本発明に係るフレキシブル透明導電膜は� ��屈曲性のある高分子基板上に有機導電膜お� ��び金属酸化物透明導電膜が積層した構造を� ��している。有機導電膜と金属酸化物透明導� ��膜の積層順は特に限定されない。つまり、� ��分子基板と金属酸化物透明導電膜との間に� ��有機導電膜が備えられていてもよい。また� ��高分子基板と有機導電膜との間に、金属酸� ��物透明導電膜が備えられていてもよい。さ� ��に、高分子基板が、ガスバリア層またはハ� ��ドコート層でコーティングされていてもよ� ��。また、本発明に係るフレキシブル透明導� ��膜は、可視光を透過し、屈曲性と導電性を� ��ね備えている。

 なお、高分子基板上に金属酸化物透明導� ��膜の形成し、その上に有機導電膜を形成す� ��と、有機導電膜形成時に用いる溶液が金属� ��化物透明導電膜を溶解してしまう。従って� ��高分子基板上に有機導電膜を形成し、その� ��に金属酸化物透明導電膜を形成することが� ��ましい。

そして、本発明に係るフレキシブル透明導 電膜が備える金属酸化物透明導電膜には、亀 裂が形成されている。該亀裂の方向は特に限 定されない。例えば、亀裂の方向は、金属酸 化物透明導電膜の膜厚と平行である方向であ ってもよいし、垂直である方向であってもよ い。また、膜厚に対して、斜め方向であって もよい。また、該亀裂の大きさ、形などは特 に限定されない。本発明に係る金属酸化物透 明導電膜は、少なくとも金属酸化物透明導電 膜が断裂に至る程度の亀裂であって、フレキ シブル透明導電膜が正常に機能する程度の亀 裂を有している。

ここで、フレキシブル透明導電膜が正常に 機能するとは、例えば、フレキシブル透明導 電膜の電気抵抗が、シート抵抗で約10kω/□以 下であることをいう。また、本発明に係る有 機導電膜が亀裂を有していてもよい。ただし 、その亀裂は、有機導電膜が断裂に至らない 程度の亀裂である必要がある。本発明に係る フレキシブル透明導電膜に電流が流れると、 金属酸化物透明導電膜の亀裂部分において、 電流は有機導電膜を伝って流れるので、フレ キシブル透明導電膜全体の導電性は、損なわ れない。

 本発明に係るフレキシブル透明導電膜は� ��上記構成に限定されない。例えば、高分子� ��板の厚さは特に限定されない。高分子基板� ��厚さは、例えば、約1μm~500μmであってよい� �高分子基板の材質は特に限定されない。高� �子基板の材質は、例えば、PETなどであって� �い。高分子基板の材質は、例えば、ポリエ� �レンテレフタレート(PET)、ポリイミド、ポリ カーボネイト、アクリル樹脂、ポリエチレン ナフタレートなどであってよい。高分子基板 の材質は、透明性が高い樹脂からなることが 好ましい。さらに、高分子基板の材質は、耐 熱性が有り、透明性に優れていることが好ま しい。

また、金属酸化物透明導電膜の厚さは特に 限定されない。金属酸化物透明導電膜の厚さ は、例えば、約5nm~1μmであってよい。金属酸� ��物透明導電膜の材質は特に限定されない。� ��属酸化物透明導電膜の材質は、例えば、イ� ��ジウムに、錫、亜鉛、ガリウムなどが添加� ��れた酸化物(ITO、IZO、IGO)およびこれらの複� �酸化物などであってよい。これら金属酸化� �を用いると、銀、銅などの金属薄膜を用い� �場合よりも、表面抵抗値をより低くでき、� �つ透明性をより高くすることが可能である� �なお、金属酸化物透明導電膜は、複数の金� �酸化物透明導電膜が積層されてなるもので� �ってもよい。

 また、有機導電膜の厚さは、本発明に係� ��フレキシブル透明導電膜が正常に機能する� ��囲であれば、特に限定されない。すなわち� ��金属酸化物透明導電膜に亀裂が形成された� ��に、有機導電膜の厚さが薄すぎると、該亀� ��が有機導電膜を貫通してしまい、フレキシ� ��ル透明導電膜が機能しなくなってしまう。� ��って、有機導電膜は、この観点から、一定� ��厚さを有している必要がある。例えば、有� ��導電膜の厚さは、約85nm~500nmであってよい。 また、有機導電膜の厚さは、例えば、約50nm~1 μmであってもよい。

 また、有機導電膜の材質は特に限定され� ��い。有機導電膜の材質は、例えば、ポリエ� ��レンジオキシチオフェン、ポリスルホン酸� ��ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラ� ��、ポリセレノフェン、ポリアニリン、ポリ� ��ラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレ� ��、ポリフルオレン、ポリアルキルフルオレ� ��、これらの誘導体、あるいはこれらの二種� ��上の混合物であってもよい。なお、有機導� ��膜は、複数の有機導電膜が積層されてなる� ��のであってもよい。

 また、高分子基板にコーティングされた� ��スバリア層またはハードコート層の厚さは� ��に限定されず、用いる基材やガスバリア層� ��どに用いられる材料の種類、あるいはガス� ��リア層などが多層であるか否かなどによっ� ��適宜選択可能である。ガスバリア層または� ��ードコート層の厚さは、例えば、約20nm~2μm� ��あってよい。ガスバリア層の厚みが薄すぎ� ��とガスバリア性が不十分となる可能性があ� ��、またガスバリア層の厚みが厚すぎると薄� ��の膜応力によるクラック等の現象が生じ易� ��からである。

また、ガスバリア層の種類は特に限定され ない。ガスバリア層の種類は、例えば、透明 無機膜、透明樹脂膜、あるいは有機-無機複� �膜などであってよい。中でも、ガスバリア� �が高い点から、透明無機膜が好ましい。

前記透明無機膜の材料として、例えば、酸 化アルミニウム(Al2O3)、酸化ケイ素(SiO2)、酸� �チタン(TiO2)、酸化マグネシウム等の酸化物� �窒化ケイ素等の窒化物あるいは窒化酸化ケ� �素等の窒化酸化物などが用いられる。また� �前記有機-無機複合膜は、例えば、前記無機� ��料に、C2H4、CF4、ヘキサメチルジシロキサン などを複合して形成してよい。

また、ガスバリア層は、単層であってもよ く多層であってもよい。例えば、ガスバリア 層が、複数積層された多層である場合は、ガ スバリア性をさらに高めることができる。ま た、ガスバリア層が多層である場合は、各層 にそれぞれ異なる材料を用いてもよい。

 高分子基板にガスバリア層またはハード� ��ート層をコーティングすることで、水蒸気� ��素、または脱離ガス等から、ディスプレイ� ��どに用いられる素子を保護することが可能� ��ある。

 金属酸化物透明導電膜に亀裂を形成する� ��期はいつであってもよい。例えば、有機導� ��膜および金属酸化物透明導電膜を備えるフ� ��キシブル透明導電膜を形成した後、フレキ� ��ブル透明導電膜を引っ張って、フレキシブ� ��透明導電膜に亀裂(本明細書において、ひず みともいう。)を与えてもよい。また、フレ� �シブル透明導電膜を形成する前に、金属酸� �物透明導電膜にひずみを与えて、その後、� �ずみを有する金属酸化物透明導電膜を用い� �、フレキシブル透明導電膜を形成してもよ� �。

 また、本発明に係る金属酸化物透明導電� ��に亀裂を形成する方法はどのようなもので� ��ってもよい。例えば、所定の強さで引っ張� ��可能な機器を用いて、所定温度にて、金属� ��化物透明導電膜あるいはフレキシブル透明� ��電膜を引っ張ってもよい。このときの温度� ��、例えば、室温であってよい。

 本発明に係るフレキシブル透明導電膜は� ��金属酸化物透明導電膜と導電性有機膜の界� ��の電気特性が、特定の空間電荷制限電流機� ��であるという特徴を有する。具体的には、� ��えば、該機構は、付加された電圧の1.65~2.23� ��に比例して電流が流れる機構であってよい� ��また、例えば、該機構は、付加された電圧� ��1.8~2.2乗に比例して電流が流れる機構であっ てよい。さらに、例えば、該機構は、付加さ れた電圧の1.91乗に比例して電流が流れる機� �であってよい。

 本発明に係るフレキシブル透明導電膜は� ��例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディス� �レイなどに使用可能である。また、本発明� �係るフレキシブル透明導電膜は、タッチパ� �ル、タブレット、電子ペーパーなどに使用� �能である。

 タッチパネルは、透明導電膜が設けられ� ��素材(例えば、フィルムやガラスなど)を透� �電極間が向い合う方向に貼り合わせること� �よって製造される。このタッチパネルの透� �導電膜として、本発明に係るフレキシブル� �明導電膜を用いることが可能である。タッ� �パネルは、指或いはペンで押した時、透明� �極膜同士が接触することによって入力が行� �れる。かかる場合に、透明導電膜には、一� �の力が加えられる。そして、透明導電膜に� �えられている金属酸化物透明導電膜がこの� �に耐えられず、金属酸化物透明導電膜が断� �に至ることがよくある。そこで、本発明に� �るフレキシブル透明導電膜をタッチパネル� �用いれば、金属酸化物透明導電膜が断絶に� �る力が加えられても、有機導電膜が機能し� �導電膜全体の電流の流れが妨げられない。� �の結果、タッチパネルは、一定の力が加え� �れる前と変わらず、正常に機能し得る。

 タブレットは、画面上の位置を指示する� ��めのペン型の装置と、位置を検出するため� ��板状の装置を組み合わせた構造を有してい� ��。そして、この板状の画面に透明導電膜が� ��えられている。タブレットは、透明導電膜� ��備えられている板状の画面をペンで押すこ� ��によって、入力が行われる。したがって、� ��ッチパネルで説明したのと同様に、本発明� ��係るフレキシブル透明導電膜をタブレット� ��用いれば、金属酸化物透明導電膜が断絶に� ��る力が加えられても、有機導電膜が機能し� ��導電膜全体の電流の流れが妨げられない。� ��の結果、タブレットは、一定の力が加えら� ��る前と変わらず、正常に機能し得る。

 電子ペーパーは、軽量で、柔らかい素材� ��用いた極薄のディスプレイであり、データ� ��表示や消去が何回も繰り返し行える。電子� ��ーパーでは、非常に薄い透明導電膜がディ� ��プレイに用いられる。そのため、透明導電� ��に微量の力が加えられた場合であっても、� ��属酸化物透明導電膜が断絶に至ることがあ� ��。そのような場合に、本発明に係るフレキ� ��ブル透明導電膜を電子ペーパーに用いてい� ��ば、透明導電膜に備えられている有機導電� ��が機能し、導電膜全体の電流の流れが妨げ� ��れない。その結果、電子ペーパーは、微量� ��力が加えられる前と変わらず、正常に機能� ��得る。

 タッチパネル、タブレットあるいは電子� ��ーパーに、本発明に係るフレキシブル透明� ��電膜を備える手段として、公知の手段を用� ��てよい。

 本発明に係るフレキシブル透明導電膜お� ��びそれを使用したパネルでは、所望の電極� ��状を形成するのに、公知の手段、例えば、� ��ォトリソグラフィ法などに従って、製造可� ��である。

 金属酸化物(ITOなど)を成膜する方法とし� �は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング� �(スパッタ法)、ディッピング法などが挙げら れる。真空蒸着法は、金属酸化物の焼結体を 真空中で加熱して金属酸化物を蒸発させ、高 分子基板に析出させるという方法で行われる 。真空蒸着法において、金属酸化物(ITOなど)� ��蒸発させる方法としては、例えば、抵抗加� ��を用いる方法、EB(electron beam)を用いる加熱� ��法などが挙げられる。EBを用いて金属酸化� �(ITOなど)膜を形成すると、金属酸化物膜の表 面は比較的滑らかになるという特徴を有する 。一方、抵抗加熱を用いてITO膜を形成すると 、金属酸化物膜の表面は粗くなるという特徴 を有する。

 一方、スパッタリング法には、大きく分� ��て、反応性スパッタリング法と、酸化物の� ��ーゲットを使うスパッタリング法とがある� ��スパッタリング法を使用した場合には、大� ��積に対して成膜された金属酸化物の膜厚の� ��一性が、真空蒸着法を使用した場合より優� ��ているという特徴を有する。酸化物のター� ��ットを使うスパッタリング法には、成膜時� ��が短い、成膜された金属酸化物透明導電膜� ��抵抗率の変動が小さい、金属酸化物透明導� ��膜のエッチング速度が大きいなどの特徴が� ��る。

 なお、上記金属酸化物(ITOなど)を成膜す� �方法において、金属酸化物が高分子基板に� �着する時の高分子基板の温度は、正確に制� �されてよい。具体的には、高分子基板の温� �は、例えば、室温以上180℃未満、180以上250� �未満、250以上300℃未満、300℃以上などに制� �されてよい。このように、金属酸化物蒸着� �に高分子基板の温度を制御することで、金� �酸化物の導電率を向上させることが可能で� �る。

 有機導電膜を形成する方法には、例えば、� ��ピンコート法、ロールコート法などがある� ��これら方法において使用する有機材料を溶� ��す溶媒は、基板上に形成された有機膜の均� ��性を決める重要な因子となる。該溶媒とし� ��は、ECA(エチルセルソルブアセテート)、MIBE( メチルイソブチルエーテル)、γ-ブチロラク� �ンなどが挙げられる。スピンコート法にお� �る有機材料の使用量は、特に限定されない� �、例えば、180cc/900mm ² 角基板程度であってよい。

 スピンコート法を使用して、基板上に有� ��材料を薄膜形成すると、有機導電膜の膜厚� ��ばらつきを3%以内に抑え、膜厚の均一性を� �つことができる。一方、ロールコート法を� �用すると、有機導電膜の膜厚を均一に保つ� �とは難しく、例えば、該膜厚が10%以内とな� �てしまう。しかし、ロールコート法では、� �機材料の使用量を抑えることが可能であり� �スピンコート法に比べて、約1/3程度の使用� �で、薄膜形成することが可能である。

 また、高分子基板上にガスバリア層を形� ��する方法としては、例えば、スパッタリン� ��法、化学気相成長(CVD)法、イオンプレーテ� �ング法、電子ビーム(EB)蒸着法や抵抗加熱法� ��の真空蒸着法、レーザーアブレーション法� ��が挙げられる。スパッタリング法を用いる� ��、より品質安定性に優れたガスバリア層を� ��成することができる。

以下に、本発明の実施例を具体的に説明す る。ただし、本発明は、これら実施例に限定 されない。