JPH08203335A - Transparent conductive film and method for forming the same - Google Patents

Transparent conductive film and method for forming the same

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JPH08203335A
JPH08203335A JP3310695A JP3310695A JPH08203335A JP H08203335 A JPH08203335 A JP H08203335A JP 3310695 A JP3310695 A JP 3310695A JP 3310695 A JP3310695 A JP 3310695A JP H08203335 A JPH08203335 A JP H08203335A
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JP
Japan
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thin film
carrier
film
transparent conductive
conductive film
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Application number
JP3310695A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenzo Fukuyoshi
健蔵 福吉
Yukihiro Kimura
幸弘 木村
Koji Imayoshi
孝二 今吉
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08203335A publication Critical patent/JPH08203335A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a transparent conductive film that is excellent in conductiv ity and in processing stability after being formed and a method for forming the same. CONSTITUTION: This transparent conductive film 1 comprises three layers of films, i.e., high-carrier-mobility thin films 11, 13 made from indium oxide and laminated over a glass substrate 10 and a high-carrier-density thin film 12 made by a thin film of a silver alloy with additions of Mg and Sn, the films 11, 12, 13 being stacked adjacent one another. Large amounts of carriers produced in the high-carrier-density thin film 12 migrate into and move through the high- carrier-mobility thin films at high speed, whereby the conductivity of the entire transparent conductive film can be increased. In addition, the Mg and Sn are excluded from within the high-carrier-density thin film 12 toward the high- carrier-mobility thin films 11, 13 and then produce a hard intermetallic compound in combination with silver elements, thereby preventing physical damage to the transparent conductive film, such as scratches, and peeling of the film after formation of the film and increasing processing stability.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ、入
出力装置、プラズマディスプレイ等表示装置の透明電極
に適用される透明導電膜とその形成方法に係り、特に、
薄膜で導電性が高くしかも加工安定性に優れた透明導電
膜の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transparent conductive film applied to a transparent electrode of a display device such as a liquid crystal display, an input / output device and a plasma display and a method for forming the same, and more particularly,
The present invention relates to an improvement of a transparent conductive film which is a thin film and has high conductivity and excellent processing stability.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガラス、プラスチックフィルム等の基板
上に可視光線を透過する透明電極が設けられた電極板
は、液晶ディスプレイ等の各種表示装置の表示用電極や
この表示装置の表示画面から直接入力する入出力装置に
広く使用されている。
2. Description of the Related Art An electrode plate having a transparent electrode for transmitting visible light on a substrate such as glass or plastic film is used as a display electrode for various display devices such as a liquid crystal display or directly input from the display screen of this display device. It is widely used for input / output devices.

【0003】例えば、液晶が用いられたディスプレイ装
置の透明電極板は、図6に示すようにガラス基板kと、
このガラス基板k上の画素部位に設けられ画素毎にその
透過光を赤、緑、青にそれぞれ着色するカラーフィルタ
ー層iと、上記ガラス基板k上の画素と画素との間の部
位(画素間部位)に設けられこの部位からの光透過を防
止する遮光膜mと、上記カラーフィルター層iの全面に
設けられた保護層hと、この保護層h上に成膜された透
明電極gと、この透明電極g上に成膜された配向膜lと
でその主要部が構成されている。そして、上記透明電極
gはスパッタリングにより成膜され、所定のパターンに
エッチングされた透明導電膜により構成されている。
For example, a transparent electrode plate of a display device using liquid crystal has a glass substrate k as shown in FIG.
A color filter layer i that is provided in a pixel portion on the glass substrate k and colors the transmitted light of each pixel into red, green, and blue, and a portion between the pixels on the glass substrate k (inter-pixel portion). A light-shielding film m provided on the entire surface of the color filter layer i, and a transparent electrode g formed on the protective layer h. The alignment film 1 formed on the transparent electrode g constitutes the main part thereof. The transparent electrode g is formed of a transparent conductive film which is formed by sputtering and etched into a predetermined pattern.

【0004】この透明導電膜の構成材料としては酸化イ
ンジウム薄膜(IO薄膜)も知られているが、このIO
薄膜内にドーパントとして酸化錫を添加してその導電性
を増大させたITO薄膜が一般に広く利用されている。
そして、このITO薄膜の形成方法には200℃以上の
高温度に加熱されたガラス基板k上にスパッタリング法
により真空成膜して形成する方法(基板加熱成膜法)
と、150℃以下の低温に保持されたガラス基板k上に
スパッタリング法により真空成膜した後加熱アニーリン
グして形成する方法(低温成膜後アニーリング法)とが
知られている。
An indium oxide thin film (IO thin film) is also known as a constituent material of this transparent conductive film.
An ITO thin film in which tin oxide is added as a dopant in the thin film to increase its conductivity is generally widely used.
The ITO thin film is formed by forming a vacuum film on the glass substrate k heated to a high temperature of 200 ° C. or higher by a sputtering method (substrate heating film forming method).
And a method of forming a film by vacuum annealing on a glass substrate k held at a low temperature of 150 ° C. or lower by sputtering and then annealing by heating (annealing method after low temperature film formation).

【0005】また、ITO薄膜から成るこの透明導電膜
の導電率を更に増大させるため、上記ITO薄膜に、
金、銀又は銅等の金属薄膜を積層して多層膜構造とした
透明導電膜(特公平1−12663号公報又は特開昭6
1−25125号公報参照)も知られている。
In order to further increase the conductivity of this transparent conductive film composed of an ITO thin film,
A transparent conductive film having a multi-layered structure formed by laminating metal thin films of gold, silver, copper or the like (Japanese Patent Publication No. 12663/1994 or JP-A-6-63).
1-25125) are also known.

【0006】この他にも、酸化錫薄膜、この酸化錫に酸
化アンチモンを添加して構成される薄膜(ネサ膜)、酸
化亜鉛に酸化アルミニウムを添加して構成される薄膜等
も知られているが、これらはいずれも上述したITO薄
膜よりその導電性が劣り、また、酸やアルカリ等に対す
る耐薬品性あるいは耐水性等が不十分なため一般には普
及していない。
Besides this, a tin oxide thin film, a thin film formed by adding antimony oxide to this tin oxide (nesa film), a thin film formed by adding aluminum oxide to zinc oxide, etc. are also known. However, all of them are inferior to the above-mentioned ITO thin film in general because they are inferior in electrical conductivity to the above-mentioned ITO thin film and have insufficient chemical resistance to water, acid or alkali.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ディス
プレイ装置や入出力装置においては、近年、画素密度を
増大させて緻密な画面を表示することが求められ、これ
に伴って上記透明電極パターンの緻密化が要求されてお
り、例えば100μm程度のピッチで上記透明電極の端
子部を構成することが要求されている。また、液晶ディ
スプレイ装置において基板に液晶駆動用ICが直接接続
される方式(COG)においては、配線の引き回しが幅
20〜50μmという細線となる部分があり、従来にな
い高度のエッチング加工適性と高い導電性(低い抵抗
率)が要求されている。
By the way, in the display device and the input / output device described above, it has been required in recent years to increase the pixel density to display a fine screen, and accordingly, the fineness of the transparent electrode pattern is required. It is required to form the terminal portions of the transparent electrodes at a pitch of, for example, about 100 μm. Further, in the method (COG) in which the liquid crystal driving IC is directly connected to the substrate in the liquid crystal display device, there is a portion where the wiring is a thin line with a width of 20 to 50 μm, and it has a high degree of suitability for etching, which is unprecedented. Conductivity (low resistivity) is required.

