JPH0447405B2

JPH0447405B2 -

Info

Publication number: JPH0447405B2
Application number: JP57167400A
Authority: JP
Inventors: Suguru Yamamoto; Kazuaki Sasa; Zenichi Ueda
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1982-09-24
Filing date: 1982-09-24
Publication date: 1992-08-03
Also published as: JPS5956313A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は導電性薄膜の製造方法に関し、特に、
耐アルカリ性にすぐれたポリエチレンテレフタレ
ートフイルム基材透明導電性薄膜の製造方法に関
する。

一般に可視光線領域で透明であり、且つ、導電
性を有する薄膜は、液晶デイスプレイ、エレクト
ロルミネツセンスデイスプレイ等の新しいデイス
プイ方式における透明電極のほか、透明物品の帯
電防止や電極波遮断等のために用いられている。

従来、このような透明導電性薄膜として、ガラ
ス上に酸化インジウム膜を形成した所謂導電性ガ
ラスがよく知られているが、基材がガラスである
ために、可撓性、加工性に劣り、用途によつては
好ましくない場合がある。従つて、近年、可撓
性、加工性に加えて、耐衝撃性にすぐれ、軽量で
ある等の利点により、合成樹脂を基材とする透明
導電性薄膜を使用されるようになり、なかでも、
ポリエチレンテレフタレートフイルムが、耐熱
性、強度等にすぐれるところから、基材フイルム
として好ましく用いられている。

透明導電性薄膜は、例えば、透明電極として使
用するには、所定の形状を有するようにパターン
化されるが、この過程で酸やアルカリが多く用い
られる。一方において、一般にポリエチレンテレ
フタレートフイルムは酸やアルカリによつて加水
分解されて、表面が粗面化される。従つて、この
フイルム上に形成された導電性薄膜がフイルムと
の密着性に劣るとき、パターン化の過程やその後
にフイルムが透明性を失ない、また、薄膜が剥離
したりするので、高品質の透明電極を得ることが
できないと共に、得られる薄膜は耐久性に著しく
劣る。

本発明は上記した問題を解決するためになされ
たものであつて、特にアルカリに対して安定であ
り、従つて、密着性、透明性、導電性、耐久性に
すぐれる導電性薄膜の製造方法を提供することを
目的とする。

本発明は、ポリエチレンテレフタレートフイル
ム表面に真空中で導電性薄膜を形成する方法にお
いて、上記フイルムをアルゴンを少なくとも50％
含有する１×10^-3〜１×10^-1Torrの雰囲気にお
いて、0.1〜30W・秒／cm²の範囲の放電処理量で
高周波スパツタエツチング処理し、次いで、真空
度を実質的に保持したままで、導電性薄膜を形成
することを特徴とする。

スパツタエツチング処理自体は既によく知られ
ているが、本発明においては、基材であるポリエ
チレンテレフタレートフイルムをスパツタエツチ
ング処理する雰囲気が、アルゴンを少なくとも50
％含有することを要し、好ましくは80％以上含有
する。雰囲気ガスがアルゴンを主体とすること
は、耐アルカリ性にすぐれた導電性薄膜を得るた
めに極めて重要であり、アルゴンと同じく不活性
な窒素やヘリウム等を主体とする雰囲気によつて
は、本発明のように耐アルカリ性にすぐれた導電
性薄膜を得ることができない。但し、アルゴンが
雰囲気ガスの少なくとも50％を占める限りは、残
余のガス組成は窒素、ヘリウム、ネオン、水素、
空気等、通常、スパツタエツチング処理に用いら
れるガスであつてよい。また、雰囲気ガスは水蒸
気を含有していてもよい。また、雰囲気圧も重要
であつて、１×10^-3〜１×10^-1Torrの範囲であ
ることを要する。上記範囲より高真空ではグロー
放電が不安定となりやすく、一方、上記範囲より
低真空では、スパツタエツチング処理による基材
フイルムの導電性薄膜に対する密着性向上の効果
が十分に発現されない。

更に、電極単位面積当りの高周波出力（Ｗ／
cm²）と放電処理時間との積で表わされる放電処理
量は、0.1〜30W・秒／cm²の範囲であり、上記範
囲以下では処理効果が十分でなく、上記範囲以上
ではフイルムが変形したり、着色したりするので
好ましくない。尚、高周波電源は実用上、工業用
割当周波数である13.56MHzを使用するのが好都
合である。

