JP2015173050A - Method of producing transparent conductor and patterned transparent conductor - Google Patents
Method of producing transparent conductor and patterned transparent conductor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015173050A JP2015173050A JP2014048440A JP2014048440A JP2015173050A JP 2015173050 A JP2015173050 A JP 2015173050A JP 2014048440 A JP2014048440 A JP 2014048440A JP 2014048440 A JP2014048440 A JP 2014048440A JP 2015173050 A JP2015173050 A JP 2015173050A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- refractive index
- transparent
- high refractive
- index layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 242
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 101
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 213
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 213
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 135
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 claims abstract description 134
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 98
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 83
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 78
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 76
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 42
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 39
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 25
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 16
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 claims description 16
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 662
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 abstract description 13
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 66
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 54
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 40
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 29
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 27
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 23
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 23
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 23
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 20
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 20
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 14
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 14
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 9
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 9
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 9
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002585 base Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 7
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 7
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 6
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 4
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910020156 CeF Inorganic materials 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017768 LaF 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 3
- SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N stibanylidynetin;hydrate Chemical compound O.[Sn].[Sb] SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910016036 BaF 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 101100313164 Caenorhabditis elegans sea-1 gene Proteins 0.000 description 2
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 2
- 229910052946 acanthite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenol Chemical compound C=C.OC=C UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene-2,5-diol Chemical compound OC(=C)CCC(O)=C RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Chemical compound O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N silver sulfide Chemical compound [S-2].[Ag+].[Ag+] XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940056910 silver sulfide Drugs 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 229920006132 styrene block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical compound CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940013085 2-diethylaminoethanol Drugs 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006353 Acrylite® Polymers 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006677 Appel reaction Methods 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 229910004140 HfO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004419 Panlite Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- UPGUYPUREGXCCQ-UHFFFAOYSA-N cerium(3+) indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[In+3].[Ce+3] UPGUYPUREGXCCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012822 chemical development Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N choline Chemical compound C[N+](C)(C)CCO OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001231 choline Drugs 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229920005994 diacetyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001017 electron-beam sputter deposition Methods 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
Abstract
Description
本発明は、透明導電体の製造方法及びパターニングされた透明導電体に関する。より詳しくは、各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを有する透明導電体を製造する方法及びパターニングされた透明導電体に関する。 The present invention relates to a transparent conductor manufacturing method and a patterned transparent conductor. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a transparent conductor having a pattern in which side surfaces of various functional layers are uniformly etched in a stacking direction, and a patterned transparent conductor.
近年、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、無機及び有機EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、タッチパネル、太陽電池等の各種装置に透明導電膜が使用されている。 In recent years, transparent conductive films have been used in various devices such as liquid crystal displays, plasma displays, inorganic and organic EL (electroluminescence) displays, touch panels, and solar cells.
このような透明導電膜を構成する材料として、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、銅(Cu)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)等の金属やIn2O3、CdO、CdIn2O4、Cd2SnO4、酸化チタン(TiO2)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、ITO(Indium Tin Oxide)等の酸化物半導体が知られている。 As a material constituting such a transparent conductive film, gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), copper (Cu), rhodium (Rh), palladium (Pd), aluminum (Al), chromium (Cr ) And other metals such as In 2 O 3 , CdO, CdIn 2 O 4 , Cd 2 SnO 4 , titanium oxide (TiO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), ITO (Indium Tin Oxide), etc. Oxide semiconductors are known.
ここで、タッチパネル型の表示装置等では、表示素子の画像表示面上に、透明導電膜等からなる配線が配置される。したがって、透明導電膜には、光透過性が高いことが求められる。このような各種表示装置には、光透過性の高いITOからなる透明導電膜(以下、「ITO膜」ともいう。)が多用されている。 Here, in a touch panel type display device or the like, a wiring made of a transparent conductive film or the like is disposed on the image display surface of the display element. Therefore, the transparent conductive film is required to have high light transmittance. In such various display devices, a transparent conductive film (hereinafter also referred to as “ITO film”) made of ITO having a high light transmittance is frequently used.
近年、静電容量方式のタッチパネル表示装置が開発され、透明導電膜の表面電気抵抗値をさらに低くすることが求められている。しかし、従来のITO膜では、表面電気抵抗値を十分に下げられない、という問題があった。 In recent years, a capacitive touch panel display device has been developed, and it is required to further reduce the surface electrical resistance value of the transparent conductive film. However, the conventional ITO film has a problem that the surface electric resistance value cannot be sufficiently lowered.
そこで、Agの蒸着膜を透明導電膜とすることが検討されている(例えば、特許文献1参照。)。また、透明導電体の光透過性を高めるため、Agの膜からなるAg層を屈折率の高い層(例えば酸化ニオブ(Nb2O5)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ICO(Indium Cerium Oxide)、a−GIO(amorphous Gallium Indium Oxide)、ZnO又はITO等からなる層)で挟み込むことも提案されている(例えば、特許文献2〜4参照。)。さらに、Ag層を硫化亜鉛(ZnS)層で挟み込むことも提案されている(例えば、非特許文献1及び2参照。)。
Therefore, it has been studied to use a vapor-deposited Ag film as a transparent conductive film (see, for example, Patent Document 1). In order to increase the light transmittance of the transparent conductor, an Ag layer made of an Ag film is formed of a layer having a high refractive index (for example, niobium oxide (Nb 2 O 5 ), IZO (Indium Zinc Oxide), ICO (Indium Cerium Oxide)). , A-GIO (Amorphous Gallium Indium Oxide), a layer made of ZnO, ITO, or the like) has also been proposed (see, for example,
しかしながら、特許文献2〜5や非特許文献1〜3で開示されているような、例えば、ITO/銀薄膜/ITO、Nb2O5/銀薄膜/IZO又はZnS/銀薄膜/ZnSというような構成を、スパッタ法により作製した透明導電体では、下記のような問題を抱えていた。
However, as disclosed in
すなわち、
1)酸化ニオブやIZO等の誘電体層でAg層が挟み込まれた透明導電体では、耐湿性が十分ではない、という問題があった。このため、高湿度環境下で当該透明導電体を使用すると、Ag層が腐食するなどしていた。
2)Ag層がZnS層に挟み込まれた透明導電体では、透明導電体の耐湿性については十分に高いものの、Ag層の形成時、若しくはZnS層の形成時に、Agが硫化されて硫化銀が生じやすい。その結果、透明導電体の光透過性が低くなる、という問題があった。さらに、ZnSは結晶になりやすいため、結果透明導電体が割れやすくなる、という問題もあった。
3)形成した透明導電体のフレキシブル性が不十分である、という問題があった。このため、上述の透明導電体には、クラック等が発生しやすい。
That is,
1) A transparent conductor in which an Ag layer is sandwiched between dielectric layers such as niobium oxide and IZO has a problem that moisture resistance is not sufficient. For this reason, when the transparent conductor is used in a high humidity environment, the Ag layer is corroded.
2) In the transparent conductor in which the Ag layer is sandwiched between the ZnS layers, the moisture resistance of the transparent conductor is sufficiently high. However, when the Ag layer is formed or when the ZnS layer is formed, Ag is sulfided and silver sulfide is formed. Prone to occur. As a result, there is a problem that the light transmittance of the transparent conductor is lowered. Furthermore, since ZnS tends to become a crystal | crystallization, there also existed a problem that a transparent conductor became easy to break as a result.
3) There was a problem that the flexibility of the formed transparent conductor was insufficient. For this reason, a crack etc. are easy to generate in the above-mentioned transparent conductor.
上記1)〜3)までの問題点を解決するため、例えば、ZnS−SiO2/銀薄膜/ZnS−SiO2というような構成の透明導電体が考えられる(例えば、特許文献5参照。)。
しかしながら、このような構成であると、Agに比べてZnS−SiO2はエッチングされる速度(以下、「エッチング速度」ともいう。)が大きすぎるため、このような構成の透明導電体では、各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを加工できない、という問題があった。また、Ag層の形成時、若しくはZnS層の形成時に、Agが硫化されて硫化銀が生じやすい、という上記2)の問題点は解決できない。
In order to solve the above problems 1) to 3), for example, a transparent conductor having a structure of ZnS—SiO 2 / silver thin film / ZnS—SiO 2 is conceivable (see, for example, Patent Document 5).
However, with such a configuration, the rate at which ZnS—SiO 2 is etched (hereinafter also referred to as “etching rate”) is too high compared to Ag. There is a problem that a pattern in which the side surface of the functional layer is uniformly etched in the stacking direction cannot be processed. In addition, the above problem 2) that Ag is sulfided and silver sulfide is easily generated when the Ag layer is formed or the ZnS layer is formed cannot be solved.
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを有する透明導電体の製造方法及びパターニングされた透明導電体を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems and situations, and a solution to that problem is a method for manufacturing a transparent conductor having a pattern in which side surfaces of various functional layers are uniformly etched in the stacking direction, and patterning. It is to provide a transparent conductor.
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、第1高屈折率層及び第2高屈折率層のエッチング速度と透明金属層のエッチング速度との比の値が所定の範囲内となる条件下でエッチングすると、透明導電体を構成するいずれかの材料が先に削られていくことを回避できるため、透明導電体を構成するいずれの材料も極端に残ってしまうことなく、各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを有する透明導電体を製造することができることを見いだし本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
In order to solve the above problems, the present inventor, in the process of examining the cause of the above problems, the ratio of the etching rate of the first high refractive index layer and the second high refractive index layer and the etching rate of the transparent metal layer. If etching is performed under a condition where the value falls within a predetermined range, any material constituting the transparent conductor can be prevented from being shaved first, so any material constituting the transparent conductor remains extremely. Thus, the present inventors have found that a transparent conductor having a pattern in which the side surfaces of various functional layers are uniformly etched in the stacking direction can be manufactured.
That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.
1.少なくとも、透明基板、第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層とをこの順に有するパターニングされた透明導電体を製造する透明導電体の製造方法であって、
(a)波長570nmの光に対して、前記透明基板より大きい屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料を含有し、かつ、前記第1高屈折率層及び前記第2高屈折率層の少なくともいずれか一方の層を硫化亜鉛(ZnS)を含有する硫化亜鉛含有層として、前記第1高屈折率層及び前記第2高屈折率層を形成する工程と、
(b)前記第1高屈折率層のエッチング速度(E1)と前記透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E1/E3)が0.002〜350の範囲内、かつ、前記第2高屈折率層のエッチング速度(E2)と前記透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E2/E3)が0.002〜350の範囲内の条件で前記第1高屈折率層、前記透明金属層及び前記第2高屈折率層を一括エッチングする工程と、
を有することを特徴とする透明導電体の製造方法。
1. A method for producing a transparent conductor, comprising producing a patterned transparent conductor having at least a transparent substrate, a first high refractive index layer, a transparent metal layer, and a second high refractive index layer in this order,
(A) a dielectric material or oxide semiconductor material having a refractive index larger than that of the transparent substrate with respect to light having a wavelength of 570 nm, and the first high refractive index layer and the second high refractive index layer; Forming at least one of the first high refractive index layer and the second high refractive index layer as a zinc sulfide-containing layer containing zinc sulfide (ZnS);
(B) The ratio value (E 1 / E 3 ) between the etching rate (E 1 ) of the first high refractive index layer and the etching rate (E 3 ) of the transparent metal layer is within the range of 0.002 to 350. and, within the scope of the second is the ratio of the values of the etching rate of the transparent metal layer and the etching rate of the high refractive index layer (E 2) (E 3) (
The manufacturing method of the transparent conductor characterized by having.
2.前記透明金属層と前記硫化亜鉛含有層との間に、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物及び亜鉛(Zn)から選ばれる少なくとも一種を含有する硫化防止層を形成する工程をさらに有することを特徴とする第1項に記載の透明導電体の製造方法。
2. And further comprising a step of forming an antisulfurization layer containing at least one selected from metal oxide, metal fluoride, metal nitride and zinc (Zn) between the transparent metal layer and the zinc sulfide-containing layer. The method for producing a transparent conductor according to
3.前記硫化亜鉛含有層が、酸化チタン(TiO2)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化スズ(SnO2)及び酸化ハフニウム(HfO2)から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含有することを特徴とする第1項又は第2項に記載の透明導電体の製造方法。
3. The zinc sulfide-containing layer is at least one selected from titanium oxide (TiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), tin oxide (SnO 2 ), and hafnium oxide (HfO 2 ). The method for producing a transparent conductor according to
4.第1項から第3項までのいずれか一項に記載の透明導電体の製造方法により製造されたパターニングされた透明導電体であって、
前記第1高屈折率層及び前記第2高屈折率層が、波長570nmの光に対して、前記透明基板より大きい屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料を含有し、かつ、前記第1高屈折率層及び前記第2高屈折率層の少なくともいずれか一方の層が硫化亜鉛(ZnS)を含有する硫化亜鉛含有層であり、
前記第1高屈折率層、前記透明金属層及び前記第2高屈折率層が部分的にエッチングされていることを特徴とするパターニングされた透明導電体。
4). A patterned transparent conductor manufactured by the method for manufacturing a transparent conductor according to any one of
The first high refractive index layer and the second high refractive index layer contain a dielectric material or an oxide semiconductor material having a refractive index larger than that of the transparent substrate with respect to light having a wavelength of 570 nm, and At least one of the high refractive index layer and the second high refractive index layer is a zinc sulfide-containing layer containing zinc sulfide (ZnS);
The patterned transparent conductor, wherein the first high refractive index layer, the transparent metal layer, and the second high refractive index layer are partially etched.
5.前記透明金属層と前記硫化亜鉛含有層との間に、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物及び亜鉛(Zn)から選ばれる少なくとも一種を含有する硫化防止層を有することを特徴とする第4項に記載のパターニングされた透明導電体。
5. A sulfide prevention layer containing at least one selected from a metal oxide, a metal fluoride, a metal nitride, and zinc (Zn) is provided between the transparent metal layer and the zinc sulfide-containing layer. 5. The patterned transparent conductor according to
6.前記硫化亜鉛含有層が、酸化チタン(TiO2)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化スズ(SnO2)及び酸化ハフニウム(HfO2)から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含有することを特徴とする第4項又は第5項に記載のパターニングされた透明導電体。
6). The zinc sulfide-containing layer is at least one selected from titanium oxide (TiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), tin oxide (SnO 2 ), and hafnium oxide (HfO 2 ). 6. The patterned transparent conductor according to
本発明の上記手段により、各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを有する透明導電体の製造方法及びパターニングされた透明導電体を提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
By the above means of the present invention, it is possible to provide a method for producing a transparent conductor having a pattern in which side surfaces of various functional layers are uniformly etched in the laminating direction, and a patterned transparent conductor.
The expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.
図1及び図2は、透明基板、第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層とをこの順に有する透明導電体をエッチングによりパターニングする場合の一例を示す模式図である。なお、図1(a)及び図2(a)はエッチング前の透明導電体、図1(b)及び図2(b)はエッチング後の透明導電体を示す。
通常、エッチングは垂直方向(層が積層される方向)のエッチングに加えて、サイドエッチングも進行する。なお、ここでいうサイドエッチングとは、透明基板に対して水平方向に進むエッチングのことである。上方の層が完全に溶けないとそれより下方の層に対するエッチングは進まないと考えられるが、現実には上方の層がエッチングされている段階で液が下方へ染み込み、下方の層のエッチングも開始される。
このため、第1高屈折率層、第2高屈折率層及び透明金属層のエッチング速度がそれぞれ大きく異なる場合、上述のサイドエッチングが過度に進行し、例えば、図1(b)の透明金属層3のように、他の層に比べ、極端に残ってしまう層ができてしまう。この結果、各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを有する透明導電体を製造することが難しくなると推察される。
しかしながら、第1高屈折率層のエッチング速度(E1)と前記透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E1/E3)が0.002〜350の範囲内、かつ、前記第2高屈折率層のエッチング速度(E2)と前記透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E2/E3)が0.002〜350の範囲内の条件でエッチングすると、第1高屈折率層、透明金属層及び、第2高屈折率層の三つの層は、同じような速度でエッチングされる(溶ける)。そのため、いずれかの材料が極端に残ってしまうことがなく、図2(b)に示すような、各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを刻むことが可能である。
1 and 2 are schematic views showing an example of patterning a transparent conductor having a transparent substrate, a first high refractive index layer, a transparent metal layer, and a second high refractive index layer in this order by etching. 1A and FIG. 2A show the transparent conductor before etching, and FIG. 1B and FIG. 2B show the transparent conductor after etching.
In general, in addition to etching in the vertical direction (direction in which layers are stacked), side etching also proceeds. The side etching referred to here is etching that proceeds in the horizontal direction with respect to the transparent substrate. If the upper layer is not completely dissolved, the etching of the lower layer may not proceed. However, in reality, the liquid soaks downward when the upper layer is being etched, and the etching of the lower layer starts. Is done.
For this reason, when the etching rates of the first high-refractive index layer, the second high-refractive index layer, and the transparent metal layer are greatly different from each other, the above-described side etching proceeds excessively, for example, the transparent metal layer of FIG. As shown in FIG. 3, an extremely remaining layer is formed as compared with other layers. As a result, it is presumed that it becomes difficult to produce a transparent conductor having a pattern in which the side surfaces of various functional layers are uniformly etched in the stacking direction.
However, the ratio value (E 1 / E 3 ) between the etching rate (E 1 ) of the first high refractive index layer and the etching rate (E 3 ) of the transparent metal layer is in the range of 0.002 to 350, and , conditions within the range of the second ratio value of the etching rate of the transparent metal layer and the etching rate of the high refractive index layer (E 2) (E 3) (
本発明の透明導電体の製造方法は、少なくとも、透明基板、第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層とをこの順に有するパターニングされた透明導電体を製造する透明導電体の製造方法であって、(a)波長570nmの光に対して、透明基板より大きい屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料を含有し、かつ、第1高屈折率層及び第2高屈折率層の少なくともいずれか一方の層を硫化亜鉛(ZnS)を含有する硫化亜鉛含有層として、第1高屈折率層及び第2高屈折率層を形成する工程と、(b)第1高屈折率層のエッチング速度(E1)及び第2高屈折率層のエッチング速度(E2)と透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E1/E3及びE2/E3)が所定の範囲内となる条件で第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層を一括エッチングする工程と、を有することを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項6までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
The method for producing a transparent conductor according to the present invention includes a transparent conductor for producing a patterned transparent conductor having at least a transparent substrate, a first high refractive index layer, a transparent metal layer, and a second high refractive index layer in this order. (A) a dielectric material or an oxide semiconductor material having a refractive index larger than that of the transparent substrate with respect to light having a wavelength of 570 nm, and a first high refractive index layer and a second high refractive index layer Forming at least one of the refractive index layers as a zinc sulfide-containing layer containing zinc sulfide (ZnS), and forming a first high refractive index layer and a second high refractive index layer; and (b) a first high refractive index layer. the etching rate of the refractive index layers (E 1) and a second ratio of the values of the etching rate of the high refractive index layer (E 2) and the etching rate of the transparent metal layer (E 3) (E 1 / E 3 and E 2 / The first high refractive index layer under the condition that E 3 ) is within a predetermined range And a step of collectively etching the transparent metal layer and the second high refractive index layer. This feature is a technical feature common to the inventions according to
本発明においては、透明金属層と硫化亜鉛含有層との間に、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物及び亜鉛(Zn)から選ばれる少なくとも一種を含有する硫化防止層を形成する工程をさらに有することが、透明金属層の硫化を防止でき、ひいては、光透過率を向上できるため好ましい。 In the present invention, a step of forming a sulfidation preventive layer containing at least one selected from a metal oxide, a metal fluoride, a metal nitride and zinc (Zn) between the transparent metal layer and the zinc sulfide-containing layer. Further, it is preferable that the transparent metal layer can be prevented from being sulfided and, consequently, the light transmittance can be improved.
また、本発明においては、硫化亜鉛含有層が、酸化チタン(TiO2)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化スズ(SnO2)及び酸化ハフニウム(HfO2)から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含有することが好ましい。
これにより、各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを有する透明導電体を製造することができる。
In the present invention, the zinc sulfide-containing layer is composed of titanium oxide (TiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), tin oxide (SnO 2 ), and hafnium oxide (HfO 2). It is preferable to contain at least one metal oxide selected from
Thereby, the transparent conductor which has the pattern by which the side surface of various functional layers was etched uniformly in the lamination direction can be manufactured.
さらに、本発明のパターニングされた透明導電体としては、第1高屈折率層及び第2高屈折率層が、波長570nmの光に対して、透明基板より大きい屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料を含有し、かつ、第1高屈折率層及び第2高屈折率層の少なくともいずれか一方の層が硫化亜鉛(ZnS)を含有する硫化亜鉛含有層であり、第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層が部分的にエッチングされていることを特徴とすることが好ましい。これにより、各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを有するパターニングされた透明導電体を提供できる。 Further, as the patterned transparent conductor of the present invention, the first high-refractive index layer and the second high-refractive index layer have a higher refractive index than that of the transparent substrate with respect to light having a wavelength of 570 nm, or an oxidation material. A zinc sulfide-containing layer containing a zinc semiconductor (ZnS), wherein at least one of the first high-refractive index layer and the second high-refractive index layer Preferably, the layer, the transparent metal layer and the second high refractive index layer are partially etched. Thereby, the patterned transparent conductor which has the pattern by which the side surface of various functional layers was etched uniformly in the lamination direction can be provided.
さらに、本発明のパターニングされた透明導電体としては、透明金属層と硫化亜鉛含有層との間に、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物及び亜鉛(Zn)から選ばれる少なくとも一種を含有する硫化防止層を有することが好ましい。これにより、透明金属層の硫化を防止でき、ひいては、光透過率を向上できるため好ましい。 Furthermore, the patterned transparent conductor of the present invention contains at least one selected from metal oxide, metal fluoride, metal nitride, and zinc (Zn) between the transparent metal layer and the zinc sulfide-containing layer. It is preferable to have a sulfidation preventing layer. Thereby, the sulfidation of the transparent metal layer can be prevented, and the light transmittance can be improved.
また、本発明のパターニングされた透明導電体としては、硫化亜鉛含有層が、酸化チタン(TiO2)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化スズ(SnO2)及び酸化ハフニウム(HfO2)から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含有することが好ましい。これにより、さらに各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを有するパターニングされた透明導電体を提供できるため好ましい。 Further, as the patterned transparent conductor of the present invention, the zinc sulfide-containing layer is composed of titanium oxide (TiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), tin oxide (SnO 2 ). And at least one metal oxide selected from hafnium oxide (HfO 2 ). This is preferable because a patterned transparent conductor having a pattern in which side surfaces of various functional layers are uniformly etched in the stacking direction can be provided.
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
なお、本発明でいう屈折率とは、25℃の環境下で測定した屈折率の値を用いる。また、屈折率は、市販のエリプソメーターを用いて測定して求めることができる。
Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, in this application, "-" is used in the meaning which includes the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.
In addition, the value of the refractive index measured in the environment of 25 degreeC is used with the refractive index as used in the field of this invention. The refractive index can be determined by measuring using a commercially available ellipsometer.
[透明導電体の概要]
本発明に係るパターニングされた透明導電体(以下、単に「透明導電体」ともいう。)の層構成の例を図3に示す。本発明に係る透明導電体10には、透明基板1/第1高屈折率層2/透明金属層3/第2高屈折率層4が含まれる。そして、本発明に係る透明導電体10では、当該第1高屈折率層2又は第2高屈折率層4のいずれか一方、若しくは両方が、硫化亜鉛(ZnS)を含む硫化亜鉛含有層である。そして、当該硫化亜鉛含有層2及び4と透明金属層3との間には、硫化防止層5(5a及び5b)が含まれる。
[Outline of transparent conductor]
FIG. 3 shows an example of the layer structure of the patterned transparent conductor (hereinafter also simply referred to as “transparent conductor”) according to the present invention. The
ここで、第1高屈折率層2及び第2高屈折率層4のいずれか一方が硫化亜鉛含有層である場合には、硫化亜鉛含有層である第1高屈折率層2又は第2高屈折率層4(以下、「硫化亜鉛含有層2又は4」ともいう。)と透明金属層3との間に、硫化防止層5が含まれる。一方、第1高屈折率層2及び第2高屈折率層4の両方が硫化亜鉛含有層である場合、いずれか一方の硫化亜鉛含有層2又は4と透明金属層3との間に、硫化防止層5が含まれればよいが、透明導電体10の光透過性を十分に高めるとの観点から、各硫化亜鉛含有層2及び4と透明金属層3との間に、それぞれ硫化防止層5が含まれることが好ましい。つまり、第1高屈折率層2と透明金属層3との間及び透明金属層3と第2高屈折率層4との間に、それぞれ硫化防止層5が含まれることが好ましい。
Here, when one of the first high
透明金属層と硫化亜鉛(ZnS)を含む層とが隣接して形成されると、金属硫化物が生成されやすく、透明導電体の光透過性が低減しやすいという問題があった。金属硫化物は、以下のように生成されると推察される。 When the transparent metal layer and the layer containing zinc sulfide (ZnS) are formed adjacent to each other, there is a problem that metal sulfide is easily generated and the light transmittance of the transparent conductor is easily reduced. The metal sulfide is presumed to be produced as follows.
硫化亜鉛含有層(第1高屈折率層2)上にスパッタ法等の気相成膜法で透明金属層を形成する場合、硫化亜鉛含有層中の未反応の硫黄成分が、透明金属層の材料(金属材料)によって形成雰囲気中に弾き出される。そして、弾き出された硫黄成分と透明金属層由来の金属とが反応し、金属硫化物が硫化亜鉛含有層上に堆積する。また、硫化亜鉛含有層と透明金属層とを連続的に形成する場合、硫化亜鉛含有層の形成雰囲気に含まれる硫黄成分が透明金属層雰囲気内に残存する。そして、この硫黄成分と透明金属層由来の金属とが反応し、金属硫化物が硫化亜鉛含有層上に堆積する。 When the transparent metal layer is formed on the zinc sulfide-containing layer (first high refractive index layer 2) by a vapor deposition method such as sputtering, the unreacted sulfur component in the zinc sulfide-containing layer is The material (metal material) is repelled into the forming atmosphere. Then, the ejected sulfur component reacts with the metal derived from the transparent metal layer, and metal sulfide is deposited on the zinc sulfide-containing layer. Further, when the zinc sulfide-containing layer and the transparent metal layer are continuously formed, the sulfur component contained in the atmosphere in which the zinc sulfide-containing layer is formed remains in the transparent metal layer atmosphere. And this sulfur component and the metal derived from a transparent metal layer react, and metal sulfide deposits on a zinc sulfide content layer.
一方、透明金属層上に硫化亜鉛含有層(第2高屈折率層4)を形成する場合、透明金属層中の金属が、硫化亜鉛含有層の材料によって、形成雰囲気中に弾き出される。そして、弾き出された金属と硫黄成分とが反応し、金属硫化物が透明金属層表面に堆積する。さらに、透明金属層の表面と、形成雰囲気中の硫黄成分とが接触することでも、透明金属層表面に金属硫化物が生成する。 On the other hand, when the zinc sulfide-containing layer (second high refractive index layer 4) is formed on the transparent metal layer, the metal in the transparent metal layer is expelled into the forming atmosphere by the material of the zinc sulfide-containing layer. The ejected metal reacts with the sulfur component, and metal sulfide is deposited on the surface of the transparent metal layer. Furthermore, a metal sulfide is generated on the surface of the transparent metal layer also when the surface of the transparent metal layer comes into contact with the sulfur component in the forming atmosphere.
これに対し、本発明実施形態に係る透明導電体10では、例えば図3に示されるように、第1高屈折率層2上に、第1硫化防止層5aが積層される。このような構成では、第1高屈折率層2が第1硫化防止層5aで保護されるため、透明金属層3の形成時に第1高屈折率層2中の硫黄成分が弾き出されることを抑制できる。また、第1高屈折率層2から透明金属層3を連続的に形成(成膜)したとしても、第1高屈折率層2の形成雰囲気に含まれる硫黄成分が、第1硫化防止層5aの構成成分と反応する、又は第1硫化防止層5aの構成成分に吸着される。したがって、透明金属層3の形成雰囲気に硫黄が含まれることを抑制でき、金属硫化物の生成を回避できる。
On the other hand, in the
また本発明実施形態に係る透明導電体10では、例えば図3に示されるように、透明金属層3上に第2硫化防止層5bが積層される。このような構成では、透明金属層3が第2硫化防止層5bで保護されるため、第2高屈折率層4の形成時に透明金属層3中の金属が弾き出されることを抑制できる。また、第2高屈折率層4の形成雰囲気中の硫黄成分が、透明金属層3の表面と接触することを防止できる。したがって、透明金属層3の表面に金属硫化物が生成することを回避できる。
In the
本発明実施形態に係る透明導電体10では、図3に示されるように、第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層が部分的にエッチングされ、所望の形状にパターニングされている。本発明実施形態に係る透明導電体において、透明金属層3が積層されている領域aが、電気が導通する領域(以下、「導通領域a」とも称する。)である。一方、透明金属層3が含まれない領域bが絶縁領域bである。
In the
導通領域a及び絶縁領域bからなるパターンは、透明導電体10の用途に応じて、適宜選択される。例えば透明導電体10が静電方式のタッチパネルに適用される場合には、図4に示されるように、複数の導通領域aと、これを区切るライン状の絶縁領域bとを含むパターン等でありうる。
The pattern composed of the conductive region a and the insulating region b is appropriately selected according to the use of the
また、本発明に係る透明導電体10には、透明基板1、第1高屈折率層2、透明金属層3、第2高屈折率層4及び硫化防止層5以外の層が含まれてもよい。例えば透明金属層3の形成時に成長核になり得る下地層が、透明金属層3と第1高屈折率層2との間に、透明金属層3に隣接して含まれてもよい。ただし、本発明に係る透明導電体10に含まれる層は、透明基板1を除いて、いずれも無機材料からなる層である。例えば第2高屈折率層4上に有機樹脂からなる接着層が積層されていたとしても、透明基板1から第2高屈折率層4までの積層体が、本発明に係る透明導電体10である。
Further, the
(本発明の透明導電体の製造方法)
本発明の透明電極の製造方法は、少なくとも、透明基板、第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層とをこの順に有するパターニングされた透明導電体を製造する透明導電体の製造方法であって、(a)波長570nmの光に対して、透明基板より大きい屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料を含有し、かつ、第1高屈折率層及び第2高屈折率層の少なくともいずれか一方の層を硫化亜鉛(ZnS)を含有する硫化亜鉛含有層として、第1高屈折率層及び第2高屈折率層を形成する工程と、(b)第1高屈折率層のエッチング速度(E1)と透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E1/E3)が0.002〜350の範囲内、かつ、第2高屈折率層のエッチング速度(E2)と透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E2/E3)が0.002〜350の範囲内の条件で第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層を一括エッチングする工程と、を有することを特徴とする。
(Method for producing transparent conductor of the present invention)
The method for producing a transparent electrode according to the present invention includes a transparent conductor for producing a patterned transparent conductor having at least a transparent substrate, a first high refractive index layer, a transparent metal layer, and a second high refractive index layer in this order. A manufacturing method comprising: (a) a dielectric material or an oxide semiconductor material having a refractive index larger than that of a transparent substrate with respect to light having a wavelength of 570 nm; and a first high refractive index layer and a second high refractive index Forming at least one of the refractive index layers as a zinc sulfide-containing layer containing zinc sulfide (ZnS), and forming a first high refractive index layer and a second high refractive index layer; and (b) first high refractive index. The ratio value (E 1 / E 3 ) of the etching rate (E 1 ) of the refractive index layer and the etching rate (E 3 ) of the transparent metal layer is in the range of 0.002 to 350, and the second high refractive index layer Etching Rate (E 2 ) and Transparent Metal Layer Etching Rate The first high-refractive index layer, the transparent metal layer, and the second high-refractive index layer are collectively etched under the condition that the ratio (E 2 / E 3 ) to the degree (E 3 ) is in the range of 0.002 to 350. And a process.
以下において、本発明実施形態の透明導電体の製造方法の典型的例について説明をする。
本発明実施形態の透明導電体の製造方法は、主に下記に示す工程を含む態様の製造方法であることが好ましい。なお、各工程に用いられる各構成要素については、後に詳述する。
Below, the typical example of the manufacturing method of the transparent conductor of this invention embodiment is demonstrated.
It is preferable that the manufacturing method of the transparent conductor of this embodiment is a manufacturing method of the aspect mainly including the process shown below. In addition, each component used for each process is explained in full detail later.
本発明実施形態の透明導電体の製造方法によって製造される透明導電体は、透明基板上に、第1高屈折率層/第1硫化防止層/透明金属層/第2硫化防止層/第2高屈折率層を順に積層する積層体とする。なお、各層の厚さは、J.A.Woollam Co.Inc.製のVB−250型VASEエリプソメーターで測定される。ただし、下地層の平均厚さはスパッタ装置のメーカー公称値の形成速度から算出される。 The transparent conductor manufactured by the method of manufacturing a transparent conductor according to the embodiment of the present invention includes a first high refractive index layer / first antisulfuration layer / transparent metal layer / second antisulfuration layer / second on a transparent substrate. It is set as the laminated body which laminates | stacks a high refractive index layer in order. The thickness of each layer is J. A. Woollam Co. Inc. It is measured with a VB-250 type VASE ellipsometer manufactured by the manufacturer. However, the average thickness of the underlayer is calculated from the formation speed of the manufacturer's nominal value of the sputtering apparatus.
(第1高屈折率層を形成する工程)
当該工程では、透明基板上に、第1高屈折率層を形成する。
本工程では、スパッタ法を採用することができ、この場合、例えば、アネルバ社製SPW−060スパッタ装置等のスパッタ装置を用い、波長570nmの光に対して、透明基板より大きい屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料をスパッタする。なお、スパッタガスは、特に限定されず、例えば、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)及び酸素(O2)などでよい。
また、第1高屈折率層が硫化亜鉛(ZnS)を含有する場合、本工程は、波長570nmの光に対して、透明基板より大きい屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料を含有し、かつ、第1高屈折率層及び第2高屈折率層の少なくともいずれか一方の層を硫化亜鉛(ZnS)を含有する硫化亜鉛含有層として、第1高屈折率層及び第2高屈折率層を形成する工程である。
(Step of forming the first high refractive index layer)
In this step, the first high refractive index layer is formed on the transparent substrate.
In this step, a sputtering method can be employed. In this case, for example, a dielectric device having a refractive index larger than that of the transparent substrate with respect to light having a wavelength of 570 nm using a sputtering device such as SPW-060 sputtering device manufactured by Anelva. Sputtering is performed using an active material or an oxide semiconductor material. Note that the sputtering gas is not particularly limited, and may be, for example, argon (Ar), krypton (Kr), oxygen (O 2 ), or the like.
Further, when the first high refractive index layer contains zinc sulfide (ZnS), this step contains a dielectric material or oxide semiconductor material having a refractive index larger than that of the transparent substrate with respect to light having a wavelength of 570 nm. In addition, at least one of the first high refractive index layer and the second high refractive index layer is a zinc sulfide-containing layer containing zinc sulfide (ZnS), and the first high refractive index layer and the second high refractive index layer are used. It is a process of forming a layer.
なお、本工程における第1高屈折率層の形成方法は、特に限定されず、上述のスパッタ法の他、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、熱CVD法等、一般的な気相成膜法(「堆積法」、「蒸着法」又は「合成法」ともいう。)でよい。また、第1高屈折率層2の屈折率(密度)が高まるとの観点から、第1高屈折率層2は、電子ビーム蒸着法又はスパッタ法で形成された層(膜)であることが好ましい。電子ビーム蒸着法の場合は膜密度を高めるため、IAD(イオンアシスト)などのアシストがあることが望ましい。
Note that the method for forming the first high refractive index layer in this step is not particularly limited. In addition to the above-described sputtering method, general vapor deposition methods, ion plating methods, plasma CVD methods, thermal CVD methods, and the like can be used. A phase film formation method (also referred to as “deposition method”, “evaporation method”, or “synthesis method”) may be used. From the viewpoint of increasing the refractive index (density) of the first high
(第1硫化防止層を形成する工程)
当該工程では、第1高屈折率層上に、第1硫化防止層を形成する。
本工程は、透明金属層と硫化亜鉛含有層との間に、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物及び亜鉛(Zn)から選ばれる少なくとも一種を含有する硫化防止層を形成する工程である。
本工程では、スパッタ法を採用することができ、この場合、例えば、アネルバ社製SPW−060スパッタ装置等のスパッタ装置を用い、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物及び亜鉛(Zn)から選ばれる少なくとも一種をスパッタする。なお、スパッタガスは、特に限定されず、例えば、アルゴン、クリプトン及び酸素などでよい。
(Step of forming first sulfidation prevention layer)
In this step, a first antisulfurization layer is formed on the first high refractive index layer.
This step is a step of forming a sulfidation preventing layer containing at least one selected from metal oxide, metal fluoride, metal nitride, and zinc (Zn) between the transparent metal layer and the zinc sulfide-containing layer. .
In this step, a sputtering method can be employed. In this case, for example, a sputtering apparatus such as SPW-060 sputtering apparatus manufactured by Anelva is used, and metal oxide, metal fluoride, metal nitride, and zinc (Zn) are used. Sputter at least one selected. The sputtering gas is not particularly limited, and may be, for example, argon, krypton, oxygen, or the like.
なお、本工程における第1硫化防止層の形成方法は、特に限定されず、上述のスパッタ法の他、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法及び熱CVD法等、一般的な気相成膜法を採用することができる。 In addition, the formation method of the 1st sulfurization prevention layer in this process is not specifically limited, In addition to the above-mentioned sputtering method, a general vapor phase such as a vacuum deposition method, an ion plating method, a plasma CVD method, and a thermal CVD method is used. A film forming method can be employed.
(透明金属層を形成する工程)
当該工程では、第1硫化防止層上に、透明金属層を形成する。
本工程における透明金属層の形成方法は、特に限定されず、スパッタ法の他、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法及び熱CVD法等、一般的な気相成膜法を採用できる。
(Process of forming a transparent metal layer)
In this step, a transparent metal layer is formed on the first sulfurization prevention layer.
The method for forming the transparent metal layer in this step is not particularly limited, and a general vapor deposition method such as a vacuum deposition method, an ion plating method, a plasma CVD method, and a thermal CVD method can be employed in addition to the sputtering method. .
(第2硫化防止層を形成する工程)
当該工程では、透明金属層上に、第2硫化防止層を形成する。
本工程は、透明金属層と硫化亜鉛含有層との間に、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物及び亜鉛(Zn)から選ばれる少なくとも一種を含有する硫化防止層を形成する工程である。
(Step of forming the second sulfurization prevention layer)
In this step, the second sulfurization preventing layer is formed on the transparent metal layer.
This step is a step of forming a sulfidation preventing layer containing at least one selected from metal oxide, metal fluoride, metal nitride, and zinc (Zn) between the transparent metal layer and the zinc sulfide-containing layer. .
本工程における第2硫化防止層の形成方法については、特に限定されず、上述のスパッタ法の他、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法及び熱CVD法等、一般的な気相成膜法を採用することができる。 The method for forming the second antisulfurization layer in this step is not particularly limited, and other than the above-described sputtering method, a general vapor deposition method such as a vacuum deposition method, an ion plating method, a plasma CVD method, and a thermal CVD method can be used. A membrane method can be employed.
(第2高屈折率層を形成する工程)
当該工程では、第2硫化防止層上に、第2高屈折率層を形成する。
この第2高屈折率層が硫化亜鉛(ZnS)を含有する場合、本工程は、波長570nmの光に対して、透明基板より大きい屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料を含有し、かつ、第1高屈折率層及び第2高屈折率層の少なくともいずれか一方の層を硫化亜鉛(ZnS)を含有する硫化亜鉛含有層として、第1高屈折率層及び第2高屈折率層を形成する工程である。
(Step of forming the second high refractive index layer)
In this step, a second high refractive index layer is formed on the second sulfurization prevention layer.
When this second high refractive index layer contains zinc sulfide (ZnS), this step contains a dielectric material or oxide semiconductor material having a refractive index larger than that of the transparent substrate with respect to light having a wavelength of 570 nm, In addition, at least one of the first high refractive index layer and the second high refractive index layer is a zinc sulfide-containing layer containing zinc sulfide (ZnS), and the first high refractive index layer and the second high refractive index layer are used. Is a step of forming.
本工程における第2高屈折率層の形成方法は、特に限定されず、上述のスパッタ法の他、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、熱CVD法等、一般的な気相成膜法でよい。なお、第2高屈折率層4の屈折率(密度)が高まるとの観点から、第2高屈折率層4は、電子ビーム蒸着法又はスパッタ法で形成された層(膜)であることが好ましい。第2高屈折率層4の透湿性が低くなるとの観点から、第2高屈折率層4はスパッタ法で形成された層であることが特に好ましい。
The method for forming the second high refractive index layer in this step is not particularly limited, and in addition to the above-described sputtering method, a general vapor deposition method such as a vacuum deposition method, an ion plating method, a plasma CVD method, a thermal CVD method, or the like. A membrane method may be used. From the viewpoint of increasing the refractive index (density) of the second high
(パターニングする工程)
当該工程では、透明基板上に形成された層(少なくとも、第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層を含む)を、所望の形状にパターニングする。これにより、本発明に係るパターニングされた透明導電体を製造することができる。なお、パターニング方法としては、エッチングを行うものであれば、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィー法を採用することができる。
以下に、パターニングする工程の一例として、フォトリソグラフィー法を採用する場合について説明する。
(Patterning process)
In this step, the layer (including at least the first high refractive index layer, the transparent metal layer, and the second high refractive index layer) formed on the transparent substrate is patterned into a desired shape. Thereby, the patterned transparent conductor which concerns on this invention can be manufactured. The patterning method is not particularly limited as long as etching is performed. For example, a photolithography method can be employed.
Hereinafter, a case where a photolithography method is employed as an example of the patterning process will be described.
本発明に採用できるフォトリソグラフィー法とは、例えば、硬化性樹脂等のレジスト塗布、予備加熱、露光、現像(未硬化樹脂の除去)、リンス、エッチング液によるエッチング処理、レジスト剥離の各工程を経ることにより、透明基板上に形成された層を、所望のパターンに加工できる方法である。 Photolithographic methods that can be employed in the present invention include, for example, resist coating such as curable resin, preheating, exposure, development (removal of uncured resin), rinsing, etching treatment with an etching solution, and resist stripping. In this way, the layer formed on the transparent substrate can be processed into a desired pattern.
本発明では、従来公知の一般的なフォトリソグラフィー法を適宜利用することができる。例えば、レジストとしてはポジ型又はネガ型のいずれのレジストでも使用可能である。また、レジスト塗布後、必要に応じて予備加熱又はプリベークを実施することができる。露光に際しては、所期のパターンを有するパターンマスクを配置し、その上から、用いたレジストに適合する波長の光、一般には紫外線や電子線等を照射すればよい。露光後、用いたレジストに適合する現像液で現像を行う。現像後、水等のリンス液で現像を止めるとともに洗浄を行うことで、レジストパターンが形成される。次いで、形成されたレジストパターンを、必要に応じて前処理又はポストベークを実施してから、後述のエッチング液によるエッチングで、レジストで保護されていない領域の中間層の溶解及び銀薄膜電極の除去を行う。エッチング後、残留するレジストを剥離することによって、所期のパターンを有する透明電極が得られる。このように、本発明に適用されるフォトリソグラフィー法は、当業者に一般に認識されている方法であり、その具体的な適用態様は当業者であれば所期の目的に応じて容易に選定することができる。 In the present invention, a conventionally known general photolithography method can be appropriately used. For example, as the resist, either positive or negative resist can be used. In addition, after applying the resist, preheating or prebaking can be performed as necessary. At the time of exposure, a pattern mask having a desired pattern may be disposed, and light having a wavelength suitable for the resist used, generally ultraviolet rays, electron beams, or the like may be irradiated thereon. After the exposure, development is performed with a developer suitable for the resist used. After the development, the resist pattern is formed by stopping the development with a rinse solution such as water and washing. Next, the formed resist pattern is pre-processed or post-baked as necessary, and then is etched with an etching solution described later to dissolve the intermediate layer in a region not protected by the resist and remove the silver thin film electrode. I do. After etching, the remaining resist is removed to obtain a transparent electrode having an intended pattern. As described above, the photolithography method applied to the present invention is a method generally recognized by those skilled in the art, and the specific application mode is easily selected by those skilled in the art according to the intended purpose. be able to.
次いで、図を交えて、本発明に適用可能な電極パターンの形成方法について説明する。 Next, an electrode pattern forming method applicable to the present invention will be described with reference to the drawings.
図5は、本発明の透明導電体に電極パターンをフォトリソグラフィー法で形成する一例を示す工程フロー図である。 FIG. 5 is a process flow diagram showing an example of forming an electrode pattern on the transparent conductor of the present invention by a photolithography method.
第1ステップとして、図5の(a)で示すように、透明基板2上に、第1高屈折率層2、第1硫化防止層5a、透明金属層3、第2硫化防止層5b、第2高屈折率層4をこの順で積層した透明導電体10を作製する。
As a first step, as shown in FIG. 5A, on the
次いで、図5の(b)でレジスト膜を形成する前に、透明導電体10に超音波洗浄処理を施すことが好ましい。超音波洗浄としては、例えば、花王社製の洗剤クリンスルーKS−3030を用いて超音波洗浄と純水による水洗いを数回行った後、スピンコーターで水を飛ばし、オーブンで乾燥させる。
Next, it is preferable to subject the
次いで、図5の(b)で示すレジスト膜の形成工程で、透明導電体10上に感光性樹脂組成物等から構成されるレジスト膜6を均一に塗設する。感光性樹脂組成物としては、ネガ型感光性樹脂組成物あるいはポジ型感光性樹脂組成物を用いることができる。レジストとしては、例えば、東京応化工業社製のOFPR−800LB等を用いることができる。
塗布方法としては、マイクログラビアコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング、カーテンフローコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、スリットコーティングなどの公知の方法によって、透明導電体10上に塗布し、ホットプレート、オーブンなどの加熱装置でプリベークすることができる。プリベークは、例えば、ホットプレート等を用いて、50〜150℃の範囲内で30秒〜30分間行うことができる。
Next, in the resist film forming step shown in FIG. 5B, a resist
As a coating method, it is applied on the
次いで、図5の(c)に示す露光工程で、所定の電極パターンにより作製したマスク7を介して、ステッパー、ミラープロジェクションマスクアライナー(MPA)、パラレルライトマスクアライナーなどの露光機8を用いて、10〜4000J/m2程度(波長365nm露光量換算)の光を、次工程で除去するレジスト膜6aに照射する。露光光源に制限はなく、紫外線、電子線や、KrF(波長248nm)レーザー、ArF(波長193nm)レーザーなどを用いることができる。
Next, in the exposure step shown in FIG. 5C, an exposure machine 8 such as a stepper, a mirror projection mask aligner (MPA), or a parallel light mask aligner is used through a
次いで、図5の(d)に示す現像工程で、露光済みの透明導電体10を、現像液に浸漬して、光照射した領域の除去するレジスト膜6aを溶解する。現像液としては、例えば、レジストとしてポジ型感光性樹脂組成物を用いた場合には、トクヤマ社製のポジ型フォトレジスト用現像液「トクソーSD」シリーズ(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)等を用いることができる。
Next, in the developing step shown in FIG. 5D, the exposed
現像方法としては、シャワー、ディッピング、パドルなどの方法で現像液に5秒〜10分間浸漬することが好ましい。現像液としては、公知のアルカリ現像液を用いることができる。具体例としては、アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩などの無機アルカリ、2−ジエチルアミノエタノール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、コリンなどの4級アンモニウム塩を一種あるいは二種以上含む水溶液などが挙げられる。現像後、水でリンスすることが好ましく、続いて50〜150℃の範囲内で乾燥ベークを行ってもよい。 As a developing method, it is preferable to immerse in a developer for 5 seconds to 10 minutes by a method such as showering, dipping or paddle. As the developer, a known alkali developer can be used. Specific examples include inorganic alkalis such as alkali metal hydroxides, carbonates, phosphates, silicates and borates, amines such as 2-diethylaminoethanol, monoethanolamine and diethanolamine, tetramethylammonium hydroxide. Examples thereof include aqueous solutions containing one or more quaternary ammonium salts such as side and choline. After development, it is preferable to rinse with water, and then dry baking may be performed within a range of 50 to 150 ° C.
(一括エッチング工程)
当該工程では、第1高屈折率層のエッチング速度(E1)と透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E1/E3)が0.002〜350の範囲内、かつ、第2高屈折率層のエッチング速度(E2)と透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E2/E3)が0.002〜350の範囲内の条件で第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層を一括エッチングする。具体的には、図5の(e)に示すように、エッチング液9を用いたエッチング処理を行う。なお、一括エッチングとは、同一種類のエッチング液を用いて、第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層を一回の処理でまとめてエッチングすることをいう。
(Batch etching process)
In this step, the range of the ratio of the value of the etching rate of the first transparent metal layer etching rate of the high refractive index layer (E 1) (E 3) (
本発明に適用可能なエッチング液は、第1高屈折率層のエッチング速度(E1)及び第2高屈折率層のエッチング速度(E2)と透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E1/E3及びE2/E3)が0.002〜350の範囲内となる条件を満たすものであれば特に限定されないが、1〜20の範囲内であれば好ましく、更に好ましくは3〜7の範囲内である。
具体的には、無機酸あるいは有機酸を含有する液が好ましく、シュウ酸、塩酸、酢酸、リン酸を挙げることができ、特に、シュウ酸、酢酸、リン酸が好ましい。また、エッチング液としては市販品を用いることもでき、例えば、林純薬工業社製のPure Etch DE100、Clean etch 100及びClean etch 102並びに関東化学製開発品 混酸 SEA−5及び混酸 SEA−1等を用いることができる。
Applicable etchant to the present invention, the etching rate of the first etch rate of the high refractive index layer (E 1) and the second etch rate of the high refractive index layer (E 2) and the transparent metal layer (E 3) The ratio values (E 1 / E 3 and E 2 / E 3 ) are not particularly limited as long as the conditions satisfy the range of 0.002 to 350, but preferably within the range of 1 to 20, More preferably, it exists in the range of 3-7.
Specifically, a liquid containing an inorganic acid or an organic acid is preferable, and examples thereof include oxalic acid, hydrochloric acid, acetic acid, and phosphoric acid, and oxalic acid, acetic acid, and phosphoric acid are particularly preferable. Moreover, a commercial item can also be used as an etching liquid, for example, Pure Etch DE100, Clean etch 100, and Clean etch 102 by Hayashi Junyaku Kogyo Co., Ltd., Kanto Chemical development product mixed acid SEA-5, mixed acid SEA-1, etc. Can be used.
(エッチング速度の測定)
本発明に係るエッチング速度は、例えば、下記のようにして測定される。
ガラス上に、エッチング速度を計測したい層を構成する材料で、例えば、厚さ30〜400nm、径30cmの大きさの膜を形成する。次に、当該膜の半分をマスクした状態で、残りの半分はそのままの状態でエッチング液に浸漬する。一定時間後の膜厚の減少を測定し、単位時間あたりの膜厚の減少を、本発明に係るエッチング速度とする。なお、エッチング液の温度は25〜45℃の範囲内で実施されることが好ましく、さらに好ましくは25〜35℃の範囲内である。
なお、膜厚測定には、例えば、オリンパス製USPM−RUIII反射率測定器を使用でき、膜の反射率から膜厚を算出することができる。
(Measurement of etching rate)
The etching rate according to the present invention is measured, for example, as follows.
For example, a film having a thickness of 30 to 400 nm and a diameter of 30 cm is formed on a glass with a material constituting a layer whose etching rate is to be measured. Next, the half of the film is masked, and the other half is immersed in an etching solution as it is. The decrease in film thickness after a certain time is measured, and the decrease in film thickness per unit time is taken as the etching rate according to the present invention. In addition, it is preferable to implement the temperature of etching liquid within the range of 25-45 degreeC, More preferably, it exists in the range of 25-35 degreeC.
In addition, for the film thickness measurement, for example, an Olympus USPM-RUIII reflectometer can be used, and the film thickness can be calculated from the reflectivity of the film.
具体的なエッチング処理としては、例えば、有機酸等を含むエッチング液に、レジスト膜6を有する透明導電体10を浸漬し、レジスト膜6で保護されていない絶縁領域bの電極ユニットEUを溶解し、レジスト膜6で保護している導通領域aの電極ユニットEUを所定の電極パターンとして形成する。エッチング時間は、適用する酸の種類により異なるが、早くても3秒以上、遅くとも10分以内で調整することが好ましく、30〜120秒の範囲内で調整することが更に好ましい。
As a specific etching process, for example, the
最後に、図5の(f)に示すように、レジスト膜剥離液として、例えば、アセトン、水酸化ナトリウム液、市販品としては、ナガセケムテックス社製のN−300等を用いて、エッチングした透明導電体を浸漬して、レジスト膜6を除去して、電極パターンを有する透明導電体を作製することができる。
Finally, as shown in FIG. 5 (f), the resist film remover was etched using, for example, acetone, sodium hydroxide solution, or commercially available N-300 manufactured by Nagase ChemteX Corporation. A transparent conductor having an electrode pattern can be produced by immersing the transparent conductor and removing the resist
次に、本発明の透明導電体の製造方法に用いられる各構成要素について詳述する。 Next, each component used for the manufacturing method of the transparent conductor of this invention is explained in full detail.
[透明基板]
本発明に係る透明基板1は、各種表示デバイスの透明基板と同様でありうる。透明基板1は、ガラス基板や、セルロースエステル樹脂(例えば、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース等)、ポリカーボネート(PC)樹脂(例えばパンライト、マルチロン(いずれも帝人社製))、シクロオレフィンポリマー(COP、例えばゼオノア(日本ゼオン社製)、アートン(JSR社製)、アペル(三井化学社製))、アクリル樹脂(例えばポリメチルメタクリレート、「アクリライト(三菱レイヨン社製)、スミペックス(住友化学社製))、ポリイミド、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、ポリエステル樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート)、ポリエーテルスルホン、ABS/AS樹脂、MBS樹脂、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール/EVOH(エチレンビニルアルコール樹脂)及びスチレン系ブロックコポリマー樹脂等からなる透明樹脂フィルムでありうる。透明基板1が透明樹脂フィルムである場合、当該フィルムには二種以上の樹脂が含まれてもよい。
[Transparent substrate]
The
透明性の観点から、透明基板1はガラスフィルム若しくはセルロースエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂(特にポリエチレンテレフタレート)、トリアセチルセルロース、シクロオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、ポリエーテルスルホン、ABS/AS樹脂、MBS樹脂、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール/EVOH(エチレンビニルアルコール樹脂)又はスチレン系ブロックコポリマー樹脂からなるフィルムであることが好ましい。
From the viewpoint of transparency, the
透明基板1は、可視光に対する透明性が高いことが好ましい。具体的には、波長400〜800nmの範囲内の光の平均透過率(以下、単に「透過率」ともいう。)が70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、85%以上であることがさらに好ましい。透明基板1の光の平均透過率が70%以上であると、透明導電体10の光透過性(透明性)が高まりやすい。また、透明基板1の波長400〜800nmの範囲内の光の平均吸収率(以下、単に「吸収率」ともいう。)は10%以下であることが好ましく、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは3%以下である。
The
上記平均透過率は、透明基板1の表面の法線に対して、5°傾けた角度から光を入射させて測定する。一方、平均吸収率は、平均透過率と同様の角度から光を入射させて、透明基板1の平均反射率(以下、単に「反射率」ともいう。)を測定し算出できる。本発明実施形態では、具体的には、平均吸収率(%)は、(100−(平均透過率+平均反射率))として計算される。平均透過率及び平均反射率は分光光度計で測定される。
The average transmittance is measured by making light incident from an angle inclined by 5 ° with respect to the normal of the surface of the
透明基板1の波長570nmの光に対する屈折率は、測定温度25℃において、1.40〜1.95の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1.45〜1.75であり、さらに好ましくは1.45〜1.70の範囲内である。透明基板の屈折率は、通常、透明基板の材質によって定まる。透明基板の屈折率は、エリプソメーターで測定される。
The refractive index of the
透明基板1のヘイズ値は0.01〜2.5の範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.1〜1.2の範囲内である。透明基板のヘイズ値が2.5以下であると、透明導電体のヘイズ値が抑制される。ヘイズ値は、ヘイズメーターで測定される。
The haze value of the
透明基板1の厚さは、1μm〜20mmであることが好ましく、より好ましくは10μm〜2mmである。透明基板1の厚さが1μm以上であると、透明基板1の強度が高まり、第一高屈折率層2を形成する際に割れたり、裂けたりし難くなる。一方、透明基板1の厚さが20mm以下であれば、透明導電体10のフレキシブル性が十分となる。さらに透明導電体10を用いた機器の厚さを薄くできる。また、透明導電体10を用いた機器を軽量化することもできる。
The thickness of the
また、透明基板1の表面粗さRaが粗い場合、その上に積層される各層についても表面粗さが転写される。すなわち、透明基板1の表面が粗いと平滑な透明金属層等を形成できない。
In addition, when the surface roughness Ra of the
この表面粗さRaとは、Ra=算術平均粗さ(以下、「表面粗さ」ともいう。)を意味し、JIS B601(2001)に規定される表面粗さに準ずる値である。本発明に係る透明金属層は、表面粗さがRaでおおむね3nm以下であると、良質な透明金属層(平滑な透明金属層)が確保できることから好ましい。本発明において、Raの測定には、市販の原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscopy:AFM)を用いることができ、例えば、以下の手法で測定可能である。 The surface roughness Ra means Ra = arithmetic average roughness (hereinafter also referred to as “surface roughness”), and is a value according to the surface roughness defined in JIS B601 (2001). The transparent metal layer according to the present invention preferably has a surface roughness Ra of 3 nm or less because a high-quality transparent metal layer (smooth transparent metal layer) can be secured. In the present invention, for measurement of Ra, a commercially available atomic force microscope (AFM) can be used. For example, the Ra can be measured by the following method.
AFMとして、日立ハイテクサイエンス社製SPI3800Nプローブステーション及びSPA400多機能型ユニットを使用し、約1cm角の大きさに切り取った試料を、ピエゾスキャナー上の水平な試料台上にセットし、カンチレバーを試料表面にアプローチし、原子間力が働く領域に達したところで、XY方向にスキャンし、その際の試料の凹凸をZ方向のピエゾの変位で捉える。ピエゾスキャナーは、XY20μm、Z2μmが走査可能なものを使用する。カンチレバーは、日立ハイテクサイエンス社製シリコンカンチレバーSI−DF20で、共振周波数120〜150kHz、バネ定数12〜20N/mのものを用い、DFMモード(Dynamic Force Mode)で測定する。測定領域80×80μmを、走査周波数1Hzで測定する。
Using an AFM SPI3800N probe station and SPA400 multifunctional unit as the AFM, set the sample cut to a size of about 1 cm square on a horizontal sample stage on the piezo scanner, and place the cantilever on the sample surface. When the region where the atomic force works is reached, scanning is performed in the XY direction, and the unevenness of the sample at that time is captured by the displacement of the piezo in the Z direction. A piezo scanner that can scan XY 20 μm and
[第1高屈折率層]
本発明に係る第1高屈折率層2は、透明導電体の導通領域a、つまり透明金属層3が形成されている領域の光透過性(光学アドミッタンス)を調整する層であり、少なくとも透明導電体10の導通領域aに形成される。第1高屈折率層2は、透明導電体10の絶縁領域bにも形成されていてもよいが、導通領域a及び絶縁領域bからなるパターンを視認され難くするとの観点から、導通領域aのみに形成されていることが好ましい。
[First high refractive index layer]
The first high-
第1高屈折率層2には、波長570nmの光に対して、前述の透明基板1の屈折率より高い屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料が含有される。当該誘電性材料又は酸化物半導体材料の波長570nmの光に対する屈折率は、透明基板1の波長570nmの光に対する屈折率より0.1〜1.1大きいことが好ましく、0.4〜1.0大きいことがより好ましい。一方、第1高屈折率層2に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料の波長570nmの光に対する具体的な屈折率は1.5より大きいことが好ましく、1.7〜2.5であることがより好ましく、さらに好ましくは1.8〜2.5である。誘電性材料又は酸化物半導体材料の屈折率が1.5より大きいと、第1高屈折率層2によって、透明導電体10の導通領域aの光学アドミッタンスが十分に調整される。なお、第1高屈折率層2の屈折率は、第1高屈折率層2に含まれる材料の屈折率や、第1高屈折率層2に含まれる材料の密度で調整される。
The first high
第1高屈折率層2に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料は、絶縁性の材料であってもよく、導電性の材料であってもよい。誘電性材料又は酸化物半導体材料は、金属酸化物でありうる。金属酸化物の例にはTiO2、ITO、ZnO、Nb2O5、ZrO2、CeO2、Ta2O5、Ti3O5、Ti4O7、Ti2O3、TiO、SnO2、La2Ti2O7、IZO、IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)、AZO(Aluminum doped Zinc Oxide)、GZO(Gallium−doped Zinc Oxide)、ATO(Antimony Tin Oxide)、ICO、Bi2O3、Ga2O3、GeO2、WO3、HfO2、a−GIO等が含まれる。第1高屈折率層2には、当該金属酸化物が一種のみ含まれてもよく、二種以上が含まれてもよい。
また、第1高屈折率層2に含有される誘電性材料又は酸化物半導体材料は、硫化亜鉛(ZnS)でもありうる。なお、第1高屈折率層2に硫化亜鉛(ZnS)が含有される場合、当該第1高屈折率層2は、本発明に係る硫化亜鉛含有層2である。なお、硫化亜鉛含有層の詳細については後述する。
The dielectric material or oxide semiconductor material contained in the first high
The dielectric material or oxide semiconductor material contained in the first high
第1高屈折率層2の厚さは、15〜150nmであることが好ましく、より好ましくは20〜80nmである。第1高屈折率層2の厚さが15nm以上であると、第1高屈折率層2によって、透明導電体10の導通領域aの光学アドミッタンスが十分に調整される。一方、第1高屈折率層2の厚さが150nm以下であれば、第1高屈折率層2が含まれる領域の光透過性が低下し難い。第1高屈折率層2の厚さは、エリプソメーターで測定される。
The thickness of the first high
[第2高屈折率層]
本発明に係る第2高屈折率層4は、透明導電体10の導通領域a、つまり透明金属層3が形成されている領域の光透過性(光学アドミッタンス)を調整するための層であり、少なくとも透明導電体10の導通領域aに形成される。第2高屈折率層4は、透明導電体10の絶縁領域bに形成されてもよいが、導通領域a及び絶縁領域bからなるパターンを視認され難くするとの観点から、導通領域aのみに形成されていることが好ましい。
[Second high refractive index layer]
The second high
第2高屈折率層4には前述の透明基板1の屈折率より高い屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料が含まれる。当該誘電性材料又は酸化物半導体材料の波長570nmの光に対する屈折率は、透明基板1の波長570nmの光に対する屈折率より0.1〜1.1大きいことが好ましく、0.4〜1.0大きいことがより好ましい。一方、第2高屈折率層4に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料の波長570nmの光に対する具体的な屈折率は1.5より大きいことが好ましく、1.7〜2.5であることがより好ましく、さらに好ましくは1.8〜2.5である。誘電性材料又は酸化物半導体材料の屈折率が1.5より大きいと、第2高屈折率層4によって、透明導電体10の導通領域aの光学アドミッタンスが十分に調整される。なお、第2高屈折率層4の屈折率は、第2高屈折率層4に含まれる材料の屈折率や、第2高屈折率層4に含まれる材料の密度で調整される。
The second high
第2高屈折率層4に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料は、絶縁性の材料であってもよく、導電性の材料であってもよい。誘電性材料又は酸化物半導体材料は、金属酸化物でありうる。当該金属酸化物は、第1高屈折率層に含まれる金属酸化物と同様でありうる。第2高屈折率層4には、当該金属酸化物が一種のみ含まれてもよく、二種以上が含まれてもよい。
The dielectric material or oxide semiconductor material contained in the second high
また、第2高屈折率層4に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料は、ZnSであってもよい。なお、第2高屈折率層2に硫化亜鉛が含有される場合、当該第2高屈折率層は、本発明に係る硫化亜鉛含有層である。なお、硫化亜鉛含有層の詳細については後述する。
The dielectric material or the oxide semiconductor material included in the second high
第2高屈折率層4の厚さは15nm以上であり、通常150nm以下である。第2高屈折率層4の厚さは、より好ましくは15〜150nmであり、さらに好ましくは20〜80nmである。第2高屈折率層4の厚さが15nm以上であると、第2高屈折率層4によって、透明導電体10の導通領域aの光学アドミッタンスが十分に調整される。一方、第2高屈折率層4の厚さが150nm以下であれば、第2高屈折率層4が含まれる領域の光透過性が低下し難い。第2高屈折率層4の厚さは、エリプソメーターで測定される。
The thickness of the second high
(硫化亜鉛含有層)
第1高屈折率層2及び第2高屈折率層4(以下、特に区別の必要のないときは、まとめて「高屈折率層」ともいう。)に含有される誘電性材料又は酸化物半導体材料は、硫化亜鉛(ZnS)でもありうる。なお、高屈折率層に硫化亜鉛(ZnS)が含有される場合、第1高屈折率層2及び第2高屈折率層4は、本発明に係る硫化亜鉛含有層2及び硫化亜鉛含有層4(以下、特に区別の必要のないときは、まとめて「硫化亜鉛含有層」ともいう。)である。
第1高屈折率層2にZnSを含ませ、硫化亜鉛含有層2とすると、透明基板1側から水分が透過し難くなり、透明金属層3の腐食が抑制される。
また、第2高屈折率層4にZnSを含ませ、硫化亜鉛含有層4とすると、第2高屈折率層4側から水分が透過することを抑制でき、透明金属層3の腐食を防止できる。
なお、第1高屈折率層2及び第2高屈折率層4は同一の材料で形成することが好ましく、第1高屈折率層2及び第2高屈折率層4はともに硫化亜鉛含有層であることが好ましい。
(Zinc sulfide containing layer)
Dielectric material or oxide semiconductor contained in the first high-
When ZnS is included in the first high
Further, when ZnS is included in the second high
The first high
硫化亜鉛含有層には、ZnSのみが含まれてもよく、ZnSとともに他の材料が含まれてもよい。
硫化亜鉛含有層にZnSとともに含まれる材料は、上記誘電性材料又は酸化物半導体材料でありうる金属酸化物や二酸化ケイ素(SiO2)等であり、特に好ましくはSiO2である。ZnSとともにSiO2が含まれると、硫化亜鉛含有層が非晶質になりやすく、透明導電体のフレキシブル性が高まりやすい。
The zinc sulfide-containing layer may contain only ZnS, and may contain other materials together with ZnS.
The material contained together with ZnS in the zinc sulfide-containing layer is a metal oxide or silicon dioxide (SiO 2 ) that can be the dielectric material or the oxide semiconductor material, and is particularly preferably SiO 2 . When SiO 2 is contained together with ZnS, the zinc sulfide-containing layer is likely to be amorphous, and the flexibility of the transparent conductor is likely to be enhanced.
また、特に、硫化亜鉛含有層は、酸化チタン(TiO2)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化スズ(SnO2)及び酸化ハフニウム(HfO2)から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含有することが好ましく、特に、SiO2を含有することが好ましい。なお、これは、一般に使用されるエッチング液が酸性溶液であるケースが多いことによると推察される。このため、硫化亜鉛含有層に含有されるZnSは、耐酸性が低いためエッチング速度が高いと推察される。そこで、酸性溶液によるエッチングの速度が比較的低い(耐酸性が高い)材料となるZnS−TiO2、ZnS−Nb2O5、ZnS−Ta2O5、ZnS−SnO2、ZnS−HfO2等の硫化亜鉛含有材料を硫化亜鉛含有層に含有させると、透明導電体を構成する層の間でエッチング速度の差が大きくなりすぎることを回避できると推察される。これにより、各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを有する透明導電体を製造することができる。 In particular, the zinc sulfide-containing layer is selected from titanium oxide (TiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), tin oxide (SnO 2 ), and hafnium oxide (HfO 2 ). It is preferable to contain at least one kind of metal oxide, and it is particularly preferable to contain SiO 2 . In addition, it is guessed that this is because there are many cases where the etching solution generally used is an acidic solution. For this reason, it is speculated that ZnS contained in the zinc sulfide-containing layer has a high etching rate because of its low acid resistance. Therefore, ZnS—TiO 2 , ZnS—Nb 2 O 5 , ZnS—Ta 2 O 5 , ZnS—SnO 2 , ZnS—HfO 2, etc., become materials having a relatively low etching rate with an acidic solution (high acid resistance). When the zinc sulfide-containing material is contained in the zinc sulfide-containing layer, it is presumed that the difference in etching rate between the layers constituting the transparent conductor can be avoided. Thereby, the transparent conductor which has the pattern by which the side surface of various functional layers was etched uniformly in the lamination direction can be manufactured.
硫化亜鉛含有層にZnSとともに他の材料が含まれる場合、他の材料の量は、硫化亜鉛含有層を構成する材料の総モル数に対して、0.1〜95質量%であることが好ましく、さらに、エッチング速度をより適切にできるため、5〜50質量%であることがより好ましい。
特に好ましくは10〜30質量%であり、ZnSに対する他の材料の含有量が30%以下であるとエッチン速度が急激に上昇するおそれを回避でき、10%以上であるとエッチン速度が急激に減少するおそれを回避できる。
When the zinc sulfide-containing layer contains other materials together with ZnS, the amount of the other materials is preferably 0.1 to 95% by mass with respect to the total number of moles of the material constituting the zinc sulfide-containing layer. Furthermore, since the etching rate can be made more appropriate, it is more preferably 5 to 50% by mass.
Particularly preferably, the content is 10 to 30% by mass. If the content of the other material with respect to ZnS is 30% or less, it is possible to avoid a possibility that the etch rate rapidly increases. If the content is 10% or more, the etch rate rapidly decreases. The risk of doing so can be avoided.
[透明金属層]
透明金属層3は、透明導電体10において電気を導通させるための層である。
[Transparent metal layer]
The
透明金属層3に含まれる金属は、導電性の高い金属であれば特に制限されず、例えば銀、銅、金、白金族、チタン、クロム等であってもよい。透明金属層3には、これらの金属が一種のみ含まれてもよく、二種以上含まれてもよい。導電性が高いとの観点から、透明金属層は銀又は銀が90at%以上含まれる合金からなることが好ましい。銀と組み合わされる金属は、亜鉛、金、銅、パラジウム、アルミニウム、マンガン、ビスマス、ネオジム、モリブデン等でありうる。例えば、銀と亜鉛とが組み合わされると、透明金属層の耐硫化性が高まる。銀と金とが組み合わされると、耐塩(NaCl)性が高まる。さらに銀と銅とが組み合わされると、耐酸化性が高まる。
The metal contained in the
透明金属層3のプラズモン吸収率は、波長400〜800nmにわたって(全範囲で)10%以下であることが好ましく、7%以下であることがより好ましく、さらに好ましくは5%以下である。波長400〜800nmの一部にプラズモン吸収率が大きい領域があると、透明導電体10の導通領域aの透過光が着色しやすくなる。
The plasmon absorptivity of the
透明金属層3の波長400〜800nmにおけるプラズモン吸収率は、以下の手順で測定される。
(i)ガラス基板上に、白金パラジウムをマグネトロンスパッタ装置にて0.1nm形成する。白金パラジウムの平均厚さは、スパッタ装置のメーカー公称値の形成速度等から算出する。その後、白金パラジウムが付着した基板上にスパッタ法にて金属からなる膜を20nm形成する。
The plasmon absorption rate of the
(I) Platinum palladium is formed to 0.1 nm on a glass substrate by a magnetron sputtering apparatus. The average thickness of platinum palladium is calculated from the formation rate of the manufacturer's nominal value of the sputtering apparatus. After that, a 20 nm thick metal film is formed by sputtering on the substrate to which platinum palladium is attached.
(ii)そして、得られた金属膜の表面の法線に対して、5°傾けた角度から測定光を入射させ、金属膜の透過率及び反射率を測定する。そして各波長における透過率及び反射率から、吸収率(100−(透過率+反射率))を算出し、これをリファレンスデータとする。透過率及び反射率は、分光光度計で測定する。 (Ii) Then, measurement light is incident from an angle inclined by 5 ° with respect to the normal line of the surface of the obtained metal film, and the transmittance and reflectance of the metal film are measured. Then, an absorptance (100− (transmittance + reflectance)) is calculated from the transmittance and reflectance at each wavelength, and this is used as reference data. The transmittance and reflectance are measured with a spectrophotometer.
(iii)続いて、測定対象の透明金属層を同様のガラス基板上に形成する。そして、当該透明金属層について、同様に透過率及び反射率を測定する。得られた吸収率から上記リファレンスデータを差し引き、算出された値を、プラズモン吸収率とする。 (Iii) Subsequently, a transparent metal layer to be measured is formed on the same glass substrate. And about the said transparent metal layer, the transmittance | permeability and a reflectance are measured similarly. The reference data is subtracted from the obtained absorption rate, and the calculated value is defined as the plasmon absorption rate.
透明金属層3の厚さは3〜20nmであり、好ましくは5〜9nmであり、さらに好ましくは5〜8nmである。本発明の透明導電体10では、透明金属層3の厚さが10nm以下であれば、透明金属層3に金属本来の反射が生じ難い。さらに、透明金属層3の厚さが10nm以下であると、第1高屈折率層2及び第2高屈折率層4によって、透明導電体10の光学アドミッタンスが調整されやすく、導通領域a表面での光の反射が抑制されやすい。透明金属層3の厚さは、エリプソメーターで測定される。
The thickness of the
透明金属層3は、いずれの形成方法によっても形成できるが、透明金属層の平均透過率を変えるためには、スパッタ法で形成された膜若しくは後述する下地層上に形成された膜であることが好ましい。
The
スパッタ法では、形成時に材料が被形成体に高速で衝突するため、緻密かつ平滑な膜が得られやすいため、透明金属層3の光透過性が高まりやすい。また、透明金属層3がスパッタ法により形成された膜であると、透明金属層3が高温かつ低湿度な環境においても腐食し難くなる。スパッタ法の種類は特に制限されず、イオンビームスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、反応性スパッタ法、2極スパッタ法、バイアススパッタ法及び対向スパッタ法等でありうる。透明金属層3は、特に対向スパッタ法で形成されることが好ましい。透明金属層3が、対向スパッタ法で形成されると、透明金属層3が緻密になり、表面平滑性が高まりやすい。その結果、透明金属層3の表面電気抵抗値がより低くなり、光透過率を向上できる。
In the sputtering method, since the material collides with the object to be formed at a high speed at the time of formation, a dense and smooth film is easily obtained, so that the light transmittance of the
一方、透明金属層3を下地層上に形成する場合、透明金属層3を形成する際に下地層が成長核となるため、透明金属層3を平滑な層として形成きる。その結果、透明金属層3が薄くとも、プラズモン吸収が生じ難くなる。この場合、透明金属層3の形成方法は、上述のように特に制限されず、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法及び熱CVD法等、一般的な気相成膜法でありうる。
On the other hand, when the
また、透明金属層3が所望の形状にパターニングされた層である場合、パターニング方法は特に制限されない。透明金属層3は、例えば、所望のパターンを有するマスクを配置して形成された層であってもよく;公知のエッチング法によってパターニングされた層であってもよい。
When the
[硫化防止層]
本発明実施形態では、硫化防止層5として、上述の第1硫化防止層5a又は第2硫化防止層5bを有するものとして、以下、硫化防止層5について説明する。
[Sulfurization prevention layer]
In the embodiment of the present invention, the sulfidation prevention layer 5 will be described below assuming that the sulfidation prevention layer 5 includes the first sulfidation prevention layer 5a or the second sulfidation prevention layer 5b described above.
(第1硫化防止層5a)
前述の第1高屈折率層2が硫化亜鉛含有層である場合、図3に示されるように、透明金属層3と第1高屈折率層2(硫化亜鉛含有層2)との間に、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物及び亜鉛(Zn)から選ばれる少なくとも一種を含有する第1硫化防止層5aが設けられることが好ましい。第1硫化防止層5aは、透明導電体10の絶縁領域bにも形成されていてもよいが、導通領域a及び絶縁領域bからなるパターンを視認され難くするとの観点から、導通領域aのみに形成されていることが好ましい。
(First sulfurization prevention layer 5a)
When the above-mentioned first high
当該第1硫化防止層5aには、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物及び亜鉛(Zn)から選ばれる化合物が一種のみ含まれてもよく、二種以上含まれてもよいが、好ましくは金属酸化物、さらにはZn含有の金属酸化物が含まれていることが好ましい。ただし、第1高屈折率層2と、第1硫化防止層5aと、透明金属層3とが連続的に形成される場合には、上記金属酸化物が硫黄と反応可能、若しくは硫黄を吸着可能な化合物であることが好ましい。上記金属酸化物が、硫黄と反応する化合物である場合、金属酸化物と硫黄との反応物は、可視光の透過性が高いことが好ましい。
The first antisulfurization layer 5a may contain only one compound selected from metal oxides, metal fluorides, metal nitrides, and zinc (Zn), and may contain two or more compounds. Preferably contains a metal oxide, and further a Zn-containing metal oxide. However, when the first high
金属酸化物の例には、TiO2、ITO、ZnO、Nb2O5、ZrO2、CeO2、Ta2O5、Ti3O5、Ti4O7、Ti2O3、TiO、SnO2、La2Ti2O7、IZO、IGZO、AZO、GZO、ATO、ICO、Bi2O3、a−GIO、Ga2O3、GeO2、SiO2、Al2O3、HfO2、SiO、MgO、Y2O3及びWO3等が含まれる。
金属フッ化物の例には、LaF3、BaF2、Na5Al3F14、Na3AlF6、AlF3、MgF2、CaF2、BaF2、CeF3、NdF3及びYF3等が含まれる。
金属窒化物の例には、Si3N4及びAlN等が含まれる。
Examples of metal oxides include TiO 2 , ITO, ZnO, Nb 2 O 5 , ZrO 2 , CeO 2 , Ta 2 O 5 , Ti 3 O 5 , Ti 4 O 7 , Ti 2 O 3 , TiO, SnO 2. , La 2 Ti 2 O 7 , IZO, IGZO, AZO, GZO, ATO, ICO, Bi 2 O 3 , a-GIO, Ga 2 O 3 , GeO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , HfO 2 , SiO, MgO, Y 2 O 3 and WO 3 are included.
Examples of metal fluorides include LaF 3 , BaF 2 , Na 5 Al 3 F 14 , Na 3 AlF 6 , AlF 3 , MgF 2 , CaF 2 , BaF 2 , CeF 3 , NdF 3 and YF 3. .
Examples of the metal nitride include Si 3 N 4 and AlN.
第1硫化防止層5aの厚さは、透明金属層3を形成する際の衝撃から、第1高屈折率層2の表面を保護可能な厚さであることが好ましい。一方で、第1高屈折率層に含まれ得るZnSは、透明金属層3に含まれる金属との親和性が高い。そのため、第1硫化防止層5aの厚さが非常に薄く、第1高屈折率層2の一部が第1硫化防止層5aから僅かに露出していると、当該露出部分を中心に透明金属層が成長し、透明金属層3が緻密になりやすい。つまり、第1硫化防止層5aは比較的薄いことが好ましく、0.1〜10nmであることが好ましく、より好ましくは0.5〜5nmであり、さらに好ましくは1〜3nmである。第1硫化防止層5aの厚さは、エリプソメーターで測定される。
The thickness of the first sulfidation preventing layer 5a is preferably a thickness capable of protecting the surface of the first high
(第2硫化防止層5b)
第2高屈折率層が硫化亜鉛含有層である場合、図3に示されるように、透明金属層3と第2高屈折率層4(硫化亜鉛含有層4)との間に、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物及び亜鉛(Zn)から選ばれる少なくとも一種を含有する第2硫化防止層5bが設けられることが好ましい。第2硫化防止層5bは、透明導電体10の絶縁領域bにも形成されていてもよいが、導通領域a及び絶縁領域bからなるパターンを視認され難くするとの観点から、導通領域aのみに形成されていることが好ましい。
(Second antisulfurization layer 5b)
When the second high refractive index layer is a zinc sulfide-containing layer, as shown in FIG. 3, a metal oxide is interposed between the
当該第2硫化防止層5bには、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物及び亜鉛(Zn)から選ばれる化合物が一種のみ含まれてもよく、二種以上が含まれてもよいが、好ましくは金属酸化物、さらにはZn含有の金属酸化物が含まれていることが好ましい。なお、金属酸化物、金属窒化物、金属フッ化物は、前述の第1高屈折率層2に含まれる金属酸化物、金属窒化物、金属フッ化物と同様であってもよい。
The second antisulfurization layer 5b may contain only one kind of compound selected from metal oxide, metal fluoride, metal nitride and zinc (Zn), and may contain two or more kinds. Preferably, a metal oxide, and further a Zn-containing metal oxide is preferably contained. The metal oxide, metal nitride, and metal fluoride may be the same as the metal oxide, metal nitride, and metal fluoride contained in the first high
第2硫化防止層5bの厚さは、第2高屈折率層4の形成時の衝撃から、透明金属層3の表面を保護可能な厚さであることが好ましい。一方で、透明金属層3に含まれる金属と、第2高屈折率層4に含まれ得るZnSは、親和性が高い。そのため、第2硫化防止層5bの厚さが非常に薄く、透明金属層3の一部が第2硫化防止層5bから僅かに露出していると、透明金属層3や第2硫化防止層5bと第2高屈折率層4との密着性が高まりやすい。したがって、第2硫化防止層5bの具体的な厚さは0.1〜10nmであることが好ましく、より好ましくは0.5〜5nmであり、さらに好ましくは1〜3nmである。第2硫化防止層5bの厚さは、エリプソメーターで測定される。
The thickness of the second antisulfurization layer 5b is preferably a thickness that can protect the surface of the
第2硫化防止層5bは、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、熱CVD法等、一般的な気相成膜法で形成された層でありうる。 The second sulfidation preventing layer 5b may be a layer formed by a general vapor deposition method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plasma CVD method, or a thermal CVD method.
[その他の構成層]
(下地層)
前述のように、透明導電体10には、透明金属層3の形成時に成長核となる下地層が含まれてもよい。下地層は、透明金属層3より基板1側、かつ透明金属層3に隣接して形成された層である。すなわち、第1高屈折率層2と透明金属層3との間又は第1硫化防止層5aと透明金属層3との間に形成された層でありうる。下地層は、少なくとも透明導電体の導通領域aに形成されていることが好ましく、透明導電体10の絶縁領域bに形成されていてもよい。
[Other component layers]
(Underlayer)
As described above, the
透明導電体10に下地層が含まれると、透明金属層3の厚さが薄くとも、透明金属層3の表面の平滑性が高まる。その理由は以下のとおりである。
When the
一般的な気相成膜法で透明金属層3の材料を、例えば第1高屈折率層2上に堆積させると、形成初期には、第1高屈折率層2上に付着した原子がマイグレート(移動)し、原子が寄り集まって塊(島状構造)を形成する。そして、この塊にまとわりつきながら層(膜)が成長する。そのため、形成初期の膜では、塊同士の間に隙間があり、導通しない。この状態からさらに塊が成長すると、塊同士の一部が繋がり、辛うじて導通する。しかし、塊同士の間にいまだ隙間があるため、プラズモン吸収が生じる。そして、さらに形成が進むと、塊同士が完全に繋がって、プラズモン吸収が少なくなる。しかしその一方で、金属本来の反射が生じ、透明金属層の光透過性が低下する。
When the material of the
これに対し、第1高屈折率層2上をマイグレートを抑制できる金属からなる下地層が形成されていると、当該下地層を成長核として、透明金属層3が成長する。つまり、透明金属層3の材料がマイグレートを抑制でき、前述の島状構造を形成せずに層が成長する。その結果、厚さが薄くとも平滑な透明金属層3が得られる。
On the other hand, when a base layer made of a metal capable of suppressing migration is formed on the first high
ここで、下地層には、パラジウム、モリブデン、亜鉛、ゲルマニウム、ニオブ若しくはインジウム又はこれらの金属と他の金属との合金や、これらの金属の酸化物や硫化物(例えばZnS)が含まれることが好ましい。下地層には、これらが一種のみ含まれてもよく、二種以上が含まれてもよい。 Here, the base layer may contain palladium, molybdenum, zinc, germanium, niobium, indium, alloys of these metals with other metals, oxides or sulfides of these metals (for example, ZnS). preferable. The underlayer may contain only one kind, or two or more kinds.
下地層に含まれるパラジウム、モリブデン、亜鉛、ゲルマニウム、ニオブ又はインジウムの量は、20質量%以上であることが好ましく、より好ましくは40質量%以上であり、さらに好ましくは60質量%以上である。下地層に上記金属が20質量%以上含まれると、下地層と透明金属層3との親和性が高まり、下地層と透明金属層3との密着性が高まりやすい。下地層にはパラジウム又はモリブデンが含まれることが特に好ましい。
The amount of palladium, molybdenum, zinc, germanium, niobium or indium contained in the underlayer is preferably 20% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and further preferably 60% by mass or more. When the metal is contained in the base layer in an amount of 20% by mass or more, the affinity between the base layer and the
一方、パラジウム、モリブデン、亜鉛、ゲルマニウム、ニオブ又はインジウムと合金を形成する金属は特に制限されないが、例えばパラジウム以外の白金族、金、コバルト、ニッケル、チタン、アルミニウム及びクロム等でありうる。 On the other hand, the metal that forms an alloy with palladium, molybdenum, zinc, germanium, niobium, or indium is not particularly limited, and may be a platinum group other than palladium, gold, cobalt, nickel, titanium, aluminum, chromium, and the like.
下地層の厚さは、3nm以下であり、好ましくは0.5nm以下であり、より好ましくは単原子膜である。下地層は、透明基板1上に金属原子が互いに離間して付着している層でもありうる。下地層の付着量が3nm以下であれば、下地層が透明導電体10の光透過性や光学アドミッタンスに影響を及ぼすことを防止できる。下地層の有無はICP−MS法で確認される。また、下地層の厚さは、形成速度と形成時間との積から算出される。
The thickness of the underlayer is 3 nm or less, preferably 0.5 nm or less, and more preferably a monoatomic film. The underlayer can also be a layer in which metal atoms are adhered to the
下地層の形成方法は特に限定されず、公知の方法であってもよく、例えば、スパッタ法又は蒸着法を適用できる。スパッタ法としては、例えば、イオンビームスパッタ法や、マグネトロンスパッタ法、反応性スパッタ法、2極スパッタ法及びバイアススパッタ法等が挙げられる。下地層を形成する際のスパッタ時間は、所望の下地層の平均厚さ及び形成速度に合わせて適宜選択される。スパッタ法による形成速度は、好ましくは0.01〜1.5nm/s(0.1〜15Å/s)であり、より好ましくは0.01〜0.7nm/s(0.1〜7Å/s)である。 The formation method of a base layer is not specifically limited, A well-known method may be used, for example, a sputtering method or a vapor deposition method is applicable. Examples of the sputtering method include an ion beam sputtering method, a magnetron sputtering method, a reactive sputtering method, a bipolar sputtering method, and a bias sputtering method. The sputtering time for forming the underlayer is appropriately selected according to the desired average thickness and formation rate of the underlayer. The formation rate by sputtering is preferably 0.01 to 1.5 nm / s (0.1 to 15 Å / s), more preferably 0.01 to 0.7 nm / s (0.1 to 7 Å / s). ).
一方、蒸着法の例としては、真空蒸着法、電子線蒸着法、イオンプレーティング法及びイオンビーム蒸着法等が挙げられる。蒸着時間は、所望の下地層の厚さ及び形成速度に合わせて適宜選択される。蒸着速度は、好ましくは0.01〜1.5nm/s(0.1〜15Å/s)であり、より好ましくは0.01〜0.7nm/s(0.1〜7Å/s)である。 On the other hand, examples of the vapor deposition method include a vacuum vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, an ion plating method, and an ion beam vapor deposition method. The deposition time is appropriately selected according to the desired thickness and formation rate of the underlayer. The deposition rate is preferably 0.01 to 1.5 nm / s (0.1 to 15 Å / s), more preferably 0.01 to 0.7 nm / s (0.1 to 7 Å / s). .
下地層が所望の形状にパターニングされた層である場合、パターニング方法は特に制限されない。下地層は、例えば、所望のパターンを有するマスク等を被形成面に配置して、気相成膜法でパターン状に形成された層であってもよく、また、公知のエッチング法によってパターニングされた層であってもよい。 When the underlayer is a layer patterned into a desired shape, the patterning method is not particularly limited. The underlayer may be a layer formed in a pattern by a vapor deposition method, for example, by placing a mask having a desired pattern on the surface to be formed, or patterned by a known etching method. It may be a layer.
なお、下地層の表面粗さがRaでおおむね3nm以下であると、良質な透明金属層(平滑な透明金属層)を形成できるため好ましい。 In addition, it is preferable that the surface roughness of the underlayer is approximately 3 nm or less in terms of Ra because a high-quality transparent metal layer (smooth transparent metal layer) can be formed.
(低屈折率層)
前述のように、本発明の透明導電体10には、第2高屈折率層4上に、透明導電体の導通領域aの光透過性(光学アドミッタンス)を調整する低屈折率層(図示せず)を設けてもよい。低屈折率層は、透明導電体10の導通領域aにのみ形成されていてもよく、透明導電体10の導通領域a及び絶縁領域bの両方に形成されていてもよい。
(Low refractive index layer)
As described above, the
低屈折率層には、第1高屈折率層2及び第2高屈折率層4に含まれる誘電性材料又は酸化物半導材料の波長570nmの光に対する屈折率より、波長570nmの光に対する屈折率が低い誘電性材料又は酸化物半導体材料が含まれる。低屈折率層に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料における波長570nmの光に対する屈折率は、第1高屈折率層2及び第2高屈折率層4に含まれる上記材料の波長570nmの光に対する屈折率より、それぞれ0.2以上低いことが好ましく、0.4以上低いことがより好ましい。
The low refractive index layer has a refractive index with respect to light with a wavelength of 570 nm, which is higher than the refractive index with respect to light with a wavelength of 570 nm of the dielectric material or oxide semiconductor material included in the first high
低屈折率層に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料の波長570nmの光の具体的な屈折率は1.8未満であることが好ましく、より好ましくは1.30〜1.6であり、特に好ましくは1.35〜1.5である。なお、低屈折率層の屈折率は主に、低屈折率層に含まれる材料の屈折率や、低屈折率層に含まれる材料の密度で調整される。 The specific refractive index of light having a wavelength of 570 nm of the dielectric material or oxide semiconductor material contained in the low refractive index layer is preferably less than 1.8, more preferably 1.30 to 1.6, Particularly preferred is 1.35 to 1.5. The refractive index of the low refractive index layer is mainly adjusted by the refractive index of the material included in the low refractive index layer and the density of the material included in the low refractive index layer.
低屈折率層に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料は、MgF2、SiO2、AlF3、CaF2、CeF3、CdF3、LaF3、LiF、NaF、NdF3、YF3、YbF3、Ga2O3、LaAlO3、Na3AlF6、Al2O3、MgO及びThO2等でありうる。誘電性材料又は酸化物半導体材料は中でも、MgF2、SiO2、CaF2、CeF3、LaF3、LiF、NaF、NdF3、Na3AlF6、Al2O3、MgO又はThO2であることが好ましく、屈折率が低いとの観点から、MgF2及びSiO2が特に好ましい。低屈折率層には、これらの材料が一種のみ含まれてもよく、二種以上含まれてもよい。
The dielectric material or the oxide semiconductor material included in the low refractive index layer is MgF 2 , SiO 2 , AlF 3 , CaF 2 , CeF 3 , CdF 3 , LaF 3 , LiF, NaF, NdF 3 , YF 3 , YbF 3. , Ga 2 O 3 , LaAlO 3 , Na 3 AlF 6 , Al 2 O 3 , MgO and ThO 2 . Dielectric material or oxide semiconductor materials among others, MgF 2, SiO 2, CaF 2,
低屈折率層の厚さは、10〜150nmであることが好ましく、より好ましくは20〜100nmである。低屈折率層の厚さが10nm以上であると、透明導電体表面の光学アドミッタンスが微調整されやすい。一方、低屈折率層の厚さが150nm以下であれば、透明導電体の厚さが薄くなる。低屈折率層の厚さは、エリプソメーターで測定される。 The thickness of the low refractive index layer is preferably 10 to 150 nm, more preferably 20 to 100 nm. When the thickness of the low refractive index layer is 10 nm or more, the optical admittance on the surface of the transparent conductor is easily finely adjusted. On the other hand, if the thickness of the low refractive index layer is 150 nm or less, the thickness of the transparent conductor is reduced. The thickness of the low refractive index layer is measured with an ellipsometer.
低屈折率層は、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法及び熱CVD法等、一般的な気相成膜法で形成された層であり得る。形成の容易性等の観点から、低屈折率層は、電子ビーム蒸着法又はスパッタ法で形成された層であることが好ましい。 The low refractive index layer may be a layer formed by a general vapor deposition method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plasma CVD method, and a thermal CVD method. From the viewpoint of ease of formation and the like, the low refractive index layer is preferably a layer formed by electron beam evaporation or sputtering.
また、低屈折率層がパターニングされた層である場合、パターニング方法は特に制限されない。低屈折率層は、例えば、所望のパターンを有するマスク等を被形成面に配置して、気相形成法でパターン状に形成された層であってもよく;公知のエッチング法でパターニングされた層であってもよい。 Moreover, when the low refractive index layer is a patterned layer, the patterning method is not particularly limited. The low refractive index layer may be, for example, a layer formed in a pattern by a vapor phase forming method by placing a mask having a desired pattern on the surface to be formed; patterned by a known etching method It may be a layer.
(第3高屈折率層)
本発明の透明導電体10には、低屈折率層上にさらに、透明導電体の導通領域aの光透過性(光学アドミッタンス)を調整する第3高屈折率層を設けてもよい。第3高屈折率層は、透明導電体10の導通領域aにのみ形成されていてもよく、透明導電体10の導通領域a及び絶縁領域bの両方に形成されていてもよい。
(Third high refractive index layer)
In the
第3高屈折率層には、前述の透明基板1の屈折率及び前記低屈折率層の屈折率より高い屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料が含まれることが好ましい。
第3高屈折率層に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料の波長570nmの光に対する具体的な屈折率は1.5より大きいことが好ましく、1.7〜2.5であることがより好ましく、さらに好ましくは1.8〜2.5である。誘電性材料又は酸化物半導体材料の屈折率が1.5より大きいと、第3高屈折率層によって、透明導電体10の導通領域aの光学アドミッタンスが十分に調整される。なお、第3高屈折率層の屈折率は、第3高屈折率層に含まれる材料の屈折率や、第3高屈折率層に含まれる材料の密度で調整される。
The third high refractive index layer preferably includes a dielectric material or an oxide semiconductor material having a refractive index higher than the refractive index of the
The specific refractive index with respect to light having a wavelength of 570 nm of the dielectric material or oxide semiconductor material contained in the third high refractive index layer is preferably larger than 1.5, and more preferably 1.7 to 2.5. More preferably, it is 1.8-2.5. When the refractive index of the dielectric material or the oxide semiconductor material is larger than 1.5, the optical admittance of the conductive region a of the
第3高屈折率層に含まれる誘電性材料又は酸化物半導体材料は、絶縁性の材料であってもよく、導電性の材料であってもよい。誘電性材料又は酸化物半導体材料は、金属酸化物又はZnSであることが好ましい。金属酸化物の例には、前述の第1高屈折率層2又は第2高屈折率層4に含まれる金属酸化物が含まれる。第3高屈折率層には、当該金属酸化物又はZnSが一種のみ含まれてもよく、二種以上が含まれてもよい。また、金属酸化物やZnSとともに、SiO2等の誘電性材料が含まれてもよい。
The dielectric material or oxide semiconductor material contained in the third high refractive index layer may be an insulating material or a conductive material. The dielectric material or oxide semiconductor material is preferably a metal oxide or ZnS. Examples of the metal oxide include the metal oxide contained in the first high
第3高屈折率層の厚さは特に制限されず、好ましくは1〜40nmであり、さらに好ましくは5〜20nmである。第3高屈折率層の厚さが上記範囲であると、透明導電体10の導通領域aの光学アドミッタンスが十分に調整される。第3高屈折率層の厚さは、エリプソメーターで測定される。
The thickness of the third high refractive index layer is not particularly limited and is preferably 1 to 40 nm, and more preferably 5 to 20 nm. When the thickness of the third high refractive index layer is in the above range, the optical admittance of the conductive region a of the
第3高屈折率層の形成方法は特に制限されず、第1高屈折率層2や第2高屈折率層4と同様の方法で形成された層でありうる。
The method for forming the third high refractive index layer is not particularly limited, and may be a layer formed by the same method as the first high
≪透明導電体の光学アドミッタンスについて≫
透明導電体の透過領域aの表面(透明導電体において透明基板とは反対側の表面)の反射率Rは、光が入射する媒質の光学アドミッタンスYenvと、透明導電体の透過領域aの表面の等価アドミッタンスYEとから定まる。ここで光が入射する媒質とは、透明導電体に入射する光が、その入射直前に通過する部材又は環境であって;有機樹脂からなる部材、若しくは環境をいう。光が入射する媒質の光学アドミッタンスYenvと、透明導電体の表面の等価アドミッタンスYEとの関係は以下の式で表される。
The reflectance R of the surface of the transparent conductor transmission region a (the surface of the transparent conductor opposite to the transparent substrate) is determined by the optical admittance Y env of the medium on which light is incident and the surface of the transparent conductor transmission region a. determined from the equivalent admittance Y E. Here, the medium on which the light is incident refers to a member or environment through which light incident on the transparent conductor passes immediately before the incident; a member or environment made of an organic resin. The relationship between the optical admittance Y env of the medium on which light is incident and the equivalent admittance Y E of the surface of the transparent conductor is expressed by the following equation.
前記媒質の光学アドミッタンスYenvは、電場強度と磁場強度との比の値(H/E)から求められ、通常、媒質の屈折率nenvと同一である。一方、透明導電体の透過領域aの表面の等価アドミッタンスYEは、透過領域aを構成する層の光学アドミッタンスYから求められる。例えば透明導電体(透過領域a)が1層からなる場合には、透明導電体の等価アドミッタンスYEは、当該層の光学アドミッタンスY(屈折率)と等しくなる。 The optical admittance Y env of the medium is obtained from the value (H / E) of the ratio between the electric field strength and the magnetic field strength, and is usually the same as the refractive index n env of the medium. On the other hand, the equivalent admittance Y E of the surface of the transparent region a of the transparent conductor is determined from the optical admittance Y of the layers constituting the transparent region a. For example, when the transparent conductor (transmission region a) consists of one layer, the equivalent admittance Y E of the transparent conductor is equal to the of the layer optical admittance Y (refractive index).
一方、透明導電体(透過領域a)が積層体からなる場合、1層目からx層目までの積層体の光学アドミッタンスYx(Ex Hx)は、1層目から(x−1)層目までの積層体の光学アドミッタンスYx−1(Ex−1 Hx−1)と、特定のマトリクスとの積で表され;具体的には以下の式(1)又は式(2)にて求められる。 On the other hand, when the transparent conductor (transmission region a) is composed of a laminate, the optical admittance Y x (E x H x ) of the laminate from the first layer to the x layer is from the first layer (x−1). It is represented by the product of the optical admittance Y x-1 (E x-1 H x-1 ) of the laminate up to the layer and a specific matrix; specifically, the following formula (1) or formula (2) Is required.
・x層目が誘電性材料又は酸化物半導体材料からなる層である場合
・x層目が理想金属層である場合
そして、x層目が最表層であるときの、透明基板から最表層までの積層物の光学アドミッタンスYx(Ex Hx)が、当該透明導電体の等価アドミッタンスYEとなる。 When the x-th layer is the outermost layer, the optical admittance Y x (E x H x ) of the laminate from the transparent substrate to the outermost layer becomes the equivalent admittance Y E of the transparent conductor.
図6に、例えば、透明基板/第1高屈折率層(ZnS−SiO2)/第1硫化防止層(ITO)/透明金属層(Ag)/第2高屈折率層(ZnS−SiO2)を備える透明導電体の導通領域aの波長570nmのアドミッタンス軌跡を示した。グラフの横軸は、当該領域の光学アドミッタンスYをx+iyで表したときの実部;つまり当該式におけるxであり、縦軸は光学アドミッタンスの虚部;つまり当該式におけるyである。なお、上記例の透明導電体では、第1硫化防止層は厚さが十分に薄いため、その光学アドミッタンスは無視できる。 In FIG. 6, for example, transparent substrate / first high refractive index layer (ZnS—SiO 2 ) / first antisulfurization layer (ITO) / transparent metal layer (Ag) / second high refractive index layer (ZnS—SiO 2 ) The admittance locus | trajectory of wavelength 570nm of the conduction | electrical_connection area | region a of a transparent conductor provided with was shown. The horizontal axis of the graph is the real part when the optical admittance Y of the region is represented by x + iy; that is, x in the equation, and the vertical axis is the imaginary part of the optical admittance; that is, y in the equation. In the transparent conductor of the above example, the first sulfidation preventing layer is sufficiently thin, and thus its optical admittance can be ignored.
図6において、アドミッタンス軌跡の最終座標が、導通領域aの等価アドミッタンスYEである。そして、等価アドミッタンスYEの座標(xE,yE)と、光が入射する媒質のアドミッタンス座標Yenv(nenv,0)(図示せず)との距離が、透明導電体の導通領域aの表面の反射率Rに比例する。 6, the last coordinate in the admittance locus is equivalent admittance Y E conductive region a. The distance between the coordinate (x E , y E ) of the equivalent admittance Y E and the admittance coordinate Y env (n env , 0) (not shown) of the medium on which the light is incident is determined by the conduction region a of the transparent conductor. It is proportional to the surface reflectance R.
ここで、本発明の透明導電体では、透明金属層の高屈折率層側の表面の波長570nmにおける光学アドミッタンスをY1(=x1+iy1)とし、透明金属層の中間層側の表面の波長570nmにおける光学アドミッタンスをY2(=x2+iy2)とした場合に、x1及びx2のうちいずれか一方、若しくは両方が1.6以上であることが好ましい。x1又はx2のうちいずれか一方が、1.6以上であると透明導電体の光透過性が高まりやすい。その理由を以下に説明する。 Here, in the transparent conductor of the present invention, the optical admittance at a wavelength of 570 nm of the surface of the transparent metal layer on the high refractive index layer side is Y1 (= x 1 + ii 1 ), and the wavelength of the surface on the intermediate layer side of the transparent metal layer is When the optical admittance at 570 nm is Y2 (= x 2 + iy 2 ), it is preferable that either one or both of x 1 and x 2 is 1.6 or more. either one of x 1 and x 2 are, it tends enhanced light transmission of the transparent conductor If it is 1.6 or more. The reason will be described below.
透明導電体を構成する各層どうしの界面のアドミッタンスYと、各層に存在する電場強度Eとの間には、下記関係式が成り立つ。
したがって、上記x1及びx2のうち、いずれか一方、若しくは両方が1.6以上であることが好ましく、より好ましくは1.8以上であり、さらに好ましくは2.0以上である。x1及びx2のうち、いずれか一方が1.6以上であればよいが、特にx1が1.6以上であることが好ましい。またx1及びx2は、7.0以下であることが好ましく、より好ましくは5.5以下である。x1は、第1高屈折率層の屈折率や、第1高屈折率層の厚さ等で調整される。x2は、x1の値や透明金属層の屈折率、第一透明金属層の厚さ等によって調整される。例えば、第1高屈折率層の屈折率が高い場合や、第1高屈折率層の厚さがある程度厚い場合には、x1及びx2の値が大きくなりやすい。またx1とx2との差の絶対値(|x1−x2|)は1.5以下であることが好ましく、より好ましくは1.0以下であり、さらに好ましくは0.8以下である。 Accordingly, either one or both of x 1 and x 2 is preferably 1.6 or more, more preferably 1.8 or more, and further preferably 2.0 or more. Any one of x 1 and x 2 may be 1.6 or more, but x 1 is particularly preferably 1.6 or more. The x 1 and x 2 is preferably 7.0 or less, more preferably 5.5 or less. x 1 is the refractive index of the first high refractive index layer and is adjusted by the thickness and the like of the first high refractive index layer. x 2 is the refractive index of x 1 values and transparent metal layer is adjusted by the thickness or the like of the first transparent metal layer. For example, if and refractive index of the first high refractive index layer is high, when the thickness of the first high refractive index layer is somewhat thicker, the value of x 1 and x 2 tends to increase. Further, the absolute value (| x 1 −x 2 |) of the difference between x 1 and x 2 is preferably 1.5 or less, more preferably 1.0 or less, and further preferably 0.8 or less. is there.
また、特定波長(本発明では570nm)におけるアドミッタンス軌跡は、グラフの横軸を中心に線対称であることが好ましい。アドミッタンス軌跡が、グラフの横軸を中心に線対称であると、特定波長以外の波長(例えば450nmや700nm)における等価アドミッタンスYEの座標が、一定になりやすく、いずれの波長においても、反射率Rが小さくなる。したがって、上記Y1の虚部の座標y1と、Y2の虚部の座標y2が、y1×y2≦0を満たすことが好ましい。さらに、|y1+y2|が0.8未満であることが好ましく、より好ましくは0.5以下、さらに好ましくは0.3以下である。 In addition, the admittance locus at a specific wavelength (570 nm in the present invention) is preferably line symmetric with respect to the horizontal axis of the graph. Admittance locus and is centered symmetrically on the horizontal axis of the graph, the coordinates of the equivalent admittance Y E is at a wavelength other than the specific wavelength (e.g. 450nm or 700 nm), likely to be constant, at any wavelength, reflectance R becomes smaller. Therefore, a coordinate y 1 of the imaginary part of the Y1, the coordinate y 2 of the imaginary part of the Y2, it is preferable to satisfy the y 1 × y 2 ≦ 0. Furthermore, | y 1 + y 2 | is preferably less than 0.8, more preferably 0.5 or less, and still more preferably 0.3 or less.
さらに、前述のy1が十分に大きいことが好ましい。前述のように、透明金属層の光学アドミッタンスは虚部の値が大きく、アドミッタンス軌跡が縦軸(虚部)方向に大きく移動する。そのため、y1が十分に大きければ、アドミッタンス座標の虚部の絶対値が適切な範囲に収まりやすく、アドミッタンス軌跡が線対称になりやすい。y1は0.2以上であることが好ましく、より好ましくは0.3〜1.5であり、さらに好ましくは0.3〜1.0である。一方、前述のy2は、−0.3〜−2.0であることが好ましく、より好ましくは−0.6〜−1.5である。 Furthermore, it is preferable that the aforementioned y 1 is sufficiently large. As described above, the value of the imaginary part of the optical admittance of the transparent metal layer is large, and the admittance locus greatly moves in the direction of the vertical axis (imaginary part). Therefore, if y 1 is sufficiently large, the absolute value of the imaginary part of the admittance coordinates is likely to be within an appropriate range, and the admittance locus is likely to be line symmetric. y 1 is preferably 0.2 or more, more preferably 0.3 to 1.5, and still more preferably 0.3 to 1.0. On the other hand, y 2 described above is preferably −0.3 to −2.0, and more preferably −0.6 to −1.5.
一方、導通領域aの波長570nmの光の等価アドミッタンス座標(xE,yE)と、透明導電体の第2高屈折率層側の表面と接する部材若しくは環境(媒質)の波長570nmの光の等価アドミッタンス座標(nenv,0)との距離((xE−nenv)2+(yE)2)0.5)は、0.5未満であることが好ましく、さらに好ましくは0.3以下である。上記距離が0.5未満であれば、導通領域aの表面の反射率Raが十分に小さくなり、導通領域aの光透過性が高まる。 On the other hand, the equivalent admittance coordinates (x E , y E ) of light having a wavelength of 570 nm in the conduction region a and the light of wavelength 570 nm of the member or environment (medium) in contact with the surface on the second high refractive index layer side of the transparent conductor. The distance ((x E −n env ) 2 + (y E ) 2 ) 0.5 ) from the equivalent admittance coordinates (n env , 0) is preferably less than 0.5, more preferably 0.3. It is as follows. If the said distance is less than 0.5, the reflectance Ra of the surface of the conduction | electrical_connection area | region a will become small enough, and the light transmittance of the conduction | electrical_connection area | region a will increase.
さらに、透明金属層3がパターニングされている場合には、導通領域aの波長570nmの光の等価アドミッタンス座標(xE,yE)と、絶縁領域bの波長570nmの光の等価アドミッタンス座標((xb,yb)で表す)との距離、((xE−xb)2+(yE−yb)2)0.5)が0.5未満であることが好ましく、より好ましくは0.3以下である。導通領域aの等価アドミッタンスYEの座標と、絶縁領域bの等価アドミッタンスYbの座標とが十分に近くなると、これらのパターンが視認され難くなる。またさらに、|(xenv−xb)2+(Yenv−yb)2−(xenv−xE)2+(Yenv−yE)2|が0.1以下であることが好ましい。当該値を満たすと、導通領域a及び絶縁領域bがいずれも視認され難くなる。
Further, when the
≪透明導電体の物性について≫
本発明の透明導電体の波長400〜800nmの光の平均透過率は、導通領域a及び絶縁領域bのいずれにおいても83%以上であることが好ましく、より好ましくは85%以上であり、さらに好ましくは88%以上である。上記波長範囲における平均透過率が83%以上であると、透明導電体を、可視光に対して高い透明性が要求される用途に適用することができる。
≪Physical properties of transparent conductor≫
The average transmittance of light having a wavelength of 400 to 800 nm of the transparent conductor of the present invention is preferably 83% or more, more preferably 85% or more, and even more preferably in both the conduction region a and the insulation region b. Is 88% or more. When the average transmittance in the above wavelength range is 83% or more, the transparent conductor can be applied to applications requiring high transparency to visible light.
一方、透明導電体の波長400〜1000nmの光の平均透過率は、導通領域a及び絶縁領域bのいずれにおいても80%以上であることが好ましく、より好ましくは83%以上、さらに好ましくは85%以上である。波長400〜1000nmの光の平均透過率が80%以上であると、広い波長範囲の光に対して透明性が要求される用途、例えば太陽電池用の透明導電膜等にも透明導電体を適用することができる。 On the other hand, the average transmittance of light having a wavelength of 400 to 1000 nm of the transparent conductor is preferably 80% or more in both the conduction region a and the insulation region b, more preferably 83% or more, and still more preferably 85%. That's it. When the average transmittance of light having a wavelength of 400 to 1000 nm is 80% or more, the transparent conductor is also applied to applications requiring transparency with respect to light in a wide wavelength range, such as a transparent conductive film for solar cells. can do.
一方、透明導電体の波長400〜800nmの光の平均吸収率は、導通領域a及び絶縁領域bのいずれにおいても10%以下であることが好ましく、より好ましくは8%以下であり、さらに好ましくは7%以下である。また、透明導電体の波長400〜800nmの光の吸収率の最大値は、導通領域a及び絶縁領域bのいずれにおいても15%以下であることが好ましく、より好ましくは10%以下であり、さらに好ましくは9%以下である。一方、透明導電体の波長500〜700nmの光の平均反射率は、導通領域a及び絶縁領域bのいずれにおいても、20%以下であることが好ましく、より好ましくは15%以下であり、さらに好ましくは10%以下である。透明導電体の平均吸収率及び平均反射率が低いほど、前述の平均透過率が高まる。 On the other hand, the average absorptance of light having a wavelength of 400 to 800 nm of the transparent conductor is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, and still more preferably in both the conduction region a and the insulation region b. 7% or less. In addition, the maximum value of the light absorptance of the transparent conductor having a wavelength of 400 to 800 nm is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, both in the conduction region a and the insulation region b. Preferably it is 9% or less. On the other hand, the average reflectance of light having a wavelength of 500 to 700 nm of the transparent conductor is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, and even more preferably in both the conduction region a and the insulation region b. Is 10% or less. The lower the average absorptance and average reflectance of the transparent conductor, the higher the aforementioned average transmittance.
上記平均透過率及び平均反射率は、透明導電体の使用環境下での透過率及び反射率であることが好ましい。具体的には、透明導電体が有機樹脂と貼り合わせて使用される場合には、透明導電体上に有機樹脂からなる層を配置して透過率及び反射率を測定することが好ましい。一方、透明導電体が大気中で使用される場合には、大気中での透過率及び反射率を測定することが好ましい。透過率及び反射率は、透明導電体の表面の法線に対して5°傾けた角度から測定光を入射させて分光光度計で測定する。吸収率は、100−(透過率+反射率)の計算式より算出される。 The average transmittance and the average reflectance are preferably the transmittance and the reflectance under the usage environment of the transparent conductor. Specifically, when the transparent conductor is used by being bonded to an organic resin, it is preferable to measure the transmittance and the reflectance by disposing a layer made of the organic resin on the transparent conductor. On the other hand, when the transparent conductor is used in the air, it is preferable to measure the transmittance and reflectance in the air. The transmittance and the reflectance are measured with a spectrophotometer by allowing measurement light to enter from an angle inclined by 5 ° with respect to the normal of the surface of the transparent conductor. The absorptance is calculated from a calculation formula of 100− (transmittance + reflectance).
また透明導電体10に導通領域a及び絶縁領域bが含まれる場合、導通領域aの反射率及び絶縁領域bの反射率がそれぞれ近似することが好ましい。具体的には、導通領域aの視感反射率と、絶縁領域bの視感反射率との差ΔRが5%以下であることが好ましく、3%以下であることがより好ましく、さらに好ましくは1%以下であり、特に好ましくは0.3%以下である。一方、導通領域a及び絶縁領域bの視感反射率は、それぞれ5%以下であることが好ましく、より好ましくは3%以下であり、さらに好ましくは1%以下である。視感反射率は、分光光度計(U4100;日立ハイテクノロジーズ社製)で測定されるY値である。
Moreover, when the conductive region a and the insulating region b are included in the
また透明導電体10に導通領域a及び絶縁領域bが含まれる場合、いずれの領域においても、L*a*b*表色系におけるa*値及びb*値は±30以内であることが好ましく、より好ましくは±5以内であり、さらに好ましくは±3.0以内であり、特に好ましくは±2.0以内である。L*a*b*表色系におけるa*値及びb*値が±30以内であれば、導通領域a及び絶縁領域bのいずれの領域も無色透明に観察される。L*a*b*表色系におけるa*値及びb*値は、分光光度計で測定される。
When the
透明導電体の導通領域aの表面電気抵抗値は、50Ω/□以下であることが好ましく、さらに好ましくは30Ω/□以下である。導通領域の表面電気抵抗値が50Ω/□以下である透明導電体は、静電容量方式のタッチパネル用の透明導電パネル等に適用できる。導通領域aの表面電気抵抗値は、透明金属層の厚さ等によって調整される。導通領域aの表面電気抵抗値は、例えばJIS K7194、ASTM D257等に準拠して測定される。また、市販の表面電気抵抗率計によっても測定される。 The surface electrical resistance value of the conductive region a of the transparent conductor is preferably 50Ω / □ or less, more preferably 30Ω / □ or less. A transparent conductor having a surface electric resistance value of 50 Ω / □ or less in the conduction region can be applied to a transparent conductive panel for a capacitive touch panel. The surface electrical resistance value of the conduction region a is adjusted by the thickness of the transparent metal layer and the like. The surface electrical resistance value of the conduction region a is measured according to, for example, JIS K7194, ASTM D257, and the like. It is also measured by a commercially available surface electrical resistivity meter.
≪透明導電体の用途≫
前述の透明導電体は、液晶、プラズマ、有機エレクトロルミネッセンス及びフィールドエミッションなど各種方式のディスプレイをはじめ、タッチパネルや携帯電話、電子ペーパー、各種太陽電池及び各種エレクトロルミネッセンス調光素子など様々なオプトエレクトロニクスデバイスの基板等に好ましく用いることができる。
≪Use of transparent conductor≫
The transparent conductors described above are used in various optoelectronic devices such as liquid crystal, plasma, organic electroluminescence, field emission, and other types of displays, as well as touch panels, mobile phones, electronic paper, various solar cells, and various electroluminescence dimming elements. It can be preferably used for a substrate or the like.
このとき、透明導電体の表面(例えば、透明基板と反対側の表面)は、接着層等を介して、他の部材と貼り合わせられてもよい。この場合には、前述のように、透明導電体の表面の等価アドミッタンス座標と、接着層のアドミッタンス座標と、がそれぞれ近似することが好ましい。これにより、透明導電体と接着層との界面での反射が抑制される。 At this time, the surface of the transparent conductor (for example, the surface opposite to the transparent substrate) may be bonded to another member via an adhesive layer or the like. In this case, as described above, it is preferable that the equivalent admittance coordinates of the surface of the transparent conductor and the admittance coordinates of the adhesive layer approximate each other. Thereby, reflection at the interface between the transparent conductor and the adhesive layer is suppressed.
一方、透明導電体の表面が空気と接するような構成で使用される場合には、透明導電体の表面のアドミッタンス座標と、空気のアドミッタンス座標と、がそれぞれ近似することが好ましい。これにより、透明導電体と空気との界面での光の反射が抑制される。 On the other hand, when used in a configuration in which the surface of the transparent conductor is in contact with air, it is preferable that the admittance coordinates of the surface of the transparent conductor and the admittance coordinates of the air approximate each other. Thereby, reflection of light at the interface between the transparent conductor and air is suppressed.
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
例えば、広帯域反射防止する目的で、透明金属層の上下層の少なくとも一方に高屈折率材料(波長570nmの光に対する屈折率が1.8以上)を用いてもよい。これにより、可視光(450〜700nm)の範囲をほぼ均一で、かつ80%以上の透過率に保つことができる。ただし、この場合の透明金属層の厚さは5〜20nmであることが望ましい。
透明金属層の厚さが5nm以上であると、プラズモン吸収が顕著に増大することを回避でき、人工的に初期成長核を施した上で透明金属層の形成を行い、かつ低温で透明金属層を形成しても充分な透過率を得ることが容易となる。また、透明金属層の厚さが20nm以下であると、実用的な反射率の低減が可能であり、充分な反射防止機能を保つことが容易となる。
望ましくは波長570nmの光に対する屈折率が1.8以上であることであるが、低屈折率、高屈折率を交互に組み合わせることで、どちらか一方の透明金属層の界面における
For example, for the purpose of preventing broadband reflection, a high refractive index material (with a refractive index of 1.8 or more for light having a wavelength of 570 nm) may be used for at least one of the upper and lower layers of the transparent metal layer. Thereby, the range of visible light (450-700 nm) can be kept substantially uniform and the transmittance of 80% or more. However, the thickness of the transparent metal layer in this case is desirably 5 to 20 nm.
When the thickness of the transparent metal layer is 5 nm or more, it is possible to avoid a significant increase in plasmon absorption, and after forming an initial growth nucleus artificially, the transparent metal layer is formed at a low temperature. Even if it is formed, it becomes easy to obtain a sufficient transmittance. Further, when the thickness of the transparent metal layer is 20 nm or less, practical reflectance can be reduced, and it becomes easy to maintain a sufficient antireflection function.
Desirably, the refractive index for light having a wavelength of 570 nm is 1.8 or more, but by alternately combining a low refractive index and a high refractive index, at the interface of either one of the transparent metal layers.
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例において「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量%」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "mass%" is represented.
まず、下記のようにして、第1高屈折率層、透明金属層及び第2高屈折率層を形成できる材料について、エッチング速度を測定した。
なお、本実施例において、エッチング速度が測定されたのは、Ag合金(Ag中にAuが1.5原子%、Cuが0.5原子%含まれる合金)、Ag、ZnS、IGZO、ZnS−TiO2、ZnS−Nb2O5、ZnS−Ta2O5、ZnS−SnO2、ZnS−HfO2、ZnS−SiO2、ZnO、ZnS−Ga2O3である。
First, the etching rate was measured about the material which can form a 1st high refractive index layer, a transparent metal layer, and a 2nd high refractive index layer as follows.
In this example, the etching rate was measured for an Ag alloy (an alloy containing 1.5 atomic% of Au and 0.5 atomic% of Cu in Ag), Ag, ZnS, IGZO, ZnS- TiO 2, ZnS-Nb 2 O 5, ZnS-Ta 2 O 5, ZnS-
なお、以下の透明導電体〔1〕〜透明導電体〔25〕において使用される、ZnSと添加物とからなる材料である、ZnS−TiO2、ZnS−Nb2O5、ZnS−Ta2O5、ZnS−SnO2、ZnS−HfO2、ZnS−SiO2及びZnS−Ga2O3については全て、それぞれ、ZnSと添加物との含有比がモル比で80:20のものを使用した。 Incidentally, ZnS—TiO 2 , ZnS—Nb 2 O 5 , ZnS—Ta 2 O, which are materials composed of ZnS and additives, used in the following transparent conductor [1] to transparent conductor [25]. 5 , ZnS—SnO 2 , ZnS—HfO 2 , ZnS—SiO 2, and ZnS—Ga 2 O 3 were all used with a molar ratio of ZnS and additive of 80:20.
エッチング速度の測定は、以下のようにして行った。
ガラス上に、上述の材料からなる膜を厚さ30〜400nm、径30cmの大きさで形成し、当該膜の半分をマスクした状態で、残りの半分はそのままの状態でエッチング液(液温45℃)に浸漬した。2秒又は300秒後の膜厚の減少を測定し、単位時間あたりの膜厚の減少を、エッチング速度として算出した。
なお、膜厚測定には、オリンパス製USPM−RUIII反射率測定器を使用し、膜の反射率から膜厚を算出した。
The etching rate was measured as follows.
On the glass, a film made of the above-described material is formed with a thickness of 30 to 400 nm and a diameter of 30 cm, half of the film is masked, and the other half is left as it is. C.). The decrease in film thickness after 2 seconds or 300 seconds was measured, and the decrease in film thickness per unit time was calculated as the etching rate.
In addition, the film thickness was calculated from the reflectivity of the film by using an Olympus USPM-RUIII reflectometer.
なお、エッチング速度の測定に使用したエッチング液は、下記液A〜液Eである。
液A‥林純薬製Pure Etch DE100
液B‥林純薬製Clean etch 100
液C‥林純薬製Clean etch 102
液D‥関東化学製開発品混酸 SEA−5
液E‥関東化学製開発品混酸 SEA−1
In addition, the etching liquid used for the measurement of an etching rate is the following liquid A-liquid E.
Liquid A Pure Pure DE 100 manufactured by Hayashi Junyaku
Liquid B: Clean etch 100 made by Hayashi Junyaku
Liquid C: Clean Etch 102 made by Hayashi Junyaku
Liquid D ··· Mixed acid SEA-5 developed by Kanto Chemical
Liquid E: Kanto Chemical Co., Ltd. developed product mixed acid SEA-1
各成膜材料におけるエッチング速度の測定結果を表1に示す。 Table 1 shows the measurement results of the etching rate for each film forming material.
[透明導電体の作製]
本実施例では、透明導電体を構成する各層をロールtoロール方式で連続して積層して積層体を作製した。次いで、この積層体をパターニングすることで、以下の透明導電体〔1〕〜透明導電体〔30〕を作製した。
なお、以下に示す屈折率は、全て温度25℃における値である。
[Production of transparent conductor]
In this example, each layer constituting the transparent conductor was continuously laminated by a roll-to-roll method to produce a laminate. Then, the following transparent conductor [1] to transparent conductor [30] were produced by patterning this laminate.
The refractive indexes shown below are all values at a temperature of 25 ° C.
<透明導電体〔1〕の作製>
シクロオレフィンポリマー(COP)上(透明基板、波長570nmの光に対する屈折率は1.52)に、下記の層を積層して透明導電体〔1〕を作製した。
<Preparation of transparent conductor [1]>
On the cycloolefin polymer (COP) (transparent substrate, refractive index with respect to light having a wavelength of 570 nm is 1.52), the following layers were laminated to produce a transparent conductor [1].
(第1高屈折率層の形成)
厚さ70μmのCOPの片面に、シンクロン製BMC−800T蒸着機を用いて、抵抗加熱で上述のZnS−TiO2からなる第1高屈折率層を40nmの厚さに形成した。このときの投入電流値は210A、形成速度は0.5nm/s(5Å/s)とした。
なお、ZnSとSiO2との比率(モル比)は、80:20であり、第1高屈折率層の波長570nmの光に対する屈折率は2.14であった。
(Formation of the first high refractive index layer)
A first high refractive index layer made of ZnS—TiO 2 was formed to a thickness of 40 nm on one side of a COP having a thickness of 70 μm by resistance heating using a BMC-800T vapor deposition machine manufactured by SYNCHRON. The input current value at this time was 210 A, and the formation rate was 0.5 nm / s (5 Å / s).
The ratio (molar ratio) between ZnS and SiO 2 was 80:20, and the refractive index of the first high refractive index layer with respect to light having a wavelength of 570 nm was 2.14.
(第1硫化防止層の形成)
第1高屈折率層上に、シンクロン製BMC−800T蒸着機を用いて、抵抗加熱でZnOからなる第1硫化防止層を1nmの厚さに形成した。このときの投入電流値は210A、形成速度は0.5nm/s(5Å/s)とした。
(Formation of first antisulfurization layer)
On the first high refractive index layer, a first anti-sulfurization layer made of ZnO was formed to a thickness of 1 nm by resistance heating using a BMC-800T vapor deposition machine made by SYNCHRON. The input current value at this time was 210 A, and the formation rate was 0.5 nm / s (5 Å / s).
(透明金属層の形成)
第1硫化防止層上に、シンクロン製BMC−800T蒸着機を用いて、抵抗加熱で上述のAgからなる透明金属層を7nmの厚さに形成した。このときの投入電流値は210A、形成速度は1.2nm/s(12Å/s)とした。
(Formation of transparent metal layer)
On the first sulfidation prevention layer, a transparent metal layer made of Ag was formed to a thickness of 7 nm by resistance heating using a BMC-800T vapor deposition machine manufactured by SYNCHRON. The input current value at this time was 210 A, and the formation rate was 1.2 nm / s (12 Å / s).
(第2硫化防止層の形成)
透明金属層上に、シンクロン製BMC−800T蒸着機を用いて、抵抗加熱でZnOからなる第2硫化防止層を1nmの厚さに形成した。このときの投入電流値は210A、形成速度は0.5nm/s(5Å/s)とした。
(Formation of second sulfurization prevention layer)
On the transparent metal layer, a second antisulfurization layer made of ZnO was formed to a thickness of 1 nm by resistance heating using a BMC-800T vapor deposition machine manufactured by SYNCHRON. The input current value at this time was 210 A, and the formation rate was 0.5 nm / s (5 Å / s).
(第2高屈折率層の形成)
第2硫化防止層上に、シンクロン製BMC−800T蒸着機を用いて、抵抗加熱で上述のZnS−TiO2からなる第2高屈折率層を40nmの厚さに形成した。このときの投入電流値は210A、形成速度は0.5nm/s(5Å/s)とした。なお、波長570nmの光に対する屈折率は、第1高屈折率層と同値である。
(Formation of second high refractive index layer)
On the second antisulfurization layer, a second high refractive index layer made of ZnS—TiO 2 was formed to a thickness of 40 nm by resistance heating using a BMC-800T vapor deposition machine manufactured by SYNCHRON. The input current value at this time was 210 A, and the formation rate was 0.5 nm / s (5 Å / s). In addition, the refractive index with respect to the light of wavelength 570nm is the same value as a 1st high refractive index layer.
(透明導電体のパターニング)
次いで、図5に記載のパターニング方法にしたがって、図3に記載の導通領域aと、絶縁領域bを有するパターンを形成した。
(Patterning of transparent conductor)
Next, in accordance with the patterning method shown in FIG. 5, a pattern having the conductive region a and the insulating region b shown in FIG. 3 was formed.
レジスト膜6を形成する前に、上記作製した透明導電体〔1〕について、超音波洗浄処理を行った。洗浄液として、花王社製の洗剤「クリンスルーKS−3030(10%)」を用いて、超音波洗浄処理を、25℃で4分間行った。次いで、25℃の純水で水洗を5回行った後、25℃の純水にて超音波洗浄を4分間で2回行った。最後に、スピンコーターで水を飛散させたのち、オーブンで乾燥させた。
Before forming the resist
次いで、洗浄した透明導電体〔1〕上に、レジストとして、東京応化工業社製のOFPR−800LBをスピンコーティング法により、2000rpmで30秒間の塗布、乾燥を行い、厚さ1μmのレジスト膜6を形成した。
Next, on the cleaned transparent conductor [1], OFPR-800LB manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was applied as a resist by spin coating, and dried at 2000 rpm for 30 seconds to form a resist
次いで、マスク7を介して、60mJの条件で紫外線を照射し、現像液として、トクヤマ社製のポジ型フォトレジスト用現像液「トクソーSD−1」(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)を用いて現像した。
Next, ultraviolet rays were irradiated through the
次いで、上述の液C(液温45℃)にて、一括エッチングし、ライン状の導通領域aと絶縁領域bとが交互に配置されるパターンを形成した。なお、導通領域a及び絶縁領域bのラインの幅は、ともに20μmとした。 Next, batch etching was performed with the above-described liquid C (liquid temperature: 45 ° C.) to form a pattern in which line-shaped conductive regions a and insulating regions b were alternately arranged. The line widths of the conduction region a and the insulation region b were both 20 μm.
最後に、アセトンを用いて、残留しているレジスト膜6を剥離して、パターニングされた透明導電体〔1〕を作製した。
Finally, the remaining resist
<透明導電体〔2〕〜透明導電体〔24〕の作製>
透明基板、透明金属層、第1高屈折率層及び第2高屈折率層を表2に記載の材料を用いたほかは、透明導電体〔1〕と同様にして、パターニングされた透明導電体〔2〕〜透明導電体〔24〕を作製した。
<Preparation of Transparent Conductor [2] to Transparent Conductor [24]>
A transparent conductor patterned in the same manner as the transparent conductor [1] except that the transparent substrate, the transparent metal layer, the first high refractive index layer and the second high refractive index layer are made of the materials shown in Table 2. [2] to transparent conductor [24] were prepared.
<透明導電体〔25〕の作製>
第1硫化防止層及び第2硫化防止層を形成せず、透明基板、透明金属層、第1高屈折率層及び第2高屈折率層を表2に記載の材料を用いて形成したほかは、透明導電体〔1〕と同様にして、パターニングされた透明導電体〔25〕を作製した。
<Preparation of transparent conductor [25]>
The first anti-sulfurization layer and the second anti-sulfurization layer were not formed, but the transparent substrate, the transparent metal layer, the first high refractive index layer, and the second high refractive index layer were formed using the materials shown in Table 2. A patterned transparent conductor [25] was produced in the same manner as the transparent conductor [1].
<透明導電体〔26〕〜透明導電体〔30〕の作製>
透明導電体〔26〕〜透明導電体〔30〕については、ZnSとSiO2との比率(モル比)を、それじれ、96:4、90:10、70:30、60:40及び30:70としたいほかは、透明導電体〔16〕と同様にして、パターニングされた透明導電体〔26〕〜透明導電体〔30〕を作製した。
なお、透明導電体〔26〕〜透明導電体〔30〕における高屈折率層のエッチング速度は、それぞれ、5.37、12.45、16.21、9.75、0.11であった。
<Preparation of Transparent Conductor [26] to Transparent Conductor [30]>
For the transparent conductor [26] to the transparent conductor [30], the ratio (molar ratio) of ZnS to SiO 2 was 96: 4, 90:10, 70:30, 60:40 and 30: respectively. The patterned transparent conductor [26] to transparent conductor [30] were produced in the same manner as the transparent conductor [16] except that 70 was desired.
The etching rates of the high refractive index layer in the transparent conductor [26] to the transparent conductor [30] were 5.37, 12.45, 16.21, 9.75, and 0.11, respectively.
なお、透明基板、第1高屈折率層及び第2高屈折率層に使用した材料の波長570nmの光に対する屈折率は、下記のとおりである。
COP…1.53
ガラスフィルム…1.52
PET…1.64
PC…1.59
ZnS−TiO2…2.38
ZnS−Nb2O5…2.35
ZnS−Ta2O5…2.21
ZnS−SnO2…2.14
ZnS−HfO2…2.21
ZnS−SiO2…2.15
ZnS−Ga2O3…2.17
IGZO…2.09
In addition, the refractive index with respect to the light of wavelength 570nm of the material used for the transparent substrate, the 1st high refractive index layer, and the 2nd high refractive index layer is as follows.
COP ... 1.53
Glass film ... 1.52
PET ... 1.64
PC ... 1.59
ZnS-TiO 2 ... 2.38
ZnS-Nb 2 O 5 ... 2.35
ZnS-Ta 2 O 5 ... 2.21
ZnS-SnO 2 ... 2.14
ZnS-HfO 2 ... 2.21
ZnS-SiO 2 ... 2.15
ZnS-Ga 2 O 3 ... 2.17
IGZO ... 2.09
<透明導電体〔1〕〜透明導電体〔30〕の評価>
透明導電体〔1〕〜透明導電体〔30〕についての評価は、次のように実施した。
<Evaluation of Transparent Conductor [1] to Transparent Conductor [30]>
Evaluation about transparent conductor [1]-transparent conductor [30] was implemented as follows.
(光透過率の測定)
上記作製した各透明導電体について、以下のように光透過率及び光の吸収率を測定した。
各透明導電体の第2高屈折率層側の表面に、マッチングオイル(ニコン社製 屈折率=1.52)を塗布した。そして、透明導電体とコーニング社製無アルカリガラス基板(EAGLE XG(厚さ7mm×縦30mm×横30mm)とを貼り合わせた。そして、無アルカリガラス基板側から、透明導電体の透過率を測定した。このとき、無アルカリガラス基板の表面の法線に対して、5°傾けた角度から、導通領域に測定光(例えば、波長400〜800nmの光)を入射させ、日立ハイテクノロジーズ社製:分光光度計 U4100にて、光透過率を測定した。
なお、表3の光透過率は空気−無アルカリガラスの界面で損失する表面反射率及び透明導電体基材−空気の界面で損失する表面反射率を差し引いた透過率(内部透過率に相当する。)の値である。
評価結果は、表3に示す。なお、評価基準は、下記のとおりである。
◎…90%以上
○…80%以上90%未満
×…80%未満
(Measurement of light transmittance)
About each produced said transparent conductor, the light transmittance and the light absorptivity were measured as follows.
Matching oil (refractive index = 1.52 manufactured by Nikon Corporation) was applied to the surface of each transparent conductor on the second high refractive index layer side. Then, a transparent conductor and a non-alkali glass substrate (EAGLE XG (
The light transmittance in Table 3 is equivalent to the transmittance obtained by subtracting the surface reflectance lost at the air-alkali glass interface and the surface reflectance lost at the transparent conductor substrate-air interface (corresponding to the internal transmittance). .) Value.
The evaluation results are shown in Table 3. The evaluation criteria are as follows.
◎ ... 90% or more ○ ... 80% or more but less than 90% × ... less than 80%
(エッチング評価)
図7及び図8は、透明導電体のエッチングを評価する方法を説明する模式図であり、上述のようにして作製される透明導電体の平面図である。
まず、導通領域aと絶縁領域bとの境界で、ライン長さ50μmの任意の3か所を観察しつつパターニングを行い、絶縁領域bの両辺に隣接する導通領域a間の最小幅が20μmに達した時点でパターニングを停止する。この時点で絶縁領域bの両辺に隣接する導通領域aにおけるエッチングラインの最大PV幅を合計した値で評価した。複数のエッチングラインが観察される場合は、その全てのエッチングラインを含む最大幅を計測する。なお、ここでいうエッチングラインとは、透明基板に対して水平方向(図7及び図8に示す矢符LR方向)にエッチングが進み、それにより生じた連続線のことである。最大PV幅とは、この水平方向の最大ずれをいう。
評価結果は、表3に示す。なお、評価基準は、下記のとおりである。
◎…合計5μm未満
○…合計5μm以上10μm未満
△…合計10μm以上15μm未満
×…合計15μm以上
(Etching evaluation)
7 and 8 are schematic diagrams for explaining a method for evaluating etching of a transparent conductor, and are plan views of the transparent conductor manufactured as described above.
First, patterning is performed while observing any three points with a line length of 50 μm at the boundary between the conductive region a and the insulating region b, so that the minimum width between the conductive regions a adjacent to both sides of the insulating region b is 20 μm. When it reaches, patterning is stopped. At this time, the maximum PV width of the etching line in the conductive region a adjacent to both sides of the insulating region b was evaluated as a total value. When a plurality of etching lines are observed, the maximum width including all the etching lines is measured. The etching line referred to here is a continuous line generated by etching in the horizontal direction (in the direction of arrow LR shown in FIGS. 7 and 8) with respect to the transparent substrate. The maximum PV width refers to the maximum deviation in the horizontal direction.
The evaluation results are shown in Table 3. The evaluation criteria are as follows.
◎ ... Total less than 5μm ○… Total 5μm or more and less than 10μm △… Total 10μm or more and less than 15μm ×… Total 15μm or more
(まとめ)
表3により、本発明によれば、各種機能層の側面が積層方向に一様にエッチングされたパターンを有する透明導電体を製造できることが示された。
(Summary)
Table 3 shows that according to the present invention, a transparent conductor having a pattern in which the side surfaces of various functional layers are uniformly etched in the stacking direction can be produced.
なお、上述のように、透明導電体〔26〕〜透明導電体〔30〕における高屈折率層のエッチング速度は、それぞれ、5.37、12.45、16.21、9.75、0.11であった。この結果から、ZnSに添加されている化合物の含有比率とエッチング速度との関係は、図9に示すグラフのようになると推察される。
このことから、ZnSに対するSnO2の含有量が10〜30質量%あたりであるとエッチング速度が小さくなりすぎず、かつ、比較的安定しているため、Agのエッチング速度と合わせやすく、好ましい範囲であると考えられる。すなわち、ZnSに対する他の材料の含有量が30%以下であるとエッチン速度が急激に上昇するおそれを回避でき、10%以上であるとエッチン速度が急激に減少するおそれを回避できると推察される。
実際、表3に示すとおり、透明導電体[26]、透明導電体[29]及び透明導電体[30]に比べ、透明導電体[16]、透明導電体[27]及び透明導電体[28]は、エッチング評価が良好であった。
Note that, as described above, the etching rates of the high refractive index layers in the transparent conductor [26] to the transparent conductor [30] are 5.37, 12.45, 16.21, 9.75, 0.85, respectively. 11. From this result, it is presumed that the relationship between the content ratio of the compound added to ZnS and the etching rate is as shown in the graph of FIG.
From this, when the content of SnO 2 with respect to ZnS is around 10 to 30% by mass, the etching rate does not become too small and is relatively stable. It is believed that there is. That is, it is presumed that if the content of other materials with respect to ZnS is 30% or less, the risk of a sharp increase in etch rate can be avoided, and if it is 10% or more, the risk of a rapid decrease in etch rate can be avoided. .
In fact, as shown in Table 3, the transparent conductor [16], the transparent conductor [27], and the transparent conductor [28, compared to the transparent conductor [26], the transparent conductor [29], and the transparent conductor [30]. ] Had good etching evaluation.
1 透明基板
2 第1高屈折率層(硫化亜鉛含有層)
3 透明金属層
4 第2高屈折率層(硫化亜鉛含有層)
5 硫化防止層
5a 第1硫化防止層
5b 第2硫化防止層
6 レジスト膜
6a 除去するレジスト膜
7 マスク
8 露光機
9 エッチング液
10 透明導電体
DESCRIPTION OF
3
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Antisulfide layer 5a 1st antisulfide layer 5b
Claims (6)
(a)波長570nmの光に対して、前記透明基板より大きい屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料を含有し、かつ、前記第1高屈折率層及び前記第2高屈折率層の少なくともいずれか一方の層を硫化亜鉛(ZnS)を含有する硫化亜鉛含有層として、前記第1高屈折率層及び前記第2高屈折率層を形成する工程と、
(b)前記第1高屈折率層のエッチング速度(E1)と前記透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E1/E3)が0.002〜350の範囲内、かつ、前記第2高屈折率層のエッチング速度(E2)と前記透明金属層のエッチング速度(E3)との比の値(E2/E3)が0.002〜350の範囲内の条件で前記第1高屈折率層、前記透明金属層及び前記第2高屈折率層を一括エッチングする工程と、
を有することを特徴とする透明導電体の製造方法。 A method for producing a transparent conductor, comprising producing a patterned transparent conductor having at least a transparent substrate, a first high refractive index layer, a transparent metal layer, and a second high refractive index layer in this order,
(A) a dielectric material or oxide semiconductor material having a refractive index larger than that of the transparent substrate with respect to light having a wavelength of 570 nm, and the first high refractive index layer and the second high refractive index layer; Forming at least one of the first high refractive index layer and the second high refractive index layer as a zinc sulfide-containing layer containing zinc sulfide (ZnS);
(B) The ratio value (E 1 / E 3 ) between the etching rate (E 1 ) of the first high refractive index layer and the etching rate (E 3 ) of the transparent metal layer is within the range of 0.002 to 350. and, within the scope of the second is the ratio of the values of the etching rate of the transparent metal layer and the etching rate of the high refractive index layer (E 2) (E 3) (E 2 / E 3) 0.002~350 A step of collectively etching the first high refractive index layer, the transparent metal layer, and the second high refractive index layer under the conditions of:
The manufacturing method of the transparent conductor characterized by having.
前記第1高屈折率層及び前記第2高屈折率層が、波長570nmの光に対して、前記透明基板より大きい屈折率を有する誘電性材料又は酸化物半導体材料を含有し、かつ、前記第1高屈折率層及び前記第2高屈折率層の少なくともいずれか一方の層が硫化亜鉛(ZnS)を含有する硫化亜鉛含有層であり、
前記第1高屈折率層、前記透明金属層及び前記第2高屈折率層が部分的にエッチングされていることを特徴とするパターニングされた透明導電体。 A patterned transparent conductor manufactured by the method for manufacturing a transparent conductor according to any one of claims 1 to 3,
The first high refractive index layer and the second high refractive index layer contain a dielectric material or an oxide semiconductor material having a refractive index larger than that of the transparent substrate with respect to light having a wavelength of 570 nm, and At least one of the high refractive index layer and the second high refractive index layer is a zinc sulfide-containing layer containing zinc sulfide (ZnS);
The patterned transparent conductor, wherein the first high refractive index layer, the transparent metal layer, and the second high refractive index layer are partially etched.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014048440A JP2015173050A (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Method of producing transparent conductor and patterned transparent conductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014048440A JP2015173050A (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Method of producing transparent conductor and patterned transparent conductor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015173050A true JP2015173050A (en) | 2015-10-01 |
Family
ID=54260261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014048440A Pending JP2015173050A (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Method of producing transparent conductor and patterned transparent conductor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015173050A (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000249815A (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-14 | Mitsui Chemicals Inc | Reflector and its processing method and reflection member using the same |
| JP2002157929A (en) * | 2000-09-08 | 2002-05-31 | Mitsui Chemicals Inc | Transparent conductive thin film laminated product and its etching method |
| JP2004158442A (en) * | 2002-10-17 | 2004-06-03 | Asahi Glass Co Ltd | LAMINATE, SUBSTRATE WITH WIRING, ORGANIC EL DISPLAY ELEMENT, CONNECTION TERMINAL OF ORGANIC EL DISPLAY ELEMENT, AND METHOD FOR PRODUCING THEM |
-
2014
- 2014-03-12 JP JP2014048440A patent/JP2015173050A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000249815A (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-14 | Mitsui Chemicals Inc | Reflector and its processing method and reflection member using the same |
| JP2002157929A (en) * | 2000-09-08 | 2002-05-31 | Mitsui Chemicals Inc | Transparent conductive thin film laminated product and its etching method |
| JP2004158442A (en) * | 2002-10-17 | 2004-06-03 | Asahi Glass Co Ltd | LAMINATE, SUBSTRATE WITH WIRING, ORGANIC EL DISPLAY ELEMENT, CONNECTION TERMINAL OF ORGANIC EL DISPLAY ELEMENT, AND METHOD FOR PRODUCING THEM |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6314463B2 (en) | Transparent conductor | |
| JP6292225B2 (en) | Transparent conductor | |
| JPWO2015166850A1 (en) | Transparent conductive film | |
| JP2016081318A (en) | Transparent conductor and touch panel | |
| JP2015156270A (en) | Method of forming transparent electrode pattern | |
| JP6319302B2 (en) | Transparent conductor and method for producing the same | |
| JP6344095B2 (en) | Transparent conductor and touch panel | |
| JP6206262B2 (en) | Transparent conductor, method for producing the same, and conductive paste | |
| JP6536575B2 (en) | Transparent conductor and touch panel | |
| WO2015068738A1 (en) | Transparent conductive body | |
| JP2016152182A (en) | Transparent conductive film, method for producing transparent conductive film, and electronic apparatus | |
| JPWO2015025525A1 (en) | Transparent conductor | |
| JP2015173050A (en) | Method of producing transparent conductor and patterned transparent conductor | |
| WO2015125677A1 (en) | Transparent conductor | |
| JPWO2015107968A1 (en) | Method for producing transparent conductor and transparent conductor | |
| JP6493225B2 (en) | Transparent conductive film | |
| JP6256253B2 (en) | Transparent conductor and touch panel | |
| WO2015087895A1 (en) | Transparent conductive body | |
| JP2016091071A (en) | Transparent conductive film and method for producing the same | |
| JPWO2015125558A1 (en) | Method for producing transparent conductor and transparent conductor | |
| JP2017134884A (en) | Manufacturing method of transparent conductor | |
| JPWO2015053371A1 (en) | Transparent conductor | |
| JPWO2015151677A1 (en) | Transparent conductive member and method for manufacturing transparent conductive member | |
| JP2016177940A (en) | Method for producing transparent conductive body | |
| WO2015122392A1 (en) | Transparent conductor and method for producing same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160627 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170131 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170214 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170822 |