帶有透明電極的基板及其制造方法以及觸摸面板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種透明電極層被圖案化時，圖案也不易被視覺辨識的帶有透明電極的基板及其制造方法。本發(fā)明的帶有透明電極的基板在透明膜的至少一面依次具有第一電介質(zhì)層、第二電介質(zhì)層、第三電介質(zhì)層以及被圖案化的透明電極層。第一電介質(zhì)層是以SiOx為主要成分的硅氧化物層，第二電介質(zhì)層是以金屬的氧化物為主要成分的金屬氧化物層，第三電介質(zhì)層是以SiOy為主要成分的硅氧化物層。透明電極層是以銦·錫復(fù)合氧化物為主要成分的導(dǎo)電性金屬氧化物層。第一電介質(zhì)層的折射率n1、上述第二電介質(zhì)層的折射率n2以及上述第三電介質(zhì)層的折射率n3滿足n3＜n1＜n2的關(guān)系。各電介質(zhì)層及透明電極層優(yōu)選具有規(guī)定范圍內(nèi)的膜厚及折射率。
【專利說明】帶有透明電極的基板及其制造方法以及觸摸面板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可適用于靜電電容式觸摸面板的帶有透明電極的基板及其制造方法。 另外，本發(fā)明涉及具備該帶有透明電極的基板的觸摸面板。

【背景技術(shù)】
[0002] 在膜、玻璃等透明基板上形成有透明電極層的帶有透明電極的基板可用作觸摸面 板等顯示器、發(fā)光元件、光電轉(zhuǎn)換元件等的透明電極。帶有透明電極的基板被用于靜電電容 方式觸摸面板的位置檢測時，可對透明電極層進(jìn)行細(xì)微的圖案化。作為圖案化方法，例如可 使用在透明基板上的大致整面形成透明電極層后，在面內(nèi)的一部分利用蝕刻等除去透明電 極層的方法。由此，可獲得在基板上具有被圖案化為電極層形成部（也稱為"非蝕刻部"） 與電極層非形成部（也稱為"蝕刻部"）的透明電極層的帶有透明電極的基板。
[0003] 為了清晰地顯示顯示器的圖像，重要的是提高帶有透明電極的基板的透明性尤為 重要。進(jìn)而，對透明電極層被圖案化的帶有透明電極的基板，要求透明電極層的圖案不易被 視覺辨識到。
[0004] 例如，在專利文獻(xiàn)1、2中提出了在透明膜基板上介由2層電介質(zhì)層而形成有透明 電極層的帶有透明電極的基板。專利文獻(xiàn)1中提出了如下方案：通過將各電介質(zhì)層的厚度 和折射率設(shè)為規(guī)定的值，從而降低電極層形成部與電極層非形成部的透射率差和Λ b'專 利文獻(xiàn)2中提出了如下方案：通過將各電介質(zhì)層的厚度和折射率設(shè)為規(guī)定的值，從而降低 電極層形成部與電極層非形成部的反射率差，抑制圖案的視覺辨識程度。
[0005] 專利文獻(xiàn)3、4公開了如下方案：在透明膜與透明電極層之間具有規(guī)定的膜厚和折 射率的3層薄膜層的帶有透明電極的基板有高透射率，并且具有規(guī)定范圍內(nèi)的透射光b ' 可適用于電阻膜方式觸摸面板用的基板。然而，在專利文獻(xiàn)3,4中，關(guān)于透明電極層被圖案 化時的圖案視覺辨識，并沒有任何研究。
[0006] 先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2010-15861號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2010-23282號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2010-184477號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2010-69675號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 根據(jù)本發(fā)明人等的研究，可判明對于透明電極層被圖案化的帶有透明電極的基 板，即使降低電極層形成部與電極層非形成部的透射率差或Λb'仍會有圖案被視覺辨識 的情況。鑒于這樣的圖案視覺辨識的問題進(jìn)行進(jìn)一步研究，結(jié)果可判明具有被圖案化的透 明導(dǎo)電層的帶有透明電極的基板會產(chǎn)生沿透明電極層的圖案的折皺，根據(jù)折皺的形狀而反 射光，因此有圖案更容易被視覺辨識的趨勢。
[0013] 另外，本發(fā)明人等將上述專利文獻(xiàn)3、4中公開的具備3層薄膜層的帶有透明電極 的基板的透明電極層圖案化，確認(rèn)帶有透明電極的基板的辨識性，結(jié)果判明會產(chǎn)生沿透明 電極層的圖案的折皺，圖案被視覺辨識。
[0014] 鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種可抑制沿透明電極層的圖案的折皺的 產(chǎn)生、圖案不易被視覺辨識的帶有透明電極的基板。此外，本發(fā)明的目的在于提供在透明膜 基材上形成有低電阻的ΙΤ0膜的帶有透明電極的基板。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明人等的研究，發(fā)現(xiàn)在透明膜與透明電極層之間具備具有規(guī)定的折射率 和膜厚的透明電介質(zhì)層、且透明電極層具有規(guī)定的折射率和電阻率的情況下，透明電極層 的圖案視覺辨識能夠得到抑制。另外，本發(fā)明人等經(jīng)過研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)具有規(guī)定的特性的透 明電極層是低電阻的。進(jìn)而，在上述電介質(zhì)層上形成有該低電阻的透明電極層的具有透明 電極層的帶有透明電極的基板，透明電極層的圖案更不易被視覺辨識。
[0016] 本發(fā)明涉及在透明膜的至少一面依次具有以氧化物為主要成分的透明電介質(zhì)層 和透明電極層的帶有透明電極的基板及其制造方法。
[0017] 在優(yōu)選的方式中，透明電介質(zhì)層從透明膜側(cè)依次具有第一電介質(zhì)層、第二電介質(zhì) 層以及第三電介質(zhì)層。第一電介質(zhì)層是以Si0 x(x> 1.5)為主要成分的硅氧化物層。第二 電介質(zhì)層是以選自Nb、Ta、Ti、Zr、Zn、以及Hf中的1種以上的金屬的氧化物為主要成分的 金屬氧化物層。第三電介質(zhì)層是以SiO y(y>x)為主要成分的硅氧化物層。透明電極層是 以銦·錫復(fù)合氧化物為主要成分的導(dǎo)電性金屬氧化物層。優(yōu)選第二電介質(zhì)層是以Nb 205為 主要成分的金屬氧化物層。
[0018] 在本發(fā)明的帶有透明電極的基板中，優(yōu)選第一電介質(zhì)層的膜厚為lnm?25nm，第 二電介質(zhì)層的膜厚為5nm以上且小于10nm，第三電介質(zhì)層的膜厚為35nm?80nm，透明電極 層的膜厚為20nm?35nm。特別是從有效抑制沿透明電極層的圖案的折皺的產(chǎn)生的觀點考 慮，優(yōu)選第三電介質(zhì)層的膜厚超過55nm且為80m以下。優(yōu)選第一電介質(zhì)層的折射率、上 述第二電介質(zhì)層的折射率n 2以及上述第三電介質(zhì)層的折射率n3滿足η3 < ηι < n2的關(guān)系。 另外，優(yōu)選透明電極層的折射率n4大于第一電介質(zhì)層的折射率ηι且小于第二電介質(zhì)層的折 射率 n2。SP，優(yōu)選為 n3 < < n4 < n2。
[0019] 優(yōu)選透明電極層的電阻率為5.0Χ1(Γ4Ω ·_以下。另外，優(yōu)選透明電極層的折射 率為1. 88以下。從設(shè)為這樣的電阻率和折射率的觀點考慮，透明電極層優(yōu)選相對于氧化銦 與氧化錫的合計100重量份，含有4重量份?14重量份的氧化錫。特別是為了得到易于結(jié) 晶化且低電阻的透明電極層，優(yōu)選透明電極層中的氧化錫的含量為8重量份以下。
[0020] 在本發(fā)明的實施方式中，上述透明電極層被圖案化為電極層形成部和電極層非形 成部。帶有透明電極的基板的電極層形成部中的透射率優(yōu)選為87%以上。
