JPS6264004A

JPS6264004A - 透明導電膜及びその形成方法

Info

Publication number: JPS6264004A
Application number: JP20474185A
Authority: JP
Inventors: 和之岡野; 秀明西田; 宏師井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1985-09-17
Publication date: 1987-03-20

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膜及びその形成方法に関する２Ａ−１ものである。

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、太陽電池なと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
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。

このＭは、４〜５　Ｘ　１０””Ω備の比抵抗を有し、
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３、、−。

学系を要するため、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膜の基体（主に
ガラス板）に対する付着力に限度があるため、物理的、
化学的な強度が小さいという欠点があり、未だ実用には
至っていない。％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５００’
Ｃ〜５５ｏ℃以下にするのが望ましいが、これによって
上記欠点−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
を目的とするものである。

問題点を解決するだめの手段ＩＴＯ膜は、焼成温度が６ｏ○〜５６０℃である場合、
焼結性が充分でなく、多孔質あるいは層状構造であると
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。このような構造が、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、５００〜５５０℃での焼成で緻密な膜を形成
するような化合物で、ＩＴＯ膜の表面を覆えばよい。こ
のような化合物は、前記の性質だけでなく、光透過率が
よく、ＩＴＯ層の表面抵抗６ベー。

に悪影響を及ぼさないことが要求される。

本発明では、この化合物として、酸化スズと酸化亜鉛の
混合物を用いた。

作　　用酸化スズと酸化亜鉛の混合物は、スズ及び亜鉛の化合物
を溶媒に混合して溶解し、この液を基体上に塗布後、大
気中で焼成すると容易に得られる。

この際、焼成温度は５ｏ○℃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灰黒色に着色す
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い。また、この下に設けで
あるＩＴＯ透明導電層の導電率にも悪影響は及ぼさない
。

また、スズと亜鉛の混合物溶液の塗布時に、この液がＩ
ＴＯ膜中に浸透すると考えられるので、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〜表３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６ヘー／サンプル試片（市販ソーダ石灰ガラス板、３０ｍｍ×３
０肋、ｔ＝１．１喘）に、−まずＩＴＯ膜形成用塗布液
を３００Ｏｒ、ｐ、ｍ　、　２０ＳｅＣで、スピンコー
ドする。なおこの塗布液は、すべてスズ濃度が６．６ａ
ｔ％である。常温〜８０℃（溶媒の種類によって適当に
変える）で、乾燥後、５００’Ｃの電気炉中で６０分間
加熱した後、王水によるエツチングで段差を設け、膜厚
を測定する。本実施例中で用いた塗布液では、最小の膜
厚が約６００Ａで、最大の膜厚が約９００人であった。

この後、酸化スズと酸化亜鉛の混合物形成用塗布液を、
２００Ｏｒ、ｐ、ｍ　、　２０覧でスピンコードする。

同様に乾燥後、５００℃の電気炉中で３０分間加熱する
。この層の厚みは、最初にＩＴＯ膜をエツチングで落と
した部分に形成された膜を、王水でエツチングすること
により段差を設けて測定した。本実施例中で用いた塗布
液では、最小の膜厚が約３００人で、最大の膜厚が約６
００人であった０このようにして得たサンプルに対し、その強度を評価し
た。物理的強度は、荷重５〃のダイヤモンドチップによ
る引掻きで膜が切断する丑での回数で表わした。寸た、
化学的強度は、常温において１６％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〜表３に示す。表１は、酸化スズと酸
化亜鉛の混合比が、モル比で２：１となる塗布液を用い
たものであり、表２９表３は、それぞれ１：１および１
：２となる塗布液を用いたものである。これらの表から
、本発明のように、ＩＴＯ膜の上に酸化スズと酸化亜鉛
の混合物薄膜を設ける構造とした透明導電膜（サンプル
流１〜６、＠１ｏ−２１）は、従来＋７）ＩＴＯ膜一層
構造の透明導電膜（サンプル流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、その比抵抗は、従来のものとほとんど変らない。

さらに、同様なザンプルに、耐久性試験として４０℃、
９０％ＲＨの条件で耐湿試験を施した時の膜抵抗の変化
を図に示す。図中、各曲線の番号は、表１〜３のサンプ
ル扁に同じである。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」二して
いることか分る。

々お、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。寸だ、酸化スズ
と酸化亜鉛の混合比は、任意に変えてもよいが、あ捷り
酸化亜鉛の含有量を多くするのは好ましくない。

（以下摩、白）１２ベーノ発明の効果以上のように本発明は、基体上にＩＴＯ膜を、インジウ
ム化合物の混合溶液の塗布、５６０℃以下での焼成によ
って設け、この上に酸化スズと酸化亜鉛の混合物薄膜を
、スズ化合物と亜鉛化合物の混合溶液の塗布、６５０℃
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。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例及び比較例で行った耐湿試験の結果
を示す特性図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基体上にスズをドープした酸化インジウム膜を設
け、その膜上に酸化スズと酸化亜鉛の混合物からなる膜
を設けたことを特徴とする透明導電膜。
（２）インジウム化合物とスズ化合物を溶媒に溶解した
液を基体上に塗布し、大気中で焼成してスズをドープし
た酸化インジウム膜を設けた後、この上に、スズ化合物
と亜鉛化合物を溶媒に溶解した液を塗布し、さらに大気
中で焼成して酸化スズと酸化亜鉛の混合物からなる膜を
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
。