JPS6264007A - 透明導電膜及びその形成方法 - Google Patents
透明導電膜及びその形成方法Info
- Publication number
- JPS6264007A JPS6264007A JP20474485A JP20474485A JPS6264007A JP S6264007 A JPS6264007 A JP S6264007A JP 20474485 A JP20474485 A JP 20474485A JP 20474485 A JP20474485 A JP 20474485A JP S6264007 A JPS6264007 A JP S6264007A
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- JP
- Japan
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- film
- tin
- oxide
- compound
- tin oxide
- Prior art date
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- Pending
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- Liquid Crystal (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
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。
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
本発明は透明導電膜及びその形成方法に関するものであ
る。
る。
従来の技術
透明導電膜は、液晶表示などの平面ディスプレイデバイ
スや、太陽電池などの不可欠な構成材料として需要が大
きいが、最近ではさらに透明タッチスイッチなどの入力
装置の構成材料としても重要となりつつある。特に、マ
イクロコンピュータなど情報機器の家電分野への進出と
共に、複雑なスイッチ機能の簡略化という問題を解決す
る手段としてこの種のスイッチの重要性が高まると予想
３７、−７ され、透明導電膜の需要も今後大きく増加すると思われ
る。
スや、太陽電池などの不可欠な構成材料として需要が大
きいが、最近ではさらに透明タッチスイッチなどの入力
装置の構成材料としても重要となりつつある。特に、マ
イクロコンピュータなど情報機器の家電分野への進出と
共に、複雑なスイッチ機能の簡略化という問題を解決す
る手段としてこの種のスイッチの重要性が高まると予想
３７、−７ され、透明導電膜の需要も今後大きく増加すると思われ
る。
現在、透明導電膜として最も一般的に使用されている材
料は、酸化インジウムにスズをドープした薄膜（以下、
ＩＴＯ膜と呼ぶ。）であり、製造法としては、スパッタ
リングや蒸着が主流である。
料は、酸化インジウムにスズをドープした薄膜（以下、
ＩＴＯ膜と呼ぶ。）であり、製造法としては、スパッタ
リングや蒸着が主流である。
この膜は、４〜６×１０ Ωαの比抵抗を有し、硬く、
基板に対する付着力も良好であり、エレクトロニクス分
野で透明電極として望まれる性能を満足するものである
。しかしながら、製造工程中に真空系を要するため、大
面積の基板に均一に形成するのが難しく、また、このた
めには、製造コストが高くなるという欠点がある。この
欠点を解決するため、透明導電膜の形成法として検討さ
れているものとして、形成用塗布液の塗布、焼成による
形成法がある。
基板に対する付着力も良好であり、エレクトロニクス分
野で透明電極として望まれる性能を満足するものである
。しかしながら、製造工程中に真空系を要するため、大
面積の基板に均一に形成するのが難しく、また、このた
めには、製造コストが高くなるという欠点がある。この
欠点を解決するため、透明導電膜の形成法として検討さ
れているものとして、形成用塗布液の塗布、焼成による
形成法がある。
発明が解決しようとする問題点
従来、この種の塗布液として、アセチルアセトンに硝酸
インジウムを溶解したものか、その生成物と、アセチル
アセトンと硝酸にスズを溶解したものを、メタノール、
エタノール及びアセトンに溶解した液や、インジウム及
びスズの有機酸塩を、溶媒に溶解したもの、及び塩化イ
