TWI679287B - 鋁箔、電子裝置、卷對卷製程用鋁箔、及鋁箔之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之鋁箔具有第1主面(1A)及位於第1主面(1A)之相反側之第2主面(1B)，於第1主面(1A)及第2主面(1B)之至少任一主面中，表面粗糙度Ra為10nm以下，且壓延方向(X)及與壓延方向(X)垂直之方向(Y)之表面粗糙度Rz均為40nm以下，且自壓延方向(X)及垂直方向(Y)中之至少一方向之粗糙度曲線算出之峰計數值於將基準長度(L)設為40μm時為10以上。

Description

鋁箔、電子裝置、卷對卷製程用鋁箔、及鋁箔之製造方法
本發明係關於一種鋁箔、電子裝置、卷對卷製程用鋁箔、及鋁箔之製造方法。再者，於本說明書中，「鋁箔」之用語係用於不僅為純鋁箔亦包含鋁合金箔之含義。
近年來，隨著液晶、有機EL(Electroluminescence，電致發光)、電子紙等之顯示器、有機太陽電池、二次電池、半導體及觸控面板等之迅速進步，而要求電子裝置之薄型化、輕量化、及可撓性化。因此，對於構成電子裝置之基板及形成於該基板上之功能性塗層，研究有藉由薄膜化之薄型化、輕量化、及可撓性化。
又，作為此種電子裝置之製造方法，自謀求低成本化之觀點而言，研究有採用卷對卷製程。
鋁(Al)係輕量且耐熱性優異、藉由製成箔而薄型化及可撓性化且能進行卷對卷加工之素材，故作為用於如上述之電子裝置之基板或卷對卷製程之載體材料而受到注目。
再者，如日本專利特開2013-045788號公報(專利文獻1)所記載般，鋁箔之表面平滑性係於JIS B0601(1982)之測定下，表面粗糙度Ra為0.04μm左右。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-045788號公報
然而，若使用先前之鋁箔進行卷對卷製程，則有產生皺褶或表面波紋等不良狀況之情形。
本發明係為了解決如上述之問題而完成者。本發明之主要目的在於提供一種進行卷對卷加工時抑制皺褶或表面波紋之產生之鋁箔、鋁箔之製造方法、具備該鋁箔之電子裝置、及卷對卷製程用鋁箔。
本發明者等人為解決上述問題而反覆銳意研究，結果發現，不僅表面粗糙度Ra、Rz，基於粗糙度曲線之峰計數值亦得以控制之鋁箔於進行卷對卷加工時皺褶及表面波紋之產生被抑制。即，本發明之鋁箔、鋁箔之製造方法、電子裝置、及卷對卷製程用鋁箔具有以下之特徵。
本發明之鋁箔具有第1主面及位於第1主面之相反側之第2主面。於第1主面及第2主面之至少任一主面中，表面粗糙度Ra為10nm以下，且壓延方向及與壓延方向垂直之方向之表面粗糙度Rz均為40nm以下，且自壓延方向及垂直方向中之至少一方向之粗糙度曲線算出之峰計數值於將基準長度L設為40μm時為10以上。
上述鋁箔中，較佳為，上述一主面之靜摩擦係數為1.0以下。
上述鋁箔中，較佳為，上述一主面之動摩擦係數為0.8以下。
上述鋁箔中，較佳為，厚度為4μm以上200μm以下。
本發明之電子裝置具備本發明之鋁箔、及形成於該鋁箔上之功能元件。
本發明之卷對卷製程用鋁箔具備本發明之鋁箔、及供該鋁箔捲繞成捲筒狀之卷芯。該卷對卷製程用鋁箔能夠較佳地用作卷對卷製程用載體材料。
本發明之鋁箔之製造方法係製造本發明之鋁箔之方法，且具備以下步驟：使用表面粗糙度Ra為40nm以下之壓延輥，於壓下率為35%以上之條件下對被壓延材進行最終精冷軋，而形成上述鋁箔。
根據本發明，可提供一種於進行卷對卷加工時抑制皺褶或表面波紋之產生之鋁箔、具備該鋁箔之電子裝置、卷對卷製程用鋁箔、及鋁箔之製造方法。
1‧‧‧鋁箔
1A‧‧‧第1主面
1B‧‧‧第2主面
2‧‧‧卷芯
3‧‧‧卷對卷製程用鋁箔
4‧‧‧功能性塗佈膜
5‧‧‧卷芯
6‧‧‧輥材
10‧‧‧功能元件
11‧‧‧下部電極層
12‧‧‧厚膜介電層
13‧‧‧平坦化層
14‧‧‧發光層
15‧‧‧薄膜介電層
16‧‧‧緩衝層
17‧‧‧上部透明電極層
20‧‧‧有機EL元件
30‧‧‧太陽電池
31‧‧‧絕緣層
32‧‧‧鹼供給層
33‧‧‧下部電極
34‧‧‧光吸收層
