JPWO2016125680A1 - 導電膜付き基板 - Google Patents
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Abstract
基材と、該基材の上部に配置された導電性金属酸化物の膜と、を有し、前記膜は、上面視、第１の領域および第２の領域を有し、前記第２の領域は、前記第１の領域と同じ材料で構成され、前記第１の領域よりも電気抵抗が高く、前記第２の領域は、複数の微細クラックで取り囲まれた複数のセル状区画で構成された部分を有し、該部分において、各微細クラックは、１ｎｍ〜５０ｎｍの幅を有し、各セル状区画は、１０μｍ未満の最大寸法を有することを特徴とする導電膜付き基板。
Description
本発明は、導電膜付き基板に関する。
基材上に導電性金属酸化物の膜を設置することにより構成される導電膜付き基板は、例えば、表示デバイスおよびエレクトロクロミックデバイスなど、様々な分野に適用されている。
通常、導電膜付き基板において、導電性金属酸化物の膜は、基材上に「パターン状」に形成される。すなわち、基材の上には、導電性金属酸化物の膜が存在する領域と、導電性金属酸化物の膜が存在しない領域とが存在する。導電性金属酸化物の膜が存在しない領域には、空間が存在する場合（この場合、パターンは、凹凸パターンとなる）と、非導電性の充填物が配置される場合とがある。
このような「パターン状」に配置された導電性金属酸化物の膜を有する導電膜付き基板において、基材と導電性金属酸化物の膜との間の屈折率の差異等の影響により、しばしば、そのような膜のパターンが外側から視認される場合がある（以下、「骨見え現象」と称する）。そして、導電膜付き基板を備える装置において、そのような骨見え現象が生じると、装置の見栄えが悪くなり、装置の美感が損なわれてしまうという問題がある。
そこで、導電膜付き基板において、骨見え現象を抑制するため、各種対応策が提案されている（特許文献１、２）。
例えば、特許文献１には、透明基板と透明電極層との間に、インデックスマッチング層を配置することにより、透明電極層のパターンを見え難くすることが提案されている。
また、特許文献２には、透明導電膜と透明基材の間に、屈折率調整層を設けることが示されている。
前述のように、導電膜付き基板において、骨見え現象を抑制するため、各種対応策が提案されている。
しかしながら、従来の対応策は、屈折率が高精度に制御された新たな層を追加する必要があり、製造プロセスが煩雑化するなどの問題がある。このため、より簡便な手法で、骨見え現象を解消する技術が要望されている。
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、より簡便な構成で、骨見え現象を解消または抑制することが可能な、導電膜付き基板を提供することを目的とする。
本発明では、
基材と、
該基材の上部に配置された導電性金属酸化物の膜と、
を有し、
前記膜は、上面視、第１の領域および第２の領域を有し、前記第２の領域は、前記第１の領域と同じ材料で構成され、前記第１の領域よりも電気抵抗が高く、
前記第２の領域は、複数の微細クラックで取り囲まれた複数のセル状区画で構成された部分を有し、
該部分において、各微細クラックは、１ｎｍ〜５０ｎｍの幅を有し、各セル状区画は、１０μｍ未満の最大寸法を有することを特徴とする導電膜付き基板が提供される。
基材と、
該基材の上部に配置された導電性金属酸化物の膜と、
を有し、
前記膜は、上面視、第１の領域および第２の領域を有し、前記第２の領域は、前記第１の領域と同じ材料で構成され、前記第１の領域よりも電気抵抗が高く、
前記第２の領域は、複数の微細クラックで取り囲まれた複数のセル状区画で構成された部分を有し、
該部分において、各微細クラックは、１ｎｍ〜５０ｎｍの幅を有し、各セル状区画は、１０μｍ未満の最大寸法を有することを特徴とする導電膜付き基板が提供される。
本発明では、より簡便な構成で、骨見え現象を解消または抑制することが可能な、導電膜付き基板を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
（本発明による導電膜付き基板）
本発明では、
基材と、
該基材の上部に配置された導電性金属酸化物の膜と、
を有し、
前記膜は、上面視、第１の領域および第２の領域を有し、前記第２の領域は、前記第１の領域と同じ材料で構成され、前記第１の領域よりも電気抵抗が高く、
前記第２の領域は、複数の微細クラックで取り囲まれた複数のセル状区画で構成された部分を有し、
該部分において、各微細クラックは、１ｎｍ〜５０ｎｍの幅を有し、各セル状区画は、１０μｍ未満の最大寸法を有することを特徴とする導電膜付き基板が提供される。
本発明では、
基材と、
該基材の上部に配置された導電性金属酸化物の膜と、
を有し、
前記膜は、上面視、第１の領域および第２の領域を有し、前記第２の領域は、前記第１の領域と同じ材料で構成され、前記第１の領域よりも電気抵抗が高く、
前記第２の領域は、複数の微細クラックで取り囲まれた複数のセル状区画で構成された部分を有し、
該部分において、各微細クラックは、１ｎｍ〜５０ｎｍの幅を有し、各セル状区画は、１０μｍ未満の最大寸法を有することを特徴とする導電膜付き基板が提供される。
前述のように、従来の導電膜付き基板では、基材と導電性金属酸化物の膜との間の屈折率の差異等の影響により、しばしば、導電性金属酸化物の膜のパターンが外側から視認される場合が認められる。そして、導電膜付き基板を備える装置において、そのような骨見え現象が生じると、装置の見栄えが悪くなり、装置の美感が損なわれてしまうという問題がある。
これに対して、本発明による導電膜付き基板では、導電性金属酸化物の膜は、基材上に、従来のような「パターン状」には配置されていないという特徴がある。すなわち、本発明による導電膜付き基板では、基材の上に、導電性金属酸化物の膜が存在する領域と、導電性金属酸化物の膜が存在しない領域とが形成、配置される従来の構成の代わりに、必要な領域にわたって、導電性金属酸化物の膜が「連続的に」存在するような態様で、基材の上に、導電性金属酸化物の膜が配置される。
