JPS59204542A - 透明導電性膜の形成方法 - 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】 この発明はポリエチレンテレフタレートフイルムまたは
これを少なくとも表面側フィルムとする複合フィルムか
らなる支持体上に透明導電性膜を形成する方法に関する
。

透明導電性膜の形成方法として、酸化インジウムを主成
分とする金属酸化物を蒸発源としこれを有機高分子フィ
ルム上に真空蒸着によって被膜形成したのち加熱処理す
る方法が知られている。上記加熱処理の目的は真空蒸着
時に酸化インジウムなどの蒸発源が低次の酸化物に分解
するためこれを高次の酸化物に酸化することによって透
明導電性膜としての性能を向上させる、つまり表面電気
抵抗の低下と透明性の向上とを図ることにある。

しかるに、支持体となる有機高分子フィルムとして、表
面平滑性や可撓性などの性能にすぐれるルムを適用した
ときには、このフィルムの耐熱性に限度があることから
、前記加熱処理を１５０°Ｃまでの低温で行う必要があ
った。この場合処理時間をかなり長くしなければならず
、また場合によりかかる加熱処理後さらにプラズマ陽極
酸化などの他の酸化手段を付加しなければならなかった
。

そして、このような面倒な酸化処理を行ったとしても性
能的に満足できる透明導電性膜が得られるとはいえず、
たとえばネサガラス、つまり耐熱性を有するガラス基板
上に前記同様の蒸発源を真空蒸着しだのち３００℃以上
の高温に加熱処理して得られるものなどに比較すると、
透明導電性膜としての性能にかなり劣るものであった。

また、前記支持体が２枚のポリエチレンテレフタレート
フィルム間にプラスチック偏光子を介在させた構造の複
合フィルム、つまり液晶表示用プラスチックセルの偏光
板として利用されるような複合フィルムであるときには
、上記偏光子の耐熱性の点から１００〜１２０°Ｃの温
度よりもさらに低い温度で加熱処理する必要があり、か
かる加熱処理では実質的な効果はほとんど得られなかっ
た。このため、今日までかかる支持体に対して前記方法
で透明導電性膜を形成することは極めて困難なこととさ
れてきた。

一方、透明導電性膜の他の形成方法として、金属インジ
ウムもしくはこれと金属スズなどとの合金をターゲート
とした反応性スパッタリングによって所望の表面電気抵
抗と所望の透明度とを有する」−記金属の酸化物からな
る透明導電性膜を得る方法が知られている。この方法で
は、反応性スパッタリング後加熱処理を施さない場合は
支持体としてポリエチレンテレフタレートフィルムやそ
の複合フィルムを適用できるが、この場合得られる透明
導電性膜の高温ないし高湿下での安定性に劣ったものと
なり、特に表面電気抵抗が経口的に著しく増大してくる
欠点があった。

この発明は、以上の観点から、ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムないしこれを用いた複合フィルム上に初期
特性とさらに高温ないし高湿下の安定性とに共にすぐれ
る透明導電性膜を作業容易に形成する方法を提供するこ
とを目的としたものである。

すなわち、この発明は、剥離性を有する耐熱性基板上に
酸化インジウムを主成分とする低酸化状態の薄膜を形成
したのち１５０°Ｃを超える温度で加熱処理して透明導
電性膜とすると共に、熱硬化性接着剤を塗布した支持体
としての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）またはこれを上記接着剤の塗布
面側フィルムとする複合フィルムの上記塗布面に上記導
電性膜を上記基板と一体に貼り合せ、ついで上記接着剤
を加熱硬化させたのち上記基板を剥離して上記導電性膜
を上記支持体上に転写することを特徴とする透明導電性
膜の形成方法に係るものであムこのように、この発明で
は、第一段階として剥離性を有する耐熱性基板上にこの
基板の耐熱性を活かした充分な加熱処理を施すことによ
って表面電気抵抗が低くてかつ透明性にすぐれしかも高
温ないし高湿下に放置したときの安定性にすぐれる透明
導電性膜を形成し、第二段階として１−記基板の剥離性
を利用することにより上記品質良好な透明導電性膜を熱
硬化性接着剤が塗布された１？ＥＴフイルム系の支持体
上に上記基板と一体に貼り合せ上記接着剤の硬化後上記
基板を剥離するという簡単な操作で上記支持体上に」−
記透明導電性膜を転写するようにしたものである。

