JP7628397B2 - 光透過性導電性シート、タッチセンサ、調光素子、光電変換素子、熱線制御部材、アンテナ、電磁波シールド部材および画像表示装置 - Google Patents

光透過性導電性シート、タッチセンサ、調光素子、光電変換素子、熱線制御部材、アンテナ、電磁波シールド部材および画像表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、光透過性導電性シート、タッチセンサ、調光素子、光電変換素子、熱線制御部材、アンテナ、電磁波シールド部材および画像表示装置に関する。
従来、基材フィルムと、ＩＴＯからなる透明導電膜とを備える透明導電性フィルムが知られている。
例えば、非晶性ＩＴＯ膜と、その上に配置される結晶性のＩＴＯ膜とを備える透明導電膜が提案されている。（例えば、下記特許文献１参照。）。特許文献１の記載の透明導電膜では、非晶性ＩＴＯ膜（下層）が、結晶性のＩＴＯ膜（上層）より厚い。これによって、特許文献１に記載の透明導電膜は、エッチング性を向上させながら、耐久性に優れる。
特開平８－１７４７４６号公報
しかるに、透明導電膜には、低い比抵抗が求められる。しかし、特許文献１の記載の透明導電膜は、上記した要求を満足できないという不具合がある。
さらに、透明導電膜には、クラックの抑制が求められる。
本発明は、低い比抵抗を有しながら、クラックが抑制された光透過性導電層を備える光透過性導電性シートと、それを備えるタッチセンサ、調光素子、光電変換素子、熱線制御部材、アンテナ、電磁波シールド部材および画像表示装置とを提供する。
本発明（１）は、樹脂層と、光透過性導電層とを、厚み方向一方側に向かって順に備え、前記光透過性導電層は、第１領域と、第２領域とを、前記厚み方向一方側に向かって順に含み、前記第１領域の主要な領域は、非晶質であり、前記第２領域は、結晶質であり、前記第２領域は、前記第１領域の前記領域より厚く、前記光透過性導電層の厚みが、３０ｎｍを超過する、光透過性導電性シートを含む。
本発明（２）は、前記光透過性導電層の厚みに対する前記第２領域の厚みの割合が、０．７３以上である、（１）に記載の光透過性導電性シートを含む。
本発明（３）は、前記光透過性導電層の材料が、インジウムおよびスズを含有する複合酸化物である、請求項（１）または（２）に記載の光透過性導電性シートを含む。
本発明（４）は、（１）～（３）のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備える、タッチセンサを含む。
本発明（５）は、（１）～（３）のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備える、調光素子を含む。
本発明（６）は、（１）～（３）のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備える、光電変換素子を含む。
本発明（７）は、（１）～（３）のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備える、熱線制御部材を含む。
本発明（８）は、（１）～（３）のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備える、アンテナを含む。
本発明（９）は、（１）～（３）のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備える、電磁波シールド部材を含む。
本発明（１０）は、（１）～（３）のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備える、画像表示装置を含む。
本発明の光透過性導電性シートの光透過性導電層は、低い比抵抗を有しながら、クラックが抑制されている。
本発明のタッチセンサ、調光素子、光電変換素子、熱線制御部材、アンテナ、電磁波シールド部材および画像表示装置は、上記した光透過性導電性シートを備えるので、信頼性に優れる。
図１は、本発明の光透過性導電性シートの一実施形態の断面図である。 図２は、スパッタリング装置の構成図である。 図３は、図１に示す光透過性導電性シートの変形例の断面図である。 図４は、実施例２のＴＥＭ写真の画像処理図である。 図５は、実施例３のＴＥＭ写真の画像処理図である。
（光透過性導電性シートの一実施形態）
本発明の光透過性導電性シートの一実施形態を、図１を参照して説明する。
光透過性導電性シート１は、後述するタッチセンサ、調光素子、光電変換素子、熱線制御部材、アンテナ、電磁波シールド部材および画像表示装置などに備えられる一部材であって、光透過性導電性シート１は、それらを製造するための中間部材である。光透過性導電性シート１は、単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。
光透過性導電性シート１は、厚みを有し、厚み方向に直交する面方向に延びる平板形状を有する。光透過性導電性シート１は、樹脂層の一例としての基材シート２と、光透過性導電層３とを厚み方向一方側に向かって順に備える。具体的には、光透過性導電性シート１は、基材シート２と、基材シート２の厚み方向一方面に配置される光透過性導電層３とを備える。好ましくは、光透過性導電性シート１は、基材シート２と、光透過性導電層３とのみを備える。
（基材シート）
