透明导电性膜的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种透明导电性膜的制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，由于投影型静电容量式的触控面板、矩阵型的电阻膜式触控面板能够进 行多点输入(多点触控），因此操作性优异，其需求急速地上升。作为此种触控面板的电极构 件，提出了在基材膜上形成有透明导电性薄膜的透明导电性膜。透明导电性薄膜的赋予一 般是通过利用真空环境下的溅射形成铟-锡复合氧化物膜而进行(专利文献1)。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2009-076432号公报
【发明内容】
[0006] 发明所要解决的问题
[0007] 特别是带有触控面板的显示器产品的市场正在被扩大之中，以低耗电为目的而具 有被低电阻化(高导电性化）了的透明导电层的透明导电性膜的需求逐渐提高。另外，为了 应对此种需求的增大，要求更高速度下的成膜。
[0008] 本发明的目的在于，提供一种能够以更高速度形成被低电阻化了的透明导电层的 透明导电性膜的制造方法。
[0009] 用于解决问题的方法
[0010]本发明人等为了解决所述问题进行了深入研究，结果发现可以利用下述构成来实 现上述目的，从而完成了本发明。
[0011] 即，本发明是包含在基材膜上由含有铟-锡复合氧化物的靶利用溅射法形成透明 导电层的工序的透明导电性膜的制造方法，
[0012] 所述溅射法是在溅射成膜装置中的每1个溅射室具备的2个所述靶上分别连接DC 电源而进行的DC双靶溅射法。
[0013] 该制造方法中，作为形成透明导电层时的溅射法，由于采用了在每1个溅射室具备 的2个所述靶上分别连接DC电源而进行的DC双靶溅射法，因此可以使溅射速度为单一靶溅 射法的2倍，可以实现成膜工序的高速化。另外，通过在1个溅射室中设置2个靶，可以提高溅 射室内的等离子体密度。其结果是，可以形成更加致密的溅射膜，因此可以降低所得的透明 导电层的电阻率。而且，在1个溅射室中具备1个靶的以往类型的溅射成膜装置中，可以提高 DC电源的输出而提高等离子体密度。然而，如果过多提高输出，则加在靶上的负载就会变 大，会产生裂纹或节瘤（因异物混入而焦糊的状态），因此能够负载在靶上的输出受到限制， 不能期望像DC双靶溅射法那样的低电阻化及溅射成膜的高速化。
[0014] 所述2个靶间的最短距离优选为10mm以上且150mm以下。通过将靶间的最短距离设 为上述下限以上，就可以防止在与DC电力同时施加磁场而成膜时的磁场之间的干扰，而形 成良好膜质的透明导电层。另一方面，通过将上述最短距离设为上述上限以下，就可以有效 地提高溅射室内的等离子体密度。
[0015] 也可以在所述溅射成膜装置中，设置2个以上的溅射室，在各溅射室中独立地利用 DC双靶溅射法形成所述透明导电层。在形成2层以上的具有层叠结构的透明导电层的情况 下，通过根据各层的性状变更各溅射室中的DC双靶溅射法的条件，就可以效率良好地形成 具有层叠结构的透明导电层。
【附图说明】
[0016] 图1是表示本发明的一个实施方式的溅射成膜装置的构成的概念图。
[0017] 图2是本发明的一个实施方式的透明导电性膜的示意性剖面图。
[0018] 图3是表示本发明的另外的实施方式的溅射成膜装置的构成的概念图。
[0019] 图4是本发明的另外的实施方式的透明导电性膜的示意性剖面图。
【具体实施方式】
[0020] 在参照附图的同时，对本发明的透明导电性膜的制造方法的实施方式说明如下。 其中，在图的一部分或全部中，省略说明中不需要的部分，另外还有为了使说明容易而进行 放大或缩小等来图示的部分。表示上下等位置关系的用语是单纯地为了使说明容易而使用 的，没有任何限定本发明的构成的意图。
[0021 ]《第一实施方式》
[0022]以下，对作为本发明的一个实施方式的第一实施方式进行说明。在先对透明导电 性膜的制造方法进行说明后，对作为结果物的透明导电性膜进行说明。
[0023][透明导电性膜的制造方法]
[0024] 图1是表示本发明的一个实施方式的溅射成膜装置的构成的概念图。溅射成膜装 置100采用了如下的卷对卷(roll-to-roll)方式，即，基材膜1被从送出辊53中送出，经过导 辊55,由温度调节辊52搬送，经过导辊56,由卷绕辊54卷绕。溅射成膜装置100内被排气到给 定的压力以下(排气机构未图示）。温度调节辊52被控制为给定的温度。
[0025] 本实施方式的溅射成膜装置100具备1个溅射室11。溅射室11是由溅射成膜装置 100的壳体101、隔壁12和温度调节辊52包围的区域，在溅射成膜时可以形成独立的溅射气 氛。溅射室11具备2片铟-锡复合氧化物（ΙΤ0)靶13A、13B<JT0靶13A、13B分别与DC电源16连 接，由该DC电源进行放电，在基材膜1上形成透明导电层。在溅射室11内进行DC电源16的等 离子体控制，并且将氩气及氧气以给定的体积比（例如氩气:氧气= 98:2)导入溅射室11内。 如此所述，在溅射成膜装置100中，由于溅射室11具备2个ΙΤ0靶，因此可以使溅射速度为单 一靶溅射法的2倍而实现成膜工序的高速化，并且可以提高溅射室内的等离子体密度，其结 果是，可以形成更加致密的溅射膜，降低所得的透明导电层的电阻率。