これを要するに、この発明においては、剥離性を有する
耐熱性基板を使用すると共に転写技術を採用することに
より、ＰＥＴフィルム系の支持体」−に初期特性と高温
ないし高湿下に放置したときの安定性とに共にすぐれる
工業的有用な透明導電性膜を作業容易に形成することが
できたものである。

この発明において用いられる剥離性を有する耐熱性基板
としては、剥離性と耐熱性とを共に具備するものであれ
ば特に限定されない。もつとも好適な基板としては剥離
処理されたガラス板を挙げることができ、また基板自体
が剥離性を有するものとしてふつ化オレフィン系ポリマ
ーの成形物が挙げられる。

ガラス板を剥離処理するには、ガラス板−１−１ごシリ
コーン系グリースなどの剥離剤を界面活性剤と共に溶剤
で希釈してなる液を塗布したのち加熱乾燥（シリコーン
系グリースでは２５０〜３００°Ｃで約１０時間程度加
熱）し、必要に応じてその後溶剤洗浄すればよく、まだ
プラズマ重合法などによりガラス板」１に直接剥離性を
有するポリマー被膜を設けるようにしてもよい。

ふつ化オレフィン系ポリマーの成形物としては、耐熱性
に特にすぐれまた表面平滑性の良好なものが好ましい。

その例としてテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体（以下、ＦＥＰという）、ポリクロ
ルトリフルオロエチレン（以下、Ｃ’［’ＦＥという）
、つぎの化学構造式；％式％） （ただし、式中Ｒｆはフッ化アルキル基を意味する） で表わされるポリマー（以下、ＰＦＡという）などのフ
ィルム状成形物などが挙げられる。フィルム状成形品と
してはその厚みが通常３０〜３００μｍ程度であるのが
よい。

なお、上記ガラス板とふつ化オレフィン系ポリマーの成
形物とを対比すると、前者のガラス板では蒸着後の加熱
処理をより高温下で行えることによって膜特性の面で一
段と好結果が得られ、一方後者のポリマー成形物ではそ
の可撓性などを活かすことによって転写時の剥離作業を
より容易に行えるといった利点が得られる。

この発明においてはまず−１−記の如き剥離性を有する
耐熱性基板−にに酸化インジウムを主成分とする厚みが
通常１００〜７００Ｘ程度の低酸化状態の薄膜を形成す
る。この形成は真空蒸着法、スパッタリング法、イオン
ブレーティング法などの任意の方法で行うことができる
。たとえば真空蒸着法では酸化インジウム（Ｉｎ２０３
）単独もしくはこれと２０モル％までの酸化スズ（Ｓｎ
　０２　）との混合物を蒸発源とし、これを１０−４〜
１０−６Ｔｏｒｒの真空上抵抗加熱や電子ビームなどの
手段で蒸発させればよく、またスパッタリング法では金
属インジウムもしくはこれと２０原子％までの金属スズ
との合金をターゲットとし、真空系内にアルゴンガスと
酸素ガスとの混合ガスを導入してｌ　Ｑ””　Ｔｏｒｒ
程度の真空度で反応性スパッタリングを行えばよい。

つぎに、上記酸化インジウムを主成分とする低酸化状態
の薄膜を１５０’Ｃを超える温度で加熱処理する。この
温度が１５０°Ｃ以下になると処理時間をかなり長くし
なければならず、またかかる長時間処理を行っても膜特
性の改善効果は充分に得られない。加熱温度は高いほど
望ましいが、耐熱性基板の耐熱度を考慮してたとえばガ
ラス板では２５０〜４００°Ｃ１ぶつ化オレフィン系ポ
リマーの成形物では１６０〜２５０℃の範囲とするのが
よい。処理時間は上記加熱温度により決定され、たとえ
はガラス板を基板として３００°Ｃの加熱温度としたと
きには１時間程度で充分であり、またぶつ化オレフィン
系ポリマー成形物を基板として加熱温度が１７０°Ｃで
は数時間程度、２００°Ｃでは１時間程度で充分である
。

なお、」１記加熱処理は酸化インジウムを主成分とする
金属酸化物を高酸化状態にすることを目的としだもので
あるから、その雰囲気としては当然酸化性ガス雰囲気と
され、一般には空気中での加熱処理が好ましく採用され
る。

上記の如くして剥離性を有する耐熱性基板上に透明導電
性膜を形成したのち、この膜を上記基板の剥離性を利用
して支持体上に転写する。この支持体としては表面平滑
性や可撓性などのフィルム特性にすぐれるＰＥＴフィル
ムが用いられ、マタコノフィルムを２枚使用し両フィル
ム間にフラスチック偏光子を介在させた構造の複合フィ
ルムで液晶表示用プラスチックセルの偏光板として有用
なものなどＰＥＴフィルムを利用した各種の複合フィル
ムが使用される。ＰＥＴフィルムの厚みとしては３０〜
１５０μｍ程度である。

支持体上への転写は、まず支持体の表面に熱硬化性接着
剤を通常２〜２０ｐｍ程度の厚みに塗布する。なお、支
持体がＰＥ’Ｊ’フィルムと他のポリ７−フィルムトラ
二層構造の複合フィルムの場合には」−記塗布面はＰＥ
Ｔフィルム側とされる。かくすることにより転写後の」
二記ＰＥＴフィルムの表面平滑性などが活かされる。接
着剤として特に熱硬化性接着剤を用いる理由は熱硬化さ
せることによって支持体と透明導電性膜との接着力を向
上させ、まだ転写後の耐熱特性を向上させるためである
。しかし、加熱硬化の条件があまり高くなるようではＰ
ＥＴフィルムへの熱的影響を無視できなくなるから、一
般には１００℃以下の比較的低い温度で硬化しうるよう
な接着剤が好ましく用いられる。

つぎに、上記接着剤の塗布面に前記の透明導電性膜をそ
の耐熱性基板と一体に貼り合せる。その後接着剤を所定
温度で加熱硬化させて支持体と」二記膜との接着強度を
大きくし、ついで耐熱性基板をその剥離性を利用して剥
離すると、ＰＥＴフィルム系の支持体上に透明導電性膜
が転写される。

このようにして転写された透明導電性膜は、耐熱性基板
」二に形成された状態での良好な膜特性がそのまま継承
されることによって表面電気抵抗が５０００／口以下の
低抵抗でかつ透明性に非常にすぐれたものとなり、その
うえ高温ないし高湿下に放置されたときの膜特性の変化
、特に抵抗値の変化が少なく、」１記雰囲気下での安定
性にすぐれるという特徴を有している。

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２ｍｍのガラス基板を真空チャンバー内の中央にセ
ットし、１Ｏ−５Ｔｏｒｒ程度まで真空引きを行った。

その後、アルゴンガスとテトラフルオロエチレン（０２
Ｆ４）ガスとを導入して２ＸＩＯ−３Ｔｏｒｒに保ち、
ガラス基板両側に離設された電極に１３゜５６　ＭＨ２
の高周波電力を印加した。このようにしてテトラフルオ
ロエチレンのプラズマ重合を行ってガラス基板」二に厚
さ約１００Ｘのポリテトラフルオロエチレンからなる剥
離処理膜を形成した。

