TW201710564A - 黑化鍍液、導電性基板 - Google Patents
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Abstract
一種黑化鍍液,其包含硫酸鎳、硫酸鋅及醯胺基硫酸,且pH值為4.0以上6.5以下。
Description
本發明係關於黑化鍍液、導電性基板。
電容式觸控面板,檢測物體接近面板表面時引起的靜電容量變化,從而將該接近面板的物體在面板表面上的位置訊息變換為電信號。電容式觸控面板中使用的導電性基板被設置在顯示器表面,因此,要求導電性基板的導電層的材料反射率低、不易目視判別。
從而,作為用於電容式觸控面板的導電層的材料,使用反射率低、不易目視判別的材料,在透明基板或透明薄膜上形成配線。
例如,專利文獻1公開了一種包含高分子薄膜以及透明導電膜的透明導電性薄膜,該透明導電膜由在該高分子薄膜上透過氣相沉積法形成的金屬氧化物構成,作為由金屬氧化物構成的透明導電膜,使用氧化銦-氧化錫(ITO)膜。
然而,近年來具備觸控面板的顯示器趨向大畫面化,用於觸控面板的透明導電性薄膜等的導電性基板也隨之被要求大面積化。然而,ITO由於其電阻值高,因此造成無法應對導電性基板大面積化的問題。
對此,作為導電層的材料,在研究以銅等金屬代替ITO的方法。然而,由於金屬具有金屬光澤,反射而會造成顯示器識別性降低的問題。對此,在研究以乾式法(dry method)對導電層表面進行黑化處理,
形成由黑色材料構成的層的導電性基板。
<先前技術文獻>
<專利文獻>
專利文獻1:(日本)特開2003-151358號公報
然而,歷來研究的黑色材料並不能充分抑制使用了銅等金屬的導電層表面的光反射。另外,若想透過乾式法對導電層表面進行充分的黑化處理,需要時間,生產率降低。
鑑於上述歷來技術中的問題,本發明之一形態,其目的在於提供一種用於形成可充分抑制金屬層表面的光反射的黑化層的黑化鍍液。
為了解決上述問題,本發明之一形態,其提供一種包含硫酸鎳(Nickel sulfate)、硫酸鋅(Zinc sulfate)、醯胺基硫酸(Amido sulfuric acid),且pH值為4.0以上6.5以下的黑化鍍液。
根據本發明之一形態,能夠提供一種用於形成可充分抑制金屬層表面的光反射的黑化層的黑化鍍液。
10A、10B、20A、20B、30‧‧‧導電性基板
11‧‧‧透明基材
12、12A、12B‧‧‧金屬層
13、13A、13B、32A、32B‧‧‧黑化層
第1A圖係本發明的實施方式的導電性基板的剖面圖。
第1B圖係本發明的實施方式的導電性基板的剖面圖。
第2A圖係本發明的實施方式的導電性基板的剖面圖。
第2B圖係本發明的實施方式的導電性基板的剖面圖。
第3圖係本發明的實施方式的具有網格狀配線的導電性基板的俯視圖。
第4A圖係沿著第3圖中的A-A’線的剖面圖。
第4B圖係沿著第3圖中的A-A’線的剖面圖。
以下,關於本發明的黑化鍍液、導電性基板的一實施方式進行說明。
(黑化鍍液)
本實施方式的黑化鍍液可包含硫酸鎳、硫酸鋅及醯胺基硫酸,且pH值為4.0以上6.5以下。
本發明的發明者們,關於如何以高生產率形成可充分抑制金屬層表面的光反射的黑化層的方法進行了銳意研究。
歷來以乾式法進行的黑化處理,其生產率較低。對此,本發明的發明者們為了以高生產率形成黑化層,研究了以濕式法形成黑化層的方法。因此,關於適合黑化層成膜的黑化鍍液進行了研究。
在黑化鍍液的研究中,本發明的發明者們發現,作為黑化層透過使用包含鎳與鋅的層,能夠抑制金屬層表面的光反射,從而能夠抑制導電性基板的反射率。由此,黑化鍍液優選為可形成包含鎳與鋅的層的鍍液。
因此,本實施方式的黑化鍍液可包含硫酸鎳與硫酸鋅。並且,透過包含具有錯合劑之功效的醯胺基硫酸,能夠抑制所形成的黑化層
中產生色斑。
在此,黑化鍍液的pH值小於4.0時,形成的黑化層有時並非是能夠充分抑制光反射的顏色,因此pH值優選為4.0以上。另外,黑化鍍液的pH值超過6.5時,黑化鍍液成分的一部分有時會發生沉積等,若使用該黑化鍍液形成黑化層,在黑化層可能會產生色斑。因此,黑化鍍液的pH值優選為6.5以下。
關於調整黑化鍍液的pH值時使用的藥劑並無特別限定,然而為了避免對成膜的黑化層結構造成影像,優選使用不含金屬成分的鹼性藥劑。因此,例如優選使用氨水(ammonia water)來調整pH值。即,黑化鍍液中,作為pH值調整劑可包含氨(氨水)。
如上所述,本實施方式的黑化鍍液可以包含硫酸鎳、硫酸鋅及醯胺基硫酸,對各成分的含有量並無特別限定,可根據將形成的黑化層被要求的反射率抑制程度等,任意選擇。
