带透明电极的基板的制造方法、以及带透明电极的基板.pdf

本发明的目的在于提供带透明电极的基板的制造方法、以及带透明电极的基板，该带透明电极的基板在树脂基板上具备低电阻的透明电极。本发明的制造方法具有：在透明薄膜基板上通过溅射法形成由氧化铟锡构成的透明电极层的制膜工序；以及将透明电极层结晶化的结晶化工序。在制膜工序中，使用含有氧化铟与氧化锡的溅射靶材，一般将含有氩气以及氧气的溅射气体导入腔室内，一边进行溅射制膜。优选根据导向腔室的溅射气体的导入量(Q)以及腔室内的压力(P)由式子：S(L/秒)＝1.688×Q(sccm)/P(Pa)求出的有效排气速度(S)为1200～5000(L/秒)。本发明的带透明电极的基板优选透明电极层的电阻率不足3×10-4Ωcm。

权利要求书
1.  一种带透明电极的基板的制造方法，制造在透明薄膜基板上具 备透明电极层的带透明电极的基板，
其特征在于，
具有：
在透明薄膜基板上通过溅射法形成由氧化铟锡构成的透明电极层 的制膜工序；以及
将所述透明电极层结晶化的结晶化工序，
在所述制膜工序中，使用含有氧化铟与氧化锡的溅射靶材，一边将 含有氩气以及氧气的溅射气体导入腔室内，一边进行溅射制膜，
导向所述腔室的溅射气体的导入量Q为200sccm～1500sccm，所述 腔室内的压力P为0.2～0.6Pa，
根据所述溅射气体的导入量Q以及所述腔室内的压力P由下述式1 求出的有效排气速度S为1200～5000(L/秒)，
S(L/秒)＝1.688×Q(sccm)/P(Pa)   (式1)。

2.  根据权利要求1所述的带透明电极的基板的制造方法，其特征 在于，
所述有效排气速度S除以所述溅射靶材的面积所得的值为1L/秒· cm2～5L/秒·cm2。

3.  根据权利要求1或2所述的带透明电极的基板的制造方法，其特 征在于，
所述有效排气速度S除以所述腔室的容积V所得的排气速度循环率 Ec为0.4/秒以上。

4.  根据权利要求1～3中的任一项所述的带透明电极的基板的制造 方法，其特征在于，
所述透明电极层的膜厚为10nm～20nm。

5.  根据权利要求1～4中的任一项所述的带透明电极的基板的制造 方法，其特征在于，
所述透明薄膜基板在所述透明电极层的形成面侧的表面具备无机 绝缘层。

6.  根据权利要求5所述的带透明电极的基板的制造方法，其特征 在于，
所述无机绝缘层为SiOx(x＝1.8～2.0)。

7.  根据权利要求1～6中的任一项所述的带透明电极的基板的制造 方法，其特征在于，
所述制膜工序中的基板温度为100℃以下。

8.  根据权利要求1～7中的任一项所述的带透明电极的基板的制造 方法，其特征在于，
在所述结晶化工序中，以200℃以下的温度进行加热。

9.  根据权利要求1～8中的任一项所述的带透明电极的基板的制造 方法，其特征在于，
结晶化工序后的所述透明电极层的电阻率不足3×10-4Ωcm。

10.  根据权利要求1～9中的任一项所述的带透明电极的基板的制造 方法，其特征在于，
所述溅射靶材中的氧化锡的含量相对于氧化铟与氧化锡的合计为 3～13重量％。

11.  一种带透明电极的基板，其特征在于，
在透明薄膜基板上具备由氧化铟锡构成的透明电极层，
所述透明电极层的电阻率不足3×10-4Ωcm，
所述带透明电极的基板通过权利要求1～10中的任一项所述的方法 来制造。

