TW201510808A - 用於製作電子零件的疊層體及疊層體製造方法、薄膜感測器及具備薄膜感測器的觸控面板裝置以及形成濃度梯度型之金屬層的成膜方法 - Google Patents

用於製作電子零件的疊層體及疊層體製造方法、薄膜感測器及具備薄膜感測器的觸控面板裝置以及形成濃度梯度型之金屬層的成膜方法 Download PDF

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Abstract

提供充分確保透明導電層和遮光導電層之間的密接力的疊層體。在第1透明導電層和第1遮光導電層之間設置有與第1透明導電層及第1遮光導電層之雙方接合的第1中間層。第1中間層包含第1合金及第2合金，另外第1遮光導電層包含上述第2合金。在此，作為第1合金，使用比起第2合金，具有較高的對第1透明導電層的密接力的合金。

Description

用於製作電子零件的疊層體及疊層體製造方法、薄膜感測器及具備薄膜感測器的觸控面板裝置以及形成濃度梯度型之金屬層的成膜方法
本發明係關於用於製作薄膜感測器等之電子零件的疊層體及疊層體製造方法。再者，本發明係關於薄膜感測器及具備薄膜感測器之觸控面板裝置。
近日，廣泛使用觸控裝置當作輸入手段。觸控裝置包含薄膜感測器(觸控感測器)、檢測出薄膜感測器上之接觸位置的控制電路、配線及FPC(撓性印刷基板)。觸控裝置大多的情形係隨著顯示裝置被當作組裝有液晶顯示器或電漿顯示器等之顯示裝置之各種裝置等(例如，售票機、ATM裝置、行動電話、遊戲機)的輸入手段使用。在如此之裝置中，薄膜感測器被配置在顯示裝置之顯示面上，依此可以很直接地對顯示裝置進行輸入。薄膜感測器中與顯示裝置之顯示區域面對之區域成為透明，薄膜感測器之該區域，構成可檢測出接觸位置(接近位置)的主動區域。
薄膜感測器等之電子零件一般係由用以實現光學性特性之層，或用以實現電性特性之層等的複數層所構成。作為用以製作如此之電子零件之方法，已知的有首先準備包含基材薄膜及透明導電層，或含金屬之遮光導電層等之複數層的疊層體，接著，藉由光微影等對該疊層體之任意層進行圖案製作的方法。
作為製造疊層體之方法之一，所知的有首先準備基材薄膜，接著使用濺鍍法或EB蒸鍍法等之物理蒸鍍成膜法，在基材薄膜上疊層透明導電層或遮光導電層之方法。在例如專利文獻1中，揭示著使用濺鍍法而在聚酯薄膜上形成ITO層，之後使用濺鍍法子在ITO層上形成鉻層，依此取得用以製作薄膜之疊層體。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文件1]日本特開平4-160624號公報
於使用光微影法等而對疊層體進行圖案製作之後，或是於圖案製作後之製造工程之時，因防止被圖案製作之疊層體之表面受損，故有在疊層體之表面貼上保護膜之情形。如此之保護膜通常於最終出貨前被剝離。此時，當透明導電層和遮光導電層之間的密接力小時，於剝離保護膜之時，遮光導電層從透明導電層被部分性地剝離。如此之剝離於遮光導電層中含有以銀為主成分並且包 含銅及鈀的Ag-Pd-Cu系之銀合金，所謂APC合金之時尤其明顯。
本發明係考慮如此之點而創作出，其目的在於提供充分確保透明導電層和遮光導電層之間的密接力的疊層體及製造如此之疊層體的方法。
本發明之疊層體具備：基材薄膜；第1透明導電層，其係被設置在上述基材薄膜之一方側，具有透光性及導電性；第1遮光導電層，其係被設置在上述第1透明導電層之一方側；第1中間層，其係以與上述第1透明導電層及上述第1遮光導電層之雙方相接之方式，被設置在上述第1透明導電層和上述第1遮光導電層之間；上述第1中間層包含第1合金及第2合金，上述第1遮光導電層包含上述第2合金，上述第1合金比起上述第2合金，具有較高的對上述第1透明導電層的密接力。
在本發明之疊層體中，最佳係上述第2合金比起上述第1合金，具有較高的對鹼性溶劑的耐性。
在本發明之疊層體中，即使以隨著從上述第1透明導電層和上述第1中間層之間的界面，朝向上述第1中間層和上述第1遮光導電層之間的界面，每單位體積中之上述第1合金之含量變低，並且每單位體積中之上述2合金之含量變高之方式，構成上述第1中間層亦可。
在本發明之疊層體之上述第1中間層中，最佳係上述第1合金之含量和上述第2合金之含量之比在1：1~1：15之範圍內。
在本發明之疊層體中，即使上述第1合金由MoNb合金所構成，上述第2合金由APC合金構成亦可。
本發明之疊層體即使又具備下述構件亦可，第2透明導電層，其係被設置在上述基材薄膜之另一方側，具有透光性及導電性；第2遮光導電層，其係被設置在上述第2透明導電層之另一方側；第2中間層，其係以與上述第2透明導電層及上述第2遮光導電層之雙方相接之方式，被設置在上述第2透明導電層和上述第2遮光導電層之間。在此，上述第2中間層包含上述第1合金及上述第2合金，上述第2遮光導電層包含上述第2合金。
本發明準備包含有基材薄膜、被設置在上述基材薄膜之一方側且具有透光性及導電性之第1透明導電層的中間疊層體之工程；藉由使用由第1合金所構成之第1靶材及由第2合金所構成之第2靶材的成膜法，在上述第1透明導電層之一方側之表面上形成第1中間層之工程；及藉由使用由上述第2合金所構成之靶材的成膜法，在上述第1中間層之一方側之表面上形成第1遮光導電層之工程，上述第1合金比起上述第2合金，具有較高的對上述第1透明導電層的密接力。
在本發明之疊層體製造方法中，最佳係由上述第1合金所構成之上述第1靶材比起由上述第2合金所構成之上述第2靶材，在上述中間疊層體之搬運方向上被配置更上游側。
在本發明之疊層體製造方法中，即使上述第1 合金由MoNb合金所構成，上述第2合金由APC合金所構成亦可。
