(57)【要約】  本発明の課題は、連続的に搬送される透明基板上に、銀を含有する透明金属層を、機能を低下させることなく薄い層厚で成膜することで、高機能な透明導電体を製造できる製造方法を提供することである。当該透明導電体の製造方法は、連続的に搬送される透明基板１上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、透明金属層に対する第１高屈折率層の層厚比及び透明金属層に対する第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法であって、透明基板１に対して成膜を行う複数の成膜工程を有し、複数の成膜工程のうち透明金属層の成膜を行う成膜工程において、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として透明金属層の成膜を行うことを特徴とする。
2015125512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法であって、
前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜工程を有し、
前記複数の成膜工程のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜工程において、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として前記透明金属層の成膜を行うことを特徴とする透明導電体の製造方法。
【請求項２】
連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法であって、
前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜工程を有し、
前記複数の成膜工程のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜工程において、銀を含む成膜原料を保持する成膜源の前記透明基板に対向する領域の一部を遮蔽する成膜用マスクを介することで、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として、前記透明金属層の成膜を行うことを特徴とする透明導電体の製造方法。
【請求項３】
連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法であって、
前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜工程を有し、
前記複数の成膜工程のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜工程において、銀を含む成膜原料を保持する成膜源の前記透明基板に対向する領域の前記透明基板の搬送方向における幅を、前記第１高屈折率層の成膜原料を保持する成膜源及び前記第２高屈折率層の成膜原料を保持する成膜源よりも小さくすることで、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として、前記透明金属層の成膜を行うことを特徴とする透明導電体の製造方法。
【請求項４】
連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造装置であって、
前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜室と、
前記複数の成膜室のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜室に、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として前記透明金属層の成膜を行わせる制御部と、を備えていることを特徴とする透明導電体の製造装置。
【請求項５】
連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造装置であって、
前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜室と、
前記複数の成膜室のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜室において、銀を含む成膜材料を保持する成膜源の前記透明基板に対向する領域の一部を遮蔽する成膜用マスクと、
前記複数の成膜室のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜室に、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として前記透明金属層の成膜を行わせる制御部と、を備えていることを特徴とする透明導電体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電体の製造方法及び透明導電体の製造装置に関する。特に、連続的に搬送される透明基板上に、銀を含有する透明金属層を、機能を低下させることなく薄い層厚で成膜することで、高機能な透明導電体を製造できる製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、無機及び有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の表示装置、タッチパネル、太陽電池等の各種装置に透明導電体が使用されている。【０００３】
透明導電体を構成する材料としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｃｒ等の金属や、Ｉｎ２Ｏ３、ＣｄＯ、ＣｄＩｎ２Ｏ４、Ｃｄ２ＳｎＯ４、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）等の酸化物半導体が知られている。【０００４】
透明導電体を製造するためには、連続的に搬送される透明基板に対して、真空成膜法によって、各構成層を連続的に成膜する方法が効率的である。このような成膜方法としては、例えば、長尺な透明基板を連続的に送り出す送り出しローラーと、成膜済みの透明基板を巻き取る巻き取りローラーとを用いるいわゆるロール・ｔｏ・ロール方式が知られている（例えば、特許文献１参照。）。【０００５】
ここで、透明導電体は、少なくとも、導電性を有する透明金属層、当該透明金属層の両面側に設けられる高屈折率層等を備えて構成されている。透明金属層に銀が含有されている場合、透明導電体の透過率を低減する等の観点から、透明金属層の層厚を十分に薄くすることが好ましく、具体的には、当該透明金属層に対する高屈折率層の層厚比を３以上とすることが好ましい。しかしながら、銀を含有する透明金属層材料の成膜速度は、一般的な高屈折率層材料の成膜速度よりも速い。
そのため、上記方式を採用して、一定速度で搬送される透明基板に対し、高屈折率層と、銀を含有する透明金属層と、を成膜するためには、透明金属層材料の成膜速度を、相対的に高屈折率層材料の成膜速度よりも低下させる必要がある。例えばスパッタ方式においては、透明金属層のスパッタ源に投入する電力量を低下させることで、成膜速度を低下させることができる。しかしながら、スパッタ源に投入する電力量を低下させ成膜速度を低下させ過ぎると、当該透明金属層における波長４００〜８００ｎｍの光の平均吸収率が高くなってしまい、光透過率が低下してしまうという問題が発生することが分かった。また、当該透明金属層にあっては抵抗値も増大しており、タッチパネル用途の透明導電体における透明金属層としては、十分な機能を発揮できないという問題があることも分かった。一方で、成膜源に投入する電力量を低下させず、成膜速度を一定以上とすると、上記したように、層厚の厚い透明金属層が成膜されてしまうため、高機能な透明導電体を得ることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−４２８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、連続的に搬送される透明基板上に、銀を含有する透明金属層を、機能を低下させることなく薄い層厚で成膜することで、高機能な透明導電体を製造できる製造方法及び製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法又は製造装置において、前記透明基板に対して前記透明金属層の成膜を行う際に、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として前記透明金属層の成膜を行うことで、連続的に搬送される透明基板上に、銀を含有する透明金属層を、機能を低下させることなく薄い層厚で形成することができ、高機能な透明導電体を製造できることを見いだした。
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段により解決される。【０００９】
１．連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法であって、
前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜工程を有し、
前記複数の成膜工程のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜工程において、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として前記透明金属層の成膜を行うことを特徴とする透明導電体の製造方法。【００１０】
２．連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法であって、
前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜工程を有し、
前記複数の成膜工程のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜工程において、銀を含む成膜原料を保持する成膜源の前記透明基板に対向する領域の一部を遮蔽する成膜用マスクを介することで、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として、前記透明金属層の成膜を行うことを特徴とする透明導電体の製造方法。【００１１】
３．連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法であって、
前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜工程を有し、
前記複数の成膜工程のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜工程において、銀を含む成膜原料を保持する成膜源の前記透明基板に対向する領域の前記透明基板の搬送方向における幅を、前記第１高屈折率層の成膜原料を保持する成膜源及び前記第２高屈折率層の成膜原料を保持する成膜源よりも小さくすることで、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として、前記透明金属層の成膜を行うことを特徴とする透明導電体の製造方法。【００１２】
４．連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造装置であって、
前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜室と、
前記複数の成膜室のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜室に、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として前記透明金属層の成膜を行わせる制御部と、を備えていることを特徴とする透明導電体の製造装置。【００１３】
５．連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造装置であって、
