JPH07278790A - 透明導電膜付き樹脂基板およびその製造方法 - Google Patents
透明導電膜付き樹脂基板およびその製造方法Info
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- JPH07278790A JPH07278790A JP3261495A JP3261495A JPH07278790A JP H07278790 A JPH07278790 A JP H07278790A JP 3261495 A JP3261495 A JP 3261495A JP 3261495 A JP3261495 A JP 3261495A JP H07278790 A JPH07278790 A JP H07278790A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】透明樹脂基板１と透明導電金属酸化物薄膜層４
の間にＳｉＮx からなる中間膜３を設けた透明導電膜付
き樹脂基板およびその製造方法。 【効果】樹脂層と透明導電膜の間に不純物ドープＳｉタ
ーゲットを用いてＤＣ放電スパッタリングにより不純物
ドープＳｉＮx 膜を設けることで透明導電膜の付着力が
向上し、透明導電膜のパターニング性が向上し良好な透
明電極パターンが形成できる。
の間にＳｉＮx からなる中間膜３を設けた透明導電膜付
き樹脂基板およびその製造方法。 【効果】樹脂層と透明導電膜の間に不純物ドープＳｉタ
ーゲットを用いてＤＣ放電スパッタリングにより不純物
ドープＳｉＮx 膜を設けることで透明導電膜の付着力が
向上し、透明導電膜のパターニング性が向上し良好な透
明電極パターンが形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ、タ
ッチパネルなどの表示装置に用いられる透明導電膜付き
樹脂基板およびその製造方法に関する。
ッチパネルなどの表示装置に用いられる透明導電膜付き
樹脂基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置をはじめ、その他の電子デ
ィスプレイデバイス用の透明電極として、透明導電金属
酸化物であるＩＴＯ（Ｓｎを含有するＩｎ2 Ｏ3 ）薄膜
が汎用されている。特に近年、液晶表示装置は電子手
帳、高機能付き電話機、小型ワープロ、ポータブル情報
端末機器等に採用されており、液晶表示素子を用いた製
品の小型軽量化に伴い、液晶表示素子自身の小型軽量化
と、耐衝撃性に優れた液晶表示素子への要求が高まって
きた。その軽量性、耐衝撃性ゆえに、ガラス基板の代わ
りに透明樹脂基板（以下樹脂基板という）を用いた液晶
表示装置やタッチパネルディスプレイが盛んに検討され
ている。
ィスプレイデバイス用の透明電極として、透明導電金属
酸化物であるＩＴＯ（Ｓｎを含有するＩｎ2 Ｏ3 ）薄膜
が汎用されている。特に近年、液晶表示装置は電子手
帳、高機能付き電話機、小型ワープロ、ポータブル情報
端末機器等に採用されており、液晶表示素子を用いた製
品の小型軽量化に伴い、液晶表示素子自身の小型軽量化
と、耐衝撃性に優れた液晶表示素子への要求が高まって
きた。その軽量性、耐衝撃性ゆえに、ガラス基板の代わ
りに透明樹脂基板（以下樹脂基板という）を用いた液晶
表示装置やタッチパネルディスプレイが盛んに検討され
ている。
【０００３】従来の液晶表示装置に用いられる透明導電
樹脂基板は、樹脂基板上にスパッタリング法や真空蒸着
法等のＰＶＤ法によりＩＴＯ等の透明導電金属酸化物膜
（以下透明導電膜という）を形成し、そののちフォトリ
ソグラフィー工程、ウェットエッチング工程によりＩＴ
Ｏ電極の微細加工（以下パターニングという）をして作
製される。
樹脂基板は、樹脂基板上にスパッタリング法や真空蒸着
法等のＰＶＤ法によりＩＴＯ等の透明導電金属酸化物膜
（以下透明導電膜という）を形成し、そののちフォトリ
ソグラフィー工程、ウェットエッチング工程によりＩＴ
Ｏ電極の微細加工（以下パターニングという）をして作
製される。
【０００４】しかし、樹脂基板と透明導電膜の付着力が
充分でなくウェットエッチング工程で透明導電膜が剥離
したり、またアンダーカットやサイドエッチングが大き
くパターニングが安定しない。この場合、上記の液晶表
示素子等の電子ディスプレイデバイスの透明電極として
利用する際には、微小なクラック、膜剥離等でも断線、
表示むら、低耐久性などの品質劣化を招くため、生産性
を著しく損なうという問題があった。
充分でなくウェットエッチング工程で透明導電膜が剥離
したり、またアンダーカットやサイドエッチングが大き
くパターニングが安定しない。この場合、上記の液晶表
示素子等の電子ディスプレイデバイスの透明電極として
利用する際には、微小なクラック、膜剥離等でも断線、
表示むら、低耐久性などの品質劣化を招くため、生産性
を著しく損なうという問題があった。
【０００５】これらの解決方法として、樹脂基板上に有
