(57)【要約】【課題】  耐熱性の劣る基材上に結晶性が高く低抵抗な透明導電膜を設ける際に、優れた均一性を有する透明導電膜を低コストで形成可能な、透明導電膜付き基材の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る透明導電膜付き基板の製造方法は、第一基材の一面に透明導電膜を配してなる透明導電膜付き基板の製造方法であって、前記第一基材より耐熱性の高い第二基材を用い、該第二基材の一面に前記透明導電膜を形成する工程Ａと、前記第一基材の一面に対し、接着手段を介して前記透明導電膜を貼付する工程Ｂと、前記第二基材のみ取り除く除去手段を用い、前記第一基材、前記接着手段及び前記透明導電膜からなる積層体を残存させる工程Ｃと、を少なくとも順に具備したことを特徴とする。【選択図】      図１
2007048564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基材の一面に透明導電膜を配してなる透明導電膜付き基板の製造方法であって、
前記第一基材より耐熱性の高い第二基材を用い、該第二基材の一面に前記透明導電膜を形成する工程Ａと、
前記第一基材の一面に対し、接着手段を介して前記透明導電膜を貼付する工程Ｂと、
前記第二基材のみ取り除く除去手段を用い、前記第一基材、前記接着手段及び前記透明導電膜からなる積層体を残存させる工程Ｃと、
を少なくとも順に具備したことを特徴とする透明導電膜付き基板の製造方法。
【請求項２】
前記透明導電膜の形成温度を、前記第一基材の耐熱温度と前記第二基材の耐熱温度との間に設定したことを特徴とする請求項１に記載の透明導電膜付き基板の製造方法。
【請求項３】
前記第二基材として、金属箔を用いたことを特徴とする請求項１に記載の透明導電膜付き基板の製造方法。
【請求項４】
前記除去手段として、第二基材に対して溶解能力を持つ液体を用いたことを特徴とする請求項1に記載の透明導電膜付き基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック材料など耐熱性の低い基材に、優れた結晶性を有する透明導電膜を設けてなる透明導電膜付き基材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や太陽電池、発光ダイオードなど電子デバイス用の窓極として透明導電膜が多用されており、その透明導電膜は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スプレー熱分解法などにより形成される。その際、低温よりも高温で成膜を行なう、或いは、成膜後に高温で熱処理を施すことにより、結晶性の高い良質な膜が得られる。例えば、透明導電膜として代表的なインジウム・錫酸化膜（ＩＴＯ膜）では、スパッタリングやスプレー熱分解法による成膜方法が一般的であり、成膜温度を数百度以上に設定することにより、結晶性の高い膜が形成されるので、低抵抗な膜が得られることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、電子デバイスは、薄型化と軽量化がますます求められており、これに伴いプラスチック等からなる軽量で耐熱性に劣る基材上に透明導電膜を設けた構成の開発が期待されている。しかしながら、上述した従来の成膜方法を用いて耐熱性に劣る基材上に透明導電膜を形成する際には、基材の耐熱性の制限から低い温度で成膜せざるを得ず、成膜後の熱処理についても耐熱性の問題から困難となる。そのため、耐熱性の高い基材に高温で形成した膜に比べ、結晶性が低くなり、ひいては高抵抗な膜しか得られない状況にあった。
【０００４】
そこで、耐熱性の低いプラスチック基材上への成膜方法として、耐熱性の高い基材上へ成膜した膜を、目的とする耐熱性の低いプラスチック基材へ転写する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）
しかしながら、上記方法においては、使用する転写手段が、耐熱性の高い基材からの成膜した膜の剥離性が芳しくない場合、均一な転写ができない問題が生じたり、剥離性を向上させるため剥離層を設けたりする必要があり、材料や工程が嵩み、低コストを図ることが難しいという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−２０６１５９号公報
