JPH07267680A - 高透過率透明導電膜付きガラス - Google Patents

高透過率透明導電膜付きガラス

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JPH07267680A
JPH07267680A JP8225494A JP8225494A JPH07267680A JP H07267680 A JPH07267680 A JP H07267680A JP 8225494 A JP8225494 A JP 8225494A JP 8225494 A JP8225494 A JP 8225494A JP H07267680 A JPH07267680 A JP H07267680A
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JP
Japan
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film
conductive film
transparent
glass
transparent conductive
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JP8225494A
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Kiyoshi Kawamura
潔 河村
Kazunori Saito
一徳 斉藤
Kazumasa Takizawa
一誠 滝沢
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Nippon Soda Co Ltd
Original Assignee
Nippon Soda Co Ltd
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  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】透明ガラス基板上に、屈折率1.7〜2.2、
膜厚0.01〜0.03μmの透明導電膜を成膜したガ
ラスであって、0.55μmでの高い透過率を有する透
明導電膜付ガラスを提供する。 【構成】透明導電膜が成膜されている反対側のガラス面
に、屈折率1.2〜1.5の透明膜を0.05〜0.2
5μmガラス基板上に形成する。 【効果】該方法により、0.55μmでの透過率として
89%以上の透明性に優れた透明導電膜付きガラスを作
成することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は透明導電膜の成膜方法に
関するものであり、特にタッチパネルの透明電極として
用いられる高抵抗で均一性に優れた、高透過率の透明導
電膜の成膜方法に関する。
【従来の技術】
【0002】スズをドープした酸化インジウム膜(以
下、ITOと称す)やフッ素をドープした酸化スズ膜
(以下、FTOと称す)、アンチモンをドープした酸化
スズ膜(以下、ATOと称す)、アルミニウムをドープ
した酸化亜鉛膜、インジウムをドープした酸化亜鉛膜は
その優れた透明性と導電性を利用して、液晶ディスプレ
イ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、面発熱
体、タッチパネルの電極、太陽電池の電極等に広く使用
されている。
【0003】この様に広い分野で使用されると、使用目
的によって抵抗値、透明度は種々のものが要求される。
すなわちフラットパネルディスプレイ用の透明導電膜で
は低抵抗、高透過率のものが要求されるが、タッチパネ
ル用の透明導電膜では逆に高抵抗、高透過率の膜が要求
される。特に最近開発されて市場の伸びが期待されるペ
ン入力タッチパネル用の導電膜は、位置の認識精度が高
くなくてはならないことから、シート抵抗が200〜3
000Ω/□といった高抵抗でかつ抵抗値の均一性に優
れた膜であり、また、液晶ディスプレイの上に置くこと
から高透過率の膜であることが要求される。
【0004】特にタッチパネルの構造は、透明導電膜付
ガラスと透明導電膜付フィルムをスペーサーを介して向
かい合わせて周囲を張り合わせたもので、タッチパネル
の透過率はガラスとフィルムの透過率を掛けた値とな
る。タッチパネルとしての透過率を例えば80%以上に
しようとすると、ガラス、フィルムそれぞれ90%以上
の透過率にする必要があり、1%でも透過率が高いもの