機系または無機系の中間層や、樹脂基板と透明導電膜の
間に、ＲＦ放電スパッタリング法により中間層としてＳ
ｉＯ2 膜を形成する手法が主に採用されている。しか
し、活性度の高いＲＦ放電プラズマ、とりわけ酸素プラ
ズマによる樹脂層へのダメージのため、透明導電膜のパ
ターニング特性が安定しない。このため耐久性テスト後
に、透明導電膜の剥離が生じるなど、その性能は充分と
はいえないのが現状である。
機系または無機系の中間層や、樹脂基板と透明導電膜の
間に、ＲＦ放電スパッタリング法により中間層としてＳ
ｉＯ2 膜を形成する手法が主に採用されている。しか
し、活性度の高いＲＦ放電プラズマ、とりわけ酸素プラ
ズマによる樹脂層へのダメージのため、透明導電膜のパ
ターニング特性が安定しない。このため耐久性テスト後
に、透明導電膜の剥離が生じるなど、その性能は充分と
はいえないのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の透明導電樹脂基板の製造方法が有する前述の問題点の
解決にある。
の透明導電樹脂基板の製造方法が有する前述の問題点の
解決にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明樹脂基板
と透明導電金属酸化物薄膜層の間に中間膜を設けた透明
導電膜付き樹脂基板において、該中間膜はＳｉＮx から
なることを特徴とする透明導電膜付き樹脂基板およびそ
の製造方法を提供する。
と透明導電金属酸化物薄膜層の間に中間膜を設けた透明
導電膜付き樹脂基板において、該中間膜はＳｉＮx から
なることを特徴とする透明導電膜付き樹脂基板およびそ
の製造方法を提供する。
【０００８】本発明においては、透明樹脂基板（以下樹
脂基板という）、または樹脂基板の保護層上に中間膜を
形成する際に、活性度の高いＲＦ放電プラズマ、とりわ
け酸素プラズマを使用しないで中間膜を形成することが
重要である。
脂基板という）、または樹脂基板の保護層上に中間膜を
形成する際に、活性度の高いＲＦ放電プラズマ、とりわ
け酸素プラズマを使用しないで中間膜を形成することが
重要である。
【０００９】図１は本発明に係る透明樹脂基板の断面図
である。１は樹脂基板を、２は保護層を示す。この保護
層２は樹脂基板１の種類により不要となることもある。
３は中間膜のＳｉＮx 膜であり、４は透明導電金属酸化
物薄膜層（以下透明導電膜という）である。
である。１は樹脂基板を、２は保護層を示す。この保護
層２は樹脂基板１の種類により不要となることもある。
３は中間膜のＳｉＮx 膜であり、４は透明導電金属酸化
物薄膜層（以下透明導電膜という）である。
【００１０】本発明の樹脂基板１としては、例えばポリ
エチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、
ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリメチルメタクリ
レート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、
ポリアリレート等の基板が挙げられ、その特性により用
途別に広く用いられる。その他にも、アクリル系、ポリ
エチレン系、ポリエステル系、ポリイミド系、アラミド
系、シリコーン系、フッ素系などの各種樹脂が挙げられ
るが、これらに限定されない。ただし、液晶表示素子
（ＬＣＤ）の用途に用いる場合、いずれの樹脂において
も、光学異方性の小さい樹脂基板であることが望まし
い。
エチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、
ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリメチルメタクリ
レート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、
ポリアリレート等の基板が挙げられ、その特性により用
途別に広く用いられる。その他にも、アクリル系、ポリ
エチレン系、ポリエステル系、ポリイミド系、アラミド
系、シリコーン系、フッ素系などの各種樹脂が挙げられ
るが、これらに限定されない。ただし、液晶表示素子
（ＬＣＤ）の用途に用いる場合、いずれの樹脂において
も、光学異方性の小さい樹脂基板であることが望まし
い。
【００１１】本発明における透明導電膜４としてはＩＴ
Ｏ（Ｓｎ含有量５〜１０ｗｔ％）、ＦやＳｂをドープし
たＳｎＯ2 、Ａｌ等をドープしたＺｎＯ等の透明導電金
属酸化物が代表例として挙げられるが、その他の透明導
電金属酸化物でもよい。
Ｏ（Ｓｎ含有量５〜１０ｗｔ％）、ＦやＳｂをドープし
たＳｎＯ2 、Ａｌ等をドープしたＺｎＯ等の透明導電金
属酸化物が代表例として挙げられるが、その他の透明導
電金属酸化物でもよい。
【００１２】本発明における保護層２は、樹脂基板１自
身が化学的、光学的、機械的に耐久性に欠ける場合や、
