(57)【要約】【課題】傷の数が抑制された第１遮光導電層を備えた積層体を提供する。【解決手段】積層体は、基材フィルムの両側にそれぞれ設けられた遮光導電層を備えている。第２遮光導電層の成膜工程は、第２遮光導電層を構成するための金属からなるターゲットに荷電粒子を照射して、ターゲットの構成元素を中間積層体の他方の側に付着させる真空成膜工程を含んでいる。この真空成膜工程において、搬送ドラムの表面が加熱されている。【選択図】図２
2014173101.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一方の側に設けられ、遮光性および導電性を有する第１遮光導電層と、を含む中間積層体を準備する工程と、
前記第１遮光導電層が搬送ドラムの表面と向かい合うよう前記中間積層体を前記搬送ドラムに巻き付けた状態で、前記中間積層体の他方の側に、遮光性および導電性を有する第２遮光導電層を形成する成膜工程と、を備え、
前記基材フィルムは、０〜９０℃の範囲内における線膨張係数が２．０〜２．４×１０−５／℃である透明樹脂材料から構成されており、前記基材フィルムの厚みは１００〜２５０μｍの範囲内となっており、
前記成膜工程は、前記第２遮光導電層を構成するための金属からなるターゲットに荷電粒子を照射して、前記ターゲットの構成元素を前記中間積層体の他方の側に付着させる真空成膜工程を含み、
前記真空成膜工程において、前記搬送ドラムの表面が加熱されている、積層体の製造方法。
【請求項２】
前記真空成膜工程において、前記搬送ドラムの表面の温度が６０〜９０℃の範囲内に制御されている、請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項３】
前記中間積層体の前記基材フィルムは、シクロオレフィンポリマーから構成されている、請求項１または２に記載の積層体の製造方法。
【請求項４】
前記第１遮光導電層は、銀を主成分とするとともに銅およびパラジウムを含む銀合金から構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。
【請求項５】
前記成膜工程は、前記中間積層体の温度を測定する温度モニタ工程をさらに含み、
前記真空成膜工程において、前記搬送ドラムの表面は、前記搬送ドラムの表面の温度が前記モニタ工程において得られた前記中間積層体の温度と略同一になるよう加熱される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材フィルムの両側にそれぞれ設けられた遮光導電層を備える積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルセンサやディスプレイ用基板などの電子部品は一般に、光学的な特性を実現するための層や、電気的な特性を実現するための層など、複数の層から構成されている。このような電子部品を作製するための方法として、基材フィルム、透明導電層や金属層などの複数の層を含む積層体をはじめに準備し、次に、この積層体の任意の層をフォトリソグラフィー法などによってパターニングするという方法が知られている。
【０００３】
積層体を製造する方法の１つとして、はじめに基材フィルムを準備し、次に、マグネトロンスパッタリング法やＥＢ蒸着法などの成膜法を用いて、基材フィルム上に各層を積層していく、という方法が知られている。例えば特許文献１において、マグネトロンスパッタリング法を用いて、ＰＥＴおよびハードコート層を含む基材上に、酸化ニオブ層、酸化珪素層やＩＴＯ層を順次形成していくことが記載されている。また特許文献１においては、得られる積層体にカールが生じることを抑制するため、低温でＩＴＯを成膜す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２０１１−６５９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、タッチパネルセンサなどの電子部品に求められる特性が益々高度なものとなっている。このため、電子部品の構造が複雑化しており、これに伴って、電子部品を作製するために用いられる積層体の層構成も複雑化している。例えば、タッチパネルセンサのパターンは、基材フィルムの一方の側だけでなく他方の側にも設けられることが求められている。このため積層体においては、基材フィルムの一方の側だけでなく他方の側にも様々な層が形成されることになる。
【０００６】
積層体の製造方法の１つとして、長尺状の基材フィルムを搬送しながら基材フィルム上に順次各層を積層する、いわゆるロール・トゥー・ロールの製造方法が知られている。この場合、スパッタリングなどの成膜処理は、例えば、搬送ドラムに巻き付けられた状態にある基材フィルムに対して実施される。ところで、上述のように様々な層が基材フィルムの両側に形成される場合、基材フィルムの他方の側に対する成膜処理を実施する際には、基材フィルムの一方の側の最表面に位置する層が搬送ドラムの表面に接することになる。このため、基材フィルムの他方の側に対する成膜処理の間に、基材フィルムの伸縮などに起因して、基材フィルムの一方の側の最表面に位置する層が搬送ドラムによって擦られてしまい、これによって層が傷ついてしまうことが考えられる。
【０００７】