基材シート２は、厚みを有し、面方向に延びる平板形状を有する。基材シート２は、光透過性導電性シート１の厚み方向他方面を形成する。基材シート２は、面方向に延びるフィルム形状を有する。基材シート２は、可撓性を有する。基材シート２は、少なくとも基材層４を含む。具体的には、基材シート２は、基材層４と、ハードコート層５とを厚み方向一方側に向かって順に備える。なお、この一実施形態において、光透過性導電性シート１に備えられる基材シート２の数は、１である。
基材層４は、面方向に延びるフィルム形状を有する。基材層４は、基材シート２の厚み方向他方面を形成する。基材層４の材料は、特に限定されず、例えば、ポリマー、ガラスなどが挙げられる。好ましくは、ポリマーが挙げられる。ポリマーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）などのオレフィン樹脂、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、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル樹脂、例えば、ポリメタクリレートなどの（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）、例えば、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、ポリスチレン樹脂などの樹脂が挙げられ、好ましくは、ポリエステル樹脂、より好ましくは、ＰＥＴが挙げられる。基材層４の厚みは、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、３０μｍ以上であり、また、例えば、３００μｍ以下、好ましくは、２００μｍ以下、より好ましくは、１００μｍ以下、さらに好ましくは、７５μｍ以下である。〓
ハードコート層５は、光透過性導電層３に擦り傷を生じ難くするための擦傷保護層である。ハードコート層５は、基材シート２の厚み方向一方面を形成する。ハードコート層５は、基材層４の厚み方向一方面の全部に接触している。ハードコート層５は、特開２０１６?１７９６８６号公報に記載のハードコート組成物（アクリル樹脂、ウレタン樹脂など）の硬化物が挙げられる。ハードコート層５の厚みは、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、５μｍ以下である。
（基材の物性）
基材シート２の厚みは、例えば、１μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上、より好ましくは、１５μｍ以上、さらに好ましくは、３０μｍ以上であり、また、例えば、３１０μｍ以下、好ましくは、２１０μｍ以下、より好ましくは、１１０μｍ以下、さらに好ましくは、８０μｍ以下である。
基材シート２の全光線透過率（ＪＩＳ Ｋ ７３７５－２００８）は、例えば、６０％以上、好ましくは、８０％以上、より好ましくは、８５％以上であり、また、例えば、１００％以下である。
（光透過性導電層）
光透過性導電層３は、光透過性導電性シート１の厚み方向一方面を形成する。光透過性導電層３は、その厚み方向他方側から、基材シート２に支持されている。光透過性導電層３は、基材シート２の厚み方向一方面の全部に接触している。つまり、光透過性導電層３は、基材シート２の厚み方向一方面に接触する。この光透過性導電層３は、第１領域６と、第２領域７とを、厚み方向一方側に向かって備える。そのため、この光透過性導電性シート１は、基材シート２と、第１領域６と、第２領域７とが、厚み方向一方側に向かって順に配置される。なお、この一実施形態において、光透過性導電性シート１に備えられる光透過性導電層３の数は、１である。
（第１領域）
第１領域６は、この一実施形態では、光透過性導電層３における厚み方向他方側部分である。第１領域６は、光透過性導電層３の厚み方向他方面を含む。
この第１領域６は、断面視において、非晶質（非晶性）である領域を含む。第１領域６における非結晶性の態様としては、例えば、断面視において、第１領域６におけるすべての領域が非晶質である態様、例えば、断面視において、第１領域６において主要な領域が非晶質であり、残りわずかな領域が、結晶質である態様を含む。第１領域６における非晶性は、断面ＴＥＭ画像の観察によって確認される。具体的には、例えば、図４に示すように、断面ＴＥＭ画像によって、黒色の領域が非晶質の第１領域６として同定される。また、後述する通り、高倍率の断面ＴＥＭ観察にて、格子縞の有無や格子縞が確認される領域の割合を観察することにより、第１領域６の非晶質であること、および／または、非晶質が主要な領域であることを同定することもできる。なお、断面視において、第１領域６における主要な領域の面積比（非晶質の面積比）は、例えば、０．６以上、好ましくは、０．８以上、より好ましくは、０．９以上であり、また、例えば、１以下である。
第１領域６の厚みは、上記した主要な領域の厚みであって、後述する第２領域７の厚みとの比が所望範囲となるように設定される。第１領域６の厚みは、例えば、３０ｎｍ以下、好ましくは、２５ｎｍ以下、より好ましくは、２０ｎｍ以下、さらに好ましくは、１５ｎｍ以下であり、また、例えば、１ｎｍ以上、好ましくは、５ｎｍ以上、より好ましくは、１０ｎｍ以上である。
第１領域６の厚みの測定方法は、実施例で説明する。