例如,硫酸鎳能夠以硫酸鎳6水和物的形式存在於黑化鍍液中,黑化鍍液中的硫酸鎳6水和物濃度優選為30g/L以上。其理由在於,透過使硫酸鎳6水和物濃度成為30g/L以上,在形成的黑化層中提供充足的鎳,從而能夠抑制黑化層發生色斑等。關於黑化鍍液中的硫酸鎳6水和物濃度的上限值並無特別限定,例如可以添加硫酸鎳6水和物飽和濃度以下的濃度。然而,從抑制在使用黑化鍍液進行黑化層成模之前鍍液中產生沉積物等的觀點而言,優選為100g/L以下。
另外,硫酸鋅能夠以硫酸鋅7水和物的形式存在於黑化鍍液中,黑化鍍液中的硫酸鋅7水和物濃度優選為1.0g/L以上7.5g/L以下。其
理由在於,透過使黑化鍍液中的硫酸鋅7水和物濃度成為1.0g/L以上,能夠使形成的黑化層成為更適於抑制金屬層表面的光反射的顏色,尤其能夠抑制導電性基板的光反射率。另外,硫酸鋅7水和物濃度大於7.5g/時,成膜的黑化層有時會發生色斑等,因此優選7.5g/L以下。
另外,相對於黑化鍍液中作為金屬成分的鎳及鋅的合計含有量(含有重量),作為金屬成分的鋅的含有量(含有重量)比率優選為2重量%以上20重量%以下。
透過使黑化層同時含有鎳與鋅,能夠使之成為適於抑制金屬層表面的光反射的顏色。並且,相對於黑化鍍液中作為金屬成分的鎳及鋅的合計重量,作為金屬成分的鋅的比率為2重量%以上時,可獲得尤其適於抑制金屬層表面的光反射的顏色,從而能夠抑制導電性基板的反射率。
然而,鋅的比率過高時,形成的黑化層可能會發生色斑等。因此,相對於黑化鍍液中作為金屬成分的鎳及鋅的合計重量,作為金屬成分的鋅的比率優選為20重量%以下。
關於黑化鍍液中醯胺基硫酸濃度並無特別限定,例如優選為10g/L以上30g/L以下。
本實施方式的黑化鍍液中,除了硫酸鎳、硫酸鋅及醯胺基硫酸之外,還可以包含任意成份。例如,作為添加劑可以添加鉬(Mo)化合物及/或錫(Sn)化合物。
以上說明的本實施方式的黑化鍍液,適合用於形成可充分抑制導電性基板的金屬層表面的光反射的黑化層。另外,透過使用本實施方式的黑化鍍液,能夠以電鍍法等濕式法進行黑化層成模,因此,與歷來的
乾式成膜的黑化層相比,能夠以高生產率形成黑化層。
(導電性基板)
以下,關於本實施方式的導電性基板的一構成例進行說明。
本實施方式的導電性基板可以包括透明基材、形成於透明基材的至少一個面上的金屬層、使用黑化鍍液形成於金屬層上的黑化層。
另外,本實施方式中的導電性基板是指,透明基材的表面上具備金屬層及黑化層且對金屬層等進行圖案化之前的基板,以及對金屬層等進行圖案化之後的基板,即,配線基板。
在此,首先關於導電性基板中包含的各構件進行說明。
作為透明基材並無特別限定,能夠優選使用可使可視光透過的樹脂基板(樹脂薄膜)或玻璃基板等透明基材。
作為可使可視光透過的樹脂基板的材料,例如可以優選使用聚醯胺(polyamide)類樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)類樹脂、聚2、6萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)類樹脂、環烯烴(Cycloolefin)類樹脂、聚亞醯胺(Polyimide)類樹脂、聚碳酸酯(polycarbonate)類樹脂等樹脂。尤其是,作為可使可視光透過的樹脂基板的材料,更可優選使用聚醯胺、PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、COP(環烯烴聚合物)、PEN(聚2、6萘二甲酸乙二酯)、聚亞醯胺、聚碳酸酯等。
關於透明基材的厚度並無特別限定,可根據用於導電性基板時被要求的強度、靜電容量或光透過率等,任意選擇。透明基材的厚度例如可以是10μm以上200μm以下。尤其是用於觸控面板用途的情況下,透明基材的厚度優選為20μm以上120μm以下,更優選為20μm以上100
μm以下。用於觸控面板的用途的情況下,例如尤其要求減薄顯示器整體厚度的用途,優選透明基材的厚度為20μm以上50μm以下。
透明基材優選具有高的全光線透過率,例如其全光線透過率優選為30%以上,更優選為60%以上。透過使透明基材的全光線透過率保持上述範圍,例如在用於觸控面板用途時,可充分保證顯示器的識別性。
在此,可根據JIS K 7361-1規定的方法來評價透明基材的全光線透過率。
其次,關於金屬層進行說明。
關於構成金屬層的材料並無特別限定,可以選擇電傳導率符合用途的材料,例如,構成金屬層的材料優選是Cu以及從Ni、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、W中選擇的至少1種以上的金屬的銅合金或含銅材料。另外,金屬層也可以是由銅構成的銅層。
關於在透明基材上形成金屬層的方法並無特別限定,為避免光透過率降低,優選不在透明基材與金屬層之間配置粘合劑。即,優選在透明基材的至少一個面上直接形成金屬層。另外,如下所述在透明基材與金屬層之間配置密接層的情況下,優選在密接層的上面直接形成金屬層。
由於是在透明基材等的上面直接形成金屬層,因此金屬層優選具有金屬薄膜層。另外,金屬層也可以具有金屬薄膜層與金屬鍍層。
例如,在透明基材上,可透過乾式鍍法形成金屬薄膜層,並以該金屬薄膜層作為金屬層。由此,不使用黏合劑,就能夠在透明基材上直接形成金屬層。並且,作為乾式鍍法,例如可以優選使用濺鍍法、蒸鍍法或離子鍍法等。
另外,對金屬層膜厚進行加厚時,以金屬薄膜層作為供電層,並透過作為濕式鍍法之一種的電鍍法來形成金屬鍍層,能夠獲得具有金屬薄膜層及金屬鍍層的金屬層。金屬層具有金屬薄膜層及金屬鍍層,因而在此情況下也能夠在透明基材上直接形成金屬層,而無需使用黏合劑。
關於金屬層的厚度並無特別限定,以金屬層作為配線的情況下,可根據提供給該配線的電流大小或配線寬度等,任意選擇。
然而,隨著金屬層增厚,為了形成配線圖案而進行蝕刻時,蝕刻需要更多時間,而容易發生側蝕,造成不易形成細線等的問題。因此,金屬層的厚度優選為5μm以下,更優選為3μm以下。
另外,尤其從降低導電性基板的電阻值,以提供充足的電流的觀點而言,例如金屬層的厚度優選為50nm以上,更優選為60nm以上,進而優選為150nm以上。
另外,金屬層如上所述具有金屬薄膜層及金屬鍍層的情況下,金屬薄膜層的厚度與金屬鍍層的厚度的合計優選在上述範圍內。
在金屬層由金屬薄膜層構成的情況下,或具有金屬薄膜層及金屬鍍層的情況下,關於金屬薄膜層的厚度並無特別限定,例如優選為50nm以上500nm以下。
如下所述,例如透過對金屬層進行圖案化,構成所期望的配線圖案,可將金屬層用作配線。並且,與歷來用於透明導電膜的ITO相比,金屬層可降低電阻值,因此,透過設置金屬層,能夠減小導電性基板的電阻值。
以下,關於黑化層進行說明。
能夠使用前文所述的黑化鍍液進行黑化層成膜。因此,例如在形成金屬層之後,可以透過電鍍法等濕式法,在金屬層的上面形成黑化層。
因此,黑化層可以是包含鎳與鋅的層,更具體而言是濕式黑化層。
關於黑化鍍液以上已作說明,在此省略贅述。
關於黑化層的厚度並無特別限定,例如優選為30nm以上,更優選為50nm以上。其理由在於,透過將黑化層的厚度設為30nm以上,尤其能夠抑制金屬層表面的光反射。
關於黑化層厚度的上限值並無特別限定,然而不必要的加厚會使成膜所需時間或形成配線時的蝕刻所需時間延長,而造成成本上升。因此,黑化層的厚度優選為120nm以下,更優選為90nm以下。
另外,除了上述透明基材、金屬層及黑化層之外,導電性基板上還可以設置任意的層。例如可以設置密接層。
關於密接層的構成例進行說明。
如上所述,可以在透明基材上形成金屬層,然而,在透明基材上直接形成金屬層的情況下,透明基材與金屬層的密接性有時不夠充分。因此,透明基材的上面直接形成了金屬層的情況下,在製造過程中或使用時,金屬層有時會從透明基材剝離。
對此,本實施方式的導電性基板中,為了提高透明基材與金屬層的密接性,可以在透明基材上配置密接層。
透過在透明基材與金屬層之間配置密接層,能夠提高透明基
材與金屬層的密接性,從而抑制金屬層從透明基材剥離。
另外,密接層還能夠具備作為黑化層的功能。因此,能夠抑制來自金屬層的下面側,即透明基材側的光在金屬層發生光反射。
關於構成密接層的材料並無特別限定,可以根據透明基材及金屬層的密接力、被要求的金屬層表面的光反射抑制程度、相對於導電性基板的使用環境(例如,濕度或溫度)的穩定性程度等,任意選擇。
密接層優選包含例如從Ni、Zn、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Co、W、Cu、Sn、Mn中選擇的至少1種以上的金屬。另外,密接層還可以包含從碳元素、氧元素、氫元素、氮元素中選擇的1種以上的元素。
另外,密接層可以包含從Ni、Zn、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Co、W、Cu、Sn、Mn中選擇的至少2種以上金屬的金屬合金。在該情況下,密接層還可以包含從碳元素、氧元素、氫元素、氮元素中選擇的1種以上的元素。此時,作為從Ni、Zn、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Co、W、Cu、Sn、Mn中選擇的至少2種以上金屬的金屬合金,可以優選使用Cu-Ti-Fe合金、Cu-Ni-Fe合金、Ni-Cu合金、Ni-Zn合金、Ni-Ti合金、Ni-W合金、Ni-Cr合金、Ni-Cu-Cr合金。
關於密接層的成膜方法並無特別限定,優選透過乾式鍍法進行成膜。作為乾式鍍法,例如可以優選使用濺鍍法、離子鍍法或蒸鍍法等。在透過乾式法進行密接層成膜的情況下,容易控制膜厚,因此更優選使用濺鍍法。另外,如上所述,還可以在密接層添加從碳元素、氧元素、氫元素、氮元素中選擇的1種以上的元素,這種情況下更優選使用反応性濺鍍法。
密接層包含從碳元素、氧元素、氫元素、氮元素中選擇的1種以上的元素的情況下,透過在進行密接層成膜時的氛圍中預先添加包含從碳元素、氧元素、氫元素、氮元素中選擇的1種以上的元素的氣體,能夠向密接層中添加這些元素。例如,想在密接層添加碳元素、氧元素、氫元素、氮元素的情況下,可以在進行乾式鍍層時的氛圍中分別預先添加一氧化碳氣體及/或二氧化碳氣體、氧氣、氫氣及/或水、氮氣。
包含從碳元素、氧元素、氫元素、氮元素中選擇的1種以上元素的氣體,優選將其添加於惰性氣體中,並作為乾式鍍層時的氛圍氣體。作為惰性氣體並無特別限定,例如可以優選使用氬。
透過如上所述的乾式鍍法進行密接層的成膜,能夠提高透明基材與密接層的密接性。並且,密接層中作為主成分例如可以包含金屬,因此其與金屬層的密接性也高。由此,透過在透明基材與金屬層之間配置密接層,能夠抑制金屬層的剥離。
關於密接層的厚度並無特別限定,例如優選3nm以上50nm以下,更優選3nm以上35nm以下,進而優選3nm以上33nm以下。
關於密接層,使其作為黑化層發揮功能的情況下,即,抑制金屬層的光反射的情況下,密接層的厚度如上所述優選為3nm以上。
關於密接層厚度的上限值並無特別限定,然而不必要的加厚會使成膜所需時間或形成配線時的蝕刻所需時間延長,而導致成本上升。因此,密接層的厚度如上所述,優選為50nm以下,更優選為35nm以下,進而優選為33nm以下。
以下,關於導電性基板的構成例進行說明。
如上所述,本實施方式的導電性基板可以具有透明基材、金屬層及黑化層。另外,也可以任意設置密接層等的層。
關於具體的構成例,以下參照第1A圖、第1B圖進行說明。第1A圖、第1B圖例示了本實施方式的導電性基板在與透明基材、金屬層及黑化層的積層方向平行的面上的剖面圖。
本實施方式的導電性基板例如可以具有,在透明基材的至少一個面上,從透明基材側依次積層了金屬層與黑化層的結構。
具體而言,例如第1A圖所示的導電性基板10A,可以在透明基材11的一個面11a側依次積層金屬層12及黑化層13各一層。另外,如第1B圖所示的導電性基板10B,還可以在透明基材11的一個面11a及另一個面(另一面)11b側,分別依次積層金屬層12A、12B及黑化層13A、13B各一層。
另外,還可以使用,例如作為任意層設置了密接層的結構。在此情況下,例如可以使用,在透明基材的至少一個面上,從透明基材側依次形成密接層、金屬層及黑化層的結構。
具體而言,例如第2A圖所示的導電性基板20A,可以在透明基材11的一個面11a側,依次積層密接層14、金屬層12及黑化層13。
在此情況下,也可以使用在透明基材11的兩面積層密接層、金屬層及黑化層的結構。具體而言,如第2B圖所示的導電性基板20B,可以在透明基材11的一個面11a及另一個面11b側,分別依次積層密接層14A、14B、及金屬層12A、12B、及黑化層13A、13B。
另外,第1B圖、第2B圖中展示了在透明基材的兩面積層
金屬層、黑化層等的情況下,以透明基材11作為對稱面使積層於透明基材11上下的層構成對稱配置的例子,然而並不限定於該形態。例如,第2B圖中的透明基材11的一個面11a側的結構也可以是與第1B圖的結構相同的結構,不設置密接層14A,僅是依次積層金屬層12A與黑化層13A的形態,即,在透明基材11的上下積層的層也可以是非對稱結構。
然而,本實施方式的導電性基板中,透過在透明基材上設置金屬層及黑化層,能夠抑制金屬層的光反射,從而抑制導電性基板的反射率。
關於本實施方式的導電性基板的反射率程度並無特別限定,例如作為觸控面板用導電性基板的情況下,為了提高顯示器的識別性,低反射率為佳。例如,波長400nm以上700nm以下的光的平均反射率優選為20%以下,更優選為19%以下。
可透過向導電性基板的黑化層照射光並進行測定的方式來測定反射率。具體而言,例如第1A圖所示,在透明基材11的一個面11a側依次積層有金屬層12及黑化層13的情況下,可以透過向黑化層13照射光來對黑化層13的表面A照射光,並進行測定。進行測定時,可以將波長400nm以上700nm以下的光,以例如波長1nm的間隔照射到如上所述的導電性基板的黑化層13,並將測定值的平均值作為該導電性基板的反射率。
本實施方式的導電性基板可以優選用於觸控面板用的導電性基板。在此情況下,導電性基板可以是具有網格狀配線的結構。
透過對以上說明的本實施方式的導電性基板的金屬層及黑化層進行蝕刻,可以獲得具有網格狀配線的導電性基板。
例如,可以透過雙層配線,構成網格狀配線。具體的構成例如第3圖所示。第3圖是表示從金屬層等的積層方向之上面側觀視具有網格狀配線的導電性基板30時的圖,為使配線圖案清晰易懂,在此省略了對透明基材及金屬層進行圖案化而形成的配線31A及31B之外的層。
第3圖所示之導電性基板30具有透明基材11、與圖中Y軸方向平行的多個配線31A、與X軸方向平行的配線31B。並且,透過對金屬層蝕刻而形成配線31A及31B,且在該配線31A及31B的上面或下面形成有未圖示的黑化層。另外,黑化層經蝕刻而成為與配線31A及31B相同的形狀。
