JP7502000B2 - Transparent Conductive Film - Google Patents
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Description
本発明は、透明導電性フィルムに関し、詳しくは、光学用途に好適に用いられる透明導電性フィルムに関する。 The present invention relates to a transparent conductive film, and more specifically, to a transparent conductive film suitable for optical applications.
従来から、インジウムスズ複合酸化物(ITO)からなる透明導電層を所望の電極パターンに形成した透明導電性フィルムが、タッチパネルなどの光学用途に用いられる。 Transparent conductive films, in which a transparent conductive layer made of indium tin oxide (ITO) is formed into a desired electrode pattern, have traditionally been used for optical applications such as touch panels.
このような透明導電性フィルムは、通常、基材と透明導電層とを順に備えている。 Such transparent conductive films typically comprise a substrate and a transparent conductive layer in that order.
従来、基材として、比較的厚いガラス基材を用いることが知られている。 Conventionally, it has been known to use a relatively thick glass substrate as the substrate.
しかし、基材として、比較的厚いガラス基材を用いると可撓性が低下するため、可撓性を向上させる観点から、基材として、高分子フィルムを用いることが検討されている。 However, using a relatively thick glass substrate as the substrate reduces flexibility, so the use of a polymer film as the substrate is being considered in order to improve flexibility.
一方で、先に基材の温度を上昇させてから、成膜することで、成膜と同時にITOを結晶化(「アズデポ結晶化」とも呼ばれる)させることができる。かかるアズデポ結晶化によって、一度アモルファスで成膜した後に、結晶化するよりも、透明電極層の表面抵抗値を低くできることが知られている。しかし、このような場合には、基板の温度を高温にして成膜するため、高分子フィルムの耐熱性の観点から、高分子フィルムを使用することはできない。 On the other hand, by first increasing the temperature of the substrate and then depositing the film, it is possible to crystallize the ITO (also called "as-deposited crystallization") at the same time as the film is deposited. It is known that such as-deposited crystallization can reduce the surface resistance of the transparent electrode layer compared to depositing the film in amorphous form and then crystallizing it. However, in such cases, since the film is deposited by raising the temperature of the substrate to a high temperature, a polymer film cannot be used from the standpoint of the heat resistance of the polymer film.
そこで、可撓性を向上しつつ、表面抵抗値を低くする観点から、基材として、薄ガラスを用いることが検討されている。 Therefore, in order to improve flexibility while lowering surface resistance, the use of thin glass as a substrate is being considered.
例えば、極薄ガラス透明基板と、透明導電性酸化物層とを備える透明積層基材が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 For example, a transparent laminated substrate has been proposed that includes an ultra-thin transparent glass substrate and a transparent conductive oxide layer (see, for example, Patent Document 1).
しかるに、特許文献1のように、基材として、薄ガラスを用い、透明電極層を高温で結晶化すると、薄ガラスおよび透明導電性酸化物層との線膨張係数の差によって、透明導電性酸化物層がカールするという不具合がある。
However, as in
このようなカールは、基材として、高分子フィルムを用いた場合であっても生じるが、とりわけ、薄ガラスは、カールすることによって破損する場合があるため、高分子フィルムと比べて、より一層、カールの抑制が要求される。 This type of curling can occur even when a polymer film is used as the substrate, but thin glass in particular is in need of even greater curl suppression than polymer films, as it can be damaged by curling.
本発明は、カールを抑制することができる透明導電性フィルムを提供することにある。 The present invention aims to provide a transparent conductive film that can suppress curling.
本発明[1]は、ガラス基材と、透明導電層とを順に備え、前記ガラス基材の厚みは、150μm以下であり、前記透明導電層が結晶性であり、前記透明導電層の残留応力が、-100MPa以上100MPa以下である、透明導電性フィルムである。 The present invention [1] is a transparent conductive film that includes a glass substrate and a transparent conductive layer in this order, the thickness of the glass substrate is 150 μm or less, the transparent conductive layer is crystalline, and the residual stress of the transparent conductive layer is -100 MPa or more and 100 MPa or less.
本発明[2]は、前記透明導電層の表面抵抗値が、10Ω/□以下である、請求項1に記載の透明導電性フィルムを含んでいる。
The present invention [2] includes the transparent conductive film according to
本発明[3]は、前記透明導電層は、金属酸化物を含有する、上記[1]または[2]に記載の透明導電性フィルムを含んでいる。 The present invention [3] includes the transparent conductive film described in [1] or [2] above, in which the transparent conductive layer contains a metal oxide.
