JP2014525069A

JP2014525069A - 両面導電膜を製造するための新しいプロセス

Info

Publication number: JP2014525069A
Application number: JP2014515061A
Authority: JP
Inventors: ファイチンハオ; ロンジュンツァイ; ジェンユ; ジンボエルヴィ
Original assignee: ナンチャンオー−フィルムテックカンパニーリミテッド
Priority date: 2012-05-14
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-09-25
Also published as: KR20140018282A; KR101545220B1; CN102664076A; WO2013170607A1; US20140050905A1

Abstract

本発明は、フラットパネル・ディスプレイを製造する分野に幅広く応用することができる、比較的高い透過率を有する両面導電膜に関する。可撓性透明膜は、ポリエチレンテレフタレートであり、可撓性透明膜は、１．４乃至１．５の屈折率を有する可撓性材料であり、硬化層は、可撓性透明膜の表面硬化処理層であり、可撓性透明膜の上面及び下面を塗布することにより作製され、接着剤層は、マグネトロン・スパッタリングにより硬化層の表面にスパッタリングされ、接着剤を形成する主たる目的は、硬化層と高屈折率誘電体層とを一緒により強固に接合することであり、高屈折率誘電体層は、１．８乃至２．５の屈折率を有する高屈折率材料で作製され、低屈折率誘電体層は、１．４乃至１．８の屈折率を有する低屈折率材料で作製される。

Description

本発明は、フラットパネル・ディスプレイを製造する分野に幅広く応用することができる、比較的高い透過率を有する両面導電膜に関する。

近年、フラットパネル・ディスプレイ技術が急速に発展し、特に、モバイル・タッチスクリーン、タブレット・タッチスクリーン及び他の電子デバイスの押しボタンが、伝統的な機械式ボタンからタッチボタンに変わり、その市場需要は、上昇傾向を示している。酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）は、タッチスクリーンの製造における重要な原料として、不足状態が続いている。

従来、タッチスクリーンの製造プロセスには、上部ライン及び下部ライン、すなわち両面の導電ＩＴＯ膜が求められる。企業のプロセス期間が不安定である間、印刷及び積層における製品歩留まりは低く、一方でＩＴＯ膜は高価な電子製品であるため、多くの不良品により企業の利益が低減し、さらには赤字も招いた。幾つかの企業は、より高い歩留まりを有するが、片面ＩＴＯ膜を２層用いることは、利益幅を圧縮している。

近年、利益を上げ、かつコストを下げるために、幾つかの企業は、ＩＴＯ膜に取って代わる新しい材料を探求しており、一方、他の企業は、タッチスクリーンの機能を変更することなく現状を打破する新しいプロセスを探求している。

上述の欠点を克服し、市場の需要を満たすために、本発明の１つの目的は、単層の可撓性透明基板の両面に導電膜を製造するためのプロセスを提供することである。

上述の目的を達成するために、本発明は、以下の技術的解決法を採用する。

両面導電膜を製造するための新しいプロセスを開示する。膜は、両面導電膜の中間層が可撓性透明膜であり、可撓性透明膜の上面に、順に、硬化層、接着剤層、高屈折率誘電体層、低屈折率誘電体層、及び酸化インジウムスズ透明導電層が配置され、可撓性透明膜の下面に、順に、硬化層、接着剤層、高屈折率誘電体層、低屈折率誘電体層、及び酸化インジウムスズ透明導電層が配置された構造を有する。両面導電膜を製造するためのプロセスを以下に説明する。

可撓性透明膜は、ポリエチレンテレフタレートであり、可撓性透明膜は、１．４乃至１．５の屈折率を有する可撓性材料である。
硬化層は、可撓性透明膜の表面硬化処理層であり、かつ、可撓性透明膜の上面及び下面に塗布することにより作製される。
接着剤層は、マグネトロン・スパッタリングにより硬化層の表面にスパッタリングされ、接着剤を形成する主たる目的は、硬化層と高屈折率誘電体層を一緒により強固に接合することである。
高屈折率誘電体層は、１．８乃至２．５の屈折率を有する高屈折率材料で作製される。
低屈折率誘電体層は、１．４乃至１．８の屈折率を有する低屈折率材料で作製される。
酸化インジウムスズ透明導電層は、マグネトロン・スパッタリングにより、酸化インジウムスズをターゲット表面から低屈折率誘電体層に衝突させ、スパッタリングすることによって得られ、酸化インジウムスズのセラミックターゲットのＩｎ₂Ｏ₃とＳｎＯ₂は、９９／１乃至９０／１０である特定の重量比に従って、一緒にドープされる。

接着剤層は、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＯ及びＳｉＯ₂からなる群から選択される材料で作製される。

