름 (1) 의 일 실시형태로서, 투명 기재 (2), 패터닝 투명 도전층 (3A), 패터닝 구리층 (4A), 및 패터닝 산화구리층 (5A) 을 순서대로 구비하는 패터닝 도전성 필름 (1A) 이 얻어진다.
도전성 필름 (1) 의 총 두께는, 예를 들어, 2 ㎛ 이상, 바람직하게는, 20 ㎛ 이상이고, 또, 예를 들어, 300 ㎛ 이하, 바람직하게는, 200 ㎛ 이하이다.
도전성 필름 (1) 의 상면 (구체적으로는, 산화구리층 (5) 및 그 하측의 구리층 (4)) 의 표면 저항은, 예를 들어, 1.0 Ω/□ 이하, 바람직하게는, 0.5 Ω/□ 이하이고, 또, 예를 들어, 0.001 Ω/□ 이상이다.
11. 용도
도전성 필름 (1) 은, 예를 들어, 화상 표시 장치에 구비되는 터치 패널용 기재에 사용된다. 터치 패널의 형식으로는, 예를 들어, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등의 각종 방식을 들 수 있고, 특히 정전 용량 방식의 터치 패널에 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, 예를 들어, 패터닝 도전성 필름 (1A) 을 보호 유리 등의 보호 기재에 배치함으로써, 터치 패널로서 사용한다.
또, 도전성 필름 (1) 은, 예를 들어, 근적외선 반사용 기재로서 사용할 수 있고, 특히, 옥외 사용용의 화질 표시 장치에 바람직하게 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 편광자를 도전성 필름 (1) 에 첩합 (貼合) 한 투명 도전층이 형성된 편광 필름을 화상 표시 장치에 배치할 수도 있다.
나아가서는, 도전성 필름 (1) 은, 예를 들어, 전기 영동 방식, 트위스트 볼 방식, 서멀·리라이터블 방식, 광 기록 액정 방식, 고분자 분산형 액정 방식, 게스트·호스트 액정 방식, 토너 표시 방식, 크로미즘 방식, 전계 석출 방식 등의 플렉시블 표시 소자에도 바람직하게 이용할 수 있다.
이 도전성 필름 (1) 에 의하면, 구리층 (4) 의 상측에 산화구리층 (5) 을 구비하기 때문에, 구리층 (4) 의 자연 산화를 억제하여, 도전성 필름 (1) 의 상면 (구리층 (4) 및 산화구리층 (4)) 의 시간 경과적인 변화에 수반되는 표면 저항의 편차를 억제할 수 있다. 그 때문에, 도전성 필름 (1) 의 상면 (주회 배선 등) 의 표면 저항의 안정성이 우수하다.
또, 구리층 (4) 의 상면에 배치되는 보호층이, 산화구리층 (5) 이기 때문에, 이들의 층 (산화구리층 (5) 및 구리층 (4)) 을 중성 에칭액으로 용이하게 에칭할 수 있다. 또, 구리층 (4) 의 하측에 배치되는 제 2 무기 산화물층 (8) 은, 중성 에칭액으로 에칭되기 어렵기 때문에, 투명 도전층 (3) 내의 금속층 (7) 의 침식, 나아가서는, 금속층 (7) 의 손상을 억제할 수 있다.
또, 도전성 필름 (1) 의 패터닝 방법에서는, 도전성 필름 (1) 에 중성 에칭액을 접촉시킴으로써, 산화구리층 (5) 및 구리층 (4) 을 패터닝하기 때문에, 산화구리층 (5) 의 하측의 투명 도전층 (3) 의 에칭을 억제할 수 있다. 그 때문에, 투명 도전층 (3) 내의 금속층 (7) 의 침식, 나아가서는, 금속층 (7) 의 손상을 억제할 수 있다.
또, 투명 도전층 (3) 이, 제 1 무기 산화물층 (6), 금속층 (7) 및 제 2 무기 산화물층 (8) 을 구비하기 때문에, 금속층 (7) 이 도전층으로서의 역할을 하고, 우수한 도전성을 구비한다. 또, 투명 도전층 (3) 이, 이와 같은 3 층 구조이기 때문에, 우수한 투명성을 구비하고, 투명 도전층 (3) 을 패터닝했을 때에, 패턴의 시인을 억제할 수 있다.