本発明は、このような課題を効果的に解決し得る積層体の製造方法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一方の側に設けられ、遮光性および導電性を有する第１遮光導電層と、を含む中間積層体を準備する工程と、前記第１遮光導電層が搬送ドラムの表面と向かい合うよう前記中間積層体を前記搬送ドラムに巻き付けた状態で、前記中間積層体の他方の側に、遮光性および導電性を有する第２遮光導電層を形成する成膜工程と、を備え、前記基材フィルムは、０〜９０℃の範囲内における線膨張係数が２．０〜２．４×１０−５／℃である透明樹脂材料から構成されており、前記基材フィルムの厚みは１００〜２５０μｍの範囲内となっており、前記成膜工程は、前記第２遮光導電層を構成するための金属からなるターゲットに荷電粒子を照射して、前記ターゲットの構成元素を前記中間積層体の他方の側に付着させる真空成膜工程を含み、前記真空成膜工程において、前記搬送ドラムの表面が加熱されている、積層体の製造方法である。
【０００９】
本発明による積層体の製造方法において、前記真空成膜工程において、前記搬送ドラムの表面の温度が６０〜９０℃の範囲内に制御されていてもよい。
【００１０】
本発明による積層体の製造方法において、前記中間積層体の前記基材フィルムは、シクロオレフィンポリマーから構成されていてもよい。
【００１１】
本発明による積層体の製造方法において、前記第１遮光導電層は、銀を主成分とするとともに銅およびパラジウムを含む銀合金から構成されていてもよい。
【００１２】
本発明による積層体の製造方法において、前記成膜工程は、前記中間積層体の温度を測定する温度モニタ工程をさらに含んでいてもよい。この場合、前記真空成膜工程において、前記搬送ドラムの表面は、前記搬送ドラムの表面の温度が前記モニタ工程において得られた前記中間積層体の温度と略同一になるよう加熱される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基材フィルムの他方の側に第２遮光導電層を形成する工程の際、搬送ドラムの表面が加熱されている。このため、搬送ドラムに接する側である、基材フィルムの一方の側における温度と、基材フィルムの他方の側における、荷電粒子の照射に起因して上昇した温度と、の間に大きな差が生じることを抑制することができる。これによって、温度差に起因したシワが基材フィルムに生じることを低減することができ、従って、第１遮光導電層が搬送ドラムによって擦られてしまうことを抑制することができる。このことにより、第２遮光導電層の成膜処理の際に第１遮光導電層が損傷してしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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成膜装置を示す図。
【図３】図３は、図２に示す成膜装置の加熱手段を示す断面図。
【図４】図４は、図２に示す成膜装置により形成された第２遮光導電層を含む積層体を示す断面図。
【図５】図５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６】図６は、スパッタリング法によって第２遮光導電層が成膜される際の様子を模式的に示す図。
【図７】図７（ａ）は、搬送ドラムが加熱されていないと仮定した場合に中間積層体に生じる熱応力を模式的に示す図、図７（ｂ）は、本実施の形態による積層体製造方法を用いた場合に中間積層体に生じる熱応力を模式的に示す図。
【図８】図８は、図４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９】図９は、図８に示すタッチパネルセンサの線IX−IXに沿った断面図。
【図１０】図１０は、サンプルＡ〜Ｃに生じるシワを観察した結果を示す図。
【図１１】図１１は、搬送ドラムの温度を４０℃または７０℃に制御した場合に、積層体の第１遮光導電層に形成される傷の数をカウントした結果を示す図。
【図１２】図１２は、積層体の遮光導電層における（１１１）面の比率および結晶粒サイズを、遮光導電層の硬度に対してプロットした結果を示す図。
【図１３】図１３は、シワに基づく傷発生頻度および硬度に基づく傷発生頻度をそれぞれ成膜温度の関数として概略的に示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１乃至図９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４を参照して、本実施の形態において製造される積層体１０について説明する。
【００１６】
積層体
図４は、積層体１０を示す断面図である。図４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複数の層と、基材フィルム１２の他方の側に設けられた複数の層と、を備えている。基材フィルム１２の一方の側に設けられた複数の層は、基材フィルム１２の一方の側の面１２ａ上に順に設けられた第１ハードコート層１３ａ、第１高屈折率層１４ａ、第１低屈折率層１５ａ、第１透明導電層１６ａおよび第１遮光導電層１７ａを含んでいる。基材フィルム１２の他方の側に設けられた複数の層は、基材フィルム１２の他方の側の面１２ｂ上に順に設けられた第２ハードコート層１３ｂ、第２高屈折率層１４ｂ、第２低屈折率層１５ｂ、第２透明導電層１６ｂおよび第２遮光導電層１７ｂを含んでいる。
【００１７】
