(57)【要約】【課題】適度な結晶性を有する透明導電層を備えた積層体を提供する。【解決手段】積層体１０は、基材フィルム１２と、基材フィルム１２の一方の側に設けられ、導電性酸化物から構成される透明導電層１８と、を備えている。積層体１０の透明導電層１８を燐硝酢酸溶液に１０分間浸漬させた前後での、透明導電層１８の抵抗値の変化率は、−１０〜＋１０％の範囲内となっている。また積層体１０の透明導電層１８を塩化第二鉄溶液に浸漬させた場合に、透明導電層１８がエッチングされる速度は、２〜１５ｎｍ／ｍｉｎの範囲内となっている。【選択図】図８
2014164882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一方の側に設けられ、ＩＴＯから構成される透明導電層と、を備えた積層体であって、
前記積層体の前記透明導電層を２３℃の燐硝酢酸溶液に１０分間浸漬させた前後での、前記透明導電層の抵抗値の変化率が−１０〜＋１０％の範囲内であり、前記燐硝酢酸溶液は、７１．５重量％の燐酸と、１．２重量％の硝酸と、１３．８重量％の酢酸と、水と、を含むものであり、
前記積層体の前記透明導電層を４０℃の塩化第二鉄溶液に浸漬させた場合に、前記透明導電層がエッチングされる速度が、２〜１５ｎｍ／ｍｉｎの範囲内であり、前記塩化第二鉄溶液は、１重量％の塩酸と、５０重量％の塩化第二鉄と、水と、を含むものである、積層体。
【請求項２】
前記基材フィルムと前記透明導電層との間に配置され、積層体の光学特性を調整する中間層をさらに備え、
前記中間層は、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する低屈折率層と、前記低屈折率層と前記透明導電層との間に配置されるとともに酸化珪素から構成され、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する酸化珪素層と、を備え、
前記低屈折率層の屈折率と、前記酸化珪素層の屈折率との間の差が、−０．０５〜＋０．０５の範囲内である、請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記低屈折率層は、有機樹脂と、有機樹脂内に分散された低屈折率材料の粒子と、を含む、請求項２に記載の積層体。
【請求項４】
基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一方の側に設けられ、ＩＴＯから構成される透明導電層と、を備えた積層体を製造する方法であって、
前記基材フィルムの一方の側に、成膜装置を用いて前記透明導電層を形成する成膜工程と、
アニール装置を用いて前記透明導電層をアニール処理するアニール工程と、を備え、
前記基材フィルムが前記成膜装置から前記アニール装置に至るまでの間、前記基材フィルムの周囲の雰囲気が真空状態に保たれており、
前記積層体の前記透明導電層を２３℃の燐硝酢酸溶液に１０分間浸漬させた前後での、前記透明導電層の抵抗値の変化率が−１０〜＋１０％の範囲内であり、前記燐硝酢酸溶液は、７１．５重量％の燐酸と、１．２重量％の硝酸と、１３．８重量％の酢酸と、水と、を含むものであり、
前記積層体の前記透明導電層を４０℃の塩化第二鉄溶液に浸漬させた場合に、前記透明導電層がエッチングされる速度が、２〜１５ｎｍ／ｍｉｎの範囲内であり、前記塩化第二鉄溶液は、１重量％の塩酸と、５０重量％の塩化第二鉄と、水と、を含むものである、積層体製造方法。
【請求項５】
前記成膜工程の前に、前記基材フィルムの少なくとも一方の側に、積層体の光学特性を調整する中間層を形成する工程をさらに備え、
前記中間層を形成する工程は、基材フィルムの一方の側に、低屈折率材料を含む塗布液を塗布することによって、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する低屈折率層を形成する工程と、酸化珪素から構成され、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する酸化珪素層を、物理的気相成長法によって前記低屈折率層上に形成する工程と、を備え、
前記低屈折率層の屈折率と、前記酸化珪素層の屈折率との間の差が、−０．０５〜＋０．０５の範囲内である、請求項４に記載の積層体製造方法。
【請求項６】
前記低屈折率層は、基材フィルムの一方の側に、有機樹脂および有機樹脂内に分散された低屈折率材料の粒子を含む塗布液を塗布することによって形成される、請求項５に記載の積層体製造方法。
【請求項７】
基材フィルムと、
前記基材フィルムに所定のパターンで設けられ、透光性および導電性を有するＩＴＯから構成された透明導電パターンと、を備え、
前記透明導電パターンは、請求項１に記載の積層体の透明導電層をパターニングすることにより得られたものである、フィルムセンサ。
【請求項８】
基材フィルムと、
前記基材フィルムの少なくとも一方の側に設けられた中間層と、
前記中間層の一方の側に所定のパターンで設けられ、透光性および導電性を有する透明導電パターンと、を備え、
前記中間層は、有機樹脂および有機樹脂内に分散された低屈折率材料の粒子を含み、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する低屈折率層と、前記低屈折率層と前記透明導電パターンとの間に配置されるとともに酸化珪素から構成され、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する酸化珪素層と、を備え、
前記低屈折率層の屈折率と、前記酸化珪素層の屈折率との間の差が、−０．０５〜＋０．０５の範囲内である、フィルムセンサ。
【請求項９】
前記低屈折率層は、前記透明導電パターンが設けられている領域および前記透明導電パターンが設けられていない領域のいずれとも重なるよう設けられており、
前記酸化珪素層は、前記透明導電パターンに対応したパターンで設けられている、請求項８に記載のフィルムセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信頼性・加工性に優れたＩＴＯからなる透明導電層を備えた積層体に関する。また本発明は、当該積層体を製造する方法に関する。また本発明は、積層体をパターニングすることなどによって作製されるフィルムセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
導電性を有しながら透光性を示す透明導電層、例えばインジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯ）からなる透明導電層は、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置における透明電極や、タッチパネルセンサ（フィルムセンサ）における検出用の透明導電パターンなどとして利用されている。透明導電層は、不純物の少ない高品質の層を得るため、一般に、真空環境下で作製される。
【０００３】
透明電極や透明導電パターンの特性を高めるため、透明導電層の電気抵抗値を低くすることや、透明導電層の信頼性・耐環境性を高めることが期待されている。ここで信頼性・耐環境性とは、例えば、寒冷地での極寒環境下や、真夏の炎天下の車内の高温環境下などの厳しい環境下において、透明導電層が適切にその特性を発揮することができることを意味する。また、透明導電層が、電子部品で使用される接着剤に含まれる酸や、日常環境において遭遇し得る酸（例えば海水中の酸）に接した場合であっても、透明導電層が適切にその特性を発揮することも求められている。透明導電層の電気抵抗値や信頼性・耐環境性を決定する要因の１つとして、透明導電層の結晶状態が挙げられる。例えば、多結晶状態の場合の方が、アモルファス状態の場合に比べて、インジウム錫酸化物などの透明導電層の電気抵抗値が低くなるとともに信頼性・耐環境性が高くなることが知られている。このような特性を考慮して、特許文献１においては、基材上に成膜されたＩＴＯ層に対して１８０℃以上かつ１時間以上のアニール処理を施し、これによって、多結晶状態のＩＴＯ層を得ることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
透明導電層の結晶性は、アニール処理の際の温度を高くするか、若しくはアニール処理を実施する時間を長くするほど、良好なものとなる。一方、積層体に含まれる基材フィルムの耐熱性が低い場合、アニール処理の際の温度が制限される。この場合、アニール処理を実施する時間を長くすることによって、結晶性の改善を図ることになる。しかしながら、アニール処理を実施する時間を長くし過ぎると、積層体の製造効率が低下してしまう。従って、十分な特性を有する積層体を、高い製造効率を維持しながら製造するためには、透明導電層の結晶性に関する適切な指標に基づいて、アニール処理の条件を適切に設定することが必要になる。
【０００６】