が要求される。通常、高透過率を達成する方法は膜厚を
薄くすることであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ITO、FTO、AT
O、酸化亜鉛膜等の透明導電膜材料はいずれも屈折率が
基板ガラスの屈折率(ソーダライムガラスでは1.5
2)より高く(1.9〜2.1)、透明導電膜表面と基
板ガラスとの界面での反射が大きくなり、可視光透過率
が低下する。
【0006】従って、高透過率の膜を得ようとする場合
は膜厚を薄くする必要があるが、人間の目に感度良く感
知される0.55μm波長で85%の透過率を得ようと
すると膜厚は0.03μm以下の膜厚にする必要があ
り、89%の透過率の場合には膜厚を0.02μm以下
の膜厚にする必要がある。更に90%の透過率の場合に
は膜厚を0.01μm程度まで薄くせねばならず、この
場合は膜厚を均一にコントロールするのは難かしく、均
一性は悪くなる傾向にある。
【0007】また、膜厚を0.01μm程度まで薄くす
ると抵抗値の安定性が悪くなり、温度変化や湿度変化の
影響を受けやすく面内の抵抗値の均一性のみならず抵抗
値が変動するため導電膜の膜厚コントロールによる高透
過率化は望ましくない方法である。
【0008】逆に導電膜の膜厚を更に厚くしてゆくと、
膜表面での反射光と基板界面での反射光との干渉によっ
て0.55μmでの透過率が90%程度に増加するが、
この場合の膜厚は約0.15〜0.2μmとなり、厚す
ぎるために200Ω/□以下の抵抗値となり、タッチパ
ネル用には低すぎる抵抗となる。従って、タッチパネル
用導電膜の膜厚は0.01〜0.03μmが実用的な範
囲であるといえる。この場合の0.55μmの透過率は
90%〜85%となる。
【0009】従来、液晶ディスプレー用透明導電膜をソ
ーダライムガラス基板に形成する場合、特にITO膜や
ATO膜、FTO膜を形成する場合には、基板と導電膜
の間にソーダライムガラス基板からのナトリウムイオン
の拡散を抑制する目的で主に二酸化珪素(SiO2 )膜
を設けることが行われており、この方法によって液晶デ
ィスプレーの寿命が伸びることが知られている。
【0010】タッチパネル用基板にも主に安価なソーダ
ライムガラスが用いられ、導電膜をパターニングして使
用する場合には導電膜をエッチングした部分からのNa
イオンの拡散を防止する必要があるが、Naイオンの拡
散を抑制する目的でのSiO2 膜の膜厚は、厚いほど抑
制効果が大きくなるので、0.07μm以上の膜厚にす
るのが一般的であった。
【0011】本発明は、前述の実情からみてなされたも
ので、タッチパネル用の導電膜付きガラスとして、0.
55μmにおいて89%以上の高透過率の透明導電膜を
成膜する方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決する手段】本発明者らは、0.55μmに
おいて89%以上の高透過率の透明導電膜を成膜せしめ
る方法について鋭意検討した結果、透明ガラス基板上に
屈折率1.7〜2.2で膜厚が0.01〜0.03μm
の透明導電膜を有する透明導電膜付きガラスの裏面に、
屈折率1.2〜1.5で膜厚が0.05〜0.25μm
の透明膜を形成すること、又は透明ガラス基板上に二酸
化珪素が0.01〜0.15μm形成され、その上に屈
折率1.7〜2.2で膜厚が0.01〜0.03μmの
透明導電膜を有する透明導電膜付きガラスの裏面に、屈
折率1.2〜1.5で膜厚が0.05〜0.25μmの
透明膜を形成することにより、高透過率の導電膜付きガ
ラスが得られることを見出した。即ち、透明導電膜が形
成されている反対側のガラス基板裏面に、ガラス基板よ
りも低屈折率膜を形成することにより透過率を増加する
ことが出来ることを見出し本発明を完成した。以下、本
発明を詳細に説明する。
【0013】前述したように、シート抵抗が200〜3
000Ω/□の安定性の良い導電膜で実用的な膜厚は
0.01〜0.03μmであり、この膜厚での透過率は
85〜90%(0.55μm)となる。本発明は、透明
導電膜が形成されている反対側のガラス基板裏面に、ガ
ラス基板よりも低屈折率膜を形成することによりガラス
基板裏面での反射率を減少させ、透過率を増加する方法
である。
【0014】本発明の基板上に形成される透明導電膜と
しては、ITO、FTO、ATO、AlドープZnO、
InドープZnO等が用いられるが、本発明の範囲はこ
れに限定されるものではない。
【0015】また、タッチパネル用透明導電膜では、パ
