JPS61294703A

JPS61294703A - 光透過性導電膜およびその製造方法

Info

Publication number: JPS61294703A
Application number: JP13635185A
Authority: JP
Inventors: 宏早味
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1985-06-21
Filing date: 1985-06-21
Publication date: 1986-12-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は光透過性基板上に形成される光透過性導電膜
およびその製造方法に関する。

〈従来の技術〉従来からガラス、プラスチック板、プラスチックフィル
ム等の光透過性基板上に形成される光透過性導電膜の製
造方法としては、 ■　光、透過性基板上に、物理気相蒸着法等により、金
、白金、パラジウム等の貴金属からなる薄膜を形成する
方法、および ■　透明基板上に、物理気相蒸着法、化学気相蒸着法、
スプレー法等により、酸化インジウム（Ｉｎ２・Ｏ３）
、酸化第二スズ（Ｓｎ　Ｏ２）酸化インジウム・スズ（
Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）、酸化カドミウム
スズ（Ｃａｄｉ＋ｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ　）等の
酸化物半導体からなる薄膜を形成する方法が採用されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉上記■の方法により得られた光透過性導電膜は、面抵抗
が１００Ω／口（Ω／口は単位平方センチメートル当り
の面抵抗）以下のものを容易に得ることができ、優れた
１ｊｆｆｌ性を有しているとともに、電磁シールド効果
を有し、優れた特性を有する光透過性導電膜であるが、
光透過性がやや劣るという問題があり、上記■の方法に
より得られた光透過性導電膜は、光透過性が８５〜９０
％であり、可視光に対する優れた透過性を有しているが
、面抵抗が一般に１００Ω／口以上であり、導電性がや
や劣るという問題がある。

一般に良質の光透過性３！Ｊ電膜としては、「ＪＪ視光
に対する透過率が８０％以上、導電性が単位面積当りの
面抵抗で１００Ω／口以下であることが必要であるとさ
れており、上記何れの構成の光透過性導電膜も、透過率
、導電性の両面において十分に満足できるものではなか
った。

また、上記■の方法により得られる、酸化物半導体薄膜
からなる光透過性ＩＩ雷膜としては、上記したように、
酸化インジウム、酸イヒ第二スズからなるものが一般的
であるが、面抵抗を小さくする目的で、例えば、酸化イ
ンジウム膜には酸化第二スズ、酸化第二スズ膜には酸化
アンチモン、酸化カドミウム等の如く、異種酸化物半導
体をそれぞれドーピングする方法がよく行なわれている
。

このような異種酸化物半導体をドーピングする方法に対
して、フッ素を酸化インジウム、或は酸化第二スズ等の
酸化物半導体膜中にドーピングする方法があり、この方
法によっても上記の方法と同様に面抵抗を小さくすると
いう効果があることも知られている。

上記の、酸化インジウム膜等の酸化物半導体薄膜へのフ
ッ素のドーピングを行なう方法としてｔよ、物理気相蒸
着法、或は化学気相蒸着法等が一般的であり、さらに詳
細に説明すると、物理気相蒸着法の一種であるイオンブ
レーティング法においては、四フッ化炭素（ＣＦ４）等
の含フツ素炭化水素ガス混合ガス雰囲気下に蒸着を行な
い、フッ素ドープ酸化物半導体膜を形成するものであり
、−例として酸素ガス中にＣＦ４ガスを混合した蒸着雰
囲気下に蒸着する方法が採用される。

そして、他の物理気相蒸着法、化学気相蒸着法において
も、ドーパントのフッふの源を含フツ素炭化水素ガスに
求め、膜形成時の雰囲気ガス中に混合し、または、原料
ガス中に混合して、上記のフッ素ドープ酸化物半導体膜
を得る点においてほぼ同様である。

含フツ素炭化水素を膜形成時の雰囲気ガス中に混合する
上記の方法においては、ドーパントであるフッ素の膜中
濃度、および分布を制御するために、混合ガス中の含フ
ツ素ガスの混合比、或は分圧を逐一制御しながら膜形成
を行なう必要があり。

光透過性導電膜の形成を余り簡単には行なうことができ
ないという不都合がある。

さらに、スパッタリング、イオンブレーティング法の場
合には、プラズマを安定に発生さけるため、蒸着雰囲気
ガス中に、さらにアルゴンガスを混合する必要がある場
合も多く、雰囲気ガスの制御がさらに困難になるという
問題があり、装置もかなり複雑化するという問題がある
。

また、゛含フッ素炭化水素ガスを用いる必要があるので
、光透過性３！Ｊ電膜の製造コストが高くなるという不
都合もある。

この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
可視光に対する良好な透過性、および優れた導電性を有
する光透過性導電膜を提供すること、および製造が簡単
で、製造コストを低くすることができる光透過性導電膜
の製造方法を提供することを目的としている。