また積層体は一般に、タッチパネルセンサなどの電子部品を作製するために用いられる。積層体から電子部品を作製するための工程において、積層体の透明導電層は、エッチングによってパターニングされる。この場合、透明導電層の結晶性が低すぎると、透明導電層に隣接して積層されている金属層などをエッチングによってパターニングする際、金属層用のエッチング液によって透明導電層が溶解し、この結果、透明導電層の膜厚が減少したり、透明導電層が部分的にエッチングされたりして、透明導電層の導電性が悪化することになる。また、金属層用のエッチング液への透明導電層の溶解がさらに進行すると、透明導電層が消失してしまうことも考えられる。一方、透明導電層の結晶性が高すぎると、エッチング処理に要する時間が長くなってしまい、この結果、電子部品の製造効率が低下してしまう。また、エッチング処理に要する時間が長くなると、透明導電層以外の層が損傷してしまうことも考えられる。例えば、金属層の表面において腐食が進行することが考えられる。このため、適度な結晶性を有する透明導電層を備えた積層体を提供することが求められている。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、信頼性・耐環境性に優れ、且つ適度な結晶性を有する透明導電層を備えた積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一方の側に設けられ、ＩＴＯから構成される透明導電層と、を備えた積層体であって、前記積層体の前記透明導電層を２３℃の燐硝酢酸溶液に１０分間浸漬させた前後での、前記透明導電層の抵抗値の変化率が−１０〜＋１０％の範囲内であり、前記燐硝酢酸溶液は、７１．５重量％の燐酸と、１．２重量％の硝酸と、１３．８重量％の酢酸と、水と、を含むものであり、前記積層体の前記透明導電層を４０℃の塩化第二鉄溶液に浸漬させた場合に、前記透明導電層がエッチングされる速度が、２〜１５ｎｍ／ｍｉｎの範囲内であり、前記塩化第二鉄溶液は、１重量％の塩酸と、５０重量％の塩化第二鉄と、水と、を含むものである、積層体である。
【０００９】
本発明の積層体は、前記基材フィルムと前記透明導電層との間に配置され、積層体の光学特性を調整する中間層をさらに備えていてもよい。この場合、前記中間層は、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する低屈折率層と、前記低屈折率層と前記透明導電層との間に配置されるとともに酸化珪素から構成され、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する酸化珪素層と、を備えており、前記低屈折率層の屈折率と、前記酸化珪素層の屈折率との間の差は、−０．０５〜＋０．０５の範囲内となっている。前記低屈折率層は、有機樹脂と、有機樹脂内に分散された低屈折率材料の粒子と、を含んでいてもよい。
【００１０】
本発明は、基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一方の側に設けられ、ＩＴＯから構成される透明導電層と、を備えた積層体を製造する方法であって、前記基材フィルムの一方の側に、成膜装置を用いて前記透明導電層を形成する成膜工程と、アニール装置を用いて前記透明導電層をアニール処理するアニール工程と、を備え、前記基材フィルムが前記成膜装置から前記アニール装置に至るまでの間、前記基材フィルムの周囲の雰囲気が真空状態に保たれており、前記積層体の前記透明導電層を２３℃の燐硝酢酸溶液に１０分間浸漬させた前後での、前記透明導電層の抵抗値の変化率が−１０〜＋１０％の範囲内であり、前記燐硝酢酸溶液は、７１．５重量％の燐酸と、１．２重量％の硝酸と、１３．８重量％の酢酸と、水と、を含むものであり、前記積層体の前記透明導電層を４０℃の塩化第二鉄溶液に浸漬させた場合に、前記透明導電層がエッチングされる速度が、２〜１５ｎｍ／ｍｉｎの範囲内であり、前記塩化第二鉄溶液は、１重量％の塩酸と、５０重量％の塩化第二鉄と、水と、を含むものである、積層体製造方法である。
【００１１】
本発明の積層体製造方法は、前記成膜工程の前に、前記基材フィルムの少なくとも一方の側に、積層体の光学特性を調整する中間層を形成する工程をさらに備えていてもよい。この場合、前記中間層を形成する工程は、基材フィルムの一方の側に、低屈折率材料を含む塗布液を塗布することによって、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する低屈折率層を形成する工程と、酸化珪素から構成され、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する酸化珪素層を、物理的気相成長法によって前記低屈折率層上に形成する工程と、を備えており、前記低屈折率層の屈折率と、前記酸化珪素層の屈折率との間の差は、−０．０５〜＋０．０５の範囲内となっている。前記低屈折率層は、基材フィルムの一方の側に、有機樹脂および有機樹脂内に分散された低屈折率材料の粒子を含む塗布液を塗布することによって形成されてもよい。
【００１２】
本発明は、基材フィルムと、前記基材フィルムに所定のパターンで設けられ、透光性および導電性を有するＩＴＯから構成された透明導電パターンと、を備え、前記透明導電パターンは、上記記載の積層体の透明導電層をパターニングすることにより得られたものである、フィルムセンサである。
【００１３】
本発明は、基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一方の側に設けられた中間層と、前記中間層の一方の側に所定のパターンで設けられ、透光性および導電性を有する透明導電パターンと、を備え、前記中間層は、有機樹脂および有機樹脂内に分散された低屈折率材料の粒子を含み、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する低屈折率層と、前記低屈折率層と前記透明導電パターンとの間に配置されるとともに酸化珪素から構成され、前記基材フィルムよりも小さい屈折率を有する酸化珪素層と、を備え、前記低屈折率層の屈折率と、前記酸化珪素層の屈折率との間の差が、−０．０５〜＋０．０５の範囲内である、フィルムセンサである。
【００１４】
本発明によるフィルムセンサにおいて、前記低屈折率層は、前記透明導電パターンが設けられている領域および前記透明導電パターンが設けられていない領域のいずれとも重なるよう設けられており、前記酸化珪素層は、前記透明導電パターンに対応したパターンで設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＩＴＯからなる透明導電層の結晶性に関する適切な指標を提供することができる。このため、適度な結晶性を有する透明導電層を備えた積層体を提供することができる。これによって、積層体の製造工程において、透明導電層の成膜処理やアニール処理を実施する時間が過剰に長くなることを防ぐことができる。また、積層体の透明導電層のエッチング処理に要する時間が過剰に長くなることを防ぐことができる。このことにより、十分な特性を有する積層体や電子部品を、高い製造効率を維持しながら製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における積層体製造装置を示す図。
【図２】図２は、図１に示す積層体製造装置の巻出装置を示す図。
【図３】図３は、図１に示す積層体製造装置の成膜装置を示す図。
【図４】図４は、図１に示す積層体製造装置のアニール装置を示す図。
【図５】図５は、図１に示す積層体製造装置の巻取装置を示す図。
【図６】図６は、図３に示す成膜装置の水蒸気供給部を示す図。
【図７】図７は、図４に示すアニール装置の加熱機構を示す断面図。
【図８】図８は、積層体製造装置により製造された透明導電層を含む積層体を示す断面図。
【図９】図９は、積層体製造装置に供給される中間積層体を示す断面図。
【図１０】図１０は、図８に示す積層体をパターニングすることにより得られるタッチパネルセンサを示す平面図。
【図１１】図１１は、図１０に示すタッチパネルセンサの線ＸＩ−ＸＩに沿った断面図。
【図１２】図１２は、図８に示す積層体をパターニングすることにより得られるタッチパネルセンサの変形例を示す断面図。
【図１３】図１３は、積層体の変形例を示す断面図。
【図１４】図１４は、タッチパネルセンサの変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１乃至図７を参照して、本発明の実施の形態について説明する。はじめに図５を参照して、本実施の形態において製造される、基材フィルム１２の一方の側に設けられた透明導電層１８を含む積層体１０について説明する。
【００１８】
積層体
図８は、積層体１０を示す断面図である。図８に示すように、積層体１０は、基材フィルム１２と、基材フィルム１２の一方の側に設けられた中間層１４と、中間層１４の一方の側に設けられた透明導電層１８と、を含んでいる。以下、基材フィルム１２、中間層１４および透明導電層１８についてそれぞれ説明する。
【００１９】
（基材フィルム）