12.  根据权利要求11所述的带透明电极的基板，其特征在于，
所述透明电极层中的氧化锡的含量相对于氧化铟与氧化锡的合计 为3～13重量％。

13.  根据权利要求11或12所述的带透明电极的基板，其特征在于，
所述透明电极层的膜厚为10nm～20nm。

14.  根据权利要求11～13中的任一项所述的带透明电极的基板，其 特征在于，
所述透明薄膜基板在所述透明电极层的形成面侧的表面具备无机 绝缘层。

15.  根据权利要求14所述的带透明电极的基板，其特征在于，
所述无机绝缘层为SiOx(x＝1.8～2.0)。

说明书带透明电极的基板的制造方法、以及带透明电极的基板
技术领域
本发明涉及静电电容方式触摸面板的位置检测等所使用的带透明 电极的基板及其制造方法。
背景技术
在透明薄膜、玻璃等透明基板上具备透明导电膜的带透明电极的基 板用于组装于移动电话、游戏机、计算机等的触摸面板、电子纸、PDA 等的显示装置。作为带透明电极的基板的透明导电膜的材料，广泛地使 用氧化铟锡(ITO)等导电性氧化物。在将带透明电极的基板用于静电 电容方式触摸面板的位置检测的情况下，对透明导电膜(透明电极)实 施图案化。各图案电极经由设置于显示器周边的边框区域的环绕布线， 与IC等控制机构电连接，基于各图案电极的静电电容进行位置检测。 若电极的电阻值增加，则位置检测的灵敏度、响应速度降低，所以对更 低电阻的透明导电极的要求提高。
另一方面，伴随着显示器的高精细化，为了提高位置检测精度，需 要缩小电极的图案宽度。另外，对于ITO等导电性氧化物而言，波长 400nm以下的光的吸收较多，因此若膜厚增厚，则因短波长光的吸收而 使画面着色，导致可视性降低。因此，优选透明导电膜的膜厚尽可能小。 然而，若电极的宽度、膜厚变小，则剖面积变小，电极的电阻值增加。 另外，若显示器面积变大，则边框间的距离变长，因此电极的距离也变 长，即便透明电极的电阻率相同，电极的电阻值也增加。
因此，为了不使位置检测灵敏度、响应速度降低而将显示器高精细 化、大面积化，需要在基板上形成电阻率更小的透明导电膜。例如，在 专利文献1中记载有如下方法：通过在加热至200℃以上的玻璃基板上 调整靶材的表面磁场进行溅射制膜，从而获得电阻率为1.1×10-4～1.2 ×10-4Ωcm的低电阻ITO膜。
另一方面，从设备的轻型化、处理性的高度、基于溅射的透明导电 膜的制膜性的高度等观点来看，能够取代玻璃使用树脂基板(薄膜)作 为透明基板。例如，在专利文献2中如下公开：通过将溅射制膜所使用 的靶材中的氧化锡的含量设为8重量％以下，并且控制制膜中的氧分压、 水分压等，能够在树脂基板上形成电阻率为3×10-4～4×10-4Ωcm左右 的低电阻ITO膜。
专利文献1：日本特开2011-18623号公报
专利文献2：WO2010/140275号国际公开小册子
树脂基材与玻璃相比，耐热性较低，透明电极的制膜等的加工时的 加热温度受到制约。因此，在使用树脂基材的情况下，以低温在基材上 形成非晶质的导电性氧化物薄膜以后，通过在氧环境下进行加热将导电 性氧化物结晶化，从而进行低电阻化。但是，由于用于结晶化的加热温 度也需要为比树脂基材的耐热温度低的温度，所以难以进行充分的结晶 化。
因为受这种加工温度的制约等，现状如专利文献2的实施例等所记 载那样，难以将在树脂基材上形成的透明电极的电阻率形成为比3×10 -4Ωcm小，因此无法获得使用玻璃基板时的低电阻的带透明电极的基 板。
另外，如上述所述，为了减少画面的着色、可视性的降低，优选透 明电极的膜厚尽可能小。然而，在将透明电极的金属氧化物通过溅射法 进行制膜的情况下，在膜厚较小的制膜初始区域，容易产生局部组成的 偏移、结晶核生成速度的偏差等，从而具有电阻率上升的倾向。
这样，难以在薄膜基板上形制膜厚较小且低电阻的透明电极，会妨 碍向大型显示器、高精细显示器的触摸面板等应用使用了薄膜基板的带 透明电极的基板。鉴于这种现状，本发明的目的在于提供在薄膜基板上 具备膜厚较小且低电阻的透明电极的带透明电极的基板。
发明内容
