JP5764828B2 - 酸化物焼結体およびそれを加工したタブレット - Google Patents
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Description
実用的な透明導電膜としてよく知られているものには、酸化スズ(SnO2)系、酸化亜鉛(ZnO)系、酸化インジウム(In2O3)系の薄膜がある。酸化スズ系では、アンチモンをドーパントとして含むもの(ATO)やフッ素をドーパントとして含むもの(FTO)が利用され、酸化亜鉛系では、アルミニウムをドーパントとして含むもの(AZO)やガリウムをドーパントとして含むもの(GZO)が利用されている。しかし、最も工業的に利用されている透明導電膜は、酸化インジウム系である。その中でもスズをドーパントとして含む酸化インジウムは、ITO(Indium−Tin−Oxide)膜と称され、特に低抵抗の膜が容易に得られることから、幅広く利用されている。
低抵抗の透明導電膜は、太陽電池、液晶、有機エレクトロルミネッセンスおよび無機エレクトロルミネッセンスなどの表面素子や、タッチパネルなど、幅広い用途で好適に用いられる。上記の種々の透明導電膜の製造方法として、スパッタリング法、真空蒸着法あるいはイオンプレーティング法がよく知られている。
スパッタリング法は、アルゴンプラズマの発生方法で分類され、高周波プラズマを用いるものは高周波スパッタリング法といい、直流プラズマを用いるものは直流スパッタリング法という。一般に、直流スパッタリング法は、高周波スパッタリング法と比べて成膜速度が速く、電源設備が安価であり、成膜操作が簡単であるなどの理由で、工業的に広範に利用されている。
以上、ITOなどの酸化物の透明導電膜をイオンプレーティング法で形成するためには、加熱時に蒸発材のスプラッシュが起こりにくく、飛散する粒子によって蒸着膜にピンホール欠陥ができない酸化物タブレットの使用が重要であると言える。
特許文献4には、主としてインジウムからなりタングステンを含み、比抵抗が1kΩcm以下である酸化物焼結体、あるいは、主としてインジウムからなりタングステン及びスズを含み比抵抗が1kΩcm以下である酸化物焼結体が提案され、タングステンの含有量が、W/In原子比で0.001以上0.17以下であることが望ましいこと、さらに、主として、タングステンが固溶したビックスバイト型構造酸化インジウム結晶相および/またはタングステン酸インジウム化合物結晶相で構成され、酸化タングステン結晶相が存在しないことが望ましい旨が記載されている。そして、特許文献4も、特許文献3同様、主としてスパッタリングターゲットについて記載しているが、高密度のスパッタリングターゲットをイオンプレーティング用タブレットとして用いても、クラックや割れ、あるいはスプラッシュを抑制することはできない。
その結果、(1)酸化インジウムを主成分とし、タングステンを添加元素として含有する酸化物焼結体中のタングステン含有量をW/(In+W)原子数比で0.001〜0.15とするか、あるいは、さらにチタン、ジルコニウム、ハフニウム、およびモリブデンからなる金属元素群より選ばれる一種以上の金属元素(M元素)を添加元素として含有し、タングステンとM元素の総含有量が(W+M)/(In+W+M)原子数比で0.001〜0.15とするとともに、(2)タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)、およびタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)によって構成されるか、あるいは、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物相からなる結晶粒(C)によって構成される酸化物焼結体であって、かつ密度が3.4〜5.5g/cm3の範囲に制御されている酸化物焼結体からなるタブレットを用いると、透明導電膜を形成する際の投入電力を大きくして成膜速度を高めた場合でも、従来生じていたイオンプレーティング時のクラックや割れ、あるいはスプラッシュ発生を抑制することができ、その結果、低い比抵抗と高い赤外光透過率を示す、結晶質の透明導電膜を効率的にかつ安定して得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
また、本発明の第3の発明によれば、第1の発明において、タングステンの含有量が、W/(In+W)原子数比で0.003〜0.05であることを特徴とする酸化物焼結体が提供される。
また、本発明の第4の発明によれば、第2の発明において、タングステンとM元素の総含有量が(W+M)/(In+W+M)原子数比で0.003〜0.05であることを特徴とする酸化物焼結体が提供される。
また、本発明の第6の発明によれば、第1又は2の発明において、酸化タングステン相からなる結晶粒(D)が含まれることを特徴とする酸化物焼結体が提供される。
その結果、効率的に、インジウムとタングステンを含有する、太陽電池などに最適な透明導電膜を得ることができ、工業的に極めて有用である。
本発明のインジウムとタングステンの酸化物を含む酸化物焼結体は、特定の相構造を有し、タングステンの含有量がW/(In+W)原子数比で0.001〜0.15であるもの(以下、これを第一の酸化物焼結体という)と、インジウムとタングステンの他に、さらにM元素を含有し、タングステンとM元素の総含有量が(W+M)/(In+W+M)原子数比で0.001〜0.15であり、M元素が、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、およびモリブデンからなる金属元素群より選ばれる一種以上の金属元素であるもの(以下、これを第二の酸化物焼結体という)の2種類に大別される。
本発明の第一の酸化物焼結体は、インジウムとタングステンを酸化物として含有し、タングステンの含有量がW/(In+W)原子数比で0.001〜0.15であるとともに、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)、およびタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)によって構成されるか、あるいは、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物相からなる結晶粒(C)によって構成され、スズを含有せず、かつ密度が3.4〜5.5g/cm3である。
ここで、「主として構成される」とは、多くは結晶粒(A)、および結晶粒(B)から構成されるが、このほかに、結晶粒(C)を含んで構成されるものもあり、これらには、さらに結晶粒(D)が含まれうることを意味している。
本発明の第一の酸化物焼結体は、タングステンの含有量がW/(In+W)原子数比で0.001〜0.15であることが必要である。タングステンの含有量は、0.002〜0.10であることが好ましく、0.003〜0.05であることがより好ましい。この範囲であれば、イオンプレーティング用タブレットに加工することにより、太陽電池として好適な低い比抵抗と近赤外での高い透過率を有する結晶質の透明導電膜が得られるようになる。
一方、酸化物焼結体のタングステン含有量が、W/(In+W)原子数比で0.10を超える場合には、形成される結晶質の透明導電膜において、過剰なWが不純物イオン散乱中心として振る舞うため、かえって比抵抗が高くなってしまい、太陽電池の透明電極とすることが困難になる。
第一の酸化物焼結体の組織は、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)、およびタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)によって主として構成されるか、あるいは、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物相からなる結晶粒(C)によって構成される。
しかしながら、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒(B)のみでは、焼結性に乏しくなって、焼結体強度が低下する問題がある。結晶粒(B)のみとすれば、焼結体密度が低くなるので電子ビーム加熱による衝撃をある程度緩和させることはできるが、衝撃そのものに耐えるために必要な焼結体強度は低下する。
