JP2007042330A - Transparent conductive film, and light controlling glass and heat generating glass using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透明導電膜、これを用いた調光ガラスおよび発熱ガラスに関する。 The present invention relates to a transparent conductive film, a light control glass using the same, and a heat generating glass.
透明導電膜は、たとえば、調光ガラス、発熱ガラスなどの機能ガラスにおいて、これら機能ガラスの機能を出すために必要な電圧の印加または電流を流すために用いられている。 The transparent conductive film is used, for example, in functional glasses such as light control glass and heat-generating glass to apply a voltage or flow a current necessary for performing the function of these functional glasses.
透明導電膜としては、これまでインジウムすず酸化物（以下、ＩＴＯという）に代表される金属酸化物が用いられている。このような金属酸化物は、透明性が金属と比較してよいものの抵抗は高い。このため、機能ガラスにおいてはその機能を十分に引き出すために必要な電圧の印加が難しいといった問題があった。 As the transparent conductive film, metal oxides represented by indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO) have been used so far. Although such a metal oxide may have transparency compared to a metal, the resistance is high. For this reason, in functional glass, there was a problem that it was difficult to apply a voltage necessary for fully extracting the function.
そこで従来は、金属酸化物をガラス全面に貼付けるとともに、さらにその金属酸化物の全面に薄い金属膜を貼り合わせて、全体としての電気抵抗を下げつつ、金属膜を薄くすることで透明性能も確保した技術がある（特許文献１）。
しかしながら、金属膜は、膜厚を薄くすることで可視光はある程度通すようになるものの、膜厚を薄くしても赤外線域の波長を透過しないという特性を持つ。このため、様々な用途に用いられる機能ガラスには、このような金属膜を全面に貼付けた透明導電膜を利用できない場合がある。たとえば、調光ガラス、発熱ガラスなどの使用例としては自動車窓用のガラスがあるが、自動車窓用のガラスに金属膜を全面に貼付けた透明導電膜を使用していると赤外線を透過しなくなるため、自動車速度取り締まり装置など近赤外線を利用した撮影装置によって車両内部の撮影ができなくなってしまう。このため、このような赤外線を透過しない透明導電膜は使用することができない。 However, although the metal film allows visible light to pass to some extent by reducing the film thickness, it has a characteristic that it does not transmit wavelengths in the infrared region even if the film thickness is reduced. For this reason, the transparent conductive film which stuck such a metal film on the whole surface may not be utilized for the functional glass used for various uses. For example, glass for automobile windows is used as an example of light-control glass, heat-generating glass, etc. However, if a transparent conductive film in which a metal film is pasted on the glass for automobile windows is used, infrared rays cannot be transmitted. For this reason, photographing inside the vehicle cannot be performed by a photographing device using near infrared rays such as an automobile speed control device. For this reason, such a transparent conductive film which does not transmit infrared rays cannot be used.
そこで本発明の目的は、金属膜を用いた場合でも、赤外線をある程度透過させることが可能な透明導電膜を提供することである。また、本発明の他の目的は、金属膜を用いた場合でも、赤外線をある程度透過させることが可能な調光ガラス、および発熱ガラスを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a transparent conductive film capable of transmitting infrared rays to some extent even when a metal film is used. Another object of the present invention is to provide a light control glass and a heat generating glass capable of transmitting infrared rays to some extent even when a metal film is used.
上記課題を解決するための本発明は、透明な第１の導電層と、前記第１の導電層に接触して設けられ、前記第１の導電層よりも比抵抗が低い物質よりなり、互いに電気的に接続されていて、かつ、所定の間隙を有するように複数配列された第２の導電層と、を有することを特徴とする透明導電膜である。 The present invention for solving the above problems comprises a transparent first conductive layer and a material which is provided in contact with the first conductive layer and has a lower specific resistance than the first conductive layer. A transparent conductive film comprising: a plurality of second conductive layers that are electrically connected and arranged in a plurality so as to have a predetermined gap.
また上記他の課題を解決するための本発明は、エレクトロクロミック材料を有するガラスの少なくとも片面に、上記透明導電膜を設けたことを特徴とする調光ガラスである。また本発明は、ガラスの少なくとも片面に、上記透明導電膜を設けたことを特徴とする発熱ガラスである。 Moreover, this invention for solving the said another subject is the light control glass characterized by providing the said transparent conductive film on the at least single side | surface of the glass which has an electrochromic material. In addition, the present invention is a heat generating glass characterized in that the transparent conductive film is provided on at least one side of the glass.
