JPH09156022A - 透明導電性積層体 - Google Patents
透明導電性積層体Info
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- JPH09156022A JPH09156022A JP7316880A JP31688095A JPH09156022A JP H09156022 A JPH09156022 A JP H09156022A JP 7316880 A JP7316880 A JP 7316880A JP 31688095 A JP31688095 A JP 31688095A JP H09156022 A JPH09156022 A JP H09156022A
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 透明高分子基体(A)10の一方の主面
に、少なくとも、主として酸化インジウムからなる第1
の透明導電層(B)20と、主として酸化亜鉛からなる
第2の透明導電層(C)30とをABCなる構成で形成
してなる透明導電性積層体。 【効果】 低シート抵抗、高可視光透過率を有し、さら
にこれを用いてエレクトロルミネッセンスディスプレイ
を形成すると発光継続時の輝度低下を著しく抑制した、
耐久性に優れたものが得られる。
に、少なくとも、主として酸化インジウムからなる第1
の透明導電層(B)20と、主として酸化亜鉛からなる
第2の透明導電層(C)30とをABCなる構成で形成
してなる透明導電性積層体。 【効果】 低シート抵抗、高可視光透過率を有し、さら
にこれを用いてエレクトロルミネッセンスディスプレイ
を形成すると発光継続時の輝度低下を著しく抑制した、
耐久性に優れたものが得られる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は透明導電性積層体に
関し、より詳しくはエレクトロルミネッセンスディスプ
レイの透明電極として好適に使用できる、発光輝度の経
時劣化を抑制した透明導電性積層体に関する。
関し、より詳しくはエレクトロルミネッセンスディスプ
レイの透明電極として好適に使用できる、発光輝度の経
時劣化を抑制した透明導電性積層体に関する。
【0002】
【従来の技術】透明導電性積層体は従来、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、エレク
トロクロミックディスプレイなどの表示素子の電極、太
陽電池などの光電変換素子の窓電極、電磁波シールドの
電磁波遮蔽膜、あるいは透明タッチパネルなどの入力装
置の電極として利用されている。従来公知の透明導電層
としては金、銀、白金、パラジウムなどの貴金属薄膜
と、酸化インジウム、酸化第二スズ、酸化亜鉛などの酸
化物半導体薄膜とが知られている。前者の貴金属薄膜は
抵抗値の低いものは容易に得られるが透明性に劣る。後
者の酸化物半導体薄膜は、抵抗値は貴金属薄膜に若干劣
るが、透明性に優れているため広く利用されている。そ
の中でも酸化スズを含有した酸化インジウム薄膜は低抵
抗で透明性に優れているため広く利用されている。スズ
をドープした酸化インジウム薄膜の抵抗率は通常5×1
0-5〜1×10-3Ω・cm程度、透過率は一般に80〜
90%である。
レイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、エレク
トロクロミックディスプレイなどの表示素子の電極、太
陽電池などの光電変換素子の窓電極、電磁波シールドの
電磁波遮蔽膜、あるいは透明タッチパネルなどの入力装
置の電極として利用されている。従来公知の透明導電層
としては金、銀、白金、パラジウムなどの貴金属薄膜
と、酸化インジウム、酸化第二スズ、酸化亜鉛などの酸
化物半導体薄膜とが知られている。前者の貴金属薄膜は
抵抗値の低いものは容易に得られるが透明性に劣る。後
者の酸化物半導体薄膜は、抵抗値は貴金属薄膜に若干劣
るが、透明性に優れているため広く利用されている。そ
の中でも酸化スズを含有した酸化インジウム薄膜は低抵
抗で透明性に優れているため広く利用されている。スズ
をドープした酸化インジウム薄膜の抵抗率は通常5×1
0-5〜1×10-3Ω・cm程度、透過率は一般に80〜
90%である。
【0003】エレクトロルミネッセンスディスプレイ
は、透明基体上に、透明導電膜を形成した透明導電性基
体をベースにし、上記透明導電膜上に発光体層、絶縁層
及び背面電極を順次形成し、さらに全体を透明防湿層で
被覆した構造のものが知られている。ここで透明導電膜
には酸化スズ、酸化インジウム等が、発光体層には硫化
亜鉛、硫化カドミウム、セレン化亜鉛等が、絶縁層には
誘電率の高い酸化イットリウム、窒化シリコン、酸化タ
リウム等が、背面電極にはアルミニウムや炭素が用いら
れている。従来、エレクトロルミネッセンス用透明導電
性基体には、ガラスを基体にしたものが用いられてき
た。上記透明導電性基体には、発光層で発光した可視光
を効率的に外部に放出させるために透明性に優れている
こと、駆動電圧の点からシート抵抗がある程度低いこと
に加え、長時間の使用に耐えることが要求される。ガラ
スを基体とした場合には、基体温度を400℃程度にま
で加熱できるため、化学的に安定な結晶性透明導電層が
形成でき、透明性、及び耐環境性に優れた透明導電性基
体が容易に得られる。しかしながら、ガラスを基体とし
た場合には、割れやすい、重い、薄型化に限度がある、
といった問題があった。そのため、割れにくく、薄くて
軽い透明高分子基体を用いた透明電極が強く求められて
いる。
は、透明基体上に、透明導電膜を形成した透明導電性基
体をベースにし、上記透明導電膜上に発光体層、絶縁層
及び背面電極を順次形成し、さらに全体を透明防湿層で
被覆した構造のものが知られている。ここで透明導電膜
には酸化スズ、酸化インジウム等が、発光体層には硫化
亜鉛、硫化カドミウム、セレン化亜鉛等が、絶縁層には
誘電率の高い酸化イットリウム、窒化シリコン、酸化タ
リウム等が、背面電極にはアルミニウムや炭素が用いら
れている。従来、エレクトロルミネッセンス用透明導電
性基体には、ガラスを基体にしたものが用いられてき
