WO2016117512A1 - 導電性基板、および導電性基板の製造方法 - Google Patents

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copper
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blackened
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高塚 裕二
亮 富樫
山岸 浩一
恵理子 佐藤
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住友金属鉱山株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a conductive substrate and a method for manufacturing a conductive substrate.
  • Patent Documents 2 and 3 the use of a metal foil such as copper having excellent conductivity instead of the ITO film has been studied.
  • copper when copper is used for the wiring layer, since copper has a metallic luster, there is a problem that the visibility of the display decreases due to reflection.
  • a conductive substrate in which a blackened layer made of a black material is formed together with a wiring layer made of a metal foil such as copper is provided. It is being considered.
  • an object of one aspect of the present invention is to provide a conductive substrate including a copper layer and a blackening layer that can be etched simultaneously.
  • a transparent substrate; A copper layer formed on at least one surface of the transparent substrate; A blackened layer formed on at least one surface side of the transparent base material, containing oxygen, copper, nickel and molybdenum, and containing 5 atomic% to 60 atomic% of the oxygen. provide.
  • a conductive substrate including a copper layer and a blackening layer that can be etched simultaneously.
  • substrate which concerns on embodiment of this invention Sectional drawing of the electroconductive board
  • Sectional drawing in the AA 'line of FIG. The figure which shows the wavelength dependence of the reflectance of the electroconductive board
  • the conductive substrate of this embodiment includes a transparent base material, A copper layer formed on at least one side of the transparent substrate; A blackened layer formed on at least one surface side of the transparent substrate, containing oxygen, copper, nickel and molybdenum and containing 5 atomic% to 60 atomic% of oxygen (hereinafter also simply referred to as “blackened layer”) And the like).
  • the conductive substrate in this embodiment is a substrate having a copper layer or a blackened layer on the surface of a transparent substrate before patterning a copper layer or the like, and a wiring shape by patterning the copper layer or blackened layer. And a wiring board.
  • the transparent substrate is not particularly limited, and an insulating film that transmits visible light, a glass substrate, or the like can be preferably used.
  • insulator film that transmits visible light for example, a polyamide film, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, a resin film such as a cycloolefin film, a polycarbonate film, or the like can be preferably used.
  • the thickness of the transparent base material is not particularly limited, and can be arbitrarily selected according to the strength, capacitance, light transmittance, and the like required for a conductive substrate.
  • the copper layer is not particularly limited, but it is preferable not to dispose an adhesive between the copper layer and the transparent substrate or between the blackened layer in order not to reduce the light transmittance. That is, the copper layer is preferably formed directly on the upper surface of another member.
  • the copper layer preferably has a copper thin film layer.
  • the copper layer may have a copper thin film layer and a copper plating layer.
  • a copper thin film layer can be formed on a transparent substrate or a blackened layer by a dry plating method to form the copper thin film layer.
  • a copper layer can be formed directly on a transparent base material or a blackening layer, without passing an adhesive agent.
  • the copper thin film layer is used as a power feeding layer, and a copper plating layer is formed by a wet plating method to form a copper layer having a copper thin film layer and a copper plating layer. You can also. Since the copper layer has the copper thin film layer and the copper plating layer, the copper layer can be directly formed on the transparent substrate or the blackening layer without using an adhesive.
  • the thickness of the copper layer is not particularly limited, and when the copper layer is used as a wiring, it can be arbitrarily selected according to the magnitude of the current supplied to the wiring, the wiring width, and the like.
  • the thickness of the copper layer is preferably 100 nm or more, and more preferably 150 nm or more so that sufficient current can be supplied.
  • the upper limit value of the thickness of the copper layer is not particularly limited, but if the copper layer becomes thick, side etching occurs because etching takes time when performing etching to form a wiring, and the resist peels off during the etching. Etc. are likely to occur. For this reason, it is preferable that the thickness of a copper layer is 3 micrometers or less, and it is more preferable that it is 700 nm or less.
  • a copper layer has a copper thin film layer and a copper plating layer as mentioned above, it is preferable that the sum total of the thickness of a copper thin film layer and the thickness of a copper plating layer is the said range.
  • the copper layer Since the copper layer has a metallic luster, the copper reflects light as described above only by forming the wiring obtained by etching the copper layer on the transparent substrate. For example, when used as a conductive substrate for a touch panel, There was a problem that visibility was lowered. Therefore, a method of providing a blackened layer has been studied, but the blackened layer may not have sufficient reactivity with the etching solution, and the copper layer and the blackened layer are simultaneously etched into a desired shape. It was difficult. Therefore, the inventors of the present invention have studied, and since the layer containing oxygen, copper, nickel and molybdenum is black, it can be used as a blackening layer, and further exhibits sufficient reactivity with the etching solution. Therefore, it has been found that the etching process can be performed simultaneously with the copper layer.
  • the method for forming the blackened layer is not particularly limited, and the film can be formed by any method. However, since the blackening layer can be formed relatively easily, it is preferable to form the film by sputtering.
  • the blackening layer can be formed by sputtering, for example, using a copper-nickel-molybdenum target while supplying a gas containing oxygen into the chamber.
  • the copper-nickel-molybdenum target here may be any target containing copper, nickel, and nickel.
  • a mixed sintered target of copper, nickel, and molybdenum hereinafter referred to as “copper-nickel-molybdenum”. It is also referred to as a “mixed sintering target”), or a copper-nickel-molybdenum molten alloy target.
  • the blackening layer is formed by, for example, using a copper-nickel alloy target and a molybdenum target, or using a copper target and a nickel-molybdenum alloy target by a dual co-sputtering method while supplying oxygen into the chamber.
  • a film can also be formed.
  • a configuration example of a method for producing a copper-nickel-molybdenum molten alloy target and a copper-nickel-molybdenum mixed sintering target will be described.
  • the raw materials are mixed so that the molybdenum / nickel ratio is 25/75 or less so that nickel and molybdenum can be dissolved when the target is prepared by the melting method. It is preferable to prepare a molten alloy by melting. Note that the molybdenum / nickel ratio of 25/75 or less means that when the total substance amount of molybdenum and nickel is 100, the molybdenum substance amount ratio is 25 or less.
  • the sintering temperature is preferably 850 ° C. or higher and 1083 ° C. or lower, more preferably 950 ° C. or higher and 1050 ° C.
  • the obtained molten alloy or sintered body after processing the obtained molten alloy or sintered body into a predetermined shape, it can be attached to a backing plate and used as a target.
  • the manufacturing method of the copper-nickel-molybdenum molten alloy target and the copper-nickel-molybdenum mixed sintering target is not limited to the above-described manufacturing method, but is manufactured so as to be a target having a desired composition.
  • the method is not particularly limited as long as it can be used, and can be used.
  • the content ratio of oxygen in the gas supplied into the chamber at the time of sputtering is not particularly limited, but a blackening layer is formed while supplying a gas having an oxygen content ratio of 5 volume% or more and 45 volume% or less to the chamber. It is preferable.
  • the color of the blackened layer can be sufficiently black, and the function as the blackened layer can be sufficiently achieved. Since it can be exhibited, it is preferable.
  • the oxygen content in the gas supplied into the chamber is more preferably 7.5% by volume or more.
  • the reactivity with respect to the etching liquid of a blackening layer can be improved especially by making the content rate of oxygen in the gas supplied into a chamber into 45 volume% or less. For this reason, when etching a blackening layer with a copper layer, a copper layer and a blackening layer can be easily made into a desired pattern, and it is preferable. Furthermore, the reflectance, lightness (L * ), and chromaticity (a * , b * ) of the optical properties are all preferable as a blackened layer.
  • the supply ratio of oxygen in the gas supplied into the chamber is more preferably 42% by volume or less.
  • the gas supplied into the chamber is preferably an inert gas for the remainder other than oxygen.
  • the remainder other than oxygen for example, one or more gases selected from argon, xenon, neon, and helium can be supplied.
  • the composition of the target used for sputtering is not particularly limited, and can be arbitrarily selected according to the composition of the blackening layer to be formed. Note that the easiness of element flight from the target during sputtering varies depending on the type of element. For this reason, the composition of a target can be selected according to the composition of the target blackening layer, and the easiness of the element in a target to fly.
  • a copper-nickel-molybdenum mixed sintering target can be used as a target used for sputtering.
  • the composition of the target is not particularly limited as described above, but the target of the copper-nickel-molybdenum mixed sintering preferably contains 4 to 75 atomic percent of molybdenum, preferably 7 atomic percent. More preferably, it is contained at a ratio of 65 atomic% or less.
  • Nickel is preferably 10 atomic percent or more and 80 atomic percent or less. In these cases, the balance can be made of copper.
  • the formed blackened layer can contain oxygen, copper, nickel, and molybdenum.
  • the content ratio of each component in the blackened layer is not particularly limited, but when the total content of copper, nickel and molybdenum contained in the blackened layer, that is, the total content of metal elements is 100 atomic%
  • the molybdenum content is preferably 2 atomic% or more and 70% atom or less.
  • the reflectance of light on the surface of the blackened layer can be particularly lowered by setting the molybdenum content in the metal element contained in the blackened layer to 2 atomic% or more.
  • the blackened layer exhibits high etching properties and can easily produce a conductive substrate having a desired pattern. It is because it can do.
  • the oxygen contained in the blackened layer is preferably 5 atom% or more and 60 atom% or less, and more preferably 20 atom% or more and 55 atom% or less.
  • the blackening layer becomes translucent due to the oxygen content in the blackening layer being 5 atomic% or more, so that the black can be made sufficiently black due to the light interference effect, and light reflection is particularly suppressed. This is because it can. Further, when the oxygen content in the blackened layer is more than 60 atomic%, the blackened layer becomes transparent and the reflection of the copper film increases, and the black film does not blacken. The following is preferable.
  • oxygen, copper, nickel and molybdenum may be contained in any form.
  • copper and molybdenum may form a mixed sintered body, and a copper-molybdenum mixed sintered body containing oxygen may be contained in the blackened layer.
  • copper, nickel or molybdenum is, for example, copper oxide (Cu 2 O, CuO, Cu 2 O 3 ), nickel oxide (NiO), molybdenum oxide (MoO 3 , MoO 2 , Mo 2 O 3 ), and CuMoO 4 , An oxide such as Cu 2 MoO 5 may be generated, and the compound may be included in the blackened layer.
  • the blackening layer may be a layer composed of only one kind of substance containing oxygen, copper, nickel and molybdenum simultaneously, such as a copper-nickel-molybdenum mixture containing oxygen. Further, for example, it may be a copper-molybdenum mixed sintered body containing oxygen described above, or a layer containing one or more substances selected from copper oxide, nickel oxide, and molybdenum oxide. .
  • the thickness of the blackening layer is not particularly limited, but is preferably 20 nm or more, for example, and more preferably 25 nm or more.
  • the blackening layer is black as described above and functions as a blackening layer that suppresses reflection of light by the copper layer. However, when the thickness of the blackening layer is thin, sufficient blackness is obtained. In some cases, reflection of light by the copper layer cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, since the reflection of a copper layer can be suppressed more by making the thickness of a blackening layer into the said range, it is preferable.
  • the upper limit of the thickness of the blackened layer is not particularly limited, but when the thickness of the blackened layer is increased, the reflectance, lightness (L * ), and chromaticity (a * , b * ) of the optical characteristics are increased. May be inferior in characteristics as a blackened layer, which is not preferable. For this reason, the thickness of the blackened layer is preferably 45 nm or less, and more preferably 40 nm or less.
  • the sheet resistance of the blackened layer is sufficiently small, a contact portion with an electric member such as a wiring can be formed on the blackened layer, and the copper layer is exposed even when the blackened layer is located on the outermost surface. This is preferable because it is unnecessary.
  • the sheet resistance of the blackened layer is preferably less than 1 k ⁇ / ⁇ .
  • the conductive substrate of this embodiment includes a transparent substrate, a copper layer, and a blackening layer containing oxygen, copper, nickel, and molybdenum.
  • positioning a copper layer and a blackening layer on a transparent base material is not specifically limited. Further, a plurality of copper layers and blackening layers can be formed.
  • the blackening layer is disposed on the surface of the copper layer on which the reflection of light is particularly desired to be suppressed. More preferably, the copper layer has a structure sandwiched between blackening layers.
  • the blackening layer having a low sheet resistance is preferably disposed on the outermost surface of the conductive substrate. This is because the blackened layer having a low sheet resistance can be connected to an electric member such as a wiring, and is preferably disposed on the outermost surface of the conductive substrate so as to be easily connected.
  • FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 2A, and FIG. 2B show examples of cross-sectional views of the conductive substrate of this embodiment on a plane parallel to the lamination direction of the transparent base material, the copper layer, and the blackening layer.
  • the copper layer 12 and the blackened layer 13 can be laminated one layer at a time on the one surface 11a side of the transparent substrate 11.
  • copper layer 12A, 12B and black layer are respectively provided in the one surface 11a side of the transparent base material 11, and the other surface (other surface) 11b side.
  • the layers 13A and 13B can be stacked one by one in that order.
  • the order in which the copper layer 12 (12A, 12B) and the blackening layer 13 (13A, 13B) are stacked is not limited to the example of FIGS. 1A and 1B, and the blackening layer 13 is formed from the transparent substrate 11 side. (13A, 13B) and copper layer 12 (12A, 12B) may be laminated in this order.
  • a configuration in which a plurality of blackening layers are provided on the one surface 11a side of the transparent substrate 11 may be employed.
  • the first blackened layer 131, the copper layer 12, and the second blackened layer 132 are formed on one surface 11a side of the transparent base material 11. They can be stacked in that order.
  • the first blackening layer is formed on one surface 11a side of the transparent base material 11 and on the other surface (the other surface) 11b side.
  • 131A, 131B, copper layers 12A, 12B, and second blackening layers 132A, 132B can be stacked in that order.
  • the layers laminated on the upper and lower sides of the transparent substrate 11 are symmetrical with the transparent substrate 11 as a symmetry plane.
  • the configuration on the one surface 11a side of the transparent base material 11 is a form in which a copper layer 12 and a blackening layer 13 are laminated in that order, similarly to the configuration of FIG.
  • the layers stacked above and below may be asymmetrical.
  • the conductive substrate of the present embodiment has been described.
  • the copper layer and the blackened layer are provided on the transparent base material. Reflection can be suppressed.
  • the degree of light reflection of the conductive substrate of this embodiment is not particularly limited.
  • the conductive substrate of this embodiment preferably has a light reflectance of 550 nm of 30% or less, and 20% or less. More preferably, it is more preferably 10% or less.
  • the visible light average reflectance which is the average reflectance for light in the wavelength range of 350 nm to 780 nm, is preferably 30% or less, more preferably 20% or less, and more preferably 10% or less. Particularly preferred.
  • both the reflectance of light having a wavelength of 550 nm and the average reflectance of visible light are more preferably 30% or less.
  • the reflectance can be measured by irradiating the blackened layer with light. That is, measurement can be performed from the blackened layer side of the copper layer and the blackened layer included in the conductive substrate.
  • the copper layer 12 and the blackened layer 13 are laminated in this order on one surface 11a of the transparent substrate 11 as shown in FIG. It can be measured from the indicated surface side.
  • the transparent base material 11 is The reflectance can be measured from the surface 11b side of the transparent substrate 11, which is the side where the blackened layer 13 is located on the outermost surface.
  • the conductive substrate can form wiring by etching the copper layer and the blackened layer, but the reflectance is arranged on the outermost surface when the transparent substrate is removed from the conductive substrate.
  • the reflectance of the blackened layer on the surface on the light incident side is shown. For this reason, if it is before an etching process or after performing an etching process, it is preferable that the measured value in the part in which the copper layer and the blackening layer remain satisfy
  • lightness (L * ) and chromaticity (a * , b * ) can be calculated from the measured reflectance.
  • the lightness (L * ) and chromaticity (a * , b * ) are not particularly limited, but the lightness (L * ) is preferably 60 or less, and more preferably 55 or less. Further, at least one of the chromaticities (a * , b * ) is preferably less than 0, that is, negative, and more preferably, both a * and b * are less than 0.
