Cu合金靶用材料、Cu合金靶、Cu合金膜及触摸面板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及Cu合金靶用材料、Cu合金靶、Cu合金膜及触摸面板。涉及具备以下的特征的Cu合金靶用材料：(1)前述Cu合金靶用材料含有0.1～10.0at％的Zn，进而含有总含量为0.1～6.0at％的选自由Mg、Cr、Ca、Ti、Al、Sn、Ni和B组成的组中的至少一种元素，剩余部分由Cu和不可避免的杂质组成；以及(2)前述Cu合金靶用材料被用于靶，该靶用于将触摸面板的传感器电极和/或布线中使用的Cu合金膜形成于基板上。
【专利说明】Cu合金祀用材料、Cu合金祀、Cu合金膜及触摸面板
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化合金祀用材料、化合金祀、化合金膜和触摸面板，更具体而言，涉 及用于制造电阻率低、与树脂基板的附着性优异的化合金膜的化合金祀用材料和化合金 祀、W及使用该种化合金祀制造的化合金膜和触摸面板。
【背景技术】
[0002] 通过配置于画面显示装置的前面的传感器而能够在图像显示画面内输入的触摸 面板，由于使用方便性良好，除了银行的ATM、售票机、导向系统、PDA、复印机的操作图像等 之外，近年还广泛用于各种画面装置，甚至是便携式电话、平板电脑（t油letPC)。作为其方 式，可列举出电阻膜方式、静电电容方式、光学式、超声波表面弹性波方式、压电方式等。它 们之中，静电电容方式由于能够实现多点触摸、响应性优异、低成本性等而被用于便携式电 话、平板电脑等。
[0003] 静电电容方式的触摸面板传感器形成介由玻璃基板、薄膜基板、有机膜、Si化膜等 而两种透明导电膜（传感器）正交的结构。尤其是，聚对苯二甲酸己二醋（PET)等树脂系 薄膜基板在操作的容易程度方面优异。通过使手指靠近，作为传感器的导电膜之间的静电 电容变化，所触摸的部位被检测到。对于透明导电膜而言，电阻率的高低、和与底层的基板 的附着成为问题。
[0004] 现状的透明导电膜由于电阻率大，因此难W实现画面大型化。该是由于，W相同的 电阻率将画面大型化时，检测到源自透明导电膜的静电电容的变化的时间延长。
[0005]另外，对于通过透明电极形成的传感器，由于除了透明电极层之外，还需要重复密 合层、导电层、保护层的成膜和蚀刻，成膜装置的限制和工时的复杂化成为问题，因此成本 升高，另外对制造厂商也带来大的限制。
[0006] 进而，氧化钢锡（IT0)由于价格昂贵而要求廉价的材料系。
[0007] 因此，可W兼具传感器和导电层的作用的合金膜得到关注。其替代透明导电膜，通 过将合金膜成膜，使图像显示装置前面的部分形成肉眼看不到程度的线宽（网状图案），同 时承担作为替代透明电极的传感器和导电层的作用。若为与基板的附着性优异的合金，贝U 也无需密合层，能够通过合金一层的成膜和蚀刻来制造，因此可W大幅缩短制造工序。
[000引作为网状的金属，可列举出Ag、Al、化系的金属和合金。对于Ag而言，材料成本 高成为问题，A1电阻率高于Ag、化。另外，难W通过热处理实现反射率的降低。进而，关于 化，与基板的附着性成为问题。另外，对于化合金而言，通过添加元素某种程度上能够实现 附着性的提高，但是若向化添加合金元素则电阻率大幅增大。
[0009] 专利文献1?5中提出了附着性优异的化合金。但是，它们为对于玻璃基板、IT0 等氧化物、Si等半导体、陶瓷的附着性，完全没有记载对于树脂系薄膜（PET等）的附着性。