基材フィルム１２としては、十分な透光性を有するフィルムが用いられる。基材フィルム１２を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、環状オレフィン・コポリマー（ＣＯＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などが挙げられる。基材フィルム１２の厚みは、例えば２５〜２００μｍの範囲内となっている。なおシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、環状オレフィン・コポリマー（ＣＯＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などは、高い透光性を有する一方で、耐熱性が低く、このため高い熱負荷をかけることができないフィルムとして知られている。
【００２０】
図８に示すように、積層体１０は、基材フィルム１２に隣接して設けられたハードコート層１３をさらに含んでいてもよい。ハードコート層１３は、擦り傷を防止するという目的や、層間の界面に低分子重合体（オリゴマー）が析出して白く濁ってみえることを防ぐという目的のために設けられる層である。ハードコート層１３としては、例えばアクリル樹脂などが用いられる。このようなハードコート層１３は、基材フィルム１２の片側にのみ形成されていてもよく、若しくは図８に示すように、基材フィルム１２の両側に形成されていてもよい。ハードコート層１３の厚みは、例えば０．１〜１０μｍの範囲内となっている。また図示はしないが、基材フィルム１２とハードコート層１３との間には、プライマー層などの層がさらに設けられていてもよい。
【００２１】
（中間層）
中間層１４は、積層体１０の光学特性を調整するために設けられる層である。中間層１４は、例えば図８に示すように、基材フィルム１２側から順に設けられた高屈折率層１５および低屈折率層１６を含んでいる。このうち高屈折率層１５は、基材フィルム１２よりも高い屈折率を有する層であり、一方、低屈折率層１６は、基材フィルム１２よりも低い屈折率を有する層である。このような高屈折率層１５および低屈折率層１６を基材フィルム１２と透明導電層１８との間に設けることにより、積層体１０における光の透過率や反射率を調整することができる。例えば、高屈折率層１５および低屈折率層１６は、積層体１０の透明導電層１８がパターニングされて後述するタッチパネルセンサの透明導電パターンとなる場合に、透明導電パターンが設けられている領域と設けられていない領域との間の光の透過率および反射率の差を小さくするためのインデックスマッチング層として機能することができる。屈折率の算出方法は特には限定されないが、例えば分光エリプソメーターを用いた測定から、光波長３８０〜７８０ｎｍの可視光域における各層の屈折率を算出することができる。または、特定波長の光を生成する光源、例えば波長６３３ｎｍの光を生成するＨｅ−Ｎｅレーザーを用いて、特定波長における光屈折率を算出することもできる。屈折率の大小関係は、例えば、光波長３８０〜７８０ｎｍの可視光域において測定された屈折率の平均値に基づいて、若しくは、特定波長において、例えば光波長５５０ｎｍにおいて測定された屈折率に基づいて規定され得る。
【００２２】
高屈折率層１５の材料としては、例えば酸化ニオブやジルコニウムなどの高屈折率材料が用いられる。高屈折率材料を用いて高屈折率層１５を構成する具体的な方法が特に限られることはない。例えば高屈折率層１５は、高屈折率材料単体によって構成される膜であってもよく、若しくは、有機樹脂と、有機樹脂内に分散された高屈折率材料の粒子と、から構成されていてもよい。高屈折率層１５の厚みは、求められる光学特性に応じて適宜設定されるが、例えば４０ｎｍとなっている。高屈折率層１５の光屈折率は、光波長５５０ｎｍにおいて例えば１．６８となっている。
【００２３】
低屈折率層１６の材料としては、例えば酸化珪素やＭｇＦ（フッ化マグネシウム）などの低屈折率材料が用いられる。低屈折率材料を用いて低屈折率層１６を構成する具体的な方法が特に限られることはない。例えば低屈折率層１６は、低屈折率材料単体によって構成される膜であってもよく、若しくは、有機樹脂と、有機樹脂内に分散された低屈折率材料の粒子と、から構成されていてもよい。低屈折率材料によって構成される膜は、例えば、低屈折率材料を用いたスパッタリングや真空蒸着によって形成され得る。一方、有機樹脂内に分散された低屈折率材料の粒子から構成される低屈折率層１６は、例えば、有機樹脂および低屈折率材料の粒子を含む塗布液を、コーターを用いてコーティングすることによって形成され得る。低屈折率層１６の厚みは、求められる光学特性に応じて適宜設定されるが、例えば４０ｎｍとなっている。低屈折率層１６の光屈折率は、光波長５５０ｎｍにおいて例えば１．４８となっている。
【００２４】
ところで、低屈折率層１６には、コーティングの際に用いられる溶剤に起因する不純物が存在している。このため、仮に低屈折率層１６の一方の側の面上に直接的に透明導電層１８が設けられる場合、低屈折率層１６と透明導電層１８との間の密着性が乏しくなってしまうことや、低屈折率層１６内の不純物に起因して透明導電層１８の結晶化が阻害されてしまうことが考えらえる。このような点を考慮して、図８に示すように、中間層１４は、低屈折率層１６と透明導電層１８との間に配置される酸化珪素層１７をさらに含んでいてもよい。以下、酸化珪素層１７について説明する。
【００２５】
酸化珪素層１７は、酸化珪素の膜として形成される層である。酸化珪素層１７に含まれる酸化珪素の組成が特に限られることはなく、ＳｉＯｘ（ｘは任意の数）の組成を有する様々な酸化珪素が用いられるが、例えばｘ＝１．８となっている。後述するように、酸化珪素層１７は、スパッタリング法や真空蒸着法などの物理的気相成長法によって形成される。このため、酸化珪素層１７の表面粗さは、コーティングによって形成される場合の低屈折率層１６の表面粗さよりも小さくなっている。従って、このような酸化珪素層１７を低屈折率層１６と透明導電層１８との間に設けることにより、透明導電層１８との間の密着性を高めることができる。また酸化珪素層１７を形成するためのスパッタリングや真空蒸着は、真空環境下または不活性ガス環境下で実施される。このため、酸化珪素層１７に含まれる不純物の量は、コーティングによって形成される場合の低屈折率層１６に含まれる不純物の量よりも少なくなっている。また酸化珪素層１７は、低屈折率層１６に含まれる不純物が透明導電層１８に到達することを防ぐためのバリア層として機能することもできる。従って、低屈折率層１６と透明導電層１８との間に酸化珪素層１７を設けることによって、透明導電層１８の結晶化が阻害されてしまうことを抑制することができる。
【００２６】
また酸化珪素層１７は、上述のように酸化珪素から構成されている。酸化珪素の屈折率は、ＰＥＴやＣＯＰから構成される基材フィルム１２の屈折率よりも低い。すなわち、酸化珪素層１７の屈折率は、低屈折率層１６と同様に、基材フィルム１２よりも低くなっている。従って、低屈折率層１６の屈折率と酸化珪素層１７の屈折率との間の差を十分に小さくすることにより、酸化珪素層１７を、積層体１０の光学特性を調整するための中間層１４の一部として機能させることができる。低屈折率層１６の屈折率と酸化珪素層１７の屈折率との間の差として求められる値は、積層体１０や積層体１０から作製される電子部品に対する光学特性の要求に応じて決定される。例えば、低屈折率層１６の屈折率と酸化珪素層１７の屈折率との間の差が−０．０５〜＋０．０５の範囲内であることが求められる。酸化珪素層１７の厚みは、積層体１０に求められる光学特性や透明導電層１８に求められる結晶性などに応じて適宜設定されるが、例えば５ｎｍとなっている。
【００２７】
なお本実施の形態においては、上述の中間層１４が積層体１０に含まれている例について説明するが、しかしながら、中間層１４は必ずしも設けられていなくてもよい。この場合、基材フィルム１２の面上やハードコート層１３の面上に透明導電層１８が設けられる。また中間層１４が高屈折率層１５、低屈折率層１６および酸化珪素層１７を含む例を示したが、これに限られることはなく、積層体１０における光の透過率や反射率を調整することができる限りにおいて、中間層１４の層構成として様々な構成が考えられる。例えば中間層１４は、高屈折率層１５を含まず、低屈折率層１６および酸化珪素層１７を含んでいてもよい。
【００２８】
（透明導電層）
透明導電層１８を構成する材料としては、導電性を有しながら透光性を示す材料が用いられ、具体的には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が用いられる。ここでＩＴＯとは、８９〜９９重量％のインジウムと、１〜１１重量％の錫と、０．５重量％以下のその他の添加元素または不可避の不純物と、を含む金属酸化物を意味している。ＩＴＯからなる透明導電層１８の厚みは、透明電極または透明導電パターンにおける電気抵抗の仕様などに応じて適宜設定されるが、例えば１８〜５０ｎｍの範囲内となっている。
【００２９】
次に図１乃至図７を参照して、真空雰囲気の下で基材フィルム１２上に透明導電層１８を形成するための積層体製造装置１について説明する。はじめに図１を参照して、積層体製造装置１全体について説明する。なおここでは、図９に示す後述する中間積層体１１に対して成膜処理やアニール処理を実施することによって積層体１０を製造するための積層体製造装置１について説明する。中間積層体１１は、本実施の形態による積層体１０を製造する工程の途中で得られる中間生成物である。図９に示すように、中間積層体１１の段階で、基材フィルム１２には、ハードコート層１３、高屈折率層１５および低屈折率層１６が設けられている。
