WO2018029886A1 - 透明導電層付き基板、液晶パネル及び透明導電層付き基板の製造方法 - Google Patents

透明導電層付き基板、液晶パネル及び透明導電層付き基板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018029886A1
WO2018029886A1 PCT/JP2017/011203 JP2017011203W WO2018029886A1 WO 2018029886 A1 WO2018029886 A1 WO 2018029886A1 JP 2017011203 W JP2017011203 W JP 2017011203W WO 2018029886 A1 WO2018029886 A1 WO 2018029886A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductive layer
transparent conductive
substrate
liquid crystal
oxide
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/011203
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
具和 須田
高橋　明久
Original Assignee
株式会社アルバック
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社アルバック filed Critical 株式会社アルバック
Priority to JP2018511285A priority Critical patent/JP6507311B2/ja
Priority to CN201780002944.4A priority patent/CN108028094B/zh
Priority to KR1020187005543A priority patent/KR102042081B1/ko
Publication of WO2018029886A1 publication Critical patent/WO2018029886A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/08—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0026—Apparatus for manufacturing conducting or semi-conducting layers, e.g. deposition of metal
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to a substrate with a transparent conductive layer, a liquid crystal panel, and a method for producing a substrate with a transparent conductive layer.
  • In-cell type liquid crystal using a so-called lateral electric field drive method (IPS (In-Plane Switching) method or FFS (Fringe Field Switching) method) that generates a horizontal electric field on the liquid crystal panel substrate to drive the liquid crystal.
  • IPS In-Plane Switching
  • FFS Frringe Field Switching
  • the panel has the following structure.
  • this structure includes a color filter substrate, a counter substrate having a liquid crystal driving electronic circuit that drives liquid crystal, and a sensing sensor electrode that senses a finger touch, and a liquid crystal provided therebetween.
  • indium tin oxide is exposed on the surface of the transparent conductive layer containing indium tin oxide as a main component and containing silicon. For this reason, this transparent conductive layer is inferior in weather resistance or chemical resistance, and its resistance is likely to change with time.
  • an object of the present invention is to provide a substrate with a transparent conductive layer, a liquid crystal panel, and a method for producing a substrate with a transparent conductive layer with little change in resistance over time.
  • a substrate with a transparent conductive layer includes a substrate and a transparent conductive layer.
  • the transparent conductive layer is provided on the substrate and includes tin oxide and at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide.
  • the content of at least one of the niobium oxide, the tantalum oxide, and the antimony oxide may be 5 wt% or more and 15% wt or less in the transparent conductive layer.
  • the sheet resistance of the transparent conductive layer may be 1 ⁇ 10 7 ( ⁇ / sq.) Or more and 1 ⁇ 10 10 ( ⁇ / sq.) Or less.
  • the transmittance of the transparent conductive layer may be 98.5% or more at a wavelength of 550 nm.
  • the transparent conductive layer may have a thickness of 5 nm to 15 nm.
  • the transparent conductive layer may contain nitrogen.
  • resistance of a transparent conductive layer is adjusted with the addition amount of nitrogen.
  • the substrate may include a transparent substrate and a color filter.
  • the transparent substrate may be provided between the transparent conductive layer and the color filter. Thereby, charging to the color filter is suppressed by the transparent conductive layer.
  • a liquid crystal panel includes a substrate with a transparent conductive layer, a counter substrate, and liquid crystal.
  • the substrate with a transparent conductive layer includes a first transparent substrate having a first surface and a second surface, a transparent conductive layer, and a color filter.
  • the transparent conductive layer is provided on the first surface and includes tin oxide and at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide.
  • the color filter is provided on the second surface.
  • the counter substrate includes a second transparent substrate, a sensing sensor electrode and a liquid crystal driving electronic circuit provided on the second transparent substrate.
  • the liquid crystal is provided between the substrate with a transparent conductive layer and the counter substrate, and is driven and controlled by the electronic circuit for driving the liquid crystal.
  • the content of at least one of the niobium oxide, the tantalum oxide, and the antimony oxide may be 5 wt% or more and 15% wt or less in the transparent conductive layer.
  • the sheet resistance of the transparent conductive layer may be 1 ⁇ 10 7 ( ⁇ / sq.) Or more and 1 ⁇ 10 10 ( ⁇ / sq.) Or less.
  • the transmittance of the transparent conductive layer may be 98.5% or more at a wavelength of 550 nm.
  • the transparent conductive layer may have a thickness of 5 nm to 15 nm. Thereby, in this liquid crystal panel, a transparent conductive layer having appropriate resistance and transmittance is provided on the transparent substrate.
  • the transparent conductive layer may contain nitrogen. Thereby, in this liquid crystal panel, the resistance of the transparent conductive layer is adjusted by the amount of nitrogen added.
  • the target material includes tin oxide and at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide, and the oxidation in the target material is performed.
  • the target material in which the content of at least one of niobium, the tantalum oxide, and the antimony oxide is 5 wt% or more and 15% wt or less is used.
  • a transparent conductive layer containing tin oxide and at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide is formed on the substrate in a mixed gas atmosphere of argon and oxygen having an oxygen partial pressure of 0.005 Pa to 0.05 Pa. Be filmed.
  • a transparent conductive layer By forming a transparent conductive layer in such a mixed gas atmosphere, a desired high-resistance transparent conductive layer can be obtained. Furthermore, reduction of the oxide in the transparent conductive layer is suppressed, and a transparent conductive layer with little change in resistance with time can be obtained.
  • the mixed gas may contain nitrogen, and the transparent conductive layer may be formed at a partial pressure of nitrogen of 0.025 Pa or more and 0.1 Pa or less.
  • a substrate with a transparent conductive layer As described above, according to the present invention, there are provided a substrate with a transparent conductive layer, a liquid crystal panel, and a method for producing a substrate with a transparent conductive layer with little change in resistance over time.
  • an in-cell type liquid crystal panel with a touch panel function that employs the FFS method is exemplified, but the present invention is not limited to this.
  • the liquid crystal panel according to the present embodiment can be applied to an IPS liquid crystal panel, and one of the pair of substrates constituting the liquid crystal panel is provided with a liquid crystal driving electronic circuit and a sensor electrode.
  • the present invention can also be applied to a configuration in which a color filter is formed without forming electrodes on the other substrate.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal panel according to this embodiment.
  • the liquid crystal panel 1 shown in FIG. 1 has both a function for displaying an image and a touch panel function.
  • the liquid crystal panel 1 includes a substrate 10 with a transparent conductive layer, a counter substrate 20, a liquid crystal 40, a polarizing plate 50, a cover glass 60, and a polarizing plate 51.
  • the polarizing plate 51, the counter substrate 20, the liquid crystal 40, the substrate 10 with a transparent conductive layer, the polarizing plate 50, and the cover glass 60 are laminated in this order in the Z-axis direction.
  • a spacer 41 is provided in the liquid crystal 40.
  • the backlight is incident on the polarizing plate 51.
  • an image is visually recognized through the cover glass 60.
  • a touch operation can be performed by touching the cover glass 60 with a finger 70 or the like.
  • the substrate 10 with a transparent conductive layer has a transparent conductive layer 12 and a color filter substrate 14.
  • the color filter substrate 14 includes a transparent substrate 11 (first transparent substrate) and a color filter 15.
  • the transparent substrate 11 is provided between the transparent conductive layer 12 and the color filter 15.
  • the transparent substrate 11 is, for example, a glass substrate.
  • the transparent conductive layer 12 functions as, for example, an antistatic layer in the liquid crystal panel 1.
  • the transparent conductive layer 12 is provided on the surface 11 a (first surface) of the transparent substrate 11.
  • the transparent conductive layer 12 includes tin oxide (SnO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 3 or Nb 2 O 5 ), tantalum oxide (Ta 2 O 3 or Ta 2 O 5 ), and antimony oxide (Sb 2 O). 3 or Sb 2 O 5 ).
  • the transparent conductive layer 12 is composed of tin oxide as a main component and at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide as subcomponents.
  • the transparent conductive layer 12 may contain a trace amount of elements such as aluminum (Al) and zirconium (Zr) introduced in the process of manufacturing the target material. Even if trace elements (Al, Zr, etc.) are contained or not contained in the transparent conductive layer 12, substantially the same effect is obtained in this embodiment.
  • the subcomponent may be any oxide of a Group 3 element.
  • the content of at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide is 5 wt% or more and 15% wt or less. If the content of at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide is less than 5 wt%, for example, the resistance of the transparent conductive layer 12 is undesirably low. On the other hand, if the content of at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide is greater than 15 wt%, for example, the target material used during film formation tends to break, which is not preferable.
  • the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 composed of such an oxide is, for example, 1 ⁇ 10 7 ( ⁇ / sq.) Or more and 1 ⁇ 10 10 ( ⁇ / sq.) Or less. If the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 is less than 1 ⁇ 10 7 ( ⁇ / sq.), For example, a touch signal during a touch operation is blocked by the transparent conductive layer 12, which is not preferable. On the other hand, when the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 is larger than 1 ⁇ 10 10 ( ⁇ / sq.), For example, the charge removal function of the transparent conductive layer 12 is lowered, which is not preferable.
  • the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 can be adjusted by changing the content of at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide contained in the transparent conductive layer 12. Alternatively, this sheet resistance can be adjusted, for example, by changing the amount of oxygen introduced into the transparent conductive layer 12 during film formation. Further, the transmittance of the transparent conductive layer 12 having such a sheet resistance is 98.5% or more at a wavelength of 550 nm.
  • the transparent conductive layer 12 is excellent in weather resistance or chemical resistance, and the oxide contained in the transparent conductive layer 12 is not easily reduced. Thereby, the resistance of the transparent conductive layer 12 is maintained for a long time in a high resistance state (1 ⁇ 10 7 ( ⁇ / sq.) Or more and 1 ⁇ 10 10 ( ⁇ / sq.) Or less). As a result, in the liquid crystal panel 1, the touch sensing during the touch operation is stabilized, and charging of the color filter 15 is suppressed. Furthermore, in the liquid crystal panel 1, the light transmittance in the transparent conductive layer 12 is increased, the light transmittance in the liquid crystal panel is not significantly reduced, and the image in the liquid crystal panel 1 can be visually recognized more clearly. That is, the operation reliability of the liquid crystal panel 1 is further improved.
  • the thickness of the transparent conductive layer 12 is 5 nm or more and 15 nm or less. If the thickness of the transparent conductive layer 12 is less than 5 nm, for example, the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 becomes higher than the above range, and the charge removal function of the transparent conductive layer 12 is reduced, which is not preferable. If the thickness of the transparent conductive layer 12 is greater than 15 nm, for example, the transmittance of the transparent conductive layer 12 decreases, which is not preferable.
  • the transparent conductive layer 12 may contain nitrogen (N). Nitrogen is contained in the transparent conductive layer 12 as an impurity element, for example.
  • the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 can be adjusted, for example, by changing the amount of nitrogen added. For example, when the transparent conductive layer 12 is formed, the ratio of oxygen introduced at the time of film formation is adjusted so that the transparent conductive layer 12 does not reduce, and the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 is adjusted to the ratio of nitrogen introduced at the time of film formation. It can adjust by controlling independently of the ratio of.
  • the transparent conductive layer is composed of a single ITO (IndiumxTin Oxide) layer
  • the sheet resistance of the ITO layer decreases with the passage of time due to the low weather resistance or chemical resistance of the ITO layer.
  • the touch sensing function deteriorates with time. This is presumably because oxygen contained in the ITO layer is desorbed with time (so-called oxygen desorption), and its sheet resistance decreases with time.
  • oxygen desorption oxygen contained in the ITO layer is desorbed with time (so-called oxygen desorption), and its sheet resistance decreases with time.
  • the annealing process cannot be performed sufficiently, and an ITO layer with high crystallinity cannot be formed.
  • the same phenomenon can occur because ITO is exposed on the surface of the single layer.
  • the laminated body in which the cap layer is provided on the ITO layer has an increased number of layers as compared with the single-layer body, and the light transmittance of the laminated body itself is lowered.
  • a method of increasing the light transmittance of the laminate there is a method of causing the cap layer to function as an antireflection layer.
  • the transparent conductive layer 12 in the liquid crystal panel.
  • the color filter 15 is formed on the surface 11b (second surface) of the transparent substrate 11.
  • the color filter 15 includes, for example, a black matrix formed in a lattice shape with a black resin or the like, and, for example, a red colored layer, a green colored layer, and a blue colored layer formed in a stripe shape so as to fill the openings of the black matrix. Become.
  • An alignment film (not shown) is formed on the color filter 15.
  • An opening formed by a grid-like black matrix corresponds to a sub-pixel, and one pixel is composed of three sub-pixels, a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel.
  • the counter substrate 20 has a transparent substrate 21 (second transparent substrate), and a functional layer 22 including a sensor electrode and a liquid crystal driving electronic circuit.
  • the transparent substrate 21 is, for example, a glass substrate.
  • the transparent substrate 21 has a surface 21a and a surface 21b.
  • the functional layer 22 is provided on the surface 21 b of the transparent substrate 21.
  • An alignment film (not shown) is formed on the functional layer 22.
  • the liquid crystal driving electronic circuit drives the liquid crystal 40.
  • the sensing sensor electrode constitutes a part of the sensing sensor, and senses a touch operation on the surface of the cover glass 60.
  • the functional layer 22 includes a pixel electrode, a TFT (Thin Film Transistor), a gate line, a signal line, a common electrode, a common electrode driving line, a sensing sensor driving line, and a sensing sensor detection line.
  • a TFT Thin Film Transistor
  • the liquid crystal driving electronic circuit includes a pixel electrode, a TFT, a gate line, a signal line, a common electrode, and a common electrode driving line. These liquid crystal drive electronic circuits are driven and controlled by a drive control circuit provided on a drive circuit board (not shown) that is electrically connected to the liquid crystal panel.
  • the sensing sensor electrode includes a sensing sensor drive line, a sensing sensor detection line, and a common electrode.
  • the sensing sensor includes these sensing sensor electrodes and a touch position detection control circuit, and the touch position detection control circuit is provided on a drive circuit board (not shown) that is electrically connected to the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel has a touch panel function.
  • the common electrode used for driving the liquid crystal also functions as a sensor electrode.
  • the counter substrate 20 includes a liquid crystal driving electronic circuit that generates an image to be displayed on the display screen of the liquid crystal panel 1, and a detection sensor that detects a touch by an instrument such as a finger 70 or a touch pen on the surface of the liquid crystal panel 1. A part of is provided.
  • the gate line and the signal line are provided in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively, via an interlayer insulating film, and a TFT and a comb-like pixel electrode are provided at each intersection.
  • the gate electrode constituting the TFT is electrically connected to the gate line, and the source and drain constituting the TFT are electrically connected to the signal line and the pixel electrode, respectively.
  • a plurality of common electrodes are formed in an island shape corresponding to each pixel.
  • the TFT, the common electrode, and the pixel electrode have a structure in which the TFT, the interlayer insulating film, the common electrode, the interlayer insulating film, and the pixel electrode are sequentially stacked from the transparent substrate 21 side.
  • the common drive line is electrically connected to the common electrode and is formed in the same layer as the signal line, source and drain.
  • a plurality of sensing sensor drive lines are formed in the X-axis direction in the same layer as the gate electrode and the gate line.
  • the sense sensor drive line is electrically connected to a part of the common electrode, and the common electrode connected to the sense sensor drive electrode functions as a drive electrode of the sense sensor.
  • the sense sensor drive electrode is connected to a touch position detection control circuit (not shown), and the touch position detection control circuit outputs a drive signal for touch position detection.
  • a plurality of detection lines for the sensor are formed in the Y-axis direction on the same layer as the source and signal lines.
  • the detection line for the sensor is electrically connected to another common electrode that is not electrically connected to the drive line for the sensor, and the common electrode connected to the detection line for the sensor is used as a detection electrode of the sensor.
  • the sensor sensor drive line is connected to a touch position detection control circuit (not shown), and the touch position detection control circuit receives a detection signal sent from the sensor sensor detection line. Then, the coordinates of the touch position are calculated by analyzing the received detection signal.
  • the liquid crystal panel 1 at the display stage, a horizontal electric field is formed by the liquid crystal driving electronic circuit, and the liquid crystal 40 is driven to display an image on the liquid crystal panel 1.
  • the capacitance between the drive electrode and the detection electrode of the sensing sensor decreases as the finger approaches the display surface. Therefore, the touch position of the finger is specified by detecting the change in the capacitance with the sensing sensor. .
  • the liquid crystal 40 is provided between the color filter 15 of the substrate 10 with a transparent conductive layer and the counter substrate 20. A gap between the color filter 15 and the counter substrate 20 is held by a spacer 41. The surface 11b of the transparent substrate 11 on which the color filter 15 is formed is opposed to the surface 21b of the transparent substrate 21 on which the functional layer 22 of the counter substrate 20 is provided.
  • the driving of the liquid crystal 40 is controlled by a liquid crystal driving electronic circuit.
  • the cover glass 60 is fixed to the polarizing plate 50 by an adhesive layer (not shown).
  • a color filter substrate 14 in which a color filter 15 composed of a black matrix, a red colored layer, a green colored layer, and a blue colored layer is formed on the surface 11b of the transparent substrate 11 is prepared.
  • the transparent conductive layer 12 is formed on the surface 11a of the transparent substrate 11 on which the color filter 15 is not formed.
  • the transparent conductive layer 12 is formed by, for example, a DC sputtering method.
  • a DC sputtering method a magnetron DC sputtering method may be employed.
  • the transparent conductive layer 12 may be formed by, for example, an AC sputtering method.
  • the AC sputtering method a magnetron AC sputtering method may be employed. According to the AC sputtering method, when a conductive target material is used, when forming the transparent conductive layer 12 in a high resistance state (reactive sputtering), an anode can be secured and the productivity is excellent.
  • a target material containing tin oxide and at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide is used.
  • the target material includes tin oxide as a main component and at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide as subcomponents.
  • a trace element such as aluminum (Al) or zirconium (Zr) may be introduced into the target material in the process of manufacturing the target material. Even if a trace element (Al, Zr, etc.) is contained or not contained in the target material, substantially the same effect can be obtained in this embodiment.
  • the content of at least one of niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide in the target material is 5 wt% or more and 15% wt or less.
  • a target material containing niobium oxide among niobium oxide, tantalum oxide, and antimony oxide will be exemplified.
  • the content rate of niobium oxide in the target material is, for example, 10 wt%.
  • the transparent conductive layer 12 is formed on the surface 11a of the transparent substrate 11 in a DC sputtering apparatus.
  • the thickness of the transparent conductive layer 12 is, for example, 10 nm.
  • the film forming conditions are as follows.
  • Target material Tin oxide / Niobium oxide (10wt%)
  • Discharge gas Argon (Ar) / Oxygen (O 2 )
  • Total gas pressure 0.1 Pa to 1.0 Pa
  • Argon partial pressure 0.2 Pa
  • Oxygen partial pressure 0.005 Pa (flow rate 1.0 sccm) or more and 0.05 Pa (10 sccm) or less, preferably 0.005 Pa (flow rate 1.0 sccm) or more and 0.013 Pa (flow rate 2.5 sccm) or less
  • Substrate temperature 25 ° C. Setting
  • FIG. 2 is a schematic graph showing the relationship between the oxygen flow rate and the sheet resistance of the transparent conductive layer when a target material containing tin oxide and niobium oxide is used.
  • the horizontal axis in FIG. 2 is the oxygen flow rate (sccm) during film formation, and the vertical axis is the sheet resistance ( ⁇ / sq.) Of the transparent conductive layer 12.
  • FIG. 2 shows results when the transparent conductive layer 12 is left in the atmosphere at room temperature and when it is left in the atmosphere at 120 ° C. for 60 minutes.
  • the arrow A means a range of a desired high resistance state (1 ⁇ 10 7 ( ⁇ / sq.) To 1 ⁇ 10 10 ( ⁇ / sq.)). This range is an example, and the high resistance state is not limited to the range indicated by the arrow A.
