JP4510967B2

JP4510967B2 - Conductive light selective transmission sheet

Info

Publication number: JP4510967B2
Application number: JP34454899A
Authority: JP
Inventors: 倉一小川; 正明吉竹; 忠則五十嵐
Original assignee: OSAKAPREFECTURAL GOVERNMENT
Current assignee: OSAKAPREFECTURAL GOVERNMENT
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2019-12-03
Also published as: JP2001164382A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性光選択透過シートに関し、より詳細には導電性と光選択透過性に優れる高機能プラスチックシートに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、導電性と光選択透過性を有する導電性光選択透過シートとしては、例えば、透明なシート上にＩＴＯ（酸化インジウム錫）薄膜を成膜したものがあり、フラットパネルディスプレイの透明電極、ディフロスタや透明ヒーター等の面発熱体、タッチパネル等の面スイッチ、赤外線反射膜及び透明フレキシブル回路等に広く利用されている。
【０００３】
また、最近では、携帯電話やテレビのブラウン管から発生する電磁波対策として、技術開発が非常に要望されている。これに対して、上記のＩＴＯ薄膜や、金属薄膜と金属酸化物薄膜とを積層した薄膜が検討されているが、可視光透過率と導電性とを十分高いレベルで両立したものは得られていないのが実情である。
【０００４】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、優れた導電性と良好な光選択透過機能を持つプラスチックシートを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
導電性の金属膜は、膜厚を薄くすることにより光を透過するようになるが、膜表面での反射が大きいため、金属薄膜単独では十分な可視光透過率が得られない。本発明者らは、このような金属薄膜の膜表面での反射を抑えるために、比較的屈折率の高いセラミック薄膜で金属薄膜を挟み込むことにより、導電性を確保しながら可視光透過率を向上できることに着目して鋭意検討した結果、上記セラミック薄膜として金属窒化物からなる薄膜を用いることにより、可視光透過率と導電性を高いレベルで両立できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明の導電性光選択透過シートは、プラスチックからなる透明な基体シート上に、銅からなる導電性の金属薄膜とその上下に積層された窒化アルミニウムからなるセラミック薄膜とで構成される積層膜を設けてなり、波長５５０ｎｍでの可視光透過率が８３％以上であり、面抵抗値が２．５Ω以下のものである。
また、本発明に係る導電性光選択透過シートの製造方法は、プラスチックからなる透明な基体シート上に、銅からなる導電性の金属薄膜とその上下に積層された窒化アルミニウムからなるセラミック薄膜とで構成される積層膜を設けてなる導電性光選択透過シートの製造方法であって、スパッタ電圧を印加するターゲットとは別に、プラズマ発生機構としてのカソードフィラメント及び安定化電極とアノードとを有する成膜装置を用いて、前記ターゲットに−５０〜−３００Ｖのスパッタ電圧を印加してスパッタリングを行う低エネルギースパッタ法により、前記基体シート上に、前記セラミック薄膜、前記金属薄膜、及び前記セラミック薄膜を順次に積層するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施に関連する事項について説明する。
【０００８】
上記基体シートとしては、透光性の良好な各種の高分子フィルム及びシートを用いることができる。シートを構成する高分子は、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）等が挙げられる。
【０００９】
該基体シートの光透過率としては、波長５５０ｎｍの可視光透過率で８５％以上であることが好ましい。基体シートの厚みは、特に限定されないが、通常は５〜２５０μｍのものが用いられる。
【００１０】
上記金属薄膜は、導電性光選択透過シートに高い導電性を付与するために、面抵抗値（膜表面１ｃｍ^２平方当たり面積抵抗値をいう。以下同じ。）が１６Ω以下の優れた導電性を有することが好ましい。金属薄膜の面抵抗値は、１０Ω以下であることがより好ましく、さらに好ましくは１Ω以下である。
【００１１】
該金属薄膜は、光透過性を阻害しないように、一般に極薄膜と呼ばれる非常に薄い膜で構成される。詳細には、金属薄膜は、膜厚が１〜５０ｎｍである金属極薄膜であることが好ましい。５０ｎｍを越えると、高い光透過性を確保することが困難となり、また、１ｎｍ未満では、優れた導電性を得にくくなる。
【００１２】
該金属薄膜を構成する金属は、単一元素の金属でも、２種類以上の金属の合金でもよい。具体的には、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）等が挙げられ、その中でも、低コストで比抵抗が小さいという観点からＣｕが特に好ましい。
【００１３】
上記セラミック薄膜は、金属薄膜の膜表面での反射を抑えて良好な可視光透過率を得るために、屈折率が比較的高く透明な金属窒化物からなる。詳細には、セラミック薄膜は、屈折率が１．４〜２．５であることが好ましい。屈折率が１．４未満では、金属薄膜の膜表面での反射を効果的に抑えることが困難であり、２．５を越えると、可視光透過率を十分に確保することが困難となる。屈折率の下限はより好ましくは１．７であり、上限はより好ましくは２．３である。また、セラミック薄膜は、基体シート上に単独成膜した状態での可視光透過率（波長５５０ｎｍ）が７５％以上であることが好ましく、より好ましくは８０％以上である。光透過率が７５％未満では、セラミック薄膜により導電性光選択透過シートとしての光透過率を下げてしまうことになる。
【００１４】