【特許文献２】特開２００４−５８０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、耐熱性の劣る基材上に結晶性が高く低抵抗な透明導電膜を設ける際に、優れた均一性を有する透明導電膜を低コストで形成可能な、透明導電膜付き基材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】
【０００６】
本発明の請求項１に係る透明導電膜付き基板の製造方法は、第一基材の一面に透明導電膜を配してなる透明導電膜付き基板の製造方法であって、前記第一基材より耐熱性の高い第二基材を用い、該第二基材の一面に前記透明導電膜を形成する工程Ａと、前記第一基材の一面に対し、接着手段を介して前記透明導電膜を貼付する工程Ｂと、前記第二基材のみ取り除く除去手段を用い、前記第一基材、前記接着手段及び前記透明導電膜からなる積層体を残存させる工程Ｃと、を少なくとも順に具備したことを特徴とする。
本発明の請求項２に係る透明導電膜付き基板の製造方法は、請求項１において、前記透明導電膜の形成温度を、前記第一基材の耐熱温度と前記第二基材の耐熱温度との間に設定したことを特徴とする。
本発明の請求項３に係る透明導電膜付き基板の製造方法は、請求項１において、前記第二基材として、金属箔を用いたことを特徴とする。
本発明の請求項４に係る透明導電膜付き基板の製造方法は、請求項１において、前記除去手段として、第二基材に対して溶解能力を持つ液体を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る透明導電膜付き基板の製造方法は、その一面に透明導電膜が形成されることで透明導電膜付き基板となる第一基材の他に、該第一基材より耐熱性の高い第二基材を用い、まず該第二基材の一面に透明導電膜を形成し、次いで、第一基材の一面に対し、接着手段を介して前記透明導電膜を貼付し、さらに、第二基材のみ取り除く除去手段を用いて、前記第一基材、前記接着手段及び前記透明導電膜からなる積層体を残存させるものである。ゆえに、本発明によれば、第一基材が仮に良好な特性の透明導電膜を形成する際に要する温度条件に不適切な耐熱特性しか持ち合わせていなくても、第一基材の耐熱特性に制限されることなく、結晶性の高い、特性の良好な透明導電膜を第一基材上に設けてなる、透明導電膜付き基板を製造することができる。
しかも、上記の製造方法においては、従来のように透明導電膜を剥離させ、転写する必要がないので、剥離性を向上させるため剥離層を設ける必要が無く、確実かつ均一に透明導電膜を第一基材に配した構成が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
本発明は、転写以外の方法として、水または薬品等に溶解する基材を用いた方法を提案する。具体的には、溶解可能な耐熱性の基材上へ予め結晶性の高い良質な膜を高温で形成し、これを目的とする耐熱性の低い基材へ貼り合わせ、その後、溶解可能な耐熱性の基材のみ取り除くことによって、耐熱性の低い基材等の上に高温で成膜した透明導電膜が具備された目的とする透明導電膜付き基板とするものである。
【０００９】
溶解可能な耐熱性の基材は、実施する成膜プロセスにおける最高温度に対して十分な耐熱性があって、透明導電膜の形成後、水または薬品等といった除去手段によって熱を生じずに取り除くことが可能な部材よりなる。
【００１０】
また、予め高温で形成する透明導電膜の形成方法には特に限定はなく、各種の方法が利用可能である。例えば、真空膜形成プロセスであっても良いし、ウェットプロセスであっても良い。但し、ウェットプロセスの場合は、予め成膜する耐熱性の基材が溶解しないよう、溶剤などを選択する必要がある。そして、透明導電膜の形成温度は、耐熱性の低い基材の耐熱温度と溶解可能な耐熱性の基材の耐熱温度との間に設定する。これにより、耐熱性の低い基材を用いては成膜することの出来ない、結晶性の高い良質な膜を得ることができる。
【００１１】
また、得られた良質の膜を、目的とする耐熱性の低い基材へ張り合わせる方法としては、接着剤を用いたラミネート法や、キャスティング法などがある。また、溶解する基材を用いることで、膜の転写残り等の懸念が殆ど無くなるため、例えば透明導電膜を用いた回路、中でもファイン回路などについても、目的とする基材へ良好に張り合わせることが出来る。
【００１２】
