WO2019163897A1 - 透明導電体、調光体及び電子デバイス - Google Patents

透明導電体、調光体及び電子デバイス Download PDF

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layer
transparent
transparent conductor
conductor
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三島　康児
佐藤　吉徳
▲祥▼平 原田
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Tdk株式会社
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    • H05K3/14—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation

Definitions

  • the present disclosure relates to a transparent conductor, a dimmer, and an electronic device.
  • Transparent conductors are used for various purposes by utilizing their characteristics.
  • a light control body including a transparent conductor can adjust light transmittance by controlling the orientation of liquid crystal molecules (see, for example, Patent Document 1). It is considered that the light control body is used for a window glass of a building or an automobile.
  • a dimmer there are known an SPD method and a PDLC method in which an electric field is generated by accumulating electric charges on transparent conductors arranged opposite to each other through a dimming layer to modulate transmitted light.
  • Patent Document 1 As a transparent conductor for a light control member, one having an ITO electrode as known in Patent Document 1 is known. On the other hand, a transparent conductor having a laminated structure in which a metal layer containing silver is sandwiched between a pair of metal oxide layers is also known (see, for example, Patent Document 2).
  • a transparent conductor having a metal layer containing silver is excellent in heat shielding performance, it can be expected to save energy by using it as a light control body.
  • the leakage current may increase depending on the state of use. When the leakage current is locally increased, not only the power consumption is increased, but there is a concern that ion migration occurs in the metal layer. This ion migration occurs remarkably particularly in a metal layer containing silver.
  • an object of one aspect of the present disclosure is to provide a transparent conductor capable of suppressing the occurrence of local leakage current.
  • an object of the present disclosure is to provide a light control body including a transparent conductor that can suppress the occurrence of local leakage current. It is another object of the present disclosure to provide an electronic device including a dimmer that can suppress the occurrence of local leakage current.
  • the present disclosure provides a transparent substrate, a first dielectric layer, a metal layer containing silver or a silver alloy as a main component, a second dielectric layer composed of a semiconductor, and a second dielectric layer.
  • a third dielectric layer having different electrical conductivity in this order, and the third dielectric layer provides a transparent conductor made of an insulator or a conductor.
  • the transparent conductor When a voltage is applied in the laminating direction of the transparent conductor, a charge is generated in the metal layer. Since such a transparent conductor has a structure in which a plurality of layers made of different materials are stacked, it is usually difficult to maintain the uniformity of the resistance value in the stacking direction. In addition, when the transparent conductor includes a semiconductor, it is usually difficult to form a semiconductor having excellent uniformity of in-plane resistance. For this reason, when a large voltage is applied to a transparent conductor including a plurality of layers made of different materials including a dielectric layer composed of a semiconductor, the second dielectric layer composed of a semiconductor is locally localized at a place where electricity easily flows. There is a concern that leakage current may occur due to electrical conduction.
  • the transparent conductor includes a third dielectric layer made of an insulator
  • the second dielectric layer can be prevented from conducting. Thereby, generation
  • the transparent conductor includes the third dielectric layer made of a conductor, electrons conducted through the second dielectric layer are dispersed, and local leakage current can be suppressed.
  • the third dielectric layer can function as a resistance adjustment layer for the second dielectric layer by being made of an insulator or a conductor.
  • the second dielectric layer is composed of a semiconductor including a metal oxide including one or both of Zn and Sn as a constituent element
  • the third dielectric layer is a metal oxide including In as a constituent element.
  • the 2nd dielectric layer comprised with the semiconductor containing the metal oxide containing one or both of Zn and Sn as a structural element is provided, it is excellent also in transparency and storage stability.
  • the second dielectric layer is composed of the semiconductor including a metal oxide including one or both of Zn and Sn as constituent elements
  • the third dielectric layer is composed of Si nitride and Si. It may be composed of an insulator containing one or both of the oxides.
  • Such a transparent conductor includes the third dielectric layer having excellent conductivity, it is possible to further suppress the occurrence of local leakage current. Moreover, since the 2nd dielectric layer comprised with the semiconductor containing the metal oxide containing one or both of Zn and Sn as a structural element is provided, it is excellent also in transparency and storage stability.
  • the third dielectric layer of the transparent conductor is composed of a conductor, and is an insulator including one or both of a Si nitride and a Si oxide on the side opposite to the second dielectric layer side of the third dielectric layer.
  • a fourth dielectric layer configured may be further included.
  • the present disclosure includes a pair of transparent conductors and a light control layer therebetween, and at least one of the pair of transparent conductors is any one of the above-described transparent conductors. I will provide a. Since this light control body is provided with one of the transparent conductors described above, it is possible to suppress the occurrence of local leakage current.
  • the present disclosure provides an electronic device including the light control body and a power source. Since this electronic device includes the light control body including any one of the above-described transparent conductors, generation of a local leakage current can be suppressed.
  • a transparent conductor capable of suppressing the occurrence of local leakage current can be provided.
  • an electronic device including a dimmer that can suppress the occurrence of local leakage current can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a transparent conductor according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a transparent conductor according to another embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a transparent conductor according to still another embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a light control body according to an embodiment and an electronic device including the same.
  • FIG. 5 is a photograph showing an image observed by an optical microscope of the metal layer in the light control body after the energization test in Comparative Example 2.
  • FIG. 6 is a photograph showing an image observed by the scanning electron microscope of the defect shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a transparent conductor according to the present embodiment.
  • a transparent conductor 100 in FIG. 1 includes a transparent substrate 10, a dielectric layer 21 (first dielectric layer), a metal layer 22 containing silver or a silver alloy as a main component, and a dielectric layer 23 (second dielectric layer) composed of a semiconductor. ) And a dielectric layer 24 (third dielectric layer) made of a conductor in this order.
  • the transparent substrate 10 may be a flexible organic resin film.
  • the organic resin film may be an organic resin sheet.
  • organic resin films include polyester films such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polycarbonate films, acrylic films, norbornene films, polyarylate films, and polyether sulfone films. , A diacetyl cellulose film, a triacetyl cellulose film, and the like.
  • polyester films such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN) are preferable.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • One of the above may be used alone, or two or more may be combined.
  • the transparent substrate 10 is preferably thicker from the viewpoint of rigidity.
  • the transparent substrate 10 is preferably thin from the viewpoint of thinning the transparent conductor 100. From such a viewpoint, the thickness of the transparent substrate 10 is, for example, 10 to 200 ⁇ m.
  • the transparent substrate 10 is not limited to one made of an organic resin, and may be a molded product of an inorganic compound such as soda lime glass, non-alkali glass, and quartz glass.
  • Transparent in the present disclosure means that visible light is transmitted, and light may be scattered to some extent. What has light scattering generally referred to as translucent is also included in the concept of “transparency” in the present disclosure.
  • the visible light transmittance of the transparent substrate 10 in the wavelength range of 450 to 650 nm is, for example, 80% or more, and preferably 90% or more.
  • the dielectric layer 21 may be composed of a semiconductor or an insulator. From the viewpoint of sufficiently suppressing electromigration in the metal layer 22, the dielectric layer 21 is preferably made of a semiconductor. Specifically, the dielectric layer 21 may be a layer containing a metal oxide or a metal oxide layer made of a metal oxide.
  • the dielectric layer 21 may contain, for example, four components of zinc oxide, tin oxide, indium oxide and titanium oxide, or three components of zinc oxide, indium oxide and titanium oxide as main components. By including the above four components, the dielectric layer 21 can be a dielectric layer 21 having both sufficiently high conductivity and transparency.
  • Zinc oxide is, for example, ZnO
  • indium oxide is, for example, In 2 O 3 .
  • Titanium oxide is, for example, TiO 2
  • tin oxide is, for example, SnO 2 .
  • the ratio of metal atoms to oxygen atoms in each of the metal oxides may deviate from the stoichiometric ratio.
  • the main component in the present disclosure means that the ratio to the whole is 80% by mass or more.
  • the dielectric layer 21 may have a higher resistance than the dielectric layer 23. Therefore, the content of tin oxide in the dielectric layer 21 may be less than that in the dielectric layer 23 and may not contain tin oxide.
  • the dielectric layer 21 includes three components of zinc oxide, indium oxide and titanium oxide, when the three components are converted into ZnO, In 2 O 3 and TiO 2 respectively, the content of ZnO with respect to the total of the three components is Of these three components, the largest number is preferable. From the viewpoint of suppressing the light absorption rate of the dielectric layer 21, the content of ZnO with respect to the total of the three components is, for example, 45 mol% or more. In the dielectric layer 21, the content of ZnO with respect to the total of the above three components is, for example, 85 mol% or less from the viewpoint of sufficiently increasing the storage stability in a high temperature and high humidity environment.
  • the content of In 2 O 3 with respect to the total of the three components is, for example, 35 mol% or less from the viewpoint of suppressing the light absorption rate of the dielectric layer 21.
  • the content of In 2 O 3 with respect to the total of the three components is, for example, 10 mol% or more from the viewpoint of sufficiently increasing the storage stability in a high temperature and high humidity environment.
  • the content of TiO 2 with respect to the total of the three components is, for example, 20 mol% or less from the viewpoint of suppressing the light absorption rate of the dielectric layer 21.
  • the content of TiO 2 with respect to the total of the three components is, for example, 5 mol% or more from the viewpoint of sufficiently increasing the storage stability in a high-temperature and high-humidity environment.
  • the contents of the three components are values obtained by converting zinc oxide, indium oxide and titanium oxide into ZnO, In 2 O 3 and TiO 2 , respectively.
  • the dielectric layer 23 is made of a semiconductor.
  • the dielectric layer 21 may be a layer containing a metal oxide or a metal oxide layer made of a metal oxide.