本発明では、上記を勘案して、本発明の第一の酸化物焼結体は、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)、およびタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)を組み合わせた組織とすることで課題を解決しようとするものである。すなわち、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒(B)が焼結性に乏しい点を利用して焼結密度を低めの70%程度に制御し、かつタングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒(A)が焼結性に優れる点を利用して焼結体強度を保つことにより、イオンプレーティング用タブレットの性能を向上することを意図している。
本発明の酸化物焼結体は、イオンプレーティング法による成膜の際にクラックや割れ、あるいはスプラッシュが起こりにくい焼結体組織を有している。
インジウムとタングステンを酸化物として含有する酸化物焼結体を加工して、例えば、イオンプレーティング用タブレットとした場合、該タブレット表面あるいは内部には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)とタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)が存在する。ただし、いずれの結晶粒径も特に制限されない。
図1のような組織を有する酸化物焼結体であれば、前記したように、インジウムおよび酸素によって構成される結晶粒、すなわちタングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)は焼結性に優れるため、焼結体の強度を高くすることが可能となる。同時に、インジウム、タングステンおよび酸素によって構成される結晶粒、すなわちタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)は焼結性に乏しいため、焼結体の密度を低くすることが可能となり、結果的に耐衝撃性を確保することが可能となる。また、結晶粒径は、図1の結果では1μm以上を示しているが、製造条件を変えても結晶粒径は1μm以上になる場合がほとんどである。
本発明の第二の酸化物焼結体は、第一の酸化物焼結体に、さらに、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、およびモリブデンからなる金属元素群より選ばれる一種以上の金属元素(M元素)を酸化物として含有し、タングステンとM元素の総含有量が(W+M)/(In+W+M)原子数比で0.001〜0.15の酸化物焼結体である。
上記と同等の低いキャリア電子濃度および高いキャリア電子移動度を可能にする元素としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、およびモリブデンがある。第二の酸化物焼結体を用いれば、インジウムとタングステンを含む透明導電膜に、これらの金属元素群より選ばれる一種以上の金属元素(M元素)が、さらに含有される。この場合、タングステンとM元素の総含有量が(W+M)/(In+W+M)原子数比で0.001〜0.15であり、0.002〜0.10であることが好ましく、0.003〜0.05であることがより好ましい。タングステンとM元素の総含有量が0.001原子%未満の場合は、これを原料として形成された透明導電膜において、最低限必要なキャリア電子が生成されず好ましくない。一方、原子数比が0.15を超える場合には、形成される結晶質の透明導電膜において、過剰なWおよびM元素が不純物イオン散乱中心として振る舞うため、かえって比抵抗が高くなってしまい、太陽電池の透明電極として使用することが困難になる。
結晶粒には、これら以外の相として、タングステン酸インジウム化合物相を含む結晶粒(C)が含まれていてもよい。また、本発明の酸化物焼結体に、酸化タングステン相からなる結晶粒(D)が含まれることは好ましくないが、それが少量であれば、結晶質の透明導電膜を安定して成膜するうえで支障にはならない。タングステン酸インジウム化合物相を含む結晶粒(C)、ならびに酸化タングステン相からなる結晶粒(D)とは、前記した通りである。
このように、酸化物焼結体の組織が、焼結性に優れる少なくともタングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と焼結性に乏しい少なくともタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)の2種類によって主として構成されることで、強度確保と焼結体密度調整(低密度化)の両立が可能となり、クラックや割れ、あるいはスプラッシュが抑制される。この場合、これら2種類の結晶粒を組み合わせることによって、密度が3.4〜5.5g/cm3の範囲に制御される。
本発明の酸化物焼結体の原料としては、酸化インジウム粉末および酸化タングステン粉末、あるいは、さらに、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、およびモリブデンからなる金属元素群より選ばれる少なくとも一種以上の金属元素(M元素)の酸化物粉末を用いる。これらの粉末を適宜、混合、仮焼、造粒および成形し、成形体を常圧焼成法によって焼結する。あるいは上記粉末を造粒し、ホットプレス法によって成形および焼結する。常圧焼結法は、簡便かつ工業的に有利な方法であって好ましい手段であるが、必要に応じてホットプレス法も用いることができる。
本発明において、酸化物焼結体を得るために常圧焼結法を用いる場合、まず成形体を作製する。
例えば第一の酸化物焼結体の場合、所望の組成になるように、原料粉末として、酸化インジウム粉末と酸化タングステン粉末をそれぞれ秤量する。原料粉末は、平均粒径が3μm以下であることが好ましく、1.5μm以下であることがより好ましい。特に、酸化インジウムは、このように平均粒径を制御することで十分な焼結性を確保することが可能になる。その結果、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)によって、イオンプレーティング用タブレットに適した酸化物焼結体の必要かつ十分な強度が確保される。
得られた一次混合粉末は、仮焼することにより、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)を形成する。仮焼は、ガスフロー型加熱炉もしくは真空加熱炉を用いて、大気中、酸素雰囲気中もしくは真空中にて、800℃以上1500℃以下の温度で、10時間以上の熱処理を施すことにより行われる。例えば第一の酸化物焼結体の場合、仮焼することによって、酸化インジウムへのタングステンの固溶、あるいはタングステン酸インジウム化合物の生成が焼結前に促進される。なお、仮焼条件としては、900℃以上1400℃以下の温度で、12時間以上とすることがより好ましい。
以上の工程を経た後、混合粉末と残りの酸化インジウム粉末を、前記と同様の方法で二次混合する。得られた二次混合粉末は、濾過、乾燥させた後に造粒される。その後、得られた造粒粉末を、一軸プレスまたは冷間静水圧プレスで4.9MPa(50kg/cm2)〜196MPa(2000kg/cm2)程度の圧力をかけて成形し、成形体とする。
焼結温度が低すぎると焼結反応が十分進行しない。特に密度3.4g/cm3以上の比較的高密度の酸化物焼結体を得るためには、1000℃以上が望ましい。一方、焼結温度が1500℃を超えると、酸化物焼結体の密度が5.5g/cm3を超えてしまうことがある。
本発明において、酸化物焼結体の製造にホットプレス法を採用する場合、常圧焼結法と同様にして得られた二次混合粉末を、不活性ガス雰囲気又は真空中において、2.45〜29.40MPaの圧力下、700〜950℃で1〜10時間成形し焼結する。ホットプレス法は、上記の常圧焼結法と比較して、酸化物焼結体の原料粉末を還元雰囲気下で成形、焼結するため、焼結体中の酸素含有量を低減させることが可能である。しかし、950℃を超える高温で成形焼結すると、酸化インジウムが還元され、金属インジウムとして溶融するため注意が必要である。
