CN111391427B - 透光性导电薄膜和调光薄膜 - Google Patents

透光性导电薄膜和调光薄膜 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种透光性导电薄膜和调光薄膜。本发明的透光性导电薄膜，其具备透光性基材和非晶质透光性导电层，在将非晶质透光性导电层的载流子密度设为Xa×1019(/cm3)且将霍尔迁移率设为Ya(cm2/V·s)、将对非晶质透光性导电层进行加热处理后的被加热透光性导电层的载流子密度设为Xc×1019(/cm3)且将霍尔迁移率设为Yc(cm2/V·s)、将移动距离L设为{(Xc‑Xa)2+(Yc‑Ya)2}1/2时，满足下述(1)～(3)的条件，(1)Xa≤Xc、(2)Ya≥Yc、(3)前述移动距离L为1.0以上且45.0以下。

Description

透光性导电薄膜和调光薄膜
本申请是申请日为2016年11月8日、申请号为201680065213.X、发明名称为“透光性导电薄膜和调光薄膜”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及透光性导电薄膜和使用该透光性导电薄膜的调光薄膜。
背景技术
近年来，从降低冷暖气设备负荷、外观设计性等方面考虑，以智能窗等为代表的调光元件的需求增大。调光元件被用于建筑物、交通工具的窗玻璃、间壁、室内装饰等各种用途。
作为调光元件，例如专利文献1提出了一种调光薄膜，其具备2个透明导电性树脂基材和被2个透明导电性树脂基材夹持的调光层，调光层包含树脂基体和调光悬浮液，透明导电性树脂基材的厚度为20～80μm(例如参照专利文献1。)。
专利文献1的调光薄膜通过施加电场来调整透过调光层的光的吸收、散射，从而能够进行调光。这样的调光薄膜的透明导电性树脂基材采用在聚酯薄膜等支承基材上层叠有包含铟锡复合氧化物(ITO)的透明电极的薄膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2008/075773
发明内容
发明要解决的问题
然而，透明电极所用的ITO层等导电性金属氧化物层由于其形成过程而具有晶体结构或非晶质结构(无定形)。例如在通过溅射等将导电性金属氧化物层形成于支承基材的情况下，形成非晶质的导电性金属氧化物层。该非晶质的导电性金属氧化物可以通过热而向晶体结构转化。
一般而言，透明电极使用表面电阻值低的结晶性的导电性金属氧化物层。
但是，结晶性的导电性金属氧化物层有耐裂纹性、耐擦伤性差的不良情况。特别是，调光薄膜由于其用途而大多以大面积的薄膜形式来使用，因此在其成型、加工、搬运的过程中产生裂纹、损伤的可能性高。因此，在调光薄膜中，对非晶质性的导电性金属氧化物层的需求高。
但是，当将这样的非晶质性的导电性金属氧化物作为调光薄膜的透明电极使用时，由于会被暴露于大气中或日光下，因此会由于热而局部或整面向结晶性的导电性金属氧化物自然转化，表面电阻发生变化。其结果是，有可能在调光薄膜面内产生表面电阻的不均，在调光方面产生偏差。
本发明的目的在于，提供耐裂纹性和热稳定性优异的透光性导电薄膜和调光薄膜。
用于解决问题的方案
本发明[1]包含一种透光性导电薄膜，其具备透光性基材和非晶质透光性导电层，在将前述非晶质透光性导电层的载流子密度设为Xa×1019(/cm3)且将霍尔迁移率设为Ya(cm2/V·s)、将对前述非晶质透光性导电层进行加热处理后的被加热透光性导电层的载流子密度设为Xc×1019(/cm3)、将霍尔迁移率设为Yc(cm2/V·s)、将移动距离L设为{(Xc-Xa)2+(Yc-Ya)2}1/2时，满足下述(1)～(3)的条件，
(1)Xa≤Xc
(2)Ya≥Yc
(3)前述移动距离L为1.0以上且45.0以下。
本发明[2]包含[1]所述的透光性导电薄膜，其中，Xc相对于Xa的比(Xc/Xa)为1.05以上且1.80以下。
本发明[3]包含[1]或[2]所述的透光性导电薄膜，其中，前述被加热透光性导电层为非晶质。
本发明[4]包含[1]～[3]中的任一项所述的透光性导电薄膜，其中，前述非晶质透光性导电层含有铟系导电性氧化物。
本发明[5]包含一种调光薄膜，其依次具备第1透光性导电薄膜、调光功能层和第2透光性导电薄膜，前述第1透光性导电薄膜和/或前述第2透光性导电薄膜为[1]～[4]中的任一项所述的透光性导电薄膜。
发明效果