本發明之薄膜感測器包含：基材薄膜；第1透明導電圖案，其係以既定圖案被設置在上述基材薄膜之一方側，具有透光性及導電性；第1取出圖案，其係以既定圖案被設置在第1透明導電圖案上，具有遮光性及導電性；及上述第1取出圖案包含被設置在第1透明導電圖案上之第1中間層，和被設置在上述第1中間層上之第1遮光導電層，上述第1中間層包含第1合金及第2合金，上述第1遮光導電層包含上述第2合金，上述第1合金比起上述第2合金，具有較高的對上述第1透明導電圖案的密接力。
本發明係包含薄膜感測器，和檢測出上述薄膜感測器上之接觸位置的控制電路的觸控裝置，上述薄膜感測器具備上述記載的薄膜感測器。
本發明係在被搬運的被成膜體上形成濃度梯度型之金屬層的成膜方法，具備在藉由隔壁所區隔之一個區域內，對第1靶材及第2靶材施加放電電力，而在上述被成膜體上形成上述金屬層的工程；上述第1靶材比起上述第2靶材，在上述被成膜體之搬運方向上被配置在更上游側，上述第1靶材由第1金屬所構成，上述第2靶材由與上述第1合金不同的第2合金所構成。
在本發明之成膜方法中，即使上述第1合金比起上述第2合金，具有較高的對上述被成膜體之表面的 密接力亦可。
若藉由本發明時，在透明導電層和遮光導電層之間，設置有與透明導電層及第1遮光導電層之雙方相接的中間層。該中間層包含第1合金及第2合金。另外，第1遮光導電層即使包含第2合金而不含第1合金亦可。然後，上述第1合金比起上述第2合金，具有較高的對上述第1透明導電層的密接力。因此，可以充分確保透明導電層和遮光導電層之間的密接力。
1‧‧‧疊層體製造裝置
10‧‧‧疊層體
11‧‧‧中間疊層體
12‧‧‧基材薄膜
13a、13b‧‧‧硬塗層
14a、14b‧‧‧高折射率層
15a、15b‧‧‧低折射率層
16a、16b‧‧‧氧化矽層
17a、17b‧‧‧透明導電層
18a、18b‧‧‧中間層
19a、19b‧‧‧遮光導電層
20‧‧‧捲出裝置
30‧‧‧成膜裝置
31‧‧‧第1成膜室
31a‧‧‧第1靶材
31b‧‧‧第2靶材
32‧‧‧第2成膜室
32a、32b‧‧‧靶材
38‧‧‧搬運滾筒
40‧‧‧陰極單元
41‧‧‧背板
50‧‧‧捲取裝置
60‧‧‧薄膜感測器
62a、62b‧‧‧透明導電圖案
64a、64b‧‧‧取出圖案
65a、65b‧‧‧端子部
圖1為表示本發明之實施型態中之疊層體製造裝置的圖示。
圖2為表示圖1所示之疊層體製造裝置之成膜裝置的圖示。
圖3為表示從搬運圖2所示搬運滾筒側觀看被配置在圖2所示之成膜裝置之第1區域的第1靶材及第2靶材之時的圖示。
圖4為表示包含藉由使用圖2所示之成膜裝置而形成之第1中間層及第1遮光導電層的疊層體之剖面圖。
圖5為表示圖4所示之疊層體之變形例的剖面圖。
圖6為表示藉由對圖5所示之疊層體進行圖案製作而所取得之薄膜感測器的俯視圖。
圖7為沿著圖6所示之薄膜感測器之線VII-VII的剖 面圖。
圖8(a)~(e)為用以說明實施例中之第1遮光導電層之附著力之評估基準的圖示。
以下，參照圖1至圖7，針對本發明之實施型態予以說明。首先，參照圖4，針對在本實施型態中所製造之疊層體10，予以說明。
疊層體
圖4為表示疊層體10的剖面圖。如圖4所示般，疊層體10包含基材薄膜12、依序被設置在基材薄膜12之一方側之面12a上的第1硬塗層13a、第1高折射率層14a、第1低折射率15a、第1氧化矽層16a及第1透明導電層17a、被設置在第1透明導電層17a之一方側的第1遮光導電層19a、以與第1透明導電層17a及第1遮光導電層19a之雙方相接之方式，被設置在第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間的第1中間層18a。並且，「一方側」及後述「另一方側」係不管疊層體10之載置方向，以相對性表現疊層體10之各層的位置關係之用語。例如，在圖4所示之例中，「一方側」及「另一方側」分別相當於上側及下側，但是「一方側」及「另一方側」所意味的方向並不限定於上側及下側，因應疊層體10之方向，「一方側」及「另一方側」所意味的方向變 化。
以下，針對基材薄膜12、第1硬塗層13a、第1高折射率層14a、第1低折射率層15a、第1氧化矽層16a、第1透明導電層17a、第1遮光導電層19a及第1中間層18a分別予以說明。
(基材薄膜)
作為基材薄膜12而言，使用具有充分透光性的薄膜。作為構成基材薄膜12之材料，例如可舉出聚對苯二甲酸乙酯(PET)、環烯烴聚合物(COP)、環烯烴共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、三乙醯纖維素(TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。基材薄膜12之厚度成為例如25~200μm之範圍內。
(硬塗層)
第1硬塗層13a係為了達到如防止擦傷之目的，或如防止在層間之界面析出低分子共聚物(寡聚物)而看起來白濁之目的而設置的層。作為第1硬塗層13a，使用例如丙烯酸樹脂等。並且，如圖4所示般，即使由與第1硬塗層13a相同之材料所構成之第2硬塗層13b，又被設置在基材薄膜12之另一方側之面12b上亦可。硬塗層13a、13b之厚度成為例如0.1~10μm範圍內。
(高折射率層及低折射率層)
第1高折射率層14a係由具有較構成基材薄膜12之材料高之折射率的材料所構成之層，另外，第1低折射率層15a係由具有較構成基材薄膜12之材料低之折射率的材料所構成之層。該些第1高折射率層14a及第1低折射率層15a為了調整疊層體10中之光的透過率或反射率，任意設置在基材薄膜12和第1透明導電層17a之間。第1高折射率14a及第1折射率層15a如後述般，疊層體10之第1透明導電層17a被圖案製作而成為薄膜感測器之透明導電圖案之時，可以當作用以縮小設置有透明導電圖案之區域和無設置透明導電圖案之區域之間之光的透過率之差的折射率匹配層而發揮功能。
