(57)【要約】  熱処理による結晶化が容易で、結晶化させたときのシート抵抗値が低く、かつ膜厚の増加も抑制された非晶質層を有する導電膜用素材を提供する。  導電膜用素材は、透明基材と、前記透明基材上に積層されたインジウムスズ酸化物からなる非晶質層とを有する。前記非晶質層は、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなり、膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつ結晶化させたときのシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□となるものである。
2013172354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材と、前記透明基材上に積層されたインジウムスズ酸化物からなる非晶質層とを有する導電膜用素材であって、
前記非晶質層は、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなり、膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつ結晶化させたときのシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□となることを特徴とする導電膜用素材。
【請求項２】
前記非晶質層は、スズを酸化物換算で６質量％を超えて含有するインジウムスズ酸化物からなる請求項１に記載の導電膜用素材。
【請求項３】
透明基材と、前記透明基材上に積層されたインジウムスズ酸化物からなる結晶質層とを有する導電膜積層体であって、
前記結晶質層は、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなり、膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□であることを特徴とする導電膜積層体。
【請求項４】
前記結晶質層は、スズを酸化物換算で６質量％を超えて含有するインジウムスズ酸化物からなる請求項３に記載の導電膜積層体。
【請求項５】
請求項３または４に記載の導電膜積層体を有することを特徴とする電子機器。
【請求項６】
透明基材上に、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなるスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法により膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつ結晶化させたときのシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□となる非晶質層を成膜する成膜工程を有することを特徴とする導電膜用素材の製造方法。
【請求項７】
透明基材上に、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなるスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法により膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつ結晶化させたときのシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□となる非晶質層を成膜して導電膜用素材を得る成膜工程と、
前記導電膜用素材を熱処理し、前記非晶質層を結晶化させて結晶質層とする熱処理工程と、
を有することを特徴とする導電膜積層体の製造方法。
【請求項８】
透明基材上に、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなるスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法により膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつ結晶化させたときのシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□となる非晶質層を成膜して導電膜用素材を得る成膜工程と、
前記導電膜用素材の非晶質層をエッチング加工によりパターニングする工程と、
パターニングされた導電膜用素材を熱処理し、前記非晶質層を結晶化させて結晶質層とする熱処理工程と、
を有することを特徴とする請求項７に記載の導電膜積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電膜用素材、導電膜積層体、電子機器、ならびに導電膜用素材および導電膜積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
透明導電膜は、導電性と光学的な透明性とを有することから、透明電極、電磁波遮蔽膜、面状発熱膜、反射防止膜等として使用され、近年ではタッチパネル用電極として注目されている。タッチパネルには、抵抗膜式、静電容量結合式、光学式等、多様な方式が存在する。透明導電膜は、例えば、上下の電極が接触することでタッチ位置を特定する抵抗膜式、静電容量の変化を感知する静電容量結合方式に用いられる。抵抗膜式に用いられる透明導電膜は、動作原理上、透明導電膜同士が機械的に接触することから、高い耐久性が求められる。また、静電容量結合方式や一部の抵抗膜式に用いられる透明導電膜は、特定のパターンとなるようにエッチングにより多数の透明電極が形成されることから、エッチング性が良好であることが求められる。また、透明導電膜は、表示部の前面に配置されることから、高い光透過率が求められる。【０００３】
透明導電膜としては、インジウムスズ酸化物からなるものが挙げられる。インジウムスズ酸化物は、結晶化させることで耐久性を向上できる。しかし、透明導電膜となるインジウムスズ酸化物にはエッチングにより多数の透明電極を形成する場合があり、結晶化しているとエッチングにより多数の透明電極を形成することが困難となる。例えば、インジウムスズ酸化物が結晶化している場合、エッチングレートが低下するために透明電極の形成に時間がかかり、また透明電極の形状が所望の形状とならないおそれがある。【０００４】
このような観点から、まずエッチングの容易な非晶質状態のインジウムスズ酸化物を成膜し、この非晶質状態のインジウムスズ酸化物に対してエッチングを行って多数の透明電極を形成した後、熱処理によって結晶化させることが好ましい。この場合、非晶質状態のインジウムスズ酸化物には、熱処理によって容易に結晶化することが求められる。また、結晶化させたときの比抵抗が低いことも求められる。比抵抗が低い場合、膜厚を薄くしてもシート抵抗値を小さくできる。また、透明導電膜には透過率が高いことが求められるが、膜厚を薄くすることで透過率を高くできる。従来、熱処理による結晶化が容易で、かつ結晶化させたときの比抵抗も比較的低いことから、スズを酸化物換算で３質量％程度含有するインジウムスズ酸化物が用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本特開２０１１−６５９３７号公報
【特許文献２】日本特開２０１１−１００７４９号公報
【特許文献３】日本特開２００４−１４９８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、タッチパネル装置等の電子機器の大型化に伴って、操作時の透明導電膜における伝達速度の低下が懸念されている。伝達速度の低下を抑制するためには、透明導電膜のシート抵抗値をこれまで以上に低減することが求められる。具体的には、透明導電膜のシート抵抗値を１５０Ω／□以下に低減することが求められる。【０００７】
上記したスズを酸化物換算で３質量％程度含有するインジウムスズ酸化物については、膜厚を増加させることで結晶化させたときのシート抵抗値を低減できるが、所定のシート抵抗値とするためには膜厚を十分に厚くする必要がある。透過率等の光学特性を良好にする観点から膜厚は２５ｎｍ以下が好ましいが、上記したスズを酸化物換算で３質量％程度含有するインジウムスズ酸化物については、所定のシート抵抗値を得るために２５ｎｍを超えるような膜厚とする必要がある。【０００８】
一方、透明導電膜の構成材料としてスズを酸化物換算で１０質量％程度含有するインジウムスズ酸化物も知られており、上記したスズを酸化物換算で３質量％程度含有するインジウムスズ酸化物よりも結晶化させたときのシート抵抗値を低減できる。しかしながら、スズを酸化物換算で１０質量％程度含有するインジウムスズ酸化物は、必ずしも結晶化が容易でなく、結晶化に必要な厚さとした場合には透過率等の光学特性が良好とならない。【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、熱処理による結晶化が容易で、結晶化させたときのシート抵抗値が低く、かつ膜厚の増加も抑制された非晶質層を有する導電膜用素材の提供を目的とする。また、本発明は、シート抵抗値が低く、かつ膜厚の増加も抑制された結晶質層を有する導電膜積層体、および該導電膜積層体を有する電子機器の提供を目的とする。さらに、本発明は、上記した導電膜用素材および導電膜積層体の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の導電膜用素材は、透明基材と、前記透明基材上に積層されたインジウムスズ酸化物からなる非晶質層とを有する。前記非晶質層は、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなり、膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつ結晶化させたときのシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□となるものである。【００１１】