本发明的透光性导电薄膜由于具备透光性基材和非晶质透光性导电层，因此耐裂纹性优异。另外，由于非晶质透光性导电层满足规定条件，因此能够抑制由热引起的透光性导电层的电阻率变化，热稳定性优异。
另外，本发明的调光薄膜由于耐裂纹性优异，因此加工性、搬运性良好。另外，由于热稳定性优异，因此能够长期降低调光的偏差。
附图说明
图1示出本发明的透光性导电薄膜的一实施方式的剖视图。
图2示出具备图1所示的透光性导电薄膜的调光薄膜的剖视图。
图3示出描绘有各实施例和各比较例的透光性导电薄膜的透光性导电层的霍尔迁移率和载流子密度的图表。
具体实施方式
在图1中，纸面上下方向为上下方向(厚度方向，第1方向)，纸面上侧为上侧(厚度方向一侧，第1方向一侧)，纸面下侧为下侧(厚度方向另一侧，第1方向另一侧)。在图1中，纸面左右方向为左右方向(宽度方向，与第1方向正交的第2方向)，纸面左侧为左侧(第2方向一侧)，纸面右侧为右侧(第2方向另一侧)。在图1中，纸厚方向为前后方向(与第1方向和第2方向正交的第3方向)，纸面靠近读者侧为前侧(第3方向一侧)，纸面远离读者侧为里侧(第3方向另一侧)。具体基于各图的方向箭头。
1.透光性导电薄膜
如图1所示，透光性导电薄膜1的一实施方式呈具有规定厚度的薄膜形状(包含片状)，在与厚度方向正交的规定方向(前后方向和左右方向、即面方向)延伸，具有平坦的上表面和平坦的下表面(2个主面)。透光性导电薄膜1例如为调光薄膜4(后述，参照图2)等的一个部件，即，不是调光装置(后述)。即，透光性导电薄膜1为用于制作调光薄膜4等的部件，不含调光功能层5等，是以部件自身流通并且工业上能利用的器件。
具体而言，透光性导电薄膜1依次具备透光性基材2和非晶质透光性导电层3。即，透光性导电薄膜1具备透光性基材2和配置于透光性基材2的上侧的非晶质透光性导电层3。优选透光性导电薄膜1仅由透光性基材2和非晶质透光性导电层3构成。以下对各层详述。
2.透光性基材
透光性基材2为透光性导电薄膜1的最下层，为确保透光性导电薄膜1的机械强度的支承材料。
透光性基材2具有薄膜形状(包含片状)。
透光性基材2由例如有机薄膜、例如玻璃板等无机板形成。透光性基材2由优选有机薄膜、更优选高分子薄膜形成。有机薄膜含有水、有机气体，因此能够抑制非晶质透光性导电层3因加热而结晶化，能够更进一步维持非晶质性。
高分子薄膜具有透光性。作为高分子薄膜的材料，可列举：例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂；例如聚甲基丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸类树脂(丙烯酸类树脂和/或甲基丙烯酸类树脂)；例如聚乙烯、聚丙烯、环烯烃聚合物等烯烃树脂；例如聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚丙烯酸酯树脂、三聚氰胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、纤维素树脂、聚苯乙烯树脂、降冰片烯树脂等。这些高分子薄膜可以单独使用或组合使用2种以上。从透光性、耐热性、机械特性等观点出发，优选列举聚酯树脂，更优选列举PET。
透光性基材2的厚度例如为2μm以上，优选为20μm以上，更优选为40μm以上，另外，例如为300μm以下，优选为200μm以下。
透光性基材2的厚度例如可以使用膜厚计来测定。
在透光性基材2的下表面也可以具备隔离体等。
3.非晶质透光性导电层
非晶质透光性导电层3为非晶质的透光性导电层，为根据需要可以在此后的工序中通过蚀刻而图案化的导电层。
非晶质透光性导电层3具有薄膜形状(包含片状)，以与透光性基材2的上表面接触的方式配置于透光性基材2的整个上表面。
作为非晶质透光性导电层3的材料，可列举例如：含有选自由In、Sn、Zn、Ga、Sb、Ti、Si、Zr、Mg、Al、Au、Ag、Cu、Pd、W组成的组中的至少1种金属的金属氧化物。金属氧化物可以根据需要进一步掺杂有上述组中示出的金属原子。
作为非晶质透光性导电层3，可列举：例如铟锡复合氧化物(ITO)等铟系导电性氧化物；例如锑锡复合氧化物(ATO)等锑系导电性氧化物等。非晶质透光性导电层3从使表面电阻下降的观点和确保优异的透光性的观点出发含有铟系导电性氧化物，更优选含有铟锡复合氧化物(ITO)。即，非晶质透光性导电层3优选为铟系导电性氧化物层，更优选为ITO层。由此，为低电阻、透光性优异。