常圧焼結法の場合と同様に、二次混合粉末を得て、造粒粉末を得る。次に、造粒した混合粉末をカーボン容器中に給粉してホットプレス法により焼結する。焼結条件は特に制限されず、焼結温度700〜950℃、圧力2.45MPa〜29.40MPa(25〜300kgf/cm2)、焼結時間1〜10時間程度とすればよく、焼結温度750〜900℃、圧力4.9MPa〜24.5MPa(50〜250kgf/cm2)、焼結時間1〜5時間とするのがより好ましい。ホットプレス中の雰囲気は、アルゴン等の不活性ガス中または真空中が好ましい。
本発明の酸化物焼結体は、所定の大きさに切断、表面を研磨加工してイオンプレーティング用タブレットとする。
直径、厚さは特に制限されないが、使用するイオンプレーティング装置に適合した形状であることが必要である。一般には円柱形状がよく用いられ、例えば、直径20〜50mm、高さ30〜100mm程度のものが好ましい。
なお、このイオンプレーティング用タブレットは、真空蒸着用タブレットとしても用いることもできる。
本発明では、上記の酸化物焼結体を加工したイオンプレーティング用タブレットを用い、基板上に、主に結晶質の透明導電膜を形成することができる。
基板としては、ガラス、合成石英、PETやポリイミドなどの合成樹脂、ステンレス板など用途に応じて各種の板又はフィルムが使用できる。特に、結晶質の透明導電膜を形成する場合には加熱が必要となるため、耐熱性を有する基板であることが必要となる。
イオンプレーティング法では、イオンプレーティング用のタブレット(あるいはペレットとも呼ぶ。)を用いて透明導電膜を形成する。イオンプレーティング用タブレットは、本発明の密度が3.4〜5.5g/cm3の酸化物焼結体を加工して得られるものを使用する。
前述したように、イオンプレーティング法では、蒸発源となるタブレットに、電子ビームやアーク放電による熱などを照射すると、照射された部分は局所的に高温になり、蒸発粒子が蒸発して基板に堆積される。このとき、蒸発粒子を電子ビームやアーク放電によってイオン化する。イオン化する方法には、様々な方法があるが、プラズマ発生装置(プラズマガン)を用いた高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)は、良質な透明導電膜の形成に適している。この方法では、プラズマガンを用いたアーク放電を利用する。該プラズマガンに内蔵されたカソードと蒸発源の坩堝(アノード)との間でアーク放電が維持される。カソードから放出される電子を磁場偏向により坩堝内に導入して、坩堝に仕込まれたタブレットの局部に集中して照射する。この電子ビームによって、局所的に高温となった部分から、粒子が蒸発して基板に堆積される。気化した蒸発粒子や反応ガスとして導入されたO2ガスは、このプラズマ内でイオン化ならびに活性化されるため、良質な透明導電膜を作製することができる。
透明導電膜を形成するには、不活性ガスと酸素、特にアルゴンと酸素からなる混合ガスを用いることが好ましい。また、装置のチャンバー内を0.1〜3Paとすることが好ましく、0.2〜2Paの圧力とすることがより好ましい。
このように、本発明のイオンプレーティング用タブレットを用いることで、光学特性、導電性に優れた非晶質あるいは結晶質の透明導電膜を、イオンプレーティング法によって、比較的高い成膜速度で、基板上に製造することができる。
得られる透明導電膜の組成は、イオンプレーティング用タブレットとほぼ同じになる。膜厚は、用途により異なるが、10〜1000nmとすることができる。なお、非晶質の透明導電膜は、不活性ガス雰囲気下、300〜500℃に10〜60分間加熱して、結晶質とすることができる。
なお、本発明のイオンプレーティング用タブレットを用いて形成された結晶質あるいは非晶質の透明導電膜は、蒸着法でも同様に形成される。
得られた酸化物焼結体の密度は、端材を用いて、アルキメデス法で求め、続いて、酸化物焼結体の生成相は、端材の一部を粉砕し、X線回折装置(フィリップス製X‘pertPRO MPD)を用いて粉末法により同定を行った。また、粉末の一部を用いて、酸化物焼結体のICP発光分光法による組成分析を行った。さらに、走査電子顕微鏡ならびにエネルギー分散型X線分析法(SEM−EDS,カールツァイス製ULTRA55、およびブルカー製QuanTax QX400)を用いて、酸化物焼結体の組織観察ならびに面分析を行った。各結晶粒の観察、構造の決定、および組成分析を行うため、透過電子顕微鏡ならびにエネルギー分散型X線分析法(TEM−EDS,日立ハイテク製HF−2200、およびNORAN VANTAGE)を用いた。
得られた透明導電膜の組成をICP発光分光法によって調べた。透明導電膜の膜厚は、表面粗さ計(テンコール社製 Alpha−Step IQ)で測定した。成膜速度は、膜厚と成膜時間から算出した。膜の比抵抗は、抵抗率計(ダイアインスツルメンツ社製 ロレスタEP MCP−T360型)による四探針法によって測定した表面抵抗と膜厚の積から算出した。膜の透過率は、分光光度計(日本分光製 V−570)にて測定した。膜の生成相は、酸化物焼結体と同様、X線回折測定によって同定した。
平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末および酸化タングステン粉末を原料粉末とした。それぞれの粉末について、タングステン含有量がW/(In+W)原子数比で0.006となるように秤量した。このうち酸化インジウム粉末の50重量%と、酸化タングステン粉末の全量を、水、分散剤などとともに樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ZrO2ボールを用い、混合時間を18時間とした。混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥させて一次混合粉末を得た。続いて、一次混合粉末を焼結炉にて1℃/分の速度で昇温し、1250℃、10時間の条件で仮焼した。残りの酸化インジウム粉末については、未仮焼とした。
次に、これらの仮焼粉末と未仮焼粉末を再び湿式ボールミルで混合した。混合後、スラリーを濾過、乾燥させて二次混合粉末とした。続いて、この二次混合粉末を造粒した。次に、造粒粉末を成形型に充填して、一軸プレス機を用いて9.8MPaの圧力をかけ、タブレット形状に成形した。タブレットは、焼結後の寸法が直径30mm、高さ40mmとなるよう予め成形した。
次に、成形体を次のように焼結した。炉内容積0.1m3当たり5リットル/分の割合で、焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、1250℃の焼結温度で20時間焼結した。この際、1℃/分で昇温し、焼結後の冷却の際は酸素導入を止め、1000℃までを10℃/分で降温した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.84g/cm3であった。
次に、X線回折測定により酸化物焼結体の相同定を行った。この結果、図2に示すように、酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相(●)およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相(▲)で構成されていることが確認された。
続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、図1に示すように、タングステンが存在する結晶粒(写真中央部)とタングステンが存在しない結晶粒(写真周辺部)があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
その後、この酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置として、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用いた。成膜チャンバーには、低電圧(約70V)、大電流(250A)のアークプラズマ発生装置と原料(タブレット)を仕入れる坩堝が設置されている。プラズマ発生装置内のカソード表面から放出された熱電子は、磁場でガイドすることによりチャンバー内で放出され、坩堝内のタブレットに集中して照射される。アーク放電は、カソードのすぐ傍から導入されるArガスによってカソードとアノード(坩堝)の間で維持される。チャンバー内には、ArとO2の混合ガスが導入され、真空度は4×10−2Paであった。タブレットの放電安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、2.5×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
