JPH0227617A - 透明導電性フイルムの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はポリエチレンテレフタレートフィルムを基材
とする透明導電性フィルムの製造法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、可視光線領域で透明であり、かつ導電性を有す
る薄膜は、液晶デイスプレィ、エレクトロルミネッセン
スデイスプレィなどの新しいデイスプレィ方式における
透明電極のほか、透明物品の帯電防止や電磁波遮断など
のために用いられている。

従来、このような透明導電性薄膜として、ガラス上に酸
化インジウム薄膜を形成した、いわゆる導電性ガラスが
よく知られているが、基材がガラスであるために、可撓
性、加工性に劣り、用途によっては好ましくない場合が
ある。

このため、近年では、可撓性、加工性に加えて、耐衝撃
性にすぐれ、軽量であるなどの利点から、合成樹脂を基
材とする透明導電性薄膜が使用されるようになり、中で
もポリエチレンテレフタレートフィルムが耐熱性９強度
などにすぐれることから、基材フィルムとして特に好ま
しく用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、ポリエチレンテレフタレートフィルムを基材
とした透明導電性フィルムは、耐擦傷性に劣り、使用中
に傷がついて電気抵抗が増大したリ、断線を生じるなど
の欠点を有していた。

また、この種の導電性フィルムは、これをたとえば透明
電極として使用する場合、所定の形状を有するようにパ
ターン化されるが、その際酸やアルカリが多く用いられ
るため、基材としてのポリエチレンテレフタレートフィ
ルムが上記のＥｌによって加水分解されて、その表面が
粗面化されやすい。このため、この基材フィルムと導電
性薄膜との密着性に劣るときには、上記パターン化の過
程やその後においてフィルムの透明性が失われたり、導
電性薄膜の部分的あるいは全体的な剥離が生じて、電気
抵抗の増大や透明電極としての使用が困難となるなどの
弊害を招く結果となる。

この発明は、上記従来の透明導電性フィルムの問題点に
鑑み、ポリエチレンテレフタレートフィルムからなる基
材と導電性薄膜との密着性にすぐれて非常に良好な耐薬
品性、特に耐アルカリ性を有するとともに、改善された
耐擦傷性を有し、しかもこの種フィルムに望まれる高い
透明性をも備えた透明導電性フィルムの製造法を提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に透
明な導電性薄膜を形成するに先立って、予め上記フィル
ムの表面に特定のエツチング処理を施しておき、この処
理面に上記薄膜を形成する一方、この薄膜上にさらに特
定膜厚の誘導体薄膜を形成することにより、上記フィル
ムと導電性薄膜との密着性にすぐれて良好な耐薬品性、
特に耐アルカリ性を有するとともに、耐擦傷性にもすぐ
れ、そのうえ高い透明性を備えた透明導電性フィルムが
得られるものであることを知り、この発明を完成するに
至った。

すなわち、この発明は、ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（以下、ＰＥＴフィルムという）の表面に、アル
ゴンガスを少な（とも５０％含有するＩ　Ｘ　１０−３
〜Ｉ　Ｘ　１０−’Ｔｏ　ｒ　ｒの雰囲気において、０
．１〜３０Ｗ・秒／ｃｍ２の範囲の放電処理量で高周波
スパッタエツチング処理を施したのちに、透明な導電性
薄膜を形成し、ついでこの薄膜上に膜！１００Å以上の
透明な誘電体薄膜を形成することを特徴とする透明導電
性フィルムの製造法に係るものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明において基材として使用するＰＥＴフィルムは
、既述のように耐熱性や強度さらには表面平滑性などに
すぐれるものとして各種用途の基材フィルムとして汎用
されており、市販品として容易に入手可能なものである
。その厚さは特に限定するものではないが、一般に２〜
３００μｍ程度のものを用いるのが好ましい。

また、この発明では、上記ＰＥＴフィルムの単体からな
るもののほか、透明な導電性薄膜を形成するべき表面側
がポリエチレンテレフタレートとされたもの、つまりポ
リエチレンテレフタレートを表面層として有する複合フ
ィルム、たとえば上記ＰＥＴフィルムと他の樹脂フィル
ムとの積層フィルムなどを使用することもできる。

この発明においては、まずこのＰＥＴフィルムの表面に
高周波スパッタエツチング処理を施すが、この処理にお
ける第１の特徴は、アルゴンガスを少なくとも５０％、
好ましくは８０％以上含有する雰囲気とすることである
。すなわち、このようなアルゴンガスを主体とする雰囲
気とすることにより、ＰＥＴフィルムと導電性薄膜との
密着性の改善が図れて耐薬品性、特に耐アルカリ性にす
ぐれた透明導電性フィルムが得られるもので、アルゴン
ガスと同じく不活性な窒素ガスやヘリウムガスなどを主
体とした雰囲気では上述の効果は得られない。

