JPS6264003A - 透明導電膜及びその形成方法 - Google Patents
透明導電膜及びその形成方法Info
- Publication number
- JPS6264003A JPS6264003A JP20471085A JP20471085A JPS6264003A JP S6264003 A JPS6264003 A JP S6264003A JP 20471085 A JP20471085 A JP 20471085A JP 20471085 A JP20471085 A JP 20471085A JP S6264003 A JPS6264003 A JP S6264003A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- tin
- oxide
- mixture
- transparent conductive
- 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.)
- Pending
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は透明導電膜及びその形成方法に関するものであ
る。
る。
従来の技術
透明導電膜は、液晶表示などの平面ディスプレイデバイ
スや、太陽電池などの不可欠な構成材料として需要が大
きいが、最近ではさらに透明タッチスイッチなどの入力
装置の構成材料としても重要となりつつある。特に、マ
イクロコンピュータなど情報機器の家電分野への進出と
共に、複雑なスイッチ機能の簡略化という問題を解決す
る手段としてこの種のスイッチの重要性が高まると予想
され、透明導電膜の需要も今後大きく増加すると思われ
る。
スや、太陽電池などの不可欠な構成材料として需要が大
きいが、最近ではさらに透明タッチスイッチなどの入力
装置の構成材料としても重要となりつつある。特に、マ
イクロコンピュータなど情報機器の家電分野への進出と
共に、複雑なスイッチ機能の簡略化という問題を解決す
る手段としてこの種のスイッチの重要性が高まると予想
され、透明導電膜の需要も今後大きく増加すると思われ
る。
現在、透明導電膜として最も一般的に使用されている材
料は、酸化インジウムにスズをドープした薄膜（以下、
ＩＴＯ膜と呼ぶ）であり、製造法３、、、。
料は、酸化インジウムにスズをドープした薄膜（以下、
ＩＴＯ膜と呼ぶ）であり、製造法３、、、。
としては、スパッタリングや蒸着が主流である。
この膜は、４〜５ Ｘ １０’−４ＱｃｍＯ比抵抗を有
し、硬く基板に対する付着力も良好であり、エレクトロ
ニクス分野で透明電極として望まれる性能を満足するも
のである。しかしながら、製造工程中に真空系を要する
ため、大面積の基板に均一に形成するのが難しく、また
、このためには、製造コストが高くなるという欠点があ
る。
し、硬く基板に対する付着力も良好であり、エレクトロ
ニクス分野で透明電極として望まれる性能を満足するも
のである。しかしながら、製造工程中に真空系を要する
ため、大面積の基板に均一に形成するのが難しく、また
、このためには、製造コストが高くなるという欠点があ
る。
この欠点を解決するため、透明導電膜の形成法として検
討されているものとして、形成用塗布液の塗布、焼成に
よる形成法がある。
討されているものとして、形成用塗布液の塗布、焼成に
よる形成法がある。
発明が解決しようとする問題点
従来、この種の塗布液として、アセチルアセトンに硝酸
インジウムを溶解したものか、その生成物と、アセチル
アセトンと硝酸にスズを溶解したものを、メタノール、
エタノール及びアセトンに溶解した液や、インジウム及
びスズの有機酸塩を、溶媒に溶解したもの、及び塩化イ
ンジウム溶液などが考案されている。しかしながら、上
記塗布液の塗布、焼成による透明導電膜は、抵抗値で実
用に供せるものが得られる反面、ＩＴ○膜の基体（主に
ガラス板）に対する付着力に限度があるため、物理的、
化学的な強度が小さいという欠点があり、未だ実用には
至っていない。特に、安価なソーダ石灰ガラス板を基体
とする場合、その変形を防ぐために焼成温度は６００℃
〜５５０℃以下にするのが重重しいが、こハによって土
ＨＬ欠点は更に大きな問題となる。
インジウムを溶解したものか、その生成物と、アセチル
アセトンと硝酸にスズを溶解したものを、メタノール、
エタノール及びアセトンに溶解した液や、インジウム及
びスズの有機酸塩を、溶媒に溶解したもの、及び塩化イ
ンジウム溶液などが考案されている。しかしながら、上
記塗布液の塗布、焼成による透明導電膜は、抵抗値で実
用に供せるものが得られる反面、ＩＴ○膜の基体（主に
ガラス板）に対する付着力に限度があるため、物理的、
化学的な強度が小さいという欠点があり、未だ実用には
至っていない。特に、安価なソーダ石灰ガラス板を基体
とする場合、その変形を防ぐために焼成温度は６００℃
〜５５０℃以下にするのが重重しいが、こハによって土
ＨＬ欠点は更に大きな問題となる。
本発明は、塗布、焼成によって形成する透明導電膜の物
理的、化学的耐久性が小さいという問題点を解決するた
めに考案されたものである。
理的、化学的耐久性が小さいという問題点を解決するた
めに考案されたものである。
問題点を解決するだめの手段
ＩＴＯ膜は、焼成温度が５ｏＯ〜６６０℃である場合、
焼結性が充分でなく、ガラス基板に対する付着力の弱い
多孔質あるいは層状構造であると考えられる。その証拠
として、酸素や水蒸気と相互作用しやすく、それによっ
て抵抗値が大きく変化する事実が挙げられる。このよう
な性質が、耐久性の小さい原因となっているのは明らか
であるため、本発明では、ＩＴＯ膜のガラス基板に対す
６１、−７ る付着力を向上させると共に、構造をより緻密にするこ
とによって、この問題を解決しようとした。
焼結性が充分でなく、ガラス基板に対する付着力の弱い
多孔質あるいは層状構造であると考えられる。その証拠
として、酸素や水蒸気と相互作用しやすく、それによっ
て抵抗値が大きく変化する事実が挙げられる。このよう
な性質が、耐久性の小さい原因となっているのは明らか
であるため、本発明では、ＩＴＯ膜のガラス基板に対す
６１、−７ る付着力を向上させると共に、構造をより緻密にするこ
とによって、この問題を解決しようとした。
このためには、ＩＴ○膜とガラス基板間にこの両者に対
する付着力の良い透明層を設けると共に、ＩＴＯ膜表面
を５００〜５６０℃での焼成緻密な透明層を形成する物
質で覆えばよい。このような物質には前記の性質だけで
なく、光透過率が良いこと、ＩＴＯ層の表面抵抗に悪影
響を及ぼさないことなどが要求される。本発明では、こ
の物質として、酸化スズと酸化亜鉛の混合物を用いた。
する付着力の良い透明層を設けると共に、ＩＴＯ膜表面
を５００〜５６０℃での焼成緻密な透明層を形成する物
質で覆えばよい。このような物質には前記の性質だけで
なく、光透過率が良いこと、ＩＴＯ層の表面抵抗に悪影
響を及ぼさないことなどが要求される。本発明では、こ
の物質として、酸化スズと酸化亜鉛の混合物を用いた。
作 用
酸化スズと酸化亜鉛の混合物薄膜は、スズと亜鉛の化合
物を溶媒に混合して溶解し、この液をガラス基板に塗布
した後、大気中で焼成すると容易に得られる。この際、
焼成温度は５００℃でも充分に強固な薄膜となる。生成
した膜は、厚みが大きくなると黒灰色に着色するが、本
発明の目的のために設ける程度の膜厚であれば、その光
透過率に悪影響°はなく’ＩＴＯ膜上を覆ってもその表
面抵抗に悪影響は及ぼさない。この酸化スズと酸化面６
へ一／ 鉛の混合物薄膜はガラス基板とＩＴＯ膜の双方に対する
付着力が良好であるので、ＩＴＯ膜とガラス基板間に設
けることに」：って両者の密着を強化する。丑た、スズ
と亜鉛の化合物の混合溶液の塗布時に、この液がＩＴＯ
薄膜中に浸透すると考えられ、このためＩＴＯＪＪｉに
ある気孔などを酸化スズと酸化亜鉛の混合物が埋めるこ
とになるので、その緻密化に有効である。
物を溶媒に混合して溶解し、この液をガラス基板に塗布
した後、大気中で焼成すると容易に得られる。この際、
焼成温度は５００℃でも充分に強固な薄膜となる。生成
した膜は、厚みが大きくなると黒灰色に着色するが、本
発明の目的のために設ける程度の膜厚であれば、その光
透過率に悪影響°はなく’ＩＴＯ膜上を覆ってもその表
面抵抗に悪影響は及ぼさない。この酸化スズと酸化面６
へ一／ 鉛の混合物薄膜はガラス基板とＩＴＯ膜の双方に対する
付着力が良好であるので、ＩＴＯ膜とガラス基板間に設
けることに」：って両者の密着を強化する。丑た、スズ
と亜鉛の化合物の混合溶液の塗布時に、この液がＩＴＯ
薄膜中に浸透すると考えられ、このためＩＴＯＪＪｉに
ある気孔などを酸化スズと酸化亜鉛の混合物が埋めるこ
とになるので、その緻密化に有効である。
実施例
以下に、実施例を挙げて本発明を説明する。
表１〜３に示すような組成で各塗布液を調製し、アルカ
リ性洗剤で洗浄、純水すすぎを行ったサンプル試片（市
販ソーダ石灰ガラス板、３０ｍｍＸ３０陥、厚み１．１
＋ｎｍ）に、まず酸化スズと酸化亜鉛の混合物薄膜形成
用塗布液を、２００Ｏｒｐｍ、 ２０ＳｅＣでスピンコ
ードする。常温〜８ｏ℃（溶媒の種類によって適当に変
える）で乾燥後、５ｏ○℃の電気炉中で３０分間加熱し
た後、一部を王水でエツチングして段差を設け、膜厚を
測定する。本実施例中で用いた塗布液では、この膜厚が
３００人〜７ へ−１ ６００人であった。
リ性洗剤で洗浄、純水すすぎを行ったサンプル試片（市
販ソーダ石灰ガラス板、３０ｍｍＸ３０陥、厚み１．１
＋ｎｍ）に、まず酸化スズと酸化亜鉛の混合物薄膜形成