作為第1高折射率層14a之材料，使用例如氧化鈮或鋯等之高折射率材料。使用高折射率材料而構成第1折射率層14a之具體性的方法並不特別加以限定。例如，第1高折射率層14a即使為藉由高折射率材料單體而構成之膜亦可，或是即使由有機樹脂、被分散在有機樹脂內之高折射率材料之粒子所構成亦可。
作為第1低折射率層15a之材料，使用例如氧化矽或MgF(氟化鎂)等之低折射率材料。使用低折射率材料而構成第1折射率層15a之具體性的方法並不特別加以限定。例如，第1低折射率層15a即使為藉由低折射率材料單體而構成之膜亦可，或是即使由有機樹脂、被分散在有機樹脂內之低折射率材料之粒子所構成亦可。例如，可以藉由使用塗佈機塗佈含有機樹脂及低折射率材料 之粒子的塗佈液，而形成第1低折射率層15a。
(氧化矽層)
第1氧化矽層16a為以氧化矽層之膜所形成的層。第1氧化矽層16a所含之氧化矽之組成並不特別加以限制，使用具有SiOx(x為任意的數量)之組成的各種氧化矽，成為例如x=1.8。
若藉由本實施型態之疊層體10時，藉由含有複數第1低折射率層15a及第1氧化矽層16a般之含氧化矽等之低折射率材料的層，比起僅設置一層如此之層之時，可以提升疊層體10之阻隔性。
構成第1氧化矽層16a之氧化矽之折射率低於由PET或COP所構成之基材薄膜12之折射率。即是，第1氧化矽層16a之折射率與第1低折射率層15a相同，低於基材薄膜12。此時，藉由充分縮小第1低折射率層15a之折射率和第1氧化矽層16a之折射率之間的差，第1低折射率層15a及第1氧化矽層16a，可以作為具有低於基材薄膜12之折射率的層，而整體光學性地發揮功能。
並且，在本實施型態中，雖然針對疊層體10含上述第1高折射率層14a、第1低折射率層15a及第1氧化矽層16a之例而予以說明，但是即使不一定設置第1高折射率層14a、第1低折射率層15a及第1氧化矽層16a亦可。同樣，硬塗層13a、13b也係因應所需任意設置 的層。因此，以直接地與基材薄膜12之一方側之面12a或第1硬塗層13a之一方側之面相接之方式，設置第1透明導電層17a。
(透明導電層)
作為構成第1透明導電層17a之材料，使用具有導電性並表示透光性的材料，例如，使用銦錫氧化物(ITO)等之金屬氧化物。第1透明導電層17a之厚度係因應從疊層體10所製作的透明電極或透明導電圖案中之電阻之規格等而適當設定，例如成為18~50nm之範圍內。
(遮光導電層)
第1遮光導電層19a如後述般，在觸控面板等之電子零件中，用於形成用以將信號取出至外部的取出圖案或電極的層。即是，第1遮光導電層19a係當作所謂的配線材料或電極材料而被使用的層。因此，作為構成第1遮光導電層19a之材料，使用具有高的導電性及遮光性之金屬材料。具體而言，使用以銀為主成分並且包含銅及鈀之Ag-Pd-Cu的銀合金，所謂的APC合金。
然而，構成第1遮光性導電層19a之APC合金，所知的有針對具有高導電性，且與其他材料之間的密接力之點，比以往的配線材料差之情形。例如，有第1透明導電層17a，和由APC合金所構成之第1遮光導電層19a之間的密接力，小於使用鋁等之以往的配線材料之時 的情形。為了克服如此之課題，在本實施型態中，如圖4所示般，在第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間設置第1中間層18a。以下，針對第1中間層18a予以說明。
(中間層)
第1中間層18a係被構成假設在第1透明導電層17a上設置第1遮光導電層19a之時，在第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間所實現的密接力高於在第1透明導電層17a和第1中間層18a之間所實現之密接力的層。
並且，為了提高第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間的密接力，自以往提案有設置第1中間層18a。例如，在本案發明者之前案的公開公報日本2010-257442號公報中，提案有設置由MoNb合金所構成之中間層。但是，本案發明者精心研究之結果，發現僅在第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間設置由MoNb合金所構成之層，無法充分確保第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間之密接力。會成為如此之原因應有很多，就以其一原因而言，可想像於僅由MoNb合金構成中間層之時，中間層和第1遮光導電層19a之間的密接力小，其結果，導致第1遮光導電層19a容易剝離。
針對根據如此之課題而提案的本實施型態之 第1中間層18a，說明如下。在本實施型態中，第1中間層18a包含第1合金及第2合金。在此，第1合金係指在第1遮光導電層19a並無包含，而在第1中間層18a包含的合金。再者，第2合金係指在第1中間層18a及第1遮光導電層19a之雙方皆包含的合金。如上述般，於從APC合金構成第1遮光導電層19a之時，APC合金相當於第2合金。
作為第1合金而言，使用比起第2合金，具有較高的對第1透明導電層17a的密接力的合金。例如，第2合金為APC合金之時，可以使用MoNb合金當作第1合金。
並且，「密接力」例如藉由例如JIS K5600-5-7所記載之拉脫(Pull-Off)法來評估。
例如，首先，準備適用於JIS K5600-5-7所記載之方法的拉伸試驗機。接著，準備在第1透明導電層17a上設置有由第1合金所構成之層的試驗片，使用拉伸試驗機，評估由第1合金所構成之層和第1透明導電層17a之間的附著力(密接力)。將此時所測量之附著力視為第1附著力。
