JP2005248255A - Method for depositing fluororesin film - Google Patents

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保 森本
Masato Kawasaki
正人 川崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for depositing a fluororesin film having both excellent antifoulancy and scratch resistance in combination. <P>SOLUTION: A target 14 composed of a fluororesin is irradiated with ion beams of inert gas in a gas atmosphere containing gaseous fluorine or a compound comprising fluorine atoms so as to be sputtered, and a fluororesin film is deposited on a film substrate 12. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、フッ素樹脂被膜の成膜方法に関する。   The present invention relates to a method for forming a fluororesin coating.

近年、プラスチックやガラス等、あるいはそれらの上に機能性膜を設けた基材上に、撥油性等の防汚染機能を付与する目的で、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂の被膜を成膜することが行われている。
その成膜方法としては、例えば、フッ素樹脂をターゲットとする高周波(RF)スパッタリングにより成膜する方法が開示されている(例えば特許文献1,2参照)。
しかし、このようなフッ素樹脂被膜は、ある程度の防汚性は有するものの、充分ではない。また、被膜が柔らかく、耐擦傷性が悪いという問題がある。
In recent years, a fluororesin film such as polytetrafluoroethylene (PTFE) has been applied to plastics, glass, etc., or a base material provided with a functional film on them for the purpose of imparting antifouling functions such as oil repellency. A film is formed.
As the film forming method, for example, a method of forming a film by high frequency (RF) sputtering using a fluororesin as a target is disclosed (for example, refer to Patent Documents 1 and 2).
However, such a fluororesin film has a certain degree of antifouling property but is not sufficient. In addition, there is a problem that the film is soft and the scratch resistance is poor.

このような問題を解決するために、例えば特許文献3には、フッ素樹脂と金属酸化物の複合膜をプラスチック基材上に設ける方法が開示されている。この方法は、金属酸化物ターゲットをフッ素樹脂で部分的に被覆した複合ターゲットを用いて高周波スパッタリングを行うことにより、金属酸化物−フッ素樹脂系の複合膜をプラスチック基材上に形成し、防汚性と耐擦傷性とを具備させる方法である。
しかし、上記金属酸化物−フッ素樹脂系の複合膜でも、優れた防汚性と耐擦傷性とを同時に満足させることはできない。例えば、耐擦傷性を向上させるために複合膜中の金属酸化物の割合を増加させると防汚性が著しく低下し、防汚性を向上させるために複合膜中のフッ素樹脂の割合を増加させると耐擦傷性が著しく低下してしまう。
さらに、防汚性や耐擦傷性はスパッタリングの出力が高いほど悪化するため、フッ素樹脂をターゲットとする高周波スパッタリングは低出力で行う必要があるとされており、生産性が悪い。
また、低出力であっても、膜質的に緻密な膜を得る事は難しく、耐擦傷性などの表面機械特性において、従来の湿式成膜に劣っている。ただし、湿式においては、真空中での機能膜成膜後に再度大気中で成膜する必要があり、生産性が悪く、コストが高いという欠点がある。
さらに、連続生産性が低く、同様の品質のものを長時間にわたって安定的に製造することが難しい。
特開昭56−98475号公報 特開昭56−98469号公報 特開平3−153859号公報
In order to solve such a problem, for example, Patent Document 3 discloses a method of providing a composite film of a fluororesin and a metal oxide on a plastic substrate. In this method, a metal oxide-fluorine resin composite film is formed on a plastic substrate by performing high-frequency sputtering using a composite target in which a metal oxide target is partially coated with a fluororesin. It is a method of providing the property and scratch resistance.
However, even the metal oxide-fluororesin composite film cannot simultaneously satisfy excellent antifouling properties and scratch resistance. For example, increasing the proportion of the metal oxide in the composite film to improve the scratch resistance significantly decreases the antifouling property, and increases the proportion of the fluororesin in the composite film to improve the antifouling property. As a result, the scratch resistance is significantly reduced.
Furthermore, since the antifouling property and the scratch resistance are worsened as the sputtering output is higher, it is said that high-frequency sputtering using a fluororesin as a target needs to be performed at a low output, and the productivity is poor.
Moreover, even if the output is low, it is difficult to obtain a dense film, which is inferior to conventional wet film formation in terms of surface mechanical properties such as scratch resistance. However, in the wet process, it is necessary to form the film again in the air after the functional film is formed in vacuum, and there is a disadvantage that the productivity is low and the cost is high.
Furthermore, continuous productivity is low, and it is difficult to stably manufacture products of similar quality over a long period of time.
JP-A-56-98475 JP 56-98469 A JP-A-3-153589

本発明は、優れた防汚性と耐擦傷性とを兼ね備えたフッ素樹脂被膜の成膜方法を提供する。   The present invention provides a method for forming a fluororesin film having both excellent antifouling properties and scratch resistance.

