JP5195909B2 - 透明導電性フィルムロール及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は透明プラスチックフィルムからなる基材上に高屈折率層、低屈折率層および透明導電性薄膜をこの順で積層した透明導電性フィルムロール及びその製造方法に関するものである。特に高精細な液晶ディスプレイ等の表示体に組み込まれるタッチパネルの電極用フィルムとして用いた場合、視認性に優れる透明導電性フィルムを製造するのに好適な長手方向及び幅方向に光学特性の均一な長尺の透明導電性フィルムロール及びその製造方法に関するものである。

透明プラスチックフィルムからなる基材上に、透明でかつ抵抗が小さい薄膜を積層した透明導電性フィルムは、その導電性を利用した用途、例えば、液晶ディスプレイやエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイなどのようなフラットパネルディスプレイや、タッチパネルの透明電極など、電気、電子分野の用途に広く使用されている。

近年、タッチパネルは入力インターフェイスとして幅広く認知され、特に携帯情報端末やデジタルビデオカメラ、デジタルカメラなどの携帯端末には操作キーを省くため表示ディスプレイにタッチパネルを搭載するケースが増えている。一方、これらの携帯端末に用いられる液晶ディスプレイ等の表示体の高精細化はますます進んでおり、このような表示体の前面に組み込まれるタッチパネル用の電極フィルムは視認性を低下させないことが強く望まれている。特にこれらの小型機器にタッチパネルを装着させた際に、

視認性を向上させるためには、反射防止加工等で用いられる屈折率の異なる層を積層させ、光の干渉を利用することが提案されている。すなわち、透明導電膜と基材フィルムの間に屈折率の異なる層を設けて光学干渉を利用することが提案されている（特許文献１〜３）。
特開平１１−２８６０６６号公報 特許第３６２６６２４号公報 特開２００６−３４６８７８号公報

一方、透明導電性フィルムは、一般的にフィルム巻取り式のイオンプレーティング装置やスパッタリング装置等の成膜装置を用いて製造される。これらの装置を用いて製造された透明導電性フィルムロールは、スリッターにより幅３００〜８００ｍｍ程度、長さ１０〜１０００ｍ程度のサイズに裁断し、紙管またはプラスチックコア等に巻取り、フィルムロールの形態で流通するのが一般的である。このロール状に巻取った透明導電性フィルムをシート状に裁断した後、透明導電性フィルムの透明導電膜上に銀ペースト印刷や誘電体印刷などの加工を施し、タッチパネルやエレクトロルミネッセンスパネル用の透明電極として使用されるとともに、これらの製品の透過率、カラーｂ値などの光学特性がスペック内であるか検査後出荷される。特に携帯情報端末などの小型機器にタッチパネルを装着させた際に、同機種でありながら個々の機器毎に表示部の色彩が異なることは店頭展示時に許されず、ここのLCD自体の色目調整が生じ、非常に煩雑な作業となる。また、２０インチ以上の大型表示体へのタッチパネル搭載も進んであり、表示体全体で均一な色彩を有することが今まで以上に求められている。このため上記視認性に優れた透明導電性フィルムロールを製造する際には、光学特性のばらつきの小さい透明導電性フィルムロールが求められている。
しかしながら特許文献１〜３記載の透明導電性フィルムは視認性の改善はできるもののロール状で製造した場合の光学特性の安定性についてはなんら記載がなく、またその制御方法についての記載もされていない。

すなわち、本発明の目的は、上記の従来の問題点に鑑み、高精細な液晶ディスプレイ等の表示体の前面に使用されるタッチパネル用の電極フィルムとして用いることのできる透明導電性フィルムロール及びその効率的な製造方法を提供することにある。

本発明は、上記のような状況に鑑みなされたものであって、上記の課題を解決することができた透明導電性フィルムロール及びその製造方法とは、以下の通りである。

すなわち、本発明は以下の構成よりなる。
１． 透明プラスチックフィルムからなる基材上に、高屈折率層、低屈折率層および透明導電性薄膜をこの順に積層した、幅３００〜１３００ｍｍで長さ１０〜１０００ｍのロール状に巻き取られた透明導電性フィルムロールであって、前記透明導電性フィルムロールを幅方向に対して中央位置及び左右の端部から２５〜１００ｍｍの任意の位置で、かつ長手方向に全長に対して１０分の１の長さピッチで計３３点の前記透明導電性フィルムの全光線透過率、カラーｂ値を測定した際に、下記（１）、（２）式を満足することを特徴とする透明導電性フィルムロール。
０≦Ｔ（ｍａｘ）−Ｔ（ｍｉｎ）≦２ （１）
０≦ｂ（ｍａｘ）−ｂ（ｍｉｎ）≦３ （２）
（Ｔ（ｍａｘ）、Ｔ（ｍｉｎ）は計３３点の全光線透過率の最大値、最小値。
ｂ（ｍａｘ）、ｂ（ｍｉｎ）は計３３点のカラーｂ値の最大値、最小値。）
２． プラスチックフィルムロールからプラスチック基材フィルムを巻き出す工程、巻き出した基材フィルムの少なくとも片面に、巻き取り式成膜装置を用いて透明導電膜を形成させて透明導電性フィルムを製造する工程、得られた透明導電性フィルムをロール状に巻き取る工程、をこの順に含む、透明プラスチックフィルムからなる基材上に高屈折率層、低屈折率層および透明導電性薄膜をこの順に積層した幅３００〜１３００ｍｍで長さ１０〜１０００ｍのロール状に巻き取られた透明導電性フィルムロールを製造する方法であって、前記巻き取り式成膜装置は、該装置内にフィルムの光学的特性を測定する装置を有しており、基材フィルムと高屈折率層との積層体、基材フィルムと高屈折率層と低屈折率層との積層体、基材フィルムと高屈折率層と低屈折率層と透明導電性薄膜層との積層体、のいずれかの光学的特性を、前記フィルムの幅方向の複数位置でインラインでフィルム長手方向に連続して測定し、測定値をフィードバックすることによって、全光線透過率およびカラーｂ値の分布が一定となるように、フィルムの成膜条件を調整することを特徴とする透明導電性フィルムロールの製造方法。
３． フィルムの光学的特性を測定する装置が光源部、光源部の光源からの光を真空槽に導くための光ファイバー、前記光ファイバーによって導かれた後膜を透過した光を槽外の受光部に導くための光ファイバーを有することを特徴とする上記２．に記載の透明導電性フィルムロールの製造方法。
４． 光学的特性が少なくとも異なる複数の波長の光線透過率、分光スペクトル、色調を表す値のいずれかであることを特徴とする上記２．に記載の透明導電性フィルムロールの製造方法。
５． フィードバックにより調整される製膜条件が、反応性ガス流量、フィルムの送り速度、プラズマを発生させるための投入電力の少なくとも一つであることを特徴とする上記２．に記載の透明導電性フィルムロールの製造方法。
６． 基材フィルム上に高屈折率層と低屈折率層と透明導電性薄膜層とを連続して設け、得られた基材フィルムと高屈折率層と低屈折率層と透明導電性薄膜層との積層体の光学的特性を測定することを特徴とする上記２．に記載の透明導電性フィルムロールの製造方法。

