[發(fā)明專利]燒結(jié)體及非晶膜

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310276943.2
• 申請(qǐng)日: 2013-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN103524119A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奈良淳史
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉坤日礦日石金屬株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C04B35/01
• 分類號(hào): C04B35/01;C23C14/34;C23C14/08
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 王海川;穆德駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能夠得到具備良好的可見光透射率和導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電膜的燒結(jié)體及使用該燒結(jié)體制作的具有低折射率的非晶膜。

背景技術(shù)

以往，作為透明導(dǎo)電膜，向氧化銦中添加錫而得到的膜即ITO(Indium-Tin-oxide，銦錫氧化物)膜透明且導(dǎo)電性優(yōu)良，被用于各種顯示器等廣范圍的用途。但是，由于作為主要成分的銦價(jià)格昂貴，因此該ITO有在制造成本方面存在劣勢(shì)的問(wèn)題。

鑒于上述情況，作為ITO的替代品，提出了例如使用氧化鋅(ZnO)的膜。以氧化鋅作為主要成分的膜具有價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。已知這種膜存在由于作為主要成分的ZnO的氧缺陷而導(dǎo)致導(dǎo)電性增強(qiáng)的現(xiàn)象，如果導(dǎo)電性和光透射性等膜特性與ITO近似，則這種材料的應(yīng)用有增加的可能性。

在顯示器等中利用可見光的情況下，該材料需要是透明的，特別優(yōu)選在整個(gè)可見光范圍具有高透射率。另外，折射率高時(shí)光損耗增大或使顯示器的視角依賴性變差，因此還期望折射率低，并且為了改善膜的裂紋和蝕刻性能，還期望是非晶膜。

非晶膜的應(yīng)力小，因此與結(jié)晶膜相比不易產(chǎn)生裂紋，今后，認(rèn)為在面向柔性化的顯示器用途中要求為非晶膜。另外，對(duì)于之前的ITO而言，為了提高電阻值和透射率，需要使其結(jié)晶化，并且，將其制成非晶時(shí)，在短波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有吸收而不能形成透明膜，因此不適合這種用途。

作為使用氧化鋅的材料，已知IZO(氧化銦-氧化鋅)、GZO(氧化鎵-氧化鋅)、AZO(氧化鋁-氧化鋅)等(專利文獻(xiàn)1～3)。但是，IZO雖然能夠形成低電阻的非晶膜，但存在在短波長(zhǎng)范圍內(nèi)也具有吸收且折射率高的問(wèn)題。另外，GZO、AZO由于ZnO容易沿c軸取向而容易形成結(jié)晶膜，這種結(jié)晶膜的應(yīng)力增大，因此存在膜剝離和膜破裂等問(wèn)題。

另外，專利文獻(xiàn)4中公開了以ZnO和氟化堿土金屬化合物為主要成分、實(shí)現(xiàn)了寬幅折射率的透光性導(dǎo)電材料。但是，該材料為結(jié)晶膜，得不到后述的本發(fā)明那樣的非晶膜的效果。另外，專利文獻(xiàn)5中公開了折射率小且比電阻小、而且為非晶的透明導(dǎo)電膜，但其與本發(fā)明的組成體系不同，存在不能同時(shí)調(diào)節(jié)折射率和電阻值的問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-008780號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2009-184876號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2007-238375號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2005-219982號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開2007-035342號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問(wèn)題

本發(fā)明的課題在于提供能夠得到能維持良好的可見光透射率和導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電膜、特別是低折射率的非晶膜的燒結(jié)體。該薄膜的透射率高且機(jī)械特性優(yōu)良，因此，作為顯示器的透明導(dǎo)電膜或光器件的保護(hù)膜有用。由此，本發(fā)明的目的在于提高光器件的特性、降低設(shè)備成本、大幅改善成膜的特性。

用于解決問(wèn)題的手段

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果得到如下發(fā)現(xiàn)：通過(guò)將以往的ITO等透明導(dǎo)電膜替換成如下所示的材料體系，能夠任意地調(diào)節(jié)電阻率和折射率，能夠在確保與以往同等水平或高于以往的光學(xué)特性的同時(shí)利用濺射或離子鍍進(jìn)行穩(wěn)定的成膜，進(jìn)而通過(guò)形成非晶膜，能夠改善具備該薄膜的光器件的特性并提高生產(chǎn)率。

本發(fā)明基于該發(fā)現(xiàn)而提供下述的發(fā)明。

1)一種燒結(jié)體，其特征在于，由鋅(Zn)、三價(jià)金屬元素、鍺(Ge)和/或硅(Si)、氧(O)構(gòu)成，設(shè)三價(jià)金屬元素的總含量以氧化物換算為A摩爾%、Ge和/或Si的總含量以GeO₂和/或SiO₂換算為B摩爾%時(shí)，15≤A+B≤70。

2)如上述1)所述的燒結(jié)體，其特征在于，上述Ge和/或Si的總含量為5≤B≤30。

3)如上述1)或2)所述的燒結(jié)體，其特征在于，上述三價(jià)金屬元素的總含量以三價(jià)金屬元素/(Zn+三價(jià)金屬元素)的原子數(shù)比計(jì)為0.1以上。

4)如上述1)～3)中任一項(xiàng)所述的燒結(jié)體，其特征在于，上述三價(jià)金屬元素為選自由鋁(Al)、鎵(Ga)、硼(B)、釔(Y)和銦(In)組成的組中的一種以上元素。

5)一種燒結(jié)體，其特征在于，由鋅(Zn)、鎵(Ga)、鍺(Ge)的氧化物構(gòu)成，設(shè)Ga的含量以Ga₂O₃換算為A摩爾%、Ge的含量以GeO₂換算為B摩爾%且余量為ZnO時(shí)，滿足15≤A+B≤50且A≥3B/2的條件。