本発明の透明導電膜によれば、第１の導電層に接触して、第１の導電層よりも比抵抗が低い物質よりなり、互いに電気的に接続されていて、かつ、所定の間隙を有するように第２の導電層を複数配列したことで、第１導電層上により比抵抗が低い第２導電層を設けたことで、透明導電膜の全面にいち速く電流を行き届かせることができるとともに、間隔をあけて第２の導電層を設けているので、全体としての見通しを妨げることが少ない。したがって、この透明導電膜をエレクトロクロミック材料を有するガラスの少なくとも片面に設けることで、従来よりも調光速度の速い調光ガラスを提供することができる。また、ガラスの少なくとも片面にこの透明導電膜を設けることで、従来よりも発熱温度の高い発熱ガラスを提供することができる。 According to the transparent conductive film of the present invention, the first conductive layer is in contact with the first conductive layer, is made of a material having a specific resistance lower than that of the first conductive layer, is electrically connected to each other, and has a predetermined gap. By arranging a plurality of second conductive layers so as to have a second conductive layer having a lower specific resistance on the first conductive layer, current can be quickly delivered to the entire surface of the transparent conductive film. In addition, since the second conductive layer is provided at an interval, it is less likely to hinder the overall view. Therefore, by providing this transparent conductive film on at least one surface of the glass having an electrochromic material, it is possible to provide a light control glass having a light control speed higher than that of the conventional one. Further, by providing this transparent conductive film on at least one side of the glass, it is possible to provide a heat-generating glass having a higher heat-generating temperature than before.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
（実施形態１）
実施形態１は、本発明を適用した調光ガラスである。図１は、本発明を適用した調光ガラスの一例を示す断面図であり、図２は、この調光ガラスの平面図である。
(Embodiment 1)
この調光ガラス１は、透明基材である第１ガラス基板１０上に、所定間隔をあけてストライプ状に第１金属薄膜１１が形成され、この第１金属薄膜１１を覆うように導電性金属酸化物膜または導電性金属窒化物膜（以下導電性金属酸化物膜および導電性金属窒化物膜を総称して導電性金属酸窒化物膜と称する）１２が形成されている。第１導電性金属酸窒化物膜１２上には調光素子膜１３が形成され、その上から第２導電性金属酸窒化物膜１４が形成されている。そして第２導電性金属酸窒化物膜１４上には、さらにストライプ状の第２金属薄膜１５が形成され、この第２金属薄膜１５を覆うように第２導電性金属酸窒化物膜１４がされに形成されている。第２導電性金属酸窒化物膜１４上には中間膜１６を介して第２ガラス基板１７が形成されている。
In the
この調光ガラス１においては、第１ガラス基板１０上の第１金属薄膜１１と第１導電性金属酸窒化物膜１２、および調光素子膜１３上の第２金属薄膜１５と第２導電性金属酸窒化物膜１４が本発明による透明導電膜となる。
In the
第１金属薄膜１１および第２金属薄膜１５は、第２の導電層となるものである。第１金属薄膜１１および第２金属薄膜１５は、図２に示すように、ストライプ状に形成されているが、全てのストライプがその周辺部において、周辺部配線１５ａにより互いに電気的に接続されている。なお、なお図２においては、第２金属薄膜１５の周辺部配線１５ａのみ示されているが、第１金属薄膜１１についても同様に周辺部配線により接続されている。
The first metal
このように金属薄膜をストライプ状に間隔をあけて形成することで、調光ガラス全面の電気抵抗を下げて、調光ガラス１としての機能の向上を図るとともに、可視光はもとより近赤外線（波長８００〜１０００ｎｍ）による撮影の場合も、この調光ガラス１を通して向こう側を全体的に見通して物体の全体像を認識（または撮影）することが可能となる。
Thus, by forming the metal thin film at intervals in a stripe shape, the electrical resistance of the entire surface of the light control glass is lowered, the function as the
第１金属薄膜１１は第１ガラス基板１０に直接接触するように形成されるとともに、表面を第１導電性金属酸窒化物膜１２によって覆われている。したがって、第１金属薄膜１１は第１ガラス基板１０と接する面は第１ガラス基板１０が保護層となって覆い、他の面は第１導電性金属酸窒化物膜１２が保護層となって覆われることになる。
The first metal
一方、第２金属薄膜１５は、調光素子膜１３に全体が接している第２導電性金属酸窒化物膜１４の上に形成され、さらに第２導電性金属酸窒化物１４によって覆われている。したがって、第２金属薄膜１５は第２導電性金属酸窒化物１４が保護層となって覆っていることになる。
On the other hand, the second metal
このような構造によって、第１金属薄膜１１も第２金属薄膜１５も、直接空気や水分と接触することがなくなり、第１金属薄膜１１および第２金属薄膜１５の腐食を防止している。