  • the dielectric layer 23 contains, for example, four components of zinc oxide, indium oxide, titanium oxide and tin oxide, or three components of zinc oxide, titanium oxide and tin oxide as main components.
  • the dielectric layer 23 can have both conductivity and high transparency by including the four or three components as main components.
  • Zinc oxide is, for example, ZnO
  • indium oxide is, for example, In 2 O 3 .
  • Titanium oxide is, for example, TiO 2
  • tin oxide is, for example, SnO 2 .
  • the ratio of metal atoms to oxygen atoms in each of the metal oxides may deviate from the stoichiometric ratio.
  • the content of zinc oxide with respect to the total of the above four components is, for example, 20 mol% or more from the viewpoint of sufficiently increasing the conductivity while maintaining high transparency.
  • the content of zinc oxide with respect to the total of the four components is, for example, 68 mol% or less from the viewpoint of sufficiently increasing the storage stability in a high temperature and high humidity environment.
  • the content of indium oxide with respect to the total of the four components is, for example, 35 mol% or less from the viewpoint of setting the transmittance to an appropriate range while sufficiently reducing the surface resistance.
  • the content of indium oxide with respect to the total of the four components is, for example, 15 mol% or more from the viewpoint of sufficiently increasing the storage stability in a high temperature and high humidity environment.
  • the content of titanium oxide with respect to the total of the above four components is, for example, 20 mol% or less from the viewpoint of ensuring visible light transmittance.
  • the content of titanium oxide with respect to the total of the four components is, for example, 5 mol% or more from the viewpoint of sufficiently increasing alkali resistance.
  • the content of tin oxide with respect to the total of the four components is, for example, 40 mol% or less from the viewpoint of ensuring high transparency.
  • the content of tin oxide with respect to the total of the four components is, for example, 5 mol% or more from the viewpoint of sufficiently increasing the storage stability in a high temperature and high humidity environment.
  • the contents of the four components are values obtained by converting zinc oxide, indium oxide, titanium oxide, and tin oxide into ZnO, In 2 O 3 , TiO 2, and SnO 2 , respectively.
  • the content of zinc oxide relative to the total of the above three components is, for example, 20 mol% or more from the viewpoint of sufficiently increasing the conductivity while maintaining high transparency.
  • the content of zinc oxide with respect to the total of the above four components is, for example, 80 mol% or less from the viewpoint of sufficiently increasing the storage stability in a high temperature and high humidity environment.
  • the content of titanium oxide with respect to the total of the above three components is, for example, 40 mol% or less from the viewpoint of ensuring visible light transmittance.
  • the content of titanium oxide relative to the total of the three components is, for example, 5 mol% or more from the viewpoint of sufficiently increasing alkali resistance.
  • the content of tin oxide with respect to the total of the three components is, for example, 40 mol% or less from the viewpoint of ensuring high transparency.
  • the content of tin oxide with respect to the total of the three components is, for example, 5 mol% or more from the viewpoint of sufficiently increasing the storage stability in a high-temperature and high-humidity environment.
  • the contents of the three components are values obtained by converting zinc oxide, indium oxide, titanium oxide, and tin oxide into ZnO, In 2 O 3 , TiO 2, and SnO 2 , respectively.
  • the dielectric layer 21 and the dielectric layer 23 have functions such as adjustment of optical characteristics, protection of the metal layer 22, and ensuring of conductivity.
  • the dielectric layer 21 and the dielectric layer 23 may contain a trace component or an unavoidable component in addition to the above-described components as long as the functions thereof are not significantly impaired.
  • the total ratio of the three components or the four components in the dielectric layer 21 and the dielectric layer 23 is higher. Both ratios are, for example, 95% by mass or more, and preferably 97% by mass or more.
  • the dielectric layer 21 may be composed of the above three components.
  • the dielectric layer 23 may be composed of the above four components or three components.
  • the composition of the dielectric layer 21 may be the same as or different from the composition of the dielectric layer 23. If the dielectric layer 21 and the dielectric layer 23 have the same composition, the manufacturing process can be simplified.
  • the dielectric layer 21 may be a layer that contains four components of zinc oxide, indium oxide, titanium oxide, and tin oxide as main components, as with the dielectric layer 23.
  • the specific ratio of each metal oxide to the total of the four components in the dielectric layer 21 may be the same as that of the dielectric layer 23. Therefore, the contents relating to the numerical range of each component in the dielectric layer 23 can also be applied to the dielectric layer 21.
  • the dielectric layer 21 may be a layer containing three components of zinc oxide, indium oxide, and titanium oxide as main components. As a result, the manufacturing cost can be reduced while maintaining high transparency. In this case, although the dielectric layer 21 has lower conductivity than the dielectric layer 23, there is no particular problem because the dielectric layer 23 can ensure conductivity.
  • the thickness of the dielectric layer 21 and the dielectric layer 23 is, for example, 3 to 70 nm, preferably 5 to 50 nm, from the viewpoint of achieving both high transparency and conductivity at a high level.
  • the thicknesses of the dielectric layer 21 and the dielectric layer 23 may be the same or different from each other. For example, by adjusting the thicknesses of the dielectric layer 21 and the dielectric layer 23 individually, the color tone change of the transmitted color can be suppressed, or the light interference effect for converting the reflected light generated by the metal layer 22 into the transmitted light can be effectively used. It can be used.
  • the dielectric layer 21 and the dielectric layer 23 can be produced by a vacuum film formation method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a CVD method.
  • a vacuum film formation method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a CVD method.
  • the sputtering method is preferable in that the film forming chamber can be downsized and the film forming speed is high.
  • the sputtering method include DC magnetron sputtering.
  • As a target an oxide target, a metal, or a metalloid target can be used.
  • the metal layer 22 contains silver or a silver alloy as a main component.
  • the total content of silver and silver alloy in the metal layer 22 may be, for example, 90% by mass or more and 95% by mass or more in terms of silver element.
  • the metal layer 22 may contain a metal element other than silver.
  • the environment resistance of the metal layer 22 is improved by containing at least one element selected from the group consisting of Cu, Nd, Pt, Pd, Bi, Sn, and Sb as a constituent element of a silver alloy or a metal simple substance. be able to.
  • silver alloys include Ag—Pd, Ag—Cu, Ag—Pd—Cu, Ag—Nd—Cu, Ag—In—Sn, and Ag—Sn—Sb.
  • the thickness of the metal layer 22 is, for example, from 1 to 15 nm, preferably from 5 to 12.5 nm, more preferably from the viewpoint of setting the visible light transmittance to an appropriate range while sufficiently reducing the infrared transmittance. Is 7.5 to 12.5 nm.
  • the metal layer 22 can be formed using, for example, DC magnetron sputtering.
  • the method for forming the metal layer 22 is not particularly limited, and other vacuum film forming methods using plasma, ion beam, or the like, or a coating method using a liquid in which constituent components are dispersed in an appropriate binder, etc. are appropriately selected. Can do.
  • the dielectric layer 24 is a layer having a different electrical conductivity from the dielectric layer 23 and is made of an insulator.
  • the “insulator”, “conductor”, and “semiconductor” constituting each layer have different electrical conductivity.
  • the surface resistance is 1 ⁇ 10 8 ⁇ / sq.
  • the above are “insulators”.
  • the surface resistance is 1 ⁇ 10 4 to 1 ⁇ 10 7 ⁇ / sq.
  • the surface resistance is 1 ⁇ 10 3 ⁇ / sq. The following corresponds to the “conductor”.
  • the dielectric layer 24 may be made of, for example, an insulator including one or both of Si nitride and Si oxide.
  • the nitride of Si is silicon nitride, for example, represented by Si 3 N 4 .
  • the oxide of Si is silicon oxide, and is represented by, for example, SiO and SiO 2 .
  • the ratio of silicon atoms to nitrogen atoms and oxygen atoms in the silicon nitride and silicon oxide may deviate from the stoichiometric ratio.
  • the dielectric layer 24 includes both Si nitride and Si oxide, it may be included as silicon oxynitride, or may include silicon nitride and silicon oxide separately.
  • the thickness of the dielectric layer 24 is, for example, 1 to 50 nm, preferably 2 to 40 nm, more preferably 3 to 30 nm, from the viewpoint of ensuring sufficient transparency while sufficiently reducing the leakage current. From the same viewpoint, the total thickness of the dielectric layer 23 and the dielectric layer 24 may be, for example, 4 to 120 nm, or 5 to 90 nm.
  • the dielectric layer 24 can be produced by a vacuum film forming method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a CVD method.
  • a vacuum film forming method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a CVD method.
  • the sputtering method is preferable in that the film forming chamber can be downsized and the film forming speed is high.
  • Examples of the sputtering method include DC magnetron sputtering. Sputtering may be performed in a nitrogen gas, oxygen gas, or mixed gas atmosphere of nitrogen and oxygen using a silicon target as a target.
  • the transparent conductor 100 of FIG. 1 is comprised with the transparent base material 10, the dielectric layer 21, the metal layer 22 which contains silver or a silver alloy as a main component, the dielectric layer 23 comprised with a semiconductor, and an insulator.
  • a dielectric layer 24 is provided in this order. Since the dielectric layer 24 is made of an insulator, leakage current leaking from the metal layer 22 to the dielectric layer 23 can be reduced. Thereby, the power consumption when it is set as a light control body and an electronic device using the transparent conductor 100 can be reduced. Moreover, since generation
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a transparent conductor 110 according to another embodiment.
  • the transparent conductor 110 includes a transparent substrate 10, a dielectric layer 21 (first dielectric layer), a metal layer 22 containing silver or a silver alloy as a main component, and a dielectric layer 23 (second dielectric layer) composed of a semiconductor. ) And a dielectric layer 25 (third dielectric layer) made of a conductor. That is, the transparent conductor 110 is different from the transparent conductor 100 of FIG. 1 in that a dielectric layer 25 made of a conductor is provided on the dielectric layer 23.
  • the composition, thickness, function, and the like of each layer of the transparent conductor 110 other than the dielectric layer 25 may be the same as those of the transparent conductor 100. Therefore, the description of the transparent conductor 100 of FIG. 1 can be applied to each layer of the transparent conductor 110.
  • the dielectric layer 25 is a layer having a different electrical conductivity from the dielectric layer 23 and is made of a conductor.
  • the dielectric layer 25 may be made of a metal oxide, for example.
  • the metal oxide may contain In as a constituent element, or may contain In and Sn as constituent elements.
  • the metal oxide is, for example, indium tin oxide (ITO).
  • the thickness of the dielectric layer 25 is, for example, 1 to 50 nm, preferably 3 to 40 nm, more preferably 5 to 30 nm, from the viewpoint of ensuring sufficient transparency while sufficiently reducing local leakage current. is there.
  • the dielectric layer 25 can be produced by a vacuum film forming method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a CVD method.
  • a vacuum film forming method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a CVD method.
  • the sputtering method is preferable in that the film forming chamber can be downsized and the film forming speed is high.
  • Examples of the sputtering method include DC magnetron sputtering.
  • An oxide target, a metal, or a metalloid target can be used as the target.
  • the transparent conductor 110 includes a transparent substrate 10, a dielectric layer 21, a metal layer 22 containing silver or a silver alloy as a main component, a dielectric layer 23 composed of a semiconductor, and a dielectric layer 25 composed of a conductor.
  • the dielectric layer 24 is made of a conductor, the leakage current from the metal layer 22 can be dispersed. Thereby, generation
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a transparent conductor 120 according to still another embodiment.
  • the transparent conductor 120 includes a transparent substrate 10, a dielectric layer 21 (first dielectric layer), a metal layer 22 containing silver or a silver alloy as a main component, and a dielectric layer 23 (second dielectric layer) composed of a semiconductor. ), A dielectric layer 25 (third dielectric layer) made of a conductor, and a dielectric layer 24 (fourth dielectric layer) made of an insulator. That is, the transparent conductor 120 is different from the transparent conductor 100 of FIG. 1 in that it further includes a dielectric layer 25 between the dielectric layer 23 and the dielectric layer 24.
  • the composition, thickness, function, and the like of the dielectric layer 21, the metal layer 22, the dielectric layer 23, and the dielectric layer 24 may be the same as those of the transparent conductor 100.
  • the composition, thickness, function, and the like of the dielectric layer 25 may be the same as those of the transparent conductor 110. Therefore, the description of the transparent conductor 100 and the transparent conductor 110 can be applied to the layers common to the transparent conductor 100 and the transparent conductor 110 among the layers of the transparent conductor 120.
  • the transparent conductor 120 includes the dielectric layer 25 made of a conductor on the dielectric layer 23, the leakage current from the metal layer 22 can be dispersed. Since the transparent conductor 120 includes the dielectric layer 24 made of an insulator on the dielectric layer 24, the leakage current from the metal layer 22 can be reduced. Therefore, suppression of electromigration in the metal layer 22 and reduction of power consumption can be achieved at a high level.
  • the transparent conductor in the present disclosure is not limited to that shown in FIGS.
  • the transparent conductors 100, 110, and 120 may each include other arbitrary layers.
  • a hard coat layer containing a cured resin may be provided between the transparent substrate 10 and the dielectric layer 21 and / or on the opposite side of the transparent substrate 10 from the dielectric layer 21 side. Thereby, the hardness and strength of the transparent conductor can be improved.
  • the optional layer is not limited to this.
  • the visible light transmittance of the transparent conductors 100, 110, 120 may be, for example, 20 to 80%.
  • the visible light reflectance of the transparent conductors 100, 110, and 120 may be, for example, 5 to 20%.
  • the infrared reflectance of the transparent conductors 100, 110, 120 may be 40% to 60%, for example. Thereby, generation
  • the infrared reflectance of the transparent conductors 100, 110, 120 may be, for example, 60% or less from the viewpoint of ease of manufacture.
  • the infrared light transmittance of the transparent conductors 100, 110, 120 may be, for example, 5 to 35%.
  • the visible light transmittance and reflectance in the present disclosure are average values of measured values in a wavelength range of 450 to 650 nm.
  • the infrared transmittance and reflectance are average values of measured values in the wavelength range of 700 to 1200 nm.
  • the transmittance and reflectance of visible light, and the transmittance and reflectance of infrared light are obtained as average values of results obtained by measuring at a pitch of 10 nm using a commercially available measuring device.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the light control body 200 and the electronic device 300 according to an embodiment.
  • the light control body 200 of FIG. 4 includes a pair of transparent conductors 100a and 100b and a light control layer 40 therebetween.
  • the pair of transparent conductors 100a and 100b are laminated so that each dielectric layer 24 is on the light control layer 40 side.
  • the pair of transparent conductors 100a and 100b are stacked while being shifted so that a part of the surface of each dielectric layer 24 is exposed.
  • the transparent conductor 100 is used for a dimmer.
  • Examples of the light control layer 40 include an electrochromic method, an SPD (Suspended Particle Device) method, a PDLC (Polymer Dispersed liquid Crystal, also referred to as a polymer-dispersed crystal, or a polymer-dispersed liquid crystal) method.
  • SPD Serial Particle Device
  • PDLC Polymer Dispersed liquid Crystal
  • the refractive index is almost equal to that of the atmosphere, so that light is not scattered on the surface and becomes transparent. In this way, the visible light transmittance can be adjusted.
  • the light control layer 40 includes, for example, a matrix formed of a polymer and a liquid crystal dispersed in the matrix.
  • the liquid crystal contained in the light control layer 40 is not particularly limited, and examples thereof include nematic, smectic, and cholesteric liquid crystal.
  • the polymer contained in the light control layer 40 is not particularly limited, and examples thereof include acrylic resins, vinyl ether resins, and ene / thiol resins.
  • the liquid crystal content in the light control layer 40 is, for example, 20 to 70% by mass.
  • the light control layer 40 can be formed by curing a resin composition containing liquid crystal.
  • the resin composition contains, for example, an oligomer (prepolymer), a polyfunctional or monofunctional acrylic monomer, a vinyl ether monomer, and a liquid crystal compound.
  • the resin composition may contain a photocuring initiator and a dye.
  • Examples of the prepolymer include thiol prepolymers having a thiol group.
  • acrylic monomers include hydroxyethyl acrylate (HEA), hydroxyethyl methacrylate (HEMA), 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA), tripropylene glycol diacrylate (TPGDA), and trimethylolpropane triacrylate (TMPTA).
  • vinyl ether monomers include butanediol monovinyl ether, 1,4-cyclohexanedimethanol monovinyl ether, and triethylene glycol divinyl ether.
  • photocuring initiators include free radicals.
  • diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phosphine oxide phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phosphine oxide, bis ( ⁇ 5-2,4-cyclopentadien-1-yl) bis
  • Examples include 2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) phenyl] titanium, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and ⁇ , ⁇ -dimethoxy- ⁇ ′-hydroxyacetophenone.
  • the thickness of the light control layer 40 is, for example, 1 to 100 ⁇ m.
  • the dielectric layer 21, the metal layer 22, the dielectric layer 23, and the dielectric layer 23 are sequentially formed on one surface of the transparent substrate 10, and a pair of transparent conductors 100a and 100b is formed. obtain. A pair of transparent conductors 100a and 100b are overlapped so that the dielectric layers 23 face each other via a resin composition containing liquid crystal. And a pair of transparent conductors 100a and 100b are joined by the light control layer 40 by hardening
  • Each of the pair of transparent conductors 100 includes a dielectric layer 24, a dielectric layer 23, a metal layer 22, a dielectric layer 21, and a transparent substrate 10 from the light control layer 40 side.
  • the dimmer 200 includes the transparent conductor 100 that can suppress the occurrence of local leakage current. Therefore, the occurrence of electromigration in each metal layer 22 can be suppressed.
  • the light control body 200 and the transparent base material of the transparent conductor 100 and the thickness of each layer can be measured by the following procedure.
  • the light control body 200 or the transparent conductor 100 is cut by a focused ion beam device (FIB, Focused Ion Beam) to obtain a cross section.
  • the cross section is observed using a transmission electron microscope (TEM), and the thickness of each layer is measured.
  • TEM transmission electron microscope
  • the measurement is preferably performed at 10 or more arbitrarily selected positions, and the average value is obtained.
  • a microtome may be used as an apparatus other than the focused ion beam apparatus.
  • a scanning electron microscope (SEM) may be used as a method for measuring the thickness. It is also possible to measure the film thickness using a fluorescent X-ray apparatus.
  • the electronic device 300 includes a light control body 200, an electrode 50a on the exposed surface of the dielectric layer 24 of one transparent conductor 100a, an electrode 50b, and an electrode 50a on the exposed surface of the dielectric layer 24 of the other transparent conductor 100b.
  • a conductive wire 52 that electrically connects the electrode 50b via an AC power supply 54 is provided.
  • the light control layer 40 is interposed between the electrode 50a and the electrode 50b. For this reason, a positive charge and a negative charge are generated in the pair of metal layers 22 as shown in FIG. As a result, an electric field is generated, and the alignment of the liquid crystal contained in the light control layer 40 changes. In this way, light control by the light control body 200 is performed.
  • the electronic device 300 includes the transparent conductor 100, it is possible to suppress the occurrence of local leakage current between the pair of transparent conductors 100. Therefore, occurrence of electromigration in the light control body 200 can be suppressed.
  • the dimmer 200 and the electronic device 300 including the pair of transparent conductors 100 have been described, but the dimmer of the present disclosure is not limited thereto.