【0008】また、その一方で表示画面の大型化も求め
られており、このような大画面について上述したような
緻密パターンの透明電極を形成し、しかも液晶に充分な
駆動電圧を印加できるようにするためには、上記透明電
極として高い導電性を備えた透明導電膜を適用する必要
があった。
On the other hand, there is also a demand for a larger display screen. For such a large screen, a transparent electrode having a dense pattern as described above is formed so that a sufficient driving voltage can be applied to the liquid crystal. In order to do so, it is necessary to apply a transparent conductive film having high conductivity as the transparent electrode.

【0009】この透明導電膜の導電性は、一般に面積抵
抗(Ω/□)で表され(面積抵抗は面積導電率の逆数で
ある)、例えば、その値として5Ω/□以下の低い面積
抵抗が要求され、また、階調表示を行う場合には3Ω/
□以下という更に低い面積抵抗が要求されている。
The conductivity of this transparent conductive film is generally expressed by area resistance (Ω / □) (area resistance is the reciprocal of area conductivity), and for example, a low area resistance of 5 Ω / □ or less is obtained. 3Ω / when required and for gradation display
□ A lower sheet resistance of less than □ is required.

【0010】そして、上記透明導電膜の面積導電率は、
導電率(導電率は上記比抵抗の逆数で表される)と膜厚
との積で表現され、この導電率σ(Ω-1・cm-1)は、膜
に含まれるキャリア(電子又は正孔)の持つ電荷e(ク
ーロン)とこのキャリアの移動度μ(cm2 /V・sec )及
びキャリアの濃度n(cm-3)の積で表現される。
The area conductivity of the transparent conductive film is
It is expressed as the product of conductivity (conductivity is expressed by the reciprocal of the above resistivity) and film thickness. This conductivity σ (Ω -1 cm -1 ) is the carrier (electron or positive) contained in the film. It is expressed by the product of the electric charge e (coulomb) of the hole), the mobility μ (cm 2 / V · sec) of this carrier, and the carrier concentration n (cm −3 ).

【0011】 σ(Ω-1・cm-1)=e・μ・n (1) 従って、この(1)式より上記透明導電膜の導電率を向
上させてその比抵抗と面積抵抗とを低下させるために
は、移動度μ(cm2 /V・sec )又はキャリアの濃度n
(cm-3)のいずれか一方又は双方を増大させればよいわ
けである。
Σ (Ω −1 · cm −1 ) = e · μ · n (1) Therefore, according to the equation (1), the conductivity of the transparent conductive film is improved to lower its specific resistance and area resistance. To achieve this, the mobility μ (cm 2 / V · sec) or carrier concentration n
It is sufficient to increase either one or both of (cm −3 ).

【0012】そして、上記透明導電膜として汎用されて
いるITO薄膜においては、上述したように酸化錫が酸
化インジウムのドーパントでありこのドーパントがキャ
リアである電子の生成に関与していることから、上記酸
化錫の量を増加させればキャリアの濃度n(cm-3)が増
大し、これに伴い導電率と面積導電率が増大して面積抵
抗が減少すると予測された。
In the ITO thin film generally used as the transparent conductive film, tin oxide is a dopant of indium oxide and this dopant is involved in the generation of electrons which are carriers as described above. It was predicted that when the amount of tin oxide was increased, the carrier concentration n (cm −3 ) was increased, and accordingly, the electric conductivity and the area electric conductivity were increased, and the sheet resistance was decreased.

【0013】そこで、本発明者等がITO薄膜内におけ
る上記酸化錫の添加量を変化させてその比抵抗(Ω・c
m)、キャリア移動度μ(cm2 /V・sec )、キャリア濃
度n(cm-3)、面積抵抗(Ω/□)等を測定したとこ
ろ、上記予測に反して酸化錫の量が増加するにつれてキ
ャリア移動度μが低下してしまい、実用化できる膜厚の
ITO薄膜においてはせいぜい5〜10Ω/□程度の面
積抵抗が得られるに過ぎなかった。
Therefore, the inventors of the present invention changed the added amount of tin oxide in the ITO thin film to change its specific resistance (Ω · c
m), carrier mobility μ (cm 2 / V · sec), carrier concentration n (cm −3 ), area resistance (Ω / □), etc., the amount of tin oxide increases contrary to the above prediction. As a result, the carrier mobility μ was decreased, and in the case of an ITO thin film having a practical thickness, a sheet resistance of about 5 to 10 Ω / □ was obtained at most.

【0014】他方、上述した特公平1−12663号公
報又は特開昭61−25125号公報に記載された多層
膜構造の透明導電膜においては、ITO薄膜の高い導電
性に加えて金属薄膜の導電率が透明導電膜全体の導電率
を増大させることが期待され、中でも金属薄膜として銀
の薄膜を利用した場合には銀薄膜の高い導電性に起因し
て透明導電膜全体の導電率を大きく増大させることが期
待された。
On the other hand, in the transparent conductive film having the multilayer film structure described in Japanese Patent Publication No. 1-126363 or Japanese Patent Laid-Open No. 61-25125, in addition to the high conductivity of the ITO thin film, the conductivity of the metal thin film is high. Is expected to increase the conductivity of the entire transparent conductive film, and especially when a silver thin film is used as the metal thin film, the conductivity of the entire transparent conductive film is greatly increased due to the high conductivity of the silver thin film. Was expected to

【0015】しかし、その一方で銀薄膜は遮光性が高い
ため上記銀薄膜を利用して透明導電膜を構成した場合、
その膜厚についてはせいぜい20nmが限度でこれより
厚くすると可視光線の透過率が低下してしまい透明導電
膜としての性能が確保できなくなる。このため、膜厚2
0nm程度に設定された銀薄膜の片面又は両面にITO
薄膜を積層して得られる透明導電膜においては、高々6
〜10Ω/□程度の面積抵抗が得られるに過ぎず、特公
平1−12663号公報又は特開昭61−25125号
公報に記載された手段を適用した場合にも十分な導電性
を確保できない問題点があった。
On the other hand, however, since the silver thin film has a high light-shielding property, when a transparent conductive film is formed by using the silver thin film,
The film thickness is at most 20 nm, and if the film thickness is thicker than 20 nm, the transmittance of visible light decreases and the performance as a transparent conductive film cannot be ensured. Therefore, the film thickness 2
ITO on one or both sides of a silver thin film set to about 0 nm
The transparent conductive film obtained by laminating thin films has a maximum of 6
Only a sheet resistance of about 10 Ω / □ can be obtained, and sufficient conductivity cannot be secured even when the means described in Japanese Patent Publication No. 1-126363 or Japanese Patent Laid-Open No. 61-25125 is applied. There was a point.

【0016】更に、上記銀薄膜は柔らかい金属なため液
晶ディスプレイ等の製造工程途上において形成された銀
薄膜に傷が付き易く、かつ、ITO薄膜との密着性がよ
くなくITO薄膜から剥がれ易いため加工安定性に欠け
る問題点があった。
Further, since the silver thin film is a soft metal, the silver thin film formed during the manufacturing process of a liquid crystal display or the like is easily scratched, and the adhesion to the ITO thin film is not good and the silver thin film is easily peeled off from the ITO thin film. There was a problem that lacked stability.

【0017】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、薄膜で導電性が
高い透明導電膜とその形成方法を提供し、併せて薄膜で
導電性が高くしかも加工安定性に優れた透明導電膜とそ
の形成方法を提供することにある。
The present invention has been made by paying attention to such a problem, and an object thereof is to provide a transparent conductive film having high conductivity in a thin film and a method for forming the transparent conductive film. It is an object of the present invention to provide a transparent conductive film having a high cost and excellent processing stability, and a method for forming the transparent conductive film.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等はこ
の目的を達成するため以下の技術的推論に基づき特公平
1−12663号公報又は特開昭61−25125号公
報に記載されたITO薄膜と銀等金属薄膜から成る透明
導電膜の改良を試みた。
In order to achieve this object, the present inventors have made the ITO disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-12663 or JP-A No. 61-25125 based on the following technical inference. We tried to improve the transparent conductive film consisting of a thin film and a metal thin film such as silver.

【0019】すなわち、上記透明導電膜の一方を構成す
るITO薄膜はその導電性が良好である反面そのキャリ
ア移動度は若干低い。そこで、上記ITO薄膜に代えて
キャリア移動度の高い薄膜を適用した場合、銀等金属薄
膜で生成した大量のキャリアはキャリア移動度の高い上
記薄膜に流れ込みこの薄膜中を高速で移動することにな
るため透明導電膜全体の導電率を増大させることが予測
される。
That is, the ITO thin film constituting one of the transparent conductive films has good conductivity, but its carrier mobility is slightly low. Therefore, when a thin film having high carrier mobility is applied instead of the ITO thin film, a large amount of carriers generated from a thin metal film such as silver flows into the thin film having high carrier mobility and moves at high speed in this thin film. Therefore, it is expected to increase the conductivity of the entire transparent conductive film.

【0020】この様な技術的推論に基づき本発明者等は
上記ITO薄膜に代えて低温成膜後アニーリング法で形
成したIO薄膜(ITO薄膜に比較して導電性は劣るも
ののキャリア移動度が高い)を適用し、これと銀若しく
は銀合金の薄膜とを互いに隣接するように積層して実際
に透明導電膜を構成したところ、上記予測した通り得ら
れた透明導電膜全体の導電率σ(Ω-1・cm-1)はそれぞ
れの薄膜単体の導電率のいずれよりも大きくなり、か
つ、ITO薄膜が適用された上記特公平1−12663
号公報又は特開昭61−25125号公報記載の透明導
電膜より高い導電性を実現することができた。更にこの
薄膜のキャリア移動度が60cm2 /V・sec以上の場合に
は上記ITO薄膜であっても良好な結果が得られること
も確認された。本発明はこの様な技術的発見に基づき完
成されたものである。
Based on such technical inference, the present inventors have replaced the ITO thin film with an IO thin film formed by an annealing method after low temperature film formation (the carrier mobility is high though the conductivity is inferior to the ITO thin film. ) Is applied and the thin film of silver or a silver alloy is laminated so as to be adjacent to each other to actually form a transparent conductive film, and the conductivity σ (Ω of the entire transparent conductive film obtained as predicted above is obtained. −1 · cm −1 ) is larger than any of the conductivity of each thin film, and the ITO thin film is applied to the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 12663.
It was possible to realize higher conductivity than the transparent conductive film described in JP-A No. 61-25125. It was also confirmed that good results can be obtained even with the ITO thin film when the carrier mobility of this thin film is 60 cm 2 / V · sec or more. The present invention has been completed based on such technical findings.

【0021】すなわち請求項1に係る発明は、銀若しく
は銀合金で構成されたキャリア高濃度薄膜とこのキャリ
ア高濃度薄膜に隣接して積層されたキャリア高移動度薄
膜を有し、かつ、基板上に形成される透明導電膜を前提
とし、上記キャリア高移動度薄膜が60cm2 /V・sec 以
上のキャリア移動度を有することを特徴とし、また、請
求項2に係る発明は、請求項1記載の発明に係る透明導
電膜を前提とし、上記キャリア高濃度薄膜が、銀を主成
分とし、かつ、銀と共に金属間化合物を形成可能で上記
基板及びキャリア高移動度薄膜との密着性に優れた金属
元素を含有することを特徴とするものである。
That is, the invention according to claim 1 has a carrier high-concentration thin film made of silver or a silver alloy and a carrier high-mobility thin film laminated adjacent to the carrier high-concentration thin film, and on a substrate. On the premise of the transparent conductive film formed on the substrate, the high carrier mobility thin film has a carrier mobility of 60 cm 2 / V · sec or more, and the invention according to claim 2 is the invention according to claim 1. On the premise of the transparent conductive film according to the invention, the high-concentration carrier thin film contains silver as a main component and can form an intermetallic compound together with silver, and has excellent adhesion to the substrate and the high-mobility carrier thin film. It is characterized by containing a metal element.

【0022】そして、請求項1記載の発明に係る透明導
電膜においては、銀若しくは銀合金で構成されたキャリ
ア高濃度薄膜に隣接して積層されたキャリア高移動度薄
膜が60cm2 /V・sec 以上のキャリア移動度を有してお
り、上記キャリア高濃度薄膜で生成した大量のキャリア
がこのキャリア高移動度薄膜に移行してキャリア高移動
度薄膜中を高速度で移動するため、透明導電膜全体の導
電率を増大させることが可能となる。
In the transparent conductive film according to the first aspect of the present invention, the carrier high mobility thin film laminated adjacent to the carrier high concentration thin film made of silver or silver alloy is 60 cm 2 / V · sec. Since it has the carrier mobility above and a large amount of carriers generated in the carrier high-concentration thin film migrates to the carrier high-mobility thin film and moves at high speed in the carrier high-mobility thin film, the transparent conductive film It is possible to increase the overall conductivity.

【0023】他方、請求項2記載の発明に係る透明導電
膜においては、キャリア高濃度薄膜が銀を主成分とし、
銀と共に金属間化合物を形成可能な金属元素を含有して
おり、これらの元素のうち銀同志はその凝集力が強く銀
元素がキャリア高濃度薄膜の中央付近に集って上記金属
元素をその両側に排除するため、キャリア高濃度薄膜の
表面においては上記金属元素の存在割合が高くなり、銀
−金属元素から成る金属間化合物を生成し互いに強固に
結合して一体化されている。そして、キャリア高濃度薄
膜表面で生成した金属間化合物は、その金属結合による
規則的構造を有していることから極めて硬いため、透明
導電膜形成後の傷付き等の物理的損傷を防止することが
可能となる。
On the other hand, in the transparent conductive film according to the second aspect of the present invention, the carrier high concentration thin film contains silver as a main component,
It contains metal elements capable of forming intermetallic compounds with silver. Among these elements, silver comrades have strong cohesive force, and silver elements gather near the center of the carrier high concentration thin film, and the metal elements on both sides In order to eliminate them, the presence ratio of the above metal element is increased on the surface of the high-concentration carrier thin film, and an intermetallic compound composed of a silver-metal element is generated and firmly bonded to each other to be integrated. Since the intermetallic compound formed on the surface of the high-concentration carrier thin film is extremely hard because it has a regular structure due to its metal bond, it is necessary to prevent physical damage such as scratches after forming the transparent conductive film. Is possible.

【0024】また、同じ理由からキャリア高濃度薄膜と
その支持体(基板又はキャリア高移動度薄膜)との界面
に移動した上記金属元素は基板及びキャリア高移動度薄
膜との密着性に優れるため、キャリア高濃度薄膜の基板
及びキャリア高移動度薄膜に対する密着力が増大し透明
導電膜形成後における透明導電膜の剥離をも防止するこ
とが可能となる。
Further, for the same reason, the metal element moved to the interface between the carrier high concentration thin film and its support (substrate or carrier high mobility thin film) has excellent adhesion to the substrate and carrier high mobility thin film. Adhesion of the carrier high-concentration thin film to the substrate and the carrier high mobility thin film is increased, and peeling of the transparent conductive film after forming the transparent conductive film can be prevented.

