JP7116994B2 - ITO film and transparent conductive film - Google Patents

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    • C08J7/06Coating with compositions not containing macromolecular substances

Description

本発明は、特に、太陽電池、有機ELディスプレイ、及び有機ELを用いた照明に適したITOフィルム及び透明導電性フィルムに関する。 The present invention particularly relates to ITO films and transparent conductive films suitable for solar cells, organic EL displays, and illumination using organic EL.

透明導電性フィルムは、タッチパネル、太陽電池、電磁波/静電気シールド、紫外/赤外線シールドに用いられているが、特に、太陽電池、有機ELディスプレイ、及び有機ELを用いた照明では、全光線透過率が90%で表面抵抗が5~10(Ω/□)の性能が求められはじめている。
ところで、特許文献1では、アニール処理を行わない状態のアモルファスITO膜を用いることを開示している(実施例5及び比較例4)。
Transparent conductive films are used for touch panels, solar cells, electromagnetic wave/static shields, and ultraviolet/infrared shields. A performance with a surface resistance of 5 to 10 (Ω/□) at 90% is beginning to be demanded.
By the way, Patent Document 1 discloses the use of an amorphous ITO film that is not annealed (Example 5 and Comparative Example 4).

特許第6106756号公報Japanese Patent No. 6106756

特許文献1は、透明導電性薄膜層上の透明金属酸化物層を、粒子を点在させることで形成し、透明導電性薄膜層の透明金属層による被覆率を少なくし、粒子間に透明導電性薄膜を露出させることにより、透明導電性薄膜層と透明金属酸化物層上の金属電極聞の導電性を、透明性を落とすことなく大幅に上げ、インデックスマッチング性や耐擦傷性を高めることができるものである。
従って、ITO膜上にSiOを形成した場合の実施例5では高い透明性を有しているが、ITO膜上にSiOを形成しない比較例4では透明性が低く、耐擦傷性にも課題を生じている。
なお、特許文献1では、ITO膜の低抵抗化を実現するためにITO膜の膜厚を90nmと厚くするとともに、ITO膜の安定性を高めるためにSnOを10wt%含有させている。
In Patent Document 1, a transparent metal oxide layer on a transparent conductive thin film layer is formed by interspersing particles to reduce the coverage of the transparent conductive thin film layer with the transparent metal layer, and transparent conductive material is formed between the particles. By exposing the conductive thin film, the conductivity between the transparent conductive thin film layer and the metal electrode on the transparent metal oxide layer can be greatly increased without reducing transparency, and index matching and scratch resistance can be improved. It is possible.
Therefore, Example 5 in which SiO 2 is formed on the ITO film has high transparency, while Comparative Example 4 in which SiO 2 is not formed on the ITO film has low transparency and scratch resistance. is causing problems.
In Patent Document 1, the thickness of the ITO film is increased to 90 nm in order to reduce the resistance of the ITO film, and 10 wt % of SnO 2 is contained in order to increase the stability of the ITO film.

本発明は、アニール処理を行わない状態のアモルファスITO膜の安定性を高め、抵抗値に経時変化が無く、耐防湿性やガスバリヤー性が向上し、屈曲による割れに強いITOフィルム、及び導電性、透明性、及び耐久性に優れた透明導電性フィルムを提供することを目的とする。 The present invention improves the stability of an amorphous ITO film in a state where annealing is not performed, does not change the resistance value over time, improves moisture resistance and gas barrier properties, and is resistant to cracking due to bending ITO film, and conductive An object of the present invention is to provide a transparent conductive film having excellent transparency and durability.

請求項1記載の本発明のITOフィルムは、可撓性を有する基材の表面に、アニール処理を行わない状態のアモルファスITO膜を形成したITOフィルムであって、前記アモルファスITO膜の膜厚を30nm~320nmの範囲として、前記アモルファスITO膜の表面抵抗を9~105(Ω/□)の範囲とし、前記アモルファスITO膜の膜密度を65%以上として移動量を20~26.4μ(cm /Vs)としたことを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載のITOフィルムにおいて、前記基材として、ポリエチレンテレフタレートを用いたことを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項1又は請求項2に記載のITOフィルムにおいて、前記アモルファスITO膜の表面平均粗さを9nm以下としたことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のITOフィルムにおいて、前記アモルファスITO膜に含有されるSnOを、2wt%~7wt%の範囲としたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明の透明導電性フィルムは、可撓性を有する基材の表面に第1のITO膜が形成され、前記第1のITO膜の表面に薄膜金属層が形成され、更に前記薄膜金属層の表面に第2のITO膜が形成された透明導電性フィルムであって、前記第1のITO膜及び前記第2のITO膜を、膜厚を30nm~320nmの範囲として、前記アモルファスITO膜の表面抵抗を9~105(Ω/□)の範囲とし、前記アモルファスITO膜の膜密度を65%以上として移動量を20~26.4μ(cm /Vs)とし、前記アニール処理を行わない状態のアモルファスITO膜とし、前記薄膜金属層を、10nm~20nmの厚さのAg層としたことを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項5に記載の透明導電性フィルムにおいて、前記基材として、ポリエチレンテレフタレートを用いたことを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項5又は請求項6に記載の透明導電性フィルムにおいて、前記第2のITO膜の表面平均粗さを9nm以下としたことを特徴とする。
請求項8記載の本発明は、請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の透明導電性フィルムにおいて、前記第2のITO膜に含有されるSnOを、2wt%~7wt%の範囲としたことを特徴とする。
The ITO film of the present invention according to claim 1 is an ITO film in which an amorphous ITO film that is not annealed is formed on the surface of a flexible substrate, and the thickness of the amorphous ITO film is As the range of 30 nm to 320 nm, the surface resistance of the amorphous ITO film is set in the range of 9 to 105 (Ω/□), the film density of the amorphous ITO film is set to 65% or more, and the amount of movement is set to 20 to 26.4 μ (cm 2 ). /Vs) .
According to a second aspect of the present invention, in the ITO film according to the first aspect, polyethylene terephthalate is used as the substrate.
(3) The ITO film according to (1) or (2) , wherein the amorphous ITO film has an average surface roughness of 9 nm or less.
The present invention according to claim 4 is the ITO film according to any one of claims 1 to 3 , wherein SnO 2 contained in the amorphous ITO film is in the range of 2 wt% to 7 wt%. characterized by
According to claim 5 , the transparent conductive film of the present invention comprises a first ITO film formed on the surface of a substrate having flexibility, a thin metal layer formed on the surface of the first ITO film, and A transparent conductive film in which a second ITO film is formed on the surface of the thin metal layer, wherein the thickness of the first ITO film and the second ITO film is in the range of 30 nm to 320 nm, and the The surface resistance of the amorphous ITO film is in the range of 9 to 105 (Ω/□), the film density of the amorphous ITO film is 65% or more, the amount of movement is 20 to 26.4 μ (cm 2 /Vs), and the annealing treatment is performed. The thin film metal layer is an Ag layer having a thickness of 10 nm to 20 nm .
According to a sixth aspect of the present invention, in the transparent conductive film of the fifth aspect, polyethylene terephthalate is used as the substrate.
(7) The transparent conductive film according to (5) or (6) , wherein the second ITO film has an average surface roughness of 9 nm or less.
The present invention according to claim 8 is the transparent conductive film according to any one of claims 5 to 7, wherein the SnO 2 contained in the second ITO film is 2 wt% to 7 wt%. It is characterized by having a range.

本発明によれば、抵抗値に経時変化が無く、耐防湿性やガスバリヤー性が向上し、屈曲による割れに強いITOフィルムを提供できる。
また本発明によれば、導電性、透明性、及び耐久性に優れた透明導電性フィルムを提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide an ITO film whose resistance value does not change over time, whose moisture resistance and gas barrier properties are improved, and which is resistant to cracking due to bending.
Moreover, according to the present invention, it is possible to provide a transparent conductive film excellent in conductivity, transparency, and durability.

実施例1と比較例1を用いたホール数の測定結果を示す表Table showing the measurement results of the number of holes using Example 1 and Comparative Example 1 実施例2と比較例1を用いた直径1.0mmの曲げ試験結果を示す図FIG. 10 shows the results of a bending test with a diameter of 1.0 mm using Example 2 and Comparative Example 1. 実施例2と比較例1を用いた無負荷屈曲試験結果を示す図FIG. 4 shows the results of no-load bending test using Example 2 and Comparative Example 1. 実施例2を用いた80℃保存特性結果を示すグラフGraph showing 80° C. storage characteristic results using Example 2 実施例2を用いた60℃、90%RH保存特性結果を示すグラフGraph showing the results of storage characteristics at 60°C and 90% RH using Example 2 実施例2を用いた-30℃と80℃でのヒートサイクルテスト結果を示すグラフGraph showing heat cycle test results at −30° C. and 80° C. using Example 2 実施例3、比較例2、比較例3を用いた耐熱性結果を示す表Table showing heat resistance results using Example 3, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 実施例3、比較例2、比較例3を用いた50℃温水デップ試験結果を示す表Table showing the results of the 50° C. hot water dip test using Example 3, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 実施例3、比較例2、比較例3を用いた60℃~80℃温水デップ試験結果を示す表Table showing results of 60° C. to 80° C. hot water dip test using Example 3, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 実施例3、比較例2、比較例3を用いた大気中常温放置試験結果を示す表A table showing the results of the atmospheric normal temperature storage test using Example 3, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 実施例3と比較例3を用いた無負荷屈曲試験結果を示す図FIG. 10 shows the results of no-load bending test using Example 3 and Comparative Example 3. 実施例1と比較例1とのITOフィルム表面の顕微鏡写真Micrographs of ITO film surfaces of Example 1 and Comparative Example 1 図12で示す試験片の表面粗さの測定結果を示すグラフGraph showing the measurement results of the surface roughness of the test piece shown in FIG.

本発明の第1の実施の形態によるITOフィルムは、アモルファスITO膜の膜厚を30nm~320nmの範囲として、アモルファスITO膜の表面抵抗を9~105(Ω/□)の範囲とし、アモルファスITO膜の膜密度を65%以上として移動量を20~26.4μ(cm /Vs)としたものである。本実施の形態によれば、アモルファスITO膜を高密度とすることで安定性を高めることができ、抵抗値に経時変化が無く、耐防湿性やガスバリヤー性が向上し、屈曲による割れに強いITOフィルムを提供できる。また、アモルファスITO膜の膜密度を65%以上とすることで安定性を高めることができる。 In the ITO film according to the first embodiment of the present invention, the thickness of the amorphous ITO film is in the range of 30 nm to 320 nm, the surface resistance of the amorphous ITO film is in the range of 9 to 105 (Ω/□), and the amorphous ITO film is film density of 65% or more, and the movement amount is set to 20 to 26.4 μ (cm 2 /Vs) . According to this embodiment, by increasing the density of the amorphous ITO film, the stability can be improved, the resistance value does not change over time, the moisture resistance and gas barrier properties are improved, and the resistance to cracking due to bending is improved. ITO films can be provided. Moreover, the stability can be enhanced by setting the film density of the amorphous ITO film to 65% or more.

本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態によるITOフィルムにおいて、基材として、ポリエチレンテレフタレートを用いたものである。本実施の形態によれば、ポリエチレンテレフタレートは、可撓性及び透明性に優れており、アモルファスITO膜の形成に適している。 A second embodiment of the present invention uses polyethylene terephthalate as the substrate in the ITO film of the first embodiment. According to this embodiment, polyethylene terephthalate is excellent in flexibility and transparency, and is suitable for forming an amorphous ITO film.