關於透明基材11、配線31A及31B的配置並無特別限定。透明基材11與配線的配置構成例如第4A圖、第4B圖所示。第4A圖、第4B圖相當於第3圖中的A-A′線的剖面圖。
首先,如第4A圖所示,在透明基材11的上下面可以分別配置配線31A及31B。另外,第4A圖中,在配線31A的上面及31B的下面,配置有經蝕刻成為與配線相同形狀的黑化層32A及32B配置。
另外,如第4B圖所示,可以使用1組透明基材11,夾著一個透明基材11在其上下面配置配線31A及31B,並且,一個配線31B被配置在透明基材11之間。在此情況下,在配線31A、31B的上面配置有經蝕刻成為與配線相同形狀的黑化層32A、32B。另外,如前文所述,除了金屬層及黑化層之外、還可以設置密接層。因此,無論第4A圖或第4B圖,均可以例如在配線31A及/或配線31B與透明基材11之間設置密接層。設置密接層的情況下,密接層也優選被蝕刻成與配線31A、31B相同的形狀。
可以使用如第1B圖所示的、在透明基材11的兩面設有金屬層12A、12B及黑化層13A、13B的導電性基板,來形成具有第3圖及第4A圖所示的網格狀配線的導電性基板。
以使用第1B圖的導電性基板來形成的情況為例進行說明,首先,對透明基材11的一個面11a側的金屬層12A、黑化層13A進行蝕刻,形成沿著X軸方向隔開規定間隔配置的、與第1B圖中Y軸方向平行的多個線狀圖案。在此,第1B圖中的X軸方向表示與各層的寬度方向平行的方向。另外,第1B圖中的Y軸方向表示與第1B圖中紙面垂直的方向。
然後,對透明基材11的另一面11b側的金屬層12B、黑化層13B進行蝕刻,形成沿著Y軸方向隔開規定間隔配置的、與第1B圖中X軸方向平行的多個線狀圖案。
透過以上操作,能夠形成具有如第3圖、第4A圖所示的網格狀配線的導電性基板。並且,可以同時對透明基材11的兩面進行蝕刻。即,可以對金屬層12A、12B及黑化層13A、13B同時進行蝕刻。另外,透過使用第2B圖所示的導電性基板進行同樣的蝕刻,也能夠製作成如第4A圖所示在配線31A、31B與透明基材11之間還設有經圖案化成為與配線31A、31B相同形狀的密接層的導電性基板。
透過使用2枚如第1A圖或第2A圖所示的導電性基板,能夠形成如第3圖所示的具有網格狀配線的導電性基板。以使用2枚如第1A圖所示的導電性基板形成的情況為例進行說明,將2枚如第1A圖所示的導電性基板,分別對其金屬層12及黑化層13進行蝕刻,形成沿著Y軸方向隔開規定間隔配置的、與X軸方向平行的多個線狀圖案。然後,將透過上
述蝕刻處理形成於各導電性基板上的線狀圖案設置成彼此交叉的方向,並貼合2枚導電性基板,從而能夠獲得具有網格狀配線的導電性基板。貼合2枚導電性基板時,關於貼合面並無特別限定。例如,可以對積層有金屬層12等的第1A圖中的表面A及未積層金屬層12等的第1A圖中的另一面11b進行貼合,獲得如第4B圖所示的結構。
另外,也可以例如對透明基材11上未積層金屬層12等的第1A圖中的另一面11b彼此進行貼合,獲得剖面如第4A圖所示的結構。
並且,透過以第2A圖所示的導電性基板代替第1A圖所示的導電性基板,能夠製作成如第4A圖、第4B圖所示具有在配線31A及31B與透明基材11之間還設有經圖案化而成為與配線31A及31B相同形狀的密接層的導電性基板。
關於如第3圖、第4A圖及第4B圖所示的具有網格狀配線的導電性基板中的配線的寬度、配線之間的距離並無特別限定,例如,可以根據流通於配線的電流量等進行選擇。
另外,第3圖、第4A圖及第4B圖中表示了組合直線形狀的配線來形成網格狀配線(配線圖案)的例子,而本形態並不限定於此,構成配線圖案的配線可以是任意形狀。例如,構成網格狀配線圖案的配線的形狀可以分別是鋸齒型彎曲的線(z型直線)等各種形狀,以防在顯示器的画像之間發生疊紋(干涉紋)。
具有上述由2層配線構成的網格狀配線的導電性基板,可以優選用於例如投影型静電容量方式的觸控面板用的導電性基板。
根據以上本實施方式的導電性基板,透明基材的至少一個面
上形成的金屬層上,具有積層黑化層的結構。並且,使用前文所述的黑化鍍液形成黑化層,因此可充分抑制金屬層表面的光反射,從而獲得反射率低的導電性基板。另外,用於例如觸控面板等用途時,能夠提高顯示器的識別性。
另外,使用前文所述的黑化鍍液並以濕式法形成黑化層,因此,與歷來使用乾式法進行黑化層成膜的情況相比,能夠以高生產率生產導電性基板。
(導電性基板的製造方法)
以下,關於本實施方式的導電性基板的製造方法的一構成例進行說明。
本實施方式的導電性基板的製造方法可以包括以下工序。
在透明基材的至少一個面上形成金屬層的金屬層形成工序。
使用黑化鍍液在金屬層上形成黑化層的黑化層形成工序。
另外,作為黑化鍍液可以使用前文所述的包含硫酸鎳、硫酸鋅及醯胺基硫酸,且pH值為4.0以上6.5以下的黑化鍍液。