[0021] 為了使透明電極層為低電阻率，上述第三電介質(zhì)層的透明電極層側(cè)界面的算術(shù)平 均粗糙度優(yōu)選為lnm以下。為了形成這樣的表面形狀，優(yōu)選上述第三電介質(zhì)層在小于0. 4Pa 的壓力下通過濺射法制膜。并且，優(yōu)選上述第一電介質(zhì)層也在小于〇. 4Pa的壓力下通過濺 射法制膜。
[0022] 在本發(fā)明的優(yōu)選的方式中，透明電極層中的銦?錫復(fù)合氧化物的平均結(jié)晶粒徑為 llOnm?700nm。另外，優(yōu)選結(jié)晶粒徑的變動系數(shù)為0.35以上。透明電極層具有這樣的結(jié) 晶特性時，能夠使其電阻率更小，例如，能夠得到具有3. 7Χ1(Γ4Ω ·_以下的電阻率的透明 電極層。
[0023] 這樣的低電阻率的透明電極層優(yōu)選通過下述方法進(jìn)行制造：在透明膜基材上，通 過靶表面的磁通密度為30mT以上的濺射法制膜成以非晶質(zhì)的銦?錫復(fù)合氧化物為主要成 分的非晶質(zhì)透明電極層后，將非晶質(zhì)透明電極層結(jié)晶化。
[0024] 此外，本發(fā)明涉及具備上述帶有透明電極的基板的靜電電容方式觸摸面板。
[0025] 本發(fā)明的帶有透明電極的基板在透明膜與透明電極層之間具備具有規(guī)定的折射 率和膜厚的透明電介質(zhì)層。該帶有透明電極的基板在透明電極層被圖案化時，沿著透明電 極層的圖案的折皺的產(chǎn)生得到抑制，且圖案不易被視覺辨識，因此被用于靜電電容方式觸 摸面板時，可有助于提高辨識性。
[0026] 透明電極層具有上述規(guī)定的結(jié)晶粒徑時，透明電極層進(jìn)一步被低電阻化，并且沿 著透明電極層的圖案的折皺的產(chǎn)生進(jìn)一步被抑制。因此，可提供辨識性和響應(yīng)速度更優(yōu)異 的靜電電容方式觸摸面板。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1是一實施方式所涉及的帶有透明電極的基板的示意性截面圖。
[0028] 圖2是參考例2(制膜時的磁通密度16mT)的透明電極層的顯微鏡觀察照片。
[0029] 圖3是參考例3(制膜時的磁通密度46mT)的透明電極層的顯微鏡觀察照片。

【具體實施方式】
[0030] [帶有透明電極的基板的構(gòu)成]
[0031] 以下，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，參照附圖進(jìn)行說明。圖1是示意地表示本發(fā)明 的一個實施方式涉及的帶有透明電極的基板的截面圖。圖1中，帶有透明電極的基板100 在透明膜1上依次具有：由折射率 ηι的第一電介質(zhì)層21、折射率n2的第二電介質(zhì)層22以 及折射率n3的第三電介質(zhì)層23這3層構(gòu)成的透明電介質(zhì)層2和折射率n 4的透明電極層 4。圖1中，透明電極層4被圖案化為電極層形成部4a和電極層非形成部4b。這樣的帶有 透明電極的基板是例如通過如下方式形成的，例如在透明膜1上形成第一電介質(zhì)層21、第 二電介質(zhì)層22、第三電介質(zhì)層23以及透明電極層4后，利用蝕刻等對透明電極層4進(jìn)行圖 案化。
[0032] (透明膜）
[0033] 透明膜1至少在可見光區(qū)域是無色透明的，只要具有在透明電極層形成溫度下 的耐熱性，就對其材料沒有特別限定。作為透明膜的材料，可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)等聚酯樹脂；環(huán)烯烴系樹 脂；聚碳酸酯樹脂；聚酰亞胺樹脂；纖維素系樹脂等。其中，可優(yōu)選使用聚對苯二甲酸乙二 醇酯、環(huán)烯烴系樹脂。
[0034] 透明膜1的厚度并無特別限定，優(yōu)選10 μ m?400 μ m，更優(yōu)選25 μ m?200 μ m。 若厚度在上述范圍內(nèi)，則透明膜基板1可具有耐久性與適度的柔軟性，因而可利用輥對輥 (roll to roll)方式在其上高生產(chǎn)率地制膜成各透明電介質(zhì)層和透明電極層。
[0035] 透明膜1可以在單面或兩面形成硬涂層等功能性層（未圖示）。為了使膜基板具 有適度的耐久性與柔軟性，硬涂層的厚度優(yōu)選2?10 μ m，更優(yōu)選為3?9 μ m，進(jìn)一步優(yōu)選 為5?8μπι。并無特別限制，可適當(dāng)?shù)厥褂檬咕郯滨ハ禈渲?、丙烯酸系樹脂、硅酮系樹脂?涂布·固化而得的材料等。
[0036] (透明電介質(zhì)層）
[0037] 在透明膜1上形成以氧化物為主要成分的透明電介質(zhì)層2。透明電介質(zhì)層2在其 上形成透明電極層4時，可作為抑制從透明膜1揮發(fā)水分或有機(jī)物質(zhì)的氣體阻擋層而發(fā)揮 作用，并且還可作為膜生長的基底層而發(fā)揮作用。在本發(fā)明中，通過在透明電介質(zhì)層上制膜 成透明電極層，能夠?qū)⑼该麟姌O層低電阻化。從使透明電介質(zhì)層具有些功能，并且減少透明 電極層被圖案化時的皺褶的觀點考慮，透明電介質(zhì)層2的膜厚優(yōu)選為5nm以上，更優(yōu)選為 30nm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為55nm以上。另一方面，從透明性的觀點考慮，電介質(zhì)層2的膜厚優(yōu) 選為100nm以下，更優(yōu)選為85nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為70nm以下。
[0038] 作為構(gòu)成透明電介質(zhì)層2的氧化物，優(yōu)選在至少可見光區(qū)域為無色透明且電阻率 為1Χ1〇- 2Ω · cm以上，例如可優(yōu)選使用選自Si、Nb、Ta、Ti、Zr以及Hf中的1種以上的元 素的氧化物。其中，優(yōu)選氧化硅及氧化鈮。應(yīng)予說明，在本說明書中，將某一物質(zhì)作為"主要 成分"是指，該物質(zhì)的含量為51重量％以上，優(yōu)選為70重量％以上，更優(yōu)選為90重量％。 只要不損害本發(fā)明的功能，可以在各層含有主要成分以外的成分。
[0039] 透明電介質(zhì)層2可以僅由1層構(gòu)成，也可以由2層以上構(gòu)成。透明電介質(zhì)層由2 層以上構(gòu)成時，通過調(diào)整各層的膜厚、折射率，能夠調(diào)整帶有透明電極的基板的透射率、反 射率來提高顯示裝置的辨識性。以下，有時將在透明膜1上形成透明電介質(zhì)層2的材料稱 為"透明膜基材"。
[0040] 在靜電電容方式觸摸面板用的帶有透明電極的基板中，透明電極層4的面內(nèi)的一 部分利用蝕刻等被圖案化來使用。該情況下，通過調(diào)整透明電介質(zhì)層的膜厚、折射率，從而 降低未被蝕刻而殘留電極層的電極層形成部4a與利用蝕刻除去電極層的電極層非形成部 4b的透射率差、反射率差、色差，能夠抑制電極圖案的視覺辨識。
[0041] 在本發(fā)明的優(yōu)選的方式中，透明電介質(zhì)層2從透明膜1側(cè)依次具有第一電介質(zhì)層 21、第二電介質(zhì)層22以及第三電介質(zhì)層23。應(yīng)予說明，從提高透明膜與透明電介質(zhì)層的密 合性的觀點考慮，在第一電介質(zhì)層的形成之前，可以對透明膜表面進(jìn)行電暈放電處理、等離 子體處理等表面處理。
[0042] 如上述那樣透明電介質(zhì)層由3層構(gòu)成時，第一電介質(zhì)層的折射率ηι、第二電介質(zhì)層 的折射率n 2以及第三電介質(zhì)層的折射率n3優(yōu)選滿足η3 < ηι < n2的關(guān)系。各透明電介質(zhì) 層的折射率通過具有這樣的大小關(guān)系，能夠適當(dāng)?shù)乜刂圃谕该麟娊橘|(zhì)層界面的反射率，得 到辨識性優(yōu)異的帶有透明電極的基板。應(yīng)予說明，各透明電介質(zhì)層及透明電極層的折射率 是利用橢圓偏振光譜儀測定的相對于波長550nm的光的折射率。各層的膜厚通過截面的透 射式電子顯微鏡（TEM)觀察而求得。