前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜室と、
前記複数の成膜室のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜室において、銀を含む成膜材料を保持する成膜源の前記透明基板に対向する領域の一部を遮蔽する成膜用マスクと、
前記複数の成膜室のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜室に、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として前記透明金属層の成膜を行わせる制御部と、を備えていることを特徴とする透明導電体の製造装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、連続的に搬送される透明基板上に、銀を含有する透明金属層を、機能を低下させることなく薄い層厚で成膜することができ、高機能な透明導電体を製造できる製造装置及び製造方法を提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
一般に、例えばスパッタ方式等において層厚の薄い層を成膜する場合には、成膜源に投入される電力量等を減少させることによって行われる。しかしながら、銀を含む成膜原料を用いて透明金属層を成膜する場合、成膜源に投入される電力量を減少させて成膜を行うと、成膜された透明金属層の光の平均吸収率が高くなってしまい、光の平均透過率が低下してしまう。
本発明のように、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として、透明金属層の成膜を行うことで、透明基板の搬送方向の単位長さ当たりにおける単位時間当たりの透明基板への銀供給量を増大させることができ、これにより、層厚の薄い層を成膜しつつ、銀の凝集（マイグレーション）を抑制することができる。このため、一般的には核成長型（Ｖｏｌｕｍｅｒ−Ｗｅｂｅｒ：ＶＷ型）での膜成長により島状に孤立しやすい銀含有層が、単層成長型（Ｆｒａｎｋ−ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｍｅｒｗｅ：ＦＷ型）の膜成長によって成膜されるようになる。したがって、薄い層厚でありながらも、均一な層厚の透明金属層が得られるようになる。この結果、薄い層厚で高い光透過率を保ちつつも、導電性が確保された高品質な透明金属層を成膜し、高機能な透明導電体を製造することができる。
透明金属層の静的成膜速度を低下させ過ぎると、透明基板の搬送方向の単位長さ当たりにおける単位時間当たりの銀供給量が低減し、銀の凝集が発生してしまうことで、光の平均吸収率の高い透明金属層が成膜されてしまうと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】透明導電体の層構成の一例を示す概略断面図
【図２】透明導電体の層構成の他の例を示す概略断面図
【図３】透明導電体の導通領域及び絶縁領域からなるパターンの一例を示す模式図
【図４】本発明の製造装置の概略構成図
【図５Ａ】成膜用マスクの概略側面図
【図５Ｂ】成膜用マスクの概略平面図
【図６】成膜源に投入する電力量に対する各種層材料の静的成膜速度を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の透明導電体の製造方法は、連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法であって、前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜工程を有し、前記複数の成膜工程のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜工程において、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として前記透明金属層の成膜を行うことを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項５に係る発明に共通する又は対応する技術的特徴である。
また、本発明の透明導電体の製造方法は、連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法であって、前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜工程を有し、前記複数の成膜工程のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜工程において、銀を含む成膜原料を保持する成膜源の前記透明基板に対向する領域の一部を遮蔽する成膜用マスクを介することで、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として、前記透明金属層の成膜を行うことを特徴とする。
また、本発明の透明導電体の製造方法は、連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法であって、前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜工程を有し、前記複数の成膜工程のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜工程において、銀を含む成膜原料を保持する成膜源の前記透明基板に対向する領域の前記透明基板の搬送方向における幅を、前記第１高屈折率層の成膜原料を保持する成膜源及び前記第２高屈折率層の成膜原料を保持する成膜源よりも小さくすることで、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として、前記透明金属層の成膜を行うことを特徴とする。
また、本発明の透明導電体の製造装置は、連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造装置であって、前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜室と、前記複数の成膜室のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜室に、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として前記透明金属層の成膜を行わせる制御部と、を備えていることを特徴とする。
また、本発明の製造装置は、連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、前記透明金属層に対する前記第１高屈折率層の層厚比及び前記透明金属層に対する前記第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造装置であって、前記透明基板に対して成膜を行う複数の成膜室と、前記複数の成膜室のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜室において、銀を含む成膜材料を保持する成膜源の前記透明基板に対向する領域の一部を遮蔽する成膜用マスクと、前記複数の成膜室のうち前記透明金属層の成膜を行う成膜室に、前記透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として前記透明金属層の成膜を行わせる制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００１８】
１．透明導電体の概略構成
本発明の透明導電体の層構成の例を図１及び図２に示す。図１及び図２に示されるように、本発明の透明導電体１００には、透明基板１上に、透明基板１側から、第１高屈折率層２／透明金属層３／第２高屈折率層４が設けられている。そして、第１高屈折率層又は第２高屈折率層が硫化亜鉛等を含有する場合、第１高屈折率層２又は第２高屈折率層４と透明金属層３との間には、硫化防止層５（５ａ及び５ｂ）が設けられていることが好ましい。
図１及び図２に示される透明導電体１００においては、第１高屈折率層２及び第２高屈折率層４がともに硫化亜鉛を含有し、第１高屈折率層２と透明金属層３との間に第１硫化防止層５ａが設けられ、透明金属層３と第２高屈折率層４との間に第２硫化防止層５ｂが設けられている例を示している。
【００１９】
透明金属層と硫化亜鉛を含有する層とが隣接して成膜されると、透明金属層を構成する金属由来の金属硫化物が生成されやすく、透明導電体の光透過性が低下しやすい。金属硫化物は、以下のように生成されると推察される。
【００２０】
第１高屈折率層が硫化亜鉛を含有し、当該第１高屈折率層上にスパッタ法等の気相成膜法で透明金属層を成膜する場合、第１高屈折率層中の未反応の硫黄成分が、透明金属層の材料（金属材料）によって成膜雰囲気中に弾き出される。そして、弾き出された硫黄成分と金属とが反応し、金属硫化物が第１高屈折率層上に堆積する。また、第１高屈折率層と透明金属層とを連続的に成膜する場合、第１高屈折率層の成膜雰囲気に含まれる硫黄成分が透明金属層雰囲気内に残存する。そして、この硫黄成分と金属とが反応し、金属硫化物が第１高屈折率層上に堆積する。
【００２１】
一方、第２高屈折率層が硫化亜鉛を含有し、透明金属層上に当該第２高屈折率層を成膜する場合、透明金属層中の金属が、第２高屈折率層の材料によって、成膜雰囲気中に弾き出される。そして、弾き出された金属と硫黄成分とが反応し、金属硫化物が透明金属層表面に堆積する。更に、透明金属層の表面と、成膜雰囲気中の硫黄成分とが接触することによっても、透明金属層表面に金属硫化物が生成する。
【００２２】
これに対し、本発明の透明導電体１００では、例えば、図１に示すように、第１高屈折率層２上に、第１硫化防止層５ａが積層される。当該構成では、第１高屈折率層２が第１硫化防止層５ａで保護されるため、透明金属層３の成膜時に第１高屈折率層２中の硫黄成分が弾き出されにくい。また、第１高屈折率層２と透明金属層３とを連続的に成膜したとしても、第１高屈折率層２の成膜雰囲気に含まれる硫黄成分が、第１硫化防止層５ａの構成成分と反応したり、第１硫化防止層５ａの構成成分に吸着されたりする。したがって、透明金属層３の成膜雰囲気には硫黄が含まれにくく、金属硫化物の生成が抑制される。
【００２３】
また、本発明の透明導電体１００では、例えば、図１に示すように、透明金属層３上に第２硫化防止層５ｂが積層される。当該構成では、透明金属層３が第２硫化防止層５ｂで保護されるため、第２高屈折率層４の成膜時に透明金属層３中の金属が弾き出されにくい。また、第２高屈折率層４の成膜雰囲気中の硫黄成分が、透明金属層３の表面と接触しにくい。したがって、透明金属層３表面に金属硫化物が生成しにくい。
【００２４】
本発明の透明導電体では、図１に示すように、透明金属層３が透明基板１の全面に積層されていても良いし、図２に示されるように、透明金属層３が所望の形状にパターン化されていても良い。本発明の透明導電体において、透明金属層３が積層されている領域ａが、電気が導通する領域（以下、「導通領域」ともいう。）である。一方、図２に示されるように、透明金属層３が含まれない領域ｂが絶縁領域である。
【００２５】
導通領域ａ及び絶縁領域ｂからなるパターンは、透明導電体１００の用途に応じて、適宜選択される。例えば、透明導電体１００が静電方式のタッチパネルに適用される場合には、図３に示されるように、複数の導通領域ａと、これを区切るライン状の絶縁領域ｂとを含むパターン等であり得る。
【００２６】
また、本発明の透明導電体１００には、透明基板１、第１高屈折率層２、透明金属層３、第２高屈折率層４及び硫化防止層５以外の層が設けられていても良い。
例えば、透明金属層３の成膜時に成長核になり得る下地層が、透明金属層３と第１高屈折率層２との間において、透明金属層３に隣接して設けられていても良い。また、透明導電体１００の導通領域ａの光透過性を調整する低屈折率層や第３高屈折率層が、第２高屈折率層４の上に設けられていても良い。
【００２７】
２．透明導電体の製造装置及び製造方法