このような金属窒化物としては、窒化アルミニウム、窒化シリコン、窒化ガリウム、窒化インジウム、窒化錫、窒化亜鉛等が挙げられ、その中でも、屈折率が比較的大きく、可視光透過率が高いという観点から窒化アルミニウムが特に好ましい。
【００１５】
該セラミック薄膜は、膜厚が１０〜５００ｎｍであることが好ましい。１０ｎｍ未満では、反射防止効果を十分に得にくく、５００ｎｍを越えると、光の干渉効果により透過率を十分に確保しにくくなる。なお、セラミック薄膜は、通常、金属薄膜よりも厚く形成される。
【００１６】
図１に示すように、これらの薄膜は、プラスチックの基体シート（１）上に積層した状態に形成されており、積層は、金属薄膜（２）の上下両側をセラミック薄膜（３，４）で挟んだサンドイッチ構造とされている。すなわち、図１に示す１実施形態に係る導電性光選択透過シートでは、基体シート（１）の上面に、セラミック薄膜（３）を成膜し、その上に金属薄膜（２）、さらにその上にセラミック薄膜（４）を順次に積層した３層構造の積層膜（５）が形成されている。
【００１７】
なお、セラミック薄膜（４）の上に、さらに金属薄膜とセラミック薄膜を形成して５層構造の積層膜を形成してもよく、さらにこれを繰り返して、金属薄膜とセラミック薄膜が交互に積層された多層構造の積層膜を形成してもよい。また、基体シート（１）上にアンダーコート層を設けて、その上に上記積層膜を形成してもよい。また、上記積層膜上に別のトップコート層を設けてもよい。
【００１８】
これらの金属薄膜とセラミック薄膜の成膜方法としては、真空蒸着法やスパッタ法等の物理的蒸着（ＰＶＤ）法、及び、化学的蒸着（ＣＶＤ）法などを挙げることができるが、より好ましくは、ＰＶＤ法の一種である低エネルギースパッタ法を用いることである。低エネルギースパッタ法は、通常−３００Ｖよりも低電圧、詳細には−５０〜−３００Ｖのスパッタ電圧でスパッタリングする成膜方法である。この低エネルギースパッタ法によれば、プラスチックからなる基体シート上に低温プロセスで成膜を行うことができる。また、通常のＰＶＤ法に比べて、欠陥が少なく、結晶性の良好な金属極薄膜が得られ、金属薄膜の導電性と膜表面の平滑性を向上することができる。さらに、表面が平滑で屈折率の比較的大きな金属窒化物のセラミック薄膜を形成することができ、また、該セラミック薄膜を金属薄膜の表面に凹凸損傷を与えることなく積層することができる。
【００１９】
図２には、このような低エネルギースパッタ法による成膜を行うことができる成膜装置の一例を示している。この装置は、円筒形の真空槽（10）内に、シート保持板（12）とターゲット（14）とを左右に相対向させて配し、その間にプラズマ（16）が形成されるように、上下にプラズマ発生機構のアノード（18）とカソードフィラメント（20）及び安定化電極（22）とを配し、さらに、プラズマ（16）を閉じ込めるための磁場発生用コイル（24）を設けて構成されている。この装置は、比較的高真空で成膜することができ、しかも、ターゲット（14）に印加するスパッタ電圧を、プラズマ発生機構と独立に制御することができるため、０Ｖ〜−１，５００Ｖと低電圧から高電圧までのスパッタ電圧でのスパッタリングが可能である。
【００２０】
この成膜装置を用いてセラミック薄膜を成膜する際には、セラミック薄膜を構成する金属窒化物の金属をターゲット（14）に用い、シート保持板（12）に基体シートをセットして、真空槽（10）を真空ポンプ（26）により真空排気し、スパッタガスと、反応性ガスとして窒素ガスとを、真空槽（10）に所定量加えて、−５０〜−３００Ｖの所定のスパッタ電圧で、所定時間、スパッタリングすればよい。また、金属薄膜を成膜する際には、金属薄膜を構成する金属をターゲット（14）に用いて、真空槽（10）を真空ポンプ（26）により真空排気し、スパッタガスを真空槽（10）に所定量加えて、−５０〜−３００Ｖの所定のスパッタ電圧で、所定時間、スパッタリングすればよい。
【００２１】
このようにして得られた本発明の導電性光選択透過シートは、優れた導電性を有し、しかも、可視光透過率が高く、紫外線及び赤外線を遮断し得るという、良好な光選択透過機能を有する。特に、セラミック薄膜として窒化アルミニウムを、金属薄膜として銅を選択して、これらの薄膜を低エネルギースパッタ法により形成した場合には、後記の実施例で示されているように、面抵抗値が数Ω以下、かつ、可視光透過率が８０％以上であるプラスチック製の導電性光選択透過シートを低コストで得ることができる。
【００２２】
また、表面にセラミック薄膜を備えることからプラスチックシートの耐擦傷性、耐薬品性及び耐候性が改善される。さらに、金属薄膜上に形成されたセラミック薄膜により金属薄膜の酸化を防止することができる。
【００２３】
このようにして得られた本発明の導電性光選択透過シートは、フラットパネルディスプレイの透明電極、ディフロスタや透明ヒーター等の面発熱体、タッチパネル等の面スイッチ、赤外線反射膜及び透明フレキシブル回路等の用途は勿論のこと、さらに、プラズマディスプレイやテレビのブラウン管等から発生する電磁波のシールドや、次世代液晶ディスプレイの透明電極などといった用途にも好適に用いることができる。
【００２４】
【実施例】
試験例１
基体シートとして５０ｍｍ×５０ｍｍ×５０μｍのＰＥＴフィルム（波長５５０ｎｍの可視光透過率＝９５％）を用いて、図２に示す成膜装置により低エネルギースパッタ法で、該シート上に膜厚５０ｎｍのＣｕ薄膜を形成した。詳細には、Ｃｕをターゲット（14）として、上記ＰＥＴフィルムを脱脂、洗滌、乾燥後、シート保持板（12）にセットし、真空槽（10）内を１０^−８Torr以下に真空排気し、流量調節器（28）により、スパッタガスであるＡｒガスの流量を調節しながら加えて、真空槽（10）内を１．５×１０^−３Torrに設定し、スパッタ電圧−３００Ｖで、５分間スパッタリングして、膜厚５０ｎｍのＣｕ薄膜を形成した。
【００２５】
得られたシートについて、面抵抗値と、波長５５０ｎｍの可視光透過率とを測定した。結果を表１に示す。
【００２６】
試験例２〜６
表１に示すスパッタ電圧及びスパッタ時間で、試験例１と同様にして、ＰＥＴフィルム上にＣｕ薄膜を形成した。得られた試験例２〜６のシートについて、試験例１と同様にして、面抵抗値と可視光透過率を測定した。結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】

