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公開番号2025014087
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-29
出願番号2021201176
出願日2021-12-10
発明の名称透明導電膜としての機能を有する積層体
出願人JX金属株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類G02B 1/115 20150101AFI20250122BHJP(光学)
要約【課題】
本発明は、アニールによる抵抗率の上昇を防ぎつつ、高い透過率を維持することができる積層体を提供することを課題とする。
【解決手段】
IZO膜と酸化膜が積層した積層体であり、大気中、350℃でアニールを実施した場合の当該積層体の表面抵抗が200Ω/sq.以下であり、大気中、350℃でアニールを実施した場合の可視光(波長:380～780nm)平均透過率が85%以上である積層体。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ＩＺＯ膜と酸化膜が積層した積層体であり、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の表面抵抗が２００Ω／ｓｑ．以下であり、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の可視光（波長：３８０～７８０ｎｍ）平均透過率が８５％以上である積層体。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
ＩＺＯ膜と酸化膜が積層した積層体であり、アニールを実施していない当該積層体の表面抵抗をＲｓ０とし、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の表面抵抗をＲｓ１としたとき、Ｒｓ１／Ｒｓ０≦１０．０であり、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の可視光平均透過率が８５％以上である積層体。
【請求項３】
Ｒｓ１／Ｒｓ０＜５．０であり、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の可視光平均透過率が８５％以上である請求項２に記載の積層体。
【請求項４】
Ｒｓ１／Ｒｓ０＜２．０であり、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の可視光平均透過率が８５％以上である請求項２に記載の積層体。
【請求項５】
ＩＺＯ膜と酸化膜が積層した積層体であり、当該積層体の表面抵抗をＲ
ｓ
とし、ＩＺＯ膜の膜厚をＴとしたとき、Ｒｓ×Ｔ≦１．０×１０
－３
Ω・ｃｍであり、可視光（波長：３８０～７８０ｎｍ）平均透過率が８５％以上である積層体。
【請求項６】
大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の近赤外（波長：８００～１４００ｎｍ）平均透過率が８５％以上である請求項１～５のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項７】
前記酸化膜の膜厚が９０ｎｍ以下である請求項１～６のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項８】
当該積層体の屈折率が２．０以下である請求項１～７のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項９】
ＩＺＯ膜と酸化膜が積層した積層体であって、前記酸化膜がＧａを含む酸化物からなる請求項１～８のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項１０】
ＩＺＯ膜と酸化膜が積層した積層体であって、前記酸化膜がＺｎ、Ｓｉのいずれか一種以上を含む酸化物からなる請求項９に記載の積層体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電膜としての機能を有する積層体に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ－Ｚｉｎｃ－Ｏｘｉｄｅ）膜は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ－Ｔｉｎ－Ｏｘｉｄｅ）膜と同様に、低抵抗率かつ高透過率、微細加工容易性等の特徴を有することから、ディスプレイ用電極材料を始め、透明導電膜として広く使用されている。現在、産業生産上のＩＺＯ膜のほとんどは、大面積に均一性、生産性良く作製できることから、ＩＺＯを成分とする焼結体をスパッタリングターゲットとして使用して成膜する、いわゆるスパッタ成膜法で形成されている。
【０００３】