タングステン含有量がW/(In+W)で表される原子数比で0.018となるように、原料粉末を秤量したこと以外は、実施例1と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.96g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、2.4×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
タングステン含有量がW/(In+W)で表される原子数比で0.001となるように、原料粉末を秤量したこと以外は、実施例1と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.78g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相のみで構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)が存在し、タングステン酸インジウム化合物相からなる結晶粒(C)は存在しないことが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレット交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、3.5×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
タングステン含有量がW/(In+W)で表される原子数比で0.003となるように、原料粉末を秤量したこと以外は、実施例1と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.82g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相のみで構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)が存在し、タングステン酸インジウム化合物相からなる結晶粒(C)は存在しないことが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、2.9×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
タングステン含有量がW/(In+W)で表される原子数比で0.05となるように、原料粉末を秤量したこと以外は、実施例1と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.99g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、3.0×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
タングステン含有量がW/(In+W)で表される原子数比で0.10となるように、原料粉末を秤量したこと以外は、実施例1と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.96g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、4.0×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
タングステン含有量がW/(In+W)で表される原子数比で0.15となるように、原料粉末を秤量したこと以外は、実施例1と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.91g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、4.8×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末および酸化タングステン粉末を原料粉末とした。それぞれの粉末について、タングステン含有量がW/(In+W)原子数比で0.006となるように秤量した。このうち酸化インジウム粉末の75重量%と、酸化タングステン粉末の全量を、水、分散剤などとともに樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ZrO2ボールを用い、混合時間を18時間とした。混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥させ一次混合粉末を得た。続いて、一次混合粉末を焼結炉にて1℃/分の速度で昇温し、1250℃、10時間の条件で仮焼した。残りの酸化インジウム粉末については、1000℃、10時間の条件で仮焼した。次に、これら2種類の仮焼粉末を再び湿式ボールミルで混合した。混合後、スラリーを濾過、乾燥させて二次混紡粉末を得た。続いて、二次混合粉末を造粒した。造粒粉末を成形型に充填して、一軸プレス機を用いて6.0MPaの圧力をかけ、タブレット形状に成形した。タブレットは、焼結後の寸法が直径30mm、高さ40mmとなるよう予め成形した。
次に、成形体を次のように焼結した。炉内容積0.1m3当たり5リットル/分の割合で、焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、1250℃の焼結温度で20時間焼結した。この際、1℃/分で昇温し、焼結後の冷却の際は酸素導入を止め、1000℃までを10℃/分で降温した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.80g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、2.6×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末、酸化タングステン粉末および酸化チタン粉末を原料粉末とし、それぞれの粉末について、タングステン含有量がW/(In+W+Ti)原子数比で0.006、チタン含有量がTi/(In+W+Ti)原子数比で0.006となるように秤量した。このうち酸化インジウム粉末の50重量%と、酸化タングステン粉末および酸化チタンの全量を、水、分散剤などとともに樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ZrO2ボールを用い、混合時間を18時間とした。混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥させて一次混合粉末を得た。続いて、一次混合粉末を焼結炉にて1℃/分の速度で昇温し、1250℃、10時間の条件で仮焼した。残りの酸化インジウム粉末については、未仮焼とした。次に、これらの仮焼粉末と未仮焼粉末を再び湿式ボールミルで混合した。混合後、スラリーを濾過、乾燥させて二次混合粉末とした。続いて、この二次混合粉末を造粒した。次に、造粒粉末を成形型に充填して、一軸プレス機を用いて9.8MPaの圧力をかけ、タブレット形状に成形した。タブレットは、焼結後の寸法が直径30mm、高さ40mmとなるよう予め成形した。
