KR102388000B1 - 광 투과성 필름 - Google Patents

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KR102388000B1
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도모타케 나시키
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

광 투과성 필름은, 순서대로, 투명 기재와, 광 투과성 무기층을 구비한다. 투명 기재는 고분자 필름으로 이루어진다. 광 투과성 무기층은, 순서대로, 제 1 무기 산화물층과, 금속층과, 제 2 무기 산화물층을 구비한다. 광 투과성 무기층은 도전성을 갖고, 제 1 무기 산화물층 및 제 2 무기 산화물층은 수소 원자를 함유한다. 제 2 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 의, 제 1 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 에 대한 비 (H2/H1) 가 0.10 이상, 10.00 이하이다.

Description

광 투과성 필름{LIGHT-TRANSMITTING FILM}
본 발명은 광 투과성 필름, 상세하게는 광학 용도에 바람직하게 사용되는 광 투과성 필름에 관한 것이다.
종래, 투명 도전층을 구비하는 투명 도전성 필름 등의 광 투과성 필름이, 터치 패널 등의 광학 용도로 사용되는 것이 알려져 있다.
예를 들어, 유리 기판 상에, 투명 산화물 박막, 은계 박막 및 투명 산화물 박막이 형성된 투명 도전막이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1 의 투명 도전막에서는, 2 층의 투명 산화 도전막이 모두 산화인듐을 함유하는 혼합 산화물로 형성되어 있다.
특허문헌 1 에 있어서, 투명 도전막을 패터닝할 때에는, 먼저, 상측의 투명 산화물 박막 상에 전극 형상의 레지스트막을 형성하고, 이어서, 레지스트막에서 노출된 부위를 에칭액에 의해서 에칭하여 3 층의 박막을 전극 형상으로 형성하고 있다.
일본 공개특허공보 평9-176837호
그런데, 2 층의 투명 산화 도전막의, 에칭액에 대한 에칭 속도가 크게 상이하면, 즉, 2 층의 투명 산화 도전막 중, 일방이 타방에 비해서 현저하게 빠른 경우에는, 타방의 투명 산화 도전막의 패터닝을 종료하도록 투명 도전막의 에칭 시간을 설정하면, 레지스트막의 단 (端) 가장자리에 대해서, 일방의 투명 산화 도전막에 있어서, 그 단 가장자리로부터 내측으로 침식되는 오버 에칭 부분 (또는 사이드 에칭 부분) 이 형성된다. 그 경우에는, 투명 도전막은 그 형상을 유지하기가 곤란해지고, 나아가서는, 기대 (期待) 작용 (예를 들어, 도전 작용) 을 확실하게 얻을 수 없다는 문제가 있다.
반대로, 일방의 투명 산화 도전막의 패터닝을 종료하도록 투명 도전막의 에칭 시간을 설정하면, 일방에 비해서 에칭 속도가 현저하게 느리고, 타방의 투명 산화 도전막의 패터닝을 종료시키지 못하여, 요컨대, 타방의 투명 산화 도전막을 원하는 형상으로 패터닝할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 제 1 무기 산화물층 및 제 2 무기 산화물층의 양방을, 에칭에 의해서 확실하게 패터닝할 수 있으면서, 오버 에칭 부분의 형성을 억제할 수 있는 광 투과성 필름을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 광 투과성 필름은, 순서대로, 투명 기재와, 광 투과성 무기층을 구비하고, 상기 투명 기재는 고분자 필름으로 이루어지고, 상기 광 투과성 무기층은, 순서대로, 제 1 무기 산화물층과, 금속층과, 제 2 무기 산화물층을 구비하고, 상기 광 투과성 무기층은 도전성을 갖고, 상기 제 1 무기 산화물층 및 제 2 무기 산화물층은 수소 원자를 함유하고, 상기 제 2 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 의, 상기 제 1 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 에 대한 비 (H2/H1) 가, 0.10 이상, 10.00 이하인 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 광 투과성 필름에서는, 상기 제 1 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1, 및, 상기 제 2 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 가, 모두 5 × 1019 atoms/㎤ 이상, 8,000 × 1019 atoms/㎤ 이하인 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 광 투과성 필름에서는, 상기 제 1 무기 산화물층 및 상기 제 2 무기 산화물층 중, 적어도 일방이 산화인듐을 함유하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 광 투과성 필름에서는, 상기 제 1 무기 산화물층 및 상기 제 2 무기 산화물층이 모두 비정질인 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 광 투과성 필름에서는, 상기 제 2 무기 산화물층의 두께 T2 의, 상기 제 1 무기 산화물층의 두께 T1 에 대한 비 (T2/T1) 가, 0.5 이상, 1.5 이하인 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 광 투과성 필름에서는, 상기 제 1 무기 산화물층 및 상기 제 2 무기 산화물층은, 탄소 원자를 추가로 함유하고 있고, 상기 제 1 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 과 탄소 원자의 함유량 C1 의 합계 함유량 (H1 ＋ C1), 및, 상기 제 2 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 와 탄소 원자의 함유량 C2 의 합계 함유량 (H2 ＋ C2) 이, 모두 6 × 1019 atoms/㎤ 이상, 10,000 × 1019 atoms/㎤ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 광 투과성 필름에 의하면, 제 1 무기 산화물층 및 제 2 무기 산화물층의 양방을 에칭에 의해서 확실하게 패터닝할 수 있으면서, 오버 에칭 부분의 형성을 억제할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 광 투과성 필름의 일 실시형태의 단면도를 나타낸다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 광 투과성 무기층이 배선 패턴으로 형성된 광 투과성 필름의 단면도를 나타낸다.
도 3 은, 광 투과성 무기층이 배선 패턴으로 형성되고, 제 1 무기 산화물층에 오버 에칭 부분이 형성된 비교예 1 의 광 투과성 필름의 단면도의 일례를 나타낸다.
도 4 는, 광 투과성 무기층이 배선 패턴으로 형성되고, 제 2 무기 산화물층에 오버 에칭 부분이 형성되고, 비교예에 상당하는 광 투과성 필름의 단면도의 일례를 나타낸다.
도 5 는, 광 투과성 필름의 변형예로서, 투명 기재의 상면에, 제 1 무기 산화물층이 직접 배치된 광 투과성 필름의 단면도를 나타낸다.
도 6 은, 광 투과성 필름의 변형예로서, 무기물층이 보호층 및 제 1 무기 산화물층 사이에 개재된 광 투과성 필름의 단면도를 나타낸다.
도 1 에 있어서, 지면 상하 방향은, 상하 방향 (두께 방향, 제 1 방향) 으로서, 지면 상측이 상측 (두께 방향 일방측, 제 1 방향 일방측), 지면 하측이 하측 (두께 방향 타방측, 제 1 방향 타방측) 이다. 도 1 에 있어서, 지면 좌우 방향은 좌우 방향 (폭 방향, 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향) 이고, 지면 좌측이 좌측 (제 2 방향 일방측), 지면 우측이 우측 (제 2 방향 타방측) 이다. 도 1 에 있어서, 종이 두께 방향은, 전후 방향 (제 1 방향 및 제 2 방향과 직교하는 제 3 방향) 이고, 지면 앞측이 전측 (제 3 방향 일방측), 지면 뒤측이 후측 (제 3 방향 타방측) 이다. 구체적으로는, 각 도면의 방향 화살표에 준거한다.
1. 광 투과성 필름
광 투과성 필름 (1) 은, 소정의 두께를 갖는 필름 형상 (시트 형상을 포함한다) 을 이루고, 두께 방향과 직교하는 소정 방향 (전후 방향 및 좌우 방향, 즉, 면 방향) 으로 연장되고, 평탄한 상면 및 평탄한 하면 (2 개의 주면) 을 갖는다. 광 투과성 필름 (1) 은, 예를 들어 광학 장치 (예를 들어, 화상 표시 장치, 조광 장치) 에 구비되는 터치 패널용 기재나 조광 패널 등의 일 부품으로서, 요컨대, 광학 장치는 아니다. 즉, 광 투과성 필름 (1) 은, 광학 장치 등을 제작하기 위한 부품으로서, LCD 모듈 등의 화상 표시 소자나, LED 등의 광원을 포함하지 않고, 부품 단독으로 유통되어 산업상 이용 가능한 디바이스이다. 또, 광 투과성 필름 (1) 은 투명 도전성 필름을 포함한다.
구체적으로는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 광 투과성 필름 (1) 은, 순서대로, 투명 기재 (2) 와, 보호층 (3) 과, 광 투과성 무기층 (4) 을 구비하는 광 투과성 적층 필름이다. 요컨대, 광 투과성 필름 (1) 은, 투명 기재 (2) 와, 투명 기재 (2) 의 상측에 배치되는 보호층 (3) 과, 보호층 (3) 의 상측에 배치되는 광 투과성 무기층 (4) 을 구비한다. 또, 바람직하게는 광 투과성 필름 (1) 은 투명 기재 (2) 와, 보호층 (3) 과, 광 투과성 무기층 (4) 만으로 이루어진다. 이하, 각 층에 대해서 상세히 서술한다.
2. 투명 기재
투명 기재 (2) 는 광 투과성 필름 (1) 의 최하층으로서, 광 투과성 필름 (1) 의 기계 강도를 확보하는 지지재이다. 투명 기재 (2) 는 광 투과성 무기층 (4) 을 보호층 (3) 과 함께 지지한다.