そして、耐熱性の基材のみ取り除く除去手段は、耐熱性の基材に対して溶解能力を有し、透明導電膜にダメージを与えることのないものをいい、例えば水や、エタノール、アセトンなどの溶媒または、酸性やアルカリ性の溶液をいう。
【００１３】
次に、本発明に係る透明導電膜基材の製造方法の一例を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る透明導電膜基材の製造方法の一例を順次示す概略図である。
まず、その一面に透明導電膜が形成されることで透明導電膜付き基板となる第一基材より耐熱性の高い第二基材３を準備する。
第二基材３は、実施する成膜プロセスにおける最高温度に対して十分な耐熱性があって、透明導電膜の形成後、取り除くことが可能な部材よりなる。第二基材３の耐熱温度は特に制限は無く、実施する成膜プロセスに応じて適宜設定すれば良い。そして、第二基材３としては、例えば銅箔のような化学エッチングが可能なものでも良いし、透明導電膜にダメージを与えることなく除去されるものであれば、その他の金属箔や水溶性基材、溶媒等で除去可能な基材とすることができる。
【００１４】
このように、透明導電膜を形成する基材に耐熱性があることにより、高温での成膜または熱処理が可能となって膜の質を高めることが出来、特性の良好な透明導電膜を形成することができる。耐熱性フィルムの耐熱性は、例えば１５０℃以上有すると良い。耐熱性が１５０℃以上有することにより、透明導電膜の成膜に際して１００℃以上の高温での焼成が可能となり、非抵抗の小さい透明導電膜を形成することができる。また、耐熱性フィルムが金属箔であると、成膜に際して発生するガスを抑制することが出来る。さらに、耐熱性フィルムとして金属箔を用いることにより熱伝導性が良くなるため、スパッタリングやスプレー熱分解、ＣＶＤなどの成膜方法を好適に行なうことが出来る。
【００１５】
また、第二基材３のみ取り除くことを可能とする除去手段６としては、例えば、第二基材３がポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系のフィルムである場合は水、また、第二基材３がセルロースアセテート系のフィルムである場合は、ケトン類やエステル類の溶剤、また、第二基材３がポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）である場合は、ケトン類の溶剤、さらに、第二基材３が金属箔ある場合は、酸やアルカリ性溶液によるものとすることが出来る。
この第二基材３の厚さは、１μｍ〜１００μｍ、好ましくは５μｍ〜２０μｍの範囲とする。基材の厚さが１μｍ未満であると、腰が無くなり成膜することができず、一方、厚さが１００μｍより大きいと、後工程で第二基材の除去に時間がかかりすぎるので芳しくない。
【００１６】
そして、この第二の基材３の一面に、透明導電膜５を形成する（図１（ａ）参照）。
透明導電膜としては、例えば、ＩＴＯが用いられる。この透明導電膜の基板上への形成は、例えば、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤなどの真空膜形成プロセスに限らず、スピンコーティングや、スプレー熱分解などのウェットプロセスであっても良い。スパッタリングは、高周波電源より高周波電力をターゲットホルダ電極に印加すると、両電極間に放電が発生し、放電により生成されたアルゴンイオンがターゲットの表面に衝突し、これからスパッタ粒子が基材に向かって飛び出す方法であり、これによりスパッタ粒子が基材上に堆積し、導電膜が形成される。電源から投入する電力はＲＦ（高周波）電力でも良いし、ＤＣ（直流）電力としてもよい。また、透明導電膜の形成温度は、前記第一基材の耐熱温度と前記第二基材の耐熱温度との間に設定する。
この透明導電膜の膜厚は、例えば、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ〜６００ｎｍであると良い。透明導電膜の膜厚が１０ｎｍより薄いと、シート抵抗値が悪くなってしまう。一方、膜厚が１０００ｎｍより大きく厚いと、透過率が低くなってしまうので芳しくない。
【００１７】
次に、第一基材２の一面に対し、透明導電膜５を向かい合わせるように第二基材３を配置し（図１（ｂ）参照）、接着手段４を介して前記透明導電膜５を貼付して、第一基材２と接着手段４と透明導電膜５及び第二基材３からなる積層体を形成する（図１（ｃ）参照）。
