WO2017022539A1 - 導電性基板、導電性基板の製造方法 - Google Patents

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貴広 須田
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住友金属鉱山株式会社
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    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to a conductive substrate and a method for manufacturing a conductive substrate.
  • the capacitive touch panel converts information on the position of an adjacent object on the panel surface into an electrical signal by detecting a change in capacitance caused by the object adjacent to the panel surface. Since the conductive substrate used for the capacitive touch panel is installed on the surface of the display, the material of the conductive layer of the conductive substrate is required to have low reflectance and be difficult to be visually recognized.
  • a material for the conductive layer used for the capacitive touch panel a material having low reflectivity and not easily visible is used, and wiring is formed on a transparent substrate or a transparent film.
  • Patent Document 1 discloses a capacitance-type digital touch panel including a plurality of transparent sheet electrodes in which a touch panel portion is printed on a PET film with an ITO film and a signal pattern and a GND pattern are printed.
  • a display with a touch panel has been increased in screen size, and in response to this, a conductive substrate such as a transparent conductive film for a touch panel is required to have a large area.
  • a conductive substrate such as a transparent conductive film for a touch panel is required to have a large area.
  • ITO has a high electric resistance value and causes signal deterioration, there is a problem that ITO is not suitable for a large panel.
  • the surface of the metal layer is formed.
  • a blackened layer is formed on the surface of the metal layer that has undergone the rust prevention treatment, the adhesion between the blackened layer and the metal layer will be There was a problem that the performance decreased.
  • a conductive substrate with high adhesion of the blackened layer is provided.
  • An insulating substrate A metal layer formed on at least one surface of the insulating substrate; An organic material layer containing a nitrogen-based organic material formed on the metal layer; A blackening layer formed on the organic layer, Provided is a conductive substrate in which the contact angle of pure water on the surface of the organic layer facing the blackened layer is 60 ° or less.
  • a conductive substrate having an organic layer formed between a metal layer and a blackened layer can provide a conductive substrate with high adhesion of the blackened layer.
  • substrate which concerns on embodiment of this invention Sectional drawing of the electroconductive board
  • Sectional drawing in the AA 'line of FIG. Explanatory drawing of the cut line formed when performing the adhesiveness test in an Example and a comparative example.
  • the conductive substrate of the present embodiment includes an insulating base, a metal layer formed on at least one surface of the insulating base, an organic layer containing a nitrogen-based organic material formed on the metal layer, A blackening layer formed on the organic material layer.
  • the contact angle of the pure water in the surface which opposes the blackening layer of an organic substance layer can be 60 degrees or less.
  • the conductive substrate in this embodiment is a pattern in which a substrate having a metal layer, an organic material layer, and a blackened layer on the surface of the insulating base before patterning the metal layer, and the metal layer is patterned.
  • a substrate that is, a wiring substrate.
  • the insulating substrate is not particularly limited, and a transparent substrate such as a resin substrate (resin film) that transmits visible light or a glass substrate can be preferably used.
  • a resin such as a polyamide resin, a polyethylene terephthalate resin, a polyethylene naphthalate resin, a cycloolefin resin, a polyimide resin, or a polycarbonate resin can be preferably used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • COP cycloolefin polymer
  • PEN polyethylene naphthalate
  • polyimide polyamide
  • polycarbonate and the like
  • the thickness of the insulating 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 thickness of the insulating substrate can be, for example, 10 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the thickness of the insulating substrate is preferably 20 ⁇ m or more and 120 ⁇ m or less, and more preferably 20 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the thickness of the insulating substrate is preferably 20 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the total light transmittance of the insulating base material is preferably higher.
  • the total light transmittance is preferably 30% or more, and more preferably 60% or more.
  • the visibility of the display can be sufficiently ensured when used for, for example, a touch panel.
  • the total light transmittance of the insulating substrate can be evaluated by the method specified in JIS K 7361-1.
  • the material which comprises a metal layer is not specifically limited, The material which has the electrical conductivity according to the application can be selected,
  • the material which comprises a metal layer is Cu, Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr , Fe, Mn, Co and W are preferably a copper alloy with at least one metal selected from the group consisting of copper, or a material containing copper.
  • the metal layer can be a copper layer made of copper.
  • the method for forming the metal layer on at least one surface of the insulating base material is not particularly limited, but an adhesive may not be disposed between the insulating base material and the metal layer in order not to reduce the light transmittance. preferable. That is, the metal layer is preferably formed directly on at least one surface of the insulating substrate. In addition, when arrange
  • the metal layer preferably has a metal thin film layer.
  • the metal layer may have a metal thin film layer and a metal plating layer.
  • a metal thin film layer can be formed on an insulating substrate by a dry plating method, and the metal thin film layer can be used as a metal layer.
  • a metal layer can be directly formed on an insulating substrate without using an adhesive.
  • a dry plating method for example, a sputtering method, a vapor deposition method, an ion plating method, or the like can be preferably used.
  • the metal thin film layer and the metal plating layer are formed by forming the metal plating layer by electroplating, which is a kind of wet plating method, using the metal thin film layer as a power feeding layer. It can also be a metal layer. Since the metal layer has the metal thin film layer and the metal plating layer, the metal layer can be directly formed on the insulating base material without using an adhesive.
  • the metal layer can be directly formed on the adhesion layer.
  • the thickness of the metal layer is not particularly limited, and when the metal 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 metal layer is preferably 5 ⁇ m or less, and more preferably 3 ⁇ m or less.
  • the metal layer preferably has a thickness of 50 nm or more, more preferably 60 nm or more, and 150 nm. More preferably, it is the above.
  • a metal layer has a metal thin film layer and a metal plating layer as mentioned above, it is preferable that the sum total of the thickness of a metal thin film layer and the thickness of a metal plating layer is the said range.
  • the thickness of the metal thin film layer is not particularly limited. The following is preferable.
  • the metal layer can be used as a wiring by patterning it into a desired wiring pattern, for example. And since a metal layer can make an electrical resistance value lower than ITO conventionally used as a transparent conductive film, the electrical resistance value of an electroconductive board
  • substrate can be made small by providing a metal layer.
  • the organic layer can be formed on the surface of the metal layer facing the blackening layer described later. Therefore, when a conductive substrate is used, it can be disposed between the metal layer and the blackened layer.
  • the organic material layer can contain a nitrogen-based organic material.
  • the nitrogen-based organic material used for the organic material layer preferably contains, for example, 1,2,3-benzotriazole or a derivative thereof. Specific examples of the nitrogen-based organic material used in the organic material layer include 1,2,3-benzotriazole, 5-methyl-1H benzotriazole, and the like.
  • the rust preventive agent for copper can be used preferably, for example, As a chemical
  • the adhesion of the blackened layer may not be sufficient. Therefore, the inventors of the present invention examined a method for increasing the adhesion of the blackened layer, and by setting the contact angle of pure water on the surface of the organic layer facing the blackened layer to 60 ° or less, The inventors have found that the adhesion of the blackened layer can be improved and completed the present invention.
  • the adhesion of the blackened layer is In some cases it was not enough.
  • the contact angle with respect to the pure water of the surface of the organic matter layer facing the blackened layer exceeds 60 °.
  • the contact angle of pure water on the surface of the organic layer facing the blackened layer Is 60 ° or less. Then, by forming a uniform film in which the metal layer and the organic layer are combined, the adhesion of the blackened layer can be enhanced when the blackened layer is formed on the organic layer.
  • the contact angle of pure water on the surface of the organic layer facing the blackened layer is preferably 60 ° or less.
  • the method for setting the contact angle of pure water on the surface of the organic material layer facing the blackened layer to 60 ° or less is not particularly limited, and the organic material is formed so as to form a uniform film in which the metal layer and the organic material layer are combined.
  • the method of supplying the nitrogen type organic substance solution used as the raw material of a layer with respect to the surface of a metal layer is mentioned.
  • the method for supplying the nitrogen-based organic substance solution is not particularly limited, and can be supplied by any method. For example, applying a solution containing a material constituting the organic layer on the metal layer by applying a nitrogen-based organic solution by spraying or immersing an insulating base material in which the metal layer is formed in the nitrogen-based organic solution. Can do.
  • the nitrogen-based organic solution when supplying the nitrogen-based organic solution, it is preferable to supply the nitrogen-based organic solution uniformly to the surface of the metal layer so as to form a uniform film in which the metal layer and the organic layer are combined. For this reason, for example, a nitrogen-based organic substance solution is simultaneously supplied to the surface of the metal layer on the side where the blackened layer is formed by two or more types of means, It is preferable to repeatedly supply the nitrogen-based organic substance solution in a plurality of times to the surface.
  • the condition of the nitrogen-based organic solution when supplying the nitrogen-based organic solution to the surface of the metal layer on which the blackening layer is formed is not particularly limited, depending on the type of the nitrogen-based organic solution, etc. Can be arbitrarily selected.
  • the concentration of nitrogen-based organic matter in the nitrogen-based organic matter solution used when forming the organic matter layer is not particularly limited, and the content of nitrogen-based organic matter in the target organic matter layer and operability It can be arbitrarily selected in consideration of the above.
  • the lower limit of the concentration of the nitrogenous organic substance in the nitrogenous organic substance solution is preferably 1 mL / L or more, and more preferably 2 mL / L or more.
  • the upper limit is preferably 4 mL / L or less. This is because by setting the concentration of the nitrogen-based organic substance in the nitrogen-based organic substance solution to 1 mL / L or more, a uniform film in which the metal layer and the organic layer are combined can be more reliably formed.
  • the concentration of the nitrogen-based organic substance in the nitrogen-based organic substance solution exceeds 4 mL / L, the excess solution may not be removed by washing with water, and it is preferably 4 mL / L or less.
  • the temperature of the nitrogen-based organic solution when supplying the nitrogen-based organic solution to the surface of the metal layer is not particularly limited, and may be arbitrarily selected in consideration of the viscosity, operability, reactivity, etc. of the solution. Can do. For example, it is preferably 10 ° C. or higher, and more preferably 20 ° C. or higher. However, since the nitrogenous organic substance contained may react with other substances when the temperature increases, the temperature is preferably set to 40 ° C. or lower.
  • the pH of the nitrogen-based organic substance solution is not particularly limited, and can be selected in consideration of the type of nitrogen-based organic substance used, the reactivity of the solution, and the like.
  • the pH of the nitrogen-based organic substance solution is 2 It is preferable that it is above, and it is more preferable that it is 3 or more.
  • the pH of the nitrogen-based organic matter solution is preferably 4 or less.
  • the length of the treatment time for supplying and reacting the nitrogen-based organic solution to the metal layer surface is not particularly limited, depending on the type of nitrogen-based organic solution used, the thickness of the organic layer to be formed, etc. Can be arbitrarily selected.
  • the treatment time is preferably 5 seconds or more, and more preferably 6 seconds or more. However, if the treatment time is too long, productivity may be lowered, and therefore it is preferably 10 seconds or less.
  • the inventors of the present invention have also found that the reflectance of the conductive substrate can be suppressed by disposing an organic material layer containing a nitrogen-based organic material between the metal layer and the blackening layer.