[0043] 作為第一電介質(zhì)層，優(yōu)選形成以SiOx為主要成分的娃氧化物層。第一電介質(zhì)層21 的膜厚屯優(yōu)選為lnm?25nm。屯優(yōu)選為2nm以上，更優(yōu)選為3nm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為4nm 以上。cU尤選為22nm以下，更優(yōu)選為20nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為15nm以下。第一電介質(zhì)層 的折射率h優(yōu)選為1. 45?1. 95,更優(yōu)選為1. 47?1. 85,進(jìn)一步優(yōu)選為1. 49?1. 75。
[0044] 通過在透明膜基板1與作為高折射率層的第二電介質(zhì)層22之間具有硅氧化物層 作為第一電介質(zhì)層21，從而可降低電極層形成部與電極層非形成部的色差，并可抑制圖案 的視覺辨識。另外，在透明膜1上直接形成高折射率的金屬氧化物層的方式中，在透明電極 層被圖案化時，有發(fā)生沿著圖案的折皺的趨勢。與此相對，通過在透明膜1上形成硅氧化物 層，從而可抑制圖案折皺的發(fā)生，并使圖案不易被視覺辨識到。
[0045] 作為第二電介質(zhì)層22,優(yōu)選形成金屬氧化物層。第二電介質(zhì)層22的膜厚d2優(yōu)選 為5nm以上且小于10nm。d 2更優(yōu)選為6nm?9nm。第二電介質(zhì)層22的膜厚d2如果為上述 范圍，則能夠縮小電極層形成部4a與電極層非形成部4b的可見光短波長域的反射率差及 透射率差。第二電介質(zhì)層的折射率n 2優(yōu)選為2. 00?2. 35,更優(yōu)選為2. 05?2. 30,進(jìn)一步 優(yōu)選為2. 10?2. 25。作為具有這樣的折射率的金屬氧化物，優(yōu)選選自Nb、Ta、Ti、Zr、Zn& Hf中的金屬氧化物、或以這些金屬的復(fù)合氧化物為主要成分的金屬氧化物。
[0046] 第二電介質(zhì)層22優(yōu)選在可見光的短波長區(qū)域的吸收小。從該觀點出發(fā)，作為第二 電介質(zhì)層22的材料，優(yōu)選氧化鈮（Nb 205)、氧化鉭（Ta205)、氧化鈦（Ti02)或氧化鋯（Zr0 2)， 其中優(yōu)選使用氧化鈮。上述材料與氧化銦、氧化錫、氧化鈰等金屬氧化物、或這些金屬氧化 物的復(fù)合金屬氧化物相比，在短波長側(cè)的透射率高，因而易于將帶有透明電極的基板的透 射光及反射光的b #調(diào)整到優(yōu)選范圍內(nèi)。
[0047] 作為第三電介質(zhì)層，優(yōu)選形成以SiOy為主要成分的硅氧化物層。此處，第三電介質(zhì) 層所用的硅氧化物SiO y與第一電介質(zhì)層所用的硅氧化物SiOx相比，氧含量大。即，y > X。 一般而言，硅氧化物是氧含量越大，則折射率越小，因而通過設(shè)為y > X，可使第三電介質(zhì)層 的折射率％小于第一電介質(zhì)層的折射率ηι。應(yīng)予說明，為了使第一電介質(zhì)層的折射率1^為 上述優(yōu)選范圍，優(yōu)選X為1.5以上。即，第一電介質(zhì)層的主要成分SiO x和第三電介質(zhì)層的 主要成分SiOy的氧的組成比X及y優(yōu)選滿足1. 5 < X < y。因為硅氧化物的化學(xué)計量組成 是Si02，所以y的理論上限值是2。
[0048] 第三電介質(zhì)層23的膜厚d3優(yōu)選為35nm?80nm。第三電介質(zhì)層的膜厚為該范圍 的情況下，能夠提高帶有透明電極的基板的透射率，并且能夠抑制透明電極層4被圖案化 時的圖案折皺的發(fā)生，得到圖案不易被視覺辨識的帶有透明電極的基板。特別是從抑制圖 案折皺的發(fā)生的觀點考慮，第三電介質(zhì)層的膜厚d 3更優(yōu)選大于55nm，進(jìn)一步優(yōu)選為57nm以 上。
[0049] 第三電介質(zhì)層的膜厚d3大時，則帶有透明電極的基板的透射率降低，有時透明電 極層的圖案不易被視覺辨識到。因此，第三電介質(zhì)層的膜厚d3更優(yōu)選為75nm以下，進(jìn)一步 優(yōu)選為70nm以下。另一方面，如后詳述，通過控制透明電極層4的膜特性，能夠抑制折皺的 發(fā)生，并且有電極層形成部4a的透射率提高的趨勢。特別是第三電介質(zhì)層的膜厚大的情況 下，有更有效地抑制折皺的趨勢。因此，在第三電介質(zhì)層23的膜厚d 3超過55nm的范圍，能 夠得到進(jìn)一步抑制透明電極層的圖案的視覺辨識程度的帶有透明電極的基板。
[0050] 第三電介質(zhì)層的折射率％優(yōu)選為1.43以上，更優(yōu)選為1.45以上，進(jìn)一步優(yōu)選為 1. 47以上。第三電介質(zhì)層具有上述折射率時，圖案折皺有減少的趨勢。一般而言，在氧的組 成比相同的硅氧化物中，膜越密，則折射率有越高的趨勢。本發(fā)明中，通過使形成在透明電 極層的正下方的第三電介質(zhì)層為密的膜，可減少界面的應(yīng)力，推斷有助于圖案折皺的減少。 另一方面，從控制在界面的反射特性、帶有透明電極的基板的透明性的觀點考慮，第三電介 質(zhì)層的折射率n 3優(yōu)選為1.51以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.50以下，更優(yōu)選為1.49以下。
[0051] 帶有透明電極的基板100通過將各透明電介質(zhì)層21、22、23的膜厚調(diào)整在上述范 圍內(nèi)，能夠抑制沿透明電極層4被圖案化時的圖案的折皺的發(fā)生。因此，上述構(gòu)成的帶有透 明電極的基板被用于靜電電容方式觸摸面板時，可提高顯示器的辨識性。
[0052] 另外，帶有透明電極的基板不僅調(diào)整各透明電介質(zhì)層21、22、23的膜厚，還將折射 率調(diào)整在上述范圍內(nèi)，從而能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)光在界面處的多重干涉。因此，即使在透明電極 層被圖案化的情況下，也能夠降低電極層形成部4a與電極層非形成部4b的透射光及反射 光的色差，并可抑制透明電極層的圖案的視覺辨識。
[0053] 為了縮小電極層形成部4a與電極層非形成部4b的反射率差及透射率差，從而更 有效地抑制透明電極層的圖案的視覺辨識，由第一電介質(zhì)層的折射率^與膜厚屯的乘積所 表示的光學(xué)膜厚ηΑ優(yōu)選為2nm?40nm。ηΑ更優(yōu)選為4nm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為6nm以上。 nA更優(yōu)選為36nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為32nm以下。同樣地，第二電介質(zhì)層的光學(xué)膜厚n2d2 優(yōu)選為llnm?20nm。n2d2更優(yōu)選為12nm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為13nm以上。n 2d2更優(yōu)選為 19nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為18nm以下。第三電介質(zhì)層的光學(xué)膜厚n3d 3優(yōu)選為50nm?llOnm。 n3d3更優(yōu)選為55nm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為60nm以上。n3d 3更優(yōu)選為lOOnm以下，進(jìn)一步優(yōu)選 為90nm以下，特別優(yōu)選為80nm以下。
[0054] 透明膜基材10的透明電極層4形成面?zhèn)缺砻娴乃阈g(shù)平均粗糙度Ra優(yōu)選為lnm以 下，更優(yōu)選為〇. 8nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 6nm以下。在透明膜1的表面形成透明電介質(zhì)層 2時，透明電介質(zhì)層2表面的算術(shù)平均粗糙度優(yōu)選為上述范圍。如圖1所示，形成3層透明 電介質(zhì)層21、22、23時，優(yōu)選形成在透明電極層的正下方的第三電介質(zhì)層23表面的算術(shù)平 均粗糙度為上述范圍。算術(shù)平均粗糙度Ra基于利用使用了掃描探測器顯微鏡的非接觸法 測定的表面形狀（粗糙度曲線），根據(jù)JISB0601 :2001 (IS01302 :2002)來進(jìn)行計算。
