JP5930900B2 - 導電性フィルムロールの製造方法 - Google Patents
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Description
(a) フィルム基材が巻回されてなる第一ロールを準備する工程
(b) 第一ロールからフィルム基材を巻き戻し、フィルム基材の第一面に第一透明導電体層を積層する工程。フィルム基材には二枚の主面があるが、フィルム基材の第一面とは、フィルム基材の一方の主面をいう。第一面は二枚の主面のうちのどちらでもよい。
(c) 第一透明導電体層上に第一金属層を積層する工程
(d) 酸素雰囲気内で第一金属層の表面を酸化して金属酸化膜層を形成する工程
(e) フィルム基材の第二面に第二透明導電体層を積層する工程。フィルム基材の第二面とは、フィルム基材の他の主面をいう。
(f) 第二透明導電体層上に第二金属層を積層する工程
(g) 第一透明導電体層、第一金属層、金属酸化膜層、第二透明導電体層および第二金属層を積層したフィルム基材をロール状に巻回する工程
(h) 上記の全工程は成膜装置内で連続的に行なわれる。
(2)本発明の導電性フィルムロールの製造方法において、第一金属層の材質および第二金属層の材質は銅であり、金属酸化膜層の材質は酸化銅である。
(3)本発明の導電性フィルムロールの製造方法において、第一透明導電体層の材質および第二透明導電体層の材質は、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物あるいは酸化インジウム―酸化亜鉛複合酸化物のいずれかである。
本発明の製造方法は、好ましくは、図1のスパッタ装置10で実施される。以下スパッタ装置10に備えられる部品および材料を説明する。チャンバー11(chamber)は、スパッタに適した低圧雰囲気を維持するのに用いられる。スパッタに適した低圧雰囲気とは、例えば、0.1Pa〜1Paのアルゴンガス雰囲気である。
本発明の製造方法により得られた導電性フィルム35(conductive film)は、図2に示す次の構成を有する。
(a) フィルム基材13
(b) フィルム基材13の第一面に積層された第一透明導電体層29
(c) 第一透明導電体層29の上に積層された第一金属層30
(d) 第一金属層30の表面に形成された金属酸化膜層31
(e) フィルム基材13の第二面に積層された第二透明導電体層32
(f) 第二透明導電体層32の上に積層された第二金属層33
フィルム基材13の厚さは、例えば20μm〜200μmである。フィルム基材13の材料は、透明性と耐熱性に優れた材料が望ましい。フィルム基材13の材料は、好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリシクロオレフィンまたはポリカーボネートである。
第一透明導電体層29は、可視光領域(400nm〜700nm)で透過率が高く、単位面積当たりの表面抵抗値が低いものが望ましい。第一透明導電体層29の可視光領域の透過率は80%以上であることが好ましい。第一透明導電体層29の単位面積当たりの表面抵抗値は、500Ω/□(ohms per square)以下であることが好ましい。第一透明導電体層29を形成する材料は、好ましくはインジウムスズ酸化物(ITO; indium tin oxide)、インジウム亜鉛酸化物または酸化インジウム−酸化亜鉛複合酸化物である。第一透明導電体層29の厚さは、好ましくは20nm〜80nmである。第二透明導電体層32の透過率、表面抵抗値、材料、厚さは、第一透明導電体層29と同様である。
第一金属層30は、第一透明導電体層29の表面に形成される。第一金属層30の材質は好ましくは銅、銀、アルミニウム、ニッケル合金、銅合金、チタン合金、銀合金であり、さらに好ましくは銅である。第一金属層30の単位面積当たりの表面抵抗値は、10Ω/□(ohms per square)以下であることが好ましく、0.1Ω/□〜1Ω/□であることがより好ましい。第一金属層30の厚さは、好ましくは20nm〜300nmである。第一金属層30の厚さが20nm未満であると、第一金属層30が完全な膜にならない可能性がある。第一金属層30の厚さが20nm未満であると、第一金属層30が完全な膜となっても、電気抵抗が過度に高くなる可能性がある。第一金属層30の厚さが300nmを超えると、配線の加工性が低下する可能性がある(ファインパターンの形成が難しくなる)。第二金属層33の材質、表面抵抗値、厚さは第一金属層30と同様である。
