JPH09291356A

JPH09291356A - 透明導電膜付き基体とその製造方法

Info

Publication number: JPH09291356A
Application number: JP10733496A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Sato; 一夫佐藤; Masami Miyazaki; 正美宮崎; Satoru Takagi; 悟高木; Arinori Kawamura; 有紀河村; Hiromichi Nishimura; 啓道西村
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1997-11-11
Anticipated expiration: 2016-04-26
Also published as: JP3785676B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低比抵抗で、しかも耐久性に優れ、電極の微細
加工性にも優れ、かつ、耐アルカリ性にも優れた液晶デ
ィスプレイに好適な透明導電膜付き基体及びその製造方
法の提供。【解決手段】下地基板１上に、酸化亜鉛を主成分とする
透明酸化物層２及びＡｇ膜又はＡｇを主成分とする金属
層３をこの順にｎ回繰り返して積層し、ｎ番目の金属層
３上の透明酸化物層４の上に最上層として酸化インジウ
ムを主成分とする被覆層１１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明導電膜付き基
体及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、液晶ディスプレイ（以下「ＬＣ
Ｄ」と称する）用の基体としては、図５に示すようにガ
ラス基板１５上に、カラーフィルタ層７と、カラーフィ
ルターを保護するためと平滑性を確保するためのアクリ
ル系樹脂層８とを形成し、その上にシリカなどの透明無
機中間膜層９を形成して下地基板１としたものが用いら
れ、さらにその上に透明導電膜であるＩＴＯ膜（酸化イ
ンジウムスズ膜）を形成した透明導電膜付き基体も広く
用いられている。

【０００３】特に、ＳＴＮ型のカラーＬＣＤにおいて
は、その高精細化、大画面化に伴い、液晶駆動用透明電
極の線幅もより細く、また長い形状のものが必要となっ
てきている。このため、シート抵抗３Ω／□以下の極め
て低抵抗の透明導電膜が必要とされる。このシート抵抗
を達成するためには、透明導電膜の厚膜化（３００ｎｍ
以上）もしくは低比抵抗化（１００μΩ・ｃｍ以下）を
図る必要がある。

【０００４】しかし、厚膜化については、（１）透明導
電膜の成膜コストが増加すること、（２）電極パターニ
ングの困難さが増加すること、（３）透明導電膜の有る
部分と無い部分との間での段差が大きくなり、液晶の配
向制御が困難になる、などの問題が生じる。従って、こ
の技術にも限界がある。

【０００５】一方、ＩＴＯ膜自体を低比抵抗化する方法
も検討されているが、１００μΩ・ｃｍ以下の低抵抗Ｉ
ＴＯ膜を安定して生産する方法はまだ確立されていな
い。

【０００６】他方、１００μΩ・ｃｍ以下の低抵抗透明
導電膜を容易に得る技術としては、図６に示すような、
Ａｇ膜３をＩＴＯ膜などの透明酸化物層２、４で挟んだ
ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯという構成が知られている。しか
し、この構成も低比抵抗ではあるが次のような問題を有
している。（１）室内放置により膜剥離と思われる白色
欠点を生じてしまうほど耐久性が不十分であること、
（２）酸性水溶液を用いたエッチングによる電極加工の
際にも、サイドエッチングが進行し、パターンエッジ部
に剥離が見られるなどその加工性は不十分であること。

【０００７】このような理由から、従来ＩＴＯ／Ａｇ／
ＩＴＯ構成の電極は低抵抗が容易に得られるという利点
を有しながら、ＬＣＤ用透明導電基板としては実用化さ
れていなかった。

【０００８】また、酸化亜鉛系の酸化物のみを用いた場
合には、耐アルカリ性が十分ではなく、アルカリ水溶液
と接触すると膜の厚さの減少（膜べり）を招いてしま
う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術が有していた前述の欠点を解決し、低比抵抗で、し
かも耐久性に優れ、電極の微細加工性にも優れ、かつ、
耐アルカリ性にも優れ、例えば、液晶ディスプレイなど
に好適に利用される透明導電膜付き基体及びその製造方
法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、本発明は、下地基板上
に、透明酸化物層及び金属層がその順にｎ回（ｎは１以
上の整数）繰り返して積層されているとともに、ｎ番目
の金属層上にさらに透明酸化物層が形成されてなる透明
導電膜付き基体において、該金属層は、Ａｇ膜又はＡｇ
を主成分とする膜からなり、かつ、該透明酸化物層は酸
化亜鉛を主成分とし、かつ、ｎ番目の金属層上の透明酸
化物層の上に酸化インジウムを主成分とする被覆層が形
成されていることを特徴とする透明導電膜付き基体を提
供する。