本発明の導電膜積層体は、透明基材と、前記透明基材上に積層されたインジウムスズ酸化物からなる結晶質層とを有する。前記結晶質層は、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなり、膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□である。【００１２】
本発明の電子機器は、上記した本発明の導電膜積層体を有することを特徴とする。【００１３】
本発明の導電膜用素材の製造方法は、透明基材上に、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなるスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法により膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつ結晶化させたときのシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□となる非晶質層を成膜する成膜工程を有することを特徴とする。【００１４】
本発明の導電膜積層体の製造方法は、透明基材上に、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなるスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法により膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつ結晶化させたときのシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□となる非晶質層を成膜して導電膜用素材を得る成膜工程と、前記導電膜用素材を熱処理し、前記非晶質層を結晶化させて結晶質層とする熱処理工程とを有することを特徴とする。
本発明の導電膜積層体の製造方法は、透明基材上に、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなるスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法により膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつ結晶化させたときのシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□となる非晶質層を成膜して導電膜用素材を得る成膜工程と、前記導電膜用素材の非晶質層をエッチング加工によりパターニングする工程と、パターニングされた導電膜用素材を熱処理し、前記非晶質層を結晶化させて結晶質層とする熱処理工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、熱処理による結晶化が容易で、結晶化させたときのシート抵抗値が低く、かつ膜厚の増加も抑制された非晶質層を有する導電膜用素材を提供できる。また、本発明によれば、シート抵抗値が低く、かつ膜厚の増加も抑制された結晶質層を有する導電膜積層体、および該導電膜積層体を有する電子機器を提供できる。さらに、本発明によれば、上記した導電膜用素材および導電膜積層体を製造するための製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】導電膜用素材の一実施形態を示す断面図。
【図２】導電膜積層体の一実施形態を示す断面図。
【図３】非晶質層の成膜時の酸素ガス流量と非晶質層の熱処理前後のシート抵抗値との関係の一例を示す図。
【図４】スパッタリングターゲットにおけるスズの酸化物換算での含有量とシート抵抗値が最低値となるときの酸素ガス流量（最適流量）との関係の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について詳細に説明する。
