CN111758067A - 透明导电体、调光体及电子器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种透明导电体(100)，其依次具备：透明基材(10)、第一电介质层(21)、含有银或银合金作为主成分的金属层(22)、由半导体构成的第二电介质层(23)、以及导电性与第二电介质层(23)不同的第三电介质层(24)，第三电介质层(24)由绝缘体或导电体构成。

Description

透明导电体、调光体及电子器件
技术领域
本公开涉及一种透明导电体、调光体及电子器件。
背景技术
透明导电体利用其特性用于各种用途。例如，具备透明导电体的调光体通过控制液晶分子的取向，能够调节光的透射率(例如，参照专利文献1)。正在研究调光体用于建筑物及汽车的窗玻璃等。作为这样的调光体，已知有在经由调光层相对配置的透明导电体中累积电荷而产生电场，并调制透射光的SPD方式及PDLC方式。
作为调光体用的透明导电体，如专利文献1所列举的，已知有具有ITO电极的透明导电体。另一方面，还已知有具有以将含有银的金属层利用一对金属氧化物层夹持的方式层叠的层叠结构的透明导电体(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2013/141614号
专利文献2：日本特开2002-157929号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
具有含有银的金属层的透明导电体的隔热性能优异，因此，通过用于调光体而能够期待实现节能。但是，现有的具有含有银的金属层的透明导电体在用于电子器件的情况下，根据其使用状态，有时漏电流会变大。当漏电流局部地变大时，不仅功耗变大，而且担心在金属层中发生离子迁移。该离子迁移特别是在含有银的金属层中显著地发生。
因此，在一个方面，本公开的目的在于提供一种能够抑制局部的漏电流的产生的透明导电体。在另一个方面，本公开的目的在于提供一种具备能够抑制局部的漏电流的产生的透明导电体的调光体。在另一方面，本公开的目的在于提供一种具备能够抑制局部的漏电流的产生的调光体的电子器件。
用于解决技术问题的方案
本公开在一个方面提供一种透明导电体，其依次具备：透明基材、第一电介质层、含有银或银合金作为主成分的金属层、由半导体构成的第二电介质层、以及导电性与第二电介质层不同的第三电介质层，第三电介质层由绝缘体或导电体构成。
当沿上述透明导电体的层叠方向施加电压时，在金属层产生电荷。这样的透明导电体具有层叠有材质相互不同的多个层的结构，因此，通常难以维持层叠方向的电阻值的均匀性。另外，在透明导电体具备半导体的情况下，通常也难以形成面内的电阻值的均匀性优异的半导体。因此，当对包含由半导体构成的电介质层且具备材质不同的多个层的透明导电体施加较大的电压时，担心由半导体构成的第二电介质层在容易流通电流的地方局部地导通并产生漏电流。因此，当上述透明导电体具备由绝缘体构成的第三电介质层时，能够抑制第二电介质层导通。由此，能够抑制局部的漏电流的产生。另外，由于整体上降低漏电流，因此，也能够降低功耗。
另外，当上述透明导电体具备由导电体构成的第三电介质层时，导通第二电介质层的电子被分散，能够抑制局部的漏电流的产生。这样，第三电介质层由绝缘体或导电体构成，由此，第三电介质层能够作为相对于第二电介质层的电阻调节层发挥作用。
在一些实施方式中，也可以是，第二电介质层由包含含有Zn及Sn的一者或两者作为构成元素的金属氧化物的半导体构成，第三电介质层由包含含有In作为构成元素的金属氧化物的导电体构成。这样的透明导电体具备导电性优异的第三电介质层，因此，能够进一步抑制局部的漏电流的产生。另外，由于具备由包含含有Zn及Sn的一者或两者作为构成元素的金属氧化物的半导体构成的第二电介质层，因此，透明性和保存稳定性也优异。
在另一些实施方式中，也可以是，第二电介质层由包含含有Zn及Sn的一者或两者作为构成元素的金属氧化物的所述半导体构成，第三电介质层由包含Si的氮化物及Si的氧化物的一者或两者的绝缘体构成。
这样的透明导电体由于具备导电性优异的第三电介质层，因此，能够进一步抑制局部的漏电流的产生。另外，由于具备由包含含有Zn及Sn的一者或两者作为构成元素的金属氧化物的半导体构成的第二电介质层，因此，透明性和保存稳定性也优异。
也可以是，上述透明导电体的第三电介质层由导电体构成，在第三电介质层的与第二电介质层侧相反侧还具备由包含Si的氮化物及Si的氧化物的一者或两者的绝缘体构成的第四电介质层。这样的透明导电体能够充分地抑制局部的漏电流的产生，并且也降低功耗。
