KR102099138B1 - 전자 부품을 제작하기 위하여 사용되는 적층체 및 적층체 제조 방법, 필름 센서 및 필름 센서를 구비하는 터치 패널 장치 및 농도 구배형의 금속층을 성막하는 성막 방법 - Google Patents

전자 부품을 제작하기 위하여 사용되는 적층체 및 적층체 제조 방법, 필름 센서 및 필름 센서를 구비하는 터치 패널 장치 및 농도 구배형의 금속층을 성막하는 성막 방법 Download PDF

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Abstract

투명 도전층과 차광 도전층 간의 밀착력이 충분히 확보된 적층체를 제공한다. 제1 투명 도전층과 제1 차광 도전층 사이에는 제1 투명 도전층 및 제1 차광 도전층의 양쪽에 접하는 제1 중간층이 설치되어 있다. 제1 중간층은, 제1 합금 및 제2 합금을 포함하고, 한편, 제1 차광 도전층은, 상기 제2 합금을 포함하고 있다. 여기서, 제1 합금으로서는, 상기 제2 합금에 비하여 제1 투명 도전층에 대한 높은 밀착력을 갖는 합금이 사용되고 있다.

Description

전자 부품을 제작하기 위하여 사용되는 적층체 및 적층체 제조 방법, 필름 센서 및 필름 센서를 구비하는 터치 패널 장치 및 농도 구배형의 금속층을 성막하는 성막 방법{LAMINATE USED FOR PRODUCTION OF ELECTRONIC COMPONENT, METHOD FOR PRODUCING LAMINATE, FILM SENSOR, TOUCH PANEL DEVICE PROVIDED WITH FILM SENSOR, AND FILM FORMING METHOD FOR FORMING CONCENTRATION GRADIENT METAL LAYER}
본 발명은 필름 센서 등의 전자 부품을 제작하기 위하여 사용되는 적층체 및 적층체 제조 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 필름 센서 및 필름 센서를 구비하는 터치 패널 장치에 관한 것이다.
최근에, 입력 수단으로서, 터치 패널 장치가 널리 사용되고 있다. 터치 패널 장치는, 필름 센서(터치 패널 센서), 필름 센서 상으로의 접촉 위치를 검출하는 제어 회로, 배선 및 FPC(플렉시블 프린트 기판)를 포함하고 있다. 터치 패널 장치는, 대부분의 경우, 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이 등의 표시 장치가 내장된 여러가지 장치 등(예를 들어, 매표기, ATM 장치, 휴대 전화, 게임기)에 대한 입력 수단으로서, 표시 장치와 함께 사용되고 있다. 이러한 장치에 있어서는, 필름 센서가 표시 장치의 표시면 상에 배치되어 있고, 이에 의해, 표시 장치에 대한 극히 직접적인 입력이 가능하게 되어 있다. 필름 센서 중 표시 장치의 표시 영역에 대면하는 영역은 투명하게 되어 있고, 필름 센서의 이 영역이, 접촉 위치(접근 위치)를 검출할 수 있는 액티브에리어를 구성하게 된다.
필름 센서 등의 전자 부품은 일반적으로, 광학적인 특성을 실현하기 위한 층이나, 전기적인 특성을 실현하기 위한 층 등, 복수의 층으로 구성되어 있다. 이러한 전자 부품을 제작하기 위한 방법으로서, 기재 필름 및 투명 도전층이나, 금속을 포함하는 차광 도전층 등의 복수의 층을 포함하는 적층체를 처음에 준비하고, 이어서, 이 적층체의 임의의 층을 포토리소그래피법 등에 의해 패터닝한다는 방법이 알려져 있다.
적층체를 제조하는 방법의 하나로서, 처음에 기재 필름을 준비하고, 이어서, 스퍼터링법이나 EB 증착법 등의 물리 증착 성막법을 사용하여, 기재 필름 상에 투명 도전층이나 차광 도전층을 적층해 간다고 하는 방법이 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1에 있어서, 스퍼터링법을 사용하여 폴리에스테르 필름 상에 ITO층을 형성하고, 그 후, 스퍼터링법을 사용하여 ITO층 상에 크롬층을 형성하고, 이에 의해, 필름 센서를 제작하기 위한 적층체를 얻는 것이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 평4-160624호 공보
포토리소그래피법 등을 사용하여 적층체를 패터닝한 후, 또는, 패터닝 후의 제조 공정 시, 패터닝된 적층체의 표면이 손상되는 것을 방지하기 위해서, 적층체의 표면에 보호 필름을 붙이는 경우가 있다. 이러한 보호 필름은, 통상, 최종적으로 출하되기 전에 박리된다. 이 때, 투명 도전층과 차광 도전층 간의 밀착력이 작으면, 보호 필름을 박리할 때에 차광 도전층이 투명 도전층으로부터 부분적으로 박리되어버리는 경우가 있다. 이러한 박리는, 은을 주성분으로 함과 함께 구리 및 팔라듐을 포함하는, Ag-Pd-Cu계의 은 합금, 소위 APC 합금이 차광 도전층에 포함되는 경우에 특히 현저해진다.
본 발명은 이러한 점을 고려하여 이루어진 것으로서, 투명 도전층과 차광 도전층 간의 밀착력이 충분히 확보된 적층체 및 그러한 적층체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 측에 설치되고, 투광성 및 도전성을 갖는 제1 투명 도전층과, 상기 제1 투명 도전층의 한쪽 측에 설치된 제1 차광 도전층과, 상기 제1 투명 도전층 및 상기 제1 차광 도전층의 양쪽에 접하도록 상기 제1 투명 도전층과 상기 제1 차광 도전층 사이에 설치된 제1 중간층을 구비하고, 상기 제1 중간층은 제1 합금 및 제2 합금을 포함하고, 상기 제1 차광 도전층은 상기 제2 합금을 포함하고, 상기 제1 합금은, 상기 제2 합금에 비하여, 상기 제1 투명 도전층에 대한 높은 밀착력을 갖는 적층체이다.
본 발명에 의한 적층체에 있어서, 바람직하게는 상기 제2 합금은, 상기 제1 합금에 비하여, 알칼리성 용액에 대한 높은 내성을 갖고 있다.
본 발명에 의한 적층체에 있어서, 상기 제1 투명 도전층과 상기 제1 중간층 사이의 계면으로부터, 상기 제1 중간층과 상기 제1 차광 도전층 사이의 계면을 향함에 따라서, 단위 체적당에 있어서의 상기 제1 합금의 함유량이 낮아지고, 또한 단위 체적당에 있어서의 상기 제2 합금의 함유량이 높아지도록, 상기 제1 중간층이 구성되어 있어도 된다.
본 발명에 의한 적층체의 상기 제1 중간층에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1 합금의 함유량과 상기 제2 합금의 함유량의 비가, 1:1 내지 1:15의 범위 내이다.
본 발명에 의한 적층체에 있어서, 상기 제1 합금은 MoNb 합금을 포함하고, 상기 제2 합금은 APC 합금을 포함하고 있어도 된다.
본 발명에 의한 적층체는, 상기 기재 필름의 다른쪽 측에 설치되고, 투광성 및 도전성을 갖는 제2 투명 도전층과, 상기 제2 투명 도전층의 다른쪽 측에 설치된 제2 차광 도전층과, 상기 제2 투명 도전층 및 상기 제2 차광 도전층의 양쪽에 접하도록 상기 제2 투명 도전층과 상기 제2 차광 도전층 사이에 설치된 제2 중간층을 더 구비하고 있어도 된다. 여기서, 상기 제2 중간층은 상기 제1 합금 및 상기 제2 합금을 포함하고, 상기 제2 차광 도전층은 상기 제2 합금을 포함하고 있다.
본 발명은 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 측에 설치되고, 투광성 및 도전성을 갖는 제1 투명 도전층을 포함하는 중간 적층체를 준비하는 공정과, 제1 합금을 포함하는 제1 타깃재 및 제2 합금을 포함하는 제2 타깃재를 사용한 성막법에 의해, 상기 제1 투명 도전층의 한쪽 측의 면 상에 제1 중간층을 형성하는 공정과, 상기 제2 합금을 포함하는 타깃재를 사용한 성막법에 의해, 상기 제1 중간층의 한쪽 측의 면 상에 제1 차광 도전층을 형성하는 공정을 구비하고, 상기 제1 합금은, 상기 제2 합금에 비하여, 상기 제1 투명 도전층에 대한 높은 밀착력을 갖는 적층체 제조 방법이다.
본 발명에 의한 적층체 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1 합금을 포함하는 상기 제1 타깃재는, 상기 제2 합금을 포함하는 상기 제2 타깃재에 비하여, 상기 중간 적층체의 반송 방향에 관하여 상류측에 배치되어 있다.
본 발명에 의한 적층체 제조 방법에 있어서, 상기 제1 합금은 MoNb 합금을 포함하고, 상기 제2 합금은 APC 합금을 포함하고 있어도 된다.
본 발명은 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 측에 소정의 패턴으로 설치되고, 투광성 및 도전성을 갖는 제1 투명 도전 패턴과, 제1 투명 도전 패턴 상에 소정의 패턴으로 설치되고, 차광성 및 도전성을 갖는 제1 추출 패턴을 구비하고, 상기 제1 추출 패턴은, 제1 투명 도전 패턴 상에 설치된 제1 중간층과, 상기 제1 중간층 상에 설치된 제1 차광 도전층을 포함하고, 상기 제1 중간층은 제1 합금 및 제2 합금을 포함하고, 상기 제1 차광 도전층은 상기 제2 합금을 포함하고, 상기 제1 합금은, 상기 제2 합금에 비하여, 상기 제1 투명 도전층에 대한 높은 밀착력을 갖는 필름 센서이다.
본 발명은 필름 센서와, 상기 필름 센서 상으로의 접촉 위치를 검출하는 제어 회로를 포함하는 터치 패널 장치로서, 상기 필름 센서가, 상기 기재된 필름 센서를 구비하는, 터치 패널 장치이다.
본 발명은 반송되고 있는 피성막체 상에 농도 구배형의 금속층을 성막하는 성막 방법으로서, 격벽에 의해 구획된 1개의 영역 내에서 제1 타깃재 및 제2 타깃재에 방전 전력을 인가하고, 상기 피성막체 상에 상기 금속층을 형성하는 공정을 구비하고, 상기 제1 타깃재는, 상기 제2 타깃재에 비하여, 상기 피성막체의 반송 방향에 관하여 상류측에 배치되어 있고, 상기 제1 타깃재는 제1 합금으로 구성되어 있고, 상기 제2 타깃재는 상기 제1 합금과는 다른 제2 합금으로 구성되어 있는, 성막 방법이다.
본 발명에 의한 성막 방법에 있어서, 상기 제1 합금은, 상기 제2 합금에 비하여, 상기 피성막체의 표면에 대한 높은 밀착력을 갖고 있어도 된다.
본 발명에 따르면, 투명 도전층과 차광 도전층 사이에, 투명 도전층 및 제1 차광 도전층의 양쪽에 접하는 중간층이 설치되어 있다. 이 중간층은, 제1 합금 및 제2 합금을 포함하고 있다. 한편, 제1 차광 도전층은, 제2 합금을 포함하지만 제1 합금을 포함하고 있지 않다. 그리고, 제1 합금은, 제2 합금에 비하여, 제1 투명 도전층에 대한 높은 밀착력을 갖고 있다. 이로 인해, 투명 도전층과 차광 도전층 간의 밀착력을 충분히 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 적층체 제조 장치를 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시하는 적층체 제조 장치의 성막 장치를 도시하는 도면.
도 3은 도 2에 도시하는 성막 장치의 제1 영역에 배치된 제1 타깃재 및 제2 타깃재를 반송 드럼측으로부터 본 경우를 도시하는 도면.
도 4는 도 2에 도시하는 성막 장치를 사용함으로써 형성된 제1 중간층 및 제1 차광 도전층을 포함하는 적층체를 도시하는 단면도.
도 5는 도 4에 도시하는 적층체의 변형예를 도시하는 단면도.
도 6은 도 5에 도시하는 적층체를 패터닝함으로써 얻어지는 필름 센서를 도시하는 평면도.
도 7은 도 6에 도시하는 필름 센서의 선 VII-VII을 따른 단면도.
도 8의 (a) 내지 (e)는 실시예에 있어서의 제1 차광 도전층의 부착력 평가 기준을 설명하기 위한 도면.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 처음에 도 4를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서 제조되는 적층체(10)에 대하여 설명한다.
적층체
도 4는, 적층체(10)를 도시하는 단면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 적층체(10)는 기재 필름(12)과, 기재 필름(12)의 한쪽 측의 면(12a) 상에 순서대로 설치된 제1 하드 코팅층(13a), 제1 고굴절률층(14a), 제1 저굴절률층(15a), 제1 산화 규소층(16a) 및 제1 투명 도전층(17a)과, 제1 투명 도전층(17a)의 한쪽 측에 설치된 제1 차광 도전층(19a)과, 제1 투명 도전층(17a) 및 제1 차광 도전층(19a)의 양쪽에 접하도록 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 사이에 설치된 제1 중간층(18a)을 포함하고 있다. 또한 「한쪽 측」 및 후술하는 「다른쪽 측」이란, 적층체(10)의 각 층의 위치 관계를, 적층체(10)의 적재되는 방법에 구애되지 않고 상대적으로 표현하기 위한 용어이다. 예를 들어 도 4에 도시하는 예에 있어서는, 「한쪽 측」 및 「다른쪽 측」이 각각 상측 및 하측에 상당하지만, 「한쪽 측」 및 「다른쪽 측」이 의미하는 방향이 상측 및 하측에 한정되는 일은 없고, 적층체(10)의 방향에 따라서 「한쪽 측」 및 「다른쪽 측」이 의미하는 방향은 변화된다.
이하, 기재 필름(12), 제1 하드 코팅층(13a), 제1 고굴절률층(14a), 제1 저굴절률층(15a), 제1 산화 규소층(16a), 제1 투명 도전층(17a), 제1 차광 도전층(19a) 및 제1 중간층(18a)에 대하여 각각 설명한다.
(기재 필름)
기재 필름(12)으로서는, 충분한 투광성을 갖는 필름이 사용된다. 기재 필름(12)을 구성하는 재료로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 시클로올레핀 중합체(COP), 환형 올레핀·공중합체(COC), 폴리카르보네이트(PC), 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 들 수 있다. 기재 필름(12)의 두께는, 예를 들어 25 내지 200㎛의 범위 내로 되어 있다.
(하드 코팅층)
제1 하드 코팅층(13a)은 찰상을 방지한다는 목적이나, 층간의 계면에 저분자 중합체(올리고머)가 석출되어 백탁되어서 보이는 것을 방지한다고 하는 목적을 위하여 설치되는 층이다. 제1 하드 코팅층(13a)으로서는, 예를 들어 아크릴 수지 등이 사용된다. 또한 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 하드 코팅층(13a)과 동일한 재료로 구성된 제2 하드 코팅층(13b)이 기재 필름(12)의 다른쪽 면(12b) 상에 더 설치되어 있어도 된다. 하드 코팅층(13a, 13b)의 두께는, 예를 들어 0.1 내지 10㎛의 범위 내로 되어 있다.
(고굴절률층 및 저굴절률층)
제1 고굴절률층(14a)은 기재 필름(12)을 구성하는 재료보다도 높은 굴절률을 갖는 재료로 구성되는 층이며, 한편, 제1 저굴절률층(15a)은 기재 필름(12)을 구성하는 재료보다도 낮은 굴절률을 갖는 재료로 구성되는 층이다. 이들 제1 고굴절률층(14a) 및 제1 저굴절률층(15a)은 적층체(10)에 있어서의 광의 투과율이나 반사율을 조정하기 위하여 기재 필름(12)과 제1 투명 도전층(17a) 사이에 임의로 설치되는 것이다. 제1 고굴절률층(14a) 및 제1 저굴절률층(15a)은 후술하는 바와 같이 적층체(10)의 제1 투명 도전층(17a)이 패터닝되어서 필름 센서의 투명 도전 패턴이 되는 경우에, 투명 도전 패턴이 설치되어 있는 영역과 설치되지 않은 영역 사이의 광 투과율 및 반사율의 차를 작게 하기 위한 인덱스 매칭층으로서 기능할 수 있다.
제1 고굴절률층(14a)의 재료로서는, 예를 들어 산화니오븀이나 지르코늄 등의 고굴절률 재료가 사용된다. 고굴절률 재료를 사용하여 제1 고굴절률층(14a)을 구성하는 구체적인 방법이 특별히 한정되는 일은 없다. 예를 들어 제1 고굴절률층(14a)은 고굴절률 재료 단체에 의해 구성되는 막이어도 되고, 또는, 유기 수지와, 유기 수지 내에 분산된 고굴절률 재료의 입자로 구성되어 있어도 된다.
제1 저굴절률층(15a)의 재료로서는, 예를 들어 산화 규소나 MgF(불화 마그네슘) 등의 저굴절률 재료가 사용된다. 저굴절률 재료를 사용하여 제1 저굴절률층(15a)을 구성하는 구체적인 방법이 특별히 한정되는 일은 없다. 예를 들어 제1 저굴절률층(15a)은 저굴절률 재료 단체에 의해 구성되는 막이어도 되고, 또는, 유기 수지와, 유기 수지 내에 분산된 저굴절률 재료의 입자로 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 유기 수지 및 저굴절률 재료의 입자를 포함하는 도포액을, 코터를 사용하여 코팅함으로써, 제1 저굴절률층(15a)을 형성할 수 있다.
(산화 규소층)
제1 산화 규소층(16a)은 산화 규소의 막으로서 형성되는 층이다. 제1 산화 규소층(16a)에 포함되는 산화 규소의 조성이 특별히 한정되는 일은 없고, SiOx(x는 임의의 수)의 조성을 갖는 여러가지 산화 규소가 사용되는데, 예를 들어 x=1.8로 되어 있다.
본 실시 형태에 의한 적층체(10)에 의하면, 제1 저굴절률층(15a) 및 제1 산화 규소층(16a)과 같은, 산화 규소 등의 저굴절률 재료를 포함하는 층을 복수 포함함으로써, 그러한 층이 1층밖에 설치되지 않은 경우에 비하여, 적층체(10)의 배리어성을 향상시킬 수 있다.
제1 산화 규소층(16a)을 구성하는 산화 규소의 굴절률은, PET나 COP로 구성되는 기재 필름(12)의 굴절률보다도 낮다. 즉, 제1 산화 규소층(16a)의 굴절률은, 제1 저굴절률층(15a)과 마찬가지로, 기재 필름(12)보다도 낮아져 있다. 이 경우, 제1 저굴절률층(15a)의 굴절률과 제1 산화 규소층(16a)의 굴절률 간의 차를 충분히 작게 함으로써, 제1 저굴절률층(15a) 및 제1 산화 규소층(16a)이 기재 필름(12)보다도 낮은 굴절률을 갖는 층으로서 광학적으로 일체적으로 기능할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 있어서는, 상술한 제1 고굴절률층(14a), 제1 저굴절률층(15a) 및 제1 산화 규소층(16a)이 적층체(10)에 포함되어 있는 예에 대하여 설명하지만, 그러나, 제1 고굴절률층(14a), 제1 저굴절률층(15a) 및 제1 산화 규소층(16a)은 반드시 설치되지 않아도 된다. 마찬가지로, 하드 코팅층(13a, 13b)도, 필요에 따라 임의로 설치되는 층이다. 따라서, 기재 필름(12)의 한쪽 측의 면(12a)이나 제1 하드 코팅층(13a)의 한쪽 측의 면에 직접적으로 접하도록 제1 투명 도전층(17a)이 설치되는 경우도 있다.
(투명 도전층)
제1 투명 도전층(17a)을 구성하는 재료로서는, 도전성을 가지면서 투광성을 나타내는 재료가 사용되고, 예를 들어, 인듐 주석 산화물(ITO) 등의 금속 산화물이 사용된다. 제1 투명 도전층(17a)의 두께는, 적층체(10)로부터 제작되는 투명 전극 또는 투명 도전 패턴에 있어서의 전기 저항의 사양 등에 따라 적절히 설정되지만, 예를 들어 18 내지 50nm의 범위 내로 되어 있다.
(차광 도전층)
제1 차광 도전층(19a)은 후술하는 바와 같이, 터치 패널 등의 전자 부품에 있어서, 신호를 외부로 추출하기 위한 추출 패턴이나 전극을 형성하기 위하여 사용되는 층이다. 즉, 제1 차광 도전층(19a)은 소위 배선 재료나 전극 재료로서 사용할 수 있는 층이다. 따라서, 제1 차광 도전층(19a)을 구성하는 재료로서는, 높은 도전성 및 차광성을 갖는 금속 재료가 사용된다. 구체적으로는, 은을 주성분으로 함과 함께 구리 및 팔라듐을 포함하는, Ag-Pd-Cu계의 은 합금, 소위 APC 합금이 사용된다.
그런데, 제1 차광 도전층(19a)을 구성하는 APC 합금은, 높은 도전성을 가지는 한편, 다른 재료와의 사이의 밀착력이라고 하는 점에서 종래의 배선 재료보다도 떨어지는 경우가 있다는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 제1 투명 도전층(17a)과, APC 합금을 포함하는 제1 차광 도전층(19a)과의 사이의 밀착력은, 알루미늄 등의 종래의 배선 재료가 사용되는 경우보다도 작은 경우가 있다. 이와 같은 과제를 극복하기 위해서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 사이에 제1 중간층(18a)이 설치되어 있다. 이하, 제1 중간층(18a)에 대하여 설명한다.
(중간층)
제1 중간층(18a)은 가령 제1 투명 도전층(17a) 상에 제1 차광 도전층(19a)이 설치되는 것으로 한 경우에 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 간에 실현되는 밀착력보다도, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 중간층(18a) 간에 실현되는 밀착력쪽이 높아지도록 구성된 층이다.
또한, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 간의 밀착력을 높이기 위하여 제1 중간층(18a)을 설치하는 것은, 종래부터 제안되어 있는 것이다. 예를 들어 본건 발명자의 선원에 의한 공개 공보인 일본 특허 공개 제2010-257442호 공보에 있어서, MoNb 합금으로 구성된 중간층을 설치하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 본건 발명자가 예의 연구를 거듭한 결과, MoNb 합금을 포함하는 층을 간단히 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 사이에 설치하는 것만으로는, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 간의 밀착력을 충분히 확보할 수 없음을 알아냈다. 이것의 원인으로서는 여러가지 것이 생각되는데, 하나의 원인으로서는, 중간층이 MoNb 합금 만으로 구성되는 경우, 중간층과 제1 차광 도전층(19a) 간의 밀착력이 작고, 이 결과, 제1 차광 도전층(19a)이 박리되기 쉬워져버리는 것이 생각된다.
이와 같은 과제에 기초하여 제안되는, 본 실시 형태에 의한 제1 중간층(18a)에 대해서, 이하에 설명한다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 중간층(18a)은 제1 합금 및 제2 합금을 포함하고 있다. 여기서 제1 합금이란, 제1 차광 도전층(19a)에는 포함되지 않지만, 제1 중간층(18a)에는 포함되는 합금이다. 또한 제2 합금이란, 제1 중간층(18a) 및 제1 차광 도전층(19a)의 양쪽에 포함되는 합금이다. 상술한 바와 같이 제1 차광 도전층(19a)이 APC 합금으로 구성되어 있는 경우, APC 합금이 제2 합금에 상당한다.
제1 합금으로서는, 제2 합금에 비하여, 제1 투명 도전층(17a)에 대한 높은 밀착력을 갖는 합금이 사용된다. 예를 들어 제2 합금이 APC 합금일 경우, 제1 합금으로서 MoNb 합금을 사용할 수 있다.
또한 「밀착력」은, 예를 들어 JIS K5600-5-7에 기재된 풀오프법에 의해 평가된다.
예를 들어, 처음에, JIS K5600-5-7에 기재된 방법에 적합한 인장 시험기를 준비한다. 이어서, 제1 합금을 포함하는 층이 제1 투명 도전층(17a) 상에 설치된 시험편을 준비하고, 인장 시험기를 사용하여, 제1 합금을 포함하는 층과 제1 투명 도전층(17a) 간의 부착력(밀착력)을 평가한다. 이 경우에 측정된 부착력을 제1 부착력으로 한다.
이어서, 제2 합금을 포함하는 층이 제1 투명 도전층(17a) 상에 설치된 시험편을 준비하고, 인장 시험기를 사용하여, 제2 합금을 포함하는 층과 제1 투명 도전층(17a) 간의 부착력(밀착력)을 평가한다. 이 경우에 측정된 부착력을 제2 부착력으로 한다.
이러한 평가를 실시한 결과, 제1 부착력이 제2 부착력보다도 크게 되어 있는 경우에, 「제1 합금이, 제2 합금에 비하여, 제1 투명 도전층(17a)에 대한 높은 밀착력을 갖고 있다」라고 할 수 있다.
이어서, 상술한 바와 같이 구성된 제1 중간층(18a) 및 제1 차광 도전층(19a)을 사용하는 것의 이점에 대하여 설명한다.
처음에, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 중간층(18a) 사이의 계면(이하, 제1 계면이라고도 칭한다)에 대하여 설명한다. 제1 계면에 있어서, 제1 중간층(18a)의 표면에는 제1 합금이 많이 존재하고 있다. 이로 인해, 제2 합금만으로 이루어지는 층이 제1 투명 도전층(17a) 상에 설치되는 경우에 비하여, 제1 계면에 있어서의 층간의 밀착력을 높일 수 있다.
이어서, 제1 중간층(18a)과 제1 차광 도전층(19a) 사이의 계면(이하, 제2 계면이라고도 칭한다)에 대하여 설명한다. 제2 계면에 있어서, 제1 중간층(18a)의 표면에는, 제2 합금이 많이 존재하고 있다. 마찬가지로 제1 차광 도전층(19a)의 표면에도, 제2 합금이 존재하고 있다. 즉, 동종의 합금끼리가 접하는 부분이, 제2 계면에 적어도 부분적으로 존재하고 있다. 이로 인해, 제1 중간층(18a)이 제1 합금만으로 이루어지는 경우에 비하여, 제2 계면에 있어서의 층간의 밀착력을 높일 수 있다.
이로 인해, 본 실시 형태에 의하면, 종래의 경우에 비하여, 제1 차광 도전층(19a)이 박리되기 어렵게 하도록 할 수 있다. 즉, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 간의 밀착력을 높일 수 있다.
또한 상술한 바와 같이, 제1 중간층(18a)을 구성하는 원소(합금)의, 제1 계면측에 있어서의 농도 분포와 제2 계면측에 있어서의 농도 분포는 상이하다. 즉, 제1 중간층(18a)을 구성하는 원소의 농도 분포는, 제1 중간층(18a)의 두께 방향을 따라서 변화된다고 할 수 있다. 구체적으로는, 제1 중간층(18a)에 있어서의 제1 합금의 농도 분포는, 제1 중간층(18a)의 제1 계면으로부터 제2 계면을 향함에 따라서 낮아지고, 반대로, 제1 중간층(18a)에 있어서의 제2 합금의 농도 분포는, 제1 중간층(18a)의 제1 계면으로부터 제2 계면을 향함에 따라서 높아진다. 이러한 특징에 기초하여, 제1 중간층(18a) 또는 후술하는 제2 중간층(18b)을 농도 구배형의 금속층이라 칭하기도 한다.
바람직하게는, 제1 계면으로부터 제2 계면을 향함에 따라서, 단위 체적당에 있어서의 제1 합금의 함유량이 낮아지고, 또한 단위 체적당에 있어서의 제2 합금의 함유량이 높아지도록, 제1 중간층(18a)이 구성되어 있다. 이렇게 제1 합금 및 제2 합금의 농도 분포를 설정하는 경우, 제1 계면에는, 보다 많은 제1 합금을 존재시킬 수 있다. 또한 제2 계면에는, 보다 많은 제2 합금을 존재시킬 수 있다. 이로 인해, 제1 중간층(18a)이 일정한 농도 분포로 구성되는 경우에 비하여, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 간의 밀착력을 더 높일 수 있다.
제1 중간층(18a)에 있어서의 제1 합금 및 제2 합금의 구성 비율은, 요구되는 밀착력 등을 고려하여 적절히 설정된다. 예를 들어 후술하는 실시예에 의해 지지되는 바와 같이, 제1 중간층(18a)에 있어서, 제1 합금의 함유량과 제2 합금의 함유량의 비가, 1:1 내지 1:15의 범위 내에 설정되어 있어도 된다.
또한 상술한 설명에 있어서는, 제1 합금이 MoNb 합금이며, 제2 합금이 APC 합금인 예를 기술하였지만, 이것에 한정되는 일은 없다. 요구되는 밀착력이나 전기 저항에 따라, 제1 합금 및 제2 합금을 적절히 선택할 수 있다.
또한 제2 합금은, 제1 합금에 비하여 적층체(10)의 외측에 위치하는 합금이다. 또한 상술한 바와 같이, 적층체(10)는 임의의 층을 포토리소그래피법 등에 의해 패터닝함으로써 전자 부품을 제작한다는 용도로 사용되는 것이 상정되어 있다. 이것은, 에칭액 등의 약품에 제2 합금이 노출되는 기회가, 제1 합금에 비하여 많은 것을 의미하고 있다. 이로 인해, 제2 합금은, 제1 합금에 비하여, 에칭액 등의 약품에 대한 높은 내성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 합금이 제1 합금에 비하여, 알칼리성 용액에 대한 높은 내성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한 제2 합금은, 제1 합금에 비하여 높은 내찰상성이나 높은 도전성을 갖도록 선택되어도 된다.
〔적층체의 변형예〕
또한 도 5에 도시한 바와 같이, 적층체(10)는 제2 하드 코팅층(13b)의 다른쪽 측에 순서대로 설치된 제2 고굴절률층(14b), 제2 저굴절률층(15b), 제2 산화 규소층(16b) 및 제2 투명 도전층(17b)과, 제2 투명 도전층(17b)의 다른쪽 측에 설치된 제2 차광 도전층(19b)과, 제2 투명 도전층(17b) 및 제2 차광 도전층(19b)의 양쪽에 접하도록 제2 투명 도전층(17b)과 제2 차광 도전층(19b) 사이에 설치된 제2 중간층(18b)을 더 포함하고 있어도 된다. 제2 고굴절률층(14b), 제2 저굴절률층(15b), 제2 산화 규소층(16b), 제2 투명 도전층(17b), 제2 중간층(18b) 및 제2 차광 도전층(19b)을 구성하는 재료는, 상술한 제1 고굴절률층(14a), 제1 저굴절률층(15a), 제1 산화 규소층(16a), 제1 투명 도전층(17a), 제1 중간층(18a) 및 제1 차광 도전층(19a)을 구성하는 재료와 동일하므로, 상세한 설명을 생략한다.
다음으로 도 1 및 도 2를 참조하여, 상술한 제1 중간층(18a) 및 제1 차광 도전층(19a)을 구비한 적층체(10)를 제조하기 위한 적층체 제조 장치(1)에 대하여 설명한다. 처음에 도 1을 참조하여, 적층체 제조 장치(1) 전체에 대하여 설명한다. 또한 여기에서는, 중간 적층체(11)에 대하여 성막 처리를 실시함으로써 적층체(10)를 제조하기 위한 적층체 제조 장치(1)에 대하여 설명한다. 중간 적층체(11)는 도 4에 도시하는 적층체(10)를 제조하는 공정의 도중에 얻어지는 중간 생성물이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 중간 적층체(11)는 기재 필름(12)과, 기재 필름(12)의 한쪽 측의 면(12a) 상에 순서대로 설치된 제1 하드 코팅층(13a), 제1 고굴절률층(14a), 제1 저굴절률층(15a), 제1 산화 규소층(16a) 및 제1 투명 도전층(17a)을 포함하고 있다.
적층체 제조 장치
도 1에 도시한 바와 같이, 적층체 제조 장치(1)는 중간 적층체(11)를 권출하는 권출 장치(20)와, 중간 적층체(11) 상에 제1 중간층(18a) 및 제1 차광 도전층(19a)을 설치하는 성막 장치(30)와, 제1 중간층(18a) 및 제1 차광 도전층(19a)이 설치된 중간 적층체(11)를 권취하는 권취 장치(50)를 구비하고 있다.
(성막 장치)
이어서, 적층체 제조 장치(1)의 성막 장치(30)에 대하여 설명한다. 성막 장치(30)에 있어서의 성막 방법으로서는, 진공 증착, 스퍼터링, CVD나 이온 플레이팅 등 여러가지 방법이 채용될 수 있지만, 여기에서는, 성막 방법으로서 스퍼터링이 사용되는 예에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 성막 장치(30)는 성막 처리가 실시되는 성막실(36)과, 중간 적층체(11)가 감겨서 반송되는 성막용 반송 드럼(38)과, 반송되는 중간 적층체(11)를 안내하는 가이드 롤러(39)와, 성막실(36)의 내부 기체를 외부로 배출하는 성막용 진공 배기 기구(37)와, 반송되고 있는 중간 적층체(11)에 대향하도록 설치되고, 중간 적층체(11) 상에 설치되는 막의 원료가 되는 타깃재를 구비하고 있다. 도 3에 도시하는 예에 있어서는, 타깃재로서, 제1 중간층(18a)의 원료가 되는 타깃재(31a, 31b) 및 제1 차광 도전층(19a)의 원료가 되는 제2 합금을 포함하는 타깃재(32a, 32b), 타깃재(33a, 33b) 및 타깃재(34a, 34b)가 설치되어 있다. 또한 도 2에 도시하는 예에 있어서는, 제1 차광 도전층(19a)의 성막을 위하여 타깃재(32a, 32b), 타깃재(33a, 33b) 및 타깃재(34a, 34b)가 사용되지만, 이것에 한정되는 일은 없고, 형성되는 층의 종류나 두께에 따라서 적절히 타깃의 개수가 설정된다.
성막 장치(30)에 있어서는, 처음에 성막용 진공 배기 기구(37)에 의해 성막실(36)의 내부 기체를 외부로 배출하고, 이에 의해, 성막실(36) 내를 진공 상태로 한다. 이어서, 불활성 가스 공급 장치(도시하지 않음)에 의해 성막실(36) 내에 아르곤 등의 불활성 가스를 도입하고, 그 후, 방전 장치에 의해 타깃재에 방전 전력을 인가한다. 이에 의해, 각 타깃재를 포함하는 막을 중간 적층체(11) 상에 설치할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 성막 장치(30)의 성막실(36)은 격벽(36a)에 의해, 타깃재(31a, 31b)를 포함하는 제1 영역(31)과, 타깃재(32a, 32b)를 포함하는 제2 영역(32)과, 타깃재(33a, 33b)를 포함하는 제3 영역(33)과, 타깃재(34a, 34b)를 포함하는 제4 영역(34)과, 기타의 제5 영역(35)으로 구획되어 있어도 된다. 또한 도 2에 도시한 바와 같이, 성막용 진공 배기 기구(37)는 각 영역(31 내지 35)에 각각 접속되고, 각 영역(31 내지 35)의 내부 기체를 외부로 배출하는 배기 수단(31c 내지 35c)을 포함하고 있어도 된다. 이에 의해, 타깃재마다 타깃재의 주위 분위기(진공도 등)를 조정할 수 있고, 이에 의해, 타깃재마다 최적화된 조건 하에서 스퍼터링을 실시할 수 있다.
