TWI580661B - Low refractive index amorphous transparent conductive film manufacturing sintered body and low refractive index amorphous transparent conductive film - Google Patents

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Description

低折射率之非晶質透明導電膜製作用燒結體及低折射率之非晶質透明導電膜
本發明係關於一種可得到具備良好之可見光透射率與導電性之透明導電膜的燒結體、及使用該燒結體所製作之具有低折射率的非晶質膜。
於在顯示器或觸控面板等各種光裝置利用可見光之情形，材料必須為透明，尤佳在整個可見光區域內為高透射率。又，若折射率高，則由於光損耗會變大或使顯示器等之視角依存性惡化，因此期待有低折射率，或者用以提升膜之裂紋或蝕刻性能的非晶質膜。
由於非晶質膜之應力小，故相較於結晶膜，不易發生裂紋，一般認為今後朝向可撓性化之顯示器用途中，會要求是非晶質膜。作為透明且具有導電性之材料，已知有ITO(氧化銦-氧化錫)。然而，ITO由於為了提升導電性或透射率而必須使膜結晶化，且，若形成為非晶，則在短波長區域具有吸收，而具有不會成為透明膜之問題。
又，作為與上述同樣之材料，已知有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1~3)。然而，IZO雖然可製成低電阻之非晶質膜，但於短波長區域具有吸收，而有折射率高之問題。又，GZO、AZO因ZnO之c軸配向的容易度，或ZnGe2O4 之生成，而容易變成結晶化膜，此種結晶化膜由於應力大，故有膜剝離或膜破裂等問題。
又，於專利文獻4，揭示有一種透光性導電性材料，該透光性導電性材料以ZnO與氟化鹼土金屬化合物作為主成分且實現廣泛之折射率。然而，其為結晶化膜，而無法得到如後述之本發明的非晶質膜之效果。又，於專利文獻5雖然揭示有一種折射率及比電阻皆低且非晶質之透明導電膜，但組成系統與本發明不同，從而有無法一起調整折射率與電阻值之問題。
專利文獻1：日本特開2007-008780號公報
專利文獻2：日本特開2009-184876號公報
專利文獻3：日本時間2007-238375號公報
專利文獻4：日本特開2005-219982號公報
專利文獻5：日本特開2007-035342號公報
本發明之課題在於提供一種燒結體，該燒結體能得到可維持良好之可見光透射率與導電性的透明導電膜，尤其是低折射率之非晶質膜。此薄膜由於透射率高且機械特性優異，故適用作為光裝置用之薄膜，尤其是光學調整薄膜。藉此，目的在於提升光裝置之特性，設備成本之降低化，大幅改善成膜之特性。
為了解決上述課題，本發明人等經潛心研究之結果，得到下述見解：藉由採用下述所提示之材料系統，而可任意地調整電阻率與折射 率，可確保想要之光學特性，且可藉由濺鍍或離子鍍進行穩定之成膜，又，藉由製成非晶質膜，而可改善具備該薄膜之光裝置的特性，提升生產性。
本發明係根據此見解，提供下述發明。
1)一種燒結體，由鋅(Zn)、及鎵(Ga)或鋁(Al)或硼(B)、及鍺(Ge)或矽(Si)、及鎂(Mg)、及氧(O)、及氟(F)構成，當以Ga2O3或Al2O3或B2O3換算使鎵(Ga)或鋁(Al)或硼(B)之含量為A mol%，以GeO2或SiO2換算使鍺(Ge)或矽(Si)之含量為B mol%，以MgF2換算使鎂(Mg)之含量為C mol%時，為10≦A+B+C≦70。
2)如上述1)記載之燒結體，其由鋅(Zn)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、鎂(Mg)、及氧(O)、及氟(F)構成，當以Ga2O3換算使鎵(Ga)之含量為A mol%，以GeO2換算使鍺(Ge)之含量為B mol%，以MgF2換算使鎂(Mg)之含量為C mol%時，為10≦A+B+C≦70。
