Cu合金靶用材料、Cu合金靶、Cu合金膜及觸摸面板的制作方法
【專利摘要】本發明涉及Cu合金靶用材料、Cu合金靶、Cu合金膜及觸摸面板。涉及具備以下的特征的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，進而含有總含量為0.1～6.0at％的選自由Mg、Cr、Ca、Ti、Al、Sn、Ni和B組成的組中的至少一種元素，剩余部分由Cu和不可避免的雜質組成；以及(2)前述Cu合金靶用材料被用于靶，該靶用于將觸摸面板的傳感器電極和/或布線中使用的Cu合金膜形成于基板上。
【專利說明】Cu合金祀用材料、Cu合金祀、Cu合金膜及觸摸面板

【技術領域】
[0001] 本發明涉及化合金祀用材料、化合金祀、化合金膜和觸摸面板，更具體而言，涉 及用于制造電阻率低、與樹脂基板的附著性優異的化合金膜的化合金祀用材料和化合金 祀、W及使用該種化合金祀制造的化合金膜和觸摸面板。

【背景技術】
[0002] 通過配置于畫面顯示裝置的前面的傳感器而能夠在圖像顯示畫面內輸入的觸摸 面板，由于使用方便性良好，除了銀行的ATM、售票機、導向系統、PDA、復印機的操作圖像等 之外，近年還廣泛用于各種畫面裝置，甚至是便攜式電話、平板電腦（t油letPC)。作為其方 式，可列舉出電阻膜方式、靜電電容方式、光學式、超聲波表面彈性波方式、壓電方式等。它 們之中，靜電電容方式由于能夠實現多點觸摸、響應性優異、低成本性等而被用于便攜式電 話、平板電腦等。
[0003] 靜電電容方式的觸摸面板傳感器形成介由玻璃基板、薄膜基板、有機膜、Si化膜等 而兩種透明導電膜（傳感器）正交的結構。尤其是，聚對苯二甲酸己二醋（PET)等樹脂系 薄膜基板在操作的容易程度方面優異。通過使手指靠近，作為傳感器的導電膜之間的靜電 電容變化，所觸摸的部位被檢測到。對于透明導電膜而言，電阻率的高低、和與底層的基板 的附著成為問題。
[0004] 現狀的透明導電膜由于電阻率大，因此難W實現畫面大型化。該是由于，W相同的 電阻率將畫面大型化時，檢測到源自透明導電膜的靜電電容的變化的時間延長。
[0005]另外，對于通過透明電極形成的傳感器，由于除了透明電極層之外，還需要重復密 合層、導電層、保護層的成膜和蝕刻，成膜裝置的限制和工時的復雜化成為問題，因此成本 升高，另外對制造廠商也帶來大的限制。
[0006] 進而，氧化鋼錫（IT0)由于價格昂貴而要求廉價的材料系。
[0007] 因此，可W兼具傳感器和導電層的作用的合金膜得到關注。其替代透明導電膜，通 過將合金膜成膜，使圖像顯示裝置前面的部分形成肉眼看不到程度的線寬（網狀圖案），同 時承擔作為替代透明電極的傳感器和導電層的作用。若為與基板的附著性優異的合金，貝U 也無需密合層，能夠通過合金一層的成膜和蝕刻來制造，因此可W大幅縮短制造工序。
[000引作為網狀的金屬，可列舉出Ag、Al、化系的金屬和合金。對于Ag而言，材料成本 高成為問題，A1電阻率高于Ag、化。另外，難W通過熱處理實現反射率的降低。進而，關于 化，與基板的附著性成為問題。另外，對于化合金而言，通過添加元素某種程度上能夠實現 附著性的提高，但是若向化添加合金元素則電阻率大幅增大。
[0009] 專利文獻1?5中提出了附著性優異的化合金。但是，它們為對于玻璃基板、IT0 等氧化物、Si等半導體、陶瓷的附著性，完全沒有記載對于樹脂系薄膜（PET等）的附著性。