図１は、導電膜用素材の一実施形態を示す断面図である。
【００１８】
導電膜用素材１０は、例えば、透明基材１１と、この透明基材１１上に積層された非晶質状態のインジウムスズ酸化物からなる非晶質層１２とを有する。このような導電膜用素材１０は、透明基材１１上に結晶質状態のインジウムスズ酸化物からなる結晶性透明導電膜が積層された導電膜積層体の製造に用いられる。すなわち、非晶質層１２は、熱処理により結晶化されて結晶性透明導電膜となる。
【００１９】
ここで、非晶質、結晶質とは、ＨＣｌ溶液（濃度１．５ｍｏｌ／Ｌ）に３分間浸漬する前後で抵抗値を測定して求められる抵抗値変化率（浸漬後の抵抗値／浸漬前の抵抗値）により評価される。この抵抗値変化率が２００％を超える場合は非晶質、また抵抗値変化率が２００％以下の場合は結晶質であると評価する。
【００２０】
透明基材１１は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、ポリイミド、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、これらの共重合体の無延伸または延伸されたプラスチックフィルムが好ましい。なお、透明基材１１には、透明性の高い他のプラスチックフィルムを用いることもできる。これらの中でも、特にポリエチレンテレフタレートからなるプラスチックフィルムが好ましい。
【００２１】
透明基材１１の一方または両方の面には、ハードコート層等のプライマー層が形成されてもよい。また、透明基材１１には、易接着処理、プラズマ処理、コロナ処理等の表面処理が施されていてもよい。透明基材１１の厚さは、可撓性や耐久性等の観点から、１０〜２００μｍが好ましい。
【００２２】
ハードコート層としては、透明かつ硬質な有機材料層が挙げられる。ハードコート層の厚さは、１〜１５μｍが好ましく、１．５〜１０μｍがより好ましい。ハードコート層の膜厚を１μｍ以上とすることで、ハードコート層の形成により期待される効果を得ることができる。また、膜厚を１５μｍ以下とすることで、成膜効率の低下を抑制できるとともに、クラックの発生も抑制できる。
【００２３】
ハードコート層は、例えば電離放射線により硬化する硬化性樹脂や熱硬化性樹脂により構成される。電離放射線により硬化する硬化性樹脂材料は、アクリル系材料を含んでもよく、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能または多官能の（メタ）アクリレート化合物、ジイソシアネートと多価アルコールおよびアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタン（メタ）アクリレート化合物を使用できる。またこれらの他にも、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用できる。また、熱硬化型のポリシロキサン樹脂等も使用できる。
【００２４】
硬化性樹脂の塗布方法としては、湿式成膜法が好ましく、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、ディップコーターを用いた塗布方法が好ましい。
【００２５】
電離放射線としては、例えば、紫外線、電子線を使用できる。紫外線硬化の場合は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク等の光源が利用できる。また、電子線硬化の場合はコックロフトワルト型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される電子線が利用できる。
【００２６】
透明基材１１と非晶質層１２との間には、非晶質層１２の熱処理時の結晶化を促進するために、下地層（図示せず）を設けてもよい。下地層は、非晶質層１２の結晶化を促進できれば特に制限されず、例えば、金属、その金属の酸化物、硫化物、またはフッ化物等の無機化合物からなるものが挙げられる。これらの中でも、酸化ケイ素または酸化アルミニウムが好ましく、酸化ケイ素がより好ましく、とりわけＳｉＯｘ（ｘは１．５〜２）が好ましい。
【００２７】
下地層の厚さは、非晶質層１２の熱処理時の結晶化を促進できれば必ずしも制限されないが、１ｎｍ以上が好ましく、３ｎｍ以上がより好ましい。下地層の厚さを１ｎｍ以上とすることで、非晶質層１２の結晶化を効果的に促進できる。下地層の厚さは、５ｎｍ程度もあれば非晶質層１２の結晶化を十分に促進でき、１０ｎｍ以下とすることで生産性や透明性を良好にできる。
【００２８】
