[发明专利]带透明电极的基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在透明薄膜基板上具备透明电极层的带透明电极的基板，特别涉及电容式触摸板用的带透明电极层的基板及其制造方法。

背景技术

在透明薄膜、玻璃等的透明基板上形成有由导电性氧化物薄膜构成的透明电极层的带透明电极的基板被广泛用作显示器、触摸板等的透明电极。决定带透明电极的基板的性能的主要因素是透明电极层的电阻与透光率，而且广泛地利用铟-锡复合氧化物(ITO)作为兼具低电阻与高透过率的材料。

近年来，随着显示器、触摸板的大画面化，需要具备电阻比以往更低的透明导电层的带透明电极的基板。专利文献1中记载有如下内容：通过增加玻璃基板上的ITO的氧化锡浓度使载流子密度增加，使ITO透明电极层低电阻化。更具体而言，在专利文献1中，使用氧化锡含量为10质量％左右的靶材，在基板温度为230℃～250℃的范围内进行制膜。

另一方面，在使用薄膜作为透明基板的情况下，因为基板的耐热性的问题导致制膜时无法提高基板温度。因此，在使用薄膜基板的情况下，广泛地使用如下方法：通过低温(例如150℃以下)的溅射法，在薄膜基板上形成非晶ITO膜之后，在氧气氛围下进行加热退火，由此使ITO从非晶体转化为晶体。然而，如专利文献2中记载，随着ITO膜中的氧化锡的浓度变大，结晶化所需时间变长，因此带透明电极的基板的生产率降低，结晶化变得不充分，而有妨碍低电阻化之类的问题。

对于这样的问题，若是在玻璃基板上制膜形成的ITO膜，则能够通过在200℃以上的高温进行退火来缩短结晶化所需时间。然而，因为薄膜基板无法承受这样的高温，所以在透明薄膜基板上制膜形成的ITO膜需要在150℃左右的比较低的温度下使其结晶化，因而不易通过缩短结晶化所需时间来提高生产率。

专利文献3中记载有通过将氧化锡浓度较高的ITO与氧化锡浓度较低的ITO层叠来缩短结晶化所需时间的方法。然而，在专利文献3的方法中，因为局部地使用氧化锡浓度较低的ITO，所以妨碍结晶化后的ITO膜的充分低电阻化。另外，为了将氧化锡浓度不同的多个ITO膜层叠，需要使用氧化锡浓度不同的多个靶材，因此可能成为生产率降低、使生产设备的成本增加的原因。

专利文献4中记载有如下内容：通过将ITO膜制膜开始前以及制膜中的腔室内的水分压极端地降低为1.0×10^-4Pa以下，能够缩短ITO膜结晶化所需时间。为了实现这种较低的分压，需要在ITO制膜开始前降低腔室压力，除去吸附于基板薄膜的水分、气体。在通过真空泵对腔室内进行排气的情况下，到达压力越低(到达真空度越高)，排气所需要的时间越呈指数函数地增加。为了在ITO制膜开始前使腔室内的水分压为1.0×10^-4Pa以下，制膜前需要长时间的真空排气，从而从将薄膜基板导入腔室内至制膜完成为止所需要的时间(制膜装置的占用时间)变长，因此即便缩短结晶化时间，整体的生产率也有降低的趋势。

专利文献1：日本特开2011-18623号公报

专利文献2：日本特开2010-80290号公报

专利文献3：日本特开2012-114070号公报

专利文献4：日本特开2012-134085号公报

发明内容

鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种具备生产率优良且低电阻的ITO膜的带透明电极的基板。更具体而言，其目的在于，提供一种具备非晶透明电极层的带透明电极的基板，该非晶透明电极层能够使用氧化锡浓度较高的ITO靶材在透明薄膜基板上通过比较低温的退火而短时间结晶化。

本发明的发明人们深入研究的结果是，发现通过增加结晶化前的非晶透明电极层中的低电阻粒的量，能够降低结晶化所需的活化能，缩短结晶化所需时间。

即，本发明涉及在透明薄膜基板上具备非晶透明电极层的带透明电极的基板，该非晶透明电极层由氧化锡含量为6.5质量％以上且小于16质量％的非晶铟-锡复合氧化物构成。非晶透明电极层在施加了0.1V的偏压的情况下，具有50个/μm²以上的在加电压面的电流值为50nA以上且连续的面积为100nm²以上的区域。

在本发明的带透明电极的基板的一实施方式中，非晶透明电极层的氧化锡含量大于8质量％且小于16质量％。若氧化锡的含量为该范围，则在通过加热将非晶透明电极层结晶化时，能够得到电阻更低的结晶质透明电极层。在本发明的带透明电极的基板的另一实施方式中，非晶透明电极层的氧化锡含量为6.5质量％～8质量％。若氧化锡的含量为该范围，则既能够保持低电阻率，又能够进一步缩短结晶化所需要的时间。