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 板的制造方法。在本发明的制造方法中，具有在透明薄膜基板上通过溅 射法制成由氧化铟锡构成的透明电极层的工序(制膜工序)、以及将透 明电极层结晶化的工序(结晶化工序)。
在向透明基板上形成透明电极层时，将含有氩气以及氧气的溅射气 体导向腔室内。优选导向腔室的溅射气体的导入量Q为 200sccm～1500sccm。优选腔室内的压力P为0.2～0.6Pa。
在本发明的制造方法中，根据制膜工序中的气体导入量Q与压力P 由下述式1求出的有效排气速度S为1200～5000(L/秒)。
S(L/秒)＝1.688×Q(sccm)/P(Pa)   (式1)
根据上述方法，能够获得具备结晶化后的电阻率例如为不足3.0× 10-4Ωcm的低电阻率的透明电极层的带透明电极的基板。
以下，对上述式1进行说明。
在以有效排气速度S(L/秒)对腔室进行排气时，以流量Q(sccm) 导入气体的情况下，在压力P为恒定的定常状态下，向腔室内流入的气 体分子的数量与向腔室外排出的气体分子的数量相等。这里，分子数能 够通过理想气体的状态方程式：PV＝nRT，使用压力与体积来表示。因 此，在定常状态下，向腔室流入的气体的压力与单位时间的气体流量的 积等于排出的气体的压力与单位时间的排气速度的积。因为从腔室排出 的气体的压力与腔室内的压力相等，所以若将腔室内压力设置为P，将 气体供给装置内的压力设置为P’，则PS＝P’Q这一关系成立。这里， 由于气体流量Q的单位sccm以1气压下的体积来定义，所以P’＝1atm (＝101325Pa)。
即，成为S(L/秒)＝Q(atm·cc/分)/P(Pa)，若将该式的单位 以1(分)＝60(秒)、1(atm)＝101325Pa进行换算，对左边与右边 的系数进行整理，则能够获得如下式1。
S(L/秒)＝1.688×Q(sccm)/P(Pa)   (式1)
这里，若将本发明中的有效排气速度S与现有例子进行比较，则推 断出在上述专利文献2(WO2010/140275)的实施例中，氩气流量为 130sccm，氧气流量为(虽未明示)10sccm以下。在专利文献2的实施 例中，由于腔室内压力为0.4Pa，所以计算出有效排气速度不足590L/ 秒，与本发明相比，有效排气速度为一半左右，或者为一半以下。
除上述之外，日本特开2012-116184号公报的实施例8～10中的有 效排气速度为591(L/秒)，日本特开2010-153298号公报的实施例1～4 中的有效排气速度为549(L/秒)，日本特开2011-129527号公报的实 施例2中的有效排气速度为591(L/秒)，日本特开2005-47949号公报 的实施例1以及2中的有效排气速度为844(L/秒)，日本2004-149884 号公报的实施例1～3中的有效排气速度为450(L/秒)。
这样，现有技术中的有效排气速度S一般为500(L/秒)左右，即 便有效排气速度较大，也以不足1000(L/秒)进行制膜。另外，在对腔 室内压力进行调整的情况下，一般以将压力以设定值保持的方式，调整 气体导入量，不进行有效排气速度的调整。
与此相对，本发明者们发现透明电极层的制膜时的有效排气速度对 膜特性有影响，通过使其范围最佳化，能够提供低电阻的带透明电极的 基板。虽然通过使有效排气速度变大从而使透明电极低电阻化的理由并 不明确，但是原因之一可考虑为：由于使气体导入量变大，所以腔室内 的杂质减少，由此减少高能量的氧离子向膜中入射。另外，考虑到在这 样获得的膜中，制膜后通过加热进行的结晶化容易进行，也有助于低电 阻化。
若腔室内压力较低，则存在溅射时产生电弧放电从而难以获得均质 的膜的倾向。另一方面，若腔室内压力过高，则存在会损失溅射粒子的 能量而难以形成致密的膜的倾向。因此，优选制膜时的腔室内的压力P 为0.2～0.6Pa。
另外，若导向腔室的溅射气体的导入量Q在200～1500sccm的范围 内，则即便在有效排气速度S较大的情况下，也将腔室内压力保持在上 述范围，并且抑制在制膜中从靶材产生的高能量的氧离子向膜中入射。
在本发明的制造方法中，优选有效排气速度S除以溅射靶材的面积 所得的值为1L/秒·cm2～5L/秒·cm2。另外，优选有效排气速度S除以 腔室的容积V所得的排气速度循环率Ec为0.4/秒以上。
