TWI381401B - Transparent conductive film and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本發明係關於一種含有有機高分子膜基材之透明導電膜及其製造方法。本發明之透明導電膜例如可用於觸控面板用透明電極或膜太陽電池用電極等電極用途。此外，還可用於液晶顯示器、電致發光(EL，electroluminescence)顯示器等新顯示器方式之透明電極、或透明物品之抗靜電或電磁波屏蔽等。
近年來，在觸控面板、液晶顯示器面板、有機EL(OLED)面板、電致發光面板、電子紙元件等中，自使用先前之帶透明電極之玻璃基板的元件變為使用在透明塑膠膜上設置透明電極而成之膜基板的元件，需求正不斷變化。進而，作為透明電極材料，現在ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)為主流，然而由於作為其主要原料的In元素有可能枯竭，因此在資源上豐富的ZnO系透明導電膜受到關注。
透明電極用途之ZnO系導電膜的主流係摻雜了Ga之GZO薄膜、摻雜了Al之AZO薄膜，對於其成膜方法研究過磁控濺鍍法、脈衝雷射蒸鍍(PLD，Pulse Laser Deposition)法、反應性電漿蒸鍍(RPD，Reactivity Plasma Deposition)法、噴霧法等。所得之特性逐漸接近ITO膜，作為電阻率值亦報告過10-5 Ωcm左右之良好的值。耐熱性．耐濕熱性等耐久性亦逐漸接近ITO膜。但是，該等報告之大部分係在玻璃
板等具有耐熱性之基板上於300℃左右之高溫下成膜，而且僅研究了膜厚為200~500 nm左右之相當厚的膜。
另一方面，作為形成ZnO系導電膜之基板，亦研究過使用通用的有機高分子膜基材，然而對於有機高分子膜基材之情況，可加熱之溫度通常為180℃以下。又，在將基材之溫度設定為180℃以下，而形成膜厚100 nm左右之較薄ZnO系導電膜的情況下，僅可獲得如下之膜，即，其與膜厚為200 nm以上之較厚的導電膜相比電阻率值更高，且在加濕熱試驗時之電阻變化亦非常大(非專利文獻1)。
特別是在使用AZO、GZO等氧化物靶材利用濺鍍法形成ZnO系透明導電膜之情況下，即使僅使用Ar氣作為濺鍍氣體來成膜，氧化物靶材中所含之氧量亦較多，因此若於180℃以下之基材溫度下進行成膜，則會形成氧過多膜。由此，僅可獲得電阻率值較高、加濕熱試驗時之電阻變化亦非常大之膜。
又，提出了以下提案：在有機高分子膜基材(例如聚對苯二甲酸乙二酯基材：PET基材)上形成AZO膜之情況下，藉由在PET基材與AZO膜之間形成類玻璃層(氧化鋁膜)，而可降低電阻率值(非專利文獻2)。
[非專利文獻1]第67次應用物理學會學術演講會預稿集．31p-ZE-8「ZnO系透明導電膜之電氣特性之耐濕性的膜厚依賴性」
[非專利文獻2]第67次應用物理學會學術演講會預稿集．31p-ZE-19「藉由PLD法在PET基板上所製作之氧化鋅系
透明導電膜」
非專利文獻2之類玻璃層(氧化鋁膜)係使用具有化學計量之氧組成的氧化鋁材料、藉由PLD法而形成之膜，必須為200 nm以上之厚膜且表面平滑的類玻璃膜。而且，僅在形成於其上之AZO膜之厚度較厚的情況(225 nm)下發揮效果。
又，可判明在有機高分子膜基材上形成ZnO系透明導電薄膜之情況下，由於自膜中產生之氧氣等氣體或水分等，會使透明導電薄膜之電阻值或耐濕熱特性等變差。即，在透明導電薄膜中因氧缺乏而形成予體，但若氧被過多地納入膜中，則由於予體減少，故電子密度降低，而電阻值變高。又，若氧空穴少，則無法經由空穴而良好地進行原子之重排或結晶化，因此會導致電阻值或耐濕熱特性劣化。特別是在形成100 nm以下之較薄的ZnO系透明導電薄膜之情況下，該影響較大。
本發明之目的在於提供一種透明導電膜及其製造方法，該透明導電膜具有有機高分子膜基材以及ZnO系透明導電薄膜，且即使在該ZnO系透明導電薄膜之膜厚較薄的情況(特別是在膜厚100 nm以下的情況)下，亦會顯示出低電阻值，並且在濕熱環境下電阻值之變化率亦較小。
