特開 2024-5995 透明導電性フィルムの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024005995

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】透明導電性フィルムの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/08 20060101AFI20240110BHJP

   C23C 14/56 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

C23C14/08 K

C23C14/56 A

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022106517

(22)【出願日】2022-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103517

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 寛之

(74)【代理人】

【識別番号】100149607

【弁理士】

【氏名又は名称】宇田 新一

(72)【発明者】

【氏名】鴉田 泰介

(72)【発明者】

【氏名】藤野 望

(72)【発明者】

【氏名】鷹尾 寛行

【テーマコード（参考）】

4K029

【Ｆターム（参考）】

4K029AA11

4K029AA25

4K029BA45

4K029BA47

4K029BA50

4K029BA58

4K029BA60

4K029BB02

4K029CA06

4K029DC05

4K029DC09

4K029DC16

4K029GA01

4K029JA10

(57)【要約】

【課題】本発明は、生産性に優れる透明導電層を形成できる透明導電性フィルムの製造方法を提供すること。
【解決手段】透明導電性フィルム３の製造方法は、長尺の基材１を準備する第１工程と、真空雰囲気下で、基材１の厚み方向一方面に、透明導電層３を形成する第２工程と、真空雰囲気下で、透明導電層２を加熱する第３工程とを備える。第３工程は、第２工程で、前記基材を巻き取らず、連続して実施する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺の基材を準備する第１工程と、
真空雰囲気下で、前記基材の厚み方向一方面に、透明導電層を形成する第２工程と、
真空雰囲気下で、前記透明導電層を加熱する第３工程とを備え、
前記第３工程は、前記第２工程で、前記基材を巻き取らず、連続して実施する、透明導電性フィルムの製造方法。

【請求項2】

前記第１工程、前記第２工程および前記第３工程が、ロールトゥロール方式で実施される、請求項１に記載の透明導電性フィルムの製造方法。

【請求項3】

前記第２工程が、クリプトンガスを含む希ガスの存在下で実施される、請求項１に記載の透明導電性フィルムの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、透明導電性フィルムの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ロールトゥロール方式により、基材フィルム上に透明導電層を積層して、導電性フィルムを製造する方法が知られている。

【0003】

このような方法として、例えば、ロールトゥロール方式により、長尺の透明フィルム基材を搬送しながら、真空雰囲気下、かつ、アルゴンガスの存在下で、非晶質の透明導電層をスパッタリングにより形成して、透明フィルム基材を巻き取り、その後、別工程にて、真空雰囲気下で、非晶質の透明導電層が形成された透明フィルム基材を加熱して、透明導電層を結晶化させ、透明導電性フィルムを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－０５６４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一方、透明導電性フィルムの製造方法には、より一層、高い生産性が要求される。

【0006】

本発明は、生産性に優れる透明導電層を形成できる透明導電性フィルムの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明［１］は、長尺の基材を準備する第１工程と、真空雰囲気下で、前記基材の厚み方向一方面に、透明導電層を形成する第２工程と、真空雰囲気下で、前記透明導電層を加熱する第３工程とを備え、前記第３工程は、前記第２工程で、前記基材を巻き取らず、連続して実施する、透明導電性フィルムの製造方法である。

【0008】

本発明［２］は、前記第１工程、前記第２工程および前記第３工程が、ロールトゥロール方式で実施される、上記［１］に記載の透明導電性フィルムの製造方法を含んでいる。

【0009】

本発明［３］は、前記第２工程が、クリプトンガスを含む希ガスの存在下で実施される、上記［１］に記載の透明導電性フィルムの製造方法を含んでいる。

【発明の効果】

【0010】

本発明の透明導電性フィルムの製造方法では、第２工程において、真空雰囲気下で、透明導電層を形成し、かつ、第３工程において、真空雰囲気下で、透明導電層を加熱し、透明導電層を結晶化させる。また、第３工程は、第２工程で、長尺の基材を巻き取らず、連続して実施する。これにより、透明導電層をより一層、高い生産性で形成することができる。また、第２工程で長尺の基材を巻き取らず、連続して第３工程を実施することより、第３工程における、透明導電層のクラックが抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の透明導電性フィルムの製造方法の一実施形態で用いられるフィルム製造装置の一実施形態の概略図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の透明導電性フィルムの製造方法の一実施形態は、長尺の基材１を、長手方向に搬送しながら、長尺の基材１の厚み方向一方面に、透明導電層２を形成する。

【0013】

以下、この方法で用いられるフィルム製造装置の一実施形態について、図１を参照して、説明する。

【0014】

＜フィルム製造装置＞
図１において、紙面左右方向は、搬送方向である。紙面右側は、搬送方向下流側である。紙面左側は、搬送方向上流側である。なお、搬送方向は、隣り合うユニット間における搬送方向であって、各ユニット内での搬送方向ではない。紙厚方向は、幅方向である。紙面手前側は、幅方向一方側である。紙面奥側は、幅方向他方側である。紙面上下方向は、上下方向である。紙面上側は、上側である。紙面下側は、下側である。

【0015】

フィルム製造装置１０は、長尺の透明導電性フィルム３を製造するための装置である。フィルム製造装置１０は、図１に示すように、送出ユニット５と、第１スパッタユニット６と、第２スパッタユニット７と、アニールユニット８と、巻取ユニット９とを備える。

【0016】

［送出ユニット］
送出ユニット５は、送出ロール１１と、第１ガイドロール１２と、送出チャンバー１３とを備える。

【0017】

送出ロール１１は、長尺の基材１を送出するための回転軸を有する円柱部材である。送出ロール１１は、フィルム製造装置１０の搬送方向最上流に配置されている。送出ロール１１には、送出ロール１１を回転させるためのモータ（図示せず）が接続されている。

