JP2006275832A - 薄膜評価方法、機能性フィルムおよびその製造方法、透明電磁波遮蔽フィルムおよびその製造方法、光学フィルターならびにプラズマディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】光学膜として作用する層を有する透明高分子フィルム上に薄膜が成膜された試料を用いた場合であっても、試料中の薄膜の膜厚および／または光学定数を従来よりも正確かつ少ないばらつきで評価することが可能な薄膜評価方法を提供する。
【解決手段】透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に評価対象となる薄膜が形成された試料中の薄膜の膜厚および／または光学定数を求めるにあたり、光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率を少なくとも用い、薄膜の膜厚および／または光学定数を求めるようにする。
【選択図】 なし

Description

本発明は、薄膜評価方法、機能性フィルムおよびその製造方法、透明電磁波遮蔽フィルムおよびその製造方法、光学フィルターならびにプラズマディスプレイに関するものである。

近年、様々な産業分野において、光学的機能、電気的機能などの高次機能を実現するため、各種の機能性薄膜が用いられている。

例えば、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel、以下「ＰＤＰ」という。）など、表示装置に関する分野では、例えば、電磁波遮蔽機能、近赤外線遮蔽機能、導電機能などの諸機能を有する薄膜を備えた機能性フィルムとして、透明高分子フィルム上に、金属酸化物薄膜、金属薄膜が交互に積層された透明電磁波遮蔽フィルムが用いられている。

この種の透明電磁波遮蔽フィルムにおいて、薄膜の膜厚および光学定数（屈折率ｎ、吸収係数ｋ）（以下、単に「光学定数」ということがある。）は、各種の諸機能に密接に関係していることから、薄膜設計上非常に重要なパラメータとされている。

そのため、要求される光学特性を満たす透明電磁波遮蔽フィルムを得るには、できるかぎり高い精度で薄膜の膜厚および光学定数などを評価し、この評価結果に基づいて薄膜製造条件を設定して薄膜を形成することが必要になる。

従来、薄膜評価方法としては、実際の製品である透明電磁波遮蔽フィルム中の基板とは異なる基板、例えば、シリコン基板、ガラス基板などの基板上に、評価対象となる所望の薄膜を成膜した試料を用いて、薄膜の膜厚および光学定数などを評価する方法が一般的に用いられてきた。

例えば、特許文献１には、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に酸化チタン薄膜が成膜された透明電磁波遮蔽フィルム以外に、シリコン基板上に酸化チタン薄膜が成膜された試料を別途作製し、この試料の光学定数を、自動エリプソメーターを用いて測定する薄膜評価方法が記載されている。

また例えば、最近のコンピュータを用いた解析技術の向上などにより、基板上に薄膜が形成された試料の反射率および透過率を実測し、これら実測値などを用いて、シミュレーションにより試料中の薄膜の膜厚および光学定数などを求めることも行われるようになってきている。

特開２００４−１９７１８９（実施例）

しかしながら、従来の薄膜評価方法は、下記の点で問題があった。すなわち、試料中の薄膜の膜厚および光学定数を評価するには、一般に、試料中の基板の厚みおよび光学定数を使用する。

特許文献１に記載の薄膜評価方法の場合、実際の製品である透明電磁波遮蔽フィルム中の基板と評価する試料中の基板とが異なる。そのため、この試料では、実際の製品である透明電磁波遮蔽フィルム中の薄膜の膜厚および光学定数を正確に評価することができなかった。

したがって、この試料により得られた薄膜の膜厚および光学定数などの評価結果に基づいて薄膜製造条件を設定し、透明電磁波遮蔽フィルムを製造すると、所望の要求特性を満たした薄膜を備えた透明電磁波遮蔽フィルムが得られにくいといった問題があった。

もっとも、この種の問題に対して、実際の製品である透明電磁波遮蔽フィルム中の基板と同一の基板を有する試料を用いて、薄膜の評価を行うことも考えられる。

しかしながら、近年、表示装置などに適用される透明電磁波遮蔽フィルムは、画質を損なわないようにするなどの観点から、高い透明性を有する透明高分子フィルムが多く用いられるようになってきており、これに起因して以下のような問題があった。

すなわち、この種の高透明性の高分子フィルムは、透過率を確保するため、フィルム中に含まれるフィラーを最小限にするか、あるいは、フィラーを全く用いていない。そのため、フィルム表面が極めて平坦になっており、フィルムを巻いたり、重ね合わせたりしたときに、貼り付きが発生したり、フィルム同士が滑らずにハンドリング性が悪化したりするなどの問題が生じやすい。このため、上記透明高分子フィルムの表面には、これらの問題を回避する目的で、アクリル系樹脂やウレタン系樹脂などからなる易接着層が形成されている。

