叠层体基板、导电性基板、叠层体基板的制造方法、导电性基板的制造方法与流程

文档序号:14955564发布日期:2018-07-17 23:29阅读:142来源:国知局

本发明涉及一种叠层体基板、导电性基板、叠层体基板的制造方法、导电性基板的制造方法。



背景技术:

历来在研究各种显示设备,例如有自发光型的等离子显示面板、非发光型的液晶显示器、电子纸等。其中,作为非发光型显示设备的液晶显示器、电子纸等的需求近年尤为提高,在开展各种研究。

在此,非发光型显示设备中,为了能辨识显示物,需要光源,而根据光源可分为透射型及反射型。透射型的结构为,例如由配置在显示设备背面的背光灯提供光,使光从显示设备的背面朝向作为表面的显示面透射。此外,反射型的结构为,例如从作为显示设备的表面的显示面侧射入的光,被设在背面的反射板进行反射,该光再次朝向表面侧透射。

作为非发光型显示设备的电子纸,例如有作为电泳显示装置之一种的微胶囊型电泳显示装置。专利文献1中关于利用电泳现象的电泳显示装置说明如下。

电泳现象是指,对液相分散媒中分散有微粒子的分散液施加电场时,经分散而自然带电的粒子(电泳粒子)因库伦力(coulombforce)进行泳动的现象。

电泳显示装置之基本结构为,使一方电极与另一方电极按规定间隔彼此相对而置,并在两个电极之间封入上述分散液(电泳分散液)。并且,至少一方的电极为透明电极,以该透明电极侧作为观察面。上述两个电极之间有电位差时,根据电场方向,电泳粒子会被某一方的电极所吸引。

因此,在上述结构中,若用染料对分散媒进行染色并由颜料粒子构成电泳粒子时,从透明的观察面可看到与电场方向相应的电泳粒子颜色或染料颜色。由此,通过形成与各像素对应的图案的电极,并控制施加于各像素电极的电压,能够显示图像。

另外,微胶囊型电泳显示装置是电泳显示装置之一种,其作为电子纸的一个方式广为人知,其具有在相对的电极之间配置有电泳层的结构,上述电泳层是由包括电泳分散液的多个微胶囊构成的层。

这种电泳显示装置具有结构简单、视角广、耗电低及显示图像保持性能(记忆性)好等优点。

然而,电子纸也是直观的信息输入,因此在研究具备触控面板的电子纸。

例如,专利文献2公开了一种触控面板一体型电子纸,其特征在于包括:设在上部基板与下部基板之间的电子墨水;设在上部基板的下面并驱动电子墨水,以生成信号的上部电极;设在下部基板的上面并驱动电子墨水的下部电极;设在上部基板的上侧,根据信号与上部电极形成静电容量,并在输入元件接触时可感知静电容量变化的感应电极。并公开感应电极由导电性高分子形成。

并且,作为具备触控面板的显示设备,已广泛使用于在具备背光灯的透射型液晶显示器中配置触控面板而成的显示设备。

具备触控面板的液晶显示器中历来在使用例如专利文献3公开的触控面板用透明导电性薄膜,其为高分子薄膜等透明基材上设置ito(氧化铟-氧化锡)膜而成的结构,上述ito膜是由金属氧化物构成的透明导电膜。

在此,具备触控面板的透射型液晶显示器近年来更趋于大画面化,随之,触控面板用透明导电性薄膜等导电性基板也被要求大面积化。但是,ito因其电阻值高,而存在无法对应导电性基板的大面积化的问题。

对此,例如专利文献4、5公开了使用铜等的金属配线来代替ito膜配线的技术。然而,例如作为金属配线使用铜的情况下,由于铜具有金属光泽,因此会产生反射而导致显示器辨识性降低的问题。

因此,在研究一种导电性基板,其中除了铜等的金属配线之外,还在金属配线的与透明基材的表面平行的面上形成有由黑色材料构成的黑化层。将上述导电性基板应用于透射型液晶显示器等时,黑化层可抑制金属配线表面的光反射,从而能够提高显示器的辨识性。

并且,在透射型液晶显示器以外的显示装置,例如反射型显示器中,为了应对画面的大型化等,触控面板用透明导电性薄膜中也要求降低电阻值。因此,在研究采用如上所述在形成铜等金属配线的同时,在金属配线的与透明基材的表面平行的面上形成有由黑色材料构成的黑化层的导电性基板。

<现有技术文献>

<专利文献>

专利文献1:(日本)特开2004-258370号公报

专利文献2:(日本)特开2012-027890号公报

专利文献3:(日本)特开2003-151358号公报

专利文献4:(日本)特开2011-018194号公报

专利文献5:(日本)特开2013-069261号公报



技术实现要素:

<本发明要解决的课题>

然而,反射型显示器中,在金属配线的与透明基材的表面平行的面上形成由黑色材料构成的黑化层的情况下,有时反而会造成显示器的辨识性降低。

鉴于上述历来技术的问题,本发明的目的在于提供一种包含铜层,且在应用于反射型显示器时也能够抑制显示器的辨识性降低的叠层体基板。

<解决上述课题的手段>

为了解决上述问题,本发明提供一种叠层体基板,其包括透明基材及形成在该透明基材的至少一个面侧的叠层体,该叠层体包括合金层与铜层,该合金层包含铜与镍,该合金层包含的金属成分中的镍的比率为10质量%以上25质量%以下。

<发明的效果>

根据本发明,能够提供一种包含铜层,且在应用于反射型显示器时也能够抑制显示器的辨识性降低的叠层体基板。

附图说明

图1a是本发明的实施方式的叠层体基板的剖面图。

图1b是本发明的实施方式的叠层体基板的剖面图。

图2a是本发明的实施方式的叠层体基板的剖面图。

图2b是本发明的实施方式的叠层体基板的剖面图。

图3是本发明的实施方式的具备网格状配线的导电性基板的俯视图。

图4是沿着图3的a-a’线的剖面图。

图5是辊对辊溅镀装置的说明图。

具体实施方式

以下,关于本发明的叠层体基板、导电性基板、叠层体基板的制造方法及导电性基板的制造方法的实施方式进行说明。

(叠层体基板、导电性基板)