35‧‧‧緩衝層
36‧‧‧上部電極
40‧‧‧功能元件
42‧‧‧取出電極
44‧‧‧取出電極
50‧‧‧基板
51‧‧‧基材
60‧‧‧合金層
220‧‧‧輔助輥
400‧‧‧預處理腔室
410‧‧‧預熱裝置
420‧‧‧塗佈部
430‧‧‧間隔壁
500‧‧‧成膜腔室
510‧‧‧噴出部
520‧‧‧加熱器
600‧‧‧成膜裝置
C‧‧‧中心線
D‧‧‧上側峰計數基準
L‧‧‧基準長度
P‧‧‧峰值峰
R‧‧‧粗糙度曲線
T‧‧‧厚度
X‧‧‧壓延方向
Y‧‧‧垂直方向
圖1係用以說明本實施形態之鋁箔之立體圖。
圖2係用以說明本實施形態之峰計數值之圖。
圖3係本實施形態之鋁箔之製造方法之流程圖。
圖4係用以說明本實施形態之卷對卷製程用鋁箔之立體圖。
圖5係用以說明將本實施形態之卷對卷製程用鋁箔用作卷對卷製程用載體材料之例之剖視圖。
圖6係用以說明作為本實施形態之電子裝置之有機EL元件之剖視圖。
圖7係用以說明作為本實施形態之電子裝置之太陽電池之剖視圖。
以下，參照圖式對本發明之實施形態進行說明。再者，以下之圖式中，對相同或相當之部分標註相同之參照編號，不重複進行其說明。
首先，如圖1所示，對本實施形態之鋁箔1進行說明。鋁箔1於其製造方法中被冷軋，具有壓延方向X。鋁箔1之壓延方向X能夠基於形成於鋁箔1之輥標記(未圖示)進行判斷。輥標記藉由冷軋步驟而沿著平行於壓延方向X之方向形成於鋁箔1上。
鋁箔1具有第1主面1A及位於第1主面1A之相反側之第2主面1B。第1主面1A及第2主面1B各自具有例如矩形形狀。第1主面1A及第2主面1B之矩形形狀之一對邊沿著壓延方向X。第1主面1A及第2主面1B之矩形形狀之另一對邊沿著垂直方向Y。
此處，所謂鋁箔1之第1主面1A及第2主面1B係於鋁箔1之外觀中，藉由目視、顯微鏡等能夠確認之表面中表面積最大之面。嚴格而言，於鋁箔1之第1主面1A及第2主面1B形成有氧化覆膜，本發明中所謂之鋁箔1之第1主面1A及第2主面1B係包含該等氧化覆膜之鋁箔1之主面。
於第1主面1A及第2主面1B之至少一主面中，表面粗糙度Ra為10nm以下，且壓延方向X及垂直方向Y之表面粗糙度Rz均為40nm以下。即，鋁箔1之該一主面具有較先前之鋁箔高之表面平滑性。進而，鋁箔1之該一主面之自壓延方向X及垂直方向Y中之至少一方向之粗糙度曲線算出之峰計數值於將基準長度L設為40μm時為10以上。
鋁箔1之表面粗糙度Ra係將JIS B0601(1982年版)所定義之中心線平均粗糙度Ra以能夠應用於面之方式做三維擴張而算出之值。又，鋁箔1之壓延方向X及垂直方向Y之表面粗糙度Rz係JIS B0601(1982年版)所定義之十點平均粗糙度Rz。
又，基於粗糙度曲線之峰計數值係基於如圖2所示般藉由任意方法而取得之第1主面1A或第2主面1B之粗糙度曲線R而求得。所謂上述峰計數值係將峰P設為1峰時之每基準長度L之峰計數值，該峰P較上側峰計數基準D向上方凸出且具有與該峰計數基準D交差之2點，該上側峰計數基準D設置於該粗糙度曲線R之中心線C之上方1nm處且與中心線C平行。基準長度L為40μm。
上述粗糙度曲線R例如可藉由使用原子力顯微鏡並利用阻尼方式(非接觸)觀察第1主面1A或第2主面1B而得。測定區域例如為80 μm×80μm之視野內。
鋁箔1之基於壓延方向X及垂直方向Y中之至少一方向之上述一主面之粗糙度曲線的峰計數值為10以上。因此，雖如上述般將表面粗糙度Ra、Rz抑制得較低，但亦可減小使其他構件之鏡面接觸於該一主面時於該一主面與該鏡面接觸之部分之表面積。其結果，能夠減小該一主面之靜摩擦係數及動摩擦係數。
具體而言，本實施形態之鋁箔1中，上述一主面之靜摩擦係數為1.0以下。又，本實施形態之鋁箔1中，上述一主面之動摩擦係數為0.8以下。上述峰計數值較小、靜摩擦係數及動摩擦係數之至少一者高於上述值之先前之鋁箔於被實施卷對卷加工時，難以充分地抑制伴隨與輥之接觸而產生之皺褶或表面波紋等不良狀況。具體而言，於鋁箔與導輥或驅動輥等接觸時，除於該輥之延伸方向上鋁箔之接觸面整體與該輥均勻地接觸之情形以外，會於鋁箔產生不均勻之接觸電阻。此時，於鋁箔1沿著不特定之方向作用多餘之張力，但於鋁箔之上述接觸面之靜摩擦係數及動摩擦係數較大之情形時，因上述張力而於鋁箔1產生皺褶或表面波紋等不良狀況之情形增多。