本発明者らは、前述の課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、従来の高周波スパッタリング法に代えて、イオンビームをフッ素樹脂ターゲットに照射してスパッタした粒子を、フッ素またはフッ素原子を含有する化合物からなるガス雰囲気中を経由させて成膜することで、優れた防汚性と耐擦傷性とを兼ね備えたフッ素樹脂被膜が得られることを見い出し、その知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、フッ素ガスまたはフッ素原子を含有する化合物からなるガス雰囲気中で、フッ素樹脂からなるターゲットに不活性ガスのイオンビームを照射してスパッタリングを行うことを特徴とするフッ素樹脂被膜の成膜方法を提供する。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention replaced the conventional high-frequency sputtering method with irradiation of an ion beam to a fluororesin target and sputtered particles containing fluorine or fluorine atoms. It is found that a fluororesin film having both excellent antifouling property and scratch resistance can be obtained by forming a film through a gas atmosphere composed of the compound to be completed, and the present invention is completed based on the knowledge. It came to.
That is, the present invention provides a fluororesin coating film characterized by performing sputtering by irradiating an ion beam of an inert gas onto a target composed of a fluororesin in a gas atmosphere composed of a fluorine gas or a compound containing a fluorine atom. A film forming method is provided.

本発明のフッ素樹脂被膜の成膜方法により、優れた防汚性と耐擦傷性とを兼ね備えたフッ素樹脂被膜が得られる。   By the method for forming a fluororesin film of the present invention, a fluororesin film having both excellent antifouling properties and scratch resistance can be obtained.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、フッ素ガスまたはフッ素原子を含有する化合物からなるガス雰囲気中で、フッ素樹脂からなるターゲットに不活性ガスのイオンビームを照射してスパッタリングを行い、基材上にフッ素樹脂被膜を成膜することを特徴とする。
本発明においては、イオンビームによるスパッタリングを、フッ素ガスまたはフッ素原子を含有する化合物からなるガス(以下、両者をまとめて含フッ素ガスということがある。)雰囲気中で行うことにより、基板上に形成されるフッ素樹脂皮膜中のフッ素含有率の減少が抑制され、優れた防汚性と耐擦傷性とを備えたフッ素樹脂被膜が形成できると考えられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention performs sputtering by irradiating an ion beam of an inert gas onto a target made of a fluororesin in a gas atmosphere made of a fluorine gas or a compound containing a fluorine atom to form a fluororesin coating on a substrate. It is characterized by doing.
In the present invention, ion beam sputtering is performed on a substrate by performing in an atmosphere of a gas composed of a fluorine gas or a compound containing a fluorine atom (hereinafter, both may be collectively referred to as a fluorine-containing gas). It is considered that a decrease in the fluorine content in the fluororesin film is suppressed, and a fluororesin film having excellent antifouling properties and scratch resistance can be formed.

本発明におけるフッ素原子を有する化合物は、フッ素原子以外のハロゲン原子および/またはエーテル性酸素原子を有していてもよい炭素数1〜10のフッ素化炭化水素(以下、フッ素化炭化水素類という。)、六フッ化イオウおよび三フッ化窒素からなる群から選択される少なくとも一種の化合物であることが好ましい。フッ素原子以外のハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。   The compound having a fluorine atom in the present invention is a fluorinated hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms (hereinafter referred to as fluorinated hydrocarbons) which may have a halogen atom other than a fluorine atom and / or an etheric oxygen atom. ), At least one compound selected from the group consisting of sulfur hexafluoride and nitrogen trifluoride. Examples of halogen atoms other than fluorine atoms include chlorine atoms and bromine atoms.