优选透明电极层的膜厚为10nm～20nm。在本发明的一个实施方式 中，透明薄膜基板在透明电极层的形成面侧的表面具备SiOx(x＝ 1.8～2.0)等无机绝缘层。
在本发明的制造方法中，优选制膜工序中的基板温度为100℃以下。 另外，在结晶化工序中，优选以200℃以下的温度进行加热。
在一个实施方式中，溅射靶材中的氧化锡的含量相对于氧化铟与氧 化锡的合计为3～13重量％。
根据本发明，能够获得在薄膜基板上具备低电阻率的透明电极层的 带透明电极的基板。本发明的带透明电极的基板例如能够作为静电电容 方式触摸面板的位置检测用电极来使用。
附图说明
图1是一个实施方式的带透明电极的基板的剖视图。
具体实施方式
图1是一个实施方式的带透明电极的基板的剖视图。图1的带透明 电极的基板在透明薄膜基板1上具备由氧化铟锡(ITO)构成的透明电 极层2，其中，上述透明薄膜基板1在透明薄膜基材11上具备无机绝缘 层12。此外，在图1中，为了使附图清晰化与简单化，适当地变更厚度 等尺寸关系，未表示出实际的尺寸关系。
[透明薄膜基板]
作为构成透明薄膜基板1的透明薄膜基材11，使用在可见光区域无 色透明的材料。通用的透明薄膜的软化温度一般在200℃以下。虽然透 明聚酰亚胺等具有200℃以上的较高的软化温度，但是价格非常贵。因 此，作为透明薄膜基材的材料，使用软化点在50～200℃的范围内的材料， 例举有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂、环烯烃系树脂、聚碳酸酯树 脂、纤维素系树脂等。其中，优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、环烯烃 系树脂等。
虽然透明薄膜基板1的厚度并不特别限定，但是优选为10～400μm， 更加优选为20～300μm。薄膜基板越厚，越难以产生由制膜引起的变形， 但是若过厚，则会失去柔软性，具有难以以卷对卷(roll to roll)方式 进行制膜的倾向。若薄膜基板的厚度处于上述范围内，则能够抑制由热 引起的薄膜基板的变形，能够通过卷对卷方式生产性良好地在基板上制 成透明电极层。
透明薄膜基板也可以在透明电极层的形成面侧具有无机绝缘层。在 图1中，透明薄膜基板1在透明薄膜基材11的透明电极层2的形成面 侧具备无机绝缘层12。通过在透明电极层2的形成面具备无机绝缘层 12，能够提高透明薄膜基板1与透明电极层2的紧贴性。另外，在无机 绝缘层12之上形成透明电极层2时，无机绝缘层12能够作为抑制水分、 有机物质从透明薄膜基材11挥发的气体阻隔层发挥作用，并且也能够 作为膜生长的基底层发挥作用。因此，通过使用在透明薄膜基材11上 具备无机绝缘层12的透明薄膜基板1，具有使在其上形成的透明电极层 进一步低电阻化的倾向。
作为无机绝缘层12的材料，优选氧化物。作为氧化物，优选至少 在可见光区域为无色透明并且电阻率为1×10-2Ω·cm以上的氧化物， 例如优选使用从由Si、Nb、Ta、Ti、Zr以及Hf构成的群中选择的一 种以上元素的氧化物。其中，从透明性的观点来看，优选氧化硅，尤其 是优选SiOx(x＝1.8～2.0)。
无机绝缘层12可以仅由一层构成，也可以由两层以上构成。在无 机绝缘层12由两层以上构成的情况下，通过调整各层的膜厚、折射率， 而调整带透明电极的基板的透过率、反射率，也能够提高显示器的可视 性。此外，虽然在无机绝缘层12由两层以上构成的情况下，其组合并 不特别限定，但是优选透明电极层2的正下方的无机绝缘层为氧化硅。
虽然无机绝缘层12的膜厚并不特别限制，但是优选为3nm～200nm， 更加优选为5nm～150nm。在无机绝缘层12由两层以上构成的情况下， 优选膜厚的合计在上述范围内。
作为无机绝缘层的制膜方法，从能够杂质较少地形成均质的膜的方 面、以及制膜速度较快且生产性优良的方面来看，优选溅射法。作为溅 射靶材(sputter target)，能够使用金属、金属氧化物、金属碳化物等。 为了提高透明薄膜基材11与无机绝缘层12的紧贴性，能够在形成无机 绝缘层12之前对透明薄膜基材11的表面实施表面处理。作为表面处理， 例如有通过使基材的表面带有电极性从而提高附着力的方法等，具体而 言，例举有电晕放电、等离子体处理等。另外，为了提高透明薄膜基板 1与透明电极层2的紧贴性，也可以对透明薄膜基板1的表面(无机绝 缘层12的表面)实施上述表面处理。