【0018】

第１ガイドロール１２は、送出ロール１１から送出される長尺の基材１を第１スパッタユニット６にガイドする回転部材である。第１ガイドロール１２は、送出ロール１１の搬送方向下流側かつ第２ガイドロール１４（後述）の搬送方向上流側に配置されている。

【0019】

送出チャンバー１３は、送出ロール１１および第１ガイドロール１２を収容するケーシングである。送出チャンバー１３には、内部を真空可能とする真空ユニットが設けられている。

【0020】

［第１スパッタユニット］
第１スパッタユニット６は、送出ユニット５から搬送される長尺の基材１に、スパッタリング法により透明導電層２を積層（形成）する。第１スパッタユニット６は、送出ユニット５の搬送方向下流側かつ第２スパッタユニット７の搬送方向上流側に、これらと隣接するように配置されている。第１スパッタユニット６は、第２ガイドロール１４と、第３ガイドロール１５と、第１成膜ロール１６と、第１ターゲット１７と、第４ガイドロール１８と、第１チャンバー１９とを備える。

【0021】

第２ガイドロール１４は、送出ユニット５（第１ガイドロール１２）から搬送される長尺の基材１を第３ガイドロール１５にガイドする回転部材である。第２ガイドロール１４は、第１ガイドロール１２の搬送方向下流側かつ第３ガイドロール１５の搬送方向上流側に配置されている。

【0022】

第３ガイドロール１５は、第２ガイドロール１４から搬送される長尺の基材１を第１成膜ロール１６にガイドする回転部材である。第３ガイドロール１５は、第２ガイドロール１４の搬送方向下流側かつ第１成膜ロール１６の搬送方向上流側に配置されている。

【0023】

第１成膜ロール１６は、長尺の基材１に透明導電層２を積層（形成）するための回転軸を有する円柱部材である。第１成膜ロール１６は、長尺の基材１を第１成膜ロール１６の周面に沿って搬送する。第１成膜ロール１６は、第３ガイドロール１５の搬送方向下流側かつ第４ガイドロール１８の搬送方向上流側に配置されている。

【0024】

第１ターゲット１７は、透明導電層２を構成する原子を含む材料から形成されており、好ましくは、透明導電層２の材料から形成されている。第１ターゲット１７は、第１成膜ロール１６の付近に配置されている。具体的には、第１ターゲット１７は、第１成膜ロール１６の下側に、第１成膜ロール１６と間隔を隔てて対向配置されている。

【0025】

第４ガイドロール１８は、第１成膜ロール１６から搬送される長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を、第２スパッタユニット７にガイドする回転部材である。第４ガイドロール１８は、第１成膜ロール１６の搬送方向下流側かつ第５ガイドロール２０（後述）の搬送方向上流側に配置されている。

【0026】

第１チャンバー１９は、第２ガイドロール１４、第３ガイドロール１５、第１成膜ロール１６、第１ターゲット１７、および、第４ガイドロール１８を収容するケーシングである。第１チャンバー１９には、内部を真空可能とする真空ユニットが設けられている。

【0027】

［第２スパッタユニット］
第２スパッタユニット７は、第１スパッタユニット６から搬送される長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）に、スパッタリング法により透明導電層２を積層（形成）する。第２スパッタユニット７は、第１スパッタユニット６の搬送方向下流側かつアニールユニット８の搬送方向上流側に、これらと隣接するように配置されている。第２スパッタユニット７は、第５ガイドロール２０と、第６ガイドロール２１と、第２成膜ロール２２と、第２ターゲット５０、第７ガイドロール２３と、第２チャンバー２４とを備える。

【0028】

第５ガイドロール２０は、第１スパッタユニット６（第４ガイドロール１８）から搬送される長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を第６ガイドロール２１にガイドする回転部材である。第５ガイドロール２０は、第４ガイドロール１８の搬送方向下流側かつ第６ガイドロール２１の搬送方向上流側に配置されている。

【0029】

第６ガイドロール２１は、第５ガイドロール２０から搬送される長尺の基材１を第２成膜ロール２２にガイドする回転部材である。第６ガイドロール２１は、第５ガイドロール２０の搬送方向下流側かつ第２成膜ロール２２の搬送方向上流側に配置されている。

【0030】

第２成膜ロール２２は、長尺の基材１に透明導電層２を積層（形成）するための回転軸を有する円柱部材である。第２成膜ロール２２は、長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を第２成膜ロール２２の周面に沿って搬送する。第２成膜ロール２２は、第６ガイドロール２１の搬送方向下流側かつ第７ガイドロール２３の搬送方向上流側に配置されている。

【0031】

第２ターゲット５０は、透明導電層２を構成する原子を含む材料から形成されており、好ましくは、透明導電層２の材料から形成されている。第２ターゲット５０は、第２成膜ロール２２の付近に配置されている。具体的には、第２ターゲット５０は、第２成膜ロール２２の下側に、第２成膜ロール２２と間隔を隔てて対向配置されている。

【0032】

第７ガイドロール２３は、第２成膜ロール２２から搬送される長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を、アニールユニット８にガイドする回転部材である。第７ガイドロール２３は、第２成膜ロール２２の搬送方向下流側かつ第８ガイドロール２５（後述）の搬送方向上流側に配置されている。

【0033】

第２チャンバー２４は、第５ガイドロール２０、第６ガイドロール２１、第２成膜ロール２２、第２ターゲット５０、および、第７ガイドロール２３を収容するケーシングである。第２チャンバー２４には、内部を真空可能とする真空ユニットが設けられている。

【0034】

［アニールユニット］
アニールユニット８は、第２スパッタユニット７から搬送される長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を加熱して、透明導電層２を結晶化させる。アニールユニット８は、第２スパッタユニット７の搬送方向下流側かつ巻取ユニット９の搬送方向上流側に、これらと隣接するように配置されている。