本实施方式的叠层体基板可以包括透明基材及形成在透明基材的至少一个面侧的叠层体。且,叠层体可以包括合金层及铜层,合金层包含铜及镍,在合金层包含的金属成分中,镍的比率为10质量%以上25质量%以下。

在此,本实施方式中的叠层体基板是指在透明基材的表面上设有图案化之前的铜层及合金层的基板。另外,导电性基板是指在透明基材的表面上设有图案化之后具有配线形状的铜配线层及合金配线层的配线基板。

以下,首先关于本实施方式的叠层体基板中包括的各部件进行说明。

作为透明基材并无特别限定,但可以优选使用可见光可透射的高分子薄膜、玻璃基板等。

作为可见光可透射的高分子薄膜,例如可以优选使用聚酰胺类薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯类薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯类薄膜、环烯烃类薄膜、聚酰亚胺类薄膜、聚碳酸酯类薄膜等的树脂薄膜。

关于透明基材的厚度并无特别限定,可以根据作为导电性基板时被要求的强度或透光率等,任意选择。透明基材的厚度,例如可以是10μm以上250μm以下。尤其在用于电子纸等反射型显示器的用途的情况下,优选为20μm以上200μm以下,更优选为20μm以上120μm以下。用于电子纸等反射型显示器的用途的情况下,例如格外要求减小显示器整体厚度的用途中,透明基材的厚度优选为20μm以上100μm以下。

接下来关于叠层体进行说明。叠层体可以包括形成在透明基材的至少一个面侧的合金层及铜层。

在此,首先关于铜层进行说明。

关于铜层并无特别限定,为了防止透光率降低,在铜层与透明基材之间或铜层与合金层之间,最好不配置粘着剂。即,优选将铜层直接形成在其他部件的上面。

为了在其他部件的上面直接形成铜层,优选采用溅镀法、离子镀法或蒸镀法等干式镀法来形成铜薄膜层,上述铜薄膜层可作为铜层。

另外,希望进一步加厚铜层时,优选在干式镀层之后采用湿式镀法。即,例如能够在透明基材或合金层上采用干式镀法形成铜薄膜层,并以上述铜薄膜层作为供电层,以湿式镀法形成铜镀层。这种情况下,铜层包括铜薄膜层及铜镀层。

如上所述,仅采用干式镀法或组合干式镀法及湿式镀法来形成铜层,就能够在透明基材或合金层上直接形成铜层,而无需利用粘着剂,因此优选上述方法。

关于铜层的膜厚并无特别限定,将铜层用为配线的情况下,可以根据上述配线的电阻值及配线宽度等任意选择。尤其是,为了能够提供充分的电流,铜层的膜厚优选为50nm以上,更优选为60nm以上,进而优选为150nm以上。关于铜层膜厚的上限值并无特别限定,但随着铜层增厚,通过蚀刻来形成配线时需要更多的蚀刻时间,因此容易发生侧蚀,以及造成蚀刻中途保护层剥离等的问题。由此,铜层的膜厚优选为5000nm以下,更优选为3000nm以下。另外,如上所述,在铜层包括铜薄膜层及铜镀层的情况下,铜薄膜层厚度及铜镀层厚度的合计厚度优选满足上述范围。

以下,关于合金层进行说明。

铜层具有金属光泽,因此,如果只是在透明基材上形成对铜层进行蚀刻的配线,即铜配线层,如上所述,铜对光进行反射,例如用为电子纸等反射型显示器用配线基板时,会造成显示器的辨识性降低的问题。

因此,如上所述,关于用于透射型显示器的导电性基板,对于形成铜等的金属配线的同时还在金属配线的与透明基材的表面平行的面上形成有由黑色材料构成的黑化层的导电性基板进行了研究。然而,在反射型显示器中应用上述配置有黑化层的导电性基板的情况下,有时反而会造成显示器的辨识性降低。

对此,本发明的发明者们对应用于反射型显示器时也能够抑制显示器的辨识性降低,且包含铜层的叠层体基板进行了研究。

其结果发现,通过设置包含铜与镍的合金层,能够获得能够抑制铜层表面的长波长光,例如600nm以上780nm以下的波长的光的反射的叠层体基板,通过使用上述叠层体基板,能够抑制反射型显示器的辨识性降低。还发现,通过在叠层体基板中配置波长380nm以上780nm以下的光的a*为9以下、l*为80以上的规定组成的合金层,尤其能够抑制铜层表面的长波长光的反射,从而完成了本发明。

因此,本实施方式的叠层体基板中配置的合金层,可由包含铜与镍并以此作为必要成分的合金构成。

此外,合金层包含的金属成分,即构成合金层的合金包含的金属成分,镍的比率优选为10质量%以上25质量%以下。在此,镍的比率是指,构成合金层的合金中的金属成分的合计含量为100质量%时的镍的比率。

具体而言,例如合金层作为金属成分仅包含铜与镍的情况下,铜与镍的合计含量为100质量%,此时镍的含有比率优选为上述范围。

另外,合金层还可以包含铜、镍及锌。即,构成合金层的合金除了铜及镍之外,还可以包含锌。

构成合金层的合金还包含锌的情况下,合金层包含的金属成分中,镍的比率优选为10质量%以上25质量%以下,锌的比率优选为10质量%以上30质量%以下。即,上述构成合金层的合金中的金属成分的合计含量为100质量%时,镍的比率优选为10质量%以上25质量%以下,锌的比率优选为10质量%以上30质量%以下。

并且,在此情况下,构成合金层的合金中的金属成分的合计是指例如铜、镍及锌的合计含量。

构成合金层的合金如上所述包含铜、镍及锌,上述合金中的金属成分的含量为100质量%时的镍的比率为10质量%以上25质量%的情况下,作为上述合金可以适当使用例如白铜或镍银等。