（第２領域）
第２領域７は、この一実施形態では、光透過性導電層３における厚み方向一方側部分である。第２領域７は、光透過性導電層３の厚み方向一方面を含む。また、第２領域７は、第１領域６の厚み方向一方側に連続する。
この第２領域７は、断面視において、主要な領域として、結晶質である領域を含み、具体的には、結晶質（結晶性）である。
第２領域７は非晶質（非晶性）をわずかに含んでいてもよい。具体的には、第２領域７における主要な領域の面積比（結晶質の面積比）は、例えば、０．７以上、好ましくは、０．８以上、より好ましくは、０．９以上であり、また、例えば、１以下である。
第２領域７における結晶性は、断面ＴＥＭ画像の観察によって確認される。具体的には、例えば、図４に示すように、断面ＴＥＭ画像によって、灰色の領域が結晶質の第２領域７として同定される。また、後述する通り、高倍率の断面ＴＥＭ観察にて、格子縞の有無や格子縞が確認される領域の割合を観察することにより、第２領域７が結晶質であること、および／または、結晶質が主要な領域であることを同定することもできる。
第２領域７は、第１領域６（第１領域６における主要な領域）より厚い。他方、第２領域７が、第１領域６より薄いか同一厚みであれば、比抵抗が上昇する。
具体的には、第１領域６の厚みに対する第２領域７の厚みの比は、１．０超過、好ましくは、１．３以上、より好ましくは、２以上、さらに好ましくは、４以上である。また、光透過性導電層３の厚みに対する第２領域７の厚みの比は、例えば、０．５０超過、好ましくは、０．５６以上、より好ましくは、０．７０以上、さらに好ましくは、０．７３以上、とりわけ好ましくは、０．８０以上である。第１領域６の厚みに対する第２領域７の厚みの比、および／または、光透過性導電層３の厚みに対する第２領域７の厚みの比が、上記した下限以上であれば、光透過性導電層３における、低い比抵抗を確保できる。
また、第１領域６の厚みに対する第２領域７の厚みの比は、例えば、１０００以下、好ましくは、１００以下、より好ましくは、５０以下、さらに好ましくは、２０以下、とりわけ好ましくは、１５以下、とくに好ましくは、１０以下である。また、透過性導電層３の厚みに対する第２領域７の厚みの比は、例えば、１．００未満、好ましくは、０．９９以下、より好ましくは、０．９５以下、より好ましくは、０．９０である。第１領域６の厚みに対する第２領域７の厚みの比、および／または、透過性導電層３の厚みに対する第２領域７の厚みの比が上記した上限以下であれば、透過性導電層３のクラックの発生量を抑制できる。
また、第２領域７の厚みは、第２領域７の厚み比が上記範囲になるように設定され、具体的には、例えば、２５ｎｍ超過、好ましくは、３０ｎｍ以上、より好ましくは、５０ｎｍ、さらに好ましくは、６５ｎｍ以上、とりわけ好ましくは、１００ｎｍ以上である。また、第２領域７の厚みは、例えば、５００ｎｍ未満、好ましくは、３００ｎｍ以下、より好ましくは、２００ｎｍ以下である。
第２領域７の厚みの測定方法は、実施例で説明する。
（光透過性導電層の材料）
光透過性導電層３の材料としては、例えば、導電性酸化物が挙げられる。導電性酸化物としては、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｗからなる群より選択される少なくとも１種の金属または半金属を含む金属酸化物が挙げられる。金属酸化物には、必要に応じて、さらに上記群に示された金属原子または半金属原子をドープしていてもよい。
導電性酸化物としては、具体的には、インジウム亜鉛複合酸化物（ＩＺＯ）、インジウムガリウム亜鉛複合酸化物（ＩＧＺＯ）、インジウムガリウム複合酸化物（ＩＧＯ）、インジウムスズ複合酸化物（ＩＴＯ）、アンチモンスズ複合酸化物（ＡＴＯ）などの金属酸化物が挙げられる。導電性酸化物として、好ましくは、透明性および電気伝導性を向上する観点から、インジウムおよびスズの両方を含有するインジウムスズ複合酸化物（ＩＴＯ）が挙げられる。導電酸化物がＩＴＯであれば、透明性および導電性により一層優れる。ＩＴＯにおける酸化インジウムの濃度および酸化スズの濃度は、用途および目的によって適宜設定される。具体的には、導電性酸化物における酸化スズの濃度は、例えば、０．１質量％以上、好ましくは、１質量％以上であり、例えば、３０質量％以下である。
（光透過性導電層の物性）
光透過性導電層３の厚みは、３０ｎｍを超過する。光透過性導電層３の厚みが３０ｎｍ以下であれば、光透過性導電層３の比抵抗が上昇する。また、光透過性導電層３の厚みは、好ましくは、４０ｎｍ以上、より好ましくは、５０ｎｍ超過、さらに好ましくは、６０ｎｍ以上、とりわけ好ましくは、７５ｎｍ以上、とくに好ましくは、１００ｎｍ以上、もっとも好ましくは、１２５ｎｍ以上であり、また、例えば、５００ｎｍ以下、好ましくは、３００ｎｍ以下、より好ましくは、２５０ｎｍ以下、さらに好ましくは、２００ｎｍ以下、とりわけ好ましくは、１７５ｎｍ以下である。光透過性導電層３の厚みが上記した下限以上あれば、比抵抗を低減できる。光透過性導電層３の厚みが上記した上限以下であれば、クラックを抑制できる。
光透過性導電層３の全光線透過率（ＪＩＳ Ｋ ７３７５－２００８）は、例えば、６０％以上、好ましくは、８０％以上、より好ましくは、８５％以上であり、また、例えば、１００％以下である。