非晶質層１２は、導電膜用素材１０の段階では非晶質状態であり、熱処理により結晶化されて結晶質層（すなわち、結晶性透明導電膜）となる。非晶質層１２は、インジウムおよびスズの酸化物であるインジウムスズ酸化物からなり、インジウムスズ酸化物中、スズを酸化物換算（ＳｎＯ２のスズ酸化物換算、以下同様とする）で５．５〜９質量％含有する。インジウムスズ酸化物を構成する酸化物としては、例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムと酸化スズの複合酸化物が挙げられる。
【００２９】
このように非晶質層１２を、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有するインジウムスズ酸化物からなるものとすることで、熱処理による結晶化が容易で、結晶化させたときのシート抵抗値が低く、かつ膜厚の増加も抑制されたものとすることができる。具体的には、膜厚が１５〜２５ｎｍ、かつ結晶化させたときのシート抵抗値が５０〜１５０Ω／□であって、熱処理による結晶化が容易なものとすることができる。また、このようなものによれば、従来と同様にエッチング性も良好とすることができる。熱処理による結晶化の容易さや結晶化させたときのシート抵抗値の観点から、インジウムスズ酸化物におけるスズの酸化物換算での含有量は、５．８質量％以上が好ましく、６質量％を超えることがより好ましく、６．５質量％以上がさらに好ましい。また、８．９質量％以下が好ましく、８．５質量％以下がより好ましく、８．３質量％以下がさらに好ましい。なお、以下では、インジウムスズ酸化物におけるスズの酸化物換算でのスズ酸化物の含有量を、単にスズ酸化物含有量と記す場合がある。
【００３０】
非晶質層１２の膜厚は、１５〜２５ｎｍであれば特に制限されないが、熱処理による結晶化の容易さおよび透過率等の光学特性の観点から、２０〜２５ｎｍが好ましい。また、非晶質層１２の結晶化後のシート抵抗値は、５０〜１５０Ω／□であれば特に制限されないが、タッチパネル等の電子機器の大型化に伴う操作時の伝達速度の低下抑制や熱処理による結晶化の容易さの観点から、８０〜１５０Ω／□が好ましく、１００〜１５０Ω／□がより好ましい。
【００３１】
非晶質層１２は、インジウムスズ酸化物のみからなることが好ましいが、必要に応じて、かつ本発明の趣旨に反しない限度において、インジウムスズ酸化物以外の成分を含有できる。インジウムスズ酸化物以外の成分としては、例えば、アルミニウム、ジルコニウム、ガリウム、ケイ素、タングステン、亜鉛、チタン、マグネシウム、セリウム、ゲルマニウム等の酸化物が挙げられる。非晶質層１２におけるインジウムスズ酸化物以外の成分の含有量は、非晶質層１２の全体中、１０質量％以下であり、５質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましく、１質量％以下が特に好ましい。
【００３２】
導電膜用素材１０は、熱処理により、透明基材１１上に結晶質状態のインジウムスズ酸化物からなる結晶性透明導電膜が積層された導電膜積層体とすることができる。すなわち、非晶質層１２を熱処理により結晶化させて結晶質層（すなわち、結晶性透明導電膜）とすることで、導電膜積層体とすることができる。
【００３３】
熱処理は、例えば、大気中、１００〜１５０℃で３０〜１８０分間行うことが好ましい。熱処理温度を１００℃以上、また熱処理時間を３０分以上とすることで、非晶質層１２を効果的に結晶化できる。また、熱処理温度を１５０℃、熱処理時間を１８０分とすることで十分に結晶化でき、１５０℃以下および１８０分以下とすることで透明基材１１等の損傷を抑制でき、また生産性の低下も抑制できる。
【００３４】
図２は、導電膜用素材１０を熱処理して得られる導電膜積層体２０の一実施形態を示す断面図である。導電膜積層体２０は、例えば、透明基材１１と、この透明基材１１上に積層された結晶質層２１とを有する。既に説明したように、結晶質層２１は、非晶質層１２を熱処理により結晶化させて形成したものであり、結晶性透明導電膜として機能する。
透明導電膜にエッチング加工によりパターニングされた多数の透明電極が形成された導電膜積層体を得る場合には、導電膜用素材１０の非晶質層１２に対して非晶質段階でエッチング加工により所望のパターニングを施して、このパターニングが施された非晶質層（すわなち、多数の非晶質状態の透明電極）を熱処理により結晶化させて結晶性透明導電膜である結晶質層２１（すなわち、多数の結晶質状態の透明電極）とさせてもよい。このように、まず、エッチング加工に時間がかからない非晶質状態のインジウムスズ酸化物の膜を成膜し、この非晶質状態のインジウムスズ酸化物の膜に対してエッチング加工を行って多数の透明電極を形成した後、熱処理によって結晶化させることにより、透明電極形成のためのエッチング加工に余分な時間がかかることなく、また多数の透明電極のパターン形状が所望の形状となる良好な導電膜積層体を得ることができる。
