JPH0631850A - 高ガスバリヤー性透明導電性フィルム - Google Patents
高ガスバリヤー性透明導電性フィルムInfo
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- JPH0631850A JPH0631850A JP4188091A JP18809192A JPH0631850A JP H0631850 A JPH0631850 A JP H0631850A JP 4188091 A JP4188091 A JP 4188091A JP 18809192 A JP18809192 A JP 18809192A JP H0631850 A JPH0631850 A JP H0631850A
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- JP
- Japan
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- film
- transparent conductive
- oxide
- gas barrier
- conductive film
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ポリエーテルスルフォン等の高分子フィルム
の少なくとも片面上に、酸化珪素、酸化アルミニウム、
酸化チタンのなかから少なくとも1つ選ばれた金属酸化
物中に酸化ホウ素が5〜20モル%均一に分散した膜が
膜厚10〜1000nmの範囲で形成され、さらに、そ
のフィルムの少なくとも片面上に酸化インジウムを主成
分とする透明導電性薄膜が形成されたフィルム。 【効果】 液晶表示素子用フィルムに用いるのに適し
た、透明性ならびに高度のガスバリヤー性を持つ透明導
電性フィルムを提供される。
の少なくとも片面上に、酸化珪素、酸化アルミニウム、
酸化チタンのなかから少なくとも1つ選ばれた金属酸化
物中に酸化ホウ素が5〜20モル%均一に分散した膜が
膜厚10〜1000nmの範囲で形成され、さらに、そ
のフィルムの少なくとも片面上に酸化インジウムを主成
分とする透明導電性薄膜が形成されたフィルム。 【効果】 液晶表示素子用フィルムに用いるのに適し
た、透明性ならびに高度のガスバリヤー性を持つ透明導
電性フィルムを提供される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子フィルムを基材
とした透明導電性フィルムに関し、さらに詳しくは高ガ
スバリヤー性を有する透明導電性フィルムに関し、さら
には、液晶表示用として好適に使用しうる高ガスバリヤ
ー性を有する透明導電性フィルムに関するものである。
とした透明導電性フィルムに関し、さらに詳しくは高ガ
スバリヤー性を有する透明導電性フィルムに関し、さら
には、液晶表示用として好適に使用しうる高ガスバリヤ
ー性を有する透明導電性フィルムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より液晶表示用透明導電体の基材と
してはガラスが用いられてきたが、近年になり、軽量で
ある、大面積化が容易である、割れない、加工性が優れ
ているという性質をもつ透明導電性フィルムが電極に用
いられる用になってきた。しかし、導電性フィルムを使
用した場合、フィルムを透過する水蒸気や酸素等の気体
が液晶素子の性能劣化を招くことがわかってきた。この
ような問題を解決するために、高分子フィルム基材に気
体に対するバリヤー性を付与する必要が明らかになっ
た。
してはガラスが用いられてきたが、近年になり、軽量で
ある、大面積化が容易である、割れない、加工性が優れ
ているという性質をもつ透明導電性フィルムが電極に用
いられる用になってきた。しかし、導電性フィルムを使
用した場合、フィルムを透過する水蒸気や酸素等の気体
が液晶素子の性能劣化を招くことがわかってきた。この
ような問題を解決するために、高分子フィルム基材に気
体に対するバリヤー性を付与する必要が明らかになっ
た。
【0003】気体に対するバリヤー性を付与するため、
高分子フィルムの片面もしくは両面に、SiO、SiO
2 、TiO2 、ZrO2 、Al2 O3 、Ta2 O5 、N
b2 O3 、等の酸化物や窒化アルミの層を設け、これら
高分子層の少なくとも片面上に酸化インジウムを主成分
とする被膜を形成した透明導電性フィルムが開示されて
いる(例えば、特開昭59−204545、特開昭63
−205094)。しかしながら、これら酸化物や窒化
物の薄膜は、透明性、気体バリヤー性もある程度はもっ
ているが、高分子フィルム上に作成されるため、低温度
で成膜しなければならず高いバリヤー性を得ることがで
きない。また、高ガスバリヤー性を得るためには、包装
材料の分野で用いられるアルミニウム等の金属を蒸着を
施すと、可視光の透過性が全く損なわれてしまうという
欠点があった。
高分子フィルムの片面もしくは両面に、SiO、SiO
2 、TiO2 、ZrO2 、Al2 O3 、Ta2 O5 、N
b2 O3 、等の酸化物や窒化アルミの層を設け、これら
高分子層の少なくとも片面上に酸化インジウムを主成分
とする被膜を形成した透明導電性フィルムが開示されて
いる(例えば、特開昭59−204545、特開昭63