光透過性導電層３の表面抵抗は、例えば、２００Ω／□以下、好ましくは、６５Ω／□以下、より好ましくは、４５Ω以下、さらに好ましくは、３０Ω／□以下、とりわけ好ましくは、２０Ω／□以下であり、また、例えば、０Ω／□超過である。表面抵抗は、ＪＩＳ Ｋ７１９４に準拠して、４端子法により測定する。
光透過性導電層３の比抵抗は、例えば、７．０×１０－４Ωｃｍ以下、好ましくは、２．８×１０－４Ωｃｍ以下、より好ましくは、２．５×１０－４Ωｃｍ以下、さらに好ましくは、２．２×１０－４Ωｃｍ以下であり、また、例えば、０Ωｃｍ超過、好ましくは、０．１×１０－４Ωｃｍ以上、より好ましくは、０．５×１０－４Ωｃｍ以上、さらに好ましくは、１．０×１０－４Ωｃｍ以上である。比抵抗は、表面抵抗に厚みを乗じて得られる。
（光透過性導電性シートの物性）
光透過性導電性シート１の厚みは、例えば、１μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上、より好ましくは、１５μｍ以上、さらに好ましくは、３０μｍ以上であり、また、例えば、３１０μｍ以下、好ましくは、２１０μｍ以下、より好ましくは、１２０μｍ以下、さらに好ましくは、９０μｍ以下である。
光透過性導電性シート１の全光線透過率（ＪＩＳ Ｋ ７３７５－２００８）は、例えば、６０％以上、好ましくは、８０％以上、より好ましくは、８５％以上であり、また、例えば、１００％以下である。
（光透過性導電性シート１の製造方法）
次に、光透過性導電性シート１の製造方法を、図２を参照して説明する。この方法では、例えば、ロール－トゥ－ロール方式で、基材シート２に光透過性導電層３を成膜する。
この方法では、まず、基材シート２を準備する。具体的には、ハードコート組成物を、基材層４の厚み方向一方面に塗布および乾燥後、ハードコート組成物を硬化させる。これにより、基材層４と、ハードコート層５とを厚み方向一方側に順に備える基材シート２を準備する。
次いで、光透過性導電層３を、スパッタリングによって成膜する。具体的には、基材シート２をスパッタリング装置３０で搬送しながら、光透過性導電層３を成膜する。
［スパッタリング装置］
図２に示すように、スパッタリング装置３０は、繰出部３５と、スパッタ部３６と、巻取部３７とを順に備える。
繰出部３５は、繰出ロール３８を備える。
スパッタ部３６は、成膜ロール４０と、第１成膜室４１と、第２成膜室４２とを備える。
成膜ロール４０は、成膜ロール４０を冷却するように構成される図示しない冷却装置を備える。
第１成膜室４１は、第１ターゲット５１と、第１ガス供給機６１と、第１ポンプ７１の排出口とを収容する。第１ターゲット５１と、第１ガス供給機６１と、第１ポンプ７１の排出口とは、成膜ロール４０に対して間隔を隔てて配置されている。第１成膜室４１において、第１ターゲット５１に対する成膜ロール４０の反対側には、図示しないマグネットが配置されている。マグネットの磁場強度は、第１ターゲット５１上の水平磁場強度が、例えば、１０ｍＴ以上、２００ｍＴ以下になるように、調整されている。
第１ターゲット５１の材料としては、上記した導電性酸化物と同様の材料が挙げられる。なお、第１ターゲット５１の材料は、導電性酸化物の焼結体を含む。第１ターゲット５１は、所定の電力密度で電力印加できるように構成されている。
第１ガス供給機６１は、スパッタリングガスを、第１成膜室４１に供給するように構成されている。スパッタリングガスとしては、例えば、窒素、アルゴンなどの不活性ガス、例えば、不活性ガスと、酸素などの反応性ガスとを含む混合ガスなどが挙げられ、好ましくは、混合ガスが挙げられる。スパッタリングガスが混合ガスであれば、第１ガス供給機６１は、第１不活性ガス供給機６３と、第１反応性ガス供給機６４とを含んでおり、それぞれから、不活性ガスと、反応性ガスとが第１成膜室４１に供給される。
第２成膜室４２は、成膜ロール４０の周方向において、第１成膜室４１に隣接して配置される。第２成膜室４２は、第２ターゲット５２と、第２ガス供給機６２と、第２ポンプ７２の排出口とを収容する。第２ターゲット５２と、第２ガス供給機６２と、第２ポンプ７２の排出口とは、成膜ロール４０に対して間隔を隔てて配置されている。第２成膜室４２において、第２ターゲット５２に対する成膜ロール４０の反対側には、図示しないマグネットが配置されている。マグネットの磁場強度は、第２ターゲット５２上の水平磁場強度が、例えば、１０ｍＴ以上、２００ｍＴ以下になるように、調整されている。
第２ターゲット５２の材料としては、上記した導電性酸化物と同様の材料が挙げられる。なお、第２ターゲット５２の材料は、導電性酸化物の焼結体を含む。第２ターゲット５２は、所定の電力密度で電力を印加できるように構成されている。
第２ガス供給機６２は、第２のスパッタリングガスを、第２成膜室４２に供給するように構成されている。第２のスパッタリングガスとしては、例えば、不活性ガス、混合ガスが挙げられ、好ましくは、混合ガスが挙げられる。第２のスパッタリングガスが第２混合ガスであれば、第２ガス供給機６２は、第２不活性ガス供給機６５と、第２反応性ガス供給機６６とを含んでおり、それぞれから、不活性ガスと、反応性ガスとが第２成膜室４２に供給される。
巻取部３７は、巻取ロール３９を備える。
［光透過性導電性シート１の製造方法］
このスパッタリング装置３０を用いて、光透過性導電層３を基材シート２に成膜するには、まず、基材シート２を、繰出ロール３８、成膜ロール４０および巻取ロール３９に掛け渡す。