如上所述,以本实施方式的叠层体基板作为具有所希望的配线图案的导电性基板,并用于反射型显示器用配线基板的情况下,为了提高显示器的辨识性,在l*a*b*表色系中,优选合金层的波长380nm以上780nm以下的光的a*为9以下。另外,优选波长380nm以上780nm以下的光的l*为80以上。

然而,在合金层包含的铜及镍中的镍的比率小于10质量%的情况下,有时无法使合金层的波长380nm以上780nm以下的光的a*达到9以下。相对而言,合金层包含的铜及镍中的镍的调配比率超过25质量%时,因镍过剩,有时无法使合金层的波长380nm以上780nm以下的光的l*达到80以上。

因此,如上所述,构成本实施方式的叠层体基板的合金层的合金,其金属成分的合计含量为100质量%的情况下,镍的比率优选为10质量%以上25质量%以下。

另外,构成合金层的合金的金属种类如上所述可以包含铜及镍,构成合金层的合金包含的金属种类可以仅由铜及镍构成,但并不仅限于铜及镍。例如,构成合金层的合金的金属种类如上所述还可以包含锌,以及1质量%以下的不可避免的杂质。

另外,构成合金层的合金包含铜及镍即可,关于以何种状态包含各成分并无特别限定。

使用本实施方式的叠层体基板获得的导电性基板的铜配线层及合金配线层能够分别维持本实施方式的叠层体基板的铜层及合金层的特征。

关于本实施方式的导电性基板中配置的合金层的成膜方法并无特别限定。例如优选采用溅镀法等干式成膜法来形成合金层。

采用溅镀法进行合金层成膜时,例如使用铜-镍合金的靶,可以向腔内提供作为溅镀气体的惰性气体并进行成膜。

溅镀时使用铜-镍合金的靶的情况下,在作为铜-镍合金所包含的金属成分的铜及镍中,镍的比率优选为10质量%以上25质量%以下。另外,镍的比率是指,铜-镍合金中作为金属成分的铜与镍的合计含量为100质量%时的镍的比率。

其理由在于,成膜的合金层所包含的金属成分铜及镍中的镍的比率相同于,上述合金层成膜时使用的铜-镍合金靶的铜-镍合金所包含的金属成分铜及镍中的镍的比率。

关于合金层成膜时的惰性气体并无特别限定,例如可以使用氩气或氙气等,在此可适当使用氩气。

关于本实施方式的叠层体基板中形成的合金层的厚度并无特别限定,例如可以根据叠层体基板被要求的铜层表面对长波长光,例如600nm以上780nm以下的波长光的反射抑制程度等,任意选择。

合金层厚度的下限值例如优选为10nm以上,更优选为15nm以上。合金层厚度的上限值例如优选为70nm以下,更优选为50nm以下。

如上所述,合金层能够作为抑制铜层表面的尤其是长波长光反射的层发挥功能,但合金层厚度薄的情况下,有时无法抑制铜层的长波长光反射。对此,通过将合金层厚度设为10nm以上,能够更确实抑制铜层表面的长波长光的反射。

关于合金层厚度的上限值并无特别限定,但超出必要的增厚会使成膜所需时间、形成配线时的蚀刻所需时间延长,导致成本上升。因此,如上所述,合金层的厚度优选为70nm以下,更优选为50nm以下。

其次,关于本实施方式的叠层体基板的结构例进行说明。

如上所述,本实施方式的叠层体基板可以包括透明基材及叠层体,叠层体包括铜层及合金层。在此,关于在透明基材上配置叠层体内的铜层及合金层的顺序、层数并无特别限定。即,例如可以在透明基材的至少一个面侧,以任意顺序叠层铜层及合金层各一层。另外,也可以在叠层体内配置多层的铜层及/或合金层。

然而,在叠层体内配置铜层及合金层时,为了抑制铜层表面的光反射,优选在铜层表面当中的尤其希望抑制长波长光的反射的面上配置合金层。

尤其优选在铜层表面形成合金层的叠层结构,具体而言,例如优选叠层体作为合金层包括第1合金层及第2合金层的2个合金层,铜层被配置在第1合金层与第2合金层之间。

关于具体的结构例,以下参照图1a、图1b、图2a、图2b进行说明。图1a、图1b、图2a及图2b是本实施方式的叠层体基板在与透明基材、铜层、合金层的叠层方向平行的面上的剖面图的例子。

例如,可以像图1a所示的叠层体基板10a那样,在透明基材11的一个面11a侧依序叠层铜层12及合金层13各一层。另外,也可以像图1b所示的叠层体基板10b那样,在透明基材11的一个面11a侧及另一个面(另一面)11b侧分别依序叠层铜层12a、12b及合金层13a、13b各一层。另外,铜层12(12a、12b)及合金层13(13a、13b)的叠层顺序并不限定于图1a、图1b的例子,还可以从透明基材11侧开始依序叠层合金层13(13a、13b)、铜层12(12a、12b)。

另外,如上所述,例如也可以是在透明基材11的1个面侧设置多层的合金层的结构。例如像图2a所示的叠层体基板20a那样,可以在透明基材11的一个面11a侧依序叠层第1合金层131、铜层12及第2合金层132。

作为这种合金层,由于具有第1合金层131及第2合金层132,且铜层12被配置在第1合金层131与第2合金层132之间,因此能够确实抑制从铜层12的上面侧及下面侧射入的光的反射。

在此情况下,也可以是在透明基材11的两面叠层铜层、第1合金层、第2合金层的结构。具体而言,像图2b所示的叠层体基板20b那样,可以在透明基材11的一个面11a侧及另一个面(另一面)11b侧分别依序叠层第1合金层131a、131b、铜层12a、12b、及第2合金层132a、132b。

