JP2013093310A - 透明導電性フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明導電性フィルム10は、2つの主面をもつフィルム基材11と、フィルム基材11の一方の主面に形成された透明導電膜12を備える。透明導電膜12は、フィルム基材11側から、第一のインジウムスズ酸化物層13、第二のインジウムスズ酸化物層14、第三のインジウムスズ酸化物層15が、この順に積層された3層膜である。第一のインジウムスズ酸化物層13の酸化スズ含有量は、第二のインジウムスズ酸化物層14の酸化スズ含有量より少ない。第三のインジウムスズ酸化物層15の酸化スズ含有量は、第二のインジウムスズ酸化物層14の酸化スズ含有量より少ない。
【選択図】図1
Description
(2)本発明の透明導電性フィルムにおいて、第一のインジウムスズ酸化物層の厚さは第二のインジウムスズ酸化物層の厚さより薄い。第三のインジウムスズ酸化物層の厚さは第二のインジウムスズ酸化物層の厚さより薄い。
(3)本発明の透明導電性フィルムにおいて、第一のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量は1重量%〜5重量%である。第二のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量は6重量%〜15重量%である。第三のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量は1重量%〜5重量%である。
(4)本発明の透明導電性フィルムにおいて、第二のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量と第一のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量の差は3重量%〜10重量%である。第二のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量と第三のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量の差は3重量%〜10重量%である。
(5)本発明の透明導電性フィルムにおいて、第一のインジウムスズ酸化物層の厚さは1nm〜10nmである。第二のインジウムスズ酸化物層の厚さは10nmを超え30nm以下である。第三のインジウムスズ酸化物層の厚さは1nm〜10nmである。
(6)本発明の透明導電性フィルムにおいて、第二のインジウムスズ酸化物層の厚さと第一のインジウムスズ酸化物層の厚さの差は2nm〜20nmである。第二のインジウムスズ酸化物層の厚さと第三のインジウムスズ酸化物層の厚さの差は2nm〜20nmである。
(7)本発明の透明導電性フィルムにおいて、透明導電膜の第一のインジウムスズ酸化物層、第二のインジウムスズ酸化物層、および第三のインジウムスズ酸化物層は、それぞれ、インジウムスズ酸化物の非晶質層を加熱処理により結晶化させた結晶質層である。
(8)本発明の透明導電性フィルムにおいて、透明導電膜の厚さ(第一のインジウムスズ酸化物層の厚さ+第二のインジウムスズ酸化物層の厚さ+第三のインジウムスズ酸化物層の厚さ)は、14nm〜50nmである。
(9)本発明の透明導電性フィルムにおいて、フィルム基材の材料はポリエチレンテレフタレート、ポリシクロオレフィン、またはポリカーボネートである。
(10)本発明の透明導電性フィルムにおいて、フィルム基材の厚さは10μm〜200μmである。
本発明の透明導電性フィルム10は、図1に示すように、2つの主面をもつフィルム基材11と、フィルム基材11の一方の主面に形成された透明導電膜12を備える。透明導電膜12は、フィルム基材11側から、第一のインジウムスズ酸化物層13、第二のインジウムスズ酸化物層14、および第三のインジウムスズ酸化物層15が、この順に積層された3層膜である。
本発明に用いられるフィルム基材11は、透明性と耐熱性に優れたものが好ましく、そのような性能を備えたものであれば、材質は限定されない。フィルム基材11の厚さは、品質の良い透明導電膜12を作製する観点から、好ましくは10μm〜200μmであり、より好ましくは20μm〜50μmである。フィルム基材11の材料は、好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリシクロオレフィン、またはポリカーボネートである。フィルム基材11は、その表面に易接着層やハードコート層を備えていてもよい。