ところが、この易接着層は、その厚さが約１〜２μｍ程度であるため、光学膜として作用して光の干渉を引き起こし、透過率や反射率に影響を及ぼす。また、この易接着層は、主に上記問題を回避するだけのものであるので、その厚さは、通常大きくばらついていることが多い。

したがって、上記易接着層など、光学膜として作用する層を有する透明高分子フィルム上に薄膜が成膜された試料を用いて、その試料の反射率および透過率を実測し、これら実測値を用いて、シミュレーションにより試料中の薄膜の膜厚および光学定数などを求めた場合、光学膜として作用する層の影響により、試料中の薄膜の評価結果が全く異なる値であったり、ばらつきが大きくなったりする。

そのため、この試料により得られた薄膜の膜厚および光学定数などの評価結果に基づいて薄膜製造条件を設定し、透明電磁波遮蔽フィルムを製造すると、やはり、所望の要求特性を満たした薄膜を備えた透明電磁波遮蔽フィルムが得られにくいといった問題があった。

さらに、この種の問題は、基板の屈折率ばらつきが大きくなるほど、顕著になる傾向が見られる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、光学膜として作用する層を有する透明高分子フィルム上に薄膜が成膜された試料を用いた場合であっても、試料中の薄膜の膜厚および／または光学定数を従来よりも正確かつ少ないばらつきで評価することが可能な薄膜評価方法を提供することにある。

また、他の課題は、上記薄膜評価方法による評価結果に基づいて製造条件を設定して成膜された薄膜を備えた機能性フィルムおよびその製造方法、とりわけ、電磁波遮蔽機能、近赤外線遮蔽機能、導電機能などの諸機能を有する透明電磁波遮蔽フィルムおよびその製造方法、この透明電磁波遮蔽フィルムを用いた光学フィルター、プラズマディスプレイを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る薄膜評価方法は、透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に評価対象となる薄膜が形成された試料中の薄膜の膜厚および／または光学定数を求めるにあたり、光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率を少なくとも用い、薄膜の膜厚および／または光学定数を求めることを要旨とする。

この場合、薄膜の膜厚および／または光学定数を求める手段は、透明高分子フィルム単体の厚みおよび光学定数の実測値を予め求める手順と、得られた透明高分子フィルム単体の厚みおよび光学定数の実測値と、試料中の薄膜の膜厚および光学定数の推定値とから解析用計算モデルを決定する手順と、光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率を実測する手順と、得られた光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率の実測値と、解析用計算モデルより算出した光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率とを、実測時の光の波長に対してフィッティングする手順と、フィッティングの結果、薄膜の膜厚および／または光学定数を算出する手順とを含むことが好ましい。

また、本発明に係る機能性フィルムは、透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に薄膜が形成されたものであって、薄膜は、上記薄膜評価方法により求めた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件が設定されて成膜されていることを要旨とする。

また、本発明に係る機能性フィルムの製造方法は、透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に薄膜が形成された機能性フィルムの製造方法であって、薄膜を、上記薄膜評価方法により求めた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件を設定して成膜することを要旨とする。

また、本発明に係る透明電磁波遮蔽フィルムは、透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に金属酸化物を含む薄膜と金属薄膜とが交互に積層されたものであって、金属酸化物を含む薄膜および／または金属薄膜は、上記薄膜評価方法により求めた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件が設定されて成膜されていることを要旨とする。

また、本発明に係る透明電磁波遮蔽フィルムの製造方法は、透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に金属酸化物を含む薄膜と金属薄膜とが交互に積層された透明電磁波遮蔽フィルムの製造方法であって、金属酸化物を含む薄膜および／または金属薄膜を、上記薄膜評価方法により求めた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件を設定して成膜することを要旨とする。

また、本発明に係る光学フィルターは、上記透明電磁波遮蔽フィルムを有することを要旨とする。

また、本発明に係るプラズマディスプレイは、上記透明電磁波遮蔽フィルムまたは上記光学フィルターを有することを要旨とする。

本発明に係る薄膜評価方法では、評価する試料中の基板として、実際の製品である透明電磁波遮蔽フィルムなどの機能性フィルム中の基板と同一種の透明高分子フィルムを用いている。そのため、試料中の薄膜の膜厚および／または光学定数を従来よりも正確に評価することができる。

さらに、本発明に係る薄膜評価方法では、易接着層などの光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率を少なくとも用い、試料中の薄膜の膜厚および／または光学定数を求めることにしている。そのため、基板の厚み、光学定数のばらつきが少なくなり、基板のデータが安定化されるので、従来よりも、薄膜評価結果のばらつきが少なくなる。

したがって、このようにして得られた薄膜評価結果に少なくとも基づいて薄膜製造条件を設定し、光学膜として作用する層を有する透明高分子フィルム上に薄膜を成膜した場合には、所望の要求特性を満たした薄膜を備えた機能性フィルムを得やすくなる。