相對於此，鋁箔1之上述一主面之靜摩擦係數及動摩擦係數較先前之鋁箔低，靜摩擦係數為1.0以下，動摩擦係數為0.8以下。因此，若將該一主面設為卷對卷加工時之與上述輥之接觸面，則可藉由張力而修正該一主面與上述輥之不均勻之接觸狀態，從而抑制於鋁箔1產生皺褶或表面波紋等不良狀況。
進而，鋁箔1具有表面粗糙度Ra為10nm以下之上述一主面。因此，藉由例如卷對卷加工等，除了能夠於該一主面成膜平滑性較高且厚度不均較少之功能性塗佈膜4(參照圖5)以外，亦能夠形成具有奈米等級之微細圖案之膜。
又，鋁箔1具有壓延方向X及垂直方向Y之表面粗糙度Rz均為40 nm以下之上述一主面。因此，即便於在該一主面上成膜例如薄為40nm左右之功能性塗佈膜4(參照圖5)之情形時，亦能夠抑制於該一主面上產生未成膜有該功能性塗佈膜4之異常區域(以下稱為遺漏)。
鋁箔1之厚度T(參照圖1)較佳為4μm以上200μm以下。若鋁箔之厚度未達4μm，則無法維持作為鋁箔之機械強度，且因製造時之操作等而於鋁箔之表面產生皺褶。若鋁箔之厚度超過200μm，則不僅鋁箔之重量增大，亦會對成形等加工加以限制，故欠佳。進而較佳為，鋁箔1之厚度為6μm以上200μm以下。
再者，鋁箔1可藉由實施下述本實施形態之鋁箔之製造方法而製造。簡單而言，具有上述表面粗糙度Ra、Rz之鋁箔亦可藉由物理研磨、電解研磨、化學研磨等研磨加工法或先前之冷軋法而製造。然而，本發明者等人反覆銳意研究，但未確認到藉由該等研磨加工法或先前之冷軋法可製造具有上述峰計數值為10以上之主面之鋁箔1。
其次，參照圖3，說明本實施形態之鋁箔之製造方法。
如圖3所示，本實施形態之鋁箔之製造方法與一般之鋁箔之製造方法同樣地，具備準備鑄塊之步驟(S10)、對鑄塊進行均質化處理之步驟(S20)、對鑄塊進行熱軋之步驟(S30)、對藉由熱軋而獲得之熱軋材進行冷軋之步驟(S40)、對藉由冷軋而獲得之冷軋材進行作為最終精加工之冷軋(以下稱為最終精冷軋)而形成鋁箔之步驟(S50)。但於如下方面不同，即，在最終精冷軋步驟(S50)中使用具有表面粗糙度Ra為40nm以下之輥面之壓延輥。以下具體說明。
首先，準備鑄塊(步驟(S10))。具體而言，製備特定組成之鋁之熔融液，使鋁之熔融液凝固，藉此鑄造(例如半連續鑄造)鑄塊。
接下來，對所得之鑄塊進行均質化熱處理(步驟(S20))。均質化熱處理係於例如加熱溫度為400℃以上630℃以下、加熱時間為1小時以上20小時以下之條件下進行。
接下來，對鑄塊進行熱軋(步驟(S30))。藉由本步驟，獲得具有特定厚度W1之熱軋材。熱軋可進行1次或複數次。
接下來，對藉由熱軋所得之熱軋材進行冷軋(步驟(S40))。藉由本步驟，獲得具有特定厚度W2之冷軋材(最終精冷軋步驟(S50)中之被壓延材)。本步驟中，冷軋例如可隔著中間退火步驟進行複數次。例如，首先對熱軋材實施第1冷軋步驟(S40A)，形成薄於熱軋材之厚度W1且厚於冷軋材之厚度W2之壓延材。其次，對所得壓延材實施中間退火步驟(S40B)。中間退火係於例如退火溫度為50℃以上500℃以下、退火時間為1秒鐘以上20小時以下之條件下進行。其次，對退火後之壓延材實施第2冷軋步驟(S40C)，形成厚度W2之冷軋材。
接下來，對冷軋材(被壓延材)進行最終精冷軋(步驟(S50))。本步驟中，使用表面粗糙度Ra為40nm以下之壓延輥，於壓下率為35%以上之條件下，對被壓延材進行最終精冷軋。壓延輥具有與被壓延材接觸而壓延之輥面。於藉由本步驟而獲得之鋁箔1之上述一主面之相反側之主面(亦稱為另一主面)之表面粗糙度Ra、Rz及峰計數值並未特別限制之情形時(例如鋁箔1用於卷對卷製程時，另一主面未與導輥等接觸之情形時)，夾著被壓延材而配置之一對壓延輥中之一壓延輥之輥面之表面粗糙度Ra為40nm以下即可。另一方面，於形成第1主面1A及第2主面1B之任一者之表面粗糙度Ra為10nm以下、且壓延方向X及垂直方向Y之表面粗糙度Rz均為40nm以下、進而基於壓延方向X及垂直方向Y中之至少一方向之粗糙度曲線之峰計數值為10以上之鋁箔1之情形時，上述一對壓延輥之輥面之表面粗糙度Ra均為40nm以下。
於最終精冷軋步驟中使用表面粗糙度Ra為40nm以下之壓延輥之理由如下。最終精冷軋步驟中所使用之壓延輥之表面粗糙度對最終精冷軋步驟後所得之鋁箔之表面粗糙度影響較大。若使用表面粗糙度Ra大於40nm之壓延輥來壓延鋁箔，則所得之鋁箔之相對於壓延方向X 垂直之方向Y之表面粗糙度Rz變得大於40nm，表面粗糙度Ra亦變得大於10nm。最終精冷軋步驟所使用之壓延輥之表面粗糙度Ra較佳為儘可能小，更佳為30nm以下。再者，壓延輥之表面粗糙度Ra係JIS B0601(1982年版)所定義之中心線平均粗糙度Ra，另一方面，鋁箔之表面粗糙度Ra係將JIS B0601(1982年版)所定義之中心線平均粗糙度Ra係以能夠應用於面之方式三維擴張而算出之值。
最終精冷軋步驟中之壓下率為35%以上之理由如下。一般而言若壓下率變低，則存在咬入於壓延輥與鋁箔間之壓延油膜量增加之傾向。因此，壓延油能壓入至壓延步驟後之鋁箔之表面深度為數十~數百nm之油坑增加。其結果為，於所得之鋁箔之表面，因油坑所引起之凹凸增加。因此，若以小於35%之壓下率進行壓延，則所得之鋁箔之表面粗糙度Ra將大幅受到因油坑所引起之凹凸的影響，而變得大於10nm。壓下率之上限值雖並未特別限定，但若考慮壓延性，則較佳為60%。
如此，能夠獲得本實施形態之鋁箔1。該鋁箔1中，至少第1主面1A及第2主面1B中之至少任一主面係於最終精冷軋步驟(S50)中藉由表面粗糙度Ra為40nm以下之壓延輥壓延而形成之面。
再者，冷軋步驟(S40)中，冷軋亦可僅進行1次。冷軋步驟(S40)中，冷軋亦可僅於退火前進行，於退火後不進行。換言之，冷軋步驟(S40)中之冷軋與下一步驟(S50)中之最終精冷軋可隔著中間退火步驟而實施。
又，冷軋步驟(S40)中，亦可不實施中間退火。又，冷軋步驟(S40)中，可於實施複數次冷軋後實施中間退火，亦可於中間退火後實施複數次冷軋。
又，最終精冷軋步驟(S50)中要被最終精冷軋之被壓延材係藉由對鑄塊實施熱軋及冷軋而準備，但被壓延材亦可藉由連續鑄造而準 備。如此，亦可藉由對該被壓延材實施最終精冷軋步驟(S50)，而獲得本實施形態之鋁箔1。
用於最終精冷軋之壓延油之種類並未特別限定，但壓延油之黏度較低者較佳。其理由係壓延油黏度愈低，咬入於壓延輥與鋁箔之間之壓延油之潤滑性變得更高，最終精冷軋步驟中不易產生能夠壓入至鋁箔表面之油積存，因此可減少存在於該步驟後之鋁箔表面之油坑。較佳為，油溫度為37.8℃(100℉)時之黏度為1.7cSt以上3.5cSt以下，更佳為2.0cSt以上3.0cSt以下。
再者，於製造軟質之鋁箔1之情形時，對藉由最終精冷軋步驟(S50)所獲得之鋁箔1以180℃以上450℃以下左右之溫度實施1~30小時左右之熱處理即可。
其次，參照圖4，對使用藉由上述所得之鋁箔1之卷對卷製程用鋁箔3進行說明。
如圖4所示，卷對卷製程用鋁箔3具備本實施形態之鋁箔1、及供鋁箔1捲繞成捲筒狀之卷芯2。卷對卷製程用鋁箔3可藉由卷對卷製程實施任意之加工。卷對卷製程用鋁箔3中，以鋁箔1之第1主面1A成為將該卷對卷製程用鋁箔3用於卷對卷製程時與導輥或驅動輥等之接觸面之方式而設置。
參照圖5，卷對卷製程用鋁箔3可於例如卷對卷方式之成膜裝置600中被用作卷對卷製程用載體材料。成膜裝置600具備預處理腔室400及成膜腔室500。預處理腔室400中，視需要將預熱裝置410與塗佈部420隔著間隔壁430而收容，該預熱裝置410係將鋁箔1加熱至特定溫度，該塗佈部420係於鋁箔1之第1主面1A塗佈剝離塗佈劑(例如氟系、矽系之剝離塗佈劑)。成膜腔室500中收容有：噴出部510，其將功能性塗佈膜4之原料噴出至作為載體材料之鋁箔1之第1主面1A；及加熱器520，其用於將被噴出之上述材料加熱而使之硬化。再者，成膜腔 室500中，亦可代替噴出部510，而設置有將功能性塗佈膜4之原料吐出至第1主面1A之吐出部、或將功能性塗佈膜4之原料塗佈於第1主面1A之塗佈部。
預處理腔室400及成膜腔室500中設有輔助輥220，該輔助輥220於作為載體材料之鋁箔1之搬送路徑上之送入側及送出側，與鋁箔1之第1主面1A及第2主面1B分別接觸並支持該鋁箔1。因此，用於上述成膜裝置600之卷對卷製程用鋁箔3較佳為，鋁箔1之第1主面1A及第2主面1B之表面粗糙度Ra均為10nm以下，且壓延方向X及垂直方向Y之表面粗糙度Rz均為40nm以下，進而基於壓延方向X及垂直方向Y中之至少一方向之粗糙度曲線之峰計數值為10以上。
若如此，則可使鋁箔1之第1主面1A及第2主面1B之靜摩擦係數為1.0以下、動摩擦係數為0.8以下。因此，即便於卷對卷製程中與輔助輥220接觸時，亦能夠充分地抑制於鋁箔1產生皺褶或表面波紋等不良狀況。
其結果為，藉由使用卷對卷製程用鋁箔3實施卷對卷製程，可於鋁箔1之第1主面1A上成膜功能性塗佈膜4。藉此，能夠以較高之良率容易地製造輥材6，該輥材6具備鋁箔1、形成於鋁箔1之第1主面1A上之功能性塗佈膜4、及供鋁箔1與功能性塗佈膜4之積層體捲繞成捲筒狀之卷芯5。
再者，功能性塗佈膜4由任意之材料構成即可，例如由任意之金屬或樹脂等構成即可。成膜裝置600之成膜腔室500內設有能夠塗佈分別不同之材料之複數個塗佈裝置(噴出部510)，功能性塗佈膜4亦可作為複數個功能性塗層之積層體而構成。作為複數個功能性塗層之積層體而構成之功能性塗佈膜4可作為任意電子裝置(例如圖6所示之有機EL元件20)之功能元件(圖6所示之功能元件10)之至少一部分之結構體而形成。
於輥材6，形成於作為載體材料之鋁箔1之第1主面1A上之功能性塗佈膜4因第1主面1A之表面粗糙度Ra為10nm以下，故平滑性較高，厚度不均較少。又，第1主面1A之壓延方向X及垂直方向Y之表面粗糙度Rz均為40nm以下。因此，即便於例如將薄為40nm左右之功能性塗佈膜4成膜於第1主面1A上之情形時，亦能抑制於輥材6產生功能性塗佈膜4之上述遺漏。又，於卷對卷方式之成膜裝置600中，亦可於鋁箔1之第1主面1A上成膜形成有微細圖案之功能性塗佈膜。成膜腔室500之噴射部、吐出部、或塗佈部以能夠於第1主面1A上部分地噴射、吐出、或塗佈之方式而設置。如此，作為載體材料之鋁箔1之第1主面1A之表面粗糙度Ra為10nm以下，且第1主面1A之壓延方向X及垂直方向Y之表面粗糙度Rz均為40nm以下。因此，形成於該第1主面1A上之功能性塗佈膜與形成於先前之鋁箔上之功能性塗佈膜相比，可具有更微細之圖案形狀。於鋁箔1之第1主面1A上，能夠以卷對卷方式成膜例如具有奈米等級之圖案形狀之功能性塗佈膜。
其次，參照圖6及圖7，對使用藉由上述而獲得之鋁箔1之電子裝置進行說明。
如圖6所示，本實施形態之電子裝置具備本實施形態之鋁箔1、及形成於鋁箔1之第1主面1A上之任意功能元件10。圖6係用以說明作為電子裝置之有機EL元件20之剖視圖。圖7係用以說明作為電子裝置之太陽電池30之剖視圖。
圖6所示之有機EL元件20係使用本實施形態之卷對卷製程用鋁箔3(或輥材6)藉由卷對卷製程而製造者。有機EL元件20具備由輥材6中之鋁箔1構成之基板1、及由形成於該鋁箔1之第1主面1A上之功能性塗佈膜4構成之功能元件10。功能元件10具有於鋁箔1之第1主面1A上積層有下部電極層11、厚膜介電層12、平坦化層13、發光層14、薄膜介電體層15、緩衝層16、及上部透明電極層17之構成。功能元件10係 藉由使用了卷對卷製程用鋁箔3及如圖5所示之成膜裝置600之卷對卷製程而作為功能性塗佈膜4形成。
圖7所示之太陽電池30係使用本實施形態之卷對卷製程用鋁箔3藉由卷對卷製程而製造者。太陽電池30具備：輥材6之鋁箔1與基材51接合而成之基板50、及由形成於該鋁箔1之第1主面1A上之功能性塗佈膜4構成之功能元件(太陽電池胞)40。功能元件40具有於鋁箔1之第1主面1A上積層有絕緣層31、鹼供給層32、下部電極33、光吸收層34、緩衝層35、及上部電極36之構成。功能元件40係藉由使用了卷對卷製程用鋁箔3及如圖5所示之成膜裝置600之卷對卷製程而作為功能性塗佈膜4形成。太陽電池胞40以能夠經由取出電極42、44輸出至外部之方式而設置。基材51由任意之金屬構成即可，例如由鈦(Ti)或鋼等構成。鋁箔1及基材51例如可藉由使用卷對卷製程之加壓接合法而接合。亦可於鋁箔1與基材51之接合界面形成有合金層60。