  • the transparent conductive layer 12 when the transparent conductive layer 12 is left in the atmosphere at room temperature ( ⁇ ), it is transparent when the oxygen flow rate is in the range of 1.0 sccm to 2.5 sccm and the flow rate is 1.5 sccm.
  • the sheet resistance of the conductive layer 12 is minimized.
  • the minimum value (1 ⁇ 10 8 ( ⁇ / sq.)) Is within the range of the desired high resistance state.
  • the transparent conductive layer 12 when the transparent conductive layer 12 is left in the atmosphere at 120 ° C. for 60 minutes ( ⁇ ), the transparent conductive layer 12 is in a range of 1.0 sccm to 2.5 sccm, and the transparent conductive layer 12 has a flow rate of 2.5 sccm.
  • the sheet resistance of layer 12 is minimized. This local minimum value (1 ⁇ 10 7 ( ⁇ / sq.)) Is within the range of the desired high resistance state.
  • the relationship between the oxygen flow rate when using a target material made of ITO and the sheet resistance of the ITO layer will be described below.
  • FIG. 3 is a schematic graph showing the relationship between the oxygen flow rate and the sheet resistance of the ITO layer when a target material made of ITO as a comparative example is used.
  • oxygen flow rate oxygen partial pressure
  • oxygen oxygen of 4.5 sccm or more is introduced into the ITO layer.
  • oxygen may desorb over time.
  • a transparent conductive layer 12 in a desired high resistance state can be obtained without increasing the flow rate (oxygen partial pressure) in the mixed gas. . That is, if a target material containing tin oxide and niobium oxide is used, the transparent conductive layer 12 in a desired high resistance state can be formed without introducing oxygen excessively into the transparent conductive layer 12. In other words, if a target material containing tin oxide and niobium oxide is used, the transparent conductive layer 12 in a high resistance state can be obtained by introducing a smaller amount of oxygen into the transparent conductive layer 12 than when forming the ITO layer. Is obtained.
  • the liquid crystal panel 1 is a liquid crystal panel having no deterioration in touch sensitivity, few malfunctions due to charging, and high operational reliability.
  • the flow rate of oxygen is smaller than 1 sccm (partial pressure 0.005 Pa), for example, the light transmittance of the transparent conductive layer 12 is not preferable.
  • the mixed gas (Ar / O 2 ) may further contain nitrogen (N 2 ) to form the transparent conductive layer 12.
  • nitrogen (N) is introduced into the transparent conductive layer 12 as an impurity element.
  • Target material Tin oxide / Niobium oxide (10wt%)
  • Discharge gas argon (Ar) / oxygen (O 2 ) / nitrogen (N 2 )
  • Total gas pressure 0.1 Pa to 1.0 Pa
  • Argon partial pressure 0.2 Pa
  • Oxygen partial pressure 0.005 Pa (flow rate 1.0 sccm) or more and 0.05 Pa (10 sccm) or less, preferably 0.005 Pa (flow rate 1.0 sccm) or more and 0.013 Pa (flow rate 2.5 sccm) or less
  • Nitrogen partial pressure 0 0.025 Pa (flow rate 5.0 sccm) or more and 0.1 Pa (flow rate 20 sccm) or less
  • Substrate temperature 25 ° C. setting
  • FIG. 4 is a schematic graph showing the relationship between the nitrogen flow rate when nitrogen is added to a mixed gas of argon and oxygen and the sheet resistance of the transparent conductive layer.
  • FIG. 4 shows the result when the transparent conductive layer 12 is left in the atmosphere at 120 ° C. for 60 minutes.
  • the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 changes within a desired high resistance state range. For example, when the flow rate of nitrogen is increased in the range of 5 sccm to 20 sccm, the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 increases as the nitrogen flow rate increases. That is, the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 can be controlled by adjusting the flow rate of nitrogen.
  • the ratio of oxygen in the mixed gas (Ar / O 2 ) is adjusted to such an extent that the transparent conductive layer 12 is not easily reduced. It is formed.
  • the oxygen flow rate is adjusted to 2.5 sccm.
  • the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 can be controlled to a predetermined resistance by adjusting the nitrogen ratio independently of the oxygen ratio.
  • the reduction of the oxide is reliably suppressed for a long time, and further, the transparent conductive layer 12 adjusted to a desired sheet resistance by the addition amount of nitrogen is obtained.
  • the transparent conductive layer 12 is formed on the color filter substrate 14.
  • the color filter substrate 14 and the counter substrate 20 are made to face each other in advance, and after the liquid crystal 40 is injected between the color filter substrate 14 and the counter substrate 20, the transparent conductive layer 12 is formed on the color filter substrate 14. It may be formed. Even in this case, the film forming conditions of the transparent conductive layer 12 are the same.
  • FIG. 5 is a schematic graph showing the light transmittance of the transparent conductive layer.
  • the horizontal axis in FIG. 5 is the wavelength (nm), and the vertical axis is the light transmittance (%).
  • FIG. 5 shows the results when the transparent conductive layer 12 is left in the atmosphere at 120 ° C. for 60 minutes.
  • the film forming conditions in FIG. 5 are as follows.
  • Target material Tin oxide / Niobium oxide (10wt%)
  • Discharge gas argon (Ar) / oxygen (O 2 ) / nitrogen (N 2 ) Total gas pressure: 0.1 Pa to 1.0 Pa
  • Argon partial pressure 0.2 Pa
  • Oxygen partial pressure 0.013 Pa
  • Nitrogen partial pressure 0 Pa (flow rate 0 sccm) or more and 0.1 Pa (flow rate 20 sccm) or less
  • Substrate temperature 25 ° C. setting
  • the light of the transparent conductive layer 12 is obtained under any film formation condition.
  • the transmittance spectrum is on substantially the same line.
  • the transmittance of the transparent conductive layer 12 is 94.0% or more at a wavelength of 400 nm under the film forming conditions in which the nitrogen partial pressure is changed in the range of 0 Pa (flow rate 0 sccm) to 0.1 Pa (flow rate 20 sccm). It is 98.5% or more at a wavelength of 550 nm, and is 99.4% or more at a wavelength of 700 nm.
  • the transparent conductive layer 12 having a high light transmittance is obtained.
  • FIGS. 6 and 7 are schematic graphs showing the change with time of the sheet resistance of the transparent conductive layer. 6 and 7, the horizontal axis represents time (h), and the vertical axis represents sheet resistance ( ⁇ / sq.).
  • FIG. 6 shows the result when the transparent conductive layer 12 is left in the atmosphere at room temperature.
  • FIG. 7 shows the results when the transparent conductive layer 12 is left at 60 ° C. under 90 RH water vapor.
  • the film forming conditions in FIGS. 6 and 7 are as follows.
  • Target material Tin oxide / Niobium oxide (10wt%)
  • Discharge gas argon (Ar) / oxygen (O 2 ) / nitrogen (N 2 ) Total gas pressure: 0.1 Pa to 1.0 Pa
  • Argon partial pressure 0.2 Pa
  • Oxygen partial pressure 0.013 Pa
  • Nitrogen partial pressure 0 Pa (flow rate 0 sccm) or more and 0.05 Pa (flow rate 10 sccm) or less
  • Substrate temperature 25 ° C. setting
  • the transparent conductive layer 12 As shown in FIGS. 6 and 7, even if the transparent conductive layer 12 is left in the atmosphere or under constant temperature and humidity conditions, the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 is maintained in a desired high resistance state for 200 hours or more. Yes. Thus, according to this embodiment, the transparent conductive layer 12 with little deterioration with time can be obtained as the antistatic layer.
  • FIG. 8 is a schematic graph showing the corrosion resistance of the transparent conductive layer.
  • the horizontal axis represents the time (min) during which the transparent conductive layer 12 and the ITO layer were immersed in phosphorous nitric acid, and the vertical axis represents the sheet resistance ( ⁇ / sq.).
  • the film forming conditions are as follows. The oxygen partial pressure at the time of film formation is adjusted so that the sheet resistance of the transparent conductive layer 12 and the ITO layer is 1 ⁇ 10 8 ( ⁇ / sq.) Or more and 1 ⁇ 10 10 ( ⁇ / sq.) Or less. Yes.
  • Film forming conditions for transparent conductive layer 12 Target material: Tin oxide / Niobium oxide (10wt%) Discharge gas: Argon (Ar) / Oxygen (O 2 ) Total gas pressure: 0.21 Pa Argon partial pressure: 0.2 Pa (flow rate 40 sccm) Film thickness: 10nm Substrate temperature: 25 ° C setting
  • ITO layer deposition conditions Target material: Indium oxide / tin oxide (10wt%) Discharge gas: Argon (Ar) / Oxygen (O 2 ) Total gas pressure: 0.23Pa Argon partial pressure: 0.2 Pa (flow rate 40 sccm) Film thickness: 10nm Substrate temperature: 25 ° C setting
  • the sheet resistance immediately after film formation was 2.1 ⁇ 10 9 ( ⁇ / sq.). Thereafter, when the ITO layer was immersed in phosphonitrate for 10 minutes, the thickness of the ITO layer decreased and the sheet resistance increased to 2.5 ⁇ 10 14 ( ⁇ / sq.).
  • the sheet resistance immediately after film formation was 2.0 ⁇ 10 8 ( ⁇ / sq.).
  • the transparent conductive layer 12 was immersed in phosphorous nitric acid, but the film thickness reduction was suppressed as compared with the ITO layer.
  • the sheet resistance after the transparent conductive layer 12 is immersed in phosphorous nitrate for 5 minutes is 2.8 ⁇ 10 8 ( ⁇ / sq.)
  • the sheet resistance after being immersed for 10 minutes is 3.1. ⁇ 10 8 ( ⁇ / sq.)
  • the sheet resistance after being immersed for 20 minutes was 2.3 ⁇ 10 8 ( ⁇ / sq.).
  • the sheet resistance did not increase as much as that of the ITO layer even when immersed in phosphorous nitrate. That is, the corrosion resistance of the transparent conductive layer 12 to the acid is higher than the corrosion resistance of the ITO layer to the acid.
  • the transparent conductive layer 12 and the ITO layer are generally amorphous layers.
  • the high-temperature annealing treatment improves the crystallinity and increases the corrosion resistance.
