JPH1040740A - 透明導電膜および透明導電材料 - Google Patents
透明導電膜および透明導電材料Info
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- JPH1040740A JPH1040740A JP22923896A JP22923896A JPH1040740A JP H1040740 A JPH1040740 A JP H1040740A JP 22923896 A JP22923896 A JP 22923896A JP 22923896 A JP22923896 A JP 22923896A JP H1040740 A JPH1040740 A JP H1040740A
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- Japan
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- indium
- zinc
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 亜鉛インジウム複合酸化物系膜の低抵抗化を
課題とする。 【解決手段】 亜鉛とインジウムからなる酸化物を主成
分とする透明導電膜あるいは透明導電材料に銀を含有さ
せる。亜鉛とインジウムからなる酸化物を主成分とする
透明導電膜あるいは透明導電材料に銀とB、Al、S
c、Ga、Y、Si、Ge、Sn、Ti、Zrから選ば
れた少なくとも一種以上の元素とを含有させる。
課題とする。 【解決手段】 亜鉛とインジウムからなる酸化物を主成
分とする透明導電膜あるいは透明導電材料に銀を含有さ
せる。亜鉛とインジウムからなる酸化物を主成分とする
透明導電膜あるいは透明導電材料に銀とB、Al、S
c、Ga、Y、Si、Ge、Sn、Ti、Zrから選ば
れた少なくとも一種以上の元素とを含有させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子、プ
ラズマ発光素子等の透明電極や太陽電池用透明電極、あ
るいは熱線反射膜、帯電防止膜、透明発熱体として有用
な透明導電膜および該透明導電膜を成膜するための透明
導電材料に関するものである。
ラズマ発光素子等の透明電極や太陽電池用透明電極、あ
るいは熱線反射膜、帯電防止膜、透明発熱体として有用
な透明導電膜および該透明導電膜を成膜するための透明
導電材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】透明導電膜としては、アンチモンやフッ
素を含有する酸化スズ膜、スズを含有する酸化インジウ
ム(ITO)膜、アルミニウム等を含有する酸化亜鉛膜
が知られている。これらの内最高の導電性を有するIT
O膜が透明電極として広く使用されている。
素を含有する酸化スズ膜、スズを含有する酸化インジウ
ム(ITO)膜、アルミニウム等を含有する酸化亜鉛膜
が知られている。これらの内最高の導電性を有するIT
O膜が透明電極として広く使用されている。
【0003】しかしながら、ITO膜の原料であるイン
ジウムが高価なことから、その代替材料に対する要望が
強く、今日までに種々の透明導電材料が研究されてき
た。
ジウムが高価なことから、その代替材料に対する要望が
強く、今日までに種々の透明導電材料が研究されてき
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】なかでも、亜鉛とイン
ジウムからなる複酸化物透明導電膜は、ITOに近い抵
抗率を示し、ITOと比較して安価な材料であるため、
ITO膜の代替材料として注目されている。
ジウムからなる複酸化物透明導電膜は、ITOに近い抵
抗率を示し、ITOと比較して安価な材料であるため、
ITO膜の代替材料として注目されている。
【0005】しかしながら、亜鉛とインジウムからなる
複酸化物透明導電膜を各種デバイスへ適用するには、更
なる低抵抗化を実現しなければならない。そこで、本発
明は該透明導電膜の低抵抗化を目的とした。
複酸化物透明導電膜を各種デバイスへ適用するには、更
なる低抵抗化を実現しなければならない。そこで、本発
明は該透明導電膜の低抵抗化を目的とした。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、ITO膜
や種々の元素を添加した酸化亜鉛膜中へ微量の銀を添加
して、低抵抗化および低温成膜化が可能なことを見いだ
し特許を出願した(特願平8−91639号および特願
平8−168121号)。そこで同様に、亜鉛とインジ
ウムからなる複酸化物系膜に対しての銀添加を検討した
結果、同様に低抵抗化が可能なことを見い出し本発明を
完成するに至った。
や種々の元素を添加した酸化亜鉛膜中へ微量の銀を添加
して、低抵抗化および低温成膜化が可能なことを見いだ
し特許を出願した(特願平8−91639号および特願
平8−168121号)。そこで同様に、亜鉛とインジ
ウムからなる複酸化物系膜に対しての銀添加を検討した
結果、同様に低抵抗化が可能なことを見い出し本発明を
完成するに至った。
【0007】本発明は、亜鉛とインジウムからなる酸化
物を主成分とする透明導電膜であって、該透明導電膜中
に銀を含有することを特徴とし、亜鉛とインジウムの原
子比が1:1〜7:2、および銀が全金属原子に対して
0.05〜3原子%含有することを特徴とする透明導電
膜を提供するものである。
物を主成分とする透明導電膜であって、該透明導電膜中
に銀を含有することを特徴とし、亜鉛とインジウムの原
子比が1:1〜7:2、および銀が全金属原子に対して
0.05〜3原子%含有することを特徴とする透明導電
膜を提供するものである。
【0008】また本発明は、前記透明導電膜を作製する
ための材料であり、亜鉛とインジウムからなる酸化物を
主成分とする焼結体であって、該焼結体中に銀を含有す
ることを特徴とし、亜鉛とインジウムの原子比が1:1
〜7:2、および銀が全金属原子に対して0.05〜3
原子%含有することを特徴とする透明導電材料を提供す
るものである。
ための材料であり、亜鉛とインジウムからなる酸化物を
主成分とする焼結体であって、該焼結体中に銀を含有す
ることを特徴とし、亜鉛とインジウムの原子比が1:1
〜7:2、および銀が全金属原子に対して0.05〜3
原子%含有することを特徴とする透明導電材料を提供す
るものである。
【0009】さらに本発明は、前記透明導電膜あるいは
透明導電材料中に、さらに正三価以上の原子価を有する
元素としてB、Al、Sc、Ga、Y、Si、Ge、S
n、Ti、Zrから選ばれた少なくとも1種以上を、全
金属原子に対して1〜10原子%含有することを特徴と
する透明導電膜あるいは透明導電材料を提供するもので
ある。
透明導電材料中に、さらに正三価以上の原子価を有する
元素としてB、Al、Sc、Ga、Y、Si、Ge、S
n、Ti、Zrから選ばれた少なくとも1種以上を、全
金属原子に対して1〜10原子%含有することを特徴と
する透明導電膜あるいは透明導電材料を提供するもので
ある。
【0010】本発明が特徴とするところの銀添加量は、
全金属原子に対して0.05〜3原子%とすることが好
ましい。これは銀添加量が0.05原子%未満ではその
効果が少なく、3原子%を越えると透過率が低下し、透
明導電膜として要求されている可視光領域での透明性が
損なわれるからである。
全金属原子に対して0.05〜3原子%とすることが好
ましい。これは銀添加量が0.05原子%未満ではその
効果が少なく、3原子%を越えると透過率が低下し、透
明導電膜として要求されている可視光領域での透明性が
損なわれるからである。
【0011】また本発明が特徴とするところの正三価以
上の原子価を有する元素としてB、Al、Sc、Ga、
Y、Si、Ge、Sn、Ti、Zrから選ばれた少なく
とも1種以上の添加剤の添加量は、全金属原子に対して
1〜10原子%添加することが好ましい。これは添加量
が1原子%未満および10原子%を越えると、前者の場
合は添加の効果が少なく、後者の場合は抵抗が増加して
しまうからである。
上の原子価を有する元素としてB、Al、Sc、Ga、
Y、Si、Ge、Sn、Ti、Zrから選ばれた少なく
とも1種以上の添加剤の添加量は、全金属原子に対して
1〜10原子%添加することが好ましい。これは添加量
が1原子%未満および10原子%を越えると、前者の場
合は添加の効果が少なく、後者の場合は抵抗が増加して
しまうからである。
【0012】さらに主成分である亜鉛とインジウムから
なる酸化物における亜鉛とインジウムの原子比は、1:
1〜7:2が好ましい。これはインジウムの比率が増加
すると高コストとなり、亜鉛の比率が増加すると高抵抗
になるためである。
なる酸化物における亜鉛とインジウムの原子比は、1:
1〜7:2が好ましい。これはインジウムの比率が増加
すると高コストとなり、亜鉛の比率が増加すると高抵抗
になるためである。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の透明導電膜の形成方法に
関しては特に限定しないが、比較的低基板温度で良好な
導電特性が得られるスパッタリング法、真空蒸着法等の
物理蒸着法が好ましい。
関しては特に限定しないが、比較的低基板温度で良好な
導電特性が得られるスパッタリング法、真空蒸着法等の
物理蒸着法が好ましい。
【0014】本発明の透明導電材料の製造方法に関し
て、使用する出発原料や製造手法は特に限定されず、前
記した組成の焼結体であれば良く、焼結体の形状は成膜
手法に適合するように粉末状、ペレット状あるいは一体
形状等に適宜成形すれば良い。
て、使用する出発原料や製造手法は特に限定されず、前
記した組成の焼結体であれば良く、焼結体の形状は成膜
手法に適合するように粉末状、ペレット状あるいは一体
形状等に適宜成形すれば良い。
【0015】尚、添加剤である銀や正三価以上の原子価
を有する元素に関しては十分に分散している方が好まし
く、特にスパッタリングターゲットにおいては、焼結体
の密度は高い方がより好ましい。
を有する元素に関しては十分に分散している方が好まし
く、特にスパッタリングターゲットにおいては、焼結体
の密度は高い方がより好ましい。
【0016】その他本発明の透明導電膜の成膜方法とし
て、粉末原料を用いる成膜手法の場合は焼結体粉末を使
用せず、前記した組成の透明導電膜が成膜されるように
金属や合金等を用いて蒸発源とし、酸素を導入した反応
性蒸着法を適用しても良い。
て、粉末原料を用いる成膜手法の場合は焼結体粉末を使
用せず、前記した組成の透明導電膜が成膜されるように
金属や合金等を用いて蒸発源とし、酸素を導入した反応
性蒸着法を適用しても良い。
【0017】またターゲットを原料とする場合には、前
記した組成の透明導電膜が成膜されるように、各々の元
素の金属もしくは酸化物ターゲットを用いた多元蒸着を
行っても良く、さらに主成分である亜鉛とインジウムか
らなる酸化物ターゲット上に添加剤である銀や正三価以
上の原子価を有する元素の金属や合金もしくは酸化物等
のチップを配置して、前記した組成の透明導電膜を成膜
しても良い。
記した組成の透明導電膜が成膜されるように、各々の元
素の金属もしくは酸化物ターゲットを用いた多元蒸着を
行っても良く、さらに主成分である亜鉛とインジウムか
らなる酸化物ターゲット上に添加剤である銀や正三価以
上の原子価を有する元素の金属や合金もしくは酸化物等
のチップを配置して、前記した組成の透明導電膜を成膜
しても良い。
【0018】
【実施例1〜3】亜鉛とインジウムの原子比が3:2か
らなる酸化物焼結体ターゲット上に、1mm×1mm×
14mmの銀チップを複数個配置し、RFマグネトロン
スパッタリング法により投入電力200Wで、150℃
に加熱したSiO2コートソーダライムガラス基板上に
銀添加膜を成膜した。
らなる酸化物焼結体ターゲット上に、1mm×1mm×
14mmの銀チップを複数個配置し、RFマグネトロン
スパッタリング法により投入電力200Wで、150℃
に加熱したSiO2コートソーダライムガラス基板上に
銀添加膜を成膜した。
【0019】堆積膜の膜厚は触針式表面粗さ計により測
定し、4探針法により抵抗率を求めた。またガラス基板
を含めた可視光(380nm〜780nm)範囲の分光
透過率を測定し平均透過率を求めた。膜組成はICP発
光分光分析により確認した。亜鉛とインジウムの原子比
率は54:46原子%で一定であった。表1に堆積膜中
の全金属原子に対する銀含有量、膜厚、シート抵抗およ
び可視光平均透過率を示す。実施例1〜3は各々銀含有
量0.3、0.9、2.4原子%である。
定し、4探針法により抵抗率を求めた。またガラス基板
を含めた可視光(380nm〜780nm)範囲の分光
透過率を測定し平均透過率を求めた。膜組成はICP発
光分光分析により確認した。亜鉛とインジウムの原子比
率は54:46原子%で一定であった。表1に堆積膜中
の全金属原子に対する銀含有量、膜厚、シート抵抗およ
び可視光平均透過率を示す。実施例1〜3は各々銀含有
量0.3、0.9、2.4原子%である。
【0020】
【表1】
【0021】
【実施例4】出発原料に酸化亜鉛、酸化インジウム及び
金属銀の微粉末を用いて、亜鉛とインジウムの原子比が
3:2からなり、銀が全金属原子に対して1原子%含有
する焼結体ターゲットを作製した。実施例1〜3と同様
にして、成膜及び評価を行った。その結果を表1に示
す。尚、亜鉛とインジウムの原子比率は、実施例1〜3
に等しく、銀含有量は約0.9原子%であった。
金属銀の微粉末を用いて、亜鉛とインジウムの原子比が
3:2からなり、銀が全金属原子に対して1原子%含有
する焼結体ターゲットを作製した。実施例1〜3と同様
にして、成膜及び評価を行った。その結果を表1に示
す。尚、亜鉛とインジウムの原子比率は、実施例1〜3
に等しく、銀含有量は約0.9原子%であった。
【0022】
【実施例5〜9】実施例1〜3と同条件で、ターゲット
上に銀チップを配置し、さらに正三価以上の原子価を有
する元素からなる酸化物、Al2O3(実施例5)、G
a2O3(実施例6)、GeO2(実施例7)、SnO
2(実施例8)あるいはTiO2(実施例9)から一種
を選び、その焼結体からなる直径10mm、厚さ1mm
のチップを複数個配置して、各々成膜および評価を行っ
た。実施例4〜8における膜中の亜鉛とインジウムの原
子比率は実施例1〜3に等しく、全金属原子に対する銀
含有量は約0.9原子%であった。表1に全金属原子に
対する種々正三価以上の原子価を有する元素の含有量お
よび堆積膜の評価結果を示す。
上に銀チップを配置し、さらに正三価以上の原子価を有
する元素からなる酸化物、Al2O3(実施例5)、G
a2O3(実施例6)、GeO2(実施例7)、SnO
2(実施例8)あるいはTiO2(実施例9)から一種
を選び、その焼結体からなる直径10mm、厚さ1mm
のチップを複数個配置して、各々成膜および評価を行っ
た。実施例4〜8における膜中の亜鉛とインジウムの原
子比率は実施例1〜3に等しく、全金属原子に対する銀
含有量は約0.9原子%であった。表1に全金属原子に
対する種々正三価以上の原子価を有する元素の含有量お
よび堆積膜の評価結果を示す。
【0023】
【実施例10】出発原料に酸化亜鉛、酸化インジウム、
金属銀および酸化アルミニウムの微粉末を用いて、亜鉛
とインジウムの原子比が3:2からなり、全金属原子に
対して銀が1原子%、アルミニウムが5原子%含有する
焼結体ターゲットを作製した。実施例1〜3と同様にし
て成膜及び評価を行った。その結果を表1に示す。尚、
亜鉛とインジウムの原子比率は、実施例1〜3に等し
く、銀含有量は約0.9原子%であり、アルミニウム含
有量は4.5原子%であった。
金属銀および酸化アルミニウムの微粉末を用いて、亜鉛
とインジウムの原子比が3:2からなり、全金属原子に
対して銀が1原子%、アルミニウムが5原子%含有する
焼結体ターゲットを作製した。実施例1〜3と同様にし
て成膜及び評価を行った。その結果を表1に示す。尚、
亜鉛とインジウムの原子比率は、実施例1〜3に等し
く、銀含有量は約0.9原子%であり、アルミニウム含
有量は4.5原子%であった。
【0024】
【比較例1】実施例1〜3と同様にして、銀チップを配
置せずに成膜し、亜鉛とインジウムからなる酸化物膜を
作製し評価を行った。その結果を表1に示す。尚、亜鉛
とインジウムの原子比率は実施例1〜3に等しかった。
置せずに成膜し、亜鉛とインジウムからなる酸化物膜を
作製し評価を行った。その結果を表1に示す。尚、亜鉛
とインジウムの原子比率は実施例1〜3に等しかった。
【0025】
【比較例2〜6】実施例5〜9と同様にして、銀チップ
を配置せずに成膜し、同様の評価を行った。比較例2〜
7はそれぞれAl2O3、Ga2O3、GeO2、Sn
O2およびTiO2チップを配置して成膜されたもので
あり、表1に全金属原子に対する種々正三価以上の原子
価を有する元素の含有量および堆積膜の評価結果を示
す。尚、亜鉛とインジウムの原子比率および全金属原子
比に対する銀含有量は実施例4〜8に等しかった。
を配置せずに成膜し、同様の評価を行った。比較例2〜
7はそれぞれAl2O3、Ga2O3、GeO2、Sn
O2およびTiO2チップを配置して成膜されたもので
あり、表1に全金属原子に対する種々正三価以上の原子
価を有する元素の含有量および堆積膜の評価結果を示
す。尚、亜鉛とインジウムの原子比率および全金属原子
比に対する銀含有量は実施例4〜8に等しかった。
【0026】
【比較例7】出発原料に酸化亜鉛、酸化インジウム、お
よび酸化アルミニウムの微粉末を用いて、亜鉛とインジ
ウムの原子比が3:2からなり、全金属原子に対して、
アルミニウムが5原子%含有する焼結体ターゲットを作
製した。実施例1〜3と同様にして、成膜及び評価を行
った。その結果を表2に示す。尚、亜鉛とインジウムの
原子比率は、実施例1〜3に等しく、アルミニウム含有
量は4.5原子%であった。
よび酸化アルミニウムの微粉末を用いて、亜鉛とインジ
ウムの原子比が3:2からなり、全金属原子に対して、
アルミニウムが5原子%含有する焼結体ターゲットを作
製した。実施例1〜3と同様にして、成膜及び評価を行
った。その結果を表2に示す。尚、亜鉛とインジウムの
原子比率は、実施例1〜3に等しく、アルミニウム含有
量は4.5原子%であった。
【0027】表1および2から、銀を含有する膜は、含
有しない膜に対して、低抵抗であることが明かとなっ
た。X線回折分析により銀を含有する膜は含有しない膜
に対して結晶性が高いことが認められた。即ち、結晶性
の改善が堆積膜の低抵抗化に寄与したと推測される。
有しない膜に対して、低抵抗であることが明かとなっ
た。X線回折分析により銀を含有する膜は含有しない膜
に対して結晶性が高いことが認められた。即ち、結晶性
の改善が堆積膜の低抵抗化に寄与したと推測される。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、亜鉛とインジウムから
なる酸化物透明導電膜、あるいはその透明導電膜中に正
3価以上の原子価を有する元素を添加した透明導電膜
へ、銀を微量含有させることでより低抵抗の透明導電膜
が得られ、またその透明導電材料が提供できる。
なる酸化物透明導電膜、あるいはその透明導電膜中に正
3価以上の原子価を有する元素を添加した透明導電膜
へ、銀を微量含有させることでより低抵抗の透明導電膜
が得られ、またその透明導電材料が提供できる。
Claims (6)
- 【請求項1】 亜鉛とインジウムからなる酸化物を主成
分とする透明導電膜であって、該透明導電膜中に銀を含
有することを特徴とする透明導電膜。 - 【請求項2】 亜鉛とインジウムからなる酸化物を主成
分とする焼結体であって、該焼結体中に銀を含有するこ
とを特徴とする透明導電材料。 - 【請求項3】 亜鉛とインジウムからなる酸化物を主成
分とし、さらに銀を含有する透明導電膜であって、該透
明導電膜中に、正三価以上の原子価を有する元素とし
て、B、Al、Sc、Ga、Y、Si、Ge、Sn、T
i、Zrから選ばれた少なくとも1種以上の元素を、全
金属原子に対して1〜10原子%含有することを特徴と
する透明導電膜。 - 【請求項4】 亜鉛とインジウムからなる酸化物を主成
分とし、さらに銀を含有する焼結体であって、該焼結体
中に、正三価以上の原子価を有する元素として、B、A
l、Sc、Ga、Y、Si、Ge、Sn、Ti、Zrか
ら選ばれた少なくとも1種以上の元素を、全金属原子に
対して1〜10原子%含有することを特徴とする透明導
電材料。 - 【請求項5】 亜鉛とインジウムの原子比が、Zn:I
n=1:1〜7:2であり、銀が全原子に対して0.0
5〜3原子%含有することを特徴とする請求項1、3の
透明導電膜。 - 【請求項6】 亜鉛とインジウムの原子比が、Zn:I
n=1:1〜7:2であり、銀が全原子に対して0.0
5〜3原子%含有することを特徴とする請求項2、4の
透明導電材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22923896A JPH1040740A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 透明導電膜および透明導電材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22923896A JPH1040740A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 透明導電膜および透明導電材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1040740A true JPH1040740A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16888997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22923896A Pending JPH1040740A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 透明導電膜および透明導電材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1040740A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005292768A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-10-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Tft基板及びスパッタリングターゲット及び液晶表示装置及び画素電極及び透明電極及びtft基板の製造方法 |
JP2007250470A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Tosoh Corp | 酸化亜鉛系透明導電膜及びそれを用いた液晶ディスプレイ並びに酸化亜鉛系スパッタリングターゲット |
JP5688179B1 (ja) * | 2014-09-10 | 2015-03-25 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 酸化物焼結体、スパッタリングターゲット及び薄膜並びに酸化物焼結体の製造方法 |
TWI722146B (zh) * | 2016-03-23 | 2021-03-21 | 日商三菱綜合材料股份有限公司 | 層合反射電極膜、層合反射電極圖型、層合反射電極圖型之製造方法 |
-
1996
- 1996-07-26 JP JP22923896A patent/JPH1040740A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005292768A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-10-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Tft基板及びスパッタリングターゲット及び液晶表示装置及び画素電極及び透明電極及びtft基板の製造方法 |
JP4660667B2 (ja) * | 2004-03-09 | 2011-03-30 | 出光興産株式会社 | Tft基板及びスパッタリングターゲット及び液晶表示装置及び画素電極及び透明電極及びtft基板の製造方法 |
JP2007250470A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Tosoh Corp | 酸化亜鉛系透明導電膜及びそれを用いた液晶ディスプレイ並びに酸化亜鉛系スパッタリングターゲット |
JP4702126B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2011-06-15 | 東ソー株式会社 | 酸化亜鉛系透明導電膜及びそれを用いた液晶ディスプレイ並びに酸化亜鉛系スパッタリングターゲット |
JP5688179B1 (ja) * | 2014-09-10 | 2015-03-25 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 酸化物焼結体、スパッタリングターゲット及び薄膜並びに酸化物焼結体の製造方法 |
TWI722146B (zh) * | 2016-03-23 | 2021-03-21 | 日商三菱綜合材料股份有限公司 | 層合反射電極膜、層合反射電極圖型、層合反射電極圖型之製造方法 |
US10971695B2 (en) | 2016-03-23 | 2021-04-06 | Mitsubishi Materials Corporation | Multilayer reflection electrode film, multilayer reflection electrode pattern, and method of forming multilayer reflection electrode pattern |
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