高屈折率誘電体層の高屈折率材料は、好ましくはＮｂ₂Ｏ₅である。

低屈折率誘電体層の低屈折率材料は、好ましくはＳｉＯ₂である。

酸化インジウムスズのセラミックターゲットのＩｎ₂Ｏ₃とＳｎＯ₂の重量比は、好ましくは、９７／３、９５／５及び９０／１０のうちの１つから選択される。

本開示の有益な効果は、以下の通りである。

本開示により製作された製品は、可視光において最大８５％の透過率を有し、１５０℃での焼鈍後、両面の表面抵抗は１５０Ω／ｓｑ乃至３０Ω／ｓｑであり、両面の表面抵抗は共に、１５０Ω／ｓｑ、２００Ω／ｓｑ又は２６０Ω／ｓｑ等とすることができる。例えば、一方の面は１５０Ω／ｓｑであり、他方の面は２００Ω／ｓｑである。表面抵抗の一様性は、±２０Ω／ｓｑであり、色差ΔＲ、すなわち、ＩＴＯ層あり及びＩＴＯ層なしの可視反射率の差は、０．７％±０．３％であり、ＩＴＯ膜の市場の要件を満足することができる。

本発明による両面導電膜の概略断面図である。本発明によるプロセス装置の概略図である。

本発明の特徴や優れた点、動作原理を詳細に説明するため、以下のように図面を参照して具体的な実施形態についてさらに説明する。ただし、本発明の保護範囲はこれらに限られるものではない。

両面導電膜を製造するための新しいプロセスが開示される。膜は、両面導電膜の中間層が可撓性透明膜１であり、かつ、可撓性透明膜１の上面には、順に、硬化層２、接着剤層３、高屈折率誘電体層４、低屈折率誘電体層５、及び酸化インジウムスズ透明導電層６が配置され、可撓性透明膜１の下面には、順に、硬化層２、接着剤層３、高屈折率誘電体層４、低屈折率誘電体層５、及び酸化インジウムスズ透明導電層６が配置された構造を有する。両面導電膜を製造するためのプロセスを以下に説明する。

可撓性透明膜１は、ポリエチレンテレフタレートであり、可撓性透明膜１は、１．４乃至１．５の屈折率を有する可撓性材料である。
硬化層２は、可撓性透明膜１の表面硬化処理層であり、硬化層２は、可撓性透明膜１の上面及び下面に塗布することにより作製される。
接着剤層３は、マグネトロン・スパッタリングにより硬化層２の表面にスパッタリングされ、接着剤を形成する主たる目的は、硬化層２と高屈折率誘電体層４を一緒により強固に接合することである。
高屈折率誘電体層４は、１．８乃至２．５の屈折率を有する高屈折率材料で作製される。
低屈折率誘電体層５は、１．４乃至１．８の屈折率を有する低屈折率材料で作製される。
酸化インジウムスズ透明導電層６は、マグネトロン・スパッタリングにより、ターゲット表面から低屈折率誘電体層５に酸化インジウムスズを衝突させ、スパッタリングすることによって得られ、酸化インジウムスズのセラミックターゲットのＩｎ₂Ｏ₃とＳｎＯ₂は、９９／１から９０／１０までの間である特定の重量比に従って一緒にドープされる。

接着剤層３は、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＯ及びＳｉＯ₂から成る群から選択される材料で作製される。

高屈折率誘電体層４の高屈折率材料は、Ｎｂ₂Ｏ₅であることが好ましい。

低屈折率誘電体層５の低屈折率材料は、ＳｉＯ₂であることが好ましい。

酸化インジウムスズのセラミックターゲットのＩｎ₂Ｏ₃とＳｎＯ₂の重量比は、９７／３、９５／５及び９０／１０のうちの１つから選択されることが好ましい。

図２は、本発明によるプロセス装置、マグネトロン・スパッタリングのロール塗布装置の概略図である。基本原理は、アルゴンが塗布チャンバ内に充填されると、電磁場の影響下で、グロー放電によってアルゴンイオンが発生し、アルゴンイオンがターゲット表面に衝突し、ターゲット粒子をスパッタ放出し、次いで酸素又は窒素などのプロセスガスと反応し、所望の化合物を生成し、最終的に、化合物が基板の表面上に堆積されるというものである。本発明において、ターゲットの生成及び最大電力を考慮して、膜の巻き取り速度は１．４ｍ／分に設定されるが、これに限定されるものではない。膜の張力は、巻き取りローラ１５の巻き取りが整っているか又はしわが寄っているかに応じて、５００Ｎ±２００Ｎの範囲内になるように調整される。ターゲットと基板との距離、すなわち、ターゲットの表面と基板の表面との間の距離は、プロセスにより１００ｍｍに固定される。塗布前、可撓性膜１を３００℃の温度でＩＲ加熱して、膜内に含まれる水蒸気を除去し、次いで、膜の表面を前処理し、すなわち、アルゴンのグロー放電により発生したプラズマを表面に衝突させ、不純物を除去する。グロー放電の電力は、０．５ｋｗ乃至２ｋｗになるように制御される。