ターニングする必要のない場合は基板からのNaイオン
が膜表面まで拡散してきても特に問題は起きないため、
下地膜を成膜する必要はないが、パターニングする必要
がある場合は基板からのNaイオンの拡散を防止するこ
とが望ましく、その場合は導電膜の下地膜としてSiO
2 膜を0.01〜0.15μm成膜することで目的を達
することが出来る。タッチパネルの組立工程では、液晶
ディスプレーの組立工程と異なり、200℃以下の温度
条件で処理するために、Naイオンの拡散量は少ないの
で液晶ディスプレー用ガラスの場合よりも薄い膜厚でも
構わない。
【0016】本発明のガラス基板裏面に形成されるn=
1.2〜1.5の透明膜としては、SiO2 、Mg
2 、CaF2 、SiO2 とTiO2 の複合酸化物等の
膜が使用可能である。
【0017】1.2〜1.5の屈折率膜を成膜する方法
としては、一般に知られている方法が採用される。即
ち、スパッター法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーテ
ィング法、化学気相成膜法(CVD法)、パイロゾル
法、スプレー法、ディップ法等で所定の材料を所定の厚
さで積層成膜することで達成される。
【0018】ガラス基板に低屈折率膜を形成した場合の
反射率は膜厚に依存して極小値を持ち、その時の膜厚は
λ/4nで与えられる。即ち、n=1.4,d=0.1
μmの膜を形成すると0.55μmでの反射率は4%か
ら1.6%に減少する。更に低屈折率膜n=1.3,d
=0.1μmの膜を形成すると反射率は0.3%にまで
減少し、その結果透過率が増加する。
【0019】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。ただし、本発明はこれらに何ら限定されるもの
ではない。
【0020】(実施例1)厚さ1mmで10cm角のソ
ーダライムガラス(n=1.52)を超音波霧化による
常圧CVD法(パイロゾル成膜法)成膜装置にセット
し、450℃に加熱した。Si(C2 5 O)4 のC2
5 OH溶液(濃度は0.5mol/l)を超音波によ
り2.2ml/min霧化させ基板に導入し、12分間
成膜した。得られた膜はn=1.45、膜厚0.10μ
mのSiO2 膜であった。次いでガラス基板を裏返し、
引き続きInCl3 のCH3 OH溶液(濃度は0.25
mol/l)にSnCl4 をInに対して10原子%添
加した溶液を超音波により2.5ml/min霧化させ
基板に導入し、2分間成膜した。その後成膜装置より取
り出し、空気中で冷却した。得られた膜はn=1.9
5、膜厚0.022μmのITO結晶膜であった。この
膜のシート抵抗を9点測定したところ、平均550Ω/
□、比抵抗1.2×10-3Ωcmであった。シート抵抗の
均一性は±45Ω/□以内であった。透過率は0.55
μmで91.1%を示した。
【0021】(実施例2)実施例1において基板を裏返
してITO成膜する前に、Si(C2 5 O)4のC2
5 OH溶液(濃度は0.5mol/l)を超音波によ
り2.2ml/min霧化させ基板に導入し、5分間成
膜した以外は実施例1と同様の条件で成膜を行った。得
られた膜はn=1.45、膜厚0.04μmのSiO2
膜上にn=1.95、膜厚0.022μmのITO結晶
膜が成膜された2層膜であった。ITO成膜後のシート
抵抗、比抵抗、均一性は実施例1の膜と全く同じ値を示
した。この膜の透過率は0.55μmで92.9%であ
った。
【0022】(実施例3)実施例2において裏面膜の成
膜をRFスパッター法によりMgF2 をターゲットとし
て成膜した。スパッター条件はRF出力100W、圧力
0.5Pa、基板温度150℃成膜時間8分で行った。
それ以外は実施例2と同様の条件で成膜を行った。得ら
れた裏面膜はn=1.35、膜厚=0.11μmの非晶
質MgF2膜であった。ITO成膜後のシート抵抗、比
抵抗、均一性は実施例2の膜と全く同じ値を示した。こ
の膜の透過率は0.55μmで95.1%であった。
【0023】(比較例1)実施例1に示したパイロゾル
成膜装置を用いて、実施例1と同じ条件でITO成膜の
みを行った。得られた膜のシート抵抗、比抵抗、均一性
は実施例1の膜と全く同じ値を示した。この膜の透過率
は0.55μmで87.8%であった。
【0024】(比較例2)実施例2において裏面成膜を
行わずに、SiO2 とITO成膜を行った。得られた膜
のシート抵抗、比抵抗、均一性は実施例2の膜と全く同
じ値を示した。この膜の透過率は0.55μmで89.