本発明の透明導電性フィルムロールは、光学特性のばらつきが小さいため、高精細な液晶ディスプレイ等の表示体に組み込まれるタッチパネルの電極フィルムとして好適に用いることができる。本発明の透明導電性フィルムロールの製造方法は前記のような透明導電性フィルムロールの効率的な製造方法を提供し得るものである。

本発明で透明導電性フィルムロールの基材として用いるプラスチックフィルムとは、有機高分子を溶融押出し又は溶液押出しをして、必要に応じ、長手方向及び／又は幅方向に延伸、冷却、熱固定を施したフィルムである。有機高分子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン４、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルファン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリアリレート、セルロースプロピオネート、ポリ塩化ビニール、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキサイド、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ノルボルネン系ポリマーなどが挙げられる。

これらの有機高分子のなかで、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ノルボルネン系ポリマー、ポリカーボネート、ポリアリレートなどが好適である。また、これらの有機高分子は他の有機重合体の単量体を少量共重合してもよいし、他の有機高分子をブレンドしてもよい。

本発明で用いる透明プラスチックフィルムからなる基材の厚みは、１０〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは７０〜２６０μｍである。プラスチックフィルムの厚みが１０μｍ未満では機械的強度が不足し、透明導電性薄膜のパターン形成工程でのハンドリングが難しくなるため好ましくない。一方、厚みが３００μｍを越えると、タッチパネルの厚みが厚くなりすぎるため、モバイル機器などには適さない。

本発明で用いる透明プラスチックフィルムからなる基材は、本発明の目的を損なわない範囲で、前記フィルムをコロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、オゾン処理などの表面活性化処理を施してもよい。

また、本発明で用いる透明プラスチックフィルムからなる基材には、高屈折率層との密着性向上、耐薬品性の付与、オリゴマーなどの低分子量物の析出防止を目的として、硬化型樹脂を主たる構成成分とする硬化物層を設けてもよい。

前記の硬化型樹脂は、加熱、紫外線照射、電子線照射などのエネルギー印加により硬化する樹脂であれば特に限定されなく、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。生産性の観点からは、紫外線硬化型樹脂を主成分とする硬化型樹脂が好ましい。

このような紫外線硬化型樹脂としては、例えば、多価アルコールのアクリル酸又はメタクリル酸エステルのような多官能性のアクリレート樹脂、ジイソシアネート、多価アルコール及びアクリル酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルなどから合成されるような多官能性のウレタンアクリレート樹脂などを挙げることができる。必要に応じて、これらの多官能性の樹脂に単官能性の単量体、例えば、ビニルピロリドン、メチルメタクリレート、スチレンなどを加えて共重合させることができる。

また、高屈折率層と硬化物層との付着力を向上するために、硬化物層を更に表面処理することが有効である。具体的な方法としては、グロー放電又はコロナ放電を照射する放電処理法を用いて、カルボニル基、カルボキシル基、水酸基を増加させる方法、酸又はアルカリで処理する化学薬品処理法を用いて、アミノ基、水酸基、カルボニル基などの極性基を増加させる方法、などが挙げられる。

紫外線硬化型樹脂は、通常、光重合開始剤を添加して使用される。光重合開始剤としては、紫外線を吸収してラジカルを発生する公知の化合物を特に限定なく使用することができ、このような光重合開始剤としては、例えば、各種ベンゾイン類、フェニルケトン類、ベンゾフェノン類などを挙げることができる。光重合開始剤の添加量は、紫外線硬化型樹脂１００質量部に対して、１〜５質量部とすることが好ましい。

塗布液中の樹脂成分の濃度は、コーティング法に応じた粘度などを考慮して適切に選択することができる。例えば、塗布液中に紫外線硬化型樹脂、光重合開始剤の合計量が占める割合は、通常は２０〜８０質量％である。また、この塗布液には、必要に応じて、その他の公知の添加剤、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などのレベリング剤などを添加してもよい。

本発明において、調製された塗布液は透明プラスチックフィルムからなる基材上にコーティングされる。コーティング法には特に限定されなく、バーコート法、グラビアコート法、リバースコート法などの従来から知られている方法を使用することができる。

また、硬化物層の厚みは０．１〜１５μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．５〜１０μｍ、特に好ましくは１〜８μｍである。硬化物層の厚みが０．１μｍ未満の場合には、十分に架橋した構造が形成されにくくなるため、耐薬品性が低下しやすくなり、オリゴマーなどの低分子量による密着性の低下もおこりやすくなる。一方、硬化物層の厚みが１５μｍを超える場合には、生産性が低下する傾向がある。

