JP4287001B2

JP4287001B2 - 透明導電積層体

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Publication number: JP4287001B2
Application number: JP30526199A
Authority: JP
Inventors: 寛原; 優次田村
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2019-10-27
Also published as: JP2001121641A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は亜鉛を少量含む抵抗値の低減された透明導電積層体に関し、さらに詳しくは高分子基板の上に成膜直後から比抵抗の低減され、且つ熱処理により更なる低抵抗化が可能な透明導電膜を設けてなる透明導電積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種表示素子或いは薄膜太陽電池の電極部には、可視光線透過率が高く、低抵抗な電気特性を有する透明導電膜が欠かせない。また、近年の携帯移動端末の急激な小型化・軽量化に伴って、透明電極基板にも、さらなる軽量な部材が要求されている。そのため、基板材料としては、ガラスに比べてより軽量な透明高分子基板材料にＩｎ−Ｓｎ−Ｏを主成分とする膜（以下ＩＴＯ膜と記す）を積層した透明導電性フィルムが使用されつつある。
【０００３】
一方、透明導電材料の新しい展開として、特開平６−３１８４０６号公報や特開平７−２３５２１９号公報にあるようなＩｎ−Ｚｎ−Ｏを主成分とする膜（以下ＩＺＯ膜と記す)が提案されている。ＩＺＯ膜はＩＴＯ膜と異なり、結晶化させることが困難であるために、比較的温度が高くなる必要がある用途への展開がなされている。
【０００４】
高分子基板は耐熱性に乏しく、ガラスに用いられているような２００℃を超えるような高温プロセスは適応できない。そのため、成膜直後から抵抗値の低減されたＩＴＯ膜は非常に作り難い。
【０００５】
一般にＤＣマグネトロンスパッタリングにおいて形成されるＩＴＯ膜の構造及び電気特性は、その成膜温度に強く依存すると言われており、構造について言及すると基板温度を室温に保って行った成膜では、結晶質部と非晶質部が混合した状態、或は非晶質状態の膜が形成される。そして、電気特性は低温で形成した膜は成膜直後には抵抗値が著しく低減することはなく、一般に５〜７×１０^-4Ω・ｃｍの比抵抗を示す。一方、ＩＺＯ膜は成膜直後から構造は非晶質であり、抵抗値も比較的低い。しかし、比抵抗が成膜直後に膜に例えば熱のような何らかの刺激を与えても変化せず、さらなる低抵抗膜を形成する上では物足らない。
【０００６】
そのため、様々な材料が選定されて、かかる今日においても飽くなき探求が続けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
高分子基板上への透明導電膜の形成においては、高分子基板の軟化点温度が一般に２００℃に満たないため、かかる温度以上に加熱することができず、ガラス上への透明導電膜の形成時のように２００〜４００℃のような高い基板温度条件を使用することができない。また、高分子基板の曲げに対する剛性はガラス基板に比して小さいことより、高分子基板上にはせいぜい３０００Å程度しか透明導電膜を形成することができない。これ以上に透明導電膜の膜厚を厚くするように形成すると、高分子基板が透明導電膜の応力のために、そり（カール）を起こしてしまったり、或いは透明導電膜に微細な傷が入ってしまうことがある。このようなことから、膜厚は最大で３０００Å程度に抑制することが必要である。即ち、高分子基板上では膜厚の増加により抵抗値を下げるには限界が有り、比抵抗を低減させることが高分子基板上で低抵抗な透明導電膜を実現する本質的な要求である。
【０００８】
また、ＩＴＯを用いて透明導電膜を形成しようとする場合、２００℃を超えるような高温プロセスであれば、成膜直後から抵抗の低減された膜を形成することができるものの、高分子基板を用いる場合には、成膜直後のＩＴＯ膜の比抵抗がガラス対比若干高いことは否めない。
【０００９】