図２を参照すると、巻き出しローラ７は、硬化層２を有する可撓性透明膜１を位置決めするためのローラである。ローラ８は、可撓性透明膜１を前後に回転させるのに用いられる。標示９は、硬化層２を有する可撓性透明膜１を示す。可撓性透明膜１は、塗布ドラム１０の表面に強固に取り付けられる。マグネトロン・スパッタリングの電力は高く、多くの熱を発生させるので、塗布ドラム１０の表面温度は−１５℃乃至２５℃に調整され、これにより余分な熱を取り除き、標示９（硬化層２を有する可撓性透明膜１）が、高温のためにしわが寄るのを防止することができる。ターゲット１１は、厚さ５ｎｍ乃至１５ｎｍの接着剤層３をスパッタリングするためのターゲットである。硬化層２を有する可撓性透明膜１がスパッタリング・ターゲット１１を通り過ぎると、次にターゲット１２を通り過ぎて、高屈折率誘電体層４を厚さ２０ｎｍ未満にスパッタリングする。ターゲット１３は、低屈折率誘電体層５を厚さ１００ｎｍ未満にスパッタリングするのに用いられる。低屈折率誘電体層５の厚さに従って、ターゲットの数は１に限定されず、例えば、１乃至３とすることができる。最後に、ターゲット１４を用いて、酸化インジウムスズ透明導電層６を厚さ３０ｎｍ未満にスパッタリングする。

導電膜の一方の側を塗布した後、次に他方の側が塗布される。巻き取りの際、ローラが、塗布されたＩＴＯを損傷しないように、塗布されたＩＴＯは、１５０℃の高温に耐える保護膜により覆われる。他方の側を塗布する際、需要に従って、膜の速度及び張力、各ターゲットの電力、ガス含有量を、必要に応じて定めることができる。他方の側の表面抵抗は、１５０Ω／ｓｑ乃至３００Ω／ｓｑであり、表面抵抗の一様性は±２０Ω／ｓｑであり、色差ΔＲ、すなわちＩＴＯ層あり及びＩＴＯ層なしの可視反射率の差は、０．７％±０．３％である。

１：可撓性透明膜
２：硬化層
３：接着剤層
４：高屈折率誘電体層
５：低屈折率誘電体層
６：酸化インジウムスズ透明導電層
７：巻き出しローラ
８：ローラ
９：硬化層２を有する可撓性透明膜１
１０：塗布ドラム
１１、１２、１３、１４：ターゲット
１５：巻き取りローラ

Claims

両面導電膜を製造するための新しいプロセスであって、前記膜は、前記両面導電膜の中間層が可撓性透明膜（１）であり、前記可撓性透明膜（１）の上面に、順に、硬化層（２）、接着剤層（３）、高屈折率誘電体層（４）、低屈折率誘電体層（５）、及び酸化インジウムスズ透明導電層（６）が配置され、かつ、前記可撓性透明膜（１）の下面に、順に、前記硬化層（２）、前記接着剤層（３）、前記高屈折率誘電体層（４）、前記低屈折率誘電体層（５）、及び前記酸化インジウムスズ透明導電層（６）が配置された構造を有し、
前記可撓性透明膜（１）は、ポリエチレンテレフタレートであり、かつ、１．４乃至１．５の屈折率を有する可撓性材料であり、
前記硬化層（２）は、前記可撓性透明膜（１）の表面硬化処理層であり、かつ、前記可撓性透明膜（１）の上面及び下面を塗布することにより作製され、
前記接着剤層（３）は、マグネトロン・スパッタリングにより前記硬化層（２）の表面上にスパッタリングされ、接着剤を形成する主たる目的は、前記硬化層（２）と前記高屈折率誘電体層（４）とを一緒により強固に接合することであり、
前記高屈折率誘電体層（４）は、１．８乃至２．５の屈折率を有する高屈折率材料で作製され、
前記低屈折率誘電体層（５）は、１．４乃至１．８の屈折率を有する低屈折率材料で作製され、
前記酸化インジウムスズ透明導電層（６）は、マグネトロン・スパッタリングにより酸化インジウムスズをターゲット表面から前記低屈折率誘電体層（５）に衝突させ、スパッタリングすることによって得られ、酸化インジウムスズのセラミックターゲットのＩｎ₂Ｏ₃とＳｎＯ₂は、９９／１乃至９０／１０である特定の重量比により一緒にドープされることを特徴とする、新しいプロセス。
前記接着剤層（３）は、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＯ及びＳｉＯ₂からなる群から選択される材料で作製されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
前記高屈折率誘電体層（４）の前記高屈折率材料は、好ましくはＮｂ₂Ｏ₅であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
前記低屈折率誘電体層（５）の前記低屈折率材料は、好ましくはＳｉＯ₂であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
前記酸化インジウムスズのセラミックターゲットのＩｎ₂Ｏ₃とＳｎＯ₂の前記重量比は、好ましくは、９７／３、９５／５及び９０／１０のうちの１つから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。