  • the conductive substrate of this embodiment can be preferably used as a conductive substrate for a touch panel, for example, as described above.
  • the conductive substrate can be configured to have mesh-like wiring.
  • the conductive substrate provided with the mesh-like wiring can be obtained by etching the copper layer and the blackening layer of the conductive substrate of the present embodiment described so far.
  • a mesh-like wiring can be formed by two-layer wiring.
  • FIG. FIG. 3 shows a view of the conductive substrate 30 provided with mesh-like wiring as viewed from the upper surface side in the stacking direction of the copper layer and the blackened layer.
  • the conductive substrate 30 shown in FIG. 3 has a transparent base material 11, a plurality of wirings 31A parallel to the X-axis direction in the drawing, and wirings 31B parallel to the Y-axis direction.
  • the wirings 31A and 31B are formed by etching a copper layer, and a blackening layer (not shown) is formed on the upper surface and / or the lower surface of the wirings 31A and 31B.
  • the blackened layer is etched in the same shape as the wirings 31A and 31B.
  • the arrangement of the transparent substrate 11 and the wirings 31A and 31B is not particularly limited.
  • positioning with the transparent base material 11 and wiring is shown to FIG. 4A and FIG. 4B.
  • 4A and 4B are cross-sectional views taken along line AA ′ of FIG.
  • wirings 31A and 31B may be arranged on the upper and lower surfaces of the transparent base material 11, respectively.
  • blackening layers 32A and 32B etched in the same shape as the wiring are disposed on the upper surfaces of the wirings 31A and 31B.
  • a pair of transparent base materials 11A and 11B are used, and wirings 31A and 31B are arranged on the upper and lower surfaces with one transparent base material 11A interposed therebetween, and one wiring 31B is transparent.
  • blackened layers 32A and 32B etched in the same shape as the wiring are disposed on the upper surfaces of the wirings 31A and 31B.
  • the arrangement of the blackened layer and the copper layer is not limited. For this reason, the arrangement of the blackening layers 32A and 32B and the wirings 31A and 31B can be reversed in either case of FIG. 4A or FIG. 4B. For example, a plurality of blackening layers can be provided.
  • the blackened layer is preferably disposed on the surface of the copper layer surface where light reflection is particularly desired to be suppressed.
  • the positions of the blackening layers 32A and 32B and the positions of the wirings 31A and 31B are preferably reversed.
  • a blackening layer may be further provided between the wiring 31A and the transparent base material 11A and / or between the wiring 31B and the transparent base material 11B.
  • the conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIGS. 3 and 4A includes, for example, copper layers 12A and 12B and blackening layers 13A and 13B (131A) on both surfaces of the transparent base 11 as shown in FIGS. 1B and 2B. 132A, 131B, 132B).
  • the conductive substrate of FIG. 1B is used as an example.
  • the copper layer 12A and the blackened layer 13A on the one surface 11a side of the transparent substrate 11 are parallel to the X-axis direction in FIG. 1B.
  • Etching is performed so that a plurality of linear patterns are arranged at predetermined intervals.
  • the X-axis direction in FIG. 1B means a direction parallel to the width direction of each layer in FIG. 1B.
  • a plurality of linear patterns parallel to the Y-axis direction in FIG. 1B are arranged at predetermined intervals on the copper layer 12B and the blackening layer 13B on the other surface 11b side of the transparent substrate 11. Etching is performed.
  • the Y-axis direction in FIG. 1B means a direction perpendicular to the paper surface.
  • the conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIGS. 3 and 4A can be formed.
  • the etching of both surfaces of the transparent substrate 11 can be performed simultaneously. That is, the etching of the copper layers 12A and 12B and the blackening layers 13A and 13B may be performed simultaneously.
  • FIG. 3 can also be formed by using two conductive substrates shown in FIG. 1A or FIG. 2A.
  • the case where the conductive substrate of FIG. 1A is used will be described as an example.
  • the copper layer 12 and the blackened layer 13 are respectively formed in a plurality of linear shapes parallel to the X-axis direction. Etching is performed so that the patterns are arranged at predetermined intervals. Then, the conductive substrate having mesh-like wiring is obtained by bonding the two conductive substrates so that the linear patterns formed on the respective conductive substrates intersect with each other by the etching process. be able to.
  • the surface to be bonded when the two conductive substrates are bonded is not particularly limited, and the surface A in FIG. 1A in which the copper layer 12 and the like are stacked as shown in FIG. 4B and the copper layer 12 and the like are stacked. The surface 11b in FIG. 1A that is not present may be bonded.
  • the blackening layer is disposed on the surface of the copper layer surface where light reflection is particularly desired to be suppressed. Therefore, in the conductive substrate shown in FIG. 4B, when it is necessary to suppress the reflection of light from the lower surface side in the figure, the positions of the blackening layers 32A and 32B and the positions of the wirings 31A and 31B are set. It is preferable to arrange them in reverse. Further, in addition to the blackening layers 32A and 32B, a blackening layer may be further provided between the wiring 31A and the transparent base material 11A and / or between the wiring 31B and the transparent base material 11B.
  • the surfaces 11b in FIG. 1A where the copper layer 12 or the like of the transparent substrate 11 is not laminated may be bonded together so that the cross section has the structure shown in FIG. 4A.
  • the width of the wiring in the conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIGS. 3, 4A, and 4B, and the distance between the wirings are not particularly limited. Can be selected accordingly.
  • 4 ⁇ / b> A, and 4 ⁇ / b> B show examples in which a mesh-like wiring (wiring pattern) is formed by combining linear wirings, but the present invention is not limited to such a form.
  • the wiring that constitutes can be of any shape.
  • the shape of the wiring constituting the mesh-like wiring pattern can be changed to various shapes such as jagged lines (zigzag straight lines) so that moire (interference fringes) does not occur between the images on the display.
  • a conductive substrate having a mesh-like wiring composed of two layers of wiring can be preferably used as a conductive substrate for a projected capacitive touch panel, for example.
  • Method for producing conductive substrate Next, a configuration example of the method for manufacturing the conductive substrate according to the present embodiment will be described.
  • the manufacturing method of the conductive substrate of this embodiment is as follows: A transparent substrate preparation step of preparing a transparent substrate; A copper layer forming step of forming a copper layer on at least one surface side of the transparent substrate; A blackened layer forming step of forming a blackened layer containing oxygen, copper, nickel and molybdenum on at least one surface side of the transparent substrate and containing 5 atomic% to 60 atomic% of oxygen. preferable.
  • the order of stacking when the copper layer and the blackened layer are disposed on the transparent base material is not particularly limited. Further, a plurality of copper layers and blackening layers can be formed. For this reason, the order of the copper layer forming step and the blackened layer forming step and the number of times of execution are not particularly limited, and are performed at an arbitrary number of times according to the structure of the conductive substrate to be formed. be able to.
  • the step of preparing the transparent base material is a step of preparing a transparent base material made of, for example, an insulating film that transmits visible light, a glass substrate, or the like, and the specific operation is not particularly limited. For example, in order to use for each process of a back
  • the copper layer preferably has a copper thin film layer. Moreover, it can also have a copper thin film layer and a copper plating layer. For this reason, a copper layer formation process can have a process of forming a copper thin film layer, for example with a dry plating method.
  • the copper layer forming step may include a step of forming a copper thin film layer by a dry plating method and a step of forming a copper plating layer by a wet plating method using the copper thin film layer as a power feeding layer. .
  • the dry plating method used for forming the copper thin film layer is not particularly limited, and for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like can be used.
  • a vacuum deposition method for example, a sputtering method, an ion plating method, or the like.
  • the dry plating method used for forming the copper thin film layer it is more preferable to use the sputtering method because the film thickness can be easily controlled.
  • a copper target is mounted on a sputtering cathode, and a base material, specifically, a transparent base material on which a transparent base material or a blackened layer is formed is set in a vacuum chamber. After evacuating the inside of the vacuum chamber, Ar gas is introduced to maintain the inside of the apparatus at about 0.13 Pa to 1.3 Pa. In this state, the substrate is transported from the unwinding roll at a speed of, for example, about 1 to 20 m / min, and power is supplied from the DC power source for sputtering connected to the cathode, and sputtering discharge is performed.
  • the copper thin film layer can be continuously formed.
  • the conditions in the step of forming the copper plating layer by the wet plating method are not particularly limited, and various conditions according to ordinary methods may be adopted.
  • a copper plating layer can be formed by supplying a base material on which a copper thin film layer is formed in a plating tank containing a copper plating solution and controlling the current density and the conveyance speed of the base material.
  • the blackening layer forming step is not particularly limited, but as described above, the blackening layer can be formed by sputtering.
  • a copper-nickel-molybdenum target can be used as the target.
  • the copper-nickel-molybdenum target may be any target containing copper, nickel, and nickel.
  • Examples of the copper-nickel-molybdenum target include a copper-nickel-molybdenum mixed sintered target and a copper-nickel-molybdenum target.
  • a molten alloy target of molybdenum can be preferably used.
  • the film can be formed by a binary simultaneous sputtering method using a copper-nickel alloy target and a molybdenum target, or using a copper target and a nickel-molybdenum alloy target.
  • the composition of the target used for sputtering is not particularly limited, and can be arbitrarily selected according to the composition of the blackened layer to be formed. Note that the easiness of element flight from the target during sputtering varies depending on the type of element. For this reason, the composition of a target can be selected according to the composition of the target blackening layer, and the easiness of the element in a target to fly.
  • a copper-nickel-molybdenum mixed sintering target preferably contains molybdenum in a proportion of 4 atomic% to 75 atomic% and nickel in a ratio of 10 atomic% to 80 atomic%. Moreover, it is more preferable to contain molybdenum at a ratio of 7 atomic% to 65 atomic%. The remainder can be made of copper.
  • the blackened layer when forming the blackened layer by sputtering, can be formed while supplying a gas containing oxygen into the chamber.
  • the supply ratio of oxygen in the gas supplied into the chamber is not particularly limited, but the blackening layer is formed by sputtering while supplying a gas containing oxygen in a ratio of 5 volume% to 45 volume% in the chamber. It is preferable to implement.
  • the oxygen content in the gas supplied into the chamber is more preferably 7.5% by volume or more and 42% by volume or less.
  • the gas supplied into the chamber is preferably an inert gas for the remainder other than oxygen.
  • the remainder other than oxygen for example, one or more selected from argon, xenon, neon, and helium can be supplied.
  • the copper layer is 100 nm or more like the conductive board
  • the upper limit value of the thickness of the copper layer is not particularly limited, but is preferably 3 ⁇ m or less, and more preferably 700 nm or less.
  • the thickness of the blackening layer is not particularly limited, but is preferably 20 nm or more, for example, 25 nm or more. It is more preferable.
  • the upper limit value of the thickness of the blackening layer is not particularly limited, but is preferably 45 nm or less, and more preferably 40 nm or less.
  • the formed blackening layer can contain oxygen, copper, nickel and molybdenum.
  • the content ratio of each component in the blackened layer is not particularly limited, but when the total of copper, nickel and molybdenum, which are metal elements contained in the blackened layer, is 100 atomic%, the content of molybdenum Is preferably 2 atomic% or more and 70 atomic% or less. This is because the reflectance of light on the surface of the blackened layer can be particularly lowered by setting the molybdenum content in the metal element contained in the blackened layer to 2 atomic% or more. Further, when the content of molybdenum in the metal element is 70 atomic% or less, a conductive substrate having high etching properties and a desired pattern can be easily manufactured.
  • the oxygen contained in the blackened layer is preferably 5 atom% or more and 60 atom% or less, and more preferably 20 atom% or more and 55 atom% or less.
  • the blackened layer can be made sufficiently black and light reflection can be particularly suppressed. Moreover, since the sheet resistance of a blackening layer will become high when content of oxygen in a blackening layer exceeds 60 atomic%, it is preferable that it is 60 atomic% or less.
  • Oxygen, copper, nickel, and molybdenum may be included in any form in the formed blackened layer.
  • copper and molybdenum may form a mixed sintered body, and a copper-molybdenum mixed sintered body containing oxygen may be contained in the blackened layer.
  • copper, nickel, or molybdenum is, for example, copper oxide (Cu 2 O, CuO, Cu 2 O 3 ), nickel oxide (NiO), molybdenum oxide (MoO 3 , MoO 2 , Mo 2 O 3 ), or CuMoO 4.
  • An oxide such as Cu 2 MoO 5 may be generated, and the compound may be contained in the blackened layer.
  • the blackening layer may be a layer composed of only one kind of substance containing oxygen, copper, nickel and molybdenum simultaneously, such as a copper-nickel-molybdenum mixture containing oxygen. Further, for example, it may be a copper-molybdenum mixed sintered body containing oxygen described above, or a layer containing one or more substances selected from copper oxide, nickel oxide, and molybdenum oxide. .
  • the formed blackened layer has a sufficiently low sheet resistance
  • a contact portion with an electric member such as a wiring can be formed on the blackened layer, and the copper layer is formed even when the blackened layer is located on the outermost surface. This is preferable because it is not necessary to expose.
  • the sheet resistance of the blackened layer is preferably less than 1 k ⁇ / ⁇ .
  • the conductive substrate obtained by the manufacturing method of the conductive substrate demonstrated here can be made into the conductive substrate provided with the mesh-shaped wiring.
  • an etching step of forming a wiring by etching the copper layer and the blackening layer can be further included.
  • a resist having an opening corresponding to a portion to be removed by etching is formed on the outermost surface of the conductive substrate.
  • a resist can be formed on the exposed surface A of the blackening layer 13 disposed on the conductive substrate.
  • a method for forming a resist having an opening corresponding to a portion to be removed by etching is not particularly limited.
  • the resist can be formed by a photolithography method.
  • the copper layer 12 and the blackened layer 13 can be etched by supplying an etching solution from the upper surface of the resist.
  • a resist having openings of predetermined shapes is formed on the outermost surfaces A and B of the conductive substrate.
  • the copper layer and the blackened layer formed on both surfaces of the transparent substrate 11 may be etched simultaneously.
  • the copper layer and the blackened layer formed on both sides of the transparent substrate 11 can be subjected to an etching process on one side. That is, for example, after the copper layer 12A and the blackened layer 13A are etched, the copper layer 12B and the blackened layer 13B can be etched.
  • the etching solution used in the etching process is not particularly limited, and an etching solution generally used for etching the copper layer is preferable. Can be used.
  • the etching solution for example, a mixed aqueous solution of ferric chloride and hydrochloric acid can be used more preferably.
  • the contents of ferric chloride and hydrochloric acid in the etching solution are not particularly limited.
  • ferric chloride is preferably contained in a proportion of 5% by mass to 50% by mass, and 10% by mass. More preferably, it is contained at a ratio of 30% by mass or less.
  • the etching solution preferably contains hydrochloric acid in a proportion of 1% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less. The remainder can be water.
  • the etching solution can be used at room temperature, it is preferably heated to increase the reactivity. For example, it is preferably heated to 40 ° C. or more and 50 ° C. or less.
  • two conductive substrates having a copper layer and a blackened layer were bonded to one surface side of the transparent base material 11 shown in FIGS. 1A and 2A to provide a mesh-like wiring.
  • a step of bonding the conductive substrate can be further provided.
  • a method for bonding the two conductive substrates is not particularly limited, and the bonding can be performed using, for example, an adhesive.
  • the conductive substrate and the method for manufacturing the conductive substrate of the present embodiment have been described above.
  • the copper layer and the blackened layer exhibit substantially the same reactivity with the etching solution, so that the etching process can be performed at the same time, and a desired wiring can be easily formed.
  • the blackened layer is black, reflection of light by the copper layer can be suppressed, and for example, when a conductive substrate for a touch panel is used, a reduction in visibility can be suppressed.
  • the reflectance was measured by installing a reflectance measurement unit in an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model: U-4000).
  • the average value of the reflectance with respect to light in the wavelength range of 350 nm or more and 780 nm or less was defined as the visible light average reflectance.
  • the measured value of the reflectance with respect to light having a wavelength of 550 nm was defined as the reflectance with respect to light having a wavelength of 550 nm.
  • the sample of each experimental example was placed on a glass substrate, fixed with a clamp, and measured by irradiating light from the blackened layer side.
  • an aqueous solution containing 10% by mass of ferric chloride and 10% by mass of hydrochloric acid used as an etching solution for the copper layer and the balance consisting of water is used, and the temperature of the etching solution is room temperature (25 ° C.). Carried out.
  • the thickness of the transparent base material used in Experimental Example 1 is 5 cm in length, 5 cm in width, 0.05 mm in thickness on the entire surface on one surface of polyethylene terephthalate resin (PET resin).
