(57)【要約】【課題】表面観察において、固体表面の凹凸を大面積で、速く、簡便に観察できる構造体およびそれを用いた評価方法を得ること。【解決手段】本願の表面観察用構造体は、表面の状態を評価する基材１１と；基材１１の上に配置された、腐食性ガスまたは腐食性液体と反応して腐食する材料で形成された腐食層１２と；腐食層１２を前記腐食性ガスまたは腐食性液体から封止する封止層１３とを備る。封止層１３は、ピンホールを有し、前記腐食性ガスまたは前記腐食性液体が、前記ピンホールを介して封止層１３を透過して腐食層１２を腐食させる。腐食層１２の腐食状態を観察し、表面の凹凸、特に突起の有無を評価する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の状態を評価する基材と；
前記基材の上に配置された、腐食性ガスまたは腐食性液体と反応して腐食する材料で形成された腐食層と；
前記腐食層を前記腐食性ガスまたは腐食性液体から封止する封止層とを備え；
前記封止層が、ピンホールを有し、
前記腐食性ガスまたは前記腐食性液体が、前記ピンホールを介して前記封止層を透過し前記腐食層を腐食させる、
表面観察用構造体。
【請求項２】
前記腐食層の材料または前記封止層の材料が金属であり、
前記腐食性ガスが、水蒸気または酸素である、
請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
前記腐食層の材料が、Ｃａであり、
前記封止層の材料が、Ａｌである、
請求項１または請求項２に記載の構造体。
【請求項４】
前記腐食層の厚さが、２０ｎｍ〜５００ｎｍであり、
前記封止層の厚さが、５０ｎｍ〜１０００ｎｍである、
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の構造体を準備する工程と；
前記腐食性ガスまたは腐食性液体に、前記構造体を晒す工程と；
前記晒す工程後に、前記腐食層を観察する工程と；
前記観察する工程後に、前記腐食層の腐食程度から前記基材の表面を評価する工程とを備える；
表面評価方法。
【請求項６】
評価の対象となる評価対象基材を作製する作製工程と；
前記評価対象基材を、請求項５に記載の表面評価方法で評価する工程と；
前記評価する工程で合格評価がされた評価対象基材を作製した前記作製工程と同一の工程で、基材を量産する量産工程とを備える；
基材製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の基材製造方法で製造された基材に、正電極、有機材料層、負電極とを形成する工程を備え；
前記有機材料層が、前記正電極と負電極とに挟まれた、
電子素子の製造方法。
【請求項８】
前記基材が、透明であり；
前記電子素子が、ＯＬＥＤ素子またはＯＰＶ素子である；
請求項７に記載の電子素子の製造方法。
【請求項９】
請求項６に記載の基材製造方法で製造された基材に、前記基材を挟むように、パターニングされた透明導電体層をそれぞれ形成する工程を備える；
タッチパネルの製造方法。
【請求項１０】
前記基材が、透明であり；
前記基材と前記透明導電体層とで、静電容量素子を構成する、
請求項９に記載のタッチパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面観察用構造体、表面評価方法に関する。特に、固体表面の凹凸を大面積で、速く、簡便に観察することができる構造体およびそれを用いた評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic Light-Emitting Diode）素子や有機薄膜太陽電池（ＯＰＶ：Organic Photovoltaics）素子は、水分や酸素に非常に弱く、ガスバリア性の不十分な基板にはさらにガスバリアフィルムを積層してガスバリア性を向上させることがある。
しかし、ガスバリアフィルムの表面に凹凸、特に突起があると、例えばＯＬＥＤ素子では発光しないなどの問題が生ずる。そのため、ＯＬＥＤ素子では、ガスバリアフィルムを導入したＯＬＥＤ素子を作製して点灯実験をするのが実情である。しかし、このようなＯＬＥＤ素子を作製するには、ガスバリアフィルムを作製する、ガスバリアフィルムを洗浄する、ガスバリアフィルム上に陽極（透明電極（ＩＴＯ、ＩＺＯ）、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極（アルミ）を積層する、さらに、特に水蒸気等が侵入しないように封止する、などの工程が必要となる。このように、ガスバリアフィルムを使用したＯＬＥＤ素子を作製しての点灯実験は非常にコストと時間がかかる。
【０００３】
また、ガスバリアフィルムなどのフィルム表面を観察する手段として、従来から、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）、段差計、光学顕微鏡などが用いられてきた（例えば、非特許文献１参照）。
