導(dǎo)電膜用原料、導(dǎo)電膜層積體、電子設(shè)備、以及導(dǎo)電膜用原料和導(dǎo)電膜層積體的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有易于通過熱處理來結(jié)晶化、結(jié)晶化后的薄膜電阻值低、且膜厚增加也得到了抑制的非晶質(zhì)層的導(dǎo)電膜用原料。該導(dǎo)電膜用原料具有透明基材、和層積在上述透明基材上的由銦錫氧化物構(gòu)成的非晶質(zhì)層。上述非晶質(zhì)層由含有以氧化物換算計(jì)5.5～9質(zhì)量％的錫的銦錫氧化物構(gòu)成，膜厚為15～25nm，且結(jié)晶化后的薄膜電阻值為50～150Ω/□。
【專利說明】導(dǎo)電膜用原料、導(dǎo)電膜層積體、電子設(shè)備、以及導(dǎo)電膜用原 料和導(dǎo)電膜層積體的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及導(dǎo)電膜用原料、導(dǎo)電膜層積體、電子設(shè)備、以及導(dǎo)電膜用原料和導(dǎo)電膜 層積體的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 透明導(dǎo)電膜由于具有導(dǎo)電性和光學(xué)透明性而被用作透明電極、電磁波遮蔽膜、面 狀發(fā)熱膜、反射防止膜等，近年來作為觸摸屏用電極受到矚目。觸摸屏中存在電阻膜式、靜 電電容耦合式、光學(xué)式等多種方式。透明導(dǎo)電膜用于例如通過上下的電極進(jìn)行接觸來確定 觸摸位置的電阻膜式、感知靜電電容的變化的靜電電容耦合方式。用于電阻膜式的透明導(dǎo) 電膜由于從工作原理上考慮，透明導(dǎo)電膜之間進(jìn)行機(jī)械性接觸，因此要求高耐久性。此外， 用于靜電電容耦合方式或一部分電阻膜式的透明導(dǎo)電膜由于通過蝕刻為特定的圖案來形 成多個(gè)透明電極，因此要求蝕刻性良好。此外，透明導(dǎo)電膜由于配置在顯示部的前面，因此 要求高光透射率。
[0003] 作為透明導(dǎo)電膜，可例舉銦錫氧化物構(gòu)成的膜。可以通過使銦錫氧化物結(jié)晶化來 提高耐久性。但是，有時(shí)在制作透明導(dǎo)電膜的銦錫氧化物上通過蝕刻來形成多個(gè)透明電極， 如果處于結(jié)晶化的狀態(tài)則難以通過蝕刻來形成多個(gè)透明電極。例如，在銦錫氧化物結(jié)晶化 的情況下，有由于蝕刻速率下降而使得透明電極的形成耗費(fèi)時(shí)間，或者透明電極的形狀不 能達(dá)到所希望的形狀之虞。
[0004] 從這樣的觀點(diǎn)來看，理想的是首先對(duì)容易蝕刻的非晶質(zhì)狀態(tài)的銦錫氧化物進(jìn)行成 膜，在對(duì)該非晶質(zhì)狀態(tài)的銦錫氧化物進(jìn)行蝕刻而形成了多個(gè)透明電極后，通過熱處理使其 結(jié)晶化。該情況下，對(duì)于非晶質(zhì)狀態(tài)的銦錫氧化物，要求能夠通過熱處理容易地結(jié)晶化。此 夕卜，還要求結(jié)晶化后的比電阻低。比電阻低的情況下，即使膜厚較薄也可降低薄膜電阻值。 此外，對(duì)于透明導(dǎo)電膜所要求的高透射率，可通過減少膜厚來提高透射率。目前，由于易于 通過熱處理來結(jié)晶化且結(jié)晶化后的比電阻也較低，因此使用以氧化物換算計(jì)含有3質(zhì)量％ 左右的錫的銦錫氧化物（例如參照專利文獻(xiàn)1?3)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利特開2011-65937號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利特開2011-100749號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3 :日本專利特開2004-149884號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0011] 近年，伴隨著觸摸屏裝置等電子設(shè)備的大型化，存在操作時(shí)的透明導(dǎo)電膜中的傳 遞速度的下降。為了抑制傳遞速度的下降，要求透明導(dǎo)電膜的薄膜電阻值減少至目前以上 的水平。具體而言，要求透明導(dǎo)電膜的薄膜電阻值減少至150D/ □以下。
[0012] 對(duì)于上述的以氧化物換算計(jì)含有3質(zhì)量％左右的錫的銦錫氧化物，通過使其膜厚 增加，可使結(jié)晶化后的薄膜電阻值下降，但為了達(dá)到規(guī)定的薄膜電阻值，需要將膜厚變得非 常厚。從使透射率等光學(xué)特性良好的觀點(diǎn)來看，膜厚優(yōu)選25nm以下，但對(duì)于上述的以氧化 物換算計(jì)含有3質(zhì)量％左右的錫的銦錫氧化物，為了得到規(guī)定的薄膜電阻值需要將膜厚設(shè) 為超過25nm〇
