JPH09175837A - Electrically conductive transparent film and its production - Google Patents

Electrically conductive transparent film and its production

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JPH09175837A
JPH09175837A JP34015695A JP34015695A JPH09175837A JP H09175837 A JPH09175837 A JP H09175837A JP 34015695 A JP34015695 A JP 34015695A JP 34015695 A JP34015695 A JP 34015695A JP H09175837 A JPH09175837 A JP H09175837A
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JP
Japan
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transparent conductive
halogen
conductive film
indium
film
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Withdrawn
Application number
JP34015695A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Umigami
暁 海上
Tetsuji Hattori
哲治 服部
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrically conductive transparent film composed of an amorphous oxide containing In, Zn, O and a specific element as essential constituent elements and exhibiting excellent electrical conductivity and light- transmittance even in the case of forming a film at a low substrate temperature. SOLUTION: This film is composed of an amorphous oxide containing In, Zn, O and one or more kinds of halogens (preferably F) as essential constituent elements at an atomic ratio In/(In+Zn) of preferably 0.55-0.9. The constituent elements may further contain as necessary one or more kind of a 3rd metal element having a valence of >=3 (e.g. Sn) at an atomic ratio (total 3rd element)/(In+Zn+total 3rd element) of <=0.2. The atomic ratio of the total halogen (total halogen)/(In+Zn+total 3rd element) is preferably adjusted to <=0.3.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、透明導電膜および
その製造方法ならびに透明導電積層体に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a transparent conductive film, a method for producing the same, and a transparent conductive laminate.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体産業の発展はめざましく、
特に液晶表示装置は軽量化、薄型化が可能であることか
ら、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等のO
A機器へ活発に導入されている。この液晶表示装置の表
示パネル(液晶表示パネル)では、片面に所定パターン
の透明電極を有している基材が2枚、透明電極同士が対
向するようにして所定間隔で配置されており、当該2枚
の基材の間には液晶が封入されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the development of the semiconductor industry has been remarkable,
In particular, since liquid crystal display devices can be made lighter and thinner, they can be used in personal computers, word processors, etc.
It is being actively introduced into A-device. In a display panel (liquid crystal display panel) of this liquid crystal display device, two base materials each having a transparent electrode having a predetermined pattern on one surface are arranged at predetermined intervals such that the transparent electrodes face each other. A liquid crystal is sealed between the two base materials.

【0003】上記の透明電極は、通常、透明基板上に直
接またはカラーフィルターを介して形成されており、前
記の透明基板としては従来よりガラス基板が用いられて
いるが、最近では、液晶表示装置のより一層の軽量化を
図るため、透明ガラス基板に代えて透明樹脂基板(フィ
ルム状物およびシート状物を含む。)が用いられるよう
になってきた。また、透明電極としては、スズ添加酸化
インジウム膜(以下「ITO膜」と略記する。)からな
るものが多用されている。
The transparent electrode is usually formed on a transparent substrate directly or through a color filter, and a glass substrate has been conventionally used as the transparent substrate, but recently, a liquid crystal display device. In order to further reduce the weight, a transparent resin substrate (including a film-shaped material and a sheet-shaped material) has been used in place of the transparent glass substrate. As the transparent electrode, a transparent electrode made of a tin-containing indium oxide film (hereinafter abbreviated as “ITO film”) is often used.

【0004】ITO膜は、一般に基板温度を200℃以
上にして成膜することにより、高い導電性(低い電気抵
抗率)と可視光領域での高い光透過性とを示すようにな
る。このため、耐熱性がガラス基板に比べて低い透明樹
脂基板上に導電性および光透過性が共に高いITO膜を
成膜することは困難である。また、基板温度を高くして
透明樹脂基板上、特に透明樹脂フィルム上にITO膜を
成膜すると、成膜後に前記透明樹脂フィルムに反りが生
じ易いことから、製品の歩留りが低下する。透明樹脂基
板上に成膜するITO膜の膜厚を厚くすることにより、
低基板温度下においても表面抵抗の低いITO膜を成膜
することができるが、この場合には当該ITO膜の光透
過性が低下する他、高基板温度下に成膜した場合と同様
に、透明樹脂基板が透明樹脂フィルムであるときには成
膜後の透明樹脂フィルムに反りが生じ易くなる。
The ITO film generally exhibits high conductivity (low electrical resistivity) and high light transmittance in the visible light region when formed at a substrate temperature of 200 ° C. or higher. Therefore, it is difficult to form an ITO film having both high conductivity and high light transmittance on a transparent resin substrate having a lower heat resistance than a glass substrate. Further, when the ITO film is formed on the transparent resin substrate, especially on the transparent resin film by increasing the substrate temperature, the transparent resin film is likely to warp after the film formation, so that the yield of the products is reduced. By increasing the thickness of the ITO film formed on the transparent resin substrate,
It is possible to form an ITO film having a low surface resistance even at a low substrate temperature, but in this case, the light transmittance of the ITO film is reduced, and as in the case of forming a film at a high substrate temperature, When the transparent resin substrate is a transparent resin film, the transparent resin film after film formation tends to warp.

【0005】ところで、前述のような利点を有している
液晶表示装置に対しては、近年、大面積化、高精細化、
低駆動電力化、高コントラスト化等の要望が高まってい
る。このような要望に応える手法の1つとして、液晶表
示パネルに必要不可欠な構成部材の一つである透明電極
の低電気抵抗化および高透明化があり、液晶表示装置の
より一層の軽量化を図るための透明樹脂基板の使用と相
俟って、低基板温度下で成膜した場合でも優れた導電性
および優れた光透過性を示す透明導電膜の開発が望まれ
ている。
By the way, in recent years, liquid crystal display devices having the above-mentioned advantages have been made larger in area and higher in definition.
There is an increasing demand for low driving power and high contrast. As one of the methods to meet such a demand, there is a lower electric resistance and a higher transparency of a transparent electrode, which is one of the indispensable constituent members of a liquid crystal display panel, which further reduces the weight of the liquid crystal display device. Along with the use of a transparent resin substrate for the purpose, it is desired to develop a transparent conductive film that exhibits excellent conductivity and excellent light transmittance even when formed under a low substrate temperature.

【0006】低基板温度下で成膜した場合でも高い導電
性および高い光透過性を示す透明導電膜としては、金属
酸化物にフッ素もしくはフッ素化合物をドープしてなる
透明導電膜で、金属酸化物の構成元素がZn,In,C
dまたはこれらの金属を含む合金である透明導電膜が知
られている(特開昭63−241805号公報参照)。
また、特開平6−318406号公報に示されているよ
うに、スパッタリングターゲットとしてIn23−Zn
O系材料を用いてスパッタリング成膜を行うことによ
り、非晶質でありながら低電気抵抗の透明導電膜を低基
板温度下においても得ることができる。
As a transparent conductive film exhibiting high conductivity and high light transmission even when formed at a low substrate temperature, a transparent conductive film formed by doping a metal oxide with fluorine or a fluorine compound is used. The constituent elements of Zn, In, and C are
A transparent conductive film which is d or an alloy containing these metals is known (see Japanese Patent Laid-Open No. 63-241805).
In addition, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-318406, In 2 O 3 —Zn is used as a sputtering target.
By performing sputtering film formation using an O-based material, it is possible to obtain a transparent conductive film that is amorphous but has low electric resistance even at a low substrate temperature.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
63−241805号公報において実施例として具体的
に示されている唯一の透明導電膜であるフッ素ドープ酸
化亜鉛膜の導電率は最高でも1050Scm-1であり、
液晶表示パネル用の透明電極に対する現在の要望を必ず
しも満足し得るものではない。また、当該透明導電膜の
光透過特性は、波長550nmの光に対して85〜87
%であり、液晶表示パネル用の透明電極に対する現在の
要望を必ずしも満足し得るものではない。そして、特開
平6−318406号公報に開示されている非晶質透明
導電膜についても、その光透過特性は液晶表示パネル用
の透明電極に対する現在の要望を必ずしも満足し得るも
のではない。
However, the conductivity of the fluorine-doped zinc oxide film, which is the only transparent conductive film specifically shown as an example in JP-A-63-241805, is 1050 Scm − at the maximum. Is 1 ,
The current demand for transparent electrodes for liquid crystal display panels cannot always be satisfied. In addition, the light transmission characteristic of the transparent conductive film is 85 to 87 for light having a wavelength of 550 nm.
%, Which does not always satisfy the current demand for transparent electrodes for liquid crystal display panels. The light transmission characteristics of the amorphous transparent conductive film disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-318406 do not always meet the current demand for transparent electrodes for liquid crystal display panels.

【0008】本発明の第1の目的は、低基板温度下に成
膜した場合にも優れた導電性および優れた光透過性を示
す透明導電膜およびその製造方法を提供することにあ
る。
A first object of the present invention is to provide a transparent conductive film which exhibits excellent conductivity and excellent light transmittance even when formed into a film at a low substrate temperature, and a method for producing the same.

【0009】また、本発明の第2の目的は、低基板温度
下に成膜した場合にも優れた導電性および光透過性を示
す透明導電膜を備えた、透明導電積層体を提供すること
にある。
A second object of the present invention is to provide a transparent conductive laminate having a transparent conductive film which exhibits excellent conductivity and light transmittance even when formed under a low substrate temperature. It is in.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
る本発明の透明導電膜は、インジウム(In)、亜鉛
(Zn)、酸素(O)および少なくとも1種のハロゲン
を必須構成元素とする非晶質酸化物からなることを特徴
とするものである。
The transparent conductive film of the present invention which achieves the first object has indium (In), zinc (Zn), oxygen (O) and at least one halogen as essential constituent elements. It is characterized in that it is made of an amorphous oxide.

【0011】また、上記第1の目的を達成する本発明の
透明導電膜の製造方法は、少なくとも1種のハロゲンを
含んでいるスパッタリングターゲットまたは少なくとも
1種のハロゲンを含んでいる成膜ガスを用いたスパッタ
リング法によって、インジウム(In),亜鉛(Z
n),酸素(O)および少なくとも1種のハロゲンを必
須構成元素とする非晶質酸化物からなる透明導電膜を成
膜することを特徴とするものである(以下、この方法を
「方法I」という。)。
Further, the method for producing a transparent conductive film of the present invention which achieves the first object uses a sputtering target containing at least one kind of halogen or a film forming gas containing at least one kind of halogen. Indium (In), zinc (Z
n), oxygen (O) and at least one kind of halogen as an essential constituent element, a transparent conductive film comprising an amorphous oxide film is formed (hereinafter, this method will be referred to as “method I”). ".).

【0012】上記第1の目的を達成する本発明の透明導
電膜の他の製造方法は、少なくとも1種のハロゲンを含
んでいる蒸着材料または少なくとも1種のハロゲンを含
んでいる成膜ガスを用いたイオンプレーティング法によ
って、インジウム(In),亜鉛(Zn),酸素(O)
および少なくとも1種のハロゲンを必須構成元素とする
非晶質酸化物からなる透明導電膜を成膜することを特徴
とするものである(以下、この方法を「方法II」とい
う。)。
Another method for producing a transparent conductive film of the present invention that achieves the first object is to use a vapor deposition material containing at least one halogen or a film forming gas containing at least one halogen. Indium (In), zinc (Zn), oxygen (O) by the conventional ion plating method.
And a transparent conductive film made of an amorphous oxide containing at least one kind of halogen as an essential constituent element (hereinafter, this method is referred to as "method II").

【0013】そして、上記第2の目的を達成する本発明
の透明導電積層体は、電気絶縁性の透明基板と、この透
明基板上に形成された透明導電膜とを有し、前記透明導
電膜が上述した本発明の透明導電膜からなることを特徴
とするものである。
The transparent conductive laminate of the present invention which achieves the second object has an electrically insulating transparent substrate and a transparent conductive film formed on the transparent substrate. Is composed of the above-mentioned transparent conductive film of the present invention.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。まず本発明の透明導電膜について説
明すると、この透明導電膜は上述したようにインジウム
(In)、亜鉛(Zn)、酸素(O)および少なくとも
1種のハロゲンを必須構成元素とする非晶質酸化物から
なる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. First, the transparent conductive film of the present invention will be explained. It consists of things.

【0015】ここで、本発明でいう「非晶質酸化物」と
は、『セラミックスのキャラクタリゼーション技術』
(社団法人窯業協会発行,1987年,第44〜45
頁)に記載されている内部標準法に準じて酸化物中の結
晶質を測定し、残量を非晶質とした場合に、非晶質の含
有量が50重量%以上である酸化物を意味する。内部標
準法はX線回折法による定量分析の一法であり、ここで
いう「内部標準法に準じて酸化物中の結晶質を測定す
る」とは具体的には次のようにして行われる。
The "amorphous oxide" referred to in the present invention is "ceramics characterization technique".
(Published by The Ceramic Society of Japan, 1987, 44th to 45th
Page), the crystallinity of the oxide is measured according to the internal standard method, and when the remaining amount is amorphous, an oxide having an amorphous content of 50% by weight or more is selected. means. The internal standard method is a method of quantitative analysis by the X-ray diffraction method, and "to measure the crystallinity in the oxide according to the internal standard method" here is specifically performed as follows. .

【0016】まず、非晶質の割合を測定しようとする薄
膜試料と同じ膜厚のIn23 薄膜を石英ガラス基板上
に形成し、このIn23 薄膜を1000℃で焼成して
結晶化の度合が100%に近い状態にし、この状態のI
23 薄膜についてX線の回折強度(以下「回折強度
I」という。)を測定する。次に、非晶質の割合を測定
しようとする薄膜試料についてX線の回折強度(以下
「回折強度II」という。)を測定し、この回折強度IIに
おいてIn23 のピーク位置に相当する部分 の回折強
度を前記の回折強度Iと比較することにより、当該薄膜
試料中の結晶質の割合を算出する。
First, an In 2 O 3 thin film having the same thickness as the thin film sample whose amorphous content is to be measured is formed on a quartz glass substrate, and this In 2 O 3 thin film is fired at 1000 ° C. to crystallize. The degree of conversion is close to 100%, and I in this state
The X-ray diffraction intensity (hereinafter referred to as “diffraction intensity I”) of the n 2 O 3 thin film is measured. Next, the X-ray diffraction intensity (hereinafter referred to as “diffraction intensity II”) of the thin film sample whose amorphous content is to be measured is measured, and this diffraction intensity II corresponds to the peak position of In 2 O 3. By comparing the diffraction intensity of the portion with the diffraction intensity I described above, the ratio of the crystalline substance in the thin film sample is calculated.

【0017】非晶質の含有量(上記の定義に基づく非晶
質の含有量)は70重量%以上であることが好ましく、
80重量%以上であることがより好ましい。なお、上記
の非晶質酸化物中の酸素は部分的に欠損している場合が
ある。また、この酸化物には混合物,組成物,固溶体
等、全ての形態の酸化物が含まれる。
The amorphous content (amorphous content based on the above definition) is preferably 70% by weight or more,
It is more preferably 80% by weight or more. Note that oxygen in the above amorphous oxide may be partially deficient. Further, the oxide includes all forms of oxides such as a mixture, a composition, and a solid solution.

【0018】本発明の透明導電膜におけるインジウム
(In)の原子比In/(In+Zn)は、当該原子比
が0.55未満では導電性の高い透明導電膜を得ること
が困難になり、当該原子比が0.9を超えるとエッチン
グ性あるいは耐熱性の高い透明導電膜を得ることが困難
になることから、0.55〜0.9であることが好まし
い。インジウムの原子比In/(In+Zn)は0.6
〜0.9であることがより好ましく、0.7〜0.9で
あることが特に好ましい。
If the atomic ratio In / (In + Zn) of indium (In) in the transparent conductive film of the present invention is less than 0.55, it becomes difficult to obtain a transparent conductive film having high conductivity, and the atomic ratio When the ratio exceeds 0.9, it becomes difficult to obtain a transparent conductive film having high etching property or heat resistance, so 0.55 to 0.9 is preferable. The atomic ratio In / (In + Zn) of indium is 0.6.
It is more preferable that the ratio is ˜0.9, and it is particularly preferable that the ratio is 0.7 to 0.9.

【0019】また、本発明の透明導電膜は、インジウム
(In)、亜鉛(Zn)、酸素(O)および少なくとも
1種のハロゲンの他に、価数が正3価以上である少なく
とも1種の第3金属元素を構成元素としていてもよい。
この第3金属元素の具体例としては、スズ(Sn),ア
ルミニウム(Al),アンチモン(Sb),ガリウム
(Ga),チタン(Ti),ケイ素(Si),ジルコニ
ウム(Zr),ゲルマニウム(Ge),バナジウム
(V),タングステン(W),ランタン(La),ルテ
ニウム(Ru)が挙げられる。これらの第3金属元素の
中でも、導電性が向上するという観点から、スズ(S
n)が特に好ましい。
In addition to the indium (In), zinc (Zn), oxygen (O) and at least one kind of halogen, the transparent conductive film of the present invention includes at least one kind having a valence of at least positive trivalence. The third metal element may be a constituent element.
Specific examples of the third metal element include tin (Sn), aluminum (Al), antimony (Sb), gallium (Ga), titanium (Ti), silicon (Si), zirconium (Zr), germanium (Ge). , Vanadium (V), tungsten (W), lanthanum (La) and ruthenium (Ru). Among these third metal elements, tin (S
n) is particularly preferred.

【0020】上記第3金属元素の総量の原子比(全第3
金属元素)/(In+Zn+全第3金属元素)が0.2
を超えると導電性が低くなるので、当該第3金属元素の
総量の原子比は0.2以下とすることが好ましく、0.
1以下とすることが特に好ましい。
The atomic ratio of the total amount of the third metal element (total third
(Metal element) / (In + Zn + all third metal elements) is 0.2
If it exceeds 1.0, the conductivity is lowered, so that the atomic ratio of the total amount of the third metal element is preferably 0.2 or less,
It is particularly preferable to set it to 1 or less.

【0021】一方、本発明の透明導電膜における必須構
成元素であるハロゲンの総量の原子比(全ハロゲン)/
(In+Zn+全第3金属元素)は、0.01〜0.3
であることが好ましい。ハロゲンの総量の原子比(全ハ
ロゲン)/(In+Zn+全第3金属元素)が0.01
未満ではハロゲンを添加したことによる導電性や光透過
性の向上が実質的に認められなくなり、この原子比が
0.3を超えると導電性が低下する。ハロゲンの総量の
原子比(全ハロゲン)/(In+Zn+全第3金属元
素)は0.2以下であることがより好ましい。なお、ハ
ロゲンの総量の原子比(全ハロゲン)/(In+Zn+
全第3金属元素)を求めるにあたって当該透明導電膜が
上述した第3金属元素を構成元素としていないものであ
る場合には、上記の式において全第3金属元素の値を0
として算出する。
On the other hand, the atomic ratio (total halogen) / total amount of halogen which is an essential constituent element in the transparent conductive film of the present invention /
(In + Zn + all third metal elements) is 0.01 to 0.3
It is preferred that The atomic ratio of the total amount of halogen (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) is 0.01
When the amount is less than the above, improvement in conductivity and light transmittance due to addition of halogen is not substantially observed, and when this atomic ratio exceeds 0.3, the conductivity decreases. The atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of halogen is more preferably 0.2 or less. The atomic ratio of the total amount of halogen (total halogen) / (In + Zn +
When the transparent conductive film does not have the above-mentioned third metal element as a constituent element in obtaining all the third metal elements), the value of all the third metal elements is set to 0 in the above equation.
Is calculated as

【0022】上記のハロゲンの具体例としてはフッ素
(F),塩素(Cl),臭素(Br),沃素(I)が挙
げられるが、他のハロゲンを構成元素とした場合よりも
より電気抵抗の低い透明導電膜が得られるという観点か
ら、特にフッ素が好ましい。
Specific examples of the above halogen include fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) and iodine (I). Fluorine is particularly preferable from the viewpoint that a low transparent conductive film can be obtained.