투명 기재 (2) 는 고분자 필름으로 이루어진다.
고분자 필름은 투명성을 갖는다. 고분자 필름의 재료로는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 예를 들어 폴리메타크릴레이트 등의 (메트)아크릴 수지 (아크릴 수지 및/또는 메타크릴 수지), 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로올레핀 폴리머 등의 올레핀 수지, 예를 들어 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리알릴레이트 수지, 멜라민 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리스티렌 수지, 노르보르넨 수지 등을 들 수 있다. 이들 고분자 필름은 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다. 투명성, 내열성, 기계 특성 등의 관점에서, 바람직하게는 올레핀 수지나 폴리에스테르 수지를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 시클로올레핀 폴리머나 PET 를 들 수 있다.
투명 기재 (2) 의 두께는, 예를 들어 2 ㎛ 이상, 바람직하게는 20 ㎛ 이상이고, 또, 예를 들어 300 ㎛ 이하, 바람직하게는 200 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 150 ㎛ 이하이다.
또, 투명 기재 (2) 는, 바람직하게는 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 의 비정 (非晶) 을 유지하는 관점에서 물을 함유하고 있다. 요컨대, 투명 기재 (2) 에서는, 고분자 필름이 물을 함유하고 있다.
3. 보호층
보호층 (3) 은, 광 투과성 무기층 (4) 의 상면에 흠집이 잘 나지 않도록 하기 (즉, 우수한 내찰상성을 얻기) 위한 찰상 보호층이다. 또, 보호층 (3) 은, 도 2 를 참조하는 바와 같이, 광 투과성 무기층 (4) 을 후공정에서 배선 패턴으로 형성한 후, 비패턴부 (9) 와 패턴부 (10) 의 상이함이 인식되지 않도록 (즉, 배선 패턴의 시인을 억제하도록), 광 투과성 필름 (1) 의 광학 물성을 조정하는 광학 조정층이기도 하다.
보호층 (3) 은, 필름 형상 (시트 형상을 포함한다) 을 갖고 있고, 투명 기재 (2) 의 상면 전체 면에 투명 기재 (2) 의 상면에 접촉하도록 배치되어 있다.
보호층 (3) 은 수지 조성물로 조제되어 있다.
수지 조성물은, 예를 들어 수지와 입자를 함유한다. 수지 조성물은 바람직하게는 수지만을 함유하고, 보다 바람직하게는 수지만으로 이루어진다.
수지로는 경화성 수지, 열가소성 수지 (예를 들어, 폴리올레핀 수지) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 경화성 수지를 들 수 있다.
경화성 수지로는, 예를 들어 활성 에너지선 (구체적으로는, 자외선, 전자선 등) 의 조사에 의해서 경화되는 활성 에너지선 경화성 수지, 예를 들어 가열에 의해서 경화되는 열경화성 수지 등을 들 수 있고, 바람직하게는 활성 에너지선 경화성 수지를 들 수 있다.
활성 에너지선 경화성 수지는, 예를 들어 분자 중에 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 관능기를 갖는 폴리머를 들 수 있다. 그러한 관능기로는, 예를 들어 비닐기, (메트)아크릴로일기 (메타크릴로일기 및/또는 아크릴로일기) 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화성 수지로는, 예를 들어 측사슬에 관능기를 함유하는 (메트)아크릴 수지 (아크릴 수지 및/또는 메타크릴 수지) 등을 들 수 있다.
이들 수지는 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.
입자로는 예를 들어 무기 입자, 유기 입자 등을 들 수 있다. 무기 입자로는, 예를 들어 실리카 입자, 예를 들어 산화지르코늄, 산화티탄 등으로 이루어지는 금속 산화물 입자, 예를 들어 탄산칼슘 등의 탄산염 입자 등을 들 수 있다. 유기 입자로는, 예를 들어 가교 아크릴 수지 입자 등을 들 수 있다.
보호층 (3) 의 두께는, 예를 들어 0.1 ㎛ 이상, 바람직하게는 1 ㎛ 이상이고, 또, 예를 들어 10 ㎛ 이하, 바람직하게는 5 ㎛ 이하이다. 보호층 (3) 의 두께는, 예를 들어 투과형 전자 현미경 (TEM) 에 의한 단면 관찰에 의해서 측정된다.
4. 광 투과성 무기층
광 투과성 무기층 (4) 은, 도 2 를 참조하는 바와 같이, 후공정에서 배선 패턴으로 형성하여, 패턴부 (10) 를 형성하기 위한 도전층이다. 또, 광 투과성 무기층 (4) 은 투명 도전층을 포함하고 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 광 투과성 무기층 (4) 은, 광 투과성 필름 (1) 의 최상층으로서, 필름 형상 (시트 형상을 포함한다) 을 갖고 있고, 보호층 (3) 의 상면 전체 면에 보호층 (3) 의 상면에 접촉하도록 배치되어 있다.
광 투과성 무기층 (4) 은, 순서대로, 제 1 무기 산화물층 (5) 과, 금속층 (6) 과, 제 2 무기 산화물층 (7) 을 구비한다. 요컨대, 광 투과성 무기층 (4) 은, 보호층 (3) 상에 배치되는 제 1 무기 산화물층 (5) 과, 제 1 무기 산화물층 (5) 상에 배치되는 금속층 (6) 과, 금속층 (6) 상에 배치되는 제 2 무기 산화물층 (7) 을 구비하고 있다. 또, 광 투과성 무기층 (4) 은, 바람직하게는 제 1 무기 산화물층 (5) 과, 금속층 (6) 과, 제 2 무기 산화물층 (7) 만으로 이루어진다.
5. 제 1 무기 산화물층
제 1 무기 산화물층 (5) 은, 후술하는 금속층 (6) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 과 함께, 광 투과성 무기층 (4) 에 도전성을 부여하는 도전층이다. 또, 제 1 무기 산화물층 (5) 은, 투명 기재 (2) 에 함유되는 물에서 유래하는 수소나, 보호층 (3) 에 함유되는 유기물에서 유래하는 탄소가, 금속층 (6) 에 침출되는 것을 방지하는 배리어층이기도 하다. 또한, 제 1 무기 산화물층 (5) 은, 후술하는 제 2 무기 산화물층 (7) 과 함께, 금속층 (6) 의 가시광 반사율을 억제하여, 광 투과성 무기층 (4) 의 가시광 투과율을 향상시키기 위한 광학 조정층이기도 하다.
제 1 무기 산화물층 (5) 은, 광 투과성 무기층 (4) 에 있어서의 최하층으로서, 필름 형상 (시트 형상을 포함한다) 을 갖고 있고, 보호층 (3) 의 상면 전체 면에 보호층 (3) 의 상면에 접촉하도록 배치되어 있다.
제 1 무기 산화물층 (5) 은, 후술하는 에칭액에 대해서 용해될 수 있는 무기 산화물을 주성분으로서 함유한다.
무기 산화물로는, 예를 들어 In, Sn, Zn, Ga, Sb, Ti, Si, Zr, Mg, Al, Au, Ag, Cu, Pd, W 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 금속으로 형성되는 금속 산화물 등을 들 수 있다. 금속 산화물에는, 필요에 따라서, 추가로 상기군에 나타내어진 금속 원자를 도프할 수 있다.
무기 산화물로는, 바람직하게는 비저항을 저하시키는 관점, 및, 우수한 투명성을 확보하는 관점에서, 산화인듐 함유 산화물을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 인듐 주석 복합 산화물 (ITO) 을 들 수 있다.
ITO 에 함유되는 산화주석 (SnO2) 의 함유량은, 산화주석 및 산화인듐 (In2O3) 의 합계량에 대해서, 예를 들어 0.5 질량％ 이상, 바람직하게는 3 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 6 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 8 질량％ 이상, 특히 바람직하게는 10 질량％ 이상, 가장 바람직하게는 10 질량％ 초과이고, 또, 예를 들어 35 질량％ 이하, 바람직하게는 20 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 15 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 13 질량％ 이하이다. 산화인듐의 함유량 (In2O3) 은, 산화주석 (SnO2) 의 함유량의 잔부이다. ITO 에 함유되는 산화주석 (SnO2) 의 함유량을 바람직한 범위로 함으로써, ITO 막의 시간 경과에 의한 막질 변화를 억제하기 쉽다.
무기 산화물은 결정질 및 비정질의 어느 것이어도 된다. 무기 산화물은, 도 2 를 참조하는 바와 같이, 후공정에 있어서 패터닝을 용이하게 실시하는 관점에서 바람직하게는 비정질이다.
본원에서는, 25,000 배에서의 평면 TEM 화상에 있어서, 결정립이 차지하는 면적 비율이 50 ％ 이하 (바람직하게는 0 ％ 이상 30 ％ 이하) 인 경우에 비정질이라고 하고, 50 ％ 초과 (바람직하게는 80 ％ 이상) 인 경우에 결정질이라고 한다.
무기 산화물의 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 함유 비율은, 예를 들어 95 질량％ 이상, 바람직하게는 98 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 99 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어 100 질량％ 미만이다.
또, 제 1 무기 산화물층 (5) 은 수소 원자를 함유한다. 수소 원자는, 예를 들어 제 1 무기 산화물층 (5) 에 주성분으로서 함유되는 무기 산화물에서 유래하지 않고, 투명 기재 (2) 의 고분자 필름이 함유하는 물 (H2O) 이나 건식의 장치 (구체적으로는, 스퍼터링 장치 등의 진공 장치) 내에 흡착되어 있는 물 (H2O) (이후의 제조 방법에서 상세히 서술한다) 에서 유래한다.
제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 은, 예를 들어 5 × 1019 atoms/㎤ 이상, 바람직하게는 10 × 1019 atoms/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 50 × 1019 atoms/㎤ 이상, 더욱 바람직하게는 100 × 1019 atoms/㎤ 이상이고, 또, 예를 들어 8,000 × 1019 atoms/㎤ 이하, 바람직하게는 4000 × 1019 atoms/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 800 × 1019 atoms/㎤ 이하이다.
제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 이 상기한 상한 이하이면, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 습열 환경 하에 있어서의 막질의 열화를 방지할 수 있다.
한편, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 이 상기한 하한 이상이면, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 시간 경과에 의한 결정화를 억제할 수 있어, 양호한 에칭성을 유지할 수 있다.
또한, 제 1 무기 산화물층 (5) 은 탄소 원자를 함유한다. 탄소 원자는, 예를 들어 상기한 무기 산화물에서 유래하지 않고, 상기한 보호층 (3) 에 함유되는 유기물에서 유래한다.
제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 탄소 원자의 함유량 C1 은, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 과 탄소 원자의 함유량 C1 의 합계 함유량 (H1 ＋ C1) 이, 예를 들어 6 × 1019 atoms/㎤ 이상, 바람직하게는 10 × 1019 atoms/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 20 × 1019 atoms/㎤ 이상, 더욱 바람직하게는 100 × 1019 atoms/㎤ 이상, 또, 예를 들어 10,000 × 1019 atoms/㎤ 이하, 바람직하게는 5000 × 1019 atoms/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 1000 × 1019 atoms/㎤ 이하가 되도록 조정된다.
합계 함유량 H1 ＋ C1 이 상기한 상한 이하이면, 습열 내구성이 우수한 제 1 무기 산화물층을 얻을 수 있다.
한편, 합계 함유량 H1 ＋ C1 이 상기한 하한 이상이면, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 에칭성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로는, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 탄소 원자의 함유량 C1 은, 예를 들어 1 × 1019 atoms/㎤ 이상, 바람직하게는 3 × 1019 atoms/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 10 × 1019 atoms/㎤ 이상이고, 또, 예를 들어 100 × 1019 atoms/㎤ 이하, 바람직하게는 50 × 1019 atoms/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 30 × 1019 atoms/㎤ 이하이다. 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 탄소 원자의 함유량 C1 은, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 두께 방향 중앙부에 대한 2 차 이온 질량 분석법에 의해서 측정된다.
제 1 무기 산화물층 (5) 의 두께 T1 은, 예를 들어 5 ㎚ 이상, 바람직하게는 20 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 30 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어 60 ㎚ 이하, 바람직하게는 50 ㎚ 이하이다. 제 1 무기 산화물층 (5) 의 두께 T1 이 상기 범위이면, 광 투과성 무기층 (4) 의 가시광 투과율을 높은 수준으로 조정하기 쉽다. 제 1 무기 산화물층 (5) 의 두께 T1 은, 예를 들어 투과형 전자 현미경 (TEM) 에 의한 단면 관찰에 의해서 측정된다.
6. 금속층
금속층 (6) 은, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 과 함께, 광 투과성 무기층 (4) 에 도전성을 부여하는 도전층이다. 또, 금속층 (6) 은, 광 투과성 무기층 (4) 의 비저항을 저감하는 저비저항화층이기도 하다.
금속층 (6) 은, 필름 형상 (시트 형상을 포함한다) 을 갖고 있고, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 상면에, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 상면에 접촉하도록 배치되어 있다.
금속층 (6) 을 형성하는 금속은, 예를 들어 비저항이 작은 금속이고, 또한, 제 1 무기 산화물층 (5) 을 에칭하는 에칭액과 동일한 에칭액에 대해서 용해될 수 있는 금속이다. 금속 재료의 한정은 없지만, 예를 들어 Ti, Si, Nb, In, Zn, Sn, Au, Ag, Cu, Al, Co, Cr, Ni, Pb, Pd, Pt, Cu, Ge, Ru, Nd, Mg, Ca, Na, W, Zr, Ta 및 Hf 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종의 금속으로 이루어지거나, 또는 2 종 이상의 금속을 함유하는 합금을 들 수 있다.
금속으로서 바람직하게는 은 (Ag), 은 합금을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 은 합금을 들 수 있다. 금속이 은 또는 은 합금이면, 광 투과성 무기층 (4) 의 저항값을 작게 할 수 있는 것에 더하여, 근적외선 영역 (파장 850 ∼ 250 ㎚) 의 평균 반사율이 특히 높은 광 투과성 무기층 (4) 을 얻을 수 있어, 옥외에서 사용되는 화상 표시 장치 용도에도 바람직하게 적용할 수 있다.
은 합금은 은을 주성분으로서 함유하고, 그 밖의 금속을 부성분으로서 함유하고 있고, 구체적으로는, 예를 들어 Ag-Pd 합금, Ag-Pd-Cu 합금, Ag-Pd-Cu-Ge 합금, Ag-Cu-Au 합금, Ag-Cu-Sn 합금, Ag-Ru-Cu 합금, Ag-Ru-Au 합금, Ag-Nd 합금, Ag-Mg 합금, Ag-Ca 합금, Ag-Na 합금 등을 들 수 있다. 가습 내구성의 관점에서, 은 합금으로서 바람직하게는 Cu 함유 Ag 합금 (예를 들어, Ag-Cu 합금, Ag-Cu-Sn 합금 등), Pd 함유 Ag (예를 들어, Ag-Pd 합금 등) 합금, Cu, Pd 함유 Ag 합금 (예를 들어, Ag-Pd-Cu 합금 등) 을 들 수 있다.
은 합금 (바람직하게는 Ag-Pd 합금) 에 있어서의 은의 함유 비율은, 예를 들어 80 질량％ 이상, 바람직하게는 90 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 95 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어 99.9 질량％ 이하이다. 은 합금에 있어서의 그 밖의 금속의 함유 비율은 상기한 은의 함유 비율의 잔부이다. 금속이 Ag-Pd 합금인 경우에, Ag-Pd 합금에 있어서의 Pd 의 함유 비율은, 구체적으로는, 예를 들어 0.1 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어 10 질량％ 이하, 바람직하게는 5 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 1 질량％ 이하이다.
금속층 (6) 의 두께는, 광 투과성 무기층 (4) 의 투과율을 높이는 관점에서, 예를 들어 1 ㎚ 이상, 바람직하게는 5 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어 20 ㎚ 이하, 바람직하게는 10 ㎚ 이하이다.
7. 제 2 무기 산화물층
제 2 무기 산화물층 (7) 은, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 금속층 (6) 과 함께, 광 투과성 무기층 (4) 에 도전성을 부여하는 도전층이다. 또, 제 2 무기 산화물층 (7) 은, 환경 중의 산소나 수분 등이 금속층 (6) 에 침출되는 것을 방지하는 배리어층이기도 하고, 금속층 (6) 의 가시광 반사율을 억제하여, 광 투과성 무기층 (4) 의 가시광 투과율을 향상시키기 위한 광학 조정층이기도 하다.
제 2 무기 산화물층 (7) 은, 광 투과성 무기층 (4) 에 있어서의 최상층으로서, 필름 형상 (시트 형상을 포함한다) 을 갖고 있고, 금속층 (6) 의 상면 전체 면에, 금속층 (6) 의 상면에 접촉하도록 배치되어 있다.
제 2 무기 산화물층 (7) 은, 제 1 무기 산화물층 (5) 에서 예시한 무기 산화물을 함유하고, 구체적으로는, 제 1 무기 산화물층 (5) 을 에칭하는 에칭과 동일한 에칭액에 대해서 용해될 수 있는 무기 산화물로서, 바람직하게는 산화인듐을 함유하고, 보다 바람직하게는 ITO 로 이루어진다.
무기 산화물의 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 함유 비율은, 예를 들어 95 질량％ 이상, 바람직하게는 98 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 99 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어 100 질량％ 미만이다.
또, 제 2 무기 산화물층 (7) 은 수소 원자를 함유한다. 수소 원자는, 예를 들어 제 2 무기 산화물층 (7) 에 주성분으로서 함유되는 무기 산화물에서 유래하지 않고, 투명 기재 (2) 의 고분자 필름이 함유하는 물 (H2O) 이나 건식의 장치 (구체적으로는, 스퍼터링 장치 등의 진공 장치) 내에 흡착되어 있는 물 (H2O) (이후의 제조 방법에서 상세히 서술한다) 에서 유래한다.
제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 는, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 의, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 에 대한 비 (H2/H1) 가 0.10 이상, 10.00 이하가 되도록 설정된다.
한편, 수소 원자의 비 (H2/H1) 가 0.10 미만이면, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 이, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 에 비해서 과도하게 높다. 그 때문에, 후술하는 광 투과성 무기층 (4) 의 에칭에 있어서, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 에칭액에 대한 에칭 속도 R1 이, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 에칭액에 대한 에칭 속도 R2 에 비해서 과도하게 빠르다. 그 결과, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 광 투과성 무기층 (4) 의 에칭에 있어서, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 단부 (端部) 에 오버 에칭부 (11) 가 형성된다.