【0025】このように請求項2に係る発明によれば透
明導電膜形成後の加工安定性を増大させることができる
ため、製造された液晶表示装置等の信頼性を飛躍的に向
上させることが可能となる。
As described above, according to the second aspect of the present invention, the processing stability after formation of the transparent conductive film can be increased, so that the reliability of the manufactured liquid crystal display device or the like can be dramatically improved. It will be possible.

【0026】尚、上記金属元素としては、例えば、A
l、Be、Cd、Ce、Ga、La、Hf、In、M
g、Na、Pt、Sb、Sn、Ti、Zn、Zr等が例
示できる。また、銀と共に金属間化合物を形成できかつ
上記金属元素と共に金属間化合物を形成可能な第二の金
属元素を利用することもできる。第二の金属元素として
は、例えば、Au、Bi、Ge、Mn、Pd又はSiが
例示できる。そしてこれらの中でも、In、Mg又はS
nから選択された1種又は2種以上の金属元素を利用し
た場合により優れた効果が得られる。請求項3及び4に
係る発明は上記金属元素を特定した発明に関する。
The metal element may be, for example, A
l, Be, Cd, Ce, Ga, La, Hf, In, M
Examples thereof include g, Na, Pt, Sb, Sn, Ti, Zn and Zr. It is also possible to use a second metal element that can form an intermetallic compound with silver and can form an intermetallic compound with the above metal element. Examples of the second metal element include Au, Bi, Ge, Mn, Pd, and Si. And among these, In, Mg or S
A more excellent effect is obtained when one or more metal elements selected from n are used. The inventions according to claims 3 and 4 relate to the invention in which the above metal element is specified.

【0027】すなわち、請求項3に係る発明は、請求項
1又は2記載の発明に係る透明導電膜を前提とし、上記
金属元素が、Al、Be、Cd、Ce、Ga、La、H
f、In、Mg、Na、Pt、Sb、Sn、Ti、Z
n、Zr、Au、Bi、Ge、Mn、Pd又はSiから
選択された1種又は2種以上の元素から成ることを特徴
とし、また、請求項4に係る発明は、上記金属元素が、
In、Mg又はSnから選択された1種又は2種以上の
元素から成ることを特徴とするものである。
That is, the invention according to claim 3 is premised on the transparent conductive film according to the invention according to claim 1 or 2, wherein the metal element is Al, Be, Cd, Ce, Ga, La, H.
f, In, Mg, Na, Pt, Sb, Sn, Ti, Z
n, Zr, Au, Bi, Ge, Mn, Pd or Si is composed of one or more elements, and the invention according to claim 4 is characterized in that the metal element is
It is characterized in that it is composed of one or more elements selected from In, Mg or Sn.

【0028】これ等の金属元素はキャリア濃度を低下さ
せない程度の量でキャリア高濃度薄膜内に添加すること
が可能である。尚、これ等の金属元素に起因してキャリ
アの不純物散乱が生じキャリア高濃度薄膜のキャリア移
動度を低下させることがあるがキャリア移動度の低下は
透明導電膜の導電性にほとんど影響を与えない。
These metal elements can be added to the high carrier concentration thin film in an amount that does not reduce the carrier concentration. In addition, carrier impurities may be scattered due to these metal elements to lower the carrier mobility of the high-concentration carrier thin film, but the lower carrier mobility has little effect on the conductivity of the transparent conductive film. .

【0029】次に、本発明に係るキャリア高移動度薄膜
としては、酸化インジウム薄膜や酸化錫等のドーパント
が添加された酸化インジウム薄膜等の透明酸化物薄膜が
利用できる。尚、十分なキャリア移動度を確保するため
ドーパントを全く添加しないか、あるいは添加したとし
てもその添加量が極めて小さいものが好ましい。
Next, as the carrier high mobility thin film according to the present invention, a transparent oxide thin film such as an indium oxide thin film or an indium oxide thin film to which a dopant such as tin oxide is added can be used. In order to secure a sufficient carrier mobility, it is preferable to add no dopant at all, or to add a very small amount of dopant, if any.

【0030】請求項5に係る発明は、上記キャリア高移
動度薄膜の材質を特定した発明に関するものである。
The invention according to claim 5 relates to the invention in which the material of the carrier high mobility thin film is specified.

【0031】すなわち、請求項5に係る発明は、請求項
1〜4のいずれかに記載の発明に係る透明導電膜を前提
とし、上記キャリア高移動度薄膜が酸化インジウムを基
材とする透明酸化物で構成されていることを特徴とする
ものである。
That is, the invention according to claim 5 is premised on the transparent conductive film according to any one of claims 1 to 4, wherein the carrier high mobility thin film is a transparent oxide film based on indium oxide. It is characterized by being composed of objects.

【0032】尚、請求項1〜5に係る発明において上記
透明導電膜については各々単層のキャリア高移動度薄膜
とキャリア高濃度薄膜から成る二層膜でこれを構成する
ことができるが、二層のキャリア高移動度薄膜の間に単
層のキャリア高濃度薄膜を介在させた三層膜としたり、
上記二層膜に更にITO薄膜を積層して三層膜とするこ
とも可能である。二層のキャリア高移動度薄膜の間に単
層のキャリア高濃度薄膜を介在させた場合には導電率の
高い透明導電膜が得られる点で有利である。また、上記
キャリア高移動度薄膜とキャリア高濃度薄膜との二層膜
のキャリア高濃度薄膜側に酸化錫が添加されたITO薄
膜を積層して構成される三層膜の場合には、ITO薄膜
のキャリア濃度は酸化インジウム薄膜のキャリア濃度に
比較して高いため(酸化インジウム薄膜のおよそ10倍
のキャリア濃度を有する)キャリア高濃度薄膜の厚みむ
らに起因するキャリア濃度のばらつきが補完され、ばら
つきの小さい安定した導電率の透明導電膜を得ることが
可能となる。
In the invention according to any one of claims 1 to 5, the transparent conductive film can be constituted by a two-layer film composed of a single-layer high-concentration carrier thin film and a high-concentration carrier thin film. It is a three-layer film in which a single-layer carrier high-concentration thin film is interposed between the layer carrier high-mobility thin films,
It is also possible to further stack an ITO thin film on the above two-layer film to form a three-layer film. When a single-layer carrier high-concentration thin film is interposed between two layers of carrier high-mobility thin films, it is advantageous in that a transparent conductive film having high conductivity can be obtained. In the case of a three-layer film formed by stacking an ITO thin film to which tin oxide is added on the carrier high concentration thin film side of the two-layer film of the carrier high mobility thin film and the carrier high concentration thin film, the ITO thin film The carrier concentration of is higher than that of the indium oxide thin film (having a carrier concentration about 10 times that of the indium oxide thin film). It is possible to obtain a transparent conductive film having a small and stable conductivity.

【0033】尚、上記キャリア高濃度薄膜は、透明導電
膜の導電性と透明性とを確保するため2〜20nmの厚
みを有することが望ましく、他方、キャリア高移動度薄
膜は、高いキャリア移動度を確保するためキャリアの平
均自由工程の2〜3倍の20nm〜300nm程度の厚
みを有することが望ましい。また、これ等キャリア高濃
度薄膜とキャリア高移動度薄膜との間のキャリア移動が
良好に行われるように両薄膜界面における結晶の配向面
が同一であることが望ましく、例えば、キャリア高濃度
薄膜の配向面が(222)面である場合、これと接する
キャリア高移動度薄膜の配向面も(222)面であるこ
とが望ましい。
The high carrier concentration thin film preferably has a thickness of 2 to 20 nm in order to secure the conductivity and transparency of the transparent conductive film, while the high carrier mobility thin film has a high carrier mobility. In order to ensure the above, it is desirable to have a thickness of about 20 nm to 300 nm, which is 2 to 3 times the mean free path of the carrier. Further, it is desirable that the crystal orientation planes at both thin film interfaces are the same so that carrier transfer between these high carrier concentration thin film and high carrier mobility thin film is favorably performed. When the orientation plane is the (222) plane, it is desirable that the orientation plane of the carrier high mobility thin film contacting the orientation plane is also the (222) plane.