【0023】本発明の透明導電膜は、基板温度を例えば
室温として成膜した場合でも、膜厚が150nmのとき
の比抵抗が概ね3×10-4Ωcm以下という高い導電性
を示す。また、本発明の透明導電膜は、基板温度を例え
ば室温として成膜した場合でも、波長550nmの光に
対して150nm厚で95%程度乃至はそれ以上という
高い光透過性を示す。当該透明導電膜の膜厚は、その用
途等に応じて、概ね20〜300nmの範囲内で適宜選
択可能である。
The transparent conductive film of the present invention exhibits high conductivity of about 3 × 10 −4 Ωcm or less when the film thickness is 150 nm even when the film is formed at a substrate temperature of, for example, room temperature. Further, the transparent conductive film of the present invention shows a high light transmittance of about 95% or more at a thickness of 150 nm with respect to light having a wavelength of 550 nm even when the film is formed at a substrate temperature of, for example, room temperature. The film thickness of the transparent conductive film can be appropriately selected within a range of approximately 20 to 300 nm depending on its application and the like.

【0024】このような特性を有する本発明の透明導電
膜は、液晶表示パネル用の透明電極、液晶表示パネル等
に用いられるカラーフィルタ用の透明電極、エレクトロ
ルミネッセンスパネル(表示パネルまたは面光源。以下
同じ。)用の透明電極等の種々の用途の透明電極や、透
明配線として、またはこれらの材料として好適である。
そして、透明樹脂基板上に成膜された本発明の透明導電
膜を液晶表示パネル用の透明電極またはその材料として
用いた場合には、液晶表示装置の軽量化を図ると共にそ
の大面積化、高精細化、低駆動電力化、高コントラスト
化等を図ることが可能になる。
The transparent conductive film of the present invention having such characteristics is a transparent electrode for a liquid crystal display panel, a transparent electrode for a color filter used in a liquid crystal display panel or the like, an electroluminescence panel (display panel or surface light source. It is suitable as a transparent electrode for various uses such as a transparent electrode for the same), a transparent wiring, or a material thereof.
When the transparent conductive film of the present invention formed on a transparent resin substrate is used as a transparent electrode for a liquid crystal display panel or a material thereof, the weight of the liquid crystal display device is reduced and its area and size are increased. It is possible to achieve higher definition, lower driving power, higher contrast and the like.

【0025】本発明の透明導電膜は、塗布熱分解法,ス
パッタリング法,イオンプレーティング法,真空蒸着
法,CVD法等、種々の方法により成膜することが可能
であるが、得られる透明導電膜の性能,生産性等の観点
から、以下に詳述する本発明の方法Iまたは方法IIによ
り成膜することが特に好ましい。
The transparent conductive film of the present invention can be formed by various methods such as a coating thermal decomposition method, a sputtering method, an ion plating method, a vacuum deposition method and a CVD method. From the viewpoint of film performance, productivity, etc., it is particularly preferable to form a film by the method I or method II of the present invention described in detail below.

【0026】本発明の方法Iは、前述したように、少な
くとも1種のハロゲンを含んでいるスパッタリングター
ゲットまたは少なくとも1種のハロゲンを含んでいる成
膜ガス(方法Iにおいては、スパッタリング時の雰囲気
を形成するために装置内に導入されるガスをいう。以下
同じ。)を用いたスパッタリング法(反応性スパッタリ
ング法を含む。)によって、前述した本発明の透明導電
膜を成膜するものである。
In the method I of the present invention, as described above, the sputtering target containing at least one kind of halogen or the film forming gas containing at least one kind of halogen (in the method I, the atmosphere during sputtering is The transparent conductive film of the present invention described above is formed by a sputtering method (including a reactive sputtering method) using a gas introduced into the apparatus for forming the same.

【0027】少なくとも1種のハロゲンを含んでいるス
パッタリングターゲットとハロゲンを含んでいない成膜
ガスとを用いて目的とする透明導電膜を成膜する方法を
以下「方法IA」といい、ハロゲンを含んでいないスパ
ッタリングターゲットと少なくとも1種のハロゲンを含
んでいる成膜ガスとを用いて目的とする透明導電膜を成
膜する方法を以下「方法IB」といい、少なくとも1種
のハロゲンを含んでいるスパッタリングターゲットと少
なくとも1種のハロゲンを含んでいる成膜ガスとを用い
て目的とする透明導電膜を成膜する方法を以下「方法I
C」といって、これらの方法毎に詳述する。
A method of forming a target transparent conductive film using a sputtering target containing at least one kind of halogen and a film forming gas containing no halogen is hereinafter referred to as "method IA", and it contains halogen. A method of forming a target transparent conductive film by using a sputtering target which is not formed and a film forming gas containing at least one halogen is hereinafter referred to as “method IB”, and contains at least one halogen. A method for forming a target transparent conductive film using a sputtering target and a film forming gas containing at least one kind of halogen will be described below in “Method I”.
C ”will be described in detail for each of these methods.

【0028】まず方法IAについて説明すると、この方
法IAでは、上述したように、少なくとも1種のハロゲ
ンを含んでいるスパッタリングターゲットとハロゲンを
含んでいない成膜ガスとを用いる。前記のスパッタリン
グターゲットは、当該スパッタリングターゲットをスパ
ッタリングすることによってインジウムの原子比In/
(In+Zn)およびハロゲンの総量の原子比(全ハロ
ゲン)/(In+Zn+全第3金属元素)がそれぞれ所
望値の非晶質酸化物からなる透明導電膜を成膜すること
ができるものであればよい。また、スパッタリングは一
元でも多元でもよいが、成膜ガスについての組成の最適
化が容易である,均質かつ大面積の膜を得易い等の理由
から、一元スパッタが好ましい。多元スパッタの場合に
は全てのスパッタリングターゲットのうちの少なくとも
1つが、少なくとも1種のハロゲンを含んでいればよ
い。
First, the method IA will be described. In the method IA, as described above, the sputtering target containing at least one kind of halogen and the film forming gas containing no halogen are used. The sputtering target has an atomic ratio of In / In /
It is sufficient that a transparent conductive film made of an amorphous oxide having desired atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of (In + Zn) and total amount of halogen can be formed. . The sputtering may be single-source or multi-source, but single-source sputtering is preferable because the composition of the film-forming gas can be easily optimized and a uniform and large-area film can be easily obtained. In the case of multi-source sputtering, it is sufficient that at least one of all sputtering targets contains at least one kind of halogen.

【0029】なお、ハロゲンの総量の原子比を表す上記
の式中の「第3金属元素」は後述するように任意成分で
あり、当該第3金属元素を含有していない場合には、上
記の式における「全第3金属元素」の値を0としてハロ
ゲンの総量の原子比を計算する。
The "third metal element" in the above formula, which represents the atomic ratio of the total amount of halogen, is an optional component as described later, and when the third metal element is not contained, the above-mentioned The atomic ratio of the total amount of halogen is calculated by setting the value of "total third metal element" in the formula to 0.

【0030】方法IAのうちで一元スパッタにより目的
とする透明導電膜を成膜する場合、スパッタリングター
ゲットとしては、例えば、インジウム金属,亜鉛金属,
インジウム−亜鉛合金,酸化インジウム,酸化亜鉛,ハ
ロゲン化インジウム,ハロゲン化亜鉛,In23(Zn
O)m (m=2〜20),ハロゲンが固溶した酸化イン
ジウム,ハロゲンが固溶した酸化亜鉛およびハロゲンが
固溶したIn23(ZnO)m (m=2〜20)から選
ばれた単物質またはこれらの物質同士の混合物等からな
り、インジウム、亜鉛およびハロゲンを含んでいるもの
を用いることができる。上記のスパッタリングターゲッ
トの具体例としては、特に限定されるものではないが、
下記(1) 〜(13)のものが挙げられる。
When the desired transparent conductive film is formed by mono-sputtering in the method IA, as the sputtering target, for example, indium metal, zinc metal,
Indium-zinc alloy, indium oxide, zinc oxide, indium halide, zinc halide, In 2 O 3 (Zn
O) m (m = 2 to 20), indium oxide with a solid solution of halogen, zinc oxide with a solid solution of halogen, and In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20) with a solid solution of halogen. It is possible to use a single substance or a mixture of these substances, which contains indium, zinc and halogen. Specific examples of the above sputtering target are not particularly limited,
The following (1) to (13) are listed.

【0031】(1) 酸化インジウムおよび/またはハロゲ
ン化インジウム(フッ化インジウム,塩化インジウム
等)と、酸化亜鉛および/またはハロゲン化亜鉛(フッ
化亜鉛,塩化亜鉛等)との混合物からなる焼結体ターゲ
ットで、ハロゲン化インジウムおよびハロゲン化亜鉛の
うちの少なくとも一方を含有するもの。 (2) 酸化インジウムおよび/またはハロゲンが固溶した
酸化インジウムと、酸化亜鉛および/またはハロゲンが
固溶した酸化亜鉛との混合物からなる焼結体ターゲット
で、ハロゲンが固溶した酸化インジウムおよびハロゲン
が固溶した酸化亜鉛のうちの少なくとも一方を含有する
もの。
(1) Sintered body made of a mixture of indium oxide and / or indium halide (indium fluoride, indium chloride, etc.) and zinc oxide and / or zinc halide (zinc fluoride, zinc chloride, etc.) A target containing at least one of indium halide and zinc halide. (2) In a sintered compact target made of a mixture of indium oxide in which indium oxide and / or halogen are solid-dissolved and zinc oxide in which zinc oxide and / or halogen is solid-dissolved, indium oxide and halogen in which halogen is solid-dissolved are Those containing at least one of solid-solved zinc oxide.

【0032】(3) In23(ZnO)m (m=2〜2
0)にハロゲンが固溶した六方晶層状化合物の少なくと
も1種からなる焼結体ターゲット。なお、六方晶層状化
合物を表す前記の式においてmの値を2〜20に限定す
る理由は、mの値が前記の範囲外では六方晶層状化合物
にならないからである(以下同じ。)。 (4) 酸化インジウムからなる焼結体ディスクの上にハロ
ゲン化亜鉛からなるタブレットおよび/またはハロゲン
化亜鉛粉末を必要量配置してなるターゲット。
(3) In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 2)
0) A sintered body target comprising at least one hexagonal layered compound in which halogen is solid-solved in 0). In addition, the reason why the value of m is limited to 2 to 20 in the above formula representing the hexagonal layered compound is that if the value of m is out of the above range, the compound does not become a hexagonal layered compound (hereinafter the same). (4) A target in which tablets of zinc halide and / or zinc halide powder are arranged in a required amount on a sintered disk made of indium oxide.

【0033】(5) 酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物
からなる焼結体ディスクの上に、ハロゲン化インジウム
もしくはハロゲン化亜鉛からなるタブレットおよび/ま
たはハロゲン化インジウム粉末もしくはハロゲン化亜鉛
粉末を必要量配置してなるターゲット。 (6) In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の少なくとも1種からなる焼結体ディ
スクの上に、ハロゲン化インジウムもしくはハロゲン化
亜鉛からなるタブレットおよび/またはハロゲン化イン
ジウム粉末もしくはハロゲン化亜鉛粉末を必要量配置し
てなるターゲット。
(5) A tablet made of indium halide or zinc halide and / or a required amount of indium halide powder or zinc halide powder is placed on a sintered body disk made of a mixture of indium oxide and zinc oxide. The target that will be done. (6) A tablet made of indium halide or zinc halide on a sintered body disk made of at least one kind of hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20). And / or a target in which a required amount of indium halide powder or zinc halide powder is arranged.

【0034】(7) In23(ZnO)m (m=2〜2
0)で表される六方晶層状化合物の少なくとも1種と酸
化インジウムおよび/または酸化亜鉛との混合物からな
る焼結体ディスクの上に、ハロゲン化インジウムもしく
はハロゲン化亜鉛からなるタブレットおよび/またはハ
ロゲン化インジウム粉末もしくはハロゲン化亜鉛粉末を
必要量配置してなるターゲット。 (8) 酸化インジウムからなる焼結体ディスクの上に酸化
亜鉛からなるタブレットおよび/または酸化亜鉛粉末な
らびにハロゲン化インジウムもしくはハロゲン化亜鉛か
らなるタブレットおよび/またはハロゲン化インジウム
粉末もしくはハロゲン化亜鉛粉末を必要量配置してなる
ターゲット。
(7) In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 2)
0) a hexagonal layered compound represented by a mixture of at least one of indium oxide and / or zinc oxide, and a tablet and / or halogenated indium halide or zinc halide on a sintered disk. A target in which a required amount of indium powder or zinc halide powder is arranged. (8) A tablet made of zinc oxide and / or a zinc oxide powder and a tablet made of indium halide or zinc halide and / or an indium halide powder or a zinc halide powder are required on a sintered disk made of indium oxide. Targets arranged in quantity.

【0035】(9) In23(ZnO)m (m=2〜2
0)で表される六方晶層状化合物の少なくとも1種と酸
化インジウムおよび/または酸化亜鉛との混合物からな
る焼結体ターゲットで、前記の混合物に含まれている各
物質のうちの少なくとも1つにハロゲンが固溶している
もの。 (10)In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の少なくとも1種と、酸化インジウム
および/または酸化亜鉛と、ハロゲン化インジウムおよ
び/またはハロゲン化亜鉛との混合物からなる焼結体タ
ーゲット。 (11)In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の少なくとも1種とハロゲン化インジ
ウムおよび/またはハロゲン化亜鉛との混合物からなる
焼結体ターゲット。
(9) In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 2)
0) A sintered compact target composed of a mixture of at least one kind of hexagonal layered compound represented by 0) and indium oxide and / or zinc oxide, wherein at least one of the substances contained in the mixture is used. A solid solution of halogen. (10) At least one kind of hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20), indium oxide and / or zinc oxide, indium halide and / or zinc halide A sintered body target made of a mixture with. (11) A sintered body target made of a mixture of at least one hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20) and indium halide and / or zinc halide.

【0036】(12)酸化亜鉛からなる焼結体ディスクの上
にハロゲン化インジウムからなるタブレットおよび/ま
たはハロゲン化インジウム粉末を必要量配置してなるタ
ーゲット。 (13)In23(ZnO)m (m=2〜20)、酸化イン
ジウム、ハロゲン化インジウム、ハロゲン化亜鉛、ハロ
ゲンが固溶した酸化インジウム、ハロゲンが固溶した酸
化亜鉛およびハロゲンが固溶したIn23(ZnO)m
(m=2〜20)のうちから選ばれた物質同士の混合物
からなり、インジウム、亜鉛およびハロゲンを含有して
いるターゲット。
(12) A target in which tablets of indium halide and / or indium halide powder are placed on a sintered disk of zinc oxide in a required amount. (13) In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20), indium oxide, indium halide, zinc halide, indium oxide with a solid solution of halogen, zinc oxide with a solid solution of halogen, and halogen. In 2 O 3 (ZnO) m
A target made of a mixture of substances selected from (m = 2 to 20) and containing indium, zinc and halogen.

【0037】また、方法IAのうちで多元スパッタによ
り目的とする透明導電膜を成膜する場合、例えば、イン
ジウム金属,亜鉛金属,インジウム−亜鉛合金,酸化イ
ンジウム,酸化亜鉛,ハロゲン化インジウム,ハロゲン
化亜鉛,In23(ZnO)m (m=2〜20),ハロ
ゲンが固溶した酸化インジウム,ハロゲンが固溶した酸
化亜鉛およびハロゲンが固溶したIn23(ZnO)m
(m=2〜20)から選ばれた単物質またはこれらの物
質同士の混合物等からなるものを1つのターゲットとし
て、計2つ以上のターゲットをスパッタリングターゲと
として用いることができる。このとき、全てのターゲッ
トのうちの少なくとも1としてインジウムおよび/また
は亜鉛ならびにハロゲンを含んでいるものを用い、スパ
ッタリングターゲット全体をみたときにインジウム、亜
鉛およびハロゲンを含んでいるものを用いる。上記のス
パッタリングターゲットの具体例としては、特に限定さ
れるものではないが、下記(20)〜(24)のものが挙げられ
る。
In the case of forming the target transparent conductive film by multi-source sputtering in the method IA, for example, indium metal, zinc metal, indium-zinc alloy, indium oxide, zinc oxide, indium halide, halogenated. Zinc, In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20), halogen-solved indium oxide, halogen-solved zinc oxide, and halogen-solved In 2 O 3 (ZnO) m
A single substance selected from (m = 2 to 20) or a mixture of these substances can be used as one target, and a total of two or more targets can be used as the sputtering target. At this time, at least one of all the targets containing indium and / or zinc and halogen is used, and the one containing indium, zinc and halogen is used when the whole sputtering target is seen. Specific examples of the sputtering target include, but are not limited to, the following (20) to (24).

【0038】(20)酸化インジウムからなる焼結体ターゲ
ットと、ハロゲン化亜鉛からなる焼結体ターゲット。 (21)酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物からなる焼結
体ターゲットと、ハロゲン化インジウムおよび/または
ハロゲン化亜鉛からなる焼結体ターゲット。 (22)In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の少なくとも1種からなる焼結体ター
ゲットと、ハロゲン化インジウムおよび/またはハロゲ
ン化亜鉛からなる焼結体ターゲット。 (23)In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の少なくとも1種と酸化インジウムお
よび/または酸化亜鉛との混合物からなる焼結体ターゲ
ットと、ハロゲン化インジウムおよび/またはハロゲン
化亜鉛からなる焼結体ターゲット。 (24)酸化亜鉛からなる焼結体ターゲットと、ハロゲン化
インジウムからなる焼結体ターゲット。
(20) A sintered body target made of indium oxide and a sintered body target made of zinc halide. (21) A sintered body target made of a mixture of indium oxide and zinc oxide, and a sintered body target made of indium halide and / or zinc halide. (22) Sintered body target made of at least one kind of hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20) and indium halide and / or zinc halide Union target. (23) A sintered body target comprising a mixture of at least one hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20) and indium oxide and / or zinc oxide, and a halogen. A sintered body target made of indium halide and / or zinc halide. (24) A sintered body target made of zinc oxide and a sintered body target made of indium halide.

【0039】スパッタリングターゲットに含ませるハロ
ゲンの具体例としてはフッ素(F),塩素(Cl),臭
素(Br),沃素(I)が挙げられる。一元スパッタお
よび多元スパッタのいずれにおいても、スパッタリング
ターゲットに含まれているハロゲンは1種のみであって
もよいし、2種以上であってもよい。本発明の透明導電
膜についての説明の中で述べたように、透明導電膜の構
成元素とするハロゲンとしてはフッ素が特に好ましいの
で、スパッタリングターゲットに含ませるハロゲンとし
てもフッ素が特に好ましい。
Specific examples of the halogen contained in the sputtering target include fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) and iodine (I). In both the single-source sputtering and the multi-source sputtering, the halogen contained in the sputtering target may be only one kind or two or more kinds. As described in the description of the transparent conductive film of the present invention, since fluorine is particularly preferable as the halogen which is a constituent element of the transparent conductive film, fluorine is particularly preferable as the halogen contained in the sputtering target.