  • the liquid crystal panel is thinned by a slimming process, and when heated, the liquid crystal panel breaks due to air expansion in the liquid crystal. Therefore, an ITO layer with good crystallinity cannot be provided on the liquid crystal panel.
  • the transparent conductive layer 12 can be formed on the color filter substrate 14 at room temperature. And even if the transparent conductive layer 12 is amorphous, its corrosion resistance is high, so that a highly reliable liquid crystal panel is realized. Further, in the liquid crystal panel 1, the high temperature annealing process for the transparent conductive layer 12 becomes unnecessary, and the manufacturing process is further simplified.
  • Table 1 shows a comparison of the hardness of the transparent conductive layer.
  • annealing conditions are 240 ° C. and 40 minutes in an air atmosphere.
  • HM Martens hardness.
  • HIT nanoindentation hardness.
  • HV Vickers hardness.
  • the film thickness is 1000 nm.
  • the Martens hardness, nanoindentation hardness, and Vickers hardness of the transparent conductive layer 12 are higher than those of the ITO layer. Thereby, the durability of the liquid crystal panel 1 including the transparent conductive layer 12 is further improved.
  • the scratch resistance is excellent as compared with the case where the ITO layer is used.
  • examples of transparent conductive materials include zinc oxide and titanium oxide.
  • the resistance of the zinc oxide layer to phosphonitrate is inferior to that of the transparent conductive layer 12.
  • the refractive index of the titanium oxide layer is higher than that of the transparent conductive layer 12, and light reflection is more likely to occur at the interface between the titanium oxide layer and the layer in contact with the titanium oxide layer.
  • the substrate 10 with a transparent conductive layer and the liquid crystal panel 1 that have stable operation characteristics over a long period of time.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be added.
  • SYMBOLS 1 Liquid crystal panel 10 ... Substrate with a transparent conductive layer 11 ... Transparent substrate 11a, 11b ... Surface 12 ... Transparent conductive layer 14 ... Color filter substrate 15 ... Color filter 20 ... Opposite substrate 21 ... Transparent substrate 21a, 21b ... Surface 22 ... Function Layer 40 ... Liquid crystal 41 ... Spacer 50, 51 ... Polarizing plate 60 ... Cover glass 70 ... Finger

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

【課題】抵抗の経時変化の少ない透明導電層付き基板、液晶パネル及び透明導電層付き基板の製造方法を提供する。 【解決手段】本発明の一形態に係る透明導電層付き基板として、基板と、透明導電層とを具備する。前記透明導電層は、前記基板上に設けられ、酸化スズと、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかと、を含む透明導電層付き基板が提供される。これにより、この透明導電層付き基板においては、抵抗の経時変化が少なくなる。

Description

透明導電層付き基板、液晶パネル及び透明導電層付き基板の製造方法
　本発明は、透明導電層付き基板、液晶パネル及び透明導電層付き基板の製造方法に関する。
　液晶パネル基板に対して水平方向成分の電界を発生させて液晶を駆動させる、いわゆる横電界駆動方式（ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式またはＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式）を採用したインセル型の液晶パネルは、次のような構造を有する。例えば、この構造は、カラーフィルタ基板と、液晶を駆動する液晶駆動用電子回路と指タッチを感知する感知センサ用電極とを有する対向基板と、これらの間に設けられた液晶とを具備する。
　このような液晶パネルにおいては、カラーフィルタ基板に電極が形成されておらずカラーフィルタが帯電し、表示動作の誤動作が生じていた。この帯電を防止するために、カラーフィルタが形成されていないカラーフィルタ基板の面に、高抵抗の酸化インジウムスズを主材料としケイ素を含む透明導電層を設ける技術がある（例えば、特許文献１参照）。
特許第５８５５９４８号公報
　しかしながら、酸化インジウムスズを主成分としケイ素を含む透明導電層は、その表面で酸化インジウムスズが露出する。このため、この透明導電層は、耐候性または耐薬品性が劣り、その抵抗が経時変化しやすい。
　以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、抵抗の経時変化の少ない透明導電層付き基板、液晶パネル及び透明導電層付き基板の製造方法を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る透明導電層付き基板は、基板と、透明導電層とを具備する。
　前記透明導電層は、前記基板上に設けられ、酸化スズと、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかと、を含む。
　これにより、この透明導電層付き基板においては、抵抗の経時変化が少なくなる。
　上記の透明導電層付き基板において、前記酸化ニオブ、前記酸化タンタル及び前記酸化アンチモンの少なくともいずれかの含有率は、前記透明導電層において５ｗｔ％以上１５％ｗｔ以下であってもよい。
　これにより、この透明導電層付き基板においては、酸化物が還元されにくく、透明導電層の高抵抗状態が維持される。
　上記の透明導電層付き基板において、前記透明導電層のシート抵抗は、１×１０７（Ω／ｓｑ．）以上１×１０１０（Ω／ｓｑ．）以下であってもよい。
　前記透明導電層の透過率は、波長５５０ｎｍにおいて９８．５％以上であってもよい。
　このような高い光透過率の透明導電層付き基板をインセル型の液晶パネルに用いることにより、カラーフィルタの帯電が抑制され、さらに液晶パネルにおける光透過率が著しく減少しないことになる。
　上記の透明導電層付き基板において、前記透明導電層の厚さは、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であってもよい。
　これにより、この透明導電層付き基板においては、適切な抵抗及び透過率を有する透明導電層が基板上に設けられる。
　上記の透明導電層付き基板において、前記透明導電層は、窒素を含有してもよい。
　これにより、この透明導電層付き基板においては、透明導電層の抵抗が窒素の添加量により調整される。
　上記の透明導電層付き基板において、前記基板は、透明基板とカラーフィルタとを有してもよい。
　前記透明基板は、前記透明導電層と前記カラーフィルタとの間に設けられてもよい。
　これにより、カラーフィルタへの帯電が透明導電層によって抑制される。
　また、本発明の一形態に係る液晶パネルは、透明導電層付き基板と、対向基板と、液晶とを具備する。
　前記透明導電層付き基板は、第１の面と第２の面とを有する第１の透明基板と、透明導電層と、カラーフィルタとを有する。透明導電層は、前記第１の面上に設けられ、酸化スズと、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかとを含む。カラーフィルタは、前記第２の面上に設けられる。
　前記対向基板は、第２の透明基板と、前記第２の透明基板上に設けられた感知センサ用電極及び液晶駆動用電子回路とを有する。
　前記液晶は、前記透明導電層付き基板と前記対向基板との間に設けられ、前記液晶駆動用電子回路によって駆動制御される。
　これにより、この液晶パネルにおいては、透明導電層によってカラーフィルタの帯電が防止される。さらに、この透明導電層において、抵抗の経時変化が少ない。その結果、液晶パネルにおいてタッチ感知機能の経時変化が少なく、信頼性がさらに高くなる。
　上記の液晶パネルにおいて、前記酸化ニオブ、前記酸化タンタル及び前記酸化アンチモンの少なくともいずれかの含有率は、前記透明導電層において５ｗｔ％以上１５％ｗｔ以下であってもよい。
　これにより、液晶パネルの透明導電層付き基板においては、酸化物が還元されにくく、透明導電層の高抵抗状態が維持される。
　上記の液晶パネルにおいて、前記透明導電層のシート抵抗は、１×１０７（Ω／ｓｑ．）以上１×１０１０（Ω／ｓｑ．）以下であってもよい。
　前記透明導電層の透過率は、波長５５０ｎｍにおいて９８．５％以上であってもよい。