또, 도전성 필름 (1) 에서는, 금속층 (7) 이, 은층 또는 은 합금층이면, 보다 저저항으로 할 수 있고, 또, 근적외선 영역의 반사율이 높고, 태양광 등의 열선을 효율적으로 차단할 수 있다. 그 때문에, 패널 온도가 상승하기 쉬운 환경 (예를 들어, 옥외 등) 에서 사용되는 화상 표시 장치에도 바람직하게 적용할 수 있다.
또, 도전성 필름 (1) 에서는, 제 1 무기 산화물층 (6) 및 제 2 무기 산화물층 (8) 모두가 인듐주석 복합 산화물을 함유하면, 투명성이 우수하고, 패턴의 시인을 효과적으로 억제할 수 있다.
12. 변형예
상기 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 투명 기재 (2), 투명 도전층 (3), 구리층 (4) 및 산화구리층 (5) 을 구비하지만, 예를 들어, 투명 기재 (2) 와 투명 도전층 (3) 사이에, 하드 코트층, 광학 조정층, 밀착층 등의 기능층을 추가로 구비할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 투명 기재 (2) 의 상면에만, 투명 도전층 (3), 구리층 (4) 및 산화구리층 (5) 을 구비하지만, 예를 들어, 도시하지 않지만, 투명 기재 (2) 의 하면에, 추가로 투명 도전층 (3), 구리층 (4) 및 산화구리층 (5) 을 순서대로 구비할 수도 있다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 나타내어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은, 전혀 실시예 및 비교예로 한정되지 않는다. 또, 이하의 기재에 있어서 사용되는 배합 비율 (함유 비율), 물성값, 파라미터 등의 구체적 수치는, 상기의 「발명을 실시하기 위한 구체적인 내용」에 있어서 기재되어 있는, 그것들에 대응하는 배합 비율 (함유 비율), 물성값, 파라미터 등 해당 기재의 상한값 (「이하」, 「미만」으로서 정의되어 있는 수치) 또는 하한값 (「이상」, 「초과」로서 정의되어 있는 수치) 으로 대체할 수 있다.
실시예 1
투명 기재로서, 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름을 준비하였다.
이어서, PET 필름을 진공 스퍼터 장치에 도입하고, 스퍼터링법에 의해, 두께 40 ㎚ 의 인듐주석 산화물층, 두께 8 ㎚ 의 은층, 두께 36 ㎚ 의 인듐주석 산화물층을 아래에서부터 순서대로 형성하여, 투명 도전층을 형성하였다.
또한, 인듐주석 산화물층의 형성에는, 12 질량％ 의 산화주석과 88 질량％ 의 산화인듐의 소결체로 이루어지는 타깃을 사용하고, 은층의 형성에는, Ag 합금으로 이루어지는 타깃을 사용하였다.
이어서, 투명 도전층이 적층된 PET 필름을 진공 스퍼터 장치에 도입하고, 스퍼터링법에 의해, 두께 200 ㎚ 의 구리층을 형성하였다.
구체적으로는, 아르곤 가스를 도입한 기압 0.4 Pa 의 진공 분위기하에서, 무산소동으로 이루어지는 Cu 타깃을 사용하여, 투명 도전층에 대하여 스퍼터링을 실시하였다.
이어서, 구리층 및 투명 도전층이 적층된 PET 필름을 진공 스퍼터 장치에 도입하고, 스퍼터링법에 의해, 두께 4 ㎚ 의 산화구리층을 형성하였다.
구체적으로는, 아르곤 가스를 도입한 기압 0.4 Pa 의 진공 분위기하에서, CuO 타깃을 사용하여, 투명 도전층에 대하여 스퍼터링을 실시하였다.
이로써, PET 필름, 투명 도전층, 구리층 및 산화구리층을 구비하는 도전성 필름을 얻었다.
실시예 2 ∼ 4
산화구리층의 두께를 표 1 에 기재된 두께로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 도전성 필름을 얻었다.
비교예 1
산화구리층을 형성하지 않았던 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 도전성 필름 (1) 을 얻었다.
비교예 2
산화구리층 대신에, 두께 15 ㎚ 의 구리-니켈-티탄 합금층 (CuNiTi 층) 을 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 도전성 필름을 얻었다.
(1) 두께
기재의 두께는, 막후계 (Peacock 사 제조 디지털 다이얼 게이지 DG-205) 를 사용하여 측정하였다. 제 1 무기 산화물층, 금속층, 제 2 무기 산화물층, 및 구리층의 두께는, 투과형 전자 현미경 (히타치사 제조, 「HF-2000」) 을 사용하고, 도전성 필름의 측단면을 관측함으로써 측정하였다. 산화구리층의 두께는, 주사형 형광 X 선 분석 장치 (리가쿠사 제조, 「ZSX PrimusII」) 를 사용하여 측정하였다.
(2) 표면 저항의 안정성
각 실시예 및 각 비교예의 도전성 필름을 60 ℃, 95 RH％ 의 조건으로 240 시간 방치하였다. 그 후, 각 도전성 필름의 표면 저항을 폭 방향으로, 10 ㎜ 간격으로 30 점 측정하였다. 표면 저항의 측정은, JIS K 7194 (1994년) 의 4 탐침법에 준거하여 실시하였다.
이 때, 표면 저항의 편차 (최대값 또는 최소값) 가, 측정한 표면 저항의 평균값의 5 ％ 이내인 경우를 5 로 평가하고, 15 ％ 이내인 경우를 4 로 평가하고, 30 ％ 이내인 경우를 3 으로 평가하고, 50 ％ 이내인 경우를 2 로 평가하고, 50 ％ 를 초과하는 경우를 1 (불량) 로 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
(3) 중성 에칭액에 의한 패터닝 특성
각 실시예 및 각 비교예의 도전성 필름의 상면에 있어서, 10 ㎜ 간격의 스트라이프가 되도록, 마스킹 테이프를 첩부하고, 중성 에칭액 (멕사 제조, 「멕브라이트 SF-5404B」, pH 7.0, 아민 화합물-유기산-구리 화합물계 수용액) 을 도포하고, 상면을 에칭하였다.
도전성 필름의 투명 도전층보다 상측의 층 (각 실시예에서는, 구리층 및 산화구리층, 비교예 1 에서는, 구리층, 비교예 2 에서는, 구리층 및 구리-니켈-티탄 합금층) 이 스트라이프상의 패턴으로 형성되어 있었던 경우를 ○ 로 평가하고, 스트라이프상의 패턴으로 형성되지 않았던 경우를 × 로 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
(4) 산성 에칭액에 의한 패터닝 특성
상기 (3) 과 동일한 순서로, 중성 에칭 대신에 산성 에칭 (30 wt％ HNO3 수용액, pH 1.0 이하) 을 사용하여, 에칭을 실시하였다. 그 후, 구리층 및 산화구리층으로부터 노출된 투명 도전층의 표면을, 에너지 분산형 X 선 분석 장치 (EDX, 닛폰 전자사 제조, 「JED-2300」) 를 사용하여, 원소 맵핑에 의한 관찰을 실시하였다. 그 결과, 모든 도전성 필름에 있어서, 은 원소가 존재하지 않는 지점이 산견되고 있어, 은층에 손상을 받고 있는 것이 판명되었다. 또, 투명 도전층의 표면의 표면 저항을, 4 단자 저항 측정기를 사용하여 측정한 결과, 모든 도전성 필름에 있어서, 표면 저항의 값이 15 ％ 이상이나 증가하고 있어, 도전성이 저하되어 있는 것도 판명되었다.
Figure pat00001
1 : 도전성 필름
2 : 투명 기재
3 : 투명 도전층
4 : 구리층
5 : 산화구리층
6 : 제 1 무기 산화물층
7 : 금속층
8 : 제 2 무기 산화물층

Claims (4)

  1. 투명 기재와,
    상기 투명 기재의 두께 방향 일방측에 배치되고, 제 1 무기 산화물층, 금속층 및 제 2 무기 산화물층을 순서대로 구비하는 투명 도전층과,
    상기 투명 도전층의 두께 방향 일방측에 배치되는 구리층과,
    상기 구리층의 두께 방향 일방측에 배치되는 산화구리층을 구비하는 것을 특징으로 하는, 도전성 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 산화구리층의 두께가, 13 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는, 도전성 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구리층 및 상기 산화구리층이, 패터닝되어 있는 것을 특징으로 하는, 도전성 필름.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 도전성 필름을 준비하는 공정과,
    상기 도전성 필름의 두께 방향 일방면에 중성 에칭액을 접촉시킴으로써, 상기 산화구리층 및 상기 구리층을 패터닝하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 도전성 필름의 패터닝 방법.
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