フッ素化炭化水素類としては、ハイドロフルオロカーボン(HFC)、ハイドロフルオロエーテル(HFE)、クロロフルオロカーボン(CFC)、ハイドロクロロフルオロカーボン(HCFC)、パーフルオロカーボン(PFC)、パーフルオロエーテル(PFE)などが挙げられる。これらは、直鎖状でも、分岐を有していても、脂肪族環構造を有していてもよい。また、飽和化合物でも、不飽和炭素−炭素結合を有していてもよい。
フッ素化炭化水素類としては、炭素に対するフッ素の割合(F/C(モル比))が大きいもの、例えばF/Cが2以上であるものを用いることが好ましく、PFCまたはPFEであることが好ましい。
また、フッ素化炭化水素類としては、炭素数1〜4であることが好ましい。特には、炭素数1〜4のPFCであることが好ましい。炭素数1〜4のPFCとは、パーフルオロアルカン、パーフルオロアルケン、パーフルオロシクロアルカンなどを意味し、具体的にはCF、C、C、C、C10、Cなどが挙げられる。
Fluorinated hydrocarbons include hydrofluorocarbon (HFC), hydrofluoroether (HFE), chlorofluorocarbon (CFC), hydrochlorofluorocarbon (HCFC), perfluorocarbon (PFC), perfluoroether (PFE), and the like. . These may be linear, branched or have an aliphatic ring structure. Further, even a saturated compound may have an unsaturated carbon-carbon bond.
As the fluorinated hydrocarbons, those having a large ratio of fluorine to carbon (F / C (molar ratio)), for example, those having F / C of 2 or more are preferable, and PFC or PFE is preferable. .
The fluorinated hydrocarbons preferably have 1 to 4 carbon atoms. In particular, a PFC having 1 to 4 carbon atoms is preferable. PFC having 1 to 4 carbon atoms means perfluoroalkane, perfluoroalkene, perfluorocycloalkane, and the like, specifically, CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 3 F 6 , C such as 4 F 10, C 4 F 8 and the like.

本発明における、含フッ素ガスとしては、フッ素ガス、炭素数1〜4のPFCおよび六フッ化イオウからなる群から選ばれる一種以上であることが特に好ましい。さらに炭素数1〜4のPFCであることが最も好ましい。   In the present invention, the fluorine-containing gas is particularly preferably at least one selected from the group consisting of fluorine gas, PFC having 1 to 4 carbon atoms, and sulfur hexafluoride. Further, PFC having 1 to 4 carbon atoms is most preferable.

含フッ素ガスの濃度は、3〜10体積%が好ましく、4〜6体積%がより好ましい。含フッ素ガスの濃度がこの範囲内であると、優れた防汚性と耐擦傷性とを備えたフッ素樹脂被膜が形成できる。また、該フッ素樹脂被膜の成膜速度も充分なものとなる。   The concentration of the fluorine-containing gas is preferably 3 to 10% by volume, and more preferably 4 to 6% by volume. When the concentration of the fluorine-containing gas is within this range, a fluorine resin film having excellent antifouling properties and scratch resistance can be formed. In addition, the film formation rate of the fluororesin coating is sufficient.

ターゲットに用いられるフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニルフルオライド等が挙げられる。これらのなかでも、パーフルオロ樹脂が好ましく、特にPTFE、PFAおよびFEPからなる群から選択される1種以上が好ましい。これらは単独で使用されても、二種類以上が併用されてもよい。   Examples of the fluororesin used for the target include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), and tetrafluoro. Examples thereof include ethylene / ethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polychlorotrifluoroethylene, and polyvinyl fluoride. Among these, a perfluoro resin is preferable, and at least one selected from the group consisting of PTFE, PFA, and FEP is particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

イオンビームに用いられる不活性ガスとしては、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン等が挙げられる。   Examples of the inert gas used for the ion beam include argon, helium, neon, krypton, and xenon.

本発明において、フッ素樹脂被膜は通常、基材の表面に形成される。
基材としては、ガラス、セラミックス、金属、プラスチックなどが挙げられる。なかでも、連続的な成膜が容易であることから、フィルム状の基材が好ましく、扱いが容易であることからプラスチックフィルムであることがさらに好ましい。
また、前記基材の表面に反射防止膜、電磁波遮蔽膜、近赤外線遮蔽膜、色調補正膜、光学干渉膜等の機能性膜が形成されたものの表面にフッ素樹脂被膜を形成することもできる。
前記基材または基材の表面に形成された機能性膜(以下、総称して、基材ということもある。)の表面に本発明の方法を用いてフッ素樹脂被膜を形成することにより、基材との密着性が良好であり、かつ優れた防汚性と耐擦傷性を有するフッ素樹脂被膜を得ることができる。特に前記のような機能性膜上に本発明の方法によってフッ素樹脂被膜を成膜することにより、各種表示装置の光学フィルター等の表面に、耐久性に優れた防汚性能を付与することができる。
In the present invention, the fluororesin coating is usually formed on the surface of the substrate.
Examples of the substrate include glass, ceramics, metal, and plastic. Among these, a film-like substrate is preferable because continuous film formation is easy, and a plastic film is more preferable because it is easy to handle.
Moreover, a fluororesin film can be formed on the surface of the base material on which a functional film such as an antireflection film, an electromagnetic wave shielding film, a near infrared shielding film, a color tone correction film, or an optical interference film is formed.
By forming a fluororesin film on the surface of the base material or a functional film formed on the surface of the base material (hereinafter collectively referred to as a base material) using the method of the present invention, A fluororesin film having good adhesion to the material and having excellent antifouling properties and scratch resistance can be obtained. In particular, by forming a fluororesin film on the functional film as described above by the method of the present invention, antifouling performance with excellent durability can be imparted to the surface of an optical filter or the like of various display devices. .