従って本発明は、高分子基板上に、成膜直後から抵抗値が低減された透明導電膜を形成し、さらにかかる膜に熱等の刺激を与えることでより抵抗値を低減できる透明導電積層体並びにその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、基板温度が室温程度が温度で形成された透明導電膜について、その組成に関して鋭意検討した結果、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系材料のＳｎ濃度とＺｎ濃度を適切に制御することで、形成された透明導電膜の抵抗値が成膜直後に低減でき、さらに適切な、例えば熱のような刺激を与えることにより抵抗値を低減できることを見出した。これは以下のような手段に基づくものである。
【００１１】
Ｓｎ濃度とＺｎ濃度を適切に制御したＩｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏを薄膜形成すると、成膜直後には非晶質の構造を示す。そして、低温プロセスで形成したＺｎを持たないＩｎ−Ｓｎ−Ｏ膜では、成膜直後の比抵抗がやや高くなる。しかし、熱処理により著しく抵抗値が低減できる。一方、Ｓｎを持たないＩｎ−Ｚｎ−Ｏ膜では、成膜直後の比抵抗はある程度低減できる。本発明者らは、これらの特性を相互に具現化するために酸化インジウムに酸化亜鉛と酸化錫を適切な量添加すると、非晶質の状態においても、成膜直後の比抵抗を低減できることを見出した。この膜に熱のような刺激を与えると、構造が非晶質から結晶質に転化する。この結晶化に伴いＳｎが格子点に入り込み、キャリアが発生し比抵抗が低減する。一方、Ｚｎは格子点に入ることによって、Ｉｎに酸素空孔を与え難くなり、Ｚｎの効果による抵抗値の低減はやや阻害される。そのため、単組成のＩＴＯ膜に比較すると、熱処理後の抵抗値の低減はやや劣るものの、成膜直後からの抵抗値の低減は実現でき、熱処理後にも低い抵抗値の透明導電膜を得ることができる。その意味で、透明導電膜の機能はＩｎ₂Ｏ₃とＺｎＯとＳｎＯ₂の複合物によって高まっていると考えることができる。
【００１２】
即ち本発明は、好ましくはＩｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏを主成分とする焼結ターゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法にて高分子基板上に透明導電膜が形成された透明導電積層体であって、ＩｎとＳｎの合計原子濃度に対するＳｎ原子濃度が０．０１〜０．１の範囲に入り、且つＩｎとＺｎの合計原子濃度に対するＺｎの原子濃度が０．０１〜０．１の範囲に入り、且つＳｎとＺｎの原子濃度の合計に対するＺｎの原子濃度の比が０より大きく０．３未満であることを特徴とする透明導電性積層体である。そして、当該膜の成膜直後における比抵抗は３．５×１０^-4〜５．０×１０^-4Ω・cmであり、さらに、高分子基板の軟化点温度以下の温度にて、１０分以上３００分以下の時間にて当該膜を熱処理することにより、当該膜の比抵抗を２．０×１０^-4〜３．５×１０^-4Ω・ｃｍに転化できることを特徴としている。このとき透明導電膜の膜厚は１００〜２８００Åであり、基体高分子基板の厚さは０．０１〜０．４ｍｍであることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について順次説明していく。
本発明の透明導電積層体は、高分子基板上に透明導電膜が形成されてなる。
【００１４】
本発明における透明導電膜は、酸化インジウムを主体とし、酸化錫と酸化亜鉛が添加されたものからなり、ＩｎとＳｎの原子濃度の和に対するＳｎの原子濃度の比が０．０１〜０．１の範囲にあり、ＩｎとＺｎの原子濃度の和に対するＺｎの原子濃度の比が０．０１〜０．１の範囲にあり、ＳｎとＺｎの原子濃度の和に対するＺｎの原子濃度の比が、０より大きく０．３０未満の範囲に入るものであり、０．１０〜０．２５の範囲に入ることが望ましい。ＳｎとＺｎの原子濃度の和に対するＺｎの濃度が０．０１より低い場合には、成膜直後の比抵抗があまり低減しない。一方、０．３よりＳｎとＺｎの原子濃度の和に対するＺｎの濃度が低い場合には、成膜直後の比抵抗は低減するものの、熱処理後には比抵抗が増大してしまう。
【００１５】
本発明に使用される高分子基板は、ポリエステル系高分子、ポリオレフィン系高分子、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン２，６ナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネイト、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート等の単一成分の高分子、或いは光学的機能または熱力学的機能を付与するために、これらの高分子に第二、第三成分を共重合した、共重合高分子を用いることができる。特に、光学用途にはビスフェノール成分を有する透明性が良好なポリカーボネイトが好適である。かかるビスフェノール成分としては、例えば、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン（ビスフェノールＺ）、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）フルオレンを挙げることができる。これらは２種類以上組み合わせてもよい。すなわちかかるポリカーボネイトは共重合ポリカーボネイトでもブレンドでもよい。さらに、新規機能を発現させるために複数の高分子体をブレンドした高分子を用いることもできる。さらには、多層の共押出し高分子フィルムを用いることもできる。
【００１６】
また、高分子基板の膜厚は、０．０１〜０．４ｍｍのものを使用することができるが、０．１〜０．２ｍｍ程度が液晶等の光学用途としては視認性の観点より望ましい。
【００１７】
さらに高分子基板は光学等方性が優れるものが好ましく、リターデーデョンが２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下のものが好適である。
【００１８】
高分子基板は、形成される透明導電膜との密着性の向上、高分子基板の耐久性の向上或いは、高分子基板のガスバリア能を向上させるために、高分子基板の片面或いは両面に、少なくとも一層以上からなるコーティング層を有していても構わない。このコーティング層は、無機物または有機物またはそれらの複合材料からなり、その膜厚は好ましくは０．０１〜２０μｍである。より望ましくは、１０mｍ程度に抑制されることが望ましい。コーティング層の形成にはコーターを用いた塗布法や、スプレー法、スピンコート法、インラインコート法等が用いられることが多いが、この限りではない。また、スパッタ法、蒸着法といった、ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（以下ＰＶＤ）、ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（以下ＣＶＤ）の手法が用いられても構わない。コーティング層としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ＵＶ硬化系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂成分やこれらとアルミナ、シリカ、マイカ等の無機粒子の混合物が使われても良い。或いは、高分子基板を二層以上の共押し出しによりコーティング層の機能を持たせても構わない。ＰＶＤ、ＣＶＤの手法では、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛等の酸化物や、窒化珪素、窒化チタン、窒化タンタル等の窒化物、並びに、弗化マグネシウム、弗化カルシウム等の弗化物を単独或は混合物として形成して用いることができる。このようなコーティング層を有する高分子基板は、光学特性としてレターデーションが低く、尚且つ透過率が高いことが望ましい。
【００１９】
本発明における、透明導電膜の形成手法は、ＤＣマグネトロンスパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、パルスレーザーデポジション法、これらを複合した形成法等を用いることができるが、大面積に対して均一な膜厚の透明導電膜を形成するという工業生産製に着目し、ＤＣマグネトロンスパッタリング法が望ましい。
【００２０】
スパッタリングに用いるターゲットはＩｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏを主成分とする焼結ターゲットを用いることが望ましいが、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎを主成分とする合金ターゲットを用いても構わない。
【００２１】
本発明では、スパッタリング法により上記透明導電膜を製膜する場合は、該透明導電膜を製膜する真空槽中の圧力を一旦１．３×１０^-4Ｐａ以下とし、次いで不活性ガス及び酸素を導入する製造方法にて形成することができる。透明導電膜を製膜する真空槽中の圧力は一旦１．３×１０^-4Ｐａ以下にすることが、真空槽中に残留し、且つ透明導電膜の特性に影響を与えることが懸念される分子種の影響を低減できるので望ましい。より望ましくは、４×１０^-5Ｐａ以下、さらに望ましくは２×１０^-5Ｐａ以下である。
【００２２】