이어서, 제1 중간층(18a)을 중간 적층체(11) 상에 성막하기 위한 제1 영역(31)에 설치되는 타깃재(31a, 31b)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 3은, 타깃재(31a, 31b)를 반송 드럼(38)측으로부터 본 경우를 도시하는 도면이다. 또한 이하의 설명에 있어서, 부호(31a)로 표현되는 타깃재를 제1 타깃재라고 칭하고, 부호(31b)로 표현되는 타깃재를 제2 타깃재라 칭하기도 한다.
도 3에 있어서는, 중간 적층체(11)와 타깃재(31a, 31b) 사이의 위치 관계를 도시하기 위해서, 반송 드럼(38)의 내부에서 타깃재(31a, 31b)를 관찰했다고 가정한 경우의 중간 적층체(11)가 점선으로 도시되어 있다. 또한 반송 드럼(38)에 의해 반송되는 중간 적층체(11)의 방향이 화살표 F로 도시되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 타깃재(31a) 및 제2 타깃재(31b)는, 중간 적층체(11)의 반송 방향 F를 따라 배열되어 있다. 또한 제1 타깃재(31a)는 제2 타깃재(31b)에 비하여, 중간 적층체(11)의 반송 방향에 관하여 상류측에 배치되어 있다. 또한 도 3에 도시한 바와 같이, 각 타깃재(31a, 31b)는 각각 백킹 플레이트(41)에 설치되어 있다. 백킹 플레이트(41)는 방전 장치에 접속되는 것이며, 이 백킹 플레이트(41)를 통하여, 방전 장치로부터의 방전 전력이 타깃재(31a, 31b)에 인가된다. 백킹 플레이트(41)는 예를 들어 구리 등의 도전성 재료로 구성되어 있다. 이들 한 쌍의 백킹 플레이트(41)와, 각 백킹 플레이트(41)에 설치된 타깃재(31a, 31b)에 의해, 진공 성막 시에 캐소드가 되는 캐소드 유닛(40)이 구성되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 제1 타깃재(31a)는 상술한 제1 합금으로부터, 예를 들어 MoNb 합금으로 구성되어 있고, 한편, 제2 타깃재(31b)는, 상술한 제2 합금으로부터, 예를 들어 APC 합금으로 구성되어 있다. 이렇게 본 실시 형태에 있어서는, 제1 중간층(18a)을 성막하기 위한 타깃재로서, 제1 합금을 포함하는 제1 타깃재(31a) 및 제2 합금을 포함하는 제2 타깃재(31b)라고 하는 2종류의 타깃재를 사용한다. 이로 인해, 제1 합금 및 제2 합금의 양쪽을 포함하는 제1 중간층(18a)을 중간 적층체(11) 상에 형성할 수 있다.
또한 도 3에 도시한 바와 같은, 2개의 타깃재(31a, 31b)가 설치되도록 구성된 캐소드 유닛(40)의 구조는, 일반적으로 더블 캐소드라 칭해지는 것이다. 이러한 구조는, 주로, 실리콘 등의, 차지 업이 발생하기 쉬운 절연 재료의 성막을 위하여 사용되고 있는 것이다. 따라서, 도 3에 도시한 바와 같은, 2개의 타깃재(31a, 31b)를 배열한다는 방법은, 기존의 진공 성막 장치를 사용하여 용이하게 실현할 수 있는 것이다.
또한 실리콘 등의 절연 재료의 성막 공정에 있어서는, 차지 업을 방지하기 위해서, 캐소드 유닛(40)에는 교류 전압이 인가된다. 이로 인해, 2개의 타깃재(31a, 31b)로부터 교대로 재료가 방출된다. 한편, 본 실시 형태에 있어서는, 타깃재(31a, 31b)가 금속 재료로 구성되기 때문에, 차지 업이 문제가 될 일은 없다. 따라서 본 실시 형태에 있어서는, 2개의 타깃재(31a, 31b)의 각각에 직류 전압을 인가하여 성막 공정을 실시할 수 있다.
이어서, 이러한 구성을 포함하는 본 실시 형태의 작용 및 효과에 대하여 설명한다. 여기에서는, 처음에, 상술한 중간 적층체(11)를 제조하는 방법의 일례에 대하여 설명한다. 이어서, 중간 적층체(11)를 적층체 제조 장치(1)에 공급하여 적층체(10)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 그 후, 적층체(10)를 패터닝함으로써 얻어지는 필름 센서(60)에 대하여 설명한다.
중간 적층체의 제조 방법
처음에 기재 필름(12)을 준비한다. 이어서, 아크릴 수지를 포함하는 도포액을, 코터를 사용하여 기재 필름(12)의 양측에 코팅한다. 이에 의해, 기재 필름(12)의 양측에 하드 코팅층(13a, 13b)이 형성된다. 이어서, 유기 수지 및 유기 수지 내에 분산된 고굴절률 재료의 입자, 예를 들어 지르코늄의 입자를 포함하는 도포액을, 코터를 사용하여 제1 하드 코팅층(13a)의 한쪽 측의 면 상에 코팅한다. 이에 의해, 제1 하드 코팅층(13a) 상에 제1 고굴절률층(14a)이 형성된다. 그 후, 유기 수지 및 유기 수지 내에 분산된 저굴절률 재료의 입자, 예를 들어 산화 규소의 입자를 포함하는 도포액을, 코터를 사용하여 제1 고굴절률층(14a)의 한쪽 측의 면 상에 코팅한다. 이에 의해, 제1 고굴절률층(14a) 상에 제1 저굴절률층(15a)이 형성된다. 그 후, 스퍼터링법 등의 진공 성막법을 사용하여, 제1 저굴절률층(15a) 상에 제1 산화 규소층(16a)을 형성한다. 마찬가지로, 스퍼터링법 등의 진공 성막법을 사용하여, 제1 산화 규소층(16a) 상에 제1 투명 도전층(17a)을 형성한다. 이와 같이 하여 중간 적층체(11)를 얻을 수 있다. 또한, 제1 산화 규소층(16a)이나 제1 투명 도전층(17a)을 형성하기 위한 진공 성막을 실시하기 위한 장치는, 상술한 적층체 제조 장치(1) 중에, 예를 들어 상술한 권출 장치(20)와 성막 장치(30) 사이에 설치된 것이어도 되고, 또는, 적층체 제조 장치(1)로부터는 분리된 것이어도 된다.
적층체의 제조 방법
이어서, 적층체 제조 장치(1)를 사용하여 중간 적층체(11)의 한쪽 측에 제1 중간층(18a) 및 제1 차광 도전층(19a)을 형성하고, 이에 의해 도 4에 도시하는 적층체(10)를 얻는 방법에 대하여 설명한다. 또한 본 실시 형태에 의하면, 상술한 바와 같이, 제1 중간층(18a)을 설치함으로써, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 간의 밀착력을 개선할 수 있다. 따라서, 후술하는 중간층 형성 공정을 포함하는 적층체 제조 방법을, 밀착력을 개선하기 위한 밀착력 개선 방법이라 칭할 수도 있다.
처음에, 권출 장치(20)에 있어서, 중간 적층체(11)가 권회된 샤프트(21)를 준비하고, 이어서, 성막 장치(30)를 향하여 중간 적층체(11)를 권출한다. 그 후, 이하에 설명하는 바와 같이, 중간 적층체(11)를 피성막체로 하여, 스퍼터링에 의한 성막 방법을 실시한다.
(중간층 형성 공정)
먼저 성막 장치(30)의 제1 영역(31)에 있어서, 중간 적층체(11)의 제1 투명 도전층(17a)의 한쪽 측의 면 상에 제1 중간층(18a)을 형성하는 중간층 형성 공정을 실시한다. 중간층 형성 공정에 있어서는, 처음에 배기 수단(31c)에 의해 제1 영역(31)의 내부 기체를 외부로 배출하고, 이에 의해, 제1 영역(31) 내를 진공 상태로 한다. 이어서, 불활성 가스 공급 장치(도시하지 않음)에 의해 제1 영역(31) 내에 아르곤 등의 불활성 가스를 도입하고, 그 후, 방전 장치에 의해 제1 타깃재(31a) 및 제2 타깃재(31b)에 방전 전력을 인가한다. 이에 의해 발생하는 스퍼터링 현상에 의해, 제1 타깃(31a)을 구성하는 제1 합금과, 제2 타깃재(31b)를 구성하는 제2 합금을 포함하는 제1 중간층(18a)을 제1 투명 도전층(17a) 상에 형성할 수 있다.