この場合、上面視、導電性金属酸化物の膜が形成された部分には、実質的に屈折率の異なる領域が存在しないため、前述のような骨見えの問題が有意に解消または抑制される。
なお、本発明による導電膜付き基板では、このような導電性金属酸化物の膜の「連続的」配置を可能にするため、基材上に、導電性金属酸化物の膜の第１の領域と、第２の領域とを配置する。ここで第２の領域は、第１の領域と実質的に同じ材料で構成されているものの、第１の領域よりも電気抵抗が高いという特徴を有する。
また、本発明による導電膜付き基板では、第１の領域と第２の領域の間で、このような電気抵抗差を発現させるため、第２の領域は、
（ｉ）複数の微細クラックで取り囲まれた複数のセル状区画で構成された部分を有し、
（ｉｉ）該部分において、各微細クラックは、１ｎｍ〜５０ｎｍの幅を有し、各セル状区画は、１０μｍ未満の最大寸法を有する
ように形成される。
（ｉ）複数の微細クラックで取り囲まれた複数のセル状区画で構成された部分を有し、
（ｉｉ）該部分において、各微細クラックは、１ｎｍ〜５０ｎｍの幅を有し、各セル状区画は、１０μｍ未満の最大寸法を有する
ように形成される。
このような特徴的な部分（以下、「微細構造部分」と称する）を有する第２の領域では、複数の微細クラックの存在により、そのような微細クラックが存在しない場合（第１の領域）に比べて、電気抵抗を有意に高めることができる。
なお、本願において、「微細クラック」とは、肉眼では視認することが困難であるクラックを意味する。
以上のような特徴的な構成により、本発明による導電膜付き基板では、従来のような骨見えの問題を有意に解消または抑制することができる。
また、本発明では、そのような効果を得るために、インデックスマッチング層および屈折率調整層などの新たな層を設けたりする必要がなく、より簡便な構成で、骨見えの問題に対処できる。このため、比較的簡単な製造プロセスで、導電膜付き基板を提供することが可能となる。
なお、以降の記載では、本発明による導電膜付き基板に形成された導電性金属酸化物の膜の第１の領域と第２の領域の配置態様を、「パターン」とも称する。しかしながら、この「パターン」は、連続膜内での、いわば第１の領域と第２の領域によって構成される「模様」を意味し、従来のような、導電性金属酸化物の膜の存在部分／非存在部分によるパターンを意味するものではないことに留意する必要がある。
（本発明の一実施形態による導電膜付き基板）
次に、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による導電膜付き基板について説明する。図１には、本発明の一実施形態による導電膜付き基板（以下、「第１の導電膜付き基板」と称する）の断面構成を概略的に示す。また、図２には、図１に示した第１の導電膜付き基板の模式的な上面図を示す。
次に、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による導電膜付き基板について説明する。図１には、本発明の一実施形態による導電膜付き基板（以下、「第１の導電膜付き基板」と称する）の断面構成を概略的に示す。また、図２には、図１に示した第１の導電膜付き基板の模式的な上面図を示す。
図１に示すように、この第１の導電膜付き基板１００は、第１および第２の表面１１２、１１４を有する基材１１０と、基材１１０の第１の表面１１２に設置された導電性金属酸化物の膜（以下、「導電膜」と称する）１２０とを有する。
図２に示すように、第１の導電膜付き基板１００において、導電膜１２０は、上面視、第１の領域１２２と第２の領域１２４とを有するパターンとして構成される。ただし、第１の領域１２２または第２の領域１２４のいずれかは、極めて狭小の領域であるため、通常、両領域１２２、１２４の界面は、肉眼で確認することはできない。すなわち、図２は、説明の明確化のため、各領域１２２、１２４の境界が誇張して示されている。
なお、図２の例では、導電膜１２０は、上面視、第１の領域１２２同士の間に、第２の領域１２４が微細な直線パターンとして配置された構成を有する。各第２の領域１２４の幅は、例えば、５μｍ〜１５０μｍの範囲である。
しかしながら、これは単なる一例であって、第１の領域１２２および第２の領域１２４は、いかなるパターンを構成するように配置されても良い。例えば、導電膜１２０は、上面視、第２の領域１２４同士の間に、第１の領域１２２が微細な直線パターンとして配置された構成を有しても良い。あるいは、導電膜１２０は、第１の領域１２２または第２の領域１２４の格子状パターンを有しても良い。あるいは、導電膜１２０は、第２の領域１２４が第１の領域１２２内に、島状（ドット状）に配置されたパターン、あるいはその逆のパターンを有しても良い。
導電膜１２０において、第１の領域１２２と第２の領域１２４は、実質的に同じ材料で構成される。
ここで、第２の領域１２４は、微細構造部分を有するという特徴を有する。すなわち、第２の領域１２４は、図２の丸枠内の拡大図に示すように、上面視、複数の微細クラック１３０で取り囲まれた複数のセル状区画１３２で構成された部分を有する。
微細クラック１３０の幅は、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲であり、５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲であることが好ましい。また、セル状区画１３２の最大寸法Ｌｍａｘは、１０μｍ未満であり、１μｍ〜７μｍの範囲であることが好ましい。