以下,關於本實施方式的導電性基板的製造方法進行具體說明。
另外,本實施方式的導電性基板的製造方法,適合製造上述導電性基板。因此,除了以下說明的內容之外,可以使用與上述導電性基板相同的結構,因此省略其部分說明。
可以預先準備欲提供給金屬層形成工序的透明基材。關於使用的透明基材的種類並無特別限定,可以優選使用前文所述的可使可視光透過的樹脂基板(樹脂薄膜)、玻璃基板等透明基材。還可以根據需要,將
透明基材預先切割成任意的尺寸。
另外,如前文所述,金屬層優選具有金屬薄膜層。另外,金屬層還可以具有金屬薄膜層及金屬鍍層。因此,金屬層形成工序可以包含例如以乾式鍍法形成金屬薄膜層的工序。另外,金屬層形成工序還可以包括,以乾式鍍法形成金屬薄膜層的工序,以該金屬薄膜層作為供電層,透過作為濕式鍍法之一種的電鍍法來形成金屬鍍層的工序。
關於形成金屬薄膜層的工序中使用的乾式鍍法並無特別限定,例如可以使用蒸鍍法、濺鍍法或離子鍍法等。另外,作為蒸鍍法可以優選使用真空蒸鍍法。由於濺鍍法尤其容易控制膜厚,因此作為形成金屬薄膜層的工序中使用的乾式鍍法更優選使用濺鍍法。
以下,關於形成金屬鍍層的工序進行說明。關於以濕式鍍法形成金屬鍍層的工序中的條件,即,電鍍處理的條件並無特別限定,採用常用法中的諸條件即可。例如,將形成有金屬薄膜層的基材放入裝有金屬鍍液鍍槽內,並透過對電流密度、基材的搬運速度進行控制,可以形成金屬鍍層。
以下,關於黑化層形成工序進行說明。
在黑化層形成工序中,可以使用前文所述的包含硫酸鎳、硫酸鋅及醯胺基硫酸,且pH值為4.0以上6.5以下的黑化鍍液形成黑化層。
可以透過濕式法形成黑化層。具體而言,例如,可以將金屬層用作供電層,在裝有前文所述的黑化鍍液的鍍槽內,以電鍍法在金屬層上形成黑化層。如上所述透過這以金屬層作為供電層,並以電鍍法形成黑化層,能夠在金屬層的與透明基材相對的面的相反側的面整體上形成黑化
層。
關於黑化鍍液前文中已作說明,因此省略贅述。
在本實施方式的導電性基板的製造方法中,除了上述工序之外,還可以實施任意的工序。
例如,在透明基材與金屬層之間形成密接層的情況下,可以實施在透明基材的形成金屬層的面上形成密接層的密接層形成工序。實施密接層形成工序的情況下,可以在密接層形成工序之後實施金屬層形成工序,在金屬層形成工序,可以在本工序中透明基材上已形成有密接層的基材之上形成金屬薄膜層。
密接層形成工序中,關於密接層的成膜方法並無特別限定,優選以乾式鍍法進行成膜。作為乾式鍍法,例如可以優選使用濺鍍法、離子鍍法或蒸鍍法等。以乾式法進行密接層成膜時容易控制膜厚,因此優選使用濺鍍法。另外,如前文所述,可以在密接層添加從碳元素、氧元素、氫元素、氮元素中選擇的1種以上的元素,在此情況下更優選使用反応性濺鍍法。
透過本實施方式的導電性基板的製造方法獲得的導電性基板,例如可以用於觸控面板等各種用途。並且,用於各種用途時,優選對本實施方式的導電性基板中包含的金屬層及黑化層進行圖案化。另外,在設置密接層的情況下,優選對密接層也進行圖案化。例如按照所期望的配線圖案,可以對金屬層及黑化層,根據情況還對密接層進行圖案化,優選以相同形狀對金屬層及黑化層,根據情況還對密接層進行圖案化。
因此,本實施方式的導電性基板的製造方法可包括對金屬層
及黑化層進行圖案化的圖案化工序。並且,形成有密接層的情況下,圖案化工序可以是對密接層、金屬層及黑化層進行圖案化的工序。
關於圖案化工序的具體順序並無特別限定,可以按照任意順序實施。例如,如第1A圖所示在透明基材11上積層有金屬層12、黑化層13的導電性基板10A的情況下,首先可以實施掩膜配置步驟,在黑化層13上的表面A配置具有所期望的圖案的掩膜。其次,可以實施蝕刻步驟,向黑化層13上的表面A,即,配置有掩膜的面側提供蝕刻液。
關於蝕刻步驟中使用的蝕刻液並無特別限定,可以根據構成欲進行蝕刻的層的材料,任意選擇。例如,可以按每層變更蝕刻液,或者也可以使用相同的蝕刻液同時對金屬層及黑化層,根據情況還對密接層進行蝕刻。
另外,對如第1B圖所示在透明基材11的一個面11a、另一面11b上積層有金屬層12A、12B及黑化層13A、13B的導電性基板10B,也可以實施圖案化工序。在此情況下,例如可以實施在黑化層13A、13B上的表面A及表面B配置具有所期望的圖案的掩膜的掩膜配置步驟。其次,可以實施向黑化層13A、13B上的表面A及表面B,即,配置有掩膜的面側提供蝕刻液的蝕刻步驟。
關於在蝕刻步驟形成的圖案並無特別限定,可以是任意形狀。例如,第1A圖所示的導電性基板10A的情況,如前文所述可以使金屬層12及黑化層13形成包含多個直線或鋸齒型彎曲線(z型直線)的圖案。
另外,第1B圖所示的導電性基板10B的情況,可以使金屬層12A與金屬層12B形成網格狀配線的圖案。在此情況下,優選使黑化層
