JP2012114070A - 透明導電性フィルム、その製造方法及びそれを備えたタッチパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、少なくとも2層の透明導電性薄膜からなる透明導電性薄膜積層体を有する透明導電性フィルムであって、前記透明導電性薄膜は、いずれも、酸化インジウムまたは4価金属元素の酸化物を含有するインジウム系複合酸化物の結晶質膜であり、前記透明導電性薄膜積層体の表面の側に、酸化インジウムまたは4価金属元素の酸化物の割合が0を超え6重量%以下の第一の透明導電性薄膜(21)を有し、前記透明導電性薄膜積層体の表面の側から第一の透明導電性薄膜に次いで、前記第一の透明導電性薄膜(21)よりも、4価金属元素の酸化物の割合が大きい第二の透明導電性薄膜(22)を有する。
【選択図】図1
Description
透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、少なくとも2層の透明導電性薄膜からなる透明導電性薄膜積層体を有する透明導電性フィルムであって、
前記透明導電性薄膜積層体の透明導電性薄膜は、いずれも、酸化インジウムまたは4価金属元素の酸化物を含有するインジウム系複合酸化物の結晶質膜であり、
前記透明導電性薄膜積層体の表面の側に、酸化インジウムまたは{4価金属元素の酸化物/(4価金属元素の酸化物+酸化インジウム)}×100(%)で表される4価金属元素の酸化物の割合が0を超え6重量%以下のインジウム系複合酸化物の第一の透明導電性薄膜を有し、
前記透明導電性薄膜積層体の表面の側から第一の透明導電性薄膜に次いで、前記第一の透明導電性薄膜よりも、前記4価金属元素の酸化物の割合が大きいインジウム系複合酸化物の第二の透明導電性薄膜を有することを特徴とする透明導電性フィルム、に関する。
透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、少なくとも2層の透明導電性薄膜からなる透明導電性薄膜積層体を有する透明導電性フィルムであって、
前記透明導電性薄膜積層体の透明導電性薄膜は、いずれも、酸化インジウムまたは4価金属元素の酸化物を含有するインジウム系複合酸化物の非晶質膜であり、
前記透明導電性薄膜積層体の表面の側に、酸化インジウムまたは{4価金属元素の酸化物/(4価金属元素の酸化物+酸化インジウム)}×100(%)で表される4価金属元素の酸化物の割合が0を超え6重量%以下のインジウム系複合酸化物の第一の透明導電性薄膜を有し、
前記透明導電性薄膜積層体の表面の側から第一の透明導電性薄膜に次いで、前記第一の透明導電性薄膜よりも、前記4価金属元素の酸化物の割合が大きいインジウム系複合酸化物の第二の透明導電性薄膜を有する透明導電性フィルムに、
加熱処理を施して、前記透明導電性フィルムにおける少なくとも2層の透明導電性薄膜を結晶化することにより得ることができる。
原子間力顕微鏡(AFM Digital Instruments社 Nanscope IV」)を用いて測定した。
厚みが23μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムという)からなるフィルム基材の一方の面に、アンダーコート層として、メラミン樹脂:アルキド樹脂:有機シラン縮合物の重量比2:2:1の熱硬化型樹脂を厚みが30nmとなるように形成した。アンダーコート層表面の算術平均粗さRaは、0.5nmであった。
実施例1において、第1層目および第2層目の透明導電性薄膜の形成に用いた、酸化インジウム−酸化スズの焼結体材料における酸化スズの割合、各層の厚みを表1に示すように変えたこと以外は実施例1と同様にして、透明導電性フィルムを作製した。また実施例1と同様にして透明導電性薄膜積層体を結晶化させた。なお、表1中の酸化スズの割合は、各層形成において、スパッタターゲットに用いた酸化インジウムまたはインジウム・スズ複合酸化物における酸化スズの割合である。酸化スズの割合が「0%」は、酸化インジウムを用いた場合である。また透明導電性薄膜の厚みは、結晶化前の厚みである。酸化スズの割合、透明導電性薄膜の厚みは、結晶化後においても同様の値と考えられる。
