[发明专利]透明导电膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在透明膜基板上形成有透明电极层的透明导电膜、及其制造方法。

背景技术

在透明膜、玻璃等透明基板上形成有铟·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、触控面板等的透明电极。决定带有透明电极的基板的性能的主要因素是电阻和透光率，市场上需要电阻低、透光率高的基板。

作为形成这种电阻低且透明性高的ITO膜的方法，广泛使用了下述方法：通过溅射法在透明膜上形成非晶质的ITO膜后，在大气中等氧气氛下进行加热，使非晶质的ITO结晶化。

从生产率的方面出发，优选加热(退火)所致的结晶化所需要的时间短，以往追求容易结晶化的ITO。在专利文献1和2中公开了一种容易以短时间的加热而结晶化的透明导电膜的制造方法。另一方面，根据透明导电膜的用途的不同，有时期待非晶质的导电性氧化物薄膜，在专利文献3中公开了一种不容易发生结晶化的透明导电膜的制造方法。

在专利文献4中公开了一种透明导电膜的制造方法，该制造方法不需要在高温下加热，可通过室温或低温加热而结晶化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-134085号公报

专利文献2：日本特开2004-149884号公报

专利文献3：日本特开2003-100152号公报

专利文献4：国际公开第2013/111681号

发明内容

发明要解决的问题

专利文献4中记载了：在室温环境下长时间保存带有透明电极的基板时，ITO有时会发生结晶化。在室温环境下发生结晶化的ITO难以进行蚀刻等以形成电极图案，有时会对器件的制造工艺产生不良影响。

鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种透明导电膜，该透明导电膜在室温环境下难以发生结晶化，是稳定的，能够以短时间的加热而发生结晶化，并且结晶化后的电阻低。

用于解决问题的手段

本发明人进行了深入研究，结果发现，在由非晶质的铟·锡复合氧化物构成的透明电极层中，由X射线光电子能谱光谱计算出的锡3d_5/2的结合能E_Sn与铟3d_5/2的结合能E_In的结合能差E_Sn－E_In在透明电极层的膜厚方向满足特定关系时，透明导电膜满足上述特性。

即，本发明涉及一种在透明膜基板上具有非晶质透明电极层的透明导电膜。上述透明电极层由铟·锡复合氧化物构成，氧化锡的含量为3～12质量％，膜厚为15～30nm。

对于上述透明电极层来说，通过X射线光电子能谱测定求出的锡3d_5/2的结合能E_Sn和铟3d_5/2的结合能E_In在下述分析范围中优选满足下述(1)和(2)。

分析范围：在包含40原子％以上铟的区域中，除去膜厚方向上与透明电极层的表面的距离d为0～3nm的区域后的区域；

(1)上述结合能E_Sn与上述结合能E_In的结合能差E_Sn－E_In的最小值E_min与上述结合能差E_Sn－E_In的最大值E_max相比，存在于透明电极层的表面侧；

(2)上述最大值E_max与上述最小值E_min之差E_max－E_min为0.1eV以上。

在上述分析范围中，通过最小二乘法对以结合能差E_Sn－E_In为纵轴、以距离d为横轴的标绘点(plot)进行近似而得到的直线的斜率优选为0.005eV/nm以上。

在上述分析范围中，结合能差E_Sn－E_In的最大值E_max优选为41.92eV以上，并且，结合能差E_Sn－E_In的最小值E_min优选为41.95eV以下。

本发明的透明导电膜可以使在140℃加热30分钟后的透明电极层的电阻率成为3.2×10^-4Ωcm以下。