た。上記透明導電性基体には、発光層で発光した可視光
を効率的に外部に放出させるために透明性に優れている
こと、駆動電圧の点からシート抵抗がある程度低いこと
に加え、長時間の使用に耐えることが要求される。ガラ
スを基体とした場合には、基体温度を400℃程度にま
で加熱できるため、化学的に安定な結晶性透明導電層が
形成でき、透明性、及び耐環境性に優れた透明導電性基
体が容易に得られる。しかしながら、ガラスを基体とし
た場合には、割れやすい、重い、薄型化に限度がある、
といった問題があった。そのため、割れにくく、薄くて
軽い透明高分子基体を用いた透明電極が強く求められて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】透明高分子基体をエレ
クトロルミネッセンスディスプレイ用透明電極に使用す
る場合、透明導電層を形成する際の基体の加熱温度は、
高分子基体の耐熱温度により制限されるため通常200
℃以下にしなければならない。そのため耐環境性に優れ
た結晶性酸化インジウムを形成するのは容易ではない。
エレクトロルミネッセンス用透明導電性基体として使用
するためには、少なくとも可視光透過率80%以上、シ
ート抵抗1000Ω/□以下が要求される。透明高分子
フィルムの一方の主面に、主として酸化インジウムから
なる透明導電層を10nm以上形成すれば、可視光透過
率80%以上、シート抵抗1000Ω/□以下の透明導
電性フィルムを作製できるが、これをエレクトロルミネ
ッセンスディスプレイ用透明電極としてそのまま使用す
ると、発光層である硫化亜鉛あるいは硫化カドミウム等
と、主として酸化インジウムからなる透明導電層とが直
接接触するため、電圧を印加し長時間発光を継続させる
と、発光層と透明導電層との界面が劣化し、発光輝度が
比較的早期に減衰してしまうという問題があった。
クトロルミネッセンスディスプレイ用透明電極に使用す
る場合、透明導電層を形成する際の基体の加熱温度は、
高分子基体の耐熱温度により制限されるため通常200
℃以下にしなければならない。そのため耐環境性に優れ
た結晶性酸化インジウムを形成するのは容易ではない。
エレクトロルミネッセンス用透明導電性基体として使用
するためには、少なくとも可視光透過率80%以上、シ
ート抵抗1000Ω/□以下が要求される。透明高分子
フィルムの一方の主面に、主として酸化インジウムから
なる透明導電層を10nm以上形成すれば、可視光透過
率80%以上、シート抵抗1000Ω/□以下の透明導
電性フィルムを作製できるが、これをエレクトロルミネ
ッセンスディスプレイ用透明電極としてそのまま使用す
ると、発光層である硫化亜鉛あるいは硫化カドミウム等
と、主として酸化インジウムからなる透明導電層とが直
接接触するため、電圧を印加し長時間発光を継続させる
と、発光層と透明導電層との界面が劣化し、発光輝度が
比較的早期に減衰してしまうという問題があった。
【0005】本発明は、エレクトロルミネッセンスディ
スプレイの発光輝度の経時劣化を抑制させて長寿命化を
計ることができ、なおかつ可視光透過率80%以上でシ
ート抵抗が1000Ω/□以下の透明導電性積層体を提
供することを目的としている。本発明者らは、上記事情
に鑑み、発光層と透明導電層との間に、界面の劣化を抑
制することのできる層を設けることにより発光を継続さ
せた時の劣化を抑えることのできる透明導電性積層体を
得ることを見出した。
スプレイの発光輝度の経時劣化を抑制させて長寿命化を
計ることができ、なおかつ可視光透過率80%以上でシ
ート抵抗が1000Ω/□以下の透明導電性積層体を提
供することを目的としている。本発明者らは、上記事情
に鑑み、発光層と透明導電層との間に、界面の劣化を抑
制することのできる層を設けることにより発光を継続さ
せた時の劣化を抑えることのできる透明導電性積層体を
得ることを見出した。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、透明高分子
基体の一方の主面に、好ましくは厚さが10〜200n
mの、主として酸化インジウムからなる第1の透明導電
層を形成し、さらにその上に、好ましくは厚さが1〜1
00nmの主として酸化亜鉛からなる第2の透明導電層
を形成することにより、これをエレクトロルミネッセン
スディスプレイの透明電極に使用したときに、発光継続
による経時劣化を著しく抑制することができることを見
いだし本発明を完成するにいたった。
題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、透明高分子
基体の一方の主面に、好ましくは厚さが10〜200n
mの、主として酸化インジウムからなる第1の透明導電
層を形成し、さらにその上に、好ましくは厚さが1〜1
00nmの主として酸化亜鉛からなる第2の透明導電層
を形成することにより、これをエレクトロルミネッセン
スディスプレイの透明電極に使用したときに、発光継続
による経時劣化を著しく抑制することができることを見
いだし本発明を完成するにいたった。
【0007】すなわち、本発明は(1)透明高分子基体
(A)の一方の主面に、少なくとも、主として酸化イン
ジウムからなる第1の透明導電層(B)と、主として酸
化亜鉛からなる第2の透明導電層(C)をABCなる構
成で形成した透明導電性積層体、(2)第1の透明導電
層(B)の厚さが10〜200nm、第2の透明導電層
(C)の厚さが1〜100nmであることを特徴とする
(1)の透明導電性積層体、(3)エレクトロルミネッ
センスディスプレイの透明電極として好適に使用しうる
(1)または(2)の透明導電性積層体に関するもので
ある。
(A)の一方の主面に、少なくとも、主として酸化イン
ジウムからなる第1の透明導電層(B)と、主として酸
化亜鉛からなる第2の透明導電層(C)をABCなる構
成で形成した透明導電性積層体、(2)第1の透明導電
層(B)の厚さが10〜200nm、第2の透明導電層
(C)の厚さが1〜100nmであることを特徴とする
(1)の透明導電性積層体、(3)エレクトロルミネッ
センスディスプレイの透明電極として好適に使用しうる
(1)または(2)の透明導電性積層体に関するもので
ある。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明は、添付図面の図1をもっ
て説明するに、透明高分子基体(A)10の一方の主面
に、主として酸化インジウムからなる第1の透明導電層
(B)20と、主として酸化亜鉛からなる第2の透明導
電層(C)30とを順次形成した透明導電性積層体であ
る。
て説明するに、透明高分子基体(A)10の一方の主面
に、主として酸化インジウムからなる第1の透明導電層
(B)20と、主として酸化亜鉛からなる第2の透明導
電層(C)30とを順次形成した透明導電性積層体であ
る。
【0009】本発明において使用する透明高分子基体と
しては、透明性を有するプラスチック成形体が使用で
き、具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリエー
テルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカ
ーボネート、ポリプロピレン、ポリイミドなどが挙げら
れる。これらの高分子基体は透明導電層を形成する主面
が平滑であれば板状であってもフィルム状であってもよ
い。板状の高分子基体は寸法安定性と機械的強度に優れ
ているため、特にそれが要求される場合には好適に使用
できる。またフィルム状の高分子基体は可撓性を有して
おり、透明導電層をロールツロール法で連続的に形成で
きるため、これを使用した場合には効率よく透明導電性
基体を生産できる故にこれもまた好適に使用できる。こ
の場合フィルムの厚さは通常10〜250μmのものが
用いられる。フィルムの厚さが10μmよりあまり薄い
と、基材としての機械的強度に不足し、250μmより
あまり厚いと可撓性が不足するためフィルムをロールで
巻きとって利用するのに適さない。
しては、透明性を有するプラスチック成形体が使用で
き、具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリエー
テルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカ
ーボネート、ポリプロピレン、ポリイミドなどが挙げら
れる。これらの高分子基体は透明導電層を形成する主面
が平滑であれば板状であってもフィルム状であってもよ
い。板状の高分子基体は寸法安定性と機械的強度に優れ
ているため、特にそれが要求される場合には好適に使用
できる。またフィルム状の高分子基体は可撓性を有して
おり、透明導電層をロールツロール法で連続的に形成で
きるため、これを使用した場合には効率よく透明導電性
基体を生産できる故にこれもまた好適に使用できる。こ
の場合フィルムの厚さは通常10〜250μmのものが
用いられる。フィルムの厚さが10μmよりあまり薄い
と、基材としての機械的強度に不足し、250μmより
あまり厚いと可撓性が不足するためフィルムをロールで
巻きとって利用するのに適さない。
【0010】上記透明高分子基体のなかでもポリエチレ
ンテレフタレートは、透明性及び加工性に優れているた
め、より好適に利用できる。また、ポリエーテルサルフ
ォンは、耐熱性に優れているため、透明導電性積層体作
製後に熱処理を必要とする場合、また該透明導電性積層
体を使用してエレクトロルミネッセンスディスプレイを
組み立てる際に加熱処理を必要とする場合に、より好適
に利用できる。
ンテレフタレートは、透明性及び加工性に優れているた
め、より好適に利用できる。また、ポリエーテルサルフ
ォンは、耐熱性に優れているため、透明導電性積層体作
製後に熱処理を必要とする場合、また該透明導電性積層
体を使用してエレクトロルミネッセンスディスプレイを
組み立てる際に加熱処理を必要とする場合に、より好適
に利用できる。
【0011】本透明高分子基体はその表面に予めスパッ
タリング処理、コロナ処理、火炎処理、紫外線照射、電
子線照射などのエッチング処理や、下塗り処理を施して
この上に形成される主として酸化インジウムからなる透
明導電層の上記フィルムに対する密着性を向上させる処
理を施してもよい。また、主として酸化インジウムから
なる透明導電層を成膜する前に、必要に応じて溶剤洗浄
や超音波洗浄などの防塵処理を施してもよい。
タリング処理、コロナ処理、火炎処理、紫外線照射、電
子線照射などのエッチング処理や、下塗り処理を施して
この上に形成される主として酸化インジウムからなる透
明導電層の上記フィルムに対する密着性を向上させる処
理を施してもよい。また、主として酸化インジウムから
なる透明導電層を成膜する前に、必要に応じて溶剤洗浄
や超音波洗浄などの防塵処理を施してもよい。
【0012】本発明においては、かかる透明高分子基体
の一方の主面に主として酸化インジウムからなる透明導
電層を第1層として形成する。該透明導電層は抵抗率を
低くするためにスズを混合しても良い。通常3〜20重
量%程度のスズを含有させることにより抵抗率を低下さ
せることができ、より薄い膜厚で必要とされるシート抵
抗値を有する透明導電層が形成できる。
の一方の主面に主として酸化インジウムからなる透明導
電層を第1層として形成する。該透明導電層は抵抗率を
低くするためにスズを混合しても良い。通常3〜20重
量%程度のスズを含有させることにより抵抗率を低下さ
せることができ、より薄い膜厚で必要とされるシート抵
抗値を有する透明導電層が形成できる。
【0013】主として酸化インジウムからなる透明導電
層の厚さは通常10nm〜200nmが好ましい。透明
導電層の厚さは、そのシート抵抗値及び可視光透過率に
影響する。シート抵抗値を小さくするためには、該透明
導電層の厚さをできる限り厚くすればよいが、あまり厚
くすると可視光透過率が低下してしまう。そのため、要
求されるシート抵抗値及び可視光透過率によって該透明
導電層の厚さが決定される。該透明導電層の厚さが10
nmよりあまり薄いとシート抵抗値が高くなりすぎるた
め、エレクトロルミネッセンスディスプレイの透明電極
として使用するには不適である。シート抵抗値を下げる
ためには膜厚を厚くすればよいが、200nmよりあま
り厚いと可視光透過率が低くなってしまうためこれもま
