KR20180081048A

KR20180081048A - 광투과성 도전 필름 및 조광 필름

Info

Publication number: KR20180081048A
Application number: KR1020187011488A
Authority: KR
Inventors: 노조미 후지노; 도모타케 나시키
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2018-07-13
Anticipated expiration: 2036-11-08
Also published as: US10720264B2; US20190122784A1; JP2019033088A; JP6637528B2; CN108352217B; JP2019025915A; JP6530118B2; EP3376508A4; TWI716486B; JP6412539B2; EP3376508A1; TW201740396A; JP6637565B2; JP2018081928A; JP2017092033A; CN108352217A; KR102618086B1

Abstract

광투과성 도전 필름은, 광투과성 기재와, 비정질 광투과성 도전층을 구비하는 광투과성 도전 필름으로서, 비정질 광투과성 도전층의 캐리어 밀도를 Xa × 10¹⁹ (/㎤), 홀 이동도를 Ya (㎠/V·s) 로 하고, 비정질 광투과성 도전층을 가열 처리한 후의 피가열 광투과성 도전층의 캐리어 밀도를 Xc × 10¹⁹ (/㎤), 홀 이동도를 Yc (㎠/V·s) 로 하고, 이동 거리 L 을 {(Xc － Xa)² ＋ (Yc － Ya)²}^1/2 로 하였을 때에, 하기 (1) ∼ (3) 의 조건을 만족한다.
(1) Xa ≤ Xc,
(2) Ya ≥ Yc,
(3) 상기 이동 거리 L 이 1.0 이상 45.0 이하이다.

Description

광투과성 도전 필름 및 조광 필름

본 발명은, 광투과성 도전 필름, 및 그것을 사용한 조광 (調光) 필름에 관한 것이다.

최근, 냉난방 부하의 저감이나 의장성 등으로부터, 스마트 윈도 등으로 대표되는 조광 소자의 수요가 높아지고 있다. 조광 소자는, 건축물이나 차량의 창유리, 칸막이, 인테리어 등의 여러 가지 용도에 사용되고 있다.

조광 소자로는, 예를 들어, 특허문헌 1 에, 2 개의 투명 도전성 수지 기재와, 2 개의 투명 도전성 수지 기재에 협지된 조광층을 구비하고, 조광층이 수지 매트릭스와 광 조정 현탁액을 함유하고, 투명 도전성 수지 기재의 두께가 20 ∼ 80 ㎛ 인 조광 필름이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 의 조광 필름은, 전계의 인가에 의해 조광층을 통과하는 광의 흡수·산란을 조정함으로써, 조광을 가능하게 하고 있다. 이와 같은 조광 필름의 투명 도전성 수지 기재에는, 폴리에스테르 필름 등의 지지 기재에, 인듐주석 복합 산화물 (ITO) 로 이루어지는 투명 전극을 적층시킨 필름이 채용되고 있다.

WO2008/075773

그런데, 투명 전극에 사용되는 ITO 층 등의 도전성 금속 산화물층은, 그 형성 과정에 따라, 결정 구조 또는 비정질 구조 (아모르퍼스) 를 갖는다. 예를 들어, 스퍼터링 등에 의해 도전성 금속 산화물층을 지지 기재에 형성하는 경우에는, 비정질의 도전성 금속 산화물층이 형성된다. 이 비정질의 도전성 금속 산화물은, 열에 의해 결정 구조로 전화시킬 수 있다.

일반적으로, 투명 전극에는, 표면 저항값이 낮은 결정성의 도전성 금속 산화물층이 사용되고 있다.

그러나, 결정성의 도전성 금속 산화물층은, 내크랙성이나 내찰상성이 떨어지는 문제가 있다. 특히, 조광 필름은, 그 용도로부터 대면적의 필름으로서 사용되는 경우가 많기 때문에, 그 성형이나 가공, 운반의 과정에서, 크랙이나 흠집이 생길 가능성이 높다. 그 때문에, 조광 필름에서는, 비정질성의 도전성 금속 산화물층의 요구가 높다.

그러나, 이와 같은 비정질성의 도전성 금속 산화물을 조광 필름의 투명 전극으로서 사용하면, 외기 또는 일광에 노출되기 때문에, 열에 의해, 국부적으로 또는 전면적으로 결정성의 도전성 금속 산화물로 자연 전화되어 표면 저항이 변화한다. 그 결과, 조광 필름면 내에 있어서 표면 저항의 불균일이 발생하여, 조광에 편차가 발생할 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 내크랙성 및 열안정성이 우수한 광투과성 도전 필름 및 조광 필름을 제공하는 것에 있다.

본 발명 [1] 은, 광투과성 기재와, 비정질 광투과성 도전층을 구비하는 광투과성 도전 필름으로서, 상기 비정질 광투과성 도전층의 캐리어 밀도를 Xa × 10¹⁹ (/㎤), 홀 이동도를 Ya (㎠/V·s) 로 하고, 상기 비정질 광투과성 도전층을 가열 처리한 후의 피가열 광투과성 도전층의 캐리어 밀도를 Xc × 10¹⁹ (/㎤), 홀 이동도를 Yc (㎠/V·s) 로 하고, 이동 거리 L 을 {(Xc － Xa)² ＋ (Yc － Ya)²}^1/2 로 하였을 때에, 하기 (1) ∼ (3) 의 조건을 만족하는, 광투과성 도전 필름을 포함하고 있다.

(1) Xa ≤ Xc

(2) Ya ≥ Yc

(3) 상기 이동 거리 L 이 1.0 이상 45.0 이하이다.

본 발명 [2] 는, Xa 에 대한 Xc 의 비 (Xc/Xa) 가 1.05 이상 1.80 이하인, [1] 에 기재된 광투과성 도전 필름을 포함하고 있다.

본 발명 [3] 은, 상기 피가열 광투과성 도전층이 비정질인, [1] 또는 [2] 에 기재된 광투과성 도전 필름을 포함하고 있다.

본 발명 [4] 는, 상기 비정질 광투과성 도전층은, 인듐계 도전성 산화물을 함유하는, [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 광투과성 도전 필름을 포함하고 있다.

본 발명 [5] 는, 제 1 광투과성 도전 필름과, 조광 기능층과, 제 2 광투과성 도전 필름을 순서대로 구비하고, 상기 제 1 광투과성 도전 필름 및/또는 상기 제 2 광투과성 도전 필름은, [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 광투과성 도전 필름인, 조광 필름을 포함하고 있다.