この際、薄膜の膜厚および／または光学定数を求めるにあたり、光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率の実測値と、解析用計算モデルより算出したその試料の反射率および透過率とを、実測時の光の波長に対してフィッティングし、そのフィッティングの結果から試料中の薄膜の膜厚および／または光学定数を算出する場合には、非接触、非破壊でより精度の高い薄膜評価を行うことができる。

また、本発明に係る機能性フィルムは、上記薄膜評価方法により得られた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件が設定されて薄膜が成膜されているので、所望の機能につき、要求特性を満たしている。

また、本発明に係る機能性フィルムの製造方法によれば、上記薄膜評価方法により得られた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件を設定して薄膜を成膜するので、所望の機能につき、要求特性を満たした機能性フィルムを得やすい。

また、本発明に係る透明電磁波遮蔽フィルムは、上記薄膜評価方法により得られた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件が設定されて金属酸化物を含む薄膜、金属薄膜が成膜されているので、電磁波遮蔽機能、近赤外線遮蔽機能、導電機能などの機能につき、要求特性を満たしている。

また、本発明に係る透明電磁波遮蔽フィルムの製造方法によれば、上記薄膜評価方法により得られた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件を設定して金属酸化物を含む薄膜、金属薄膜を成膜するので、電磁波遮蔽機能、近赤外線遮蔽機能、導電機能などの機能につき、要求特性を満たした透明電磁波遮蔽フィルムを得やすい。

また、本発明に係る光学フィルターは、上記透明電磁波遮蔽フィルムを有しているので、電磁波遮蔽機能、近赤外線遮蔽機能、導電機能などの機能に優れる。

また、本発明に係るプラズマディスプレイは、上記透明電磁波遮蔽フィルムまたは光学フィルターを有しているので、電磁波遮蔽機能、近赤外線遮蔽機能、導電機能などの機能に優れる。

本実施形態に係る薄膜評価方法、透明電磁波遮蔽フィルムおよびその製造方法、光学フィルターならびにプラズマディスプレイについて詳細に説明する（以下、本実施形態に係る薄膜評価方法を「本評価方法」と、本実施形態に係る透明電磁波遮蔽フィルムを「本フィルム」と、本実施形態に係る光学フィルターを「本フィルター」と、本実施形態に係るプラズマディスプレイを「本ディスプレイ」ということがある。）。なお、以下において、具体的な数値により光学定数を特定した場合には、その値は、波長６３３ｎｍにおける値を示している。

１．本評価方法
本評価方法では、透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に評価対象となる薄膜が形成された試料中の薄膜の膜厚および／または光学定数を求めるにあたり、光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率を少なくとも用い、薄膜の膜厚および／または光学定数を求めることとしている。以下、詳細に説明する。

本評価方法において、始めに準備する試料は、透明高分子フィルムの片面に光学膜として作用する層を有し、その反対面に薄膜が形成された試料である。

ここで、試料中の透明高分子フィルムは、実際の製品である透明電磁波遮蔽フィルム（後述する）中の透明高分子フィルムと同一種の材料であれば、特に限定されるものではない。

透明高分子フィルムとしては、具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、トリアセチルセルロース、ポリウレタン、シクロオレフィンポリマーなどを例示することができる。

この際、上記透明高分子フィルムは、透明性の観点から、フィルム中に含まれるシリカなどのフィラーは最小限とされているか、あるいは、フィラーを実質的に含まないものが良い。

また、透明高分子フィルムの厚みとしては、その上限値として、１ｍｍ、５００μｍ、２５０μｍ、１５０μｍなどを例示することができ、これら上限値と組み合わせることが可能な下限値として、５μｍ、１０μｍ、２５μｍなどを例示することができる。

また、上記透明高分子フィルムがその片面に有する、光学膜として作用する層は、反射率、透過率に影響を及ぼす厚みを有する層である。このような光学膜として作用する層としては、例えば、フィルムのハンドリング性や、接着性などを確保する目的などで形成される易接着層などを例示することができる。

この種の易接着層の材質としては、具体的には、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、金属アルコキシドなどが挙げられる。

なお、片面に易接着層を有する透明高分子フィルムは、一般に市場で入手することができるものであり、例えば、具体的には、東洋紡績株式会社製「コスモシャイン（登録商標）Ａ４１００」などを例示することができる。

一方、易接着層など、光学膜として作用する層を有する透明高分子フィルムの光学膜として作用する層側と反対側には、評価対象となる薄膜が形成されている。薄膜としては、例えば、チタンの酸化物、ジルコニウムの酸化物、インジウムの酸化物、インジウムと錫の酸化物、アルミニウムの酸化物、亜鉛の酸化物、タンタルの酸化物、錫の酸化物、マグネシウムの酸化物などの金属酸化物を含む薄膜、金、銀、銅、パラジウム、白金など、または、これらを主成分とする合金などからなる金属薄膜などを例示することができる。