次いで導入される不活性ガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅを用いることができ、原子量の大きな不活性ガスほど形成される膜へのダメージが少なく比抵抗が低減されると言われているが、コスト面から考えてＡｒが望ましい。この不活性ガスには膜中に取り込まれる酸素濃度を調整するために、分圧に換算して１×１０^-4〜１．３×１０^-2Ｐａ台の酸素を添加しても構わない。さらに、酸素の他にＯ₃、Ｎ₂、Ｎ₂Ｏ、ＮＨ₃等を用いることができる。
【００２３】
また、本発明では、透明導電膜を製膜する真空槽中の水の分圧を１．３×１０^-4Ｐａ以下とし、次いで不活性ガス及び酸素を導入する製造方法にて形成することができる。水の分圧は、より望ましくは、４×１０^-5Ｐａ以下、さらに望ましくは２×１０^-5Ｐａ以下に水分圧を制御する。
【００２４】
本発明における水分圧を決定するときには、差動排気型のインプロセスモニターを用いても良い。またはダイナミックレンジが広く、０．１Ｐａ程度の圧力下においても計測が可能な四重極質量分析計を用いても良い。また、一般的に、１×１０^-5Ｐａ程度の真空度においては、その圧力を形成しているのは水である。よって、真空計によって計測された値をそのまま水分圧と考えても構わない。
【００２５】
本発明においては、高分子基板を用いるため、基板温度を当該高分子基板の軟化点温度より上昇させることはできない。よって、透明導電膜を形成するためには、高分子基板の温度は室温程度から軟化点温度以下とする必要がある。代表的な高分子基板であるポリエチレンテレフタレートの場合、特別な処理を行わないときは軟化点温度が８０℃程度であるため、基板温度を８０℃以下の温度に保ったまま導電層を形成することが望ましい。より望ましくは室温にて導電層を形成することが望ましい。
【００２６】
本発明により形成される透明導電膜は、成膜直後に比抵抗は３．５×１０^-4〜５．０×１０^-4Ω・cmの比抵抗を示す。
【００２７】
かかる膜を高分子基板の軟化点温度を超えない温度にて熱処理を行うと、成膜直後に比較して抵抗値を低減できる。熱処理時間は、工業生成を鑑みると短時間に実施されることが望ましく１０分以上３００分以下の時間である。より望ましくは、１０〜２４０分の範囲であり、さらに望ましくは１０〜１２０分である。熱処理時間が１０分未満の場合は、透明導電積層体への加熱が不十分となってしまう。また、３００分より長時間の熱処理は、高分子の温度に対する安定性を確実に保証できる時間であり、例えば、熱的に安定な高分子基板を使うのであれば１０００分のように、長くても構わない。しかし、実工程を考慮すると３００分程度以内が望ましい。熱処理を実施することにより、当該膜の比抵抗は２．０×１０^-4〜３．５×１０^-4Ω・ｃｍに転化できる。また、熱処理に替わる刺激を透明導電膜に与えることにより同様の効果がある。例えば、パルスレーザーを照射したり、電子線を照射することにより熱処理と同様の効果が得られる。しかし、設備投資を考慮すると熱処理が最も効率的であると考えられる。熱処理を実施する雰囲気は大気中でも真空雰囲気下でも構わない。また、不活性ガス雰囲気下における熱処理でも構わない。しかし、大気中で実施することが効率的であり好ましい。
【００２８】
透明導電膜の膜厚は、用途によって決定される。しかし、可撓性が悪化するため、３０００Å以上の透明導電膜を有することは望ましくない。また、１００Å以下の膜厚では、透明導電膜としての機能が著しく悪化するため、１００Å以下の膜厚は望ましくない。よって、本発明の透明導電膜の膜厚は用途に応じて１００〜２８００Åとすることが望ましい。
【００２９】
本発明における透明導電膜の表面抵抗は三菱化学製のLｏｒｅｓｔａＭＰＭＣＰ−Ｔ３５０を用いて測定した。透明導電膜の膜厚は、ガラス上へ成膜した当該膜の段差をＳｌｏａｎ社製のＤｅｋｔａｋを用いて測定し、スパッタレートを求めこれから逆算した。
【００３０】
本発明では、抵抗値のみならず、透明導電膜の他の基本的な物理量の一つである全光線透過率及び当該膜の構造に関する知見を与えるＸ線回折についても併せて検討をおこなっている。全光線透過率はＮＩＰＰＯＮＤＥＮＳＨＯＫＵ社製３００Ａを用いて、高分子基板と透明導電膜を分離すること無く測定した。Ｘ線回折は理学電機社製ＲＵ−３００を集中法の光学配置にて測定した。
【００３１】
構造的な特徴は、成膜直後において非晶質と結晶質が混在した結果をもたらしているが、１０〜３００分の熱処理を高分子基板の軟化点温度より、低い温度にて実施すると、結晶質な膜に転化することができる。
【００３２】
なお、本発明の透明導電性積層体における全光線透過率は良好で、上記成膜方法による製膜直後には７０〜８８％の範囲であるが、かかる膜をついで高分子基板のガラス転移温度を超えない温度にて１０〜３００分の熱処理を実施すると、全光線透過率はより高まり、８０〜８９％に転化せしめることができる。
【００３３】
【実施例】
以下に実施例を示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００３４】
［実施例１］
真空槽の背圧を１．３×１０^-5Ｐａとし、反応ガスとして酸素を導入し、さらに不活性ガスとしてＡｒを導入し全圧を０．４Ｐａとした。四重極質量分析計にて測定した、不活性ガスを導入する前の水分圧は、真空槽の背圧とほぼ等しかった。酸素分圧は２．７×１０^-3Ｐａであった。
【００３５】
Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏからなる焼結ターゲットに１Ｗ／ｃｍ²の電力密度でＤＣマグネトロンスパッタリング法により、基板温度２０℃のポリカーボネイト基板上へ、１３０ｎｍの膜厚の透明導電膜を形成した。ＩｎとＺｎの合計原子濃度に対するＺｎの原子濃度の比は０．０２２であり、ＩｎとＳｎの合計原子濃度に対するＳｎの原子濃度の比は０．０９２であった。ＳｎとＺｎの原子濃度の合計に対するＺｎの原子濃度の比は０．１９であった。
【００３６】
当該膜の成膜直後の比抵抗を、四端子抵抗計にて測定したところ５．０×１０^-4Ω・ｃｍであった。全光線透過率は８１％であった。
【００３７】
当該膜をポリカーボネイトの軟化点温度未満の温度である１３０℃で３０分間熱処理を行い比抵抗を四端子抵抗計にて測定したところ２．３×１０^-4Ω・ｃｍであった。全光線透過率は８７％であった。熱処理時間を２４０分間としたときも比抵抗・全光線透過率は同じであった。
【００３８】
本発明の実施例・比較例のうち、Ｓｎ原子濃度のＩｎ原子濃度とＳｎ原子濃度の和に対する比率、Ｚｎ原子濃度のＩｎ原子濃度とＺｎ原子濃度の和に対する比率、Ｚｎ原子濃度のＳｎ原子濃度とＺｎ原子濃度の和に対する比率を下記表１にまとめた。また、熱処理前後の比抵抗、全光線透過率も表１に示した。
【００３９】
［実施例２］
真空槽の背圧を実施例１と同じとし、反応ガスとして酸素を導入し、さらに不活性ガスとしてＡｒを導入し全圧を０．４Ｐａとした。四重極質量分析計にて測定した不活性ガスを導入する前の水分圧は、真空槽の背圧とほぼ等しかった。酸素分圧は３．５×１０^-3Ｐａであった。
【００４０】
Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏからなる焼結ターゲットに１Ｗ／ｃｍ²の電力密度でＤＣマグネトロンスパッタリング法により、基板温度２０℃のポリカーボネイト基板上へ、１３０ｎｍの膜厚の透明導電膜を形成した。ＩｎとＺｎの合計原子濃度に対するＺｎの原子濃度の比は０．０１８であり、ＩｎとＳｎの合計原子濃度に対するＳｎの原子濃度の比は０．０９９であった。ＳｎとＺｎの原子濃度の合計に対するＺｎの原子濃度の比は０．１４であった。
【００４１】
当該膜の成膜直後の比抵抗を、四端子抵抗計にて測定したところ４．３×１０^-4Ω・ｃｍであった。全光線透過率は８０％であった。
【００４２】
当該膜をポリカーボネイトの軟化点温度未満の温度である１３０℃で３０分間熱処理を行い比抵抗を四端子抵抗計にて測定したところ２．５×１０^-4Ω・ｃｍであった。全光線透過率は８５％であった。熱処理時間を２４０分間としたときも比抵抗・全光線透過率は同じであった。
【００４３】
［実施例３］
真空槽の背圧を実施例１と同じとし、反応ガスとして酸素を導入し、さらに不活性ガスとしてＡｒを導入し全圧を０．４Ｐａとした。四重極質量分析計にて測定した不活性ガスを導入する前の水分圧は、真空槽の背圧とほぼ等しかった。酸素分圧は２．７×１０^-3Ｐａであった。
【００４４】
Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏからなる焼結ターゲットに１Ｗ／ｃｍ²の電力密度でＤＣマグネトロンスパッタリング法により、基板温度２０℃の両面に３mｍの有機コート層を形成したポリカーボネイト基板上へ、１３０ｎｍの膜厚の透明導電膜を形成した。ＩｎとＺｎの合計原子濃度に対するＺｎの原子濃度の比は０．０２２であり、ＩｎとＳｎの合計原子濃度に対するＳｎの原子濃度の比は０．０９２であった。ＳｎとＺｎの原子濃度の合計に対するＺｎの原子濃度の比は０．１９であった。
【００４５】
当該膜の成膜直後の比抵抗を、四端子抵抗計にて測定したところ４．９×１０^-4Ω・ｃｍであった。全光線透過率は８４％であった。
【００４６】
当該膜をポリカーボネイトの軟化点温度未満の温度である１３０℃で３０分間熱処理を行い比抵抗を四端子抵抗計にて測定したところ２．４×１０^-4Ω・ｃｍであった。全光線透過率は８７％であった。熱処理時間を２４０分間としたときも比抵抗・全光線透過率は同じであった。
【００４７】
［比較例１］
真空槽の背圧を実施例１と同じとし、反応ガスとして酸素を導入し、さらに不活性ガスとしてＡｒを導入し全圧を０．４Ｐａとした。四重極質量分析計にて測定した、反応ガス並びに不活性ガスを導入する前の水分圧は、真空槽の背圧とほぼ等しかった。酸素分圧は２．７×１０^-3Ｐａであった。
【００４８】
Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏからなる焼結ターゲットに１Ｗ／ｃｍ²の電力密度でＤＣマグネトロンスパッタリング法により、基板温度２０℃のポリカーボネイト基板上へ、１３０ｎｍの膜厚の透明導電膜を形成した。ＩｎとＺｎの合計原子濃度に対するＺｎの原子濃度の比は０．０４２であり、ＩｎとＳｎの合計原子濃度に対するＳｎの原子濃度の比は０．０７３であった。ＳｎとＺｎの原子濃度の合計に対するＺｎの原子濃度の比は０．３７であった。
【００４９】
当該膜の成膜直後の比抵抗を、四端子抵抗計にて測定したところ３．４×１０^-4Ω・ｃｍであった。全光線透過率は８４％であった。
【００５０】
当該膜をポリカーボネイトの軟化点温度未満の温度である１３０℃で３０分間熱処理を行い比抵抗を四端子抵抗計にて測定したところ５．１×１０^-4Ω・ｃｍであった。全光線透過率は８６％であった。熱処理時間を２４０分間としたときも比抵抗・全光線透過率は同じであった。
【００５１】
成膜直後の比抵抗はやや改善されているが、熱処理に伴い比抵抗が増加してしまい、低比抵抗膜とは言い難い状態となっている。
【００５２】
［比較例２］
真空槽の背圧を実施例１と同じとし、反応ガスとして酸素を導入し、さらに不活性ガスとしてＡｒを導入し全圧を０．４Ｐａとした。四重極質量分析計にて測定した、反応ガス並びに不活性ガスを導入する前の水分圧は、真空槽の背圧とほぼ等しかった。酸素分圧は３．３×１０^-3Ｐａであった。
【００５３】
Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏからなる焼結ターゲットに１Ｗ／ｃｍ²の電力密度でＤＣマグネトロンスパッタリング法により、基板温度２０℃のポリカーボネイト基板上へ、１３０ｎｍの膜厚の透明導電膜を形成した。酸化亜鉛は添加しなかった。ＩｎとＳｎの合計原子濃度に対するＳｎの原子濃度の比は０．０９３であった。
【００５４】
当該膜の成膜直後の比抵抗を、四端子抵抗計にて測定したところ５．６×１０^-4Ω・ｃｍであった。全光線透過率は８０％であった。
【００５５】
当該膜をポリカーボネイトの軟化点温度未満の温度である１３０℃で３０分間熱処理を行い比抵抗を四端子抵抗計にて測定したところ２．０×１０^-4Ω・ｃｍであった。全光線透過率は８６％であった。熱処理時間を２４０分間としたときも比抵抗・全光線透過率は同じであった。
【００５６】
熱処理に伴う比抵抗の低減は著しいが、成膜直後の比抵抗が高いものとなっている。
【００５７】
【表１】

【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高分子基板上に低温プロセスにて形成した透明導電積層体において、成膜直後から抵抗値が低く、熱処理後にさらに抵抗値の低い透明導電積層体を与えることができる。

Claims

高分子基板上にインジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）及び酸素原子（Ｏ）を主成分とする透明導電膜が形成されてなる透明導電積層体であって、ＩｎとＳｎの合計原子濃度に対するＳｎ原子濃度が０．０１〜０．１の範囲であり、ＩｎとＺｎの合計原子濃度に対するＺｎの原子濃度が０．０１〜０．１の範囲であり、かつＳｎとＺｎの原子濃度の合計に対するＺｎの原子濃度の比が０より大きく０．３０未満の範囲であることを特徴とする透明導電積層体。
透明導電膜の比抵抗が２．０×１０^-4〜３．５×１０^-4Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の透明導電積層体。
透明導電膜の膜厚が１００〜２８００Åであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の透明導電積層体。
高分子基板の厚さが０．０１〜０．４ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の透明導電積層体。