JPS60182613A - 導電性フイルム積層体の製造方法 - 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】 本発明は導電１！１クイルム積層体の製造方法に１］ル
″−を１１ツ成させイ）Ｊｊ法に関する。高透明導電性
フィルｌ−（ｒｒ層体はその透明性と導電性を利用した
用途例えば准品ディスアレー用電極、電場発光俸用電を
似、光韓電ｔｘｉ光体用７「極、ブラウン管各種精密測
定器の窓部分の透明静電気遮蔽１１ψ帯電防止層、発熱
体等の電気電子分野の用途に広く用いら」］、ている。

これらの中で選択光透過１ｊを有するものはその赤外光
反射能を利用して太陽エネルギー利用のためのコレクタ
ー出窓利や建物の窓利又は輸送機関の窓材としても広く
利用さｆｌ、ている。また情報化社会の進展とともに従
来用いられてきたＣＲＴに代っ゛Ｃ液晶ティスフ”　ｖ
　”−＠エレクトロルミホンセンスディスフ０レ−、プ
ラズマディスプレー、強誘電体ディ７プ１／−などの固
体ディスプレーが開発さｉｔてさているが、これらの電
極としても高透明な導′市性のある電極が使用される。

その他、電気悟りと光悟りとの相互作用又は相互変換を
利用した新しい電気光学素子や記録４Ａ料が今後の情報
処即技（４：１の中心になろうとしているが、これらの
′市９Ｃ）Ｙ学利料の構成の一部として透明性と導？＋
Ｙ　＋７ｔを１１！。

備した拐料が請求されでいる。

また、これらの電子・電気表示素イにチー々等を入力す
る装置として透明なメンブレ゛／ノ・イノＦンは、図形
等を人力するための透明なディン々イＩＦ−等もこの高
透明導電慎フィル１、積層イイ・不・１″Ｊｌ　１１１
−る、二とにま、て始め゛Ｃ実用的仙ｊ鎖を１゛丁Ｉ′
、′うＸ：、＋　Ｊ’、　５になる６、イ：：！ｔＪ−
ｌ’、　（讐己゛き■先子；青報（４朱ＩＩ−）□・・
′）１　も自ｄｌｌ中・１３行磯等の交通（長間の凍結
防１１甲２′；４・−２−スとして透明−こ導？８）性
をイｊする窓ガラ′、ｉ、　１：、４か四ワ（くさλ］
、でいる。、−ｔノ、１τ１”」分イ成早物等の軍気絶
糾性物質におい（′、静７１ｊ　ｅｉの発生かしはしは
小人な災害の原因、：　４（−Ｊ　Ｔいる。こＪｌ、を
１ヅ、・庄するために例えばｉｉｈ　ｌ、・νや１＋−
ボン等の心事体の粉末又はｉ試Ｘ４ｔを面分ｉ′に混ノ
＼し５て成型することが試みられているが、ｒ＃　ｆ’
＝５、−トＩ秀明化や、力学面持１ご１の＋Ｔ端な劣化
がさけｌ”）Ｊｌ、ない。しかしこのような高分子の電
気絶縁性成形物の表面に透明導電性薄膜を投げることは
静電防止法として優れた方法である。

選択光透過性被膜は、可視光領域の光に対してはる明で
あるが、赤外光に対しては反射能をイ＋’　ｌ−でいる
ので、透明断熱膜としても有用である。

従って、太陽熱コレクター、太陽熱光νＦ、クリーンハ
ウス、建築物の窓イ２（等に使用することかできる。特
に近代建契物に於て壁シｎｊの人きな割′ａを占める窓
からの人陽工不／Ｌギー刊ｆ月及び−ｒ１ルギー放散を
妨げる透明断熱窓とし−Ｃの機能は今後ますまず重要性
を増す。

このように高透明導電性被１ｊψおよび選択光透Ｊう膜
は、：「レフ（ロニグス、画像、１貴報イ］月、太陽エ
ネルギー利用の観点から重質であり、均質で高性能な膜
が工業的に安１曲に」］つ人１ｄ　ｌ）ｌ　ｆｉｔ：給
さｉすることか当該業界から強く要望されている。