用塗布液を、２００Ｏｒｐｍ、 ２０ＳｅＣでスピンコ
ードする。常温〜８ｏ℃（溶媒の種類によって適当に変
える）で乾燥後、５ｏ○℃の電気炉中で３０分間加熱し
た後、一部を王水でエツチングして段差を設け、膜厚を
測定する。本実施例中で用いた塗布液では、この膜厚が
３００人〜７ へ−１ ６００人であった。
この後、ＩＴＯ膜形成用塗布液を３００ Ｏｒｐｍ。
２０Ｓｅｃで、スピンコードする。この塗布液はすべて
スズが５．５ｗｔ係である。同様に乾燥後、５００℃の
電気炉中で６０分間加熱する。この層の厚みは、最初に
酸化スズと酸化亜鉛の混合物薄膜をエツチングで落とし
た部分に形成された膜を王水でエツチングし、段差を形
成して測定した。本実施例中で用いた塗布液では、この
膜厚が６００人〜８００人であった。
スズが５．５ｗｔ係である。同様に乾燥後、５００℃の
電気炉中で６０分間加熱する。この層の厚みは、最初に
酸化スズと酸化亜鉛の混合物薄膜をエツチングで落とし
た部分に形成された膜を王水でエツチングし、段差を形
成して測定した。本実施例中で用いた塗布液では、この
膜厚が６００人〜８００人であった。
さらにこの上に酸化スズと酸化亜鉛の混合物薄膜形成用
塗布液を、２００Ｏｒｐｍ、 ２０ｓｅｃでスピンコー
ドし、同様に乾燥後５００℃で３０分間加熱する。この
層の膜厚を前記と同様にして測定した。
塗布液を、２００Ｏｒｐｍ、 ２０ｓｅｃでスピンコー
ドし、同様に乾燥後５００℃で３０分間加熱する。この
層の膜厚を前記と同様にして測定した。
このようにして得た三層構造のサンプルに対し、その強
度を評価した。物理的強度は、荷重６２のダイヤモンド
チップによる引掻きで膜が切断する壕での回数で表わし
た。壕だ、化学的強度は、常温において１５％の王水に
浸漬した際の、膜の溶解−間（溶解または剥離によって
膜がなくなるまでの時間）で表わした。
度を評価した。物理的強度は、荷重６２のダイヤモンド
チップによる引掻きで膜が切断する壕での回数で表わし
た。壕だ、化学的強度は、常温において１５％の王水に
浸漬した際の、膜の溶解−間（溶解または剥離によって
膜がなくなるまでの時間）で表わした。
この結果を、表１〜３に示す。表１は、酸化スズと酸化
亜鉛の混合比がモル比で２：１となる塗布液を用いたも
のであり、表２２表３は、それぞれ１：１及び１：２と
なる塗布液を用いたものである。これらの表から、本発
明のように、ＩＴＯ膜の上下に酸化スズと酸化亜鉛の混
合物薄膜を設ける三層構造とした透明導電膜（サンプル
茄１〜６、扁１ｏ〜２１）は、従来のＩＴＯ膜一層構造
の透明導電、膜（サンプル扁７〜９）に比較して、物理
的、化学的強度が大きく向上していることが分る。１だ
、その比抵抗は、従来のものとほとんど変らない。
亜鉛の混合比がモル比で２：１となる塗布液を用いたも
のであり、表２２表３は、それぞれ１：１及び１：２と
なる塗布液を用いたものである。これらの表から、本発
明のように、ＩＴＯ膜の上下に酸化スズと酸化亜鉛の混
合物薄膜を設ける三層構造とした透明導電膜（サンプル
茄１〜６、扁１ｏ〜２１）は、従来のＩＴＯ膜一層構造
の透明導電、膜（サンプル扁７〜９）に比較して、物理
的、化学的強度が大きく向上していることが分る。１だ
、その比抵抗は、従来のものとほとんど変らない。
（Ｊス 下 金 自 ）
１２ へ−７
さらに、同様々サンプルに、耐久性試験として４０℃、
９０％ＲＨの条件で対湿試験を施した時の膜抵抗の変化
を図に示す。図中、各曲線の番号は、表１〜３のサンプ
ル扁に同じである。この図からは、本発明のような構造
にすることによって、透明導電膜の耐久性が向−トして
いることが分る。
９０％ＲＨの条件で対湿試験を施した時の膜抵抗の変化
を図に示す。図中、各曲線の番号は、表１〜３のサンプ
ル扁に同じである。この図からは、本発明のような構造
にすることによって、透明導電膜の耐久性が向−トして
いることが分る。
なお、本実施例及び比較例で用いたもの以外のスズ化合
物、亜鉛化合物及びインジウム化合物でも、適当な溶媒
に溶解し、焼成によって膜の得られるものであれば、本
発明の目的に使用することができる。寸だ、ＩＴＯ層の
厚みは溶液の濃度によって、任意に変えることができる
が、あ壕り厚くするのは好ましくない。同様に、酸化ス
ズと酸化亜鉛の混合物薄膜の厚みもあまり大きくするの
は好ましくない。
物、亜鉛化合物及びインジウム化合物でも、適当な溶媒
に溶解し、焼成によって膜の得られるものであれば、本
発明の目的に使用することができる。寸だ、ＩＴＯ層の
厚みは溶液の濃度によって、任意に変えることができる
が、あ壕り厚くするのは好ましくない。同様に、酸化ス
ズと酸化亜鉛の混合物薄膜の厚みもあまり大きくするの
は好ましくない。
発明の効果
以上のように本発明は、基体上に酸化スズと酸化亜鉛の
混合物薄膜を、スズ化合物と亜鉛化合物の混合溶液の塗