ガス遮断性能に欠ける場合に必要となる。すなわち、透
明導電膜の電極パターニング時に要求される耐酸、耐ア
ルカリ性能や、セル化工程での耐ＵＶ、耐溶剤性能、ま
たハンドリング時等に要求される耐擦傷性等に、樹脂基
板１の特性が満たない場合、より耐久性に富む安定な有
機物または無機物等の保護層２を施すことにより樹脂基
板１自身の劣化を防止できる。
身が化学的、光学的、機械的に耐久性に欠ける場合や、
ガス遮断性能に欠ける場合に必要となる。すなわち、透
明導電膜の電極パターニング時に要求される耐酸、耐ア
ルカリ性能や、セル化工程での耐ＵＶ、耐溶剤性能、ま
たハンドリング時等に要求される耐擦傷性等に、樹脂基
板１の特性が満たない場合、より耐久性に富む安定な有
機物または無機物等の保護層２を施すことにより樹脂基
板１自身の劣化を防止できる。
【００１３】保護層２としては樹脂基板１との密着性が
要求されるため、樹脂基板１の種類により異なるが、一
般的にはアクリル系、ポリイミド系、シリコーン系、ウ
レタン系、およびエポキシ系からなる群から選ばれる少
なくとも１種の系の樹脂を主成分とする有機物か、Ｔｉ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、およびＳｉＯ2 からなる
群から選ばれる少なくとも１種を主成分とするアルコキ
シドを焼成・乾燥して得られる無機物、または上記有機
物と上記無機物との混合物、または複数層に構成したも
のなどが代表的な例として挙げられるが、上記耐久性を
満足すれば特に限定されない。また、保護層２の膜厚は
１〜１０μｍであることが望ましい。
要求されるため、樹脂基板１の種類により異なるが、一
般的にはアクリル系、ポリイミド系、シリコーン系、ウ
レタン系、およびエポキシ系からなる群から選ばれる少
なくとも１種の系の樹脂を主成分とする有機物か、Ｔｉ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、およびＳｉＯ2 からなる
群から選ばれる少なくとも１種を主成分とするアルコキ
シドを焼成・乾燥して得られる無機物、または上記有機
物と上記無機物との混合物、または複数層に構成したも
のなどが代表的な例として挙げられるが、上記耐久性を
満足すれば特に限定されない。また、保護層２の膜厚は
１〜１０μｍであることが望ましい。
【００１４】保護層２の形成方法としてはスピンコート
法、ロールコート法、ディップコート法、スプレーコー
ト法などを用いた湿式法を用いて塗布し、６０〜２００
℃で焼成・乾燥させる。しかし、焼成・乾燥温度は樹脂
基板１の耐熱温度により異なるため、樹脂の耐熱温度よ
り１０〜２０℃程度低い温度で焼成・乾燥を行うことが
望ましい。
法、ロールコート法、ディップコート法、スプレーコー
ト法などを用いた湿式法を用いて塗布し、６０〜２００
℃で焼成・乾燥させる。しかし、焼成・乾燥温度は樹脂
基板１の耐熱温度により異なるため、樹脂の耐熱温度よ
り１０〜２０℃程度低い温度で焼成・乾燥を行うことが
望ましい。
【００１５】また、保護層２の膜厚を薄くする場合、エ
タノール等の溶媒で適宜希釈し、塗布液粘度を下げれば
よい。樹脂基板１に保護層２を形成する際に、上記溶液
のぬれ性が悪く、中間層３を形成することが困難な場
合、アクリル系樹脂を主成分としたプライマーにて表面
処理を行い複数層の構成にするとよい。
タノール等の溶媒で適宜希釈し、塗布液粘度を下げれば
よい。樹脂基板１に保護層２を形成する際に、上記溶液
のぬれ性が悪く、中間層３を形成することが困難な場
合、アクリル系樹脂を主成分としたプライマーにて表面
処理を行い複数層の構成にするとよい。
【００１６】ＳｉＮx からなる中間膜３のターゲットに
は不純物ドープＳｉターゲットを用いる。不純物として
はＰ、Ｂ、Ｆｅ、Ｃｒ、およびＡｌからなる群から選ば
れる少なくとも１種を主成分として含むものがよく、カ
ラー液晶表示装置の作動を阻害するものでなければ他の
III 族やＶ族の元素あるいは他の金属元素でも用いう
る。特に、比抵抗が１０4 Ωｃｍ以下になるように不純
物をＳｉにドープしたターゲットを用いると、制御が容
易で、成膜速度が速く、膜質の均一性に優れるＤＣ放電
スパッタリングが可能となる。
は不純物ドープＳｉターゲットを用いる。不純物として
はＰ、Ｂ、Ｆｅ、Ｃｒ、およびＡｌからなる群から選ば
れる少なくとも１種を主成分として含むものがよく、カ
ラー液晶表示装置の作動を阻害するものでなければ他の
III 族やＶ族の元素あるいは他の金属元素でも用いう
る。特に、比抵抗が１０4 Ωｃｍ以下になるように不純
物をＳｉにドープしたターゲットを用いると、制御が容
易で、成膜速度が速く、膜質の均一性に優れるＤＣ放電
スパッタリングが可能となる。
【００１７】ここで不純物Ｓｉターゲットの比抵抗値が
減少する機構は必ずしも明確ではないが、III 族やＶ族
の元素をＳｉにドープした場合は禁止帯内にアクセプタ
ー準位やドナー準位が形成され比抵抗が下がり、また金
