JP3118339B2 - Gas barrier transparent conductive laminate and method for producing the same - Google Patents
Gas barrier transparent conductive laminate and method for producing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高分子フィルムを基材
としたガスバリヤー性導電性積層体に関する。さらに詳
しくは、可視光領域において透明性を有し、かつ、酸素
および水蒸気等の気体の透過率が小さい導電性フィルム
に関するものであって、水蒸気や酸素、その他の有害な
気体を避けなければならない液晶表示素子等への応用に
適したガスバリヤー性透明導電性フィルムに関する。The present invention relates to a gas barrier conductive laminate based on a polymer film. More specifically, the present invention relates to a conductive film having transparency in a visible light region and having a small transmittance of a gas such as oxygen and water vapor, in which water vapor, oxygen, and other harmful gases must be avoided. The present invention relates to a gas barrier transparent conductive film suitable for application to liquid crystal display devices and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、液晶表示用透明導電体の基材
としてはガラスが用いられてきたが、近年になり、軽
量である、大面積化が容易である、割れない、加
工性が優れているという性質をもつ透明導電性フィルム
を電極に用いることが提案されている。しかしながら、
導電性フィルムを使用した場合、フィルムを透過する水
蒸気や酸素が液晶素子の性能劣化を招くことわかってき
た。このような問題を解決するために、フィルム基材
に、気体に対するバリヤー性を付与する必要が明らかに
なった。透明なガスバリヤー性フィルムの研究はかねて
から行われており、ポリプロピレンやポリエステルフィ
ルムの上に塩化ビニリデンやビニルアルコール系重合体
などのガスバリヤー性が優れた樹脂をコーティングした
ものや(特公昭50−28120、特公昭59ー479
96)、ポリエステルフィルム上に酸化珪素や酸化マグ
ネシウムの薄膜を真空蒸着あるいはスパッタ法で作成す
ること(特公昭51−4810、特公昭53−1295
30、特開昭63−257630)が行われてきた。さ
らに、その必要に応じてガスバリヤー層に保護層を設け
たものやガスバリヤー性をさらに向上させる目的で接着
剤を用いて他の高分子フィルムをラミネートすることも
行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, glass has been used as a base material of a transparent conductor for liquid crystal display. However, in recent years, it is lightweight, easy to enlarge, easy to break, and excellent in workability. It has been proposed to use a transparent conductive film having such a property as an electrode. However,
It has been found that when a conductive film is used, water vapor and oxygen passing through the film cause deterioration in the performance of the liquid crystal element. In order to solve such a problem, it has become clear that it is necessary to impart a gas barrier property to the film substrate. Research on transparent gas-barrier films has been conducted for some time, such as coating polypropylene or polyester films with a resin having excellent gas barrier properties such as vinylidene chloride or vinyl alcohol-based polymer (Japanese Patent Publication No. 50-28120). , Tokiko Sho 59-479
96), forming a thin film of silicon oxide or magnesium oxide on a polyester film by vacuum evaporation or sputtering (JP-B-51-4810, JP-B-53-1295)
30, JP-A-63-257630). Further, if necessary, a gas barrier layer provided with a protective layer or another polymer film is laminated with an adhesive for the purpose of further improving gas barrier properties.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の透明ガスバリヤー性フィルムには、以下に述べる
ような問題点があった。樹脂をコーティングするものに
関しては、 水蒸気や酸素等の気体の透過率の温度依存性が著し
く、特に、高温ではガスバリヤー性が損なわれる。 樹脂材料と気体分子との相互作用が大きいため、ある
気体の存在が別の気体の透過率に影響を与える。例え
ば、ポリ塩化ビニリデンやポリビニルアルコールでは水
蒸気の存在が酸素の透過率に著しい影響を与える。 無機物に比べて耐熱性が充分でない。酸化珪素のよう
な無機物を真空蒸着するものに関しては、 ガスバリヤー性を高めると透明性が低下する。 コーティング膜厚が薄いと充分なガスバリヤー性が得
られない。 コーティング膜厚が厚いと基材との密着性が低下する
上に、脆くなり、可撓性がなくなり加工時にクラックが
入りやすくなる、等である。 本発明者らは、かかる問題を解決するために、鋭意研究
を重ねた結果、高分子基材との密着性に優れたガスバリ
ヤー層を有する透明導電性積層体を見いだし、本発明に
到達した。However, such a conventional transparent gas barrier film has the following problems. In the case of coating a resin, the temperature dependence of the transmittance of gas such as water vapor or oxygen is remarkable, and particularly, gas barrier properties are impaired at high temperatures. Due to the large interaction between the resin material and the gas molecules, the presence of one gas affects the permeability of another gas. For example, in polyvinylidene chloride or polyvinyl alcohol, the presence of water vapor has a significant effect on oxygen permeability. Insufficient heat resistance compared to inorganic substances. In the case of vacuum-depositing an inorganic substance such as silicon oxide, the transparency decreases when the gas barrier property is increased. If the coating film thickness is small, sufficient gas barrier properties cannot be obtained. If the coating film thickness is large, the adhesion to the base material is reduced, and the coating becomes brittle, loses flexibility and easily cracks during processing. The present inventors have conducted intensive studies to solve such a problem, and as a result, have found a transparent conductive laminate having a gas barrier layer having excellent adhesion to a polymer substrate, and have reached the present invention. .
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、透
明高分子フィルム基材に対して、酸化珪素の層と透明導
電層とが積層されるものであって、該酸化珪素層が少な
くとも有機珪素化合物ガスと酸素とを用いた減圧プラズ
マ化学気相蒸着法で形成せしめたものである高ガスバリ
ヤー性透明導電性積層体、であり、好ましくはまた、透
明高分子フィルム基材が、ポリエーテルサルフォンまた
はポリエーテルケトンであるガスバリヤー性透明導電性
積層体、であり、好ましくはまた、酸化珪素の層が有機
珪素化合物に由来する有機物を含有しているガスバリヤ
ー性透明導電性積層体、であり、好ましくはまた、酸化
珪素の層が、少なくとも有機珪素化合物ガスと酸素ガス
を用いた減圧プラズマ化学気相蒸着法によって形成され
るものであって、透明導電層がスパッタリング法によっ
て形成されるものであるガスバリヤー性透明導電性積層
体であり、好ましくはまた、透明高分子フィルム基材上
に、少なくとも酸化珪素の層と透明導電層とが適宜形成
されてなる積層体であって、該積層体の酸素ガスの透過
率が0.1cc/m2 /24時間/1atm以下である
ガスバリヤー性透明導電性積層体、であり、好ましくは
また、酸化珪素の層(A)と透明導電層(B)が高分子
フィルム基材(C)に対して、ACB、CAB、また
は、ACABの順に積層されてなるガスバリヤー性透明
導電性積層体、であり、好ましくはまた、透明高分子フ
ィルム基材に対して、酸化珪素の層と透明導電層とを積
層するガスバリヤー性透明導電性積層対の製造法であっ
て、該酸化珪素層を、少なくとも有機珪素化合物ガスと
酸素とを用いた減圧プラズマ化学気相蒸着法で形成する
ガスバリヤー性透明導電性積層体の製造法、であり、好
ましくはまた、透明導電層をスパッタリング法によって
形成するガスバリヤー性透明導電性積層体の製造法、を
要旨とするものである。That is, the present invention provides a method in which a silicon oxide layer and a transparent conductive layer are laminated on a transparent polymer film substrate, wherein the silicon oxide layer is at least organic. A high gas barrier transparent conductive laminate, which is formed by a reduced pressure plasma enhanced chemical vapor deposition method using a silicon compound gas and oxygen, and preferably, the transparent polymer film substrate is a polyether. A gas-barrier transparent conductive laminate, which is a sulfone or a polyetherketone, and preferably also a gas-barrier transparent conductive laminate in which the layer of silicon oxide contains an organic substance derived from an organosilicon compound; Preferably, the silicon oxide layer is formed by a low pressure plasma chemical vapor deposition method using at least an organic silicon compound gas and oxygen gas, The transparent conductive layer is a gas barrier transparent conductive layer in which the light conductive layer is formed by a sputtering method. Preferably, at least a silicon oxide layer and a transparent conductive layer are appropriately formed on a transparent polymer film substrate. a laminate formed by the gas-barrier transparent conductive laminate permeability of oxygen gas of the laminate is less than 0.1cc / m 2/24 hours / 1 atm, is preferably also oxidizing A gas barrier transparent conductive laminate in which a silicon layer (A) and a transparent conductive layer (B) are laminated on a polymer film substrate (C) in the order of ACB, CAB, or ACAB. Preferably, a method for producing a gas-barrier transparent conductive laminate pair in which a silicon oxide layer and a transparent conductive layer are laminated on a transparent polymer film substrate, wherein the silicon oxide layer is formed of at least an organic A gas-barrier transparent conductive laminate formed by a reduced-pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition method using an elemental compound gas and oxygen, and preferably a gas-barrier property in which the transparent conductive layer is formed by a sputtering method. A method for producing a transparent conductive laminate is provided.