　このような高い光透過率の透明導電層付き基板をインセル型の液晶パネルに用いることにより、カラーフィルタの帯電が抑制され、さらに液晶パネルにおける光透過率が著しく減少しないことになる。
　上記の液晶パネルにおいて、前記透明導電層の厚さは、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であってもよい。
　これにより、この液晶パネルにおいては、適切な抵抗及び透過率を有する透明導電層が透明基板上に設けられる。
　上記の液晶パネルにおいて、前記透明導電層は、窒素を含有してもよい。
　これにより、この液晶パネルにおいては、透明導電層の抵抗が窒素の添加量により調整される。
　また、本発明の一形態に係る透明導電層付き基板の製造方法では、酸化スズと、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかと、を含むターゲット材であって、前記ターゲット材における前記酸化ニオブ、前記酸化タンタル及び前記酸化アンチモンの少なくともいずれかの含有率が５ｗｔ％以上１５％ｗｔ以下である前記ターゲット材を用いられる。酸素分圧が０．００５Ｐａ以上０．０５Ｐａ以下のアルゴンと酸素の混合ガス雰囲気下で、基板上に、酸化スズと、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかとを含む透明導電層が成膜される。
　このような混合ガス雰囲気下で透明導電層を成膜することにより、所望の高抵抗の透明導電層が得られる。さらに、透明導電層における酸化物の還元が抑制され、抵抗の経時変化の少ない透明導電層が得られる。
　上記の透明導電層付き基板の製造方法において、前記混合ガスに窒素を含有させ、前記窒素の分圧が０．０２５Ｐａ以上０．１Ｐａ以下で前記透明導電層を成膜してもよい。
　これにより、この透明導電層付き基板においては、透明導電層の抵抗が窒素の添加量により調整される。
　以上述べたように、本発明によれば、抵抗の経時変化の少ない透明導電層付き基板、液晶パネル及び透明導電層付き基板の製造方法が提供される。
本実施形態に係る液晶パネルを示す概略的断面図である。 酸化スズと酸化ニオブとを含むターゲット材を用いた場合の酸素流量と、透明導電層のシート抵抗との関係を示す概略的グラフ図である。 比較例としてのＩＴＯからなるターゲット材を用いた場合の酸素流量と、ＩＴＯ層のシート抵抗との関係を示す概略的グラフ図である。 アルゴン及び酸素の混合ガスに窒素を添加した場合の窒素流量と、透明導電層のシート抵抗との関係を示す概略的グラフ図である。 透明導電層の光透過率を示す概略的グラフ図である。 透明導電層のシート抵抗の経時変化を示す概略的グラフ図である（その１）。 透明導電層のシート抵抗の経時変化を示す概略的グラフ図である（その２）。 透明導電層の耐食性を示す概略的グラフ図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。また、以下に示される数値、図、グラフは例示であり、例示されたものに限定されない。
　本実施形態では、ＦＦＳ方式を採用したインセル型のタッチパネル機能付きの液晶パネルを例示するが、これに限定されない。例えば、本実施形態に係る液晶パネルは、ＩＰＳ方式の液晶パネルにも適用でき、液晶パネルを構成する一対の基板のうち、一方の基板に液晶駆動用電子回路及び感知センサ用電極が設けられ、他方の基板には電極は形成されずカラーフィルタが形成された構成にも適用可能である。
　［液晶パネル］
　図１は、本実施形態に係る液晶パネルを示す概略的断面図である。
　図１に示す液晶パネル１は、画像を表示する機能と、タッチパネル機能とを兼ね備える。液晶パネル１は、透明導電層付き基板１０と、対向基板２０と、液晶４０と、偏光板５０と、カバーガラス６０と、偏光板５１とを具備する。図１の例では、Ｚ軸方向において、偏光板５１、対向基板２０、液晶４０、透明導電層付き基板１０、偏光板５０及びカバーガラス６０がこの順に積層されている。液晶４０内には、スペーサ４１が設けられている。
　液晶パネル１において、偏光板５１にバックライトが入射する。また、液晶パネル１において、カバーガラス６０を通して画像が視認される。また、液晶パネル１においては、カバーガラス６０を指７０等でタッチすることにより、タッチ操作を行うことができる。以下に、液晶パネル１における各部材の構成について詳細に説明する。
　透明導電層付き基板１０は、透明導電層１２と、カラーフィルタ基板１４とを有する。カラーフィルタ基板１４は、透明基板１１（第１の透明基板）と、カラーフィルタ１５とを含む。透明基板１１は、透明導電層１２とカラーフィルタ１５との間に設けられている。透明基板１１は、例えば、ガラス基板である。透明導電層１２は、液晶パネル１において、例えば、帯電防止層として機能する。
　透明導電層１２は、透明基板１１の表面１１ａ（第１の面）上に設けられている。透明導電層１２は、酸化スズ（ＳｎＯ２）と、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ３、またはＮｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ３、またはＴａ２Ｏ５）及び酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３、またはＳｂ２Ｏ５）の少なくともいずれかと、を含む。
　例えば、透明導電層１２は、主成分としての酸化スズと、副成分としての酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかとからなる。ここで、透明導電層１２には、ターゲット材の製造過程において導入される、微量なアルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の元素が含まれる場合がある。透明導電層１２に、微量元素（Ａｌ、Ｚｒ等）が含まれたり、含まれなかったりしても、本実施形態では、実質的に同じ効果が得られる。なお、副成分としては、上記の酸化物のほか、第３族元素のいずれかの酸化物であってもよい。
　また、透明導電層１２において、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかの含有率は、５ｗｔ％以上１５％ｗｔ以下である。酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかの含有率が５ｗｔ％より小さくなると、例えば、透明導電層１２の抵抗が低くなり好ましくない。一方、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかの含有率が１５ｗｔ％より大きくなると、例えば、成膜時に使用するターゲット材が割れやすくなり好ましくない。
　このような酸化物で構成される透明導電層１２のシート抵抗は、例えば、１×１０７（Ω／ｓｑ．）以上１×１０１０（Ω／ｓｑ．）以下である。透明導電層１２のシート抵抗が１×１０７（Ω／ｓｑ．）より小さくなると、例えば、タッチ操作時のタッチ信号が透明導電層１２により遮蔽され好ましくない。一方、透明導電層１２のシート抵抗が１×１０１０（Ω／ｓｑ．）より大きくなると、例えば、透明導電層１２の除電機能が低下し好ましくない。
　透明導電層１２のシート抵抗は、透明導電層１２に含まれる酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかの含有率を変化させることで調整することができる。あるいは、このシート抵抗は、例えば、成膜時に透明導電層１２に導入する酸素の量を変化させることで調整することができる。また、このようなシート抵抗を有する透明導電層１２の透過率は、波長５５０ｎｍにおいて９８．５％以上である。
　透明導電層１２が設けられた液晶パネル１においては、透明導電層１２が耐候性または耐薬品性に優れ、透明導電層１２に含まれる酸化物が還元されにくい。これにより、透明導電層１２の抵抗が高抵抗状態（１×１０７（Ω／ｓｑ．）以上１×１０１０（Ω／ｓｑ．）以下）で長時間にわたり維持される。この結果、液晶パネル１においては、タッチ操作時のタッチ感知が安定し、カラーフィルタ１５の帯電が抑制される。さらに、液晶パネル１においては、透明導電層１２における光の透過率が高くなり、液晶パネルにおける光透過率が著しく減少せず、液晶パネル１における画像がより鮮明に視認できる。すなわち、液晶パネル１の動作信頼性は、より向上する。
　また、透明導電層１２の厚さは、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下である。透明導電層１２の厚さが５ｎｍより小さくなると、例えば、透明導電層１２のシート抵抗が上記の範囲よりも高くなり、透明導電層１２の除電機能が低減するので好ましくない。透明導電層１２の厚さが１５ｎｍよりも大きくなると、例えば、透明導電層１２の透過率が低下するので好ましくない。
　また、透明導電層１２には、窒素（Ｎ）が含有されてもよい。窒素は、例えば、不純物元素として、透明導電層１２に含有されている。透明導電層１２のシート抵抗は、例えば、窒素の添加量を変化させることで調整することができる。例えば、透明導電層１２の成膜時には、成膜時に導入する酸素の割合を透明導電層１２が還元しない程度に調整し、透明導電層１２のシート抵抗を成膜時に導入する窒素の割合を酸素の割合とは独立して制御することにより調整することができる。
　仮に、透明導電層をＩＴＯ（Indium Tin Oxide）層単体で構成した場合には、ＩＴＯ層の耐候性または耐薬品性の低さから、時間の経過によってＩＴＯ層のシート抵抗が低くなっていく。これにより、ＩＴＯ層単体で構成された液晶パネルでは、タッチ感知機能が経時的に劣化していく。これは、ＩＴＯ層に含まれる酸素が経時的に脱離し（いわゆる酸素の抜け）、そのシート抵抗が経時的に低くなると考えられる。さらに、この理由として、貼り合わせ基板にＩＴＯを成膜すると、アニール処理を充分に行うことができず、結晶性の高いＩＴＯ層を形成することができないことがある。また、ＩＴＯ層にＳｉを添加された単体層においても、ＩＴＯが単体層表面に露出するので同様の現象が起こり得る。
　また、ＩＴＯ層に含まれる酸素が経時的に脱離する現象を防止するために、ＩＴＯ層に、酸素の脱離を抑制するキャップ層を設ける方法が考えられる。しかし、ＩＴＯ層上にキャップ層が設けられた積層体は、単層体に比べて層数が増加し、積層体自体の光透過率が低くなる。この積層体の光透過率を上昇させる方法として、キャップ層を反射防止層として機能させる方法がある。しかし、反射防止層は、比較的厚く形成する必要があり、この方法を採用すると、製造コストが上昇してしまう。
　このように、液晶パネルにおいては、上記の透明導電層１２を用いることが好ましい。
　カラーフィルタ１５は、透明基板１１の表面１１ｂ（第２の面）上に形成される。カラーフィルタ１５は、黒色樹脂などで格子状に形成されたブラックマトリクスと、ブラックマトリクスの開口部を埋めるように、例えば、ストライプ状に形成された赤色着色層、緑色着色層、青色着色層とからなる。カラーフィルタ１５上には図示しない配向膜が形成されている。
　格子状のブラックマトリックスにより形成される開口部はサブ画素に対応し、１つの画素は、赤色サブ画素、緑色サブ画素及び青色サブ画素の３つのサブ画素によって構成される。
　対向基板２０は、透明基板２１（第２の透明基板）と、感知センサ用電極及び液晶駆動用電子回路を備える機能層２２を有する。透明基板２１は、例えば、ガラス基板である。
　透明基板２１は、表面２１ａと、表面２１ｂを有する。機能層２２は、透明基板２１の表面２１ｂ上に設けられている。また、機能層２２上には図示しない配向膜が形成されている。
　液晶駆動用電子回路は、液晶４０を駆動するものである。感知センサ用電極は、感知センサの一部を構成し、カバーガラス６０表面上でのタッチ操作を感知するものである。