3)如上述1)或2)記載之燒結體，其進一步為A>B，當以ZnO換算使鋅(Zn)之含量為D mol%時，為D>A+B。
4)如上述1)~3)中任一項記載之燒結體，其進一步含有形成熔點在1000℃以下之氧化物的金屬，該金屬之含量以氧化物重量換算，為0.1~5wt%。
5)如上述4)記載之燒結體，其中，前述熔點在1000℃以下之氧化物，係選自B2O3、P2O5、K2O、V2O5、Sb2O3、TeO2、Ti2O3、PbO、Bi2O3、MoO3之群中的一種以上之氧化物。
6)如上述1)~5)中任一項記載之燒結體，其相對密度在90%以上。
7)如上述1)~6)中任一項記載之燒結體，其體電阻(bulk resistance) 在10Ω．cm以下。
8)一種濺鍍靶，使用上述1)~6)記載之燒結體。
9)一種離子鍍材，使用上述2)~6)記載之燒結體。
又，本發明提供：
10)一種薄膜，由鋅(Zn)、及鎵(Ga)或鋁(Al)或硼(B)、及鍺(Ge)或矽(Si)、及鎂(Mg)、及氧(O)、及氟(F)構成，為非晶質。
11)如上述10)記載之薄膜，其由鋅(Zn)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、鎂(Mg)、氧(O)、氟(F)構成，為非晶質。
12)如上述10)或11)記載之薄膜，其進一步含有形成熔點在1000℃以下之氧化物的金屬。
13)如上述12)記載之薄膜，其中，前述熔點在1000℃以下之氧化物，係選自B2O3、P2O5、K2O、V2O5、Sb2O3、TeO2、Ti2O3、PbO、Bi2O3、MoO3之群中的一種以上之氧化物。
14)如上述12)或13)記載之薄膜，其中，前述形成熔點在1000℃以下之氧化物的金屬的含量，以氧化物重量換算，為0.1~5wt%。
15)一種薄膜，係使用上述8)記載之濺鍍靶而形成的薄膜，為非晶質膜。
16)一種薄膜，係使用上述9)記載之離子鍍材而形成的薄膜，為非晶質膜。
17)如上述10)~16)中任一項記載之薄膜，其於波長550nm之折射率在2.00以下。
18)如上述10)~17)中任一項記載之薄膜，其於波長450nm之消光 係數在0.01以下。
19)如上述10)~18)中任一項記載之薄膜，其體積電阻率為1×10-3~1×109Ω．cm。
根據本發明，藉由採用上述所示之材料系，而可任意調整電阻率與折射率，可確保想要的光學特性，且可藉由濺鍍或離子鍍進行穩定的成膜，製成非晶質膜，藉此而具有下述優異之效果：可改善具備該膜之光裝置的特性，可提升生產性。
本發明係以1)鋅(Zn)、2)鎵(Ga)或鋁(Al)或硼(B)、3)鍺(Ge)或矽(Si)、4)鎂(Mg)、5)氧(O)、6)氟(F)作為構成元素之燒結體。
於本發明中重要的是具有下述事項作為特徵：當分別以Ga2O3換算或Al2O3換算或B2O3換算使上述2)之鎵(Ga)或鋁(Al)或硼(B)之含量為A mol%，分別以GeO2換算或SiO2換算使鍺(Ge)或矽(Si)之含量為B mol%，以MgF2換算使鎂(Mg)之含量為C mol%時，滿足10≦A+B+C≦70。藉此，可得到良好之電阻率與折射率。
Zn之含量，係於調整原料時，使剩餘部分為ZnO而將各氧化物之比率調整成其合計成為100mol%的組成，故可從該剩餘部分之ZnO換算求出。藉由形成為此種組成，而可製作低折射率之非晶質膜，從而可得到本發明之上述效果。
另，於本發明中，雖然以氧化物換算或氟化物換算規定燒結體中之各 金屬的含量，但燒結體中各金屬之一部分係以複合氧化物之形式存在。又，於燒結體通常使用之成分分析中，並非以氧化物或氟化物而是以金屬之形式，測量各自之含量。
於本發明之燒結體含有的氧化鍺(GeO2)或二氧化矽(SiO2)，由於為玻璃化成分，故可將薄膜非晶質化(玻璃化)。另一方面，此等玻璃化成分例如氧化鍺(GeO2)，會形成氧化鋅(ZnO)與ZnGe2O4而容易變成結晶化膜，此種結晶化膜之膜應力大，會引起膜剝離或膜破裂。因此，藉由導入氧化鎵(Ga2O3)、氧化鋁(Al2O3)、氧化硼(B2O3)，以形成高鋁紅柱石組成(例如，3Ga2O3-2GeO2)，而可期待阻礙ZnGe2O4等之生成。
再者，氧化鎵(Ga2O3)、氧化鋁(Al2O2)、氧化硼(B2O3)、及氧化鍺(GeO2)、二氧化矽(SiO2)，由於是折射率低於氧化鋅(ZnO)之材料，故藉由添加此等氧化物而可降低膜之折射率。另一方面，若一直調整組成(一直減少ZnO)使折射率降低，則由於電阻值有變高的傾向，故極難一起調整電阻值與折射率。
因此，於上述3元系之組成，進一步加入氟化鎂(MgF2)形成4元系之組成，藉此可抑制電阻率上升，且同時降低折射率。
若添加MgF2，則電阻值雖然有上升的傾向，但由於折射率低於其他3成分，故即使是少量的添加量，亦可降低折射率，並可抑制電阻值上升。又，MgF2由於為光學上透明之材料，故不會因添加而降低透射率，亦不會阻礙非晶質化。另，MgF2之添加量可考慮電阻值與折射率來決定，較佳在50mol%以下。
又，於本發明之燒結體中，為了增加前述高鋁紅柱石組成的 存在比率，故較佳相對於鍺或矽之該氧化物換算的含量(B mol%)，增加鎵、鋁或硼之該氧化物換算的含量(A mol%)。藉此，可抑制ZnGe2O4形成，及抑制膜結晶化。
又，為了確保膜之電阻值，故較佳相對於鎵、鋁或硼之該氧化物換算的含量(A mol%)與鍺或矽之該氧化物換算的含量(B mol%)之總和，增加氧化鋅之ZnO換算的含量(D mol%)。
並且使本發明之燒結體含有形成熔點在1000℃以下之氧化物(低熔點氧化物)的金屬是有效的。氧化鋅(ZnO)由於容易還原、蒸發，故無法相應地提高燒結溫度，而難以提升燒結體的密度。然而，藉由添加此種低熔點氧化物，而具有可在不會那麼提高燒結溫度下，達成高密度化之效果。
為了提升燒結體之密度，低熔點氧化物於液相狀態下進行燒結是重要的。為了促進原料粉末之反應，雖亦考慮在添加低熔點氧化物之後進行煅燒，但若進行煅燒，則低熔點氧化物會固溶，或形成氧化鋅與複合氧化物，使熔點高於低熔點氧化物原本之熔點，而無法得到高密度化之效果。因此，添加低熔點氧化物之後，不進行煅燒而進行熱壓等之加壓燒結是非常重要的。
作為該低熔點氧化物，例如可列舉：B2O3、P2O5、K2O、V2O5、Sb2O3、TeO2、Ti2O3、PbO、Bi2O3、MoO3。此等氧化物，可各自單獨添加及複合添加，可達成本發明之目的。
形成該低熔點氧化物之金屬，以氧化物重量換算較佳含有0.1~5wt%。若未達0.1wt%，則無法充分發揮其效果，又若超過5wt%，根據組成由於 會有特性產生變動之虞，故不佳。
使用本發明之燒結體作為濺鍍靶的情形時，相對密度較佳在90%以上。提升密度，具有下述效果：可提高濺鍍膜之均一性，且可抑制濺鍍時產生顆粒。
又，本發明之燒結體，其體電阻可達成10Ω．cm以下。由於體電阻值的減低化，而可藉直流(DC)濺鍍進行高速成膜。根據材料的選擇雖然需要高頻(RF)濺鍍或磁控濺鍍，但即使於該情形時亦可提升成膜速度。藉由提升成膜速度，而可改善生產之產量，對於減低成本大有幫助。
本發明之燒結體，除了上述濺鍍靶之外，亦可使用作為離子鍍材。離子鍍法，係於真空中，以電子束等使金屬蒸發，並以高頻電漿或真空放電使其離子化，且使基板為負電位，藉此使陽離子加速化，使陽離子附著而形成膜(理化學辭典)。使用離子鍍法來成膜之情形時，若離子鍍用之蒸發原料與膜之組成一致，則可直接使用該蒸發原料進行離子鍍，因此具有可更加簡便操作的優點。
尤其是於本發明中，氧化鎵(Ga2O3)、氧化鍺(GeO2)、氟化鎂(MgF2)由於具有與氧化鋅(ZnO)類似之蒸氣壓，故為適合作為離子鍍用之材料。
本發明之燒結體，藉由利用如上述之濺鍍法或離子鍍法等氣相成長法，而可有效率地形成特性優異之薄膜。尤其是適用於工業上製造折射率2.00以下(光波長550nm)之低折射率的光學薄膜。
使用本發明之燒結體所形成之薄膜，其特徵在於：係一種以1)鋅(Zn)、2)鎵(Ga)或鋁(Al)或硼(B)、3)鍺(Ge)或矽(Si)、4)鎂(Mg)、5)氧(O)、6)氟(F)作為構成元素之非晶質膜。
另，鎂雖然以氟化物之形式含有於燒結體中，但於成膜之階段氟化鎂其大部分會以鎂之形式與鋅、鎵、鍺形成複合氧化物。於另一方面，氟之一部分會殘留於膜中，不會完全脫離。
如先前所述，於如ZnO-Ga2O3-GeO2之3元系，若進行組成調整(調整成使ZnO減低)使折射率降低，則電阻值會有變高的傾向，但藉由導入氟化鎂(MgF2)，而可抑制電阻值上升，且同時降低折射率。尤其是本發明之薄膜可實現波長550nm之折射率在2.00以下，體積電阻率為1×10-3~1×109Ω．cm。
又，使用本發明之燒結體所形成之薄膜，可達成波長450nm之消光係數在0.01以下。顯示器或觸控面板等光裝置用之薄膜，必須於可見光之全部區域內呈透明，但IZO膜等之氧化物系膜由於通常在短波長區域具有吸收，故難以呈現鮮明之藍色。然而，根據本發明，由於波長450nm之消光係數在0.01以下，且在短波長區域內幾乎不具有吸收，故極適合作為透明材料之材料。
實施例
以下，根據實施例及比較例來說明。另，本實施例僅為一例示，並不受到此例示的任何限制。亦即，本發明僅受到申請專利範圍的限制，包含本發明所含之實施例以外的各種變形。
(實施例1)
以ZnO粉、Ga2O3粉、GeO2粉、MgF2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%後，對該基本組成，以表1所示之比例添加低熔點氧化物B2O3粉。接著，將其混合之後，以溫度1050 ℃、壓力250kgf/cm2之條件進行熱壓燒結。然後，以機械加工將此燒結體精加工成直徑6吋、厚度5cm之濺鍍靶形狀。
測量所製得之靶的體電阻與相對密度。如表1所示，相對密度達到99.8%，體電阻為4.2mΩ．cm，可進行穩定的DC濺鍍。又，使用上述經精加工之靶，進行濺鍍。使濺鍍條件為DC濺鍍、濺鍍功率500W、含有0~2vol%之O2的Ar氣壓0.5Pa，而形成膜厚1500~7000Å之膜。測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、體積電阻率、消光係數(波長450nm)。如表2所示，藉由濺鍍形成之薄膜為非晶質膜，其折射率為1.75(波長550nm)，體積電阻率>1×106Ω．cm，消光係數未達0.01(波長450nm)，得到低折射率之非晶質膜。
(實施例2)
以ZnO粉、Al2O3粉、GeO2粉、MgF2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%後，對該基本組成，以表1所示之比例添加低熔點氧化物B2O3粉。接著，將其混合之後，以溫度1050℃、壓力250kgf/cm2之條件進行熱壓燒結。然後，以機械加工將此燒結體精加工成濺鍍靶形狀。測量所製得之靶的體電阻與相對密度。如表1所示，相對密度達到98.9%，體電阻為16mΩ．cm，可進行穩定的DC濺鍍。又，使用上述經精加工之靶，以與實施例1同樣之條件進行濺鍍，測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、體積電阻率、消光係數(波長450nm)。如表2所示，藉由濺鍍形成之薄膜為非晶質膜，其折射 率為1.71(波長550nm)，體積電阻率>1×107Ω．cm，消光係數未達0.01(波長450nm)，得到低折射率之非晶質膜。
(實施例3)
以ZnO粉、Ga2O3粉、SiO2粉、MgF2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%後，對該基本組成，以表1所示之比例添加低熔點氧化物Bi2O3粉。接著，將其混合之後，以500kgf/cm2的壓力進行加壓成形。加壓成形後，於大氣中，以1400℃之溫度進行常壓燒結，並以機械加工將此燒結體精加工成濺鍍靶形狀。測量所製得之靶的體電阻與相對密度。如表1所示，相對密度達到96.3%，體電阻為45mΩ．cm，可進行穩定的DC濺鍍。
又，使用上述經精加工之靶，以與實施例1同樣之條件進行濺鍍。測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、體積電阻率、消光係數(波長450nm)。如表2所示，藉由濺鍍形成之薄膜為非晶質膜，其折射率為1.65(波長550nm)，體積電阻率>1×108Ω．cm，消光係數未達0.01(波長450nm)，得到低折射率之非晶質膜。
(實施例4)
以ZnO粉、Ga2O3粉、GeO2粉、MgF2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%。接著，將其混合之後，以溫度1050℃、壓力250kgf/cm2之條件進行熱壓燒結。然後，將此燒結體粉碎精加工成粒徑1~6mm尺寸之離子鍍材。
使用上述離子鍍材，於2%O2環境下進行離子鍍，而形成膜厚1500~7000Å之膜。測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、 體積電阻率、消光係數(波長450nm)。如表2所示，藉由離子鍍形成之薄膜為非晶質膜，其折射率為1.80(波長550nm)，體積電阻率>1×102Ω．cm，消光係數未達0.01(波長450nm)，得到低折射率之非晶質膜。
(實施例5)
以ZnO粉、Al2O3粉、SiO2粉、MgF2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%後，對該基本組成，以表1所示之比例添加低熔點氧化物B2O3粉。接著，將其混合之後，以溫度1050℃、壓力250kgf/cm2之條件進行熱壓燒結。然後，以機械加工將此燒結體精加工成濺鍍靶形狀。測量所製得之靶的體電阻與相對密度。如表1所示，相對密度達到98.4%，體電阻為2.3mΩ．cm，可進行穩定的DC濺鍍。
又，使用上述經精加工之靶，以與實施例1同樣之條件進行濺鍍。測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、體積電阻率、消光係數(波長450nm)之結果，如表2所示，藉由濺鍍形成之薄膜為非晶質膜，其折射率為1.91(波長550nm)，體積電阻率>1×100Ω．cm，消光係數未達0.01(波長450nm)，得到低折射率之非晶質膜。
(實施例6)
以ZnO粉、Ga2O3粉、GeO2粉、MgF2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%。接著，將其混合之後，以溫度1050℃、壓力250kgf/cm2之條件進行熱壓燒結。然後，將此燒結體粉碎精加工成粒徑1~6mm尺寸之離子鍍材。
使用上述離子鍍材，以與實施例4同樣之條件，進行離子鍍。測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、體積電阻率、消 光係數(波長450nm)之結果，如表2所示，藉由離子鍍形成之薄膜為非晶質膜，其折射率為1.82(波長550nm)，體積電阻率>1×103Ω．cm，消光係數未達0.01(波長450nm)，得到低折射率之非晶質膜。
(實施例7)
以ZnO粉、Al2O3粉、SiO2粉、MgF2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%後，對該基本組成，以表1所示之比例添加低熔點氧化物B2O3粉。接著，將其混合之後，以溫度1050℃、壓力250kgf/cm2之條件進行熱壓燒結。然後，以機械加工將此燒結體精加工成濺鍍靶形狀。測量所製得之靶的體電阻與相對密度。如表1所示，相對密度達到99.2%，體電阻為5.4mΩ．cm，可進行穩定的DC濺鍍。
又，使用上述經精加工之靶，以與實施例1同樣之條件進行濺鍍。測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、體積電阻率、消光係數(波長450nm)之結果，如表2所示，藉由濺鍍形成之薄膜為非晶質膜，其折射率為1.82(波長550nm)，體積電阻率>1×102Ω．cm，消光係數未達0.01(波長450nm)，得到低折射率之非晶質膜。
(實施例8)
以ZnO粉、Ga2O3粉、GeO2粉、MgF2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%。接著，將其混合之後，以溫度1050℃、壓力250kgf/cm2之條件進行熱壓燒結。然後，將此燒結體粉碎精加工成粒徑1~6mm尺寸之離子鍍材。
使用上述離子鍍材，以與實施例4同樣之條件，進行離子鍍。測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、體積電阻率、消 光係數(波長450nm)之結果，如表2所示，藉由離子鍍形成之薄膜為非晶質膜，折射率為1.82(波長550nm)，體積電阻率>1×103Ω．cm，消光係數未達0.01(波長450nm)，得到低折射率之非晶質膜。
(實施例9)
以ZnO粉、B2O3粉、GeO2粉、MgF2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%後，對該基本組成，以表1所示之比例添加低熔點氧化物B2O3粉。接著，將其混合之後，以溫度1050℃、壓力250kgf/cm2之條件進行熱壓燒結。然後，以機械加工將此燒結體精加工成濺鍍靶形狀。測量所製得之靶的體電阻與相對密度。如表1所示，相對密度達到99.3%，體電阻為7.2mΩ．cm，可進行穩定的DC濺鍍。又，使用上述經精加工之靶，以與實施例1同樣之條件進行濺鍍，測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、體積電阻率、消光係數(波長450nm)。如表2所示，藉由濺鍍形成之薄膜為非晶質膜，其折射率為1.74(波長550nm)，體積電阻率>1×102Ω．cm，消光係數未達0.01(波長450nm)，得到低折射率之非晶質膜。
(實施例10)
以ZnO粉、B2O3粉、GeO2粉、MgF2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%。接著，將其混合之後，以溫度1050℃、壓力250kgf/cm2之條件進行熱壓燒結。然後，以機械加工將此燒結體精加工成濺鍍靶形狀。測量所製得之靶的體電阻與相對密度。如表1所示，相對密度達到93.8%，體電阻為12mΩ．cm，可進行穩定的DC濺鍍。
又，使用上述經精加工之靶，以與實施例1同樣之條件進行濺鍍，測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、體積電阻率、消光係數(波長450nm)之結果，如表2所示，藉由濺鍍形成之薄膜為非晶質膜，其折射率為1.74(波長550nm)，體積電阻率>1×102Ω．cm，消光係數未達0.01(波長450nm)，得到低折射率之非晶質膜。
(比較例1)
作為沒有添加MgF2粉且未滿足A+B+C<70之條件的例子，於比較例1中，以ZnO粉、Al2O3粉、SiO2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%。接著，將其混合之後，以溫度1050℃、壓力250kgf/cm2之條件進行熱壓燒結。然後，以機械加工將此燒結體精加工成濺鍍靶形狀。測量所製得之靶的體電阻。如表1所示，體電阻高達13mΩ．cm。
又，使用上述經精加工之靶，以與實施例1同樣之條件進行濺鍍，測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、體積電阻率、消光係數(波長450nm)之結果，如表2所示，藉由濺鍍形成之薄膜，折射率雖然為1.75，但體積電阻率超過1×109Ω．cm，電阻率顯著上升。
(比較例2)
作為沒有添加MgF2粉且未滿足10<A+B+C之條件的例子，於比較例2中，以ZnO粉、Ga2O3粉、GeO2粉作為基本原料，調整此等基本原料之比例使如表1所示般合計量成為100mol%。接著，將其混合之後，以溫度1050℃、壓力250kgf/cm2之條件進行熱壓燒結。然後，以機械加工將此燒結體精加工成濺鍍靶形狀。測量所製得之靶的體電阻。如表1所示，體電阻為 1.5mΩ．cm。
又，使用上述經精加工之靶，以與實施例1同樣之條件進行濺鍍，測量成膜樣品之非晶質(amorphous)性、折射率(波長550nm)、體積電阻率、消光係數(波長450nm)之結果，如表2所示，藉由濺鍍形成之薄膜不是非晶質膜。
產業上之可利用性
本發明之燒結體，可作為濺鍍靶，使用濺鍍靶所形成之薄膜，具有下述效果：形成顯示器或觸控面板中之光學調整用透明導電膜或光裝置構造之一部分，於透射率、折射率、導電性具有極優異之特性。又本發明之大特徵，係具有下述優異之效果：由於是非晶質膜，故可特別提升膜之裂紋或蝕刻性能。
使用本發明之燒結體的濺鍍靶，由於體電阻值低，相對密度高達90%以上，故可進行穩定的DC濺鍍。因此具有下述顯著效果：可使該DC濺鍍之特徵亦即濺鍍控制性變得容易、提升成膜速度、及提升濺鍍效率。雖然視需要會實施RF濺鍍，但即使於該情形時亦可提升成膜速度。又，於成膜時可減低濺鍍時產生之顆粒(粉塵)或突粒(nodule)，品質穩定而可提升量產性。
並且，本發明之燒結體不僅可作為濺鍍靶使用，亦可作為離子束蒸鍍材料使用。作為離子束蒸鍍材料，可進一步將燒結體粉碎，以粒狀物質或粉狀物質之形式來使用。利用離子束蒸鍍法形成薄膜，可藉由控制蒸氣壓之變化，更簡便地進行成膜，對於以此方式來形成膜是有效的。因此，以上述方式，具有下述顯著之效果：能以低成本穩定地製造光裝置 之光學調整用膜。

Claims (28)

  1. 一種燒結體，由鋅(Zn)、及鎵(Ga)或鋁(Al)或硼(B)、及鍺(Ge)或矽(Si)、及鎂(Mg)、及氧(O)、及氟(F)構成，當以Ga2O3或Al2O3或B2O3換算使鎵(Ga)或鋁(Al)或硼(B)之含量為A mol%，以GeO2或SiO2換算使鍺(Ge)或矽(Si)之含量為B mol%，以MgF2換算使鎂(Mg)之含量為C mol%時，為10≦A+B+C≦70。
  2. 如申請專利範圍第1項之燒結體，其由鋅(Zn)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、鎂(Mg)、及氧(O)、及氟(F)構成，當以Ga2O3換算使鎵(Ga)之含量為A mol%，以GeO2換算使鍺(Ge)之含量為B mol%，以MgF2換算使鎂(Mg)之含量為C mol%時，為10≦A+B+C≦70。
  3. 如申請專利範圍第1項之燒結體，其進一步為A>B，當以ZnO換算使鋅(Zn)之含量為D mol%時，為D>A+B。
  4. 如申請專利範圍第2項之燒結體，其進一步為A>B，當以ZnO換算使鋅(Zn)之含量為D mol%時，為D>A+B。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之燒結體，其進一步含有形成熔點在1000℃以下之氧化物的金屬，該金屬之含量以氧化物重量換算，為0.1~5wt%。
  6. 如申請專利範圍第5項之燒結體，其中，該熔點在1000℃以下之氧化物，係選自B2O3、P2O5、K2O、V2O5、Sb2O3、TeO2、Ti2O3、PbO、Bi2O3、MoO3之群中的一種以上之氧化物。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之燒結體，其相對密度在90%以上。
  8. 如申請專利範圍第5項之燒結體，其相對密度在90%以上。
  9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之燒結體，其體電阻(bulk resistance)在10Ω．cm以下。
  10. 如申請專利範圍第5項之燒結體，其體電阻在10Ω．cm以下。
  11. 如申請專利範圍第8項之燒結體，其體電阻在10Ω．cm以下。
  12. 一種濺鍍靶，使用申請專利範圍第1至11項中任一項之燒結體。
  13. 一種離子鍍材，使用申請專利範圍第1至11項中任一項之燒結體。
  14. 一種薄膜，由鋅(Zn)、及鎵(Ga)或鋁(Al)或硼(B)、及鍺(Ge)或矽(Si)、及鎂(Mg)、及氧(O)、及氟(F)構成，為非晶質，當以Ga2O3或Al2O3或B2O3換算使鎵(Ga)或鋁(Al)或硼(B)之含量為A mol%，以GeO2或SiO2換算使鍺(Ge)或矽(Si)之含量為B mol%，以MgF2換算使鎂(Mg)之含量為C mol%時，為10≦A+B+C≦70。
  15. 如申請專利範圍第14項之薄膜，其由鋅(Zn)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、鎂(Mg)、氧(O)、氟(F)構成，為非晶質，當以Ga2O3換算使鎵(Ga)之含量為A mol%，以GeO2換算使鍺(Ge)之含量為B mol%，以MgF2換算使鎂(Mg)之含量為C mol%時，為10≦A+B+C≦70。
  16. 如申請專利範圍第14項之薄膜，其進一步含有形成熔點在1000℃以下之氧化物的金屬。
  17. 如申請專利範圍第15項之薄膜，其進一步含有形成熔點在1000℃以下之氧化物的金屬。
  18. 如申請專利範圍第16項之薄膜，其中，該熔點在1000℃以下之氧 化物，係選自B2O3、P2O5、K2O、V2O5、Sb2O3、TeO2、Ti2O3、PbO、Bi2O3、MoO3之群中的一種以上之氧化物。
  19. 如申請專利範圍第17項之薄膜，其中，該熔點在1000℃以下之氧化物，係選自B2O3、P2O5、K2O、V2O5、Sb2O3、TeO2、Ti2O3、PbO、Bi2O3、MoO3之群中的一種以上之氧化物。
  20. 如申請專利範圍第16項之薄膜，其中，該形成熔點在1000℃以下之氧化物的金屬的含量，以氧化物重量換算，為0.1~5wt%。
  21. 如申請專利範圍第17項之薄膜，其中，該形成熔點在1000℃以下之氧化物的金屬的含量，以氧化物重量換算，為0.1~5wt%。
  22. 如申請專利範圍第18項之薄膜，其中，該形成熔點在1000℃以下之氧化物的金屬的含量，以氧化物重量換算，為0.1~5wt%。
  23. 如申請專利範圍第19項之薄膜，其中，該形成熔點在1000℃以下之氧化物的金屬的含量，以氧化物重量換算，為0.1~5wt%。
  24. 一種薄膜，係使用申請專利範圍第12項之濺鍍靶而形成的薄膜，為非晶質膜。
  25. 一種薄膜，係使用申請專利範圍第13項之離子鍍材而形成的薄膜，為非晶質膜。
  26. 如申請專利範圍第14至25項中任一項之薄膜，其於波長550nm之折射率在2.00以下。
  27. 如申請專利範圍第14至25項中任一項之薄膜，其於波長450nm之消光係數在0.01以下。
  28. 如申請專利範圍第14至25項中任一項之薄膜，其體積電阻率為 1×10-3~1×109Ω．cm。
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