In-Ce-O系溅镀靶材及其制造方法

文档序号:9528983阅读:531来源:国知局
In-Ce-O系溅镀靶材及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种In-Ce-Ο系溅镀靶材,所述In-Ce-Ο系溅镀靶材在制造适用于液 晶显示器或有机电致发光显示装置等显示元件、太阳电池、发光二极管等的折射率为2. 1 以上的透明导电膜时使用,本发明特别是涉及一种透明导电膜的制造时可防止异常放电 (电弧击穿(arcing))的In-Ce-Ο系派镀革E材及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 众所周知在氧化铟中添加了铈(Ce)的膜的折射率高,且在光学膜的设计方面为 有用的材料。
[0003] 例如,专利文献1中,揭示了一种含有10质量%~40质量%的氧化铈且剩余部分 包含氧化铟的溅镀靶材,亦即,将Ce相对于In、Ce的合计的原子比即CeAln+Ce)设定为 0. 082~0. 35的范围的In-Ce-Ο系溅镀靶材,使用此种溅镀靶材,获得折射率为2. 0以上的 膜(光碟用保护膜)。
[0004] 此外,上述派镀祀材是由In-Ce-Ο系氧化物烧结体制作而成,所述In-Ce-Ο系氧化 物烧结体在利用冷等静压机(coldisostaticpress)将混合了氧化铟原料粉末与氧化铺 原料粉末的粉末成形之后,进行烧结而获得。然而,若长期使用如此制作的溅镀靶材,则存 在如下课题,即,在靶材表面容易产生结核(nodule),从而引起异常放电。
[0005] 而且,专利文献2中记载了如下内容:在将Ce相对于In、Ce的合计的原子比即Ce/ (In+Ce)设定为0. 005~0. 15的范围的In-Ce-Ο系溅镀靶材中,通过将分散于氧化铟中的 氧化铈粒子的直径设为5μm以下,而可防止上述异常放电。
[0006] 然而,上述专利文献2也记载了如下内容:作为光学膜,为了获得高折射率(折 射率例如为2. 1以上)而需要增加Ce的添加量,若伴随添加量的增加而CeAln+Ce)超过 上述0. 15,则氧化铈粒子的粒径会超过5μm,从而引起异常放电(参照专利文献2的段落 0028),在增加Ce的添加量的情况下,存在难以获得可防止异常放电的良好的溅镀靶材的 问题。
[0007] [现有技术文献]
[0008] [专利文献]
[0009] [专利文献1]日本专利特开2005-243187号公报(参照权利要求书)
[0010][专利文献2]日本专利特开2005-290458号公报(参照权利要求书)

【发明内容】

[0011] 发明要解决的课题
[0012] 本发明着眼于上述问题而完成,其课题在于提供一种In-Ce-Ο系溅镀靶材,即便 所述In-Ce-Ο系派镀革E材的Ce相对于In、Ce的合计的原子比、亦即Ce/(In+Ce)超过上述 0. 15,也可抑制靶材表面的上述结核的产生而防止异常放电,本发明还提供In-Ce-Ο系溅 镀靶材的制造方法。
[0013] 解决问题的技术手段
[0014] 为了解决上述课题本发明人进行了积极研究后发现:通过进行原料粉末的更严格 的微细化处理,即便在Ce相对于In、Ce的合计的原子比即CeAln+Ce)超过了 0. 15而处于 0· 16~0.40的范围内,也可将经电子探针微量分析器(ElectronProbeMicroAnalyzer, ΕΡΜΑ)分析而检测的In-Ce-0系氧化物烧结体中的氧化铈粒子的结晶粒径制备为5μπι以 下,结果,抑制上述靶材表面的结核的产生,从而可抑制电弧击穿的产生。
[0015] 亦即,本发明的第1发明是一种In-Ce-Ο系溅镀靶材,包含以氧化铟为主成分、且 含有铈的In-Ce-Ο系氧化物烧结体,且在制造折射率为2. 1以上的透明导电膜时使用,上述 In-Ce-Ο系溅镀靶材的特征在于:
[0016] Ce的含量以CeAln+Ce)原子比计为0. 16~0. 40,并且
[0017] 粒径5μm以下的氧化铈粒子分散于上述In-Ce-Ο系氧化物烧结体中;
[0018] 第2发明根据第1发明所述的In-Ce-Ο系溅镀靶材,其特征在于:
[0019] 上述In-Ce-Ο系氧化物烧结体的相对密度为95%以上,电阻率为7mΩ·cm以上、 50mΩ·cm以下。
[0020] 继而,第3发明是一种In-Ce-Ο系溅镀靶材的制造方法,其是制造第1发明所述的 In-Ce-Ο系溅镀靶材的方法,上述In-Ce-Ο系溅镀靶材的制造方法的特征在于包括:
[0021] 氧化铈粉末粉碎步骤,利用湿式粉碎法将氧化铈原料粉末粉碎至根据粒度分布求 出的累积90%粒径(D90)为0. 5μπι以上、1. 0μπι以下为止;
[0022] 混合粉末浆料粉碎步骤,将经粉碎的上述氧化铈粉末与氧化铟原料粉末加以混合 而形成混合粉末浆料,并利用湿式粉碎法将上述混合粉末浆料粉碎至根据粒度分布求出的 累积90%粒径(D90)为0. 7μπι以上、1. 0μπι以下为止:
[0023] 造粒粉制造步骤,对经粉碎的上述混合粉末浆料添加有机粘合剂,并进行喷雾、干 燥而获得造粒粉;
[0024] 成形体制造步骤,将所获得的造粒粉加压成形而获得成形体;以及
[0025] 烧结体制造步骤,对所获得的成形体进行煅烧而获得In-Ce-Ο系氧化物烧结体;
[0026] 第4发明根据第3发明所述的In-Ce-Ο系溅镀靶材的制造方法,其特征在于:
[0027] 在将CeAln+Ce)原子比设为A(其中,0· 16彡A彡0· 40)时,
[0028] 氧化铈粉末粉碎步骤中的根据粒度分布求出的氧化铈粉末的累积90 %粒径 (D90)为 0· 5(μπι)彡D90 彡-1. 5XA+1. 15(μπι)。
[0029] 发明的效果
[0030] 本发明的In-Ce-Ο系派镀革巴材的特征在于:Ce的含量以Ce/(In+Ce)原子比计为 0. 16~0. 40,且粒径5μπι以下的氧化铺粒子分散于上述In-Ce-Ο系氧化物烧结体中。
[0031] 而且,即便在可获得高折射率的膜的以CeAln+Ce)原子比计为0. 16~0. 40的 In-Ce-Ο系溅镀靶材中,也可通过长时间地抑制结核或异常放电的产生的稳定的直流溅镀 法来成膜,因此具有如下效果,即能够以低成本且在工业上提供高品质且高折射率的透明 导电膜。
【附图说明】
[0032][图1]是表示CeAln+Ce)与氧化铈粉末的关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0033] 以下,对本发明的实施形态进行详细说明。
[0034] (1)In-Ce-Ο系溅镀靶材
[0035] 首先,本发明的In-Ce-Ο系溅镀靶材中,为了制造折射率为2. 1以上的高折射率的 透明导电膜,而将Ce相对于In、Ce的合计的原子比、亦即Ce/(In+Ce)设定为0. 16~0. 40 的范围。
[0036] 而且,为了长时间地抑制结核的产生或异常放电,而将经ΕΡΜΑ分析检测的 In-Ce-Ο系氧化物烧结体中的氧化铈粒子的结晶粒径调整为5μπι以下。
[0037] 此处,经ΕΡΜΑ分析的In-Ce-Ο系氧化物烧结体中的上述氧化铈粒子的结晶粒径如 以下般而求出。
[0038] 首先,将所获得的In-Ce-Ο系氧化物烧结体切断,对剖面进行研磨后,对所述剖面 进行ΕΡΜΑ观察,在烧结体表面的50μηιΧ50μπι见方的框内进行元素分析而求出映射图像 (mappingimage),根据所获得的映射图像确定氧化铺粒子且测定所观察到的氧化铺粒子 的最大直径。然后,根据在烧结体表面的例如3处框内同样地测定到的氧化铈粒子的最大 直径而算出平均值,并将所述平均值作为氧化铈粒子的结晶粒径。
[0039] 而且,关于上述In-Ce-Ο系氧化物烧结体的相对密度,优选为95%以上。另外,相 对密度是理论密度设为100 %的情况下的相对的密度,将以"氧化铟的理论密度"与"氧化铈 的理论密度"下的原料粉末添加量进行加权平均所得的值作为理论密度。而且,使用7. 18g/ cm3作为"氧化铟的理论密度",而且,使用7. 215g/cm3作为"氧化铺的理论密度"。另外,若 In-Ce-Ο系氧化物烧结体的相对密度小于95%,则有时因存在于烧结体中的孔隙而产生结 核,从而成为诱发异常放电的原因。
[0040] 接下来,关于上述In-Ce-Ο系氧化物烧结体的电阻率,优选为7ηιΩ·cm以上、 50ι?Ω·cm以下。这是因为,若电阻率超过50ηιΩ·cm,贝lj有时直流(direct-current,DC) 溅镀的放电稳定性劣化而引起异常放电(电弧击穿)。另外,电阻率的下限值(7πιΩ· cm) 是基于以下的理由而规定。亦即,因本发明的In-Ce-Ο系氧化物烧结体中含有大量的Ce含 量以CeAln+Ce)原子比计为0. 16~0. 40的组成,故现实情况为难以制作出电阻率小于 7ι?Ω·cm的In-Ce-Ο系氧化物烧结体。
[0041] (2)In-Ce-Ο系溅
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