た好ましくない。
層の厚さは通常10nm〜200nmが好ましい。透明
導電層の厚さは、そのシート抵抗値及び可視光透過率に
影響する。シート抵抗値を小さくするためには、該透明
導電層の厚さをできる限り厚くすればよいが、あまり厚
くすると可視光透過率が低下してしまう。そのため、要
求されるシート抵抗値及び可視光透過率によって該透明
導電層の厚さが決定される。該透明導電層の厚さが10
nmよりあまり薄いとシート抵抗値が高くなりすぎるた
め、エレクトロルミネッセンスディスプレイの透明電極
として使用するには不適である。シート抵抗値を下げる
ためには膜厚を厚くすればよいが、200nmよりあま
り厚いと可視光透過率が低くなってしまうためこれもま
た好ましくない。
【0014】すなわち、透明高分子基体の一方の主面
に、厚さが好ましくは10〜200nmの主として酸化
インジウムからなる透明導電層を形成することで、エレ
クトロルミネッセンスディスプレイの透明電極に要求さ
れるシート抵抗値及び可視光透過率を有する透明導電性
積層体が得られるわけであるが、該透明導電層は発光継
続時の耐久性に劣っていて、これをそのまま透明電極に
使用してエレクトロルミネッセンスディスプレイを形成
し、電圧を印加して発光を継続させると比較的早期に発
光強度が減衰してしまう。
に、厚さが好ましくは10〜200nmの主として酸化
インジウムからなる透明導電層を形成することで、エレ
クトロルミネッセンスディスプレイの透明電極に要求さ
れるシート抵抗値及び可視光透過率を有する透明導電性
積層体が得られるわけであるが、該透明導電層は発光継
続時の耐久性に劣っていて、これをそのまま透明電極に
使用してエレクトロルミネッセンスディスプレイを形成
し、電圧を印加して発光を継続させると比較的早期に発
光強度が減衰してしまう。
【0015】そのため本発明においては、上記の如く主
として酸化インジウムからなる透明導電層を形成した
後、さらにこの上に、主として酸化亜鉛からなる第2の
透明導電層を設ける。該第2の透明導電層を設けるの
は、酸化インジウムと発光層である硫化亜鉛あるいは硫
化カドミウム等とが直接接触することによる主として酸
化インジウムからなる透明導電層の発光時の劣化を防ぐ
ためである。
として酸化インジウムからなる透明導電層を形成した
後、さらにこの上に、主として酸化亜鉛からなる第2の
透明導電層を設ける。該第2の透明導電層を設けるの
は、酸化インジウムと発光層である硫化亜鉛あるいは硫
化カドミウム等とが直接接触することによる主として酸
化インジウムからなる透明導電層の発光時の劣化を防ぐ
ためである。
【0016】すなわち、本発明を完成するにあたってポ
イントとなったのは、主として酸化亜鉛からなる透明導
電層が硫化亜鉛あるいは硫化カドミウム等の発光層に対
する耐久性に優れていることを見いだしたことであっ
て、さらに主として酸化亜鉛からなる透明導電層は、エ
レクトロルミネッセンスディスプレイを発光させるため
の通電に対する耐久性にも優れているため、発光を継続
した際に生じる発光輝度の低下を著しく抑制することが
できるのである。
イントとなったのは、主として酸化亜鉛からなる透明導
電層が硫化亜鉛あるいは硫化カドミウム等の発光層に対
する耐久性に優れていることを見いだしたことであっ
て、さらに主として酸化亜鉛からなる透明導電層は、エ
レクトロルミネッセンスディスプレイを発光させるため
の通電に対する耐久性にも優れているため、発光を継続
した際に生じる発光輝度の低下を著しく抑制することが
できるのである。
【0017】主として酸化亜鉛からなる第2の透明導電
層の厚さは1〜100nmが好ましい。さらに好ましく
は1〜50nmである。この厚さが1nmよりあまり薄
いと発光継続時の輝度低下抑制の効果が得られないため
好ましくない。すなわち、エレクトロルミネッセンスデ
ィスプレイの透明電極として発光継続時の輝度低下効果
を付与させるためには、主として酸化亜鉛からなる第2
の透明導電層は少なくとも1nm以上の厚さが必要なの
である。また、この厚さが100nmよりあまり厚いと
透明性が損なわれるのに加え、該層の積層による発光継
続時の輝度低下の抑制は100nm以下の厚さで十分な
されているため、いたずらに成膜時間をかけ厚い層を形
成するのは好ましくない。経済的には該層の厚さは発光
継続時の輝度低下効果を損なわない範囲内でなるべく薄
い方が好ましく、50nmの厚さでその効果は十分得ら
れるため該第2の透明導電層の厚さは、1〜50nmが
より好ましい。
層の厚さは1〜100nmが好ましい。さらに好ましく
は1〜50nmである。この厚さが1nmよりあまり薄
いと発光継続時の輝度低下抑制の効果が得られないため
好ましくない。すなわち、エレクトロルミネッセンスデ
ィスプレイの透明電極として発光継続時の輝度低下効果
を付与させるためには、主として酸化亜鉛からなる第2
の透明導電層は少なくとも1nm以上の厚さが必要なの
である。また、この厚さが100nmよりあまり厚いと
透明性が損なわれるのに加え、該層の積層による発光継
続時の輝度低下の抑制は100nm以下の厚さで十分な
されているため、いたずらに成膜時間をかけ厚い層を形
成するのは好ましくない。経済的には該層の厚さは発光
継続時の輝度低下効果を損なわない範囲内でなるべく薄
い方が好ましく、50nmの厚さでその効果は十分得ら
れるため該第2の透明導電層の厚さは、1〜50nmが
より好ましい。
【0018】主として酸化インジウムからなる第1の透
明導電層の成膜方法としては真空蒸着法、スパッタリン
グ法、イオンプレーティング法といった従来公知の物理
的気相成長法のいずれも採用できる。電気抵抗値の低
い、主として酸化インジウムからなる透明導電層は一般
的にはスパッタリング法により形成される。スパッタリ
ング法においては、ターゲットに酸化インジウムあるい
はスズを含有した酸化インジウムを、スパッタガスにア
ルゴン等の不活性ガスを用い、通常スパッタガス圧力:
1〜10mTorr、高分子基体温度:20〜150℃
の条件下で、直流(DC)あるいは高周波(RF)マグ
ネトロンスパッタ法が利用できる。また、透明導電層の
透明性および導電性を高くするためにスパッタガス中に
