JPS61101911A - 導電性フイルムの製造方法 - Google Patents

導電性フイルムの製造方法

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JPS61101911A
JPS61101911A JP22224084A JP22224084A JPS61101911A JP S61101911 A JPS61101911 A JP S61101911A JP 22224084 A JP22224084 A JP 22224084A JP 22224084 A JP22224084 A JP 22224084A JP S61101911 A JPS61101911 A JP S61101911A
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JP
Japan
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film
zno
conductive film
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target
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JP22224084A
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English (en)
Inventor
岩崎 正利
藤井 数男
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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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】 (発明の技術分野) 本発明は導電性フィルムの製造方法に関し、詳しくは透
明なプラスチックフィルム表面に醸化亜鉛を被覆してな
る導電性に優れたフィルム(以下、単に導電性フィルム
と略記する)の製造方法に関する。
(従来技術およびその問題点) 透明性の導電性フィルムはオプトエレクトロニクスの発
達と共に、液晶素子、光センサ−、発光素子、太陽電池
など広範囲な応用開発が進められ、その利用価値が−ま
りつつある。かかる導電性フィルムの製造方法は一般九
金属か金属酸化物などの導電性材料をフィルム表面に被
覆させること61行なわれている。
例えば、プラスチックフィルム上に金、銀。
パラジウムなどの金属、ある!Aは酸化インジウム、酸
化錫などの金属酸化物を蒸着する方法がある。しかしな
がら、かかる金属や金属酸化物を蒸着する方法は、材料
が高価であることや被覆した際にフィルムの透明性bZ
十分でないなどの問題があった。
一方、酸化亜鉛(以下ZnOと略記する)は、可視域で
透明な半導体であることが知られているが、単にZnO
を蒸着しただけでは透明性に優れた導電性のフィルムを
得ることは困雛であった。このZnOを蒸着する方法と
しては、金属亜鉛をターゲットとして酸素雰囲気下でス
パッタリングする、いわゆる反応スパッタリング蒸着法
、ZnO焼結体をターゲットとして酸素雰囲気下でスパ
ッタリングする方法などが提案されている。しかしなが
ら。
これらの方法tfZnoの圧電膜を得るために工夫され
たものであって、導電性というよりも導電性を向上させ
るのに適している。例えばそのためにLi2O、Cu2
Oなどの化合物を添加して絶縁性を向上させる方法も提
案されている。これに対して1本発明は透明性に優れた
導電性フィルムの製造を目的とするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは上記の目的を達成するために鋭意研究の結
果、酸化亜鉛(ZnO)をターゲlト(陰i)としてプ
ラスチックフィルムの表面にスパッタリング蒸着を行う
に際して、酸素が不存在である不活性ガスの雰囲気中、
さらに好ましくは水素を存在させた不活性ガスの雰囲気
中で実施することにより、透明性に優れた導電性フィル
ムが得られることを見出して、本発明を提案するに至っ
たものである。
ROち、本発明によれば不活性ガスまたは水素ガスな存
在させた不活性ガスの雰囲気中で、プラスチックフィル
ムの表面に酸化亜鉛 (ZnO)をターゲットとしてス
パッタリング蒸着を行うことを特徴とする導電性フィル
ムの製造方法が提供される。
本発明くおいて、導電性フィルムの基材となるプラスチ
ックフィルムは、一般に光線透過宅が10%以上である
単層ある帆は二層以上の複層フィルム、またけ表ff1
Fを適度に粗面化して半透明化したフィルムなどが用−
られ、該フィルムの厚みについては特に制限されないが
、一般には0.01〜1議厚のフィルムである。
上記したプラスチックフィルムの材質としては、ポリオ
レフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹
脂、ABS樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアミド樹
脂、フッ素樹脂、ポリサルホン樹脂、ボリアリレート樹
脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂な
どが含まれる。具体的には、例えばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリブテン−1,ポリメチルペンテン、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル酸メ
チル、ポリメタクリル酸メチル、ブチラール樹脂、ポリ
スチレン、ABS樹脂、ポリカーゲネート、ナイロン−
6、ナイロン−6,6゜ナイロン−12,ポリエーテル
サルホン、ポリサルホン、ポリエーテルイミド、ポリイ
ミド、ポリフェニレンスルフィド、ホリアリレート、ボ
リフブ化ビニル、ポリ7ブ化ビニリデン、テトラフルオ
ロエチレン−へキサフルオロ7’aピレン共重合体、パ
ーフルオロアルキルエーテル−テトラフルオロエチレン
共重合体などをあげることができる。
更に上記したプラスチックフィルムは、ZnO膜との密
着性を向上させるために、公知の表面処理、例えばコロ
ナ処理、プラズマ処淳、プラズマエツチング処理などの
物理的処理か混酸、溶剤による化学的処理などを予め施
すこともできる。またこのようなフィルムの表面処理の
後に、有機チタネート系、アクリル系、ウレタン系など
公知のアンカーコーティングを施すこともできる。
本発明洗用いられるZnO焼結体は、その製造方法及び
形状などに特に制限されないが。
高温で焼結し、ZnOに対して酸素が不足している状態
が好ましい。一般に純度が99%以上であるZnOを加
圧圧縮して焼結′する方法あるいは高温下で加圧焼結す
る方法により得られろ円板状1円筒状の焼結体が用いら
れる。
上記の焼結は一般に1000〜1600℃で行われ、比
抵抗102〜108Ω・閏の焼結体が好ましく用いられ
る。
更に、本発明のZnO焼結体には、 一般式M2O5(
Mは金属を示す)で示されるその他の金属酸化物を0.
1〜20重景%の範囲で配合した焼結体を用いることに
より、得られるZnO膜の透明性及び導電性を向上させ
ると同時九、その安定性を向上させることができる。
このような金属酸化物としては酸化アルミニウム(At
2os ) e酸化インジウム(In2O5) e酸化
ガリウム(Ga2015 ) *酸化第二鉄(Fe2e
s)なさが挙げられる。また、上記した金属酸化物をZ
n○と配合する方法としては公知の方法が採用できる。
例えば、ZnOとM2O,の粉体を混合する方法、Zn
金属と金属Mを溶融混合し、空気中で蒸発酸化させる方
法、Zn(OH)2を沈殿させる際く、金属の塩化物を
添加して、該金属の水酸化物として共沈殿させた後、濾
過、乾燥、焼成する方法などb;用いられる。
本発明に卦ける最大の特徴は、上記した酸化亜鉛(Zn
O)焼結体をターゲットとしてプラスチックフィルムの
表面にスパッタリング蒸着を行うに際して、特忙酸素が
可及的に不存在である不活性ガスの雰囲気中、さらに好
ましくは該不活性ガスに水素ガスを存在させた雰囲気中
で実施することにあり、目的とする透明性に優れた(フ
ィルム基材の透明性を損なわない)導電性フィルムを得
るために極めて重要である。不活性ガスとしては1例え
ばアルゴン、ヘリウム、ネオンなトカ−般に用いられる
。また、不活性ガスには水素ガスを多量に存在させるこ
とくよって、導電性に優れたフィルムを得ることが出来
るが、あまりに多量の水素ガスを存在させた場合には得
られる導電性フィルムの透明性の低下を招く。
したがって、不活性ガスにおける水素ガスの濃度は、Z
nO焼結体の性状およびスパッタリングの条件などによ
り異なるが、一般に10′  容量%以下、特ic0.