本公开在另一方面提供一种调光体，其具备一对透明导电体和在一对透明导电体之间的调光层，一对透明导电体的至少一个是上述任意的透明导电体。该调光体具备上述任意的透明导电体，因此，能够抑制局部的漏电流的产生。
本公开在另一方面提供一种电子器件，其具备上述调光体和电源。该电子器件具备具有上述任意的透明导电体的调光体，因此，能够抑制局部的漏电流的产生。
发明的效果
在一个方面中，能够提供一种可以抑制局部的漏电流的产生的透明导电体。在另一方面中，能够提供一种具备可以抑制局部的漏电流的产生的透明导电体的调光体。在另一方面中，能够提供一种具备可以抑制局部的漏电流的产生的调光体的电子器件。
附图说明
图1是一个实施方式的透明导电体的示意截面图。
图2是另一实施方式的透明导电体的示意截面图。
图3是另一实施方式的透明导电体的示意截面图。
图4是一个实施方式的调光体及具备其的电子器件的示意截面图。
图5是表示比较例2的通电试验后的调光体中的金属层的利用光学显微镜的观察图像的照片。
图6是表示图5所示的缺陷的利用扫描型电子显微镜的观察图像的照片。
具体实施方式
以下，根据情况，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，以下的实施方式是用于说明本发明的例示，不是将本发明限定于以下的内容的意思。说明中，对具有相同结构或相同功能的要素使用相同的符号，根据情况省略重复的说明。另外，上下左右等的位置关系只要没有特别说明，就基于附图所示的位置关系。另外，附图的尺寸比率不限于图示的比率。
图1是本实施方式的透明导电体的示意截面图。图1的透明导电体100依次具备：透明基材10、电介质层21(第一电介质层)、含有银或银合金作为主成分的金属层22、由半导体构成的电介质层23(第二电介质层)、及由导电体构成的电介质层24(第三电介质层)。
作为透明基材10，也可以是具有挠性的有机树脂薄膜。有机树脂薄膜也可以是有机树脂薄片。作为有机树脂薄膜，例如可以举出：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的聚酯薄膜、聚乙烯及聚丙烯等的聚烯烃薄膜、聚碳酸酯薄膜、丙烯酸薄膜、降冰片烯薄膜、聚芳酯薄膜、聚醚砜薄膜、二乙酰基纤维素薄膜、以及三乙酰基纤维素薄膜等。这些中，优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的聚酯薄膜。也可以将上述的1种单独使用或组合2种以上使用。
从刚性的观点来看，透明基材10越厚越优选。另一方面，从将透明导电体100薄膜化的观点来看，透明基材10越薄越优选。从这样的观点来看，透明基材10的厚度例如为10～200μm。
透明基材10不限定于有机树脂制的透明基材，例如，也可以是钠钙玻璃、无碱玻璃、及石英玻璃等无机化合物的成型物。
本公开的“透明”是指可见光透射，也可以将光在某种程度上散射。具有通常被称为半透明那样的光的散射的情况也包含于本公开的“透明”的概念。450～650nm的波长范围下的透明基材10的可见光的透射率例如为80％以上，优选为90％以上。
电介质层21可以由半导体构成，也可以由绝缘体构成。从充分地抑制金属层22的电子迁移的观点来看，电介质层21优选由半导体构成。具体而言，电介质层21可以是含有金属氧化物的层，也可以是由金属氧化物构成的金属氧化物层。
电介质层21例如也可以含有氧化锌、氧化锡、氧化铟及氧化钛的四种成分，或氧化锌、氧化铟及氧化钛的三种成分作为主成分。电介质层21通过含有上述四种成分，能够制成兼具充分高的导电性和透明性的电介质层21。氧化锌例如为ZnO，氧化铟例如为In2O3。氧化钛例如为TiO2，氧化锡例如为SnO2。上述各金属氧化物的金属原子和氧原子的比也可以自化学计量比偏离。
本公开的“主成分”是指相对于整体的比率为80质量％以上。电介质层21的电阻也可以比电介质层23高。因此，电介质层21的氧化锡的含量也可以比电介质层23少，也可以不含有氧化锡。
在电介质层21含有氧化锌、氧化铟及氧化钛的三种成分的情况下，将上述三种成分分别换算成ZnO、In2O3及TiO2时，优选ZnO的含量相对于上述三种成分的合计在上述三种成分中最多。从抑制电介质层21的光吸收率的观点来看，ZnO的含量相对于上述三种成分的合计例如为45mol％以上。在电介质层21中，从充分地提高高温高湿度的环境下的保存稳定性的观点来看，ZnO的含量相对于上述三种成分的合计例如为85mol％以下。
电介质层21中，从抑制电介质层21的光吸收率的观点来看，In2O3的含量相对于上述三种成分的合计例如为35mol％以下。电介质层21中，从充分地提高高温高湿度的环境下的保存稳定性的观点来看，In2O3的含量相对于上述三种成分的合计例如为10mol％以上。
电介质层21中，从抑制电介质层21的光吸收率的观点来看，TiO2的含量相对于上述三种成分的合计例如为20mol％以下。电介质层21中，从充分地提高高温高湿度的环境下的保存稳定性的观点来看，TiO2的含量相对于上述三种成分的合计例如为5mol％以上。此外，上述三种成分各自的含量是将氧化锌、氧化铟及氧化钛分别换算成ZnO、In2O3及TiO2而求得的值。
电介质层23由半导体构成。具体而言，电介质层21可以是含有金属氧化物的层，也可以是由金属氧化物构成的金属氧化物层。
电介质层23含有例如氧化锌、氧化铟、氧化钛及氧化锡的四种成分，或氧化锌、氧化钛及氧化锡的三种成分作为主成分。电介质层23通过含有上述四种成分或三种成分作为主成分，能够兼具导电性和高透明性。氧化锌例如为ZnO，氧化铟例如为In2O3。氧化钛例如为TiO2，氧化锡例如为SnO2。上述各金属氧化物中的金属原子和氧原子的比也可以自化学计量比偏离。
电介质层23中，从维持较高的透明性且充分地提高导电性的观点来看，氧化锌的含量相对于上述四种成分的合计例如为20mol％以上。电介质层23中，从充分地提高高温高湿度的环境下的保存稳定性的观点来看，氧化锌的含量相对于上述四种成分的合计例如为68mol％以下。
电介质层23中，从充分地降低表面电阻且使透射率成为适当的范围的观点来看，氧化铟的含量相对于上述四种成分的合计例如为35mol％以下。电介质层23中，从充分地提高高温高湿度的环境下的保存稳定性的观点来看，氧化铟的含量相对于上述四种成分的合计例如为15mol％以上。
电介质层23中，从确保可见光的透射率的观点来看，氧化钛的含量相对于上述四种成分的合计例如为20mol％以下。电介质层23中，从充分地提高耐碱性的观点来看，氧化钛的含量相对于上述四种成分的合计例如为5mol％以上。
电介质层23中，从确保较高的透明性的观点来看，氧化锡的含量相对于上述四种成分的合计例如为40mol％以下。电介质层23中，从充分地提高高温高湿度的环境下的保存稳定性的观点来看，氧化锡的含量相对于上述四种成分的合计例如为5mol％以上。此外，上述四种成分各自的含量是将氧化锌、氧化铟、氧化钛及氧化锡分别换算成ZnO、In2O3、TiO2及SnO2而求得的值。
电介质层23中，从维持较高的透明性且充分地提高导电性的观点来看，氧化锌的含量相对于上述三种成分的合计例如为20mol％以上。电介质层23中，从充分地提高高温高湿度的环境下的保存稳定性的观点来看，氧化锌的含量相对于上述四种成分的合计例如为80mol％以下。
电介质层23中，从确保可见光的透射率的观点来看，氧化钛的含量相对于上述三种成分的合计例如为40mol％以下。电介质层23中，从充分地提高耐碱性的观点来看，氧化钛的含量相对于上述三种成分的合计例如为5mol％以上。
电介质层23中，从确保较高的透明性的观点来看，氧化锡的含量相对于上述三种成分的合计例如为40mol％以下。电介质层23中，从充分地提高高温高湿度的环境下的保存稳定性的观点来看，氧化锡的含量相对于上述三种成分的合计例如为5mol％以上。此外，上述三种成分各自的含量是将氧化锌、氧化铟、氧化钛及氧化锡分别换算成ZnO、In2O3、TiO2及SnO2而求得的值。
电介质层21及电介质层23兼具光学特性的调节、金属层22的保护、及导电性的确保的功能。电介质层21及电介质层23也可以在不大幅损害其功能的范围内，除了上述的成分以外，还含有微量成分或不可避免的成分。但是，从制成具有充分高的特性的透明导电体100的观点来看，电介质层21及电介质层23中的上述三种成分或上述四种成分的合计的比例越高越优选。就该比例而言，均例如为95质量％以上，优选为97质量％以上。电介质层21也可以由上述三种成分构成。电介质层23也可以由上述四种成分或三种成分构成。
电介质层21的组成也可以与电介质层23的组成相同，也可以不同。如果电介质层21和电介质层23为相同的组成，则能够简化制造工艺。例如，电介质层21也可以与电介质层23同样地，是含有氧化锌、氧化铟、氧化钛及氧化锡的四种成分作为主成分的层。在该情况下，电介质层21中的各金属氧化物相对于四种成分的合计的具体的比例也可以与电介质层23相同。因此，电介质层23中的与各成分的数值范围相关的内容也能够适用于电介质层21。
电介质层23是含有上述四种成分作为主成分的层，与之相对，电介质层21也可以是含有氧化锌、氧化铟、及氧化钛的三种成分作为主成分的层。由此，能够较高地维持透明性且降低制造成本。在该情况下，虽然电介质层21的导电性比电介质层23低，但是由于可以利用电介质层23确保导电性，因此，没有特别的问题。
从以高水平兼顾较高的透明性和导电性的观点来看，电介质层21及电介质层23的厚度例如为3～70nm，优选为5～50nm。电介质层21和电介质层23的厚度可以相同，也可以相互不同。例如，通过个别地调整电介质层21和电介质层23的厚度，能够抑制透射色的色调变化，或有效地利用用于将金属层22中产生的反射光转换成透射光的光学干涉效应。
电介质层21及电介质层23能够通过真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、或CVD法等的真空成膜法制作。这些方法中，从能够使成膜室小型化的方面及成膜速度快的方面考虑，优选为溅射法。作为溅射法，可以举出DC磁控溅射。作为靶材，能够使用氧化物靶材、金属或半金属靶材。
金属层22含有银或银合金作为主成分。金属层22中的银及银合金的合计含量以银元素换算例如可以为90质量％以上，也可以为95质量％以上。金属层22也可以含有银以外的金属元素。例如，通过含有选自Cu、Nd、Pt、Pd、Bi、Sn及Sb中的至少一种元素作为银合金的构成元素或金属单体，能够提高金属层22的耐环境性。作为银合金的例子，可以举出：Ag-Pd、Ag-Cu、Ag-Pd-Cu、Ag-Nd-Cu、Ag-In-Sn、及Ag-Sn-Sb。
从充分地降低红外线的透射率且将可见光的透射率设为适当的范围的观点来看，金属层22的厚度例如为1～15nm，优选为5～12.5nm，更优选为7.5～12.5nm。
金属层22能够使用例如DC磁控溅射形成。金属层22的成膜方法没有特别限定，能够适当选择使用了等离子体或离子束等的其它的真空成膜法，或使用了将构成成分分散于适当的粘合剂的液体的涂布法等。
电介质层24是导电性与电介质层23不同的层，由绝缘体构成。本公开中，构成各层的“绝缘体”、“导电体”及“半导体”的导电性相互不同。本公开中，表面电阻为1×108Ω/sq.以上的物体相当于“绝缘体”。表面电阻为1×104～1×107Ω/sq.的物体相当于“半导体”。表面电阻为1×103Ω/sq.以下的物体相当于“导电体”。
电介质层24也可以由例如含有Si的氮化物及Si的氧化物的一者或两者的绝缘体构成。Si的氮化物为氮化硅，例如以Si3N4表示。Si的氧化物为氧化硅，例如以SiO及SiO2表示。上述氮化硅及氧化硅中的硅原子与氮原子及氧原子的比也可以从化学计量比偏离。在电介质层24含有Si的氮化物和Si的氧化物两者的情况下，也可以作为氮氧化硅含有，也可以分别含有氮化硅和氧化硅。
从充分地降低漏电流且确保充分的透明性的观点来看，电介质层24的厚度例如为1～50nm，优选为2～40nm，更优选为3～30nm。从同样的观点来看，电介质层23和电介质层24的合计厚度例如可以为4～120nm，也可以为5～90nm。
电介质层24能够通过真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、或CVD法等的真空成膜法制作。这些方法中，从能够使成膜室小型化的方面及成膜速度快的方面来看，优选为溅射法。作为溅射法，可以举出DC磁控溅射。作为靶材，可以使用硅靶材，并在氮气、氧气、或氮和氧的混合气体气氛下进行溅射。
图1的透明导电体100依次具备：透明基材10、电介质层21、含有银或银合金作为主成分的金属层22、由半导体构成的电介质层23、以及由绝缘体构成的电介质层24。电介质层24由绝缘体构成，因此，能够降低从金属层22向电介质层23泄漏的漏电流。由此，能够降低使用透明导电体100制成调光体及电子器件时的功耗。另外，也能够抑制局部的漏电流的产生，因此，能够抑制金属层22中的电子迁移的发生。
图2是另一实施方式的透明导电体110的示意截面图。透明导电体110依次具备：透明基材10、电介质层21(第一电介质层)、含有银或银合金作为主成分的金属层22、由半导体构成的电介质层23(第二电介质层)、以及由导电体构成的电介质层25(第三电介质层)。即，透明导电体110在电介质层23上具备由导电体构成的电介质层25的方面与图1的透明导电体100不同。透明导电体110的除电介质层25以外的各层的组成、厚度及功能等也可以与透明导电体100相同。因此，对于透明导电体110的各层，能够适用图1的透明导电体100的说明内容。
