專利名稱：透明導(dǎo)電性膜及其制造方法以及使用透明導(dǎo)電性膜的電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有優(yōu)異的氣體阻隔性和透明性且兼有導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電性膜及其制造方法以及使用該透明導(dǎo)電性膜的電子器件。
背景技術(shù)：
近年來，在液晶顯示器及電致發(fā)光(EL)顯示器等顯示器中，為了實現(xiàn)薄型化、輕量化、柔性化等，作為基板，一直在研究使用透明塑料膜取代玻璃板。但是，塑料膜與玻璃板相比，存在容易透過水蒸氣及氧等、容易引起顯示器內(nèi)部的元件劣化的問題。 為了解決該問題，有人提出了在透明塑料膜上層壓由金屬氧化物構(gòu)成的透明氣體阻隔層的柔性顯示器基板(參照專利文獻I)。但是，該文獻記載的柔性顯示器基板存在如下問題，由于在透明塑料膜表面，采用蒸鍍法、離子噴鍍法、濺射法等層壓由金屬氧化物構(gòu)成的透明氣體阻隔層，當(dāng)將該基板加工成圓形或彎曲時，則存在氣體阻隔層產(chǎn)生裂縫，氣體阻隔性降低等問題。另外，有人提出了一種塑料膜和，在該塑料膜的至少一個面上層壓以聚有機倍半硅氧烷為主要成分的樹脂層而形成的氣體阻隔性層合體(參照專利文獻2)。但是，采用該文獻記載的氣體阻隔性層合體時，為了得到氧、水蒸氣等氣體阻隔性，需要進一步層壓無機化合物層，因此，工序繁瑣，或花費成本，或存在使用具有毒性氣體的危險性等。另一方面，基板采用透明塑料的透明導(dǎo)電性膜，采用ITO(錫摻雜氧化銦)作為透明導(dǎo)電材料。由于ITO使用作為稀有金屬的銦，因此，近年來，有人提出了氧化鋅系導(dǎo)電材料作為透明導(dǎo)電材料代替IT0。但是，氧化鋅系導(dǎo)電材料與ITO相比，在濕熱條件下，存在薄層電阻值劣化的問題。因此，有人提出了，例如在塑料基材上設(shè)置的硬涂層上，設(shè)置摻雜有硅的氧化鋅膜的透明導(dǎo)電材料(參照專利文獻3)。所述的透明導(dǎo)電材料存在如下問題通過制成摻雜了硅的氧化鋅膜，可以降低高溫高濕環(huán)境下的薄層電阻值的經(jīng)時變化，但存在結(jié)晶性降低并損害導(dǎo)電性的問題。另外，有人提出了在透明導(dǎo)電層上添加氧化鎵而使耐熱性提高的透明發(fā)熱體(專利文獻4)。但是，該透明發(fā)熱體存在，所述的透明發(fā)熱體在規(guī)定的條件下必須含有氧化鎵，制造條件很受限制的問題。同樣地，有人提出通過在透明導(dǎo)電層上設(shè)置增加氧化度的耐熱層而使耐熱性提高的方案(專利文獻5)。有關(guān)于耐熱性的記載，但沒有記載高濕環(huán)境下的狀況，沒有提及高溫高濕環(huán)境下的薄層電阻值的控制。而且，有人公開了通過在透明導(dǎo)電層上設(shè)置以聚烯烴為主要成分的外敷層來提高水蒸氣阻隔性的方法(專利文獻6)。有人嘗試通過在氧化鎵-氧化鋅系透明導(dǎo)電材料上層壓耐熱導(dǎo)電性層來控制高溫環(huán)境下的薄層電阻值的方法。
另外，有人公開了在氧化鎵-氧化鋅系透明導(dǎo)電層中，通過使氧化鎵的摻雜量非常多，且設(shè)定為IOOOnm的厚度來控制濕熱條件下的薄層電阻值的方法(非專利文獻I)。但是，當(dāng)使透明導(dǎo)電層形成的膜為IOOOnm時，自身生產(chǎn)率會顯著惡化，而且，摻雜的氧化鎵量非常多，從原材料的成本方面考慮，也不現(xiàn)實?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I:日本特開2000-338901號公報專利文獻2:日本特開2006-123307號公報專利文獻3:日本特開平8-45452號公報專利文獻4:日本特開平6-187833號公報 專利文獻5:日本特開2009-199812號公報專利文獻6:日本特開2009-110897號公報非專利文獻非專利文獻I:APPLIED PHYSICS LETTERS 89, 091904(2006)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)而做出的，本發(fā)明的課題是提供透明導(dǎo)電性膜、其制造方法、具有該透明導(dǎo)電性膜的電子器件，該透明導(dǎo)電性膜具有優(yōu)異的氣體阻隔性和透明導(dǎo)電性，而且，即使在濕熱環(huán)境下放置后薄層電阻值也低，導(dǎo)電性也優(yōu)異。用于解決課題的手段本發(fā)明人為了解決上述課題進行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，具有下述區(qū)域的層(氣體阻隔層)的膜，具有優(yōu)異的氣體阻隔性、透明性及耐彎曲性，所述區(qū)域由至少包含氧原子、碳原子及硅原子的材料構(gòu)成、從表面向深度方向氧原子的存在比例逐漸減少、碳原子的存在比例逐漸增加，還發(fā)現(xiàn)通過將作為導(dǎo)電層的氧化鋅系導(dǎo)電材料層壓于該膜，可得到即使在濕熱環(huán)境后薄層電阻值也低、導(dǎo)電性也優(yōu)異的透明導(dǎo)電性膜，從而完成本發(fā)明。進一步發(fā)現(xiàn)，在表面部具有包含聚有機硅氧烷系化合物的層的膜，在所述含有聚有機硅氧烷系化合物的層中注入離子，由此，可以簡便且有效地制造上述氣體阻隔層。所述的本發(fā)明的第I方案涉及透明導(dǎo)電性膜，其為在基材的至少一個面形成有(A)氣體阻隔層和⑶包含氧化鋅系導(dǎo)電材料的透明導(dǎo)電層的氧化鋅系導(dǎo)電性層合體，其特征在于，上述氣體阻隔層由至少包含氧原子、碳原子及硅原子的材料構(gòu)成，并且具有從該氣體阻隔層的表面向深度方向的層中的氧原子存在比例逐漸減少且碳原子存在比例逐漸增加的區(qū)域。本發(fā)明的第2方案涉及第I方案所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述氣體阻隔層的表層部中的各元素，相對于氧原子、碳原子及硅原子的總存在量的存在比例為氧原子的存在比例為10 70%，碳原子的存在比例為10 70%，硅原子的存在比例為5 35%。本發(fā)明的第3方案涉及第I或2方案所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，對于上述氣體阻隔層，該氣體阻隔層的表層部的X射線光電子分光(XPS)測定的硅原子的2p電子的結(jié)合能的峰位置為102 104eV。本發(fā)明的第4方案涉及第I 3中任一種方案所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述氣體阻隔層包含聚有機硅氧烷系化合物。本發(fā)明的第5方案涉及第4方案所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述聚有機硅氧烷系化合物為由下述所示的(a)或(b)表示的聚有機硅氧烷。[化I]
權(quán)利要求
1.透明導(dǎo)電性膜，其為在基材的至少一個面形成有(A)氣體阻隔層和(B)包含氧化鋅系導(dǎo)電材料的透明導(dǎo)電層的氧化鋅系導(dǎo)電性層合體，其特征在于，上述氣體阻隔層由至少包含氧原子、碳原子及硅原子的材料構(gòu)成，并且具有從該氣體阻隔層的表面向深度方向的層中的氧原子存在比例逐漸減少且碳原子存在比例逐漸增加的區(qū)域。
2.如權(quán)利要求I所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述氣體阻隔層的表層部中的各元素，相對于氧原子、碳原子及硅原子的總存在量的存在比例為氧原子的存在比例為10 70%，碳原子的存在比例為10 70%，硅原子的存在比例為5 35%。
3.如權(quán)利要求I或2所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，對于上述氣體阻隔層，該氣體阻隔層的表層部的X射線光電子分光(XPS)測定的硅原子的2p電子的結(jié)合能的峰位置為102 104eVo
4.如權(quán)利要求I 3中任一項所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述氣體阻隔層包含聚有機硅氧烷系化合物。
5.如權(quán)利要求4所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述聚有機硅氧烷系化合物為由下述所示的(a)或(b)表示的聚有機硅氧烷
6.如權(quán)利要求I 5中任一項所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述氣體阻隔層的厚度為30nm 10 ii m,該氣體阻隔層的表層部的厚度為5nm lOOnm。
7.如權(quán)利要求I 6中任一項所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述氣體阻隔層為在包含聚有機硅氧烷系化合物的層中注入離子而得到的層。
8.如權(quán)利要求7所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述注入有離子的部分為包含上述聚有機娃氧燒系化合物的層的表層部。
9.如權(quán)利要求7或8所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述離子是將選自由氫氣、氮氣、氧氣、惰性氣體及碳氟化合物構(gòu)成的組中的至少一種氣體進行離子化而形成的。
10.如權(quán)利要求7 9中任一項所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述離子注入是采用等離子體離子注入。
11.如權(quán)利要求I 10中任一項所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述透明導(dǎo)電層的膜厚為20 500nm，上述透明導(dǎo)電性膜的薄層電阻值的值在1000Q / □以下。
12.如權(quán)利要求I 11中任一項所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，上述氧化鋅系導(dǎo)電材料包含0. 01 10質(zhì)量％的選自鎵、銦及娃中的至少I種元素。
13.如權(quán)利要求I 12中任一項所述的透明導(dǎo)電性膜，其特征在于，對于上述透明導(dǎo)電性膜，在將其初期薄層電阻值設(shè)定為Ro、將在60°C 90%RH環(huán)境下及60°C環(huán)境下放置3天后的薄層電阻值設(shè)定為I、R2時，薄層電阻值的變化率T1 = (R1-R0)ZR0及T2 = (R2-R0)/R0的值為1.0以下。
14.透明導(dǎo)電性膜的制造方法，其特征在于，其具有 在包含聚有機硅氧烷系化合物的層注入離子而形成氣體阻隔層的工序；和 在該氣體阻隔層上形成包含氧化鋅系導(dǎo)電材料的透明導(dǎo)電層的工序。
15.如權(quán)利要求14所述的透明導(dǎo)電性膜的制造方法，其特征在于，上述注入離子的工序為將選自由氫氣、氮氣、氧氣、惰性氣體及碳氟化合物構(gòu)成的組中的至少一種氣體進行離子化而注入的工序。
16.如權(quán)利要求15所述的透明導(dǎo)電性膜的制造方法，其特征在于，上述注入離子的工序為等離子體離子注入工序。
17.如權(quán)利要求15或16所述的透明導(dǎo)電性膜的制造方法，其特征在于，上述注入離子的工序為一邊將具有包含聚有機硅氧烷系化合物的層的長尺寸膜沿一定方向輸送，一邊在包含上述聚有機硅氧烷系化合物的層注入離子的工序。
18.電子器件，其特征在于，使用權(quán)利要求I 13中任一項所述的透明導(dǎo)電性膜。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，可以提供透明導(dǎo)電性膜，所述透明導(dǎo)電性膜顯示優(yōu)異的氣體阻隔性和導(dǎo)電性，且在濕熱環(huán)境下放置后薄層電阻值也低，導(dǎo)電性優(yōu)異。本發(fā)明涉及透明導(dǎo)電膜，其為在基材的至少一個面形成有(A)氣體阻隔層和(B)包含氧化鋅系導(dǎo)電材料的透明導(dǎo)電層的氧化鋅系傳導(dǎo)性層合體，其中，上述氣體阻隔層由至少包含氧原子、碳原子及硅原子的材料構(gòu)成，具有從該氣體阻隔層的表面向深度方向的層中氧原子存在比例逐漸減少、且碳原子存在比例逐漸增加的區(qū)域。
文檔編號C23C14/48GK102763173SQ201180009890
公開日2012年10月31日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者永元公市, 永繩智史, 近藤健, 鈴木悠太 申請人:琳得科株式會社