[0013]另一方面，作為透明導(dǎo)電膜的構(gòu)成材料，還已知有以氧化物換算計(jì)含有10質(zhì)量％ 左右的錫的銦錫氧化物，與上述的以氧化物換算計(jì)含有3質(zhì)量％左右的錫的銦錫氧化物相 比，可降低結(jié)晶化后的薄膜電阻值。然而，以氧化物換算計(jì)含有10質(zhì)量％左右的錫的銦錫 氧化物并不一定易于結(jié)晶化，在達(dá)到結(jié)晶化所必需的膜厚的情況下，透射率等光學(xué)特性并 不良好。
[0014]本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的發(fā)明，其目的是提供一種具有易于通過熱處 理而結(jié)晶化、結(jié)晶化后的薄膜電阻值低、且膜厚增加也得到了抑制的非晶質(zhì)層的導(dǎo)電膜用 原料。此外，本發(fā)明的目的還在于提供一種具有薄膜電阻值低、且膜厚增加也得到了抑制的 結(jié)晶質(zhì)層的導(dǎo)電膜層積體，以及具有該導(dǎo)電膜層積體的電子設(shè)備。進(jìn)一步，本發(fā)明的目的還 在于提供上述的導(dǎo)電膜用原料和導(dǎo)電膜層積體的制造方法。
[0015]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0016]本發(fā)明的導(dǎo)電膜用原料具有透明基材、和層積在上述透明基材上的由銦錫氧化物 構(gòu)成的非晶質(zhì)層。上述非晶質(zhì)層由含有以氧化物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％的錫的銦錫氧化物 構(gòu)成，膜厚為15?25nm，且結(jié)晶化后的薄膜電阻值為50?150D/ 口。
[0017]本發(fā)明的導(dǎo)電膜層積體具有透明基材、和層積在上述透明基材上的由銦錫氧化物 構(gòu)成的結(jié)晶質(zhì)層。所述結(jié)晶質(zhì)層由含有以氧化物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％的錫的銦錫氧化物 構(gòu)成，膜厚為15?25nm，且結(jié)晶化后的薄膜電阻值為50?150D/ 口。
[0018]本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于，具有上述的本發(fā)明的導(dǎo)電膜層積體。
[0019]本發(fā)明的導(dǎo)電膜用原料的制造方法的特征在于，具有以下成膜工序：在透明基材 上，使用由含有以氧化物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％錫的銦錫氧化物構(gòu)成的濺射靶材，利用濺射 法，制成膜厚為15?25nm且結(jié)晶化后的薄膜電阻值為50?150D/ □的非晶質(zhì)層。
[0020] 本發(fā)明的導(dǎo)電膜層積體的制造方法的特征在于，具有在透明基材上，使用由含有 以氧化物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％錫的銦錫氧化物構(gòu)成的濺射靶材，利用濺射法，制成膜厚為 15?25nm且結(jié)晶化后的薄膜電阻值為50?150D/ □的非晶質(zhì)層，得到導(dǎo)電膜用原料的成 膜工序；對(duì)上述導(dǎo)電膜用原料進(jìn)行熱處理，使上述非晶質(zhì)層結(jié)晶化而成為結(jié)晶質(zhì)層的熱處 理工序。
[0021] 本發(fā)明的導(dǎo)電膜層積體的制造方法的特征在于，具有在透明基材上，使用由含有 以氧化物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％錫的銦錫氧化物構(gòu)成的濺射靶材，利用濺射法，制成膜厚為 15?25nm且結(jié)晶化后的薄膜電阻值為50?150D/ □的非晶質(zhì)層，得到導(dǎo)電膜用原料的成 膜工序；通過對(duì)上述導(dǎo)電膜用原料的非晶質(zhì)層進(jìn)行蝕刻加工來進(jìn)行圖案形成的工序；對(duì)形 成了圖案的導(dǎo)電膜用原料進(jìn)行熱處理，使上述非晶質(zhì)層結(jié)晶化而成為結(jié)晶質(zhì)層的熱處理工 序。
[0022] 發(fā)明的效果
[0023] 本發(fā)明可提供一種具有易于通過熱處理而結(jié)晶化、結(jié)晶化后的薄膜電阻值低、且 膜厚增加也得到了抑制的非晶質(zhì)層的導(dǎo)電膜用原料。此外，本發(fā)明可提供一種具有薄膜電 阻值低、且膜厚增加也得到了抑制的結(jié)晶質(zhì)層的導(dǎo)電膜層積體，以及具有該導(dǎo)電膜層積體 的電子設(shè)備。進(jìn)一步，本發(fā)明可提供用于制造上述導(dǎo)電膜用原料和導(dǎo)電膜層積體的制造方 法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是表示導(dǎo)電膜用原料的一實(shí)施方式的剖視圖。