  • at least one of the pair of transparent conductors 100 may be the transparent conductor 110, the transparent conductor 120, or a transparent conductor different from these. If at least one of the pair of transparent conductors 100 is the transparent conductor 110 or the transparent conductor 120, the leakage current between the pair of transparent conductors 100 is suppressed, and the power consumption of the dimmer and the electronic device is reduced. Can be reduced.
  • the transparent conductor of this indication may be used for uses other than a light control object.
  • the manufacturing method may be a general single wafer type, a roll-to-roll method, or the like. The same effect can be obtained with any manufacturing method.
  • Example 1 A polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 125 ⁇ m was prepared as a transparent substrate.
  • DC magnetron sputtering is used to form a first dielectric layer composed of a semiconductor, a metal layer containing a silver alloy as a main component, a second dielectric layer composed of a semiconductor, and an insulator on one surface of a transparent substrate.
  • a third dielectric layer was formed in this order. Accordingly, the transparent substrate, the first dielectric layer (thickness: 30 nm), the metal layer (thickness: 9 nm), the second dielectric layer (thickness: 27 nm), and the third dielectric layer (thickness: 3 nm). ) In this order was obtained.
  • the first dielectric layer was formed using a ZnO—In 2 O 3 —TiO 2 target
  • the second dielectric layer was formed using a ZnO—In 2 O 3 —TiO 2 —SnO 2 target.
  • the composition (molar ratio) of each target was as shown in Table 1.
  • the first dielectric layer and the second dielectric layer each had the same composition as the target.
  • the metal layer was formed using an Ag—Pd—Cu target.
  • the metal layer had the same composition as the target.
  • the third dielectric layer was composed of an insulator containing silicon nitride.
  • Example 2 A transparent conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the second dielectric layer was 20 nm and the thickness of the third dielectric layer was 7 nm.
  • Example 3 A transparent conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the second dielectric layer was 10 nm and the thickness of the third dielectric layer was 20 nm.
  • Example 4 A transparent conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the second dielectric layer was 5 nm and the thickness of the third dielectric layer was 25 nm.
  • Example 5 Example, except that the thickness of the second dielectric layer was 15 nm, the third dielectric layer was changed to a conductor (ITO), and the thickness of the third dielectric layer was 15 nm. In the same manner as in Example 1, a transparent conductor was produced.
  • ITO conductor
  • Example 6 Except that the thickness of the second dielectric layer and the third dielectric layer is 10 nm, and that the fourth dielectric layer having a thickness of 10 nm composed of an insulator is formed on the third dielectric layer, A transparent conductor was produced in the same manner as in Example 5.
  • the fourth dielectric layer having a thickness of 10 nm was formed by the same procedure as the third dielectric layer of Example 1.
  • the fourth dielectric layer was formed of an insulator containing silicon nitride.
  • a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 125 ⁇ m was prepared as a transparent substrate.
  • a first dielectric layer composed of a conductive layer, a metal layer containing a silver alloy as a main component, and a second dielectric layer composed of a conductive layer are formed in this order on one surface of a transparent substrate. Formed. Accordingly, the first dielectric layer (thickness: 30 nm) composed of the transparent substrate, the conductive layer, the metal layer (thickness: 9 nm), and the second dielectric layer (thickness: 30 nm) composed of the conductor. ) In this order was obtained.
  • a second dielectric layer was formed on the metal layer in the same manner as the first dielectric layer.
  • the conductor constituting the first dielectric layer and the second dielectric layer had almost the same composition as the In 2 O 3 —SnO 2 target.
  • Example 2 A transparent conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the second dielectric layer was 30 nm and that the third dielectric layer was not formed.
  • Table 2 summarizes the compositions and thicknesses of the second dielectric layer, the third dielectric layer, and the fourth dielectric layer of the transparent conductor prepared in each example and each comparative example.
  • Example 6 Using a dropper, 0.5 g of the dimming solution was weighed, and this dimming solution was used as a third dielectric layer (in Example 6, a part of the fourth dielectric layer) of one transparent conductor (transparent conductor 100a in FIG. 4). In Comparative Examples 1 and 2, it was applied on the second dielectric layer).
  • the other transparent conductor transparent conductor 100b in FIG. 4
  • the other transparent conductor transparent conductor 100b in FIG. 4
  • Example 6 a pair of transparent conductors were superposed such that the fourth dielectric layers were opposed to each other through the dimming solution.
  • the dimming solution sandwiched between the pair of transparent conductors was stretched and smoothed using a rubber roller. Thereafter, ultraviolet light was irradiated using a UV irradiator to cure the light control solution to form a light control layer (liquid crystal layer).
  • the integrated light quantity at this time was 800 mJ / cm 2 .
  • an electrode was formed on the exposed portion of the facing surface of the dimmer thus obtained, and an AC power source was connected to the electrode via a conductive wire.
  • each of Examples 1 to 6 including the second dielectric layer made of a semiconductor and the third dielectric layer made of an insulator or a conductor caused point defects. It wasn't. From this, it was confirmed that the occurrence of local leakage current was suppressed. In addition, in Examples 1 to 4 and Example 6 including the third dielectric layer or the fourth dielectric layer made of an insulator, the required voltage could be lowered. That is, it was confirmed that leakage current is reduced and power consumption can be reduced.
  • FIG. 5 is a photograph showing an observation image of the metal layer after the energization test in Comparative Example 2 using an optical microscope.
  • FIG. 6 is a photograph showing an image observed by the scanning electron microscope of the defect shown in FIG. As shown in these photographs, in Comparative Examples 1 and 2, point defects were generated along with electromigration.
  • a transparent conductor capable of suppressing the occurrence of local leakage current.
  • a light adjuster including a transparent conductor that can suppress the occurrence of local leakage current is provided.
  • an electronic device including a dimmer that can suppress the occurrence of local leakage current is provided.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Transparent base material, 21 ... Dielectric layer, 22 ... Metal layer, 23 ... Dielectric layer, 24 ... Dielectric layer, 25 ... Dielectric layer, 40 ... Dimming layer, 50a, 50b ... Electrode, 52 ... Conductor, 54 ... AC Power source, 100, 100a, 100b, 110, 120 ... transparent conductor, 200 ... light control, 300 ... electronic device.

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Abstract

本発明の透明導電体（１００）は、透明基材（１０）と、第１誘電層（２１）と、主成分として銀又は銀合金を含む金属層（２２）と、半導体で構成される第２誘電層（２３）と、第２誘電層（２３）とは電気導電性が異なる第３誘電層（２４）と、をこの順に備え、第３誘電層（２４）は絶縁体又は導電体で構成される。

Description

透明導電体、調光体及び電子デバイス
　本開示は、透明導電体、調光体及び電子デバイスに関する。
　透明導電体は、その特性を利用して種々の用途に用いられている。例えば、透明導電体を備える調光体は、液晶分子の配向を制御することによって、光の透過率を調節することができる（例えば、特許文献１参照）。調光体は、建築物及び自動車の窓ガラス等に利用することが検討されている。このような調光体としては、調光層を介して対向配置された透明導電体に電荷をためて電界を生じさせて、透過光を変調するＳＰＤ方式及びＰＤＬＣ方式が知られている。
　調光体用の透明導電体としては、特許文献１に挙げられているようにＩＴＯ電極を有するものが知られている。一方、銀を含有する金属層を一対の金属酸化物層で挟むように積層された積層構造を有する透明導電体も知られている（例えば、特許文献２参照）。
国際公開第２０１３／１４１６１４号 特開２００２－１５７９２９号公報
　銀を含有する金属層を有する透明導電体は遮熱性能に優れることから、調光体に用いることによって省エネルギーを図ることが期待できる。ところが、従来の銀を含有する金属層を有する透明導電体は、電子デバイスに使用された場合に、その使用状態によっては漏れ電流が大きくなることがある。漏れ電流が局所的に大きくなると消費電力が大きくなるばかりではなく、金属層においてイオンマイグレーションが発生することが懸念される。このイオンマイグレーションは、特に銀を含んだ金属層において顕著に発生する。
　そこで、本開示は、一つの側面において、局所的な漏れ電流の発生を抑制することが可能な透明導電体を提供することを目的とする。本開示では、別の側面において、局所的な漏れ電流の発生を抑制することが可能な透明導電体を備える調光体を提供することを目的とする。本開示は、さらに別の側面において、局所的な漏れ電流の発生を抑制することが可能な調光体を備える電子デバイスを提供することを目的とする。
　本開示は、一つの側面において、透明基材と、第１誘電層と、主成分として銀又は銀合金を含む金属層と、半導体で構成される第２誘電層と、第２誘電層とは電気導電性が異なる第３誘電層と、をこの順に備え、第３誘電層は絶縁体又は導電体で構成される透明導電体を提供する。
　上記透明導電体の積層方向に電圧を印加すると、金属層に電荷が発生する。このような透明導電体は材質が互いに異なる複数の層が積層された構造を有しているため、積層方向の抵抗値の均一性を維持するのは通常困難である。また、透明導電体が半導体を備える場合、面内の抵抗値の均一性に優れる半導体を形成することも通常は困難である。このため、半導体で構成される誘電層を含み且つ材質が異なる複数の層を備える透明導電体に大きな電圧を印加すると、半導体で構成される第２誘電層は、電気が流れやすい個所において局所的に導通して漏れ電流が発生してしまうことが懸念される。そこで、上記透明導電体が、絶縁体で構成される第３誘電層を備えると、第２誘電層が導通するのを抑制することができる。これによって、局所的な漏れ電流の発生を抑制することができる。また、漏れ電流が全体的に低減されるため、消費電力も低減することができる。
　また、上記透明導電体が、導電体で構成される第３誘電層を備えると、第２誘電層を導通する電子が分散され、局所的な漏れ電流の発生を抑制することができる。このように、第３誘電層は、絶縁体又は導電体で構成されることによって第２誘電層に対する抵抗調整層として機能することができる。
　幾つかの実施形態では、第２誘電層が、構成元素としてＺｎ及びＳｎの一方又は双方を含む金属酸化物を含む半導体で構成され、第３誘電層が、構成元素としてＩｎを含む金属酸化物を含む導電体で構成されていてもよい。このような透明導電体は、導電性に優れる第３誘電層を備えることから、局所的な漏れ電流の発生を一層抑制することができる。また、構成元素としてＺｎ及びＳｎの一方又は双方を含む金属酸化物を含む半導体で構成される第２誘電層を備えるため、透明性と保存安定性にも優れる。
　別の幾つかの実施形態では、第２誘電層が、構成元素としてＺｎ及びＳｎの一方又は双方を含む金属酸化物を含む前記半導体で構成され、第３誘電層が、Ｓｉの窒化物及びＳｉの酸化物の一方又は双方を含む絶縁体で構成されていてもよい。
　このような透明導電体は、導電性に優れる第３誘電層を備えることから、局所的な漏れ電流の発生を一層抑制することができる。また、構成元素としてＺｎ及びＳｎの一方又は双方を含む金属酸化物を含む半導体で構成される第２誘電層を備えるため、透明性と保存安定性にも優れる。
　上記透明導電体の第３誘電層は導電体で構成され、第３誘電層の第２誘電層側とは反対側に、Ｓｉの窒化物及びＳｉの酸化物の一方又は双方を含む絶縁体で構成される第４誘電層を更に備えてもよい。このような透明導電体は、局所的な漏れ電流の発生を十分に抑制するとともに、消費電力も低減することができる。
　本開示は、別の側面において、一対の透明導電体と、その間に調光層と、を備え、一対の透明導電体の少なくとも一方は、上述のいずれかの透明導電体である、調光体を提供する。この調光体は、上述のいずれかの透明導電体を備えることから、局所的な漏れ電流の発生を抑制することができる。
　本開示は、さらに別の側面において、上記調光体と電源とを備える、電子デバイスを提供する。この電子デバイスは、上述のいずれかの透明導電体を備える調光体を具備することから、局所的な漏れ電流の発生を抑制することができる。
　一つの側面において、局所的な漏れ電流の発生を抑制することが可能な透明導電体を提供することができる。別の側面において、局所的な漏れ電流の発生を抑制することが可能な透明導電体を備える調光体を提供することができる。さらに別の側面において、局所的な漏れ電流の発生を抑制することが可能な調光体を備える電子デバイスを提供することができる。
図１は、一実施形態に係る透明導電体の模式断面図である。 図２は、別の実施形態に係る透明導電体の模式断面図である。 図３は、さらに別の実施形態に係る透明導電体の模式断面図である。 図４は、一実施形態に係る調光体、及びこれを備える電子デバイスの模式断面図である。 図５は、比較例２における通電試験後の調光体における金属層の光学顕微鏡による観察画像を示す写真である。 図６は、図５に示される欠陥の走査型電子顕微鏡による観察画像を示す写真である。
　以下、場合により図面を参照して、本発明の実施形態を以下に説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一構造又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、場合により重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
　図１は、本実施形態に係る透明導電体の模式断面図である。図１の透明導電体１００は、透明基材１０、誘電層２１（第１誘電層）、主成分として銀又は銀合金を含む金属層２２、半導体で構成される誘電層２３（第２誘電層）、及び、導電体で構成される誘電層２４（第３誘電層）をこの順で備える。
　透明基材１０としては、可撓性を有する有機樹脂フィルムであってもよい。有機樹脂フィルムは有機樹脂シートであってもよい。有機樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステルフィルム、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム、ノルボルネンフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリエーテルスルフォンフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、並びにトリアセチルセルロースフィルム等が挙げられる。これらのうち、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステルフィルムが好ましい。上述の１種を単独で、又は２種以上を組み合わせてもよい。
　透明基材１０は、剛性の観点からは厚い方が好ましい。一方、透明基材１０は、透明導電体１００を薄膜化する観点からは薄い方が好ましい。このような観点から、透明基材１０の厚みは、例えば１０～２００μｍである。
　透明基材１０は、有機樹脂製のものに限定されず、例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、及び、石英ガラス等の無機化合物の成形物であってもよい。
　本開示における「透明」とは、可視光が透過することを意味しており、光をある程度散乱してもよい。一般に半透明といわれるような光の散乱があるものも、本開示における「透明」の概念に含まれる。４５０～６５０ｎｍの波長範囲における透明基材１０の可視光の透過率は、例えば８０％以上であり、好ましくは９０％以上である。
　誘電層２１は、半導体で構成されてもよく、絶縁体で構成されてもよい。金属層２２におけるエレクトロマイグレーションを十分に抑制する観点から、誘電層２１は、半導体で構成されることが好ましい。具体的には、誘電層２１は、金属酸化物を含む層であってもよく、金属酸化物で構成される金属酸化物層であってもよい。
　誘電層２１は、例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム及び酸化チタンの４成分、又は、酸化亜鉛、酸化インジウム及び酸化チタンの３成分を、主成分として含有してもよい。誘電層２１は上記４成分を含むことによって、十分に高い導電性と透明性を兼ね備えた誘電層２１とすることができる。酸化亜鉛は例えばＺｎＯであり、酸化インジウムは例えばＩｎ２Ｏ３である。酸化チタンは例えばＴｉＯ２であり、酸化スズは、例えばＳｎＯ２である。上記各金属酸化物における金属原子と酸素原子の比は、化学量論比からずれていてもよい。
　本開示における「主成分」とは、全体に対する比率が８０質量％以上であることを意味する。誘電層２１は、誘電層２３よりも抵抗が高くてもよい。したがって、誘電層２１の酸化スズの含有量は誘電層２３よりも少なくてもよく、酸化スズを含んでいなくてもよい。
　誘電層２１が酸化亜鉛、酸化インジウム及び酸化チタンの３成分を含む場合、上記３成分をそれぞれＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３及びＴｉＯ２に換算したときに、上記３成分の合計に対するＺｎＯの含有量は、上記３成分の中で最も多いことが好ましい。上記３成分の合計に対するＺｎＯの含有量は、誘電層２１の光吸収率を抑制する観点から、例えば４５ｍｏｌ％以上である。誘電層２１において、上記３成分の合計に対するＺｎＯの含有量は、高温高湿度の環境下における保存安定性を十分に高くする観点から、例えば８５ｍｏｌ％以下である。
　誘電層２１において、上記３成分の合計に対するＩｎ２Ｏ３の含有量は、誘電層２１の光吸収率を抑制する観点から、例えば３５ｍｏｌ％以下である。誘電層２１において、上記３成分の合計に対するＩｎ２Ｏ３の含有量は、高温高湿度の環境下における保存安定性を十分に高くする観点から、例えば１０ｍｏｌ％以上である。
　誘電層２１において、上記３成分の合計に対するＴｉＯ２の含有量は、誘電層２１の光吸収率を抑制する観点から、例えば２０ｍｏｌ％以下である。誘電層２１において、上記３成分の合計に対するＴｉＯ２の含有量は、高温高湿度の環境下における保存安定性を十分に高くする観点から、例えば５ｍｏｌ％以上である。なお、上記３成分のそれぞれの含有量は、酸化亜鉛、酸化インジウム及び酸化チタンを、それぞれ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３及びＴｉＯ２に換算して求められる値である。
　誘電層２３は、半導体で構成される。具体的には、誘電層２１は、金属酸化物を含む層であってもよく、金属酸化物で構成される金属酸化物層であってもよい。
　誘電層２３は、例えば、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン及び酸化スズの４成分、又は酸化亜鉛、酸化チタン及び酸化スズの３成分を、主成分として含有する。誘電層２３は、主成分として上記４成分又は３成分を含むことによって、導電性と高い透明性を兼ね備えることができる。酸化亜鉛は例えばＺｎＯであり、酸化インジウムは例えばＩｎ２Ｏ３である。酸化チタンは例えばＴｉＯ２であり、酸化スズは、例えばＳｎＯ２である。上記各金属酸化物における金属原子と酸素原子の比は、化学量論比からずれていてもよい。
　誘電層２３において、上記４成分の合計に対する酸化亜鉛の含有量は、高い透明性を維持しつつ導電性を十分に高くする観点から、例えば２０ｍｏｌ％以上である。誘電層２３において、上記４成分の合計に対する酸化亜鉛の含有量は、高温高湿度の環境下における保存安定性を十分に高くする観点から、例えば６８ｍｏｌ％以下である。
　誘電層２３において、上記４成分の合計に対する酸化インジウムの含有量は、表面抵抗を十分に低くしつつ透過率を適切な範囲とする観点から、例えば３５ｍｏｌ％以下である。誘電層２３において、上記４成分の合計に対する酸化インジウムの含有量は、高温高湿度の環境下における保存安定性を十分に高くする観点から、例えば１５ｍｏｌ％以上である。
　誘電層２３において、上記４成分の合計に対する酸化チタンの含有量は、可視光の透過率を確保する観点から、例えば２０ｍｏｌ％以下である。誘電層２３において、上記４成分の合計に対する酸化チタンの含有量は、アルカリ耐性を十分に高くする観点から、例えば５ｍｏｌ％以上である。
　誘電層２３において、上記４成分の合計に対する酸化スズの含有量は、高い透明性を確保する観点から、例えば４０ｍｏｌ％以下である。誘電層２３において、上記４成分の合計に対する酸化スズの含有量は、高温高湿度の環境下における保存安定性を十分に高くする観点から、例えば５ｍｏｌ％以上である。なお、上記４成分のそれぞれの含有量は、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン及び酸化スズを、それぞれ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２及びＳｎＯ２に換算して求められる値である。
　誘電層２３において、上記３成分の合計に対する酸化亜鉛の含有量は、高い透明性を維持しつつ導電性を十分に高くする観点から、例えば２０ｍｏｌ％以上である。誘電層２３において、上記４成分の合計に対する酸化亜鉛の含有量は、高温高湿度の環境下における保存安定性を十分に高くする観点から、例えば８０ｍｏｌ％以下である。
　誘電層２３において、上記３成分の合計に対する酸化チタンの含有量は、可視光の透過率を確保する観点から、例えば４０ｍｏｌ％以下である。誘電層２３において、上記３成分の合計に対する酸化チタンの含有量は、アルカリ耐性を十分に高くする観点から、例えば５ｍｏｌ％以上である。
　誘電層２３において、上記３成分の合計に対する酸化スズの含有量は、高い透明性を確保する観点から、例えば４０ｍｏｌ％以下である。誘電層２３において、上記３成分の合計に対する酸化スズの含有量は、高温高湿度の環境下における保存安定性を十分に高くする観点から、例えば５ｍｏｌ％以上である。なお、上記３成分のそれぞれの含有量は、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン及び酸化スズを、それぞれ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２及びＳｎＯ２に換算して求められる値である。
　誘電層２１及び誘電層２３は、光学特性の調整、金属層２２の保護、及び導電性の確保といった機能を兼ね備える。誘電層２１及び誘電層２３は、その機能を大きく損なわない範囲で、上述の成分の他に、微量成分又は不可避的成分を含んでいてもよい。ただし、十分に高い特性を有する透明導電体１００とする観点から、誘電層２１及び誘電層２３における上記３成分、又は上記４成分の合計の割合は高い方が好ましい。その割合は、双方ともに、例えば９５質量％以上であり、好ましくは９７質量％以上である。誘電層２１は上記３成分からなるものであってもよい。誘電層２３は上記４成分又は３成分からなるものであってもよい。
　誘電層２１の組成は、誘電層２３の組成と同じでもよく、異なってもよい。誘電層２１と誘電層２３が同一の組成であれば、製造プロセスを簡素化することができる。例えば、誘電層２１は、誘電層２３と同様に酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン及び酸化スズの４成分を、主成分として含有する層であってもよい。この場合、誘電層２１における４成分の合計に対する各金属酸化物の具体的な割合は、誘電層２３と同じであってよい。したがって、誘電層２３における各成分の数値範囲に関する内容は、誘電層２１にも適用できる。
　誘電層２３が上記４成分を主成分として含有する層であるのに対し、誘電層２１は、酸化亜鉛、酸化インジウム、及び酸化チタンの３成分を主成分として含有する層であってもよい。これによって、透明性を高く維持しつつ製造コストを低減することができる。この場合、誘電層２１は、誘電層２３よりも導電性が低くなるものの、誘電層２３によって導電性を確保することが可能なため特に支障はない。
　誘電層２１及び誘電層２３の厚みは、高い透明性と導電性を高水準で両立させる観点から、例えば３～７０ｎｍであり、好ましくは５～５０ｎｍである。誘電層２１と誘電層２３の厚みは同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。例えば、誘電層２１と誘電層２３の厚みを個別に調整することによって、透過色の色調変化を抑制したり、金属層２２で生じる反射光を透過光に変換するための光干渉効果を有効に活用したりすることができる。
　誘電層２１及び誘電層２３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、又はＣＶＤ法などの真空成膜法によって作製することができる。これらのうち、成膜室を小型化できる点、及び、成膜速度が速い点で、スパッタリング法が好ましい。スパッタリング法としては、ＤＣマグネトロンスパッタリングが挙げられる。ターゲットとしては、酸化物ターゲット、金属又は半金属ターゲットを用いることができる。
　金属層２２は、主成分として銀又は銀合金を含む。金属層２２における銀及び銀合金の合計含有量は、銀元素換算で例えば９０質量％以上であってよく、９５質量％以上であってもよい。金属層２２は、銀以外の金属元素を含んでいてもよい。例えば、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｂｉ、Ｓｎ及びＳｂからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を銀合金の構成元素又は金属単体として含有することによって、金属層２２の耐環境性を向上することができる。銀合金の例としては、Ａｇ－Ｐｄ、Ａｇ－Ｃｕ、Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ、Ａｇ－Ｎｄ－Ｃｕ、Ａｇ－Ｉｎ－Ｓｎ、及びＡｇ－Ｓｎ－Ｓｂが挙げられる。
　金属層２２の厚みは、赤外線の透過率を十分に低くしつつ可視光の透過率を適度な範囲にする観点から、例えば１～１５ｎｍであり、好ましくは５～１２．５ｎｍであり、より好ましくは７．５～１２．５ｎｍである。
　金属層２２は、例えばＤＣマグネトロンスパッタを用いて形成することができる。金属層２２の成膜方法は特に限定されず、プラズマ又はイオンビーム等を用いたその他の真空成膜法、或いは構成成分を適当なバインダーに分散した液体を用いたコーティング法等を適宜選択することができる。
　誘電層２４は、誘電層２３とは電気導電性が異なる層であり、絶縁体で構成される。本開示において、各層を構成する「絶縁体」、「導電体」及び「半導体」は、電気導電性が互いに異なる。本開示では、表面抵抗が１×１０８Ω／ｓｑ．以上のものが「絶縁体」に該当する。表面抵抗が１×１０４～１×１０７Ω／ｓｑ．のものが「半導体」に該当する。表面抵抗が１×１０３Ω／ｓｑ．以下のものが「導電体」に該当する。
