静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルム
【課題】低抵抗と透明性とを両立させ、かつ、透明導電層の剥がれを防止することができる透明電極層を備えた静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルムを提供すること。
【解決手段】静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルム１は、透明な樹脂からなる基材フィルム１１と、基材フィルム１１の表面に形成された透明電極層２とを備えている。透明電極層２は、互いに平行に形成された複数の金属細線２２と、複数の金属細線２２のいずれかと電気的に接続されるようにパターン形成された透明導電層２１とを有する。金属細線２２の厚みは、２０ｎｍ〜１μｍである。
【解決手段】静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルム１は、透明な樹脂からなる基材フィルム１１と、基材フィルム１１の表面に形成された透明電極層２とを備えている。透明電極層２は、互いに平行に形成された複数の金属細線２２と、複数の金属細線２２のいずれかと電気的に接続されるようにパターン形成された透明導電層２１とを有する。金属細線２２の厚みは、２０ｎｍ〜１μｍである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式のタッチパネルに用いられる透明導電フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等に搭載される静電容量式のタッチパネルには、例えば、透明の樹脂からなる基材フィルムの表面に透明電極層を備えた透明導電フィルムが用いられている。
このような静電容量式のタッチパネルにおいて、より高い位置検出精度を得るためには、静電容量を認識する上で、透明導電フィルムにおける透明電極層の低抵抗化が要求される。
【０００３】
この透明電極層には、主に半導体材料が用いられており、低抵抗化を図ろうとすると必然的に厚みを大きくする必要がある。しかしながら、厚みを大きくすると透明性を十分に確保することができない。
そこで、特許文献１には、透明電極層の低抵抗と透明性とを両立させるものとして、ＩＴＯ等からなる透明導電層（透明電極パターン）に低抵抗の金属細線を配設した透明電極層を有する透明導電フィルムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３１５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に提案されている透明導電フィルムでは、金属細線の厚みが１〜２０μｍと大きい。そのため、例えば、金属膜をエッチングして金属細線を形成する場合には、そのエッチング時間が長くなってしまい、金属膜用のエッチング液が透明導電層とその下地との界面に浸み込み、透明導電層に剥がれが生じるといった問題がある。
【０００６】
また、タッチパネルの画面サイズが大きくなると、さらなる問題が生じる。すなわち、画面サイズが大きくなると、金属膜をエッチングする面積も大きくなる。そのため、形成する金属細線の厚みが大きいと、エッチング時において、金属膜の中央部でエッチング液の濃度の低下及びそれに伴うエッチング速度の低下が生じる。これにより、全領域において均一にエッチングを行うことが困難となり、形成される金属細線の線幅が不均一となる等の問題が生じる。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、低抵抗と透明性とを両立させ、かつ、透明導電層の剥がれを防止することができる透明電極層を備えた静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、透明な樹脂からなる基材フィルムと、該基材フィルムの表面に形成された透明電極層とを備えた静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルムにおいて、
上記透明電極層は、互いに平行に形成された複数の金属細線と、該複数の金属細線のいずれかと電気的に接続されるようにパターン形成された透明導電層とを有し、
上記金属細線の厚みは、２０ｎｍ〜１μｍであることを特徴とする静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルムにある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００９】
上記透明導電フィルムにおいて、上記透明電極層は、上記複数の金属細線と、該金属細線のいずれかと導通する上記透明導電層とを有する。そして、金属細線の厚みは１μｍ以下である。そのため、例えば、金属膜をエッチングして金属細線を形成する場合には、そのエッチング時間を短くすることができる。これにより、金属膜のエッチング時において、透明導電層とその下地との界面に金属膜用のエッチング液が浸み込むことを抑制し、透明導電層の剥がれを防止することができる。
【００１０】
また、上記金属細線の厚みは１μｍ以下と非常に薄く、エッチング時間を短くすることができるため、金属膜のエッチングを均一に行うことが容易となる。そのため、部分的なオーバーエッチ等を抑制することができ、金属膜（金属細線）の剥がれを防止することができる。また、エッチングの面積が大きくなっても、全領域において均一にエッチングを行うことができるため、画面サイズが大きいタッチパネル用の透明導電フィルムであっても、金属細線を精度良く形成することができる。
また、上記金属細線の厚みは１μｍ以下と非常に薄く、視認することができないため、透明電極層の透明性に影響を与えることはない。これにより、透明電極層の透明性を十分に確保することができる。
【００１１】
また、上記金属細線の厚みは２０ｎｍ以上である。そのため、金属細線の抵抗を十分に低いものとすることができる。これにより、金属細線を有する透明電極層の低抵抗化を十分に図ることができる。そして、このような低抵抗の透明電極層を備えた透明導電フィルムを静電容量式のタッチパネルに用いることにより、高い位置検出精度を得ることができる。
【００１２】
このように、本発明によれば、低抵抗と透明性とを両立させ、かつ、透明導電層の剥がれを防止することができる透明電極層を備えた静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における、透明導電フィルムの（ａ）平面図、（ｂ）断面図。
【図２】実施例１における、別パターンの透明導電フィルムの平面図。
【図３】実施例１における、（ａ）２枚の透明導電フィルムを重ねた状態を示す説明図、（ｂ）金属細線及び透明導電層の重なり状態を示す平面図。
【図４】実施例１における、スパッタリング装置を示す説明図。
【図５】実施例１における、中間フィルムを示す断面図。
【図６】実施例１における、レジストフィルムを貼り付けた中間フィルムを示す断面図。
【図７】実施例１における、レジストフィルムを金属細線用パターンに形成した状態の中間フィルムを示す断面図。
【図８】実施例１における、金属膜をエッチングした中間フィルムを示す説明図。
【図９】実施例１における、金属細線をパターン形成した中間フィルムの（ａ）平面図、（ｂ）断面図。
【図１０】実施例１における、レジストフィルムを貼り付けた中間フィルムを示す断面図。
【図１１】実施例１における、レジストフィルムを透明導電層用パターンに形成した中間フィルムの（ａ）平面図、（ｂ）断面図。
【図１２】実施例１における、透明導電膜をエッチングした中間フィルムを示す説明図。
【図１３】実施例２における、透明導電フィルムの断面図。
【図１４】実施例２における、スパッタリング装置を示す説明図。
【図１５】実施例２における、中間フィルムを示す断面図。
【図１６】実施例３における、スパッタリング装置を示す説明図。
【図１７】実験例２における、金属細線の線幅と端子間抵抗との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記透明導電フィルムにおいて、上記金属細線の厚みは、２０ｎｍ〜１μｍである。
上記金属細線の厚みが２０ｎｍ未満の場合には、金属細線の抵抗が高くなり、透明電極層の低抵抗化を図ることが困難となるおそれがある。一方、厚みが１μｍを超える場合には、例えば、金属膜をエッチングして金属細線を形成する場合に、そのエッチング時間が長くなり、エッチング液の浸み込みによる透明導電層の剥がれが生じるおそれがある。
【００１５】
また、上記金属細線の線幅は、１０〜４０μｍであることが好ましい。
上記金属細線の線幅が１０μｍ未満の場合には、金属細線の抵抗が高くなり、透明電極層の低抵抗化を図ることが困難となるおそれがある。一方、線幅が４０μｍを超える場合には、金属細線が視認され易くなり、透明電極層の透明性を十分に確保することができないおそれがある。