第一基板２は、前記第二基材３より耐熱性の低い部材よりなり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステルやポリプロピレン、ポリカーボネートなどといった高分子材料からなるフィルムが選択できる。
第一基板としては、一般的に約２５μｍ〜１００μｍ程度の厚さをもつＰＥＴ等が用いられるが、これに限定されるものではなく、例えば数ｍｍ厚のプラスチック基板でも構わない。
また、接着手段４としては、例えばエポキシ系の接着剤を用いることができる。
【００１８】
そして、第二基材３に対して溶解能力を有する除去手段６としての溶解液中に、接着手段４を介して貼り合わせた第一基材２と透明導電膜５及び第二基材３からなる積層体を浸漬し（図１（ｄ）参照）、第二基材３のみ溶解して取り除くことにより、前記第一基材２、前記接着手段４及び前記透明導電膜５からなる積層体を残存させ、透明導電膜付き基板１とする（図１（ｅ）参照）。
この除去手段６は、第二基材３のみ取り除くため、例えば銅選択エッチング液を使用する必要がある。
【００１９】
以上のように構成された透明導電膜付き基板１は、抵抗などの特性に優れた構成とすることができ、例えば、液晶ディスプレイなどの電子デバイスにおける基材として使用することで、動作速度の速いものとすることができる。
【実施例】
【００２０】
次に、本発明の実施例について説明する。
本実施例では、スパッタリング法により透明導電膜を成膜した。
まず、厚さ８μｍの電解銅箔をスパッタチャンバの陽極側に設置した。一方、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）濃度９０％、酸化スズ（ＳｎＯ２） 濃度１０％のＩＴＯターゲットを陰極側に設置した。
次に、真空排気ポンプによりチャンバ内を、圧力が７×１０−３Ｔｏｒｒになるまで排気して真空状態にし、次いで、ガス供給源からプラズマガスとしてアルゴン（Ａｒ）を、および反応性ガスとして微量の酸素（Ｏ２）を導入した。
次いで、成膜温度を、実験例１として２５℃（室温）、実験例２として同５０℃、実験例３として同１００℃、実験例４として同１５０℃、及び実験例５として同２１０℃、とそれぞれ変えて加熱した後、電源により陽極と陰極の間に電界を印加してプラズマ放電を開始し、ターゲットの表面をスパッタリングし、第二基材である電解銅箔の片面にＩＴＯ膜（インジウム・錫酸化物）を厚さ２００ｎｍ形成した。ここで、電源から投入する電力はＲＦ（高周波）電力とした。
【００２１】
さらに、得られた各ＩＴＯ／銅箔基材のＩＴＯ膜上に、エポキシ系の接着剤を用いて、ポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、「ＰＥＴ」と称する。）をそれぞれラミネートし、ＰＥＴ／ＩＴＯ／接着剤／銅箔基板をそれぞれ作成した。
その後、銅選択エッチング液にて銅箔をエッチング除去し、ＩＴＯ／接着剤／ＰＥＴ基板をそれぞれ作成した。
【００２２】
そして、得られた各ＩＴＯ／接着剤／ＰＥＴ基板について、比抵抗、全光線透過率、および結晶性といった特性を測定した。この際、全光線透過率は、得られたＩＴＯ／接着剤／ＰＥＴ基板の全てを含めた透過率を示す。また、結晶性に関しては、得られたＩＴＯ／接着剤／ＰＥＴ基板をＸ線回折して結晶構造を調査し、Ｘ線回折により（２２２）及び（４００）にピークを示したものを「○」とし、それ以外は「×」とした。得られた特性の結果を、表１に示す。
【００２３】
【表１】
2007048564.tif 000003
【００２４】
表１に示すとおり、成膜温度を１００℃以上とした各ＩＴＯ／接着剤／ＰＥＴ基板が、比抵抗、全光線透過率、及び結晶性の何れにおいても良好な膜が得られる。したがって、耐熱性の低い基材を用いた場合であっても、転写することを要しないで、１００℃以上の高い温度で形成した透明導電膜と同等の好ましい結晶性を有する導電性の良好な透明導電膜付き基板を容易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の透明導電膜付き基板の製造方法の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  透明導電膜付き基板、２  第一基材（ＰＥＴ）、３  第二基材（銅箔）、４  接着手段（接着剤）、５  透明導電膜（ＩＴＯ）、６  除去手段（溶解液）。
【図１】
2007048564.tif 000004