  • the content of nitrogen-based organic matter in the organic layer is preferably 0.2 ⁇ g / cm 2 or more, and more preferably 0.3 ⁇ g / cm 2 or more. .
  • the reflectance of the conductive substrate can be greatly suppressed by setting the content of the nitrogen-based organic matter in the organic layer to 0.2 ⁇ g / cm 2 or more. Because it can.
  • the a * value and b * value when the color of the blackened layer is converted to the CIE (L * a * b * ) color system can be lowered. This is because the wiring of the conductive substrate can be made inconspicuous.
  • the upper limit of the content of nitrogen-based organic matter in the organic matter layer is not particularly limited. However, in order to increase the content of nitrogenous organic matter in the organic matter layer, increase the concentration of the nitrogenous organic matter solution used when forming the organic matter layer, increase the supply time of the nitrogenous organic matter solution, etc. It becomes. For this reason, if the content of the nitrogenous organic matter in the organic matter layer is excessively increased, the handleability of the nitrogenous organic matter solution is lowered or the time required for forming the organic matter layer is increased, resulting in a decrease in productivity. There is a fear. Therefore, the content of the nitrogen-based organic compound in the organic layer is preferably set to 0.5 ⁇ g / cm 2 or less, for example.
  • the blackening layer can be formed on the upper surface of the organic layer.
  • the material of the blackening layer is not particularly limited, and any material that can suppress the reflection of light on the surface of the metal layer can be suitably used.
  • the blackening layer preferably contains at least one metal selected from, for example, Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, and Mn. Further, the blackening layer may further contain one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen.
  • the blackening layer can include a metal alloy containing at least two kinds of metals selected from Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, and Mn. . Also in this case, the blackening layer may further contain one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen. At this time, as a metal alloy containing at least two kinds of metals selected from Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, and Mn, a Cu—Ti—Fe alloy is used as a metal alloy containing at least two kinds of metals selected from Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, and Mn, a Cu—Ti—Fe alloy is used as a metal alloy containing at least two kinds of metals selected from Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, and Mn.
  • a Cu—Ni—Fe alloy, Ni—Cu alloy, Ni—Zn alloy, Ni—Ti alloy, Ni—W alloy, Ni—Cr alloy, and Ni—Cu—Cr alloy can be preferably used.
  • a Ni—Cu alloy can be used more preferably.
  • the method for forming the blackened layer is not particularly limited, and can be formed by any method, for example, by a dry method or a wet method.
  • the specific method is not particularly limited, but for example, a dry plating method such as a sputtering method, an ion plating method or a vapor deposition method can be preferably used.
  • a dry plating method such as a sputtering method, an ion plating method or a vapor deposition method
  • it is more preferable to use a sputtering method because the film thickness can be easily controlled.
  • one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen can be added to the blackened layer.
  • a reactive sputtering method can be more preferably used.
  • a target containing a metal species constituting the blackened layer can be used as the target.
  • the blackened layer contains an alloy
  • a target may be used for each metal species contained in the blackened layer, and the alloy may be formed on the surface of the film-deposited body such as a substrate, and is included in the blackened layer in advance. It is also possible to use a target obtained by alloying a metal.
  • the blackened layer contains one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen
  • these are added to the atmosphere when the blackened layer is formed, so that the blackened layer Can be added inside.
  • carbon monoxide gas and / or carbon dioxide gas is used
  • oxygen, oxygen gas is used
  • hydrogen, hydrogen gas and / or water is used.
  • nitrogen gas can be added to the atmosphere during sputtering.
  • One or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen can be added to the blackening layer by adding these gases to the inert gas when forming the blackening layer.
  • Argon can be preferably used as the inert gas.
  • the blackened layer When the blackened layer is formed by a wet method, it can be formed by, for example, an electroplating method using a plating solution corresponding to the material of the blackened layer.
  • the blackened layer can be formed by either a dry method or a wet method, but when forming the blackened layer, the nitrogen-based organic matter contained in the organic layer is dissolved in the plating solution. However, it may be taken into the blackened layer and may affect the color tone and other characteristics, so that it is preferable to form a film by a dry method.
  • the thickness of the blackening layer is not particularly limited, but is preferably 15 nm or more, for example, and more preferably 25 nm or more. This is because when the thickness of the blackened layer is thin, reflection of light on the surface of the metal layer may not be sufficiently suppressed. Therefore, the thickness of the blackened layer is set to 15 nm or more as described above. This is because it is preferable to configure so that reflection of light on the surface of the layer can be particularly suppressed.
  • the upper limit of the thickness of the blackening layer is not particularly limited, but even if it is thicker than necessary, the time required for film formation and the time required for etching when forming the wiring are increased, resulting in an increase in cost. Will be invited.
  • the thickness of the blackened layer is preferably 70 nm or less, and more preferably 50 nm or less.
  • the conductive substrate can be provided with any layer other than the above-mentioned insulating base material, metal layer, organic material layer, and blackening layer.
  • an adhesion layer can be provided.
  • the metal layer can be formed on the insulating substrate, but when the metal layer is directly formed on the insulating substrate, the adhesion between the insulating substrate and the metal layer is not sufficient. There is a case. For this reason, when a metal layer is directly formed on the upper surface of the insulating substrate, the metal layer may be peeled off from the insulating substrate during the manufacturing process or use.
  • an adhesion layer can be disposed on the insulating substrate in order to improve the adhesion between the insulating substrate and the metal layer.
  • the adhesion layer between the insulating substrate and the metal layer By disposing the adhesion layer between the insulating substrate and the metal layer, the adhesion between the insulating substrate and the metal layer can be improved, and the metal layer can be prevented from peeling off from the insulating substrate.
  • the adhesion layer can function as a blackening layer. For this reason, it becomes possible to suppress the reflection of the light of the metal layer by the light from the lower surface side of the metal layer, that is, the insulating base material side.
  • the material constituting the adhesion layer is not particularly limited, the adhesion strength between the insulating base and the metal layer, the degree of suppression of light reflection on the surface of the required metal layer, and the conductive substrate. It can be arbitrarily selected according to the degree of stability to the environment (for example, humidity and temperature) to be used.
  • the adhesion layer preferably contains at least one metal selected from, for example, Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, and Mn.
  • the adhesion layer may further contain one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen.
  • the adhesion layer can include a metal alloy including at least two kinds of metals selected from Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, and Mn. Also in this case, the adhesion layer can further include one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen.
  • a metal alloy containing at least two kinds of metals selected from Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, and Mn a Cu—Ti—Fe alloy is used as a metal alloy containing at least two kinds of metals selected from Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, and Mn.
  • a Cu—Ni—Fe alloy, Ni—Cu alloy, Ni—Zn alloy, Ni—Ti alloy, Ni—W alloy, Ni—Cr alloy, and Ni—Cu—Cr alloy can be preferably used.
  • a Ni—Cu alloy can be used more preferably.
  • the method for forming the adhesion layer is not particularly limited, but it is preferable to form the film by a dry plating method.
  • a dry plating method for example, a sputtering method, an ion plating method, a vapor deposition method, or the like can be preferably used.
  • a sputtering method it is more preferable to use a sputtering method because the film thickness can be easily controlled.
  • one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen can be added to the adhesion layer, and in this case, a reactive sputtering method can be more preferably used.
  • the adhesion layer contains one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen
  • one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen in the atmosphere when forming the adhesion layer Can be added to the adhesion layer.
  • carbon monoxide gas and / or carbon dioxide gas when adding oxygen, oxygen gas, when adding hydrogen, hydrogen gas and / or water
  • nitrogen gas can be added to the atmosphere when dry plating is performed.
  • a gas containing one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen is preferably added to an inert gas and used as an atmosphere gas during dry plating.
  • an inert gas For example, argon can be used preferably.
  • the adhesion layer By forming the adhesion layer by dry plating as described above, the adhesion between the insulating substrate and the adhesion layer can be enhanced. And since an adhesion layer can contain a metal as a main component, for example, its adhesiveness with a metal layer is also high. For this reason, peeling of a metal layer can be suppressed by arrange
  • the thickness of the adhesion layer is not particularly limited, but is preferably 3 nm to 50 nm, for example, more preferably 3 nm to 35 nm, and still more preferably 3 nm to 33 nm.
  • the thickness of the adhesion layer is preferably 3 nm or more as described above.
  • the upper limit value of the thickness of the adhesion layer is not particularly limited, but even if it is thicker than necessary, the time required for film formation and the time required for etching when forming the wiring are increased, resulting in an increase in cost. Will be invited.
  • the thickness of the adhesion layer is preferably 50 nm or less as described above, more preferably 35 nm or less, and further preferably 33 nm or less.
  • the conductive substrate of the present embodiment can have an insulating base, a metal layer, an organic layer, and a blackening layer. Further, a layer such as an adhesion layer can be optionally provided.
  • FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 2A, and FIG. 2B show examples of cross-sectional views in the plane parallel to the stacking direction of the insulating substrate, metal layer, organic layer, and blackening layer of the conductive substrate of this embodiment. ing.
  • the conductive substrate of this embodiment has, for example, a structure in which a metal layer, an organic layer, and a blackening layer are laminated in that order from the insulating base side on at least one surface of the insulating base. Can do.
  • the metal layer 12, the organic material layer 13, and the blackening layer 14 are formed one by one on the one surface 11a side of the insulating base material 11. They can be stacked in that order.
  • substrate 10B shown to FIG. 1B metal layer 12A, 12B on the one surface 11a side of the insulating base material 11, and the other surface (other surface) 11b side, respectively,
  • the organic layers 13A and 13B and the blackening layers 14A and 14B can be stacked one by one in that order.
  • an adhesion layer may be provided.
  • a structure in which an adhesion layer, a metal layer, an organic material layer, and a blackening layer are formed in that order from the insulating substrate side on at least one surface of the insulating substrate can be employed.
  • the adhesion layer 15, the metal layer 12, the organic layer 13, and the blackening layer 14 are formed on one surface 11a side of the insulating base material 11. Can be stacked in that order.
  • an adhesion layer, a metal layer, an organic material layer, and a blackening layer are laminated on both surfaces of the insulating substrate 11
  • 12B, organic layers 13A and 13B, and blackening layers 14A and 14B can be stacked in that order.
  • the insulating base material 11 is laminated on the upper and lower sides of the insulating base material 11 with the symmetrical surface.
  • positioned so that the layer which became symmetrical may be shown, it is not limited to the form which concerns.
  • the configuration on the one surface 11a side of the insulating substrate 11 is similar to the configuration of FIG. 1B, without providing the adhesion layer 15A, the metal layer 12A, the organic layer 13A, and the blackening layer 14A. It is good also as a form laminated
  • reflection of the light by a metal layer is suppressed by providing a metal layer, an organic substance layer, and a blackening layer on an insulating base material, and reflection of an electroconductive board
  • the rate can also be suppressed.
  • the degree of reflectivity of the conductive substrate of the present embodiment is not particularly limited.
  • the reflectivity is lower. Is good.