0.1〜20流量%の酸素ガスを混合しても良い。ま
た、ターゲットにインジウムあるいはインジウム・スズ
合金を、スパッタガスにアルゴン等の不活性ガスを、反
応性ガスに酸素ガスを用いた直流あるいは高周波反応性
スパッタリング法も好適に利用できる。この方法では透
明導電層の透過率および導電性が、反応性ガスである酸
素ガスの分圧に非常に敏感に影響するので、その制御を
厳密に行うことが好ましい。上記のスパッタリング法は
いずれも、透明性及び導電性に優れた透明導電層が容易
に得られるため、好適に利用できる。
明導電層の成膜方法としては真空蒸着法、スパッタリン
グ法、イオンプレーティング法といった従来公知の物理
的気相成長法のいずれも採用できる。電気抵抗値の低
い、主として酸化インジウムからなる透明導電層は一般
的にはスパッタリング法により形成される。スパッタリ
ング法においては、ターゲットに酸化インジウムあるい
はスズを含有した酸化インジウムを、スパッタガスにア
ルゴン等の不活性ガスを用い、通常スパッタガス圧力:
1〜10mTorr、高分子基体温度:20〜150℃
の条件下で、直流(DC)あるいは高周波(RF)マグ
ネトロンスパッタ法が利用できる。また、透明導電層の
透明性および導電性を高くするためにスパッタガス中に
0.1〜20流量%の酸素ガスを混合しても良い。ま
た、ターゲットにインジウムあるいはインジウム・スズ
合金を、スパッタガスにアルゴン等の不活性ガスを、反
応性ガスに酸素ガスを用いた直流あるいは高周波反応性
スパッタリング法も好適に利用できる。この方法では透
明導電層の透過率および導電性が、反応性ガスである酸
素ガスの分圧に非常に敏感に影響するので、その制御を
厳密に行うことが好ましい。上記のスパッタリング法は
いずれも、透明性及び導電性に優れた透明導電層が容易
に得られるため、好適に利用できる。
【0019】主として酸化亜鉛からなる第2の透明導電
層の成膜方法も主として酸化インジウムからなる第1の
透明導電層と同様に、真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンプレーティング法といった従来公知の物理的気相
成長法のいずれも採用できる。いずれの方法を使用する
にしても、第1の透明導電層と同じ方法を採用すれば2
層構成の透明導電性積層体が効率よく得られる。スパッ
タリング法により形成する場合には、ターゲットに酸化
亜鉛を、スパッタガスにアルゴン等の不活性ガスを用
い、通常スパッタガス圧力:1〜10mTorr、高分
子基体温度:20〜150℃の条件下で、直流あるいは
高周波スパッタリング法が利用できる。また該層の透明
性を向上させる目的で、適量の酸素を混合したアルゴン
ガスをスパッタガスに使用してもよい。また酸化亜鉛に
は導電性、透明性を向上させる目的でアルミニウム等を
適量混合してもよい。
層の成膜方法も主として酸化インジウムからなる第1の
透明導電層と同様に、真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンプレーティング法といった従来公知の物理的気相
成長法のいずれも採用できる。いずれの方法を使用する
にしても、第1の透明導電層と同じ方法を採用すれば2
層構成の透明導電性積層体が効率よく得られる。スパッ
タリング法により形成する場合には、ターゲットに酸化
亜鉛を、スパッタガスにアルゴン等の不活性ガスを用
い、通常スパッタガス圧力:1〜10mTorr、高分
子基体温度:20〜150℃の条件下で、直流あるいは
高周波スパッタリング法が利用できる。また該層の透明
性を向上させる目的で、適量の酸素を混合したアルゴン
ガスをスパッタガスに使用してもよい。また酸化亜鉛に
は導電性、透明性を向上させる目的でアルミニウム等を
適量混合してもよい。
【0020】透明高分子基体と主として酸化インジウム
からなる透明導電層との密着力を向上させるためにさら
に適当な中間層を、性能が損なわない範囲でそれらの層
間に挿入してもよい。また、耐擦傷性を向上させたり、
水蒸気バリア性を向上させるために、性能が損なわれな
い範囲で積層構成を形成する主面とは逆側の透明高分子
基体の面に、適当なハードコート層等を形成してもよ
い。
からなる透明導電層との密着力を向上させるためにさら
に適当な中間層を、性能が損なわない範囲でそれらの層
間に挿入してもよい。また、耐擦傷性を向上させたり、
水蒸気バリア性を向上させるために、性能が損なわれな
い範囲で積層構成を形成する主面とは逆側の透明高分子
基体の面に、適当なハードコート層等を形成してもよ
い。
【0021】上記の方法により得られた透明導電性フィ
ルムを、耐環境性を向上させるために、熱処理(アニー
リング)を施してもよい。熱処理温度は通常、100〜
250℃程度である。
ルムを、耐環境性を向上させるために、熱処理(アニー
リング)を施してもよい。熱処理温度は通常、100〜
250℃程度である。
【0022】本発明のように別種の元素からなる薄膜層
を積層した場合、その界面は明確に区別されるものでは
なく、通常ある程度相互拡散を生じている。しかしなが
ら、主として酸化インジウムからなる透明導電層と、主
として酸化亜鉛からなる第2の透明導電層との界面付近
において相互拡散が生じても、それは通常性能には影響
しない範囲であればかまわないのである。本発明にいう
層構成はかかる意義を有するものであり、以下の分析法
により確認できる。
を積層した場合、その界面は明確に区別されるものでは
なく、通常ある程度相互拡散を生じている。しかしなが
ら、主として酸化インジウムからなる透明導電層と、主
として酸化亜鉛からなる第2の透明導電層との界面付近
において相互拡散が生じても、それは通常性能には影響
しない範囲であればかまわないのである。本発明にいう
層構成はかかる意義を有するものであり、以下の分析法
により確認できる。
【0023】上記の方法により形成した透明導電層の原
子組成は、オージェ電子分光法(AES)、誘導結合プ
ラズマ法(ICP)、ラザフォード後方散乱法(RB
S)等により測定できる。またこれらの膜厚は、オージ
ェ電子分光の深さ方向観察、透過型電子顕微鏡による断
面観察等により測定できる。