本発明の第3の実施の形態は、第1又は第2の実施の形態によるITOフィルムにおいて、アモルファスITO膜の表面平均粗さを9nm以下としたものである。本実施の形態によれば、アモルファスITO膜の表面平均粗さを9nm以下とすることで、アモルファスITO膜の膜密度を65%以上として安定性を高めることができる。 According to a third embodiment of the present invention, in the ITO film according to the first or second embodiment, the average surface roughness of the amorphous ITO film is 9 nm or less. According to the present embodiment, by setting the average surface roughness of the amorphous ITO film to 9 nm or less, the film density of the amorphous ITO film can be set to 65% or more, and stability can be improved.

本発明の第4の実施の形態は、第1から第3いずれかの実施の形態によるITOフィルムにおいて、アモルファスITO膜に含有されるSnOを、2wt%~7wt%の範囲としたものである。本実施の形態によれば、SnOを、2wt%~7wt%の範囲とすることで、透明性を高めることができる。 According to a fourth embodiment of the present invention, in the ITO film according to any one of the first to third embodiments, SnO 2 contained in the amorphous ITO film is in the range of 2 wt % to 7 wt %. be. According to this embodiment, the SnO 2 content is in the range of 2 wt % to 7 wt %, so that the transparency can be improved.

本発明の第5の実施の形態による透明導電性フィルムは、第1のITO膜を及び第2のITO膜を、膜厚を30nm~320nmの範囲として、アモルファスITO膜の表面抵抗を9~105(Ω/□)の範囲とし、アモルファスITO膜の膜密度を65%以上として移動量を20~26.4μ(cm /Vs)とし、アニール処理を行わない状態のアモルファスITO膜とし、薄膜金属層を、10nm~20nmの厚さのAg層としたものである。本実施の形態によれば、導電性、透明性、及び耐久性に優れた透明導電性フィルムを提供できる。また、アモルファスITO膜の膜密度を65%以上とすることで安定性を高めることができる。また、耐久性に劣るAgを第2のITO膜によって保護して耐久性を高めることができるとともに、50%程度のAgの全光線透過率を第2のITO膜によって90%程度まで高めることができる。 In the transparent conductive film according to the fifth embodiment of the present invention, the thickness of the first ITO film and the second ITO film is in the range of 30 nm to 320 nm, and the surface resistance of the amorphous ITO film is 9 to 105. (Ω/□), the film density of the amorphous ITO film is 65% or more, the amount of movement is 20 to 26.4 μ (cm 2 /Vs), the amorphous ITO film is not annealed, and the thin film metal The layer is an Ag layer with a thickness of 10 nm to 20 nm . According to this embodiment, it is possible to provide a transparent conductive film excellent in conductivity, transparency, and durability. Moreover, the stability can be enhanced by setting the film density of the amorphous ITO film to 65% or more. In addition, Ag, which is inferior in durability, can be protected by the second ITO film to improve durability, and the total light transmittance of Ag, which is about 50%, can be increased to about 90% by the second ITO film. can.

本発明の第6の実施の形態は、第5の実施の形態による透明導電性フィルムにおいて、基材として、ポリエチレンテレフタレートを用いたものである。本実施の形態によれば、ポリエチレンテレフタレートは、可撓性及び透明性に優れており、アモルファスITO膜の形成に適している。 According to a sixth embodiment of the present invention, polyethylene terephthalate is used as the substrate in the transparent conductive film according to the fifth embodiment. According to this embodiment, polyethylene terephthalate is excellent in flexibility and transparency, and is suitable for forming an amorphous ITO film.

本発明の第7の実施の形態は、第5又は第6の実施の形態による透明導電性フィルムにおいて、第2のITO膜の表面平均粗さを9nm以下としたものである。本実施の形態によれば、アモルファスITO膜の表面平均粗さを9nm以下とすることで、アモルファスITO膜の膜密度を65%以上として安定性を高めることができる。 According to a seventh embodiment of the present invention, in the transparent conductive film according to the fifth or sixth embodiment, the second ITO film has an average surface roughness of 9 nm or less. According to the present embodiment, by setting the average surface roughness of the amorphous ITO film to 9 nm or less, the film density of the amorphous ITO film can be set to 65% or more, and stability can be improved.

本発明の第8の実施の形態は、第5から第7いずれかの実施の形態による透明導電性フィルムにおいて、第2のITO膜に含有されるSnOを、2wt%~7wt%の範囲としたものである。本実施の形態によれば、SnOを、2wt%~7wt%の範囲とすることで、透明性を高めることができる。 An eighth embodiment of the present invention is the transparent conductive film according to any one of the fifth to seventh embodiments, wherein SnO 2 contained in the second ITO film is in the range of 2 wt% to 7 wt%. and According to this embodiment, the SnO 2 content is in the range of 2 wt % to 7 wt %, so that the transparency can be improved.

(実施例1)
厚み125μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)の両面をハードコート処理して基材とし、この基材の一方の表面に、SnOを5wt%含有するITOターゲットを用い、約1%のOガスを含むArガス雰囲気中、真空度0.1~0.9Pa(約0.6Pa)でスパッタ蒸着により、表面抵抗R=75~83(Ω/□)のITO膜(厚さd=約35nm)を形成した。
実施例1によるITO(酸化錫を含有する酸化インジウム)フィルムは、全光線透過率が84%であった。なお、全光線透過率の測定には、スガ試験機(株)HGM-2DPを用いた。
(Example 1)
Both sides of PET (polyethylene terephthalate) with a thickness of 125 μm are hard-coated to form a substrate, and on one surface of this substrate, an ITO target containing 5 wt% SnO 2 is used, and about 1% O 2 gas is used. An ITO film (thickness d = about 35 nm) with a surface resistance R of 75 to 83 (Ω/□) is formed by sputtering vapor deposition in an Ar gas atmosphere at a degree of vacuum of 0.1 to 0.9 Pa (about 0.6 Pa). did.
The ITO (indium oxide containing tin oxide) film according to Example 1 had a total light transmittance of 84%. For the measurement of total light transmittance, HGM-2DP manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. was used.