  • the average reflectance of light having a wavelength of 400 nm to 700 nm is preferably 20% or less, more preferably 17% or less, and particularly preferably 15% or less.
  • the reflectance can be measured by irradiating the blackened layer of the conductive substrate with light.
  • the blackened layer 14 is irradiated with light.
  • the surface A of the blackened layer 14 can be irradiated with light and measured.
  • light having a wavelength of 400 nm or more and 700 nm or less is irradiated to the surface A of the blackened layer 14 of the conductive substrate, for example, at a wavelength of 1 nm as described above, and the average value of the measured values is reflected on the conductive substrate. Rate.
  • the conductive substrate of this embodiment can be preferably used as a conductive substrate for a touch panel.
  • the conductive substrate can be configured to have mesh wiring.
  • the conductive substrate provided with the mesh-like wiring can be obtained by etching the metal layer, the organic material 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. 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 metal layer or the like.
  • the insulating substrate 11 and the metal layer Layers other than the wirings 31A and 31B formed by patterning are omitted.
  • a wiring 31B that can be seen through the insulating substrate 11 is also shown.
  • the conductive substrate 30 shown in FIG. 3 has an insulating base 11, a plurality of wirings 31A parallel to the Y-axis direction in the drawing, and wirings 31B parallel to the X-axis direction.
  • the wirings 31A and 31B are formed by etching a metal layer, and an organic material layer and a blackening layer (not shown) are formed on the upper surface or the lower surface of the wirings 31A and 31B.
  • the organic material layer and the blackened layer are etched in the same shape as the wirings 31A and 31B.
  • the arrangement of the insulating base 11 and the wirings 31A and 31B is not particularly limited.
  • a configuration example of the arrangement of the insulating base material 11 and the wiring is shown in FIGS. 4A and 4B.
  • 4A and 4B are cross-sectional views taken along line AA ′ of FIG.
  • wirings 31A and 31B may be disposed on the upper and lower surfaces of the insulating base material 11, respectively.
  • organic layers 32A and 32B and blackening layers 33A and 33B etched in the same shape as the wiring are arranged on the upper surface of the wiring 31A and the lower surface of 31B.
  • FIG. 4B a pair of insulating base materials 11 is used, wirings 31A and 31B are arranged on the upper and lower surfaces with one insulating base material 11 interposed therebetween, and one wiring 31B is insulated. May be disposed between the conductive substrates 11. Also in this case, organic layers 32A and 32B and blackening layers 33A and 33B etched in the same shape as the wiring are arranged on the upper surfaces of the wirings 31A and 31B. As described above, an adhesion layer can be provided in addition to the metal layer, the organic material layer, and the blackening layer. Therefore, in either case of FIG. 4A or FIG.
  • an adhesion layer can be provided between the wiring 31 ⁇ / b> A and / or the wiring 31 ⁇ / b> B and the insulating substrate 11.
  • the adhesion layer is also etched in the same shape as the wirings 31A and 31B.
  • the conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIGS. 3 and 4A is, for example, a metal layer 12A, 12B, an organic layer 13A, 13B, and a blackening layer on both sides of the insulating base 11 as shown in FIG. 1B.
  • 14A and 14B can be formed from a conductive substrate.
  • the metal layer 12A, the organic layer 13A, and the blackening layer 14A on the one surface 11a side of the insulating base 11 are shown in FIG. 1B.
  • Etching is performed so that a plurality of linear patterns parallel to the Y-axis direction are arranged at predetermined intervals along the X-axis direction.
  • the X-axis direction in FIG. 1B means a direction parallel to the width direction of each layer.
  • the Y-axis direction in FIG. 1B means a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1B.
  • a plurality of linear patterns parallel to the X-axis direction in FIG. 1B are spaced apart from each other on the metal layer 12B, the organic material layer 13B, and the blackening layer 14B on the other surface 11b side of the insulating substrate 11 by a predetermined interval. Etching is performed so as to be arranged along the Y-axis direction.
  • the conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIGS. 3 and 4A can be formed.
  • the etching of both surfaces of the insulating substrate 11 can be performed simultaneously. That is, the etching of the metal layers 12A and 12B, the organic layers 13A and 13B, and the blackening layers 14A and 14B may be performed simultaneously.
  • the conductive substrate having an adhesion layer patterned in the same shape as the wirings 31A and 31B between the wirings 31A and 31B and the insulating base material 11 is the conductive substrate shown in FIG. 2B. It can be produced by etching in the same manner.
  • FIG. 3 can also be formed by using two conductive substrates shown in FIG. 1A or FIG. 2A.
  • the metal layer 12, the organic material layer 13, and the blackening layer 14 are respectively formed on the X axis. Etching is performed so that a plurality of linear patterns parallel to the direction are arranged along the Y-axis direction 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.
  • the surface A in FIG. 1A in which the metal layer 12 or the like is laminated and the other surface 11b in FIG. 1A in which the metal layer 12 or the like is not laminated are bonded together so that the structure shown in FIG. 4B is obtained. You can also.
  • the other surfaces 11b in FIG. 1A where the metal layer 12 or the like of the insulating base material 11 is not laminated can be bonded together so that the cross section has the structure shown in FIG. 4A.
  • the conductive substrate having an adhesion layer patterned in the same shape as the wirings 31A and 31B between the wirings 31A and 31B and the insulating base material 11 is shown in FIG. 1A. It can be manufactured by using the conductive substrate shown in FIG. 2A instead of the conductive substrate.
  • the width of the wiring and the distance between the wirings in the conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIG. 3, FIG. 4A and FIG. 4B are not particularly limited. You can choose.
  • 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.
  • the contact angle of pure water on the surface facing the blackening layer on the metal layer formed on at least one surface of the insulating base is 60 ° or less.
  • An organic material layer containing a nitrogen-based organic material is disposed. For this reason, it can be set as the electroconductive board
  • the blackening layer is arrange
  • the manufacturing method of the conductive substrate of this embodiment can have the following processes.
  • the organic layer forming step it is preferable to form the organic layer so that the contact angle of pure water on the surface of the organic layer facing the blackened layer is 60 ° or less.
  • substrate can be suitably manufactured with the manufacturing method of the electroconductive board
  • the insulating base material used for the metal layer forming step can be prepared in advance.
  • a transparent base material such as a resin substrate (resin film) that transmits visible light or a glass substrate can be preferably used as described above.
  • the insulating base material can be cut into an arbitrary size in advance if necessary.
  • the metal layer preferably has a metal thin film layer as described above.
  • the metal layer can also have a metal thin film layer and a metal plating layer.
  • a metal layer formation process can have a process of forming a metal thin film layer, for example by a dry-type plating method.
  • the metal layer forming step includes a step of forming a metal thin film layer by a dry plating method, a step of forming a metal plating layer by an electroplating method which is a kind of wet plating method, using the metal thin film layer as a power feeding layer, You may have.
  • the dry plating method used in the step of forming the metal thin film layer is not particularly limited, and for example, an evaporation method, a sputtering method, an ion plating method, or the like can be used.
  • a vapor deposition method a vacuum vapor deposition method can be used preferably.
  • the dry plating method used in the step of forming the metal thin film layer it is more preferable to use the sputtering method because the film thickness is particularly easy to control.
  • the conditions in the step of forming the metal plating layer by the wet plating method for example, the conditions for the electroplating treatment are not particularly limited, and various conditions according to ordinary methods may be adopted.
  • the conditions for the electroplating treatment are not particularly limited, and various conditions according to ordinary methods may be adopted.
  • it can be formed by, for example, supplying a base material on which a metal thin film layer is formed in a plating tank containing a metal plating solution and controlling the current density and the conveyance speed of the base material. .
  • an organic material layer containing a nitrogen-based organic material can be formed on the metal layer.
  • blackening is achieved by supplying a nitrogen-based organic solution so that a uniform film is formed by combining the metal layer and the organic layer.
  • the adhesion of the layer can be increased.
  • the method for forming the organic layer is not particularly limited, and the organic layer can be formed by supplying a nitrogen-based organic solution onto the metal layer and drying it.
  • the method for supplying the nitrogen-based organic substance solution is not particularly limited, and can be supplied by any method. For example, applying a solution containing a material constituting the organic layer on the metal layer by applying a nitrogen-based organic solution by spraying or immersing an insulating base material in which the metal layer is formed in the nitrogen-based organic solution. Can do.
  • the nitrogen-based organic solution when supplying the nitrogen-based organic solution, it is preferable to supply the nitrogen-based organic solution uniformly to the surface of the metal layer so as to form a uniform film in which the metal layer and the organic layer are combined. For this reason, for example, a nitrogen-based organic substance solution is simultaneously supplied to the surface of the metal layer on the side where the blackened layer is formed by two or more types of means, It is preferable to repeatedly supply the nitrogen-based organic substance solution in a plurality of times to the surface.
  • the nitrogen-based organic material used for the organic material layer is not particularly limited, but preferably includes 1,2,3-benzotriazole or a derivative thereof, for example.
  • Specific examples of the nitrogen-based organic material used in the organic material layer include 1,2,3-benzotriazole, 5-methyl-1H benzotriazole, and the like.
  • the organic layer can be formed using a nitrogen-based organic solution, which is a drug containing the nitrogen-based organic material.
  • the rust preventive agent for copper can be used preferably, for example, As a chemical
  • the method for forming the blackened layer is not particularly limited, and the blackened layer can be formed by any method, for example, a dry method or a wet method.
  • the specific method is not particularly limited, but for example, a dry plating method such as a sputtering method, an ion plating method or a vapor deposition method can be preferably used.
  • a dry plating method such as a sputtering method, an ion plating method or a vapor deposition method
  • the sputtering method is more preferable because the film thickness can be easily controlled.
  • one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen can be added to the blackened layer, and in this case, the reactive sputtering method can be more preferably used.
  • the blackened layer can be formed by a wet method such as an electroplating method.
  • the nitrogen-based organic matter contained in the organic layer starts to dissolve in the plating solution and is taken into the blackened layer, affecting the color tone and other characteristics of the blackened layer. Since there is a fear, it is preferable to form a film by a dry method.
  • an optional step can be further performed in addition to the above-described steps.
  • an adhesion layer forming step of forming an adhesion layer on the surface of the insulating substrate on which the metal layer is formed can be performed.
  • the metal layer forming step can be carried out after the adhesion layer forming step, and in the metal layer forming step, the substrate having the adhesion layer formed on the insulating substrate in this step.
  • a metal thin film layer can be formed.
  • the method for forming the adhesion layer is not particularly limited, but it is preferable to form the film by a dry plating method.
  • a dry plating method for example, a sputtering method, an ion plating method, a vapor deposition method, or the like can be preferably used.
  • the adhesion layer is formed by a dry method, it is more preferable to use a sputtering method because the film thickness can be easily controlled.
  • one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen can be added to the adhesion layer, and in this case, the reactive sputtering method can be more preferably used.
  • the conductive substrate obtained by the conductive substrate manufacturing method of the present embodiment can be used for various applications such as a touch panel. And when using for various uses, it is preferable that the metal layer, organic substance layer, and blackening layer which are contained in the electroconductive board
  • the metal layer, the organic material layer, and the blackening layer, and in some cases, the adhesion layer can be patterned in accordance with, for example, a desired wiring pattern, and the metal layer, the organic material layer, and the blackening layer, and in some cases, further adhesion.
  • the layers are preferably patterned in the same shape.
  • the manufacturing method of the conductive substrate of the present embodiment can include a patterning step of patterning the metal layer, the organic material layer, and the blackening layer.
  • the patterning step can be a step of patterning the adhesion layer, the metal layer, the organic material layer, and the blackening layer.
  • the specific procedure of the patterning step is not particularly limited, and can be performed by an arbitrary procedure.
  • a desired pattern is formed on the surface A on the blackening layer 14.
  • a mask placement step of placing a mask having it can be performed.
  • an etching step of supplying an etching solution to the surface A on the blackened layer 14, that is, the surface side where the mask is disposed can be performed.
  • the etching solution used in the etching step is not particularly limited, and can be arbitrarily selected according to the material constituting the layer to be etched.
  • the etching solution can be changed for each layer, and the metal layer, the organic material layer, and the blackening layer, and in some cases, the adhesion layer can be etched simultaneously with the same etching solution.
  • the conductive substrate 10B in which the metal layers 12A and 12B, the organic layers 13A and 13B, and the blackening layers 14A and 14B are stacked on the one surface 11a and the other surface 11b of the insulating base 11 is also used.
  • a patterning process for patterning can be performed.
  • a mask placement step of placing a mask having a desired pattern on the surface A and the surface B on the blackening layers 14A and 14B can be performed.
  • an etching step of supplying an etching solution to the surface A and the surface B on the blackening layers 14A and 14B, that is, the surface side where the mask is disposed can be performed.
  • the pattern formed in the etching step is not particularly limited, and can be an arbitrary shape.
  • the metal layer 12, the organic material layer 13, and the blackened layer 14 include a plurality of straight lines or jagged lines (zigzag straight lines). A pattern can be formed.
  • a pattern can be formed by the metal layer 12A and the metal layer 12B so as to form a mesh-like wiring.
  • the organic material layer 13A and the blackening layer 14A may be patterned to have the same shape as the metal layer 12A, and the organic material layer 13B and the blackening layer 14B may be patterned to have the same shape as the metal layer 12B. preferable.
  • a lamination step of laminating two or more patterned conductive substrates may be performed.
  • laminating for example, by laminating so that the pattern of the metal layer of each conductive substrate intersects, a laminated conductive substrate provided with mesh-like wiring can be obtained.
  • the method of fixing two or more laminated conductive substrates is not particularly limited, but can be fixed by, for example, an adhesive.
  • the pure surface on the surface facing the blackening layer is formed on the metal layer formed on at least one surface of the insulating base material.
  • An organic material layer containing a nitrogen-based organic material having a water contact angle of 60 ° or less is disposed. For this reason, it can be set as the electroconductive board
  • the blackening layer is arrange
  • the measurement was performed using an automatic contact angle meter (model: DM-301, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • 11 horizontal cutting lines 51b having a length of 20 mm are formed in parallel with each other at intervals of 1.0 mm so as to be orthogonal to the previously formed vertical cutting lines 51a.
  • an adhesiveness evaluation tape (Elcometer 99 tape manufactured by Elcomometer Co., Ltd.) is applied so as to cover the grid-like cuts, and then sufficiently rubbed.
  • Example preparation conditions As examples and comparative examples, conductive substrates were produced under the conditions described below and evaluated by the above-described evaluation method.
  • Example 1 Adhesion layer forming process
  • An adhesion layer was formed on one surface of an insulating base made of polyethylene terephthalate resin (PET) having a length of 500 mm ⁇ width of 500 mm and a thickness of 50 ⁇ m. Note that the total light transmittance of the insulating base material made of polyethylene terephthalate resin used as the insulating base material was evaluated by the method prescribed in JIS K 7361-1, and found to be 97%.
  • PET polyethylene terephthalate resin
  • a Ni—Cu alloy layer containing oxygen was formed as an adhesion layer using a sputtering apparatus equipped with a Ni-17 wt% Cu alloy target. The procedure for forming the adhesion layer will be described below.
  • the above-mentioned insulating base material which was previously heated to 60 ° C. to remove moisture, was placed in the chamber of the sputtering apparatus.
  • Metal layer forming process In the metal layer forming step, a metal thin film layer forming step and a metal plating layer forming step were performed.
  • a copper thin film layer was formed as a metal thin film layer on the adhesion layer using a substrate in which the adhesion layer was formed on the insulating substrate in the adhesion layer forming step.
  • the metal thin film layer is a sputtering apparatus as in the case of the adhesion layer except that a copper target is used and the inside of the chamber in which the substrate is set is evacuated and then an argon gas is supplied to form an argon atmosphere. Was formed.
  • the copper thin film layer which is a metal thin film layer, was formed to a thickness of 150 nm.
  • a copper plating layer was formed as the metal plating layer.
  • the copper plating layer was formed by electroplating so that the thickness of the copper plating layer was 0.5 ⁇ m.
  • Organic layer formation process In the organic layer forming step, an organic layer was formed on the metal layer of the laminate in which the adhesion layer and the metal layer were formed on the insulating base material.
  • the above laminate was immersed in an OPC diffuser (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) solution containing 1,2,3-benzotriazole as a nitrogen-based organic material for 7 seconds.
  • OPC diffuser Omni Pharmaceutical Co., Ltd.
  • the OPC diffuser solution used was adjusted in advance so that the concentration of 1,2,3-benzotriazole was 3 mL / L, the bath temperature was 30 ° C., and the pH was 3.
  • the solution adhering to the upper surface of the metal layer that is, the surface other than the surface opposite to the surface opposite to the adhesion layer of the metal layer was removed by washing with water, and dried to form an organic layer on the metal layer.
  • Blackening layer forming process In the blackened layer forming step, a Ni—Cu layer was formed as a blackened layer by sputtering on the organic layer formed in the organic layer forming step.
  • a Ni—Cu alloy layer was formed as a blackening layer by a sputtering apparatus equipped with a Ni-35 wt% Cu alloy target. The procedure for forming the blackened layer will be described below.
  • a laminated body in which an adhesion layer, a metal layer, and an organic layer were laminated on an insulating substrate was set in a chamber of a sputtering apparatus.
  • a blackening layer is formed on the upper surface of the metal layer, that is, the surface opposite to the surface facing the adhesion layer of the metal layer through the organic material layer, and the adhesion layer, the metal is formed on the insulating substrate.
  • a conductive substrate in which a layer, an organic material layer, and a blackening layer were laminated in that order was obtained.
  • Example 2 and Example 3 The conductive layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the contact angle of the organic layer surface was changed by changing the concentration of the OPC diffuser solution, the bath temperature, and the pH when forming the organic layer. A conductive substrate was produced.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the contact angle of the organic layer shown in Table 1 and the evaluation result of the adhesion of the blackened layer.
  • the contact angle of the surface of the organic layer is set to 60 ° or less so that the adhesion of the blackened layer is high. It was confirmed that the substrate could be used.

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Abstract

絶縁性基材と、 前記絶縁性基材の少なくとも一方の面上に形成された金属層と、 前記金属層上に形成された窒素系有機物を含有する有機物層と、 前記有機物層上に形成された黒化層と、を有しており、 前記有機物層の前記黒化層と対向する面における純水の接触角が60°以下である導電性基板を提供する。

Description

導電性基板、導電性基板の製造方法
 本発明は、導電性基板、導電性基板の製造方法に関する。
 静電容量式タッチパネルは、パネル表面に近接する物体により引き起こされる静電容量の変化を検出することにより、パネル表面上での近接する物体の位置の情報を電気信号に変換する。静電容量式タッチパネルに用いられる導電性基板は、ディスプレイの表面に設置されるため、導電性基板の導電層の材料には反射率が低く、視認されにくいことが要求されている。
 そこで、静電容量式タッチパネルに用いられる導電層の材料としては、反射率が低く、視認されにくい材料が用いられ、透明基板または透明なフィルム上に配線が形成されている。
 例えば、特許文献1には、タッチパネル部がPETフィルムにITO膜により、信号パターンとGNDパターンが印刷された複数の透明シート電極よりなる静電容量型デジタル式タッチパネルが開示されている。
 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は電気抵抗値が高く信号の劣化を生じるため、大型パネルには不向きという問題があった。
 そこで、導電層の材料として、ITOにかえて銅等の金属を用いることが検討されている。ただし、金属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。このため、銅等の金属を用いた導電層である金属層と共に、金属層表面での光の反射を抑制する黒化層を形成した導電性基板が検討されている。
日本国特開2004-213114号公報
 ところで、導電性基板において、例えば金属層と黒化層とを別の装置で成膜する場合など、金属層を形成後、その上面に黒化層を形成するまでの間に金属層の表面に錆等が生じることを防止することが求められる場合があった。そこで、金属層表面に有機物層を形成する防錆処理を行うことが考えられるが、金属層の防錆処理を行った面について黒化層を成膜すると、黒化層と金属層との密着性が低下するという問題があった。
 上記従来技術の問題に鑑み、本発明の一側面では、金属層と黒化層との間に有機物層を形成した導電性基板において、黒化層の密着性が高い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、
 絶縁性基材と、
 前記絶縁性基材の少なくとも一方の面上に形成された金属層と、
 前記金属層上に形成された窒素系有機物を含有する有機物層と、
 前記有機物層上に形成された黒化層と、を有しており、
 前記有機物層の前記黒化層と対向する面における純水の接触角が60°以下である導電性基板を提供する。
 本発明の一側面によれば、金属層と黒化層との間に有機物層を形成した導電性基板において、黒化層の密着性が高い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。 実施例、比較例における密着性試験を行う際に形成する切込み線の説明図。 実施例、比較例における有機物層の接触角と、密着性との関係の説明図。
 以下、本発明の導電性基板、及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、絶縁性基材と、絶縁性基材の少なくとも一方の面上に形成された金属層と、金属層上に形成された窒素系有機物を含有する有機物層と、有機物層上に形成された黒化層と、を有することができる。そして、有機物層の黒化層と対向する面における純水の接触角を60°以下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、金属層等をパターニングする前の、絶縁性基材の表面に金属層、有機物層、及び黒化層を有する基板と、金属層等をパターン化した基板、すなわち、配線基板と、を含む。
 ここでまず、導電性基板に含まれる各部材について以下に説明する。
 絶縁性基材としては特に限定されるものではなく、可視光を透過する樹脂基板(樹脂フィルム)や、ガラス基板等の透明基材を好ましく用いることができる。
 可視光を透過する樹脂基板の材料としては例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の樹脂を好ましく用いることができる。特に、可視光を透過する樹脂基板の材料として、PET(ポリエチレンテレフタレート)、COP(シクロオレフィンポリマー)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート等をより好ましく用いることができる。
 絶縁性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。絶縁性基材の厚さとしては例えば10μm以上200μm以下とすることができる。特にタッチパネルの用途に用いる場合、絶縁性基材の厚さは20μm以上120μm以下とすることが好ましく、20μm以上100μm以下とすることがより好ましい。タッチパネルの用途に用いる場合で、例えば特にディスプレイ全体の厚さを薄くすることが求められる用途においては、絶縁性基材の厚さは20μm以上50μm以下であることが好ましい。
 絶縁性基材の全光線透過率は高い方が好ましく、例えば全光線透過率は30%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましい。絶縁性基材の全光線透過率が上記範囲であることにより、例えばタッチパネルの用途に用いた場合にディスプレイの視認性を十分に確保することができる。
 なお絶縁性基材の全光線透過率はJIS K 7361-1に規定される方法により評価することができる。
 次に、金属層について説明する。
 金属層を構成する材料は特に限定されず用途にあった電気伝導率を有する材料を選択できるが、例えば、金属層を構成する材料は、Cuと、Ni,Mo,Ta,Ti,V,Cr,Fe,Mn,Co,Wから選ばれる少なくとも1種の以上の金属との銅合金、または銅を含む材料であることが好ましい。また、金属層は銅から構成される銅層とすることもできる。
 絶縁性基材の少なくとも一方の面上に金属層を形成する方法は特に限定されないが、光の透過率を低減させないため、絶縁性基材と金属層との間に接着剤を配置しないことが好ましい。すなわち金属層は、絶縁性基材の少なくとも一方の面上に直接形成されていることが好ましい。なお、後述のように絶縁性基材と金属層との間に密着層を配置する場合には、金属層は密着層の上面に直接形成されていることが好ましい。
 絶縁性基材等の上面に金属層を直接形成するため、金属層は金属薄膜層を有することが好ましい。また、金属層は金属薄膜層と金属めっき層とを有していてもよい。
 例えば絶縁性基材上に、乾式めっき法により金属薄膜層を形成し該金属薄膜層を金属層とすることができる。これにより、絶縁性基材上に接着剤を介さずに直接金属層を形成できる。なお、乾式めっき法としては、例えばスパッタリング法や蒸着法、イオンプレーティング法等を好ましく用いることができる。
 また、金属層の膜厚を厚くする場合には、金属薄膜層を給電層として湿式めっき法の一種である電気めっき法により金属めっき層を形成することにより、金属薄膜層と金属めっき層とを有する金属層とすることもできる。金属層が金属薄膜層と金属めっき層とを有することにより、この場合も絶縁性基材上に接着剤を介さずに直接金属層を形成できる。
 なお、密着層上に金属層を形成する場合も同様にして、密着層上に金属層を直接形成できる。
 金属層の厚さは特に限定されるものではなく、金属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。
 ただし、金属層が厚くなると、配線パターン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易くなり、細線が形成しにくくなる等の問題を生じる場合がある。このため、金属層の厚さは5μm以下であることが好ましく、3μm以下であることがより好ましい。
 また、特に導電性基板の抵抗値を低くし、十分に電流を供給できるようにする観点から、例えば金属層は厚さが50nm以上であることが好ましく、60nm以上であることがより好ましく、150nm以上であることがさらに好ましい。
 なお、金属層が上述のように金属薄膜層と、金属めっき層とを有する場合には、金属薄膜層の厚さと、金属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。
 金属層が金属薄膜層により構成される場合、または金属薄膜層と金属めっき層とを有する場合のいずれの場合でも、金属薄膜層の厚さは特に限定されるものではないが、例えば50nm以上500nm以下とすることが好ましい。
 金属層は後述するように例えば所望の配線パターンにパターニングすることにより配線として用いることができる。そして、金属層は従来透明導電膜として用いられていたITOよりも電気抵抗値を低くすることができるから、金属層を設けることにより導電性基板の電気抵抗値を小さくできる。
 次に有機物層について説明する。
 有機物層は金属層の後述する黒化層と対向する面に形成することができる。従って、導電性基板とした場合に、金属層と黒化層との間に配置することができる。
 有機物層を金属層の上面に形成することで、金属層の表面に錆等が生じることを防止することができる。
 有機物層は窒素系有機物を含有することができる。そして、有機物層に用いる窒素系有機物は例えば、1,2,3-ベンゾトリアゾール、またはその誘導体を含むことが好ましい。有機物層に用いる窒素系有機物としては、具体的には例えば、1,2,3-ベンゾトリアゾールや、5-メチル-1Hベンゾトリアゾール等を挙げることができる。
 有機物層に用いる窒素系有機物を含有する薬剤としては、例えば銅用の防錆処理剤を好ましく用いることができ、市販されている薬品としては例えばOPCディフェンサー(商品名、奥野製薬工業株式会社)等を好ましく用いることができる。
 既述の様に、有機物層を形成した後に黒化層を形成すると、黒化層の密着性が十分ではない場合があった。そこで、本発明の発明者らが黒化層の密着性を高める方法について検討を行ったところ、有機物層の黒化層と対向する面における純水の接触角を60°以下とすることで、黒化層の密着性を高められることを見いだし、本発明を完成させた。
 本発明の発明者らの検討によると、金属層と有機物層とが結合した均一な皮膜が形成できずに、有機物が金属層表面に単に堆積している場合に、黒化層の密着性が十分でない場合があった。そして、このように有機物が金属層表面に堆積している場合、有機物層の黒化層と対向する面の純水に対する接触角が60°を超えていた。
 これに対して、有機物層を形成する際に、金属層と有機物層とが結合した均一な皮膜を形成できている場合には、有機物層の黒化層と対向する面における純水の接触角が60°以下となる。そして、金属層と有機物層とが結合した均一な皮膜を形成することで、有機物層上に黒化層を形成した際に黒化層の密着性を高めることができる。
 このため、上述の様に有機物層の黒化層と対向する面における純水の接触角は60°以下とすることが好ましい。
 有機物層の黒化層と対向する面における純水の接触角を60°以下とする方法は特に限定されるものではなく、金属層と有機物層とが結合した均一な皮膜となるように、有機物層の原料となる窒素系有機物溶液を金属層の表面に対して供給する方法が挙げられる。
 窒素系有機物溶液を供給する方法としては特に限定されるものではなく、任意の方法により供給することができる。例えば、窒素系有機物溶液をスプレー等により塗布したり、窒素系有機物溶液に金属層を形成した絶縁性基材を浸漬することにより金属層上に有機物層を構成する材料を含む溶液を塗布することができる。
 ただし、窒素系有機物溶液を供給する際、金属層と有機物層とが結合した均一な皮膜となるように、金属層表面に対して、窒素系有機物溶液を均一に供給することが好ましい。このため、例えば、金属層の黒化層を形成する側の面に対して、窒素系有機物溶液を2種類以上の複数の手段により同時に供給したり、金属層の黒化層を形成する側の面に対して、窒素系有機物溶液を複数回に分けて繰り返し供給することが好ましい。
 なお、金属層の黒化層を形成する面に対して、窒素系有機物溶液を供給する際の窒素系有機物溶液の条件は特に限定されるものではなく、窒素系有機物溶液の種類等に応じて任意に選択できる。具体的には、有機物層を形成する際に用いる窒素系有機物溶液中の窒素系有機物の濃度は特に限定されるものではなく、目標とする有機物層中の窒素系有機物の含有量や、操作性等を考慮して任意に選択することができる。
 ただし、窒素系有機物溶液中の窒素系有機物の濃度の下限値は、1mL/L以上であることが好ましく、2mL/L以上であることがより好ましい。上限値は、4mL/L以下であることが好ましい。これは、窒素系有機物溶液中の窒素系有機物の濃度を1mL/L以上とすることで、金属層と有機物層とが結合した均一な被膜をより確実に形成することができるためである。ただし、窒素系有機物溶液中の窒素系有機物の濃度が4mL/Lを超えると、水洗で余剰の溶液を除去しきれない恐れがあるため、4mL/L以下であることが好ましい。
 また、金属層表面に窒素系有機物溶液を供給する際の窒素系有機物溶液の温度は特に限定されるものではなく、該溶液の粘度や操作性、反応性等を考慮して任意に選択することができる。例えば10℃以上であることが好ましく、20℃以上であることがより好ましい。ただし、温度が高くなると含まれる窒素系有機物が他の物質と反応する恐れがあることから、40℃以下とすることが好ましい。
 また、窒素系有機物溶液のpHは特に限定されるものではなく、用いる窒素系有機物の種類や該溶液の反応性等を考慮して選択することができるが、例えば窒素系有機物溶液のpHは2以上であることが好ましく、3以上であることがより好ましい。ただし、pHが高くなると皮膜中の窒素系有機物の含有量が低下することから、窒素系有機物溶液のpHは4以下であることが好ましい。
 金属層表面に対して窒素系有機物溶液を供給し、反応させる処理時間の長さは特に限定されるものではなく、用いる窒素系有機物溶液の種類や、形成する有機物層の厚さ等に応じて任意に選択することができる。例えば処理時間は5秒以上であることが好ましく、6秒以上であることがより好ましい。ただし、処理時間を長くしすぎると、生産性が低下する恐れがあることから10秒以下であることが好ましい。
 また、本発明の発明者らは、金属層と、黒化層との間に、窒素系有機物を含有する有機物層を配置することで、導電性基板の反射率を抑制できることも見出した。
 導電性基板の反射率を抑制するためには特に、有機物層の窒素系有機物の含有量は0.2μg/cm以上であることが好ましく、0.3μg/cm以上であることがより好ましい。
 これは、本発明の発明者らの検討によれば、有機物層の窒素系有機物の含有量を0.2μg/cm以上とすることで、導電性基板の反射率を大幅に抑制することができるからである。また、有機物層の窒素系有機物の含有量が増加すると、黒化層の色をCIE(L)表色系に換算した際のa値、b値を下げることができ、特に導電性基板の配線を目立たなくすることができるため好ましいからである。
 有機物層の窒素系有機物の含有量の上限値は特に限定されるものではない。ただし、有機物層の窒素系有機物の含有量を増加させるためには、有機物層を形成する際に用いる窒素系有機物溶液の濃度を高めたり、窒素系有機物溶液の供給時間を長くする等を行うこととなる。このため、有機物層の窒素系有機物の含有量を過度に多くしようとすると、窒素系有機物溶液の取扱い性が低下したり、有機物層を形成するために要する時間が長くなり、生産性が低下する恐れがある。そこで、有機物層の窒素系有機化合物の含有量は例えば0.5μg/cm以下とすることが好ましい。
 次に黒化層について説明する。
 黒化層は、有機物層の上面に形成することができる。
 黒化層の材料は特に限定されるものではなく、金属層表面における光の反射を抑制できる材料であれば好適に用いることができる。
 黒化層は例えば、Ni,Zn,Mo,Ta,Ti,V,Cr,Fe,Co,W,Cu,Sn,Mnから選ばれる少なくとも1種以上の金属を含むことが好ましい。また、黒化層は、炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素をさらに含むこともできる。
 なお、黒化層は、Ni,Zn,Mo,Ta,Ti,V,Cr,Fe,Co,W,Cu,Sn,Mnから選ばれる少なくとも2種以上の金属を含む金属合金を含むことができる。この場合についても、黒化層は炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素をさらに含むこともできる。この際、Ni,Zn,Mo,Ta,Ti,V,Cr,Fe,Co,W,Cu,Sn,Mnから選ばれる少なくとも2種以上の金属を含む金属合金としては、Cu-Ti-Fe合金や、Cu-Ni-Fe合金、Ni-Cu合金、Ni-Zn合金、Ni-Ti合金、Ni-W合金、Ni-Cr合金、Ni-Cu-Cr合金を好ましく用いることができる。特にNi-Cu合金をより好ましく用いることができる。
 黒化層の形成方法は特に限定されるものではなく、任意の方法により形成することができ、例えば乾式法、または湿式法により成膜することができる。
 黒化層を乾式法により成膜する場合、その具体的な方法は特に限定されるものではないが、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等の乾式めっき法を好ましく用いることができる。黒化層を乾式法により成膜する場合、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。なお、黒化層には上述のように炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素を添加することもでき、この場合は反応性スパッタリング法をさらに好ましく用いることができる。
 反応性スパッタリング法により黒化層を成膜する場合、ターゲットとしては、黒化層を構成する金属種を含むターゲットを用いることができる。黒化層が合金を含む場合には、黒化層に含まれる金属種毎にターゲットを用い、基材等の被成膜体の表面で合金を形成してもよく、予め黒化層に含まれる金属を合金化したターゲットを用いることもできる。
 また、黒化層に炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素が含まれる場合、これらは黒化層を成膜する際の雰囲気中に添加しておくことにより、黒化層中に添加することができる。例えば、黒化層に炭素を添加する場合には一酸化炭素ガスおよび/または二酸化炭素ガスを、酸素を添加する場合には酸素ガスを、水素を添加する場合には水素ガスおよび/または水を、窒素を添加する場合には窒素ガスを、スパッタリングを行う際の雰囲気中に添加しておくことができる。黒化層を成膜する際の不活性ガス中にこれらのガスを添加することにより、炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素を黒化層中に添加することができる。なお、不活性ガスとしてはアルゴンを好ましく用いることができる。
 黒化層を湿式法により成膜する場合には、黒化層の材料に応じためっき液を用い、例えば電気めっき法により成膜することができる。
 上述の様に黒化層は、乾式法、湿式法のいずれの方法でも形成することができるが、黒化層を形成する際に、有機物層に含まれる窒素系有機物が、めっき液中に溶解し、黒化層中に取り込まれ、色調やその他の特性に影響を与える恐れがあるため、乾式法により成膜することが好ましい。
 黒化層の厚さは特に限定されるものではないが、例えば15nm以上であることが好ましく、25nm以上であることがより好ましい。これは、黒化層の厚さが薄い場合には、金属層表面における光の反射を十分に抑制できない場合があるため、上述のように黒化層の厚さを15nm以上とすることにより金属層表面における光の反射を特に抑制できるように構成することが好ましいためである。
 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、必要以上に厚くしても成膜に要する時間や、配線を形成する際のエッチングに要する時間が長くなり、コストの上昇を招くことになる。このため、黒化層の厚さは70nm以下とすることが好ましく、50nm以下とすることがより好ましい。
 また、導電性基板は上述の絶縁性基材、金属層、有機物層、黒化層以外に任意の層を設けることもできる。例えば密着層を設けることができる。
 密着層の構成例について説明する。
 上述のように金属層は絶縁性基材上に形成することができるが、絶縁性基材上に金属層を直接形成した場合に、絶縁性基材と金属層との密着性は十分ではない場合がある。このため、絶縁性基材の上面に直接金属層を形成した場合、製造過程、または、使用時に絶縁性基材から金属層が剥離する場合がある。
 そこで、本実施形態の導電性基板においては、絶縁性基材と金属層との密着性を高めるため、絶縁性基材上に密着層を配置することができる。
 絶縁性基材と金属層との間に密着層を配置することにより、絶縁性基材と金属層との密着性を高め、絶縁性基材から金属層が剥離することを抑制できる。
 また、密着層は黒化層としても機能させることができる。このため、金属層の下面側、すなわち絶縁性基材側からの光による金属層の光の反射も抑制することが可能になる。
 密着層を構成する材料は特に限定されるものではなく、絶縁性基材及び金属層との密着力や、要求される金属層表面での光の反射の抑制の程度、また、導電性基板を使用する環境(例えば湿度や、温度)に対する安定性の程度等に応じて任意に選択することができる。
 密着層は例えば、Ni,Zn,Mo,Ta,Ti,V,Cr,Fe,Co,W,Cu,Sn,Mnから選ばれる少なくとも1種以上の金属を含むことが好ましい。また、密着層は炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素をさらに含むこともできる。
 なお、密着層は、Ni,Zn,Mo,Ta,Ti,V,Cr,Fe,Co,W,Cu,Sn,Mnから選ばれる少なくとも2種以上の金属を含む金属合金を含むことができる。この場合についても、密着層は炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素をさらに含むこともできる。この際、Ni,Zn,Mo,Ta,Ti,V,Cr,Fe,Co,W,Cu,Sn,Mnから選ばれる少なくとも2種以上の金属を含む金属合金としては、Cu-Ti-Fe合金や、Cu-Ni-Fe合金、Ni-Cu合金、Ni-Zn合金、Ni-Ti合金、Ni-W合金、Ni-Cr合金、Ni-Cu-Cr合金を好ましく用いることができる。特にNi-Cu合金をより好ましく用いることができる。
 密着層の成膜方法は特に限定されるものではないが、乾式めっき法により成膜することが好ましい。乾式めっき法としては例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等を好ましく用いることができる。密着層を乾式法により成膜する場合、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。なお、密着層には上述のように炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素を添加することもでき、この場合は反応性スパッタリング法をさらに好ましく用いることができる。
 密着層が炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素を含む場合には、密着層を成膜する際の雰囲気中に炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素を含有するガスを添加しておくことにより、密着層中に添加することができる。例えば、密着層に炭素を添加する場合には一酸化炭素ガスおよび/または二酸化炭素ガスを、酸素を添加する場合には酸素ガスを、水素を添加する場合には水素ガスおよび/または水を、窒素を添加する場合には窒素ガスを、乾式めっきを行う際の雰囲気中に添加しておくことができる。
 炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素を含有するガスは、不活性ガスに添加し、乾式めっきの際の雰囲気ガスとすることが好ましい。不活性ガスとしては特に限定されないが、例えばアルゴンを好ましく用いることができる。
 密着層を上述のように乾式めっき法により成膜することにより、絶縁性基材と密着層との密着性を高めることができる。そして、密着層は例えば金属を主成分として含むことができるため金属層との密着性も高い。このため、絶縁性基材と金属層との間に密着層を配置することにより、金属層の剥離を抑制することができる。
 密着層の厚さは特に限定されるものではないが、例えば3nm以上50nm以下とすることが好ましく、3nm以上35nm以下とすることがより好ましく、3nm以上33nm以下とすることがさらに好ましい。
 密着層についても黒化層として機能させる場合、すなわち金属層における光の反射を抑制する場合、密着層の厚さを上述のように3nm以上とすることが好ましい。
 密着層の厚さの上限値は特に限定されるものではないが、必要以上に厚くしても成膜に要する時間や、配線を形成する際のエッチングに要する時間が長くなり、コストの上昇を招くことになる。このため、密着層の厚さは上述のように50nm以下とすることが好ましく、35nm以下とすることがより好ましく、33nm以下とすることがさらに好ましい。
 次に、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絶縁性基材と、金属層と、有機物層と、黒化層と、を有することができる。また、任意に密着層等の層を設けることもできる。
 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、絶縁性基材、金属層、有機物層、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。
 本実施形態の導電性基板は、例えば絶縁性基材の少なくとも一方の面上に、絶縁性基材側から金属層と、有機物層と、黒化層とがその順に積層された構造を有することができる。
 具体的には例えば、図1Aに示した導電性基板10Aのように、絶縁性基材11の一方の面11a側に金属層12と、有機物層13と、黒化層14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、絶縁性基材11の一方の面11a側と、もう一方の面(他方の面)11b側と、にそれぞれ金属層12A、12Bと、有機物層13A、13Bと、黒化層14A、14Bと、を一層ずつその順に積層することができる。
 また、さらに任意の層として、例えば密着層を設けた構成とすることもできる。この場合例えば、絶縁性基材の少なくとも一方の面上に、絶縁性基材側から密着層と、金属層と、有機物層と、黒化層とがその順に形成された構造とすることができる。
 具体的には例えば図2Aに示した導電性基板20Aのように、絶縁性基材11の一方の面11a側に、密着層15と、金属層12と、有機物層13と、黒化層14と、をその順に積層することができる。
 この場合も絶縁性基材11の両面に密着層、金属層、有機物層、黒化層を積層した構成とすることもできる。具体的には図2Bに示した導電性基板20Bのように、絶縁性基材11の一方の面11a側と、他方の面11b側と、にそれぞれ密着層15A、15Bと、金属層12A、12Bと、有機物層13A、13Bと、黒化層14A、14Bとをその順に積層できる。
 なお、図1B、図2Bにおいて、絶縁性基材の両面に金属層、有機物層、黒化層等を積層した場合において、絶縁性基材11を対称面として絶縁性基材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、絶縁性基材11の一方の面11a側の構成を図1Bの構成と同様に、密着層15Aを設けずに金属層12Aと、有機物層13Aと、黒化層14Aとをその順に積層した形態とし、絶縁性基材11の上下に積層した層を非対称な構成としてもよい。
 ところで、本実施形態の導電性基板においては、絶縁性基材上に金属層と、有機物層と、黒化層とを設けることで、金属層による光の反射を抑制し、導電性基板の反射率を抑制することもできる。
 本実施形態の導電性基板の反射率の程度については特に限定されるものではないが、例えばタッチパネル用の導電性基板として用いた場合のディスプレイの視認性を高めるためには、反射率は低い方が良い。例えば、波長400nm以上700nm以下の光の平均反射率が20%以下であることが好ましく、17%以下であることがより好ましく、15%以下であることが特に好ましい。
 反射率の測定は、導電性基板の黒化層に光を照射するようにして測定を行うことができる。具体的には例えば図1Aのように絶縁性基材11の一方の面11a側に金属層12、有機物層13、黒化層14の順に積層した場合、黒化層14に光を照射するように黒化層14の表面Aに対して光を照射し、測定できる。測定に当たっては波長400nm以上700nm以下の光を例えば波長1nm間隔で上述のように導電性基板の黒化層14の表面Aに対して照射し、測定した値の平均値を該導電性基板の反射率とすることができる。
 本実施形態の導電性基板は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金属層、有機物層、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を金属層等の積層方向の上面側から見た図を示しており、配線パターンが分かり易いように、絶縁性基材11、及び金属層をパターニングして形成した配線31A、31B以外の層は記載を省略している。また、絶縁性基材11を透過して見える配線31Bも示している。
 図3に示した導電性基板30は、絶縁性基材11と、図中Y軸方向に平行な複数の配線31Aと、X軸方向に平行な配線31Bとを有している。なお、配線31A、31Bは金属層をエッチングして形成されており、該配線31A、31Bの上面または下面には図示しない有機物層、及び黒化層が形成されている。また、有機物層、及び黒化層は配線31A、31Bと同じ形状にエッチングされている。
 絶縁性基材11と配線31A、31Bとの配置は特に限定されない。絶縁性基材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、絶縁性基材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、図4Aでは配線31Aの上面、及び31Bの下面には、配線と同じ形状にエッチングされた有機物層32A、32B、黒化層33A、33Bが配置されている。
 また、図4Bに示したように、1組の絶縁性基材11を用い、一方の絶縁性基材11を挟んで上下面に配線31A、31Bを配置し、かつ、一方の配線31Bは絶縁性基材11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有機物層32A、32B、黒化層33A、33Bが配置されている。なお、既述のように、金属層、有機物層、黒化層以外に密着層を設けることもできる。このため、図4A、図4Bいずれの場合でも、例えば配線31Aおよび/または配線31Bと絶縁性基材11との間に密着層を設けることもできる。密着層を設ける場合、密着層も配線31A、31Bと同じ形状にエッチングされていることが好ましい。
 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のように絶縁性基材11の両面に金属層12A、12Bと、有機物層13A、13Bと、黒化層14A、14Bとを備えた導電性基板から形成することができる。
 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、絶縁性基材11の一方の面11a側の金属層12A、有機物層13A、及び黒化層14Aを、図1B中Y軸方向に平行な複数の線状のパターンがX軸方向に沿って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X軸方向は、各層の幅方向と平行な方向を意味している。また、図1B中のY軸方向とは、図1B中の紙面と垂直な方向を意味している。
 そして、絶縁性基材11の他方の面11b側の金属層12B、有機物層13B、及び黒化層14Bを図1B中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Y軸方向に沿って配置されるようにエッチングを行う。
 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、絶縁性基材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、金属層12A、12B、有機物層13A、13B、黒化層14A、14Bのエッチングは同時に行ってもよい。また、図4Aにおいて、配線31A、31Bと、絶縁性基材11との間にさらに配線31A、31Bと同じ形状にパターニングされた密着層を有する導電性基板は、図2Bに示した導電性基板を用いて同様にエッチングを行うことで作製できる。
 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2枚用いて形成し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、金属層12、有機物層13、及び黒化層14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Y軸方向に沿っ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い。例えば、金属層12等が積層された図1Aにおける表面Aと、金属層12等が積層されていない図1Aにおける他方の面11bとを貼り合せて、図4Bに示した構造となるようにすることもできる。
 また、例えば絶縁性基材11の金属層12等が積層されていない図1Aにおける他方の面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することもできる。
 なお、図4A、図4Bにおいて、配線31A、31Bと、絶縁性基材11との間にさらに配線31A、31Bと同じ形状にパターニングされた密着層を有する導電性基板は、図1Aに示した導電性基板にかえて図2Aに示した導電性基板を用いることで作製できる。
 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。
 以上の本実施形態の導電性基板によれば、絶縁性基材の少なくとも一方の面上に形成された金属層上に、黒化層と対向する面における純水の接触角が60°以下の、窒素系有機物を含む有機物層が配置されている。このため、黒化層の密着性が高い導電性基板とすることができる。また、有機物層上には黒化層を配置していることから、例えばタッチパネル等の用途に用いた場合にディスプレイの視認性を高めることができる。
(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一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、以下の工程を有することができる。 
 絶縁性基材の少なくとも一方の面上に金属層を形成する金属層形成工程。 
 金属層上に窒素系有機物を含有する有機物層を形成する有機物層形成工程。 
 有機物層上に黒化層を形成する黒化層形成工程。
 そして、有機物層形成工程では、有機物層の黒化層と対向する面における純水の接触角が60°以下となるように有機物層を形成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具体的に説明する。
 なお、本実施形態の導電性基板の製造方法により上述の導電性基板を好適に製造することができる。このため、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説明を一部省略する。
 金属層形成工程に供する絶縁性基材は予め準備しておくことができる。用いる絶縁性基材の種類は特に限定されるものではないが、既述のように可視光を透過する樹脂基板(樹脂フィルム)や、ガラス基板等の透明基材を好ましく用いることができる。絶縁性基材は必要に応じて予め任意のサイズに切断等行っておくこともできる。
 そして、金属層は既述のように、金属薄膜層を有することが好ましい。また、金属層は金属薄膜層と金属めっき層とを有することもできる。このため、金属層形成工程は、例えば乾式めっき法により金属薄膜層を形成する工程を有することができる。また、金属層形成工程は、乾式めっき法により金属薄膜層を形成する工程と、該金属薄膜層を給電層として、湿式めっき法の一種である電気めっき法により金属めっき層を形成する工程と、を有していてもよい。
 金属薄膜層を形成する工程で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、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。なお、蒸着法としては真空蒸着法を好ましく用いることができる。金属薄膜層を形成する工程で用いる乾式めっき法としては、特に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。
 次に金属めっき層を形成する工程について説明する。湿式めっき法により金属めっき層を形成する工程における条件、例えば、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。電気めっき処理により金属めっき層を形成する場合、例えば金属めっき液を入れためっき槽に金属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形成できる。
 金属層に好適に用いることができる材料や、金属層の好適な厚さ等については既述のため、ここでは説明を省略する。
 次に、有機物層形成工程について説明する。
 有機物層形成工程においては、金属層上に窒素系有機物を含有する有機物層を形成することができる。
 既述のように、金属層と黒化層との間に有機物層を設ける際、金属層と有機物層とが結合した均一な皮膜となるように窒素系有機物溶液を供給することで、黒化層の密着性を高めることができる。
 有機物層の形成方法は特に限定されるものではなく、窒素系有機物溶液を金属層上に供給、乾燥することにより形成することができる。
 窒素系有機物溶液を供給する方法としては特に限定されるものではなく、任意の方法により供給することができる。例えば、窒素系有機物溶液をスプレー等により塗布したり、窒素系有機物溶液に金属層を形成した絶縁性基材を浸漬することにより金属層上に有機物層を構成する材料を含む溶液を塗布することができる。
 ただし、窒素系有機物溶液を供給する際、金属層と有機物層とが結合した均一な皮膜となるように、金属層表面に対して、窒素系有機物溶液を均一に供給することが好ましい。このため、例えば、金属層の黒化層を形成する側の面に対して、窒素系有機物溶液を2種類以上の複数の手段により同時に供給したり、金属層の黒化層を形成する側の面に対して、窒素系有機物溶液を複数回に分けて繰り返し供給することが好ましい。
 有機物層に用いる窒素系有機物は特に限定されるものではないが、例えば、1,2,3-ベンゾトリアゾール、またはその誘導体を含むことが好ましい。有機物層に用いる窒素系有機物としては、具体的には例えば、1,2,3-ベンゾトリアゾールや、5-メチル-1Hベンゾトリアゾール等を挙げることができる。
 なお、有機物層形成工程においては、例えば上記窒素系有機物を含有する薬剤である、窒素系有機物溶液を用いて有機物層を形成することができる。
 有機物層に用いる窒素系有機物を含有する薬剤としては、例えば銅用の防錆処理剤を好ましく用いることができ、市販されている薬品としては例えばOPCディフェンサー(商品名、奥野製薬工業株式会社)等を好ましく用いることができる。
 金属層上に窒素系有機物溶液を供給する際の好適な条件等については既に説明したため、ここでは説明を省略する。
 なお、窒素系有機物溶液を塗布後、付着した余剰の窒素系有機物溶液を除去するため、窒素系有機物溶液を塗布した基材を水により洗浄する水洗を実施することもできる。
 次に、黒化層形成工程について説明する。
 黒化層形成工程において、黒化層を形成する方法は特に限定されるものではなく、任意の方法により形成することができ、例えば乾式法、または湿式法により成膜することができる。
 黒化層を乾式法により成膜する場合、その具体的な方法は特に限定されるものではないが、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等の乾式めっき法を好ましく用いることができる。特に、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。なお、黒化層には既述のように炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素を添加することもでき、この場合は反応性スパッタリング法をさらに好ましく用いることができる。
 また、既述のように黒化層は電気めっき法等の湿式法により成膜することもできる。