본 발명의 광투과성 도전 필름은, 광투과성 기재와, 비정질 광투과성 도전층을 구비하기 때문에 내크랙성이 우수하다. 또, 비정질 광투과성 도전층이 소정의 조건을 만족하기 때문에, 열에 의한 광투과성 도전층의 저항율 변화를 억제할 수 있어, 열안정성이 우수하다.

또, 본 발명의 조광 필름은, 내크랙성이 우수하기 때문에, 가공성이나 운반성이 양호하다. 또, 열안정성이 우수하기 때문에, 조광의 편차를 장기간 저감시킬 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 광투과성 도전 필름의 일 실시형태의 단면도를 나타낸다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 광투과성 도전 필름을 구비하는 조광 필름의 단면도를 나타낸다.
도 3 은, 각 실시예 및 각 비교예의 광투과성 도전 필름의 광투과성 도전층에 있어서의 홀 이동도와 캐리어 밀도를 플롯한 그래프를 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 방향에 직교하는 제 2 방향) 으로서, 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 방향에 직교하는 제 3 방향) 으로서, 지면 앞쪽이 전측 (제 3 방향 일방측), 지면 안쪽이 후측 (제 3 방향 타방측) 이다. 구체적으로는, 각 도면의 방향 화살표에 준거한다.

1. 광투과성 도전 필름

광투과성 도전 필름 (1) 의 일 실시형태는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 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. 광투과성 도전 필름 (1) 은, 예를 들어, 조광 필름 (4) (후술, 도 2 참조) 등의 일부품으로서, 요컨대 조광 장치 (후술) 는 아니다. 즉, 광투과성 도전 필름 (1) 은, 조광 필름 (4) 등을 제조하기 위한 부품으로서, 조광 기능층 (5) 등을 포함하지 않고, 부품 단독으로 유통되고, 산업상 이용 가능한 디바이스이다.

구체적으로는, 광투과성 도전 필름 (1) 은, 광투과성 기재 (2) 와, 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 순서대로 구비한다. 요컨대, 광투과성 도전 필름 (1) 은, 광투과성 기재 (2) 와, 광투과성 기재 (2) 의 상측에 배치되는 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 구비한다. 바람직하게는, 광투과성 도전 필름 (1) 은, 광투과성 기재 (2) 와 비정질 광투과성 도전층 (3) 만으로 이루어진다. 이하, 각 층에 대해 상세하게 서술한다.

2. 광투과성 기재

광투과성 기재 (2) 는, 광투과성 도전 필름 (1) 의 최하층으로서, 광투과성 도전 필름 (1) 의 기계 강도를 확보하는 지지재이다.

광투과성 기재 (2) 는, 필름 형상 (시트 형상을 포함한다) 을 갖고 있다.

광투과성 기재 (2) 는, 예를 들어, 유기 필름, 예를 들어, 유리판 등의 무기판으로 이루어진다. 광투과성 기재 (2) 는, 바람직하게는 유기 필름, 보다 바람직하게는 고분자 필름으로 이루어진다. 유기 필름은, 물이나 유기 가스를 함유하고 있기 때문에, 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 가열에 의한 결정화를 억제하여, 비정질성을 보다 한층 유지할 수 있다.

고분자 필름은, 광투과성을 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, 폴리아릴레이트 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. 광투과성, 내열성, 기계 특성 등의 관점에서, 바람직하게는 폴리에스테르 수지를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 PET 를 들 수 있다.

광투과성 기재 (2) 의 두께는, 예를 들어, 2 ㎛ 이상, 바람직하게는 20 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 40 ㎛ 이상이고, 또 예를 들어, 300 ㎛ 이하, 바람직하게는 200 ㎛ 이하이다.

광투과성 기재 (2) 의 두께는, 예를 들어, 막후계를 사용하여 측정할 수 있다.

광투과성 기재 (2) 의 하면에는, 세퍼레이터 등을 구비하고 있어도 된다.

3. 비정질 광투과성 도전층

비정질 광투과성 도전층 (3) 은, 비정질의 광투과성 도전층으로서, 필요에 따라 이후의 공정에서 에칭에 의해 패터닝할 수 있는 도전층이다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 은, 필름 형상 (시트 형상을 포함한다) 을 갖고 있고, 광투과성 기재 (2) 의 상면 전체면에, 광투과성 기재 (2) 의 상면에 접촉하도록 배치되어 있다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 의 재료로는, 예를 들어, In, Sn, Zn, Ga, Sb, Ti, Si, Zr, Mg, Al, Au, Ag, Cu, Pd, W 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 금속을 함유하는 금속 산화물을 들 수 있다. 금속 산화물에는, 필요에 따라 추가로 상기 군에 나타낸 금속 원자를 도프하고 있어도 된다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 으로는, 예를 들어, 인듐주석 복합 산화물 (ITO) 등의 인듐계 도전성 산화물, 예를 들어, 안티몬주석 복합 산화물 (ATO) 등의 안티몬계 도전성 산화물 등을 들 수 있다. 비정질 광투과성 도전층 (3) 은, 표면 저항을 저하시키는 관점, 및 우수한 광투과성을 확보하는 관점에서, 인듐계 도전성 산화물을 함유하고, 보다 바람직하게는 인듐주석 복합 산화물 (ITO) 을 함유한다. 즉, 비정질 광투과성 도전층 (3) 은, 바람직하게는 인듐계 도전성 산화물층이고, 보다 바람직하게는 ITO 층이다. 이로써, 저저항, 광투과성이 우수하다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 의 재료로서 ITO 를 사용하는 경우, 산화주석 (SnO₂) 함유량은, 산화주석 및 산화인듐 (In₂O₃) 의 합계량에 대해, 예를 들어, 0.5 질량％ 이상, 바람직하게는 3 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 8 질량％ 이상이고, 또 예를 들어, 25 질량％ 이하, 바람직하게는 15 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 13 질량％ 이하이다. 산화주석의 함유량을 상기 하한 이상으로 함으로써, 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 저표면 저항값 (예를 들어, 150 Ω/□ 이하) 을 실현하면서, 결정질로의 전화를 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또, 산화주석의 함유량을 상기 상한 이하로 함으로써, 광투과성이나 표면 저항의 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 명세서 중에 있어서의「ITO」란, 적어도 인듐 (In) 과 주석 (Sn) 을 함유하는 복합 산화물이면 되고, 이들 이외의 추가 성분을 함유해도 된다. 추가 성분으로는, 예를 들어, In, Sn 이외의 금속 원소를 들 수 있고, 구체적으로는 Zn, Ga, Sb, Ti, Si, Zr, Mg, Al, Au, Ag, Cu, Pd, W, Fe, Pb, Ni, Nb, Cr, Ga 등을 들 수 있다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 은, 비정질 (아모르퍼스) 의 광투과성 도전층이고, 바람직하게는 비정질 ITO 층이다. 이로써, 내크랙성, 내찰상성이 우수하다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 이 비정질인 것은, 예를 들어, 비정질 광투과성 도전층 (3) 이 ITO 층인 경우에는, 20 ℃ 의 염산 (농도 5 질량％) 에 15 분간 침지한 후, 수세·건조시키고, 15 ㎜ 정도의 사이의 단자간 저항을 측정함으로써 판단할 수 있다. 본 명세서에 있어서는, 광투과성 도전 필름 (1) 을 염산 (20 ℃, 농도 : 5 질량％) 에 침지·수세·건조시킨 후에, 광투과성 도전층에 있어서의 15 ㎜ 사이의 단자간 저항이 10 kΩ 이상인 경우, 광투과성 도전층이 비정질인 것으로 한다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 은, 바람직하게는 불순물 원소를 함유하고 있다. 불순물 원소로는, 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 형성할 때에 사용하는 스퍼터 가스 유래의 원소 (예를 들어, Ar 원소), 광투과성 기재 (2) 에 함유되는 물이나 유기 가스 유래의 원소 (예를 들어, H 원소, C 원소) 를 들 수 있다. 이들을 함유함으로써, 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 비정질성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.