【0034】また、本発明に係る透明導電膜上に透明な
無機薄膜を設けて透明導電膜の保護を図ることも可能で
ある。この無機薄膜は透明導電膜全面に設けてもよい
が、透明導電膜を露出させる必要がなくしかも透明導電
膜形成後の加工工程において傷が付けられ易い部位に選
択的に設けることが望ましい。例えば、透明導電膜を液
晶表示装置の透明電極に適用する場合、その端子部やシ
ール部を除く有効表示部が挙げられる。このような無機
薄膜としては、SiO2 、ZrO2 、TiO2 、Ta2
5 、HfO2 、CeO2 、Al2 3 等が例示でき
る。
It is also possible to protect the transparent conductive film by providing a transparent inorganic thin film on the transparent conductive film according to the present invention. The inorganic thin film may be provided on the entire surface of the transparent conductive film, but it is not necessary to expose the transparent conductive film, and it is desirable to selectively provide the inorganic thin film on a portion which is easily scratched in a processing step after the transparent conductive film is formed. For example, when the transparent conductive film is applied to the transparent electrode of the liquid crystal display device, an effective display portion excluding the terminal portion and the seal portion can be mentioned. Such inorganic thin films include SiO 2 , ZrO 2 , TiO 2 , Ta 2
Examples include O 5 , HfO 2 , CeO 2 , and Al 2 O 3 .

【0035】次に、請求項6に係る発明は低温成膜後ア
ニーリング法による透明導電膜の形成方法に関するもの
である。
Next, the invention according to claim 6 relates to a method of forming a transparent conductive film by an annealing method after low temperature film formation.

【0036】すなわち、請求項6に係る発明は、基板上
に透明導電膜を形成する方法を前提とし、150℃以下
の温度に保持された基板上にキャリア高濃度薄膜用の被
膜とキャリア高移動度薄膜用の透明酸化物被膜とを順次
成膜し、かつ、これ等被膜を加熱アニーリングして銀を
主成分としこの銀と共に金属間化合物を形成可能で上記
基板及びキャリア高移動度薄膜との密着性に優れた金属
元素を含有するキャリア高濃度薄膜と、60cm2 /V・se
c 以上のキャリア移動度を有するキャリア高移動度薄膜
とで構成される透明導電膜を形成することを特徴とする
ものである。
That is, the invention according to claim 6 is premised on a method of forming a transparent conductive film on a substrate, and a film for carrier high-concentration thin film and carrier high transfer are provided on a substrate kept at a temperature of 150 ° C. or lower. And a transparent oxide film for a thin film are sequentially formed, and these films are annealed by heating to form an intermetallic compound containing silver as a main component together with the silver. Carrier high concentration thin film containing metal element with excellent adhesion, 60 cm 2 / V · se
It is characterized in that a transparent conductive film composed of a carrier high mobility thin film having a carrier mobility of c or more is formed.

【0037】請求項6に係る発明において上記キャリア
高濃度薄膜用の被膜とキャリア高移動度薄膜用のと透明
酸化物被膜は、いずれも真空蒸着、イオンプレーティン
グ、スパッタリング等の公知の真空成膜方法により成膜
することが可能であるが、膜厚のばらつきを抑えて透明
導電膜の導電率のばらつきを防止する観点からいずれの
被膜もスパッタリング法により成膜することが望まし
い。請求項7に係る発明はこのような技術的理由からな
されている。
In the invention according to claim 6, the film for carrier high-concentration thin film, the film for carrier high-mobility thin film, and the transparent oxide film are all known vacuum film formations such as vacuum deposition, ion plating, and sputtering. Although it is possible to form the film by the method, it is desirable to form any film by the sputtering method from the viewpoint of suppressing the variation in the film thickness and preventing the variation in the conductivity of the transparent conductive film. The invention according to claim 7 is made for such a technical reason.

【0038】すなわち、請求項7に係る発明は、請求項
6記載の発明に係る透明導電膜の形成方法を前提とし、
上記キャリア高濃度薄膜用の被膜とキャリア高移動度薄
膜用の透明酸化物被膜を共にスパッタリング法により成
膜することを特徴とするものである。
That is, the invention according to claim 7 is premised on the method for forming a transparent conductive film according to the invention according to claim 6,
It is characterized in that both the above-mentioned film for carrier high-concentration thin film and the transparent oxide film for carrier high-mobility thin film are formed by a sputtering method.

【0039】尚、これ等両被膜は、スパッタリング装置
内部に収容された基板を外部に取り出すことなく連続し
て成膜することが可能である。また、これ等両被膜の成
膜工程に際しては、上記基板を150℃付近の温度に設
定して脱水状態にしこの脱水状態にある基板に上記両被
膜を成膜してもよく、また、基板を加熱することなく略
室温に保って成膜してもよい。
Both of these coatings can be continuously formed without taking out the substrate housed inside the sputtering apparatus to the outside. Further, in the step of forming these both films, the substrate may be set to a temperature of around 150 ° C. to be in a dehydrated state, and the both films may be formed on the substrate in this dehydrated state. The film may be formed by keeping it at about room temperature without heating.

【0040】次に、請求項6又は7に係る加熱アニーリ
ングは180℃以上の温度で行えばよく好ましくは20
0〜300℃の温度である。尚、このアニーリングに伴
って透明導電膜のエッチング適性が低下する場合がある
ことから、アニーリングの前に透明導電膜を必要なパタ
ーンにエッチングすることが望ましい。例えば、透明導
電膜を液晶ディスプレイの透明電極に適用する場合には
この電極パターン形状にエッチングし、次に加熱アニー
リングしてその導電性を増大させる方法が挙げられる。
この方法によれば、エッチング適性に優れたアニーリン
グ前の薄膜をエッチングしているため、パターン精度に
優れた透明電極を形成することが可能となる。尚、パタ
ーニングは周知のフォトリソプロセスにより可能であ
る。
Next, the heat annealing according to claim 6 or 7 may be performed at a temperature of 180 ° C. or higher, and preferably 20.
The temperature is 0 to 300 ° C. Incidentally, since the etching suitability of the transparent conductive film may be lowered due to this annealing, it is desirable to etch the transparent conductive film into a required pattern before the annealing. For example, when a transparent conductive film is applied to a transparent electrode of a liquid crystal display, a method of etching the electrode pattern shape and then annealing by heating to increase its conductivity can be mentioned.
According to this method, since the thin film before annealing, which has excellent etching suitability, is etched, it is possible to form a transparent electrode having excellent pattern accuracy. The patterning can be performed by a well-known photolithography process.

【0041】尚、キャリア高濃度薄膜用の被膜若しくは
キャリア高移動度薄膜用の透明酸化物被膜の成膜するに
先立って、基板表面をクリーニングすることにより透明
導電膜と基板との密着力を増大させることが可能であ
る。クリーニングの方法としては、例えば、イオンボン
バード、逆スパッタリング、アッシング、紫外線照射、
グロー放電処理等の方法が利用できる。
Prior to the formation of the film for the carrier high concentration thin film or the transparent oxide film for the carrier high mobility thin film, the surface of the substrate is cleaned to increase the adhesion between the transparent conductive film and the substrate. It is possible to Examples of the cleaning method include ion bombardment, reverse sputtering, ashing, ultraviolet irradiation,
A method such as glow discharge treatment can be used.

