透明导电薄膜、透明导电薄膜的制造方法、以及使用透明导电薄膜而成的电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具有优异湿热特性的透明导电薄膜、透明导电薄膜的制造方法以及使用这样的透明导电薄膜而成的电子装置。其特征在于，是在树脂基材的至少一面上具备气体阻隔层以及通过溅射法而形成的氧化锌膜的透明导电薄膜等，氧化锌膜是包含氧化锌，同时掺杂镓及铟而成的氧化锌膜，并且，相对于通过XPS的元素分析测定的锌量、镓量、氧量及铟量的总量(100atom％)，将铟量定为0.01～25atom％范围内的值，并将镓量定为0.1～10atom％范围内的值，在将初始比电阻设为ρ0，将在60℃、相对湿度95％的条件下保管500小时后的比电阻设为ρ500时，将ρ500/ρ0所表示的比率定为1.5以下的值，进一步地，将氧化锌膜的膜厚定为20～300nm范围内的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及透明导电薄膜、透明导电薄膜的制造方法、以及使用透明导电薄膜而成的电子装置，尤其涉及具有优异气体阻隔性及湿热特性的透明导电薄膜、这样的透明导电薄膜的制造方法、以及使用这样的透明导电薄膜而成的电子装置。
技术介绍
以往，在具备液晶装置、有机电致发光装置(有机EL元件)的画像显示设备中，将锡掺杂氧化铟作为透明导电层的形成材料而使用的透明导电薄膜被广泛使用。另一方面，作为使用大量包含高价稀有金属铟的锡掺杂氧化铟的透明导电层的替代，已提案有使用透明性、表面平滑性优异的氧化锌的透明导电薄膜。更具体而言，提案有在有机高分子薄膜基材上形成Al2O3薄膜，并在其上形成掺杂Ga的ZnO即GZO薄膜的透明导电薄膜(例如参照专利文献1)。另外，提案有将氧化锌作为主成分，通过浓度易调控的掺杂剂，将电阻率的降低作为目的的低电阻率透明导电体。即，提案有由氧化锌、氧化铟及氧化镓所构成的透明导电体，其为将铟及镓的元素浓度分别定为规定范围内的值的低电阻率透明导电体(例如专利文献2)。另一方面，提案有以即使为极薄膜水平也可得到优异耐湿热特性作为目的，掺杂特定元素的透明导电性氧化锌膜。即，提案有一种透明导电性氧化锌膜，其对氧化锌，添加由Ga和/或Al所构成的第一元素、以及由选自由In、Bi、Se、Ce、Cu、Er及Eu所构成的群中的至少一个所构成的第二元素，其在规定的湿热试验前后的比电阻为特定范围内的值，将锌与第二元素的原子数量比及膜厚规定为规定范围内的值(例如专利文献3)。进而，为了解决铟或镓的含量多，易厚膜化等溅射用靶材的问题，提案有耐湿热性优异的透明导电性氧化锌薄膜用的离子镀用靶材、由离子镀用靶材所得而成的透明导电性氧化锌薄膜(例如专利文献4)。更具体而言，是一种由在氧化锌中包含规定量的镓及铟的烧结体构成，且所得到的透明导电性氧化锌薄膜中的In/Ga的质量比率是不足0.01～0.6的值的离子镀用靶材。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4917897号公报(权利要求书等)专利文献2：日本专利公开2006-147325号公报(权利要求书等)专利文献3：日本专利公开2013-147727号公报(权利要求书等)专利文献4：日本专利公开2011-74779号公报(权利要求书等)
技术实现思路
(一)要解决的技术问题然而，关于专利文献1所公开的透明导电薄膜，发现存在如下问题，即，无论是否必须将Al2O3薄膜作为底涂层，仅掺杂镓的氧化锌膜的耐湿热特性尚不够充分。另外，关于专利文献2所公开的低电阻率透明导电体，发现存在如下问题，即，虽实现了电阻率的改善，但并未对湿热特性进行任何考虑。另外，关于专利文献3所公开的透明导电性氧化锌膜，发现存在如下问题，即，虽得到了某种程度的湿热特性，但成膜条件过于严苛，且膜厚必须为140nm以下，用途被限定得比较狭窄。进而，关于专利文献4所公开的透明导电性氧化锌膜，发现存在如下问题，即，其特征在于，不能在通用的溅射装置中形成，而需通过高价的离子镀形成，因此，制造设备大规模化，经济上不利。因此，本专利技术人等经过深入研究这些问题，结果发现，组合气体阻隔层与通过溅射法所形成的氧化锌膜，且在氧化锌膜中包含规定量的镓及铟的同时，具有规定值的比电阻及膜厚，由此可得到优异的气体阻隔性及湿热特性，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的目的在于，提供一种可使用通用的溅射装置形成的具有优异气体阻隔性、湿热特性的透明导电薄膜、这样的透明导电薄膜的制造方法、以及使用这样的透明导电薄膜而成的电子装置。(二)技术方案根据本专利技术，提供一种透明导电薄膜，其特征在于，是在树脂基材的至少一面上形成气体阻隔层及通过溅射法而形成的氧化锌膜的透明导电薄膜，该氧化锌膜是包含氧化锌，同时掺杂镓及铟而成的氧化锌膜，并且，相对于通过XPS的元素分析测定的锌量、镓量、氧量及铟量的总量(100atom％)，将铟量定为0.01～25atom％范围内的值，将镓量定为0.1～10atom％范围内的值，在将初始比电阻设为ρ0，将在60℃、相对湿度95％的条件下保管500小时后的比电阻定为ρ500时，将ρ500/ρ0所表示的比率定为1.5以下的值，进一步地，将氧化锌膜的膜厚定为20～300nm范围内的值，可解决上述问题。即，构成本专利技术一部分的氧化锌膜包含特定量的镓及铟，同时与气体阻隔层组合，因此即使为比较薄的薄膜，也能够发挥极佳的湿热特性、气体阻隔性。另外，氧化锌膜通过通用的溅射法所形成，且具有特定的配合组成及膜厚，因此能够发挥适当的光透过性及导电性，同时在经济上有利。此外，如后所述，氧化锌膜如图2所示，通过膜厚方向的XPS分析，或者如图3所示，通过SIMS(SecondaryIonMassSpectrometry)的元素分析所测定的锌量、镓量、氧量、及铟量，虽然存在包含具有不均匀的浓度分布的多个区域(第一区域及第二区域)的情况，但本专利技术即使在这样的情况下，也可将该氧化锌膜作为单一层处理(以下相同)。另外，在构成本专利技术时，优选地，在将氧化锌膜的初始比电阻设为ρ0，将在60℃、相对湿度95％的条件下保管1000小时后的比电阻设为ρ1000时，将ρ1000/ρ0所表示的比率定为2.0以下的值。通过这样构成，能够得到湿热特性更为优异的透明导电薄膜。另外，在构成本专利技术时，优选地，树脂基材是选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、环烯烃类共聚物、环烯烃类聚合物、聚醚砜、及聚酰亚胺所构成的群中的至少一种。通过这样构成，能够赋予透明导电薄膜柔软性及透明性。另外，在构成本专利技术时，优选地，气体阻隔层是选自由金属、无机氧化物、无机氮化物、无机氧氮化物、无机碳化物、无机硫化物、无机氧氮化碳化物、高分子化合物及它们的复合体中的至少一种所构成。通过这样构成，气体阻隔层能够发挥充分的气体阻隔性。另外，在构成本专利技术时，优选将气体阻隔层的水蒸气透过率定为0.1g·m-2·day-1以下的值。通过这样限制水蒸气透过率，即使水蒸气等透过树脂基材而浸入，也可防止该水蒸气等进一步浸透，其结果，能够防止氧化锌膜劣化。另外，本专利技术另一方式是一种电子装置，其特征在于，将上述的任一种透明导电薄膜用于透明电极而成。这样，通过将湿热特性及气体阻隔性优异的透明导电薄膜用于透明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明导电薄膜，其特征在于，是在树脂基材的至少一面上具备气体阻隔层及通过溅射法而形成的氧化锌膜的透明导电薄膜，氧化锌膜是包含氧化锌，同时掺杂镓及铟而成的氧化锌膜，并且，相对于通过XPS的元素分析测定的锌量、镓量、氧量及铟量的总量(100atom％)，将铟量定为0.01～25atom％范围内的值，将镓量定为0.1～10atom％范围内的值，在将初始比电阻设为ρ0，将在60℃、相对湿度95％的条件下保管500小时后的比电阻设为ρ500时，将ρ500/ρ0所表示的比率定为1.5以下的值，进一步地，将氧化锌膜的膜厚定为20～300nm范围内的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.07 JP 2014-0219821.一种透明导电薄膜，其特征在于，是在树脂基材的至少一面
上具备气体阻隔层及通过溅射法而形成的氧化锌膜的透明导电薄膜，
氧化锌膜是包含氧化锌，同时掺杂镓及铟而成的氧化锌膜，
并且，相对于通过XPS的元素分析测定的锌量、镓量、氧量及
铟量的总量(100atom％)，将铟量定为0.01～25atom％范围内的值，
将镓量定为0.1～10atom％范围内的值，在将初始比电阻设为ρ0，将在
60℃、相对湿度95％的条件下保管500小时后的比电阻设为ρ500时，
将ρ500/ρ0所表示的比率定为1.5以下的值，
进一步地，将氧化锌膜的膜厚定为20～300nm范围内的值。
2.根据权利要求1所述的透明导电薄膜，其特征在于，在将在
所述氧化锌膜的初始比电阻设为ρ0，将在60℃、相对湿度95％的条
件下保管1000小时后的比电阻定设为ρ1000时，将ρ1000/ρ0所表示的比
率定为2.0以下的值。
3.根据权利要求1或2所述的透明导电薄膜，其特征在于，所
述树脂基材是选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、
聚碳酸酯、环烯烃类共聚物、环烯烃类聚合物、聚醚砜、及聚酰亚胺
所构成的群中的至少一种。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的透明导电薄膜，其特
征在于，所述气体阻隔层是选自由金属、无机氧化物、无机氮化物、
无机氧氮化物、无机碳化物、无机硫化物、无机氧氮化碳化物...

【专利技术属性】
技术研发人员：原务，永绳智史，永元公市，
申请(专利权)人：琳得科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP