JP6507311B2 - Substrate with transparent conductive layer and liquid crystal panel - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a method for producing a substrate with a transparent conductive layer, a liquid crystal panel, and a substrate with a transparent conductive layer.
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。 In-cell liquid crystal employing a so-called horizontal electric field drive method (IPS (In-Plane Switching) method or FFS (Fringe Field Switching) method) for driving liquid crystals by generating an electric field of horizontal direction component to liquid crystal panel substrate The panel has the following structure. For example, this structure includes a color filter substrate, an opposite substrate having a liquid crystal driving electronic circuit for driving liquid crystal, and a sensor electrode for sensing a finger touch, and a liquid crystal provided between them.
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)。 In such a liquid crystal panel, no electrode is formed on the color filter substrate, and the color filter is charged, causing a malfunction of the display operation. In order to prevent this charging, there is a technique of providing a transparent conductive layer mainly containing high resistance indium tin oxide and containing silicon on the surface of the color filter substrate where the color filter is not formed (see, for example, Patent Document 1) ).
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。 However, the indium tin oxide is exposed at the surface of the transparent conductive layer containing indium tin oxide as the main component and containing silicon. For this reason, this transparent conductive layer is inferior in weather resistance or chemical resistance, and its resistance tends to change with time.
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。 In view of the circumstances as described above, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a substrate with a transparent conductive layer, a liquid crystal panel, and a substrate with a transparent conductive layer, with less change in resistance with time.
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。In order to achieve the above-mentioned object, a substrate with a transparent conductive layer concerning one form of the present invention comprises 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.
Thereby, in the substrate with the transparent conductive layer, the change with time of the resistance decreases.
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。In the substrate with a transparent conductive layer, 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.
Thereby, in the substrate with the transparent conductive layer, the oxide is not easily reduced, and the high resistance state of the transparent conductive layer is maintained.
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。In the above-mentioned substrate with a transparent conductive layer, the sheet resistance of the transparent conductive layer may be 1 × 10 7 (Ω / sq.) Or more and 1 × 10 10 (Ω / sq.) Or less.
The transmittance of the transparent conductive layer may be 98.5% or more at a wavelength of 550 nm.
By using a substrate with a transparent conductive layer having such a high light transmittance for an in-cell liquid crystal panel, charging of the color filter is suppressed, and the light transmittance in the liquid crystal panel is not significantly reduced.
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。In the above-mentioned substrate with a transparent conductive layer, the thickness of the transparent conductive layer may be 5 nm or more and 15 nm or less.
Thereby, in the substrate with a transparent conductive layer, a transparent conductive layer having appropriate resistance and transmittance is provided on the substrate.
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。In the above-mentioned substrate with a transparent conductive layer, the transparent conductive layer may contain nitrogen.
Thereby, in the substrate with the transparent conductive layer, the resistance of the transparent conductive layer is adjusted by the addition amount of nitrogen.
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。In the above-mentioned substrate with a transparent conductive layer, the substrate may have a transparent substrate and a color filter.
The transparent substrate may be provided between the transparent conductive layer and the color filter.
Thereby, charging of the color filter is suppressed by the transparent conductive layer.
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。A liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention includes a substrate with a transparent conductive layer, an opposing substrate, and a liquid crystal.
The substrate with a transparent conductive layer has 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. A color filter is provided on the second surface.
The counter substrate includes a second transparent substrate, a sensing sensor electrode provided on the second transparent substrate, and a liquid crystal driving electronic circuit.
The liquid crystal is provided between the substrate with the transparent conductive layer and the counter substrate, and is driven and controlled by the liquid crystal driving electronic circuit.
Thereby, in the liquid crystal panel, charging of the color filter is prevented by the transparent conductive layer. Furthermore, in this transparent conductive layer, the change in resistance with time is small. As a result, in the liquid crystal panel, the change with time of the touch sensing function is small, and the reliability is further enhanced.
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。In the liquid crystal panel described above, 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.
As a result, in the substrate with a transparent conductive layer of the liquid crystal panel, the oxide is not easily reduced, and the high resistance state of the transparent conductive layer is maintained.