구체적으로는, 비정질 광투과성 도전층 (3) 에 함유되는 Ar 원소의 함유량은, 예를 들어, 0.2 atomic％ 이상, 바람직하게는 0.3 atomic％ 이상이고, 또 예를 들어, 0.5 atomic％ 이하, 바람직하게는 0.4 atomic％ 이하이다. Ar 원소량을 상기 하한 이상으로 함으로써, 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 비정질성을 보다 한층 유지하기 쉽게 할 수 있다. 한편, Ar 원소량을 상기 상한 이하로 함으로써, 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 저항 변화율을 보다 한층 안정시킬 수 있다. 또한, Ar 원소 등의 불순물 원소의 함유량은, 스퍼터링의 조건, 예를 들어, 스퍼터 전원, 자장 강도, 기압 등을 조정함으로써, 바람직하게 조정할 수 있다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 의 두께는, 예를 들어, 10 ㎚ 이상, 바람직하게는 30 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 50 ㎚ 이상이고, 또 예를 들어, 200 ㎚ 이하, 바람직하게는 150 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 100 ㎚ 이하이다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 의 두께는, 예를 들어, 투과형 전자 현미경을 사용한 단면 관찰에 의해 측정할 수 있다.

4. 광투과성 도전 필름의 제조 방법

다음으로, 광투과성 도전 필름 (1) 을 제조하는 방법에 대해 설명한다.

광투과성 도전 필름 (1) 은, 광투과성 기재 (2) 를 준비하고, 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 광투과성 기재 (2) 의 표면에 형성함으로써 얻어진다.

예를 들어, 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 광투과성 기재 (2) 의 상면에, 건식에 의해 배치 (적층) 한다.

건식으로는, 예를 들어, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등을 들 수 있다. 바람직하게는 스퍼터링법을 들 수 있다.

스퍼터링법은, 진공 장치의 챔버 내에 타깃 및 피착체 (광투과성 기재 (2)) 를 대향 배치하고, 가스를 공급함과 함께 전압을 인가함으로써 가스 이온을 가속시키고 타깃에 조사시켜, 타깃 표면으로부터 타깃 재료를 튕겨내고, 그 타깃 재료를 피착체 표면에 적층시킨다.

스퍼터링법으로는, 예를 들어, 2 극 스퍼터링법, ECR (전자 사이클로트론 공명) 스퍼터링법, 마그네트론 스퍼터링법, 이온 빔 스퍼터링법 등을 들 수 있다. 바람직하게는 마그네트론 스퍼터링법을 들 수 있다.

스퍼터링법에 사용하는 전원은, 예를 들어, 직류 (DC) 전원, 교류 중주파 (AC/MF) 전원, 고주파 (RF) 전원, 직류 전원을 중첩한 고주파 전원 중 어느 것이어도 된다.

타깃으로는, 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 구성하는 상기 서술한 금속 산화물을 들 수 있다. 예를 들어, 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 재료로서 ITO 를 사용하는 경우, ITO 로 이루어지는 타깃을 사용한다. 타깃에 있어서의 산화주석 (SnO₂) 함유량은, 산화주석 및 산화인듐 (In₂O₃) 의 합계량에 대해, 예를 들어, 0.5 질량％ 이상, 바람직하게는 3 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 8 질량％ 이상이고, 또 예를 들어, 25 질량％ 이하, 바람직하게는 15 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 13 질량％ 이하이다.

타깃 표면의 수평 자장의 강도는, 성막 속도, 비정질 광투과성 도전층 (3) 에 대한 불순물의 유입 등의 관점에서, 예를 들어, 10 mT 이상 200 mT 이하이다.

스퍼터링시의 방전 기압은, 예를 들어, 1.0 ㎩ 이하, 바람직하게는 0.5 ㎩ 이하이고, 또 예를 들어, 0.01 ㎩ 이상이다.

스퍼터링시의 광투과성 기재 (2) 의 온도는, 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 비정질성을 유지하는 관점에서, 예를 들어, 180 ℃ 이하이고, 바람직하게는 90 ℃ 이하이다. 광투과성 기재 (2) 의 온도가 상기 범위를 초과하면, 비정질 광투과성 도전층 (3) 이 얻어지지 않고, 스퍼터링과 동시에 결정질로 전화될 우려가 있다.

스퍼터링법에서 사용되는 가스로는, 예를 들어, Ar 등의 불활성 가스를 들 수 있다. 또, 이 방법에서는, 산소 가스 등의 반응성 가스를 병용한다. 반응성 가스의 유량의, 불활성 가스의 유량에 대한 비 (반응성 가스의 유량 (sccm)/불활성 가스의 유량 (sccm)) 는, 예를 들어, 0.1/100 이상 5/100 이하이다.

이 방법에서는, 특히 산소 가스량을 조정함으로써, 후술하는 특성의 광투과성 도전 필름 (1) 을 얻을 수 있다.