  • PET resin polyethylene terephthalate resin
  • evaluation was performed as follows according to the time required until the entire blackened layer was dissolved.
  • the blackened layer dissolves within 1 minute, it can be said that it has the same reactivity as the copper layer with respect to the etching solution, and includes the blackened layer and the copper layer.
  • the conductive substrate can be said to be a conductive substrate including a copper layer and a blackened layer that can be etched simultaneously.
  • the sheet resistance was measured using the four probe method.
  • the four-probe method four needle-shaped electrodes are arranged on the same line on the surface of the sample to be measured, a constant current is passed between the two outer probes, and the potential difference between the two inner probes is measured. This is a method of measuring resistance.
  • the measurement was performed using a four-point probe measuring instrument (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., model: Loresta IP).
  • Example 1 In Experimental Example 1, 14 samples of Experimental Example 1-1-1 to Experimental Example 1-1-14 shown below were prepared, EDS analysis on the composition of the blackened layer, dissolution test, and sheet resistance evaluation Carried out. In addition, four types of samples of Experimental Example 1-2-1 to Experimental Example 1-2-4 were prepared and dissolution tests were performed.
  • Cu powder (3N CUE13PB ⁇ 43 ⁇ m made by high purity chemical), Ni powder (3N NIE08PB made by high purity chemical 63 ⁇ m), Mo powder (manufactured by Nippon Steel, secondary particle size of about 200 ⁇ m to 500 ⁇ m) was weighed in a predetermined amount and mixed in a mortar. At this time, the starting material powders in each experiment number were weighed and mixed so that the mixing ratio of the starting material powders was the value shown in Table 1 in atomic%.
  • the obtained mixed powder of starting raw material powders was put into a graphite mold having an inner diameter of 3 inches and sintered by hot pressing to produce seven types of sintered bodies of Experiment No. 1 to Experiment No. 7 having different compositions. did.
  • the surface pressure at the time of sintering by the hot press method was 136 kg weight / cm 2
  • the hot press temperature (HP temperature) was 900 ° C. or 1000 ° C. shown in Table 1
  • the holding time was 1 hour.
  • the relative density of the obtained sintered body was 82.0% to 96.8% as shown in Table 1, and it was confirmed that it could be used as a sputtering target.
  • Experiment No. 3 The sintered body of No. 3 was attached to a backing plate as a target and subjected to the following Experimental Examples 1-1-1 to 1-1-7.
  • the four sintered bodies were affixed to a backing plate as a target, and were used in the following Experimental Example 1-1-8 to Experimental Example 1-1-12.
  • Experiment No. 6 Experiment No.
  • the sintered body of No. 7 was attached to a backing plate as a target, and used for the following Experimental Example 1-1-13 and Experimental Example 1-1-14.
  • Experimental Examples 1-1-1 to 1-1-6 the ratio of oxygen gas to argon gas in the gas supplied into the chamber when forming the blackening layer is different in each experimental example. Samples were prepared in the same manner except for the differences. In Experimental Example 1-1-7, a sample was prepared in the same manner except that a power of 200 W was applied to the target under the conditions of Experimental Example 1-1-4 except that the power was 125 W.
  • a transparent substrate made of polyethylene terephthalate resin (PET, trade name “Lumirror U48”, manufactured by Toray Industries, Inc.) having a length of 5 cm, a width of 5 cm, and a thickness of 0.05 mm was prepared.
  • PET polyethylene terephthalate resin
  • a blackened layer was formed by a direct current sputtering method.
  • the film formation of the blackened layer was performed using a sputtering apparatus (Model: SIH-450 manufactured by ULVAC, Inc.).
  • the prepared transparent base material was set to the substrate holder of the sputtering device, and the inside of the chamber was evacuated.
  • the ultimate vacuum in the chamber before sputtering was 1.5 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa.
  • the substrate holder on which the transparent base material was set was rotated at a speed of 30 rpm.
  • the blackened layer In forming the blackened layer, first, 200 W of electric power was applied to the target and sputtering was performed for 20 minutes, and the film formation rate was measured. Then, the film formation time until the film thickness reaches 300 nm is calculated from the measured film formation speed, and 200 W DC power is again applied to the target and sputtering is performed for a predetermined time to form a 300 nm thick black layer. .
  • a blackened layer having a thickness of 300 nm was formed in the same manner except that 125 W of power was applied to the target as described above.
  • Example 1-1-13 Experiment No. produced A sample of Experimental Example 1-1-13 was prepared using a mixed sintered target obtained from No. 6 sintered body (composition: 28Cu-67Ni-5Mo).
  • Table 2 shows the ratio of oxygen gas to argon gas supplied into the chamber when the blackening layer was formed and the amount of power supplied to the target in the case of changing the target. Samples were prepared in the same manner as in Experimental Example 1-1-1 to Experimental Example 1-1-7 except that the values were changed.
  • Example 1-1-14 Experiment No. produced Using the mixed sintered target obtained from the sintered body of No. 7 (composition: 20Cu-76Ni-4Mo), a sample of Experimental Example 1-1-14 was produced.
  • Table 2 shows the ratio of oxygen gas to argon gas supplied into the chamber when the blackening layer was formed and the amount of power supplied to the target in the case of changing the target.
  • Samples were prepared in the same manner as in Experimental Example 1-1-1 to Experimental Example 1-1-7 except that the values were changed. (Experimental example 1-2-1 to Experimental example 1-2-4)
  • Experimental Example 1-1-1 to Experimental Example 1-1 respectively, except that a molybdenum oxide film is formed instead of the blackening layer containing oxygen, copper, nickel, and molybdenum.
  • samples of Experimental Example 1-2-1 to Experimental Example 1-2-4 were prepared.
  • Experimental Example 1-2-1 to Experimental Example 1-2-4 are Experimental Example 1-1-1 to Experimental Example, respectively, except that the target used is changed from the 42Cu-42Ni-16Mo mixed sintered target to the Mo target.
  • a sample was prepared under the same conditions as 1-1-4.
  • any of Experimental Example 1-1-1 to Experimental Example 1-1-5, Experimental Example 1-1-8, Experimental Example 1-1-10 to Experimental Example 1-1-14 It was confirmed that the blackened layer was dissolved within 30 seconds after the sample was immersed in the etching solution. That is, it was confirmed that the blackened layer of these experimental examples showed the same solubility as the copper layer.
  • Table 5 shows that in Examples 1-1-1 to 1-1-4 in which the oxygen ratio in the gas supplied to the chamber when the blackening layer is formed is 10% by volume to 25% by volume. Also for this sample, the sheet resistance was less than 1 k ⁇ / ⁇ , which was confirmed to be sufficiently small. On the other hand, it was confirmed that in Example 1-1-5 in which the oxygen ratio in the gas supplied to the chamber was 30% by volume when the blackening layer was formed, the sheet resistance increased rapidly.
  • the blackening layer or the molybdenum oxide film formed under the twelve kinds of conditions shown in Table 6 is provided and has the structure shown in FIG. 1A.
  • a conductive substrate was produced. That is, a conductive substrate having a structure in which a copper layer, a blackening layer, or a molybdenum oxide film was formed on one side of a transparent substrate was produced.
  • Experimental examples 2-1 to 2-11 described below are examples.
  • Experimental Example 2-12 is a comparative example.
  • a transparent substrate 11 made of polyethylene terephthalate resin (PET, trade name “Lumirror U48”, manufactured by Toray Industries, Inc.) having a length of 5 cm, a width of 5 cm, and a thickness of 0.05 mm was prepared.
  • a copper layer 12 was formed on the entire surface of one side of the transparent substrate 11.
  • the copper layer 12 has a copper thin film layer and a copper plating layer. Therefore, a copper thin film layer was first formed by a sputtering method, and then a copper plating layer was formed by a wet plating method using the copper thin film layer as a power feeding layer to obtain a copper layer.
  • a copper thin film layer having a thickness of 100 nm was formed on one surface of the transparent substrate 11 by a direct current sputtering method using a Cu target (manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.). Thereafter, a copper plating layer was laminated by 0.5 ⁇ m by electroplating to form a copper layer 12.
  • a blackening layer 13 was formed on the entire surface of the copper layer 12 by a sputtering method under the same conditions as in Experimental Example 1-1-1, except that the film thickness was 25 nm.
  • the same 42Cu-42Ni-16Mo mixed sintered target as that used in Experimental Example 1-1-1 was used as the sputtering target.
  • a conductive substrate was prepared by the above procedure and subjected to the following evaluation.
  • conductive substrates were fabricated in the same manner as Experimental Example 2-1, except that the film formation conditions for the blackening layer were changed.
  • Experimental Example 2-2 to Experimental Example 2-4 were each performed except that the thickness of the blackened layer was 25 nm.
  • a blackened layer was formed on the copper layer under the same conditions as in Experimental Example 1-1-2 to Experimental Example 1-1-4.
  • Example 2-6 For Experimental Example 2-6, a conductive substrate was fabricated in the same manner as Experimental Example 2-4, except that the thickness of the blackened layer was 50 nm.
  • Example 2-7 For Experimental Example 2-7, except that the copper layer was manufactured in the same manner as in Experimental Example 2-1, and the thickness of the blackened layer on the copper layer was 25 nm, Experimental Example 1-1-5 A blackening layer was formed under the same conditions as in.
  • Example 2-8 For Experimental Example 2-8, a conductive substrate was fabricated in the same manner as Experimental Example 2-1, except that the film formation conditions for the blackening layer were changed.
  • up to the copper layer was prepared in the same manner as in Experimental Example 2-1, and then the copper layer was formed on the copper layer under the same conditions as in Experimental Example 1-1-10 except that the thickness of the blackened layer was 32 nm. A blackened layer was formed on the film.
  • Example 2-9 when forming the blackened layer, a 60Cu-25Ni-15Mo mixed sintered target, which is the same as that used in Experimental Example 1-1-10, was used as the sputtering target.
  • Example 2-9 For Experimental Example 2-9, a conductive substrate was fabricated in the same manner as Experimental Example 2-1, except that the film formation conditions for the blackening layer were changed.
  • Example 1-1-13 when forming the blackening layer, a 28Cu-67Ni-5Mo mixed sintered target was used as the sputtering target, which was the same as in Experimental Example 1-1-13.
  • Example 2-11 For Experimental Example 2-11, a conductive substrate was fabricated in the same manner as Experimental Example 2-1, except that the film formation conditions for the blackening layer were changed.
  • a 20Cu-76Ni-4Mo mixed sintered target which is the same as the sputtering target 1-1-14, was used as the sputtering target.
  • Example 2-12 For Experimental Example 2-12, the copper layer was fabricated in the same manner as in Experimental Example 2-1, and then a molybdenum oxide film was formed on the copper layer instead of the blackened layer. The molybdenum oxide film was formed in the same manner as in Experimental Example 1-2-4 except that the film thickness was 25 nm.
  • Visible light which is an average value of the reflectance of light having a wavelength of 550 nm and the reflectance of light having a wavelength in the range of 350 nm to 780 nm in the conductive substrates of Experimental Examples 2-1 to 2-11 as Examples It was confirmed that all of the average reflectances were less than 30%.
  • the brightness and chromaticity values calculated from the reflectivity are as shown in Table 6.
  • the lightness L * of the experimental example 2-6 slightly exceeded 55. It was confirmed that the brightness L * was as low as about 55 or less in all of Experimental Examples 2-1 to 2-11 except Experimental Example 2-6.
  • the chromaticities (a * , b * ) are both negative, and particularly favorable characteristics as a blackened layer It was confirmed that.
  • FIG. 5 shows the measurement results of the reflectance with respect to light in the wavelength range of 350 nm to 780 nm in Experimental Examples 2-4 to 2-7, which are examples.
  • the blackening layer was formed under the same conditions as in Experimental Example 1-1-1 to Experimental Example 1-1-4 except for the film thickness. ing. Also, in Experiment Example 2-5 and Experiment Example 2-6, Experiment Example 1-1-4, Experiment Example 2-7 in Experiment Example 1-1-5, and blackening under the same conditions except for the film thickness Layers are being deposited. In Experimental Example 2-8, the blackened layer was formed under the same conditions as in Experimental Example 1-1-10 except for the film thickness. In Experimental Example 2-9, the blackened layer was formed under the same conditions as in Experimental Example 1-1-12 except for the film thickness. In Experimental Example 2-10, the blackened layer was formed under the same conditions as in Experimental Example 1-1-13 except for the film thickness. In Experimental Example 2-11, the blackened layer was formed under the same conditions as in Experimental Example 1-1-14 except for the film thickness.
  • the blackening layers contained in the conductive substrates prepared in Experimental Example 2-1 to Experimental Example 2-11 are the same as Experimental Example 1-1-1 to Experimental Example 1-1-5 and Experimental Example 1-1. 10. Those having the same characteristics as the blackened layer evaluated in Experimental Example 1-1-12 to Experimental Example 1-1-14, that is, having similar “film composition”, “etching property”, and “sheet resistance” It can be said.
  • the conductive substrates manufactured in Experimental Examples 2-1 to 2-11 are all conductive substrates provided with a copper layer and a blackening layer that can be etched simultaneously. It can be said that there is.
  • Experimental Example 2-12 has good optical characteristics, the result of the dissolution test is x as shown in Experimental Example 1-2-4. Therefore, a copper layer that can be simultaneously etched, It cannot be said that this is a conductive substrate provided with a blackening layer.
  • the conductive substrates of Experimental Example 2-1 to Experimental Example 2-11 provided were conductive substrates having a copper layer and a blackening layer that could be etched simultaneously. That is, it has been confirmed that the conductive substrate is superior in etching property than the conventional one. Moreover, since the electroconductive board
  • Experimental Example 3-1-1 to Experimental Example 3- are samples in which a blackening layer containing oxygen, copper, nickel, and molybdenum is formed on a PET substrate that is a transparent substrate. Samples 1-4 were prepared and subjected to EDS analysis and dissolution test on the composition of the blackened layer.
  • samples of Experimental Example 3-2-1 to Experimental Example 3-2-2-4 which are conductive substrates having the structure shown in FIG. 1A, were produced. That is, a conductive substrate provided with a copper layer and a blackening layer on one side of a transparent substrate was prepared, and optical characteristics were evaluated. This will be specifically described below.
  • Experimental example 3-1-1, Experimental example 3-1-2 a sample was prepared in which a blackening layer containing oxygen, copper, nickel, and molybdenum was formed on a PET substrate that was a transparent substrate.
  • a molten alloy target produced by a melting method having a composition of 46Cu-46Ni-8Mo was used as a sputtering target for film formation.
  • the above-described target was used, the ratio of oxygen gas to argon gas supplied into the chamber during the formation of the blackening layer, and the power supplied to the target
  • a sample was prepared in the same manner as in Experimental Example 1 except that the amount was changed to the value shown in Table 7.
  • Tables 7 and 8 show the results of EDS analysis and dissolution test of the blackened layer on the prepared samples.
  • Example 3-1-3 Experimental example 3-1-4
  • a sample was prepared in which a blackening layer containing oxygen, copper, nickel, and molybdenum was formed on a PET substrate that was a transparent substrate.
  • a molten alloy target produced by a melting method having a composition of 49Cu-43Ni-8Mo was used as a sputtering target for film formation.
  • the above-described target is used, the ratio of oxygen gas to argon gas supplied into the chamber when forming the blackened layer, and the power supplied to the target
  • a sample was prepared in the same manner as in Experimental Example 1 except that the amount was changed to the value shown in Table 7.
  • the oxygen ratio in the supply gas was set to 30% by volume, and in Experimental Example 3-1-4, the oxygen ratio in the supply gas was set to 40% by volume. Then, DC power of 200 W was applied to the target and sputtering was performed for a predetermined time to form a blackened layer having a thickness of 300 nm.
  • Tables 7 and 8 show the results of EDS analysis and dissolution test of the blackened layer on the prepared samples.
  • Experimental Example 3-2-1 to Experimental Example 3-2-2-4 a conductive substrate was prepared by the following procedure and evaluated. All of Experimental Examples 3-2-1 to 3-2-2-4 are examples.
  • Experimental Example 3-2-1, Experimental Example 3-2-2 First, in each of the conductive substrates of Experimental Example 3-2-1 and Experimental Example 3-2-2, a copper thin film layer and a copper film were formed on one surface of the transparent substrate in the same manner as in Experimental Example 2-1. A copper layer having a plating layer was formed.
  • the reflectance was measured for the produced conductive substrate.
  • brightness and chromaticity were calculated from the measured reflectance. The results are shown in Table 9.
  • the blackening layer included in the conductive substrates prepared in Experimental Examples 3-2-1 to 3-2-2-4 was evaluated in Experimental Examples 3-1-1 to 3-1-1. It can be said that the film has the same characteristics as the blackened layer, that is, the same “film composition” and “etchability”.
  • the blackened layer evaluated in Experimental Example 3-1-1 to Experimental Example 3-1-4 showed the same solubility as the copper layer in the etching solution in the dissolution test. did it. Therefore, the conductive substrates prepared in Experimental Examples 3-2-1 to 3-2-2-4 also have a conductive layer including a copper layer and a blackened layer that can be etched simultaneously. It can be said that it is a substrate.
  • the conductive substrates of Experimental Examples 3-2-1 to 3-2-2-4 provided were conductive substrates including a copper layer and a blackening layer that could be etched simultaneously. did it. That is, it has been confirmed that the conductive substrate is superior in etching property than the conventional one.
  • substrate which has the low reflectance, the low brightness, and the low chromaticity, it has also confirmed that it could be used conveniently as an electroconductive board

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Abstract

 透明基材と、 前記透明基材の少なくとも一方の面側に形成された銅層と、 前記透明基材の少なくとも一方の面側に形成され、酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを含有し、前記酸素を5原子%以上60原子%以下含有する黒化層と、を備えた導電性基板を提供する。

Description

導電性基板、および導電性基板の製造方法
 本発明は、導電性基板、および導電性基板の製造方法に関する。
 高分子フィルム上に透明導電膜としてITO(酸化インジウム-スズ)膜を形成したタッチパネル用の透明導電性フィルムが従来から用いられている。(特許文献1参照)
 ところで、近年タッチパネルを備えたディスプレイの大画面化が進んでおり、これに対応してタッチパネル用の透明導電性フィルム等の導電性基板についても大面積化が求められている。しかし、ITOは電気抵抗値が高いため、導電性基板の大面積化に対応できないという問題があった。
 このため、例えば特許文献2、3に開示されているようにITO膜にかえて導電性が優れている銅等の金属箔を用いることが検討されている。しかし、例えば配線層に銅を用いた場合、銅は金属光沢を有しているため、反射によりディスプレイの視認性が低下するという問題がある。
 そこで、上記の導電性と視認性の両特性の改善を実現するために、銅等の金属箔により構成される配線層と共に、黒色の材料により構成される黒化層を形成した導電性基板が検討されている。
 しかしながら、配線パターンを有する導電性基板とするためには、配線層と黒化層とを形成した後に、配線層と黒化層とをエッチングして所望のパターンを形成する必要があるが、エッチング液に対する反応性が配線層と黒化層とで大きく異なるという問題があった。すなわち、配線層と黒化層とを同時にエッチングしようとすると、いずれかの層が目的の形状にエッチングできないという問題であった。また、配線層のエッチングと黒化層のエッチングとを別の工程で実施する場合、工程数が増加するという問題があった。
日本国特開2003-151358号公報 日本国特開2011-018194号公報 日本国特開2013-069261号公報
 上記従来技術の種々の問題に鑑み、本発明の一側面では同時にエッチング処理を行うことができる銅層と、黒化層と、を備えた導電性基板を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するため本発明の一側面では、
 透明基材と、
 前記透明基材の少なくとも一方の面側に形成された銅層と、
 前記透明基材の少なくとも一方の面側に形成され、酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを含有し、前記酸素を5原子%以上60原子%以下含有する黒化層と、を備えた導電性基板を提供する。
 本発明の一側面によれば、同時にエッチング処理を行うことができる銅層と、黒化層と、を備えた導電性基板を提供することができる。
本発明の実施形態に係る導電性基板の断面図。 本発明の実施形態に係る導電性基板の断面図。 本発明の実施形態に係る導電性基板の断面図。 本発明の実施形態に係る導電性基板の断面図。 本発明の実施形態に係るメッシュ状の配線を備えた導電性基板の上面図。 図3のA-A´線における断面図。 図3のA-A´線における断面図。 実験例2の導電性基板の反射率の波長依存性を示す図。
 以下、本発明の導電性基板、および、導電性基板の製造方法の一実施形態について説明する。
(導電性基板)
 本実施形態の導電性基板は、透明基材と、
 透明基材の少なくとも一方の面側に形成された銅層と、
 透明基材の少なくとも一方の面側に形成され、酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを含有し、酸素を5原子%以上60原子%以下含有する黒化層(以下、単に「黒化層」とも記載する)とを備えた構成とすることができる。
 なお、本実施形態における導電性基板とは、銅層等をパターニングする前の透明基材の表面に銅層や黒化層を有する基板と、銅層や黒化層をパターニングして配線の形状にした基板、すなわち、配線基板とを含む。
 ここでまず、本実施形態の導電性基板に含まれる各部材について以下に説明する。
 透明基材としては特に限定されるものではなく、可視光を透過する絶縁体フィルムや、ガラス基板等を好ましく用いることができる。
 可視光を透過する絶縁体フィルムとしては例えば、ポリアミド系フィルム、ポリエチレンテレフタレート系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、シクロオレフィン系フィルム等の樹脂フィルム、ポリカーボネート系フィルム等を好ましく用いることができる。
 透明基材の厚さについては特に限定されず、導電性基板とした場合に要求される強度や静電容量、光の透過率等に応じて任意に選択することができる。
 次に銅層について説明する。
 銅層についても特に限定されないが、光の透過率を低減させないため、銅層と透明基材との間、または、黒化層との間に接着剤を配置しないことが好ましい。すなわち銅層は、他の部材の上面に直接形成されていることが好ましい。
 他の部材の上面に銅層を直接形成するため、銅層は銅薄膜層を有することが好ましい。また、銅層は銅薄膜層と銅めっき層とを有していてもよい。
 例えば透明基材または黒化層上に、乾式めっき法により銅薄膜層を形成し該銅薄膜層を銅層とすることができる。これにより、透明基材または黒化層上に接着剤を介さずに直接銅層を形成できる。
 また、銅層の膜厚が厚い場合には、該銅薄膜層を給電層として、湿式めっき法により銅めっき層を形成することにより、銅薄膜層と銅めっき層とを有する銅層とすることもできる。銅層が銅薄膜層と銅めっき層とを有することにより、この場合も透明基材または黒化層上に接着剤を介さずに直接銅層を形成できる。
 銅層の厚さは特に限定されるものではなく、銅層を配線として用いた場合に、該配線に供給する電流の大きさや配線幅等に応じて任意に選択することができる。特に十分に電流を供給できるように銅層は厚さが100nm以上であることが好ましく、150nm以上とすることがより好ましい。銅層の厚さの上限値は特に限定されないが、銅層が厚くなると、配線を形成するためにエッチングを行う際にエッチングに時間を要するためサイドエッチが生じ、エッチングの途中でレジストが剥離する等の問題を生じ易くなる。このため、銅層の厚さは3μm以下であることが好ましく、700nm以下であることがより好ましい。
 なお、銅層が上述のように銅薄膜層と、銅めっき層を有する場合には、銅薄膜層の厚さと、銅めっき層の厚さとの合計が上記範囲であることが好ましい。
 次に、酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを含有する黒化層について説明する。
 銅層は金属光沢を有するため、透明基材上に銅層をエッチングした配線を形成したのみでは上述のように銅が光を反射し、例えばタッチパネル用の導電性基板として用いた場合、ディスプレイの視認性が低下するという問題があった。そこで、黒化層を設ける方法が検討されてきたが、黒化層がエッチング液に対する反応性を十分に有していない場合があり、銅層と黒化層とを同時に所望の形状にエッチングすることは困難であった。そこで本発明の発明者らが検討を行ったところ、酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを含有する層は黒色であるため黒化層として使用でき、さらに、エッチング液に対して十分な反応性を示すため、銅層と同時にエッチング処理を行えることを見出したものである。
 黒化層の成膜方法は特に限定されるものではなく、任意の方法により成膜することができる。ただし、比較的容易に黒化層を成膜できることから、スパッタリング法により成膜することが好ましい。
 黒化層は例えば、銅-ニッケル-モリブデンターゲットを用いてチャンバー内に酸素を含有するガスを供給しながらスパッタリング法により成膜することができる。
 なお、ここでいう銅-ニッケル-モリブデンターゲットとしては、銅、ニッケル、及びニッケルを含有するターゲットであれば良く、例えば、銅、ニッケル及びモリブデンの混合焼結ターゲット(以下、「銅-ニッケル-モリブデン混合焼結のターゲット」とも記載する)、または銅-ニッケル-モリブデンの熔解合金ターゲットを好適に用いることができる。
 また、黒化層は例えば、銅-ニッケル合金ターゲットと、モリブデンのターゲットと、を用い、あるいは銅のターゲットとニッケル-モリブデン合金ターゲットを用い、チャンバー内に酸素を供給しながら2元同時スパッタリング法により成膜することもできる。
 銅-ニッケル-モリブデンの熔解合金ターゲット、及び銅-ニッケル-モリブデン混合焼結のターゲットの製造方法の一構成例について説明する。
 銅とモリブデンは熔解することが難しく固溶しないため、熔解法でターゲットを作製する場合はニッケルとモリブデンとが固溶できるように、モリブデン/ニッケル比を25/75以下となるように原料を混合、熔解して熔解合金を作製することが好ましい。なお、モリブデン/ニッケル比を25/75以下にするとは、モリブデンと、ニッケルとの合計の物質量を100とした場合に、モリブデンの物質量比を25以下にすることを意味する。
 モリブデン/ニッケル比が25/75を超える場合は銅、ニッケル及びモリブデンの混合粉末からホットプレス法や熱間等方圧加工法(HIP)により焼結体を作製することが好ましい。焼結温度は850℃以上1083℃以下が好ましく、より好ましくは950℃以上1050℃である。
 これは、850℃より低い温度では焼結が十分進行しないため焼結体密度が低く、ターゲット化する平面加工で冷却水が焼結体の気孔に残留する場合があるという問題があるためである。また、1083℃を超えると銅の融点を超えるため銅が流れ出すため好ましくない。
 そして得られた熔解合金、または焼結体を所定の形状に加工した後、バッキングプレートに貼りつけてターゲットとすることができる。
 なお、銅-ニッケル-モリブデンの熔解合金ターゲット、及び銅-ニッケル-モリブデン混合焼結のターゲットの製造方法は、上記製造方法に限定されるものではなく、所望の組成を有するターゲットとなるように製造できる方法であれば特に限定されるものではなく、用いることができる。
 スパッタリング時にチャンバー内に供給するガス中の酸素の含有割合は特に限定されないが、酸素の含有割合が5体積%以上45体積%以下であるガスをチャンバーに供給しながら、黒化層を成膜することが好ましい。
 上述のようにチャンバー内へ供給するガス中の酸素の含有割合を5体積%以上とすることにより、黒化層の色を十分な黒色とすることができ、黒化層としての機能を十分に発揮できるため好ましい。チャンバー内へ供給するガス中の酸素の含有割合は7.5体積%以上とすることがより好ましい。
 また、チャンバー内へ供給するガス中の酸素の含有割合を45体積%以下とすることにより、黒化層のエッチング液に対する反応性を特に高めることができる。このため、銅層と共に黒化層のエッチングを行う際、銅層と、黒化層とを容易に所望のパターンとすることができ好ましい。さらに、光学特性の反射率、明度(L)、色度(a、b)のいずれも黒化層として良好となり好ましい。
 特に色度(a、b)を黒化層として特に良好とする観点からは、チャンバー内へ供給するガス中の酸素の供給割合は42体積%以下とすることがより好ましい。
 なお、スパッタリングを行う際、チャンバー内に供給するガスは、酸素以外の残部については不活性ガスとすることが好ましい。酸素以外の残部については例えばアルゴン、キセノン、ネオン、ヘリウムから選択された1種類以上のガスを供給することができる。
 スパッタリングの際に用いるターゲットの組成は特に限定されるものではなく、成膜する黒化層の組成にあわせて任意に選択することができる。なお、スパッタリング中のターゲットからの元素の飛び易さは、元素の種類により異なる。このため、目的とする黒化層の組成と、ターゲット中の元素の飛び易さに応じてターゲットの組成を選択することができる。
 スパッタリングを行う際用いるターゲットとして、上述のように例えば銅-ニッケル-モリブデン混合焼結のターゲットを用いることができる。この場合、上述のようにターゲットの組成は特に限定されないが、銅-ニッケル-モリブデン混合焼結のターゲットは、モリブデンを4原子%以上75原子%以下の割合で含有することが好ましく、7原子%以上65原子%以下の割合で含有することがより好ましい。ニッケルは10原子%以上80原子%以下が好ましい。これらの場合、残部は銅により構成することができる。
 成膜した黒化層中には、酸素、銅、ニッケル、及びモリブデンを含有することができる。黒化層中の各成分の含有割合は特に限定されないが、黒化層に含まれる銅とニッケルとモリブデンとの含有量の合計、すなわち金属元素の含有量の合計を100原子%とした場合に、モリブデンの含有量が2原子%以上70%原子以下であることが好ましい。
 これは、黒化層に含まれる金属元素中のモリブデンの含有量を2原子%以上とすることで、黒化層表面での光の反射率を特に低下させることができるためである。また、黒化層に含まれる金属元素中のモリブデンの含有量を70原子%以下とすることで、黒化層が高いエッチング性を示し、所望のパターンを有する導電性基板を容易に作製することができるためである。
 また、黒化層中に含まれる酸素は5原子%以上60原子%以下であることが好ましく、20原子%以上55原子%以下であることがより好ましい。
 これは、黒化層中に酸素が5原子%以上含まれていることにより黒化層が半透明になることで光の干渉効果により十分な黒色とすることができ、光の反射を特に抑制できるためである。また黒化層中の酸素の含有量が60原子%より多くなると黒化層が透明化して銅膜の反射が多くなり黒化しない、また黒化層のシート抵抗が高くなるため、60原子%以下であることが好ましい。
 成膜した黒化層中において酸素、銅、ニッケル及びモリブデンはどのような形態で含まれていてもよい。例えば銅とモリブデンとが混合焼結体を形成し、酸素を含有する銅-モリブデン混合焼結体が黒化層に含有されていてもよい。また、銅、ニッケルまたはモリブデンが例えば酸化銅(CuO、CuO、Cu)、酸化ニッケル(NiO)、酸化モリブデン(MoO、MoO、Mo)、さらにはCuMoO、CuMoO等の酸化物を生成し、該化合物が黒化層に含まれていてもよい。
 なお、黒化層は例えば酸素を含有する銅-ニッケル-モリブデン混合物のように、酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを同時に含有する1種類の物質のみで構成される層であってもよい。また、例えば上述した酸素を含有する銅-モリブデン混合焼結体や、銅の酸化物、ニッケルの酸化物、モリブデンの酸化物から選択される1種類以上の物質を含有する層であってもよい。
 黒化層の厚さは特に限定されるものではないが、例えば20nm以上であることが好ましく、25nm以上とすることがより好ましい。黒化層は、上述のように黒色をしており、銅層による光の反射を抑制する黒化層として機能するが、黒化層の厚さが薄い場合には、十分な黒色が得られず銅層による光の反射を十分に抑制することができない場合がある。これに対して、黒化層の厚さを上記範囲とすることにより、銅層の反射をより抑制できるため好ましい。
 黒化層の厚さの上限値は特に限定されるものではないが、黒化層の厚さを厚くすると、光学特性の反射率、明度(L)、色度(a、b)が黒化層としては劣る特性となる場合があり、好ましくない。このため、黒化層の厚さは45nm以下とすることが好ましく、40nm以下とすることがより好ましい。
 また、黒化層はシート抵抗が十分に小さい場合、黒化層に配線等の電気部材とのコンタクト部を形成することができ、黒化層が最表面に位置する場合でも銅層を露出する必要がなくなるため好ましい。
 そして、黒化層に配線等の電気部材とのコンタクト部を形成するためには、黒化層のシート抵抗としては、1kΩ/□未満であることが好ましい。
 次に、本実施形態の導電性基板の構成例について説明する。
 上述のように、本実施形態の導電性基板は透明基材と、銅層と、酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを含有する黒化層と、を備えている。この際、銅層と、黒化層と、を透明基材上に配置する際の積層の順番は特に限定されるものではない。また、銅層と、黒化層と、はそれぞれ複数層形成することもできる。なお、銅層表面での光の反射の抑制のため、銅層の表面のうち光の反射を特に抑制したい面に黒化層が配置されていることが好ましい。また、銅層は黒化層に挟まれた構造を有していることがより好ましい。
 さらに、上述のようにシート抵抗の小さい黒化層を含む場合、該シート抵抗の小さい黒化層は導電性基板の最表面に配置されていることが好ましい。これは、シート抵抗の小さい黒化層は配線等の電気部材と接続できるため、接続しやすいように導電性基板の最表面に配置されていることが好ましいためである。
 具体的な構成例について、図1A、図1B、図2A、図2Bを用いて以下に説明する。図1A、図1B、図2A、図2Bは、本実施形態の導電性基板の、透明基材、銅層、黒化層の積層方向と平行な面における断面図の例を示している。
 例えば、図1Aに示した導電性基板10Aのように、透明基材11の一方の面11a側に銅層12と、黒化層13と、を一層ずつその順に積層することができる。また、図1Bに示した導電性基板10Bのように、透明基材11の一方の面11a側と、もう一方の面(他方の面)11b側と、にそれぞれ銅層12A、12Bと、黒化層13A、13Bと、を一層ずつその順に積層することができる。なお、銅層12(12A、12B)、及び、黒化層13(13A、13B)を積層する順は、図1A、図1Bの例に限定されず、透明基材11側から黒化層13(13A、13B)、銅層12(12A、12B)の順に積層することもできる。
 また、例えば黒化層を透明基材11の一方の面11a側に複数層設けた構成とすることもできる。例えば図2Aに示した導電性基板20Aのように、透明基材11の一方の面11a側に、第1の黒化層131と、銅層12と、第2の黒化層132と、をその順に積層することができる。
 この場合も透明基材11の両面に銅層、第1の黒化層、第2の黒化層を積層した構成とすることができる。具体的には図2Bに示した導電性基板20Bのように、透明基材11の一方の面11a側と、もう一方の面(他方の面)11b側と、にそれぞれ第1の黒化層131A、131Bと、銅層12A、12Bと、第2の黒化層132A、132Bと、をその順に積層できる。
 なお、図1B、図2Bでは、透明基材の両面に銅層と、黒化層と、を積層した場合において、透明基材11を対称面として透明基材11の上下に積層した層が対称になるように配置した例を示したが、係る形態に限定されるものではない。例えば、図2Bにおいて、透明基材11の一方の面11a側の構成を図1Aの構成と同様に、銅層12と、黒化層13と、をその順に積層した形態とし、透明基材11の上下に積層した層を非対称な構成としてもよい。
 ここまで、本実施形態の導電性基板について説明してきたが、本実施形態の導電性基板においては、透明基材上に銅層と、黒化層と、を設けているため、銅層による光の反射を抑制することができる。
 本実施形態の導電性基板の光の反射の程度については特に限定されないが、例えば本実施形態の導電性基板は、波長550nmの光の反射率は30%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましく、10%以下であることが特に好ましい。
 また波長350nm以上780nm以下の範囲の光に対する反射率の平均値である可視光平均反射率は30%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましく、10%以下であることが特に好ましい。
 これは波長550nmの光の反射率、および可視光平均反射率の少なくとも一方が30%以下の場合、例えばタッチパネル用の導電性基板として用いた場合でもディスプレイの視認性の低下をほとんど引き起こさないためである。ディスプレイの視認性の低下を特に抑制する観点から、波長550nmの光の反射率、及び可視光平均反射率は、共に30%以下であることがより好ましい。
 反射率の測定は、黒化層に光を照射するようにして行うことができる。すなわち、導電性基板に含まれる銅層及び黒化層のうち、黒化層側から測定を行うことができる。
 具体的には例えば図1Aのように透明基材11の一方の面11aに銅層12、黒化層13の順に積層した場合、黒化層13に光を照射できるように、図中Aで示した表面側から測定できる。
 また、図1Aの場合と銅層12と黒化層13との配置を換え、透明基材11の一方の面11aに黒化層13、銅層12の順に積層した場合、透明基材11を除いて黒化層13が最表面に位置する側である、透明基材11の面11b側から反射率を測定できる。
 なお、後述のように導電性基板は銅層及び黒化層をエッチングすることにより配線を形成できるが、上記反射率は導電性基板のうち透明基材を除いた場合に最表面に配置されている黒化層の、光が入射する側の表面における反射率を示している。このため、エッチング処理前、または、エッチング処理を行った後であれば、銅層及び黒化層が残存している部分での測定値が上記範囲を満たしていることが好ましい。
 また、測定した反射率から、明度(L)、色度(a、b)を算出することができる。明度(L)、及び色度(a、b)については特に限定されないが、明度(L)は60以下であることが好ましく、55以下であることがより好ましい。また、色度(a、b)は少なくとも一方が0未満、すなわち負であることが好ましく、a、b共に0未満であることがより好ましい。
 これは明度(L)が60以下の場合暗い色調となるために、光の反射を特に抑制できるからである。また、色度(a*、b*)の少なくとも一方が0未満の場合に、黒化層は光の反射を抑制するのに特に適した色となるためである。
 本実施形態の導電性基板は上述のように例えばタッチパネル用の導電性基板として好ましく用いることができる。この場合導電性基板はメッシュ状の配線を備えた構成とすることができる。
 メッシュ状の配線を備えた導電性基板は、ここまで説明した本実施形態の導電性基板の銅層及び黒化層をエッチングすることにより得ることができる。
 例えば、二層の配線によりメッシュ状の配線とすることができる。具体的な構成例を図3に示す。図3はメッシュ状の配線を備えた導電性基板30を銅層、黒化層の積層方向の上面側から見た図を示している。図3に示した導電性基板30は、透明基材11と、図中X軸方向に平行な複数の配線31AとY軸方向に平行な配線31Bとを有している。なお、配線31A、31Bは銅層をエッチングして形成されており、該配線31A、31Bの上面および/または下面には図示しない黒化層が形成されている。また、黒化層は配線31A、31Bと同じ形状にエッチングされている。
 透明基材11と配線31A、31Bとの配置は特に限定されない。透明基材11と配線との配置の構成例を図4A、図4Bに示す。図4A、図4Bは図3のA-A´線での断面図に当たる。
 まず、図4Aに示したように、透明基材11の上下面にそれぞれ配線31A、31Bが配置されていてもよい。なお、この場合、配線31A、31Bの上面には、配線と同じ形状にエッチングされた黒化層32A、32Bが配置されている。
 また、図4Bに示したように、1組の透明基材11A、11Bを用い、一方の透明基材11Aを挟んで上下面に配線31A、31Bを配置し、かつ、一方の配線31Bは透明基材11Aと透明基材11Bとの間に配置されてもよい。この場合も、配線31A、31Bの上面には配線と同じ形状にエッチングされた黒化層32A、32Bが配置されている。なお、既述のように、黒化層と、銅層との配置は限定されるものではない。このため、図4A、図4Bいずれの場合でも黒化層32A、32Bと配線31A、31Bの配置は上下を逆にすることもできる。また、例えば黒化層を複数層設けることもできる。
 ただし、黒化層は銅層表面のうち光の反射を特に抑制したい面に配置されていることが好ましい。このため、図4Bに示した導電性基板において、例えば、図中下面側からの光の反射を抑制する必要がある場合には、黒化層32A、32Bの位置と、配線31A、31Bの位置とをそれぞれ逆にすることが好ましい。また、黒化層32A、32Bに加えて、配線31Aと透明基材11Aとの間、および/または配線31Bと透明基材11Bとの間に黒化層をさらに設けてもよい。
 図3及び図4Aに示したメッシュ状の配線を有する導電性基板は例えば、図1B、図2Bのように透明基材11の両面に銅層12A、12Bと、黒化層13A、13B(131A、132A、131B、132B)と、を備えた導電性基板から形成できる。
 図1Bの導電性基板を用いて形成した場合を例に説明すると、まず、透明基材11の一方の面11a側の銅層12A及び黒化層13Aを、図1B中X軸方向に平行な複数の線状のパターンが所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングを行う。図1B中のX軸方向とは、図1B中の各層の幅方向と平行な方向を意味している。
 そして、透明基材11のもう一方の面11b側の銅層12B及び黒化層13Bを図1B中Y軸方向と平行な複数の線状のパターンが所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングを行う。なお、図1B中のY軸方向は、紙面と垂直な方向を意味している。
 以上の操作により図3、図4Aに示したメッシュ状の配線を有する導電性基板を形成することができる。なお、透明基材11の両面のエッチングは同時に行うこともできる。すなわち、銅層12A、12B、黒化層13A、13Bのエッチングは同時に行ってもよい。
 図3に示したメッシュ状の配線を有する導電性基板は、図1Aまたは図2Aに示した導電性基板を2枚用いることにより形成することもできる。図1Aの導電性基板を用いた場合を例に説明すると、図1Aに示した導電性基板2枚についてそれぞれ、銅層12及び黒化層13を、X軸方向と平行な複数の線状のパターンが所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングを行う。そして、上記エッチング処理により各導電性基板に形成した線状のパターンが互いに交差するように向きをあわせて2枚の導電性基板を貼り合せることによりメッシュ状の配線を備えた導電性基板とすることができる。2枚の導電性基板を貼り合せる際に貼り合せる面は特に限定されるものではなく、図4Bのように銅層12等が積層された図1Aにおける面Aと、銅層12等が積層されていない図1Aにおける面11bとを貼り合せてもよい。
 なお、黒化層は銅層表面のうち光の反射を特に抑制したい面に配置されていることが好ましい。このため、図4Bに示した導電性基板において、図中下面側からの光の反射を抑制する必要がある場合には、黒化層32A、32Bの位置と、配線31A、31Bの位置とをそれぞれ逆に配置することが好ましい。また、黒化層32A、32Bに加えて、配線31Aと透明基材11Aとの間、および/または配線31Bと透明基材11Bとの間に黒化層をさらに設けてもよい。
 また、例えば透明基材11の銅層12等が積層されていない図1Aにおける面11b同士を貼り合せて断面が図4Aに示した構造となるように貼り合せてもよい。
 なお、図3、図4A、図4Bに示したメッシュ状の配線を有する導電性基板における配線の幅や、配線間の距離は特に限定されるものではなく、例えば、配線に流す電流量等に応じて選択することができる。
 また、図3、図4A、図4Bにおいては、直線形状の配線を組み合わせてメッシュ状の配線(配線パターン)を形成した例を示しているが、係る形態に限定されるものではなく、配線パターンを構成する配線は任意の形状とすることができる。例えばディスプレイの画像との間でモアレ(干渉縞)が発生しないようメッシュ状の配線パターンを構成する配線の形状をそれぞれ、ぎざぎざに屈曲した線(ジグザグ直線)等の各種形状にすることもできる。
 このように2層の配線から構成されるメッシュ状の配線を有する導電性基板は、例えば投影型静電容量方式のタッチパネル用の導電性基板として好ましく用いることができる。
(導電性基板の製造方法)
 次に本実施形態の導電性基板の製造方法の構成例について説明する。
 本実施形態の導電性基板の製造方法は、
 透明基材を準備する透明基材準備工程と、
 透明基材の少なくとも一方の面側に銅層を形成する銅層形成工程と、
 透明基材の少なくとも一方の面側に酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを含有し、酸素を5原子%以上60原子%以下含有する黒化層を形成する黒化層形成工程と、を有することが好ましい。
 以下に本実施形態の導電性基板の製造方法について説明するが、以下に説明する点以外については上述の導電性基板の場合と同様の構成とすることができるため一部説明を省略する。
 上述のように、本実施形態の導電性基板においては、銅層と、黒化層と、を透明基材上に配置する際の積層の順番は特に限定されるものではない。また、銅層と、黒化層と、はそれぞれ複数層形成することもできる。このため、上記銅層形成工程と、黒化層形成工程の順番や、実施する回数については特に限定されるものではなく、形成する導電性基板の構造に合わせて任意の回数、タイミングで実施することができる。
 透明基材を準備する工程は、例えば可視光を透過する絶縁体フィルムや、ガラス基板等により構成された透明基材を準備する工程であり、具体的な操作は特に限定されるものではない。例えば後段の各工程に供するため必要に応じて任意のサイズに切断等を行うことができる。
 なお、可視光を透過する絶縁体フィルムとして特に好適に用いることができるフィルムについては既述のため、ここでは説明を省略する。
 次に銅層形成工程について説明する。
 銅層は既述のように、銅薄膜層を有することが好ましい。また、銅薄膜層と銅めっき層とを有することもできる。このため、銅層形成工程は、例えば乾式めっき法により銅薄膜層を形成する工程を有することができる。また、銅層形成工程は、乾式めっき法により銅薄膜層を形成する工程と、該銅薄膜層を給電層として、湿式めっき法により銅めっき層を形成する工程と、を有していてもよい。
 銅薄膜層の形成に用いる乾式めっき法としては、特に限定されるものではなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、又はイオンプレーティング法等を用いることができる。特に、銅薄膜層の形成に用いる乾式めっき法としては、膜厚の制御が容易であることから、スパッタリング法を用いることがより好ましい。
 巻取式スパッタリング装置を用いた場合を例に銅薄膜層を形成する工程を説明する。まず、銅ターゲットをスパッタリング用カソードに装着し、真空チャンバー内に基材、具体的には透明基材や黒化層を形成した透明基材等をセットする。真空チャンバー内を真空排気後、Arガスを導入して装置内を0.13Pa~1.3Pa程度に保持する。この状態で、巻出ロールから基材を例えば毎分1~20m程度の速さで搬送しながら、カソードに接続したスパッタリング用直流電源より電力を供給し、スパッタリング放電を行い、基材上に所望の銅薄膜層を連続成膜することができる。
 湿式めっき法により銅めっき層を形成する工程における条件、すなわち、電気めっき処理の条件は、特に限定されるものではなく、常法による諸条件を採用すればよい。例えば、銅めっき液を入れためっき槽に銅薄膜層を形成した基材を供給し、電流密度や、基材の搬送速度を制御することによって、銅めっき層を形成できる。
 次に、黒化層形成工程について説明する。
 黒化層形成工程も特に限定されるものではないが、既述のように、スパッタリング法により、黒化層を成膜する工程とすることができる。
 この際、ターゲットとしては例えば、銅-ニッケル-モリブデンターゲットを用いることができる。銅-ニッケル-モリブデンターゲットは、銅、ニッケル、及びニッケルを含有するターゲットであれば良く、銅-ニッケル-モリブデンターゲットとしては、例えば、銅-ニッケル-モリブデン混合焼結のターゲットや、銅-ニッケル-モリブデンの熔解合金ターゲットを好適に用いることができる。
 また、既述のように銅-ニッケル合金ターゲットと、モリブデンターゲットとを用い、あるいは銅のターゲットとニッケル-モリブデン合金ターゲットとを用いて2元同時スパッタリング法により成膜することもできる。
 スパッタリングの際に用いるターゲットの組成は特に限定されるものではなく、成膜する黒化層の組成等にあわせて任意に選択することができる。なお、スパッタリング中のターゲットからの元素の飛び易さは、元素の種類により異なる。このため、目的とする黒化層の組成と、ターゲット中の元素の飛び易さに応じてターゲットの組成を選択することができる。
 例えば、銅-ニッケル-モリブデン混合焼結のターゲットは、モリブデンを4原子%以上75原子%以下、ニッケルを10原子%以上80原子%以下の割合で含んでいることが好ましい。また、モリブデンを7原子%以上65原子%以下の割合で含有することがより好ましい。なお、残部は銅により構成することができる。
 また、スパッタリング法により黒化層を成膜する際、チャンバー内に酸素を含有するガスを供給しながら黒化層を成膜できる。チャンバー内に供給するガス中の酸素の供給割合は特に限定されないが、酸素を5体積%以上45体積%以下の割合で含有するガスをチャンバー内に供給しながらスパッタリング法により黒化層の成膜を実施することが好ましい。
 特に、チャンバー内へ供給するガス中の酸素の含有割合は7.5体積%以上42体積%以下とすることがより好ましい。
 なお、スパッタリングを行う際、チャンバー内に供給するガスは、酸素以外の残部については不活性ガスとすることが好ましい。酸素以外の残部については例えばアルゴン、キセノン、ネオン、ヘリウムから選択される1種類以上を供給することができる。
 そして、ここで説明した導電性基板の製造方法により得られる導電性基板は、既述の導電性基板と同様に、銅層は厚さが100nm以上であることが好ましく、150nm以上とすることがより好ましい。また、銅層の厚さの上限値は特に限定されないが、3μm以下であることが好ましく、700nm以下であることがより好ましい。
 また、ここで説明した導電性基板の製造方法により得られる導電性基板においても、黒化層の厚さは特に限定されるものではないが、例えば20nm以上であることが好ましく、25nm以上とすることがより好ましい。黒化層の厚さの上限値は特に限定されるものではないが、45nm以下とすることが好ましく、40nm以下とすることがより好ましい。
 成膜した黒化層は酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを含有することができる。黒化層中の各成分の含有割合は特に限定されるものではないが、黒化層に含まれる金属元素である銅、ニッケル及びモリブデンの合計を100原子%とした場合に、モリブデンの含有量が2原子%以上70原子%以下であることが好ましい。これは、黒化層に含まれる金属元素中のモリブデンの含有量を2原子%以上とすることで、黒化層表面での光の反射率を特に低下させることができるためである。また、金属元素中のモリブデンの含有量を70原子%以下とすることで、高いエッチング性を示し、所望のパターンを有する導電性基板を容易に作製することができるためである。
 また、黒化層中に含まれる酸素は5原子%以上60原子%以下であることが好ましく、20原子%以上55原子%以下であることがより好ましい。
 これは、黒化層中に酸素が5原子%以上含まれていることにより黒化層を十分な黒色とすることができ、光の反射を特に抑制できるためである。また黒化層中の酸素の含有量が60原子%より多くなると黒化層のシート抵抗が高くなるため、60原子%以下であることが好ましい。
 成膜した黒化層中において酸素、銅、ニッケル、及びモリブデンはどのような形態で含まれていてもよい。例えば銅とモリブデンとが混合焼結体を形成し、酸素を含有する銅-モリブデン混合焼結体が黒化層に含有されていてもよい。また、銅、ニッケル、またはモリブデンが例えば酸化銅(CuO、CuO、Cu)、酸化ニッケル(NiO)、酸化モリブデン(MoO、MoO、Mo)、さらにはCuMoO、CuMoO等の酸化物を生成し、該化合物が黒化層に含まれていてもよい。
 なお、黒化層は例えば酸素を含有する銅-ニッケル-モリブデン混合物のように、酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを同時に含有する1種類の物質のみで構成される層であってもよい。また、例えば上述した酸素を含有する銅-モリブデン混合焼結体や、銅の酸化物、ニッケルの酸化物、モリブデンの酸化物から選択される1種類以上の物質を含有する層であってもよい。
 そして成膜した黒化層はシート抵抗が十分に小さい場合、黒化層に配線等の電気部材とのコンタクト部を形成することができ、黒化層が最表面に位置する場合でも銅層を露出する必要がなくなるため好ましい。
 そして、黒化層に配線等の電気部材とのコンタクト部を形成するためには、黒化層のシート抵抗としては、1kΩ/□未満であることが好ましい。
 そして、ここで説明した導電性基板の製造方法により得られる導電性基板は、メッシュ状の配線を備えた導電性基板とすることができる。この場合、上述の工程に加えて、銅層と、黒化層と、をエッチングすることにより、配線を形成するエッチング工程をさらに有することができる。
 係るエッチング工程は例えば、まず、エッチングにより除去する部分に対応した開口部を有するレジストを、導電性基板の最表面に形成する。図1Aに示した導電性基板の場合、導電性基板に配置した黒化層13の露出した面A上にレジストを形成することができる。なお、エッチングにより除去する部分に対応した開口部を有するレジストの形成方法は特に限定されないが、例えばフォトリソグラフィー法により形成することができる。
 次いで、レジスト上面からエッチング液を供給することにより、銅層12、黒化層13のエッチングを実施することができる。
 なお、図1Bのように透明基材11の両面に銅層、黒化層を配置した場合には、導電性基板の最表面A及びBにそれぞれ所定の形状の開口部を有するレジストを形成し、透明基材11の両面に形成した銅層、黒化層を同時にエッチングしてもよい。
 また、透明基材11の両側に形成された銅層及び黒化層について、一方の側ずつエッチング処理を行うこともできる。すなわち、例えば、銅層12A及び黒化層13Aのエッチングを行った後に、銅層12B及び黒化層13Bのエッチングを行うこともできる。
 黒化層は銅層とほぼ同様のエッチング液への反応性を示すことから、エッチング工程において用いるエッチング液は特に限定されるものではなく、一般的に銅層のエッチングに用いられるエッチング液を好ましく用いることができる。エッチング液としては例えば、塩化第二鉄と、塩酸と、の混合水溶液をより好ましく用いることができる。エッチング液中の塩化第二鉄と、塩酸との含有量は特に限定されるものではないが例えば、塩化第二鉄を5質量%以上50質量%以下の割合で含むことが好ましく、10質量%以上30質量%以下の割合で含むことがより好ましい。また、エッチング液は例えば、塩酸を1質量%以上50質量%以下の割合で含むことが好ましく、1質量%以上20質量%以下の割合で含むことがより好ましい。なお、残部については水とすることができる。
 エッチング液は室温で用いることもできるが、反応性を高めるため加温していることが好ましく、例えば40℃以上50℃以下に加熱して用いることが好ましい。
 上述したエッチング工程により得られるメッシュ状の配線の具体的な形態については、既述のとおりであるため、ここでは説明を省略する。
 また、既述のように、図1A、図2Aに示した透明基材11の一方の面側に銅層、黒化層を有する導電性基板を2枚貼り合せてメッシュ状の配線を備えた導電性基板とする場合には、導電性基板を貼り合せる工程をさらに設けることができる。この際、2枚の導電性基板を貼り合せる方法は特に限定されるものではなく、例えば接着剤等を用いて接着することができる。
 以上に本実施形態の導電性基板及び導電性基板の製造方法について説明した。係る導電性基板によれば、銅層と黒化層とがエッチング液に対してほぼ同じ反応性を示すことから、同時にエッチング処理を行うことができ、容易に所望の配線を形成することができる。また、黒化層は黒色であるため、銅層による光の反射を抑制することができ、例えばタッチパネル用の導電性基板とした場合に、視認性の低下を抑制することができる。
 以下に、本発明の実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によって、なんら限定されるものではない。
 まず、後述する各実験例において作製した試料の評価方法について説明する。
(評価方法)
(1)光学特性(反射率、明度、色度)
 以下の実験例2、実験例3において作製した導電性基板について、光学特性(反射率)の測定を行い、必要に応じて測定した光学特性(反射率)から明度(L)、色度(a、b)を算出した。
 反射率の測定は、紫外可視分光光度計(株式会社日立ハイテクノロジーズ社製 型式:U-4000)に反射率測定ユニットを設置して行った。
 以下の実験例2、実験例3では断面形状が図1Aと同様の構造を有する導電性基板を作製した。そこで、作製した導電性基板の銅層及び黒化層を形成した側の図1Aにおける最表面Aに対して、入射角5°、受光角5°として、波長350nm以上780nm以下の範囲の光を照射した際の反射率を測定した。なお、測定に際しては波長350nm以上780nm以上の範囲で、波長を1nmごとに変化させた光を照射し、各波長についての反射率を測定した。
 そして、波長が350nm以上780nm以下の範囲の光に対する反射率の平均値を可視光平均反射率とした。また、波長が550nmの光に対する反射率の測定値を波長550nmの光に対する反射率とした。
 なお、測定の際にはPETフィルムの反りを矯正するためガラス基板上に各実験例の試料を載置しクランプで固定して、黒化層側から光を照射して測定した。
 測定した反射率から、JIS Z8781-4:2013に準拠した色彩計算プログラムを用いて、光源A、視野2度の条件でCIE 1976(L,a,b)色空間上の座標を計算した。
(2)溶解試験
 以下の実験例1、実験例3において作製した、透明基材上に黒化層を形成した試料をエッチング液に浸漬して黒化層の溶解試験を行った。
 エッチング液としては、銅層のエッチング液として用いられる塩化第二鉄10質量%と、塩酸10質量%と、残部が水からなる水溶液を用い、エッチング液の温度は室温(25℃)として溶解試験を実施した。
 次に溶解試験の評価方法について説明する。
 溶解試験の評価を規定するため、実験例1で用いた透明基材である縦5cm、横5cm、厚さ0.05mmのポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂)の一方の面上の全面に、厚さ300nmの銅層を形成した試料をエッチング液に浸漬する予備実験を行った。この場合、銅層は10秒以内に溶解することが確認できた。
 そこで、各実験例で作製した透明基材上に黒化層を形成した試料を上記エッチング液に浸漬後、黒化層が全量溶解するまでに要した時間により以下のように評価を行った。
 エッチング液に浸漬後10秒以内に黒化層が全量溶解したものを◎と評価した。また、エッチング液に浸漬後、黒化層が全量溶解するのに要した時間が10秒より長く30秒以内のものを○とし、30秒より長く1分以内のものを◇とし、1分よりも長く3分以内のものを△と評価した。そして、エッチング液に浸漬後、3分を超えても黒化層が全量は溶解せず一部が残存したものを×と評価した。
 なお、溶解試験において黒化層が1分以内に溶解する場合には、エッチング液に対して銅層と同様の反応性を有しているといえ、係る黒化層と、銅層とを含む導電性基板は同時にエッチング処理できる銅層と黒化層を備えた導電性基板といえる。
(3)EDS分析
 実験例1、実験例3において作製した、透明基材上に黒化層を形成した試料の黒化層の組成について、SEM-EDS装置(SEM:日本電子株式会社製 型式:JSM-7001F、EDS:サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 型式:検出器 UltraDry 解析システム NORAN System 7)によりEDS分析を行った。
(4)シート抵抗
 実験例1において作製した、透明基材上に黒化層を形成した試料について、黒化層のシート抵抗の評価を行った。
 シート抵抗は、四探針法を用いて測定を行った。四探針法は測定する試料の表面に四本の針状電極を同一直線上に配置し、外側の二探針間に一定電流を流し、内側の二探針間に生じる電位差を測定して抵抗を測定する方法である。測定に際しては四探針測定器(三菱化学株式会社製 型式:Loresta IP)を用いて測定を行った。
 以下に各実験例における試料の製造条件、及びその評価結果を説明する。
[実験例1]
 実験例1においては、以下に示す実験例1-1-1~実験例1-1-14の14種の試料を作製し、黒化層の組成についてのEDS分析、溶解試験、及びシート抵抗評価を実施した。また、実験例1-2-1~実験例1-2-4の4種の試料を作製し、溶解試験を実施した。
 なお、本実験例は後述する実験例2のための予備実験として実施したものであり、参考例となる。
(1)銅-ニッケル-モリブデン混合焼結ターゲットの作製
 実験例1、2において黒化層を成膜する際に用いるためにまず、銅-ニッケル-モリブデン混合焼結のターゲットを作製した。以下に具体的な手順を示す。
 出発原料粉末として、Cu粉末(高純度化学製 3N CUE13PB <43μm)と、Ni粉末(高純度化学製 3N NIE08PB 63μm)と、Mo粉末(新日本金属製、2次粒子径約200μm~500μm)とを所定量秤量し、乳鉢で混合した。この際、各実験番号における出発原料粉末の混合比が、原子%で表1に示す値となるように秤量、混合した。
 次いで、得られた出発原料粉末の混合粉末を内径3インチのグラファイト型に入れてホットプレス法で焼結し、組成の異なる実験No.1~実験No.7の7種類の焼結体を作製した。なお、ホットプレス法で焼結する際の面圧は136kg重/cm、ホットプレス温度(HP温度)は表1中に示す900℃または1000℃、保持時間は1時間とした。得られた焼結体の相対密度は表1に示すように82.0%から96.8%であり、スパッタターゲットとして使用可能であることが確認できた。
 作製した焼結体のうち、実験No.3の焼結体についてバッキングプレートに貼り付けてターゲットとし、以下の実験例1-1-1~実験例1-1-7に供した。また、実験No.4焼結体についてバッキングプレートに貼り付けてターゲットとし、以下の実験例1-1-8~実験例1-1-12に供した。さらに、実験No.6、実験No.7の焼結体について、バッキングプレートに貼り付けてターゲットとし、以下の実験例1-1-13、実験例1-1-14に供した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

(2)実験例1-1-1~実験例1-1-14、実験例1-2-1~実験例1-2-4の試料の作製条件
(実験例1-1-1~実験例1-1-7)
 まず、透明基材であるPET基材上に、酸素、銅、ニッケル、及びモリブデンを含有する黒化層を形成した試料(実験例1-1-1~実験例1-1-7)を作製した。具体的な手順について、以下に説明する。
 なお、実験例1-1-1~実験例1-1-6は黒化層を成膜する際にチャンバー内に供給するガス中の、酸素ガスと、アルゴンガスとの比が各実験例で異なる点以外は同様にして試料を作製した。また、実験例1-1-7は、実験例1-1-4の条件において、ターゲットに200Wの電力を印加するところ、125Wの電力とした以外は同様にして試料を作製した。
 まず、縦5cm、横5cm、厚さ0.05mmのポリエチレンテレフタレート樹脂(PET、商品名「ルミラーU48」、東レ株式会社製)製の透明基材を準備した。
 次に、直流スパッタリング法により黒化層を成膜した。
 黒化層の成膜はスパッタリング装置(アルバック株式会社製 型式:SIH-450)を用いて行った。
 黒化層を成膜する際、実験例1-1-1~実験例1-1-7では、黒化層を成膜する際のターゲットとしていずれも表1に示した実験No.3の組成が42Cu-42Ni-16Mo混合焼結ターゲットを用い、上述のスパッタリング装置にセットした。
 そして、準備した透明基材をスパッタリング装置の基板ホルダーにセットし、チャンバー内を真空にした。なお、スパッタリング前のチャンバー内の到達真空度は1.5×10-4Paとした。
 チャンバー内を真空にした後、黒化層をスパッタリングにより成膜している間、チャンバー内には酸素ガスとアルゴンガスとを合計で10SCCMになるように供給した。
 黒化層の成膜時にチャンバー内に供給する酸素ガスとアルゴンガスとの比は、各実験例について、体積%比で表2に示した値となるように調整した。すなわち、実験例1-1-1~実験例1-1-6についてそれぞれ体積%比で(O:Ar)=10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、40:60となるように調整した。実験例1-1-7については、実験例1-1-4と同様に、(O:Ar)=25:75としている。なお、表2にはチャンバーに供給したガス中の酸素ガスの比率(体積%)のみを示している。
 また、黒化層を成膜する際には、透明基材をセットした基板ホルダーを30rpmの速度で回転させた。
 黒化層の成膜に当たってはまず、ターゲットに200Wの電力を印加して20分スパッタを行い、成膜速度を測定した。そして、測定した成膜速度から膜厚が300nmになるまでの成膜時間を算出し、再度200WのDC電力をターゲットに印加して所定時間スパッタリングを行い、膜厚300nm黒化層を成膜した。
 なお、実験例1-1-7については既述のようにターゲットに125Wの電力を印加した点以外は、同様にして膜厚300nmの黒化層を成膜した。
 以上の条件、手順により実験例1-1-1~実験例1-1-7の試料を作製した。
(実験例1-1-8~実験例1-1-12) 
 また、作製した実験No.4の焼結体(組成が60Cu-25Ni-15Mo)から得られた混合焼結ターゲットを使用して、実験例1-1-8~実験例1-1-12の5種の試料を作製した。なお、実験例1-1-8~実験例1-1-12では、ターゲットを変更し、黒化層の成膜時にチャンバー内に供給する酸素ガスとアルゴンガスとの比、及びターゲットに供給する電力量を表2に示した値にした点以外は、実験例1-1-1~実験例1-1-7と同様にして試料を作製した。
(実験例1-1-13) 
 作製した実験No.6の焼結体(組成が28Cu-67Ni-5Mo)から得られた混合焼結ターゲットを使用して、実験例1-1-13の試料を作製した。なお、実験例1-1-13では、ターゲットを変更し、黒化層の成膜時にチャンバー内に供給する酸素ガスとアルゴンガスとの比、及びターゲットに供給する電力量を表2に示した値にした点以外は、実験例1-1-1~実験例1-1-7と同様にして試料を作製した。
(実験例1-1-14) 
 作製した実験No.7の焼結体(組成が20Cu-76Ni-4Mo)から得られた混合焼結ターゲットを使用して、実験例1-1-14の試料を作製した。なお、実験例1-1-14では、ターゲットを変更し、黒化層の成膜時にチャンバー内に供給する酸素ガスとアルゴンガスとの比、及びターゲットに供給する電力量を表2に示した値にした点以外は、実験例1-1-1~実験例1-1-7と同様にして試料を作製した。
(実験例1-2-1~実験例1-2-4)
 また比較のため、酸素、銅、ニッケル、モリブデンを含有する黒化層にかえて、モリブデンの酸化膜を形成した点以外は、それぞれ上述の実験例1-1-1~実験例1-1-4と同様にして実験例1-2-1~実験例1-2-4の試料を作製した。実験例1-2-1~実験例1-2-4は、使用するターゲットを42Cu-42Ni-16Mo混合焼結ターゲットから、Moターゲットに変更した以外はそれぞれ実験例1-1-1~実験例1-1-4と同じ条件で試料を作製した。
 なお、実験例1-2-1~実験例1-2-4の試料については後述する溶解試験のみを実施した。
(3)評価結果
 以下に、実験例1-1-1~実験例1-1-14、実験例1-2-1~実験例1-2-4で作製した試料の評価結果を説明する。
(黒化層の組成評価:EDS分析結果)
 実験例1-1-1~実験例1-1-14で作製した試料について、EDSを用いて黒化層の組成分析を行った。測定結果を表2に示す。
 EDS分析から、実験例1-1-1~実験例1-1-14で透明基材上に成膜した黒化層はいずれも銅、ニッケル、モリブデン、酸素を含有することが確認できた。特に実験例1-1-1~実験例1-1-6の比較から、酸素濃度を増加することにより、黒化層中の酸素濃度も増加するが、酸素濃度を変化しても、成膜した黒化層中の金属成分中の銅、ニッケル、モリブデンの比率の変化は少ないことが確認できた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002