[0010] 专利文献6中，作为触摸面板用布线膜，提出了与透明电极的附着性高的化合金。 但是，没有记载化合金一层化所需要的对树脂系薄膜（PET等）的直接成膜。另外，专利文 献6中，优选电阻率为11. 0yQ?cmW下，但是为了用作传感器电极而细线化至lOymW 下的宽度，因此必须达成进一步低的电阻率。需要兼具低电阻率和对树脂系薄膜（PET等） 的附着性的成分。
[0011] 另外，非专利文献1中虽然进行了对玻璃基板的附着性高的化合金的研究，但是 此处没有记载与树脂系薄膜（PET等）的附着性。
[0012] 进而，为了抑制由于进入到触摸面板的画面的自然光、电灯等的光的反射所导致 的闪烁，需要使传感器电极在制造工序内氧化而消除金属光泽，降低光的反射率，但是没有 关于经过氧化时的金属光泽的记载。
[001引[现有技术文献]
[0014][专利文献]
[0015][专利文献1]日本特开2007-017926号公报
[0016][专利文献2]日本特开2008-124450号公报
[0017][专利文献3]日本特开2009-185323号公报
[0018][专利文献4]日本特开2010-248619号公报
[0019][专利文献引日本特开2010-258346号公报
[0020][专利文献6]日本特开2013-119632号公报 [00川[非专利文献]
[0022] [非专利文献1]日本金属学会誌（日本金属学会志）、第72卷、第9号、（2008)、 P.703-707、藤田晋吾、加藤量裕、高山新司
【发明内容】
[0023] 发明要解决的巧颖
[0024] 本发明要解决的问题在于，提供维持低电阻率的同时，与树脂系薄膜、玻璃基板等 触摸面板的传感器基板的附着性优异，光的反射率也低，作为触摸面板的传感器电极、布线 合适的化合金膜。
[0025] 另外，本发明要解决的另一问题在于，提供用于制造该种化合金膜的化合金祀用 材料和化合金祀。
[0026] 进而，本发明要解决的又一问题在于，提供使用了该种化合金膜的触摸面板。
[oow] 巧于解决巧颖的方案
[002引为了解决上述问题，本发明的化合金祀用材料的主旨在于，具备W下的特征。
[0029] (1)前述化合金祀用材料含有0. 1?10.Oat%的Zn，进而含有总含量为0. 1? 6.Oat%的选自由Mg、化、Ca、Ti、A1、Sn、Ni和B组成的组中的至少一种元素，剩余部分由 化和不可避免的杂质组成。
[0030] (2)前述化合金祀用材料被用于祀，该祀用于将触摸面板的传感器电极和/或布 线中使用的化合金膜形成于基板上。
[0031] 本发明的化合金祀可使用本发明的Cu合金祀用材料制作。
[0032] 本发明的化合金膜使用本发明的化合金祀形成于前述基板上。
[0033] 进而，本发明的触摸面板的主旨在于，具备本发明的化合金膜。
[0034] 发明的效果
[00巧]使用含有规定量的化和规定量的曲肖、化、〔3、1'1、41、511、化、8)的化合金祀，将 化合金膜成膜，并在规定条件下对化合金膜进行热处理时，能够得到电阻率相对小，与树 脂基板（特别是阳T薄膜基板）、玻璃基板的附着性优异，并且反射率也低的化合金膜。
[0036] 附着性提高认为是由于，通过热处理，在与基板的界面附近形成了含有更多的化 和Mg等的富集层。
[0037] 电阻率的升高受到抑制认为是由于，富集层的形成中没有消耗的化与Mg等在化 基体中形成金属间化合物，化基体中的固溶元素量降低。
[0038] 进而，反射率降低认为是由于，通过热处理，在化合金膜表面形成了含有Mg等的 氧化膜。
【具体实施方式】
[0039] W下对本发明的一实施方式进行详细说明。
[0040] [1.Cu合金革己用材料和Cu合金革己]
