(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛、アルミニウム、酸素及び窒素を含み、
前記亜鉛の組成比は、４７原子％以下であり、
前記アルミニウムの組成比は、前記亜鉛の組成比より小さく、
前記アルミニウムの組成比は、前記窒素の組成比より大きく、
前記窒素の濃度は、５．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であり、
透光性を有することを特徴とする導電膜。
【請求項２】
請求項１において、
キャリア密度が、２．２×１０２０ｃｍ−３以上、４．２×１０２０ｃｍ−３未満であることを特徴とする導電膜。
【請求項３】
請求項１又は２において、
移動度が、４．７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上、３６．０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ未満であることを特徴とする導電膜。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
抵抗率が、４．１×１０−４Ω・ｃｍより大きく、６．１×１０−３Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする導電膜。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
波長４７０ｎｍの光に対する透過率が、０．７０以上であり、
波長５３０ｎｍの光に対する透過率が、０．７０以上であり、
波長６８０ｎｍの光に対する透過率が、０．７０以上であることを特徴とする導電膜。
【請求項６】
希ガスを含む雰囲気下で、スパッタ法を用いて、亜鉛、アルミニウム、酸素及び窒素を含む膜を成膜し、
前記膜に加熱処理を行う導電膜の作製方法であって、
前記導電膜は、キャリア密度が、２．２×１０２０ｃｍ−３以上、４．２×１０２０ｃｍ−３未満であり、
移動度が、４．７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上、３６．０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ未満であり、
抵抗率が、４．１×１０−４Ω・ｃｍより大きく、６．１×１０−３Ω・ｃｍ以下であり、
前記亜鉛の組成比は、４７原子％以下であり、
前記アルミニウムの組成比は、前記亜鉛の組成比より小さく、
前記アルミニウムの組成比は、前記窒素の組成比より大きく、
前記窒素の濃度は、５．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であり、
透光性を有することを特徴とする導電膜の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性を有する導電膜、該透光性を有する導電膜を用いた表示装置、該透光性を有する導電膜を用いた電子機器および該透光性を有する導電膜の作製方法に関する。特に、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透光性を有する導電膜および該透光性を有する導電膜の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイに代表される液晶表示装置、発光表示装置及び電気泳動式表示装置が盛んに開発されている。その多くは透明導電性酸化物を用いた透明電極を通して表示もしくは表示光を観察する構造を有している。透明導電性酸化物の例としては、酸化スズを酸化インジウムに添加して焼結したターゲットを用いて成膜した酸化インジウム酸化スズ化合物（Ｉｎ２Ｏ３―ＳｎＯ２、ＩＴＯと略記する）膜をその代表的な例として挙げることができる。ＩＴＯは、他の材料系の透明導電性酸化物と比較して抵抗率が小さく、可視光領域での透明性が高いため、フラットパネルディスプレイなどの透明電極としてよく用いられる。
【０００３】
その一方、ＩＴＯの主材料であるインジウムは、レアメタルであるため、価格がとても高く、フラットパネルディスプレイなどのコスト増大を招く恐れがある。また、インジウムは資源自体の枯渇も危険視されており、環境保護の視点から代替材料の発見が求められている。
【０００４】
ＩＴＯに代わる透明導電性酸化物としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）系の透明導電性酸化物が挙げられる。ＺｎＯは透明性及び導電性においては、ＩＴＯに劣るとされるが、ＩＴＯと比較して非常に安価な材料である。例えば、ＺｎＯを焼結したターゲットのコストは、ＩＴＯを焼結させたターゲットのコストの３分の２乃至２分の１程度である。また、ＺｎＯの導電性を向上させるために、ドナーとして機能する微量のアルミニウムをＺｎＯに含ませて透明導電性酸化物を形成する方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３８３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一態様は、良好な透明性及び導電性を有する透明導電膜を低コストで提供することを課題とする。また本発明の一態様は、亜鉛を含む酸化物からなる透明導電膜の抵抗率を低減することを課題とする。また、本発明の一態様は、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を提供することを課題とする。また本発明の一態様は、該透明導電膜を用いた表示装置及び電子機器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、亜鉛を含む酸化物からなる透明導電膜にアルミニウム及び窒素を含ませ、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を形成する。また、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜の成膜後に加熱処理を行う。
【０００８】
本発明の一態様は、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなり、亜鉛の組成比は、４７原子％以下であり、アルミニウムの組成比は、亜鉛の組成比より小さく且つ窒素の組成比より大きく、窒素の濃度は、５．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であることを特徴とする透光性を有する導電膜である。
【０００９】
本発明の他の一態様は、亜鉛及びアルミニウムを含む酸窒化物からなり、アルミニウムの組成比は、酸窒化物中の窒素の組成比より大きく、キャリア密度が２．２×１０２０ｃｍ−３以上４．２×１０２０ｃｍ−３未満であることを特徴とする透光性を有する導電膜である。
【００１０】
本発明の他の一態様は、亜鉛及びアルミニウムを含む酸窒化物からなり、アルミニウムの組成比は、酸窒化物中の窒素の組成比より大きく、移動度が４．７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上３６．０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ未満であることを特徴とする透光性を有する導電膜である。
【００１１】
本発明の他の一態様は、亜鉛及びアルミニウムを含む酸窒化物からなり、アルミニウムの組成比は、酸窒化物中の窒素の組成比より大きく、抵抗率が４．１×１０−４Ω・ｃｍより大きく、６．１×１０−３Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする透光性を有する導電膜である。
【００１２】
本発明の他の一態様は、亜鉛及びアルミニウムを含む酸窒化物からなり、アルミニウムの組成比は、酸窒化物中の窒素の組成比より大きく、波長４７０ｎｍの光の透過率が０．７０以上であることを特徴とする透光性を有する導電膜である。
【００１３】
本発明の他の一態様は、亜鉛及びアルミニウムを含む酸窒化物からなり、アルミニウムの組成比は、酸窒化物中の窒素の組成比より大きく、波長５３０ｎｍの光の透過率が０．７０以上であることを特徴とする透光性を有する導電膜である。
【００１４】
本発明の他の一態様は、亜鉛及びアルミニウムを含む酸窒化物からなり、アルミニウムの組成比は、酸窒化物中の窒素の組成比より大きく、波長６８０ｎｍの光の透過率が０．７０以上であることを特徴とする透光性を有する導電膜である。
【００１５】
なお、亜鉛の組成比は４７原子％以下であることが好ましい。また、窒素の濃度は５．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であることが好ましい。亜鉛及びアルミニウムを含む酸窒化物は、少なくとも多結晶構造を有することが好ましい。
【００１６】
本発明の他の一態様は、上記の透光性を有する導電膜を有する表示装置である。また、本発明の他の一態様は、上記の透光性を有する導電膜を有する電子機器である。
【００１７】
また、本発明の他の一態様は、希ガスを含む雰囲気下でスパッタ法を用いて、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透光性を有する導電膜を成膜し、透光性を有する導電膜に加熱処理を行うことを特徴とする透光性を有する導電膜の作製方法である。
【００１８】