本発明の方法は、上記のようにスパツタエツチ
ング処理した雰囲気の真空度を実質的に保持した
ままで、導電性薄膜を形成する点に重要な一つの
特徴を有する。ここに、スパツタエツチング処理
の真空度を実質的に保持するとは、前記した１×
10^-3〜１×10^-1Torrの範囲の真空を破ることな
く、且つ、この真空度範囲で次の工程である導電
性薄膜をフイルム表面上に形成することを意味す
る。しかし、雰囲気ガス組成は必ずしも同一であ
る必要はなく、採用する導電性薄膜の形成方法に
従つて適宜に変更されてよい。これに対して、上
記真空度でフイルムをスパツタエツチング処理し
た後、このフイルムを一旦空気中に取り出し、こ
れを再び所定の真空雰囲気において導電性を形成
しても、理由は必ずしも明らかではないが、得ら
れる導電性薄膜が耐アルカリ性に劣る。

本発明においては、基材ポリエチレンテレフタ
レートフイルムををスパツタエツチング処理した
後、上記のようにその真空度を保持し、その真空
雰囲気中で導電性薄膜を形成する限りは、導電性
薄膜の形成方法は任意のものを採用し得る。かか
る導電性薄膜を形成する方法としては、例えば、
よく知られているように、真空蒸着法、スパツタ
リング法、イオンプレーテイング法等を挙げるこ
とができる。また、薄膜材料も、特に制限される
ものではなく、例えば、酸化スズを含有する酸化
インジウム、アンチモンを含有する酸化スズ等が
好ましく用いられ、通常、上記処理されたポリエ
チレンテレフタレートフイルム表面上に厚み約数
百Åに形成される。しかしながら、本発明の方法
は、酸化インジウム−酸化スズ導電性薄膜を真空
蒸着法、スパツタリング法等によつて形成する場
合に特に効果が顕著であり、耐アルカリ性にすぐ
れ、従つて、シート抵抗が低く、耐久性の格段に
すぐれた導電性薄膜が得られる。

導電性薄膜を形成する雰囲気圧は、前記したよ
うに、１×10^-3〜１×10^-1Torrであるが、上記
範囲より低真空であれば、薄膜の形成効率に劣
り、また、上記範囲よりも高真空であれば、得ら
れる膜の可視光領域の透明性が低下するので好ま
しくないのである。

尚、本発明においては、基材フイルムは表面が
ポリエチレンテレフタレートであればよく、従つ
て、ポリエチレンテレフタレートを表面層とする
他の樹脂フイルムとの積層フイルムであつてもよ
いのは勿論である。

以上のように、本発明によれば、基材であるポ
リエチレンテレフタレートフイルムを所定のガス
からなる真空雰囲気中でスパツタエツチング処理
し、次いで、上記雰囲気の真空度を実質的に保持
したままで、導電性薄膜を形成するものであり、
かかる方法によつて得られる導電性薄膜は、低抵
抗であると共に、耐薬品性、特に耐アルカリ性に
すぐれ、従つて、フイルムとの密着性及び耐久性
にすぐれる。

以下に本発明の実施例を比較例と共に挙げる
が、本発明はこれら実施例に何ら限定されるもの
ではない。尚、以下において、得られたポリエチ
レンテレフタレートフイルム基材導電性薄膜の耐
アルカリ性は次のようにして評価した。

即ち、フイルムを幅１cmの短冊状に切断し、60
℃の恒温槽中の加温された１％カ性ゾーダ水溶液
に５分単位で浸漬した後、導電性薄膜のシート抵
抗を測定し、その変化率で耐アルカリ性を評価し
た。この操作を導電性薄膜がフイルムから剥離す
るまで繰返した。また、シート抵抗の測定には四
端子法を用いた。

実施例１ポリエチレンテレフタレートフイルムをアルゴ
ン80％及び酸素20％からなる４×10^-3Torrの雰
囲気中で、放電処理量3W・秒／cm²にてスパツタ
エツチング処理した。この後、上記真空を破るこ
となく、且つ、同一の雰囲気ガス中で、インジウ
ム−スズ合金を用いた反応性スパツタリング法に
より、厚み400Åの酸化インジウム−酸化スズ導
電性薄膜（以下、ITO膜という。）を形成した。
この膜のシート抵抗は200Ω／□を示した。