[0041] 本发明的化合金祀用材料和使用了其的化合金祀含有W下的元素，剩余部分由 化和不可避免的杂质组成。添加元素的种类、其成分范围和其限定理由如W下所述。
[004引 [1. 1.构成元素]
[0043] (1)0. 1《化《10.Oat% :
[0044] 化不会显著增大化合金膜的电阻率，具有提高与树脂系薄膜、玻璃基板等触摸面 板传感器的基板（W下有时仅称为基板）的附着性的效果。
[0045] 为了得到该种效果，化含量需要为0.lat%W上。化含量更优选为0. 6at%W上， 进一步优选为2.Oat%W上。
[0046] 另一方面，若化含量过量则电阻率过商。因此，化含量需要为10.Oat%W下。Zn 含量更优选为6.Oat%W下，进一步优选为5.Oat%W下。
[0047] 化含量特别优选为2. 0《化《6.Oat%。
[0048] (2)0. 1《Mg+Cr+Ca+Ti+Al+Sn+Ni+B《6.Oat% :
[0049] Mg、化、〔3、1'1、41、511、化和6(^下也将它们总称为"附着性提高元素1")都有助 于化合金膜的附着性提高和反射率降低。为了得到该种效果，M的总含量需要为0.lat% W上。M的总含量进一步优选超过0. 5at%。最优选为1.0at%W上。
[0050] 另一方面，若M的总含量过量，则电阻率过高，另外导致热加工性的降低。因此，M 的总含量需要为6.Oat%W下。M的总含量进一步优选为4.Oat%W下。
[0051] 特别优选为2. 0《化《6.Oat%、且1. 0《M《6.Oat%。
[0052] 需要说明的是，化合金祀中可W含有它们之中的任意一种附着性提高元素M，或 者也可W含有两种W上。
[005引 [1. 2.成分平衡]
[0054] (1)M/Zn比：
[00巧]附着性提高元素M具有在热处理时在与基板的界面附近形成含有更多的化和M的富集层的作用。另外，富集层的形成中没有消耗的M与化形成化合物。
[0056] 若M的总含量与化含量相比过量，则富集层、化合物的形成中没有消耗的M残留 于化基体中。若M的残留量过量则化基体的电阻率增大。
[0057] 为了抑制化合金膜的电阻率的增大，附着性提高元素M的总含量（at%)与化含 量（at% )之比（=M/化比）优选为2. 0W下。M/化比进一步优选为0. 5W下。
[005引[1. 3.用途]
[0059] 本发明的化合金祀用材料和化合金祀用于形成触摸面板的传感器电极和/或布 线中使用的化合金膜。另外，化合金膜包括形成于基板上的化合金膜。
[0060] 使用本发明的化合金祀形成的化合金膜对于基板（特别是阳T薄膜基板）的附 着性高。因此，在基板与化合金膜之间无需形成用于提高两者的附着性的金属层（密合 层），可W在基板的表面直接形成化合金膜。
[0061] [2.化合金祀用材料和化合金祀的制造方法]
[0062] 本发明中，对化合金祀用材料和化合金祀的制造方法没有特别限定。
[0063] 例如，祀材料可W通过W形成规定组成来配混原料，将配混物烙解-铸造来制造。 配混物的烙解-铸造方法及其条件没有特别限定，可W根据目的使用各种方法和条件。
[0064] 另外，由如此得到的祀材料制造祀的情况下，对于铸锭进行热加工和/或冷加工。 加工方法及其条件没有特别限定，可W根据目的使用各种方法和条件。
[00财 [3.化合金膜]
[0066] 关于本发明的化合金膜，使用本发明的化合金祀形成于基板上。下文对化合金 膜的成膜方法进行详细说明。
[0067] 化1.富集层]
[0068] 本发明的化合金膜优选在与基板的界面附近具备富集层。"富集层"指的是作为 后文所述的热处理后形成于与基板的界面附近的层，并且化W及附着性提高元素M的总含 量增加到热处理前的1. 5倍W上的区域。