【0042】次に、請求項1〜7に係る発明において透
明導電膜を形成する基板としては、ガラス、セラミッ
ク、プラスチックフィルム、プラスチックボード等が適
用でき、黒色、白色、その他の色に着色されたものであ
ってよい。また、放熱性や剛性を改善するためあるいは
可視光線を反射させるため、金属板や金属箔で裏打ちさ
れた基板を使用することも可能である。また、本発明に
係る透明導電膜をカラー表示液晶ディスプレイの透明電
極として適用する場合には、透過光を各色別に着色する
カラーフィルター層を備える基板や、このカラーフィル
ター層の上にさらに無機又は有機の保護膜を備える基板
を使用することも可能である。尚、このようなカラーフ
ィルター層としては、有機顔料が色材として感光性樹脂
中に分散された着色フォトレジストを使用しこれを基板
上に塗布して被膜を形成し次いでフォトリソプロセスに
従いパターンニングして設けられたカラーフィルター
層、透明着色インキを印刷して設けられたカラーフィル
ター層、あるいは透明着色顔料を含む塗料を電着して設
けられたカラーフィルター層等が適用できる。
Next, glass, ceramics, plastic films, plastic boards, etc. can be applied as the substrate for forming the transparent conductive film in the inventions according to claims 1 to 7, and they are colored in black, white or other colors. It may be one. It is also possible to use a substrate lined with a metal plate or a metal foil in order to improve heat dissipation and rigidity or to reflect visible light. Further, when the transparent conductive film according to the present invention is applied as a transparent electrode of a color display liquid crystal display, a substrate provided with a color filter layer for coloring transmitted light for each color, or an inorganic or organic layer on the color filter layer is provided. It is also possible to use a substrate provided with the above protective film. As such a color filter layer, a colored photoresist in which an organic pigment is dispersed in a photosensitive resin as a coloring material is used, and this is coated on a substrate to form a film, which is then patterned according to a photolithography process. A color filter layer provided as a color filter layer, a color filter layer provided by printing a transparent coloring ink, a color filter layer provided by electrodeposition of a coating material containing a transparent coloring pigment, or the like can be applied.

【0043】[0043]

【作用】請求項1及び3〜5記載の発明に係る透明導電
膜によれば、銀若しくは銀合金で構成されたキャリア高
濃度薄膜とこれに隣接して積層されそのキャリア移動度
が60cm2 /V・sec 以上のキャリア高移動度薄膜を有し
ており、上記キャリア高濃度薄膜で生成した大量のキャ
リアがキャリア高移動度薄膜に移行してキャリア高移動
度薄膜中を高速度で移動するため、透明導電膜全体の導
電率を増大させることが可能となる。
According to the transparent conductive film of the present invention, the carrier high-concentration thin film made of silver or a silver alloy is laminated adjacent to the thin film, and the carrier mobility is 60 cm 2 / Since it has a carrier high mobility thin film of V · sec or more, a large amount of carriers generated in the carrier high concentration thin film moves to the carrier high mobility thin film and moves at high speed in the carrier high mobility thin film. It is possible to increase the conductivity of the entire transparent conductive film.

【0044】また、請求項2〜5記載の発明に係る透明
導電膜によれば、キャリア高濃度薄膜が、銀を主成分と
し、かつ、銀と共に金属間化合物を形成可能で上記基板
及びキャリア高移動度薄膜との密着性に優れた金属元素
を含有しており、これらの元素のうち銀同志はその凝集
力が強く銀元素がキャリア高濃度薄膜の中央付近に集っ
て上記金属元素をその両側に排除するため、キャリア高
濃度薄膜の表面においては上記金属元素の存在割合が高
くなり銀−金属元素から成る金属間化合物を生成し互い
に強固に結合して一体化されている。そして、キャリア
高濃度薄膜表面で生成した金属間化合物は、その金属結
合による規則的構造を有していることから極めて硬いた
め透明導電膜形成後の傷付き等の物理的損傷を防止する
ことが可能となる。
Further, according to the transparent conductive film of the present invention, the high-concentration carrier thin film contains silver as a main component and can form an intermetallic compound together with silver. It contains a metal element with excellent adhesion to the mobility thin film, and among these elements, silver comrades have a strong cohesive force and the silver element gathers near the center of the carrier high concentration thin film to Since they are excluded on both sides, the presence ratio of the above metal element is increased on the surface of the carrier high concentration thin film, and an intermetallic compound composed of a silver-metal element is generated and firmly bonded to each other and integrated. The intermetallic compound generated on the surface of the carrier-concentrated thin film is extremely hard because it has a regular structure due to the metal bond, and therefore physical damage such as scratches after formation of the transparent conductive film can be prevented. It will be possible.

【0045】また、キャリア高濃度薄膜と基板又はキャ
リア高移動度薄膜との界面に移動した上記金属元素は基
板及びキャリア高移動度薄膜との密着性に優れるため、
キャリア高濃度薄膜の基板及びキャリア高移動度薄膜に
対する密着力が増大し透明導電膜形成後における透明導
電膜の剥離をも防止することが可能となる。
Further, since the metal element moved to the interface between the high carrier concentration thin film and the substrate or the carrier high mobility thin film has excellent adhesion to the substrate and the carrier high mobility thin film,
Adhesion of the carrier high-concentration thin film to the substrate and the carrier high mobility thin film is increased, and peeling of the transparent conductive film after forming the transparent conductive film can be prevented.

【0046】また、請求項6記載の発明に係る透明導電
膜の形成方法によれば、150℃以下の温度に保持され
た基板上にキャリア高濃度薄膜用の被膜とキャリア高移
動度薄膜用の透明酸化物被膜とを順次成膜し、かつ、こ
れ等被膜を加熱アニーリングして銀を主成分としこの銀
と共に金属間化合物を形成可能で上記基板及びキャリア
高移動度薄膜との密着性に優れた金属元素を含有するキ
ャリア高濃度薄膜と、60cm2 /V・sec 以上のキャリア
移動度を有するキャリア高移動度薄膜とで構成される透
明導電膜を形成しているため、薄膜で導電性が高くしか
も加工安定性に優れた透明導電膜の形成が可能となる。
Further, according to the method for forming a transparent conductive film according to the sixth aspect of the present invention, a film for carrier high concentration thin film and a film for carrier high mobility thin film are formed on a substrate kept at a temperature of 150 ° C. or lower. A transparent oxide film is sequentially formed, and these films are annealed by heating to form an intermetallic compound containing silver as a main component together with this silver, and excellent adhesion to the substrate and carrier high mobility thin film. Since a transparent conductive film composed of a carrier high concentration thin film containing a metal element and a carrier high mobility thin film having a carrier mobility of 60 cm 2 / V · sec or more is formed, the thin film has a high conductivity. It is possible to form a transparent conductive film that is high and has excellent processing stability.

【0047】また、請求項7に係る発明によれば、キャ
リア高濃度薄膜用の被膜とキャリア高移動度薄膜用の透
明酸化物被膜を共にスパッタリング法により成膜してい
るため、その膜厚のばらつきが抑えられ透明導電膜にお
ける導電率のばらつきを防止することが可能となる。
Further, according to the invention of claim 7, both the film for the carrier high concentration thin film and the transparent oxide film for the carrier high mobility thin film are formed by the sputtering method. Variation can be suppressed, and variation in conductivity of the transparent conductive film can be prevented.

【0048】[0048]

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described in detail below.