透明導電性被膜として従来から知られているものは ■金、銀、銅、パラジウム等の金属薄膜■酸化インジウ
ム、酸化スズ、ＩＴＯ，ヨウ化銅等の化合物半導体薄膜
および ■金、銀、銅、パラジウム等の４屯性金妓薄膜をある波
長領域にわたり選択的に透明にしたものか知られている
。。

赤９（光反射能のＡｆ＋い選択光透過膜として数千喝ン
））ノｌ−Ｔコームの膜厚の酸化インジウム膜、酸イＬ
ノ、スＩＩ々、又はＩＴＯ膜および金属膜と透明誘市体
１１・；ｌの債層脱等が知らメ１．ている。しかじなか
ｒ−）−むぐ、！］、た１イ１：能の透明導電性膜り、
は選択光透Ｊ６”・）１１φか−（′Ｎ：、的に安１１
■１にＪｌつ大量に製造される１・こＪＩ゛−パこ１・
ないのが現状である。

従来は、これらの透１１１１導電性薄膜又は選択光透ゾ
・間膜′−９は例えは真空４≦ｒａ法、イオンブレーデ
ィンク法、スパッタリンク法等の真空中にオケ４）薄膜
１１’）　ｌｊ〜・、法て形成さＪｌ、ろ。また従来よ
り酸化ノ、ノ薄膜を＋ＩＢｓ成させるために塩化スス浴
液を熱分解−４る方法か用いらｉｌているか、基板温Ｊ
ψを５００　’（（是度に保一つ必要かあり、熱的ヒズ
ミの問題−Ｃ人面債、に板の使用が困難である。炉にこ
の方法ではｌＷ：Ｉ分子Ｇｌ料を基イνとして用いる場
合ｌｉ＋ｉＪｉｌの低いＡ・（料をその基板として使用
てきない等の問題がある。

酸化インシラｌ５、酸化スズまたはＩＴＯ等の栃、Ｆ、
　ｒｔ体薄膜は、従来真空蒸着法、イオソブレーディン
ク法、スパッタリング法等によ１て的接形成させる方法
がとられているが、嘆の生成速度が著るしく遅くなるば
かりでなく、弘盾薄膜が形成さｉＭ、た時に酸化反応が
イ１４６４すぎたり、又はスパッタリンク法の場合には
逆に金属酸（Ｌ物が還元されてメタリックな薄１；ψか
１１ε成される等の問題か存在する。より具体的には０
空２Ａ　ｉγイ法又はイメンプレーアイング法でＩＴＯ
を・的接蒸着する（侍には、酸化インジウムと酌イヒソ
、ズの融点の違いにより蒸発速度か異り、Ｊ発させる前
の物質の酸化インジウムと酸化ススの比とＩ、超薄膜の
酸化インジウムと酸化スズの組成比か違つものになり、
この組成比のコント「１−ルか難しいという問題の他に
蒸発中に酸化状態か変化し透明１コ１−と導電１イ１の
ハランヌを欠く場合がある。捗だ一つの方法としてイン
ジウム・ススの合金を蒸発物質と１−７で真空蒸Ｊａ法
又はイオンブレーティンク法で直接インジウム・ススの
僑゛金薄膜を基板」−に形成した後、酸化性雰囲気中に
曝して後で酸化させ、結果としてＩ　Ｔ　Ｏｉｌ）膜を
形成するという方法か提案（特公昭５ｌ−３７６６７）
されている。しかしこの方法によって・（、イ゛／シウ
ムとスズの組成比の制御はＡｉｌ記理由と同様に非常に
困暉であるばかりてなく、後酸化を行うための条Ｍ’　
ｆｆ１ｌ儒１が非常に難かしく、また高γ品・を妊時間
の処理を必要とし、安価に且つ犬ｈ１に製造４〜るため
の方法とし２ては採用しにくい。

一方、蒸発物質としての酸化インジウムと酸化スズの組
成比と蒸ＪＲ薄膜の組成比がほぼ一致する方法として低
温高速クパッタリング法が提案さ）］、ている。しかし
ながらこの方法によってもインジウムとスズの組成比は
略々均一化するとはいえその酸化伏ｊルは、真空槽内の
プラズマの状態によって変動し、スパックされたＩＴＯ
オニ１γｒかプラズマ中て還元され”Ｃ蒸Ｒ薄膜がメタ
リック色を呈Ｉ２，２透明性が著しく損なわれる場合か
ある。