[0069] 对于仅含有化的化合金膜，即使进行热处理，化也几乎不会扩散，不会在界面附 近形成富集层。另一方面，若对于含有化和M的化合金膜进行热处理，则M扩散到界面附 近。与此同时，化也扩散到界面附近。其结果，在界面附近形成与热处理前相比含有更多 的化和M的富集层。
[0070] [3. 2.附着性]
[0071] 形成于与基板的界面的富集层含有大量的与氧的亲和力大的化。因此，若形成富 集层，则Cu合金膜与基板之间的附着性提高。
[0072] 若将添加元素的含量和热处理条件最优化，则与基板的附着性为根据 JISK5600-5-6 :1999规定的分类0?3。若将制造条件进一步最优化，则附着性为根据同样 标准规定的分类0?2或分类0?1。
[0073] 需要说明的是，本说明书中，将JISK5600-5-6 :1999的内容作为参照引入于此。
[0074] [3. 3.电阻率]
[00巧]化虽然增大化合金膜的电阻率的效果小，但是若过量添加则成为增大化合金膜 的电阻率的原因。
[0076] 另一方面，附着性提高元素M增大化合金膜的电阻率的效果都大。但是，若同时 添加M和化则热处理时形成富集层的同时，富集层的形成中没有消耗的M与化形成化合 物，化基体中的该些元素的固溶量减少。其结果，可W在维持高的附着性的基础上抑制化 合金膜的电阻率的增大。
[0077] 对于传感器电极而言，要求即使线宽为lOumW下时响应性也高、并且电阻发热 损失低。为此，作为传感器电极的化合金膜的电阻率优选为8.OyQ?cmW下。
[0078] 本发明的化合金膜尽管含有相对多的量的添加元素，电阻率也小。若将制造条件 最优化，贝U热处理后的化合金膜的电阻率为6. 0yQ?cmW下或5. 0yQ?cmW下。
[007引 [3. 4.反射率]
[0080] 在将化合金膜成膜后，若在氧化气氛下进行热处理，则在界面附近形成富集层的 同时，在化合金膜表面形成氧化膜。即使在后述的条件下对化-化膜进行热处理，也难W 形成氧化膜，残留金属光泽。在残留金属光泽的状态下，源自外部的光被传感器电极用的化 合金膜反射，难W看到画面。
[0081] 与此相对，若将含有化和M的化合金膜在氧化气氛下进行热处理，则在化合金 膜的表面形成含有M的氧化膜，反射率降低。若将制造条件最优化，则热处理后的化合金 膜的反射率为50%W下、30%W下或15%W下。
[0082] [3. 5.化合金膜W外的金属层]
[0083] 本发明中，关于化合金膜，需要通过富集层确保与基板的附着性的同时，通过将 对电极的表面氧化来降低反射率。另一方面，若在与基板侧对电极存在化合金膜W外的 金属层，则阻碍通过表面氧化实现的反射率的降低。因此，化合金膜W外的金属层优选为 10皿W下。化合金膜W外的金属层进一步优选为1皿W下。传感器电极、布线优选仅由化 合金膜形成。
[0084] [3. 6.基板]
[0085] 本发明的化合金膜形成于基板上。基板的材料没有特别限定，可W使用各种材 料。
[0086] 作为基板的材料，例如有聚对苯二甲酸己二醋（PET)、聚丙帰（PP)、聚苯己帰 (PS)、聚氯己帰（PVC)、聚碳酸醋（PC)、聚甲基丙帰酸甲醋（PMMA)、聚醜亚胺（PI)等的树脂 基板。
[0087] 作为树脂基板，特别是优选为聚对苯二甲酸己二醋（PET)薄膜基板。该是由于操 作特别容易。
[0088] 作为玻璃基板，可W使用轴巧玻璃、TEMPAXGlass、PYREX(注册商标）玻璃、石英 玻璃等。
[0089] [4.化合金膜的制造方法]