(実施例2)
実施例1と同一の方法で、表面抵抗R=100~105(Ω/□)のITO膜(厚さd=約30nm)を形成した。
このように、実施例1及び実施例2は、可撓性を有する基材の表面に、アニール処理を行わない状態のアモルファスITO膜を形成したITOフィルムである。
可撓性を有する基材には、透明性を有する各種のプラスチックフィルム(シート)を使用できる。プラスチックフィルムには、例えば、樹脂成分としてポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリアクリレート、ポリアリレート、又はポリフェニレンサルファイドを含むものを用いることができる。これらの中でも、ポリエステルが特に好ましく、ポリエステルの中でもポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。ポリエチレンテレフタレートは、可撓性及び透明性に優れており、アモルファスITO膜の形成に適している。両面ハードコート処理したPETフィルム基材の全光線透過率は約91%である。なお、スパッタ蒸着時のフィルム基材温度は常温である。またここでのスパッタ方法には通常のマグネトロン電極法を用いた。
(Example 2)
By the same method as in Example 1, an ITO film (thickness d=about 30 nm) with surface resistance R=100 to 105 (Ω/□) was formed.
As described above, Examples 1 and 2 are ITO films in which an amorphous ITO film that is not annealed is formed on the surface of a flexible substrate.
Various transparent plastic films (sheets) can be used as the flexible substrate. For the plastic film, for example, one containing polyester, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyolefin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyacrylate, polyarylate, or polyphenylene sulfide as a resin component can be used. . Among these, polyester is particularly preferred, and among polyesters, polyethylene terephthalate is particularly preferred. Polyethylene terephthalate has excellent flexibility and transparency, and is suitable for forming an amorphous ITO film. The total light transmittance of the PET film substrate with both sides hard-coated is about 91%. Note that the temperature of the film substrate during sputtering deposition is room temperature. A normal magnetron electrode method was used for the sputtering method here.

(比較例1)
厚み125μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)の両面をハードコート処理して基材とし、この基材の一方の表面に、SnOを5wt%含有するITOターゲットを用い、約1%のOガスを含むArガス雰囲気中、真空度0.1~0.9Pa(約0.6Pa)でスパッタ蒸着により表面抵抗R=170(Ω/□)のITO膜(厚さd=約25nm)を形成した。その後、大気中で約150℃の加熱雰囲気で、約50分加熱し表面抵抗R=142(Ω/□)のフィルム結晶化ITO膜を形成した。なお、アニール時のPETフィルム基材のヘイズ増加防止を目的として、両面ハードコートPETフィルム基材を用いた。
(Comparative example 1)
Both sides of PET (polyethylene terephthalate) with a thickness of 125 μm are hard-coated to form a substrate, and on one surface of this substrate, an ITO target containing 5 wt% SnO 2 is used, and about 1% O 2 gas is used. An ITO film (thickness d=about 25 nm) with a surface resistance R=170 (Ω/□) was formed by sputtering vapor deposition in an Ar gas atmosphere at a degree of vacuum of 0.1 to 0.9 Pa (about 0.6 Pa). After that, it was heated in the atmosphere at about 150° C. for about 50 minutes to form a film-crystallized ITO film with a surface resistance of R=142 (Ω/□). A double-sided hard-coated PET film substrate was used for the purpose of preventing an increase in haze of the PET film substrate during annealing.

(評価方法1)
図1は、実施例1と比較例1を用いたホール数の測定結果を示す表である。
測定には東陽テクニカ製ResiTest8330 を用いた。
図1に示す結果より、実施例1は比較例1に対して移動度が高いことから高密度な膜であると予想される。
(Evaluation method 1)
FIG. 1 is a table showing the measurement results of the number of holes using Example 1 and Comparative Example 1. FIG.
Toyo Technica ResiTest8330 was used for the measurement.
From the results shown in FIG. 1, the mobility of Example 1 is higher than that of Comparative Example 1, so it is expected that the film has a high density.

(評価方法2)
図2は、実施例2と比較例1を用いた直径1.0mmの曲げ試験結果を示す図である。
図2(a)は試験の概念図、図2(b)は試験後の膜表面を示す写真、図2(c)は測定結果を示す表である。
図2(b)及び図2(c)に示すように、比較例1ではクラックが発生しているのに対して実施例2ではクラックは発生していない。
(Evaluation method 2)
FIG. 2 is a diagram showing the results of a bending test with a diameter of 1.0 mm using Example 2 and Comparative Example 1. FIG.
FIG. 2(a) is a conceptual diagram of the test, FIG. 2(b) is a photograph showing the film surface after the test, and FIG. 2(c) is a table showing the measurement results.
As shown in FIGS. 2(b) and 2(c), cracks are generated in Comparative Example 1, whereas cracks are not generated in Example 2. FIG.

(評価方法3)
図3は、実施例2と比較例1を用いた無負荷屈曲試験結果を示す図である。
図3(a)は試験の概念図、図2(b)は測定結果を示す表である。
無負荷屈曲試験結果からも比較例1に対して実施例2は繰り返し曲げにも強いことが分かる。
本発明による透明導電性フィルムは、第1のITO膜を、アニール処理を行わない状態のアモルファスITO膜とし、第2のITO膜を、膜厚を30nm~320nmの範囲として、アモルファスITO膜の表面抵抗を9~105(Ω/□)の範囲とし、アニール処理を行わない状態のアモルファスITO膜としたものである。
(Evaluation method 3)
FIG. 3 is a diagram showing the results of a no-load bending test using Example 2 and Comparative Example 1. FIG.
FIG. 3(a) is a conceptual diagram of the test, and FIG. 2(b) is a table showing the measurement results.
From the no-load bending test results, it can be seen that Example 2 is more resistant to repeated bending than Comparative Example 1.
In the transparent conductive film according to the present invention, the first ITO film is an amorphous ITO film that is not annealed, and the second ITO film has a thickness in the range of 30 nm to 320 nm. It is an amorphous ITO film with a resistance in the range of 9 to 105 (Ω/□) and without annealing treatment.