【００１６】
また、上記透明導電層は、上記透明電極層の低抵抗化を図るため、その表面抵抗が１００〜５００Ω／□であることが好ましい。
上記透明導電層の表面抵抗が１００Ω／□未満の場合には、この表面抵抗を実現するために透明導電層の厚みが大きくなり、透明電極層の透明性を十分に確保することができないおそれがある。また、金属細線の形成による効果が低減する場合がある。一方、表面抵抗が５００Ω／□を超える場合には、透明電極層の低抵抗化を図ることが困難となるおそれがある。
【００１７】
また、上記基材フィルムとしては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロースフイルム）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリルフイルム）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォンフルム）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィッドフイルム）等を用いることができる。
【００１８】
また、上記透明導電層としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＳｎＯ2（酸化スズ）、ＩＺＯ（酸化インジウム−酸化亜鉛）等の金属酸化物を用いることができる。
また、上記金属細線としては、例えば、金属の中でも抵抗の低いＣｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）等を用いることができる。
【００１９】
また、上記金属細線と上記透明導電層との間には、Ｉｎからなる中間金属層が形成されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、金属細線の密着性を高めることができる。この理由としては、両者の間に中間金属層を挟むことにより、その中間金属層によって透明導電層の表面の水分や汚染を低減する効果が得られるからであると考えられる。
【００２０】
また、上記中間金属層の厚みは、金属細線の密着性を高めるという効果を十分に発揮するため、３〜２０ｎｍであることが好ましい。
上記中間金属層の厚みが３ｎｍ未満の場合には、金属細線の密着性を高めるという効果を十分に得ることができないおそれがある。一方、厚みが２０ｎｍを超える場合には、例えば、金属膜をエッチングして金属細線を形成する場合に、その金属膜と共にエッチングを行って中間金属層を精度良く形成することが困難となるおそれがある。
【００２１】
また、上記金属細線は、金属膜をスパッタリングによって成膜した後、エッチングによってパターン形成してなることが好ましい（請求項３）。
この場合には、スパッタリングによって成膜することにより、金属細線の密着性を高めることができる。また、スパッタリングによる成膜は、他の成膜方法に比べて、金属の緻密性、密度が高く、また不純物が入り難いという利点があるため、金属細線の比抵抗、つまり抵抗をより低いものとすることができる。
【００２２】
また、上記金属細線及び上記透明導電層は、金属膜及び透明導電膜をそれぞれスパッタリングによって連続的に成膜した後、それぞれをエッチングによってパターン形成してなることが好ましい。
この場合には、金属膜及び透明導電膜をスパッタリングによって連続的に成膜することにより、透明導電層に対する金属細線の密着性を高めることができる。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる透明導電フィルムについて、図を用いて説明する。
本例の透明導電フィルム１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すごとく、透明な樹脂からなる基材フィルム１１と、基材フィルム１１の表面に形成された透明電極層２とを備えている。
透明電極層２は、互いに平行に形成された複数の金属細線２２と、複数の金属細線２２のいずれかと電気的に接続されるようにパターン形成された透明導電層２１とを有する。金属細線２２の厚みは、２０ｎｍ〜１μｍである。
以下、これを詳説する。
【００２４】
本例の透明導電フィルム１は、図１（ｂ）に示すごとく、透明な樹脂からなる基材フィルム１１と、基材フィルム１１の表面に形成された光学調整層１２と、光学調整層１２の表面に形成された金属酸化物層１３とを有する。
ここで、光学調整層１２は、透明導電フィルム１の光学特性を調整するものである。また、金属酸化物層１３は、後述する透明導電層２１よりも光屈折率が低い。また、金属酸化物層１３の厚みは２０〜５０ｎｍである。
【００２５】
さらに、透明導電フィルム１は、金属酸化物層１３の表面に形成された透明電極層２を有する。
透明電極層２は、金属酸化物層１３の表面に所定のパターンで形成された透明導電層２１と、透明導電層２１の表面に所定のパターンで形成された複数の金属細線２２とを有する。
【００２６】
図１（ａ）に示すごとく、複数の金属細線２２は、所定の間隔を設けて互いに平行な直線状のパターンで形成されている。金属細線２２は、線幅が１０〜４０μｍであり、厚みが２０ｎｍ〜１μｍである。
なお、金属細線２２のパターンは、直線状だけでなく、曲線状等、様々なパターンを採用することができる。
【００２７】
透明導電層２１は、複数の金属細線２２のうち、いずれかの金属細線２２と電気的に接続されるように形成されている。本例では、各金属細線２２において、正方形状（菱形状）のブロック２１１をその対角線が金属細線２２に重なるように複数並べて配置したパターンで形成されている。また、透明導電層２１は、厚みが２０〜４０ｎｍであり、表面抵抗が１００〜５００Ω／□である。
【００２８】
本例では、基材フィルム１１はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなり、光学調整層１２は樹脂コーティング層からなり、金属酸化物層１３はＳｉＯ2（酸化珪素）からなる。また、透明電極層２において、透明導電層２１は、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）からなり、金属細線２２はＣｕ（銅）からなる。
なお、金属酸化物層１３としては、ＳｉＯ2（酸化珪素）以外にもＭｇＦ（フッ化マグネシウム）等を用いることができる。
【００２９】
また、透明導電フィルム１は、静電容量式のタッチパネルに用いられる。
この場合、図２に示すごとく、上述した透明導電フィルム１（１ａ）（図１）に対して、金属細線２２及び透明導電層２１のパターン形成方向が９０°異なるもう１枚の透明導電フィルム１（１ｂ）を用意する。
そして、図３（ａ）に示すごとく、２枚の透明導電フィルム１（１ａ、１ｂ）を、両者の間に絶縁層１０を挟んで、互いの透明電極層２同士が向かい合わせとなるように重ね合わせ、これを液晶パネル等の上に配置して用いられる。
【００３０】
本例では、図３（ｂ）に示すごとく、重ねた２枚の透明導電フィルム１（１ａ、１ｂ）は、互いの金属細線２２（２２ａ、２２ｂ）が直交するように配置され、互いの透明導電層２１（２１ａ、２１ｂ）が重ならないようにマトリックス状に配置されている。
なお、同図においては、一方の透明導電フィルム１ａにおける透明導電層２１ａにハッチングを施し、他方の透明導電フィルム１ｂにおける透明導電層２１ｂにはハッチングを施していない。
【００３１】
次に、本例の透明導電フィルム１の製造方法について、図を用いて説明する。
本例の透明導電フィルム１を製造するに当たっては、まず、図５に示すごとく、光学調整層１２が一方の面にコーティングされた基材フィルム１１を準備する。
次いで、同図に示すごとく、光学調整層１２の表面に、金属酸化物層１３、透明導電層形成用の透明導電膜２１０、金属細線形成用の金属膜２２０を順にスパッタリングにより成膜する。
【００３２】
本例では、図４に示すごとく、スパッタリング装置５を用いて、金属酸化物層１３、透明導電膜２１０及び金属膜２２０の成膜を行う。
スパッタリング装置５は、チャンバー内にＳｉＯ2（酸化珪素）のターゲット５３１、ＳｎＯ2の割合を１０重量％としたＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）のターゲット５３２及びＣｕ（銅）のターゲット５３３を備えている。これらのターゲット５３１〜５３３は、チャンバー内に複数設置されているカソードにそれぞれ配置されている。
【００３３】
具体的な手順としては、まず、同図に示すごとく、スパッタリング装置５における２つのロール５１１、５１２に、光学調整層１２が一方の面にコーティングされた基材フィルム１１を取り付ける。このとき、基材フィルム１１を台座ドラム５２に沿わせるにようにして配置する。そして、チャンバー内を真空排気し、その真空度を８×１０-4Ｐａ以下にする。
【００３４】