本発明[4]は、前記金属酸化物がインジウムスズ複合酸化物であることを特徴とする、上記[3]に記載の透明導電性フィルムを含んでいる。 The present invention [4] includes the transparent conductive film described in [3] above, characterized in that the metal oxide is an indium tin composite oxide.
本発明の透明導電性フィルムは、ガラス基材と、透明導電層とを順に備え、ガラス基材の厚みは、150μm以下である。そのため、可撓性に優れる。 The transparent conductive film of the present invention comprises a glass substrate and a transparent conductive layer in that order, and the thickness of the glass substrate is 150 μm or less. Therefore, it has excellent flexibility.
また、この透明導電性フィルムにおいて、透明導電層が結晶性である。そのため、表面抵抗値を低くできる。また、この透明導電性フィルムにおいて、透明導電層の残留応力が、-100MPa以上100MPa以下である。そのため、カールを抑制できる。 In addition, in this transparent conductive film, the transparent conductive layer is crystalline. This allows the surface resistance to be reduced. In addition, in this transparent conductive film, the residual stress of the transparent conductive layer is -100 MPa or more and 100 MPa or less. This allows curling to be suppressed.
図1を参照して、本発明の透明導電性フィルムの一実施形態を説明する。 One embodiment of the transparent conductive film of the present invention will be described with reference to Figure 1.
図1において、紙面上下方向は、上下方向(厚み方向)であって、紙面上側が、上側(厚み方向一方側)、紙面下側が、下側(厚み方向他方側)である。また、紙面左右方向および奥行き方向は、上下方向に直交する面方向である。具体的には、各図の方向矢印に準拠する。 In Figure 1, the up-down direction on the paper surface is the up-down direction (thickness direction), with the upper side of the paper surface being the top side (one side in the thickness direction) and the lower side of the paper surface being the bottom side (the other side in the thickness direction). In addition, the left-right direction and the depth direction on the paper surface are surface directions that are perpendicular to the up-down direction. Specifically, they follow the directional arrows in each figure.
1.透明導電性フィルム
透明導電性フィルム1は、所定の厚みを有するフィルム形状(シート形状を含む)を有し、厚み方向と直交する面方向に延び、平坦な上面および平坦な下面を有する。透明導電性フィルム1は、例えば、画像表示装置に備えられるタッチパネル用基材や電磁波シールドなどの一部品であり、つまり、画像表示装置ではない。すなわち、透明導電性フィルム1は、画像表示装置などを作製するための部品であり、OLEDモジュールなどの画像表示素子を含まず、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。
1. Transparent conductive film The transparent
具体的には、図1に示すように、透明導電性フィルム1は、ガラス基材2と、透明導電層3とをこの順に備える。透明導電性フィルム1は、より具体的には、ガラス基材2と、ガラス基材2の上面(厚み方向一方面)に配置される透明導電層3とを備える。
Specifically, as shown in FIG. 1, the transparent
透明導電性フィルム1の厚みは、例えば、200μm以下、好ましくは、150μm以下であり、また、例えば、20μm以上、好ましくは、30μm以上である。
The thickness of the transparent
2.ガラス基材
ガラス基材2は、透明導電性フィルム1の機械強度を確保するための透明な基材である。すなわち、ガラス基材2は、透明導電層3を支持している。
2. Glass Substrate The
ガラス基材2は、フィルム形状を有する。ガラス基材2は、透明導電層3の下面に接触するように、透明導電層3の下面全面に、配置されている。
The
ガラス基材2は、可撓性を有し、透明なガラスから形成されている。
The
ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスなどが挙げられる。 Examples of glass include non-alkali glass, soda glass, borosilicate glass, and aluminosilicate glass.