[0055] 通過使透明膜基材10的表面變平滑，可促進(jìn)形成在其上的透明電極層4的結(jié)晶 化，有易于得到電阻率小的透明電極層的趨勢。另外，如圖1所示，在3層透明電介質(zhì)層21、 22、23上形成透明電極層4的方式中，通過使在透明電極層的正下方形成的第三電介質(zhì)層 23的表面變平滑，有減少透明電極層被圖案化時的圖案折皺的趨勢。
[0056](透明電極層）
[0057] 作為透明電極層4,形成以銦·錫復(fù)合氧化物（IT0)為主要成分的導(dǎo)電性氧化物 層。透明電極層4的膜厚d 4優(yōu)選為15?llOnm。帶有透明電極的基板100被用于靜電電 容方式觸摸面板時，透明電極層4的膜厚d4優(yōu)選為15nm?40nm，更優(yōu)選為21nm?35nm， 進(jìn)一步優(yōu)選為23nm?30nm。通過使透明電極層的膜厚為上述范圍，可得到低電阻且高透 射率的透明電極層。另外，為了有效地抑制透明電極層的圖案的視覺辨識，d 4進(jìn)一步優(yōu)選為 32nm以下，特別優(yōu)選為26nm以下。
[0058] 透明電極層的折射率n4優(yōu)選為1.88以下。通過降低透明電極層的折射率，有透 明電極層被低電阻化的趨勢。另外，當(dāng)在透明電介質(zhì)層2上形成低折射率的透明電極層時， 有抑制利用蝕刻等對透明電極層進(jìn)行圖案化后發(fā)生圖案折皺的趨勢。11 4更優(yōu)選為1.86以 下，進(jìn)一步優(yōu)選為1. 84以下。n4的下限并無特別限定。如上述專利文獻(xiàn)1?4所記載的那 樣，在膜上所形成的IT0薄膜的折射率一般是1. 90以上，但在本發(fā)明中，通過形成與這些現(xiàn) 有技術(shù)相比折射率更低的IT0,從而可將透明電極層低電阻化，并且可抑制透明電極層被圖 案化時發(fā)生折皺。
[0059] 從抑制圖案視覺辨識的觀點出發(fā)，透明電極層4的折射率114優(yōu)選小于第二電介質(zhì) 層的折射率n2且大于第一電介質(zhì)層的折射率!^。即，本發(fā)明的帶有透明電極的基板的各層 的折射率優(yōu)選滿足η3 < ηι < n4 < n2的關(guān)系。如后詳述，通過調(diào)整ITO中的氧化錫含量、作 為基底層的透明電介質(zhì)層的制膜條件、表面粗糙度等，能夠使透明電極層的折射率n 4為上 述范圍內(nèi)。
[0060] 透明電極層4的電阻率優(yōu)選5. 0 X 1(Γ4 Ω · cm以下，更優(yōu)選為4. 5 X 1(Γ4 Ω · cm以 下，進(jìn)一步優(yōu)選為3. 7Χ1(Γ4Ω · cm以下。若透明電極層的電阻率為上述范圍，則作為用于 靜電電容式觸摸面板的帶有透明電極的基板而使用時，可提高響應(yīng)速度。另外，透明電極層 的薄層電阻（sheet resistance)優(yōu)選250 Ω / □以下，更優(yōu)選200 Ω / □以下，進(jìn)一步優(yōu)選 160 Ω / □以下，特別優(yōu)選145 Ω / □以下，最優(yōu)選130 Ω / □以下。若透明電極層為低電阻， 則有助于靜電電容方式觸摸面板的響應(yīng)速度提高。另外，帶有透明電極的基板被用于有機(jī) EL照明時，若透明電極層若為低電阻，則有助于面內(nèi)亮度的均勻性提高等。
[0061] 此外，在本發(fā)明中，在透明電介質(zhì)層2上形成電阻率小的透明電極層4的情況下， 有抑制沿透明電極層4的圖案發(fā)生折皺的趨勢。從上述觀點考慮，透明電極層4的電阻率 優(yōu)選3.7Χ1(Γ 4Ω ·_以下。透明電極層4的電阻率小的情況下，可抑制折皺的發(fā)生的理由 尚不確定，但可推斷ΙΤ0的結(jié)晶特性是影響導(dǎo)電率、并且還對透明電極層4與透明電介質(zhì)層 2的界面的應(yīng)力造成影響的因素之一。
[0062] 為了使電阻率為上述范圍，透明電極層中的氧化錫的含量相對于氧化銦與氧化錫 的合計100重量份，優(yōu)選為4重量份?14重量份。為了使透明電極層為低電阻，氧化錫的 含量更優(yōu)選為5重量份?10重量份。通過增加氧化錫的含量，能夠使透明電極層中的載流 子密度變大，有低電阻化的趨勢。另一方面，通過使氧化錫的含量為14重量份以下，易于進(jìn) 行ΙΤ0的結(jié)晶化，因此有容易降低電阻率、并且還能夠抑制透射率的降低的趨勢。另外，通 過使氧化錫的含量為8重量份以下，由于能夠在不進(jìn)行高溫·長時間的加熱的情況下將非 晶質(zhì)ΙΤ0膜結(jié)晶化，所以能夠提高帶有透明電極的基板的生產(chǎn)率。
[0063] 從使透明電極層4為低電阻的觀點考慮，透明電極層4的載流子密度優(yōu)選為 5. OX 102°/cm3以上，更優(yōu)選為5. 5Χ 102°/cm3以上，進(jìn)一步優(yōu)選為6. 1 X 102°/cm3以上。另外， 霍耳遷移率優(yōu)選為25cm3/V · S以上，更優(yōu)選為30cm3/V · S以上。
[0064] 透明電極層4的平均結(jié)晶粒徑優(yōu)選為llOnm?700nm，更優(yōu)選為150nm?550nm, 進(jìn)一步優(yōu)選為200nm?400nm。若結(jié)晶粒徑為上述范圍，則有透明電極層為低電阻且高透射 率的趨勢。在結(jié)晶粒徑大的情況下，認(rèn)為由于結(jié)晶粒界的減少而提商載體的廣生效率及遷 移率，因此電阻率降低。另一方面，若結(jié)晶粒徑為700nm以下，則彎曲性良好，且易于得到能 夠抑制裂紋的發(fā)生的透明電極層。
[0065] 透明電極層4的結(jié)晶粒徑的變動系數(shù)優(yōu)選為0. 35以上，更優(yōu)選為0. 40以上，進(jìn)一 步優(yōu)選為〇. 45以上。一般而言，在帶有具有IT0透明電極層的電極的基板中，如果不是氧 化錫含量例如為10%以上的高Sn含有IT0,則難以得到上述那樣的低電阻的膜。另外，若 增加氧化錫的含量，則結(jié)晶化需要高溫?長時間的加熱，因此使用了膜基材的帶有透明電極 的基板的低電阻率化難以進(jìn)行。本發(fā)明中，通過增大結(jié)晶的平均結(jié)晶粒徑，并且使變動系數(shù) 為規(guī)定范圍內(nèi)，即使在透明電極層的氧化錫含量小的情況下，也能夠低電阻化。
[0066] 透明電極層的平均結(jié)晶粒徑以及結(jié)晶粒徑的變動系數(shù)是通過在顯微鏡下觀察透 明電極層4的面內(nèi)而求得的。求得具有多角形狀的區(qū)域的各結(jié)晶粒的面積S，將假定結(jié)晶粒 為圓形時的直徑D = 2X (S/j〇1/2作為結(jié)晶粒徑。通過求得觀察區(qū)域內(nèi)的全部結(jié)晶粒的結(jié) 晶粒徑D，計算結(jié)晶粒徑的平均值D_(=平均粒徑）。計算結(jié)晶粒徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差〇，將其用 平均粒徑〇_去除而得到的值（=〇/D aJ是變動系數(shù)。應(yīng)予說明，本說明書中，將在顯微 鏡觀察時結(jié)晶粒所占的面積的比例（結(jié)晶化率）為觀察區(qū)域的70%以上的作為"結(jié)晶質(zhì)"， 小于70%的作為"非晶質(zhì)"。透明電極層4的結(jié)晶化率優(yōu)選為80%以上，更優(yōu)選為90%以 上。
[0067] 在透明電介質(zhì)層2從透明膜1側(cè)依次具有第一電介質(zhì)層21、第二電介質(zhì)層22以及 第三電介質(zhì)層23的方式中，透明電極層具有上述那樣的結(jié)晶特性，從而不僅能使透明電極 層低電阻率化，而且還有抑制沿透明電極層的圖案發(fā)生折皺的趨勢。此外，為了提高透明電 極層的透射率，有透明電極層的圖案不易被視覺辨識的趨勢。因此，即使在第三電介質(zhì)層23 的膜厚d 3大的情況或d3小的情況下，也能夠得到辨識性（透明性）優(yōu)異的帶有透明電極的 基板。
[0068] S卩，在如圖1所示，在具有3層透明電介質(zhì)層21、22、23的構(gòu)成中，透明電極層4具 有上述那樣的電阻率和結(jié)晶特性時，在第三電介質(zhì)層23的膜厚d3為更寬范圍的情況下，有 得到辨識性優(yōu)異的帶有透明電極的基板100的趨勢。特別是在第三電介質(zhì)層的膜厚d 3大 于55nm的情況下，通過使透明電極層具有上述那樣的電阻率和結(jié)晶特性，有有效地抑制發(fā) 生折皺且辨識性大幅度提高的趨勢。
[0069] 本發(fā)明的帶有透明電極的基板只要不損害本發(fā)明的功能，就可以在透明膜1與透 明電介質(zhì)層2之間、或在透明電極層4上、或在透明膜1的透明電極非形成面?zhèn)鹊谋砻婢哂?其它層。本發(fā)明的帶有透明電極的基板還可以在透明膜1的兩面具有透明電極層。
[0070] [帶有透明電極的基板的制造方法]
[0071] 帶有透明電極的基板100是通過在透明膜1上形成透明電介質(zhì)層2及透明電極層 4而得的。
[0072] 透明電介質(zhì)層2的制膜方法只要是形成均勻薄膜的方法，就沒有特別限定。作為 制膜方法，可列舉出：濺射法、蒸鍍法等PVD法；各種CVD法等干式涂敷法；旋涂法、輥涂法、 噴霧涂布、浸漬涂布等濕式涂敷法。在上述制膜方法中，從易于形成納米水平的薄膜這種觀 點出發(fā)，優(yōu)選干式涂敷法。特別是，從以數(shù)納米單位控制各層的厚度而抑制透明電極層的圖 案視覺辨識的觀點出發(fā)，優(yōu)選濺射法。
[0073] 當(dāng)各透明電介質(zhì)層是利用濺射法制膜而成時，作為靶材，可使用金屬、金屬氧化 物、金屬碳化物等。作為電源，可使用DC、RF、MF電源等，從生產(chǎn)率的觀點出發(fā)，優(yōu)選MF電 源。制膜時的外加功率并無特別限定，優(yōu)選在不會對透明膜賦予過剩的熱、且不會損及生產(chǎn) 率的范圍內(nèi)調(diào)整。例如，形成SiO x作為第一電介質(zhì)層21、形成金屬氧化物層作為第二電介質(zhì) 層22、形成SiOy層作為第三電介質(zhì)層23時，第一電介質(zhì)層制膜時的功率密度優(yōu)選為0. 5? lOW/cm2,第二電介質(zhì)層制膜時的功率密度優(yōu)選為0. 5?8W/cm2,第三電介質(zhì)層制膜時的功 率密度優(yōu)選為〇. 2?10W/cm2。
[0074] 出于除去附著在靶表面的氧化膜、水分等的目的，可以在各電介質(zhì)層的制膜開始 前進(jìn)行預(yù)濺射。通過進(jìn)行預(yù)濺射，能夠抑制被污染的靶粒子向基材附著。特別是在本發(fā)明 中，優(yōu)選在作為第三電介質(zhì)層的硅氧化物層的制膜前進(jìn)行預(yù)濺射。特別是通過在第三電介 質(zhì)層的制膜前進(jìn)行預(yù)濺射，不僅能夠改善膜質(zhì)，還有抑制透明電極層4被圖案化時發(fā)生折 皺的趨勢。為了抑制折皺的發(fā)生，第三電介質(zhì)層成膜前的預(yù)濺射優(yōu)選在與第三電介質(zhì)層的 成膜條件相比非活性氣體的流量大的條件或高壓力的條件下進(jìn)行。
[0075] 另外，在各電介質(zhì)層的制膜開始前，還可以將基材供于轟擊工序。在轟擊工序中， 使用SUS靶等，在以氬等非活性氣體為主要成分的氣體供給下進(jìn)行放電，產(chǎn)生等離子體。通 過將基材供于轟擊工序，基材被曝露于等離子體而能夠除去基材表面的氧化膜、有機(jī)成分 等，因此能夠提高在其上制成的電介質(zhì)層及在電介質(zhì)層上制成的透明電極層的膜質(zhì)。
[0076] 各透明電介質(zhì)層的制膜壓力可適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。如圖1所示，形成3層透明電介質(zhì)層 21、22、23時，在透明電極層的正下方形成的第三電介質(zhì)層23優(yōu)選在小于0. 4的壓力下利 用濺射法進(jìn)行制膜而成。第三電介質(zhì)層的制膜壓力更優(yōu)選為〇. 35Pa以下，進(jìn)一步優(yōu)選為 0.25Pa以下。通過降低第三電介質(zhì)層的制膜壓力，可使透明電極形成面?zhèn)鹊谋砻嫫交?，并?夠減小算術(shù)平均粗糙度Ra。另外，通過以小于0. 4Pa的低壓對第三電介質(zhì)層進(jìn)行制膜，可使 在其上制膜的透明電極層易于呈低折射率化、低電阻化。
[0077] 當(dāng)以低壓條件對第三電介質(zhì)層進(jìn)行制膜時，會有在其上形成的透明電極層通過蝕 刻等進(jìn)行圖案化時發(fā)生的圖案折皺得以抑制的趨勢。通過調(diào)整第三電介質(zhì)層的制膜條件來 抑制透明電極層的圖案折皺的理由尚未確定，但是作為原因之一，認(rèn)為作為基底層的第三 電介質(zhì)層的結(jié)晶性、表面形狀、表面性等會對透明電極層的膜生長造成影響。例如，第三電 介質(zhì)層的物性會對構(gòu)成透明電極層的ΙΤ0膜的結(jié)晶性、膜內(nèi)殘留應(yīng)力等造成影響，推定消 除了電極層形成部與電極層非形成部的界面應(yīng)力的不均衡等有助于抑制圖案折皺。
[0078] 另外，如圖1所不，形成3層透明電介質(zhì)層21、22、23時，第一電介質(zhì)層21也優(yōu)選 在小于〇. 4的壓力下利用濺射法進(jìn)行制膜而成。第一電介質(zhì)層的制膜壓力更優(yōu)選為0. 35Pa 以下，進(jìn)一步優(yōu)選為〇. 25Pa以下。通過在降低第三電介質(zhì)層的制膜壓力的基礎(chǔ)上，也降低 第一電介質(zhì)層的制膜壓力，從而有抑制圖案折皺發(fā)生的趨勢。通過調(diào)整第一電介質(zhì)層的制 膜條件來抑制透明電極層的圖案折皺的理由尚未確定，但是作為原因之一，認(rèn)為第一電介 質(zhì)層的結(jié)晶性、表面形狀、表面性等介由第二電介質(zhì)層而對第三電介質(zhì)層及透明電極層的 膜生長造成影響。
[0079] 作為透明電極層4的形成方法，優(yōu)選在透明膜基材10上形成以非晶質(zhì)的ΙΤ0為主 要成分的非晶質(zhì)透明電極層后，利用加熱對ΙΤ0進(jìn)行結(jié)晶化的方法。作為在透明膜基材10 上形成非晶質(zhì)透明電極層的方法，優(yōu)選濺射法。作為濺射電源，可使用DC、RF、MF電源等。 其中，在本發(fā)明中，從生產(chǎn)率及低電阻化的觀點考慮，可優(yōu)選使用MF電源。
[0080] 當(dāng)透明電極層4是利用濺射法進(jìn)行制膜而成時，作為靶材，可使用金屬、金屬氧化 物等。作為制膜所使用的導(dǎo)入氣體，優(yōu)選以氬等非活性氣體為主要成分的導(dǎo)入氣體。此處， 所謂"以非活性氣體為主要成分"是指在使用氣體中含有50%以上的氬等非活性氣體。導(dǎo) 入氣體可為單獨(dú)的氬等非活性氣體，也可為2種以上的混合氣體。其中，優(yōu)選氬與氧的混合 氣體。氬與氧的混合氣體優(yōu)選含有〇. 2?5體積％的氧、更優(yōu)選含有1. 0?4體積％的氧。 通過供給上述體積的氧，可提高透明電極層的透明性和導(dǎo)電性。應(yīng)予說明，只要不損及本發(fā) 明的功能，則在氬與氧的混合氣體中還可含有其它氣體。在透明電極層的制膜前也可以進(jìn) 行靶的預(yù)濺射、基材的轟擊。
[0081] 為了得到低電阻且高透明的透明電極層4,濺射制膜時的靶表面的磁通密度優(yōu)選 為30mT以上，更優(yōu)選為35mT以上，進(jìn)一步優(yōu)選為40mT以上。一般為了良好地產(chǎn)生放電來 提高靶的利用效率，ITO的制膜在10?20mT左右的低磁場下進(jìn)行。與此相對，通過提高透 明電極層制膜時的磁通密度，能夠增加透明電極層的結(jié)晶粒徑的平均值及變動系數(shù)，從而 易于獲得低電阻的IT0透明電極層。
[0082] 通過提高制膜時的磁通密度而使結(jié)晶粒徑的平均值、變動系數(shù)變大的理由尚未確 定，但認(rèn)為成為結(jié)晶生長的中心的結(jié)晶核容易空間?時間地隨機(jī)產(chǎn)生。這樣的結(jié)晶核的生 成或生長被推斷與通過提高磁通密度而降低電源電壓，因而使達(dá)到膜基材的濺射粒子的能 量低相關(guān)。例如，由于濺射粒子的能量低，所以認(rèn)為在基板上的遷移、濺射粒子的擴(kuò)散得到 抑制、且結(jié)晶核隨機(jī)產(chǎn)生而使結(jié)晶粒的平均粒徑及變動系數(shù)增大。另外，在僅在基材表面的 透明電介質(zhì)層上進(jìn)行制膜的情況下，可看到因提高磁通密度而導(dǎo)致的結(jié)晶粒的平均粒徑及 變動系數(shù)的增大，因此也認(rèn)為基板的表面狀態(tài)可能對濺射粒子的擴(kuò)散容易度造成影響。 [0083] 另外，通過提高濺射制膜時的靶表面的磁通密度，能夠提高透明電極層的透明性 (透射率）。通過提高透明電極層的透明性，能夠縮小透明電極層被圖案化時的電極層形成 部與電極層非形成部的透射率差、反射率差、色差等，因此能夠得到圖案不易被視覺辨識的 帶有透明電極的基板。
[0084] 此外，如圖1所示，在由第一電介質(zhì)層21、第二電介質(zhì)層22及第三電介質(zhì)層23這 3層構(gòu)成的電介質(zhì)層上形成透明電極層4時，通過提高濺射制膜時的靶表面的磁通密度，有 抑制透明電極層被圖案化時的圖案折皺的趨勢。
[0085] 磁通密度的上限并無特別限定，但是有即使過度提高磁通密度，透明電極層的圖 案視覺辨識的抑制或電阻率降低的效果也有飽和的趨勢。另一方面，有伴隨著磁通密度的 上升而濺射制膜的效率降低的趨勢。因此，從制膜效率的觀點考慮，濺射制膜時的靶表面的 磁通密度優(yōu)選小于lOOmT，更優(yōu)選小于90mT，進(jìn)一步優(yōu)選小于80mT。
[0086] 濺射制膜時的電源電壓使用MF電源時，優(yōu)選為100V?500V，更優(yōu)選為150V? 450V，進(jìn)一步優(yōu)選為200V?400V。使用DC電源時的電源電壓優(yōu)選為50V?250V，更優(yōu)選 為75V?225V，進(jìn)一步優(yōu)選為100V?200V。
[0087] 透明電極層利用濺射法制膜時的基板溫度只要是透明膜1具有耐熱性的范圍即 可?；鍦囟壤鐑?yōu)選為-35°C?35°C，更優(yōu)選為-30°C?30°C，進(jìn)一步優(yōu)選為-25°C? 25°C。通過使基板溫度為35°C以下，能夠抑制水分、有機(jī)物質(zhì)（例如低聚物成分）從透明 膜中揮發(fā)等，并且容易引起ΙΤ0的結(jié)晶化，并且能夠進(jìn)行低電阻化。另外，通過使基板溫度 為-35°C以上，能夠抑制透明電極層的透射率的降低、透明膜基材的脆化。
[0088] 為了使透明電極層成為低折射率且低電阻的ΙΤ0膜，優(yōu)選在制膜后進(jìn)行加熱處 理。通過加熱處理，進(jìn)行ΙΤ0的結(jié)晶化，有使透明電極層呈低折射率化、低電阻化，且增加透 射率的趨勢。透明電極層的加熱處理例如是在120°C?150°C的烤箱中進(jìn)行30?60分鐘。 或者可以以更低的溫度（例如50°C?120°C左右）進(jìn)行1日?3日等較低溫下長時間加熱。 [0089] 透明電極層的加熱處理可在透明電極層圖案化前進(jìn)行，也可在圖案化后進(jìn)行。另 夕卜，透明電極層的加熱處理也可兼作在形成布局配線時的加熱處理等用于形成觸摸面板的 加熱退火處理。應(yīng)予說明，當(dāng)進(jìn)行透明導(dǎo)電層的加熱處理時，加熱處理后的透明導(dǎo)電層折射 率n4優(yōu)選成為上述范圍。在此情況下，加熱處理前的透明導(dǎo)電層折射率也可超過1. 88。 [0090] 本發(fā)明的帶有透明電極的基板被圖案化為電極層形成部4a與電極層非形成部4b 時，圖案化是例如在形成透明電極層后，在面內(nèi)的一部分利用蝕刻等除去透明電極層而進(jìn) 行的。
[0091] 作為透明電極層的蝕刻方法，可以為濕式工藝，也可以為干式工藝，但是從容易僅 選擇性地除去透明電極層4的觀點出發(fā)，優(yōu)選濕式工藝。本發(fā)明中，由于以透射光的色差及 反射光的色差縮小的方式調(diào)整各電介質(zhì)層的厚度，因此當(dāng)進(jìn)行透明電極層4的圖案化時， 優(yōu)選在不除去電介質(zhì)層的情況下僅選擇性地除去透明電極層4。
[0092] 作為濕式工藝，優(yōu)選光刻法。作為光刻所使用的光刻膠、顯影液及清洗劑，可任意 地選擇能夠在不侵蝕透明電極層4的情況下形成規(guī)定圖案的光刻膠、顯影液及清洗劑。作 為蝕刻液，可優(yōu)選使用能除去透明電極層4且不侵蝕第三電介質(zhì)層的硅氧化物的蝕刻液。 [0093] 對于本發(fā)明的帶有透明電極的基板而言，能夠抑制圖案折皺的發(fā)生并且電極層形 成部與電極層非形成部的透射光色差和反射光色差均小，因此能夠抑制圖案的視覺辨識。 電極層形成部與電極層非形成部的透射光的色差優(yōu)選為〇. 8以下、更優(yōu)選為0. 4以下、進(jìn)一 步優(yōu)選為0. 3以下、特別優(yōu)選為0. 2以下。電極層形成部與電極層非形成部的反射光的色 差優(yōu)選為2. 4以下、更優(yōu)選為1. 9以下、進(jìn)一步優(yōu)選為1. 6以下、特別優(yōu)選為1. 4以下。 [0094] 從使觸摸面板形成時的畫面色調(diào)良好的觀點出發(fā)，本發(fā)明的帶有透明電極的基板 的電極層形成部的透射光的bM尤選為_2?1的藍(lán)色?無色、更優(yōu)選為-1?0. 5。
[0095] 此處，所謂"色調(diào)"是由JIS Z8730所規(guī)定的值，能夠以CIE亮度I；與色坐標(biāo)a#及 b#表示。？軸表示綠?紅色，負(fù)是呈綠色，正是呈紅色。l/軸表示藍(lán)?黃色，負(fù)是呈藍(lán)色，正 是呈黃色。另外，兩種光的色調(diào)差異可利用下式所示的色差Λ E進(jìn)行評價。
[0096] Λ Ε = {( Λ L*) 2+ ( Λ a*) 2+ Λ b*)2}1/2
[0097] 本發(fā)明的帶有透明電極的基板的電極層形成部中的基板的透射率優(yōu)選為87%以 上，更優(yōu)選為88%以上。若帶有透明電極的基板的透射率為上述范圍，則能夠使被安裝于觸 摸面板時的畫面的辨識性良好。此處，本說明書中，"透射率"是基于JIS K7361測定的總光 線透射率，可使用霧度計進(jìn)行測定。
[0098] 本發(fā)明的帶有透明電極的基板可適合用作觸摸面板用的透明電極。其中，從圖案 不易被視覺辨識、透明電極層呈低電阻的觀點出發(fā)，優(yōu)選用于靜電電容式觸摸面板。
[0099] 在形成觸摸面板時，在上述帶有透明電極的基板上涂布導(dǎo)電性油墨或糊膏并進(jìn)行 熱處理，由此可形成作為布局電路用配線的集電極。熱處理的方法并無特別限定，可舉出利 用烤箱、IR加熱器等進(jìn)行的加熱方法。對于熱處理的溫度?時間，考慮導(dǎo)電性糊膏附著于透 明電極的溫度?時間來適當(dāng)設(shè)定。例如可舉出若利用烤箱進(jìn)行加熱，則以120?150°C進(jìn)行 30?60分鐘，而若利用IR加熱器進(jìn)行加熱，則以150°C進(jìn)行5分鐘等的例子。應(yīng)予說明， 布局電路用配線的形成方法并不限于上述，也可利用干式涂敷法形成。另外，通過利用光刻 法形成布局電路用配線，可實現(xiàn)配線的細(xì)線化。
[0100] 實施例
[0101] 以下舉出實施例和比較例更具體說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于這些例子。
[0102] [評價方法]
[0103] 就各電介質(zhì)層及透明電極層的折射率而言，通過進(jìn)行橢圓偏振光譜儀測定并利用 cauchy模型及tauc-lorentz模型進(jìn)行擬合，從而求出對于波長550nm的光的值。應(yīng)予說 明，在測定時，為了排除因硬涂層所致的干擾的影響，使用了透明導(dǎo)電層非形成面?zhèn)缺砻姹?研磨處理過的試樣。在進(jìn)行擬合時，各透明電介質(zhì)層及透明電極層的膜厚使用了對帶有透 明電極的基板的截面通過透射式電子顯微鏡（TEM)觀察而求得的值。通過確認(rèn)利用使用了 各透明電介質(zhì)層及透明導(dǎo)電層的折射率、消衰系數(shù)及膜厚的測定值的模擬而算出的透射率 及反射率與利用分光光度計得到的測定值一致，從而確認(rèn)了上述擬合的準(zhǔn)確度。
[0104] 透明電極層的表面電阻是使用低電阻率計LORESTA GP(MCP-T710、三菱化學(xué)公司 制）通過四探針壓接測定進(jìn)行測定的。透明導(dǎo)電層的電阻率是由上述表面電阻的值與膜厚 的乘積算出的。帶有透明電極的基板的電極層形成部的透射率（總光線透射率）是使用霧 度計（NDH5000,日本電色公司制）基于JIS K7361而測定的。另外，b*是使用分光測色計 (CM-3600d，Konica Minolta 公司制）基于 JIS Z8730 測定的。