かかる状況に鑑み、本発明者らはベースフィルムを連続
的に捲き取りながら高速で透明導電性（選択光透過性）
フィルムを製造する方法について鋭意検層した結果有機
透明フィルム＋１・こインジウム・錫合金（賜のＦ−プ
単２〜２０重量％）ターグツ１−を使用し、１蔽密に調
節ｔまた酸素ガスを導入しながら、反応Ｄ　Ｃ低温高速
スパッタリング法でＩＴＯ薄膜を形成させることしこよ
って初めて連続的に安定し７た高透明溝７Ｅ性フィルム
＠層体を経済的に製造し得ることを見い出し本発明を完
成した。

本発明において使用する酸素ガスは純度９９９９％以上
のものであり、その導入率は容積で２０〜２４％対アル
ゴンガスに精密にコン１−ロールすることが必要である
。酸素ガスの導入率が２０％以下の場合には形成さｉｌ
、るＩＴＯ薄膜は還元状態が強く高抵抗で低透明性のメ
タリックな色調をもった膜になってしまい、酸素ガスの
導入率が２４％を越えると高透明てはあるが高抵抗の完
全酸化膜になって１〜まり傾向がある。

導入する混合ガス中の酸素の最適ａ度はターゲットの組
成、真空度その曲各神の条件に」：］て乙１変動−１−
るか」記の８６”Ｌ回内で適宜選択すれはよい。

本発明による効果としてはくＤベースフィルレムを連続
的に捲き取ｆ）ながら低温重速で高透明導！１虻１４ｉ
フィルム積層休を製造できること。Ｑ）イソンウｊ・・
１１ｈ合金り〜デフ１−を使用するためクー組成ｊしを
自由にコン１０−／１／でき、月っ使用済のターグツ１
−ヲ回収再生１″ることが容易であり経済的であること
。（３）酸素カスを導入しながら反応スパッタリングす
るために酸素濃度を精密ｔココン１［１−ルすることに
よ−）でインジウム・１゛易酸化物薄膜の酸化状態を容
易にコントロールることができる。

本発明に使用さ、ｌ］、る反応ＤＣｊユ’＆　ｔＬ・高
速スパッタリング３＋ｉρとしては、アルゴンガスト同
時にｉ′ｌＪｉ密にカス流１八をコントロールできるマ
スフ１１−コント「１−“ノーを有する酸素ガス導入口
及び真空チャンバー内でこれらのガスが均一に混合流入
されるようにした装置を有するものか必要である。また
プラズマの安定性並びにスバ。

夕効率の向上のために、ターゲットの裏側に強力な磁石
を装備したマグネトロン型で電源としては、高電圧のＩ
）　Ｃ電源を装備する必要がある。

また、使用するペースフィルｌ、としては、自機透明フ
ィルムを使用する関係上、ベースフィルムが高ｉ晶にさ
らされることのないような（苦ス告と同時にスパッタリ
ングされる時に裏面はクーリンクキャンで冷却し得る構
造とすることが必要である。

本発明に使用される有機透明フィルムとしては、例えば
ポリエチレンテレフクレー１−、ポリエチレンナフグレ
ー　ト等のポリニスデル系ｕＪ　ＩＩＲフィルム、ポリ
スチレン、ＡＳ、ＡＢＳ等のスチレン系樹脂フィルム、
ポリ］二チレン、ポリフ′ロピレン等のポリ第１／フイ
ンｍ　ｍｔ　脂フィルム、可塑性樹脂フィルム、更をこ
例えばエポギン樹脂ジアリールフクレート樹脂、ジエチ
レングリコ、−ル、ビス−アリルカーボネート樹脂、ウ
レタン系樹脂、ケイ素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
フェノール系樹脂、尿素系樹脂等の熱硬化１’ｌ　Ｉ＜
ｆＪ脂フィルム及びポリビニールアルコール、ポリアク
リロニトリル、ポリウレタン、芳香族ポリアミド、ポリ
イミド樹脂等の溶剤可溶型樹脂のキャスティングフィル
ム等が挙げられる。