また、本発明の他の一態様は、希ガスのみを含む雰囲気下でスパッタ法を用いて、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透光性を有する導電膜を成膜し、透光性を有する導電膜に加熱処理を行うことを特徴とする透光性を有する導電膜の作製方法である。
【００１９】
また、本発明の他の一態様は、希ガスと酸素ガスを含む雰囲気下でスパッタ法を用いて、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透光性を有する導電膜を成膜し、透光性を有する導電膜に加熱処理を行い、酸素ガスの濃度は、０．１０％以上とすることを特徴とする透光性を有する導電膜の作製方法である。
【００２０】
なお、上記透光性を有する導電膜の作製方法において、酸化亜鉛と窒化アルミニウムとを含むターゲットを用いてスパッタ法を行うことが好ましい。また、酸化亜鉛を含むターゲットの上に、窒化アルミニウムのチップを配置してスパッタ法を行うことが好ましい。また、酸化亜鉛を含むターゲットにアルミニウムが含まれる場合、酸化亜鉛を含むターゲットに含まれるアルミニウム量より、窒化アルミニウムのチップに含まれるアルミニウム量の方が多いことが好ましい。また、加熱処理は、不活性ガスを含む雰囲気下で行うことが好ましい。また、加熱処理は、窒素雰囲気下で行うことが好ましい。また、加熱処理を２５０℃乃至３５０℃で行うことが好ましい。
【００２１】
なお、本明細書中において、抵抗率とは、試料の抵抗値を試料の長さで割り、試料の断面積をかけたものである。試料の抵抗値を試料の長さで割り、試料の幅を掛けて得られるシート抵抗とは異なる。
【００２２】
なお、本明細書中において透明導電膜とは、バックライトから生じる光、発光素子から生じる光又は外光の反射光を取り出すことのできる程度の透光性を有する導電膜のことである。
【００２３】
また、本明細書中において酸窒化物とは、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い物質のことである。
【００２４】
なお、第１、第２として付される序数詞は便宜上用いるものであり、工程順又は積層順を示すものではない。また、本明細書において発明を特定するための事項として固有の名称を示すものではない。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一態様によれば、良好な透明性及び導電性を有する透明導電膜を低コストで提供することができ、該透明導電膜は亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる。また本発明の一態様によれば、亜鉛を含む酸化物からなる透明導電膜において、アルミニウム及び窒素を含ませ、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を形成することで、該透明導電膜の抵抗率を低減することができる。また本発明の一態様によれば、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜の成膜後に加熱処理を行うことにより、該透明導電膜の抵抗率を低減することができる。
【００２６】
該透明導電膜を表示装置の画素部に用いることによって、省電力かつ信頼性の高い表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】透明導電膜のホール効果測定の結果を説明する図。
【図２】透明導電膜の透過率測定の結果を説明する図。
【図３】透明導電膜のＸＲＤの測定結果を説明する図。
【図４】透明導電膜の二次イオン質量分析結果を説明する図。
【図５】透明導電膜の二次イオン質量分析結果を説明する図。
【図６】透明導電膜の二次イオン質量分析結果を説明する図。
【図７】透明導電膜の電子線マイクロアナライザーによる分析結果を説明する図。
【図８】透明導電膜の透過率測定の結果を説明する図。
【図９】シミュレーションで求めたＺｎＯ：Ａｌの電子状態密度を示す図。
【図１０】本発明の一態様に係る表示装置を説明する上面図及び断面図。
【図１１】本発明の一態様に係る表示装置を説明する断面図。
【図１２】本発明の一態様に係る発光装置を説明する図。
【図１３】本発明の一態様に係る発光装置を説明する図。
【図１４】本発明の一態様に係る表示装置を説明する断面図。
【図１５】電子ペーパーの使用形態の例を説明する図。
【図１６】電子書籍の一例を示す外観図。
【図１７】テレビジョン装置およびデジタルフォトフレームの例を示す外観図。
【図１８】遊技機の例を示す外観図。
【図１９】携帯型コンピュータ及び携帯電話機の一例を示す外観図。
【図２０】照明装置の例を示す外観図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００２９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜について、その作製工程に従って説明する。
【００３０】
透明導電膜を成膜する基板は、本作製工程の処理温度に耐えうるものであれば特に限定されない。例えば、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、若しくはアルミノシリケートガラスなど、フュージョン法やフロート法で作製される無アルカリガラス基板、セラミック基板の他、本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。また、成分比としてホウ酸（Ｂ２Ｏ３）よりも酸化バリウム（ＢａＯ）を多く含み、歪み点が７３０℃以上のガラス基板を用いると好ましい。７００℃程度の高温で加熱処理する工程がある場合でも、ガラス基板が歪まないで済むからである。また、ステンレス合金などの金属基板の表面に絶縁膜を設けた基板を適用しても良い。
【００３１】
また、本実施の形態に示す透明導電膜を薄膜素子の電極材料として利用する場合、例えば薄膜トランジスタ上に形成した保護膜や平坦化膜の上に成膜して利用することができる。
【００３２】
次に、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を基板上に成膜する。成膜は、アルゴン等の希ガスを含む雰囲気下でスパッタ法を用いて行う。特に、アルゴン等の希ガスのみの雰囲気下で成膜を行うことで、透明導電膜の抵抗率をより低減させることができる。ターゲットとしては、酸化亜鉛と窒化アルミニウムとを含むものを用いることが好ましい。また、酸化亜鉛を含むターゲットの上に窒化アルミニウムのチップを配置するようにしてもよい。ここで酸化亜鉛を含むターゲットにアルミニウムが含まれる場合、酸化亜鉛を含むターゲットに含まれるアルミニウム量より、窒化アルミニウムのチップに含まれるアルミニウム量の方が多くなるようにする。ここで、ターゲットの上の窒化アルミニウムのチップの数を調節することにより、透明導電膜中の窒素とアルミニウムの量を容易に調節することができる。また、窒化アルミニウムチップは、互いに点対称の位置となるように配置するのが好ましい。このように窒化アルミニウムチップを配置することによって、成膜後の透明導電膜中に窒素及びアルミニウムを均一に含ませることができる。
【００３３】
本実施の形態に示す透明導電膜は、レアメタルであるインジウムを使うことなく作製することができるので、酸化インジウム−酸化錫化合物（ＩＴＯ）からなる透明導電膜と比較して、ターゲットのコストを２分の１乃至３分の２程度に抑えることができる。よって、透明導電膜の作製コストを低減することができる。
【００３４】
スパッタ装置は、パルス直流（ＤＣ）電源を用いると、成膜時に発生する粉状物質（パーティクル、ごみともいう）が軽減でき、膜厚分布も均一にできるので、パルス直流（ＤＣ）電源を用いるのが好ましい。ただし、酸化亜鉛を含むターゲットの上に、窒化アルミニウムのチップを配置してスパッタ成膜を行う場合、窒化アルミニウムは導電性がないので、高周波（ＲＦ）電源を用いるのがよい。
【００３５】
また、アルゴン等の希ガスに加えて酸素ガスを含ませた雰囲気下で成膜することにより、透明導電膜の透過率を向上させることができる。ただし、酸素ガスを含ませた雰囲気下で成膜した透明導電膜は、抵抗率も増加するので、酸素ガスの濃度は、０．１０％以上とするのが好ましい。
【００３６】
例えば、直径６インチの酸化亜鉛及び窒化アルミニウムを焼結したターゲット（ＺｎＯ：ＡｌＮ＝１００：１（ｍｏｌ））上に窒化アルミニウムのチップ（１０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍ）を、互いに点対称の位置となるように配置して、基板とターゲット間の距離を１８５ｍｍ、圧力０．４Ｐａ、高周波（ＲＦ）電源０．５ｋＷ、室温、アルゴン雰囲気下で成膜する。透明導電膜の膜厚は５０ｎｍ乃至５００ｎｍ程度とするのが好ましい。本実施の形態では透明導電膜の膜厚は１００ｎｍとする。
【００３７】
以上より、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を成膜することができる。ここで、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物は、亜鉛、アルミニウム、酸素及び窒素を含む化合物であってもよいし、亜鉛、アルミニウム、酸素及び窒素を含む混合物であってもよい。
【００３８】