즉, 예를 들어, 스퍼터링법에 의해, 비정질 광투과성 도전층 (3) 으로서 ITO 층을 형성하는 경우를 예로 들면, 스퍼터링법에 의해 얻어지는 ITO 층은, 일반적으로 비정질의 ITO 층으로서 성막된다. 이 때, 비정질 ITO 층 내부에 도입되는 산소 도입량에 따라, 비정질 ITO 층의 막질이 변화한다. 구체적으로는, 비정질 ITO 층 내부에 도입되는 산소 도입량이 적량보다 적은 경우 (산소 부족 상태) 에서는, 대기 분위기하에서의 가열에 의해 결정질로 전화되고, 그 결과, 가열 후의 표면 저항값이 크게 저감된다. 한편, 비정질 ITO 층에 함유되는 산소 도입량이 적량이면, 대기 분위기하에서의 가열을 거친 경우에도 비정질 구조를 유지하여, 저항 변화율은 작다. 한편, 비정질 ITO 에 함유되는 산소 도입량이 적량보다 과잉이면, 대기 분위기하에서의 가열에 의해 비정질 구조를 유지하지만, 가열 후의 표면 저항값이 크게 증대하여, 저항 변화율이 크다.

상기의 이유는, 이하와 같이 추찰된다. 또한, 본 발명은, 이하의 이론에 한정되는 것은 아니다. 비정질 ITO 층에 포함되는 산소량이 적은 경우 (산소 부족 상태) 에서는, 비정질 ITO 층은, 그 구조에 있어서 다수의 산소 결손부를 갖고 있기 때문에, ITO 막을 구성하는 각 원자가 열진동에 의해 움직이기 쉬워, 최적 구조를 취하기 쉽다. 그 때문에, 대기 분위기하에서의 가열에 의해, 산소를 산소 결손부에 적당히 유입하면서, 최적 구조 (결정질 구조) 를 취하고, 그 결과, 표면 저항값이 크게 저감된다. 한편, 비정질 ITO 에 함유되는 산소 도입량이 적량 범위이면, 비정질 ITO 층에 산소 결손부가 생기기 어렵다. 즉, 산소의 적량 범위란, 비정질 ITO 가 화학량론 조성을 취하기 쉬운 범위를 나타낸다. 산소량이 적량이면, 비정질 ITO 는 대기 분위기하에서 가열한 경우에도, 산소 결손부가 적기 때문에, 과도하게 산화되지 않고, 양질의 비정질 구조를 유지한다. 한편, 비정질 ITO 에 함유되는 산소 도입량이 과잉인 경우, 비정질 ITO 막 내에 함유되는 산소 원자는 불순물로서 작용한다. 불순물 원자는, 바람직한 함유 수준을 초과하면 중성자 산란의 요인이 되고, 표면 저항값을 증대시킨다. 그 때문에, 비정질 ITO 에 함유되는 산소 도입량이 과잉이면, 가열에 의해 ITO 내의 산소량이 더욱 과잉이 되어, 표면 저항값이 크게 증대하는 것으로 추찰된다.

구체적으로는, 예를 들어, ITO 내에 함유되는 산소량이 적량 범위가 되도록, 챔버에 공급하는 산소 가스의 공급 비율을 조정한다.

산소 가스의 공급 비율의 적합값은, 진공 장치의 스퍼터링 전원이나 자장 강도, 챔버 용적 등의 설비적 요인, 광투과성 기재 (2) 에 미소하게 함유되는 반응성 가스량 (물 등) 등의 재료적 요인에 따라 적절히 설정된다. 예를 들어, 반응성 가스를 함유하는 고분자 필름과, 반응성 가스를 함유하지 않는 유리 기재에서는, 산소 가스 공급량을 저감시킬 수 있기 때문에 고분자 필름이 바람직하다. 또, 자장 강도 및 전원은 O₂ 플라즈마의 생성량에 관계하기 때문에, 채용하는 자장 강도, 전원에 따라 산소 가스 공급량은 변화하지만, 광투과성 기재 (2) 에 가해지는 열량을 저감시키고 비정질성을 높이는 관점에서 저자장인 것이 바람직하고, 또 성막 레이트의 관점에서 직류 전원이 바람직하다.

구체적으로는, 예를 들어, 광투과성 기재 (2) 로서 고분자 필름을 사용하고, 수평 자장 강도를 1 ∼ 50 mT (바람직하게는 20 ∼ 40 mT) 의 저자장 강도로 하고, 직류 전원을 채용한 경우, Ar 가스에 대한 산소 가스의 비율 (O₂/Ar) 은, 예를 들어, 0.022 이상, 바람직하게는 0.025 이상, 보다 바람직하게는 0.028 이상이고, 또 예를 들어, 0.036 이하, 바람직하게는 0.035 이하, 보다 바람직하게는 0.034 이하이다.

또, 예를 들어, 광투과성 기재 (2) 로서 고분자 필름을 사용하고, 수평 자장 강도를 50 ∼ 200 mT (바람직하게는 80 ∼ 120 mT) 의 고자장 강도로 하고, 직류 전원을 채용한 경우, Ar 가스에 대한 산소 가스의 비율 (O₂/Ar) 은, 예를 들어, 0.018 이상, 바람직하게는 0.020 이상, 보다 바람직하게는 0.022 이상이고, 또 예를 들어, 0.035 이하, 바람직하게는 0.034 이하, 보다 바람직하게는 0.033 이하, 더욱 바람직하게는 0.025 이하이다.

또한, ITO 에 산소가 적합한 비율로 도입되어 있는지의 여부는, 예를 들어, 스퍼터링에 있어서 공급되는 산소 공급량 (sccm) (X 축) 과, 그 산소 공급량에 따라 얻어지는 ITO 의 표면 저항값 (Ω/□) (Y 축) 을 그래프로 플롯하여 그 그래프에 의해 판단할 수 있다. 즉, 그 그래프의 극소 근방 영역이 가장 표면 저항값이 작고, ITO 가 화학량론 조성으로 되어 있기 때문에, 그 극소 근방 영역의 X 축의 값을, ITO 에 화학량론 조성의 산소를 도입시키고 있는 적합한 산소 공급량으로 판단할 수 있다.

이로써, 광투과성 기재 (2) 와, 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 구비하는 광투과성 도전 필름 (1) (가열 처리 전) 을 얻는다.

광투과성 도전 필름 (1) 의 총 두께는, 예를 들어, 2 ㎛ 이상, 바람직하게는 20 ㎛ 이상이고, 또 예를 들어, 300 ㎛ 이하, 바람직하게는 200 ㎛ 이하이다.