ここで、セル状区画１３２の最大寸法Ｌｍａｘは、該セル状区画１３２の最も大きな寸法として規定される。例えば、図２に示すセル状区画１３２ａのように、セル状区画が略多角形状（例えば、略矩形、略台形、および略平行四辺形など）の場合、最大寸法Ｌｍａｘは、最も長い対角線の長さとして定められる。また、セル状区画１３２が略円形または略楕円形の場合、最大寸法Ｌｍａｘは、直径または長軸の長さとして定められる。
このような第２の領域１２４の構成では、第２の領域１２４に電流が流れる際に、多数の微細クラック１３０の存在により、スムーズな電流の流通が妨げられる。従って、電流は、最短距離で流れることが難しくなり、電流の経路は、みかけの寸法に比べて実質的に長くなる。その結果、第１の領域１２２と第２の領域１２４が実質的に同じ材料で構成されていても、第２の領域１２４では、第１の領域１２２に比べて電気抵抗が実質的に高くなる。
従って、第１の導電膜付き基板１００では、導電膜１２０の第２の領域１２４を、電流が流れにくい「高抵抗領域」として利用することができる。
また、これにより、第１の導電膜付き基板１００では、基材の上に、従来のような、導電性金属酸化物の膜の存在部分／非存在部分によるパターンが形成された場合と同様の状態を再現することができる。例えば、図２に示した例では、導電膜１２０の第１の領域１２２の部分が、従来の導電性金属酸化物の膜の存在部分として機能する。
このような第１の導電膜付き基板１００では、導電膜１２０に従来の凹凸パターンのような「段差」が存在しない。また、導電膜１２０の面内に、実質的に屈折率の異なる領域が存在しない。このため、第１の導電膜付き基板１００では、従来のような骨見えの問題を有意に解消または抑制することができる。
さらに、第１の導電膜付き基板１００では、骨見えの問題の対策として、インデックスマッチング層および屈折率調整層などの新たな層を設けたりする必要がなく、より簡便な構成で、骨見えの問題に対処できる。このため、比較的簡単な製造プロセスで、導電膜付き基板を提供することが可能となる。
図３には、第１および第２の領域を有する導電性金属酸化物の膜の一形態例（ＳＥＭ写真）を示す。図３において、２つの第１の領域の間に、約８μｍの幅にわたって微細構造分を有する第２の領域が線状に形成されていることがわかる。
（各構成部材について）
次に、図１および図２に示した第１の導電膜付き基板１００を例に、導電膜付き基板を構成する各部材の仕様について、より詳しく説明する。
次に、図１および図２に示した第１の導電膜付き基板１００を例に、導電膜付き基板を構成する各部材の仕様について、より詳しく説明する。
（基材１１０）
基材１１０は、いかなる材料で構成されても良い。
基材１１０は、いかなる材料で構成されても良い。
例えば、基材１１０は、透明な材料で構成された透明基材であっても良い。そのような透明基材用材料としては、例えば、ガラス、樹脂またはプラスチック等が挙げられる。
透明基材用のガラスとしては、例えば、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、石英ガラス、および無アルカリガラス等が挙げられる。
一方、プラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、およびポリカーボネート等が挙げられる。
また、基材１１０は、必ずしも単一の部材で構成される必要はなく、例えば複数の層で構成されても良い。例えば、アルカリ金属を含むガラスを基材として使用する場合、ガラス側からのアルカリ金属の拡散を防止するため、しばしば、ガラスの表面にバリア膜が配置される場合がある。従って、本願においても、アルカリ金属を含むガラスを基材１１０に適用する場合、このガラスの表面に、例えばシリカのようなバリア膜を設置しても良い。
基材１１０の厚さは、特に限られないが、例えば、０．１ｍｍ〜６ｍｍの範囲であっても良い。
（導電膜１２０）
導電膜１２０は、導電性を有する金属酸化物を含む限り、いかなる材料で構成されても良い。
導電膜１２０は、導電性を有する金属酸化物を含む限り、いかなる材料で構成されても良い。
例えば、導電膜１２０は、透明導電膜であっても良い。そのような透明導電膜としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、および亜鉛（Ｚｎ）からなる群から選定された少なくとも一つの金属の酸化物を有するものが挙げられる。例えば、透明導電膜は、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、ＦＴＯ（フッソスズ酸化物）、ＴＴＯ（タンタルスズ酸化物）、ＡＺＯ（アルミ亜鉛酸化物）、またはＧＺＯ（ガリウム亜鉛酸化物）等であっても良い。
導電膜１２０の厚さは特に限られず、導電膜１２０は、例えば１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲の厚さを有しても良い。
なお、導電膜１２０は、必ずしも単層で構成される必要はなく、２層以上の積層膜として構成されても良い。
前述のように、導電膜１２０は、第１の領域１２２および第２の領域１２４を有し、第２の領域１２４は、導電膜１２０を上面から見た際に、複数の微細クラック１３０で取り囲まれた複数のセル状区画１３２を有する。また、第２の領域１２４は、このような微細構造部分を含むため、第１の領域１２２に比べて、高い電気抵抗を有する。
第２の領域１２４に含まれる微細クラック１３０は、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の幅を有する。幅の寸法は、５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲であることが好ましい。また、微細クラック１３０によって取り囲まれるセル状区画１３２の最大寸法Ｌｍａｘは、１０μｍ未満であり、１μｍ〜７μｍの範囲であることが好ましい。