關於有機EL元件20及太陽電池30，因作為基板之鋁箔1之第1主面1A及第2主面1B如上述般具有較高之表面平滑性，且卷對卷製程中皺褶或表面波紋等不良狀況得以抑制，故抑制了因該不良狀況而產生之良率下降。
進而，於有機EL元件20中，由於發光層14形成於表面平滑性較高之第1主面1A上，因此發光層14之厚度不均得以抑制，從而抑制了有機EL元件20因電流洩漏等而引起之發光不均。又，於太陽電池30中，由於光吸收層34形成於表面平滑性較高之第1主面1A上，因此光吸收層34之厚度不均得以抑制，從而抑制了特性之差異。
即，藉由使用卷對卷製程用鋁箔3進行卷對卷製程，能夠於鋁箔1之第1主面1A上以低成本且高良率形成功能元件10、40，而能夠以低成本且高良率製造具備該功能元件10、40之有機EL元件20及太陽電池30等電子裝置。又，當然，本發明之鋁箔1可較佳地用於該等以 外之液晶、電子紙等顯示器、有機太陽電池、二次電池、半導體及觸控面板等電子裝置。
再者，本實施形態之鋁箔1之組成並未特別限定，但鐵(Fe)之含量較佳為0.001%質量以上1.7質量%以下。由於鐵於鋁中之固溶度較小，故鋁之鑄造時FeAl3等金屬間化合物易於晶化。鋁箔之表面(包含第1主面1A及第2主面1B)所存在之晶化物使該表面產生凹凸。於本實施形態之鋁箔之製造方法之冷軋步驟及最終精冷軋步驟中，由於晶化物較鋁之生坯硬，故鋁優先地產生塑性變形。晶化物於塑性變形之鋁箔之表面之上滾動，一部分之晶化物自鋁箔之表面脫落而導致鋁箔之表面產生凹凸。若鐵之含量為1.7質量%以上，則由於此種晶化物粗大且大量析出，故難以控制鋁箔之表面平滑性。又，若鐵之含量未達0.001質量%，則鋁箔之強度降低。因此，鐵之含量較佳為0.001%質量以上1.7質量%以下。
又，於本實施形態之鋁箔1中，錳(Mn)之含量較佳為1.5質量%以下。與鐵同樣地，由於錳於鋁中之固溶度亦較小，故鋁之鑄造時Al-Fe-Mn系化合物等易於晶化。Al-Fe-Mn系晶化物雖較Al-Fe系晶化物微細，但該等晶化物會自鋁箔之表面脫落而導致鋁箔之表面產生凹凸。因此，錳之含量必須為1.5質量%以下，較佳為0.8質量%以下。
進而，本實施形態之鋁箔1中，矽(Si)之含量較佳為0.001質量%以上0.6質量%以下，更佳為0.001質量%以上0.3質量%以下。由於矽於鋁中之固溶度較大而難以形成晶化物，故若為於鋁箔中不生成晶化物之程度之含量，則不會對鋁箔之表面平滑性產生不良影響。又，若包含矽，則可藉由固溶強化而提高鋁箔之機械強度，因此能夠容易地進行厚度較薄之箔之壓延。若矽之含量未達0.001質量%，則無法充分地獲得上述效果。若矽之含量超過0.6質量%，則容易產生粗大之晶化物，不僅阻礙表面平滑性，亦有損晶粒之微細化效果，故存在強度及 加工性亦下降之傾向。
本實施形態之鋁箔1中，鎂(Mg)之含量較佳為3質量%以下。由於鎂於鋁中之固溶度最大高達18質量%，晶化物之產生極少，因此不會對鋁箔之表面平滑性造成較大影響，而可改善鋁箔之機械強度。然而，若鎂之含量超過3質量%，則鋁箔之機械強度變得過高，故鋁箔之壓延性降低。為了兼具鋁箔之較佳反射特性及機械強度，進而較佳為使鎂之含量為2質量%以下。
再者，本發明之鋁箔亦能以不會對上述特性及效果造成影響之程度之含量包含銅(Cu)、鋅(Zn)、鈦(Ti)、釩(V)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鋯(Zr)、硼(B)、鎵(Ga)、鉍(Bi)等元素。但是，該等元素之含量較佳為分別為0.1質量%以下。
如上述說明般，本實施形態之鋁箔1如字面所示為「箔」，與一般厚度為500μm程度以上之「鋁板」不同，具有以下各種優點。即，鋁箔1具有如下優點：輕量化尤其優異並且易於成形加工，並且顯示出對於鋁板而言較為困難之貼付於彎曲物等之形狀追隨性或可撓性。又，於關係到廢棄物之減量等對環境之負荷之方面，亦具有相對於鋁板之優點。