ガラス基材2の厚みは、150μm以下、好ましくは、120μm以下、より好ましくは、100μm以下である。また、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm以上である。ガラス基材2の厚みが上記上限以下であれば、可撓性に優れる。また、ガラス基材2の厚みが上記下限以上であれば、機械的強度に優れ、搬送時の破損を抑制することができる。
The thickness of the
ガラス基材2の厚みは、ダイヤルゲージ(PEACOCK社製、「DG-205」)を用いて測定することができる。
The thickness of the
ガラス基材2の全光線透過率(JIS K 7375-2008)は、例えば、80%以上、好ましくは、85%以上である。
The total light transmittance (JIS K 7375-2008) of the
3.透明導電層
透明導電層3は、結晶質であり、優れた導電性を発現する透明な層である。
3. Transparent Conductive Layer The transparent
透明導電層3は、フィルム形状を有する。透明導電層3は、ガラス基材2の上面全面に、ガラス基材2の上面に接触するように、配置されている。
The transparent
透明導電層3の材料としては、例えば、In、Sn、Zn、Ga、Sb、Ti、Si、Zr、Mg、Al、Au、Ag、Cu、Pd、Wからなる群より選択される少なくとも1種の金属を含む金属酸化物が挙げられる。金属酸化物には、必要に応じて、さらに上記群に示された金属原子をドープしていてもよい。
Examples of materials for the transparent
透明導電層3としては、具体的には、例えば、インジウムスズ複合酸化物(ITO)などのインジウム含有酸化物、例えば、アンチモンスズ複合酸化物(ATO)などのアンチモン含有酸化物などが挙げられ、好ましくは、インジウム含有酸化物、より好ましくは、ITOが挙げられる。
Specific examples of the transparent
透明導電層3の材料としてITOを用いる場合、酸化スズ(SnO2)含有量は、酸化スズおよび酸化インジウム(In2O3)の合計量に対して、例えば、0.5質量%以上、好ましくは、3質量%以上であり、また、例えば、15質量%以下、好ましくは、13質量%以下である。酸化スズの含有量が上記下限以上であれば、ITO層の耐久性をより一層良好にすることができる。酸化スズの含有量が上記上限以下であれば、ITO層の結晶転化を容易にし、透明性や比抵抗の安定性を向上させることができる。
When ITO is used as the material of the transparent
本明細書中における「ITO」とは、少なくともインジウム(In)とスズ(Sn)とを含む複合酸化物であればよく、これら以外の追加成分を含んでもよい。追加成分としては、例えば、In、Sn以外の金属元素が挙げられ、具体的には、Zn、Ga、Sb、Ti、Si、Zr、Mg、Al、Au、Ag、Cu、Pd、W、Fe、Pb、Ni、Nb、Cr、Gaなどが挙げられる。 In this specification, "ITO" refers to a composite oxide containing at least indium (In) and tin (Sn), and may contain additional components other than these. Examples of additional components include metal elements other than In and Sn, such as Zn, Ga, Sb, Ti, Si, Zr, Mg, Al, Au, Ag, Cu, Pd, W, Fe, Pb, Ni, Nb, Cr, and Ga.
透明導電層3は、結晶質である。
The transparent
透明導電層3が、結晶質であれば、後述する表面抵抗率を低くできる。
If the transparent
透明導電層3の結晶質性は、例えば、透明導電性フィルム1を塩酸(20℃、濃度5質量%)に15分間浸漬し、続いて、水洗および乾燥した後、透明導電層3側の表面に対して15mm程度の間の端子間抵抗を測定することにより判断できる。上記浸漬・水洗・乾燥後の透明導電性フィルム1において、15mm間の端子間抵抗が10kΩ以下である場合、透明導電層は結晶質であり、一方、上記抵抗が10kΩを超過する場合、透明導電層3は非晶質である。
The crystallinity of the transparent
透明導電層3の上面の表面抵抗率は、例えば、30Ω/□以下、好ましくは、10Ω/□以下であり、また、例えば、1Ω/□以上である。表面抵抗率は、JIS K7194に準拠して、4端子法により測定することができる。
The surface resistivity of the upper surface of the transparent
表面抵抗率が、上記上限以下であれば、この透明導電性フィルム1を大型のタッチパネルなどに好適に用いることができる。
If the surface resistivity is equal to or less than the upper limit, the transparent
透明導電層3の残留応力は、-100MPa以上、好ましくは、-50MPa以上、より好ましくは、-30MPa以上、さらに好ましくは、-10MPa以上であり、また、100MPa以下、好ましくは、60MPa以下、より好ましくは、10MPa以下、さらに好ましくは、-5MPa以下である。
The residual stress of the transparent
なお、負の残留応力は、圧縮方向の残留応力を意味し、正の残留応力は、伸長方向の残留応力を意味する。 Note that negative residual stress means residual stress in the compression direction, and positive residual stress means residual stress in the elongation direction.
なお、残留応力は、後述する実施例で詳述するが、X線回折法によって求めることができる。 Residual stress can be determined by X-ray diffraction, as described in detail in the examples below.