电介质层25是导电性与电介质层23不同的层，由导电体构成。电介质层25也可以由例如金属氧化物构成。金属氧化物可以含有In作为构成元素，也可以含有In及Sn作为构成元素。金属氧化物例如为氧化铟锡(ITO)。
从充分地降低局部的漏电流且确保充分的透明性的观点来看，电介质层25的厚度例如为1～50nm，优选为3～40nm，更优选为5～30nm。
电介质层25能够通过真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、或CVD法等的真空成膜法制作。这些方法中，从能够使成膜室小型化的方面及成膜速度快的方面来看，优选为溅射法。作为溅射法，可以举出DC磁控溅射。作为靶材，能够使用氧化物靶材、金属或半金属靶材。
透明导电体110依次具备：透明基材10、电介质层21、含有银或银合金作为主成分的金属层22、由半导体构成的电介质层23、以及由导电体构成的电介质层25。电介质层24由导电体构成，因此，能够使来自金属层22的漏电流分散。由此，能够抑制局部的漏电流的产生。因此，能够抑制金属层22中的电子迁移的发生。
图3是另一实施方式的透明导电体120的示意截面图。透明导电体120依次具备：透明基材10、电介质层21(第一电介质层)、含有银或银合金作为主成分的金属层22、由半导体构成的电介质层23(第二电介质层)、由导电体构成的电介质层25(第三电介质层)、以及由绝缘体构成的电介质层24(第四电介质层)。即，透明导电体120在电介质层23和电介质层24之间还具备电介质层25的方面与图1的透明导电体100不同。电介质层21、金属层22、电介质层23、电介质层24的组成、厚度及功能等也可以与透明导电体100相同。电介质层25的组成、厚度及功能等也可以与透明导电体110相同。因此，透明导电体120的各层中，对于与透明导电体100及透明导电体110共同的层，能够适用透明导电体100及透明导电体110的说明内容。
透明导电体120在电介质层23上具备由导电体构成的电介质层25，因此，能够使来自金属层22的漏电流分散。透明导电体120在电介质层24上具备由绝缘体构成的电介质层24，因此，能够降低来自金属层22的漏电流。因此，能够以高水平兼顾金属层22中的电子迁移的抑制和功耗的降低。
本公开的透明导电体不限定于图1～图3的透明导电体。例如，透明导电体100、110、120也可以分别具备其它任意的层。例如，也可以在透明基材10和电介质层21之间，及/或透明基材10的与电介质层21侧相反侧具有含有树脂固化物的硬涂层。由此，能够提高透明导电体的硬度及强度。任意的层不限定于此。
透明导电体100、110、120的可见光的透射率例如也可以为20～80％。透明导电体100、110、120的可见光的反射率例如也可以为5～20％。透明导电体100、110、120的红外线的反射率例如也可以为40％～60％。由此，能够提高隔热性，并且充分地抑制热裂纹的产生。从制造的容易性的观点来看，透明导电体100、110、120的红外线的反射率例如也可以为60％以下。透明导电体100、110、120的红外线的透射率例如也可以为5～35％。
本公开的可见光的透射率及反射率是450～650nm的波长范围下的测定值的平均值。另外，红外线的透射率及反射率是700～1200nm的波长范围下的测定值的平均值。可见光的透射率及反射率、以及红外线的透射率及反射率作为使用市售的测定装置以10nm间距进行测定得到的结果的平均值而求得。
图4是一个实施方式的调光体200和电子器件300的示意图。图4的调光体200具备一对透明导电体100a、100b和在其间的调光层40。一对透明导电体100a、100b以各自的电介质层24成为调光层40侧的方式层叠。一对透明导电体100a、100b以各自的电介质层24的表面的一部分露出的方式错开地层叠。本实施方式中，透明导电体100用于调光体的用途。
作为调光层40，可以举出电致变色方式、SPD(悬浮粒子装置，Suspended ParticleDevice)方式、PDLC(Polymer Dispersed liquid Crystal，也称为高分子分散型结晶或聚合物分散液晶)方式等的调光层。PDLC在不施加电压的情况下，折射率比大气高，因此，发生白浊。也就是说，光在其表面散射并作为不透明的白色被辨识。另一方面，PDLC在施加电压的情况下，折射率与大气大致相等，因此，光在其表面未散射而成为透明。这样，能够调节可见光的透射率。调光层40包含例如由高分子形成的基质和分散于该基质中的液晶。