[0025] 圖2是表示導(dǎo)電膜層積體的一實(shí)施方式的剖視圖。
[0026] 圖3是表示非晶質(zhì)層成膜時(shí)的氧氣流量和非晶質(zhì)層熱處理前后的薄膜電阻值的 關(guān)系的一例的圖。
[0027]圖4是表示濺射靶材中以氧化物換算計(jì)的錫的含量和薄膜電阻值為最低值時(shí)的 氧氣流量（最適流量）的關(guān)系的一例的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029] 圖1是表示導(dǎo)電膜用原料的一實(shí)施方式的剖視圖。
[0030] 導(dǎo)電膜用原料10具有例如透明基材11、和層積在該透明基材11上的由非晶質(zhì)狀 態(tài)的銦錫氧化物構(gòu)成的非晶質(zhì)層12。這樣的導(dǎo)電膜用原料10用于制造在透明基材11上層 積了由結(jié)晶質(zhì)狀態(tài)的銦錫氧化物構(gòu)成的結(jié)晶性透明導(dǎo)電膜的導(dǎo)電膜層積體。即，非晶質(zhì)層 12通過熱處理而結(jié)晶化，成為結(jié)晶性透明導(dǎo)電膜。
[0031] 這里，非晶質(zhì)、結(jié)晶質(zhì)通過測(cè)定在HC1溶液（濃度1. 5mol/L)中浸漬3分鐘的前后 的電阻值而求得的電阻值變化率（浸漬后的電阻值/浸漬前的電阻值）來進(jìn)行評(píng)價(jià)。該電 阻值變化率超過200 %的情況下評(píng)價(jià)為非晶質(zhì)，或者電阻值變化率為200 %以下的情況下 評(píng)價(jià)為結(jié)晶質(zhì)。
[0032] 透明基材11優(yōu)選例如聚乙烯或聚丙烯等聚烯徑，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯 二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯，尼龍6、尼龍66等聚酰胺，聚酰亞胺，聚芳 酯，聚碳酸酯，聚丙烯酸酯，聚醚砜，聚砜，它們的共聚物的無拉伸或拉伸了的塑料膜。另外， 在透明基材11中也可使用透明性高的其他塑料膜。其中，特別優(yōu)選由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇 酯構(gòu)成的塑料膜。
[0033]也可以在透明基材11的一面或兩面上形成硬質(zhì)涂層等底涂層。此外，也可以在透 明基材11上實(shí)施易粘接處理、等離子體處理、電暈處理等表面處理。透明基材11的厚度從 可撓性或耐久性等觀點(diǎn)來看，優(yōu)選10?200ym。
[0034] 作為硬質(zhì)涂層，可例舉透明且硬質(zhì)的有機(jī)材料層。硬質(zhì)涂層的厚度優(yōu)選1? 15ym，更優(yōu)選1. 5?10ym。通過將硬質(zhì)涂層的膜厚設(shè)為1ym以上，由硬質(zhì)涂層的形成能 夠得到所期待的效果。此外，通過將膜厚設(shè)為15ym以下，可以在抑制成膜效率的下降的同 時(shí)，還抑制裂紋的發(fā)生。
[0035]例如通過利用電離放射線而固化的固化性樹脂或熱固化性樹脂來構(gòu)成硬質(zhì)涂層。 利用電離放射線而固化的固化性樹脂材料可含有丙烯酸類材料，可使用多元醇的丙烯酸或 甲基丙烯酸酯這樣的多官能或多官能（甲基）丙烯酸酯化合物，由二異氰酸酯和多元醇以 及丙烯酸或甲基丙烯酸的羥基酯等合成的多官能的氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯化合物。 除此以外，還可使用具有丙烯酸酯類官能團(tuán)的聚醚樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、螺 旋聚甲醛樹脂、聚丁二烯樹脂、聚硫醇多烯樹脂等。此外，也可使用熱固化型的聚硅氧烷樹 脂。
[0036] 作為固化性樹脂的涂布方法，優(yōu)選濕式成膜法，優(yōu)選使用輥式涂布機(jī)、逆轉(zhuǎn)輥涂布 機(jī)、凹版式涂布機(jī)、微凹版式涂布機(jī)、刮刀涂布機(jī)、棒式涂布機(jī)、鋼絲涂布機(jī)、模涂機(jī)、浸漬涂 布機(jī)的涂布方法。
[0037] 作為電離放射線，例如可使用紫外線，電子射線。在紫外線固化的情況下，可使用 高壓水銀燈、低壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬齒化物燈、碳弧燈、氙燈等的光源。此外，在電 子射線固化的情況下可使用由科克羅夫特-瓦爾頓型、范德格拉夫型、共振變壓型、絕緣鐵 心變壓器型、直線型、高頻高壓型（日文：夂< 于S卜口 >型）、高頻型等各種電子射線加速 器放出的電子射線。