因此，此種本實施形態之鋁箔1有效利用上述優點，能夠較佳地利用於例如薄膜製造用機件(模具構件)、微細圖案形成用基板、二次電池之電極體(尤其是集電體)、光反射構件、太陽電池用底層片材、裝飾品、建築材料、電器產品之主體、電子裝置等之用途。
[實施例]
如以下所說明般製作出本發明之實施例及比較例之鋁箔之試樣。
使用表1所示之組成A~H之鋁，根據表2所示之製造步驟，製作表3所示之實施例1~13及比較例1~4之鋁箔之試樣。再者，表1中所 謂之「其他元素總計」係表示由JIS所規定之元素以外之不可避免之雜質元素(B、Bi、Pb、Na等)之合計含量。
實施例1~13之鋁箔之試樣主要係由如2之方法而製作。實施例1~7之鋁箔之試樣與本實施形態之鋁箔之製造方法同樣地係藉由對鋁合金(鑄塊)實施均質化熱處理、熱軋後，實施冷軋、及最終精冷軋而製作(製法1)。
具體而言，將藉由DC鑄造而得之鋁之鑄塊於加熱爐中以特定之溫度及時間進行均質化熱處理。之後，對該鑄塊進行熱軋，直至厚度變為約6.5mm。對所得之熱軋材進行複數次冷軋，於冷軋途中以特定 之溫度及時間實施中間退火，進而進行冷軋，而製作具有特定厚度之被壓延材。進而，對被壓延材進行最終精冷軋。表2顯示各步驟條件。如此，製作具有表3所示之厚度之實施例1~7之鋁箔之試樣。
實施例8~實施例13之鋁箔之試樣係藉由於實施連續鑄造後，對所得之鑄塊實施直接冷軋，進而實施最終精冷軋而製作(製法2)。
具體而言，對藉由連續鑄造而得之鋁之鑄塊進行複數次冷軋，而製作具有特定厚度之被壓延材。進而，對被壓延材進行最終精冷軋。表2中示出各步驟條件。以此方式，製作出具有表3所示之厚度之實施例8~13之鋁箔之試樣。
實施例1~13之鋁箔之試樣係藉由使用表面粗糙度Ra為40nm之壓延輥於壓下率為35%之條件下對被壓延材進行最終精冷軋而製作。
比較例1之鋁箔之試樣係藉由如下操作而製作：在對鑄塊實施均質化熱處理、熱軋後，於與冷軋及本實施形態之鋁箔之製造方法中之最終精冷軋同樣之條件下實施冷軋，進而對所得之鋁箔進行電解研磨。即，電解研磨前之最終冷軋係使用表面粗糙度Ra為40nm之壓延輥，於壓下率為35%之條件下進行。電解研磨係藉由使該鋁箔於在400mL之乙醇中加入100mL之過氯酸之浴溫度為0℃之溶液中以電壓20V之條件浸漬3分鐘而進行。
比較例2之鋁箔之試樣係藉由基本上與比較例1之鋁箔之試樣同樣之方法而製作，但於冷軋途中以特定溫度及時間實施中間退火，變更電解研磨前之最終冷軋之壓下率而製作。具體而言，使用表面粗糙度Ra為40nm之壓延輥，於壓下率為33%之條件下進行該最終冷軋。
比較例3之鋁箔之試樣係藉由在對鑄塊實施均質化熱處理、熱軋後實施冷軋及最終精冷軋而製作。最終精冷軋係使用表面粗糙度Ra為1500nm之壓延輥，於壓下率為35%之條件下而進行。
比較例4之鋁箔之試樣係藉由在對鑄塊實施均質化熱處理、熱軋 後實施冷軋及最終精冷軋而製作。最終精冷軋係使用表面粗糙度Ra為1500nm之壓延輥，於壓下率為44%之條件下而進行。
再者，均質化熱處理時間為一般處理時間以內即可，並不限於表2所示之時間。中間退火條件並不限於表2所示溫度及時間，為一般操作條件之範圍內即可。
關於所得之實施例1~13及比較例1~4之各試樣，分別藉由原子力顯微鏡觀察位於表面粗糙度Ra得以控制之壓延輥側之主面，基於觀察結果測定表面粗糙度Ra、壓延方向X及相對於壓延方向X垂直之方向Y之表面粗糙度Rz值、及峰計數值。進而，關於各試樣，測定上述主面之靜摩擦係數及動摩擦係數。以下對該等測定方法之詳細情形進行說明。
利用原子力顯微鏡之觀察係使用精工電子股份有限公司製造之掃描型探針顯微鏡Nanopics1000，對藉由阻尼方式(非接觸)而獲得之表面形狀於80μm×80μm之矩形視野中進行。對於所得之觀察結果，利用藉由最小平方近似法求取曲面進行擬合之3次曲面自動傾斜修正來修正試樣之傾斜，測定表面粗糙度Ra與壓延方向X及相對於壓延方向X垂直之方向Y之表面粗糙度Rz。表面粗糙度Ra係將JIS B0601(1982年版)所定義之中心線平均粗糙度Ra以能夠應用於所觀察到之表面整體之方式三維擴張而算出之值。壓延方向X及垂直方向Y之表面粗糙度Rz係利用基於JIS B0601(1982年版)之評估方法來測定沿著同視野內之壓延方向及垂直方向Y之各任意剖面之二維之Rz值。