以下、基材フィルム１２、ハードコート層１３ａ，１３ｂ、高屈折率層１４ａ，１４ｂ、第１低屈折率層１５ａ，１５ｂ、第１透明導電層１６ａ，１６ｂおよび第１遮光導電層１７ａ，１７ｂについてそれぞれ説明する。
【００１８】
（基材フィルム）
基材フィルム１２は、十分な透光性を有し、かつ、０〜９０℃の範囲内における線膨張係数が２．０〜２．４×１０−５／℃である透明樹脂材料から構成されている。透明樹脂材料としては、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１００〜２５０μｍの範囲内となっている。
【００１９】
（ハードコート層）
ハードコート層１３ａ，１３ｂ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１３ａ，１３ｂとしては、例えばアクリル樹脂などが用いられる。ハードコート層１３ａ，１３ｂの厚みは、例えば０．１〜１０μｍの範囲内となっている。
【００２０】
（高屈折率層および低屈折率層）
低屈折率層１５ａ，１５ｂは、透明導電層１６ａ，１６ｂを構成する材料よりも低い屈折率を有する材料から構成される層であり、一方、高屈折率層１４ａ，１４ｂは、低屈折率層１５ａ，１５ｂよりも高い屈折率を有する材料から構成される層である。このような高屈折率層１４ａ，１４ｂおよび低屈折率層１５ａ，１５ｂを基材フィルム１２と透明導電層１６ａ，１６ｂ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１４ａ，１４ｂおよび低屈折率層１５ａ，１５ｂは、後述するように積層体１０の透明導電層１６ａ，１６ｂがパターニングされて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。
【００２１】
低屈折率層１５ａ，１５ｂを構成する材料としては、透明導電層１６ａ，１６ｂを構成する材料よりも低い屈折率を有する材料であれば特に限定はされないが、例えば酸化珪素が用いられる。高屈折率層１４ａ，１４ｂを構成する材料としては、第１低屈折率層１５ａを構成する材料よりも高い屈折率を有する材料であれば特に限定はされないが、例えば酸化ニオブやジルコニウムが用いられる。高屈折率層１４ａ，１４ｂおよび低屈折率層１５ａ，１５ｂの厚みは、所望の透過率や反射率が達成されるよう、用いられる材料に応じて適宜設定される。
【００２２】
なお本実施の形態においては、上述の高屈折率層１４ａ，１４ｂおよび低屈折率層１５ａ，１５ｂ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、高屈折率層１４ａ，１４ｂおよび低屈折率層１５ａ，１５ｂは必ずしも設けられていなくてもよい。同様に、ハードコート層１３ａ，１３ｂも、必要に応じて任意に設けられる層である。従って、基材フィルム１２の一方の側の面１２ａや第１ハードコート層１３ａの一方の側の面に直接的に接するよう第１透明導電層１６ａが設けられることもある。同様に、基材フィルム１２の他方の側の面１２ｂや第２ハードコート層１３ｂの他方の側の面に直接的に接するよう第２透明導電層１６ｂが設けられることもある。
【００２３】
（透明導電層）
透明導電層１６ａ，１６ｂ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、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属酸化物が用いられる。透明導電層１６ａ，１６ｂの厚みは、積層体１０から作製される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。
【００２４】
（遮光導電層）
遮光導電層１７ａ，１７ｂは、後述するように、タッチパネルなどの電子部品において、信号を外部に取り出すための取出パターンや電極を形成するために用いられる層である。すなわち、遮光導電層１７ａ，１７ｂはいわゆる配線材料や電極材料として用いられる層である。従って、遮光導電層１７ａ，１７ｂを構成する材料としては、高い導電性および遮光性を有する金属材料が用いられる。具体的には、銀を主成分とするとともに銅およびパラジウムを含む、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ系の銀合金、いわゆるＡＰＣ合金が用いられる。ＡＰＣ合金の組成は特には限られないが、例えば、銀、パラジウムおよび銅の含有比率がそれぞれ９６〜９９重量％、０．５〜２．０重量％および０．３〜１．８重量％となっている。遮光導電層１７ａ，１７ｂの厚みは、電子部品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１００〜２５０ｎｍの範囲内となっている。第１遮光導電層１７ａの厚みを１００ｎｍ以上とすることにより、第１遮光導電層１７ａおよび第１遮光導電層１７ａから得られる取出パターンや電極の導電性を十分に確保することができる。また、第１遮光導電層１７ａの厚みを２５０ｎｍ以下とすることにより、第１遮光導電層１７ａの成膜工程や第１遮光導電層１７ａのパターニング工程に要する負荷が過大になることを防ぐことができる。
【００２５】
ところで遮光導電層１７ａ，１７ｂからなる取出パターンや電極は、外部の部品や機器との間の接続を確保するため、通常、タッチパネルセンサなどの電子部品の最表面に配置される。すなわち遮光導電層１７ａ，１７ｂは、積層体１０の製造工程や、積層体１０を用いてタッチパネルセンサなどの電子部品を製造する製造工程において、露出されている。従って、遮光導電層１７ａ，１７ｂの表面が損傷する機会は多い。また後述するように、本実施の形態において、スパッタリングなどの成膜処理は、搬送ドラムに巻き付けられた状態にある基材フィルム１２に対して実施される。従って、はじめに基材フィルム１２の一方の側に各層を形成し、その後、基材フィルム１２の他方の側に各層を形成する場合、基材フィルム１２の他方の側に対する成膜工程を実施する際には、基材フィルム１２の一方の側の最表面に位置する層が搬送ドラムの表面に接することになる。すなわち、第１遮光導電層１７ａが搬送ドラムの表面に接することになる。従って、第１遮光導電層１７ａの表面が損傷する機会は、第２遮光導電層１７ｂの表面が損傷する機会よりもさらに多いと言える。
【００２６】
ところで、ＡＰＣ合金は上述のように銀を主成分とする銀合金である。従ってＡＰＣ合金は、一般的な金属に比べて柔らかいものとなっている。このため、第２遮光導電層１７ｂの成膜工程の間に第１遮光導電層１７ａがわずかに搬送ドラムによって擦られただけでも、第１遮光導電層１７ａが損傷してしまうことが考えられる。このため、搬送ドラムに対する第１遮光導電層１７ａのずれを可能な限り抑制しながら、第２遮光導電層１７ｂの成膜工程を実施することがこのましい。なお、第１遮光導電層１７ａが搬送ドラムに対してずれる原因としては、熱膨張などに起因して基材フィルム１２および第１遮光導電層１７ａにシワが生じることなどが考えられる。
【００２７】
以下、このような課題を効果的に解決することができる、本実施の形態による積層体製造装置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。
【００２８】
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を巻き出すシャフト２１を含む巻出装置２０と、中間積層体１１上に第２遮光導電層１７ｂを形成する成膜装置３０と、第２遮光導電層１７ｂが設けられた基材フィルム１２からなる積層体１０を巻き取るシャフト５１を含む巻取装置５０と、を備えている。なお中間積層体１１とは、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る各層と、基材フィルム１２の他方の側に設けられる各層のうち第２遮光導電層１７ｂを除いた層と、を含む積層体のことである。例えば中間積層体１１は、図５に示すように、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第１ハードコート層１３ａ，第１高屈折率層１４ａ，第１低屈折率層１５ａ，第１透明導電層１６ａおよび第１遮光導電層１７ａと、基材フィルム１２の他方の側に設けられた第２ハードコート層１３ｂ，第２高屈折率層１４ｂ，第２低屈折率層１５ｂおよび第２透明導電層１６と、を含んでいる。
【００２９】
（成膜装置）
次に、積層体製造装置１の成膜装置３０について説明する。成膜装置３０における成膜方法としては、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤやイオンプレーティングなど様々な方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２を参照して説明する。
【００３０】
図２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、支持材１１が巻き付けられて搬送される搬送ドラム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排気手段と、搬送ドラム３８によって搬送されている中間積層体１１の外面に対向するよう設けられ、中間積層体１１上に設けられる第２遮光導電層１７ｂの原料となるターゲット３２ａと、を備えている。ターゲット３２ａとしては、第２遮光導電層１７ｂを構成するためのＡＰＣ合金が用いられている。
【００３１】
成膜装置３０の成膜室３６は、隔壁３６ａによって複数の領域に区画されていてもよい。例えば図２に示すように、成膜室３６は、ターゲット３２ａが配置された第１領域３１と、第３領域３５を介して第１領域３１と対向する第２領域３３と、に区画されていてもよい。この場合、各領域３１，３３，３５に別個に排気手段３１ａ，３３ａ，３５ａが接続されていてもよい。
【００３２】
搬送ドラム３８には、搬送ドラム３８の表面を所望の温度まで加熱する加熱手段３７が設けられている。加熱手段３７の具体的な構成は特には限られない。例えば図３に示すように、搬送ドラム３８が表面部分３８ａと中空部分３８ｂとからなる場合、加熱手段３７は、搬送ドラム３８の表面部分３８ａを内側から加熱するものであってもよい。加熱手段３７は、例えば、表面部分３８ａに隣接して設けられ、オイルなどの熱媒３７ｂを循環させる熱媒循環路３７ａと、熱媒３７ｂを所望の温度まで加熱する熱媒加熱手段（図示せず）と、を含んでいる。その他、加熱手段３７として、搬送ドラム３８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。
【００３３】
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、中間積層体１１の他方の側に第２遮光導電層１７ｂを形成して積層体１０を製造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。
