JPWO2016067943A1 - 積層体フィルムと電極基板フィルムおよびこれ等の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
樹脂フィルムから成る透明基板と該透明基板の少なくとも一方の面に設けられた積層膜とで構成される積層体フィルムにおいて、
上記積層膜が、透明基板側から数えて第1層目の金属吸収層と第2層目の金属層を有すると共に、上記金属吸収層が、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成されており、かつ、上記反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とし、
第2の発明は、
第1の発明に記載の積層体フィルムにおいて、
上記金属層の膜厚が、50nm以上5000nm以下であることを特徴とし、
第3の発明は、
第1の発明に記載の積層体フィルムにおいて、
上記積層膜が、透明基板側から数えて第3層目の第2金属吸収層を有すると共に、該第2金属吸収層が、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成されており、かつ、上記反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とし、
また、第4の発明は、
第1の発明または第3の発明に記載の積層体フィルムにおいて、
上記合金が、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたNi系合金で構成されていることを特徴とする。
樹脂フィルムから成る透明基板と、該透明基板の少なくとも一方の面に設けられた金属製の積層細線から成るメッシュ構造の回路パターンを有する電極基板フィルムにおいて、
上記金属製の積層細線が、線幅20μm以下で、透明基板側から数えて第1層目の金属吸収層と第2層目の金属層を有すると共に、上記金属吸収層が、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成されており、かつ、上記反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とし、
第6の発明は、
第5の発明に記載の電極基板フィルムにおいて、
上記金属層の膜厚が、50nm以上5000nm以下であることを特徴とし、
第7の発明は、
第5の発明に記載の電極基板フィルムにおいて、
上記金属製の積層細線が、透明基板側から数えて第3層目の第2金属吸収層を有すると共に、該第2金属吸収層が、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成されており、かつ、上記反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とし、
また、第8の発明は、
第5の発明または第7の発明に記載の電極基板フィルムにおいて、
上記合金が、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたNi系合金で構成されていることを特徴とする。
樹脂フィルムから成る透明基板と該透明基板の少なくとも一方の面に設けられた積層膜とで構成される積層体フィルムの製造方法において、
上記積層膜の透明基板側から数えて第1層目の金属吸収層を、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成する第1工程と、
上記積層膜の透明基板側から数えて第2層目の金属層を、金属材を用いた成膜法により形成する第2工程を具備し、
かつ、上記第1工程における反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とし、
第10の発明は、
第9の発明に記載の積層体フィルムの製造方法において、
上記積層膜の透明基板側から数えて第3層目の第2金属吸収層を、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成する第3工程を具備し、かつ、上記第3工程における反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とし、
第11の発明は、
第9の発明または第10の発明に記載の積層体フィルムの製造方法において、
上記合金が、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたNi系合金で構成されていることを特徴とし、
第12の発明は、
第9の発明または第10の発明に記載の積層体フィルムの製造方法において、
上記反応性ガスに含まれている水素は、第1工程および第3工程で形成される金属吸収層および第2金属吸収層の透明基板側における水素濃度が高くなるように成膜室内に導入されていることを特徴とし、
更に、第13の発明は、
第9の発明または第10の発明に記載の積層体フィルムの製造方法において、
上記反応性ガスに含まれている水素の含有量は、第1工程および第3工程の成膜室内における残留水分量の減少分を補う量に設定されていることを特徴とする。
樹脂フィルムから成る透明基板と、該透明基板の少なくとも一方の面に設けられた金属製の積層細線から成るメッシュ構造の回路パターンを有する電極基板フィルムの製造方法において、
第1の発明〜第3の発明のいずれかに記載の積層体フィルムの積層膜を化学エッチング処理して、線幅が20μm以下である上記金属製の積層細線を配線加工することを特徴とし、