本発明に用いられる透明導電膜12は、フィルム基材11側から、第一のインジウムスズ酸化物層13、第二のインジウムスズ酸化物層14、および第三のインジウムスズ酸化物層15がこの順に積層された3層膜である。本発明に用いられる第一のインジウムスズ酸化物層13、第二のインジウムスズ酸化物層14、第三のインジウムスズ酸化物層15は、それぞれ、酸化インジウム(In2O3)に酸化スズ(SnO2)がドープされた化合物層である。
本発明の透明導電性フィルム10の製造方法の一例を説明する。まず、500m〜5,000m巻の長尺のフィルム基材11のロールをスパッタリング装置内に入れる。フィルム基材11のロールを一定速度で巻き戻しながら、スパッタリング法により、フィルム基材11の片面に、第一のインジウムスズ酸化物層13、第二のインジウムスズ酸化物層14、第三のインジウムスズ酸化物層15を連続的に形成する。
厚さ23μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、メラミン樹脂を含む熱硬化性樹脂のアンダーコート層(厚さ30nm)が形成された、長尺のフィルム基材のロールを準備した。この長尺のフィルム基材のロールを、アルゴンガス80体積%と酸素ガス20体積%からなる、ガス圧0.4Paの雰囲気のスパッタリング装置にセットした。
第一のインジウムスズ酸化物の非晶質層の厚さを6.5nmとし、第二のインジウムスズ酸化物の非晶質層の厚さを13nmとし、第三のインジウムスズ酸化物の非晶質層の厚さを6.5nmとした。これ以外は実施例1と同様の方法により透明導電性フィルムを作成した。得られた透明導電性フィルムの、表面抵抗値および結晶化時間を、表1に示す。
第一のインジウムスズ酸化物の非晶質層の厚さを7.8nmとし、第二のインジウムスズ酸化物の非晶質層の厚さを10.4nmとし、第三のインジウムスズ酸化物の非晶質層の厚さを7.8nmとした。これ以外は実施例1と同様の方法により透明導電性フィルムを作成した。得られた透明導電性フィルムの、表面抵抗値および結晶化時間を、表1に示す。
第一のインジウムスズ酸化物の非晶質層の酸化スズの含有量を10重量%、厚さを5.2nmとした。第二のインジウムスズ酸化物の非晶質層の酸化スズの含有量を3.3重量%、厚さを15.6nmとした。第三のインジウムスズ酸化物の非晶質層の酸化スズの含有量を10重量%、厚さを5.2nmとした。透明導電膜のトータル厚さ26nmは実施例1と同じである。上記以外は、実施例1と同様の方法により、透明導電性フィルムを作製した。得られた透明導電性フィルムの、表面抵抗値を表1に示す。比較例1の透明導電膜は結晶化しなかった。
透明導電膜を3層から2層に変更した。第一のインジウムスズ酸化物の非晶質層(フィルム基材に接する層)の酸化スズの含有量を3.3重量%、厚さを15.6nmとした。第二のインジウムスズ酸化物の非晶質層(空気に接する層)の酸化スズの含有量を10重量%、厚さを10.4nmとした。透明導電膜のトータル厚さ26nmは実施例1と同じである。上記以外は、実施例1と同様の方法により、透明導電性フィルムを作製した。得られた透明導電性フィルムの、表面抵抗値および結晶化時間を、表1に示す。
透明導電膜を3層から1層に変更した。インジウムスズ酸化物の非晶質層の酸化スズの含有量を10重量%、厚さを26nmとした。透明導電膜の厚さ26nmは実施例1と同じである。上記以外は、実施例1と同様の方法により、透明導電性フィルムを作製した。得られた透明導電性フィルムの、表面抵抗値を表1に示す。比較例3の透明導電膜は結晶化しなかった。
透明導電膜を3層から1層に変更した。インジウムスズ酸化物の非晶質層の酸化スズの含有量を3.3重量%、厚さを26nmとした。透明導電膜の厚さ26nmは実施例1と同じである。上記以外は、実施例1と同様の方法により、透明導電性フィルムを作製した。得られた透明導電性フィルムの、表面抵抗値および結晶化時間を、表1に示す。
表1に示すように、本発明の透明導電性フィルムの実施例1〜3において、第一のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量は、第二のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量より少ない。また、第三のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量は、第二のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量より少ない。さらに、第一のインジウムスズ酸化物層の厚さは、第二のインジウムスズ酸化物層の厚さより薄い。また、第三のインジウムスズ酸化物層の厚さは、第二のインジウムスズ酸化物層の厚さより薄い。これらの総合的な効果によって、本発明の透明導電性フィルムは、低温の加熱結晶化処理でも、短時間で表面抵抗値を低くすることができた。
[表面抵抗値]
一般的な4端子法を用いて、表面抵抗値を測定した。
[結晶化時間]