【0035】

アニールユニット８は、第８ガイドロール２５と、第９ガイドロール２６と、加熱ロール２７と、第１０ガイドロール２８と、第３チャンバー２９とを備える。

【0036】

第８ガイドロール２５は、第２スパッタユニット７（第７ガイドロール２３）から搬送される長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を第９ガイドロール２６にガイドする回転部材である。第８ガイドロール２５は、第７ガイドロール２３の搬送方向下流側かつ第９ガイドロール２６の搬送方向上流側に配置されている。

【0037】

第９ガイドロール２６は、第８ガイドロール２５から搬送される長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を加熱ロール２７にガイドする回転部材である。第９ガイドロール２６は、第８ガイドロール２５の搬送方向下流側かつ加熱ロール２７の搬送方向上流側に配置されている。

【0038】

加熱ロール２７は、透明導電層２を加熱するための回転軸を有する円柱部材である。加熱ロール２７は、長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を加熱ロール２７の周面に沿って搬送する。加熱ロール２７は、第９ガイドロール２６の搬送方向下流側かつ第１０ガイドロール２８の搬送方向上流側に配置されている。

【0039】

第１０ガイドロール２８は、加熱ロール２７から搬送される長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を、巻取ユニット９にガイドする回転部材である。第９ガイドロール２６は、加熱ロール２７の搬送方向下流側かつ第１１ガイドロール３０（後述）の搬送方向上流側に配置されている。

【0040】

第３チャンバー２９は、第８ガイドロール２５、第９ガイドロール２６、加熱ロール２７、および、第１０ガイドロール２８を収容するケーシングである。第３チャンバー２９には、内部を真空可能とする真空ユニットが設けられている。
［巻取ユニット］
巻取ユニット９は、第１１ガイドロール３０と、巻取ロール３１と、巻取チャンバー３２とを備える。巻取ユニット９は、アニールユニット８の搬送方向下流側に、アニールユニット８と隣接するように配置されている。

【0041】

第１１ガイドロール３０は、アニールユニット８から搬送される長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を巻取ロール３１にガイドする回転部材である。第１１ガイドロール３０は、第１０ガイドロール２８の搬送方向下流側かつ巻取ロール３１の搬送方向上流側に配置されている。

【0042】

巻取ロール３１は、長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を巻き取るための回転軸を有する円柱部材である。巻取ロール３１は、フィルム製造装置１０の搬送方向最下流に配置されている。巻取ロール３１には、巻取ロール３１を回転させるためのモータ（図示せず）が接続されている。

【0043】

巻取チャンバー３２は、第１１ガイドロール３０および巻取ロール３１を収容するケーシングである。巻取チャンバー３２には、内部を真空可能とする真空ユニットが設けられている。

【0044】

＜透明導電性フィルムの製造方法＞
次に、フィルム製造装置１０を用いて透明導電性フィルム３を製造する方法の一実施形態を説明する。

【0045】

透明導電性フィルム３の製造方法は、長尺の基材１を、長手方向に搬送しながら、長尺の基材１の厚み方向一方面に、透明導電層２を形成する。

【0046】

詳しくは、透明導電性フィルム３の製造方法は、長尺の基材１を準備する第１工程と、真空雰囲気下で、長尺の基材１の厚み方向一方面に、透明導電層２を形成する第２工程と、真空雰囲気下で、透明導電層２を加熱する第３工程とを備える。また、第３工程は、第２工程で、長尺の基材１を巻き取らず、連続して実施する、

【0047】

また、この方法では、第１工程、第２工程および第３工程を、ロールトゥロール方式で実施する。

【0048】

第１工程、第２工程および前記第３工程が、ロールトゥロール方式で実施されれば、生産性に優れる。

【0049】

［第１工程］
第１工程では、長尺の基材１を準備する。

【0050】

長尺の基材１としては、例えば、長尺の高分子フィルムが挙げられる。高分子フィルムの材料としては、例えば、オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、（メタ）アクリル樹脂（アクリル樹脂および／またはメタクリル樹脂）、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、および、ポリスチレン樹脂が挙げられる。オレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、および、シクロオレフィンポリマーが挙げられる。ポリエステル樹脂としては、例えば、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、および、ポリエチレンナフタレートが挙げられる。（メタ）アクリル樹脂としては、例えば、ポリメタクリレートが挙げられる。基材１の材料としては、好ましくは、ポリエステル樹脂、より好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が挙げられる。

【0051】

長尺の基材１の厚みは、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、３０μｍ以上、また、例えば、５００μｍ以下である。

【0052】

長尺の基材１の厚みが、上記下限以上であれば、搬送性およびハンドリングに優れる。

【0053】

長尺の基材１の厚みが、上記上限以下であれば、生産性に優れる。

【0054】

また、長尺の基材１の短手方向長さ（幅方向長さ）は、例えば、１００ｍｍ以上、好ましくは、２００ｍｍ以上、また、例えば、５０００ｍｍ以下、好ましくは、２０００ｍｍ以下である。

【0055】

また、長尺の基材１の厚み方向一方面および／または厚み方向他方面には、予め、機能層を配置することができる。長尺の基材１の厚み方向一方面に機能層を配置する場合には、例えば、透明導電性フィルム３は、長尺の基材１と、機能層と、透明導電層２とを、厚み方向一方側に向かって順に備える。また、長尺の基材１の厚み方向他方面に機能層を配置する場合には、透明導電性フィルム３は、機能層と、長尺の基材１と、透明導電層２とを、厚み方向一方側に向かって順に備える。