試験例７〜８
試験例１と同じＰＥＴフィルムを用いて、図２に示す成膜装置により低エネルギースパッタ法で、該シート上に膜厚１００ｎｍのＡｌＮ薄膜を形成した。詳細には、Ａｌをターゲット（14）として、真空槽（10）内を１０^−８Torr以下に真空排気し、流量調節器（28）により、スパッタガスであるＡｒガスの流量を調節しながら加えて、真空槽（10）内を１．５×１０^−３Torrに設定し、さらに、反応性ガスであるＮ_２ガスを８×１０^−４Torrだけ混合して、スパッタ電圧−３００Ｖと−１５０Ｖで、それぞれ２０分間と３０分間スパッタリングして、膜厚１００ｎｍのＡｌＮ薄膜を形成した。
【００２８】
得られたシートについて、屈折率と、波長５５０ｎｍの可視光透過率とを測定した。結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】

表１，２に示すように、低エネルギースパッタ法で成膜した薄膜は、欠陥が少なく、結晶性がよいと考えられることから、面抵抗値の小さい導電性に優れたＣｕ薄膜が得られ、また、表面の平滑性が高い光学特性に優れるＡｌＮ薄膜が得られることが分かった。特に、スパッタ電圧を−１５０Ｖまで低電圧化した場合には、これらの効果がより一層発現されることが分かった。
【００３０】
実施例１
上記した試験例の方法と同様に低エネルギースパッタ法を用いて、ＰＥＴフィルム上に、表３に示す膜厚で、ＡｌＮ薄膜、Ｃｕ薄膜及びＡｌＮ薄膜を順次に積層して、実施例１の導電性光選択透過シートを作成した。スパッタ電圧は−１５０Ｖとした。
【００３１】
得られた導電性光選択透過シートについて、面抵抗値と、波長５５０ｎｍの可視光透過率とを測定した。結果を表３に示す。
【００３２】
実施例２〜４
実施例１と同様にして、表３に示す膜厚で、ＡｌＮ／Ｃｕ／ＡｌＮの積層膜を形成して、実施例２〜４の導電性光選択透過シートを作成した。スパッタ電圧は、いずれも−１５０Ｖとした。得られた導電性光選択透過シートについて、面抵抗値と、波長５５０ｎｍの可視光透過率とを測定した。結果を表３に示す。
【００３３】
【表３】

比較例１，２
セラミック薄膜として、金属窒化物薄膜を用いる代わりに、金属酸化物である酸化チタン薄膜を用いて、その他は実施例１と同様にして、低エネルギースパッタ法により、ＴｉＯ_２／Ｃｕ／ＴｉＯ_２の積層膜を形成して、比較例１，２の導電性光選択透過シートを作成した。得られた導電性光選択透過シートについて、面抵抗値と、波長５５０ｎｍの可視光透過率とを測定した。結果を表３に示す。
【００３４】
表３に示すように、実施例１〜４の導電性光選択透過シートでは、比較例１，２の導電性光選択透過シートに比べて、導電性と可視光透過率とが高いレベルで両立されていた。特に、実施例１では、面抵抗値が１Ω以下で、かつ、可視光透過率が８０％以上であり、極めて優れた電気特性と光学特性を有するプラスチックシートが得られた。
【００３５】
図３に、実施例１の導電性光選択透過シートについての光透過率の波長依存性を示した。図に示すように、波長５５０ｎｍを中心とする可視光領域では、概ね８０％以上の透過率が確保されていたのに対し、紫外光領域では透過率２０％以下、赤外光領域では透過率２５％以下であり、十分な光選択透過機能を持つことが確認された。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、優れた導電性と光選択透過機能を有し、耐擦傷性、耐薬品性及び耐候性が良好なプラスチックシートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態に係る導電性光選択透過シートの断面図である。
【図２】導電性光選択透過シートを成膜する成膜装置の概略図である。
【図３】実施例１の導電性光選択透過シートについての光透過率の波長依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
１……基体シート
２……金属薄膜
３，４……セラミック薄膜
５……積層膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a conductive light selective transmission sheet, and more particularly to a highly functional plastic sheet excellent in conductivity and light selective transmission.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, as a conductive light selective transmission sheet having electrical conductivity and light selective transmission, for example, there is a film in which an ITO (indium tin oxide) thin film is formed on a transparent sheet, a transparent electrode of a flat panel display, Widely used in surface heating elements such as defrosters and transparent heaters, surface switches such as touch panels, infrared reflective films, and transparent flexible circuits.
[0003]
Recently, there has been a great demand for technological development as a countermeasure against electromagnetic waves generated from cathode ray tubes of mobile phones and televisions. On the other hand, the above-mentioned ITO thin film or a thin film obtained by laminating a metal thin film and a metal oxide thin film has been studied. However, a film having both a high level of visible light transmittance and conductivity has been obtained. There is no actual situation.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a plastic sheet having excellent conductivity and a good light selective transmission function.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The conductive metal film transmits light when the film thickness is reduced. However, since the reflection on the film surface is large, the metal thin film alone cannot provide sufficient visible light transmittance. In order to suppress the reflection of the metal thin film on the film surface, the present inventors improve the visible light transmittance while securing conductivity by sandwiching the metal thin film with a ceramic thin film having a relatively high refractive index. As a result of diligent study paying attention to the possibility, the present inventors have found that by using a thin film made of metal nitride as the ceramic thin film, both the visible light transmittance and the conductivity can be achieved at a high level, and the present invention has been completed.
[0006]
That is, the conductive light selective transmission sheet of the present invention is a laminate composed of a conductive metal thin film made of copper and a ceramic thin film made of aluminum nitride laminated on and under the transparent base sheet made of plastic. Ri Na provided film includes at visible light transmittance at a wavelength 550nm is 83% or more, and the surface resistance value is less than 2.5 Ohms.
Also, the method for producing a conductive light selective transmission sheet according to the present invention includes a conductive metal thin film made of copper and a ceramic thin film made of aluminum nitride laminated on and under the transparent base sheet made of plastic. A method for producing a conductive light selective transmission sheet provided with a laminated film comprising a film having a cathode filament, a stabilizing electrode, and an anode as a plasma generation mechanism separately from a target to which a sputtering voltage is applied Using an apparatus, the ceramic thin film, the metal thin film, and the ceramic thin film are sequentially formed on the base sheet by a low energy sputtering method in which sputtering is performed by applying a sputtering voltage of −50 to −300 V to the target. It is to be laminated.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Below, the matter relevant to implementation of this invention is demonstrated.
[0008]
As the base sheet, various polymer films and sheets having good translucency can be used. The polymer constituting the sheet is not particularly limited. For example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyphenylene sulfide (PPS), polytetrafluoroethylene (PTFE), Examples include triacetyl cellulose (TAC), polyvinyl chloride (PVC), polyimide (PI), polyamide (PA), and the like.
[0009]
The light transmittance of the base sheet is preferably 85% or more in terms of visible light transmittance at a wavelength of 550 nm. Although the thickness of a base sheet is not specifically limited, Usually, the thing of 5-250 micrometers is used.