表面抵抗値がほぼ一定となる時間を結晶化時間と考えた。
[酸化スズの含有量]
スパッタリング装置に設置したインジウムスズ酸化物の焼成体ターゲットの酸化スズ含有量を、インジウムスズ酸化物層の酸化スズ含有量とした。
[膜厚]
透過型電子顕微鏡(日立製作所製H-7650)を用いてインジウムスズ酸化物層の断面を観察し、インジウムスズ酸化物層の膜厚を測定した。
11 フィルム基材
12 透明導電膜
13 第一のインジウムスズ酸化物層
14 第二のインジウムスズ酸化物層
15 第三のインジウムスズ酸化物層
Claims (10)
- 2つの主面をもつフィルム基材と、前記フィルム基材の一方の主面に形成された透明導電膜を備えた透明導電性フィルムであって、
前記透明導電膜は、前記フィルム基材側から、第一のインジウムスズ酸化物層、第二のインジウムスズ酸化物層、および第三のインジウムスズ酸化物層が、この順に積層された3層膜であり、
前記第一のインジウムスズ酸化物層の酸化スズ含有量は、前記第二のインジウムスズ酸化物層の酸化スズ含有量より少なく、
前記第三のインジウムスズ酸化物層の酸化スズ含有量は、前記第二のインジウムスズ酸化物層の酸化スズ含有量より少ないことを特徴とする透明導電性フィルム。 - 前記第一のインジウムスズ酸化物層の厚さは前記第二のインジウムスズ酸化物層の厚さより薄く、前記第三のインジウムスズ酸化物層の厚さは前記第二のインジウムスズ酸化物層の厚さより薄いことを特徴とする請求項1に記載の透明導電性フィルム。
- 前記第一のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量は1重量%〜5重量%であり、
前記第二のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量は6重量%〜15重量%であり、
前記第三のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量は1重量%〜5重量%であることを特徴とする請求項1または2に記載の透明導電性フィルム。 - 前記第二のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量と前記第一のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量の差は3重量%〜10重量%であり、
前記第二のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量と前記第三のインジウムスズ酸化物層の酸化スズの含有量の差は3重量%〜10重量%である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。 - 前記第一のインジウムスズ酸化物層の厚さは1nm〜10nmであり、前記第二のインジウムスズ酸化物層の厚さは10nmを超え30nm以下であり、前記第三のインジウムスズ酸化物層の厚さは1nm〜10nmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- 前記第二のインジウムスズ酸化物層の厚さと前記第一のインジウムスズ酸化物層の厚さの差は2nm〜20nmであり、
前記第二のインジウムスズ酸化物層の厚さと前記第三のインジウムスズ酸化物層の厚さの差は2nm〜20nm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。 - 前記透明導電膜の前記第一のインジウムスズ酸化物層、前記第二のインジウムスズ酸化物層、および前記第三のインジウムスズ酸化物層は、それぞれ、インジウムスズ酸化物の非晶質層を加熱処理により結晶化させた結晶質層であ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。
- 前記透明導電膜の厚さ(前記第一のインジウムスズ酸化物層の厚さ+前記第二のインジウムスズ酸化物層の厚さ+前記第三のインジウムスズ酸化物層の厚さ)は、14nm〜50nmであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- 前記フィルム基材の材料が、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロオレフィン、またはポリカーボネート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。
- 前記フィルム基材の厚さは10μm〜200μm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。
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