TW201301310A - 導電膜用素材、導電膜積層體、電子機器及其等之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可獲得具有結晶性、且厚度及薄月電阻在良好範圍內之結晶性透明導電膜的導電膜用素材。導電膜用素材具有透明基材、第1非晶質層及第2非晶質層。在此,第1非晶質層係積層在透明基材上且由銦錫氧化物所構成,該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有2質量%以上且15質量%以下之錫。又,第2非晶質層係積層在第1非晶質層上且由銦錫氧化物所構成,該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有2質量%以上且15質量%以下之錫,並且,該換算氧化物計之錫含量不同於前述第1非晶質層中之換算氧化物計之錫含量。
Description
本發明係有關於一種導電膜用素材、導電膜積層體、電子機器及導電膜用素材或導電膜積層體之製造方法。
透明導電膜從具有導電性與光學透明性之特性而言,可作為透明電極、電磁波遮蔽膜、面狀發熱膜及抗反射膜等使用,近年則以作為觸控面板用電極而備受注目。觸控面板中存有電阻膜式、電容耦合式、光學式等多樣方式。例如,透明導電膜藉由上下電極接觸,可使用於特定觸碰位置之電阻膜式、或感測電容變化之電容耦合方式等。在動作原理上,使用於電阻膜式之透明導電膜係透明導電膜彼此機械式地接觸,因此,需要有高耐久性。又,電容耦合方式或一部分電阻膜式所使用之透明導電膜會藉由蝕刻形成多數的透明電極以形成特定圖案,因此,需要有良好的蝕刻性。
又,透明導電膜係配置在顯示部的前面,因此,需要有高光透射率。
在耐久性或光透射率業已改善之透明導電膜方面,例如,眾知有一種在透明基材之一表面依序形成有非晶質膜之第1銦錫氧化物層及結晶化膜之第2銦錫氧化物層者。在此,眾知第1銦錫氧化物層中之錫含量以換算氧化物計為5
~20重量%,且第2銦錫氧化物層中之錫含量以換算氧化物計為1~4重量%(例如參照專利文獻1)。
專利文獻1:日本特開2010-61942號公報
透明導電膜要求高耐久性,而藉由製成結晶性可提升耐久性。但,透明導電膜有時會藉由蝕刻而形成多數透明電極,一旦透明導電膜為結晶性,即難以形成蝕刻所造成的透明電極。例如,當透明導電膜為結晶性時,蝕刻率會下降,故而透明電極之形成相當耗費時間,且透明電極之形狀恐無法成為期望之形狀。
由藉由蝕刻形成透明電極等之觀點看來,首先成膜易於蝕刻的非晶質膜,並對該非晶質膜進行蝕刻形成透明電極後,藉由熱處理使其結晶化為宜。此時,非晶質膜必須可藉由熱處理而輕易地進行結晶化。又,非晶質膜亦要求已完成結晶化時的比電阻要夠低。當比電阻夠低時,即便膜厚再薄,仍可使薄片電阻在良好的範圍內。透明導電膜則要求高透射率,而藉由使膜厚偏薄可獲得高透射率。
例如,就以換算氧化物計含有錫10質量%之銦錫氧化物的情況而言,與含有3質量%者相較之下,前者在已完成結晶化時的比電阻會大幅變小,而易於使薄片電阻在良好
範圍內。但,膜厚較薄時,前者比後者更難結晶化。又,例如就以換算氧化物計含有錫3質量%之銦錫氧化物的情況而言,薄片電阻雖可隨著膜厚之增加而減低,但隨著膜厚之增加,透射率亦會下降。又,即便膜厚在理想範圍內,當膜厚相異時,光學特性會產生變化,使用其之光學零件或機器就需要進行再調整。
本發明係用以解決上述課題而實施者,其目的在於提供一種可製作具有結晶性、且厚度及薄片電阻在良好範圍內之透明導電膜的導電膜用素材;具有結晶性、且具有厚度及薄片電阻在良好範圍內之透明導電膜之導電膜積層體;及,具有該導電膜積層體之電子機器。
此外,本發明之目的在於提供上述導電膜用素材及導電膜積層體之製造方法。
本發明之導電膜用素材具有透明基材、第1非晶質層、及第2非晶質層。第1非晶質層係積層在透明基材上且由銦錫氧化物所構成,該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有2質量%以上且15質量%以下之錫。第2非晶質層係積層在第1非晶質層上且由銦錫氧化物所構成,該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有2質量%以上且15質量%以下之錫,並且,該換算氧化物計之錫含量不同於第1非晶質層中換算氧化物計之錫含量。
本發明之導電膜積層體具有透明基材、第1結晶性層、及第2結晶性層。第1結晶性層係積層在透明基材上且由銦
錫氧化物所構成,該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有2質量%以上且15質量%以下之錫。第2結晶性層係積層在第1結晶性層上且由銦錫氧化物所構成,該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有2質量%以上且15質量%以下之錫,並且,該換算氧化物計之錫含量不同於第1結晶性層中換算氧化物計之錫含量。
本發明之電子機器之特徵在於具有上述本發明之導電膜積層體。
本發明之導電膜用素材之製造方法具有第1成膜步驟及第2成膜步驟。第1成膜步驟係使用由銦錫氧化物所構成之第1濺鍍靶材,藉由濺鍍法將第1非晶質層成膜至透明基材上,且該銦錫氧化物以換算氧化物計含有5質量%以上且15質量%以下之錫。第2成膜步驟係使用由銦錫氧化物所構成之第2濺鍍靶材,藉由濺鍍法將第2非晶質層直接成膜至第1非晶質層之表面,且該銦錫氧化物以換算氧化物計含有2質量%以上且小於7質量%之錫。而,第2濺鍍靶材中之錫含量(換算氧化物計之含量)不同於第1濺鍍靶材中之錫含量(換算氧化物計之含量)。
本發明之導電膜積層體之製造方法具有素材製造步驟及熱處理步驟。素材製造步驟係藉由上述本發明之導電膜用素材之製造方法來製造導電膜用素材。熱處理步驟係將導電膜用素材進行熱處理,使第1非晶質層及第2非晶質層結晶化。
依據本發明之導電膜用素材,將具有預定組成之第1非晶質層及第2非晶質層積層製成導電膜前驅物,藉此,在加以熱處理時可獲得厚度及薄片電阻在良好範圍內的結晶性透明導電膜。即便在其中一方的非晶質層於其單獨時不會結晶化而另一方的非晶質層會結晶化的情況下,藉由組合其等並製作成某程度膜厚以上,仍可將雙方之層結晶化。
依據本發明之導電膜積層體,將具有預定組成之第1結晶性層及第2結晶性層積層製成厚度及薄片電阻在良好範圍的透明導電膜,藉此可製作出耐久性及可靠性良好者。
依據本發明之電子機器,使用本發明之導電膜積層體,藉此可提升耐久性及可靠性等。
依據本發明之導電膜用素材之製造方法,藉由具有預定步驟,可輕易地製造上述本發明之導電膜用素材。又,依據本發明之導電膜積層體之製造方法,藉由具有預定步驟,可輕易地製造上述本發明之導電膜積層體。
第1圖係顯示本發明之導電膜用素材之一例的截面圖。
第2圖係顯示本發明之導電膜積層體之一例的截面圖。here
以下,將詳細說明本發明。
第1圖係顯示本發明之導電膜用素材之一例的截面圖。
例如,導電膜用素材1依序具有透明基材2、底層3、第
1非晶質層4及第2非晶質層5。本發明之導電膜用素材1係使用於製造透明基材2上具有結晶性透明導電膜之導電膜積層體者,其係藉由熱處理將第1非晶質層4與第2非晶質層5結晶化來製成結晶性透明導電膜。
在此,本發明中之非晶質、及結晶性係表示藉由在浸漬於HCl水溶液(濃度1.5mol/L)中5分鐘之前後,測定電阻值而求得之電阻值變化率(%)((浸漬後之電阻值/浸漬前之電阻值)×100)加以評估者,當電阻值變化率超過200%時,定義為非晶質;當電阻值變化率在200%以下時,則定義為結晶性。