−205094)。しかしながら、これら酸化物や窒化
物の薄膜は、透明性、気体バリヤー性もある程度はもっ
ているが、高分子フィルム上に作成されるため、低温度
で成膜しなければならず高いバリヤー性を得ることがで
きない。また、高ガスバリヤー性を得るためには、包装
材料の分野で用いられるアルミニウム等の金属を蒸着を
施すと、可視光の透過性が全く損なわれてしまうという
欠点があった。
【0004】
【発明が解決しょうとする課題】上記のように、従来の
技術では、透明導電性フィルムにおいて透明性ならびに
完全なガスバリヤー性を同時に成立せすることは困難で
あった。本発明の目的は上記の従来の方法の欠点を解決
し、透明性、および優れたガスバリヤー性を有する透明
導電性フィルムを提供することにある。
技術では、透明導電性フィルムにおいて透明性ならびに
完全なガスバリヤー性を同時に成立せすることは困難で
あった。本発明の目的は上記の従来の方法の欠点を解決
し、透明性、および優れたガスバリヤー性を有する透明
導電性フィルムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに鋭意研究を重ねた結果、可視光領域において透過率
が高く、かつ、気体の透過率が著しく低い透明導電性フ
ィルムとして、高分子フィルム基材の少なくとも片面上
に、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、
酸化チタンの群から選ばれた少なくとも1つ以上の金属
酸化物(MO)と酸化硼素(BO)がモル比で、BO/
MO=0.05〜0.2となされた層(MO+BO薄
膜)を形成したものを見いだし、本発明に到達した。す
なわち、本発明は、高分子フィルム基材の少なくとも片
面上に、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンの群
から選ばれた少なくとも1つ以上の金属酸化物(以下M
Oと略記)に酸化硼素(BOと略記)がモル比で、B
O:MO=0.05〜0.2となされた組成物の10〜
1000nmの膜厚をもつ薄膜層( MO+BO薄膜 )が
形成され、該フィルムの少なくとも一方にインジウム酸
化物を主成分とする透明な導電性膜が形成されてなる高
ガスバリヤー性の透明導電性フィルム、を提供するもの
である。
めに鋭意研究を重ねた結果、可視光領域において透過率
が高く、かつ、気体の透過率が著しく低い透明導電性フ
ィルムとして、高分子フィルム基材の少なくとも片面上
に、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、
酸化チタンの群から選ばれた少なくとも1つ以上の金属
酸化物(MO)と酸化硼素(BO)がモル比で、BO/
MO=0.05〜0.2となされた層(MO+BO薄
膜)を形成したものを見いだし、本発明に到達した。す
なわち、本発明は、高分子フィルム基材の少なくとも片
面上に、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンの群
から選ばれた少なくとも1つ以上の金属酸化物(以下M
Oと略記)に酸化硼素(BOと略記)がモル比で、B
O:MO=0.05〜0.2となされた組成物の10〜
1000nmの膜厚をもつ薄膜層( MO+BO薄膜 )が
形成され、該フィルムの少なくとも一方にインジウム酸
化物を主成分とする透明な導電性膜が形成されてなる高
ガスバリヤー性の透明導電性フィルム、を提供するもの
である。
【0006】本発明の透明導電性フィルムとしては、種
々の形態がありうるが、例えば、図5〜図8にその一例
を示した。ここで、1は、高分子フィルム基材、2はM
O+BO薄膜層、3 は透明な導電性膜である。本発明に
おいて、基材となる高分子フィルムは、とくに限定しな
いが、透明導電性フィルムの製造工程で100℃〜20
0℃になることを考慮すれば、ある程度の耐熱性を持つ
ことが望ましく、ポリエステル、ポリエーテルスルフォ
ン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリオレフィンフ
ィルム等が挙げられ、特に、ポリエーテルスルフォン、
ポリイミドが好ましい。なお、基材フィルムの厚みは、
特に限定するものではないが、通常5〜1000μm 程
度が使用される。勿論、目的に応じてこれ以外の膜厚も
使用可能である。
々の形態がありうるが、例えば、図5〜図8にその一例
を示した。ここで、1は、高分子フィルム基材、2はM
O+BO薄膜層、3 は透明な導電性膜である。本発明に
おいて、基材となる高分子フィルムは、とくに限定しな
いが、透明導電性フィルムの製造工程で100℃〜20
0℃になることを考慮すれば、ある程度の耐熱性を持つ
ことが望ましく、ポリエステル、ポリエーテルスルフォ
ン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリオレフィンフ
ィルム等が挙げられ、特に、ポリエーテルスルフォン、
ポリイミドが好ましい。なお、基材フィルムの厚みは、
特に限定するものではないが、通常5〜1000μm 程
度が使用される。勿論、目的に応じてこれ以外の膜厚も
使用可能である。
【0007】本発明で用いられるMO+BO薄膜は、1
0nm以上1000nm以下の膜厚で均一な連続膜を形
成とすることが好ましい。これにより、透明性を損なわ
ず、優れた高ガスバリヤー性を発揮する。10nm未満
ではガスバリヤー性が充分でなく、膜厚の増加とともに
ガスバリヤー性は増加するが、100nm以上ではその
性質は飽和傾向を示し、さらに1000nm以上では膜
の密着強度が減少するので、本発明のMO+BO薄膜の
膜厚は、10〜1000nmの範囲が好ましい。さら
に、好ましくは20〜500nmの範囲である。
0nm以上1000nm以下の膜厚で均一な連続膜を形
成とすることが好ましい。これにより、透明性を損なわ
ず、優れた高ガスバリヤー性を発揮する。10nm未満
ではガスバリヤー性が充分でなく、膜厚の増加とともに
ガスバリヤー性は増加するが、100nm以上ではその
性質は飽和傾向を示し、さらに1000nm以上では膜
の密着強度が減少するので、本発明のMO+BO薄膜の
膜厚は、10〜1000nmの範囲が好ましい。さら
に、好ましくは20〜500nmの範囲である。
【0008】本発明における膜厚の測定には、触針粗さ
計、繰り返し反射干渉計、マイクロバランス、水晶振動
子を用いる方法等があるが、水晶振動子法では成膜中に
膜厚測定が可能なので所望の膜厚を得るのに適してい
る。MO+BO薄膜中のモル組成比BO/MOの増加に
ともない透明性の低下が見られるため、本発明の膜にお
けるモル組成比BO/MOの範囲としては、0.05〜
0.2が好ましい。より好ましくは、0.05〜0.1
である。
計、繰り返し反射干渉計、マイクロバランス、水晶振動
子を用いる方法等があるが、水晶振動子法では成膜中に
膜厚測定が可能なので所望の膜厚を得るのに適してい
る。MO+BO薄膜中のモル組成比BO/MOの増加に
ともない透明性の低下が見られるため、本発明の膜にお
けるモル組成比BO/MOの範囲としては、0.05〜
0.2が好ましい。より好ましくは、0.05〜0.1
である。
【0009】本発明において、MO+BO薄膜を作成す
る手段は特に限定されないが、公知の成膜法であるマグ
ネトロンスパッタ法やイオンビームスパッタ法等の物理
気相蒸着法で作成することができる。また、適宜、真空
蒸着法や電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法を
組み合わせることができる。基材が高分子材料であり、
金属やセラミックスに比べると耐熱性に劣るため、なる
べく低い温度で作成することが重要である。この目的の
ために、基材冷却を行いないつつ、所望の金属酸化物と
BOをターゲットにしアルゴンイオンによりスパッタし
室温で成膜するマグネトロンスパッタ法またはイオンビ
ームスパッタ法が有効である。BOの組成を制御は、ス
パッタ法にいてはターゲット表面における金属酸化物と
BOの占める面積の割合を変化させることによって行う
ことができる。あるいは、反応性ガスとして酸素を使用
した反応性スパッタ法、反応性イオンプレーティング法
等により製造する場合は酸素の流量を制御しながら硼素
を蒸着することによりBOの組成比を制御することが可
能である。また、組成の測定は、X線光電子分光法やX
線マイクロ分析法を用いることができる。
る手段は特に限定されないが、公知の成膜法であるマグ
ネトロンスパッタ法やイオンビームスパッタ法等の物理
気相蒸着法で作成することができる。また、適宜、真空
蒸着法や電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法を
組み合わせることができる。基材が高分子材料であり、
金属やセラミックスに比べると耐熱性に劣るため、なる
べく低い温度で作成することが重要である。この目的の
ために、基材冷却を行いないつつ、所望の金属酸化物と
BOをターゲットにしアルゴンイオンによりスパッタし
室温で成膜するマグネトロンスパッタ法またはイオンビ
ームスパッタ法が有効である。BOの組成を制御は、ス
パッタ法にいてはターゲット表面における金属酸化物と
BOの占める面積の割合を変化させることによって行う
ことができる。あるいは、反応性ガスとして酸素を使用
した反応性スパッタ法、反応性イオンプレーティング法
等により製造する場合は酸素の流量を制御しながら硼素
を蒸着することによりBOの組成比を制御することが可
能である。また、組成の測定は、X線光電子分光法やX
線マイクロ分析法を用いることができる。
【0010】MO+BO薄膜を形成する前に高分子フィ
ルム基材に前処理として、コロナ放電処理、プラズマ処
理、グロー放電処理、逆スパッタ処理、粗面化処理、化
学処理などの表面処理や公知のアンダーコートを施した
することを適宜行うことも好ましい。また、MO+BO
膜は化学的に安定であるが、長期にわたって過酷な条件
で使用される場合には必要に応じてMO+BO膜上に保
護層を形成することが望ましい。保護層には透明な樹脂
を用いればよく、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビ
ニル樹脂、ポリカーボネート等が挙げられる。
ルム基材に前処理として、コロナ放電処理、プラズマ処
理、グロー放電処理、逆スパッタ処理、粗面化処理、化
学処理などの表面処理や公知のアンダーコートを施した
することを適宜行うことも好ましい。また、MO+BO
膜は化学的に安定であるが、長期にわたって過酷な条件
で使用される場合には必要に応じてMO+BO膜上に保
護層を形成することが望ましい。保護層には透明な樹脂
を用いればよく、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビ
ニル樹脂、ポリカーボネート等が挙げられる。
【0011】なお、特開昭59ー137927にホウ素
を含有するシリカコーティング膜に関する技術が開示さ
れているが、本発明においては、硼素ではなく酸化硼
素が酸化硅素中に均一に分散している点、および、成
膜環境と成膜方法が低温度かつドライである点が異なっ
ている。したがって、作成される膜の構造・物性も異な
っていおり、本発明は、本質的に特開昭59ー1379
27とは全く別のものである。勿論、引例の膜では本願
発明の目的を達成することはできない。酸化インジュウ
ムを主体とする透明導電層の製造方法は特に限定されな
いが、公知の成膜技術である真空蒸着法、電子ビーム蒸
着法、イオンプレーティング法、スパッタ法等で行うこ
とができる。例えば、真空蒸着法で行う場合は、酸化イ
ンジュウムを主体とする原料を、酸素分圧が約10-4T
orrに制御されたの真空中で抵抗加熱により蒸発さ
せ、高分子フィルム上に透明導電層を得ることができ
る。
を含有するシリカコーティング膜に関する技術が開示さ
れているが、本発明においては、硼素ではなく酸化硼
素が酸化硅素中に均一に分散している点、および、成
膜環境と成膜方法が低温度かつドライである点が異なっ
ている。したがって、作成される膜の構造・物性も異な
っていおり、本発明は、本質的に特開昭59ー1379
27とは全く別のものである。勿論、引例の膜では本願
発明の目的を達成することはできない。酸化インジュウ
ムを主体とする透明導電層の製造方法は特に限定されな
いが、公知の成膜技術である真空蒸着法、電子ビーム蒸
着法、イオンプレーティング法、スパッタ法等で行うこ
とができる。例えば、真空蒸着法で行う場合は、酸化イ
ンジュウムを主体とする原料を、酸素分圧が約10-4T
orrに制御されたの真空中で抵抗加熱により蒸発さ
せ、高分子フィルム上に透明導電層を得ることができ
る。
【0012】
【発明の効果】本発明の高ガスバリヤー性透明導電性フ
ィルムは、上述のごとく構成したので、以下のような優
れた効果を有する。 (1)ガスバリヤー性に優れる。 (2)透明性に優れる。 (3)液晶表示用電極として好適に使用できる。
ィルムは、上述のごとく構成したので、以下のような優
れた効果を有する。 (1)ガスバリヤー性に優れる。 (2)透明性に優れる。 (3)液晶表示用電極として好適に使用できる。
【0013】
実施例1 基材フィルムとして50μmのPESを用い、反応性マ
グネトロンスパッタ法によりSiO2 とBをターゲット
として、モル組成比BO/MO=0.1の膜を、膜厚1
0nmから1000nmの範囲で作成し、酸化インジュ
ウムを主成分とする導電膜層をその上に20nm作成し
た。表1に作成条件を示す。酸素ガス透過率および可視
光の透過率、膜の密着強度を測定し、結果を図1および
図2に示した。図1はガス透過率とガスバリヤー層の膜
厚の関係を示している。図2は可視光の透過率とガスバ
リヤー層の膜厚の関係を示したのである。表2は膜の密
着強度をスコッチテープテストで行った結果を示したも
のである。また、膜厚50nmにおける酸素の透過率は
0.2cc/m2 /24hr(1気圧)であった。
グネトロンスパッタ法によりSiO2 とBをターゲット
として、モル組成比BO/MO=0.1の膜を、膜厚1
0nmから1000nmの範囲で作成し、酸化インジュ
ウムを主成分とする導電膜層をその上に20nm作成し
た。表1に作成条件を示す。酸素ガス透過率および可視
光の透過率、膜の密着強度を測定し、結果を図1および
図2に示した。図1はガス透過率とガスバリヤー層の膜
厚の関係を示している。図2は可視光の透過率とガスバ
リヤー層の膜厚の関係を示したのである。表2は膜の密
着強度をスコッチテープテストで行った結果を示したも
のである。また、膜厚50nmにおける酸素の透過率は
0.2cc/m2 /24hr(1気圧)であった。
【0014】実施例2 基材フィルムとして100μmのPESを用い、反応性
マグネトロンスパッタ法によりSiO2 とBをターゲッ
トとして、モル組成比BO/MOの値を変化させた膜厚
100nmの膜を作成し、可視光の透過率およびヘリウ
ムガスの透過率を測定した。結果を図3および図4に示
す。図3は、モル組成比BO/MOと可視光の透過率の
関係を示したものである。図4は、モル組成比BO/M
Oとヘリウムの透過率の関係を示したものである。
マグネトロンスパッタ法によりSiO2 とBをターゲッ
トとして、モル組成比BO/MOの値を変化させた膜厚
100nmの膜を作成し、可視光の透過率およびヘリウ
ムガスの透過率を測定した。結果を図3および図4に示
す。図3は、モル組成比BO/MOと可視光の透過率の
関係を示したものである。図4は、モル組成比BO/M
Oとヘリウムの透過率の関係を示したものである。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【図1】ガス透過率とガスバリヤー層の膜厚の関係を示
す図。
す図。
【図2】可視光の透過率とガスバリヤー層の膜厚との関
係を示す図。
係を示す図。
【図3】可視光の透過率とモル組成比BO/MOとの関
係を示す図。
係を示す図。
【図4】ヘリウム透過率とモル組成比BO/MOとの関
係を示す図。
係を示す図。
【図5】本発明の導電性フィルムの層構成の一例を示す
模式図。
模式図。
【図6】本発明の導電性フィルムの層構成の一例を示す
模式図。
模式図。
【図7】本発明の導電性フィルムの層構成の一例を示す
模式図。
模式図。
【図8】本発明の導電性フィルムの層構成の一例を示す
模式図。
模式図。
1 高分子フィルム基材層 2 MO+BO薄膜層 3 透明な導電層
Claims (2)
- 【請求項1】 高分子フィルム基材の少なくとも片面上
に、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンの群から
選ばれた少なくとも1つ以上の金属酸化物(以下MOと
略記)に酸化硼素(BOと略記)がモル比で、BO/M
O=0.05〜0.2となされた組成物の10〜100
0nmの膜厚をもつ薄膜層が形成され、該フィルムの少
なくとも一方にインジウム酸化物を主成分とする透明な
導電性膜が形成されてなる高ガスバリヤー性の透明導電
性フィルム。 - 【請求項2】 高分子フィルムがポリエーテルスルフォ
ンである請求項1記載の高ガスバリヤー性の透明導電性
フィルム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4188091A JPH0631850A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 高ガスバリヤー性透明導電性フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4188091A JPH0631850A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 高ガスバリヤー性透明導電性フィルム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631850A true JPH0631850A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16217550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4188091A Pending JPH0631850A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 高ガスバリヤー性透明導電性フィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631850A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003077607A1 (en) * | 2002-03-13 | 2003-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organic luminescence device and its production method |
| WO2008015756A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Tohkai-Giken Co., Ltd | Apparatus for mixing powdery material with liquid material and method of producing mixture by using the mixing apparatus |
| KR101719520B1 (ko) | 2015-09-16 | 2017-03-24 | 한국화학연구원 | 탄화불소 박막을 포함하는 다층 배리어 필름 및 이의 제조방법 |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP4188091A patent/JPH0631850A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003077607A1 (en) * | 2002-03-13 | 2003-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organic luminescence device and its production method |
| WO2008015756A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Tohkai-Giken Co., Ltd | Apparatus for mixing powdery material with liquid material and method of producing mixture by using the mixing apparatus |
| KR101719520B1 (ko) | 2015-09-16 | 2017-03-24 | 한국화학연구원 | 탄화불소 박막을 포함하는 다층 배리어 필름 및 이의 제조방법 |
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