 ただし、黒化層を形成する際に、有機物層に含まれる窒素系有機物が、めっき液中に溶けだし、黒化層中に取り込まれることで、黒化層の色調や他の特性に影響を及ぼす恐れがあるため、乾式法により成膜することが好ましい。
 黒化層に好適に用いることができる材料や、黒化層の好適な厚さ等については既述のため、ここでは説明を省略する。
 本実施形態の導電性基板の製造方法においては、上述の工程に加えてさらに任意の工程を実施することもできる。
 例えば絶縁性基材と金属層との間に密着層を形成する場合、絶縁性基材の金属層を形成する面上に密着層を形成する密着層形成工程を実施することができる。密着層形成工程を実施する場合、金属層形成工程は、密着層形成工程の後に実施することができ、金属層形成工程では、本工程で絶縁性基材上に密着層を形成した基材に金属薄膜層を形成できる。
 密着層形成工程において、密着層の成膜方法は特に限定されるものではないが、乾式めっき法により成膜することが好ましい。乾式めっき法としては例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等を好ましく用いることができる。密着層を乾式法により成膜する場合、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。なお、密着層には既述のように炭素、酸素、水素、窒素から選ばれる1種以上の元素を添加することもでき、この場合は反応性スパッタリング法をさらに好ましく用いることができる。
 密着層に好適に用いることができる材料や、密着層の好適な厚さ等については既述のため、ここでは説明を省略する。
 本実施形態の導電性基板の製造方法で得られる導電性基板は例えばタッチパネル等の各種用途に用いることができる。そして、各種用途に用いる場合には、本実施形態の導電性基板に含まれる金属層、有機物層、及び黒化層がパターン化されていることが好ましい。なお、密着層を設ける場合は、密着層についてもパターン化されていることが好ましい。金属層、有機物層、及び黒化層、場合によってはさらに密着層は、例えば所望の配線パターンにあわせてパターン化することができ、金属層、有機物層、及び黒化層、場合によってはさらに密着層は同じ形状にパターン化されていることが好ましい。
 このため、本実施形態の導電性基板の製造方法は、金属層、有機物層及び黒化層をパターニングするパターニング工程を有することができる。なお、密着層を形成した場合には、パターニング工程は、密着層、金属層、有機物層、及び黒化層をパターニングする工程とすることができる。
 パターニング工程の具体的手順は特に限定されるものではなく、任意の手順により実施することができる。例えば図1Aのように絶縁性基材11上に金属層12、有機物層13、黒化層14が積層された導電性基板10Aの場合、まず黒化層14上の表面Aに所望のパターンを有するマスクを配置するマスク配置ステップを実施することができる。次いで、黒化層14上の表面A、すなわち、マスクを配置した面側にエッチング液を供給するエッチングステップを実施できる。
 エッチングステップ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、エッチングを行う層を構成する材料に応じて任意に選択することができる。例えば、層毎にエッチング液を変えることもでき、また、同じエッチング液により同時に金属層、有機物層、及び黒化層、場合によってはさらに密着層をエッチングすることもできる。
 また、図1Bのように絶縁性基材11の一方の面11a、他方の面11bに金属層12A、12B、有機物層13A、13B、黒化層14A、14Bを積層した導電性基板10Bについてもパターニングするパターニング工程を実施できる。この場合例えば黒化層14A、14B上の表面A、及び表面Bに所望のパターンを有するマスクを配置するマスク配置ステップを実施できる。次いで、黒化層14A、14B上の表面A、及び表面B、すなわち、マスクを配置した面側にエッチング液を供給するエッチングステップを実施できる。
 エッチングステップで形成するパターンについては特に限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。例えば図1Aに示した導電性基板10Aの場合、既述のように金属層12、有機物層13、及び黒化層14を複数の直線や、ぎざぎざに屈曲した線(ジグザグ直線)を含むようにパターンを形成することができる。
 また、図1Bに示した導電性基板10Bの場合、金属層12Aと、金属層12Bとでメッシュ状の配線となるようにパターンを形成することができる。この場合、有機物層13A、及び黒化層14Aは、金属層12Aと同様の形状に、有機物層13B、及び黒化層14Bは金属層12Bと同様の形状になるようにそれぞれパターニングを行うことが好ましい。
 また、例えばパターニング工程で上述の導電性基板10Aについて金属層12等をパターン化した後、パターン化した2枚以上の導電性基板を積層する積層工程を実施することもできる。積層する際、例えば各導電性基板の金属層のパターンが交差するように積層することにより、メッシュ状の配線を備えた積層導電性基板を得ることもできる。
 積層した2枚以上の導電性基板を固定する方法は特に限定されるものではないが、例えば接着剤等により固定することができる。
 以上の本実施形態の導電性基板の製造方法により得られる導電性基板によれば、絶縁性基材の少なくとも一方の面上に形成された金属層上に、黒化層と対向する面における純水の接触角が60°以下の、窒素系有機物を含む有機物層が配置されている。このため、黒化層の密着性が高い導電性基板とすることができる。また、有機物層上には黒化層を配置していることから、例えばタッチパネル等の用途に用いた場合にディスプレイの視認性を高めることができる。
 以下に具体的な実施例、比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(評価方法)
 まず、得られた導電性基板の評価方法について説明する。
(1)接触角
 以下の各実施例、比較例において作製した導電性基板を作製する際、有機物層を形成後、黒化層を形成する前に有機物層表面の純水に対する接触角の測定を行った。
 測定は、自動接触角計(協和界面科学株式会社製 型式:DM-301)を用いて行った。
 有機物層を形成後、有機物層の黒化層を形成する面に1.0μLの純水を供給し、接触角の測定を行った。
(2)密着性試験
 図5に示すように、黒化層まで形成した導電性基板の黒化層に対して、切込み工具(Precision Gate&Tool Company社製 Cross Cut Kit 1.0MM)を用いて、長さ20mmの縦切り込み線51aを1.0mm間隔で互いに平行になるように11本形成する。
 次いで同じ切込み工具を用いて、先に形成した縦切込み線51aと直交するように、長さ20mmの横切り込み線51bを1.0mm間隔で互いに平行になるように11本形成する。
 以上の工程により、図5に示すように黒化層に縦方向、横方向それぞれ11本の切込み線により、格子状の切込みが形成される。
 次いで、格子状の切込みを覆うように密着度評価用テープ(エルコメーター社製 Elcometer99テープ)を貼り付けた後、十分に擦り付ける。
 密着度評価用テープを貼り付けてから30秒経過後に測定面に対して可能な限り180°の方向に素早く密着度評価用テープを剥がす。
 密着度評価用テープを剥がした後、格子状の縦切込み線51a、及び横切込み線51bとで囲まれた、図5中の評価領域52内で黒化層の下に形成した金属層(有機物層)が露出した面積により密着性の評価を行った。
 評価領域内の金属層の露出面積が0%の場合を5B、0%より多く5%未満の場合を4B、5%以上15%未満の場合を3B、15%以上35%未満の場合を2B、35%以上65%未満の場合を1B、65%以上の場合を0Bと評価した。係る評価について0Bが最も黒化層の密着性が低く、5Bが黒化層の密着性が最も高くなる。
 密着性試験の結果、5Bの場合について黒化層の密着性が十分であると評価できる。
(試料の作製条件)
 実施例、比較例として、以下に説明する条件で導電性基板を作製し、上述の評価方法により評価を行った。
[実施例1]
(密着層形成工程)
 縦500mm×横500mm、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)製の絶縁性基材の一方の面上に密着層を成膜した。なお、絶縁性基材として用いたポリエチレンテレフタレート樹脂製の絶縁性基材について、全光線透過率をJIS K 7361-1に規定された方法により評価を行ったところ97%であった。
 密着層形成工程では、Ni-17重量%Cu合金のターゲットを装着したスパッタリング装置により、密着層として酸素を含有するNi-Cu合金層を成膜した。以下に密着層の成膜手順について説明する。
 予め60℃まで加熱して水分を除去した上述の絶縁性基材を、スパッタリング装置のチャンバー内に設置した。
 次に、チャンバー内を1×10-3Paまで排気した後、アルゴンガスと酸素ガスとを導入し、チャンバー内の圧力を1.3Paとした。なお、この際チャンバー内の雰囲気は体積比で30%が酸素、残部がアルゴンとしている。
 そして係る雰囲気下でターゲットに電力を供給し、絶縁性基材の一方の面上に密着層を厚さが20nmになるように成膜した。
(金属層形成工程)
 金属層形成工程では、金属薄膜層形成工程と、金属めっき層形成工程と、を実施した。
 まず、金属薄膜層形成工程について説明する。
 金属薄膜層形成工程では、基材として密着層形成工程で絶縁性基材上に密着層を成膜したものを用い、密着層上に金属薄膜層として銅薄膜層を形成した。
 金属薄膜層は、銅のターゲットを用いた点と、基材をセットしたチャンバー内を排気した後、アルゴンガスを供給してアルゴン雰囲気とした点以外は、密着層の場合と同様にしてスパッタリング装置により成膜した。
 金属薄膜層である銅薄膜層は膜厚が150nmとなるように成膜した。
 次に、金属めっき層形成工程においては、金属めっき層として銅めっき層を形成した。銅めっき層は、電気めっき法により銅めっき層の厚さが0.5μmになるように成膜した。
(有機物層形成工程)
 有機物層形成工程では、絶縁性基材上に、密着層と、金属層とが形成された積層体の金属層上に有機物層を形成した。
 有機物層形成工程ではまず、上述の積層体を窒素系有機物として1,2,3-ベンゾトリアゾールを含有するOPCディフューザー(奥野製薬工業株式会社製)溶液に7秒間浸漬した。なお、用いたOPCディフューザー溶液は、1,2,3-ベンゾトリアゾールの濃度が3mL/Lであり、浴温30℃、pH3となるように予め調整して用いた。
 そして、金属層の上面、すなわち金属層の密着層と対向する面と反対側の面以外に付着した溶液を水洗により除去した後、乾燥することで、金属層上に有機物層を形成した。
 なお、有機物層形成工程後、基板の一部を切り出し、既述の接触角の評価に供した。
(黒化層形成工程)
 黒化層形成工程では、有機物層形成工程で形成した有機物層上に、スパッタリング法により黒化層としてNi-Cu層を形成した。
 黒化層形成工程では、Ni-35重量%Cu合金のターゲットを装着したスパッタリング装置により、黒化層としてNi-Cu合金層を成膜した。以下に黒化層の成膜手順について説明する。
 まず、絶縁性基材上に、密着層と、金属層と、有機物層と、を積層した積層体をスパッタリング装置のチャンバー内にセットした。
 次にチャンバー内を1×10-3Paまで排気した後、アルゴンガスを導入し、チャンバー内の圧力を1.3Paとした。
 そして係る雰囲気下でターゲットに電力を供給し、有機物層上に厚さ30nmになるように黒化層を成膜した。
 以上の工程により、金属層の上面、すなわち、金属層の密着層と対向する面と反対側の面に有機物層を介して黒化層を形成し、絶縁性基材上に、密着層、金属層、有機物層、黒化層がその順で積層された導電性基板が得られた。
 得られた導電性基板について、密着性試験を実施した。
 結果を表1に示す。
[実施例2、実施例3]
 有機物層を形成する際に、OPCディフューザー溶液の濃度や、浴温、pHを変化させることにより、有機物層表面の接触角が異なるようにした点を除いては、実施例1と同様にして導電性基板を作製した。
 得られた導電性基板について、上述の密着性試験を実施した。
 結果を表1に示す。
[比較例1~比較例3]
 有機物層を形成する際に、OPCディフューザー溶液の濃度や、浴温、pHを変化させることにより、有機物層表面の接触角が異なるようにした点を除いては、実施例1と同様にして導電性基板を作製した。
 得られた導電性基板について、上述の密着性試験を実施した。
 結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示した有機物層の接触角と、黒化層の密着性の評価結果との関係をグラフにしたものを図6に示す。
 表1、図6の結果から明らかなように、有機物層表面の接触角を60°以下である実施例1~実施例3については、密着性試験の結果が5Bとなっていることが確認できた。これに対して、有機物層の接触角が60°を超える比較例1~比較例3については、密着性試験の結果が3Bまたは4Bとなっており、黒化層の剥離が確認された。
 以上の結果から、金属層と黒化層との間に有機物層を形成した導電性基板において、有機物層表面の接触角を60°以下とすることで、黒化層の密着性が高い導電性基板とすることができることを確認できた。
 以上に導電性基板、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7月31日に日本国特許庁に出願された特願2015-152896号に基づく優先権を主張するものであり、特願2015-152896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                 絶縁性基材
12、12A、12B         金属層
13、13A、13B、32A、32B 有機物層
14、14A、14B、33A、33B 黒化層

Claims (4)

  1.  絶縁性基材と、
     前記絶縁性基材の少なくとも一方の面上に形成された金属層と、
     前記金属層上に形成された窒素系有機物を含有する有機物層と、
     前記有機物層上に形成された黒化層と、を有しており、
     前記有機物層の前記黒化層と対向する面における純水の接触角が60°以下である導電性基板。
  2.  前記窒素系有機物が1,2,3-ベンゾトリアゾール、またはその誘導体を含有する請求項1に記載の導電性基板。
  3.  絶縁性基材の少なくとも一方の面上に金属層を形成する金属層形成工程と、
     前記金属層上に窒素系有機物を含有する有機物層を形成する有機物層形成工程と、
     前記有機物層上に黒化層を形成する黒化層形成工程と、を有し、
     前記有機物層形成工程では、前記有機物層の前記黒化層と対向する面における純水の接触角が60°以下となるように前記有機物層を形成する導電性基板の製造方法。
  4.  前記窒素系有機物が1,2,3-ベンゾトリアゾール、またはその誘導体を含有する請求項3に記載の導電性基板の製造方法。
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