次いで、ＳｉＯ2ターゲット５３１を備えたＳｉＯ2成膜用の成膜室内に、アルゴンガス（流量：５００ｃｃ／分）と酸素ガス（流量：１００ｃｃ／分）との混合ガスを導入する。そして、基材フィルム１１を４ｍ／分の速度でロール５１１からロール５１２（Ａ方向）に送りながら、デュアル電源を用いて１５ｋＷの電力を供給することにより、光学調整層１２の表面にＳｉＯ2からなる金属酸化物層１３（図５）を成膜する。成膜した金属酸化物層１３の厚みは２０ｎｍである。
【００３５】
また、ＩＴＯのターゲット５３２を備えたＩＴＯ成膜用の成膜室内にも、アルゴンガス（流量：４５０ｃｃ／分）と酸素ガス（流量：５０ｃｃ／分）との混合ガスを導入する。そして、ＤＣパルス電源を用いて１６ｋＷの電力を供給することにより、ＳｉＯ2成膜用の成膜室から移動してきた基材フィルム１１の金属酸化物層１３の表面にＩＴＯからなる透明導電膜２１０（図５）を成膜する。成膜した透明導電膜２１０の厚みは２５ｎｍであり、表面抵抗は２００Ω／□である。
その後、金属酸化物層１３及び透明導電膜２１０が成膜された基材フィルム１１を大気開放することなく、一旦、ロール５１２に巻き取る。
【００３６】
次いで、Ｃｕのターゲット５３３を備えたＣｕ成膜用の成膜室内に、アルゴンガス（流量：４５０ｃｃ／分）を導入する。そして、基材フィルム１１を６ｍ／分の速度でロール５１２からロール５１１（Ｂ方向）に送りながら、ＤＣパルス電源を用いて２０ｋＷの電力を供給することにより、基材フィルム１１の透明導電膜２１０の表面にＣｕからなる金属膜２２０（図５）を成膜する。成膜した金属膜２２０の厚みは４０ｎｍである。
これにより、図５に示すごとく、基材フィルム１１の表面に、光学調整層１２、金属酸化物層１３、透明導電膜２１０及び金属膜２２０を順に形成した中間フィルム１００を得ることができる。
【００３７】
次いで、図６に示すごとく、金属膜２２０の表面に、レジストフィルム３１を貼り付ける。そして、レジストフィルム３１上に、金属細線２２のパターンを露光転写するための描画パターンを近接させ、露光を行う。その後、現像液に１分間浸して現像し、純水による洗浄を行う。
これにより、図７に示すごとく、金属膜２２０の表面に、レジストフィルム３１からなる線幅１０μｍ、線ピッチ５．５ｍｍの金属細線用パターンを形成する。
【００３８】
次いで、図８に示すごとく、アルカリ系のエッチング液を用いて、金属膜２２０におけるレジストフィルム３１に覆われていない部分をエッチングする。その後、レジストフィルム３１を除去する。
これにより、図９（ａ）、（ｂ）に示すごとく、透明導電膜２１０の表面に、所望のパターンの金属細線２２を形成する。
【００３９】
次いで、図１０に示すごとく、透明導電膜２１０の表面に、レジストフィルム３２を貼り付ける。このとき、レジストフィルム３２は、金属細線２２を覆うように貼り付ける。そして、レジストフィルム３２上に、透明導電層２１のパターンを露光転写するための描画パターンを近接させ、露光を行う。その後、現像液に１分間浸して現像し、純水による洗浄を行う。
これにより、図１１（ａ）、（ｂ）に示すごとく、透明導電膜２１０の表面に、レジストフィルム３２からなる幅４ｍｍの正方形状（菱形状）の透明導電層用パターンを形成する。
【００４０】
次いで、図１２に示すごとく、酸系のエッチング液を用いて、透明導電膜２１０におけるレジストフィルム３２に覆われていない部分をエッチングする。その後、レジストフィルム３２を除去する。これにより、金属酸化物層１３の表面に、所望のパターンの透明導電層２１を形成する。
以上により、本例の透明導電フィルム１（図１）を得ることができる。
【００４１】
次に、本例の透明導電フィルム１における作用効果について説明する。
本例の透明導電フィルム１において、透明電極層２は、複数の金属細線２２と、金属細線２２のいずれかと導通する透明導電層２１とを有する。そして、金属細線２２の厚みは１μｍ以下である。そのため、本例のように金属膜２２０をエッチングして金属細線２２をパターン形成する場合には、そのエッチング時間を短くすることができる。これにより、金属膜２２０のエッチング時において、透明導電層２１を形成する透明導電膜２１０とその下地（本例では金属酸化物層１３）との界面に金属膜用のエッチング液が浸み込むことを抑制し、透明導電膜２１０（透明導電層２１）の剥がれを防止することができる。
【００４２】
また、金属細線２２の厚みは１μｍ以下と非常に薄く、エッチング時間を短くすることができるため、金属膜２２０のエッチングを均一に行うことが容易となる。そのため、部分的なオーバーエッチ等を抑制することができ、金属膜２２０（金属細線２２）の剥がれを防止することができる。また、エッチングの面積が大きくなっても、全領域において均一にエッチングを行うことができるため、画面サイズが大きいタッチパネル用の透明導電フィルム１であっても、金属細線２２を精度良く形成することができる。
また、金属細線２２の厚みは１μｍ以下と非常に薄く、視認することができないため、透明電極層２の透明性に影響を与えることはない。これにより、透明電極層２の透明性を十分に確保することができる。
【００４３】
また、金属細線２２の厚みは２０ｎｍ以上である。そのため、金属細線２２の抵抗を十分に低いものとすることができる。これにより、金属細線２２を有する透明電極層２の低抵抗化を十分に図ることができる。そして、このような低抵抗の透明電極層２を備えた透明導電フィルム１を静電容量式のタッチパネルに用いることにより、高い位置検出精度を得ることができる。
【００４４】
また、本例では、金属細線２２は、金属膜２２０をスパッタリングによって成膜した後、エッチングによってパターン形成してなる。そのため、金属細線２２の密着性を高めることができる。また、スパッタリングによる成膜は、他の成膜方法に比べて、金属の緻密性が高く、不純物が入り難いという利点があるため、金属細線２２の抵抗をより低いものとすることができる。
【００４５】
また、金属細線２２及び透明導電層２１は、金属膜２２０及び透明導電膜２１０をそれぞれスパッタリングによって連続的に成膜した後、それぞれをエッチングによってパターン形成してなる。すなわち、本例のように、スパッタリング装置を用いて、途中で大気開放することなく、透明導電膜２１０及び金属膜２２０をスパッタリングによって順に連続的に成膜することにより、透明導電層２１に対する金属細線２２の密着性を高めることができる。
【００４６】
このように、本例によれば、低抵抗と透明性とを両立させ、かつ、透明導電層２１の剥がれを防止することができる透明電極層２を備えた静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルム１を提供することができる。
【００４７】
（実施例２）
本例は、図１３に示すごとく、金属細線２２と透明導電層２１との間に中間金属層２３を形成した透明導電フィルム１の例である。
本例の透明導電フィルム１では、同図に示すごとく、透明導電層２１の表面にＩｎからなる中間金属層２３が形成され、中間金属層２３の表面に金属細線２２が形成されている。中間金属層２３は、金属細線２２と同様のパターンで形成されている。また、金属中間層２３の厚みは、３〜２０ｎｍである。
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００４８】
次に、本例の透明導電フィルム１の製造方法について、図を用いて説明する。
本例の透明導電フィルム１を製造するに当たっては、図１４に示すごとく、実施例１と同様の構成のスパッタリング装置５を用いる。スパッタリング装置５は、チャンバー内にＳｉＯ2のターゲット５３１、ＩＴＯのターゲット５３２、Ｃｕ（銅）のターゲット５３３、さらにはＩｎ（インジウム）のターゲット５３４を備えている。
【００４９】
具体的な手順としては、実施例１と同様に、基材フィルム１１の一方の面にコーティングされた光学調整層１２の表面にＳｉＯ2からなる金属酸化物層１３（図１５）及びＩＴＯからなる透明導電膜２１０（図１５）を順に成膜する。そして、基材フィルム１１を一旦、ロール５１２に巻き取る。
【００５０】
次いで、Ｉｎのターゲット５３４を備えたＩｎ成膜用の成膜室内に、アルゴンガス（流量：４５０ｃｃ／分）を導入する。そして、基材フィルム１１を６ｍ／分の速度でロール５１２からロール５１１（Ｂ方向）に送りながら、ＤＣパルス電源を用いて１０ｋＷの電力を供給することにより、基材フィルム１１の透明導電膜２１０の表面にＩｎからなる金属中間膜２３０（図１５）を成膜する。成膜した金属中間膜２３０の厚みは１０ｎｍである。
次いで、実施例１と同様に、基材フィルム１１の金属中間膜２３０の表面にＣｕからなる金属膜２２０（図１５）の成膜を行う。
【００５１】
これにより、図１５に示すごとく、基材フィルム１１の表面に、光学調整層１２、金属酸化物層１３、透明導電膜２１０、金属中間膜２３０及び金属膜２２０を順に形成した中間フィルム１００を得ることができる。
その後、実施例１と同様に、金属膜２２０を金属中間膜２３０と共にエッチングして金属細線２２をパターン形成し、さらに透明導電膜２１０をエッチングして透明導電層２１をパターン形成する。