[0010]
The metal thin film has excellent conductivity with a surface resistance value (referred to the area resistance value per 1 cm ² square of the film surface; the same shall apply hereinafter) of 16Ω or less in order to impart high conductivity to the conductive light selective transmission sheet. It is preferable to have. The sheet resistance value of the metal thin film is more preferably 10Ω or less, and further preferably 1Ω or less.
[0011]
The metal thin film is composed of a very thin film generally called an ultrathin film so as not to impair the light transmittance. Specifically, the metal thin film is preferably a metal ultrathin film having a thickness of 1 to 50 nm. If it exceeds 50 nm, it is difficult to ensure high light transmittance, and if it is less than 1 nm, it is difficult to obtain excellent conductivity.
[0012]
The metal constituting the metal thin film may be a single element metal or an alloy of two or more kinds of metals. Specifically, gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), titanium (Ti), tantalum (Ta), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), nickel (Ni), Examples thereof include chromium (Cr), zinc (Zn), tin (Sn), and indium (In). Among these, Cu is particularly preferable from the viewpoint of low cost and low specific resistance.
[0013]
The ceramic thin film is made of a transparent metal nitride having a relatively high refractive index in order to obtain good visible light transmittance by suppressing reflection on the film surface of the metal thin film. Specifically, the ceramic thin film preferably has a refractive index of 1.4 to 2.5. If the refractive index is less than 1.4, it is difficult to effectively suppress the reflection on the film surface of the metal thin film, and if it exceeds 2.5, it is difficult to sufficiently secure the visible light transmittance. The lower limit of the refractive index is more preferably 1.7, and the upper limit is more preferably 2.3. The ceramic thin film preferably has a visible light transmittance (wavelength 550 nm) of 75% or more in a state where it is formed alone on a substrate sheet, more preferably 80% or more. If the light transmittance is less than 75%, the light transmittance as the conductive light selective transmission sheet is lowered by the ceramic thin film.
[0014]
Examples of such metal nitrides include aluminum nitride, silicon nitride, gallium nitride, indium nitride, tin nitride, and zinc nitride. Among them, from the viewpoint that the refractive index is relatively large and the visible light transmittance is high. Aluminum nitride is particularly preferred.
[0015]
The ceramic thin film preferably has a thickness of 10 to 500 nm. If it is less than 10 nm, it is difficult to sufficiently obtain an antireflection effect, and if it exceeds 500 nm, it is difficult to ensure a sufficient transmittance due to the light interference effect. The ceramic thin film is usually formed thicker than the metal thin film.
[0016]
As shown in FIG. 1, these thin films are formed in a state of being laminated on a plastic substrate sheet (1), and lamination is performed by ceramic thin films (3, 4) on both upper and lower sides of the metal thin film (2). It is sandwiched between sandwiches. That is, in the conductive light selective transmission sheet according to one embodiment shown in FIG. 1, the ceramic thin film (3) is formed on the upper surface of the base sheet (1), the metal thin film (2) is further formed thereon, and further thereon. A laminated film (5) having a three-layer structure in which ceramic thin films (4) are sequentially laminated is formed.
[0017]
In addition, a metal thin film and a ceramic thin film may be further formed on the ceramic thin film (4) to form a laminated film having a five-layer structure, and this is repeated to alternately laminate the metal thin film and the ceramic thin film. Alternatively, a laminated film having a multilayer structure may be formed. Further, an undercoat layer may be provided on the base sheet (1), and the laminated film may be formed thereon. Moreover, you may provide another topcoat layer on the said laminated film.
[0018]
Examples of the method for forming these metal thin films and ceramic thin films include physical vapor deposition (PVD) methods such as vacuum vapor deposition and sputtering, and chemical vapor deposition (CVD) methods, but more preferably. The low energy sputtering method, which is a kind of PVD method, is used. The low energy sputtering method is a film forming method in which sputtering is usually performed at a voltage lower than −300 V, specifically, a sputtering voltage of −50 to −300 V. According to this low energy sputtering method, a film can be formed on a base sheet made of plastic by a low temperature process. In addition, a metal ultrathin film with few defects and good crystallinity can be obtained as compared with the normal PVD method, and the conductivity and smoothness of the film surface can be improved. Furthermore, a metal nitride ceramic thin film having a smooth surface and a relatively large refractive index can be formed, and the ceramic thin film can be laminated on the surface of the metal thin film without causing irregularities.
[0019]
FIG. 2 shows an example of a film forming apparatus capable of performing film formation by such a low energy sputtering method. In this apparatus, a sheet holding plate (12) and a target (14) are arranged opposite to each other in a cylindrical vacuum chamber (10), and plasma (16) is formed between them. The anode (18), cathode filament (20) and stabilizing electrode (22) of the plasma generation mechanism are arranged above and below, and a magnetic field generating coil (24) for confining the plasma (16) is provided. ing. Since this apparatus can form a film in a relatively high vacuum and can control the sputtering voltage applied to the target (14) independently of the plasma generation mechanism, it can be as low as 0V to -1,500V. Sputtering with a sputtering voltage from a high voltage to a high voltage is possible.
[0020]
When a ceramic thin film is formed using this film forming apparatus, the metal nitride metal constituting the ceramic thin film is used for the target (14), the base sheet is set on the sheet holding plate (12), and vacuum is applied. The tank (10) is evacuated by a vacuum pump (26), a sputtering gas and a nitrogen gas as a reactive gas are added to the vacuum tank (10) in a predetermined amount, and at a predetermined sputtering voltage of −50 to −300V. Sputtering may be performed for a predetermined time. When forming the metal thin film, the metal constituting the metal thin film is used for the target (14), the vacuum chamber (10) is evacuated by the vacuum pump (26), and the sputtering gas is discharged into the vacuum chamber (10 And a predetermined amount, and sputtering may be performed at a predetermined sputtering voltage of −50 to −300 V for a predetermined time.
[0021]
The conductive light selective transmission sheet of the present invention thus obtained has excellent electrical conductivity, and also has a good light selective transmission function that has high visible light transmittance and can block ultraviolet rays and infrared rays. Have In particular, when aluminum nitride is selected as the ceramic thin film and copper is selected as the metal thin film and these thin films are formed by the low energy sputtering method, the sheet resistance value is several as shown in the examples described later. It is possible to obtain a plastic conductive light selective transmission sheet having a resistance of Ω or less and a visible light transmittance of 80% or more at low cost.
[0022]
Further, since the ceramic thin film is provided on the surface, the scratch resistance, chemical resistance and weather resistance of the plastic sheet are improved. Furthermore, oxidation of the metal thin film can be prevented by the ceramic thin film formed on the metal thin film.
[0023]
The conductive light selective transmission sheet of the present invention obtained in this way is a transparent electrode of a flat panel display, a surface heating element such as a defroster or a transparent heater, a surface switch such as a touch panel, an infrared reflection film, a transparent flexible circuit, etc. It can be suitably used not only for applications but also for applications such as shielding of electromagnetic waves generated from plasma displays, CRTs for televisions, and transparent electrodes for next-generation liquid crystal displays.
[0024]
【Example】
Test example 1
A 50 mm × 50 mm × 50 μm PET film (visible light transmittance at a wavelength of 550 nm = 95%) is used as a base sheet, and a Cu film having a film thickness of 50 nm is formed on the sheet by a low energy sputtering method using the film forming apparatus shown in FIG. A thin film was formed. Specifically, with the Cu target (14), the PET film is degreased, washed and dried, then set on the sheet holding plate (12), and the vacuum chamber (10) is evacuated to 10 ⁻⁸ Torr or less, The flow rate regulator (28) is used to adjust the flow rate of Ar gas as a sputtering gas, the inside of the vacuum chamber (10) is set to 1.5 × 10 ⁻³ Torr, and the sputtering voltage is −300 V for 5 minutes. A Cu thin film having a thickness of 50 nm was formed by sputtering.
[0025]
About the obtained sheet | seat, the surface resistance value and the visible light transmittance | permeability of wavelength 550nm were measured. The results are shown in Table 1.
[0026]
Test Examples 2-6
A Cu thin film was formed on a PET film in the same manner as in Test Example 1 with the sputtering voltage and sputtering time shown in Table 1. About the obtained sheet | seat of Test Examples 2-6, it carried out similarly to Test Example 1, and measured the surface resistance value and the visible light transmittance | permeability. The results are shown in Table 1.
[0027]
[Table 1]