子組成は、オージェ電子分光法(AES)、誘導結合プ
ラズマ法(ICP)、ラザフォード後方散乱法(RB
S)等により測定できる。またこれらの膜厚は、オージ
ェ電子分光の深さ方向観察、透過型電子顕微鏡による断
面観察等により測定できる。
【0024】エレクトロルミネッセンス発光体は、例え
ば、背面電極となるアルミニウム箔の一方の面にチタン
酸バリウム粉末をアセトン溶液中に分散させた液を塗布
し乾燥させることで誘電体層を形成した後、さらにその
上に硫化亜鉛粉末等をアセトン等の適当な溶液中に分散
させた液を塗布することで発光層を形成し、この塗布面
と、本発明の透明導電性積層体の主として酸化亜鉛から
なる第2の透明導電層とを密着させた上で加熱処理する
ことにより貼り合わせて得ることができる。湿気に対す
る発光層の耐久性を向上させるために、さらにエレクト
ロルミネッセンス発光体全体を防湿フィルム2枚で挟み
込んでもよい。
ば、背面電極となるアルミニウム箔の一方の面にチタン
酸バリウム粉末をアセトン溶液中に分散させた液を塗布
し乾燥させることで誘電体層を形成した後、さらにその
上に硫化亜鉛粉末等をアセトン等の適当な溶液中に分散
させた液を塗布することで発光層を形成し、この塗布面
と、本発明の透明導電性積層体の主として酸化亜鉛から
なる第2の透明導電層とを密着させた上で加熱処理する
ことにより貼り合わせて得ることができる。湿気に対す
る発光層の耐久性を向上させるために、さらにエレクト
ロルミネッセンス発光体全体を防湿フィルム2枚で挟み
込んでもよい。
【0025】
【実施例】つぎに、本発明を実施例により具体的に説明
する。 〔実施例1〕ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚
さ188μm)の一方の面に、第1層として、ターゲッ
トに酸化スズを5重量%含有した酸化インジウムを、ス
パッタリングガスに酸素ガスを含有したアルゴンガス
(流量比、アルゴン:酸素=10:0.1)を用いて、
2mTorrの雰囲気の下で、DCマグネトロン反応性
スパッタリング法により厚さ50nmの第1の透明導電
層を形成した。さらにその上に、第2層として、ターゲ
ットにアルミニウムを1wt%含有した酸化亜鉛を、ス
パッタリングガスに酸素ガスを含有したアルゴンガス
(流量比、アルゴン:酸素=10:0.5)を、用い
て、2mTorrの雰囲気下で、DCマグネトロンスパ
ッタリング法により厚さ20nmの第2の透明導電層を
形成し、2層構成の透明導電性積層体を作製した。
する。 〔実施例1〕ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚
さ188μm)の一方の面に、第1層として、ターゲッ
トに酸化スズを5重量%含有した酸化インジウムを、ス
パッタリングガスに酸素ガスを含有したアルゴンガス
(流量比、アルゴン:酸素=10:0.1)を用いて、
2mTorrの雰囲気の下で、DCマグネトロン反応性
スパッタリング法により厚さ50nmの第1の透明導電
層を形成した。さらにその上に、第2層として、ターゲ
ットにアルミニウムを1wt%含有した酸化亜鉛を、ス
パッタリングガスに酸素ガスを含有したアルゴンガス
(流量比、アルゴン:酸素=10:0.5)を、用い
て、2mTorrの雰囲気下で、DCマグネトロンスパ
ッタリング法により厚さ20nmの第2の透明導電層を
形成し、2層構成の透明導電性積層体を作製した。
【0026】〔実施例2〜実施例4〕第2の透明導電層
の厚さを1nm(実施例2)、50nm(実施例3)、
100nm(実施例4)とした以外は実施例1と同じ手
法で2層構成の透明導電性積層体を作製した。
の厚さを1nm(実施例2)、50nm(実施例3)、
100nm(実施例4)とした以外は実施例1と同じ手
法で2層構成の透明導電性積層体を作製した。
【0027】〔実施例5〕第1層の透明導電層の厚さを
10nmとした以外は実施例1と同じ手法で2層構成の
透明導電性積層体を作製した。
10nmとした以外は実施例1と同じ手法で2層構成の
透明導電性積層体を作製した。
【0028】〔実施例6〕ポリエチレンテレフタレート
フィルム(厚さ188μm)の一方の面に、第1層とし
て、ターゲットにスズを10重量%含有したインジウム
を、スパッタリングガスに酸素ガスを含有したアルゴン
ガス(流量比、アルゴン:酸素=10:0.4)を用い
て、2mTorrの雰囲気の下で、DCマグネトロン反
応性スパッタリング法により厚さ200nmの第1の透
明導電層を形成した。さらにその上に、第2層として、
ターゲットにアルミニウムを1wt%含有した酸化亜鉛
を、スパッタリングガスに酸素ガスを含有したアルゴン
ガス(流量比、アルゴン:酸素=10:0.5)を、用
いて、2mTorrの雰囲気下で、DCマグネトロンス
パッタリング法により厚さ20nmの第2の透明導電層
を形成し、2層構成の透明導電性積層体を作製した。
フィルム(厚さ188μm)の一方の面に、第1層とし
て、ターゲットにスズを10重量%含有したインジウム
を、スパッタリングガスに酸素ガスを含有したアルゴン
ガス(流量比、アルゴン:酸素=10:0.4)を用い
て、2mTorrの雰囲気の下で、DCマグネトロン反
応性スパッタリング法により厚さ200nmの第1の透
明導電層を形成した。さらにその上に、第2層として、
ターゲットにアルミニウムを1wt%含有した酸化亜鉛
を、スパッタリングガスに酸素ガスを含有したアルゴン
ガス(流量比、アルゴン:酸素=10:0.5)を、用
いて、2mTorrの雰囲気下で、DCマグネトロンス
パッタリング法により厚さ20nmの第2の透明導電層
を形成し、2層構成の透明導電性積層体を作製した。
【0029】〔比較例1〕第2の透明導電層を形成しな
かったこと以外は実施例1と同じ手法で1層構成の透明
導電性積層体を作製した。
かったこと以外は実施例1と同じ手法で1層構成の透明
導電性積層体を作製した。
【0030】〔比較例2〕第2の透明導電層の厚さを2
00nmとした以外は実施例1と同じ手法で2層構成の
透明導電性積層体を作製した。
00nmとした以外は実施例1と同じ手法で2層構成の
透明導電性積層体を作製した。
【0031】〔比較例3〜比較例4〕第1層の透明導電
層の厚さを5nm(比較例3)、400nm(比較例
4)とした以外は実施例1と同じ手法で2層構成の透明
導電性積層体を作製した。
層の厚さを5nm(比較例3)、400nm(比較例
4)とした以外は実施例1と同じ手法で2層構成の透明
導電性積層体を作製した。
【0032】以上のようにして作製した透明導電性フィ
ルムの、透明導電層及び金属薄膜層の厚さ、シート抵
抗、可視光透過率、耐環境性は以下の手法で評価した。 第1の透明導電層の厚さ[T1 (nm)]及び第2の
透明導電層の厚さ[T2(nm)]:前もって成膜速度
r(nm/min)を測定しておき、膜厚は成膜時間t
(min)を制御することで変化させた。膜厚T(n
m)は以下の式より求められる。 T=r×t シート抵抗[R(Ω/□)]:4端子法により測定し
た。 可視光透過率[Tvis(%)]:日立製作所(株)
製、分光光度計U−3400により測定した。 発光継続試験[I/I0 ]:以下の工程でエレクトロ
ルミネッセンス発光体を作製し、温度50℃、湿度60
%の雰囲気下で、交流100V(周波数:1kHz)の
電圧を印加し発光させ、その時の初期発光輝度I0 (カ
ンデラ/m2 )と、そのまま3000時間発光を継続さ
せた後の発光輝度I(カンデラ/m2 )とをミノルタ
(株)製の輝度計:LS−110を用いて測定し、その
変化率I/I 0 で評価した。
ルムの、透明導電層及び金属薄膜層の厚さ、シート抵
抗、可視光透過率、耐環境性は以下の手法で評価した。 第1の透明導電層の厚さ[T1 (nm)]及び第2の
透明導電層の厚さ[T2(nm)]:前もって成膜速度
r(nm/min)を測定しておき、膜厚は成膜時間t
(min)を制御することで変化させた。膜厚T(n
m)は以下の式より求められる。 T=r×t シート抵抗[R(Ω/□)]:4端子法により測定し
た。 可視光透過率[Tvis(%)]:日立製作所(株)
製、分光光度計U−3400により測定した。 発光継続試験[I/I0 ]:以下の工程でエレクトロ
ルミネッセンス発光体を作製し、温度50℃、湿度60
%の雰囲気下で、交流100V(周波数:1kHz)の
電圧を印加し発光させ、その時の初期発光輝度I0 (カ
ンデラ/m2 )と、そのまま3000時間発光を継続さ
せた後の発光輝度I(カンデラ/m2 )とをミノルタ
(株)製の輝度計:LS−110を用いて測定し、その
変化率I/I 0 で評価した。
【0033】エレクトロルミネッセンス発光体は、背面
電極となるアルミニウム箔の一方の面にチタン酸バリウ
ム粉末をアセトン溶液中に分散させた液を塗布し乾燥さ
せることで誘電体層を形成した後、さらにその上に硫化
亜鉛粉末等をアセトン等の適当な溶液中に分散させた液
を塗布することで発光層を形成し、この塗布面と、実施
例1〜実施例6及び比較例1〜比較例4により得た透明
導電性積層体の積層面とを密着させ、その後60℃で1
20分間、さらに120℃で2分間加熱処理することに
より貼り合わせることで作製した。以上の測定結果を表
1に掲げる。
電極となるアルミニウム箔の一方の面にチタン酸バリウ
ム粉末をアセトン溶液中に分散させた液を塗布し乾燥さ
せることで誘電体層を形成した後、さらにその上に硫化
亜鉛粉末等をアセトン等の適当な溶液中に分散させた液
を塗布することで発光層を形成し、この塗布面と、実施
例1〜実施例6及び比較例1〜比較例4により得た透明
導電性積層体の積層面とを密着させ、その後60℃で1
20分間、さらに120℃で2分間加熱処理することに
より貼り合わせることで作製した。以上の測定結果を表
1に掲げる。
【0034】
【表1】 上記表1から明らかなように、本発明の透明導電性積層
体は、低シート抵抗、高可視光透過率を有し、さらにこ
れを用いてエレクトロルミネッセンスディスプレイを形
成すると発光継続時の輝度低下を著しく抑制した耐久性
に優れたものが得られるのが分かる。
体は、低シート抵抗、高可視光透過率を有し、さらにこ
れを用いてエレクトロルミネッセンスディスプレイを形
成すると発光継続時の輝度低下を著しく抑制した耐久性
に優れたものが得られるのが分かる。
【0035】
【発明の効果】以上のごとく、本発明においては、高分
子透明基体の一方の主面に、第1層として主として酸化
インジウムからなる第1の透明導電層を形成し、その上
に第2層として主として酸化亜鉛からなる第2の透明導
電層とを積層させることにより、発光継続時の輝度低下
を抑制した、エレクトロルミネッセンスディスプレイの
透明電極に適した透明導電性積層体を提供することがで
きる。
子透明基体の一方の主面に、第1層として主として酸化
インジウムからなる第1の透明導電層を形成し、その上
に第2層として主として酸化亜鉛からなる第2の透明導
電層とを積層させることにより、発光継続時の輝度低下
を抑制した、エレクトロルミネッセンスディスプレイの
透明電極に適した透明導電性積層体を提供することがで
きる。
【図1】本発明の透明導電性積層体の一例を示す断面図
10 透明高分子基体 20 主として酸化インジウムからなる第1の透明導電
層 30 主として酸化亜鉛からなる第2の透明導電層
層 30 主として酸化亜鉛からなる第2の透明導電層
Claims (3)
- 【請求項1】 透明高分子基体(A)の一方の主面に、
少なくとも、主として酸化インジウムからなる第1の透
明導電層(B)と、主として酸化亜鉛からなる第2の透
明導電層(C)をABCなる構成で形成した透明導電性
積層体。 - 【請求項2】 第1の透明導電層(B)の厚さが10〜
200nm、第2の透明導電層(C)の厚さが1〜10
0nmであることを特徴とする請求項1記載の透明導電
性積層体。 - 【請求項3】 エレクトロルミネッセンスディスプレイ
の透明電極として好適に使用しうる請求項1または2記