金属酸化膜層31は第一金属層30の表面が酸化されたものである。金属酸化膜層31は、好ましくは酸化銅、酸化銀、酸化アルミニウム、ニッケル合金の酸化物、銅合金の酸化物、チタン合金の酸化物、銀合金の酸化物であり、さらに好ましくは酸化銅である。金属酸化膜層31の厚さは、好ましくは1nm〜15nmである。金属酸化膜層31の厚さが1nm未満であると、金属酸化膜層31が第一金属層30の表面を完全に覆うことができない可能性がある。この場合、圧着防止効果が十分得られない可能性がある。金属酸化膜層31の厚さが15nmを超えると、第一金属層30の酸化時間が長くなり、生産性が低下するおそれがある。
フィルム基材13を巻回してなる第一ロール12を図1のスパッタ装置10内にセットした。フィルム基材13は、厚さ100μm、長さ1000mのポリシクロオレフィンフィルム(日本ゼオン社製「ZEONOR」(登録商標))であった。スパッタ装置10のチャンバー11の雰囲気を、圧力0.4Paのアルゴンガス雰囲気にした。第一ターゲット材15および第三ターゲット材22として、酸化インジウムと酸化スズを含む焼成体ターゲット材を用いた。第二ターゲット材16および第四ターゲット材23として、無酸素銅(Oxygen-free copper)ターゲット材を用いた。
第一金属層30の表面の酸化工程を実施しなかったこと以外は、実施例と同様にして導電性フィルムロールを作製した。(具体的には酸素雰囲気室17へ酸素ガスを供給しなかった。)比較例の導電性フィルムロールにおいては、巻き戻しの際、圧着を破壊する剥離音が生じた。また導電性フィルムの表面に圧着に起因する多数の傷が見られた。従って比較例の導電性フィルムロールには圧着が発生していたと推測される。
[金属酸化膜層の厚さ]
金属酸化膜層の厚さは、X線光電子分光(X-ray Photoelectron Spectroscopy)分析装置(PHI社製「QuanteraSXM」)を用いて測定した。
[透明導電体層の厚さ、金属層の厚さ、フィルム基材の厚さ]
透明導電体層の厚さおよび金属層の厚さは、透過型電子顕微鏡(日立製作所製「H−7650」)により、断面観察を行なって測定した。フィルム基材の厚さは、膜厚計(Peacock社製デジタルダイアルゲージDG−205)を用いて測定した。
[導電性フィルムロールの圧着]
導電性フィルムロール34から導電性フィルム35を巻き戻し、導電性フィルム35の表面を観察して、圧着の有無を確認した。圧着が発生していると、巻き戻しの際、圧着を破壊する剥離音が生じる。また導電性フィルム35の表面に、圧着に起因する多数の傷が生じる。
11 チャンバー
12 第一ロール
13 フィルム基材
14 第一成膜ロール
15 第一ターゲット材
16 第二ターゲット材
17 酸素雰囲気室
18 酸素ボンベ
19 調整弁
20 酸素ガス導入管
21 第二成膜ロール
22 第三ターゲット材
23 第四ターゲット材
24 ガイドロール
25 第二ロール
26 仕切り板
29 第一透明導電体層
30 第一金属層
31 金属酸化膜層
32 第二透明導電体層
33 第二金属層
34 導電性フィルムロール
35 導電性フィルム
36 巻芯
Claims (4)
- フィルム基材が巻回されてなる第一ロールを準備する工程と、
前記第一ロールから前記フィルム基材を巻き戻し、前記フィルム基材の第一面に第一透明導電体層を積層する工程と、
前記第一透明導電体層上に第一金属層を積層する工程と、
他の工程を実施する室から独立した酸素雰囲気室内において、酸素雰囲気内で前記第一金属層の表面を酸化して金属酸化膜層を形成する工程と、
前記フィルム基材の第二面に第二透明導電体層を積層する工程と、
前記第二透明導電体層上に第二金属層を積層する工程と、
前記第一透明導電体層、前記第一金属層、前記金属酸化膜層、前記第二透明導電体層および前記第二金属層を積層した前記フィルム基材を、ロール状に巻回する工程を含み、
前記の全工程は成膜装置内で連続的に行なわれる、導電性フィルムロールの製造方法。 - 前記酸素雰囲気が、プラズマ化していない酸素ガスからなる請求項1に記載の導電性フィルムロールの製造方法。
- 前記第一金属層の材質および前記第二金属層の材質は銅であり、前記金属酸化膜層の材質は酸化銅である、請求項1または2に記載された導電性フィルムロールの製造方法。
- 前記第一透明導電体層の材質および前記第二透明導電体層の材質は、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物あるいは酸化インジウム―酸化亜鉛複合酸化物のいずれかである請求項1〜3のいずれかに記載された導電性フィルムロールの製造方法。
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