ＩＺＯ膜は、常温成膜ではアモルファスであり、結晶化させなくとも低抵抗であるため、主に低温プロセス（フィルム基板、有機ＥＬデバイス等）で使用されている。一方、ＩＺＯ膜はＩＴＯ膜に比べて近赤外光に対して高透過率であるため、近赤外光を用いたセンサー等への使用が検討されている。しかし、ＩＺＯ膜は、大気中、２２０～２５０℃を超える温度でアニールを実施すると、高抵抗化してしまうため、加熱プロセスを必要とするデバイスにおいて、透明導電膜としての使用が困難になる。
【０００４】
出願人は、以前、ＩＴＯ膜に酸化膜を積層した積層体に関する発明について出願を行った（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特願２０２１－０７４６５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、アニールによる抵抗率の上昇を防ぎつつ、高い透過率を維持することができる積層体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明者は鋭意研究を行った結果、ＩＺＯ膜に酸化膜を積層した積層体とすることで、アニールによる抵抗率の上昇を防ぎつつ、高透過率を達成できるとの知見が得られた。かかる知見に鑑み、本発明は、以下の実施態様を提供する。
１）ＩＺＯ膜と酸化膜が積層した積層体であり、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の表面抵抗が２００Ω／ｓｑ．以下であり、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の可視光（波長：３８０～７８０ｎｍ）平均透過率が８５％以上である積層体。
２）ＩＺＯ膜と酸化膜が積層した積層体であり、アニールを実施していない当該積層体の表面抵抗をＲｓ０とし、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の表面抵抗をＲｓ１としたとき、Ｒｓ１／Ｒｓ０≦１０．０であり、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の可視光平均透過率が８５％以上である積層体。
３）Ｒｓ１／Ｒｓ０＜５．０であり、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の可視光平均透過率が８５％以上である上記２）記載の積層体。
４）Ｒｓ１／Ｒｓ０＜２．０であり、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の可視光平均透過率が８５％以上である上記２）記載の積層体。
５）ＩＺＯ膜と酸化膜が積層した積層体であり、当該積層体の表面抵抗をＲ
ｓ
とし、Ｉ
ＺＯ膜の膜厚をＴとしたとき、Ｒｓ×Ｔ≦１．０×１０
－３
Ω・ｃｍであり、可視光（波長：３８０～７８０ｎｍ）平均透過率が８５％以上である積層体。
６）大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の近赤外（波長：８００～１４００ｎｍ）平均透過率が８５％以上である上記１）～５）のいずれか一に記載の積層体。
７）前記酸化膜の膜厚が９０ｎｍ以下である上記１）～６）のいずれか一に記載の積層体。
８）当該積層体の屈折率が２．０以下である上記１）～７）のいずれか一に記載の積層体。
９）ＩＺＯ膜と酸化膜が積層した積層体であって、前記酸化膜がＧａを含む酸化物からなる上記１）～８）のいずれか一に記載の積層体。
１０）ＩＺＯ膜と酸化膜が積層した積層体であって、前記酸化膜がＺｎ、Ｓｉのいずれか一種以上を含む酸化物からなる上記９）に記載の積層体。
【発明の効果】
【０００８】
本態様に係る積層体は、アニールによる抵抗率の上昇を防ぎつつ、高い透過率を維持することができるという優れた効果を備える。また、既存のＩＺＯ膜に特定の酸化膜を積層することで、良好な特性を備えた透明導電膜を簡便に提供することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
通常、ＩＺＯ単膜の場合、大気中でアニールすると、抵抗率（表面抵抗）が上昇してしまい、透明導電膜としての機能が発揮できなくなる。ＩＺＯ単膜の場合、アニール時にＩＺＯ膜中に酸素が透過して、キャリア濃度が低下し、抵抗率が上昇すると考えられる。ＩＺＯ膜に所定の酸化膜を積層することで、抵抗率の上昇を防げる作用メカニズムの詳細は定かでないが、当該酸化膜がＩＺＯ膜への酸素の透過を抑制する保護膜となって、抵抗率の上昇を抑制できるものと考えられる。
【００１０】
本発明の第一の実施形態は、ＩＺＯ膜と酸化膜が積層した積層体であり、大気中、３５０℃でアニールを実施した場合の当該積層体の表面抵抗が２００Ω／ｓｑ．以下であることを特徴とする。少なくとも表面抵抗が２００Ω／ｓｑ．以下であれば、所望の導電性を確保することができる。好ましくは、表面抵抗が１５０Ω／ｓｑ．以下であり、より好ましくは、表面抵抗が１００Ω／ｓｑ．以下である。
（【００１１】以降は省略されています）

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