透明基材2例如宜為:聚乙烯或聚丙烯等聚烯烴;聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯;耐綸6、耐綸66等聚醯胺;以及聚醯亞胺、聚芳酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、及該等共聚物之未延伸或已延伸之塑膠薄膜等。而,透明基材2亦可使用高透明性之其它塑膠薄膜。該等中,尤以聚對苯二甲酸乙二酯所構成之塑膠薄膜為佳。
透明基材2之其中一面或兩面形成有硬塗等底塗層亦可。又,亦可對透明基材2實施易接著處理、電漿處理、及電暈處理等表面處理。從可撓性及耐久性等觀點看來,透明基材2之厚度在10~200μm為佳,在50~180μm較佳。
底層3雖非必須元件,但為了促進第1非晶質層4及第2非晶質層5之結晶化,以設置為宜。底層3只要為可促進第1非晶質層4或第2非晶質層5之結晶化者即可,例如以金屬或
其氧化物、硫化物、氟化物等無機化合物所構成者為宜,通常,以氧化矽或氧化鋁所構成者為佳。較理想為氧化矽,尤以SiOx(x為1.5~2)為佳。
有關底層3之厚度亦同樣地,只要為可促進第1非晶質層4及第2非晶質層5之結晶化之厚度即可,在1nm以上為佳,且在3nm以上較佳。藉由將底層3之厚度設在1nm以上,可有效地促進第1非晶質層4及第2非晶質層5之結晶化。底層3之厚度若在5nm左右,即可充分地促進第1非晶質層4及第2非晶質層5之結晶化,設在5nm以下則可使生產性及透明性優異。
第1非晶質層4及第2非晶質層5係藉由熱處理而結晶化,並構成成為結晶性透明導電膜之導電膜前驅物。第1非晶質層4及第2非晶質層5皆由銦及錫之氧化物的銦錫氧化物所構成,銦錫氧化物中,以換算氧化物(SnO2,以下皆同)計含有2質量%以上且15質量%以下之錫。作為構成銦錫氧化物之氧化物,例如有:氧化銦、氧化錫、以及氧化銦與氧化錫之複合氧化物等。
第1非晶質層4及第2非晶質層5皆為非晶質。又,第1非晶質層4與第2非晶質層5係在銦錫氧化物中以換算氧化物計之錫含量相異。
在本發明之導電膜用素材1中,將成為導電膜前驅物之第1非晶質層4與第2非晶質層5設為非晶質,藉此可使蝕刻性優異。又,令成為導電膜前驅物之第1非晶質層4與第2非晶質層5皆由以換算氧化物計含有2質量%以上且15質量%
以下之錫之銦錫氧化物所構成,藉此可利用熱處理來進行結晶化而製成結晶性透明導電膜,且可使其厚度及薄片電阻皆在良好範圍內。
尤其,藉由令第1非晶質層4與第2非晶質層5在銦錫氧化物中的換算氧化物計錫含量彼此相異值,可易於結晶化之進行,且可使結晶性透明導電膜之厚度及薄片電阻在良好的範圍內,亦易於進行薄片電阻之調整。
第1非晶質層4及第2非晶質層5皆以僅由銦錫氧化物所構成為宜,但在因應需求且未違反本發明主旨之限度下,可含有銦錫氧化物以外之成分。作為銦錫氧化物以外之成分,例如有:鋁、鋯、鉀、矽、鎢、鋅、鈦、鎂、鈰及鍺等之氧化物。
第1非晶質層4中銦錫氧化物以外之成分含量在第1非晶質層4整體中佔10質量%以下,且以5質量%以下為佳,3質量%以下較佳,1質量%以下尤佳。同樣地,第2非晶質層5中銦錫氧化物以外之成分含量在第2非晶質層5整體中佔10質量%以下,且以5質量%以下為佳,3質量%以下較佳,1質量%以下尤佳。
第1非晶質層4中銦錫氧化物中以換算氧化物計之錫含量,以及第2非晶質層5中銦錫氧化物中以換算氧化物計之錫含量不論何者為數較多皆可。以下,將銦錫氧化物中以換算氧化物計之錫含量僅表記為錫含量。
當第1非晶質層4中之錫含量較第2非晶質層5中之錫含量更多時,第1非晶質層4中之錫含量在5質量%以上且在15
質量%以下為宜,且第2非晶質層5中之錫含量在2質量%以上且小於7質量%為宜。藉由設在上述含量分配,可較促進結晶化,進而可使厚度及薄片電阻在良好範圍。第1非晶質層4中之錫含量在7質量%以上且在13質量%以下較佳,且第2非晶質層5中之錫含量在2質量%以上且在5質量%以下較佳。
另一方面,當第2非晶質層5中之錫含量較第1非晶質層4中之錫含量更多時,第1非晶質層4中之錫含量在2質量%以上且小於7質量%為宜,且第2非晶質層5中之錫含量在5質量%以上且在15質量%以下為宜。藉由設在上述含量,可較促進結晶化,進而可使厚度及薄片電阻在良好範圍。第1非晶質層4中之錫含量在2質量%以上且在5質量%以下較佳,且第2非晶質層5中之錫含量在7質量%以上且在13質量%以下較佳。
而,雖然第1非晶質層4中之錫含量,以及第2非晶質層5中之錫含量不論何者為數較多皆可,但從可使第1非晶質層4或第2非晶質層5結晶化時之厚度自由度較大-即,可在較廣泛之厚度範圍下進行結晶化且易於調整結晶性透明導電膜之薄片電阻-之觀點看來,以前者為佳,亦即,宜使第1非晶質層4中之錫含量較第2非晶質層5中之錫含量更多。
當第1非晶質層4及第2非晶質層5中,令換算氧化物計之錫含量較多之層的厚度為a[nm],且令換算氧化物計之錫含量較少之層的厚度為b[nm]時,該等之合計厚度a+b在15≦a+b≦50為佳,18≦a+b≦30較佳。藉由使厚度a+b在上述
範圍內,可輕易地使第1非晶質層4及第2非晶質層5結晶化,進而可使結晶性透明導電膜之厚度與薄片電阻關係良好。而,第1非晶質層4之厚度a在6nm以上為佳,且在8nm以上較佳。
又,厚度a、b滿足b≧12-a/2為宜。藉由滿足上述關係,可使第1非晶質層4及第2非晶質層5較輕易地進行結晶化,進而可使結晶性透明導電膜之厚度與薄片電阻之關係良好。
導電膜用素材1藉由熱處理使第1非晶質層4及第2非晶質層5結晶化,可製成具有結晶性透明導電膜之導電膜積層體。熱處理宜於大氣中例如在100~170℃-理想為125~150℃-之溫度下進行5~180分鐘-理想為10~60分鐘。藉由令熱處理溫度在100℃以上、且令熱處理時間在30分鐘以上,可有效地將第1非晶質層4及第2非晶質層5結晶化。又,藉由令熱處理溫度為170℃、且令熱處理時間為180分鐘,可充分地進行結晶化,而設在該條件以下,則可抑制第1非晶質層4及第2非晶質層5以外之透明基材2等的損傷,亦可提升生產性。
第2圖係顯示將導電膜用素材1進行熱處理而製得之導電膜積層體11之一例的截面圖。例如,導電膜積層體11依序具有透明基材2、底層3、第1結晶性層12、第2結晶性層13。第1結晶性層12係第1非晶質層4經結晶化者,而第2結晶性層13係第2非晶質層5經結晶化者。
結晶性透明導電膜係由第1結晶性層12及第2結晶性層13構成。而,雖未圖示,但結晶性透明導電膜並不限於僅
由第1結晶性層12與第2結晶性層13之2層所構成者,例如,第1結晶性層12與第2結晶性層13之間具備含有該等中間性組成之結晶性層亦可。又,構成結晶性透明導電膜之第1結晶性層12及第2結晶性層13亦可藉由蝕刻而形成有多數透明電極等。
第1結晶性層12與第2結晶性層13皆由銦及錫之氧化物的銦錫氧化物所構成,銦錫氧化物中,以換算氧化物計含有2質量%以上且15質量%以下之錫。又,第1結晶性層12及第2結晶性層13皆為結晶性。此外,第1結晶性層12與第2結晶性層13在銦錫氧化物中以換算氧化物計之錫含量相異。而,銦錫氧化物以具有氧化銦(In2O3)之結晶構造且有錫取代了銦之位置為宜。
依據此種導電膜積層體11,藉由使第1結晶性層12及第2結晶性層13具結晶性,可令耐久性佳。又,令第1結晶性層12及第2結晶性層13皆為以換算氧化物計含有2質量%以上且15質量%以下之錫之銦錫氧化物所構成、且彼此錫含量相異者,藉此可使厚度及薄片電阻在良好範圍。
可使第1結晶性層12與第2結晶性層13中之錫含量及厚度之關係同於例如第1非晶質層4與第2非晶質層5中之錫含量及厚度之關係。具有第1結晶性層12及第2結晶性層13之結晶性透明導電膜之比電阻在4.0×10-4Ω‧cm以下為佳,在3.5×10-4Ω‧cm以下較佳,在3.0×10-4Ω‧cm以下尤佳。又,該結晶性透明導電膜之薄片電阻值以50~500Ω/□為佳,70~200Ω/□較佳。
導電膜積層體11適用於電子機器,尤其適用於具有顯示部及配置在該顯示部前面之觸控面板的電子機器。尤其,導電膜積層體11可作為觸控面板中之具有透明電極之基板使用。作為適用導電膜積層體11之觸控面板,可舉如:藉由上下電極接觸來特定觸碰位置之電阻膜式及感測電容變化之電容耦合方式。
接下來,說明導電膜用素材1之製造方法。
導電膜用素材1可藉由於透明基材2上因應需求形成底層3後,依序形成第1非晶質層4及第2非晶質層5而製造。成膜方法並未有限定,可適用濺鍍法、離子鍍法、真空蒸鍍法,且以濺鍍法尤佳。
第1非晶質層4係使用例如銦錫氧化物所構成之第1濺鍍靶材,藉由濺鍍法而成膜。第1濺鍍靶材以銦錫氧化物中以換算氧化物計含有2質量%以上且15質量%以下之錫為宜。第1濺鍍靶材中之銦錫氧化物以混合氧化錫(SnO2)與氧化銦(In2O3)所燒結之燒結物所構成為宜。
第2非晶質層5係使用例如銦錫氧化物所構成之第2濺鍍靶材,藉由濺鍍法而成膜。第2濺鍍靶材以銦錫氧化物中以換算氧化物計含有2質量%以上且15質量%以下之錫為宜。又,第2濺鍍靶材中之銦錫氧化物以混合氧化錫(SnO2)與氧化銦(In2O3)所燒結之燒結物所構成為宜。而,第2濺鍍靶材中之錫含量(換算氧化物計之含量)與第1濺鍍靶材中之錫含量(換算氧化物計之含量)相異。
第1濺鍍靶材中之銦錫氧化物中以換算氧化物計之錫
含量,以及第2濺鍍靶材中之銦錫氧化物中以換算氧化物計之錫含量不論何者為數較多皆可。第1濺鍍靶材及第2濺鍍靶材中之錫含量可配合期望之第1非晶質層4及第2非晶質層5來適宜選擇。
當第1濺鍍靶材中之錫含量較多時,第1濺鍍靶材中之錫含量在5質量%以上且在15質量%以下為宜,且第2濺鍍靶材中之錫含量在2質量%以上且小於7質量%為宜。第1濺鍍靶材中之換算氧化物計之錫含量在7質量%以上且在13質量%以下較佳,且第2濺鍍靶材中之換算氧化物計之錫含量在2質量%以上且在5質量%以下較佳。
另一方面,當第2濺鍍靶材中之換算氧化物計之錫含量較多時,第1濺鍍靶材中之換算氧化物計之錫含量在2質量%以上且小於7質量%為宜,且第2濺鍍靶材中之換算氧化物計之錫含量在5質量%以上且在15質量%以下為佳。第1濺鍍靶材中之換算氧化物計之錫含量在2質量%以上且在5質量%以下較佳,且第2濺鍍靶材中之換算氧化物計之錫含量在7質量%以上且在13質量%以下較佳。
第1非晶質層4及第2非晶質層5之成膜例如以一邊導入氬氣中已混合0.5~10體積%-理想為0.8~6體積%-之氧氣的混合氣體,一邊進行濺鍍為佳。一邊導入上述混合氣體一邊進行濺鍍,藉此可成膜非晶質,且可輕易地進行熱處理時之結晶化使結晶化完成後薄片電阻在良好範圍內者。
如前述說明,導電膜積層體11可藉由將導電膜用素材1進行熱處理,使第1非晶質層4及第2非晶質層5結晶化而製
造。熱處理例如宜於大氣中,在上述溫度及時間範圍內進行。
以下,列舉實施例具體說明本發明。而,本發明並不受限於該等實施例解釋。
例1~5為實施例,而例6、7為比較例。又,例1~7中之厚度係從光學特性或濺鍍成膜率與濺鍍時間所求算之值,並非實際測定之厚度。
於透明基材之厚度100μm的PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜上形成厚度32埃之SiO2膜作為底層。SiO2膜係使用摻硼聚矽氧烷靶材,一邊導入氬氣中已混合28體積%氧氣之混合氣體,一邊在0.2Pa之壓力下進行AC磁控濺鍍來形成。而,SiO2膜之厚度調整係調整功率密度與濺鍍時間來進行。
在該形成有SiO2膜之PET薄膜的SiO2膜上,使用由銦錫氧化物所構成之靶材A(以下表記為ITO靶材A),一邊導入氬氣中已混合1.4體積%氧氣之混合氣體,一邊在0.25Pa之壓力下進行DC磁控濺鍍,而形成了厚度151埃之第1非晶質層(第1成膜步驟)。
而,ITO靶材A係由使10質量%之氧化錫(SnO2)及90質量%之氧化銦(In2O3)混合燒結之燒結物所構成。又,第1非晶質層之厚度調整係調整功率密度與濺鍍時間來進行。而,第1非晶質層中之錫含量(換算氧化物計之含量)推定大約10質量%。
再來,在第1非晶質層上使用由銦錫氧化物所構成之靶
材B(以下表記為ITO靶材B),一邊導入氬氣中已混合1.4體積%氣氧之混合氣體,一邊在0.25Pa之壓力下進行DC磁控濺鍍,形成厚度47埃之第2非晶質層(第2成膜步驟)並製造出導電膜用素材(素材製造步驟)。
而,ITO靶材B係由使3質量%之氧化錫(SnO2)與97質量%之氧化銦(In2O3)混合燒結之燒結物所構成。又,第2非晶質層之厚度調整係調整功率密度與濺鍍時間來進行。
對所製得之導電膜用素材,在大氣中進行溫度150℃且100分鐘之熱處理,製造出導電膜積層體(熱處理步驟)。
除分別將SiO2膜之厚度變更成53埃、將第1非晶質層之厚度變更成96埃、且將第2非晶質層之厚度變更成99埃以外,以同於例1之方法製造導電膜用素材,並進行熱處理而製造出導電膜積層體。
除分別將SiO2膜之厚度變更成71埃、將第1非晶質層之厚度變更成131埃、且將第2非晶質層之厚度變更成134埃以外,以同於例1之方式製造導電膜用素材,並進行熱處理而製造出導電膜積層體。
除將SiO2膜之厚度變更成70埃以外,以同於實施例1之方式製造出形成有SiO2膜之PET薄膜。在該形成有SiO2膜之PET薄膜的SiO2膜上,使用ITO靶材B,一邊導入氬氣中已混合1.4體積%氧氣之混合氣體,一邊在0.25Pa之壓力下進
行DC磁控濺鍍,形成了厚度134埃之第1非晶質層(第1成膜步驟)。而,第1非晶質層之厚度調整係調整功率密度與濺鍍時間來進行。
再來,在第1非晶質層上使用靶材A,一邊導入氬氣中已混合1.4體積%氧氣之混合氣體,一邊在0.25Pa之壓力下進行DC磁控濺鍍,形成厚度131埃之第2非晶質層(第2成膜步驟)並製造出導電膜用素材(素材製造步驟)。而,第2非晶質層之厚度調整係調整功率密度與濺鍍時間來進行。
對所製得之導電膜用素材在大氣中進行溫度150℃且100分鐘之熱處理,並製造出導電膜積層體(熱處理步驟)。
除將SiO2膜之厚度變更成31埃以外,以同於實施例1之方式製造出形成有SiO2膜之PET薄膜。在該形成有SiO2膜之PET薄膜的SiO2膜上,使用ITO靶材A,一邊導入氬氣中已混合1.4體積%氧氣之混合氣體,一邊在0.25Pa之壓力下進行DC磁控濺鍍而形成了厚度86埃之第1非晶質層(第1成膜步驟)。而,第1非晶質層之厚度調整係調整功率密度與濺鍍時間來進行。
再來,在第1非晶質層上使用靶材C,一邊導入氬氣中已混合1.7體積%氧氣之混合氣體,一邊在0.25Pa之壓力下進行DC磁控濺鍍,形成厚度96埃之第2非晶質層(第2成膜步驟)並製造出導電膜用素材(素材製造步驟)。而,ITO靶材C係由使5質量%之氧化錫(SnO2)與95質量%之氧化銦(In2O3)混合燒結之燒結物所構成。第2非晶質層之厚度調整係調整
功率密度與濺鍍時間來進行。
對所製得之導電膜用素材以同於例1之方式進行熱處理,並製造出導電膜積層體。
除將SiO2膜之厚度變更成52埃以外,以同於實施例1之方式製造出形成有SiO2膜之PET薄膜。在該形成有SiO2膜之PET薄膜的SiO2膜上,使用ITO靶材A,一邊導入氬氣中已混合1.4體積%氧氣之混合氣體,一邊在0.25Pa之壓力下進行DC磁控濺鍍,形成厚度195埃之非晶質膜作為比較用素材。又,非晶質膜之厚度調整係調整功率密度與濺鍍時間來進行。其後在大氣中進行溫度150℃且100分鐘之熱處理,並製造出比較用之積層體。
除將SiO2膜之厚度變更成51埃、使用ITO靶材B、且將非晶質膜之厚度變更成186埃以外,以同於例6之方式製造出比較用素材及比較用之積層體。
接下來,針對例1~7之素材及積層體進行以下評估。結果顯示於表1。
而,表中,「10ITO」表示以換算氧化物計含有10質量%之錫者;「3ITO」表示以換算氧化物計含有3質量%之錫者;且「5ITO」表示以換算氧化物計含有5質量%之錫者。
在將積層體浸漬於HCl水溶液(濃度1.5mol/L)中5分鐘之前後測定電阻值,來求算電阻值變化率(%)((浸漬後之電
阻值/浸漬前之電阻值)×100)。而,如前述說明,電阻值變化率係作為結晶性之指標,以電阻值變化率在200%以下者為具有結晶性。
分別針對素材及積層體切割成100mm×100mm之尺寸,並使用Lorester(三菱化學公司製、商品名)藉由四探針法來測定透明導電膜之薄片電阻值。使用該薄片電阻值,藉由下述式(1)算出透明導電膜之比電阻。在此,式(1)中之透明導電膜之厚度,在例1~5之素材及積層體中為第1非晶質層及第2非晶質層之合計厚度,在例6、7之素材及積層體中則為非晶質膜之厚度。
比電阻[Ω‧cm]=薄片電阻值[Ω/□]×厚度[Å]÷108………(1)
可知,依據例1~5之素材,可藉由熱處理來獲得具有透明導電膜的積層體,該透明導電膜係具有結晶性且低比電阻者。另一方面,依據例6之素材,無法獲得具有結晶性
透明導電膜的積層體。又,依據例7之素材,雖可獲得具有結晶性者,但無法獲得具有低比電阻之透明導電膜的積層體。又,在例1~4中,由於藉由與易於結晶化之3ITO組合來促使透明導電膜結晶化,故而在熱處理後可使透明導電膜之比電阻降低。
將本發明之導電膜用素材進行熱處理所獲得、並由具有結晶性且厚度與薄片電阻有良好數值之透明導電膜所構成的導電膜積層體,在產業上可利用於觸控面板等電子機器。
而,在此引用2011年5月20日所提出申請之日本專利申請案第2011-113480號之說明書、專利申請範圍、圖式及摘要之全部內容,並採納作為本發明說明書之揭示。
1‧‧‧導電膜用素材
2‧‧‧透明基材
3‧‧‧底層
4‧‧‧第1非晶質層
5‧‧‧第2非晶質層
11‧‧‧導電膜積層體
12‧‧‧第1結晶性層
13‧‧‧第2結晶性層
第1圖係顯示本發明之導電膜用素材之一例的截面圖。
第2圖係顯示本發明之導電膜積層體之一例的截面圖。
2‧‧‧透明基材
3‧‧‧底層
11‧‧‧導電膜積層體
12‧‧‧第1結晶性層
13‧‧‧第2結晶性層
Claims (13)
- 一種導電膜用素材,其特徵在於具有:透明基材;第1非晶質層,係積層在前述透明基材上且由銦錫氧化物所構成,該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有2質量%以上且15質量%以下之錫;及第2非晶質層,係積層在前述第1非晶質層上且由銦錫氧化物所構成,該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有2質量%以上且15質量%以下之錫,並且,該換算氧化物計之錫含量不同於前述第1非晶質層中換算氧化物計之錫含量。