本發明者為了達成上述目的而進行了深入研究，結果發
現，利用下述所示之透明導電膜及其製造方法可達成上述目的，從而完成了本發明。
即，本發明之透明導電膜係含有有機高分子膜基材，其特徵在於，具有形成於前述有機高分子膜基材上之可見光透過率較高的第一氧化物薄膜、以及形成於前述第一氧化物薄膜上之ZnO系透明導電薄膜，前述第一氧化物薄膜在形成前述ZnO系透明導電薄膜之前的氧量為化學計量值之60~90%。
再者，於本發明中，所謂「可見光透過率較高」，係指基於JIS K 7361而測定之可見光透過率為80%以上。
本發明之透明導電膜在有機高分子膜基材與ZnO系透明導電薄膜之間，介隔有在形成前述ZnO系透明導電薄膜之前的氧量為化學計量值之60~90%的第一氧化物薄膜。在此種構成之情況下，可推測，即使用於形成ZnO系透明導電薄膜之氧化物靶材自身的氧過多，在形成ZnO系透明導電薄膜之過程中，成為基底之前述第一氧化物薄膜亦會變為吸收氧之狀態，從而以氧不足狀態形成ZnO系透明導電薄膜。藉此，即使ZnO系透明導電薄膜之膜厚為100 nm以下，亦會顯示出低電阻值，並且良好地進行原子之重排或結晶化，因此在濕熱環境下電阻值之變化率亦較小，耐濕熱性變得良好。再者，在形成前述ZnO系透明導電薄膜之前的氧量未達化學計量值之60%的氧化物薄膜中，不僅成膜變得不穩定，而且光吸收增大而使可見光透過率降低，因此有可能無法用作透明導電膜之用途。
前述第一氧化物薄膜較好的是該薄膜中之氧量為化學計量值之60~90%的範圍，更好的是65~75%的範圍。若為該範圍內，則不僅可確保透明性，而且可進一步降低電阻值。進而，還可進一步減小濕熱環境下之電阻值的變化率。
前述ZnO系透明導電薄膜在大氣中150℃下加熱1小時後之電阻值(R1)相對於在前述第一氧化物薄膜上剛形成後之電阻值(R0)，較好的是降低10%以上，更好的是降低20%以上，尤其好的是降低20~40%。若為該範圍內，則以氧不足狀態形成ZnO系透明導電薄膜，因此顯示出低電阻值，並且在濕熱環境下亦可減小電阻值之變化率。再者，為了將電阻變化率控制在上述範圍內，例如如後所述，利用反應性雙靶磁控濺鍍法(Dual Magnetron Sputter)，使用電漿發射監視控制器(PEM，Plasma Emission Monitor)控制阻抗並形成第一氧化物薄膜時，將阻抗之控制值(設定點：SP)設定為特定範圍內，而在有機高分子膜基材上形成氧量為化學計量值之60~90%的第一氧化物薄膜，然後，在該第一氧化物薄膜上以後述之方式形成ZnO系透明導電薄膜即可。
前述ZnO系透明導電薄膜較好的是摻雜了選自Al、Ga、B及In中之一種或兩種元素的ZnO薄膜。其原因在於，容易提高透明性及導電性。
前述第一氧化物薄膜較好的是氧化鋁薄膜或氧化矽薄膜。其原因在於，低折射率性、低內部應力性、高生產
性、高防濕性及與ZnO系薄膜之整合性均變得良好。
本發明中，進而可具有形成於前述ZnO系透明導電薄膜上之可見光透過率較高的第二氧化物薄膜。其原因在於，該第二氧化物薄膜成為保護層，而可保護ZnO系透明導電薄膜。
前述第二氧化物薄膜在環境溫度40℃相對濕度90%之條件下利用Mocon法測定的水蒸氣透過率，較好的是1.0 g/m2day以下，更好的是0.5 g/m2day以下。在上述ZnO系透明導電薄膜之膜厚為100 nm以下之情況下，在大氣中或加濕熱試驗中，有水分沿著ZnO系透明導電薄膜之表面或晶粒進入的情況，該水分有可能妨礙電子移動、或導致電子密度降低。因此，若如上所述使用水蒸氣透過率較低(具有防濕特性)之第二氧化物薄膜來作為保護層，則可防止水分吸附於ZnO系透明導電薄膜之表面或內部，因此認為電阻值或耐濕熱可靠性會提高。又，若使用氧量少於化學計量值之氧化物來作為上述第二氧化物薄膜之材料，則可進一步降低ZnO系透明導電薄膜之電阻值。
前述ZnO系透明導電薄膜之膜厚較好的是10~100 nm。其原因在於，不僅可確保平坦性，而且可提高可見光透過率。又，若為該範圍內，則亦可提高生產性。