包含于调光层40的液晶没有特别限制，例如，可以举出向列、近晶及胆甾型液晶等。另一方面，包含于调光层40的高分子也没有特别限制，例如，可以举出丙烯酸类树脂、乙烯醚类树脂、及烯·硫醇类树脂等。调光层40中的液晶的含量例如为20～70质量％。调光层40能够通过将含有液晶的树脂组合物固化而形成。树脂组合物例如含有低聚物(预聚物)、多官能团性或单官能团性的丙烯酸类单体、乙烯醚类单体、及液晶化合物。树脂组合物也可以含有光固化引发剂及染料。
作为预聚物，可以举出具有硫醇基的硫醇类预聚物。作为丙烯酸类单体，可以举出：丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)等。作为乙烯醚类单体，可以举出丁二醇单乙烯基醚、1,4-环己烷二甲醇单乙烯基醚、及三乙二醇二乙烯基醚等。
作为光固化引发剂，可以举出自由基类的光固化引发剂。例如可以举出：二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦、双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)双[2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基]钛、1-羟基环己基苯基酮、及α,α-二甲氧基-α’-羟基苯乙酮等。调光层40的厚度例如为1～100μm。
在制造调光体200的情况下，在透明基材10的一个面上依次形成电介质层21、金属层22、电介质层23及电介质层23，得到一组透明导电体100a、100b。使一组透明导电体100a、100b经由含有液晶的树脂组合物以电介质层23彼此面对面的方式重叠。然后，进行光照射或加热使树脂组合物固化，由此，一对透明导电体100a、100b利用调光层40接合。
一对透明导电体100分别从调光层40侧起具备电介质层24、电介质层23、金属层22、电介质层21及透明基材10。调光体200具备能够抑制局部的漏电流的产生的透明导电体100。因此，能够抑制各个金属层22中的电子迁移的发生。
调光体200及构成其的透明导电体100的透明基材及各层的厚度能够利用以下的步骤进行测定。利用聚焦离子束装置(FIB，Focused Ion Beam)切断调光体200或透明导电体100，得到截面。使用透射电子显微镜(TEM)观察该截面，并测定各层的厚度。测定优选在任意选择的10处以上的位置进行测定，并求得其平均值。作为得到截面的方法，也可以作为聚焦离子束装置以外的装置使用切片机。作为测定厚度的方法，也可以使用扫描型电子显微镜(SEM)。另外，也可以使用荧光X射线装置测定膜厚。
电子器件300具备：调光体200、在一个透明导电体100a的电介质层24的露出面的电极50a、在另一个透明导电体100b的电介质层24的露出面的电极50b、和经由交流电源54将电极50a和电极50b电连接的导线52。调光层40介于电极50a和电极50b之间。因此，根据由交流电源54产生的电位差，如图4所示，在一对金属层22分别产生正电荷和负电荷。由此，产生电场，调光层40所包含的液晶的取向发生变化。这样，利用调光体200进行调光。
电子器件300具备透明导电体100，因此，能够抑制一对透明导电体100之间的局部的漏电流的产生。因此，能够抑制调光体200中的电子迁移的发生。
本实施方式中，对具备一对透明导电体100的调光体200及电子器件300进行了说明，但本公开的调光体不限定于此。例如，也可以一对透明导电体100的至少一者为透明导电体110、透明导电体120或与它们不同的透明导电体。如果一对透明导电体100的至少一者为透明导电体110或透明导电体120，则能够抑制一对透明导电体100之间的漏电流，并且降低调光体及电子器件的功耗。
以上，对一些实施方式进行了说明，但本公开不限定于任何上述实施方式。本公开的透明导电体也可以用于调光体以外的用途。另外，其制造方法也可以是普通的单片式及卷对卷方式等。无论是哪种制造方法，均可以得到同等的效果。
实施例
使用实施例及比较例，更详细地说明本发明的内容，但本发明不限定于下述的实施例。
[透明导电体的制作]
(实施例1)