Test Examples 7-8
Using the same PET film as in Test Example 1, an AlN thin film having a film thickness of 100 nm was formed on the sheet by a low energy sputtering method using the film forming apparatus shown in FIG. Specifically, the vacuum chamber (10) is evacuated to 10 ⁻⁸ Torr or less using Al as a target (14), and added while adjusting the flow rate of Ar gas, which is a sputtering gas, by a flow rate controller (28). Then, the inside of the vacuum chamber (10) is set to 1.5 × 10 ⁻³ Torr, and further, N ₂ gas which is a reactive gas is mixed by 8 × 10 ⁻⁴ Torr, and the sputtering voltage is −300V and −150V. Then, an AlN thin film having a thickness of 100 nm was formed by sputtering for 20 minutes and 30 minutes, respectively.
[0028]
About the obtained sheet | seat, the refractive index and the visible light transmittance | permeability with a wavelength of 550 nm were measured. The results are shown in Table 2.
[0029]
[Table 2]

As shown in Tables 1 and 2, since the thin film formed by the low energy sputtering method has few defects and is considered to have good crystallinity, a Cu thin film excellent in conductivity with a small sheet resistance value is obtained. It was also found that an AlN thin film having high surface smoothness and excellent optical characteristics can be obtained. In particular, it has been found that when the sputtering voltage is lowered to -150 V, these effects are further exhibited.
[0030]
Example 1
Using the low energy sputtering method in the same manner as in the test example described above, an AlN thin film, a Cu thin film, and an AlN thin film were sequentially laminated on the PET film with the film thicknesses shown in Table 3, and the conductivity of Example 1 was obtained. A selective light transmission sheet was prepared. The sputtering voltage was −150V.
[0031]
With respect to the obtained conductive light selective transmission sheet, the sheet resistance value and the visible light transmittance at a wavelength of 550 nm were measured. The results are shown in Table 3.
[0032]
Examples 2-4
In the same manner as in Example 1, a laminated film of AlN / Cu / AlN was formed with the film thickness shown in Table 3 to produce conductive light selective transmission sheets of Examples 2 to 4. The sputtering voltage was -150V for all. With respect to the obtained conductive light selective transmission sheet, the sheet resistance value and the visible light transmittance at a wavelength of 550 nm were measured. The results are shown in Table 3.
[0033]
[Table 3]