接著，準備在第1透明導電層17a上設置有由第2合金所構成之層的試驗片，使用拉伸試驗機，評估由第2合金所構成之層和第1透明導電層17a之間的附著力(密接力)。將此時所測量之附著力視為第2附著力。
將實施如此評估之結果，於第1附著力大於 第2附著力之時，可以稱為「第1合金比起第2合金，具有較高的對第1透明導電層17a的密接力」。
接著，針對使用如上述般所構成之第1中間層18a及第1遮光導電層19a之優點予以說明。
首先，針對第1透明導電層17a和第1中間層18a之間的界面(以下也稱為界面)予以說明。在第1界面中，於第1中間層18a之表面存在很多第1合金。因此，比起在第1透明導電層17a上設置僅由第2合金所構成之層，可以提高第1界面中之層間的密接力。
接著，針對第1中間層18a和第1遮光導電層19a之間的界面(以下也稱為第2界面)予以說明。在第2界面中，於第1中間層18a之表面存在很多第2合金。同樣，也在第1遮光導電層19a之表面存在很多第2合金。即是，同種之合金彼此相接的部分在第2界面至少部分性地存在。因此，比起第1中間層18a僅由第1合金構成之時，可以提高在第2界面中之層間的密接力。
因此，若藉由本實施型態，比起以往之時，可以使第1遮光導電層19a難以剝離。即是，可以提高第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間的密接力。
並且，如上述般，構成第1中間層18a之元素(合金)的第1界面側中之濃度分布和第2界面側中之濃度分布有所不同。即是，可以說構成第1中間層18a之元素之濃度分布沿著第1中間層18a之厚度方向而變化。具體而言，第1中間層18a中之第1合金之濃度分布，隨 著從第1中間層18a之第1界面朝向第2界面變低，相反的，第1中間層18a中之第2合金之濃度分係隨著從第1中間層18a之第1界面朝向第2界面變高。根據如此之特徵，也有將第1中間層18a或後述之第2中間層18b稱為濃度梯度型之金屬層的情形。
最佳為以隨著從第1界面朝向第2界面，在每單位體積中之第1合金之含量變低，並且，在每單位體積中之第2合金之含量變高之方式，構成第1中間層18a。如此一來，於設定第1合金及第2合金之濃度分布之時，可以使第1界面存在更多的第1合金。再者，可以使第2界面存在更多的第2合金。因此，比起以一定之濃度分布構成第1中間層18a之時，可以更提高第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間的密接力。
第1中間層18a中之第1合金及第2合金之構成比率考慮所求出的密接力等而適當設定。例如由後述實施例所支持般，即使在第1中間層18a中，第1合金之含量和第2合金之含量之比被設定在1：1~1：15之範圍內亦可。
並且，在上述說明中，表示第1合金為MoNb合金，第2合金為APC合金之例，但是並不限定於此。因應所求出之密接力或電阻，可以適當選擇第1合金及第2合金。
並且，第2合金為比第1合金位於疊層體10之更外側的合金。再者，如上述般，假設疊層體10被用 於藉由光微影法等對任意層進行圖案製作而製作出電子零件的用途上。此係意味著第2合金被曝露於蝕刻液等之藥品的機會比第1合金多。因此，以第2合金比起第1合金，具有較高的對蝕刻液等之藥品的耐性為佳。例如，以第2合金比起第1合金，具有較高的對鹼性溶液的耐性為佳。再者，即使第2合金被選擇成比第1合金具有較高的耐擦傷性或較高的導電性亦可。
[疊層體之變形例]
並且，如圖5所示般，疊層體10即使又含有依序被設置在第2硬塗層13b之另一方側的第2高折射率層14b、第2低折射率層15b、第2氧化矽層16b及第2透明導電層17b、被設置在第2透明導電層17b之另一方側的第2遮光導電層19b、以與第2透明導電層17b及第2遮光導電層19b之雙方相接之方式被設置在第2透明導電層17b和第2遮光導電層19b之間的第2中間層18b亦可。構成第2高折射率層14b、第2低折射率層15b、第2氧化矽層16b、第2透明導電層17b、第2中間層18b及第2遮光導電層19b之材料，因與構成上述第1高折射率層14a、第1低折射率層15a、第1氧化矽層16a、第1透明導電層17a、第1中間層18a及第1遮光導電層19a之材料相同，故省略詳細說明。
接著，參照圖1及圖2，針對用以製造具備有上述第1中間層18a及第1遮光導電層19a之疊層體10 的疊層體製造裝置1予以說明。首先，參照圖1，針對疊層體製造裝置1全體予以說明。並且，在此用以藉由對中間疊層體11實施成膜處理而製造出疊層體10之疊層體製造裝置1予以說明。中間疊層體11為在製造圖4所示之疊層體10之工程途中所取得的中間生成物。如圖4所示般，中間疊層體11包含基材薄膜12、依序被設置在基材薄膜12之一方側面12a上的第1硬塗層13a、第1高折射率層14a、第1低折射率層15a、第1氧化矽層16a及第1透明導電層17a。
疊層體製造裝置
如圖1所示般，疊層體製造裝置1具備有捲出中間疊層體11之捲出裝置20、在中間疊層體11上設置第1中間層18a及第1遮光導電層19a的成膜裝置30、捲取設置有第1中間層18a及第1遮光導電層19a的中間疊層體11的捲取裝置50。
(成膜裝置)
接著，針對疊層體製造裝置1之成膜裝置30予以說明。作為成膜裝置30中之成膜方法，雖然可採用真空蒸鍍、濺鍍、CVD或離子鍍等之各種方法，但是在此針對使用濺鍍以作為成膜方法的例，參照圖2予以說明。
如圖2所示般，成膜裝置30具備實施成膜處理之成膜室36、捲繞中間疊層體11而被搬運的成膜用搬 運滾筒38、引導被搬運之中間疊層體11之導輥39、將成膜室36之內部之氣體排出至外部的成膜用真空排氣機構37、被設置成與被搬運的中間疊層體11對向，成為被設置在中間疊層體11上之膜原料的靶材。在圖3所示之例中，作為靶材，設置有成為第1中間層18a之原料的靶材31a、31b，以及含有成為第1遮光導電層19a之原料之第2合金的靶材32a、32b、靶材33a、33b及靶材34a、34b。並且，在圖2所示之例中，為了形成第1遮光導電層19a，雖然使用靶材32a、32b、靶材33a、33b及靶材34a、34b，但是並不限定於此，因應所形成之層的種類或厚度，適當設定靶材之數量。
