説明

透明導電フィルム

【課題】表面抵抗が小さく、表面エネルギーが大きい透明導電フィルムを提供することができる。
【解決手段】基材フィルム2と基材フィルム2の表面に形成したITOからなる透明導電層3とを有する透明導電フィルム1。透明導電層3における基材フィルム2と反対側の表面31には、ITO以外の金属酸化物からなる金属酸化物層4が形成されている。金属酸化物層4は、SiO2、TiO2、ZnO、SnO2、SiON、TiONのいずれか一種以上からなることが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無機エレクトロルミネッセンス素子等における透明電極、電磁波遮蔽フィルム、透明フィルムヒータ等に用いられる透明導電フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
無機エレクトロルミネッセンス素子等における透明電極、電磁波遮蔽フィルム、透明フィルムヒータ等として、透明導電フィルムが用いられている。該透明導電フィルムは、PET(ポリエチレンテレフタレート)等からなる基材フィルムの表面に、ITO(錫ドープ酸化インジウム)からなる透明導電層を形成することにより得られる(特許文献1参照)。
【0003】
例えば、上記透明導電フィルムを、携帯電話やパソコンの表示部に用いる無機エレクトロルミネッセンス素子の電極として用いる場合、無機エレクトロルミネッセンス素子の輝度向上のために、上記透明導電フィルムの低抵抗化が求められる。これに伴い、透明導電層の厚みを大きくすることが求められる。
【0004】
しかしながら、ITOからなる透明導電層は、ITOの性質上、表面エネルギーが例えば22mN/m以下と小さくなる。これにより、透明導電フィルムとエレクトロルミネッセンス素子の発光体との密着性を充分に確保することが困難となるおそれがある。
また、上記透明導電フィルムを、電磁波遮蔽フィルムや透明フィルムヒータとして用いる場合にも、それらの機能を充分に発揮すべく低抵抗化を図る際には、上記と同様の問題が生じうる。
【0005】
【特許文献1】特開2001−332134号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、表面抵抗が小さく、表面エネルギーが大きい透明導電フィルムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、基材フィルムと該基材フィルムの表面に形成したITOからなる透明導電層とを有する透明導電フィルムであって、
上記透明導電層の表面には、ITO以外の金属酸化物からなる金属酸化物層が形成されていることを特徴とする透明導電フィルムにある(請求項1)。
【0008】
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記透明導電フィルムにおいては、上記透明導電層の表面に上記金属酸化物層が形成されている。そのため、表面エネルギーが比較的小さいITO(錫ドープ酸化インジウム)からなる透明導電層が表面に露出した状態とならないため、透明導電フィルムの表面エネルギーを大きくすることができる。
【0009】
また、上記金属酸化物層が形成されていることにより、ITOからなる上記透明導電層の厚みを大きくしても表面エネルギーの低下にはつながらない。そのため、透明導電フィルムの表面エネルギーを確保しつつ、透明導電層の厚みを大きくして低抵抗化を図ることができる。
【0010】
以上のごとく、本発明によれば、表面抵抗が小さく、表面エネルギーが大きい透明導電フィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明において、上記基材フィルムとしては、例えば、樹脂フィルム、ガラス、セラミック等を用いることができるが、透明性、可撓性の観点から樹脂フィルムを用いることが好ましく、特に汎用性、生産性、コスト、光透過性等の観点からPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムを用いることが好ましい。
【0012】
また、上記透明導電フィルムの表面抵抗値は、例えば10〜1000Ω/□とすることができる。
なお、上記透明導電フィルムは、例えば、無機エレクトロルミネッセンス素子等における透明電極、電磁波遮蔽フィルム、透明フィルムヒータ等として用いることができる。
【0013】
また、上記透明導電層及び上記金属酸化物層は、スパッタリングにより形成してなることが好ましい(請求項2)。
この場合には、基板フィルムへの透明導電層及び金属酸化物層の密着性を向上させると共に、透明導電フィルムの表面エネルギーを向上させることができる。また、透明導電層及び金属酸化物層の良好な成膜を容易に行うことができる。
【0014】
また、上記金属酸化物層は、SiO2(酸化珪素)、TiO2(酸化チタン)、ZnO(酸化亜鉛)、SiON(窒酸化珪素)、TiON(窒酸化チタン)のいずれか一種以上からなることが好ましい(請求項3)。
この場合には、金属酸化物層の形成が容易であると共に、表面エネルギーをより高くすることができ、この表面に例えば無機エレクトロルミネッセンス素子の印刷層等を密着良く形成することができる。
これら以外の金属酸化物であっても、透明導電フィルムの表面エネルギーを向上させることができる透明の金属酸化物層を形成できるものであればよい。
【0015】