【００３０】
積層体製造装置
図１に示すように、積層体製造装置１は、中間積層体１１を巻き出す巻出装置２０と、中間積層体１１上に透明導電層１８などの膜を設ける成膜装置３０と、中間積層体１１上に設けられた透明導電層１８を加熱してアニール処理を実施するアニール装置４０と、透明導電層１８が設けられた中間積層体１１を巻き取る巻取装置５０と、を備えている。以下、各装置２０，３０，４０，５０について、図２乃至図７を参照してそれぞれ説明する。
【００３１】
（巻出装置）
図２は、巻出装置２０を示す図である。図２に示すように、巻出装置２０は、回転自在に設けられ、中間積層体１１が巻き付けられたシャフト２１と、シャフト２１から巻き出された中間積層体１１を成膜装置３０に向けて案内するガイドローラー２９と、中間積層体１１に沿って設けられ、中間積層体１１を加熱する加熱機構２２と、を備えている。巻出装置２０においては、シャフト２１から巻き出された中間積層体１１を加熱機構２２によって加熱することにより、中間積層体１１に付着している水分や油分などの不純物を蒸発または昇華させ、これによって不純物を中間積層体１１から取り除くことができる。すなわち、いわゆる脱ガス処理を実施することができる。
【００３２】
脱ガス処理の際の加熱温度は、中間積層体１１を構成する材料の特性が大きく変化しないような温度である限り特に限定されないが、例えば５０〜１７０℃の範囲内となっている。脱ガス処理を実施するための加熱機構２２の具体的な構成は特に限定されないが、例えば図２に示すように、搬送されている中間積層体１１に沿って中間積層体１１の両側に設けられた一対のヒーター２３によって加熱機構２２が構成されている。
【００３３】
図２に示すように、巻出装置２０は、巻出装置２０内の気体を外部に排出する排気手段２４をさらに備えている。これによって、基材フィルム１２から発生した気体を迅速に外部に排出することができ、このことにより、脱ガス処理を効率良く実施することができる。また図２に示すように、成膜装置３０の内部雰囲気を巻出装置２０の内部雰囲気に対して遮蔽するためのゲートバルブ（ロードロックバルブ）２５が設けられていてもよい。これによって、中間積層体１１の巻回体を巻出装置２０内に搬入するために巻出装置２０を大気に対して開放する際に、成膜装置３０内の真空度を維持することができる。
【００３４】
（成膜装置）
次に、巻出装置２０の下流側に設けられた成膜装置３０について説明する。成膜装置３０による成膜方法としては、真空蒸着、スパッタリングやイオンプレーティングなど様々な物理的気相成長法が採用され得るが、ここでは、成膜方法としてスパッタリングが用いられる例について図３を参照して説明する。
【００３５】
図３に示すように、成膜装置３０は、成膜処理が実施される成膜室３６と、中間積層体１１が巻き付けられて搬送される成膜用搬送ドラム３８と、搬送される中間積層体１１を案内するガイドローラー３９と、成膜室３６の内部の気体を外部に排出する成膜用真空排気機構３７と、搬送されている中間積層体１１に対向するよう設けられ、中間積層体１１上に設けられる膜の原料となるターゲットと、を備えている。図３に示す例においては、ターゲットとして、酸化珪素層１７の原料となる珪素からなる第１ターゲット３１ａ、並びに、透明導電層１８の原料となるＩＴＯからなる第３ターゲット３３ａおよび第４ターゲット３４ａが設けられている。なお図３に示す例においては、ＩＴＯの成膜のために２つのターゲット３３ａ，３４ａが用いられるが、これに限られることはなく、形成される層の種類や厚みに応じて適宜ターゲットの個数が設定される。また図３において符号３２（第２領域）で示す空間にはターゲットが設けられていないが、この第２領域３２にも、形成される層の種類や厚みに応じて更なるターゲットが配置されていてもよい。
【００３６】
成膜装置３０においては、はじめに成膜用真空排気機構３７によって成膜室３６の内部の気体を外部に排出し、これによって、成膜室３６内を真空状態とする。次に、不活性ガス供給装置（図示せず）によって成膜室３６内にアルゴンなどの不活性ガスを導入し、その後、放電装置によってターゲットに放電電力を印加する。これによって、各ターゲットの材料からなる膜を中間積層体１１上に設けることができる。
【００３７】
図３に示すように、成膜装置３０の成膜室３６は、隔壁３６ａによって、第１ターゲット３１ａを含む第１領域３１と、第２ターゲット（図示せず）が設けられ得る第２領域３２と、第３ターゲット３３ａを含む第３領域３３と、第４ターゲット３４ａを含む第４領域３４と、その他の第５領域３５と、に区画されていてもよい。また図３に示すように、成膜用真空排気機構３７は、各領域３１〜３５にそれぞれ接続され、各領域３１〜３５の内部の気体を外部に排出する排気手段３１ｂ〜３５ｂを含んでいてもよい。これによって、ターゲットごとにターゲットの周囲の雰囲気（真空度など）を調整することができ、このことにより、ターゲットごとに最適化された条件の下でスパッタリングを実施することができる。
【００３８】
なお図３に示す例において、成膜用搬送ドラム３８は、その表面が所定の成膜温度に調整されたものであってもよい。これによって、最適な温度条件下で中間積層体１１上に各層１７，１８を形成することができる。成膜用搬送ドラム３８の表面を所定の成膜温度に調整するための具体的な構成が特に限られることはなく、例えば図示はしないが、成膜用搬送ドラム３８の内部に設けられ、オイルなどの所定の温度媒体を循環させる媒体循環路と、温度媒体を成膜温度に調整する媒体調整手段とが用いられる。成膜温度は、中間積層体１１の基材フィルム１２の耐熱性や、中間積層体１１上に設けられる各層１７，１８の特性に応じて適宜設定される。
【００３９】
次に、ＩＴＯのスパッタリングを実施するための第３領域３３および第４領域３４の構成について特に説明する。なお第４領域３４の構成は、第３領域３３の構成と同一であるので、ここでは第３領域３３の構成について主に説明する。図３に示すように、第３領域３３内には、第３ターゲット３３ａおよび中間積層体１１の周囲の雰囲気に水蒸気を供給する水蒸気供給部３３ｅと、第３領域３３の水蒸気分圧を測定する測定部３３ｃと、が設けられている。この場合、水蒸気供給部３３ｅは、測定部３３ｃによる水蒸気分圧の測定結果に基づいて、制御部３３ｄにより制御されてもよい。同様に、第４領域３４内には、測定部３４ｃ，制御部３４ｄおよび水蒸気供給部３４ｅが設けられていてもよい。
【００４０】
従来、ＩＴＯの成膜処理において、雰囲気の水蒸気分圧を制御することによって、成膜されるＩＴＯの結晶状態を制御できることが知られている。例えば、成膜処理時の水蒸気分圧が非常に小さい場合、微細な結晶粒からなる多結晶状態のＩＴＯ膜が得られ、また、水蒸気分圧を大きくするにつれて、得られる結晶粒が大きくなることが知られている。また、成膜処理時の水蒸気分圧をさらに大きくすると、アモルファス状態のＩＴＯ層が得られることが知られている。ここで本実施の形態によれば、上述の測定部３３ｃ、制御部３３ｄおよび水蒸気供給部３３ｅを用いることにより、成膜処理時の第３ターゲット３３ａおよび中間積層体１１の周囲の水蒸気分圧を所望の値に調整することができる。このことにより、中間積層体１１に設けられる、ＩＴＯからなる透明導電層１８の結晶状態を制御することができる。
【００４１】
水蒸気供給部３３ｅの具体的な構成は特に限られないが、例えば図６に示すように、水蒸気供給部３３ｅは、所定の蒸気圧で水蒸気が充填された供給タンク３３ｈと、バルブ３３ｉを介して供給タンク３３ｈに接続され、第３ターゲット３３ａおよび中間積層体１１の近傍まで延びる水蒸気供給管３３ｆと、を有していてもよい。水蒸気供給管３３ｆには、図６に示すように、水蒸気供給管３３ｆ内の水蒸気を吐出する複数の開口部３３ｇが形成されており、これによって、第３ターゲット３３ａおよび中間積層体１１の周囲の雰囲気に、圧力が調整された水蒸気を供給することができる。なお図６において一点鎖線で示すように、アルゴンなどの不活性ガスが所定の圧力で充填されたガスタンク３３ｊがバルブ３３ｋを介して水蒸気供給管３３ｆにさらに接続されていてもよい。これによって、水蒸気とともに不活性ガスを第３ターゲット３３ａおよび中間積層体１１の周囲の雰囲気に供給することができる。
【００４２】
また図示はしないが、成膜室３６の各領域３１，３３，３４において成膜される層１７，１８の原料となり得る成分を含むガス、例えば酸素ガスを各領域３１，３３，３４のターゲット３１ａ，３３ａ，３４ａおよび中間積層体１１の周囲に供給するガス供給機構がさらに設けられていてもよい。これによって、成膜条件のさらなる調整を行うことができ、このことにより、より効率的に高品質の層１７，１８を得ることができる。各領域３１，３３，３４にガスを供給する方法は特には限られないが、例えば第３領域３３に酸素ガスを供給する場合、酸素ガスを供給するタンクを上述の水蒸気供給管３３ｆにさらに接続することによって、酸素ガスを第３ターゲット３３ａおよび中間積層体１１の周囲に供給してもよい。
【００４３】
（アニール装置）
次に図４を参照して、成膜装置３０の下流側に設けられたアニール装置４０について説明する。図４に示すように、アニール装置４０は、アニール処理が実施されるアニール室４１と、搬送される中間積層体１１を案内するガイドローラー４９と、アニール室４１の内部の気体を外部に排出するアニール用排気機構４２と、アニール室４１の内部の水蒸気分圧を所定範囲内に調整する水蒸気調整機構４４と、アニール室４１の内部に設けられ、所定のアニール温度で透明導電層１８を加熱する加熱機構４５と、を備えている。図示はしないが、アニール処理中にアルゴンなどの不活性ガスをアニール室４１内に導入する不活性ガス供給装置がアニール装置４０に設けられていてもよい。なおアニール装置４０および上述の成膜装置３０は、中間積層体１１が成膜装置３０の成膜室３１からアニール装置４０のアニール室４１に至るまでの間、中間積層体１１の周囲の雰囲気が真空状態に保たれるよう構成されている。このため、真空状態の中で上述の成膜処理および後述するアニール処理を連続して実施することができる。
【００４４】
本件発明者らが鋭意実験を重ねたところ、アニール処理の際にアニール室４１の内部に存在する水蒸気が、透明導電層１８の結晶化に大きな影響を及ぼすことを見出した。この点を考慮して、本実施の形態によるアニール装置４０は、アニール室４１の内部の水蒸気分圧を適切に調整することができるよう構成されている。以下、アニール装置４０の各構成要素について説明する。
【００４５】
アニール用真空排気機構４２としては、アニール処理の前にアニール室４１の内部の気体をいったん外部に排出してアニール室４１の内部雰囲気を真空状態にするための真空ポンプなどが用いられる。アニール用真空排気機構４２としては、アニール処理の際に不純物が透明導電層１８に不適切に添加されないような真空度を達成することができるアニール用真空排気機構４２が用いられるが、例えば、アニール室４１の内部の全圧を１×１０−３Ｐａ以下にすることができるアニール用真空排気機構４２が用いられる。以下の記述において、アニール室４１内において水蒸気以外の気体による圧力が１×１０−３Ｐａ以下となっている状態を、アニール装置４０における「真空状態」と称する。なお、所望の真空度を達成するために用いられる真空ポンプの台数や種類が限られることはなく、複数の真空ポンプが組み合わせて用いられ得る。
【００４６】
水蒸気調整手段４４は、図４に示すように、アニール室４１の内部の水蒸気を凝縮または吸着させて捕捉する水蒸気捕捉部４４ｃと、アニール室４１の内部の水蒸気分圧を測定する測定部４４ａと、を含んでいる。水蒸気捕捉部４４ｃは、アニール室４１の内部の水蒸気分圧が例えば１×１０−４Ｐａ以上となるよう、より好ましくは３×１０−４Ｐａ以上となるよう、測定部４４ａによる水蒸気分圧の測定結果に基づいて、制御部４４ｂにより制御される。なお本実施の形態において、アニール処理の際の適切な水蒸気分圧に関して、下限の値だけでなく上限の値が定められていてもよい。例えば、水蒸気捕捉部４４ｃは、アニール室４１の内部の水蒸気分圧が４０×１０−４Ｐａ以下となるよう、より好ましくは１０×１０−４Ｐａ以下となるよう、制御部４４ｂにより制御されてもよい。
【００４７】
水蒸気捕捉部４４ｃの具体的な構成が特に限られることはないが、例えば水蒸気捕捉部４４ｃは、水蒸気を凝縮させ得る程度の温度に調整された低温面を有するクライオパネルからなっている。クライオパネルは、図示はしないが、冷凍機によって所定の温度に冷却された低温パネルを含んでおり、この低温パネルによってアニール室４１の内部に存在する気体を凝縮させることにより、気体が捕捉される。なお水蒸気は、酸素、窒素やアルゴンなどの気体に比べて比較的高温で凝縮する。このため、クライオパネルの低温パネルの温度を、酸素、窒素やアルゴンなどの気体は凝縮しないが水蒸気は凝縮する温度に調整することによって、アニール室４１の内部に存在する気体のうち水蒸気のみを選択的に捕捉することができる。従って、クライオパネルの低温パネルの温度を適宜調整することにより、アニール室４１の内部に存在する水蒸気のうち低温パネルに捕捉される水蒸気の量（捕捉量）を調整することができ、これによって、アニール室４１の内部の水蒸気分圧を所望の値に調整することができる。
【００４８】
水蒸気分圧を測定する測定部４４ａの具体的な構成が特に限られることはないが、例えば測定部４４ａは、真空中に存在する気体の種類および各気体の圧力を計測する四重極ガス分析装置からなっている。
【００４９】
加熱機構４５の具体的な構成は、中間積層体１１上に設けられた透明導電層１８を均一に加熱することができる限りにおいて特に限定されるものではない。例えば加熱機構４５は、成膜装置３０の場合と同様に、中間積層体１１が巻き付けられるアニール用搬送ドラム４６であって、その表面が所定のアニール温度に加熱されたアニール用搬送ドラム４６を有している。アニール用搬送ドラム４６の表面を加熱するための具体的な構成が特に限られることはない。例えば図７に示すように、アニール用搬送ドラム４６が表面部分４６ａと中空部分４６ｂとからなる場合、アニール用搬送ドラム４６の表面部分４６ａを内側から加熱するドラム加熱手段４７が設けられていてもよい。ドラム加熱手段４７は、例えば、表面部分４６ａに隣接して設けられ、熱媒４７ｂを循環させる熱媒循環路４７ａと、熱媒４７ｂをアニール温度に加熱する熱媒加熱手段（図示せず）と、を含んでいる。その他、ドラム加熱手段４７として、アニール用搬送ドラム４６の内部に設けられた電熱線ヒーターなどが用いられてもよい。
【００５０】
（巻取装置）
次に図５を参照して、巻取装置５０について説明する。巻取装置５０は、透明導電層１８などの層が形成された中間積層体１１からなる積層体１０を巻き取るシャフト５１と、シャフト５１に向けて搬送される積層体１０を案内するガイドローラー５９と、を備えている。また図５に示すように、巻取装置５０の内部を真空状態に保つための排気手段５２が設けられていてもよい。
【００５１】
また、シャフト５１近傍に、図５に示すニアローラー５３が設けられていてもよい。ニアローラー５３は、シャフト５１に巻き取られている積層体１０の最外面と、ニアローラー５３のうちシャフト５１に対向する面との間の距離が、積層体１０の厚みよりもわずかに大きくなるよう構成されている。なお、シャフト５１に巻き取られている積層体１０の最外面の位置は、積層体１０の巻き数が増えるにつれて変化する。この変化に対応するよう、ニアローラー５３は移動可能に構成されている。このため、積層体１０の巻き数に依らず、シャフト５１に巻き取られている積層体１０の最外面とニアローラー５３との間の距離を常に一定に保つことができる。このようなニアローラー５３を設けることにより、シャフト５１に巻き取られる際の積層体１０にしわなどの凹凸が生じることを防ぐことができ、これによって、シャフト５１に巻き取られている積層体１０同士が密着してしまう、いわゆるブロッキングが生じることを防ぐことができる。
【００５２】
また図５に示すように、アニール装置４０の内部雰囲気を巻取装置５０の内部雰囲気に対して遮蔽するためのゲートバルブ５５が設けられていてもよい。これによって、積層体１０の巻回体を巻取装置５０から搬出するために巻取装置５０を大気に対して開放する際に、アニール装置４０内の真空度を維持することができる。
【００５３】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用および効果について説明する。ここでは、はじめに、上述の中間積層体１１を製造する方法の一例について説明する。次に、中間積層体１１を積層体製造装置１に供給して積層体１０を製造する方法について説明する。その後、製造された積層体１０の結晶性を評価する方法について説明する。次に、積層体１０をパターニングすることにより得られるタッチパネルセンサについて説明する。
【００５４】
中間積層体の製造方法
はじめに基材フィルム１２を準備する。次に、アクリル樹脂を含む塗布液を、コーターを用いて基材フィルム１２の両側にコーティングする。これによって、基材フィルム１２の両側にハードコート層１３が形成される。次に、有機樹脂および有機樹脂内に分散された高屈折率材料の粒子、例えばジルコニウムの粒子を含む塗布液を、コーターを用いてハードコート層１３の一方の側にコーティングする。これによって、ハードコート層１３の一方の側に高屈折率層１５が形成される。その後、有機樹脂および有機樹脂内に分散された低屈折率材料の粒子、例えば酸化珪素の粒子を含む塗布液を、コーターを用いて高屈折率層１５の一方の側にコーティングする。これによって、高屈折率層１５の一方の側に低屈折率層１６が形成される。このようにして、図９に示す中間積層体１１を得ることができる。
【００５５】
積層体の製造方法
次に、積層体製造装置１を用いて中間積層体１１の一方の側に酸化珪素層１７および透明導電層１８を形成し、これによって図８に示す積層体１０を得る方法について説明する。
【００５６】
（脱ガス工程）