[0038] 在透明基材11和非晶質(zhì)層12之間，為了促進(jìn)非晶質(zhì)層12的熱處理時(shí)的結(jié)晶化， 可設(shè)置基底層（并未圖示）?；讓又灰軌虼龠M(jìn)非晶質(zhì)層12的結(jié)晶化則沒有特別的限 制，例如可例舉由金屬，該金屬的氧化物、硫化物、或者氟化物等無機(jī)化合物構(gòu)成的基底層。 其中，優(yōu)選氧化娃或者氧化鋁，更優(yōu)選氧化娃，尤其優(yōu)選SiOx(x為1. 5?2)。
[0039] 基底層的厚度只要能夠促進(jìn)非晶質(zhì)層12的熱處理時(shí)的結(jié)晶化則不必有限制，優(yōu) 選lnm以上，更優(yōu)選3nm以上。通過將基底層的厚度設(shè)為lnm以上，可高效地促進(jìn)非晶質(zhì)層 12的結(jié)晶化?；讓拥暮穸热绻?nm左右則可充分促進(jìn)非晶質(zhì)層12的結(jié)晶化，通過設(shè)為 10nm以下則可使生產(chǎn)性或透明性良好。
[0040] 非晶質(zhì)層12在導(dǎo)電膜用原料10的階段為非晶質(zhì)狀態(tài)，通過熱處理使其結(jié)晶化成 為結(jié)晶質(zhì)層（即，結(jié)晶性透明導(dǎo)電膜）。非晶質(zhì)層12由作為銦和錫的氧化物的銦錫氧化物 構(gòu)成，在銦錫氧化物中，含有以氧化物換算計(jì)611〇2的錫氧化物換算，以下相同）5. 5?9質(zhì) 量％的錫。作為構(gòu)成銦錫氧化物的氧化物，例如可例舉氧化銦、氧化錫、氧化銦和氧化錫的 復(fù)合氧化物。
[0041] 通過使非晶質(zhì)層12由含有以氧化物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％的錫的銦錫氧化物 構(gòu)成，可使該非晶質(zhì)層12容易通過熱處理而結(jié)晶化，結(jié)晶化后的薄膜電阻值變低，且膜厚 增加也得到抑制。具體而言，可設(shè)為膜厚為15?25nm，且結(jié)晶化后的薄膜電阻值為50? 150Q/ □，易于通過熱處理來結(jié)晶化的非晶質(zhì)層。此外，如果采用這樣的非晶質(zhì)層，可使蝕 刻性與目前同樣良好。從通過熱處理進(jìn)行結(jié)晶化的難易度或結(jié)晶化后的薄膜電阻值的觀點(diǎn) 來看，在銦錫氧化物中的以氧化物換算計(jì)的錫的含量優(yōu)選5. 8質(zhì)量％以上，更優(yōu)選超過6質(zhì) 量％，進(jìn)一步優(yōu)選6. 5質(zhì)量％以上。此外，優(yōu)選8. 9質(zhì)量％以下，更優(yōu)選8. 5質(zhì)量％以下，進(jìn) 一步優(yōu)選8. 3質(zhì)量％以下。以下，在銦錫氧化物中錫的以氧化物換算計(jì)的錫氧化物的含量 有時(shí)簡單記作錫氧化物含量。
[0042] 非晶質(zhì)層12的膜厚只要在15?25nm則沒有特別限制，從通過熱處理進(jìn)行結(jié)晶化 的難易度和透射率等光學(xué)特性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選20?25nm。此外，非晶質(zhì)層12的結(jié)晶化后 的薄膜電阻值只要在50?150D/ □則沒有特別的限制，從抑制伴隨著觸摸屏等電子設(shè)備 的大型化的操作時(shí)的傳遞速度的下降或通過熱處理進(jìn)行結(jié)晶化的難易度的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選 80 ?150Q/ □，更優(yōu)選 100 ?150Q/ 口。
[0043]非晶質(zhì)層12優(yōu)選僅由銦錫氧化物構(gòu)成，但以根據(jù)需要且不違背本發(fā)明的技術(shù)思 想為限，可以含有銦錫氧化物以外的成分。作為銦錫氧化物以外的成分，例如可例舉鋁、鋯、 鎵、硅、鎢、鋅、鈦、鎂、鈰、鍺等的氧化物。非晶質(zhì)層12中的銦錫氧化物以外的成分的含量在 非晶質(zhì)層12的整體中為10質(zhì)量％以下，優(yōu)選5質(zhì)量％以下，更優(yōu)選3質(zhì)量％以下，特別優(yōu) 選1質(zhì)量％以下。
[0044] 導(dǎo)電膜用原料10可以通過熱處理，制成在透明基材11上層積了由結(jié)晶質(zhì)狀態(tài)的 銦錫氧化物構(gòu)成的結(jié)晶性透明導(dǎo)電膜的導(dǎo)電膜層積體。即，通過對(duì)非晶質(zhì)層12進(jìn)行熱處理 使其結(jié)晶化成為結(jié)晶質(zhì)層（即，結(jié)晶性透明導(dǎo)電膜），可制成導(dǎo)電膜層積體。
