。透明薄膜基板的 材料例如優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙 二醇酯(PEN)等聚酯樹(shù)脂或環(huán)烯烴系樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、以及纖維素系樹(shù)脂等通用樹(shù)脂。 由上述通用樹(shù)脂構(gòu)成的透明薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般為50°C~150°C左右。此外,透明 聚酰亞胺等樹(shù)脂雖然具有200°C以上的較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,但由這樣的超耐熱性的樹(shù) 脂構(gòu)成的薄膜非常昂貴。因此,從降低帶透明電極的基板的制造成本的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),透明薄膜 的材料優(yōu)選上述通用樹(shù)脂。其中,優(yōu)選使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、環(huán)烯烴系樹(shù)脂。
[0033] 透明薄膜基板的厚度雖然未特別限定,但優(yōu)選為0. 01mm~0. 4mm,更優(yōu)選為 0. 02mm~0. 3mm。薄膜基板越厚,越不容易因制膜而發(fā)生變形。另一方面,若薄膜基板過(guò)厚, 則柔軟性喪失,從而存在以輥對(duì)輥(roll to roll)方式進(jìn)行的透明電極層的制膜變困難的 趨勢(shì)。若透明薄膜基板的厚度在上述范圍內(nèi),則能夠抑制因熱引起的薄膜基板的變形,能夠 生產(chǎn)率良好地以輥對(duì)輥方式制膜形成透明電極層。
[0034] 如圖1所示,透明薄膜基板10也可以在透明薄膜11上具有基底層12?;讓?2 是在透明薄膜基板10上制膜形成透明電極層20時(shí)的制膜基底。例如,具備硅氧化物(SiO x) 等無(wú)機(jī)絕緣層作為基底層12,從而能夠提高透明薄膜基板10與透明電極層20的緊貼性。 另外,透明薄膜基板10可以具有有機(jī)材料層、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料層作為基底層12。有機(jī)材 料層、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料層能夠作為易粘合層、應(yīng)力緩沖層來(lái)發(fā)揮作用?;讓?2可以由 1層構(gòu)成,也可以是2層以上的層疊結(jié)構(gòu)。
[0035] 還能夠使透明薄膜基板的基底層12具有作為光學(xué)調(diào)整層的功能。例如,通過(guò)使用 從透明薄膜11側(cè)開(kāi)始依次層疊有由SiO x(x = 1. 8~2. 0)構(gòu)成的中折射率層、由氧化鈮構(gòu) 成的高折射率層、以及由Si02構(gòu)成的低折射率層的基底層12,能夠抑制透明電極層被圖案 化時(shí)的圖案可視性。光學(xué)調(diào)整層的結(jié)構(gòu)并不限定于這種3層結(jié)構(gòu)。另外,各層的膜厚可以 考慮材料的折射率等而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
[0036] 在透明薄膜上形成硅氧化物、氧化鈮等的無(wú)機(jī)絕緣層作為基底層12的情況下,作 為其制膜方法,從能夠形成雜質(zhì)較少且均質(zhì)的膜這一點(diǎn)和制膜速度較大且生產(chǎn)率優(yōu)良這一 點(diǎn)考慮,優(yōu)選濺射法。作為濺射靶材,可以使用金屬、金屬氧化物、金屬炭化物。
[0037] 為了提高透明薄膜基板10與透明電極層20的附著性,可以對(duì)基板表面實(shí)施表面 處理。作為表面處理的方法,例如存在通過(guò)使基板表面具有電極性來(lái)提高附著力的方法等。 具體而言,可以舉出電暈放電、電漿處理等。
[0038] [透明電極層]