在使用ITO作为非晶质透光性导电层3的材料的情况下，氧化锡(SnO2)含量相对于氧化锡和氧化铟(In2O3)的总量为例如0.5质量％以上，优选为3质量％以上，更优选为8质量％以上，另外，例如为25质量％以下，优选为15质量％以下，更优选为13质量％以下。通过将氧化锡的含量设为上述下限以上，从而能够实现非晶质透光性导电层3的低表面电阻值(例如150Ω/□以下)，并且能够更可靠地抑制向晶体的转化。另外，通过将氧化锡的含量设为上述上限以下，从而能够使透光性、表面电阻的稳定性提高。
本说明书中的“ITO”只要是至少含有铟(In)和锡(Sn)的复合氧化物即可，也可以包含除这些以外的追加成分。作为追加成分，可列举例如In、Sn以外的金属元素，具体而言，可列举Zn、Ga、Sb、Ti、Si、Zr、Mg、Al、Au、Ag、Cu、Pd、W、Fe、Pb、Ni、Nb、Cr、Ga等。
非晶质透光性导电层3为非晶质(无定形)的透光性导电层，优选为非晶质ITO层。由此，耐裂纹性、耐擦伤性优异。
例如，在非晶质透光性导电层3为ITO层的情况下，非晶质透光性导电层3为非晶质这一点可以通过在20℃的盐酸(浓度5质量％)中浸渍15分钟后进行水洗、干燥并测定15mm左右的间隔的端子间电阻来判断。在本说明书中，当在将透光性导电薄膜1在盐酸(20℃，浓度：5质量％)中浸渍、水洗、干燥后透光性导电层的15mm间隔的端子间电阻为10kΩ以上的情况下，视为透光性导电层为非晶质。
非晶质透光性导电层3优选包含杂质元素。作为杂质元素，可列举来自在形成非晶质透光性导电层3时所用的溅射气体的元素(例如Ar元素)、来自透光性基材2所含的水、有机气体的元素(例如H元素、C元素)。通过含有这些，能够使非晶质透光性导电层3的非晶质性更进一步提高。
具体而言，非晶质透光性导电层3所含的Ar元素的含量例如为0.2原子％以上，优选为0.3原子％以上，另外，例如为0.5原子％以下，优选为0.4原子％以下。通过将Ar元素量设为上述下限以上，容易更进一步维持非晶质透光性导电层3的非晶质性。另一方面，通过将Ar元素量设为上述上限以下，从而能够使非晶质透光性导电层3的电阻变化率更稳定。需要说明的是，Ar元素等杂质元素的含量可以通过调整溅射的条件、例如溅射电源、磁场强度、气压等来适当调整。
非晶质透光性导电层3的厚度例如为10nm以上，优选为30nm以上，更优选为50nm以上，另外，例如为200nm以下，优选为150nm以下，更优选为100nm以下。
非晶质透光性导电层3的厚度例如可以通过使用透射型电子显微镜的截面观察来测定。
4.透光性导电薄膜的制造方法
然后对制造透光性导电薄膜1的方法进行说明。
准备透光性基材2，将非晶质透光性导电层3形成于透光性基材2的表面，从而得到透光性导电薄膜1。
例如，将非晶质透光性导电层3通过干式配置(层叠)于透光性基材2的上表面。
作为干式，可列举例如真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等。可优选列举溅射法。
关于溅射法，在真空装置的腔室内将靶和被粘物(透光性基材2)对向配置，在供给气体的同时施加电压，从而使气体离子加速并向靶照射，从靶表面弹出靶材料并使该靶材料层叠于被粘物表面。
作为溅射法，可列举例如双极溅射法、ECR(电子回旋共振)溅射法、磁控溅射法、离子束溅射法等。优选列举磁控溅射法。
溅射法所用的电源例如可以是直流(DC)电源、交流中频(AC/MF)电源、高频(RF)电源、使直流电源叠加的高频电源中的任一种。
作为靶，可列举构成非晶质透光性导电层3的上述金属氧化物。例如，在使用ITO作为非晶质透光性导电层3的材料的情况下，使用由ITO形成的靶。靶中的氧化锡(SnO2)含量相对于氧化锡和氧化铟(In2O3)的总量例如为0.5质量％以上，优选为3质量％以上，更优选为8质量％以上，另外，例如为25质量％以下，优选为15质量％以下，更优选为13质量％以下。
从成膜速度、杂质进入非晶质透光性导电层3等观点出发，靶表面的水平磁场的强度例如为10mT以上且200mT以下。
溅射时的放电气压例如为1.0Pa以下，优选为0.5Pa以下，另外，例如为0.01Pa以上。
从维持非晶质透光性导电层3的非晶质性的观点出发，溅射时的透光性基材2的温度例如为180℃以下，优选为90℃以下。当透光性基材2的温度超过上述范围时，得不到非晶质透光性导电层3，有可能在溅射的同时转化为晶体。