はじめに、巻出装置２０において、中間積層体１１が巻回されたシャフト２１を準備し、次に、成膜装置３０に向けて中間積層体１１を巻き出す。このとき、加熱機構２２によって中間積層体１１を５０〜１７０℃で加熱するとともに、排気手段２４によって巻出装置２０内の気体を外部に排出する。これによって、中間積層体１１に付着している水分や油分などの不純物が取り除かれる。
【００５７】
（成膜工程）
次に、成膜装置３０によって、中間積層体１１上に所望の膜を設ける成膜処理を実施する。成膜処理においては、はじめに、第１領域３１において、酸素ガスによる反応性スパッタリング法により、第１ターゲット３１ａを構成する珪素に基づいて酸化珪素（ＳｉＯｘ）を生成させ、これを中間積層体１１上に付着させる。これによって、酸化珪素からなる酸化珪素層１７が中間積層体１１上に形成される。なお、スパッタリングの際の放電電力や放電時間、不活性ガスの分圧などの条件は、所望の厚みや成膜用搬送ドラム３８の回転速度などに応じて適宜設定される。
【００５８】
その後、第３領域３３において、第１領域３１における酸化珪素層１７の成膜処理の場合と同様にして、ＩＴＯからなる透明導電層１８を酸化珪素層１７上に設ける。第４領域３４においても、第３領域３３における成膜処理と同様の成膜処理を実施する。これによって、透明導電層１８の厚みを所望の値まで増加させる。
【００５９】
好ましくは、透明導電層１８の成膜工程の際、水蒸気供給部３３ｅ，３４ｅによってターゲット３３ａ，３４ａおよび中間積層体１１の近傍に水蒸気を例えば数ｓｃｃｍで供給する。また、ターゲット３３ａ，３４ａおよび中間積層体１１の近傍に、透明導電層１８の原料となり得る成分を含むガス、例えば酸素ガスをさらに供給してもよい。これによって、成膜条件の最適化を行うことができ、このことにより、より効率的に高品質の透明導電層１８を得ることができる。この際の水蒸気分圧の値は、例えば３〜１０×１０−４Ｐａの範囲内となっている。
【００６０】
（アニール工程）
次に、アニール装置４０によって、中間積層体１１上に設けられた透明導電層１８を加熱してアニール処理を実施する。アニール処理においては、はじめに、アニール用真空排気機構４２によってアニール室４１の内部の気体を外部に排出する（排気工程）。例えば、アニール室４１の内部に存在する気体のうち水蒸気以外の気体による圧力が１×１０−３Ｐａ以下となるよう、アニール用真空排気機構４２を駆動させる。その後、水蒸気調整機構４４によって、アニール室４１の内部の水蒸気分圧を１×１０−４Ｐａ〜４０×１０−４Ｐａの範囲内に調整する（水蒸気調整工程）。水蒸気調整工程において、測定部４４ａは、アニール室４１の内部の水蒸気分圧を測定する（測定工程）。また水蒸気捕捉部４４ｃは、測定部４４ａによる測定結果（測定工程における測定結果）に基づいて、アニール室４１の内部の水蒸気の捕捉量を調整する（水蒸気捕捉工程）。次に、アルゴンガスなどの不活性ガスを、全圧が１Ｐａ以下となる範囲内でアニール室４１に導入する。
【００６１】
その後、アニール室４１の内部において透明導電層１８を所定のアニール温度で加熱する（加熱工程）。アニール温度は、１００〜１７０℃の範囲内の所定温度に設定されている。すなわち、アニール用搬送ドラム４６が１００〜１７０℃の範囲内の所定温度まで加熱されている。透明導電層１８をアニール温度で加熱することにより、透明導電層１８の結晶化が進行する。これによって、得られる透明導電層１８の電気抵抗値を低くするとともに、耐薬品性を高くすることができる。
【００６２】
好ましくは、アニール処理の間、アニール用搬送ドラム４６は連続的に回転している。このため、アニール用搬送ドラム４６の回転を停止させた上でアニール処理を実施する場合に比べて、アニール処理済みの透明導電層１８をより効率的に製造することができる。この場合、透明導電層１８が加熱される時間は、アニール用搬送ドラム４６の回転周期に応じて決定される。例えば、図４に示すように透明導電層１８がアニール用搬送ドラム４６のほぼ１周にわたって巻きつけられている場合、透明導電層１８は、アニール用搬送ドラム４６が１周するのに要する時間の間だけアニール用搬送ドラム４６によって加熱されることになる。
【００６３】
ここで本実施の形態においては、上述のように、中間積層体１１が成膜装置３０からアニール装置４０に至るまでの間、中間積層体１１の周囲の雰囲気が真空状態に保たれている。従って、中間積層体１１上に透明導電層１８が形成されてから当該中間積層体１１がアニール装置４０に至るまでの間に、意図しない水分が透明導電層１８上に付着することが防がれている。またアニール装置４０の内部においては、上述のように、アニール室４１の内部の水蒸気分圧が適切な範囲内に調整されている。従って本実施の形態によれば、アニール装置４０のアニール室４１に到達した透明導電層１８を最適な環境下で即座にアニール処理することができる。また上述のように、アニール処理の際にアニール室４１の内部に存在する水蒸気がアニール後の透明導電層１８の結晶化に大きな影響を及ぼすということが判明している。従って本実施の形態によれば、アニール装置４０における透明導電層１８の結晶化を極めて効率的に進行させることができる。この結果、アニール装置４０におけるアニール処理に有する時間を極めて短くすることができる。例えば１分間のアニール処理で、透明導電層１８の結晶化を適切に進行させることができる。このため本実施の形態によれば、アニール用搬送ドラム４６の回転周期を約１分／回転にすることができ、これによって、高い効率で積層体１０を製造することができる。
【００６４】
（巻取工程）
その後、巻取装置５０において、中間積層体１１と、中間積層体１１上に形成された層１７，１８と、を含む積層体１０が、シャフト５１によって巻き取られる。これによって、積層体１０の巻回体が得られる。
【００６５】
なお上述の成膜工程においても、上述のアニール工程の場合と同様に、成膜用搬送ドラム３８の温度が高温に、例えば１００〜１７０℃の範囲内に設定されていてもよい。これによって、成膜工程の際に透明導電層１８の結晶化を進行させることができる。なお、成膜用搬送ドラム３８の温度が高温に設定される場合、上述のアニール工程におけるアニール用搬送ドラム４６の温度がより低く設定されてもよい。若しくは、アニール工程が省略されてもよい。
【００６６】
積層体の評価方法
次に、積層体１０の透明導電層１８の結晶性を評価する評価工程を実施する。ここでは、酸性の溶液に対する透明導電層１８の耐性に基づいて、透明導電層１８の結晶性を評価する工程（耐酸性評価工程）、および、透明導電層１８用のエッチング液に対する透明導電層１８の溶解性に基づいて、透明導電層１８の結晶性を評価する工程（エッチング特性評価工程）について説明する。
【００６７】
（耐酸性評価工程）
はじめに耐酸性評価工程について説明する。ここでは、積層体１０の透明導電層１８を酸性の溶液に浸漬させた前後での、透明導電層１８の抵抗値の変化率を評価する。酸性の溶液としては、金属を溶解することができる様々な溶液が用いられ得る。例えば、３５〜７５重量％の燐酸と、１〜５重量％の硝酸と、１０〜３５重量％の酢酸と、を含む燐硝酢酸溶液を用いることができる。より具体的には、以下に説明する耐酸性評価工程においては、７１．５重量％の燐酸と、１．２重量％の硝酸と、１３．８重量％の酢酸と、残りの水とを含む燐硝酢酸溶液を用いている。なお耐酸性評価工程は、積層体１０の表面に金属層がさらに設けられる場合であって、この金属層がエッチングによってパターニングされる場合に、透明導電層１８が金属層用のエッチング液に耐えることができるかどうか、という点を評価することを想定したものである。上記の燐硝酢酸溶液によってエッチングされ得る金属層としては、例えば、ＡＰＣ合金などの銀合金からなる層が挙げられる。
【００６８】
耐酸性評価工程においては、はじめに、積層体１０の透明導電層１８の電気抵抗値を測定する。抵抗値の測定方法としては、公知の方法が適宜用いられ得るが、例えば四端子法が用いられ得る。次に、２０〜２８℃の範囲内の所定の温度、例えば２３℃に調整された燐硝酢酸溶液を準備する。その後、温度調整された燐硝酢酸溶液の中に、透明導電層１８を備えた積層体１０を１０分間浸漬させる。１０分間浸漬させた後、積層体１０を取り出し、積層体１０の透明導電層１８の電気抵抗値を再度測定する。次に、積層体１０を燐硝酢酸溶液に１０分間浸漬させた前後での、前記透明導電層の抵抗値の変化率が、所定の基準範囲内であるかどうかを確認する。なお、積層体１０を燐硝酢酸溶液に浸漬させている間、燐硝酢酸溶液は静止状態にある。
【００６９】
上記基準範囲は、金属層用のエッチング処理の実施時間や、積層体１０から作製されるタッチパネルセンサなどの電子部品に対して求められる特性などに応じて適宜設定されるが、本件発明者らが鋭意検討を重ねたところ、抵抗値の変化率が−１０〜＋１０％であるという基準範囲が、積層体１０や電子部品の製造効率、並びに電子部品の特性の観点から最も好ましいものである、ということを見出した。すなわち本実施の形態によれば、抵抗値の変化率が−１０〜＋１０％であるという基準範囲を採用することにより、十分な特性を有する積層体１０や電子部品を、高い製造効率を維持しながら製造することができる。
【００７０】
（エッチング特性評価工程）