以上により、本例の透明導電フィルム１（図１３）を得ることができる。
【００５２】
次に、本例の透明導電フィルム１における作用効果について説明する。
本例の透明導電フィルム１は、金属細線２２と透明導電層２１との間にＩｎからなる中間金属層２３が形成されている。そのため、金属細線２２の密着性を高めることができる。この理由としては、両者の間に中間金属層２３を挟むことにより、その中間金属層２３によって透明導電層２１の表面の水分や汚染を低減する効果が得られるからであると考えられる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５３】
また、本例では、製造した透明導電フィルム１に対して、さらに加熱処理（アニーリング）を施すことにより、金属細線２２の密着性を高めることができる。加熱処理（アニーリング）は、例えば、赤外線ランプを用いて１２０〜１８０℃の範囲で加熱することによって行うことができる。
【００５４】
（実施例３）
本例は、図１６に示すごとく、さらに別のスパッタリング装置６を用いて透明導電フィルム１を製造した例である。
なお、本例において製造する透明導電フィルム１は、実施例１と同様の構成である（図１参照）。
【００５５】
本例の透明導電フィルム１を製造するに当たっては、実施例１と同様の構成のスパッタリング装置５（図４参照）を用いて、基材フィルム１１の一方の面にコーティングされた光学調整層１２の表面にＳｉＯ2からなる金属酸化物層１３（図５参照）及びＩＴＯからなる透明導電膜２１０（図５参照）を順に成膜する。そして、基材フィルム１１を一旦、大気開放させる。
【００５６】
次いで、図１６に示すごとく、別のスパッタリング装置６における２つのロール６１１、６１２に、金属酸化物層１３及び透明導電膜２１０を成膜した基材フィルム１１を取り付ける。このとき、基材フィルム１１を台座ドラム６２に沿わせるにようにして配置する。そして、チャンバー内を真空排気し、その真空度を８×１０-4Ｐａ以下にする。
なお、スパッタリング装置６は、チャンバー内にＣｕ（銅）のターゲット６４１を２つ備えており、さらに加熱装置６３を備えている。
【００５７】
次いで、基材フィルム１１を７．５ｍ／分の速度でロール６１１からロール６１２（Ａ方向）に送りながら、基材フィルム１１の表面温度、つまり透明導電膜２１０の表面温度が８０℃となるように、加熱装置６３によって透明導電膜２１０の表面の水分やハイドロカーボンを蒸発除去させる。
次いで、Ｃｕのターゲット６４１を備えたＣｕ成膜用のチャンバー内に、アルゴンガス（流量：３５０ｃｃ／分）を導入する。そして、ＤＣパルス電源を用いて２５ｋＷの電力を供給することにより、基材フィルム１１の透明導電膜２１０の表面にＣｕからなる金属膜２２（図５参照）を成膜する。
【００５８】
これにより、図５を参照のごとく、基材フィルム１１の表面に、光学調整層１２、金属酸化物層１３、透明導電膜２１０及び金属膜２２０を順に形成した中間フィルム１００を得ることができる。
その後、実施例１と同様に、金属膜２２０をエッチングして金属細線２２をパターン形成し、さらに透明導電膜２１０をエッチングして透明導電層２１をパターン形成する。
以上により、本例の透明導電フィルム１（図１）を得ることができる。
【００５９】
次に、本例の透明導電フィルム１における作用効果について説明する。
本例の透明導電フィルム１の製造方法において、金属膜２２０を成膜する前に、加熱装置６３によって透明導電膜２１０の表面の水分やハイドロカーボンを蒸発除去させる。そのため、透明導電膜２１０に対する金属膜２２０の密着性を高めることができる。これにより、透明導電層２１に対する金属細線２２の密着性も高めることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００６０】
（実験例１）
本例は、透明導電膜（透明導電層）の剥がれについて調べた実験例である。
本例では、まず、実施例１の図５に示す中間フィルムから金属膜を除いた試験体Ａ、すなわち基材フィルムの表面に、光学調整層、金属酸化物層、透明導電膜を順に形成し、金属膜を形成していない試験体Ａを準備する。
次いで、透明導電膜の剥がれを評価し易くするために、実施例１と同様に、酸系のエッチング液を用いて透明導電膜をエッチングし、図１（ａ）と同様の形状、すなわち正方形状（菱形状）のブロックを複数並べて配置した形状のパターンとする。
【００６１】
次いで、この試験体Ａを金属膜（Ｃｕ）用のエッチング液に浸漬させる。そして、浸漬時間（６０〜１８０秒）と透明導電膜（透明導電層）の剥がれとの関係を調べた。なお、金属膜用のエッチング液としては、アルカリ系のエッチング液を用い、その液温を３０℃とした。
【００６２】
透明導電膜（透明導電層）の剥がれの評価としては、試験体Ａを金属膜用のエッチング液に所定時間浸漬させた後、パターン形成された透明導電膜の正方形状（菱形状）のブロックのうち、少なくとも一部に剥がれが生じて異形状となっているブロックの数を確認する。そして、すべてのブロックで異常が見られなかった場合には○、異形状のブロックが１〜３個見られた場合には△、異形状のブロックが４個以上見られた場合には×とした。
【００６３】
【表１】
【００６４】
次に、試験結果を表１に示す。
同表において、金属膜の厚み（ｎｍ）とは、表中に示された浸漬時間（秒）でエッチングすることのできる金属膜の厚みのことである。すなわち、表中に示された浸漬時間がその厚みの金属膜をエッチングするのに必要な時間ということである。
同表からわかるように、浸漬時間が６０秒、９０秒の場合には、透明導電膜の剥がれの評価は○であった。一方、浸漬時間が１２０秒、１８０秒の場合には、透明導電膜の剥がれの評価はそれぞれ△、×であった。
【００６５】
以上の結果から、金属膜のエッチング時間が９０秒以下であれば、つまり金属膜（最終的に形成する金属細線）の厚みが１０００ｎｍ（１μｍ）以下であれば、金属膜のエッチング時において、透明導電膜（透明導電層）とその下地（金属酸化物層）との界面に金属膜用のエッチング液が浸み込むことを抑制し、透明導電膜（透明導電層）の剥がれを防止することができることがわかる。
【００６６】
（実験例２）
本例は、図１７に示すごとく、金属細線の厚みを変化させた場合の金属細線の線幅と端子間抵抗との関係について調べた実験例である。
本例では、実施例１の図１に示す透明導電フィルムと同様の構成の透明導電フィルムについて、金属細線の厚みを１０〜４０ｎｍに変化させ、このときの金属細線の線幅（１０〜３０μｍ）と金属細線が接続される一対の端子間の抵抗（端子間抵抗）との関係を調べた。なお、金属細線を構成するＣｕの比抵抗は１．７μΩ・ｃｍである。また、端子間距離は２３．２ｃｍとした。
【００６７】
次に、試験結果を図１７に示す。同表において、横軸は金属細線の線幅（μｍ）、縦軸は端子間抵抗（ｋΩ）である。
同図からわかるように、金属細線の厚みが１０ｎｍの場合には、金属細線の厚みが２０ｎｍ以上の場合に比べて急激に端子間抵抗が上昇する。
また、金属細線の厚みが１０ｎｍの場合には、その線幅が１０μｍの場合に例えば静電容量式のタッチパネルとして要求される端子間抵抗２０ｋΩ以下の条件を満たすことができない。一方、金属細線の厚みが２０ｎｍ以上の場合には、その線幅が１０μｍであっても、端子間抵抗２０ｋΩ以下の条件を満たすことができる。
【００６８】
以上の結果から、金属細線の厚みを２０ｎｍ以上とすれば、金属細線の抵抗を十分に低いものとすることができ、透明電極層の低抵抗化を十分に図ることができることがわかる。そして、このような低抵抗の透明電極層を備えた透明導電フィルムを静電容量式のタッチパネルに用いることにより、大画面のタッチパネルであっても、高い位置検出精度が得られることがわかる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 透明導電フィルム
１１ 基材フィルム
２ 透明電極層
２１ 透明導電層
２２ 金属細線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式のタッチパネルに用いられる透明導電フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等に搭載される静電容量式のタッチパネルには、例えば、透明の樹脂からなる基材フィルムの表面に透明電極層を備えた透明導電フィルムが用いられている。
このような静電容量式のタッチパネルにおいて、より高い位置検出精度を得るためには、静電容量を認識する上で、透明導電フィルムにおける透明電極層の低抵抗化が要求される。
【０００３】
この透明電極層には、主に半導体材料が用いられており、低抵抗化を図ろうとすると必然的に厚みを大きくする必要がある。しかしながら、厚みを大きくすると透明性を十分に確保することができない。