本發明之透明導電膜之製造方法係用於製造上述本發明之透明導電膜的較佳方法，其特徵在於，利用反應性雙靶磁控濺鍍法形成前述第一氧化物薄膜。若利用反應性雙靶磁控濺鍍法來成膜，則不僅可抑制對基材造成之損傷，而
且可提高成膜速度。進而，容易控制第一氧化物薄膜中之氧量。
以下一面參照圖式一面對本發明之實施形態進行說明。圖1係表示本發明之透明導電膜之一例的概略剖面圖。又，圖2係表示本發明之透明導電膜之另一例的概略剖面圖。
圖1所示之透明導電膜具有：有機高分子膜基材1、依序形成於該有機高分子膜基材1上之可見光透過率較高的第一氧化物薄膜2及ZnO系透明導電薄膜3。並且，第一氧化物薄膜2在形成ZnO系透明導電薄膜3之前的氧量為化學計量值之60~90%(較好的是65~75%)。又，圖2所示之透明導電膜相對於圖1之透明導電膜而言，進而具有形成於ZnO系透明導電薄膜3上之可見光透過率較高的第二氧化物薄膜4。
作為有機高分子膜基材1，較好的是使用透明性、耐熱性、表面平滑性優異之膜。例如，作為其材料，可使用聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系高分子、聚烯烴系高分子、聚碳酸酯、聚醚碸、聚芳酯、聚醯亞胺、降烯等單一成分高分子或共聚合高分子或者環氧系膜等。
有機高分子膜基材1之厚度亦取決於成膜條件或用途，一般而言，為16~200 μm左右。為了不僅確保機械強度，而且提高透明性，較好的是厚度為25~125 μm。
有機高分子膜基材1之表面平滑性較好的是無凹凸。因此，在有機高分子膜基材1中，形成有第一氧化物薄膜2之側的面利用AFM(原子力顯微鏡)獲得之1 μm見方的表面粗糙度(Ra)較好的是1.5 nm以下。
作為第一氧化物薄膜2之構成材料，可使用氧化鋁、氧化矽、氧化鈰、氧化鈮、氧化鈦等，就低折射率、低內部應力性、高生產性、高防濕性、與ZnO系透明導電薄膜3之整合性的觀點而言，較好的是氧化鋁、氧化矽。
第一氧化物薄膜2之厚度例如為2~100 nm，較好的是4~50 nm。若為該範圍內，則不僅可確保平坦性，而且可提高可見光透過率，進而亦可提高生產性。
至於在有機高分子膜基材1上形成第一氧化物薄膜2之方法，可考慮各種成膜方法，就可自由地控制第一氧化物薄膜2中之氧量而言，較好的是採用真空成膜法。其中，就提高成膜速度、減少對基板造成之損傷以及第一氧化物薄膜2中氧量之控制性的觀點而言，較好的是使用實質上不含氧之靶材、並在氧氣與氬氣等惰性氣體之混合氣體環境下進行成膜的反應性雙靶磁控濺鍍法。
再者，在有機高分子膜基材1上形成第一氧化物薄膜2之前，亦可在氬氣、氮氣等惰性氣體環境下，對有機高分子膜基材1實施電漿處理等表面改質處理(前處理)。
反應性雙靶磁控濺鍍法係用MF(中波)電源對將2片靶材分別安裝於磁電極上而得者交互放電之成膜方式。該方法中，在一側靶材放電而成膜時，另一側靶材帶有弱的反電
荷，而消除靶材表面之電荷，因此即使在難以利用氧化鋁、氧化矽等氧化物達到靶材表面之導通的情況下，亦可穩定地成膜。
以下，對利用反應性雙靶磁控濺鍍法來形成氧化鋁薄膜之情況進行說明。在反應性雙靶磁控濺鍍法中，在使用作為靶材的Al形成氧化鋁薄膜時，在氧氣與氬氣等惰性氣體之混合氣體環境下進行。將氧氣供給至裝置內通常係藉由如下方式來進行，即，使用電漿發射監視控制器(PEM)來檢測放電之電漿強度，並反饋所導入之反應氣體(氧氣)之量而進行控制的電漿控制方式；或同樣地使用PEM，檢測放電之阻抗(放電之電阻值)，以使該值達到某一定值之方式來變動氧氣之導入量的阻抗控制方式。作為PEM，可使用德國Ardenne公司製造之PEM05。該裝置可用於電漿控制方式、阻抗控制方式之任意一種。在氧化鋁之成膜中，就可穩定地控制方面而言，較好的是利用阻抗控制方式進行成膜。
在使用PEM進行阻抗控制並成膜時，藉由改變阻抗之控制值(設定點：SP)，而可調整所得氧化鋁薄膜中之氧量。
在利用反應性雙靶磁控濺鍍法(除了SP以外為後述實施例1之條件)，改變SP而形成氧化鋁薄膜後，依照後述測定方法利用X射線光電子分析裝置(ESCA)分析薄膜，算出氧峰值與鋁峰值之比(氧峰值/鋁峰值，以下稱作「O/Al值」)。又，對於氧化矽薄膜，亦利用反應性雙靶磁控濺鍍法(除了SP以外為後述實施例6之條件)改變SP而成膜，