また、成膜状態を安定化させるために成膜雰囲気中の水分や有機物などの不純物を除去することが好ましく、フィルム中の残留ガスを低減することが好ましい。

硬化物層中および／またはプラスチックフィルム中に揮発成分を含んでいると、例えば、スパッタリング法で高屈折率層をフィルム基板上に形成させる場合、スパッタリングされた高屈折率層を形成する原子と硬化物層から揮発したガスが気相中で衝突して、高屈折率層を形成する原子のエネルギーが低下し、緻密な高屈折率層が得られず、屈折率が変化しやすくなる。

また、硬化物層から揮発したガス成分が高屈折率層中に不純物として取り込まれると、膜組成の変動や膜構造の変化などにより、屈折率の異なる層が形成される。

例えば、硬化物層中に存在する揮発成分としては、前述した硬化物層の塗工に用いた塗工液の溶剤や紫外線硬化反応に寄与しなかった、残留の光重合開始剤およびその副生成物などが挙げられる。

前記の揮発成分を減少させるためには、紫外線照射による架橋反応の後に加熱処理を施すのが好適である。このときの加熱処理温度は１００〜２００℃の範囲であることが好ましい。１００℃未満では揮発成分を減少させる効果が不十分となりやすく、２００℃を越える温度では、フィルムの平面性を保つのが難しくなる傾向にある。

また、スパッタリング等を行う真空チェンバーの中でフィルムを真空暴露することで揮発成分を減少させることも有効な手段である。真空暴露の際にフィルムに接触するロール温度を高くしてすること、あるいは赤外線ヒーターによるフィルム加熱を併用することで揮発成分をより減少させることが可能となる。

この時の真空度としては、１，０００Ｐａ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１００Ｐａ以下である。１００Ｐａよりも高い圧力では揮発成分除去の効果が十分ではない。
また、真空暴露時間は、１分〜１００分とすることが好ましい。真空暴露時間が１分未満では、揮発成分除去の効果が十分ではない。一方、１００分を超える時間では、生産性が著しく低下するために、工業的に不適である。

さらに、真空暴露の際にフィルム温度を高くすることでより効率的に揮発成分の低減を行うことができる。フィルム温度としては、０〜２００℃の範囲が好ましく、より好ましくは２０〜１８０℃の範囲である。
フィルム温度を制御するためには、フィルムに接触するロール温度を高くすること、あるいは赤外線ヒーターによるフィルム加熱を併用する手段が有効である。この時のロール温度としては、上記フィルム温度と同様に０〜２００℃の範囲が好ましく、より好ましくは２０〜１８０℃の範囲である。
また、赤外線ヒーターは近赤外線型、中赤外線型、遠赤外線型のうちいずれでもよい。赤外線ヒーターへの投入電力は、５〜５０，０００Ｗ／ｍ^２・ｍｉｎの範囲が好ましい。５Ｗ・ｍ^２／ｍｉｎ未満の投入電力ではフィルム温度を上昇させる効果がなく、５０，０００Ｗ／ｍ^２・ｍｉｎよりも高い投入電力では、フィルム温度が高くなりすぎ、フィルムの平面性が低下するために好ましくない。

（高屈折率層）
本発明で用いることのできる高屈折層としてはＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｎＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２等およびこれらの複合酸化物が挙げられる。これらのなかで生産性の観点からＺｎＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２およびこれらの複合酸化物が好ましい。
高屈折率層の屈折率は１．７０〜２．５０であることが好ましく、さらには１．９０〜２．３０、特には１．９０〜２．１０であることが好ましい。
高屈折率層の膜厚としては３５〜５０ｎｍが好ましく、さらに好ましくは３８〜４８ｎｍである。

本発明における高屈折率層の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、スプレー法などが知られており、必要とする膜厚に応じて、前記の方法を適宜用いることができるが、膜厚のばらつきを低減するという観点からスパッタリング法が好ましい。

スパッタリング法では一般的に金属ターゲットから反応性ガスを導入して金属酸化物を作成する反応性スパッタリング法と酸化物ターゲットから金属酸化物を作成する方法がある。反応性スパッタリング法においては反応性ガスの流量によって成膜速度が急激に変化する遷移領域が存在する。このため膜厚のばらつきを抑制するには酸化物ターゲットを用いることが好ましい。

また、成膜状態を安定化させるために成膜雰囲気中の水分や有機物などの不純物を除去することが好ましい。
例えば、スパッタリング法にて成膜する場合には、スパッタリングを行う前に真空チェンバー内の圧力を０．０００１Ｐａ以下の真空度まで排気した後に、Ａｒなどの不活性ガスと酸素などの反応性ガスを真空チェンバーに導入し、０．０１〜１０Ｐａの圧力範囲において放電を発生させ、スパッタリングを行うのが好ましい。

（低屈折率層）
本発明で用いる低屈折率層の屈折率は１．３０以上１．６０以下が好ましい。具体的にはＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３などの透明金属酸化物及びＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３等の複合金属酸化物が挙げられる。
低屈折率層の膜厚としては３０〜１００ｎｍが好ましい。１００ｎｍを超えると透明導電性フィルムの透過率は向上するものの色味が黄色くなり視認性が低下してしまう。一方３０ｎｍ未満の場合、目標とする透過率の向上が困難となる。

本発明における低屈折率層の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、スプレー法などが知られており、必要とする膜厚に応じて、前記の方法を適宜用いることができるが、膜厚のばらつきを低減するという観点からスパッタリング法が好ましく、特にマグネトロンスパッタリング法が好ましく、さらにアーキングを抑制するためにパルススパッタリング法を用いることが好ましい。
例えば、スパッタリング法で酸化シリコン膜を形成する場合、ターゲットとしては単結晶、多結晶、柱状シリコンターゲットなどが用いられるが、ターゲットの表面酸化および、水分の吸着を抑制するために、ターゲットを真空減圧下もしくは、Ｎ_２パージ、低湿度下５％ＲＨ以下、好ましくは１％ＲＨ以下の環境下で保管していたものを用いることが好ましい。さらに好ましくは、非エロージョン部への反応性ガスの吸着あるいは水分の吸着を抑制するために中抜きターゲットまたは非エロージョン部にガラスコーティングしたシリコンターゲットを用いることがある。