另外,第1合金层131(131a、131b)与第2合金层132(132a、132b)均可以是包含铜与镍的合金层,可以采用相同的制造方法制造。

在透明基材的两面叠层铜层与合金层的图1b、图2b的结构例中,表示了以透明基材11作为对称面,被叠层在透明基材11上下侧的层彼此对称的配置例,但并不限定于这种形态。例如,在图2b中,透明基材11的一个面11a侧的结构可以是与图1b相同的结构,采用依序叠层铜层12a及合金层13a的形态,另一个面(另一面)11b侧采用依序叠层第1合金层131b、铜层12b及第2合金层132b的形态,在透明基材11的上下侧叠层的层可以是非对称的结构。

关于本实施方式的叠层体基板的合金层的l*a*b*表色系的色度a*及亮度l*,如上所述,为了充分抑制铜层表面的长波长光的反射,例如优选波长380nm以上780nm以下的光的a*为9以下,l*为80以上。其理由在于,合金层的波长380nm以上780nm以下的光的a*为9以下、l*为80以上的情况下,例如将本实施方式的叠层体基板用于电子纸等反射型显示器用导电性基板时,也能够格外抑制反射型显示器的辨识性降低。

测定叠层体基板的a*、l*时,可以根据向合金层照射光并进行测定的反射率来算出。即,可以从叠层体基板所包含的铜层及合金层中的合金层侧照射光并测定反射率,再根据该反射率算出a*、l*。具体而言,例如在图1a所示的透明基材11的一个面11a上依序叠层有铜层12、合金层13的情况下,以能够向合金层13照射光的方式,对合金层13的表面a照射光并进行测定。另外,在图1a中铜层12与合金层13的配置被变更为透明基材11的一个面11a上依序叠层合金层13、铜层12的情况下,则能够从透明基材11的面11b侧向合金层13照射光并测定反射率,再根据该反射率算出a*、l*。

另外,图2a的叠层体基板的合金层的波长380nm以上780nm以下的光的a*、l*是指,对去除透明基材后位于最表面的第1合金层131或第2合金层132的任一个,根据表面光的射入侧的表面反射率算出的a*、l*。

即,如图2a所示,在去除透明基材后的表面具有多个合金层的叠层体基板中,位于表面的合金层的至少一个合金层优选其波长380nm以上780nm以下的光的a*为9以下,l*为80以上。尤其是,位于表面的两个合金层,更优选其波长380nm以上780nm以下的光的a*为9以下,l*为80以上。

另外,波长380nm以上780nm以下的光的a*、l*是指,使波长在380nm以上780nm以下的范围内发生变化并进行测定,再根据反射率的测定结果算出的色度、亮度。测定反射率时,关于波长的变化幅度并无特别限定,例如,优选以10nm单位使波长变化并对上述波长范围的光进行测定,更优选以1nm单位使波长变化并对上述波长范围的光进行测定。

在此,如下所述,叠层体基板可以是通过对铜层及合金层进行蚀刻来实施配线加工,从而形成金属细线的导电性基板。导电性基板中的合金配线层的光的a*、l*是指,根据去除透明基材后位于最表面的合金配线层的光射入侧表面的反射率算出的a*、l*。

因此,如果是进行蚀刻処理后的导电性基板,残留有铜层及合金层的部分的测定值优选满足上述范围。

其次,关于本实施方式的导电性基板进行说明。

本实施方式的导电性基板可以具备透明基材及在透明基材的至少一个面侧形成的金属细线。并且,金属细线可以是包括合金配线层及铜配线层的叠层体,合金配线层包含铜与镍,且合金配线层包含的金属成分中的镍的比率为10质量%以上25质量%以下。

例如,通过对上述叠层体基板进行配线加工,可以获得本实施方式的导电性基板。并且,在本实施方式的导电性基板中,由于是在透明基材上设置铜配线层与合金配线层,因此能够抑制铜配线层表面的长波长光的反射。从而,通过设置合金配线层,例如用于电子纸等反射型显示器时能够获得良好的显示器辨识性。

例如作为电子纸等反射型显示器的导电性基板,可以优选使用本实施方式的导电性基板。在此情况下,导电性基板可以具有如上所述,通过在叠层体基板的铜层及合金层设置开口部而形成的配线图案的结构。更优选为,具有网格状配线图案的结构。

通过对以上说明的叠层体基板的铜层及合金层进行蚀刻,能够获得形成具有开口部的配线图案的导电性基板。并且,例如可由两层金属细线形成具有网格状配线图案的导电性基板。其具体结构例如图3所示。图3是表示从铜配线层及合金配线层的叠层方向的上面侧观察具有网格状配线图案的导电性基板30时的图。图3所示的导电性基板30包括透明基材11、与图中x轴方向平行的多个铜配线层31b及与y轴方向平行的铜配线层31a。另外,如上所述可通过对叠层体基板进行蚀刻,形成铜配线层31a、31b,在铜配线层31a、31b的上面及/或下面形成有未图示的合金配线层。另外,合金配线层被蚀刻成与铜配线层31a、31b大体相同的形状。

关于透明基材11与铜配线层31a、31b的配置并无特别限定。透明基材11与铜配线层的配置结构例如是图4所示的结构。图4相当于沿着图3的a-a’线的剖面图。

例如,如图4所示,在透明基材11的上下面可以分别配置铜配线层31a、31b。另外,图4所示的导电性基板的情况下,在铜配线层31a、31b的透明基材11侧,配置有被蚀刻成与铜配线层31a、31b大体相同形状的第1合金配线层321a、321b。另外,在铜配线层31a、31b的与透明基材11为相反侧的面上配置有第2合金配线层322a、322b。

因此,图4所示的导电性基板中,金属细线作为合金配线层包括第1合金配线层321a、321b及第2合金配线层322a、322b的2个层,铜配线层31a、31b被配置在第1合金配线层321a、321b与第2合金配线层322a、322b之间。

另外,在此举出了设置第1合金配线层及第2合金配线层的例子,但并不限定于上述形态。例如,还可以仅设置第1合金配线层或第2合金配线层的任一方。

例如,可由图1b、图2b所示的在透明基材11的两面上配置有铜层12a、12b及合金层13a、13b(131a、132a、131b、132b)的叠层体基板,形成具有图3所示的网格状配线图案的导电性基板。