然後，依照後述測定方法利用ESCA分析薄膜，算出氧峰值與矽峰值之比(氧峰值/矽峰值，以下稱作「O/Si值」)。將結果表示於表1。再者，氧化鋁之化學計量組成(Al2O3)中的O/Al值為1.80，氧化矽之化學計量組成(SiO2)中的O/Si值為2.00。又，將表1之氧化鋁薄膜的相對於化學計量值之氧量(%)，作為該氧化鋁薄膜之O/Al值與化學計量組成(Al2O3)中的O/Al值之比例。同樣地，將表1之氧化矽薄膜的相對於化學計量值之氧量(%)，作為該氧化矽薄膜之O/Si值與化學計量組成(SiO2)中的O/Si值之比例。
在利用反應性雙靶磁控濺鍍法形成氧化鋁薄膜之情況下，為了使氧化鋁薄膜之氧量相對於化學計量值之氧量為60~90%的範圍內，只要相對於3 kw之施加功率，於SP=20~45之製造條件下成膜即可(參照表1)。又，為了使氧化鋁薄膜之氧量相對於化學計量值之氧量為65~75%的範圍內，只要相對於3 kw之施加功率，於SP=30~40之製造條件下成膜即可(參照表1)。
另一方面，在利用反應性雙靶磁控濺鍍法形成氧化矽薄
膜之情況下，為了使氧化矽薄膜之氧量相對於化學計量值之氧量為60~90%的範圍內，只要相對於3 kw之施加功率，於SP=40~55之製造條件下成膜即可(參照表1)。又，為了使氧化矽薄膜之氧量相對於化學計量值之氧量為65~75%的範圍內，只要相對於3 kw之施加功率，於SP=47.5~52.5之製造條件下成膜即可(參照表1)。
在改變氧氣導入量而在有機高分子膜基材1上形成第一氧化物薄膜2之情況下，第一氧化物薄膜2之表面的凹凸形狀會發生變化。例如，在形成氧化鋁薄膜之情況下，如圖3之AFM照片所示，若以SP=17成膜，則表面相當粗糙，而若以SP=25~35成膜，則大凹凸消失，成為間距較小的凹凸，整體上平滑性提高。
作為ZnO系透明導電薄膜3之成膜方法，可採用磁控濺鍍法、脈衝雷射蒸鍍(PLD)法、反應性電漿蒸鍍(RPD)法等真空成膜法。該等之中，就所得之膜的特性或生產性之觀點而言，一般認為較普通的是磁控濺鍍法。
利用磁控濺鍍法來形成ZnO系透明導電薄膜3之方法例如可採用如下兩種方法。一種方法係由氧化物靶材燒結體在以氬氣為主要氣體之氬氣環境下進行濺鍍成膜之方法。作為氬氣環境，可僅使用氬氣，或者使用少量氬氣與氬氣之混合氣體。另一種方法係由金屬靶材在氧氣與氬氣之混合氣體環境下進行濺鍍成膜之反應性磁控濺鍍法。
於本發明中，作為一種效果，係在由氧化物靶材燒結體形成ZnO系透明導電薄膜3時，可形成氧缺乏膜，但在調
整氧量並成膜之由金屬靶材之成膜中，亦可於容易控制表面平滑性之第一氧化物薄膜2上形成ZnO系透明導電薄膜3，因此可提高ZnO系透明導電薄膜3之結晶性。再者，關於設置後述第二氧化物薄膜4時之效果，無論是在由氧化物靶材燒結體成膜之情況下，還是在由金屬靶材成膜之情況下，均可同樣地獲得。
若在有機高分子膜基材1上，以低溫(例如100℃左右)形成ZnO系透明導電薄膜3，則特別是在其厚度為100 nm以下之情況下，有膜並非形成漂亮的C軸結晶配向而是接近結晶方位錯開的多晶之情況。此時，因大氣中之水分沿著薄膜表面或多晶體之界面進入，而使電子難以移動，從而有電阻值上升之情況。
此種情況下，如圖2所示，若在ZnO系透明導電薄膜3上形成第二氧化物薄膜4，則可保護ZnO系透明導電薄膜3免受大氣中之水分等的影響。特別是，若使用在環境溫度40℃相對濕度90%之條件下利用Mocon法測定的水蒸氣透過率為1.0 g/m2day以下之薄膜，來作為第二氧化物薄膜4，則可更有效地發揮防濕特性。作為此種第二氧化物薄膜4之構成材料，除了可使用與上述第一氧化物薄膜2相同之材料以外，還可例示ITO或在ITO中混入其他元素之材料等。在使用如ITO系材料般具有導電性之材料的情況下，由於可獲得低電阻值，因此較好。
第二氧化物薄膜4之厚度雖亦取決於構成材料，但就平坦性及防濕特性之觀點而言，較好的是1~100 nm之範圍，