【００３４】
積層体の製造方法
はじめに、巻出装置２０において、第１遮光導電層１７ａを含む中間積層体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。なお図示はしないが、積層体製造装置１は、第２遮光導電層１７ｂの成膜だけでなく、基材フィルム１２の他方の側に設けられる、第２遮光導電層１７ｂ以外の各層の成膜を、１つの積層体製造装置１の一連の真空雰囲気の中で実施するよう、構成されていてもよい。すなわち、巻出装置２０と成膜装置３０との間に、第２遮光導電層１７ｂ以外の各層の全部または一部を実施するためのその他の成膜装置が設けられていてもよい。若しくは、成膜装置３０は、第２遮光導電層１７ｂの成膜だけでなくその他の層の成膜をも実施するよう構成されていてもよい。
【００３５】
（成膜工程）
次に、成膜装置３０を用いて、中間積層体１１の他方の側に第２遮光導電層１７ｂを設ける成膜工程を実施する。成膜工程は、第１遮光導電層１７ａが搬送ドラム３８の表面と向かい合うよう中間積層体１１を搬送ドラム３８に巻き付けた状態で実施される。
【００３６】
成膜工程においては、はじめに排気手段３１ａによって第１領域３１の内部の気体を外部に排出し、これによって、第１領域３１内を真空状態とする。この際、第２領域３３および第３領域３５も、排気手段３３ａおよび排気手段３５ａを用いることによって真空状態とされる。次に、不活性ガス供給装置（図示せず）によって第１領域３１内にアルゴンなどの不活性ガスを導入する。また、加熱手段３７を用いて、搬送ドラム３８の表面を加熱する。加熱の程度、すなわち搬送ドラム３８の表面の目標温度は、中間積層体１１の他方の側の温度に応じて適宜設定される。例えば、搬送ドラム３８の表面の温度は、加熱手段３７によって６０〜９０℃の範囲内に制御される。
【００３７】
その後、放電装置を用いてターゲット３２ａに放電電力を印加する。これによって生じるスパッタリング現象によって、ターゲット３２ａを構成するＡＰＣ合金からなる第２遮光導電層１７ｂを中間積層体１１の他方の側に設けることができる。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、所望の膜厚や搬送ドラム３８の回転速度などに応じて適宜設定される。
【００３８】
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の他方の側に形成された第２遮光導電層１７ｂ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。
【００３９】
上述のように、本実施の形態によれば、搬送ドラム３８の表面が加熱された状態で、第２遮光導電層１７ｂの成膜工程が実施される。すなわち、中間積層体１１の一方の側が搬送ドラム３８によって加熱された状態で、中間積層体１１の他方の側に第２遮光導電層１７ｂが形成される。以下、このような成膜方法を採用する利点について、図６および図７を参照して説明する。
【００４０】
図６は、中間積層体１１の他方の側に、スパッタリング法によって第２遮光導電層１７ｂが成膜される際の様子を模式的に示す図である。図６において、符号１１ａは、中間積層体１１の一方の側の表面、すなわち第１遮光導電層１７ａの表面を表しており、符号１１ｂは、中間積層体１１の他方の側の表面、すなわち第２透明導電層１６ｂの表面を表している。
【００４１】
スパッタリング法やＥＢ蒸着法などにおいては、第２遮光導電層１７ｂを構成するためのＡＰＣ合金からなるターゲット３２ａに、イオン化させたアルゴンなどの荷電粒子が照射される。これによって、ターゲット３２ａの構成元素である銀、パラジウムおよび銅を、中間積層体１１の他方の側の表面１１ｂ上に付着させる（真空成膜工程）。この場合、中間積層体１１とターゲット３２ａとの間の空間においては、図６において符号３２ｂで示すように、ターゲット３２ａに荷電粒子を照射したことに起因する負のイオンや二次電子が存在している。また、これら負のイオンや二次電子の一部は、中間積層体１１の一方の側から中間積層体１１に入射する。この結果、負のイオンや二次電子のエネルギーによって中間積層体１１の温度が上昇することが知られている。
【００４２】
中間積層体１１の温度の上昇は、中間積層体１１の熱膨張を引き起こす。中間積層体１１が熱膨張すると、中間積層体１１が局所的に反ったり歪んだりしてしまい、この結果、中間積層体１１が搬送ドラム３８の表面から部分的に離れてしまうことが予想される。このような現象を防ぐため、従来、搬送ドラム３８を冷却することによって中間積層体１１の温度上昇を抑制するという対策が取られていた。例えば上述の特許文献１においては、成膜温度を−１０〜＋５０℃の範囲内にすることが提案されている。
【００４３】