[0105] 帶有透明電極的基板的圖案折皺的有無通過目視進(jìn)行判定。在透明電極層的圖案 形成方向與直管式熒光燈的反射光以成大致正交的方式配置的狀態(tài)下，觀察來自熒光燈的 反射光，依照從觀看到熒光燈的反射像呈直線狀（評分=5 :無折皺）起至觀看到反射像出 現(xiàn)明顯歪曲時（評分=1 :有折皺）為止的5個階段進(jìn)行評價。
[0106] 對于帶有透明電極的基板的透射光的圖案辨識性，在暗室中觀察靜置于燈箱上的 帶有透明電極的基板來進(jìn)行目視評價。對于帶有透明電極的基板的反射光的圖案辨識性， 在熒光燈下觀察來自帶有透明電極的基板的反射光而進(jìn)行目視評價。對于透射光及反射光 分別均依照從無法辨別有無圖案（電極層形成部的著色）（評分=5 :無著色）起至能夠清 楚確認(rèn)有無圖案（評分1)為止的5個階段進(jìn)行評價。
[0107] 透明電介質(zhì)層表面的表面形狀是使用切出5mm見方的試樣，利用掃描探針顯微 鏡（Pacific Nanotechnology公司制Nan〇-R)進(jìn)行測定的。算術(shù)平均粗糙度Ra是基于 利用非接觸模式在〇. 7μπι的范圍所測定的表面形狀（粗糙度曲線），依照J(rèn)IS B0601 : 2001 (IS01302 :2002)進(jìn)行計算的。
[0108] 透明電極層的載流子密度的測定利用van der pauw法進(jìn)行。將試樣切割成lcm 方形，在其4個角落熔接金屬銦作為電極。以磁力3500高斯在基板的對角方向流過1mA的 電流時的電位差為基準(zhǔn)，測定霍耳遷移率，并算出載流子密度。
[0109] 透明電極層的結(jié)晶的平均粒徑及結(jié)晶粒徑的變動系數(shù)是基于利用掃描透射電子 顯微鏡（STEM)獲得的透明電極層的平面觀察照片而進(jìn)行計算的（參照圖2、圖3)。使用離 子研磨器（Topcon TechnoHouse制PIPS TH)，利用加速電壓2. OkV的氦離子研磨制作觀察 試樣，并使用STEM(日立制HD-2700)，以加速電壓200kV、50000倍的倍率進(jìn)行平面觀察。
[0110] [實施例1]
[0111] 在兩面形成有由聚氨酯系樹脂形成的硬涂層（折射率1.53)且厚度為188μπι的 雙軸拉伸PET膜的一面上，使用輥對輥方式的卷繞式濺射裝置，依次形成由硅氧化物（Si0 x 層）構(gòu)成的中折射率透明電介質(zhì)層（第一電介質(zhì)層）、由氧化鈮構(gòu)成的高折射率透明電介質(zhì) 層（第二電介質(zhì)層）、及由硅氧化物（Si0 2)構(gòu)成的低折射率電介質(zhì)層（第三電介質(zhì)層）。
[0112] 首先，使用Β-Si作為祀材，一邊將氧/氦（20sccm/400sccm)混合氣體導(dǎo)入裝置 內(nèi)，一邊在裝置內(nèi)壓力0. 2Pa、基板溫度-20°C、功率密度1. 4W/cm2的條件下進(jìn)行濺射。得 到的Si0y層的膜厚為5nm、折射率為1. 65。
[0113] 在該Si0x層上形成高折射率透明電介質(zhì)層。使用鈮（Nb)作為靶材，一邊將氧/ 氦（160sccm/1600sccm)混合氣體導(dǎo)入裝置內(nèi)，一邊在裝置內(nèi)壓力0. 87Pa、基板溫度_20°C、 功率密度8. lW/cm2的條件下進(jìn)行濺射。得到的氧化鈮（Nb205)層的膜厚為7nm、折射率為 2. 18〇
[0114] 在該氧化鈮層上形成低折射率透明電介質(zhì)層。使用B-Si作為靶材，一邊將氧/氬 (190sccm/400sccm)混合氣體導(dǎo)入裝置內(nèi)，一邊在裝置內(nèi)壓力0· 2Pa、基板溫度-20°C、功率 密度10. 2W/cm2的條件下進(jìn)行濺射。得到的510!￡層（X = 2)的膜厚為50nm，折射率為1. 47， 表面的算術(shù)平均粗糙度Ra為0. 5nm。
[0115] 使用具備MF電源的輥對輥方式的卷繞式濺射裝置在上述透明膜基材的透明電介 質(zhì)層上形成非晶質(zhì)ΙΤ0透明電極層。濺射制膜使用銦·錫復(fù)合氧化物（氧化錫含量5重 量％ )使用革巴材，一邊將氧/氦（2sccm/1000sccm)混合氣體導(dǎo)入裝置內(nèi)，一邊在裝置內(nèi)壓 力0. 4Pa、基板溫度-20°C、功率密度5. 2W/cm2的條件下進(jìn)行。得到的透明電極層的膜厚為 25nm。在濺射制膜前，通過使磁通密度計與靶表面接觸，從而可測定靶表面的磁通密度，結(jié) 果為46mT。另外，濺射制膜時的MF電源的電壓為357V。
[0116] 其后，利用光刻法進(jìn)行透明電極層的圖案化。首先，在透明電極層上，利用旋涂 以約2μπι左右的膜厚涂布光致抗蝕劑（制品名：TSMR-8900(東京應(yīng)化工業(yè)制））后，利用 90°C的烤箱進(jìn)行預(yù)烘烤。介由光掩模照射40mJ的紫外光。然后，以110°C對光致抗蝕劑層 進(jìn)行后烘烤后，使用顯影液（產(chǎn)品名NMD-W(東京應(yīng)化工業(yè)制））進(jìn)行圖案化。另外，使用蝕 刻液（產(chǎn)品名：IT002(關(guān)東化學(xué)制））對透明電極層進(jìn)行蝕刻。最后，使用清洗液（產(chǎn)品名 1〇4(東京應(yīng)化工業(yè)制））除去殘留的光致抗蝕劑。
[0117] 其后，在150°C烤箱內(nèi)進(jìn)行60分鐘的熱處理。熱處理后的ΙΤ0層折射率為1.85。 另外，電極層形成部的透射率為88. 6%。
[0118] [實施例2?9及比較例1?3]
[0119] 第二電介質(zhì)層的膜厚d2、第三電介質(zhì)層的膜厚d3以及透明電極層的膜厚按表1所 示進(jìn)行變更。除此以外，與實施例1同樣地，在依次形成第一電介質(zhì)層、第二電介質(zhì)層、第三 電介質(zhì)層以及透明電極層后，進(jìn)行透明電極層的圖案化及熱處理。
[0120] 比較例2的帶有透明電極的基板的電極層形成部的透射率為88. 2%。實施例2、 實施例4、實施例5以及實施例8的帶有透明電極的基板的電極層形成部的透射率分別為 89. 1%、89· 4%、88· 4% 以及 88. 8%。
[0121] [實施例 10]
[0122] 通過變更安裝于濺射裝置的永磁鐵，能夠?qū)⒅瞥赏该麟姌O層時的磁通密度調(diào)整為 16mT。濺射制膜時的MF電源的電壓為511V。除此以外，與上述實施例1同樣地，依次形成 第一電介質(zhì)層、第二電介質(zhì)層、第三電介質(zhì)層以及透明電極層后，進(jìn)行透明電極層的圖案化 及熱處理。
[0123] [實施例 11]
[0124] 作為透明電極層制膜時的靶材，使用錫氧化物含量為10重量％的靶材，除此以 夕卜，與實施例10同樣地，依次形成第一電介質(zhì)層、第二電介質(zhì)層、第三電介質(zhì)層以及透明電 極層后，進(jìn)行透明電極層的圖案化及熱處理。
[0125] [實施例 12]
[0126] 透明電極層以30nm的膜厚形成，除此以外，與實施例10同樣地，依次形成第一電 介質(zhì)層、第二電介質(zhì)層、第三電介質(zhì)層以及透明電極層后，進(jìn)行透明電極層的圖案化及熱處 理。
[0127] [比較例4]
[0128] 作為透明電極層制膜時的靶材，使用錫氧化物含量為3重量％的靶材，除此以外， 與實施例10同樣地，依次形成第一電介質(zhì)層、第二電介質(zhì)層、第三電介質(zhì)層以及透明電極 層后，進(jìn)行透明電極層的圖案化及熱處理。比較例4的帶有透明電極的基板的電極層形成 部的透射率為87.2%。
[0129] [實施例13以及比較例5?8]
[0130] 通過調(diào)整制膜時的氬及氧的導(dǎo)入量，能夠使第一電介質(zhì)層及第三電介質(zhì)層制膜時 的裝置內(nèi)壓力按表1所示進(jìn)行變更。除此以外，與實施例10同樣地，依次形成第一電介質(zhì) 層、第二電介質(zhì)層、第三電介質(zhì)層以及透明電極層后，進(jìn)行透明電極層的圖案化及熱處理。