実施例1と同様にして、フィルム基材の一方の面にアンダーコート層を形成した。このアンダーコート層上に、アルゴンガス80体積%と酸素ガス20体積%とからなる0.4Paの雰囲気中で、酸化インジウム97%−酸化スズ3%の焼結体材料を用いた反応性スパッタリング法により、厚みが3nmのインジウム・スズ複合酸化物からなる透明導電性薄膜を形成した。製膜に際しては、スパッタ装置内を製膜時の水の分圧が、8.0×10−5Paとなるまで排気した後、アルゴンガスおよび酸素ガスを導入し、基材温度140℃、水分圧が8.0×10−5Paの雰囲気にて製膜を行った。この時の水の分圧は、アルゴンガスの分圧に対して0.05%であった。この透明導電性薄膜が、図2の最表面から第3層目の第三の透明導電性薄膜(23)に対応する。
実施例1と同様にして、フィルム基材の一方の面にアンダーコート層を形成した。このアンダーコート層上に、アルゴンガス80体積%と酸素ガス20体積%とからなる0.4Paの雰囲気中で、酸化インジウム90%−酸化スズ10%の焼結体材料を用いた反応性スパッタリング法により、厚みが25nmのインジウム・スズ複合酸化物からなる非晶質の透明導電性薄膜を形成した。次いで、次いで、当該透明導電性フィルムを、熱風循環式オーブンにて150℃での熱処理を施して上記透明導電性薄膜積層体を結晶化させた。
実施例1において、第1層目および第2層目の透明導電性薄膜の形成に用いた酸化インジウム−酸化スズの焼結体材料における酸化スズの割合、各層の厚みを表1に示すように変えたこと以外は実施例1と同様にして、非晶質の透明導電性フィルムを作製した。また実施例1と同様にして透明導電性薄膜積層体を結晶化させた。結晶化時間を表1に示す。
実施例および比較例で得られた透明導電性フィルムについて下記の評価を行なった。結果を表1に示す。
フィルム基材の厚みは、ミツトヨ製マイクロゲージ式厚み計にて測定を行った。アンダーコート層、透明導電性薄膜の厚みは、大塚電子(株)製の瞬間マルチ測光システムであるMCPD2000(商品名)を用い、干渉スペクトルよりの波形を基礎に算出した。
各例において、透明導電性薄膜(積層体)が結晶化するまでの時間(分間)を測定した。透明導電性薄膜(積層体)の結晶化は、熱風循環式オーブンにより140℃の加熱を行い、下記の「抵抗値の変化(低下)の完了確認」と「エッチング試験」により判定した。
「抵抗値の変化(低下)の完了確認」:熱風循環式オーブンにて140℃で加熱し、30分間毎に表面抵抗値を測定した。結晶化に伴い表面抵抗値が低下し、完了すると表面抵抗値が一定となるため、表面抵抗値が一定となる時間で結晶化時間の確認を行った。
「エッチング試験」:透明導電性薄膜積層体を5重量%濃度の塩酸に15分間浸漬し、15mm離間した2点間の抵抗値(Ω)をテスター(カスタム社製,製品名「デジタルテスタ(M−04)」,測定限界値2MΩ)にて測定し、透明導電性薄膜(積層体)が結晶化しているか否かの判定を行った。抵抗値が検出された場合、透明導電性薄膜(積層体)が結晶化していると判定した。
4端子法を用いて、各透明導電性フィルムの透明導電性薄膜の表面抵抗(Ω/□)を測定した。
蛍光X線分析装置(リガク社製)にて、透明導電性薄膜(積層体)の膜厚を測定し、前記表面抵抗と膜厚から比抵抗を算出した。
2 透明導電性薄膜積層体
3 アンダーコート層
4 粘着剤層
5 基体フィルム
6 樹脂層(ハードコート層)
A 透明導電性フィルム
Claims (14)
- 透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、少なくとも2層の透明導電性薄膜からなる透明導電性薄膜積層体を有する透明導電性フィルムであって、
前記透明導電性薄膜積層体の透明導電性薄膜は、いずれも、酸化インジウムまたは4価金属元素の酸化物を含有するインジウム系複合酸化物の結晶質膜であり、
前記透明導電性薄膜積層体の表面の側に、酸化インジウムまたは{4価金属元素の酸化物/(4価金属元素の酸化物+酸化インジウム)}×100(%)で表される4価金属元素の酸化物の割合が0を超え6重量%以下のインジウム系複合酸化物の第一の透明導電性薄膜を有し、
