JPS6340185A - 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） 本発明は、透明導電性積層体に関し、さらに詳しくは２
例えば１分散型エレクトロルミネッセンス等の表示素子
の電極に好適な透明導電性積層体に関するものである。

（従来の技術） 一般に、可視光線領域で透明で、かつ、導電性を有する
いわゆる透明導電性薄膜は、今日では。

液晶表示素子、エレクトロルミネッセンス表示素子、エ
レクトロクロミック表示素子などの新しいタイプの表示
素子の電極や、太陽電池の電極、透明物品の帯電防止や
電磁波遮断などのために利用されている。

このような透明導電性薄膜としては、酸化第二錫薄膜や
、酸化インジウム、酸化インジウムと酸化錫との混合体
（以下、ＴＴＯと言う）の薄膜などが知られており、中
でもＩＴＯＩ膜は透明性。

導電性に非常に優れており、特に表示素子の電極として
広く利用されている。

しかしながら、上記の透明導電性薄膜を１例えば分散型
エレクトロルミネッセンス表示素子の電極として用いた
場合には２発光層と電極との付着力が不十分のために両
者が部分的に剥離し、素子の動作時に発光ムラが生ずる
問題があることが分かった。この問題を解決するために
５例えば、特開昭６１−７４８３８号公報には、透明導
電層と厚さ２００Å以下の金属層とが順次被着されて積
層体を構成する透明導電性積層体が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような従来法では、電極と発光層との付着力が十
分ではなく、さらに付着力が向上することが望まれてい
る。また、金属層を形成するため光線透過率が若干低下
するという欠点もある。

発光層と透明導電層との付着力が不足していることは１
発光層を形成する樹脂を透明導電層に塗布した時の樹脂
と透明導電層との濡れ特性が悪いことに起因している。

また、金属層を透明導電層上に形成する場合も。

同じような原因で剥離し易いことがある。

本発明は、このような従来法の欠点を解消し。

透明導電層上に塗布する樹脂と透明導電層との付着力が
高く、かつ、光線透過率の低下がなく、また１表面抵抗
も十分に満足し得る程度に低い透明導電性積層体を提供
することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、このような問題点を解決するために鋭意
研究の結果、透明導電層の表面に導電性を損なわない程
度の膜厚の珪素酸化物の薄膜を形成することにより、透
明性を損なうことなく透明導電層と樹脂との付着力を向
上させることが可能なことを見出し１本発明に到達した
。

すなわち２本発明は、基体上に透明導電層を設けた透明
導電性積層体において、透明導電層の表面に、少なくと
も３０Å以上、透明導電層の表面粗さの１０分の１以下
の膜厚の珪素酸化物薄膜層を設けたことを特徴とする透
明導電性積層体を提供するものである。

本発明の透明導電性積層体の基体としては、有機系高分
子成形物、無機系成形物、およびそれらの混合物のいず
れでも、透明であれば使用できる。

有機系高分子成形物としては、ポリエチレンテレフタレ
ート樹脂、ボリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂
、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂。

ＡＢＳ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、スチレン樹脂、ポ
リアセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂。

エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、尿素樹
脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂等を挙げることが出
来る。これらは単体または２種以上の混合物、共重合体
であっても良い。この成形体の形状は任意であるが１例
えば、シート状。

フィルム状が挙げられる。特に、フィルム状の場合には
１巻き取りや連続生産が可能と言う利点ををする。無機
系成形物には２例えば、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラス
、珪酸ガラス等のガラス質の物が挙げられる。

透明導電層は２例えば、インジウム、錫等の酸化物を主
体としたものが挙げられる。例として。

酸化インジウム、酸化錫、酸化錫アンチモン混合物、Ｉ
ＴＯ等の薄膜がある。これらの中で、透明性、導電性の
点で、ＩＴＯ薄膜が好ましい。

透明導電層の特性としては１例えば表示素子の電極とし
て用いられる場合には、５５０ｎｍの波長の光線透過率
が７０％以上、特に好ましくは８０％以上２表面抵抗が
ｌｋΩ／口以下、特に好ましくは５００Ω／口以下であ
る。

透明導電層の膜厚は、特に限定されるものではないが、
膜厚が薄すぎると１表面抵抗が大きくなるので、ある程
度以上の膜厚が必要である。成膜条件にもよるが、１５
０Å以上が好ましい。

珪素酸化物薄膜層は、一般にＳｉＯｘ　（１≦Ｘ≦２）
の組成から成るものである。ｘ＜１の場合には、光ｖＡ
透過率が低下するので好ましくない。珪素酸化物薄膜層
の膜厚は、３０Å以上が必要である。３０人に満たない
場合には、珪素酸化物層上に樹脂を塗布した時、樹脂の
付着力の向上が十分ではない。また、膜厚が透明導電層
の表面粗さの１０分の１を越えると、透明導電層の導電
性が損なわれるので、珪素酸化物薄膜層の膜厚は、透明
導電層の表面粗さの１０分の１以下である必要がある。

なお１本発明で言う表面粗さとは、触針式三次元表面粗
さ計、５ＰＡ−１１（小板研究所製）で測定した時の十
点平均粗さく以下、ＳＲ，と表す）を意味する。ＳＲ２
は１曲線から基準面積分だけ抜き取った部分の平均線に
平行な平面のうち。

高い方から１〜５番目番目釜の平均と、深い方から１〜
５番目番目釜の平均との間隔を入力換算して１μｍ単位
で表したものである。

有機高分子フィルム上に透明導電層を数百人の厚さに形
成した場合の透明導電層のＳＲ，は、一般に数千人程度
であるから、有機高分子フィルムを基体とする場合には
、珪素酸化物薄膜層の膜厚は数百Å以下とするのが良い
。

基体の表面粗さが小さい場合には、基体上に形成した透
明導電層のＳＲ，も小さく、０．０３μｍ以下になる場
合がある。この場合には、ＳＲ，の１０分の１は３０Å
以下になってしまう。このような場合に本発明を実施す
るには、直接透明導電層の表面を荒らすか、基体にエツ
チング処理ないし下塗り処理して表面粗さを大きくして
、基体上に形成した透明導電層のＳＲ，が０．０３μｍ
以上になるようにする必要がある。

透明導電層および珪素酸化物薄膜層は、真空蒸着法、イ
オンブレーティング法、スパッタリング法等で形成する
ことができる。有機高分子フィルムを基体とする場合に
は、成膜中に基体を高温に加熱する必要のない方法を選
ぶ必要がある。イオンブレーティング法あるいはスパッ
タリング法によれば、基体をほとんど加熱せずに特性の
良い透明導電薄膜、珪素酸化物薄膜を得られるので、フ
ィルムを基体とする場合には、イオンブレーティング法
あるいはスパッタリング法が好ましい。

必要ならば、透明導電層あるいは珪素酸化物薄膜層を形
成した後に熱処理などを施しても良い。

また、透明導電層を形成する前に、透明導電層の付着力
を向上するための処理を基体上に施してもよい。このよ
うな処理には１例えば、下塗り処理や放電処理等がある
。また、透明導電層は必要に応じたパターン状に形成さ
れていても良い。

本発明によれば、透明導電層の表面に珪素酸化物薄膜層
を形成することにより、樹脂との付着力が向上する。こ
の原因については、珪素酸化物と樹脂の馴染み易さが大
きいためと考えられる。

（実施例） 以下１本発明を実施例により、具体的に説明する。

以下の実施例において、各測定は次の測定法により行っ
た。

ＳＲ２は、触針式三次元表面粗さ計、５ＰＡ−１１（小
板研究所製）を用いて測定した。測定値は、測定面積を
Ｑ、ｌｔａ”にした時の値に換算した。

光線透過率は、ダブルビーム分光光度計ＵＶ−１９０（
品性製作所製）を用い、５５０ｎｍの波長における基体
を含めた光線透過率を空気をレファレンスとして測定し
た。

表面抵抗は、に−７５０ＲＤ抵抗率測定機（共和理研製
）による四端子法によった。

樹脂の付着力は、ＪＩＳ−Ｄ−０２０２によるごばん目
試験方法を適用した。透明導電層上あるいは酸化珪素薄
膜層上に樹脂を塗布し、樹脂塗布面にカッターナイフに
よりＩｍｍのこ′ばん目１００個（ＩＯＸＩＯ）を作り
、ごばん目の上にセロハン粘着テープ（積木化学製）を
完全に密着させ９直ちにテープの一端を樹脂塗布面に直
角に保ち。