5〜5容量%の範囲で選択すればよい。
本発明におけるスパッタリング蒸着の方法は、公知の方
法が特に制限なく用いられるが、基材であるプラスチッ
クフィルムの温度上昇が少ない方法が好ましく、例えば
マグネトロンスパッタリング方法等が好ましく採用され
る。該方法としては例えば真空槽を10−1〜10−’
Torr  の真空に排気し、アルゴンcAr)等の不
活性ガス、又は10%以下の水素ガスを混入させた雰囲
気中で300〜1000Vの電圧を印加して放電させる
方法がある。
(作用) 本発明の作用は明確九出来ないが、本発明のスパッタリ
ング蒸着によりグラスチックフィルムの表百に酸化亜鉛
が化学量論的に酸素不足のZn0x (○くχ≦1)と
して析出し被覆される結果、透明性かつ導電性に優れた
フィルムが得られるものと推察する。即ち、本発明のス
パッタリング蒸着がZnO焼結体を用い且つ不活性ガス
(酸素の不存在下)または水素ガスを存在させた不活性
ガスの還元性雰囲気中で実施することにより、プラスチ
ックフィルムの表百に上記した化学f論的にぢ素不足の
酸化亜鉛の膜を容易に生成できる結果に基づくものと推
測される。
(効果) 以上の如く、本発明によれば透明プラスチックフィルム
表、f忙核フィルムの透明性を損うことなく均質なZn
O薄膜を形成することにより、透明性及び導電性の優れ
た透明導電フィルムを得ることができる。また、本発明
によれば室温域でも結晶性の優れた膜が得られるので、
プラスチックフィルムの如キ、熱変形を起し易り材料を
蒸着する場合には好適である。
本発明によれば、一般に透過率が70〜90%1面積抵
抗値が101〜106Ω/crIの範囲の透明性及び導
電性を有するフィルムが得られる。このような透明導電
フィルムは例えは表示材料、光センサーなどの透明電極
材料、面発熱体、t!遮蔽材料などの広範囲な分野で有
効に用5得る特性を有している。
(実施例) 以下、本発明の実施例を示す。
実施例における透過率は分光光度計による5 50 n
mの透過率で示した。抵抗値は四点式抵抗計を用いた面
積抵抗の測定値で示した。
実施例 1 ZnO粉末(純度99.9%)を電気炉中で900℃、
2時間焼成した後、その粉末を金型内でプレス成形して
1257の 円板状に成形し、さらに1150℃で4時
間焼成してZnOターゲットを得た。このZnOターゲ
ットの抵抗値は7にΩ−mであった。DCマグネトロン
スパッタリング装置にZnOターゲット及び基材として
透明なポリエステルフィルムを装着した後、真空槽を5
 X 10−’Torrまで排気した。その後Arガス
を5 X 10−5Torrまで導入し、直流電圧70
0vをかけて放電させ、膜厚が75OA’になるよう、
てZ n Oのスパッタリングを行った。得られたZn
O蒸着フィルムの透:ii4率は78%1面梼抵抗値は
3にΩ/−であった。
実施例 2 ZnO粉末(純度99.9%)に、h、L20s(純度
99.9%)の粉末を2重量%添加して混合し実施例1
と同様にターゲットを作成したつZnOターゲットの抵
抗値Vi5にΩ−側であった。
DCマグネトロンスパゾタリング装置を用すて実施例1
と同様にスパッタリングしてZnO蒸着フィルムを得た
。結果を表1に示す。
実施例3.4.5 実施例1で用論たZnOターゲットを用論、Ar ガス
に代えてArガスに水素ガスを1%。
5%、10%を混合して用員た以外は実施例1と同様に
スパッタリングしてZnO蒸着膜を得た。得られたフィ
ルムの透過率及び面揖抵抗値を表1に示す。
比較例 1 実施例1で用1nfcZnoターゲツトを用い、Arガ
スに代えてArガスに酸素ガスを5%を混合して用いた
以外は実施例1と同様にスパッタリングしてZnO蒸着
膜を得た。得られたフィルムの透過率及び面積抵抗値を
表1に示す。
表1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)不活性ガスの雰囲気中でプラスチックフィルム表面
    に酸化亜鉛焼結体をターゲットとしてスパッタリング蒸
    着を行うことを特徴とする導電性フィルムの製造方法 2)酸化亜鉛焼結体が10^8Ω−cm以下の比抵抗を
    有する特許請求の範囲第1項記載の製造方法 3)水素ガスを存在させた不活性ガスの雰囲気中で、プ
    ラスチックフィルム表面に酸化亜鉛焼結体をターゲット
    としてスパッタリング蒸着を行うことを特徴とする導電
    性フィルムの製造方法 4)水素ガスの濃度が10%以下である特許請求の範囲
    第3項記載の製造方法
JP22224084A 1984-10-24 1984-10-24 導電性フイルムの製造方法 Pending JPS61101911A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02194163A (ja) * 1988-10-08 1990-07-31 Matsushita Electric Works Ltd 無機質基板のメタライゼーションの方法
JP2008025026A (ja) * 2006-06-21 2008-02-07 Mitsubishi Materials Corp ZnO蒸着材及びZnO膜並びにそれらの製造方法
JP2012020911A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Tosoh Corp 酸化亜鉛焼結体、その製造方法、スパッタリングターゲット及び透明性膜の製造方法

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JP2012020911A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Tosoh Corp 酸化亜鉛焼結体、その製造方法、スパッタリングターゲット及び透明性膜の製造方法

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