TWI491580B - 蒸鍍用錠及其製造方法 - Google Patents

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TWI491580B TW099126189A TW99126189A TWI491580B TW I491580 B TWI491580 B TW I491580B TW 099126189 A TW099126189 A TW 099126189A TW 99126189 A TW99126189 A TW 99126189A TW I491580 B TWI491580 B TW I491580B
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Description

蒸鍍用錠及其製造方法
本發明係有關於一種在藉由真空蒸鍍法製造低電阻的透明導電膜時所使用之由氧化物燒結體所構成的蒸鍍材料，特別是藉由真空蒸鍍法形成折射率為2.0～2.2之高折射率的透明導電膜時所使用的蒸鍍用錠及其製造方法。
透明導電膜係通常具有高導電性及可見光區域。因此，除了被利用於太陽能電池或液晶顯示元件、其他各種受光元件的電極等以外，亦被利用作為汽車車窗或建築用的熱線反射膜、抗靜電膜、冷凍陳列箱等的防霧用透明發熱體。
在上述用途，係廣泛地利用含有銻或氟作為摻雜劑之氧化錫、含有鋁或鎵作為摻雜劑之氧化鋅及含有錫作為摻雜劑之氧化銦等。特別是含有錫作為摻雜劑之氧化銦膜亦即In2 O3 -SnO2 系膜係被稱為ITO(Indium Tin Oxide；氧化銦錫)，特別是因為容易得到低電阻的膜，以往被廣泛地使用。
此外，使用作為光學膜等積層膜的一部分時，除了導電性或透射率以外，亦重視折射率。而且，雖然通常係使用氧化鈰或氧化鈦作為高折射率材料，但是缺乏導電性，因此在導電性係必要的情況下，係在氧化銦等添加用以賦予導電性之上述的氧化鈰或氧化鈦而使用。
但是，藉由真空蒸鍍法來形成透明導電膜時所使用的蒸鍍材料係大致分類為2種類。其中1種係由1粒子大子為直徑5mm以外的粒子所構成之蒸鍍材料，另外一種係例如直徑為30mm、高10mm左右的錠狀物。
而且，在使用錠狀的蒸鍍材料(蒸鍍用錠)之真空蒸鍍法，錠的密度太低時，因為在照射電子射束時，材料會從表面蒸發且同時錠急遽地產生燒結，會有部分性錠收縮引起錠破損之問題。另一方面，錠的密度太高時，在照射電子射束時，由於在錠的表面及內部產生溫度差致使熱膨脹不同，而有錠產生破損(因熱衝擊之破損)之問題。錠產生破損時，因破片堵塞裝置而無法連續成膜，或是因電子射束照射不均勻，成膜條件產生偏差致使膜質變差。此時所謂膜質變差係指膜厚度分布、電阻分布變差。
因此，為了解決上述問題，關於蒸鍍用ITO錠(亦稱為蒸鍍用ITO丸)，有提案揭示一種方法(參照專利文獻1：特開平11-100660號公報)，其係藉由將相對密度為90%以上的ITO之燒結體粉碎，並使所得到之粒徑為0.5mm以下的顆粒再次燒結，來得到相對密度為50%以上、80%以下的ITO錠之方法。
而且，所謂「相對密度」係指相對於從蒸鍍材料的起始原料亦即各混合粉末的真密度所求得的計算真密度之燒結體(蒸鍍材料)的密度之比率(%)，係依照(燒結體的密度/計算真密度)×100=燒結體的相對密度(%)之式所求得的值。ITO時，「計算真密度」依照計算真密度=100/{[氧化銦的調配比(質量%)/氧化銦的真密度]+[氧化錫的調配比(質量%)/氧化錫的真密度]}來計算。
又，關於添加有鎵等之氧化鋅系錠，有提案揭示一種方法(參照專利文獻2：特開2006-117462號公報)，係藉由在原料粉末的一部分使用預先煅燒過的粉末，來調整燒結體的密度之方法。