【0040】方法IAによって透明導電膜を成膜する場
合、スパッタリングターゲット全体におけるインジウム
の原子比In/(In+Zn)と成膜された透明導電膜
におけるインジウムの原子比In/(In+Zn)との
間には若干のずれが生じることがある。したがって、ス
パッタリングターゲット全体におけるインジウムの原子
比In/(In+Zn)は、目的とする透明導電膜が得
られるよう適宜調整する。例えば、本発明の透明導電膜
についての説明の中で述べたように、透明導電膜におけ
るインジウムの原子比In/(In+Zn)は0.55
〜0.9であることが好ましいわけであるが、上記(1)
〜(3) ,(9) 〜(11)および(13)のスパッタリングターゲ
ットのように1枚の焼結体からなるスパッタリングター
ゲットを用いた一元スパッタによってインジウムの原子
比In/(In+Zn)が0.55〜0.9である透明
導電膜を成膜しようとする場合には、前記のスパッタリ
ングターゲットにおけるインジウムの原子比In/(I
n+Zn)を概ね0.45〜0.9とすることが好まし
い。
When the transparent conductive film is formed by the method IA, it is between the atomic ratio In / (In + Zn) of indium in the entire sputtering target and the atomic ratio In / (In + Zn) of indium in the formed transparent conductive film. May be slightly deviated. Therefore, the atomic ratio In / (In + Zn) of indium in the entire sputtering target is appropriately adjusted so as to obtain the target transparent conductive film. For example, as described in the description of the transparent conductive film of the present invention, the atomic ratio In / (In + Zn) of indium in the transparent conductive film is 0.55.
It is preferable that the ratio is to 0.9, but the above (1)
~ (3), (9) to (11) and (13), the atomic ratio In / (In + Zn) of indium was 0 by unitary sputtering using a sputtering target composed of one sintered body. When a transparent conductive film having a thickness of 55 to 0.9 is to be formed, the atomic ratio of indium In / (I
It is preferable that (n + Zn) is approximately 0.45 to 0.9.

【0041】同様に、方法IAによって透明導電膜を成
膜する場合、スパッタリングターゲット全体におけるハ
ロゲンの総量の原子比(全ハロゲン)/(In+Zn+
全第3金属元素)と成膜された透明導電膜におけるハロ
ゲンの総量の原子比(全ハロゲン)/(In+Zn+全
第3金属元素)との間には若干のずれが生じることがあ
る。したがって、スパッタリングターゲット全体におけ
るハロゲンの総量の原子比(全ハロゲン)/(In+Z
n+全第3金属元素)は、目的とする透明導電膜が得ら
れるよう適宜調整する。例えば、上記(1) 〜(3) ,(9)
〜(11)および(13)のスパッタリングターゲットのように
1枚の焼結体からなるスパッタリングターゲットを用い
た一元スパッタによってハロゲンの総量の原子比(全ハ
ロゲン)/(In+Zn+全第3金属元素)が0.3以
下である透明導電膜を成膜しようとする場合には、前記
のスパッタリングターゲットにおけるハロゲンの総量の
原子比(全ハロゲン)/(In+Zn+全第3金属元
素)を概ね0.35以下とすることが好ましい。
Similarly, when the transparent conductive film is formed by the method IA, the atomic ratio of the total amount of halogen in the entire sputtering target (total halogen) / (In + Zn +).
A slight deviation may occur between the atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of halogen in the formed transparent conductive film). Therefore, the atomic ratio of the total amount of halogen (total halogen) / (In + Z
(n + all third metal element) is appropriately adjusted so that the target transparent conductive film is obtained. For example, above (1) ~ (3), (9)
The atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of halogen is determined by one-way sputtering using a sputtering target composed of one sintered body like the sputtering targets of (11) and (13). When a transparent conductive film having a thickness of 0.3 or less is to be formed, the atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of halogen in the sputtering target is set to approximately 0.35 or less. Preferably.

【0042】インジウム(In)、亜鉛(Zn)、酸素
(O)および少なくとも1種のハロゲンの他に価数が正
3価以上である少なくとも1種の第3金属元素を構成元
素としている透明導電膜を方法IAによって成膜する場
合には、インジウム(In),亜鉛(Zn)および少な
くとも1種のハロゲンの他に所望の第3金属元素を含ん
でいるスパッタリングターゲットを用いる。
In addition to indium (In), zinc (Zn), oxygen (O), and at least one halogen, a transparent conductive material containing at least one third metal element having a positive trivalence or more as a constituent element. When the film is formed by the method IA, a sputtering target containing a desired third metal element in addition to indium (In), zinc (Zn) and at least one halogen is used.

【0043】ここで、方法IAでいう「第3金属元素を
含んでいるスパッタリングターゲット」とは、スパッタ
リングターゲットが1枚の板状物である場合には、当該
スパッタリングターゲットがその構成元素として第3金
属元素を少なくとも1種含んでいることを意味し、スパ
ッタリングターゲットが1枚のディスクと当該ディスク
上に配置されたタブレットおよび/または粉末からなっ
ている場合には、前記ディスク,タブレットおよび粉末
のうちの少なくとも1つがその構成元素として第3金属
元素を少なくとも1種含んでいることを意味する。ま
た、多元スパッタの場合には、全てのスパッタリングタ
ーゲットのうちの少なくとも1つが、前述した「第3金
属元素を含んでいるスパッタリングターゲット」である
ことを意味する。
The term "sputtering target containing a third metal element" used in the method IA means that when the sputtering target is a single plate-like object, the sputtering target is the third element as its constituent element. When the sputtering target is composed of one disk and a tablet and / or powder arranged on the disk, it means that it contains at least one metal element. Means that at least one of these contains at least one third metal element as its constituent element. Further, in the case of multi-source sputtering, it means that at least one of all sputtering targets is the above-mentioned “sputtering target containing the third metal element”.

【0044】第3金属元素の具体例としては、本発明の
透明導電膜についての説明の中で述べたように、スズ
(Sn),アルミニウム(Al),アンチモン(S
b),ガリウム(Ga),チタン(Ti),ケイ素(S
i),ジルコニウム(Zr),ゲルマニウム(Ge),
バナジウム(V),タングステン(W),ランタン(L
a),ルテニウム(Ru)が挙げられる。これらの第3
金属元素の中でも、前述のようにスズ(Sn)が特に好
ましいので、スパッタリングターゲットに含ませる第3
金属元素としてもスズ(Sn)が特に好ましい。。
Specific examples of the third metal element include tin (Sn), aluminum (Al), antimony (S) as described in the description of the transparent conductive film of the present invention.
b), gallium (Ga), titanium (Ti), silicon (S
i), zirconium (Zr), germanium (Ge),
Vanadium (V), tungsten (W), lanthanum (L
a) and ruthenium (Ru). These third
Among the metal elements, tin (Sn) is particularly preferable as described above, so that the third target included in the sputtering target is
Tin (Sn) is particularly preferable as the metal element. .

【0045】上記の第3金属元素は、単体,酸化物,ハ
ロゲン化物(フッ化物,塩化物,臭化物,沃化物等。以
下同じ。)等の状態で1枚のスパッタリングターゲット
中に含まれていてもよいし、他の物質に固溶した状態で
1枚のスパッタリングターゲット中に含まれていてもよ
い。スッパッタリングターゲットがディスクとこのディ
スクの上に配置されたタブレットおよび/または粉末と
からなる場合には、上記の第3金属元素の単体,酸化
物,ハロゲン化物等や、当該第3金属元素が固溶してい
る酸化インジウムまたはハロゲン化インジウム、当該第
3金属元素が固溶している酸化亜鉛またはハロゲン化亜
鉛、当該第3金属元素とインジウムおよび/または亜鉛
との合金等を前記のタブレットおよび/または粉末とし
て用いることができる。また、多元スパッタの場合に
は、全てのスパッタリングターゲットのうちの1つとし
て、上記の第3金属元素の単体,酸化物,ハロゲン化物
(フッ化物,塩化物,臭化物,沃化物等。以下同じ。)
等や、当該第3金属元素が固溶している酸化インジウム
またはハロゲン化インジウム、当該第3金属元素が固溶
している酸化亜鉛またはハロゲン化亜鉛、当該第3金属
元素とインジウムおよび/または亜鉛との合金等を用い
ることもできる。
The above-mentioned third metal element is contained in a single sputtering target in the state of simple substance, oxide, halide (fluoride, chloride, bromide, iodide, etc .; the same applies hereinafter). Alternatively, it may be contained in a single sputtering target in a solid solution with another substance. When the sputtering target is composed of a disk and tablets and / or powders placed on the disk, the above-mentioned third metal element simple substance, oxide, halide, etc., or the third metal element is used. Indium oxide or indium halide in solid solution, zinc oxide or zinc halide in solid solution with the third metal element, alloy of indium and / or zinc with the third metal element, etc. It can be used as a powder. Further, in the case of multi-source sputtering, as one of all sputtering targets, a simple substance of the above-mentioned third metal element, an oxide, a halide (fluoride, chloride, bromide, iodide, etc.) is applied. )
Etc., indium oxide or indium halide in which the third metal element forms a solid solution, zinc oxide or zinc halide in which the third metal element forms a solid solution, the third metal element and indium and / or zinc It is also possible to use an alloy or the like.

【0046】スパッタリングターゲット全体における第
3金属元素の総量の原子比(全第3金属元素)/(In
+Zn+全第3金属元素)は、目的とする透明導電膜が
得られるよう適宜調整する。透明導電膜における第3金
属元素の総量の原子比(全第3金属元素)/(In+Z
n+全第3金属元素)は、前述のように0.2以下であ
ることが好ましく、0.1以下であることがより好まし
い。
The atomic ratio of the total amount of the third metal element in the entire sputtering target (total third metal element) / (In
+ Zn + all third metal elements) are appropriately adjusted so that the target transparent conductive film is obtained. Atomic ratio of total amount of third metal element in transparent conductive film (total third metal element) / (In + Z
As described above, the n + total third metal element) is preferably 0.2 or less, and more preferably 0.1 or less.

【0047】方法IAにおいては、スパッタリングター
ゲットが酸素(O)を含んでいる場合には、アルゴンガ
ス等の不活性ガスからなる成膜ガスまたは不活性ガスと
酸素ガスとの混合ガスからなる成膜ガスを用いる。ま
た、スパッタリングターゲットが酸素(O)を含んでい
ない場合には、不活性ガスと酸素ガスとの混合ガスから
なる成膜ガスを用いる。酸素ガスを含んだ成膜ガスを使
用することの要否および酸素ガスを含んだ成膜ガスを使
用する場合の酸素ガスの使用量(導入量)は、スパッタ
リングターゲットの組成,目的とする透明導電膜の組
成,成膜条件等を勘案し、酸素(O)についての組成補
償が必要であるか否かに応じて適宜決定される。
In the method IA, when the sputtering target contains oxygen (O), a film forming gas containing an inert gas such as argon gas or a film containing a mixed gas of an inert gas and oxygen gas is formed. Use gas. Further, when the sputtering target does not contain oxygen (O), a film forming gas including a mixed gas of an inert gas and an oxygen gas is used. The necessity of using the film forming gas containing oxygen gas and the amount of oxygen gas used (introduced amount) when using the film forming gas containing oxygen gas are determined by the composition of the sputtering target and the target transparent conductivity. It is appropriately determined in consideration of the composition of the film, film forming conditions, and the like depending on whether or not composition compensation for oxygen (O) is necessary.

【0048】なお、方法IAでいう「酸素(O)を含ん
でいるスパッタリングターゲット」とは、スパッタリン
グターゲットが1枚の板状物である場合には、当該スパ
ッタリングターゲットがその構成元素として酸素(O)
を含んでいることを意味し、スパッタリングターゲット
が1枚のディスクと当該ディスク上に配置されたタブレ
ットおよび/または粉末からなる場合には、前記ディス
ク,タブレットおよび粉末のうちの少なくとも1つがそ
の構成元素として酸素(O)を含んでいることを意味す
る。また、多元スパッタの場合には、全てのスパッタリ
ングターゲットのうちの少なくとも1つが、前述した
「酸素(O)を含んでいるスパッタリングターゲット」
であることを意味する。方法IAにおける成膜条件の具
体例については、後述する。
The "sputtering target containing oxygen (O)" in the method IA means that when the sputtering target is a single plate-shaped object, the sputtering target is oxygen (O) as a constituent element. )
When the sputtering target is composed of one disk and a tablet and / or powder arranged on the disk, at least one of the disk, the tablet and the powder is a constituent element of the disk. Means that it contains oxygen (O). In the case of multi-source sputtering, at least one of all sputtering targets is the above-mentioned "sputtering target containing oxygen (O)".
Means that A specific example of film forming conditions in Method IA will be described later.

【0049】次に、方法IBについて説明する。方法I
Bは、前述したように、ハロゲンを含んでいないスパッ
タリングターゲットと少なくとも1種のハロゲンを含ん
でいる成膜ガスとを用いたスパッタリング法によって、
目的とする透明導電膜を成膜する方法である。このとき
使用するスパッタリングターゲットは、インジウムの原
子比In/(In+Zn)が所望値の非晶質酸化物から
なる透明導電膜を成膜することができるものであればよ
い。また、スパッタリングは二元以上の多元スパッタで
もよいが、成膜ガスについての組成の最適化が容易であ
る,均質かつ大面積の膜を得易い等の理由から、一元ス
パッタが好ましい。
Next, the method IB will be described. Method I
As described above, B is formed by a sputtering method using a halogen-free sputtering target and a film-forming gas containing at least one halogen.
This is a method of forming a target transparent conductive film. The sputtering target used at this time may be one that can form a transparent conductive film made of an amorphous oxide having an indium atomic ratio In / (In + Zn) of a desired value. Further, the sputtering may be multi-source sputtering of two or more elements, but single-source sputtering is preferable because the composition of the film-forming gas can be optimized easily and a uniform and large-area film can be easily obtained.

【0050】方法IBのうちで一元スパッタにより目的
とする透明導電膜を成膜する場合、スパッタリングター
ゲットとしては、例えば、インジウム金属,亜鉛金属,
インジウム−亜鉛合金,酸化インジウム,酸化亜鉛およ
びIn23(ZnO)m (m=2〜20)から選ばれた
単物質またはこれらの物質同士の混合物等からなり、イ
ンジウムおよび亜鉛を含んでいるものを用いることがで
きる。上記のスパッタリングターゲットの具体例として
は、特に限定されるものではないが、下記(30)〜(36)の
ものが挙げられる。
When the desired transparent conductive film is formed by mono-sputtering in the method IB, the sputtering target may be, for example, indium metal, zinc metal,
It is composed of a single substance selected from indium-zinc alloy, indium oxide, zinc oxide and In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20) or a mixture of these substances, and contains indium and zinc. Any thing can be used. Specific examples of the above sputtering target include, but are not limited to, the following (30) to (36).

【0051】(30)酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物
からなる焼結体ターゲット。 (31)In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の少なくとも1種からなる焼結体ター
ゲット。 (32)In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の少なくとも1種と酸化インジウムお
よび/または酸化亜鉛との混合物からなる焼結体ターゲ
ット。
(30) A sintered body target made of a mixture of indium oxide and zinc oxide. (31) A sintered body target comprising at least one hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20). (32) A sintered body target comprising a mixture of at least one hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20) and indium oxide and / or zinc oxide.

【0052】(33)酸化インジウムの焼結体からなるディ
スクの上に酸化亜鉛からなるタブレットおよび/または
酸化亜鉛粉末を必要量配置してなるターゲット。 (34)上記(30)〜(32)の焼結体からなるディスクの上に、
酸化インジウムからなるタブレット,酸化インジウム粉
末,酸化亜鉛からなるタブレットおよび酸化亜鉛粉末か
ら選ばれた少なくとも1種を必要量配置してなるターゲ
ット。 (35)インジウムと亜鉛との合金からなるターゲット。 (36)酸化亜鉛の焼結体からなるディスクの上に酸化イン
ジウムからなるタブレットおよび/または酸化インジウ
ム粉末を必要量配置してなるターゲット。
(33) A target in which a required amount of tablets made of zinc oxide and / or zinc oxide powder is placed on a disk made of a sintered body of indium oxide. (34) On the disk made of the sintered body of (30) to (32) above,
A target comprising at least one selected from a tablet made of indium oxide, an indium oxide powder, a tablet made of zinc oxide and a powder of zinc oxide. (35) A target made of an alloy of indium and zinc. (36) A target comprising a tablet made of indium oxide and / or an indium oxide powder arranged in a required amount on a disk made of a sintered body of zinc oxide.

【0053】方法IBにおいても、前述した方法IAに
よって透明導電膜を成膜する場合と同様に、スパッタリ
ングターゲット全体におけるインジウムの原子比In/
(In+Zn)と成膜された透明導電膜におけるインジ
ウムの原子比In/(In+Zn)との間には若干のず
れが生じることがある。したがって、スパッタリングタ
ーゲット全体におけるインジウムの原子比In/(In
+Zn)は、前述した方法IAにおけると同様に、目的
とする透明導電膜が得られるよう適宜調整する。例え
ば、上記(30)〜(32)のスパッタリングターゲットのよう
に1枚の焼結体からなるスパッタリングターゲットを用
いた一元スパッタによってインジウムの原子比In/
(In+Zn)が0.55〜0.9である透明導電膜を
成膜しようとする場合には、前記のスパッタリングター
ゲットにおけるインジウムの原子比In/(In+Z
n)を概ね0.45〜0.9とすることが好ましい。
Also in the method IB, as in the case of forming the transparent conductive film by the above-mentioned method IA, the atomic ratio In / In of the entire sputtering target In /
A slight deviation may occur between (In + Zn) and the atomic ratio In / (In + Zn) of indium in the formed transparent conductive film. Therefore, the atomic ratio of indium In / (In
+ Zn) is appropriately adjusted in the same manner as in the above-mentioned method IA so that a desired transparent conductive film can be obtained. For example, the atomic ratio In / In / is obtained by unitary sputtering using a sputtering target composed of one sintered body like the above-mentioned sputtering targets (30) to (32).
When a transparent conductive film having (In + Zn) of 0.55 to 0.9 is to be formed, the atomic ratio of indium in the sputtering target is In / (In + Z).
It is preferable that n) is approximately 0.45 to 0.9.

【0054】また、インジウム(In)、亜鉛(Z
n)、酸素(O)および少なくとも1種のハロゲンの他
に価数が正3価以上である少なくとも1種の第3金属元
素を構成元素としている透明導電膜を方法IBによって
成膜する場合には、インジウム(In)および亜鉛(Z
n)の他に所望の第3金属元素を含んでいるスパッタリ
ングターゲットを用いる。ここで、方法IBでいう「第
3金属元素を含んでいるスパッタリングターゲット」と
は、当該スパッタリングターゲットがハロゲンを含んで
いない点を除いて、前述した方法IAにおける「第3金
属元素を含んでいるスパッタリングターゲット」と同じ
である。スパッタリングターゲット全体における第3金
属元素の総量の原子比(全第3金属元素)/(In+Z
n+全第3金属元素)は、前述した方法IAにおけると
同様に、目的とする透明導電膜が得られるよう適宜調整
する。
Further, indium (In), zinc (Z
n), oxygen (O), and at least one kind of halogen, a transparent conductive film having at least one kind of third metal element having a positive trivalence or more as a constituent element is formed by the method IB. Is indium (In) and zinc (Z
In addition to n), a sputtering target containing a desired third metal element is used. Here, the “sputtering target containing the third metal element” in the method IB is the “containing the third metal element” in the above-mentioned method IA, except that the sputtering target does not contain halogen. It is the same as the "sputtering target". Atomic ratio of total amount of third metal element in total sputtering target (total third metal element) / (In + Z
(n + all third metal element) is appropriately adjusted in the same manner as in the above-mentioned method IA so as to obtain a target transparent conductive film.

【0055】方法IBにおいては、スパッタリングター
ゲットが酸素(O)を含んでいるものである場合には、
アルゴンガス等の不活性ガスの他にハロゲン源となるガ
ス(以下、ハロゲン源となるガスを単に「ハロゲン源」
という。)を併用した成膜ガス、または不活性ガスと酸
素ガスとの混合ガスの他にハロゲン源を併用した成膜ガ
スを用いる。また、スパッタリングターゲットが酸素
(O)を含んでいないものである場合には、不活性ガス
と酸素ガスとの混合ガスの他にハロゲン源を併用した成
膜ガスを用いる。
In Method IB, when the sputtering target contains oxygen (O),
In addition to an inert gas such as argon gas, a gas that becomes a halogen source (hereinafter, a gas that becomes a halogen source is simply referred to as a “halogen source”).
That. ) Is used together, or a mixed gas of an inert gas and an oxygen gas is used together with a halogen source. When the sputtering target does not contain oxygen (O), a film forming gas using a halogen source together with a mixed gas of an inert gas and an oxygen gas is used.

【0056】上記のハロゲン源の具体例としては、特に
限定されるものではないが、ハロゲンガス(F2 ,Cl
2 ,Br2 ,I2 等)、ハロゲン化水素(HF,HC
l,HBr,HI等)、ハロゲン化炭素(CF4 ,CC
4 等)、ハロゲン化窒素(NF3 ,NCl3 等)、ハ
ロゲン化ケイ素(SiF4 ,SiCl4 等)等が挙げら
れる。成膜ガスに含まれているハロゲンは1種のみであ
ってもよいし、2種以上であってもよいので、使用する
ハロゲン源もまた、1種のみであってもよいし、2種以
上であってもよい。
Specific examples of the halogen source are not particularly limited, but halogen gas (F 2 , Cl
2 , Br 2 , I 2, etc.), hydrogen halides (HF, HC
1, HBr, HI, etc., halogenated carbon (CF 4 , CC)
l 4 etc.), nitrogen halides (NF 3 , NCl 3 etc.), silicon halides (SiF 4 , SiCl 4 etc.) and the like. Since the halogen contained in the film forming gas may be only one kind or two or more kinds, the halogen source used may be only one kind or two or more kinds. May be

【0057】透明導電膜の構成元素とするハロゲンとし
ては、本発明の透明導電膜についての説明の中で述べた
ようにフッ素が特に好ましいので、ハロゲン源として
は、フッ素ガス(F2 )またはフッ化水素(HF),フ
ッ化炭素(CF4 ),フッ化窒素(NF3 ),フッ化ケ
イ素(SiF4 )等のフッ化物を用いることが好まし
い。
As the halogen which is a constituent element of the transparent conductive film, fluorine is particularly preferable as described in the description of the transparent conductive film of the present invention. Therefore, the halogen source is fluorine gas (F 2 ) or fluorine. It is preferable to use fluorides such as hydrogen fluoride (HF), carbon fluoride (CF 4 ), nitrogen fluoride (NF 3 ), and silicon fluoride (SiF 4 ).

【0058】ハロゲン源の使用量(導入量)は、個々の
スパッタリング装置の特性、成膜条件、スパッタリング
ターゲット全体の組成、使用するハロゲン源の種類、目
的とする透明導電膜におけるハロゲンの総量の原子比
(全ハロゲン)/(In+Zn+全第3金属元素)等に
応じて適宜調整する。この調整は、使用するハロゲン源
に含まれている全ての種類のハロゲンの体積をハロゲン
分子に換算して求め(以下、この体積を「ハロゲン分子
換算の体積」という。)、成膜ガスの体積に占める前記
ハロゲン分子換算の体積の比(ハロゲン分子換算の体
積)/(成膜ガスの体積)を適宜選択することにより行
うことができる。なお、透明導電膜におけるハロゲンの
総量の原子比(全ハロゲン)/(In+Zn+全第3金
属元素)は、前述のように0.3以下であることが好ま
しく、0.2以下であることがより好ましい。
The amount of halogen source used (introduced amount) is the characteristics of each sputtering apparatus, the film forming conditions, the composition of the entire sputtering target, the type of halogen source used, and the total number of halogen atoms in the target transparent conductive film. It is appropriately adjusted according to the ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) and the like. This adjustment is obtained by converting the volumes of all types of halogens contained in the halogen source used into halogen molecules (hereinafter, this volume is referred to as “halogen molecule equivalent volume”), and the volume of the film forming gas It can be carried out by appropriately selecting the ratio of the volume equivalent to the halogen molecule (the volume equivalent to the halogen molecule) / (volume of the film forming gas). The atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of halogen in the transparent conductive film is preferably 0.3 or less, and more preferably 0.2 or less as described above. preferable.

【0059】なお、方法IBにおいても、前述した方法
IAにおけると同様に、酸素ガスを含んだ成膜ガスを使
用することの要否および酸素ガスを含んだ成膜ガスを使
用する場合の酸素ガスの使用量(導入量)は、スパッタ
リングターゲットの組成,目的とする透明導電膜の組
成,成膜条件等を勘案し、酸素(O)についての組成補
償が必要であるか否かに応じて適宜決定される。方法I
Bにおける成膜条件の具体例については、後述する。
Also in the method IB, as in the case of the above-mentioned method IA, the necessity of using the film-forming gas containing oxygen gas and the oxygen gas when the film-forming gas containing oxygen gas is used. The amount used (introduced amount) is appropriately determined in consideration of the composition of the sputtering target, the composition of the target transparent conductive film, the film forming conditions, etc., depending on whether or not composition compensation for oxygen (O) is necessary. It is determined. Method I
Specific examples of the film forming conditions in B will be described later.

【0060】次に、本発明の方法ICについて説明す
る。方法ICは、前述したように、少なくとも1種のハ
ロゲンを含んでいるスパッタリングターゲットと少なく
とも1種のハロゲンを含んでいる成膜ガスとを用いたス
パッタリング法によって、目的とする透明導電膜を成膜
する方法である。
Next, the method IC of the present invention will be described. As described above, the method IC is a sputtering method using a sputtering target containing at least one kind of halogen and a film forming gas containing at least one kind of halogen to form a target transparent conductive film. Is the way to do it.

【0061】方法ICで用いるスパッタリングターゲッ
トにおけるハロゲンの総量の原子比(全ハロゲン)/
(In+Zn+全第3金属元素)は、成膜ガスにハロゲ
ンが含まれていることから、方法IAにおける値より低
くてもよい。同様に、方法ICで用いる成膜ガスにおけ
るハロゲン源の使用量(導入量)は、スパッタリングタ
ーゲットにハロゲンが含まれていることから、方法IB
における値より低くてもよい。これらの点を除けば、方
法ICで用いるスパッタリングターゲットは方法IAで
用いるスパッタリングターゲットに準じることができ、
方法ICで用いる成膜ガスは方法IBで用いる成膜ガス
に準じることができるので、ここではその説明を省略す
る。方法ICにおける成膜条件の具体例については、後
述する。
Atomic ratio of total halogen in sputtering target used in method IC (total halogen) /
Since (In + Zn + all third metal elements) contains halogen in the film forming gas, it may be lower than the value in Method IA. Similarly, the amount of halogen source used (introduced amount) in the film-forming gas used in Method IC is equal to that of Method IB because the sputtering target contains halogen.
May be lower than the value at. Except for these points, the sputtering target used in Method IC can be similar to the sputtering target used in Method IA,
Since the film-forming gas used in the method IC can be similar to the film-forming gas used in the method IB, the description thereof will be omitted here. Specific examples of film forming conditions in the method IC will be described later.

【0062】上述した方法IA,方法IBおよび方法I
Cのいずれの方法によって透明導電膜を成膜する場合で
も、スパッタリングターゲットの純度は98%以上であ
ることが好ましい。98%未満では、不純物の存在によ
り、得られる膜の耐湿熱性が低下したり、導電性が低下
したり、光透過性が低下したりすることがある。より好
ましい純度は99%以上であり、更に好ましい純度は9
9.9%以上である。また、焼結体ターゲットを用いる
場合、当該焼結体ターゲットの相対密度は60%以上と
することが好ましい。相対密度が60%未満では、成膜
速度の低下や膜質の低下をまねき易い。より好ましい相
対密度は85%以上であり、更に好ましくは90%以上
である。
Method IA, Method IB and Method I described above
Regardless of which method C is used to form the transparent conductive film, the purity of the sputtering target is preferably 98% or more. If it is less than 98%, the moisture and heat resistance of the obtained film may decrease, the conductivity may decrease, or the light transmittance may decrease due to the presence of impurities. A more preferred purity is 99% or more, and an even more preferred purity is 9%.
9.9% or more. When using a sintered compact target, the relative density of the sintered compact target is preferably 60% or more. When the relative density is less than 60%, the film formation rate and the film quality are likely to decrease. A more preferable relative density is 85% or more, and further preferably 90% or more.

【0063】方法IA,方法IBおよび方法ICのいず
れの方法においても、真空度,印加電力,基板温度等の
成膜条件は、スパッタリングの方法や用いる装置の特性
等に応じて種々変わってくるため一概に規定することは
困難であるが、例えばDCマグネトロンスパッタリング
法による場合には、以下のように設定することができ
る。
In any of the method IA, the method IB and the method IC, the film forming conditions such as the degree of vacuum, the applied power and the substrate temperature are variously changed depending on the sputtering method and the characteristics of the apparatus used. Although it is difficult to unconditionally specify, for example, in the case of the DC magnetron sputtering method, it can be set as follows.

【0064】(i) 真空度,印加電力 スパッタリング時の真空度は1×10-2〜5×100
a、より好ましくは5×10-2〜5×100 Pa、さら
に好ましくは1×10-1〜1×100 Paとする。ま
た、単位ターゲット面積当たりの印加電力は、0.1〜
5W/cm2 が好ましい。スパッタリング時の真空度が
1×10-2Paより低圧であっても、また5×100
aより高圧であっても、プラズマの安定性が悪くなる。
また、スパッタリングターゲットへの印加電力が0.1
W/cm2 未満では成膜速度が低下し、5W/cm2
り大きいとスパッタリングターゲットのダメージが大き
くなり、スパッタリングターゲットが破損するおそれが
ある。
(I) Degree of vacuum and applied power: Degree of vacuum during sputtering is 1 × 10 -2 to 5 × 10 0 P
a, more preferably 5 × 10 −2 to 5 × 10 0 Pa, and further preferably 1 × 10 −1 to 1 × 10 0 Pa. The applied power per unit target area is 0.1 to
5 W / cm 2 is preferred. Even if the degree of vacuum during sputtering is lower than 1 × 10 -2 Pa, 5 × 10 0 P
Even if the pressure is higher than a, the stability of plasma deteriorates.
In addition, the applied power to the sputtering target is 0.1
If it is less than W / cm 2 , the film formation rate is low, and if it is more than 5 W / cm 2 , the sputtering target is greatly damaged and the sputtering target may be damaged.

【0065】(ii)基板温度 特に限定されるものではなく、一般的な基板温度、すな
わち−50℃〜基板の耐熱温度の間ならよいが、基板と
して透明樹脂基板、特に透明樹脂フィルムを使用する場
合には、成膜後の透明樹脂フィルムに反りが生じるのを
抑制するうえから、−50〜50℃とすることが好まし
い。
(Ii) Substrate Temperature The substrate temperature is not particularly limited and may be a general substrate temperature, that is, -50 ° C. to the heat resistant temperature of the substrate, but a transparent resin substrate, particularly a transparent resin film is used as the substrate. In this case, the temperature is preferably −50 to 50 ° C. in order to prevent the transparent resin film after film formation from being warped.

【0066】上述のようにして方法IA,方法IBまた
は方法ICによって透明導電膜が成膜される基板は、ガ
ラス基板,セラミックス基板,金属基板,熱可塑性樹脂
基板,熱硬化性樹脂基板,アモルファス基板,カラーフ
ィルタ,薄膜太陽電池等、目的とする透明導電膜の用途
に応じて適宜選択される。上記の透明導電膜を透明電極
として用いて軽量の液晶表示パネルを得ようとする場
合、上記の基板としては、ポリカーボネート樹脂,ポリ
アリレート樹脂,ポリエステル樹脂,ポリエーテルスル
ホン系樹脂,アモルファスポリオレフィン樹脂,ポリス
チレン樹脂,アクリル樹脂等の透明樹脂からなるフィル
ムまたはシートを用いることが好ましく、中でも、透明
性,熱的安定性の点から、ポリカーボネート樹脂または
ポリアリレート樹脂からなるものを用いることが好まし
い。
The substrate on which the transparent conductive film is formed by the method IA, the method IB or the method IC as described above is a glass substrate, a ceramic substrate, a metal substrate, a thermoplastic resin substrate, a thermosetting resin substrate, an amorphous substrate. , A color filter, a thin-film solar cell, etc., depending on the intended use of the transparent conductive film. When a lightweight liquid crystal display panel is to be obtained by using the transparent conductive film as a transparent electrode, the substrate may be a polycarbonate resin, a polyarylate resin, a polyester resin, a polyether sulfone resin, an amorphous polyolefin resin, or polystyrene. It is preferable to use a film or sheet made of a transparent resin such as a resin or an acrylic resin, and among them, it is preferable to use a film made of a polycarbonate resin or a polyarylate resin from the viewpoint of transparency and thermal stability.

【0067】なお、透明樹脂基板上に上記の透明導電膜
を成膜する場合には、当該透明樹脂基板において透明導
電膜が設けられる側の表面に架橋性樹脂層を予め設けて
もよい。この架橋性樹脂層は、透明樹脂基板と透明導電
膜との密着性を向上させるうえで有用である。架橋性樹
脂層としては、エポキシ樹脂,フェノキシエーテル樹
脂,アクリル樹脂等からなるものが好ましい。当該架橋
性樹脂層は、所定の材料をスピンコート法,ディップコ
ート法等によって塗布した後にUV硬化法や熱硬化法に
より架橋させる等の常法により形成することができる。
また、透明樹脂基板と架橋性樹脂層との間には、接着層
やガスバリヤー層を介在させてもよい。接着層の材質と
しては、エポキシ系,アクリルウレタン系,フェノキシ
エーテル系の接着剤等が挙げられる。ガスバリヤー層
は、上記の透明導電膜を最終的に例えば液晶表示パネル
の透明電極として利用したときに、液晶への水蒸気や酸
素等の拡散を防止するうえで有用である。ガスバリヤー
層の材質としては、エチレン−ビニルアルコール共重合
体,ポリビニルアルコール,ポリアクリロニトリル,ポ
リ塩化ビニリデン,ポリフッ化ビニリデン等の有機高分
子や、Al23 ,SiOx(0<x≦2),ZnO,T
iO2 ,AlN,Si34 ,TiN,SiC,BaC
等のセラミックスが挙げられる。接着層やガスバリヤー
層は、スピンコート法,ディップコート法,RFスパッ
タリング法等の方法により形成することができる。
When the transparent conductive film is formed on the transparent resin substrate, a crosslinkable resin layer may be previously provided on the surface of the transparent resin substrate on the side where the transparent conductive film is provided. This crosslinkable resin layer is useful for improving the adhesion between the transparent resin substrate and the transparent conductive film. The crosslinkable resin layer is preferably made of epoxy resin, phenoxy ether resin, acrylic resin, or the like. The crosslinkable resin layer can be formed by a conventional method such as applying a predetermined material by a spin coating method, a dip coating method or the like, and then crosslinking it by a UV curing method or a heat curing method.
Further, an adhesive layer or a gas barrier layer may be interposed between the transparent resin substrate and the crosslinkable resin layer. Examples of the material of the adhesive layer include epoxy-based, acrylic urethane-based, and phenoxyether-based adhesives. The gas barrier layer is useful for preventing diffusion of water vapor, oxygen and the like into the liquid crystal when the transparent conductive film is finally used as a transparent electrode of a liquid crystal display panel, for example. Examples of the material for the gas barrier layer include organic polymers such as ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyvinylidene chloride, and polyvinylidene fluoride, and Al 2 O 3 and SiO x (0 <x ≦ 2). , ZnO, T
iO 2 , AlN, Si 3 N 4 , TiN, SiC, BaC
And other ceramics. The adhesive layer and the gas barrier layer can be formed by methods such as spin coating, dip coating, and RF sputtering.

【0068】以上説明した本発明の方法I(方法IA,
方法IBおよび方法IC)によれば、前述した特性、す
なわち、基板温度を例えば室温として成膜した場合で
も、膜厚が150nmのときの比抵抗が概ね3×10-4
Ω・cm以下という高い導電性を示し、かつ、波長55
0nmの光に対して150nm厚で95%前後乃至はそ
れ以上という高い光透過性を示す本発明の透明導電膜を
得ることができる。
The method I of the present invention described above (method IA,
According to the method IB and the method IC), the above-mentioned characteristics, that is, even when the film is formed at a substrate temperature of, for example, room temperature, the specific resistance at a film thickness of 150 nm is about 3 × 10 −4.
High conductivity of Ω · cm or less and a wavelength of 55
It is possible to obtain the transparent conductive film of the present invention having a high light transmittance of about 95% or more for a thickness of 150 nm with respect to 0 nm light.

【0069】次に、本発明の方法IIについて説明する。
方法IIは、前述したように、少なくとも1種のハロゲン
を含んでいる蒸着材料(蒸着しようとする材料を意味す
る。以下同じ。)または少なくとも1種のハロゲンを含
んでいる成膜ガス(方法IIにおいては、イオンプレーテ
ィング時の雰囲気を形成するために装置内に導入される
ガスをいう。以下同じ。)を用いたイオンプレーティン
グ法によって、インジウム(In),亜鉛(Zn),酸
素(O)および少なくとも1種のハロゲンを必須構成元
素とする非晶質酸化物からなる透明導電膜を成膜するも
のである。
Next, the method II of the present invention will be described.
Method II is, as described above, a vapor deposition material containing at least one kind of halogen (meaning a material to be vapor deposited; hereinafter the same) or a film forming gas containing at least one kind of halogen (Method II. Is a gas that is introduced into the apparatus to form an atmosphere during ion plating. The same applies to the following.) Indium (In), zinc (Zn), oxygen (O) ) And at least one kind of halogen as an essential constituent element, a transparent conductive film made of an amorphous oxide is formed.

【0070】少なくとも1種のハロゲンを含んでいる蒸
着材料とハロゲンを含んでいない成膜ガスとを用いて目
的とする透明導電膜を成膜する方法を以下「方法IIA」
といい、ハロゲンを含んでいない蒸着材料と少なくとも
1種のハロゲンを含んでいる成膜ガスとを用いて目的と
する透明導電膜を成膜する方法を以下「方法IIB」とい
い、少なくとも1種のハロゲンを含んでいる蒸着材料と
少なくとも1種のハロゲンを含んでいる成膜ガスとを用
いて目的とする透明導電膜を成膜する方法を以下「方法
IIC」といって、これらの方法毎に詳述する。
A method of forming a target transparent conductive film using a vapor deposition material containing at least one kind of halogen and a film forming gas containing no halogen is referred to as "Method IIA".
That is, a method for forming a target transparent conductive film using a vapor deposition material containing no halogen and a film forming gas containing at least one kind of halogen is referred to as "method IIB", and at least one kind The method for forming a target transparent conductive film by using the halogen-containing vapor deposition material and the film-forming gas containing at least one kind of halogen is described below as “method”.
IIC ”will be described in detail for each of these methods.

