TWI543208B - Method for manufacturing conductive film roll - Google Patents
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Description
本發明係關於一種可應用於能藉由手指或觸控筆等之接觸而輸入資訊之輸入顯示裝置等中的導電性膜之製造方法。
先前，已知有一種包括形成於膜基材之兩面之透明導電體層、及形成於各透明導電體層之表面之金屬層的導電性膜(專利文獻1)。於將此種導電性膜用於例如觸控感應器時，可藉由加工金屬層而於觸控輸入區域之外緣部形成引導配線而實現窄邊緣化。
[專利文獻1]日本專利特開2011-060146號公報
然而，於上述先前之導電性膜中，於將該膜捲繞為卷狀之情形時，存在鄰接之膜彼此壓接之問題。並且，若將壓接之膜彼此剝離，則存在於膜內之透明導電體層上產生劃痕之情形，從而有導致品質降低之虞。
本發明之目的在於提供一種鄰接之膜彼此不壓接而可維持高品質之導電性膜卷之製造方法。
為了達成上述目的，本發明之導電性膜卷之製造方法之
特徵在於包括：第1步驟，其一面使長條狀之膜基材與第1成膜輥接觸，一面進行搬送，並於上述膜基材之第1面側，藉由濺鍍法依序積層第1透明導電體層、第1金屬層及氧化金屬皮膜層而形成第1積層體；第2步驟，其將形成有上述第1積層體之膜基材不捲繞為卷狀地供給至第2成膜輥，一面使該第1積層體之氧化金屬皮膜層與該第2成膜輥接觸，一面進行搬送，並於上述膜基材之未形成有上述第1積層體之第2面側，藉由濺鍍法依序積層第2透明導電體層及第2金屬層而形成第2積層體；以及第3步驟，其將上述第2積層體捲繞為卷狀。
又，於上述第1步驟中，較佳為形成厚度為1 nm~15 nm之氧化金屬皮膜層。
上述第1金屬層及上述第2金屬層較佳為由選自由銅、銀、鋁、銅合金、鎳合金、鈦合金及銀合金所組成之群中的材料而形成。
又，上述氧化金屬皮膜層較佳為由選自由銅、銀、鋁、銅合金、鎳合金、鈦合金及銀合金所組成之群中的材料之氧化物而形成。
根據本發明，一面使膜基材與第1成膜輥接觸，一面進行搬送，並於上述膜基材之第1面側，藉由濺鍍法依序積層第1透明導電體層、第1金屬層及氧化金屬皮膜層而形成第1積層體。然後，將形成有上述第1積層體之膜基材不捲繞為卷狀地供給至第2成膜輥，於上述膜基材之未形成有
上述第1積層體之第2面側，藉由濺鍍法依序積層第2透明導電體層及第2金屬層而形成第2積層體。根據本方法，鄰接之膜彼此不壓接而可維持高品質。
以下，一面參照圖式，一面詳細說明本發明之實施形態。
如圖1所示，本實施形態之導電性膜卷之製造方法係首先一面使長條狀之膜基材與第1成膜輥接觸，一面進行搬送(步驟S11)，並且於膜基材之未與該第1成膜輥接觸之第1面側，藉由濺鍍法依序積層第1透明導電體層、第1金屬層及氧化金屬皮膜層而形成第1積層體(步驟S12)。繼而，將形成有第1積層體之膜基材不捲繞為卷狀地供給至第2成膜輥(步驟S13)，一面使第1積層體之上述氧化金屬皮膜層與第2成膜輥接觸，一面進行搬送(步驟S14)，並於該膜基材之未形成有上述第1積層體之第2面側，藉由濺鍍法依序積層第2透明導電體層及第2金屬層而形成第2積層體(步驟S15)。並且，將形成有第1及第2積層體之膜基材(導電性膜)捲繞為卷狀(步驟S16)。
利用該製造方法所獲得之導電性膜卷藉由在第1金屬層之與第1透明導電體層為相反之側具有氧化金屬皮膜層，而發揮如下效果：即便於捲繞時未在導電性膜之間插入襯紙(slip sheet)，亦不壓接。推測其原因在於，在將導電性膜捲繞為卷狀時，可藉由於鄰接之第1銅層與第2銅層之間插入不具有自由電子之氧化金屬皮膜層來防止上述第1銅
層與上述第2銅層產生金屬鍵結。
又，根據上述製造方法，可藉由將利用步驟S12所獲得之第1積層體不捲繞為卷狀地供給至第2成膜輥，從而連續地實施上述步驟S12至步驟S15，因此與分割各步驟來實施之情形相比，發揮導電性膜卷之生產率優異之進一步之效果。而且，由於連續地實施上述步驟S11~步驟S16，故亦發揮如下效果：可獲得於各層之間難以混入塵埃、缺陷較少且品質優異之導電性膜卷。
上述製造方法較佳為藉由圖2所示之濺鍍裝置來實施。再者，圖2之濺鍍裝置為例示，可應用本發明之製造方法之濺鍍裝置並不限定於圖2者。
如圖2所示，濺鍍裝置1具有：腔室(chamber)10，其用以形成低壓環境(例如1×10-5 Pa~1 Pa)；保持部11，其對捲繞有長條狀之膜基材之初始卷30進行保持；導輥12，其配置於保持部11與下述成膜輥之間，且對搬送至該成膜輥之膜基材進行引導；成膜輥13(第1成膜輥)，其構成為可控制溫度(例如20℃~250℃)，且於上述膜基材之一面形成第1積層體；靶材14、15、16(第1、第2、第3靶材)，其電性連接於未圖示之直流電源，且以與成膜輥13對向之方式而分別配置；導輥17a~17d，其沿圖中箭頭所示之搬送方向而依序配置，且將形成有第1積層體之膜基材搬送至下述成膜輥；成膜輥18(第2成膜輥)，其構成為可控制溫度(例如20℃~250℃)，且於上述膜基材之另一面形成第2積層體；靶材19、20(第4、第5靶材)，其電性連接於未圖示之直流
電源，且以與成膜輥18對向之方式分別配置；導輥21，其配置於成膜輥18之下游側；以及保持部22，其係對藉由捲繞形成有第1及第2積層體之膜基材而獲得之卷31進行保持。
腔室10具有搬送室23，該搬送室23對初始卷30及處理後之卷31進行保持，且將形成有第1積層體之膜基材搬送至下述兩個處理室中。又，為了使用靶材14、15、16於彼此不同之條件下實施濺鍍處理，而於成膜輥13之周圍設置有三個處理室24、25、26。與此同樣地，為了使用靶材19、20於彼此不同之條件下實施濺鍍處理，而於成膜輥18之周圍設置有兩個處理室27、28。
於此種濺鍍裝置中，例如可藉由利用於成膜輥13與各靶材之間或成膜輥18與各靶材之間施加電壓(例如-400 V~-100 V)而產生電漿，並且該電漿中之陽離子與作為負極之靶材碰撞，從而使自上述靶材之表面飛散之物質附著於膜基材上。
藉由上述步驟S12所獲得之第1積層體可藉由如下方法製作，即，使用可形成透明導電體層之靶(例如，含有氧化銦錫與氧化錫之煅燒體靶)作為靶材14，使用金屬靶作為靶材15，並使用氧化金屬靶作為靶材16，一面沿成膜輥13之周面搬送膜基材，一面進行濺鍍處理。
再者，上述氧化金屬皮膜層可藉由如下方法製作，即，使用未氧化之金屬靶來替代上述氧化金屬靶而作為靶材16，並以靶材16之周圍之氧分壓成為1×10-4 Pa~0.1 Pa之方
式，一面供給氧氣一面成膜。
藉由上述步驟S15而獲得之第2積層體B可藉由如下方法製作，即，使用可形成透明導電體層之靶作為靶材19，使用金屬靶作為靶材20，一面沿成膜輥18之周面搬送形成有上述第1積層體之膜基材，一面進行濺鍍處理。
再者，於本發明中，亦可於靶材20之搬送方向之下游側進而設置其他靶材(第6靶材)，於上述第2金屬層上進而積層第2氧化金屬皮膜層。
圖3係表示藉由圖2之濺鍍裝置而得以製造之導電性膜卷之一例的立體圖。藉由本發明之製造方法而獲得之導電性膜卷(conductive film roll)係將長條狀之導電性膜捲繞為卷狀而成者。
於圖3中，導電性膜41具有：膜基材42；透明導電體層(第1透明導電體層)43，其形成於該膜基材之一側；金屬層(第1金屬層)44，其形成於透明導電體層43之與膜基材42為相反之側；透明導電體層(第2透明導電體層)45，其形成於膜基材42之另一側；金屬層(第2金屬層)46，其形成於透明導電體層45之與膜基材42為相反之側；及氧化金屬皮膜層47，其形成於金屬層44之與透明導電體層43為相反之側。透明導電體層43、金屬層44及氧化金屬皮膜層47構成第1積層體A，透明導電體層45及金屬層46構成第2積層體B。於捲繞該導電性膜41而構成之導電性膜卷40中，氧化金屬皮膜層47插入金屬層44與金屬層46之間。
代表而言，導電性膜41之長度為100 m以上，較佳為500
m~5000 m。於導電性膜卷40之中心部，通常配置有用以捲繞導電性膜之塑膠製或金屬製之卷芯。
就透明性及耐熱性優異之觀點而言，形成膜基材42之材料較佳為聚對苯二甲酸乙二酯、聚環烯烴或聚碳酸酯。該膜基材42亦可於其表面具有用以提高透明電極圖案與膜基材之黏著強度之易黏著層(anchor coat layer)、用以調整膜基材之反射率之折射率調整層(index-matching layer)、或用以提高膜基材之表面硬度之硬塗層。
透明導電體層43、45係指於可見光區域(400 nm~700 nm)穿透率較高(80%以上)，且單位面積之表面電阻值(Ω/□：Ohms per square)為500 Ω/□以下之層。形成該透明導電體層43、45之材料較佳為銦錫氧化物、銦鋅氧化物或氧化銦錫-氧化鋅複合氧化物。透明導電體層43、45之厚度較佳為20 nm~80 nm。
形成金屬層44、46之材料較佳為銅、銀、鋁、銅合金、鎳合金、鈦合金或銀合金，進而較佳為銅。該金屬層44、46之單位面積之表面電阻值較佳為10 Ω/□以下，進而較佳為0.1 Ω/□~1 Ω/□。就引導配線之加工性之觀點而言，金屬層44、46之厚度較佳為20 nm~300 nm。
形成上述氧化金屬皮膜層之材料較佳為係使形成上述第1金屬層之材料氧化而獲得之金屬氧化物，進而較佳為氧化銅。就防止壓接之觀點而言，上述氧化金屬皮膜層之厚度較佳為1 nm~15 nm。
再者，上述導電性膜卷亦可於第2銅層上，進而具有與
第1銅層上所形成者相同之第2氧化金屬皮膜層。
如上述般，根據本實施形態，一面使膜基材42與成膜輥13接觸，一面進行搬送，並於膜基材42之第1面側，藉由濺鍍法依序積層透明導電體層43、金屬層44及氧化金屬皮膜層47而形成第1積層體A(第1步驟)。然後，將形成有上述第1積層體之膜基材不捲繞為卷狀地供給至成膜輥18，一面使該第1積層體之氧化金屬皮膜層47與成膜輥18接觸，一面進行搬送，並於上述膜基材之未形成有上述第1積層體之第2面側，藉由濺鍍法依序積層透明導電體層45及金屬層46而形成第2積層體B(第2步驟)。根據本方法，由於將導電性膜捲繞為卷狀時，在金屬層44與金屬層46之間插入氧化金屬皮膜層47，故鄰接之膜彼此不壓接而可維持高品質。
繼而，對本發明之實施例進行說明。
將長度1000 m、厚度100 μm之含聚環烯烴膜(日本ZEON公司製造 商品名「ZEONOR(註冊商標)」)之膜基材之卷放入至圖2之濺鍍裝置內，一面使上述膜基材與第1成膜輥接觸，一面進行搬送，於上述膜基材之不與上述第1成膜輥接觸之第1面側，藉由濺鍍法依序積層厚度為20 nm之包含銦錫氧化物層之第1透明導電體層、厚度為50 nm之第1銅層及厚度為2.5 nm之氧化銅層，從而形成第1積層體。
繼而，將上述第1積層體不捲繞為卷狀地供給至第2成膜
輥，一面使上述第1積層體之積層有上述氧化銅層之側與上述第2成膜輥接觸，一面進行搬送，並於上述膜基材之未形成有上述第1積層體之第2面側依序積層厚度為20 nm之含銦錫氧化物層之第1透明導電體層及厚度為50 nm之第1銅層，從而形成第2積層體(導電性膜)。