作为透明基材，准备厚度125μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。通过DC磁控溅射，在透明基材的一个面上依次形成由半导体构成的第一电介质层、含有银合金作为主成分的金属层、由半导体构成的第二电介质层、及由绝缘体构成的第三电介质层。由此，得到依次具有透明基材、第一电介质层(厚度：30nm)、金属层(厚度：9nm)、第二电介质层(厚度：27nm)、及第三电介质层(厚度：3nm)的透明导电体。
第一电介质层使用ZnO-In2O3-TiO2靶材形成，第二电介质层使用ZnO-In2O3-TiO2-SnO2靶材形成。各个靶材的组成(摩尔比率)如表1所示。第一电介质层及第二电介质层分别具有与靶材相同的组成。
[表1]
ZnO In<sub>2</sub>O<sub>3</sub> TiO<sub>2</sub> SnO<sub>2</sub>
第二电介质层 35 29 14 22
第一电介质层 77 14 9 0
金属层使用Ag-Pd-Cu靶材形成。靶材的组成为Ag:Pd:Cu＝99.0:0.5:0.5(质量％)。金属层具有与靶材相同的组成。
第三电介质层使用掺杂有硼的硅靶材，在氩气和氮气的混合气氛下形成(Ar:N2＝80体积％:20体积％)。第三电介质层由含有硅的氮化物的绝缘体构成。
(实施例2)
除了将第二电介质层的厚度设为20nm，并将第三电介质层的厚度设为7nm以外，与实施例1同样地进行，制作透明导电体。
(实施例3)
除了将第二电介质层的厚度设为10nm，并将第三电介质层的厚度设为20nm以外，与实施例1同样地进行，制作透明导电体。
(实施例4)
除了将第二电介质层的厚度设为5nm，并将第三电介质层的厚度设为25nm以外，与实施例1同样地进行，制作透明导电体。
(实施例5)
除了将第二电介质层的厚度设为15nm，将第三电介质层变更成由导电体(ITO)构成的电介质层，并将第三电介质层的厚度设为15nm以外，与实施例1同样地进行，制作透明导电体。
第三电介质层通过以下的步骤形成。在氩气和氧气的混合气氛下(Ar:O2＝98体积％:2体积％)，使用In2O3-SnO2靶材，在第二电介质层上形成由ITO构成的第三电介质层。In2O3-SnO2靶材的组成为In2O3-SnO2＝92:8(质量％)。导电层具有与In2O3-SnO2靶材大致相同的组成。
(实施例6)
除了将第二电介质层及第三电介质层的厚度设为10nm，并且在第三电介质层上形成由绝缘体构成的厚度为10nm的第四电介质层以外，与实施例5同样地进行，制作透明导电体。厚度10nm的第四电介质层通过与实施例1的第三电介质层相同的步骤形成。第四电介质层利用含有硅的氮化物的绝缘体形成。
(比较例1)
作为透明基材，准备了厚度125μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。通过DC磁控溅射，在透明基材的一个面上依次形成由导电层构成的第一电介质层、含有银合金作为主成分的金属层、及由导电层构成的第二电介质层。由此，得到依次具有透明基材、由导电层构成的第一电介质层(厚度：30nm)、金属层(厚度：9nm)、及由导电体构成的第二电介质层(厚度：30nm)的透明导电体。
第一电介质层及第二电介质层通过以下的步骤形成。即，在氩气和氧气的混合气氛下(Ar:O2＝98体积％:2体积％)，使用In2O3-SnO2靶材，在透明基材上形成由ITO构成的第一电介质层。然后，使用与实施例1相同的Ag-Pd-Cu靶材，在第一电介质层上形成金属层。金属层具有与Ag-Pd-Cu靶材相同的组成。
接着，在金属层上，与第一电介质层同样地进行，形成第二电介质层。第一电介质层及第二电介质层的形成中使用的靶材的组成为In2O3-SnO2＝92:8(质量％)。构成第一电介质层及第二电介质层的导电体具有与In2O3-SnO2靶材大致相同的组成。
(比较例2)
除了将第二电介质层的厚度设为30nm，并且不形成第三电介质层以外，与实施例1同样地进行，制作透明导电体。
将各实施例及各比较例中制作的透明导电体的第二电介质层、第三电介质层及第四电介质层的组成和厚度在表2中一并表示。
[调光体及电子器件的制作]
各实施例及各比较例中，制作透明导电体各两个(纵×横＝200mm×300mm)。然后，制作如图4所示的调光体及电子器件。具体而言，混合5g的低分子向列液晶材料(和光纯药工业株式会社制造，5CB)、10g的UV固化性树脂(Norland Products公司制造，商品名：Norland Optical Adhesive 65)、及0.15g的树脂颗粒(根上工业株式会社制造，商品名：Art-pearl GR-600，平均粒径：10.5μm)，制备调光溶液。