布、５５０℃以下での焼成によって設け、この上に、Ｉ
ＴＯ膜を、インジウム化合物とスズ化合物の混合溶液の
塗布、６６０℃以下での焼成によって設け、さらにこの
上に、酸化スズと酸化亜鉛の混合物薄膜を、スズ化合物
と亜鉛化合物の混合溶液の塗布、５５０℃以下での焼成
によって設けたものであり、大面積の基体に耐久性の良
い透明導電膜を形成することができる。
混合物薄膜を、スズ化合物と亜鉛化合物の混合溶液の塗
布、５５０℃以下での焼成によって設け、この上に、Ｉ
ＴＯ膜を、インジウム化合物とスズ化合物の混合溶液の
塗布、６６０℃以下での焼成によって設け、さらにこの
上に、酸化スズと酸化亜鉛の混合物薄膜を、スズ化合物
と亜鉛化合物の混合溶液の塗布、５５０℃以下での焼成
によって設けたものであり、大面積の基体に耐久性の良
い透明導電膜を形成することができる。
図は本発明の実施例及び比較例のサンプルに対し、４０
℃、９０係ＲＨの耐湿試験を行った結果を示す特性図で
ある。
℃、９０係ＲＨの耐湿試験を行った結果を示す特性図で
ある。
Claims (3)
- （１）基体上に酸化スズと酸化亜鉛の混合物からなる膜
を設け、その膜上にスズをドープした酸化インジウム膜
を設け、さらにこれらの膜上に酸化スズと酸化亜鉛の混
合物からなる膜を設けて三層構造としたことを特徴とす
る透明導電膜。 - （２）スズ化合物と亜鉛化合物を溶媒に溶解した液を基
体上に塗布して大気中で焼成して酸化スズと酸化亜鉛の
混合物からなる膜を設け、その膜上にインジウム化合物
とスズ化合物を溶媒に溶解した液を塗布し、大気中で焼
成してスズをドープした酸化インジウムを設け、これら
の膜上にスズ化合物と亜鉛化合物を溶媒に溶解した液を
塗布し、大気中で焼成して酸化スズと酸化亜鉛の混合物
からなる膜を設けることを特徴とする透明導電膜の形成
方法。 - （３）焼成の温度が５５０℃以下であることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載の透明導電膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20471085A JPS6264003A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 透明導電膜及びその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20471085A JPS6264003A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 透明導電膜及びその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6264003A true JPS6264003A (ja) | 1987-03-20 |
Family
ID=16495029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20471085A Pending JPS6264003A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 透明導電膜及びその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6264003A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5756192A (en) * | 1996-01-16 | 1998-05-26 | Ford Motor Company | Multilayer coating for defrosting glass |
| JP2016091900A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-23 | 旭硝子株式会社 | 積層膜付き基板 |
-
1985
- 1985-09-17 JP JP20471085A patent/JPS6264003A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5756192A (en) * | 1996-01-16 | 1998-05-26 | Ford Motor Company | Multilayer coating for defrosting glass |
| JP2016091900A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-23 | 旭硝子株式会社 | 積層膜付き基板 |
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