ンジウム溶液などが考案されている。しかしながら、上
記塗布液の塗布、焼成による透明導電膜は、抵抗値で実
用に供せるものが得られる反面、ＩＴＯ薄膜の焼結性や
基板に対する付着力が充分でないため、物理的、化学的
な強度が小さいという欠点があり、未だ、実用化される
には至っていない。特に、安価なソーダ石灰ガラス板を
基体とする場合、その変形を防ぐために焼成温度は６０
０〜５５０℃以下にするのが望ましいが、これによって
上記欠点は更に大きな問題となる。本発明は、塗布、焼
成によって形成する透明導電膜の物理的、化学的耐久性
が小さいという問題点を解決することを目的とする。
インジウムを溶解したものか、その生成物と、アセチル
アセトンと硝酸にスズを溶解したものを、メタノール、
エタノール及びアセトンに溶解した液や、インジウム及
びスズの有機酸塩を、溶媒に溶解したもの、及び塩化イ
ンジウム溶液などが考案されている。しかしながら、上
記塗布液の塗布、焼成による透明導電膜は、抵抗値で実
用に供せるものが得られる反面、ＩＴＯ薄膜の焼結性や
基板に対する付着力が充分でないため、物理的、化学的
な強度が小さいという欠点があり、未だ、実用化される
には至っていない。特に、安価なソーダ石灰ガラス板を
基体とする場合、その変形を防ぐために焼成温度は６０
０〜５５０℃以下にするのが望ましいが、これによって
上記欠点は更に大きな問題となる。本発明は、塗布、焼
成によって形成する透明導電膜の物理的、化学的耐久性
が小さいという問題点を解決することを目的とする。
問題点を解決するだめの手段
ＩＴＯ膜は、焼成温度が５００〜６６０℃である場合、
焼結性が充分でなく、ガラス基板に対する付着力の弱い
多孔質あるいは層状構造であるとＡ−７ 考えられる。その証拠として、酸素や水蒸気と相互作用
しやすく、それによって抵抗値が大きく変化する事実が
挙げられる。このような性質が、耐久性の小さい原因と
なっているのは明らかであるため、本発明では、ＩＴＯ
膜のガラス基板に対する付着力を向上させると共に、構
造をより緻密にすることによって、この問題を解決しよ
うとした。
焼結性が充分でなく、ガラス基板に対する付着力の弱い
多孔質あるいは層状構造であるとＡ−７ 考えられる。その証拠として、酸素や水蒸気と相互作用
しやすく、それによって抵抗値が大きく変化する事実が
挙げられる。このような性質が、耐久性の小さい原因と
なっているのは明らかであるため、本発明では、ＩＴＯ
膜のガラス基板に対する付着力を向上させると共に、構
造をより緻密にすることによって、この問題を解決しよ
うとした。
このためには、ＩＴＯ膜とガラス基板間にこの両者に対
する付着力の良い透明層を設けると共に、ＩＴＯ膜表面
を５００〜５５０℃での焼成で緻密な透明層を形成する
物質で覆えばよい。このような物質には前記の性質だけ
でなく、光透過率が良いこと、ＩＴＯ層の表面抵抗に悪
影響を及ぼさないことなどが要求される。本発明では、
この物質として、酸化スズかあるいは酸化スズと酸化亜
鉛の混合物を用いた。
する付着力の良い透明層を設けると共に、ＩＴＯ膜表面
を５００〜５５０℃での焼成で緻密な透明層を形成する
物質で覆えばよい。このような物質には前記の性質だけ
でなく、光透過率が良いこと、ＩＴＯ層の表面抵抗に悪
影響を及ぼさないことなどが要求される。本発明では、
この物質として、酸化スズかあるいは酸化スズと酸化亜
鉛の混合物を用いた。
作 用
酸化スズ薄膜及び酸化スズと酸化亜鉛の混合物薄膜は、
スズや亜鉛の化合物を溶媒に混合して溶解し、この液を
ガラス基板に塗布後、大気中で焼６ページ 成すると容易に得られる。この際、焼成温度は５００℃
でも充分に強固な薄膜となる。生成した膜は、厚みが大
きくなると黒灰色に着色するが、本発明の目的のために
設ける程度の膜厚であれば、その光透過率に悪影響はな
（ＩＴＯ膜上を覆ってもその表面抵抗に悪影響は及ぼさ
々い。これらの薄膜はガラス基板とＩＴＯ膜の双方に対
する付着力が良好であるので、ＩＴ○膜とガラス基板間
に設けることによって両者の密着を強化する。また、溶
液の塗布時に、この液がＩＴＯ薄膜中に浸透すると考え
られ、このためＩＴ○膜にある気孔などを酸化スズや酸
化スズと酸化亜鉛の混合物が埋めることになるので、そ
の緻密化に有効である。
スズや亜鉛の化合物を溶媒に混合して溶解し、この液を
ガラス基板に塗布後、大気中で焼６ページ 成すると容易に得られる。この際、焼成温度は５００℃
でも充分に強固な薄膜となる。生成した膜は、厚みが大
きくなると黒灰色に着色するが、本発明の目的のために
設ける程度の膜厚であれば、その光透過率に悪影響はな
（ＩＴＯ膜上を覆ってもその表面抵抗に悪影響は及ぼさ
々い。これらの薄膜はガラス基板とＩＴＯ膜の双方に対
する付着力が良好であるので、ＩＴ○膜とガラス基板間
に設けることによって両者の密着を強化する。また、溶
液の塗布時に、この液がＩＴＯ薄膜中に浸透すると考え
られ、このためＩＴ○膜にある気孔などを酸化スズや酸
化スズと酸化亜鉛の混合物が埋めることになるので、そ
の緻密化に有効である。
実施例
以下に、実施例を挙げて本発明を説明する。
表１〜２に示すような組成で各塗布液を調製し、アルカ
リ性洗剤で洗浄、純水すすぎを行ったサンプル試片（市
販ソーダ石灰ガラス板、３ｏｎ×３０ｇ、、厚み１．１
ｍ）に、まず酸化スズ薄膜形成用塗布液か酸化スズと酸
化亜鉛の混合物薄膜形成７Ａ−７ 用塗布液を、２０００ｒｐｍ 、２０％でスピンコー
ドする。常温〜８０℃（溶媒の種類によって適当に変え
る）で乾燥後、６００℃の電気炉中で３゜分間加熱した
後、一部を王水でエツチングして段差を設け、膜厚を測
定する。本実施例中で用いた塗布液では、との膜厚が２
ｏｏ八〜へ００人であった。この膜を第一の膜とする。
リ性洗剤で洗浄、純水すすぎを行ったサンプル試片（市
販ソーダ石灰ガラス板、３ｏｎ×３０ｇ、、厚み１．１
ｍ）に、まず酸化スズ薄膜形成用塗布液か酸化スズと酸
化亜鉛の混合物薄膜形成７Ａ−７ 用塗布液を、２０００ｒｐｍ 、２０％でスピンコー
ドする。常温〜８０℃（溶媒の種類によって適当に変え
る）で乾燥後、６００℃の電気炉中で３゜分間加熱した
後、一部を王水でエツチングして段差を設け、膜厚を測
定する。本実施例中で用いた塗布液では、との膜厚が２
ｏｏ八〜へ００人であった。この膜を第一の膜とする。
この後、ＩＴＯ膜形成用塗布液を３００ｏｒｐｍ。
２０豊で、スピンコードする。塗布液中のスズ濃度はす
べてｓ、５ａｔ％である。同様に乾燥後、５００℃の電
気炉中で６０分間加熱して第二の膜を設ける。この層の
厚みは、最初に第一の膜をエツチングで落としだ部分に
形成された膜を王水でエツチングし、段差を形成して測
定した。本実施例中で用いた塗布液では、この膜厚が５
０Ｑ入〜ＳＯＯ人であった。
べてｓ、５ａｔ％である。同様に乾燥後、５００℃の電
気炉中で６０分間加熱して第二の膜を設ける。この層の
厚みは、最初に第一の膜をエツチングで落としだ部分に
形成された膜を王水でエツチングし、段差を形成して測
定した。本実施例中で用いた塗布液では、この膜厚が５
０Ｑ入〜ＳＯＯ人であった。
さらにこの上に第一の膜を形成したのと同様にして第一
の膜とは異なる酸化スズか酸化スズと酸化亜鉛の混合物
からなる第三の膜を形成する。この層の膜厚も前記と同
様（こして測定した。
の膜とは異なる酸化スズか酸化スズと酸化亜鉛の混合物
からなる第三の膜を形成する。この層の膜厚も前記と同
様（こして測定した。
このようにして得た三層構造のザンプルに対し、その強
度を評価した。物理的強度は、荷重６Ｉのダイヤモンド
チップによる引掻きで膜が切断するまでの回数で表わし
た。寸だ、化学的強度は、常温において１５％の王水に
浸漬した際の、膜の溶解時間（溶解または剥離によって
膜がなくなるまでの時間。）で表わした。
度を評価した。物理的強度は、荷重６Ｉのダイヤモンド
チップによる引掻きで膜が切断するまでの回数で表わし
た。寸だ、化学的強度は、常温において１５％の王水に
浸漬した際の、膜の溶解時間（溶解または剥離によって
膜がなくなるまでの時間。）で表わした。
この結果を、表１〜２に示す。表１は、第一の膜に酸化
スズを用い第三の膜に酸化スズと酸化亜鉛の混合物を用
いたものであり、表２は、第一の膜に酸化スズと酸化亜
鉛の混合物を用い第三の膜に酸化スズを用いたものであ
る。いずれの場合も混合物薄膜については酸化スズと酸
化亜鉛の混合比がモル比で１：１となる塗布液を使用し
た。これらの表から、本発明のように、ＩＴ○膜の上下
に第一の膜と第三の膜を設ける三層構造とした透明導電
膜（サンプル／Ｖｉ１〜６．腐１ｏ〜１６）は、従来の
ＩＴ○膜一層構造の透明導電膜（サンプル屑７〜９）に
比較して、物理的、化学的強度が大きく向上しているこ
とが分る。また、その比抵抗９ぺ−７ は、従来のものとほとんど変らない。
スズを用い第三の膜に酸化スズと酸化亜鉛の混合物を用
いたものであり、表２は、第一の膜に酸化スズと酸化亜
鉛の混合物を用い第三の膜に酸化スズを用いたものであ
る。いずれの場合も混合物薄膜については酸化スズと酸
化亜鉛の混合比がモル比で１：１となる塗布液を使用し
た。これらの表から、本発明のように、ＩＴ○膜の上下
に第一の膜と第三の膜を設ける三層構造とした透明導電
膜（サンプル／Ｖｉ１〜６．腐１ｏ〜１６）は、従来の
ＩＴ○膜一層構造の透明導電膜（サンプル屑７〜９）に
比較して、物理的、化学的強度が大きく向上しているこ
とが分る。また、その比抵抗９ぺ−７ は、従来のものとほとんど変らない。
（Ｊス 下 余 ｆＥ ）
１２ベーノ
さらに、同様々サンプルに、耐久性試験として４０℃、
９０％ＲＨの条件で対湿試験を施した時の、膜抵抗の変
化を図１に示す。図中、各曲線の番号は、表１〜２のサ
ンプル屑に同じである。この図からは、本発明のような
構造にすることによって、透明導電膜の耐久性が向上し
ていることが分る。
９０％ＲＨの条件で対湿試験を施した時の、膜抵抗の変
化を図１に示す。図中、各曲線の番号は、表１〜２のサ
ンプル屑に同じである。この図からは、本発明のような
構造にすることによって、透明導電膜の耐久性が向上し
ていることが分る。
なお、本実施例及び比較例で用いたもの以外のスズ化合
物、亜鉛化合物及びインジウム化合物でも、適当な溶媒
に溶解し、焼成によって膜の得られるものであれば、本
発明の目的に使用することができる。ＩＴＯ層の厚みは
溶液の濃度によって、任意に変えることができるが、あ
まり厚くするのは好ましくない。同様に、酸化スズ膜及
び酸化スズと酸化亜鉛の混合物膜の厚みもあまり大きく
するのは好ましくない。
物、亜鉛化合物及びインジウム化合物でも、適当な溶媒
に溶解し、焼成によって膜の得られるものであれば、本
発明の目的に使用することができる。ＩＴＯ層の厚みは
溶液の濃度によって、任意に変えることができるが、あ
まり厚くするのは好ましくない。同様に、酸化スズ膜及
び酸化スズと酸化亜鉛の混合物膜の厚みもあまり大きく
するのは好ましくない。
発明の効果
以上のように、本発明は、基体上に酸化スズか酸化スズ
と酸化亜鉛の混合物からなる第一の膜を、スズ化合物溶
液あるいはスズ化合物と亜鉛化合物の混合溶液の塗布、
５５０℃以下での焼成によって設け、この上に、スズを
ドープした酸化インジウムからなる第二の膜を、インジ
ウム化合物とスズ化合物の混合溶液の塗布、５５０℃以
下での焼成によって設け、さらにこれらの上に、第一の
膜とは異なる酸化スズ薄膜か酸化スズと酸化亜鉛の混合
物からなる第三の膜を、スズ化合物溶液あるいはスズ化
合物と亜鉛化合物の混合溶液の塗布、５５０℃以下での
焼成によって設けるものであり、大面積の基体に耐久性
の良い透明導電膜を形成することができる。
と酸化亜鉛の混合物からなる第一の膜を、スズ化合物溶
液あるいはスズ化合物と亜鉛化合物の混合溶液の塗布、
５５０℃以下での焼成によって設け、この上に、スズを
ドープした酸化インジウムからなる第二の膜を、インジ
ウム化合物とスズ化合物の混合溶液の塗布、５５０℃以
下での焼成によって設け、さらにこれらの上に、第一の
膜とは異なる酸化スズ薄膜か酸化スズと酸化亜鉛の混合
物からなる第三の膜を、スズ化合物溶液あるいはスズ化
合物と亜鉛化合物の混合溶液の塗布、５５０℃以下での
焼成によって設けるものであり、大面積の基体に耐久性
の良い透明導電膜を形成することができる。
図は本発明の実施例及び比較例のサンプルに対し、４０
℃、９０％ＲＨの耐湿試験を行った結果を示す特性図で
ある。
℃、９０％ＲＨの耐湿試験を行った結果を示す特性図で
ある。
Claims (3)
- （１）基体上に酸化スズ単独または酸化スズと酸化亜鉛
の混合物からなる第一の膜を設け、その膜上にスズをド
ープした酸化インジウムからなる第二の膜を設け、さら
にこれらの膜上に前記第一の膜とは異なる酸化スズ単独
または酸化スズと酸化亜鉛の混合物からなる第三の膜を
設けて三層構造としたことを特徴とする透明導電膜。 - （２）スズ化合物単独またはスズ化合物と亜鉛化合物を
溶媒に溶解した液を基体上に塗布して大気中で焼成し、
酸化スズ単独または酸化スズと酸化亜鉛の混合物からな
る第一の膜を設け、その膜上にインジウム化合物とスズ
化合物を溶媒に溶解した液を塗布して大気中で焼成し、
スズをドープした酸化インジウムからなる第二の膜を設
け、これらの膜上に、スズ化合物単独またはスズ化合物
と亜鉛化合物を溶媒に溶解した液を塗布して大気中で焼
成し、前記第一の膜とは異なる酸化スズ単独または酸化
スズと酸化亜鉛の混合物からなる第三の膜を設けること
を特徴とする透明導電膜の形成方法。 - （３）焼成の温度が５５０℃以下であることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項に記載の透明導電膜の形成方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20474485A JPS6264007A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 透明導電膜及びその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20474485A JPS6264007A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 透明導電膜及びその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6264007A true JPS6264007A (ja) | 1987-03-20 |
Family
ID=16495604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20474485A Pending JPS6264007A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 透明導電膜及びその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6264007A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5009928A (en) * | 1989-03-31 | 1991-04-23 | Japan As Represented By General Director Of Agency Of Industrial Science And Technology | Method for forming a transparent conductive metal oxide film |
| US5397920A (en) * | 1994-03-24 | 1995-03-14 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Light transmissive, electrically-conductive, oxide film and methods of production |
| JP2014013750A (ja) * | 2007-06-15 | 2014-01-23 | Inktec Co Ltd | 透明導電膜及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-09-17 JP JP20474485A patent/JPS6264007A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5009928A (en) * | 1989-03-31 | 1991-04-23 | Japan As Represented By General Director Of Agency Of Industrial Science And Technology | Method for forming a transparent conductive metal oxide film |
| US5397920A (en) * | 1994-03-24 | 1995-03-14 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Light transmissive, electrically-conductive, oxide film and methods of production |
| JP2014013750A (ja) * | 2007-06-15 | 2014-01-23 | Inktec Co Ltd | 透明導電膜及びその製造方法 |
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