또한, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 오버 에칭 부분 (11) 은 단면 (斷面) 이 대략 삼각 형상을 갖고 있다. 단, 오버 에칭부 (11) 의 형상은, 도 3 에 나타내는 형상에 한정되지 않는다. 예를 들어 도시하지 않지만, 오버 에칭된 제 1 무기 산화물층 (5) 의 양 단부의 단면이, 금속층 (6) 의 면 방향에 대해서 수직이 되는 형상으로 되어 있어도 된다.
한편, 비 (H2/H1) 가 10.00 을 초과하면, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 가, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 에 비해서 과도하게 높다. 그 때문에, 광 투과성 무기층 (4) 의 에칭에 있어서, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 에칭액에 대한 에칭 속도 R2 가, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 에칭액에 대한 에칭 속도 R1 에 비해서 과도하게 빠르다. 그 결과, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 광 투과성 무기층 (4) 의 에칭에 있어서, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 단부에 오버 에칭부 (11) 가 형성된다.
또, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 는, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 의, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 에 대한 비 (H2/H1) 가, 바람직하게는 0.20 이상, 보다 바람직하게는 0.40 이상, 더욱 바람직하게는 0.50 이상, 더욱 바람직하게는 0.75 이상, 또, 바람직하게는 5.00 이하, 보다 바람직하게는 2.50 이하, 더욱 바람직하게는 1.50 이하, 특히 바람직하게는 1.25 이하, 가장 바람직하게는 1.20 이하가 되도록 설정된다.
비 (H2/H1) 가 상기한 하한 이상이면, 광 투과성 무기층 (4) 을 에칭할 때, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 단부에 오버 에칭부 (11) 가 형성되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 비 (H2/H1) 가 상기한 상한 이하이면, 광 투과성 무기층 (4) 을 에칭할 때, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 단부에 오버 에칭부 (11) 가 형성되는 것을 억제할 수 있다.
요컨대, 비 (H2/H1) 가 상기한 하한 이상, 또한, 상기한 상한 이하이면, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 에칭액에 대한 에칭 속도 R1 과, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 에칭액에 대한 에칭 속도 R2 를 근사하게 할 수 있다. 그 때문에, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 중 어느 것에서 오버 에칭부 (11) 가 형성되는 것을 억제할 수 있다.
제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 의, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 에 대한 비 (H2/H1) 는, 후술하는 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 의 제조 방법에 있어서 조정된다.
구체적으로는, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 는, 예를 들어 5 × 1019 atoms/㎤ 이상, 바람직하게는 10 × 1019 atoms/㎤ 이상이고, 바람직하게는 100 × 1019 atoms/㎤ 이상이며, 또, 예를 들어 8,000 × 1019 atoms/㎤ 이하, 바람직하게는 4000 × 1019 atoms/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 800 × 1019 atoms/㎤ 이하, 더욱 바람직하게는 300 × 1019 atoms/㎤ 이하이다.
제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 가 상기한 상한 이하이면, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 습열 환경 하에 있어서의 막질의 열화를 방지할 수 있다. 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 가 상기한 하한 이상이면, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 시간 경과에 따른 결정화를 억제할 수 있어, 양호한 에칭성을 유지할 수 있다.
제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 는, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 두께 방향 중앙부에 대한 2 차 이온 질량 분석법에 의해서 측정된다.
또한, 제 2 무기 산화물층 (7) 은 탄소 원자를 함유한다. 탄소 원자는 예를 들어 상기한 무기 산화물에서 유래하지 않고, 상기한 투명 기재 (2) 의 고분자 필름이 함유하는 유기물 (이후의 제조 방법에서 상세히 서술한다) 에서 유래한다.
제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 탄소 원자의 함유량 C2 는, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 와 탄소 원자의 함유량 C2 의 합계 함유량 (H2 ＋ C2) 이, 예를 들어 6 × 1019 atoms/㎤ 이상, 바람직하게는 10 × 1019 atoms/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 20 × 1019 atoms/㎤ 이상, 더욱 바람직하게는 100 × 1019 atoms/㎤ 이상이고, 또, 예를 들어 10,000 × 1019 atoms/㎤ 이하, 바람직하게는 5000 × 1019 atoms/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 1000 × 1019 atoms/㎤ 이하가 되도록 조정된다.
합계 함유량 (H2 ＋ C2) 이 상기한 상한 이하이면, 습열 내구성이 우수한 제 2 무기 산화물층 (7) 을 얻을 수 있다. 합계 함유량 (H2 ＋ C2) 이 상기한 하한 이상이면, 에칭성이 우수한 제 2 무기 산화물층 (7) 을 얻을 수 있다.
구체적으로는, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 탄소 원자의 함유량 C2 는, 예를 들어 1 × 1019 atoms/㎤ 이상, 바람직하게는 2 × 1019 atoms/㎤ 이상이고, 보다 바람직하게는 3 × 1019 atoms/㎤ 이상이며, 또, 예를 들어 100 × 1019 atoms/㎤ 이하, 바람직하게는 50 × 1019 atoms/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 30 × 1019 atoms/㎤ 이하, 더욱 바람직하게는 10 × 1019 atoms/㎤ 이하이다.
제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 와 탄소 원자의 함유량 C2 의 합계 함유량 (H2 ＋ C2) 의, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 과 탄소 원자의 함유량 C1 의 합계 함유량 (H1 ＋ C1) 에 대한 비 「(H2 ＋ C2)/(H1 ＋ C1)」는, 수소 원자의 비 (H2/H1) 보다 큰 것이 바람직하고, {(H2 ＋ C2)/(H1 ＋ C1)}/(H2/H1) 의 값은, 예를 들어 1.01 이상이고, 바람직하게는 1.03 이상이며, 또, 예를 들어 3.00 이하, 바람직하게는 2.00 이하, 보다 바람직하게는 1.50 이하이다. 대기와 접촉하는 측에 배치되는 제 2 무기 산화물층 (7) 은, 제 1 무기 산화물층 (5) 과 비교하여, 대기 중의 산소에 의해서 결정막이 되기 쉽지만, 충분한 수소 원자량의 존재에 더하여, 추가로 탄소 원자를 많이 함유함으로써, 비정질성이 유지되어 에칭성을 담보하기 쉬운 경향이 있다. 이 이유는 어떠한 이론에도 한정되지 않지만, 탄소 원자는 원자 사이즈가 수소 원자보다 크고, 무기 산화물층의 결정화를 저해하기 쉽기 때문으로 추정된다. 수소 원자와 탄소 원자의 합계 함유량의 비 (H2 ＋ C2)/(H1 ＋ C1) 가, 수소 원자의 비 (H2/H1) 보다 큰 경우, 그렇지 않은 경우와 비교하여, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 의 수소 원자량의 함유량이 작은 수준 (예를 들어, 10 × 1019 atoms/㎤ 정도) 이어도 양호한 에칭성을 보다 유지하기 쉽다. 한편, {(H2 ＋ C2)/(H1 ＋ C1)}/(H2/H1) 의 값이 과잉되게 큰 경우 (예를 들어, 값이 3.00 초과하는 경우) 에는, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 막질이 열화되어 습열 내구성이 악화될 우려가 있다.
제 2 무기 산화물층 (7) 의 두께 T2 는, 제 2 무기 산화물층의 두께 T2 의, 제 1 무기 산화물층의 두께 T1 에 대한 비 (T2/T1) 가, 예를 들어 0.5 이상, 바람직하게는 0.75 이상, 또, 예를 들어 1.5 이하, 바람직하게는 1.25 이하가 되도록 조정된다.
비 (T2/T1) 가 상기한 하한 이상이고, 또한 상기한 상한 이하이면, 습열 환경 하여도 금속층 (6) 의 열화를 억제할 수 있다.
구체적으로는, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 두께 T2 는, 예를 들어 5 ㎚ 이상, 바람직하게는 20 ㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 30 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어 60 ㎚ 이하, 바람직하게는 50 ㎚ 이하이다. 제 2 무기 산화물층 (7) 의 두께 T2 가 상기 범위이면, 광 투과성 무기층 (4) 의 가시광 투과율을 높은 수준으로 조정하기 쉽다.
그리고, 광 투과성 무기층 (4) 의 두께, 즉, 제 1 무기 산화물층 (5), 금속층 (6) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 의 총두께는, 예를 들어 20 ㎚ 이상, 바람직하게는 40 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 60 ㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 80 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어 150 ㎚ 이하, 바람직하게는 120 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 100 ㎚ 이하이다.
8. 광 투과성 필름의 제조 방법
다음으로, 광 투과성 필름 (1) 을 제조하는 방법을 설명한다.
광 투과성 필름 (1) 을 제조할 때에는, 예를 들어 투명 기재 (2) 상에, 보호층 (3) 과, 제 1 무기 산화물층 (5) 과, 금속층 (6) 과, 제 2 무기 산화물층 (7) 을 상기한 순서로 배치 (적층) 한다.
이 방법에서는, 도 1 을 참조하는 바와 같이, 먼저, 투명 기재 (2) 를 준비한다.