但是，應用在專利文獻1所提案之上述手法，欲製造含鈰作為摻雜劑之氧化銦(以後，有簡稱為ICO之情形)燒結體錠時，因為相較於上述的ITO燒結體，ICO燒結體的硬度高，有難以將相對密度為90%以上的ICO燒結體粉碎之問題。又，即便設法粉碎成為粉末狀，欲藉由加壓法將所得到的粉末成形為錠狀時，因為粉末的塌陷性差，成形體的形狀無法保持，有成形體會簡單地產生損破之問題。
又，參考在專利文獻2提案之方法，藉由使用將由氧化銦粉末及氧化鈰粉末所構成的混合粉末煅燒而得到的煅燒粉末與未煅燒的氧化銦粉末及氧化鈰粉末混合而成之粉末，雖然能夠製造相對密度為50%以上、80%以下的ICO燒結體錠，但是即便相對密度為50%以上、80%以下，在電子射束蒸鍍中亦有錠龜裂的問題。
本發明係著眼於如此的問題點而進行，其課題係提供一種蒸鍍用錠及其製造方法，該蒸鍍用錠係由含有鈰作為摻雜劑之氧化銦燒結體所構成，即便照射高能量的電子射束亦不會產生破損。
因此，為了解決上述課題，關於在原料粉末的一部分使用預先煅燒而成之粉末之專利文獻2的方法，本發明者等進一步施加改良之結果，發現以比煅燒溫度低200℃以上的燒結溫度之條件製造相對密度為50%以上、80%以下的ICO燒結體錠時，即便對所得到的ICO燒結體錠照射高能量的電子射束亦不容易產生破損。
而且，針對以比煅燒溫度低200℃以上的燒結溫度之條件所製造之相對密度為50%以上、80%以下的上述ICO燒結體錠，觀察在其斷裂面所顯現的結晶粒之分布時，能夠確認從大的結晶粒至小的結晶粒係適當地分布，且特定粒徑的結晶粒之佔有比率變低，而且，關於結晶粒，發現在其粒徑乘以其個數而得到之結晶粒量的分布中，構成最大尖峰的粒徑的結晶粒之佔有比率(定義為最多結晶粒比率)為20%以下。本發明係藉由此種技術性發現而完成。
亦即，本發明之蒸鍍用錠，其係由含有將鈰作為摻雜物的氧化銦燒結體所構成且相對密度為50%以上、80%以下的蒸鍍用錠，其特徵為
關於上述氧化銦燒結體的斷裂面所顯現之結晶粒，在其粒徑與其個數相乘所得到的結晶粒量的分布中，構成最大尖峰的粒徑的結晶粒之佔有比率(最多結晶粒比率)為20%以下。
其次，上述最多結晶粒比率為20%以下之本發明的蒸鍍用錠能夠藉由以下的「第一製造方法」或「第二製造方法」來製造。
亦即，本發明的第一製造方法，其特徵為具備以下各步驟：第一步驟，其係將氧化銦粉末在1300℃以上、1550℃以下進行熱處理而得到煅燒粉末；第二步驟，其係在所得到的煅燒粉末混合未煅燒的氧化鈰粉末或未煅燒的氧化銦粉末及氧化鈰粉末使得上述煅燒粉末的比率成為50質量%以上、80質量%以下，並且造粒而得到造粒粉末；第三步驟，其係將所得到的造粒粉末成形作為成形體，並且將該成形體在1100℃以上、1350℃以下且比在第一步驟之煅燒粉末的熱處理溫度低200℃以上的溫度進行燒結而得到含有將鈰作為摻雜物之氧化銦的燒結體。
又，本發明的第二製造方法，其特徵為具備以下各步驟：第一步驟，其係將氧化銦粉末與氧化鈰粉末在1300℃以上、1550℃以下進行熱處理而得到煅燒粉末；第二步驟，其係在所得到的煅燒粉末混合未煅燒的氧化銦粉末及/或氧化鈰粉末使得上述煅燒粉末的比率成為50質量%以上、80質量%以下，並且造粒而得到造粒粉末；第三步驟，其係將所得到的造粒粉末成形作為成形體，並且將該成形體在1100℃以上、1350℃以下且比在第一步驟之煅燒粉末的熱處理溫度低200℃以上的溫度進行燒結而得到含有將鈰作為摻雜物之氧化銦的燒結體。
而且，因為使用藉由上述的製造方法所得到之本發明的蒸鍍用ICO燒結體錠時，即便照射高能量的電子射束亦不容易破損，能夠製造折射率為2.0～2.2之高折射率的透明導電膜。
以下，詳細地說明本發明的實施形態。
首先，本發明之蒸鍍用ICO燒結體錠，其特徵為關於在上述ICO燒結體的斷裂面所顯現之結晶粒，在其粒徑與其個數相乘所得到的結晶粒量的分布中，構成最大尖峰的粒徑的結晶粒之佔有比率(如上述係定義為最多結晶粒比率)為20%以下。
但是，上述「最多結晶粒比率」係從在ICO燒結體的斷裂面之SEM攝像圖如以下進行來求得。
首先，在第2圖所表示之SEM攝像圖(參考在實施例1之蒸鍍用ICO燒結體錠的斷裂面之SEM攝像圖)上的任意處，例如畫上3根互相平行的直線，同時測定被位於3根各直線上之結晶粒的粒界部分所分段而成的長度，作為「結晶粒的粒徑(結晶粒徑)」。
隨後，將粒徑的範圍，例如以0.34μm的節距分段，並計量0.34μm節距的各分段內的「結晶粒個數」。
隨後，使用各分段的「中心值」作為上述各分段內的「結晶粒的粒徑(結晶粒徑)」之代表值，並將該「結晶粒徑(中心值)」乘以上述「結晶粒的個數」而得到的值定義為「結晶粒量」。
然後，在上述每分段求取「結晶粒量」並算出各自相對於全體之比率，同時求取構成最大尖峰的粒徑的結晶粒之佔有比率作為上述「最多結晶粒比率」。
隨後，本發明的蒸鍍用ICO燒結體錠能夠使用以下所表示的「第一製造方法」或「第二製造方法」來製造。
首先，第一製造方法，其特徵為具備以下各步驟：第一步驟，其係將氧化銦粉末在1300℃以上、1550℃以下進行熱處理而得到煅燒粉末；第二步驟，其係在所得到的煅燒粉末混合未煅燒的氧化鈰粉末或未煅燒的氧化銦粉末及氧化鈰粉末使得上述煅燒粉末的比率成為50質量%以上、80質量%以下，並且造粒而得到造粒粉末；第三步驟，其係將所得到的造粒粉末成形作為成形體，並且將該成形體在1100℃以上、1350℃以下且比在第一步驟之煅燒粉末的熱處理溫度低200℃以上的溫度進行燒結而得到含有將鈰作為摻雜物之氧化銦的燒結體。
又，第二製造方法，其特徵為具備以下各步驟：第一步驟，其係將氧化銦粉末與氧化鈰粉末在1300℃以上、1550℃以下進行熱處理而得到煅燒粉末；第二步驟，其係在所得到的煅燒粉末混合未煅燒的氧化銦粉末及/或氧化鈰粉末使得上述煅燒粉末的比率成為50質量%以上、80質量%以下，並且造粒而得到造粒粉末；第三步驟，其係將所得到的造粒粉末成形作為成形體，並且將該成形體在1100℃以上、1350℃以下且比在第一步驟之煅燒粉末的熱處理溫度低200℃以上的溫度進行燒結而得到含有將鈰作為摻雜物之氧化銦的燒結體。
以下，分別具體地說明各步驟。
(第一步驟：煅燒粉末)
在本發明之「第一製造方法」，係將氧化銦粉末在1300℃以上、1550℃以下進行熱處理而得到的煅燒粉末，又，在本發明之「第二製造方法」，係將氧化銦粉末及氧化鈰粉末在1300℃以上、1550℃以下進行熱處理而得到的煅燒粉末。又，煅燒溫度小於1300℃時，會有目標之ICO燒結體的密度或尺寸偏差變大之不良。又，煅燒溫度大於1550℃時，因為在煅燒中粉末會堅固地燒結，煅燒後不容易粉碎來得到的粉末，乃是不佳。因此，煅燒溫度為1300℃以上、1550℃以下，以1400℃～1500℃為更佳，煅燒時間以15小時以上為佳。
又，關於在「第二製造方法」之進行煅燒的混合粉末，係混合氧化銦粉末及氧化鈰粉末，並按照必要添加分散劑及水，且使用珠磨機及球磨機進行濕式混合後，使用噴霧乾燥機進行噴霧乾燥而得到上述混合粉末時，粉末的組成均勻，進而燒結後的錠內之組成不均減少，乃是較佳。
(第二步驟：造粒粉末)
隨後，在「第一製造方法」係在第一步驟所得到的煅燒粉末，以成為需要的組成之方式調配未煅燒的氧化鈰粉末或未煅燒的氧化銦粉末及氧化鈰粉末後，又，在「第二製造方法」係在第一步驟所得到的煅燒粉末，以成為需要的組成之方式調配未煅燒的氧化銦粉末及/或氧化鈰粉末後，進行混合，且使用噴霧乾燥機進行造粒而作為造粒粉末。
在此，所謂煅燒粉末及未煅燒粉末係以煅燒粉末為50質量%以上、80質量%以下、較佳是70～80質量%的方式調配。藉由相對於粉末全體，添加50～80質量%預先煅燒使其充分收縮而成之上述煅燒粉末，能夠控制燒結時引起的收縮，能夠得到具有需要密度的燒結體。
又，作為混合煅燒粉末與未煅燒粉末之方法，以使用混合時粉末不容易被粉碎之攪拌機為佳。而且，混合時可更添加1～2質量%水、黏合劑、分散劑及模具加壓時作為潤滑材的功能之硬脂酸。
(第三步驟：成形)
隨後，將在「第一製造方法」及「第二製造方法」所得到的造粒粉末成形而作為成形體。造粒粉末的成形係藉由模具加壓來進行。此時，藉由煅燒粉末的調配比率，後步驟的燒結溫度之設定條件，因為能夠控制燒結引起的收縮，錠的尺寸係在其成形時大致被決定。
(第三步驟：燒結)
在上述成形體的燒結時之環境，係氧、大氣、真空中的任一者均可，因為在大氣中能夠價廉地進行燒結，乃是最佳。
升溫以將成形體中的有機成分能夠容易地進行脫離(脫有機成分)之範圍、例如從室溫至脫有機成分結束溫度的500℃之升溫時間設為15小時左右為佳。
燒結溫度係設為1100℃以上、1350℃以下且比第一步驟的煅燒溫度低200℃以上的溫度。因為小於1100℃時，無法充分地燒結，所得到的燒結體之強度低，致使燒結體的處理中產生龜裂或缺損。而且，因為燒結時的收縮未結束，密度或尺寸的偏差變大。又，將燒結溫度設為1100℃以上、1350℃以下時，雖然能夠得到相對密度為50～80%的燒結體，但是若是未使燒結溫度比煅燒溫度之1300～1550℃低200℃以上時，即便相對密度在50～80%的範圍，在電子射束蒸鍍中亦會產生龜裂。
而且，在達到上述燒結溫度後的燒結溫度之保持時間以15小時以上、25小時以下為佳。將保持時間設為15小時以上時，因為能夠確保用以使燒結爐內的均熱安定之充分的時間而生產安定。又，即使超過25小時，所得製品的品質也不會提升，因此只要長至保持25小時即已足夠。
而且，藉由使用本發明之蒸鍍用ICO燒結體錠，並採用特定的基板溫度、壓力、氧濃度等的蒸鍍或離子噴鍍條件，能夠在基板上形成由含鈰的氧化銦所構成之透明導電膜。使用本發明的燒結體錠並藉由蒸鍍法或離子噴鍍法所得到的透明導電膜之組成，係與錠的組成相同。
作為基板，係使用玻璃、樹脂、金屬、陶瓷等，其材質沒有特別限定，可以是透明亦可以是非透明者，以透明基板為佳。樹脂時，能夠使用板狀、薄膜等各式各樣的形狀者，例如，150℃以下之低熔融者亦無妨。
以下，具體地說明本發明的實施例。
[實施例1]
在平均粒徑0.4μm的氧化銦粉末中，以氧化鈰組成為10重量%的方式調配平均粒徑為0.6μm的氧化鈰粉末，並添加60重量%的水、0.5重量%的分散劑(聚羧酸銨鹽)及1.0重量%的黏合劑(PVA)後，在球磨機中混合並使用噴霧乾燥機來製造煅燒前粉末。隨後，在大氣中以1500℃進行煅燒20小時，來得到煅燒粉末。
隨後，在氧化銦粉末中，以氧化鈰組成為10重量%的方式調配氧化鈰粉末，並調配80重量%上述煅燒粉末，而且添加1.0重量%上述黏合劑及0.5重量%上述分散劑及0.5重量%硬脂酸(潤滑材)後，使用攪拌機攪拌18小時並且使用噴霧乾燥而得到造粒粉末。
而且，將所得到的造粒粉末使用單軸加壓機以64kN的壓力進行成形，來得到直徑為32.7mm、高度7.6mm的成形體後，使該成形體燒結。
燒結步驟係以15小時從室溫升溫至500℃，並以1小時使其升溫至800℃。然後，在1300℃保持20小時，來得到蒸鍍用ICO燒結體錠。
所得到蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度[從(ICO燒結體錠的密度/計算真密度)×100求得。以下同樣]為53.5%，在電子射束(EB)蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
且說，使用與實施例1相同條件製造觀察用ICO燒結體錠(與實施例1之蒸鍍用ICO燒結體錠相同)，並將觀察用ICO燒結體錠斷裂且求得該斷裂面的SEM(掃描型電子顯微鏡)攝像圖(參照第2圖)，而且從該SEM攝像圖使用上述方法來求取「最多結晶粒比率」時，為12.4%。
又，關於以下所述之其他實施例及比較例，亦與實施例1同樣地進行製造「觀察用ICO燒結體錠」，並與實施例1同樣地進行來求取上述的「最多結晶粒比率」。
而且，關於實施例1～15及比較例1～8之「氧化鈰濃度」、「煅燒溫度」、「煅燒粉末的比率」、「煅燒粉末的氧化鈰濃度」、「燒結溫度」、「煅燒溫度與燒結溫度之溫度差」、「相對密度」、「EB蒸鍍後之錠有無龜裂」及「最多結晶粒比率」，係整理如表1所表示。
[實施例2]
除了將煅燒溫度設為1500℃、燒結溫度設為1300℃、煅燒粉末的比率設為60重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為55.4%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
又，作為參考，在實施例2之觀察用ICO燒結體錠(與實施例2之蒸鍍用ICO燒結體錠相同)的斷裂面之SEM攝像圖係如第3圖所表示。
[實施例3]
除了將煅燒溫度設為1500℃、燒結溫度設為1300℃、煅燒粉末的比率設為50重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為56.3%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例4]
除了將煅燒溫度設為1500℃、燒結溫度設為1200℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為53.3%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例5]
除了將煅燒溫度設為1400℃、燒結溫度設為1200℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為53.9%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例6]
除了將煅燒溫度設為1400℃、燒結溫度設為1200℃、煅燒粉末的比率設為50重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為58.0%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例7]
除了將煅燒溫度設為1400℃、燒結溫度設為1100℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為53.5%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例8]
除了將煅燒溫度設為1300℃、燒結溫度設為1100℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為54.3%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例9]
除了將煅燒溫度設為1550℃、燒結溫度設為1350℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為53.4%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例10]
除了將煅燒溫度設為1550℃、燒結溫度設為1100℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為51.6%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例11]
除了以未煅燒粉末及煅燒粉末中的氧化鈰組成為1重量%的方式進行調配，並將煅燒溫度設為1500℃、燒結溫度設為1300℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為54.2%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例12]
除了以未煅燒粉末及煅燒粉末中的氧化鈰組成為30重量%的方式進行調配，並將煅燒溫度設為1500℃、燒結溫度設為1300℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為53.2%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例13]
除了將煅燒溫度設為1400℃、燒結溫度設為1200℃、煅燒粉末的比率設為40重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為65.4%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例14]
除了將只有氧化銦粉末且煅燒溫度設為1500℃而製成的煅燒粉末之比率設為80重量%，並且將在氧化銦粉末中以氧化鈰組成為50重量%的方式調配氧化鈰粉末而成的未煅燒粉末設為20重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為53.4%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[實施例15]
除了將在氧化銦粉末中以氧化鈰組成為12.5重量%的方式調配氧化鈰粉末而成的粉末，且煅燒溫度設為1500℃而製成的煅燒粉末之比率設為80重量%，並且將只有由氧化銦粉末所構成的粉末作為未煅燒粉末之比率設為20重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為53.6%，在EB蒸鍍時無法確認錠龜裂且其透明導電膜係與錠同組成。又，即便在製造中未大幅度地變更成膜條件，亦能夠得到規定的膜質。
[比較例1]
除了將煅燒溫度設為1500℃、燒結溫度設為1400℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為55.5%，在EB蒸鍍時產生錠龜裂。雖然所得到的透明導電膜係與錠同組成，但是在製造中必須大幅度地變更成膜條件。
[比較例2]
除了將煅燒溫度設為1550℃、燒結溫度設為1400℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為53.9%，在EB蒸鍍時產生錠龜裂。雖然所得到的透明導電膜係與錠同組成，但是在製造中必須大幅度地變更成膜條件。
[比較例3]
除了將煅燒溫度設為1400℃、燒結溫度設為1400℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為54.0%，在EB蒸鍍時產生錠龜裂。雖然所得到的透明導電膜係與錠同組成，但是在製造中必須大幅度地變更成膜條件。
[比較例4]
除了將煅燒溫度設為1400℃、燒結溫度設為1400℃、煅燒粉末的比率設為50重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為60.5%，在EB蒸鍍時產生錠龜裂。雖然所得到的透明導電膜係與錠同組成，但是在製造中必須大幅度地變更成膜條件。
[比較例5]
除了將煅燒溫度設為1400℃、燒結溫度設為1300℃、煅燒粉末的比率設為60重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為57.1%，在EB蒸鍍時產生錠龜裂。雖然所得到的透明導電膜係與錠同組成，但是在製造中必須大幅度地變更成膜條件。
[比較例6]
除了將煅燒溫度設為1300℃、燒結溫度設為1300℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為55.0%，在EB蒸鍍時產生錠龜裂。雖然所得到的透明導電膜係與錠同組成，但是在製造中必須大幅度地變更成膜條件。
而且，作為參考，在比較例6之觀察用ICO燒結體錠(與比較例6之蒸鍍用ICO燒結體錠相同)的斷裂面之SEM攝像圖係如第4圖所表示。
[比較例7]
除了將煅燒溫度設為1300℃、燒結溫度設為1400℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為55.7%，在EB蒸鍍時產生錠龜裂。雖然所得到的透明導電膜係與錠同組成，但是在製造中必須大幅度地變更成膜條件。
[比較例8]
除了將煅燒溫度設為1400℃、燒結溫度設為1550℃、煅燒粉末的比率設為80重量%以外，與實施例1同樣地進行而得到蒸鍍用ICO燒結體錠。所得到的蒸鍍用ICO燒結體錠的相對密度為53.8%，在EB蒸鍍時產生錠龜裂。雖然所得到的透明導電膜係與錠同組成，但是在製造中必須大幅度地變更成膜條件。
而且，作為參考，在比較例8之觀察用ICO燒結體錠(與比較例8之蒸鍍用ICO燒結體錠相同)的斷裂面之SEM攝像圖係如第5圖所表示。
[確認]
(1)關於以比得到煅燒粉末時的「煅燒溫度」條件低200℃以上的「燒結溫度」條件所製成之「相對密度」為50%以上、80%以下的實施例1～15之蒸鍍用ICO燒結體錠，從表1的「EB蒸鍍後的龜裂」欄及第1圖的圖表(○記號)，能夠確認EB蒸鍍時錠不產生龜裂。
(2)又，第6圖的圖表係顯示從實施例1及2之蒸鍍用ICO燒結體錠(與實施例1及2之觀察用ICO燒結體錠相同)的斷裂面之各SEM攝像圖所求取的結晶粒徑(中心值)(μm)與結晶粒比率(%)之關係，在實施例1及2之蒸鍍用ICO燒結體錠，能夠確認上述「最多結晶粒比率」為20%以下，而且，從表1的「最多結晶粒比率」欄，亦能夠確認在EB蒸鍍時錠不產生龜裂的實施例1～15之蒸鍍用ICO燒結體錠，係全部的「最多結晶粒比率」為20%以下。
(3)另一方面，關於以比得到煅燒粉末時的「煅燒溫度」條件低100℃或150℃的「燒結溫度」條件所製成之「相對密度」為50%以上、80%以下的比較例1、2、5之蒸鍍用ICO燒結體錠，以與上述「煅燒溫度」條件相同的「燒結溫度」條件所製成之「相對密度」為50%以上、80%以下的比較例3、4、6之蒸鍍用ICO燒結體錠，及以比「煅燒溫度」條件高100℃或150℃的「燒結溫度」條件所製成之「相對密度」為50%以上、80%以下的比較例7、8之蒸鍍用ICO燒結體錠，從表1的「EB蒸鍍後的龜裂」欄及第1圖的圖表(×記號)，能夠確認EB蒸鍍時錠產生龜裂。
(4)又，第7圖的圖表係顯示從比較例6及8之蒸鍍用ICO燒結體錠(與比較例6及8之觀察用ICO燒結體錠相同)的斷裂面之各SEM攝像圖所求取的結晶粒徑(中心值)(μm)與結晶粒比率(%)之關係，在比較例6及8之蒸鍍用ICO燒結體錠，能夠確認上述「最多結晶粒比率」為大於20%，而且，從表1的「最多結晶粒比率」欄，亦能夠確認在EB蒸鍍時錠產生龜裂的比較例6及8之蒸鍍用ICO燒結體錠，係全部的「最多結晶粒比率」為大於20%。
產業上之利用可能性
因為使用以上述條件所製成之本發明的蒸鍍用ICO燒結體錠時，係即便照射高能量的電子射束亦不容易破損，具有產業上之利用可能性，在製造折射率為2.0～2.2之高折射率的透明導電膜時能夠利用作為蒸鍍用ICO燒結體錠。
第1圖係顯示在基於得到煅燒粉末時的煅燒溫度條件與得到ICO燒結體時的煅燒溫度條件所製造的ICO燒結體錠，在電子射束(EB)蒸鍍後有無龜裂(無龜裂的錠為○、有龜裂的錠為×)之圖表。
第2圖係在實施例1之蒸鍍用ICO燒結體錠的斷裂面之SEM(掃描型電子顯微鏡)攝像圖。
第3圖係在實施例2之蒸鍍用ICO燒結體錠的斷裂面之SEM(掃描型電子顯微鏡)攝像圖。
第4圖係在比較例6之蒸鍍用ICO燒結體錠的斷裂面之SEM(掃描型電子顯微鏡)攝像圖。
第5圖係在比較例8之蒸鍍用ICO燒結體錠的斷裂面之SEM(掃描型電子顯微鏡)攝像圖。
第6圖係顯示從實施例1及2之蒸鍍用ICO燒結體錠的斷裂面之各SEM攝像圖所求取的結晶粒徑(中心值)(μm)與結晶粒比率(%)之關係圖表。
第7圖係顯示從比較例6及8之蒸鍍用ICO燒結體錠的斷裂面之各SEM攝像圖所求取的結晶粒徑(中心值)(μm)與結晶粒比率(%)之關係圖表。

Claims (9)

  1. 一種蒸鍍用錠，其係由含有鈰作為摻雜物的氧化銦燒結體所構成且相對密度為50%以上80%以下的蒸鍍用錠，其特徵為關於上述氧化銦燒結體的斷裂面所顯現之結晶粒，在其粒徑與其個數相乘所得到的結晶粒量的分布中，構成最大尖峰的粒徑的結晶粒之佔有比率(最多結晶粒比率)為20%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之蒸鍍用錠，其中從氧化銦燒結體的斷裂面經過以下步驟(1)~(5)來求得上述最多結晶粒比率：(1)在氧化銦燒結體的斷裂面之SEM攝像圖上的任意處，畫出至少3根平行的直線，同時測定位於3根各直線上之結晶粒的粒界部分所分段而成的長度作為「結晶粒的粒徑(結晶粒徑)；(2)將所測定之粒徑(結晶粒徑)的範圍以0.34μm的節距分段，並計測0.34μm節距的各分段內的「結晶粒個數」；(3)使用各分段的「中心值」作為上述各分段內的「結晶粒的粒徑(結晶粒徑)」之代表值，並將該「結晶粒徑(中心值)」乘以上述「結晶粒的個數」而得到的值定義為「結晶粒量」；(4)然後，在上述每分段求取「結晶粒量」，並且算出各自相對於「結晶粒量」全體之比率； (5)將所算出之比率的最大值定義為「最大尖峰」，並且求取構成最大尖峰的粒徑的結晶粒之佔有比率作為上述「最多結晶粒比率」。
  3. 一種蒸鍍用錠之製造方法，其係由含有鈰作為摻雜物的氧化銦燒結體所構成且相對密度為50%以上80%以下的蒸鍍用錠之製造方法，其特徵為具備以下各步驟：第一步驟，其係將氧化銦粉末在1300℃以上1550℃以下進行熱處理而得到煅燒粉末；第二步驟，其係將所得到的煅燒粉末混合未煅燒的氧化鈰粉末或未煅燒的氧化銦粉末及氧化鈰粉末使得上述煅燒粉末的比率成為50質量%以上80質量%以下，並且造粒而得到造粒粉末；第三步驟，其係將所得到的造粒粉末成形作為成形體，並且將該成形體在1100℃以上1350℃以下且比在第一步驟之煅燒粉末的熱處理溫度低200℃以上的溫度進行燒結而得到含有鈰作為摻雜物之氧化銦的燒結體。
  4. 一種蒸鍍用錠之製造方法，其係由含有鈰作為摻雜物的氧化銦燒結體所構成且相對密度為50%以上80%以下的蒸鍍用錠之製造方法，其特徵為具備以下各步驟：第一步驟，其係將氧化銦粉末與氧化鈰粉末在1300℃以上1550℃以下進行熱處理而得到煅燒粉末；第二步驟，其係將所得到的煅燒粉末混合未煅燒的氧化銦粉末及/或氧化鈰粉末使得上述煅燒粉末的比率成為50質量%以上80質量%以下，並且造粒而得到造粒粉末； 第三步驟，其係將所得到的造粒粉末成形作為成形體，並且將該成形體在1100℃以上1350℃以下且比在第一步驟之煅燒粉末的熱處理溫度低200℃以上的溫度進行燒結而得到含有鈰作為摻雜物之氧化銦的燒結體。
  5. 如申請專利範圍第3或4項之蒸鍍用錠之製造方法，其中在上述第一步驟，係在1400℃以上1500℃以下進行熱處理而得到煅燒粉末。
  6. 如申請專利範圍第3或4項之蒸鍍用錠之製造方法，其中在上述第一步驟，係進行熱處理15小時以上而得到煅燒粉末。
  7. 如申請專利範圍第3或4項之蒸鍍用錠之製造方法，其中在上述第二步驟，煅燒粉末的比率為70質量%以上80質量%以下。
  8. 如申請專利範圍第3或4項之蒸鍍用錠之製造方法，其中在上述第三步驟，燒結時之氣體環境為大氣中。
  9. 如申請專利範圍第3或4項之蒸鍍用錠之製造方法，其中在上述第三步驟，在達到燒結溫度後的燒結溫度之保持時間為15小時以上25小時以下。
TW099126189A 2009-08-07 2010-08-06 蒸鍍用錠及其製造方法 TWI491580B (zh)

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