JP3476301B2 - 透明ガスバリヤー性フィルム - Google Patents
透明ガスバリヤー性フィルムInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバリヤー性を
有するフィルムに関しており、さらに詳しくは電子材料
等に好適に使用できる透明なガスバリヤー性フィルムも
しくはシートに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、透明なガスバリヤーフィルム
は食品包装用や、ＥＬ用電子部品のパッケージ材料等と
して使用されている。また、液晶表示用透明導電体の基
材としてはガラスが用いられてきたが、近年になり、軽
量である、大面積化が容易である、割れない、加工性が
優れているという性質をもつ透明高分子フィルムもしく
はシートを基板に用いることが提案されている。しかし
ながら、高分子フィルム単体を使用した場合、フィルム
を透過する水蒸気や酸素が、内容物の劣化を招くことが
わかっている。このような問題を解決するために、フィ
ルム基材に気体に対するバリヤー性を付与する必要が明
らかになった。 【０００３】透明なガスバリヤー性フィルムの研究はか
ねてから行われており、ポリプロピレンやポリエステル
フィルムフィルムの上に塩化ビニリデンやビニルアルコ
ール系重合体などのガスバリヤー性が優れた樹脂をコー
ティングしたものや（特公昭５０−２８１２０号、特公
昭５９−４７９９６号）、ポリエステルフィルム上に珪
素酸化物や酸化マグネシウムの薄膜を真空蒸着あるいは
スパッタ法で作成すること（特公昭５１−４８１０号、
特開昭６３−２５７６３０号）が行われてきた。さら
に、その必要に応じてガスバリヤー層に保護層を設けた
ものや、ガスバリヤー性をさらに向上させる目的で接着
剤を用いて他の高分子フィルムをラミネートする事も行
われている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の透明ガスバリヤー性フィルムには、以下に述べる
ような問題点があった。樹脂をコーティングするものに
関しては、 １）水蒸気や酸素等の気体の透過率の温度依存性が著し
く、特に、高温ではガスバリヤー性が損なわれる。 ２）樹脂材料と気体分子との相互作用が大きいため、あ
る気体の存在が別の気体の透過率に影響を与える。例え
ば、ポリ塩化ビニリデンやポリビニルアルコールでは水
蒸気の存在が酸素の透過率に著しい影響を与える。 ３）無機物に比べて耐熱性が充分でない。 無機物をコーティングする場合は、静電気の問題等が発
生する場合がある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】そこで上記問題を解決す
るために、鋭意検討したところ、好ましくは高分子フィ
ルムに高酸素条件でスパッタした非晶質酸化物を積層す
ることにより解決できることを見いだし、本発明に到達
した。 【０００６】すなわち、本発明は、（１） 透明高分子
フィルムの少なくとも一つの主面に、下記（Ｉ）、（Ｉ
Ｉ）の内容を満たすインジウムと錫の酸化物を主体とす
る非晶質透明酸化物層を積層した透明ガスバリヤー性フ
ィルム、（Ｉ）上記非晶質透明酸化物層の比抵抗が１Ｘ
１０−２Ω・ｃｍ以上である。（ＩＩ）上記非晶質透明
酸化物層が、１２５℃、４８時間の熱処理後も非晶質で
ある。に関するものである。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明の透明ガスバリヤー性フィ
ルムは、図１に示すような透明高分子フィルム１０の一
主面にインジウムと錫の酸化物を主体とする非晶質透明
酸化物層を形成したものや、図２に示すように透明高分
子フィルム１０の両面にインジウムと錫の酸化物を主体
とする非晶質透明酸化物層を形成したものである。 【０００８】本発明の高分子フィルムに用いることがで
きる高分子名を列挙するとすれば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、アク
リル、ポリアリレート等が挙げられ、特に、ポリエチレ
ンテレフタレートが好ましい。なお、本発明で用いる透
明高分子フィルムの厚さに関しては特に限定する必要が