[透明电极层]
<透明电极层的制膜>
在透明薄膜基板1上，通过溅射法，形成由氧化铟锡(ITO)构成 的透明电极层2。优选使用卷绕式溅射制膜装置，制成透明电极层。卷 绕式溅射能够在透明薄膜上，通过卷对卷方式，以较高的生产性制成透 明电极层。在使用卷绕式溅射制膜装置的情况下，也能够连续地进行向 透明薄膜基材11上的无机绝缘层12的制膜与透明电极层2的制膜。
作为溅射靶材，优选使用使氧化铟与氧化锡固溶而得的烧结体。优 选靶材中的氧化锡的含量相对于氧化铟与氧化锡的合计为3～13重量％。 若氧化锡的含量较小，则存在ITO膜中的载流子密度较小而难以低电 阻化的情况。另一方面，若氧化锡的含量较大，则具有难以将ITO结 晶化而难以低电阻化的倾向。若氧化锡的含量处于上述范围，则由于 ITO的膜中的载流子密度较高，并且容易将ITO结晶化，所以容易形 成低电阻的ITO透明电极。
公知在溅射制膜中，将腔室朝空气敞开时，吸附于腔室内的水在制 膜时被收入膜中，作为杂质发挥作用。因此，优选在透明电极层的制膜 时，进行真空排气直至背压(溅射气体导入前的腔室内压力)为10-3Pa 以下。通过读取溅射气体导入前的腔室内压力，能够获知背压。
在进行了腔室内的真空排气以后，一边将氩气以及氧气作为溅射气 体导入腔室内，一边进行溅射制膜。优选在溅射制膜中，使用从靶材产 生的离子或者电子，来产生等离子体。优选溅射制膜中的氩气的导入量 为100sccm～1499sccm，更加优选为200sccm～1200sccm，进一步优选为 300sccm～900sccm，尤其是优选为450sccm～800sccm。
导向腔室内的氧气的导入量优选与氩气的导入量、腔室内压力、功 率密度等对应地，以透明电极层的电阻值变小的方式，例如在 1sccm～l00sccm左右的范围内调整。例如，在腔室容积为500～3500L左 右、腔室内压力为0.2～0.4Pa左右的情况下，透明电极层的电阻值为最 小的氧气导入量为3sccm～6sccm左右。若腔室容积变大，则具有最佳的 氧气导入量变大的倾向。若氧气的导入量过少，则在ITO膜中产生氧气 缺陷，造成阻碍电子传导的原因。另一方面，若氧气导入量过多，则过 度的氧气捕获电子，造成使载流子浓度减少的原因。因此，为了将ITO 透明电极层低电阻化，优选在上述范围内将氧气流量最佳化。
作为溅射气体，也可以导入除氩气以及氧气以外的气体(例如氢等 惰性气体)。优选溅射气体的合计导入量Q为200sccm～1200sccm，更加 优选为300sccm～900sccm。优选腔室内的压力P为0.2～0.6Pa，更加优 选为0.2～0.4Pa。
如上述所述，在本发明中，优选根据气体导入量Q与压力P由式1 求出的有效排气速度S为1200～5000L/秒。
S(L/秒)＝1.688×Q(sccm)/P(Pa)   (式1)
有效排气速度能够通过调节腔室的排气所使用的真空泵等排气机 构的能力、设置于腔室与排气机构之间的流路(配管)的阀的开度等， 而在上述范围进行调整。
在本发明中，通过使有效排气速度S变大，从而具有将透明电极层 低电阻化的倾向。虽然该理由并不明确，但是认为：为了使在将气体导 入腔室内进行了溅射以后至向腔室外排气为止的循环率(cycle)较短， 将通过溅射产生的高能量的氧离子等杂质在收入膜中之前排出，由此抑 制向膜中混入杂质等而有助于低电阻化。若过度增大排气速度，则需要 将用于排气的泵等设备大型化，另一方面，难以期待进一步的低电阻化。 因此，更加优选有效排气速度S为2500～4000L/秒的范围。
从缩短在将气体导入腔室内进行了溅射以后至向腔室外排气为止 的循环率的观点来看，优选使用有效排气速度S与腔室容积V来表示的 排气速度循环率：Ec(/秒)＝S(L/秒)/V(L)为0.4/秒以上，更加 优选为0.5/秒以上，进一步优选为0.7/秒以上，尤其是优选为1/秒以上。 虽然排气速度循环率Ec的上限并不特别限定，但是考虑到排气能力等 的实用值的上限为2.5左右。优选排气速度循环率Ec为2以下，更加 优选为1.5以下。