【0056】

長尺の基材１の厚み方向一方面に配置する機能層としては、例えば、ハードコート層、光学調整層などが挙げられる。長尺の基材１の厚み方向他方面に配置する機能層としては、例えば、アンチブロッキング層が挙げられる。

【0057】

ハードコート層は、ハードコート組成物から形成される。

【0058】

ハードコート組成物は、樹脂、および、必要により、粒子を含有する。

【0059】

樹脂としては、例えば、硬化性樹脂、熱可塑性樹脂（例えば、ポリオレフィン樹脂）などが挙げられ、好ましくは、硬化性樹脂が挙げられる。硬化性樹脂としては、例えば、活性エネルギー線（具体的には、紫外線、電子線など）の照射により硬化する活性エネルギー線硬化性樹脂、および、加熱により硬化する熱硬化性樹脂が挙げられ、好ましくは、活性エネルギー線硬化性樹脂が挙げられる。活性エネルギー線硬化性樹脂は、例えば、分子中に重合性炭素－炭素二重結合を有する官能基を有するポリマーが挙げられる。そのような官能基としては、例えば、ビニル基、（メタ）アクリロイル基（メタクリロイル基および／またはアクリロイル基）が挙げられる。活性エネルギー線硬化性樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル系紫外線硬化性樹脂が挙げられる。（メタ）アクリル系紫外線硬化性樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート、および、エポキシアクリレートが挙げられる。樹脂は、単独使用または２種以上併用することができる。

【0060】

粒子としては、例えば、無機粒子、および、有機粒子が挙げられる。無機粒子としては、例えば、金属酸化物粒子および炭酸塩粒子が挙げられる。金属酸化物粒子としては、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、および、酸化錫が挙げられる。炭酸塩粒子としては、例えば、炭酸カルシウムが挙げられる。有機粒子としては、例えば、架橋アクリル樹脂粒子が挙げられる。粒子は、単独使用または２種以上併用することができる。

【0061】

そして、ハードコート組成物は、樹脂および必要により配合される粒子を混合することにより得られる。

【0062】

また、ハードコート組成物には、必要により、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止剤などの公知の添加剤を配合することができる。

【0063】

ハードコート層を形成するには、ハードコート組成物の希釈液を長尺の基材１の厚み方向一方面に塗布し、乾燥後、紫外線照射により、ハードコート組成物を硬化させる。

【0064】

これにより、ハードコート層を形成する。

【0065】

ハードコート層の厚みは、耐擦傷性の観点から、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、０．５μｍ以上であり、また、例えば、１０μｍ以下、好ましくは、３μｍ以下である。

【0066】

なお、ハードコート層の厚みは、例えば、透過型電子顕微鏡を用いて、断面観察により測定することができる。

【0067】

このような場合には、得られる透明導電性フィルム３は、長尺の基材１と、ハードコート層と、透明導電層２とを順に備える。

【0068】

光学調整層は、透明導電層２のパターン視認を抑制したり、透明導電性フィルム３内の界面での反射を抑制しつつ、透明導電性フィルム３に優れた透明性を確保するために、透明導電性フィルム３の光学物性（例えば、屈折率）を調整する層である。

【0069】

光学調整層は、例えば、光学調整組成物から形成される。光学調整組成物は、上記した樹脂および上記した粒子を含有する。樹脂としては、ハードコート組成物で挙げた樹脂が挙げられる。粒子としては、ハードコート組成物で挙げた粒子が挙げられる。

【0070】

そして、光学調整組成物は、樹脂および粒子を混合することにより得られる。

【0071】

光学調整組成物は、さらに、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止剤などの公知の添加剤を含有することができる。

【0072】

光学調整層を形成するには、光学調整組成物の希釈液を長尺の基材１の厚み方向一方面に塗布し、乾燥後、紫外線照射により、光学調整組成物を硬化させる。

【0073】

これにより、光学調整層を形成する。

【0074】

光学調整層の厚みは、耐擦傷性の観点から、例えば、５ｎｍ以上、好ましくは、１０ｎｍ以上、より好ましくは、５０ｎｍ以上であり、また、例えば、５００ｎｍ以下、好ましくは、２００ｎｍ以下、より好ましくは、１００ｎｍ以下である。光学調整層の厚みは、例えば、透過型電子顕微鏡を用いて、断面観察により測定することができる。

【0075】

このような場合には、得られる透明導電性フィルム３は、長尺の基材１と、光学調整層と、透明導電層２とを順に備える。

【0076】

アンチブロッキング層は、透明導電性フィルム３を厚み方向に積層した場合などに、互いに接触する複数の透明導電性フィルム３のそれぞれの表面に耐ブロッキング性を付与する。

【0077】

アンチブロッキング層の材料は、例えば、アンチブロッキング組成物である。

【0078】

アンチブロッキング組成物としては、例えば、特開２０１６－１７９６８６号公報に記載の混合物が挙げられる。

【0079】

アンチブロッキング層を形成するには、アンチブロッキング組成物の希釈液を長尺の基材１の厚み方向他方面に塗布し、乾燥後、紫外線照射により、アンチブロッキング組成物を硬化させる。

【0080】

これにより、アンチブロッキング層を形成する。

【0081】

アンチブロッキング層の厚みは、例えば、０．１μｍ以上であり、また、例えば、１０μｍ以下である。

【0082】

このような場合には、得られる透明導電性フィルム３は、アンチブロッキング層と、長尺の基材１と、透明導電層２とを順に備える。

【0083】

長尺の基材１には、１層または２層以上の機能層を配置することができ、好ましくは、長尺の基材１には、予め、ハードコート層を配置する。

【0084】

そして、長尺の基材１を送出ロール１１に配置する。すなわち、長尺の基材１がロール状に巻回されたロール体を、送出ロール１１に装着する。

【0085】

これにより、長尺の基材１を準備する。

【0086】

［第２工程］
第２工程では、真空雰囲気下で、長尺の基材１の厚み方向一方面に、透明導電層２を形成する。

【0087】

第２工程では、まず、長尺の基材１を長手方向に搬送する。

【0088】

長尺の基材１を長手方向に搬送するには、送出ロール１１および巻取ロール３１をモータにより回転駆動させて、長尺の基材１を送出ロール１１から送り出し、第１ガイドロール１２、第２ガイドロール１４、第３ガイドロール１５、第１成膜ロール１６、第４ガイドロール１８、第５ガイドロール２０、第６ガイドロール２１、第２成膜ロール２２、第７ガイドロール２３、第８ガイドロール２５、第９ガイドロール２６、加熱ロール２７、第１０ガイドロール２８、および、第１１ガイドロール３０で順に搬送して、巻取ロール３１により巻き取る。

【0089】

これにより、長尺の基材１が、ロールトゥロール方式にて、送出ロール１１から巻取ロール３１まで搬送方向に搬送される。

【0090】

搬送速度は、例えば、０．５ｍ／分以上、好ましくは、１．４ｍ／分以上、より好ましくは、２．０ｍ／分以上であり、また、例えば、５０ｍ／分以下、好ましくは、２０ｍ／分以下、より好ましくは、１５ｍ／分以下である。

【0091】

次いで、長尺の基材１を長手方向に搬送しながら、真空雰囲気下で、長尺の基材１の厚み方向一方面に、透明導電層２を形成する。具体的には、透明導電層２の形成は、第１スパッタユニット６および第２スパッタユニット７で実施される。すなわち、この方法では、第１スパッタユニット６で、透明導電層２の一部を形成し、第２スパッタユニット７で、透明導電層２の残部を形成する。

【0092】

具体的には、長尺の基材１は、第１成膜ロール１６の表面に周方向に沿って接触しながら搬送される。そして、搬送される長尺の基材１に対して、真空雰囲気下で、スパッタリングを実施する。すなわち、第１スパッタユニット６を作動させて、長尺の基材１の下面（一方面）に透明導電層２を形成する。

【0093】

具体的には、真空下の第１チャンバー１９の内部に、希ガス（スパッタリングガス）を供給するとともに、電圧を印加して、ガスを第１ターゲット１７に衝突させる。その結果、第１成膜ロール１６の側方および下方において、搬送方向上流側から搬送されてくる長尺の基材１の下面（一方面）に、第１ターゲット１７からはじき出された第１ターゲット材料が付着され、透明導電層２が形成される。

【0094】

つまり、この方法では、透明導電層２は、長尺の基材１を第１成膜ロール１６の周面に沿って搬送しながら、スパッタリングによって形成される。

【0095】

次いで、長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）は、第２成膜ロール２２の表面に周方向に沿って接触しながら搬送される。そして、搬送される長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）に対して、真空雰囲気下で、スパッタリングを実施する。すなわち、第２スパッタユニット７を作動させて、長尺の基材１の下面（一方面）に透明導電層２を形成する。

【0096】

具体的には、真空下の第２チャンバー２４の内部に、希ガス（スパッタリングガス）を供給するとともに、電圧を印加して、ガスを第２ターゲット５０に衝突させる。その結果、第２成膜ロール２２の側方および下方において、搬送方向上流側から搬送されてくる長尺の基材１の下面（一方面）に、第２ターゲット５０からはじき出された第２ターゲット材料が付着され、透明導電層２が形成される。

【0097】

つまり、この方法では、透明導電層２は、長尺の基材１を第２成膜ロール２２の周面に沿って搬送しながら、スパッタリングによって形成される。

【0098】

また、上記したように、第２工程は、希ガス（スパッタリングガス）の存在下で実施する。

【0099】

希ガスとしては、例えば、アルゴンガス、クリプトンガス、および、キセノンガス、好ましくは、クリプトンガス、および、キセノンガス、より好ましくは、クリプトンガスが挙げられる。つまり、より好ましくは、製造コストと生産性の観点から、第２工程は、クリプトンガスを含む希ガスの存在下で実施する。

【0100】

また、スパッタリング法によって、透明導電層２を形成する場合には、希ガス（スパッタリングガス）が透明導電層２に取り込まれる。つまり、透明導電層２は、希ガス原子（好ましくは、クリプトン原子）を含む。

【0101】

透明導電層２において、希ガス原子（クリプトン原子）の含有量は、例えば、０．５原子％以下であり、好ましくは、０．２原子％以下、より好ましくは、０．１原子％以下、さらに好ましくは、０．１原子％未満である。

【0102】

上記含有量の下限は、蛍光Ｘ線分析装置により、希ガス原子の存在を確認できたときに対応する割合であり、少なくとも、０．０００１原子％以上である。

【0103】

また、スパッタリングガスとして、上記希ガスととも、反応性ガス（例えば、酸素ガス）を併用することもできる。

【0104】

希ガスおよび反応性ガスの総量に対する反応性ガスの流量は、例えば、０．１流量％以上、好ましくは、０．５流量％以上、また、例えば、５．０流量％以下、好ましくは、４．０流量％以下である。

【0105】

また、印加される電圧（成膜電圧）は、例えば、０．５Ｗ／ｍｍ以上、好ましくは、１．０Ｗ／ｍｍ以上、また、例えば、１０Ｗ／ｍｍ以下、好ましくは、７．０Ｗ／ｍｍ以下である。