そこで、特許文献１には、透明電極層の低抵抗と透明性とを両立させるものとして、ＩＴＯ等からなる透明導電層（透明電極パターン）に低抵抗の金属細線を配設した透明電極層を有する透明導電フィルムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３１５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に提案されている透明導電フィルムでは、金属細線の厚みが１〜２０μｍと大きい。そのため、例えば、金属膜をエッチングして金属細線を形成する場合には、そのエッチング時間が長くなってしまい、金属膜用のエッチング液が透明導電層とその下地との界面に浸み込み、透明導電層に剥がれが生じるといった問題がある。
【０００６】
また、タッチパネルの画面サイズが大きくなると、さらなる問題が生じる。すなわち、画面サイズが大きくなると、金属膜をエッチングする面積も大きくなる。そのため、形成する金属細線の厚みが大きいと、エッチング時において、金属膜の中央部でエッチング液の濃度の低下及びそれに伴うエッチング速度の低下が生じる。これにより、全領域において均一にエッチングを行うことが困難となり、形成される金属細線の線幅が不均一となる等の問題が生じる。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、低抵抗と透明性とを両立させ、かつ、透明導電層の剥がれを防止することができる透明電極層を備えた静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、透明な樹脂からなる基材フィルムと、該基材フィルムの表面に形成された透明電極層とを備えた静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルムにおいて、
上記透明電極層は、互いに平行に形成された複数の金属細線と、該複数の金属細線のいずれかと電気的に接続されるようにパターン形成された透明導電層とを有し、
上記金属細線の厚みは、２０ｎｍ〜１μｍであることを特徴とする静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルムにある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００９】
上記透明導電フィルムにおいて、上記透明電極層は、上記複数の金属細線と、該金属細線のいずれかと導通する上記透明導電層とを有する。そして、金属細線の厚みは１μｍ以下である。そのため、例えば、金属膜をエッチングして金属細線を形成する場合には、そのエッチング時間を短くすることができる。これにより、金属膜のエッチング時において、透明導電層とその下地との界面に金属膜用のエッチング液が浸み込むことを抑制し、透明導電層の剥がれを防止することができる。
【００１０】
また、上記金属細線の厚みは１μｍ以下と非常に薄く、エッチング時間を短くすることができるため、金属膜のエッチングを均一に行うことが容易となる。そのため、部分的なオーバーエッチ等を抑制することができ、金属膜（金属細線）の剥がれを防止することができる。また、エッチングの面積が大きくなっても、全領域において均一にエッチングを行うことができるため、画面サイズが大きいタッチパネル用の透明導電フィルムであっても、金属細線を精度良く形成することができる。
また、上記金属細線の厚みは１μｍ以下と非常に薄く、視認することができないため、透明電極層の透明性に影響を与えることはない。これにより、透明電極層の透明性を十分に確保することができる。
【００１１】
また、上記金属細線の厚みは２０ｎｍ以上である。そのため、金属細線の抵抗を十分に低いものとすることができる。これにより、金属細線を有する透明電極層の低抵抗化を十分に図ることができる。そして、このような低抵抗の透明電極層を備えた透明導電フィルムを静電容量式のタッチパネルに用いることにより、高い位置検出精度を得ることができる。
【００１２】
このように、本発明によれば、低抵抗と透明性とを両立させ、かつ、透明導電層の剥がれを防止することができる透明電極層を備えた静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における、透明導電フィルムの（ａ）平面図、（ｂ）断面図。
【図２】実施例１における、別パターンの透明導電フィルムの平面図。
【図３】実施例１における、（ａ）２枚の透明導電フィルムを重ねた状態を示す説明図、（ｂ）金属細線及び透明導電層の重なり状態を示す平面図。
【図４】実施例１における、スパッタリング装置を示す説明図。
【図５】実施例１における、中間フィルムを示す断面図。
【図６】実施例１における、レジストフィルムを貼り付けた中間フィルムを示す断面図。
【図７】実施例１における、レジストフィルムを金属細線用パターンに形成した状態の中間フィルムを示す断面図。
【図８】実施例１における、金属膜をエッチングした中間フィルムを示す説明図。
【図９】実施例１における、金属細線をパターン形成した中間フィルムの（ａ）平面図、（ｂ）断面図。
【図１０】実施例１における、レジストフィルムを貼り付けた中間フィルムを示す断面図。
【図１１】実施例１における、レジストフィルムを透明導電層用パターンに形成した中間フィルムの（ａ）平面図、（ｂ）断面図。
【図１２】実施例１における、透明導電膜をエッチングした中間フィルムを示す説明図。
【図１３】実施例２における、透明導電フィルムの断面図。
【図１４】実施例２における、スパッタリング装置を示す説明図。
【図１５】実施例２における、中間フィルムを示す断面図。
【図１６】実施例３における、スパッタリング装置を示す説明図。
【図１７】実験例２における、金属細線の線幅と端子間抵抗との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記透明導電フィルムにおいて、上記金属細線の厚みは、２０ｎｍ〜１μｍである。
上記金属細線の厚みが２０ｎｍ未満の場合には、金属細線の抵抗が高くなり、透明電極層の低抵抗化を図ることが困難となるおそれがある。一方、厚みが１μｍを超える場合には、例えば、金属膜をエッチングして金属細線を形成する場合に、そのエッチング時間が長くなり、エッチング液の浸み込みによる透明導電層の剥がれが生じるおそれがある。
【００１５】
また、上記金属細線の線幅は、１０〜４０μｍであることが好ましい。
上記金属細線の線幅が１０μｍ未満の場合には、金属細線の抵抗が高くなり、透明電極層の低抵抗化を図ることが困難となるおそれがある。一方、線幅が４０μｍを超える場合には、金属細線が視認され易くなり、透明電極層の透明性を十分に確保することができないおそれがある。
【００１６】
また、上記透明導電層は、上記透明電極層の低抵抗化を図るため、その表面抵抗が１００〜５００Ω／□であることが好ましい。
上記透明導電層の表面抵抗が１００Ω／□未満の場合には、この表面抵抗を実現するために透明導電層の厚みが大きくなり、透明電極層の透明性を十分に確保することができないおそれがある。また、金属細線の形成による効果が低減する場合がある。一方、表面抵抗が５００Ω／□を超える場合には、透明電極層の低抵抗化を図ることが困難となるおそれがある。
【００１７】
また、上記基材フィルムとしては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロースフイルム）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリルフイルム）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォンフルム）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィッドフイルム）等を用いることができる。
【００１８】
また、上記透明導電層としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＳｎＯ2（酸化スズ）、ＩＺＯ（酸化インジウム−酸化亜鉛）等の金属酸化物を用いることができる。
また、上記金属細線としては、例えば、金属の中でも抵抗の低いＣｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）等を用いることができる。
【００１９】
また、上記金属細線と上記透明導電層との間には、Ｉｎからなる中間金属層が形成されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、金属細線の密着性を高めることができる。この理由としては、両者の間に中間金属層を挟むことにより、その中間金属層によって透明導電層の表面の水分や汚染を低減する効果が得られるからであると考えられる。
【００２０】
また、上記中間金属層の厚みは、金属細線の密着性を高めるという効果を十分に発揮するため、３〜２０ｎｍであることが好ましい。