　機能層２２は、画素電極と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と、ゲートラインと、信号ラインと、共通電極と、共通電極駆動用ラインと、感知センサ用駆動ラインと、感知センサ用検出ラインとを有する。
　液晶駆動用電子回路は、画素電極と、ＴＦＴと、ゲートラインと、信号ラインと、共通電極と、共通電極駆動用ラインからなる。これら液晶駆動用電子回路は、液晶パネルに電気的に接続する図示しない駆動回路基板に設けられる駆動制御回路によって駆動制御される。
　感知センサ用電極は、感知センサ用駆動ラインと、感知センサ用検出ラインと、共通電極からなる。感知センサは、これら感知センサ用電極とタッチ位置検出制御回路とからなり、タッチ位置検出制御回路は液晶パネルに電気的に接続する図示しない駆動回路基板に設けられる。感知センサを設けることにより、液晶パネルはタッチパネル機能を備える。液晶駆動用に用いられる共通電極は感知センサ用電極としても機能する。
　このように対向基板２０には、液晶パネル１の表示画面に表示する画像を生成する液晶駆動用電子回路と、液晶パネル１の表面上の指７０やタッチペン等の器具によるタッチを感知する感知センサの一部が設けられている。
　透明基板２１の水平面をＸＹ平面とすると、ゲートラインと信号ラインとは層間絶縁膜を介してそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向に設けられ、その交差部毎にＴＦＴ及び櫛歯状の画素電極が設けられる。ＴＦＴを構成するゲート電極はゲートラインと電気的に接続され、ＴＦＴを構成するソース、ドレインはそれぞれ信号ラインと画素電極に電気的に接続される。
　共通電極は、１画素毎に対応して島状に複数形成される。ＴＦＴ、共通電極、画素電極は、それぞれ透明基板２１側からＴＦＴ、層間絶縁膜、共通電極、層間絶縁膜、画素電極の順に積層された構成となっている。
　共通駆動用ラインは、共通電極と電気的に接続し、信号ライン、ソース及びドレインと同じ層で形成される。
　感知センサ用駆動ラインは、ゲート電極及びゲートラインと同じ層でＸ軸方向に複数形成される。感知センサ用駆動ラインは、一部の共通電極と電気的に接続し、感知センサ用駆動電極に接続された共通電極は、感知センサの駆動電極として機能する。感知センサ用駆動電極は、図示しないタッチ位置検出制御回路に接続されており、このタッチ位置検出制御回路は、タッチ位置検出用の駆動信号を出力する。
　感知センサ用検出ラインは、ソース及び信号ラインと同じ層でＹ軸方向に複数形成される。感知センサ用検出ラインは、感知センサ用駆動ラインと電気的に接続していない他の共通電極と電気的に接続し、感知センサ用検出ラインに接続された共通電極は、感知センサの検出電極として機能する。感知センサ用駆動ラインは、図示しないタッチ位置検出制御回路に接続されており、このタッチ位置検出制御回路は、感知センサ用検出ラインから送られてきた検出信号を受信する。そして、受信した検出信号を解析することによってタッチ位置の座標を算出する。
　液晶パネル１において、表示段階では、液晶駆動用電子回路により横電界が形成されて液晶４０が駆動し、液晶パネル１に画像を表示させる。タッチ段階では、指が表示面に近づくことにより、感知センサの駆動電極と検出電極との間の容量が減少するので、この容量の変化を感知センサによって検出することにより指のタッチ位置を特定する。
　液晶４０は、透明導電層付き基板１０のカラーフィルタ１５と対向基板２０との間に設けられている。カラーフィルタ１５と対向基板２０との間隙は、スペーサ４１によって保持される。カラーフィルタ１５が形成されている透明基板１１の表面１１ｂは、対向基板２０の機能層２２が設けられた透明基板２１の表面２１ｂに対向している。液晶４０の駆動は、液晶駆動用電子回路によって制御される。また、カバーガラス６０は、図示しない粘着層によって偏光板５０と固定されている。
　［透明導電層の製造方法］
　液晶パネル１の構成要素である透明導電層付き基板１０の製造方法について図１を参照しながら説明する。
　例えば、ブラックマトリクス、赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層からなるカラーフィルタ１５が透明基板１１の表面１１ｂに形成されたカラーフィルタ基板１４が準備される。
　次に、カラーフィルタ１５が形成されていない透明基板１１の表面１１ａに透明導電層１２が形成される。透明導電層１２は、例えば、ＤＣスパッタリング法で形成される。ＤＣスパッタリング法としては、マグネトロンＤＣスパッタリング方式が採用されてもよい。または、透明導電層１２は、例えば、ＡＣスパッタリング法で形成されてもよい。ＡＣスパッタリング法としては、マグネトロンＡＣスパッタリング方式が採用されてもよい。ＡＣスパッタリング法によれは、導電性のターゲット材を用いたとき、高抵抗状態の透明導電層１２を形成（反応性スパッタリング）する際に、アノードが確保できて、生産性に優れる。
　ターゲット材としては、酸化スズと、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかと、を含むターゲット材が用いられる。例えば、ターゲット材は、主成分としての酸化スズと、副成分としての酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかとからなる。ここで、ターゲット材には、ターゲット材の製造過程において、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の微量の元素が導入される場合がある。ターゲット材に、微量元素（Ａｌ、Ｚｒ等）が含まれたり、含まれなかったりしても、本実施形態では実質的に同じ効果が得られる。
　ターゲット材における酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかの含有率は、５ｗｔ％以上１５％ｗｔ以下である。以下には、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの中、酸化ニオブを含むターゲット材を用いた場合を例示する。ここで、ターゲット材における酸化ニオブの含有率は、例えば、１０ｗｔ％である。
　例えば、酸化スズと酸化ニオブとを含むターゲット材が用いられ、ＤＣスパッタリング装置内で、透明基板１１の表面１１ａに透明導電層１２が形成される。透明導電層１２の厚さは、例えば、１０ｎｍである。成膜条件は、以下の通りである。
　ターゲット材：酸化スズ／酸化ニオブ（１０ｗｔ％）
　放電ガス：アルゴン（Ａｒ）／酸素（Ｏ２）
　ガス全圧：０．１Ｐａ以上１．０Ｐａ以下
　アルゴン分圧：０．２Ｐａ（流量４０ｓｃｃｍ）
　酸素分圧：０．００５Ｐａ（流量１．０ｓｃｃｍ）以上０．０５Ｐａ（１０ｓｃｃｍ）以下、好ましくは、０．００５Ｐａ（流量１．０ｓｃｃｍ）以上０．０１３Ｐａ（流量２．５ｓｃｃｍ）以下
　基板温度：２５℃設定
　仮に、透明導電層として高抵抗状態のＩＴＯ層単体を形成する場合には、成膜時に混合ガス中の酸素分圧を高くして酸素をＩＴＯ層内に多く導入させる必要がある。しかし、この方法では、ＩＴＯ層内に酸素が多く導入され、酸素が経時的に脱離し、そのシート抵抗が経時的に低くなってしまう。
　これに対し、本実施形態では、混合ガス中の酸素分圧を高くせずとも、高抵抗状態の透明導電層１２が得られるターゲット材を用いている。この理由は、次の図２で説明される。
　図２は、酸化スズと酸化ニオブとを含むターゲット材を用いた場合の酸素流量と、透明導電層のシート抵抗との関係を示す概略的グラフ図である。
　図２の横軸は、成膜時における酸素の流量（ｓｃｃｍ）であり、縦軸は、透明導電層１２のシート抵抗（Ω／ｓｑ．）である。図２には、透明導電層１２を大気中に室温で放置した場合と、１２０℃で６０分、大気中に放置した場合の結果が示されている。ここで、矢印Ａは、所望の高抵抗状態（１×１０７（Ω／ｓｑ．）以上１×１０１０（Ω／ｓｑ．））の範囲を意味する。この範囲は一例であり、高抵抗状態は、矢印Ａで示す範囲に限らない。
　図２に示すように、透明導電層１２を大気中に室温で放置する場合（△）には、酸素流量が１．０ｓｃｃｍ以上２．５ｓｃｃｍ以下の範囲で、流量が１．５ｓｃｃｍのときに透明導電層１２のシート抵抗が極小になる。そして、この極小値（１×１０８（Ω／ｓｑ．））は、所望の高抵抗状態の範囲内に収まっている。
　また、透明導電層１２を１２０℃で６０分、大気中に放置した場合（○）には、酸素流量が１．０ｓｃｃｍ以上２．５ｓｃｃｍ以下の範囲で、流量が２．５ｓｃｃｍのときに透明導電層１２のシート抵抗が極小になる。そして、この極小値（１×１０７（Ω／ｓｑ．））は、所望の高抵抗状態の範囲内にある。比較のために、ＩＴＯからなるターゲット材を用いた場合の酸素流量と、ＩＴＯ層のシート抵抗との関係を以下に説明する。
　図３は、比較例としてのＩＴＯからなるターゲット材を用いた場合の酸素流量と、ＩＴＯ層のシート抵抗との関係を示す概略的グラフ図である。
　図３に示すように、ＩＴＯからなるターゲット材を用いた場合には、所望の高抵抗状態のＩＴＯ層を得るために、酸化スズと酸化ニオブとを含むターゲット材を用いた場合に比べて、酸素の流量（酸素分圧）を高くする必要がある。例えば、ＩＴＯ層に、４．５ｓｃｃｍ以上の酸素を導入している。但し、このようなＩＴＯ層では、酸素が経時的に脱離する場合がある。
　これに対し、酸化スズと酸化ニオブとを含むターゲット材を用いた場合には、混合ガス中の流量（酸素分圧）を高くせずとも、所望の高抵抗状態の透明導電層１２が得られる。つまり、酸化スズと酸化ニオブとを含むターゲット材を用いれば、酸素を過剰に透明導電層１２内に導入しなくても、所望の高抵抗状態の透明導電層１２が形成される。換言すれば、酸化スズと酸化ニオブとを含むターゲット材を用いれば、ＩＴＯ層を形成する場合に比べて、少ない量の酸素を透明導電層１２に導入することで高抵抗状態の透明導電層１２が得られる。
　これにより、透明導電層１２においては、酸化物の還元が長時間にわたり抑制され、高抵抗状態が長時間にわたり維持される。この結果、液晶パネル１は、タッチ感度の劣化がなく、帯電による誤動作が少なく、動作信頼性が高い液晶パネルになる。なお、酸化スズと酸化ニオブとを含むターゲット材を用いた場合、酸素の流量が１ｓｃｃｍ（分圧０．００５Ｐａ）より小さくなると、例えば、透明導電層１２の光透過率が上昇し好ましくない。また、酸化スズと酸化ニオブとを含むターゲット材を用いた場合、酸素の流量が１０ｓｃｃｍ（分圧０．０５Ｐａ）より大きくなると、例えば、透明導電層１２に酸素が多く導入され、透明導電層１２から酸素が経時的に脱離しやすくなり好ましくない。
　また、上記の混合ガス（Ａｒ／Ｏ２）には、さらに窒素（Ｎ２）が含有されて、透明導電層１２が形成されてもよい。この場合、透明導電層１２には、例えば、窒素（Ｎ）が不純物元素として導入される。成膜条件は、以下の通りである。
　ターゲット材：酸化スズ／酸化ニオブ（１０ｗｔ％）
　放電ガス：アルゴン（Ａｒ）／酸素（Ｏ２）／窒素（Ｎ２）
　ガス全圧：０．１Ｐａ以上１．０Ｐａ以下
　アルゴン分圧：０．２Ｐａ（流量４０ｓｃｃｍ）
　酸素分圧：０．００５Ｐａ（流量１．０ｓｃｃｍ）以上０．０５Ｐａ（１０ｓｃｃｍ）以下、好ましくは、０．００５Ｐａ（流量１．０ｓｃｃｍ）以上０．０１３Ｐａ（流量２．５ｓｃｃｍ）以下
　窒素分圧：０．０２５Ｐａ（流量５．０ｓｃｃｍ）以上０．１Ｐａ（流量２０ｓｃｃｍ）以下
　基板温度：２５℃設定
　図４は、アルゴン及び酸素の混合ガスに窒素を添加した場合の窒素流量と、透明導電層のシート抵抗との関係を示す概略的グラフ図である。