【0106】

第１ターゲット１７および第２ターゲット５０の材料、すなわち、透明導電層２の材料は、例えば、インジウムスズ複合酸化物、アンチモンスズ複合酸化物などの金属酸化物、例えば、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化タンタル、窒化クロム、窒化ガリウムおよびこれらの複合窒化物などの金属窒化物、例えば、金、銀、銅、ニッケルおよびこれらの合金などの金属などが挙げられ、好ましくは、インジウムスズ複合酸化物が挙げられる。また、第１ターゲット１７の材料および第２ターゲット５０の材料は、同一または互いに相異なり、好ましくは、同一である。

【0107】

つまり、好ましくは、透明導電層２は、インジウムスズ複合酸化物を主成分として含む。

【0108】

透明導電層２は、インジウムスズ複合酸化物を主成分として含むと、透明導電層２の比抵抗を低くできる。

【0109】

透明導電層２の材料としてインジウムスズ複合酸化物を用いる場合、酸化スズの含有割合は、酸化スズおよび酸化インジウムの合計量に対して、例えば、０．５質量％以上、好ましくは、２質量％以上、また、例えば、２０質量％以下、好ましくは、１５質量％以下である。

【0110】

酸化スズの含有割合が上記した下限以上であれば、低抵抗化が促進される。酸化スズの含有割合が上記した上限以下であれば、透明導電層２は、強度に優れる。

【0111】

また、第１ターゲット１７および第２ターゲット５０からはじき出されたターゲット材料は、例えば、１００℃以上、２００℃以下に加熱されているため、この方法では、第１成膜ロール１６および第２成膜ロール２２によって、透明導電層２の過剰な加熱を抑制でき、透明導電層２の結晶化を抑制する。

【0112】

詳しくは、第１成膜ロール１６および第２成膜ロール２２の温度は、例えば、－２０℃以上、好ましくは、－１０℃以上、また、例えば、８０℃以下、好ましくは、３０℃以下、より好ましくは、２０℃以下、より好ましくは、０℃以下である。また、第１成膜ロール１６の温度および第２成膜ロール２２の温度は、同一または互いに相異なり、好ましくは、同一である。

【0113】

第１成膜ロール１６および第２成膜ロール２２の温度が、上記下限以上または上記上限以下であれば、透明導電層２の過剰な加熱を抑制でき、透明導電層２の結晶化を抑制できる（非晶質の透明導電層２を得ることができる。）。

【0114】

［第３工程］
第３工程では、真空雰囲気下で、透明導電層２を加熱する。具体的には、透明導電層２の加熱は、アニールユニット８で実施される。

【0115】

より具体的には、長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）は、加熱ロール２７の表面に周方向に沿って接触しながら搬送される。そして、搬送される長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）に対して、真空雰囲気下で、透明導電層２を加熱する。つまり、アニールユニット８を作動させて、透明導電層２を結晶化させる。

【0116】

加熱ロール２７の温度は、例えば、９０℃以上、好ましくは、１００℃以上、より好ましくは、１５０℃以上、また、例えば、２００℃以下、好ましくは、１８０℃以下である。

【0117】

加熱ロール２７における加熱時間（長尺の基材１に対する加熱ロール２７の接触時間）は、例えば、０．２５秒以上、好ましくは、１０秒以上、また、例えば、１分以下、好ましくは、０．７５分以下である。

【0118】

これにより、長尺の基材１と、透明導電層２とを厚み方向に順に備えた透明導電性フィルム３が製造される。

【0119】

その後、加熱ロール２７の下側で作製された透明導電性フィルム３は、第１０ガイドロール２８および第１１ガイドロール３０により、搬送方向下流側の巻取ロール３１に向かって搬送される。

【0120】

得られた透明導電性フィルム３において、透明導電層２は、結晶質である。透明導電層２が、結晶質であれば、後述する比抵抗を小さくできる。

【0121】

透明導電層２が、結晶質であるかは、後述する実施例において、抵抗値の変化率が、２５％以下である場合には、透明導電層２が、結晶質であると判断できる。

【0122】

透明導電層２の厚みは、例えば、１０ｎｍ以上、好ましくは、２０ｎｍ以上、より好ましくは、４０ｎｍ以上、さらに好ましくは、７０ｎｍ以上、とりわけ好ましくは、９０ｎｍ以上、また、例えば、３００ｎｍ以下、好ましくは、２００ｎｍ以下、より好ましくは、１７０ｎｍ以下、さらに好ましくは、１３０ｎｍ以下である。

【0123】

なお、透明導電層２の厚みは、例えば、透過型電子顕微鏡を用いて、透明導電性フィルム３の断面を観察することにより測定することができる。

【0124】

透明導電層２の比抵抗は、例えば、４．５×１０^－４Ω・ｃｍ以下、好ましくは、３．０×１０^－４Ω・ｃｍ以下、より好ましくは、２．５×１０^－４Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは、２．２×１０^－４Ω・ｃｍ以下、とりわけ好ましくは、２．０×１０^－４Ω・ｃｍ以下である。

【0125】

なお、比抵抗は、ＪＩＳ Ｋ７１９４に準拠して、４端子法により測定した表面抵抗値と透明導電層２の厚みとを乗ずることにより算出できる。

【0126】

透明導電層２の表面抵抗値は、例えば、３００Ω／□以下．好ましくは、１２０Ω／□以下、より好ましくは、５０Ω／□以下である。

【0127】

透明導電層２の表面抵抗値の下限は、特に限定されない。例えば、透明導電層２の表面抵抗値は、通常、０Ω／□超過、また、１Ω／□以上である。

【0128】

なお、表面抵抗値は、ＪＩＳ Ｋ７１９４に準拠して、４端子法により測定することができる。

【0129】

＜作用効果＞
明導電性フィルム３の製造方法では、第２工程において、長尺の基材１を巻き取らず、第３工程において、真空雰囲気下で、第２工程と連続して長尺の基材１を搬送し、透明導電層２を加熱し、透明導電層２を結晶化させる。そのため、生産性の向上を図ることができる。

【0130】

また、成膜工程において、長尺の基材１を巻き取り、その後、別工程にて投入するまでに、保管により、透明導電層２の一部で結晶化が進行してしまう場合がある。その場合、その後の真空雰囲気下での加熱によって、クラックが発生することがある。しかし、この方法により得られる透明導電性フィルム３では、成膜工程（第２工程）と加熱工程（第３工程）を連続して、保管時間を設けずに、真空雰囲気下で実施することができるため、上記のクラックの発生を抑制することができる。

【0131】

＜変形例＞
変形例において、一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態および変形例を適宜組み合わせることができる。

【0132】

一実施形態では、第１ターゲット１７および第２ターゲット５０は、１つであるが、複数配置することもできる。

【0133】

一実施形態では、第３工程において、加熱ロール２７によって、透明導電層２を加熱するが、加熱ロール２７とともに、別の加熱ロール（図示せず）を用いることもできる。

【0134】

また、第３工程では、加熱ロール（加熱ロール２７）を用いて、透明導電層２を加熱するが、加熱ロールとともに、または、加熱ロールに代えて、加熱ヒータ（図示せず）を用いることもできる。好ましくは、透明導電層２に熱を均一に与え、結晶化を促進する観点から、加熱ロールを用いて、透明導電層２を加熱する。

【0135】

一実施形態では、第２工程は、第１スパッタユニット６および第２スパッタユニット７で実施され、第３工程は、アニールユニット８で実施されるが、第２工程を、第１スパッタユニット６で実施し、第３工程を、第２スパッタユニット７およびアニールユニット８で実施してもよい。

【0136】

このような場合には、第２スパッタユニット７で、透明導電層２の一部を結晶化させ、アニールユニット８で透明導電層２の残部を結晶化させる。

【0137】

また、第３工程が、第２スパッタユニット７で実施される場合において、その条件（具体的には、第２成膜ロール２２の温度および第２成膜ロール２２における加熱時間）は、第３工程におけるアニールユニット８の条件（具体的には、加熱ロール２７の温度および加熱ロール２７における加熱時間）と同じである。

【0138】

また、第２成膜ロール２２および加熱ロール２７における合計の加熱時間は、例えば、０．５秒以上、好ましくは、２０秒以上、また、例えば、５分以下、好ましくは、２分未満、より好ましくは、１．８分以下、さらに好ましくは、１．５分以下である。

【0139】

透明導電層２に取り込まれる希ガス（スパッタリングガス）は、複数種類あってもよい。

【0140】

第２工程において、第１スパッタユニット６および第２スパッタユニット７で用いられる希ガス（スパッタリングガス）は、同一または互いに相異なる。

【実施例0141】

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限値（「以下」、「未満」として定義されている数値）または下限値（「以上」、「超過」として定義されている数値）に代替することができる。

【0142】

１．透明導電性フィルムの製造
＜実施例１＞
透明導電性フィルムの製造には、図１に示すフィルム製造装置１０を用いた。
［第１工程］
長尺の基材１としてのＰＥＴフィルム（厚さ５０μｍ，三菱ケミカル社製）の厚み方向一方面に、光学調整層を形成し、厚み方向他方面にハードコート層を形成した。これにより、長尺の基材１を準備した。

【0143】

［第２工程］
次いで、送出ロール１１および巻取ロール３１をモータにより回転駆動させて、長尺の基材１を長手方向に搬送した。このとき、搬送速度は、５．０ｍ／分とした。

【0144】

次いで、長尺の基材１を長手方向に搬送しながら、真空雰囲気下で、スパッタリング（反応性スパッタリング法）を実施した。すなわち、第１スパッタユニット６および第２スパッタユニット７を作動させて、長尺の基材１に透明導電層２を形成した。

【0145】

スパッタリング条件は以下の通りである。
スパッタリング電源：ＤＣ電源
成膜出力：１．０５Ｗ／ｍｍ
ターゲット上の水平磁場強度：９０ｍＴ
スパッタリングガス：成膜室内の水分圧が０．９×１０^－４Ｐａ以下に至るまで真空排気した後、クリプトンガス（希ガス）および酸素ガス（反応性ガス）を供給
クリプトンガスおよび酸素ガスの総量に対する酸素ガスの流量：約３．１流量％
圧力：０．２Ｐａ
［ターゲット］
酸化インジウムと酸化スズとの焼結体（酸化スズ濃度１０質量％のインジウムスズ複合酸化物）
［第１成膜ロール１６および第２成膜ロール２２］
温度：３０℃

【0146】

［第３工程］
長尺の基材１（透明導電層２が積層（形成）された長尺の基材１）を長手方向に搬送しながら、真空雰囲気下で、透明導電層２を加熱した。すなわち、アニールユニット８を作動させて透明導電層２を加熱し、結晶化させた。

【0147】

加熱条件は以下の通りである。
［加熱ロール２７］
温度：１６０℃、加熱時間：３６秒

【0148】

以上により、透明導電性フィルム３を得た。なお、透明導電層２の厚みは、１４６ｎｍであった。

【0149】

＜実施例２＞
実施例１と同様の手順で、透明導電性フィルム３を得た。但し、第２工程を、第１スパッタユニット６で実施し、第３工程を、第２スパッタユニット７およびアニールユニット８で実施した。