属元素をＳｉにドープさせた場合は金属元素の導電率が
高いため全体として比抵抗が下がると考えられる。
減少する機構は必ずしも明確ではないが、III 族やＶ族
の元素をＳｉにドープした場合は禁止帯内にアクセプタ
ー準位やドナー準位が形成され比抵抗が下がり、また金
属元素をＳｉにドープさせた場合は金属元素の導電率が
高いため全体として比抵抗が下がると考えられる。
【００１８】ＳｉＮx からなる中間膜３の形成方法とし
てはＤＣ放電スパッタリングがもっとも好ましく、スパ
ッタリングに使用するガスはＮ2 やＮＨ3 だけでもよい
が、放電の安定にはＡｒ、Ｈｅ等の希ガスとの混合ガス
が好ましい。
てはＤＣ放電スパッタリングがもっとも好ましく、スパ
ッタリングに使用するガスはＮ2 やＮＨ3 だけでもよい
が、放電の安定にはＡｒ、Ｈｅ等の希ガスとの混合ガス
が好ましい。
【００１９】またＳｉＮx 膜厚は２ｎｍ以上５０ｎｍ以
下が好ましい。２ｎｍよりも薄いと充分なガス遮断性能
や密着性能が得られない。特に１０ｎｍ以上であるとガ
ス遮断性能や密着性能において好ましい結果が得られ
る。また、５０ｎｍよりも厚いと膜中の内部応力が大き
くなり、クラックなどが生じやすい。
下が好ましい。２ｎｍよりも薄いと充分なガス遮断性能
や密着性能が得られない。特に１０ｎｍ以上であるとガ
ス遮断性能や密着性能において好ましい結果が得られ
る。また、５０ｎｍよりも厚いと膜中の内部応力が大き
くなり、クラックなどが生じやすい。
【００２０】ＳｉＮx からなる中間膜３の組成比は、ガ
ス遮断性能の観点から、窒素（Ｎ）とケイ素（Ｓｉ）と
の原子比Ｎ／Ｓｉは、１．３以上１．３６以下が好まし
い。また、原子比Ｎ／Ｓｉが１．３未満ではＳｉＮx 膜
が吸収膜となることからも前記範囲が好ましい。特に、
原子比Ｎ／Ｓｉが１．３３であるとガス遮断性能や密着
性能において好ましい結果が得られる。
ス遮断性能の観点から、窒素（Ｎ）とケイ素（Ｓｉ）と
の原子比Ｎ／Ｓｉは、１．３以上１．３６以下が好まし
い。また、原子比Ｎ／Ｓｉが１．３未満ではＳｉＮx 膜
が吸収膜となることからも前記範囲が好ましい。特に、
原子比Ｎ／Ｓｉが１．３３であるとガス遮断性能や密着
性能において好ましい結果が得られる。
【００２１】原子比Ｎ／Ｓｉは、前記のスパッタリング
に使用するガスの組成、またはスパッタリング電力を制
御することによって調整可能である。
に使用するガスの組成、またはスパッタリング電力を制
御することによって調整可能である。
【００２２】
【作用】本発明におけるＳｉＮx からなる中間膜３は成
膜時にＯ2 ガスを用いていないため、ＳｉＯ2 膜を形成
する際に問題となる反応性に富むＯ2 プラズマがないこ
と、さらにＳｉターゲットの不純物のドープにより導電
性を向上させたことによって、活性度の高いプラズマを
伴うＲＦスパッタリングではなく、ＤＣスパッタリング
が使用でき、樹脂基板１のプラズマによる劣化を極力抑
えうる。
膜時にＯ2 ガスを用いていないため、ＳｉＯ2 膜を形成
する際に問題となる反応性に富むＯ2 プラズマがないこ
と、さらにＳｉターゲットの不純物のドープにより導電
性を向上させたことによって、活性度の高いプラズマを
伴うＲＦスパッタリングではなく、ＤＣスパッタリング
が使用でき、樹脂基板１のプラズマによる劣化を極力抑
えうる。
【００２３】また、本発明におけるＳｉＮx からなる中
間膜３は、透明導電膜４の成膜の際の樹脂基板１からの
有機性ガスを遮断し、透明導電膜４を劣化させないた
め、付着力が高く透明導電膜４のパターニング性を向上
させるという作用を有する。
間膜３は、透明導電膜４の成膜の際の樹脂基板１からの
有機性ガスを遮断し、透明導電膜４を劣化させないた
め、付着力が高く透明導電膜４のパターニング性を向上
させるという作用を有する。
【００２４】さらに、ＤＣ放電スパッタリング法が可能
なため、ＲＦ放電スパッタリング法よりも制御が容易と
なり、非常に高価なマッチングボックスが不用で、成膜
速度も著しく速く、生産性に優れるという作用も有す
る。
なため、ＲＦ放電スパッタリング法よりも制御が容易と
なり、非常に高価なマッチングボックスが不用で、成膜
速度も著しく速く、生産性に優れるという作用も有す
る。
【００２５】
【実施例】樹脂基板１としては１ｍｍ厚のポリカーボネ
ート（レキサン８０１０Ｃ）基板を用いた。その基板表
面をアクリル系樹脂によりプライマー処理した後、シリ
コーン系樹脂（メチルトリメトキシシランなどアルコキ
シシランを主成分とするもの）とコロイドシリカとを混
合し溶媒希釈した溶液中に浸し、基板を取りだした後、
１１５〜１２５℃で焼成・乾燥して樹脂基板１の両面に
保護層２を１０μｍ形成した。
ート（レキサン８０１０Ｃ）基板を用いた。その基板表
面をアクリル系樹脂によりプライマー処理した後、シリ
コーン系樹脂（メチルトリメトキシシランなどアルコキ
シシランを主成分とするもの）とコロイドシリカとを混