載の透明導電性積層体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7316880A JPH09156022A (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 透明導電性積層体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7316880A JPH09156022A (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 透明導電性積層体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09156022A true JPH09156022A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18081948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7316880A Pending JPH09156022A (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 透明導電性積層体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09156022A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000055654A1 (en) * | 1999-03-17 | 2000-09-21 | General Electric Company | Ultraviolet filters with enhanced weatherability and method of making |
JP2002042560A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-08 | Toppan Printing Co Ltd | 導電性部材及びそれを用いた表示装置及びその製造方法 |
WO2004022631A1 (ja) * | 2002-09-04 | 2004-03-18 | Japan Science And Technology Agency | 改質された導電性ポリマー材料及びその製造方法 |
WO2008047549A1 (fr) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Substrat de film conducteur transparent et procédé de formation d'un film conducteur transparent à base d'oxyde de titane destiné à être utilisé avec celui-ci |
JP2008210613A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Toppan Printing Co Ltd | 透明導電性積層体及びそれを用いた表示装置 |
KR20100007605A (ko) * | 2008-07-14 | 2010-01-22 | 주식회사 엘지화학 | 도전성 적층체 및 이의 제조방법 |
-
1995
- 1995-12-05 JP JP7316880A patent/JPH09156022A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000055654A1 (en) * | 1999-03-17 | 2000-09-21 | General Electric Company | Ultraviolet filters with enhanced weatherability and method of making |
JP2002042560A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-08 | Toppan Printing Co Ltd | 導電性部材及びそれを用いた表示装置及びその製造方法 |
WO2004022631A1 (ja) * | 2002-09-04 | 2004-03-18 | Japan Science And Technology Agency | 改質された導電性ポリマー材料及びその製造方法 |
US7384578B2 (en) | 2002-09-04 | 2008-06-10 | Chisso Corporation | Modified electroconductive polymer material and method for preparation thereof |
US7645401B2 (en) | 2002-09-04 | 2010-01-12 | Chisso Corporation | Modified electroconductive polymer material and polymer film |
WO2008047549A1 (fr) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Substrat de film conducteur transparent et procédé de formation d'un film conducteur transparent à base d'oxyde de titane destiné à être utilisé avec celui-ci |
JPWO2008047549A1 (ja) * | 2006-10-12 | 2010-02-25 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 透明導電膜基板及びこれに用いる酸化チタン系透明導電膜の形成方法 |
JP2008210613A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Toppan Printing Co Ltd | 透明導電性積層体及びそれを用いた表示装置 |
KR20100007605A (ko) * | 2008-07-14 | 2010-01-22 | 주식회사 엘지화학 | 도전성 적층체 및 이의 제조방법 |
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