　図４の横軸は、成膜時における窒素の流量（ｓｃｃｍ）であり、縦軸は、透明導電層１２のシート抵抗（Ω／ｓｑ．）である。図４には、透明導電層１２を１２０℃で６０分、大気中に放置した場合の結果が示されている。
　図４に示すように、混合ガス（Ａｒ／Ｏ２）に添加した窒素の流量が変化すると、透明導電層１２のシート抵抗が所望の高抵抗状態の範囲内で変化する。例えば、窒素の流量を５ｓｃｃｍ以上２０ｓｃｃｍ以下の範囲で増加させると、透明導電層１２のシート抵抗が窒素流量の増加に応じて増加する。つまり、窒素の流量を調整することにより、透明導電層１２のシート抵抗を制御することができる。
　例えば、本実施形態においては、透明導電層１２の成膜時に、透明導電層１２が還元されにくい程度に、混合ガス（Ａｒ／Ｏ２）中の酸素の割合が調整されて透明導電層１２が形成される。一例として、透明導電層１２が１２０℃で６０分、大気中に放置される場合には、酸素流量が２．５ｓｃｃｍに調整される。そして、この成膜時には、酸素の割合とは独立して、窒素の割合を調整することにより、透明導電層１２のシート抵抗を所定の抵抗に制御することができる。
　これにより、酸化物の還元が長時間にわたり確実に抑制され、さらに、窒素の添加量によって所望のシート抵抗に調整された透明導電層１２が得られる。
　なお、成膜方法の例示では、カラーフィルタ基板１４に透明導電層１２が形成されている。本実施形態においては、予めカラーフィルタ基板１４と対向基板２０とを対向させ、カラーフィルタ基板１４と対向基板２０との間に液晶４０が注入された後、カラーフィルタ基板１４に透明導電層１２が形成されてもよい。この場合においても、透明導電層１２の成膜条件は同じである。
　［透明導電層の評価］
　図５は、透明導電層の光透過率を示す概略的グラフ図である。
　図５の横軸は、波長（ｎｍ）であり、縦軸は、光透過率（％）である。
　また、図５には、透明導電層１２を１２０℃で６０分、大気中に放置した場合の結果が示されている。図５における成膜条件は、以下の通りである。
　ターゲット材：酸化スズ／酸化ニオブ（１０ｗｔ％）
　放電ガス：アルゴン（Ａｒ）／酸素（Ｏ２）／窒素（Ｎ２）
　ガス全圧：０．１Ｐａ以上１．０Ｐａ以下
　アルゴン分圧：０．２Ｐａ（流量４０ｓｃｃｍ）
　酸素分圧：０．０１３Ｐａ（流量２．５ｓｃｃｍ）
　窒素分圧：０Ｐａ（流量０ｓｃｃｍ）以上０．１Ｐａ（流量２０ｓｃｃｍ）以下
　基板温度：２５℃設定
　図５に示すように、窒素分圧を０Ｐａ（流量０ｓｃｃｍ）以上０．１Ｐａ（流量２０ｓｃｃｍ）以下の範囲で変化させた上記の成膜条件では、いずれの成膜条件でも透明導電層１２の光透過率スペクトルは、略同じライン上に乗っている。例えば、窒素分圧を０Ｐａ（流量０ｓｃｃｍ）以上０．１Ｐａ（流量２０ｓｃｃｍ）以下の範囲で変化させた上記の成膜条件では、透明導電層１２の透過率は、波長４００ｎｍにおいて９４．０％以上であり、波長５５０ｎｍにおいて９８．５％以上であり、波長７００ｎｍにおいて９９．４％以上になる。このように、本実施形態では、高い光透過率を有する透明導電層１２が得られている。
　図６及び図７は、透明導電層のシート抵抗の経時変化を示す概略的グラフ図である。
　図６、７の横軸は、時間（ｈ）であり、縦軸は、シート抵抗（Ω／ｓｑ．）である。
　図６には、透明導電層１２を室温で、大気中に放置した場合の結果が示されている。
　図７には、透明導電層１２を６０℃、水蒸気９０ＲＨ％下で放置した場合の結果が示されている。図６、７における成膜条件は、以下の通りである。
　ターゲット材：酸化スズ／酸化ニオブ（１０ｗｔ％）
　放電ガス：アルゴン（Ａｒ）／酸素（Ｏ２）／窒素（Ｎ２）
　ガス全圧：０．１Ｐａ以上１．０Ｐａ以下
　アルゴン分圧：０．２Ｐａ（流量４０ｓｃｃｍ）
　酸素分圧：０．０１３Ｐａ（流量２．５ｓｃｃｍ）
　窒素分圧：０Ｐａ（流量０ｓｃｃｍ）以上０．０５Ｐａ（流量１０ｓｃｃｍ）以下
　基板温度：２５℃設定
　図６及び図７に示すように、透明導電層１２を大気中または恒温恒湿条件下に放置しても、透明導電層１２のシート抵抗が２００時間以上にわたり所望の高抵抗状態で維持されている。このように、本実施形態によれば、帯電防止層として、経時劣化の少ない透明導電層１２を得ることができる。
　図８は、透明導電層の耐食性を示す概略的グラフ図である。
　図８において、横軸は、透明導電層１２及びＩＴＯ層をリン硝酢酸に浸漬させた時間（ｍｉｎ）であり、縦軸は、シート抵抗（Ω／ｓｑ．）である。
　成膜条件は、以下の通りである。成膜時の酸素分圧については、透明導電層１２及びＩＴＯ層のシート抵抗が１×１０８（Ω／ｓｑ．）以上１×１０１０（Ω／ｓｑ．）以下に収まるように調整されている。
　透明導電層１２の成膜条件：
　ターゲット材：酸化スズ／酸化ニオブ（１０ｗｔ％）
　放電ガス：アルゴン（Ａｒ）／酸素（Ｏ２）
　ガス全圧：０．２１Ｐａ
　アルゴン分圧：０．２Ｐａ（流量４０ｓｃｃｍ）
　膜厚：１０ｎｍ
　基板温度：２５℃設定
　ＩＴＯ層の成膜条件：
　ターゲット材：酸化インジウム／酸化スズ（１０ｗｔ％）
　放電ガス：アルゴン（Ａｒ）／酸素（Ｏ２）
　ガス全圧：０．２３Ｐａ
　アルゴン分圧：０．２Ｐａ（流量４０ｓｃｃｍ）
　膜厚：１０ｎｍ
　基板温度：２５℃設定
　図８に示すように、ＩＴＯ層においては、成膜直後のシート抵抗が２．１×１０９（Ω／ｓｑ．）であった。この後、ＩＴＯ層がリン硝酢酸に１０分間浸漬されると、ＩＴＯ層の膜厚が減少し、シート抵抗が２．５×１０１４（Ω／ｓｑ．）にまで上昇した。
　これに対し、透明導電層１２においては、成膜直後のシート抵抗が２．０×１０８（Ω／ｓｑ．）であった。この後、透明導電層１２は、リン硝酢酸に浸漬されたものの、膜厚減少がＩＴＯ層に比べて抑制された。例えば、リン硝酢酸に透明導電層１２が５分間浸漬された後のシート抵抗は、２．８×１０８（Ω／ｓｑ．）となり、１０分間浸漬された後のシート抵抗は、３．１×１０８（Ω／ｓｑ．）となり、２０分間浸漬された後のシート抵抗は、２．３×１０８（Ω／ｓｑ．）となった。このように、透明導電層１２においては、リン硝酢酸に浸漬させてもＩＴＯ層ほどのシート抵抗の増加がおきなかった。つまり、透明導電層１２の酸に対する耐食性は、ＩＴＯ層の酸に対する耐食性に比べて高い。
　また、成膜温度が２５℃の成膜条件では、透明導電層１２及びＩＴＯ層は、一般的に、非晶質層になる。ここで、ＩＴＯ層においては、高温アニール処理を施すことにより、結晶性が良好になり、その耐食性が増すことが知られている。しかし、液晶パネルは、スリミング処理により薄くされ、加熱されると液晶中の空気膨張により割れてしまう。従って、結晶性のよいＩＴＯ層を液晶パネルに設けることができない。
　これに対して、本実施形態では、カラーフィルタ基板１４上に透明導電層１２を室温のまま成膜できる。そして、透明導電層１２が非晶質であっても、その耐食性が高いため、信頼性の高い液晶パネルが実現する。また、液晶パネル１では、透明導電層１２に対する高温アニール処理が不要になり、製造プロセスがより簡略化される。
　また、表１には、透明導電層の硬度の比較が示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１において、アニール処理の条件は、大気雰囲気で２４０℃、４０分である。また、「ＨＭ」は、マルテンス硬さである。「ＨＩＴ」は、ナノインデンテーション硬さである。「ＨＶ」は、ビッカース硬さである。膜厚は、１０００ｎｍである。
　表１に示すように、透明導電層１２のマルテンス硬さ、ナノインデンテーション硬さ及びビッカース硬さは、ＩＴＯ層のそれらよりも増加している。これにより、透明導電層１２を備えた液晶パネル１の耐久性は、より向上する。
　例えば、透明導電層１２のビッカース硬さ（ＨＶ）が増加したことにより、ＩＴＯ層を用いた場合に比べて、耐傷性が優れる。
　このほか、透明導電材としては、酸化亜鉛、酸化チタンがある。しかし、酸化亜鉛層のリン硝酢酸に対する耐性は、透明導電層１２に比べて劣ることが分かっている。一方、酸化チタン層の屈折率は、透明導電層１２に比べて高く、酸化チタン層と酸化チタン層に接触する層との界面でより光反射がおきやすくなる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、長期にわたって動作特性が安定した、透明導電層付き基板１０、液晶パネル１が得られる。また、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。
　１…液晶パネル
　１０…透明導電層付き基板
　１１…透明基板
　１１ａ、１１ｂ…表面
　１２…透明導電層
　１４…カラーフィルタ基板
　１５…カラーフィルタ
　２０…対向基板
　２１…透明基板
　２１ａ、２１ｂ…表面
　２２…機能層
　４０…液晶
　４１…スペーサ
　５０、５１…偏光板
　６０…カバーガラス
　７０…指

Claims (13)

  1. 　基板と、
    　前記基板上に設けられ、酸化スズと、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかとを含む透明導電層と
    　を具備する透明導電層付き基板。
  2. 　請求項１に記載の透明導電層付き基板であって、
    　前記酸化ニオブ、前記酸化タンタル及び前記酸化アンチモンの少なくともいずれかの含有率は、前記透明導電層において５ｗｔ％以上１５％ｗｔ以下である
    　透明導電層付き基板。
  3. 　請求項１または２に記載の透明導電層付き基板であって、
    　前記透明導電層のシート抵抗は、１×１０７（Ω／ｓｑ．）以上１×１０１０（Ω／ｓｑ．）以下であり、
    　前記透明導電層の透過率は、波長５５０ｎｍにおいて９８．５％以上である
    　透明導電層付き基板。
  4. 　請求項１～３のいずれか１つに記載の透明導電層付き基板であって、
    　前記透明導電層の厚さは、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下である
    　透明導電層付き基板。
  5. 　請求項１～４のいずれか１つに記載の透明導電層付き基板であって、
    　前記透明導電層は、窒素を含有する
    　透明導電層付き基板。
  6. 　請求項１～５のいずれか１つに記載の透明導電層付き基板であって、
    　前記基板は、透明基板と、カラーフィルタとを有し、
    　前記透明基板は、前記透明導電層と前記カラーフィルタとの間に設けられている
    　透明導電層付き基板。
  7. 　第１の面と第２の面とを有する第１の透明基板と、前記第１の面上に設けられ、酸化スズと、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかとを含む透明導電層と、前記第２の面上に設けられたカラーフィルタとを有する透明導電層付き基板と、
    　第２の透明基板と、前記第２の透明基板上に設けられた感知センサ用電極及び液晶駆動用電子回路とを有する対向基板と、
    　前記透明導電層付き基板と前記対向基板との間に設けられ、前記液晶駆動用電子回路によって駆動制御される液晶と
    　を具備する液晶パネル。
  8. 　請求項７に記載の液晶パネルであって、
    　前記酸化ニオブ、前記酸化タンタル及び前記酸化アンチモンの少なくともいずれかの含有率は、前記透明導電層において５ｗｔ％以上１５％ｗｔ以下である
    　液晶パネル。
  9. 　請求項７または８に記載の液晶パネルであって、
    　前記透明導電層のシート抵抗は、１×１０７（Ω／ｓｑ．）以上１×１０１０（Ω／ｓｑ．）以下であり、
    　前記透明導電層の透過率は、波長５５０ｎｍにおいて９８．５％以上である
    　液晶パネル。
  10. 　請求項７～９のいずれか１つに記載の液晶パネルであって、