前記透明導電性薄膜積層体の表面の側から第一の透明導電性薄膜に次いで、前記第一の透明導電性薄膜よりも、前記4価金属元素の酸化物の割合が大きいインジウム系複合酸化物の第二の透明導電性薄膜を有することを特徴とする透明導電性フィルム。 - 前記第一の透明導電性薄膜の酸化インジウムまたはインジウム系複合酸化物における4価金属元素の酸化物の割合と、前記第二の透明導電性薄膜のインジウム系複合酸化物における4価金属元素の酸化物の割合との差が、3重量%以上であることを特徴とする請求項1記載の透明導電性フィルム。
- 前記第二の透明導電性薄膜のインジウム系複合酸化物における4価金属元素の酸化物の割合が3〜35重量%であることを特徴とする請求項1または2記載の透明導電性フィルム。
- 前記第一の透明導電性薄膜の厚みが、前記第二の透明導電性薄膜の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- 前記第一の透明導電性薄膜の厚みと前記第二の透明導電性薄膜の厚みの差が1nm以上であることを特徴とする請求項4記載の透明導電性フィルム。
- 前記第一の透明導電性薄膜の厚みが1〜17nmであり、
前記第二の透明導電性薄膜の厚みが9〜34nmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の透明導電性フィルム。 - 前記透明なフィルム基材から少なくとも第1層目に、前記第一の透明導電性薄膜および前記第二の透明導電性薄膜とは別の第三の透明導電性薄膜を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- 前記第三の透明導電性薄膜は、酸化インジウムまたは{4価金属元素の酸化物/(4価金属元素の酸化物+酸化インジウム)}×100(%)で表される4価金属元素の酸化物の割合が0を超え6重量%以下のインジウム系複合酸化物であることを特徴とする請求項7記載の透明導電性フィルム。
- 前記透明導電性薄膜積層体の全体の厚みが、35nm以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- 前記透明導電性薄膜積層体の全体の厚みに対する、前記第一の透明導電性薄膜の厚みの割合が1〜45%であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- インジウム系複合酸化物がインジウム・スズ複合酸化物であり、4価金属元素の酸化物がスズ酸化物であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- 前記透明導電性薄膜積層体は、フィルム基材の側からアンダーコート層を介して設けられていることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の透明導電性フィルムの製造する方法であって、
透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、少なくとも2層の透明導電性薄膜からなる透明導電性薄膜積層体を有する透明導電性フィルムであって、
前記透明導電性薄膜積層体の透明導電性薄膜は、いずれも、酸化インジウムまたは4価金属元素の酸化物を含有するインジウム系複合酸化物の非晶質膜であり、
前記透明導電性薄膜積層体の表面の側に、酸化インジウムまたは{4価金属元素の酸化物/(4価金属元素の酸化物+酸化インジウム)}×100(%)で表される4価金属元素の酸化物の割合が0を超え6重量%以下のインジウム系複合酸化物の第一の透明導電性薄膜を有し、
前記透明導電性薄膜積層体の表面の側から第一の透明導電性薄膜に次いで、前記第一の透明導電性薄膜よりも、前記4価金属元素の酸化物の割合が大きいインジウム系複合酸化物の第二の透明導電性薄膜を有する透明導電性フィルムに、
加熱処理を施して、前記透明導電性フィルムにおける少なくとも2層の透明導電性薄膜を結晶化することを特徴とする透明導電性フィルムの製造方法。 - 請求項1〜12のいずれかに記載の透明導電性フィルムを備えたことを特徴とするタッチパネル。
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