しかし、これらの表面観察装置は観察前のサンプル前処理に時間がかかる、観察面積が小さい、観察に時間がかかるなどの問題があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】日本表面科学会著「表面分析図鑑」共立出版株式会社、１９９４年５月３０日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このため、本発明は、固体表面の凹凸を大面積で、速く、簡便に観察できる構造体およびそれを用いた評価方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、金属蒸着等で通常生ずるピンホールを介して腐食性ガスや腐食性液体により腐食が起こる現象を利用して、基材表面の状態を把握でき、基材が電子デバイス用途等に使用できるかどうかを判断できる（評価できる）ことを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
本発明の第１の態様に係る表面観察用構造体１０は、例えば図１に示すように、表面の状態を評価する基材１１と；基材１１の上に配置された、腐食性ガスまたは腐食性液体と反応して腐食する材料で形成された腐食層１２と；腐食層１２を前記腐食性ガスまたは腐食性液体から封止する封止層１３とを備え；封止層１３が、ピンホールを有し、前記腐食性ガスまたは前記腐食性液体が、前記ピンホールを介して封止層１３を透過して腐食層１２を腐食させる。なお、「基材の上に」とは基材に直接接触することをいう。
このように構成すると、腐食層はピンホールから進入した腐食性ガスまたは腐食性液体により腐食する。腐食層の腐食の状態、程度や広がり（分布）などにより、基材表面の凹凸（平滑性）、特に突起の有無を観察することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る構造体は、上記本発明の第１の態様に係る構造体において、前記腐食層の材料または前記封止層の材料が金属であり、前記腐食性ガスが、水蒸気またが酸素である。
このように構成すると、空気中に含まれる水蒸気や酸素で腐食層を腐食させることができ、容易に基材表面を観察することができる。
【０００９】
本発明の第３の態様に係る構造体は、上記本発明の第１の態様または第２の態様に係る構造体において、前記腐食層の材料が、Ｃａであり、前記封止層の材料が、Ａｌである。
このように構成すると、Ｃａは酸素や水分と反応して腐食し白色化するため、腐食層の観察が容易となる。
【００１０】
本発明の第４の態様に係る構造体は、上記本発明の第１の態様〜第３の態様のいずれか１の態様に係る構造体において、前記腐食層の厚さが、２０ｎｍ〜５００ｎｍであり、前記封止層の厚さが、５０ｎｍ〜１０００ｎｍである。
このように構成すると、腐食層の腐食を明確に観察することができ、封止層は適度のピンホールを有することができる。
【００１１】
本発明の第５の態様に係る表面評価方法は、上記本発明の第１の態様〜第４の態様のいずれか１の態様に係る構造体を準備する工程と；前記腐食性ガスまたは腐食性液体に、前記構造体を晒す工程と；前記晒す工程後に、前記腐食層を観察する工程と；前記観察する工程後に、前記腐食層の腐食程度から前記基材の表面を評価する工程とを備える。
このように構成すると、例えば、許容できる程度に表面が平滑である基材での腐食状態と、評価対象となる基材での腐食状態とを比較、観察、評価することにより、評価対象となる基材の表面の平滑度が許容できるものであるかどうかを判断することができる。
【００１２】
本発明の第６の態様に係る基材製造方法は、評価の対象となる評価対象基材を作製する工程と；前記評価対象基材を、上記本発明の第５の態様に係る表面評価方法で評価する工程と；前記評価する工程で合格評価がされた評価対象基材を作製した前記作製工程と同一の工程で、基材を量産する工程とを備える。なお、「同一の工程」とは、評価対象基材と同じ程度の表面状態が得られる限り、実質的に同じであればよい。
このように構成すると、表面評価方法により容易に表面の評価ができ、同評価方法により合格評価がされた基材と同程度の基材を量産することができる。
【００１３】
本発明の第７の態様に係る電子素子の製造方法は、上記本発明の第６態様に係る基材製造方法で製造された基材に、正電極、有機材料層、負電極とを形成する工程を備え；前記有機材料層が、前記正電極と前記負電極とに挟まれたものである。
このように構成すると、表面評価方法において合格評価がされた基材と同程度の基材を用いて電子素子を製造することができる。よって、基材表面の凹凸が原因で不良品となる電子素子が作製されるのを回避できる。
【００１４】
本発明の第８の態様に係る電子素子の製造方法は、上記本発明の第７の態様に係る電子素子の製造方法において、前記基材が、透明であり；前記電子素子が、ＯＬＥＤ素子またはＯＰＶ素子である。なお、「透明」とは、基材が可視光線光を透過して、基材の向う側が見通せる状態のことをいう。
このように構成すると、基材表面の凹凸が原因で発光しない素子が作製されるのを回避できる。
【００１５】
本発明の第９の態様に係るタッチパネルの製造方法は、上記本発明の第６の態様に係る基材製造方法で製造された基材に、前記基材を挟むように、パターニングされた透明導電体層をそれぞれ形成する工程を備える。
このように構成すると、表面評価方法において合格評価がされた基材と同程度の基材を用いてタッチパネルを製造することができる。よって、基材表面の凹凸が原因で不良品となるタッチパネルが作製されるのを回避できる。