준비한 투명 기재 (2) (고분자 필름) 에 있어서의 수분량은, 예를 들어 10 ㎍/㎠ 이상, 바람직하게는 15 ㎍/㎠ 이상이고, 또, 예를 들어 200 ㎍/㎠ 이하, 바람직하게는 170 ㎍/㎠ 이하이다. 수분량이 상기한 하한 이상이면, 이후에서 형성하는 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 의 결정성이 시간 경과에 따라서 크게 변화되는 것을 억제하기 쉽다. 한편, 수분량이 상기한 상한 이하이면, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 와, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 의 차가 커지는 것을 억제하기 쉽다. 투명 기재 (2) 에 있어서의 수분량은, JIS K 7251 (2002년) B 법 - 수분 기화법에 준하여 측정된다.
또, 투명 기재 (2) (고분자 필름) 에 함유되는 물의, 투명 기재 (2) 에 대한 함유량은, 예를 들어 0.05 질량％ 이상, 바람직하게는 0.1 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어 1.5 질량％ 이하, 바람직하게는 1.0 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 0.5 질량％ 이하이기도 하다.
또한, 상기한 물의 일부 또는 전부는, 이후에서 설명하는 탈가스 처리에 있어서 외부로 방출된다.
이어서, 수지 조성물을 투명 기재 (2) 의 상면에, 예를 들어 습식에 의해서 배치한다.
구체적으로는, 먼저, 수지 조성물을 투명 기재 (2) 의 상면에 도포한다. 그 후, 수지 조성물이 활성 에너지선 경화성 수지를 함유하는 경우에는, 활성 에너지선을 조사한다.
이로써, 필름 형상의 보호층 (3) 을, 투명 기재 (2) 의 상면 전체 면에 형성한다. 요컨대, 투명 기재 (2) 와, 보호층 (3) 을 구비하는 보호층 형성 투명 기재 (12) 를 얻는다.
보호층 (3) 에 적절한 비율로 유기물이 함유되어 있다.
그 후, 필요에 따라서 보호층 형성 투명 기재 (12) 를 탈가스 처리한다.
보호층 형성 투명 기재 (12) 를 탈가스 처리할 때에는, 보호층 형성 투명 기재 (12) 를, 예를 들어 1 × 10-1 ㎩ 이하, 바람직하게는 1 × 10-2 ㎩ 이하, 또, 예를 들어 1 × 10-3 ㎩ 이하, 바람직하게는 5 × 10-4 ㎩ 이하의 감압 분위기 하에 방치한다. 탈가스 처리는, 이후에서 상세하게 서술하는 건식의 장치에 구비되는 배기 장치 (구체적으로는, 터보 분자 펌프 등을 포함한다) 를 사용하여 실시된다.
이 탈가스 처리에 의해서, 투명 기재 (2) 에 함유되는 물의 일부나, 보호층 (3) 에 함유되는 유기물의 일부가 외부로 방출된다.
이어서, 광 투과성 무기층 (4) 을 보호층 (3) 의 상면에, 예를 들어 건식에 의해서 배치한다.
구체적으로는, 제 1 무기 산화물층 (5), 금속층 (6) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 의 각각을 순서대로 건식에 의해서 배치한다.
건식으로는, 예를 들어 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등을 들 수 있다. 바람직하게는 스퍼터링법을 들 수 있다. 구체적으로는, 마그네트론 스퍼터링법을 들 수 있다.
스퍼터링법에서 사용되는 가스로는, 예를 들어 Ar 등의 불활성 가스를 들 수 있다. 또, 필요에 따라서, 산소 등의 반응성 가스를 병용할 수 있다. 반응성 가스를 병용하는 경우에 있어서, 반응성 가스의 유량비는 특별히 한정되지 않고, 반응성 가스의 유량의, 불활성 가스의 유량에 대한 비로, 예를 들어 0.1/100 이상, 바람직하게는 1/100 이상이고, 또, 예를 들어 5/100 이하이다.
구체적으로는, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 형성에 있어서, 가스로서 바람직하게는 불활성 가스 및 반응성 가스가 병용된다. 금속층 (6) 의 형성에 있어서, 가스로서 바람직하게는 불활성 가스가 단독 사용된다. 제 2 무기 산화물층 (7) 의 형성에 있어서, 가스로서 바람직하게는 불활성 가스 및 반응성 가스가 병용된다.
스퍼터링법에서 사용되는 전원에는 한정이 없고, 예를 들어 DC 전원, MF/AC 전원 및 RF 전원의 어느 것이어도 되고, 또, 이것들의 조합이어도 된다.
또, 바람직하게는 제 1 무기 산화물층 (5) 을 스퍼터링법으로 형성할 때, 투명 기재 (2) (및 보호층 (3)) 를 냉각시킨다. 구체적으로는, 투명 기재 (2) 의 하면 (즉, 투명 기재 (2) 에 있어서 제 1 무기 산화물층 (5) 이 형성되는 측의 면 (요컨대, 투명 기재 (2) 의 상면) 과 반대측의 면) 을, 냉각 장치 (예를 들어, 냉각 롤) 등에 접촉시켜, 투명 기재 (2) (및 보호층 (3)) 를 냉각시킨다. 이로써, 제 1 무기 산화물층 (5) 을 형성할 때, 스퍼터링에 의해서 발생되는 증착열 등에 의해서 투명 기재 (2) 에 함유되는 물, 및, 보호층 (3) 에 함유되는 유기물이 다량으로 방출되어, 물이 제 1 무기 산화물층 (5) 에 과잉되게 함유되는 것을 억제할 수 있다. 냉각 온도는, 예를 들어 -30 ℃ 이상, 바람직하게는, -10 ℃ 이상이고, 또, 예를 들어 60 ℃ 이하, 바람직하게는 40 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 20 ℃ 이하이다.
이로써, 제 1 무기 산화물층 (5), 금속층 (6) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 이 순서대로 형성된 광 투과성 무기층 (4) 을 보호층 (3) 상에 형성한다.
또, 광 투과성 무기층 (4) 의 표면 저항값은, 예를 들어 40 Ω／□ 이하이고, 바람직하게는 30 Ω／□ 이하이며, 보다 바람직하게는 20 Ω／□ 이하이고, 더욱 바람직하게는 15 Ω／□ 이하이고, 또, 예를 들어 0.1 Ω／□ 이상, 바람직하게는 1 Ω／□ 이상, 보다 바람직하게는 5 Ω／□ 이상이다.
광 투과성 무기층 (4) 의 비저항은, 예를 들어 2.5 × 10-4 Ω·cm 이하이고, 바람직하게는 2.0 × 10-4 Ω·cm 이하이며, 보다 바람직하게는 1.5 × 10-4 Ω·cm 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.1 × 10-4 Ω·cm 이하이고, 또, 예를 들어 0.01 × 10-4 Ω·cm 이상, 바람직하게는 0.1 × 10-4 Ω·cm 이상이고, 보다 바람직하게는 0.5 × 10-4 Ω·cm 이상이기도 하다.
광 투과성 무기층 (4) 의 비저항은, 광 투과성 무기층 (4) 의 두께 (제 1 무기 산화물층, 금속층 (6), 제 2 무기 산화물층 (7) 의 총두께) 와, 광 투과성 무기층 (4) 의 표면 저항값을 사용하여 산출된다.
또, 광 투과성 무기층 (4) 은, 근적외선 (파장 850 ∼ 2500 ㎚) 의 평균 반사율이 높은 것이 바람직하다. 근적외선 영역의 반사율이 높은 금속층 (6) (예를 들어, 은 또는 은 합금을 함유하는 금속층 (6)) 을 구비하는 광 투과성 무기층 (4) 은, 예를 들어 도전성 산화물 (예를 들어, ITO 등) 로 이루어지는 투명 무기 산화물과 비교하여 근적외선의 평균 반사율이 높아, 태양광 등의 열선을 효율적으로 차단할 수 있다. 그 때문에, 패널 온도가 상승하기 쉬운 환경 (예를 들어, 옥외 등) 에서 사용되는 화상 표시 장치에도 바람직하게 적용할 수 있다. 광 투과성 무기층 (4) 의 근적외선 (파장 850 ∼ 2500 ㎚) 의 평균 반사율은, 예를 들어 10 ％ 이상이고, 바람직하게는 20 ％ 이상이며, 보다 바람직하게는 40 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 50 ％ 이상이고, 또, 예를 들어 95 ％ 이하이고, 바람직하게는 90 ％ 이하이다.
그리고, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 의, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 에 대한 비 (H2/H1) 를 상기 범위로 설정하는 수법에 한정은 없지만, 이하의 (1) ∼ (2) 중, 적어도 어느 하나를 선택하는 것이 바람직하다.