13A成為與金屬層12A相同的形狀、使黑化層13B成為與金屬層12B相同的形狀的方式分別進行圖案化。
另外,例如透過圖案化工序對上述導電性基板10A進行金屬層12等的圖案化之後,還可以實施對圖案化的2枚以上的導電性基板進行積層的積層工序。積層時,例如以使各導電性基板的金屬層的圖案交叉的方式進行積層,從而可獲得具備網格狀配線的積層導電性基板。
關於對積層的2枚以上的導電性基板進行固定的方法並無特別限定,例如可以利用黏合劑等進行固定。
透過以上本實施方式的導電性基板的製造方法獲得的導電性基板,具有在透明基材的至少一個面上形成的金屬層上積層了黑化層的結構。並且,使用前文所述的黑化鍍液形成黑化層,因此可充分抑制金屬層表面的光反射,獲得反射率底的導電性基板。另外,例如用於觸控面板等用途的情況下,能夠提高顯示器的識別性。
並且,由於能夠使用前文所述的黑化鍍液以濕式法形成黑化層,因此與歷來使用乾式法進行黑化層成膜的情況相比,能夠以高生產率生產導電性基板。
[實施例]
以下根據具體的實施例、比較例進行說明,而本發明並不限定於這些實施例。
(評價方法)
首先,關於獲得的導電性基板的評價方法進行說明。
(1)反射率
將反射率測定單元設定在紫外可視分光光度計(株式會社島津製作所製造型號:UV-2600),進行了測定。
如下所述,在各實驗例中製作了具有如第1A圖所示結構的導電性基板。因此,進行反射率測定時,對第1A圖所示的導電性基板10A的黑化層13的表面A,以入射角5°、受光角5°、以波長1nm的間隔照射了波長400nm以上700nm以下的光,測定了正反射率,並以其平均值作為該導電性基板的反射率(平均反射率)。
(2)黑化層的外觀評價
對形成的黑化層的外觀進行了目視評價,不含色斑呈均勻色的情況判斷為良好,產生色斑的情況判斷為不良。
(3)判定
導電性基板的反射率為20%以下,且黑化層的外觀評價良好的導電性基板判定為“○”。
導電性基板的反射率超過20%,及/或黑化層的外觀評價被判斷為不良的導電性基板判定為“×”
(試料的製作條件)
在以下的各實驗例中,按照以下說明的條件製作導電性基板,並按照上述評價方法進行了評價。
[實驗例1]
在實驗例1中,調製了鍍液的pH值不同的實驗例1-1~實驗例1-6等6種類的黑化鍍液,然後使用各實驗例的黑化鍍液製作了導電性基板並進行了評價。實驗例1-2~實驗例1-5是實施例,實驗例1-1及實驗例1-6是比較
例。
(1)黑化鍍液
關於本實驗例中製作的黑化鍍液進行說明。
本實驗例中製作的黑化鍍液,以使硫酸鎳6水和物濃度成為40g/L、硫酸鋅7水和物濃度成為5g/L、醯胺基硫酸濃度成為11g/L的方式混合了各成份。並且,為使實驗例1-1~實驗例1-6的各黑化鍍液的pH值成為表1所示的值,添加氨水調製了各實驗例的黑化鍍液。
(2)導電性基板
(金屬層形成工序)
在長度100m、寬度500mm、厚度100μm的聚對苯二甲酸乙二酯樹脂(PET)製的透明基材的一個面上形成了金屬層。並且,對作為透明基材使用的聚對苯二甲酸乙二酯樹脂製的透明基材,根據JIS K 7361-1規定的方法進行全光線透過率評價的結果為97%。
在金屬層形成工序中,實施了金屬薄膜層形成工序及金屬鍍層形成工序。
首先,關於金屬薄膜層形成工序進行說明。
在金屬薄膜層形成工序中,作為基材使用上述透明基材,並在透明基材的一個面上,作為金屬薄膜層形成了銅薄膜層。
在金屬薄膜層形成工序中,首先,將預先加熱至60℃並除去了水分的上述透明基材,設置在濺鍍装置的腔內。
其次,對腔內進行排氣至1×10-3Pa,然後導入氬氣,使腔內壓力成為1.3Pa。
向預先設定在濺鍍装置的陰極的銅目標體提供電力,在透明基材的一個面上形成厚度0.2μm的銅薄膜層。
然後,在金屬鍍層形成工序中,作為金屬鍍層形成了銅鍍層。在此,以電鍍法形成了厚度0.3μm的銅鍍層。
透過實施以上的金屬薄膜層形成工序及金屬鍍層形成工序,作為金屬層形成了厚度0.5μm的銅層。
將透過金屬層形成工序製作的、透明基材上形成有厚度0.5μm的銅層的基板浸漬於20g/L的硫酸中30sec,洗浄後實施了以下的黑化層形成工序。
(黑化層形成工序)
在黑化層形成工序中,使用在各實驗例預先製作的黑化鍍液,透過電鍍法在金屬層的一個面上形成了黑化層。另外,在黑化層形成工序中,所有的實驗例中均以黑化鍍液的温度為40℃、電流密度為0.4A/dm2、鍍膜時間為50sec的條件進行電鍍,形成了黑化層。
形成的黑化層的膜厚為70nm。
對透過以上工序獲得的導電性基板,實施了前文所述的反射率及外觀評價。其結果如表1所示。
從表1所示的結果可確認到,使用黑化鍍液的pH值為4.0以上6.5以下的實驗例1-2~實驗例1-5的黑化鍍液製作的導電性基板被判定為“○”。即,確認到使用作為實施例的實驗例1-2~實驗例1-5的黑化鍍液製作的導電性基板,其反射率為20%以下,黑化層不含色斑,顏色均勻。