(評価方法4)
図4は、実施例2を用いた80℃保存特性結果を示すグラフである。
図4に示すように、1000hr経過においても、抵抗値の経時変化は生じていない。
(Evaluation method 4)
4 is a graph showing the results of 80° C. storage characteristics using Example 2. FIG.
As shown in FIG. 4, the resistance value does not change with time even after 1000 hours.

(評価方法5)
図5は、実施例2を用いた60℃、90%RH保存特性結果を示すグラフである。
図5に示すように、1000hr経過においても、抵抗値の経時変化は生じていない。
(Evaluation method 5)
5 is a graph showing the results of storage characteristics at 60° C. and 90% RH using Example 2. FIG.
As shown in FIG. 5, the resistance value does not change with time even after 1000 hours.

(評価方法6)
図6は、実施例2を用いた-30℃と80℃でのヒートサイクルテスト結果を示すグラフである。
図6に示すように、1000サイクル経過においても、抵抗値の経時変化は生じていない。
(Evaluation method 6)
6 is a graph showing the heat cycle test results at -30° C. and 80° C. using Example 2. FIG.
As shown in FIG. 6, the resistance value does not change with time even after 1000 cycles.

(実施例3)
実施例1によるITOフィルムの表面に、Agターゲットを用い、真空度0.1~0.9Pa(約0.6Pa)でスパッタ蒸着により、膜厚が約10nm~20nmのAg層を形成した。更に、Ag層の表面に、SnOを5wt%含有するITOターゲットを用い、約1%のOガスを含むArガス雰囲気中、真空度0.1~0.9Pa(約0.6Pa)でスパッタ蒸着により、表面抵抗R=55~75(Ω/□)のITO膜(厚さ約50nm)を形成した。
このように、実施例3は、可撓性を有する基材の表面に第1のITO膜が形成され、第1のITO膜の表面に薄膜金属層が形成され、更に薄膜金属層の表面に第2のITO膜が形成された透明導電性フィルムである。
実施例3による透明導電性フィルムは、表面抵抗R=5.0(Ω/□)、全光線透過率が89%であった。なお、膜厚が約10nm~20nmのAg層は、全光線透過率が50%であった。
(Example 3)
An Ag layer having a thickness of about 10 nm to 20 nm was formed on the surface of the ITO film according to Example 1 by sputtering vapor deposition at a degree of vacuum of 0.1 to 0.9 Pa (about 0.6 Pa) using an Ag target. Furthermore, on the surface of the Ag layer, an ITO target containing 5 wt% SnO 2 was used, and in an Ar gas atmosphere containing about 1% O 2 gas, at a degree of vacuum of 0.1 to 0.9 Pa (about 0.6 Pa). An ITO film (about 50 nm thick) with a surface resistance R of 55 to 75 (Ω/□) was formed by sputtering vapor deposition.
Thus, in Example 3, the first ITO film was formed on the surface of the base material having flexibility, the thin film metal layer was formed on the surface of the first ITO film, and the thin film metal layer was further formed with It is a transparent conductive film on which a second ITO film is formed.
The transparent conductive film according to Example 3 had a surface resistance R of 5.0 (Ω/□) and a total light transmittance of 89%. The Ag layer with a thickness of about 10 nm to 20 nm had a total light transmittance of 50%.

(比較例2)
厚み125μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)の両面をハードコート処理して基材とし、この基材の一方の表面に、SnOを5wt%含有するITOターゲットを用い、約1%のOガスを含むArガス雰囲気中、真空度0.1~0.9Pa(約0.6Pa)でスパッタ蒸着により表面抵抗R=170(Ω/□)のITO膜(厚さ約25nm)を形成した。その後、このITO膜の表面に、Agターゲットを用い、真空度0.1~0.9Pa(約0.6Pa)でスパッタ蒸着により、膜厚が約10nm~20nmのAg層を形成した。更に、Ag層の表面に、ITOターゲットを用い、約1%のOガスを含むArガス雰囲気中、真空度0.1~0.9Pa(約0.6Pa)でスパッタ蒸着により、厚さ約50nmのITO膜を形成した。蒸着直後では、表面抵抗R=5.5(Ω/□)、全光線透過率は85%であった。その後、大気中で約150℃の加熱雰囲気で、約50分加熱し、2つのITO膜(厚さ約25nm、厚さ約50nm)を結晶化した。結晶化した後は、表面抵抗R=5.0(Ω/□)、全光線透過率が89%であった。
(Comparative example 2)
Both sides of PET (polyethylene terephthalate) with a thickness of 125 μm are hard-coated to form a substrate, and on one surface of this substrate, an ITO target containing 5 wt% SnO 2 is used, and about 1% O 2 gas is used. An ITO film (thickness: about 25 nm) with a surface resistance of R=170 (Ω/□) was formed by sputtering vapor deposition in an Ar gas atmosphere at a degree of vacuum of 0.1 to 0.9 Pa (about 0.6 Pa). Thereafter, on the surface of this ITO film, an Ag target was used to form an Ag layer with a film thickness of about 10 nm to 20 nm by sputtering vapor deposition at a degree of vacuum of 0.1 to 0.9 Pa (about 0.6 Pa). Further, on the surface of the Ag layer, using an ITO target, in an Ar gas atmosphere containing about 1% O 2 gas, sputtering deposition was performed at a vacuum degree of 0.1 to 0.9 Pa (about 0.6 Pa) to a thickness of about An ITO film of 50 nm was formed. Immediately after vapor deposition, the surface resistance R was 5.5 (Ω/□) and the total light transmittance was 85%. After that, the two ITO films (about 25 nm thick and about 50 nm thick) were crystallized by heating for about 50 minutes in a heating atmosphere of about 150° C. in the atmosphere. After crystallization, the surface resistance was R=5.0 (Ω/□) and the total light transmittance was 89%.

