WO2017033740A1 - 導電性基板 - Google Patents

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WO2017033740A1
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layer
metal
metal layer
plating
conductive substrate
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雅司 野口
芳英 西山
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住友金属鉱山株式会社
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    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
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    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
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    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • G06F2203/04111Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material

Definitions

  • the present invention relates to a conductive substrate.
  • Patent Document 1 a transparent conductive film for a touch panel in which an ITO (indium tin oxide) film is formed as a transparent conductive film on a polymer film has been conventionally used.
  • ITO indium tin oxide
  • the screen size of a display provided with a touch panel has been increased, and correspondingly, the area of a conductive substrate such as a transparent conductive film for a touch panel is also required to be increased.
  • ITO has a high electric resistance value, there is a problem that it can not cope with the increase in the area of the conductive substrate.
  • Patent Documents 2 and 3 using a metal foil such as copper instead of the ITO film has been studied.
  • the metal foil of copper or the like has a metallic luster, and there is a problem that the visibility of the display is lowered by reflection.
  • the conductive substrate in which the blackening layer comprised with a black material with the wiring layer comprised with metal foils, such as copper, is considered is examined.
  • an object of the present invention is to provide a conductive substrate in which the light reflectance is sufficiently suppressed.
  • a transparent substrate The first metal layer surface formed on at least one surface side of the transparent substrate and facing the transparent substrate, and the second metal layer surface located on the opposite side of the first metal layer surface Having a metal layer, And a blackening layer formed on the surface of the second metal layer,
  • the conductive substrate is provided, wherein the surface roughness Ra of the surface of the second metal layer of the metal layer is 0.01 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3; FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
  • the conductive substrate of the present embodiment can be configured to include a transparent base, a metal layer, and a blackening layer.
  • the metal layer is formed on at least one surface of the transparent substrate, and the surface of the first metal layer facing the transparent substrate and the surface of the second metal layer opposite to the surface of the first metal layer And can be And surface roughness Ra of the 2nd metal layer surface can be 0.01 micrometer or more and 0.1 micrometer or less. Also, the blackening layer can be formed on the surface of the second metal layer.
  • the conductive substrate in this embodiment is a substrate having a metal layer or a blackening layer on the surface of a transparent base before patterning a metal layer or the like, and a substrate obtained by patterning a metal layer or the like to form a wiring. That is, it includes the wiring board.
  • the transparent substrate is not particularly limited, and an insulator film that transmits visible light, a glass substrate, and the like can be preferably used.
  • resin films such as a polyamide system film, a polyethylene terephthalate system film, a polyethylene naphthalate system film, a cycloolefin system film, a polyimide system film, a polycarbonate system film, etc. can be used preferably, for example .
  • polyamide, PET (polyethylene terephthalate), COP (cycloolefin polymer), PEN (polyethylene naphthalate), polyimide, polycarbonate and the like can be more preferably used as the material of the insulator film transmitting visible light.
  • the thickness of the transparent substrate is not particularly limited, and can be arbitrarily selected according to the strength, the capacitance, the light transmittance, etc. required for the conductive substrate.
  • the thickness of the transparent substrate can be, for example, 10 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the thickness of the transparent 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 transparent substrate is preferably 20 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the total light transmittance of the transparent substrate is preferably high.
  • the total light transmittance is preferably 30% or more, more preferably 60% or more.
  • the visibility of the display can be sufficiently ensured, for example, when used for a touch panel application.
  • the total light transmittance of the transparent substrate can be evaluated by the method defined in JIS K 7361-1.
  • the material which comprises a metal layer is not specifically limited, although 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
  • it is a copper alloy with at least one or more metals selected from Fe, Mn, Co, W, or a material containing copper.
  • the metal layer can also be a copper layer composed of copper.
  • the configuration of the metal layer when forming the metal layer on at least one surface of the transparent substrate is not particularly limited, but because the light transmittance is not reduced, it is possible to form the metal layer between the metal layer and the transparent substrate, Alternatively, it is preferable not to place an adhesive between the metal layer and the blackening layer. That is, the metal layer is preferably formed directly on the top surface of the other member.
  • 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 by dry plating on at least one surface of a transparent substrate, and the metal thin film layer can be used as a metal layer. Thereby, a metal layer can be formed on at least one surface of a transparent substrate, without an adhesive.
  • a specific method of forming a metal thin film layer by dry plating for example, sputtering, ion plating, vapor deposition and the like can be mentioned.
  • the metal thin film layer can be formed by dry plating, and then the metal plating layer can be formed by wet plating. That is, for example, a metal thin film layer can be formed by dry plating on a transparent substrate or a blackening layer, and a metal plating layer can be formed by wet plating using the metal thin film as a power feeding layer.
  • the metal layer has a metal thin film layer and a metal plating layer.
  • a metal layer can be directly formed also on a transparent base material in this case, without intervention of an adhesive agent.
  • the metal layer is formed directly on the transparent substrate or the blackened layer by forming the metal layer by dry plating alone or by combining dry plating and wet plating without using an adhesive. It is preferable because it can be formed.
  • the thickness of the metal layer is not particularly limited, and when the metal layer is used as a wire, it can be arbitrarily selected according to the magnitude of the current supplied to the wire, the wire width, and the like.
  • the thickness of the metal layer is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 3 ⁇ m or less.
  • the thickness of the metal layer is preferably 50 nm or more, more preferably 60 nm or more, and 150 nm It is more preferable that it is more than.
  • 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 in either case where the metal layer is constituted of a metal thin film layer or in the case of being constituted of a metal thin film layer and a metal plating layer, for example 50 nm
  • the thickness is preferably 500 nm or less.
  • the conductive substrate of the present embodiment can have the metal layer and the blackening layer on at least one surface of the transparent substrate. As described above, for example, by arranging the blackening layer on the surface of the metal layer, the reflectance of the conductive substrate can be suppressed. However, it may be required to particularly suppress the light reflectance of the conductive substrate, and such a request may not be sufficiently satisfied only by forming the blackening layer.
  • the inventors of the present invention conducted intensive studies on a method of particularly suppressing the light reflectance of the conductive substrate. Then, among the metal layers formed on at least one surface of the transparent substrate, the reflection of light of the conductive substrate is particularly suppressed by setting the surface roughness Ra of the surface on the surface side of the conductive substrate to a predetermined range. We found out what we can do and completed the present invention.
  • the surface roughness Ra of the surface on the surface side of the conductive substrate in the metal layer is set to a predetermined range, for example, the blackened layer is transmitted to reach the metal layer.
  • the surface of the metal layer opposite to the transparent substrate is referred to as a first metal layer surface, and the surface opposite to the first metal layer surface is referred to as a second metal layer surface.
  • the surface of the second metal layer of the metal layer is the surface opposite to the surface of the first metal layer facing the transparent substrate, that is, the surface located on the surface layer side of the conductive substrate.
  • the surface roughness Ra of the second metal layer surface of the metal layer is preferably 0.01 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, and more preferably 0.02 ⁇ m or more and 0.07 ⁇ m or less.
  • the surface roughness Ra of the surface of the second metal layer By setting the surface roughness Ra of the surface of the second metal layer to 0.01 ⁇ m or more, the light reaching the surface of the metal layer can be irregularly reflected, and the reflectance of light of the conductive substrate can be suppressed.
  • surface roughness Ra of the surface of the second metal layer of the metal layer is too large, the color tone of the conductive substrate may be affected. For this reason, it is preferable that surface roughness Ra of the 2nd metal layer surface of a metal layer is 0.1 micrometer or less.
  • the surface roughness Ra is defined in JIS B 0601 (2013) as arithmetic mean roughness, and can be evaluated by, for example, a stylus method or an optical method.
  • the metal layer Since the metal layer has metallic luster, the metal layer reflects light only by forming a wiring in which the metal layer is etched on the transparent substrate, and when used as a wiring substrate for a touch panel, for example, the visibility of the display decreases Had the problem of Then, in order to suppress the reflection of the light in the metal layer surface, in the conductive substrate of this embodiment, a blackening layer can be provided on at least one surface of a transparent base material.
  • the blackening layer preferably contains, for example, at least one metal selected from Ni, Zn, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu, Sn, and Mn.
  • the blackened layer may further contain one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen and nitrogen.
  • any one or more materials selected from copper oxide, copper nitride, copper sulfide, nickel sulfide, nickel zinc, tin nickel, chromium and compounds thereof can be more preferably used.
  • the blackened layer can further contain one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen.
  • the method for forming the blackening layer is not particularly limited, and the blackening layer can be formed by any method.
  • the film can be formed by a dry method or a wet method.
  • the specific method is not specifically limited, For example, dry-plating methods, such as a sputtering method, an ion plating method, a vapor deposition method, can be used preferably.
  • dry-plating methods such as a sputtering method, an ion plating method, a vapor deposition method
  • sputtering method since control of a film thickness is easy, it is more preferable to use sputtering method.
  • one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen and nitrogen can be added to the blackened layer, and in this case, reactive sputtering can be more preferably used.
  • a blackening layer When forming a blackening layer into a film by a wet method, it can be formed into a film by the plating method, for example using the plating solution according to the material of a blackening layer.
  • nickel zinc can be preferably used as a material of a blackening layer. This is because, in the case of forming a blackened layer using nickel zinc, there is little influence on the environment and it is easy to form a film by wet plating.
  • the blackened layer using nickel zinc can be deposited by a plating method using a plating solution containing at least nickel ions and zinc ions.
  • a plating solution containing at least nickel ions and zinc ions.
  • the thickness of the blackening layer is not particularly limited, but is preferably 15 nm or more, and more preferably 25 nm or more. This is because when the thickness of the blackening layer is thin, reflection of light on the surface of the metal layer may not be sufficiently suppressed, so by setting the thickness of the blackening layer to 15 nm or more as described above It is because it is preferable to comprise so that reflection of the light in the layer surface can be suppressed especially.
  • the upper limit of the thickness of the blackening layer is not particularly limited, but if it is thicker than necessary, the substrate is likely to be curved due to stress. In addition, even if the blackening layer is made thicker than necessary, the time required for film formation and the time required for etching when forming the wiring become long, which leads to an increase in cost. Therefore, the thickness of the blackening layer is preferably 70 nm or less, more preferably 50 nm or less.
  • the surface roughness Ra of the blackened layer is within a predetermined range.
  • the surface of the blackening layer facing the transparent substrate is taken as the surface of the first blackening layer
  • the surface opposite to the surface of the first blackening layer is taken as the surface of the second blackening layer.
  • the surface of the second blackening layer is the surface opposite to the surface of the first blackening layer facing the transparent substrate, that is, the surface located on the surface side of the conductive substrate.
  • the surface roughness Ra of the surface of the second blackened layer is preferably 0.016 ⁇ m to 0.09 ⁇ m, and more preferably 0.02 ⁇ m to 0.07 ⁇ m.
  • the conductive substrate of the present embodiment can have one or two or more blackened layers.
  • the surface roughness Ra of the surface of the second blackened layer may be within the above range for all the blackened layers included in the conductive substrate of the present embodiment, and the second blackened layer of a part of the blackened layer
  • the surface roughness of the surface may be in the above range.
  • the surface roughness of the surface of the second blackened layer satisfies the above range at least with the blackened layer on the outermost layer side.
  • the surface roughness of the second blackened layer surface 132a of the second blackened layer 132 satisfy the above range.
  • the surface roughness of the second blackened layer 132A and / or 132B satisfy the above range.
  • the conductive substrate of the present embodiment can include the transparent substrate, the metal layer, and the blackening layer.
  • the number of layers of the metal layer and the blackening layer is not particularly limited, and one layer can be formed, but a plurality of layers can also be formed.
  • a blackening layer is disposed on the surface of the metal layer on which the reflection of light is particularly desired to be suppressed. Therefore, for example, in the case of suppressing light reflection on the surface of the first metal layer and the surface of the second metal layer, the blackening layer is the surface of the first metal layer of the metal layer, and the surface of the second metal layer It can be set as the laminated structure which formed two blackening layers so that it might contact. That is, the metal layer can have a structure sandwiched between the blackening layers.
  • FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 2A, and FIG. 2B have shown the example of sectional drawing in the surface parallel to the lamination direction of a transparent base material, a metal layer, and a blackening layer of the conductive substrate of this embodiment.
  • the metal layer 12 and the blackening layer 13 can be stacked one by one on the one surface 11a side of the transparent substrate 11 in this order.
  • the surface of the metal layer 12 facing the transparent substrate 11 is the first metal layer surface 12a, and the surface opposite to the first metal layer surface 12a is the first.
  • the second metal layer surface 12b is obtained.
  • the surface of the blackening layer 13 facing the transparent substrate 11 is the first blackening layer surface 13a, and the surface opposite to the first blackening layer surface 13a is the second blackening layer surface 13b. It becomes.
  • the blackening layer 13 is formed on the second metal layer surface 12b of the metal layer 12 in a laminated structure. That is, the blackening layer 13 is formed to cover the second metal layer surface 12 b of the metal layer 12.
  • the metal layers 12A and 12B and the black are respectively provided on the side of the surface 11a of the transparent substrate 11 and the other side (the other surface) 11b.
  • the barrier layers 13A and 13B can be stacked one by one in that order.
  • the blackening layer can be disposed on the surface of the second metal layer of the metal layer as described above, but in addition to such blackening layer, the blackening layer is also between the transparent substrate and the metal layer Can be placed. That is, a plurality of blackening layers can be provided on one surface side of the transparent substrate 11.
  • the first blackening layer 131, the metal layer 12, and the second blackening layer 132 are provided on the side of one surface 11a of the transparent substrate 11. It can be laminated in that order.
  • the first blackening layer 131 is used as a transparent substrate 11 And the metal layer 12.
  • a metal layer, a first blackening layer, and a second blackening layer can be laminated on both sides of the transparent substrate 11.
  • the first blackened layer is formed on one surface 11a side of the transparent substrate 11 and on the other surface (the other surface) 11b side.
  • the layers 131A and 131B, the metal layers 12A and 12B, and the second blackening layers 132A and 132B can be stacked in this order.
  • the layers laminated on the upper and lower sides of the transparent substrate 11 with the transparent substrate 11 as the symmetry plane are symmetrical.
  • the configuration on one surface 11a side of the transparent substrate 11 is a form in which the metal layer 12 and the blackening layer 13 are sequentially laminated in the same manner as the configuration of FIG.
  • the layers stacked above and below may be asymmetric.
  • the conductive substrate of the present embodiment has been described, but in the conductive substrate of the present embodiment, the metal layer and the blackening layer are provided on the transparent substrate, and the second metal layer of the metal layer is provided. Since the surface roughness of the surface is in a predetermined range, the reflection of light by the metal layer can be particularly suppressed.
  • the degree of reflection of light of the conductive substrate of the present embodiment is not particularly limited.
  • the average reflectance of light with a wavelength of 400 nm or more and 700 nm or less (average reflectance Is preferably 20% or less, more preferably 15% or less. This is because when the average reflectance of light with a wavelength of 400 nm or more and 700 nm or less is 20% or less, the visibility of the display can be particularly enhanced even when used as a conductive substrate for a touch panel, for example.
  • the measurement of reflectance can be performed by irradiating light to the blackened layer. That is, of the metal layer and the blackening layer contained in the conductive substrate, the measurement can be performed from the blackening layer side.
  • the outermost surface A can be irradiated so that light can be irradiated to the blackening layer 13. It can be measured in such a way that the light is emitted.
  • a conductive substrate can form wiring by etching a metal layer and a blackening layer as mentioned later
  • the said reflectance is arrange
  • the average reflectance of light with a wavelength of 400 nm or more and 700 nm or less means an average value of measurement results when the wavelength is changed in a range of 400 nm or more and 700 nm or less.
  • the width of changing the wavelength is not particularly limited in the measurement, for example, it is preferable to change the wavelength every 10 nm to measure the light in the above wavelength range, and change the wavelength every 1 nm to be the above wavelength range. It is more preferred to make measurements on light.
  • the conductive substrate of the present embodiment can be preferably used, for example, as a conductive substrate for a touch panel as described above.
  • the conductive substrate can have a mesh-like wiring.
  • the conductive substrate provided with the mesh-like wiring can be obtained by etching the metal layer and the blackening layer of the conductive substrate of the present embodiment described above.
  • FIG. 3 is a view of the conductive substrate 30 provided with the mesh-like wiring as viewed from the upper surface side in the stacking direction of the metal layer and the blackening layer.
  • the conductive substrate 30 shown in FIG. 3 has a transparent base 11, a plurality of wires 31A parallel to the Y-axis direction in the figure, and a wire 31B parallel to the X-axis direction.
  • the wirings 31A and 31B are formed by etching a metal 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 blackening layer is etched to 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 correspond to cross-sectional views taken along the line AA 'of FIG.
  • the wirings 31A and 31B may be disposed on the upper and lower surfaces of the transparent substrate 11, respectively.
  • blackened layers 32A and 32B etched in the same shape as the wiring are disposed on the upper surface of the wiring 31A and the lower surface of the wiring 31B.
  • the wirings 31A and 31B are disposed on the upper and lower surfaces of one of the transparent substrates 11 so as to sandwich one of the transparent substrates 11;
  • One wiring 31 B may be disposed between the transparent substrates 11.
  • blackened layers 32A and 32B etched in the same shape as the wirings are disposed on the top surfaces of the wirings 31A and 31B.
  • the blackening layer is disposed on the surface of the metal layer on which light reflection is particularly desired to be suppressed.
  • the wirings 31A, 31B and the transparent A blackening layer etched to the same shape as the wiring may be further provided between the base 11 and the base 11.
  • the conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIGS. 3 and 4A includes metal layers 12A and 12B on both sides of the transparent substrate 11 and blackening layers 13A and 13B (131A). , 132A, 131B, 132B), and the like.
  • the metal layer 12A and the blackening layer 13A on one side 11a of the transparent substrate 11 are parallel to the Y-axis direction in FIG. 1B. Etching is performed so that a plurality of linear patterns are arranged at predetermined intervals in the X-axis direction.
  • the Y-axis direction in FIG. 1B means the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1B.
  • a plurality of linear patterns parallel to the X-axis direction in FIG. 1B are disposed at predetermined intervals in the Y-axis direction with the metal layer 12B and the blackening layer 13B on the other surface 11b side of the transparent substrate 11 arranged. Etch as you do.
  • the X-axis direction in FIG. 1B means a direction parallel to the width direction of each layer.
  • the conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIG. 3 and FIG. 4A can be formed.
  • the etching of both surfaces of the transparent base material 11 can also be performed simultaneously. That is, the etching of the metal layers 12A and 12B and the blackening layers 13A and 13B may be performed simultaneously.
  • the conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIG. 3 can also be formed by using two conductive substrates shown in FIG. 1A or FIG. 2A.
  • the metal layer 12 and the blackening layer 13 are each formed of a plurality of linear shapes parallel to the X-axis direction.
  • the etching is performed so that the patterns are arranged at predetermined intervals in the Y-axis direction.
  • aligning two conductive substrates in a direction such that the linear patterns formed on the conductive substrates by the above etching process intersect with each other a conductive substrate provided with a mesh-like wiring is obtained. be able to.
  • the surface to be bonded when bonding the two conductive substrates is not particularly limited, and as shown in FIG. 4B, it is the surface of the conductive substrate on which the metal layer 12 and the like are stacked, for example, as shown in FIG.
  • the second blackened layer surface 13b in 1A may be bonded to the surface 11b in FIG. 1A which is the surface on which the metal layer 12 and the like are not stacked.
  • the blackening layer is disposed on the surface of the metal layer on which the light reflection is particularly desired to be suppressed.
  • the wirings 31A and 31B and the transparent base 11 In addition, a blackening layer may be further provided.
  • the conductive substrate 20A shown in FIG. 2A is etched in the same manner as described above to form the wirings 31A and 31B and the transparent base material.
  • a blackening layer can be further provided between the point 11 and FIG.
  • surfaces 11b in FIG. 1A which are surfaces on the side on which the metal layer 12 and the like of the transparent base material 11 are not laminated, may be bonded so that the cross section has a structure shown in FIG. 4A.
  • the width of the wires and the distance between the wires in the conductive substrate having the mesh-like wires shown in FIGS. 3, 4A and 4B are not particularly limited. It can be selected accordingly.
  • a wiring pattern The wiring which comprises can be made into arbitrary shapes.
  • the shapes of the wires forming the mesh-like wiring pattern may be various shapes such as lines (zigzag straight lines) bent in a jagged manner so as not to generate moire (interference fringes) with the image of the display.
  • the conductive substrate having mesh-like wiring composed of two layers of wiring can be preferably used, for example, as a conductive substrate for a projected capacitive touch panel.
  • Method of manufacturing conductive substrate Next, a configuration example of the method of manufacturing the conductive substrate of the present embodiment will be described.
  • a transparent substrate preparing step of preparing a transparent substrate A metal layer having a first metal layer surface facing the transparent substrate and a second metal layer surface opposite to the first metal layer surface is formed on at least one surface of the transparent substrate Forming a metal layer, And b. Forming a blackening layer on the surface of the second metal layer.
  • surface roughness Ra of the 2nd metal layer surface shall be 0.01 micrometer or more and 0.1 micrometer or less.
  • the step of preparing the transparent substrate is, for example, a step of preparing a transparent substrate made of an insulator film transmitting visible light, a glass substrate or the like, and the specific operation is not particularly limited. For example, in order to provide each step in the subsequent step, cutting or the like can be performed to any size as needed.
  • the transparent base material which can be used suitably, since it is stated above, description is abbreviate
  • 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 the process of forming a metal thin film layer, for example by the dry plating method.
  • the metal layer can be formed directly on the transparent substrate or the blackened layer without using an adhesive by forming the metal layer by combining the dry plating method alone or the dry plating method and the wet plating method. preferable.
  • a dry plating method used at the process of forming a metal thin film layer For example, a vapor deposition method, sputtering method, or ion plating method etc. can be used.
  • a vacuum evaporation method can be preferably used as an evaporation method.
  • the dry plating method used in the step of forming the metal thin film layer it is preferable to use the sputtering method because the control of the film thickness is particularly easy.
  • the metal thin film layer can be suitably formed, for example, using a roll-to-roll sputtering apparatus.
  • FIG. 5 shows one configuration example of the roll-to-roll sputtering apparatus 50. As shown in FIG.
  • the roll-to-roll sputtering apparatus 50 includes a housing 51 that houses most of its components.
  • the shape of the housing 51 is shown as a rectangular parallelepiped in FIG. 5, the shape of the housing 51 is not particularly limited, and any shape depending on the device housed inside, the installation place, the pressure resistance, etc. It can be done.
  • the shape of the housing 51 may be cylindrical.
  • the pressure in the casing 51 can be reduced to 10 ⁇ 3 Pa or less, more preferably 10 4 Pa or less. It is not necessary that the pressure inside the casing 51 can be reduced to the above-mentioned pressure, and only the lower region in the drawing where the can roll 53 described later is disposed can perform the pressure reduction. .
  • an unwinding roll 52 for supplying a substrate for forming a metal thin film layer a can roll 53, sputtering cathodes 54a to 54d, a winding roll 55 and the like can be disposed.
  • a guide roll, a heater 56, and the like can be optionally provided on the transport path of the base on which the metal thin film layer is formed.
  • the power by the servomotor can be provided to the unwinding roll 52, the can roll 53, the winding roll 55 and the like.
  • the unwinding roll 52 and the winding roll 55 can be configured such that the tension balance of the substrate on which the metal thin film layer is formed can be maintained by torque control using a powder clutch or the like.
  • the configuration of the can roll 53 is also not particularly limited, but for example, its surface is finished by hard chromium plating, and a refrigerant or heat medium supplied from the outside of the housing 51 circulates inside to adjust the temperature to a substantially constant temperature. It is preferable that it is comprised so that it can do.
  • the sputtering cathodes 54a to 54d are preferably arranged to face the can roll 53 in a magnetron cathode system.
  • the size of the sputtering cathodes 54a to 54d is not particularly limited, the dimension in the width direction of the substrate on which the metal thin film layers of the sputtering cathodes 54a to 54d are formed is wider than the width of the substrate on which the metal thin film layers are formed. preferable.
  • the substrate on which the metal thin film layer is formed is transported in the roll-to-roll sputtering apparatus 50, which is a roll-to-roll vacuum film forming apparatus, and the metal thin film is formed by sputtering cathodes 54a to 54d facing the can roll 53. A layer is deposited.
  • targets corresponding to the composition to be formed are attached to sputtering cathodes 54a to 54d. Then, the inside of the apparatus in which the substrate on which the metal thin film layer is formed is set to the unwinding roll 52 is evacuated by vacuum pumps 57a and 57b, and then sputtering gas such as argon is introduced into the housing 51 by the gas supply means 58. can do.
  • the configuration of the gas supply means 58 is not particularly limited, it may have a gas storage tank (not shown).
  • mass flow controllers (MFC) 581a and 581b and valves 582a and 582b are provided for each gas type between the gas storage tank and the housing 51 so that the supply amount of each gas into the housing 51 can be controlled. Can be configured.
  • FIG. 5 shows an example in which two sets of mass flow controllers and valves are provided, the number to be installed is not particularly limited, and the number to be installed can be selected according to the number of gas types used.
  • the flow rate of the sputtering gas and the opening degree of the pressure adjusting valve 59 provided between the vacuum pump 57b and the housing 51 are adjusted to adjust the inside of the apparatus to, for example, 0. It is preferable to carry out film formation while maintaining the pressure at 13 Pa or more and 1.3 Pa or less.
  • the roll-to-roll sputtering apparatus 50 can provide arbitrary members other than the member mentioned above.
  • vacuum gauges 60a and 60b for measuring the degree of vacuum in the housing 51, and vent valves 61a and 61b can be provided.
  • a metal plating layer is demonstrated.
  • the conditions in the step of forming the metal plating layer by the wet plating method that is, the conditions of the electroplating treatment are not particularly limited, and various conditions in the usual way may be adopted.
  • a metal plating layer can be formed by supplying a base having a metal thin film layer formed in a plating tank containing a metal plating solution and controlling the current density and the conveyance speed of the base.
  • a roll-to-roll continuous electroplating apparatus (hereinafter referred to as a plating apparatus 70) which can be suitably used in the step of forming a metal plating layer by a wet plating method in the method of manufacturing a conductive substrate of this embodiment in FIG. Shows one configuration example.
  • the metal thin film layer provided transparent base material F2 having the metal thin film layer formed on at least one surface of the transparent base material is unwound from the unwinding roll 71 and repeatedly immersed in the plating solution 721 in the electroplating tank 72. It is transported continuously. Note that 721a indicates the level of the plating solution.
  • the transparent substrate F2 with metal thin film layer is formed.
  • the conductive substrate S is taken up by the take-up roll 73.
  • the transport speed of the metal thin film layer-attached transparent substrate F2 is preferably in the range of 0.1 m / min to several tens m / min.
  • the metal thin film layer-attached transparent substrate F2 is unwound from the unwinding roll 71, passes through the power feeding roll 74a, and is immersed in the plating solution 721 in the electroplating tank 72.
  • the metal thin film layer-attached transparent base material F2 in the electroplating tank 72 passes through the reversing roll 75a, is reversed in transport direction, and is pulled out of the electroplating tank 72 by the power feeding roll 74b.
  • the metal thin film layer-attached transparent base material F2 is transported by the power feeding rolls 74a to 74e outside the plating solution and the reversing rolls 75a to 75d in the plating solution, so that immersion in the plating solution is performed multiple times. It will be repeated (four times in FIG. 6).
  • the anodes 76a to 76h are disposed on the transport path of the transparent substrate F2 with metal thin film layer in the electroplating tank 72, and the metal plating layer is formed on the metal thin film layer of the transparent substrate F2 with metal thin film layer. Can be formed.
  • a power supply (not shown) can be connected between the feed roll 74a and the anode 76a. Then, an electroplating circuit can be configured by the feed roll 74a, the anode 76a, the plating solution, the transparent substrate F2 with a metal thin film layer, and the power supply.
  • the configuration of the anode 76a is not particularly limited.
  • an anode whose surface is coated with a conductive ceramic can be used.
  • a mechanism for supplying metal ions for forming a metal plating layer to the plating solution 721 can be provided outside the electroplating tank 72.
  • the method for supplying metal ions to the plating solution 721 is not particularly limited.
  • any of the following supply methods can be used.
  • copper ions can be supplied to the plating solution 721 in the plating tank 72.
  • a small amount of iron ions may be added to the plating solution 721 to dissolve the oxygen-free copper balls, and copper ions may be supplied to the plating solution 721 in the plating tank 72.
  • the current density during plating when depositing the metal plating layer may be such that the current density is gradually increased as it goes downstream from the anode 76a in the transport direction so that the maximum current density is obtained from the anode 76g to 76h. preferable.
  • the metal layer formed in the metal layer forming step is on the surface of the first metal layer facing the transparent substrate and on the side opposite to the surface of the first metal layer. And a second metal layer surface located. And it is preferable that surface roughness Ra of the 2nd metal layer surface shall be 0.01 micrometer or more and 0.1 micrometer or less.
  • the second metal layer surface is a surface located on the surface side of the conductive substrate among the surfaces of the metal layer.
  • the method of setting the second metal layer surface to the desired surface roughness Ra is not particularly limited, and any method can be used.
  • a method of setting the surface roughness of the second metal layer to a desired surface roughness for example, there may be mentioned a method of surface treating the surface of the deposited metal layer by etching or chemical polishing to obtain a desired surface roughness.
  • the method of making surface roughness of the outermost surface of a metal thin film layer into desired surface roughness is mentioned by selecting the sputtering conditions at the time of forming a metal thin film layer into a film.
  • the conditions for sputtering can be selected so that the outermost surface of a metal thin film layer becomes a desired surface roughness about a metal layer.
  • the surface roughness of the metal plating layer is the desired surface roughness of the metal layer It is possible to select the sputtering conditions for forming the metal thin film layer to be longer.
  • the outermost surface of the metal layer is made to have a desired surface roughness by selecting plating conditions for forming the metal plating layer. can do.
  • the current density (Dk value) is lowered at an arbitrary timing in the latter half of the step of depositing the metal plating layer than during normal plating, and the current density is low.
  • the method of forming a metal plating layer into a film is mentioned.
  • the surface roughness of a metal layer can be made into desired surface roughness by performing PR electric current (Periodic Reverse current) plating.
  • PR current plating is a plating method in which the direction of current is reversed at an arbitrary timing when forming a metal plating layer, and the direction of current can be reversed periodically.
  • a part of the formed metal plating is dissolved by reversing the current plating. Therefore, the surface roughness of the metal plating layer can be easily adjusted.
  • Method of etching or chemical polishing of metal layer method of selecting sputtering condition of metal thin film layer, plating method using low current density, PR current plating method as a method of setting the second metal layer surface to desired surface roughness
  • they can be implemented by selecting any one method.
  • the second metal layer surface can be made to have a desired surface roughness by selecting and combining two or more methods.
  • PR current plating as a method for making the surface of the second metal layer the desired surface roughness. This is because the surface of the metal layer can be relatively easily made to have the desired surface roughness by reversing the direction of the current supplied at the time of plating at an arbitrary timing.
  • the PR current plating method is performed for a range of 100 nm to 1500 nm from the second metal layer surface of the metal plating layer. It is preferable to use the film formation.
  • the predetermined range from the 2nd metal layer surface can be formed using the PR current plating method for the thickness of.
  • a PR current When a PR current is used, it is preferable to add a reversal current whose current direction is reversed from the current (positive current) at the time of normal plating so that the current value is 1 to 9 times the positive current. This is because a part of the surface of the formed metal plating layer can be efficiently melted by setting it to be equal to or more than one times the positive current. And by making it 9 times or less, it is because it can prevent that the surface of a metal plating layer melts rapidly and the surface roughness of the 2nd metal layer surface becomes large too much.
  • a reversal current time ratio 1% or more and 20% or less of the plating time which plates using PR electric current plating method are desirable. This is because by setting the reverse current time ratio to 1% or more of the plating time, a part of the surface of the formed metal plating layer can be sufficiently melted to increase the surface roughness. In addition, by setting the reverse current time ratio to 20% or less of the plating time, the surface of the formed metal plating layer is significantly melted, and it is possible to suppress that the deposition rate of the metal plating layer is significantly reduced. It is.
  • the interval from the end of flowing the reverse current to the flow of the next reverse current is preferably 10 ms to 300 ms, and more preferably 20 ms to 300 ms. . This is because if the time to flow the positive current after flowing the reverse current is less than 10 ms, the positive current starts to flow again, and then the film formation of the metal plating layer does not progress sufficiently, and the reverse current flows. This is because the deposition rate of the metal plating layer may be reduced, and the productivity may be reduced.
  • the film thickness of the metal plating layer formed may increase after the positive current starts flowing until the next reverse current flows. is there.
  • the film thickness of the metal plating layer formed by flowing a positive current is increased, the effect of increasing the surface roughness of the metal plating layer is reduced by flowing a reverse current before flowing a positive current. It is because there is a possibility that sex may become low.
  • the plating voltage can be appropriately adjusted so that, for example, the above-described current density, the plating time of the reverse current and the positive current, and the like can be realized.
  • the positive current and the reverse current are periodically generated at one or more anodes from the downstream side of the transport path of the transparent substrate F2 with metal thin film layer. It can be implemented by passing a reverse PR current.
  • the number of anodes through which the PR current flows is determined by the ratio of the range in which the metal plating layer is formed by the PR current plating method from the surface of the metal plating layer to the transparent substrate side.
  • the anode 76h is supplied with a PR current which periodically reverses a positive current and a reverse current, and the anode 76g, the anode 76f, the anode 76e, etc. Can also supply PR current.
  • the PR current can be supplied to all the anodes to form the entire metal plating layer by the PR current plating method, the production cost may increase because the rectifier for the PR current is expensive. Then, it is not necessary to form the entire metal plating layer by PR current plating, for example, if a film thickness of 100 nm or more and 1500 nm or less from the surface of the second metal layer toward the transparent substrate is formed by PR current plating, The surface roughness of the surface of the second metal layer can be in the desired range. For this reason, as described above, it is preferable to supply the PR current only to a part of the anodes installed in the plating apparatus 70 on the downstream side of the transport path of the transparent substrate F2 with metal thin film layer.
  • the blackening layer can be formed by any method.
  • the film can be formed by a dry method or a wet method.
  • the specific method is not specifically limited, For example, dry-plating methods, such as a sputtering method, an ion plating method, a vapor deposition method, can be used preferably.
  • dry-plating methods such as a sputtering method, an ion plating method, a vapor deposition method
  • sputtering method since control of a film thickness is easy, it is more preferable to use sputtering method.
  • one or more elements selected from carbon, oxygen, hydrogen and nitrogen can be added to the blackened layer, but in this case, reactive sputtering can be more preferably used.
  • a blackening layer When forming a blackening layer into a film by a wet method, it can be formed into a film by the plating method, for example using the plating solution according to the material of a blackening layer.
  • the blackened layer by a wet method, since the film can be formed particularly with high productivity.
  • nickel zinc can be preferably used as a material of a blackening layer.
  • the blackened layer using nickel zinc can be deposited by a plating method using a plating solution containing at least nickel ions and zinc ions.
  • the roll-to-roll continuous electroplating apparatus demonstrated, for example in the metal layer formation process can be used.
  • a method of supplying nickel ions and zinc ions to the plating solution 721 for example, a method of supplying as metal salt aqueous solution can be mentioned.
  • the blackening layer formed in the blackening layer forming step includes a first blackening layer surface facing the transparent substrate and a second blackening layer surface opposite to the first blackening layer surface. It can have.
  • the surface roughness Ra of the surface of the second blackened layer is preferably 0.016 ⁇ m to 0.09 ⁇ m, and more preferably 0.02 ⁇ m to 0.07 ⁇ m.
  • the surface roughness of the surface of the second blackened layer is 0.016 ⁇ m or more, so that light can be irregularly reflected on the surface of the blackened layer and the light reflectance of the conductive substrate can be particularly suppressed. It is because however, if the surface roughness of the second blackened layer surface exceeds 0.09 ⁇ m, the color of the blackened layer may become whitish. When the conductive substrate is used for applications such as touch panels for displays, the blackish layer may become whiteish, so the visibility of the display may be reduced, so that it is 0.09 ⁇ m or less preferable.
  • the thickness of the blackening layer is, for example, preferably 15 nm or more, and more preferably 25 nm or more. Further, the upper limit value of the thickness of the blackening layer is not particularly limited. For example, the thickness of the blackening layer is preferably 70 nm or less, and more preferably 50 nm or less.
  • the method for setting the surface roughness of the second blackened layer surface to the above range is not particularly limited.
  • a method for setting the surface roughness of the second metal layer surface described above to within the predetermined range The same method as listed can be selected.
  • a method of etching or chemical polishing the surface of the second blackened layer of the formed blackened layer, and a method of selecting sputtering conditions when forming the blackened layer by sputtering may be mentioned.
  • the plating method using low current density, PR electric current plating method, etc. can also be used.
  • the blackening layer has a thickness of about several tens of nm as described above.
  • it is strongly affected by the surface roughness of the surface of the layer located below the blackened layer, for example, the surface of the second metal layer of the metal layer. .
  • the blackening layer is formed on the surface of the second metal layer of the metal layer having a predetermined surface roughness by a conventional plating method regardless of the plating method or the like using a low current density.
  • the desired surface roughness can also be obtained for the second blackened layer surface of the blackened layer.
  • the blackening layer in addition to the blackening layer formed on the surface of the second metal layer of the metal layer, the blackening layer can be disposed between the transparent substrate and the metal layer. In this case, after the step of preparing the transparent substrate, a blackening layer forming step can be further performed before the metal layer forming step.
  • a transparent base material is an insulating material normally, in the blackening layer formation process for forming a blackening layer between a transparent base material and a metal layer, a blackening layer is formed by a dry process. Is preferred. The other points can be carried out in the same manner as the above-mentioned blackened layer forming step.
  • the conductive substrate obtained by the method of manufacturing a conductive substrate described herein can be a conductive substrate provided with mesh-like wiring.
  • the method can further include an etching step of forming a wiring by etching the metal layer and the blackening layer.
  • a resist having an opening corresponding to a portion to be removed by etching is first formed on the outermost surface of the conductive substrate.
  • a resist can be formed on the outermost surface A of the outermost surface of the conductive substrate, which is the surface on which the blackening layer 13 and the like are stacked.
  • the outermost surface A of the conductive substrate means the same surface as the second blackened layer surface 13b.
  • a method for forming a resist having an opening corresponding to a portion to be removed by etching is not particularly limited, but can be formed by, for example, photolithography.
  • the metal layer 12 and the blackening layer 13 can be etched by supplying an etching solution from the upper surface of the resist.
  • a resist having openings with predetermined shapes is formed on the outermost surfaces A and B of the conductive substrate.
  • the metal layer and the blackening layer formed on both sides of the transparent substrate 11 may be simultaneously etched.
  • the metal layer and the blackening layer formed on both sides of the transparent substrate 11 can also be subjected to etching treatment on one side. That is, for example, after the metal layer 12A and the blackening layer 13A are etched, the metal layer 12B and the blackening layer 13B can be etched.
  • 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 layer by layer, or the metal layer and the blackening layer can be etched simultaneously by the same etching solution.
  • the pattern to be formed in the etching step is not particularly limited, and can have an arbitrary shape.
  • the metal layer 12 and the blackening layer 13 are patterned to include a plurality of straight lines and lines bent in zigzag (zigzag straight lines). be able to.
  • the metal layer 12A and the metal layer 12B can form a pattern so as to form a mesh-like wiring.
  • the lamination process of laminating two or more conductive substrates patterned can also be carried out.
  • laminating for example, by laminating so that the patterns of copper layers of the respective conductive substrates intersect, it is possible to obtain a laminated conductive substrate provided with a mesh-like wiring.
  • the method of fixing the laminated two or more conductive substrates is not particularly limited, for example, it can be fixed by an adhesive or the like.
  • the conductive substrate and the method of manufacturing the conductive substrate according to the present embodiment have been described above.
  • the surface roughness Ra of the surface of the second metal layer of the metal layer having the surface of the first metal layer and the surface of the second metal layer is 0.01 ⁇ m to 0.1 ⁇ m. .
  • the measurement was performed by installing a reflectance measurement unit in an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, model: UV-2550).
  • a conductive substrate having the structure shown in FIG. 1A was produced in each of the examples and the comparative examples. Therefore, the reflectance measurement is performed at an incident angle of 5 ° and a light receiving angle of 5 ° with respect to the outermost surface A exposed to the side where the blackening layer 13 etc. of the conductive substrate 10A shown in FIG. It implemented by irradiating the light of the following range. In addition, the light irradiated to the conductive substrate was measured by changing the wavelength every 1 nm within the range of 400 nm to 700 nm, and the average of the measurement results was taken as the average of the reflectance of the conductive substrate.
  • Example 1 A conductive substrate having the structure shown in FIG. 1A was produced.
  • Transparent base material preparation process, metal layer formation process First, a transparent substrate made of polyethylene terephthalate resin (PET) having a width of 500 mm and a thickness of 50 ⁇ m is prepared, and a metal thin film layer is formed on the transparent substrate using a roll-to-roll sputtering apparatus shown in FIG. A copper thin film layer of 200 nm was formed.
  • PET polyethylene terephthalate resin
  • the copper plating layer which is a metal plating layer was formed on the copper thin film layer.
  • the total light transmittance of the transparent substrate made of polyethylene terephthalate resin used as the transparent substrate was evaluated by the method defined in JIS K 7361-1 and found to be 97%.
  • the film forming conditions of the copper layer which is a metal layer will be described.
  • the copper layer which is a metal layer has a copper thin film layer and a copper plating layer as demonstrated below.
  • the above-mentioned transparent substrate was set on the unwinding roll 52 of the roll-to-roll sputtering apparatus 50 shown in FIG.
  • a copper target was set on the sputtering cathodes 54a to 54d.
  • the heater 56 of the roll-to-roll sputtering apparatus 50 was heated to 100 ° C. to heat the transparent substrate to remove the water contained in the substrate.
  • a copper plating layer was deposited 400 nm by electroplating at a current density (Dk value) of 1 A / dm 2 from a DC power supply.
  • the surface roughness of the second metal layer surface 12b is measured, and the average surface roughness is 0.022 ⁇ m. I was able to confirm that.
  • the blackening layer 13 was formed on the top surface of the metal layer 12, ie, the surface of the second metal layer, to a thickness of 60 nm. A nickel zinc layer was formed as the blackening layer.
  • Example 2 When depositing a copper plating layer, deposit a copper plating layer to a thickness of 200 nm with a DC power supply at the same current density (Dk value) as in Example 1, and then add a copper plating layer by a PR power supply.
  • Example 1 was repeated except that a copper plating layer having a total thickness of 400 nm was deposited so as to have a thickness of 200 nm, and that the second metal layer surface of the copper layer was not etched.
  • a conductive substrate was produced in the same manner.
  • the PR power supply had a current density (Dk value) of positive current of 3 A / dm 2 and supplied a current value of reversal current to be three times as large as that of positive current.
  • the reversal current is 10% of the plating time by the PR current plating method, and the time from the supply of the reversal current to the next supply of the reversal current, that is, the supply time of the positive current was 50 ms.
  • the average surface roughness of the second metal layer surface of the copper layer which is the obtained metal layer was measured, it could be confirmed that the average surface roughness was 0.057 ⁇ m.
  • the average surface roughness of the second blackening layer surface of the blackening layer was 0.060 ⁇ m.
  • Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, except that the copper plating layer was deposited to a film thickness of 4000 nm by a direct current power source by electroplating and the etching process was not performed on the surface of the second metal layer of the copper layer. A conductive substrate was produced.
  • the average surface roughness of the surface of the second metal layer which was the metal layer was measured, and it was confirmed to be 0.009 ⁇ m.
  • the average surface roughness of the second blackening layer surface of the blackening layer was measured, and it was 0.015 ⁇ m.
  • the average of the reflectance was 20.76%, and it was confirmed that it was out of the specification of the conductive substrate with 20% or less. Therefore, it could not be used as a conductive substrate.
  • Comparative Example 2 When depositing a metal plating layer, the copper plating layer is deposited to a thickness of 2000 nm by a direct current power supply, and then the copper plating layer is further deposited to a thickness of 2000 nm by a PR power supply.
  • a conductive substrate was prepared in the same manner as in Example 1 except that a copper plating layer having a thickness of 4000 nm was formed, and that the second metal layer surface of the copper layer was not etched.
  • the PR power supply was supplied such that the current value of the reversal current was equal to the current value of the positive current.
  • the reversal current is 5% of the plating time, and the time from the supply of the reversal current to the next supply of the reversal current, that is, the supply time of the positive current is 100 ms.
  • the average surface roughness of the second blackened layer surface of the blackened layer was 0.094 ⁇ m.
  • FIG. 7 shows the correlation between the surface roughness of the surface of the second metal layer and the surface roughness of the surface of the second blackened layer measured in each Example and Comparative Example, and the surface roughness and reflection of the surface of the second metal layer The correlation with the rate is shown in FIG.
  • the surface roughness of the second metal layer surface and the surface roughness of the second blackened layer surface of the blackened layer formed on the second metal layer surface have a substantially linear correlation It could be confirmed to indicate. This is considered to be because the surface roughness of the surface of the second metal layer and the surface roughness of the surface of the second black layer have substantially the same value because the film thickness of the blackening layer is thin.
  • the reflectance of the conductive substrate can be significantly reduced by setting the surface roughness Ra of the surface of the second metal layer to 0.01 ⁇ m or more.

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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、前記透明基材と対向する第1の金属層表面と、前記第1の金属層表面と反対側に位置する第2の金属層表面とを有する金属層と、 前記第2の金属層表面上に形成された黒化層とを備え、 前記金属層の前記第2の金属層表面の表面粗さRaが0.01μm以上0.1μm以下である導電性基板を提供する。

Description

導電性基板
 本発明は、導電性基板に関する。
 特許文献1に開示されているように、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。
 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、例えば配線層に銅等の金属箔を用いた場合、銅等の金属箔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、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。
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
 しかしながら、近年では導電性基板の光の反射率を特に抑制することが求められる場合があり、係る要求に対しては、黒化層を設けだけでは十分ではない場合があった。
 上記従来技術の問題に鑑み、本発明の一側面では光の反射率を十分に抑制し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態様によれば、
 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、前記透明基材と対向する第1の金属層表面と、前記第1の金属層表面と反対側に位置する第2の金属層表面とを有する金属層と、
 前記第2の金属層表面上に形成された黒化層とを備え、
 前記金属層の前記第2の金属層表面の表面粗さRaが0.01μm以上0.1μm以下である導電性基板を提供する。
 本発明の一態様によれば、光の反射率を十分に抑制した導電性基板を提供することを目的とする。
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。 本発明の実施形態に係るロール・ツー・ロールスパッタリング装置の説明図。 本発明の実施形態に係るロール・ツー・ロールめっき装置の説明図。 第2の金属層表面の表面粗さと第2の黒化層表面の表面粗さとの相関図。 第2の金属層表面の表面粗さと反射率との相関図。
 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、金属層と、黒化層とを備えた構成とすることができる。
 そして、金属層は透明基材の少なくとも一方の面側に形成され、透明基材と対向する第1の金属層表面と、第1の金属層表面と反対側に位置する第2の金属層表面とを有することができる。そして、第2の金属層表面の表面粗さRaを0.01μm以上0.1μm以下とすることができる。また、黒化層は、第2の金属層表面上に形成することができる。
 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透明基材の表面に金属層や黒化層を有する基板と、金属層等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、ポリイミド系フィルム、ポリカーボネート系フィルム等の樹脂フィルム等を好ましく用いることができる。
 特に、可視光を透過する絶縁体フィルムの材料として、ポリアミド、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、ポリカーボネート等をより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。透明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、透明基材の厚さは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、透明基材の厚さは20μm以上50μm以下であることが好ましい。
 透明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。透明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。
 なお透明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。
 透明基材の少なくとも一方の面上に金属層を形成する際の金属層の構成は特に限定されるものではないが、光の透過率を低減させないため、金属層と透明基材との間、または、金属層と黒化層との間に接着剤を配置しないことが好ましい。すなわち金属層は、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。
 例えば透明基材の少なくとも一方の面上に、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、透明基材の少なくとも一方の面上に接着剤を介さずに金属層を形成できる。
 金属薄膜層を乾式めっき法により成膜する具体的な方法としては、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が挙げられる。
 また金属層をより厚くする場合には、乾式めっきにより金属薄膜層を成膜後に湿式めっき法により金属めっき層を成膜することもできる。すなわち、例えば透明基材または黒化層上に、乾式めっき法により金属薄膜層を形成し、該金属薄膜層を給電層として、湿式めっき法により金属めっき層を形成することができる。この場合、金属層は金属薄膜層と、金属めっき層とを有することになる。そして、金属層が金属薄膜層と金属めっき層とを有することで、この場合も透明基材上に接着剤を介さずに直接金属層を形成できる。
 ここまで説明したように、金属層を乾式めっき法のみ、または乾式めっき法と湿式めっき法とを組み合わせて形成すること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金属層を形成できるため好ましい。
 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により構成され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。
 本実施形態の導電性基板は、透明基材の少なくとも一方の面上に上記金属層、及び黒化層を有することができる。既述のように例えば金属層の表面に黒化層を配置することで、導電性基板の反射率を抑制できる。しかしながら、導電性基板の光の反射率を特に抑制することが求められる場合があり、係る要求に対しては、黒化層を形成するだけでは十分に応えられない場合があった。
 そこで、本発明の発明者らは、導電性基板の光の反射率を特に抑制する方法について鋭意検討を重ねた。そして、透明基材の少なくとも一方の面上に形成した金属層のうち、導電性基板の表層側の面の表面粗さRaを所定の範囲とすることで導電性基板の光の反射を特に抑制できることを見出し、本発明を完成させた。
 本発明の発明者らの検討によると、導電性基板に例えば黒化層を配置しても、導電性基板に対して照射された光の一部は黒化層を透過し、金属層の表面に到達する場合がある。そして、係る光が金属層表面で反射され、再度黒化層を透過するため、導電性基板の光の反射率を十分に抑制できていない場合があった。そこで、本実施形態の導電性基板においては、金属層のうち、導電性基板の表層側の面の表面粗さRaを所定の範囲とし、例えば黒化層を透過して、金属層に到達した光を乱反射させることで、導電性基板の反射率を抑制することを可能とした。
 金属層の透明基材と対向する面を第1の金属層表面とし、第1の金属層表面と反対側に位置する面を第2の金属層表面とする。なお、金属層の第2の金属層表面は、透明基材と対向する第1の金属層表面とは反対側の面、すなわち導電性基板の表層側に位置する面になる。この場合、金属層の第2の金属層表面の表面粗さRaが0.01μm以上0.1μm以下であることが好ましく、0.02μm以上0.07μm以下であることがより好ましい。
 第2の金属層表面の表面粗さRaを0.01μm以上とすることで、金属層表面に到達した光を乱反射させ、導電性基板の光の反射率を抑制することができる。
 ただし、金属層の第2の金属層表面の表面粗さRaが大きくなりすぎると、導電性基板の色味に影響を与える恐れがある。このため、金属層の第2の金属層表面の表面粗さRaは0.1μm以下であることが好ましい。
 なお、表面粗さRaは、JIS B 0601(2013)に算術平均粗さとして規定されており、例えば触針法もしくは光学的方法等により評価することができる。
 次に、黒化層について説明する。
 金属層は金属光沢を有するため、透明基材上に金属層をエッチングした配線を形成したのみでは金属層が光を反射し、例えばタッチパネル用の配線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、金属層表面における光の反射を抑制するため、本実施形態の導電性基板においては、透明基材の少なくとも一方の面上に黒化層を設けることができる。
 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。
 黒化層の材料としては、酸化銅、窒化銅、硫化銅、硫化ニッケル、ニッケル亜鉛、スズニッケル、クロムおよびその化合物から選択されたいずれか1種以上の材料をより好ましく用いることができる。なお、これらの材料を用いる場合においても黒化層は、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。
 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。
 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、例えばめっき法により成膜することができる。
 なお、特に生産性良く成膜できることから、黒化層は湿式法により成膜することが好ましい。そして、湿式法により黒化層を成膜する場合、黒化層の材料としてニッケル亜鉛を好ましく用いることができる。これは、ニッケル亜鉛を用いた黒化層を成膜する場合、環境への影響が少なく、湿式めっきにより成膜しやすいからである。
 ニッケル亜鉛を用いた黒化層は、少なくともニッケルイオンおよび亜鉛イオンを含むめっき液を用いて、めっき法により成膜することができる。なお、黒化層中に含まれる亜鉛の量を調整できるように、めっき液中の亜鉛濃度を調整できるようにめっき液を構成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、必要以上に厚くすると応力により基板が湾曲し易くなる。また、黒化層を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、導電性基板の光の反射率を特に抑制する観点から、黒化層についても表面粗さRaが所定の範囲にあることが好ましい。ここで、黒化層の透明基材と対向する面を第1の黒化層表面とし、第1の黒化層表面と反対側に位置する面を第2の黒化層表面とする。なお、第2の黒化層表面は透明基材と対向する第1の黒化層表面とは反対側の面、すなわち導電性基板の表層側に位置する面になる。
 この場合、第2の黒化層表面の表面粗さRaが0.016μm以上0.09μm以下であることが好ましく、0.02μm以上0.07μm以下であることがより好ましい。
 これは第2の黒化層表面の表面粗さを、0.016μm以上とすることで、黒化層表面で光を乱反射させ、導電性基板の光の反射率を特に抑制することが可能になるからである。ただし、第2の黒化層表面の表面粗さが0.09μmを超えると、黒化層の色味が白っぽくなる場合がある。黒化層の色味が白っぽくなることで、導電性基板をディスプレイ用のタッチパネル等の用途等に用いた場合に、ディスプレイの視認性を低下させる恐れがあるため、0.09μm以下であることが好ましい。
 なお、本実施形態の導電性基板は1層または2層以上の黒化層を有することができる。本実施形態の導電性基板に含まれるすべての黒化層について第2の黒化層表面の表面粗さRaが上記範囲であっても良く、一部の黒化層の第2の黒化層表面の表面粗さが上記範囲であってもよい。ただし、第2の黒化層表面の表面粗さを上記範囲とすることで導電性基板の光の反射率を特に抑制する効果を有することから、導電性基板に含まれる黒化層のうち、少なくとも最表層側の黒化層について、第2の黒化層表面の表面粗さが上記範囲を充足することが好ましい。
 具体的には、例えば後述する図2Aに示した導電性基板20Aの場合、第2の黒化層132の第2の黒化層表面132aについて、表面粗さが上記範囲を充足することが好ましい。また、後述する図2Bに示した導電性基板20Bの場合、第2の黒化層132A、および/または132Bについて第2の黒化層表面について表面粗さが上記範囲を満たすことが好ましい。
 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、金属層と、黒化層と、を備えることができる。この際、金属層と、黒化層との層の数は特に限定されるものではなく、それぞれ1層づつ形成することもできるが、複数層形成することもできる。
 金属層表面での光の反射の抑制のため、金属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。このため、例えば第1の金属層表面、及び第2の金属層表面における光の反射を抑制する場合には、黒化層が金属層の第1の金属層表面、及び第2の金属層表面と接するように2層の黒化層を形成した積層構造とすることができる。すなわち、金属層は黒化層に挟まれた構造を有することができる。
 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、透明基材、金属層、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側に金属層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。
 図1Aに示した導電性基板10Aにおいては、金属層12の透明基材11と対向する面が第1の金属層表面12aとなり、第1の金属層表面12aと反対側に位置する面が第2の金属層表面12bとなる。また、黒化層13の透明基材11と対向する面が第1の黒化層表面13aとなり、第1の黒化層表面13aと反対側に位置する面が第2の黒化層表面13bとなる。図1Aに示した導電性基板10Aのように、本実施形態の導電性基板においては、黒化層13が、金属層12の第2の金属層表面12b上に形成された積層構造となる。すなわち、黒化層13は、金属層12の第2の金属層表面12bを覆うように形成されている。
 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、にそれぞれ金属層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。
 黒化層はここまで説明したように金属層の第2の金属層表面上に配置することができるが、係る黒化層に加えて、透明基材と金属層との間にも黒化層を配置することができる。すなわち、黒化層を透明基材11の1つの面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、金属層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。図2Aに示した導電性基板20Aにおいては、金属層12の第2の金属層表面上に配置された第2の黒化層132に加えて、第1の黒化層131を透明基材11と金属層12との間に配置した積層構造となっている。
 この場合も透明基材11の両面に金属層、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、金属層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、透明基材の両面に金属層と、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、金属層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、透明基材上に金属層と、黒化層とを設け、金属層の第2の金属層表面の表面粗さを所定の範囲としているため、金属層による光の反射を特に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るものではないが、例えば本実施形態の導電性基板は、波長400nm以上700nm以下の光の反射率の平均(平均反射率)は20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましい。これは波長400nm以上700nm以下の光の平均反射率が20%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を特に高めることができるためである。
 反射率の測定は、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。すなわち、導電性基板に含まれる金属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に金属層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、最表面Aに対して光を照射するようにして測定できる。
 なお、後述のように導電性基板は金属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、金属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。
 なお、波長400nm以上700nm以下の光の平均反射率とは、400nm以上700nm以下の範囲内で波長を変化させて測定を行った際の測定結果の平均値を意味している。測定の際、波長を変化させる幅は特に限定されないが、例えば、10nm毎に波長を変化させて上記波長範囲の光について測定を行うことが好ましく、1nm毎に波長を変化させて上記波長範囲の光について測定を行うことがより好ましい。
 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金属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、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の上面、及び配線31Bの下面には、それぞれ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11を用い、一方の透明基材11を挟むように一方の透明基材11の上下面に配線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黒化層32A、32Bが配置されている。
 ただし、黒化層は金属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に加えて、配線31A、31Bと透明基材11との間に、配線と同じ形状にエッチングされた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の両面に金属層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、透明基材11の一方の面11a側の金属層12A及び黒化層13A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、透明基材11のもう一方の面11b側の金属層12B及び黒化層13Bを図1B中X軸方向と平行な複数の線状のパターンがY軸方向に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。
 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、金属層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、金属層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Y軸方向に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のように導電性基板のうち、金属層12等が積層された側の面である、例えば図1Aにおける第2の黒化層表面13bと、金属層12等が積層されていない側の面である図1Aにおける面11bとを貼り合せてもよい。
 なお、黒化層は金属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、図中下面側から光の反射を抑制する必要がある場合には、黒化層32A、32Bに加えて、配線31A、31Bと透明基材11との間に、黒化層をさらに設けてもよい。この場合、図1Aに示した導電性基板10Aに替えて、図2Aに示した導電性基板20Aを用いて、上述の場合と同様にエッチングを行うことで、配線31A、31Bと、透明基材11との間に、さらに黒化層を設けた構成とすることができる。
 また、例えば透明基材11の金属層12等が積層されていない側の面である図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、透明基材と対向する第1の金属層表面と、第1の金属層表面と反対側に位置する第2の金属層表面とを有する金属層を形成する金属層形成工程と、
 第2の金属層表面上に黒化層を形成する黒化層形成工程とを有することができる。
 また、第2の金属層表面の表面粗さRaは0.01μm以上0.1μm以下と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説明を省略している。
 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。例えば後段の工程で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、好適に用いることができる透明基材については既述のため、説明を省略する。
 次に金属層形成工程について説明する。
 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。
 上述のように乾式めっき法のみ、又は乾式めっき法と湿式めっき法とを組み合わせて金属層を形成すること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金属層を形成できるため好ましい。
 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好ましい。
 金属薄膜層は例えばロール・ツー・ロールスパッタリング装置を用いて好適に成膜することができる。
 ロール・ツー・ロールスパッタリング装置を用いた場合を例に金属薄膜層を形成する工程を説明する。
 図5はロール・ツー・ロールスパッタリング装置50の一構成例を示している。
 ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50は、その構成部品のほとんどを収納した筐体51を備えている。
 図5において筐体51の形状は直方体形状として示しているが、筐体51の形状は特に限定されるものではなく、内部に収容する装置や、設置場所、耐圧性能等に応じて任意の形状とすることができる。例えば筐体51の形状は円筒形状とすることもできる。
 ただし、成膜開始時に成膜に関係ない残留ガスを除去するため、筐体51内部は10-3Pa以下まで減圧できることが好ましく、10-4Pa以下まで減圧できることがより好ましい。なお、筐体51内部全てが上記圧力まで減圧できる必要はなく、スパッタリングを行う、後述するキャンロール53が配置された図中下側の領域のみが上記圧力まで減圧できるように構成することもできる。
 筐体51内には、金属薄膜層を成膜する基材を供給する巻出ロール52、キャンロール53、スパッタリングカソード54a~54d、巻取ロール55等を配置することができる。また、金属薄膜層を成膜する基材の搬送経路上には、上記各ロール以外に任意にガイドロールや、ヒーター56等を設けることもできる。
 巻出ロール52、キャンロール53、巻取ロール55等にはサーボモータによる動力を備えることができる。巻出ロール52、巻取ロール55は、パウダークラッチ等によるトルク制御によって金属薄膜層を成膜する基材の張力バランスが保たれるように構成できる。
 キャンロール53の構成についても特に限定されないが、例えばその表面が硬質クロムめっきで仕上げられ、その内部には筐体51の外部から供給される冷媒や温媒が循環し、略一定の温度に調整できるように構成されていることが好ましい。
 スパッタリングカソード54a~54dは、マグネトロンカソード式でキャンロール53に対向して配置することが好ましい。スパッタリングカソード54a~54dのサイズは特に限定されないが、スパッタリングカソード54a~54dの金属薄膜層を成膜する基材の幅方向の寸法は、金属薄膜層を成膜する基材の幅より広いことが好ましい。
 金属薄膜層を成膜する基材は、ロール・ツー・ロール真空成膜装置であるロール・ツー・ロールスパッタリング装置50内を搬送されて、キャンロール53に対向するスパッタリングカソード54a~54dで金属薄膜層が成膜される。
 ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50を用いて金属薄膜層を成膜する場合、成膜する組成に対応したターゲットをスパッタリングカソード54a~54dに装着する。そして、金属薄膜層を成膜する基材を巻出ロール52にセットした装置内を真空ポンプ57a、57bにより真空排気した後、アルゴン等のスパッタリングガスを気体供給手段58により筐体51内に導入することができる。気体供給手段58の構成は特に限定されないが、図示しない気体貯蔵タンクを有することができる。そして、気体貯蔵タンクと筐体51との間に、ガス種ごとにマスフローコントローラー(MFC)581a、581b、及びバルブ582a、582bを設け、各ガスの筐体51内への供給量を制御できるように構成できる。図5ではマスフローコントローラーと、バルブとを2組設けた例を示しているが、設置する数は特に限定されず、用いるガス種の数に応じて設置する数を選択することができる。スパッタリングガスを筐体51内に供給する際、スパッタリングガスの流量及び、真空ポンプ57bと筐体51との間に設けられた圧力調整バルブ59の開度とを調整して装置内を例えば0.13Pa以上1.3Pa以下に保持し、成膜を実施することが好ましい。
 この状態で、巻出ロール52から基材を例えば毎分1m以上20m以下の速さで搬送しながら、スパッタリングカソード54a~54d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てスパッタリング放電を行う。これにより基材上に所望の銅薄膜層を連続成膜することができる。
 なお、ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50は上述した部材以外にも任意の部材を設けることができる。例えば図5に示したように、筐体51内の真空度を測定するための真空計60a、60bや、ベントバルブ61a、61b等を設けることができる。
 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、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、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、金属めっき層を形成できる。
 ここで、図6に本実施形態の導電性基板の製造方法の、湿式めっき法により金属めっき層を形成する工程において好適に用いることができるロール・ツー・ロール連続電気めっき装置(以下めっき装置70という)の一構成例を示す。
 透明基材の少なくとも一方の面に金属薄膜層を成膜した金属薄膜層付透明基材F2は、巻出ロール71から巻き出され、電気めっき槽72内のめっき液721への浸漬を繰り返しながら連続的に搬送される。なお、721aはめっき液の液面を指している。
 金属薄膜層付透明基材F2は、めっき液721に浸漬されている間に電気めっきにより金属薄膜層の表面に金属めっき層が成膜され、所定の膜厚の金属層が形成された後、導電性基板Sとして、巻取ロール73に巻き取れられる。なお、金属薄膜層付透明基材F2の搬送速度は、0.1m/分~数十m/分の範囲が好ましい。
 具体的に説明すると、金属薄膜層付透明基材F2は、巻出ロール71から巻き出され、給電ロール74aを経て、電気めっき槽72内のめっき液721に浸漬される。電気めっき槽72内に入った金属薄膜層付透明基材F2は、反転ロール75aを経て搬送方向が反転され、給電ロール74bにより電気めっき槽72外へ引き出される。
 このように、金属薄膜層付透明基材F2が、めっき液外の給電ロール74a~74eと、めっき液内の反転ロール75a~75dとにより搬送されることで、めっき液への浸漬を複数回(図6では4回)繰り返すこととなる。そして、電気めっき槽72内の金属薄膜層付透明基材F2の搬送経路上には、アノード76a~76hが配置されており、金属薄膜層付透明基材F2の金属薄膜層上に金属めっき層を形成できる。
 給電ロール74aとアノード76aとの間には電源(図示せず)を接続しておくことができる。そして、給電ロール74a、アノード76a、めっき液、金属薄膜層付透明基材F2および電源により、電気めっき回路を構成できる。
 なお、アノード76aの構成は特に限定されるものではなく、例えば導電性セラミックで表面をコーティングしたアノード等を用いることができる。
 また、電気めっき槽72の外部に、めっき液721に金属めっき層を構成するための金属イオンを供給する機構を備えることができる。めっき液721への金属イオンを供給する方法は特に限定されるものではないが、例えば金属イオンとして銅イオンを供給する場合であれば、以下のいずれかの供給方法を用いることができる。
 例えばめっき槽72に対して酸化銅水溶液、水酸化銅水溶液、炭酸銅水溶液等を供給することにより、めっき槽72内のめっき液721に銅イオンを供給できる。
 もしくはめっき液721中に微量の鉄イオンを添加して、無酸素銅ボールを溶解してめっき槽72内のめっき液721に銅イオンを供給することもできる。
 金属めっき層を成膜する際のめっき中における電流密度は、アノード76aから搬送方向下流に進むにつれて電流密度を段階的に上昇させ、アノード76gから76hで最大の電流密度となるようにすることが好ましい。
 このように電流密度を上昇させることで、成膜する金属めっき層の変色を防ぐことができる。特に金属めっき層の膜厚が薄い場合に電流密度が高いと金属めっき層の変色が起こりやすいために、めっき中の電流密度は、後述するPeriodic Reverse電流めっきを行う場合の反転電流を除き0.1A/dm以上8A/dm以下が望ましい。これは、0.1A/dm以上とすることで、十分な速度で金属めっき層を成膜でき、8A/dm以下とすることで、成膜した金属めっき層に外観不良が生じることを抑制できるからである。
 本実施形態の導電性基板においては既述のように、金属層形成工程で形成する金属層は、透明基材と対向する第1の金属層表面と、第1の金属層表面と反対側に位置する第2の金属層表面とを有することができる。そして、第2の金属層表面の表面粗さRaは0.01μm以上0.1μm以下とすることが好ましい。
 金属層のうち、第2の金属層表面は、金属層の表面のうち、導電性基板の表層側に位置する表面になる。そして、第2の金属層表面を所望の表面粗さRaとする方法は特に限定されるものではなく、任意の方法を用いることができる。
 第2の金属層表面を所望の表面粗さとする方法としては、例えば、成膜した金属層の表面をエッチングまたは化学研磨により表面処理することにより所望の表面粗さとする方法が挙げられる。
 また、金属薄膜層を成膜する際のスパッタリング条件を選択することにより、金属薄膜層の最表面の表面粗さを所望の表面粗さとする方法が挙げられる。なお、金属層が金属薄膜層のみから構成される場合には、金属薄膜層の最表面が、金属層についての所望の表面粗さとなるようにスパッタリングの条件を選択することができる。また、金属層が金属薄膜層と金属めっき層とを有する場合には、金属薄膜層上に金属めっき層を成膜した際に、金属めっき層の表面粗さが金属層についての所望の表面粗さとなるように金属薄膜層を成膜する際のスパッタリングの条件を選択することができる。
 その他の方法として、金属層が金属薄膜層と、金属めっき層とを含む場合に、金属めっき層を成膜する際のめっき条件を選択することにより、金属層の最表面を所望の表面粗さとすることができる。
 具体的には例えば金属めっき層を成膜する際、金属めっき層を成膜する工程の後半の任意のタイミングで、通常のめっき時よりも電流密度(Dk値)を低下させ、低電流密度で金属めっき層を成膜する方法が挙げられる。低電流密度で金属めっき層を成膜することで、電流密度を下げる前よりも成膜した金属めっき層の表面を粗くすることができるため、電流密度を調整することで、所望の表面粗さとすることができる。
 また、金属めっき層を成膜する際にPR電流(Periodic Reverse電流)めっきを行うことにより金属層の表面粗さを所望の表面粗さとすることができる。PR電流めっきは金属めっき層を成膜する際に電流の方向を任意のタイミングで反転させるめっき方法であり、電流の方向は周期的に反転させることができる。PR電流めっきにおいて、電流のめっきを反転させることで、成膜した金属めっきの一部が溶解する。このため、金属めっき層の表面粗さを容易に調整することができる。
 第2の金属層表面を所望の表面粗さとする方法として、金属層をエッチングまたは化学研磨する方法、金属薄膜層のスパッタリング条件を選択する方法、低電流密度を用いためっき法、PR電流めっき法を挙げたが、これらはいずれか1つの方法選択して実施することができる。または2つ以上の方法を選択し、組み合わせることで、第2の金属層表面を所望の表面粗さとすることもできる。
 第2の金属層表面を所望の表面粗さとする方法として、上述の方法の中では特にPR電流めっき法を用いることが好ましい。これはめっき時に供給する電流の向きを任意のタイミングで反転させることで比較的容易に金属層の表面を所望の表面粗さとすることができるからである。
 ここで、PR電流めっき法を用いて、第2の金属層表面の表面粗さを所望の範囲とする方法について以下に説明する。
 PR電流めっき法を用いて第2の金属層表面の表面粗さを所望の範囲とする場合には、金属めっき層の第2の金属層表面から100nm以上1500nm以下の範囲についてPR電流めっき法を用いて成膜することが好ましい。なお、金属めっき層のうち一部をPR電流めっき法を用いて成膜する場合、例えば通常の電気めっき法により金属めっき層の成膜を開始した後、第2の金属層表面から所定の範囲の厚さについてPR電流めっき法を用いて金属めっき層を成膜することができる。
 PR電流を使用する場合、通常のめっき時の電流(正電流)とは電流の向きを反転させた反転電流は、電流値が正電流の1倍以上9倍以下となるように加えると良い。これは、正電流の1倍以上とすることで、成膜した金属めっき層の表面の一部を効率よく融解させることができるからである。そして、9倍以下とすることで、金属めっき層の表面が急激に融解し、第2の金属層表面の表面粗さが大きくなりすぎることを防止することができるからである。
 反転電流時間割合としては、PR電流めっき法を用いてめっきを行うめっき時間のうち、1%以上20%以下が望ましい。これはめっき時間のうち反転電流時間割合を1%以上とすることで、成膜した金属めっき層の表面の一部を十分に融解させ、表面粗さを大きくすることができるからである。また、めっき時間のうち反転電流時間割合を20%以下とすることで、成膜した金属めっき層の表面が大幅に融解し、金属めっき層の成膜速度が大幅に低下することを抑制できるからである。
 また、PR電流めっき法において、反転電流を流し終えてから次の反転電流を流すまでの間隔、すなわち反転電流の周期は、10m秒以上300m秒以下が好ましく、20m秒以上300m秒以下がより好ましい。これは反転電流を流してから、正電流を流す時間が10m秒未満では、正電流を再度流し始めてから金属めっき層の成膜が十分に進行していない時点で反転電流を流すことになり、金属めっき層の成膜速度が落ち、生産性が低下する恐れがあるからである。また、反転電流を流してから、正電流を流す時間が300m秒を超えると、正電流を流し始めてから次に反転電流を流すまでに成膜された金属めっき層の膜厚が厚くなる恐れがある。この様に正電流を流して成膜した金属めっき層の膜厚が厚くなると、正電流を流す前に反転電流を流したことで金属めっき層の表面粗さを高くした効果が低減し、生産性が低くなる恐れがあるからである。
 なお、めっき電圧は、例えば上述の電流密度や、反転電流と正電流とのめっき時間等が実現できるように適宜調整することができる。
 図6に示しためっき装置70によりPR電流めっき法を実施する場合、例えば金属薄膜層付透明基材F2の搬送経路の下流側から1つ以上のアノードで正電流と反転電流とを周期的に反転させるPR電流を流すことで実施できる。PR電流を流すアノード数は、金属めっき層の表面から透明基材側にPR電流めっき法で金属めっき層を成膜する範囲の割合をどのようにするかで決まる。例えばめっき槽72内に設置したアノード76a~76hのうち、アノード76hには正電流と反転電流とを周期的に反転させるPR電流を供給し、必要に応じてアノード76g、アノード76f、アノード76e等にもPR電流を供給できる。
 なお、全アノードにPR電流を供給して、金属めっき層全てをPR電流めっき法により成膜することもできるが、PR電流用の整流器が高価な為、製造コストが増加する恐れがある。そして、金属めっき層全体をPR電流めっき法により成膜する必要はなく、例えば第2の金属層表面から透明基材方向に100nm以上1500nm以下の膜厚をPR電流めっき法で成膜すれば、第2の金属層表面の表面粗さを所望の範囲とすることができる。このため、上述の様に、めっき装置70に設置したアノードのうち、金属薄膜層付透明基材F2の搬送経路の下流側の一部のアノードについてのみPR電流を供給することが好ましい。
 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は任意の方法により形成することができる。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るが、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。
 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、例えばめっき法により成膜することができる。
 なお、特に生産性良く成膜できることから、黒化層は湿式法により成膜することが好ましい。そして、湿式法により黒化層を成膜する場合、黒化層の材料としてニッケル亜鉛を好ましく用いることができる。
 ニッケル亜鉛を用いた黒化層は、少なくともニッケルイオンおよび亜鉛イオンを含むめっき液を用いてめっき法により成膜することができる。なお、ニッケル亜鉛を用いた黒化層を電気めっき法により成膜する場合には、例えば金属層形成工程において説明したロール・ツー・ロール連続電気めっき装置を用いることができる。めっき液721に対してニッケルイオン及び亜鉛イオンを供給する方法としては、例えば金属塩水溶液として供給する方法が挙げられる。
 黒化層形成工程で形成する黒化層は、透明基材と対向する第1の黒化層表面と、第1の黒化層表面と反対側に位置する第2の黒化層表面とを有することができる。そして、第2の黒化層表面の表面粗さRaが0.016μm以上0.09μm以下であることが好ましく、0.02μm以上0.07μm以下であることがより好ましい。
 これは第2の黒化層表面の表面粗さが、0.016μm以上とすることで、黒化層表面で光を乱反射させ、導電性基板の光の反射率を特に抑制することが可能になるからである。ただし、第2の黒化層表面の表面粗さが0.09μmを超えると、黒化層の色味が白っぽくなる場合がある。黒化層の色味が白っぽくなることで、導電性基板をディスプレイ用のタッチパネル等の用途等に用いた場合に、ディスプレイの視認性を低下させる恐れがあるため、0.09μm以下であることが好ましい。
 黒化層の厚さは例えば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。また、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、例えば黒化層の厚さは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。
 第2の黒化層表面の表面粗さを上述の範囲とする方法は特に限定されるものではなく、例えば既述の第2の金属層表面の表面粗さを所定の範囲内とする方法として挙げたのと同様の方法を選択することができる。具体的には、成膜した黒化層の第2の黒化層表面をエッチングまたは化学研磨する方法や、黒化層をスパッタリング法により成膜する場合においてスパッタリング条件を選択する方法が挙げられる。また、黒化層を電気めっき法により成膜する場合において低電流密度を用いためっき法や、PR電流めっき法等を用いることもできる。
 しかし、黒化層は既述のように数十nm程度の厚さとすることが好ましい。このように黒化層はその膜厚を薄くすることが好ましいため、その黒化層の下層に位置する層の表面、例えば金属層の第2の金属層表面の表面粗さの影響を強く受ける。このため、例えば所定の表面粗さを有する金属層の第2の金属層表面上に、低電流密度を用いためっき法等に依らず、常法のめっき法により黒化層を成膜することで黒化層の第2の黒化層表面についても所望の表面粗さとすることができる。
 なお、既述のように、金属層の第2の金属層表面上に形成される黒化層に加えて、透明基材と金属層との間にも黒化層を配置することができる。この場合は、透明基材を準備する工程の後、金属層形成工程の前にさらに黒化層形成工程を実施できる。なお、透明基材が通常絶縁性材料であることから、透明基材と金属層との間に黒化層を形成するための黒化層形成工程においては、乾式法により黒化層を形成することが好ましい。その他の点については上述の黒化層形成工程と同様にして実施することができる。
 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、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、金属層と、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、導電性基板の最表面のうち、黒化層13等を積層した側の面である最表面A上にレジストを形成することができる。なお、図1Aにおいて導電性基板の最表面Aは第2の黒化層表面13bと同じ面を意味する。また、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、金属層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の両面に金属層、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の両面に形成した金属層、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金属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、金属層12A及び黒化層13Aのエッチングを行った後に、金属層12B及び黒化層13Bのエッチングを行うこともできる。
 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、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、及び黒化層をエッチングすることもできる。
 エッチング工程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、及び黒化層13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、黒化層13Aは金属層12Aと同様の形状に、黒化層13B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等をパターニングした後、パターニングした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銅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、第1の金属層表面と、第2の金属層表面とを有する金属層の第2の金属層表面の表面粗さRaを0.01μm以上0.1μm以下としている。このため、黒化層を透過し、金属層表面に到達した光について光の反射を抑制し、導電性基板の反射率を特に低減することで、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。
(評価方法)
 以下の実施例、比較例において作製した導電性基板の評価方法について説明する。
(1)反射率
 以下の各実施例、比較例において作製した導電性基板について反射率の測定を行った。
 測定は、紫外可視分光光度計(株式会社 島津製作所製 型式:UV-2550)に反射率測定ユニットを設置して行った。
 後述のように各実施例、比較例では図1Aに示した構造を有する導電性基板を作製した。このため、反射率測定は図1Aに示した導電性基板10Aの黒化層13等を積層した側に露出した最表面Aに対して入射角5°、受光角5°として、波長400nm以上700nm以下の範囲の光を照射して実施した。なお、導電性基板に照射した光は、400nm以上700nm以下の範囲内で、1nm毎に波長を変化させて測定を行い、測定結果の平均を該導電性基板の反射率の平均とした。
(2)表面粗さ
 表面粗さRaは、形状解析レーザー顕微鏡(キーエンス社製 型式:VK―X150)を用いて測定した。
(導電性基板の作製条件)
 以下に各実施例、比較例における導電性基板の作製条件、及び評価結果を示す。
[実施例1]
 図1Aに示した構造を有する導電性基板を作製した。
(透明基材準備工程、金属層形成工程)
 まず、幅500mm、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)製の透明基材を準備し、該透明基材上に金属薄膜層として、図5に示したロール・ツー・ロールスパッタリング装置により、厚さ200nmの銅薄膜層を形成した。次いで、銅薄膜層上に金属めっき層である銅めっき層を形成した。なお、透明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透明基材について、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。
 金属層である銅層の成膜条件について説明する。なお、金属層である銅層は以下に説明するように銅薄膜層、及び銅めっき層を有する。
 図5に示したロール・ツー・ロールスパッタリング装置50の巻出ロール52に、上述の透明基材をセットした。また、スパッタリングカソード54a~54dに、銅のターゲットをセットした。
 次にロール・ツー・ロールスパッタリング装置50のヒーター56を100℃に加熱し、透明基材を加熱し、基材中に含まれる水分を除去した。
 ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50の筐体51内を1×10-4Paまで排気した後、筐体51内に気体供給手段58によりアルゴンガスのみを導入し、圧力が0.3Paになるように調整した。そして、透明基材を巻出ロール52から毎分2mの速さで搬送しながら、スパッタリングカソード54a~54d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、透明基材上に金属薄膜層である銅薄膜層を連続成膜した。係る操作により透明基材上に金属薄膜層として銅薄膜層を厚さが200nmとなるように形成した。
 次いで、電気めっき法で、直流電源により電流密度(Dk値)を1A/dmとして銅めっき層を400nm析出させた。
 得られた金属層である銅層の第2の金属層表面12bをエッチングにより処理した後、第2の金属層表面12bの表面粗さを測定したところ、平均表面粗さが0.022μmであることを確認できた。
(黒化層形成工程)
 次に、金属層12の上面、すなわち第2の金属層表面に、黒化層13を膜厚が60nmとなるように形成した。黒化層としてはニッケル亜鉛層を形成した。
 図6に示したロール・ツー・ロール連続電気めっき装置70において、全てのアノードに対して正電流を電流密度が0.4A/dmとなるように供給し、めっき液としてニッケルイオンおよび亜鉛イオンを含むニッケル・亜鉛めっき液を用いた点以外は上記銅めっき層と同様に成膜した。
 得られた黒化層の第2の黒化層表面の平均表面粗さを測定したところ、0.025μmであった。
 また、作製した導電性基板の反射率を、測定したところ反射率の平均は13.99%であった。
 結果を表1に示す。
[実施例2]
 銅めっき層を成膜する際、直流電源により実施例1と同じ電流密度(Dk値)で銅めっき層を厚さが200nmとなるように析出させた後、PR電源により、さらに銅めっき層を厚さが200nmとなるように析出させ、合計厚さが400nmの銅めっき層を成膜した点、及び銅層の第2の金属層表面についてエッチング処理を行わなかった点以外は実施例1と同様にして導電性基板の作製を行った。
 なお、PR電源は、正電流の電流密度(Dk値)を3A/dmとし、反転電流の電流値を、正電流の電流値の3倍になるように供給した。そして、反転電流は、PR電流めっき法によるめっき時間のうち10%であり、反転電流を供給してから次に反転電流を供給するまでの時間、すなわち正電流の供給時間は50m秒とした。
 得られた金属層である銅層の第2の金属層表面の平均表面粗さを測定したところ、平均表面粗さが0.057μmであることを確認できた。
 また、金属層上に実施例1と同様にして黒化層を成膜したところ、黒化層の第2の黒化層表面の平均表面粗さは、0.060μmであった。
 作製した導電性基板の反射率を、測定したところ反射率の平均は5.53%であった。
 結果を表1に示す。
[比較例1]
 電気めっき法で、直流電源により銅めっき層を膜厚が4000nmとなるように析出させ、銅層の第2の金属層表面についてエッチング処理を行わなかった点以外は実施例1と同様にして、導電性基板を作製した。
 金属層である第2の金属層表面の平均表面粗さを測定したところ0.009μmであることが確認できた。
 また、金属層上に実施例1と同様に黒化層を成膜した後、黒化層の第2の黒化層表面の平均表面粗さを測定したところ、0.015μmであった。
 作製した導電性基板の反射率を、測定したところ、反射率の平均は20.76%であり、20%以下との導電性基板の仕様から外れていることが確認された。このため、導電性基板としては使用できなかった。
 結果を表1に示す。
[比較例2]
 金属めっき層を成膜する際、直流電源により銅めっき層を厚さが2000nmとなるように析出させた後、PR電源により、さらに銅めっき層を厚さが2000nmとなるように析出させ、合計厚さが4000nmの銅めっき層を成膜した点、及び銅層の第2の金属層表面についてエッチング処理を行わなかった点以外は実施例1と同様にして導電性基板の作製を行った。
 なお、PR電源は、反転電流の電流値と、正電流の電流値が同じになるように供給した。そして、反転電流は、めっき時間のうち5%であり、反転電流を供給してから次に反転電流を供給するまでの時間、すなわち正電流の供給時間は100m秒とした。
 得られた金属層である銅層の第2の金属層表面の平均表面粗さを測定したところ、平均表面粗さが0.105μmであることを確認できた。
 また、金属層上に実施例1と同様にして黒化層を成膜したところ、黒化層の第2の黒化層表面の平均表面粗さは、0.094μmであった。
 作製した導電性基板の反射率を、測定したところ反射率の平均は0.73%であった。しかし、黒化層の色調が良好ではないため、導電性基板として使用できなかった。
 結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 各実施例、比較例で測定した、第2の金属層表面の表面粗さと、第2の黒化層表面の表面粗さとの相関を図7に、第2の金属層表面の表面粗さと反射率との相関を図8にそれぞれ示す。
 図7に示したように、第2の金属層表面の表面粗さと、第2の金属層表面に形成された黒化層の第2の黒化層表面の表面粗さとはほぼ直線状の相関を示すことが確認できた。これは黒化層の膜厚が薄いために、第2の金属層表面の表面粗さと、第2の黒化層表面の表面粗さとがほぼ等しい値をとるためと考えられる。
 また、図8から、第2の金属層表面の表面粗さRaを0.01μm以上とすることで、導電性基板の反射率を大幅に低減できることを確認できた。
 以上に導電性基板を、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8月26日に日本国特許庁に出願された特願2015-166771号に基づく優先権を主張するものであり、特願2015-166771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                           透明基材
12、12A、12B                   金属層
13、13A、13B、131、132、131A、131B、132A、132B、32A、32B                       黒化層
12a                          第1の金属層表面
12b                          第2の金属層表面
13a                          第1の黒化層表面
13b、132a                     第2の黒化層表面

Claims (5)

  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、前記透明基材と対向する第1の金属層表面と、前記第1の金属層表面と反対側に位置する第2の金属層表面とを有する金属層と、
     前記第2の金属層表面上に形成された黒化層とを備え、
     前記金属層の前記第2の金属層表面の表面粗さRaが0.01μm以上0.1μm以下である導電性基板。
  2.  前記黒化層は、前記透明基材と対向する第1の黒化層表面と、前記第1の黒化層表面と反対側に位置する第2の黒化層表面とを有し、
     前記第2の黒化層表面の表面粗さRaが0.016μm以上0.09μm以下である請求項1に記載の導電性基板。
  3.  波長400nm以上700nm以下の光の反射率の平均が20%以下である請求項1または2に記載の導電性基板。
  4.  前記金属層の厚さが50nm以上であり。
     前記黒化層の厚さが15nm以上である請求項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。
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