이 때, 제1 타깃재(31a) 및 제2 타깃재(31b)에 인가되는 방전 전력은, 제1 중간층(18a)에 있어서의 제1 합금 및 제2 합금의 구성 비율이 원하는 값이 되도록, 적절히 조정된다. 또한, 제1 중간층(18a)에 있어서의 제1 합금 및 제2 합금의 구성 비율을 조정하는 요인으로서는, 제1 타깃재(31a) 및 제2 타깃재(31b)에 인가되는 방전 전력뿐만 아니라, 제1 타깃재(31a) 및 제2 타깃재(31b)의 표면적을 들 수도 있다.
그런데 상술한 바와 같이, 제1 타깃재(31a)는 제2 타깃재(31b)에 비하여, 중간 적층체(11)의 반송 방향에 관하여 상류측에 배치되어 있다. 이 경우, 중간 적층체(11)가 제1 영역(31)에 도달한 당초에는, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 타깃재(31a) 간의 거리가, 제1 투명 도전층(17a)과 제2 타깃재(31b) 간의 거리보다도 작게 되어 있다. 이로 인해, 제1 영역(31)에 있어서의 성막에 있어서는, 먼저 제1 합금이 제1 타깃재(31a)로부터 제1 투명 도전층(17a)에 도달하고, 그 후에 제2 합금이 제2 타깃재(31b)로부터 제1 투명 도전층(17a)에 도달한다고 생각된다. 따라서, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 중간층(18a)과의 계면(상술한 제1 계면)의 근방에 있어서는, 제1 중간층(18a)이 주로 제1 합금에 의해 구성된다고 생각된다. 한편, 반송 드럼(38)에 의해 중간 적층체(11)가 반송됨에 따라서, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 타깃재(31a) 간의 거리와, 제1 투명 도전층(17a)과 제2 타깃재(31b) 간의 거리 간의 차가 작아진다. 그리고, 어떤 시점을 경계로, 제1 투명 도전층(17a)과 제2 타깃재(31b) 간의 거리가, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 타깃재(31a) 간의 거리보다도 작아진다. 이 경우, 중간 적층체(11)에는 주로 제2 합금이 제2 타깃재(31b)로부터 도달하게 된다. 따라서, 제1 중간층(18a)의 한쪽 측의 면(상술한 제2 계면)의 근방에 있어서는, 제1 중간층(18a)이 주로 제2 합금에 의해 구성된다고 생각된다. 이 결과, 제1 계면으로부터 제2 계면을 향함에 따라서, 단위 체적당에 있어서의 제1 합금의 함유량이 낮아지고, 또한 단위 체적당에 있어서의 제2 합금의 함유량이 높아지도록, 제1 중간층(18a)을 구성할 수 있다. 즉 본 실시 형태에 의하면, 제1 타깃재(31a)를 제2 타깃재(31b)보다도 반송 방향 F에 관하여 상류측에 배치함으로써, 제1 중간층(18a)에 있어서의 제1 합금 및 제2 합금의 바람직한 농도 분포를 실현할 수 있다.
(차광 도전층 형성 공정)
그 후, 제1 중간층(18a)의 형성 공정의 경우와 동일하게 하여, 타깃재(32a, 32b), 타깃재(33a, 33b) 및 타깃재(34a, 34b)를 사용한 스퍼터링에 의해, 타깃(32a 내지 34a)을 구성하는 제2 합금을 포함하는 제1 차광 도전층(19a)을 제1 중간층(18a) 상에 형성할 수 있다.
(권취 공정)
그 후, 권취 장치(50)에 있어서, 중간 적층체(11)와, 중간 적층체(11) 상에 형성된 제1 중간층(18a) 및 제1 차광 도전층(19a)을 포함하는 적층체(10)가 샤프트(51)에 의해 권취된다. 이에 의해, 적층체(10)의 권회체가 얻어진다.
본 실시 형태에 의하면, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 사이에, 제1 투명 도전층(17a) 및 제1 차광 도전층(19a)의 양쪽에 접하는 제1 중간층(18a)이 설치된다. 이 제1 중간층(18a)은 제1 합금 및 제2 합금을 포함하고 있다. 한편, 제1 차광 도전층(19a)은 제2 합금을 포함하지만 제1 합금을 포함하고 있지 않다. 그리고, 제1 합금은, 제2 합금에 비하여, 제1 투명 도전층(17a)에 대한 높은 밀착력을 갖고 있다. 이로 인해, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 간의 밀착력을 충분히 확보할 수 있다.
필름 센서의 제조 방법
이어서, 적층체(10)의 용도의 일례로서, 적층체(10)를 패터닝함으로써 얻어지는 필름 센서(터치 패널 센서)(60)에 대하여 설명한다. 필름 센서(60)는 액정 표시 패널이나 유기 EL 표시 패널 등의 표시 패널의 관찰자측에 설치되고, 인체 등의 피검출체의 접촉 위치를 검출하기 위한 투명 도전 패턴 등을 포함하는 센서이다. 필름 센서(60)로서는, 피검출체로부터의 압력에 기초하여 터치 개소를 검출하는 저항막 방식의 필름 센서나, 인체 등의 피검출체로부터의 정전기에 기초하여 터치 개소를 검출하는 정전 용량 방식의 필름 센서 등 여러가지 타입의 것이 알려져 있지만, 여기에서는, 적층체(10)를 패터닝함으로써 정전 용량 방식의 필름 센서(60)를 형성하는 예에 대해서, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다. 도 6은, 필름 센서(60)를 도시하는 평면도이며, 도 7은, 도 6에 도시하는 필름 센서(60)의 선 VII-VII을 따른 단면도이다. 또한 도 6 및 도 7에 있어서는, 도 5에 도시하는, 기재 필름(12)의 한쪽 측 및 다른쪽 측에 배치된 투명 도전층(17a, 17b), 중간층(18a, 18b) 및 차광 도전층(19a, 19b)을 포함하는 적층체(10)를 사용함으로써, 필름 센서(60)가 제작되어 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 필름 센서(60)는 손가락 등의 외부 도체의 접근에 기인하는 정전 용량의 변화를 검출하기 위한 투명 도전 패턴(62a, 62b)을 구비하고 있다. 투명 도전 패턴(62a, 62b)은, 기재 필름(12)의 한쪽 측에 배치되고, 도 6의 가로 방향으로 연장하는 제1 투명 도전 패턴(62a)과, 기재 필름(12)의 다른쪽 측에 배치되고, 도 6의 세로 방향으로 연장하는 제2 투명 도전 패턴(62b)을 포함하고 있다. 또한 필름 센서(60)는 제1 투명 도전 패턴(62a)에 접속된 제1 추출 패턴(64a)과, 제2 투명 도전 패턴(62b)에 접속된 제2 추출 패턴(64b)을 더 구비하고 있다. 또한, 각 추출 패턴(64a, 64b)에 접속되고, 각 투명 도전 패턴(62a, 62b)으로부터의 신호를 외부로 추출하기 위한 단자부(65a, 65b)가 더 설치되어 있어도 된다.
도 7에 도시한 바와 같이, 투명 도전 패턴(62a, 62b)은, 적층체(10)의 투명 도전층(17a, 17b)을 패터닝함으로써 얻어지는 것이다. 마찬가지로, 제1 추출 패턴(64a)은 적층체(10)의 제1 중간층(18a) 및 제1 차광 도전층(19a)을 패터닝함으로써 얻어지는 것이다. 또한 도 7에는 도시되어 있지 않지만, 제1 단자부(65a)도, 적층체(10)의 제1 중간층(18a) 및 제1 차광 도전층(19a)을 패터닝함으로써 얻어지는 것이며, 또한 제2 추출 패턴(64b) 및 제2 단자부(65b)는 적층체(10)의 제2 중간층(18b) 및 제2 차광 도전층(19b)을 패터닝함으로써 얻어지는 것이다. 투명 도전층(17a, 17b), 중간층(18a, 18b) 및 차광 도전층(19a, 19b)을 패터닝하는 방법으로서는, 예를 들어 포토리소그래피법이 사용된다. 또한 도 7에 도시한 바와 같이, 적층체(10)의 산화 규소층(16a, 16b)은, 투명 도전 패턴(62a, 62b)이나 추출 패턴(64a, 64b)에 대응한 패턴을 갖도록 패터닝되어 있어도 된다.
본 실시 형태에 의하면, 추출 패턴(64a, 64b)은, 제1 합금 및 제2 합금을 포함하는 중간층(18a, 18b)과, 제2 합금을 포함하는 차광 도전층(19a, 19b)을 갖고 있다. 또한 상술한 바와 같이, 제1 합금은, 제2 합금에 비하여, 투명 도전 패턴(62a, 62b)을 구성하는 투명 도전층(17a, 17b)에 대한 높은 밀착력을 갖고 있다. 이로 인해, 투명 도전 패턴(62a, 62b)과 추출 패턴(64a, 64b) 간의 밀착력이 높아진 필름 센서(60)를 제공할 수 있다.