【００１６】
本発明の第１０の態様に係るタッチパネルの製造方法は、上記本発明の第９の態様に係るタッチパネルの製造方法において、前記基材が、透明であり；前記基材と前記透明導電体層とで、静電容量素子を構成する。
このように構成すると、静電容量式のタッチパネルにいて、基材表面の凹凸が原因で不具合が生ずるタッチパネルが作製されるのを回避できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、固体表面の凹凸を大面積で、速く、簡便に観察できる構造体およびそれを用いた評価方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表面観察用構造体１０の概略図である。
【図２】固体封止方式のＯＬＥＤ素子の概略図である。
【図３】中空構造を有するＯＬＥＤ素子の概略図である。
【図４】タッチパネルの概略図である。
【図５】実施例１の成膜直後の写真である。
【図６】実施例１の保管後（腐食後）の写真である。
【図７】比較例１の成膜直後の写真である。
【図８】比較例１の保管後（腐食後）の写真である。
【図９】比較例２の成膜直後の写真である。
【図１０】比較例２の保管後（腐食後）の写真である。
【図１１】実施例２の成膜直後の写真である。
【図１２】実施例２の保管後（腐食後）の写真である。
【図１３】実施例３の成膜直後の写真である。
【図１４】実施例３の保管後（腐食後）の写真である。
【図１５】実施例４の成膜直後の写真である。
【図１６】実施例４の保管後（腐食後）の写真である。
【図１７】実施例５の成膜直後の写真である。
【図１８】実施例５の保管後（腐食後）の写真である。
【図１９】実施例６の成膜直後の写真である。
【図２０】実施例６の保管後（腐食後）の写真である。
【図２１】実施例７の成膜直後の写真である。
【図２２】実施例７の保管後（腐食後）の写真である。
【図２３】実施例８の成膜直後の写真である。
【図２４】実施例８の保管後（腐食後）の写真である。
【図２５】実施例９の成膜直後の写真である。
【図２６】実施例９の保管後（腐食後）の写真である。
【図２７】実施例１０の成膜直後の写真である。
【図２８】実施例１０の保管後（腐食後）の写真である。
【図２９】実施例１１の成膜直後の基材側の写真である。
【図３０】実施例１１の保管後（腐食後）の基材側の写真である。
【図３１】実施例１１の成膜直後のＡｌ層側の写真である。
【図３２】実施例１１の保管後（腐食後）のＡｌ層側の写真である。
【図３３】比較例３の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による表面観察写真である。
【図３４】比較例４の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による表面観察写真である。
【図３５】比較例７の３次元干渉粗さ計による表面観察写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一または相当する部分には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。また、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
【００２０】
［表面観察用構造体］
本発明の第１の実施の形態に係る表面観察用構造体は、例えば図１に示すように、基材１１と、基材１１上に積層された腐食層１２と、腐食層１２を腐食性ガスまたは腐食性液体から封止する封止層１３を備える表面観察用構造体１０である。
表面観察用構造体のしくみを、例えば、腐食層１２をＣａ層、封止層１３をＡｌ層、腐食性ガスを水蒸気として説明する。Ａｌ層やＣａ層には通常ピンホール（素地まで達する微小の穴）が存在する。基材１１表面に凹凸、特に突起があると、Ａｌ層やＣａ層を突き抜けるピンホールが生じやすい。よって、表面観察用構造体を水蒸気や酸素中に放置すると、ピンホールから水蒸気等が浸入し、下記式（１）のとおりＣａ層を腐食する。
Ｃａ＋２Ｈ２Ｏ  →  Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｈ２      （１）
このように、基材表面に突起があると金属のＣａ（いわゆる金属光沢を有するＣａ）がＣａ（ＯＨ）２になり、白く見えるようになることを利用して、表面状態、特に突起（凹凸）を検出する。
図１において、基材１１が透明の場合は、腐食後のＣａ層（腐食層１２）の観察は上下の矢印のどちらからでも可能である。基材１１が不透明の場合は、Ａｌ層（封止層１３）側から観察する。
【００２１】
さらに、平滑性の優れたガラス基板等を基材として、上記の通りＣａ層とＡｌ層を積層し、水蒸気中に放置する。このときのＣａ層の腐食状態を基準とする。次に樹脂フィルムにガスバリア層を積層して基材とし、ガスバリア層上にＣａ層とＡｌ層を積層し、水蒸気中に放置する。このときのＣａ層の腐食状態を、ガラス基板上のＣａ層の腐食状態と比較することにより、ガスバリア層表面の凹凸が許容できるものかどうかを判断（評価）することもできる。
上記のとおり、基材上に金属のＣａ層とさらにＡｌ層の２層だけを成膜し、擬似的な発光素子構造を作製して、発光させなくても簡易的に、速く、基材表面の特性を観察および評価することができる。
【００２２】
本発明の表面観察用構造体は、例えば以下のように作製することができる。腐食性ガスまたは腐食性液体を水蒸気とし、腐食する材料をＣａとし、封止材をＡｌとして説明する。
金属蒸着源を２つ以上持つ真空蒸着装置を用い、まず水蒸気と反応して腐食する材料として金属層（Ｃａ層）を、蒸着させたい部分以外をマスクした評価対象の基材上に蒸着させる。その後、真空状態のままマスクを取り去った後、実際上水蒸気不透過性の金属層（Ａｌ層）を、もう一つの金属蒸着源から蒸着させ封止する。このとき水蒸気不透過性の金属（Ａｌ）を所望の厚さとするため、金属蒸着源を複数設けてもよい。
【００２３】
・基材１１
評価の対象となる基材は特に限定されない。表面の凹凸を評価したい固体材料であればよい。
例えば、ガラス基板、ステンレス箔、樹脂フィルムであってもよい。樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、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（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ナイロン（Ｎｙ）、シクロオレフィンポリマー、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アクリル酸エステルポリマー、メタクリル酸エステルポリマー、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の樹脂フィルム、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム（製品名Ｓｉｌａ−ＤＥＣ、ＪＮＣ（株）製）、さらには前記プラスチックを２層以上積層して成る樹脂フィルムや、ガラスクロスに樹脂を含浸した複合フィルム等であってもよい。
【００２４】
または、基材は、樹脂フィルム等の基板にさらにＩＴＯ膜、ガスバリア層、ＣＶＤ、オーバーコート（ＯＣ）層（有機膜層）等を積層したものであってもよい。この場合、表面観察の対象は、最表面のＩＴＯ膜、ガスバリア層、ＣＶＤ、ＯＣ層等である。
【００２５】
基材の厚さは特に限定されない。なお、ＯＬＥＤ素子やＯＰＶ素子などの電子素子に使用するフレキシブル基材は、厚さ２０〜１１００μｍが好ましく、より好ましくは３０〜５００μｍである。厚さが２０μｍ以上であると、基材として剛性が十分でロール・ツー・ロールでの成膜の際に安定性が向上する。また、１１００μｍ以下であると、屈曲性があり、コストダウンになる。
【００２６】
・腐食層１２
腐食層１２は、腐食性ガスまたは腐食性液体と反応して、光学的に識別できる変化（例えば、変色）をするもので形成された層であればよい。したがって、腐食性ガス等に合わせて適宜選択する。例えば、水蒸気や酸素と反応して腐食する、カルシウム、マグネシウム等の金属を挙げることができる。
腐食層の厚さは、２０〜５００ｎｍである。好ましくは３０〜３００ｎｍである。２０ｎｍ以上であると、腐食層が薄すぎて腐食が少なく観察できないことを回避できる。５００ｎｍ以下であると、封止層で封止する際に、腐食層が形成されている部分と形成されていない部分との境目の段差が大きくなり、境界部での剥離や封止欠陥の形成を防ぐことができる。
【００２７】
・封止層１３
封止層１３は、腐食性ガスまたは腐食性液体と反応しない（腐食性ガスまたは腐食性液体に腐食されない）ものであればよい。したがって、腐食性ガス等に合わせて適宜選択する。例えば、アルミニウム、亜鉛、錫、インジウム、鉛、銀、銅等の水蒸気不透過性の金属を挙げることができる。封止層は、２種類以上の金属の多層でもよい。例えばアルミニウム／銀、アルミニウム／亜鉛／アルミニウム等の多層膜を用いることもできる。この際、水蒸気と反応して腐食する腐食層のすぐ上にくる最内層の金属は、アルミニウムなどの水蒸気不透過性の金属が好ましい。さらに最外層の金属も水蒸気不透過性の金属が好ましい。水蒸気不透過性の金属として、例えば真空プロセス中の共蒸着等により、２種以上の金属の合金を封止層（水蒸気不透過性金属層）に用いることもできる。水蒸気不透過性の金属膜を多層や合金として形成する際の金属も、前記のアルミニウム、亜鉛、錫、インジウム、鉛、銀、銅などを用いることができる。
封止層の厚さは、８０〜１０００ｎｍである。好ましくは１００〜３００ｎｍである。８０ｎｍ以上であると、腐食性ガス等に対する封止性能が不十分となることを回避できる。１０００ｎｍ以下であると、ピンホールを有する層を得ることができる。
【００２８】
腐食層１２と封止層１３の厚さの比（Ｘ：Ｙ）は、１：２〜１：４である。好ましくは１：２である。なお、比率（Ｙ／Ｘ）は、２以上であることが好ましい。これは、水蒸気不透過性の金属で封止する際に、水分と反応して腐食する金属の端部を欠陥なく封止するために必要である。
【００２９】
・腐食性ガス、腐食性液体
腐食性ガスまたは腐食性液体は、前記腐食層１２と反応して、腐食層１２に光学的に識別できる変化（例えば、変色）を生じさせることができるものであればよい。したがって、腐食する材料により適宜選択する。腐食性ガス等には、例えば、水蒸気、酸素、硫黄、アンモニアなどを挙げることができる。腐食性液体等には、例えば、水などを挙げることができる。
【００３０】
［表面評価方法］
本発明の第２の実施の形態に係る表面評価方法は、例えば図１を用いて説明すると、（１）本発明の第１の実施の形態に係る表面観察用構造体１０を準備する工程と、（２）表面観察用構造体１０を腐食性ガスまたは腐食性液体に所定の時間晒す工程と、（３）腐食した腐食層１２を図１に示す矢印の方向から観察する工程と、（４）腐食層１２の腐食の状態から基材表面を評価する方法を備える。
【００３１】
（１）の準備する工程とは、表面観察用構造体を製造して使用可能な状態にすることだけでなく、すでに製造された表面観察用構造体を使用可能な状態にすることをも含む。例えば、すでに製造された表面観察用構造体を運んで来る、であってもよい。
【００３２】
（２）晒す工程とは、腐食性ガス等を所望の濃度、所望の温度に維持できる機器で保管することを含む。このような機器としては、例えば、水蒸気の場合は恒温恒湿器を挙げることができる。
腐食性ガスまたは腐食性液体に晒す時間、温度等は、腐食性ガス等により異なるため、腐食性ガス等の種類により適宜選択する。例えば、水蒸気の場合、湿度は５０〜１００％であり、好ましくは６０〜９０％である。温度は２５〜９０℃であり、好ましくは４０〜８５℃である。
なお、耐湿熱性が高いものであれば、温度８５℃，湿度８５％、温度６０℃，湿度９０％、温度４０℃，湿度９０％、温度２５℃，湿度５０％であってもよく、温度と湿度が高いほど加速度が高いので短時間で測定できる。
耐湿熱性が低いもの（アクリル樹脂など）であれば、温度２５℃，湿度５０％であってもよい。
【００３３】
（３）観察する工程とは、図１に示す矢印の方向から腐食層１２を観察することである。基材が透明であればどちらの矢印の方向からの観察も可能である。基材が不透明であれば封止層１３側から観察する。
腐食状態の観察は、観察したい範囲の広さに応じ、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡、デジタルカメラ、スキャナ等、任意の装置を用いることができる。これらにより、腐食点の分布や大きさ、腐食の形状や色調等を観察する。
【００３４】
腐食層の腐食の大きさや分布（広がり）が均一である場合は、基材表面が平滑性に優れているといえる。腐食のより大きな箇所は、表面の凹凸（突起）が大きい箇所であると考えられる。
基材表面に凸のスジ（例えばフィルムの長手方向に生ずる複数のスジ）がある場合は、スジ部分が腐食して観察可能となる。スジを有したまま発光素子を作製すると、発光素子にスジ状の非発光領域（腐食部分が光らない）が生ずる。本願の表面評価方法では、このような表面の凹凸を検出することができる。ＯＰＶ素子や静電容量素子も同様に評価することができる。
【００３５】
（４）表面を評価する方法は、腐食層の観察により評価対象の基材が許容できるかどうかを判断してもよい。または、すでに基材表面の平滑性が許容範囲にあると判断されている基材（例えば、平滑性に優れるガラス基板など）上に腐食層を形成し、腐食層を封止層で封止して、基準となる構造体（リファレンス）を形成する。このリファレンスを腐食性ガス等に晒し腐食させる。その腐食状態と評価対象の基材の腐食状態と比較することで、評価対象の基材が許容できるかどうかを判断してもよい。
【００３６】
表面の平滑性だけでなく、表面の洗浄度や乾燥度を上記の方法により評価してもよい。
例えば、すでに基材表面の洗浄度が許容範囲にあると判断されている基材上に腐食層を形成し、腐食層を封止層で封止して、基準となる構造体（リファレンス）を形成する。このリファレンスを腐食性ガス等に晒し腐食させる。その腐食状態を基準として、評価対象の基材の腐食状態と比較することにより、評価対象の基材の洗浄度を評価してもよい。洗浄度は、従来では水との接触角を測る、発光素子を作製して評価する、などの方法で行われていたが本願の表面評価方法により、表面の洗浄度を大面積で、速く、簡便に観察することができる。
また、すでに基材表面の乾燥度が許容範囲にあると判断されている基材上に腐食層を形成し、腐食層を封止層で封止して、基準となる構造体（リファレンス）を形成する。このリファレンスを腐食性ガス等に晒し腐食させる。その腐食状態を基準として、評価対象の基材の腐食状態と比較することにより、評価対象の基材の乾燥度を評価してもよい。乾燥度は、従来では発光素子を作製して評価する、という方法で行われていたが本願の表面評価方法により、表面の乾燥度を大面積で、速く、簡便に観察することができる。
【００３７】
［基材製造方法］
本発明の第３の実施の形態に係る基材製造方法は、（１）評価対象となる基材を作製する工程と、（２）作製した評価対象の基材を、本発明の第２の実施の形態に係る表面評価方法で評価する工程と、（３）評価工程で合格評価がされた評価対象基材を作製した工程と同一の工程で基材を量産する工程を備える。
【００３８】
（１）の作製する工程とは、評価したい基材を公知の方法で作製すればよい。
（２）の表面評価方法で評価する工程とは、上記本発明の第２の実施の形態に係る表面評価方法を用いて基材表面を評価する。
（３）の量産する工程とは、（２）の評価する工程で合格評価がされた基材と同一の工程、例えば同一の製法、同一条件などで複数の基材を量産することを含む。なお、「同一の工程」とは、評価対象基材と同じ程度の表面状態が得られる限り、実質的に同じであればよい。
【００３９】
［電子素子の製造方法］
本発明の第４の実施の形態に係る電子素子の製造方法は、本発明の第３の実施の形態に係る基材製造方法により製造された基材を用いて電子素子を製造する。すなわち、基材表面は、表面評価方法により合格と判断されたものと同程度の表面平滑性を有することができる。
電子素子は、公知の方法で作製できる。例えば、図２に示すＯＬＥＤ素子では、樹脂フィルム２１、有機膜層２２、ガスバリア層２３、積層部２４（正電極、有機材料層（正孔輸送層、発光層、電子輸送層など）、負電極）を順に積層し、積層部２４を固体封止材２５で封止すればよい。また、ＯＬＥＤ素子は、図３に示すような中空構造を有する素子であってもよい。正負電極と当該正負電極に挟まれた有機材料とを有する積層部２４が基材１１上に配置され、離間して存在する封止用の基材１１に覆われている。基材１１同士は、両側を接着剤２８で接着（封止）されている。中空内部には水分を吸着するゲッター２６が配置され、Ｎ２ガス２７で満たされている。
正負電極と当該正負電極に挟まれた半導体材料とを有するＯＰＶ素子においても、同様に本願の表面評価方法により合格と判断された基材と同程度の表面平滑性を有する基材を用いて製造することができる。
以上のとおり本願発明は、ＯＬＥＤ素子や、液晶エレメントに代表される表示素子、ＯＰＶ素子に代表される光電素子などの電子素子、あるいはＯＬＥＤ素子を用いた照明等の製品に用いることができる基材であって、表面の平滑性が補償された基材を提供することができる。
【００４０】
［タッチパネルの製造方法］
本発明の第５の実施の形態に係るタッチパネルの製造方法は、本発明の第３の実施の形態に係る基材製造方法により製造された基材を用いて、タッチパネルを製造する。すなわち、基材表面は、表面評価方法により合格と判断されたものと同程度の表面平滑性を有することができる。
タッチパネルは、公知の方法で作製できる。図４に示すように、タッチパネル４０は、液晶ディスプレイ等の画像表示装置４１上にシールド層４２を積層し、さらに静電容量素子４３とさらに静電容量素子４３を保護する保護層４４を載置して形成することができる。静電容量素子４３は、例えば、パターニングされた透明導電体層／透明誘電体層／ハードコート層／基材／ハードコート層／透明誘電体層／パターニングされた透明導電体層の順に積層された素子を用いることができる。
タッチパネルには、上記以外に、位置検出の方式により、光学式、超音波式、静電容量式、抵抗膜式、電磁誘導式、静電結合式などがある。いずれも、本発明の基材製造方法により製造された、表面平滑性に優れた基材を用いることができる。
【実施例】
【００４１】
以下に本発明を、実施例を用いて詳細に説明する。しかし本発明は、以下の実施例に記載された内容に限定されるものではない。
【００４２】
［基材］
・ガラスは、コーニング製ＥＡＧＬＥ  ＸＧ（登録商標）、厚さ０．７ｍｍを用いた。
・ＩＴＯ付きガラス基板は、厚さ１．１ｍｍの青板ガラスを用い、ＩＴＯの膜厚は１００ｎｍで±２０ｎｍのものを用いた。
・ステンレス箔は、ニラコ製ＳＵＳ３０４、厚さ５０μｍ用いた。
・カプトン（登録商標）フィルムは、東レ・デュポン製厚さ１２５μｍを用いた。
・フィルムは、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム（帝人デュポンフィルム（株）製、商品名「テオネックスＱ６５ＨＡ」）厚さ１２５μｍを用いた。
なお、フィルムは、接着性を付与するアンダーコート（ＵＣ）層、およびバリア層（またはＣＶＤ）、場合によりオーバーコート（ＯＣ）層をさらに成膜し基材とした。
【００４３】
［基材の洗浄］
超音波洗浄機に水をいれ、水に浸るように置いたビーカーの中に、基材とエタノールをいれ１５分超音波洗浄を行った。その後ビーカーの中に基材と純水をいれ、純水で１５分超音波洗浄を行い、乾燥窒素で水を吹き飛ばした後、クリーンオーブンで８０℃，３０分の乾燥を行った。その後ＵＶ／オゾン洗浄を３分行った。
【００４４】
［ＣａとＡｌの蒸着方法］
・蒸着装置：サンユー電子（株）製、電子ビーム真空蒸着装置ＳＶＣ−７００ＬＥＢ
・水分と反応して腐食する金属：カルシウム（粒状）
・カルシウムの蒸着面積は１つあたり１００ｍｍ２、膜厚は１０ｎｍ〜５００ｎｍ
・Ｃａ封止用水蒸気不透過性の金属：アルミニウム（φ３〜５ｍｍ、粒状）
膜厚はインフィコン製の水晶振動子膜厚計を用いて測定した。
・観察装置：（株）三ツワフロンテック製カルシウム腐食観察装置ＭＦＢ−１０００を用い、ＣＣＤカメラでサンプル表面を観察した。
基材が無色透明なものは、基材側、Ａｌ層側（図１の矢印の方向）のどちら側からでも観察できる。基材が無色透明でないもの（ステンレス箔、カプトンフィルム）は基材側から観察した。
【００４５】
［蒸着後の保管方法］
エスペック（株）製、恒温恒湿器ＬＨＬ−１１３で温度、湿度をそれぞれ２５℃，５０％、４０℃，６０％、６０℃，６０％で保管した。
【００４６】
［アンダーコート（ＵＣ）条件］
（１）光硬化性樹脂組成物の塗布液の調製