【００１１】また、本発明は、下地基板上に、透明酸化
物層及び金属層をその順にｎ回（ｎは１以上の整数）繰
り返して積層するとともに、ｎ番目の金属層上にさらに
透明酸化物層を形成してなる透明導電膜付き基体の製造
方法において、該透明酸化物層はＧａを含む酸化亜鉛タ
ーゲットを用い、直流スパッタリングにより形成し、最
上層に酸化インジウムを主成分とする被覆層を形成する
ことを特徴とする透明導電膜付き基体の製造方法を提供
する。

【００１２】

【作用】本発明では、金属層は、Ａｇ膜又はＡｇを主成
分とする膜からなる。また、透明酸化物層は酸化亜鉛を
主成分とする。

【００１３】従来のＩＴＯ膜は１５０℃以下の低温成膜
条件下において非結晶構造をとっていた。しかるに、酸
化亜鉛は結晶化しやすく、Ａｇ膜又はＡｇを主成分とす
る膜からなる金属層の下地層となった時、Ａｇの結晶化
を促し、Ａｇの凝集現象を防止するだけでなく、酸化亜
鉛と金属層との界面の付着力が向上し、その結果、耐湿
性の向上ひいては耐久性の向上と、酸性水溶液によるパ
ターニング特性が著しく向上するという作用を有する。

【００１４】加えて、酸化亜鉛に比較し、耐アルカリ性
や耐酸性に優れる酸化インジウムを主成分とする層を被
覆層として最上層部に形成することによって、耐アルカ
リ溶液性やエッチング時の下地基板との密着性を向上す
る作用が認められる。

【００１５】なお、第一層と基体との間に酸化インジウ
ムを主成分とする膜を挿入することによって、耐アルカ
リ溶液性やエッチング時の下地基板との密着性をより一
層向上させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施形態を示
す。

【００１７】（下地基板）図１において１は下地基板で
ある。この下地基板１は図５に示したように、ガラス基
板１０上に、カラーフィルタ層７と、カラーフィルター
を保護するためと平滑性を確保するためのアクリル系樹
脂層８とを形成し、その上にシリカ、ＳｉＮ_x などの透
明無機中間膜層９を形成して下地基板とすればよい。

【００１８】（積層構成）図１に示すように、下地基板
１上に、透明酸化物層２及び金属層がそれぞれ１回（ｎ
＝１）積層され、金属層３上にさらに透明酸化物層４が
形成されている。

【００１９】そして、透明酸化物層４の上には酸化イン
ジウムを主成分とする被覆層１１が形成されている。

【００２０】一方、図２に示す構成は、下地基板１上
に、透明酸化物層２、４及び金属層３、５が２回（ｎ＝
２）繰り返して積層されている。上の金属層５上にさら
に透明酸化物層６が形成されている。

【００２１】図３は図１に示す実施の形態の変形例であ
り、下地基板１と透明酸化物層２との間に酸化インジウ
ムを主成分とする下地層１０が介在している。かかる層
構成により図１に示す形態よりもより一層耐アルカリ性
に優れた基体が得られる。

【００２２】なお、透明酸化物層／金属層／透明酸化物
層の３層構成で、３Ω／□程度、透明酸化物層／金属層
／透明酸化物層／金属層／透明酸化物層の５層構成で２
Ω／□、７層構成で１Ω／□の透明導電膜が得られ、透
明酸化物層のそれぞれの層の幾何学的な厚みを次のよう
な範囲内で選択することによって、光学的干渉効果によ
る透過率や色調の調整も可能となる。

【００２３】（１）３層構成基板酸化亜鉛層１５ｎｍ〜６０ｎｍ、金属層３ｎｍ〜１５ｎｍ、酸化亜鉛層／酸化インジウム層合計層厚：３０ｎｍ〜６０ｎｍ、酸化亜鉛層：５ｎｍ以上、酸化インジウム層：５ｎｍ以上。

【００２４】（２）３層構成基板酸化インジウム層／酸化亜鉛層合計層厚：１５ｎｍ〜６０ｎｍ、酸化亜鉛層：５ｎｍ以上、酸化インジウム層：５ｎｍ以上、金属層３ｎｍ〜１５ｎｍ、酸化亜鉛層／酸化インジウム層合計層厚：３０ｎｍ〜６０ｎｍ、酸化亜鉛層：５ｎｍ以上。

【００２５】酸化インジウム層：５ｎｍ以上。

【００２６】（３）５層構成基板酸化亜鉛層３０ｎｍ〜６０ｎｍ、金属層３ｎｍ〜１５ｎｍ、酸化亜鉛層６０ｎｍ〜１００ｎｍ、金属層３ｎｍ〜１５ｎｍ、酸化亜鉛層／酸化インジウム層合計層厚：３０ｎｍ〜６０ｎｍ、酸化亜鉛層：５ｎｍ以上、酸化インジウム層：５ｎｍ以上。

【００２７】なお、３層、５層においては、低抵抗化、
耐久性向上を期待して、酸化物層（酸化亜鉛層や酸化イ
ンジウム層）の層厚をそれぞれ個別に厚くすることもで
きる。

【００２８】この場合、各酸化物層の層厚増加分として
は、光学的層厚でλ／２ｍ（λは４３０〜６８０ｎｍ、
ｍは透明酸化物の屈折率）とする。

【００２９】（金属層）本発明では、金属層は、Ａｇ膜
又はＡｇを主成分とする膜からなる。

【００３０】Ａｇを主成分とする膜は、Ａｇと他の金属
とが均一に存在している合金膜でも、Ａｇ膜と他の金属
膜とが積層された積層膜でも、Ａｇ中に他の金属が濃度
勾配をもって連続的に変化している傾斜材料膜でもよ
い。このようなＡｇを主成分とする膜においては、Ａｇ
の凝集現象が防止され、耐久性の高い金属層が得られ
る。ここで、他の金属としては、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ａｌなどが挙げられる。特にＰｄ、Ａｕが好まし
い。

【００３１】なお、合金膜の場合には、他の金属の含有
量は全金属原子に対し０．１〜５．０原子％が好まし
い。かかる理由としては、０．１原子％未満では耐久性
が不十分となり、５．０原子％を超えると可視光透過率
の低下及び高比抵抗化をもたらすために好ましくない。

【００３２】また、金属層を、Ａｇ膜と他の金属膜との
積層膜で構成する場合には、他の金属膜の厚さは０．１
〜３ｎｍとすることが好ましい。

【００３３】また、層構成としては、例えば他の金属と
してＰｄを例にとると次のような層構成が例示される。
（下地基板側のＧａドープ酸化亜鉛層）／（Ａｇ層）／
（Ｐｄ層）／（Ｇａドープ酸化亜鉛層）、（下地基板側
のＧａドープ酸化亜鉛層）／（Ｐｄ層）／（Ａｇ層）／
（Ｇａドープ酸化亜鉛層）、（基体側のＧａドープ酸化
亜鉛層）／（Ｐｄ層）／（Ａｇ層）／（Ｐｄ層）／（Ｇ
ａドープ酸化亜鉛膜層）、などである。

【００３４】なお、他の金属膜の厚さが０．１ｎｍ以下
では耐久性が不十分となり、１ｎｍ以上では可視光透過
率が低下するために好ましくない。

【００３５】傾斜材料膜の場合には、Ｇａドープ酸化亜
鉛膜との片方もしくは両方の界面に０．１〜３ｎｍの範
囲にわたりＰｄやＡｕ等の他の金属の濃度が全金属原子
に対して５０原子％以上であるＰｄやＡｕ等の他の金属
リッチ層を含む構成が望まれる。このときＰｄやＡｕ等
の他の金属リッチ層の厚みは０．１ｎｍ以下では耐久性
が不十分となり、３ｎｍ以上では可視光透過率が低下す
るという理由で好ましくない。

【００３６】前述のいずれの場合にも、金属層自体の層
厚は３〜１５ｎｍが好ましい。かかる理由としては、３
ｎｍ未満ではシート抵抗が高くなり、１５ｎｍを超える
とでは可視光透過率の低下をもたらすので好ましくな
い。

【００３７】なお、傾斜材料膜の例を図４に示す。図４
に示すように金属層３中においてＰｄやＡｕ等の他の金
属を濃度勾配をつけて含有せしめることができる。

【００３８】図４において３は金属層であり、２は透明
酸化物層、４は他の透明酸化物層である。

【００３９】濃度勾配の付け方は目的によって各種変え
ることができる。図４の（ａ）に示す例では、上下の透
明酸化物層２、４側ではＰｄやＡｕがリッチな組成とな
り、中間部分ではＡｇがリッチな組成となっている。そ
れに対し、図４の（ｂ）に示す例では、下側の透明酸化
物層２から上側の透明酸化物層４に向かい順次Ａｇがリ
ッチになっていく。もちろんこれ以外に適宜勾配を変え
ることができる。

【００４０】また、透明酸化物層、金属層、及び透明酸
化物層を３層にした場合（ｎ＝３の場合）には、シート
抵抗３Ω／□程度のものが得られるが、さらに低抵抗の
膜を得るためには、透明酸化物層、金属層、及び透明酸
化物層がこの順で５層、あるいは７層積層された構成と
することで、２Ω／□、あるいは１Ω／□も達成でき
る。

【００４１】（透明酸化物層）図１、図２、図３におけ
る２、４、６の酸化亜鉛を主成分とする透明酸化物層
は、Ｇａドープ酸化亜鉛膜により構成することが好まし
い。かかる理由としては、絶縁物である酸化亜鉛にＡｌ
などの３価のドーパントを添加すると導電性を示すこと
が知られているが、Ｇａを添加したものが最も良い導電
性と可視光透過率を示すからである。

【００４２】また、成膜法として、量産性の高い直流ス
パッタリングを想定した場合、亜鉛金属をターゲットと
して用いることもできるが、成膜条件のマージンが狭い
難点がある。他方、Ｇａを添加することで酸化亜鉛ター
ゲットからの直流スパッタリングが可能となり、その成
膜条件のマージンも非常に広くなるためである。

【００４３】特に、Ｇａドープ酸化亜鉛膜のＧａ添加量
は、Ｇａ／（Ｇａ＋Ｚｎ）の割合（以下同じ）で１〜１
５原子％であることが好ましい。すなわち、Ｇａドープ
量は１％未満では成膜速度が遅くなり、ドープ量が１５
％より多いと可視光透過率が低くなるので好ましくな
い。

【００４４】（酸化インジウム層）１０、１１は酸化イ
ンジウムを主成分とする膜からなり、１０は下地層、１
１は被覆層である。それぞれはＳｎをＳｎ／（Ｓｎ＋Ｉ
ｎ）の割合で０〜１５原子％含んだＳｎドープ酸化イン
ジウム膜が好ましい。耐アルカリ性を向上するために５
ｎｍ以上の膜厚が好ましい。

【００４５】また、本発明の透明導電膜は、低シート抵
抗、高可視光透過率、高耐久性を示すが、さらに特性を
向上させるために、成膜後１００〜３００℃の加熱処理
をおこなってもよい。このような成膜後の１００〜３０
０℃の基板加熱により、Ａｇが凝集することなく、アニ
ールされる。さらに、透明酸化物層も同時にアニールさ
れ、導電率や可視光透過率、耐久性能が向上する。

【００４６】

【実施例】

（実施例１）ソーダライムガラス基板１、及びカラーフ
ィルター層７、及びカラーフィルターの保護と平滑化の
ためのアクリル系樹脂層保護層８とがあらかじめ形成さ
れたソーダライムガラス基板（図５）上に高周波スパッ
タリング法によりシリカ膜を１０ｎｍ形成した。これに
より下地基板１を用意した。

【００４７】この下地基板１上に、直流スパッタリング
法により、Ａｒガス３ｍＴｏｒｒの雰囲気下で、膜厚１
６ｎｍのＧａドープＺｎＯ膜（以下、ＧＺＯ膜と称す
る）により透明酸化物層２、１１ｎｍのＰｄＡｇ合金膜
によりＡｇ層３、３０ｎｍのＧＺＯ膜により透明酸化物
層４を、さらに１０ｎｍのＩＴＯ膜により被覆層１１を
順次積層した。このとき、ＧＺＯ膜はＧａを５原子％含
むＺｎＯ焼結体ターゲットを用い、ＰｄＡｇ合金膜は、
１原子％のＰｄを含むＰｄＡｇ合金ターゲットを、ま
た、ＩＴＯ膜はＳｎを１０原子％含む酸化インジウム焼
結体ターゲットを用い、３％酸素を含んだＡｒガス３ｍ
Ｔｏｒｒの雰囲気下で成膜した。

【００４８】また、ＧＺＯ膜の成膜時におけるスパッタ
電力密度は、５．７Ｗ／ｃｍ² 、ＰｄＡｇ膜の成膜時に
おけるスパッタ電力密度は０．５７Ｗ／ｃｍ² 、ＩＴＯ
膜の成膜時におけるスパッタ電力密度は５．７Ｗ／ｃｍ
² とした。

【００４９】なお、成膜時に下地基板１の加熱は行わな
かった。

【００５０】得られた透明導電膜のシート抵抗値は、
３．５Ω／□、可視光透過率は７４．５％であった。

【００５１】加えて、該透明導電膜の諸特性を評価し
た。

【００５２】まず、該透明導電基板上に、フォトリソグ
ラフィー法によりライン幅１３０μｍ、スペース幅２０
μｍのストライプ状のレジストパターンを形成した後、
ＫＭｎＯ₄ を０．０１ｍｏｌ／ｌとＨ₂ ＳＯ₄ を０．２
５ｍｏｌ／ｌ含んだ室温の酸性水溶液により、電極のパ
ターニングを実施し、その特性を評価した。

【００５３】その結果、サイドエッチング量が４μｍ程
度であったが、パターンエッジもシャープで、エッチン
グ残渣もなく良好なパターニング特性が得られた。

【００５４】耐湿性については、４０℃、相対湿度９０
％の雰囲気中に１週間放置する耐湿テストを実施した。

【００５５】その結果、直径０．５ｍｍ以上の白色欠点
などは観察されず、良好な結果を示した。

【００５６】耐アルカリ性についても評価を行った結
果、３ｗｔ％ＮａＯＨ、室温のアルカリ水溶液に１０分
浸漬した後にも、膜減りは観察されなかった。

【００５７】（実施例２）実施例１と同様な下地基板上
に、直流スパッタリング法により、３％酸素を含んだＡ
ｒガス３ｍＴｏｒｒの雰囲気下で１０ｎｍのＩＴＯ膜を
成膜した。

【００５８】続いて、実施例１と同じく、ＧＺＯ膜１０
ｎｍ、ＰｄＡｇ合金膜１１ｎｍ、ＧＺＯ膜３０ｎｍ、Ｉ
ＴＯ膜１０ｎｍを順次積層した。形成条件は実施例１と
同じとした。

【００５９】得られた透明導電膜のシート抵抗値は、
３．４Ω／□、可視光透過率は７４．０％であった。加
えて、実施例１と同様な方法で該透明導電膜の諸特性を
評価した。パターニング特性については、サイドエッチ
ング量が２μｍと良好なものが得られ、パターンエッジ
もシャープで、エッチング残渣もなく非常に良好なパタ
ーニング特性が得られた。

【００６０】耐湿性については、４０℃、相対湿度９０
％の雰囲気中に１週間放置する耐湿テストを実施した。

【００６１】その結果、直径０．５ｍｍ以上の白色欠点
などは観察されず、良好な結果を示した。

【００６２】耐アルカリ性についても評価を行った結
果、３ｗｔ％ＮａＯＨ、室温のアルカリ水溶液に１０分
浸漬した後にも、膜減りは観察されなかった。

【００６３】（実施例３）実施例１と同様な下地基板上
に、直流スパッタリング法により、膜厚４０ｎｍのＧＺ
Ｏ膜、１０ｎｍのＰｄＡｇ合金膜、８５ｎｍのＧＺＯ
膜、１０ｎｍのＰｄＡｇ合金膜、３０ｎｍのＧＺＯ膜
を、さらに１０ｎｍのＩＴＯ膜を順次積層した。

【００６４】このときの使用ターゲット、スパッタガス
雰囲気、スパッタ電力密度などの条件は、実施例１と同
様とした。

【００６５】得られた透明導電膜のシート抵抗値は、
２．４Ω／□、可視光透過率は７３．５％であった。加
えて、実施例１と同様な方法で該透明導電膜の諸特性を
評価した。

【００６６】パターニング特性については、サイドエッ
チング量が４μｍ程度であったが、パターンエッジもシ
ャープで、エッチング残渣もなく良好なパターニング特
性が得られた。

【００６７】耐湿性については、４０℃、相対湿度９０
％の雰囲気中に１週間放置する耐湿テストを実施した。

【００６８】その結果、直径０．５ｍｍ以上の白色欠点
などは観察されず、良好な結果を示した。

【００６９】耐アルカリ性についても評価を行った結
果、３ｗｔ％ＮａＯＨ、室温のアルカリ水溶液に１０分
浸漬した後にも、膜減りは観察されなかった。

【００７０】（実施例４）実施例１と同様な下地基板上
に、直流スパッタリング法により、膜厚１６ｎｍのＧＺ
Ｏ膜、１１ｎｍのＰｄＡｇ合金膜、３０ｎｍのＧＺＯ膜
を、さらに１０ｎｍのＩＴＯ膜を順次積層した。

【００７１】このときの使用ターゲット、スパッタガス
雰囲気、スパッタ電力密度などの条件は、実施例１と同
様とし、成膜時には基板加熱を行わず、成膜後に、２５
０℃、２０分の加熱処理を行った。得られた透明導電膜
のシート抵抗値は、３．０Ω／□、可視光透過率は７
５．４％であった。

【００７２】加えて、実施例１同様な方法で該透明導電
膜の諸特性を評価した。

【００７３】パターニング特性については、サイドエッ
チング量が４μｍ程度であったが、パターンエッジもシ
ャープで、エッチング残渣もなく良好なパターニング特
性が得られた。

【００７４】耐湿性については、４０℃、相対湿度９０
％の雰囲気中に１週間放置する耐湿テストを実施した。

【００７５】その結果、直径０．５ｍｍ以上の白色欠点
などは観察されず、良好な結果を示した。

【００７６】耐アルカリ性についても評価を行った結
果、３ｗｔ％ＮａＯＨ、室温のアルカリ水溶液に１０分
浸漬した後にも、膜減りは観察されなかった。

【００７７】（実施例５）実施例１と同様な下地基板上
に、直流スパッタリング法により、１０ｎｍのＩＴＯ膜
を成膜し、続いて、膜厚１０ｎｍのＧＺＯ膜、１１ｎｍ
のＰｄＡｇ合金膜、３０ｎｍのＧＺＯ膜を、さらに１０
ｎｍのＩＴＯ膜を順次積層した。

【００７８】このときの使用ターゲット、スパッタガス
雰囲気、スパッタ電力密度などの条件は、実施例１と同
様とし、成膜時には基板加熱を行わず、成膜後に、２５
０℃、２０分の加熱処理を行った。

【００７９】得られた透明導電膜のシート抵抗値は、
２．９Ω／□、可視光透過率は７５．５％であった。加
えて、実施例１と同様な方法で該透明導電膜の諸特性を
評価した。

【００８０】パターニング特性については、サイドエッ
チング量が２μｍと良好なものが得られ、パターンエッ
ジもシャープで、エッチング残渣もなく非常に良好なパ
ターニング特性が得られた。

【００８１】耐湿性については、４０℃、相対湿度９０
％の雰囲気中に１週間放置する耐湿テストを実施した。

【００８２】その結果、直径０．５ｍｍ以上の白色欠点
などは観察されず、良好な結果を示した。

【００８３】耐アルカリ性についても評価を行った結
果、３ｗｔ％ＮａＯＨ、室温のアルカリ水溶液に１０分
浸漬した後にも、膜減りは観察されなかった。

【００８４】（実施例６）実施例１と同様な下地基板上
に、直流スパッタリング法により、膜厚４０ｎｍのＧＺ
Ｏ膜、１０ｎｍのＰｄＡｇ合金膜、８５ｎｍのＧＺＯ
膜、１０ｎｍのＰｄＡｇ合金膜、３０ｎｍのＧＺＯ膜
を、さらに１０ｎｍのＩＴＯ膜を順次積層した。

【００８５】このときの使用ターゲット、スパッタガス
雰囲気、スパッタ電力密度などの条件は、実施例１と同
様とし、成膜時には基板加熱を行わず、成膜後に、２５
０℃、２０分の加熱処理を行った。

【００８６】得られた透明導電膜のシート抵抗値は、
１．９Ω／□、可視光透過率は７５．６％であった。加
えて、実施例１と同様な方法で該透明導電膜の諸特性を
評価した。

【００８７】パターニング特性については、サイドエッ
チング量が４μｍ程度であったが、パターンエッジもシ
ャープで、エッチング残渣もなく良好なパターニング特
性が得られた。

【００８８】耐湿性については、４０℃、相対湿度９０
％の雰囲気中に１週間放置する耐湿テストを実施した。

【００８９】その結果、直径０．５ｍｍ以上の白色欠点
などは観察されず、良好な結果を示した。

【００９０】耐アルカリ性についても評価を行った結
果、３ｗｔ％ＮａＯＨ、室温のアルカリ水溶液に１０分
浸漬した後にも、膜減りは観察されなかった。

【００９１】（比較例１）実施例１と同様な下地基板上
に、直流スパッタリング法により、膜厚１６ｎｍのＧＺ
Ｏ膜、１１ｎｍのＰｄＡｇ合金膜、３８ｎｍのＧＺＯ膜
を順次積層した。このときの使用ターゲット、スパッタ
ガス雰囲気、スパッタ電力密度などの条件は、実施例１
と同様とし、成膜時には基板加熱を行わず、成膜後に、
２５０℃、２０分の加熱処理を行った。得られた透明導
電膜のシート抵抗値は、３．０Ω／□、可視光透過率は
７５．４％であった。加えて、実施例１同様な方法で該
透明導電膜の諸特性を評価した。パターニング特性につ
いては、サイドエッチング量が４μｍ程度であったが、
パターンエッジもシャープで、エッチング残渣もなく良
好なパターニング特性が得られた。

【００９２】耐湿性については、４０℃、相対湿度９０
％の雰囲気中に１週間放置する耐湿テストを実施した。

【００９３】その結果、直径０．５ｍｍ以上の白色欠点
などは観察されず、良好な結果を示した。

【００９４】耐アルカリ性についても評価を行った。

【００９５】その結果、１ｗｔ％ＮａＯＨ、室温のアル
カリ水溶液に１０分浸漬した場合には、膜減りは観察さ
れなかったが、３ｗｔ％ＮａＯＨ、室温のアルカリ水溶
液に１０分浸漬した後には、膜減りが観察された。

【００９６】（比較例２）実施例１と同様な下地基板上
に、直流スパッタリング法により、膜厚１６ｎｍのＩＴ
Ｏ膜、１１ｎｍのＰｄＡｇ合金膜、３８ｎｍのＩＴＯ膜
を順次積層した。このときの使用ターゲット、スパッタ
ガス雰囲気、スパッタ電力密度などの条件は、実施例１
と同様とし、成膜時には基板加熱を行わず、成膜後に、
２５０℃、２０分の加熱処理を行った。

【００９７】得られた透明導電膜のシート抵抗値は、
３．６Ω／□、可視光透過率は７７．１％であった。

【００９８】加えて、実施例１同様な方法で該透明導電
膜の諸特性を評価した。

【００９９】パターニング特性については、１０μｍ以
上のサイドエッチングが進行し、パターンエッジ付近で
はＰｄＡｇ膜と見られる剥離が発生し、十分なパターニ
ング特性は得られなかった。４０℃、相対湿度９０％の
雰囲気中に１週間放置する耐湿テストについても、直径
１ｍｍ以上の白色欠点が多数発生した。

【０１００】しかし、耐アルカリ性については、非常に
良好な特性が得られ、３ｗｔ％ＮａＯＨ、室温のアルカ
リ水溶液に１０分以上浸漬した後にも、膜減りが観察さ
れなかった。

【０１０１】以上の実施例１〜６、及び比較例１、２の
特性を表１にまとめた。

【０１０２】なお、前述の実施例に加えて、金属層をＰ
ｄとＡｇ、ＡｕとＡｇの積層構成や傾斜膜構成としても
同様な結果が得られた。

【０１０３】

【表１】

【０１０４】

【発明の効果】本発明は、成膜時の基板加熱無しでも良
好な特性が容易に得られるため、耐熱性の高いガラス基
板上はもちろんのこと、耐熱性の低いプラスチック製基
板（１００℃以下）やカラーＬＣＤ用のカラーフィルタ
ー付き基板上（２５０℃以下）に、しかもその合計膜厚
が３００ｎｍ以下で、シート抵抗値４Ω／□以下の透明
導電膜が容易に得られるという優れた効果を有する。

【０１０５】加えて、耐湿性、耐アルカリ性、酸性水溶
液によるパターニング特性に優れた透明導電膜が容易に
得られるという効果も同時に有する。

【０１０６】また、ＬＣＤ用基板の他にその高い耐久性
のために、窓などの電熱ヒーター電極、低輻射熱窓用の
膜としても利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す基体の層構成図であ
る。

【図２】本発明の他の実施形態を示す基体の層構成図で
ある。

【図３】本発明のさらに他の実施形態例を示す基体の金
属層部の層構成図である。

【図４】金属層の濃度傾斜例を示す図である。

【図５】下地基板の構成を示す図である。

【図６】従来における基体の層構成図である。

【符号の説明】

１：下地基板２：透明酸化物層３：金属層４：透明酸化物層５：金属層６：透明酸化物層７：カラーフィルター層８：透明樹脂保護層９：シリカなどの透明無機中間膜層１０：下地層（酸化インジウムを主成分とする層）１１：被覆層（酸化インジウムを主成分とする層）１５：ガラス基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河村有紀神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者西村啓道神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下地基板上に、透明酸化物層及び金属層が
その順にｎ回（ｎは１以上の整数）繰り返して積層され
ているとともに、ｎ番目の金属層上にさらに透明酸化物
層が形成されてなる透明導電膜付き基体において、該金
属層は、Ａｇ膜又はＡｇを主成分とする膜からなり、か
つ、該透明酸化物層は酸化亜鉛を主成分とし、かつ、ｎ
番目の金属層上の透明酸化物層の上に酸化インジウムを
主成分とする被覆層が形成されていることを特徴とする
透明導電膜付き基体。
【請求項２】第１番目の透明酸化物層と下地基板との間
に酸化インジウムを主成分とする下地層を介在せしめた
ことを特徴とする請求項１の透明導電膜付き基体。
【請求項３】透明酸化物層はＧａがドープされた酸化亜
鉛層であることを特徴とする請求項１又は２の透明導電
膜付き基体。
【請求項４】該透明導電膜付き基体は液晶ディスプレイ
用の基体であることを特徴とする請求項１乃至３のいず
れか１の透明導電膜付き基体。
【請求項５】下地基板上に、透明酸化物層及び金属層を
その順にｎ回（ｎは１以上の整数）繰り返して積層する
とともに、ｎ番目の金属層上にさらに透明酸化物層を形
成してなる透明導電膜付き基体の製造方法において、該
透明酸化物層はＧａを含む酸化亜鉛ターゲットを用い、
直流スパッタリングにより形成し、最上層に酸化インジ
ウムを主成分とする被覆層を形成することを特徴とする
透明導電膜付き基体の製造方法。
【請求項６】各層の形成後、１００〜３００℃において
熱処理を行うことを特徴とする請求項５の透明導電膜付
き基体の製造方法。