(1) 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 을 건식으로 형성할 때, 건식의 장치 내의 분위기에 물 (수증기) 을 도입한다. 물의 도입 방법에 한정은 없지만, 예를 들어 불활성 가스를 장치 외부에 설치한 증류수 저장 탱크를 경유시킴으로써 조제한, 수증기와 불활성 가스를 함유하는 혼합 가스를, 건식의 장치 내에 도입한다. 이로써, 물을 용이하게 도입할 수 있다. 또한, 복수의 가스 도입 경로를 형성하여, 수증기와 불활성 가스를 함유하는 혼합 가스와, 불활성 가스 (수증기를 함유하지 않는 가스) 를 별도의 경로에서 각각 도입하고, 그 도입 비율을 적절히 변경한다. 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 의 형성시에 있어서의 물의 도입량은, 수증기의 유량의, 불활성 가스의 유량에 대한 비로, 예를 들어 0.01/100 이상, 바람직하게는 0.1/100 이상, 보다 바람직하게는 0.5/100 이상, 더욱 바람직하게는 1/100 이상이고, 예를 들어 20/100 이하, 보다 바람직하게는 10/100 이하이다. 수증기와 불활성 가스를 함유하는 혼합 가스와 불활성 가스를 별도의 경로에서 도입하는 경우, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 의 형성시에 있어서의 물의 도입량은, 수증기와 불활성 가스를 함유하는 혼합 가스의 유량의, 불활성 가스의 유량에 대한 비로, 예를 들어 1/100 이상, 바람직하게는 10/100 이상, 보다 바람직하게는 15/100 이상이고, 예를 들어 80/100 이하이고, 50/100 이하이다. 제 2 무기 산화물층 (7) 은, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 대해서, 형성시의 물도입량이 많은 것이 바람직하고, 제 2 무기 산화물층 (7) 을 형성할 때에 도입하는 물도입량의, 제 1 무기 산화물층 (5) 을 형성할 때에 도입하는 물도입량에 대한 비 (제 2 무기 산화물층 (7) 을 형성할 때에 도입하는 물도입량/제 1 무기 산화물층 (5) 을 형성할 때에 도입하는 물도입량) 로, 예를 들어 110/100 이상, 바람직하게는 120/100 이상, 보다 바람직하게는 150/100 이상이다.
이 (1) 이면, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1, 및, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 의 각각을 간단히 제어할 수 있다.
(2) 광 투과성 무기층 (4) 의 형성을 개시하고나서 완료할 때까지의 시간, 구체적으로는, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 형성의 개시부터 제 2 무기 산화물층 (7) 의 형성의 완료까지의 시간을 단시간으로 설정하고, 구체적으로는, 예를 들어 15 분 이하, 바람직하게는 10 분 이하, 보다 바람직하게는 5 분 이하, 더욱 바람직하게는 3 분 이하, 또, 예를 들어 5 초 이상, 바람직하게는 30 초 이상으로 설정한다.
제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 을 건식으로 형성할 때, 투명 기재 (2) 에서 유래하는 가스 성분 (구체적으로는, 물 등) 이, 진공 (감압) 분위기 하에서 시간 경과적으로 감소한다. 그리고, 제 2 무기 산화물층 (7) 을 건식으로 형성할 때, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 함유되는 물의 함유량이, 진공 (감압) 분위기 하에서 시간 경과적으로 현저하게 감소한다. 그 때문에, 이 (2) 이면, 단시간에 광 투과성 무기층 (4) 의 형성을 종료하면, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 함유되는 물이 저감되는 비율을 억제하기 때문에, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 와, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 를 근사하게 하여 (바꾸어 말하면, H2 와 H1 의 차를 작게 하여), H2/H1 을 1 에 근사하게 할 수 있다.
제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 의, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 에 대한 비 (H2/H1) 를 상기 범위로 설정할 때에는 바람직하게는 (1) 및 (2) 를 병용한다.
이로써, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 순서대로, 투명 기재 (2) 와, 보호층 (3) 과, 제 1 무기 산화물층 (5) 과, 금속층 (6) 과, 제 2 무기 산화물층 (7) 을 구비하는 광 투과성 필름 (1) 을 얻는다.
광 투과성 필름 (1) 은, 금속층 (6) 의 상면 및 하면에 광학 조정층 (제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7)) 을 구비하는 광 투과성 무기층 (4) 을 구비하기 때문에, 광 투과성 무기층 (4) 이, 대체로 가시광 반사율이 높은 금속층 (6) (구체적으로는, 예를 들어 파장 550 ㎚ 의 반사율이 15 ％ 이상, 나아가서는 30 ％ 이상의 금속층 (6)) 을 포함하고 있어도 높은 가시광 투과율을 실현할 수 있다. 광 투과성 필름 (1) 의 가시광 투과율은, 예를 들어 60 ％ 이상이고, 바람직하게는 70 ％ 이상이며, 보다 바람직하게는 80 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 85 ％ 이상이고, 가장 바람직하게는 86 ％ 초과이고, 또, 예를 들어 95 ％ 이하이다.
광 투과성 필름 (1) 의 총두께는, 예를 들어 2 ㎛ 이상, 바람직하게는 20 ㎛ 이상이고, 또, 예를 들어 300 ㎛ 이하, 바람직하게는 200 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 150 ㎛ 이하이다.
또한, 상기한 제조 방법을 롤 투 롤 방식에 의해서 실시할 수 있다. 또, 일부 또는 전부를 배치 방식에 의해서 실시할 수도 있다.
9. 광 투과성 무기층의 패터닝
그 후, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 에칭에 의해서 광 투과성 무기층 (4) 을 배선 패턴으로 형성한다. 이로써, 보호층 (3) 상에 비패턴부 (9) 및 패턴부 (10) 를 형성한다. 비패턴부 (9) 에서는 보호층 (3) 의 상면이 패턴부 (10) 에서 노출된다.
구체적으로는, 먼저, 감광성 필름을, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 상면 전체 면에 배치하고, 이어서, 도 2 를 참조하는 바와 같이, 비패턴부 (9) 및 패턴부 (10) 에 대응하는 패턴을 갖는 포토 마스크를 개재하여 노광하고, 그 후, 현상함으로써 비패턴부 (9) 에 대응하는 감광성 필름을 제거한다. 이로써, 패턴부 (10) 가 되는 광 투과성 무기층 (4) 의 상면에, 패턴부 (10) 와 동일 패턴을 갖는 에칭 레지스트 (8) 를 형성한다.
그 후, 에칭 레지스트 (8) 로부터 노출되는 광 투과성 무기층 (4) 을, 에칭액을 사용하여 에칭한다. 에칭액으로는, 적어도 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 을, 바람직하게는 제 1 무기 산화물층 (5), 금속층 (6) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 을 용해할 수 있는 에칭액이면 그 조성에 한정은 없지만, 예를 들어 염산, 황산, 질산, 아세트산, 옥살산, 인산 및 이것들의 혼산 등의 산을 들 수 있다. 이로써, 비패턴부 (9) 에 대응하는 제 2 무기 산화물층 (7), 금속층 (6) 및 제 1 무기 산화물층 (5) 을 제거한다.
이로써, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 광 투과성 무기층 (4) 을 스트라이프 형상의 패턴부 (10) 를 갖는 배선 패턴으로 형성한다. 패턴부 (10) 는, 예를 들어 전후 방향으로 연장되고, 좌우 방향으로 서로 간격 (비패턴부 (9)) 을 두어 복수 정렬 배치되어 있다. 각 패턴부 (10) 의 폭 L 은 예를 들어 1 ㎛ 이상, 3000 ㎛ 이하이다. 인접하는 패턴부 (10) 의 간격 S 는 예를 들어 1 ㎛ 이상, 3000 ㎛ 이하이다.
그 후, 에칭 레지스트 (8) 를, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 상면으로부터, 예를 들어 박리 등에 의해서 제거한다.
그 후, 광 투과성 필름 (1) 은, 예를 들어 광학 장치에 구비된다.
광학 장치로는, 예를 들어 화상 표시 장치, 조광 장치 등을 들 수 있다.
광 투과성 필름 (1) 을 화상 표시 장치 (구체적으로는, LCD 모듈 등의 화상 표시 소자를 갖는 화상 표시 장치) 에 구비하는 경우에는, 광 투과성 필름 (1) 은 예를 들어 터치 패널용 기재로서 사용된다. 터치 패널의 형식으로는, 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등의 각종 방식을 들 수 있고, 특히 정전 용량 방식의 터치 패널에 바람직하게 사용된다.
또, 광 투과성 필름 (1) 을, 예를 들어 근적외선 반사용 기재로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 파장 850 ∼ 2500 ㎚ 의 근적외선의 평균 반사율이 높은 (예를 들어, 10 ％ 이상) 광 투과성 필름 (1) 을 화상 표시 장치에 구비함으로써, 옥외 사용용의 화질 표시 장치에 바람직하게 적용할 수 있다. 광 투과성 필름 (1) 은, 예를 들어 편광 필름에 첩부한, 광 투과성 무기층 적층 편광 필름으로서 화상 표시 장치에 구비할 수도 있다.
또, 광 투과성 필름 (1) 을 조광 장치 (구체적으로는, LED 등의 광원을 갖는 조광 장치) 에 구비하는 경우에는, 광 투과성 필름 (1) 은 예를 들어 조광 필름으로서 구비된다.
10. 작용 효과
이 광 투과성 필름 (1) 에 의하면, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 의 양방을, 에칭에 의해서 확실하게 패터닝할 수 있으면서, 오버 에칭 부분 (11) 의 형성을 억제할 수 있다.
요컨대, 비 (H2/H1) 가 0.10 이상, 10.00 이하이기 때문에, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 의 물성 (예를 들어, 막질) 을 근사하게 할 수 있다. 구체적으로는, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 에칭액에 대한 에칭 속도 R1 와, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 에칭액에 대한 에칭 속도 R2 를 근사하게 할 수 있다. 그 때문에, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 의 어느 것에서 오버 에칭부 (11) 를 발생시키는 것을 억제할 수 있다.
한편, 일본 공개특허공보 2003-36037호에는, 은 합금 도전층과, 도전 보호층을 구비하는 은 합금 배선, 및, 은 합금 도전층의 에칭 속도와, 도전 보호층의 에칭 속도의 상이함에 기초하여, 은 합금 도전층에 있어서 사이드 에칭 부분 (오버 에칭 부분) 이 형성되는 것이 개시되어 있다. 그러나, 일본 공개특허공보 2003-36037호에는, 상기한 「발명이 해결하고자 하는 과제」란에서 기재한 바와 같이, 제 1 무기 산화물층 또는 제 2 무기 산화물층에 있어서의 오버 에칭 부분을 개시하는 것은 아니다.
또, 이 광 투과성 필름 (1) 에서는, 제 1 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1, 및, 제 2 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 가, 모두 5 × 1019 atoms/㎤ 이상, 8,000 × 1019 atoms/㎤ 이하이면 우수한 습열 내구성을 유지할 수 있다.
또, 이 광 투과성 필름 (1) 에서는, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 중, 적어도 일방이 산화인듐을 함유하면 양호한 에칭성과 내환경성을 양립할 수 있다.
또, 이 광 투과성 필름 (1) 에서는, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 모두가 비정질이면, 에칭에 의한 패터닝을 용이하게 실시할 수 있다.
또, 이 광 투과성 금속 적층 필름 (1) 에서는, 금속층 (6) 이 은 또는 은 합금을 함유하는 금속층이면, 근적외선의 평균 반사율이 높아 태양광 등의 열선을 효율적으로 차단할 수 있다.
또, 이 광 투과성 필름 (1) 에서는, 금속층 (6) 이 은 또는 은 합금을 함유하는 금속층이면, 근적외선의 평균 반사율이 높아 태양광 등의 열선을 효율적으로 차단할 수 있다.
또, 이 광 투과성 필름 (1) 에서는, 제 2 무기 산화물층 (7) 의 두께 T2 의, 제 1 무기 산화물층 (5) 의 두께 T1 에 대한 비 (T2/T1) 가 0.5 이상, 1.5 이하이면, 금속층 (6) 의 열화를 억제할 수 있다.
또, 이 광 투과성 필름 (1) 에서는, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 은 탄소 원자를 추가로 함유하고 있고, 제 1 무기 산화물층 (5) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 과 탄소 원자의 함유량 C1 의 합계 함유량 (H1 ＋ C1), 및, 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 와 탄소 원자의 함유량 C2 의 합계 함유량 (H2 ＋ C2) 이, 모두 6 × 1019 atoms/㎤ 이상, 10,000 × 1019 atoms/㎤ 이하이면, 광 투과성 무기층 (4) 의 비정질성이 우수하여 에칭성을 보다 확실하게 유지할 수 있다.
11. 변형예
변형예에 있어서, 상기한 일 실시형태와 동일한 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
일 실시형태에 있어서, 제 1 무기 산화물층 (5) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 에 있어서의 무기 산화물로서 모두 ITO 를 예시하고 있으나, 예를 들어 일방에 있어서의 무기 산화물이 ITO 를 함유하고, 타방에 있어서의 무기 산화물이 ITO 이외의 무기 산화물 (예를 들어, TiOx, IZO, IGO, IGZO 등) 을 함유할 수 있다.
일 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 투명 기재 (2) 상에 광 투과성 무기층 (4) 을 형성하고 있으나, 도시하지 않지만, 투명 기재 (2) 아래에, 추가로 광 투과성 무기층 (4) 을 형성할 수도 있다. 요컨대, 광 투과성 필름 (1) 은, 투명 기재 (2) 의 상하 양측에 각각 순서대로 보호층 (3) 과, 광 투과성 무기층 (4) 을 구비할 수 있다.
일 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 보호층 (3) 을, 투명 기재 (2) 및 제 1 무기 산화물층 (5) 사이에 개재시키고 있다. 그러나, 예를 들어 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 무기 산화물층 (5) 을 투명 기재 (2) 의 상면에 직접 배치할 수도 있다. 요컨대, 광 투과성 필름 (1) 은, 순서대로, 투명 기재 (2), 제 1 무기 산화물층 (5), 금속층 (6) 및 제 2 무기 산화물층 (7) 을 구비하고 있다. 한편, 이 광 투과성 필름 (1) 은 보호층 (3) 을 구비하고 있지 않다.
일 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 무기 산화물층 (5) 을 보호층 (3) 의 상면에 직접 배치하고 있다. 그러나, 예를 들어 도 6 에 나타내는 바와 같이, 무기물층 (13) 을 보호층 (3) 및 제 1 무기 산화물층 (5) 사이에 개재시킬 수도 있다.
무기물층 (13) 은, 보호층 (3) 과 함께, 광 투과성 무기층 (4) 에 있어서의 배선 패턴의 시인을 억제하도록, 광 투과성 필름 (1) 의 광학 물성을 조정하는 광학 조정층 (제 2 광학 조정층) 이다. 무기물층 (13) 은, 필름 형상 (시트 형상을 포함한다) 을 갖고 있고, 보호층 (3) 의 상면 전체 면에 보호층 (3) 의 상면에 접촉하도록 배치되어 있다. 무기물층 (13) 은 소정의 광학 물성을 갖고, 예를 들어 산화물, 불화물 등의 무기물로 조제되어 있다. 무기물층 (13) 의 두께는 1 ㎚ 이상, 바람직하게는 5 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 10 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어 80 ㎚ 이하, 바람직하게는 40 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 25 ㎚ 이하이다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 나타내어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 실시예 및 비교예에 의해서 전혀 한정되지 않는다. 또, 이하의 기재에 있어서 사용되는 배합 비율 (함유 비율), 물성치, 파라미터 등의 구체적인 수치는, 상기 「발명을 실시하기 위한 형태」에 기재되어 있는, 그것들에 대응하는 배합 비율 (함유 비율), 물성치, 파라미터 등 해당 기재의 상한치 (「이하」, 「미만」으로 정의되고 있는 수치) 또는 하한치 (「이상」, 「초과」로 정의되어 있는 수치) 로 대체할 수 있다.
실시예 1
(필름 기재의 준비, 및, 보호층의 형성)
먼저, 장척상 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름으로 이루어지고, 두께가 50 ㎛ 인 투명 기재를 준비하였다. 또한, 준비한 투명 기재에 있어서의 수분량은 19 ㎍/㎠ 이고, 또, 물의 투명 기재에 대한 함유량은 0.27 질량％ 이기도 하였다.
이어서, 투명 기재의 상면에 아크릴 수지로 이루어지는 자외선 경화성 수지를 도포하고, 자외선 조사에 의해서 경화시켜, 경화 수지층으로 이루어지고, 두께가 2 ㎛ 인 보호층을 형성하였다. 이로써, 투명 기재와 보호층을 구비하는 보호층 형성 투명 기재 롤을 얻었다.
(제 1 무기 산화물층의 형성)
이어서, 보호층 형성 투명 기재 롤을 진공 스퍼터 장치에 설치하여 정치 (靜置) 하고, 미반송시의 기압이 4 × 10-3 ㎩ 이 될 때까지 진공 배기하였다 (탈가스 처리). 이 때, 스퍼터링 가스 (Ar 및 O2) 를 도입하지 않은 상태에서, 보호층 형성 투명 기재의 일부를 반송하고, 2 × 10-2 ㎩ 까지 기압이 오르는 것을 확인하였다. 이로써, 보호층 형성 투명 기재 롤에 충분한 양의 가스가 잔존하고 있는 것을 확인하였다.
이어서, 보호층 형성 투명 기재 롤을 조출하면서, 경화 수지층의 상면에, 스퍼터링에 의해서, 인듐 주석 산화물층으로 이루어지고, 두께가 42 ㎚ 인 제 1 무기 산화물층을 형성하였다.
구체적으로는, Ar 및 O2 를 도입한 기압 0.3 ㎩ 의 진공 분위기 하 (유량비는 Ar : O2 = 100 : 1.4) 에서, 직류 (DC) 전원을 사용하여, 10 질량％ 의 산화주석과 90 질량％ 의 산화인듐의 소결체로 이루어지는 타깃을 스퍼터링하였다.
또한, 스퍼터링에 의해서 제 1 무기 산화물층을 형성할 때, 보호층 형성 투명 기재 롤의 하면 (구체적으로는, 투명 기재의 하면) 을, -5 ℃ 의 냉각 롤에 접촉시켜 보호층 형성 투명 기재 롤을 냉각시켰다.
(금속층의 형성)
Ag-Pd 합금으로 이루어지고, 두께가 8 ㎚ 인 금속층을, 스퍼터링에 의해서 제 1 무기 산화물층의 상면에 형성하였다.
구체적으로는, Ar 을 도입한 기압 0.3 ㎩ 의 진공 분위기에서, 전원으로서 직류 (DC) 전원을 사용하여 Ag-Pd 타깃 (Pd 의 함유 비율 : 0.5 질량％) 을 스퍼터링하였다.
(제 2 무기 산화물층의 형성)
ITO 로 이루어지고, 두께가 40 ㎚ 인 제 2 무기 산화물층을, 금속층의 상면에 스퍼터링에 의해서 형성하였다.