이와 같이 하여 얻어지는 광투과성 도전 필름 (1) 은, 이하의 특성을 구비한다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 에 있어서의, 가열 처리 전의 캐리어 밀도 (Xa × 10¹⁹/㎤) 는, 예를 들어, 10.0 × 10¹⁹/㎤ 이상, 바람직하게는 20.0 × 10¹⁹/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 29.0 × 10¹⁹/㎤ 이상이고, 또 예를 들어, 50.0 × 10¹⁹/㎤ 이하, 바람직하게는 43.0 × 10¹⁹/㎤ 이하이다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 에 있어서의, 가열 처리 전의 홀 이동도 (Ya ㎠/V·s) 는, 예를 들어, 10.0 ㎠/V·s 이상, 바람직하게는 15.0 ㎠/V·s 이상, 보다 바람직하게는 28.0 ㎠/V·s 이상이고, 또 예를 들어, 50.0 ㎠/V·s 이하, 바람직하게는 36.5 ㎠/V·s 이하이다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 에 있어서의, 가열 처리 전의 표면 저항값은, 예를 들어, 1 Ω/□ 이상, 바람직하게는 10 Ω/□ 이상이고, 또 예를 들어, 200 Ω/□ 이하, 바람직하게는 150 Ω/□ 이하, 보다 바람직하게는 100 Ω/□ 미만이다.

또한, 가열 처리 전이란, 예를 들어, 광투과성 도전 필름 (1) 을 제조한 후부터 80 ℃ 이상으로 가열하기 이전을 말한다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 을 가열 처리한 후의 피가열 광투과성 도전층의 캐리어 밀도 (Xc × 10¹⁹/㎤) 는, 예를 들어, 15.0 × 10¹⁹/㎤ 이상, 바람직하게는 20.0 × 10¹⁹/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 30.0 × 10¹⁹/㎤ 이상이고, 또 예를 들어, 150.0 × 10¹⁹/㎤ 이하, 바람직하게는 100.0 × 10¹⁹/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 80.0 × 10¹⁹/㎤ 이하이다.

피가열 광투과성 도전층의 홀 이동도 (Yc ㎠/V·s) 는, 예를 들어, 10.0 ㎠/V·s 이상, 바람직하게는 15.0 ㎠/V·s 이상이고, 또 예를 들어, 35.0 ㎠/V·s 이하, 바람직하게는 30.0 ㎠/V·s 이하, 보다 바람직하게는 23.5 ㎠/V·s 이하, 더욱 바람직하게는 22.5 ㎠/V·s 이하이다.

피가열 광투과성 도전층의 표면 저항값은, 예를 들어, 1 Ω/□ 이상, 바람직하게는 10 Ω/□ 이상이고, 또 예를 들어, 200 Ω/□ 이하, 바람직하게는 150 Ω/□ 이하, 보다 바람직하게는 100 Ω/□ 미만이다.

피가열 광투과성 도전층이란, 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 대기 환경하에서 가열 처리한 후의 광투과성 도전층을 가리킨다. 이 가열 처리의 온도 및 노출 시간은, 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 장기 신뢰성을 확인하는 관점에서, 예를 들어, 80 ℃ 에서 500 시간이다. 또, 장기 신뢰성 평가의 가속 시험으로서 가열 처리를 실시하는 경우에는, 예를 들어, 140 ℃ 에서 1 ∼ 2 시간으로 할 수도 있다.

또, 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 캐리어 밀도 (Xa × 10¹⁹/㎤) 와, 피가열 광투과성 도전층의 캐리어 밀도 (Xc × 10¹⁹/㎤) 에서는, Xa ≤ Xc 의 식 (1) 을 만족하고, 바람직하게는 Xa ＜ Xc 의 식 (1′) 를 만족한다. Xa ＞ Xc 의 관계를 만족하면, 비정질 광투과성 도전층 (3) 은, 표면 저항값이 크게 증가하기 때문에, 가열시의 안정성이 떨어진다.

특히, 가열 전후의 캐리어 밀도의 비, 즉 Xa 에 대한 Xc 의 비 (Xc/Xa) 는, 바람직하게는 1.00 을 초과하고, 보다 바람직하게는 1.05 이상, 더욱 바람직하게는 1.10 이상이다. 또, 바람직하게는 2.00 미만이고, 보다 바람직하게는 1.80 이하이다. 상기 비를 상기 범위로 함으로써, 가열에 의한 저항 변화를 확실하게 억제하여, 열안정성이 보다 한층 우수하다.

비정질 광투과성 도전층 (3) 의 홀 이동도 (Ya ㎠/V·s) 와, 피가열 광투과성 도전층의 홀 이동도 (Yc ㎠/V·s) 에서는, Ya ≥ Yc 의 식 (2) 을 만족하고, 바람직하게는 Ya ＞ Yc 의 식 (2′) 를 만족한다. Ya ＜ Yc 의 관계를 만족하면, 비정질 광투과성 도전층 (3) 은, 가열 처리에 의해 결정화되어 표면 저항값이 크게 저하되기 쉽고, 그 결과, 가열시의 안정성이 떨어진다.

특히, 가열 전후의 홀 이동도의 비, 즉 Ya 에 대한 Yc 의 비 (Yc/Ya) 는, 바람직하게는 1.00 미만이고, 보다 바람직하게는 0.75 이하이다. 또, 바람직하게는 0.50 을 초과하고, 보다 바람직하게는 0.60 이상이다. 상기 비를 상기 범위로 함으로써, 가열에 의한 저항 변화를 확실하게 억제하여, 열안정성이 보다 한층 우수하다.

이동 거리 L 을 {(Xc － Xa)² ＋ (Yc － Ya)²}^1/2 로 하였을 때에 (도 3 참조), L 은 1.0 이상 45.0 이하이다. 바람직하게는 10.0 이상, 보다 바람직하게는 13.0 이상이고, 또 바람직하게는 40.0 이하, 보다 바람직하게는 35.0 미만, 더욱 바람직하게는 33.0 이하이다. 이동 거리 L 을 상기 범위로 함으로써, 가열 전후의 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 막질 변화가 작고, 특히 열안정성이 우수하다.

