JPWO2013146496A1 - 薄膜形成用蒸着材料 - Google Patents
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Abstract
Description
数種類の溶融体を形成し、これを用いて真空蒸着法によりガラス基材の表面に成膜を行った。ニオブのドープ量は、0mol%から22mol%までほぼ2mol%刻みで変えてある(0〜2mol%の部分だけ1mol%刻み)。図1のグラフにおいて、横軸はニオブのドープ量、縦軸は膜の抵抗値を示している。
[0018]
膜の抵抗値が小さいほど導電性が高くなり、帯電防止性が向上する。一般に、抵抗値が1011[Ω/□]以上の場合は帯電防止性が殆どないが、1011[Ω/□]以下であれば帯電防止性が得られることが知られている。図1の実験結果から分かるように、抵抗値が1011[Ω/□]以下となるのは、ニオブのドープ量を2mol%以上とした場合である。よって、高い帯電防止性を得るという観点からすると、ニオブのドープ量は2mol%以上とするのが好ましいと言える。
[0019]
なお、比較例として、完全酸化物であるニオブ含有酸化チタン(Nb:TiO2)の焼結体についてもニオブを6mol%および16mol%ドープして同様の実験を行った。すなわち、当該焼結体を用いて真空蒸着法によりガラス基材の表面に成膜を行い、膜の抵抗値を測定した。しかし、9.99×1012[Ω/□]を最大測定可能値とする装置で測定したところ、膜の抵抗値が大き過ぎて測定不能であった。これは、帯電防止性が極めて低いことを示している。
[0020]
図2は、本実施形態の薄膜形成用蒸着材料を用いて蒸着により生成した膜の光吸収率とニオブのドープ量との関係を示す実験結果の図である。この図2に示す実験でも、ニオブ含有亜酸化チタン(Nb:Ti3O5)におけるニオブのドープ量を異ならせて複数種類の溶融体を形成し、これを用いて真空蒸着法によりガラス基材の表面に成膜を行った。ニオブのドープ量は、0mol%から22mol%までほぼ2mol%刻みで変えてある。図2のグラフにおいて、横軸はニオブのドープ量、縦軸は膜の光吸収率を示している。
[0021]
光吸収率が小さいほど、透光性は向上する。図2の実験結果から分かるように、ニオブのドープ量を0mol%以上16mol%以下とした場合には
、その結晶構造がアナターゼ型にはなっていないと言える。
[0026]
図5および図6は、本実施形態の薄膜形成用蒸着材料を継ぎ足しながら繰り返し蒸着により生成した膜の抵抗値と光吸収率を示す実験結果の図である。この図5および図6に示す実験では、金属元素と酸素元素との比率を変えて生成した複数種類のニオブ含有亜酸化チタンにより溶融体を形成し、これを用いて真空蒸着法によりガラス基材の表面に成膜を行った。また、図5および図6に示す実験では、蒸着後の材料残渣に新たな材料を継ぎ足しながら、成膜を5回繰り返して行った。
[0027]
図5のグラフにおいて、横軸は成膜の回数(材料の継ぎ足し回数)、縦軸は膜の抵抗値を示している。また、図6のグラフにおいて、横軸は成膜の回数、縦軸は膜の光吸収率を示している。また、図7は、実験に使用したニオブ含有亜酸化チタンにおける金属元素と酸素元素の比率およびニオブのドープ量を示す図である。図7中に示す丸付きの数字は、実験に使用したニオブ含有亜酸化チタンのサンプル番号を示している。
[0028]
図5〜図7において、サンプル1は、金属元素と酸素元素の比率を3:5としたニオブ含有亜酸化チタン(Nb:Ti3O5)においてニオブのドープ量を6mol%としたものである。サンプル2とサンプル3は、金属元素と酸素元素の比率を5:8としたニオブ含有亜酸化チタン(Nb:Ti5O8)においてニオブのドープ量をそれぞれ2mol%,16mol%としたものである。サンプル4とサンプル5は、金属元素と酸素元素の比率を4:7としたニオブ含有亜酸化チタン(Nb:Ti4O7)においてニオブのドープ量をそれぞれ2mol%,16mol%としたものである。
[0029]
図5から明らかなように、蒸着後の材料残渣に新たな材料を継ぎ足して使用する場合であっても、得られる膜の特性である抵抗値は、帯電防止性が得られる1011[Ω/□]以下の値で安定している。また、図6から明らかなように、膜の光吸収率は、十分な透光性が得られる3%以下の小さい値で安定している。これにより、実験に使用したサンプル1〜5の何れにおいても、帯電防止性および透光性に関して高い継ぎ足し安定性が得られていることが
Claims (4)
- チタンとニオブとを成分として含む酸素欠損を有する金属酸化物の溶融体から成ることを特徴とする薄膜形成用蒸着材料。
- 上記金属酸化物において、金属元素数と酸素元素数の比率が4:7から5:8であることを特徴とする請求項1に記載の薄膜形成用蒸着材料。
- 上記金属酸化物において、金属元素数と酸素元素数の比率が3:5であることを特徴とする請求項1に記載の薄膜形成用蒸着材料。
- 上記金属酸化物中のチタンにおけるニオブのドープ量が2mol%以上16mol%以下であることを特徴とする請求項2に記載の薄膜形成用蒸着材料。
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