具体的には、残留応力は、特開2017-106124号公報の残留応力の測定方法に準拠して求めることができる。 Specifically, the residual stress can be determined in accordance with the residual stress measurement method described in JP 2017-106124 A.
また、残留応力は、詳しくは後述するが、後述する反応性ガス導入量、後述する成膜圧力、および、後述する基材温度を所定の範囲に調整することで、上記した範囲に調整される。 The residual stress can be adjusted to the above range by adjusting the amount of reactive gas introduced, the deposition pressure, and the substrate temperature, all of which will be described in detail later.
透明導電層3の厚みは、例えば、15nm以上、好ましくは、30nm以上、より好ましくは、100nm以上であり、また、例えば、300nm以下、好ましくは、250nm以下、より好ましくは、150nm以下である。透明導電層3の厚みは、例えば、透過型電子顕微鏡を用いて、透明導電性フィルム1の断面を観察することにより測定することができる。
4.透明導電性フィルムの製造方法
透明導電性フィルム1を製造するには、例えば、ロールトゥロール工程において、ガラス基材2の上面に、透明導電層3を設ける。具体的には、長尺なガラス基材2を送出ロールから送出して搬送方向下流側に搬送しながら、ガラス基材2の上面に透明導電層3を設け、巻取ロールにて導電性フィルム1を巻き取る。以下、詳述する。
The transparent
4. Manufacturing method of transparent conductive film To manufacture the transparent
まず、送出ロールに巻回された長尺なガラス基材2を用意し、巻取ロールに巻回されるようにガラス基材2を搬送する。
First, a
搬送速度は、例えば、0.1m/分以上、好ましくは、0.2m/分以上であり、また、例えば、1.0m/分以下、好ましくは、0.5m/分以下である。 The conveying speed is, for example, 0.1 m/min or more, preferably 0.2 m/min or more, and, for example, 1.0 m/min or less, preferably 0.5 m/min or less.
その後、必要に応じて、ガラス基材2と透明導電層3との密着性の観点から、ガラス基材2の表面に、例えば、スパッタリング、コロナ放電、火炎、紫外線照射、電子線照射、化成、酸化などのエッチング処理や下塗り処理を実施することができる。また、溶剤洗浄、超音波洗浄などによりガラス基材2を除塵、清浄化することができる。
After that, if necessary, from the viewpoint of adhesion between the
次いで、ガラス基材2の上面に透明導電層3を設ける。例えば、乾式方法により、ガラス基材2の上面に透明導電層3を形成する。
Next, a transparent
乾式方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などが挙げられる。好ましくは、スパッタリング法が挙げられる。この方法により、薄膜であり、かつ、厚みが均一である透明導電層3を形成することができる。
Dry methods include, for example, vacuum deposition, sputtering, and ion plating. Sputtering is preferred. This method makes it possible to form a thin transparent
スパッタリング法は、真空チャンバー内にターゲットおよび被着体(ガラス基材2)を対向配置し、ガスを供給するとともに電源から電圧を印加することによりガスイオンを加速しターゲットに照射させて、ターゲット表面からターゲット材料をはじき出して、そのターゲット材料を被着体表面に積層させる。 In the sputtering method, a target and an adherend (glass substrate 2) are placed facing each other in a vacuum chamber, and gas is supplied while a voltage is applied from a power source to accelerate the gas ions and irradiate the target, ejecting the target material from the target surface and depositing the target material on the adherend surface.
スパッタリング法としては、例えば、2極スパッタリング法、ECR(電子サイクロトロン共鳴)スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法などが挙げられる。好ましくは、マグネトロンスパッタリング法が挙げられる。 Examples of sputtering methods include bipolar sputtering, ECR (electron cyclotron resonance) sputtering, magnetron sputtering, and ion beam sputtering. Magnetron sputtering is preferred.
スパッタリング法を採用する場合、ターゲット材料としては、透明導電層3を構成する上述の金属酸化物などが挙げられ、好ましくは、ITOが挙げられる。ITOの酸化スズ濃度は、ITO層の耐久性、結晶化などの観点から、例えば、0.5質量%以上、好ましくは、3質量%以上であり、また、例えば、15質量%以下、好ましくは、13質量%以下である。
When the sputtering method is employed, examples of the target material include the above-mentioned metal oxides constituting the transparent
ガスとしては、例えば、Arなどの不活性ガスが挙げられる。また、必要に応じて、酸素ガスなどの反応性ガスを併用することができる。 Examples of the gas include inert gases such as Ar. If necessary, reactive gases such as oxygen gas can be used in combination.