なお、非晶質層を熱処理により結晶化させて結晶性透明導電膜を形成した後、この結晶性透明導電膜に対してエッチング加工により所望のパターニングを施して、多数の透明電極等を形成してもよい。
【００３５】
結晶質層２１は、インジウムおよびスズの酸化物であるインジウムスズ酸化物からなり、インジウムスズ酸化物中、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有する。インジウムスズ酸化物におけるスズの酸化物換算でのスズ酸化物含有量は、５．８質量％以上が好ましく、６質量％を超えることがより好ましく、６．５質量％以上がさらに好ましい。また、８．９質量％以下が好ましく、８．５質量％以下がより好ましく、８．３質量％以下がさらに好ましい。なお、インジウムスズ酸化物は酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）の結晶構造を持ち、インジウムのサイトにスズが置換していることが好ましい。
【００３６】
結晶質層２１の膜厚は、１５〜２５ｎｍであれば特に制限されないが、その製造時における熱処理による結晶化の容易さおよび透過率等の光学特性の観点から、１５〜２５ｎｍが好ましく、２０〜２５ｎｍがより好ましい。また、結晶質層２１のシート抵抗値は、５０〜１５０Ω／□であれば特に制限されないが、タッチパネル等の電子機器の大型化に伴う操作時の伝達速度の低下抑制や結晶化の容易さの観点から、８０〜１５０Ω／□が好ましく、１００〜１５０Ω／□がより好ましい。
【００３７】
このような導電膜積層体２０は、電子機器に好適に用いられる。特に、結晶性透明導電膜である結晶質層２１のシート抵抗値が１５０Ω／□以下と低く、大型化したときの伝達速度の低下が少ないことから、大型化の電子機器に好適に用いられる。
【００３８】
電子機器としては、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、タッチパネル装置等が挙げられ、特にタッチパネル装置が好ましい。タッチパネル装置は、例えば表示部とこの表示部の前面に配置されるタッチパネル部とを有する。導電膜積層体２０は、このようなタッチパネル部における透明電極を有する透明電極基板として用いられる。タッチパネル部としては、上下の電極が接触することでタッチ位置を特定する抵抗膜式、静電容量の変化を感知する静電容量結合方式のいずれであってもよい。
【００３９】
次に、導電膜用素材１０および導電膜積層体２０の製造方法について説明する。
導電膜用素材１０は、透明基材１１上に、必要に応じて下地層を形成した後、非晶質状態のインジウムスズ酸化物からなる非晶質層１２を成膜することにより製造できる。成膜方法は、必ずしも限定されないが、スパッタリング法、イオンプレーティング法、または真空蒸着法が好ましく、特にスパッタリング法が好ましい。
【００４０】
スパッタリング法を適用する場合、酸化スズ（ＳｎＯ２）と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）とを混合して焼結されたインジウムスズ酸化物の焼結体からなるスパッタリングターゲットを用いることが好ましい。また、スパッタリングターゲットは、インジウムスズ酸化物中、スズを酸化物換算で５．５〜９質量％含有することが好ましい。インジウムスズ酸化物におけるスズの酸化物換算でのスズ酸化物含有量は、５．８質量％以上がより好ましく、６質量％を超えることがさらに好ましく、６．５質量％以上が特に好ましい。また、８．９質量％以下がより好ましく、８．５質量％以下がさらに好ましく、８．３質量％以下が特に好ましい。
【００４１】
非晶質層１２の成膜は、例えば、アルゴンガスに０．５〜１０体積％、好ましくは０．８〜６体積％の酸素ガスを混合した混合ガスをスパッタ装置内に導入しながらスパッタを行うことが好ましい。このような混合ガスを導入しながらスパッタを行うことで、非晶質であって、かつ熱処理による結晶化が容易で、結晶化させたときのシート抵抗値が低い非晶質層１２を成膜できる。
【００４２】
また、非晶質層１２の成膜に先だって、スパッタ装置内の真空度を５×１０−４Ｐａ以下、好ましくは９×１０−５Ｐａ以下となるまで排気し、スパッタ装置内の水分や透明基材１１等から発生する水分または有機ガス等の不純物を取り除いた雰囲気とすることが好ましい。成膜中の水分や有機ガスの存在を低減することで、熱処理による結晶化が容易で、結晶化させたときのシート抵抗値が低いものを得やすくなる。
【００４３】
図３は、非晶質層１２の成膜時の酸素ガス流量と、非晶質層１２の熱処理前後のシート抵抗値との関係の一例（ターゲット中のスズ酸化物含有量５質量％の場合）を示す図である。
【００４４】
なお、非晶質層１２は、透明基材１１としての厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム上に下地層として厚さ５０オングストロームのＳｉＯｘ（ｘは１．５〜２）膜を成膜した後、この下地層としてのＳｉＯｘ膜上に厚さ２５５オングストロームで成膜した。
【００４５】
具体的には、ＳｉＯｘ膜は、ボロンドープポリシリコンターゲットを用い、アルゴンガスに１１体積％の酸素ガスを混合した混合ガスを導入しつつ、３．７Ｐａの圧力でＡＣマグネトロンスパッタを行って成膜した。また、非晶質層１２は、スズを酸化物換算で５．０質量％含有するインジウムスズ酸化物からなるスパッタリングターゲットを用い、アルゴンガスと酸素ガスとの混合ガスを導入し、酸素ガスの流量を変更し、０．８Ｐａの圧力でＤＣマグネトロンスパッタを行って成膜した。
【００４６】
図３からも分かるように、シート抵抗値は、非晶質層の成膜時の酸素ガス流量が特定な値となるときに最低値となる。そして、シート抵抗値が最低値となるときの流量に比べて流量が少なくなるほど、また流量が多くなるほど、シート抵抗値は大きくなる。また、図示しないが、シート抵抗値が最低値となるときの流量に比べて流量が少なくなるほど、熱処理による結晶化が困難となる。一方、シート抵抗値が最低値となるときの流量に比べて流量が多くなるほど、熱処理後の年単位での時間経過に伴ってシート抵抗値が増加しやすくなる。
【００４７】
このことから、非晶質層１２を成膜するときの酸素ガスの流量は、結晶化後のシート抵抗値が最低値となるときの流量に対して０．６〜１．４倍の範囲が好ましく、０．７〜１．３倍の範囲がより好ましく、特に０．８〜１．２倍の範囲が好ましい。従って、実際の非晶質層１２の成膜では、予めこのようにして結晶化後のシート抵抗値が最低値となるときの酸素ガスの流量を求めておき、この酸素ガスの流量に対して上記範囲内となるように酸素ガスの流量を調整して行うことが好ましい。最適流量は成膜装置によっても若干異なることから、特にこのような方法によることで結晶化後のシート抵抗値の低い膜を効果的に成膜できる。
【００４８】
図４は、スパッタリングターゲットにおけるスズの酸化物換算でのスズ酸化物含有量と、非晶質層１２の結晶化後のシート抵抗値が最低値となるときの酸素ガス流量との関係の一例を示す図である。なお、図４には、スズの酸化物換算でのスズ酸化物含有量が、２質量％、３質量％、５質量％、７質量％、８．８質量％、１０質量％、および１２質量％の場合を示した。また、成膜条件は、基本的に上記条件と同様とした。例えば、スズの酸化物換算でのスズ酸化物含有量が３質量％の場合、結晶化後のシート抵抗値が最低値となるときの流量は１．０体積％となる。また、１０質量％の場合、該流量は１．４体積％となる。
【００４９】
導電膜積層体２０は、このような導電膜用素材１０を熱処理して製造できる。すなわち、非晶質層１２を熱処理により結晶化させて結晶性透明導電膜である結晶質層２１が得られる。熱処理は、例えば、大気中、１００〜１５０℃で３０〜１８０分間行うことが好ましい。熱処理温度を１００℃以上、また熱処理時間を３０分以上とすることで、非晶質層１２を効果的に結晶化させることができる。また、熱処理温度は１５０℃以下、また熱処理時間は１８０分以下とすることで十分に結晶化でき、１５０℃以下、および１８０分以下とすることで透明基材１１等の損傷を抑制でき、また生産性も向上できる。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例を挙げて本発明の実施形態を具体的に説明する。試料Ｎｏ．６、８、１０〜１２は、本発明の実施例であり、試料Ｎｏ．１〜５、７、９、１３〜１８は、本発明の比較例である。なお、本発明はこれらの実施例によって限定されない。
非晶質層の膜厚は、光学特性あるいはスパッタ成膜レートとスパッタ時間から求めた値である。すなわち、試料作製において採用される同一のスパッタ成膜レート、スパッター条件で作製した非晶質層の膜厚を膜厚計により測定し、スパッタ時間の単位時間当たりの成膜される膜厚を求めておき、試料作製におけるスパッタ時間から膜厚を計算により求めた値である。なお、膜厚は、幾何学的厚さである。【００５１】
試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の作製は、以下の通りの方法により行なった。
