[发明专利]透明导电性薄膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在可见光区域具有透明性、并且在有机高分子薄膜基材上具有透明导电膜的透明导电性薄膜的制造方法。本发明的透明导电性薄膜具有电阻率值及表面电阻值小的透明导电性的薄膜。

本发明的透明导电性薄膜在薄膜液晶显示器、薄膜OLED显示器等所使用的显示器用透明电极、电容型的触摸面板用透明电极、薄膜OLED照明用电极等需要低表面电阻值的电极用途中有用。除此之外，可以应用于薄膜太阳能电池用电极、透明物品的抗静电、电磁波阻断等。

背景技术

以往，作为透明导电性薄膜，众所周知在玻璃基材上形成有ITO膜(铟锡复合氧化物膜)的、所谓的导电性玻璃。在玻璃基材上形成ITO膜时，可以一边在200℃以上、通常300℃以上加热一边成膜，因此，能够容易地以130nm的厚度得到10Ω/□以下的低表面电阻值(电阻率值为1.3×10^-4Ω·cm)的ITO膜。

另一方面，玻璃基材的挠性、加工性差，根据用途而存在无法使用的情况。因此，近年来，除了挠性、加工性之外，从耐冲击性优异、轻量等的优点出发，正在使用在以聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜为代表的各种有机高分子薄膜基材上形成有ITO膜的透明导电性薄膜。

前述具有ITO膜的透明导电性薄膜所要求的优选的电阻率值及表面电阻值根据透明导电性薄膜所用的用途而不同，但对于在有机高分子薄膜基材上形成的ITO膜，渐渐也要求与在玻璃基材上形成的ITO膜同等的电阻率值及表面电阻值。例如，最近研究了薄膜显示器。该显示器用途中，对于在有机高分子薄膜基材上形成的ITO膜，也要求为与在玻璃基材上形成的ITO膜同等的130nm的厚度下10Ω/□以下的低电阻值。另外，电容型的触摸面板电极用途中使用的ITO膜为了形成天线图案而需要100Ω/□左右的低表面电阻值。而且，电容型的触摸面板电极用途中使用的ITO膜需要在有蚀刻部和无蚀刻部不存在反射的色调，因此要求20nm左右的厚度下的低表面电阻值。其结果，对于电容型的触摸面板电极用途中使用的ITO膜要求接近显示器用途的低电阻率值。

作为前述具有ITO膜的透明导电性薄膜，提出了各种方法(专利文献1～4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日文特开2010-177161号公报

专利文献2：日本特开平02-232358号公报

专利文献3：日本特开平03-249171号公报

专利文献4：日本特开2011-018623号公报

发明内容

但是，与在玻璃基材上成膜的ITO膜相比，在有机高分子薄膜基材上成膜的ITO膜通常而言电阻率值高。认为其理由主要有2个。作为第一个理由，可以举出：因为大部分的有机高分子薄膜基材的玻璃化转变温度、或耐热温度小于200℃，所以不能进行高温加热。因此，由于在铟位点上置换的锡原子的量受到限制，因而变成作为载流子的电子密度n少一个数量级的ITO膜。作为第二个理由，可以举出：吸附在有机高分子薄膜基材上的水分、与等离子体接触时产生的气体、以及靶中含有的过剩的锡原子等也作为杂质起作用，因此阻碍晶体生长。另外，认为薄膜基材的热变形、平滑性差也对晶体生长有不良影响。另外，过剩的锡原子在局部容易变成锡氧化物(SnO₂)状态，除了阻碍晶体生长之外，在晶体内部也形成使电子散射的缺陷。认为这两者互相作用，电子迁移率μ变小。基于这些理由，在有机高分子薄膜基材上形成的ITO膜在130nm的厚度下难以具有约30Ω/□的表面电阻值、4×10^-4Ω·cm以下的电阻率值。另外，对于电容型的触摸面板电极用途中使用的ITO膜，要求20nm左右的厚度，但将该厚度的ITO膜形成于有机高分子薄膜基材上时，由于来自该基材的杂质的影响等，ITO膜变得难以结晶化，难以得到厚膜程度的良好的电阻率值。