　誘電層２４は、例えば、Ｓｉの窒化物及びＳｉの酸化物の一方又は双方を含む絶縁体で構成されてよい。Ｓｉの窒化物は窒化ケイ素であり、例えばＳｉ３Ｎ４で表される。Ｓｉの酸化物は酸化ケイ素であり、例えばＳｉＯ及びＳｉＯ２で表される。上記窒化ケイ素及び酸化ケイ素におけるケイ素原子と窒素原子及び酸素原子の比は、化学量論比からずれていてもよい。誘電層２４がＳｉの窒化物とＳｉの酸化物の双方を含む場合、酸窒化ケイ素として含まれていてもよく、窒化ケイ素と酸化ケイ素を別々に含まれていてもよい。
　誘電層２４の厚みは、漏れ電流を十分に低減しつつ十分な透明性を確保する観点から、例えば１～５０ｎｍであり、好ましくは２～４０ｎｍであり、より好ましくは３～３０ｎｍである。同様の観点から、誘電層２３と誘電層２４の合計厚みは、例えば４～１２０ｎｍであってもよく、５～９０ｎｍであってもよい。
　誘電層２４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、又はＣＶＤ法などの真空成膜法によって作製することができる。これらのうち、成膜室を小型化できる点、及び、成膜速度が速い点で、スパッタリング法が好ましい。スパッタリング法としては、ＤＣマグネトロンスパッタリングが挙げられる。ターゲットとしてケイ素ターゲットを用い、窒素ガス、酸素ガス、又は窒素と酸素の混合ガス雰囲気下で、スパッタリングを行ってもよい。
　図１の透明導電体１００は、透明基材１０と、誘電層２１と、主成分として銀又は銀合金を含む金属層２２と、半導体で構成される誘電層２３と、絶縁体で構成される誘電層２４をこの順に備える。誘電層２４は絶縁体で構成されることから、金属層２２から誘電層２３に漏れる漏れ電流を低減することができる。これによって、透明導電体１００を用いて調光体及び電子デバイスとしたときの消費電力を低減することができる。また、局所的な漏れ電流の発生も抑制できることから、金属層２２におけるエレクトロマイグレーションの発生を抑制することができる。
　図２は、別の実施形態に係る透明導電体１１０の模式断面図である。透明導電体１１０は、透明基材１０と、誘電層２１（第１誘電層）と、主成分として銀又は銀合金を含む金属層２２と、半導体で構成される誘電層２３（第２誘電層）と、導電体で構成される誘電層２５（第３誘電層）をこの順に備える。すなわち、透明導電体１１０は、誘電層２３の上に、導電体で構成される誘電層２５を備える点で、図１の透明導電体１００と異なっている。透明導電体１１０の誘電層２５以外の各層の組成、厚み及び機能等は、透明導電体１００と同じであってよい。したがって、透明導電体１１０の各層について、図１の透明導電体１００の説明内容を適用できる。
　誘電層２５は、誘電層２３とは電気導電性が異なる層であり、導電体で構成される。誘電層２５は、例えば、金属酸化物で構成されてよい。金属酸化物は、構成元素としてＩｎを含むものであってもよく、構成元素としてＩｎ及びＳｎを含むものであってもよい。金属酸化物は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である。
　誘電層２５の厚みは、局所的な漏れ電流を十分に低減しつつ十分な透明性を確保する観点から、例えば１～５０ｎｍであり、好ましくは３～４０ｎｍであり、より好ましくは５～３０ｎｍである。
　誘電層２５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、又はＣＶＤ法などの真空成膜法によって作製することができる。これらのうち、成膜室を小型化できる点、及び、成膜速度が速い点で、スパッタリング法が好ましい。スパッタリング法としては、ＤＣマグネトロンスパッタリングが挙げられる。ターゲットとして酸化物ターゲット、金属又は半金属ターゲットを用いることができる。
　透明導電体１１０は、透明基材１０と、誘電層２１と、主成分として銀又は銀合金を含む金属層２２と、半導体で構成される誘電層２３と、導電体で構成される誘電層２５をこの順に備える。誘電層２４は導電体で構成されることから、金属層２２からの漏れ電流を分散させることができる。これによって、局所的な漏れ電流の発生を抑制することができる。したがって、金属層２２におけるエレクトロマイグレーションの発生を抑制することができる。
　図３は、さらに別の実施形態に係る透明導電体１２０の模式断面図である。透明導電体１２０は、透明基材１０と、誘電層２１（第１誘電層）と、主成分として銀又は銀合金を含む金属層２２と、半導体で構成される誘電層２３（第２誘電層）と、導電体で構成される誘電層２５（第３誘電層）と、絶縁体で構成される誘電層２４（第４誘電層）とをこの順に備える。すなわち、透明導電体１２０は、誘電層２３と誘電層２４の間に、誘電層２５をさらに備える点で、図１の透明導電体１００と異なっている。誘電層２１と、金属層２２と、誘電層２３と、誘電層２４の組成、厚み及び機能等は、透明導電体１００と同じであってよい。誘電層２５の組成、厚み及び機能等は、透明導電体１１０と同じであってよい。したがって、透明導電体１２０の各層のうち、透明導電体１００及び透明導電体１１０と共通する層については、透明導電体１００及び透明導電体１１０の説明内容を適用できる。
　透明導電体１２０は、誘電層２３の上に導電体で構成される誘電層２５を備えることから金属層２２からの漏れ電流を分散させることができる。透明導電体１２０は、誘電層２４の上に絶縁体で構成される誘電層２４を備えることから金属層２２からの漏れ電流を低減することができる。したがって、金属層２２におけるエレクトロマイグレーションの抑制と消費電力の低減とを高水準で両立することができる。
　本開示における透明導電体は、図１～図３のものに限定されない。例えば、透明導電体１００，１１０，１２０は、それぞれ他の任意の層を備えていてもよい。例えば、透明基材１０と誘電層２１との間、及び／又は、透明基材１０の誘電層２１側とは反対側に、樹脂硬化物を含むハードコート層を有していてもよい。これによって、透明導電体の硬度及び強度を向上することができる。任意の層はこれに限定されない。
　透明導電体１００，１１０，１２０の可視光の透過率は、例えば２０～８０％であってもよい。透明導電体１００，１１０，１２０の可視光の反射率は、例えば５～２０％であってもよい。透明導電体１００，１１０，１２０の赤外線の反射率は、例えば４０％～６０％であってもよい。これによって、遮熱性を向上しつつ、熱割れの発生を十分に抑制することができる。透明導電体１００，１１０，１２０の赤外線の反射率は、製造の容易性の観点から、例えば６０％以下であってよい。透明導電体１００，１１０，１２０の赤外線の透過率は、例えば５～３５％であってもよい。
　本開示における可視光の透過率及び反射率は、４５０～６５０ｎｍの波長範囲における測定値の平均値である。また、赤外線の透過率及び反射率は７００～１２００ｎｍの波長範囲における測定値の平均値である。可視光の透過率及び反射率、並びに、赤外線の透過率及び反射率は、市販の測定装置を用いて１０ｎｍピッチで測定を行った結果の平均値として求められる。
　図４は、一実施形態に係る調光体２００と電子デバイス３００の模式図である。図４の調光体２００は、一対の透明導電体１００ａ，１００ｂと、その間に調光層４０とを備える。一対の透明導電体１００ａ，１００ｂは、それぞれの誘電層２４が調光層４０側となるように積層されている。一対の透明導電体１００ａ，１００ｂは、それぞれの誘電層２４の表面の一部が露出するようにずらして積層されている。　本実施形態において、透明導電体１００は、調光体の用途に用いられている。
　調光層４０としては、エレクトロクロミック方式、ＳＰＤ（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ　Ｄｅｖｉｃｅ）方式、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ　ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ、高分子分散型結晶、又はポリマー分散液晶ともいう）方式等のものが挙げられる。ＰＤＬＣは、電圧が印加されていない場合には、大気よりも屈折率が高いため白濁する。つまり、その表面で光が散乱して不透明な白色として視認される。他方、ＰＤＬＣは、電圧が印加されている場合には、大気と屈折率がほぼ等しくなるため、その表面で光が散乱されずに透明となる。このようにして可視光の透過率を調節することができる。調光層４０は、例えば高分子で形成されるマトリックスと、該マトリックス中に分散された液晶とを含む。
　調光層４０に含まれる液晶に特に制限はなく、例えば、ネマティック、スメクティック及びコレステリック液晶等が挙げられる。一方、調光層４０に含まれる高分子にも特に制限はなく、例えば、アクリル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、及びエン・チオール系樹脂等が挙げられる。調光層４０における液晶の含有量は、例えば、２０～７０質量％である。調光層４０は、液晶を含有する樹脂組成物を硬化して形成することができる。樹脂組成物は、例えば、オリゴマー（プレポリマー）、多官能性又は単官能性のアクリル系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、及び液晶化合物を含有する。樹脂組成物は、光硬化開始剤及び染料を含んでいてもよい。
　プレポリマーとしては、チオール基を有するチオール系プリポリマーが挙げられる。アクリル系モノマーとしては、ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）、及びトリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）などが挙げられる。ビニルエーテル系モノマーとしては、ブタンジオールモノビニルエーテル、１，４－シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、及びトリエチレングリコールジビニルエーテル等が挙げられる。
　光硬化開始剤としては、フリーラジカル系のものが挙げられる。例えば、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－ホスフィンオキシド、フェニルビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－ホスフィンオキシド、ビス（η５－２，４－シクロペンタジエン－１－イル）ビス［２，６－ジフルオロ－３－（１Ｈ－ピロール－１－イル）フェニル］チタニウム、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、及びα，α－ジメトキシ－α’－ヒドロキシアセトフェノン等が挙げられる。調光層４０の厚みは、例えば１～１００μｍである。
　調光体２００を製造する場合、透明基材１０の一方面上に、誘電層２１、金属層２２、誘電層２３及び誘電層２３を順次形成して、一組の透明導電体１００ａ，１００ｂを得る。一組の透明導電体１００ａ，１００ｂを、液晶を含有する樹脂組成物を介して誘電層２３同士が向かい合うようにして重ね合わせる。そして、光照射又は加熱して樹脂組成物を硬化することによって、一対の透明導電体１００ａ，１００ｂが調光層４０によって接合される。
　一対の透明導電体１００は、それぞれ、調光層４０側から誘電層２４、誘電層２３、金属層２２、誘電層２１及び透明基材１０を備える。調光体２００は、局所的な漏れ電流の発生を抑制できる透明導電体１００を備える。したがって、それぞれの金属層２２におけるエレクトロマイグレーションの発生を抑制することができる。
　調光体２００及びこれを構成する透明導電体１００の透明基材及び各層の厚みは、以下の手順で測定することができる。集束イオンビーム装置（ＦＩＢ，Ｆｏｃｕｓｅｄ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ）によって調光体２００又は透明導電体１００を切断して断面を得る。透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて当該断面を観察し、各層の厚みを測定する。測定は、任意に選択された１０箇所以上の位置で測定を行い、その平均値を求めることが好ましい。断面を得る方法として、集束イオンビーム装置以外の装置としてミクロトームを用いてもよい。厚みを測定する方法としては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてもよい。また蛍光Ｘ線装置を用いて膜厚を測定することも可能である。
　電子デバイス３００は、調光体２００と、一方の透明導電体１００ａの誘電層２４の露出面に電極５０ａと、他方の透明導電体１００ｂの誘電層２４の露出面に電極５０ｂと、電極５０ａと電極５０ｂとを交流電源５４を介して電気的に接続する導線５２とを備える。調光層４０は、電極５０ａと電極５０ｂの間に介在している。このため、交流電源５４による電位差に応じて図４に示すように一対の金属層２２にそれぞれ正電荷と負電荷が生じる。これによって電界が生じ、調光層４０に含まれる液晶の配向が変化する。このようにして、調光体２００による調光がなされる。