上記中間金属層の厚みが３ｎｍ未満の場合には、金属細線の密着性を高めるという効果を十分に得ることができないおそれがある。一方、厚みが２０ｎｍを超える場合には、例えば、金属膜をエッチングして金属細線を形成する場合に、その金属膜と共にエッチングを行って中間金属層を精度良く形成することが困難となるおそれがある。
【００２１】
また、上記金属細線は、金属膜をスパッタリングによって成膜した後、エッチングによってパターン形成してなることが好ましい（請求項３）。
この場合には、スパッタリングによって成膜することにより、金属細線の密着性を高めることができる。また、スパッタリングによる成膜は、他の成膜方法に比べて、金属の緻密性、密度が高く、また不純物が入り難いという利点があるため、金属細線の比抵抗、つまり抵抗をより低いものとすることができる。
【００２２】
また、上記金属細線及び上記透明導電層は、金属膜及び透明導電膜をそれぞれスパッタリングによって連続的に成膜した後、それぞれをエッチングによってパターン形成してなることが好ましい。
この場合には、金属膜及び透明導電膜をスパッタリングによって連続的に成膜することにより、透明導電層に対する金属細線の密着性を高めることができる。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる透明導電フィルムについて、図を用いて説明する。
本例の透明導電フィルム１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すごとく、透明な樹脂からなる基材フィルム１１と、基材フィルム１１の表面に形成された透明電極層２とを備えている。
透明電極層２は、互いに平行に形成された複数の金属細線２２と、複数の金属細線２２のいずれかと電気的に接続されるようにパターン形成された透明導電層２１とを有する。金属細線２２の厚みは、２０ｎｍ〜１μｍである。
以下、これを詳説する。
【００２４】
本例の透明導電フィルム１は、図１（ｂ）に示すごとく、透明な樹脂からなる基材フィルム１１と、基材フィルム１１の表面に形成された光学調整層１２と、光学調整層１２の表面に形成された金属酸化物層１３とを有する。
ここで、光学調整層１２は、透明導電フィルム１の光学特性を調整するものである。また、金属酸化物層１３は、後述する透明導電層２１よりも光屈折率が低い。また、金属酸化物層１３の厚みは２０〜５０ｎｍである。
【００２５】
さらに、透明導電フィルム１は、金属酸化物層１３の表面に形成された透明電極層２を有する。
透明電極層２は、金属酸化物層１３の表面に所定のパターンで形成された透明導電層２１と、透明導電層２１の表面に所定のパターンで形成された複数の金属細線２２とを有する。
【００２６】
図１（ａ）に示すごとく、複数の金属細線２２は、所定の間隔を設けて互いに平行な直線状のパターンで形成されている。金属細線２２は、線幅が１０〜４０μｍであり、厚みが２０ｎｍ〜１μｍである。
なお、金属細線２２のパターンは、直線状だけでなく、曲線状等、様々なパターンを採用することができる。
【００２７】
透明導電層２１は、複数の金属細線２２のうち、いずれかの金属細線２２と電気的に接続されるように形成されている。本例では、各金属細線２２において、正方形状（菱形状）のブロック２１１をその対角線が金属細線２２に重なるように複数並べて配置したパターンで形成されている。また、透明導電層２１は、厚みが２０〜４０ｎｍであり、表面抵抗が１００〜５００Ω／□である。
【００２８】
本例では、基材フィルム１１はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなり、光学調整層１２は樹脂コーティング層からなり、金属酸化物層１３はＳｉＯ2（酸化珪素）からなる。また、透明電極層２において、透明導電層２１は、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）からなり、金属細線２２はＣｕ（銅）からなる。
なお、金属酸化物層１３としては、ＳｉＯ2（酸化珪素）以外にもＭｇＦ（フッ化マグネシウム）等を用いることができる。
【００２９】
また、透明導電フィルム１は、静電容量式のタッチパネルに用いられる。
この場合、図２に示すごとく、上述した透明導電フィルム１（１ａ）（図１）に対して、金属細線２２及び透明導電層２１のパターン形成方向が９０°異なるもう１枚の透明導電フィルム１（１ｂ）を用意する。
そして、図３（ａ）に示すごとく、２枚の透明導電フィルム１（１ａ、１ｂ）を、両者の間に絶縁層１０を挟んで、互いの透明電極層２同士が向かい合わせとなるように重ね合わせ、これを液晶パネル等の上に配置して用いられる。
【００３０】
本例では、図３（ｂ）に示すごとく、重ねた２枚の透明導電フィルム１（１ａ、１ｂ）は、互いの金属細線２２（２２ａ、２２ｂ）が直交するように配置され、互いの透明導電層２１（２１ａ、２１ｂ）が重ならないようにマトリックス状に配置されている。
なお、同図においては、一方の透明導電フィルム１ａにおける透明導電層２１ａにハッチングを施し、他方の透明導電フィルム１ｂにおける透明導電層２１ｂにはハッチングを施していない。
【００３１】
次に、本例の透明導電フィルム１の製造方法について、図を用いて説明する。
本例の透明導電フィルム１を製造するに当たっては、まず、図５に示すごとく、光学調整層１２が一方の面にコーティングされた基材フィルム１１を準備する。
次いで、同図に示すごとく、光学調整層１２の表面に、金属酸化物層１３、透明導電層形成用の透明導電膜２１０、金属細線形成用の金属膜２２０を順にスパッタリングにより成膜する。
【００３２】
本例では、図４に示すごとく、スパッタリング装置５を用いて、金属酸化物層１３、透明導電膜２１０及び金属膜２２０の成膜を行う。
スパッタリング装置５は、チャンバー内にＳｉＯ2（酸化珪素）のターゲット５３１、ＳｎＯ2の割合を１０重量％としたＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）のターゲット５３２及びＣｕ（銅）のターゲット５３３を備えている。これらのターゲット５３１〜５３３は、チャンバー内に複数設置されているカソードにそれぞれ配置されている。
【００３３】
具体的な手順としては、まず、同図に示すごとく、スパッタリング装置５における２つのロール５１１、５１２に、光学調整層１２が一方の面にコーティングされた基材フィルム１１を取り付ける。このとき、基材フィルム１１を台座ドラム５２に沿わせるにようにして配置する。そして、チャンバー内を真空排気し、その真空度を８×１０-4Ｐａ以下にする。
【００３４】
次いで、ＳｉＯ2ターゲット５３１を備えたＳｉＯ2成膜用の成膜室内に、アルゴンガス（流量：５００ｃｃ／分）と酸素ガス（流量：１００ｃｃ／分）との混合ガスを導入する。そして、基材フィルム１１を４ｍ／分の速度でロール５１１からロール５１２（Ａ方向）に送りながら、デュアル電源を用いて１５ｋＷの電力を供給することにより、光学調整層１２の表面にＳｉＯ2からなる金属酸化物層１３（図５）を成膜する。成膜した金属酸化物層１３の厚みは２０ｎｍである。
【００３５】
また、ＩＴＯのターゲット５３２を備えたＩＴＯ成膜用の成膜室内にも、アルゴンガス（流量：４５０ｃｃ／分）と酸素ガス（流量：５０ｃｃ／分）との混合ガスを導入する。そして、ＤＣパルス電源を用いて１６ｋＷの電力を供給することにより、ＳｉＯ2成膜用の成膜室から移動してきた基材フィルム１１の金属酸化物層１３の表面にＩＴＯからなる透明導電膜２１０（図５）を成膜する。成膜した透明導電膜２１０の厚みは２５ｎｍであり、表面抵抗は２００Ω／□である。
その後、金属酸化物層１３及び透明導電膜２１０が成膜された基材フィルム１１を大気開放することなく、一旦、ロール５１２に巻き取る。
【００３６】
次いで、Ｃｕのターゲット５３３を備えたＣｕ成膜用の成膜室内に、アルゴンガス（流量：４５０ｃｃ／分）を導入する。そして、基材フィルム１１を６ｍ／分の速度でロール５１２からロール５１１（Ｂ方向）に送りながら、ＤＣパルス電源を用いて２０ｋＷの電力を供給することにより、基材フィルム１１の透明導電膜２１０の表面にＣｕからなる金属膜２２０（図５）を成膜する。成膜した金属膜２２０の厚みは４０ｎｍである。
これにより、図５に示すごとく、基材フィルム１１の表面に、光学調整層１２、金属酸化物層１３、透明導電膜２１０及び金属膜２２０を順に形成した中間フィルム１００を得ることができる。
【００３７】
次いで、図６に示すごとく、金属膜２２０の表面に、レジストフィルム３１を貼り付ける。そして、レジストフィルム３１上に、金属細線２２のパターンを露光転写するための描画パターンを近接させ、露光を行う。その後、現像液に１分間浸して現像し、純水による洗浄を行う。
これにより、図７に示すごとく、金属膜２２０の表面に、レジストフィルム３１からなる線幅１０μｍ、線ピッチ５．５ｍｍの金属細線用パターンを形成する。
【００３８】
次いで、図８に示すごとく、アルカリ系のエッチング液を用いて、金属膜２２０におけるレジストフィルム３１に覆われていない部分をエッチングする。その後、レジストフィルム３１を除去する。