以下、図面に基づいて本発明を説明する。
図1は、本発明のフッ素樹脂被膜の成膜方法において使用される成膜装置の一例の概略構成図である。この成膜装置11は、フィルム状の基材(フィルム基材)12を保持するための、一定の間隔をあけて配置された2つの基材保持ロール13a,13bと、該基材保持ロール13a,13bの間の、基材12の下方に、所定の間隔をあけて斜めに対向配置された板状のターゲット14と、ターゲット14を戴置する冷却機構付きのターゲットホルダ15と、ターゲット14の側方に、ターゲット14に向けてイオンビームが照射されるように配置されたイオンソース16を主体として構成されている。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a film forming apparatus used in the method for forming a fluororesin film according to the present invention. The film forming apparatus 11 includes two substrate holding rolls 13a and 13b arranged at a predetermined interval for holding a film-like substrate (film substrate) 12, and the substrate holding roll 13a. , 13b between the plate-like target 14 that is diagonally opposed to each other at a predetermined interval below the base material 12, the target holder 15 with a cooling mechanism for placing the target 14, and the target 14 The ion source 16 is arranged mainly on the side so that the ion beam is irradiated toward the target 14.

また、この成膜装置11は、図示しない真空排気可能な真空チャンバ内に収容されており、フィルム基材12の周囲を真空雰囲気に保持できるようになっている。
さらに、真空チャンバには、ガスボンベなどの雰囲気ガス供給源が接続されていて、真空チャンバの内部を、例えば0.5Pa以下の真空状態を維持したまま、フッ素ガスまたはフッ素原子を含有する化合物からなるガスを供給できるようになっている。
The film forming apparatus 11 is housed in a vacuum chamber (not shown) that can be evacuated, and can hold the periphery of the film substrate 12 in a vacuum atmosphere.
Further, an atmospheric gas supply source such as a gas cylinder is connected to the vacuum chamber, and the inside of the vacuum chamber is made of fluorine gas or a compound containing fluorine atoms while maintaining a vacuum state of, for example, 0.5 Pa or less. Gas can be supplied.

ターゲット14は、ターゲットホルダ15に取り付けられている。
ターゲットホルダ15は、傾斜角度を調整できるようになっていて、ターゲット14へのイオンビームの入射角度を調整できるようになっている。
イオンソース16は、ターゲット14に対してイオンビームを照射するものである。
The target 14 is attached to the target holder 15.
The tilt angle of the target holder 15 can be adjusted, and the incident angle of the ion beam to the target 14 can be adjusted.
The ion source 16 irradiates the target 14 with an ion beam.

以下、本発明において、図1に示した構成の成膜装置11を用い、フィルム基材の表面にフッ素樹脂被膜を成膜する例を説明する。
まず、成膜装置11を用いて、フッ素樹脂からなるターゲット14をターゲットホルダ15に設置し、フィルム基材12を、基材保持ロール13a,13b上に配置する。
ついで、これらを収納している容器の内部を真空引きして減圧雰囲気とする。このときの真空状態としては、0.5Pa以下程度の真空雰囲気が好ましい。この程度の真空雰囲気であれば、グロー放電が生じやすい。
そして、イオンソース16を作動させ、ターゲット14にイオンビームを照射すれば、ターゲット14の構成粒子がイオンビームによって叩き出されてフィルム基材12上に飛来して堆積する。そして、所望の膜厚のフッ素樹脂被膜が成膜される。
Hereinafter, in the present invention, an example of forming a fluororesin film on the surface of a film substrate using the film forming apparatus 11 having the configuration shown in FIG. 1 will be described.
First, using the film forming apparatus 11, the target 14 made of a fluororesin is placed on the target holder 15, and the film base 12 is placed on the base material holding rolls 13a and 13b.
Next, the inside of the container containing these is evacuated to create a reduced pressure atmosphere. As a vacuum state at this time, a vacuum atmosphere of about 0.5 Pa or less is preferable. In such a vacuum atmosphere, glow discharge is likely to occur.
When the ion source 16 is activated and the target 14 is irradiated with an ion beam, the constituent particles of the target 14 are knocked out by the ion beam and fly and deposit on the film substrate 12. Then, a fluororesin film having a desired film thickness is formed.