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。In the above liquid crystal panel, the sheet resistance of the transparent conductive layer may be 1 × 10 7 (Ω / sq.) Or more and 1 × 10 10 (Ω / sq.) Or less.
The transmittance of the transparent conductive layer may be 98.5% or more at a wavelength of 550 nm.
By using a substrate with a transparent conductive layer having such a high light transmittance for an in-cell liquid crystal panel, charging of the color filter is suppressed, and the light transmittance in the liquid crystal panel is not significantly reduced.
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。In the above liquid crystal panel, the thickness of the transparent conductive layer may be 5 nm or more and 15 nm or less.
Thereby, in this liquid crystal panel, a transparent conductive layer having appropriate resistance and transmittance is provided on the transparent substrate.
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。In the above liquid crystal panel, the transparent conductive layer may contain nitrogen.
Thereby, in this liquid crystal panel, the resistance of the transparent conductive layer is adjusted by the addition amount of nitrogen.
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。In the method for producing a substrate with a transparent conductive layer according to one aspect of the present invention, the target material contains 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 is used in which the content of at least one of niobium, tantalum oxide and antimony oxide is 5 wt% or more and 15 wt% or less. A transparent conductive layer containing tin oxide and at least one of niobium oxide, tantalum oxide and antimony oxide is formed on a substrate under a mixed gas atmosphere of argon and oxygen with an oxygen partial pressure of 0.005 Pa or more and 0.05 Pa or less. Be filmed.
By forming the transparent conductive layer in such a mixed gas atmosphere, a desired high resistance transparent conductive layer can be obtained. Furthermore, the reduction of the oxide in the transparent conductive layer is suppressed, and a transparent conductive layer with little resistance change over time can be obtained.
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。In the above method for producing a substrate with a transparent conductive layer, the mixed gas may contain nitrogen, and the partial pressure of nitrogen may be 0.025 Pa or more and 0.1 Pa or less to form the transparent conductive layer.
Thereby, in the substrate with the transparent conductive layer, the resistance of the transparent conductive layer is adjusted by the addition amount of nitrogen.
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。 As described above, according to the present invention, a method of manufacturing a substrate with a transparent conductive layer, a liquid crystal panel, and a substrate with a transparent conductive layer with less change in resistance with time is provided.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, XYZ axis coordinates may be introduced. In addition, numerical values, figures, and graphs shown below are examples, and the present invention is not limited to the examples.
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。 In the present embodiment, a liquid crystal panel with an in-cell touch panel function adopting the FFS method is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, the liquid crystal panel according to the present embodiment can also 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 sensing sensor electrode. The present invention is also applicable to a configuration in which no electrode is formed on the other substrate and a color filter is formed.
[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。[Liquid crystal panel]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal panel according to the present embodiment.
The
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。
In the
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。
The
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。The transparent
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。
For example, the transparent
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。
In the transparent
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。The sheet resistance of the transparent
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。
The sheet resistance of the transparent
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。In the
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。
Moreover, the thickness of the transparent
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。
The transparent
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。 If the transparent conductive layer is formed of an ITO (Indium Tin Oxide) layer alone, 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. As a result, in the liquid crystal panel composed of a single ITO layer, the touch sensing function is deteriorated with time. It is considered that this is because oxygen contained in the ITO layer is desorbed with time (so-called deoxygenation), and the sheet resistance thereof decreases with time. Furthermore, as a reason for this, when ITO is formed on the bonded substrate, the annealing process can not be sufficiently performed, and an ITO layer having high crystallinity may not be formed. In addition, even in a single layer in which Si is added to the ITO layer, the same phenomenon may occur because the ITO is exposed on the surface of the single layer.
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。 In addition, in order to prevent the phenomenon in which oxygen contained in the ITO layer is desorbed with time, it is conceivable to provide the ITO layer with a cap layer which suppresses the desorption of oxygen. However, in the laminate in which the cap layer is provided on the ITO layer, the number of layers increases as compared with the single layer body, and the light transmittance of the laminate itself becomes low. As a method of increasing the light transmittance of the laminate, there is a method of making the cap layer function as an antireflective layer. However, the antireflective layer needs to be formed relatively thick, and adopting this method increases the manufacturing cost.