[0026] ΙΤ0靶13A、13B的形状既可以是如图1所示的平板型（planer)，也可以是圆筒型 (rotary)〇
[0027] 2个ΙΤ0革E113A、13B间的最短距离优选为10mm以上且150mm以下，更优选为20mm以上 且140mm以下。如果ΙΤ0祀间的最短距离过小，贝lj会有在与DC电力同时施加磁场而成膜时因 磁场之间干扰而无法进行所需的成膜的情况。通过采用上述最短距离的下限，就可以防止 此种磁场的干扰而形成良好膜质的透明导电层。另一方面，如果上述最短距离过大，则会变 为与排列2个单一 ITO靶相同的状态而使等离子体密度不会充分地增加，会有无法充分地获 得在1个溅射室11内具备2个ITO靶的优点的情况。通过将上述最短距离设为给定值以下，就 可以效率优良地提高溅射室11内的等离子体密度。
[0028]作为ΙΤ0靶13A、13B，适合使用含有铟-锡复合氧化物的靶（In2〇3-Sn0 2靶）。在使用 In2〇3-Sn02金属氧化物靶的情况下，该金属氧化物靶中的Sn0 2的量相对于将In2〇3和Sn02相 加的重量而言，优选为0.5重量％~15重量％，更优选为1~12重量％，进一步优选为2~12 重量％。如果靶中的Sn0 2的量过少，则会有IT0膜的耐久性差的情况。另外，如果Sn02的量过 多，则ΙΤ0膜难以被结晶化，会有透明性、电阻值的稳定性不够充分的情况。
[0029] 优选在使用了此种ΙΤ0靶的溅射成膜时，排气到使溅射成膜装置100内的真空度 (极限真空度)优选为1 X l〇_3Pa以下，更优选为1 X l(T4Pa以下，形成去掉了溅射成膜装置 100内的水分、从基材膜1中产生的有机气体等杂质的气氛。这是因为，水分、有机气体的存 在会使溅射成膜中产生的悬空键（夕''^夕''1)^夕''求^1"')终结，妨碍11'〇等导电性氧化物的晶 体生长。
[0030] 向像这样排气了的溅射室11内，导入Ar等惰性气体，并且根据需要导入作为反应 性气体的氧气等而在IPa以下的减压下进行溅射成膜。成膜时的溅射室11内的压力优选为 0.05Pa~IPa，更优选为0.1 Pa~0.7Pa。如果成膜压力过高，则成膜速度有降低的趋势，相反 如果压力过低，则放电有变得不稳定的趋势。
[0031 ] 对各ΙΤ0靶13A、13B输入的DC电源16的电力密度可以考虑所需的透明导电层的厚 度或电阻率、生产效率等适当地设定。DC电源16的电力密度优选为0.6W/cm2以上且9. OW/cm2 以下，更优选为〇. 9W/cm2以上且8. OW/cm2以下。
[0032][透明导电性膜]
[0033] 对利用上述的DC双靶溅射法得到的透明导电性膜进行说明。如图2所示，透明导电 性膜10中，在基材膜1上形成了含有铟-锡复合氧化物的透明导电层2。
[0034] <基材膜〉
[0035]作为基材膜1，只要是具有挠曲性并且在可见光区域中透明的膜就没有特别限制， 可以使用具有透明性、以聚酯系树脂作为构成材料的塑料膜。聚酯系树脂由于透明性、耐热 性以及机械特性优异，因此适合使用。作为聚酯系树脂，特别适合为聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。另外，从强度的观点考虑，优选对塑料膜进行拉伸处 理，更优选进行双轴拉伸处理。作为拉伸处理没有特别限定，可以采用公知的拉伸处理。
[0036] 基材膜的厚度优选为2~200μπι的范围内，更优选为2~130μπι的范围内，进一步优 选为2~ΙΙΟμπι的范围内。如果膜的厚度小于2μπι，则机械强度不足，会有难以进行将膜制成 卷筒状而连续地形成透明导电层2、导电性金属层3的操作的情况。另一方面，如果膜的厚度 大于200μπι，则会有无法实现透明导电层2的耐擦伤性、形成触控面板时的打点特性(打点特 性)等的提尚的情况。
[0037] 也可以对基材膜的表面预先实施溅射、电晕放电、火焰、紫外线照射、电子束照射、 化成、氧化等蚀刻处理或底涂处理，使之与形成于膜基材上的透明导电层2的密合性提高。 另外，也可以在形成透明导电层之前，根据需要利用溶剂清洗或超声波清洗等，对膜基材表 面进行除尘、洁净化。
[0038]此种基材膜1被作为将长尺寸膜卷绕成卷筒状的材料供给，在其上连续地形成透 明导电层2,得到长尺寸透明导电性膜。
[0039] <透明导电层>
[0040] 透明导电层2的组成可以设为与上述的ΙΤ0靶13A、13B相同的组成。
[0041] 透明导电层的厚度没有特别限制，然而为了制成使其表面电阻为IX 103Ω/□以 下的具有良好的导电性的连续被膜，优选将厚度设为l〇nm以上。如果膜厚过大，则会导致透 明性的降低等，因此厚度优选为15~35nm，更优选为20~30nm的范围内。如果透明导电层的 厚度小于15nm，则膜表面的电阻变高，并且难以形成连续被膜。另外，如果透明导电层的厚 度大于3 5nm，则会有导致透明性的降低等情况。
[0042] 透明导电层2既可以是结晶质，也可以是非晶质。本实施方式中，在作为透明导电 层利用溅射法形成ΙΤ0膜时，由于有基材膜1的耐热性所致的制约，因此无法在高的温度下 进行溅射成膜。由此，刚刚成膜后的ΙΤ0为非晶质膜(也有一部