また、評価対象となる薄膜は、光学膜として作用する層が形成された透明高分子フィルム上に、各種の薄膜形成方法により形成することができ、その薄膜形成方法は特に限定されるものではない。

上記薄膜形成方法としては、具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＭＢＥ法、レーザーアブレーションなどの物理的気相成長法（ＰＶＤ）、熱ＣＶＤなどの化学的気相成長法（ＣＶＤ）などといった気相法、電解めっき、無電解めっきなどのめっき法、陽極酸化法、ゾル−ゲル法などといった液相法などを例示することができる。

とりわけ、透明電磁波遮蔽フィルム（後述する）における金属酸化物を含む薄膜を製造する製造条件を設定するために、本評価方法を用いる場合には、評価対象となる薄膜は、ゾル−ゲル法により形成すると良い。ゾル−ゲル法は、コストなどに優れるからである。

次に、本評価方法では、上記準備した試料中の薄膜の膜厚および／または光学定数を求めるにあたり、上記光学膜として作用する層を剥離する。透明高分子フィルムに光学膜として作用する層が付いたままであると、評価結果が全く異なる値となったり、ばらつきが大きくなったりするからである。

上記試料から光学膜として作用する層を剥離する方法としては、透明高分子フィルム上に形成されている薄膜に悪影響を及ぼさず、かつ、光学膜として作用する層のみを剥離することが可能な方法であれば、何れの方法であっても用いることができる。

具体的な剥離方法としては、例えば、上記試料の薄膜上に、薄膜保護フィルムを貼り合わせ、この試料を、光学膜として作用する層を溶解可能な溶剤中に一定時間浸漬するなどした後、不織布などで光学膜として作用する層を拭き取り、洗浄する方法などを例示することができる。なお、このような処理は、１回または２回以上行っても良いし、他の処理と組み合わせて行っても良い。

この際、上記薄膜保護フィルムとしては、薄膜保護フィルムを再剥離したときに、薄膜保護フィルムの成分が薄膜に残存したり、薄膜を剥離したりすることがないなど、再剥離性が良好であり、また、溶剤の透過性がないものなどを用いると良い。

薄膜保護フィルムとしては、具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンフィルムなどに粘着層が形成されたもの、自己粘着性を有するポリエチレンフィルムなどを例示することができる。

また、上記溶剤は、光学膜として作用する層の種類にもよるが、例えば、光学膜として作用する層として易接着層を用いた場合には、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、エタノール、２プロパノール、塩化メチレン、テトラヒドロフランなどを例示することができる。

次に、本評価方法では、光学膜として作用する層が剥離された試料を用いて、薄膜の評価を行う。

本評価方法における薄膜の評価は、薄膜の膜厚および／または光学定数を少なくとも求めることにより行われる。なお、光学定数は、屈折率ｎ、吸収係数ｋの双方、または何れか一方であっても良い。

ここで、薄膜の膜厚および／または光学定数を求めるには、種々の光学式の膜厚および光学定数測定装置を使用することができる。本評価方法では、以下の手順を少なくとも実行可能な装置を好適に用いることができる。

すなわち、その手順とは、先ず、光学膜として作用する層および薄膜が形成されていない透明高分子フィルム単体の厚みおよび光学定数の実測値を予め求める。光学膜として作用する層がない透明高分子フィルムが基板となるので、このデータが必要となるからである。

次に、得られた透明高分子フィルム単体の厚みおよび光学定数の実測値と、試料中の薄膜の膜厚および光学定数の推定値とから、解析用計算モデルを決定する。この際、解析用計算モデルとしては、例えば、ローレンツ・ローレンツ、または、ローレンツ・ローレンツをベースとした分散関数などを好適に用いることができる。

また、試料中の薄膜の膜厚および光学定数の推定値を求めるには、例えば、ガラス基板上に積層した薄膜の膜厚および光学定数をエリプソメーターなどにより測定したり、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などによる断面観察などにより膜厚を求めるなどすれば良い。なお、推定値に代えて、薄膜の膜厚および光学定数の設計値を用いても良い。

次に、光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率を実測する。この実測は、例えば、試料から生じる所定のスペクトル（反射スペクトル、透過スペクトルなど）を、通常角入射、斜角入射により測定することなどにより行うことができる。

次に、得られた光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率の実測値と、解析用計算モデルより算出した光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率とを、実測時の光の波長に対してフィッティングする。

次に、フィッティングの結果、薄膜の膜厚および／または光学定数を算出する。

このような手順を用いて薄膜の膜厚および／または光学定数を求めることができる装置としては、具体的には、例えば、Scientific Computing International社製の光学式薄膜測定システム「Ｆｉｌｍ Ｔｅｋ」シリーズなどを好適な装置として例示することができる。但し、上記手順に準じた手順を実行可能な装置であれば、何れの装置であっても用いることができる。