ここで、成膜された透明導電膜のキャリア密度は、１．０×１０２０ｃｍ−３乃至２．０×１０２１ｃｍ−３が好ましく、より好ましくは、２．２×１０２０ｃｍ−３以上４．２×１０２０ｃｍ−３未満とする。また、成膜された透明導電膜の移動度は、４．０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ乃至６０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃが好ましく、より好ましくは、４．７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上３６．０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ未満とする。また、成膜された透明導電膜の抵抗率は、１．０×１０−４Ω・ｃｍ乃至１．０×１０−２Ω・ｃｍが好ましく、より好ましくは、４．１×１０−４Ω・ｃｍより大きく、６．１×１０−３Ω・ｃｍ以下とする。本実施の形態に示す透明導電膜は、以上の条件のうち少なくとも一つを満たすものとする。
【００３９】
また、波長４７０ｎｍの青色光に対する、膜厚１００ｎｍ程度に成膜された透明導電膜の透過率は、０．７０以上であることが好ましく、より好ましくは、０．７５以上とする。また、波長５３０ｎｍの緑色光に対する、膜厚１００ｎｍ程度に成膜された透明導電膜の透過率は、０．７０以上であることが好ましく、より好ましくは、０．７５以上とする。また、波長６８０ｎｍの赤色光に対する、膜厚１００ｎｍ程度に成膜された透明導電膜の透過率は、０．７０以上であることが好ましく、より好ましくは、０．７５以上とする。本実施の形態に示す透明導電膜は、以上の条件のうち少なくとも一つを満たすものとする。
【００４０】
また、透明導電膜中には、５．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上の濃度で窒素が含まれるのが好ましい。なお、窒素の濃度は、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いた分析により評価するものとする。
【００４１】
また、透明導電膜中の亜鉛の組成比（原子％）は、４７原子％以下とし、透明導電膜中のアルミニウムの組成比（原子％）より大きい。また、透明導電膜中のアルミニウムの組成比（原子％）は、透明導電膜中の窒素の組成比（原子％）より大きい。また、透明導電膜中には、１．０原子％乃至８．０原子％のアルミニウム及び０．５原子％乃至４．０原子％の窒素が含まれるのが好ましい。なお、透明導電膜中の原子の組成比（ａｔｏｍｉｃ  ｒａｔｉｏ）の単位は原子％とし、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｘ−ｒａｙ  ＭｉｃｒｏＡｎａｌｙｚｅｒ）を用いた分析によりその組成比を評価するものとする。本明細書において、”ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ”という語の代わりに、”ｒａｔｉｏ”という語を用いてもよい。以上のような組成となるように成膜することによって、抵抗率の低減された透明導電膜を作製することができる。
【００４２】
また、成膜された亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物は、少なくとも多結晶構造を有する。なお、透明導電膜の結晶状態は、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）の分析により評価するものとする。
【００４３】
スパッタ成膜時に窒素を含ませることで、透明導電膜中の酸素を低減し、酸素欠陥を形成することができる。これにより、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物中に酸素欠陥に起因するキャリアが発生するので、透明導電膜の抵抗率を低減することができる。
【００４４】
また、スパッタ成膜時にアルミニウムを含ませることで、アルミニウムが酸化亜鉛中の亜鉛と置換される。これにより、アルミニウムが亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物中において、ドナーとして機能するので、透明導電膜の抵抗率を低減することができる。
【００４５】
次に、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を成膜した基板を、２００℃乃至４５０℃、好ましくは２５０℃乃至３５０℃で加熱処理する。この加熱処理は、不活性ガスを含む雰囲気下で行うのが好ましく、ここでは、窒素雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行う。ここで、加熱処理を窒素雰囲気下で行うことによって、効果的に抵抗率を低減することができる。ただし、加熱処理は窒素雰囲気下に限られるものではなく、大気中もしくは酸素雰囲気下であってもよい。また、水素を含む雰囲気下であってもよい。
【００４６】
この加熱処理によって、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物は原子レベルで再配列が行われ、キャリアの移動を阻害する結晶構造の歪が解放される。よって、透明導電膜の移動度が向上し、透明導電膜の抵抗率を低減することができる。また、導電性酸窒化物の結晶格子間に位置していたアルミニウムは、加熱処理により結晶格子内に移動してドナーとして機能するようになるので、透明導電膜中のキャリア密度が増加し、透明導電膜の抵抗率を低減することができる。
【００４７】
さらに、この加熱処理で亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物の結晶構造の歪みが解放されることによって、透明導電膜の透過率も改善される。このように、成膜後加熱処理を行うことによって、透明性及び導電性の良好な透明導電膜を作製することができる。
【００４８】
なお、加熱処理を行うタイミングは、透明導電膜の成膜後であれば特に限定されず、例えばエッチングによる微細加工を行った後であってもよい。
【００４９】
それから作製した透明導電膜上に、フォトマスクを用いてレジストマスクを形成し、エッチングにより亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜の不要な部分を除去して透明導電層を形成する。亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜のエッチングはウェットエッチングに限定されずドライエッチングを用いてもよい。
【００５０】
ここではＩＴＯ０７Ｎ（関東化学社製）を用いたウェットエッチングにより、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜の不要な部分を除去して透明導電層を形成する。以上の工程で透明導電層を形成できる。
【００５１】
次に、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜の抵抗率が低減される原理について、密度汎関数理論に基づいた第一原理計算に基づいて説明する。なお、以下の第一原理計算には、ａｃｃｅｌｒｙｓ社製の第一原理計算ソフト「ＣＡＳＴＥＰ」を用いた。また、汎関数はＧＧＡ−ＰＢＥを、擬ポテンシャルはウルトラソフト型を用いた。
【００５２】
まず、単結晶酸化亜鉛（ＺｎＯ）中にアルミニウム（Ａｌ）を含ませることによる効果について、単結晶ＺｎＯのＺｎサイトをＡｌに置換したＺｎＯ：Ａｌの電子状態密度の計算を行って調べた。
【００５３】
本計算では、ＺｎＯ：Ａｌの構造として、単結晶ＺｎＯのＺｎサイトをＡｌが置換したものを用い、原子数はＺｎを３５個、Ｏを３６個、Ａｌを１個とした。ここで、格子定数は単結晶ＺｎＯの計算値に固定とした。このような構造のＺｎＯ：Ａｌに対して原子位置に関する構造最適化を行い、ＺｎＯ：Ａｌの電子状態密度を算出した。このとき、カットオフエネルギーは３８０ｅＶとした。
【００５４】
電子状態密度計算の結果を図９に示す。図９は、縦軸に状態密度［１／ｅＶ］をとり、横軸にエネルギー［ｅＶ］をとっており、横軸に示すエネルギーの原点は、フェルミエネルギーを示している。図９に示すように、ＺｎＯ：Ａｌの価電子帯上端は−１．８１ｅＶ、伝導帯下端は−１．０９ｅＶとなっている。バンドギャップの値はＺｎＯの実験値３．４ｅＶと比較すると非常に小さいが、密度汎関数理論に基づいた第一原理計算ではバンドギャップが実験値よりも小さくなる事は良く知られており、今回の計算が不適切である事を示しているわけではない。図９では、フェルミエネルギーは伝導帯下端より上に位置する。よって、ＺｎＯ単結晶のＺｎサイトにＡｌを置換したＺｎＯ：Ａｌでは、伝導帯中に電子が入るので、Ａｌがドナーとして機能し、ｎ型キャリアを生成していることが分かった。これにより、ＺｎＯにＡｌを含ませることで抵抗率を低減させる効果があることが分かった。
【００５５】
また、ＺｎサイトにＡｌを置換したＺｎＯ：Ａｌを形成する場合、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３化合物ターゲットやＺｎＯ−ＡｌＮ化合物ターゲットによるスパッタ成膜で形成される。よって次に、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３化合物ターゲットとＺｎＯ−ＡｌＮ化合物ターゲットのどちらがＺｎＯ：Ａｌを形成しやすいか調べた。Ａｌ２Ｏ３及びＡｌＮ中のＡｌがＺｎＯ単結晶のＺｎサイトに置換されるには、スパッタ粒子がＡｌ２Ｏ３及びＡｌＮの結合を切断し、スパッタ中にＡｌ孤立原子となる必要がある。そこで、ＡｌＮとＡｌ２Ｏ３のＡｌの１原子当たりの凝集エネルギーを評価した。Ａｌの１原子当たりの凝集エネルギーを反応式とともに（１）式と（２）式に示す。
