WO2006068204A1 - 透明導電膜付き基板とそのパターニング方法 - Google Patents

透明導電膜付き基板とそのパターニング方法 Download PDF

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Shotaro Hanada
Tateo Baba
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate with a transparent conductive film suitably used for a flat panel display (FPD).
  • FPD flat panel display
  • a transparent conductive film mainly composed of oxide used for a transparent electrode of FPD has been conventionally patterned by a wet etching method using photolithography (see, for example, Patent Document 1).
  • patterning by the wet etching method has been problematic due to the difficulty in producing a large mask used for photolithography and an increase in the number of processes. Therefore, a laser patterning method in which a pattern is directly formed on a substrate with a laser is being used.
  • the transparent conductive film is evaporated by laser to perform patterning.
  • a tinned indium oxide (ITO) film which is one of the transparent conductive films mainly composed of indium oxide, is used in the past. Is difficult to evaporate, and in order to evaporate, it is necessary to scan slowly with a high laser output, resulting in low productivity.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 7-6 4 1 1 2 Disclosure of Invention
  • An object of the present invention is to provide a substrate with a transparent conductive film that is highly productive and suitable for laser patterning, a flat panel display using the substrate, and a patterning method for the substrate with a transparent conductive film.
  • the present invention is a substrate glass with a transparent conductive film in which a transparent conductive film mainly composed of oxide is formed on a glass substrate, wherein the average domain diameter of the surface of the transparent conductive film is 15 O nm or less.
  • a substrate with a transparent conductive film is provided.
  • the present invention also provides the substrate with the transparent conductive film, wherein the transparent conductive film is amorphous, and the transparent conductive film.
  • the substrate with a transparent conductive film wherein the film is used for laser patterning, and the transparent conductive film is formed by a sputtering method with a substrate temperature at the time of film formation of 2550 and the following: And a substrate with a transparent conductive film, which is obtained by heat-treating the substrate with a transparent conductive film at a temperature of 300 or more after laser patterning.
  • this invention provides the patterning method of the board
  • the substrate with a transparent conductive film of the present invention By using the substrate with a transparent conductive film of the present invention, it becomes possible to perform patterning with a low laser output with high accuracy and excellent productivity. Since the transparent conductive film of the present invention can be patterned with a low laser output, it can be patterned with almost no damage to the glass substrate, and is excellent in productivity and quality.
  • Fig. 1 is a SEM image of the surface of the conventional ITO film.
  • FIG. 2 is a SEM image of the surface of the ITO film of Example 1.
  • FIG. 3 is a SEM image of the surface of the ITO film of Example 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the substrate with a transparent conductive film of the present invention.
  • the substrate 1 with a transparent conductive film of the present invention has a structure in which a transparent conductive film 20 containing indium oxide as a main component is formed on a glass substrate 10 as shown in FIG.
  • the glass substrate used in the present invention is not particularly limited, such as soda lime glass, high strain point glass and alkali-free glass, but is preferably alkali-free glass from the viewpoint that the characteristics as FPD can be maintained.
  • the thickness of the glass substrate is preferably 0.4 to 5 mm in terms of transparency and durability.
  • the average surface roughness R a of the glass substrate should be 0.1 to 10 nm, and further 0.1 to 5 nm. 6
  • the luminous transmittance of the glass substrate is 80% or more.
  • the content of oxide is preferably 80% by mass or more in the transparent conductive film.
  • ITO indium oxide
  • examples include tin monooxide) films and IZO (zinc-doped indium oxide) films.
  • an ITO film is preferable from the viewpoint of chemical stability.
  • the film thickness of the transparent conductive film is preferably 50 to 500 nm, particularly 100 to 300 nm in terms of conductivity and transparency.
  • a transparent conductive film composed mainly of indium oxide has a luminous transmittance (measured by JI SZ 8722 (199 4)) of 70% or more, especially 80% or more. This is preferable because it can maintain the properties. Further, the specific resistance of the transparent conductive film containing indium oxide as a main component is preferably 0.001 ⁇ cm or less, particularly preferably 0.0005 ⁇ cm or less because the resistance value as the transparent electrode can be maintained.
  • a base film may be formed on the substrate side of the transparent conductive film for the purpose of improving the flatness.
  • Examples of the material of the base film include silica, zirconia, and titania. Even when such a base film is provided, the transparent conductive film of the present invention is preferable because it can be easily subjected to laser patterning.
  • the transparent conductive film is characterized in that the average domain diameter on the surface of the transparent conductive film is 150 nm or less, particularly 100 nm or less. In addition, in the case of 150 nm or less, the domain is too small to be observed.
  • the domain refers to a region where a plurality of minimum elements constituting the film (hereinafter referred to as grains) that can be confirmed when the surface of the film is observed with a scanning electron microscope image or the like.
  • Figures 1 to 3 are SEM images obtained by observing the surface of the ITO film formed under different conditions with a scanning electron microscope. The formation conditions will be described later.
  • Fig. 1 multiple fine grains are gathered to form a domain, and domains are formed with steps.
  • the average domain diameter can be obtained as an average value of 10 by arbitrarily taking out 10 domains shown in the SEM image and calculating the average value of the longest diameter and the shortest diameter.
  • the average domain diameter in Fig. 1 is 185 nm.
  • Such a conductive film is not well understood theoretically, but patterning requires high laser power.
  • the domains are finer, and in Figure 2, the average domain The diameter is less than 100 nm, and the domain cannot be observed in Fig. 3.
  • a conductive film is not well understood theoretically, it has a portion with weak interatomic bonds and is presumed to evaporate easily. Therefore, it can be patterned sufficiently with a low laser output.
  • a film whose domain is small and cannot be observed is preferable because laser patterning can be performed at a low output.
  • the transparent conductive film is preferably amorphous.
  • the transparent conductive film is amorphous, it is possible to perform patterning with a low laser output, which is preferable in terms of productivity.
  • the wavelength of the laser is preferably 350 to 1,070 nm, from the viewpoint that there is a high-power laser transmitter in that wavelength region.
  • the laser beam diameter is preferably 5 to 200 m from the viewpoint of forming a high-definition pattern.
  • the laser irradiation power is preferably 0.5 to lm J from the viewpoint of pattern formation speed.
  • the irradiation time is preferably 1 to 10 seconds from the viewpoint of pattern formation speed.
  • a fundamental wave (1064 nm) or a double wave (532 nm) of a YAG laser can be suitably used as the laser.
  • the transparent conductive film of the present invention is preferable because it can be subjected to laser patterning with a laser output of 10 W or less.
  • an ITO film requires a laser energy of lm J or more in order to perform laser patterning.
  • laser patterning can be performed with a laser energy of 0.2 mJ or more and less than lmJ. It can be carried out.
  • laser patterning can be performed with a lower laser energy of 0.7 mJ or less.
  • laser patterning can be performed with energy as low as 0.2 to 0.7 mJ, which is excellent in productivity and enables patterning without damaging the glass substrate.
  • the laser energy is preferably less than 1 mJ.
  • the method for producing the transparent conductive film is not particularly limited, but the sputtering method is preferable from the viewpoint of uniformity of performance such as film thickness and productivity.
  • the transparent conductive film is an ITO film
  • the ITO film can be formed by using ITO as a target.
  • the substrate temperature during film formation is 20 to 250, more preferably 20 to 200, and an amorphous film is formed particularly at a substrate temperature of 20 to 100 ° C. It is preferable in that it can be formed.
  • Amorphous films are often opaque and lack electrical conductivity when used in FPD, but are preferred because transparency and electrical conductivity are restored by a simple process of heating after patterning. Heating is preferably 300-600, in an oxygen atmosphere, especially in the air It is preferable. Even if the transparent conductive film of the present invention is an amorphous film as described above, it can be preferably used for FPD by such heat treatment.
  • the transparent conductive film of the present invention is suitably used as a transparent electrode for FPD.
  • FPD include a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD), an electroluminescence display (ELD), and a field emission display (FED).
  • PDP plasma display panel
  • LCD liquid crystal display
  • ELD electroluminescence display
  • FED field emission display
  • the transparent conductive film of the present invention can be easily used for FPD such as a plasma display because laser patterning can be easily performed and the productivity is excellent.
  • High strain point glass for PDP manufactured by Asahi Glass: PD200, thickness: 2.8 mm, luminous transmittance: 90%
  • PD200 thickness: 2.8 mm, luminous transmittance: 90%
  • An ITO film was formed on a glass substrate by a sputtering method using an ITO evening get containing 10% by mass of tin oxide as a whole target.
  • the substrate temperature during film formation was 200 ° C.
  • Argon gas was mainly used as a sputtering gas, and a small amount of oxygen gas was added so as to minimize the specific resistance.
  • the film composition is equivalent to the target.
  • Table 1 shows the evaporation energy ratio of the ITO film with a laser.
  • Figure 2 shows the SEM image of the surface of the formed transparent conductive film.
  • the evaluation method is as follows.
  • a luminous transmittance meter (MODEL 305, manufactured by Asahi Spectroscopic Co., Ltd.)
  • the measurement was performed by the method of JIS—Z 8772 (1994).
  • the sheet resistance value was measured by a four probe method using a LORES TA IP device (Mitsubishi Chemical Corporation) and calculated by the product of the sheet resistance value and the film thickness.
  • “E-4” in Table 1 means 10 to the fourth power.
  • the conditions are laser wavelength 532 nm, laser beam diameter 90 ⁇ m, irradiation power 0.2 m J, irradiation time 1 second. is there. Laser irradiation was repeated until the ITO film was not evaporated, and the accumulated energy was used as the energy required for evaporation of the ITO film. In addition, the evaporation energy of five different points of the same ITO film was averaged.
  • Example 2 An ITO film was formed in the same manner as in Example 1 except that the substrate temperature during film formation in Example 1 was 100 ° C and the ITO film thickness was 130 nm.
  • the membrane was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • Figure 3 shows the SEM image of the surface of the formed transparent conductive film.
  • Example 2 laser patterning was performed in the same manner as in Example 1 except that the number of times of laser irradiation was one.
  • Example 1 An ITO film was formed in the same manner as in Example 1 except that the substrate temperature during film formation in Example 1 was 300 and the film thickness of the ITO film was 130 nm.
  • the membrane was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • Figure 1 shows the SEM image of the surface of the formed transparent conductive film.
  • Example 3 laser patterning was performed in the same manner as in Example 1 except that the number of times of laser irradiation was changed to five.
  • the evaporation energy in Example 3 is 0.2X5 (average of the number of irradiations of 5 points) ⁇ lmJ In all cases of Examples 1 to 3, there was no laser scratch on the glass substrate, or even if it was discovered, it was a minor one that did not affect the performance.
  • the ITO film of Example 1 deposited at 200 and below substrate temperature is a small domain (average domain diameter 100 nm), with an output of an evaporation energy ratio of 0.7 compared to Example 3.
  • I TO film evaporated.
  • the amorphous film having no domain in Example 2 is easy to evaporate, and the ITO film evaporates at an output with an evaporation energy ratio of 0.2 compared to Example 3, which is suitable for laser patterning.
  • the specific resistance of the transparent conductive film of the present invention is slightly larger than that of the conventional example, the specific resistance decreases by performing heat treatment at a temperature of 300 ° C. or higher after laser patterning, and the specific resistance is close to that of a normal ITO film. And transparency.
  • heat treatment of the transparent conductive film of the present invention it is preferable to provide a heat treatment step separately, but a heat treatment step of a later step, for example, a dielectric baking step can be used.
  • the substrate with a transparent conductive film of the present invention can be easily subjected to laser patterning, and is particularly useful as a substrate for FPD. It should be noted that the entire contents of the specification, claims, drawings and abstract of Japanese Patent Application No. 2004-369294 filed on December 21, 2004 are cited here as disclosure of the specification of the present invention. It is something that is taken in.

Abstract

生産性が高く、かつレーザパターニングに好適な透明導電膜付き基板を提供する。　ガラス基板上に酸化インジウムを主成分とする透明導電膜を形成されてなる透明導電膜付き基板ガラスであって、該透明導電膜表面の平均ドメイン径が１５０ｎｍ以下であることを特徴とする透明導電膜付き基板、および前記透明導電膜が非晶質である前記透明導電膜付き基板。前記透明導電膜は、スパッタリング法により成膜時の基板温度が２００℃以下で形成されてなる前記透明導電膜付き基板。

Description

6
1 明 細 書 透明導電膜付き基板とそのパ夕一ニング方法 技術分野
本発明は、 フラットパネルディスプレイ （F P D) に好適に使用される透明導電膜付き 基板に関する。 背景技術
主として F P Dの透明電極に用いられる酸化ィンジゥムを主成分とする透明導電膜は、 従来フォトリソグラフィによるゥエツトエッチング法でパターニングされていた （例えば 、 特許文献 1参照。 ） 。 しかし、 基板の大型化に伴い、 ウエットエッチング法によるパタ 一二ングは、 フォトリソグラフィに使用する大型マスク作製の困難化と工程数が多いこと によるコストアップが問題となった。 そこで、 レーザで直接基板にパターンを形成するレ —ザパターニング法が用いられつつある。 レーザパターニング法ではレーザにより透明導 電膜を蒸発させてパタ一ニングを行うが、 従来使用されている酸化ィンジゥムを主成分と する透明導電膜の一つであるスズド一プ酸化インジウム （I T O) 膜は蒸発しにくく、 蒸 発させるために高いレーザ一出力でゆっくり走査する必要があり、 生産性が低い問題があ つた。
特許文献 1特開平 7— 6 4 1 1 2号公報 発明の開示
本発明は、 生産性が高く、 かつレーザパターニングに好適な透明導電膜付き基板おょぴ それを用いたフラットパネルディスプレイ、 および前記透明導電膜付き基板のパターニン グ方法の提供を目的とする。 課題を解決するための手段
本発明は、 ガラス基板上に酸化ィンジゥムを主成分とする透明導電膜を形成されてなる 透明導電膜付き基板ガラスであって、 該透明導電膜表面の平均ドメイン径が 1 5 O n m以 下であることを特徴とする透明導電膜付き基板を提供する。
本発明はまた、 前記透明導電膜が非晶質である前記透明導電膜付き基板、 前記透明導電 2005/023546
2 膜がレーザパターニング用途として用いられる前記透明導電膜付き基板、 前記透明導電膜 が、 スパッ夕リング法により成膜時の基板温度が 2 5 0で以下で形成されてなる前記透明 導電膜付き基板、 および前記透明導電膜付き基板をレ一ザパタ一ニング後、 3 0 0 以上 の温度で熱処理してなる透明導電膜付き基板を提供する。
さらに本発明は、 上記透明導電膜付き基板をレーザによりパターニングを行う透明導電 膜付き基板のパターニング方法を提供する。 発明の効果
本発明の透明導電膜付き基板を用いることにより、 低いレーザ出力で精度よくパタ一二 ングをすることが可能となり、 生産性に優れる。 本発明の透明導電膜は、 低いレーザ出力 でパターニングできるため、 ガラス基板をほとんど傷つけることなくパターニングするこ とが可能であり、 生産性と品質に優れる。
また、 低いレーザ出力で効果的にパ夕一ニングを行うことが可能であるため、 同一レー ザ出力では走査速度が速くでき、 生産性を高くできる。 また、 パ夕一ニング後、 熱処理を 行うことで F P Dに好適な導電性および透明性を有するパ夕一ニングされた透明導電膜を 形成することが可能となる。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来例の I T O膜表面 S EM像である。
図 2は、 実施例 1の I T O膜表面 S EM像である。
図 3は、 実施例 2の I T〇膜表面 S EM像である。
図 4は、 本発明の透明導電膜付き基板の断面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の透明導電膜付き基板 1は、 図 4に示すとおり、 ガラス基板 1 0上に酸化インジ ゥムを主成分とする透明導電膜 2 0を形成した構造となっている。
本発明に用いられるガラス基板は、 ソーダライムガラス、 高歪み点ガラスおよび無アル カリガラス等とくに限定されないが、 無アルカリガラスであることが F P Dとしての特性 を維持できる点で好ましい。
ガラス基板の厚さは、 透明性および耐久性の点で 0 . 4〜 5 mmであることが好ましい 。 ガラス基板の平均表面粗さ R aは 0 . l〜1 0 nm、 更に 0 . l ~ 5 n mであることが 6
3 好ましく、 特に 0. 1〜1 nmであることが好ましい。 また、 ガラス基板の視感透過率 （ J I S-Z 8722 (1994年） で測定） は 80 %以上であることが透明性の点で好ま しい。
酸化ィンジゥムを主成分とする透明導電膜は、 酸化ィンジゥムの含有量が透明導電膜中 に 80質量％以上であることが好ましく、 具体的には透明性および導電性の点で I TO ( インジウムド一プ酸化スズ） 膜や I Z〇 （亜鉛ドープ酸化インジウム） 膜等が例示される 。 特に I TO膜であることが化学的安定性の点で好ましい。 また、 前記透明導電膜の膜厚 は、 導電性および透明性の点で、 50~500nm、 特には 100〜 300 nmであるこ とが好ましい。
酸化インジウムを主成分とする透明導電膜の視感透過率 ( J I S-Z 8722 (199 4年） で測定） は、 70%以上、 特には 80 %以上であることが、 透明電極として用いる 場合に透明性が維持でき好ましい。 また、 酸化インジウムを主成分とする透明導電膜の比 抵抗は、 0. 001 Ω cm以下、 特には 0. 0005 Ω cm以下であることが、 透明電極 としての抵抗値を維持でき好ましい。
前記透明導電膜の基板側に、 平坦度を良好にする等の目的で下地膜を形成してもよい。 前記下地膜の材料は、 シリカ、 ジルコニァ、 チタニア等が例示される。 このような下地膜 を設けた場合であっても、 本発明の透明導電膜は、 容易にレーザパタ一ニングをすること が可能であり好ましい。
前記透明導電膜は、 透明導電膜表面の平均ドメイン径が 150 nm以下、 特に 100 n m以下であることを特徴としている。 なお、 150 nm以下といった場合、 ドメインが細 かすぎて観察できないようなものも含まれる。 ここで、 ドメインとは、 走査型電子顕微鏡 像等で膜表面を観察した場合、 確認できる、 膜を構成している最小の要素 （以下、 グレイ ンという。 ） が複数集まった領域をいう。
図 1 ~3は、 異なる条件で形成した I TO膜の表面を走査型電子顕微鏡で観察した S E M像である。 形成条件については後述する。 図 1では、 細かいグレインが複数集まってド メインを形成しており、 ドメインが段差をつけて形成されている。 なお、 平均ドメイン径 とは、 SEM像に写されているドメインを任意に 10個取り出し、 最も長い径と最も短い 径との平均値を各々算出し、 10個の平均値として求めることができる。 図 1における平 均ドメイン径は 185 nmである。 このような導電膜は、 理論的にはよく分かっていない が、 パターニングには高いレーザ出力を必要とする。
しかし、 図 2および図 3では、 ドメインが細かくなつており、 図 2では、 平均ドメイン 径が 100 nm以下であり、 図 3ではドメインが観察できない。 このような導電膜は、 理 論的にはよく分かっていないが、 原子間結合が弱い部分があり、 蒸発し易くなつていると 推測されるので、 低いレーザ出力で十分にパターニングできる。 特に、 ドメインが小さく て観察できない膜であることが、 低出力でレーザパターニングでき好ましい。
前記透明導電膜は、 非晶質であることが好ましい。 透明導電膜が非晶質であると、 低い レ一ザ出力でパ夕一ニングすることができ、 生産性の点で好ましい。
レーザパターニングの条件として、 レ一ザの波長は、 350〜1070 nmであること が、 その波長域の高出力レーザ一発信装置が存在する点で好ましい。 また、 レーザ光径は 5〜200 mであることが高精細なパターン形成の点で好ましい。 また、 レーザの照射 電力は、 0. 5〜lm Jであることがパターン形成速度の点で好ましい。 照射時間は 1〜 10秒であることがパターン形成速度の点で好ましい。 レーザとしては、 具体的には、 Y AGレーザの基本波 （1064nm) や 2倍波 （532 nm) を好適に使用することがで きる。 特に、 本発明の透明導電膜は、 10W以下のレーザ出力でレーザパターニングする ことができ好ましい。
通常、 I TO膜は、 レーザパターニングを行うために lm J以上のレーザエネルギを必 要とするが、 本発明の I TO膜を用いることにより、 0. 2mJ以上 lmJ未満のレーザ エネルギでレーザパターニングを行うことができる。 また、 I TO膜を非晶質とすること で、 0. 7m J以下という更に低いレーザエネルギでレ一ザパターニングを行うことがで きる。 このように 0. 2〜0. 7 m Jという低いエネルギでレ一ザパターニングできるこ とで、 生産性に優れ、 かつガラス基板を傷つけることなくパターニングすることができ好 ましい。
また、 レーザエネルギが一定以上に大きすぎると、 ガラス基板を傷つけてしまう可能性 があるため、 レ一ザエネルギは 1 m J未満であることが好ましい。
透明導電膜の製造方法は特に限定されないが、 スパッタリング法であることが、 膜厚等 の性能の均質性や生産性の点で好ましい。 透明導電膜が I TO膜である場合、 ターゲット として I TOを材料として用いることで I TO膜を形成できる。 また、 スパッタリング法 を用いる塲合、 成膜時の基板温度は 20~250で、 更に 20〜 200でであることが好 ましく、 特に 20〜100°Cの基板温度では非晶質な膜を形成できる点で好ましい。 非晶質な膜は、 FPDに使用する場合、 不透明でかつ導電性が不足していることが多い が、 パターニング後に加熱という簡易な処理で透明性および導電性が復活するため好まし レ^ 前記加熱は 300〜600 であることが好ましく、 酸素雰囲気中、 特に大気中であ ることが好ましい。 本発明の透明導電膜は、 上記のような非晶質の膜であっても、 このよ うな熱処理により FPD用として好ましく使用できる。
本発明の透明導電膜は、 FPDの透明電極として好適に用いられる。 FPDとしては、 プラズマディスプレイパネル （PDP) 、 液晶表示装置 （LCD) 、 エレクト口ルミネッ センスディスプレイ （ELD) 、 フィールドェミッションディスプレイ （FED) 等が挙 げられる。
本発明の透明導電膜は、 容易にレ一ザパターニングでき、 生産性に優れることから、 プ ラズマディスプレイ等の FPDに好適に使用される。
実施例
以下に実施例を示すが、 これに限定されるものではない。
例 1
ガラス基板として P DP用高歪み点ガラス （旭硝子製： PD200、 厚さ： 2. 8 mm 、 視感透過率： 90%) を用いた。 ガラス基板上に、 ターゲット全体として 10質量％の 酸化スズを含む I TO夕一ゲットを用いて、 スパッタリング法により I TO膜を形成した 。 成膜時の基板温度は 200°Cとした。 スパッタガスとしてアルゴンガスを主として用い 、 比抵抗が最小となるように微少の酸素ガスを添加した。 膜の組成はターゲットと同等で あつ 7こ。
透明導電膜の膜厚、 視感透過率、 比抵抗、 膜の結晶構造、 平均ドメイン径、 およびこの
I TO膜のレーザでの蒸発エネルギ比を表 1に示す。 また、 形成された透明導電膜表面の SEM像を図 2に示す。
評価方法は下記のとおりである。
(1) 透明導電膜の膜厚
触針式段差計 DEKTAK— 3030 (SLOAN社製） で測定した。
(2) 視感透過率
視感度透過率測定計 （MODEL 305朝日分光社製） という装置を用い、 J I S— Z 8772 (1994年） の方法により測定した。
(3) 比抵抗
シート抵抗値を四探針法により LORES TA I P装置 （三菱化学社製） を用いて測 定し、 そのシ一ト抵抗値と膜厚の積により計算した。 なお、 表 1における 「E— 4」 とは 、 10の一 4乗を意味する。
(4) 膜の結晶構造 I T〇膜の X線回折パターン （リガク製： X線回折装置 U 1 t ima I I I) を使用し 、 回折ピークのでない I TO膜を非晶質とした。
(5) 平均ドメイン径
走査型電子顕微鏡の S EM像で行った。 S EM像に写されているドメインを任意に 10 個取り出し、 最も長い径と最も短い径との平均値を各々算出し、 10個の平均値として算 出した。
(6) レーザでの蒸発エネルギ比
PDPレーザリペア装置 （清和光学製作所製： LRV— 1612) を使用し、 条件はレ 一ザ波長 532 n m、 レーザ光径 90 ^ m、 1回の照射電力 0. 2 m J、 照射時間 1秒で ある。 レーザ照射を I TO膜が蒸発してなくなるまで繰り返し、 その積算エネルギを I T O膜の蒸発に必要なエネルギとして蒸発エネルギとした。 なお、 同一の I TO膜の異なつ た 5点についての蒸発エネルギを平均して求めた。
例 1における蒸発エネルギは、 0. 2X3. 5 (5点の照射回数の平均） =0. 7m J となる。 なお、 蒸発エネルギ比とは、 例 3を 1とした場合の値であり、 後述するように、 例 3の蒸発エネルギは lm Jであるので、 蒸発エネルギ比 =0. 7mJ/lm J = 0. 7 となる。
ここで、 「蒸発してなくなる」 とは、 レーザが照射されている場所における膜が目視で 見えなくなることを意味し、 他の例も同様である。
例 2
例 1における成膜時の基板温度を 100°Cとし、 I TO膜の膜厚を 130 nmとする以 外は例 1と同様にして I TO膜を形成した。 例 1と同様に膜を評価し、 その結果を表 1に 示す。 また、 形成された透明導電膜表面の SEM像を図 3に示す。
次いで、 レーザの照射回数を 1回とする以外は例 1と同様にレ一ザパターニングを行つ た。 例 2における蒸発エネルギは、 0. 2mJ X l (5点の照射回数の平均） =0. 2 m Jとなる。 また、 蒸発エネルギ比 = 0. 2 m J/lm J = 0. 2となる。
例 3 (比較例）
例 1における成膜時の基板温度を 300でとし、 I TO膜の膜厚を 130 nmとする以 外は例 1と同様にして I TO膜を形成した。 例 1と同様に膜を評価し、 その結果を表 1に 示す。 また、 形成された透明導電膜表面の SEM像を図 1に示す。
次いで、 レ一ザの照射回数を 5回とする以外は例 1と同様にレ一ザパターニングを行つ た。 例 3における蒸発エネルギは、 0. 2X5 (5点の照射回数の平均） ^lmJとなる また、 例 1〜3のどの場合でも、 ガラス基板にレーザによるキズは発見されないか、 ま たは発見されても性能に影響を与えない軽微なものであった。
表 1からわかるように 200で以下の基板温度で成膜した例 1の I TO膜は、 小さなド メイン （平均ドメイン径 100 nm) であり、 例 3に比べ蒸発エネルギー比 0. 7の出力 で I TO膜が蒸発した。 とくに、 実施例 2のドメインのない非晶質膜は蒸発しやすく、 例 3と比べ蒸発エネルギー比 0. 2の出力で I TO膜が蒸発し、 レーザパターニングに好適 である。
本発明の透明導電膜は従来例と比べて比抵抗がやや大きいが、 レーザパターニング後、 300°C以上の温度で熱処理することで比抵抗が低下し、 通常の I TO膜に近い比抵抗お よび透明性が得られる。 なお、 本発明の透明導電膜の熱処理が必要の場合、 熱処理工程を 別に設けることが好ましいが、 後の工程の加熱処理工程、 例えば誘電体焼成工程を利用す ることも可能である。 表 1
Figure imgf000008_0001
産業上の利用可能性
本発明の透明導電膜付き基板は、 容易にレーザパターニングでき、 特に FPD用の基板 として有用である。 なお、 2004年 12月 21日に出願された日本特許出願 2004— 369294号の 明細書、 特許請求の範囲、 図面及び要約書の全内容をここに引用し、 本発明の明細書の開 示として、 取り入れるものである。

Claims

請 求 の 範 囲
I . ガラス基板上に酸化ィンジゥムを主成分とする透明導電膜を形成されてなる透明導 電膜付き基板であって、 該透明導電膜表面の平均ドメイン径が 1 5 0 nm以下であること を特徴とする透明導電膜付き基板。
2 . 前記透明導電膜が非晶質である請求項 1に記載の透明導電膜付き基板。
3 . 前記透明導電膜はレーザパターニング用途として用いられる請求項 1または 2に記 載の透明導電膜付き基板。
4 . 前記透明導電膜の膜厚が 5 0〜 5 0 0 nmである請求項 1、 2または 3に記載の透 明導電膜付き基板。
5 . 前記透明導電膜の視感透過率が 7 0 %以上である請求項 1〜4いずれかに記載の透 明導電膜付き基板。
6 . 前記透明導電膜の比抵抗が 0 . 0 0 1 Ω c m以下である請求項 1〜 5いずれかに記 載の透明導電膜付き基板。
7 . 前記透明導電膜の基板側に下地膜を有する請求項 1〜 6いずれかに記載の透明導電 膜付き基板。
8 . 前記透明導電膜は、 スパッタリング法により成膜時の基板温度が 2 5 0 X以下の温 度で形成されてなる請求項 1〜 7いずれかに記載の透明導電膜付き基板。
9 . 請求項 1〜 8いずれかに記載の透明導電膜付き基板がレーザパターニングされてな る透明導電膜付き基板。
1 0 . 請求項 9に記載のパターニングされた透明導電膜付き基板が、 3 0 0〜6 0 0 の温度で熱処理されてなるパターニングされた透明導電膜付き基板。
I I . 請求項 9または 1 0に記載のパターニングされた透明導電膜付き基板を用いたフ ラットパネルディスプレイ。
1 2 . 請求項 1〜 8いずれかに記載の透明導電膜付き基板をレーザによりパターニング を行うことを特徴とする透明導電膜付き基板のパ夕一ニング方法。
1 3 . 前記レーザのレーザエネルギが、 0 . 2 m J以上 l m J未満である請求項 1 2に 記載のパターニング方法。
1 4. 前記レーザのレーザエネルギが、 0 . 2 ~ 0 . 7 m Jである請求項 1 2に記載の パターニング方法。
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