구체적으로는, Ar 및 O2 를 도입한 기압 0.4 ㎩ 의 진공 분위기 하 (유량비는 Ar : O2 = 100 : 1.5) 에서, 직류 (DC) 전원을 사용하여 10 질량％ 의 산화주석과 90 질량％ 의 산화인듐의 소결체로 이루어지는 타깃을 스퍼터링하였다.
또, 제 1 무기 산화물층의 형성을 개시하고나서, 제 2 무기 산화물층의 형성을 종료하기까지 필요로 한 시간, 즉, 광 투과성 무기층의 형성에 필요로 한 시간은 3.5 분이었다.
이로써, 투명 기재 상에 순서대로 보호층, 제 1 무기 산화물층, 금속층 및 제 2 무기 산화물층이 형성된 광 투과성 필름을 얻었다.
실시예 2
보호층 형성 투명 기재 롤을 진공 스퍼터 장치에 설치한 후에 있어서의 미반송시의 기압을 4 × 10-4 ㎩ 로 변경하고, 12 질량％ 의 산화주석과 88 질량％ 의 산화인듐의 소결체로 이루어지는 타깃을 사용하여 제 1 무기 산화물층 및 제 2 무기 산화물층을 형성하고, 광 투과성 무기층의 형성에 필요로 한 시간을 3.5 분에서 0.7 분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광 투과성 필름을 얻었다.
실시예 3
Ag-Pd 타깃을 스퍼터링할 때의 방전 출력을 25 ％ 작게 하고, 금속층의 두께를 6 ㎚ 로 변경한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 광 투과성 필름을 얻었다.
실시예 4
Ag-Pd 타깃을 스퍼터링할 때의 방전 출력을 25 ％ 크게 하고, 금속층의 두께를 10 ㎚ 로 변경한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 광 투과성 필름을 얻었다.
비교예 1
보호층 형성 투명 기재 롤을 진공 스퍼터 장치에 설치한 후에 있어서의 미반송시의 기압을, 4 × 10-3 ㎩ 에서 9 × 10-5 ㎩ 로 변경하고, 또, 광 투과성 무기층의 형성에 필요로 한 시간을 3.5 분에서 180 분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광 투과성 필름을 얻었다.
(측정)
(1) 두께
보호층, 제 1 금속 산화물층, 금속층 및 제 2 금속 산화물의 두께를, 투과형 전자 현미경 (히타치 제작소 제조 H-7650) 을 사용한 단면 관찰에 의해서 측정하였다.
또, 기재의 두께를 막두께 측정기 (Peacock 사 제조 디지털 다이얼 게이지 DG-205) 를 사용하여 측정하였다.
(2) 수소 원자 및 탄소 원자의 함유량
2 차 이온 질량 분석 장치 (장치명 「pHI ADEPT-1010」, 알박·파이사 제조) 를 사용하여, 2 차 이온 질량 분석법에 의해서 제 1 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자 및 탄소 원자의 함유량 (H1, C1) 을 측정하였다. 구체적으로는, 제 1 무기 산화물층의 두께 방향 중앙부에 있어서의 수소 원자의 함유량 (H1) 및 탄소 원자의 함유량 (C1) 을 2 차 이온 질량 분석법에 의해서 측정하였다.
또, 제 2 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 (H2), 및, 탄소 원자의 함유량 (C2) 에 대해서도, 제 1 무기 산화물층의 측정과 동일하게 하여 실시하였다.
(3) 광 투과성 무기층의 비저항
JIS K 7194 (1994년) 의 4 탐침법에 준거하여 측정한 광 투과성 무기층의 표면 저항치와, (1) 의 두께 측정에서 구한 광 투과성 무기층의 두께의 곱으로부터 광 투과성 무기층의 비저항을 산출하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.
(4) 에칭성
광 투과성 무기층 (4) 의 상면 전체 면에 감광성 필름 (DFR, 상품명 「RY3310」, 히타치 화성사 제조) 을 배치하고, 이어서, 도 2 를 참조하는 바와 같이, 비패턴부 및 패턴부가 형성에 대응하는 패턴을 갖는 포토 마스크를 노광하고, 그 후, 현상함으로써, 비패턴부에 대응하는 감광성 필름을 제거하였다. 이로써, 패턴부가 되는 광 투과성 무기층 (4) 의 상면에, 패턴부와 동일 패턴을 갖는 에칭 레지스트 (13) 를 형성하였다. 그 후, 에칭 레지스트 (13) 로부터 노출된는 광 투과성 무기층 (4) 을, 40 ℃ 로 가온한 에칭액 (주식회사 ADEKA 사 제조, 아데카케미카 SET-500) 에 30 초 침지함으로써 에칭하였다.
이로써, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 광 투과성 무기층 (4) 을, 스트라이프 형상의 패턴부를 갖는 배선 패턴으로 형성하였다. 패턴부의 폭 L 은 100 ㎛ 이고, 또, 비패턴부의 폭 S (요컨대, 인접하는 패턴부의 간격 S) 는 100 ㎛ 였다.
그 후, 레지스트가 형성된 광 투과성 무기층 패턴에 있어서, TEM 에 의해서, 제 1 무기 산화물층 및 제 2 무기 산화물층의 오버 에칭 부분의 유무 및 정도를 관찰하고, 하기의 기준에 기초하여 에칭성을 평가하였다. 또한, 제 2 무기 산화물층에 대해서는 오버 에칭 부분이 관찰되지 않았다.
또한, 하기의 「오버 에칭 부분의 폭 방향 길이」란, 제 2 무기 산화물층의 단 가장자리로부터, 제 1 무기 산화물층에 있어서, 내측으로 침식된 부분 중, 가장 내측에 위치하는 부분 (최심부) 까지의 거리 D 이다.
기준
○ : 제 1 무기 산화물층에 있어서의 오버 에칭 부분의 폭 방향 길이 D 가 10 ㎛ 미만이었다.
△ : 제 1 무기 산화물층에 있어서의 오버 에칭 부분의 폭 방향 길이 D 가 10 ㎛ 이상, 15 ㎛ 미만이었다.
× : 제 1 무기 산화물층에 있어서의 오버 에칭 부분의 폭 방향 길이 D 가 15 ㎛ 이상이었다.
(5) 광학 특성
헤이즈미터 (스가 시험기사 제조, 장치명 「HGM-2DP) 를 사용하여, 전광선 투과율을 측정하고, 가시광 투과율로 하였다.
또, 각 실시예, 비교예의 광 투과성 필름의 광 투과성 무기층과는 반대측에, 점착제가 첩착된 흑색판을 기포가 들어가지 않도록 첩합 (貼合) 하였다. 이어서, 분광 광도계 (히타치 하이테크놀로지즈사 제조 「U-4100」) 를 사용하여, 근적외선 영역 (850 ∼ 2500 ㎚) 의 광 반사율을 5 ㎚ 피치로 측정하고, 광 투과성 무기층의 반사율의 평균치 (평균 반사율) 를 산출하였다.
그 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure 112017013504757-pct00001
또한, 상기 발명은, 본 발명이 예시하는 실시형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않아 한정적으로 해석해서는 안 된다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해서 명확한 본 발명의 변형예는 후기하는 청구의 범위에 포함된다.
산업상 이용가능성
광 투과성 필름은 예를 들어 광학 장치 등에 사용된다.
1 : 광 투과성 필름
2 : 투명 기재
4 : 광 투과성 무기층
5 : 제 1 무기 산화물층
6 : 금속층
7 : 제 2 무기 산화물층

Claims (6)

  1. 순서대로, 투명 기재와, 광 투과성 무기층을 구비하고,
    상기 투명 기재는 고분자 필름으로 이루어지고,
    상기 광 투과성 무기층은, 순서대로, 제 1 무기 산화물층과, 금속층과, 제 2 무기 산화물층을 구비하고,
    상기 광 투과성 무기층은 도전성을 갖고,
    상기 제 1 무기 산화물층 및 제 2 무기 산화물층은 수소 원자를 함유하고,
    상기 제 2 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 의, 상기 제 1 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 에 대한 비 (H2/H1) 가, 0.10 이상, 10.00 이하인 것을 특징으로 하는 광 투과성 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1, 및, 상기 제 2 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 가, 모두 5 × 1019 atoms/㎤ 이상, 8,000 × 1019 atoms/㎤ 이하인 것을 특징으로 하는 광 투과성 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 무기 산화물층 및 상기 제 2 무기 산화물층 중, 적어도 일방이 산화인듐을 함유하는 것을 특징으로 하는 광 투과성 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 무기 산화물층 및 상기 제 2 무기 산화물층이 모두 비정질인 것을 특징으로 하는 광 투과성 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 무기 산화물층의 두께 T2 의, 상기 제 1 무기 산화물층의 두께 T1 에 대한 비 (T2/T1) 가, 0.5 이상, 1.5 이하인 것을 특징으로 하는 광 투과성 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 무기 산화물층 및 상기 제 2 무기 산화물층은, 탄소 원자를 추가로 함유하고 있고,
    상기 제 1 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H1 과 탄소 원자의 함유량 C1 의 합계 함유량 (H1 ＋ C1), 및, 상기 제 2 무기 산화물층에 있어서의 수소 원자의 함유량 H2 와 탄소 원자의 함유량 C2 의 합계 함유량 (H2 ＋ C2) 이, 모두 6 × 1019 atoms/㎤ 이상, 10,000 × 1019 atoms/㎤ 이하인 것을 특징으로 하는 광 투과성 필름.
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