TW201506175A - Cu合金靶用材料、Cu合金靶、Cu合金膜及觸控面板 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種具備以下構成之Cu合金靶用材料:(1)上述Cu合金靶用材料包含Zn 0.1~10.0at%,進而以其總含量成為0.1~6.0at%之方式包含選自由Mg、Cr、Ca、Ti、Al、Sn、Ni及B所組成之群中之至少1種元素,剩餘部分包含Cu及不可避免之雜質;及(2)上述Cu合金靶用材料係用於用以於基板上形成Cu合金膜之靶,該Cu合金膜係用於觸控面板之感測器電極及/或佈線。

Description

Cu合金靶用材料、Cu合金靶、Cu合金膜及觸控面板
本發明係關於一種Cu合金靶用材料、Cu合金靶、Cu合金膜及觸控面板,更詳細而言,係關於一種用以製造比電阻較低、與樹脂基板附著性優異之Cu合金膜的Cu合金靶用材料及Cu合金靶;以及使用此種Cu合金靶所製造之Cu合金膜及觸控面板。
藉由配置於畫面顯示裝置前面之感測器而可於影像顯示畫面內進行輸入之觸控面板,由於優良之使用性而廣泛用於銀行之自動櫃員機(ATM,Automatic Teller Machine)或自動售票機、汽車導航系統、個人數位助理(PDA,Personal Digital Assistant)、影印機之操作影像等,並且近年來亦擴展至行動電話或平板電腦(Tablet Personal Computer)各種畫面裝置。作為其方式,可列舉:電阻膜方式、靜電電容方式、光學式、超音波表面聲波方式、壓電方式等。該等之中,靜電電容方式由於可實現多點觸控且應答性優異、低成本性等,故而用於行動電話或平板PC等。
靜電電容方式之觸控面板感測器係2種透明導電膜(感測器)透過玻璃基板、膜基板、有機膜、SiO2膜等而正交之構造。其中,聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等樹脂系膜基板之易操作性優異。藉由手指靠近作為感測器之導電膜間之靜電電容會發生變化,而感測到被觸摸之部位。透明導電膜之高比電阻及與基底基板之密接成為問題。
目前之透明導電膜由於比電阻較大,故而難以實現畫面之大型化。其原因在於:若於相同之比電阻下將畫面大型化時,感測來自透明導電膜之靜電電容變化之時間變長。
又,於藉由透明電極之感測器中,除透明電極層以外,亦需反覆進行密接層、導電層、保護層之成膜與蝕刻,成膜裝置之制約與步驟數之複雜化成為問題,因此成本變高,且亦對製造商施加較大制約。
進而,ITO之價格高昂,因此正尋求價格低廉之材料系。
因此,可兼具感測器與導電層作用之合金膜受到關注。其係成膜合金膜代替透明導電膜,將影像顯示裝置前面部分製成人眼觀察不到之線寬(網紋圖案),藉此同時發揮作為代替透明電極之感測器與導電層之作用。若為與基板之附著性優異之合金,則亦無需密接層,經過一層合金之成膜與蝕刻即可完成製造,因此可大幅縮短製造步驟。
作為網紋之金屬,可列舉:Ag、Al、Cu系之金屬及合金。Ag存在材料之成本較高之問題,Al之比電阻高於Ag、Cu。又,難以藉由熱處理減低反射率。進而,關於Cu,其與基板之障壁成為問題。又,若為Cu合金,則藉由添加元素可一定程度提高附著性,但若於Cu中添加合金元素,則比電阻大幅增大。
於專利文獻1~5中,揭示有附著性優異之Cu合金。然而,該等為對玻璃基板或ITO等氧化物、Si等半導體或陶瓷之附著性,完全無對樹脂系膜(PET等)之附著性之記述。
於專利文獻6中,作為觸控面板用佈線膜,揭示有與透明電極之附著性較高之Cu合金。然而,無於Cu合金一層化所需之樹脂系膜(PET等)直接成膜之記述。又,於專利文獻6中,最好將比電阻設為11.0μΩ.cm以下,但為了用作感測器電極而細線化至10μm以下之寬度,因此 必須達成更低之比電阻。需要兼具低比電阻與對樹脂系膜(PET等)之附著性的成分。
又,於非專利文獻1中,進行有對玻璃基板之附著性較高之Cu合金之研究,此處亦未記載與樹脂系膜(PET等)之附著性。
進而,為了抑制因進入觸控面板之畫面之自然光或電燈等之光反射而引起閃爍,需於製造步驟內使感測器電極氧化而失去金屬光澤,從而減低光之反射率,但無有關氧化時之金屬光澤之記述。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-017926號公報
[專利文獻2]日本專利特開2008-124450號公報
[專利文獻3]日本專利特開2009-185323號公報
[專利文獻4]日本專利特開2010-248619號公報
[專利文獻5]日本專利特開2010-258346號公報
[專利文獻6]日本專利特開2013-119632號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]日本金屬學會志,第72卷,第9號,(2008),p.703-707,藤田 晉吾、加藤 量裕、高山 新司
本發明所欲解決之問題在於提供一種將比電阻維持為較低、且與樹脂系膜或玻璃基板等觸控面板之感測器基板之附著性優 異、光之反射率亦較低而作為觸控面板之感測器電極或佈線較佳的Cu合金膜。
又,本發明所欲解決之另一課題在於提供一種用以製造此種Cu合金膜之Cu合金靶用材料及Cu合金靶。
進而,本發明所欲解決之另一課題在於提供一種使用此種Cu合金膜之觸控面板。
為了解決上述課題,本發明之Cu合金靶用材料之要旨在於具備以下之構成。
(1)上述Cu合金靶用材料
包含Zn 0.1~10.0at%,進而
以其總含量成為0.1~6.0at%之方式包含選自由Mg、Cr、Ca、Ti、Al、Sn、Ni及B所組成之群中之至少1種元素,剩餘部分包含Cu及不可避免之雜質。
(2)上述Cu合金靶用材料係用於為了於基板上形成Cu合金膜之靶,該Cu合金膜係用於觸控面板之感測器電極及/或佈線。
本發明之Cu合金靶係使用本發明之Cu合金靶用材料而製作。
本發明之Cu合金膜係使用本發明之Cu合金靶而形成於上述基板上。進而,本發明之觸控面板之要旨在於具備本發明之Cu合金膜。
若使用包含既定量之Zn、與既定量之(Mg、Cr、Ca、Ti、Al、Sn、Ni、B)之Cu合金靶而成膜Cu合金膜,並於既定條件下對Cu合金膜進行熱處理,則可獲得比電阻相對較小、與樹脂基板(尤其是PET 膜基板)或玻璃基板之附著性優異、且反射率亦較低的Cu合金膜。
認為附著性提高之原因在於:藉由熱處理而於與基板之界面附近形成更多地包含Zn及Mg等之增稠層。認為抑制比電阻上升之原因在於:在形成增稠層未被消耗之Zn與Mg等於Cu基質中形成金屬間化合物,Cu基質中之固溶元素量下降。
進而,認為反射率下降之原因在於:藉由熱處理而於Cu合金膜表面形成包含Mg等之氧化膜。
以下詳細說明本發明之一實施形態。
[1. Cu合金靶用材料及Cu合金靶]
本發明之Cu合金靶用材料及使用其之Cu合金靶包含如以下之元素,剩餘部分包含Cu及不可避免之雜質。添加元素之種類、其成分範圍及其限定原因如下所示。
[1.1. 構成元素] (1)0.1≦Zn≦10.0at%:
Zn不會使Cu合金膜之比電阻明顯增大,而是具有提高與樹脂系膜或玻璃基板等觸控面板感測器之基板(以下有時簡稱為基板)之附著性的效果。
為了獲得此種效果,Zn含量需為0.1at%以上。Zn含量更佳為0.6at%以上,進而較佳為2.0at%以上。
另一方面,若Zn含量過剩,則比電阻變得過高。因此,Zn含量 需為10.0at%以下。Zn含量更佳為6.0at%以下,進而較佳為5.0at%以下。Zn含量尤佳為2.0≦Zn≦6.0at%。
(2)0.1≦Mg+Cr+Ca+Ti+Al+Sn+Ni+B≦6.0at%:
Mg、Cr、Ca、Ti、Al、Sn、Ni及B(以下亦將該等統稱為「附著性提高元素M」)均有助於提高Cu合金膜之附著性及減低反射率。為了獲得此種效果,M之總含量需為0.1at%以上。M之總含量更佳為超過0.5at%。最佳為1.0at%以上。
另一方面,若M之總含量過剩,則比電阻變得過高,又,導致熱加工性下降。因此,M之總含量需為6.0at%以下。M之總含量更佳為4.0at%以下。
尤佳為2.0≦Zn≦6.0at%、且1.0≦M≦6.0at%。
再者,Cu合金靶中可含有該等任一種附著性提高元素M,又,亦可含有2種以上。
[1.2. 成分平衡] (1)M/Zn比:
附著性提高元素M具有於熱處理時於與基板之界面附近形成更多地包含Zn及M之增稠層的作用。又,在形成增稠層未被消耗之M與Zn形成化合物。
若M之總含量與Zn含量相比而為過剩,則在形成增稠層或化合物未被消耗之M殘留於Cu基質中。若M之殘留量成為過剩,則Cu基質之比電阻增大。為了抑制Cu合金膜之比電阻增大,附著性提高元素M之總含量(at%)相對於Zn含量(at%)的比(=M/Zn比)較佳為2.0以 下。M/Zn比更佳為0.5以下。
[1.3. 用途]
本發明之Cu合金靶用材料及Cu合金靶係用於形成用於觸控面板之感測器電極及/或佈線之Cu合金膜。又,Cu合金膜包含形成於基板上者。
使用本發明之Cu合金靶所形成之Cu合金膜對基板(尤其是PET膜基板)之附著性較高。因此,無需一定於基板與Cu合金膜之間形成用以提高兩者之附著性之金屬層(密接層),可於基板之表面直接形成Cu合金膜。
[2. Cu合金靶用材料及Cu合金靶之製造方法]
於本發明中,Cu合金靶用材料及Cu合金靶之製造方法並無特別限定。
例如靶材料可藉由以成為既定之組成之方式調配原料並對調配物進行熔解、鑄造而製造。調配物之熔解、鑄造方法及其條件並無特別限定,可根據目的而採用各種方法及條件。
又,於由如此所獲得之靶材料製造靶之情形時,對鑄塊進行熱加工及/或冷加工。加工方法及其條件並無特別限定,可根據目的而採用各種方法及條件。
[3. Cu合金膜]
本發明之Cu合金膜係使用本發明之Cu合金靶而形成基板上。關於Cu合金膜之成膜方法之詳細內容於後述。
[3.1. 增稠層]
本發明之Cu合金膜較佳為於與基板之界面附近具備增稠層。所謂「增稠層」,係於後述熱處理後於與基板之界面附近所形成之層,係指Zn及附著性提高元素M之總含量增加至熱處理前之1.5倍以上之區域。
即便對僅含有Zn之Cu合金膜進行熱處理,Zn亦幾乎不會擴散,不會於界面附近形成增稠層。另一方面,若對包含Zn及M之Cu合金膜進行熱處理,則M擴散至界面附近。與此同時,Zn亦擴散至界面附近。其結果於界面附近形成與熱處理前相比更多地包含Zn及M之增稠層。
[3.2. 附著性]
於與基板之界面所形成之增稠層包含大量與氧之親和力較大之Zn。因此,若形成增稠層,則Cu合金膜與基板之間之附著性提高。
若使添加元素之含量及熱處理條件成為最佳化,則與基板之附著性成為JIS K5600-5-6:1999中規定部分之分類0~3。若使製造條件進一步最佳化,則附著性成為以同規格規定之分類0~2或分類0~1。
再者,於本說明書中,將JIS K5600-5-6:1999之內容以參照之形式組入本文。
[3.3. 比電阻]
Zn使Cu合金膜之比電阻增大之效果較小,但若過剩地添加,則會導致Cu合金膜之比電阻增大。
另一方面,附著性提高元素M均使Cu合金膜之比電阻增大之效果較大。然而,若將M與Zn同時添加,則於熱處理時形成增稠層,與此同時,在形成增稠層未被消耗之M與Zn形成化合物,從而Cu基質中之該等元素之固溶量減少。其結果可於維持較高之附著性之狀態下抑制Cu合金膜之比電阻增大。
對感測器電極要求即便線寬為10μm以下,應答性亦較高,且電阻發熱損耗較低。為此,作為感測器電極之Cu合金膜之比電阻較佳為8.0μΩ.cm以下。
本發明之Cu合金膜儘管含有相對較多之添加元素,但比電阻亦較小。若使製造條件成為最佳化,則熱處理後之Cu合金膜之比電阻變為6.0μΩ.cm以下或5.0μΩ.cm以下。
[3.4. 反射率]
若於成膜Cu合金膜後於氧化環境氣體下進行熱處理,則於界面附近形成增稠層,與此同時,於Cu合金膜表面形成氧化膜。Cu-Zn膜即便於後述條件下進行熱處理,亦難以形成氧化膜,金屬光澤殘留。若為金屬光澤殘留之狀態,則來自外部之光經感測器電極用之Cu合金膜反射,而難以見到畫面。
相對於此,若於氧化環境氣體下對包含Zn及M之Cu合金膜進行熱處理,則於Cu合金膜之表面形成包含M之氧化膜,反射率下降。若使製造條件成為最佳化,則熱處理後之Cu合金膜之反射率變為50%以下、30%以下或15%以下。
[3.5. Cu合金膜以外之金屬層]
於本發明中,Cu合金膜需藉由增稠層而確保與基板之附著性,與此同時藉由使對向極之表面氧化而減低反射率。另一方面,若於與基板側對向極存在Cu合金膜以外之金屬層,則藉由表面氧化之反射率之減低受到阻礙。因此,Cu合金膜以外之金屬層較佳為10nm以下。Cu合金膜以外之金屬層更佳為1nm以下。感測器電極或佈線較佳為僅包含Cu合金膜。
[3.6. 基板]
本發明之Cu合金膜係形成基板上。基板之材料並無特別限定,可採用各種材料。
作為基板之材料,例如存在:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醯亞肢(PI)等樹脂基板。
作為樹脂基板,尤佳為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜基板。其原因在於特別易於操作。作為玻璃基板,可使用:鈉鈣玻璃、TEMPAX玻璃、Pyrex(註冊商標)玻璃、石英玻璃等。
[4. Cu合金膜之製造方法]
本發明之Cu合金膜之製造方法具備成膜步驟與熱處理步驟。
[4.1. 成膜步驟]
首先,使用本發明之Cu合金靶於基板上成膜Cu合金膜(成膜步驟)。
於本發明中,成膜方法並無特別限定,較佳為藉由濺鍍法進行成 膜。作為濺鍍法,可採用直流(DC,Direct Current)濺鍍法、射頻(RF,Radio Frequency)濺鍍法、磁控濺鍍法、反應性濺鍍法等任意之濺鍍法,只要適當設定其形成條件即可。
[4.2. 熱處理步驟]
其次,於氧化環境氣體下對所成膜之Cu合金膜進行熱處理(熱處理步驟)。藉此,於Cu合金膜與基板之界面附近形成增稠層,與此同時,於Cu合金膜之表面形成氧化膜。
若熱處理溫度過低,則增稠層之形成及氧化膜之形成變 得不充分。因此,熱處理溫度較佳為50℃以上。熱處理溫度更佳為70℃以上,進而較佳為100℃以上。另一方面,若熱處理溫度過高,則基板熔解。因此,熱處理溫度需未達基板之熔點。
最佳之熱處理溫度根據基板之材料而不同。例如於PET膜基板之情形時,熱處理溫度較佳為320℃以下。熱處理溫度更佳為250℃以下,進而較佳為200℃以下。
熱處理時之環境氣體只要為能夠形成可減低反射率程度之氧化膜的氧化環境氣體即可。熱處理通常於大氣中進行。
熱處理時間只要為能夠形成可提高附著性之程度之增稠層、且能夠形成可減低反射率程度之氧化膜的時間即可。一般而言,熱處理溫度越高,越可於短時間內形成目標增稠層及氧化膜。最佳之熱處理時間根據Cu合金膜之組成或熱處理溫度而不同,通常為1~600分鐘左右。
再者,於將Cu合金膜用於觸控面板之感測器電極或佈線之情形時,通常於基板之表面均勻地成膜Cu合金膜後進行蝕刻、清 洗及乾燥。此時,於乾燥條件對形成增稠層及減低反射率而言為充分之條件時,可省略獨立之熱處理步驟。
[5. 觸控面板]
本發明之觸控面板具備本發明之Cu合金膜。Cu合金膜具體而言可用於觸控面板之感測器電極及/或佈線。又,感測器電極及/或佈線係形成於基板上。
關於觸控面板之其他構成並無特別限定,可根據目的而採用各種構成。
[6. 作用]
若使用包含既定量之Zn之Cu合金靶於基板上形成Cu合金膜,則可獲得比電阻相對較小、且對基板之附著性亦較高的Cu合金膜。然而,若僅對Cu添加Zn,則對基板之附著性之提高有限。
相對於此,若使用包含既定量之Zn與既定量之(Mg、Cr、Ca、Ti、Al、Sn、Ni、B)的Cu合金靶而成膜Cu合金膜,並於既定條件下對Cu合金膜進行熱處理,則可獲得比電阻相對較小、與基板之附著性優異、且反射率亦較低的Cu合金膜。
認為附著性提高之原因在於:藉由熱處理而於與基板之界面附近形成更多地包含Zn及Mg等之增稠層。認為抑制比電阻上升之原因在於:在形成增稠層未被消耗之Zn與Mg等於Cu基質中形成金屬間化合物,從而Cu基質中之固溶元素量降低。
進而,認為反射率下降之原因在於:藉由熱處理而於Cu合金膜表面形成包含Mg等之氧化膜。
[實施例] (實施例1~110、比較例1~100) [1. 試樣之製作] [1.1. Cu合金靶之製作]
將以成為既定組成之方式所調配之原料5kg放入石墨坩堝中,藉由高頻感應爐使之熔解。熔解後進行爐內冷卻,獲得結晶塊。藉由使該結晶塊成形而製作Cu合金靶。又,亦製作純Al之靶作為比較材。
[1.2. Cu合金膜之製作]
基板係採用50mm×50mm之PET膜及鈉鈣玻璃。使用RF濺鍍法或DC濺鍍法,於複數片之基板表面成膜Cu合金膜。以膜厚成為300nm左右之方式調整成膜條件。成膜後,除組成分析用之基板以外,進行150℃×1.5小時之熱處理。
[2. 試驗方法] [2.1. 組成分析]
使用未進行熱處理之基板,藉由交感耦合電漿(ICP,Inductively Coupled Plasma)發光分析而對組成進行分析。
[2.2. 增稠層]
對熱處理前後之Cu合金膜,藉由二次離子質譜儀(SIMS,Secondary Ion Mass Spectrometry)依照自Cu合金膜表面至Cu合金膜內部、Cu合金膜/各基板之順序,對增稠層實施深度方向之測定。於熱處理前後對測定時間-濃度分佈之曲線圖進行比較,確認增稠層。
[2.3. 比電阻]
藉由四探針法於膜之5處測定Cu合金膜之電阻,由其平均值算出比電阻(μΩ.cm)。
[2.4. 附著性]
依據JIS K5600-5-6:1999,評價Cu合金膜之附著性。
[2.5. 反射率]
使用紫外可見分光光度計對一片熱處理後之Cu合金膜進行測定,將試驗片之全反射光束相對於平行入射光束之比例設為該波長之光之反射率,將於可見光之波長範圍(380nm~780nm)下之平均值設為該材料之反射率。
(於可見光之波長範圍下之反射率之和)/(可見光之波長範圍)
[3. 結果]
將結果示於表1~6。再者,表1~3為使用PET膜作為基板之情形之結果。又,表4~6為使用鈉鈣玻璃作為基板之情形之結果。由表1~6得知如下內容。
[3.1. 比電阻]
調查Cu合金之比電阻,結果添加有Zn之合金之比電阻較低。又,於Zn量較少或無時,由添加Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni導致之比電阻上升較大。另一方面,添加有4at%之Zn、進而亦添加有Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni之合金之比電阻被維持為較低。認為此係由與Zn形成化合物引起之效果。
關於Mn,無論是否存在Zn,比電阻均上升。又,若為添加有與Zn相比為2倍以上之Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni之成分,則比電阻較高。其原因在於:即便與Zn形成化合物,剩餘之添加元素亦進而固溶於Cu中。
[3.2. 附著性]
關於附著性,於同時添加有Zn與Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni中之任意元素時附著性較高。尤其是添加有0.1at%以上之Zn、且添加有Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni之合金之附著性較高。進而,添加有2at%以上之Zn、且添加有Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni之合金之附著性優異。於單獨添加Zn、Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni時,附著性較低。
[3.3. 增稠層之有無]
若為僅添加有Zn之合金,則於150℃下進行1.5小時之熱處理後未觀察到增稠層。另一方面,若為添加有Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni之合金,則存在增稠層。
[3.4. 反射率]
若為添加有Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni之合金,則反射率較低而良好。
[3.5. 添加元素與特性、增稠層之關係]
Zn與氧之親和力優異,提高與PET膜或鈉鈣玻璃之附著性。然而,於150℃之低溫下擴散較慢,因而未於其與PET膜或鈉鈣玻璃之間形成增稠層,而為可使附著性提高若干的程度。
另一方面,若為添加有Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni之合金,則儘管於與PET膜或鈉鈣玻璃之界面附近形成增稠層,但附著性並不充分,又,比電阻增加。認為其原因在於:該等元素固溶於Cu合金中而使比電阻上升。