【0071】まず方法IIAについて説明すると、この方
法IIAでは、上述したように、少なくとも1種のハロゲ
ンを含んでいる蒸着材料とハロゲンを含んでいない成膜
ガスとを用いる。前記の蒸着材料は、インジウムの原子
比In/(In+Zn)およびハロゲンの総量の原子比
(全ハロゲン)/(In+Zn+全第3金属元素)がそ
れぞれ所望値の非晶質酸化物からなる透明導電膜を成膜
することができるものであればよい。また、イオンプレ
ーティングは、蒸発源を1つのみ使用するもの(以下
「一元のイオンプレーティング」という。)であっても
よいし、蒸発源を2つ以上使用するもの(以下「多元の
イオンプレーティング」という。)であってもよい。多
元のイオンプレーティングの場合には、全ての蒸着材料
のうちの少なくとも1つが、少なくとも1種のハロゲン
を含んでいればよい。
First, the method IIA will be described. In the method IIA, as described above, the vapor deposition material containing at least one kind of halogen and the film forming gas containing no halogen are used. The vapor deposition material is a transparent conductive film made of an amorphous oxide having an indium atomic ratio In / (In + Zn) and a total halogen atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of desired values. What is necessary is just to be able to form a film. Further, the ion plating may be one that uses only one evaporation source (hereinafter referred to as "one-dimensional ion plating"), or one that uses two or more evaporation sources (hereinafter referred to as "multi-source ion"). “Plating”). In the case of multi-source ion plating, it is sufficient that at least one of all vapor deposition materials contains at least one halogen.

【0072】なお、ハロゲンの総量の原子比を表す上記
の式中の「第3金属元素」は後述するように任意成分で
あり、当該第3金属元素を含有していない場合には、上
記の式における「全第3金属元素」の値を0としてハロ
ゲンの総量の原子比を計算する。
The "third metal element" in the above formula, which represents the atomic ratio of the total amount of halogen, is an optional component as will be described later, and when the third metal element is not contained, the above The atomic ratio of the total amount of halogen is calculated by setting the value of "total third metal element" in the formula to 0.

【0073】方法IIAのうちで一元のイオンプレーティ
ングによって目的とする透明導電膜を成膜する場合、蒸
着材料としては焼結体,顆粒,加圧成形物等を用いるこ
とができる。当該蒸着材料としては、例えば、インジウ
ム金属,亜鉛金属,インジウム−亜鉛合金,酸化インジ
ウム,酸化亜鉛,ハロゲン化インジウム,ハロゲン化亜
鉛,In23(ZnO)m (m=2〜20),ハロゲン
が固溶した酸化インジウム,ハロゲンが固溶した酸化亜
鉛およびハロゲンが固溶したIn23(ZnO)m (m
=2〜20)から選ばれた単物質またはこれらの物質同
士の混合物等からなり、インジウム、亜鉛およびハロゲ
ンを含んでいるものを用いることができる。上記の蒸着
材料の具体例としては、特に限定されるものではない
が、下記(40)〜(45)のものが挙げられる。
In the method IIA, when the desired transparent conductive film is formed by unitary ion plating, a sintered body, granules, a pressure molded product or the like can be used as the vapor deposition material. Examples of the vapor deposition material include indium metal, zinc metal, indium-zinc alloy, indium oxide, zinc oxide, indium halide, zinc halide, In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20), halogen. Oxide in which is dissolved, zinc oxide in which halogen is dissolved, and In 2 O 3 (ZnO) m (m
= 2 to 20), a single substance selected from the above, a mixture of these substances, or the like, and a substance containing indium, zinc, and halogen can be used. Specific examples of the above vapor deposition material include, but are not limited to, the following (40) to (45).

【0074】(40)酸化インジウムおよび/またはハロゲ
ン化インジウムと、酸化亜鉛および/またはハロゲン化
亜鉛との混合物からなり、ハロゲン化インジウムおよび
ハロゲン化亜鉛のうちの少なくとも一方を含有している
もの。 (41)酸化インジウムおよび/またはハロゲンが固溶した
酸化インジウムと、酸化亜鉛および/またはハロゲンが
固溶した酸化亜鉛との混合物からなり、ハロゲンが固溶
した酸化インジウムおよびハロゲンが固溶した酸化亜鉛
のうちの少なくとも一方を含有しているもの。 (42)In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の少なくとも1種とハロゲン化インジ
ウムおよび/またはハロゲンが固溶した酸化インジウム
との混合物からなるもの。
(40) A mixture of indium oxide and / or indium halide and zinc oxide and / or zinc halide, containing at least one of indium halide and zinc halide. (41) A mixture of indium oxide in which indium oxide and / or halogen forms a solid solution and zinc oxide in which zinc oxide and / or halogen forms a solid solution, and indium oxide in which a halogen forms a solid solution and zinc oxide in which a halogen forms a solid solution Containing at least one of the above. (42) A mixture of at least one hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20) and indium halide and / or indium oxide in which halogen is solid-dissolved. .

【0075】(43)In23(ZnO)m (m=2〜2
0)で表される六方晶層状化合物の少なくとも1種にハ
ロゲンが固溶したもの。 (44)In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の少なくとも1種と酸化インジウムお
よび/または酸化亜鉛との混合物で、この混合物に含ま
れている各物質のうちの少なくとも1つにハロゲンが固
溶しているもの。 (45)In23(ZnO)m (m=2〜20)と、酸化イ
ンジウム,ハロゲン化インジウムおよびハロゲンが固溶
した酸化インジウムから選ばれた少なくとも1種と、酸
化亜鉛,ハロゲン化亜鉛およびハロゲンが固溶した酸化
亜鉛から選ばれた少なくとも1種との混相物からなり、
ハロゲン化インジウム,ハロゲンが固溶した酸化インジ
ウム,ハロゲン化亜鉛およびハロゲンが固溶した酸化亜
鉛のうちの少なくとも1種を含有しているもの。
(43) In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 2)
A solid solution of halogen in at least one kind of the hexagonal layered compound represented by 0). (44) A mixture of at least one hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20) and indium oxide and / or zinc oxide, which is included in this mixture. A solid solution of halogen in at least one of the substances. (45) In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20), at least one selected from indium oxide, indium halide, and indium oxide in which halogen is solid-dissolved, zinc oxide, zinc halide, and Consisting of a mixed phase with at least one selected from zinc oxide in which halogen is dissolved,
A material containing at least one of indium halide, indium oxide having a solid solution of halogen, zinc halide, and zinc oxide having a solid solution of halogen.

【0076】また、方法IIAのうちで多元のイオンプレ
ーティングによって目的とする透明導電膜を成膜する場
合にも、各蒸着材料としては焼結体,顆粒,加圧成形物
等を用いることができる。この場合、例えば、インジウ
ム金属,亜鉛金属,インジウム−亜鉛合金,酸化インジ
ウム,酸化亜鉛,ハロゲン化インジウム,ハロゲン化亜
鉛,In23(ZnO)m (m=2〜20),ハロゲン
が固溶した酸化インジウム,ハロゲンが固溶した酸化亜
鉛およびハロゲンが固溶したIn23(ZnO)m (m
=2〜20)から選ばれた単物質またはこれらの物質同
士の混合物等からなるものを1つの蒸着材料として、計
2つ以上の蒸着材料を用いることができる。このとき、
全ての蒸着材料のうちの少なくとも1としてインジウム
および/または亜鉛ならびにハロゲンを含んでいるもの
を用い、蒸着材料全体をみたときにインジウム、亜鉛お
よびハロゲンを含んでいるものを用いる。上記の蒸着材
料の具体例としては、特に限定されるものではないが、
下記(50)〜(53)のものが挙げられる。
Also, in the method IIA, when the target transparent conductive film is formed by multi-dimensional ion plating, it is preferable to use sintered bodies, granules, pressure molded products, etc. as the vapor deposition materials. it can. In this case, for example, indium metal, zinc metal, indium-zinc alloy, indium oxide, zinc oxide, indium halide, zinc halide, In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20), and halogen are solid solutions. Indium oxide, zinc oxide with a solid solution of halogen, and In 2 O 3 (ZnO) m (m
= 2 to 20), a single substance selected from the group consisting of a single substance or a mixture of these substances can be used as one vapor deposition material, and a total of two or more vapor deposition materials can be used. At this time,
A material containing indium and / or zinc and a halogen is used as at least one of all vapor deposition materials, and a material containing indium, zinc and halogen is used when the entire vapor deposition material is viewed. Specific examples of the above vapor deposition material are not particularly limited,
The following (50) to (53) are mentioned.

【0077】(50)酸化インジウムからなる蒸着材料とハ
ロゲン化亜鉛からなる蒸着材料。 (51)酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物からなる蒸着
材料と、ハロゲン化インジウムおよび/またはハロゲン
化亜鉛からなる蒸着材料。 (52)In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の1種以上からなる蒸着材料と、ハロ
ゲン化インジウムおよび/またはハロゲン化亜鉛からな
る蒸着材料。 (53)In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の1種以上と酸化インジウムおよび/
または酸化亜鉛との混合物からなる蒸着材料と、ハロゲ
ン化インジウムおよび/またはハロゲン化亜鉛からなる
蒸着材料。
(50) A vapor deposition material made of indium oxide and a vapor deposition material made of zinc halide. (51) A vapor deposition material composed of a mixture of indium oxide and zinc oxide, and a vapor deposition material composed of indium halide and / or zinc halide. (52) A vapor deposition material composed of one or more hexagonal layered compounds represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20) and a vapor deposition material composed of indium halide and / or zinc halide. (53) In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20) and at least one hexagonal layered compound and indium oxide and /
Alternatively, a vapor deposition material including a mixture with zinc oxide and an vapor deposition material including indium halide and / or zinc halide.

【0078】蒸着材料に含ませるハロゲンの具体例とし
てはフッ素(F),塩素(Cl),臭素(Br),沃素
(I)が挙げられる。一元のイオンプレーティングおよ
び多元のイオンプレーティングのいずれにおいても、蒸
着材料に含まれているハロゲンは1種のみであってもよ
いし、2種以上であってもよい。本発明の透明導電膜に
ついての説明の中で述べたように、透明導電膜の構成元
素とするハロゲンとしてはフッ素が特に好ましいので、
蒸着材料に含ませるハロゲンとしてもフッ素が特に好ま
しい。
Specific examples of the halogen contained in the vapor deposition material include fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) and iodine (I). In both the single-source ion plating and the multi-source ion plating, the halogen contained in the vapor deposition material may be only one type, or may be two or more types. As described in the description of the transparent conductive film of the present invention, since fluorine is particularly preferable as the halogen which is a constituent element of the transparent conductive film,
Fluorine is particularly preferable as the halogen contained in the vapor deposition material.

【0079】方法IIAによって透明導電膜を成膜する場
合、蒸着材料全体におけるインジウムの原子比In/
(In+Zn)と成膜された透明導電膜におけるインジ
ウムの原子比In/(In+Zn)との間には若干のず
れが生じることがある。したがって、蒸着材料全体にお
けるインジウムの原子比In/(In+Zn)は、目的
とする透明導電膜が得られるよう適宜調整する。例え
ば、本発明の透明導電膜についての説明の中で述べたよ
うに透明導電膜におけるインジウムの原子比In/(I
n+Zn)は0.55〜0.9であることが好ましいわ
けであるが、方法IIAによってインジウムの原子比In
/(In+Zn)が0.55〜0.9である透明導電膜
を成膜しようとする場合には、蒸着材料全体におけるイ
ンジウムの原子比In/(In+Zn)を概ね0.45
〜0.9とすることが好ましい。
When the transparent conductive film is formed by the method IIA, the atomic ratio of indium in the entire evaporation material In /
A slight deviation may occur between (In + Zn) and the atomic ratio In / (In + Zn) of indium in the formed transparent conductive film. Therefore, the atomic ratio In / (In + Zn) of indium in the entire vapor deposition material is appropriately adjusted so that a target transparent conductive film can be obtained. For example, as described in the description of the transparent conductive film of the present invention, the atomic ratio of indium In / (I
It is preferable that (n + Zn) is 0.55 to 0.9.
When a transparent conductive film having a ratio of / (In + Zn) of 0.55 to 0.9 is to be formed, the atomic ratio In / (In + Zn) of indium in the entire vapor deposition material is approximately 0.45.
It is preferable to set to 0.9.

【0080】同様に、方法IIAによって透明導電膜を成
膜する場合、蒸着材料全体におけるハロゲンの総量の原
子比(全ハロゲン)/(In+Zn+全第3金属元素)
と成膜された透明導電膜におけるハロゲンの総量の原子
比(全ハロゲン)/(In+Zn+全第3金属元素)と
の間には若干のずれが生じることがある。したがって、
蒸着材料全体におけるハロゲンの総量の原子比(全ハロ
ゲン)/(In+Zn+全第3金属元素)は、目的とす
る透明導電膜が得られるよう適宜調整する。方法IIAに
よってハロゲンの総量の原子比(全ハロゲン)/(In
+Zn+全第3金属元素)が0.3以下である透明導電
膜を成膜しようとする場合の蒸着材料としては、当該蒸
着材料全体におけるハロゲンの総量の原子比(全ハロゲ
ン)/(In+Zn+全第3金属元素)が概ね0.35
以下であるものを用いることが好ましい。
Similarly, when the transparent conductive film is formed by the method IIA, the atomic ratio of the total amount of halogen in the entire vapor deposition material (total halogen) / (In + Zn + total third metal element)
There may be a slight deviation between the atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of halogen in the formed transparent conductive film. Therefore,
The atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of halogen in the entire vapor deposition material is appropriately adjusted so that a target transparent conductive film can be obtained. Atomic ratio of total halogen (total halogen) / (In
+ Zn + total third metal element) is 0.3 or less, the vapor deposition material is a vapor deposition material. 3 metal elements) is approximately 0.35
It is preferable to use the following.

【0081】インジウム(In)、亜鉛(Zn)、酸素
(O)および少なくとも1種のハロゲンの他に価数が正
3価以上である少なくとも1種の第3金属元素を構成元
素としている透明導電膜を方法IIAによって成膜する場
合には、インジウム(In),亜鉛(Zn)および少な
くとも1種のハロゲンの他に所望の第3金属元素を含ん
でいる蒸着材料を用いる。
In addition to indium (In), zinc (Zn), oxygen (O), and at least one halogen, a transparent conductive material containing at least one third metal element having a positive trivalence or more as a constituent element. When the film is formed by Method IIA, an evaporation material containing a desired third metal element in addition to indium (In), zinc (Zn) and at least one halogen is used.

【0082】ここで、方法IIAでいう「第3金属元素を
含んでいる蒸着材料」とは、一元のイオンプレーティン
グの場合には、蒸着材料が少なくとも1種の第3金属元
素を構成元素としている物質からなっているか、または
少なくとも1種の第3金属元素を構成元素としている物
質を含んでいることを意味し、多元のイオンプレーティ
ングの場合には全ての蒸着材料のうちの少なくとも1つ
が、少なくとも1種の第3金属元素を構成元素としてい
る物質からなっているか、または少なくとも1種の第3
金属元素を構成元素としている物質を含んでいることを
意味する。
Here, the term "vapor deposition material containing a third metal element" as used in Method IIA means that in the case of unitary ion plating, the vapor deposition material contains at least one third metal element as a constituent element. In the case of multi-dimensional ion plating, at least one of all vapor deposition materials is used. , At least one third metal element as a constituent element, or at least one third metal
It is meant to include a substance whose constituent element is a metal element.

【0083】第3金属元素の具体例としては、本発明の
透明導電膜についての説明の中で述べたように、スズ
(Sn),アルミニウム(Al),アンチモン(S
b),ガリウム(Ga),チタン(Ti),ケイ素(S
i),ジルコニウム(Zr),ゲルマニウム(Ge),
バナジウム(V),タングステン(W),ランタン(L
a),ルテニウム(Ru)が挙げられる。これらの第3
金属元素の中でも、前述のようにスズ(Sn)が特に好
ましいので、蒸着材料に含ませる第3金属元素としても
スズ(Sn)が特に好ましい。
Specific examples of the third metal element include tin (Sn), aluminum (Al), antimony (S) as described in the description of the transparent conductive film of the present invention.
b), gallium (Ga), titanium (Ti), silicon (S
i), zirconium (Zr), germanium (Ge),
Vanadium (V), tungsten (W), lanthanum (L
a) and ruthenium (Ru). These third
Among the metal elements, tin (Sn) is particularly preferable as described above, and thus tin (Sn) is particularly preferable as the third metal element contained in the vapor deposition material.

【0084】上記の第3金属元素は、単体,酸化物,ハ
ロゲン化物(フッ化物,塩化物,臭化物,沃化物等。以
下同じ。)等の状態で1つの蒸着材料中に含まれていて
もよいし、他の物質に固溶した状態で1つの蒸着材料中
に含まれていてもよい。また、多元のイオンプレーティ
ングの場合には、全ての蒸着材料のうちの1つとして、
上記の第3金属元素の単体,酸化物,ハロゲン化物等
や、当該第3金属元素が固溶している酸化インジウムま
たはハロゲン化インジウム、当該第3金属元素が固溶し
ている酸化亜鉛またはハロゲン化亜鉛、当該第3金属元
素とインジウムおよび/または亜鉛との合金等を用いる
ことができる。
The above-mentioned third metal element may be contained in one vapor deposition material in the state of a simple substance, an oxide, a halide (fluoride, chloride, bromide, iodide, etc .; the same applies hereinafter). Alternatively, it may be contained in one vapor deposition material in a solid solution with another substance. In the case of multi-source ion plating, one of all vapor deposition materials,
A simple substance, oxide, halide or the like of the above-mentioned third metal element, indium oxide or indium halide in which the third metal element is in solid solution, zinc oxide or halogen in which the third metal element is in solid solution. Zinc oxide, an alloy of the third metal element and indium and / or zinc, or the like can be used.

【0085】蒸着材料全体における第3金属元素の総量
の原子比(全第3金属元素)/(In+Zn+全第3金
属元素)は、目的とする透明導電膜が得られるよう適宜
調整する。透明導電膜における第3金属元素の総量の原
子比(全第3金属元素)/(In+Zn+全第3金属元
素)は、前述のように0.2以下であることが好まし
く、0.1以下であることがより好ましい。
The atomic ratio (total third metal element) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of the third metal element in the entire vapor deposition material is appropriately adjusted so as to obtain a target transparent conductive film. The atomic ratio (total third metal element) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of the third metal element in the transparent conductive film is preferably 0.2 or less, and 0.1 or less, as described above. More preferably.

【0086】方法IIAにおいては、蒸着材料が酸素
(O)を含んでいる場合には、アルゴンガス等の不活性
ガスからなる成膜ガスまたは不活性ガスと酸素ガスとの
混合ガスからなる成膜ガスを用いる。また、蒸着材料が
酸素(O)を含んでいない場合には、酸素ガスからなる
成膜ガスまたは不活性ガスと酸素ガスとの混合ガスから
なる成膜ガスを用いる。酸素ガスを含んだ成膜ガスを使
用することの要否および酸素ガスを含んだ成膜ガスを使
用する場合の酸素ガスの使用量(導入量)は、蒸着材料
の組成,目的とする透明導電膜の組成,成膜条件等を勘
案し、酸素(O)についての組成補償が必要であるか否
かに応じて適宜決定される。
In the method IIA, when the vapor deposition material contains oxygen (O), a film forming gas composed of an inert gas such as argon gas or a film composed of a mixed gas of an inert gas and an oxygen gas. Use gas. When the vapor deposition material does not contain oxygen (O), a film forming gas containing oxygen gas or a film forming gas containing a mixed gas of an inert gas and oxygen gas is used. Whether or not the film forming gas containing oxygen gas is used and the amount of oxygen gas used (introduced amount) when the film forming gas containing oxygen gas is used are determined by the composition of the vapor deposition material and the target transparent conductivity. It is appropriately determined in consideration of the composition of the film, film forming conditions, and the like depending on whether or not composition compensation for oxygen (O) is necessary.