此外，腔室容积V在以恒定的有效排气速度S进行了抽真空时，能 够利用压力p与时间t满足p＝p0exp(-S/v)的关系，由相对于时间t 对压力p的对数进行绘图而得的图表的倾斜度而求出。这里，p0是排气 开始前的初始压力。在本发明中，腔室容积在保持为p0＝1Pa以后通过 以与制膜时相同的条件(真空泵的转速以及阀的打开程度)对相对于时 间的压力进行绘图而求出。
优选有效排气速度S(L/秒)除以溅射靶材的面积(cm2)所得的值 为1～5(L/秒·cm2)，更加优选为1.5～4.5(L/秒·cm2)。优选制膜功率 密度为0.1～10W/cm2左右，更加优选为0.3～5W/cm2。
只要透明电极层制膜时的基板温度处于透明薄膜基材具有耐热性 的范围即可。例如优选基板温度为100℃以下，更加优选为-35℃～80 ℃，进一步优选为-20℃～60℃。若基板温度为100℃以下，则能够抑制 来自薄膜基板的水分、有机物质(例如低聚物成分)的挥发等，容易将 ITO结晶化，具有将透明电极层低电阻化的倾向。另外，通过使基板温 度为-35℃以上，能够抑制透明电极层的透过率的降低、透明薄膜基板 的脆化。
透明电极层的膜厚并不特别限定。在将带透明电极的基板用于静电 电容方式触摸面板的位置检测电极的情况下，优选透明电极层的膜厚为 10nm～30nm左右。一般来说，用于静电电容方式触摸面板的位置检测 的透明电极层的膜厚为25nm左右。与此相对，根据本发明的制造方法， 由于能够将ITO膜的电阻率缩小至例如不足3×10-4Ωcm，所以即便在 膜厚为20nm以下进而为17nm以下的情况下，也能够获得低电阻的透 明电极层。另外，由于能够缩小透明电极层的膜厚，所以能够减少透明 电极层对短波长的可见光的吸收，从而能够抑制由画面的着色等引起的 可视性的降低。
另外，一般来说，在溅射制膜而得的透明电极层的膜厚为20nm以 下的情况下，制膜初始部分的影响较大地左右膜质，具有电阻率上升的 倾向。与此相对，根据本发明的制造方法，即便膜厚为20nm以下，由 于将电阻率保持为较低，所以也能够获得膜厚较小且低电阻的透明电极 层。
优选透明电极层中的氧化锡的含量相对于氧化铟与氧化锡的合计 为3～13重量％。在氧化锡的含量为3～7重量％的情况下，由于能够在 短时间进行制膜后的ITO的结晶化，所以尤其优选。在现有技术中， 在氧化锡的含量为7％以下的情况下，膜中的载流子浓度较小，难以使 电阻率降低至不足3×10-4Ωcm。与此相对，根据本发明，通过调整制 膜时的有效排气速度等，即便在膜厚为20nm以下或者为17nm以下的 情况下，也能够将电阻率形成在2～3×10-4Ωcm的范围。
另外，根据本发明，即便在氧化锡的含量超过7重量％的情况下， 也能够获得能够结晶化的ITO膜。一般来说，若增加ITO中的氧化锡 的含量，则能够提高膜中的载流子密度，具有电阻率降低的倾向。另一 方面，由于氧化锡能够作为阻碍氧化铟的结晶化的杂质发挥作用，所以 若氧化锡的含量增加，则具有难以结晶化的倾向。因此，在现有技术中， 在氧化锡的含量超过7重量％的情况下，为了结晶化，需要高温/长时 间的加热，因此在工业上获得低电阻的ITO膜存在困难。与此相对， 根据本发明的制造方法，通过调整ITO的制膜条件，即便在氧化锡的 含量较大的情况下，也能够以与氧化锡的含量较小的情况相同的加热条 件，获得能够结晶化的ITO膜。因此，根据本发明，能够获得氧化锡 含量较大电阻更低的透明电极层。根据获得更低电阻的透明电极层的观 点，更加优选氧化锡的含量相对于氧化铟与氧化锡的合计超过7重量％ 并且在13重量％以下，更加优选超过8重量％并且在12重量％以下， 进一步优选9重量％～12重量％。
<透明电极层的结晶化>
为了低电阻化，优选将在透明薄膜基板1上形成的透明电极层2结 晶化。例如，通过加热透明薄膜基板1与在其上形成的透明电极层2， 从而将构成透明电极层2的ITO结晶化。虽然结晶化的条件并不特别 限定，但是优选在氧气存在的环境下进行加热。优选加热温度在200℃ 以下。另外，优选加热温度在基板的软化点以下。加热处理例如在120 ℃～150℃的烤炉中进行30～60分钟。或者也可以以更低温(例如50℃ ～120℃左右)，例如在2小时～3天等，以比较低的温度进行长时间加热。