また、スパッタリング法で低屈折率層を作製する場合、生産性の観点からスパッタリング中の放電電圧を一定値になるように反応性ガス流量を制御するインピーダンス制御またはスパッタリング中のプラズマ発光状態を一定になるように反応性ガス流量を制御するプラズマ発光制御法を用いた反応性スパッタリングで行うことが好ましい。

プラズマ発光強度をモニターする際に用いる光ファイバーの材質は、石英が好ましい。一般的なガラスファイバーを用いた場合、シリコンの発光波長（２８８ｎｍ付近）を検出することができない。
また、光ファイバーの設置位置は十分な発光強度を得るためにターゲット表面から５〜１５ｍｍ位置が好ましい。特に好ましくはターゲットのエロージョン部を検出できる位置である。

通常のスパッタリング装置ではスパッタリングの時間とともに真空槽の壁などに絶縁膜が堆積していくため、アノードが変化していく。このためスパッタリング中の放電状態を定化させるためにはアノードを決める必要がある。通常のスパッタリング装置において、絶縁膜が堆積するエリアをあらかじめ絶縁コーティングしておくことが好ましい。さらに好ましくは絶縁膜が堆積しない位置にアノードを設定することである。

また、アノードを一定に保つために２組のカソードを交互に放電させるＡＣスパッタリングも有効である。ＡＣスパッタリングの場合、周波数は２０〜１００ｋＨｚとすることが好ましい。２０ｋＨｚ未満の場合は成膜速度の減少が大きくなり好ましくない。また１００ｋＨｚを超える場合はターゲットがチャージアップし、アーキングが起こりやすくなり好ましくない。

（透明導電性薄膜）
本発明において用いられる透明導電性薄膜としては、透明性及び導電性をあわせもつ材料であれば特に限定されないが、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム−スズ複合酸化物、スズ−アンチモン複合酸化物、亜鉛−アルミニウム複合酸化物、インジウム−亜鉛複合酸化物、銀または銀合金、銅または銅合金、金などが挙げられる。これらのうち、環境安定性や回路加工性の観点から、インジウム−スズ複合酸化物が好適である。

透明導電性薄膜の層構造は、単層構造でもよいし、２層以上の積層構造でもよい。２層以上の積層構造を有する透明導電性薄膜の場合、各層を構成する前記の金属酸化物は同一でもよいし、異なっていてもよい。
透明導電性薄膜の膜厚は、４〜２５ｎｍの範囲が好ましく、特に好ましくは下限が５ｎｍで、上限が２０ｎｍである。透明導電性薄膜の膜厚が４ｎｍ未満の場合、連続した薄膜になりにくく、良好な導電性が得られにくくなる。一方、透明導電性薄膜の膜厚が２５ｎｍよりも厚い場合、透明性が低下しやすくなるとともに、タッチパネルの額縁近傍での曲げストレスに耐えることができる機械強度を有する膜を得ることが困難になる。

本発明における透明導電性薄膜の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、スプレー法などが知られており、必要とする膜厚に応じて、前記の方法を適宜用いることができるが、膜厚のばらつきを低減するという観点からスパッタリング法が好ましい。特に好ましくは酸化物ターゲットを用いたスパッタリング法である。

このように透明導電性薄膜が設けられたフィルムは、ロール状に巻かれた状態（フィルムロール）である。
フィルムロールとしては幅３００〜１３００ｍｍであることが好ましい。また、長さは１０〜１０００ｍであることが好ましい。

本発明は、透明導電性フィルムロールを幅方向に対して中央位置及び左右の端部から２５〜１００ｍｍの任意の位置で、かつ長手方向に全長に対して１０分の１の長さピッチで計３３点の前記透明導電性フィルムの全光線透過率、カラーｂ値を測定した際に、下記（１）、（２）式を満足することを特徴とする透明導電性フィルムロールである。
０≦Ｔ（ｍａｘ）−Ｔ（ｍｉｎ）≦２ （１）
０≦ｂ（ｍａｘ）−ｂ（ｍｉｎ）≦３ （２）
（Ｔ（ｍａｘ）、Ｔ（ｍｉｎ）は計３３点の全光線透過率の最大値、最小値。
ｂ（ｍａｘ）、ｂ（ｍｉｎ）は計３３点のカラーｂ値の最大値、最小値。）

Ｔ（ｍａｘ）−Ｔ（ｍｉｎ）が２を越える場合や、ｂ（ｍａｘ）−ｂ（ｍｉｎ）が３を越える場合は、同じフィルムロールから製造したディスプレイであってもそれぞれ色調や明るさが微妙に異なり、一台一台色調の微調整が必要になる場合がある。また、大型ディスプレイの場合には位置によって色調や明るさが異なるムラが発生し、商品価値が低下する。

Ｔ（ｍａｘ）−Ｔ（ｍｉｎ）は１．７以下であることが好ましく、さらに好ましくは１．５以下、特に好ましくは１．３以下である。Ｔ（ｍａｘ）−Ｔ（ｍｉｎ）の下限はゼロが最も好ましいが、コストや測定誤差など現実性を考慮すると０．１、さらには０．２であることが好ましい。
ｂ（ｍａｘ）、ｂ（ｍｉｎ）は２．７以下が好ましく、さらには２．５以下が好ましい。ｂ（ｍａｘ）、ｂ（ｍｉｎ）の下限はゼロが最も好ましいが、コストや測定誤差など現実性を考慮すると０．１、さらには０．２であることが好ましい。

Ｔ（ｍｉｎ）は８９以上が好ましく、さらには８９．５以上、特には９０．０以上が好ましい。Ｔ（ｍｉｎ）が８９未満であると、ディスプレイの明るさが低下することがある。
また、ｂ（ｍａｘ）、ｂ（ｍｉｎ）はいずれも７以下であることが好ましく、さらには５以下、特には３以下、最も好ましくは２以下である。ｂ（ｍａｘ）、ｂ（ｍｉｎ）はいずれも−２以上であることが好ましく、さらには−１以上、特には０以上が好ましい。上記範囲を外れると、色調の調整が困難になる場合がある。

光学特性を測定できるインラインモニターを成膜装置中に設置されており、常時成膜中の光学特性を観測し、プロセス条件（反応性ガス流量、フィルムの送り速度、投入電力）にフィードバックすることにより、（１）、（２）式を満足する光学特性のばらつきの小さい透明導電性フィルムロールが得られる。

インラインモニターは、フィルムの巾方向に複数台設置してもよい。例えば、１３００ｍｍ巾のフィルムを加工する場合はフィルム中心部と中心部から端部方向に５００ｍｍ離れた位置に設置する。

光学特性のバラツキは主に高屈折率層や低屈折率層、透明導電性薄膜の膜厚のバラツキによって生じる。従って、インラインモニターにより得られた光学的情報から高屈折率層や低屈折率層透明導電性薄膜の膜厚の動きを判定し、プロセスにフィードバックすることにより膜厚を一定にすることにより、光学特性のバラツキを低減させることが出来る。

積層フィルムの紫外〜近赤外分光スペクトルを測定した際にはある波長をピークとした透過率曲線が得られる。膜厚が変化するとこのピーク位置とピーク幅が変化する。インラインモニターによりこの変化を検知する。
インラインモニターからフィードバックするデータとしては、分光スペクトルを測定しそのスペクトルからピーク波長、ピーク幅を求めた値でも良いが、ピーク幅の変化は色目に大きな変化を与えるため、色目のデータに変換しても良い。色目のデータとしては三刺激値やこれから算出される色空間座標の値としても良い。色の表し方としてはＬａｂでの表示が広く使われており、ピーク幅としてカラーｂ値を求めても良い。また、ピーク周辺の２点以上好ましくは３点以上の異なる波長での透過率を測定し、ピーク値とピーク幅の変化を推定することもできる。

例えば、インラインでの光学特性の透過測定において目標とする波長領域から低波長側に逸脱しそうになった場合、低屈折率層もしくは高屈折率層もしくは透明導電性薄膜のいずれかが膜厚が薄いと認識する。さらに、低屈折率層もしくは高屈折率層もしくは透明導電性薄膜のいずれかの膜厚が設定から外れているかを判別するには、目標波長の透過率と色目を測定すればよい。色目が大きく変わる場合は高屈折率層もしくは透明導電性薄膜の膜厚が薄くなっており、色目の変化が少ない場合は低屈折率層の膜厚が薄くなっている、ことを意味している。目標波長の透過率が大きく変化する場合には透明導電性薄膜の膜厚が薄くなっており、目標波長の透過率の変化が少ない場合には高屈折率層の膜厚が薄くなっている、ことを意味している。それぞれの場合において、低屈折率層または高屈折率層または透明導電性薄膜のプロセス条件（反応性ガス流量、フィルムの送り速度、投入電力の少なくとも一つ）にフィードバックすることにより、光学特性のばらつきの小さい透明導電性フィルムロールが得られる。

また逆に高波長側に逸脱しそうになった場合、低屈折率層もしくは高屈折率層の膜厚が厚いと認識する。低屈折率層、高屈折率層もしくは透明導電性薄膜のいずれかの膜厚が設定から外れていかを判別するには、目標波長の透過率と色目を測定すればよい。色目が大きく変わる場合は高屈折率層もしくは透明導電性薄膜のいずれかの膜厚が厚くなっており、色目の変化が少ない場合は低屈折率層の膜厚が厚く薄くなっている、ことを意味している。目標波長の透過率が大きく変化する場合には透明導電性薄膜の膜厚が厚くなっており、目標波長の透過率の変化が少ない場合には高屈折率層の膜厚が厚くなっている、ことを意味している。それぞれの場合において、低屈折率層または高屈折率層または透明導電性薄膜のプロセス条件（反応性ガス流量、フィルムの送り速度、投入電力の少なくとも一つ）にフィードバックすることにより、光学特性のばらつきの小さい透明導電性フィルムロールが得られる。また、透明導電性薄膜の膜厚を管理するために透明導電性薄膜の表面抵抗値を同時にモニターすることも有効な方法である。

目標とする波長領域は、透明導電性フィルムをどの様な色調にするかにより、適宜設定できるが、一般には無色に近いものが要求され、この場合はピークトップを４５０〜５３０ｎｍに設定することが好ましい。より好ましくは４６０〜５２０ｎｍであり、さらに好ましくは４７０〜５１０ｎｍである。

以上はフィルム基材上に高屈折率層、低屈折率層および透明導電性薄膜を積層した積層体でのモニターの場合であるが、高屈折率層、低屈折率層、透明導電性薄膜それぞれの工程で個々にインラインモニターにてモニターしそれぞれの工程にフィードバックしても良い。
この場合においては、ピークの位置で厚みの変化が観察できる。ピーク位置が低波長側に移動した場合は膜厚が薄くなっており、高波長側に移動した場合は膜厚が厚くなっている。
この場合でも、インラインモニターにおいて、分光スペクトルを測定しそのスペクトルからピークの移動を求めても良いが、ピーク周辺の２点以上好ましくは３点以上の波長での透過率を測定し、ピーク位置の変化を推定することもできる。

工業的製造においては、フィルム基材上に高屈折率層、低屈折率層、透明導電性薄膜層を連続して製膜することが好ましいため、インラインモニターにおいても高屈折率層、低屈折率層および透明導電性薄膜を積層した積層体でモニターを行なうことが好ましい方法と言える。

（インラインモニターを用いた製造方法）
図１は本発明におけるインライン光学特性モニターを用いた透明導電性フィルムロールの製造装置を概略図の一例を示す。図１において、巻出しロールから送り出される透明プラスチックフィルムはチルロールに導かれ、その下方においてスパッタリングターゲットにより金属酸化物被膜が形成され、巻取りロールによって巻き取られる。一方、光源部の光源からの光は光ファイバーによって真空槽に導かれ、膜を透過した光は、再び光ファイバーによって槽外に導かれ、分光部のフィルターにより分光され、受光部のフォトメーターによって電気信号に変換され、コンピューターを有する演算処理部により、出力される。該出力は出力制御装に入力され、光学特性が一定となるように反応性ガス流量またはフィルムの送り速度またはＤＣ電源にフィードバックされる。制御はＰＩＤ制御によっておこなうことができる。膜面における投光、受光は膜面近くで行うことが好ましく、光ファイバーを用いて膜面近くの幅方向３点について行うことが好ましい。

光源部は、真空槽内のフィルムに測定範囲に該当する３００乃至８００ｎｍ好ましくは３００乃至１０００ｎｍの波長の光を照射する機能が必要であるが、連続投光でも断続投光でもよく、光を絞ったり、平行光にして投光してもよい。分光部は、フィルターによって特定の波長でもよいが、光源光量の変動等の影響を除くために複数の波長で測定し、測定精度の向上をはかることもできる。受光部は、受光感度のよい光電子増倍管、シリコンダイオード等がある。演算処理部は、フィルムを透過分光された光を、その強度に応じた電気信号に変換する受光素子と、得られた電気信号を演算できるレベルまで増幅する増幅回路と、バックグランドノイズを除去するノイズフィルム回路と、演算により膜厚を求める演算回路と結果をモニターする表示回路で構成され、演算は、アナログ演算でも、デジタル演算でもよい。

さらに、本発明において各層の成膜状態を一定に保ち、薄膜の堆積速度を均一にする好ましい手段としては、スパッタリング中の放電電圧を一定値になるように反応性ガス流量を制御するインピーダンス制御またはスパッタリング中のプラズマ発光状態を一定になるように反応性ガス流量を制御するプラズマ発光制御法が有効である。

プラズマ発光強度を一定に保つためにはカソードの近傍にプラズマの発光状態を取り込むための光ファイバーが設置されている。プラズマ発光強度をモニターする際に用いる光ファイバーの材質は、石英が好ましい。一般的なガラスファイバーを用いた場合、シリコンの発光波長（２８８ｎｍ付近）を検出することができない。
また、光ファイバーの設置位置は十分な発光強度を得るためにターゲット表面から５〜１５ｍｍ位置が好ましい。特に好ましくはターゲットのエロージョン部を検出できる位置である。
これらの方法は、前述の光学的モニタリングと独立させてプラズマ状態を一定に保つために用いても良いし、光学的モニタリングと連動させプラズマ状態を変化させることにより一定の膜厚となるようコントロールしても良い。

また、巾方向の膜厚分布をよくするためには、成膜室に導入する反応性ガスは、巾方向で複数箇所の反応性ガス吹き出し孔を持つ構造の導入管にすることが好ましい。また、吹き出し孔が一定の等間隔に並んでいる状態では、導入管の吹き出し孔と導入管に接続されている反応性ガスの配管の距離によって圧力に差が発生し、各孔からの反応性ガスの吹き出す量が異なる場合がある。これを防止するためには、図３に示したような吹き出し孔を持つ導入管を巾方向に複数の孔を持つ内部の管（内管）と巾方向に複数の孔を持つ外部の管（外管）の２重管以上の構造にし、反応性ガスの配管は最内部の管に接続して、反応性ガスを内部の管から外部の管に流して製膜室に導入することが好ましい。また、圧力差を考慮して孔の位置や孔の大きさを変えることも出来る。さらに図４に示すようにカソードのサイズに対して４分割以上されていることが好ましい。
また、基本的には巾方向で反応性ガスの流量は同じに調整することが好ましいが、導入管内部に邪魔板などを設けてこれを動かすことにより巾方向で反応性ガスの流量を変えたり、分割されて複数の導入管を持つ場合にはそれぞれの導入管に接続された配管のバルブを調整して巾方向で反応性ガスの流量を変えたりして、巾方向でのバラツキを調整することも出来る。

以下に実施例により本発明をさらに、詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。

（１）全光線透過率
ＪＩＳ−Ｋ７１３６に準拠し、日本電色工業（株）製ＮＤＨ−１００１ＤＰを用いて、光線透過率を測定した。

（２）カラーｂ値
ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準拠し、色差計（日本電色工業製、ＺＥ−２０００）を用いて、標準の光Ｃ／２でカラーｂ値を測定した。

〔実施例１〕
光重合開始剤含有アクリル系樹脂（大日精化工業社製、セイカビームＥＸＦ−０１Ｊ）１００質量部に、溶剤としてトルエン／ＭＥＫ（８０／２０：質量比）の混合溶媒を、固形分濃度が５０質量％になるように加え、撹拌して均一に溶解し塗布液を調製した。

幅１３００ｍｍ、長さ８５０ｍの、両面に易接着層を有する二軸配向透明ＰＥＴフィルム（東洋紡績社製、Ａ４３４０、厚み１８８μｍ）の片面に、塗膜の厚みが５μｍになるように、調製した塗布液を、マイヤーバーを用いて塗布した。８０℃で１分間乾燥を行った後、紫外線照射装置（アイグラフィックス社製、ＵＢ０４２−５ＡＭ−Ｗ型）を用いて紫外線を照射（光量：３００ｍＪ／ｃｍ^２）し、塗膜を硬化させた。次いで、反対面についても同様に塗膜を設けた後、１８０℃で１分間の加熱処理を施して、揮発成分の低減を行い、両面に硬化物層を有するＰＥＴフィルムロールを巻取り、基材とした。
また、この硬化物層を積層した二軸配向透明ＰＥＴフィルムを真空暴露するために、真空チェンバー中で巻き返し処理を行った。このときの圧力は０．００２Ｐａであり、暴露時間は２０分とした。また、センターロールの温度は４０℃とした。

次に、この硬化物層上にインジウム−スズ複合酸化物からなる高屈折率層を成膜した。このとき、スパッタリング前の圧力を０．０００１Ｐａとし、ターゲットとして酸化スズ３６質量％含有した酸化インジウム（住友金属鉱山社製、密度６．９ｇ／ｃｍ^３）を用いて、２Ｗ／ｃｍ^２のＤＣ電力を印加した。また、Ａｒガスを１３０ｓｃｃｍ、Ｏ_２ガスを表面抵抗値が最小となる流速の３倍の流速で流し、０．４Ｐａの雰囲気下でＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。また、センターロール温度は０℃として、スパッタリングを行った。

また、成膜中の光学特性モニター（大塚電子社製、ＭＣＰＤ−３０００）にて常時観測しながら、一定になるようにフィルム送り速度にフィートバックした。以上のようにして、厚さ約４５ｎｍのインジウムースズ複合酸化物からなる高屈折率層を堆積させた。

さらに前記高屈折層上に低屈折率層としてＳｉＯ_２薄膜を形成するには、柱状晶シリコンターゲット（アルバックマテリアル社製）を用いて、直流マグネトロンスパッタリング法で、真空度を０．４Ｐａ、ガスとしてＡｒガスを１３０ｓｃｃｍの流速で流し、Ｏ_２ガスをスパッタ放電電圧が一定（Ａｒガスのみ時の電圧を１００％、Ｏ_２ガス流量５０ｓｃｃｍ時の電圧を０％とした際の９０％に設定）になるようにインピーダンス制御によりＯ_２ガス流速を制御しながら流した。また、基板の背面には０℃の冷却ロールを設けて、透明プラスチックフィルムを冷却した。このときのターゲットには５Ｗ／ｃｍ^２の電力を供給した。

また、成膜中の光学特性を常時観測しながら、一定になるようにフィルム送り速度にフィートバックした。以上のようにして、厚さ約５５ｎｍ、屈折率１．４６の低屈折率層を堆積させた。

次に、この低屈折率層上にインジウム−スズ複合酸化物からなる透明導電性薄膜を成膜した。ターゲットとして酸化スズを３６質量％含有した酸化インジウム（住友金属鉱山社製、密度６．９ｇ／ｃｍ^３）に用いて、２Ｗ／ｃｍ^２のＤＣ電力を印加した。また、Ａｒガスを１３０ｓｃｃｍ、Ｏ_２ガスを表面抵抗値が最小となる流速で流し、０．４Ｐａの雰囲気下でＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。また、センターロール温度は０℃として、スパッタリングを行った。

また、成膜中の光学特性を常時観測しながら、光学特性が一定になるようにフィルム送り速度にフィートバックした。以上のようにして、厚さ約１５ｎｍ、屈折率１．９６のインジウム−スズ複合酸化物からなる透明導電性薄膜を堆積させた。
得られた透明導電性フィルムロールを幅６００ｍｍ、長さ１００ｍにスリットし、１６本のスリットロールを作製した。得られた各フィルムロールについてロール表層から１０ｍピッチの位置で中央部、中央部から＋２５０ｍｍ位置（左の端部から５０ｍｍの位置）、−２５０ｍｍ位置（右の端部から５０ｍｍの位置）において全光線透過率およびカラーｂ値をそれぞれ３３点（１１×３）ずつ測定した。これらの評価結果を表１、２に示す。

〔実施例２〕
実施例１において低屈折率層を作製する際のインピーダンス制御法をプラズマ発光制御法に変更し、Ｏ_２ガスをプラズマ発光強度が一定（Ａｒガスのみ時を０％、Ｏ２ガス流量５０ｓｃｃｍ時を１００％とした際の５０％に設定）になるようにＯ_２ガス流速を制御しながら流した以外は実施例１と同様にして透明導電性フィルムロールを作製した。
得られた透明導電性フィルムロールを幅６００ｍｍ、長さ１００ｍにスリットし、１６本のスリットロールを作製した。得られた各フィルムロールについてロール表層から１０ｍピッチの位置で中央部、中央部から＋２５０、−２５０ｍｍ位置において全光線透過率およびカラーｂ値を測定した。これらの評価結果を表１、２に示す。

〔比較例１〕
実施例１において光学特性モニターを使用しない以外は実施例１と同様にして透明導電性フィルムロールを作製した。
得られた透明導電性フィルムロールを幅６００ｍｍ、長さ１００ｍにスリットし、１６本のスリットロールを作製した。得られた各フィルムロールについてロール表層から１０ｍピッチの位置で中央部、中央部から＋２５０、−２５０ｍｍ位置において全光線透過率およびカラーｂ値を測定した。これらの評価結果を表１、２に示す。

〔実施例３〕
実施例１において低屈折率層を成膜する際のターゲットを真空中で保管していたシリコンターゲットに変更し、製造前に１時間プレスパッタする以外は実施例１と同様にして透明導電性フィルムロールを作製した。
得られた透明導電性フィルムロールを幅６００ｍｍ、長さ１００ｍにスリットし、１６本のスリットロールを作製した。得られた各フィルムロールについてロール表層から１０ｍピッチの位置で中央部、中央部から＋２５０、−２５０ｍｍ位置において全光線透過率およびカラーｂ値を測定した。これらの評価結果を表１、表２に示す。

〔実施例４〕
実施例１においてフィルムロールの巻き返しをしない以外は実施例１と同様にして透明導電性フィルムロールを作製した。
得られた透明導電性フィルムロールを幅６００ｍｍ、長さ１００ｍにスリットし、１６本のスリットロールを作製した。得られた各フィルムロールについてロール表層から１０ｍピッチの位置で中央部、中央部から＋２５０、−２５０ｍｍ位置において全光線透過率およびカラーｂ値を測定した。これらの評価結果を表１、表２に示す。

〔実施例５〕
実施例１において低屈折率層の膜厚を約７０ｎｍに変更する以外は実施例１と同様にして透明導電性フィルムロールを作製した。
得られた透明導電性フィルムロールを幅６００ｍｍ、長さ１００ｍにスリットし、１６本のスリットロールを作製した。得られた各フィルムロールについてロール表層から１０ｍピッチの位置で中央部、中央部から＋２５０、−２５０ｍｍ位置において全光線透過率およびカラーｂ値を測定した。これらの評価結果を表１、表２に示す。

フィルム基材上に高屈折率層、低屈折率層、透明導電性薄膜層を連続して製膜する場合の装置の概念図を図５に示す。
このような構成の装置を用い、前述の制御を行って製膜することにより、本発明のバラツキの少ない透明導電性フィルムロールを得ることができる。

表１、表２の結果より、本願発明の範囲を満足する実施例１〜５記載の透明導電性フィルムロールは、光学特性のバラツキが小さい。
一方、膜厚モニターを使用せずに作製した比較例１に記載の透明導電性フィルムロールは、光学特性のばらつきが大きく、タッチパネル出荷時の検査で歩留まりが低下した。

本発明の透明導電性フィルムロールは、高精細な液晶ディスプレイ等の表示体の前面に配置されるタッチパネルに用いることができる。これらのタッチパネルに用いた際に、視認性に優れるとともに、光学特性のばらつきが小さいためタッチパネル出荷時の歩留まりを向上させることができる。本発明の透明導電性フィルムロールの製造方法は、前記のような光学特性のばらつきが小さい透明導電性フィルムロールの効率的な製造方法の提供を可能としたものである。

本発明のインピーダンス制御法を用いた透明導電性フィルムロール製造装置の説明図である。 本発明のプラズマ発光制御法を用いた透明導電性フィルムロール製造装置の説明図である。 反応ガスを導入する２重管の模式図である。 反応ガスを導入する４分割された導入管の模式図である。 フィルム基材上に高屈折率層、低屈折率層、透明導電性薄膜層を連続して製膜する場合の透明導電性フィルムロール製造装置の説明図である。

１：光源部
２：光ファイバー
３：巻取りロール
４：巻出しロール
５：チルロール
６：モーター
７：透明プラスチックフィルム（基材）
８：受光部
９：変換部
１０：処理演算部
１１：出力制御装置
１２：ターゲット
１３：真空槽
１４：操作コンピューター
１５：入力、演算、出力制御装置
１６：プラズマ発光制御用光ファイバー
１７：前処理用真空槽
１８：高屈折率層製膜用真空槽
１９：低屈折率層製膜用真空槽
２０：透明導電性薄膜製膜用真空槽
２１：導入ガス配管
２２：導入管（外管）
２３：導入管（内管）
２４：バッキングプレート
２５：ターゲット
２６：温調ロール

Claims (6)

1. 透明プラスチックフィルムからなる基材上に、高屈折率層、低屈折率層および透明導電性薄膜をこの順に積層した、幅３００〜１３００ｍｍで長さ１０〜１０００ｍのロール状に巻き取られた透明導電性フィルムロールであって、前記透明導電性フィルムロールを幅方向に対して中央位置及び左右の端部から２５〜１００ｍｍの任意の位置で、かつ長手方向に全長に対して１０分の１の長さピッチで計３３点の前記透明導電性フィルムの全光線透過率、カラーｂ値を測定した際に、下記（１）、（２）式を満足することを特徴とする透明導電性フィルムロール。
   ０≦Ｔ（ｍａｘ）−Ｔ（ｍｉｎ）≦２ （１）
   ０≦ｂ（ｍａｘ）−ｂ（ｍｉｎ）≦３ （２）
   （Ｔ（ｍａｘ）、Ｔ（ｍｉｎ）は計３３点の全光線透過率の最大値、最小値。
   ｂ（ｍａｘ）、ｂ（ｍｉｎ）は計３３点のカラーｂ値の最大値、最小値。）
2. プラスチックフィルムロールからプラスチック基材フィルムを巻き出す工程、巻き出した基材フィルムの少なくとも片面に、巻き取り式成膜装置を用いて透明導電膜を形成させて透明導電性フィルムを製造する工程、得られた透明導電性フィルムをロール状に巻き取る工程、をこの順に含む、透明プラスチックフィルムからなる基材上に高屈折率層、低屈折率層および透明導電性薄膜をこの順に積層した幅３００〜１３００ｍｍで長さ１０〜１０００ｍのロール状に巻き取られた透明導電性フィルムロールを製造する方法であって、前記巻き取り式成膜装置は、該装置内にフィルムの光学的特性を測定する装置を有しており、基材フィルムと高屈折率層との積層体、基材フィルムと高屈折率層と低屈折率層との積層体、基材フィルムと高屈折率層と低屈折率層と透明導電性薄膜層との積層体、のいずれかの光学的特性を、前記フィルムの幅方向の複数位置でインラインでフィルム長手方向に連続して測定し、測定値をフィードバックすることによって、全光線透過率およびカラーｂ値の分布が一定となるように、フィルムの成膜条件を調整することを特徴とする透明導電性フィルムロールの製造方法。
3. フィルムの光学的特性を測定する装置が光源部、光源部の光源からの光を真空槽に導くための光ファイバー、前記光ファイバーによって導かれた後膜を透過した光を槽外の受光部に導くための光ファイバーを有することを特徴とする請求項２に記載の透明導電性フィルムロールの製造方法。
4. 光学的特性が少なくとも異なる複数の波長の光線透過率、分光スペクトル、色調を表す値のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の透明導電性フィルムロールの製造方法。
5. フィードバックにより調整される製膜条件が、反応性ガス流量、フィルムの送り速度、プラズマを発生させるための投入電力の少なくとも一つであることを特徴とする請求項２に記載の透明導電性フィルムロールの製造方法。
6. 基材フィルム上に高屈折率層と低屈折率層と透明導電性薄膜層とを連続して設け、得られた基材フィルムと高屈折率層と低屈折率層と透明導電性薄膜層との積層体の光学的特性を測定することを特徴とする請求項２に記載の透明導電性フィルムロールの製造方法。