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技術 透明導電性膜の製造方法

出願人 帝人株式会社
発明者 平坂雅男
出願日 1994年4月4日 (26年8ヶ月経過) 出願番号 1994-087239
公開日 1995年10月24日 (25年2ヶ月経過) 公開番号 1995-278792
状態 未査定
技術分野 プラスチック等のその他の成形、複合成形(変更なし) 物理蒸着 半導体の電極 電子ビーム露光
主要キーワード 液晶用電極 初期結晶 ビーム面積 タッチパネル用電極 所望部分 イオンビーム源 手書き入力用 高分子基板
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年10月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (1)

目的

酸化インジウムを主成分とし,所望の領域の結晶性を制御した透明導電性膜を得る方法を提供する。

構成

酸化スズおよび/または酸化インジウムを含む透明導電性膜に、電子ビームまたはイオンビーム所望部分照射し、該照射部分の結晶サイズを選択的に成長させる。

概要

背景

透明導電性膜は、可視光透過性がよく、導電性のよいものが液晶用電極太陽電池透明電極に使用されている。特に、酸化スズを含む酸化インジウム系導電性膜は、可視光透過性が高く、しかも抵抗値が低いことから一般に普及している。

その良質な透明導電性膜は、ガラス高分子フィルム基板上に酸化スズを含む酸化インジウムの膜を真空蒸着法スパッタリング法堆積する製造方法が一般に用いられている。かかる製造方法では、基板加熱膜形成後のアニーリングによって結晶性を制御している。しかもその結晶性の制御により膜の透過性や抵抗値を制御している。しかし、その製造方法において作製される透明導電性膜は膜内に均一な結晶性を有しており、所望する特定の部分の結晶性を制御することができない。

概要

酸化インジウムを主成分とし,所望の領域の結晶性を制御した透明導電性膜を得る方法を提供する。

酸化スズおよび/または酸化インジウムを含む透明導電性膜に、電子ビームまたはイオンビーム所望部分照射し、該照射部分の結晶サイズを選択的に成長させる。

目的

本発明の目的は、酸化インジウムを主成分とし、所望部分の結晶性が制御された透明導電性膜を製造する方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

酸化スズおよび/または酸化インジウムを含む透明導電性膜に電子ビームまたはイオンビーム所望部分照射し、該照射部分の結晶サイズを選択的に成長させることを特徴とする透明導電性膜の製造方法。

請求項2

透明導電性膜が酸化インジウムを主体とし酸化スズが2重量%以上で10重量%以下含むことを特徴とする請求項1記載の透明導電性膜の製造方法。

請求項3

照射する電子ビーム径が10nm以上で10μm以下、照射時間が10ミリ秒以上で5分以下、電圧が1kV以上で200kV以下であることを特徴とする請求項1記載の透明導電性膜の製造方法。

請求項4

照射するイオンビーム径が0.5μm以上で10μm以下、照射時間が10ミリ秒以上で5分以下、電圧が1kV以上で20kV以下であることを特徴とする請求項1記載の透明導電性膜の製造方法。

技術分野

0001

本発明は透明導電性膜の製造方法、特に絶縁基板上に結晶性の異なる酸化インジウム系透明導電性膜を製造する方法に関するものである。

背景技術

0002

透明導電性膜は、可視光透過性がよく、導電性のよいものが液晶用電極太陽電池透明電極に使用されている。特に、酸化スズを含む酸化インジウム系導電性膜は、可視光透過性が高く、しかも抵抗値が低いことから一般に普及している。

0003

その良質な透明導電性膜は、ガラス高分子フィルム基板上に酸化スズを含む酸化インジウムの膜を真空蒸着法スパッタリング法堆積する製造方法が一般に用いられている。かかる製造方法では、基板加熱膜形成後のアニーリングによって結晶性を制御している。しかもその結晶性の制御により膜の透過性や抵抗値を制御している。しかし、その製造方法において作製される透明導電性膜は膜内に均一な結晶性を有しており、所望する特定の部分の結晶性を制御することができない。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明の目的は、酸化インジウムを主成分とし、所望部分の結晶性が制御された透明導電性膜を製造する方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

本発明は酸化スズおよび/または酸化インジウムを含む透明導電性膜に電子ビームまたはイオンビームを所望の領域に照射し、該照射部分の結晶サイズを選択的に成長させることによって達成するものである。

0006

本発明に用いる透明導電性膜は、酸化インジウムを主成分とし、酸化スズを2〜10重量%含む膜が好ましい。かかる透明導電性膜は、基板としてガラス基板または高分子基板上に作製した膜であることが好ましい。このとき、高分子基板に用いる高分子としてはポリエチレンテレフタレートポリエチレンナフタレートポリカーボネートがより好ましい。また、この透明導電性膜の膜厚は一般には5nm以上50nm以下が望ましい。

0007

本発明では、上記の透明導電性膜に電子ビームまたはイオンビームを所望部分に照射する。照射する電子ビームの径は、照射部分の結晶サイズを選択的に成長させるために、10nm以上10μm以下にすることが好ましい。かかる電子ビームの加速電圧としては、1kV以上が好ましく、基板の損傷を防ぐために200kV以下であることが好ましい。また、照射するイオンビームの径においては、照射部分の結晶サイズを選択的に成長させるために、0.5nm以上10μm以下にすることが好ましい。その際の加速電圧としては1kV以上が好ましく、基板の損傷を防ぐために20kV以下であることが好ましい。

0008

本発明によれば、電子ビームまたはイオンビームの照射時間によって上記の透明導電性膜中の成長させる結晶サイズを、制御することもできる。その場合の電子ビームまたはイオンビームの照射時間はどちらも10ミリ秒以上10分以下が好ましい。特に10分を越える電子ビームまたはイオンビームの照射は照射部以外の領域の結晶サイズを成長させ、当該領域の結晶サイズのみを制御することができないことがあるからである。このようにして、ビーム照射前の透明導電性膜の結晶サイズに比較しておよそ20倍まで結晶サイズを大きく成長させることができる。かかる方法により得られる、上記透明導電性膜に含まれる結晶サイズは1nm以上100nm以下であることが望ましい。

0009

上記の電子ビーム源としては、公知のタングステンフィラメント、LaB6フィラメント電界放出型のフィラメントを用いたものが好ましい。また、イオンビーム源としては、公知の希ガス酸素セシウムゲルマニウムなどを用いた発生源を使用する。それら電子ビームまたはイオンビーム照射真空中で行い、当該ビーム走査させることおよび/または透明導電性膜を照射ビーム下で移動させることにより、所望の部分の結晶サイズを点状、線状など所望する形で成長させることができる。このとき、ビームの走査速度または透明導電性膜の移動速度は、ビーム面積に相当する領域の結晶サイズが10%以上大きくなる条件下の速度が好ましい。

0010

以下、実施例により本発明を記述する。

0011

[実施例1]100μmの膜厚を有するポリエチレンテレタレートフィルム上に酸化スズを5重量%含む酸化インジウム系薄膜をスパッタリング法で製膜した。膜厚は20μmであった。

0012

この透明導電性膜を、加速電圧200kVの電子ビームで所望する領域を5分間照射した。このときの電子ビーム径は0. 1μmである。照射後の膜から高分子フィルムを溶解剥離し、透明導電性膜の電子顕微鏡観察を行った結果、照射領域のみの結晶が成長していることがわかった。この際、電子顕微鏡観察中においても結晶成長が起こるために、日本電子製JEM2010型電子顕微鏡電子線損傷軽減測定法を用いて3万倍の倍率で観察した。その結果を図1の電子顕微鏡写真に示す。図1に示した電子顕微鏡写真から、電子ビームを照射した左下の位置の結晶が成長していることがわかる。この結晶サイズの大きさを比較すると、未照射部分が10nmで、照射部分の結晶サイズは100nmとなっている。このことから、電子ビーム照射により結晶サイズが10倍大きくなったことがわかる。

0013

[実施例2]100μmの膜厚を有するポリエチレンテレフタレートフィルム上に酸化スズを5重量%含む酸化インジウム系薄膜をスパッタリング法で製膜した。膜厚は20μmであった。

0014

この透明導電性膜に、加速電圧3kVのイオンビームで所望する領域を2分間照射した。このときのイオンビーム径は10μmである。照射後の膜から高分子フィルムを溶解剥離し、透明導電性膜の電子顕微鏡観察を行った結果、照射領域のみの結晶が成長していることがわかった。この電子顕微鏡観察においても実施例1に示す装置で電子線損傷軽減測定法を用いて3万倍の倍率で観察した。この結果、10nmの初期結晶サイズはイオンビーム照射により200nmの大きさに結晶成長したことがわかった。

発明の効果

0015

所望する領域の結晶性を制御した透明導電性膜が得られることから、今までの透明導電性膜では行えなかった面内の結晶サイズを容易に制御することにより導電性の異方性発現させることが可能になる。例えば、透明導電性膜の面内の一方向に平行な多数の線状の結晶サイズが異なる領域を作製することにより、面内の導電性に異方性を有する透明導電性膜を作製することができる。かかる透明導電性膜は、液晶用電極、太陽電池の電極、タッチパネル用電極手書き入力用画面の電極、発光表示装置の電極などの用途に有用である。

図面の簡単な説明

0016

図1実施例1で得られた透明導電性膜(薄膜)の電子顕微鏡写真である。

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