[0045]熱處理例如優(yōu)選在大氣中以100?150°C進(jìn)行30?180分鐘。通過將熱處理溫度 設(shè)為l〇〇°C以上，并將熱處理時(shí)間設(shè)為30分鐘以上，可將非晶質(zhì)層12高效地結(jié)晶化。此外， 通過將熱處理溫度設(shè)為150°C，熱處理時(shí)間設(shè)為180分鐘可以充分結(jié)晶化，通過設(shè)為150°C 以下和180分鐘以下可以抑制透明基材11等的損傷及生產(chǎn)性的下降。
[0046] 圖2是表示對(duì)導(dǎo)電膜用原料10進(jìn)行熱處理而得的導(dǎo)電膜層積體20的一實(shí)施方式 的剖視圖。導(dǎo)電膜層積體20具有例如透明基材11、和層積在該透明基材11上的結(jié)晶質(zhì)層 21。如上所述，結(jié)晶質(zhì)層21是通過對(duì)非晶質(zhì)層12進(jìn)行熱處理使其結(jié)晶化而形成的層，作為 結(jié)晶性透明導(dǎo)電膜發(fā)揮作用。
[0047] 在得到通過對(duì)透明導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕刻加工而實(shí)施了圖案形成的、形成了多個(gè)透明電 極的導(dǎo)電膜層積體的情況下，可以在非晶質(zhì)階段通過蝕刻加工對(duì)導(dǎo)電膜用原料10的非晶 質(zhì)層12形成所希望的圖案，通過對(duì)該實(shí)施了圖案形成的非晶質(zhì)層（即，多個(gè)非晶質(zhì)狀態(tài)的 透明電極）進(jìn)行熱處理使其結(jié)晶化，使其成為作為結(jié)晶性透明導(dǎo)電膜的結(jié)晶質(zhì)層21 (S卩，多 個(gè)結(jié)晶質(zhì)狀態(tài)的透明電極）。這樣，首先對(duì)在蝕刻加工上不耗費(fèi)時(shí)間的非晶質(zhì)狀態(tài)的銦錫氧 化物膜進(jìn)行成膜，對(duì)該非晶質(zhì)狀態(tài)的銦錫氧化物膜進(jìn)行蝕刻加工形成多個(gè)透明電極后，通 過以熱處理使其結(jié)晶化，可以得到不在用于形成透明電極的蝕刻加工上耗費(fèi)多余的時(shí)間， 且多個(gè)透明電極的圖案形狀為所希望的形狀的良好的導(dǎo)電膜層積體。
[0048]另外，也可以在對(duì)非晶質(zhì)層通過熱處理使其結(jié)晶化而形成結(jié)晶性透明導(dǎo)電膜后， 通過對(duì)該結(jié)晶性透明導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕刻加工來實(shí)施所希望的圖案形成，從而形成多個(gè)透明電 極等。
[0049]結(jié)晶質(zhì)層21由作為銦和錫的氧化物的銦錫氧化物構(gòu)成，在銦錫氧化物中，以氧化 物換算計(jì)含有5. 5?9質(zhì)量％的錫。銦錫氧化物中的錫的以氧化物換算計(jì)的錫氧化物含量 優(yōu)選5. 8質(zhì)量％以上，更優(yōu)選超過6質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選6. 5質(zhì)量％以上。此外，優(yōu)選8. 9 質(zhì)量％以下，更優(yōu)選8. 5質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選8. 3質(zhì)量％以下。另外，銅錫氧化物優(yōu)選 具有氧化銦（ln203)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，在銦的位置上置換為錫。
[0050] 結(jié)晶質(zhì)層21的膜厚只要為15?25nm則沒有特別限制，從其制造時(shí)的通過熱處理 的結(jié)晶化的難易度和透射率等光學(xué)特性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選15?25nm，更優(yōu)選20?25nm。此 夕卜，結(jié)晶質(zhì)層21的薄膜電阻值只要在50?150Q/ □則沒有特別的限制，從抑制伴隨著觸 摸屏等電子設(shè)備的大型化的操作時(shí)的傳遞速度的下降或結(jié)晶化的難易度的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選 80 ?150Q/ □，更優(yōu)選 100 ?150Q/ 口。
[0051] 這樣的導(dǎo)電膜層積體20適用于電子設(shè)備。尤其，由于作為結(jié)晶性透明導(dǎo)電膜的結(jié) 晶質(zhì)層21的薄膜電阻值低至150Q/ □以下，在大型化時(shí)的傳遞速度下降少，因此適用于大 型電子設(shè)備。