8%であった。
【0025】ガラス基板に直接ITO成膜したもの(比
較例1)の試料の0.55μmでの透過率は87.8%
であるが、ガラス基板裏面にn=1.45の低屈折率膜
を設けることで(実施例1〜3)91%以上の透過率が
得られ、高透過率化の効果が大きいことが判る。この効
果は下地膜としてSiO2 膜を0.04μm成膜した場
合(比較例2)にも顕著に高透過率化している(89.
8→92.9%)。
【0026】
【発明の効果】透明ガラス基板上に屈折率1.7〜2.
2で膜厚が0.01〜0.03μmの透明導電膜を形成
してなる透明導電膜付きガラスの裏面に屈折率1.2〜
1.5で膜厚が0.05〜0.25μmの透明膜を形成
することにより、所期の目的とする0.55μmでの透
過率が、89%以上の透明性に優れた透明導電膜付きガ
ラスを作成することが出来る。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明ガラス基板上に屈折率1.7〜2.2
    で膜厚が0.01〜0.03μmの透明導電膜を有する
    透明導電膜付きガラスの裏面に、屈折率1.2〜1.5
    で膜厚が0.05〜0.25μmの透明膜を有すること
    を特徴とする透明導電膜付きガラス。
  2. 【請求項2】透明ガラス基板上に二酸化珪素膜が0.0
    1〜0.15μm形成され、その上に屈折率1.7〜
    2.2で膜厚が0.01〜0.03μmの透明導電膜を
    有する透明導電膜付きガラスの裏面に、屈折率1.2〜
    1.5で膜厚が0.05〜0.25μmの透明膜を有す
    ることを特徴とする透明導電膜付きガラス。
  3. 【請求項3】透明導電膜のシート抵抗値が、200〜3
    000Ω/□であることを特徴とする請求項1記載の透
    明導電膜付きガラス。
  4. 【請求項4】可視光波長0.55μmにおける透過率が
    89%以上であることを特徴とする請求項1記載の透明
    導電膜付きガラス。
  5. 【請求項5】透明導電膜付ガラスがタッチパネルに使用
    されることを特徴とする請求項1〜請求項3記載の透明
    導電膜付きガラス。
  6. 【請求項6】裏面の膜が二酸化珪素を50重量%以上含
    有する膜である請求項1〜請求項3記載の透明導電膜付
    きガラス。
  7. 【請求項7】透明ガラス基板上に透明導電膜を形成して
    なる透明導電膜付きガラスの裏面に、屈折率1.2〜
    1.5で膜厚が0.05〜0.25μmの透明膜を形成
    することを特徴とする透明導電膜付きガラスの成膜方
    法。
  8. 【請求項8】透明ガラス基板上に二酸化珪素が0.01
    〜0.15μm形成され、その上に屈折率1.7〜2.
    2で膜厚が0.01〜0.03μmの透明導電膜を有す
    る透明導電膜付きガラスの裏面に、屈折率1.2〜1.
    5で膜厚が0.05〜0.25μmの透明膜を形成する
    ことを特徴とする透明導電膜付きガラスの成膜方法。
JP8225494A 1994-03-29 1994-03-29 高透過率透明導電膜付きガラス Pending JPH07267680A (ja)

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