特開 2016-4429 透明導電性基板およびその製造方法、並びにタッチパネル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-4429(P2016-4429A)

(43)【公開日】2016年1月12日

(54)【発明の名称】透明導電性基板およびその製造方法、並びにタッチパネル

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20151208BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 660

   G06F3/041 410

   G06F3/041 495

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-124507(P2014-124507)

(22)【出願日】2014年6月17日

(71)【出願人】

【識別番号】000231464

【氏名又は名称】株式会社アルバック

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】松崎 淳介

(72)【発明者】

【氏名】高橋 明久

(72)【発明者】

【氏名】榎田 吉朗

(57)【要約】

【課題】ガラス基板のスリミング処理を施した被処理面上に、所望の抵抗値を有する透明導電膜を備えてなる、透明導電性基板を提供する。
【解決手段】本発明の透明導電性基板は、透明基板のスリミング処理が施された一面側に透明導電膜を備えてなる透明導電性基板であって、前記透明基板の一面と前記透明導電膜との間に介在するように、ケイ素を含む酸化膜が配置されていることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

透明基板のスリミング処理が施された一面側に透明導電膜を備えてなる透明導電性基板であって、前記透明基板の一面と前記透明導電膜との間に介在するように、ケイ素を含む酸化膜が配置されていることを特徴とする透明導電性基板。

【請求項2】

前記透明基板がガラスからなり、前記透明導電膜がＩＴＯであることを特徴とする請求項１に記載の透明導電性基板。

【請求項3】

前記酸化膜の膜厚［Å］が１０以上５００以下であり、前記透明導電膜の膜厚［Å］が１０以上５００以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の透明導電性基板。

【請求項4】

前記透明導電膜のシート抵抗［Ω／□］が２０００以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の透明導電性基板。

【請求項5】

前記酸化膜は、フッ化水素酸に浸漬させた場合のエッチングレート［Å／ｓｅｃ］が、２５以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の透明導電性基板。

【請求項6】

透明基板に酸化膜と透明導電膜を順に重ねてなる透明導電性基板の製造方法であって、
前記透明基板として一面にスリミング処理が施されたガラスを用い、該透明基板の一面上に前記酸化膜としてケイ素を含む薄膜をスパッタ法により形成する工程と、
前記酸化膜を覆うように前記透明導電膜をスパッタ法により形成する工程と、
を含むことを特徴とする透明導電性基板の製造方法。

【請求項7】

請求項１乃至５のいずれか一項に記載の透明導電性基板を含むタッチパネルであって、
前記透明導電性基板を構成する透明基板は、カラーフィルター基板として機能し、かつ、前記透明導電性基板を構成する透明導電膜は、前記カラーフィルター基板にＴＦＴ基板を重ねてなる積層構造体において外側に位置することを特徴とするタッチパネル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スリミング処理の施された透明基板上に透明導電膜が配されてなる透明導電性基板およびその製造方法、並びにタッチパネルに係る。より詳細には、スリミング処理の影響を受けることなく、所望の抵抗値を有する透明導電膜を備えることが可能な、透明導電性基板およびその製造方法、並びにタッチパネルに関する。

【背景技術】

【0002】

タッチパネルは、表示画面上の透明な面を操作者が指またはペンでタッチすることにより、接触した位置を検出してデータ入力できる入力装置の構成要素となるものであって、キー入力より直接的、かつ直感的な入力を可能とする。このため、近年、携帯電話機や、携帯情報端末、カーナビゲーションシステムを始め、様々な電子機器の操作部に多用されるようになってきた。

【0003】

前記タッチパネルは、入力装置として、液晶パネル等の平面型表示装置の表示画面上に貼り合わせて使用することができる。タッチパネルの検出方式には、抵抗式、静電容量式、超音波式、光学式等多種あり、その構造は多様となる。

【0004】

近年、液晶表示装置では、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｃｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が好適に用いられている。ＩＰＳ方式とは液晶分子を基板に対して平行方向に駆動制御する方式である。ＩＰＳ方式に限定されるものではないが、液晶分子は静電気などの外乱電界に対して液晶分子の向きが不安定になってしまうという課題を抱えている。

【0005】

図１２に示すように、この対策として、操作者の指などが接触することで、静電気が発生するカラーフィルター側の基板（ＣＦ基板とも呼ぶ）２Ｉの一面（背面、図１２では上面）に、静電気放電対策として透明導電膜４を設ける構成が採用されている（図１２）。ここで、符号５はカラーフィルター層、符号６は接着層、符号７ＩはＴＦＴ側の基板（ＴＦＴ基板とも呼ぶ）、符号８はＴＦＴ素子を表している。基板（ＣＦ基板）２Ｉや基板（ＴＦＴ基板）７Ｉとしては通常、ガラスからなる透明基板が多用される。