２．本フィルムおよびその製造方法
本フィルムは、透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に金属酸化物を含む薄膜と金属薄膜とが交互に積層されている。

ここで、本フィルム中の薄膜は、上記薄膜評価方法により得られた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件を設定して成膜されたものである。

上記薄膜評価方法により得られた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件を設定するとは、製造条件の異なる試料をいくつか作製し、それら試料について上記薄膜評価方法により試料中の薄膜の膜厚および／または光学定数を求め、最適な膜厚および／または光学定数を有する薄膜が得られたときの条件を、本フィルム中の薄膜の製造条件として設定することを意味する。

この際、上記製造条件は、薄膜形成方法により異なるものであるが、例えば、ゾル−ゲル法により金属酸化物を含む薄膜を形成する場合には、出発溶液中の固形分量、出発溶液の塗工条件（例えば、グラビアコート法による場合、グラビアロールのメッシュ数など）、塗工膜の乾燥温度、塗工膜への紫外線照射量などといった製造条件を例示することができる。また、例えば、スパッタリング法により金属薄膜を形成する場合には、スパッタ時の真空度、用いる希ガスの種類、希ガス導入量、投入電力、電圧、電流、基板温度などといった製造条件を例示することができる。

また、本フィルムにおいて、薄膜の積層数は、１層または２層以上であっても良い。また、複数の薄膜を積層する場合、何れかの薄膜が、上記薄膜評価方法により得られた膜厚および／または光学定数に基づいて製造条件が設定されて成膜されていても良いし、全ての薄膜が、上記薄膜評価方法により得られた膜厚および／または光学定数に基づいて製造条件が設定されて成膜されていても良い。

なお、薄膜形成方法としては、上記した試料における薄膜と同様の方法を例示することができる。

一方、本フィルムの製造方法としては、次のような方法を例示することができる。

すなわち、透明高分子フィルムの表面上に、ゾル−ゲル法などを用いて金属酸化物を含む薄膜を形成し、これをロールに巻き取る。次いで、このロールを、スパッタリング法などによる薄膜形成装置の成膜室内に装着し、ロールを繰り出しながら、金属酸化物を含む薄膜の表面上に金属薄膜を形成し、これをロールに巻き取る。このような操作を所望回数繰り返し行えば、本フィルムを製造することができる。

３．本フィルター
本フィルターは、本フィルムを用いている。すなわち、本フィルターは、透明支持基体の少なくとも一方面に、粘着剤層を介して本フィルムを積層した構成を有している。

ここで、透明支持基体の材料としては、透明性に優れ、十分な機械的強度を有するものであれば、特に限定されることなく使用することができる。具体的には、例えば、半強化ガラス、強化ガラスなどのガラスや、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの高分子材料などが挙げられる。

また、透明支持基体の厚さは、機械的強度や剛性などを考慮して、種々調節することができる。一般的には、１．０〜５．０ｍｍの範囲などを例示できる。

また、粘着剤層を形成する粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリビニルブチラール系粘着剤、エチレン−酢酸ビニル系粘着剤などを例示することができる。

また、粘着剤の厚さは、特に限定されるものではなく、一般的には、５〜１００μｍの範囲などを例示できる。

なお、本フィルターでは、光学特性を著しく損なわない限度内で、必要に応じて、反射防止機能、防眩機能、衝撃吸収機能、耐環境機能、調色機能などの各種の機能を有する機能性フィルムを、上述した粘着剤層を介して１つまたは２つ以上さらに貼り合わせても良い。

４．本ディスプレイ
本フィルムの表面に、上記した粘着剤層を形成したり、必要に応じて、反射防止機能などを有する機能性フィルムを粘着剤層を介して貼り付けたりし、これをプラズマディスプレイの前面表示部に直接貼り付け、アースと金属薄膜とを電気的に接続するなどすれば、本フィルムを用いた本ディスプレイが得られる。

一方、本フィルターを、空気層を介してプラズマディスプレイ本体の前面側に配設し、アースと金属薄膜とを電気的に接続するなどすれば、本フィルターを用いた本ディスプレイが得られる。

本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば、上記実施形態では、本評価方法を透明電磁波遮蔽フィルムに適用した場合について説明したが、本評価方法は、透明電磁波遮蔽フィルム以外の機能性フィルムに対しても適用可能である。

また例えば、本フィルムは、表示装置用途以外にも、例えば、融雪ガラス、車両用ガラス、冷却ショーケース用ガラス、暖房用パネルヒーター、調理用パネルヒータなどの電熱性用途や、計測機器用ガラス窓、インテリジェントビルガラス、車両用ガラスなどの電磁波遮蔽用途など、導電機能および／または近赤外線遮蔽機能、可視光透過性が要求される各種の用途に使用することができる。

