JPH026126A - 透明導電性積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はエレクトロルミネッセンス素子やエレクトロ
クロミック素子などを用いた表示装置におけると記各素
子の透明電極として有用な透明導電性積層体に関する。

〔従来の技術〕

エレクトロルミネッセンス素子やエレクトロクロミック
素子などでは、その少なくとも表示側に透明電極を用い
ているが、かかる透明電極として、従来では、透明プラ
スチックフィルムからなる基材フィルム上に酸化インジ
ウム、酸化スズなどの透明導電性薄膜を設けた透明導電
性積層体が多く用いられている。

このような透明導電性積層体は、たとえば有機分散型エ
レクトロルミネッセンス素子では、この積層体の透明導
電性薄膜上にリード電極用の銀ペーストと有機分散型発
光体層用材料を順次スクリーン印刷し、各印刷後に所要
の加熱乾燥を経て所定パターンのリード電極および発光
体層を形成し、さらにこの発光体層上に適宜の絶縁層（
誘電体層）を介して背面電極を積層することにより、エ
レクトロルミネッセンス素子を構成させるようにしてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記従来の透明導電性積層体は、熱的ストレ
スにより収縮する傾向があり、この収縮が前記リード電
極や発光体層を形成する際の加熱乾燥工程などで起こる
結果、スクリーン印刷に微妙なずれをきたし、精密なパ
ターン形成が望まれるエレクトロルミネッセンス素子な
どの表示装置、特に大型の表示装置において表示性能の
低下を招いていた。

また、上記従来の透明導電性積層体は、そのヘイズ値が
高く、エレクトロルミネッセンス素子などの表示装置で
は視認性の低下をきたし、これがやはり表示性能を低下
させる原因となっていた。

したがって、この発明は、ヘイズ値が低くてかつ上述の
如き加熱による収縮を引き起こしにくい、エレクトロル
ミネッセンス素子やエレクトロクロミック素子などの透
明電極に適用したとき従来のものに比し表示性能にはる
かにすぐれる表示装置を付与しうる透明導電性積層体を
提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段１ この発明者らは、上記の目的を達成するための鋭意検討
の過程において、まず従来の透明導電性積層体のヘイズ
値と加熱による収縮が基材フィルムとして用いる透明プ
ラスチックフィルムに起因する、つまりこのフィルム中
の滑剤などの添加剤成分が光の拡散を招いてフィルム自
体のヘイズ値が高くなり、またこのフィルムが熱収縮を
起こしやすいものであることを知った。

そこで、この知見をもとにさらに上記プラスチックフィ
ルムの材料構成やフィルム作製法などの因子につき試行
錯誤的な実験検討を加えた結果、上記プラスチックフィ
ルムとして上述の因子などにて決定される特定のヘイズ
値および熱収縮率を有するものを用いることにより、つ
まりこのフィルムを基材フィルムとしてこの上に透明導
電性薄膜を形成することにより、ヘイズ値が低くてかつ
加熱による収縮を引き起こしにくい、エレクトロルミネ
ッセンス素子やエレクトロクロミック表示素子などの透
明電極として有用な透明導電性積層体が得られるもので
あることを知り、この発明を完成するに至った。

すなわち、この発明は、ヘイズ値が１％以下で、かつ１
５０℃、３０分の加熱条件での熱収縮率が０．５％以下
である透明プラスチックフィルムの少なくとも片面に透
明導電性薄膜が形成されてなる透明導電性積層体に係る
ものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明において使用する透明プラスチックフィルムは
、上述のとおり、ヘイズ値が１％以下で、かつ１５０℃
で３０分間加熱したときの熱収縮率が縦横共に０．５％
以下となるものであり、従来の透明導電性積層体に用い
られていた透明プラスチックフィルムのヘイズ値および
上記同様の熱収縮率がそれぞれ約２〜４％および約２〜
５％であったのに較べて、ヘイズ値が低（てかつ加熱に
よる収縮が非常に抑えられたものであることを特徴とし
ている。

なお、上記のヘイズ値は、フィルムに可視光を照射した
ときの全透過光に対する拡散透過光の割業株式会社製の
オートマチックデジタルヘーズメータ（ＮＤＨ−２０Ｄ
）を用いて行い、下記の式；にしたがって算出した。こ
のヘイズ値が小さいほどフィルムの透明性にすぐれてい
ることを意味している。

また、上記の熱収縮率は、縦横共に５０ｔｔｘの大きさ
に切断した試験フィルムを用いて、加熱試験後に縦横の
寸法を測定し、これと加熱試験前の寸法との差を収縮長
さとして、下記の式；にしたがって縦横の熱収縮率を算
出したものである。この明細書において、縦横の表示を
せず、ただ単に熱収縮率が０．５％以下というときは、
縦方向および横方向共に０．５％以下の熱収縮率である
ことを意味している。

一般に、透明プラスチックフィルムは、プラスチック素
材を押出加工などの公知の各種加工手段でフィルム成形
したのち、延伸加工などの所要の工程を経てつ（られて
いるが、上記のプラスチック素材には種々の目的で滑剤
や触媒、促進剤などの添加剤が添加されることが多い。

この発明の上記透明プラスチックフィルムは、たとえば
上記の添加剤成分のうち、酸化チタンや炭酸カルシウム
の如き滑剤などを極力少なくし、かつこの成形材料を用
いて上記公知の方法で作製された加工フィルム（これは
市販フィルムであってもよい）にさらに特定の熱固定を
施すことにより、得ることができる。

上記の熱固定とは、プラスチック素材の融点に近い温度
まで加熱し、テンションをかけたまま徐冷、つまりゆっ
くりと室温まで冷却するものである。加熱温度はプラス
チック素材により異なるがら一概には決められないが、
一般には１８０〜２２０℃の範囲とするのがよく、最も
代表的なプラスチック素材として知られるポリエチレン
テレフタレートでは特に１９０〜２００℃の範囲が好適
である。加熱時間は通常１〜１０分間程度で充分である
。

この発明に使用可能なプラスチック素材としては、上述
のポリエチレンテレフタレートをはシメとするポリエス
テルのほか、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポ
リプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイ
ミド、トリアセテートなどが挙げられ、１００℃以上の
耐熱性を有するものが好ましく用いられる。

この発明の透明プラスチックフィルムは、ヘイズ値およ
び１５０℃、３０分の加熱条件での熱収縮率が前記要件
を満足する限り、上述とは異なる方法で作製されたもの
であってもよい。フィルムの厚みも特に限定されるもの
ではないが、一般には５０〜２００１ＩＭ程度の厚みを
有しているのが好ましい。

この発明において上記の透明プラスチックフィルムから
なる基材フィルムの少なくとも片面に形成される透明導
電性薄膜としては、酸化インジウム、酸化スズ、これら
の混合酸化物、酸化スズと酸化アンチモンとの混合酸化
物などからなる酸化物薄膜、金、銀、銅、白金、パラジ
ウム、アルミニウム、インジウム、スズ、カドミウム、
亜鉛などの金属薄膜、または上記の酸化物薄膜と金属薄
膜とを好ましくはこの順に積層した積層薄膜などが挙げ
られる。これらの中でも、酸化インジウムと酸化スズと
の混合酸化物薄膜上にパラジウム薄膜を積層してなる積
層薄膜が、透明性、導電性およびフィルム基材への密着
性の点で、最も好ましい。

これら各薄膜の形成手段は任意であり、公知の薄膜形成
技術、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、イオン
ブレーティング法などの方法を任意に採用することがで
きる。膜厚としては、酸化物薄膜では通常１００〜１，
０００λ、金属薄膜では通常１０〜２００Ａとするのが
よく、個々の薄膜形成材料に応じて透明性を保有しかつ
薄膜形成後の表面電気抵抗が通常１００〜１，０００Ω
／口の範囲となるように適宜設定される。

第１図は、以との構成要素からなるこの発明の透明導電
性積層体の一例を示したもので、図中、１は前記した特
定の透明プラスチックフィルム、２はこのフィルム１の
片面に形成された酸化物薄膜２ａと金属薄膜２ｂとの積
層薄膜からなる透明導電性薄膜である。

第２図は、上記第１図の透明導電性積層体をエレクトロ
ルミネッセンス素子の透明電極として応用した例を示し
たものである。すなわち、透明プラスチックフィルム１
と透明導電性薄膜２とからなる透明導電性積層体３の上
記薄膜２上にリード電極用の銀ペーストと有機分散型発
光体層用材料を順次スクリーン印刷し、各印刷後に所要
の加熱乾燥を経て所定パターンのリード電極４および発
光体層５を形成し、さらにこの発光体層５上に絶縁層（
誘電体層）６を介して背面電極７を積層することにより
、エレクトロルミネッセンス素子を構成させるようにし
たものである。

このように構成されるエレクトロルミネッセンス素子に
おいては、用いる透明導電性積層体３がその透明プラス
チックフィルム１の低熱収縮性（こ起因して加熱による
収縮を引き起こしにくいものであるために、リード電極
４や発光体層５などのスクリーン印刷にほとんどずれが
みられず、かつ上記フィルムのヘイズ値が低くて視認性
の悪化もないことから、この素子を表示装置に組み込ん
だとき非常にすぐれた表示性能が得られる。

〔発明の効果１ 以上のように、この発明によれば、ヘイズ値が低くてか
つ加熱による収縮を引き起こしにくい、エレクトロルミ
ネッセンス素子やエレクトロクロミック素子などの透明
電極に適用したとき従来のものに比しはるかに表示性能
にすぐれる表示装置を付与しうる透明導電性積層体を提
供することができる。

［実施例］ つぎに、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

実施例 厚さ７５／”のポリエチレンテレフタレートフィルム〔
帝人■製のテトロンフィルム、０タイプ；ヘイズ値０．
３％〕を用い、このフィルムを２００℃で３分間加熱し
たのち、テンションをかけたまま徐冷した。得られたフ
ィルムは、１５０℃、３０分の加熱条件での熱収縮率が
縦方向で０．４％、横方向で０．１％であった。

つぎに、スパッタ装置の基板側に上記の低熱収縮フィル
ムを基材フィルムとして取り付け、スパッタ電極上にイ
ンジウム９０重量％とスズ１０重量％とからなる合金タ
ーゲットを装着し、１×１Ｏ−３Ｐａまで真空引きを行
ったうえで、アルゴンガスを１００ＣＣ／分、酸素ガス
を１５ＣＣ／分流入させて、装置内を４Ｘ１０　　Ｐａ
に保った。この状態で上記のスパッタ電極に直流電圧４
００Ｖを印加してグロー放電させ、３０秒間スパッタリ
ングを行うことにより、つまり反応性マグネトロシスバ
ッタリングを行うことにより、低収縮フィルムの片面に
酸化インジウムと酸化スズとの混合酸化物からなる厚さ
が２０ＯＡの酸化物薄膜を形成した。

ついで、上記のスパッタ装置をそのまま用いて、ターゲ
ットをパラジウムに変え、かつアルゴンガスのみを流入
させるようにした以外は、上記と同様にして３秒間スパ
ッタリングを行うことにより、酸化物薄膜上に厚さが２
ＯＡのパラジウム薄膜からなる金属薄膜を形成した。

このようにして得られたポリエチレンテレフタレートか
らなる透明プラスチックフィルムとこの上の上記酸化物
薄膜および上記金属薄膜からなる透明導電性薄膜とで構
成された第１図に示す構造の透明導電性積層体は、その
表面電気抵抗が３００Ω／口、５５０ｎｍでの光透過率
が８２９６、ヘイズ値が０，８％であり、また１５０℃
、３０分の加熱条件での熱収縮率が縦方向で０．４％、
横方向で０．１％であった。

つぎに、この透明導電性積層体を用いて以下の方法でエ
レクトロルミネッセンス素子を作製した。

まず、上記積層体の透明導電性薄膜上に銀ペーストをス
クリーン印刷し、１５０℃で３０分間加熱乾燥して厚さ
４０μのリード電極を形成した。ついで、上記薄膜上に
バインダとしてのシアノエチルセルロースのアセトン溶
液にけい光体粉末を分散させてなる液をスクリーン印刷
し、６０℃で１２０分間加熱したのち、１５０℃に昇温
しで２分間加熱し、厚さが６０μの発光体層を形成した
。

なお、上記のけい光体粉末としては硫化亜鉛を主成分と
する粉末を用い、この粉末とシアノエチルセルロースと
の重量配合比は８４：１６とした。

しかるのち、上記の発光体層上に上記と同じシアノエチ
ルセルロースのアセトン溶液にチタン酸バリウム粉末を
分散させたものを塗布した。なお、チタン酸バリウム粉
末とシアノエチルセルロースとの重量配合比は１：１と
した。その後、６０℃で１２０分間加熱して大部分のア
セトンを除去したうえで、厚さ２００μのアルミニウム
箔を載置し、このアルミニウム箔と一体に１５０℃に昇
温しで２分間加熱することにより、厚さが４０７”の絶
縁層を形成するとともに、この絶縁層上に背面電極とし
てのアルミニウム箔を密着一体化させた第２図に示す構
造のエレクトロルミネッセンス素子を得た。

この素子は、加熱工程での透明導電性積層体の熱収縮が
小さいため、リード電極や発光体層の印刷ずれが０．１
％以下に抑えられており、また表示側（透明電極側）の
透明性の低下もみられず、これを組み込んだ表示装置は
すぐれた表示性能を発揮するものであることが確認され
た。

比較例 厚さ７５／’Ｉのポリエチレンテレフタレートフイルム
［奇人■製のテトロンフィルム、Ｓタイプ；ヘイズ値２
％］をそのまま、つまり２００℃、３分の熱固定処理を
施さないで用いた以外は、実施例と全く同様にして第１
図に示す構造の透明導電性積層体を得た。

なお、上記基材フィルムの１５０℃、３０分の加熱条件
での熱収縮率は縦方向で３％、横方向で１．５％であっ
た。また、得られた積層体の表面電気抵抗は３００Ω／
口、５５０ｎｍでの光透過率は８０％、ヘイズ値は２．
２％であり、さらに１５０℃、３０分の加熱条件での熱
収縮率は縦方向で２゜８％、横方向で１，４％であった
。

つぎに、この透明導電性積層体を用いて実施例と同様に
してエレクトロルミネッセンス素子を作製したところ、
リード電極や発光体層の印刷ずれが２％と大きく、かつ
表示側の透明性が大きく損なわれており、これを組み込
んだ表示装置は実施例のものに比し表示性能に著しく劣
っていた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の透明導電性積層体の一例を示す断面
図、第２図は上記積層体を用いて作製したエレクトロル
ミネッセンス素子の構成例を示す断面図である。 １・・・透明プラスチックフィルム、２　（２ａ、２ｂ
）・・・透明導電性薄膜、３・・・透明導電性積層体特
許出願人　　日東電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘイズ値が１％以下で、かつ１５０℃、３０分の
   加熱条件での熱収縮率が０．５％以下である透明プラス
   チックフィルムの少なくとも片面に透明導電性薄膜が形
   成されてなる透明導電性積層体。