    　前記透明導電層の厚さは、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下である
    　液晶パネル。
  11. 　請求項７～１０のいずれか１つに記載の液晶パネルであって、
    　前記透明導電層は、窒素を含有する
    　液晶パネル。
  12. 　酸化スズと、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかと、を含むターゲット材であって、前記ターゲット材における前記酸化ニオブ、前記酸化タンタル及び前記酸化アンチモンの少なくともいずれかの含有率が５ｗｔ％以上１５％ｗｔ以下である前記ターゲット材を用い、酸素分圧が０．００５Ｐａ以上０．０５Ｐａ以下のアルゴンと酸素の混合ガス雰囲気下で、基板上に、酸化スズと、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化アンチモンの少なくともいずれかとを含む透明導電層を成膜する
    　透明導電層付き基板の製造方法。
  13. 　請求項１２に記載の透明導電層付き基板の製造方法であって、
    　前記混合ガスに窒素を含有させ、前記窒素の分圧が０．０２５Ｐａ以上０．１Ｐａ以下で前記透明導電層を成膜する
    　透明導電層付き基板の製造方法。
PCT/JP2017/011203 2016-08-10 2017-03-21 透明導電層付き基板、液晶パネル及び透明導電層付き基板の製造方法 WO2018029886A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018511285A JP6507311B2 (ja) 2016-08-10 2017-03-21 透明導電層付き基板及び液晶パネル
CN201780002944.4A CN108028094B (zh) 2016-08-10 2017-03-21 带透明导电层的基板和液晶面板
KR1020187005543A KR102042081B1 (ko) 2016-08-10 2017-03-21 투명 도전층이 구비된 기판, 액정 패널 및 투명 도전층이 구비된 기판의 제조 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016157467 2016-08-10
JP2016-157467 2016-08-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018029886A1 true WO2018029886A1 (ja) 2018-02-15

Family

ID=61161952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/011203 WO2018029886A1 (ja) 2016-08-10 2017-03-21 透明導電層付き基板、液晶パネル及び透明導電層付き基板の製造方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6507311B2 (ja)
KR (1) KR102042081B1 (ja)
CN (1) CN108028094B (ja)
TW (1) TWI690999B (ja)
WO (1) WO2018029886A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110322800A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 惠州市宝明精工有限公司 一种带抗静电膜的液晶面板及抗静电膜的制备方法
TWI673546B (zh) * 2018-06-01 2019-10-01 薩摩亞商山力科技有限公司 微開關電子書寫板
KR20210056669A (ko) 2019-11-11 2021-05-20 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11322413A (ja) * 1998-02-16 1999-11-24 Japan Energy Corp 光透過膜、高抵抗透明導電膜、光透過膜形成用スパッタリングタ―ゲット及び高抵抗透明導電膜の製造方法
JP2000281431A (ja) * 1999-03-30 2000-10-10 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd ＳｎＯ２系焼結体、薄膜形成用材料および導電膜
JP2002073280A (ja) * 2000-08-30 2002-03-12 Nippon Sheet Glass Co Ltd 透明タッチパネル用基板及び透明タッチパネル
JP2003151360A (ja) * 2001-11-16 2003-05-23 Bridgestone Corp 透明導電性フィルムおよびタッチパネル
JP2008192604A (ja) * 2007-01-12 2008-08-21 Sumitomo Chemical Co Ltd 透明導電膜用材料
JP2013142194A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Geomatec Co Ltd 透明導電膜，透明導電膜付き基板，ｉｐｓ液晶セル，静電容量型タッチパネル及び透明導電膜付き基板の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5855948A (ja) 1981-09-29 1983-04-02 Ricoh Co Ltd コロナ放電用電源装置
WO2003032332A1 (fr) * 2001-10-05 2003-04-17 Bridgestone Corporation Film transparent electroconducteur, son procede de fabrication, et ecran tactile y relatif
TWI533064B (zh) * 2014-07-09 2016-05-11 群創光電股份有限公司 顯示面板

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11322413A (ja) * 1998-02-16 1999-11-24 Japan Energy Corp 光透過膜、高抵抗透明導電膜、光透過膜形成用スパッタリングタ―ゲット及び高抵抗透明導電膜の製造方法
JP2000281431A (ja) * 1999-03-30 2000-10-10 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd ＳｎＯ２系焼結体、薄膜形成用材料および導電膜
JP2002073280A (ja) * 2000-08-30 2002-03-12 Nippon Sheet Glass Co Ltd 透明タッチパネル用基板及び透明タッチパネル
JP2003151360A (ja) * 2001-11-16 2003-05-23 Bridgestone Corp 透明導電性フィルムおよびタッチパネル
JP2008192604A (ja) * 2007-01-12 2008-08-21 Sumitomo Chemical Co Ltd 透明導電膜用材料
JP2013142194A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Geomatec Co Ltd 透明導電膜，透明導電膜付き基板，ｉｐｓ液晶セル，静電容量型タッチパネル及び透明導電膜付き基板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI690999B (zh) 2020-04-11
JPWO2018029886A1 (ja) 2018-08-16
TW201806031A (zh) 2018-02-16
CN108028094B (zh) 2020-03-27
JP6507311B2 (ja) 2019-04-24
KR20180036738A (ko) 2018-04-09
CN108028094A (zh) 2018-05-11
KR102042081B1 (ko) 2019-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9971210B2 (en) Liquid crystal display device
JP3980475B2 (ja) タッチパネル装置及びその製造方法
JP5197418B2 (ja) 反射防止膜及びその製造方法、並びに表示装置
GB2557403B (en) In-cell touch liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JP5375536B2 (ja) 静電容量式タッチパネルとその製造方法及び該タッチパネルを備えた液晶表示装置
TWI638301B (zh) 內嵌式觸控液晶顯示裝置及其製造方法
JP2019074753A (ja) 情報処理装置の駆動方法
US11926558B2 (en) Conductive structure, manufacturing method therefor, and electrode comprising conductive structure
US9182844B2 (en) Touch panel, display device provided with touch panel, and method for manufacturing touch panel
KR20150045365A (ko) 표시 장치 및 전자 기기
JP6565517B2 (ja) 配線基板、半導体装置、および液晶表示装置
US20130076996A1 (en) Integrated touch panel with display device and method of manufacturing the same
WO2018029886A1 (ja) 透明導電層付き基板、液晶パネル及び透明導電層付き基板の製造方法
CN105579939A (zh) 用于输入装置的电极及其制造方法
JP6779672B2 (ja) 透明導電膜付き基板、液晶パネル及び透明導電膜付き基板の製造方法
JP2020204050A (ja) 透明導電膜の製造方法、透明導電膜、及びスパッタリングターゲット
TW202119104A (zh) 液晶顯示裝置及一種製造液晶顯示裝置的方法
JP2013175240A (ja) 静電容量式タッチパネル及び該タッチパネルを備えた液晶表示装置
KR102038847B1 (ko) 터치패널을 구비한 박형의 액정표시장치 제조방법
JP2006169040A (ja) Ｉｔｏ付きガラス基板およびその製造方法
WO2013015133A1 (ja) 液晶ディスプレイ用基板、液晶ディスプレイ用基板の製造方法、及び、液晶ディスプレイ
KR20170080230A (ko) 표시장치 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187005543

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018511285

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17838962

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17838962

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1