第15の発明は、
樹脂フィルムから成る透明基板と、該透明基板の少なくとも一方の面に設けられた金属製の積層細線から成るメッシュ構造の回路パターンを有する電極基板フィルムの製造方法において、
第4の発明に記載の積層体フィルムの積層膜を化学エッチング処理して、線幅が20μm以下である上記金属製の積層細線を配線加工することを特徴とするものである。
上記積層膜が、透明基板側から数えて第1層目の金属吸収層と第2層目の金属層を有すると共に、上記金属吸収層が、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成されており、かつ、上記反応性ガスに水素が含まれていることを特徴としている。
本発明に係る第一の積層体フィルムは、
樹脂フィルムから成る透明基板と該透明基板の少なくとも一方の面に設けられた積層膜とで構成され、
上記積層膜が、透明基板側から数えて第1層目の金属吸収層と第2層目の金属層を有すると共に、上記金属吸収層が、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成されており、かつ、上記反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とし、
また、本発明に係る第二の積層体フィルムは、
上記第一の積層体フィルムを前提とし、
上記積層膜が、透明基板側から数えて第3層目の第2金属吸収層を有すると共に、該第2金属吸収層が、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成されており、かつ、上記反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とする。
第一の積層体フィルムは、図1に示すように樹脂フィルムから成る透明基板40と、該透明基板40の両面に乾式成膜法(乾式めっき法)により形成された金属吸収層41、43と金属層42、44とで構成されている。
次に、第二の積層体フィルムは、図2に示した第一の積層体フィルムを前提とし、該積層体フィルムの金属層上に第2金属吸収層を形成して成るものである。
金属吸収層は、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成される。また、上記合金としては、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたNi系合金が広く利用されており、上記Ni系合金として、Ni−Cu合金が好ましい。また、金属吸収層を構成する金属酸化物の酸化が進み過ぎると金属吸収層が透明になってしまうため、黒化膜になる程度の酸化レベルに設定することを要する。上記反応成膜法としては、マグネトロンスパッタ、イオンビームスパッタ、真空蒸着、イオンプレーティング、CVD等がある。また、金属吸収層の各波長における光学定数(屈折率、消衰係数)は、反応の度合い、すなわち、酸化度に大きく影響され、Ni系合金から成る金属材だけで決定されるものではない。
上記金属層の構成材料(金属材)としては、電気抵抗値が低い金属であれば特に限定されず、例えば、Cu単体、若しくは、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Agより選ばれる1種以上の元素が添加されたCu系合金、または、Ag単体、若しくは、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたAg系合金が挙げられ、特に、Cu単体が、回路パターンの加工性や抵抗値の観点から望ましい。
上記積層体フィルムに適用される樹脂フィルムの材質としては特に限定されることはなく、その具体例として、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリカーボネート(PC)、ポリオレフィン(PO)、トリアセチルセルロース(TAC)およびノルボルネンの樹脂材料から選択された樹脂フィルムの単体、あるいは、上記樹脂材料から選択された樹脂フィルム単体とこの単体の片面または両面を覆うアクリル系有機膜との複合体が挙げられる。特に、ノルボルネン樹脂材料については、代表的なものとして、日本ゼオン社のゼオノア(商品名)やJSR社のアートン(商品名)等が挙げられる。
(2-1)スパッタリングウェブコータ
成膜法の一例としてスパッタリング法を挙げ、その成膜装置について説明する。
金属酸化物から成る金属吸収層を成膜する目的で酸化物ターゲットを適用した場合、成膜速度が遅く量産に適さない。このため、高速成膜が可能なNi系合金等の金属ターゲット(金属材)を用い、かつ、酸素を含む反応性ガスを制御しながら導入する反応性スパッタリング等の反応成膜法が採られている。
(2-2-1)一定流量の反応性ガスを放出する方法。
(2-2-2)一定圧力を保つように反応性ガスを放出する方法。
(2-2-3)スパッタリングカソードのインピーダンスが一定になるように反応性ガスを放出する(インピーダンス制御)方法。
(2-2-4)スパッタリングのプラズマ強度が一定になるように反応性ガスを放出する(プラズマエミッション制御)方法。
電極基板フィルムの作製に用いられる積層体フィルムは、積層膜(金属吸収層と金属層)が塩化第二銅水溶液や塩化第二鉄水溶液等のエッチング液によりエッチングされ易い特性と、エッチング加工された電極等の回路パターンが高輝度照明下において視認され難い特性が要求される。
反応性スパッタリング等により金属吸収層を成膜する際、スパッタリング雰囲気となる反応性ガスはアルゴンに酸素を添加する。酸素を添加することで、例えばNi系の金属ターゲット(金属材)を用いた反応性スパッタリング等によりNiO膜(完全に酸化しているのではない)等とすることができる。反応性ガスの酸素含有量は、成膜装置や金属ターゲット(金属材)の種類に依存し、金属吸収層における反射率等の光学特性やエッチング液によるエッチング性を考慮して適宜設定すればよく、15体積%以下が望ましい。
(5-1)本発明に係る積層体フィルムの積層膜をエッチング処理して、線幅が20μm以下である金属製の積層細線に配線加工することにより本発明に係る電極基板フィルムを得ることができる。具体的には、図3に示す積層体フィルムの積層膜をエッチング処理して図4に示すような電極基板フィルムを得ることができる。
図5に示す成膜装置(スパッタリングウェブコータ)を用い、反応性ガスには酸素ガスを用いると共に、キャンロール16は、直径600mm、幅750mmのステンレス製で、ロール本体表面にハードクロムめっきが施されている。前フィードロール15と後フィードロール21は直径150mm、幅750mmのステンレス製で、ロール本体表面にハードクロムめっきが施されている。また、各マグネトロンスパッタリングカソード17、18、19、20の上流側と下流側にガス放出パイプ25、26、27、28、29、30、31、32を設置し、かつ、マグネトロンスパッタリングカソード17、18には金属吸収層用のNi−Cuターゲット、マグネトロンスパッタリングカソード19と20には金属層用のCuターゲットを取り付けた。
反応性ガスに水素が含まれていない点を除き実施例と略同一に行った。
(1)実施例1〜5と比較例1に係る積層体フィルム(透明基板側から数えて第1層目の金属吸収層と第2層目の銅層から成る積層膜を具備する積層体フィルム)の各々について100m間隔毎に0m〜1100mサンプリングし、各積層体フィルムの分光反射特性とエッチング性の評価を行った。
(2)積層体フィルムの分光反射特性については、第1層目である金属吸収層の分光反射特性を、透明基板越しに自記分光光度計を用いて行った。
(3)積層体フィルムのエッチング性については、エッチング液として塩化第二鉄水溶液を用い、上記積層膜(金属吸収層と銅層)を化学エッチングした。
上記エッチング性の評価については、以下の基準に従って優劣マーク(◎、〇、△、×)を付して行った。
「◎」:目視観察や光学顕微鏡でエッチング残が確認できない。
「〇」:目視観察でエッチング残が確認できず、実用可能である。
「△」:目視観察で一部にエッチング残が確認できる。
「×」:目視観察で広範囲に亘りエッチング残が確認できる。
(4)評価結果を以下の表2と表3に示す。
(1)反応性ガスに水素を含ませて真空チャンバー内における水分量の減少分を補いながら金属吸収層の成膜が行われた実施例1〜5に係る積層体フィルムにおいては、表2と表3における「エッチング性」欄の優劣マークから、成膜始端側積層体フィルムに較べて成膜終端側積層体フィルムのエッチング性が劣ってしまう従来の問題が解消されていることが確認される。
11 巻き出しロール
12 長尺樹脂フィルム
13 フリーロール
14 張力センサロール
15 前フィードロール
16 キャンロール
17 マグネトロンスパッタリングカソード
18 マグネトロンスパッタリングカソード
19 マグネトロンスパッタリングカソード
20 マグネトロンスパッタリングカソード
21 後フィードロール
22 張力センサロール
23 フリーロール
24 巻き取りロール
25 ガス放出パイプ
26 ガス放出パイプ
27 ガス放出パイプ
28 ガス放出パイプ
29 ガス放出パイプ
30 ガス放出パイプ
31 ガス放出パイプ
32 ガス放出パイプ
40 樹脂フィルム(透明基板)
41 金属吸収層
42 金属層(銅層)
43 金属吸収層
44 金属層(銅層)
50 樹脂フィルム(透明基板)
51 金属吸収層
52 乾式成膜法で形成された金属層(銅層)
53 金属吸収層
54 乾式成膜法で形成された金属層(銅層)
55 湿式成膜法で形成された金属層(銅層)
56 湿式成膜法で形成された金属層(銅層)
60 樹脂フィルム(透明基板)
61 金属吸収層
62 乾式成膜法で形成された金属層(銅層)
63 金属吸収層
64 乾式成膜法で形成された金属層(銅層)
65 湿式成膜法で形成された金属層(銅層)
66 湿式成膜法で形成された金属層(銅層)
67 第2金属吸収層
68 第2金属吸収層
70 樹脂フィルム(透明基板)
71 金属吸収層
72 乾式成膜法で形成された金属層(銅層)
73 金属吸収層
74 乾式成膜法で形成された金属層(銅層)
75 湿式成膜法で形成された金属層(銅層)
76 湿式成膜法で形成された金属層(銅層)
77 第2金属吸収層
78 第2金属吸収層
116 キャンロール
117 マグネトロンスパッタリング第1カソード
118 マグネトロンスパッタリング第2カソード
125 ガス放出パイプ
126 ガス放出パイプ
127 ガス放出パイプ
128 ガス放出パイプ
161 ガス雰囲気
162 ガス雰囲気
163 ガス雰囲気
164 ガス雰囲気
Claims (15)
- 樹脂フィルムから成る透明基板と該透明基板の少なくとも一方の面に設けられた積層膜とで構成される積層体フィルムにおいて、
上記積層膜が、透明基板側から数えて第1層目の金属吸収層と第2層目の金属層を有すると共に、上記金属吸収層が、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成されており、かつ、上記反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とする積層体フィルム。 - 上記金属層の膜厚が、50nm以上5000nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の積層体フィルム。
- 上記積層膜が、透明基板側から数えて第3層目の第2金属吸収層を有すると共に、該第2金属吸収層が、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成されており、かつ、上記反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とする請求項1に記載の積層体フィルム。
- 上記合金が、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたNi系合金で構成されていることを特徴とする請求項1または3に記載の積層体フィルム。
- 樹脂フィルムから成る透明基板と、該透明基板の少なくとも一方の面に設けられた金属製の積層細線から成るメッシュ構造の回路パターンを有する電極基板フィルムにおいて、
上記金属製の積層細線が、線幅20μm以下で、透明基板側から数えて第1層目の金属吸収層と第2層目の金属層を有すると共に、上記金属吸収層が、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成されており、かつ、上記反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とする電極基板フィルム。 - 上記金属層の膜厚が、50nm以上5000nm以下であることを特徴とする請求項5に記載の電極基板フィルム。
- 上記金属製の積層細線が、透明基板側から数えて第3層目の第2金属吸収層を有すると共に、該第2金属吸収層が、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成されており、かつ、上記反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とする請求項5に記載の電極基板フィルム。
- 上記合金が、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたNi系合金で構成されていることを特徴とする請求項5または7に記載の電極基板フィルム。
- 樹脂フィルムから成る透明基板と該透明基板の少なくとも一方の面に設けられた積層膜とで構成される積層体フィルムの製造方法において、
上記積層膜の透明基板側から数えて第1層目の金属吸収層を、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成する第1工程と、
上記積層膜の透明基板側から数えて第2層目の金属層を、金属材を用いた成膜法により形成する第2工程を具備し、
かつ、上記第1工程における反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とする積層体フィルムの製造方法。 - 上記積層膜の透明基板側から数えて第3層目の第2金属吸収層を、Ni単体、または、Ni、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれた2種以上の元素を含む合金から成る金属材と酸素を含む反応性ガスを用いた反応成膜法により形成する第3工程を具備し、かつ、上記第3工程における反応性ガスに水素が含まれていることを特徴とする請求項9に記載の積層体フィルムの製造方法。
- 上記合金が、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Cuより選ばれる1種以上の元素が添加されたNi系合金で構成されていることを特徴とする請求項9または10に記載の積層体フィルムの製造方法。
- 上記反応性ガスに含まれている水素は、第1工程および第3工程で形成される金属吸収層および第2金属吸収層の透明基板側における水素濃度が高くなるように成膜室内に導入されていることを特徴とする請求項9または10に記載の積層体フィルムの製造方法。
- 上記反応性ガスに含まれている水素の含有量は、第1工程および第3工程の成膜室内における残留水分量の減少分を補う量に設定されていることを特徴とする請求項9または10に記載の積層体フィルムの製造方法。
- 樹脂フィルムから成る透明基板と、該透明基板の少なくとも一方の面に設けられた金属製の積層細線から成るメッシュ構造の回路パターンを有する電極基板フィルムの製造方法において、
請求項1〜3のいずれかに記載の積層体フィルムの積層膜を化学エッチング処理して、線幅が20μm以下である上記金属製の積層細線を配線加工することを特徴とする電極基板フィルムの製造方法。 - 樹脂フィルムから成る透明基板と、該透明基板の少なくとも一方の面に設けられた金属製の積層細線から成るメッシュ構造の回路パターンを有する電極基板フィルムの製造方法において、
請求項4に記載の積層体フィルムの積層膜を化学エッチング処理して、線幅が20μm以下である上記金属製の積層細線を配線加工することを特徴とする電極基板フィルムの製造方法。
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