【0087】なお、方法IIAでいう「酸素(O)を含ん
でいる蒸着材料」とは、一元のイオンプレーティングの
場合には、蒸着材料が酸素(O)を構成元素としている
物質からなるか、または酸素(O)を構成元素としてい
る物質を含有していることを意味し、多元のイオンプレ
ーティングの場合には、全ての蒸着材料のうちの少なく
とも1つが、酸素(O)を構成元素としている物質から
なるか、または酸素(O)を構成元素としている物質を
含有していることを意味する。方法IIAにおける成膜条
件の具体例については、後述する。
The "deposition material containing oxygen (O)" referred to in Method IIA means, in the case of unitary ion plating, does the deposition material consist of a substance containing oxygen (O) as a constituent element? , Or a substance containing oxygen (O) as a constituent element, and in the case of multi-source ion plating, at least one of all vapor deposition materials contains oxygen (O) as a constituent element. Or a substance containing oxygen (O) as a constituent element. Specific examples of film forming conditions in Method IIA will be described later.

【0088】次に、方法IIBについて説明する。方法II
Bは、前述したように、ハロゲンを含んでいない蒸着材
料と少なくとも1種のハロゲンを含んでいる成膜ガスと
を用いたイオンプレーティング法によって、目的とする
透明導電膜を成膜する方法である。このとき使用する蒸
着材料は、インジウムの原子比In/(In+Zn)が
所望値の非晶質酸化物からなる透明導電膜を成膜するこ
とができるものであればよい。また、イオンプレーティ
ングは二元以上の多元でもよいが、成膜ガスについての
組成の最適化が容易である,均質かつ大面積の膜を得易
い等の理由から、一元のイオンプレーティングが好まし
い。
Next, the method IIB will be described. Method II
As described above, B is a method for forming a target transparent conductive film by an ion plating method using a vapor deposition material containing no halogen and a film forming gas containing at least one kind of halogen. is there. The vapor deposition material used at this time may be one capable of forming a transparent conductive film made of an amorphous oxide having an indium atomic ratio In / (In + Zn) of a desired value. Further, although the ion plating may be multi-elements of two or more elements, the single-element ion plating is preferable because it is easy to optimize the composition of the film forming gas, and it is easy to obtain a uniform and large-area film. .

【0089】方法IIBのうちで一元のイオンプレーティ
ングによって目的とする透明導電膜を成膜する場合に
も、蒸着材料としては焼結体,顆粒,加圧成形物等を用
いることができる。当該蒸着材料としては、例えば、イ
ンジウム金属,亜鉛金属,インジウム−亜鉛合金,酸化
インジウム,酸化亜鉛およびIn23(ZnO)m (m
=2〜20)から選ばれた単物質またはこれらの物質同
士の混合物等からなり、インジウムおよび亜鉛を含んで
いるものを用いることができる。上記の蒸着材料の具体
例としては、特に限定されるものではないが、下記(60)
〜(63)のものが挙げられる。
Also in the method IIB, when the target transparent conductive film is formed by unitary ion plating, a sintered body, granules, a press-molded product or the like can be used as the vapor deposition material. Examples of the vapor deposition material include indium metal, zinc metal, indium-zinc alloy, indium oxide, zinc oxide and In 2 O 3 (ZnO) m (m
= 2 to 20), a single substance selected from the above, a mixture of these substances, or the like, and a substance containing indium and zinc can be used. Specific examples of the above vapor deposition material are not particularly limited, but the following (60)
~ (63).

【0090】(60)酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物
からなるもの。 (61)In23(ZnO)m (m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の少なくとも1種からなるもの。 (62)In23(ZnO)m(m=2〜20)で表される
六方晶層状化合物の1種以上と酸化インジウムおよび/
または酸化亜鉛との混合物からなるもの。 (63)インジウムと亜鉛との合金からなるもの。
(60) A mixture of indium oxide and zinc oxide. (61) A compound comprising at least one kind of hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20). (62) One or more hexagonal layered compounds represented by In 2 O 3 (ZnO) m (m = 2 to 20) and indium oxide and /
Or consisting of a mixture with zinc oxide. (63) Made of an alloy of indium and zinc.

【0091】方法IIBにおいても、前述した方法IIAに
よって透明導電膜を成膜する場合と同様に、蒸着材料全
体におけるインジウムの原子比In/(In+Zn)と
成膜された透明導電膜におけるインジウムの原子比In
/(In+Zn)との間には若干のずれが生じることが
ある。したがって、蒸着材料全体におけるインジウムの
原子比In/(In+Zn)は、前述した方法IIAにお
けると同様に、目的とする透明導電膜が得られるよう適
宜調整する。例えば、方法IIBによってインジウムの原
子比In/(In+Zn)が0.55〜0.9である透
明導電膜を成膜しようとする場合には、蒸着材料全体に
おけるインジウムの原子比In/(In+Zn)を概ね
0.45〜0.9とすることが好ましい。
Also in Method IIB, the atomic ratio In / (In + Zn) of indium in the entire vapor deposition material and indium atom in the formed transparent conductive film are the same as in the case of forming the transparent conductive film by Method IIA described above. Ratio In
A slight deviation may occur between / (In + Zn). Therefore, the atomic ratio In / (In + Zn) of indium in the entire vapor deposition material is appropriately adjusted so as to obtain the target transparent conductive film, as in the method IIA described above. For example, when a transparent conductive film having an indium atomic ratio In / (In + Zn) of 0.55 to 0.9 is to be formed by the method IIB, the indium atomic ratio In / (In + Zn) in the entire evaporation material is Is preferably 0.45 to 0.9.

【0092】また、インジウム(In)、亜鉛(Z
n)、酸素(O)および少なくとも1種のハロゲンの他
に価数が正3価以上である少なくとも1種の第3金属元
素を構成元素としている透明導電膜を方法IIBによって
成膜する場合には、インジウム(In)および亜鉛(Z
n)の他に所望の第3金属元素を含んでいる蒸着材料を
用いる。ここで、方法IIBでいう「第3金属元素を含ん
でいる蒸着材料」とは、当該蒸着材料がハロゲンを含ん
でいない点を除いて、前述した方法IIAにおける「第3
金属元素を含んでいる蒸着材料」と同じである。蒸着材
料全体における第3金属元素の総量の原子比(第3金属
元素)/(In+Zn+全第3金属元素)は、前述した
方法IIAにおけると同様に、目的とする透明導電膜が得
られるよう適宜調整する。
Further, indium (In), zinc (Z
n), oxygen (O), and at least one kind of halogen, in addition to the method IIB, a transparent conductive film having at least one kind of third metal element having a positive trivalence or more as a constituent element is formed. Is indium (In) and zinc (Z
In addition to n), a vapor deposition material containing a desired third metal element is used. Here, “the vapor deposition material containing a third metal element” in the method IIB means “the third vapor element containing the third metal element” in the above-mentioned method IIA, except that the vapor deposition material does not contain halogen.
It is the same as the “deposition material containing a metal element”. The atomic ratio (third metal element) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of the third metal element in the entire vapor deposition material is appropriately set in the same manner as in the above-mentioned Method IIA so that the target transparent conductive film can be obtained. adjust.

【0093】方法IIBにおいては、蒸着材料が酸素
(O)を含んでいるものである場合には、アルゴンガス
等の不活性ガスの他に少なくとも1種のハロゲン源を併
用した成膜ガス、または不活性ガスと酸素ガスとの混合
ガスの他に少なくとも1種のハロゲン源を併用した成膜
ガスを用いる。また、蒸着材料が酸素(O)を含んでい
ないものである場合には、酸素ガスの他に少なくとも種
のハロゲン源を併用した成膜ガスまたは不活性ガスと酸
素ガスとの混合ガスの他に少なくとも1種のハロゲン源
を併用した成膜ガスを用いる。
In Method IIB, when the vapor deposition material contains oxygen (O), a deposition gas in which at least one halogen source is used in combination with an inert gas such as argon gas, or In addition to a mixed gas of an inert gas and an oxygen gas, a film forming gas in which at least one halogen source is used in combination is used. In addition, when the vapor deposition material does not contain oxygen (O), in addition to oxygen gas, a deposition gas in which at least a halogen source of at least one species is used together or a mixed gas of an inert gas and oxygen gas is used. A film forming gas containing at least one halogen source is used.

【0094】上記のハロゲン源の具体例としては、方法
IBについての説明の中で例示したものと同じものが挙
げられる。透明導電膜の構成元素とするハロゲンとして
は、本発明の透明導電膜についての説明の中で述べたよ
うにフッ素が特に好ましいので、ハロゲン源としては、
フッ素ガス(F2 )またはフッ化水素(HF),フッ化
炭素(CF4 ),フッ化窒素(NF3 ),フッ化ケイ素
(SiF4 )等のフッ化物を用いることが好ましい。
Specific examples of the above-mentioned halogen source include the same ones as exemplified in the explanation of the method IB. As the halogen which is a constituent element of the transparent conductive film, fluorine is particularly preferable as described in the description of the transparent conductive film of the present invention.
It is preferable to use fluorine gas (F 2 ) or fluorides such as hydrogen fluoride (HF), carbon fluoride (CF 4 ), nitrogen fluoride (NF 3 ), and silicon fluoride (SiF 4 ).

【0095】ハロゲン源の使用量(導入量)は、個々の
イオンプレーティング装置の特性、成膜条件、蒸着材料
全体の組成、ハロゲン源となるガスの種類、目的とする
透明導電膜におけるハロゲンの総量の原子比(全ハロゲ
ン)/(In+Zn+全第3金属元素)等に応じて適宜
調整する。この調整は、方法IBについての説明の中で
述べたように、成膜ガスの体積に占めるハロゲン分子換
算の体積の比(ハロゲン分子換算の体積)/(成膜ガス
の体積)を適宜選択することにより行うことができる。
なお、透明導電膜におけるハロゲンの総量の原子比(全
ハロゲン)/(In+Zn+全第3金属元素)は、前述
のように0.3以下であることが好ましく、0.2以下
であることがより好ましい。
The amount (introduction amount) of the halogen source used is the characteristics of each ion plating apparatus, the film forming conditions, the composition of the entire vapor deposition material, the kind of gas serving as the halogen source, and the halogen content in the target transparent conductive film. It is appropriately adjusted according to the atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount. For this adjustment, as described in the explanation of the method IB, the ratio of the volume of the halogen gas equivalent to the volume of the film forming gas (volume of the halogen molecule equivalent) / (volume of the film forming gas) is appropriately selected. It can be done by
The atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of halogen in the transparent conductive film is preferably 0.3 or less, and more preferably 0.2 or less as described above. preferable.

【0096】方法IIBにおいても、前述した方法IIAに
おけると同様に、酸素ガスを含んだ成膜ガスを使用する
ことの要否および酸素ガスを含んだ成膜ガスを使用する
場合の酸素ガスの使用量(導入量)は、スパッタリング
ターゲットの組成,目的とする透明導電膜の組成,成膜
条件等を勘案し、酸素(O)についての組成補償が必要
であるか否かに応じて適宜決定される。方法IIBにおけ
る成膜条件の具体例については、後述する。
Also in Method IIB, as in the case of Method IIA described above, the necessity of using the film forming gas containing oxygen gas and the use of oxygen gas when the film forming gas containing oxygen gas is used. The amount (introduced amount) is appropriately determined in consideration of the composition of the sputtering target, the composition of the target transparent conductive film, the film forming conditions, and the like depending on whether or not composition compensation for oxygen (O) is necessary. It Specific examples of film forming conditions in Method IIB will be described later.

【0097】次に、本発明の方法IICについて説明す
る。方法IICは、前述したように、少なくとも1種のハ
ロゲンを含んでいる蒸着材料と少なくとも1種のハロゲ
ンを含んでいる成膜ガスとを用いたイオンプレーティン
グ法によって、目的とする透明導電膜を成膜する方法で
ある。
Next, the method IIC of the present invention will be described. Method IIC is, as described above, a target transparent conductive film by an ion plating method using a vapor deposition material containing at least one halogen and a film forming gas containing at least one halogen. This is a method of forming a film.

【0098】方法IICで用いる蒸着材料におけるハロゲ
ンの総量の原子比(全ハロゲン)/(In+Zn+全第
3金属元素)は、成膜ガスにハロゲンが含まれているこ
とから、方法IIAにおける値より低くてもよい。同様
に、方法IICで用いる成膜ガスにおけるハロゲン源の使
用量(導入量)は、蒸着材料にハロゲンが含まれている
ことから、方法IIBにおける値より低くてもよい。これ
らの点を除けば、方法IICで用いる蒸着材料は方法IIA
で用いる蒸着材料に準じることができ、方法IICで用い
る成膜ガスは方法IIBで用いる成膜ガスに準じることが
できるので、ここではその説明を省略する。方法IICに
おける成膜条件の具体例については、後述する。
The atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of halogen in the vapor deposition material used in Method IIC is lower than the value in Method IIA because the film-forming gas contains halogen. May be. Similarly, the amount of halogen source used (introduced amount) in the film-forming gas used in Method IIC may be lower than that in Method IIB because the vapor deposition material contains halogen. Except for these points, the vapor deposition material used in Method IIC is Method IIA.
The vapor deposition material used in Step IIC can be applied, and the film-forming gas used in Method IIC can be applied to the film-forming gas used in Method IIB. Therefore, the description thereof is omitted here. Specific examples of film forming conditions in Method IIC will be described later.

【0099】上述した方法IIA,方法IIBおよび方法II
Cのいずれの方法によって透明導電膜を成膜する場合で
も、蒸着材料の純度は98%以上であることが好まし
い。98%未満では、不純物の存在により、得られる膜
の耐湿熱性が低下したり、導電性が低下したり、光透過
性が低下したりすることがある。より好ましい純度は9
9%以上であり、更に好ましい純度は99.9%以上で
ある。
Method IIA, Method IIB and Method II described above
Whatever method C is used to form the transparent conductive film, the purity of the vapor deposition material is preferably 98% or more. If it is less than 98%, the moisture and heat resistance of the obtained film may decrease, the conductivity may decrease, or the light transmittance may decrease due to the presence of impurities. More preferable purity is 9
It is 9% or more, and more preferably 99.9% or more.

【0100】また、方法IIA,方法IIBおよび方法IIC
のいずれの方法においても、真空度,印加電力,基板温
度等の成膜条件は、イオンプレーティングの方法や用い
る装置の特性等に応じて種々変わってくるため一概に規
定することは困難であるが、例えばRFイオンプレーテ
ィング法による場合には、以下のように設定することが
できる。
Further, Method IIA, Method IIB and Method IIC
In any of the above methods, the film forming conditions such as the degree of vacuum, the applied power, the substrate temperature, etc. are variously changed depending on the method of ion plating and the characteristics of the apparatus used, etc. However, for example, in the case of the RF ion plating method, it can be set as follows.

【0101】(i) 真空度,印加電力 イオンプレーティング時の真空度は成膜可能な真空度で
あれば特に限定されるものではなく、一般的に1×10
-2〜1×101 Paである。また、印加電圧は成膜可能
な印加電圧であれば特に限定されるものではなく、一般
的に数十〜数千Vである。
(I) Vacuum Degree, Applied Power The vacuum degree at the time of ion plating is not particularly limited as long as it is a vacuum degree capable of forming a film, and is generally 1 × 10.
It is −2 to 1 × 10 1 Pa. Further, the applied voltage is not particularly limited as long as it is an applied voltage capable of forming a film, and is generally several tens to several thousands V.

【0102】(ii)基板温度 特に限定されるものではなく、一般的な基板温度、すな
わち−50℃〜基板の耐熱温度の間ならよいが、基板と
して透明樹脂基板、特に透明樹脂フィルムを使用する場
合には、成膜後の透明樹脂フィルムに反りが生じるのを
抑制するうえから、−50〜50℃とすることが好まし
い。
(Ii) Substrate Temperature The substrate temperature is not particularly limited, and may be a general substrate temperature, that is, between −50 ° C. and the heat resistant temperature of the substrate, but a transparent resin substrate, particularly a transparent resin film is used as the substrate. In this case, the temperature is preferably -50 to 50 ° C in order to prevent the transparent resin film after film formation from being warped.

【0103】上述のようにして方法IIA,方法IIBまた
は方法IICによって透明導電膜が成膜される基板は、目
的とする透明導電膜の用途に応じて適宜選択可能であ
り、その具体例としては前述した方法I(方法IA,方
法IBおよび方法IC)の説明の中で例示したものと同
じものが挙げられる。
The substrate on which the transparent conductive film is formed by the method IIA, the method IIB, or the method IIC as described above can be appropriately selected according to the intended use of the transparent conductive film. The same ones as exemplified in the description of the above-mentioned method I (method IA, method IB and method IC) can be mentioned.

【0104】なお、透明樹脂基板上に上記の透明導電膜
を成膜する場合には、前述した方法Iによって透明樹脂
基板上に上記の透明導電膜を成膜する場合と同様に、当
該透明樹脂基板において透明導電膜が設けられる側の表
面に架橋性樹脂層を予め設けてもよく、また、透明樹脂
基板と架橋性樹脂層との間には、接着層やガスバリヤー
層を介在させてもよい。
When the transparent conductive film is formed on the transparent resin substrate, the transparent resin is formed on the transparent resin substrate by the method I described above. A crosslinkable resin layer may be previously provided on the surface of the substrate on which the transparent conductive film is provided, and an adhesive layer or a gas barrier layer may be interposed between the transparent resin substrate and the crosslinkable resin layer. Good.

【0105】以上説明した本発明の方法II(方法IIA,
方法IIBおよび方法IIC)によっても、前述した特性、
すなわち、基板温度を例えば室温として成膜した場合で
も、膜厚が150nmのときの比抵抗が概ね3×10-4
Ω・cm以下という高い導電性を示し、かつ、波長55
0nmの光に対して150nm厚で95%前後乃至はそ
れ以上という高い光透過性を示す本発明の透明導電膜を
得ることができる。
The method II of the present invention described above (method IIA,
According to the method IIB and the method IIC), the above-mentioned characteristics,
That is, even when a film is formed at a substrate temperature of, for example, room temperature, the specific resistance when the film thickness is 150 nm is about 3 × 10 −4.
High conductivity of Ω · cm or less and a wavelength of 55
It is possible to obtain the transparent conductive film of the present invention having a high light transmittance of about 95% or more for a thickness of 150 nm with respect to 0 nm light.

【0106】次に、本発明の透明導電積層体について説
明する。本発明の透明導電積層体は、前述したように、
電気絶縁性の透明基板と、この透明基板上に形成された
透明導電膜とを有し、前記透明導電膜が前述した本発明
の透明導電膜からなることを特徴とするものである。
Next, the transparent conductive laminate of the present invention will be described. The transparent conductive laminate of the present invention, as described above,
It is characterized in that it has an electrically insulating transparent substrate and a transparent conductive film formed on this transparent substrate, and that the transparent conductive film is the transparent conductive film of the present invention described above.

【0107】この透明導電積層体を構成している電気絶
縁性の透明基板の具体例としては、ガラス基板,セラミ
ックス基板,熱可塑性樹脂基板,熱硬化性樹脂基板,ア
モルファス基板,カラーフィルタ,薄膜太陽電池等が挙
げられる。どのような透明基板を用いるかは、目的とす
る透明導電積層体の用途や当該透明導電積層体の他の構
成要素である透明導電膜の成膜方法等に応じて適宜選択
される。
Specific examples of the electrically insulating transparent substrate that constitutes this transparent conductive laminate are a glass substrate, a ceramic substrate, a thermoplastic resin substrate, a thermosetting resin substrate, an amorphous substrate, a color filter, and a thin film solar cell. A battery etc. are mentioned. What kind of transparent substrate is used is appropriately selected according to the intended use of the transparent conductive laminate and the method for forming a transparent conductive film which is another component of the transparent conductive laminate.

