JPH08290515A - Transparent and electrically conductive film and its preparation - Google Patents

Transparent and electrically conductive film and its preparation

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JPH08290515A
JPH08290515A JP7120594A JP12059495A JPH08290515A JP H08290515 A JPH08290515 A JP H08290515A JP 7120594 A JP7120594 A JP 7120594A JP 12059495 A JP12059495 A JP 12059495A JP H08290515 A JPH08290515 A JP H08290515A
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JP
Japan
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thin film
transparent conductive
film
transparent
substrate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7120594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsunori Miyazaki
龍法 宮崎
Toru Ueda
亨 上田
Sadao Fujii
貞男 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP7120594A priority Critical patent/JPH08290515A/en
Publication of JPH08290515A publication Critical patent/JPH08290515A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide good electrical conductivity and transparency and excellent oxygen and steam barrier properties. CONSTITUTION: This transparent and electrically conductive film is characterized by forming a transparent inorg. barrier thin film with substantially non- permeable properties to oxygen and steam and a thickness of 10-100nm on both faces of a transparent film base and forming furthermore a transparent conductive thin film with a thickness of 20-400nm on one of the inorg. barrier thin film.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、透明フィルム基板の両
面に透明の無機系バリヤー薄膜を形成し、その一方の無
機系バリヤー薄膜上に透明導電性薄膜を形成した、酸素
および水蒸気に対し実質的に不透過性であり、導電性お
よび透明性の良好な透明導電性フィルムおよびその製造
法に関する。
The present invention relates to a transparent film substrate having transparent inorganic barrier thin films formed on both sides thereof, and a transparent conductive thin film formed on one of the inorganic barrier thin films. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a transparent conductive film which is electrically impermeable and has good conductivity and transparency, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】パーソナルコンピューター、ワードプロ
セッサーなどの広範な普及により、液晶表示素子の応用
および特性の向上が急速に進んでいる。これらに用いる
透明電極基板材料は、一般にガラスが用いられている。
ガラス基板上に透明電極が加工されたものの例として、
例えば酸化錫などを薄膜加工したネサガラス、酸化イン
ジウムと酸化錫の混合物(ITO)の薄膜を形成したI
TOガラス、金・銀などの導電性金属薄膜を形成した導
電性ガラスなどが知られている。
2. Description of the Related Art Due to the widespread popularization of personal computers, word processors, etc., the application and characteristics of liquid crystal display devices are rapidly improving. As the transparent electrode substrate material used for these, glass is generally used.
As an example of a transparent electrode processed on a glass substrate,
For example, a thin layered glass such as tin oxide, or a thin film of a mixture of indium oxide and tin oxide (ITO) I
Known are TO glass, conductive glass on which a conductive metal thin film such as gold and silver is formed, and the like.

【0003】しかしながら、基板として用いるガラスに
は、衝撃に弱い、重い、可撓性がない、大面積化がしに
くい、などの欠点があり、それらの欠点を補う意味でプ
ラスチックフィルムまたはシートを基板とする透明導電
性フィルムも製造されている。プラスチックフィルム
は、耐衝撃性、可撓性、軽量、大面積化のしやすさ、加
工性の良さなどの利点を有しており、プラスチックフィ
ルムを基板とする透明導電性フィルムは、現在でも液晶
表示素子、タッチパネル、帯電防止フィルム、赤外線反
射膜などに用いられている。
However, the glass used as the substrate has drawbacks such as weakness to impact, heavy weight, lack of flexibility, and difficulty in increasing the area, and in order to compensate for these drawbacks, a plastic film or sheet is used as the substrate. The transparent conductive film is also manufactured. The plastic film has advantages such as impact resistance, flexibility, light weight, easy to make large area, and good workability.The transparent conductive film using the plastic film as a substrate is still a liquid crystal. It is used for display devices, touch panels, antistatic films, infrared reflective films, etc.

【0004】しかし、単一のプラスチックフィルム基板
ではガスバリヤー性、水蒸気バリヤー性、耐溶剤性など
の諸特性を満足するものは得られない。そのため、フィ
ルム基材に対し下塗や表面処理を施し複合化することが
多い。複合化に当たっては、コーティング、スパッタリ
ングなどの公知の方法を用いればよいが、従来はコーテ
ィングによる複合化が広く用いられていた。しかし、コ
ーティングによる複合化では、コーティング材料の制約
上、充分な特性が得られなかった。特に充分なバリヤー
性および信頼性を発現しようとした場合に、フィルム基
材両面に相当の厚さで加工しなければならなかった。
However, a single plastic film substrate cannot satisfy the various properties such as gas barrier property, water vapor barrier property and solvent resistance. Therefore, a film base material is often subjected to undercoating or surface treatment to form a composite. A known method such as coating or sputtering may be used for compounding, but conventionally compounding by coating has been widely used. However, in the composite by coating, sufficient characteristics could not be obtained due to the limitation of the coating material. In particular, in order to exhibit sufficient barrier properties and reliability, both sides of the film substrate had to be processed with a considerable thickness.