上記したように構成される透明導電体を製造する製造装置及び製造方法について説明する。なお、以下に説明する製造装置及び製造方法においては、透明基板上に第１高屈折率層、透明金属層及び第２高屈折率層を備えてなる透明導電体を製造するものについて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１に示すような第１及び第２硫化防止層等の他の機能層を備える透明導電体を製造するものであっても良い。
【００２８】
《透明導電体の製造装置》
本発明の透明導電体の製造装置は、連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、透明金属層に対する第１高屈折率層の層厚比及び透明金属層に対する第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造装置であって、透明基板に対して成膜を行う複数の成膜室と、複数の成膜室のうち透明金属層の成膜を行う成膜室に、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として透明金属層の成膜を行わせる制御部と、を備えている。
【００２９】
ここで、本発明において静的成膜速度（ｎｍ／ｍｉｎ）とは、透明基板が成膜源の透明基板に対向する領域上を通過した後に実際に当該透明基板に成膜された層の層厚をｔ（ｎｍ）とし、透明基板の搬送速度（一定速度）をＲ（ｍ／ｍｉｎ）とし、成膜源の透明基板に対向する領域の基板搬送方向における幅をｗ（ｍ）としたとき、（ｔ×Ｒ）／ｗで算出される値をいう。なお、成膜用マスクが設けられている場合にあっては、当該成膜用マスクの開口部の基板搬送方向における幅をｗ、とするものとする。また、基板搬送方向とは、成膜源の透明基板に対向する領域面に略平行な方向であって、当該成膜源上を透明基板が搬送される方向に沿った方向である。また、本発明において成膜源は、透明基板の幅方向（当該透明基板が搬送される方向に直交する方向）全体をカバーする長さで設けられているものとする。
【００３０】
本発明の透明導電体の製造装置２００は、図４に示すように、真空チャンバー２０１、透明基板１を搬送するメインローラー２０８、成膜前の透明基板１を送り出す送り出しローラー２１１、各種機能層が成膜された透明基板１を巻き取る巻き取りローラー２１２、透明基板１を案内するガイドローラー２１３、２１４、第１高屈折率層を成膜する成膜源２２１、銀を含有する透明金属層を成膜する成膜源２２２、第２高屈折率層を成膜する成膜源２２３、真空チャンバー２０１内の空間を仕切る隔壁２３１〜２３６、メインローラー２０８に搬送される透明基板１と成膜源２２２との間に設けられる成膜用マスク２４１、これら各部を制御する制御部２５０等を備えて構成されている。
【００３１】
真空チャンバー２０１内は、メインローラー２０８及び仕切板２３１〜２３６により仕切られ、メインローラー２０８を中心にその周囲に、巻き出し室２０２、第１成膜室２０３、第１差圧室２０４、第２成膜室２０５、第２差圧室２０６及び第３成膜室２０７が形成されている。
【００３２】
巻き出し室２０２は、真空チャンバー２０１の内壁面と、メインローラー２０８の周面と、真空チャンバー２０１の内壁面からメインローラー２０８の周面の近傍まで延在する隔壁２３１、２３６とによって構成されている。
ここで、隔壁２３１、２３６の先端は、メインローラー２０８に張架される透明基板１に接触しない位置まで延在し、メインローラー２０８の周面に近接して、巻き出し室２０２と、第１成膜室２０３及び第３成膜室２０７とを、略気密に分離している。
他の隔壁２３２〜２３５も同様に構成され、第１成膜室２０３と第１差圧室２０４とが隔壁２３２で仕切られ、第１差圧室２０４と第２成膜室２０５とが隔壁２３３で仕切られ、第２成膜室２０５と第２差圧室２０６とが隔壁２３４で仕切られ、第２差圧室２０６と第３成膜室２０７とが隔壁２３５で仕切られている。各室が隔壁２３１〜２３６で仕切られていることで、各成膜室の成膜原料が他の成膜室に侵入することを抑制することができる。特に、例えば、第１高屈折率層又は第２高屈折率層の材料に硫黄成分等が含有されている場合、当該硫黄成分が第２成膜室２０５に侵入することを抑制し、銀を含む透明金属層の腐食を抑制することができる。
【００３３】
巻き出し室２０２、第１成膜室２０３、第１差圧室２０４、第２成膜室２０５、第２差圧室２０６及び第３成膜室２０７には、それぞれ真空排気手段（図示略）や不活性ガス供給手段（図示略）等が設けられており、各室の真空度を調整することが可能となっている。真空排気手段としては、特に制限はなく、例えば、ターボポンプ、メカニカルブースターポンプ、ロータリーポンプ、ドライポンプなどの真空ポンプ、更には、クライオコイル等の補助手段、到達真空度や排気量の調整手段等を利用する、真空成膜装置に用いられている公知の（真空）排気手段等を利用可能である。
【００３４】
このように、各室間には隔壁２３１〜２３６が設けられ略気密に分離されているが、各室内を搬送される透明基板１が通過するため完全な気密状態を構成することはできない。しかしながら、第１成膜室２０３と第２成膜室２０５との間に第１差圧室２０４が設けられ、第２成膜室２０５と第３成膜室２０７との間に第２差圧室２０６が設けられ、第１差圧室２０４及び第２差圧室２０６の真空度を調整できることにより、各成膜室の成膜原料が他の成膜室内に侵入することを抑制することができる。具体的には、各差圧室２０４、２０６内の真空度を、各成膜室２０３、２０５、２０７よりも低真空とする、すなわち、圧力が高い状態とすることで、各成膜室内の成膜原料が他の成膜室へ侵入することを抑制することができる。特に、例えば、第１高屈折率層又は第２高屈折率層が硫黄成分等を含有する場合、当該硫黄成分が第２成膜室２０５に侵入することを抑制し、銀を含む透明金属層の腐食を抑制することができる。
また、透明金属層の腐食を抑制する観点から、第２成膜室２０５の真空度を、第１成膜室２０３及び第３成膜室２０７よりも低真空とする、すなわち、圧力が高い状態とすることが好ましい。これにより、第１成膜室２０３及び第３成膜室２０７内の硫黄成分が第２成膜室に侵入することを抑制でき、銀を含む透明金属層の腐食を抑制することができる。
【００３５】
本発明の製造装置２００で用いられる透明基板１は、長尺に形成され、巻き出し室２０２内において、送り出しローラー２１１から巻き出され、巻き取りローラー２１２により巻き取られる。送り出しローラー２１１から巻き出された透明基板１は、ガイドローラー２１３を介してメインローラー２０８に搬送され、第１成膜室２０３、第２成膜室２０５及び第３成膜室２０７にて順次薄膜層が成膜され、更にガイドローラー２１４を介して巻き取りローラー２１２に巻き取られる。
なお、透明基板１としては、後述するようにガラス基板や樹脂フィルム等が用いられるが、その表面上には、例えば、平滑層（クリアハードコート層：ＣＨＣ層）、保護層、密着層、反射層、反射防止層等の各種の機能を発現するための層（膜）が成膜されていても良い。平滑層が成膜されている場合、その平均表面粗さＲａは３ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３６】
ここで、真空排気や加熱処理等が行われることによって透明基板１から水分が生じると、スパッタリングにより成膜される各層の組成が変化してしまうため、成膜前に透明基板１から水分を除去することが好ましい。具体的には、透明基板１に対して予備加熱やクライオポンプによる真空排気等を行うことが好ましく、製造装置２００はそれらを行うための構成を備えていても良い。
また、透明基板１と当該透明基板１に隣接して成膜される層との密着性を向上するため、成膜前に透明基板１に対して表面洗浄処理を行うことが好ましい。具体的には、透明基板１に対してイオンボンバード処理やプラズマ処理等を行うことが好ましく、製造装置２００はそれらを行うための構成を備えていても良い。
【００３７】
メインローラー２０８は、図４中の矢印方向に回転する円筒状の部材である。
メインローラー２０８は、ガイドローラー２１３よって所定の経路で搬送される透明基板１を、周面の所定領域に掛け回して、所定位置に保持しつつ長手方向に搬送し、第１成膜室２０３、第１差圧室２０４、第２成膜室２０５、第２差圧室２０６及び第３成膜室２０７の順に透明基板１を通過させ、巻き出し室２０２のガイドローラー２１４に送る。
【００３８】
メインローラー２０８は、第１成膜室２０３の成膜源２２１、第２成膜室２０５の成膜源２２２及び第３成膜室２０７の成膜源２２３の対向電極としても作用する。
【００３９】
また、メインローラー２０８は、透明基板１を冷却する冷却手段を内蔵していても良い。メインローラー２０８の冷却手段としては、特に制限はなく、冷媒等を循環する冷却手段であっても良いし、ピエゾ素子等を用いる冷却手段であっても良い。冷却手段は、例えば、透明基板１の温度を−２０〜６５℃程度まで冷却できるように構成されている。
【００４０】
送り出しローラー２１１は、長尺な透明基板１を供給し、搬送方向下流側に送り出す。また、巻き取りローラー２１２は、成膜済みの透明基板１を巻き取る。送り出しローラー２１１及び巻き取りローラー２１２は、巻き出し室２０２に設けられている。
製造装置２００の制御部（図示略）は、送り出しローラー２１１による透明基板１の送り出しと、巻き取りローラー２１２による成膜済みの透明基板１の巻き取りとを同期して行い、長尺な透明基板１を所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、第１成膜室２０３、第２成膜室２０５及び第３成膜室２０７で順次成膜を行う。したがって、巻き出し室２０２は、製造装置２００内において、透明基板１の搬送方向の最上流の室であるとともに、最下流の室でもある。
【００４１】
ガイドローラー２１３、２１４は、それぞれ巻き出し室２０２に設けられ、透明基板１を所定の搬送経路で案内する通常のガイドローラーである。
【００４２】
成膜源２２１は、第１成膜室２０３内に設けられ、スパッタリングカソード２２１ａに第１高屈折率層の成膜原料２２１ｂが取り付けられてなる。成膜源２２１は、電力が投入されることで、投入電力量に応じた量の成膜原料２２１ｂの原子又は分子を成膜雰囲気中に放出し、これにより、第１成膜室２０３は透明基板１に対して成膜を行う。
また、成膜源２２２は、第２成膜室２０５内に設けられ、スパッタリングカソード２２２ａに透明金属層の成膜原料２２２ｂが取り付けられてなる。成膜源２２２は、電力が投入されることで、投入電力量に応じた量の成膜原料２２２ｂの原子又は分子を成膜雰囲気中に放出し、これにより、第２成膜室２０５は透明基板１に対して成膜を行う。
また、成膜源２２３は、第３成膜室２０７内に設けられ、スパッタリングカソード２２３ａに第２高屈折率層の成膜原料２２３ｂが取り付けられてなる。成膜源２２３は、電力が投入されることで、投入電力量に応じた量の成膜原料２２３ｂの原子又は分子を成膜雰囲気中に放出し、これにより、第３成膜室２０７は透明基板１に対して成膜を行う。
スパッタリングカソード２２１ａ〜２２３ａとしては、内部にマグネットを配し磁場によりプラズマを閉じ込めスパッタリング効率を上げる、所謂マグネトロンカソード方式のものが望ましい。また、スパッタリングカソード２２１ａ〜２２３ａとしては、平板カソード、ロータリーカソードのどちらでも構わないが、ターゲット使用効率が良いこと、成膜される層の層厚分布が均一に取りやすいことからロータリーカソードであることが望ましい。
【００４３】
各成膜室２０３、２０５、２０７におけるスパッタの条件としては、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガスのガス流量５〜４０ｓｃｃｍ、圧力０．１〜１．０Ｐａが例示され、このような条件に設定することで、成膜される各層の表面が荒れることを抑制できる。各成膜室２０３、２０５、２０７において、成膜される各層の層厚は、水晶振動子、干渉計等の層厚モニターにより監視することが好ましい。
【００４４】
制御部２５０は、製造装置２００の各部を制御する。制御部２５０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、製造装置２００用の各種処理プログラムに従って各種動作を行う。制御部２５０は、製造装置２００の各部を制御することによって、連続的に搬送される透明基板１上に、透明金属層に対する第１高屈折率層の層厚比及び透明金属層に対する第２高屈折率層の層厚比が３以上となるように、透明金属層、第１及び第２高屈折率層を成膜し、透明導電体１００を製造する。
