JP3349194B2 - 透明導電性積層体 - Google Patents

透明導電性積層体

Info

Publication number
JP3349194B2
JP3349194B2 JP13842793A JP13842793A JP3349194B2 JP 3349194 B2 JP3349194 B2 JP 3349194B2 JP 13842793 A JP13842793 A JP 13842793A JP 13842793 A JP13842793 A JP 13842793A JP 3349194 B2 JP3349194 B2 JP 3349194B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transparent conductive
metal oxide
layer
conductive layer
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP13842793A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06349338A (ja
Inventor
和仁 森貞
和彦 本庄
幸仁 山本
俊明 谷田部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP13842793A priority Critical patent/JP3349194B2/ja
Publication of JPH06349338A publication Critical patent/JPH06349338A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3349194B2 publication Critical patent/JP3349194B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機高分子成形物上に
透明導電層を形成してなる透明導電性積層体に関する。
【0002】
【従来の技術】高度情報化社会の到来と共に、光とエレ
クトロニクスの両方の特徴を利用した部品、機器の進歩
は著しい。またマイクロコンピュータの飛躍的普及にと
もない、コンピュータ周辺機器の革新はめざましい。
【0003】これらのコンピュータ入力装置として低消
費電力アナログ方式の透明タブレットの開発が進んでい
る。この構成部品の一形態として、有機高分子成形物上
に透明導電層を形成してなる透明導電性積層体が用いら
れる。
【0004】そうした透明導電層としては、金属薄膜タ
イプ(Au、Pb等)、金属酸化物薄膜タイプ(ITO、C
TO、SnO2 、TiO2 等)、多層薄膜タイプ(TiOX
Ag/TiOX 等)等を用いることができる。
【0005】そしてこれらの中でも透明性、導電性、機
械特性等の基本特性は、金属酸化物薄膜タイプが優れて
いる。さらに金属酸化物薄膜タイプの中でも、インジウ
ム金属酸化物(In2 3 )とスズ金属酸化物とからなる
ITO(Indium Tin Oxide)膜は、透明性、導電性が特
に優れており、さらに電極のパターン化が容易(エッチ
ング特性が優れている)などの特徴を有する点が優れて
いる。
【0006】ところで最近は薄膜形成技術の進歩によ
り、耐熱性のあまりない有機高分子成形物上に透明導電
層を形成できるようになった。中でもスパッタリング法
は、長時間にわったて成膜が可能、長時間膜形成を行っ
ても組成ずれがない、幅広化が容易などの特徴を有し、
最も利用されている技術の一つである。そして上述のI
TO膜も、スパッタリング法で形成することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】こうした透明導電性積
層体においては、タッチパネル等の使用形態より、高い
光線透過率、低消費電力実現のために500(Ω/□)
〜700(Ω/□)のシート抵抗値、高度の耐久性およ
び信頼性が、例えば低消費電力アナログ方式透明デジタ
イザーの入力素子等において要求されている。
【0008】しかし、スパッタリング法によりITO膜
を形成してなる導電性積層体は、低消費電力アナログ方
式透明タブレットの入力素子に用いた場合、低消費電力
を達成するために必要なシート抵抗値である500(Ω
/□)〜700(Ω/□)を得るためには、透明導電層
の比抵抗が低いためITO膜厚を12nm±2nmと非
常に薄くする必要がある。
【0009】このため透明導電層が不安定であり、耐環
境劣化試験を行うとシート抵抗値が大幅に上昇するとい