另外,例如可由图2b所示的叠层体基板,形成图4所示的包括第1合金配线层及第2合金配线层的导电性基板。

在此,以使用图2b的叠层体基板形成导电性基板的情况为例进行说明。

首先,对透明基材11的一个面11a侧的铜层12a、第1合金层131a及第2合金层132a进行蚀刻,形成沿着x轴方向相离规定间隔配置并与图2b中的y轴方向平行的多个线状图案。在此,图2b中的y轴方向是指相对纸面垂直的方向。另外,图2b中的x轴方向是指与各层的宽度方向平行的方向。

然后,对透明基材11的另一个面11b侧的铜层12b、第1合金层131b及第2合金层132b进行蚀刻,形成沿着y轴方向相离规定间隔配置并与图2b中的x轴方向平行的多个线状图案。

通过上述操作,能够形成具有如图3、图4所示的网格状配线图案的导电性基板。在此,可以对透明基材11的两面同时进行蚀刻。即,可以同时对铜层12a、12b、第1合金层131a、131b、及第2合金层132a、132b进行蚀刻。

使用2枚如图1a或图2a所示的叠层体基板,也能够形成如图3所示的具有网格状配线图案的导电性基板。在此例以利用图2a所示的叠层体基板来形成的情况为例进行说明,对2枚如图2a所示的叠层体基板的铜层12、第1合金层131及第2合金层132分别进行蚀刻,形成沿着y轴方向相离规定间隔并与x轴方向平行配置的多个线状图案。然后,将经过上述蚀刻处理形成在各导电性基板上的线状图案设置成彼此交叉的方向,并对2枚导电性基板进行贴合,从而能够获得具有网格状配线的导电性基板。关于贴合2枚导电性基板时的贴合面并无特别限定。

例如,关于2枚导电性基板,通过对图2a中的透明基材11的未叠层铜层12等的面,即面11b彼此进行贴合,能够获得如图4所示的结构。

上述图3、图4中表示了通过组合直线形状的金属细线来形成网格状配线图案的例子,但并不限定于上述形态,构成配线图案的金属细线可以是任意形状。例如,构成网格状配线图案的金属细线的形状可以分别是锯齿型弯曲的线(z型直线)等各种形状,以防止在显示器图像之间产生叠纹(干涉纹)。

另外,关于具有图3所示的网格状配线图案的导电性基板中的金属细线的宽度、金属细线间的距离并无特别限定,例如可以根据金属细线的必要电阻值等,进行选择。

另外,本实施方式的导电性基板的铜配线层及合金配线层能够分别维持上述叠层体基板的铜层及合金层的特征。

因此,如上所述,合金配线层包含的金属成分,即构成合金配线层的合金所包含的金属成分中,镍的比率优选为10质量%以上25质量%以下。在此,镍的比率是指,构成合金配线层的合金中的金属成分的合计含量为100质量%时的镍的比率。

具体而言,例如合金配线层作为金属成分仅包含铜与镍的情况下,铜与镍的合计含量为100质量%时,镍的含有比率优选在上述范围内。

另外,合金配线层还可以包含铜、镍及锌。即,构成合金配线层的合金,除了铜及镍之外,还可以包含锌。

构成合金配线层的合金还包含锌的情况下,优选合金配线层包含的金属成分镍的比率为10质量%以上25质量%以下,锌的比率为10质量%以上30质量%以下。即,构成所述合金配线层的合金中的金属成分的合计含量为100质量%时,优选镍的比率为10质量%以上25质量%以下,锌的比率为10质量%以上30质量%以下。

在此,构成合金配线层的合金中的金属成分的合计是指,例如铜、镍及锌的合计含量。

另外,l*a*b*表色系中,本实施方式的导电性基板的合金配线层的色度a*及亮度l*,例如波长380nm以上780nm以下的光的a*优选为9以下,l*优选为80以上。其理由在于,在合金配线层的波长380nm以上780nm以下的光的a*为9以下、l*为80以上的情况下,例如用于电子纸等反射型显示器用导电性基板时,也能够格外抑制显示器的辨识性降低。

以上说明的本实施方式的导电性基板,即例如具有由2层配线构成的网格状配线图案的导电性基板,可以优选应用于例如投影型静电容量方式的电子纸等反射型显示器用导电性基板。

(叠层体基板的制造方法、导电性基板的制造方法)

以下,关于本实施方式的叠层体基板的制造方法的构成例进行说明。

本实施方式的叠层体基板的制造方法可以包括以下工序。

用于准备透明基材的透明基材准备工序。

在透明基材的至少一个面侧形成叠层体的叠层体形成工序。

并且,上述叠层体形成工序可以包括以下步骤。

由用于堆积铜的铜层成膜法形成铜层的铜层形成步骤。

由用于堆积包含铜与镍的合金层的合金层成膜法进行合金层成膜的合金层形成步骤。

并且,优选在减压氛围下实施合金层形成步骤。另外,合金层包含的金属成分,镍的比率优选为10质量%以上25质量%以下。

以下关于本实施方式的叠层体基板的制造方法进行说明,除了以下说明的内容之外可以采用与上述叠层体基板相同的结构,因此省略赘述。

如上所述,在本实施方式的叠层体基板中,关于透明基材上配置铜层及合金层时的叠层顺序并无特别限定。另外,铜层与合金层可以分别形成多层。因此,关于上述铜层形成步骤、合金层形成步骤的实施顺序、实施次数等并无特别限定,可以根据希望形成的叠层体基板的结构,按任意次数、时间实施。

准备透明基材的工序是准备例如由可见光可透射的高分子薄膜或玻璃基板等构成的透明基材的工序,关于其具体操作并无特别限定。例如,可以根据后续各工序、步骤的供料需求,将透明基材切断成任意尺寸等。在此,关于可见光可透射的高分子薄膜可以优选使用的材料,上文中已有说明,因此省略赘述。