瞬間的に引き離し、完全に剥がれないで残ったごばん目
の数をＭ石べた。

薄膜の膜厚は、水晶振動子式膜厚計ＣＲＭ−１Ｄ（日本
真空製）を用いて測定した。ただし、水晶振動子式膜厚
計は、あらかじめ、多重反射干渉法による膜厚計、９１
ｍ−９１５０ナノスコープ（日型アネルバ製）を用いて
校正した。

実施例１ 厚さ１００．ｃｚｍの種々のＳ　Ｒ，（０，１〜０．５
　ｐ　ｍ）のポリエチレンテレフタレートフィルムを基
体とし、ＲＦイオンブレーティング法により、ＩＴＯ薄
膜層、５ｉＯｚ薄膜層を順次形成した。

あらかじめ、基体フィルムと５重量％の酸化錫を含む酸
化インジウム焼結体およびＳｉＯ□焼結体を所定の位置
にセットした真空装置内をｌＸｌ０−’Ｔｏｒｒまで排
気する。その後、酸素ガスを２Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ導入
し、電圧２ｋＶ、周波数１３．５６　Ｍｌｌｚの高周波
電界を５０Ｗ印加してプラズマを発生させながら、電子
銃により酸化インジウム焼結体を加熱藤発させ、１０人
／Ｓの成膜速度で厚さ７００人のＩＴＯ薄膜層を形成し
た。ここで、試料の一部を真空装置から取り出し、ＩＴ
Ｏ３膜層表面のＳＲ，を測定した。結果は第１表に示す
。

再び、真空装置内をＩ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒまで排気
したのちに酸素ガスを２　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒｉ人し
、電圧２に、Ｖ、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電界
を５０Ｗ印加してプラズマを発生させながら、電子銃に
よりＳｉＯ□焼結体を加熱蒸発させ、１０人／Ｓの成膜
速度で種々の膜厚（０〜５００人）の５ｉｎ２藩膜層を
ＩＴＯ薄膜層上に形成した。

このようにして得られた透明導電性積層体について９表
面抵抗、光線透過率、樹脂の付着力を測定した。結果を
第１表に示す。ただし、樹脂にはビスフェノール系エポ
キシ樹脂を用い、ＩＴＯ３膜層上あるいは５ｉＯｚｉ膜
上にバーコード法により塗布し、１３０°Ｃで３０分乾
燥硬化させ、厚さ数μｍの塗布膜を形成した。また、評
価は２表面抵抗１にΩ／四以下、光線透過率７０％以上
、付着力９０以上の三つを同時に満たすものを○とし。

表面抵抗１０に／ロ以上、光線透過率５０％以下。

付着力５０以下のどれか一つ以上あてはまるものは×と
し、その中間にあるものを△とした。評価が○のものは
１本発明の透明導電性積層体である。

第　　１　　表 この結果より、ＳｉＯ□薄膜を形成することにより、樹
脂の付着力が著しく向上し、光線透過率が全く低下しな
いことがわかる。また、ＳｉＯ□薄膜の膜厚は、樹脂の
付着力の点からは３０Å以上。

表面抵抗の点から透明導電層のＳＲＺの１０分の１以下
が好ましい。

比較例Ｉ Ｓ　ＲＺ　＝　０．２　μｍ　、厚さ１００．ｃｒｒｎ
のポリエチレンテレフタレートフィルム上に、実施例１
と同様の方法で、厚さ７００人のＩＴＯ薄膜を形成した
。

この時ＩＴＯ薄膜層のＳＲ，は０．１９μｍであった。

次に、ＩＴＯ薄膜層上に厚さ２０〜２００人の金属イン
ジウムを蒸着した。成膜時の真空度は２　Ｘ　１０　”
’Ｔｏｒｒであった。この試料について、実施例１と同
様にして表面抵抗、光線透過率、樹脂の付着力を測定し
た。結果を第２表に示す。

この結果より、金属インジウムを蒸着した場合には、付
着力はやや向上するが、透明性が若干損なわれることが
認められる。

第２表 実施例２ 厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム
上に、実施例１と同様の方法で厚さ７００人のＩＴＯ薄
膜層と厚さ１００人のＳｉＯ□薄膜層とを順次形成して
１本発明の透明導電積層体を得た。

実施例１と同様の方法でＩＴＯａ膜層のＳＲ２を測定し
たところ、０．２１μｍであった。

次に、５ｉＯｚ薄膜層上にポリカーボネート（３２００
０Ｆ、三菱瓦斯化学）、ボリアリレート（Ｕ−ポリマー
、ユニチカ）、ポリエステル（ＸＡ−５５６１，ユニチ
カ）、ポリメチルメタクリレート（Ｐ１３３０．大日本
インキ）を数μｍの厚さに塗布し、樹脂の付着力を測定
した。結果は第３表に示す。

第　　３　　表 実施例３ 厚さ１ｍｍ、５Ｒ２＝０．１１．ｃｒｍのソーダライム
ガラス上に、実施例１と同様の方法で厚さ７００人のＩ
ＴＯ薄膜層と種々の膜厚（０〜３００人）のＳｉＯ□薄
膜層とを順次形成した。実施例１と同様の方法でＩＴＯ
薄膜層のＳＲ，を測定した結果。

ＳＲ，＝０．１０μｍであった。この試料について。

実施例１と同様にして表面抵抗、光線透過率、樹脂の付
着力を測定した。結果を第４表に示す。

第　　４　　表 実施例４ 厚さＱ、４ｎ＋のアルミ箔上にＢａＴｉ０：＋粉末を樹
脂分散し、ワイヤーバーによって厚さ数μｍに塗布乾燥
した。その上に、硫化亜鉛：銅粉末をシアノアセチルセ
ルロース中に分散させた塗布液を塗布後、乾燥させて厚
さ数十μｍの発光層を形成した。この発光層を有する積
層体と、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート
フィルム上に。

実施例１と同様の方法で厚さ７００人のＩＴＯ薄膜層（
ＳＲ，＝０．２３μｍ）と、厚さ１００人のＳｉＯ□薄
膜層とを順次形成した本発明の透明導電性積層体とを９
発光層とＳｉＯ□薄膜層とを対向させ、加熱加圧ローラ
によって接着して一体とし。

分散型エレクトロルミネッセンス表示素子を得た。

この表示素子に１５０Ｖ、　　１　ｋｌｌｚの交流電圧
を印加すると発光し１発光層と透明導電層との剥離によ
る発光ムラは観察できなかった。従来のＩＴＯ薄膜のみ
の透明電極を用いて、同様にして分散型エレクトロルミ
ネッセンス表示素子を作成して発光させたところ、一部
に発光ムラが観察された。

（発明の効果） 本発明によれば、ＩＴＯ薄膜等の透明導電層の表面に少
なくとも３０Å以上、透明導電層の表面粗さの１０分の
１以下の膜厚の珪素酸化物薄膜層を設けることにより、
透明導電層の導電性、透明性を損ねることなく、樹脂と
の付着力を向上することができ１例えば分散型エレクト
ロルミネッセンス表示素子の電極に用いた場合には、電
極と発光層との付着が良く９発光ムラのない表示素子を
提供できる等の優れた利点を有する透明導電性積層体を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の透明導電性積層体の断面図である。 １−−−−−−一基体 ２−−−一透明導電層 ３−・−珪素酸化物薄膜層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基体上に透明導電層を設けた透明導電性積層体において
   、透明導電層の表面に、少なくとも３０Å以上、透明導
   電層の表面粗さの１０分の１以下の膜厚の珪素酸化物薄
   膜層を設けたことを特徴とする透明導電性積層体。