次に、成形体を次のように焼結した。炉内容積0.1m3当たり5リットル/分の割合で、焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、1250℃の焼結温度で20時間焼結した。この際、1℃/分で昇温し、焼結後の冷却の際は酸素導入を止め、1000℃までを10℃/分で降温した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.90g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。また、チタンはタングステンが存在する結晶粒に共存するだけでなく、タングステンが存在しない結晶粒にも存在することが明らかとなった。したがって、少なくともタングステンが固溶していない酸化インジウムからなる結晶粒と、少なくともタングステンが固溶している酸化インジウムからなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。チタンは、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方に存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、少なくともタングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、少なくともタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、2.7×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンおよびチタンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末、酸化タングステン粉末および酸化チタン粉末を原料粉末とし、それぞれの粉末について、タングステン含有量がW/(In+W+Ti)原子数比で0.10、チタン含有量がTi/(In+W+Ti)原子数比で0.05となるように秤量したこと以外は、実施例9と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.98g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。また、チタンはタングステンが存在する結晶粒に共存するだけでなく、タングステンが存在しない結晶粒にも存在することが明らかとなった。したがって、少なくともタングステンが固溶していない酸化インジウムからなる結晶粒と、少なくともタングステンが固溶している酸化インジウムからなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。チタンは、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方に存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、少なくともタングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、少なくともタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、4.9×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンおよびチタンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末、酸化タングステン粉末および酸化ジルコニウム粉末を原料粉末とし、それぞれの粉末について、タングステン含有量がW/(In+W+Zr)原子数比で0.006、およびジルコニウム含有量がZr/(In+W+Zr)原子数比で0.006となるように秤量した。このうち酸化インジウム粉末の50重量%と、酸化タングステン粉末を、水、分散剤などとともに樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ZrO2ボールを用い、混合時間を18時間とした。混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥させて一次混合粉末を得た。続いて、一次混合粉末を焼結炉にて1℃/分の速度で昇温し、1250℃、10時間の条件で仮焼した。残りの酸化インジウム粉末と酸化ジルコニウム粉末については、未仮焼とした。次に、これらの仮焼粉末と未仮焼粉末を再び湿式ボールミルで混合した。混合後、スラリーを濾過、乾燥させて二次混合粉末とした。続いて、この二次混合粉末を造粒した。次に、造粒粉末を成形型に充填して、一軸プレス機を用いて9.8MPaの圧力をかけ、タブレット形状に成形した。タブレットは、焼結後の寸法が直径30mm、高さ40mmとなるよう予め成形した。
次に、成形体を次のように焼結した。炉内容積0.1m3当たり5リットル/分の割合で、焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、1250℃の焼結温度で20時間焼結した。この際、1℃/分で昇温し、焼結後の冷却の際は酸素導入を止め、1000℃までを10℃/分で降温した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.88g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。また、ジルコニウムはタングステンが存在する結晶粒に共存するだけでなく、タングステンが存在しない結晶粒にも存在することが明らかとなった。したがって、少なくともタングステンが固溶していない酸化インジウムからなる結晶粒と、少なくともタングステンが固溶している酸化インジウムからなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。ジルコニウムは、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方に存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、少なくともタングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、少なくともタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、2.8×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンおよびジルコニウムは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
酸化ジルコニウム粉末の代わりに酸化ハフニウム粉末を使用し、タングステン含有量がW/(In+W+Hf)原子数比で0.006、およびハフニウム含有量がHf/(In+W+Hf)原子数比で0.006となるように秤量したこと以外は、実施例11と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.86g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。また、ハフニウムはタングステンが存在する結晶粒に共存するだけでなく、タングステンが存在しない結晶粒にも存在することが明らかとなった。したがって、少なくともタングステンが固溶していない酸化インジウムからなる結晶粒と、少なくともタングステンが固溶している酸化インジウムからなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。ハフニウムは、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方に存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、少なくともタングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、少なくともタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、2.8×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンおよびハフニウムは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末、酸化タングステン粉末、酸化チタン粉末および酸化モリブデン粉末を原料粉末とし、それぞれの粉末について、タングステン含有量がW/(In+W+Ti+Mo)原子数比で0.006、チタン含有量がTi/(In+W+Ti+Mo)原子数比で0.006、およびモリブデン含有量がMo/(In+W+Ti+Mo)原子数比で0.006となるように秤量した。このうち酸化インジウム粉末の50重量%と、酸化タングステン粉末および酸化チタンの全量を、水、分散剤などとともに樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ZrO2ボールを用い、混合時間を18時間とした。混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥させて一次混合粉末を得た。続いて、一次混合粉末を焼結炉にて1℃/分の速度で昇温し、1250℃、10時間の条件で仮焼した。残りの酸化インジウム粉末と酸化モリブデン粉末については、未仮焼とした。次に、これらの仮焼粉末と未仮焼粉末を再び湿式ボールミルで混合した。混合後、スラリーを濾過、乾燥させて二次混合粉末とした。続いて、この二次混合粉末を造粒した。次に、造粒粉末を成形型に充填して、一軸プレス機を用いて9.8MPaの圧力をかけ、タブレット形状に成形した。タブレットは、焼結後の寸法が直径30mm、高さ40mmとなるよう予め成形した。
次に、成形体を次のように焼結した。炉内容積0.1m3当たり5リットル/分の割合で、焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、1250℃の焼結温度で20時間焼結した。この際、1℃/分で昇温し、焼結後の冷却の際は酸素導入を止め、1000℃までを10℃/分で降温した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.91g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。また、チタンおよびモリブデンはタングステンが存在する結晶粒に共存するだけでなく、タングステンが存在しない結晶粒にも存在することが明らかとなった。したがって、少なくともタングステンが固溶していない酸化インジウムからなる結晶粒と、少なくともタングステンが固溶している酸化インジウムからなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。チタンおよびモリブデンは、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方に存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、少なくともタングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、少なくともタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、2.9×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステン、チタン、およびモリブデンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末および酸化タングステン粉末を原料粉末とした。それぞれの粉末について、タングステン含有量がW/(In+W)原子数比で0.006となるように秤量した。実施例1とは異なり、このうち酸化インジウム粉末の60重量%と、酸化タングステン粉末の全量を、水、分散剤などとともに樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ZrO2ボールを用い、混合時間を18時間とした。混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥させて一次混合粉末を得た。続いて、一次混合粉末を焼結炉にて1℃/分の速度で昇温し、1000℃、10時間の条件で仮焼した。残りの酸化インジウム粉末については、未仮焼とした。次に、これらの仮焼粉末と未仮焼粉末を再び湿式ボールミルで混合した。混合後、スラリーを濾過、乾燥させて二次混合粉末とした。続いて、この二次混合粉末を造粒した。次に、造粒粉末を成形型に充填して、一軸プレス機を用いて4.9MPaの圧力をかけ、タブレット形状に成形した。タブレットは、焼結後の寸法が直径30mm、高さ40mmとなるよう予め成形した。
次に、成形体を次のように焼結した。炉内容積0.1m3当たり5リットル/分の割合で、焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、1000℃の焼結温度で20時間焼結した。この際、1℃/分で昇温し、焼結後の冷却の際は酸素導入を止め、1000℃までを10℃/分で降温した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、3.41g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、2.7×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末および酸化タングステン粉末を原料粉末とした。それぞれの粉末について、タングステン含有量がW/(In+W)原子数比で0.006となるように秤量した。実施例1とは異なり、このうち酸化インジウム粉末の20重量%と、酸化タングステン粉末の全量を、水、分散剤などとともに樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ZrO2ボールを用い、混合時間を18時間とした。混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥させて一次混合粉末を得た。続いて、一次混合粉末を焼結炉にて1℃/分の速度で昇温し、1450℃、10時間の条件で仮焼した。残りの酸化インジウム粉末については、未仮焼とした。次に、これらの仮焼粉末と未仮焼粉末を再び湿式ボールミルで混合した。混合後、スラリーを濾過、乾燥させて二次混合粉末とした。続いて、この二次混合粉末を造粒した。次に、造粒粉末を成形型に充填して、一軸プレス機を用いて9.8MPaの圧力をかけ、タブレット形状に成形した。タブレットは、焼結後の寸法が直径30mm、高さ40mmとなるよう予め成形した。
次に、成形体を次のように焼結した。炉内容積0.1m3当たり5リットル/分の割合で、焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、1450℃の焼結温度で20時間焼結した。この際、1℃/分で昇温し、焼結後の冷却の際は酸素導入を止め、1000℃までを10℃/分で降温した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、5.47g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、2.5×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末および平均粒径4μmの酸化タングステン粉末を原料粉末としたこと、ならびに一次混合粉末および二次混合粉末を得る工程において、湿式ボールミルでの混合時間を8時間としたこと以外は、実施例1と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.15g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相および酸化タングステン相からなる結晶粒で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒が観察された。ただし、タングステンが存在する結晶粒のうち、インジウムが存在せずタングステンと酸素のみが存在する結晶粒がわずかに含まれることが確認された。30点の視野を画像解析した結果、全ての結晶粒に対する、インジウムが存在せずタングステンと酸素のみが存在する結晶粒面積は2.9%であった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒の他に、さらに酸化タングステン相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒と酸化タングステン相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が主に存在し、僅かに酸化タングステン相からなる結晶粒(D)が含まれることが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。この際もクラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題は起こらなかったが、実施例1と比較して成膜速度が93%に低下していることが判明した。なお、得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、実施例1よりやや高い、3.0×10−4Ωcmであった。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率および波長1000nmの透過率はいずれも85%を超えていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