[0131] 在實施例10 (第一電介質(zhì)層及第三電介質(zhì)層的制膜壓力：〇. 2Pa)、實施例13 (第一 電介質(zhì)層及第三電介質(zhì)層的制膜壓力：〇. 3Pa)、比較例5 (第一電介質(zhì)層及第三電介質(zhì)層的 制膜壓力：〇.5Pa)以及比較例6(第一電介質(zhì)層及第三電介質(zhì)層的制膜壓力：0.8Pa)中，第 三電介質(zhì)層的算術(shù)平均粗糙度分別為〇· 5nm、0. 7nm、l. 3nm以及4. 5nm。從實施例10、實施 例13、比較例5以及比較例6的對比可知，第三電介質(zhì)層的制膜壓力越低，則表面變得越平 滑。
[0132] [實施例 14]
[0133] 降低第一電介質(zhì)層制膜時的導(dǎo)入氣體中的氧的相對比率來進(jìn)行濺射。得到的SiOx 層的膜厚為5nm、折射率為1. 75。除此以外，與實施例10同樣地，依次形成第一電介質(zhì)層、 第二電介質(zhì)層、第三電介質(zhì)層以及透明電極層后，進(jìn)行透明電極層的圖案化及熱處理。
[0134] [比較例9]
[0135] 第一電介質(zhì)層以30nm的膜厚形成，除此以外，與實施例14同樣地，依次形成第一 電介質(zhì)層、第二電介質(zhì)層、第三電介質(zhì)層以及透明電極層后，進(jìn)行透明電極層的圖案化及熱 處理。
[0136] [實施例 15]
[0137] 通過變更安裝于濺射裝置中的永磁鐵，將制成透明電極層時的磁通密度調(diào)整為 76mT。濺射制膜時的MF電源的電壓為306V。除此以外，與實施例8同樣地，依次形成第一 電介質(zhì)層、第二電介質(zhì)層、第三電介質(zhì)層以及透明電極層后，進(jìn)行透明電極層的圖案化及熱 處理。實施例15的帶有透明電極的基板的電極層形成部的透射率為89. 4%。
[0138] [比較例 10]
[0139] 在雙軸拉伸PET膜的一面上不形成中折射率透明電介質(zhì)層（第一電介質(zhì)層）而直 接形成由氧化鈮構(gòu)成的高折射率透明電介質(zhì)層（第二電介質(zhì)層），并在其上，與實施例10同 樣地，依次形成由硅氧化物（Si0 2)構(gòu)成的低折射率電介質(zhì)層（第三電介質(zhì)層）及透明電極 層后，進(jìn)行透明電極層的圖案化及熱處理。
[0140] 將上述各實施例以及比較例中的各層的折射率、膜厚及制膜條件，透明電極層的 電阻率以及薄層電阻以及帶有透明電極的基板的利用目視進(jìn)行的評價結(jié)果示于表1。應(yīng)予 說明，任一實施例及比較例中，第二電介質(zhì)層的折射率均為2. 18,第三電介質(zhì)層的折射率均 為 1. 47。
[0141] [表 1]
[0142]

【權(quán)利要求】
1. 一種帶有透明電極的基板，在透明膜的至少一面，依次具有第一電介質(zhì)層、第二電介 質(zhì)層、第三電介質(zhì)層、以及被圖案化成電極層形成部和電極層非形成部的透明電極層； 所述第一電介質(zhì)層是以SiOx為主要成分且膜厚為lnm?25nm的硅氧化物層，其中 X ^ 1. 5 ； 所述第二電介質(zhì)層是以選自他、了&、11、21'、211、及!^中的1種以上的金屬的氧化物為 主要成分且膜厚為5nm以上且小于10nm的金屬氧化物層； 所述第三電介質(zhì)層是以SiOy為主要成分且膜厚為35nm?80nm的硅氧化物層，其中y > X ； 所述透明電極層是以銦·錫復(fù)合氧化物為主要成分且膜厚為20nm?35nm的導(dǎo)電性金 屬氧化物層； 所述第一電介質(zhì)層的折射率^、所述第二電介質(zhì)層的折射率n2、以及所述第三電介質(zhì) 層的折射率n3滿足η3 < ηι < n2的關(guān)系； 所述透明電極層的電阻率為5.0Χ1(Γ4Ω ·_以下； 帶有透明電極層的基板的電極層形成部中的透射率為87%以上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有透明電極的基板，其中，所述透明電極層的折射率η4為 1. 88以下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有透明電極的基板，其中，所述透明電極層的折射率η4 大于所述第一電介質(zhì)層的折射率^且小于所述第二電介質(zhì)層的折射率η2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的帶有透明電極的基板，其中，所述透明電極層的 電阻率為3. 7Χ1(Γ4Ω .cm以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的帶有透明電極的基板，其中，所述透明電極層中 的銦?錫復(fù)合氧化物的平均結(jié)晶粒徑為llOnm?700nm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有透明電極的基板，其中，所述透明電極層中的銦·錫復(fù)合 氧化物的結(jié)晶粒徑的變動系數(shù)為〇. 35以上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的帶有透明電極的基板，其中，所述第三電介質(zhì)層 的透明電極層側(cè)界面的算術(shù)平均粗糙度為lnm以下。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的帶有透明電極的基板，其中，所述第二電介質(zhì)層 是以Nb205為主要成分的金屬氧化物層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項所述的帶有透明電極的基板，其中，所述透明電極層的 載流子密度為6. 1 X 102°/cm3以上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項所述的帶有透明電極的基板，其中，所述透明電極層 相對于氧化銦與氧化錫的合計100重量份，含有4重量份?14重量份的氧化錫。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1?10中任一項所述的帶有透明電極的基板，其中，所述第三電介質(zhì) 層的膜厚超過55nm且為80nm以下。
12. -種帶有透明電極的基板的制造方法，是制造權(quán)利要求1?11中任一項所述的帶 有透明電極的基板的方法， 在透明膜上，依次形成第一電介質(zhì)層、第二電介質(zhì)層、第三電介質(zhì)層及透明電極層， 所述透明電極層通過如下工序形成，即，利用濺射法形成以非晶質(zhì)的銦·錫復(fù)合氧化物 為主要成分的非晶質(zhì)透明電極層的非晶質(zhì)層形成工序、以及將所述非晶質(zhì)透明電極層結(jié)晶 化而得到結(jié)晶質(zhì)透明電極層的結(jié)晶化工序； 所述非晶質(zhì)層形成工序中的濺射時的靶表面的磁通密度為30mT以上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的帶有透明電極的基板的制造方法，其中，所述第三電介質(zhì) 層是在小于0. 4Pa的壓力下利用濺射法制膜而成的。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶有透明電極的基板的制造方法，其中，所述第一電介質(zhì) 層是在小于0. 4Pa的壓力下利用濺射法制膜而成的。
15. -種帶有透明電極的基板，在透明膜基材的至少一面，依次具有以氧化物為主要成 分的電介質(zhì)層、及被圖案化成電極層形成部和電極層非形成部的透明電極層； 所述透明電極層是以銦·錫復(fù)合氧化物為主要成分且膜厚為20nm?35nm的導(dǎo)電性金 屬氧化物層，所述透明電極層的電阻率為5. ΟΧ 1(Γ4Ω · cm以下； 所述透明電極層中的所述銦?錫復(fù)合氧化物的平均結(jié)晶粒徑為llOnm?700nm且結(jié)晶 粒徑的變動系數(shù)為0. 35以上。
16. -種靜電電容式觸摸面板，具備權(quán)利要求1?11中任一項所述的帶有透明電極的 基板。
【文檔編號】H01B13/00GK104303240SQ201380025510
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月17日
【發(fā)明者】上田拓明, 近藤晃三, 檀野和久 申請人:株式會社鐘化