フッ素樹脂被膜の膜厚は、高い耐擦傷性を得るためには厚い方が好ましいが、厚くなりすぎると、被膜自体の応力により、基材の反りや基材からの剥離を生じやすくなるので、好ましくは2〜20nm、より好ましくは3〜10nmである。   The film thickness of the fluororesin film is preferably thick in order to obtain high scratch resistance, but if it becomes too thick, the film itself tends to warp or peel off from the substrate due to the stress of the film itself, Preferably it is 2-20 nm, More preferably, it is 3-10 nm.

本発明においては、フィルム基材の表面に、予め前記機能性膜が形成されていても構わない。該機能性膜の成膜方法は、特に制限はなく、公知の薄膜形成方法、例えばスパッタリング法等が使用できるが、該機能性膜の成膜と、フッ素樹脂被膜の成膜とを、同一の成膜装置11を用いて、0.5Pa以下の真空雰囲気下で行うことが好ましい。この場合、真空雰囲気中での機能性膜の成膜後に、引き続いて、同様の真空雰囲気下で行うことができ、生産性がよく、コストを低減できる。   In the present invention, the functional film may be formed in advance on the surface of the film substrate. The method for forming the functional film is not particularly limited, and a known thin film forming method such as a sputtering method can be used. The functional film and the fluororesin film are formed in the same manner. The film forming apparatus 11 is preferably used in a vacuum atmosphere of 0.5 Pa or less. In this case, after the functional film is formed in a vacuum atmosphere, the functional film can be subsequently formed in the same vacuum atmosphere, so that productivity is high and costs can be reduced.

このような成膜方法により形成されたフッ素樹脂被膜は、優れた防汚性と耐擦傷性とを兼ね備えており、プラズマディスプレイ等の表示装置の光学フィルタ等として用いることができる。   The fluororesin film formed by such a film forming method has both excellent antifouling properties and scratch resistance, and can be used as an optical filter of a display device such as a plasma display.

本発明により、優れた防汚性と耐擦傷性とを兼ね備えたフッ素樹脂被膜が得られる理由は、定かではないが、スパッタされたフッ素樹脂の粒子(以下、フルオロカーボン粒子ということがある。)や含フッ素ガスの分解が抑制されることが考えられる。
すなわち、従来用いられている高周波スパッタリングでは、基材とターゲットとの間に、アルゴンなどの不活性ガスをイオン化させるためのプラズマが存在する。そのため、フルオロカーボン粒子や含フッ素ガスがプラズマに曝され、分解してしまい、これが防汚性と耐擦傷性を低下させていると考えられる。
これに対し、本発明では、イオンビームソース内で発生させたイオンを、イオンビームソース外のターゲットに照射して成膜を行うため、フルオロカーボン粒子や含フッ素ガスがプラズマの影響をほとんど受けず、そのため、防汚性を発揮することができると同時に、耐擦傷性が向上すると考えられる。
また、本発明におけるフッ素樹脂被膜は、基材との密着性、生産性、連続生産性等にも優れている。
The reason why a fluororesin film having both excellent antifouling properties and scratch resistance can be obtained by the present invention is not clear, but sputtered fluororesin particles (hereinafter sometimes referred to as fluorocarbon particles) and the like. It is conceivable that decomposition of the fluorine-containing gas is suppressed.
That is, in the conventionally used high frequency sputtering, there is plasma for ionizing an inert gas such as argon between the substrate and the target. Therefore, it is considered that the fluorocarbon particles and the fluorine-containing gas are exposed to plasma and decomposed, which deteriorates the antifouling property and scratch resistance.
On the other hand, in the present invention, since the film is formed by irradiating the target generated outside the ion beam source with the ions generated in the ion beam source, the fluorocarbon particles and the fluorine-containing gas are hardly affected by the plasma, Therefore, it is considered that the antifouling property can be exhibited and at the same time the scratch resistance is improved.
Moreover, the fluororesin coating in the present invention is excellent in adhesion to the substrate, productivity, continuous productivity, and the like.