これにより、図９（ａ）、（ｂ）に示すごとく、透明導電膜２１０の表面に、所望のパターンの金属細線２２を形成する。
【００３９】
次いで、図１０に示すごとく、透明導電膜２１０の表面に、レジストフィルム３２を貼り付ける。このとき、レジストフィルム３２は、金属細線２２を覆うように貼り付ける。そして、レジストフィルム３２上に、透明導電層２１のパターンを露光転写するための描画パターンを近接させ、露光を行う。その後、現像液に１分間浸して現像し、純水による洗浄を行う。
これにより、図１１（ａ）、（ｂ）に示すごとく、透明導電膜２１０の表面に、レジストフィルム３２からなる幅４ｍｍの正方形状（菱形状）の透明導電層用パターンを形成する。
【００４０】
次いで、図１２に示すごとく、酸系のエッチング液を用いて、透明導電膜２１０におけるレジストフィルム３２に覆われていない部分をエッチングする。その後、レジストフィルム３２を除去する。これにより、金属酸化物層１３の表面に、所望のパターンの透明導電層２１を形成する。
以上により、本例の透明導電フィルム１（図１）を得ることができる。
【００４１】
次に、本例の透明導電フィルム１における作用効果について説明する。
本例の透明導電フィルム１において、透明電極層２は、複数の金属細線２２と、金属細線２２のいずれかと導通する透明導電層２１とを有する。そして、金属細線２２の厚みは１μｍ以下である。そのため、本例のように金属膜２２０をエッチングして金属細線２２をパターン形成する場合には、そのエッチング時間を短くすることができる。これにより、金属膜２２０のエッチング時において、透明導電層２１を形成する透明導電膜２１０とその下地（本例では金属酸化物層１３）との界面に金属膜用のエッチング液が浸み込むことを抑制し、透明導電膜２１０（透明導電層２１）の剥がれを防止することができる。
【００４２】
また、金属細線２２の厚みは１μｍ以下と非常に薄く、エッチング時間を短くすることができるため、金属膜２２０のエッチングを均一に行うことが容易となる。そのため、部分的なオーバーエッチ等を抑制することができ、金属膜２２０（金属細線２２）の剥がれを防止することができる。また、エッチングの面積が大きくなっても、全領域において均一にエッチングを行うことができるため、画面サイズが大きいタッチパネル用の透明導電フィルム１であっても、金属細線２２を精度良く形成することができる。
また、金属細線２２の厚みは１μｍ以下と非常に薄く、視認することができないため、透明電極層２の透明性に影響を与えることはない。これにより、透明電極層２の透明性を十分に確保することができる。
【００４３】
また、金属細線２２の厚みは２０ｎｍ以上である。そのため、金属細線２２の抵抗を十分に低いものとすることができる。これにより、金属細線２２を有する透明電極層２の低抵抗化を十分に図ることができる。そして、このような低抵抗の透明電極層２を備えた透明導電フィルム１を静電容量式のタッチパネルに用いることにより、高い位置検出精度を得ることができる。
【００４４】
また、本例では、金属細線２２は、金属膜２２０をスパッタリングによって成膜した後、エッチングによってパターン形成してなる。そのため、金属細線２２の密着性を高めることができる。また、スパッタリングによる成膜は、他の成膜方法に比べて、金属の緻密性が高く、不純物が入り難いという利点があるため、金属細線２２の抵抗をより低いものとすることができる。
【００４５】
また、金属細線２２及び透明導電層２１は、金属膜２２０及び透明導電膜２１０をそれぞれスパッタリングによって連続的に成膜した後、それぞれをエッチングによってパターン形成してなる。すなわち、本例のように、スパッタリング装置を用いて、途中で大気開放することなく、透明導電膜２１０及び金属膜２２０をスパッタリングによって順に連続的に成膜することにより、透明導電層２１に対する金属細線２２の密着性を高めることができる。
【００４６】
このように、本例によれば、低抵抗と透明性とを両立させ、かつ、透明導電層２１の剥がれを防止することができる透明電極層２を備えた静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルム１を提供することができる。
【００４７】
（実施例２）
本例は、図１３に示すごとく、金属細線２２と透明導電層２１との間に中間金属層２３を形成した透明導電フィルム１の例である。
本例の透明導電フィルム１では、同図に示すごとく、透明導電層２１の表面にＩｎからなる中間金属層２３が形成され、中間金属層２３の表面に金属細線２２が形成されている。中間金属層２３は、金属細線２２と同様のパターンで形成されている。また、金属中間層２３の厚みは、３〜２０ｎｍである。
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００４８】
次に、本例の透明導電フィルム１の製造方法について、図を用いて説明する。
本例の透明導電フィルム１を製造するに当たっては、図１４に示すごとく、実施例１と同様の構成のスパッタリング装置５を用いる。スパッタリング装置５は、チャンバー内にＳｉＯ2のターゲット５３１、ＩＴＯのターゲット５３２、Ｃｕ（銅）のターゲット５３３、さらにはＩｎ（インジウム）のターゲット５３４を備えている。
【００４９】
具体的な手順としては、実施例１と同様に、基材フィルム１１の一方の面にコーティングされた光学調整層１２の表面にＳｉＯ2からなる金属酸化物層１３（図１５）及びＩＴＯからなる透明導電膜２１０（図１５）を順に成膜する。そして、基材フィルム１１を一旦、ロール５１２に巻き取る。
【００５０】
次いで、Ｉｎのターゲット５３４を備えたＩｎ成膜用の成膜室内に、アルゴンガス（流量：４５０ｃｃ／分）を導入する。そして、基材フィルム１１を６ｍ／分の速度でロール５１２からロール５１１（Ｂ方向）に送りながら、ＤＣパルス電源を用いて１０ｋＷの電力を供給することにより、基材フィルム１１の透明導電膜２１０の表面にＩｎからなる金属中間膜２３０（図１５）を成膜する。成膜した金属中間膜２３０の厚みは１０ｎｍである。
次いで、実施例１と同様に、基材フィルム１１の金属中間膜２３０の表面にＣｕからなる金属膜２２０（図１５）の成膜を行う。
【００５１】
これにより、図１５に示すごとく、基材フィルム１１の表面に、光学調整層１２、金属酸化物層１３、透明導電膜２１０、金属中間膜２３０及び金属膜２２０を順に形成した中間フィルム１００を得ることができる。
その後、実施例１と同様に、金属膜２２０を金属中間膜２３０と共にエッチングして金属細線２２をパターン形成し、さらに透明導電膜２１０をエッチングして透明導電層２１をパターン形成する。
以上により、本例の透明導電フィルム１（図１３）を得ることができる。
【００５２】
次に、本例の透明導電フィルム１における作用効果について説明する。
本例の透明導電フィルム１は、金属細線２２と透明導電層２１との間にＩｎからなる中間金属層２３が形成されている。そのため、金属細線２２の密着性を高めることができる。この理由としては、両者の間に中間金属層２３を挟むことにより、その中間金属層２３によって透明導電層２１の表面の水分や汚染を低減する効果が得られるからであると考えられる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５３】
また、本例では、製造した透明導電フィルム１に対して、さらに加熱処理（アニーリング）を施すことにより、金属細線２２の密着性を高めることができる。加熱処理（アニーリング）は、例えば、赤外線ランプを用いて１２０〜１８０℃の範囲で加熱することによって行うことができる。
【００５４】
（実施例３）
本例は、図１６に示すごとく、さらに別のスパッタリング装置６を用いて透明導電フィルム１を製造した例である。
なお、本例において製造する透明導電フィルム１は、実施例１と同様の構成である（図１参照）。
【００５５】
本例の透明導電フィルム１を製造するに当たっては、実施例１と同様の構成のスパッタリング装置５（図４参照）を用いて、基材フィルム１１の一方の面にコーティングされた光学調整層１２の表面にＳｉＯ2からなる金属酸化物層１３（図５参照）及びＩＴＯからなる透明導電膜２１０（図５参照）を順に成膜する。そして、基材フィルム１１を一旦、大気開放させる。
【００５６】
次いで、図１６に示すごとく、別のスパッタリング装置６における２つのロール６１１、６１２に、金属酸化物層１３及び透明導電膜２１０を成膜した基材フィルム１１を取り付ける。このとき、基材フィルム１１を台座ドラム６２に沿わせるにようにして配置する。そして、チャンバー内を真空排気し、その真空度を８×１０-4Ｐａ以下にする。
なお、スパッタリング装置６は、チャンバー内にＣｕ（銅）のターゲット６４１を２つ備えており、さらに加熱装置６３を備えている。
【００５７】
次いで、基材フィルム１１を７．５ｍ／分の速度でロール６１１からロール６１２（Ａ方向）に送りながら、基材フィルム１１の表面温度、つまり透明導電膜２１０の表面温度が８０℃となるように、加熱装置６３によって透明導電膜２１０の表面の水分やハイドロカーボンを蒸発除去させる。