關於Mn,雖可使附著性提高若干,但未於與PET膜或鈉鈣玻璃之界面附近形成增稠層,比電阻亦上升。
因此,同時添加即便於低溫下亦與PET膜或鈉鈣玻璃形成增稠層之Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni與Zn,結果於與PET膜或鈉鈣玻璃之增稠層中不僅Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al增稠,Zn亦增稠。其原因在於:該等元素具有與Zn相互吸引之特性。可理解為藉由該等元素而Zn亦同時被增稠。
另一方面,關於Mn,即便為添加有Zn之合金,亦未觀察到增稠層。
如此,若單獨添加Zn、Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni,則附著性稍提高,無法用於觸控面板之感測器電極。若為一定程 度上添加有Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni、進而添加有Zn之合金系,則與PET膜之附著性優異,可達成目的。
[3.6. 添加元素量與特性之關係]
另一方面,關於比電阻,由Zn引起之比電阻上升較小,但Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni使比電阻大幅上升。因此,若為Zn之濃度較低且添加有Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni之合金,則比電阻大幅上升。
若Zn濃度較高,則與Zn之間形成化合物,因此即便添加Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni,Cu中之固溶Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni亦減低,可維持低比電阻。
關於反射率,認為是藉由添加於熱處理中與氧鍵結之Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni而大幅降低。
由上所述,藉由添加Zn及Mg、Cr、Ca、B、Ti、Al、Sn、Ni作為Cu合金之添加元素,可提供高附著性與高導電率、光之反射率減低優異之Cu合金。
以上詳細地說明了本發明之實施形態,但本發明並不受上述實施形態之任何限定,可於不脫離本發明之要旨之範圍內實施各種改變。
本申請案係基於2013年8月13日提出申請之日本專利申請2013-168392、2014年1月23日提出申請之日本專利申請2014-009985及2014年5月22日提出申請之日本專利申請2014-106012者,將其內容以參照之形式組入本申請案中。
(產業上之可利用性)
本發明之Cu合金靶可用作用以製造Cu合金膜之靶,該Cu合金膜係用於觸控面板之感測器電極、觸控面板之佈線等。又,本發明之Cu合金膜可用於觸控面板之感測器電極、觸控面板之佈線等。

Claims (11)

  1. 一種Cu合金靶用材料,其具備以下之構成:(1)上述Cu合金靶用材料包含Zn 0.1~10.0at%,進而以其總含量成為0.1~6.0at%之方式包含選自由Mg、Cr、Ca、Ti、Al、Sn、Ni及B所組成之群中之至少1種元素,剩餘部分包含Cu及不可避免之雜質;及(2)上述Cu合金靶用材料係用於為了於基板上形成Cu合金膜之靶,該Cu合金膜係用於觸控面板之感測器電極及/或佈線。
  2. 如申請專利範圍第1項之Cu合金靶用材料,其中,Zn之含量為2.0~6.0at%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之Cu合金靶用材料,其中,上述選自由Mg、Cr、Ca、Ti、Al、Sn、Ni及B所組成之群中之至少1種元素之總含量相對於上述Zn之含量的比:(Mg+Cr+Ca+Ti+Al+Sn+Ni+B)/Zn為2.0以下。
  4. 一種Cu合金靶,其係使用申請專利範圍第1至3項中任一項之Cu合金靶用材料而製成。
  5. 一種Cu合金膜,其係使用申請專利範圍第4項之Cu合金靶而形成於上述基板上。