【0150】

また、透明導電層２の厚みを、１０２ｎｍに変更し、搬送速度を３．５ｍ／分に変更した。また、第２成膜ロール２２の温度および加熱時間は、加熱ロール２７と同じにした。

【0151】

＜実施例３＞
実施例２と同様の手順で、透明導電性フィルム３を得た。

【0152】

但し、透明導電層２の厚みを、５１ｎｍに変更し、搬送速度を５．７ｍ／分に変更した。

【0153】

＜実施例４＞
実施例２と同様の手順で、透明導電性フィルム３を得た。

【0154】

但し、透明導電層２の厚みを、２２ｎｍに変更し、搬送速度を９．４ｍ／分に変更した。

【0155】

また、ターゲットとして、酸化インジウムと酸化スズとの焼結体（酸化スズ濃度１０質量％のインジウムスズ複合酸化物）と、酸化インジウムと酸化スズとの焼結体（酸化スズ濃度３．３質量％のインジウムスズ複合酸化物）とを併用した。

【0156】

また、クリプトンガスおよび酸素ガスの総量に対する酸素ガスの流量を、約３．５流量％に変更した。

【0157】

＜実施例５＞
実施例１と同様の手順で、透明導電性フィルム３を得た。

【0158】

但し、スパッタリングガスにおける希ガスを、アルゴンガスに変更した。

【0159】

＜比較例１＞
実施例１と同様の手順で、透明導電性フィルム３を得た。但し、アニールユニット８は作動せずに、第２工程の後に、非晶質の状態で長尺の基材を巻取ロール３１に巻き取った。その後、再度、送出ロール１１をセットし、搬送し、第１スパッタユニット６および第２スパッタユニット７は作動させずに、アニールユニット８のみを作動させて透明導電層２を加熱し、結晶化させた（第３工程）。

【0160】

２．評価
＜透明導電層の厚さ＞
各実施例、および、各比較例における透明導電層の厚さを、ＦＥ－ＴＥＭ観察により測定した。具体的には、まず、ＦＩＢマイクロサンプリング法により、各実施例、および、各比較例における各透明導電層の断面観察用サンプルを作製した。ＦＩＢマイクロサンプリング法では、ＦＩＢ装置（商品名「ＦＢ２２００」、Ｈｉｔａｃｈｉ製）を使用し、加速電圧を１０ｋＶとした。次に、断面観察用サンプルにおける透明導電層の厚さを、ＦＥ－ＴＥＭ観察によって測定した。ＦＥ－ＴＥＭ観察では、ＦＥ－ＴＥＭ装置（商品名「ＪＥＭ－２８００」，ＪＥＯＬ製）を使用し、加速電圧を２００ｋＶとした。その結果を表１に示す。

【0161】

＜第３工程後の耐クラック評価＞
各実施例および各比較例について、製造直後のロール体から透明導電性フィルム１を繰り出し、５０ｃｍ×５ｃｍのサイズに切り出した。その後、透明導電性フィルム１を１０枚に切り分けた。各透明導電性フィルム１のサイズは、５ｃｍ×５ｃｍである。１０枚のうち透明導電性フィルム１のうち、何枚の透明導電性フィルム１においてクラックが観察されたかをカウントした。クラックは、顕微鏡で観察した。

【0162】

そして、耐クラック性を、下記のとおりに、評価した。
〇：１０枚中、６枚以上の透明導電性フィルムの透明導電層２においてクラックが確認されなかった。
×：１０枚中、６枚以上の透明導電性フィルムの透明導電層２においてクラックが確認された。

【0163】

＜透明導電層の結晶性＞
各実施例、および、各比較例における透明導電層の抵抗値（加熱前抵抗値と称する。）を測定した。次いで、透明導電性フィルムを１４０℃の熱風オーブンで1時間加熱した。その後、透明導電層の抵抗値（加熱後抵抗値と称する。）を測定した。次いで、下記式（１）に基づき、抵抗値の変化率を求めた。
抵抗値の変化率＝（加熱前抵抗値－加熱後抵抗値）／加熱前抵抗値×１００ （１）
また、透明導電層の結晶性について、以下の基準に基づき、評価した。
〇 抵抗値の変化率が、２５％以下
× 抵抗値の変化率が、２５％を超過
加熱前抵抗値、加熱後抵抗値、抵抗値の変化率および透明導電層の結晶性の評価について、表１に示す。なお、表１中において。「‐」は、抵抗値が測定できなかったことを示す。

【0164】

【表1】

【符号の説明】

【0165】

１ 長尺の基材
２ 透明導電層
３ 透明導電性フィルム

【図1】

【手続補正書】

【提出日】2023-06-19

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

長尺の基材を準備する第１工程と、
真空雰囲気下で、前記基材の厚み方向一方面に、透明導電層を形成する第２工程と、
真空雰囲気下で、前記透明導電層を加熱する第３工程とを備え、
前記第３工程は、前記第２工程で、前記基材を巻き取らず、連続して実施し、
前記第２工程が、クリプトンガスを含む希ガスの存在下で実施される、透明導電性フィルムの製造方法。

【請求項2】

前記第１工程、前記第２工程および前記第３工程が、ロールトゥロール方式で実施される、請求項１に記載の透明導電性フィルムの製造方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１５７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0157】

＜比較例２＞
実施例１と同様の手順で、透明導電性フィルム３を得た。
但し、スパッタリングガスにおける希ガスを、アルゴンガスに変更した。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１６４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0164】

【表1】

【手続補正書】

【提出日】2023-10-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

長尺の基材を準備する第１工程と、
真空雰囲気下で、前記基材の厚み方向一方面に、透明導電層を形成する第２工程と、
真空雰囲気下で、前記透明導電層を加熱する第３工程とを備え、
前記第３工程は、前記第２工程で、前記基材を巻き取らず、連続して実施し、
前記第２工程が、クリプトンガスを含む希ガスの存在下で実施され、
前記基材が、ポリエステル樹脂を含む、透明導電性フィルムの製造方法。

【請求項2】

前記第１工程、前記第２工程および前記第３工程が、ロールトゥロール方式で実施される、請求項１に記載の透明導電性フィルムの製造方法。