【0005】以下添付図面を参照しつつ本発明を説明す
る。まず、添付図面について説明するに、図1は、本発
明を実施するための装置の説明図であり、図2〜5は本
発明の高ガスバリヤー性透明導電性積層体の層構成の一
例を示す図である。図2は透明導電層/透明高分子フィ
ルム/酸化珪素層からなる層構成を、図3は透明導電層
/酸化珪素層/透明高分子フィルムからなる層構成を、
図4は透明導電層/酸化珪素層/透明高分子フィルム/
酸化珪素層からなる層構成を、図5は透明導電層/酸化
珪素層/透明高分子フィルム/酸化珪素層/透明導電層
からなる層構成をそれぞれ示す。ここで、1は供給ロー
ラー、2は透明フィルム、3は真空容器、4は真空ポン
プ、5はガス導入口、6は高周波電極、7は送りローラ
ー、8は真空容器、9はターゲット、10は巻きとりロ
ーラー、11は透明高分子フィルム、12は酸化珪素
層、13は透明導電層をそれぞれ示す。The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, referring to the attached drawings, FIG. 1 is an explanatory view of an apparatus for carrying out the present invention, and FIGS. 2 to 5 show an example of a layer configuration of a high gas barrier transparent conductive laminate of the present invention. FIG. FIG. 2 illustrates a layer configuration including a transparent conductive layer / a transparent polymer film / a silicon oxide layer, and FIG. 3 illustrates a layer configuration including a transparent conductive layer / a silicon oxide layer / a transparent polymer film.
FIG. 4 shows a transparent conductive layer / silicon oxide layer / transparent polymer film /
FIG. 5 shows a layer configuration composed of a silicon oxide layer, and FIG. 5 shows a layer configuration composed of a transparent conductive layer / silicon oxide layer / transparent polymer film / silicon oxide layer / transparent conductive layer. Here, 1 is a supply roller, 2 is a transparent film, 3 is a vacuum container, 4 is a vacuum pump, 5 is a gas inlet, 6 is a high frequency electrode, 7 is a feed roller, 8 is a vacuum container, 9 is a target, 10 is Take-up roller, 11 denotes a transparent polymer film, 12 denotes a silicon oxide layer, and 13 denotes a transparent conductive layer.
【0006】本発明において、基材となる高分子フィル
ムは特に限定しないが、透明性を持ち、ガラス転移温度
がある程度高く、吸湿性の少ないものが望ましく、ポリ
エステル、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリカーボネート、ポリオレフィンフィル
ム等が挙げられ、特に、ポリエーテルスルフォンとポリ
エーテルエーテルケトンが好ましい。In the present invention, the polymer film serving as the base material is not particularly limited, but those having transparency, high glass transition temperature and low hygroscopicity are desirable, and polyester, polyether sulfone, polyether ether ketone are preferable. , Polycarbonate, polyolefin film, etc., and particularly preferred are polyethersulfone and polyetheretherketone.
【0007】本発明で用いられる、高分子フィルム基材
に積層する酸化珪素の層は、減圧プラズマ化学気相蒸着
法により、少なくとも有機珪素化合物と酸素ガスを用い
て作成されることが好ましい、しかして、具体的に使用
される有機珪素化合物としては、アセトキシトリメチル
シラン、アリルオキシトリメチルシラン、アリルトリメ
チルシラン、ビストリメチルシリルアジペート、ブトキ
シトリメチルシラン、ブチルトリメトキシシラン、シク
ロヘキシルオキシトリメチルシラン、デカメチルシクロ
ペンタシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、ジア
セトキシジメチルシラン、ジアセトキシメチルビニルシ
ラン、ジエトキシジメチルシラン、ジエトキシジフェニ
ルシラン、ジエトキシ−3−グリシドキシプロピルメチ
ルシラン、ジエトキシメチルオクタデシルシラン、ジエ
トキシメチルシラン、ジエトキシメチルフェニルシラ
ン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジメトキシジメチ
ルシラン、ジメトキシジフェニルシラン、ジメトキシメ
チルフェニルシラン、ジメチルエトキシフェニルシラ
ン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルイソペンチルオ
キシビニルシラン、1,3−ジメチル−1,1,3,3
−テトラフェニルジシロキサン、ジフェニルエトキシメ
チルシラン、ジフェニルシラネジオール、1,3−ジビ
ニル−1,1,3,3−テトラメチルジシラキサン、2
−(3,4−エポキシシクロフェニルエチル)トリメト
キシシラン、エトキシジメチルビニルシラン、エトキシ
トリメチルシラン、エチルトリアセトキシシラン、エチ
ルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エ
チルトリメチルシラン、3−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、1,1,1,3,5,5,5−ヘプタ
メチルトリシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキ
サン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキシルトリメトキ
シシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
メトキシトリメチルシラン、メチルトリアセトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシ
ラン、メチルイソプロペノキシシラン、メチルプロポキ
シシラン、オクタデシルトリエトキシエトキシシラン、
オクタメチルシクロテトラシロキサン、1,1,1,
3,5,7,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、
オクタメチルトリシロキサン、オクチルトリエトキシシ
ラン、1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロペンタ
シロキサン、ペンタメチルジシロキサン、1,1,3,
5,5−ペンタフェニル−1,3,5−トリメチルトリ
シロキサン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルト
リメトキシシラン、フェニルトリメチルシラン、プロポ
キシトリメチルシラン、プロピルトリエトキシシラン、
テトラアセトキシシラン、テトラブトキシシラン、テト
ラテエトキシシラン、テトライソプラポキシシラン、テ
トラメトキシシラン、1,3,5,7−テトラメトキシ
シクロテトラシロキサン、1,1,3,3−テトラメチ
ルジロキサン、テトラメチルシラン、1,3,3,5−
テトラメチルー1,1,5,5−テトラフェニルトリシ
ロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,
5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、テトラ
プロポキシシラン、トリアセトキシビニルシラン、トリ
エトキシビニルシラン、トリエチルシラン、トリヘキシ
ルシラン、トリメトキシシラン、トリメトキシビニルシ
ラン、トリメチルシラノール、1,3,5−トリメチル
−1,3,5−トリビニルシクロトリシロキサン、トリ
メチルビニルシラン、トリフェニルシラノール、トリス
(2−メトキシエトキシ)ビニルシラン等を用いること
ができるが、勿論これらに限定されるものではなく、さ
らにアミノシラン、シラザン等も用いられる。これら有
機化合物の蒸気を反応容器に導入するには、ヘリウムや
アルゴン等の希ガスをキャリヤーガスとして用いること
ができる。また、有機珪素化合物を加熱し蒸気圧を上げ
て、有機珪素化合物のガスを直接導入することもでき
る。The silicon oxide layer to be laminated on the polymer film substrate used in the present invention is preferably formed by a low pressure plasma chemical vapor deposition method using at least an organic silicon compound and oxygen gas. Specific examples of the organic silicon compound used include acetoxytrimethylsilane, allyloxytrimethylsilane, allyltrimethylsilane, bistrimethylsilyl adipate, butoxytrimethylsilane, butyltrimethoxysilane, cyclohexyloxytrimethylsilane, and decamethylcyclopentasiloxane. , Decamethyltetrasiloxane, diacetoxydimethylsilane, diacetoxymethylvinylsilane, diethoxydimethylsilane, diethoxydiphenylsilane, diethoxy-3-glycidoxypropylmethylsilane, diethyl Cimethyloctadecylsilane, diethoxymethylsilane, diethoxymethylphenylsilane, diethoxymethylvinylsilane, dimethoxydimethylsilane, dimethoxydiphenylsilane, dimethoxymethylphenylsilane, dimethylethoxyphenylsilane, dimethylethoxysilane, dimethylisopentyloxyvinylsilane, 1 , 3-Dimethyl-1,1,3,3
-Tetraphenyldisiloxane, diphenylethoxymethylsilane, diphenylsilanediol, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilane,
-(3,4-epoxycyclophenylethyl) trimethoxysilane, ethoxydimethylvinylsilane, ethoxytrimethylsilane, ethyltriacetoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltrimethylsilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxy Silane, 1,1,1,3,5,5,5-heptamethyltrisiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, hexamethyldisiloxane, hexyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl Trimethoxysilane,