第１ポンプ７１を駆動しながら、第１ガス供給機６１からスパッタリングガスを第１成膜室４１に供給する。スパッタリングガスが混合ガスであれば、混合ガスにおける不活性ガスに対する反応性ガスの比Ｒ１は、容量基準で、例えば、０．００１以上、好ましくは、０．００５以上であり、また、例えば、０．２以下、好ましくは、０．１以下である。第１成膜室４１の圧力は、例えば、１Ｐａ以下である。
第２ポンプ７２を駆動しながら、第２ガス供給機６２からスパッタリングガスを第２成膜室４２に供給する。スパッタリングガスが混合ガスであれば、混合ガスにおける不活性ガスに対する反応性ガスの比Ｒ２は、容量基準で、例えば、０．００１以上、好ましくは、０．００５以上であり、また、例えば、０．２以下、好ましくは、０．１以下である。また、比Ｒ２に対する比Ｒ１の比（Ｒ１／Ｒ２）は、例えば、２以下、好ましくは、１未満、より好ましくは、０．９以下、さらに好ましくは、０．８以下、とりわけ好ましくは、０．７以下であり、また、例えば、０．０１以上、好ましくは、０．１以上、より好ましくは、０．５以上である。第２成膜室４２の圧力は、例えば、１Ｐａ以下である。
また、冷却装置を駆動して、成膜ロール４０（の表面）を冷却する。成膜ロール４０の温度（表面温度）は、例えば、２０℃以下、好ましくは、１０℃以下、さらに好ましくは、０．０℃以下であり、また、例えば、－５０℃以上、好ましくは、－２５℃以上である。
第１ターゲット５１と第２ターゲット５２とのそれぞれに電極を印加する。具体的には、第１ターゲット５１に電力密度Ｐ１で電力を印加する。第２ターゲット５２に電力密度Ｐ２で電力を印加する。
なお、第１ターゲット５１と第２ターゲット５２とのそれぞれに印加する電源は、特に限定されず、例えば、ＤＣ、ＲＦなどが挙げられる。電源は、好ましくは、ＤＣである。
第２ターゲット５２における電力密度Ｐ２に対する第１ターゲット５１における電力密度Ｐ１の比（Ｐ１／Ｐ２）は、例えば、０．４５以下、好ましくは、０．４０以下、より好ましくは、０．３２以下、さらに好ましくは、０．３０以下であり、また、例えば、０．０５以上、好ましくは、０．１０以上、より好ましくは、０．１６以上、さらに好ましくは、０．２０以上である。第１ターゲット５１の電力密度Ｐ１の比（Ｐ１／Ｐ２）が上記した上限以下であれば、第１非晶質導電膜８１（後述）より厚い第２非晶質導電膜８２（後述）を確実に形成できる。第１ターゲット５１の電力密度Ｐ１の比（Ｐ１／Ｐ２）が上記した下限以上であれば、後の結晶化工程においても非晶質性を維持する第１領域６となる第１非晶質導電膜８１を確実に形成し易い。
具体的には、第１ターゲット５１における電力密度Ｐ１と、第２ターゲット５２における電力密度Ｐ２とは、上記した比（Ｐ１／Ｐ２）が上記した範囲内になるように適宜設定され、それぞれ、例えば、０．１Ｗ／ｃｍ２以上、また、例えば、１５Ｗ／ｃｍ２以下の範囲から設定される。
続いて、繰出ロール３８と、成膜ロール４０と、巻取ロール３９とを駆動することにより、繰出ロール３８から基材シート２が繰り出される。基材シート２は、成膜ロール４０の表面に接触しながら、第１成膜室４１と第２成膜室４２とを順に移動する。この際、基材シート２は、成膜ロール４０の表面との接触によって、冷却される。
第１ターゲット５１の近傍において、第１ターゲット５１に対する電力の印加によって、スパッタリングガスをイオン化させて、イオン化ガスを生成する。続いて、イオン化ガスが、第１ターゲット５１に衝突し、第１ターゲット５１のターゲット材料が粒子となって叩き出され、粒子が、基材シート２に付着（堆積）して、第１非晶質導電膜８１が形成される。
続いて、第２ターゲット５２の近傍において、第２ターゲット５２に対する電力の印加によって、スパッタリングガスをイオン化させて、イオン化ガスを生成する。続いて、イオン化ガスが、第２ターゲット５２に衝突し、第２ターゲット５２のターゲット材料が粒子となって叩き出され、粒子が、第１非晶質導電膜８１に付着（堆積）して、第２非晶質導電膜８２が形成される。
第１非晶質導電膜８１と、第２非晶質導電膜８２とは、それぞれが、主成分として同一の導電性酸化物を含有することから、それらの境界は明確に観察されない場合がある。
これにより、基材シート２と、第１非晶質導電膜８１と、第２非晶質導電膜８２とを厚み方向に順に備える非晶質光透過性導電性シート１０が得られる。
その後、第２非晶質導電膜８２を結晶化させる（結晶化工程）。第２非晶質導電膜８２を結晶化させるには、例えば、非晶質光透過性導電性シート１０を加熱する。加熱温度は、例えば、８０℃以上、好ましくは、１００℃以上、より好ましくは、１５０℃以上あり、また、例えば、２００℃未満、好ましくは、１８０℃以下であり、また、加熱時間は、例えば、１分間以上、好ましくは、１０分間以上、より好ましくは、３０分間以上、さらに好ましくは、１時間以上であり、また、例えば、５時間以下、好ましくは、３時間以下である。または、非晶質光透過性導電性シート１０を常温で長時間放置することもできる。例えば、非晶質光透過性導電性シート１０を、２０℃以上、４０℃以下の雰囲気で、５００時間以上、好ましくは、１０００時間以上、２０００時間以下、放置する。
上記した加熱、または、常温長時間放置によって、第２非晶質導電膜８２が結晶化する一方、第１非晶質導電膜８１は、結晶化しない。これは、第１ターゲット５１における電力密度Ｐ１の比（Ｐ１／Ｐ２）が上記した範囲（例えば、０．４５以下）にあることから、第１非晶質導電膜８１は、第２非晶質導電膜８２に比べて不純物（例えば、水素原子および／または炭素原子）が多く、そのため、非晶性を維持する。
これによって、第１非晶質導電膜８１は、第１領域６をなし、第２非晶質導電膜８２は、第２領域７をなす。
これによって、基材シート２と、第１領域６および第２領域７を有する光透過性導電層３とを備える非晶質光透過性導電性シートが得られる。
この光透過性導電性シート１は、種々の用途に用いられ、例えば、タッチセンサ、電磁波シールド、調光素子（ＰＤＬＣ、ＰＮＬＣ、やＳＰＤなどの電圧駆動型調光素子やエレクトロクロクロミック（ＥＣ）等の電流駆動型調光素子）、光電変換素子（有機薄膜太陽電池や色素増感太陽電池に代表される太陽電池素子の電極など）、熱線制御部材（近赤外反射および／または吸収部材や遠赤外反射および／または吸収部材）、アンテナ部材（光透過性アンテナ）、ヒーター部材（光透過性ヒーター）、画像表示装置などに用いられる。
（一実施形態の作用効果）
そして、この光透過性導電性シート１の光透過性導電層３は、光透過性導電層３の低い比抵抗を有しながら、クラックが抑制されている。
具体的には、結晶質である第２領域７が、第１領域６において非晶質である領域より厚いので、光透過性導電層３の比抵抗を低くできる。また、光透過性導電層３の厚みが、３０ｎｍを超過するので、光透過性導電層３の比抵抗を低くできる。
また、光透過性導電性シート１では、光透過性導電層３の厚みに対する第２領域７の厚みの割合が、０．７３以上であれば、光透過性導電層３が、より一層低い比抵抗、さらには、低い表面抵抗を確保できる。
タッチセンサ、調光素子、光電変換素子、熱線制御部材、アンテナ、電磁波シールド部材、ヒータ部材、および画像表示装置は、上記した光透過性導電性シート１を備えるので、信頼性に優れる。
（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、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。
一実施形態では、光透過性導電層３は、単数の第１領域６を含むが、例えば、複数の第１領域６を含むことができる。例えば、第１領域６と、第２領域７と、第１領域６とが、厚み方向一方側に向かって、配置されていてもよい。また、光透過性導電層３は、単数の第２領域７を含むが、例えば、複数の第２領域７を含むことができる。すると、光透過性導電層３は、複数の第１領域６と、複数の第２領域７とを含むことができる。
例えば、この光透過性導電層３では、第１領域６と、第２領域７とが、厚み方向一方側に向かって、交互に配置されていてもよい。例えば、図３に示すように、第１領域６と、第２領域７と、第１領域６と、第２領域７とが厚み方向一方側に向かって順に配置される。図３に示す光透過性導電層３を形成するには、例えば、図２に示すスパッタリング装置３０を用いて、単数の第１非晶質導電膜８１と単数の第２非晶質導電膜８２とを形成し、巻取ロール３９で巻き取った非晶質光透過性導電性シート１０を、再び、スパッタリング装置３０（の繰出ロール３８）にセットして（巻き替えて）、第３非晶質導電膜８３と、第４非晶質導電膜８４とを、第２非晶質導電膜８２の厚み方向一方側に順に形成する。その後、上記の積層体を加熱または常温長期間放置する。これによって、第２非晶質導電膜８２と第４非晶質導電膜８４とが、結晶化して、第２領域７を形成する。一方、第１非晶質導電膜８１と第３非晶質導電膜８３とは、非晶性を維持して、第１領域６を形成する。そのため、第１領域６と、第２領域７と、第１領域６と、第２領域７とが、厚み方向一方側に向かって順に配置される。
第１領域６が複数配置される変形例では、第１領域６の厚みは、複数の第１領域６の厚みの合算値である。第２領域７が複数配置される変形例では、第２領域７の厚みは、複数の第２領域７の厚みの合算値である。
基材シート２は、他の機能層をさらに備えることができる。機能層は、例えば、誘電体であり、その表面抵抗が、例えば、１×１０６Ω／□以上、好ましくは、１×１０８Ω／□以上である。また、機能層は、樹脂および／または無機物を含有する。機能層は、単一の層として形成しても、複数の層として形成してもよく、また、樹脂と無機物との混合物として形成してもよい。例えば、図１の仮想線で示すように、基材フィルム１３の厚み方向他方面に配置され、樹脂と無機粒子との混合物からなるアンチブロッキング層２５を備えることができる。
本発明の樹脂層は、図示しないが、基材層４のみであってもよく、また、ハードコート層５のみであってもよい。また、本発明の樹脂層は、機能層であってもよい。
一実施形態では、光透過性導電性シート１に備えられる光透過性導電層３の数は、１であったが、例えば、図示しないが、２であってもよい。この場合には、光透過性導電層３と、基材シート２と、光透過性導電層３とが、厚み方向一方側に向かって配置される。つまり、２つの光透過性導電層３が、厚み方向において、１つの基材シート２が挟む。
一実施形態では、スパッタリング装置３０は、成膜ロール４０を備えるが、これに代えて、表面が平坦な成膜板を備えることもできる。