【0108】本発明の透明導電積層体を構成している透
明導電膜を透明電極として用いて軽量の液晶表示パネル
を得ようとする場合、上記の透明基板としては、ポリカ
ーボネート樹脂,ポリアリレート樹脂,ポリエステル樹
脂,ポリエーテルスルホン系樹脂,アモルファスポリオ
レフィン樹脂,ポリスチレン樹脂,アクリル樹脂等の透
明樹脂からなるフィルムまたはシートを用いることが好
ましく、中でも、透明性,熱的安定性の点から、ポリカ
ーボネート樹脂またはポリアリレート樹脂からなるもの
を用いることが好ましい。
When a light-weight liquid crystal display panel is to be obtained by using the transparent conductive film forming the transparent conductive laminate of the present invention as a transparent electrode, the transparent substrate may be polycarbonate resin, polyarylate resin, It is preferable to use a film or sheet made of a transparent resin such as a polyester resin, a polyether sulfone resin, an amorphous polyolefin resin, a polystyrene resin, or an acrylic resin. Above all, from the viewpoint of transparency and thermal stability, polycarbonate resin or poly It is preferable to use a resin made of an arylate resin.

【0109】本発明の透明導電積層体は、上述した透明
基板上に前述した本発明の透明導電膜を成膜することに
より得ることができる。透明導電膜の成膜方法は特に限
定されるものではないが、前述した本発明の方法Iまた
は方法IIにより成膜することが好ましい。透明樹脂基板
上に上記の透明導電膜を成膜する場合には、本発明の方
法Iおよび方法IIそれぞれの説明の中で述べたように、
透明樹脂基板において透明導電膜が設けられる側の表面
に架橋性樹脂層を予め設けてもよく、また、透明樹脂基
板と架橋性樹脂層との間には、接着層やガスバリヤー層
を介在させてもよい。
The transparent conductive laminate of the present invention can be obtained by forming the above-mentioned transparent conductive film of the present invention on the above-mentioned transparent substrate. The method for forming the transparent conductive film is not particularly limited, but it is preferable to form the transparent conductive film by the above-mentioned method I or method II of the present invention. When the above-mentioned transparent conductive film is formed on the transparent resin substrate, as described in the description of each of the method I and the method II of the present invention,
A crosslinkable resin layer may be preliminarily provided on the surface of the transparent resin substrate on which the transparent conductive film is provided, and an adhesive layer or a gas barrier layer may be interposed between the transparent resin substrate and the crosslinkable resin layer. May be.

【0110】透明導電膜の膜厚は、目的とする透明導電
積層体の用途等に応じて、概ね20〜300nmの範囲
内で適宜選択可能である。また、透明導電膜は、目的と
する透明導電積層体の用途等に応じて、1枚の平膜状や
平行ストライプパターン等、所望の形に成形される。透
明導電膜の成形は、成膜時に所定形状のマスクを使用す
ることによって行ってもよいし、1枚の平膜状に一旦成
膜した後にフォトリソグラフィー法等によって行っても
よい。
The film thickness of the transparent conductive film can be appropriately selected within the range of about 20 to 300 nm depending on the intended use of the transparent conductive laminate. In addition, the transparent conductive film is formed into a desired shape such as a flat film shape or a parallel stripe pattern according to the intended use of the transparent conductive laminate. The transparent conductive film may be formed by using a mask having a predetermined shape at the time of film formation, or may be formed by a photolithography method after once forming a flat film.

【0111】上述のようにして得ることができる本発明
の透明導電積層体は、これを構成している透明導電膜が
前述した本発明の透明導電膜であることから、高い導電
性と高い光透過性を有している。このような特性を有す
る本発明の透明導電積層体は、液晶表示パネルの構成部
材またはその材料、エレクトロルミネッセンスパネルの
構成部材またはその材料等として好適である。そして、
本発明の透明導電積層体を液晶表示パネルの構成部材ま
たはその材料として用いた場合には、液晶表示装置の軽
量化を図ると共にその大面積化、高精細化、低駆動電力
化、高コントラスト化等を図ることが可能になる。
The transparent conductive layered product of the present invention which can be obtained as described above has high conductivity and high light since the transparent conductive film forming the same is the transparent conductive film of the present invention described above. Has transparency. The transparent conductive laminate of the present invention having such characteristics is suitable as a constituent member of a liquid crystal display panel or a material thereof, a constituent member of an electroluminescence panel or a material thereof, and the like. And
When the transparent conductive laminate of the present invention is used as a constituent member of a liquid crystal display panel or a material thereof, the liquid crystal display device can be reduced in weight and its area can be increased, its definition can be improved, its driving power can be reduced, and its contrast can be increased. And so on.

【0112】また、本発明の透明導電積層体を得るにあ
たって、前述した本発明の方法Iまたは方法IIによって
透明導電膜を成膜する場合には、成膜時の基板温度を低
温(例えば室温)にしても、所望の導電性および光透過
性を有する透明導電積層体を得ることが可能になる。そ
の結果、透明基板として透明樹脂フィルムを用いた場合
でも、成膜後の透明樹脂フィルムに反りが生じることを
抑制することが可能になり、目的とする透明導電積層体
を高い歩留りの下に得ることが可能になる。
When the transparent conductive film is formed by the above-mentioned method I or method II of the present invention for obtaining the transparent conductive laminate of the present invention, the substrate temperature during film formation is low (for example, room temperature). Even so, it is possible to obtain a transparent conductive laminate having desired conductivity and light transmittance. As a result, even when a transparent resin film is used as the transparent substrate, it is possible to suppress warpage of the transparent resin film after film formation, and obtain the target transparent conductive laminate with a high yield. It will be possible.

【0113】[0113]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例1 透明樹脂基板として厚さ100μmのポリカーボネート
フィルム(以下「PCフィルム」と略記する。)を用
い、表1に示すように、2個のフッ化亜鉛(ZnF2
タブレット(直径10mm)と4個の酸化亜鉛(Zn
O)タブレット(直径10mm)とを酸化インジウム
(In23)の焼結体(純度99.9%以上、相対密度
90%)からなる直径4インチのディスク上に配置した
ものをスパッタリングターゲットとして用いて、以下の
要領で透明導電積層体を作製した。
Embodiments of the present invention will be described below. Example 1 A 100 μm thick polycarbonate film (hereinafter abbreviated as “PC film”) was used as a transparent resin substrate, and as shown in Table 1, two zinc fluorides (ZnF 2 ) were used.
Tablet (10 mm diameter) and 4 zinc oxide (Zn
O) A tablet (diameter 10 mm) and a indium oxide (In 2 O 3 ) sintered body (purity 99.9% or more, relative density 90%) arranged on a disk having a diameter of 4 inches are used as a sputtering target. A transparent conductive laminate was prepared using the following procedure.

【0114】まず、PCフィルムをRFマグネトロンス
パッタリング装置に装着し、真空チャンバー内を2×1
-4Paまで減圧した。この後、成膜ガスとしてのアル
ゴンガス(純度99.99%)を真空圧が0.2Paと
なるように真空チャンバー内に導入し、ターゲット印加
電圧50W、基板温度室温の条件でスパッタリングを行
って、PCフィルム上に透明導電膜を成膜した。これに
より、透明導電積層体が得られた。
First, the PC film was attached to the RF magnetron sputtering apparatus, and the inside of the vacuum chamber was set to 2 × 1.
The pressure was reduced to 0 -4 Pa. Then, argon gas (purity 99.99%) as a film forming gas was introduced into the vacuum chamber so that the vacuum pressure was 0.2 Pa, and sputtering was performed under the conditions of a target applied voltage of 50 W and a substrate temperature of room temperature. A transparent conductive film was formed on the PC film. As a result, a transparent conductive laminate was obtained.

【0115】上記の透明導電膜の結晶性をX線回折測定
により求めたところ、非晶質であった。このときの測定
結果を図1に示す。また、この透明導電膜におけるイン
ジウムの原子比In/(In+Zn)およびハロゲンの
総量の原子比(全ハロゲン)/(In+Zn+全第3金
属元素)(但し、本実施例では全第3金属元素=0であ
る。)、ならびに、当該透明導電膜の膜厚、比抵抗およ
び波長550nmの光の透過率を求めた。これらの結果
を表2に示す。
When the crystallinity of the above transparent conductive film was determined by X-ray diffraction measurement, it was amorphous. The measurement result at this time is shown in FIG. Further, the atomic ratio In / (In + Zn) of indium and the atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + all third metal element) of the total amount of halogen in this transparent conductive film (however, in the present embodiment, all third metal element = 0). And the film thickness of the transparent conductive film, the specific resistance, and the transmittance of light having a wavelength of 550 nm. Table 2 shows the results.

【0116】なお、インジウムの原子比およびハロゲン
(本実施例ではフッ素のみ)の総量の原子比について
は、透明導電膜の組成をXPS(X線光電子分光分析)
により求め、その結果から上記の式を用いて算出した。
また、透明導電膜の膜厚は触針法により測定し、比抵抗
は、四探針法により測定した表面抵抗に膜厚を乗じるこ
とにより求めた。そして光の透過率は、PCフィルムを
リファレンスとして用いて分光測定(使用機種は島津製
作所社製のUV−3100S)により求めた。
As for the atomic ratio of indium and the atomic ratio of the total amount of halogen (only fluorine in this embodiment), the composition of the transparent conductive film was determined by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy analysis).
Was calculated by using the above formula.
The film thickness of the transparent conductive film was measured by the stylus method, and the specific resistance was determined by multiplying the surface resistance measured by the four-point probe method by the film thickness. Then, the light transmittance was obtained by spectroscopic measurement (using model: UV-3100S manufactured by Shimadzu Corporation) using a PC film as a reference.

【0117】さらに、上記の透明導電積層体から平面視
上の大きさが6×6cmの試料を切り出し、この試料を
温度25℃、湿度35%の環境下で24時間養生した
後、反りの程度を次のようにして求めた。すなわち、養
生後の試料を水平な台の上に置き、試料における平面視
上の中心部と台表面との間の間隙の高さをノギスを用い
て測定して、この値を反りの程度とした。このとき、養
生後の試料は、その平面視上の中心部が上に凸となるよ
うにして前記の台上に置いた。この結果を表2に併記す
る。
Further, a sample having a size of 6 × 6 cm in plan view was cut out from the above transparent conductive laminate, and the sample was aged for 24 hours in an environment of temperature 25 ° C. and humidity 35%, and then the degree of warpage Was calculated as follows. In other words, place the cured sample on a horizontal table, measure the height of the gap between the center of the sample in plan view and the table surface using a caliper, and measure this value as the degree of warpage. did. At this time, the cured sample was placed on the above-mentioned table so that the central portion in plan view was convex upward. The results are also shown in Table 2.

【0118】実施例2 表1に示すように、2個の塩化化亜鉛(ZnCl2 )タ
ブレット(直径10mm)と4個の酸化亜鉛(ZnO)
タブレット(直径10mm)とを酸化インジウム(In
23)の焼結体(純度99.9%以上、相対密度90
%)からなる直径4インチのディスク上に配置したもの
をスパッタリングターゲットとして用いた以外は実施例
1と同様にしてPCフィルム上に透明導電膜を成膜し、
これにより透明導電積層体を得た。上記の透明導電膜に
ついて、実施例1で求めたと同じ項目を実施例1と同様
にして求めた。また、実施例1と同様にして、上記の透
明導電積層体についての反りの程度を求めた。これらの
結果を表2に示す。
Example 2 As shown in Table 1, two zinc chloride (ZnCl 2 ) tablets (diameter 10 mm) and four zinc oxide (ZnO)
Tablet (diameter 10 mm) and indium oxide (In
2 O 3 ) sintered body (purity 99.9% or more, relative density 90
%), Which was placed on a disc having a diameter of 4 inches, was used as a sputtering target to form a transparent conductive film on a PC film in the same manner as in Example 1.
This obtained the transparent conductive laminated body. Regarding the above transparent conductive film, the same items as those obtained in Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1. Further, in the same manner as in Example 1, the degree of warpage of the above transparent conductive laminate was determined. Table 2 shows the results.

【0119】実施例3 酸化インジウム(In23)と酸化亜鉛(ZnO)とフ
ッ化亜鉛(ZnF2 )とを原料として用いて、表1に示
す組成の焼結体ターゲット(直径4インチ)を得た。そ
して、透明樹脂基板として厚さ100μmのPCフィル
ムを用い、前記の焼結体ターゲットをスパッタリングタ
ーゲットとして用いて、以下の要領で透明導電積層体を
作製した。まず、PCフィルムをDCマグネトロンスパ
ッタリング装置に装着し、真空チャンバー内を2×10
-4Paまで減圧した。この後、アルゴンガス(純度9
9.99%)と酸素ガス(純度99.99%)との混合
ガス(Ar:O2 =97:3(体積比))を成膜ガスと
して用い、当該成膜ガスを真空圧が0.2Paとなるよ
うに真空チャンバー内に導入し、ターゲット印加電圧7
5W、基板温度室温の条件でスパッタリングを行って、
PCフィルム上に透明導電膜を成膜した。これにより、
透明導電積層体が得られた。上記の透明導電膜につい
て、実施例1で求めたと同じ項目を実施例1と同様にし
て求めた。また、実施例1と同様にして、上記の透明導
電積層体についての反りの程度を求めた。これらの結果
を表2に示す。
Example 3 Indium oxide (In 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO) and zinc fluoride (ZnF 2 ) were used as raw materials, and a sintered body target (diameter 4 inches) having the composition shown in Table 1 was used. Got Then, a 100 μm thick PC film was used as the transparent resin substrate, and the above-mentioned sintered body target was used as the sputtering target to prepare a transparent conductive laminate in the following manner. First, the PC film was attached to the DC magnetron sputtering device, and the inside of the vacuum chamber was set to 2 × 10.
The pressure was reduced to -4 Pa. After this, argon gas (purity 9
9.99%) and oxygen gas (purity 99.99%) mixed gas (Ar: O 2 = 97: 3 (volume ratio)) is used as a film forming gas, and the film forming gas has a vacuum pressure of 0. It was introduced into the vacuum chamber so that the pressure was 2 Pa, and the target applied voltage was 7
Sputtering is performed under the conditions of 5 W and substrate temperature of room temperature,
A transparent conductive film was formed on the PC film. This allows
A transparent conductive laminate was obtained. Regarding the above transparent conductive film, the same items as those obtained in Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1. Further, in the same manner as in Example 1, the degree of warpage of the above transparent conductive laminate was determined. Table 2 shows the results.

【0120】実施例4 インジウムと亜鉛と第3金属元素としてのスズとを用い
て表1に示す組成の合金ターゲット(直径4インチ)を
作製した。そして、この合金ターゲットをスパッタリン
グターゲットとして用い、アルゴンガス(純度99.9
9%)と酸素ガス(純度99.99%)とハロゲン源と
してのフッ素ガス(純度99.99%)との混合ガス
(Ar:O2 :F2 =70:28.5:1.5(体積
比))を成膜ガスとして用い、かつ、ターゲット印加電
圧を50Wとした以外は実施例3と同様にしてPCフィ
ルム上に透明導電膜を成膜し、これにより透明導電積層
体を得た。上記の透明導電膜について、実施例1で求め
たと同じ項目を実施例1と同様にして求めた。また、実
施例1と同様にして、上記の透明導電積層体についての
反りの程度を求めた。これらの結果を表2に示す。
Example 4 Using indium, zinc and tin as the third metal element, an alloy target (diameter 4 inches) having the composition shown in Table 1 was prepared. Then, using this alloy target as a sputtering target, argon gas (purity 99.9
9%), oxygen gas (purity 99.99%), and fluorine gas (purity 99.99%) as a halogen source (purity 99.99%) mixed gas (Ar: O 2 : F 2 = 70: 28.5: 1.5 ( (Volume ratio)) was used as the film forming gas, and a transparent conductive film was formed on the PC film in the same manner as in Example 3 except that the target applied voltage was 50 W, whereby a transparent conductive laminate was obtained. . Regarding the above transparent conductive film, the same items as those obtained in Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1. Further, in the same manner as in Example 1, the degree of warpage of the above transparent conductive laminate was determined. Table 2 shows the results.

【0121】比較例1 表1に示すように、フッ化亜鉛タブレットを用いずに計
6個の酸化亜鉛(ZnO)タブレット(直径10mm)
を酸化インジウム(In23)の焼結体(純度99.9
%以上、相対密度90%)からなる直径4インチのディ
スク上に配置したものをスパッタリングターゲットとし
て用いた以外は実施例1と同様にしてPCフィルム上に
透明導電膜を成膜し、これにより透明導電積層体を得
た。前記の透明導電膜はハロゲンを構成元素としていな
いという点で、本発明の限定範囲外の透明導電膜であ
る。上記の透明導電膜について、実施例1で求めたと同
じ項目を実施例1と同様にして求めた。また、実施例1
と同様にして、上記の透明導電積層体についての反りの
程度を求めた。これらの結果を表2に示す。
Comparative Example 1 As shown in Table 1, a total of 6 zinc oxide (ZnO) tablets (diameter 10 mm) were used without using zinc fluoride tablets.
Is a sintered body of indium oxide (In 2 O 3 ) (purity 99.9).
% Or more, relative density of 90%) and a transparent conductive film was formed on a PC film in the same manner as in Example 1 except that a disk having a diameter of 4 inches was used as a sputtering target. A conductive laminate was obtained. The transparent conductive film is a transparent conductive film outside the scope of the present invention in that halogen is not a constituent element. Regarding the above transparent conductive film, the same items as those obtained in Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1. In addition, Example 1
Similarly to the above, the degree of warpage of the above transparent conductive laminate was determined. Table 2 shows the results.

【0122】比較例2 表1に示すように、実施例4で用いたと同一組成のスパ
ッタリングターゲットを用い、かつ、成膜ガスとしてア
ルゴンガス(純度99.99%)と酸素ガス(純度9
9.99%)との混合ガス(Ar:O2 =70:30
(体積比))を用いた以外は実施例4と同様にしてPC
フィルム上に透明導電膜を成膜し、これにより透明導電
積層体を得た。前記の透明導電膜はハロゲンを構成元素
としていないという点で、本発明の限定範囲外の透明導
電膜である。上記の透明導電膜について、実施例1で求
めたと同じ項目を実施例1と同様にして求めた。また、
実施例1と同様にして、上記の透明導電積層体について
の反りの程度を求めた。これらの結果を表2に示す。
Comparative Example 2 As shown in Table 1, a sputtering target having the same composition as that used in Example 4 was used, and argon gas (purity 99.99%) and oxygen gas (purity 9) were used as film forming gases.
Mixed gas (Ar: O 2 = 70: 30)
PC in the same manner as in Example 4 except that (volume ratio) was used.
A transparent conductive film was formed on the film to obtain a transparent conductive laminate. The transparent conductive film is a transparent conductive film outside the scope of the present invention in that halogen is not a constituent element. Regarding the above transparent conductive film, the same items as those obtained in Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1. Also,
In the same manner as in Example 1, the degree of warpage of the above transparent conductive laminate was determined. Table 2 shows the results.

【0123】比較例3 基板温度を80℃とした以外は比較例2と同様にしてP
Cフィルム上に透明導電膜を成膜し、これにより透明導
電積層体を得た。前記の透明導電膜はハロゲンを構成元
素としていないという点で、本発明の限定範囲外の透明
導電膜である。上記の透明導電膜について、実施例1で
求めたと同じ項目を実施例1と同様にして求めた。ま
た、実施例1と同様にして、上記の透明導電積層体につ
いての反りの程度を求めた。これらの結果を表2に示
す。
Comparative Example 3 P was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that the substrate temperature was 80 ° C.
A transparent conductive film was formed on the C film to obtain a transparent conductive laminate. The transparent conductive film is a transparent conductive film outside the scope of the present invention in that halogen is not a constituent element. Regarding the above transparent conductive film, the same items as those obtained in Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1. Further, in the same manner as in Example 1, the degree of warpage of the above transparent conductive laminate was determined. Table 2 shows the results.