Methoxytrimethylsilane, methyltriacetoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methylisopropenoxysilane, methylpropoxysilane, octadecyltriethoxyethoxysilane,
Octamethylcyclotetrasiloxane, 1,1,1,
3,5,7,7,7-octamethyltetrasiloxane,
Octamethyltrisiloxane, octyltriethoxysilane, 1,3,5,7,9-pentamethylcyclopentasiloxane, pentamethyldisiloxane, 1,1,3,
5,5-pentaphenyl-1,3,5-trimethyltrisiloxane, phenyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltrimethylsilane, propoxytrimethylsilane, propyltriethoxysilane,
Tetraacetoxysilane, tetrabutoxysilane, tetrateethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetramethoxysilane, 1,3,5,7-tetramethoxycyclotetrasiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldiloxane, Tetramethylsilane, 1,3,3,5-
Tetramethyl-1,1,5,5-tetraphenyltrisiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,3
5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane, tetrapropoxysilane, triacetoxyvinylsilane, triethoxyvinylsilane, triethylsilane, trihexylsilane, trimethoxysilane, trimethoxyvinylsilane, trimethylsilanol, 1,3,5-trimethyl-1, 3,5-trivinylcyclotrisiloxane, trimethylvinylsilane, triphenylsilanol, tris (2-methoxyethoxy) vinylsilane, and the like can be used, but are not limited to these, and aminosilane, silazane, or the like may be used. Can be To introduce these organic compound vapors into the reaction vessel, a rare gas such as helium or argon can be used as a carrier gas. Further, the gas of the organic silicon compound can be directly introduced by heating the organic silicon compound to increase the vapor pressure.
【0008】また、酸素ガスの代わりに、酸化作用があ
るガス、例えば、オゾン、水蒸気、笑気ガス等も使用し
得る。しかして、導入する有機珪素化合物ガスと酸素ガ
スの流量の比は、有機珪素化合物の種類にもよるが、酸
素ガス/有機珪素化合物ガス=0.2〜1.2の流量比
の範囲が好ましい。ヘリウム等の希ガスをキャリヤーガ
スとして用いるときには、ヘリウム中の有機珪素化合物
ガスの流量と酸素ガスの流量の範囲が上記0.2〜1.
2の範囲が好ましい。酸素流量があまり少なすぎると、
生成される膜の光線透過率ならびにガスバリヤー性が低
下し、逆に酸素流量があまり多いときには膜の密着性な
らびにガスバリヤー性が低下する。[0008] Instead of oxygen gas, a gas having an oxidizing effect, for example, ozone, water vapor, laughing gas or the like may be used. The ratio of the flow rates of the organic silicon compound gas and the oxygen gas to be introduced depends on the type of the organic silicon compound, but is preferably in the range of the flow ratio of oxygen gas / organic silicon compound gas = 0.2 to 1.2. . When a rare gas such as helium is used as the carrier gas, the range of the flow rate of the organic silicon compound gas and the flow rate of the oxygen gas in helium is 0.2 to 1.
A range of 2 is preferred. If the oxygen flow is too low,
The light transmittance and gas barrier properties of the formed film decrease, and conversely, when the oxygen flow rate is too large, the adhesion and gas barrier properties of the film decrease.
【0009】また、反応中の圧力はプラズマ放電が起こ
る範囲であればよく、通常の平行平板型高周波プラズマ
装置で成膜を行う場合には、0.05〜2.5Torr
が好ましく、より好ましくは、0.1〜1.5Torr
である。圧力が低すぎるとプラズマ放電の維持が困難に
なり、圧力が高すぎると膜の密着性が低下する傾向にあ
る。しかしながら、より低圧で放電させることが可能な
電子サイクロトロン共鳴放電やヘリコン波放電、マグネ
トロン放電を用いる場合においては圧力範囲は上記の範
囲に限定されるものではない。流量の計測と制御は、マ
スフローコントローラー、浮き子式フローメター、バブ
ルメーター等を使用することができる。圧力の測定に
は、ピラニ真空計、隔膜真空計、スピニングローター真
空計、熱伝導真空計、電離真空計等が使用し得るが、隔
膜真空計が好ましく用いられる。酸化珪素の層の厚みに
ついては特に限定するものではないが、透明性を損ねな
い範囲で、かつガスバリヤー性を保ち、高分子基材との
密着性を確保できる厚さであれば良い。具体的には、2
0nm以上550nm以下好ましくは20nm以上50
0nm以下がよく、さらには20nm以上300nm以
下がより好ましい。この厚み未満では均一で連続した膜
を形成しがたく、これを越えると、高分子基材との密着
性や可視光に対する透明性が減少する。膜厚の測定に
は、触針粗さ計、繰り返し反射干渉計、マイクロバラン
ス、水晶振動子法等があるが、水晶振動子法では成膜中
の膜厚測定が可能なので、膜厚をリアルタイムでモニタ
ーしながら、所望の膜厚を得るのに適している。また、
前もって成膜の条件を定めておき、試験基材上に成膜を
行い、成膜時間と膜厚の関係を調べた上で、成膜時間に
より膜厚を制御する方法も採用できる。The pressure during the reaction may be within a range in which plasma discharge occurs. In the case of forming a film by a general parallel plate type high frequency plasma apparatus, the pressure is 0.05 to 2.5 Torr.
And more preferably 0.1 to 1.5 Torr.
It is. If the pressure is too low, it becomes difficult to maintain the plasma discharge, and if the pressure is too high, the adhesion of the film tends to decrease. However, when using electron cyclotron resonance discharge, helicon wave discharge, or magnetron discharge that can be discharged at a lower pressure, the pressure range is not limited to the above range. For the measurement and control of the flow rate, a mass flow controller, a float type flow meter, a bubble meter and the like can be used. For measuring the pressure, a Pirani vacuum gauge, a diaphragm vacuum gauge, a spinning rotor vacuum gauge, a heat conduction vacuum gauge, an ionization vacuum gauge, or the like can be used, but a diaphragm vacuum gauge is preferably used. The thickness of the silicon oxide layer is not particularly limited, but may be any thickness as long as the transparency is not impaired, the gas barrier property is maintained, and the adhesion to the polymer substrate is ensured. Specifically, 2
0 nm to 550 nm, preferably 20 nm to 50
It is preferably 0 nm or less, more preferably 20 nm or more and 300 nm or less. If the thickness is less than this, it is difficult to form a uniform and continuous film. If the thickness exceeds this, the adhesion to the polymer substrate and the transparency to visible light decrease. To measure the film thickness, there are a stylus roughness meter, a repetitive reflection interferometer, a microbalance, a crystal oscillator method, and the like. It is suitable for obtaining a desired film thickness while monitoring with. Also,
It is also possible to adopt a method in which film formation conditions are determined in advance, a film is formed on a test substrate, the relationship between the film formation time and the film thickness is examined, and the film thickness is controlled by the film formation time.