[0090] 本发明的化合金膜的制造方法具备成膜工序和热处理工序。
[00川 [4.1.成膜工序]
[0092] 首先，使用本发明的化合金祀将化合金膜成膜于基板上（成膜工序）。
[0093] 本发明中，成膜方法没有特别限定，优选通过姗射法成膜。作为姗射法，可W采用 DC姗射法、RF姗射法、磁控姗射法、反应性姗射法等中的任一种姗射法，其形成条件适当设 定即可。
[0094] [4. 2.热处理工序]
[0095] 接着将所成膜的化合金膜在氧化气氛下进行热处理（热处理工序）。由此，在化 合金膜与基板的界面附近形成富集层的同时，在化合金膜的表面形成氧化膜。
[0096] 若热处理温度过低，则富集层的形成和氧化膜的形成变得不充分。因此，热处理温 度优选为5(TCW上。热处理温度更优选为7(TCW上，进一步优选为lOCrCW上。
[0097] 另一方面，若热处理温度过高则基板烙解。因此，热处理温度需要低于基板的烙 点。
[0098] 最优的热处理温度根据基板的材料不同而异。例如PET薄膜基板的情况下，热处 理温度优选为32(TCW下。热处理温度更优选为25CTCW下，进一步优选为20(TCW下。
[0099] 热处理时的气氛若为能够形成可W降低反射率的程度的氧化膜的氧化气氛即可。 热处理通常在大气中进行。
[0100] 对于热处理时间，若为能够形成可W提高附着性的程度的富集层、并且能够形成 可W降低反射率的程度的氧化膜的时间即可。通常热处理温度越高则可W在越短的时间内 形成目的的富集层和氧化膜。最优的热处理时间根据化合金膜的组成、热处理温度不同而 异，通常为1?600分钟程度。
[0101] 需要说明的是，化合金膜用于触摸面板的传感器电极、布线的情况下，通常将化 合金膜均匀成膜于基板的表面后，进行蚀刻、洗涂和干燥。此时，干燥条件为对于富集层形 成和反射率降低而言充分的条件时，可W省略独立的热处理工序。
[0102] [5.触摸面板]
[0103] 本发明的触摸面板具备本发明的化合金膜。关于化合金膜，具体而言，可W用于 触摸面板的传感器电极和/或布线。另外，传感器电极和/或布线形成于基板上。
[0104] 对于触摸面板的其它构成没有特别限定，可W根据目的采用各种构成。
[0105] [6.作用]
[0106] 若使用含有规定量化的化合金祀在基板上形成化合金膜，则能够得到电阻率相 对小、并且对于基板的附着性也高的化合金膜。但是，对于化仅添加化时，对于基板的附 着性的提局有限。
[0107] 与此相对，使用含有规定量的化和规定量的（Mg、&、Ca、Ti、Al、Sn、Ni、B)的化 合金祀，将化合金膜成膜，并在规定条件下对化合金膜进行热处理时，能够得到电阻率相 对小，与基板的附着性优异，并且反射率也低的化合金膜。
[0108] 附着性提高认为是由于，通过热处理，在与基板的界面附近形成了含有更多的化 和Mg等的富集层。
[0109] 电阻率的升高受到抑制认为是由于，富集层的形成中没有消耗的化与Mg等在化 基体中形成金属间化合物，化基体中的固溶元素量降低。
[0110] 进而，反射率降低认为是由于，通过热处理，在化合金膜表面形成了含有Mg等的 氧化膜。
[0111] [实施例]
[0112] (实施例1?110、比较例1?100)
[011引 [1.试样的制作]
[0114] [1. 1.Cu合金祀的制作]
[0115] 将W形成规定组成来配混的原料5kg投入到石墨巧巧，通过高频感应炉烙解。烙 解后，进行炉中冷却，得到铸块。通过将该铸块成型，制作化合金祀。另外，作为比较材，还 制作纯A1的祀。
[0116] [1.2.化合金膜的制作]