このフイルム基材導電性薄膜を前記したように
加温したカ性ソーダ水溶液に浸漬し、シート抵抗
を経時的に測定したところ、50分の浸漬後にも初
期値の1.6倍にしか増加しなかつた。

比較例１実施例１と同じポリエチレンテレフタレートフ
イルムをスパツタエツチング処理しない以外は、
上記と実施例１と全く同様にしてITO膜を得て、
カ性ソーダ水溶液に浸漬したところ、僅か10分後
には膜がフイルムから剥離した。

また、フイルムをスパツタエツチング処理した
後、一旦、大気中に取り出し、この後に実施例１
と同じ雰囲気下でITO膜を形成させたが、この膜
は、カ性ソーダ水溶液に浸漬して50分後には、シ
ート抵抗が初期値の７倍にも達した。

実施例２ポリビニルアルコールフイルムの両面に接着剤
によりポリエチレンテレフタレートフイルムを貼
着積層した積層フイルムを基材フイルムとして用
いた。この基材フイルムをアルゴン80％及び酸素
20％からなる８×10^-2Torrの雰囲気で、放電処
理量10W・秒／cm²にてスパツタエツチング処理し
た。次いで、この真空雰囲気をそのまま保持し
て、基材フイルムを100℃の温度に加熱しつつ、
インジウムとスズとの二元真空蒸着法により、
ITO膜を形成した。この膜は厚み400Å、シート
抵抗300Ω／□であつた。

この膜はカ性ソーダ水溶液に50分間浸漬後も、
シート抵抗は初期値の2.5倍にしか増加しなかつ
た。

比較例２実施例２と同じ積層フイルムをスパツタエツチ
ング処理しない以外は、実施例２と全く同様にし
てITO膜を得て、カ性ソーダ水溶液に浸漬したと
ころ、僅か10分後には膜がフイルムから剥離し
た。

また、積層フイルムをスパツタエツチング処理
した後、一旦、大気中に取り出し、この後に実施
例２と同じ雰囲気下でITO膜を形成させたが、こ
の膜は、カ性ソーダ水溶液に浸漬して50分後に
は、シート抵抗が初期値の13倍にも達した。

実施例３ポリエチレンテレフタレートフイルムをアルゴ
ン60％及び酸素40％からなる１×10^-2Torrの真
空雰囲気中で放電処理量0.5W・秒／cm²にてスパ
ツタエツチング処理した。次いで、この真空雰囲
気をそのまま保持して、酸化インジウム−酸化ス
ズターゲツトを用いて、電子ビース蒸着法により
ITO膜を得た。この後、この膜を90℃の温度で加
熱処理して、透明導電性ITO膜を得た。この膜は
厚み400Å、シート抵抗350Ω／□であつた。

この膜はカ性ソーダ水溶液に50分間浸漬した後
も、シート抵抗は初期値の３倍にしか増加しなか
つた。

比較例３実施例３と同じボリエチレンテレフタレートフ
イルムをスパツタエツチング処理しない以外は、
実施例３と全く同様にしてITO膜を得て、カ性ソ
ーダ水溶液に浸漬したところ、僅か10分後には膜
がフイルムから脱離した。

また、ポリエチレンテレフタレートフイルムを
スパツタエツチング処理した後、一旦、大気中に
取り出し、この後に実施例３と同じ雰囲気下で
ITO膜を形成させたが、この膜は、カ性ソーダ水
溶液に浸漬して50分後には、シー抵抗が初期値の
15にも達した。

比較例４実施例１において、フイルムをスパツタエツチ
ング処理する雰囲気ガスを窒素80％及び酸素20％
とした以外は、実施例１と全く同様にしてITO膜
を得た。この膜は厚み400Å、シート抵抗200Ω／
□であつた。

この膜を加温したカ性ソーダ水溶液に浸漬した
ところ、10分後にはシート抵抗が初期値の３倍に
増加し、20分後には膜がフイルムから剥離した。

Claims

【特許請求の範囲】

１ポリエチレンテレフタレートフイルム表面に
真空中で導電性薄膜を形成する方法において、上
記フイルムをアルゴンを少なくとも50％含有する
１×10^-3〜１×10^-1Torrの雰囲気において、0.1
〜30W・秒／cm²の範囲の放電処理量で高周波スパ
ツタエツチング処理し、次いで、真空度を実質的
に保持したままで、導電性薄膜を形成することを
特徴とする導電性薄膜の製造方法。