以下、実施例を示して本発明をより詳細に説明する。
実施例1
図2に示す構成の、フッ素樹脂被膜9が最表面に形成された反射防止フィルム1(以下、防汚機能付き反射防止フィルムという。)を以下の手順で作製した。
基材2として厚さ188μmのポリエチレンテレフタレート(以下PET)を使用し、基材2の表面にアクリル系ハードコート層3を6μmの膜厚で設けた。
ついで、ハードコート層3表面の洗浄を目的としたイオンビームソースによる乾式洗浄を行った。すなわち、Arガスに約30%の酸素を混合して、100Wの電力を投入し、イオンビームソースによりイオン化されたArイオン及び酸素イオンをハードコート層3表面に照射した。その後、ハードコート層3表面に下記の方法で反射防止膜4を形成した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Example 1
An antireflection film 1 (hereinafter, referred to as an antireflection film with an antifouling function) having a structure shown in FIG. 2 and having a fluororesin coating 9 formed on the outermost surface was prepared by the following procedure.
Polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) having a thickness of 188 μm was used as the substrate 2, and the acrylic hard coat layer 3 was provided on the surface of the substrate 2 with a film thickness of 6 μm.
Next, dry cleaning using an ion beam source for cleaning the surface of the hard coat layer 3 was performed. That is, about 30% oxygen was mixed in Ar gas, 100 W electric power was applied, and Ar ions and oxygen ions ionized by an ion beam source were irradiated on the surface of the hard coat layer 3. Thereafter, an antireflection film 4 was formed on the surface of the hard coat layer 3 by the following method.

該処理された表面にITOターゲット(インジューム:錫=90:10)を用いて、アルゴンに2%の酸素ガスを混合して導入し、0.35Paの圧力で周波数100kHz、電力密度は1.5w/cm、反転パルス幅1μsecのパルススパッタを行い、中間屈折率層及び導電膜としてITO層5(n=2.00)を膜厚20nmで形成した。
ついで、旭硝子セラミックス製SiCターゲット(商品名SC)を用いて、アルゴンガスに酸素ガスを40%混合して導入し、0.35Paの圧力で周波数100kHz、電力密度は4.0w/cm、反転パルス幅4.5μsecのパルススパッタを行い、低屈折率層として膜厚30nmのSiO層6(n=1.46)を形成した。
ついで、アルミニウムが5質量%ドープされたZnOターゲットを用いて、アルゴンガスに酸素ガス3%を混合して導入し、0.35Paの圧力で周波数100kHz、電力密度は4.0w/cm、反転パルス幅1μsecのパルススパッタを行い、高屈折率層として膜厚120nmのAZO層7(n=1.93)を形成した。
ついで、旭硝子セラミックス製SiCターゲット(商品名SC)を用いて、アルゴンガスに酸素ガス40%を混合して導入し、0.5Paの圧力で周波数100kHz、電力密度は3.25w/cm、反転パルス幅4.5μsecのパルススパッタを行い、低屈折率層として膜厚85nmのSiO層8(n=1.46)を形成した。
Using an ITO target (indium: tin = 90: 10) on the treated surface, 2% oxygen gas was mixed and introduced into argon, and the pressure was 0.35 Pa, the frequency was 100 kHz, and the power density was 1. Pulse sputtering with 5 w / cm 2 and inversion pulse width of 1 μsec was performed to form an ITO layer 5 (n = 2.00) with a film thickness of 20 nm as an intermediate refractive index layer and a conductive film.
Next, using Asahi Glass ceramics SiC target (trade name SC), 40% oxygen gas was mixed with argon gas and introduced at a frequency of 100 kHz and a power density of 4.0 w / cm 2 at a pressure of 0.35 Pa. Pulse sputtering with a pulse width of 4.5 μsec was performed to form a 30 nm-thickness SiO 2 layer 6 (n = 1.46) as a low refractive index layer.
Next, using a ZnO target doped with 5% by mass of aluminum, 3% of oxygen gas was mixed with argon gas, introduced at a pressure of 0.35 Pa, a frequency of 100 kHz, and a power density of 4.0 w / cm 2 , inversion. Pulse sputtering with a pulse width of 1 μsec was performed to form an AZO layer 7 (n = 1.93) having a thickness of 120 nm as a high refractive index layer.
Next, using Asahi Glass ceramics SiC target (trade name SC), argon gas was mixed with 40% oxygen gas, introduced at a pressure of 0.5 Pa, frequency 100 kHz, power density 3.25 w / cm 2 , inversion. Pulse sputtering with a pulse width of 4.5 μsec was performed to form a SiO 2 layer 8 (n = 1.46) having a thickness of 85 nm as a low refractive index layer.

上記のようにしてITO層5、SiO層6、AZO層7およびSiO層8からなる反射防止膜4を成膜した後、真空装置内で続けてフッ素樹脂被膜9を成膜した。
ポリテトラフルオロエチレン(以下PTFE)材として、PTFEを主成分としたPTFEシート(「フルオン(商標登録)」、旭硝子製)を使用した。イオン源としては、アドバンスドエナジー社製イオンビームソース「LIS−38」を使用した。Ar分圧を0.19PaとなるようArガス量を調整しイオンビームソースに導入しArイオンを生成するとともに、テトラフルオロメタン(CF)を同時にCF分圧が0.01Paとなるように槽内のスパッタ粒子経路に導入した。
イオンビームスパッタ電力は80Wとし、フッ素樹脂被膜9を5nmの膜厚で成膜した。成膜時の圧力は0.25Paであった。
After the antireflection film 4 composed of the ITO layer 5, the SiO 2 layer 6, the AZO layer 7, and the SiO 2 layer 8 was formed as described above, the fluororesin film 9 was continuously formed in a vacuum apparatus.
As a polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) material, a PTFE sheet (“Fluon (registered trademark)”, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) containing PTFE as a main component was used. As an ion source, an ion beam source “LIS-38” manufactured by Advanced Energy was used. The Ar gas amount is adjusted so that the Ar partial pressure becomes 0.19 Pa and introduced into the ion beam source to generate Ar ions, and at the same time, tetrafluoromethane (CF 4 ) is simultaneously added so that the CF 4 partial pressure becomes 0.01 Pa. It was introduced into the sputtered particle path in the tank.
The ion beam sputtering power was 80 W, and the fluororesin film 9 was formed to a thickness of 5 nm. The pressure during film formation was 0.25 Pa.

比較例1
実施例1のうち、フッ素樹脂被膜の成膜をRFマグネトロンスパッタに変更したところ以外はすべて実施例と同じ手順で防汚機能付き反射防止フィルムを作製した。
なお、RFスパッタのRF電源周波数は13.56MHz、RFパワー密度は1.1W/cm、Ar分圧は0.25Pa、CF4は0.01Paとし、スパッタ中のTotal圧力は0.26Paであった。
Comparative Example 1
In Example 1, an antireflection film with an antifouling function was produced in the same manner as in Example except that the fluororesin coating was changed to RF magnetron sputtering.
The RF power frequency of RF sputtering was 13.56 MHz, the RF power density was 1.1 W / cm 2 , Ar partial pressure was 0.25 Pa, CF 4 was 0.01 Pa, and the total pressure during sputtering was 0.26 Pa. It was.

実施例1および比較例1で作製した防汚機能付き反射防止フィルムについて、5項目の試験を行い、特性を評価した。
以下に特性評価方法を示す。
『摩耗性』
〔スチールウール擦り試験〕
スチールウールとして♯0000のものを用い、3.0N/cmの荷重を与えて、防汚機能付き反射防止フィルムのフッ素樹脂被膜側を擦った。
〔エタノールラビング試験〕
綿布にエタノールを湿潤し、9.8N/cmの荷重を与えて、防汚機能付き反射防止フィルムのフッ素樹脂被膜側を擦った。
About the antireflection film with an antifouling function produced in Example 1 and Comparative Example 1, five items were tested to evaluate the characteristics.
The characteristic evaluation method is shown below.
"Abrasion"
[Steel wool rubbing test]
Steel wool of # 0000 was used, and a load of 3.0 N / cm 2 was applied to rub the fluororesin coating side of the antireflection film with an antifouling function.
[Ethanol rubbing test]
Ethanol was wetted on the cotton cloth, a load of 9.8 N / cm 2 was applied, and the fluororesin coating side of the antireflection film with an antifouling function was rubbed.

『密着性』
〔碁盤目試験〕
防汚機能付き反射防止フィルムのフッ素樹脂被膜側の10mm×10mmの範囲に、カッターを用いて、1mm間隔に100の升目を作った。この升目を形成した範囲全体に「ニチバン セロテープ」(ニチバン社製)を貼りつけて一気に剥がし、残った升目の数を測定した。
"Adhesion"
[Cross-cut test]
100 squares were made at intervals of 1 mm using a cutter in the range of 10 mm × 10 mm on the fluororesin coating side of the antireflection film with antifouling function. “Nichiban cello tape” (manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was applied to the entire area where the cells were formed and peeled off at once, and the number of cells remaining was measured.

『防汚性』
〔接触角〕
防汚性の評価として、協和界面科学(株)社製 FACE CA−X型により、防汚機能付き反射防止フィルムのフッ素樹脂被膜側のヌジョールの接触角を測定した。なお、参考までに、水接触角を測定して撥水性も評価した。
なお、防汚機能付き反射防止フィルムのフッ素樹脂被膜成膜前のヌジョールの接触角、すなわち反射防止膜4表面のヌジョールの接触角は20度以下であり、正確に測定できなかった。また、水接触角は20度であった。
“Anti-fouling”
[Contact angle]
As evaluation of antifouling property, the contact angle of Nujol on the fluororesin coating side of the antireflection film with antifouling function was measured by FACE CA-X type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. For reference, the water repellency was also evaluated by measuring the water contact angle.
The contact angle of Nujol before film formation of the fluororesin coating of the antireflection film with antifouling function, that is, the contact angle of Nujol on the surface of the antireflection film 4 was 20 degrees or less, and could not be measured accurately. The water contact angle was 20 degrees.