Comparative Examples 1 and 2
Instead of using a metal nitride thin film as the ceramic thin film, a titanium oxide thin film, which is a metal oxide, is used, and the others are the same as in Example 1, and the lamination of TiO ₂ / Cu / TiO ₂ is performed by the low energy sputtering method. A conductive light selective transmission sheet of Comparative Examples 1 and 2 was prepared by forming a film. With respect to the obtained conductive light selective transmission sheet, the sheet resistance value and the visible light transmittance at a wavelength of 550 nm were measured. The results are shown in Table 3.
[0034]
As shown in Table 3, in the conductive light selective transmission sheets of Examples 1 to 4, both the conductivity and the visible light transmittance are compatible with each other compared to the conductive light selective transmission sheets of Comparative Examples 1 and 2. It had been. In particular, in Example 1, a plastic sheet having a sheet resistance value of 1Ω or less and a visible light transmittance of 80% or more and having extremely excellent electrical characteristics and optical characteristics was obtained.
[0035]
FIG. 3 shows the wavelength dependence of the light transmittance of the conductive light selective transmission sheet of Example 1. As shown in the figure, in the visible light region centered at a wavelength of 550 nm, a transmittance of approximately 80% or more was secured, whereas in the ultraviolet light region, the transmittance was 20% or less, and in the infrared light region, the transmittance. It was confirmed that it was 25% or less and had a sufficient light selective transmission function.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a plastic sheet having excellent electrical conductivity and light selective transmission function, and having good scratch resistance, chemical resistance and weather resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a conductive light selective transmission sheet according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a film forming apparatus for forming a conductive light selective transmission sheet.
3 is a graph showing the wavelength dependence of light transmittance of the conductive light selective transmission sheet of Example 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Base sheet 2 ... Metal thin films 3, 4 ... Ceramic thin film 5 ... Laminated film

Claims

On a transparent base sheet made of plastic, conductive metal thin film made of copper and Ri name provided consisting laminated film using a ceramic thin film made of the aluminum nitride laminated vertically, visible light at a wavelength 550nm A conductive light selective transmission sheet having a transmittance of 83% or more and a sheet resistance value of 2.5Ω or less .

The thickness of the metal thin film is a 1 to 50 nm, the thickness of the ceramic thin Ri 10~500nm der, the conductivity of the refractive index of the ceramic thin film according to claim 1, wherein Ru der 1.4 to 2.5 Selective light transmission sheet.

The metal thin film and the ceramic thin film are separated from a target to which a sputtering voltage is applied, using a film forming apparatus having a cathode filament as a plasma generation mechanism, a stabilizing electrode, and an anode, and -50 to -300 V on the target. The conductive light selective transmission sheet according to claim 1 , wherein the conductive light selective transmission sheet is formed by a low-energy sputtering method in which sputtering is performed by applying a sputtering voltage of 1 .

Manufacture of a conductive light selective transmission sheet in which a laminated film composed of a conductive metal thin film made of copper and a ceramic thin film made of aluminum nitride laminated on the upper and lower sides thereof is provided on a transparent base sheet made of plastic A method,
Apart from the target to which the sputtering voltage is applied, sputtering is performed by applying a sputtering voltage of −50 to −300 V to the target using a film forming apparatus having a cathode filament, a stabilizing electrode and an anode as a plasma generation mechanism. A method for producing a conductive light selective transmission sheet, wherein the ceramic thin film, the metal thin film, and the ceramic thin film are sequentially laminated on the base sheet by a low energy sputtering method.

The film forming apparatus is arranged as a plasma generation mechanism in which a holding plate for holding the base sheet and a target are arranged opposite to each other in a vacuum chamber, and plasma is formed between the holding plate and the target. The cathode filament, the stabilizing electrode, and the anode are arranged so as to face each other so as to intersect with the opposing direction of the holding plate and the target, and plasma is generated between the holding plate and the target by a magnetic field. The method for producing a conductive light selective transmission sheet according to claim 4, wherein sputtering is performed by applying a sputtering voltage of −50 to −300 V to the target while confining.

6. The conductive light according to claim 4, wherein the conductive light selective transmission sheet has a visible light transmittance of 83% or more at a wavelength of 550 nm and a sheet resistance value of 2.5Ω or less. A method for producing a selectively permeable sheet.