タングステン含有量がW/(In+W)で表される原子数比で0.0005となるように、原料粉末を秤量したこと以外は、実施例1と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.70g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相のみで構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)が存在し、タングステン酸インジウム化合物相からなる結晶粒(C)は存在しないことが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、9.3×10−4Ωcmであり、5.0×10−4Ωcmを超えていた。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率は85%を超えていたが、波長1000nmの透過率は85%をやや下回っていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
タングステン含有量がW/(In+W)で表される原子数比で0.17となるように、原料粉末を秤量したこと以外は、実施例1と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.89g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウムからなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウムからなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察したが、特に問題となる現象は起こらなかった。
新品のタブレットに交換後、成膜を実施した。基板はコーニング社7059基板を用い、基板温度は300℃として、膜厚200nmの透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜の組成は、タブレットとほぼ同じであることが確認された。
膜の比抵抗を測定したところ、8.2×10−4Ωcmであり、5.0×10−4Ωcmを超えていた。また、透過率を測定したところ、可視光平均透過率は85%を超えていたが、波長1000nmの透過率は85%をやや下回っていた。X線回折測定によって膜の結晶性を調べた結果、酸化インジウム相のみからなる結晶質の膜であり、タングステンは酸化インジウム相に固溶していることが確認された。
秤量した酸化インジウム粉末の全量と、酸化タングステン粉末の全量を、水、分散剤などとともに樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥させたて一次混合粉末を得たこと、ならびに、この一次混合粉末をそのまま造粒して、成形、焼結に供したこと以外は、実施例1と同様の方法で酸化物焼結体、さらにはイオンプレーティング用タブレットを作製した。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、4.74g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、全ての結晶粒にタングステンが存在することが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウムからなる結晶粒は存在せず、タングステンが固溶している酸化インジウムからなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれる結晶粒の存在のみが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在し、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)は存在しないことが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察した。通常の使用状況においてタブレットが使用不可になると想定される成膜時間に到達する以前に、10個のタブレットのうち2個に割れが発生した。割れの発生状況を調べたところ、成膜時間の経過とともに、タブレットの多数の箇所にクラックが発生し、最終的に割れて放電の継続ができなくなった。なお、タブレットが割れた結果を受けて、成膜は実施しなかった。
平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末および酸化タングステン粉末を原料粉末とした。それぞれの粉末について、タングステン含有量がW/(In+W)原子数比で0.003となるように秤量した。このうち酸化インジウム粉末の50重量%と、酸化タングステン粉末の全量を、水、分散剤などとともに樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ZrO2ボールを用い、混合時間を18時間とした。混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥させて一次混合粉末を得た。続いて、一次混合粉末を焼結炉にて1℃/分の速度で昇温し、実施例4とは異なり、900℃、10時間の条件で仮焼した。残りの酸化インジウム粉末については、未仮焼とした。次に、これらの仮焼粉末と未仮焼粉末を再び湿式ボールミルで混合した。混合後、スラリーを濾過、乾燥させて二次混合粉末とした。続いて、この二次混合粉末を造粒した。次に、造粒粉末を成形型に充填して、一軸プレス機を用いて4.9MPaの圧力をかけ、タブレット形状に成形した。タブレットは、焼結後の寸法が直径30mm、高さ40mmとなるよう予め成形した。
次に、成形体を次のように焼結した。炉内容積0.1m3当たり5リットル/分の割合で、焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、実施例4とは異なり、900℃の焼結温度で20時間焼結した。この際、1℃/分で昇温し、焼結後の冷却の際は酸素導入を止めた。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、3.13g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相のみで構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる各元素の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒が確認され、タングステン酸インジウム化合物相からなる結晶粒は確認されなかった。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)と、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)が存在し、タングステン酸インジウム化合物相からなる結晶粒(C)は存在しないことが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察した。通常の使用状況においてタブレットが使用不可になると想定される成膜時間に到達する以前に、10個のタブレットのうち4個に割れが発生した。割れの発生状況を調べたところ、成膜時間の経過とともに、タブレットの多数の箇所にクラックが発生し、最終的に割れて放電の継続ができなくなった。なお、タブレットが割れた結果を受けて、成膜は実施しなかった。