う実用上大きな課題がある。そこで本発明は、かかる現
状に鑑みなされたもので、有機高分子形成物上に透明導
電層を設けた耐久性および信頼性の優れた導電性積層体
を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる透明導電
性の金属酸化物薄膜からなる透明導電層を、有機高分子
成形物上に形成してなる透明導電積層体は、透明導電層
が、透明導電性の金属酸化物薄膜中に、TiO 2 を、
子組成比で0.5〜2%添加した物であり、かつ透明導
電性の金属酸化物薄膜が、主としてインジウム金属酸化
物(In 2 3 )とスズ金属酸化物(SnO X 、ただし1
≦x≦2)とからなることを特徴とする透明導電性積層
体である。
【0011】本発明者らは、透明導電層の耐久性とその
膜厚との関係を調べた。そして例えばITO膜において
は、膜厚が15nm以上を有していれば耐久性がよいこ
とをみいだした。しかしその場合には、シート抵抗値が
500(Ω/□)未満となり低消費電力アナログ方式透
明デジタイザーの入力素子には使用できないことが分か
った。これは透明導電層の比抵抗の低さに起因する。
【0012】ところが本発明かかる透明導電層を用いた
透明導電性積層体では、おどろくべきことに透明導電層
中の自由電子濃度N(キャリア濃度)を減少せしめ、比
抵抗を光透過性をそこなうことなく高くすることができ
る。そのため、耐久性および信頼性の良好な膜厚まで、
透明導電層の膜厚を厚くすることができ、耐久性を大幅
に改善できる。
【0013】すなわち透明導電性の金属酸化物薄膜に添
加する、TiO 2 金属酸化物は、遊離または結合不完全
な状態で透明導電層中に部分的に存在する酸素を吸着お
よび/または結合し、自由電子濃度N(キャリヤ濃度)
および/またはキャリア移動度を減少し比抵抗を上昇せ
しめることにより、耐久性および信頼性の良好な膜厚ま
で厚くすることができる。さらに添加する金属酸化物自
身も高い透明性を有し、透明導電層の光学特性をそこな
わない。従って添加する金属酸化物の存在は、光線透過
率をそこなうことなく透明導電層の耐久性および信頼性
の面で有効となる。
【0014】ただし、ここに記したTiO 2 は、各金属
原子の酸化物であることを表しており、必ずしも化学量
論的に完全な酸化物を表してはいない。つまり、光学特
性を損なわない範囲の化学量論数を持つこれら酸化物を
示している物である。
【0015】また本発明において添加する金属酸化物の
含有率は、前述の比抵抗に対する効果および透明導電層
自身の透明性維持の2点の兼ね合いから、原子組成で透
明導電性層中に0.5〜2.0%が必要である。さらに
この比率は、0.8〜1.5とすることがより好まし
い。
【0016】また透明性、導電性、機械特性等の点か
ら、透明導電性の金属酸化物薄膜は主として、インジウ
ム金属酸化物(In2 3 )および/またはスズ金属酸化
物(SnOX 、ただし1≦x≦2)からなるものであるこ
とが好ましい。
【0017】その際ITO膜の場合には、その膜厚は1
5〜25nmが好ましく、特に17〜20nmがより好
ましい。これが15nm未満の場合には、膜が不安定で
あるため耐久性および信頼性の改善の効果がない。また
25nmを越えると透過率が低下したりして好ましくな
い。
【0018】本発明における有機高分子成形物を構成す
る有機高分子化合物としては、耐熱性を有する透明な有
機高分子化合物であれば特に限定しないが、通常耐熱性
としては100℃以上、好ましくは130℃以上のもの
である。
【0019】これには例えばポリイミド、ポリエーテル
スルホン、ポリスルホン、ポリパラバン酸、ポリヒダン
トイン、ポリアリレートを始めとし、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカル
ボキシレート、ポリジアリルフタレート、ポリカーボネ
ートなどのポリエステル系樹脂および芳香族ポリアミ
ド、セルローストリアセテート等が挙げられる。もちろ
んこれらはホモポリマー、コポリマーとして、また単独
またはブレンドとしても使用しうる。
【0020】かかる有機高分子化合物の成形物の形状は
特に限定されるものではないが、通常、シート状、フィ
ルム状のものが好ましく、中でもフィルム状のものは巻
取り可能であり、また連続生産が可能であるため、特に
好ましい。さらに、フィルム状のものが使用される場合
においては、フィルムの厚さは6〜500μmが好まし
く、さらには12〜200μmが好ましい。
【0021】これらのフィルムまたはシートは、透明性
を損なわない程度において顔料を添加したり、また表面
加工、例えばサンドマット加工などを施してもよい。ま