なお、アルゴンガスが少なくとも５０％を占める限りは
、残余のガス組成は窒素ガス、ヘリウムガス、ネオンガ
ス、水素ガス、空気など通常のスパッタエツチング処理
に用いられるガスであってもよい、また、雰囲気ガス中
に水蒸気が含まれていてもよい。

また、第２の特徴は、上記ガス組成からなる雰囲気圧を
Ｉ　Ｘ　１０−”Ｉ　Ｘ　１０−’Ｔｏ　ｒ　ｒの範囲
に設定することである。これは、上記範囲より高真空で
はグロー放電が不安定となりやすく、一方上記範囲より
低真空では基材フィルムと導電性薄膜との密着性向上に
基づく耐アルカリ性改善効果が充分に発現されないため
である。

さらに、第３の特徴として、電極単位面積当たりの高周
波出力（Ｗ／ａＪ）と放電処理時間との積で表される放
電処理量を、０．１〜３０Ｗ・秒／ｃｍ２の範囲に設定
することが重要である。これは、上記範囲より小さくな
ると処理効果が充分に得られず、逆に上記範囲より大き
くなるとフィルムが変形したり、着色したりするためで
ある。

このように、この発明においては、ＰＥＴフィルムの表
面に上述の如き第１〜第３の特徴を有する特定の高周波
スパッタエツチング処理を施すものであるが、この処理
法自体は公知の方法に準じて行うことができ、その際の
高周波電源としては、実用上、工業用割当周波数である
１　３．５６　ＭＨｚを使用するのが好都合である。

この発明においては、上記の如き高周波スパッタエツチ
ング処理を施したのち、その処理面に透明な導電性薄膜
を形成する。この形成は、上記処理後−旦大気中に取り
出し、その後再度上記処理時とほぼ同じ雰囲気圧に戻し
て行ってもよいし、上記処理時の雰囲気圧を実質的に保
持したまま、つまりＩ　Ｘ　１　（Ｉ’〜Ｉ　Ｘ　１０
−’Ｔｏ　ｒ　ｒの真空度を破ることなくそのままの状
態で連続して行ってもよく、いずれの場合も耐アルカリ
性などの改善効果が得られる。しかし、後者つまり雰囲
気圧を維持したままで行った方がより好ましい結果が得
られるため、特に推奨されるゆ なお、導電性薄膜を形成する際の雰囲気ガス組成は、高
周波スパッタエツチング処理時と必ずしも同一である必
要はなく、採用する導電性薄膜の形成方法にしたがって
適宜に変更されてよい。

導電性薄膜の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタ
リング法、イオンブレーティング法などの従来公知の技
術をいずれも採用できる。また、用いる薄膜材料も特に
制限されるものではなく、たとえば酸化スズを含有する
酸化インジウム、アンチモンを含有する酸化スズなどが
好ましく用いられる。この導電性薄膜の厚さとしては、
一般に１００〜２．０００人程度である。

この発明においては、上記の如く透明な導電性薄膜を形
成したのち、さらにこの薄膜上に透明な誘電体薄膜を形
成する。この誘電体薄膜の形成により、主に耐擦傷性が
向上するとともに、透明性の改善も図られる。この観点
から、誘電体薄膜の材料としては、上記透明な導電性薄
膜の屈折率より小さいもの、通常１．３〜２．０、好ま
しくは１．３〜１．６の屈折率を有するものがよく、た
とえばＣａＦｚ゛、ＭｇＦｔ　、ＮａＡｆＦ、　、５ｔ
ｏＸ　（１≦Ｘ≦２）　、ＴｈＦ４などが好ましく、こ
の中でも５ｉＯＸ　（１≦Ｘ≦２）が最も好適である。

なお、これら材料は一種に限らず、二種以上を併用して
もよい。

誘電体薄膜の膜厚は、１００Å以上とすることが必要で
、通常１００〜２，０００人、好ましくは２００〜ｉ、
ｏｏｏ人の範囲とするのがよい。１００人未満では連続
膜とならないため、耐擦傷性や透明性の向上効果を期待
できない。また、厚くなりすぎると、膜表面の導電性や
透明性が悪くなったり、クラックを生じるおそれがあり
、好ましくない。

誘電体薄膜の形成方法としては、たとえば真空蒸着法、
スパッタリング法、イオンブレーティング法、塗工法な
どがあり、上記材料の種類および必要とする膜厚に応じ
て適宜の方法を採用することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明においては、ＰＥＴフィルムの
表面に特定の高周波スパッタエツチング処理を施したち
に透明な導電性薄膜を形成し、さらにこの上に特定膜厚
の誘電体薄膜を形成するようにしたことにより、良好な
耐薬品性、特に耐アルカリ性を有するとともに、耐擦傷
性にもすぐれ、そのうえ高い透明性を備えて、かつ導電
性をも満足する透明導電性フィルムを提供することがで
きる。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