更好的是2~80 nm之範圍。在第二氧化物薄膜4之構成材料為絕緣體之情況下，於電極用途中較好的是厚度較薄之層。再者，於靜電容量型觸控面板用途中，即使厚度厚於上述範圍亦可使用。對於第二氧化物薄膜4之形成方法而言，可採用與上述第一氧化物薄膜2相同之方法。
又，如上述所得之透明導電膜進而可實施在80~180℃之溫度下熱處理的退火步驟。其原因在於，可誘發ZnO系透明導電薄膜3之內部的結構重組，可獲得更低之電阻值，並且可提高耐濕熱特性。作為退火步驟之較好條件，係在130~160℃之溫度範圍中進行30分鐘~24小時左右，更好的是在該溫度範圍中進行1~10小時。再者，退火步驟通常在大氣中進行，但亦可在減壓或真空環境下進行。
以上雖然對本發明之一例進行了說明，但本發明並不限定於上述例子。例如，本發明之透明導電膜可在有機高分子膜基材1之與成膜面相反的面上，經由透明黏著劑貼合厚的透明基材。其原因在於，有可提高膜之機械強度、特別是可防止捲曲等的產生之優點，又在用於觸控面板用電極之情況下，由於透明黏著劑之緩衝效果而ZnO系透明導電薄膜之機械耐久性可大幅度提高。
以下舉出實施例對本發明進行說明，但本發明並不限定於該等實施例。
<實施例1>
(有機高分子膜基材)
作為有機高分子膜基材，使用三菱樹脂(股)製造之0300E(厚度100 μm)的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜。
(前處理)
在安裝有電漿處理部、雙靶磁控濺鍍電極1基、單靶磁控濺鍍電極2基之捲取成膜裝置上，安裝上述PET膜。此後，在使用加熱為120℃之捲取式電極捲取上述PET膜，並利用由低溫線圈以及蝸輪泵所構成之排氣系統進行脫氣處理，而得到1.5×10-6 Pa之極限真空。其後，導入氬氣，在13.56 MHz之電漿放電中通過上述PET膜，並對成為其成膜面之平滑面進行前處理。
(氧化鋁薄膜之形成)
其後，在雙靶磁控濺鍍電極上安裝Al作為靶材，導入氬氣150 sccm(大氣壓換算氣體流量之單位)，以3 kw之MF放電藉由PEM阻抗控制導入氧氣，而形成作為第一氧化物薄膜(底塗層)的氧化鋁薄膜。成膜氣壓為0.3 Pa，SP設定為35。所得氧化鋁薄膜之膜厚約為10 nm。
(GZO薄膜之形成)
其後，在單靶磁控濺鍍電極上安裝ZnO-Ga2O3(Ga2O3之含量：5.7重量%)作為靶材，將氬氣導入量設定為300 sccm，將成膜氣壓設定為0.3 Pa，以DC3 kw之功率成膜。所得GZO薄膜之膜厚約為40 nm。利用以上方法，獲得實施例1之透明導電膜。
再者，以與上述相同之方式進行操作直至形成氧化鋁薄膜後，利用ESCA在下述條件下分析所得之氧化鋁薄膜，
以與上述相同之方式算出相對於化學計量組成(Al2O3)之化學計量值的氧量。將結果表示於表2。再者，對於以下實施例及比較例之底塗層，亦相同地進行分析，算出相對於氧化鋁薄膜或氧化矽薄膜之化學計量組成(Al2O3或SiO2)之化學計量值的氧量。
(ESCA之分析條件)
ESCA裝置：Ulvac．Phi公司製造之Quantum 2000
X射線源：單色AlKα射線
光點尺寸：200 μmΦ
光電子取出角度：相對於試料表面為45度
<實施例2>
以與實施例1相同之方式進行操作直至形成GZO薄膜後，在該GZO薄膜上進而形成作為第二氧化物薄膜(保護層)的氧化鋁薄膜(厚度約5 nm)。該氧化鋁薄膜之形成方法採用與實施例1之底塗層相同的方法。再者，上述保護層在環境溫度40℃相對濕度90%之條件下利用Mocon法測定的水蒸氣透過率為1.0 g/m2day以下。在以下所示之使用保護層的各實施例中，均使用上述水蒸氣透過率達到1.0 g/m2day以下之第二氧化物薄膜。
<實施例3>
以與實施例1相同之方式進行操作直至形成GZO薄膜後，利用以下方法形成作為保護層的ITO-氧化矽薄膜。
(ITO-氧化矽薄膜之形成)
在單靶磁控濺鍍電極上，安裝In2O3-SnO2-SiO2(SnO2及
SiO2之含量：均為5重量%)作為靶材，將氬氣導入量設定為300 sccm，將成膜氣壓設定為0.3 Pa，以DC3 kw之功率成膜。所得ITO-氧化矽薄膜之膜厚約為20 nm。