合し溶媒希釈した溶液中に浸し、基板を取りだした後、
１１５〜１２５℃で焼成・乾燥して樹脂基板１の両面に
保護層２を１０μｍ形成した。
【００２６】その上にＰを１ｐｐｍドープしたＳｉター
ゲット（比抵抗２．９Ω・ｃｍ）を用いて、Ａｒガスと
Ｎ2 ガスを７対３の比で圧力が４×１０-3Ｔｏｒｒにな
るように導入し、ＤＣマグネトロンスパッタリング法に
よりＰドープＳｉＮx 膜（以下ＤＣ−ＳｉＮx という）
を膜厚１０ｎｍで形成した。さらにその上にＩＴＯから
なる透明導電膜４をＤＣマグネトロンスパッタリング法
により膜厚が５０ｎｍになるように作製した。スパッタ
リング成膜時の基板温度は７０℃であった。
ゲット（比抵抗２．９Ω・ｃｍ）を用いて、Ａｒガスと
Ｎ2 ガスを７対３の比で圧力が４×１０-3Ｔｏｒｒにな
るように導入し、ＤＣマグネトロンスパッタリング法に
よりＰドープＳｉＮx 膜（以下ＤＣ−ＳｉＮx という）
を膜厚１０ｎｍで形成した。さらにその上にＩＴＯから
なる透明導電膜４をＤＣマグネトロンスパッタリング法
により膜厚が５０ｎｍになるように作製した。スパッタ
リング成膜時の基板温度は７０℃であった。
【００２７】上記ＩＴＯ膜上にフォトリソグラフィー法
によりライン状のレジストを形成し、０．２規定の塩酸
のエッチング液によりＩＴＯ膜のパターニングを行っ
た。その結果を表１に示す。
によりライン状のレジストを形成し、０．２規定の塩酸
のエッチング液によりＩＴＯ膜のパターニングを行っ
た。その結果を表１に示す。
【００２８】なお、比較のために上記保護層２を形成し
た樹脂基板１に直接ＩＴＯ透明導電膜４を５０ｎｍ成膜
したもの、また保護層２とＩＴＯ膜４の間に中間膜３と
してＲＦ放電スパッタリングによりＳｉＯ2 膜（以下Ｒ
Ｆ−ＳｉＯ2 ）、またはＳｉＮx 膜（以下ＲＦ−ＳｉＮ
x ）をそれぞれ１０ｎｍ形成したのち、ＩＴＯ膜４を５
０ｎｍ成膜し、ＩＴＯ膜をパターニングしたものも表１
に示す。
た樹脂基板１に直接ＩＴＯ透明導電膜４を５０ｎｍ成膜
したもの、また保護層２とＩＴＯ膜４の間に中間膜３と
してＲＦ放電スパッタリングによりＳｉＯ2 膜（以下Ｒ
Ｆ−ＳｉＯ2 ）、またはＳｉＮx 膜（以下ＲＦ−ＳｉＮ
x ）をそれぞれ１０ｎｍ形成したのち、ＩＴＯ膜４を５
０ｎｍ成膜し、ＩＴＯ膜をパターニングしたものも表１
に示す。
【００２９】本発明におけるＳｉＮx 膜を中間膜３とし
て用いた場合は、中間膜３を用いない場合や中間膜３を
ＲＦ−ＳｉＯ2 膜やＲＦ−ＳｉＮx 膜としたものよりも
サイドエッチング量が少なく１μｍ以下であり、パター
ニング性に優れていた。
て用いた場合は、中間膜３を用いない場合や中間膜３を
ＲＦ−ＳｉＯ2 膜やＲＦ−ＳｉＮx 膜としたものよりも
サイドエッチング量が少なく１μｍ以下であり、パター
ニング性に優れていた。
【００３０】表１に示した４種類のサンプルと同じ膜構
成のものについて、ＩＴＯ成膜後のシート抵抗値（Ω／
□）の測定結果を表２に示す。中間膜としてＤＣ−Ｓｉ
Ｎx膜を用いると、ＩＴＯ膜のシート抵抗値は、中間膜
としてＲＦ−ＳｉＯ2 膜やＲＦ−ＳｉＮx 膜を用いた場
合と同様、中間膜のないものより低くなった。
成のものについて、ＩＴＯ成膜後のシート抵抗値（Ω／
□）の測定結果を表２に示す。中間膜としてＤＣ−Ｓｉ
Ｎx膜を用いると、ＩＴＯ膜のシート抵抗値は、中間膜
としてＲＦ−ＳｉＯ2 膜やＲＦ−ＳｉＮx 膜を用いた場
合と同様、中間膜のないものより低くなった。
【００３１】ＩＴＯからなる透明導電膜４の耐久性試験
については、表２で示されるサンプルについて、恒温恒
湿曹内にて温度６０℃、湿度９０％の雰囲気に保ち２４
０時間放置し、ＩＴＯ薄膜のシート抵抗値（Ω／□）と
表面状態変化を調べた。基板温度が１２０℃のサンプル
についての結果を表３に、また、基板温度が７０℃のサ
ンプルについての結果を表４に記す。
については、表２で示されるサンプルについて、恒温恒
湿曹内にて温度６０℃、湿度９０％の雰囲気に保ち２４
０時間放置し、ＩＴＯ薄膜のシート抵抗値（Ω／□）と
表面状態変化を調べた。基板温度が１２０℃のサンプル
についての結果を表３に、また、基板温度が７０℃のサ
ンプルについての結果を表４に記す。
【００３２】表３、４より、全てのサンプルにおいて、
外観上の表面状態の変化はみられないが、中間膜３とし
てＤＣ−ＳｉＮx 膜を用いると、中間膜としてＲＦ−Ｓ
ｉＯ2 膜やＲＦ−ＳｉＮx 膜を用いた場合と同様、ＩＴ
Ｏ膜の抵抗上昇を抑えうることが分かった。
外観上の表面状態の変化はみられないが、中間膜３とし
てＤＣ−ＳｉＮx 膜を用いると、中間膜としてＲＦ−Ｓ
ｉＯ2 膜やＲＦ−ＳｉＮx 膜を用いた場合と同様、ＩＴ
Ｏ膜の抵抗上昇を抑えうることが分かった。
【００３３】前記耐久性試験前後でＩＴＯから成る透明
導電膜４の表面から基板に届く程度の傷をカッターで１
〜２ｍｍ□間隔で１００個の碁盤の目状につけて、ＪＩ
Ｓ−Ｚ１５２２（１９８９）に示す基準を満たすテープ
により、テープ剥離テストを行った。この結果、全ての