[0010] 專利文獻6中，作為觸摸面板用布線膜，提出了與透明電極的附著性高的化合金。 但是，沒有記載化合金一層化所需要的對樹脂系薄膜（PET等）的直接成膜。另外，專利文 獻6中，優選電阻率為11. 0yQ?cmW下，但是為了用作傳感器電極而細線化至lOymW 下的寬度，因此必須達成進一步低的電阻率。需要兼具低電阻率和對樹脂系薄膜（PET等） 的附著性的成分。
[0011] 另外，非專利文獻1中雖然進行了對玻璃基板的附著性高的化合金的研究，但是 此處沒有記載與樹脂系薄膜（PET等）的附著性。
[0012] 進而，為了抑制由于進入到觸摸面板的畫面的自然光、電燈等的光的反射所導致 的閃爍，需要使傳感器電極在制造工序內氧化而消除金屬光澤，降低光的反射率，但是沒有 關于經過氧化時的金屬光澤的記載。
[001引[現有技術文獻]
[0014][專利文獻]
[0015][專利文獻1]日本特開2007-017926號公報
[0016][專利文獻2]日本特開2008-124450號公報
[0017][專利文獻3]日本特開2009-185323號公報
[0018][專利文獻4]日本特開2010-248619號公報
[0019][專利文獻引日本特開2010-258346號公報
[0020][專利文獻6]日本特開2013-119632號公報 [00川[非專利文獻]
[0022] [非專利文獻1]日本金屬學會誌（日本金屬學會志）、第72卷、第9號、（2008)、 P.703-707、藤田晉吾、加藤量裕、高山新司


【發明內容】

[0023] 發明要解決的巧穎
[0024] 本發明要解決的問題在于，提供維持低電阻率的同時，與樹脂系薄膜、玻璃基板等 觸摸面板的傳感器基板的附著性優異，光的反射率也低，作為觸摸面板的傳感器電極、布線 合適的化合金膜。
[0025] 另外，本發明要解決的另一問題在于，提供用于制造該種化合金膜的化合金祀用 材料和化合金祀。
[0026] 進而，本發明要解決的又一問題在于，提供使用了該種化合金膜的觸摸面板。
[oow] 巧于解決巧穎的方案
[002引為了解決上述問題，本發明的化合金祀用材料的主旨在于，具備W下的特征。
[0029] (1)前述化合金祀用材料含有0. 1?10.Oat%的Zn，進而含有總含量為0. 1? 6.Oat%的選自由Mg、化、Ca、Ti、A1、Sn、Ni和B組成的組中的至少一種元素，剩余部分由 化和不可避免的雜質組成。
[0030] (2)前述化合金祀用材料被用于祀，該祀用于將觸摸面板的傳感器電極和/或布 線中使用的化合金膜形成于基板上。
[0031] 本發明的化合金祀可使用本發明的Cu合金祀用材料制作。
[0032] 本發明的化合金膜使用本發明的化合金祀形成于前述基板上。
[0033] 進而，本發明的觸摸面板的主旨在于，具備本發明的化合金膜。
[0034] 發明的效果
[00巧]使用含有規定量的化和規定量的曲肖、化、〔3、1'1、41、511、化、8)的化合金祀，將 化合金膜成膜，并在規定條件下對化合金膜進行熱處理時，能夠得到電阻率相對小，與樹 脂基板（特別是陽T薄膜基板）、玻璃基板的附著性優異，并且反射率也低的化合金膜。
[0036] 附著性提高認為是由于，通過熱處理，在與基板的界面附近形成了含有更多的化 和Mg等的富集層。
[0037] 電阻率的升高受到抑制認為是由于，富集層的形成中沒有消耗的化與Mg等在化 基體中形成金屬間化合物，化基體中的固溶元素量降低。
[0038] 進而，反射率降低認為是由于，通過熱處理，在化合金膜表面形成了含有Mg等的 氧化膜。

【具體實施方式】
[0039] W下對本發明的一實施方式進行詳細說明。
[0040] [1.Cu合金革己用材料和Cu合金革己]