なく、いわゆる、シートも含まれる。すなわち、本発明
でいうところの高分子フィルムとは、厚さ２５〜７００
μｍの範囲の高分子の成形物を対象とするものである。 【０００９】本発明でいう透明とは透過光が存在するこ
とを言い、厳密に定義することは実用上あまり意味がな
い。敢えて例示するならば、透過率が５０％以上９９％
未満の範囲であれば実用上問題ないが、より好ましくは
７０％〜９９％、さらにより好ましくは８０％〜９９％
程度である。 【００１０】非晶質透明酸化物層には、好ましくは、高
酸素条件でスパッタしたインジウムと錫を主体とする酸
化物を用いる。スパッタ法では、合金ターゲットおよび
焼結体のターゲットどちらでも使用しうるが、焼結体の
方が製造条件の安定性と再現性という面では好ましい。
インジウムと錫を主体とする酸化物とは、一般に言うと
ころのインシジウム−錫酸化物であり、ＩＴＯと呼ばれ
ているものはこの範疇にはいる。錫の含有量としては、
通常５〜４０重量％であるが、より好ましくは１０〜３
０重量％である。酸化錫が入らない場合、非晶質が安定
になりにくく、一方、錫が多い場合は、スパッタのター
ゲットの作製が、酸化錫が難焼結材料であるため困難に
なる。 【００１１】本発明で言うところの高酸素条件とは、ス
パッタリング法においてスパッタガスであるアルゴンと
酸素の分圧比もしくは流量比を、比抵抗が最小になるア
ルゴンと酸素の分圧比より、酸素が過剰となる条件でス
パッタすることを言う。図３に、酸化錫を２０重量％含
有するＩＴＯターゲットを用いて、石英ガラス基板上に
形成したＩＴＯ薄膜の比抵抗の酸素分圧依存性を示す。
この条件においては、基板の加熱は特にせずにアルゴン
分圧は１×１０-3Ｔｏｒｒ一定として薄膜を形成した。
従ってスパッタ中の全圧は分圧の和になるように変化し
ている。図３から分かるように、酸素分圧を上昇させる
と、比抵抗はあるところで最小となり、すなわち本例で
は、１．５×１０-5Ｔｏｒｒで、比抵抗は最小となり、
この条件よりも酸素分圧を上昇させると比抵抗が高くな
ることが分かる。 【００１２】ＩＴＯ薄膜を作製するときにはこの比抵抗
が最小となる酸素分圧で薄膜を通常作製するが、本発明
で言うところの高酸素条件とは、この酸素分圧よりも高
い分圧である。高酸素条件をより具体的な例で示せば、
比抵抗が最小になる酸素分圧をＰｍｉｎとすると、高酸
素条件の酸素分圧Ｐｏは、Ｐｏ＝１．２×Ｐｍｉｎ〜５
×Ｐｍｉｎと言える。しかしながら、酸素分圧を上昇さ
せる方向は、成膜速度低下やアニール後の比抵抗の上昇
といったことを問題にしなければ、特に限定する必要は
ない。また、この様な値は、装置に依存する値であるこ
とは当業者には容易に理解できることであって、装置毎
に図３にあたるデーターを測定し、高酸素条件を決める
必要があることは容易に類推できよう。このようにし
て、高酸素条件でスパッタすることで安定な非晶質構造
を持つＩＴＯ膜が得られるである。本発明でいうところ
の安定な非晶質とは、例えば１２５℃、４８時間の熱処
理工程を施した後でも、非晶質構造が維持されているこ
とをいう。 【００１３】かくして、作製されたＩＴＯ膜の電気伝導
を担うキャリヤー電子は酸素欠損により生成されるもの
とドーパントである錫により生成されるものがあるが、
酸素分圧の高い条件で作製したＩＴＯ膜は、電子密度が
低く、そのため比抵抗が約１×１０-2Ω・ｃｍ以上と大
きくなるのが特徴である。これは、酸素欠損が少ない高
品質のＩＴＯになっているためである。そのため、電気
抵抗が特に低いものが要求される場合には、成膜後アニ
ールすることによって抵抗を下げることができる。アニ
ールにより抵抗が低下するのは、ドーパントである錫の
活性化によるものであると思われるが、詳細は不明であ
る。また、かくして作製されたＩＴＯ膜は８０〜１５０
℃、１００時間のアニール処理によっても、驚くべきこ
とに結晶化しないのである。 【００１４】本用途において該透明酸化物層の膜厚は、
特に透明性に影響しない程度が通常は好ましく、すなわ
ち、２０〜１００ｎｍが好ましく、より好ましくは３０
〜５０ｎｍである。逆に、透過特性を制御したい場合に
は、適宜、注目する光の波長の二分の一や四分の一の厚