また、導電膜１２０において、第１の領域１２２の最表面の高さレベルと、第２の領域１２４の最表面の高さレベルは、第１の領域１２２の最表面の高さに対して±３０％の範囲内にあることが好ましい。特に、第１の領域１２２の最表面と、第２の領域１２４の最表面は、実質的に同じ高さレベル（第１の領域１２２の最表面の高さに対して±２０％の範囲）にあることがより好ましい。これにより、従来の「骨見え」現象をよりいっそう抑制することが可能になる。
前述のように、導電膜１２０において、第１の領域１２２と第２の領域１２４の配置態様は、特に限られない。例えば、導電膜１２０において、第２の領域１２４は、図２に示すような線状パターンの他、格子状パターン、またはドット状パターンとして配置されても良い。あるいは、逆に、第１の領域１２２が、そのようなパターンで配置されても良い。また、線状パターン、格子状パターン、およびドット状パターンにおいて、パターンの幅は、例えば、５μｍ〜１５０μｍの範囲であっても良い。
（本発明の一実施形態による導電膜付き基板の適用例について）
前述のような特徴を有する本発明の一実施形態による導電膜付き基板は、例えば、表示デバイス等に使用することができる。
前述のような特徴を有する本発明の一実施形態による導電膜付き基板は、例えば、表示デバイス等に使用することができる。
表示デバイスとしては、例えば、タブレット端末などの静電容量式のタッチパネルが挙げられる。例えば、タッチパネル搭載のタブレットＰＣ等では、導電膜付き基板の前述のような特徴的な構成により、従来のような骨見えの問題を有意に解消または抑制することができる。
（本発明による導電膜付き基板の製造方法）
次に、図４を参照して、本発明の一実施形態による導電膜付き基板の製造方法について説明する。
次に、図４を参照して、本発明の一実施形態による導電膜付き基板の製造方法について説明する。
なお、以下の説明では、前述の図１および図２に示した構成を有する第１の導電膜付き基板１００を例に、その製造方法について説明する。従って、各部材を説明する際には、図１および図２に示した参照符号を使用する。ただし、以下の説明が、その他の構成の導電膜付き基板の製造方法にも同様に適用できることは、当業者には明らかである。
図４には、本発明の一実施形態による導電膜付き基板の製造方法（以下、「第１の製造方法」と称する）のフローを概略的に示す。
図４に示すように、この第１の製造方法は、
基材の第１の表面に、導電膜を形成するステップ（ステップＳ１１０）と、
前記導電膜に、第２の領域のパターンを形成するステップであって、
前記第２の領域は、上面視、複数の微細クラックで取り囲まれた複数のセル状区画で構成された部分を有し、
該部分において、各微細クラックは、１ｎｍ〜５０ｎｍの幅を有し、各セル状区画は、１０μｍ未満の最大寸法を有する、
ステップ（ステップＳ１２０）と、
を有する。
基材の第１の表面に、導電膜を形成するステップ（ステップＳ１１０）と、
前記導電膜に、第２の領域のパターンを形成するステップであって、
前記第２の領域は、上面視、複数の微細クラックで取り囲まれた複数のセル状区画で構成された部分を有し、
該部分において、各微細クラックは、１ｎｍ〜５０ｎｍの幅を有し、各セル状区画は、１０μｍ未満の最大寸法を有する、
ステップ（ステップＳ１２０）と、
を有する。
以下、各ステップについて説明する。
（ステップＳ１１０）
まず、導電膜付き基板用の基材１１０が準備される。前述のように、基材１１０としては、例えば、ガラス、樹脂またはプラスチック等のような透明基材が使用されても良い。また、基材１１０は、複数の部材（層）で構成されても良い。
まず、導電膜付き基板用の基材１１０が準備される。前述のように、基材１１０としては、例えば、ガラス、樹脂またはプラスチック等のような透明基材が使用されても良い。また、基材１１０は、複数の部材（層）で構成されても良い。
次に、基材１１０の一つの表面（第１の表面１１２）に、導電膜１２０が形成される。
導電膜１２０は、前述のように、ＩＴＯのような透明導電膜で構成されても良い。
また、導電膜１２０を形成する方法は、特に限られない。導電膜１２０は、例えば、スパッタリング法、蒸着法、およびＰＶＤ法等により、基材１１０上に成膜しても良い。
導電膜１２０は、複数の層で構成されても良い。導電膜１２０の厚さは、例えば、１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲である。
（ステップＳ１２０）
次に、ステップＳ１１０で形成された導電膜１２０に、第２の領域１２４のパターンが形成される。
次に、ステップＳ１１０で形成された導電膜１２０に、第２の領域１２４のパターンが形成される。
この第２の領域１２４は、前述のように、上面視、複数の微細クラック１３０で取り囲まれた複数のセル状区画１３２で構成された部分（すなわち微細構造部分）を有する。また、各微細クラック１３０は、１ｎｍ〜５０ｎｍの幅を有し、各セル状区画１３２は、１０μｍ未満の最大寸法を有する。
このような微細構造部分の存在により、第２の領域１２４は、周囲に比べて電気抵抗が高い領域、すなわち高抵抗領域として機能する。
なお、このような特徴を有する第２の領域１２４は、例えば、以下のような方法により、形成することができる。
（第２の領域１２４の形成方法）
（ａ）まず、導電膜１２０の第２の領域１２４を形成する部分に、レーザ光が照射される。
（ａ）まず、導電膜１２０の第２の領域１２４を形成する部分に、レーザ光が照射される。
レーザ光の種類は、特に限られず、例えばＣＯ２レーザ等のガスレーザ、およびＹＡＧレーザ等の固体レーザー等が使用できる。レーザ光は、例えばマスク等を介して、導電膜１２０に照射されても良い。
レーザ光の照射により、被照射領域が局部的に加熱され、導電膜１２０に局部的な体積変化（膨脹）が生じる。また、これにより、被照射領域に、多数の微細クラック１３０が発生するとともに、該微細クラックで取り囲まれた多数のセル状区画１３２が形成される。
その結果、被照射領域に、微細構造部分を有する第２の領域１２４を配置することができる。