一実施形態では、２の成膜室を備えるスパッタリング装置３０を用いたが、１つの成膜室を備えるスパッタリング装置３０を用いることもできる。例えば、第１回目のスパッタで、第１非晶質導電膜８１を形成し、非晶質光透過性導電性シート１０を巻取ロール３９で巻き取り、これを同じスパッタリング装置３０（の繰出ロール３８）にセットして（巻き替えて）、第２回目のスパッタで、第２非晶質導電膜８２を形成する。この変形例では、例えば、第２回目のスパッタにおける電力密度Ｐ２に対する第１回目のスパッタにおける電力密度Ｐ１の比（Ｐ１／Ｐ２）は、第２ターゲット５２における電力密度Ｐ２に対する第１ターゲット５１における電力密度Ｐ１の比（Ｐ１／Ｐ２）と同様である。
一実施形態では、成膜ロール４０の温度（表面温度）を冷却（２０℃以下）としている。変形例では、成膜ロール４０を加熱する。成膜ロール４０の温度は、例えば、２０℃超過、１８０℃以下である。
一実施形態では、第１成膜室４１と、第２成膜室４２とを備えるスパッタリング装置３０を用いたが、成膜室の数は、これに限定されない。３つ以上の成膜室を備えるスパッタリング装置３０を用いることもできる。例えば、３つの成膜室を備えるスパッタリング装置３０は、第１成膜室４１、第２成膜室４２、および、第3成膜室(図示せず)を有する。また、第3成膜室は、例えば、第３ターゲット(図示せず)と、第３ガス供給機(図示せず)と、第３ポンプの排出口(図示せず)とを収容する。スパッタリングガスとして第３混合ガスを供給する場合、第３ガス供給機は、第３不活性ガス供給機(図示せず)と、第３反応性ガス供給機(図示せず)とを含んでおり、それぞれから、不活性ガスと、反応性ガスとが第３成膜室に供給される。光透過性導電層３は、第１ターゲット５１、第２ターゲット５２、第３ターゲットに電力を印加することで形成できるが、この変形例では、第１ターゲット５１をスパッタすることにより、第１非晶質導電膜８１を形成し、第２ターゲット５２および第３ターゲットをスパッタすることにより、第２非晶質導電膜８２を形成する。
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。また、以下の記載において特に言及がない限り、「部」および「％」は質量基準である。
実施例１
長尺のＰＥＴフィルム（三菱樹脂社製、厚み５０μｍ）からなる基材層４の厚み方向一方面に、アクリル樹脂を含む紫外線硬化性のハードコート組成物を塗布し、これを紫外線照射して硬化させて、厚みが２μｍであるハードコート層５を形成した。これにより、基材層４と、ハードコート層５とを備える基材シート２を準備した。
次いで、基材シート２をスパッタリング装置３０にセットした。成膜ロール４０の温度を、－８℃にした。第１ポンプ７１と第２ポンプ７２とを駆動した。スパッタリング装置３０において、第１ターゲット５１と第２ターゲットとの材料は、いずれも、酸化インジウムと酸化スズとの焼結体であった。焼結体における酸化スズ濃度は、１０質量％であった。
第１不活性ガス供給機６３からアルゴンを第１成膜室４１に供給し、第１反応性ガス供給機６４から酸素を第１成膜室４１に供給した。第１成膜室４１の気圧は、０．４Ｐａであった。第１成膜室４１の混合ガス（アルゴンおよび酸素の全量）におけるアルゴンに対する酸素の比Ｒ１（容量基準）は、０．０１０であった。第１ターゲット５１に電力密度Ｐ１で電力を印加して、第１ターゲット５１をスパッタリングした。第１ターゲット５１上の水平磁場強度は、９０ｍＴであった。第１ターゲット５１に印加する電源は、ＤＣを用いた。
第２不活性ガス供給機６５からアルゴンを第２成膜室４２に供給し、第２反応性ガス供給機６６から酸素を第２成膜室４２に供給した。第２成膜室４２の気圧は、０．４Ｐａであった。第２成膜室４２の混合ガス（アルゴンおよび酸素の全量）におけるアルゴンに対する酸素の比Ｒ２（容量基準）は、０．０１７であった。第２ターゲット５２に電力密度Ｐ２で電力を印加して、第２ターゲット５２をスパッタリングした。第２ターゲット５２上の水平磁場強度は、９０ｍＴであった。第２ターゲット５２に印加する電源は、ＤＣを用いた。第２ターゲット５２における電力密度Ｐ２に対する、第１ターゲット５１における電力密度Ｐ１の比（Ｐ１／Ｐ２）は、０．３１であった。
これによって、第１非晶質導電膜８１と第２非晶質導電膜８２とを基材シート２の厚み方向一方側に順に形成した。これによって、基材シート２と、第１非晶質導電膜８１と、第２非晶質導電膜８２とを厚み方向一方側に向かって順に備える非晶質光透過性導電性シート１０を作製した。
次いで、非晶質光透過性導電性シート１０を、２３℃、１５００時間静置し、その後、熱風オーブンで１５５℃、１．５時間加熱した。これにより、光透過性導電性シート１を得た。
（実施例２、実施例４～比較例５）
表１に示すように、第１ターゲット５１の電力密度Ｐ２に対する第１ターゲット５１の電力密度Ｐ１の比（Ｐ１／Ｐ２）、反応性ガスの比Ｒ１／Ｒ２、光透過性導電層３の総厚等を変更した以外は、実施例１と同様に処理して、光透過性導電性シート１を得た。
（実施例３）
表１に示すように、第１ターゲット５１の電力密度Ｐ２に対する第１ターゲット５１の電力密度Ｐ１の比（Ｐ１／Ｐ２）を変更して、実施例１と同様に、第１非晶質導電膜８１と第２非晶質導電膜８２とを形成して、非晶質光透過性導電性シート１０を形成し、巻取ロール３９でこれを巻き取った後、非晶質光透過性導電性シート１０を再度スパッタリング装置３０にセットして（巻き替えて）、第３非晶質導電膜８３と第４非晶質導電膜８４とを形成した。その後、これを、２３℃、１５００時間静置し、さらにこれを熱風オーブンで１５５℃、１．５時間加熱した。