그런데, 필름 센서(60)를 제작하기 위하여 적층체(10)의 패터닝을 행할 때에는, 여러가지 약액이 사용된다. 예를 들어, 포토리소그래피법에 있어서 사용되는 레지스트층을 제거하거나, 상술한 산화 규소층(16a, 16b)을 에칭하거나 할 때에는, 알칼리성 용액이 사용된다. 그런데, 상술한 제1 합금을 구성하는 MoNb 합금은, 알칼리성 용액에 대하여 용해되기 쉬운 합금으로서 알려져 있다. 한편, 상술한 제2 합금을 구성하는 APC 합금은, MoNb 합금에 비하여, 알칼리성 용액에 대하여 높은 내성을 갖고 있다. 여기서 본 실시 형태에 의하면, 상술한 바와 같이, 제1 중간층(18a)이 제1 합금 및 제2 합금을 포함하고, 제1 중간층(18a)의 외측에 설치되는 제1 차광 도전층(19a)이 제2 합금을 포함하고 있다. 즉, 알칼리성 용액에 대한 내성이 높은 제2 합금쪽이, 제1 합금보다도 외측에 존재하고 있다. 따라서, 본 실시 형태에 의한 제1 중간층(18a) 및 제1 차광 도전층(19a)의 구성은, 제1 투명 도전층(17a)과 제1 차광 도전층(19a) 간의 밀착력을 높일 수 있다는 이점뿐만 아니라, 적층체(10)나 필름 센서(60)의 약액에 대한 내성을 높일 수 있다는 이점도 갖고 있다.
실시예
이어서, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하의 실시예의 기재에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
기재 필름과, 기재 필름의 한쪽 측의 면 상에 순서대로 설치된 제1 고굴절률층, 제1 저굴절률층, 제1 투명 도전층, 제1 중간층 및 제1 차광 도전층을 포함하는 적층체를 제작하였다. 제1 고굴절률층, 제1 저굴절률층, 제1 투명 도전층 및 제1 차광 도전층을 구성하는 재료로서 각각, 산화 니오븀, 산화 규소, ITO 및 APC 합금을 사용하였다. 제1 중간층에 대해서는, MoNb 합금을 포함하는 제1 타깃재 및 APC 합금을 포함하는 제2 타깃재의 양쪽을 사용한 스퍼터링에 의해, 제1 중간층을 형성하였다. 제1 타깃재 및 제2 타깃재에 인가한 방전 전력은, 각각 2.4kW 및 5.6kW였다.
제1 중간층에 있어서의 MoNb 합금 및 APC 합금의 구성 비율을 조사하기 위해서, 상술한 방전 전력과 동일한 값을 사용하여, MoNb 합금만으로 이루어지는 층 및 APC 합금만으로 이루어지는 층을 별도 제작하였다. 이 결과, 제1 타깃재에 2.4kW의 방전 전력을 인가함으로써 얻어지는 MoNb 합금의 층 두께는 2.0nm이며, 제2 타깃재에 5.6kW의 방전 전력을 인가함으로써 얻어지는 APC 합금의 층 두께는 16.0nm였다. 이것으로부터, 본 실시예에 있어서 형성된 제1 중간층에 있어서의, MoNb 합금의 함유량과 APC 합금의 함유량의 비는, 약 1:8로 되어 있다고 생각된다. 또한, 제1 중간층의 두께는 약 18.0nm로 되어 있다고 생각된다.
(실시예 2)
제1 중간층을 형성할 때에 제1 타깃재 및 제2 타깃재에 인가하는 방전 전력을 9.6kW 및 3.2kW로 한 점을 제외하고, 실시예 1의 경우와 동일하게 하여 적층체를 제작하였다. 또한, 이 방전 전력의 값을 사용하여 MoNb 합금만으로 이루어지는 층 및 APC 합금만으로 이루어지는 층을 별도 제작한 경우, MoNb 합금의 층 두께는 7.9nm이며, APC 합금의 층 두께는 9.1nm였다. 이것으로부터, 본 실시예에 있어서 형성된 제1 중간층에 있어서의, MoNb 합금의 함유량과 APC 합금의 함유량의 비는, 약 1:1.2로 되어 있다고 생각된다. 또한, 제1 중간층의 두께는 약 17.0nm로 되어 있다고 생각된다.
(실시예 3)
제1 중간층을 형성할 때에 제1 타깃재 및 제2 타깃재에 인가하는 방전 전력을 1.5kW 및 5.6kW로 한 점을 제외하고, 실시예 1의 경우와 동일하게 하여 적층체를 제작하였다. 또한, 이 방전 전력의 값을 사용하여 MoNb 합금만으로 이루어지는 층 및 APC 합금만으로 이루어지는 층을 별도 제작한 경우, MoNb 합금의 층 두께는 1.2nm이며, APC 합금의 층 두께는 16.0nm였다. 이것으로부터, 본 실시예에 있어서 형성된 제1 중간층에 있어서의, MoNb 합금의 함유량과 APC 합금의 함유량의 비는, 약 1:13.3으로 되어 있다고 생각된다. 또한, 제1 중간층의 두께는 약 17.2nm로 되어 있다고 생각된다.
(실시예 4)
제1 중간층을 형성할 때에 제1 타깃재 및 제2 타깃재에 인가하는 방전 전력을 4.8kW 및 4.8kW로 한 점을 제외하고, 실시예 1의 경우와 동일하게 하여 적층체를 제작하였다. 또한, 이 방전 전력의 값을 사용하여 MoNb 합금만으로 이루어지는 층 및 APC 합금만으로 이루어지는 층을 별도 제작한 경우, MoNb 합금의 층 두께는 4.0nm이며, APC 합금의 층 두께는 13.7nm였다. 이것으로부터, 본 실시예에 있어서 형성된 제1 중간층에 있어서의, MoNb 합금의 함유량과 APC 합금의 함유량의 비는, 약 1:3.4로 되어 있다고 생각된다. 또한, 제1 중간층의 두께는 약 17.7nm로 되어 있다고 생각된다.
(비교예 1)
APC 합금을 포함하는 제2 타깃재만을 사용하여 제1 중간층을 형성한 점을 제외하고, 실시예 1의 경우와 동일하게 하여 적층체를 제작하였다. 제2 타깃재에 인가한 방전 전력은 6.4kW이며, 얻어진 제1 중간층의 두께는 18.2nm였다.
(비교예 2)
MoNb 합금을 포함하는 제1 타깃재만을 사용하여 제1 중간층을 형성한 점을 제외하고, 실시예 1의 경우와 동일하게 하여 적층체를 제작하였다. 제1 타깃재에 인가한 방전 전력은 9.6kW이며, 얻어진 제1 중간층의 두께는 7.9nm였다.
〔평가 방법〕
(평가 1)
제작된 적층체의 제1 차광 도전층의 부착력의 평가를 행하였다. 처음에, 접착 테이프를 제1 차광 도전층에 부착하고, 이어서, 0.3초당 5cm의 속도로, 접착 테이프를 제1 차광 도전층으로부터 박리하였다. 그 후, 제1 차광 도전층이 접착 테이프측에 부착되어 있는지 여부, 즉 제1 차광 도전층이 적층체로부터 박리되어버리는지 여부를 확인하였다. 그리고, 제1 차광 도전층이 적층체로부터 박리되어버린 경우, 그 적층체의 제1 차광 도전층의 부착력을 0점으로 하였다. 한편, 제1 차광 도전층이 적층체로부터 박리되지 않은 적층체에 대해서는, JIS K5600-5-6에 규정되어 있는 「부착성-크로스컷법」과 유사한 방법을 사용하여, 제1 차광 도전층의 부착력을 더욱 상세하게 평가하였다. 구체적으로는, 처음에 커터 등의 공구를 사용하여 격자 패턴을 제1 차광 도전층에 절입하고, 다음으로 접착 테이프를 제1 차광 도전층에 부착하고, 그 후, 0.3초당 5cm의 속도(JIS K5600-5-6에서는 1.0초당 5cm의 속도)로, 접착 테이프를 제1 차광 도전층으로부터 박리하였다. 그리고, 크로스컷되어 있는 제1 차광 도전층의 단편 중 격자 패턴의 에지 부분으로부터 박리되어버린 부분의, 전체 면적에 대한 비율에 따라 부착력을 평가하였다. 평가 기준을 이하에 기술하였다.
10점: 에지 부분에 있어서의 제1 차광 도전층의 박리가 없다
8점: 에지 부분에 있어서의 제1 차광 도전층의 박리 면적이 5％ 이하
6점: 에지 부분에 있어서의 제1 차광 도전층의 박리 면적이 5 내지 15％
4점: 에지 부분에 있어서의 제1 차광 도전층의 박리 면적이 15 내지 35％
2점: 에지 부분에 있어서의 제1 차광 도전층의 박리 면적이 35 내지 50％
0점: 에지 부분에 있어서의 제1 차광 도전층의 박리 면적이 50％ 이상
10점 내지 0점으로서 평가된 적층체의 예를 참고로 하여 도 8의 (a) 내지 (e)에 각각 도시한다. 또한, 격자 패턴의 간격은 1mm로 하였다. 또한 접착 테이프로서는, 니치반 테이프 No.405를 사용하였다.
(평가 2)
제1 차광 도전층에 격자 패턴의 절입을 형성한 후, 접착 테이프를 제1 차광 도전층에 부착하기 전에, 알칼리성 용액에 적층체를 침지시킨 점을 제외하고, 평가(1)의 경우와 동일하게 하여, 적층체의 제1 차광 도전층의 부착력을 평가하였다. 알칼리성 용액으로서는, 농도 2％의 KOH 용액을 사용하였다. 침지 시간은 10분간으로 하고, 침지 시의 KOH 용액의 온도는 25℃로 하였다.
평가 1 내지 2의 결과를 정리하여 표 1에 나타내었다.
Figure 112015098768828-pct00001
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 중간층이 MoNb 합금 및 APC 합금의 양쪽을 포함하는 경우, 제1 차광 도전층의 단편이 완전히 박리되어버리는 것을 방지할 수 있었다. 특히, 제1 중간층에 있어서의 MoNb 합금의 함유량과 APC 합금의 함유량의 비가 약 1:8인 경우, 제1 차광 도전층의 단편이 박리되는 것을 효과적으로 방지할 수 있었다. 한편, 제1 중간층이 APC 합금만으로 구성되어 있었던 경우, 또는 제1 중간층이 MoNb 합금만으로 구성되어 있었던 경우, 제1 차광 도전층이 완전히 박리되어버렸다. 이러한 점에서, 제1 차광 도전층의 부착력을 높이는 동시에, MoNb 합금 및 APC 합금의 양쪽을 사용하여 제1 중간층을 구성하는 것이 유효하다고 할 수 있다. 즉, 제1 중간층에 제1 합금(MoNb 합금) 및 제2 합금(APC 합금)의 양쪽을 포함시키는 것은, 제1 투명 도전층과 제1 차광 도전층 간의 밀착력을 개선하는 데 있어서 유효한 수단(방법)이라고 할 수 있다.
1: 적층체 제조 장치
10: 적층체
11: 중간 적층체
12: 기재 필름
13a, 13b: 하드 코팅층
14a, 14b: 고굴절률층
15a, 15b: 저굴절률층
16a, 16b: 산화 규소층
17a, 17b: 투명 도전층
18a, 18b: 중간층
19a, 19b: 차광 도전층
20: 권출 장치
30: 성막 장치
31: 제1 성막실
31a: 제1 타깃재
31b: 제2 타깃재
32: 제2 성막실
32a, 32b: 타깃재
38: 반송 드럼
40: 캐소드 유닛
41: 백킹 플레이트
50: 권취 장치
60: 필름 센서
62a, 62b: 투명 도전 패턴
64a, 64b: 추출 패턴
65a, 65b: 단자부

Claims (13)

  1. 기재 필름과,
    상기 기재 필름의 한쪽 측에 설치되고, 투광성 및 도전성을 갖는 제1 투명 도전층과,
    상기 제1 투명 도전층의 한쪽 측에 설치된 제1 차광 도전층과,
    상기 제1 투명 도전층 및 상기 제1 차광 도전층의 양쪽에 접하도록 상기 제1 투명 도전층과 상기 제1 차광 도전층 사이에 설치된 제1 중간층을 구비하고,
    상기 제1 중간층은 제1 합금 및 제2 합금을 포함하고,
    상기 제1 차광 도전층은 상기 제2 합금을 포함하고,
    상기 제1 합금은, 상기 제2 합금에 비하여, 상기 제1 투명 도전층에 대한 높은 밀착력을 갖고,
    상기 제1 합금은 MoNb 합금으로 이루어지고,
    상기 제2 합금은 APC 합금으로 이루어지는, 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 합금은, 상기 제1 합금에 비하여, 알칼리성 용액에 대한 높은 내성을 갖는, 적층체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 투명 도전층과 상기 제1 중간층 사이의 계면으로부터, 상기 제1 중간층과 상기 제1 차광 도전층 사이의 계면을 향함에 따라서, 단위 체적당에 있어서의 상기 제1 합금의 함유량이 낮아지고, 또한 단위 체적당에 있어서의 상기 제2 합금의 함유량이 높아지도록, 상기 제1 중간층이 구성되어 있는, 적층체.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재 필름의 다른쪽 측에 설치되고, 투광성 및 도전성을 갖는 제2 투명 도전층과,
    상기 제2 투명 도전층의 다른쪽 측에 설치된 제2 차광 도전층과,
    상기 제2 투명 도전층 및 상기 제2 차광 도전층의 양쪽에 접하도록 상기 제2 투명 도전층과 상기 제2 차광 도전층 사이에 설치된 제2 중간층을 더 구비하고,
    상기 제2 중간층은 상기 제1 합금 및 상기 제2 합금을 포함하고,
    상기 제2 차광 도전층은 상기 제2 합금을 포함하는, 적층체.
  7. 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 측에 설치되고, 투광성 및 도전성을 갖는 제1 투명 도전층을 포함하는 중간 적층체를 준비하는 공정과,
    제1 합금을 포함하는 제1 타깃재 및 제2 합금을 포함하는 제2 타깃재를 사용한 성막법에 의해, 상기 제1 투명 도전층의 한쪽 측의 면 상에 제1 중간층을 형성하는 공정과,
    상기 제2 합금을 포함하는 타깃재를 사용한 성막법에 의해, 상기 제1 중간층의 한쪽 측의 면 상에 제1 차광 도전층을 형성하는 공정을 구비하고,
    상기 제1 합금은, 상기 제2 합금에 비하여, 상기 제1 투명 도전층에 대한 높은 밀착력을 갖고,
    상기 제1 합금은 MoNb 합금으로 이루어지고,
    상기 제2 합금은 APC 합금으로 이루어지는, 적층체 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 합금을 포함하는 상기 제1 타깃재는, 상기 제2 합금을 포함하는 상기 제2 타깃재에 비하여, 상기 중간 적층체의 반송 방향에 관하여 상류측에 배치되어 있는, 적층체 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 기재 필름과,
    상기 기재 필름의 한쪽 측에 소정의 패턴으로 설치되고, 투광성 및 도전성을 갖는 제1 투명 도전 패턴과,
    제1 투명 도전 패턴 상에 소정의 패턴으로 설치되고, 차광성 및 도전성을 갖는 제1 추출 패턴을 구비하고,
    상기 제1 추출 패턴은, 제1 투명 도전 패턴 상에 설치된 제1 중간층과, 상기 제1 중간층 상에 설치된 제1 차광 도전층을 포함하고,
    상기 제1 중간층은 제1 합금 및 제2 합금을 포함하고,
    상기 제1 차광 도전층은 상기 제2 합금을 포함하고,
    상기 제1 합금은, 상기 제2 합금에 비하여, 상기 제1 투명 도전 패턴에 대한 높은 밀착력을 갖고,
    상기 제1 합금은 MoNb 합금으로 이루어지고,
    상기 제2 합금은 APC 합금으로 이루어지는, 필름 센서.
  11. 필름 센서와, 상기 필름 센서 상으로의 접촉 위치를 검출하는 제어 회로를 포함하는 터치 패널 장치로서,
    상기 필름 센서가, 제10항에 기재된 필름 센서를 구비하는, 터치 패널 장치.
  12. 반송되고 있는, 제1 투명 도전층을 포함하는 피성막체 상에 농도 구배형의 금속층을 성막하는 성막 방법으로서,
    격벽에 의해 구획된 1개의 영역 내에서 제1 타깃재 및 제2 타깃재에 방전 전력을 인가하고, 상기 피성막체의 상기 제1 투명 도전층 상에 상기 금속층을 형성하는 공정을 구비하고,
    상기 제1 타깃재는, 상기 제2 타깃재에 비하여, 상기 피성막체의 반송 방향에 관하여 상류측에 배치되어 있고,
    상기 제1 타깃재는 제1 합금으로 구성되어 있고, 상기 제2 타깃재는 상기 제1 합금과는 다른 제2 합금으로 구성되어 있고,
    상기 제1 합금은 MoNb 합금으로 이루어지고,
    상기 제2 합금은 APC 합금으로 이루어지는, 성막 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 합금은, 상기 제2 합금에 비하여, 상기 피성막체의 상기 제1 투명 도전층에 대한 높은 밀착력을 갖는, 성막 방법.
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