さを屈折率で除した値を用いることができることは設計
条件の範囲内であろう。 【００１５】膜厚の測定には、触針粗さ計、繰り返し反
射干渉計、マイクロバランス、水晶振動子法等がある
が、水晶振動子法では成膜中の膜厚測定が可能なので、
膜厚をリアルタイムでモニターしながら、所望の膜厚を
得るのに適している。また、前もって成膜の条件を定め
ておき、試験基材上に成膜を行い、成膜時間と膜厚の関
係を調べた上で、成膜時間により膜厚を制御する方法も
採用できる。 【００１６】インジウムと錫酸化物を主体とする酸化物
層の組成は、Ｘ線光電子分光法やＸ線マイクロ分析法、
オージェ電子分光法、ラザフォード後方散乱法等を用い
て分析することができる。例えば、ラザフォード後方散
乱法を用いる場合には、供試体フィルムを真空容器内に
設置、供試体表面から、１〜４ＭｅＶに加速したα粒子
を照射し、後方散乱されてくるイオンのエネルギーを分
析することにより膜の深さ方向の組成やその組成の均一
性を調査することができる。表面層の帯電を防ぐために
適宜表面に金等を蒸着しても良い。また、オージェ電子
分光法で分析を行う場合には超高真空の容器の中に供試
体を設置し、供試体表面に１〜１０ｋｅＶに加速した電
子線を照射し、その時に放出されるオージェ電子を検出
することにより組成を調べることができる。この場合、
供試体の電気抵抗が高い場合があるので帯電の影響が出
ないように、１次電子線の電流を１０ｐＡ以下に抑え更
にエネルギーも２ｋｅＶ以下にすることが好ましい。電
子線の代わりにＸ線を用いた光電子分光法は、オージェ
電子分光よりも帯電の影響が出にくい点が有利である。 【００１７】また、酸化物層が非晶質か結晶質かを判断
するには、Ｘ線回折法、透過型電子顕微鏡を利用した電
子線回折法、ラマン散乱法、Ｘ線吸収端微小構造解析等
を用い、ピークの有無で判断することができる。例え
ば、特公平３−１５５３６号（帝人株式会社）では、Ｘ
線回折法によりＩＴＯの結晶性を規定する方法が開示さ
れている。該公報では、２θ＝３０〜３１ｄｅｇに存在
するピーク＜２２２＞と２θ＝３５〜３６ｄｅｇに存在
するピーク＜４００＞で結晶性を判断している。 【００１８】非晶質酸化物層を高分子フィルムの上に形
成するときには、該フィルムの前処理として、コロナ放
電処理、プラズマ処理、グロー放電処理、逆スパッタ処
理、表面粗面化処理、化学処理、ウレタンやポリエステ
ル易接着層の形成等のいわゆる易接着処理を行うこと
や、公知のアンダーコートを施すことができる。なお、
本発明を用いることにより、ガスバリヤー性だけでな
く、静電気防止効果や紫外線カットの効果をも得られる
ことを付記しておく。以下、実施例および比較例により
本発明を説明する。 【００１９】 【実施例】なお、実施例、比較例において、酸素透過率
の測定は、２３℃においてモコン社のＯＸ−ＴＲＡＮを
用いて、また、水蒸気透過率は３７℃にて赤外分光法を
用いて測定した。光線透過率は、波長５５０ｎｍの値を
分光光度計で測定した。 ＜実施例１＞透明高分子フィルムとしてポリエーテルサ
ルフォン（ＴＡＬＰＡ１０００：５０μｍ）上に、、Ｉ
ＴＯターゲット（酸化錫２０重量％）を用いたスパッタ
リング法により、酸素分圧が４．５×１０-5Ｔｏｒｒと
高酸素条件に、アルゴン分圧が１×１０-3Ｔｏｒｒにな
るようにガスを導入し、透明酸化物層を３０ｎｍ形成す
ることにより、透明ガスバリヤー性フィルムを作製し
た。フィルムの光線透過率は８６％であった。この透明
導電層の比抵抗を測定したところ、２．２×１０ -2Ω・
ｃｍであった。透明酸化物層の結晶性をＸ線回折法で調
査したところ、構造は非晶質であった。また、１２５
℃、４８時間大気中で熱処理をした後に、同様に結晶性
を調査したところ非晶質であった。 【００２０】＜実施例２＞実施例１と、透明酸化物層を
形成する手段がターゲットとしてインジウム−２０重量
％錫合金を使用し、アルゴンが１×１０-3Ｔｏｒｒ、酸
素が８×１０-4Ｔｏｒｒになるように導入し形成した以
外は同様の手順で透明ガスバリヤー性フィルムを作製し
た。フィルムの光線透過率は８５％であった。この透明
導電層の比抵抗を測定したところ、３．０×１０-2Ω・
ｃｍであった。透明酸化物層の結晶性をＸ線回折法で調
査したところ、構造は非晶質であった。また、１２５
℃、４８時間大気中で熱処理をした後に、同様に結晶性
を調査したところ非晶質であった。 【００２１】＜実施例３＞実施例１と、両面に透明酸化
物層を形成した点を除き同一の手順で透明ガスバリヤー
性フィルムを作製した。フィルムの光線透過率は８２％
であった。 ＜比較例１＞ＴＡＬＰＡ１０００のガスバリヤー性を測
定した。フィルムの光線透過率は９０％であった。 【００２２】＜比較例２＞実施例１と、透明酸化物層作
製時の酸素分圧を１．５×１０-5Ｔｏｒｒと比抵抗が最
小になる酸素条件にした以外は同様の手順でガスバイヤ
ー性フィルムを作製した。フィルムの光線透過率は８３
％であった。透明酸化物層の比抵抗は８×１０-4Ω・ｃ
ｍであった。透明酸化物層の結晶性をＸ線回折法で調査
したところ、構造は非晶質であったが、１２５℃、４８
時間大気中で熱処理したところ、結晶質に変化した。 【００２３】＜比較例３＞実施例２と、透明酸化物層作
製時の酸素分圧を４×１０-4Ｔｏｒｒと比抵抗が最小に
なる酸素条件にした以外は同様の手順で透明ガスバリヤ
ー性フィルムを作製した。フィルムの光線透過率は８３
％であった。透明酸化物層の比抵抗は９×１０-4Ω・ｃ
ｍであった。透明酸化物層の結晶性をＸ線回折法で調査
したところ、構造は非晶質であったが、１２５℃、４８
時間大気中で熱処理したところ、結晶質に変化した。以
上、実施例１〜３、比較例１〜３についてガスバリヤー
性を測定した結果を表１に示す。 【００２４】 【表１】 【００２５】 【発明の効果】上記実施例及び比較例から明らかなよう
に、本発明によると酸素透過率および水蒸気透過率とも
著しく低く、高性能な透明ガスバリヤー性フィルムを得
ることができる。さらに、静電気防止効果や紫外線カッ
トの効果も期待できる。
有するフィルムに関しており、さらに詳しくは電子材料
等に好適に使用できる透明なガスバリヤー性フィルムも
しくはシートに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、透明なガスバリヤーフィルム
は食品包装用や、ＥＬ用電子部品のパッケージ材料等と
して使用されている。また、液晶表示用透明導電体の基
材としてはガラスが用いられてきたが、近年になり、軽
量である、大面積化が容易である、割れない、加工性が
優れているという性質をもつ透明高分子フィルムもしく
はシートを基板に用いることが提案されている。しかし
ながら、高分子フィルム単体を使用した場合、フィルム
を透過する水蒸気や酸素が、内容物の劣化を招くことが
わかっている。このような問題を解決するために、フィ
ルム基材に気体に対するバリヤー性を付与する必要が明
らかになった。 【０００３】透明なガスバリヤー性フィルムの研究はか
ねてから行われており、ポリプロピレンやポリエステル
フィルムフィルムの上に塩化ビニリデンやビニルアルコ
ール系重合体などのガスバリヤー性が優れた樹脂をコー
ティングしたものや（特公昭５０−２８１２０号、特公
昭５９−４７９９６号）、ポリエステルフィルム上に珪
素酸化物や酸化マグネシウムの薄膜を真空蒸着あるいは
スパッタ法で作成すること（特公昭５１−４８１０号、
特開昭６３−２５７６３０号）が行われてきた。さら
に、その必要に応じてガスバリヤー層に保護層を設けた
ものや、ガスバリヤー性をさらに向上させる目的で接着
剤を用いて他の高分子フィルムをラミネートする事も行
われている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の透明ガスバリヤー性フィルムには、以下に述べる
ような問題点があった。樹脂をコーティングするものに
関しては、 １）水蒸気や酸素等の気体の透過率の温度依存性が著し
く、特に、高温ではガスバリヤー性が損なわれる。 ２）樹脂材料と気体分子との相互作用が大きいため、あ
る気体の存在が別の気体の透過率に影響を与える。例え
ば、ポリ塩化ビニリデンやポリビニルアルコールでは水
蒸気の存在が酸素の透過率に著しい影響を与える。 ３）無機物に比べて耐熱性が充分でない。 無機物をコーティングする場合は、静電気の問題等が発
生する場合がある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】そこで上記問題を解決す
るために、鋭意検討したところ、好ましくは高分子フィ
ルムに高酸素条件でスパッタした非晶質酸化物を積層す
ることにより解決できることを見いだし、本発明に到達
した。 【０００６】すなわち、本発明は、（１） 透明高分子
フィルムの少なくとも一つの主面に、下記（Ｉ）、（Ｉ
Ｉ）の内容を満たすインジウムと錫の酸化物を主体とす
る非晶質透明酸化物層を積層した透明ガスバリヤー性フ
ィルム、（Ｉ）上記非晶質透明酸化物層の比抵抗が１Ｘ
１０−２Ω・ｃｍ以上である。（ＩＩ）上記非晶質透明
酸化物層が、１２５℃、４８時間の熱処理後も非晶質で
ある。に関するものである。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明の透明ガスバリヤー性フィ
ルムは、図１に示すような透明高分子フィルム１０の一
主面にインジウムと錫の酸化物を主体とする非晶質透明
酸化物層を形成したものや、図２に示すように透明高分
子フィルム１０の両面にインジウムと錫の酸化物を主体
とする非晶質透明酸化物層を形成したものである。 【０００８】本発明の高分子フィルムに用いることがで
きる高分子名を列挙するとすれば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、アク
リル、ポリアリレート等が挙げられ、特に、ポリエチレ
ンテレフタレートが好ましい。なお、本発明で用いる透
明高分子フィルムの厚さに関しては特に限定する必要が
なく、いわゆる、シートも含まれる。すなわち、本発明
でいうところの高分子フィルムとは、厚さ２５〜７００
μｍの範囲の高分子の成形物を対象とするものである。 【０００９】本発明でいう透明とは透過光が存在するこ
とを言い、厳密に定義することは実用上あまり意味がな
い。敢えて例示するならば、透過率が５０％以上９９％
未満の範囲であれば実用上問題ないが、より好ましくは
７０％〜９９％、さらにより好ましくは８０％〜９９％
程度である。 【００１０】非晶質透明酸化物層には、好ましくは、高
酸素条件でスパッタしたインジウムと錫を主体とする酸
化物を用いる。スパッタ法では、合金ターゲットおよび
焼結体のターゲットどちらでも使用しうるが、焼結体の
方が製造条件の安定性と再現性という面では好ましい。
インジウムと錫を主体とする酸化物とは、一般に言うと
ころのインシジウム−錫酸化物であり、ＩＴＯと呼ばれ
ているものはこの範疇にはいる。錫の含有量としては、
通常５〜４０重量％であるが、より好ましくは１０〜３
０重量％である。酸化錫が入らない場合、非晶質が安定
になりにくく、一方、錫が多い場合は、スパッタのター
ゲットの作製が、酸化錫が難焼結材料であるため困難に
なる。 【００１１】本発明で言うところの高酸素条件とは、ス
パッタリング法においてスパッタガスであるアルゴンと
酸素の分圧比もしくは流量比を、比抵抗が最小になるア
ルゴンと酸素の分圧比より、酸素が過剰となる条件でス
パッタすることを言う。図３に、酸化錫を２０重量％含
有するＩＴＯターゲットを用いて、石英ガラス基板上に
形成したＩＴＯ薄膜の比抵抗の酸素分圧依存性を示す。
この条件においては、基板の加熱は特にせずにアルゴン
分圧は１×１０-3Ｔｏｒｒ一定として薄膜を形成した。
従ってスパッタ中の全圧は分圧の和になるように変化し
ている。図３から分かるように、酸素分圧を上昇させる
と、比抵抗はあるところで最小となり、すなわち本例で
は、１．５×１０-5Ｔｏｒｒで、比抵抗は最小となり、
この条件よりも酸素分圧を上昇させると比抵抗が高くな
ることが分かる。 【００１２】ＩＴＯ薄膜を作製するときにはこの比抵抗
が最小となる酸素分圧で薄膜を通常作製するが、本発明
で言うところの高酸素条件とは、この酸素分圧よりも高
い分圧である。高酸素条件をより具体的な例で示せば、
比抵抗が最小になる酸素分圧をＰｍｉｎとすると、高酸
素条件の酸素分圧Ｐｏは、Ｐｏ＝１．２×Ｐｍｉｎ〜５
×Ｐｍｉｎと言える。しかしながら、酸素分圧を上昇さ
せる方向は、成膜速度低下やアニール後の比抵抗の上昇
といったことを問題にしなければ、特に限定する必要は
ない。また、この様な値は、装置に依存する値であるこ
とは当業者には容易に理解できることであって、装置毎
に図３にあたるデーターを測定し、高酸素条件を決める
必要があることは容易に類推できよう。このようにし
て、高酸素条件でスパッタすることで安定な非晶質構造
を持つＩＴＯ膜が得られるである。本発明でいうところ
の安定な非晶質とは、例えば１２５℃、４８時間の熱処
理工程を施した後でも、非晶質構造が維持されているこ
とをいう。 【００１３】かくして、作製されたＩＴＯ膜の電気伝導
を担うキャリヤー電子は酸素欠損により生成されるもの
とドーパントである錫により生成されるものがあるが、
酸素分圧の高い条件で作製したＩＴＯ膜は、電子密度が
低く、そのため比抵抗が約１×１０-2Ω・ｃｍ以上と大
きくなるのが特徴である。これは、酸素欠損が少ない高
品質のＩＴＯになっているためである。そのため、電気
抵抗が特に低いものが要求される場合には、成膜後アニ
ールすることによって抵抗を下げることができる。アニ
ールにより抵抗が低下するのは、ドーパントである錫の
活性化によるものであると思われるが、詳細は不明であ
る。また、かくして作製されたＩＴＯ膜は８０〜１５０
℃、１００時間のアニール処理によっても、驚くべきこ
とに結晶化しないのである。 【００１４】本用途において該透明酸化物層の膜厚は、
特に透明性に影響しない程度が通常は好ましく、すなわ
ち、２０〜１００ｎｍが好ましく、より好ましくは３０
〜５０ｎｍである。逆に、透過特性を制御したい場合に
は、適宜、注目する光の波長の二分の一や四分の一の厚
さを屈折率で除した値を用いることができることは設計
条件の範囲内であろう。 【００１５】膜厚の測定には、触針粗さ計、繰り返し反
射干渉計、マイクロバランス、水晶振動子法等がある
が、水晶振動子法では成膜中の膜厚測定が可能なので、
膜厚をリアルタイムでモニターしながら、所望の膜厚を
得るのに適している。また、前もって成膜の条件を定め
ておき、試験基材上に成膜を行い、成膜時間と膜厚の関
係を調べた上で、成膜時間により膜厚を制御する方法も
採用できる。 【００１６】インジウムと錫酸化物を主体とする酸化物
層の組成は、Ｘ線光電子分光法やＸ線マイクロ分析法、
オージェ電子分光法、ラザフォード後方散乱法等を用い
て分析することができる。例えば、ラザフォード後方散
乱法を用いる場合には、供試体フィルムを真空容器内に
設置、供試体表面から、１〜４ＭｅＶに加速したα粒子
を照射し、後方散乱されてくるイオンのエネルギーを分
析することにより膜の深さ方向の組成やその組成の均一
性を調査することができる。表面層の帯電を防ぐために
適宜表面に金等を蒸着しても良い。また、オージェ電子
分光法で分析を行う場合には超高真空の容器の中に供試
体を設置し、供試体表面に１〜１０ｋｅＶに加速した電
子線を照射し、その時に放出されるオージェ電子を検出
することにより組成を調べることができる。この場合、
供試体の電気抵抗が高い場合があるので帯電の影響が出
ないように、１次電子線の電流を１０ｐＡ以下に抑え更
にエネルギーも２ｋｅＶ以下にすることが好ましい。電
子線の代わりにＸ線を用いた光電子分光法は、オージェ
電子分光よりも帯電の影響が出にくい点が有利である。 【００１７】また、酸化物層が非晶質か結晶質かを判断
するには、Ｘ線回折法、透過型電子顕微鏡を利用した電
子線回折法、ラマン散乱法、Ｘ線吸収端微小構造解析等
を用い、ピークの有無で判断することができる。例え
ば、特公平３−１５５３６号（帝人株式会社）では、Ｘ
線回折法によりＩＴＯの結晶性を規定する方法が開示さ
れている。該公報では、２θ＝３０〜３１ｄｅｇに存在
するピーク＜２２２＞と２θ＝３５〜３６ｄｅｇに存在
するピーク＜４００＞で結晶性を判断している。 【００１８】非晶質酸化物層を高分子フィルムの上に形
成するときには、該フィルムの前処理として、コロナ放
電処理、プラズマ処理、グロー放電処理、逆スパッタ処
理、表面粗面化処理、化学処理、ウレタンやポリエステ
ル易接着層の形成等のいわゆる易接着処理を行うこと
や、公知のアンダーコートを施すことができる。なお、
本発明を用いることにより、ガスバリヤー性だけでな
く、静電気防止効果や紫外線カットの効果をも得られる
ことを付記しておく。以下、実施例および比較例により
本発明を説明する。 【００１９】 【実施例】なお、実施例、比較例において、酸素透過率
の測定は、２３℃においてモコン社のＯＸ−ＴＲＡＮを
用いて、また、水蒸気透過率は３７℃にて赤外分光法を
用いて測定した。光線透過率は、波長５５０ｎｍの値を
分光光度計で測定した。 ＜実施例１＞透明高分子フィルムとしてポリエーテルサ
ルフォン（ＴＡＬＰＡ１０００：５０μｍ）上に、、Ｉ
ＴＯターゲット（酸化錫２０重量％）を用いたスパッタ
リング法により、酸素分圧が４．５×１０-5Ｔｏｒｒと
高酸素条件に、アルゴン分圧が１×１０-3Ｔｏｒｒにな
るようにガスを導入し、透明酸化物層を３０ｎｍ形成す
ることにより、透明ガスバリヤー性フィルムを作製し
た。フィルムの光線透過率は８６％であった。この透明
導電層の比抵抗を測定したところ、２．２×１０ -2Ω・
ｃｍであった。透明酸化物層の結晶性をＸ線回折法で調
査したところ、構造は非晶質であった。また、１２５
℃、４８時間大気中で熱処理をした後に、同様に結晶性
を調査したところ非晶質であった。 【００２０】＜実施例２＞実施例１と、透明酸化物層を
形成する手段がターゲットとしてインジウム−２０重量
％錫合金を使用し、アルゴンが１×１０-3Ｔｏｒｒ、酸
素が８×１０-4Ｔｏｒｒになるように導入し形成した以
外は同様の手順で透明ガスバリヤー性フィルムを作製し
た。フィルムの光線透過率は８５％であった。この透明
導電層の比抵抗を測定したところ、３．０×１０-2Ω・
ｃｍであった。透明酸化物層の結晶性をＸ線回折法で調
査したところ、構造は非晶質であった。また、１２５
℃、４８時間大気中で熱処理をした後に、同様に結晶性
を調査したところ非晶質であった。 【００２１】＜実施例３＞実施例１と、両面に透明酸化
物層を形成した点を除き同一の手順で透明ガスバリヤー
性フィルムを作製した。フィルムの光線透過率は８２％
であった。 ＜比較例１＞ＴＡＬＰＡ１０００のガスバリヤー性を測
定した。フィルムの光線透過率は９０％であった。 【００２２】＜比較例２＞実施例１と、透明酸化物層作
製時の酸素分圧を１．５×１０-5Ｔｏｒｒと比抵抗が最
小になる酸素条件にした以外は同様の手順でガスバイヤ
ー性フィルムを作製した。フィルムの光線透過率は８３
％であった。透明酸化物層の比抵抗は８×１０-4Ω・ｃ
ｍであった。透明酸化物層の結晶性をＸ線回折法で調査
したところ、構造は非晶質であったが、１２５℃、４８
時間大気中で熱処理したところ、結晶質に変化した。 【００２３】＜比較例３＞実施例２と、透明酸化物層作
製時の酸素分圧を４×１０-4Ｔｏｒｒと比抵抗が最小に
なる酸素条件にした以外は同様の手順で透明ガスバリヤ
ー性フィルムを作製した。フィルムの光線透過率は８３
％であった。透明酸化物層の比抵抗は９×１０-4Ω・ｃ
ｍであった。透明酸化物層の結晶性をＸ線回折法で調査
したところ、構造は非晶質であったが、１２５℃、４８
時間大気中で熱処理したところ、結晶質に変化した。以
上、実施例１〜３、比較例１〜３についてガスバリヤー
性を測定した結果を表１に示す。 【００２４】 【表１】 【００２５】 【発明の効果】上記実施例及び比較例から明らかなよう
に、本発明によると酸素透過率および水蒸気透過率とも
著しく低く、高性能な透明ガスバリヤー性フィルムを得
ることができる。さらに、静電気防止効果や紫外線カッ
トの効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透明ガスバリヤー性フィルムの一例を
示す断面図 【図２】本発明の透明ガスバリヤー性フィルムの一例を
示す断面図 【図３】酸素分圧と比抵抗の関係を示すグラフ 【符号の説明】 １０ 透明高分子フィルム ２０ インジウムと錫の酸化物を主体とする非晶質透明
酸化物層
示す断面図 【図２】本発明の透明ガスバリヤー性フィルムの一例を
示す断面図 【図３】酸素分圧と比抵抗の関係を示すグラフ 【符号の説明】 １０ 透明高分子フィルム ２０ インジウムと錫の酸化物を主体とする非晶質透明
酸化物層
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−265738（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−79647（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−906（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−100260（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−161063（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B32B 1/00 - 35/00
C08J 7/04 - 7/06
C23C 14/00 - 14/58
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 透明高分子フィルムの少なくとも一つの
主面に、下記（Ｉ）、（ＩＩ）の内容を満たすインジウ
ムと錫の酸化物を主体とする非晶質透明酸化物層を積層
した透明ガスバリヤー性フィルム。（Ｉ）上記非晶質透明酸化物層の比抵抗が１Ｘ１０−２
Ω・ｃｍ以上である。 （ＩＩ）上記非晶質透明酸化物層が、１２５℃、４８時
間の熱処理後も非晶質である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03777496A JP3476301B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 透明ガスバリヤー性フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03777496A JP3476301B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 透明ガスバリヤー性フィルム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09226047A JPH09226047A (ja) | 1997-09-02 |
| JP3476301B2 true JP3476301B2 (ja) | 2003-12-10 |
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ID=12506836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03777496A Expired - Fee Related JP3476301B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 透明ガスバリヤー性フィルム |
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| JP (1) | JP3476301B2 (ja) |
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| JP4639495B2 (ja) * | 2001-03-13 | 2011-02-23 | 住友ベークライト株式会社 | 表示用プラスチック基板 |
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| WO2014192550A1 (ja) * | 2013-05-29 | 2014-12-04 | 東洋紡株式会社 | 無機薄膜積層フィルム |
| KR102318403B1 (ko) * | 2019-07-01 | 2021-10-26 | 가천대학교 산학협력단 | 실시간 두께 모니터링이 가능한 파릴렌층의 제조 장치 및 방법 |
-
1996
- 1996-02-26 JP JP03777496A patent/JP3476301B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH09226047A (ja) | 1997-09-02 |
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