サンプルについて１００個中１個もＩＴＯ薄膜の剥離が
みられなかった。
導電膜４の表面から基板に届く程度の傷をカッターで１
〜２ｍｍ□間隔で１００個の碁盤の目状につけて、ＪＩ
Ｓ−Ｚ１５２２（１９８９）に示す基準を満たすテープ
により、テープ剥離テストを行った。この結果、全ての
サンプルについて１００個中１個もＩＴＯ薄膜の剥離が
みられなかった。
【００３４】本発明の透明導電膜付き樹脂基板におい
て、樹脂基板１と透明導電膜４との付着力、耐久性のも
うひとつの尺度として、耐薬品性試験を試みた。耐酸性
としては２重量％の塩酸中に浸漬し、耐アルカリ性では
０．６重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬、そし
て耐溶剤性は透明導電金属酸化物薄膜成膜側にアセトン
を滴下、それぞれ常温で１時間放置後、その表面状態を
観察した。
て、樹脂基板１と透明導電膜４との付着力、耐久性のも
うひとつの尺度として、耐薬品性試験を試みた。耐酸性
としては２重量％の塩酸中に浸漬し、耐アルカリ性では
０．６重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬、そし
て耐溶剤性は透明導電金属酸化物薄膜成膜側にアセトン
を滴下、それぞれ常温で１時間放置後、その表面状態を
観察した。
【００３５】以上の耐薬品性試験を表２で示される基板
温度が７０℃のサンプル４種について行った結果を表５
に示す。なお、表２で示される基板温度が１２０℃のサ
ンプル４種について行ったところ表５と同じ結果を得
た。
温度が７０℃のサンプル４種について行った結果を表５
に示す。なお、表２で示される基板温度が１２０℃のサ
ンプル４種について行ったところ表５と同じ結果を得
た。
【００３６】表５の結果から、中間膜３としてＤＣ−Ｓ
ｉＮx 膜を用いると、中間膜としてＲＦ−ＳｉＯ2 膜や
ＲＦ−ＳｉＮx 膜を用いた場合と同様、耐薬品性、耐溶
剤性が良くなることが分かった。
ｉＮx 膜を用いると、中間膜としてＲＦ−ＳｉＯ2 膜や
ＲＦ−ＳｉＮx 膜を用いた場合と同様、耐薬品性、耐溶
剤性が良くなることが分かった。
【００３７】本発明の透明導電膜付き樹脂基板におい
て、中間膜３のガス遮断性能を調べるため、表２で示さ
れる基板温度１２０℃のサンプル４種について、ＩＴＯ
膜の成膜後に、ＩＴＯ膜中に取り込まれたＣ量をＣ／Ｉ
ｎ比として、ＳＩＭＳで測定した結果を表６に示す。Ｃ
の取り込み量が少ないほど、ＩＴＯ成膜中に樹脂基板１
から出るＣ系アウトガスの遮断性能が優れることが分か
った。
て、中間膜３のガス遮断性能を調べるため、表２で示さ
れる基板温度１２０℃のサンプル４種について、ＩＴＯ
膜の成膜後に、ＩＴＯ膜中に取り込まれたＣ量をＣ／Ｉ
ｎ比として、ＳＩＭＳで測定した結果を表６に示す。Ｃ
の取り込み量が少ないほど、ＩＴＯ成膜中に樹脂基板１
から出るＣ系アウトガスの遮断性能が優れることが分か
った。
【００３８】表６より中間膜３としてＤＣ−ＳｉＮx 膜
を用いると、中間膜を用いない場合や、中間膜としてＲ
Ｆ−ＳｉＯ2 膜やＲＦ−ＳｉＮx 膜を用いた場合より
も、ＩＴＯ膜中に取り込まれたＣ量が少量で、アウトガ
ス遮断性能に優れることが分かった。
を用いると、中間膜を用いない場合や、中間膜としてＲ
Ｆ−ＳｉＯ2 膜やＲＦ−ＳｉＮx 膜を用いた場合より
も、ＩＴＯ膜中に取り込まれたＣ量が少量で、アウトガ
ス遮断性能に優れることが分かった。
【００３９】さらに、本発明の透明導電膜付き樹脂基板
について、表１に示される電極パターニング済み基板
（中間膜がＤＣ−ＳｉＮx のもの）を用いて液晶表示素
子の模擬セルを作成し、その耐久性を評価した結果、問
題なく作動した。
について、表１に示される電極パターニング済み基板
（中間膜がＤＣ−ＳｉＮx のもの）を用いて液晶表示素
子の模擬セルを作成し、その耐久性を評価した結果、問
題なく作動した。
【００４０】次に、膜厚を変化させ、また、原子比Ｎ／
Ｓｉを変化させた以外は前記と同様にして、ＤＣマグネ
トロンスパッタリング法によるＤＣ−ＳｉＮx 膜とＲＦ
放電スパッタリング法によるＲＦ−ＳｉＯ2 膜とを成膜
した。得られた各種サンプルについて、従来のエチレン
／ビニルアルコール系（ＥＶＡ）膜のガス透過度を基準
とした相対ガス透過度をそれぞれ測定した。結果を図２
に示す。なお、図２において、原子比Ｎ／Ｓｉが１．３
と１．３６との結果は、ほぼ同一の結果であったので同
じプロットで表している。
Ｓｉを変化させた以外は前記と同様にして、ＤＣマグネ
トロンスパッタリング法によるＤＣ−ＳｉＮx 膜とＲＦ
放電スパッタリング法によるＲＦ−ＳｉＯ2 膜とを成膜
した。得られた各種サンプルについて、従来のエチレン
／ビニルアルコール系（ＥＶＡ）膜のガス透過度を基準
とした相対ガス透過度をそれぞれ測定した。結果を図２
に示す。なお、図２において、原子比Ｎ／Ｓｉが１．３