平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末および酸化タングステン粉末を原料粉末とした。それぞれの粉末について、タングステン含有量がW/(In+W)原子数比で0.006となるように秤量した。このうち酸化インジウム粉末の18重量%と、酸化タングステン粉末の全量を、水、分散剤などとともに樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ZrO2ボールを用い、混合時間を18時間とした。混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥させて一次混合粉末を得た。続いて、一次混合粉末を焼結炉にて1℃/分の速度で昇温し、実施例1とは異なり、1450℃、10時間の条件で仮焼した。残りの酸化インジウム粉末については、未仮焼とした。次に、これらの仮焼粉末と未仮焼粉末を再び湿式ボールミルで混合した。混合後、スラリーを濾過、乾燥させて二次混合粉末とした。続いて、この二次混合粉末を造粒した。次に、造粒粉末を成形型に充填して、静水圧プレス機を用いて296MPaの圧力をかけ、タブレット形状に成形した。タブレットは、焼結後の寸法が直径30mm、高さ40mmとなるよう予め成形した。
次に、成形体を次のように焼結した。炉内容積0.1m3当たり5リットル/分の割合で、焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、実施例1とは異なり、1450℃の焼結温度で20時間焼結した。この際、1℃/分で昇温し、焼結後の冷却の際は酸素導入を止めた。
得られた酸化物焼結体の組成分析をICP発光分光法にて行ったところ、原料粉末の秤量時の仕込み組成とほぼ同じであることが確認された。酸化物焼結体の密度を測定したところ、5.88g/cm3であった。
次に、X線回折測定による酸化物焼結体の相同定を行った。酸化物焼結体はビックスバイト型構造のIn2O3相およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相で構成されていることが確認された。続いて、SEM−EDSによる酸化物焼結体の組織観察および結晶粒の組成分析を行った。EDSによる元素分布の面分析の結果、タングステンが存在する結晶粒と存在しない結晶粒があることが明らかになった。すなわち、タングステンが固溶していない酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒と、タングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が存在することが判明した。なお、いずれの結晶粒も粒径が概ね1μmを超えていた。
さらに、TEM−EDSによる酸化物焼結体における各結晶粒の組織観察、電子線回折測定および組成分析を行った。電子線回折測定の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒とタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒が確認された。次に、EDSによる点分析の結果、酸化インジウム相からなる結晶粒には、酸化インジウム相からなる結晶粒には、タングステンが含まれない結晶粒と含まれる結晶粒の両方が存在することが確認された。
以上の分析結果から、本実施例の酸化物焼結体には、タングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)、およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)が存在することが確認された。
酸化物焼結体を加工してタブレットとし、イオンプレーティング法によるプラズマガンを用いた放電をタブレットが使用不可となるまで継続した。イオンプレーティング装置は、実施例1と同様、高密度プラズマアシスト蒸着法(HDPE法)が可能な反応性プラズマ蒸着装置を用い、同様に放電した。タブレットの成膜安定性を調べるため、具体的には、10個のタブレットが使用不可となるまでの間、クラックや割れ、あるいはスプラッシュなどの問題が起こるかどうかを観察した。通常の使用状況においてタブレットが使用不可になると想定される成膜時間に到達する以前の比較的初期に、10個のタブレットのうち5個に割れが発生した。割れの発生状況を調べたところ、成膜時間の経過とともに、タブレットの多数の箇所にクラックが発生し、最終的に割れて放電の継続ができなくなった。なお、タブレットが割れた結果を受けて、成膜は実施しなかった。
実施例1〜8の酸化物焼結体は、本発明により、平均粒径1.5μm以下の酸化インジウム粉末および酸化タングステン粉末を原料粉末として用いており、酸化インジウムを主成分とし、タングステンを添加元素として含有し、タングステンの含有量がW/(In+W)原子数比で0.001〜0.15である。
実施例8では、残りの酸化インジウム粉末も仮焼粉末としているが、その場合でも、実施例1〜6と同様の結晶粒によって構成されているため、焼結体密度4.80g/cm3であっても、イオンプレーティング法での成膜時にクラックや割れ、あるいはスプラッシュが起こらず、十分な強度が備わっていることが確認された。
また、実施例1〜8において、タングステンの含有量がW/(In+W)原子数比で0.001〜0.15の組成を有する透明導電膜は5.0×10−4Ω・cm以下となり、さらに、タングステンの含有量がW/(In+W)原子数比で0.003〜0.05の組成を有する透明導電膜は3.0×10−4Ω・cm以下になることが確認された。
また、比較例3では、実施例1〜8とは異なり、秤量した酸化インジウムの全量と酸化タングステンの全量からなる混合粉末を、仮焼などせずに、そのまま使用して酸化物焼結体を作製している。そのため、酸化物焼結体には、タングステンが固溶している酸化インジウム相からなる結晶粒(B)およびタングステン酸インジウム化合物のIn6WO12相からなる結晶粒(C)のみが含まれ、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)が含まれておらず、焼結体密度は実施例1〜7と同等であっても、強度が不足しているため、結果的にイオンプレーティング法での成膜時にクラックや割れ、あるいはスプラッシュが起こっている。
実施例14および15では、酸化物焼結体の密度が本発明の許容範囲、すなわち3.4〜5.5g/cm3の下限ならびに上限付近であるが、この場合においても、イオンプレーティング法での成膜時にクラックや割れ、あるいはスプラッシュが起こらず、十分な強度が備わっていることが確認された。
Claims (7)
- 酸化インジウムを主成分とし、タングステンを添加元素として含有し、タングステンの含有量がW/(In+W)原子数比で0.001〜0.15である酸化物焼結体であって、
該酸化物焼結体は、タングステンが固溶していないビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(A)、およびタングステンが固溶しているビックスバイト型構造の酸化インジウム相からなる結晶粒(B)によって主として構成され、スズを含有せず、かつ密度が3.4〜5.5g/cm3であることを特徴とする酸化物焼結体。 - さらに、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、およびモリブデンからなる金属元素群より選ばれる一種以上の金属元素(M元素)を添加元素として含有し、タングステンとM元素の総含有量が(W+M)/(In+W+M)原子数比で0.001〜0.15であることを特徴とする請求項1に記載の酸化物焼結体。
- タングステンの含有量が、W/(In+W)原子数比で0.003〜0.05であることを特徴とする請求項1に記載の酸化物焼結体。
- タングステンとM元素の総含有量が、(W+M)/(In+W+M)原子数比で0.003〜0.05であることを特徴とする請求項2に記載の酸化物焼結体。
- さらに、タングステン酸インジウム化合物相からなる結晶粒(C)を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の酸化物焼結体。
- 酸化タングステン相からなる結晶粒(D)が含まれることを特徴とする請求項1又は2に記載の酸化物焼結体。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の酸化物焼結体を加工して得られるタブレット。
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