[0041] 本發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 化和不可避免的雜質組成。添加元素的種類、其成分范圍和其限定理由如W下所述。
[004引 [1. 1.構成元素]
[0043] (1)0. 1《化《10.Oat% :
[0044] 化不會顯著增大化合金膜的電阻率，具有提高與樹脂系薄膜、玻璃基板等觸摸面 板傳感器的基板（W下有時僅稱為基板）的附著性的效果。
[0045] 為了得到該種效果，化含量需要為0.lat%W上。化含量更優選為0. 6at%W上， 進一步優選為2.Oat%W上。
[0046] 另一方面，若化含量過量則電阻率過商。因此，化含量需要為10.Oat%W下。Zn 含量更優選為6.Oat%W下，進一步優選為5.Oat%W下。
[0047] 化含量特別優選為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(^下也將它們總稱為"附著性提高元素1")都有助 于化合金膜的附著性提高和反射率降低。為了得到該種效果，M的總含量需要為0.lat% W上。M的總含量進一步優選超過0. 5at%。最優選為1.0at%W上。
[0050] 另一方面，若M的總含量過量，則電阻率過高，另外導致熱加工性的降低。因此，M 的總含量需要為6.Oat%W下。M的總含量進一步優選為4.Oat%W下。
[0051] 特別優選為2. 0《化《6.Oat%、且1. 0《M《6.Oat%。
[0052] 需要說明的是，化合金祀中可W含有它們之中的任意一種附著性提高元素M，或 者也可W含有兩種W上。
[005引 [1. 2.成分平衡]
[0054] (1)M/Zn比：
[00巧]附著性提高元素M具有在熱處理時在與基板的界面附近形成含有更多的化和M的富集層的作用。另外，富集層的形成中沒有消耗的M與化形成化合物。
[0056] 若M的總含量與化含量相比過量，則富集層、化合物的形成中沒有消耗的M殘留 于化基體中。若M的殘留量過量則化基體的電阻率增大。
[0057] 為了抑制化合金膜的電阻率的增大，附著性提高元素M的總含量（at%)與化含 量（at% )之比（=M/化比）優選為2. 0W下。M/化比進一步優選為0. 5W下。
[005引[1. 3.用途]
[0059] 本發明的化合金祀用材料和化合金祀用于形成觸摸面板的傳感器電極和/或布 線中使用的化合金膜。另外，化合金膜包括形成于基板上的化合金膜。
[0060] 使用本發明的化合金祀形成的化合金膜對于基板（特別是陽T薄膜基板）的附 著性高。因此，在基板與化合金膜之間無需形成用于提高兩者的附著性的金屬層（密合 層），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] 本發明中，對化合金祀用材料和化合金祀的制造方法沒有特別限定。
[0063] 例如，祀材料可W通過W形成規定組成來配混原料，將配混物烙解-鑄造來制造。 配混物的烙解-鑄造方法及其條件沒有特別限定，可W根據目的使用各種方法和條件。
[0064] 另外，由如此得到的祀材料制造祀的情況下，對于鑄錠進行熱加工和/或冷加工。 加工方法及其條件沒有特別限定，可W根據目的使用各種方法和條件。
[00財 [3.化合金膜]
[0066] 關于本發明的化合金膜，使用本發明的化合金祀形成于基板上。下文對化合金 膜的成膜方法進行詳細說明。
[0067] 化1.富集層]
[0068] 本發明的化合金膜優選在與基板的界面附近具備富集層。"富集層"指的是作為 后文所述的熱處理后形成于與基板的界面附近的層，并且化W及附著性提高元素M的總含 量增加到熱處理前的1. 5倍W上的區域。