ここで、導電膜１２０の被照射領域に投与されるエネルギーは、あまり大きくならないように留意する必要がある。例えば、高パワーのレーザ光を選定するなどの影響により、被照射領域に投与されるエネルギーが大きくなりすぎると、導電膜１２０にレーザ光を照射した際に、被照射領域の導電膜１２０が除去されてしまうおそれがあるからである。（この場合、従来の導電膜のパターン（凹凸パターン）が形成されてしまう。）
従って、被照射領域に投与されるエネルギーは、導電膜１２０の被照射領域に、微細クラック１３０およびセル状区画１３２が形成されるような、適正な範囲から選定される。
従って、被照射領域に投与されるエネルギーは、導電膜１２０の被照射領域に、微細クラック１３０およびセル状区画１３２が形成されるような、適正な範囲から選定される。
以上のようなステップＳ１１０〜Ｓ１２０の工程を経て、導電膜１２０が第２の領域１２４のパターンを有する、第１の導電膜付き基板１００を製造することができる。
以上、第１の製造方法を例に、本発明の一実施形態による導電膜付き基板の製造方法について説明した。しかしながら、本発明の一実施形態による導電膜付き基板は、その他の製造方法で製造されても良いことは当業者には明らかである。
例えば、上記方法では、ステップＳ１２０において、導電膜に微細構造部分を形成するため、導電膜にレーザ光が照射される。しかしながら、その代わりに、フラッシュランプ照射により、導電膜に微細構造部分を形成しても良い。その他にも、各種方法により、導電膜に微細構造部分を形成することができる。
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
以下の方法で、導電膜付き基板を作製した。
以下の方法で、導電膜付き基板を作製した。
まず、基材として、厚さ３．２ｍｍのソーダライム製の透明なガラス基板を準備した。なお、このガラス基板の一方の表面には、予めバリア層として、ＳｉＯ２層が配置されている。ＳｉＯ２層の厚さは、約２０〜３０ｎｍである。
次に、このガラス基板を３００℃に加熱した状態で、ガラス基板の上に、スパッタリング法により、ＩＴＯ層を成膜した。ターゲットには、ＳｎＯ２を１０ｗｔ％含むＩＴＯターゲットを使用した。成膜されたＩＴＯ層の膜厚は、１５０ｎｍであった。
次に、ＩＴＯ層の上に、スパッタリング法により、ＴＴＯ層を成膜した。ターゲットには、Ｔａ２Ｏ５を５ｗｔ％含むＳｎＯ２ターゲットを使用した。成膜されたＴＴＯ層の膜厚は、２０ｎｍであった。
これにより、ＳｉＯ２層付きガラス基板の上に２層構造の導電膜が配置されたサンプル（以下、「サンプル１」と称する）が製造された。
次に、このサンプル１の導電膜に、以下の方法で、被照射領域のパターンを形成した。
まず、サンプル１を、導電膜が上向きとなるように水平に配置した。
次に、このサンプル１の導電膜に、レーザ光を照射した。レーザ光には、波長が１０６４ｎｍのレーザを使用した。また、レーザ光のパルスエネルギーは、４μＪとした。
レーザ光は、第１の方向に沿って、直線状に走査した。次に、レーザ光の照射位置を４μｍだけずらし、同じ方向に沿ってレーザ光を照射した。これを数回繰り返し、幅約１０μｍの直線状の被照射領域を形成した。導電膜の別の位置でも同様の操作を繰り返し、導電膜に、複数の直線状被照射領域を形成した。
以上の工程により得られた導電膜付き基板を、以下、「実施例１に係る導電膜付き基板」と称する。なお、実施例１に係る導電膜付き基板において、骨見え現象は認められなかった。
（評価）
次に、実施例１に係る導電膜付き基板を用いて、以下の各種評価を行った。
次に、実施例１に係る導電膜付き基板を用いて、以下の各種評価を行った。
（表面観察）
実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜の表面を、走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ ＳＵ−７０：ＨＩＴＡＣＨＩ社製）を用いて観察した。
実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜の表面を、走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ ＳＵ−７０：ＨＩＴＡＣＨＩ社製）を用いて観察した。
図５および図６には、得られた結果の一例を示す。図５には、実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜の一部の拡大表面写真が示されており、図６には、導電膜の被照射領域の拡大写真が示されている。
これらの図から、導電膜のレーザ光の被照射領域には、微細構造部分が存在することがわかる。この微細構造部分において、微細クラックの幅は、何れの箇所でも、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲であった。また、セル状区画の最大寸法Ｌｍａｘは、１μｍ〜７μｍの範囲であった。
このように、レーザ光の照射により、被照射領域に、微細構造部分を有する第２の領域が形成されていることが確認された。すなわち、実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜には、第１の領域（レーザ光の非照射領域に相当する）と、第２の領域（レーザ光の被照射領域に相当する）のパターンが形成されていることが確認された。
（表面凹凸状態の測定）
次に、導電膜の表面凹凸状態を測定した。測定には、触針式段差計（ＤＥＫＴＡＫ１５０：Ｖｅｅｃｏ社製）を使用した。測定は、導電膜の第１の領域〜第２の領域にわたって実施した。
次に、導電膜の表面凹凸状態を測定した。測定には、触針式段差計（ＤＥＫＴＡＫ１５０：Ｖｅｅｃｏ社製）を使用した。測定は、導電膜の第１の領域〜第２の領域にわたって実施した。
なお、測定の際には、触針が第２の領域を垂直に横断するように触針を走査させた。すなわち、測定は、導電膜の第２の領域の延伸方向に対して略垂直な方向に沿って実施した。