  6. 如申請專利範圍第5項之Cu合金膜,其中,於與上述基板之界面附近具備增稠層。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之Cu合金膜,其中,與上述基板之附著性為JIS K5600-5-6:1999中規定部分之分類0~3。
  8. 如申請專利範圍第5至7項中任一項之Cu合金膜,其中,比電阻為8.0μΩ.cm以下。
  9. 如申請專利範圍第5至8項中任一項之Cu合金膜,其中,反射率為50%以下。
  10. 如申請專利範圍第5至9項中任一項之Cu合金膜,其中,上述基板為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜基板。
  11. 一種觸控面板,其具備申請專利範圍第5至10項中任一項之Cu合金膜。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101629665B1 (ko) * 2014-11-28 2016-06-14 주식회사 네패스 메탈 메쉬형 터치 스크린 패널 및 그 제조방법
CN110343902A (zh) * 2019-06-21 2019-10-18 延安速源节能科技有限公司 一种铜锌记忆合金及其制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040072009A1 (en) * 1999-12-16 2004-04-15 Segal Vladimir M. Copper sputtering targets and methods of forming copper sputtering targets
JP2002294437A (ja) 2001-04-02 2002-10-09 Mitsubishi Materials Corp 銅合金スパッタリングターゲット
KR100799438B1 (ko) 2005-08-08 2008-01-30 후지쓰 메디아 데바이스 가부시키가이샤 분파기 및 래더형 필터
JP2008124450A (ja) 2006-10-19 2008-05-29 Ulvac Japan Ltd ターゲット、成膜方法、薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタ付パネル、薄膜トランジスタの製造方法、及び薄膜トランジスタ付パネルの製造方法
JP4840172B2 (ja) 2007-02-07 2011-12-21 三菱マテリアル株式会社 熱欠陥発生がなくかつ密着性に優れた液晶表示装置用配線および電極
JP5207120B2 (ja) 2008-02-05 2013-06-12 三菱マテリアル株式会社 熱欠陥発生がなくかつ密着力に優れた液晶表示装置用配線および電極
JP2010248619A (ja) 2009-03-26 2010-11-04 Hitachi Metals Ltd 酸素含有Cu合金膜の製造方法
JP5416470B2 (ja) 2009-04-28 2014-02-12 株式会社神戸製鋼所 表示装置およびこれに用いるCu合金膜
KR101380102B1 (ko) * 2010-10-19 2014-04-02 주식회사 엘지화학 도전성 패턴을 포함하는 터치패널 및 이의 제조방법
JP5613143B2 (ja) * 2011-12-06 2014-10-22 株式会社神戸製鋼所 タッチパネルセンサー用Cu合金配線膜、及びタッチパネルセンサー
TWI537400B (zh) * 2011-12-06 2016-06-11 神戶製鋼所股份有限公司 觸控面板感測器用銅合金配線膜及其之製造方法、以及觸控面板感測器、以及濺鍍靶
KR101467436B1 (ko) 2012-04-24 2014-12-03 고정호 분리형 하우징을 구비한 발광 다이오드 조명 기기

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