JP5353191B2 - 積層型透明導電膜及びその製造方法 - Google Patents
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Description
((Ii/Ti)/(Iz/Tz))×100(%)
(3)透明導電膜層(A)のXRDにおいて、酸化亜鉛の(002)面ピーク強度のトップピーク位置が、回折角2θ=34.25deg.以下の位置に観察されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の積層型透明導電膜。
((Ii/Ti)/(Iz/Tz))×100 (%)(1)
ピーク強度は膜厚の大きさに比例するため、単純なピーク強度比よりも規格化した値を用いた方が、酸化インジウムの(222)面の結晶成長が抑制されているかどうかを正確に判断できるからである。
本発明の効果として、従来の成膜条件で得られる積層構造と比べ、上層の酸化インジウム膜の表面が平坦化される。そして、総表面積が小さくなった結果、従来の積層膜よりも高い耐湿性を示す。
測定装置:走査型プローブ顕微鏡
測定条件:タッピングモードAFM
本発明の積層型透明導電膜の製造は、例えば以下のようにして行うことができる。
(1)酸化亜鉛系ターゲット:
酸化亜鉛系ターゲットとして、以下のアルミニウム含有酸化亜鉛(ZAO)ターゲットを使用した。
ZAOターゲット(Al2O3 3wt% 東ソー(株)製)
(2)酸化インジウム系ターゲット:
酸化インジウム系ターゲットとして、以下の錫含有酸化インジウムターゲット(ITO)を使用した。
ITOターゲット(SnO2 10wt% 東ソー(株)製)
これらのターゲットを用いて、d.c.マグネトロンスパッタリング法により以下に示す条件で、透明導電膜を作製した。
スパッタリング成膜条件を以下に示す。本実施例では、薄膜の結晶性の低い基板無加熱条件での成膜を行った。
・装置 :d.c.マグネトロンスパッタ装置
・磁界強度 :1000Gauss(ターゲット直上、水平成分)
・基板温度 :25℃
・DCパワー :300W
・構造 :単層および2層構造(基板/ZAO/ITO)
・総膜厚 :150nm
・使用基板 :無アルカリガラス(コーニング社製#1737ガラス)
(X線解析条件)
・使用装置:理学電機社製、商品名「RAD−C」
・X線源:CuKα
・パワー:50kV、200mA
・走査速度:ステップ幅 0.02°、1.0秒/ステップ
(多湿処理条件)
・60℃、90RHの環境下、1000h保持
(参考例1)
基板上に 到達真空度が3×10−3Paの条件にてZAO薄膜を75nm成膜した。スパッタリングガスはArのみとした。この際のZAO薄膜のシート抵抗は13200Ω/□であった。薄膜表面の原子間力顕微鏡(AFM)像を図1に示す。薄膜表面粗さはRa=0.87nmであった。
基板上に 到達真空度が5×10−5Paの条件にてZAO薄膜を75nm成膜した。スパッタリングガスはArのみとした。この際のZAO薄膜のシート抵抗は243Ω/□であった。薄膜表面のAFM像は図2に示す。薄膜表面粗さはRa=2.11nmであった。
基板上に 到達真空度が3×10−3Paの条件にて下地層であるZAO薄膜を75nm成膜した。スパッタリングガスはArのみとした。その後、十分な真空排気を続け、20時間経過して、5×10−5Paに到達した後、ITO薄膜の成膜を酸素存在下(1.5%O2/Ar)にて75nm成膜した。この際のZAO/ITO積層膜のシート抵抗は61Ω/□であった。また、薄膜の表面粗さはRa=0.99nmであった。
基板上に実施例1と同様の条件でZAO薄膜を75nm成膜した後、排気することなく、続けてITO薄膜の成膜を酸素存在下(1.5%O2/Ar)にて75nm成膜した。この際のZAO/ITO積層膜のシート抵抗は60Ω/□であった。また、薄膜の表面粗さはRa=1.02nmであった。
基板上に 到達真空度が3×10−3Paの条件にて下地層であるZAO薄膜を75nm成膜した。スパッタリングガスとしては酸素存在下(1.5%O2/Ar)を用いた。続けてITO薄膜の成膜を同じスパッタリングガス(1.5%O2/Ar)を用いて75nm成膜した。この際のZAO/ITO積層膜のシート抵抗は60Ω/□であった。また、薄膜の表面粗さはRa=1.01nmであった。