た、これらのフィルムまたはシートは、単独でもラミネ
ートして用いてもよい。
【0022】さらに、透明導電層との密着性などを向上
させるため、透明導電層形成前に有機高分子成形物上に
中間層を形成してもよい。この中間層としては、例えば
有機硅素化合物、チタンアルキルエステル、ジルコニウ
ムアルキルエステルなどの有機金属化合物の加水分解に
より形成された層が好ましく用いられる。あるいはこの
中間層は、多層構成としても良い。
【0023】こうした中間層は、有機高分子成形物上に
塗布後、乾燥し、加熱、イオンボンバードあるいは紫外
線、β線、γ線などの放射線により硬化させる。その際
中間層の塗布には、透明有機高分子成形物や塗工液の形
状、性質に応じてドクターナイフ、バーコーター、グラ
ビアロールコーター、カーテンコーター、ナイフコータ
ーなどの公知の塗工機械を用いる塗工法、スプレー法、
浸漬法などが用いられる。
【0024】そしてこの中間層の厚さとしては、10〜
100nmが好ましく、特に20〜90nmが好まし
い。これが10nm未満の場合には、連続層を形成しな
いため密着性などの向上効果がない。また100nmを
越えると、クラックや剥離を生じたりして好ましくな
い。
【0025】また、本発明における導電性積層体の透明
導電層上に、耐スクッラチ性を向上させるなどの目的の
ために保護層を積層させても良い。かかる保護層として
は、TiO2 、SnO2 、Al2 3 、SiO2 、ZrO2 、Zn
O、Ta2 5 などの透明酸化物、Si3 4 、AlSiNなど
の窒化物あるいはアクリロニトリル系樹脂、スチレン系
樹脂、アクリレート系樹脂、ポリエステル系樹脂、シア
ノエチル化ブルランなどのシアノエチル化多糖類などの
透明な有機化合物重合体あるいは、有機硅素化合物、チ
タンアルキルエステル、ジルコニウムアルキルエステル
などの有機金属化合物などを用いることができる。かか
る保護層の厚さは、透明導電層の特性を低下させない範
囲で任意に設けることが可能である。
【0026】また、本発明における導電性積層体は、有
機高分子成形物の両面に必要に応じて中間層を介して透
明導電層を積層した構成にしてもよく、あるいは有機高
分子成形物の片面に必要に応じて中間層を介して透明導
電層を積層した構成において透明導電層を積層した面と
反対面において、透明性を損なわない範囲で接着性、表
面硬度、光学特性などを改善する目的で、例えば前述し
た中間層や保護層と同種の層や、酸化物層、窒化物層、
硫化物層、炭化物層や有機物層を設けても良い。
【0027】本発明の方法は、スパッタリング法に限定
されず、他の公知の薄膜形成方法例えばイオンプレーテ
ィング法などにも適用することができるが、幅方向での
制御性がよく、高速成膜が可能であるスパッタリング法
が好ましい。
【0028】本発明で得られる導電性積層体は、低消費
電力アナログ方式透明タブレットの入力素子に適してい
るだけでなく、例えばエレクトロルミネッセンス用電
極、電子写真、帯電防止材料、面状発熱体、固体ディス
プレー、光メモリー、光電変換素子、光通信、光情報処
理、太陽エネルギー利用材料などと広い用途を有する。
【0029】
【実施例1〜5、比較例4〜5】175μmのポリエチ
レンテレフタレートフィルムの両面に、有機硅素化合物
のブタノール,イソプロパノール混合アルコール水溶液
(濃度0.6重量%)をバーコーターで塗布し、120
℃で1分間乾燥した。乾燥後の膜厚は30nmであっ
た。
【0030】このフィルムを直流式マグネトロンスパッ
タ装置内の基板保持装置に固定した。そしてスパッタタ
ーゲットとしては、まず酸化インジウムを主成分とする
焼結体(SnO2 5wt%)よりなるターゲットを設置し
た。さらにそのターゲット上には、5mm角の酸化チタ
ン(TiO2 )のペレットも等間隔で配置した。
【0031】そして、真空度2.7mPaまで真空槽内を
排気した。その後、Ar/O2 混合ガス(O2 1.5%)
を槽内に導入し、真空度を0.67Paに保った後、スパ
ッタリング法によりTiO2 を含有し、550nmでの吸
収率が2.0%となるITOの透明導電膜を形成した。
ここで酸化チタンペレットの数を変えることで、TiO2
含有量を調整し、実施例1〜5および比較例4〜5のサ
ンプルを得た。
【0032】そして得られたサンプルについて、ITO
膜の膜厚、TiO2 含有量、スパッタ直後のシート抵抗
値、550nmでの光透過率、耐熱性、耐湿性、そして
耐打鍵性(スイッチ寿命)を調べた。その結果を表1に
示す。
【0033】ここで耐熱性は、90℃で1000時間の
熱負荷をかける前後で抵抗値の変化を調べることにより
行った。表1には、熱負荷後の抵抗値を熱負荷前の抵抗