【0006】

また、オンセルと呼ばれるタッチパネルのタイプでは、同じようにカラーフィルター側の基板（ＣＦ基板）２Ｉの背面に、センサー電極として透明導電膜４が配置される。
ＣＦ基板２Ｉの一面に透明導電膜４を設けてなる構造体は、従来より透明導電性基板として公知であり、タッチパネル以外の分野、たとえば太陽電池や各種表示装置などにおいても広く用いられている。

【0007】

上記構成における透明導電膜４には、良好な視認性を保つための「高透過率」、及び、良好な感度を備えるための「低抵抗」という２つの特性が求められている。このような特性を達成する手段として現在、たとえば、ＩＴＯからなるターゲットをスパッタ法により成膜するプロセスが用いられている。

【0008】

液晶表示装置が用いられるタッチパネルには、大型化とともに、各社差別化を図るために軽量化と薄型化が常に求められている。たとえば、特許文献１に開示された手法、すなわち、カラーフィルター（ＣＦ）基板とＴＦＴ基板とを貼り合わせた後、フッ酸を主成分とした溶液を用い、ＣＦ基板２ＩとＴＦＴ基板７Ｉの外面を化学的に除去することにより、スリミング処理（基板の薄板化を行う処理）ＳＰを施し、薄板化されたＣＦ基板２とＴＦＴ基板８を得る手法が検討されている（図１３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１４−０７１７３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、図１３に示すようなスリミング処理を施した被処理面ｘに透明導電膜４をスパッタ法により形成すると、所望の抵抗値が得られないという問題が顕在化した。
これはフッ酸に含まれるフッ素がガラス基板の主成分であるＳｉやＭｇ、Ａｌなどの微量に含有している不純物金属と結合して、ガラス基板の最表面に存在しているためであり、ガラス基板の最表面にフッ素化合物が存在することで、透明導電膜の膜質が劣化し、ひいては電気特性の低下を招いていると考えられる。
更に、膜質の悪い透明導電膜は、膜中に欠陥を多く存在させていることになるため、透過率に対しても悪影響を及ぼすことが考えられる。
対策としてアルカリ洗浄によってスリミング処理の後フッ素を除去する手法を用いる場合もあるが、工程が増えることでコストが増大してしまうため好ましくない。

【0011】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ガラス基板のスリミング処理を施した被処理面上に、所望の抵抗値を有する透明導電膜を備えてなる、透明導電性基板およびその製造方法、並びにタッチパネルを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の請求項１に記載の透明導電性基板は、透明基板のスリミング処理が施された一面側に透明導電膜を備えてなる透明導電性基板であって、前記透明基板の一面と前記透明導電膜との間に介在するように、ケイ素を含む酸化膜が配置されていることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の透明導電性基板は、請求項１において、前記透明基板がガラスからなり、前記透明導電膜がＩＴＯであることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の透明導電性基板は、請求項１または２において、前記酸化膜の膜厚［Å］が１０以上５００以下であり、前記透明導電膜の膜厚［Å］が１０以上５００以下であることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の透明導電性基板は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記透明導電膜のシート抵抗［Ω／□］が２０００以下であることを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の透明導電性基板は、請求項１乃至４のいずれか一項において、前記酸化膜は、フッ化水素酸に浸漬させた場合のエッチングレート［Å／ｓｅｃ］が２５以下であることを特徴とする。

【0013】

本発明の請求項６に記載の透明導電性基板の製造方法は、透明基板に酸化膜と透明導電膜を順に重ねてなる透明導電性基板の製造方法であって、前記透明基板として一面にスリミング処理が施されたガラスを用い、該透明基板の一面上に前記酸化膜としてケイ素を含む薄膜をスパッタ法により形成する工程と、前記酸化膜を覆うように前記透明導電膜をスパッタ法により形成する工程と、を含むことを特徴とする。

【0014】

本発明の請求項７に記載のタッチパネルは、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の透明導電性基板を含むタッチパネルであって、前記透明導電性基板を構成する透明基板は、カラーフィルター基板として機能し、かつ、前記透明導電性基板を構成する透明導電膜は、前記カラーフィルター基板にＴＦＴ基板を重ねてなる積層構造体において外側に位置することを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、透明基板のスリミング処理が施された一面と、その上に設ける透明導電膜との間に介在するように、ケイ素を含む酸化膜を配置する構成を採用することにより、所望の抵抗値を有する透明導電膜を備えた透明導電性基板の提供が可能となる。特に、本発明の透明導電性基板は、酸化膜の膜厚を制御するだけで、所望の抵抗値に加えて、所望の透過率を有する透明導電膜を備えることができる。

【0016】

本発明に係る透明導電性基板を製造するためには、透明基板に対して透明導電膜を形成する工程の前に、ケイ素を含む薄膜からなる酸化膜を形成する工程を増設するだけでよい。この酸化膜を設ける工程は、必ずしも透明導電膜を形成する工程と連続する必要はない。従来の製造ラインを活用し、酸化膜を形成した透明基板を投入するだけで、本発明の透明導電性基板を安価に製造できる。また、本発明によれば、透明導電膜の抵抗値に加えて、透過率についても所望の数値に制御できる、透明導電性基板の製造方法が得られる。

【0017】

本発明に係るタッチパネルは、上述した透明導電性基板をカラーフィルター基板として搭載しているので、製品仕様に合せた所望の抵抗値および透過率を有する透明導電膜が、カラーフィルター基板にＴＦＴ基板を重ねてなる積層構造体において外側に位置するように配置することができる。これにより、良好な感度とともに、良好な視認性も保持してなるタッチパネルの提供に、本発明は貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る透明導電性基板およびその製造方法の一例を示す模式断面図。

【図2】本発明に係るタッチパネルおよびその製造方法の一例を示す模式断面図。

【図3】酸化膜および透明導電膜を形成する製造装置の一例を示す概略構成図。

【図4】図３の製造装置において、成膜室の主要部の一例を示す断面図。

【図5】酸化膜および透明導電膜を形成する製造装置の他の一例を示す概略構成図。

【図6】酸化膜の膜厚と透明導電膜（２００Å）の抵抗値との関係を示すグラフ。

【図7】酸化膜の膜厚と透明導電膜（５０Å）の抵抗値との関係を示すグラフ。

【図8】酸化膜のエッチングレートと透明導電膜（２００Å）の抵抗値との関係を示すグラフ。

【図9】従来のタッチパネルおよびその製造方法の一例を示す模式断面図。

【図10】図９の変形例であり、スリミング処理を加えた一例を示す模式断面図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係る透明導電性基板およびその製造方法の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態における透明導電性基板およびその製造方法を示す模式断面図であり、図２は図１に示した透明導電性基板をカラーフィルター基板（ＣＦ基板）として備えた、本実施形態におけるタッチパネルおよびその製造方法を示す模式断面図である。

【0020】

本実施形態における透明導電性基板は、図１に示すように、スリミング処理が施された透明基板２（Ｓ１ａｓ：S1 after slimming）を用い、この透明基板２のスリミング処理が施された一面ｘ側に透明導電膜４（ＴＣＬ：transparent conductive layer）を備えてなる透明導電性基板である。そして、透明基板２（Ｓ１ａｓ）の一面ｘと透明導電膜４（ＴＣＬ）との間に介在するように、ケイ素を含む酸化膜３（ＩＬ：intermediate layer）が配置されている。

【0021】

図２のタッチパネルＴＰ（touch panel）は、上記構成からなる透明導電性基板１ａ（１）をカラーフィルター基板（ＣＦｓｕｂ：color filter substrate）として用いた構成例である。
図２のタッチパネルＴＰにおいては、透明導電性基板１ａ（１）を構成する透明基板２（Ｓ１ａｓ）が、カラーフィルター基板として機能している。そして、透明導電性基板１ａ（１）を構成する透明導電膜４（ＴＣＬ）は、カラーフィルター基板（ＣＦｓｕｂ）にＴＦＴ基板（ＴＦＴｓｕｂ）を重ねてなる積層構造体、すなわちタッチパネルＴＰにおいて、外側（操作者の指などが接触することで、静電気が発生するカラーフィルター基板の背面（図２では上面））に位置するように構成されている。

【0022】

図１の構成における透明導電膜４（ＴＣＬ）は何れも、透明基板２（Ｓ１ａｓ）のスリミング処理が施された一面ｘに対して直に接するように設けるのではなく、該一面ｘとの間にケイ素を含む酸化膜３が介在するように配置されている。

【0023】

これにより、ケイ素を含む酸化膜３の存在が、透明導電膜４に対するスリミング処理が施された一面ｘの影響を遮断する。ゆえに、透明導電膜４は、透明基板２がスリミング処理された影響を受けることなく、所望の抵抗値（比抵抗）を有することが可能となる。後述するように、酸化膜３の膜厚を調整する（Å単位において１０以上５００以下の範囲）だけで、所望の抵抗値を制御することができる。その際、酸化膜３の膜厚が増加するにつれて、透明導電膜４の抵抗値は低下する傾向を示す。

【0024】

上述した透明導電膜４の抵抗値の低下傾向は、透明導電膜４の膜厚［Å］が５０以上２００以下の範囲で同様であるが、その低下する範囲は、透明導電膜４の膜厚が薄いほど大きい。つまり、酸化膜３の膜厚と透明導電膜４の膜厚とを調整することにより、透明導電膜４の抵抗値（比抵抗）を制御可能である。特に、後述するように、酸化膜３の膜厚［Å］を４００とすることにより、スリミング処理が施された基板であっても、透明導電膜４の抵抗値（比抵抗）を、従来（スリミング処理の無い基板）と同レベルの数値とすることができる。

【0025】

また、図１の構成における透明導電膜４の透過率［％］は、透明導電膜４の膜厚が２００［Å］の場合で９４以上９６以下、膜厚５０［Å］の場合で９９以上、という極めて高い数値を有する。つまり、本発明の透明導電性基板１ａ（１）は、酸化膜３の膜厚を制御するだけで、所望の抵抗値に加えて、所望の透過率を有する透明導電膜４を備えることができる。特に、高い透過率が要求される場合には、透明導電膜４の膜厚を薄く設計すればよい。

【0026】

図１の構成において、透明導電膜４の膜厚［Å］を５０、酸化膜３の膜厚［Å］を１０〜４００とした場合、透明導電膜４の抵抗値（シート抵抗［Ω／□］）は３１９０〜１２１５の範囲で制御できる。ゆえに、本発明によれば、スリミング処理が施された基板であっても、たとえば、透明導電膜４の透過率［％］が９９以上、かつ、シート抵抗［Ω／□］が２０００以下という仕様も満たすことができる。

【0027】

図１の構成における透明導電膜４の抵抗値（シート抵抗［Ω／□］）は、酸化膜３の膜密度を反映する指標である、酸化膜３のエッチングレートに依存する。後述するように、酸化膜のエッチングレートが小さくなるに従い、酸化膜を覆うように形成される透明導電膜のシート抵抗値は減少傾向を示す。特に、エッチングレートが２５［Å／ｓ］以下となる酸化膜３上に透明導電膜４を形成することにより、透明導電膜の抵抗値（シート抵抗）は、従来（スリミング処理の無い基板）のレベルを下回る数値とすることができる。

【0028】

以下では、上述した透明導電性基板の製造方法について説明する。
図１に示すように、本発明は、透明基板２に酸化膜と透明導電膜４を順に重ねてなる透明導電性基板の製造方法である。透明基板２として一面（図１では上面）にスリミング処理（ＳＰ：slimming process）が施されたガラスを用いる。そして、本発明は、このスリミング処理された一面ｘ上に前記酸化膜３としてケイ素を含む薄膜をスパッタ法により形成する工程と、前記酸化膜３を覆うように前記透明導電膜４をスパッタ法により形成する工程と、を含むものである。

【0029】

透明基板２Ｉとしては、たとえば、無アルカリガラス基板が好適に用いられる。ただし、ガラス単体である必要はなく、スリミング処理する一面がガラスからなる構成とした基板であっても構わない。
透明基板２Ｉに対するスリミング処理は、フッ酸を主成分とする溶液を用いて、透明基板２Ｉの厚みを減損させる処理である。これにより、薄板化とともに軽量化も図れた透明基板２が得られる。

【0030】

スリミング処理が施された透明基板２を適宜、洗浄した後、図３に示すような成膜装置を用いて、透明基板２のスリミング処理が施された一面ｘ上に、酸化膜３と透明導電膜４をスパッタ法により積層形成する。

【0031】

酸化膜３の成膜には、たとえば、Ｓｉからなるターゲットと、ＡｒガスおよびＯ_２ ガスからなるプロセスガスを用いる。透明導電膜４の成膜には、たとえば、ＩＴＯからなるターゲットと、ＡｒガスおよびＯ_２ ガスからなるプロセスガスを用いる。
酸化膜３と透明導電膜４を連続して成膜する方法を採用すれば、製造効率を向上させ、製造コストの抑制に有効である。しかしながら、酸化膜３の成膜雰囲気に含まれる酸素が、透明導電膜４の成膜雰囲気に流出し、透明導電膜４の中に取り込まれた場合、作製された透明導電膜４は組成ズレが生じることにより、電気的特性や光学的特性が低下したり、あるいは不安定になる虞がある。

【0032】

上述した連続成膜における課題を回避するとともに、本発明の効果（透明基板２のスリミング処理が施された一面ｘ上に、酸化膜３と透明導電膜４を積層する効果）を安定して得るために、本発明者らは、図３に示すスパッタ装置（製造装置）を用いた。

【0033】

（スパッタ装置）
図３は、本発明の酸化膜および透明導電膜の製造方法に用いるスパッタ装置（製造装置）の一例を示す概略構成図である。また、図４は同スパッタ装置の成膜室の主要部を示す断面図である。

【0034】

スパッタ装置１０は、インターバック式のスパッタ装置であり、例えば、スリミング処理が施されたガラスからなる基板２および該基板２を搭載したトレイ１８を搬入／搬出する仕込み／取出し室（Ｌ／ＵＬ）１１と、基板２を熱処理する加熱室（Ｈ）１２と、加熱室１２から搬出された熱処理後の基板２にケイ素を含む酸化膜３をスパッタ法により形成する成膜室（Ｓ１）１３と、成膜室（Ｓ１）１３から供給された基板２に透明導電膜４をスパッタ法により形成する成膜室（Ｓ２）１４と、を少なくとも備えている。

【0035】

仕込み／取出し室１１には、板状の基板２を縦型（基板２の板厚をなす面が鉛直方向となるように基板２が支持され、後段の加熱・成膜処理などが基板２の主面に対して行われるタイプ）に保持・搬送するためのトレイ１８が、移動可能に配置されている。
加熱室１２には、基板２を加熱するヒータ１９が縦型に設けられている（図４は基板２の両面に対向して個別に設置した例であり、片面側のみ設けても構わない）。
仕込み／取出し室１１には、この室内を粗真空引きするロータリーポンプ等の粗引き排気手段１１Ｐが設けられている。

【0036】

成膜室１３の内部には、一方の側面１３ａに、必要に応じて基板２の温度を調整するための温度調整手段３１が縦型に設けられ、他方の側面１３ｂには、Ｓｉ材料のターゲット３２を保持し所望のスパッタ電圧を印加するスパッタカソード機構３３が縦型に設けられており、成膜室１３の外部には、スパッタカソード機構３３にスパッタ電圧を供給する電源３４が配されている。
また、成膜室１３には、この室内を高真空引きするターボ分子ポンプ等の高真空排気手段１３Ｐ、及びこの室内にプロセスガスを導入するガス導入手段３５が設けられている。
ガス導入手段３５は、各種ガスを導入可能なポート（不図示）に接続されている。

【0037】

成膜室１４の内部には、一方の側面１４ａに、必要に応じて基板２の温度を調整するための温度調整手段４１が縦型に設けられ、他方の側面１４ｂには、ＩＴＯ材料のターゲット４２を保持し所望のスパッタ電圧を印加するスパッタカソード機構４３が縦型に設けられており、成膜室１４の外部には、スパッタカソード機構４３にスパッタ電圧を供給する電源４４が配されている。
また、成膜室１４には、この室内を高真空引きするターボ分子ポンプ等の高真空排気手段１４Ｐ、及びこの室内にプロセスガスを導入するガス導入手段４５が設けられている。
ガス導入手段４５は、各種ガスを導入可能なポート（不図示）に接続されている。

【0038】

図３のスパッタ装置（製造装置）においては、成膜室１３と成膜室１４との間に、両者の成膜雰囲気を分離するとともに、各々が独立した成膜雰囲気を維持できるような手段Ｚ（Ｚ１）が配設されている。手段Ｚ１としては、たとえば、仕切りバルブ、ドアバルブ、差圧バルブなどが挙げられる。これにより、酸化膜３の成膜雰囲気に含まれる酸素が、透明導電膜４の成膜雰囲気に流出し、透明導電膜４の中に取り込まれる問題が解消される。ゆえに、透明導電膜４は、組成ズレが生じること無く、安定した電気的特性や光学的特性を有することが可能となる。図３のスパッタ装置（製造装置）によれば、酸化膜３と透明導電膜４を連続して成膜する方法を採用しても、高い製造効率の維持が可能であり、ひいては製造コストの抑制も図ることができる。

【0039】

スパッタカソード機構３３、４３は、板状の金属プレートからなるもので、ターゲット３２、４２を口ウ材等でボンディングにより固定するためのものである。電源３４、４４は、ターゲット３２、４２に直流電圧をスパッタ電圧として印加するためのものであり、直流電源が好適に用いられる。ただし、必要に応じて、直流電源に代えて交流電源を用いても構わない。

【0040】

ガス導入手段３５、４５は、プロセスガスを構成する各種ガスを導入可能なポートに接続されており、各種ガスとしては、たとえば、不活性ガス（代表的にはＡｒガス）、酸素ガス、窒素ガスなどが挙げられる。

【0041】

なお、このガス導入手段３５は、各種ガスの供給源に接続された各ポートを備えており、必要に応じて自由に選択して使用すればよい。例えば、Ａｒガスと酸素ガス、Ａｒガスと酸素ガスと窒素ガス、のように２つあるいは３つのポートに同時に接続する構成としてもよい。

【0042】

図４は、図３に示したインターバック式のマグネトロンスパッタ装置における成膜室の主要部を示す断面図である。以下では、成膜室１３を用いて説明するが、成膜室１４も基本的に同様である。

【0043】

スパッタカソード機構３３は、ターゲット３２をロウ材等でボンディング（固定）した背面プレート（不図示）と、背面プレート（不図示）の裏面に沿って配置された磁気回路（不図示）とを備えている。この磁気回路（不図示）は、ターゲット３２の表面に水平磁界を発生させるものであり、ターゲット３２の表面に所望の水平磁界が発生するように、磁石の形状や配置などを適宜調整したものである。

【0044】

このような図４に示す製造装置においては、成膜室１３の一方の側面１３ｂに所望の磁界を発生するスパッタカソード機構３３を縦型に設けてある。たとえば、膜厚［Å］が１０以上５００以下のＳｉＯ_２ からなる酸化膜３を形成することができる。
次に、ＳｉＯ_２ からなる酸化膜３が形成された透明基板２を、成膜室１３の成膜雰囲気の影響を受けない成膜室１４へ移動させる。成膜室１３と同様に成膜室１４にも、一方の側面１４ｂに所望の磁界を発生するスパッタカソード機構４４を縦型に設けてある。たとえば、スパッタ電圧４４を２５０Ｖ以下とし、ターゲット４２の表面における水平磁界強度の最大値を１０００ガウス以上とすることにより、結晶格子の整った透明導電膜４を形成することができる。

【0045】

図５は、本発明に係る酸化膜および透明導電膜を形成する製造装置の他の一例を示す概略構成図である。スパッタ装置（製造装置）１００は、基板を搭載したトレイ１１８が通過型である点において、図３のスパッタ装置と異なる。
図５のスパッタ装置１００においては、仕込み室（Ｌ）１１１から搬入されたトレイ１１８は、成膜室１１３、成膜室１１４を通過し、成膜後のトレイ１１８は、取出し室（ＵＬ）１１６に向けて、順方向にのみ移動することができる。つまり、図５のスパッタ装置においては、トレイ１１８が逆方向（仕込み室（Ｌ）１１１の方向）へ戻る必要がない。ゆえに、図３のスパッタ装置に比べて、図５のスパッタ装置は量産性において優れている。

【0046】

図５のスパッタ装置においても、成膜室（Ｓ１）１１３と成膜室（Ｓ２）１１４との間に、両者の成膜雰囲気を分離するとともに、各々が独立した成膜雰囲気を維持できるような手段Ｚ（Ｚ２）を配設することが好ましい。手段Ｚ２としては、たとえば、仕切りバルブ、ドアバルブ、差圧バルブなどが挙げられる。これにより、酸化膜３の成膜雰囲気に含まれる酸素が、透明導電膜４の成膜雰囲気に流出し、透明導電膜４の中に取り込まれる問題が解消される。ゆえに、透明導電膜４は、組成ズレが生じること無く、安定した電気的特性や光学的特性を有することが可能となる。図５のスパッタ装置によれば、酸化膜３と透明導電膜４を連続して成膜する方法を採用しても、図３のスパッタ装置より一段と高い製造効率の維持が可能となり、ひいては製造コストの更なる抑制を図ることができる。

【0047】

（透明導電膜の製造方法）
次に、本発明の透明導電膜の製造方法の一例として、図３、４に示すスパッタ装置１０を用いて、酸化膜３と透明導電膜４を透明基板２に成膜する方法について例示する。

【0048】

酸化膜３の作製に用いるターゲット材としては、シリコン単体、あるいはシリコン酸化物が挙げられる。プロセスガスとしてＡｒガスとＯ_２ ガスを用いるならば、ターゲット材は何れであっても構わない。
透明導電膜４の作製に用いるターゲット材としては、酸化インジウムに酸化スズを１〜１０質量％添加したスズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）が挙げられ、中でも、比抵抗の低い薄膜を成膜することができる点で、酸化インジウムに酸化スズを５〜１０質量％添加したＩＴＯが好ましい。

【0049】

次いで、例えばガラスからなる透明基板２（以下、基板２とも呼ぶ）を仕込み／取出し室１１のトレイ１８に搭載した状態で、仕込み／取出し室１１から加熱室１２に搬入する。この透明基板２を、所望の温度に保持された状態のヒータ１９の前に配置して、透明基板基板２をヒータ１９により所定の温度（例えば１２０℃）まで加熱してもよい。ただし、本発明においては、透明基板基板２を加熱すること無く、室温にて成膜を行った。

【0050】

室温の状態にある透明基板２を加熱室１２から、所定の真空度（例えば０．２７Ｐａ（２．０ｍＴｏｒｒ））とされた成膜室（Ｓ１）１３に搬入して、位置αに停止させる。その際、成膜室１３は、加熱室１２とほぼ同じレベルの真空度（例えば０．２７Ｐａ（２．０ｍＴｏｒｒ））とする。

【0051】

次に、成膜室１３を高真空排気手段１３Ｐで高真空引きし、成膜室１３が所定の高真空度、例えば２．７×１０^−４Ｐａ（２．０×１０^−３ｍＴｏｒｒ）となった後に、成膜室１３に、スパッタガス導入手段３５によりＡｒおよびＯ_２ 等のスパッタガスを導入し、成膜室１３内を所定の圧力（スパッタ圧力）とする。スパッタ圧力［Ｐａ］は、たとえば、０．０８〜０．４９の範囲である。

【0052】

次いで、電源３４によりターゲット３２にスパッタ電圧、例えば、直流電圧をスパッタ電圧として印加する。この時の投入電力は２〜４Ｗ／ｃｍ^２ である。スパッタ電圧印加により、発生したプラズマにより励起されたＡｒ等のスパッタガスのイオンがターゲット３２に衝突し、このターゲット３２からシリコン原子を飛び出させる。この状態とされたターゲット３２の前方空間内を通過するように、基板２が搭載されたトレイ１８を、位置αから位置βに向けて図３の中に示された点線矢印の方向へ移動させる。この操作により、基板２にケイ素（シリコン）を含む酸化膜３を成膜する。成膜した後、放電を停止し、スパッタガスを遮断して、成膜室１３の内部を所定の高真空度、例えば２．７×１０^−４Ｐａ（２．０×１０^−３ｍＴｏｒｒ）まで排気する。

【0053】

その後、成膜室１３と成膜室１４との間に配された、ドアバルブからなる手段Ｚ（Ｚ１）を開くことにより、酸化膜３が形成された透明基板２を、成膜室１３から成膜室１４へ移動して、位置γに停止させる。その際、手段Ｚ（Ｚ１）を開く前に、成膜室１４の内部を所定の高真空度、例えば２．７×１０^−４Ｐａ（２．０×１０^−３ｍＴｏｒｒ）まで排気しておく。
透明基板２の移動が完了した後、手段Ｚ（Ｚ１）を閉じることにより、成膜室１３に対して成膜室１４を独立した空間とする。これにより、成膜室１３と成膜室１４との間に、両者の成膜雰囲気を分離するとともに、各々が独立した成膜雰囲気を維持することが可能となる。

【0054】

次に、成膜室１４に、スパッタガス導入手段４５によりＡｒ等のスパッタガスを導入し、成膜室１４内を所定の圧力（スパッタ圧力）とする。成膜室１４において透明導電膜を形成する際のスパッタ圧力［Ｐａ］は、たとえば、０．６７Ｐａ（５ｍＴｏｒｒ）とする。

【0055】

次いで、電源４４によりターゲット４２にスパッタ電圧、例えば、直流電圧をスパッタ電圧として印加する。スパッタ電圧印加により、発生したプラズマにより励起されたＡｒ等のスパッタガスのイオンがターゲット４２に衝突し、このターゲット４２からスズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）を構成する原子を飛び出させる。この状態とされたターゲット４２の前方空間内を通過するように、透明基板２が搭載されたトレイ１８を、位置γから位置δに向けて、図３の中に示された点線矢印の方向へ移動させる。
この操作により、ガラスからなる基板２のスリミング処理が施された一面上に予め形成された酸化膜３を覆うように、ＩＴＯからなる透明導電膜４が成膜される。

【0056】

上述した成膜装置および成膜方法では、基板２を搭載したトレイ１８が、ターゲットの前を通過することにより成膜が行われるとして説明したが、基板２のみを移動させる手段が備わっている場合には、トレイ１８は不要となる。この場合、基板２は自重のみとなるので、高速搬送が可能となる利点がある。
一方、基板２を搭載したトレイ１８を用いる場合には、トレイ１８の材料や形状などを工夫することにより、基板２から温度を奪い取り、基板２の温度上昇を抑制できるという利点がある。

【0057】

以下、本発明の効果を確認するために行った、実験例について説明する。
（実験例１）
本例では、スリミング処理（ＳＰ）を施した透明基板を用い、酸化膜の有無および膜厚を変えて、その上に作製した透明導電膜について、抵抗値（シート抵抗）と透過率（波長５４５ｎｍ）を評価した。
図３に示したような製造装置１０を用い、ガラスからなる透明基板２のスリミング処理が施された一面上に、ケイ素を含む酸化膜３を介在させて、酸化膜３上にＩＴＯからなる透明導電膜４を形成した。

【0058】

透明導電膜４の膜厚［Å］を２００として、酸化膜の膜厚［Å］を０（ゼロ）〜４００の範囲で変更して作製した試料がＳ１〜Ｓ５である。透明導電膜４の膜厚［Å］を５０として、酸化膜３の膜厚［Å］を０（ゼロ）〜４００の範囲で変更して作製した試料がｓ１〜ｓ５である。
スリミング処理の有無を比較するため、スリミング処理を行っていない透明基板２Ｉの一面上に、透明導電膜４を作製した試料を形成した。試料Ｓｒ１および試料ｓｒ１は各々、透明導電膜４の膜厚［Å］を２００および５０としたものである。

【0059】

また、各試料ごとに、透明導電膜４の抵抗値（シート抵抗［Ω／□］）と、透明導電膜４の透過率［％］を測定した。
表１は、全ての試料（Ｓ１〜Ｓ５、ｓ１〜ｓ５、Ｓｒ１、ｓｒ１）における、抵抗値（シート抵抗）と透過率（波長５４５ｎｍ）の評価結果である。

【0060】

【表1】

【0061】

図６と図７は何れも、酸化膜の膜厚と透明導電膜の抵抗値（シート抵抗）との関係を示すグラフであり、図６は透明導電膜の膜厚が２００［Å］の場合を、図７は透明導電膜の膜厚が５０［Å］の場合を、それぞれ表している。図６と図７のグラフは、表１に纏めた数値をプロットしたものである。
図６と図７のグラフにおいて、点線は何れも、リファレンスとした試料Ｓｒ、ｓｒ（スリミング処理を行っていない透明基板２Ｉを用いた試料）の結果を示している。

【0062】

表１、図６および図７から、以下の点が明らかとなった。
（ａ１）透明導電膜４の膜厚に依存せず、酸化膜３を介在させて、酸化膜３の膜厚を調整することにより、ガラスからなる透明基板２のスリミング処理が施された一面上において、ＩＴＯからなる透明導電膜４の抵抗値（シート抵抗［Ω／□］）を広範囲に制御できる（Ｓ１〜Ｓ５、ｓ１〜ｓ５）。
（ａ２）透明導電膜４の膜厚に依存せず、酸化膜３の膜厚を増加させることにより、シート抵抗が急激に低下する傾向を示し、酸化膜の膜厚［Å］が４００程度で、スリミング処理の影響が無くなる（Ｓ５対Ｓｒ１、ｓ５対ｓｒ１）。

【0063】

（ａ３）透明導電膜４の膜厚［Å］を薄くする（２００→５０）ことにより、９９％以上の透過率が確保できる。透過率についても、酸化膜３の膜厚［Å］が４００程度で、スリミング処理の影響が無くなる（Ｓ５対Ｓｒ、ｓ５対ｓｒ）。
（ａ４）酸化膜３の膜厚と明導電膜４の膜厚とを組み合わせることにより、顧客の希望が多い、シート抵抗［Ω／□］が２０００以下の透明導電膜４を、特定のシート抵抗を有するように設計および作製することできる。
（ａ５）上記（ａ４）における透明導電膜４は９４％以上の透過率を有することができる。

【0064】

以上より、本発明によれば、酸化膜３を介在させることにより、スリミング処理が施された透明基板上であっても、所望のシート抵抗［Ω／□］を有するとともに、透過率の高い透明導電膜を備えた透明導電性基板が得られることが確認された。

【0065】

（実験例２）
本例では、スリミング処理（ＳＰ）を施した透明基板を用い、成膜圧力を変えて酸化膜を形成した後、その上に透明導電膜４を形成した試料（ｓ１１〜ｓ１５）を作製し、透明導電膜４の抵抗値（シート抵抗）を評価した。酸化膜３と透明導電膜４の膜厚［Å］はともに、２００とした。

【0066】

これとは別に、スリミング処理（ＳＰ）が施されていないシリコンウェハ上に、ｓ１１〜ｓ１５と同条件で、成膜圧力を変えて酸化膜を形成した試料（ｓ１１ｎ〜ｓ１５ｎ）を作製し、酸化膜３のエッチングレートを評価した。
エッチングレートは、１ｗｔ％−フッ酸に室温で３０秒間浸漬させた際の膜厚変化から算出した数値である。その際、膜厚測定にはエリプソメータを用いた。
表２は、各試料における、抵抗値（シート抵抗）とエッチングレートの評価結果である。

【0067】

【表2】

【0068】

図８は、酸化膜のエッチングレートと透明導電膜の抵抗値（シート抵抗）との関係を示すグラフである。図８のグラフは、表２に纏めた数値をプロットしたものである。
図８グラフにおいて、「点線」はリファレンスとした試料ｓｒ２ｎ［スリミング処理（ＳＰ）が施されていないガラス基板に透明導電膜を形成した場合］を、「一点鎖線」はリファレンスとした試料ｓｒ２［スリミング処理（ＳＰ）が施されている基板に透明導電膜を形成した場合］を、それぞれ表している。

【0069】

表２および図８から、以下の点が明らかとなった。
（ｂ１）透明導電膜の膜質（シート抵抗値）に対して、酸化膜の膜密度を反映する指標である、酸化膜のエッチングレートが密接に関係している。
（ｂ２）酸化膜のエッチングレートが小さくなるに従い、酸化膜を覆うように形成される透明導電膜のシート抵抗値が小さくなる。
（ｂ３）エッチングレートが２５［Å／ｓ］以下となる酸化膜上に透明導電膜を形成することにより、透明導電膜の抵抗値（シート抵抗）は、従来レベルを表す「一点鎖線（ｓｒ２）」を下回る数値とすることができる。
以上より、本発明によれば、従来のフッ酸処理ガラス上の透明導電膜よりも、透明導電膜の抵抗値（シート抵抗）を改善できることが分かった。特に、酸化膜の成膜圧力［Ｐａ］として低い圧力を選択することにより、スリミング処理が施された透明基板上であっても、所望のシート抵抗［Ω／□］を有する透明導電膜を備えた透明導電性基板が得られることが確認された。

【0070】

以上、本発明の透明導電性基板およびその製造方法、並びにタッチパネルについて説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、ＳｉＯ_２ からなる酸化膜を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、酸化膜を設ける透明基板の一面との相性を考慮して、酸化膜の厚さ方向において含有する酸素量を変化させたり、あるいは酸化膜に窒素や炭素などを含有させる構成を採用してもよい。
また上述した実施形態では、ＩＴＯからなる透明導電膜を成膜した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば酸化亜鉛系の透明導電膜を成膜する際にも適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0071】

本発明は、透明導電性基板およびその製造方法、並びにタッチパネルに広く適用可能である。このような透明導電性基板は、タッチパネル以外にも、太陽電池や各種表示装置などに好適に用いられる。

【符号の説明】

【0072】

１ 透明導電性基板（カラーフィルター基板）、２ 透明基板、３ ケイ素を含む酸化膜、４ 透明導電膜、５ カラーフィルター層、６ 接着層、７ 透明基板、８デバイス層、９ ＴＦＴ基板、ＴＰ タッチパネル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】