・ユニディックＶ−６８４１（商品名、（メタ）アクリル酸エステルポリマー／アクリレートモノマー／メチルイソブチルケトン＝２５〜３５重量部／２５〜３５重量部／３５〜４５重量部の混合物、ＤＩＣ（株）製ＵＶ硬化型コーティング剤）：５５重量部
・メチルエチルケトン（和光純薬工業（株）製溶剤）：４３重量部
・ＩＣ１８４（商品名、ＢＡＳＦ社製光重合開始剤）：２重量部
を調製した。
【００４７】
（２）有機膜層の成膜
ロール・ツー・ロール式グラビアコーターを用いて、上記基材上に、上記塗布液を乾燥後の平均膜厚が５μｍになるように塗布した後、温度８５℃、風量２０ｍ／秒、乾燥炉内滞留時間５０秒で乾燥した。その後、窒素雰囲気下で高圧水銀ランプを用いて、照射量３００ｍＪ／ｃｍ２で光硬化を行い、アンダーコート層としての有機膜層を成膜した。
【００４８】
［ＣＶＤ成膜条件］
（３）バリア層の成膜
前記、有機膜層を処理した基材の表面に、ロール・ツー・ロールで成膜可能な（株）神戸製鋼所製プラズマＣＶＤ装置（型番Ｗ３５型）ＰＥ−ＣＶＤを用いて、バリア層を成膜した。
以下に示す条件にて、放電電極間にプラズマを発生させ、この放電領域に、成膜ガス（原料ガスとしてのＨＭＤＳＯと酸化性ガスとしての酸素ガス（放電ガスとしても機能する）の混合ガス）を供給して、特開２０１２−８１６３２号公報記載の方法にてプラズマＣＶＤ法による薄膜成膜を行い、ＳＥＭ観察で９５０ｎｍの薄膜を得た。
・原料ガス：ＨＭＤＳＯ（アズマックス（株）製、商品名「ＳＩＨ６１１５．０」）
・供給量５０ｓｃｃｍ
・酸化性ガス：酸素ガス（鈴木商館（株）製高純度酸素、純度≧９９．９９９％）
・供給量５００ｓｃｃｍ
・圧力３Ｐａ
・プラズマ電力１．３ｋＷ
・基材搬送速度１．０ｍ／ｍｉｎ
【００４９】
［オーバーコート（ＯＣ）条件］
（４）光硬化性樹脂組成物の塗布液の調製
・ユニディックＶ−３０７０（商品名、酢酸ｎ‐ブチル／アクリル樹脂／アクリレートモノマー／ベンゾフェノン＝４０〜５０重量部／３０〜４０重量部／１０〜２０重量部／１〜５重量部の混合物、ＤＩＣ（株）製ＵＶ硬化型コーティング剤）：６６．５重量部
・メチルエチルケトン（和光純薬工業（株）製溶剤）：３１．８重量部
・ＩＣ１８４（商品名、ＢＡＳＦ社製光重合開始剤）：１．７重量部
を調製した。
【００５０】
（５）有機膜層の成膜
バーコーターを用いて、上記バリア層（ＣＶＤ）上に、上記塗布液を乾燥後の平均膜厚が５μｍになるように塗布した後、温度８０℃のオーブンで、２分間乾燥した。その後、大気雰囲気下で高圧水銀ランプを用いて、照射量５００ｍＪ／ｃｍ２で光硬化を行い、オーバーコート層としての有機膜層を成膜した。
【００５１】
基材として用いた、ガラス（コーニング製ＥＡＧＬＥ  ＸＧ（登録商標））は、液晶ディスプレイ用途で標準的に使用されており、電子デバイス用途としては、十分な物理的化学的特性、特に平滑性を有している。基材は、十分に洗浄、乾燥を行った後に使用した。
実施例および比較例を表面評価の結果と合わせて、表１〜５のように行った。
実施例１では、このガラスの上にＣａとＡｌを蒸着し、きれいな金属光沢を持つＣａ層とＡｌ層ができた。しかしＡｌ層にはピンホール（微小の透過孔）があるので、このピンホールを介して水蒸気が浸入し、水蒸気とＣａが反応してＣａ層の全体にランダムにほぼ同じ大きさの白点ができた（Ｃａ（ＯＨ）２）。この状態を表面評価における基準とし、この状態に対しての違いで、電子デバイス用途として使用できるかの判断を行った。
【００５２】
【表１】
2017004659.tif 000003
【００５３】
【表２】
2017004659.tif 000004
【００５４】
【表３】
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【００５５】
【表４】
2017004659.tif 000006
【００５６】
【表５】
2017004659.tif 000007
【００５７】
［比較例３］
観察方法として走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、下記条件にて、実施例７の基材と同様な基材を用いて表面状態を観察した。
・装置：（株）日立ハイテクノロジーズ製走査電子顕微鏡  型番：ＳＵ−７０
・加速電圧：７ｋＶ
・測定面積：９ｍｍ２〜１００μｍ２
・測定可能な凹凸のサイズ：数十ｎｍオーダー
ＳＥＭ観察では、観察面積を大きくすると、小さい部分（この場合はパーティクル）がはっきり見えない。小さい部分を見るためには、倍率を上げる必要がある。
図３３の（１）では約９ｍｍ２なので、１００ｍｍ２を測定するには１１回ＳＥＭ観察する必要がある。一方で（４）では約１００μｍ２なので、１００ｍｍ２を測定するには１００００００回ＳＥＭ観察する必要がある。本発明であれば１００ｍｍ２を一度で測定できる。
【００５８】
［比較例４］
観察方法として原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて、下記条件にて、実施例７の基材と同様な基材を用いて表面状態を観察した。
・装置：ブルカーエイエックス（株）製原子間力顕微鏡  型番：ＮａｎｏＳｃｏｐｅ
・条件：  アスペクト比：１、スケールアングル：０．００°、スケールレンジ：０．５９２Ｈｚ、フィードバックゲイン：１１．０、ピークフォースセットポイント：４７７．０ｐＮ