以下关于叠层体形成工序进行说明。叠层体形成工序是在透明基材的至少一个面侧形成叠层体的工序,包括铜层形成步骤及合金层形成步骤。因此,以下关于各步骤进行说明。

首先,关于铜层形成步骤进行说明。

铜层形成步骤中,可以在透明基材的至少一个面侧,由用于堆积铜的铜层成膜法形成铜层。

铜层形成步骤中,优选采用干式镀法形成铜薄膜层。另外,希望进一步加厚铜层时,采用干式镀法形成铜薄膜层之后,优选采用湿式镀法进一步形成铜镀层。

因此,铜层形成步骤可以包括例如由干式镀法形成铜薄膜层的铜薄膜层形成步骤。另外,铜层形成步骤还可以包括通过干式镀法形成铜薄膜层的铜薄膜层形成步骤,及以所述铜薄膜层作为供电层并通过湿式镀法形成铜镀层的铜镀层形成步骤。

从而,作为上述铜层成膜法并不限定于1种成膜法,可以组合使用多种成膜法。

如上所述,通过仅采用干式镀法,或组合干式镀法及湿式镀法形成铜层,无需粘着剂就能够在透明基材或合金层上直接形成铜层,因此优选上述方法。

作为干式镀法并无特别限定,在减压氛围下,可以优选使用溅镀法、离子镀法或蒸镀法等。

尤其是,作为用于形成铜薄膜层的干式镀法,考虑到容易控制膜厚,更优选使用溅镀法。即,在此情况下,作为在铜层形成步骤中用于堆积铜的铜层成膜法,可以优选使用溅镀成膜法(溅镀成膜法)。

关于铜薄膜层,例如可以使用图5所示的辊对辊溅镀装置50,适当进行成膜。以下,以使用辊对辊溅镀装置的情况为例来说明形成铜薄膜层的工序。

图5表示辊对辊溅镀装置50的一结构例。辊对辊溅镀装置50具备可收容其几乎所有组成部件的筐体51。图5中筐体51的形状被表示为长方体形状,但关于筐体51的形状并无特别限定,可以根据其内部收容的装置、设置场所、耐压性能等,采用任意的形状。例如,筐体51的形状可为圆筒形状。另外,为了在成膜开始时去除与成膜无关的残留气体,优选将筐体51内部减压至1pa以下,更优选减压至10-3pa以下,进而优选减压至10-4pa以下。在此,无需将筐体51内部整体都减压为上述压力水平,只需将用于进行溅镀的、配置有下述罐辊53的图中下侧区域减压至上述压力水平即可。

在筐体51内,可以配置用于提供铜薄膜层成膜用基材的卷出辊52、罐辊53、溅镀阴极54a-54d、前供料辊55a、后供料辊55b、张力辊56a、56b、卷取辊57。另外,在铜薄膜层成膜用基材的输送路径上,除了上述各辊之外,还可以任意设置导向辊58a-58h、加热器59等。

可由伺服电机向卷出辊52、罐辊53、前供料辊55a、卷取辊57提供动力。可以利用磁粉离合器等的扭矩控制,使卷出辊52、卷取辊57保持铜薄膜层成膜用基材的张力平衡。

关于罐辊53的构造并无特别限定,例如优选对其表面施以硬质铬镀层加工,内部有来自框体51外部的冷媒或热媒循环,从而能够保持大致恒定温度的构造。

张力辊56a、56b例如优选对其表面施以硬质铬镀层加工,并具备张力感应器。另外,前供料辊(feedroller)55a、后供料辊55b、导向辊58a-58h也优选对其表面施以硬质铬镀层加工。

溅镀阴极54a-54d优选为磁控管阴极式,并与罐辊53相对配置。关于溅镀阴极54a-54d的尺寸并无特别限定,但优选溅镀阴极54a-54d的沿着铜薄膜层的成膜基材的宽度方向的尺寸大于铜薄膜层的成膜基材的宽度。

用于进行铜薄膜层成膜的基材被输送到作为辊对辊真空成膜装置的辊对辊溅镀装置50内,并在与罐辊53相对的溅镀阴极54a-54d处进行铜薄膜层的成膜。

以下,关于使用辊对辊溅镀装置50进行铜薄膜层的成膜时的顺序进行说明。

首先,对在溅镀阴极54a-54d上安装有铜靶,并且在卷出辊52设置有用于进行铜薄膜层成膜的基材的筐体51内,使用真空泵60a、60b进行真空排气。

然后,由气体提供元件61向筐体51内导入例如氩等惰性气体,以作为溅镀气体。关于气体提供元件61的结构并无特别限定,可具备未图示的气体储藏罐。并且,为了能够控制向筐体51内提供各气体的提供量,可以在气体储藏罐与筐体51之间,根据气体种类设置质量流量控制器(mfc)611a、611b,及阀612a、612b。图5显示了质量流量控制器与阀各为2组的设置例,但关于设置数量并无特别限定,可以根据所使用的气体种类数,选择设置数量。

由气体提供元件61向筐体51内提供溅镀气体时,优选通过调整溅镀气体的流量、设在真空泵60b与筐体51之间的压力调整阀62的开度,使筐体内保持例如0.13pa以上1.3pa以下,并进行成膜。

在所述状态下,从卷出辊52例如按每分钟1m以上20m以下的速度输送基材,并由连接于溅镀阴极54a-54d的溅镀用直流电源提供电力来进行溅镀放电。由此,能够在基材上连续形成所希望的铜薄膜层。

辊对辊溅镀装置50中,除了上述之外,还可以根据需要配置各种构件。例如,可以设置用于测定筐体51内的压力的压力计63a、63b及通气阀64a、64b等。

并且,如上所述,干式镀法之后可以利用湿式镀法进一步进行铜层(铜镀层)成膜。

利用湿式镀法进行铜镀层成膜的情况下,可以将上述通过干式镀法成膜的铜薄膜层用作供电层。另外,在此情况下,作为在铜层形成步骤中用于堆积铜的铜层成膜法,可以优选使用电镀成膜法。

关于以铜薄膜层作为供电层并采用湿式镀法形成铜镀层的工序中的条件,即,电镀処理的条件并无特别限定,可以采用常规方法中采用的诸条件。例如,向装有铜镀液的镀槽内提供形成有铜薄膜层的基材,并控制电流密度或基材的输送速度,从而可形成铜镀层。