以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。なお、実施例における膜厚および光学定数の値は、波長６３３ｎｍにおける値である。

１．試料の準備
初めに、以下の手順により、試料を準備した。すなわち、テトラ−ｎ−ブトキシチタン４量体（日本曹達（株）製）６重量部と、アセチルアセトン３重量部とを、ｎ−ブタノール６１重量部とイソプロピルアルコール３０重量部との混合溶媒に配合し、これを攪拌機を用いて１０分間混合することにより、コーティング溶液を調製した。

次いで、易接着層を片面に有するポリエチレンテレフタレートフィルム（「コスモシャイン（登録商標）Ａ４１００」、東洋紡績（株）製）（以下、単に「易接着層付きＰＥＴフィルム」という場合がある。）の易接着層とは反対側の面に、グラビアロール（２００メッシュ）を用いて上記コーティング溶液を塗工した。

次いで、これを１００℃で１分間乾燥した後、高圧水銀ランプ（２４０Ｗ／ｃｍ）により、フィルム裏面を７８℃に加温した状態でフィルム走行速度３ｍ／ｍｉｎで紫外線照射を１回行った。これにより、ポリエチレンテレフタレートフィルムの一方面に易接着層を有し、その他方面にゾル−ゲル法による酸化チタンを含む薄膜が形成された試料を準備した。

２．予備試験
次に、以下のような予備試験を行った。
２．１ 易接着層を剥離していない試料中の薄膜の膜厚および屈折率の解析
以下の手順により、易接着層を剥離していない試料中の薄膜の膜厚および屈折率の解析を行った。すなわち、先ず、Scientific Computing International社製のＦｉｌｍ Ｔｅｋ３０００を用い、易接着層付きＰＥＴフィルム（基板）の厚みおよび屈折率を実測した。その結果、基板の厚みおよび屈折率の実測値は、それぞれ０．１ｍｍ、１．６４であった。

次いで、上記試料中の薄膜の膜厚および屈折率の推定値を、それぞれ４０．０ｎｍおよび１．８０と定め、上記基板の厚みおよび屈折率の実測値と、試料中の薄膜の膜厚および屈折率の推定値とを用いて、Ｆｉｌｍ Ｔｅｋ３０００に使用する解析用計算モデルを決定した。

次いで、上記試料の同一面内にある位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃの３点につき、Ｆｉｌｍ Ｔｅｋ３０００に備え付けられた光源から、易接着層を剥離していない試料の薄膜側より光を入射し、この試料の反射率および透過率を実測した。

次いで、Ｆｉｌｍ Ｔｅｋ３０００による解析により、試料中の薄膜の膜厚および光学定数を算出した。その結果を表１に示す。

表１によれば、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃにおける、基板の厚みおよび屈折率の実測値と薄膜の膜厚および屈折率の推定値として同一の値を用いた場合であっても、解析により得られた試料中の薄膜の膜厚および屈折率は、異なる値を示していることが分かる。

これは、実測した場所における基板の厚みおよび屈折率と、試料に用いられている基板の厚みおよび屈折率とが異なることが原因で発生していると推定される。上記違いの原因は、実測時における基板や試料中の基板から易接着層を剥離していないためであり、この易接着層が光学膜として作用し、解析結果がばらついたものと推測される。

２．２ 基板の屈折率ばらつきの測定
次に、基板である易接着層付きＰＥＴフィルムの屈折率を、Ｆｉｌｍ Ｔｅｋ３０００を用いて測定した。この際、測定点は、同一面内で６点とした。その結果、基板である易接着層付きＰＥＴフィルムの屈折率は、平均値１．６４に対して−０．０６〜＋０．０６の範囲で大きくばらついていた。

２．３ 基板の屈折率ばらつきが試料中の薄膜評価結果に及ぼす影響
次に、基板の屈折率ばらつきが試料中の薄膜評価結果に及ぼす影響を調べた。すなわち、上記位置Ａにおける薄膜の膜厚および屈折率を算出した際の基板の屈折率１．６４を、上記基板の屈折率ばらつきを考慮して、−０．０６、＋０．０６変化させた以外は上記と同様にして、試料中の薄膜の膜厚および屈折率を解析により求めた。その結果を表２に示す。

表２によれば、基板の屈折率が異なると、試料中の薄膜の評価結果が大きく異なることが分かる。

２．４ 屈折率ばらつきが少ない基板を用いた場合の薄膜評価結果
１．にて、易接着層付きＰＥＴフィルムに代えて、易接着層のないＰＥＴフィルム（「エンブレットＴＡ１００」、ユニチカ（株）製）（以下、単に「易接着層無しＰＥＴフィルム」という場合がある。）を用いた以外は、上記と同様にして、参考試料を作製した。次いで、２．２と同様にして、易接着層無しＰＥＴフィルムの屈折率ばらつきを測定した。その結果、易接着層無しＰＥＴフィルムの屈折率は、平均値１．６２に対して−０．０１５〜＋０．０１５の範囲でばらついており、そのばらつき範囲は、上記易接着層付きＰＥＴフィルムに比較して小さかった。