具体的には、例えば、制御部２５０は、メインローラー２０８、送り出しローラー２１１及び巻取りローラー２１２の回転速度を調整することにより、透明基板１の搬送速度（以下、基板搬送速度とする。）を調整する。また、例えば、制御部２５０は、成膜源２２２１〜２２３への投入電力量を調整することによって、各成膜室２０３、２０５、２０７に所定の成膜速度で成膜を行わせる。
【００４５】
本発明において、制御部２５０は、透明金属層の成膜を行う第２成膜室２０５に、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として、透明金属層の成膜を行わせる。具体的には、制御部２５０は、成膜源２２２への投入電力量を調整することによって、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上に調整する。
ここで、製造装置２００は、以下に説明するような成膜用マスク２４１を備えていることで、静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上とすることで透明基板への銀供給量が増大したとしても、層厚の薄い透明金属層をより確実に成膜することができる。この構成によれば、従来の装置構成に成膜用マスク２４１を新たに設けるのみであるため、装置コストを低減することができる。
【００４６】
図４、図５Ａ及び図５Ｂを参照して成膜用マスク２４１について説明する。図５Ａは、成膜用マスク２４１の概略側面図、図５Ｂは、成膜用マスク２４１の概略平面図を示している。
成膜用マスク２４１は、第２成膜室２０５内において、メインローラー２０８に搬送される透明基板１と成膜源２２２との間に設けられ、第１成膜室２０３及び第３成膜室２０７には設けられていない。成膜用マスク２４１は開口部２４２を有していることで、成膜源２２２の透明基板１に対向する領域の一部を遮蔽し、実質的に、成膜源２２２の透明基板１に対向する領域を、開口部２４２の大きさに低減することができる。これにより、成膜用マスク２４１は、成膜源２２２の透明基板１に対向する領域の幅を実質的に調整することができる。例えば、図５Ａ及び図５Ｂにおいては、成膜源２２２の透明基板１に対向する領域の、基板搬送方向における幅は、成膜用マスク２４１が設けられていないとすると幅ｗ１であるが、成膜用マスク２４１が設けられていることで実質的に開口部２４２の開口幅ｗ２となっている。これにより、成膜源２２２の透明基板１に対向する領域の、基板搬送方向における幅を実質的に小さくすることができる。
このような成膜用マスク２４１が設けられていることで、成膜源２２２への投入電力量を一定以上として透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上としつつ、成膜される透明金属層の層厚の増大を抑えることができる。これにより、透明導電体に対する第１及び第２高屈折率層の層厚比が３以上の透明導電体をより確実に製造することができる。
【００４７】
また、成膜用マスク２４１は、成膜源２２２と透明基板１との間に設けることができるが、透明基板１と成膜用マスク２４１との距離が５ｍｍ以内となるように設けられていることが望ましい。これにより、成膜用マスク２４１の開口部２４２の幅による、透明金属層の層厚の制御精度を向上させることができる。
【００４８】
なお、上記した製造装置２００によれば、第１成膜室２０３、第２成膜室２０５及び第３成膜室２０７によりスパッタ法にて透明基板１に対して成膜を行うものとしたが、各成膜室は、従来公知の蒸着法にて成膜を行うものとしても良い。この場合には、製造装置２００は、従来公知の蒸着装置と略同様に構成されているものとしても良いが、その制御部が、透明金属層の成膜を行う成膜室に、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として透明金属層の成膜を行わせるように構成されているものである。
また、上記した製造装置２００によれば、第１成膜室２０３と第２成膜室２０５との間に第１差圧室２０４が設けられ、第２成膜室２０５と第３成膜室２０７との間に第２差圧室２０６が設けられているものとしたが、第１差圧室２０４及び第２差圧室２０６は設けられていなくても良い。
また、上記した製造装置２００によれば、第１成膜室２０３、第２成膜室２０５及び第３成膜室２０７が設けられているものとしたが、透明導電体を構成する別の機能層を成膜する成膜室が設けられているものとしても良い。例えば、第１成膜室２０３又は第３成膜室２０７が、硫黄成分等を含む第１高屈折率層又は第２高屈折率層を成膜する場合、第１成膜室２０３と第２成膜室２０５との間や、第２成膜室２０５と第３成膜室２０７との間に、硫化防止層を成膜する成膜室が設けられているものとしても良い。
また、上記した製造装置２００によれば、成膜用マスク２４１を備えているものとしたが、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上とし、薄膜の透明金属層を成膜することができれば、成膜用マスク２４１を備えていなくても良い。例えば、成膜用マスク２４１が設けられている代わりに、成膜源２２２の透明基板１に対向する領域の基板搬送方向における幅が、成膜源２２１、２２３よりも小さく構成されていることで、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として透明金属層の成膜を行うように構成されているものとしても良い。これにより、成膜源２２２の透明基板に対向する領域の、基板搬送方向における幅を低減することができ、成膜用マスク２４１が設けられている場合と同様の効果を得ることができる。また、成膜用マスク２４１に遮られることで生じる成膜材料のロスを低減でき、透明導電体の製造コストを低減することができる。
【００４９】
《透明導電体の製造方法》
本発明の透明導電体の製造方法は、連続的に搬送される透明基板上に、少なくとも第１高屈折率層、銀を含有する透明金属層及び第２高屈折率層を順次積層して形成され、透明金属層に対する第１高屈折率層の層厚比及び透明金属層に対する第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体の製造方法であって、透明基板に対して成膜を行う複数の成膜工程を有し、複数の成膜工程のうち透明金属層の成膜を行う成膜工程において、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として透明金属層の成膜を行う。
【００５０】
本発明の透明導電体の製造方法は、上記製造装置２００を用いて行うことが好ましい。以下、上記製造装置２００を用いる場合について説明する。
【００５１】
まず、送り出しローラー２１１から送り出され、メインローラー２０８により搬送される透明基板１に対し、第１成膜室２０３にて第１高屈折率層の成膜工程を行う。
続いて、メインローラー２０８により搬送される透明基板１に対し、第２成膜室２０５にて透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として、透明金属層の成膜工程を行う。このとき、成膜源２２２の透明基板１に対向する領域の一部を遮蔽する成膜用マスク２４１を介して透明金属層の成膜工程を行うことで、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上としつつ、薄膜の透明金属層を成膜することができる。
続いて、メインローラー２０８により搬送される透明基板１に対し、第３成膜室２０７にて第２高屈折率層の成膜工程を行う。
このようにして、第１高屈折率層、透明金属層及び第２高屈折率層が成膜された透明基板１を、巻き取りローラー２１２により巻き取る。
以上のようにして、透明導電体を製造することができる。これにより、透明金属層を機能性を低下させることなく成膜することができ、透明金属層に対する第１及び第２高屈折率層の層厚比がともに３以上の透明導電体を得ることができる。
【００５２】
なお、上記透明導電体の製造方法によれば、上記製造装置２００を用いて行うものとして説明したが、透明金属層の成膜を行う成膜工程において、静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として透明金属層の成膜を行うことができれば、他の構成の装置を用いて行うものであっても良い。例えば、成膜用マスク２４１が設けられている代わりに、成膜源２２２の透明基板１に対向する領域の基板搬送方向における幅を、成膜源２２１、２２３よりも小さくすることで、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上として透明金属層の成膜を行うものとしても良い。これにより、成膜源２２２の透明基板に対向する領域の、基板搬送方向における幅を低減することができ、成膜用マスク２４１が設けられている場合と同様の効果を得ることができる。また、成膜用マスク２４１に遮られることで生じる成膜材料のロスを低減でき、透明導電体の製造コストを低減することができる。また、例えば、蒸着法による成膜装置を用いて、上記製造方法を行うものとしても良い。
また、上記透明導電体の製造方法によれば、透明基板に対して第１高屈折率層、透明金属層及び第２高屈折率層の成膜工程を行うものとしたが、別の機能層の成膜工程を行うものとしても良い。例えば、硫黄成分を含む第１高屈折率層又は第２高屈折率層の成膜工程を行う場合には、硫化防止層の成膜工程を更に行うものとしても良い。
【００５３】
３．透明導電体の層構成の詳細
以下、本発明の透明導電体１００を構成する各層及びその材料等について、その詳細を説明する。
【００５４】
《透明基板》
透明基板１としては、透明な基板であれば良く、従来公知の各種表示デバイスの透明基板と同様のものを用いることができる。
ここで、本発明において、透明とは、波長５５０ｎｍの光の平均透過率が５０％以上であることをいう。
【００５５】
透明基板１としては、例えば、ガラス基板や、セルロースエステル樹脂（例えば、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース等）、ポリカーボネート樹脂（例えば、パンライト、マルチロン（いずれも帝人社製））、シクロオレフィン樹脂（例えば、ゼオノア（日本ゼオン社製）、アートン（ＪＳＲ社製）、アペル（三井化学社製））、アクリル樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート、アクリライト（三菱レイヨン社製）、スミペックス（住友化学社製））、ポリイミド、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリエステル樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート）、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ／ＡＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール／ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール樹脂）、スチレン系ブロックコポリマー樹脂等からなる透明樹脂フィルム等が挙げられる。透明基板１が透明樹脂フィルムである場合、当該透明樹脂フィルムには２種以上の樹脂が含まれていても良い。
【００５６】
透明性の観点から、透明基板１の材料としては、例えば、ガラス基板や、セルロースエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂（特にポリエチレンテレフタレート）、トリアセチルセルロース、シクロオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ／ＡＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール／ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール樹脂）、スチレン系ブロックコポリマー樹脂等からなる透明樹脂フィルムであることが好ましい。