図７には、測定結果の一例を示す。図において、横軸は、導電膜の水平方向の相対位置を表し、縦軸は、導電膜の最表面の高さレベルを表している。図７では、第２の領域が図のほぼ中心（位置Ｘ＝２１０μｍ〜２２０μｍの範囲）に配置されるように表示されている。
この測定結果から、第２の領域は、極わずかではあるが上方に盛り上がる傾向にあることがわかる。第２の領域が凹状になっていないことから、実施例１において選定されたレーザ光のパワーでは、第２の領域がアブレーション除去される（すなわち厚さが薄くなる）ほどのエネルギーは投与されなかったことがわかる。
また、得られた結果から、レーザ光照射によって、被照射領域が局部的に加熱され、これにより導電膜に局部的な体積膨脹が生じたことが考えられる。さらに、そのような体積膨脹に伴い、導電膜に多数の微細クラックが生じ、これにより微細構造部分が形成されたものと考えられる。
なお、第２の領域における盛り上がりの程度は、最大でも２００Å程度と極めて小さく、第２の領域の最表面は、実質的に第１の領域の最表面とほぼ同じ高さレベルにあると言える。
（電気抵抗評価）
次に、以下の方法で、実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜の電気抵抗を評価した。
次に、以下の方法で、実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜の電気抵抗を評価した。
まず、実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜を、所定の範囲で切断し、電気抵抗測定サンプルを得た。
図８には、導電膜の切断の態様を模式的に示す。
図８に示すように、導電膜７２０は、第１の領域７２２および第２の領域７２４を有する。電気抵抗測定サンプルＡは、長さＬ＝６ｍｍ×幅Ｗ＝５ｍｍの寸法で切断した。ここで、電気抵抗測定サンプルＡの「長さ」は、図８のＸ方向、すなわち、導電膜７２０の第２の領域７２４の延伸方向に対して垂直な方向の寸法を意味し、電気抵抗測定サンプルＡの「幅」は、図８のＹ方向、すなわち、第２の領域７２４の延伸方向に平行な方向の寸法を意味する。電気抵抗測定サンプルＡは、長さＬの中央部分に一本の第２の領域７２４が含まれるように採取した。
このようにして採取した電気抵抗測定サンプルＡを用いて、電気抵抗測定サンプルＡの線間抵抗Ｒｓを測定した。測定には、デジタルマルチメーター（ＣＤＭ−１７Ｄ：ＣＵＳＴＯＭ社製）を使用した。
次に、前述の方法で製造したサンプル１（すなわち導電膜に第２の領域が形成されていないもの）を用いて同様の測定を行い、線間抵抗Ｒｏを測定した。また、以下の（１）式から、電気抵抗測定サンプルＡの電気抵抗の変化率Ｐを求めた：
電気抵抗の変化率Ｐ＝
Ｒｓ／Ｒｏ（第２の領域が形成されていないもの） （１）式
その結果、変化率Ｐ＝１１．４となった。すなわち、電気抵抗測定サンプルＡの線間抵抗は、第２の領域を形成する前の状態の導電膜の電気抵抗に比べて、１１．４倍増加した。
電気抵抗の変化率Ｐ＝
Ｒｓ／Ｒｏ（第２の領域が形成されていないもの） （１）式
その結果、変化率Ｐ＝１１．４となった。すなわち、電気抵抗測定サンプルＡの線間抵抗は、第２の領域を形成する前の状態の導電膜の電気抵抗に比べて、１１．４倍増加した。
この結果は、第２の領域の電気抵抗が、第１の領域の電気抵抗に比べて有意に上昇していること、すなわち、第２の領域が高抵抗領域になっていることを示唆するものである。
次に、導電膜の別の箇所から採取した電気抵抗測定サンプルＢを用いて、同様の測定を実施した。
図９には、導電膜から電気抵抗測定サンプルＢを採取する際の態様を模式的に示す。
図９に示すように、電気抵抗測定サンプルＢは、長さＬ＝６ｍｍ×幅Ｗ＝５ｍｍの寸法で切断した。ただし、電気抵抗測定サンプルＢは、長さＬの中央部分に合計５本の第２の領域７２４ａ〜７２４ｅが含まれるように採取した。なお、この態様では、各第２の領域７２４ａ〜７２４ｅは、約２０μｍのピッチで配置されている。
測定の結果、変化率Ｐ＝３０となった。すなわち、電気抵抗測定サンプルＢの線間抵抗は、第２の領域を形成する前の状態の導電膜の電気抵抗に比べて、３０倍増加した。
このように、実施例１に係る導電膜付き基板では、被照射領域に「微細構造部分」が形成され、被照射領域が第２の領域になっていること、および該第２の領域が高抵抗領域になっていることが確認された。
（自由電子濃度）
次に、実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜の自由電子濃度をアクセント・オプティカル・テクノロジーズ社製のホール効果測定装置を使用して評価した。その結果、実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜の自由電子濃度は、１．３×１０２１／ｃｍ３であった。
次に、実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜の自由電子濃度をアクセント・オプティカル・テクノロジーズ社製のホール効果測定装置を使用して評価した。その結果、実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜の自由電子濃度は、１．３×１０２１／ｃｍ３であった。
（実施例２）
以下の方法で、導電膜付き基板を作製した。
以下の方法で、導電膜付き基板を作製した。
まず、基材として、厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス製の透明なガラス基板を準備した。
次に、このガラス基板を３００℃に加熱した状態で、ガラス基板の上に、スパッタリング法により、ＩＴＯ層を成膜した。ターゲットには、ＳｎＯ２を１０ｗｔ％含むＩＴＯターゲットを使用した。成膜されたＩＴＯ層の膜厚は、１５０ｎｍであった。