・観察面積：図３４（１）は約２５μｍ２、図３４（２）は約４００μｍ２
ＡＦＭ観察は、非常に高さに敏感であり、高さｎｍオーダーの測定ができる。しかし、図３４に示す高精度（観察面積が小さくなる）の（１）では、約２５μｍ２なので、１００ｍｍ２を測定するには４００００００回ＡＦＭ観察する必要がある。一方で、低精度（観察面積が大きくなる）の（２）であっても、約４００μｍ２なので、１００ｍｍ２を測定するには２５００００回ＡＦＭ観察する必要がある。本発明であれば１００ｍｍ２を一度で測定できる。
【００５９】
［比較例５］
観察方法として光学顕微鏡を用いて、下記条件にて、実施例７の基材と同様な基材を用いて表面状態を観察した。
・装置：キーエンス
・条件：倍率１００倍
・測定面積：２．２５ｍｍ２
・測定可能な凹凸のサイズ：数μｍオーダー
【００６０】
［比較例６］
観察方法として接触式段差計を用いて、下記条件にて、実施例７の基材と同様な基材を用いて表面状態を観察した。
・装置：ＫＬＡテンコール  型番：Ａｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ  ＩＱ
・条件：  スキャンスピード：５０μｍ／ｓ、サンプリングレート：１００Ｈｚ、解像度：０．５μｍ
・測定長さ：５ｍｍ
・測定可能な凹凸のサイズ：ｎｍオーダー（あくまで線でしか測定できず、平面を測定できない。）
【００６１】
［比較例７］
観察方法として３次元干渉粗さ計を用いて、下記条件にて、実施例７の基材と同様な基材を用いて表面状態を観察した。
・装置：ＢＲＵＫＥＲ製３次元干渉粗さ計  型番：ＧＴ−Ｋ
・条件：  倍率：１０倍、測定モード：垂直走査型干渉方式
３次元干渉粗さ計観察では、３６００００μｍ２なので、１００ｍｍ２を測定するには２７８回の観察が必要である。本発明であれば１００ｍｍ２を一度で測定できる。図３５に比較例７の３次元干渉粗さ計の表面状態を示す。
【００６２】
比較例３と４は観察面積が小さく、実施例４、７、１０のようなサイズで実施例４、７、１０のようなスジを見つけることができなかった。
比較例５では観察面積が小さい上に、分解能が低く実施例４、７、１０のようなサイズで実施例４、７、１０のようなスジを見つけることができなかった。
比較例６ではあくまで線でしか凹凸を判断できず、実施例のようなサイズのスジを見つけることができなかった。
比較例７ではスジらしきものが唯一見つかったが、たまたま見つかったものであり、測定面積から計算すると最大２７８回の測定が必要である。
【符号の説明】
【００６３】
１０    表面観察用構造体
１１    基材
１２    腐食層
１３    封止層
２１    樹脂フィルム
２２    有機膜層
２３    ガスバリア層
２４    積層体
２５    固体封止材
２６    ゲッター
２７    Ｎ２ガス
２８    接着剤
４０    タッチパネル
４１    画像表示装置
４２    シールド層
４３    静電容量素子
４４    保護層
【図１】
2017004659.tif 000008
【図２】
2017004659.tif 000009
【図３】
2017004659.tif 000010
【図４】
2017004659.tif 000011
【図５】
2017004659.tif 000012
【図６】
2017004659.tif 000013
【図７】
2017004659.tif 000014
【図８】
2017004659.tif 000015
【図９】
2017004659.tif 000016
【図１０】
2017004659.tif 000017
【図１１】
2017004659.tif 000018
【図１２】
2017004659.tif 000019
【図１３】
2017004659.tif 000020
【図１４】
2017004659.tif 000021
【図１５】
2017004659.tif 000022
【図１６】
2017004659.tif 000023
【図１７】
2017004659.tif 000024
【図１８】
2017004659.tif 000025
【図１９】
2017004659.tif 000026
【図２０】
2017004659.tif 000027
【図２１】
2017004659.tif 000028
【図２２】
2017004659.tif 000029
【図２３】
2017004659.tif 000030
【図２４】
2017004659.tif 000031
【図２５】
2017004659.tif 000032
【図２６】
2017004659.tif 000033
【図２７】
2017004659.tif 000034
【図２８】
2017004659.tif 000035
【図２９】
2017004659.tif 000036
【図３０】
2017004659.tif 000037
【図３１】
2017004659.tif 000038
【図３２】
2017004659.tif 000039
【図３３】
2017004659.tif 000040
【図３４】
2017004659.tif 000041
【図３５】
2017004659.tif 000042