【0010】本発明で使用する透明導電膜としては、 1)金、銀、銅、アルミニウム、パラジュウム等の単金属
または合金薄膜層 2)酸化錫、酸化インジュウム、ヨウ化銅、酸化亜鉛等化
合物半導体 3)上記1)および2)を組み合わせた積層膜 等の公知のものが適用可能である。上記の透明導電膜
は、物理蒸着法、または、湿式の成膜法により作成する
ことができる。物理蒸着法として、真空蒸着法、スパッ
タ法、イオンプレーティング法、活性化反応蒸着法等を
用いることができる。湿式の成膜法としてはゾル−ゲル
法等が知られている。しかしながら、酸化珪素の層を真
空プロセスで作成するため、透明導電膜の作成も真空プ
ロセスである物理蒸着法が好ましく、さらに、驚くべき
ことに、スパッタ法を用いて透明導電層作成するとフィ
ルムのガスバリヤー性がさらに向上するのである。透明
導電層の厚さは、透明性を損ねない範囲で充分な導電率
を得られる範囲ならばよく、30nm〜500nmの範
囲が望ましく、より望ましくは50〜300nmの範囲
である。The transparent conductive film used in the present invention includes: 1) a single metal or alloy thin film layer of gold, silver, copper, aluminum, palladium, etc. 2) a compound semiconductor such as tin oxide, indium oxide, copper iodide, zinc oxide, etc. 3) A known film such as a laminated film combining the above 1) and 2) can be applied. The transparent conductive film can be formed by a physical vapor deposition method or a wet film forming method. As the physical vapor deposition method, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, an activated reactive vapor deposition method, or the like can be used. A sol-gel method or the like is known as a wet film forming method. However, since the silicon oxide layer is formed by a vacuum process, the transparent conductive film is preferably formed by a physical vapor deposition method which is a vacuum process. The barrier properties are further improved. The thickness of the transparent conductive layer may be in a range where sufficient conductivity can be obtained as long as transparency is not impaired, and is preferably in a range of 30 nm to 500 nm, and more preferably in a range of 50 to 300 nm.
【0011】また、上記酸化珪素中には、鉄、ニッケ
ル、クロム、チタン、マグネシウム、アルミニウム、イ
ンジュウム、亜鉛、錫、アンチモン、タングステン、モ
リブデン、銅等が微量含まれても良い。また、膜の可撓
性を改善する目的で、炭素や弗素を適宜含有させても良
い。The silicon oxide may contain trace amounts of iron, nickel, chromium, titanium, magnesium, aluminum, indium, zinc, tin, antimony, tungsten, molybdenum, copper and the like. For the purpose of improving the flexibility of the film, carbon or fluorine may be appropriately contained.
【0012】酸化珪素層および透明導電膜層の組成は、
X線光電子分光法やX線マイクロ分析法、オージェ電子
分光法、ラザフォード後方散乱法等を用いて分析するこ
とができる。例えば、ラザフォード後方散乱法を用いる
場合には、供試体フィルムを真空容器内に設置、供試体
表面から、1〜4MeVに加速したα粒子を照射し、後
方散乱されてくるイオンのエネルギーを分析することに
より膜の深さ方向の組成やその組成の均一性を調査する
ことができる。表面層の帯電を防ぐために適宜表面に金
等を蒸着しても良い。また、オージェ電子分光法で分析
を行う場合には超高真空の容器の中に供試体を設置し、
供試体表面に1〜10keVに加速した電子線を照射
し、その時に放出されるオージェ電子を検出することに
より組成を調べることができる。この場合、供試体の電
気抵抗が高い場合があるので帯電の影響が出ないよう
に、1次電子線の電流を10pA以下に抑え更にエネル
ギーも2keV以下にすることが好ましい。電子線の代
わりにX線を用いた光電子分光法は、オージェ電子分光
よりも帯電の影響が出にくい点が有利である。The compositions of the silicon oxide layer and the transparent conductive film layer are as follows:
It can be analyzed using X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray microanalysis, Auger electron spectroscopy, Rutherford backscattering, or the like. For example, when using the Rutherford backscattering method, a test sample film is placed in a vacuum vessel, and α-particles accelerated to 1 to 4 MeV are irradiated from the test sample surface to analyze the energy of ions backscattered. This makes it possible to investigate the composition of the film in the depth direction and the uniformity of the composition. Gold or the like may be appropriately deposited on the surface to prevent charging of the surface layer. In addition, when performing analysis by Auger electron spectroscopy, place the specimen in an ultra-high vacuum container,
The composition can be examined by irradiating the surface of the specimen with an electron beam accelerated to 1 to 10 keV and detecting Auger electrons emitted at that time. In this case, since the electrical resistance of the specimen may be high, it is preferable to suppress the current of the primary electron beam to 10 pA or less and further to reduce the energy to 2 keV or less so as to prevent the influence of charging. Photoelectron spectroscopy using X-rays instead of electron beams is advantageous over Auger electron spectroscopy in that it is less affected by charging.
【0013】酸化珪素層または透明導電層を高分子フィ
ルム基材の上に形成するときには、該基材の前処理とし
て、コロナ放電処理、プラズマ処理、グロー放電処理、
逆スパッタ処理、表面粗面化処理、化学処理等を行うこ
とや、公知のアンダーコートを施すことができる。ま
た、層の上に必要に応じて保護層を形成することが出来
るが、かかる保護層は透明なプラスチックであればよ
く、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂、ポ
リカーボネート等が挙げられる。When a silicon oxide layer or a transparent conductive layer is formed on a polymer film substrate, corona discharge treatment, plasma treatment, glow discharge treatment,
A reverse sputtering treatment, a surface roughening treatment, a chemical treatment or the like can be performed, or a known undercoat can be applied. In addition, a protective layer can be formed on the layer as required. The protective layer may be a transparent plastic, and examples thereof include polyester resin, acrylic resin, vinyl resin, and polycarbonate.
【0014】ここで添付図面を用いて、本発明の透明導
電性積層体の製造法について説明するに、図1に示すよ
うに、供給ローラー1から透明高分子フィルム2を真空
容器に導入する。真空容器は真空ポンプ4を用いて排気
され所望の真空度が維持されている。真空ポンプには、
油回転ポンプ、ルーツポンプ、ダイアフラムポンプ、油
拡散ポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ等が適
宜組み合わせて使用される。真空容器へはガス導入口5
から薄膜形成用の原料ガスが導入される。ここで導入さ
れるガスとしては、少なくとも有機珪素化合物ガスと酸
素ガスである。有機珪素ガスとしては、既述した各種シ
ロキサン、各種シラン、各種芳香族シラン、各種シラノ
ールが挙げられる。特に、ヘキサメチルジシロキサン、
テトラメチルジシロキサンが好ましく用いられる。室温
での蒸気圧が低い化合物は、上記のごとく適宜、キャリ
ヤーガスとしてヘリウムあるいはアルゴン等の希ガスを
用いてバブリングすることにより真空容器に導入され
る。または、ガスを十分な蒸気圧を持つまで加熱するこ
とにより真空容器に導入される。酸素ガスの代わりに水
蒸気、オゾン、笑気ガスも使用し得る。また、性能向上
のために窒素ガスや弗化炭素ガスを導入しても良い。上
記の反応ガスを導入しながら、高周波電極6から高周波
を導入しプラズマを生成し、フィルム上に好ましくは、
100℃以下で膜を形成する。高周波の導入には、容量
結合あるいは誘導結合いずれも使用し得る。Here, a method for producing the transparent conductive laminate of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, a transparent polymer film 2 is introduced from a supply roller 1 into a vacuum container. The vacuum container is evacuated using a vacuum pump 4 to maintain a desired degree of vacuum. For vacuum pumps,
An oil rotary pump, a roots pump, a diaphragm pump, an oil diffusion pump, a turbo molecular pump, a cryopump, and the like are used in appropriate combination. Gas inlet 5 to vacuum vessel
A raw material gas for forming a thin film is introduced from. The gases introduced here are at least an organic silicon compound gas and an oxygen gas. Examples of the organic silicon gas include various siloxanes, various silanes, various aromatic silanes, and various silanols described above. In particular, hexamethyldisiloxane,
Tetramethyldisiloxane is preferably used. As described above, a compound having a low vapor pressure at room temperature is introduced into a vacuum vessel by bubbling a rare gas such as helium or argon as a carrier gas. Alternatively, the gas is introduced into the vacuum vessel by heating it until it has a sufficient vapor pressure. Instead of oxygen gas, steam, ozone, and laughing gas may be used. Further, a nitrogen gas or a carbon fluoride gas may be introduced for improving the performance. While introducing the above reaction gas, a high frequency is introduced from the high frequency electrode 6 to generate plasma, and preferably on a film,
A film is formed at 100 ° C. or lower. Either capacitive coupling or inductive coupling can be used to introduce a high frequency.