(比較例3)
厚み125μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)の両面をハードコート処理して基材とし、この基材の一方の表面に、Agターゲットを用い、真空度0.1~0.9Pa(約0.6Pa)でスパッタ蒸着により、膜厚が約10nm~20nmのAg層を形成した。Ag層を形成した後は、表面抵抗R=5.0(Ω/□)、全光線透過率が50%であった。
(Comparative example 3)
Both sides of PET (polyethylene terephthalate) having a thickness of 125 μm were hard-coated to form a base material. An Ag layer having a thickness of about 10 nm to 20 nm was formed by sputtering deposition. After forming the Ag layer, the surface resistance R was 5.0 (Ω/□) and the total light transmittance was 50%.

(評価方法7)
図7は、実施例3、比較例2、比較例3を用いた耐熱性結果を示す表である。
耐熱性試験は150℃の雰囲気下で放置した。
図7に示すように、実施例3は22時間経過後でも良好な結果が得られたが、比較例2は、22時間経過後では経時変化を生じている。比較例3は2時間経過時点で既に機能を失っている。
(Evaluation method 7)
7 is a table showing the heat resistance results using Example 3, Comparative Example 2, and Comparative Example 3. FIG.
The heat resistance test was left in an atmosphere of 150°C.
As shown in FIG. 7, in Example 3, good results were obtained even after 22 hours, but in Comparative Example 2, changes over time occurred after 22 hours. Comparative Example 3 has already lost its function after 2 hours.

(評価方法8)
図8は、実施例3、比較例2、比較例3を用いた50℃温水デップ試験結果を示す表である。
図8に示すように、実施例3は60分経過後でも良好な結果が得られたが、比較例2は、20分経過後から影響を受け始めている。比較例3は5分経過時点でAg層が劣化変色して剥がれた。
(Evaluation method 8)
8 is a table showing the results of a 50° C. hot water dip test using Example 3, Comparative Example 2, and Comparative Example 3. FIG.
As shown in FIG. 8, good results were obtained in Example 3 even after 60 minutes, but Comparative Example 2 began to be affected after 20 minutes. In Comparative Example 3, the Ag layer was deteriorated and discolored and peeled off after 5 minutes.

(評価方法9)
図9は、実施例3、比較例2、比較例3を用いた60℃~80℃温水デップ試験結果を示す表である。
図9に示すように、実施例3は60分経過後でも良好な結果が得られたが、比較例2は、40分経過後から影響を受け始めている。比較例3は5分経過前にAg層が劣化変色して剥がれた。
(Evaluation method 9)
FIG. 9 is a table showing the results of a 60° C. to 80° C. hot water dip test using Example 3, Comparative Example 2, and Comparative Example 3.
As shown in FIG. 9, good results were obtained in Example 3 even after 60 minutes, but Comparative Example 2 began to be affected after 40 minutes. In Comparative Example 3, the Ag layer deteriorated and discolored and peeled off before 5 minutes passed.

(評価方法10)
図10は、実施例3、比較例2、比較例3を用いた大気中常温放置試験結果を示す表である。
図10に示すように、実施例3は9ヶ月経過後でも良好な結果が得られたが、比較例2は、3ヶ月経過後から影響を受け始め、9ヶ月経過ではAg層の一部が変色した。比較例3は2ヶ月経過前にAg層が劣化変色した。
(Evaluation method 10)
FIG. 10 is a table showing the results of a normal-temperature standing test in the air using Example 3, Comparative Example 2, and Comparative Example 3. As shown in FIG.
As shown in FIG. 10, good results were obtained in Example 3 even after 9 months, but Comparative Example 2 began to be affected after 3 months, and after 9 months, part of the Ag layer Discolored. In Comparative Example 3, the Ag layer deteriorated and discolored before 2 months passed.

(評価方法11)
図11は、実施例3と比較例3を用いた無負荷屈曲試験結果を示す図である。試験方法は評価方法3と同様である。
実施例3及び比較例3は、5000回屈曲テスト後の抵抗変化率、及び全光線透過率ともに良好な結果を得られた。
(Evaluation method 11)
FIG. 11 is a diagram showing the no-load bending test results using Example 3 and Comparative Example 3. FIG. The test method is the same as evaluation method 3.
In Example 3 and Comparative Example 3, good results were obtained in both resistance change rate and total light transmittance after the 5000-times bending test.

図12は、実施例1と比較例1とのITOフィルム表面の顕微鏡写真である。
図12(a)は実施例1のITOフィルム、図12(b)は比較例1のITOフィルムであり、いずれも試験片の大きさは10μmx2.5μmである。
12 is micrographs of the surfaces of the ITO films of Example 1 and Comparative Example 1. FIG.
FIG. 12(a) is the ITO film of Example 1, and FIG. 12(b) is the ITO film of Comparative Example 1, both of which have a size of 10 μm×2.5 μm.

図13は、図12で示す試験片の表面粗さの測定結果を示すグラフである。
図13(a)は実施例1のITOフィルム、図13(b)は比較例1のITOフィルムである。表面粗さの測定には、株式会社小坂研究所製、微細形状測定機 型式 ET200を用いた。また、表面の凹みの顕微鏡写真及び測定には、Bruker社製、走査型プローブ顕微鏡(Dimension Icon SPM)を用いた。
実施例1のITOフィルムは、表面平均粗さRa(nm)=4.1、比較例1のITOフィルムは、表面平均粗さRa(nm)=9.5であった。また、実施例1で用いた両面ハードコートフィルム基材の表面平均粗さRa(nm)=5であった。
13 is a graph showing the measurement results of the surface roughness of the test piece shown in FIG. 12. FIG.
13(a) is the ITO film of Example 1, and FIG. 13(b) is the ITO film of Comparative Example 1. FIG. For the measurement of the surface roughness, a fine shape measuring machine model ET200 manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd. was used. A scanning probe microscope (Dimension Icon SPM) manufactured by Bruker was used for micrographs and measurements of surface depressions.
The ITO film of Example 1 had an average surface roughness Ra (nm) of 4.1, and the ITO film of Comparative Example 1 had an average surface roughness Ra (nm) of 9.5. Further, the average surface roughness Ra (nm) of the double-sided hard coat film substrate used in Example 1 was 5.