　電子デバイス３００は、透明導電体１００を備えることから、一対の透明導電体１００の間における局所的な漏れ電流の発生を抑制することができる。したがって、調光体２００におけるエレクトロマイグレーションの発生を抑制することができる。
　本実施形態では、一対の透明導電体１００を備える調光体２００及び電子デバイス３００を説明したが、本開示の調光体は、これに限定されない。例えば、一対の透明導電体１００の少なくとも一方が透明導電体１１０、透明導電体１２０又はこれらとは異なる透明導電体であってもよい。一対の透明導電体１００の少なくとも一方が透明導電体１１０、又は透明導電体１２０であれば、一対の透明導電体１００の間における漏れ電流が抑制されるとともに、調光体及び電子デバイスの消費電力を低減することができる。
　以上、幾つかの実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に何ら限定されるものではない。本開示の透明導電体は、調光体以外の用途に用いられてもよい。また、その製造方法は、一般的な枚葉式、及びロールツーロール方式等であってよい。どのような製造方法であっても、同等の効果が得られる。
　実施例、及び比較例を用いて、本発明の内容をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
［透明導電体の作製］
（実施例１）
　透明基材として厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを準備した。ＤＣマグネトロンスパッタリングによって、透明基材の一方面上に、半導体で構成される第１誘電層、主成分として銀合金を含む金属層、半導体で構成される第２誘電層、及び絶縁体で構成される第３誘電層をこの順に形成した。これによって、透明基材、第１誘電層（厚さ：３０ｎｍ）、金属層（厚さ：９ｎｍ）、及び第２誘電層（厚さ：２７ｎｍ）、及び、第３誘電層（厚さ：３ｎｍ）をこの順で有する透明導電体を得た。
　第１誘電層はＺｎＯ－Ｉｎ２Ｏ３－ＴｉＯ２ターゲットを、第２誘電層はＺｎＯ－Ｉｎ２Ｏ３－ＴｉＯ２－ＳｎＯ２ターゲットを用いて、それぞれ形成した。それぞれのターゲットの組成（モル比率）は、表１に示すとおりとした。第１誘電層及び第２誘電層は、それぞれターゲットと同じ組成を有していた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　金属層は、Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕターゲットを用いて形成した。ターゲットの組成は、Ａｇ：Ｐｄ：Ｃｕ＝９９．０：０．５：０．５（質量％）であった。金属層は、ターゲットと同じ組成を有していた。
　第３誘電層は、ホウ素をドープしたケイ素ターゲットを用いて、アルゴンガスと窒素ガスの混合雰囲気下で形成した（Ａｒ：Ｎ２＝８０体積％：２０体積％）。第３誘電層はケイ素の窒化物を含む絶縁体で構成されていた。
（実施例２）
　第２誘電層の厚さを２０ｎｍとしたこと、及び第３誘電体層の厚さを７ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして透明導電体を作製した。
（実施例３）
　第２誘電層の厚さを１０ｎｍとしたこと、及び第３誘電層の厚さを２０ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして透明導電体を作製した。
（実施例４）
　第２誘電層の厚さを５ｎｍとしたこと、及び第３誘電層の厚さを２５ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして透明導電体を作製した。
（実施例５）
　第２誘電層の厚さを１５ｎｍにしたこと、第３誘電層を導電体（ＩＴＯ）で構成されたものに変えたこと、及び第３誘電層の厚みを１５ｎｍにしたこと以外は、実施例１と同様にして透明導電体を作製した。
　第３誘電層は以下の手順で形成した。アルゴンガスと酸素ガスの混合雰囲気下（Ａｒ：Ｏ２＝９８体積％：２体積％）、Ｉｎ２Ｏ３－ＳｎＯ２ターゲットを用いて、第２誘電層の上にＩＴＯで構成される第３誘電層を形成した。Ｉｎ２Ｏ３－ＳｎＯ２ターゲットの組成は、Ｉｎ２Ｏ３－ＳｎＯ２＝９２：８（質量％）であった。導電層は、Ｉｎ２Ｏ３－ＳｎＯ２ターゲットとほぼ同じ組成を有していた。
（実施例６）
　第２誘電層及び第３誘電層の厚さを１０ｎｍにしたこと、及び、第３誘電層の上に、絶縁体で構成される、厚さ１０ｎｍの第４誘電層を形成したこと以外は、実施例５と同様にして透明導電体を作製した。厚さ１０ｎｍの第４誘電層は、実施例１の第３誘電層と同じ手順で形成した。第４誘電層は、ケイ素の窒化物を含む絶縁体で形成されていた。
（比較例１）
　透明基材として厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを準備した。ＤＣマグネトロンスパッタリングによって、透明基材の一方面上に、導電層で構成される第１誘電層、主成分として銀合金を含む金属層、及び、導電層で構成される第２誘電層をこの順に形成した。これによって、透明基材、導電層で構成される第１誘電層（厚さ：３０ｎｍ）、金属層（厚さ：９ｎｍ）、及び、導電体で構成される第２誘電層（厚さ：３０ｎｍ）をこの順で有する透明導電体を得た。
　第１誘電層及び第２誘電層は、以下の手順で形成した。すなわち、アルゴンガスと酸素ガスの混合雰囲気下（Ａｒ：Ｏ２＝９８体積％：２体積％）、Ｉｎ２Ｏ３－ＳｎＯ２ターゲットを用いて、透明基材の上にＩＴＯで構成される第１誘電層を形成した。そして、実施例１と同じＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕターゲットを用いて、第１誘電層の上に金属層を形成した。金属層は、Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕターゲットと同じ組成を有していた。
　続いて、金属層の上に、第１誘電層と同様にして第２誘電層を形成した。第１誘電層及び第２誘電層の形成に用いたターゲットの組成は、Ｉｎ２Ｏ３－ＳｎＯ２＝９２：８（質量％）であった。第１誘電層及び第２誘電層を構成する導電体は、Ｉｎ２Ｏ３－ＳｎＯ２ターゲットとほぼ同じ組成を有していた。
（比較例２）
　第２誘電層の厚さを３０ｎｍにしたこと、及び、第３誘電層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして透明導電体を作製した。
　各実施例及び各比較例で作製した透明導電体の第２誘電層、第３誘電層及び第４誘電層の組成と厚みを表２に纏めて示す。
［調光体及び電子デバイスの作製］
　各実施例及び各比較例において、透明導電体（縦×横＝２００ｍｍ×３００ｍｍ）を２つずつ作製した。そして、図４に示すような調光体及び電子デバイスを作製した。具体的には、低分子ネマティック液晶材料（和光純薬工業株式会社製、５ＣＢ）を５ｇ、ＵＶ硬化性樹脂（Ｎｏｒｌａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製、商品名：Ｎｏｒｌａｎｄ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ａｄｈｅｓｉｖｅ　６５）を１０ｇ、及び、樹脂粒子（根上工業株式会社製、商品名：アートパール　ＧＲ－６００、平均粒子径：１０．５μｍ）０．１５ｇを混合して調光溶液を調製した。
　スポイトを用いて調光溶液を０．５ｇ計量し、この調光溶液を一方の透明導電体（図４では透明導電体１００ａ）の第３誘電層（実施例６では第４誘電層の一部、比較例１，２では第２誘電層）の上に塗布した。そして、実施例１～５においては、もう一方の透明導電体（図４では、透明導電体１００ｂ）を、第３誘電層の一部同士が調光溶液を介して対向するように一対の透明導電体を重ね合わせた。実施例６においては、第４誘電層同士が調光溶液を介して対向するように一対の透明導電体を重ね合わせた。比較例１，２においては、第２誘電層同士が調光溶液を介して対向するように一対の透明導電体を重ね合わせた。各実施例及び各比較例において、一対の透明導電体は、図４に示すように第３誘電層の表面の一部が露出するように、ずらして重ね合わせた。
　一対の透明導電体に挟まれた調光溶液を、ゴムローラーを用いて延ばして平滑にした。その後、ＵＶ照射機を用いて紫外線を照射し調光溶液を硬化させて調光層（液晶層）を形成した。このときの積算光量は８００ｍＪ／ｃｍ２とした。このようにして得られた調光体の対向面の露出部に、図４に示すように電極を形成し、当該電極に導線を介して交流電源を接続した。
［評価］
　アズワン株式会社製のスライダック（商品名：ＲＳＡ１０）を用いて、調光体に交流電源を印加する通電試験を行った。調光層は印加した電圧に応じてヘイズが変化した。ヘイズが３０％以下となる電圧を必要電圧として測定した。ヘイズは、日本電色工業社製のヘイズメーター（商品名：ＮＤＨ　５０００）を用いて測定した。結果は表３に示すとおりであった。
　上述の通電試験と同じ装置を用いて、６０℃で１００Ｖの条件で２４時間通電を継続して行った。その後、光学顕微鏡（倍率：５０倍）を用いて調光体における金属層を観察し、エレクトロマイグレーションに伴う点状欠陥の有無を評価した。結果は表３に示すとおりであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２及び表３に示すとおり、半導体で構成される第２誘電層と、絶縁体又は導電体で構成される第３誘電層を備える実施例１～６は、いずれも点状欠陥が発生していなかった。このことから、局所的な漏れ電流の発生が抑制されていることが確認された。また、絶縁体で構成される第３誘電層又は第４誘電層を備える実施例１～４、及び実施例６は、必要電圧を低くすることができた。すなわち、漏れ電流が低減され、消費電力を低減できることが確認された。
　比較例１，２では、通電試験後において点状欠陥が発生していた。図５は、比較例２における通電試験後の金属層の光学顕微鏡による観察画像を示す写真である。図６は、図５に示される欠陥の走査型電子顕微鏡による観察画像を示す写真である。これらの写真に示されるように、比較例１，２ではエレクトロマイグレーションに伴って点状欠陥が発生していた。
　一つの側面において、局所的な漏れ電流の発生を抑制することが可能な透明導電体が提供される。別の側面において、局所的な漏れ電流の発生を抑制することが可能な透明導電体を備える調光体が提供される。さらに別の側面において、局所的な漏れ電流の発生を抑制することが可能な調光体を備える電子デバイスが提供される。
　１０…透明基材、２１…誘電層、２２…金属層、２３…誘電層、２４…誘電層、２５…誘電層、４０…調光層、５０ａ，５０ｂ…電極、５２…導線、５４…交流電源、１００，１００ａ，１００ｂ，１１０，１２０…透明導電体、２００…調光体、３００…電子デバイス。

Claims (6)

  1. 　透明基材と、第１誘電層と、主成分として銀又は銀合金を含む金属層と、半導体で構成される第２誘電層と、前記第２誘電層とは電気導電性が異なる第３誘電層と、をこの順に備え、
    　前記第３誘電層は絶縁体又は導電体で構成される透明導電体。
  2. 　前記第２誘電層が、構成元素としてＺｎ及びＳｎの一方又は双方を含む金属酸化物を含む前記半導体で構成され、
    　前記第３誘電層が、構成元素としてＩｎを含む金属酸化物を含む前記導電体で構成される、請求項１に記載の透明導電体。
  3. 　前記第２誘電層が、構成元素としてＺｎ及びＳｎの一方又は双方を含む金属酸化物を含む前記半導体で構成され、
    　前記第３誘電層が、Ｓｉの窒化物及びＳｉの酸化物の一方又は双方を含む前記絶縁体で構成される、請求項１に記載の透明導電体。
  4. 　前記第３誘電層は前記導電体で構成され、
    　前記第３誘電層の前記第２誘電層側とは反対側に、Ｓｉの窒化物及びＳｉの酸化物の一方又は双方を含む絶縁体で構成される第４誘電層を更に備える、請求項１又は２に記載の透明導電体。
  5. 　一対の透明導電体と、その間に調光層と、を備え、
    　前記一対の透明導電体の少なくとも一方は、請求項１～４のいずれか一項に記載の透明導電体である、調光体。
  6. 　請求項５に記載の調光体と電源とを備える電子デバイス。
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