以下,关于合金层形成步骤进行说明。

合金层形成步骤如上所述,是在透明基材的至少一个面侧,通过合金层成膜法进行包含铜与镍的合金层的成膜,从而实现合金层成膜的步骤。关于合金层形成步骤中用来堆积包含铜与镍的合金层的合金层成膜法并无特别限定,例如优选减压氛围下的溅镀成膜法,即,溅镀成膜法。

例如能够使用如图5所示的辊对辊溅镀装置50来适当进行合金层的成膜。关于辊对辊溅镀装置的结构上文已有说明,在此省略赘述。

以下关于使用辊对辊溅镀装置50进行合金层成膜时的顺序的构成例进行说明。

首先,对在溅镀阴极54a-54d上安装有铜-镍合金靶,并且在卷出辊52设置有用于进行合金层成膜的基材的筐体51内,使用真空泵60a、60b进行真空排气。然后,由气体提供元件61向筐体51内导入例如由氩构成的溅镀气体。此时,优选通过调整溅镀气体的流量、设在真空泵60b与筐体51之间的压力调整阀62的开度,以使筐体51内保持例如0.13pa以上13pa以下,并实施成膜。

在所述状态下,从卷出辊52例如按每分钟0.5m以上10m以下的速度输送基材,并由连接于溅镀阴极54a-54d的溅镀用直流电源提供电力来进行溅镀放电。由此,能够在基材上连续成膜所希望的合金层。

另外,如上所述,合金层可以包含铜与镍,合金层包含的金属成分的镍的比率优选为10质量%以上25质量%以下。

此外,合金层还可以包含铜、镍及锌,在合金层还包含锌的情况下,合金层包含的金属成分,镍的比率优选为10质量%以上25质量%以下,锌的比率优选为10质量%以上30质量%以下。

因此,进行合金层成膜时使用的靶并不限定于上述铜-镍合金靶,还可以使用与希望成膜的合金层的组成相应的靶。例如,还可以使用包含锌的铜-镍-锌合金靶等。

至此说明了本实施方式的叠层体基板的制造方法中包括的各工序、步骤。

通过本实施方式的叠层体基板的制造方法获得的叠层体基板与上述叠层体基板同样,其铜层的厚度优选为50nm以上,更优选为60nm以上,进而优选为150nm以上。关于铜层的厚度的上限值并无特别限定,铜层的厚度优选为5000nm以下,更优选为3000nm以下。并且,在铜层如上所述包括铜薄膜层及铜镀层的情况下,铜薄膜层厚度与铜镀层厚度的合计厚度优选满足上述范围。

另外,关于合金层的厚度并无特别限定,例如优选为10nm以上,更优选为15nm以上。关于合金层的厚度的上限值并无特别限定,优选为70nm以下,更优选为50nm以下。

使用通过本实施方式的叠层体基板的制造方法获得的叠层体基板,能够获得在铜层及合金层形成具有开口部的配线图案的导电性基板。导电性基板更优选是具有网格状配线图案的结构。

本实施方式的导电性基板的制造方法可以包括蚀刻工序,对通过上述叠层体基板的制造方法获得的叠层体基板的铜层与合金层进行蚀刻,形成具有金属细线的配线图案,所述金属细线是包括铜配线层及合金配线层的叠层体。并且,通过所述蚀刻工序,能够在铜层及合金层形成开口部。

在蚀刻工序中,例如,首先在叠层体基板的最表面形成具有开口部的保护层,所述开口部与蚀刻时会被去除的部分对应。例如,图2a所示的叠层体基板的情况,可以在叠层体基板中配置的第2合金层132的被露出的表面a上,形成保护层。在此,关于具有与蚀刻时会被去除的部分对应的开口部的保护层的形成方法并无特别限定,例如可以通过光刻法形成。

其次,可以从保护层上面开始提供蚀刻液,实施铜层12、第1合金层131及第2合金层132的蚀刻。

在此,如图2b所示,在透明基材11的两面配置有铜层及合金层的情况下,可以在叠层体基板的表面a及表面b分别形成具有规定形状的开口部的保护层,并对形成在透明基材11两面的铜层及合金层同时进行蚀刻。另外,关于形成在透明基材11两侧的铜层及合金层,也可以对每一侧分别进行蚀刻処理。即,例如可以先对铜层12a、第1合金层131a及第2合金层132a进行蚀刻之后,对铜层12b、第1合金层131b及第2合金层132b进行蚀刻。

关于蚀刻工序中使用的蚀刻液并无特别限定,可以优选使用一般的铜层蚀刻时使用的蚀刻液。

作为蚀刻工序中使用的蚀刻液,例如可以优选使用包含从硫酸、过氧化氢水、盐酸、二氯化铜及二氯化铁中选择的1种类的水溶液,或包含从上述硫酸等中选择的2种类以上的混合水溶液。关于蚀刻液中各成分的含量并无特别限定。

可以在室温下使用蚀刻液,为了提高反应性,也可以加温使用,例如可以加温至40℃以上50℃以下使用。

关于通过上述蚀刻工序可获得的网格状配线图案的具体形态,上文中已有说明,因此省略赘述。

并且,将图1a、图2a所示的在透明基材11的一个面侧具有铜层及合金层的2枚叠层体基板提供给蚀刻工序来形成导电性基板之后,再对2枚导电性基板进行贴合而获得具有网格状配线图案的导电性基板的情况下,还可以包括对导电性基板进行贴合的工序。此时,关于对2枚导电性基板进行贴合的方法并无特别限定,例如可以使用光学粘着剂(oca)等进行贴合。

在此,通过本实施方式的导电性基板的制造方法获得的导电性基板,在l*a*b*表色系中,优选合金配线层的波长380nm以上780nm以下的光的a*为9以下、l*为80以上。