【0015】次に送りローラー7により、透明導電層を
積層するために別の真空容器に送られ、酸化インジュウ
ムまたは金属インジュウムを主体とするターゲット9に
よるスパッタ法により高分子フィルムにより透明導電層
が形成される。酸化インジュウムをスパッタするときに
は作動ガスとしてアルゴンが用いられる。金属インジュ
ウムをスパッタするときにはアルゴンと酸素の混合ガス
でスパッタするが、この際の酸素とアルゴンの導入量の
比は、酸素/アルゴン=0.1〜0.5の範囲が好まし
く、より好ましくは0.2〜0.3の範囲である。しか
しながら、この値は装置の性能により変化するため、必
ずしも上記の値の限定されるものではない。なお、必要
ならば膜を生成する前に、密着性等の向上のための前処
理を適宜真空容器内外で行うことも可能である。また、
酸化珪素層と透明導電膜の形成を別々の真空容器で行う
ことももちろん可能である。以下、実施例により本発明
の実施の態様の一例を説明する。Next, the transparent conductive layer is fed to another vacuum vessel by a feed roller 7 for laminating the transparent conductive layer, and a transparent conductive layer is formed from a polymer film by a sputtering method using a target 9 mainly composed of indium oxide or metal indium. Is done. When sputtering indium oxide, argon is used as a working gas. When sputtering metal indium, sputtering is performed with a mixed gas of argon and oxygen, and the ratio of the introduced amounts of oxygen and argon is preferably in a range of oxygen / argon = 0.1 to 0.5, more preferably 0/0. 0.2 to 0.3. However, since this value changes depending on the performance of the device, the above value is not necessarily limited. If necessary, before forming a film, a pretreatment for improving adhesion or the like can be appropriately performed inside or outside the vacuum container. Also,
It is of course possible to form the silicon oxide layer and the transparent conductive film in separate vacuum vessels. Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to examples.
【0016】[0016]
【実施例】なお、実施例、比較例において、気体の透過
率の試験をASTM1434−75に準拠して行った。 実施例1〜7 厚さ50μmのポリエーテルスルフォン(以下PESと
略記する)フィルム上に、有機珪素化合物ガスとして4
0℃で気化させたテトラメチルジシロキサン(以下TM
DSOと略記)を用い、TMDSO/酸素=0.5の流
量比で真空容器内に導入し、0.1Torrの真空度を
維持しながら、13.56MHzの高周波を平行平板電
極に導入してプラズマ放電をおこし、減圧プラズマ化学
気相蒸着法により膜厚の異なる酸化珪素の層を作成し
た。さらに、一部の試料では酸化インジュムに10wt
%酸化錫が含有したターゲットを用いたスパッタ法によ
り膜厚50nmの透明導電層を作成した。上記の試料の
構成と酸素ガス透過率ならびにλ=550nmにおける
光線透過率を表1に示す。EXAMPLES In Examples and Comparative Examples, a test for gas permeability was performed in accordance with ASTM 1434-75. Examples 1 to 7 On a polyethersulfone (hereinafter abbreviated as PES) film having a thickness of 50 μm, 4
Tetramethyldisiloxane vaporized at 0 ° C. (hereinafter TM
DSO) and introduced into the vacuum vessel at a flow rate ratio of TMDSO / oxygen = 0.5, and while maintaining a degree of vacuum of 0.1 Torr, a high frequency of 13.56 MHz was introduced into the parallel plate electrode to generate plasma. Discharge was performed, and silicon oxide layers having different thicknesses were formed by a reduced pressure plasma enhanced chemical vapor deposition method. Furthermore, in some samples, 10 wt.
A transparent conductive layer having a thickness of 50 nm was formed by a sputtering method using a target containing% tin oxide. Table 1 shows the structure of the above sample, the oxygen gas transmittance, and the light transmittance at λ = 550 nm.
【0017】比較例1 PESフィルム上に、酸化インジュムに10wt%酸化
錫が含有したターゲットを用いたスパッタ法により膜厚
50nmなる透明導電層を作成した。上記の試料の構成
と酸素ガス透過率ならびにλ=550nmにおける光線
透過率を表1に併記する。Comparative Example 1 A transparent conductive layer having a thickness of 50 nm was formed on a PES film by a sputtering method using a target containing 10 wt% tin oxide in indium oxide. Table 1 also shows the configuration of the above sample, the oxygen gas transmittance, and the light transmittance at λ = 550 nm.
【0018】[0018]
【表1】 [Table 1]
【0019】比較例2〜8 厚さ50μmのPESフィルム上に、真空蒸着法により
SiO2を原材料として、膜厚の異なる酸化珪素の層を
作成した。さらに、一部の試料では酸化インジュムに1
0wt%酸化錫が含有したターゲットを用いたスパッタ
法により膜厚の異なる透明導電層を作成した。上記の試
料の構成と酸素ガス透過率を表2に示す。Comparative Examples 2 to 8 Silicon oxide layers having different thicknesses were formed on a PES film having a thickness of 50 μm using SiO 2 as a raw material by a vacuum evaporation method. Furthermore, in some samples, 1
Transparent conductive layers having different thicknesses were formed by a sputtering method using a target containing 0 wt% tin oxide. Table 2 shows the structure of the above sample and the oxygen gas permeability.
【0020】[0020]
【表2】 [Table 2]
【0021】比較例9〜15 厚さ50μmのPESフィルム上に、スパッタ法により
SiO2をターゲットとして、膜厚の異なる酸化珪素の
層を作成した。さらに、一部の試料では酸化インジュム
に10wt%酸化錫が含有したターゲットを用いたスパ
ッタ法により膜厚の異なる透明導電層を作成した。上記
の試料の構成と酸素ガス透過率を表3に示す。Comparative Examples 9 to 15 Silicon oxide layers having different thicknesses were formed on a 50 μm-thick PES film by sputtering using SiO 2 as a target. Further, in some samples, transparent conductive layers having different thicknesses were formed by a sputtering method using a target containing 10 wt% tin oxide in indium oxide. Table 3 shows the structure of the above sample and the oxygen gas permeability.
【0022】[0022]
【表3】 表1、表2並びに表3に示された、実施例および比較例
から、本発明の積層体は、ガスバリヤー性が極めて優れ
ていることがわかる。[Table 3] From the examples and comparative examples shown in Tables 1, 2 and 3, it can be seen that the laminate of the present invention has extremely excellent gas barrier properties.
【0023】実施例8〜14 厚さ50μmのポリエーテルエーテルケトン(以下PE
EKと略記する)フィルム上に、有機珪素ガスとして4
0℃で気化させたTMDSOを用い、TMDSO/酸素
=0.5の流量比で真空容器内に導入し、0.1Tor
rの真空度を維持しながら、13.56MHzの高周波
を平行平板電極に導入してプラズマ放電をおこし、減圧
プラズマ化学気相蒸着法により膜厚の異なる酸化珪素の
層を作成した。さらに、一部の試料では酸化インジュム
に10wt%酸化錫が含有したターゲットを用いたスパ
ッタ法により膜厚の異なる透明導電層を作成した。上記
の試料の構成と酸素ガス透過率を表4に示す。Examples 8 to 14 Polyetheretherketone (hereinafter referred to as PE) having a thickness of 50 μm
EK) on the film as organic silicon gas
Using TMDSO vaporized at 0 ° C., introduced into a vacuum vessel at a flow rate ratio of TMDSO / oxygen = 0.5, and 0.1 Torr
While maintaining the degree of vacuum of r, a high frequency of 13.56 MHz was introduced into the parallel plate electrodes to cause plasma discharge, and silicon oxide layers having different thicknesses were formed by reduced pressure plasma enhanced chemical vapor deposition. Further, in some samples, transparent conductive layers having different thicknesses were formed by a sputtering method using a target containing 10 wt% tin oxide in indium oxide. Table 4 shows the structure of the above sample and the oxygen gas permeability.
【0024】[0024]
【表4】 [Table 4]
【0025】比較例16〜22 厚さ50μmのPEEKフィルム上に、スパッタ法によ
りSiO2をターゲットとして、膜厚の異なる酸化珪素
の層を作成した。さらに、一部の試料では酸化インジュ
ムに10wt%酸化錫が含有したターゲットを用いたス
パッタ法により膜厚の異なる透明導電層を作成した。上
記の試料の構成と酸素ガス透過率を表5に示す。Comparative Examples 16 to 22 Silicon oxide layers having different thicknesses were formed on a 50 μm-thick PEEK film by sputtering using SiO 2 as a target. Further, in some samples, transparent conductive layers having different thicknesses were formed by a sputtering method using a target containing 10 wt% tin oxide in indium oxide. Table 5 shows the structure of the above sample and the oxygen gas permeability.
【0026】[0026]
【表5】 表4および表5に示された実施例ならびに比較例より、
PEEKを使用する本発明の積層体は、極めて優れたガ
スバリヤー性を示すことがわかる。[Table 5] From the examples and comparative examples shown in Tables 4 and 5,
It can be seen that the laminate of the present invention using PEEK exhibits extremely excellent gas barrier properties.
【0027】比較例23〜25 厚さ50μmのPESフィルム上に、有機珪素ガスとし
て40℃で気化させたTMDSOを用い、TMDSO/
酸素=0.5の流量比で真空容器内に導入し、0.1T
orrの真空度を維持しながら、13.56MHzの高
周波を平行平板電極に導入してプラズマ放電をおこし、
減圧プラズマ化学気相蒸着法により膜厚の異なる酸化珪
素の層を作成した。さらに、酸化インジュムに10wt
%酸化錫が含有したターゲットを用いたスパッタ法によ
り膜厚の異なる透明導電層を作成した。上記の試料の構
成と酸素ガス透過率を表6に示す。Comparative Examples 23 to 25 On a PES film having a thickness of 50 μm, TMDSO vaporized at 40 ° C. as an organic silicon gas was used.
Oxygen is introduced into the vacuum vessel at a flow ratio of 0.5, and 0.1T
While maintaining a vacuum degree of orr, a high frequency of 13.56 MHz was introduced into the parallel plate electrode to cause plasma discharge,
Silicon oxide layers having different thicknesses were formed by a low pressure plasma chemical vapor deposition method. In addition, 10 wt.
Transparent conductive layers having different thicknesses were formed by a sputtering method using a target containing% tin oxide. Table 6 shows the structure of the sample and the oxygen gas permeability.
【0028】[0028]
【表6】 表6より、酸化珪素層の膜厚が、あまり厚すぎ、例えば
10nmでは充分なガスバリヤー性を得ることができな
いことがわかる。[Table 6] Table 6 shows that the silicon oxide layer is too thick, for example, 10 nm, so that sufficient gas barrier properties cannot be obtained.
【0029】実施例15〜18 厚さ50μmのPESおよびPEEKフィルム上に、有
機珪素ガスとして40℃で気化させたTMDSOを用
い、TMDSO/酸素=0.5の流量比で真空容器内に
導入し、0.1Torrの真空度を維持しながら、1
3.56MHzの高周波を平行平板電極に導入してプラ
ズマ放電をおこし、減圧プラズマ化学気相蒸着法により
500nm以下の膜厚の範囲において、異なる膜厚の酸
化珪素の層を作成した。さらに、酸化インジュムに10
wt%酸化錫が含有したターゲットを用いたスパッタ法
により膜厚の異なる透明導電層を作成した。上記の試料
の構成とスコッチテープテストによる密着性の試験を行
った結果を表7に示す。Examples 15 to 18 On a PES and PEEK film having a thickness of 50 μm, TMDSO vaporized at 40 ° C. as an organic silicon gas was introduced into a vacuum vessel at a flow ratio of TMDSO / oxygen = 0.5. While maintaining a vacuum of 0.1 Torr.
A high frequency of 3.56 MHz was introduced into the parallel plate electrode to cause plasma discharge, and silicon oxide layers having different thicknesses were formed in a thickness range of 500 nm or less by a reduced pressure chemical vapor deposition method. In addition, 10
Transparent conductive layers having different thicknesses were formed by a sputtering method using a target containing wt% tin oxide. Table 7 shows the structure of the above sample and the results of an adhesion test performed by the Scotch tape test.
【0030】[0030]
【表7】 [Table 7]
【0031】比較例26〜29 厚さ50μmのPESおよびPEEKフィルム上に、有
機珪素ガスとして40℃で気化させたTMDSOを用
い、TMDSO/酸素=0.5の流量比で真空容器内に
導入し、0.1Torrの真空度を維持しながら、1
3.56MHzの高周波を平行平板電極に導入してプラ
ズマ放電をおこし、減圧プラズマ化学気相蒸着法により
600nm以下の膜厚の範囲において、異なる膜厚の酸
化珪素の層を作成した。さらに、酸化インジュムに10
wt%酸化錫が含有したターゲットを用いたスパッタ法
により膜厚の異なる透明導電層を作成した。上記の試料
の構成とスコッチテープテストによる密着性の試験を行
った結果を表8に示す。Comparative Examples 26 to 29 On a PES and PEEK film having a thickness of 50 μm, TMDSO vaporized at 40 ° C. as an organosilicon gas was introduced into a vacuum vessel at a flow ratio of TMDSO / oxygen = 0.5. While maintaining a vacuum of 0.1 Torr.
A high frequency of 3.56 MHz was introduced into the parallel plate electrodes to generate plasma discharge, and silicon oxide layers having different thicknesses were formed in a thickness range of 600 nm or less by reduced pressure plasma enhanced chemical vapor deposition. In addition, 10
Transparent conductive layers having different thicknesses were formed by a sputtering method using a target containing wt% tin oxide. Table 8 shows the structure of the sample and the results of an adhesion test performed by the Scotch tape test.
【0032】[0032]
【表8】 表7ならびに表8に示された実施例ならびに比較例か
ら、本発明の積層体においては、酸化珪素層の膜厚が例
えば500nm以下であれば極めて優れた密着強度を示
すことがわかる。[Table 8] From the examples and comparative examples shown in Tables 7 and 8, it can be seen that in the laminate of the present invention, when the silicon oxide layer has a thickness of, for example, 500 nm or less, extremely excellent adhesion strength is exhibited.
【0033】比較例30〜32 厚さ50μmのPESフィルム上に、有機珪素化合物ガ
スとして40℃で気化させたTMDSOを用い、TMD
SO/酸素=0.1の流量比で真空容器内に導入し、
0.1Torrの真空度を維持しながら、13.56M
Hzの高周波を平行平板電極に導入してプラズマ放電を
おこし、減圧プラズマ化学気相蒸着法により500nm
以下の膜厚の範囲において、異なる膜厚の酸化珪素の層
を作成した。上記の試料の構成とガス透過率試験ならび
に光線透過率試験を行った結果を表9に示す。Comparative Examples 30 to 32 On a 50 μm thick PES film, TMDSO vaporized at 40 ° C. as an organosilicon compound gas was used.
SO / oxygen is introduced into the vacuum vessel at a flow rate of 0.1,
13.56M while maintaining a vacuum of 0.1 Torr
Hz high frequency is introduced into the parallel plate electrode to cause plasma discharge, and 500 nm
Silicon oxide layers having different thicknesses were formed in the following thickness ranges. Table 9 shows the structure of the above sample and the results of the gas transmittance test and the light transmittance test.
【0034】[0034]
【表9】 表1および表9の、実施例および比較例の示すところよ
り、TMDSOと酸素の流量比TMDSO/酸素があま
り低すぎ0.2以下特に例えば0.1では、酸素ガス透
過率ならびに光線透過率とも充分でないことがわかる。[Table 9] As shown in Examples and Comparative Examples in Tables 1 and 9, the flow rate ratio between TMDSO and oxygen, TMDSO / oxygen, is too low, not more than 0.2, especially 0.1, for example. It turns out that it is not enough.