[0069] 對于僅含有化的化合金膜，即使進行熱處理，化也幾乎不會擴散，不會在界面附 近形成富集層。另一方面，若對于含有化和M的化合金膜進行熱處理，則M擴散到界面附 近。與此同時，化也擴散到界面附近。其結果，在界面附近形成與熱處理前相比含有更多 的化和M的富集層。
[0070] [3. 2.附著性]
[0071] 形成于與基板的界面的富集層含有大量的與氧的親和力大的化。因此，若形成富 集層，則Cu合金膜與基板之間的附著性提高。
[0072] 若將添加元素的含量和熱處理條件最優化，則與基板的附著性為根據 JISK5600-5-6 :1999規定的分類0?3。若將制造條件進一步最優化，則附著性為根據同樣 標準規定的分類0?2或分類0?1。
[0073] 需要說明的是，本說明書中，將JISK5600-5-6 :1999的內容作為參照引入于此。
[0074] [3. 3.電阻率]
[00巧]化雖然增大化合金膜的電阻率的效果小，但是若過量添加則成為增大化合金膜 的電阻率的原因。
[0076] 另一方面，附著性提高元素M增大化合金膜的電阻率的效果都大。但是，若同時 添加M和化則熱處理時形成富集層的同時，富集層的形成中沒有消耗的M與化形成化合 物，化基體中的該些元素的固溶量減少。其結果，可W在維持高的附著性的基礎上抑制化 合金膜的電阻率的增大。
[0077] 對于傳感器電極而言，要求即使線寬為lOumW下時響應性也高、并且電阻發熱 損失低。為此，作為傳感器電極的化合金膜的電阻率優選為8.OyQ?cmW下。
[0078] 本發明的化合金膜盡管含有相對多的量的添加元素，電阻率也小。若將制造條件 最優化，貝U熱處理后的化合金膜的電阻率為6. 0yQ?cmW下或5. 0yQ?cmW下。
[007引 [3. 4.反射率]
[0080] 在將化合金膜成膜后，若在氧化氣氛下進行熱處理，則在界面附近形成富集層的 同時，在化合金膜表面形成氧化膜。即使在后述的條件下對化-化膜進行熱處理，也難W 形成氧化膜，殘留金屬光澤。在殘留金屬光澤的狀態下，源自外部的光被傳感器電極用的化 合金膜反射，難W看到畫面。
[0081] 與此相對，若將含有化和M的化合金膜在氧化氣氛下進行熱處理，則在化合金 膜的表面形成含有M的氧化膜，反射率降低。若將制造條件最優化，則熱處理后的化合金 膜的反射率為50%W下、30%W下或15%W下。
[0082] [3. 5.化合金膜W外的金屬層]
[0083] 本發明中，關于化合金膜，需要通過富集層確保與基板的附著性的同時，通過將 對電極的表面氧化來降低反射率。另一方面，若在與基板側對電極存在化合金膜W外的 金屬層，則阻礙通過表面氧化實現的反射率的降低。因此，化合金膜W外的金屬層優選為 10皿W下。化合金膜W外的金屬層進一步優選為1皿W下。傳感器電極、布線優選僅由化 合金膜形成。
[0084] [3. 6.基板]
[0085] 本發明的化合金膜形成于基板上。基板的材料沒有特別限定，可W使用各種材 料。
[0086] 作為基板的材料，例如有聚對苯二甲酸己二醋（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)、聚醜亞胺（PI)等的樹脂 基板。
[0087] 作為樹脂基板，特別是優選為聚對苯二甲酸己二醋（PET)薄膜基板。該是由于操 作特別容易。
[0088] 作為玻璃基板，可W使用軸巧玻璃、TEMPAXGlass、PYREX(注冊商標）玻璃、石英 玻璃等。
[0089] [4.化合金膜的制造方法]
[0090] 本發明的化合金膜的制造方法具備成膜工序和熱處理工序。