With such a structure, neither the first metal
なお、周辺部配線１５ａは、ここではストライプ状の金属薄膜と同一材により同時に形成しているが、視界を妨げないようにすればガラス基板上に金属薄膜とは別に配線してもよいし、またガラス基板から外れた位置に配線してもよい。第１金属薄膜１１に接続される周辺部配線も同様である。
Here, the
以下では、第１金属薄膜１１も第２金属薄膜１５も同様の機能を有するため単に金属薄膜と称して説明する。また同様に、第１導電性金属酸窒化物膜および第２導電性金属酸窒化物膜１４も同じ機能を持つものであるため単に導電性金属酸窒化物膜として説明する。
Hereinafter, since the first metal
金属薄膜の厚さは、好ましくは金属薄膜自体が可視光を透過する厚さである。このような厚さとしては、金属種にもよるが、アルミや銅などでは、５〜１００ｎｍ程度である。５ｎｍ未満であると、金属薄膜といえどもあまりにも薄いため導電性が低くなり好ましくない。一方、１００ｎｍを越えた場合可視光の透過性能が悪く好ましくない。 The thickness of the metal thin film is preferably such that the metal thin film itself transmits visible light. Such a thickness is about 5 to 100 nm for aluminum or copper, although it depends on the metal species. If the thickness is less than 5 nm, even a metal thin film is too thin, the conductivity becomes low, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 100 nm, the visible light transmission performance is poor, which is not preferable.
ストライプ状にした金属薄膜の一本の幅（図２中Ａ）は、１μｍ〜１０ｍｍ程度が好ましい。１μｍ未満の場合、上記金属薄膜の厚さを１０ｎｍとした場合において幅が１μｍ未満では導電性が低くなるため好ましくない。一方、１０ｍｍを越えると、後述するように自動車のフロントガラスとして用いた場合に赤外線による全体の見通しが悪くなるので好ましくないのである。 The width of one striped metal thin film (A in FIG. 2) is preferably about 1 μm to 10 mm. When the thickness is less than 1 μm, when the thickness of the metal thin film is 10 nm, if the width is less than 1 μm, the conductivity becomes low, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 10 mm, the entire view by infrared rays becomes worse when used as a windshield of an automobile as described later, which is not preferable.
一方、ストライプの空間部分の間隔（図２中Ｃで示した金属薄膜が存在しない部分）は、この調光ガラス１の大きさに合わせていかような間隔でも可能であるが、たとえば、０．５μｍ〜１．５ｍ程度が好ましい。これは０．５μｍ未満であると、間隔が少なすぎて、金赤外線による見通しがまったく利かなくなるおそれがあるので好ましくなく、１．５ｍを超えると、間隔があきすぎて、透明導電膜としての抵抗低減効果が期待できなくなるためである。この間隔は、より好ましくは０．５μｍ〜１ｍｍ程度である。この間隔でしかも均等に間隔をあけることで、十分な抵抗低減効果があるとともに、近赤外線による全体の見通しも十分に確保することができる。
On the other hand, the interval of the stripe space portion (the portion where the metal thin film indicated by C in FIG. 2 does not exist) can be an interval that matches the size of the
金属薄膜として利用できる金属は、導電性金属酸窒化物膜などより比抵抗の小さいものであればよく、たとえば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ、またはこれらいずれかの合金などを用いることができる。なかでもＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｒ、およびステンレスは、薄膜化やストライプ形状の製作などが容易である。 The metal that can be used as the metal thin film only needs to have a specific resistance smaller than that of the conductive metal oxynitride film, for example, Ag, Cu, Au, Pt, Rh, Pd, Al, Cr, W, Fe, Ni Or any of these alloys can be used. Among these, Ag, Cu, Al, Cr, and stainless steel can be easily made into a thin film or a stripe shape.
このような金属薄膜の形成は、たとえば、金属ペーストを薄く塗布して焼結させる方法、金属薄膜の元となる金属をターゲットとして用いたスパッタ法などがある。特にスパッタ法は金属薄膜を非常に薄く形成できるので好ましい。 Such a metal thin film can be formed by, for example, a method in which a metal paste is thinly applied and sintered, or a sputtering method in which the metal that is the source of the metal thin film is used as a target. In particular, sputtering is preferable because a metal thin film can be formed very thin.
一方、第１および第２導電性金属酸窒化物膜１２および１４は、第１導電層であり、導電性金属酸化物膜または導電性金属窒化物膜である。この第１および第２導電性金属酸窒化物膜１２および１４に用いられる導電性金属酸化物膜としては、たとえば、ＩＴＯ（ＩｎＺｎＯ）、ＳｎＯ、ＺｎＯ、ＣｄＯ、ＴｉＯ２、ＣｄＩｎ２Ｏ４、Ｃｄ２ＳｎＯ２、Ｚｎ２ＳｎＯ４、ＭｇＩｎＯ４、ＣａＧａＯ４などである。また、導電性金属窒化物膜としては、たとえば、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮなどが用いられる。
On the other hand, the first and second conductive
金属薄膜に用いる金属の比抵抗は、代表的なものを挙げると、たとえば銀（Ａｇ）の比抵抗値は、１．６×１０−６Ωｃｍ（常温中、以下いずれも同じ）、アルミニウム（Ａｌ）の比抵抗値は２．６９×１０−６Ωｃｍ、銅（Ｃｕ）の比抵抗値は１．６７３×１０−６Ωｃｍなどである。一方、導電性金属酸窒化物膜の代表的な部材であるＩＴＯ膜の比抵抗は、組成の違いにより若干異なるものの２×１０−４Ωｃｍ前後である。したがって、ＩＴＯ膜と金属薄膜との比抵抗の差は約１００倍以上あることになる。 The specific resistance of the metal used for the metal thin film is, for example, the specific resistance value of silver (Ag) is 1.6 × 10 −6 Ωcm (at room temperature, the same applies hereinafter), aluminum (Al ) Has a specific resistance of 2.69 × 10 −6 Ωcm, and copper (Cu) has a specific resistance of 1.673 × 10 −6 Ωcm. On the other hand, the specific resistance of the ITO film, which is a representative member of the conductive metal oxynitride film, is around 2 × 10 −4 Ωcm, although it varies slightly depending on the composition. Therefore, the difference in specific resistance between the ITO film and the metal thin film is about 100 times or more.
用いる導電性金属酸窒化物膜の厚さは、利用目的にあった可視光の透過性を有するようにすればよいが、上記した金属薄膜の耐防食性を確保するためには、少なくとも金属薄膜より厚くなるようにすることが好ましい。 The thickness of the conductive metal oxynitride film used may be visible light transmittance suitable for the purpose of use, but in order to ensure the corrosion resistance of the metal thin film described above, at least the metal thin film It is preferable to make it thicker.
調光素子膜１３は、エレクトロクロミック材料を用いたもので、電圧に反応して透明になったり、着色したりする。具体的には、たとえば酸化タングステンを含ませたガラス材である。この調光素子膜１３に対して上下の導電層、すなわち、第１金属薄膜１１を含む第１導電性金属酸窒化物膜１２と第２金属薄膜１５を含む第２導電性金属酸窒化物膜１４により電圧を印加することで、調光素子膜１３を自在に変色させることができる。
The light
中間膜１６は、この調光ガラス全体の強度を増すために設けられている。中間膜１６の素材としては、自動車用合わせガラスとして用いられている透明樹脂膜が使用可能である。
The
以上説明した本実施形態１は、ガラス基板上にストライプ状に金属薄膜を形成することで、導電性金属酸窒化物膜全面にいち速く電流を行き届かせることができるとともに、光透過性を低下させることがない。しかも、金属薄膜をストライプ状にしたことで近赤外線による写真撮影においてもこの調光ガラス１を通り向こう側を見通して撮影可能となるので、車両のフロントガラスとして用いることも可能となる。
In
なお、本実施形態では、第１金属薄膜１１をストライプ状に形成することとしたが、近赤外線を通して向こう側を見通して撮影することができればよいため、このようなストライプパターンに限定されるものではない。
In the present embodiment, the first metal
以下その他の金属薄膜形成パターン例を説明する。以下の説明では第１および第２金属薄膜１１，１５の形成パターン以外は上述した実施形態と同じである。
Examples of other metal thin film formation patterns will be described below. The following description is the same as the above-described embodiment except for the formation pattern of the first and second metal
図３は、第１および第２金属薄膜１１および１５を斜め方向に形成した例を示す平面図である。図においては、第２金属薄膜１５が見えている状態の平面図であるが第１金属膜のパターンも同じである（以下同様）。この例は、図２に示した場合と同じように、ストライプではあるが、その方向をガラス基板の切り出し辺１９に対して斜め方向に金属薄膜を形成したものである。
FIG. 3 is a plan view showing an example in which the first and second metal
図４は、第１および第２金属薄膜１１，１５を格子状に形成したものである。この場合、ストライプ状よりも速く全体に電圧をかけることができる。
FIG. 4 shows the first and second metal
図５は、第１および第２金属薄膜１１，１５を斜めに、かつ、格子状に形成したものである。この場合も、ストライプ状よりも速く全体に電圧をかけることができる。
FIG. 5 shows the first and second metal
このように金属薄膜は様々な方向に形成可能である。また、図２〜５では第１および第２金属薄膜１１，１５をともに同じパターンとして形成した形態を説明したが、互いに異なるパターンとしてもよい。
Thus, the metal thin film can be formed in various directions. Moreover, although the form which formed both the 1st and 2nd metal
また、透明基材としては、第１ガラス基板１０、第２ガラス基板１７のようにガラスを用いているが、これに代えて、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレ−ト（ＰＥＮ）、アクリルなどの透明樹脂材料を用いることもできる。
Further, as the transparent base material, glass is used as in the
（実施形態２）
実施形態２は、本発明を適用した発熱ガラスである。図６は、本発明を適用した発熱ガラスの一例を示す断面図であり、図７は、この発熱ガラスの平面図である。
(Embodiment 2)
The second embodiment is a heat generating glass to which the present invention is applied. FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a heat generating glass to which the present invention is applied, and FIG. 7 is a plan view of the heat generating glass.