【0035】比較例33〜34 厚さ50μmのPESフィルム上に、有機珪素ガスとし
て40℃で気化させたTMDSOを用い、TMDSO/
酸素=1.3の流量比で真空容器内に導入し、0.1T
orrの真空度を維持しながら、13.56MHzの高
周波を平行平板電極に導入してプラズマ放電をおこし、
減圧プラズマ化学気相蒸着法により500nm以下の膜
厚の範囲において、異なる膜厚の酸化珪素の層を作成し
た。更に、真空蒸着法で透明導電膜上記の試料の構成と
酸素ガス透過率試験ならびにスコッチテープ試験を行っ
た結果を表10に示す。Comparative Examples 33 to 34 On a PES film having a thickness of 50 μm, TMDSO vaporized at 40 ° C. as an organic silicon gas was used.
Oxygen was introduced into the vacuum vessel at a flow ratio of 1.3, and 0.1 T
While maintaining a vacuum degree of orr, a high frequency of 13.56 MHz was introduced into the parallel plate electrode to cause plasma discharge,
Silicon oxide layers having different thicknesses were formed in a thickness range of 500 nm or less by low-pressure plasma enhanced chemical vapor deposition. Further, Table 10 shows the structure of the transparent conductive film, the oxygen gas permeability test, and the results of the Scotch tape test performed by the vacuum deposition method.
【0036】[0036]
【表10】 表1および表7、表10の実施例および比較例の示すと
ころより、TMDSOと酸素の流量比TMDSO/酸素
が1.2以上例えば1.3では、酸素ガス透過率ならび
に密着性が充分でないことがわかる。[Table 10] As can be seen from the examples and comparative examples in Tables 1, 7, and 10, when the flow rate ratio between TMDSO and oxygen, TMDSO / oxygen is 1.2 or more, for example, 1.3, oxygen gas permeability and adhesion are not sufficient. I understand.
【0037】比較例35〜38 厚さ50μmのPESおよびPEEKフィルム上に、有
機珪素ガスとして40℃で気化させたTMDSOを用
い、TMDSO/酸素=0.5の流量比で真空容器内に
導入し、0.1Torrの真空度を維持しながら、1
3.56MHzの高周波を平行平板電極に導入してプラ
ズマ放電をおこし、減圧プラズマ化学気相蒸着法により
200nmの膜厚の酸化珪素の層を作成した。さらに、
酸化インジュムに10wt%酸化錫が含有したターゲッ
トを粉砕して、1〜3mm程度の大きさの粒状にしたも
のを蒸着源にした真空蒸着法により膜厚50nmの透明
導電層を作成した。蒸着は、酸素導入し酸素分圧を1x
10-4Torrに保ちながら行った。上記の試料の構成
と酸素ガス透過率の測定結果ならびに、スコッチテープ
テストによる密着性の試験を行った結果を表11に示
す。COMPARATIVE EXAMPLES 35-38 On a PES and PEEK film having a thickness of 50 μm, TMDSO vaporized at 40 ° C. as an organosilicon gas was introduced into a vacuum vessel at a flow ratio of TMDSO / oxygen = 0.5. While maintaining a vacuum of 0.1 Torr.
A plasma discharge was generated by introducing a high frequency of 3.56 MHz to the parallel plate electrodes, and a 200 nm-thick silicon oxide layer was formed by a reduced pressure plasma enhanced chemical vapor deposition method. further,
A transparent conductive layer having a film thickness of 50 nm was formed by a vacuum deposition method using a target having 10 wt% tin oxide contained in indium oxide as a deposition source by pulverizing a target having a size of about 1 to 3 mm. For deposition, oxygen was introduced and oxygen partial pressure was set to 1x
The test was performed while maintaining the pressure at 10 -4 Torr. Table 11 shows the structure of the sample, the measurement results of the oxygen gas permeability, and the results of the adhesion test performed by the Scotch tape test.
【0038】[0038]
【表11】 表1と表11の実施例ならびに比較例の示すところによ
ると、真空蒸着法で透明導電層を作成した場合、酸素ガ
ス透過率が、スパッタ法で作成した場合に比べて大きく
なることがわかる。[Table 11] According to the examples and comparative examples shown in Tables 1 and 11, it is found that when the transparent conductive layer is formed by the vacuum evaporation method, the oxygen gas permeability becomes larger than that when the transparent conductive layer is formed by the sputtering method.
【0039】実施例19〜25 厚さ50μmのPESフィルム上に、TMDSOを室温
(23℃)で1.5気圧のヘリウムを用いてバブリング
し、真空容器に酸素5sccm、バブリングしたヘリウ
ムを10sccmに導入し、0.07Torrの真空度
を維持しながら、13.56MHzの高周波を平行平板
電極に導入してプラズマ放電をおこし、減圧プラズマ化
学気相蒸着法により膜厚の異なる酸化珪素の層を作成し
た。さらに、一部の試料では酸化インジュムに10wt
%酸化錫が含有したターゲットを用いたスパッタ法によ
り膜厚50nmの透明導電層を作成した。上記の試料の
構成と酸素ガス透過率ならびにλ=550nmにおける
光線透過率を表12に示す。Examples 19 to 25 TMDSO was bubbled on a 50 μm thick PES film at room temperature (23 ° C.) using helium at 1.5 atm, and oxygen was introduced into a vacuum vessel at 5 sccm, and bubbled helium was introduced at 10 sccm. Then, while maintaining a degree of vacuum of 0.07 Torr, a high frequency of 13.56 MHz was introduced into the parallel plate electrodes to cause plasma discharge, and silicon oxide layers having different thicknesses were formed by reduced pressure plasma enhanced chemical vapor deposition. . Furthermore, in some samples, 10 wt.
A transparent conductive layer having a thickness of 50 nm was formed by a sputtering method using a target containing% tin oxide. Table 12 shows the structure of the above sample, the oxygen gas transmittance, and the light transmittance at λ = 550 nm.
【0040】[0040]
【表12】 表12に示す実施例より、ヘリウムによるバブリングで
TMDSOを真空容器に導入しても、所望の性能が得ら
れることがわかる。[Table 12] From the examples shown in Table 12, it can be seen that desired performance can be obtained even when TMDSO is introduced into a vacuum vessel by bubbling with helium.
【0041】実施例26〜27 厚さ50μmのPESフィルム上に、ヘキサメチルジシ
ロキサン(以下HMDSOと略記)を室温(23℃)で
1.5気圧のヘリウムを用いてバブリングし、真空容器
に酸素5sccm、バブリングしたヘリウムを15sc
cmに導入し、0.05Torrの真空度を維持しなが
ら、13.56MHzの高周波を平行平板電極に導入し
てプラズマ放電をおこし、減圧プラズマ化学気相蒸着法
により膜厚の異なる酸化珪素の層を作成した。さらに、
一部の試料では酸化インジュムに10wt%酸化錫が含
有したターゲットを用いたスパッタ法により膜厚50n
mの透明導電層を作成した。上記の試料の構成と酸素ガ
ス透過率ならびにλ=550nmにおける光線透過率を
表13に示す。Examples 26 to 27 Hexamethyldisiloxane (hereinafter abbreviated as HMDSO) was bubbled on a 50 μm-thick PES film at room temperature (23 ° C.) using helium at 1.5 atm. 5 sccm, bubbling helium 15 sc
cm, and while maintaining a vacuum degree of 0.05 Torr, a high frequency of 13.56 MHz was introduced into the parallel plate electrodes to cause plasma discharge, and silicon oxide layers having different thicknesses were formed by a reduced-pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition method. It was created. further,
In some samples, a film thickness of 50 n was formed by a sputtering method using a target containing 10 wt% tin oxide in indium oxide.
m transparent conductive layers were formed. Table 13 shows the structure of the above sample, the oxygen gas transmittance, and the light transmittance at λ = 550 nm.