壓延方向X及垂直方向Y之峰計數值以如下之方式而測定。首先，獲得沿著同視野內之壓延方向X及垂直方向Y之各任意剖面之主面之粗糙度曲線。其次，於該粗糙度曲線設置中心線、及位於中心線上方1nm處且平行於中心線之上側峰計數基準。繼而，於該粗糙度曲線具有與上側峰計數基準交差之2點，該2點間不具有其他交差點，將 相對於上側峰計數基準向上方凸出之部分作為1峰，將基準長度L設為40μm而計數該基準長度L內之峰數。
靜摩擦係數及動摩擦係數之評估係使用佐川製作所製造之摩擦力測定機而進行。首先，於實施例1~13及比較例1~4之試樣之上述主面上，放置重量200g、面積65mm×65mm、表面為鏡面之SUS板配重，使該SUS板配重以100mm/分之速度與壓延方向平行地滑行20mm。此時，根據SUS板配重開始移動時所必需之力(附加至SUS板配重之力)測量出靜摩擦係數。進而，根據SUS板配重開始移動後，以上述速度於開始移動位置至15mm~20mm之間移動時所需之力(附加至SUS板配重之力)之平均值而測量出動摩擦係數。
有關各試樣之表面粗糙度Ra、Rz、峰計數值、靜摩擦係數及動摩擦係數之測定值示於表3中。
根據表3所示之結果，使用表面粗糙度Ra為40nm以下之壓延輥於壓下率為35%以上之條件下對被壓延材進行最終精冷軋而製作出之實施例1~13之試樣均具有表面粗糙度Ra為10nm以下，且壓延方向及與上述壓延方向垂直之方向之表面粗糙度Rz均為40nm以下之主面，自壓延方向及垂直方向中之至少一方向之該主面之粗糙度曲線算出之峰計數值於將基準長度L設為40μm時為10以上。進而，實施例1~13之試樣均係靜摩擦係數均為1.0以下，動摩擦係數為0.8以下。
相對於此，使用表面粗糙度Ra為40nm以下之壓延輥於壓下率為35%或33%之條件下對被壓延材進行冷軋後，進行電解研磨而製作出之比較例1及比較例2之試樣係壓延方向及垂直方向之峰計數值均未達10，靜摩擦係數超過1.0。
又，使用表面粗糙度Ra為1500nm之壓延輥進行最終精冷軋而製作出之比較例3及4之試樣係表面粗糙度Ra超過10nm，與壓延方向垂直之方向之表面粗糙度Rz均超過40nm，壓延方向及垂直方向之峰計數值均未達10。比較例3及4之試樣之動摩擦係數超過0.8。
由以上結果可確認：根據本發明，能夠獲得相較於先前之鋁箔而言靜摩擦係數及動摩擦係數均充分低之鋁箔。藉此，可確認本發明之鋁箔能夠抑制於進行卷對卷加工時皺褶或表面波紋之產生。
應認為本次所揭示之實施形態及實驗例全部內容均為例示，而非對本發明之限制。本發明之範圍並非由上述說明表示而是由申請專利範圍所表示，且意欲包含與申請專利範圍均等之含義及範圍內之全部變更。
[產業上之可利用性]
本發明尤其有利地應用於卷對卷製程中所使用之鋁箔。

Claims (7)

  1. 一種鋁箔，其具有第1主面及位於上述第1主面之相反側之第2主面，於上述第1主面及上述第2主面之至少任一主面，表面粗糙度Ra為10nm以下，且壓延方向及與上述壓延方向垂直之方向之表面粗糙度Rz均為40nm以下，且自上述壓延方向及上述垂直方向中之至少一方向之粗糙度曲線算出之峰計數值於將基準長度L設為40μm時為10以上。
  2. 如請求項1之鋁箔，其中上述第1主面及上述第2主面之至少任一主面之靜摩擦係數為1.0以下。
  3. 如請求項1或2之鋁箔，其中上述第1主面及上述第2主面之至少任一主面之動摩擦係數為0.8以下。
  4. 如請求項1或2之鋁箔，其厚度為4μm以上200μm以下。
  5. 一種電子裝置，其具備：如請求項1或2之鋁箔；及功能元件，其形成於上述鋁箔上。
  6. 一種卷對卷製程用鋁箔，其具備：如請求項1或2之鋁箔；及卷芯，其供上述鋁箔捲繞成捲筒狀。
  7. 一種鋁箔之製造方法，其係製造如請求項1或2之鋁箔之方法，且具備如下步驟：使用表面粗糙度Ra為40nm以下之壓延輥，於壓下率為35%以上之條件下對被壓延材進行最終精冷軋，而形成上述鋁箔。
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