[00川 [4.1.成膜工序]
[0092] 首先，使用本發明的化合金祀將化合金膜成膜于基板上（成膜工序）。
[0093] 本發明中，成膜方法沒有特別限定，優選通過姍射法成膜。作為姍射法，可W采用 DC姍射法、RF姍射法、磁控姍射法、反應性姍射法等中的任一種姍射法，其形成條件適當設 定即可。
[0094] [4. 2.熱處理工序]
[0095] 接著將所成膜的化合金膜在氧化氣氛下進行熱處理（熱處理工序）。由此，在化 合金膜與基板的界面附近形成富集層的同時，在化合金膜的表面形成氧化膜。
[0096] 若熱處理溫度過低，則富集層的形成和氧化膜的形成變得不充分。因此，熱處理溫 度優選為5(TCW上。熱處理溫度更優選為7(TCW上，進一步優選為lOCrCW上。
[0097] 另一方面，若熱處理溫度過高則基板烙解。因此，熱處理溫度需要低于基板的烙 點。
[0098] 最優的熱處理溫度根據基板的材料不同而異。例如PET薄膜基板的情況下，熱處 理溫度優選為32(TCW下。熱處理溫度更優選為25CTCW下，進一步優選為20(TCW下。
[0099] 熱處理時的氣氛若為能夠形成可W降低反射率的程度的氧化膜的氧化氣氛即可。 熱處理通常在大氣中進行。
[0100] 對于熱處理時間，若為能夠形成可W提高附著性的程度的富集層、并且能夠形成 可W降低反射率的程度的氧化膜的時間即可。通常熱處理溫度越高則可W在越短的時間內 形成目的的富集層和氧化膜。最優的熱處理時間根據化合金膜的組成、熱處理溫度不同而 異，通常為1?600分鐘程度。
[0101] 需要說明的是，化合金膜用于觸摸面板的傳感器電極、布線的情況下，通常將化 合金膜均勻成膜于基板的表面后，進行蝕刻、洗涂和干燥。此時，干燥條件為對于富集層形 成和反射率降低而言充分的條件時，可W省略獨立的熱處理工序。
[0102] [5.觸摸面板]
[0103] 本發明的觸摸面板具備本發明的化合金膜。關于化合金膜，具體而言，可W用于 觸摸面板的傳感器電極和/或布線。另外，傳感器電極和/或布線形成于基板上。
[0104] 對于觸摸面板的其它構成沒有特別限定，可W根據目的采用各種構成。
[0105] [6.作用]
[0106] 若使用含有規定量化的化合金祀在基板上形成化合金膜，則能夠得到電阻率相 對小、并且對于基板的附著性也高的化合金膜。但是，對于化僅添加化時，對于基板的附 著性的提局有限。
[0107] 與此相對，使用含有規定量的化和規定量的（Mg、&、Ca、Ti、Al、Sn、Ni、B)的化 合金祀，將化合金膜成膜，并在規定條件下對化合金膜進行熱處理時，能夠得到電阻率相 對小，與基板的附著性優異，并且反射率也低的化合金膜。
[0108] 附著性提高認為是由于，通過熱處理，在與基板的界面附近形成了含有更多的化 和Mg等的富集層。
[0109] 電阻率的升高受到抑制認為是由于，富集層的形成中沒有消耗的化與Mg等在化 基體中形成金屬間化合物，化基體中的固溶元素量降低。
[0110] 進而，反射率降低認為是由于，通過熱處理，在化合金膜表面形成了含有Mg等的 氧化膜。
[0111] [實施例]
[0112] (實施例1?110、比較例1?100)
[011引 [1.試樣的制作]
[0114] [1. 1.Cu合金祀的制作]
[0115] 將W形成規定組成來配混的原料5kg投入到石墨巧巧，通過高頻感應爐烙解。烙 解后，進行爐中冷卻，得到鑄塊。通過將該鑄塊成型，制作化合金祀。另外，作為比較材，還 制作純A1的祀。
[0116] [1.2.化合金膜的制作]