次にエッチング特性評価工程について説明する。ここでは、積層体１０の透明導電層１８を透明導電層１８用のエッチング液に浸漬させた場合の透明導電層１８のエッチング速度（溶解速度）を評価する。透明導電層１８用のエッチング液としては、例えば、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ３）を４５〜５５重量％の重量比率で含むとともに、塩酸を０．５〜１．５重量％の重量比率で含む塩化第二鉄溶液を用いることができる。より具体的には、以下に説明するエッチング特性評価工程においては、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ３）を５０重量％の重量比率で含むとともに、塩酸を１重量％の重量比率で含み、かつ残りの水を含む塩化第二鉄溶液を用いている。なお積層体１０を塩化第二鉄溶液に浸漬させている間、塩化第二鉄溶液は静止状態にある。
【００７１】
エッチング特性評価工程においては、はじめに、積層体１０の透明導電層１８の電気抵抗値を測定するための環境を整える。例えば、四端子法で透明導電層１８の電気抵抗値を測定するため、端子を透明導電層１８に接続する。次に、４０〜４２℃の範囲内の所定の温度、例えば４０℃に調整された塩化第二鉄溶液を準備する。その後、温度調整された塩化第二鉄溶液の中に、透明導電層１８を備えた積層体１０を浸漬させる。所定時間にわたって積層体１０を浸漬させた後、積層体１０を塩化第二鉄溶液から取り出し、積層体１０の透明導電層１８の電気抵抗値を測定する。これによって、透明導電層１８がエッチングされる速度を算出する。例えば、塩化第二鉄溶液に浸漬させる前の透明導電層１８の厚みが２０ｎｍであり、塩化第二鉄溶液に浸漬させる前の透明導電層１８の電気抵抗値が１５０Ωであり、塩化第二鉄溶液に５分間浸漬させた後の透明導電層１８の電気抵抗値が３００Ωであるとする。この場合、電気抵抗値が浸漬前の２倍となっているので、５分間浸漬させた後の透明導電層１８の厚みは１０ｎｍになっていると考えられる。従って、この場合のエッチング速度は、（２０ｎｍ−１０ｎｍ）／５ｍｉｎ＝２ｎｍ／ｍｉｎと算出される。このようにして、電気抵抗値の時間変化に基づいて、透明導電層１８がエッチングされる速度を算出することができる。なお、積層体１０の上述の浸漬−取り出し−電気抵抗測定を複数回繰り返すことにより、透明導電層１８がエッチングされる速度をより精密に測定してもよい。また、電気抵抗値を測定する方法を適切に設定することにより、積層体１０を塩化第二鉄溶液の中に浸漬させている間、積層体１０の透明導電体１８の電気抵抗値を測定し続けることも可能である。
【００７２】
その後、積層体１０の透明導電層１８が塩化第二鉄溶液によってエッチングされる速度が、所定の基準範囲内であるかどうかを確認する。上記基準範囲は、透明導電層１８用のエッチング処理の実施時間や、積層体１０から作製されるタッチパネルセンサなどの電子部品に対して求められる特性などに応じて適宜設定されるが、本件発明者らが鋭意検討を重ねたところ、エッチング速度が２〜１５ｎｍ／ｍｉｎであるという基準範囲が、積層体１０や電子部品の製造効率、並びに電子部品の特性の観点から最も好ましいものである、ということを見出した。例えば、エッチング速度が１５ｎｍ／ｍｉｎ以下であることは、透明導電層１８が最低限の結晶性を有していることを意味している。また、エッチング速度が２ｎｍ／ｍｉｎ以上であることは、透明導電層１８のためのエッチング処理に要する時間が過剰に長くなることを防ぐことができ、これによって、透明導電層１８のエッチング処理の際に、金属層などのその他の層が有意には溶解されないことを意味している。またエッチング速度が２ｎｍ／ｍｉｎ以上であることは、透明導電層１８のアニール処理が長くなりすぎ、この結果、透明導電層１８に過剰な結晶性が付与されている、ということが生じていないことを意味している。透明導電層１８のアニール処理が長くなりすぎることは、積層体１０の製造効率が低下することを意味しており、好ましくない。なおエッチング速度が２ｎｍ／ｍｉｎであることは、例えば、厚み２０ｎｍの透明導電層１８が１０分でエッチングされることを意味している。また、エッチング速度が１５ｎｍ／ｍｉｎであることは、例えば、厚み３０ｎｍの透明導電層１８が２分でエッチングされることを意味している。
【００７３】
（その他の評価工程）
なお上述の各評価工程においては、透明導電層１８を評価する工程についてのみ説明したが、これに限られることはない。積層体１０に含まれる各層のうち、透明導電層１８以外の層を評価する工程をさらに実施してもよい。例えば、基材フィルム１２と透明導電層１８との間に設けられる高屈折率層１５や低屈折率層１６の特性を評価する工程をさらに実施してもよい。上述のように、高屈折率層１５および低屈折率層１６は、有機樹脂を含む塗布液をコーティングすることによって形成され得る層である。このような層１５，１６に対しては、アルカリ性の溶液を用いてその耐性を評価することが好ましい。これによって、高屈折率層１５や低屈折率層１６が溶解によって損傷する可能性が高いかどうかを評価することができ、このことにより、高屈折率層１５や低屈折率層１６が、透明導電層１８を保持するための下地層として適切に機能するかどうかを確認することができる。高屈折率層１５および低屈折率層１６を評価するために用いられるアルカリ性の溶液としては、例えば、２０〜６０℃の範囲内に温度調整され、１０〜１７ｇ／Ｌの濃度で添加された水酸化ナトリウムの溶液や、２０〜３５℃の範囲内に温度調整され、１０〜２００ｇ／Ｌの濃度で添加された水酸化カリウムの溶液などを用いることができる。水酸化ナトリウムの溶液や水酸化カリウムの溶液を用いた評価における評価基準が特に限られることはない。例えば２５℃の範囲内に温度調整された水酸化カリウムの溶液に積層体１０を１０分間浸漬させた前後での、透明導電層１８の抵抗値の変化率が、−５〜＋５％の範囲内であるかどうかを確認することにより、高屈折率層１５および低屈折率層１６によって透明導電層１８を適切に支持することができるかどうかを判定することができる。なお後述するように、酸化珪素からなる酸化珪素層１７は、アルカリ性の溶液によって溶解される。一方、低屈折率材料の粒子を含む低屈折率層１６は、低屈折率材料の粒子が有機樹脂によって被覆されているため、アルカリ性の溶液に対する耐性を有している。
【００７４】
タッチパネルセンサの製造方法
次に、積層体１０の用途の一例として、積層体１０をパターニングすることにより得られるタッチパネルセンサ（フィルムセンサ）について説明する。タッチパネルセンサ６０は、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネルなどの表示パネルの観察者側に設けられ、人体などの被検出体の接触位置を検出するための透明導電パターンなどを含むセンサである。タッチパネルセンサ６０としては、被検出体からの圧力に基づいてタッチ箇所を検出する抵抗膜方式のタッチパネルセンサや、人体などの被検出体からの静電気に基づいてタッチ箇所を検出する静電容量方式のタッチパネルセンサなど様々なタイプのものが知られているが、ここでは、積層体１０をパターニングすることによって静電容量方式のタッチパネルセンサ６０を形成する例について、図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、タッチパネルセンサ６０を示す平面図であり、図１１は、図１０に示すタッチパネルセンサ６０の線ＸＩ−ＸＩに沿った断面図である。なお図１０および図１１においては、２つの積層体１０をそれぞれ別個にパターニングすることにより、第１方向に延びる透明導電パターンを含むタッチパネルセンサと、第１方向に直交する第２方向に延びる透明導電パターンを含むタッチパネルセンサとをそれぞれ形成し、その後、２つのタッチパネルセンサを貼り合わせることにより、第１方向および第２方向に延びる透明導電パターンを含むタッチパネルセンサが得られる例について説明する。
【００７５】
図１１に示すように、タッチパネルセンサ６０は、上側に位置する第１タッチパネルセンサ６０Ａと、下側に位置する第２タッチパネルセンサ６０と、を含んでいる。第１タッチパネルセンサ６０Ａと第２タッチパネルセンサ６０Ｂとは、例えば接着層１９によって貼り合わされている。各タッチパネルセンサ６０Ａ，６０Ｂは、基材フィルム１２と、ハードコート層１３と、中間層１４と、中間層１４上に所定のパターンで設けられ、透光性および導電性を有する複数の透明導電パターン６２と、を有している。図１０に示す例において、透明導電パターン６２は、第１タッチパネルセンサ６０Ａに包含される横方向（第１方向）に延びるパターンと、第２タッチパネルセンサ６０に包含される縦方向（第２方向）に延びるパターンとからなっている。なお図１０において、下側に設けられた透明導電パターン６２が点線で表されている。図１１に示すように、各透明導電パターン６２は、積層体１０の透明導電層１８をパターニングすることにより得られるものである。透明導電層１８をパターニングする方法としては、例えばフォトリソグラフィー法が用いられる。
【００７６】