不活性ガスに対する反応性ガスの導入割合(以下、反応性ガス導入量とする。)は、例えば、0.1体積%以上、好ましくは、1体積%以上であり、また、例えば、10体積%以下、好ましくは、3体積%以下、より好ましくは、2.5体積%未満である。 The ratio of reactive gas introduced to the inert gas (hereinafter referred to as reactive gas introduction amount) is, for example, 0.1 vol.% or more, preferably 1 vol.% or more, and, for example, 10 vol.% or less, preferably 3 vol.% or less, and more preferably less than 2.5 vol.%.
スパッタリング時の気圧(以下、成膜気圧とする。)は、例えば、1Pa以下であり、好ましくは、0.5Pa以下であり、また、例えば、0.1Pa以上、好ましくは、0.2Pa以上である。 The air pressure during sputtering (hereinafter referred to as the film formation air pressure) is, for example, 1 Pa or less, preferably 0.5 Pa or less, and for example, 0.1 Pa or more, preferably 0.2 Pa or more.
電源は、例えば、DC電源、AC電源、MF電源およびRF電源のいずれであってもよく、また、これらの組み合わせであってもよい。 The power source may be, for example, a DC power source, an AC power source, an MF power source, or an RF power source, or a combination of these.
そして、このスパッタリングでは、スパッタリング前に、ガラス基材2を予め高温に加熱する。これにより、ガラス基材2の表面において透明導電層3を形成する粒子は高いエネルギー状態に置かれ、スパッタリングによる成膜と同時に結晶化(アズデポ結晶化)できる。
In this sputtering process, the
ガラス基材2の加熱温度(以下、基材温度とする。)は、例えば、350℃以上であり、また、例えば、600℃以下、好ましくは、550℃以下である。 The heating temperature of the glass substrate 2 (hereinafter referred to as substrate temperature) is, for example, 350°C or higher and, for example, 600°C or lower, preferably 550°C or lower.
ガラス基材2の加熱時間は、例えば、10秒以上、好ましくは、20秒以上であり、また、例えば、120秒以下、好ましくは、60秒以下である。
The heating time of the
そして、上記した透明導電層3の残留応力を上記した所定の範囲に調整する観点から、好ましくは、上記した反応性ガス導入量、成膜圧力、および、基材温度を所定の範囲に調整する。
From the viewpoint of adjusting the residual stress of the transparent
具体的には、基材温度が350℃以上450℃未満である場合には、反応性ガス導入量が、例えば、1体積%以上3体積%以下であり、また、成膜圧力が、例えば、0.2Pa以上0.5Pa以下である。 Specifically, when the substrate temperature is 350°C or more and less than 450°C, the amount of reactive gas introduced is, for example, 1% by volume or more and 3% by volume or less, and the deposition pressure is, for example, 0.2 Pa or more and 0.5 Pa or less.
また、基材温度が450℃以上550℃以下である場合には、反応性ガス導入量が、例えば、1.5体積%以上2.5体積%未満であり、また、成膜圧力が、例えば、0.1Pa以上0.5Pa以下である。または、基材温度が450℃以上550℃以下である場合には、反応性ガス導入量が、例えば、2.5体積%以上3.5体積%以下であり、また、成膜圧力が、例えば、0.1Pa以上0.2Pa以下である。 When the substrate temperature is 450°C or higher and 550°C or lower, the amount of reactive gas introduced is, for example, 1.5% by volume or higher and less than 2.5% by volume, and the deposition pressure is, for example, 0.1 Pa or higher and 0.5 Pa or lower. When the substrate temperature is 450°C or higher and 550°C or lower, the amount of reactive gas introduced is, for example, 2.5% by volume or higher and 3.5% by volume, and the deposition pressure is, for example, 0.1 Pa or higher and 0.2 Pa or lower.