[0117] 基板使用50mmX50mm的阳T薄膜和轴巧玻璃。使用RF姗射法或DC姗射法，将化 合金膜成膜于多块基板表面。调整成膜条件W使膜厚为300nm左右。成膜后，去除组成分 析用的基板，进行15CTCXI. 5小时的热处理。
[om] [2.试验方法]
[011引 [2.1.组成分析]
[0120] 使用未进行热处理的基板，通过ICP发射光谱分析来分析组成。
[0121] [2. 2.富集层]
[0122] 对于热处理前后的化合金膜，对于富集层，通过SIMS，从化合金膜表面按照化合 金膜内部、化合金膜/各基板的顺序实施深度方向的测定。热处理前后比较测定时间-浓 度曲线图，确认富集层。
[0123] [2. 3.电阻率]
[0124] 通过四探针法在膜的5个部位测定化合金膜的电阻，通过其平均值算出电阻率 (yQ?cm)。
[0125] [2. 4.附着性]
[0126] 根据JISK5600-5-6 ;1999,评价Cu合金膜的附着性。
[0127] [2. 5.反射率]
[0128] 对于热处理后的化合金膜的一块，使用紫外可见分光光度计，将试验片的全反射 光束与平行入射光束的比例作为该光的波长的反射率，将可见光的波长范围内（380nm? 780nm)的平均值作为该材料的反射率。
[0129](可见光的波长范围内的反射率之和）/(可见光的波长范围）
[0130] [3.结果]
[0131] 表1?6示出结果。需要说明的是，表1?3为使用PET薄膜作为基板时的结果。 另夕F，表4?6为使用轴巧玻璃作为基板时的结果。由表1?6可知W下内容。
[0132]
【权利要求】
1. 一种Cu合金靶用材料，其具有以下的特征： (1) 所述Cu合金靶用材料含有0. 1?10. Oat%的Zn，进而含有总含量为0. 1? 6.0&七％的选自由1%、0、0&、！1、41、511、附和8组成的组中的至少一种元素，剩余部分由 Cu和不可避免的杂质组成；以及 (2) 所述Cu合金靶用材料被用于靶，该靶用于将触摸面板的传感器电极和/或布线中 使用的Cu合金膜形成于基板上。
2. 根据权利要求1所述的Cu合金靶用材料，其中，Zn含量为2. 0?6. Oat%。
3. 根据权利要求1或2所述的Cu合金祀用材料，其中，所述选自由Mg、Cr、Ca、Ti、Al、 Sn、Ni和B组成的组中的至少一种元素的总含量与所述Zn的含量之比： (Mg+Cr+Ca+Ti+Al+Sn+Ni+B)/Zn 为 2. 0 以下。
4. 一种Cu合金祀，其使用权利要求1?3中任一项所述的Cu合金祀用材料制作。
5. -种Cu合金膜，其使用权利要求4所述的Cu合金靶形成于所述基板上。
6. 根据权利要求5所述的Cu合金膜，其在与所述基板的界面附近具备富集层。
7. 根据权利要求5或6所述的Cu合金膜，其中，与所述基板的附着性为根据JIS K5600-5-6 :1999规定的分类0?3。
8. 根据权利要求5?7中任一项所述的Cu合金膜，其中，电阻率为8.0U Q .cm以下。
9. 根据权利要求5?8中任一项所述的Cu合金膜，其中，反射率为50%以下。
10. 根据权利要求5?9中任一项所述的Cu合金膜，其中，所述基板为聚对苯二甲酸乙 二酯（PET)薄膜基板。
11. 一种触摸面板，其具备权利要求5?10中任一项所述的Cu合金膜。
【文档编号】G06F3/041GK104375694SQ201410397798
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】神谷尚秀, 多湖雄一郎, 尾崎公造, 坂口一哉, 南和希 申请人:大同特殊钢株式会社