- 如申請專利範圍第1項之導電膜用素材,其中前述第1非晶質層及前述第2非晶質層中,在換算氧化物計之錫含量較多之層中,換算氧化物計之錫含量係5質量%以上且15質量%以下;並且,在換算氧化物計之錫含量較少之層中,換算氧化物計之錫含量係2質量%以上且小於7質量%。
- 如申請專利範圍第1或2項之導電膜用素材,其中前述第1非晶質層及前述第2非晶質層中,令換算氧化物計之錫含量較多之層的厚度為a[nm],且令換算氧化物計之錫含量較少之層的厚度為b[nm]時,其等之合計厚度a+b滿足15≦a+b≦50。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之導電膜用素材,其中前述第1非晶質層及前述第2非晶質層中,令換算氧化 物計之錫含量較多之層的厚度為a[nm],且令換算氧化物計之錫含量較少之層的厚度為b[nm]時,滿足b≧12-a/2。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之導電膜用素材,其中前述第1非晶質層中換算氧化物計之錫含量係較前述第2非晶質層中換算氧化物計之錫含量更多。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之導電膜用素材,其在前述透明基材與前述第1非晶質層之間具有矽氧化物層。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項之導電膜用素材,其中前述第1非晶質層及前述第2非晶質層係藉由熱處理而呈結晶化。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項之導電膜用素材,其中前述透明基材為聚對苯二甲酸乙二酯。
- 一種導電膜積層體,其特徵在於具有:透明基材;第1結晶性層,係積層在前述透明基材上且由銦錫氧化物所構成,該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有2質量%以上且15質量%以下之錫;及第2結晶性層,係積層在前述第1結晶性層上且由銦錫氧化物所構成,該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有2質量%以上且15質量%以下之錫,並且,該換算氧化物計之錫含量不同於前述第1結晶性層中換算氧化物計之錫含量。
- 一種電子機器,其特徵在於具有如申請專利範圍第9項之導電膜積層體。
- 一種導電膜用素材之製造方法,其特徵在於具有下述步驟:第1成膜步驟,係使用由銦錫氧化物所構成之第1濺鍍靶材,並藉由濺鍍法將第1非晶質層成膜至透明基材上,且該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有5質量%以上且15質量%以下之錫;及第2成膜步驟,係使用由銦錫氧化物所構成之第2濺鍍靶材,並藉由濺鍍法將第2非晶質層直接成膜至前述第1非晶質層之表面,且該銦錫氧化物以換算氧化物計,含有2質量%以上且小於7質量%之錫;但,第2濺鍍靶材中之錫含量(換算氧化物計之含量)不同於第1濺鍍靶材中之錫含量(換算氧化物計之含量)。
- 一種導電膜積層體之製造方法,其特徵在於具有下述步驟:素材製造步驟,係藉由如申請專利範圍第11項之製造方法來製造導電膜用素材;及熱處理步驟,係將前述導電膜用素材進行熱處理,使前述第1非晶質層及前述第2非晶質層結晶化。
- 如申請專利範圍第12項之導電膜積層體之製造方法,其中前述熱處理步驟係在溫度100~170℃下進行30~180分鐘。
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