【００５７】
透明基板１は、可視光に対する透明性が高いことが好ましく、波長４５０〜８００ｎｍの光の平均透過率が７０％以上であることが好ましく、より好ましくは８０％以上、更に好ましくは８５％以上である。透明基板１の光の平均透過率が７０％以上であると、透明導電体１００の光透過性が高まりやすい。また、透明基板１の波長４５０〜８００ｎｍの光の平均吸収率は１０％以下であることが好ましく、より好ましくは５％以下、更に好ましくは３％以下である。
【００５８】
上記平均透過率は、透明基板１の表面の法線に対して、５°傾けた角度から光を入射させて測定する。一方、平均吸収率は、平均透過率と同様の角度から光を入射させて、透明基板１の平均反射率を測定し；平均吸収率＝１００−（平均透過率＋平均反射率）として算出する。平均透過率及び平均反射率は分光光度計で測定される。
【００５９】
透明基板１の波長５７０ｎｍの光の屈折率は、２５℃において１．４０〜１．９５であることが好ましく、より好ましくは１．４５〜１．７５であり、更に好ましくは１．４５〜１．７０である。透明基板の屈折率は、通常、透明基板の材質によって定まる。透明基板の屈折率は、エリプソメーターで測定される。
【００６０】
透明基板１のヘイズ値は０．０１〜２．５であることが好ましく、より好ましくは０．１〜１．２である。透明基板のヘイズ値が２．５以下であると、透明導電体のヘイズ値が抑制される。ヘイズ値は、ヘイズメーターで測定される。
【００６１】
透明基板１の厚さは、１μｍ〜２０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１０μｍ〜２ｍｍである。透明基板の厚さが１μｍ以上であると、透明基板１の強度が高まり、第１高屈折率層２の成膜時に割れたり裂けたりすることを抑制できる。一方、透明基板１の厚さが２０ｍｍ以下であれば、透明導電体１００のフレキシブル性が十分となる。更に、透明導電体１００を用いた機器の厚さを薄くすることができる。また、透明導電体１００を用いた機器を軽量化することもできる。
【００６２】
《第１高屈折率層》
第１高屈折率層２は、透明導電体１００の導通領域ａ、つまり透明金属層３が成膜されている領域の光透過性（光学アドミッタンス）を調整する層であり、少なくとも透明導電体１００の導通領域ａに成膜される。第１高屈折率層２は、透明導電体１００の絶縁領域ｂにも成膜されていても良いが、導通領域ａ及び絶縁領域ｂからなるパターンの視認性を確保する観点から、導通領域ａのみに成膜されていることが好ましい。
【００６３】
第１高屈折率層２には、前述の透明基板１の屈折率より高い屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料が含まれる。当該誘電性材料又は酸化物半導体材料の波長５７０ｎｍの光の屈折率は、透明基板１の波長５７０ｎｍの光の屈折率より０．１〜１．１大きいことが好ましく、０．４〜１．０大きいことがより好ましい。一方、第１高屈折率層２に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料の波長５７０ｎｍの光の具体的な屈折率は２５℃において１．５より大きいことが好ましく、１．７〜２．５であることがより好ましく、更に好ましくは１．８〜２．５である。誘電性材料又は酸化物半導体材料の屈折率が１．５より大きいと、第１高屈折率層２によって、透明導電体１００の導通領域ａの光学アドミッタンスが十分に調整される。なお、第１高屈折率層２の屈折率は、第１高屈折率層２に含まれる材料の屈折率や、第１高屈折率層２に含まれる材料の密度で調整される。
【００６４】
第１高屈折率層２に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料は、絶縁性の材料であっても良く、導電性の材料であっても良い。誘電性材料又は酸化物半導体材料としては、金属酸化物を用いることができる。金属酸化物の例には、ＴｉＯ２、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｔｉ３Ｏ５、Ｔｉ４Ｏ７、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ、ＳｎＯ２、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）、ＡＺＯ（酸化アルミニウム亜鉛）、ＧＺＯ（酸化ガリウム亜鉛）、ＡＴＯ（酸化アンチモンスズ）、ＩＣＯ（酸化インジウムセリウム）、Ｂｉ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＷＯ３、ＨｆＯ２、ａ−ＧＩＯ（ガリウム、インジウム、及び酸素からなる非晶質酸化物）等が挙げられる。第１高屈折率層２には、当該金属酸化物が１種のみ含まれていても良く、２種以上が含まれていても良い。
【００６５】
また、第１高屈折率層２に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料としては、上記したとおり、硫化亜鉛を用いることができる。第１高屈折率層２に硫化亜鉛が含有されていると、透明金属層３への水分の透過を抑制し、透明金属層３の腐食を抑制することができる。第１高屈折率層２には、硫化亜鉛のみが含有されていても良いし、硫化亜鉛とともに他の材料が含有されていても良い。硫化亜鉛とともに含有される材料は、上記誘電性材料又は酸化物半導体材料として用いることができる金属酸化物やＳｉＯ２等であり、後述するように、特に好ましくはＳｉＯ２である。硫化亜鉛とともにＳｉＯ２が含有されていると、第１高屈折率層２が非晶質になりやすく、透明導電体１００のフレキシブル性が高まりやすい。
【００６６】
第１高屈折率層２に硫化亜鉛とともに他の材料が含有されている場合、硫化亜鉛の含有量は、第１高屈折率層２を構成する全材料の総モル数に対して、０．１〜９５質量％であることが好ましく、より好ましくは５０〜９０質量％、更に好ましくは６０〜８５質量％である。硫化亜鉛の含有量が大きいとスパッタ速度が速くなり、第１高屈折率層２の成膜速度が速くなる。一方、硫化亜鉛以外の成分が多く含有されていると、第１高屈折率層２の非晶質性が高まり、第１高屈折率層２の割れが抑制される。
【００６７】
第１高屈折率層２の層厚は、１５〜１５０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜８０ｎｍである。第１高屈折率層２の層厚が１５ｎｍ以上であると、第１高屈折率層２によって、透明導電体１００の導通領域ａの光学アドミッタンスが十分に調整される。一方、第１高屈折率層２の層厚が１５０ｎｍ以下であれば、第１高屈折率層２が含まれる領域の光透過性が低下しにくい。第１高屈折率層２の層厚は、エリプソメーターで測定される。
【００６８】
第１高屈折率層２は、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の一般的な気相成膜法で成膜することができる。第１高屈折率層２の屈折率（密度）が高まるとの観点から、第１高屈折率層２は、電子ビーム蒸着法又はスパッタ法で成膜されることが好ましい。電子ビーム蒸着法の場合は膜密度を高めるため、ＩＡＤ（イオンアシスト）などのアシストがあることが望ましい。
【００６９】
また、第１高屈折率層２が所望の形状にパターン化された層である場合、パターニング方法は特に制限されない。第１高屈折率層２は、例えば、所望のパターンを有するマスク等を被成膜面に配置して、気相成膜法でパターン状に成膜された層であっても良いし、公知のエッチング法によってパターン化された層であっても良い。
【００７０】
（アモルファス化金属材料）
第１高屈折率層２には、硫化亜鉛を含有させることが好ましいが、アモルファス化硫化亜鉛を含有させることがより好ましい。第１高屈折率層２にアモルファス化した硫化亜鉛が含有されていることで、透明導電体１００に発生する応力を低減することができ、透明導電体１００に反りが発生することを抑制できるとともに、透明導電体１００を折り曲げた時にクラックが発生することを抑制できる。更に、第１高屈折率層２にアモルファス化硫化亜鉛が含有されていることで、第１高屈折率層２の光透過性を向上させることができる。
【００７１】
第１高屈折率層２に硫化亜鉛とともにアモルファス化金属材料を含有させることで、硫化亜鉛をアモルファス化することができる。アモルファス化金属材料の含有量は、適宜変更可能であり、これにより、光の屈折率が変更可能である。そのため、光の透過度を所望のものにすることができる。具体的には、第１高屈折率層２に、例えば、硫化亜鉛よりも屈折率の高い透明材料であるＴｉＯ２やＮｂ２Ｏ５をアモルファス化金属材料として含有させることで、アモルファス化していない、すなわち結晶性の硫化亜鉛単体からなる第１高屈折率層と比べて、反射帯域を拡げることができる。これにより、透明導電体１００の光学特性の調整が容易になる。
【００７２】
また、アモルファス化金属材料を用いてアモルファス化した硫化亜鉛は、より良好な耐久性を有する。そのため、透明金属層３の保護をより確実に行うことができる。したがって、例えば、第１高屈折率層２に硫化亜鉛とともにアモルファス化金属材料としてＳｉ３Ｎ４やＡｌ２Ｏ３等を含有させることで、透明導電体１００の擦傷性を改善させることが可能になる。
【００７３】
アモルファス化金属材料としては、例えば、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物等を用いることができる。
【００７４】
アモルファス化金属材料として用いられる金属酸化物としては、例えば、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ５、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｔｉ３Ｏ５、Ｔｉ４Ｏ７、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ、ＳｎＯ２、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７、ＩＴＯ（ＩｎＳｎＯ）、ＩＧＺＯ（ＩｎＧａＺｎＯ）、ＩＺＯ（ＩｎＺｎＯ）、ＡＺＯ（ＡｌＺｎＯ）、ＧＺＯ（ＧａＺｎＯ）、ＡＴＯ（ＡｌＳｎＯ）、ＩＣＯ（ＩｎＣｅＯ）、Ｂｉ２Ｏ３、ａ−ＧＩＯ（ＧａＩｎＯ）、Ｇａ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＳｉＯ、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３、ＷＯ３等が挙げられる。
【００７５】
これらの中でも、ＳｉＯ２及びＴｉＯ２が好ましい。ＳｉＯ２を用いる場合、その含有量が少量でも、硫化亜鉛のアモルファス化が可能である。そのため、ＳｉＯ２を含有させることで、硫化亜鉛のアモルファス化後に、高い密着性（耐剥離性）や高い耐久性（例えば耐湿性等）を特に良好に奏させることができる。また、ＴｉＯ２は透明材料の中でも特に高屈折率を示すため、ＴｉＯ２を用いることで、反射帯域を広く取れ、透明導電体１００の光学特性の調整が容易になる。
【００７６】
また、アモルファス化金属材料として用いられる金属フッ化物としては、例えば、ＬａＦ３、ＢａＦ２、Ｎａ５Ａｌ３Ｆ１４、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＡｌＦ３、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＣｅＦ３、ＮｄＦ３、ＹＦ３等が挙げられる。
【００７７】
更に、アモルファス化金属材料として用いられる金属窒化物としては、例えば、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ等が挙げられる。これらの中でも、Ｓｉ３Ｎ４が好ましい。Ｓｉ３Ｎ４は硬度が高いため、Ｓｉ３Ｎ４を用いることで、第１高屈折率層２の耐擦傷性を向上させることができる。
【００７８】
なお、これらのアモルファス化金属材料は単独で用いられても良いし、二種以上が任意の比率及び組み合わせで用いられても良い。
【００７９】
アモルファス化硫化亜鉛を得るために、結晶性の硫化亜鉛に対して含有させるアモルファス化金属材料の量に特に制限はない。例えば、アモルファス化金属材料の種類によっても異なるため一概にはいえないものの、アモルファス化金属材料としてＳｉＯ２を用いる場合、結晶性の硫化亜鉛に対して、通常１質量％以上、より好ましくは５質量％以上であって、通常９９質量％以下、より好ましくは９５質量％以下のＳｉＯ２を含有させることで、アモルファス化硫化亜鉛とすることができる。
【００８０】
《第１硫化防止層》
第１高屈折率層２が硫化亜鉛を含有する場合、図１に示すように、第１高屈折率層２と透明金属層３との間に第１硫化防止層５ａが設けられることが好ましい。第１硫化防止層５ａは、透明導電体１００の絶縁領域ｂにも成膜されていても良いが、導通領域ａ及び絶縁領域ｂからなるパターンの視認性を確保する観点から、導通領域ａのみに成膜されていることが好ましい。
【００８１】
当該第１硫化防止層５ａの材料としては、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属フッ化物等又はＺｎを用いることができる。第１硫化防止層５ａには、これらが一種のみ含まれていても良いし、二種以上含まれていても良い。ただし、第１高屈折率層２と、第１硫化防止層５ａと、透明金属層３とが連続的に成膜される場合には、第１硫化防止層は、硫黄と反応可能な化合物や、硫黄を吸着可能な化合物を含有していることが好ましい。第１硫化防止層に含有されている材料が、硫黄と反応する化合物である場合、当該硫黄との反応生成物は可視光透過率が高いことが好ましい。
【００８２】
金属酸化物としては、例えば、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｔｉ３Ｏ５、Ｔｉ４Ｏ７、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ、ＳｎＯ２、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＡＴＯ、ＩＣＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ａ−ＧＩＯ、Ｇａ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＳｉＯ、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３、ＷＯ３、ＩＧＺＯ、Ｍ３（登録商標、メルクジャパン社製、酸化アルミニウムと酸化ランタンとの混合物）、Ｉｎ２Ｏ５等を挙げることができる。
金属フッ化物としては、例えば、ＬａＦ３、ＢａＦ２、Ｎａ５Ａｌ３Ｆ１４、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＡｌＦ３、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＣｅＦ３、ＮｄＦ３、ＹＦ３等を挙げることができる。
金属窒化物としては、例えば、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ等を挙げることができる。
中でも、第１硫化防止層５ａを構成する材料としては、金属酸化物が好ましく、特に、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＩＧＺＯ、Ｇａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｎＯ２、Ｙ２Ｏ３及びＭ３が好ましい。これにより、第１高屈折率層２又は第２高屈折率層４に含まれる硫化亜鉛との密着性を高めることができ、耐久性をより向上させることができる。
【００８３】
ここで、第１硫化防止層５ａの層厚は、後述する透明金属層３の成膜時の衝撃から、第１高屈折率層２の表面を保護可能な層厚であることが好ましい。一方で、第１高屈折率層に含有され得る硫化亜鉛は、透明金属層３に含有される金属との親和性が高い。そのため、第１硫化防止層５ａの層厚が非常に薄く、第１高屈折率層２の一部が僅かに露出していると、当該露出部分を中心に透明金属層が成長し、透明金属層３が緻密になりやすい。つまり、第１硫化防止層５ａは比較的薄いことが好ましく、０．１〜１０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは０．５〜５ｎｍであり、更に好ましくは１〜３ｎｍである。第１硫化防止層５ａの層厚は、エリプソメーターで測定される。
【００８４】
第１硫化防止層５ａは、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の一般的な気相成膜法で成膜することができる。
【００８５】
第１硫化防止層５ａが、所望の形状にパターン化された層である場合、パターニング方法は特に制限されない。第１硫化防止層５ａは、例えば、所望のパターンを有するマスク等を被成膜面に配置して、気相成膜法でパターン状に成膜された層であっても良いし、公知のエッチング法によってパターン化された層であっても良い。
【００８６】
《透明金属層》
透明金属層３は、透明導電体１００において電気を導通させるための層である。透明金属層３は、前述のように、透明基板１の全面に成膜されていても良いし、所望の形状にパターン化されていても良い。
【００８７】
透明金属層３には、銀が含有されている。高い導電性を得る観点から、透明金属層は、銀、又は、銀が９０ａｔ％以上含まれる合金からなることが好ましい。
銀と組み合わされる金属としては、例えば、亜鉛、金、銅、パラジウム、アルミニウム、マンガン、ビスマス、ネオジム、モリブデン、ニッケル、鉄、コバルト、タングステン、タンタル、クロム、インジウム、チタン等を用いることができる。中でも、ビスマス、パラジウム又は銅が好ましい。透明金属層３には、銀の単体又は化合物と、ビスマス、パラジウム又は銅の単体又は化合物とが併存していても良いし、銀とこれらの金属のうち少なくとも一つとの合金の形態で含まれていても良いが、合金の形態で含まれていることが好ましい。また、透明金属層３を構成する材料の全てが、銀とこれらの金属のうち少なくとも一つとの合金であることが好ましい。透明金属層３にこれらの金属のうち少なくとも一つが含まれることで、透明導電体１００の耐久性や耐剥離性等をより向上させることができる。
また、例えば、透明金属層３が銀と亜鉛との合金を含有する場合、透明金属層３の耐硫化性を向上させることができる。また、例えば、透明金属層３が銀と金との合金を含有する場合、透明金属層３の耐塩（ＮａＣｌ）性を向上させることができる。更に、例えば、透明金属層３が銀と銅との合金を含有する場合、透明金属層３の耐酸化性を向上させることができる。
【００８８】
透明金属層３のプラズモン吸収率は、波長４００〜８００ｎｍにわたって（全範囲で）１０％以下であることが好ましく、７％以下であることがより好ましく、５％以下であることが更に好ましい。波長４００〜８００ｎｍの一部にプラズモン吸収率が大きい領域があると、透明導電体１００の導通領域ａの透過光が着色しやすくなる。
【００８９】
透明金属層３の波長４００〜８００ｎｍにおけるプラズモン吸収率は、以下の手順で測定される。
（ｉ）ガラス基板上に、白金パラジウムをマグネトロンスパッタ装置にて０．１ｎｍ成膜する。白金パラジウムの平均厚さは、スパッタ装置のメーカー公称値の成膜速度等から算出する。その後、白金パラジウムが付着した基板上にスパッタ法にて金属からなる膜を２０ｎｍ成膜する。
（ii）そして、得られた金属膜の表面の法線に対して、５°傾けた角度から測定光を入射させ、金属膜の透過率及び反射率を測定する。そして、各波長における透過率及び反射率から、吸収率＝１００−（透過率＋反射率）を算出し、これをリファレンスデータとする。透過率及び反射率は、分光光度計で測定する。
（iii）続いて、測定対象の透明金属層を同様のガラス基板上に成膜する。そして、当該透明金属層について、同様に透過率及び反射率を測定する。得られた吸収率から上記リファレンスデータを差し引き、算出された値を、プラズモン吸収率とする。
【００９０】
透明金属層３の層厚は、１０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３〜９ｎｍであり、更に好ましくは５〜８ｎｍである。透明金属層３の層厚が１０ｎｍ以下であると、第１高屈折率層２及び第２高屈折率層４によって、透明導電体１００の光学アドミッタンスが調整されやすく、導通領域ａ表面での光の反射が抑制されやすい。透明金属層３の層厚は、エリプソメーターで測定される。
【００９１】
透明金属層３は、いずれの成膜方法で成膜されたものであっても良いが、透明金属層の平均透過率を高める観点から、スパッタ法で成膜された層であることが好ましく、また、透明金属層３の成膜時に成長核になり得る下地層上に成膜された層であることが好ましい。
【００９２】
スパッタ法では、成膜時に材料が被成膜体に高速で衝突するため、緻密かつ平滑な膜が得られやすく、透明金属層３の光透過性を向上させることができる。また、透明金属層３がスパッタ法により成膜された層であると、透明金属層３が高温かつ低湿度な環境においても腐食しにくくなる。スパッタ法の種類は特に制限されず、イオンビームスパッタ法や、マグネトロンスパッタ法、反応性スパッタ法、２極スパッタ法、バイアススパッタ法、ＲＦスパッタ法、対向スパッタ法等を用いることができる。透明金属層３は、ＲＦスパッタ法又は対向スパッタ法で成膜された層であることが好ましい。透明金属層３が、ＲＦスパッタ法又は対向スパッタ法で成膜された層であると、透明金属層３が緻密になり、表面平滑性が高まりやすい。その結果、透明金属層３の表面電気抵抗をより低減させることができ、光の透過率も向上させることができる。
【００９３】
一方、透明金属層３が下地層上に成膜された層である場合、透明金属層３の成膜時に下地層が成長核となるため、透明金属層３が平滑な層になりやすい。その結果、透明金属層３が薄くとも、プラズモン吸収が生じにくくなる。この場合、透明金属層３の成膜方法は特に制限されず、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の一般的な気相成膜法を用いることができる。
【００９４】
また、透明金属層３が所望の形状にパターン化された層である場合、パターニング方法は特に制限されない。透明金属層３は、例えば、所望のパターンを有するマスクを配置して成膜された膜であっても良いし、公知のエッチング法によってパターン化された層であっても良い。
【００９５】
《第２硫化防止層》
第２高屈折率層４が硫化亜鉛を含有する場合、図１に示すように、透明金属層３と第２高屈折率層４との間に第２硫化防止層５ｂが設けられることが好ましい。
第２硫化防止層５ｂは、上記第１硫化防止層５ａと同様に構成されているため、共通する点について説明を省略し、第１硫化防止層５ａと異なっている点についてのみ以下に説明する。
【００９６】
第２硫化防止層５ｂの層厚は、第２高屈折率層４の成膜時の衝撃から、透明金属層３の表面を保護可能な層厚であることが好ましい。透明金属層３に含有される金属と、第２高屈折率層４に含有され得る硫化亜鉛は、親和性が高い。そのため、第２硫化防止層５ｂの層厚が非常に薄く、透明金属層３の一部が僅かに露出していると、透明金属層３や第２硫化防止層５ｂと第２高屈折率層４との密着性が高まりやすい。したがって、第２硫化防止層５ｂの具体的な層厚は０．１〜１０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは０．５〜５ｎｍであり、更に好ましくは１〜３ｎｍである。第２硫化防止層５ｂの層厚は、エリプソメーターで測定される。
【００９７】
《第２高屈折率層》
第２高屈折率層４は、透明導電体１００の導通領域ａ、つまり透明金属層３が成膜されている領域の光透過性（光学アドミッタンス）を調整するための層であり、少なくとも透明導電体１００の導通領域ａに成膜される。
第２高屈折率層４は、上記第１高屈折率層２と同様に構成されているため、共通する点について説明を省略し、第１高屈折率層２と異なっている点についてのみ以下に説明する。
【００９８】
上記したとおり、第２高屈折率層４には硫化亜鉛が含有されていても良く、第２高屈折率層４に硫化亜鉛が含有されていると、透明金属層３への水分の透過を抑制し、透明金属層３の腐食を抑制することができる。