【0049】[実施例1]この実施例に係る透明導電膜
1は、図1に示すように厚さ0.7mmのガラス基板1
0上に、幅285μm、ピッチ300μmのストライプ
パターン状に設けられたものである。そして、この透明
導電膜1は、互いに隣接するようにガラス基板10上に
順次積層された膜厚60nmのキャリア高移動度薄膜
(キャリア移動度;約100cm2 /V・sec )11と、膜
厚15nmのキャリア高濃度薄膜12と、膜厚60nm
のキャリア高移動度薄膜(キャリア移動度;約100cm
2 /V・sec )13から成る合計膜厚135nmの3層膜
により構成されている。
Example 1 A transparent conductive film 1 according to this example is a glass substrate 1 having a thickness of 0.7 mm as shown in FIG.
No. 0, a stripe pattern having a width of 285 μm and a pitch of 300 μm. This transparent conductive film 1 has a carrier high mobility thin film (carrier mobility; about 100 cm 2 / V · sec) 11 having a film thickness of 60 nm, which is sequentially laminated on the glass substrate 10 so as to be adjacent to each other, and a film thickness. High carrier concentration thin film 12 of 15 nm and film thickness of 60 nm
Carrier high mobility thin film (carrier mobility: about 100 cm
2 / V · sec) 13 and a total film thickness of 135 nm.

【0050】尚、上記キャリア高濃度薄膜12は銀94
atm %、Mg3.5atm %、Sn2.5atm %の組成か
ら成る銀合金の薄膜により構成されており、他方、上記
キャリア高移動度薄膜11及び13は、ドーパントが添
加されていない酸化インジウムの薄膜により構成されて
いる。
The high-concentration carrier thin film 12 is made of silver 94.
The carrier high mobility thin films 11 and 13 are composed of a silver alloy thin film having a composition of atm%, Mg 3.5 atm%, and Sn 2.5 atm%, while the carrier high mobility thin films 11 and 13 are made of indium oxide thin film to which no dopant is added. It is configured.

【0051】そして、これらの薄膜11、12、13は
以下の工程により形成されたものである。
The thin films 11, 12, and 13 are formed by the following steps.

【0052】すなわち、アルカリ系界面活性剤と水によ
り洗浄した上記ガラス基板10を真空槽内に収容し、逆
スパッタリングと呼ばれるプラズマ処理を施してその表
面をクリーニングした。次に、この真空を保持したまま
ガラス基板10を加熱することなく(150℃以下の温
度に保持されている)、このガラス基板10上に順次、
酸化インジウムの薄膜、銀合金の薄膜、及び酸化インジ
ウムの薄膜をスパッタリング法により連続的に成膜し
た。尚、上記銀合金の薄膜は、MgとSnを埋め込んだ
銀のターゲットを使用して成膜されている。
That is, the glass substrate 10 washed with an alkaline surfactant and water was placed in a vacuum chamber and subjected to plasma treatment called reverse sputtering to clean the surface. Next, without heating the glass substrate 10 while keeping this vacuum (the temperature is kept at 150 ° C. or lower), the glass substrate 10 is sequentially coated on the glass substrate 10.
A thin film of indium oxide, a thin film of silver alloy, and a thin film of indium oxide were successively formed by a sputtering method. The silver alloy thin film is formed using a silver target in which Mg and Sn are embedded.

【0053】次に、周知のフォトリソプロセスに従って
上記三層の薄膜を、上述のストライプパターン状にパタ
ーニングし、更に250℃、1時間の条件で加熱アニー
リングして上記透明導電膜を形成した。
Next, the above-mentioned three-layer thin film was patterned into the above-mentioned stripe pattern according to a well-known photolithography process, and was further annealed under heating at 250 ° C. for 1 hour to form the transparent conductive film.

【0054】そして、この透明導電膜の面積抵抗につい
て測定したところ4.8Ω/□であり、その面積抵抗が
極めて低いことを確認できた。
The sheet resistance of this transparent conductive film was measured to be 4.8 Ω / □, and it was confirmed that the sheet resistance was extremely low.

【0055】また、その表面をゼムクリップでこすった
後肉眼で傷の有無を確認したところ、まったく傷は観察
できず極めて硬い膜であることも確認できた。
When the surface was rubbed with a Zemclip and the presence of scratches was visually inspected, no scratches could be observed and it was confirmed that the film was extremely hard.

【0056】次に、上記キャリア高濃度薄膜12中にお
ける金属間化合物の存否と、この金属間化合物の存在と
キャリア高濃度薄膜の硬さとの関係を確認するため以下
のような実験を行った。
Next, the following experiment was conducted in order to confirm the presence or absence of the intermetallic compound in the carrier high concentration thin film 12 and the relationship between the existence of the intermetallic compound and the hardness of the carrier high concentration thin film.

【0057】すなわち、図2に示すように厚さ0.7m
mのガラス基板10上に厚さ約120nmのキャリア高
濃度薄膜12xを成膜し、250℃、1時間の条件で加
熱アニーリング処理を施した。尚、このキャリア高濃度
薄膜12xは、実施例1に係る上記キャリア高濃度薄膜
12と同一の組成を有しており、その成膜方法も同一で
ある。
That is, as shown in FIG. 2, the thickness is 0.7 m.
A high-concentration carrier thin film 12x having a thickness of about 120 nm was formed on the glass substrate 10 having a thickness of m, and heat-annealed at 250 ° C. for 1 hour. The high carrier concentration thin film 12x has the same composition as the high carrier concentration thin film 12 according to the first embodiment, and the film forming method thereof is also the same.

【0058】そして、加熱アニーリングする前の上記キ
ャリア高濃度薄膜12xをX線回折により調べた。その
X線回折チャートを図3に示す。また、加熱アニーリン
グ後のX線回折チャートを図4に示す。図4のaは金属
間化合物AgMgのピークを、また、b、c、d、eは
金属間化合物Mg2 Snのピークをそれぞれ示してお
り、これ等のピークは図3には見られない。
Then, the above-mentioned carrier-high-concentration thin film 12x before heating and annealing was examined by X-ray diffraction. The X-ray diffraction chart is shown in FIG. Further, an X-ray diffraction chart after the heat annealing is shown in FIG. In FIG. 4, a shows the peak of the intermetallic compound AgMg, and b, c, d, and e show the peaks of the intermetallic compound Mg 2 Sn, and these peaks are not seen in FIG. 3.

【0059】次に、先端部の曲率Rが0.025mmの
ダイヤモンド針と新東科学(株)製の引掻強度試験機
(商品名;HEIDON)を使用して、加熱アニーリン
グする前の上記キャリア高移動度薄膜12xを引っ掻
き、図5に示すようにその傷の幅tを測定したところ2
06μmであった。他方、加熱アニーリング後の上記キ
ャリア高移動度薄膜12xの傷の幅は41μmであっ
た。この結果から、金属間化合物を含有する実施例に係
るキャリア高移動度薄膜12xが極めて硬いものである
ことが確認できた。尚、MgやSnを含有しない銀単体
の薄膜を成膜して同様に引掻試験を行ったところ、この
薄膜はガラス基板10から剥離してしまい、基板との密
着力が極めて乏しいものであった。
Next, using a diamond needle having a curvature R of the tip of 0.025 mm and a scratch strength tester (trade name: HEIDON) manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd., the above carrier before being heated and annealed. The high mobility thin film 12x was scratched and the scratch width t was measured as shown in FIG.
It was 06 μm. On the other hand, the scratch width of the carrier high mobility thin film 12x after the heat annealing was 41 μm. From these results, it was confirmed that the carrier high mobility thin film 12x containing the intermetallic compound was extremely hard. In addition, when a thin film of silver containing no Mg or Sn was formed and a scratch test was conducted in the same manner, the thin film was peeled off from the glass substrate 10 and the adhesion to the substrate was extremely poor. It was

【0060】[実施例2]この実施例に係る透明導電膜
は、上記キャリア高濃度薄膜12が銀93atm %、イン
ジウム1.5atm %、錫5.5atm %の組成を有してい
る点を除き実施例1と同様である。
[Embodiment 2] The transparent conductive film according to this embodiment is different in that the carrier high concentration thin film 12 has a composition of 93 atm% of silver, 1.5 atm% of indium and 5.5 atm% of tin. This is the same as in the first embodiment.