<實施例4>
以與實施例1相同之方式進行操作直至形成氧化鋁薄膜後，利用以下方法在該氧化鋁薄膜上形成AZO薄膜。
(AZO薄膜之形成)
在單靶磁控濺鍍電極上，安裝ZnO-Al2O3(Al2O3之含量：3.0重量%)作為靶材，將氬氣導入量設定為300 sccm，將成膜氣壓設定為0.3 Pa，以DC3 kw之功率成膜。所得AZO薄膜之膜厚約為40 nm。
<實施例5>
以與實施例4相同之方式進行操作直至形成AZO薄膜後，以與實施例2相同之方式形成作為保護層的氧化鋁薄膜。
<實施例6>
以與實施例1相同之方式進行操作直至前處理後，利用以下所示之方法形成作為底塗層的氧化矽薄膜。
(氧化矽薄膜之形成)
在雙靶磁控濺鍍電極上，安裝Si作為靶材，導入氬氣150 sccm，以3 kw之MF放電藉由PEM阻抗控制導入氧氣，而形成氧化矽薄膜。成膜氣壓為0.3 Pa，SP設定為50。所得氧化矽薄膜之膜厚約為10 nm。利用與實施例1相同之方法在其上形成GZO薄膜。
<實施例7>
利用與實施例6相同之方法形成至GZO薄膜後，在其上形成作為保護層的氧化矽薄膜。該氧化矽薄膜之形成方法採用與實施例6之底塗層相同的方法。作為保護層的氧化矽薄膜之膜厚約為5 nm。
<實施例8>
利用與實施例6相同之方法形成氧化矽薄膜(底塗層)後，以與實施例4相同之方式在該氧化矽薄膜上形成AZO薄膜。
<實施例9>
利用與實施例8相同之方法形成至AZO薄膜後，利用與實施例7相同之方法形成作為保護層的氧化矽薄膜。
<實施例10>
除了將底塗層及保護層形成時之SP設定為25以外，利用與實施例2相同之方法獲得透明導電膜。
<實施例11>
除了將底塗層及保護層形成時之SP設定為45以外，利用與實施例7相同之方法獲得透明導電膜。
<比較例1>
除了不形成底塗層以外，利用與實施例1相同之方法獲得透明導電膜。
<比較例2>
除了不形成底塗層以外，利用與實施例4相同之方法獲得透明導電膜。
<比較例3>
除了將氧化鋁薄膜形成時之SP設定為17以外，利用與實施例1相同之方法獲得透明導電膜。
<比較例4>
除了將氧化鋁薄膜形成時之SP設定為17以外，利用與實施例4相同之方法獲得透明導電膜。
<比較例5>
除了將氧化矽薄膜形成時之SP設定為35以外，利用與實施例6相同之方法獲得透明導電膜。
<比較例6>
除了將氧化矽薄膜形成時之SP設定為35以外，利用與實施例8相同之方法獲得透明導電膜。
對在各實施例及各比較例中獲得的透明導電膜進行下述評價。將結果表示於表2。
(初始電阻值)
各透明導電膜之初始電阻值R0(Ω/□)係利用三菱油化製造之Loresta(型號MCP-P600)來測定的。
(耐濕熱性)
利用上述Loresta測定將各透明導電膜在大氣中150℃之環境下放置1小時後之電阻值(R1)及放置10小時後之電阻值(R10)。進而，將該等樣品投入85℃、85%RH之恆溫恆濕器中，利用上述Loresta測定經過250小時後之電阻值(分別為RA及RB)。再者，表2中表示了在恆溫恆濕器中經過250小時後之電阻值相對於投入前之電阻值之比(分別為RA/R1及RB/R10)。
如表2所示可判明，實施例與比較例相比，初始電阻值較小，耐濕熱性亦提高。進而判明，如實施例2、3、5、7、9~11所示，若形成具有防濕特性之保護層，則可獲得更低之電阻值，耐濕熱性亦進一步提高。
1‧‧‧有機高分子膜基材
2‧‧‧第一氧化物薄膜
3‧‧‧ZnO系透明導電薄膜
4‧‧‧第二氧化物薄膜
圖1係表示本發明之透明導電膜之一例的概略剖面圖；圖2係表示本發明之透明導電膜之另一例的概略剖面圖；及圖3係表示氧化鋁薄膜之表面的AFM照片。
1‧‧‧有機高分子膜基材
2‧‧‧第一氧化物薄膜
3‧‧‧ZnO系透明導電薄膜
Claims (7)
- 一種透明導電膜，其係含有有機高分子膜基材者，其特徵在於具有：形成於前述有機高分子膜基材上之可見光透過率為80%以上的第一氧化物薄膜、以及形成於前述第一氧化物薄膜上之ZnO系透明導電薄膜，前述第一氧化物薄膜在形成前述ZnO系透明導電薄膜之前的氧量為化學計量值之60~90%；且相對於前述ZnO系透明導電薄膜剛成膜後之電阻值，前述ZnO系透明導電薄膜在大氣中150℃下加熱1小時後之電阻值降低10%以上。
- 如請求項1之透明導電膜，其中前述ZnO系透明導電薄膜係摻雜了選自Al、Ga、B及In中之一種或兩種元素者。
- 如請求項1之透明導電膜，其中前述第一氧化物薄膜為氧化鋁薄膜或氧化矽薄膜。
- 如請求項1之透明導電膜，其進而具有形成於前述ZnO系透明導電薄膜上之可見光透過率為80%以上的第二氧化物薄膜。
- 如請求項4之透明導電膜，其中前述第二氧化物薄膜在環境溫度40℃、相對濕度90%之條件下，利用Mocon法測得之水蒸氣透過率為1.0 g/m2day以下。
- 如請求項1之透明導電膜，其中前述ZnO系透明導電薄膜之膜厚為10~100 nm。
- 一種透明導電膜之製造方法，其係用於製造如請求項1至6中任一項之透明導電膜者，其特徵在於：利用反應性雙靶磁控濺鍍法，使用電漿發射監視控制器控制阻抗並形成前述第一氧化物薄膜時，將阻抗之控制值設定為特定範圍內。
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| CN104603320B (zh) * | 2012-08-31 | 2017-04-05 | 株式会社钟化 | 带透明电极的基板的制造方法、以及带透明电极的基板 |
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| CN112063980A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-12-11 | 四川大学 | 一种室温铁磁硅锗锰半导体薄膜的制备方法及其应用 |
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| KR102680780B1 (ko) * | 2022-01-18 | 2024-07-02 | 동의대학교 산학협력단 | 투명 면상 발열체 및 이의 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW352365B (en) * | 1996-03-25 | 1999-02-11 | Teijin Ltd | Liquid crystal display element with a transparent electrode substrate and the transparent substrate |
| TW200735218A (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-16 | Chung-Cheng Chang | A method for indium oxide and its related materials to improve their conductivity and transparency |
| TW200741021A (en) * | 2006-04-25 | 2007-11-01 | Sumitomo Metal Mining Co | Oxide sintering body, transparent oxide film, gas barrier transparent resin substrate, gas barrier transparent electroconductive resin substrate and flexible display element |
Family Cites Families (19)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0731950B2 (ja) * | 1985-11-22 | 1995-04-10 | 株式会社リコー | 透明導電膜の製造方法 |