(溶解試験結果)
 実験例1-1-1~実験例1-1-5、実験例1-1-8、実験例1-1-10~実験例1-1-14で作製した試料について、エッチング液として塩化第二鉄10質量%と、塩酸10質量%と、残部が水からなる水溶液を用いて、25℃で溶解試験を行った。その結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003

 表3に示した結果によると、実験例1-1-1~実験例1-1-5、実験例1-1-8、実験例1-1-10~実験例1-1-14のいずれの試料においてもエッチング液に試料を浸漬後、30秒以内に黒化層が溶解していることが確認できた。すなわち、これらの実験例の黒化層は、銅層と同等の溶解性を示すことが確認できた。
 以上の結果から、実験例1-1-1~実験例1-1-5、実験例1-1-8、実験例1-1-10~実験例1-1-14で透明基材上に作製した黒化層を銅層の上に形成し、パターニングを行った場合、銅層、及び黒化層を同時にエッチング処理できることを確認できた。このため、後述する実験例2で作製する実験例2-1~実験例2-11の導電性基板はいずれも同時にエッチング処理を行うことができる銅層と、黒化層と、を備えた導電性基板であることを確認できた。
 また、実験例1-2-1~実験例1-2-4の試料についても同様にして溶解試験を実施した。結果を表4に示す。
 実験例1-2-1~実験例1-2-4の試料については、表4に示すように、エッチング液に試料を浸漬後、モリブデンの酸化膜が溶解するのに30秒よりもはるかに長い時間要することが確認できた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004

(シート抵抗の評価)
 そして、実験例1-1-1~実験例1-1-5で作製した試料について黒化層のシート抵抗の評価を行った。結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005

 表5から、黒化層を成膜する際にチャンバーへの供給ガス中の酸素比率が10体積%~25体積%である実験例1-1-1~実験例1-1-4では、いずれの試料についてもシート抵抗は1kΩ/□未満であり、十分小さいことが確認できた。これに対して、黒化層を成膜する際にチャンバーへの供給ガス中の酸素比率が30体積%である実験例1-1-5では急激にシート抵抗が増加することが確認できた。
[実験例2]
 次に、実験例1で行った予備実験の結果を参考に導電性基板を作製し、その評価を行った。
 本実験例では、実験例2-1~実験例2-12として、表6に示した12種類の条件で成膜した黒化層、またはモリブデン酸化膜を備え、図1Aに示した構造を有する導電性基板を作製した。すなわち透明基材の片側面上に銅層、さらに黒化層、またはモリブデン酸化膜が形成された構造の導電性基板を作製した。
 以下に説明する実験例2-1~実験例2-11は実施例となる。また実験例2-12は比較例となる。
 以下に実験例2-1~実験例2-12の導電性基板の作製手順について詳述する。
(実験例2-1)
ここではまず、実験例2-1の導電性基板の作製手順を例に説明する。
 まず、縦5cm、横5cm、厚さ0.05mmのポリエチレンテレフタレート樹脂(PET、商品名「ルミラーU48」、東レ株式会社製)製の透明基材11を準備した。
 次に透明基材11の一方の面の全面に銅層12を形成した。銅層12は、銅薄膜層、及び銅めっき層を有している。従ってまず、スパッタリング法により銅薄膜層を形成し、次いで、該銅薄膜層を給電層として湿式めっき法により銅めっき層を形成し、銅層とした。
 具体的にはまず、Cuターゲット(住友金属鉱山株式会社製)を用いた直流スパッタリング法により、透明基材11の一方の面上に100nmの厚さの銅薄膜層を成膜した。その後、電気めっきにより銅めっき層を0.5μm積層し、銅層12とした。
 次に、銅層12上の全面に、膜厚を25nmとした点を除いて、実験例1-1-1と同様の条件でスパッタリング法により黒化層13を成膜した。
 すなわち、黒化層を形成する際に、スパッタリングターゲットは実験例1-1-1と同じ、42Cu-42Ni-16Mo混合焼結ターゲットを使用した。そして、黒化層を成膜する際にチャンバー内に供給する酸素、アルゴンのガス比(体積%)をO:Ar=10:90とし、膜厚のみ300nmではなく25nmに変更した。
 以上の手順により導電性基板を作製し、以下の評価に供した。
(実験例2-2~実験例2-4)
 実験例2-2~実験例2-4については黒化層の成膜条件を変更した点以外は実験例2-1と同様にして導電性基板を作製した。
 具体的には、銅層までは実験例2-1と同様にして作製した後、実験例2-2~実験例2-4は、黒化層の膜厚を25nmとした点以外はそれぞれ、実験例1-1-2~実験例1-1-4と同じ条件で銅層上に黒化層を成膜した。
 すなわち、例えば実験例2-2の場合、黒化層を形成する際に、スパッタリングターゲットは実験例1-1-2と同じ、42Cu-42Ni-16Mo混合焼結ターゲットを使用した。そして、黒化層を成膜する際にチャンバー内に供給する酸素、アルゴンのガス比(体積%)を実験例1-1-2と同じO:Ar=15:85とし、膜厚のみ300nmではなく25nmに変更した。
(実験例2-5)
 実験例2-5については、黒化層の膜厚を38nmとした点以外は実験例2-4と同様にして導電性基板を作製した。
(実験例2-6)
 実験例2-6については、黒化層の膜厚を50nmとした点以外は実験例2-4と同様にして導電性基板を作製した。
(実験例2-7)
 実験例2-7については、銅層までは実験例2-1と同様にして作製した後、銅層上に黒化層の膜厚を25nmとした点以外は、実験例1-1-5と同じ条件で黒化層を成膜した。
 すなわち、42Cu-42Ni-16Mo混合焼結ターゲットを使用し、黒化層を成膜する際にチャンバー内に供給する酸素、アルゴンのガス比(体積%)をO:Ar=30:70として、膜厚が25nmの黒化層を成膜した。
(実験例2-8)
 実験例2-8については黒化層の成膜条件を変更した点以外は実験例2-1と同様にして導電性基板を作製した。
 具体的には、銅層までは実験例2-1と同様にして作製した後、黒化層の膜厚を32nmとした点以外は、実験例1-1-10と同じ条件で銅層上に黒化層を成膜した。
 すなわち、黒化層を形成する際に、スパッタリングターゲットは実験例1-1-10と同じ、60Cu-25Ni-15Mo混合焼結ターゲットを使用した。そして、黒化層を成膜する際にチャンバー内に供給する酸素、アルゴンのガス比(体積%)を実験例1-1-10と同じO:Ar=25:75とし、膜厚のみ300nmではなく32nmに変更した。
(実験例2-9)
 実験例2-9については黒化層の成膜条件を変更した点以外は実験例2-1と同様にして導電性基板を作製した。
 具体的には、銅層までは実験例2-1と同様にして作製した後、黒化層の膜厚を30nmとした点以外は、実験例1-1-12と同じ条件で銅層上に黒化層を成膜した。
 すなわち、黒化層を形成する際に、スパッタリングターゲットは実験例1-1-12と同じ、60Cu-25Ni-15Mo混合焼結ターゲットを使用した。そして、黒化層を成膜する際にチャンバー内に供給する酸素、アルゴンのガス比(体積%)を実験例1-1-12と同じO:Ar=30:70とし、膜厚のみ300nmではなく30nmに変更した。
(実験例2-10)
 実験例2-10については黒化層の成膜条件を変更した点以外は実験例2-1と同様にして導電性基板を作製した。
 具体的には、銅層までは実験例2-1と同様にして作製した後、黒化層の膜厚を25nmとした点以外は、実験例1-1-13と同じ条件で銅層上に黒化層を成膜した。
 すなわち、黒化層を形成する際に、スパッタリングターゲットは実験例1-1-13と同じ、28Cu-67Ni-5Mo混合焼結ターゲットを使用した。そして、黒化層を成膜する際にチャンバー内に供給する酸素、アルゴンのガス比(体積%)を実験例1-1-13と同じO:Ar=30:70とし、膜厚のみ300nmではなく25nmに変更した。
(実験例2-11)
 実験例2-11については黒化層の成膜条件を変更した点以外は実験例2-1と同様にして導電性基板を作製した。
 具体的には、銅層までは実験例2-1と同様にして作製した後、黒化層の膜厚を25nmとした点以外は、実験例1-1-14と同じ条件で銅層上に黒化層を成膜した。
 すなわち、黒化層を形成する際に、スパッタリングターゲットは実験例1-1-14と同じ、20Cu-76Ni-4Mo混合焼結ターゲットを使用した。そして、黒化層を成膜する際にチャンバー内に供給する酸素、アルゴンのガス比(体積%)を実験例1-1-14と同じO:Ar=30:70とし、膜厚のみ300nmではなく25nmに変更した。
(実験例2-12)
 実験例2-12については、銅層までは実験例2-1と同様にして作製した後、銅層上に黒化層にかえてモリブデンの酸化膜を成膜した。モリブデンの酸化膜は、膜厚を25nmとした点以外は実験例1-2-4と同様にして成膜した。
 モリブデンの酸化膜は具体的には、Moターゲットを用い、チャンバー内に供給する酸素、及びアルゴンのガス比(体積%)をO:Ar=25:75として、膜厚が25nmとなるように成膜した。
 以上の工程により得られた各実験例の導電性基板の評価結果について説明する。
(光学特性:反射率の評価)
 作製した実験例2-1~実験例2-12の導電性基板について反射率測定を実施した。その結果を表6にまとめて示す。また、一部の試料の反射率の波長依存性を図5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006

 実施例である実験例2-1から実験例2-11の導電性基板における、波長550nmの光の反射率、及び波長が350nm以上780nm以下の範囲の光に対する反射率の平均値である可視光平均反射率はいずれも、30%未満であることが確認できた。
 また反射率から計算した明度、色度の値は表6に示すとおり、実験例2-1から実験例2-11のうち、実験例2-6については明度Lが55を若干超えたものの、実験例2-6を除く実験例2-1~実験例2-11はいずれも明度Lは約55以下と低くなっていることを確認できた。特に実験例2-1~実験例2-5、実験例2-8~実験例2-11については色度(a,b)はいずれも負であり、黒化層として特に良好な特性であることを確認できた。
 実施例である実験例2-4~実験例2-7の波長350nm以上780nm以下の範囲の光に対する反射率の測定結果を図5に示す。
 実験例2-7は上述のように、黒化層を成膜する際のチャンバーへの供給ガス中の酸素比率が28体積%を超え、膜厚以外は同条件で黒化層を成膜した実験例1-1-5のEDS分析の結果によれば、黒化層中の酸素の含有率が42.6原子%となっている。このように黒化層中の酸素の含有率が40原子%を超える場合、図5に示したように、波長600nm以上の領域で反射率が急激に上昇することが確認できた。ただし、特に反射の抑制が求められる波長600nm以下の光に対する反射率は十分に低く、実用上問題ないことが確認できる。
 実験例2-1~実験例2-4においては、上述のようにそれぞれ実験例1-1-1~実験例1-1-4と膜厚以外は同様の条件で黒化層を成膜している。また実験例2-5、実験例2-6については実験例1-1-4と、実験例2-7については実験例1-1-5と、膜厚以外はそれぞれ同様の条件で黒化層を成膜している。実験例2-8は実験例1-1-10と膜厚以外は同様の条件で黒化層を成膜している。実験例2-9は実験例1-1-12と膜厚以外は同様の条件で黒化層を成膜している。実験例2-10は実験例1-1-13と膜厚以外は同様の条件で黒化層を成膜している。実験例2-11は実験例1-1-14と膜厚以外は同様の条件で黒化層を成膜している。
 このため、実験例2-1~実験例2-11で作製した導電性基板に含まれる黒化層は、実験例1-1-1~実験例1-1-5、実験例1-1-10、実験例1-1-12~実験例1-1-14で評価を行った黒化層と同様の特性、すなわち同様の「膜組成」、「エッチング性」、「シート抵抗」を有するものといえる。
 また、実験例1で説明したように実験例1-1-1~実験例1-1-5、実験例1-1-10、実験例1-1-12~実験例1-1-14で評価した黒化層は、溶解試験においてエッチング液に対して銅層と同等の溶解性を示すことが確認できた。このことから、実験例2-1~実験例2-11で作製した導電性基板については、いずれも同時にエッチング処理を行うことができる銅層と、黒化層と、を備えた導電性基板であるといえる。
 なお、実験例2-12は光学特性は良好であるが、実験例1-2-4で示したように溶解試験の結果が×であるため、同時にエッチング処理を行うことができる銅層と、黒化層と、を備えた導電性基板であるとはいえない。
 以上のように、透明基材の少なくとも一方の面側に、銅層と、酸素、銅、ニッケル、及びモリブデンを含有し、酸素を5原子%以上60原子%以下含有する黒化層と、を備えた実験例2-1~実験例2-11の導電性基板は、同時にエッチング処理を行うことができる銅層と、黒化層とを備えた導電性基板であることが確認できた。すなわち、係る導電性基板は、従来よりもエッチング性に優れていることが確認できた。また、係る導電性基板は低反射率、低明度、低色度であるため、タッチパネル用の導電性基板として好適に使用することができることを確認できた。
[実験例3]
 実験例3ではまず、透明基材であるPET基材上に、酸素、銅、ニッケル、及びモリブデンを含有する黒化層を形成した試料である、実験例3-1-1~実験例3-1-4の試料を作製し、黒化層の組成についてのEDS分析、溶解試験を実施した。
 また、さらに本実験例では、図1Aに示した構造を有する導電性基板である、実験例3-2-1~実験例3-2-4の試料を作製した。すなわち透明基材の片側面上に銅層、さらに黒化層を備えた導電性基板を作製し、光学特性の評価を行った。以下、具体的に説明する。
(実験例3-1-1、実験例3-1-2)
 本実験例では、透明基材であるPET基材上に、酸素、銅、ニッケル、及びモリブデンを含有する黒化層を形成した試料を作製した。
 試料の作製に当たって、成膜用のスパッタリングターゲットとして、46Cu-46Ni-8Moの組成を有する熔解法で作製した熔解合金ターゲットを使用した。実験例3-1-1、実験例3-1-2では、上述のターゲットを用い、黒化層の成膜時にチャンバー内に供給する酸素ガスとアルゴンガスとの比、及びターゲットに供給する電力量を表7に示した値にした点以外は、実験例1と同様にして試料を作製した。
 なお、実験例3-1-1は供給ガス中の酸素割合を30体積%、実験例3-1-2は供給ガス中の酸素割合を40体積%とした。そして、200WのDC電力をターゲットに印加して所定時間スパッタリングを行い、膜厚300nmの黒化層を成膜した。
 作製した試料について黒化層のEDS分析、溶解試験を行った結果を表7、表8に示す。
(実験例3-1-3、実験例3-1-4)
 本実験例では、透明基材であるPET基材上に、酸素、銅、ニッケル、及びモリブデンを含有する黒化層を形成した試料を作製した。
 試料の作製に当たって、成膜用のスパッタリングターゲットとして、49Cu-43Ni-8Moの組成を有する熔解法で作製した熔解合金ターゲットを使用した。実験例3-1-3、実験例3-1-4では、上述のターゲットを用い、黒化層の成膜時にチャンバー内に供給する酸素ガスとアルゴンガスとの比、及びターゲットに供給する電力量を表7に示した値にした点以外は、実験例1と同様にして試料を作製した。
 なお、実験例3-1-3は供給ガス中の酸素割合を30体積%、実験例3-1-4は供給ガス中の酸素割合を40体積%とした。そして、200WのDC電力をターゲットに印加して所定時間スパッタリングを行い、膜厚300nmの黒化層を成膜した。
 作製した試料について黒化層のEDS分析、溶解試験を行った結果を表7、表8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008

 表7に示した結果から、46Cu-46Ni-8Moの熔解合金ターゲット、または49Cu-43Ni-8Moの熔解合金ターゲットを用いた場合でも、黒化層はいずれも銅、ニッケル、モリブデン、酸素を含有することが確認できた。
 また、表8に示した結果から、46Cu-46Ni-8Moの熔解合金ターゲット、または49Cu-43Ni-8Moの熔解合金ターゲットを使用した黒化層においても、いずれも1分以内で溶解するエッチング特性を有することが確認できた。すなわち、本実験例の黒化層についても、銅層と同等の溶解性を示すことが確認できた。
 次に、実験例3-2-1~実験例3-2-4として、以下の手順により導電性基板を作製し、評価を行った。実験例3-2-1~実験例3-2-4いずれについても実施例となる。
(実験例3-2-1、実験例3-2-2)
 まず、実験例3-2-1、実験例3-2-2のいずれの導電性基板においても、実験例2-1と同様にして透明基材の一方の面上に銅薄膜層、及び銅めっき層を有する銅層を形成した。
 次いで、実験例3-2-1、実験例3-2-2の各試料については、黒化層の膜厚を35nmとした点以外は、それぞれ実験例3-1-1、実験例3-1-2と同じ条件で銅層上に黒化層を形成し、図1Aに示した構造を有する導電性基板を作製した。
 作製した導電性基板について、反射率測定を実施した。また、測定した反射率から明度、及び色度を算出した。結果を表9に示す。
(実験例3-2-3、実験例3-2-4)
 まず、実験例3-2-3、実験例3-2-4のいずれの導電性基板においても、実験例2-1と同様にして透明基材の一方の面上に銅薄膜層、及び銅めっき層を有する銅層を形成した。
 次いで、実験例3-2-3、実験例3-2-4の各試料については、黒化層の膜厚を35nmとした点以外は、それぞれ実験例3-1-3、実験例3-1-4と同じ条件で銅層上に黒化層を形成し、図1Aに示した構造を有する導電性基板を作製した。
 作製した導電性基板について、反射率測定を実施した。また、測定した反射率から明度、及び色度を算出した。結果を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009

 表9に示した結果によると、いずれの試料においても波長550nmの光の反射率、及び波長が350nm以上780nm以下の範囲の光に対する反射率の平均値である可視光平均反射率はいずれも、30%未満であることが確認できた。
 また、実験例3-2-1~実験例3-2-4においては、上述のようにそれぞれ実験例3-1-1~実験例3-1-4と膜厚以外は同様の条件で黒化層を成膜している。
 このため、実験例3-2-1~実験例3-2-4で作製した導電性基板に含まれる黒化層は、実験例3-1-1~実験例3-1-4で評価を行った黒化層と同様の特性、すなわち同様の「膜組成」、「エッチング性」を有するものといえる。
 そして、既述のように実験例3-1-1~実験例3-1-4で評価した黒化層は、溶解試験においてエッチング液に対して銅層と同等の溶解性を示すことが確認できた。このことから、実験例3-2-1~実験例3-2-4で作製した導電性基板についても、同時にエッチング処理を行うことができる銅層と、黒化層と、を備えた導電性基板であるといえる。
 以上のように、透明基材の少なくとも一方の面側に、銅層と、酸素、銅、ニッケル、及びモリブデンを含有し、酸素を5原子%以上60原子%以下含有する黒化層と、を備えた実験例3-2-1~実験例3-2-4の導電性基板は、同時にエッチング処理を行うことができる銅層と、黒化層とを備えた導電性基板であることが確認できた。すなわち、係る導電性基板は、従来よりもエッチング性に優れていることが確認できた。また、係る導電性基板は低反射率、低明度、低色度であるため、タッチパネル用の導電性基板として好適に使用することができることも確認できた。
 以上に導電性基板、及び導電性基板の製造方法を、実施形態および実施例等で説明したが、本発明は上記実施形態および実施例等に限定されない。特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
 本出願は、2015年1月20日に日本国特許庁に出願された特願2015-008913号、及び2015年4月27日に日本国特許庁に出願された特願2015-090017号に基づく優先権を主張するものであり、特願2015-008913号、及び特願2015-090017号の全内容を本国際出願に援用する。
10A、10B、20A、20B、30           導電性基板
11、11A、11B                   透明基材
12、12A、12B                   銅層
13、13A、13B、131、132、131A、131B、132A、132B、32A、32B                       黒化層
31A、31B                      配線

Claims (7)

  1.  透明基材と、
     前記透明基材の少なくとも一方の面側に形成された銅層と、
     前記透明基材の少なくとも一方の面側に形成され、酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを含有し、前記酸素を5原子%以上60原子%以下含有する黒化層と、を備えた導電性基板。
  2.  前記黒化層は、
     前記黒化層の銅とニッケルとモリブデンとの含有量を100原子%とした場合に、前記モリブデンの含有量が2原子%以上70原子%以下である請求項1に記載の導電性基板。
  3.  前記銅層は厚さが100nm以上であり。
     前記黒化層は厚さが20nm以上である請求項1または2に記載の導電性基板。
  4.  波長550nmの光の反射率が30%以下である請求項1乃至3のいずれか一項に記載の導電性基板。
  5.  メッシュ状の配線を備えた請求項1乃至4のいずれか一項に記載の導電性基板。
  6.  透明基材を準備する透明基材準備工程と、
     前記透明基材の少なくとも一方の面側に銅層を形成する銅層形成工程と、
     前記透明基材の少なくとも一方の面側に、酸素、銅、ニッケル及びモリブデンを含有し、前記酸素を5原子%以上60原子%以下含有する黒化層を形成する黒化層形成工程と、を有する導電性基板の製造方法。
  7.  前記黒化層形成工程は、
     銅-ニッケル-モリブデンターゲットを用い、
     酸素を5体積%以上45体積%以下の割合で含有するガスをチャンバー内に供給しながらスパッタリング法により、前記黒化層を成膜する請求項6に記載の導電性基板の製造方法。
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