次に、ＩＴＯ層の上に、スパッタリング法により、ＴＴＯ層を成膜した。ターゲットには、Ｔａ２Ｏ５を５ｗｔ％含むＳｎＯ２ターゲットを使用した。成膜されたＴＴＯ層の膜厚は、３５ｎｍであった。
これにより、ガラス基板の上に２層構造の導電膜が配置されたサンプル（以下、「サンプル２」と称する）が製造された。
次に、このサンプル２の導電膜に、以下の方法で、被照射領域のパターンを形成した。
まず、サンプル２を、導電膜が上向きとなるように水平に配置した。
次に、このサンプル２の導電膜に、レーザ光を照射した。レーザ光には、波長が１０６４ｎｍのレーザを使用した。また、レーザ光のパルスエネルギーは、４μＪとした。
レーザ光は、第１の方向に沿って、直線状に走査した。次に、レーザ光の照射位置を２μｍだけずらし、同じ方向に沿ってレーザ光を照射した。これを数回繰り返し、幅約１０μｍの直線状の被照射領域を形成した。導電膜の別の位置でも同様の操作を繰り返し、導電膜に、複数の直線状被照射領域を形成した。
以上の工程により得られた導電膜付き基板を、以下、「実施例２に係る導電膜付き基板」と称する。なお、実施例２に係る導電膜付き基板において、骨見え現象は認められなかった。
（評価）
実施例２に係る導電膜付き基板を用いて、実施例１の場合と同様方法で、各評価を行った。
実施例２に係る導電膜付き基板を用いて、実施例１の場合と同様方法で、各評価を行った。
（表面観察）
実施例２に係る導電膜付き基板の導電膜の表面観察の結果、導電膜のレーザ光の被照射領域には、微細構造部分が存在することがわかった。この微細構造部分において、微細クラックの幅は、何れの箇所でも、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲であった。また、セル状区画の最大寸法Ｌｍａｘは、１μｍ〜７μｍの範囲であった。
実施例２に係る導電膜付き基板の導電膜の表面観察の結果、導電膜のレーザ光の被照射領域には、微細構造部分が存在することがわかった。この微細構造部分において、微細クラックの幅は、何れの箇所でも、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲であった。また、セル状区画の最大寸法Ｌｍａｘは、１μｍ〜７μｍの範囲であった。
このように、レーザ光の照射により、被照射領域に、微細構造部分を有する第２の領域が形成されていることが確認された。すなわち、実施例２に係る導電膜付き基板の導電膜には、第１の領域（レーザ光の非照射領域に相当する）と、第２の領域（レーザ光の被照射領域に相当する）の繰り返しパターンが形成されていることが確認された。
（表面形態の測定）
実施例２に係る導電膜付き基板において、導電膜の第２の領域の表面凹凸状態を測定した。
実施例２に係る導電膜付き基板において、導電膜の第２の領域の表面凹凸状態を測定した。
図１０には、測定結果の一例を示す。図において、横軸は、導電膜の水平方向の相対位置を表し、縦軸は、導電膜最表面の高さレベルを表している。図１０では、第２の領域が図のほぼ中心（位置ｘ＝２００μｍ〜２１０μｍ）に配置されるように表示されている。
この測定結果から、第２の領域は凹状になっておらず、第２の領域の最表面は、実質的に第１の領域の最表面とほぼ同じ高さレベルにあることがわかった。
（電気抵抗評価）
実施例１の場合と同様の方法で、実施例２に係る導電膜付き基板の導電膜の電気抵抗を評価した。
実施例１の場合と同様の方法で、実施例２に係る導電膜付き基板の導電膜の電気抵抗を評価した。
その結果、前述の（１）式から得られる電気抵抗測定サンプルＡにおける電気抵抗の変化率Ｐ＝８．９となった。すなわち、電気抵抗測定サンプルＡの線間抵抗は、第２の領域を形成する前の状態の導電膜の電気抵抗に比べて、８．９倍増加した。
また、電気抵抗測定サンプルＢにおける電気抵抗の変化率Ｐ＝４８．８となった。
（自由電子濃度）
次に、実施例２に係る導電膜付き基板の導電膜の自由電子濃度を評価した。その結果、実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜の自由電子濃度は、１．４×１０２１／ｃｍ３であった。
次に、実施例２に係る導電膜付き基板の導電膜の自由電子濃度を評価した。その結果、実施例１に係る導電膜付き基板の導電膜の自由電子濃度は、１．４×１０２１／ｃｍ３であった。
この結果は、第２の領域の電気抵抗が、第１の領域の電気抵抗に比べて有意に上昇していること、すなわち、第２の領域が高抵抗領域になっていることを示唆するものである。
このように、実施例２に係る導電膜付き基板では、被照射領域に「微細構造部分」が形成され、被照射領域が第２の領域になっていること、および該第２の領域が高抵抗領域になっていることが確認された。
（実施例３）
以下の方法により、導電膜付き基板を作製した。
以下の方法により、導電膜付き基板を作製した。
まず、基材として、厚さ３．２ｍｍのソーダライム製の透明なガラス基板を準備した。なお、このガラス基板の一方の表面には、予めバリア層として、ＳｉＯ２層が配置されている。ＳｉＯ２層の厚さは、約２０〜３０ｎｍである。
次に、このガラス基板を３００℃に加熱した状態で、ガラス基板の上に、スパッタリング法により、ＩＴＯ層を成膜した。ターゲットには、ＳｎＯ２を１０ｗｔ％含むＩＴＯターゲットを使用した。成膜されたＩＴＯ層の膜厚は、１５０ｎｍであった。
これにより、ＳｉＯ２層付きガラス基板の上に単層構造の導電膜が配置されたサンプル（以下、「サンプル３」と称する）が製造された。
次に、このサンプル３の導電膜に、実施例１と同様の方法で、第２の領域のパターンを形成した。
以上の工程により得られた導電膜付き基板を、以下、「実施例３に係る導電膜付き基板」と称する。なお、実施例３に係る導電膜付き基板において、骨見え現象は認められなかった。
実施例３に係る導電膜付き基板を用いて、前述の各種評価を行った。