作为溅射法所用的气体，可列举例如Ar等不活泼气体。另外，在该方法中组合使用氧气等反应性气体。反应性气体的流量相对于不活泼气体的流量的比(反应性气体的流量(sccm)/不活泼气体的流量(sccm))例如为0.1/100以上且5/100以下。
在该方法中，特别是可以通过调整氧气量来得到具有后述特性的透光性导电薄膜1。
即，例如当列举通过溅射法形成ITO层作为非晶质透光性导电层3的情况作为例子时，通过溅射法得到的ITO层一般以非晶质的ITO层的形式成膜。此时，非晶质ITO层的膜质根据导入到非晶质ITO层内部的氧导入量而发生变化。具体而言，在导入到非晶质ITO层内部的氧导入量比适合的量少的情况(氧不足状态)下，会由于大气气氛下的加热而向晶体转化，其结果是，加热后的表面电阻值大幅降低。另一方面，当非晶质ITO层所含的氧导入量为适量时，即使经过在大气气氛下的加热也维持非晶质结构，电阻变化率较小。另一方面，当非晶质ITO所含的氧导入量比适合的量多时，虽然在大气气氛下加热时维持非晶质结构，但是加热后的表面电阻值大幅增大，电阻变化率较大。
上述的理由可推测如下。需要说明的是，本发明并不限定于以下理论。在非晶质ITO层中所含的氧量少的情况(氧不足状态)下，非晶质ITO层在其结构中具有多个氧缺损部，因此构成ITO膜的各原子容易由于热振动而运动，从而容易形成最适结构。因此，通过在大气气氛下的加热，将氧适度地引入到氧缺损部并形成最适结构(晶体结构)，其结果是，表面电阻值大幅降低。另一方面，当非晶质ITO所含的氧导入量为适量范围时，在非晶质ITO层不易产生氧缺损部。即，所谓氧的适量范围是指非晶质ITO容易变为化学计量组成的范围。当氧量为适量时，即使在大气气氛下加热的情况下，非晶质ITO的氧缺损部也较少，因此不会过度氧化，可维持高质量的非晶质结构。另一方面，在非晶质ITO所含的氧导入量过量的情况下，非晶质ITO膜内所含的氧原子作为杂质发挥作用。杂质原子当超过适宜的含有水准时，会成为中子散射的主要原因，使表面电阻值增大。因此，当非晶质ITO所含的氧导入量过量时，推测加热会导致ITO内的氧量进一步过量，表面电阻值大幅增大。
具体而言，例如，调整向腔室供给的氧气的供给比例，以使得ITO内所含的氧量成为适量范围。
氧气的供给比例的适宜值根据真空装置的溅射电源、磁场强度、腔室容积等设备因素、透光性基材2微量含有的反应性气体量(水等)等材料因素而适当设定。例如，在含有反应性气体的高分子薄膜和不含反应性气体的玻璃基材中，高分子薄膜由于可以减少氧气供给量而优选。另外，磁场强度和电源关系到O2等离子体的生成量，因此氧气供给量根据采用的磁场强度、电源而发生变化，但是从减少施加于透光性基材2的热量而提高非晶质性的观点出发，优选低磁场，另外，从成膜速率的观点出发，优选直流电源。
具体而言，例如，在使用高分子薄膜作为透光性基材2、将水平磁场强度设为1～50mT(优选为20～40mT)的低磁场强度且采用直流电源的情况下，氧气相对于Ar气体的比例(O2/Ar)例如为0.022以上，优选为0.025以上，更优选为0.028以上，另外，例如为0.036以下，优选为0.035以下，更优选为0.034以下。
另外，例如在使用高分子薄膜作为透光性基材2、将水平磁场强度设为50～200mT(优选为80～120mT)的高磁场强度、并采用直流电源的情况下，氧气相对于Ar气体的比例(O2/Ar)例如为0.018以上，优选为0.020以上，更优选为0.022以上，另外，例如为0.035以下，优选为0.034以下，更优选为0.033以下，进一步优选为0.025以下。
需要说明的是，ITO中是否以合适的比例导入有氧例如可以通过将在溅射中供给的氧供给量(sccm)(X轴)和通过该氧供给量而得到的ITO的表面电阻值(Ω/□)(Y轴)绘图，利用该图表来判断。即，该图表的极小附近区域的表面电阻值最小，ITO成为化学计量组成，因此可以将该极小附近区域的X轴的值判定为在ITO中导入了化学计量组成的氧、即合适的氧供给量。
由此得到具备透光性基材2和非晶质透光性导电层3的透光性导电薄膜1(加热处理前)。
透光性导电薄膜1的总厚度例如为2μm以上，优选为20μm以上，另外，例如为300μm以下，优选为200μm以下。
如此得到的透光性导电薄膜1具备以下特性。
非晶质透光性导电层3中的、加热处理前的载流子密度(Xa×1019/cm3)例如为10.0×1019/cm3以上，优选为20.0×1019/cm3以上，更优选为29.0×1019/cm3以上，另外，例如为50.0×1019/cm3以下，优选为43.0×1019/cm3以下。