[0052]作為電子設(shè)備，可例舉液晶顯示裝置、等離子顯示裝置、觸摸屏裝置等，特別優(yōu)選 觸摸屏裝置。觸摸屏裝置具備例如顯示部和配置于該顯示部前面的觸摸屏部。導(dǎo)電膜層積 體20用作在這樣的觸摸屏部中具有透明電極的透明電極基板。作為觸摸屏部，可以是通過 上下電極接觸來確定觸摸位置的電阻膜式、感知靜電電容變化的靜電電容耦合方式中的任 一種。
[0053]接著，對(duì)導(dǎo)電膜用原料10和導(dǎo)電膜層積體20的制造方法進(jìn)行說明。
[0054] 導(dǎo)電膜用原料10可通過在透明基材11上根據(jù)需要形成基底層之后，對(duì)由非晶質(zhì) 狀態(tài)的銦錫氧化物構(gòu)成的非晶質(zhì)層12進(jìn)行成膜來制造。對(duì)成膜方法沒有限定，但優(yōu)選濺射 法、離子電鍍法、或者真空蒸鍍法，特別優(yōu)選濺射法。
[0055]在采用濺射法的情況下，優(yōu)選使用由混合氧化錫（Sn02)和氧化銦（ln203)并燒結(jié) 了的銦錫氧化物燒結(jié)體構(gòu)成的濺射靶材。此外，濺射靶材優(yōu)選在銦錫氧化物中含有以氧化 物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％的錫。銦錫氧化物中的錫的以氧化物換算計(jì)的錫氧化物含量更優(yōu) 選5.8質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選超過6質(zhì)量％，特別優(yōu)選6. 5質(zhì)量％以上。此外，更優(yōu)選8. 9 質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選8. 5質(zhì)量％以下，特別優(yōu)選8. 3質(zhì)量％以下。
[0056] 非晶質(zhì)層12的成膜優(yōu)選例如一邊向?yàn)R射裝置內(nèi)導(dǎo)入在氬氣中混合了 0. 5?10體 積％、優(yōu)選0. 8?6體積％氧氣的混合氣體一邊進(jìn)行濺射。通過一邊導(dǎo)入這樣的混合氣體 一邊進(jìn)行濺射，可對(duì)非晶質(zhì)且通過熱處理容易結(jié)晶化的、結(jié)晶化后的薄膜電阻值低的非晶 質(zhì)層12進(jìn)行成膜。
[0057]此外，在非晶質(zhì)層12成膜之前，優(yōu)選按照使濺射裝置內(nèi)的真空度達(dá)到5Xl(T4Pa以 下、優(yōu)選9Xl(T5Pa以下進(jìn)行排氣，形成去除了由濺射裝置內(nèi)的水分或透明基材11等產(chǎn)生的 水分或有機(jī)氣體等雜質(zhì)的氣氛。通過減少成膜中的水分或有機(jī)氣體的存在，可易于得到通 過熱處理易于結(jié)晶化、結(jié)晶化后的薄膜電阻值低的非晶質(zhì)層。
[0058] 圖3是表示非晶質(zhì)層12成膜時(shí)的氧氣流量和非晶質(zhì)層12的熱處理前后的薄膜電 阻值的關(guān)系的一例（靶材中的錫氧化物含量為5質(zhì)量％的情況下）的圖。
[0059] 另外，非晶質(zhì)層12是在作為透明基材11的厚度100ym的PET膜上形成了作為基 底層的厚度50埃的SiOx(x為1. 5?2)膜之后，在作為該基底層的SiOx膜上以厚度255 埃成膜的。
[0060] 具體而言，SiOx膜是使用摻硼多晶硅靶材，在導(dǎo)入氬氣中混入了 11體積％氧氣的 混合氣體的同時(shí)，以3. 7Pa的壓力進(jìn)行AC磁控管濺射而成膜的。此外，非晶質(zhì)層12是使用 由以氧化物換算計(jì)含有5. 0質(zhì)量％的錫的銦錫氧化物構(gòu)成的濺射靶材，導(dǎo)入氬氣和氧氣的 混合氣體，改變氧氣的流量，以〇. 8Pa的壓力進(jìn)行DC磁控管濺射而成膜的。
[0061]由圖3可知，薄膜電阻值在非晶質(zhì)層成膜時(shí)的氧氣流量為特定值的時(shí)候達(dá)到最低 值。而且，與薄膜電阻值為最低值時(shí)的流量相比，流量變得越少，或者流量變得越多，薄膜電 阻值就變得越大。此外，雖然并未圖示，但與薄膜電阻值達(dá)到最低值時(shí)的流量相比，流量變 得越少，通過熱處理進(jìn)行結(jié)晶化就越困難。另一方面，與薄膜電阻值達(dá)到最低值時(shí)的流量相 比，流量變得越多，則隨著熱處理后經(jīng)過以年為單位的時(shí)間，薄膜電阻值越容易增加。
[0062] 由此，非晶質(zhì)層12成膜時(shí)的氧氣流量相對(duì)于結(jié)晶化后的薄膜電阻值達(dá)到最低值 時(shí)的流量優(yōu)選0.6?1.4倍的范圍，更優(yōu)選0.7?1.3倍的范圍，特別優(yōu)選0.8?1.2倍的 范圍。因此，在實(shí)際的非晶質(zhì)層12成膜中，優(yōu)選預(yù)先這樣求出結(jié)晶化后的薄膜電阻值達(dá)到 最低值時(shí)的氧氣的流量，相對(duì)于該氧氣流量對(duì)成膜時(shí)的氧氣流量進(jìn)行調(diào)整使其在上述范圍 內(nèi)。由于最適流量根據(jù)成膜裝置而有少許差異，因此通過這樣的方法可特別高效地形成結(jié) 晶化后的薄膜電阻值低的膜。
[0063]圖4是表示在濺射靶材中的錫的以氧化物換算計(jì)的錫氧化物含量和非晶質(zhì)層12 的結(jié)晶化后的薄膜電阻值達(dá)到最低值時(shí)的氧氣流量的關(guān)系的一例的圖。另外，圖4中示出 了錫的以氧化物換算計(jì)的錫氧化物含量為2質(zhì)量％、3質(zhì)量％、5質(zhì)量％、7質(zhì)量％、8. 8質(zhì) 量％、10質(zhì)量％、和12質(zhì)量％的情況。此外，成膜條件基本上與上述條件相同。例如，錫的 以氧化物換算計(jì)的錫氧化物含量為3質(zhì)量％的情況下，結(jié)晶化后的薄膜電阻值達(dá)到最低值 時(shí)的流量為1. 〇體積％。此外，在10質(zhì)量％的情況下，該流量為1. 4體積％。
[0064] 可對(duì)這樣的導(dǎo)電膜用原料10進(jìn)行熱處理來制造導(dǎo)電膜層積體20。即，通過對(duì)非晶 質(zhì)層12進(jìn)行熱處理使其結(jié)晶化可得到作為結(jié)晶性透明導(dǎo)電膜的結(jié)晶質(zhì)層21。熱處理例如 優(yōu)選在大氣中以100?150°C進(jìn)行30?180分鐘。通過將熱處理溫度設(shè)為100°C以上，并 將熱處理時(shí)間設(shè)為30分鐘以上，可使非晶質(zhì)層12高效地結(jié)晶化。此外，通過將熱處理溫度 設(shè)為150°C以下并將熱處理時(shí)間設(shè)為180分鐘以下可充分地結(jié)晶化，通過設(shè)為150°C以下和 180分以下可抑制透明基材11等的損傷，并可以提尚生廣性。
[0065] 實(shí)施例
[0066] 以下，例舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體說明。試樣6、8、10?12號(hào)為本 發(fā)明的實(shí)施例，試樣1?5、7、9、13?18號(hào)為本發(fā)明的比較例。另外，本發(fā)明不受這些實(shí)施 例所限。
[0067] 非晶質(zhì)層的膜厚為根據(jù)光學(xué)特性或?yàn)R射成膜速率和濺射時(shí)間求出的值。即，對(duì)于 在試樣制作中采用同樣的濺射成膜速率、濺射條件制作的非晶質(zhì)層的膜厚，用膜厚計(jì)進(jìn)行 測(cè)定，求出濺射時(shí)間的每個(gè)單位時(shí)間的成膜膜厚，根據(jù)在試樣制作中的濺射時(shí)間來計(jì)算膜 厚而求出的值。另外，膜厚為幾何學(xué)厚度。
[0068] 試樣1號(hào)?18號(hào)的制作通過以下方法進(jìn)行。
[0069] 在作為透明基材的厚度100ym的PET膜上形成作為基底層的厚度32埃的SiOx(x 為1. 5?2)膜。SiOx膜是使用摻硼多晶硅靶材，在導(dǎo)入氬氣中混入了11體積％氧氣的混 合氣體的同時(shí)，以3. 7Pa的壓力進(jìn)行AC磁控管濺射而成膜的。另外，SiOx膜的厚度調(diào)整通 過調(diào)整電密度和濺射時(shí)間來進(jìn)行。
[0070] 在形成了該SiOx膜的PET膜上，作為非晶質(zhì)層的成膜工序，使用由以氧化物換算 計(jì)含有規(guī)定量的錫的銦錫氧化物構(gòu)成的靶材，在導(dǎo)入以規(guī)定比例混合了氬氣和氧氣的混合 氣體的同時(shí)，以〇.8Pa的壓力進(jìn)行DC磁控管濺射形成非晶質(zhì)層，制造導(dǎo)電膜用原料。
[0071] 非晶質(zhì)層的成膜條件的細(xì)節(jié)如表1所示。靶材使用混合氧化錫（Sn02)和氧化銦 (In2〇3)并燒結(jié)了的燒結(jié)體，其中錫的以氧化物換算計(jì)的含量（錫氧化物含量）為3?12質(zhì) 量％。預(yù)先求出結(jié)晶化后的薄膜電阻值達(dá)到最低值時(shí)的流量，調(diào)整氧氣的流量使其達(dá)到該 流量。非晶質(zhì)層的厚度調(diào)整通過調(diào)整電密度和濺射時(shí)間來進(jìn)行。另外，可將非晶質(zhì)層中的 錫的以氧化物換算計(jì)的含量推定為與靶材中的錫的以氧化物換算計(jì)的含量相同。
[0072] 作為非晶質(zhì)層的熱處理工序，對(duì)于得到的導(dǎo)電膜用原料在大氣中進(jìn)行145°C、60 分鐘的熱處理，制造導(dǎo)電膜層積體。
[0073] 對(duì)于使用以如表1所記載的含有比例來含有錫氧化物的靶材制作的試樣1號(hào)?18 號(hào)的各個(gè)導(dǎo)電膜層積體，其薄膜電阻值（〇 / □)、非晶質(zhì)層的膜厚（A)的測(cè)定結(jié)果、以及 非晶質(zhì)層的結(jié)晶性的評(píng)價(jià)示于表1。