【0061】そして、この実施例に係る透明導電膜の面
積抵抗は4.5Ω/□であった。また、その表面をゼム
クリップでこすってもまったく傷は観察されなかった。
The sheet resistance of the transparent conductive film according to this example was 4.5 Ω / □. In addition, no scratch was observed even when the surface was rubbed with Zemclip.

【0062】[0062]

【発明の効果】請求項1及び3〜7に係る発明によれ
ば、透明導電膜における導電率の増大が図れる効果を有
する。
The invention according to claims 1 and 3 to 7 has the effect of increasing the conductivity of the transparent conductive film.

【0063】また、請求項2〜7に係る発明によれば、
導電率の増大に加えて透明導電膜形成後の物理的損傷や
剥離を防止できるため、透明導電膜の導電性と加工安定
性の向上が図れる効果を有する。
According to the invention of claims 2 to 7,
In addition to the increase in conductivity, physical damage and peeling after formation of the transparent conductive film can be prevented, so that the conductivity and processing stability of the transparent conductive film can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1に係る透明導電膜の概略断面図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a transparent conductive film according to Example 1.

【図2】キャリア高濃度薄膜の硬さを測定する実験方法
の説明図。
FIG. 2 is an explanatory view of an experimental method for measuring the hardness of a carrier high concentration thin film.

【図3】加熱アニーリング前におけるキャリア高濃度薄
膜のX線回折チャートを示すグラフ図。
FIG. 3 is a graph showing an X-ray diffraction chart of a carrier high concentration thin film before heat annealing.

【図4】加熱アニーリング後におけるキャリア高濃度薄
膜のX線回折チャートを示すグラフ図。
FIG. 4 is a graph showing an X-ray diffraction chart of a carrier high concentration thin film after heat annealing.

【図5】キャリア高濃度薄膜の硬さを測定する実験方法
の説明図。
FIG. 5 is an explanatory view of an experimental method for measuring the hardness of a carrier high concentration thin film.

【図6】従来における液晶ディスプレイの透明電極板の
断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a transparent electrode plate of a conventional liquid crystal display.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明導電膜 11 キャリア高移動度薄膜 12 キャリア高濃度薄膜 13 キャリア高移動度薄膜 1 Transparent Conductive Film 11 Carrier High Mobility Thin Film 12 Carrier High Concentration Thin Film 13 Carrier High Mobility Thin Film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01B 13/00 503 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01B 13/00 503 B

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】銀若しくは銀合金で構成されたキャリア高
濃度薄膜とこのキャリア高濃度薄膜に隣接して積層され
たキャリア高移動度薄膜を有し、かつ、基板上に形成さ
れる透明導電膜において、 上記キャリア高移動度薄膜が60cm2 /V・sec 以上のキ
ャリア移動度を有することを特徴とする透明導電膜。
1. A transparent conductive film having a carrier high-concentration thin film made of silver or a silver alloy and a carrier high-mobility thin film laminated adjacent to the carrier high-concentration thin film, and formed on a substrate. 2. The transparent conductive film, wherein the high carrier mobility thin film has a carrier mobility of 60 cm 2 / V · sec or more.
【請求項2】上記キャリア高濃度薄膜が、銀を主成分と
し、かつ、銀と共に金属間化合物を形成可能で上記基板
及びキャリア高移動度薄膜との密着性に優れた金属元素
を含有することを特徴とする請求項1記載の透明導電
膜。
2. The high-concentration carrier thin film contains silver as a main component and a metal element capable of forming an intermetallic compound together with silver and having excellent adhesion to the substrate and the high-mobility carrier thin film. The transparent conductive film according to claim 1, wherein
【請求項3】上記金属元素が、Al、Be、Cd、C
e、Ga、La、Hf、In、Mg、Na、Pt、S
b、Sn、Ti、Zn、Zr、Au、Bi、Ge、M
n、Pd又はSiから選択された1種又は2種以上の元
素から成ることを特徴とする請求項1又は2記載の透明
導電膜。
3. The metal element is Al, Be, Cd, C
e, Ga, La, Hf, In, Mg, Na, Pt, S
b, Sn, Ti, Zn, Zr, Au, Bi, Ge, M
The transparent conductive film according to claim 1 or 2, which is composed of one or more elements selected from n, Pd, and Si.
【請求項4】上記金属元素が、In、Mg又はSnから
選択された1種又は2種以上の元素から成ることを特徴
とする請求項3記載の透明導電膜。
4. The transparent conductive film according to claim 3, wherein the metal element is composed of one or more elements selected from In, Mg or Sn.
【請求項5】上記キャリア高移動度薄膜が、酸化インジ
ウムを基材とする透明酸化物の薄膜で構成されることを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の透明導電
膜。
5. The transparent conductive film according to claim 1, wherein the carrier high mobility thin film is formed of a transparent oxide thin film having indium oxide as a base material.
【請求項6】基板上に透明導電膜を形成する方法におい
て、 150℃以下の温度に保持された基板上にキャリア高濃
度薄膜用の被膜とキャリア高移動度薄膜用の透明酸化物
被膜とを順次成膜し、かつ、これ等被膜を加熱アニーリ
ングして銀を主成分としこの銀と共に金属間化合物を形
成可能で上記基板及びキャリア高移動度薄膜との密着性
に優れた金属元素を含有するキャリア高濃度薄膜と、6
0cm2 /V・sec 以上のキャリア移動度を有するキャリア
高移動度薄膜とで構成される透明導電膜を形成すること
を特徴とする透明導電膜の形成方法。
6. A method for forming a transparent conductive film on a substrate, which comprises forming a film for carrier high concentration thin film and a transparent oxide film for carrier high mobility thin film on a substrate held at a temperature of 150 ° C. or lower. It contains a metal element which is formed in order, and these films are annealed by heating to form silver as a main component and an intermetallic compound with this silver, which has excellent adhesion to the above substrate and carrier high mobility thin film. Carrier high concentration thin film, 6
A method of forming a transparent conductive film, which comprises forming a transparent conductive film composed of a carrier high mobility thin film having a carrier mobility of 0 cm 2 / V · sec or more.
【請求項7】上記キャリア高濃度薄膜用の被膜とキャリ
ア高移動度薄膜用の透明酸化物被膜を共にスパッタリン
グ法により成膜することを特徴とする請求項6に記載の
透明導電膜の形成方法。
7. The method for forming a transparent conductive film according to claim 6, wherein both the film for high-concentration carrier thin film and the transparent oxide film for high-mobility thin film carrier are formed by sputtering. .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8048531B2 (en) 1996-09-26 2011-11-01 Asahi Glass Company Ltd. Protective plate for a plasma display and a method for producing the same
US9947429B2 (en) 2013-06-26 2018-04-17 Kobe Steel, Ltd. Ag alloy film for reflecting electrode or wiring electrode, reflecting electrode or wiring electrode, and Ag alloy sputtering target
US10099938B2 (en) 2013-12-12 2018-10-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrically conductive thin films

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