と１．３６との結果は、ほぼ同一の結果であったので同
じプロットで表している。
【００４１】図２より分かるように、原子比Ｎ／Ｓｉが
１．３以上１．３６以下では、広い膜厚範囲で優れたガ
ス遮断性が得られ、特に、膜厚が、３０〜５０ｎｍで
は、従来のＲＦ−ＳｉＯ2 膜やＥＶＡ膜よりも優れたガ
ス遮断性が得られる。さらに、原子比Ｎ／Ｓｉが１．３
３の場合では、極めて優れたガス遮断性が得られる。
１．３以上１．３６以下では、広い膜厚範囲で優れたガ
ス遮断性が得られ、特に、膜厚が、３０〜５０ｎｍで
は、従来のＲＦ−ＳｉＯ2 膜やＥＶＡ膜よりも優れたガ
ス遮断性が得られる。さらに、原子比Ｎ／Ｓｉが１．３
３の場合では、極めて優れたガス遮断性が得られる。
【００４２】以上の各種ＤＣ−ＳｉＮx 膜を用いて液晶
表示素子の模擬セルを作成し、その耐久性を評価した結
果、問題なく作動した。
表示素子の模擬セルを作成し、その耐久性を評価した結
果、問題なく作動した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
【表３】
【００４６】
【表４】
【００４７】
【表５】
【００４８】
【表６】
【００４９】
【発明の効果】本発明の透明導電膜付き樹脂基板は、樹
脂層と透明導電膜の間に不純物ドープＳｉターゲットを
用いてＤＣ放電スパッタリングにより不純物ドープＳｉ
Ｎx 膜を設けることで透明導電膜の付着力が向上し、透
明導電膜のパターニング性が向上し良好な透明電極パタ
ーンが形成できるという効果がある。
脂層と透明導電膜の間に不純物ドープＳｉターゲットを
用いてＤＣ放電スパッタリングにより不純物ドープＳｉ
Ｎx 膜を設けることで透明導電膜の付着力が向上し、透
明導電膜のパターニング性が向上し良好な透明電極パタ
ーンが形成できるという効果がある。
【００５０】また、ＳｉＮx 膜の作製時に、ＤＣ放電ス
パッタリング法を用いるため、制御が容易で、成膜速度
も著しく速いため生産性に優れるという効果も有する。
さらに、ＲＦ放電を利用しないために、非常に高価なマ
ッチングボックスが不用となり、装置コストの低減がは
かれるという経済的効果も有する。
パッタリング法を用いるため、制御が容易で、成膜速度
も著しく速いため生産性に優れるという効果も有する。
さらに、ＲＦ放電を利用しないために、非常に高価なマ
ッチングボックスが不用となり、装置コストの低減がは
かれるという経済的効果も有する。
【図１】本発明に係る透明導電樹脂基板の断面図
【図２】Ｎ／Ｓｉ原子比と相対ガス透過度との関係を示
す図
す図
１：透明樹脂基板 ２：樹脂保護層 ３：ＳｉＮx からなる中間膜 ４：透明導電膜
Claims (5)
- 【請求項１】透明樹脂基板と透明導電金属酸化物薄膜層
の間にＳｉＮx からなる中間膜を設けた透明導電膜付き
樹脂基板の製造方法において、該中間膜は不純物ドープ
Ｓｉターゲットを用いてＮ2 および／またはＮＨ3 を含
むガスによりＤＣ放電スパッタリング法により形成され
ることを特徴とする透明導電膜付き樹脂基板の製造方
法。 - 【請求項２】前記不純物ドープＳｉターゲットの不純物
が、Ｐ、Ｂ、Ｆｅ、Ｃｒ、およびＡｌからなる群から選
ばれる少なくとも１種を主成分とすることを特徴とする
請求項１記載の透明導電膜付き樹脂基板の製造方法。 - 【請求項３】透明樹脂基板と透明導電金属酸化物薄膜層
の間に中間膜を設けた透明導電膜付き樹脂基板におい
て、該中間膜はＳｉＮx からなることを特徴とする透明
導電膜付き樹脂基板。 - 【請求項４】前記中間膜は、不純物ドープＳｉターゲッ
トを用いてＮ2 および／またはＮＨ3 を含むガスにより
ＤＣ放電スパッタリング法で形成されたものであること
を特徴とする請求項３記載の透明導電膜付き樹脂基板。 - 【請求項５】前記不純物ドープＳｉターゲットの不純物
が、Ｐ、Ｂ、Ｆｅ、Ｃｒ、およびＡｌからなる群から選
ばれる少なくとも１種を主成分とすることを特徴とする
請求項３または４記載の透明導電膜付き樹脂基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03261495A JP3627273B2 (ja) | 1994-02-21 | 1995-02-21 | 透明導電膜付き樹脂基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-22844 | 1994-02-21 | ||
| JP2284494 | 1994-02-21 | ||
| JP03261495A JP3627273B2 (ja) | 1994-02-21 | 1995-02-21 | 透明導電膜付き樹脂基板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07278790A true JPH07278790A (ja) | 1995-10-24 |
| JP3627273B2 JP3627273B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=26360128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03261495A Expired - Fee Related JP3627273B2 (ja) | 1994-02-21 | 1995-02-21 | 透明導電膜付き樹脂基板およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3627273B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1017108A2 (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor devices and methods of manufacturing the same |
| US6891236B1 (en) | 1999-01-14 | 2005-05-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of fabricating the same |
| JP2007308799A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-29 | Vladimir Yakovlevich Shiripov | 真空下で窒化ケイ素薄膜を成膜する方法（変形） |
| CN100431833C (zh) * | 2002-08-09 | 2008-11-12 | 日东电工株式会社 | 用于透明导电基板的表面保护膜和具有表面保护膜的透明导电基板 |
| US20160260591A1 (en) * | 2014-04-17 | 2016-09-08 | Mitsubishi Materials Corporation | Sputtering target and method of producing sputtering target |
-
1995
- 1995-02-21 JP JP03261495A patent/JP3627273B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1017108A2 (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor devices and methods of manufacturing the same |
| EP1017108A3 (en) * | 1998-12-25 | 2001-01-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor devices and methods of manufacturing the same |
| US6891236B1 (en) | 1999-01-14 | 2005-05-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of fabricating the same |
| US7491655B2 (en) | 1999-01-14 | 2009-02-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of fabricating the same |
| CN100431833C (zh) * | 2002-08-09 | 2008-11-12 | 日东电工株式会社 | 用于透明导电基板的表面保护膜和具有表面保护膜的透明导电基板 |
| JP2007308799A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-29 | Vladimir Yakovlevich Shiripov | 真空下で窒化ケイ素薄膜を成膜する方法（変形） |
| US20160260591A1 (en) * | 2014-04-17 | 2016-09-08 | Mitsubishi Materials Corporation | Sputtering target and method of producing sputtering target |
| EP3050999A4 (en) * | 2014-04-17 | 2017-05-31 | Mitsubishi Materials Corporation | Sputtering target and sputtering target manufacturing method |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3627273B2 (ja) | 2005-03-09 |
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