また図１０に示すように、各タッチパネルセンサ６０Ａ，６０Ｂは、各透明導電パターン６２に接続された取出パターン６４と、各取出パターン６４に接続され、各透明導電パターン６２からの信号を外部へ取り出すための端子部６５と、をさらに有していてもよい。これら取出パターン６４および端子部６５は、タッチパネルセンサ６０のうち表示パネルからの映像光が通過しない領域、いわゆる額縁領域に配置されている。このため、取出パターン６４および端子部６５を構成する材料が透明性を有する必要はない。従って、取出パターン６４および端子部６５は一般に、透明導電パターン６２を構成する導電性酸化物よりも高い電気伝導率を有する金属層から構成される。金属層を構成する材料としては、上述のように、ＡＰＣ合金などの銀合金が用いられる。
【００７７】
このような取出パターン６４および端子部６５を形成する方法が特に限られることはなく、フォトリソグラフィー法や印刷法が適宜用いられる。例えば、はじめに積層体１０の透明導電層１８上に金属層（図示せず）を形成し、次に、フォトリソグラフィー法を用いて金属層および透明導電層１８を順次または同時にエッチングすることにより、取出パターン６４および端子部６５と透明導電パターン６２とが形成されてもよい。この場合、図１１に示すように、取出パターン６４と低屈折率層１５との間に透明導電パターン６２が介在されていてもよい。これによって、透明導電パターン６２からの信号を取り出す際の電気抵抗をより小さくすることができる。なお、表示パネルからの映像光が通過する領域にある透明導電パターン６２上に残っている金属層を取り除くためのエッチングにおいては、エッチング液として、金属層のみを選択的に溶解させるエッチング液が用いられ、例えば上述の燐硝酢酸溶液が用いられる。この場合、透明導電層１８には、当該エッチング液に対する高い耐薬品性を有していることが求められる。
【００７８】
本実施の形態によれば、上述のように、一連の真空雰囲気の中で、透明導電層１８の成膜処理およびアニール処理が実施される。またアニール処理の際、真空状態に保たれたアニール室４１において、水蒸気分圧が適切に調整されている。これによって、透明導電層１８の結晶化を促進することができ、このため、低い電気抵抗値および高い耐薬品性を有する多結晶状態の透明導電層１８を効率良く得ることができる。また本実施の形態によれば、上述の耐酸性評価工程およびエッチング特性評価工程を実施することにより、積層体１０の透明導電層１８の結晶状態を適切に確認することができる。このため本実施の形態によれば、適度な結晶性を有する透明導電層１８を備えた積層体を提供することができる。このことにより、十分な特性を有する積層体１０や電子部品を、高い製造効率を維持しながら製造することができる。
【００７９】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、いくつかの変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【００８０】
上述の本実施の形態において、酸化珪素層１７が、透明導電パターン６２が設けられている領域および透明導電パターン６２が設けられていない領域のいずれとも重なるよう設けられる例を示した。すなわち、積層体１０を用いてタッチパネルセンサ６０を作製する際、酸化珪素層１７がパターニングされない例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１２に示すように、酸化珪素層１７は、透明導電パターン６２に対応したパターンを有するよう、タッチパネルセンサ６０の製造工程においてパターニングされてもよい。この場合、酸化珪素層１７の厚みや屈折率を調整することにより、透明導電パターン６２が設けられていない領域における反射率や透過率に影響を与えることなく、透明導電パターン６２が設けられている領域の反射率や透過率のみを調整することができる。このため、透明導電パターン６２が設けられている領域の反射率や屈折率と、透明導電パターン６２が設けられていない領域の反射率や屈折率との間の差を、より精密かつ容易に設定することができる。
【００８１】
図１２に示すように酸化珪素層１７をパターニングするための方法が特に限られることはなく、公知の方法が適宜用いられ得る。例えば、透明導電パターン６２をマスクとして酸化珪素層１７をエッチングすることにより、酸化珪素層１７をパターニングすることができる。酸化珪素層１７をエッチングするための液としては、例えばアルカリ性の溶液を用いることができる。この際、上述のように低屈折率層１６の低屈折率材料の粒子は有機樹脂によって被覆されているため、低屈折率層１６はエッチングされ難い。また、積層体１０の高屈折率層１５や低屈折率層１６における、アルカリ性の溶液に対する耐性が、上述の評価によって確認されていることが好ましい。これによって、酸化珪素層１７をエッチングする際に、高屈折率層１５や低屈折率層１６が有意には溶解されないことを確実にすることができる。
【００８２】
また本実施の形態において、積層体製造装置１によって製造される積層体１０の一例として、中間積層体１１の一方の側にのみ中間層１４および透明導電層１８が形成された積層体１０を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１３に示すように、積層体製造装置１が、基材フィルム１２の一方の側および他方の側の両方にそれぞれ中間層１４および透明導電層１８が形成された積層体１０を製造してもよい。図１３に示す積層体１０を製造する方法が特に限られることはない。
例えば、はじめに、基材フィルム１２の両側に高屈折率層１５および低屈折率層１６が形成された中間積層体１１を準備する。次に、中間積層体１１を巻出装置２０から成膜装置３０およびアニール装置４０を介して巻取装置５０に搬送する間に、基材フィルム１２の一方の側に成膜処理およびアニール処理を施し、これによって、基材フィルム１２の一方の側に酸化珪素層１７および透明導電層１８を形成する。次に、一方の側に酸化珪素層１７および透明導電層１８が形成された中間積層体１１を、巻出装置２０に搬入する。その後、再び中間積層体１１を巻出装置２０から成膜装置３０およびアニール装置４０を介して巻取装置５０に搬送する間に、中間積層体１１の他方の側に成膜処理およびアニール処理を施し、これによって、中間積層体１１の他方の側に酸化珪素層１７および透明導電層１８を形成する。このようにして、図１３に示す積層体１０が得られる。
若しくは、はじめに、基材フィルム１２の両側に高屈折率層１５および低屈折率層１６が形成された中間積層体１１を準備する。次に、中間積層体１１の一方の側に成膜処理を施し、これによって、中間積層体１１の一方の側に、酸化珪素層１７および透明導電層１８を形成する。次に、中間積層体１１の他方の側に成膜処理を施し、これによって、中間積層体１１の他方の側に、酸化珪素層１７および透明導電層１８を形成する。その後、一方の側および他方の側のそれぞれに酸化珪素層１７および透明導電層１８が形成された中間積層体１１に対して、アニール処理を実施する。このようにして、図１３に示す積層体１０が得られる。
【００８３】
図１４は、図１３に示す積層体１０をパターニングすることにより得られるタッチパネルセンサ６０の一例を示す図である。この場合、基材フィルム１２の両側に透明導電層１８が形成されている。このため、例えば、基材フィルム１２の一方の側の透明導電層１８をパターニングすることにより、横方向に延びる透明導電パターン６２を形成し、基材フィルム１２の他方の側の透明導電層１８をパターニングすることにより、縦方向に延びる透明導電パターン６２を形成することができる。このように基材フィルム１２の両側に透明導電層１８を設けることにより、様々なタイプのタッチパネルセンサ６０を形成することが可能となる。
【００８４】
なお、上述した各実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１  積層体製造装置
１０  積層体
１１  中間積層体
１２  基材フィルム
１３  ハードコート層
１４  中間層
１５  高屈折率層
１６  低屈折率層
１７  酸化珪素層
１８  透明導電層
２０  巻出装置
３０  成膜装置
４０  アニール装置
５０  巻取装置
６０  タッチパネルセンサ
６２  透明導電パターン
【図１】
2014164882.tif 000003
【図２】
2014164882.tif 000004
【図３】
2014164882.tif 000005
【図４】
2014164882.tif 000006
【図５】
2014164882.tif 000007
【図６】
2014164882.tif 000008
【図７】
2014164882.tif 000009
【図８】
2014164882.tif 000010
【図９】
2014164882.tif 000011
【図１０】
2014164882.tif 000012
【図１１】
2014164882.tif 000013
【図１２】
2014164882.tif 000014
【図１３】
2014164882.tif 000015
【図１４】
2014164882.tif 000016