其理由在于,合金配线层的波长380nm以上780nm以下的光的a*为9以下、l*为80以上的情况下,例如用于电子纸等反射型显示器用导电性基板时也尤其能够抑制显示器的辨识性降低。另外,a*超过9时,有时会泛出红色而导致视觉上的不适宜。

以上关于本实施方式的叠层体基板、导电性基板、叠层体基板的制造方法及导电性基板的制造方法进行了说明。通过设置上述叠层体基板或通过叠层体基板的制造方法获得的叠层体基板、合金层,能够抑制铜层的长波长光的反射。

并且,利用叠层体基板形成例如电子纸等反射型显示器用导电性基板的情况下,能够抑制显示器的辨识性降低。因此,能够实现具有良好的辨识性的导电性基板。

[实施例]

以下,根据本发明的实施例及比较例进一步详细说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。

(评价方法)

对以下各实施例、比较例中制作的叠层体基板,进行了a*、l*测定。

通过在紫外可视分光光度计(株式会社岛津制作所制造型号:uv-2600)设置积分球附属装置,进行了所述测定。

在各实施例中制作了具有图2a的结构的叠层体基板,并通过对图2a中的第2合金层132的露于外部的表面a照射波长380nm以上780nm以下范围的光,实施了反射率测定。在此,使照射到叠层体基板的光的波长,在波长380nm以上780nm以下的范围内按1nm单位发生变化,并对各波长的光进行了测定。然后,根据测定的反射率算出了所述导电性基板的a*、l*。

(试料的制作条件)

作为实施例、比较例,在以下说明的条件下制作了叠层体基板,并以上述评价方法进行了评价。

[实施例1]

制作了具有图2a所示的结构的叠层体基板。

首先,实施了透明基材准备工序。

具体而言,准备了宽度500mm、厚度100μm的光学用聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(pet)制的透明基材。

其次,实施了叠层体形成工序。

作为叠层体形成工序,实施了第1合金层形成步骤、铜层形成步骤及第2合金层形成步骤。以下进行具体说明。

首先,实施了第1合金层形成步骤。

将准备的透明基材设置在图5所示的辊对辊溅镀装置50。另外,在溅镀阴极54a-54d上安装了铜-10质量%ni合金靶(住友金属矿山(株)制造)。

然后,将辊对辊溅镀装置50的加热器59加热至100℃,对透明基材进行加热,去除基材中包含的水分。

接下来,使用真空泵60a、60b将筐体51内排气至1×10-4pa,然后由气体提供元件61向筐体51内导入氩气,使氩气流量成为240sccm。然后,由卷出辊52以每分2m的速度输送透明基材,同时由连接于溅镀阴极54a-54d的溅镀用直流电源提供电力,进行溅镀放电,在基材上连续成膜所希望的第1合金层。通过上述操作,在透明基材上形成了度20nm的第1合金层131。

然后,实施了铜层形成步骤。

在铜层形成步骤中,将安装在溅镀阴极的靶换成铜靶(住友金属矿山(株)制造),除此之外按照与第1合金层相同的方式,在第1合金层的上面形成了厚度200nm的铜层。

在此,作为形成铜层的基材,使用了经第1合金层形成工序在透明基材上形成有第1合金层的基材。

然后,实施了第2合金层形成步骤。

在第2合金层形成步骤中,按照与第1合金层131相同的条件,在铜层12的上面形成了第2合金层132(参照图2a)。

按照上述顺序对制作成的叠层体基板的波长380nm以上780nm以下的光的a*、l*进行测定、算出的结果,波长380nm以上780nm以下的光的a*为7、l*为85。

评价结果如表1所示。

[实施例2-实施例6]]

将第1、第2合金层的成膜时使用的溅镀靶变更为表示1所示的组成,除此之外按照与实施例1相同的方式制作了叠层体基板,并进行了评价。

结果如表1所示。

[比较例1、比较例2]]

将第1、第2合金层的成膜时使用的溅镀靶变更为表1所示的组成,除此之外按照与实施例1相同的方式制作了叠层体基板,并进行了评价。

结果如表1所示。

[表1]

根据表1所示的结果,实施例1-实施例4中,合金层成膜时使用的溅镀靶包含的金属成分铜及镍中,镍的比率为10质量%以上25质量%以下。另外,实施例5、实施例6中,合金层成膜时使用的溅镀靶包含的金属成分铜、镍及锌中,镍的比率为10质量%以上25质量%以下。并且,成膜的合金层中也为相同组成。因此,确认到在l*a*b*表色系中,合金层的波长380nm以上780nm以下的光的a*为9以下且l*为80以上。从而,通过对上述叠层体基板进行蚀刻来实施配线加工,并将获得的导电性基板用为电子纸等反射型显示器的导电性基板的情况下,尤其能够提高显示器的辨识性。

相对而言,比较例1的合金层成膜时使用的溅镀靶包含的金属成分铜及镍中,镍的比率小于10质量%,成膜的合金层中也为相同组成,因此a*超过9。另外,比较例2的合金层成膜时使用的溅镀靶包含的铜及镍中,镍的比率超过25质量%,成膜的合金层中也为相同组成,因此l*小于80。

因此,蚀刻比较例1、比较例2中制作的叠层体基板来进行配线加工,将获得的导电性基板用为电子纸等反射型显示器用导电性基板的情况下,显示器的辨识性会降低。

以上,根据实施方式及实施例等说明了叠层体基板、导电性基板、叠层体基板的制造方法及导电性基板的制造方法,但本发明并不限定于上述实施方式及实施例等。在权利要求记载的本发明要旨范围内,可进行各种变形、变更。

本国际申请基于2015年11月30日向日本专利厅提交的专利申请2015-234107号及2016年2月8日向日本专利厅提交的专利申请2016-022265号,请求优先权,并引用专利申请2015-234107号及专利申请2016-022265号的全部内容。

符号说明

10a、10b、20a、20b叠层体基板

11透明基材

12、12a、12b铜层

13、13a、13b、131、132、131a、131b、132a、132b合金层

30导电性基板

31a、31b铜配线层

321a、321b、322a、322b合金配线层

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