[0117] 基板使用50mmX50mm的陽T薄膜和軸巧玻璃。使用RF姍射法或DC姍射法，將化 合金膜成膜于多塊基板表面。調整成膜條件W使膜厚為300nm左右。成膜后，去除組成分 析用的基板，進行15CTCXI. 5小時的熱處理。
[om] [2.試驗方法]
[011引 [2.1.組成分析]
[0120] 使用未進行熱處理的基板，通過ICP發射光譜分析來分析組成。
[0121] [2. 2.富集層]
[0122] 對于熱處理前后的化合金膜，對于富集層，通過SIMS，從化合金膜表面按照化合 金膜內部、化合金膜/各基板的順序實施深度方向的測定。熱處理前后比較測定時間-濃 度曲線圖，確認富集層。
[0123] [2. 3.電阻率]
[0124] 通過四探針法在膜的5個部位測定化合金膜的電阻，通過其平均值算出電阻率 (yQ?cm)。
[0125] [2. 4.附著性]
[0126] 根據JISK5600-5-6 ;1999,評價Cu合金膜的附著性。
[0127] [2. 5.反射率]
[0128] 對于熱處理后的化合金膜的一塊，使用紫外可見分光光度計，將試驗片的全反射 光束與平行入射光束的比例作為該光的波長的反射率，將可見光的波長范圍內（380nm? 780nm)的平均值作為該材料的反射率。
[0129](可見光的波長范圍內的反射率之和）/(可見光的波長范圍）
[0130] [3.結果]
[0131] 表1?6示出結果。需要說明的是，表1?3為使用PET薄膜作為基板時的結果。 另夕F，表4?6為使用軸巧玻璃作為基板時的結果。由表1?6可知W下內容。
[0132]

【權利要求】
1. 一種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，進而含有總含量為0. 1? 6.0&七％的選自由1%、0、0&、！1、41、511、附和8組成的組中的至少一種元素，剩余部分由 Cu和不可避免的雜質組成；以及 (2) 所述Cu合金靶用材料被用于靶，該靶用于將觸摸面板的傳感器電極和/或布線中 使用的Cu合金膜形成于基板上。
2. 根據權利要求1所述的Cu合金靶用材料，其中，Zn含量為2. 0?6. Oat%。
3. 根據權利要求1或2所述的Cu合金祀用材料，其中，所述選自由Mg、Cr、Ca、Ti、Al、 Sn、Ni和B組成的組中的至少一種元素的總含量與所述Zn的含量之比： (Mg+Cr+Ca+Ti+Al+Sn+Ni+B)/Zn 為 2. 0 以下。
4. 一種Cu合金祀，其使用權利要求1?3中任一項所述的Cu合金祀用材料制作。
5. -種Cu合金膜，其使用權利要求4所述的Cu合金靶形成于所述基板上。
6. 根據權利要求5所述的Cu合金膜，其在與所述基板的界面附近具備富集層。
7. 根據權利要求5或6所述的Cu合金膜，其中，與所述基板的附著性為根據JIS K5600-5-6 :1999規定的分類0?3。
8. 根據權利要求5?7中任一項所述的Cu合金膜，其中，電阻率為8.0U Q .cm以下。
9. 根據權利要求5?8中任一項所述的Cu合金膜，其中，反射率為50%以下。
10. 根據權利要求5?9中任一項所述的Cu合金膜，其中，所述基板為聚對苯二甲酸乙 二酯（PET)薄膜基板。
11. 一種觸摸面板，其具備權利要求5?10中任一項所述的Cu合金膜。
【文檔編號】G06F3/041GK104375694SQ201410397798
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年8月13日 優先權日:2013年8月13日
【發明者】神谷尚秀, 多湖雄一郎, 尾崎公造, 坂口一哉, 南和希 申請人:大同特殊鋼株式會社