非晶质透光性导电层3中的、加热处理前的霍尔迁移率(Ya cm2/V·s)例如为10.0cm2/V·s以上，优选为15.0cm2/V·s以上，更优选为28.0cm2/V·s以上，另外，例如为50.0cm2/V·s以下，优选为36.5cm2/V·s以下。
非晶质透光性导电层3中的、加热处理前的表面电阻值例如为1Ω/□以上，优选为10Ω/□以上，另外，例如为200Ω/□以下，优选为150Ω/□以下，更优选小于100Ω/□。
需要说明的是，所谓加热处理前是指例如：制造透光性导电薄膜1以后至加热到80℃以上之前。
对非晶质透光性导电层3进行加热处理后的被加热透光性导电层的载流子密度(Xc×1019/cm3)例如为15.0×1019/cm3以上，优选为20.0×1019/cm3以上，更优选为30.0×1019/cm3以上，另外，例如为150.0×1019/cm3以下，优选为100.0×1019/cm3以下，更优选为80.0×1019/cm3以下。
被加热透光性导电层的霍尔迁移率(Yc cm2/V·s)例如为10.0cm2/V·s以上，优选为15.0cm2/V·s以上，另外，例如为35.0cm2/V·s以下，优选为30.0cm2/V·s以下，更优选为23.5cm2/V·s以下，进一步优选为22.5cm2/V·s以下。
被加热透光性导电层的表面电阻值例如为1Ω/□以上，优选为10Ω/□以上，另外，例如为200Ω/□以下，优选为150Ω/□以下，更优选小于100Ω/□。
所谓被加热透光性导电层是指在大气环境下对非晶质透光性导电层3进行加热处理后的透光性导电层。从确认非晶质透光性导电层3的长期可靠性的观点考虑，该加热处理的温度和暴露时间例如是80℃下500小时。另外，在实施加热处理来作为长期可靠性评价的加速试验的情况下，例如也可以设为140℃下1～2小时。
另外，就非晶质透光性导电层3的载流子密度(Xa×1019/cm3)和被加热透光性导电层的载流子密度(Xc×1019/cm3)而言，满足Xa≤Xc的式(1)，优选满足Xa＜Xc的式(1′)。当满足Xa＞Xc的关系时，非晶质透光性导电层3的表面电阻值大幅增加，因此加热时的稳定性差。
特别是加热前后的载流子密度的比、即，Xc相对于Xa的比(Xc/Xa)优选超过1.00，更优选为1.05以上，进一步优选为1.10以上。另外，优选小于2.00，更优选为1.80以下。通过将上述比设为上述范围，能够可靠地抑制由加热导致的电阻变化，热稳定性更优异。
就非晶质透光性导电层3的霍尔迁移率(Yacm2/V·s)和被加热透光性导电层的霍尔迁移率(Yccm2/V·s)而言，满足Ya≥Yc的式(2)，优选满足Ya＞Yc的式(2′)。当满足Ya＜Yc的关系时，非晶质透光性导电层3通过加热处理而结晶化，表面电阻值容易大幅下降，其结果是，加热时的稳定性差。
特别是，加热前后的霍尔迁移率的比、即Yc相对于Ya的比(Yc/Ya)优选小于1.00，更优选为0.75以下。另外，优选超过0.50，更优选为0.60以上。通过将上述比设为上述范围，能够可靠地抑制由加热导致的电阻变化，热稳定性更优异。
当将移动距离L设为{(Xc-Xa)2+(Yc-Ya)2}1/2时(参照图3)，L为1.0以上且45.0以下。优选为10.0以上，更优选为13.0以上，另外，优选为40.0以下，更优选小于35.0，进一步优选为33.0以下。通过将移动距离L设为上述范围，加热前后的非晶质透光性导电层3的膜质变化较小，热稳定性特别优异。
另外，加热前后的载流子密度的比(Xc/Xa)和加热前后的霍尔迁移率的比(Yc/Ya)之积、即(Yc/Ya)×(Xc/Xa)例如为0.50以上，优选为0.65以上，进一步优选为0.75以上，另外，例如为1.80以下，优选为1.50以下，进一步优选为1.30以下。通将加热前后的载流子密度的比率和霍尔迁移率的比率设为上述一定范围内，从而能够抑制结晶性，另外，能够抑制电阻变化。
被加热透光性导电层优选为非晶质。由此，热稳定性优异，并且耐裂纹性和耐擦伤性优异。
并且，该透光性导电薄膜1由于具备透光性基材2和非晶质透光性导电层3，因此耐裂纹性、耐擦伤性等优异。
另外，加热前的非晶质透光性导电层3和被加热透光性导电层中的霍尔迁移率和载流子密度满足规定条件，因此能够抑制由热导致的非晶质透光性导电层3的电阻率的变化，热稳定性优异。
特别是，由于非晶质透光性导电层3的电阻率与霍尔迁移率和载流子密度的乘积成反比，因此本发明人想到了：为了减小由加热导致的电阻变化，需要按照使加热前后霍尔迁移率的变动和载流子密度的变动相反的方式来设计非晶质透光性导电层3的膜质，至此完成了本发明。即，按照使本发明的非晶质透光性导电层3满足上述式(1)～(3)、即在非晶质透光性导电层3中使加热处理后的霍尔迁移率减小、使加热后的载流子密度增大、并使移动距离L减小的方式来实施膜设计，从而抑制加热前后的电阻率的值的变化。其结果是，由加热导致的电阻变化较少，热稳定性优异。
该透光性导电薄膜1是工业上能利用的器件。
需要说明的是，该透光性导电薄膜1可以根据需要实施蚀刻，从而将非晶质透光性导电层3图案化为规定形状。
另外，上述制造方法可以以卷对卷方式实施，另外也可以以间歇方式实施。
5.调光薄膜的制造方法
接着，参照图2对使用上述透光性导电薄膜1制造调光薄膜4的方法进行说明。
如图2所示，该方法具备：制造2个上述透光性导电薄膜1的工序；和然后利用2个透光性导电薄膜1夹持调光功能层5的工序。
首先，制造两个上述透光性导电薄膜1。需要说明的是，也可以对1个透光性导电薄膜1进行切断加工来准备2个透光性导电薄膜1。
2个透光性导电薄膜1是第1透光性导电薄膜1A和第2透光性导电薄膜1B。
然后，例如通过湿式在第1透光性导电薄膜1A中的非晶质透光性导电层3的上表面(表面)形成调光功能层5。
例如将含有液晶组合物的溶液涂布于第1透光性导电薄膜1A中的非晶质透光性导电层3的上表面。液晶组合物可列举可包含于溶液中的公知的液晶组合物，可列举例如日本特开平8-194209号公报中记载的液晶分散树脂。
然后，以第2透光性导电薄膜1B的非晶质透光性导电层3和涂膜接触的方式将第2透光性导电薄膜1B层叠于涂膜的表面。由此，利用2个透光性导电薄膜1、即第1透光性导电薄膜1A和第2透光性导电薄膜1B夹住涂膜。
然后，对涂膜实施适宜的处理(例如光固化处理、热干燥处理等)而形成调光功能层5。调光功能层5形成于第1透光性导电薄膜1A的非晶质透光性导电层3与第2透光性导电薄膜1B的非晶质透光性导电层3之间。
由此，得到依次具备第1透光性导电薄膜1A、调光功能层5以及第2透光性导电薄膜1B的调光薄膜4。
并且，调光薄膜4包含于具备电源(未图示)、控制装置(未图示)等的调光装置(未图示，例如调光窗等)中。在未图示的调光装置中，利用电源对第1透光性导电薄膜1A中的非晶质透光性导电层3和第2透光性导电薄膜1B中的非晶质透光性导电层3施加电压，由此在它们之间产生电场。
并且，基于控制装置控制上述电场，从而位于第1透光性导电薄膜1A与第2透光性导电薄膜1B之间的调光功能层5阻断光或使光透射。
此外，该调光薄膜4由于具备透光性导电薄膜1，因此加工性、搬运性良好。另外，能够长期抑制表面电阻的不均的发生，进而能够长期抑制调光功能层5的取向不均的发生，因此能够降低调光的偏差。
6.变形例
在图1的实施方式中，在透光性基材2的表面直接配置有非晶质透光性导电层3，虽然未图示，但例如可以在透光性基材2的上表面和/或下表面设置功能层。
即，例如透光性导电薄膜1可以具备透光性基材2、配置于透光性基材2的上表面的功能层、以及配置于功能层的上表面的非晶质透光性导电层3。另外，例如透光性导电薄膜1可以具备透光性基材2、配置于透光性基材2的上表面的非晶质透光性导电层3、以及配置于透光性基材2的下表面的功能层。另外，例如也可以在透光性基材2的上侧和下侧依次具备功能层和非晶质透光性导电层3。
作为功能层，可列举易粘接层、底涂层、硬涂层等。易粘接层是为了提高透光性基材2和非晶质透光性导电层3的密合性而设置的层。底涂层是为了调整透光性导电薄膜1的反射率、光学色相而设置的层。硬涂层是为了提高透光性导电薄膜1的耐擦伤性而设置的层。这些功能层可以为单独1种，也可以组合使用2种以上。
实施例
以下使用实施例对本发明进行详细说明，但是本发明只要不脱离其宗旨，就不限定于实施例，可以基于本发明的技术思想进行各种变形和变更。另外，以下记载中所用的配混比例(含有比例)、物性值、参数等具体的数值可以替代为在上述的“具体实施方式”中记载的、与它们对应的配混比例(含有比例)、物性值、参数等该记载的上限(定义为“以下”、“小于”的数值)或下限(定义为“以上”、“超过”的数值)。
实施例1
准备厚度为188μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(三菱树脂制，物品名“DIAFOIL”)，将其作为透光性基材。