使用滴管量取0.5g的调光溶液，将该调光溶液涂布于一个透明导电体(图4中为透明导电体100a)的第三电介质层(实施例6中为第四电介质层的一部分，比较例1、2中为第二电介质层)上。然后，实施例1～5中，将另一个透明导电体(图4中为透明导电体100b)以第三电介质层的一部分彼此经由调光溶液相对的方式使一对透明导电体重合。实施例6中，以第四电介质层彼此经由调光溶液相对的方式使一对透明导电体重合。比较例1、2中，以第二电介质层彼此经由调光溶液相对的方式使一对透明导电体重合。各实施例及各比较例中，如图4所示，一对透明导电体以第三电介质层的表面的一部分露出的方式错开地重合。
将被一对透明导电体夹持的调光溶液使用橡胶辊延展并使之平滑。然后，使用UV照射机照射紫外线使调光溶液固化，形成调光层(液晶层)。此时的累计光量设为800mJ/cm2。如图4所示，在这样得到的调光体的相对面的露出部形成电极，经由导线将交流电源与该电极连接。
[评价]
使用AS ONE Corporation制造的滑线电阻调压器(商品名：RSA10)，进行对调光体施加交流电源的通电试验。调光层的雾度根据施加的电压而变化。将雾度成为30％以下的电压作为必要电压进行测定。雾度使用日本电色工业公司制造的雾度计(商品名：NDH5000)进行测定。结果如表3所示。
使用与上述的通电试验相同的装置，在60℃下以100V的条件继续进行24小时通电。然后，使用光学显微镜(倍率：50倍)观察调光体的金属层，并评价伴随电子迁移的点状缺陷的有无。结果如表3所示。
[表2]
Figure BDA0002641628130000171
[表3]
Figure BDA0002641628130000172
如表2及表3所示，具备由半导体构成的第二电介质层和由绝缘体或导电体构成的第三电介质层的实施例1～6均未产生点状缺陷。由此确认抑制了局部的漏电流的产生。另外，具备由绝缘体构成的第三电介质层或第四电介质层的实施例1～4、及实施例6能够降低必要电压。即，确认了能够降低漏电流，并且能够降低功耗。
比较例1、2中，在通电试验后产生了点状缺陷。图5是表示比较例2的通电试验后的金属层的利用光学显微镜的观察图像的照片。图6是表示图5所示的缺陷的利用扫描型电子显微镜的观察图像的照片。如这些照片所示，比较例1、2中，伴随电子迁移产生了点状缺陷。
产业上的可利用性
在一个方面可以提供一种能够抑制局部的漏电流的产生的透明导电体。在另一个方面可以提供一种具备能够抑制局部的漏电流的产生的透明导电体的调光体。在又一方面可以提供一种具备能够抑制局部的漏电流的产生的调光体的电子器件。
符号的说明
10…透明基材，21…电介质层，22…金属层，23…电介质层，24…电介质层，25…电介质层，40…调光层，50a、50b…电极，52…导线，54…交流电源，100、100a、100b、110、120…透明导电体，200…调光体，300…电子器件。

Claims (6)

1.一种透明导电体，其中，
依次具备：透明基材、第一电介质层、含有银或银合金作为主成分的金属层、由半导体构成的第二电介质层、以及导电性与所述第二电介质层不同的第三电介质层，
所述第三电介质层由绝缘体或导电体构成。
2.根据权利要求1所述的透明导电体，其中，
所述第二电介质层由包含含有Zn及Sn的一者或两者作为构成元素的金属氧化物的所述半导体构成，
所述第三电介质层由包含含有In作为构成元素的金属氧化物的所述导电体构成。
3.根据权利要求1所述的透明导电体，其中，
所述第二电介质层由包含含有Zn及Sn的一者或两者作为构成元素的金属氧化物的所述半导体构成，
所述第三电介质层由包含Si的氮化物及Si的氧化物的一者或两者的所述绝缘体构成。
4.根据权利要求1或2所述的透明导电体，其中，
所述第三电介质层由所述导电体构成，
在所述第三电介质层的与所述第二电介质层侧相反侧还具备由包含Si的氮化物及Si的氧化物的一者或两者的绝缘体构成的第四电介质层。
5.一种调光体，其中，
具备一对透明导电体和在一对透明导电体之间的调光层，
所述一对透明导电体的至少一个是权利要求1～4中任一项所述的透明导电体。
6.一种电子器件，其中，
具备权利要求5所述的调光体和电源。
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