또, 가열 전후의 캐리어 밀도의 비 (Xc/Xa) 와, 가열 전후의 홀 이동도의 비 (Yc/Ya) 의 곱, 즉 (Yc/Ya) × (Xc/Xa) 는, 예를 들어, 0.50 이상, 바람직하게는 0.65 이상, 더욱 바람직하게는 0.75 이상이고, 또 예를 들어, 1.80 이하, 바람직하게는 1.50 이하, 더욱 바람직하게는 1.30 이하이다. 가열 전후의 캐리어 밀도의 비율 및 홀 이동도의 비율을 상기 일정한 범위 내로 함으로써, 결정성을 억제할 수 있고, 또 저항 변화를 억제할 수 있다.

피가열 광투과성 도전층은, 바람직하게는 비정질이다. 이로써, 열안정성이 우수함과 함께, 내크랙성 및 내찰상성이 우수하다.

그리고, 이 광투과성 도전 필름 (1) 은, 광투과성 기재 (2) 와, 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 구비하기 때문에, 내크랙성, 내찰상성 등이 우수하다.

또, 가열 전의 비정질 광투과성 도전층 (3) 및 피가열 광투과성 도전층에 있어서의, 홀 이동도 및 캐리어 밀도가 소정의 조건을 만족하기 때문에, 열에 의한 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 저항율의 변화를 억제할 수 있어, 열안정성이 우수하다.

특히, 본 발명자들은, 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 비저항은, 홀 이동도와 캐리어 밀도의 곱셈에 반비례하는 점에서, 가열에 의한 저항 변화를 작게 하려면, 가열 전후에 홀 이동도의 거동과 캐리어 밀도의 거동이 반대가 되도록, 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 막질을 설계할 필요가 있다는 착상에 이르러 본 발명에 이르렀다. 요컨대, 본 발명의 비정질 광투과성 도전층 (3) 이 상기 식 (1) ∼ (3) 을 만족하는, 즉 비정질 광투과성 도전층 (3) 에 있어서, 가열 처리 후의 홀 이동도를 작게 하고, 가열 후의 캐리어 밀도를 크게 하고, 이동 거리 L 을 작게 하도록 막 설계를 실시함으로써, 가열 전후의 비저항의 값의 변화를 억제시킨다. 그 결과, 가열에 의한 저항 변화가 적어, 열안정성이 우수하다.

이 광투과성 도전 필름 (1) 은, 산업상 이용 가능한 디바이스이다.

또한, 이 광투과성 도전 필름 (1) 은, 필요에 따라 에칭을 실시하여, 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 소정 형상으로 패터닝할 수 있다.

또, 상기한 제조 방법을, 롤투롤 방식으로 실시, 또 배치 방식으로 실시할 수도 있다.

5. 조광 필름의 제조 방법

다음으로, 상기한 광투과성 도전 필름 (1) 을 사용하여 조광 필름 (4) 을 제조하는 방법에 대해 도 2 를 참조하여 설명한다.

이 방법은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 상기한 광투과성 도전 필름 (1) 을 2 개 제조하는 공정과, 이어서, 조광 기능층 (5) 을 2 개의 광투과성 도전 필름 (1) 에 의해 사이에 두는 공정을 구비한다.

먼저, 상기한 광투과성 도전 필름 (1) 을 2 개 제조한다. 또한, 1 개의 광투과성 도전 필름 (1) 을 절단 가공하여, 2 개의 광투과성 도전 필름 (1) 을 준비할 수도 있다.

2 개의 광투과성 도전 필름 (1) 은, 제 1 광투과성 도전 필름 (1A) 및 제 2 광투과성 도전 필름 (1B) 이다.

이어서, 조광 기능층 (5) 을, 제 1 광투과성 도전 필름 (1A) 에 있어서의 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 상면 (표면) 에, 예를 들어, 습식에 의해 형성한다.

예를 들어, 액정 조성물을 함유하는 용액을, 제 1 광투과성 도전 필름 (1A) 에 있어서의 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 상면에 도포한다. 액정 조성물은, 용액에 함유되는 공지된 것을 들 수 있고, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평8-194209호에 기재된 액정 분산 수지를 들 수 있다.

계속해서, 제 2 광투과성 도전 필름 (1B) 을 도막의 표면에, 제 2 광투과성 도전 필름 (1B) 의 비정질 광투과성 도전층 (3) 과 도막이 접촉하도록 적층한다. 이로써, 2 개의 광투과성 도전 필름 (1), 요컨대, 제 1 광투과성 도전 필름 (1A) 및 제 2 광투과성 도전 필름 (1B) 에 의해 도막을 사이에 둔다.

그 후, 도막에 대해 적절한 처리 (예를 들어, 광경화 처리나 열건조 처리 등) 를 실시하여, 조광 기능층 (5) 을 형성한다. 조광 기능층 (5) 은, 제 1 광투과성 도전 필름 (1A) 의 비정질 광투과성 도전층 (3) 과, 제 2 광투과성 도전 필름 (1B) 의 비정질 광투과성 도전층 (3) 사이에 형성된다.

이로써, 제 1 광투과성 도전 필름 (1A) 과, 조광 기능층 (5) 과, 제 2 광투과성 도전 필름 (1B) 을 순서대로 구비하는 조광 필름 (4) 을 얻는다.

그리고, 조광 필름 (4) 은, 전원 (도시 생략), 제어 장치 (도시 생략) 등을 구비하는 조광 장치 (도시 생략, 예를 들어, 조광창 등) 에 구비된다. 도시되지 않은 조광 장치에서는, 전원에 의해, 제 1 광투과성 도전 필름 (1A) 에 있어서의 비정질 광투과성 도전층 (3) 과, 제 2 광투과성 도전 필름 (1B) 에 있어서의 비정질 광투과성 도전층 (3) 에 전압이 인가되고, 그것에 의해, 그것들 사이에 있어서 전계가 발생한다.

그리고, 제어 장치에 기초하여, 상기한 전계가 제어됨으로써, 제 1 광투과성 도전 필름 (1A) 과 제 2 광투과성 도전 필름 (1B) 사이에 위치하는 조광 기능층 (5) 이 광을 차단하거나, 또는 투과시킨다.

그리고, 이 조광 필름 (4) 은, 광투과성 도전 필름 (1) 을 구비하고 있기 때문에, 가공성이나 운반성이 양호하다. 또, 표면 저항의 불균일의 발생, 나아가서는 조광 기능층 (5) 의 배향 불균일의 발생을 장기간 억제할 수 있기 때문에, 조광의 편차를 저감시킬 수 있다.

6. 변형예

도 1 의 실시형태에서는, 광투과성 기재 (2) 의 표면에 비정질 광투과성 도전층 (3) 이 직접 배치되어 있지만, 예를 들어, 도시되지 않지만, 광투과성 기재 (2) 의 상면 및/또는 하면에 기능층을 형성할 수 있다.

즉, 예를 들어, 광투과성 도전 필름 (1) 은, 광투과성 기재 (2) 와, 광투과성 기재 (2) 의 상면에 배치되는 기능층과, 기능층의 상면에 배치되는 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 구비할 수 있다. 또, 예를 들어, 광투과성 도전 필름 (1) 은, 광투과성 기재 (2) 와, 광투과성 기재 (2) 의 상면에 배치되는 비정질 광투과성 도전층 (3) 과, 광투과성 기재 (2) 의 하면에 배치되는 기능층을 구비할 수 있다. 또, 예를 들어, 광투과성 기재 (2) 의 상측 및 하측에, 기능층과 비정질 광투과성 도전층 (3) 을 이 순서로 구비할 수도 수 있다.

기능층으로는, 접착 용이층, 언더 코트층, 하드 코트층 등을 들 수 있다. 접착 용이층은, 광투과성 기재 (2) 와 비정질 광투과성 도전층 (3) 의 밀착성을 향상시키기 위해 형성되는 층이다. 언더 코트층은, 광투과성 도전 필름 (1) 의 반사율이나 광학 색상을 조정하기 위해 형성되는 층이다. 하드 코트층은, 광투과성 도전 필름 (1) 의 내찰상성을 향상시키기 위해 형성되는 층이다. 이들 기능층은, 1 종 단독이어도 되고, 2 종 이상 병용해도 된다.

실시예

이하, 본 발명에 관하여, 실시예를 사용하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상에 기초하여 각종 변형 및 변경이 가능하다. 또, 이하의 기재에 있어서 사용되는 배합 비율 (함유 비율), 물성값, 파라미터 등의 구체적 수치는, 상기의 「발명을 실시하기 위한 구체적인 내용」에 있어서 기재되어 있는, 그것들에 대응하는 배합 비율 (함유 비율), 물성값, 파라미터 등 해당 기재의 상한 (「이하」,「미만」으로서 정의되어 있는 수치) 또는 하한 (「이상」,「초과」로서 정의되어 있는 수치) 로 대체할 수 있다.

실시예 1

두께 188 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (미츠비시 수지 제조, 품명「다이아 포일」) 을 준비하고, 광투과성 기재로 하였다.

PET 필름을 롤투롤형 스퍼터링 장치에 설치하고, 진공 배기하였다. 그 후, Ar 및 O₂ 를 도입하여 기압 0.4 ㎩ 로 한 진공 분위기에 있어서, DC 마그네트론 스퍼터링법에 의해, 두께 65 ㎚ 의 ITO 로 이루어지는 광투과성 도전층을 제조하였다. ITO 는 비정질이었다.

또한, 타깃으로서, 10 질량％ 의 산화주석과 90 질량％ 의 산화인듐의 소결체를 사용하고, 마그넷의 수평 자장은 30 mT 로 조절하였다. Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 는 0.0342 로 조절하였다.

실시예 2

Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0333 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광투과성 도전 필름 (ITO 두께 : 65 ㎚) 을 제조하였다.

실시예 3

Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0327 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광투과성 도전 필름 (ITO 두께 : 65 ㎚) 을 제조하였다.

실시예 4

Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0296 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광투과성 도전 필름 (ITO 두께 : 65 ㎚) 을 제조하였다.

실시예 5

Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O2/Ar) 를 0.0289 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광투과성 도전 필름 (ITO 두께 : 65 ㎚) 을 제조하였다.

실시예 6

Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0280 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광투과성 도전 필름 (ITO 두께 : 65 ㎚) 을 제조하였다.

실시예 7

Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0264 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광투과성 도전 필름 (ITO 두께 : 65 ㎚) 을 제조하였다.

실시예 8

Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0358 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광투과성 도전 필름 (ITO 두께 : 65 ㎚) 을 제조하였다.

실시예 9

두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (미츠비시 수지 제조, 품명「다이아 포일」) 을 광투과성 기재로 하였다.

상기 광투과성 기재 상에, 마그넷의 수평 자장을 100 mT 로 하고, 성막 기압을 0.3 ㎩ 로 하고, Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0223 으로 하고, 두께 30 ㎚ 의 ITO 층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광투과성 도전 필름을 제조하였다.

실시예 10

Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0338 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광투과성 도전 필름 (ITO 두께 : 65 ㎚) 을 제조하였다.

비교예 1

Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0373 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광투과성 도전 필름 (ITO 두께 : 65 ㎚) 을 제조하였다.

비교예 2

기압을 0.4 ㎩ 로 하고, Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0114 로 한 것 이외에는, 실시예 9 와 동일하게 하여 광투과성 도전 필름 (ITO 두께 : 30 ㎚) 을 제조하였다.

비교예 3

기압을 0.4 ㎩ 로 하고, Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0074 로 하고, RF 중첩 DC 마그네트론 스퍼터링법 (RF 주파수 13.56 ㎒, DC 전력에 대한 RF 전력의 비 (RF 전력/DC 전력) 는 0.2) 을 실시한 것 이외에는, 실시예 9 와 동일하게 하여 광투과성 도전 필름 (ITO 두께 : 30 ㎚) 을 제조하였다.

비교예 4

두께 50 ㎛ 의 PET 필름을 사용하고, Ar 유량에 대한 O₂ 유량의 비 (O₂/Ar) 를 0.0201 로 하고, ITO 층의 두께를 30 ㎚ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광투과성 도전 필름을 제조하였다.

각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 광 투명성 도전 필름에 대해 하기의 측정을 실시하였다. 결과를 표 1 및 도 3 에 나타낸다.

도 3 으로부터 분명한 바와 같이, 각 실시예의 광 투명성 도전 필름에 있어서는, 가열 후의 플롯은, 가열 전의 플롯에 대해 우하 방향으로 이동하고 있고, 가열 전의 플롯과 가열 후의 플롯의 거리 L 이 짧았다. 한편, 비교예 1 의 광 투명성 도전 필름은, 가열 후의 플롯은, 가열 전의 플롯에 대해 좌하 방향으로 이동하고 있었다. 비교예 2, 4 의 광 투명성 도전 필름은, 가열 후의 플롯은, 가열 전의 플롯에 대해 우상 방향으로 이동하고 있었다. 비교예 3, 4 의 광 투명성 도전 필름은, 가열 전의 플롯과 가열 후의 플롯의 거리 L 이 길었다.

(평가)

(1) 두께

PET 필름 (투명 기재) 의 두께는, 막 두께계 (오자키 제작소사 제조, 장치명 「디지털 다이얼 게이지 DG-205」) 를 사용하여 측정하였다. ITO 층 (광투과성 도전층) 의 두께는, 투과형 전자 현미경 (히타치 제작소 제조, 장치명「HF-2000」) 을 사용한 단면 관찰에 의해 측정하였다.

(2) Ar 함유량

러더포드 후방 산란 분광법을 측정 원리로 하는 측정 장치 (National Electrostatics Corporation 제조,「Pelletron 3SDH」) 를 사용하여, 각 광투과성 도전 필름의 ITO 층 중의 Ar 의 존재 원자량을 분석하였다. 구체적으로는, In, Sn, O, Ar 의 4 원소를 검출 대상으로 하고, 4 원소의 총 존재 원자량에 대한 Ar 의 존재 원자량의 비율 (atomic％) 을 측정하였다.

(3) 비정질 광투과성 도전층의 캐리어 밀도, 홀 이동도

홀 효과 측정 시스템 (바이오 라드 제조, 상품명「HL5500PC」) 을 사용하여 측정을 실시하였다. 캐리어 밀도는, 상기 (1) 에서 구한 ITO 층의 두께를 사용하여 산출하였다.

(4) 피가열 광투과성 도전층의 캐리어 밀도, 홀 이동도

각 광투과성 도전 필름을, 80 ℃, 500 시간 가열하여, PET 필름 (투명 기재) 과 피가열 ITO 층 (피가열 광투과성 도전층) 을 구비하는 피가열 광투과성 도전 필름을 얻었다.

각 피가열 ITO 층에 대해, 상기 (3) 과 동일하게 하여, 홀 효과 측정 시스템 (바이오 라드 제조, 상품명「HL5500PC」) 을 사용하여, 캐리어 밀도 및 홀 이동도를 측정하였다.

(5) 이동 거리의 산출

상기 (4) 및 상기 (5) 에서 얻어진 캐리어 밀도 및 홀 이동도, 하기 식을 사용하여 이동 거리 L 을 산출하였다.

L ＝ {(Xc － Xa)² ＋ (Yc － Ya)²}^1/2

또한, 비정질 광투과성 도전층의 캐리어 밀도를 Xa × 10¹⁹ (/㎤), 홀 이동도를 Ya (㎠/V·s) 로 하였다. 피가열 광투과성 도전층의 캐리어 밀도를 Xc × 10¹⁹ (/㎤), 홀 이동도를 Yc (㎠/V·s) 로 하였다.

(6) 광투과성 도전층 및 피가열 광투과성 도전층의 결정성

각 광투과성 도전 필름 및 각 피가열 광투과성 도전 필름을, 염산 (농도 : 5 질량％) 에 15 분간 침지한 후, 수세·건조시키고, 각 도전층의 15 ㎜ 정도의 사이의 이단자간 저항을 측정하였다. 15 ㎜ 사이의 이단자간 저항이 10 kΩ 을 초과한 경우를 비정질로 판단하고, 10 kΩ 을 초과하지 않은 경우를 결정질로 판단하였다.

(7) 저항 변화율의 평가

각 광투과성 도전 필름의 ITO 층의 표면 저항값은 JIS K 7194 (1994년) 에 준하여 사단자법에 의해 구하였다. 즉, 먼저, 각 광투과성 도전 필름의 ITO 층의 표면 저항값 (Ra) 을 측정하였다. 이어서, 80 ℃, 500 시간 가열 후의 광투과성 도전 필름의 광투과성 도전층의 표면 저항값 (Rc) 을 측정하였다. 가열 전의 표면 저항값에 대한 가열 후의 표면 저항값의 저항 변화율 (100 × (Rc/Ra)) 을 구하고, 하기 기준으로 평가를 실시하였다.

○ : 저항 변화율이 ±30 ％ 미만

△ : 저항 변화율이 ±(30 ％ ∼ 49 ％)

× : 저항 변화율이 ±50 ％ 이상

또한, 상기 발명은, 본 발명의 예시의 실시형태로서 제공하였지만, 이것은 단순한 예시에 불과하며, 한정적으로 해석해서는 안 된다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해 명백한 본 발명의 변형예는, 이후에 기재하는 청구의 범위에 포함된다.

산업상 이용가능성

본 발명의 광투과성 도전 필름 및 조광 필름은, 각종 공업 제품에 적용할 수 있으며, 예를 들어, 건축물이나 차량의 창유리, 칸막이, 인테리어 등의 여러 가지 조광 소자 용도에 사용된다.

1 : 광투과성 도전 필름
2 : 광투과성 기재
3 : 비정질 광투과성 도전층

Claims

광투과성 기재와, 비정질 광투과성 도전층을 구비하는 광투과성 도전 필름으로서,
상기 비정질 광투과성 도전층의 캐리어 밀도를 Xa × 10¹⁹ (/㎤), 홀 이동도를 Ya (㎠/V·s) 로 하고,
상기 비정질 광투과성 도전층을 가열 처리한 후의 피가열 광투과성 도전층의 캐리어 밀도를 Xc × 10¹⁹ (/㎤), 홀 이동도를 Yc (㎠/V·s) 로 하고,
이동 거리 L 을 {(Xc － Xa)² ＋ (Yc － Ya)²}^1/2 로 하였을 때에,
하기 (1) ∼ (3) 의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 광투과성 도전 필름.
(1) Xa ≤ Xc,
(2) Ya ≥ Yc,
(3) 상기 이동 거리 L 이 1.0 이상 45.0 이하이다.
제 1 항에 있어서,
Xa 에 대한 Xc 의 비 (Xc/Xa) 가 1.05 이상 1.80 이하인 것을 특징으로 하는 광투과성 도전 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 피가열 광투과성 도전층이 비정질인 것을 특징으로 하는 광투과성 도전 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 비정질 광투과성 도전층은, 인듐계 도전성 산화물을 함유하는 것을 특징으로 하는 광투과성 도전 필름.
제 1 광투과성 도전 필름과, 조광 기능층과, 제 2 광투과성 도전 필름을 순서대로 구비하고,
상기 제 1 광투과성 도전 필름 및/또는 상기 제 2 광투과성 도전 필름은, 제 1 항에 기재된 광투과성 도전 필름인 것을 특징으로 하는 조광 필름.