次いで、２．３と同様にして、易接着層無しＰＥＴフィルムの屈折率ばらつきが、上記参考試料中の薄膜評価結果に及ぼす影響を調べた。すなわち、易接着層無しＰＥＴフィルムの屈折率１．６２を、上記易接着層無しＰＥＴフィルムの屈折率ばらつきを考慮して、−０．０１５、＋０．０１５変化させた以外は上記と同様にして、参考試料中の薄膜の膜厚および屈折率を解析により求めた。その結果を表３に示す。

表３によれば、易接着層付きＰＥＴフィルムに比較して、屈折率ばらつきが小さい易接着層無しＰＥＴフィルムを試料の基板として用いた場合には、試料中の薄膜評価結果に及ぼす影響が小さいことが分かる。

２．５ 予備試験結果のまとめ
上記２．１〜２．４の予備試験結果によれば、基板の屈折率ばらつきが大きくなるほど、Ｆｉｌｍ Ｔｅｋ３０００の解析により算出される試料中の薄膜評価結果が不安定になることが確認された。

３．実施例に係る薄膜評価方法
先ず、初めに、１．の試料を準備した。

次に、上記試料の易接着層を、以下の手順により剥離した。すなわち、上記試料の酸化チタンを含む薄膜表面に、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に粘着層が形成された薄膜保護フィルム（「クリーンビューフルＬＳ５０」、（株）キモト製）を貼り合わせた。次いで、この試料を、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）に３０分間浸漬した後、ＭＥＫを十分に含浸させた不織布を用いて、易接着層が形成された表面を拭き取った。

次いで、この拭き取り面を、ＭＥＫに浸漬して１０秒程度洗浄した。なお、この一連の拭き取り作業は１０回行った。次いで、薄膜保護フィルムを剥離した後、十分に乾燥させた。

次に、易接着層を剥離した試料を用いて、試料中の薄膜の膜厚および光学定数を、以下の手順により評価した。すなわち、先ず、上記易接着層の剥離手順に従って、薄膜が形成されていない易接着層付きＰＥＴフィルムの易接着層を剥離した。

次いで、このＰＥＴフィルム単体の厚みおよび光学定数の実測値を、Ｆｉｌｍ Ｔｅｋ３０００により予め求めた。その結果、ＰＥＴフィルム単体の厚みは０．１ｍｍ、屈折率は１．６４、吸収係数は０であった。

次いで、上記試料中の薄膜の膜厚および光学定数の推定値を、膜厚４０ｎｍ、屈折率１．８、吸収係数０と定め、基板であるＰＥＴフィルム単体の厚みおよび光学定数の実測値と、試料中の薄膜の膜厚および光学定数の推定値とを用いて、Ｆｉｌｍ Ｔｅｋ３０００に使用する解析用計算モデルを決定した。

次いで、Ｆｉｌｍ Ｔｅｋ３０００に備え付けられた光源から、易接着層を剥離した試料の薄膜側より光を入射し、試料の反射率および透過率を実測した。なお、この実測時の光の波長は、２５０〜８５０ｎｍの範囲である。

次いで、Ｆｉｌｍ Ｔｅｋ３０００による解析により、試料中の薄膜の膜厚および光学定数を算出した。

４．比較例に係る薄膜評価方法
上記３．において、試料の易接着層を剥離せず、易接着層付きＰＥＴフィルムの厚みおよび光学定数の実測値を用いてＦｉｌｍ Ｔｅｋ３０００に使用する解析用計算モデルを決定した以外は、同様にして、Ｆｉｌｍ Ｔｅｋ３０００による解析により、易接着層を有する試料中の薄膜の膜厚および光学定数を算出した。

５．両薄膜評価方法による評価結果
表４に、上記両薄膜評価方法による評価結果を示す。

表４によれば、易接着層を剥離していない試料を用いた比較例に係る薄膜評価方法では、試料中の薄膜の膜厚および光学定数ともにばらつきが極めて大きいが、易接着層を剥離した試料を用いた実施例に係る薄膜評価方法では、試料中の薄膜の膜厚および光学定数ともにばらつきが少ないことが確認できた。

６．実施例に係る薄膜評価方法を用いた透明電磁波遮蔽フィルムの作製
易接着層付きＰＥＴフィルム上のチタン酸化物を含む薄膜の膜厚、屈折率、吸収係数が、それぞれ、３０ｎｍ、１．９、０となる製造条件を、上記実施例に係る薄膜評価方法により求めた。