（厚みの測定、結晶性の確認、評価等）
各実施例および各比較例の光透過性導電性シート１について、以下の項目を評価した。結果を表１に記載する。
（光透過性導電層の厚みと、非晶質および結晶質の判定）
ＦＩＢマイクロサンプリング法により、光透過性導電性シート１を断面調整した後、断面のＦＥ－ＴＥＭ観察を実施した。２０万倍の観察倍率で撮影したＴＥＭ画像を用いて、光透過性導電層３の黒色の領域（第１領域６）の厚みと灰色の領域（第２領域７）の厚みとを測定した。また、それらを合算して、光透過性導電層３の厚みを取得した。
また、黒色の領域と、灰色の領域とのそれぞれにおいて、高倍率（２００万倍）での断面ＴＥＭ観察を実施した。灰色の領域では、断面視において全体の領域にわたって、格子縞が確認され、そのため、結晶質であり、第２領域７であることが分かった。一方、黒色の領域では、断面視において全体の領域にわたって、格子縞が確認されず、または、断面視において、一部の狭い領域で格子縞が確認されたが、格子縞の格子縞は、微小領域であることから、非晶質が支配的であるため、第１領域６であることが分かった。
装置および測定条件は以下のとおりである。
ＦＩＢ装置： Ｈｉｔａｃｈｉ製 ＦＢ２２００、 加速電圧： １０ｋＶ
ＦＥ－ＴＥＭ 装置： ＪＥＯＬ製 ＪＥＭ－２８００、加速電圧： ２００ｋＶ
実施例２のＴＥＭ写真を図４に示す。実施例３のＴＥＭ写真を図５に示す。
（表面抵抗）
光透過性導電層３の表面抵抗を、ＪＩＳ Ｋ７１９４（１９９４年）に準じる四端子法により測定した。以下の基準で、表面抵抗を評価した。
＜基準＞
◎： 表面抵抗が、２０Ω／□以下である。
〇： 表面抵抗が、２０Ω／□超過、４５Ω／□以下である。
△： 表面抵抗が、４５Ω／□超過、６５Ω／□以下である。
×： 表面抵抗が、６５Ω／□超過である。
（比抵抗）
光透過性導電層３の表面抵抗に、光透過性導電層３の厚みを乗じて、比抵抗を取得した。以下の基準で、比抵抗を評価した。
＜評価基準＞
◎： 比抵抗が、２．２×１０－４Ω・ｃｍ以下である。
〇： 比抵抗が、２．２×１０－４Ω・ｃｍ超過、２．８×１０－４Ω・ｃｍ以下である。
×： 比抵抗が、２．８×１０－４Ω・ｃｍ超過である。
（クラック）
光透過性導電性シート１を、５ｃｍ×５０ｃｍのサイズに切り出した。次いで、平面視で、５ｃｍ１０ｃｍの区画を１５個定め、各区画の光透過性導電層３の表面を目視で観察した。以下の基準で、光透過性導電層３のクラックのレベルを評価した。
＜評価基準＞
〇： クラックが観察された区画が、０以上、６以下である。
△： クラックが観察される区画が、７以上、１２以下である。
×： クラックが観察される区画が、１３以上である。
Figure 0007628397000001
１ 光透過性導電性シート
２ 基材シート
２ 基材
３ 光透過性導電層
６ 第１領域
７ 第２領域
１１ 基材

Claims (10)

  1. 樹脂層と、光透過性導電層とを、厚み方向一方側に向かって順に備え、
    前記光透過性導電層は、単数の第１領域と、単数の第２領域とからなり、これらを前記厚み方向一方側に向かって順に含み、
    断面視において、
    前記第１領域における非晶質の面積比は、０．６以上であり、
    前記第２領域における結晶質の面積比は、０．７以上であり、
    前記光透過性導電層の厚みが、３０ｎｍを超過し、
    前記第１領域の厚みが、１０ｎｍ以上であり、
    前記第１領域の厚みに対する前記第２領域の厚みの比が、２以上１００以下であることを特徴とする、光透過性導電性シート。
  2. 前記光透過性導電層の厚みに対する前記第２領域の厚みの割合が、０．７３以上であることを特徴とする、請求項１に記載の光透過性導電性シート。
  3. 前記光透過性導電層の材料が、インジウムおよびスズを含有する複合酸化物であることを特徴とする、請求項１または２に記載の光透過性導電性シート。
  4. 請求項１～３のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備えることを特徴とする、タッチセンサ。
  5. 請求項１～３のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備えることを特徴とする、調光素子。
  6. 請求項１～３のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備えることを特徴とする、光電変換素子。
  7. 請求項１～３のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備えることを特徴とする、熱線制御部材。
  8. 請求項１～３のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備えることを特徴とする、アンテナ。
  9. 請求項１～３のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備えることを特徴とする、電磁波シールド部材。
  10. 請求項１～３のいずれか一項に記載の光透過性導電性シートを備えることを特徴とする、画像表示装置。
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