[0074] (薄膜電阻值）
[0075] 將各個(gè)導(dǎo)電膜層積體切割為lOOmmX100mm的尺寸，使用Lorester(三菱化學(xué)株式 會(huì)社（三菱化學(xué)社）制，商品名）通過四探針法測(cè)定薄膜電阻值（〇/ 口，S卩D/square)。
[0076] (結(jié)晶性）
[0077] 將各個(gè)導(dǎo)電膜層積體在25°C的HC1溶液（濃度1. 5mol/L)中浸漬3分鐘，測(cè)定前 后的電阻值，求出電阻值變化率（浸漬后的電阻值/浸漬前的電阻值）。另外，如上所述，電 阻值變化率為結(jié)晶性的指標(biāo)，電阻值變化率在200%以下則具有結(jié)晶性。表中，電阻值變化 率在200%以下的表示為"〇"，超過200%的表示為"X"。
[0078][表1]
[0079]

【權(quán)利要求】
1. 一種導(dǎo)電膜用原料，它是具有透明基材、和層積在所述透明基材上的由銦錫氧化物 構(gòu)成的非晶質(zhì)層的導(dǎo)電膜用原料， 其特征在于，所述非晶質(zhì)層由含有以氧化物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％的錫的銦錫氧化物 構(gòu)成，膜厚為15?25nm，且結(jié)晶化后的薄膜電阻值為50?150 D / 口。
2. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電膜用原料，其特征在于，所述非晶質(zhì)層由含有以氧化物換 算計(jì)超過6質(zhì)量％的錫的銦錫氧化物構(gòu)成。
3. -種導(dǎo)電膜層積體，它是具有透明基材、和層積在所述透明基材上的由銦錫氧化物 構(gòu)成的結(jié)晶質(zhì)層的導(dǎo)電膜層積體， 其特征在于，所述結(jié)晶質(zhì)層由含有以氧化物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％的錫的銦錫氧化物 構(gòu)成，膜厚為15?25nm，且薄膜電阻值為50?150 D / □。
4. 如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)電膜層積體，其特征在于，所述結(jié)晶質(zhì)層由含有以氧化物換 算計(jì)超過6質(zhì)量％的錫的銦錫氧化物構(gòu)成。
5. -種電子設(shè)備，其特征在于，具備權(quán)利要求3或4所述的導(dǎo)電膜層積體。
6. -種導(dǎo)電膜用原料的制造方法，其特征在于，具有以下成膜工序： 在透明基材上，使用由含有以氧化物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％錫的銦錫氧化物構(gòu)成的濺 射靶材，利用濺射法，制成膜厚為15?25nm且結(jié)晶化后的薄膜電阻值為50?150 D / □的 非晶質(zhì)層。
7. -種導(dǎo)電膜層積體的制造方法，其特征在于，具有： 在透明基材上，使用由含有以氧化物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％錫的銦錫氧化物構(gòu)成的濺 射靶材，利用濺射法，制成膜厚為15?25nm且結(jié)晶化后的薄膜電阻值為50?150 D / □的 非晶質(zhì)層，得到導(dǎo)電膜用原料的成膜工序； 對(duì)所述導(dǎo)電膜用原料進(jìn)行熱處理，使所述非晶質(zhì)層結(jié)晶化而成為結(jié)晶質(zhì)層的熱處理工 序。
8. 如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電膜層積體的制造方法，其特征在于，具有： 在透明基材上，使用由含有以氧化物換算計(jì)5. 5?9質(zhì)量％錫的銦錫氧化物構(gòu)成的濺 射靶材，利用濺射法，制成膜厚為15?25nm且結(jié)晶化后的薄膜電阻值為50?150 D / □的 非晶質(zhì)層，得到導(dǎo)電膜用原料的成膜工序； 通過對(duì)所述導(dǎo)電膜用原料的非晶質(zhì)層進(jìn)行蝕刻加工來進(jìn)行圖案形成的工序；和 對(duì)形成了圖案的導(dǎo)電膜用原料進(jìn)行熱處理，使所述非晶質(zhì)層結(jié)晶化而成為結(jié)晶質(zhì)層的 熱處理工序。
【文檔編號(hào)】C23C14/58GK104508761SQ201380023517
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月15日
【發(fā)明者】富田倫央, 小林健太 申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社