JPH1034797A - 透明導電性積層体およびその製造方法 - Google Patents

透明導電性積層体およびその製造方法

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JPH1034797A
JPH1034797A JP8198656A JP19865696A JPH1034797A JP H1034797 A JPH1034797 A JP H1034797A JP 8198656 A JP8198656 A JP 8198656A JP 19865696 A JP19865696 A JP 19865696A JP H1034797 A JPH1034797 A JP H1034797A
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JP
Japan
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transparent conductive
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transparent
conductive laminate
layer
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Application number
JP8198656A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Sakai
▲祥▼浩 坂井
Masato Koyama
正人 小山
Masaaki Kikkai
正彰 吉開
Yuichiro Harada
祐一郎 原田
Akira Suzuki
彰 鈴木
Akiyoshi Nakajima
明美 中島
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐環境性に優れたエレクトロルミネッセンス用
透明電極に適した透明導電性積層体およびその製造方法
の提供。 【解決手段】透明高分子基体の一方の主面に、少なくと
も、主として酸化インジウムからなる透明導電膜層と、
銅からなる金属薄膜層とを、別工程で成膜し積層する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は透明導電性積層体お
よびその製造方法に関する。より詳しくは本発明はエレ
クトロルミネッセンスディスプレイの透明電極として好
適に使用できる、耐環境性に優れた透明導電性積層体お
よびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】透明導電性積層体は、液晶ディスプレ
イ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、エレクト
ロクロミックディスプレイなどの表示素子の電極、電磁
波シールドの電磁波遮蔽膜、あるいは透明タッチパネル
などの入力装置の電極として利用されている。従来の公
知の透明導電性積層体としては、金、パラジウム、白金
などの金属薄膜と酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛な
どの酸化物薄膜の積層体が知られている。
【0003】エレクトロルミネッセンスディスプレイは
透明基体上に透明導電膜を形成した透明導電性基体をベ
ースに、上記透明導電膜上に発光体層、絶縁層および背
面電極を順次形成し、更に全体を透明防湿層で被覆した
構造のものがよく知られている。発光体層には硫化亜
鉛、硫化カドミウム、セレン化亜鉛などが用いられ、絶
縁層には誘電率の高い酸化イットリウム、窒化シリコ
ン、酸化タリウムなどが用いられ、背面電極にはアルミ
ニウムが用いられている。
【0004】上記透明導電性基体には、発光体層で発光
した可視光を無駄なく外部に放出させるために透明性に
優れている事、長時間の使用に耐えられる事が要求され
る。
【0005】従来の透明導電性基体は、ガラス基体にし
たものが主流で、基体を高温に加熱する事により化学的
に安定な透明導電膜層を形成し、透明性および耐環境性
に優れた透明導電性基体が容易に得られていた。しかし
ながら、ガラス基体では割れる、重い、厚いといった問
題があり、これを解決できる高分子基体での透明電極が
強く求められてきた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、透明高分子基
体を使用すると、透明導電膜層を形成する際、基体温度
は高分子基体の耐熱温度に制限されるため、形成温度を
低温化せざるを得ない。そのため、耐環境性に優れた透
明導電膜層を形成するのは容易ではない。
【0007】エレクトロルミネッセンス用透明導電性基
体としては、少なくとも可視光75%以上、表面抵抗1
000Ω/□以下が要求される。主として酸化インジウ
ムからなる透明導電膜層を10nm以上形成すれば、可
視光および表面抵抗は満足するが、これをエレクトロル
ミネッセンスディスプレイ用透明電極として使用する
と、発光体層と透明導電膜層とが直接接触するため、電
圧を印加して長時間使用すると界面が劣化し発光輝度が
早期減退するという問題があった。
【0008】この界面の劣化を抑制する方法として、透
明導電膜層上にパラジウム薄膜の積層法(特開昭62−
18254号公報)が開発されたが、高価な材料なため
業界からは安価でかつ耐環境性に優れたエレクトロルミ
ネッセンスディスプレイ用透明導電性基体の開発を強く
求められた。
【0009】これに対し、本発明者らは、透明高分子基
体(A)の一方の主面に、少なくとも主として酸化イン
ジウムからなる透明導電膜層(B)と銅からなる金属薄
膜層(C)を形成する事により、耐環境性に優れたエレ
クトロルミネッセンスディスプレイ用透明導電性基体を
安価に提供できる事を見いだした。ところが、驚くべき
事に、ロールツーロール型の多極式スパッタリング装置
を用いて、高分子基体上(A)に主として酸化インジウ
ムからなる透明導電膜層(B)と銅からなる金属薄膜層
(C)を連続形成したところ、耐環境性が低下しやすい
ことが判明した。
【0010】この原因について本発明者らは、鋭意検討
した結果、透明導電膜層中のインジウム成分と金属薄膜
層の銅成分との間での反応により、インジウムと銅の複
合酸化物が形成され、その結果、エレクトロルミネッセ
ンス発光層である硫化亜鉛あるいは硫化カドミウムとの
界面での劣化が生じ、発光輝度が早期減衰してしまう事
を見いだした。さらに、透明導電膜層を完全に安定させ
た後、金属薄膜層を形成する、即ち、透明導電膜層を形
成後、5秒以上経過した後、金属薄膜層を積層するか、
もしくは透明導電膜層を形成後、一度大気雰囲気にさら
した後、金属薄膜層を積層する事により、耐環境性が著
しく向上することを見いだした。
【0011】本発明の目的は、従来の技術で解決できな
かった問題を解消し、すなわち、安価な金属薄膜の積層
体の製造方法を確立させる事により、耐環境性を改善
し、かつ可視光75%以上、表面抵抗1000Ω/□以
下の透明導電性積層体を製造する事である。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の問
題を解消するため、鋭意検討を重ねた結果、透明高分子
基体(A)の一方の主面に、少なくとも、主として酸化
インジウムからなる透明導電膜層(B)と、銅からなる
金属薄膜層(C)とを、ABCなる構成で積層する際、
透明導電膜層を形成後、5秒以上経過した後もしくは一
度大気雰囲気にさらした後、金属薄膜層を積層するとい
う製造方法で、安価な金属で耐環境性に優れた透明導電
性積層体になる事を見いだし本発明を完成させた。
【0013】本発明の第一の要旨は、透明高分子基体
(A)の一方の主面に、少なくとも、主として酸化イン
ジウムからなる透明導電膜層(B)を積層し、該透明導
電膜層(B)の上に銅からなる金属薄膜層(C)を積層
するに際して、該透明導電膜層(B)を形成後、5秒以
上経過した後または一度大気雰囲気にさらした後、該金
属薄膜層(C)を積層することを特徴とする透明導電性
積層体の製造方法であり、第二の要旨は、上記した方法
によって得られた透明導電性積層体、特にエレクトロル
ミネッセンスディスプレイの透明電極用透明導電性積層
体であり、第三の要旨は、透明高分子基体(A)の一方
の主面に、少なくとも、主として酸化インジウムからな
る透明導電膜層(B)を積層し、該透明導電膜層(B)
上に銅からなる金属薄膜層(C)を積層してなり、かつ
X線回折分析法において結晶ピークが現れないことを特
徴とする透明導電性積層体である。
【0014】
【発明の実施の形態】高分子基体としては、特に限定は
ないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエ
ーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリアクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリフッ化ビニル等のホモポリマ
ー、およびこれら樹脂のモノマーと共重合可能なモノマ
ーとのコポリマー等から成る高分子基体が挙げられる。
これら高分子基体は未延伸、一軸延伸、二軸延伸の何れ
でも良い。また、高分子基体中もしくは表面上に公知の
添加剤、例えば易滑剤、帯電防止剤、ハードコート剤、
防湿コート剤、ガスバリアコート剤、腐食剤などがそれ
ぞれ添加もしくは積層されていても良い。また、高分子
基体に公知の表面処理、例えばコロナ処理、粗面化処
理、アンカーコートなどが施されていても良い。高分子
基体の厚みは特に限定はないが、作業上通常10〜25
0μmが好ましい。
【0015】透明導電膜層は主として酸化インジウムか
ら形成されるが、抵抗率の低下や膜質改善のために錫を
3〜50重量%含有しても良い。また、膜厚は通常10
〜200nmが好ましい。この厚みは表面抵抗および可
視光線透過率に影響するため、要求される表面抵抗と可
視光線透過率によって厚みが決定する。
【0016】透明導電膜層の成膜方法としては、真空蒸
着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法とい
った従来の公知技術のいずれも採用できる。スパッタリ
ング法においては、ターゲットに酸化インジウムあるい
は錫を含有した酸化インジウムを使用しても、インジウ
ムあるいはインジウム錫合金を使用しても良い。
【0017】銅からなる金属薄膜層の成膜方法において
も、上記した成膜方法が利用できる。また、膜厚は通常
1〜20nmが好ましい。1nmより薄いものは耐環境
性の効果が少なく、20nmよりも厚いものは透明性が
損なわれる。すなわち、厚みは耐環境性を損なわない範
囲で経済性を考慮しなるべく薄い方が好ましい。
【0018】透明導電膜層(B)の形成後、金属薄膜層
(C)を形成するまでの時間は5秒以上が好ましい。5
秒未満ではインジウムと銅の複合酸化物が形成されるた
め好ましくない。該複合酸化物の存在はX線回折分析に
おいて、インジウムや銅のピーク以外の第三の結晶ピー
クの検出によって推定できる。また、一度大気雰囲気に
さらす場合は、大気圧に戻せばよく、直後に真空引きを
行って、金属薄膜層を積層して良い。
【0019】上記の方法により得られた透明導電性積層
体は、耐環境性を更に向上させるために、熱処理を施し
ても良い。熱処理温度は、通常200℃以下である。
【0020】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例1 125μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの
一方の面に、第一層として、インジウム錫酸化物を30
nm形成した(使用ターゲットは20重量%錫が含有し
たインジウム錫合金で、反応ガスはアルゴンガスと酸素
ガスを10:4の割合で導入し、0.4Pa雰囲気下で
DCマグネトロンスパッタリング法により成膜)。その
5秒後に、インジウム錫酸化物形成時に使用したガスを
遮断し、真空度は保ったまま、第二層として、銅を2n
m積層させ(反応ガスはアルゴンガスのみを導入し、
0.4Pa雰囲気下でDCマグネトロンスパッタリング
法により成膜)2層構造の透明導電性積層体を作製し
た。
【0021】実施例2 実施例1の第1層目形成後、一度大気に曝してから再度
真空に引いて、第二層目の銅を形成した以外は実施例1
と同じ条件で透明導電性積層体を作製した。
【0022】実施例3 実施例1の第二層目の銅の膜厚を1nmとした以外は実
施例1と同じ条件で透明導電性積層体を作製した。
【0023】実施例4 実施例1の第二層目の銅の膜厚を5nmとした以外は実
施例1と同じ条件で透明導電性積層体を作製した。
【0024】実施例5 実施例1の第二層目の銅の膜厚を10nmとした以外は
実施例1と同じ条件で透明導電性積層体を作製した。
【0025】実施例6 実施例1の第一層のインジウム錫酸化物の膜厚を10n
mとした以外は実施例1と同じ条件で透明導電性積層体
を作製した。
【0026】比較例1 実施例1の第1層目と第二層目を連続製造した以外は実
施例1と同じ条件で透明導電性積層体を作製した。
【0027】比較例2 実施例1の第二層目を形成しない以外は実施例1と同じ
条件で1層構造の透明導電性積層体を作製した。
【0028】比較例3 実施例1の第二層目の銅の膜厚を25nmとした以外は
実施例1と同じ条件で透明導電性積層体を作製した。
【0029】比較例4 実施例1の第一層のインジウム錫酸化物の膜厚を5nm
とした以外は実施例1と同じ条件で透明導電性積層体を
作製した。
【0030】比較例5 実施例1の第一層のインジウム錫酸化物の膜厚を300
nmとした以外は実施例1と同じ条件で透明導電性積層
体を作製した。
【0031】以上のようにして作製した透明導電性積層
体の表面抵抗および可視光線透過率、耐環境性は以下の
手法で評価した。 ・表面抵抗(R、Ω/□):4端子法により測定 ・可視光線透過率(Tvis %):日立製作所(株)
製、分光光度計U−3500により測定 ・耐環境性:以下の工程でエレクトロルミネッセンス発
光体層を作製し、50℃60%RHの雰囲気下で、交流
100V(周波数1kHz)の電圧を印加し発光させ、
その時の初期輝度と300時間後の輝度の変化率で評価
した。輝度計はミノルタ(株)製、LS−110を使用 エレクトロルミネッセンス発光体の作製の場合は、透明
導電性積層体上に、硫化亜鉛粉末をアセトン溶液中に分
散させた液を塗布し、その後60℃で2時間、更に12
0℃で2分間加熱処理を行う事により発光層を形成し
た。その後、更にチタン酸バリウム粉末をアセトン溶液
中に分散させた液を塗布し、その後60℃で2時間加熱
処理を行う事により誘電体層を形成した。更にその上か
ら厚さ0.2mmのアルミニウムを重ね150℃で2分
間加熱処理した。これを防湿フィルム2枚で挟み込みエ
レクトロルミネッセンス発光体を得た。以上の評価結果
を表1に示す。
【0032】
【表1】 X線回折分析において実施例1乃至実施例6、比較例2
では第三の結晶ピークは認められなかった。比較例1、
比較例3乃至比較例5では第三の結晶ピークが認めら
れ、インジウムと銅の複合酸化物の存在が推定された。
【0033】
【発明の効果】本発明の透明高分子基体の一方の主面
に、第一層として主として酸化インジウムからなる透明
導電膜層を形成し、別工程で第二層として銅からなる金
属薄膜層を形成する事により、耐環境性に優れたエレク
トロルミネッセンス用透明電極に適した透明導電性積層
体を提供する事ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 祐一郎 愛知県名古屋市南区丹後通2丁目1番地 三井東圧化学株式会社内 (72)発明者 鈴木 彰 愛知県名古屋市南区丹後通2丁目1番地 三井東圧化学株式会社内 (72)発明者 中島 明美 愛知県名古屋市南区丹後通2丁目1番地 三井東圧化学株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明高分子基体(A)の一方の主面に、
    少なくとも、主として酸化インジウムからなる透明導電
    膜層(B)を積層し、該透明導電膜層(B)の上に銅か
    らなる金属薄膜層(C)を積層するに際して、該透明導
    電膜層(B)を形成後、5秒以上経過した後または一度
    大気雰囲気にさらした後、該金属薄膜層(C)を積層す
    ることを特徴とする透明導電性積層体の製造方法。
  2. 【請求項2】 該透明導電膜層(B)の厚さが10〜2
    00nm、該金属薄膜層(C)の厚さが1〜20nmで
    あることを特徴とする請求項1記載の透明導電性積層体
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載または請求項2記載の方法
    によって得られた透明導電性積層体。
  4. 【請求項4】 請求項1記載または請求項2記載の方法
    によって得られたエレクトロルミネッセンスディスプレ
    イの透明電極用透明導電性積層体。
  5. 【請求項5】 透明高分子基体(A)の一方の主面に、
    少なくとも、主として酸化インジウムからなる透明導電
    膜層(B)を積層し、該透明導電膜層(B)上に銅から
    なる金属薄膜層(C)を積層してなり、かつX線回折分
    析法において結晶ピークが現れないことを特徴とする透
    明導電性積層体。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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