在成膜裝置30中，首先藉由成膜用真空排氣機構37，將成膜室36之內部之氣體排出至外部，依此使成膜室36內成為真空狀態。接著，藉由惰性氣體供給裝置(無圖示)將氬等之惰性氣體導入至成膜室36內，之後，藉由放電裝置，對靶材施加放電電力。依此，可以在中間疊層體11上設置由各靶材所構成之膜。
如圖2所示般，成膜裝置30之成膜室36藉由隔壁36a，被區隔成包含靶材31a、31b的第1區域31、包含靶材32a、32b的第2區域32、包含靶材33a、33b的第3區域33、包含靶材4a、34b的第4區域34、其他第5區域35。再者，如圖2所示般，成膜用真空排氣機構37即使包含分別被連接於各區域31~35，將各區域31~35之內部之氣體排出至外部的排氣手段31c~35c亦 可。依此，可以對每靶材調整靶材之周圍的氛圍(真空度等)，依此可以對每靶材在最佳化之條件下實施濺鍍。
接著，針對被設置在用以將第1中間層18a形成在中間疊層體11上之第1區域31的靶材31a、31b予以詳細說明。圖3為表示從搬運滾筒38側觀看靶材31a、31b之時的圖示。並且，在以下之說明中，將以符號31a表示之靶材稱為第1靶材，將以符號31b表示的靶材稱為第2靶材。
在圖3中，因表示中間疊層體11和靶材31a、31b之間的位置關係，故以虛線表示假設從搬運滾筒38之內部觀察靶材31a、31b之時的中間疊層體11。再者，以箭號F表示藉由搬運滾筒38被搬運之中間疊層體11之方向。
如圖3所示般，第1靶材31a及第2靶材31b係沿著中間疊層體11之搬運方向F而並列。再者，第1靶材31a比第2靶材31b，在中間疊層體11之搬運方向上被配置較上游側。再者，如圖3所示般，各靶材31a、31b分別被安裝於背板41。背板41被連接於放電裝置，經該背板41，來自放電裝置之放電電力被施加至靶材31a、31b。背板41由例如銅等之導電性材料所構成。藉由該些一對背板41、被安裝於各背板41之靶材31a、31b，於真空成膜之時構成成為陰極之陰極單元40。
在本實施型態中，第1靶材31a係由上述第1合金，例如MoNb合金所構成，另外，第2靶材31b係從 上述第2合金，例如APC合金所構成。如此一來，在本實施型態中，作為用以成膜第1中間層18a之靶材，使用如由第1合金所構成之第1靶材31a及由第2合金所構成之第2靶材31b的兩種類靶材。因此，可以在中間疊層體11上形成包含第1合金及第2合金之雙方的第1中間層18a。
並且，構成如圖3所示般安裝有兩個靶材31a、31b之陰極單元40之構造，一般被稱為雙陰極。如此之構造主要被用於矽等之容易產生充電的絕緣材料之成膜。因此，如圖3所示般排列兩個靶材31a、31b之手法，可以使用既有的真空成膜裝置而可以容易實現。
並且，在矽等之絕緣材料之成膜工程中，為了防止充電，在陰極單元40被施加交流電壓。因此，材料從兩個靶材31a、31b交互被釋放出。另外，在本實施型態中，因靶材31a、31b從金屬材料構成，故不會有充電造成問題的情形。因此，在本實施型態中，可以分別對兩個靶材31a、31b施加直流電壓而實施成膜工程。
接著，針對由如此之構成所成的本實施型態之作用及效果予以說明。在此，首先，針對製造上述中間疊層體11之方法之一例，予以說明。接著，對疊層體製造裝置1供給中間疊層體11而製造疊層體10之方法予以說明。之後，針對藉由對疊層體10進行圖案製作而取得之薄膜感測器60予以說明。
中間疊層體之製造方法
首先，準備基材薄膜12。接著，將含有丙烯酸樹脂之塗佈液使用塗佈機而塗佈在基材薄膜12之兩側。依此，在基材薄膜12之兩側形成硬塗層13a、13b。接著，將分散在有機樹脂及有機樹脂內之高折射率材料之粒子，例如含有鋯之粒子的塗佈液，使用塗佈機塗佈在第1硬塗層13a之一方側之面上。依此，在第1硬塗層13a上形成第1高折射率層14a。之後，將分散在有機樹脂及有機樹脂內之低折射率材料之粒子，例如含有氧化矽之粒子的塗佈液，使用塗佈機塗佈在第1高折射率層14a之一方側之面上。依此，在第1高折射率層14a上形成第1低折射率層15a。之後，使用濺鍍法等之真空成膜法，在第1低折射率層15a上形成第1氧化矽層16a。同樣，使用濺鍍法等之真空成膜法，在第1氧化矽層16a上形成第1透明導電層17a。如此一來，可以取得中間疊層體11。並且，用以實施用以形成第1氧化矽層16a或第1透明導電層17a之真空成膜的裝置，即使在上述疊層體製造裝置1中，被設置在例如上述捲出裝置20和成膜裝置30之間亦可，再者，即使從疊層體製造裝置1被分離亦可。
疊層體之製造方法
接著，針對使用疊層體製造裝置1而在中間疊層體11之一方側形成第1中間層18a及第1遮光導電層19a，依此取得圖4所示之疊層體10的方法予以說明。並且， 若藉由本實施型態時，如上述般，藉由設置第1中間層18a，可以改善第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間的密接力。因此，也可以將包含後述中間層形成工程的疊層體製造方法，稱為用以改善密接力的密接力改善方法。
首先，在捲出裝置20中，準備捲繞中間疊層體11之轉軸21，接著，朝向成膜裝置30捲出中間疊層體11。之後，如以下說明般，將中間疊層體11當作被成膜體，實施藉由濺鍍的成膜方法。
(中間層形成工程)
首先，在成膜裝置30之第1區域31中，實施在中間疊層體11之第1透明導電層17a之一方側之面上形成第1中間層18a的中間層形成工程。在中間層形成工程中，首先藉由排氣手段31c將第1區域31之內部之氣體排出至外部，依此第1區域31內成為真空狀態。接著，藉由惰性氣體供給裝置(無圖示)將氬等之惰性氣體導入至第1區域31內，之後，藉由放電裝置，對第1靶材31a及第2靶材31b施加放電電力。藉由依此所產生的濺鍍現象，可以在第1透明導電層17a上形成包含構成第1靶材31a之第1合金，和構成第2靶材31b之第2合金的第1中間層18a。
此時，被施加於第1靶材31a及第2靶材31b之放電電力，被適當調整成第1中間層18a中之第1合金 及第2合金之構成比率成為期待值。並且，作為調整第1中間層18a中之第1合金及第2合金之構成比率的原因，不僅被施加於第1靶材31a及第2靶材31b之放電電力，亦可以舉出第1靶材31a及第2靶材31b之表面積。
然而，如上述般，第1靶材31a比第2靶材31b，在中間疊層體11之搬運方向上被配置較上游側。此時，中間疊層體11到達至第1區域31當時，第1透明導電層17a和第1靶材31a之間的距離小於第1透明導電層17a和第2靶材31b之間的距離。因此，可想在第1區域31中之成膜，首先第1合金從第1靶材31a到達至第1透明導電層17a，之後第2合金從第2靶材31b到達至第1透明導電層17a。因此，可想在第1透明導電層17a和第1中間層18a之界面(上述第1界面)之附近，第1中間層18a主要藉由第1合金而構成。另外，隨著藉由搬運滾筒38搬運中間疊層體11，第1透明導電層17a和第1靶材31a之間的距離，和第1透明導電層17a和第2靶材31b之間的距離之間的差變小。然後，以某時點為分界，第1透明導電層17a和第2靶材31b之間的距離，小於第1透明導電層17a和第1靶材31a之間的距離。此時，在中間疊層體11主要第2合金從第2靶材31b到達。因此，可想在第1中間層18a之一方側之面(上述第2界面)之附近，主要藉由第2合金構成第1中間層18a。其結果，隨著從第1界面朝向第2界面，在每單位體積中之第1合金之含量變低，並且，在每單位體積中之第2合金 之含量變高之方式，構成第1中間層18a。即是，若藉由本實施型態時，藉由將第1靶材31a較第2靶材31b在搬運方向F配置在更上游側，可以實現在第1中間層18a中之第1合金及第2合金的最佳濃度分布。
(遮光導電層形成工程)
之後，與第1中間層18a之形成工程之情形相同，藉由使用靶材32a、32b、靶材33a、33b及靶材34a、34b之濺鍍，在第1中間層18a上形成由構成靶材32a~34a之第2合金所構成之第1遮光導電層19a。
(捲取工程)
之後，在捲取裝置50中，包含中間疊層體11、被形成在中間疊層體11上之第1中間層18a及第1遮光導電層19a的疊層體10藉由轉軸51被捲取。依此，可以取得疊層體10之捲繞體。
若藉由本實施型態時，在第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間設置有與第1透明導電層17a及第1遮光導電層19a之雙方相接之第1中間層18a。第1中間層18a包含第1合金及第2合金。另外，第1遮光導電層19a即使包含第2合金而不含第1合金亦可。然後，第1合金比起第2合金，具有較高的對第1透明導電層17a的密接力。因此，可以充分確保第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間的密接力。
薄膜感測器之製造方法
接著，作為疊層體10之用途的一例，針對藉由對疊層體10進行圖案製作所取得之薄膜感測器(觸控感測器)60予以說明。薄膜感測器60被設置在液晶顯示面板或有機EL顯示面板等之顯示面板之觀察者側，為包含用以檢測出人體等之被檢測體之接觸位置的透明導電圖案等的感測器。作為薄膜感測器60，所知的有根據來自被檢測體之壓力而檢測出觸控處的電阻膜方向之薄膜感測器，或根據來自人體等之被檢測體之靜電而檢測出觸控處的靜電電容方向之薄膜感測器等之各種類型，在此，藉由對疊層體10進行圖案製作而形成靜電電容方式之薄膜感測器60的例，參照圖6及圖7而予以說明。圖6為表示薄膜感測器60之俯視圖，圖7為沿著圖6所示之薄膜感測器60之線VII-VII的剖面圖。並且，在圖6及圖7中，藉由使用圖5所示的包含被配置在基材薄膜12之一方側及另一方側的透明導電層17a、17b、中間層18a、18b及遮光導電層19a、19b之疊層體10，製作出薄膜感測器60。
如圖6所示般，薄膜感測器60具備有用以檢測出因手指等之外部導體接近而引起靜電電容變化的透明導電圖案62a、62b。透明導電圖案62a、62b係由被配置在基材薄膜12之一方側，在圖6之橫方向延伸的第1透明導電圖案62a，和被配置在基材薄膜12之另一方側，在圖6之縱方向延伸的第2透明導電圖案62b所構成。再 者，薄膜感測器60又具備有被連接第1透明導電圖案62a之第1取出圖案64a，和被連接於第2透明導電圖案62b之第2取出圖案64b。再者，即是又設置被連接於各取出圖案64a、64b，用以將來自各透明導電圖案62a、62b之訊號取出至外部的端子部65a、65b亦可。
如圖7所示般，透明導電圖案62a、62b係藉由對疊層體10之透明導電層17a、17b進行圖案製作而所取得。同樣，第1取出圖案64a係藉由對疊層體10之第1中間層18a及第1遮光導電層19a進行圖案製作而取得。再者，在圖7中雖然表示，但是第1端子部65a也藉由對疊層體10之第1中間層18a及第1遮光導電層19a進行圖案製作而取得，再者，第2取出圖案64b及第2端子部65b藉由對疊層體10之第2中間層18b及第2遮光導電層19b進行圖案製作而取得。作為對透明導電層17a、17b、中間層18a、18b及遮光導電層19a、19b進行圖案製作之方法，使用例如光微影法。並且，如圖7所示般，疊層體10之氧化矽層16a、16b即使被圖案製作成具有與透明導電圖案62a、62b或取出圖案64a、64b對應的圖案亦可。
若藉由本實施型態時，取出圖案64a、64b具有包含第1合金及第2合金之中間層18a、18b，和包含第2合金之導電層19a、19b。再者如上述般，第1合金比第2合金具有較高的對構成透明導電圖案62a、62b之透明導電層17a、17b之密接力。因此，可提供提高透明 導電圖案62a、62b和取出圖案64a、64b之間的密接力的薄膜感測器60。
然而，於為了製作薄膜感測器60，進行疊層體10之圖案製作之時，使用各種藥液。例如，於除去光微影法中所使用之光阻層，或於蝕刻上述氧化矽層16a、16b之時，使用鹼性溶液。然而，構成上述第1合金之MoNb合金係以對鹼性溶液容易溶解之合金而被眾知。另外，構成上述第2合金之APC合金比起MoNb合金，具有較高的對鹼性溶液的耐性。在此，若藉由本實施型態，如上述般，第1中間層18a包含第1合金及第2合金，被設置在第1中間層18a之外側的第1遮光導電層19a包含第2合金。即是，對鹼性溶液的耐性比較高的第2合金存在於較第1合金更外側。因此本實施型態之第1中間層18a及第1遮光導電層19a之構成不僅有可以提高第1透明導電層17a和第1遮光導電層19a之間的密接力之優點，也具有可以提高對疊層體10或薄膜感測器60之藥液的耐性之優點。
[實施例]
接著，藉由實施例更具體性地說明本發明，本發明只要在不脫離其主旨之範圍下，並不限定於下述實施例之記載。
(實施例1)
製作包含基材薄膜、依序被設置在基材薄膜之一方側之面上的第1高折射率層、第1低折射率層、第1透明導電層、第1中間層及第1遮光導電層之疊層體。作為構成第1高折射率層、第1低折射率層、第1透明導電層及第1遮光導電層之材料，分別使用氧化鈮、氧化矽、ITO及APC合金。針對第1中間層，藉由使用由MoNb合金所構成之第1靶材及由APC合金所構成之第2靶材之雙方的濺鍍，形成有第1中間層。施加於第1靶材及第2靶材之放電電力分別為2.4kW及5.6kW。
因調查第1中間層中之MoNb合金及APC合金之構成比率，故使用與上述放電電力相同之值，另外製作僅由MoNb合金所構成之層及僅由APC合金所構成之層。其結果，藉由對第1靶材施加2.4kW之放電電力而所取得之MoNb合金之層的厚度為2.0nm，藉由對第2靶材施加5.6kW之放電電力而所取得之APC合金之層的厚度為16.0nm。由此可想在本實施例中所形成之第1中間層中的MoNb合金之含量和APC合金之含量之比成為約1：8。再者，可想第1中間層之厚度成為約18.0nm。
(實施例2)
除了將於形成第1中間層之時施加於第1靶材及第2靶材之放電電力設為9.6kW及3.2kW之點外，與實施例1之情形相同製作出疊層體。並且，於使用該放電電力之值而另外製作僅由MoNb合金所構成之層及僅由APC合金 所構成之層之時，MoNb合金之層的厚度為7.9nm，APC合金之層的厚度為9.1nm。由此可想在本實施例中所形成之第1中間層中的MoNb合金之含量和APC合金之含量之比成為約1：1.2。再者，可想第1中間層之厚度成為約17.0nm。
(實施例3)
除了將於形成第1中間層之時施加於第1靶材及第2靶材之放電電力設為1.5kW及5.6kW之點外，與實施例1之情形相同製作出疊層體。並且，於使用該放電電力之值而另外製作僅由MoNb合金所構成之層及僅由APC合金所構成之層之時，MoNb合金之層的厚度為1.2nm，APC合金之層的厚度為16.0nm。由此可想在本實施例中所形成之第1中間層中的MoNb合金之含量和APC合金之含量之比成為約1：13.3。再者，可想第1中間層之厚度成為約17.2nm。
(實施例4)
除了將於形成第1中間層之時施加於第1靶材及第2靶材之放電電力設為4.8kW及4.8kW之點外，與實施例1之情形相同製作出疊層體。並且，於使用該放電電力之值而另外製作僅由MoNb合金所構成之層及僅由APC合金所構成之層之時，MoNb合金之層的厚度為4.0nm，APC合金之層的厚度為13.7nm。由此可想在本實施例中所形 成之第1中間層中的MoNb合金之含量和APC合金之含量之比成為約1：3.4。再者，可想第1中間層之厚度成為約17.2nm。
(比較例1)
除僅使用由APC合金所構成之第2靶材而形成第1中間層之點外，與實施例1之情形相同製作出疊層體。施加於第2靶材之放電電力為6.4kW，所取得之第1中間層之厚度為18.2nm。
(比較例2)
除僅使用由MoNb合金所構成之第1靶材而形成第1中間層之點外，與實施例1之情形相同製作出疊層體。施加於第1靶材之放電電力為9.6kW，所取得之第1中間層之厚度為7.9nm。
[評估方法] (評估1)
進行所製作出之疊層體之第1遮光導電層之附著力的評估。首先，將黏著膠帶貼在第1遮光導電層，接著以每0.3秒5cm之速度，使黏著從第1遮光導電層剝離。之後，確認第1遮光導電層是否附著在黏著膠帶側，即是第1遮光導電層是否從疊層體剝離。然後，於第1遮光導電層從疊層體剝離之時，將該疊層體之第1遮光導電層之附 著力設為0點。另外，針對第1遮光導電層無從疊層體被剝離的疊層體，使用類似於JIS K5600-5-6所規定之「附著性-交叉切割法」的方法，更詳細評估第1遮光導電層之附著力。具體而言，首先使用切割刀等之工具在第1遮光導電層切刻格子圖案，接著將黏著膠帶貼在第1遮光導電層，之後以每0.3秒5cm之速度(在JIS K5600-5-6中每1.0秒5cm之速度)，使黏著膠帶從第1遮光導電層剝離。然後，因應被交叉切割之第1遮光導電層之斷片中從格子圖案之邊緣部分剝離之部分對全體面積的比率，評估附著力。以下表示評估基準。
10點：在邊緣部分中無第1遮光導電層之剝離
8點：在邊緣部分中第1遮光導電層之剝離面積為5%以下
6點：在邊緣部分中第1遮光導電層之剝離面積為5~15%
4點：在邊緣部分中第1遮光導電層之剝離面積為15~35%
2點：在邊緣部分中第1遮光導電層之剝離面積為35~50%
0點：在邊緣部分中第1遮光導電層之剝離面積為50%以上
以10點~0點而被評估出的疊層體之例作為參考，分別表示在圖8(a)~(e)。並且，格子圖案之間隔設為 1mm。再者，作為黏著膠帶使用Nichiban膠帶No.405。
(評估2)
除了於在第1遮光導電層形成格子圖案之切痕後，於在第1遮光導電層貼上黏著膠帶之前，將疊層體浸漬於鹼性溶液之外，與評估1之情形相同，評估疊層體之第1遮光導電層之附著力。作為鹼性溶液，使用濃度2%之KOH溶液。浸漬時間設為10分鐘，浸漬之時的KOH溶液之溫度設為25℃。
將評估1~2之結果整理表示在表1。
由表1可知，於第1中間層包含MoNb合金及APC合金之雙方之時，可以防止第1遮光導電層之斷片完全剝離。尤其，第1中間層中之MoNb合金之含量和APC合金之含量之比約1：8之時，可以有效果地防止第1遮光導電層之斷片剝離。另外，於第1中間層僅由APC合金所構成之時，或是第1中間層僅由MoNb合金所構成之時，第1遮光導電層完全剝離。由此可以說對於提高第1遮光導電層之附著力，使用MoNb合金及APC合金之雙 方而構成第1中間層具有效果。即是，可以說使第1中間層含有第1合金(MoNb合金)及第2合金(APC合金)之雙方，對於改善第1透明導電層和第1遮光導電層之間的密接力係有效的手段(方法)。
10‧‧‧疊層體
11‧‧‧中間疊層體
12‧‧‧基材薄膜
12a‧‧‧基材薄膜之一方側之面
12b‧‧‧基材薄膜之另一方側之面
13a、13b‧‧‧硬塗層
14a‧‧‧高折射率層
15a‧‧‧低折射率層
16a‧‧‧氧化矽層
17a‧‧‧透明導電層
18a‧‧‧中間層
19a‧‧‧遮光導電層

Claims (13)

  1. 一種疊層體，具備：基材薄膜；第1透明導電層，其係被設置在上述基材薄膜之一方側，具有透光性及導電性；第1遮光導電層，其係被設置在上述第1透明導電層之一方側；及第1中間層，其係以與上述第1透明導電層及上述第1遮光導電層之雙方相接之方式，被設置在上述第1透明導電層和上述第1遮光導電層之間；上述第1中間層包含第1合金及第2合金，上述第1遮光導電層包含上述第2合金，上述第1合金比起上述第2合金，具有較高的對上述第1透明導電層的密接力。
  2. 如請求項1所記載之疊層體，其中上述第2合金比起上述第1合金，具有較高的對鹼性溶液的耐性。
  3. 如請求項1所記載之疊層體，其中以隨著從上述第1透明導電層和上述第1中間層之間的界面，朝向上述第1中間層和上述第1遮光導電層之間的界面，每單位體積中之上述第1合金之含量變低，並且每單位體積中之上述2合金之含量變高之方式，構成上述第1中間層。
  4. 如請求項1至3中之任一項所記載之疊層體，其 中在上述第1中間層中，上述第1合金之含量和上述第2合金之含量的比在1：1~1：15之範圍內。
  5. 如請求項4所記載之疊層體，其中上述第1合金由MoNb合金所構成，上述第2合金由APC合金所構成。
  6. 如請求項1至3中之任一項所記載之疊層體，其中又具備：第2透明導電層，其係被設置在上述基材薄膜之另一方側，具有透光性及導電性；第2遮光導電層，其係被設置在上述第2透明導電層之另一方側；及第2中間層，其係以與上述第2透明導電層及上述第2遮光導電層之雙方相接之方式，被設置在上述第2透明導電層和上述第2遮光導電層之間；上述第2中間層包含上述第1合金及上述第2合金，上述第2遮光導電層包含上述第2合金。
  7. 一種疊層體製造方法，具備：準備包含有基材薄膜、被設置在上述基材薄膜之一方側且具有透光性及導電性之第1透明導電層的中間疊層體之工程；藉由使用由第1合金所構成之第1靶材及由第2合金所構成之第2靶材的成膜法，在上述第1透明導電層之一方側之表面上形成第1中間層之工程；及 藉由使用由上述第2合金所構成之靶材的成膜法，在上述第1中間層之一方側之表面上形成第1遮光導電層之工程，上述第1合金比起上述第2合金，具有較高的對上述第1透明導電層的密接力。
  8. 如請求項7所記載之疊層體製造方法，其中由上述第1合金所構成之上述第1靶材比起由上述第2合金所構成之上述第2靶材，在上述中間疊層體之搬運方向上被配置更上游側。
  9. 如請求項7或8所記載之疊層體製造方法，其中上述第1合金由MoNb合金所構成，上述第2合金由APC合金所構成。
  10. 一種薄膜感測器，具備：基材薄膜；第1透明導電圖案，其係以既定圖案被設置在上述基材薄膜之一方側，具有透光性及導電性；及第1取出圖案，其係以既定圖案被設置在第1透明導電圖案上，具有遮光性及導電性；上述第1取出圖案包含被設置在第1透明導電圖案上之第1中間層，和被設置在上述第1中間層上之第1遮光導電層，上述第1中間層包含第1合金及第2合金，上述第1遮光導電層包含上述第2合金，上述第1合金比起上述第2合金，具有較高的對上述 第1透明導電圖案的密接力。
  11. 一種觸控面板裝置，包含薄膜感測器，和檢測出上述薄膜感測器上之接觸位置的控制電路，上述薄膜感測器具備如請求項10所記載之薄膜感測器。
  12. 一種成膜方法，在被搬運的被成膜體上形成濃度梯度型之金屬層，具備在藉由隔壁所區隔之一個區域內，對第1靶材及第2靶材施加放電電力，而在上述被成膜體上形成上述金屬層的工程，上述第1靶材比起上述第2靶材，在上述被成膜體之搬運方向上被配置在更上游側，上述第1靶材由第1合金所構成，上述第2靶材由與上述第1合金不同的第2合金所構成。
  13. 如請求項12所記載之成膜方法，其中上述第1合金比起上述第2合金，具有較高的對上述被成膜體之表面的密接力。
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