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。
Thus, in the liquid crystal panel, it is preferable to use the above-mentioned transparent
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。
The
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。 The openings formed by the grid-like black matrix correspond to sub-pixels, and one pixel is constituted by three sub-pixels of red sub-pixel, green sub-pixel and blue sub-pixel.
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。
The opposing
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。
The
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。
The liquid crystal driving electronic circuit is for driving the
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。
The
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。 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 substrate (not shown) electrically connected to the liquid crystal panel.
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。 The sensing sensor electrode comprises a sensing sensor drive line, a sensing sensor detection line, and a common electrode. The sensing sensor includes the sensing sensor electrode and the touch position detection control circuit, and the touch position detection control circuit is provided on a drive circuit board (not shown) electrically connected to the liquid crystal panel. By providing the sensing sensor, the liquid crystal panel has a touch panel function. The common electrode used for liquid crystal drive also functions as an electrode for a sensing sensor.
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。
Thus, on the
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。
Assuming that the horizontal plane of the
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。
A plurality of common electrodes are formed in an island corresponding to each pixel. The TFT, the common electrode, and the pixel electrode are stacked in this order from the
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。 The common drive line is electrically connected to the common electrode, and is formed in the same layer as the signal line, the source and the drain.
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。 A plurality of drive lines for sensing sensors are formed in the same layer as the gate electrodes and the gate lines in the X-axis direction. The sensing sensor drive line is electrically connected to a part of the common electrode, and the common electrode connected to the sensing sensor drive electrode functions as a driving electrode of the sensing sensor. The sensing 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.
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。 A plurality of sensing sensor detection lines are formed in the Y-axis direction in the same layer as the source and signal lines. The sensing line for sensing sensor is electrically connected to another common electrode not electrically connected to the driving line for sensing sensor, and the common electrode connected to the sensing line for sensing sensor is as a sensing electrode for sensing sensor Function. The sensing 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 sensing sensor detection line. Then, the coordinates of the touch position are calculated by analyzing the received detection signal.
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。
In the
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。
The
[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。[Method of producing transparent conductive layer]
A method of manufacturing the
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。
For example, a
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。
Next, the transparent
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。 As a target material, a target material containing tin oxide and at least one of niobium oxide, tantalum oxide and antimony oxide is used. For example, the target material is composed of tin oxide as a main component and at least one of niobium oxide, tantalum oxide and antimony oxide as auxiliary components. Here, 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 the target material contains or does not contain a trace element (Al, Zr, etc.), substantially the same effect can be obtained in the present embodiment.
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。 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. Hereinafter, the case of using a target material containing niobium oxide among niobium oxide, tantalum oxide and antimony oxide is exemplified. Here, the content of niobium oxide in the target material is, for example, 10 wt%.
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。
For example, a target material containing tin oxide and niobium oxide is used, and the transparent
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Target material: Tin oxide / niobium oxide (10 wt%)
Discharge gas: argon (Ar) / oxygen (O 2 )
Total gas pressure: 0.1 Pa or more and 1.0 Pa or less Argon partial pressure: 0.2 Pa (flow
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. Configuration
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。 If an ITO layer alone in a high resistance state is to be formed as a transparent conductive layer, it is necessary to introduce a large amount of oxygen into the ITO layer by increasing the oxygen partial pressure in the mixed gas at the time of film formation. However, in this method, a large amount of oxygen is introduced into the ITO layer, and the oxygen is desorbed with time, and the sheet resistance thereof is lowered with time.
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。
On the other hand, in the present embodiment, a target material is used which can obtain the transparent
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。 FIG. 2 is a schematic graph showing the relationship between the flow rate of oxygen and the sheet resistance of the transparent conductive layer when a target material containing tin oxide and niobium oxide is used.
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。The horizontal axis in FIG. 2 is the flow rate (sccm) of oxygen at the time of film formation, and the vertical axis is the sheet resistance (Ω / sq.) Of the transparent
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。As shown in FIG. 2, when the transparent
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。When the transparent
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。 FIG. 3 is a schematic graph showing the relationship between the oxygen flow rate and the sheet resistance of the ITO layer when using a target material made of ITO as a comparative example.
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。 As shown in FIG. 3, when using a target material made of ITO, in order to obtain a desired high resistance state ITO layer, compared to using a target material containing tin oxide and niobium oxide, It is necessary to increase the flow rate of oxygen (oxygen partial pressure). For example, oxygen of 4.5 sccm or more is introduced into the ITO layer. However, in such an ITO layer, oxygen may be released over time.
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。
On the other hand, when a target material containing tin oxide and niobium oxide is used, the desired transparent
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の光透過率が低下し好ましくない。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。
Thereby, in the transparent
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。Moreover, nitrogen (N 2 ) may be further contained in the above mixed gas (Ar / O 2 ) to form the transparent
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Target material: Tin oxide / niobium oxide (10 wt%)
Discharge gas: argon (Ar) / oxygen (O 2 ) / nitrogen (N 2 )
Total gas pressure: 0.1 Pa or more and 1.0 Pa or less Argon partial pressure: 0.2 Pa (flow
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 .025 Pa (flow rate 5.0 sccm) or more and 0.1 Pa (flow
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。 FIG. 4 is a schematic graph showing the relationship between the nitrogen flow rate when nitrogen is added to the mixed gas of argon and oxygen, and the sheet resistance of the transparent conductive layer.
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。
The horizontal axis of FIG. 4 is the flow rate (sccm) of nitrogen at the time of film formation, and the vertical axis is the sheet resistance (Ω / sq.) Of the transparent
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。As shown in FIG. 4, when the flow rate of nitrogen added to the mixed gas (Ar / O 2 ) changes, the sheet resistance of the transparent
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。For example, in the present embodiment, when the transparent
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。
Thereby, the reduction of the oxide is surely suppressed over a long time, and furthermore, the transparent
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。
In the illustration of the film forming method, the transparent
[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。[Evaluation of transparent conductive layer]
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 (%).
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。
Moreover, the result at the time of leaving the transparent
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Target material: Tin oxide / niobium oxide (10 wt%)
Discharge gas: argon (Ar) / oxygen (O 2 ) / nitrogen (N 2 )
Total gas pressure: 0.1 Pa or more and 1.0 Pa or less Argon partial pressure: 0.2 Pa (flow
Oxygen partial pressure: 0.013 Pa (flow rate 2.5 sccm)
Nitrogen partial pressure: 0 Pa (flow
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。
As shown in FIG. 5, under the above film forming conditions in which the nitrogen partial pressure is changed in the range of 0 Pa (flow
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。FIG.6 and FIG.7 is a schematic graph which shows a time-dependent change of the sheet resistance of a transparent conductive layer.
The horizontal axis in FIGS. 6 and 7 is time (h), and the vertical axis is sheet resistance (Ω / sq.).
FIG. 6 shows the results when the transparent
The result at the time of leaving the transparent
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Target material: Tin oxide / niobium oxide (10 wt%)
Discharge gas: argon (Ar) / oxygen (O 2 ) / nitrogen (N 2 )
Total gas pressure: 0.1 Pa or more and 1.0 Pa or less Argon partial pressure: 0.2 Pa (flow
Oxygen partial pressure: 0.013 Pa (flow rate 2.5 sccm)
Nitrogen partial pressure: 0 Pa (flow
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。
As shown in FIGS. 6 and 7, even when the transparent
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。FIG. 8 is a schematic graph showing the corrosion resistance of the transparent conductive layer.
In FIG. 8, the horizontal axis is the time (min) in which the transparent
The film formation conditions are as follows. The partial pressure of oxygen during film formation is adjusted so that the sheet resistance of the transparent
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Film forming conditions of the transparent conductive layer 12:
Target material: Tin oxide / niobium oxide (10 wt%)
Discharge gas: argon (Ar) / oxygen (O 2 )
Gas total pressure: 0.21 Pa
Argon partial pressure: 0.2 Pa (flow
Film thickness: 10 nm
Board temperature: 25 ° C setting
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Deposition conditions of ITO layer:
Target material: indium oxide / tin oxide (10 wt%)
Discharge gas: argon (Ar) / oxygen (O 2 )
Gas total pressure: 0.23 Pa
Argon partial pressure: 0.2 Pa (flow
Film thickness: 10 nm
Board temperature: 25 ° C setting
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。As shown in FIG. 8, in the ITO layer, the sheet resistance immediately after film formation was 2.1 × 10 9 (Ω / sq.). After that, when the ITO layer was immersed in phosphorus nitrate acetic acid for 10 minutes, the film thickness of the ITO layer decreased, and the sheet resistance increased to 2.5 × 10 14 (Ω / sq.).
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。On the other hand, in the transparent
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。
In addition, under the film forming conditions where the film forming temperature is 25 ° C., the transparent
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。
On the other hand, in the present embodiment, the transparent
また、表1には、透明導電層の硬度の比較が示されている。 Table 1 also shows the comparison of the hardness of the transparent conductive layer.
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。 In Table 1, the annealing conditions are 240 ° C. and 40 minutes in the air. Moreover, "HM" is Martens hardness. "HIT" is nanoindentation hardness. "HV" is Vickers hardness. The film thickness is 1000 nm.
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。
As shown in Table 1, the Martens hardness, nanoindentation hardness and Vickers hardness of the transparent
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。
For example, since the Vickers hardness (HV) of the transparent
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。
Besides, as a transparent conductive material, there are zinc oxide and titanium oxide. However, it is known that the resistance to zinc nitrate acetic acid of the zinc oxide layer is inferior to that of the transparent
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。
As described above, according to the present embodiment, the
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DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記基板上に設けられ、酸化スズを主成分とし、副成分である、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%以上15%wt以下である透明導電層と
を具備し、
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。 A substrate having a transparent substrate and a color filter,
A transparent conductive layer provided on the substrate, containing tin oxide as a main component, and a content of at least one of niobium oxide, tantalum oxide and antimony oxide as auxiliary components being 5 wt% or more and 15 wt% or less; And
The substrate with a transparent conductive layer provided between the transparent conductive layer and the color filter.
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。 The substrate with a transparent conductive layer according to claim 1, wherein
The sheet resistance of the transparent conductive layer is 1 × 10 7 (Ω / sq.) Or more and 1 × 10 10 (Ω / sq.) Or less,
The transparent conductive layer has a transmittance of 98.5% or more at a wavelength of 550 nm.
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。 A substrate with a transparent conductive layer according to claim 1 or 2, wherein
The thickness of the transparent conductive layer is 5 nm or more and 15 nm or less.
前記透明導電層は、窒素を含有する
透明導電層付き基板。 A substrate with a transparent conductive layer according to any one of claims 1 to 3, wherein
The transparent conductive layer contains nitrogen. A substrate with a transparent conductive layer.
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。 A first transparent substrate having a first surface and a second surface, and niobium oxide, tantalum oxide and antimony oxide provided on the first surface and containing tin oxide as a main component and subcomponents A substrate with a transparent conductive layer having a transparent conductive layer having a content of at least one of 5 wt% to 15 wt% and a color filter provided on the second surface;
An opposing substrate having a second transparent substrate, a sensing sensor electrode provided on the second transparent substrate, and a liquid crystal driving electronic circuit;
A liquid crystal panel comprising a liquid crystal provided between the substrate with a transparent conductive layer and the counter substrate and driven and controlled by the liquid crystal driving electronic circuit.
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。 A liquid crystal panel according to claim 5, wherein
The sheet resistance of the transparent conductive layer is 1 × 10 7 (Ω / sq.) Or more and 1 × 10 10 (Ω / sq.) Or less,
The transmittance of the transparent conductive layer is 98.5% or more at a wavelength of 550 nm.
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。 It is a liquid crystal panel according to claim 5 or 6,
The thickness of the transparent conductive layer is 5 nm or more and 15 nm or less.
前記透明導電層は、窒素を含有する
液晶パネル。 The liquid crystal panel according to any one of claims 5 to 7, wherein
The transparent conductive layer contains nitrogen.
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