【0042】[0042]
【表13】 表13に示す実施例より、ヘリウムでバブリングしたH
MDSOを用いても、所望の性能を得ることができる。[Table 13] From the examples shown in Table 13, helium-bubbled H
Even with MDSO, desired performance can be obtained.
【0043】実施例28〜29 厚さ50μmのPESフィルム上に、メチルトリテトキ
シシラン(以下MTMOSと略記)を室温(23℃)で
1.5気圧のヘリウムを用いてバブリングし、真空容器
に酸素5sccm、バブリングしたヘリウムを24sc
cmに導入し、0.05Torrの真空度を維持しなが
ら、13.56MHzの高周波を平行平板電極に導入し
てプラズマ放電をおこし、減圧プラズマ化学気相蒸着法
により膜厚の異なる酸化珪素の層を作成した。さらに、
一部の試料では酸化インジュムに10wt%酸化錫が含
有したターゲットを用いたスパッタ法により膜厚50n
mの透明導電層を作成した。上記の試料の構成と酸素ガ
ス透過率ならびにλ=550nmにおける光線透過率を
表14に示す。Examples 28 to 29 Methyltritetoxysilane (hereinafter abbreviated as MTMOS) was bubbled on a 50 μm thick PES film at room temperature (23 ° C.) using helium at 1.5 atm. 5 sccm, bubbling helium 24 sc
cm, and while maintaining a vacuum degree of 0.05 Torr, a high frequency of 13.56 MHz was introduced into the parallel plate electrodes to cause plasma discharge, and silicon oxide layers having different thicknesses were formed by a reduced-pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition method. It was created. further,
In some samples, a film thickness of 50 n was formed by a sputtering method using a target containing 10 wt% tin oxide in indium oxide.
m transparent conductive layers were formed. Table 14 shows the structure of the above sample, the oxygen gas transmittance, and the light transmittance at λ = 550 nm.
【0044】[0044]
【表14】 表14に示す実施例より、ヘリウムでバブリングしたM
TMOSを用いても、所望の性能を得ることができる。[Table 14] According to the examples shown in Table 14, M bubbled with helium.
Even if TMOS is used, desired performance can be obtained.
【0045】[0045]
【発明の効果】透明高分子フィルム基材の表面に、少な
くとも有機珪素化合物ガスと酸素ガスを用いたプラズマ
化学気相蒸着法により酸化珪素の層を設け、さらに、透
明導電層を適宜設けることにより、密着性を損なうこと
なく、透明性およびガスバリヤー性の極めて優れた、液
晶表示素子に等に好適に使用できるガスバリヤー透明導
電性積層体を、真空一貫プロセスを用いて効率的に得る
ことができる。According to the present invention, a silicon oxide layer is provided on the surface of a transparent polymer film substrate by a plasma enhanced chemical vapor deposition method using at least an organic silicon compound gas and an oxygen gas, and a transparent conductive layer is provided as appropriate. It is possible to efficiently obtain a gas barrier transparent conductive laminate which is extremely excellent in transparency and gas barrier properties and which can be suitably used for a liquid crystal display element or the like without impairing adhesion, by using a vacuum integrated process. it can.
【図1】本発明を実施するための装置の説明図FIG. 1 is an explanatory view of an apparatus for carrying out the present invention.
【図2】本発明の高ガスバリヤー性透明導電性積層体の
層構成を示す図FIG. 2 is a view showing a layer structure of a transparent conductive laminate having a high gas barrier property of the present invention.
【図3】本発明の高ガスバリヤー性透明導電性積層体の
層構成を示す図FIG. 3 is a diagram showing a layer structure of a transparent conductive laminate having a high gas barrier property of the present invention.
【図4】本発明の高ガスバリヤー性透明導電性積層体の
層構成を示す図FIG. 4 is a view showing a layer structure of a transparent conductive laminate having a high gas barrier property of the present invention.
【図5】本発明の高ガスバリヤー性透明導電性積層体の
層構成を示す図FIG. 5 is a view showing a layer structure of a transparent conductive laminate having a high gas barrier property of the present invention.
1 供給ローラー 2 透明フィルム 3 真空容器 4 真空ポンプ 5 ガス導入口 6 高周波電極 7 送りローラー 8 真空容器 9 ターゲット 10 巻きとりローラー 11 透明高分子フィルム 12 酸化珪素層 13 透明導電層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Supply roller 2 Transparent film 3 Vacuum container 4 Vacuum pump 5 Gas inlet 6 High frequency electrode 7 Feed roller 8 Vacuum container 9 Target 10 Winding roller 11 Transparent polymer film 12 Silicon oxide layer 13 Transparent conductive layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00 C23C 14/06 H01B 13/00 503 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B32B 1/00-35/00 C23C 14/06 H01B 13/00 503
Claims (8)
珪素の層と透明導電層とが積層されるものであって、該
酸化珪素層が少なくとも有機珪素化合物ガスと酸素とを
用いた減圧プラズマ化学気相蒸着法で形成せしめたもの
である高ガスバリヤー性透明導電性積層体。1. A transparent polymer film substrate comprising a silicon oxide layer and a transparent conductive layer laminated on a transparent polymer film substrate, wherein the silicon oxide layer is formed by a pressure reduction using at least an organic silicon compound gas and oxygen. High-gas-barrier transparent conductive laminate formed by plasma enhanced chemical vapor deposition.
ルサルフォンまたはポリエーテルケトンである請求項1
記載のガスバリヤー性透明導電性積層体。2. The transparent polymer film substrate is polyether sulfone or polyether ketone.
The transparent conductive laminate having gas barrier properties described in the above.
る有機物を含有している請求項1または2に記載のガス
バリヤー性透明導電性積層体。3. The gas-barrier transparent conductive laminate according to claim 1, wherein the silicon oxide layer contains an organic substance derived from an organic silicon compound.
合物ガスと酸素ガスを用いた減圧プラズマ化学気相蒸着
法によって形成されるものであって、透明導電層がスパ
ッタリング法によって形成されるものである請求項1〜
3の何れかに記載のガスバリヤー性透明導電性積層体。4. The method according to claim 1, wherein the silicon oxide layer is formed by a low pressure plasma chemical vapor deposition method using at least an organic silicon compound gas and an oxygen gas, and the transparent conductive layer is formed by a sputtering method. Certain claims 1
4. The gas-barrier transparent conductive laminate according to any one of 3.
も酸化珪素の層と透明導電層とが適宜形成されてなる積
層体であり、該積層体の酸素ガスの透過率が0.1cc
/m2 /24時間/1atm以下である請求項1〜4の
何れかに記載のガスバリヤー性透明導電性積層体。5. A laminate in which at least a layer of silicon oxide and a transparent conductive layer are appropriately formed on a transparent polymer film substrate, and the laminate has an oxygen gas transmittance of 0.1 cc.
/ M 2/24 hours / 1 atm or less is gas-barrier transparent conductive multilayer body according to any one of claims 1 to 4.
が高分子フィルム基材(C)に対して、ACB、CA
B、または、ACABの順に積層されてなる請求項1〜
5の何れかに記載のガスバリヤー性透明導電性積層体。6. A layer of silicon oxide (A) and a transparent conductive layer (B)
Is a polymer film substrate (C), ACB, CA
B or ACAB is laminated in this order.
5. The gas-barrier transparent conductive laminate according to any one of the above items 5.
珪素の層と透明導電層とを積層するガスバリヤー性透明
導電性積層対の製造法であって、該酸化珪素層を、少な
くとも有機珪素化合物ガスと酸素とを用いた減圧プラズ
マ化学気相蒸着法で形成するガスバリヤー性透明導電性
積層体の製造法。7. A method for producing a gas-barrier transparent conductive laminate pair comprising laminating a silicon oxide layer and a transparent conductive layer on a transparent polymer film substrate, wherein the silicon oxide layer comprises at least an organic A method for producing a gas-barrier transparent conductive laminate formed by a reduced pressure plasma enhanced chemical vapor deposition method using a silicon compound gas and oxygen.
形成する請求項7記載のガスバリヤー性透明導電性積層
体の製造法。8. The method for producing a gas-barrier transparent conductive laminate according to claim 7, wherein the transparent conductive layer is formed by a sputtering method.
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