繼而，將上述第2積層體繞塑膠製之卷芯進行捲繞而成為卷狀，從而製作導電性膜卷。
繼而，藉由以下方法對上述實施例1之導電性膜捲進行測定、評估。
使用X射線光電子光譜(X-ray Photoelectron Spectroscopy)分析裝置(PHI公司製造 製品名「QuanteraSXM」)測定氧化銅層之厚度。
透明導電體層、銅層及膜基材之厚度係藉由穿透式電子顯微鏡(日立製作所製造H-7650)進行剖面觀察而測定。
膜基材之厚度係使用膜厚計(Peacock公司製造 數位度盤規DG-205)而測定。
藉由自導電性膜卷回捲導電性膜並觀察卷表面來進行確認。
回捲實施例1之導電性膜卷並觀察卷表面，結果為：於回捲時不產生剝離音，且透明導電體層之表面均勻。即，未發現導電性膜之壓接。
作為比較例1，除不形成氧化銅層以外，以與上述實施例1相同之方法製作導電性膜卷。
回捲該導電性膜卷並觀察卷表面，結果為：於回捲時產生剝離音，同時於透明導電體層之表面產生許多損傷，發現導電性膜之壓接。
因此，可知於本發明之製造方法中，若將形成有含氧化銅層之第1積層體之膜基材不捲繞為卷狀地供給至第2成膜輥，並於該膜基材之未形成有第1積層體之側形成第2積層體，則鄰接之膜不壓接而可維持高品質。
藉由本發明之製造方法而獲得之導電性膜卷較佳為將陸續送出之導電性膜切割加工為顯示器尺寸併用於靜電電容方式等之觸控感應器。
1‧‧‧濺鍍裝置
10‧‧‧腔室
11‧‧‧保持部
12‧‧‧導輥
13‧‧‧成膜輥
14‧‧‧靶材
15‧‧‧靶材
16‧‧‧靶材
17a‧‧‧導輥
17b‧‧‧導輥
17c‧‧‧導輥
17d‧‧‧導輥
18‧‧‧成膜輥
19‧‧‧靶材
20‧‧‧靶材
21‧‧‧搬送室
22‧‧‧保持部
23‧‧‧處理室
24‧‧‧處理室
25‧‧‧處理室
26‧‧‧處理室
27‧‧‧處理室
28‧‧‧處理室
30‧‧‧初始卷
31‧‧‧卷
40‧‧‧導電性膜卷
41‧‧‧導電性膜
42‧‧‧膜基材
43‧‧‧透明導電體層
44‧‧‧金屬層
45‧‧‧透明導電體層
46‧‧‧金屬層
47‧‧‧氧化金屬皮膜層
圖1係表示本發明之實施形態之導電性膜卷之製造方法的流程圖。
圖2係概略地表示可應用圖1之製造方法之濺鍍裝置之圖。
圖3係表示藉由圖2之濺鍍裝置製造之導電性膜卷之一例的立體圖。
Claims (4)
- 一種導電性膜卷之製造方法，其特徵在於包括：第1步驟，其一面使長條狀之膜基材與第1成膜輥接觸，一面進行搬送，並於上述膜基材之第1面側，藉由濺鍍法依序積層第1透明導電體層、第1金屬層及氧化金屬皮膜層而形成第1積層體；第2步驟，其將形成有上述第1積層體之膜基材不捲繞為卷狀地供給至第2成膜輥，一面使該第1積層體之氧化金屬皮膜層與該第2成膜輥接觸，一面進行搬送，並於上述膜基材之未形成有上述第1積層體之第2面側，藉由濺鍍法依序積層第2透明導電體層及第2金屬層而形成第2積層體；及第3步驟，其將上述第2積層體捲繞為卷狀。
- 如請求項1之導電性膜卷之製造方法，其中於上述第1步驟中形成厚度為1 nm~15 nm之氧化金屬皮膜層。
- 如請求項1之導電性膜卷之製造方法，其中上述第1金屬層及第2金屬層係由選自由銅、銀、鋁、銅合金、鎳合金、鈦合金及銀合金所組成之群中的材料而形成。
- 如請求項1之導電性膜卷之製造方法，其中上述氧化金屬皮膜層係由選自由銅、銀、鋁、銅合金、鎳合金、鈦合金及銀合金所組成之群中的材料之氧化物而形成。
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