また、上記透明導電層は、15〜270nmの厚みを有することが好ましい(請求項4)。
この場合には、透明導電フィルムの表面抵抗値を充分小さくすることができる。
上記透明導電層の厚みが15nm未満の場合には、透明導電フィルムの表面抵抗値が高くなりすぎるおそれがあり、上記透明導電層の厚みが270nmを超える場合には、製造コストが高くなり、またクラックを生じるおそれがある。
【0016】
また、上記金属酸化物層は、1〜50nmの厚みを有することが好ましい(請求項5)。
この場合には、透明導電フィルムの表面エネルギーを充分に確保すると共に、表面抵抗値を小さくすることができる。
上記金属酸化物層の厚みが1nm未満の場合には、表面エネルギーを充分に向上させることが困難となるおそれがあり、上記金属酸化物層の厚みが50nmを超える場合には、製造コストが高くなると共に、透明導電フィルムの表面抵抗値を小さくすることが困難となるおそれがある。
【0017】
また、上記透明導電フィルムは、上記金属酸化物層側の表面における表面エネルギーが、25〜100mN/mであることが好ましい(請求項6)。
この場合には、上記透明導電フィルムと他の部材との密着性を充分に確保することができる。上記他の部材としては、例えば、無機エレクトロルミネッセンス素子の発光体等がある。
上記表面エネルギーが25mN/m未満の場合には、他の部材との密着性を充分に確保することが困難となるおそれがある。一方、上記表面エネルギーが100mN/mを超える場合には、製造が困難となるおそれがある。
【0018】
また、上記透明導電フィルムは、無機エレクトロルミネッセンス素子の透明電極として用いられることが好ましい(請求項7)。
この場合には、発光体との密着性を確保しつつ上記透明電極の低抵抗化を図ることができる。これにより、高輝度の無機エレクトロルミネッセンス素子を容易に得ることができる。
【実施例】
【0019】
(実施例1)
本発明の実施例にかかる透明導電フィルムにつき、図1を用いて説明する。
本例の透明導電フィルム1は、図1に示すごとく、基材フィルム2と、該基材フィルム2の表面21にスパッタリングにより形成したITO(錫ドープ酸化インジウム)からなる透明導電層3とを有する。
そして、該透明導電層3の表面31には、SiO2からなる金属酸化物層4が、スパッタリングにより形成されている。
【0020】
上記基材フィルム2は、PETフィルムからなり、25〜300μmの厚みを有する。
上記透明導電層3は15〜270nmの厚みを有し、上記金属酸化物層4は1〜50nmの厚みを有する。
また、上記透明導電フィルム1は、上記金属酸化物層4(SiO2層)側の表面11における表面エネルギーが、40〜50mN/mである。
【0021】
上記透明導電フィルム1を製造するに当っては、まず、透明なPETフィルムからなる基材フィルム2の表面21に、スパッタリングによってITOからなる上記透明導電層3を形成する。スパッタリングは、上記基材フィルム2を一定速度にて搬送しつつ行う。このときのスパッタリングの条件は、以下の通りである。
即ち、チャンバー内圧力1〜1×10-4Pa、印加電圧200〜300V、電流13〜20Aとし、スパッタリングガスとしてはAr(アルゴン)及びO2(酸素)を用いる。また、基材フィルム2の搬送速度は、0.5〜8m/分とする。
【0022】
次いで、上記透明導電層3の表面31に、同じくスパッタリングによってSiO2からなる金属酸化物層4を形成する。このときのスパッタリングの条件は、以下の通りである。
即ち、チャンバー内圧力1〜1×10-3Pa、印加電圧200〜400V、電流15〜20Aとし、スパッタリングガスとしてはAr及びO2を用いる。また、基材フィルム2の搬送速度は、0.2〜1m/分とする。
以上により、本例の透明導電フィルム1を得る。
【0023】
なお、上記スパッタリングの条件は例示であり、上記各種条件、更には、使用するスパッタ材料のターゲットの数、大きさ、或いはスパッタリング時間等の条件を適宜調整することにより、所望の膜厚、膜質の透明導電層3及び金属酸化物層4を形成することができる。
【0024】
また、該透明導電フィルム1は、無機エレクトロルミネッセンス素子の透明電極として用いることができる。即ち、上記透明導電フィルム1の表面11に、硫化亜鉛(ZnS)等からなる発光体をスクリーン印刷によってコーティングすることにより、上記無機エレクトロルミネッセンス素子を得る。
該無機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば携帯電話やパソコンの表示部に用いられる。
【0025】
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記透明導電フィルム1においては、上記透明導電層3の表面31に上記金属酸化物層4が形成されている。そのため、表面エネルギーが比較的小さいITOからなる透明導電層3が表面に露出した状態とならないため、透明導電フィルム1の表面エネルギーを大きくすることができる。
【0026】
また、上記金属酸化物層4が形成されていることにより、ITOからなる上記透明導電層3の厚みを大きくしても表面エネルギーの低下にはつながらない。そのため、透明導電フィルム1の表面エネルギーを確保しつつ、透明導電層3の厚みを大きくして低抵抗化を図ることができる。
即ち、例えば、透明導電フィルム1の表面エネルギーを上述のごとく25〜100mN/mとすると共に、表面抵抗値を20〜100Ω/□とすることができる。