[0039] 在透明薄膜基板10上形成有由ITO構(gòu)成的透明電極層20。透明電極層20優(yōu)選通 過(guò)濺射法而制膜。透明電極層的膜厚并不特別限制,可以根據(jù)所需的電阻值等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行 設(shè)定。在將帶透明電極的基板用于觸摸板的位置檢測(cè)電極的情況下,透明電極層20的膜厚 優(yōu)選為l〇nm~35nm,更優(yōu)選為15nm~30nm。
[0040] 在透明薄膜基板上通過(guò)濺射法而制膜形成的ITO透明電極層在制膜之后不久的 原始沉積步(as deposit))的狀態(tài)下為非晶膜。優(yōu)選非晶透明電極層20在非晶 相21中含有低電阻粒22。此外,在本說(shuō)明書(shū)中,將結(jié)晶率為30%以下的定義為非晶。結(jié)晶 率根據(jù)顯微鏡觀(guān)察時(shí)結(jié)晶粒在觀(guān)察視野內(nèi)所占的面積的比例來(lái)求取。
[0041] 非晶透明電極層的氧化錫濃度相對(duì)于氧化銦與氧化錫的合計(jì)為6. 5質(zhì)量%以上 且不足16質(zhì)量%。通過(guò)將氧化錫濃度設(shè)置為上述范圍,能夠使結(jié)晶化后的透明電極層低電 阻化。若氧化錫含量過(guò)小,則結(jié)晶化后的透明電極層的載流子密度較小,從而無(wú)法期望充分 的低電阻化。另一方面,若氧化錫濃度過(guò)大,則氧化錫使電子散射由此迀移率降低,從而存 在電阻增大的趨勢(shì)。另外,若氧化錫濃度過(guò)大,則膜中的載流子濃度極端地變大,使長(zhǎng)波長(zhǎng) 的光被吸收,從而存在可見(jiàn)光的透射率降低的情況。因此,為了能夠在更短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)結(jié)晶 化,非晶透明電極層的氧化錫濃度優(yōu)選為6. 5質(zhì)量%~8質(zhì)量%。另一方面,為了使結(jié)晶化 后的透明電極層為更低的電阻,非晶透明電極層的氧化錫濃度優(yōu)選大于8質(zhì)量%且小于16 質(zhì)量%,更優(yōu)選為大于8質(zhì)量%且為14質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為9質(zhì)量%~12質(zhì)量%。
[0042] 在本發(fā)明中,非晶透明電極層20優(yōu)選在施加了偏壓時(shí),具有多個(gè)加電壓面上的電 流值較大的區(qū)域。更具體而言,在施加了 〇. IV的偏壓的情況下,優(yōu)選加電壓面上的電流值 為50nA以上的區(qū)域的數(shù)量為50個(gè)/ ym2以上。
[0043] 加電壓面的電流通過(guò)使用具備導(dǎo)電性懸臂的掃描探針顯微鏡使導(dǎo)電性懸臂與加 電壓面接觸,邊監(jiān)測(cè)流入懸臂的電流邊掃描測(cè)定區(qū)域,來(lái)進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)本測(cè)定,能夠得到 電流的二維分布(電流圖像)。在本測(cè)定中,以恒定電壓對(duì)透明電極層施加偏壓,因此電流 較大的位置為低電阻。即,電流圖像(電流值的分布)可以說(shuō)是表示電阻的分布。
[0044] 將得到的電流圖像以閾值50nA來(lái)進(jìn)行二值化處理,且將電流量是50nA以上的區(qū) 域(低電阻區(qū)域)的面積為l〇〇nm 2以上的連續(xù)的區(qū)域視為一個(gè)低電阻粒,通過(guò)計(jì)算該低電 阻粒的個(gè)數(shù),求得加電壓面上的電流值為50nA以上的區(qū)域的個(gè)數(shù)(參照?qǐng)D6以及圖7)。