つぎに、このガラス基板の上記剥離処理膜上に、９モル
％の酸化スズを含む酸化インジウム蒸発源を用いて電子
ビーム蒸着法により、厚さ３００Ｘの低酸化状態の酸化
インジウムと酸化スズとからなる酸化物薄膜（表面電気
抵抗５，０００Ω／口）を形成した。その後、この薄膜
を３００°Ｃで１時間空気中で熱風加熱して、表面電気
抵抗が６ｏΩ／口の透明導電性膜とした。

一方、−軸延伸された厚さ１００μｍの２枚のＰＥＴフ
ィルムの間にプラスチック偏光子を貼り合せて作製した
液晶表示用プラスチックセルに用いる偏光板の表面に、
二液硬化型の低温硬化性のエポキシ樹脂接着剤を約１０
μｍ厚に塗布し、この塗布面に前記の透明導電性膜をガ
ラス基板と一体に貼り合せ、８０℃で１時間の条件で上
記接着剤を硬化させたのちガラス基板を引き剥がして、
上記偏光板表面に透明導電性膜を転写した。

実施例２ 剥離処理膜を有するガラス基板の代りに厚さ１００μｍ
のＦＥＰフィルムを使用し、かつ真空蒸着後の熱風加熱
の条件を１７０℃で１０時間とした以外は実施例１と同
様にしてＦＥＰフィルム上に表面電気抵抗が１０００／
口の透明導電性膜を形成し、さらにこの膜を実施例１と
同様の手法で偏光板の表面に転写した。

上記実施例１，２で偏光板上に転写させてなる透明導電
性膜の表面電気抵抗と透明性とを調べた結果、並びにこ
の膜を１２０°Ｃで１５０時間放置したのちの抵抗変化
率Ａおよび７０°Ｃ２９５％ＲＨ下で５００時間放置し
たのちの抵抗変化率Ｂを調べだ結果は、それぞれつぎの
表に示されるとおりであった。

なお、抵抗変化率ＡおよびＢとは、初期の表面電気抵抗
に対して放置後の表面電気抵抗が何倍に増加しているか
どうかで表わした。また、透明性とは呂律製作所製の分
光光度計（５５０ｎｍ　の光線使用）にて光透過率を測
定したものである。

また、下記表中のｒＸＪとは上記実施例１，２の結果で
あり、ｒＹＪとは上記実施例１，２にお　　　　□いて
真空蒸着後の表面電気抵抗が２０００／口となるような
条件で真空蒸着させたのち加熱処理を施さなかった以外
は各実施例１，２と同様にして転写形成した導電性膜の
結果を参考のために示したものである。

上記の結果から明らかなように、この発明によれば従来
困難とされていたＰＥＴフィルム製の偏光板表面に対し
ても初期特性と高温ないし高湿下の安定性とに共にすぐ
れる透明導電性膜を作業容易に形成しつるものであるこ
とがわかる。

特許出願人　　日東電気工業株式会社 ２５９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （＋）剥離性を有する耐熱性基板上に酸化インジウムを
   主成分とする低酸化状態の薄膜を形成したのち１５０℃
   を超える温度で加熱処理して透明導電性膜とすると共に
   、熱硬化性接着剤を塗布した支持体としてのポリエチレ
   ンテレフタレートフィルムまだはこれを上記接着剤の塗
   布面側フィルムとする複合フィルムの上記塗布面に上記
   導電性膜を上記基板と一体に貼り合せ、ついで上記接着
   剤を加熱硬化させたのち上記基板を剥離して上記導電性
   膜を上記支持体上に転写することを特徴とする透明導電
   性膜の形成方法。 （２）剥離性を有する耐熱性基板が剥離処理されたガラ
   ス板からなる特許請求の範囲第ｆ１ｊ項記載の透明導電
   性膜の形成方法。 （３）剥離性を有する耐熱性基板がぶつ化オレフィン系
   ポリマーの成形物からなる特許請求の範囲第（１）項記
   載の透明導電性膜の形成方法。