【００５６】
【数１】
0005489859.tif 000002
【００５７】
【数２】
0005489859.tif 000003
【００５８】
第一原理計算を用いて、（１）式、（２）式の各項の構造緩和後のエネルギーを求め、それらの和や差から各々の凝集エネルギーを計算した。このとき、カットオフエネルギーは、４２０ｅＶとした。
【００５９】
上記計算を行ったところ、Ａｌ２Ｏ３におけるＡｌの１原子あたりの凝集エネルギーは、１５．３ｅＶ、ＡｌＮにおけるＡｌの１原子あたりの凝集エネルギーは、１１．３ｅＶとなり、ＡｌＮにおけるＡｌの１原子あたりの凝集エネルギーは、Ａｌ２Ｏ３におけるＡｌの１原子あたりの凝集エネルギーより小さくなることが分かった。よって、スパッタ成膜によって、ＺｎＯ中にＡｌを含ませる場合、Ａｌ２Ｏ３よりも、ＡｌＮの方が、Ａｌの結合が切れやすく、ＺｎＯ中のＺｎサイトに置換されやすいということが分かった。
【００６０】
ＺｎサイトにＡｌを置換したＺｎＯ：Ａｌの形成に、ターゲットとしてＺｎＯ−ＡｌＮ化合物を用いる場合、Ａｌと同時にＮもＺｎＯ：Ａｌ中に含まれることになる。このとき、Ｎが多く入りすぎると、ＮはＯと置換してアクセプターとして機能し、Ａｌによるｎ型キャリアの生成を阻害する可能性がある。よって、最後にＡｌとＮのどちらが単結晶ＺｎＯ中に置換されやすいかを比較した。ここでは、ＺｎＯ中のＺｎサイトにＡｌを置換した際の反応エネルギー（以後、置換エネルギーと呼ぶ。）と、ＺｎＯ中のＯサイトにＮを置換した際の置換エネルギーを計算して比較した。以下に各々の置換エネルギーを反応式と共に（３）式と（４）式に示す。
【００６１】
【数３】
0005489859.tif 000004
【００６２】
【数４】
0005489859.tif 000005
【００６３】
以上のように置換エネルギーを定義すると、置換エネルギーが大きい方が置換が起こりやすいと言える。第一原理計算を用いて、（３）式、（４）式の各項の構造緩和後のエネルギーを求め、それらの和や差から各々の置換エネルギーを計算した。このとき、カットオフエネルギーは、４２０ｅＶとした。
【００６４】
上記計算を行ったところ、Ａｌの置換エネルギーは５．５４ｅＶ、Ｎの置換エネルギーは−２．４９ｅＶとなり、ＺｎＯ中のＺｎサイトにＡｌを置換した場合の方が、ＺｎＯ中のＯサイトにＮを置換した場合より置換エネルギーが大きくなった。よって、ＮよりもＡｌの方が、単結晶ＺｎＯ中に入りやすいことが分かった。特に２つの置換エネルギーは符号が異なるため、Ａｌの置換と比較してＮの置換は起こり難いと言える。よって、Ｎによって、Ａｌのドナーとしての機能が阻害されることはないと言える。
【００６５】
以上の計算から、ＺｎＯ中にＡｌを含ませることで抵抗率を低減することができ、さらにターゲット中にＡｌＮの形にしておくことで効果的にＡｌを含ませることができ、その際ＮはＡｌのドナーとしての機能を阻害することはないということが分かった。よって、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物で透明導電膜を成膜することで、低抵抗率の透明導電膜を効率良く成膜する事ができる。
【００６６】
以上より、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる、良好な透明性及び導電性を有する透明導電膜を低コストで提供することができる。また、亜鉛を含む酸化物からなる透明導電膜において、アルミニウム及び窒素を含ませ、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を形成することで、該透明導電膜の抵抗率を低減することができる。また、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜の成膜後に加熱処理を行うことにより、該透明導電膜の抵抗率を低減することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【００６８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で示した亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いて画素電極を形成し、同一基板上に薄膜トランジスタで画素部や駆動回路を形成した、いわゆるアクティブマトリクス基板に適用して、液晶表示装置を作成する場合について説明する。
【００６９】
表示装置は表示素子を含む。表示素子としては液晶素子（液晶表示素子ともいう）、発光素子（発光表示素子ともいう）を用いることができる。発光素子は、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでおり、具体的には無機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、有機ＥＬ等が含まれる。また、電子インクなど、電気的作用によりコントラストが変化する表示媒体も用いることができる。
【００７０】
また、表示装置は、表示素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルにコントローラを含むＩＣ等を実装した状態にあるモジュールとを含む。さらに、該表示装置を作製する過程における、表示素子が完成する前の一形態に相当する素子基板に関し、該素子基板は、電流を表示素子に供給するための手段を複数の各画素に備える。素子基板は、具体的には、表示素子の画素電極のみが形成された状態であっても良いし、画素電極となる導電膜を成膜した後であって、エッチングして画素電極を形成する前の状態であっても良いし、あらゆる形態があてはまる。
【００７１】
なお、本明細書中における表示装置とは、画像表示デバイス、表示デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、コネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て表示装置に含むものとする。
【００７２】
本実施の形態では、導電性酸窒化物を用いた導電層の一形態を有する液晶表示パネルの外観及び断面について、図１０を用いて説明する。図１０（Ａ１）（Ａ２）は、第１の基板４００１上に形成された薄膜トランジスタ４０１０のソース電極層及びドレイン電極層と接続した画素電極層４０３０と、第２の基板４００６との間に液晶材料を挟んでシール材４００５によって封止したパネルの上面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ１）（Ａ２）のＭ−Ｎにおける断面図に相当する。
【００７３】
第１の基板４００１上に設けられた画素部４００２と、走査線駆動回路４００４とを囲むようにして、シール材４００５が設けられている。また画素部４００２と、走査線駆動回路４００４の上に第２の基板４００６が設けられている。よって画素部４００２と、走査線駆動回路４００４とは、第１の基板４００１とシール材４００５と第２の基板４００６とによって、液晶層４００８と共に封止されている。また第１の基板４００１上のシール材４００５によって囲まれている領域とは異なる領域に、別途用意された基板上に単結晶半導体膜又は非単結晶半導体膜で形成された信号線駆動回路４００３が実装されている。
【００７４】
なお、別途形成した駆動回路の接続方法は、特に限定されるものではなく、ＣＯＧ方法、ワイヤボンディング方法、或いはＴＡＢ方法などを用いることができる。図１０（Ａ１）は、ＣＯＧ方法により信号線駆動回路４００３を実装する例であり、図１０（Ａ２）は、ＴＡＢ方法により信号線駆動回路４００３を実装する例である。
【００７５】
また第１の基板４００１上に設けられた画素部４００２と、走査線駆動回路４００４は、薄膜トランジスタを複数有しており、図１０（Ｂ）では、画素部４００２に含まれる薄膜トランジスタ４０１０と、走査線駆動回路４００４に含まれる薄膜トランジスタ４０１１とを例示している。薄膜トランジスタ４０１０、４０１１上には絶縁層４０２０、４０２１が設けられている。
【００７６】
薄膜トランジスタ４０１０、４０１１は、アモルファスシリコンや低温ポリシリコンやインジウム、ガリウム、及び亜鉛を含む酸化物半導体をチャネル形成層としてもつ薄膜トランジスタを適用することができる。本実施の形態において、薄膜トランジスタ４０１０、４０１１はｎチャネル型薄膜トランジスタである。
【００７７】
また、液晶素子４０１３が有する画素電極層４０３０は、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜からなる。また、液晶素子４０１３が有する対向電極層４０３１に亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いてもよい。画素電極層４０３０は、薄膜トランジスタ４０１０と電気的に接続されている。そして液晶素子４０１３の対向電極層４０３１は第２の基板４００６上に形成されている。画素電極層４０３０と対向電極層４０３１と液晶層４００８とが重なっている部分が、液晶素子４０１３に相当する。なお、画素電極層４０３０、対向電極層４０３１はそれぞれ配向膜として機能する絶縁層４０３２、４０３３が設けられ、絶縁層４０３２、４０３３を介して液晶層４００８を挟持している。
【００７８】