ITO膜を用いて低い表面抵抗値が必要な場合、一般的にITO膜層の厚さを厚くする方法がある。
(実施例4)
実施例1と同一の方法で、アモルファスITO膜の膜厚を約320nmに形成した。
この時のITOフィルムは、全光線透過率が約82%であり、表面抵抗Rは約9(Ω/□)であった。
また、このITO膜の平均空口径及び空口率は、実施例1と同一のアモルファス高密度膜であり、抵抗値に経時変化が無いことも確認できた。
When an ITO film is used and a low surface resistance value is required, there is generally a method of increasing the thickness of the ITO film layer.
(Example 4)
By the same method as in Example 1, an amorphous ITO film was formed to a film thickness of about 320 nm.
The ITO film at this time had a total light transmittance of about 82% and a surface resistance R of about 9 (Ω/□).
It was also confirmed that the average void diameter and void ratio of this ITO film were the same as those of the amorphous high-density film in Example 1, and that the resistance value did not change over time.

(比較例4)
比較例4は、比較例1と同一の方法で、スパッタ蒸着により、表面抵抗R=15(Ω/□)のITO膜(厚さ約300nm)を形成した。
抵抗値の経時変化防止を目的に、大気中で約150℃の加熱雰囲気で約50分加熱し、フィルム結晶化ITO膜を形成した。
その結果、透明導電性フィルムに、ITO膜面を上面としたカールが発生し、ITO膜の一部にクラック(割れ)が発生し、表面抵抗値R=10~∞(クラック部)(Ω/□)となり、安定したものができなかった。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, an ITO film (about 300 nm thick) having a surface resistance of R=15 (Ω/□) was formed by sputtering vapor deposition in the same manner as in Comparative Example 1.
For the purpose of preventing the resistance value from changing with time, it was heated in the atmosphere at about 150° C. for about 50 minutes to form a film-crystallized ITO film.
As a result, the transparent conductive film curls with the ITO film surface facing upward, cracks occur in part of the ITO film, and the surface resistance value R = 10 to ∞ (crack part) (Ω/ □).

以下に膜密度について説明する。
膜密度は、単位面積当たりの空口率から導いた。空口率は、測定長さに対する、計測された凹みの空口径の合計長さの比とした。そして、深さ22nm以上の凹みを空口であるとし、この凹みの深さの1/2の位置での径を空口の大きさ(空口径)とした。
計測の結果、実施例1のITOフィルムでは、平均空口径が0.32μm、空口率が9.5%、比較例1のITOフィルムでは平均空口径が0.46μm、空口率が36.5%であった。
実施例1のITOフィルムでは、空口率が9.5%であることから膜密度は90.5%、比較例1のITOフィルムでは、空口率が36.5%であることから膜密度は63.5%である。
The film density will be explained below.
The film density was derived from the porosity per unit area. The void ratio was defined as the ratio of the total length of the void diameters of the measured dents to the measured length. A dent having a depth of 22 nm or more was defined as a pore, and the diameter of the dent at a position half the depth of the dent was defined as the size of the pore (aperture diameter).
As a result of measurement, the ITO film of Example 1 had an average void diameter of 0.32 μm and a void ratio of 9.5%, and the ITO film of Comparative Example 1 had an average void diameter of 0.46 μm and a void ratio of 36.5%. Met.
The ITO film of Example 1 has a porosity of 9.5%, so the film density is 90.5%. The ITO film of Comparative Example 1 has a porosity of 36.5%, so the film density is 63. 0.5%.

このように、本発明によるITOフィルムは、アモルファスITO膜の膜厚を30nm~320nmの範囲として、アモルファスITO膜の表面抵抗を9~105(Ω/□)の範囲とすることで、アモルファスITO膜を高密度とすることで安定性を高めることができ、抵抗値に経時変化が無く、耐防湿性やガスバリヤー性が向上し、屈曲による割れに強いITOフィルムを提供できる。
アモルファスITO膜の表面平均粗さは、9nm以下とすることが好ましく、更には4.1以下であることが更に好ましく、アモルファスITO膜の表面平均粗さを9nm以下とすることで、アモルファスITO膜の膜密度を65%以上として安定性を高めることができる。
アモルファスITO膜の膜密度は、65%以上とすることが好ましく、更には90%以上であることが更に好ましく、アモルファスITO膜の膜密度を65%以上とすることで安定性を高めることができる。
アモルファスITO膜に含有されるSnOは、2wt%~7wt%の範囲とすることが好ましく、更には実施例1及び実施例2に示すように5wt%とすることが更に好ましい。SnOを、2wt%~7wt%の範囲とすることで、透明性を高めることができる。
Thus, the ITO film according to the present invention has a thickness of the amorphous ITO film in the range of 30 nm to 320 nm and a surface resistance of the amorphous ITO film in the range of 9 to 105 (Ω/□). By increasing the density, the stability can be improved, the resistance value does not change with time, the moisture resistance and gas barrier properties are improved, and an ITO film that is resistant to cracking due to bending can be provided.
The average surface roughness of the amorphous ITO film is preferably 9 nm or less, more preferably 4.1 or less. The film density of 65% or more can improve the stability.
The film density of the amorphous ITO film is preferably 65% or more, more preferably 90% or more, and the stability can be enhanced by setting the film density of the amorphous ITO film to 65% or more. .
SnO 2 contained in the amorphous ITO film is preferably in the range of 2 wt % to 7 wt %, more preferably 5 wt % as shown in Examples 1 and 2. Transparency can be improved by setting SnO 2 in the range of 2 wt % to 7 wt %.

なお、実施例3に示すように、第2のITO膜だけでなく、第1のITO膜についても、膜厚を30nm~320nmの範囲として、アモルファスITO膜の表面抵抗を9~105(Ω/□)の範囲としたアモルファスITO膜とすることが好ましい。第1のITO膜や第2のITO膜をこのようなアモルファスITO膜とすることで、導電性、透明性、及び耐久性に優れた透明導電性フィルムを提供できる。
また、第2のITO膜を、膜厚を30nm~320nmの範囲として、アモルファスITO膜の表面抵抗を9~105(Ω/□)の範囲とたアモルファスITO膜とし、薄膜金属層を10nm~20nmの厚さのAg層とすることで、耐久性に劣るAgを第2のITO膜によって保護して耐久性を高めることができるとともに、50%程度のAgの全光線透過率を第2のITO膜によって90%程度まで高めることができる。
実施例3では薄膜金属層としてAgを用いたが、特にAgに限定することなく、Cu、Al、Au、Ni、Ni/Cr、Cr、Ti、Sn等の単体又は2種以上からなる合金を用いることもできる。
As shown in Example 3, not only the second ITO film but also the first ITO film has a film thickness in the range of 30 nm to 320 nm, and the surface resistance of the amorphous ITO film is 9 to 105 (Ω/ □) is preferably an amorphous ITO film. By using such an amorphous ITO film for the first ITO film and the second ITO film, it is possible to provide a transparent conductive film excellent in conductivity, transparency, and durability.
Further, the second ITO film is an amorphous ITO film having a film thickness in the range of 30 nm to 320 nm, a surface resistance of the amorphous ITO film in the range of 9 to 105 (Ω/□), and a thin metal layer having a thickness of 10 nm to 20 nm. By forming the Ag layer with a thickness of , the Ag, which is inferior in durability, can be protected by the second ITO film to improve durability, and the total light transmittance of Ag of about 50% can be improved by the second ITO. It can be increased up to about 90% depending on the film.
In Example 3, Ag was used as the thin film metal layer, but it is not limited to Ag, and Cu, Al, Au, Ni, Ni/Cr, Cr, Ti, Sn, etc. may be used alone or in an alloy of two or more. can also be used.

Claims (8)

可撓性を有する基材の表面に、アニール処理を行わない状態のアモルファスITO膜を形成したITOフィルムであって、前記アモルファスITO膜の膜厚を30nm~320nmの範囲として、前記アモルファスITO膜の表面抵抗を9~105(Ω/□)の範囲とし、前記アモルファスITO膜の膜密度を65%以上として移動量を20~26.4μ(cm /Vs)としたことを特徴とするITOフィルム。 An ITO film in which an amorphous ITO film that is not annealed is formed on the surface of a flexible substrate, wherein the thickness of the amorphous ITO film is in the range of 30 nm to 320 nm. An ITO film characterized by having a surface resistance in the range of 9 to 105 (Ω/□), a film density of the amorphous ITO film of 65% or more, and a movement amount of 20 to 26.4 μ (cm 2 /Vs). . 前記基材として、ポリエチレンテレフタレートを用いたことを特徴とする請求項1に記載のITOフィルム。 2. The ITO film according to claim 1, wherein polyethylene terephthalate is used as said base material. 前記アモルファスITO膜の表面平均粗さを9nm以下としたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のITOフィルム。 3. The ITO film according to claim 1, wherein the amorphous ITO film has an average surface roughness of 9 nm or less. 前記アモルファスITO膜に含有されるSnOを、2wt%~7wt%の範囲としたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のITOフィルム。 4. The ITO film according to any one of claims 1 to 3 , wherein SnO 2 contained in said amorphous ITO film is in the range of 2 wt% to 7 wt%. 可撓性を有する基材の表面に第1のITO膜が形成され、前記第1のITO膜の表面に薄膜金属層が形成され、更に前記薄膜金属層の表面に第2のITO膜が形成された透明導電性フィルムであって、
前記第1のITO膜及び前記第2のITO膜を、膜厚を30nm~320nmの範囲として、前記アモルファスITO膜の表面抵抗を9~105(Ω/□)の範囲とし、前記アモルファスITO膜の膜密度を65%以上として移動量を20~26.4μ(cm /Vs)とし、前記アニール処理を行わない状態のアモルファスITO膜とし
前記薄膜金属層を、10nm~20nmの厚さのAg層とし
ことを特徴とする透明導電性フィルム。
A first ITO film is formed on the surface of a flexible substrate, a thin metal layer is formed on the surface of the first ITO film, and a second ITO film is formed on the surface of the thin metal layer. A transparent conductive film having
The thickness of the first ITO film and the second ITO film is in the range of 30 nm to 320 nm, the surface resistance of the amorphous ITO film is in the range of 9 to 105 (Ω/□), and the amorphous ITO film is An amorphous ITO film having a film density of 65% or more and a movement amount of 20 to 26.4 μ (cm 2 /Vs) without being subjected to the annealing treatment ,
A transparent conductive film , wherein the thin metal layer is an Ag layer having a thickness of 10 nm to 20 nm .
前記基材として、ポリエチレンテレフタレートを用いたことを特徴とする請求項5に記載の透明導電性フィルム。 6. The transparent conductive film according to claim 5 , wherein polyethylene terephthalate is used as the base material. 前記第2のITO膜の表面平均粗さを9nm以下としたことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の透明導電性フィルム。 7. The transparent conductive film according to claim 5 , wherein the second ITO film has an average surface roughness of 9 nm or less. 前記第2のITO膜に含有されるSnOを、2wt%~7wt%の範囲としたことを特徴とする請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の透明導電性フィルム。 8. The transparent conductive film according to any one of claims 5 to 7, wherein SnO 2 contained in the second ITO film is in the range of 2 wt% to 7 wt%.
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