【0005】現在、透明導電性フィルムに用いられてい
る導電性薄膜は、導電性と透明性の双方に優れ、しかも
バターン加工が容易であるITO薄膜が主流であり、こ
の透明導電性薄膜はエレクトロニクス表示デバイス分野
で広く利用されている。前記ITO薄膜をプラスチック
フィルム基板上に形成する方法としては、真空蒸着法、
スパッタリング法、イオンプレーティング法などが知ら
れており、これらのうちでは、生産性が高い、原材料が
安価である、などの理由から真空蒸着法が多く利用され
ている。また、フィルムへの密着性がよい、膜の均一性
がよい、膜質のコントロールが容易である、生産性がよ
い、などの理由からマグネトロンスパッタリング法が多
く利用されている。
Currently, the conductive thin film used for the transparent conductive film is mainly an ITO thin film which is excellent in both conductivity and transparency and is easy to pattern, and this transparent conductive thin film is used for electronics. Widely used in the display device field. As a method of forming the ITO thin film on a plastic film substrate, a vacuum deposition method,
A sputtering method, an ion plating method, and the like are known, and among them, the vacuum vapor deposition method is often used because of high productivity, inexpensive raw materials, and the like. Further, the magnetron sputtering method is often used because of its good adhesion to a film, good film uniformity, easy control of film quality, and good productivity.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】フィルム基材に充分な
ガスバリヤー性、水蒸気バリヤー性、耐溶剤性などの諸
特性を付与するためには、コーティング法では、基材両
面に相当の厚みで塗布しなければならない。また、片面
のみの塗布では信頼性が低く、実用上問題が多い。しか
し、基材両面に相当の厚みでバリヤー材料を塗布する
と、コーティング法に起因するバー筋、塗りむらなどが
生じ、外観を損ねるほか、信頼性、歩留りにも大きく影
響を与える。また、無機系のバリヤー層を基板フィルム
の片面のみに成膜した場合は充分な特性が得られない。
しかも微小な欠陥の発生に対する信頼性が劣る。すなわ
ち、バリヤー層の一部にでも欠陥が発生した場合に、複
合化基板全体の品質特性が許容できない範囲にまで落ち
てしまうということである。そこで本発明は、上記欠点
がなく、導電性、透明性が良好で、且つ優れたガスバリ
ヤー性および水蒸気バリヤー性を有する透明導電性フィ
ルムを提供するものである。
In order to impart various properties such as gas barrier property, water vapor barrier property, solvent resistance and the like to a film base material, a coating method is applied to both surfaces of the base material with a considerable thickness. Must. Also, coating only on one side has low reliability, and there are many practical problems. However, when the barrier material is applied to both sides of the substrate with a considerable thickness, bar streaks and uneven coating are generated due to the coating method, which not only impairs the appearance but also greatly affects reliability and yield. Further, when the inorganic barrier layer is formed on only one surface of the substrate film, sufficient characteristics cannot be obtained.
Moreover, the reliability with respect to the generation of minute defects is poor. That is, even if a defect occurs in a part of the barrier layer, the quality characteristics of the entire composite substrate fall to an unacceptable range. Therefore, the present invention provides a transparent conductive film which does not have the above-mentioned drawbacks, has good conductivity and transparency, and has excellent gas barrier property and water vapor barrier property.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記実状
に鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定の厚みの無機系バリ
ヤー薄膜を基板の両面に形成し、更に一方の無機系バリ
ヤー薄膜上に特定の厚みの透明導電性薄膜を形成するこ
とにより、前記課題が解決されることを見出し、本発明
を完成した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive studies in view of the above-mentioned circumstances, and as a result, formed an inorganic barrier thin film having a specific thickness on both surfaces of a substrate, and further, on one inorganic barrier thin film. It was found that the above-mentioned problems can be solved by forming a transparent conductive thin film having a specific thickness on, and completed the present invention.

【0008】即ち本発明の第1は、透明フィルム基板の
両面に、酸素および水蒸気に対して実質的に不透過性を
有する透明な無機系バリヤー薄膜を10〜100nmの
厚みで形成し、さらに一方の無機系バリヤー薄膜上に透
明導電性薄膜を20〜400nmの厚みで形成したこと
を特徴とする透明導電性フィルムを、本発明の第2は、
透明フィルム基板の片面に電子ビーム蒸着法により酸素
および水蒸気に対して実質的に不透過性を有する透明な
無機系バリヤー薄膜を形成し、他方の面にマグネトロン
スパッタリング法により前記バリヤー薄膜と透明導電性
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
製造法をそれぞれ内容とする。
That is, the first aspect of the present invention is to form a transparent inorganic barrier thin film having a thickness of 10 to 100 nm, which is substantially impermeable to oxygen and water vapor, on both surfaces of a transparent film substrate. According to a second aspect of the present invention, there is provided a transparent conductive film comprising a transparent conductive thin film having a thickness of 20 to 400 nm formed on the inorganic barrier thin film of
A transparent inorganic barrier thin film that is substantially impermeable to oxygen and water vapor is formed on one side of a transparent film substrate by electron beam evaporation, and the barrier thin film and transparent conductivity are formed on the other side by magnetron sputtering. A method for producing a transparent conductive film, which is characterized by forming a thin film, is included in each of the contents.

【0009】本発明の透明導電性フィルムを形成する透
明フィルム基板とは、プラスチックフィルムから形成さ
れた厚さ20〜1000μm程度、好ましくは50〜2
00μm程度、更に好ましくは75〜100μmで、光
線透過率が85%以上、好ましくは90%以上、表面の
平滑性が良好なフィルムである。前記基板の厚さが50
〜200μmの範囲内の場合には、光線透過率が85%
以上で、表面の平滑性が良好で、フィルム厚みの均一な
透明性フィルムが得られやすい。また、前記基板の光線
透過率が90%程度以上の場合には、透明導電性フィル
ムの透明度も良好となり、かつ薄膜の表面性も良好とな
り、エッチングなどの微細加工性も向上する。
The transparent film substrate for forming the transparent conductive film of the present invention is formed of a plastic film and has a thickness of about 20 to 1000 μm, preferably 50 to 2
It is a film having a surface smoothness of about 00 μm, more preferably 75 to 100 μm and a light transmittance of 85% or more, preferably 90% or more. The thickness of the substrate is 50
In the range of up to 200 μm, the light transmittance is 85%.
As described above, a transparent film having a good surface smoothness and a uniform film thickness is easily obtained. Further, when the light transmittance of the substrate is about 90% or more, the transparency of the transparent conductive film is good, the surface property of the thin film is good, and the fine workability such as etching is improved.

【0010】前記プラスチックフィルムは、単一の基材
からのフィルムに限定されるものではなく、付着強度の
改善、バリヤー性の向上、耐溶剤性の改善などの目的
で、各種下塗や表面処理を施した複合フィルムであって
もよい。複合化にあたっては、コーティング、蒸着、ス
パッタリングなどの公知の方法を用いればよい。
The plastic film is not limited to a film made of a single base material, and may be subjected to various undercoats and surface treatments for the purpose of improving adhesion strength, barrier property, solvent resistance and the like. The applied composite film may be used. A known method such as coating, vapor deposition, or sputtering may be used for forming the composite.

【0011】透明フィルム基板を形成するプラスチック
の例としては、例えばポリアリレート(PAR)、ポリ
エチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート
(PC)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリサ
ルフォン、ポリアミド、セルローストリアセテート(T
AC)などが挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。前記プラスチックの中では、透明性が高く、耐
熱性に優れたポリアリレートやポリカーボネートが好ま
しく、特に液晶表示素子の用途に使用するのに好まし
い。特に好ましくは、置換または非置換ヒドロキシフェ
ニルシクロアルカンをビスフェノール成分として有する
ポリアリレートやポリカーボネートおよびその共重合体
である。また、これらの基板材料は単一の材料に限定さ
れるものではなく、2種以上のブレンドまたはアロイも
用いることができる。
Examples of plastics forming the transparent film substrate include, for example, polyarylate (PAR), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyether sulfone (PES), polysulfone, polyamide, cellulose triacetate (T).
AC) and the like, but are not limited thereto. Among the plastics, polyarylate and polycarbonate, which have high transparency and excellent heat resistance, are preferable, and particularly preferable for use in the application of liquid crystal display devices. Particularly preferred are polyarylates and polycarbonates having a substituted or unsubstituted hydroxyphenyl cycloalkane as a bisphenol component and copolymers thereof. Further, these substrate materials are not limited to a single material, and a blend or alloy of two or more kinds can be used.

【0012】本発明の透明導電性フィルムの両面に形成
される無機系バリヤー薄膜は、厚さ10〜100nm、
好ましくは20〜60nm、酸素ガスバリヤー性5cc/
m2/day 以下、好ましくは1cc/m2/day 以下、水蒸気
バリヤー性5g/m2/day 以下、好ましくは1g/m2
day 以下のバリヤー薄膜である。前記の無機系のバリヤ
ー薄膜とは、二酸化珪素あるいはこれを主成分として含
み、一酸化珪素、酸化アルミニウムなどの金属酸化物の
1種以上を含む化合物、酸化アルミニウムを主成分とし
て含む化合物、窒化珪素あるいはこれを主成分として含
み、窒化アルミニウムなどの金属窒化物の1種以上を含
む化合物であり、これらの化合物の具体例としては、例
えばSiOX 、A12 3 、SiA1N、SiA1O
N、SiMgONなどが挙げられる。
The inorganic barrier thin film formed on both sides of the transparent conductive film of the present invention has a thickness of 10 to 100 nm,
Preferably 20 to 60 nm, oxygen gas barrier property 5 cc /
m 2 / day or less, preferably 1 cc / m 2 / day or less, the water vapor barrier properties 5 g / m 2 / day or less, preferably 1 g / m 2 /
It is a barrier thin film of less than one day. The above-mentioned inorganic barrier thin film means silicon dioxide or a compound containing silicon dioxide as a main component and one or more metal oxides such as silicon monoxide and aluminum oxide, a compound containing aluminum oxide as a main component, and silicon nitride. Alternatively, it is a compound containing this as a main component and one or more kinds of metal nitrides such as aluminum nitride, and specific examples of these compounds include, for example, SiO x , A1 2 O 3 , SiA1N, and SiA1O.
N, SiMgON, etc. are mentioned.

【0013】前記の無機系バリヤー薄膜を基板の両面に
形成することにより、バリヤー性を中心とした諸特性、
および信頼性が向上する。即ち、基板の両面がバリヤー
層により被覆されるため、バリヤー性、耐久性が向上す
る。また、微小な欠陥が片面に発生した場合にも、他面
のバリヤー層により特性の維持が可能となり、基板全体
の信頼性が向上する。
By forming the above-mentioned inorganic barrier thin film on both sides of the substrate, various characteristics centering on barrier properties,
And reliability is improved. That is, since both surfaces of the substrate are covered with the barrier layer, barrier properties and durability are improved. Further, even if a minute defect occurs on one surface, the barrier layer on the other surface can maintain the characteristics, and the reliability of the entire substrate is improved.

【0014】また、前記透明導電性フィルムにおける透
明導電性薄膜は、導電性の金属酸化物から選択され、イ
ンシジウム酸化物を用いることが好ましい。成膜厚さは
20〜400nm、好ましくは50〜200nm、更に
好ましくは80〜150nm、光線透過率80%以上、
好ましくは85%以上、シート抵抗100Ω/□以下、
好ましくは50Ω/□以下で膜厚分布の均一な透明導電
性薄膜である。前記透明導電性薄膜の厚さが80〜15
0nm程度の範囲内の場合には、シート抵抗および光線
透過率の双方を目的の範囲内に調整しやすい。また、前
記透明導電性薄膜の光線透過率が85%程度以上の場合
には、透明導電性フィルムの透明性も良好にしうる。
The transparent conductive thin film in the transparent conductive film is selected from conductive metal oxides, and indium oxide is preferably used. The film thickness is 20 to 400 nm, preferably 50 to 200 nm, more preferably 80 to 150 nm, and the light transmittance is 80% or more,
Preferably 85% or more, sheet resistance 100Ω / □ or less,
It is preferably a transparent conductive thin film having a uniform film thickness distribution of 50 Ω / □ or less. The thickness of the transparent conductive thin film is 80 to 15
When it is within the range of about 0 nm, it is easy to adjust both the sheet resistance and the light transmittance within the target range. Further, when the light transmittance of the transparent conductive thin film is about 85% or more, the transparency of the transparent conductive film can be improved.

【0015】前記インジウム酸化物を主体とする金属酸
化物は、酸化インジウムまたはこれを主成分、具体的に
は80%(重量%、以下同様)以上、更には90〜95
%含み、酸化スズ、酸化カドミウムなどの他の金属酸化
物の1種以上を20%以下、更には10〜5%含む化合
物であり、この化合物の具体例としては、例えばIT
O、CdIn2 4 などが挙げられる。前記インジウム
酸化物を主体とした金属酸化物のうちでもITO、特に
金属換算でスズが10%以下、好ましくは5〜10%の
ものが、高い透明性を維持しつつシート抵抗を下げる点
から好ましい。
The metal oxide mainly composed of indium oxide is indium oxide or a main component thereof, specifically, 80% (wt%, the same applies hereinafter) or more, and further 90 to 95.
%, And a compound containing 20% or less, and further 10 to 5% of one or more kinds of other metal oxides such as tin oxide and cadmium oxide. Specific examples of this compound include IT.
O, CdIn 2 O 4, and the like. Among the above-mentioned metal oxides mainly composed of indium oxide, ITO, particularly, 10% or less of tin in terms of metal, preferably 5 to 10%, is preferable from the viewpoint of maintaining high transparency and reducing sheet resistance. .

【0016】このように、本発明の透明導電性フィルム
は、シート抵抗および光線透過率が、透明導電性ガラス
と同程度以上の性能を有している。また、透明フィルム
基板を使用しているため、耐衝撃性、軽量、可撓性、大
面積化のしやすさ、加工性の良さなどの特徴を有する。
更に、ガスバリヤー層を基板の両面に配置することによ
り、バリヤー性を中心とした諸特性、および信頼性が向
上する。すなわち、基板の両面がバリヤー層により被覆
されるため、微小な欠陥が片面に発生した場合にも、他
面のバリヤー層により特性の維持が可能となり、基板全
体の信頼性、耐久性が向上する。
As described above, the transparent conductive film of the present invention has the sheet resistance and the light transmittance which are equal to or higher than those of the transparent conductive glass. Further, since the transparent film substrate is used, it has features such as impact resistance, light weight, flexibility, easiness of increasing the area, and good workability.
Furthermore, by disposing the gas barrier layer on both sides of the substrate, various characteristics centering on the barrier property and reliability are improved. That is, since both sides of the substrate are covered with the barrier layer, even if a minute defect occurs on one side, the barrier layer on the other side can maintain the characteristics, and the reliability and durability of the entire substrate are improved. .

【0017】次に、本発明の透明導電性フィルム製法の
一例について説明する。成膜に使用する材料としては、
透明無機系バリヤー薄膜用には、前述のように珪素酸化
物を主体として酸化アルミニウムなどの他の金属酸化物
や、酸化アルミニウムまたは珪素窒化物を主体として窒
化アルミニウムのような金属窒化物の混合焼結体が用い
られる。透明導電性薄膜用には、酸化インジウムまたは
これを主成分として酸化スズなどの他の金属酸化物を含
む複合酸化物焼結体が用いられる。特にITO(酸化イ
ンジウムと酸化スズの混合物)の焼結体を用いるのが望
ましい。ITOの酸化インジウムと酸化スズの比率とし
ては、前述のように、金属換算でスズが10%以下のも
のが望ましい。
Next, an example of the method for producing the transparent conductive film of the present invention will be described. As the material used for film formation,
For the transparent inorganic barrier thin film, as described above, other metal oxides mainly composed of silicon oxides such as aluminum oxide, and metal nitrides mainly composed of aluminum oxide or silicon nitride such as aluminum nitride are mixed and burned. A knot is used. For the transparent conductive thin film, indium oxide or a composite oxide sintered body containing this as a main component and another metal oxide such as tin oxide is used. In particular, it is desirable to use a sintered body of ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide). As described above, the ratio of indium oxide to tin oxide of ITO is preferably 10% or less of tin in terms of metal.

【0018】スパッタリング法の場合は、使用する電源
は、透明無機系バリヤー薄膜の場合はターゲットの物性
から高周波電源(RF)が望ましく、透明導電性薄膜の
場合は生産性の観点から直流電源(DC)が望ましい。
スパッタリングは上記の各条件を勘案しつつ、ターゲッ
トへの投入電力などを制御することにより行う。透明無
機系バリヤー薄膜の場合は、RF1〜4W/cm2 程度の
電力密度で成膜することが望ましい。これ以下では不着
力が不十分になり剥離が発生しやすくなるし、これ以上
ではカールがひどくなる他、ターゲットの冷却不足が起
こり、ターゲットの破損等にいたる。該バリヤー薄膜の
厚みは10〜100nm、好ましくは20〜60nmと
する。透明導電性薄膜の場合はDC0.1〜2W/cm2
以下で成膜するのが望ましく、更には1.2W/cm2
下で成膜するのが望ましい。越えるとITO薄膜の内部
応力が増大し、カールが大きくなる他、剥離等を起こし
易く、一方、下限は生産性を考慮して決められるべきで
ある。透明導電性薄膜の厚みは20〜400nm、好ま
しくは50〜200nm、より好ましくは80〜150
nmとする。厚いほど電気抵抗は低下し好ましいが、折
り曲げ時にクラック等を引き起こし易い。蒸着法の場合
は、蒸着物質の融点が高いことを勘案して、高温で蒸発
させ得る電子ビーム蒸着装置を用いるのが望ましい。
In the case of the sputtering method, the power source used is preferably a high frequency power source (RF) in the case of a transparent inorganic barrier thin film due to the physical properties of the target, and a direct current source (DC) in the case of a transparent conductive thin film from the viewpoint of productivity. ) Is desirable.
Sputtering is performed by controlling the power input to the target while taking into account the above conditions. In the case of a transparent inorganic barrier thin film, it is desirable to form the film with a power density of RF1 to 4 W / cm 2 . If it is less than this, the non-adhesive force becomes insufficient and peeling easily occurs, and if it is more than this, curling becomes severe and insufficient cooling of the target occurs, resulting in damage to the target. The thickness of the barrier thin film is 10 to 100 nm, preferably 20 to 60 nm. DC0.1-2W / cm 2 for transparent conductive thin film
It is desirable to form the film below, more preferably 1.2 W / cm 2 or less. When it exceeds, the internal stress of the ITO thin film increases, the curl increases, and peeling easily occurs. On the other hand, the lower limit should be determined in consideration of productivity. The thickness of the transparent conductive thin film is 20 to 400 nm, preferably 50 to 200 nm, more preferably 80 to 150 nm.
nm. The thicker the thickness, the lower the electric resistance, which is preferable, but cracks and the like are likely to occur during bending. In the case of the vapor deposition method, it is desirable to use an electron beam vapor deposition apparatus capable of vaporizing at a high temperature in consideration of the high melting point of the vapor deposition material.

【0019】薄膜形成の順序については、透明無機系バ
リヤー薄膜層成膜時に使用するRF電源によるプラズマ
の基板フィルムおよび透明導電性薄膜への悪影響を避け
るため、両面にバリヤー層を形成した後に透明導電性薄
膜層を形成するのが望ましい。透明無機系バリヤー薄膜
層製造において、生産性の高い蒸着法と、薄膜の高い付
着力を有するマグネトロンスパッタリング法を併用する
ことは、工業的生産性を考慮した場合、好適な方法であ
る。この時、要求される耐久性を考慮し、透明導電性薄
膜層を製膜する側にはマグネトロンスパッタリング法を
用い、反対側には蒸着法を用いるのが望ましい。
Regarding the order of forming the thin film, in order to avoid the adverse effect of the plasma generated by the RF power source used during the formation of the transparent inorganic barrier thin film layer on the substrate film and the transparent conductive thin film, the transparent conductive film is formed after the barrier layers are formed on both sides. It is desirable to form a thin film layer. In the production of a transparent inorganic barrier thin film layer, it is preferable to use a vapor deposition method with high productivity and a magnetron sputtering method with high adhesiveness of a thin film in consideration of industrial productivity. At this time, considering the required durability, it is desirable to use the magnetron sputtering method on the side on which the transparent conductive thin film layer is formed and the vapor deposition method on the opposite side.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例中の評価は下記の方法により行った。 〔酸素ガスバリヤー性〕米国モダンコントロール社製O
X−TRAN100を用いて測定し、cc/m2/day の単
位で表示した。 〔水蒸気バリヤー性〕防湿包装材料の透湿度試験方法
(カップ法)JIS−Z−0208に基づいて測定し
た。 〔シート抵抗〕四探針抵抗率測定法に準じて測定した。 〔光線透過率〕空気をリファレンスとして波長550n
mでのフィルム基板を含めた透過率を100分率で表し
た。 〔曲げ安定性〕直径15mmの丸棒にサンプルを50回巻
き付け、この巻き付け前後の酸素透過度の比を求めた
(R50/R0)。R50は50回巻き付け後の酸素透
過度、R0は巻き付け前の酸素透過度を示す。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited thereto.
The evaluations in the examples were carried out by the following methods. [Oxygen gas barrier property] US made by Modern Control Co. O
It was measured using X-TRAN100 and displayed in units of cc / m 2 / day. [Water vapor barrier property] It was measured according to the moisture permeability test method (cup method) JIS-Z-0208 of the moisture-proof packaging material. [Sheet resistance] The sheet resistance was measured according to the four-probe resistivity measurement method. [Light transmittance] Wavelength 550n with air as reference
The transmittance including the film substrate in m was expressed as a percentage. [Bending Stability] A sample was wound 50 times around a round bar having a diameter of 15 mm, and the ratio of oxygen permeability before and after the winding was determined (R50 / R0). R50 indicates the oxygen permeability after 50 times of winding, and R0 indicates the oxygen permeability before winding.

【0021】実施例1 基板として100μmポリアリレート透明フィルムロー
ルを使用し、200×660mmのターゲットを3台備え
たマグネトロンスパッタリング装置を用いて、初めにフ
ィルム基板の片面に透明無機系バリヤー薄膜を形成し、
更にフィルム基板の他方の面にガスバリヤー薄膜、透明
導電性薄膜を順次形成した。透明無機系バリヤー薄膜用
ターゲットとしてSiO2 、透明導電性薄膜用ターゲッ
トとして酸化スズ比10%のITO、スパッタガスとし
て、バリヤー薄膜はアルゴン流量100sccm、酸素1sc
cmで総ガス圧2.0mTorr、透明導電性薄膜ではアルゴ
ン350sccm、酸素3.5sccm、総ガス圧5mTorr、パ
ワー条件として、バリヤー薄膜はRF3kW(2.27
W/cm2 )、透明導電性薄膜はDC5.0A、250V
(0.96W/cm2 )となるようにして成膜を行った。
バリヤー薄膜は3分処理し45nm、透明導電性薄膜は
3分処理し、100nmとなる透明導電性フィルムを得
た。表1に示す如く、シート抵抗50Ω/□、光線透過
率80%、酸素透過度性0.5cc/m2/day 、水蒸気透
過度0.1g/m2/day 、曲げ安定性1.1である良好
な透明導電性フィルムが得られた。
Example 1 A transparent inorganic barrier thin film was first formed on one surface of a film substrate using a magnetron sputtering device equipped with three 200 × 660 mm targets, using a 100 μm polyarylate transparent film roll as a substrate. ,
Further, a gas barrier thin film and a transparent conductive thin film were sequentially formed on the other surface of the film substrate. SiO 2 is used as the target for the transparent inorganic barrier thin film, ITO with a tin oxide ratio of 10% is used as the target for the transparent conductive thin film, and the barrier thin film is 100 sccm of argon flow and 1 sc of oxygen as the sputtering gas.
The total gas pressure is 2.0 mTorr in cm, the transparent conductive thin film has argon 350 sccm, oxygen 3.5 sccm, total gas pressure 5 mTorr, and the power condition is that the barrier thin film has RF 3 kW (2.27).
W / cm 2 ), transparent conductive thin film is DC 5.0A, 250V
The film was formed so as to be (0.96 W / cm 2 ).
The barrier thin film was treated for 3 minutes to 45 nm, and the transparent conductive thin film was treated for 3 minutes to obtain a transparent conductive film having a thickness of 100 nm. As shown in Table 1, the sheet resistance is 50 Ω / □, the light transmittance is 80%, the oxygen permeability is 0.5 cc / m 2 / day, the water vapor permeability is 0.1 g / m 2 / day, and the bending stability is 1.1. A good transparent conductive film was obtained.

【0022】実施例2 基板として100μmポリアリレート透明フィルムロー
ルを使用し、電子ビーム加熱型真空蒸着装置を用いてフ
ィルム基板の片面にバリヤー薄膜を形成した。バリヤー
薄膜用蒸着物質としてAl2 3 を用いた。製膜時の真
空度は5×10-5Torrとし、20秒間電子ビーム照射処
理をしてバリヤー薄膜45nmを得た。次いで、フィル
ム基板のもう一方の面に200×600mmのターゲット
を3台備えたマグネトロンスパッタリング装置を用い
て、順次バリヤー薄膜、透明導電性薄膜をフィルム基板
上面に形成した。スパッタバリヤー薄膜用ターゲットと
してSiO2 、透明導電性薄膜用ターゲットとして酸化
スズ比10%のITO、スパッタガスとしてバリヤー薄
膜はアルゴン流量100sccm、酸素1sccmで総ガス圧
2.0mTorr、透明導電性薄膜ではアルゴン350scc
m、酸素3.5sccm、総ガス圧5mTorr、パワー条件と
て、バリヤー薄膜はRF3kW(2.27W/cm2)、
透明導電性薄膜はDC5.0A、250V(0.96W
/cm2 )となるようにして成膜を行った。バリヤー薄膜
は3分処理し45nm、透明導電性薄膜は3分処理し、
100nmとなる透明導電性フィルムを得た。表1に示
す如く、シート抵抗50Ω/□、光線透過率80%、酸
素透過度0.8cc/m2/day 、水蒸気透過度0.2g/
m2/day 、曲げ安定性1.1である良好な透明導電性フ
ィルムが得られた。更に、蒸着法によるバリヤー薄膜形
成速度はスパッタリング法によるバリヤー薄膜形成速度
の約9倍となり、生産性の観点から非常に大きな効果が
あることがわかる。
Example 2 A 100 μm polyarylate transparent film roll was used as a substrate, and a barrier thin film was formed on one side of the film substrate using an electron beam heating type vacuum vapor deposition apparatus. Al 2 O 3 was used as the vapor deposition material for the barrier thin film. The degree of vacuum during film formation was 5 × 10 −5 Torr, and electron beam irradiation treatment was performed for 20 seconds to obtain a barrier thin film 45 nm. Next, a barrier thin film and a transparent conductive thin film were sequentially formed on the upper surface of the film substrate by using a magnetron sputtering apparatus equipped with three 200 × 600 mm targets on the other surface of the film substrate. The target for the sputter barrier thin film is SiO 2 , the target for the transparent conductive thin film is ITO with a tin oxide ratio of 10%, the sputtering thin film is an argon flow rate of 100 sccm, the oxygen is 1 sccm, and the total gas pressure is 2.0 mTorr. The transparent conductive thin film is argon. 350scc
m, oxygen 3.5 sccm, total gas pressure 5 mTorr, power conditions, the barrier thin film is RF 3 kW (2.27 W / cm 2 ),
Transparent conductive thin film is DC 5.0A, 250V (0.96W
/ Cm 2 ). Barrier thin film is processed for 3 minutes, 45 nm, transparent conductive thin film is processed for 3 minutes,
A transparent conductive film having a thickness of 100 nm was obtained. As shown in Table 1, sheet resistance 50Ω / □, light transmittance 80%, oxygen permeability 0.8cc / m 2 / day, water vapor permeability 0.2g /
A good transparent conductive film having m 2 / day and bending stability of 1.1 was obtained. Furthermore, the barrier thin film formation rate by the vapor deposition method is about 9 times as high as the barrier thin film formation rate by the sputtering method, which shows that there is a very large effect from the viewpoint of productivity.

【0023】比較例1 バリヤー薄膜を透明導電性薄膜層側のみとした以外は実
施例1と同様にしてバリヤー薄膜付透明導電性フィルム
を作成した。表1に示す如く、バリヤー薄膜が片面のた
め、特に酸素透過度が悪化し、また、曲げ安定性も2.
9倍まで悪化した透明導電性フィルムが得られた。
Comparative Example 1 A transparent conductive film with a barrier thin film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the barrier thin film was only on the transparent conductive thin film layer side. As shown in Table 1, since the barrier thin film has one surface, the oxygen permeability is particularly deteriorated, and the bending stability is 2.
A transparent conductive film deteriorated up to 9 times was obtained.