評価結果について表1に示す。   The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2005248255
Figure 2005248255

比較例2
実施例1において、フッ素樹脂被膜を成膜する際、CFを導入せずに行う以外は実施例1と同じ手順で防汚機能付き反射防止フィルムを作製した。その結果得られたフィルムについて、上記と同じ方法で測定したヌジョールの接触角は30度以下であり、水接触角は50度であった。
Comparative Example 2
In Example 1, an antireflection film with an antifouling function was produced in the same procedure as in Example 1 except that the fluororesin film was formed without introducing CF 4 . As a result, the contact angle of Nujol measured by the same method as described above was 30 degrees or less, and the water contact angle was 50 degrees.

これらの結果から明らかなように、実施例1の防汚機能付き反射防止フィルムは、防汚性を維持しつつ、各種機械特性評価において優れていた。   As is clear from these results, the antireflection film with an antifouling function of Example 1 was excellent in various mechanical property evaluations while maintaining the antifouling property.

本発明の一実施形態において使用される成膜装置11の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the film-forming apparatus 11 used in one Embodiment of this invention. 実施例で製造した防汚機能付き反射防止フィルム1の層構造を示す模式的概略断面図である。It is a typical schematic sectional drawing which shows the layer structure of the antireflection film 1 with an antifouling function manufactured in the Example.

符号の説明Explanation of symbols

1…積層体、2…基材、3…ハードコート層、4…反射防止膜、5…ITO層、6…SiO層、7…AZO層、8…SiO層、9…フッ素樹脂被膜、11…成膜装置、12…フィルム基材、13a,13b…基材保持ロール、14…ターゲット、15…ターゲットホルダ、16…イオンソース

1 ... laminate 2 ... substrate, 3 ... hard coat layer, 4 ... antireflection film, 5 ... ITO layer, 6 ... SiO 2 layer, 7 ... AZO layer, 8 ... SiO 2 layer, 9 ... fluororesin film, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Film-forming apparatus, 12 ... Film base material, 13a, 13b ... Base material holding roll, 14 ... Target, 15 ... Target holder, 16 ... Ion source

Claims (5)

フッ素ガスまたはフッ素原子を含有する化合物からなるガス雰囲気中で、フッ素樹脂からなるターゲットに不活性ガスのイオンビームを照射してスパッタリングを行うことを特徴とするフッ素樹脂被膜の成膜方法。   A method for forming a fluororesin film, comprising performing sputtering by irradiating a target made of a fluororesin with an ion beam of an inert gas in a gas atmosphere made of a fluorine gas or a compound containing a fluorine atom. フッ素樹脂がパーフルオロ樹脂である請求項1に記載のフッ素樹脂被膜の成膜方法。   The method for forming a fluororesin film according to claim 1, wherein the fluororesin is a perfluororesin. パーフルオロ樹脂がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、およびテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種である請求項2に記載のフッ素樹脂被膜の成膜方法。   The perfluoro resin is at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer. A method for forming a fluororesin film. フッ素原子を含有する化合物が、フッ素原子以外のハロゲン原子および/またはエーテル性酸素原子を有していてもよい炭素数1〜10のフッ素化炭化水素、六フッ化イオウおよび三フッ化窒素からなる群から選択される少なくとも一種の化合物である請求項1〜3のいずれか一項に記載のフッ素樹脂被膜の成膜方法。   The compound containing a fluorine atom is composed of a fluorinated hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms which may have a halogen atom and / or an etheric oxygen atom other than the fluorine atom, sulfur hexafluoride and nitrogen trifluoride. The method for forming a fluororesin film according to any one of claims 1 to 3, wherein the film is at least one compound selected from the group. フッ素原子を含有する化合物が、六フッ化イオウおよび/または炭素数1〜4のパーフルオロカーボンである請求項1〜3のいずれか一項に記載のフッ素樹脂被膜の成膜方法。

The method for forming a fluororesin coating according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound containing a fluorine atom is sulfur hexafluoride and / or a perfluorocarbon having 1 to 4 carbon atoms.

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WO2013071255A1 (en) * 2011-11-11 2013-05-16 Veeco Instruments, Inc. Ion beam deposition of fluorine-based optical films

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011035167A (en) * 2009-07-31 2011-02-17 Ulvac Japan Ltd Dry etching device and dry etching method
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