[0045] 如上所述,進(jìn)行基于加熱而結(jié)晶化(退火)之前的非晶透明電極層20處于低電阻 粒22埋在高電阻的非晶相21中的狀態(tài)。能夠通過(guò)測(cè)定微小區(qū)域的電阻分布來(lái)評(píng)價(jià)低電阻 粒的分布。非晶透明電極層的加電壓面的電流值較大的區(qū)域(低電阻粒)的密度越大,結(jié) 晶化所需要的活化能越低,存在縮短結(jié)晶化時(shí)間的趨勢(shì)。電流量為50nA以上的區(qū)域的密度 優(yōu)選為50個(gè)/ ym2以上,更優(yōu)選為80個(gè)/ ym2以上,進(jìn)一步優(yōu)選為100個(gè)/ ym2以上,最優(yōu) 選為120個(gè)/ym2以上。低電阻粒的密度的上限并不特別限定。在薄膜基板的耐熱溫度的 范圍內(nèi)(150°C以下)進(jìn)行制膜的情況下,非晶透明電極層中的低電阻粒的密度一般為1000 個(gè)/ ym2以下,優(yōu)選為500個(gè)/ ym2以下,更優(yōu)選為400個(gè)/ ym2以下。
[0046] 從提高帶透明電極的基板的生產(chǎn)率的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),向透明薄膜基板10上的透明電 極層20的制膜優(yōu)選使用卷取式濺射裝置以輥對(duì)輥方式來(lái)進(jìn)行。用于濺射制膜的電源并不 特別限定,可以使用DC電源、MF電源、RF電源等。從提高帶透明電極的基板的生產(chǎn)率的觀(guān) 點(diǎn)出發(fā),用于透明電極層的濺射制膜的電源優(yōu)選DC電源或MF電源,特別優(yōu)選DC電源。特 別是在透明電極層制膜前進(jìn)行預(yù)濺射的情況下,若使用DC電源,則能夠通過(guò)短時(shí)間的預(yù)濺 射增大透明電極層中的低電阻粒密度。
[0047] 作為濺射靶材,優(yōu)選使用將氧化錫固溶于氧化銦而成的復(fù)合燒結(jié)體。靶材中的氧 化錫的含量相對(duì)于氧化銦與氧化錫的合計(jì)優(yōu)選為6. 5質(zhì)量%以上且不足16質(zhì)量%。為了使 非晶透明電極層的氧化錫濃度為上述范圍內(nèi),靶材中的氧化錫的含量在上述范圍內(nèi)選擇。
[0048] 只要能夠使原始沉積的低電阻粒密度為上述范圍,透明電極層的濺射制膜條件就 不特別限定。通過(guò)在透明電極層制膜開(kāi)始前進(jìn)行預(yù)濺射、提高制膜時(shí)的電源功率密度、提高 基板溫度等,由此存在低電阻粒密度變大的趨勢(shì)。更具體而言,通過(guò)在制膜開(kāi)始前以2. 0W/ cm2以上、更優(yōu)選為3. OW/cm 2以上的電源功率密度進(jìn)行預(yù)濺射;使制膜時(shí)的電源功率密度 為2. OW/cm2以上、更優(yōu)選為3. OW/cm2以上;使制膜時(shí)的加熱溫度(基板溫度)為100°C~ 150°C、更優(yōu)選為100°C~120°C ;或者對(duì)上述條件進(jìn)行組合,由此形成低電阻粒的密度為50 個(gè)/ym2以上的非晶透明電極層。
[0049] 公知在大氣開(kāi)放的腔室吸附有水分子。腔室內(nèi)的水分子在IT0等透明導(dǎo)電性氧化 物層形成時(shí)被吸入膜中,能夠作為阻礙結(jié)晶化的因子而發(fā)揮作用。因此,若水分子被吸入膜 中,則存在非晶透明電極層的結(jié)晶化時(shí)間變長(zhǎng)的趨勢(shì)。因此,在本發(fā)明中,優(yōu)選在將薄膜基 板投入濺射制膜裝置內(nèi)之后,在透明電極層制膜之前,進(jìn)行腔室的真空排氣來(lái)降低腔室內(nèi) 的水分壓。通過(guò)邊輸送薄膜基板邊進(jìn)行真空排氣,除能夠除去吸附于腔室的水之外,還能夠 除去存在于薄膜基板的內(nèi)部、表面的水分,因此能夠縮短非晶透明電極層的結(jié)晶化時(shí)間。
[0050] 通過(guò)制膜開(kāi)始前的真空排氣,優(yōu)選使腔室的水分壓為IX l(T3Pa以下,更優(yōu)選為 8Xl(T4Pa以下,進(jìn)一步優(yōu)選為6Xl(T 4Pa以下。存在制膜開(kāi)始前的水分壓越小,結(jié)晶化時(shí)間 越短的趨勢(shì)。另一方面,真空排氣所需要的時(shí)間隨著到達(dá)壓力的減少而呈指數(shù)函數(shù)地增加, 因此若將制膜開(kāi)始前的水分壓設(shè)定得過(guò)小,則制膜的前工序(從將薄膜基板導(dǎo)入腔室內(nèi)至 開(kāi)始制膜)所需要的時(shí)間變長(zhǎng),從而可能成為生產(chǎn)率降低的主要因素。因此,基于制膜開(kāi)始 前的真空排氣