【００９９】
第２高屈折率層４は、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の一般的な気相成膜法で成膜することができるが、第２高屈折率層４の透湿性を低減する観点から、第２高屈折率層４はスパッタ法で成膜されることが特に好ましい。
【０１００】
４．透明導電体の物性について
本発明の透明導電体の波長４５０〜８００ｎｍの光の平均透過率は、導通領域ａ及び絶縁領域ｂのいずれにおいても８８％以上であることが好ましく、より好ましくは９０％以上、更に好ましくは９３％以上である。上記波長範囲における平均透過率が８３％以上であると、透明導電体を、可視光に対して高い透明性が要求される用途に適用することができる。
【０１０１】
一方、透明導電体の波長４００〜１０００ｎｍの光の平均透過率は、導通領域ａ及び絶縁領域ｂのいずれにおいても８５％以上であることが好ましく、より好ましくは８８％以上、更に好ましくは９０％以上である。波長４００〜１０００ｎｍの光の平均透過率が８５％以上であると、広い波長範囲の光に対して透明性が要求される用途、例えば、太陽電池用の透明導電膜等にも透明導電体を適用することができる。
【０１０２】
一方、透明導電体の波長４００〜８００ｎｍの光の平均吸収率は、導通領域ａ及び絶縁領域ｂのいずれにおいても１０％以下であることが好ましく、より好ましくは８％以下、更に好ましくは７％以下である。また、透明導電体の波長４５０〜８００ｎｍの光の吸収率の最大値は、導通領域ａ及び絶縁領域ｂのいずれにおいても１５％以下であることが好ましく、より好ましくは１０％以下、更に好ましくは９％以下である。一方、透明導電体の波長５００〜７００ｎｍの光の平均反射率は、導通領域ａ及び絶縁領域ｂのいずれにおいても、２０％以下であることが好ましく、より好ましくは１５％以下、更に好ましくは１０％以下である。透明導電体の平均吸収率及び平均反射率が低いほど、前述の平均透過率が高まる。
【０１０３】
上記平均透過率及び平均反射率は、透明導電体の使用環境下での平均透過率及び平均反射率であることが好ましい。具体的には、透明導電体が有機樹脂と貼り合わされて使用される場合には、透明導電体上に有機樹脂からなる層を配置して平均透過率及び平均反射率を測定することが好ましい。一方、透明導電体が大気中で使用される場合には、大気中での平均透過率及び平均反射率を測定することが好ましい。透過率及び反射率は、透明導電体の表面の法線に対して５°傾けた角度から測定光を入射させて分光光度計で測定することができる。吸収率は、１００−（透過率＋反射率）の計算式より算出される。
【０１０４】
また、透明導電体１００に導通領域ａ及び絶縁領域ｂが含まれる場合、導通領域ａの反射率及び絶縁領域ｂの反射率がそれぞれ近似することが好ましい。具体的には、導通領域ａの視感反射率と、絶縁領域ｂの視感反射率との差ΔＲが５％以下であることが好ましく、より好ましくは３％以下、更に好ましくは１％以下、特に好ましくは０．３％以下である。一方、導通領域ａ及び絶縁領域ｂの視感反射率は、それぞれ５％以下であることが好ましく、より好ましくは３％以下、更に好ましくは１％以下である。視感反射率は、分光光度計（Ｕ４１００；日立ハイテクノロジーズ社製）で測定されるＹ値である。
【０１０５】
また、透明導電体１００に導通領域ａ及び絶縁領域ｂが含まれる場合、いずれの領域においても、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊値及びｂ＊値は±３０以内であることが好ましく、±５以内であることがより好ましく、±３．０以内であることが更に好ましく、±２．０以内であることが特に好ましい。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊値及びｂ＊値が±３０以内であれば、導通領域ａ及び絶縁領域ｂのいずれの領域も無色透明に観察される。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊値及びｂ＊値は、分光光度計で測定される。
【０１０６】
透明導電体の導通領域ａの表面電気抵抗は、５０Ω／□以下であることが好ましく、３０Ω／□以下であることが更に好ましい。導通領域の表面電気抵抗値が５０Ω／□以下である透明導電体は、静電容量方式のタッチパネル用の透明導電パネル等に適用できる。導通領域ａの表面電気抵抗値は、透明金属層の層厚等によって調整される。導通領域ａの表面電気抵抗値は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ７１９４、ＡＳＴＭ  Ｄ２５７等に準拠して測定される。また、市販の表面電気抵抗率計によっても測定される。
【０１０７】
５．透明導電体の用途
前述の透明導電体は、液晶、プラズマ、有機エレクトロルミネッセンス、フィールドエミッションなど各種方式のディスプレイをはじめ、タッチパネルや携帯電話、電子ペーパー、各種太陽電池、各種エレクトロルミネッセンス調光素子など様々なオプトエレクトロニクスデバイスの基板等に好ましく用いることができる。
【０１０８】
このとき、透明導電体の表面は、接着層等を介して、他の部材と貼り合わせられていても良い。この場合には、前述のように、透明導電体の表面の等価アドミッタンス座標と、接着層のアドミッタンス座標と、がそれぞれ近似することが好ましい。これにより、透明導電体と接着層との界面での反射が抑制される。
【０１０９】
一方、透明導電体の表面が空気と接するような構成で使用される場合には、透明導電体の表面のアドミッタンス座標と、空気のアドミッタンス座標と、がそれぞれ近似することが好ましい。これにより、透明導電体と空気との界面での光の反射が抑制される。
【実施例】
【０１１０】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。【０１１１】
［実施例１］
上記製造装置２００における成膜源２２１、２２２と略同様に構成される成膜源を用いて、透明基板上に透明金属層又は高屈折率層を成膜する場合において、各成膜源に投入される電力量に対する透明金属層材料、高屈折率層材料及び硫化防止層材料の成膜速度を評価した。【０１１２】
透明基板としてシクロオレフィンポリマーからなるフィルムを用い、搬送していない静止状態の当該透明基板上に、透明金属層材料としてＡｇ、高屈折率層材料としてＺｎＳ、ＧＺＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＺＯ、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、硫化防止層材料としてＺｎＯをそれぞれ成膜し、投入電力量に対する成膜速度を測定した。各成膜速度は、一定時間内に透明基板上に成膜された層厚から算出した。また、各層の層厚は、Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ Ｃｏ．Ｉｎｃ．製のＶＢ−２５０型ＶＡＳＥエリプソメーターで測定した。【０１１３】
成膜源への投入電力量に対する成膜源直上の成膜速度を測定したところ、表１の測定結果が得られた。なお、表１において、投入電力量７．６Ｗ／ｃｍ２、１０．２Ｗ／ｃｍ２、１２．７Ｗ／ｃｍ２における透明金属層（Ａｇ）の成膜速度については、十分に高い速度が得られることが明らかであったため測定していない。また、高屈折率層材料ＧＺＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＺＯ及び硫化防止層材料ＺｎＯは、成膜源に対する投入電力量を４Ｗ／ｃｍ２以上とすると安定的に成膜を行うことができなかった。
表１の結果から得られたグラフを図６に示す。【０１１４】
【表１】
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【０１１５】
Ａｇは、成膜源への投入電力量が小さくとも成膜速度が速く、その他の材料は、同程度の投入電力量においてＡｇの成膜速度よりも低い速度となっている。ＺｎＳ及びＺｎＳ−ＳｉＯ２については、投入電力量が増大するにつれて成膜速度が上昇するが、投入電力量が約１０Ｗ／ｃｍ２を超えるとその上昇幅は減少し、投入電力量が約１３Ｗ／ｃｍ２以上となると放電が不安定になり成膜を継続することができなかった。また、ＧＺＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＺＯ、ＺｎＯについては、投入電力量が増大しても成膜速度はほとんど上昇せず、投入電力量が約４Ｗ／ｃｍ２を超えると安定的な成膜を行えなかった。【０１１６】
このように、透明金属層材料の成膜速度と、高屈折率層材料及び硫化防止層材料の成膜速度と、は大きく異なっている。したがって、一定速度で搬送される透明基板に対し、透明金属層と高屈折率層等とを連続的に成膜する場合であって、高屈折率層等に対して層厚の薄い透明金属層を成膜する場合、高屈折率層の成膜速度を大きく調整することはできないため、透明金属層の成膜速度を調整することが重要となる。【０１１７】
［実施例２］
《透明導電体１の作製》
成膜用マスク２４１を備えていない以外は、上記製造装置２００と同様に構成された装置を用いて、透明基板としてのシクロオレフィンポリマーからなるフィルム上に、下記のようにして第１高屈折率層、透明金属層及び第２高屈折率層を成膜した。【０１１８】
成膜源２２１の成膜原料２２１ｂとしてＺｎＳを用い、成膜源２２２の成膜原料２２２ｂとしてＡｇを用い、成膜源２２３の成膜原料２２３ｂとしてＺｎＳを用いた。成膜源２２１〜２２３の透明基板に対向する領域の、基板搬送方向における幅は０．２ｍとした。【０１１９】
層厚４０ｎｍの第１高屈折率層を成膜すべく、透明基板の搬送速度を０．３６ｍ／ｍｉｎに設定し、成膜源２２１への投入電力量を１０Ｗ／ｃｍ２に設定した。また、当該搬送速度に対し、成膜源２２２への投入電力量を０．２５Ｗ／ｃｍ２、成膜源２２３への投入電力量を１０Ｗ／ｃｍ２に設定し、透明導電体１を作製した。
各層の層厚は、Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ Ｃｏ．Ｉｎｃ．製のＶＢ−２５０型ＶＡＳＥエリプソメーターで測定した。静的成膜速度は、各層が実際に成膜された層厚ｔと、基板搬送速度Ｒと、各成膜源の透明基板に対向する領域の基板搬送方向における幅ｗとから、（ｔ×Ｒ）／ｗで算出した。各層の材料、層厚、各成膜源への投入電力量、静的成膜速度等を表２に示す。【０１２０】
《透明導電体２の作製》
上記透明導電体１の作製において、成膜源２２２への投入電力量を表２に記載の値に変更した以外は同様にして、透明導電体２を作製した。【０１２１】
《透明導電体３の作製》
上記透明導電体１の作製において、高屈折率層の材料を表２に記載のとおりに変更し、これに伴い基板搬送速度及び各成膜源への投入電力量を表２に記載の値に変更した以外は同様にして、透明導電体３を作製した。【０１２２】
《透明導電体４の作製》
上記透明導電体３の作製において、基板搬送速度、各成膜源への投入電力量を表２に記載の値に変更した以外は同様にして、透明導電体４を作製した。【０１２３】
《透明導電体５の作製》
上記透明導電体１の作製において、成膜源２２２への投入電力量を表２に記載の値に変更した以外は同様にして、透明導電体５を作製した。【０１２４】
《透明導電体６の作製》
上記透明導電体１の作製において、成膜用マスク２４１を備える上記製造装置２００を用い、成膜源２２２への投入電力量を表２に記載の値に変更した以外は同様にして、透明導電体６を作製した。成膜用マスク２４１の開口幅は、０．１ｍとした。ここで、成膜用マスク２４１の開口幅は、開口部２４２の基板搬送方向における幅をいうものとする。【０１２５】
《透明導電体７〜１２の作製》
上記透明導電体６の作製において、基板搬送速度、各層の材料及び層厚、各成膜源への投入電力量並びに成膜用マスク２４１の開口幅を表２に記載のとおりに変更した以外は同様にして、透明導電体７〜１２を作製した。【０１２６】
《透明導電体１３の作製》
上記製造装置２００と略同様に構成される装置であって、第１差圧室２０４内及び第２差圧室２０６の代わりに、それぞれ第１及び第２硫化防止層の成膜を行う成膜室が設けられている装置を用いて、透明導電体１３を作製した。すなわち、透明基板としてのシクロオレフィンポリマーからなるフィルム上に、下記のようにして第１高屈折率層、第１硫化防止層、透明金属層、第２硫化防止層及び第２高屈折率層を成膜した。【０１２７】
成膜源２２１の成膜原料２２１ｂとしてＺｎＳ−ＳｉＯ２を用い、成膜源２２２の成膜原料２２２ｂとしてＡｇを用い、成膜源２２３の成膜原料２２３ｂとしてＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた。また、第１及び第２硫化防止層の成膜を行う各成膜室内にはそれぞれ、成膜源２２１〜２２３と同様に構成された成膜源が設けられ、当該成膜源が保持する成膜原料としてＺｎＯを用いた。各成膜源の透明基板に対向する領域の、基板搬送方向における幅は０．２ｍとした。【０１２８】
層厚４０ｎｍの第１高屈折率層を成膜すべく、透明基板の搬送速度（以下、基板搬送速度とする。）を０．２ｍ／ｍｉｎに設定し、成膜源２２１への投入電力量を１０Ｗ／ｃｍ２に設定した。また、当該搬送速度に対し、成膜源２２２への投入電力量を１Ｗ／ｃｍ２、成膜源２２３への投入電力量を１０Ｗ／ｃｍ２に設定し、第１及び第２硫化防止層の成膜源への投入電力量は１．９Ｗ／ｃｍ２に設定し、透明導電体１３を作製した。
各層の層厚は及び静的成膜速度は、上記透明導電体１と同様にして測定及び算出した。【０１２９】
《透明導電体１４の作製》
透明基板としてシクロオレフィンポリマーからなるフィルム上に、下記のようにして、蒸着法により、第１高屈折率層、透明金属層及び第２高屈折率層を成膜した。なお、各層の層厚及び静的製膜層度は、上記透明導電体１と同様にして測定及び算出した。【０１３０】
従来公知のロール・ｔｏ・ロール方式の真空蒸着装置と略同様に構成された装置を用いて、第１高屈折率層、透明金属層及び第２高屈折率層を連続的に成膜した。当該装置において、第１高屈折率層、透明金属層及び第２高屈折率層の成膜を行う各成膜室には、成膜源としてのモリブデン製抵抗加熱ボートが設けられている。当該モリブデン製抵抗加熱ボートの透明基板に対向する領域の、基板搬送方向における幅は０．２ｍとした。
また、第１高屈折率層の成膜を行う成膜室内のモリブデン製抵抗加熱ボートにＺｎＳ−ＳｉＯ２を装填し、透明金属層の成膜を行う成膜室内のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｇを装填し、第２高屈折率層の成膜を行う成膜室内のモリブデン製抵抗加熱ボートにＺｎＳ−ＳｉＯ２を装填した。
各成膜室内を１×１０−４Ｐａまで減圧した後、各抵抗加熱ボートに通電加熱し、通電加熱条件を適宜調整して、層厚が４０ｎｍの第１及び第２高屈折率層、層厚が７ｎｍの透明金属層を形成した。このようにして、透明導電体１４を作製した。【０１３１】
《透明導電体１５の作製》
上記透明導電体１２の作製において、透明金属層の材料を表２に記載のようにＡＰＣ（ＡｇにＰｄ及びＣｕを添加した合金）に変更した以外は同様にして、透明導電体１５を作製した。【０１３２】
《透明導電体１６の作製》
成膜用マスク２４１を備えておらず、成膜源２２２の透明基板に対向する領域の基板搬送方向における幅が成膜源２２１、２２３よりも小さく構成されている以外は、上記製造装置２００と同様に構成された装置を用いて、透明基板としてのシクロオレフィンポリマーからなるフィルム上に、下記のようにして第１高屈折率層、透明金属層及び第２高屈折率層を成膜した。【０１３３】
成膜源２２１の成膜原料２２１ｂとしてＺｎＳを用い、成膜源２２２の成膜原料２２２ｂとしてＡｇを用い、成膜源２２３の成膜原料２２３ｂとしてＺｎＳを用いた。成膜源２２１、２２３の透明基板に対向する領域の基板搬送方向における幅は０．２ｍとし、成膜源２２２の透明基板に対向する領域の基板搬送方向における幅は０．０５ｍとした。【０１３４】
層厚４０ｎｍの第１高屈折率層を成膜すべく、透明基板の搬送速度を０．３６ｍ／ｍｉｎに設定し、成膜源２２１への投入電力量を１０Ｗ／ｃｍ２に設定した。また、当該搬送速度に対し、成膜源２２２への投入電力量を１Ｗ／ｃｍ２、成膜源２２３への投入電力量を１０Ｗ／ｃｍ２に設定し、透明導電体１６を作製した。
各層の層厚は、Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ Ｃｏ．Ｉｎｃ．製のＶＢ−２５０型ＶＡＳＥエリプソメーターで測定した。静的成膜速度は、各層が実際に成膜された層厚ｔと、基板搬送速度Ｒと、各成膜源の透明基板に対向する領域の基板搬送方向における幅ｗとから、（ｔ×Ｒ）／ｗで算出した。各層の材料、層厚、各成膜源への投入電力量、静的成膜速度等を表２に示す。【０１３５】
【表２】
2015125512.tif 000004
【０１３６】
《透明導電体１〜１６の評価》
作製した透明導電体１〜１６に対して以下の評価を行った。その評価結果を表３に示す。また、透明導電体１〜１６においては、第１高屈折率層と第２高屈折率層の材料及び層厚が等しいため、透明金属層に対する第１高屈折率層の層厚比及び透明金属層に対する第２高屈折率層の層厚比を、合わせて「高屈折率層／透明金属層」として表３に示す。【０１３７】
（光の透過率及び吸収損失の測定）
透明導電体１〜１６について、以下のように光の透過率及び吸収損失を測定した。
得られた透明導電体１〜１６の第２高屈折率層側の表面に、マッチングオイル（ニコン社製  ２５℃における屈折率＝１．５１５）を塗布した。そして、透明導電体とコーニング社製無アルカリガラス基板（ＥＡＧＬＥ  ＸＧ（厚さ７ｍｍ×縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ）とを貼り合わせた。そして、無アルカリガラス基板側から、透明導電体の透過率及び反射率を測定した。このとき、無アルカリガラス基板の表面の法線に対して、５°傾けた角度から、導通領域に測定光（例えば、波長４５０〜８００ｎｍの光）を入射させ、日立株式会社製：分光光度計  Ｕ４１００にて、光の透過率及び反射率を測定した。そして、吸収損失は、１００−（透過率＋反射率）の計算式より算出した。【０１３８】
なお、反射率の測定値から、無アルカリガラス基板と大気との界面での反射（４％）、及び透明導電体の透明基板と大気との界面での反射（４％）を差し引いた値を、透明導電体の反射率とした。また、透過率についても、上記無アルカリガラス基板と大気との界面での反射、及び透明導電体の透明基板と大気との界面での反射を考慮し、透過率の測定値に８％足した値を透明導電体の透過率とした。【０１３９】
（抵抗値の測定）
透明導電体１〜１６の導通領域に三菱化学アナリテック製のロレスタＥＰ  ＭＣＰ−Ｔ３６０を接触させて、表面電気抵抗値を測定した。【０１４０】
【表３】
2015125512.tif 000005
【０１４１】
比較例としての透明導電体１の製造においては、成膜源２２２への投入電力量を０．２５Ｗ／ｃｍ２としていることで、層厚７ｎｍと薄い透明金属層を成膜できており、透明金属層に対する第１又は第２高屈折率層の層厚比が３以上となっているが、透明金属層の静的成膜速度は１２．６ｎｍ／ｍｉｎであり、本発明に係る１８ｎｍ／ｍｉｎには達していない。そのため、透明導電体１の製造においては、得られる透明導電体の吸収損失及び抵抗値が高く、高機能な透明導電体を製造できていない。【０１４２】
また、比較例としての透明導電体２の製造においては、成膜源２２２への投入電力量を０．５Ｗ／ｃｍ２としていることで、層厚１４ｎｍと厚い透明金属層が成膜され、透明金属層に対する第１又は第２高屈折率層の層厚比が３未満となっている。これにより、透明導電体２の製造においては、透明金属層が厚いため光の透過率が低く、高機能な透明導電体を作製できていない。【０１４３】
また、比較例としての透明導電体３の製造においては、基板搬送速度を０．０４ｍ／ｍｉｎとし、成膜源２２２への投入電力量を０．１５Ｗ／ｃｍ２としていることで、層厚７ｎｍの透明導電層を成膜できており、透明金属層に対する第１又は第２高屈折率層の層厚比が３以上となっているが、透明金属層の静的成膜速度は１．２ｎｍ／ｍｉｎであり、本発明に係る１８ｎｍ／ｍｉｎには達していない。そのため、透明導電体３の製造においては、得られる透明導電体の吸収損失及び抵抗値が高く、高機能な透明導電体を製造できていない。【０１４４】
また、比較例としての透明導電体４の製造においては、基板搬送速度を０．７１ｍ／ｍｉｎとし、成膜源への投入電力量を０．５Ｗ／ｃｍ２としていることで、層厚７ｎｍの透明導電層を、静的成膜速度２５ｎｍ／ｍｉｎで成膜できているが、基板搬送速度を高くしたことに伴い、十分な層厚の高屈折率層が成膜できておらず、透明金属層に対する第１又は第２高屈折率層の層厚比が３以上の透明導電体が得られていない。このため、透明導電体２の製造と同様、透明金属層が厚いため光の透過率が低く、高機能な透明導電体を作製できていない。【０１４５】
これらに対し、本発明の透明導電体５〜１６の製造においては、成膜源２２２への投入電力量を調整して、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎとしていることで、いずれの材料を用いた場合であっても、高機能な透明導電体を得ることができている。
また、本発明の透明導電体６〜１３の結果に示すように、成膜用マスク２４１の開口幅を調整して、成膜源２２２の透明基板に対向する領域の大きさを調整することで、透明金属層の静的成膜速度を１８ｎｍ／ｍｉｎ以上としつつ、透明金属層に対する第１又は第２高屈折率層の層厚比が３以上の透明導電体を製造することができている。
したがって、本発明によれば、銀を含有する透明金属層を、機能を低下させることなく、薄い層厚で形成することができ、高機能な透明導電体を製造することができるものである。【０１４６】
また、透明導電体１３〜１５の結果に示すように、透明金属層及び高屈折率層の他に硫化防止層を成膜する場合、各層を蒸着法で成膜する場合、透明金属層の材料が銀を含む合金である場合等であっても、本発明を適用できることが示されている。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
以上のように、本発明は、連続的に搬送される透明基板上に、銀を含有する透明金属層を、機能を低下させることなく薄い層厚で成膜することで、高機能な透明導電体を製造できる製造方法及び製造装置を提供することに適している。
【符号の説明】
【０１４８】
１        透明基板
２        第１高屈折率層
３        透明金属層
４        第２高屈折率層
５ａ      第１硫化防止層
５ｂ      第２硫化防止層
１００    透明導電体
２００    製造装置
２０１    真空チャンバー
２０２    巻き出し室
２０３    第１成膜室
２０４    第１差圧室
２０５    第２成膜室
２０６    第２差圧室
２０７    第３成膜室
２０８    メインローラー
２１１    送り出しローラー
２１２    巻き取りローラー
２１３、２１４  ガイドローラー
２２１    成膜源
２２１ａ  スパッタリングカソード
２２１ｂ  成膜原料
２２２    成膜源
２２２ａ  スパッタリングカソード
２２２ｂ  成膜原料
２２３    成膜源
２２３ａ  スパッタリングカソード
２２３ｂ  成膜原料
２３１〜２３６  隔壁
２４１    成膜用マスク
２４２    開口部
２５０    制御部
ａ        導通領域
ｂ        絶縁領域
ｗ１      幅
ｗ２      開口幅
【図１】
2015125512.tif 000006
【図２】
2015125512.tif 000007
【図３】
2015125512.tif 000008
【図４】
2015125512.tif 000009
【図５Ａ】
2015125512.tif 000010
【図５Ｂ】
2015125512.tif 000011
【図６】
2015125512.tif 000012
【国際調査報告】
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2015125512.tif 000014
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