[发明专利]透明导电膜及其制造方法、光电转换装置及电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及透明导电膜、制造透明导电膜的方法、光电转换装置及电子装置，并且适合用于显示器、触摸屏和染料敏化太阳能电池等中所使用的透明导电膜中。

背景技术

为了增加显示器的面积，使太阳能电池更加有效，使触摸板更大且更精细等，需要具有低片电阻的透明导电膜。当前，存在用于透明导电片或具有低电阻的透明导电膜的三种主要结构。

这些结构中的第一种是以铟锡氧化物（ITO）为代表的透明氧化物薄膜。透明氧化物薄膜需要借助于溅射法形成。因此，问题在于不仅溅射装置的安装成本很高，而且间隔时间（takt time）长。

这些结构中的第二种是诸如铜和银的金属细线网状层（network layer）。金属细线网状层能具有较低的电阻同时保证高光透过率。然而，问题在于不可能保证除金属细线部分之外的部分上的导电率，并且如果金属细线部分直接与例如包括碘等电解液接触，则金属细线部分易于腐蚀。

这些结构中的第三种是金属细线网状层和透明导电膜的两层层叠结构（见专利文献1）。在该结构中，检测了作为透明导电膜的各种材料。然而，在将诸如碳纳米管和金属纳米丝的二维材料用作透明导电膜（例如，见专利文献2）的情况下，难以完全涂镀金属细线网状层同时保持高透明度。这会引起因电解液而导致的腐蚀问题。而且，在将导电聚合物用作透明导电膜（例如，见专利文献3）的情况下，因为导电聚合物自身的透明度很低，所以透明度显著下降。尽管非常希望的透明导电膜是包括ITO等的氧化物薄膜，但是氧化物薄膜具有各种问题。第一，因为需要借助于溅射法的膜形成而生产具有高质量的透明导电膜，所以它不可避免地花费大量的成本。第二，因为透明导电膜包括氧化物，所以它具有很低的柔性，并且它难以应用于柔性基板等。第三，例如，因为具有高导电性的ITO具有很低的热稳定性和很低的耐腐蚀性，所以其不能用于诸如染料敏化太阳能电池的透明导电膜。第四，考虑到它的结构，透明氧化物薄膜难以满足诸如耐腐蚀性、透明导电性、柔性和制造工艺简单的要求。

将详细描述上述第四个问题。

在第一现有技术中，如图10A所示，在透明基板101上形成金属细线网状层102后，薄的氧化物薄膜103形成在金属细线网状层102之间的透明基板101的表面上以及金属细线网状层102的上表面上。金属细线网状层102的厚度为约几μm至10μm。

在第二现有技术中，如图10B所示，在透明基板201上形成金属细线网状层202后，厚的氧化物薄膜203形成为完全覆盖金属细线网状层202。

在第三现有技术中，如图10C所示，在透明基板301上薄薄地形成金属细线网状层302以使该金属细线网状层302具有几百nm的厚度后，薄的氧化物薄膜303形成为完全覆盖金属细线网状层302。

在第四现有技术中，如图10D所示，在透明基板401的主表面上形成沟槽401a且在沟槽401a中埋设金属细线网状层402后，薄的氧化物薄膜403形成为覆盖金属细线网状层402。

在第五现有技术中，如图10E所示，在透明基板501上形成金属细线网状层502且在金属细线网状层502之间的间隔中埋设透明聚合物材料503后，薄的氧化物薄膜504形成在金属细线网状层502和透明聚合物材料503上。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开第2009-4726号公报

专利文献2：日本专利申请特开第2009-252493号公报

专利文献3：日本专利申请特开第2009-231194号公报

专利文献4：日本专利申请特开第2009-21342号公报

专利文献5：日本专利申请特开第2005-108467号公报

专利文献6：日本专利申请特开第2005-332705号公报

专利文献7：日本专利申请特开第2008-288102号公报

非专利文献

非专利文献1：Nano Letters2009,9,4359

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在第一现有技术中，在与其中包括碘等的电解液相接触的环境中使用的情况下，因为金属细线网状层102的侧表面是暴露的，金属细线网状层102易于腐蚀。而且，如果透明导电膜弯曲，则氧化物薄膜103易于从金属细线网状层102剥离。