実施例１ 厚さ７５μｍのＰＥＴフィルムの表面をアルゴンガス８
０％と酸素ガス２０％とからなる４×１０−”Ｔｏｒｒ
の雰囲気中で、放電処理１３Ｗ・秒／−にて高周波スパ
ッタエツチング処理した。その後、この処理面上に、上
記真空度を破ることなく同一の雰囲気ガス中で、インジ
ウム−スズ合金を用いた反応性スパッタリング法により
、厚さ４００人の酸化インジウムと酸化スズとの複合酸
化物からなる透明な導電性情ｌ１ｌ（以下、ＩＴＯ薄膜
という）を形成した。

つぎに、上記のＩＴＯ薄膜上に、ＳｉＯ□を電子ビーム
加熱法により、１〜２Ｘ１０−３〜１×１０−１Ｔｏｒ
ｒの真空度で真空蒸着して、厚さ約４００人のＳｉＯ３
からなる透明な誘電体薄膜（以下、ＳｉＯ□薄膜という
）を形成し、この発明の透明導電性フィルムを得た。

実施例２．３ ＳｉＯ１薄膜の厚さをそれぞれ２００人（実施例２）、
１，０００人（実施例３）に変更した以外は、実施例１
と全く同様にして透明導電性フィルムを作製した。

比較例ｌ ５ｉＯ□薄膜の厚さを５０人に変更した以外は、実施例
１と同様にして透明導電性フィルムを作製した。

比較例２ 高周波スパッタエツチング処理時の雰囲気ガスを、窒素
ガス８０％と酸素ガス２０％とに変更した以外は、実施
例１と同様にして透明導電性フィルムを作製した。

比較例３ 高周波スパッタエツチング処理時の雰囲気圧を、３Ｘ１
０−３〜１×１０−１Ｔｏｒｒに変更した以外は、実施
例１と同様にして透明導電性フィルムを作製した。

比較例４ 高周波スパッタエツチング処理時の放電処理量を０．０
５Ｗ・秒／ｄに変更した以外は、実施例１と同様にして
透明導電性フィルムを作製した。

比較例５ 高周波スパッタエツチング処理とＳ　ｉ　Ｏ，薄膜の形
成とを共に省いた以外は、実施例１と同様にして透明導
電性フィルムを作製した。

比較例６ 高周波スパッタエツチング処理だけを省いた以外は、実
施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製した。

比較例７ ｓｔｏｚｖｉＩ膜の形成を省いた以外は、実施例１と同
様にして透明導電性フィルムを作製した。

つぎに、以上の実施例および比較例の各透明導電性フィ
ルムにつき、フィルム抵抗、透過率、耐アルカリ性およ
び耐擦傷性を下記の要領で測定評価した。

〈フィルム抵抗〉 四端子法を用いて、フィルムの表面電気抵抗（Ω／口）
を測定した。

〈透過率〉 島原製作所製の分光分析装置ＵＶ−２４０を用いて、光
波長５５０ｎｍにおける可視光線透過率を測定した。

〈耐アルカリ性〉 透明導電性フィルムを幅ＩＣ１１の短冊状に切断し、５
重量％ＫＯＨ水溶液（２０℃）に２０分間浸漬したのち
、フィルム抵抗（Ｒａ）を測定し、初期のフィルム抵抗
（ＲＯ）に対する変化率（Ｒａ　／Ｒｏ）を求めて、耐
アルカリ性を評価した。

〈耐擦傷性〉 新来科学社製のヘイトン表面性測定機ＴＹＰＥ−ＨＥ　
Ｉ　ＤＯＮ　１４を用いて、■擦傷子：ガーゼ（日本薬
局方タイプＩ）、■荷重：１００ｇ／ｃｕｔ、■擦傷速
度：３０Ｃ１１／分、■擦傷回数＝１００回（往復５０
回）の条件で、薄膜表面を擦ったのちにフィルム抵抗（
Ｒｓ）を測定し、初期のフィルム抵抗（ＲＯ）に対する
変化率（Ｒｓ／Ｒｏ）を求めて、耐擦傷性を評価した。

上記表の結果から明らかなように、この発明の方法によ
れば、透明性、耐薬品性特に耐アルカリ性、耐擦傷性の
いずれの特性にもすぐれた、ＳｉＯｘ薄膜の膜厚に応じ
た導電性フィルムとして適用可能な種々のフィルム抵抗
を有する透明導電性フィルムが得られるものであること
が判る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、
   アルゴンガスを少なくとも５０％含有する１×１０＾−
   ＾３〜１×１０＾−＾１Ｔｏｒｒの雰囲気において、０
   ．１〜３０Ｗ・秒／ｃｍ＾２の範囲の放電処理量で高周
   波スパッタエッチング処理を施したのちに、透明な導電
   性薄膜を形成し、ついでこの薄膜上に膜厚１００Å以上
   の透明な誘電体薄膜を形成することを特徴とする透明導
   電性フィルムの製造法。