この発熱ガラス２は、透明基材である第１ガラス基板２０上に、所定間隔をあけてストライプ状に金属薄膜２１が形成され、この金属薄膜２１を覆うように導電性金属酸化物膜または導電性金属窒化物膜（以下導電性金属酸窒化物膜２２と称する）が形成されている。導電性金属酸窒化物膜２２上には、中間膜２６を介してさらに第２ガラス基板２７が形成されている。
In the
この発熱ガラス２においては、第１ガラス基板２０上の金属薄膜２１と導電性金属酸窒化物膜２２が本発明による透明導電膜となる。
In the
金属薄膜２１は、実施形態１と同様であり、図７に示すように、第１ガラス基板２０上にストライプ状に形成されているが、全てのストライプがその周辺部において、周辺部配線２１ａによりが互いに電気的に接続されている。
As shown in FIG. 7, the metal
このように金属薄膜２１をストライプ状に間隔をあけて形成することで、発熱ガラス全面の電気抵抗を下げて、発熱ガラス２としての機能の向上を図るとともに、可視光はもとより近赤外線による撮影の場合も、この発熱ガラス２を通して向こう側を全体的に見通して物体の全体像を認識（または撮影）することが可能となる。これは実施形態１と同様であるが以下詳細に説明する。
Thus, by forming the metal
金属薄膜２１は第１ガラス基板２０に直接接触するように形成されるとともに、表面を導電性金属酸窒化物膜２２によって覆われている。したがって、金属薄膜２１は第１ガラス基板２０と接する面は第１ガラス基板２０が保護層となって覆い、他の面は導電性金属酸窒化物膜によって覆われることになる。この用な構造によって、金属薄膜２１は直接空気や水分と接触することがなくなり、金属薄膜２１の腐食を防止している。なお、周辺部配線２１ａは、ここではストライプ状の金属薄膜２１と同一材により同時に形成しているが、視界を妨げないようにすれば、別途、ガラス基板上またはガラス基板から外れた位置に配線してもよい。
The metal
金属薄膜２１の厚さは、好ましくは金属薄膜２１自体が可視光を透過する厚さである。このような厚さとしては、金属種にもよるが、アルミや銅などでは、１０ｎｍ〜１００μｍ程度である。１０ｎｍ未満であると、金属薄膜２１といえどもあまりにも薄いため導電性が低くなり好ましくない。一方、１００μｍを越えた場合可視光の透過性能が悪く好ましくない。
The thickness of the metal
ストライプ状にした金属薄膜２１の一本の幅（図７中Ａ）は、１μｍ〜１０ｍｍ程度が好ましい。１μｍ未満の場合、上記金属薄膜２１の厚さを１０ｎｍとした場合において幅が１μｍ未満では導電性が低くなるため好ましくない。一方、１０ｍｍを越えると、後述するように自動車のフロントガラスとして用いた場合に赤外線による全体の見通しが悪くなるので好ましくないのである。
The width of one striped metal thin film 21 (A in FIG. 7) is preferably about 1 μm to 10 mm. When the thickness is less than 1 μm, when the thickness of the metal
一方、ストライプの空間部分の間隔（図７中間隔Ｃで示した金属薄膜２１が存在しない部分）は、この発熱ガラス２の大きさに合わせていかような間隔でも可能であるが、たとえば、０．５μｍ〜１．５ｍ程度が好ましい。これは０．５μｍ未満であると、間隔が少なすぎて、金赤外線による見通しがまったく利かなくなるおそれがあるので好ましくなく、１．５ｍを超えると、間隔があきすぎて、透明導電膜としての抵抗低減効果が期待できなくなるためである。この間隔は、より好ましくは０．５μｍ〜１ｍｍ程度である。この間隔でしかも均等に間隔をあけることで、十分な抵抗低減効果があるとともに、近赤外線による全体の見通しも十分に確保することができる。
On the other hand, the interval between the stripe space portions (the portion where the metal
金属薄膜２１として利用できる金属は、導電性金属酸窒化物膜などより比抵抗の小さいものであればよく、たとえば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ、またはこれらいずれかを含む合金などを用いることができる。なかでもＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｒ、およびステンレスは、薄膜化やストライプ形状の製作などが容易である。