次いで、このときの薄膜製造条件に基づき、易接着層付きＰＥＴフィルム上にコーティング溶液液を塗工し、これを１００℃で１分間乾燥した後、高圧水銀ランプ（２４０Ｗ／ｃｍ）により、フィルム裏面を７８℃に加温した状態でフィルム走行速度３ｍ／ｍｉｎで紫外線照射し、酸化チタンを含む薄膜（３０ｎｍ）を形成した。

なお、この際用いたコーティング溶液は、テトラ−ｎ−ブトキシチタン４量体６．７５重量部と、アセチルアセトン３．３７５重量部とを、ｎ−ブタノール５９．８７５重量部とイソプロピルアルコール３０重量部との混合溶媒に配合し、これを攪拌機を用いて１０分間混合することにより調製したものである。

次いで、この酸化チタンを含む薄膜上に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いてＡｇ薄膜（１０ｎｍまたは１２ｎｍ）を形成した。この際、Ａｇのスパッタ条件は、１０ｎｍの場合は、真空引き到達圧力１×１０^−５ｔｏｒｒ、印加電力１．１Ｋｗ、Ａｒ流量２５０ｓｃｃｍ、成膜速度２ｍ／ｍｉｎとし、１２ｎｍの場合は、印加電力１．４Ｋｗ（その他は１０ｎｍの場合と同じ）とした。

これら手順を順次行うことにより、易接着層付きＰＥＴフィルムの易接着層とは反対側の面上に、酸化チタンを含む薄膜（３０ｎｍ）│Ａｇ薄膜（１０ｎｍ）│酸化チタンを含む薄膜（６０ｎｍ）│Ａｇ薄膜（１２ｎｍ）│酸化チタンを含む薄膜（６０ｎｍ）│Ａｇ薄膜（１０ｎｍ）│酸化チタンを含む薄膜（３０ｎｍ）が積層された、７層構造の透明電磁波遮蔽フィルムを得た。なお、酸化チタンを含む薄膜（６０ｎｍ）は、酸化チタンを含む薄膜（３０ｎｍ）の形成を２回行ったものである。

また、得られた透明電磁波遮蔽フィルムを、粘着剤層を介してガラス基板上に貼り付け、プラズマディスプレイ用の前面フィルターを作製した。この前面フィルターは、電磁波遮蔽機能、近赤外線遮蔽機能、導電機能など、必要とされる機能を満足しており、プラズマディスプレイに用いても問題ないものであった。

Claims (8)

1. 透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に評価対象となる薄膜が形成された試料中の前記薄膜の膜厚および／または光学定数を求めるにあたり、前記光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率を少なくとも用い、前記薄膜の膜厚および／または光学定数を求めることを特徴とする薄膜評価方法。
2. 前記薄膜の膜厚および／または光学定数を求める手段は、
   前記透明高分子フィルム単体の厚みおよび光学定数の実測値を予め求める手順と、
   得られた前記透明高分子フィルム単体の厚みおよび光学定数の実測値と、前記試料中の薄膜の膜厚および光学定数の推定値とから解析用計算モデルを決定する手順と、
   前記光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率を実測する手順と、
   得られた前記光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率の実測値と、前記解析用計算モデルより算出した前記光学膜として作用する層を剥離した試料の反射率および透過率とを、実測時の光の波長に対してフィッティングする手順と、
   前記フィッティングの結果、前記薄膜の膜厚および／または光学定数を算出する手順とを含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜評価方法。
3. 透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に薄膜が形成された機能性フィルムであって、
   前記薄膜は、請求項１または２に記載の薄膜評価方法により求めた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件が設定されて成膜されていることを特徴とする機能性フィルム。
4. 透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に薄膜が形成された機能性フィルムの製造方法であって、
   前記薄膜を、請求項１または２に記載の薄膜評価方法により求めた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件を設定して成膜することを特徴とする機能性フィルムの製造方法。
5. 透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に金属酸化物を含む薄膜と金属薄膜とが交互に積層された透明電磁波遮蔽フィルムであって、
   前記金属酸化物を含む薄膜および／または金属薄膜は、請求項１または２に記載の薄膜評価方法により求めた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件が設定されて成膜されていることを特徴とする透明電磁波遮蔽フィルム。
6. 透明高分子フィルムの一方面に光学膜として作用する層を有し、その他方面に金属酸化物を含む薄膜と金属薄膜とが交互に積層された透明電磁波遮蔽フィルムの製造方法であって、
   前記金属酸化物を含む薄膜および／または金属薄膜を、請求項１または２に記載の薄膜評価方法により求めた膜厚および／または光学定数に少なくとも基づいて製造条件を設定して成膜することを特徴とする透明電磁波遮蔽フィルムの製造方法。
7. 請求項５に記載の透明電磁波遮蔽フィルムを有することを特徴とする光学フィルター。
8. 請求項５に記載の透明電磁波遮蔽フィルムまたは請求項７に記載の光学フィルターを有することを特徴とするプラズマディスプレイ。