透明基材である厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム上に、下地層として厚さ３２オングストロームのＳｉＯｘ（ｘは１．５〜２）膜を形成した。ＳｉＯｘ膜は、ボロンドープポリシリコンターゲットを用い、アルゴンガスに１１体積％の酸素ガスを混合した混合ガスを導入しつつ、３．７Ｐａの圧力でＡＣマグネトロンスパッタを行って成膜した。なお、ＳｉＯｘ膜の厚さの調整は、電力密度とスパッタ時間とを調整して行った。【００５２】
このＳｉＯｘ膜が形成されたＰＥＴフィルム上に、非晶質層の成膜工程として、スズを酸化物換算で所定量含有するインジウムスズ酸化物からなるターゲットを用い、アルゴンガスと酸素ガスとを所定の割合で混合した混合ガスを導入しつつ、０．８Ｐａの圧力でＤＣマグネトロンスパッタを行って非晶質層を形成し、導電膜用素材を製造した。【００５３】
非晶質層の成膜条件の詳細は表１に示すとおりである。ターゲットには、酸化スズ（ＳｎＯ２）と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）とを混合して焼結した焼結体であって、スズの酸化物換算での含有量（スズ酸化物含有量）が３〜１２質量％であるものを用いた。酸素ガスの流量は、予め結晶化後のシート抵抗値が最低値となるときの流量を求めておき、このような流量となるように調整した。非晶質層の膜厚の調整は、電力密度とスパッタ時間とを調整して行った。なお、非晶質層におけるスズの酸化物換算での含有量は、ターゲットにおけるスズの酸化物換算での含有量と同等と推定してよい。【００５４】
得られた導電膜用素材に対して、非晶質層の熱処理工程として、大気中で１４５℃、６０分間の熱処理を行って、導電膜積層体を製造した。【００５５】
表1に記載の通りの含有割合でスズ酸化物を含有するターゲットを用いて作製した試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各導電膜積層体について、そのシート抵抗値（Ω／□）、非晶質層の膜厚（Å）の測定結果、および非晶質層の結晶性の評価を表１に示す。【００５６】
（シート抵抗値）
各導電膜積層体を１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズに切断し、Ｌｏｒｅｓｔｅｒ（三菱化学社製、商品名）を用いて四探針法によりシート抵抗値（Ω／□、すなわちΩ／ｓｑｕａｒｅ）を測定した。【００５７】
（結晶性）
各導電膜積層体を２５℃のＨＣｌ溶液（濃度１．５ｍｏｌ／Ｌ）に３分間浸漬する前後で抵抗値を測定し、抵抗値変化率（浸漬後の抵抗値／浸漬前の抵抗値）を求めた。なお、既に説明したように、抵抗値変化率は、結晶性の指標となるものであり、抵抗値変化率が２００％以下のものが結晶性を有する。表中、抵抗値変化率が２００％以下であったものを「○」、２００％を超えたものを「×」で示す。【００５８】
【表１】
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【００５９】
スズの酸化物換算での含有量が５．５質量％未満の場合、膜厚を２５ｎｍ（２５０オングストローム）以下と薄くしても熱処理時の結晶性は良好となるが、熱処理後（結晶化後）のシート抵抗値が１５０Ω／□を超えるような高い値となる。一方、スズの酸化物換算での含有量が９質量％を超える場合、膜厚が２５ｎｍを超えるものについては、熱処理時の結晶性が良好となり、熱処理後のシート抵抗値も１５０Ω／□以下といった十分に低い値が得られるが、透過率が低く、膜厚が２５ｎｍ以下のものについては、熱処理時の結晶性が十分でなく、熱処理後のシート抵抗値も１５０Ω／□を超えるような高い値となる。スズの酸化物換算での含有量が５．５〜９質量％の場合、膜厚が２５ｎｍ以下と薄くても熱処理時の結晶性が良好で、かつ熱処理後のシート抵抗値も１５０Ω／□以下といった十分に低い値が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、シート抵抗値が低く、かつ膜厚の増加も抑制された結晶質層を有する導電膜積層体を得ることができ、かかる導電膜積層体は電子機器用として、特に大型のタッチパネル装置に用いられる導電膜積層体として有用である。
なお、２０１２年５月１５日に出願された日本特許出願２０１２−１１１６７７号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１０…導電膜用素材、１１…透明基材、１２…非晶質層、２０…導電膜積層体、２１…結晶質層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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