値で割った値を示す。
【0034】また耐湿性は、60℃、相対湿度90%で
1000時間の湿度負荷をかける前後での、抵抗値の変
化を調べることにより行った。表1には、湿度負荷後の
抵抗値を湿度負荷前の抵抗値で割った値を示す。
【0035】さらに耐打鍵性(スイッチ寿命)は、各サ
ンプルについて導電面同士をスペーサにより100μm
間隔になるように対向させた透明スイッチを作製し、そ
の耐久性を以下のようにして評価して行った。
【0036】先ずは、先端が7Rのシリコンゴム製のロ
ッド(重さ200g)を、連続的にソレノイドで透明ス
イッチ上に自由落下させた(繰り返し周波数3Hz)。
その際に、ロッドが落下する毎にスイッチが押され、定
電流電源により1mAの電流がスイッチに流れるように
して、透明スイッチが押された時のそのパルス状の波形
をシンクロスコープにより観察しながら、スイッチ寿命
を調べた。パルス状の波形が観測されなくなった時の押
印回数をスイッチ寿命と定義する。
【0037】
【実施例6】ポリエチレンテレフタレートフィルムの変
わりに、厚み125μmのポリカーボネートフィルムを
用いた以外は、実施例2と同じ条件で、透明導電性フィ
ルムを作製して評価した。
【0038】
【比較例1〜3および6〜9】酸化チタンペレットを用
いない以外は、実施例1〜5あるいは比較例4〜5と同
じ条件で、透明導電性フィルムを作製して評価した。
【0039】
【表1】
【0040】
【発明の効果】表1にも示したように、本発明によれば
好ましいシート抵抗値が得られ、なおかつ透過率、耐熱
性、耐湿性、さらに耐打鍵性にも優れた透明導電性積層
体を、有機高分子形成物上に透明導電層を設けた構成に
おいて得ることができる。こうした透明導電性積層体
は、低消費電力アナログ方式透明デジタイザーの入力素
子用等に大変有用な物である。
フロントページの続き (72)発明者 谷田部 俊明 東京都日野市旭が丘4丁目3番2号 帝 人株式会社 東京研究センター内 (56)参考文献 特開 平4−206403(JP,A) 特開 平2−309511(JP,A) 特開 昭63−89656(JP,A) 特開 昭64−10507(JP,A) 特開 昭62−154411(JP,A) 特開 平6−293957(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01B 5/14 B32B 9/00 B32B 15/08 C01G 15/00 C01G 19/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明導電性の金属酸化物薄膜からなる透
    明導電層を、有機高分子成形物上に形成してなる透明導
    電積層体において、透明導電層が、透明導電性の金属酸
    化物薄膜中に、TiO 2 を、原子組成比で0.5〜2%
    添加した物であり、かつ透明導電性の金属酸化物薄膜
    が、主としてインジウム金属酸化物(In 2 3 )とスズ
    金属酸化物(SnO X 、ただし1≦x≦2)とからなる
    ことを特徴とする透明導電性積層体。
  2. 【請求項2】 透明導電層形成前に有機高分子成形物上
    に、中間層を形成してなる請求項1記載の透明導電性積
    層体。
  3. 【請求項3】 中間層が、有機硅素化合物、チタンアル
    キルエステルまたはジルコニウムアルキルエステルの有
    機金属化合物の加水分解により形成されたものである、
    請求項2記載の透明導電性積層体。
  4. 【請求項4】 透明導電層の膜厚が15〜25nmであ
    る、請求項1〜3のいずれかに記載の透明導電性積層
    体。
JP13842793A 1993-06-10 1993-06-10 透明導電性積層体 Expired - Fee Related JP3349194B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13842793A JP3349194B2 (ja) 1993-06-10 1993-06-10 透明導電性積層体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13842793A JP3349194B2 (ja) 1993-06-10 1993-06-10 透明導電性積層体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06349338A JPH06349338A (ja) 1994-12-22
JP3349194B2 true JP3349194B2 (ja) 2002-11-20

Family

ID=15221718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13842793A Expired - Fee Related JP3349194B2 (ja) 1993-06-10 1993-06-10 透明導電性積層体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3349194B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100628542B1 (ko) * 1998-10-13 2006-09-27 도소 가부시키가이샤 금속산화물 소결체 및 그 용도
JP4556407B2 (ja) 2002-10-04 2010-10-06 住友金属鉱山株式会社 酸化物透明電極膜とその製造方法、透明導電性基材、太陽電池および光検出素子
JP2006318803A (ja) * 2005-05-13 2006-11-24 Sony Corp 透明電極膜及びその製造方法
KR101300183B1 (ko) 2006-11-20 2013-08-26 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법
CN102047459B (zh) 2008-05-29 2013-10-16 株式会社村田制作所 片材型振动体以及音响设备
JP5099223B2 (ja) 2008-05-29 2012-12-19 株式会社村田製作所 圧電スピーカ、スピーカ装置およびタクタイルフィードバック装置
JP4935962B2 (ja) * 2010-05-06 2012-05-23 東洋紡績株式会社 透明導電性フィルム及びその製造方法
JP6080399B2 (ja) * 2012-06-26 2017-02-15 ジオマテック株式会社 透明導電膜

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06349338A (ja) 1994-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2525475B2 (ja) 透明導電性積層体
EP1220234A1 (en) Transparent electroconductive film, manufacturing method thereof, and touch panel
JPH0864034A (ja) 透明導電性積層体
JP2011248629A (ja) 透明導電性基材
WO2006019019A1 (ja) タッチパネル用複合透明導電性基材およびタッチパネル
JP3349194B2 (ja) 透明導電性積層体
JP2003109434A (ja) 透明導電フィルム及びタッチパネル
JP2007276322A (ja) タッチパネル用透明導電性フィルム
JP4068993B2 (ja) 透明導電性積層フィルム
JPH0315536B2 (ja)
JPH02276630A (ja) 透明導電性積層体およびその製造方法
JPS61183809A (ja) 透明導電性積層体及びその製造方法
JP3947950B2 (ja) 透明導電性フィルム、透明タッチパネルおよび液晶表示素子
JP2003034860A (ja) 透明導電フィルム及びタッチパネル
JPS61167546A (ja) 積層フイルム
JP2005071901A (ja) 透明導電性積層フィルム
JPH02208627A (ja) 調光フィルム
JPH0449724B2 (ja)
JPH02199428A (ja) 調光積層体
JP2582859B2 (ja) 静電気、電磁波シールド材
JPH0666124B2 (ja) 導電性積層体
JP2535641B2 (ja) 透明導電性積層体
JPS6059606A (ja) 透明導電性積層体
JP3048656B2 (ja) 透明導電性積層体
JPH02205822A (ja) 調光フイルム

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070913

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080913

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090913

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090913

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100913

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110913

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees