[发明专利]带有透明电极的基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在透明膜基材上形成有透明电极层的带有透明电极的基板及其制造方法。

背景技术

在透明膜、玻璃等透明基材上形成有铟·锡复合氧化物(ITO)等导电性氧化物薄膜的带有透明电极的基板被广泛用作显示器、发光元件、光电转换元件等的透明电极。作为这样的带有透明电极的基板的制造方法，在广泛使用利用溅射法在透明基材上形成导电性氧化物薄膜的方法。从提高透射率、抑制电阻值变化的观点考虑，优选使透明电极中使用的导电性氧化物结晶化。

使用玻璃等耐热基材作为透明基材时，例如通过在200℃以上的高温下进行制膜来形成结晶性的导电性氧化物薄膜。另一方面，使用膜作为透明基材时，从基材的耐热性的问题考虑，无法提高制膜温度。因此，通过在低温下在基材上形成非晶质的导电性氧化物薄膜后，在氧气氛下加热来进行结晶化(例如，专利文献1)。

然而，用于结晶化的加热需要在150℃左右的高温下进行，因此有时膜基材发生尺寸变化，对设备的设计造成妨碍。另外，结晶化需要30分钟～数日左右的加热。因此，在膜基材上形成非晶质导电性氧化物薄膜时利用辊对辊法来进行，与此相对，导电性氧化物薄膜的结晶化不适合辊对辊法，通常将膜切割成规定尺寸而进行。这样，需要进行高温下的导电性氧化物薄膜的结晶化成为使用了膜基材的带有透明电极的基板的生产率降低、成本增加的一个因素。

另外，近年来也在开发在液晶面板内的液晶单元与偏振片之间配置有用于位置检测的透明电极层的外嵌(On-Cell)式的触摸面板。在外嵌式的触摸面板中，通过在液晶面板的图像形成所需要的光学补偿膜(例如视角扩大膜)或偏振片上设置透明电极层，从而能够减少部件数量。这些光学补偿膜、偏振片等是通过使高分子、液晶分子等在规定方向进行取向来体现复折射、偏振功能，因此如果在高温下加热则有时分子的取向变缓和，丧失作为光学膜的功能。因此，为了结晶化而需要在高温下进行加热的透明电极层难以向外嵌式的触摸面板应用。

此外，从静电容量方式触摸面板的响应速度的提高、有机EL照明的面内亮度均匀性的提高等观点考虑，对具备低电阻的透明电极层的带有透明电极的基板的需求不断在提高。然而，在形成非晶质金属氧化物薄膜后利用加热来进行结晶化的方法难以得到低电阻的透明电极层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:WO2010/035598号国际公开小册子

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种带有透明电极的基板及其制造方法，其具备能够利用室温或低温加热来进行结晶化且低电阻的透明电极层。

本发明人等经过深入研究，结果发现在规定条件下制膜的非晶质透明电极层即使在室温等低温条件下也能够结晶化，从而完成了本发明。即，本发明涉及在透明膜基材的至少一面具有透明电极层的带有透明电极的基板及其制造方法。

在本发明的带有透明电极的基板中，透明膜基材优选在透明电极层侧的表面具有以氧化物为主成分的透明电介质层。透明电介质层优选以氧化硅为主成分。

在本发明的一个实施方式中，带有透明电极的基板在透明膜基材的至少一面具备结晶质透明电极层。优选结晶质透明电极层的电阻率为3.5×10^-4Ω·cm以下，膜厚为15nm～40nm，载流子密度为4×10²⁰/cm³～9×10²⁰/cm³，且结晶度为80％以上。优选透明电极层的氧化铟的含量为87.5％～95.5％，优选进一步含有氧化锡或氧化锌。

在本发明的一个实施方式中，通过以下工序形成非晶质透明电极层：准备透明膜基材的工序(基材准备工序)；以及，利用溅射法在透明膜基材的透明电介质层上形成非晶质透明电极层的工序(制膜工序)。在制膜工序后，通过非晶质透明电极层结晶化的结晶化工序，得到在透明膜基材上具备结晶质透明电极层的带有透明电极的基板。

优选上述非晶质透明电极层的膜厚为15nm～40nm、且结晶度低于80％。优选结晶化非晶质透明电极层时的活化能为1.3eV以下。优选在透明膜基材上具有非晶质透明电极层的本发明的带有透明电极的基板的热收缩起始温度为75℃～120℃。

在本发明中，由于结晶化非晶质透明电极层时的活化能小，所以在结晶化工序中，能够在透明膜基材和透明电极层不加热至120℃以上的情况下得到结晶质透明电极层。在一个实施方式中，结晶化工序在常温·常压下。