将PET薄膜设置于卷对卷型溅射装置，进行真空排气。然后，在导入Ar和O2并将气压设为0.4Pa的真空气氛下，利用DC磁控溅射法制造厚度为65nm的由ITO形成的透光性导电层。ITO为非晶质。
需要说明的是，作为靶，使用10质量％的氧化锡和90质量％的氧化铟的烧结体，磁铁的水平磁场调节为30mT。O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)调节为0.0342。
实施例2
除将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0333以外，与实施例1同样地制造透光性导电薄膜(ITO厚度：65nm)。
实施例3
除将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0327以外，与实施例1同样地制造透光性导电薄膜(ITO厚度：65nm)。
实施例4
除将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0296以外，与实施例1同样地制造透光性导电薄膜(ITO厚度：65nm)。
实施例5
除将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0289以外，与实施例1同样地制造透光性导电薄膜(ITO厚度：65nm)。
实施例6
除将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0280以外，与实施例1同样地制造透光性导电薄膜(ITO厚度：65nm)。
实施例7
除将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0264以外，与实施例1同样地制造透光性导电薄膜(ITO厚度：65nm)。
实施例8
除将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0358以外，与实施例1同样地制造透光性导电薄膜(ITO厚度：65nm)。
实施例9
将厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(三菱树脂制，物品名“DIAFOIL”)作为透光性基材。
除将磁铁的水平磁场设为100mT、将成膜气压设为0.3Pa、将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0223、在前述透光性基材上形成厚度为30nm的ITO层以外，与实施例1同样地制造透光性导电薄膜。
实施例10
除将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0338以外，与实施例1同样地制造透光性导电薄膜(ITO厚度：65nm)。
比较例1
除将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0373以外，与实施例1同样地制造透光性导电薄膜(ITO厚度：65nm)。
比较例2
除将气压设为0.4Pa、将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0114以外，与实施例9同样地制造透光性导电薄膜(ITO厚度：30nm)。
比较例3
除将气压设为0.4Pa、将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0074、并实施RF叠加DC磁控溅射法(RF频率为13.56MHz，RF电力相对于DC电力的比(RF电力/DC电力)为0.2)以外，与实施例9同样地制造透光性导电薄膜(ITO厚度：30nm)。
比较例4
除使用厚度为50μm的PET薄膜、将O2流量相对于Ar流量的比(O2/Ar)设为0.0201、将ITO层的厚度设为30nm以外，与实施例1同样地制造透光性导电薄膜。
对在各实施例和各比较例中得到的透光性导电薄膜实施下述测定。将结果在表1和图3中示出。
从图3可明确的是，在各实施例的透光性导电薄膜中，加热后的曲线相对于加热前的曲线向右下方移动，加热前的曲线和加热后的曲线的距离L较短。另一方面，关于比较例1的透光性导电薄膜，加热后的曲线相对于加热前的曲线向左下方移动。关于比较例2、4的透光性导电薄膜，加热后的曲线相对于加热前的曲线向右上方移动。比较例3、4的透光性导电薄膜的加热前的曲线和加热后的曲线的距离L较长。
[表1]
Figure BDA0002424085050000181
(评价)
(1)厚度
PET薄膜(透明基材)的厚度使用膜厚计(尾崎制作所株式会社制，装置名“数字测量表DG-205”)测定。ITO层(透光性导电层)的厚度通过使用透射型电子显微镜(日立制作所制，装置名“HF-2000”)的截面观察来测定。
(2)Ar含量
使用以卢瑟福背散射谱法为测定原理的测定装置(National ElectrostaticsCorporation制，“Pelletron 3SDH”)，分析各透光性导电薄膜的ITO层中的Ar的存在原子量。具体而言，以In、Sn、O、Ar这4种元素为检测对象，测定Ar的存在原子量相对于4种元素的总存在原子量的比率(原子％)。
(3)非晶质透光性导电层的载流子密度、霍尔迁移率
使用霍尔效应测定系统(Bio-Rad制，商品名“HL5500PC”)实施测定。载流子密度使用由上述(1)求出的ITO层的厚度算出。
(4)被加热透光性导电层的载流子密度、霍尔迁移率
将各透光性导电薄膜以80℃加热500小时，得到具备PET薄膜(透明基材)和被加热ITO层(被加热透光性导电层)的被加热透光性导电薄膜。
关于各被加热ITO层，与上述(3)同样，使用霍尔效应测定系统(Bio-Rad制，商品名“HL5500PC”)测定载流子密度和霍尔迁移率。
(5)移动距离的计算
使用在上述(4)和上述(5)中得到的载流子密度和霍尔迁移率和下述式算出移动距离L。
L＝{(Xc-Xa)2+(Yc-Ya)2}1/2
需要说明的是，将非晶质透光性导电层的载流子密度设为Xa×1019(/cm3)，将霍尔迁移率设为Ya(cm2/V·s)。将被加热透光性导电层的载流子密度设为Xc×1019(/cm3)，将霍尔迁移率设为Yc(cm2/V·s)。
(6)透光性导电层和被加热透光性导电层的结晶性
将各透光性导电薄膜和各被加热透光性导电薄膜在盐酸(浓度：5质量％)中浸渍15分钟后，进行水洗、干燥，测定各导电层的15mm左右的间隔的二端子间电阻。将15mm间隔的二端子间电阻超过10kΩ的情况判断为非晶质，将未超过10kΩ的情况判断为晶体。
(7)电阻变化率的评价
各透光性导电薄膜的ITO层的表面电阻值依据JIS K7194(1994年)通过四端子法求出。即，首先测定各透光性导电薄膜的ITO层的表面电阻值(Ra)。接着测定以80℃加热500小时后的透光性导电薄膜的透光性导电层的表面电阻值(Rc)。求出加热后的表面电阻值相对于加热前的表面电阻值的电阻变化率(100×(Rc/Ra))，用下述基准实施评价。
○：电阻变化率小于±30％
△：电阻变化率为±(30％～49％)
×：电阻变化率为±50％以上
需要说明的是，上述发明是作为本发明的例示的实施方式而提供的，这只不过是例示，不应作限定性解释。对于本领域技术人员而言显而易见的本发明的变形例包含于权利要求书中。
产业上的可利用性
本发明的透光性导电薄膜和调光薄膜能够应用于各种工业产品，例如使用于建筑物、交通工具的窗玻璃、间壁、室内装饰等各种调光元件用途。
附图标记说明
1 透光性导电薄膜
2 透光性基材
3 非晶质透光性导电层

Claims (5)

1.一种透光性导电薄膜，其特征在于，其为具备透光性基材和非晶质透光性导电层的透光性导电薄膜，
在将所述非晶质透光性导电层的载流子密度设为Xa×1019(/cm3)且将霍尔迁移率设为Ya(cm2/V·s)、
将对所述非晶质透光性导电层进行加热处理后的被加热透光性导电层的载流子密度设为Xc×1019(/cm3)且将霍尔迁移率设为Yc(cm2/V·s)时，
满足下述(1)～(2)的条件，
(1)Ya≥Yc、
(2)0.65≤(Yc/Ya)×(Xc/Xa)≤1.8，
所述被加热透光性导电层的载流子密度Xc为15.0×1019/cm3以上。
2.根据权利要求1所述的透光性导电薄膜，其特征在于，Xc相对于Xa的比(Xc/Xa)为1.05以上且1.80以下。
3.根据权利要求1所述的透光性导电薄膜，其特征在于，所述被加热透光性导电层为非晶质。
4.根据权利要求1所述的透光性导电薄膜，其特征在于，所述非晶质透光性导电层含有铟系导电性氧化物。
5.一种调光薄膜，其特征在于，依次具备第1透光性导电薄膜、调光功能层和第2透光性导电薄膜，
所述第1透光性导电薄膜和/或所述第2透光性导电薄膜为权利要求1所述的透光性导电薄膜。
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