その結果、実施例３に係る導電膜付き基板では、被照射領域に「微細構造部分」が形成され、被照射領域が第２の領域になっていること、および該第２の領域が高抵抗領域になっていることが確認された。また、第２の領域は凹状になっておらず、第２の領域の最表面は、実質的に第１の領域の最表面とほぼ同じ高さレベルにあることが確認された。
（実施例４）
以下の方法で、導電膜付き基板を作製した。
以下の方法で、導電膜付き基板を作製した。
まず、基材として、厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス製の透明なガラス基板を準備した。
次に、このガラス基板を３００℃に加熱した状態で、ガラス基板の上に、スパッタリング法により、ＩＴＯ層を成膜した。ターゲットには、ＳｎＯ２を１０ｗｔ％含むＩＴＯターゲットを使用した。成膜されたＩＴＯ層の膜厚は、１５０ｎｍであった。
これにより、ガラス基板の上に単層構造の導電膜が配置されたサンプル（以下、「サンプル４」と称する）が製造された。
次に、このサンプル４の導電膜に、実施例２と同様の方法で、第２の領域のパターンを形成した。
以上の工程により得られた導電膜付き基板を、以下、「実施例４に係る導電膜付き基板」と称する。なお、実施例４に係る導電膜付き基板において、骨見え現象は認められなかった。
実施例４に係る導電膜付き基板を用いて、前述の各種評価を行った。
その結果、実施例４に係る導電膜付き基板では、被照射領域に「微細構造部分」が形成され、被照射領域が第２の領域になっていること、および該第２の領域が高抵抗領域になっていることが確認された。また、第２の領域は凹状になっておらず、第２の領域の最表面は、実質的に第１の領域の最表面とほぼ同じ高さレベルにあることが確認された。
（実施例５および実施例６）
実施例１と同様の方法により、実施例５に係る導電膜付き基板を製造した。ただし、実施例５では、ガラス基板を加熱せずに、室温でＩＴＯ層を成膜した。
実施例１と同様の方法により、実施例５に係る導電膜付き基板を製造した。ただし、実施例５では、ガラス基板を加熱せずに、室温でＩＴＯ層を成膜した。
実施例２と同様の方法により、実施例６に係る導電膜付き基板を製造した。ただし、実施例６では、ガラス基板を加熱せずに、室温でＩＴＯ層を成膜した。
実施例5に係る導電膜付き基板の自由電子濃度は、４．８×１０２１／ｃｍ３であった。また、実施例６に係る導電膜付き基板の自由電子濃度は、４．５×１０２１／ｃｍ３であった。
実施例５および実施例６では、レーザ光の照射による微細クラックを適正に形成することができず、骨見え現象を効果的に抑制することはできなかった。
本発明は、例えば、表示デバイスおよびエレクトロクロミックデバイス等に利用することができる。
本願は２０１５年２月４日に出願した日本国特許出願２０１５−０２０４１４号に基づく優先権を主張するものであり同日本国出願の全内容を本願に参照により援用する。
１００ 第１の導電膜付き基板
１１０ 基材
１１２ 第１の表面
１１４ 第２の表面
１２０ 導電性金属酸化物の膜（導電膜）
１２２ 第１の領域
１２４ 第２の領域
１３０ 微細クラック
１３２、１３２ａ セル状区画
７２０ 導電膜
７２２ 第１の領域
７２４、７２４ａ〜７２４ｅ 第２の領域
Ａ、Ｂ 電気抵抗測定用サンプル
１１０ 基材
１１２ 第１の表面
１１４ 第２の表面
１２０ 導電性金属酸化物の膜（導電膜）
１２２ 第１の領域
１２４ 第２の領域
１３０ 微細クラック
１３２、１３２ａ セル状区画
７２０ 導電膜
７２２ 第１の領域
７２４、７２４ａ〜７２４ｅ 第２の領域
Ａ、Ｂ 電気抵抗測定用サンプル
Claims (10)
- 基材と、
該基材の上部に配置された導電性金属酸化物の膜と、
を有し、
前記膜は、上面視、第１の領域および第２の領域を有し、前記第２の領域は、前記第１の領域と同じ材料で構成され、前記第１の領域よりも電気抵抗が高く、
前記第２の領域は、複数の微細クラックで取り囲まれた複数のセル状区画で構成された部分を有し、
該部分において、各微細クラックは、１ｎｍ〜５０ｎｍの幅を有し、各セル状区画は、１０μｍ未満の最大寸法を有することを特徴とする導電膜付き基板。 - 前記第１の領域の最表面と、前記第２の領域の最表面は、同じ高さレベルにある、請求項１に記載の導電膜付き基板。
- 前記膜は、透明膜である、請求項１または２に記載の導電膜付き基板。
- 前記導電性金属酸化物は、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、および亜鉛（Ｚｎ）からなる群から選定された少なくとも一つの金属の酸化物を有する、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の導電膜付き基板。
- 前記導電性金属酸化物は、５．０×１０２０／ｃｍ３以上の自由電子濃度を有する、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の導電膜付き基板。
- 前記膜は、１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲の厚さを有する、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の導電膜付き基板。
- 前記基材は、透明基材である、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の導電膜付き基板。
- 前記基材は、ガラスである、請求項１乃至７のいずれか一つに記載の導電膜付き基板。
- 前記膜は、複数の層で構成される、請求項１乃至８のいずれか一つに記載の導電膜付き基板。
- 前記第２の領域は、線状パターン、格子状パターン、またはドット状パターンとして配置される、請求項１乃至９のいずれか一つに記載の導電膜付き基板。
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