The metal that can be used as the metal
一方、導電性金属酸窒化物膜は、導電性金属酸化物膜または導電性金属窒化物膜であり、導電性金属酸化物膜としては、たとえば、ＩＴＯ（ＩｎＺｎＯ）、ＳｎＯ、ＺｎＯ、ＣｄＯ、ＴｉＯ２、ＣｄＩｎ２Ｏ４、Ｃｄ２ＳｎＯ２、Ｚｎ２ＳｎＯ４、ＭｇＩｎＯ４、ＣａＧａＯ４などが用いられる。また、導電性金属窒化物膜としては、たとえば、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、などが用いられる。 On the other hand, the conductive metal oxynitride film is a conductive metal oxide film or a conductive metal nitride film. Examples of the conductive metal oxide film include ITO (InZnO), SnO, ZnO, CdO, and TiO. 2 , CdIn 2 O 4 , Cd 2 SnO 2 , Zn 2 SnO 4 , MgInO 4 , CaGaO 4 and the like are used. As the conductive metal nitride film, for example, TiN, ZrN, HfN, or the like is used.
金属薄膜２１に用いる金属の比抵抗は、代表的なものを挙げると、たとえば銀（Ａｇ）の比抵抗値は、１．６×１０−６Ωｃｍ（常温中、以下いずれも同じ）、アルミニウム（Ａｌ）の比抵抗値は２．６９×１０−６Ωｃｍ、銅（Ｃｕ）の比抵抗値は１．６７３×１０−６Ωｃｍなどである。
Typical specific resistance of the metal used for the metal
一方、導電性金属酸窒化物膜の代表的な部材であるＩＴＯ膜の比抵抗値は、組成の違いにより若干異なるものの２×１０−４Ωｃｍ前後である。したがって、ＩＴＯ膜と金属薄膜２１との比抵抗の差は約１００倍以上あることになる。
On the other hand, the specific resistance value of the ITO film, which is a representative member of the conductive metal oxynitride film, is about 2 × 10 −4 Ωcm, although it varies slightly depending on the difference in composition. Therefore, the difference in specific resistance between the ITO film and the metal
このような金属薄膜の形成は、たとえば、金属ペーストを薄く塗布して焼結させる方法、金属薄膜の元となる金属をターゲットとして用いたスパッタ法などがある。特にスパッタ法は金属薄膜を非常に薄く形成できるので好ましい。 Such a metal thin film can be formed by, for example, a method in which a metal paste is thinly applied and sintered, or a sputtering method in which the metal that is the source of the metal thin film is used as a target. In particular, sputtering is preferable because a metal thin film can be formed very thin.
用いる導電性金属酸窒化物膜の厚さは、利用目的にあった可視光の透過性を有するようにすればよいが、上記した金属薄膜の耐防食性を確保するためには、少なくとも金属薄膜より厚くなるようにすることが好ましい。 The thickness of the conductive metal oxynitride film used may be visible light transmittance suitable for the purpose of use, but in order to ensure the corrosion resistance of the metal thin film described above, at least the metal thin film It is preferable to make it thicker.
中間膜２６は、この発熱ガラス全体の強度を増すために設けられている。中間膜２６の素材としては、自動車用合わせガラスとして用いられている透明樹脂膜が使用可能である。
The
以上説明した本実施形態２は、第１ガラス基板２０上にストライプ状に金属薄膜２１を形成することで、導電性金属酸窒化物膜全面にいち速く電流を行き届かせることができるとともに、光透過性を低下させることがない。しかも、金属薄膜２１をストライプ状にしたことで近赤外線による写真撮影においてもこの発熱ガラス２を通り向こう側を見通して撮影可能となるので、車両のフロントガラスとして用いることも可能となる。
In the second embodiment described above, by forming the metal
なお、本実施形態２では、金属薄膜２１をストライプ状に形成することとしたが、近赤外線を通して向こう側を見通して撮影することができればよいため、このようなストライプパターンに限定されるものではない。ストライプ状以外の金属薄膜パターン例としては、既に説明した図３〜５と同様に、斜め方向ストライプ、格子状、斜め格子状などである。また、透明基材としては、第１ガラス基板２０、第２ガラス基板２７のようにガラスを用いているが、これに代えて、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレ−ト（ＰＥＮ）、アクリルなどの透明樹脂材料を用いることもできる。
In the second embodiment, the metal
（実施例）
次に、具体的に制作した調光ガラス１および発熱ガラス２による実施例を説明する。
(Example)
Next, a specific example of the
実施例として製作した調光ガラスは前述した実施形態１と同じであり、同様に発熱ガラスは実施形態２と同じである。 The light control glass manufactured as an example is the same as that of the first embodiment described above, and similarly the heat generating glass is the same as that of the second embodiment.
具体的な製造方法は、それぞれの実施形態を同様構成となるように、ガラス基板上に金属薄膜として銀ペーストを薄く塗り焼結させた後、ＩＴＯ膜をスパッタ法により形成した。なお、ＩＴＯ膜の厚さはいずれも２００μｍとした。 In a specific manufacturing method, a silver paste was thinly applied and sintered as a metal thin film on a glass substrate so that each embodiment had the same configuration, and then an ITO film was formed by a sputtering method. The thickness of each ITO film was 200 μm.
表１および表２は、上記製造方法によって金属薄膜の幅、厚さ、および間隔の異なる実施例と比較例を示す。 Tables 1 and 2 show examples and comparative examples in which the width, thickness, and interval of the metal thin film are different depending on the manufacturing method.
シート抵抗の測定方法は、図８に示すように、ガラス基板１０上に金属薄膜１１として銀ペーストを薄く塗り焼結させた後、ＩＴＯ膜１２を形成したテストピースを用いて、ＩＴＯ膜１２上から、金属薄膜１１が存在する部分にテスターを当てて測定した。測定器は株式会社ダイアインスツルメンツ製ロレスタＧＰを用いた。
As shown in FIG. 8, the sheet resistance is measured on the
光透過性の測定位置は、金属薄膜１１，１５として銀ペーストを焼結し、第１導電性金属酸窒化物１２および第２導電性金属酸窒化物１４としてＩＴＯ膜を用いて実施形態１と同様構造の調光ガラスを形成し、任意の５点を計測して、その平均値を求めた（ただし任意の５点は金属膜の面積比などを考慮し、金属薄膜のある部分とない部分がほぼ均等に計測されるように考慮している）。
The light transmissive measurement position is obtained by sintering silver paste as the metal
測定器は、日立制作所製分光光度計Ｕ−４０００を用いた。可視光の透過率は、波長３８０〜７８０ｎｍの光を上記測定位置により計測した。近赤外線の透過率は、波長８５０ｎｍの光を当てて、上記測定位置により計測した。 A spectrophotometer U-4000 manufactured by Hitachi, Ltd. was used as a measuring instrument. The visible light transmittance was measured at the above measurement position with light having a wavelength of 380 to 780 nm. Near-infrared transmittance was measured at the above measurement position by applying light having a wavelength of 850 nm.
調光時間は、可視光透過率を１０％以上変更可能な調光ガラス１を制作し、１．５Ｖの電圧を印加し、光透過率が１０％変化するまでの時間である。なお、表に示した値は、比較例２を基準Ａとした相対値である。
The light control time is a time from the production of the
上昇温度は、金属薄膜２１として銀ペーストを焼結し、導電性金属酸窒化物膜２２としてＩＴＯ膜を用いて実施形態２と同様構成の発熱ガラスを製作し、金属薄膜２１が存在する部分の第２ガラス基板２７表面上に熱電対式の温度計を貼付けて温度を計測し、開始温度から飽和温度（温度がそれ以上上昇しなくなった温度）に達した時の温度幅（温度幅＝飽和温度―初期温度）である。なお、表に示した値は、比較例２を基準Ｂとした相対値である。
The rising temperature is obtained by sintering a silver paste as the metal
なお、この表１および２に示す実施例および比較例は、それぞれ表中に示すとおり、上記の方法により実際に実験を行って計測した実施例と、銀およびＩＴＯ膜の比抵抗値から算出した理論値による実施例を含むものである。この理論値の計算には、実験に用いた銀ペースト焼結後の比抵抗４×１０−６Ωｃｍ、ＩＴＯの比抵抗２×１０−４Ωｃｍを用いて算出した。 The examples and comparative examples shown in Tables 1 and 2 were calculated from the examples actually measured by the above method and the specific resistance values of the silver and ITO films, as shown in the tables. Examples with theoretical values are included. This theoretical value was calculated using a specific resistance of 4 × 10 −6 Ωcm after sintering of the silver paste used in the experiment and a specific resistance of ITO of 2 × 10 −4 Ωcm.
各表からわかるように、実施例においては、金属薄膜のない比較例２よりも可視光透過率が劣るもののシート抵抗は少なくなっている。そして各実施例は金属箔舞うを全面に形成した比較例１よりも近赤外線透過率は向上している。また、各実施例は調光時間、上昇温度幅のいずれも比較例２よりも向上している。ただし、実施例５は金属薄膜の厚さが薄いため他の実施例と比べてシート抵抗があまり下がっていない。実施例６は金属薄膜の厚さが厚いため他の実施例と比べて近赤外線の透過率が低い。実施例７は金属薄膜の幅が細いため他の実施例と比べてシート抵抗があまり下がっていない。実施例８は金属薄膜の幅が太いため他の実施例と比べて近赤外線の透過率が低い。実施例９は金属薄膜の間隔が狭いため他の実施例と比べて近赤外線の透過率が低い。実施例１０は金属薄膜の幅が細いため他の実施例と比べてシート抵抗があまり下がっていない。 As can be seen from the tables, in the examples, although the visible light transmittance is inferior to that of Comparative Example 2 without the metal thin film, the sheet resistance is reduced. And each Example has improved near-infrared transmittance compared with the comparative example 1 which formed metal foil fluttering on the whole surface. In each example, both the light control time and the rising temperature range are improved as compared with Comparative Example 2. However, since the thickness of the metal thin film in Example 5 is small, the sheet resistance is not so lowered as compared with the other examples. In Example 6, since the thickness of the metal thin film is thick, the transmittance of near infrared rays is low as compared with other examples. In Example 7, since the width of the metal thin film is thin, the sheet resistance is not so lowered as compared with other examples. In Example 8, since the width of the metal thin film is large, the transmittance of near infrared rays is low as compared with the other examples. In Example 9, since the distance between the metal thin films is narrow, the transmittance of near infrared rays is low as compared with the other examples. In Example 10, since the width of the metal thin film is thin, the sheet resistance is not so lowered as compared with other examples.
本発明は、機能性ガラスなどに用いる透明導電膜として使用することができ、特に、自動車窓用の調光ガラス、発熱ガラスなどとして好適である。 The present invention can be used as a transparent conductive film used for functional glass and the like, and is particularly suitable as a light control glass for an automobile window, a heat generating glass and the like.
１…調光ガラス、
２…発熱ガラス、
１０、２０…第１ガラス基板、
１１…第１金属薄膜（または金属薄膜）、
１２…第１導電性金属酸窒化物膜（またはＩＴＯ膜）、
１３…調光素子膜、
１４…第２導電性金属酸窒化物膜、
１５…第２金属薄膜、
１６、２６…中間膜、
１７、２７…第２ガラス基板、
１５a、２１ａ…周辺部配線、
２１…金属薄膜、
２２…導電性金属酸窒化物膜。
1 ... light control glass,
2 ... exothermic glass,
10, 20 ... first glass substrate,
11 ... 1st metal thin film (or metal thin film),
12: First conductive metal oxynitride film (or ITO film),
13 ... light control element film,
14 ... Second conductive metal oxynitride film,
15 ... second metal thin film,
16, 26 ... interlayer film,
17, 27 ... second glass substrate,
15a, 21a ... peripheral wiring,
21 ... metal thin film,
22: Conductive metal oxynitride film.
Claims (16)
前記第１の導電層に接触して設けられ、前記第１の導電層よりも比抵抗が低い物質よりなり、互いに電気的に接続されていて、かつ、所定の間隙を有するように複数配列された第２の導電層と、
を有することを特徴とする透明導電膜。 A transparent first conductive layer;
A plurality of layers are provided in contact with the first conductive layer, are made of a material having a specific resistance lower than that of the first conductive layer, are electrically connected to each other, and have a predetermined gap. A second conductive layer;
A transparent conductive film characterized by comprising:
Priority Applications (1)
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