これにより、上記した透明導電層3の残留応力を上記した所定の範囲に調整することができる。
This allows the residual stress of the transparent
そして、透明導電層3の加熱後に、透明導電層3を冷却する。
Then, after the transparent
これにより、ガラス基材2の上面に透明導電層3を形成され、ガラス基材2と、透明導電層3とを順に備える透明導電性フィルム1が得られる。
As a result, a transparent
得られる透明導電性フィルム1の厚みは、例えば、2μm以上、好ましくは、20μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下である。
5.作用効果
透明導電性フィルム1は、ガラス基材2と、透明導電層3とを順に備え、ガラス基材2の厚みは、150μm以下である。そのため、可撓性に優れる。
The obtained transparent
5. Effects The transparent
また、透明導電性フィルム1において、透明導電層3が結晶性である。そのため、表面抵抗値を低くできる。
In addition, in the transparent
また、透明導電性フィルム1において、透明導電層3の残留応力が、-100MPa以上100MPa以下である。
In addition, in the transparent
この透明導電性フィルム1では、透明導電層3を十分に結晶化させるために、基材温度を高温にする。
In this transparent
しかし、基材温度を高温とすると、ガラス基材2と、透明導電層3との線膨張係数の差によって、透明導電層3がカールする場合がある。
However, if the substrate temperature is high, the transparent
しかし、この透明導電性フィルム1では、透明導電層3の残留応力が、-100MPa以上100MPa以下に調整されているため、カールを抑制できる。
6.変形例
上記した説明では、透明導電性フィルム1は、ガラス基材2と、透明導電層3とからなるが、ガラス基材2と透明導電層3と間に中間層を介在させることもできる。
However, in this transparent
In the above description, the transparent
中間層としては、ハードコート層が挙げられる。 An example of the intermediate layer is a hard coat layer.
ハードコート層は、透明導電性フィルム1を製造する際に、ガラス基材2に傷が発生することを抑制するための保護層である。また、ハードコート層は、透明導電性フィルム1を積層した場合に、透明導電層3に擦り傷が発生することを抑制するための耐擦傷層である。
The hard coat layer is a protective layer for preventing scratches on the
ハードコート層は、例えば、ハードコート組成物から形成される。 The hard coat layer is formed, for example, from a hard coat composition.
ハードコート組成物は、樹脂成分を含有する。 The hard coat composition contains a resin component.
樹脂成分としては、例えば、硬化性樹脂、熱可塑性樹脂(例えば、ポリオレフィン樹脂)などが挙げられる。 Examples of resin components include curable resins and thermoplastic resins (e.g., polyolefin resins).
また、ハードコート組成物は、粒子を含有することもできる。 The hard coat composition may also contain particles.
粒子としては、架橋アクリル系粒子などの有機粒子、シリカ粒子などの無機粒子などが挙げられる。 Examples of particles include organic particles such as cross-linked acrylic particles, and inorganic particles such as silica particles.
ハードコート層の厚みは、耐擦傷性の観点から、例えば、0.1μm以上、好ましくは、0.5μm以上であり、また、例えば、10μm以下、好ましくは、3μm以下である。ハードコート層の厚みは、例えば、瞬間マルチ測光システム(例えば、大塚電子社製、「MCPD2000」)を用いて観測される干渉スペクトルの波長に基づいて算出することができる。 From the viewpoint of scratch resistance, the thickness of the hard coat layer is, for example, 0.1 μm or more, preferably 0.5 μm or more, and, for example, 10 μm or less, preferably 3 μm or less. The thickness of the hard coat layer can be calculated, for example, based on the wavelength of the interference spectrum observed using an instantaneous multi-photometer system (for example, "MCPD2000" manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
また、中間層としては、光学調整層が挙げられる。 Another example of an intermediate layer is an optical adjustment layer.
光学調整層は、透明導電層3のパターン視認を抑制したり、透明導電性フィルム1内の界面での反射を抑制しつつ、透明導電性フィルム1に優れた透明性を確保するために、透明導電性フィルム1の光学物性(例えば、屈折率)を調整する層である。
The optical adjustment layer is a layer that adjusts the optical properties (e.g., refractive index) of the transparent
光学調整層は、例えば、光学調整組成物から形成される。 The optical adjustment layer is formed, for example, from an optical adjustment composition.
光学調整組成物は、上記の樹脂成分および上記の粒子を含有する。 The optical adjustment composition contains the above-mentioned resin component and the above-mentioned particles.
光学調整層の厚みは、例えば、5nm以上、好ましくは、10nm以上であり、また、例えば、200nm以下、好ましくは、100nm以下である。光学調整層の厚みは、例えば、瞬間マルチ測光システムを用いて観測される干渉スペクトルの波長に基づいて算出することができる。 The thickness of the optical adjustment layer is, for example, 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and, for example, 200 nm or less, preferably 100 nm or less. The thickness of the optical adjustment layer can be calculated, for example, based on the wavelength of the interference spectrum observed using an instantaneous multi-photometer system.