本発明のＩＴＯ薄膜の厚味は５０〜５００人、好ましく
は１００〜４００Ｘであり、薄すぎると導電性赤外線反
射性および耐熱性、耐薬品性が低くなりすぎまた厚すぎ
ると可視光の透過率が著しく低下して実用に供されない
。

導入して装置内の真空度を適当に調整した圧力範囲まで
含まれる。真空度で表わすとｌＸｌ０’−Ｉ　Ｘ　１０
　’Ｔｏｒｒであり、好ましくは１×１０″んＩ　Ｘ　
１−０　’Ｔｏｒｒテある。

以下実施例によって本発明の詳細な内容を説明するが、
これによって本発明が限定されるものではない。

実施例１〜５、比較例１〜６ ２軸延伸ポリエステルフイルム（厚味１２５μｍ　２４
７χＸ　ｌ　３　Ｑ　ｍ巻ロール）を乾燥器中で１００
０．２日間乾燥し、汲応ＤＣ低温高速スパッタリング装
置（ＵＬＶＡＣ製連続巻取式スパッタリング機）ｆこ装
着し、ターゲットとしてＩ　Ｔ　Ｏ（Ｉｎ／Ｓｎ　＝９
５１５）を使用した。

その後表面清浄化及び活性仕のために０５■′！１／ス
を十分除去するためにｐｎ　７ｍ　ｉ　ｎ　の速度てフ
ィルムを走行させ全ロール範囲内で、５　ＸＩＯ’Ｔｏ
ｒｒ　以下まて減圧した。ついでアルゴンガスを３　Ｘ
　１０　’Ｔｏｒｒ　まで導入しプレスパツタリングを
行った。この段階でプラズマが安定するまでに約２０分
間のプレスパツタリングを行った後高純度酸素ガスをガ
ヌマスフロー二１ン１０−ラーによって精密に制御しな
がら別表１の分率て導入した。その後プラズマの安定す
るのを待ってンヤノターを開き、フィルムを０．５＋ｎ
／ｍｉｎの速度で走行させた。別表１記載の各酸素分率
て上記フィルムを約１．　ＯｍずつスパッタリングＩＴ
Ｏ薄膜を形成し、その後チャンバーＪ：り取り出し光線
透過率、表面抵抗、ＩＴＯ薄膜ＪＩｌ味をθＵ定した結
果を第１表に示す。

第１表 光線透過率は日本分光■、ＵＶＩＤＥＣ５０５をＦｉｌ
い波長５５０ｎｍの透過率でもって表わした。表面抵抗
は国際電気■脂化抵抗測定器ＭＯＤＥＬ　ＶＲ３０Ａを
もって測定し、ＩＴＯ膜厚は島？？製作１１斤■螢光Ｘ
線分析装置によりめた。酸素分圧１８％以下の領域では
表面抵抗が４．５にΩ／口ＬＳＩ下光線透過率は５０％
以下となり透明性および導電性を目的とした用途には使
用できなり・。

又酸素分圧が２５％以」二の領域では高透明Ｃ）膜質は
得られるが表面抵抗が高くなるた２／）これもまた使用
できない。酸素分圧を２０〜２４％領域に調整しながら
スパッタリンクを行えば非常をこ低抵抗かつ高透明な；
１位質が得られ液晶ディスプレー用電極、電場発光体用
″型棒、光導電性感光体用電極、ブラウン管各種精密測
定器の窓部分の透明静電気縞蔽膜膜帯電防止層、発熱体
等の分野ばかりでなく、電気光学拐料分野あるいは太陽
エネルギー旬月］分野等広い用途展開が可能となる。

実施例　６ 実施例１〜５に於いてターゲットのみＩ　ｎ／Ｓ　ｎ（
８５／１５）に変えて酸素分率２０％と２３％と。

で行って第２表のフィルム積層体を得た。

第２表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ・インジウム・錫合金クーデ７１−を使用しアルゴンガ
   スと酸素との容積比か８０〜７６：２０〜２４のγ昆合
   ガ−７・をチーオンハー内へ導入しつつＪゾ１．ｌ’ｐ
   、１（１〆ｄε低温、グ６連スパ、タリング法で透明フ
   イルムトに酸化インシラｌ、・酸化錫薄膜を形成さ、扶
   ることを特徴とする導電性づイルムｌ￥ｆ層体の小９ｉ
   告　力　ｌ去　。