く問題点を解決するための手段〉上記の目的を達成するための、この発明の光透過性導電
膜は、フッ化アルミニウムをドープした酸化インジウム
からなるものであり、光透過性導電膜の製造方法は、光
透過性基板上に、フッ化ア。

ルミニウムをドープした酸化インジウム層を、物理気相
蒸着法により形成するものである。

そして、上記光透過性導電膜を担持する透明基板として
は、ガラ′ス、プラスチック板、プラスチックフィルム
τが使用可能である。

〈作用〉上記の光透過性導電膜の製造方法であれば、ガラス、プ
ラスチック板、プラスチックフィルム等の透明基板上に
、フッ素ドーパントとしてのフッ化アルミニウムをドー
プした酸化インジウムを膜状に形成することにより、光
に対する透過率、および導電性が優れた光透過性導電膜
を得ることができる。

上記作用は、本発明者が鋭意研究の結果見出した、酸化
インジウムにドーパントとしてフッ化アムミニウムをド
ープさせることにより得られる効果に基いて達成される
ものであり、さらに詳細に説明すると、光に対する透過
率が優れた酸化インジウムにドーパントとしてフッ化ア
ルミニウムをドープさせることにより、光に対する透過
率を殆ど損なうことなく、面抵抗を減少させることがで
き、光に対する透過率、および導電性の両面において優
れた特性を有する光透過性導電膜を得ることができるの
である。

ここで、上記酸化インジウムに対するフッ化アルミニウ
ムのドープ聞は特に限定されないが、一般には１〜３０
重量％が好ましい範囲と思われ、これ以外の範囲では面
抵抗減少の効果が余りなく、光に対する透過率を減少さ
せるおそれがあると考えられる。

また、フッ化アルミ°ニウムをドーパントとして使用す
るので、フッ素炭化水素ガスを蒸着雰囲気ガスとして使
用する必要がない。

〈実施例〉以下、実施例により詳細に説明する。

透明なガラス、プラスチック板、またはプラスチックフ
ィルム等の透明基板の上に、物理気相蒸着法、または化
学気相蒸着法により、１〜３０重量％のフッ化アルミニ
ウムをドープした酸化インジウムを適宜厚みとなるよう
蒸名することにより、透明基板上に優れた光透過性導１
１１１を形成することができた。

即ち、酸化インジウムのみを蒸着した場合には膜厚が５
００Ａであれば、面抵抗が６００Ω／ロ前侵であったの
に対して、フッ化アルミニウムを１〜３０重量％ドープ
した酸化インジウムを膜厚が５ｏ。

Ａとなるよう蒸着した場合には、面抵抗を２００〜３０
０Ω／口に減少させることができ、導電性を著しく向上
させることができる。

上記の場合において、透明基板として可撓性が優れたプ
ラスチックフィルムを使用することにより、フレキシブ
ル液晶パネル等に使用される、可撓性が要求されるフレ
キシブル光透過性導電膜を得ることができ、可撓性が乏
しいガラス、プラスチック板等を使用することにより、
太陽電池等に使用される、可撓性が要求されない光透過
性導電膜を得ることができた。

また、上記実施例においては、蒸着膜の厚みを特に限定
していないが、光に対する透過率、面抵゛　抗の要求特
性に応じて適宜選定することができる。

さらには、含フツ素ガスを混合した混合ガスを全く使用
しないので、膜中におけるフッ素のｌ１ｒｌｉ。

分布を制御するための複雑な制御を必要とせず、光透過
ｔｌ導電膜の形成を簡単に行なうことができ、しかも含
フツ素炭化水素ガスを使用する場合と比較して製造コス
トを低くすることができる。

実験例１厚み０．５．のガラス板（可視光透過率９３％）の上に
、スパッタリング法（ターゲット■ｎ２０３／Ａｔ　Ｆ
３＝９０／１０重訂比、成型後９００℃で焼結）により
フッ化アルミニウムドープ酸化インジウムを６００への
膜厚に蒸着し、可視光に対する透過率が８５％９面抵抗
が２２０Ω／口の光透過性導電膜を得ることができた。

スパッタリングのターゲットとしてフッ化アルミニウム
をドーピングしていない酸化インジウムのみを使用して
、上記と同様に６００への膜厚に蒸着することにより得
られた光透過性導電膜の、可視光に対する透過率が８６
％１面抵抗が５４０Ω／口であったのと比較することに
より明らかなように、かなり改善され、良好な光透過率
、および導電性を有する光透過性導電膜を得ることがで
きた。

実験例２厚み０．２５　ｍの′アクリル板（可視光透過率が９２
％）の上に、イオンブレーティング法　（真空度３ｘ　
１Ｇ’Ｔｏｒｒ、　ｒ　ｆ　：　１３．５６　ＭＩＩ２
，２５０Ｗ　）により１５ｍ１　ｍ％のフッ化アルミニ
ウムをドーピングした酸化インジウムを５００への膜厚
に蒸着し、可視光に対する透過率が８６％、面抵抗が２
１０Ω／口の光透過性導電膜を得ることができた。