【0027】
また、上記透明導電層3及び金属酸化物層4は、スパッタリングにより形成してなるため、基板フィルム2への透明導電層3及び金属酸化物層4の密着性を向上させると共に、透明導電フィルム1の表面エネルギーを向上させることができる。また、透明導電層3及び金属酸化物層4の良好な成膜を容易に行うことができる。
【0028】
また、上記金属酸化物層4は、SiO2により形成するため、金属酸化物層4の形成が容易であると共に、表面エネルギーを約40〜50mN/mと高くすることができ、この表面に無機エレクトロルミネッセンス素子の印刷層等を密着良く形成することができる。
【0029】
また、上記透明導電層3は、15〜270nmの厚みを有するため、上述のごとく透明導電フィルム1の表面抵抗値を充分小さくすることができる。
また、上記金属酸化物層4は、1〜50nmの厚みを有するため、透明導電フィルム1の表面エネルギーを充分に確保すると共に、表面抵抗値を小さくすることができる。
また、上記透明導電フィルム1は、上記金属酸化物層4側の表面11における表面エネルギーが、40〜50mN/mであるため、上記透明導電フィルム1と、無機エレクトロルミネッセンス素子の発光体等の他の部材との密着性を充分に確保することができる。
【0030】
また、上記透明導電フィルム1は、無機エレクトロルミネッセンス素子の透明電極として用いることができる。この場合、発光体との密着性を確保しつつ上記透明電極の低抵抗化を図ることができ、高輝度の無機エレクトロルミネッセンス素子を容易に得ることができる。
【0031】
(実施例2)
本例は、本発明の透明導電フィルムの評価を行った例である。
まず、試料1として、実施例1に示した透明導電フィルム1を作製した。該透明導電フィルム1における透明導電層3の厚みは70nm、金属酸化物層4の厚みは10nmとした。
【0032】
また、比較試料として、PETからなる基材フィルムとITOからなる透明導電層とからなる従来の透明導電フィルムを作製した。この従来の透明導電フィルム(比較試料)は、金属酸化物を設けない以外は、本発明の透明導電フィルム1(試料1)における透明導電層3の厚みと同じである。
【0033】
そして、試料1及び比較試料の表面エネルギーを、ぬれ張力試験法により測定した。また、試料1及び比較試料の表面抵抗値を、四採針法にて測定した。
【0034】
その結果、試料1の表面エネルギーは40mN/m、表面抵抗値は80Ω/□であった。一方、比較試料の表面エネルギーは22mN/m、表面抵抗値は80Ω/□であった。
即ち、試料1は、比較試料に対して、表面エネルギーが約1.8倍と大きく、表面抵抗値がほとんど変わらなかった。
この結果より、本発明によれば、透明導電フィルムの表面抵抗を上げることなく、表面エネルギーを大きくすることができることが分かる。
【0035】
以上のごとく、本例によれば、表面抵抗が小さく、表面エネルギーが大きい透明導電フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】実施例における、透明導電フィルムの断面図。
【符号の説明】
【0037】
1 透明導電フィルム
2 基材フィルム
3 透明導電層
4 金属酸化物層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材フィルムと該基材フィルムの表面に形成したITOからなる透明導電層とを有する透明導電フィルムであって、
上記透明導電層の表面には、ITO以外の金属酸化物からなる金属酸化物層が形成されていることを特徴とする透明導電フィルム。
【請求項2】
請求項1において、上記透明導電層及び上記金属酸化物層は、スパッタリングにより形成してなることを特徴とする透明導電フィルム。
【請求項3】
請求項1又は2において、上記金属酸化物層は、SiO2、TiO2、ZnO、SnO2、SiON、TiONのいずれか一種以上からなることを特徴とする透明導電フィルム。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか一項において、上記透明導電層は、15〜270nmの厚みを有することを特徴とする透明導電フィルム。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか一項において、上記金属酸化物層は、1〜50nmの厚みを有することを特徴とする透明導電フィルム。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか一項において、上記透明導電フィルムは、上記金属酸化物層側の表面における表面エネルギーが、25〜100mN/mであることを特徴とする透明導電フィルム。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一項において、上記透明導電フィルムは、無機エレクトロルミネッセンス素子の透明電極として用いられることを特徴とする透明導電フィルム。

【図1】
image rotate


【公開番号】特開2006−190569(P2006−190569A)
【公開日】平成18年7月20日(2006.7.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−1572(P2005−1572)
【出願日】平成17年1月6日(2005.1.6)
【出願人】(000242231)北川工業株式会社 (268)
【Fターム(参考)】