【0124】比較例4 表1に示すように、インジウム(In)と亜鉛(Zn)
と酸素(O)とを構成元素としている焼結体ターゲット
(In23(ZnO)4 で表される六方晶層状化合物と
酸化インジウムとのとからなる焼結体ターゲット)をス
パッタリングターゲットとして用い、かつ、成膜ガスと
してアルゴンガス(純度99.99%)と酸素ガス(純
度99.99%)との混合ガス(Ar:O2 =100
0:2.8(体積比))を用いた。そして、真空チャン
バー内を5×10-4Paまで減圧した後、前記の成膜ガ
スを真空圧が0.3Paとなるように真空チャンバー内
に導入し、ターゲット印加電力100W、基板温度20
℃の条件でRFマグネトロンスパッタリングを行って、
PCフィルム上に透明導電膜を成膜した。これにより、
透明導電積層体が得られた。前記の透明導電膜はハロゲ
ンを構成元素としていないという点で、本発明の限定範
囲外の透明導電膜である。上記の透明導電膜について、
実施例1で求めたと同じ項目を実施例1と同様にして求
めた。また、実施例1と同様にして、上記の透明導電積
層体についての反りの程度を求めた。これらの結果を表
2に示す。
Comparative Example 4 As shown in Table 1, indium (In) and zinc (Zn)
Using a sintered body target (sintered body target composed of a hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) 4 and indium oxide) containing as a constituent element oxygen and oxygen (O) as a sputtering target And a mixed gas (Ar: O 2 = 100) of argon gas (purity 99.99%) and oxygen gas (purity 99.99%) as a film forming gas.
0: 2.8 (volume ratio)) was used. Then, after depressurizing the inside of the vacuum chamber to 5 × 10 −4 Pa, the film forming gas is introduced into the vacuum chamber so that the vacuum pressure becomes 0.3 Pa, the target applied power is 100 W, and the substrate temperature is 20.
Perform RF magnetron sputtering under the condition of ℃,
A transparent conductive film was formed on the PC film. This allows
A transparent conductive laminate was obtained. The transparent conductive film is a transparent conductive film outside the scope of the present invention in that halogen is not a constituent element. Regarding the above transparent conductive film,
The same items as those obtained in Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1. Further, in the same manner as in Example 1, the degree of warpage of the above transparent conductive laminate was determined. Table 2 shows the results.

【0125】[0125]

【表1】 [Table 1]

【0126】[0126]

【表2】 [Table 2]

【0127】表2に示したように、実施例1〜実施例4
で成膜した各透明導電膜は、基板温度を室温にして成膜
したにもかかわらず、膜厚が150nm前後であるとき
の比抵抗が2.9×10-4〜3.1×10-4Ωcmと低
く、導電性に優れている。そして、実施例1〜実施例4
で成膜した各透明導電膜における波長550nmの光の
透過率は94.3〜95.7%であり、これらの透明導
電膜は優れた光透過性を有している。さらに、実施例1
〜実施例4で作製した各透明導電積層体を温度25℃、
湿度35%の環境下で24時間養生した場合に生じる反
りの程度は4.4〜4.6mmであり、これらの透明導
電積層体は、基板温度を120℃にして透明導電膜を成
膜した比較例3の透明導電積層体よりも反りの生じにく
いものである。
As shown in Table 2, Examples 1 to 4
Each of the transparent conductive films formed in 1. had a specific resistance of 2.9 × 10 −4 to 3.1 × 10 when the film thickness was around 150 nm, even though the transparent conductive film was formed at a substrate temperature of room temperature. It is as low as 4 Ωcm and has excellent conductivity. And Example 1-Example 4
The transmittance of light having a wavelength of 550 nm in each of the transparent conductive films formed in 1. is 94.3 to 95.7%, and these transparent conductive films have excellent light transmittance. Furthermore, Example 1
-Temperature of each transparent conductive laminate produced in Example 4 was 25 ° C,
The degree of warpage that occurs when cured for 24 hours in an environment with a humidity of 35% is 4.4 to 4.6 mm, and in these transparent conductive laminates, the substrate temperature is 120 ° C. to form a transparent conductive film. Warpage is less likely to occur than in the transparent conductive laminate of Comparative Example 3.

【0128】一方、ハロゲンを構成元素としていない非
晶質酸化物からなる比較例1,比較例2および比較例4
の各透明導電膜は、膜厚が150nm前後であるときの
比抵抗が3.6×10-4〜4.2×10-4Ωcmであ
り、実施例1〜実施例4で成膜した各透明導電膜よりも
導電性に劣っている。また、比較例1,比較例2および
比較例4の各透明導電膜における波長550nmの光の
透過率は90.1〜90.8%であり、これらの透明導
電膜は実施例1〜実施例4で成膜した各透明導電膜より
も光透過性に劣っている。比較例3で成膜した透明導電
膜は、実施例1〜実施例4で成膜した各透明導電膜より
も導電性に優れてはいるものの、その光透過性は実施例
1〜実施例4で成膜した各透明導電膜よりも劣ってい
る。また、比較例3で作製した透明導電積層体は、上述
したように、実施例1〜実施例4で作製した各透明導電
積層体よりも反りの生じやすいものである。
On the other hand, Comparative Examples 1, 2 and 4 each made of an amorphous oxide containing no halogen as a constituent element.
Each of the transparent conductive films of No. 1 has a specific resistance of 3.6 × 10 −4 to 4.2 × 10 −4 Ωcm when the film thickness is around 150 nm, and is formed in each of Examples 1 to 4. It is inferior in conductivity to the transparent conductive film. In addition, the transmittance of light having a wavelength of 550 nm in each of the transparent conductive films of Comparative Examples 1, 2 and 4 is 90.1 to 90.8%, and these transparent conductive films are used in Examples 1 to 1 The light transmittance is inferior to that of each transparent conductive film formed in 4. Although the transparent conductive film formed in Comparative Example 3 is superior in conductivity to each transparent conductive film formed in Examples 1 to 4, its light transmittance is shown in Examples 1 to 4 It is inferior to each transparent conductive film formed in. In addition, as described above, the transparent conductive laminate manufactured in Comparative Example 3 is more likely to be warped than the transparent conductive laminates manufactured in Examples 1 to 4.

【0129】実施例5 透明樹脂基板として厚さ100μmのPCフィルムを用
い、酸化亜鉛(ZnO)粉末とフッ化インジウム(In
3 )粉末と酸化インジウム(In23)粉末との混合
粉末の加圧成形物(直径10mm)100個を蒸着材料
として用いて、以下の要領で透明導電積層体を作製し
た。まず、PCフィルムをRFイオンプレーティング装
置に装着し、真空チャンバー内を2×10-4Paまで減
圧した。この後、成膜ガスとしてのアルゴンガス(純度
99.99%)を真空圧が1×10-2となるように真空
チャンバー内に導入し、印加電圧1kV、基板温度室温
の条件でイオンプレーティングを行って、PCフィルム
上に透明導電膜を成膜した。これにより、透明導電積層
体が得られた。上記の透明導電膜について、実施例1で
求めたと同じ項目を実施例1と同様にして求めた。ま
た、実施例1と同様にして、上記の透明導電積層体につ
いての反りの程度を求めた。これらの結果を表3に示
す。
Example 5 A PC film having a thickness of 100 μm was used as a transparent resin substrate, and zinc oxide (ZnO) powder and indium fluoride (In) were used.
A transparent conductive laminate was prepared in the following manner using 100 pressure-molded products (diameter 10 mm) of mixed powder of F 3 ) powder and indium oxide (In 2 O 3 ) powder as vapor deposition materials. First, the PC film was attached to an RF ion plating apparatus, and the pressure inside the vacuum chamber was reduced to 2 × 10 −4 Pa. Then, argon gas (purity 99.99%) as a film forming gas is introduced into the vacuum chamber so that the vacuum pressure is 1 × 10 -2, and the ion plating is performed under the conditions of an applied voltage of 1 kV and a substrate temperature of room temperature. Then, a transparent conductive film was formed on the PC film. As a result, a transparent conductive laminate was obtained. Regarding the above transparent conductive film, the same items as those obtained in Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1. Further, in the same manner as in Example 1, the degree of warpage of the above transparent conductive laminate was determined. Table 3 shows the results.

【0130】実施例6 実施例4で用いた合金ターゲットと同一組成の合金(直
径10mm)100個を蒸着材料として用い、かつ、酸
素ガス(純度99.99%)とフッ素ガス(純度99.
99%)との混合ガス(O2 :F2 =98.5:1.5
(体積比))を用いた以外は実施例5と同様にしてPC
フィルム上に透明導電膜を成膜し、これにより透明導電
積層体を得た。上記の透明導電膜について、実施例1で
求めたと同じ項目を実施例1と同様にして求めた。ま
た、実施例1と同様にして、上記の透明導電積層体につ
いての反りの程度を求めた。これらの結果を表3に示
す。
Example 6 100 alloys (diameter 10 mm) having the same composition as the alloy target used in Example 4 were used as vapor deposition materials, and oxygen gas (purity 99.99%) and fluorine gas (purity 99.
99%) mixed gas (O 2 : F 2 = 98.5: 1.5)
PC in the same manner as in Example 5 except that (volume ratio) was used.
A transparent conductive film was formed on the film to obtain a transparent conductive laminate. Regarding the above transparent conductive film, the same items as those obtained in Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1. Further, in the same manner as in Example 1, the degree of warpage of the above transparent conductive laminate was determined. Table 3 shows the results.

【0131】[0131]

【表3】 [Table 3]

【0132】表3に示したように、実施例5および実施
例6で成膜した各透明導電膜は、基板温度を室温にして
成膜したにもかかわらず、膜厚が150nmであるとき
の比抵抗が3.1×10-4Ωcmまたは3.0×10-4
Ωcmと低く、導電性に優れている。そして、実施例5
および実施例6で成膜した各透明導電膜における波長5
50nmの光の透過率は94.8%または95.0%で
あり、これらの透明導電膜は優れた光透過性を有してい
る。さらに、実施例5および実施例6で作製した各透明
導電積層体を温度25℃、湿度35%の環境下で24時
間養生した場合に生じる反りの程度は4.6mmまたは
4.4mmであり、これらの透明導電積層体は、実施例
1〜実施例4で作製した各透明導電積層体と同様に反り
の生じにくいものである。
As shown in Table 3, each of the transparent conductive films formed in Example 5 and Example 6 had a film thickness of 150 nm even though the film was formed at the substrate temperature of room temperature. Specific resistance is 3.1 × 10 -4 Ωcm or 3.0 × 10 -4
It has a low Ωcm and excellent conductivity. And Example 5
And a wavelength of 5 in each transparent conductive film formed in Example 6.
The transmittance of 50 nm light is 94.8% or 95.0%, and these transparent conductive films have excellent light transmittance. Furthermore, the degree of warpage that occurs when the transparent conductive laminates produced in Examples 5 and 6 are aged for 24 hours in an environment of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 35% is 4.6 mm or 4.4 mm, These transparent conductive laminates are unlikely to cause warpage, like the transparent conductive laminates produced in Examples 1 to 4.

【0133】[0133]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の透明導電
膜は低基板温度下に成膜した場合でも優れた導電性およ
び光透過性を示すものである。したがって本発明によれ
ば、例えば液晶表示装置に対して近年求められている大
面積化、高精細化、低駆動電力化、高コントラスト化等
の要望を、透明電極用の基板として透明樹脂基板を使用
することによって当該液晶表示装置の軽量化を図りつつ
実現することが可能になる。
As described above, the transparent conductive film of the present invention exhibits excellent conductivity and light transmittance even when formed at a low substrate temperature. Therefore, according to the present invention, for example, a demand for a large area, high definition, low driving power, high contrast, etc., which has been recently demanded for a liquid crystal display device, is met by using a transparent resin substrate as a substrate for transparent electrodes By using it, it becomes possible to realize the liquid crystal display device while reducing its weight.

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

【図1】実施例1で成膜した透明導電膜についてのX線
回折測定の結果を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the results of X-ray diffraction measurement on a transparent conductive film formed in Example 1.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インジウム(In),亜鉛(Zn),酸
素(O)および少なくとも1種のハロゲンを必須構成元
素とする非晶質酸化物からなることを特徴とする透明導
電膜。
1. A transparent conductive film comprising an amorphous oxide containing indium (In), zinc (Zn), oxygen (O) and at least one halogen as essential constituent elements.
【請求項2】 インジウムの原子比In/(In+Z
n)が0.55〜0.9である、請求項1に記載の透明
導電膜。
2. Indium atomic ratio In / (In + Z
The transparent conductive film according to claim 1, wherein n) is 0.55 to 0.9.
【請求項3】 インジウム(In),亜鉛(Zn),酸
素(O)および少なくとも1種のハロゲンの他に価数が
正3価以上である少なくとも1種の第3金属元素を構成
元素とし、前記第3金属元素の総量の原子比(全第3金
属元素)/(In+Zn+全第3金属元素)が0.2以
下である、請求項1または請求項2に記載の透明導電
膜。
3. Indium (In), zinc (Zn), oxygen (O), and at least one halogen, in addition to at least one third metal element having a positive trivalence or more, as a constituent element, The transparent conductive film according to claim 1 or 2, wherein the atomic ratio (total third metal element) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of the third metal element is 0.2 or less.
【請求項4】 ハロゲンの総量の原子比(全ハロゲン)
/(In+Zn+全第3金属元素)が0.3以下であ
る、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の透明導
電膜。
4. Atomic ratio of total amount of halogen (total halogen)
The transparent conductive film according to any one of claims 1 to 3, wherein / (In + Zn + all third metal elements) is 0.3 or less.
【請求項5】 ハロゲンがフッ素である、請求項1〜請
求項4のいずれか1項に記載の透明導電膜。
5. The transparent conductive film according to claim 1, wherein the halogen is fluorine.
【請求項6】 少なくとも1種のハロゲンを含んでいる
スパッタリングターゲットまたは少なくとも1種のハロ
ゲンを含んでいる成膜ガスを用いたスパッタリング法に
よって、インジウム(In),亜鉛(Zn),酸素
(O)および少なくとも1種のハロゲンを必須構成元素
とする非晶質酸化物からなる透明導電膜を成膜すること
を特徴とする透明導電膜の製造方法。
6. Indium (In), zinc (Zn), oxygen (O) by a sputtering method using a sputtering target containing at least one kind of halogen or a film forming gas containing at least one kind of halogen. And a method for producing a transparent conductive film, which comprises forming a transparent conductive film made of an amorphous oxide containing at least one kind of halogen as an essential constituent element.
【請求項7】 インジウムの原子比In/(In+Z
n)が0.55〜0.9の非晶質酸化物からなる透明導
電膜を成膜する、請求項6に記載の方法。
7. Indium atomic ratio In / (In + Z
The method according to claim 6, wherein a transparent conductive film made of an amorphous oxide having n of 0.55 to 0.9 is formed.
【請求項8】 価数が正3価以上である少なくとも1種
の第3金属元素を含んでいるスパッタリングターゲット
を用いて、インジウム(In),亜鉛(Zn),酸素
(O),少なくとも1種のハロゲンおよび前記第3金属
元素を構成元素とし、該第3金属元素の総量の原子比
(全第3金属元素)/(In+Zn+全第3金属元素)
が0.2以下の非晶質酸化物からなる透明導電膜を成膜
する、請求項6または請求項7に記載の方法。
8. An indium (In), zinc (Zn), oxygen (O), at least one kind using a sputtering target containing at least one kind of third metal element having a valence of positive trivalence or more. Of the halogen and the third metal element as constituent elements, and the atomic ratio of the total amount of the third metal element (total third metal element) / (In + Zn + total third metal element)
The method according to claim 6 or 7, wherein a transparent conductive film made of an amorphous oxide having a value of 0.2 or less is formed.
【請求項9】 ハロゲンの総量の原子比(全ハロゲン)
/(In+Zn+全第3金属元素)が0.3以下の非晶
質酸化物からなる透明導電膜を成膜する、請求項6〜請
求項8のいずれか1項に記載の方法。
9. Atomic ratio of total amount of halogen (total halogen)
9. The method according to claim 6, wherein a transparent conductive film made of an amorphous oxide having a ratio of / (In + Zn + all third metal elements) of 0.3 or less is formed.
【請求項10】 ハロゲンがフッ素である、請求項6〜
請求項9のいずれか1項に記載の方法。
10. The method according to claim 6, wherein the halogen is fluorine.
The method according to claim 9.
【請求項11】 少なくとも1種のハロゲンを含んでい
る蒸着材料または少なくとも1種のハロゲンを含んでい
る成膜ガスを用いたイオンプレーティング法によって、
インジウム(In),亜鉛(Zn),酸素(O)および
少なくとも1種のハロゲンを必須構成元素とする非晶質
酸化物からなる透明導電膜を成膜することを特徴とする
透明導電膜の製造方法。
11. An ion plating method using a vapor deposition material containing at least one halogen or a film-forming gas containing at least one halogen,
Manufacture of a transparent conductive film characterized by forming a transparent conductive film made of an amorphous oxide containing indium (In), zinc (Zn), oxygen (O) and at least one kind of halogen as essential constituent elements. Method.
【請求項12】 インジウムの原子比In/(In+Z
n)が0.55〜0.9の非晶質酸化物からなる透明導
電膜を成膜する、請求項11に記載の方法。
12. Indium atomic ratio In / (In + Z
The method according to claim 11, wherein a transparent conductive film made of an amorphous oxide having n of 0.55 to 0.9 is formed.
【請求項13】 価数が正3価以上である少なくとも1
種の第3金属元素を含んでいる蒸着材料を用いて、イン
ジウム(In),亜鉛(Zn),酸素(O),少なくと
も1種のハロゲンおよび前記第3金属元素を構成元素と
し、該第3金属元素の総量の原子比(全第3金属元素)
/(In+Zn+全第3金属元素)が0.2以下の非晶
質酸化物からなる透明導電膜を成膜する、請求項11ま
たは請求項12に記載の方法。
13. A valence of at least 1 having a positive valence of 3 or more.
Using a vapor deposition material containing a third metal element of a species, indium (In), zinc (Zn), oxygen (O), at least one halogen and the third metal element as constituent elements, Atomic ratio of total amount of metallic elements (all third metallic elements)
13. The method according to claim 11 or 12, wherein a transparent conductive film made of an amorphous oxide in which / (In + Zn + all third metal elements) is 0.2 or less is formed.
【請求項14】 ハロゲンの総量の原子比(全ハロゲ
ン)/(In+Zn+全第3金属元素)が0.3以下の
非晶質酸化物からなる透明導電膜を成膜する、請求項1
1〜請求項13のいずれか1項に記載の方法。
14. A transparent conductive film made of an amorphous oxide having an atomic ratio (total halogen) / (In + Zn + total third metal element) of the total amount of halogen of 0.3 or less is formed.
The method according to any one of claims 1 to 13.
【請求項15】 ハロゲンがフッ素である、請求項11
〜請求項14のいずれか1項に記載の方法。
15. The halogen according to claim 11, wherein the halogen is fluorine.
~ The method according to any one of claims 14 to 15.
【請求項16】 電気絶縁性の透明基板と、この透明基
板上に形成された透明導電膜とを有し、前記透明導電膜
が、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の透明導電膜
からなることを特徴とする透明導電積層体。
16. The transparent conductive film according to claim 1, comprising an electrically insulating transparent substrate and a transparent conductive film formed on the transparent substrate. A transparent electroconductive laminate comprising a film.
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