つまり、透明導電性フィルム1は、ガラス基材2と透明導電層3と間に、ハードコート層または光学調整層を介在させることもでき、また、透明導電性フィルム1は、ガラス基材2と透明導電層3と間に、ハードコート層および光学調整層を介在させることもできる。
In other words, the transparent
好ましくは、透明導電性フィルム1は、ガラス基材2と透明導電層3と間に、光学調整層を介在させ、より好ましくは、透明導電性フィルム1は、ガラス基材2と透明導電層3と間に、ハードコート層および光学調整層を介在させず、すなわち、透明導電性フィルム1は、ガラス基材2と、透明導電層3とからなる。
Preferably, the transparent
詳しくは、透明導電性フィルム1では、基材として、ガラス基材2を用いるため、基材として、高分子フィルムを用いる場合と比べて、ガラス基材2と、透明導電層3との間に中間層(特に、ハードコート層)を介在させなくても、密着性および透過性に優れる。
More specifically, the transparent
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。
1.透明導電性フィルムの製造
実施例1
ガラス基材として、ロール状に巻回された長尺な透明ガラス基材(厚み50μm、日本電気硝子社製、「G-Leaf」)を準備した。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples. The present invention is not limited to the examples and comparative examples. The specific numerical values of the blending ratio (content ratio), physical property values, parameters, etc. used in the following description can be replaced with the upper limit (a numerical value defined as "less than" or "less than") or lower limit (a numerical value defined as "more than" or "exceeding") of the corresponding blending ratio (content ratio), physical property values, parameters, etc. described in the above "Form for carrying out the invention".
1. Production of Transparent Conductive Film Example 1
As the glass substrate, a long transparent glass substrate (thickness: 50 μm, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., "G-Leaf") wound in a roll shape was prepared.
この透明ガラス基材を送出ロールにセットして、搬送速度0.27m/分にて送り出し、スパッタリング装置(ターゲット部)を通過させて、巻取ロールに巻回した。DCスパッタリング法により、厚みが130nmであるITO層(透明導電層)をガラス基材の上面に形成した。スパッタリングは、アルゴンガス98%および酸素ガス2%(すなわち、酸素ガス導入量2体積%)を導入した気圧(成膜気圧)0.3Paの真空雰囲気下で、実施した。放電出力は、3kWとした。ターゲットは、87.5質量%の酸化インジウムおよび12.5質量%の酸化スズの焼結体を用いた。また、スパッタリング前に、スパッタリング装置内で、赤外線ヒータ(加熱部)を作動し、ヒーター温度(基材温度)を500℃に設定し、ガラス基材を25秒加熱した。
This transparent glass substrate was set on a delivery roll, sent out at a conveying speed of 0.27 m/min, passed through a sputtering device (target section), and wound on a take-up roll. A 130 nm thick ITO layer (transparent conductive layer) was formed on the upper surface of the glass substrate by DC sputtering. Sputtering was performed under a vacuum atmosphere of 0.3 Pa (film formation pressure) with 98% argon gas and 2% oxygen gas (i.e., oxygen
これにより、ガラス基材とITO層とを備え、ロール状に巻回された透明導電性フィルムを製造した。 This resulted in the production of a transparent conductive film that had a glass substrate and an ITO layer and was wound into a roll.
実施例2~実施例4および比較例1~比較例4
表1に従って、基材温度、成膜気圧および酸素ガス導入量を変更した以外は、実施例1と同様にして、透明導電性フィルムを製造した。
2.評価
1)表面抵抗率
各実施例および各比較例のITO層の表面抵抗率を、JIS K7194に準拠して、4端子法により測定した。その結果を表1に示す。
2)残留応力
各実施例および各比較例のITO層の残留応力を、X線散乱法により、ITO膜の結晶格子歪みから間接的に求めた。
Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4
A transparent conductive film was produced in the same manner as in Example 1, except that the substrate temperature, film formation pressure, and oxygen gas introduction amount were changed according to Table 1.
2. Evaluation 1) Surface Resistivity The surface resistivity of the ITO layer of each Example and Comparative Example was measured by a four-terminal method in accordance with JIS K7194. The results are shown in Table 1.
2) Residual Stress The residual stress of the ITO layer in each of the examples and comparative examples was indirectly determined from the crystal lattice distortion of the ITO film by an X-ray scattering method.
具体的には、まず、株式会社リガク製の粉末X線回折装置により、測定散乱角2θ=59~62°の範囲で0.04°おきに回折強度を測定した。各測定角度における積算時間(露光時間)は100秒とした。 Specifically, first, the diffraction intensity was measured at 0.04° intervals in the measurement scattering angle range 2θ = 59 to 62° using a powder X-ray diffraction device manufactured by Rigaku Corporation. The integration time (exposure time) at each measurement angle was 100 seconds.
そして、得られた回折像のピーク(ITOの(622)面のピーク)角2θ、およびX線源の波長λから、ITO膜の結晶格子間隔dを算出し、dを基に格子歪みεを算出した。算出にあたっては下記式(1)および下記式(2)を用いた。
The crystal lattice spacing d of the ITO film was calculated from the peak angle 2θ of the obtained diffraction image (peak of the (622) plane of ITO) and the wavelength λ of the X-ray source, and the lattice distortion ε was calculated based on d. The following formulas (1) and (2) were used for the calculation.
ここで、λはX線源(Cu Kα線)の波長(=0.15418nm)であり、d0は無応力状態のITOの格子面間隔(=0.15241nm)である。なお、d0はICDD(The International Centre for Diffraction Data)データベースから取得した値である。 Here, λ is the wavelength (=0.15418 nm) of the X-ray source (Cu Kα ray), and d 0 is the lattice spacing (=0.15241 nm) of ITO in a stress-free state. Note that d 0 is a value obtained from the ICDD (The International Centre for Diffraction Data) database.
上記のX線回折測定を、フィルム面法線とITO結晶面法線とのなす角Ψが45°、50°、55°、60°、65°、70°、77°、90°のそれぞれについて実施し、それぞれのΨにおける格子歪みεを算出した。なお、フィルム面法線とITO結晶面法線とのなす角Ψは、TD方向を回転軸中心として試料を回転することによって、調整した。ITO膜面内方向の残留応力σは、sin2Ψと格子歪εとの関係をプロットした直線の傾きから下記式(3)により求めた。
The above X-ray diffraction measurement was performed for angles Ψ between the film plane normal and the ITO crystal plane normal of 45°, 50°, 55°, 60°, 65°, 70°, 77°, and 90°, and the lattice strain ε was calculated for each angle Ψ. The angle Ψ between the film plane normal and the ITO crystal plane normal was adjusted by rotating the sample around the TD direction as the rotation axis. The residual stress σ in the ITO film in-plane direction was calculated from the slope of the straight line plotting the relationship between sin 2 Ψ and the lattice strain ε using the following formula (3).
なお、上記式において、EはITOのヤング率(116GPa)、νはポアソン比(0.35)である。これらの値は、D.G. Neerinck and T.J.Vink、“Depth profiling of thin ITO films by grazing incidence X-ray diffraction”、Thin Solid Films、278(1996)、PP12-17.に記載されている既知の実測値である。 In the above formula, E is the Young's modulus of ITO (116 GPa), and ν is the Poisson's ratio (0.35). These values are known measured values described in D. G. Neerinck and T. J. Vink, "Depth profiling of thin ITO films by grazing incident X-ray diffraction," Thin Solid Films, 278 (1996), pp. 12-17.
得られた残留応力を表1に示す。
3)カール量
まず、透明導電性フィルムを幅100mm×長さ100mmに切断し、切断した透明導電性フィルムを平滑な台に置いた。次いで、切断した透明導電性フィルムの各角の頂点が台から浮いている距離を測長し、4頂点の平均値を求め、カール量とした。その結果を表1に示す。
The resulting residual stresses are shown in Table 1.
3) Amount of curl First, the transparent conductive film was cut to a width of 100 mm and a length of 100 mm, and the cut transparent conductive film was placed on a smooth table. Next, the distance that each corner of the cut transparent conductive film was lifted from the table was measured, and the average value of the four corners was calculated, which was taken as the amount of curl. The results are shown in Table 1.
1 透明導電性フィルム
2 ガラス基材
3 透明導電層
1 Transparent
Claims (4)
前記ガラス基材の厚みは、150μm以下であり、
前記透明導電層が結晶性であり、
前記透明導電層の残留応力が、-100MPa以上100MPa以下であることを特徴とする、透明導電性フィルム。 A glass substrate and a transparent conductive layer are provided in this order,
The thickness of the glass substrate is 150 μm or less,
the transparent conductive layer is crystalline,
A transparent conductive film, characterized in that the transparent conductive layer has a residual stress of -100 MPa or more and 100 MPa or less.
4. The transparent conductive film according to claim 3, wherein the metal oxide is an indium tin composite oxide.
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