| JPH07230716A (ja) * | 1994-02-18 | 1995-08-29 | Sekisui Chem Co Ltd | 透明導電体及びその製造方法 |
| JPH1161398A (ja) * | 1997-08-12 | 1999-03-05 | Tdk Corp | 電極の製造方法および電極 |
| JP3837903B2 (ja) * | 1998-04-09 | 2006-10-25 | 旭硝子株式会社 | 透明導電膜とその製造方法 |
| JP3943304B2 (ja) * | 2000-01-07 | 2007-07-11 | 三菱樹脂株式会社 | ガスバリア性に優れた積層構造体 |
| JP4531913B2 (ja) * | 2000-03-08 | 2010-08-25 | 株式会社クレハ | 有機ｅｌ素子用透明電極板および有機ｅｌ素子 |
| US6962756B2 (en) * | 2001-11-02 | 2005-11-08 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Transparent electrically-conductive film and its use |
| CN100397531C (zh) * | 2003-02-03 | 2008-06-25 | 普利司通股份有限公司 | 透明导电性膜、透明导电板和触摸面板 |
| JP4410846B2 (ja) * | 2003-06-17 | 2010-02-03 | 日東電工株式会社 | ＳｉＯ２膜を有する積層体と透明導電積層体の製造方法 |
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| JP2007168279A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Toppan Printing Co Ltd | 導電性積層体およびそれを用いたディスプレイ |
| JP5232970B2 (ja) * | 2006-04-13 | 2013-07-10 | 豊田合成株式会社 | 半導体発光素子の製造方法及び半導体発光素子とそれを備えたランプ |
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|---|---|---|---|---|
| TW352365B (en) * | 1996-03-25 | 1999-02-11 | Teijin Ltd | Liquid crystal display element with a transparent electrode substrate and the transparent substrate |
| TW200735218A (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-16 | Chung-Cheng Chang | A method for indium oxide and its related materials to improve their conductivity and transparency |
| TW200741021A (en) * | 2006-04-25 | 2007-11-01 | Sumitomo Metal Mining Co | Oxide sintering body, transparent oxide film, gas barrier transparent resin substrate, gas barrier transparent electroconductive resin substrate and flexible display element |
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