基板上に 到達真空度が8×10−4Paの条件にて下地層であるZAO薄膜の成膜を開始した以外は、実施例3と同様の条件にて積層膜を形成した。この際のZAO/ITO積層膜のシート抵抗は74Ω/□であった。また、薄膜の表面粗さはRa=1.40nmであった。
基板上に 到達真空度が5×10−4Paの条件にて下地層であるZAO薄膜の成膜を開始した以外は、実施例3と同様の条件にて積層膜を形成した。この際のZAO/ITO積層膜のシート抵抗は88Ω/□であった。また、薄膜の表面粗さはRa=1.71nmであった。
基板上に 到達真空度が1×10−4Paの条件にて下地層であるZAO薄膜の成膜を開始した以外は、実施例3と同様の条件にて積層膜を形成した。この際のZAO/ITO積層膜のシート抵抗は127Ω/□であった。また、薄膜の表面粗さはRa=1.84nmであった。
基板上に 到達真空度が5×10−5Paの条件にて下地層であるZAO薄膜を75nm成膜した。スパッタリングガスはArのみとした。続けてITO薄膜の成膜を酸素存在下(1.5%O2/Ar)にて75nm成膜した。この際のZAO/ITO積層膜のシート抵抗は161Ω/□であった。また、薄膜の表面粗さはRa=2.60nmであった。
基板上に 到達真空度が5×10−5Paの条件にて下地層であるZAO薄膜を75nm成膜した。スパッタリングガスとしては酸素存在下(1.5%O2/Ar)を用い、続けてITO薄膜の成膜を同じスパッタリングガス(1.5%O2/Ar)を用いて75nm成膜した。この際のZAO/ITO積層膜のシート抵抗は166Ω/□であった。また、薄膜の表面粗さはRa=2.67nmであった。
Claims (7)
- 基板上に、酸化亜鉛を主成分とする透明導電膜層(A)と酸化インジウムを主成分とする透明導電膜層(B)とをこの順に積層してなる積層型透明導電膜において、前記透明導電膜層(B)がアモルファス構造であることを特徴とする積層型透明導電膜。
- CuのKα線を用いて測定した各透明導電膜層のX線回折パターン(XRD)において、透明導電膜層(A)における酸化亜鉛の(002)面ピーク強度Izを透明導電膜層(A)の膜厚Tzで規格化したIz/Tzと、透明導電膜層(B)における酸化インジウムの(222)面ピーク強度Iiを透明導電膜層(B)の膜厚Tiで規格化したIi/Tiとから下記式で表される値が20%以下であることを特徴とする請求項1に記載の積層型透明導電膜。
((Ii/Ti)/(Iz/Tz))×100(%) - 透明導電膜層(A)のXRDにおいて、酸化亜鉛の(002)面ピーク強度のトップピーク位置が、回折角2θ=34.25deg.以下の位置に観察されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の積層型透明導電膜。
- 透明導電膜層(A)のXRDにおいて、酸化亜鉛の(002)面の面間隔が2.620Å以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の積層型透明導電膜。
- 透明導電膜層(B)の表面粗さが、Ra=2.0nm以下であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の積層型透明導電膜。
- 基板と透明導電膜(A)との間に、カラーフィルター層が設けられていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の積層型透明導電膜。
- 透明導電膜層(A)を、 到達真空度が、1×10−4Pa〜1.013×105Paの範囲でスパッタリング法にて成膜したあと、透明導電膜層(B)を成膜することを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の積層型透明導電膜の製造方法。
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