しかしながら、本件発明者らが鋭意実験を重ねたところ、後述する実施例での実験結果で支持されているように、上述の熱膨張係数および厚みを有する基材フィルム１２を含む中間積層体１１に対する成膜処理においては、搬送ドラム３８を冷却することが有効でないことがわかった。すなわち、第２遮光導電層１７ｂの成膜工程の際に搬送ドラム３８を冷却する場合、搬送ドラム３８の表面との間の擦れに起因する傷が第１遮光導電層１７ａに多数形成されることがわかった。そして、従来の常識である「冷却」にとらわれることなく、本件発明者らがさらに鋭意実験を重ねたところ、後述する実施例での実験結果で支持されているように、第２遮光導電層１７ｂの成膜工程の際に搬送ドラム３８を加熱することによって、搬送ドラム３８に対する第１遮光導電層１７ａのずれを抑制することができることを知見した。この結果、第１遮光導電層１７ａに傷が形成されることを抑制することができた。このようなアプローチは、従来の常識に反するものであり、従って容易に想到し得ないものであると言える。また、このような新規のアプローチによって得られた作用効果は、後述する実施例での実験結果で支持されているように、従来の技術水準から予測される範囲を超えた顕著な作用効果であると言える。
【００４４】
以下、搬送ドラム３８を加熱することによって、第２遮光導電層１７ｂに傷が形成されることを抑制できる理由について、図７（ａ）（ｂ）を参照して説明する。なお以下に記載する説明は例示的なものにすぎず、第２遮光導電層１７ｂの傷を抑制できる理由が以下の説明に限定されることはない。
【００４５】
図７（ａ）は、搬送ドラム３８が加熱されていないと仮定した場合に中間積層体１１に生じる熱応力を模式的に示す図であり、図７（ｂ）は、本実施の形態による積層体製造方法を用いた場合に中間積層体１１に生じる熱応力を模式的に示す図である。
【００４６】
上述のように、本実施の形態においては、基材フィルム１２として、０〜９０℃の範囲内における線膨張係数が２．０〜２．４×１０−５／℃であり、かつ厚みが１００〜２５０μｍの範囲内であるフィルムが用いられる。この場合、搬送ドラム３８が加熱されていないと仮定すると、中間積層体１１の他方の側の表面１１ｂの温度は、一方の側の表面１１ａの温度よりも著しく高くなっていると考えられる。なぜなら、第２遮光導電層１７ｂの膜厚や成膜速度を考慮すると、中間積層体１１の他方の側の表面１１ｂがターゲット３２ａと向かい合う時間は３分程度であり、このため、成膜工程の際、他方の側の表面１１ｂにおける熱が一方の側の表面１１ａには十分に伝達されないからである。従って、搬送ドラム３８が加熱されていない場合は、図７（ａ）に示すように、他方の側の表面１１ｂに生じる熱応力σｂが、一方の側の表面１１ａに生じる熱応力σａに比べて極めて大きくなっていると考えられる。この結果、一方の側の表面１１ａと他方の側の表面１１ｂとの間の温度差に起因する反りや歪みが生じ、これによって、第１遮光導電層１７ａに多数の傷が形成されたと考えられる。
【００４７】
これに対して本実施の形態によれば、第２遮光導電層１７ｂの成膜工程の際、搬送ドラム３８の表面を加熱し、これによって中間積層体１１の一方の側の表面１１ａを加熱する。このため、一方の側の表面１１ａの温度と他方の側の表面１１ｂの温度との差が大きくなることを抑制することができる。この結果、図７（ｂ）に示すように、他方の側の表面１１ｂに生じる熱応力σｂが、一方の側の表面１１ａに生じる熱応力σａとほぼ釣り合っている。これによって、中間積層体１１にシワが生じることや、中間積層体１１が搬送ドラム３８に対してずれることを抑制することができ、このことにより、第２遮光導電層１７ｂの成膜工程の際に第１遮光導電層１７ａが損傷してしまうことを抑制することができる。
【００４８】
なお、搬送ドラム３８を加熱する際の目標温度を設定する方法が特に限られることはない。例えば、第２遮光導電層１７ｂの膜厚や搬送ドラム３８の回転速度に基づいて、中間積層体１１の他方の側の表面１１ｂにおける温度上昇を予め予測し、この予測に基づいて、中間積層体１１の一方の側の表面１１ａの温度と他方の側の表面１１ｂの温度との間の差が小さくなるよう、搬送ドラム３８の表面の目標温度を設定してもよい。
若しくは図６に示すように、搬送ドラム３８の近傍に、中間積層体１１の他方の側の表面１１ｂの温度をモニタするための温度モニタ３１ｃが設けられていてもよい。この場合、中間積層体１１の他方の側の表面１１ｂに第２遮光導電層１７ｂを形成する成膜工程は、中間積層体１１の他方の側の表面１１ｂの温度を温度モニタ３１ｃを用いて測定する温度モニタ工程をさらに含んでいる。そして、上記真空成膜工程において、搬送ドラム３８の表面は、搬送ドラム３８の表面の温度が、モニタ工程において得られた中間積層体１１の他方の側の表面１１ｂの温度と略同一になるよう、加熱される。これによって、中間積層体１１の一方の側の表面１１ａの温度と他方の側の表面１１ｂの温度との間の差をより小さくすることができる。なお、温度モニタ３１ｃの具体的な構成が特にかぎられることはなく、対象物の温度を接触または非接触で測定することができる様々な手段を用いることができる。例えば、赤外線温度計やシート状の熱電対などを用いることができる。
【００４９】
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８および図９を参照して説明する。図８は、タッチパネルセンサ６０を示す平面図であり、図９は、図８に示すタッチパネルセンサ６０の線IX−IXに沿った断面図である。
【００５０】
図８に示すように、タッチパネルセンサ６０は、指などの外部導体の接近に起因する静電容量の変化を検出するための透明導電パターン６２ａ，６２ｂを備えている。透明導電パターン６２ａ，６２ｂは、基材フィルム１２の一方の側に配置され、図８の横方向に延びる第１透明導電パターン６２ａと、基材フィルム１２の他方の側に配置され、図８の縦方向に延びる第２透明導電パターン６２ｂと、からなっている。またタッチパネルセンサ６０は、第１透明導電パターン６２ａに接続された第１取出パターン６４ａと、第２透明導電パターン６２ｂに接続された第２取出パターン６４ｂと、をさらに備えている。また、各取出パターン６４ａ，６４ｂに接続され、各透明導電パターン６２ａ，６２ｂからの信号を外部へ取り出すための端子部６５ａ，６５ｂがさらに設けられていてもよい。
【００５１】
図９に示すように、透明導電パターン６２ａ，６２ｂは、積層体１０の透明導電層１６ａ、１６ｂをパターニングすることにより得られるものである。同様に、第１取出パターン６４ａは、積層体１０の第１遮光導電層１７ａをパターニングすることにより得られるものである。また図９には示されていないが、第１端子部６５ａも、積層体１０の第１遮光導電層１７ａをパターニングすることにより得られるものであり、また第２取出パターン６４ｂおよび第２端子部６５ｂは、積層体１０の第２遮光導電層１７ｂ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１６ａ，１６ｂおよび遮光導電層１７ａ、１７ｂ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。
【００５２】
本実施の形態によれば、積層体１０の一方の側の表面が損傷することを抑制するよう改良された積層体製造装置１および積層体製造方法を用いて積層体１０が作製されている。このため、安定した特性および高い信頼性を備えたタッチパネルセンサ６０を、積層体１０から作製することができる。
【００５３】
変形例
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、変形の一例について説明する。
【００５４】
上述の本実施の形態において、遮光導電層１７ａ，１７ｂを構成する金属材料としてＡＰＣ合金が用いられる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、その他の金属材料を用いて遮光導電層１７ａ，１７ｂを構成してもよい。
【００５５】
また本実施の形態において、透明導電層１６ａ，１６ｂと遮光導電層１７ａ，１７ｂとの間に、遮光性および導電性を有する金属層がさらに配置されていてもよい。金属層は、例えば、成膜装置３０の第２領域３３において実施されるスパッタリング法によって形成され得る。
【実施例】
【００５６】
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【００５７】
（サンプルＡ）
基材フィルムの一方の側および他方の側の各々に配置された遮光導電層を含む積層体を作製した。はじめに、基材フィルムの一方の側に、スパッタリング法によって第１遮光導電層を形成した。その後、第１遮光導電層が搬送ドラムの表面に接するよう基材フィルムを搬送ドラムに巻き付けた状態で、基材フィルムの他方の側に、スパッタリング法によって第２遮光導電層を形成した。この際、搬送ドラムの表面の温度が−１０℃となるよう、搬送ドラムを冷却した。以下の説明において、スパッタリング法によって第２遮光導電層を形成する際の搬送ドラムの表面の温度を「成膜温度」と称する。
【００５８】
遮光導電層を構成する金属材料としては、ＡＰＣ合金を用いた。ＡＰＣ合金における銀、パラジウムおよび銅の含有比率がそれぞれ９８重量％、１．２重量％および０．８重量％であった。基材フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートから構成された、厚み１８０μｍのフィルムを用いた。
【００５９】
（サンプルＢ）
成膜温度を４０℃とした点を除いて、サンプルＡの場合と同様にして積層体を作製した。
（サンプルＣ）
成膜温度を８０℃とした点を除いて、サンプルＡの場合と同様にして積層体を作製した。
（サンプルＤ）
成膜温度を７０℃とした点を除いて、サンプルＡの場合と同様にして積層体を作製した。
【００６０】
〔評価方法〕
（評価方法１  シワ）
サンプルＡ〜Ｃを観察し、サンプルＡ〜Ｃに生じているシワの程度を確認した。サンプルＡ〜Ｃをそれぞれ撮影した結果を図１０に示す。図１０には、各サンプルを平台に載置して撮影した結果、および、各サンプルが搬送ドラムに巻き付けられている状態を撮影した結果がそれぞれ示されている。
【００６１】
図１０に示すように、成膜温度が−１０℃であるサンプルＡにおいては、多数のシワが生じていた。成膜温度が４０℃であるサンプルＢにおいては、サンプルＡに比べてシワの密度が低減されていた。成膜温度が８０℃であるサンプルＣにおいては、サンプルＡおよびＢに比べてシワの密度が著しく低減されることを確認できた。
【００６２】
（評価方法２  キズ発生頻度）
サンプルＢおよびＤについて、第２遮光導電層の表面に生じていた傷の数をカウントした。カウント結果を図１１に示す。図１１において、縦軸は、基材フィルムの搬送方向（ＭＤ方向）における第２遮光導電層上の位置を示しており、横軸は、基材フィルムの搬送方向に直交する方向（ＴＤ方向）における第２遮光導電層上の位置を示している。図１１においては、傷が観察された位置に点がプロットされている。
【００６３】
図１１に示すように、成膜温度が４０℃であるサンプルＢにおいては、数多くの傷が観察された。具体的には、ＭＤ方向約６０ｍｍ、ＴＤ方向約６００ｍｍの範囲内において、４００個の傷が観察された。一方、成膜温度が７０℃であるサンプルＤにおいて確認された傷の数は、サンプルＢの場合に比べて著しく低減されていた。具体的には、ＭＤ方向約６０ｍｍ、ＴＤ方向約６００ｍｍの範囲内において、９２個の傷が観察された。成膜温度を高くすることにより、傷の数が著しく低減されることを確認できた。
【００６４】
上記の評価で採用した温度範囲内においては、成膜温度が高い方が、第１遮光導電層が損傷することを抑制することができると言える。一方、成膜温度が高すぎると別の問題が生じ、これによって第１遮光導電層の損傷が増大することも考えられる。この点を考慮し、以下、成膜温度の上限について検討した結果を示す。ここでは、成膜温度を４０℃，６０℃，８０℃，１００℃および１２０℃として積層体を作製し、硬度などを測定した結果について説明する。
【００６５】
図１２は、各成膜温度で得られた積層体の遮光導電層の硬度を棒グラフで示すとともに、遮光導電層中で（１１１）の結晶軸を有する結晶粒の比率、および、遮光導電層中の結晶粒のサイズをプロットした結果を示す図である。図１２に示すように、成膜温度が高くなるにつれて、遮光導電層の硬度が低くなることが分かった。また、成膜温度が高くなるにつれて、結晶粒のサイズが大きくなり、また（１１１）の結晶粒の比率も概ね高くなることがわかった。なお「（１１１）の結晶軸を有する結晶粒」とは、（１１１）の結晶軸が、遮光導電層を含む積層体の法線方向と平行になっている結晶粒のことである。結晶粒のサイズとは、各結晶粒の長径および短径の平均に基づいて算出された、各結晶粒の平均サイズのことである。各結晶粒の長径および短径は、東洋テクニカ製  ５４２０型  ＡＦＭ／ＳＰＭシステムを用いて各粒子の表面形状の画像を取得し、結晶粒間の境界を画像の濃淡から判断することにより測定した。
【００６６】
図１２からは、成膜温度を高くすることが硬度の低下を引き起こすということ、かつ、硬度と（１１１）の結晶粒の比率および結晶粒のサイズとの間には相関があるということ、がわかる。以下、（１１１）の結晶軸を有する結晶粒の比率、および、結晶粒のサイズが、ＡＰＣ合金の硬度に影響を及ぼす理由について検討する。
【００６７】
一般に、膜の硬度を高める方法としては以下の２つの方法が挙げられる。
（１）結晶粒のサイズを小さくすること。
（２）滑りやすい結晶面を減らすこと。
【００６８】
（１）については、結晶粒のサイズが小さいほど、膜の単位体積あたりに存在する結晶粒界の比率が大きくなり、この結果、転位の運動が阻害され易くなる、ということから説明され得る。一般に成膜温度が高くなると、結晶化や結晶成長が促進され、この結果、遮光導電層を構成する結晶のサイズが大きくなる。このため図１２に示すように、成膜温度が高いほど硬度が低下したと言える。
【００６９】
（２）について、ＡＰＣ合金は、銀を主成分とする合金であり、従って面心立方格子（ＦＣＣ）構造を有している。このため、ＡＰＣ合金のすべり面は（１１１）である。従って、（１１１）の結晶軸を有する結晶粒の比率が低くなることは、積層体の面に平行するすべり面を有する結晶粒の比率が低くなることを意味している。図１２に示すように、成膜温度が高いほど（１１１）の結晶粒の比率が概ね高くなっており、この点でも、成膜温度が高いほど硬度が低下したと言える。
【００７０】
上記の結果から、第１遮光導電層に形成される傷の数を決定する要因としては、図１３に示すように、成膜温度が高くなるほど傷の生成を抑制する方向に働く、シワに基づく要因と、成膜温度が高くなるほど傷の生成を促進する方向に働く、硬度に基づく要因と、が存在すると言える。このことから、第１遮光導電層が損傷されることを効果的に抑制するためには、シワの発生を抑制し、かつ第１遮光導電層の結晶化および結晶成長を抑制することができる温度範囲で第２遮光導電層の成膜が実施されることが好ましいと言える。
【００７１】
具体的な成膜温度について検討する。図１２に示すように、（１１１）の結晶粒の比率は、成膜温度６０℃で極小値になっている。このことから、成膜温度の下限としては５０〜７０℃程度、例えば６０℃が好ましいと言える。また、（１１１）の結晶粒の比率が、成膜温度が１００℃から１２０℃になる際に著しく上昇していることから、成膜温度の上限としては８０〜１００℃程度、例えば９０℃が好ましいと言える。
【符号の説明】
【００７２】
１  積層体製造装置
１０  積層体
１０’  中間積層体
１２  基材フィルム
１３ａ，１３ｂ  ハードコート層
１４ａ，１４ｂ  高屈折率層
１５ａ，１５ｂ  低屈折率層
１６ａ，１６ｂ  透明導電層
１７ａ，１７ｂ  遮光導電層
２０  巻出装置
２１  シャフト
３０  成膜装置
３１  第１領域
３１ａ  排気手段
３１ｃ  温度モニタ
３２ａ  ターゲット
３３  第２領域
３３ａ  排気手段
５０  巻取装置
５１  シャフト
６０  タッチパネルセンサ
６２ａ，６２ｂ  透明導電パターン
６４ａ，６４ｂ  取出パターン
６５ａ，６５ｂ  端子部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１０】
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【図１１】
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