[带透明电极的基板的用途]
由于本发明的带透明电极的基板为低电阻，所以优选用于液晶显示 器、有机EL显示器、触摸面板、太阳电池等的透明电极。其中，还优 选作为静电电容方式触摸面板的位置检测用电极来使用。
在作为静电电容方式触摸面板的位置检测用电极来使用的情况下， 将透明电极层图案化成电极层形成部与电极层非形成部。例如在形成透 明电极层以后，通过将面内的一部分透明电极层利用蚀刻等除去，形成 电极层非形成部，进行图案化。作为蚀刻方法，可以为湿法制备以及干 法制备中的任一种，但是从容易仅将透明电极层选择性地除去这一观点 来看，湿法制备较为适用。透明电极层的图案化也能够在结晶化前、结 晶化后中的任一情况下进行。
在触摸面板的形成中，在上述带透明电极的基板上，涂覆导电油墨、 糊剂形成环绕电路用布线。环绕电路用布线也可以通过干式镀覆法(Dry  coating)形成。另外，通过光刻法形成环绕电路用布线，从而能够将布 线细线化。
实施例
以下，通过实施例对本发明具体地进行说明，但是本发明并不限定 于这些实施例。
在以下的各实施例以及比较例中，对于透明电极层制膜时的氧流 量，固定除氧流量以外的条件，仅变更氧流量，使用薄层电阻(Sheet  resistance)最小的氧流量。
制膜中的基板温度通过在基板预先粘贴温度测定用标签(TEMP- PLATE，IP技研制)，在制膜结束后读取数值，从而测定出制膜中的基 板的最高温度。透明电极层的膜厚通过进行分光椭圆偏光法测定，用 cauchy模型以及tauc-lorentz模型进行拟合，而求出。
对于透明电极层的表面电阻而言，在制成透明电极层以后，针对每 个基板在150℃的烤炉加热60分钟，返回至室温以后，使用低电阻率计 Loresta GP(MCP-T710，三菱化学社制)通过四探针压接测定，来 测定出。
[实施例1、2以及比较例1、2]
在以下的实施例1、2以及比较例1、2中，使用氧化锡含量为5重 量％的靶材制成带透明电极的基板。
[实施例1]
使用在PET薄膜的两面形成有硬质涂层的透明薄膜基材，利用卷对 卷方式的卷绕式溅射装置，在透明薄膜基材上制成无机绝缘层以及透明 电极层。首先，在将PET薄膜基材投入制膜装置内以后，对制膜室内 进行减压，在背压7×10-4Pa的真空中搬运薄膜。
然后，将SiC作为靶材，以氧气导入量为50sccm、氩气导入量为 120sccm、基板温度为25℃、腔室内压力为0.2Pa、功率密度为4.0W/cm2的条件进行溅射，形成SiOx层作为无机绝缘层。得到的SiOx层的膜厚 为20nm。
使用氧化铟与氧化锡的混合烧结靶材(氧化锡含量为5重量％)， 以氧气导入量为5sccm、氩气导入量为600sccm、腔室内压力为0.3Pa、 功率密度为1.5W/cm2的条件进行溅射，在上述SiOx上制成由ITO构成 的透明电极层。制膜中的有效排气速度为3400L/秒，从温度测定用标签 读取的最高基板温度为60℃以下。
通过分光椭圆偏光法测定获得的透明电极层的膜厚为12nm，结晶 化后的薄层电阻为226Ω/□，电阻率为2.7×10-4Ωcm。
[实施例2]
除使透明电极层的膜厚为15nm以外，与实施例1相同地获得了带 透明电极的基板。透明电极层的结晶化后的电阻率为2.5×10-4Ωcm。
[比较例1]
除使透明电极层的膜厚为20nm、氧气导入量为3.0sccm、氩气导入 量为300sccm、腔室内压力为0.3Pa以外，与实施例1相同地获得了带 透明电极的基板。制膜中的有效排气速度为850L/秒。透明电极层的结 晶化后的电阻率为4.3×10-4Ωcm。
[比较例2]
除使氧气导入量为1.0sccm、氩气导入量为160sccm以外，与实施 例2相同地获得了带透明电极的基板。制膜中的有效排气速度为900L/ 秒。透明电极层的结晶化后的电阻率为10.4×10-4Ωcm。
在表1中示出了上述实施例1、2以及比较例1、2的透明电极层的 制膜条件以及各透明电极层的膜特性。
[表1]

在有效排气速度设定为约3400L/秒的实施例1以及实施例2中，尽 管膜厚小到12nm或者15nm，也能够获得结晶化后的电阻率不足3×10 -4Ωcm的低电阻透明电极。在比较例1以及比较例2中，尽管透明电 极层的膜厚比实施例1厚，由于制膜时的有效排气速度较小，所以电阻 率还是超过了3×10-4Ωcm。根据这些结果示出：通过适当地设定制膜 时的气体流量、腔室内压力、排气速度，即便在膜厚较薄氧化锡含量较 低的情况下，也能够在薄膜基板上形成低电阻的ITO。
[实施例3～5以及比较例3～51
接下来，使氧化锡的含量增加至10％，使透明电极层的制膜条件变 化，而调查了制膜条件与电阻率的关系。
与实施例1相同，在PET薄膜上形制膜厚20nm的SiOx层，并在 其上使用氧化铟与氧化锡的混合烧结靶材(氧化锡含量为10重量％)， 以表2所示的溅射条件制成ITO透明电极层，基于加热进行结晶化。 制膜条件以及膜特性如表2所示。
[表2]

在有效排气速度设定为约900L/秒的比较例3～5中能够看出如下倾 向：透明电极层的电阻率均超过3×10-4Ωcm，若膜厚较小，则电阻率 上升。与此相对，在实施例3～5中，透明电极层的电阻率均低于3×10 -4Ωcm。由于实施例5与实施例3相比，氩气流量以及腔室内压力均增 加为约1.7倍，所以有效排气速度大致为相同的值，获得的透明电极层 的电阻率也相同。根据这些结果可知：即便在氧化锡含量较大的情况下， 通过增大有效排气速度，也能够获得低电阻的透明电极层。
[实施例6～10]
接下来，为了调查使用制膜腔室容积不同的制膜装置的情况下的制 膜条件与电阻率的关系，利用制膜腔室容积比上述各实施例以及比较例 小的卷绕式溅射装置，使用氧化锡的含量为10％的溅射靶材(靶材面积 比上述实施例3～5小)，进行了制膜。在形成于PET薄膜基材上的SiOx层上，以表3所示的溅射条件，制成ITO透明电极层，基于加热进行 结晶化。制膜条件以及膜特性如表3所示。
[表3]

根据表3的结果示出：即便变更腔室的容积，若有效排气速度为 1200L/秒以上，也能够获得低电阻的透明电极层。在实施例8中，虽然 与其他实施例相比，以高功率密度进行了制膜，但是与其他实施例相同， 能够获得低电阻的透明电极层。另外，即便在增大腔室内压力以及气体 流量双方的实施例9中，也与其他实施例相同，能够获得低电阻的透明 电极层。
附图标记的说明
1...透明薄膜基板；11...透明薄膜基材；12...无机绝缘层；2...透明电极 层。