【0024】比較例2 バリヤー薄膜を透明導性薄膜層の反対側のみとした以外
は実施例1と同様にしてバリヤー薄膜付透明導電性フィ
ルムを作成した。表1に示す如く、比較例1と同様、酸
素透過度が悪化し、また、曲げ安定性も2.7倍まで悪
化した透明導電性フィルムが得られた。
Comparative Example 2 A transparent conductive film with a barrier thin film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the barrier thin film was only on the side opposite to the transparent conductive thin film layer. As shown in Table 1, as in Comparative Example 1, a transparent conductive film was obtained in which the oxygen permeability was deteriorated and the bending stability was deteriorated up to 2.7 times.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の透明導電性フィルムは、導電性
が高く、透明性が良好で、酸素並びに水蒸気バリヤー性
に優れている。
The transparent conductive film of the present invention has high conductivity, good transparency, and excellent oxygen and water vapor barrier properties.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02F 1/1343 G02F 1/1343 H01B 5/14 H01B 5/14 A 13/00 503 13/00 503B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G02F 1/1343 G02F 1/1343 H01B 5/14 H01B 5/14 A 13/00 503 13/00 503B

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明フィルム基板の両面に、酸素および
水蒸気に対して実質的に不透過性を有する透明な無機系
バリヤー薄膜を10〜100nmの厚みで形成し、さら
に一方の無機系バリヤー薄膜上に透明導電性薄膜を20
〜400nmの厚みで形成したことを特徴とする透明導
電性フィルム。
1. A transparent inorganic barrier thin film having a thickness of 10 to 100 nm, which is substantially impermeable to oxygen and water vapor, is formed on both surfaces of a transparent film substrate, and further, on one inorganic barrier thin film. 20 transparent conductive thin film on
A transparent conductive film having a thickness of 400 nm.
【請求項2】 無機系バリヤー薄膜の酸素透過度が5cc
/m2/day 以下、水蒸気透過度が5g/m2/day 以下で
ある請求項1記載の透明導電性フィルム。
2. The inorganic barrier thin film has an oxygen permeability of 5 cc.
/ M 2 / day or less, the transparent conductive film according to claim 1, wherein water vapor permeability is less than 5 g / m 2 / day.
【請求項3】 透明導電性薄膜がインジウム酸化物を主
体とする金属酸化物である請求項1又は2記載の透明導
電性フィルム。
3. The transparent conductive film according to claim 1, wherein the transparent conductive thin film is a metal oxide mainly composed of indium oxide.
【請求項4】 無機系バリヤー薄膜が、珪素酸化物を主
体とする金属酸化物、アルミニウム酸化物を主体とする
金属酸化物、及び珪素窒化物を主体とする金属窒化物よ
りなる群から選択される請求項1〜3記載の透明導電性
フィルム。
4. The inorganic barrier thin film is selected from the group consisting of a metal oxide mainly composed of silicon oxide, a metal oxide mainly composed of aluminum oxide, and a metal nitride mainly composed of silicon nitride. The transparent conductive film according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 透明導電性薄膜のシート抵抗値が100
Ω/□以下であり、かつ透明フィルム基板および無機系
バリヤー薄膜を含めた光線透過率が70%以上である請
求項1〜4記載の透明導電性フィルム。
5. The sheet resistance value of the transparent conductive thin film is 100.
The transparent conductive film according to claim 1, which has a light transmittance of 70% or more including the transparent film substrate and the inorganic barrier thin film.
【請求項6】 透明フィルム基板が芳香族系ポリエステ
ルである請求項1〜5記載の透明導電性フィルム。
6. The transparent conductive film according to claim 1, wherein the transparent film substrate is an aromatic polyester.
【請求項7】 透明フィルム基板が芳香族系ポリアリレ
ートまたはポリカーボネートである請求項1〜5記載の
透明導電性フィルム。
7. The transparent conductive film according to claim 1, wherein the transparent film substrate is aromatic polyarylate or polycarbonate.
【請求項8】 透明フィルム基板の片面に電子ビーム蒸
着法により酸素および水蒸気に対して実質的に不透過性
を有する透明な無機系バリヤー薄膜を形成し、他方の面
にマグネトロンスパッタリング法により前記バリヤー薄
膜と透明導電性薄膜を順次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。
8. A transparent inorganic barrier thin film having substantially impermeability to oxygen and water vapor is formed on one surface of a transparent film substrate by an electron beam evaporation method, and the barrier is formed on the other surface by a magnetron sputtering method. A method for producing a transparent conductive film, which comprises sequentially forming a thin film and a transparent conductive thin film.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008265266A (en) * 2007-03-28 2008-11-06 Dainippon Printing Co Ltd Gas barrier sheet

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