次いで、Ｃｕのターゲット６４１を備えたＣｕ成膜用のチャンバー内に、アルゴンガス（流量：３５０ｃｃ／分）を導入する。そして、ＤＣパルス電源を用いて２５ｋＷの電力を供給することにより、基材フィルム１１の透明導電膜２１０の表面にＣｕからなる金属膜２２（図５参照）を成膜する。
【００５８】
これにより、図５を参照のごとく、基材フィルム１１の表面に、光学調整層１２、金属酸化物層１３、透明導電膜２１０及び金属膜２２０を順に形成した中間フィルム１００を得ることができる。
その後、実施例１と同様に、金属膜２２０をエッチングして金属細線２２をパターン形成し、さらに透明導電膜２１０をエッチングして透明導電層２１をパターン形成する。
以上により、本例の透明導電フィルム１（図１）を得ることができる。
【００５９】
次に、本例の透明導電フィルム１における作用効果について説明する。
本例の透明導電フィルム１の製造方法において、金属膜２２０を成膜する前に、加熱装置６３によって透明導電膜２１０の表面の水分やハイドロカーボンを蒸発除去させる。そのため、透明導電膜２１０に対する金属膜２２０の密着性を高めることができる。これにより、透明導電層２１に対する金属細線２２の密着性も高めることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００６０】
（実験例１）
本例は、透明導電膜（透明導電層）の剥がれについて調べた実験例である。
本例では、まず、実施例１の図５に示す中間フィルムから金属膜を除いた試験体Ａ、すなわち基材フィルムの表面に、光学調整層、金属酸化物層、透明導電膜を順に形成し、金属膜を形成していない試験体Ａを準備する。
次いで、透明導電膜の剥がれを評価し易くするために、実施例１と同様に、酸系のエッチング液を用いて透明導電膜をエッチングし、図１（ａ）と同様の形状、すなわち正方形状（菱形状）のブロックを複数並べて配置した形状のパターンとする。
【００６１】
次いで、この試験体Ａを金属膜（Ｃｕ）用のエッチング液に浸漬させる。そして、浸漬時間（６０〜１８０秒）と透明導電膜（透明導電層）の剥がれとの関係を調べた。なお、金属膜用のエッチング液としては、アルカリ系のエッチング液を用い、その液温を３０℃とした。
【００６２】
透明導電膜（透明導電層）の剥がれの評価としては、試験体Ａを金属膜用のエッチング液に所定時間浸漬させた後、パターン形成された透明導電膜の正方形状（菱形状）のブロックのうち、少なくとも一部に剥がれが生じて異形状となっているブロックの数を確認する。そして、すべてのブロックで異常が見られなかった場合には○、異形状のブロックが１〜３個見られた場合には△、異形状のブロックが４個以上見られた場合には×とした。
【００６３】
【表１】
【００６４】
次に、試験結果を表１に示す。
同表において、金属膜の厚み（ｎｍ）とは、表中に示された浸漬時間（秒）でエッチングすることのできる金属膜の厚みのことである。すなわち、表中に示された浸漬時間がその厚みの金属膜をエッチングするのに必要な時間ということである。
同表からわかるように、浸漬時間が６０秒、９０秒の場合には、透明導電膜の剥がれの評価は○であった。一方、浸漬時間が１２０秒、１８０秒の場合には、透明導電膜の剥がれの評価はそれぞれ△、×であった。
【００６５】
以上の結果から、金属膜のエッチング時間が９０秒以下であれば、つまり金属膜（最終的に形成する金属細線）の厚みが１０００ｎｍ（１μｍ）以下であれば、金属膜のエッチング時において、透明導電膜（透明導電層）とその下地（金属酸化物層）との界面に金属膜用のエッチング液が浸み込むことを抑制し、透明導電膜（透明導電層）の剥がれを防止することができることがわかる。
【００６６】
（実験例２）
本例は、図１７に示すごとく、金属細線の厚みを変化させた場合の金属細線の線幅と端子間抵抗との関係について調べた実験例である。
本例では、実施例１の図１に示す透明導電フィルムと同様の構成の透明導電フィルムについて、金属細線の厚みを１０〜４０ｎｍに変化させ、このときの金属細線の線幅（１０〜３０μｍ）と金属細線が接続される一対の端子間の抵抗（端子間抵抗）との関係を調べた。なお、金属細線を構成するＣｕの比抵抗は１．７μΩ・ｃｍである。また、端子間距離は２３．２ｃｍとした。
【００６７】
次に、試験結果を図１７に示す。同表において、横軸は金属細線の線幅（μｍ）、縦軸は端子間抵抗（ｋΩ）である。
同図からわかるように、金属細線の厚みが１０ｎｍの場合には、金属細線の厚みが２０ｎｍ以上の場合に比べて急激に端子間抵抗が上昇する。
また、金属細線の厚みが１０ｎｍの場合には、その線幅が１０μｍの場合に例えば静電容量式のタッチパネルとして要求される端子間抵抗２０ｋΩ以下の条件を満たすことができない。一方、金属細線の厚みが２０ｎｍ以上の場合には、その線幅が１０μｍであっても、端子間抵抗２０ｋΩ以下の条件を満たすことができる。
【００６８】
以上の結果から、金属細線の厚みを２０ｎｍ以上とすれば、金属細線の抵抗を十分に低いものとすることができ、透明電極層の低抵抗化を十分に図ることができることがわかる。そして、このような低抵抗の透明電極層を備えた透明導電フィルムを静電容量式のタッチパネルに用いることにより、大画面のタッチパネルであっても、高い位置検出精度が得られることがわかる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 透明導電フィルム
１１ 基材フィルム
２ 透明電極層
２１ 透明導電層
２２ 金属細線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な樹脂からなる基材フィルムと、該基材フィルムの表面に形成された透明電極層とを備えた静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルムにおいて、
上記透明電極層は、互いに平行に形成された複数の金属細線と、該複数の金属細線のいずれかと電気的に接続されるようにパターン形成された透明導電層とを有し、
上記金属細線の厚みは、２０ｎｍ〜１μｍであることを特徴とする静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルム。
【請求項２】
請求項１に記載の透明導電フィルムにおいて、上記金属細線と上記透明導電層との間には、Ｉｎからなる中間金属層が形成されていることを特徴とする静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の透明導電フィルムにおいて、上記金属細線は、金属膜をスパッタリングによって成膜した後、エッチングによってパターン形成してなることを特徴とする静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルム。
【請求項１】
透明な樹脂からなる基材フィルムと、該基材フィルムの表面に形成された透明電極層とを備えた静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルムにおいて、
上記透明電極層は、互いに平行に形成された複数の金属細線と、該複数の金属細線のいずれかと電気的に接続されるようにパターン形成された透明導電層とを有し、
上記金属細線の厚みは、２０ｎｍ〜１μｍであることを特徴とする静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルム。
【請求項２】
請求項１に記載の透明導電フィルムにおいて、上記金属細線と上記透明導電層との間には、Ｉｎからなる中間金属層が形成されていることを特徴とする静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の透明導電フィルムにおいて、上記金属細線は、金属膜をスパッタリングによって成膜した後、エッチングによってパターン形成してなることを特徴とする静電容量式タッチパネル用の透明導電フィルム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１２３４５４（Ｐ２０１２−１２３４５４Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７１３８１（Ｐ２０１０−２７１３８１）
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【出願人】（０００２４２２３１）北川工業株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【出願人】（０００２４２２３１）北川工業株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
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