相對於此,確認到黑化鍍液的pH值為3.5的作為比較例的實驗例1-1中,製作成的導電性基板的反射率27%,有所提高,被判定為“×”。另外,確認到黑化鍍液的pH值為7的作為比較例的實驗例1-6中,形成的黑化層發生色斑,被判定為“×”。
[實驗例2]
在實驗例2中,調製了黑化鍍液中的硫酸鎳6水和物濃度不同的實驗例2-1~實驗例2-3的3種黑化鍍液,然後使用各實驗例的黑化鍍液製作導電性基板,並進行了評價。實驗例2-1~實驗例2-3均為實施例。
(1)黑化鍍液
關於本實驗例中製作的黑化鍍液進行說明。
本實驗例中製作的黑化鍍液,以使硫酸鎳6水和物、硫酸鋅7水和物及醯胺基硫酸成為規定濃度的方式進行了混合及調製。
本實驗例的黑化鍍液中添加的硫酸鎳6水和物濃度,在實驗例2-1~實驗例2-3中分別成為如表2所示的值。
硫酸鋅7水和物在各實驗例中的添加量為,在按照表2所示濃度添加了硫酸鎳6水和物時,相對於作為金屬成分的鎳及鋅的合計含有量,作為金屬成分的鋅的含有量的比率即金屬鋅率成為10.0重量%。
關於醯胺基硫酸,添加了使其濃度成為11g/L的量。並且,為使黑化鍍液的pH值成為6,還添加了氨水,調製了各實驗例的黑化鍍液。
(2)導電性基板
在黑化層形成工序中,除了使用各實驗例的黑化鍍液之外,其他按照與實驗例1相同的方式,製作了各實驗例的導電性基板。
對獲得的導電性基板實施了反射率及外觀評價。其結果如表2所示。
從表2的結果可確認到,使用硫酸鎳6水和物濃度在30g/L~50g/L範圍的實驗例2-1~實驗例2-3的黑化鍍液製作的導電性基板被判定為“○”。即,確認到使用作為實施例的實驗例2-1~實驗例2-3的黑化鍍液製作的導電性基板,其反射率為20%以下,黑化層不含色斑,顏色均勻。
〔實驗例3〕
實驗例3中,調製了黑化鍍液中的硫酸鋅7水和物濃度不同的實驗例3-1~實驗例3-7的7種類的黑化鍍液,然後使用各實驗例的黑化鍍液製作了導電性基板,並進行了評價。實驗例3-1~實驗例3-7均為實施例。
(1)黑化鍍液
以下,關於本實驗例中製作的黑化鍍液進行說明。
本實驗例中製作的黑化鍍液,以使硫酸鎳6水和物、硫酸鋅7水和物及醯胺基硫酸成為規定濃度的方式進行了混合及調製。
關於本實驗例的黑化鍍液中的硫酸鋅7水和物的濃度,實驗例3-1~實驗例3-7中分別添加了如表3所示的值。
另外,在各實驗例中添加了如表3所示濃度的硫酸鋅7水和物時,以使作為金屬成分的鎳及鋅的合計含有量成為固定值的方式,添加了硫酸鎳6水和物。具體而言,添加了如表3所示的濃度。
關於醯胺基硫酸,添加了使其濃度成為11g/L的量。並且,為了使黑化鍍液的pH值成為6,還添加了氨水,調製了各實驗例的黑化鍍液。
表3中還一同表示了各實驗例中調製的黑化鍍液的金屬鋅率。
(2)導電性基板
黑化層形成工序中,除了使用各實驗例的黑化鍍液之外,其他按照與實驗例1相同的方式製作了各實驗例的導電性基板。
對獲得的導電性基板,實施了前文所述的反射率及外觀評價。其結果如表3所示。
從表3的結果可確認到,使用硫酸鋅7水和物濃度在1.0g/L~7.5g/L範圍的實驗例3-1~實驗例3-7的黑化鍍液製作的導電性基板被判定為“○”。即確認到,使用作為實施例的實驗例3-1~實驗例3-7的黑化鍍液製作的導電性基板,其反射率為20%以下,黑化層不含色斑,顏色均勻。
以上根據實施方式及實施例等說明了黑化鍍液及導電性基板,而本發明並不限定於上記實施方式及實施例等。在專利申請範圍記載的本發明要旨範圍內,可以進行各種變形、變更。
本申請根據2015年5月25日向日本國專利廳提交的2015-105752號專利申請,請求優先權,並且該國際申請中引用2015-105752號專利申請之全部內容。
10A‧‧‧導電性基板
11‧‧‧透明基材
12‧‧‧金屬層
13‧‧‧黑化層
11a‧‧‧透明基材的一個面
11b‧‧‧透明基材的另一個面
A‧‧‧黑化層的表面
Claims (6)
- 一種黑化鍍液,其包含硫酸鎳、硫酸鋅及醯胺基硫酸,且pH值為4.0以上6.5以下。
- 根據申請專利範圍第1項之黑化鍍液,其中,使用氨水調整pH值。
- 根據申請專利範圍第1或第2項之黑化鍍液,其中,硫酸鎳6水和物之濃度為30g/L以上,硫酸鋅7水和物之濃度為1.0g/L以上7.5g/L以下。
- 根據申請專利範圍第1至第3中任一項之黑化鍍液,其中,作為金屬成分的鋅的含量相對於作為金屬成分的鎳及鋅的合計含量的比率為2重量%以上20重量%以下。
- 一種導電性基板,其包括:透明基材;形成於所述透明基材的至少一個面上的金屬層;以及使用申請專利範圍第1至第4中任一項之黑化鍍液形成於所述金屬層上的黑化層。
- 申請專利範圍第5項之導電性基板,其中,所述黑化層的厚度為30nm以上120nm以下。
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