フッ化アルミニウムをドーピングしていない酸化インジ
ウムのみを使用して、上記と同様にイオンブ、レーティ
ング法により５００Ａの膜厚に蒸着することにより得ら
れた光透過性導電膜の、可視光に対する透過率が８１％
９面抵抗が６２０Ω／口であったのと比較することによ
り明らかなように、かなり改善され、良好な光透過率、
お−よび導電性を有する光透過性導電膜を得ることがで
きた。

実験例３厚み０．５ｍｍのガラス板（可視光透過率が９３％）の
上に、イオンブレーティング法（０２分圧２Ｘ１０’Ｔ
　ｏｒｒ、　ｒ　ｆ　：　１３．５６　Ｍ　Ｈ２，２０
０Ｗ　）によりフッ化アルミニウムをドーピングした酸
化インジウムを６００への膜厚に蒸着しく但し、蒸着原
料としては、酸化インジウム／フッ化アルミニウムー９
０／・１０（重ｆｉ比）をベレット状に成型したものを
使用した）、可視光に対する透過率が８５％、面抵抗が
２７１０／口の光透過性導電膜を得ることができた。

酸化インジウムのみをベレット状に成型した蒸発原料を
使用して、上記と同様にイオンブレーティング法により
６００Ａの膜厚に蒸着することにより得られた光透過性
導電膜の、可視光に対する透過率が８６％１面抵抗が４
８０Ω／口であったのと比較することにより明らかなよ
うに、かなり改善され、良好な光透過率、および導電性
を有する光透過性導電膜を得ることができた。

実験例４厚み０．３ｍｍのポリメチルメタクリレート（可視光透
過率が９０％）の上に、ｒｆマグネトロンスパッタリン
グ法（アルゴン／酸素＝５０１５０，１ｘ１０’Ｔｏｒ
ｒ、　ｒ　ｆ　：　１３．５６　Ｍ　Ｈ２，５００Ｗ　
）によりフッ化アルミニウムをドーピングした酸化イン
ジウム゛を５０ＯＡの膜厚に蒸着しく但し、スパッタリ
ングターゲットとしては、酸化インジウム粉末／フッ化
アルミニウム粉末の８５／１５（重量比）の混合物を１
００Φの円柱状に成形（ホットプレス後、９００℃。

１時間焼結）したものを使用した）、可視光に対する通
過率が８３％９面抵抗が３２０Ω／口の光透過性導ＮＷ
Ａを得ることができた。

スパッタリングのターゲットとしてフッ化アルミニウム
をドーピングしていない酸化インジウムのみを使用して
、上記と同様に５００Ａの膜厚に蒸着することにより得
られた光透過性導電膜の、可視光に対する透過率が８５
％１面抵抗が５５０Ω／口であったのと比較することに
より明らかなように、かなり改善され、良好な光透過率
、および導電性を有する光透過性導電膜を得ることがで
きた。

実験例５厚み０．５ｍｍのガラス板（可視光透過率が９３％）の
上に、クラスターイオンビーム法（０２分圧５Ｘ　１０
’Ｔ　ｏｒｒ　）によりフッ化アルミニウムをドーピン
グした酸化インジウムを６５０への膜厚に蒸着しく但し
、蒸着原料としては、酸化インジウム／フッ化アルミニ
ウム＝９５１５　　（Ｉｆｆｉ比）ベレットを使用した
）、可視光に対する透過率が８５％。

面抵抗が４００Ω／口の光透過性導電膜を得ることがで
きた。

蒸発原料としてフッ化アルミニウムをドーピングしてい
ない酸化インジウムのみを使用して、上記と同様に６５
０Ａの膜厚に蒸着することにより得られた光透過性導電
膜の、可視光に対する透過率が８７％９面抵抗が７５０
Ω／口であったのと比較することにより明らかなように
、かなり改善さ、れ、良好な光透過率、および導電性を
有する光透過性導電膜を得ることができた。

〈発明の効果〉以上のようにこの発明は、酸化インジウムにフッ化アル
ミニウムをドーピングしたものを膜状に形成するのみで
、簡単に、光透過率、および導電性の両面において優れ
た特性を有する光透過性導電膜を得ることができ、しか
も蒸着雰囲気ガスの制御が簡単であり、光透過性導電膜
の製造を簡単に行なうことができるという特有の効果を
奏する。

Claims

【特許請求の範囲】１、光透過性基板上に形成される膜が、フッ化アルミニウムをドープした酸化インジウムからなることを特徴とする光透過性導電膜。２、光透過性基板上に、フッ化アルミニウムをドープした酸化インジウム層を、物理気相蒸着法により形成することを特徴とする光透過性導電膜の製造方法。