なお、第１の基板４００１、第２の基板４００６としては、ガラス、金属（代表的にはステンレス）、セラミックス、プラスチックを用いることができる。プラスチックとしては、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、ポリエステルフィルム、またはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをＰＶＦフィルムやポリエステルフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【００７９】
また４０３５は絶縁膜を選択的にエッチングすることで得られる柱状のスペーサであり、画素電極層４０３０と対向電極層４０３１との間の距離（セルギャップ）を制御するために設けられている。なお球状のスペーサを用いていても良い。また、対向電極層４０３１は、薄膜トランジスタ４０１０と同一基板上に設けられる共通電位線と導電性粒子を介して電気的に接続される。なお、導電性粒子はシール材４００５に含有させる。
【００８０】
また、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために５重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を用いて液晶層４００８に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が１０μｓ〜１００μｓと短く、光学的等方性であるため配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。
【００８１】
なお本実施の形態は透過型液晶表示装置の例であるが、上記実施の形態で示した導電性酸窒化物は反射型液晶表示装置にも半透過型液晶表示装置にも用いることができる。
【００８２】
また、本実施の形態の液晶表示装置では、基板の外側（視認側）に偏光板を設け、内側に着色層、表示素子に用いる電極層という順に設ける例を示すが、偏光板は基板の内側に設けてもよい。また、偏光板と着色層の積層構造も本実施の形態に限定されず、偏光板及び着色層の材料や作製工程条件によって適宜設定すればよい。また、ブラックマトリクスとして機能する遮光膜を設けてもよい。
【００８３】
また、本実施の形態では、薄膜トランジスタの表面凹凸を低減し、薄膜トランジスタの信頼性を向上させるため、薄膜トランジスタを保護膜や平坦化絶縁膜として機能する絶縁層（絶縁層４０２０、絶縁層４０２１）で覆う構成となっている。なお、保護膜は、大気中に浮遊する有機物や金属物、水蒸気などの汚染不純物の侵入を防ぐためのものであり、緻密な膜が好ましい。保護膜は、スパッタ法を用いて、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、又は窒化酸化アルミニウム膜の単層、又は積層で形成すればよい。本実施の形態では保護膜をスパッタ法で形成する例を示すが、特に限定されず種々の方法で形成すればよい。
【００８４】
ここでは、保護膜として積層構造の絶縁層４０２０を形成する。ここでは、絶縁層４０２０の一層目として、スパッタ法を用いて酸化珪素膜を形成する。保護膜として酸化珪素膜を用いると、ソース電極層及びドレイン電極層として用いるアルミニウム膜のヒロック防止に効果がある。
【００８５】
また、保護膜の二層目として絶縁層を形成する。ここでは、絶縁層４０２０の二層目として、スパッタ法を用いて窒化珪素膜を形成する。保護膜として窒化珪素膜を用いると、ナトリウム等の可動イオンが半導体領域中に侵入して、ＴＦＴの電気特性を変化させることを抑制することができる。
【００８６】
また、平坦化絶縁膜として絶縁層４０２１を形成する。絶縁層４０２１としては、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。シロキサン系樹脂は、置換基としては有機基（例えばアルキル基やアリール基）やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有していても良い。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁層４０２１を形成してもよい。
【００８７】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。
【００８８】
絶縁層４０２１の形成法は、特に限定されず、その材料に応じて、スパッタ法、ＳＯＧ法、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）等の方法、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等のツール（設備）を用いることができる。
【００８９】
画素電極層４０３０は亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜からなり、実施の形態１に記載した方法で成膜する。
【００９０】
対向電極層４０３１は、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜の他、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと示す。）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電性材料を用いることができる。
【００９１】
また、対向電極層４０３１として、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いて形成することができる。
【００９２】
導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリチオフェンまたはその誘導体、若しくはこれらの２種以上の共重合体などがあげられる。
【００９３】
また別途形成された信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４または画素部４００２に与えられる各種信号及び電位は、ＦＰＣ４０１８から供給されている。
【００９４】
本実施の形態では、接続端子電極４０１５が、液晶素子４０１３が有する画素電極層４０３０と同じ導電膜から形成され、端子電極４０１６は、薄膜トランジスタ４０１０、４０１１のソース電極層及びドレイン電極層と同じ導電膜で形成されている。
【００９５】
接続端子電極４０１５は、ＦＰＣ４０１８が有する端子と、異方性導電膜４０１９を介して電気的に接続されている。
【００９６】
また図１０においては、信号線駆動回路４００３を別途形成し、第１の基板４００１に実装している例を示しているが、本実施の形態はこの構成に限定されない。走査線駆動回路を別途形成して実装しても良いし、信号線駆動回路の一部または走査線駆動回路の一部のみを別途形成して実装しても良い。
【００９７】
図１１は、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いて作製されるＴＦＴ基板２６００を用いて半導体装置として液晶表示モジュールを構成する一例を示している。
【００９８】
図１１は液晶表示モジュールの一例であり、ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１がシール材２６０２により固着され、その間に亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜からなる画素電極等を含む画素部２６０３、液晶層を含む表示素子２６０４、着色層２６０５、偏光板２６０６が設けられ表示領域を形成している。着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１の外側には偏光板２６０６、偏光板２６０７、拡散板２６１３が配設されている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２は、フレキシブル配線基板２６０９によりＴＦＴ基板２６００の配線回路部２６０８と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。また偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。
【００９９】
液晶表示モジュールには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いることができる。
【０１００】
以上の工程により、液晶表示パネルを作製することができる。本実施の形態の液晶表示パネルの画素電極は、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いて作製されている。よって、インジウムを用いることなく、透明導電膜を作製できるので、透明導電膜及び発光装置の低コスト化を図ることができる。さらに、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜は、抵抗率が低減されているので、省電力かつ信頼性の高い液晶表示パネルを作製することができる。
【０１０１】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【０１０２】
（実施の形態３）
本実施の形態では、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いた画素電極を有する発光装置について図１２を用いて説明する。なお、図１２（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された４０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、４０２は画素部、４０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。また、４０４は封止基板、４０５はシール材であり、シール材４０５で囲まれた内側は、空間４０７になっている。
【０１０３】
なお、引き回し配線４０８はソース側駆動回路４０１及びゲート側駆動回路４０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）４０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１０４】
次に、断面構造について図１２（Ｂ）を用いて説明する。基板４１０上には駆動回路部及び複数の画素を有する画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路４０１と画素部４０２に複数形成された画素のうち一つの画素が示されている。
【０１０５】
なお、ソース側駆動回路４０１はｎチャネル型ＴＦＴ４２３とｐチャネル型ＴＦＴ４２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、ＴＦＴで形成される種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。
【０１０６】
また、画素部４０２はスイッチング用ＴＦＴ４１１と、電流制御用ＴＦＴ４１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極４１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極４１３の端部を覆って絶縁物４１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【０１０７】
また、カバレッジを良好なものとするため、絶縁物４１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物４１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物４１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物４１４として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【０１０８】
画素電極として機能する第１の電極４１３は、上記実施の形態１で示した亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いる。第１の電極４１３上には、発光物質を含む層４１６、および第２の電極４１７をそれぞれ形成する。発光物質を含む層４１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法により成膜できる。インクジェット法、スピンコート法等の湿式法によっても発光物質を含む層４１６を成膜できる。
【０１０９】
発光物質を含む層４１６には、通常、有機化合物を単層もしくは積層で用いるが、本発明においては、有機化合物からなる膜の一部に無機化合物を用いる構成も含めることとする。また、第１の電極４１３から発光物質を含む層４１６へホールを注入し易くするために、第１の電極４１３と発光物質を含む層４１６の間にホール注入層を設けてもよい。
【０１１０】
さらに、発光物質を含む層４１６上に形成される第２の電極４１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合物、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２またはＣａ３Ｎ２）を用いることが好ましい。なお、発光物質を含む層４１６で生じた光が陰極として機能する第２の電極４１７を透過させる場合には、第２の電極４１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ化合物）、酸化インジウム酸化亜鉛化合物（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）又は亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜との積層を用いるのが良い。
【０１１１】
さらにシール材４０５で封止基板４０４を基板４１０と貼り合わせることにより、基板４１０、封止基板４０４、およびシール材４０５で囲まれた空間４０７に発光素子４１８が備えられた構造になっている。なお、空間４０７には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材４０５で充填される構成も含むものとする。
【０１１２】
なお、シール材４０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板４０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１１３】
本実施の形態に示す発光装置は、画素電極として亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いている。よって、インジウムを用いることなく、透明導電膜を作製できるので、透明導電膜及び発光装置の低コスト化を図ることができる。さらに、該透明導電膜は、抵抗率が低減されているので、省電力かつ信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１１４】
以上では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の画像表示装置について説明したが、この他、パッシブマトリクス型の画像表示装置であってもよい。図１３には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の画像表示装置を示す。なお、図１３（Ａ）は、パッシブマトリクス型の画像表示装置を示す斜視図、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図１３において、基板９５１上には、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いて画素電極として機能する電極９５２が形成され、発光物質を含む層９５５を介してそのうえに電極９５６が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。
【０１１５】
隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。
【０１１６】
本実施の形態に示す発光装置は、画素電極として亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いている。よって、インジウムを用いることなく、透明導電膜を作製できるので、透明導電膜及び発光装置の低コスト化を図ることができる。さらに、該透明導電膜は、抵抗率が低減されているので、省電力かつ信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１１７】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【０１１８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いた画素電極を有する表示装置として電子ペーパーの例を示す。
【０１１９】
図１４は、表示装置の例としてアクティブマトリクス型の電子ペーパーを示す。図１４の電子ペーパーは、ツイストボール表示方式を用いた表示装置の例である。ツイストボール表示方式とは、白と黒に塗り分けられた球形粒子を表示素子に用いる電極層である第１の電極層及び第２の電極層の間に配置し、第１の電極層及び第２の電極層に電位差を生じさせての球形粒子の向きを制御することにより、表示を行う方法である。
【０１２０】
基板５８０と基板５９６との間に封止される薄膜トランジスタ５８１はボトムゲート構造の薄膜トランジスタであり、ソース電極層又はドレイン電極層によって第１の電極層５８７と、絶縁層５８５に形成する開口で接しており電気的に接続している。第１の電極層５８７と第２の電極層５８８との間には黒色領域５９０ａ及び白色領域５９０ｂを有し、周りに液体で満たされているキャビティ５９４を含む球形粒子５８９が設けられており、球形粒子５８９の周囲は樹脂等の充填材５９５で充填されている（図１４参照。）。本実施の形態においては、第１の電極層５８７が画素電極に相当し、第２の電極層５８８が共通電極に相当する。画素電極として機能する第１の電極層５８７に実施の形態１で示した亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いることができる。第２の電極層５８８は、薄膜トランジスタ５８１と同一基板上に設けられる共通電位線と電気的に接続される。一対の基板間に配置される導電性粒子を介して第２の電極層５８８と共通電位線とを電気的に接続することができる。
【０１２１】
また、ツイストボールの代わりに、電気泳動素子を用いることも可能である。透明な液体と、正に帯電した白い微粒子と負に帯電した黒い微粒子とを封入した直径１０μｍ乃至２００μｍ程度のマイクロカプセルを用いる。第１の電極層と第２の電極層との間に設けられるマイクロカプセルは、第１の電極層と第２の電極層によって、電場が与えられると、白い微粒子と、黒い微粒子が逆の方向に移動し、白または黒を表示することができる。この原理を応用した表示素子が電気泳動表示素子であり、一般的に電子ペーパーとよばれている。電気泳動表示素子は、液晶表示素子に比べて反射率が高いため、補助ライトは不要であり、また消費電力が小さく、薄暗い場所でも表示部を認識することが可能である。また、表示部に電源が供給されない場合であっても、一度表示した像を保持することが可能であるため、電波発信源から表示機能付き半導体装置（単に表示装置、又は表示装置を具備する半導体装置ともいう）を遠ざけた場合であっても、表示された像を保存しておくことが可能となる。
【０１２２】
電気泳動表示素子は、誘電定数の高い物質が高い電界領域に移動する、いわゆる誘電泳動的効果を利用した表示素子である。電気泳動表示素子を用いる電気泳動表示装置は、液晶表示装置には必要な偏光板が必要ない。
【０１２３】
上記マイクロカプセルを溶媒中に分散させたものが電子インクと呼ばれるものであり、この電子インクはガラス、プラスチック、布、紙などの表面に印刷することができる。また、カラーフィルタや色素を有する粒子を用いることによってカラー表示も可能である。
【０１２４】
また、アクティブマトリクス基板上に適宜、二つの電極の間に挟まれるように上記マイクロカプセルを複数配置すればアクティブマトリクス型の表示装置が完成し、マイクロカプセルに電界を印加すれば表示を行うことができる。
【０１２５】
なお、マイクロカプセル中の微粒子は、導電体材料、絶縁体材料、半導体材料、磁性材料、液晶材料、強誘電性材料、エレクトロルミネセント材料、エレクトロクロミック材料、磁気泳動材料から選ばれた一種の材料、またはこれらの複合材料を用いればよい。
【０１２６】
本実施の形態に示す電子ペーパーは、画素電極として亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いている。よって、インジウムを用いることなく、透明導電膜を作製できるので、透明導電膜及び電子ペーパーの低コスト化を図ることができる。さらに、該透明導電膜は、抵抗率が低減されているので、省電力かつ信頼性の高い電子ペーパーを得ることができる。
【０１２７】
上記電子ペーパーは、情報を表示するものであればあらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。例えば、電子ペーパーを用いて、電子書籍（電子ブック）、ポスター、電車などの乗り物の車内広告、クレジットカード等の各種カードにおける表示等に適用することができる。電子機器の一例を図１５、図１６に示す。
【０１２８】
図１５（Ａ）は、電子ペーパーで作られたポスター２６３１を示している。広告媒体が紙の印刷物である場合には、広告の交換は人手によって行われるが、電子ペーパーを用いれば短時間で広告の表示を変えることができる。また、表示も崩れることなく安定した画像が得られる。なお、ポスターは無線で情報を送受信できる構成としてもよい。
【０１２９】
また、図１５（Ｂ）は、電車などの乗り物の車内広告２６３２を示している。広告媒体が紙の印刷物である場合には、広告の交換は人手によって行われるが、電子ペーパーを用いれば人手を多くかけることなく短時間で広告の表示を変えることができる。また表示も崩れることなく安定した画像が得られる。なお、車内広告は無線で情報を送受信できる構成としてもよい。
【０１３０】
また、図１６は、電子書籍２７００の一例を示している。例えば、電子書籍２７００は、筐体２７０１および筐体２７０３の２つの筐体で構成されている。筐体２７０１および筐体２７０３は、軸部２７１１により一体とされており、該軸部２７１１を軸として開閉動作を行うことができる。このような構成により、紙の書籍のような動作を行うことが可能となる。
【０１３１】
筐体２７０１には表示部２７０５が組み込まれ、筐体２７０３には表示部２７０７が組み込まれている。表示部２７０５および表示部２７０７は、続き画面を表示する構成としてもよいし、異なる画面を表示する構成としてもよい。異なる画面を表示する構成とすることで、例えば右側の表示部（図１６では表示部２７０５）に文章を表示し、左側の表示部（図１６では表示部２７０７）に画像を表示することができる。
【０１３２】
また、図１６では、筐体２７０１に操作部などを備えた例を示している。例えば、筐体２７０１において、電源２７２１、操作キー２７２３、スピーカ２７２５などを備えている。操作キー２７２３により、頁を送ることができる。なお、筐体の表示部と同一面にキーボードやポインティングデバイスなどを備える構成としてもよい。また、筐体の裏面や側面に、外部接続用端子（イヤホン端子、ＵＳＢ端子、またはＡＣアダプタおよびＵＳＢケーブルなどの各種ケーブルと接続可能な端子など）、記録媒体挿入部などを備える構成としてもよい。さらに、電子書籍２７００は、電子辞書としての機能を持たせた構成としてもよい。
【０１３３】
また、電子書籍２７００は、無線で情報を送受信できる構成としてもよい。無線により、電子書籍サーバから、所望の書籍データなどを購入し、ダウンロードする構成とすることも可能である。
【０１３４】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【０１３５】
（実施の形態５）
本明細書に開示する透明導電膜及び該透明導電膜を用いた表示装置は、さまざまな電子機器（遊技機も含む）に適用することができる。電子機器としては、例えば、照明装置、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
【０１３６】
図１７（Ａ）は、テレビジョン装置９６００の一例を示している。テレビジョン装置９６００は、筐体９６０１に表示部９６０３が組み込まれている。表示部９６０３により、映像を表示することが可能である。また、ここでは、スタンド９６０５により筐体９６０１を支持した構成を示している。
【０１３７】
テレビジョン装置９６００の操作は、筐体９６０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機９６１０により行うことができる。リモコン操作機９６１０が備える操作キー９６０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部９６０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機９６１０に、当該リモコン操作機９６１０から出力する情報を表示する表示部９６０７を設ける構成としてもよい。
【０１３８】
なお、テレビジョン装置９６００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０１３９】
表示部９６０３には、画素電極として亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いられる。よって、透明導電膜にインジウムが用いられないので、テレビジョン装置９６００の低コスト化を図ることができる。さらに、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜は、抵抗率が低減されているので、省電力かつ信頼性の高いテレビジョン装置９６００とすることができる。
【０１４０】
図１７（Ｂ）は、デジタルフォトフレーム９７００の一例を示している。例えば、デジタルフォトフレーム９７００は、筐体９７０１に表示部９７０３が組み込まれている。表示部９７０３は、各種画像を表示することが可能であり、例えばデジタルカメラなどで撮影した画像データを表示させることで、通常の写真立てと同様に機能させることができる。
【０１４１】
なお、デジタルフォトフレーム９７００は、操作部、外部接続用端子（ＵＳＢ端子、ＵＳＢケーブルなどの各種ケーブルと接続可能な端子など）、記録媒体挿入部などを備える構成とする。これらの構成は、表示部と同一面に組み込まれていてもよいが、側面や裏面に備えるとデザイン性が向上するため好ましい。例えば、デジタルフォトフレームの記録媒体挿入部に、デジタルカメラで撮影した画像データを記憶したメモリを挿入して画像データを取り込み、取り込んだ画像データを表示部９７０３に表示させることができる。
【０１４２】
また、デジタルフォトフレーム９７００は、無線で情報を送受信できる構成としてもよい。無線により、所望の画像データを取り込み、表示させる構成とすることもできる。
【０１４３】
表示部９７０３には、画素電極として亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いられる。よって、透明導電膜にインジウムが用いられないので、デジタルフォトフレーム９７００の低コスト化を図ることができる。さらに、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜は、抵抗率が低減されているので、省電力かつ信頼性の高いデジタルフォトフレーム９７００とすることができる。
【０１４４】
図１８（Ａ）は携帯型遊技機であり、筐体９８８１と筐体９８９１の２つの筐体で構成されており、連結部９８９３により、開閉可能に連結されている。筐体９８８１には表示部９８８２が組み込まれ、筐体９８９１には表示部９８８３が組み込まれている。また、図１８（Ａ）に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部９８８４、記録媒体挿入部９８８６、ＬＥＤランプ９８９０、入力手段（操作キー９８８５、接続端子９８８７、センサ９８８８（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９８８９）等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも本明細書に開示する透明導電膜を有する表示装置を備えた構成であればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図１８（Ａ）に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図１８（Ａ）に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０１４５】
表示部９８８３には、画素電極として亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いられる。よって、透明導電膜にインジウムが用いられないので、携帯型遊技機の低コスト化を図ることができる。さらに、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜は、抵抗率が低減されているので、省電力かつ信頼性の高い携帯型遊技機とすることができる。
【０１４６】
図１８（Ｂ）は大型遊技機であるスロットマシン９９００の一例を示している。スロットマシン９９００は、筐体９９０１に表示部９９０３が組み込まれている。また、スロットマシン９９００は、その他、スタートレバーやストップスイッチなどの操作手段、コイン投入口、スピーカなどを備えている。もちろん、スロットマシン９９００の構成は上述のものに限定されず、少なくとも本明細書に開示する透明導電膜を有する表示装置を備えた構成であればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。
【０１４７】
表示部９９０３には、画素電極として亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いられる。よって、透明導電膜にインジウムが用いられないので、大型遊技機の低コスト化を図ることができる。さらに、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜は、抵抗率が低減されているので、省電力かつ信頼性の高い大型遊技機とすることができる。
【０１４８】
図１９（Ａ）は携帯型のコンピュータの一例を示す斜視図である。
【０１４９】
図１９（Ａ）の携帯型のコンピュータは、上部筐体９３０１と下部筐体９３０２とを接続するヒンジユニットを閉状態として表示部９３０３を有する上部筐体９３０１と、キーボード９３０４を有する下部筐体９３０２とを重ねた状態とすることができ、持ち運ぶことが便利であるとともに、使用者がキーボード入力する場合には、ヒンジユニットを開状態として、表示部９３０３を見て入力操作を行うことができる。
【０１５０】
また、下部筐体９３０２はキーボード９３０４の他に入力操作を行うポインティングデバイス９３０６を有する。また、表示部９３０３をタッチ入力パネルとすれば、表示部の一部に触れることで入力操作を行うこともできる。また、下部筐体９３０２はＣＰＵやハードディスク等の演算機能部を有している。また、下部筐体９３０２は他の機器、例えばＵＳＢの通信規格に準拠した通信ケーブルが差し込まれる外部接続ポート９３０５を有している。
【０１５１】
上部筐体９３０１には更に上部筐体９３０１内部にスライドさせて収納可能な表示部９３０７を有しており、広い表示画面を実現することができる。また、収納可能な表示部９３０７の画面の向きを使用者は調節できる。また、収納可能な表示部９３０７をタッチパネルとすれば、収納可能な表示部の一部に触れることで入力操作を行うこともできる。タッチパネルの入力検出用電極として、実施の形態１で示した亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いることができる。該透明導電膜は、インジウムを用いることなく作製できるので、入力検出用電極の低コスト化を図ることができる。
【０１５２】
表示部９３０３または収納可能な表示部９３０７は、液晶表示パネル、有機発光素子または無機発光素子などの発光表示パネルなどの映像表示装置を用いる。
【０１５３】
また、図１９（Ａ）の携帯型のコンピュータは、受信機などを備えた構成として、テレビ放送を受信して映像を表示部に表示することができる。また、上部筐体９３０１と下部筐体９３０２とを接続するヒンジユニットを閉状態としたまま、表示部９３０７をスライドさせて画面全面を露出させ、画面角度を調節して使用者がテレビ放送を見ることもできる。この場合には、ヒンジユニットを開状態として表示部９３０３を表示させず、さらにテレビ放送を表示するだけの回路の起動のみを行うため、最小限の消費電力とすることができ、バッテリー容量の限られている携帯型のコンピュータにおいて有用である。
【０１５４】
表示部９３０３または収納可能な表示部９３０７には、画素電極として亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いられる。よって、透明導電膜にインジウムが用いられないので、携帯型のコンピュータの低コスト化を図ることができる。さらに、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜は、抵抗率が低減されているので、省電力かつ信頼性の高い携帯型のコンピュータとすることができる。
【０１５５】
また、図１９（Ｂ）は、腕時計のように使用者の腕に装着可能な形態を有している携帯電話の一例を示す斜視図である。
【０１５６】
この携帯電話は、少なくとも電話機能を有する通信装置及びバッテリーを有する本体、本体を腕に装着するためのバンド部、腕に対するバンド部の固定状態を調節する調節部９２０５、表示部９２０１、スピーカ９２０７、及びマイク９２０８から構成されている。
【０１５７】
また、本体は、操作スイッチ９２０３を有し、電源入力スイッチや、表示切り替えスイッチや、撮像開始指示スイッチの他、例えばスイッチを押すとインターネット用のプログラムが起動されるなど、各ファンクションを対応づけることができる。
【０１５８】
この携帯電話の入力操作は、表示部９２０１に指や入力ペンなどで触れること、又は操作スイッチ９２０３の操作、またはマイク９２０８への音声入力により行われる。なお、図１９（Ｂ）では、表示部９２０１はタッチパネル９２０９を有しており、表示部９２０１に表示された表示ボタン９２０２を図示しており、指などで触れることにより入力を行うことができる。タッチパネル９２０９の入力検出用電極として、実施の形態１で示した亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いることができる。該透明導電膜は、インジウムを用いることなく作製できるので、入力検出用電極の低コスト化を図ることができる。
【０１５９】
また、本体は、撮影レンズを通して結像される被写体像を電子画像信号に変換する撮像手段を有するカメラ部９２０６を有する。なお、特にカメラ部は設けなくともよい。
【０１６０】
また、図１９（Ｂ）に示す携帯電話は、テレビ放送の受信機などを備えた構成として、テレビ放送を受信して映像を表示部９２０１に表示することができ、さらにメモリなどの記憶装置などを備えた構成として、テレビ放送をメモリに録画できる。また、図１９（Ｂ）に示す携帯電話は、ＧＰＳなどの位置情報を収集できる機能を有していてもよい。
【０１６１】
表示部９２０１は、液晶表示パネル、有機発光素子または無機発光素子などの発光表示パネルなどの映像表示装置を用いる。図１９（Ｂ）に示す携帯電話は、小型、且つ、軽量であるため、バッテリー容量の限られており、表示部９２０１に用いる表示装置は低消費電力で駆動できるパネルを用いることが好ましい。
【０１６２】
表示部９２０１には、画素電極として亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いられる。よって、透明導電膜にインジウムが用いられないので、携帯電話の低コスト化を図ることができる。さらに、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜は、抵抗率が低減されているので、省電力かつ信頼性の高い携帯電話とすることができる。
【０１６３】
なお、図１９（Ｂ）では”腕”に装着するタイプの電子機器を図示したが、特に限定されず、携行できる形状を有しているものであればよい。
【０１６４】
また、図２０は、実施の形態３に示す発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例である。図２０に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２として、実施の形態３に示す発光装置が用いられている。実施の形態３に示す発光装置は、画素電極として亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いている。よって、インジウムを用いることなく、透明導電膜を作製できるので、電気スタンドの低コスト化を図ることができる。さらに、該透明導電膜は、抵抗率が低減されているので、省電力かつ信頼性の高い電気スタンドとすることができる。
【０１６５】
また、実施の形態１で示した亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜は、上述の表示装置及び電子機器以外の用途にも用いることができる。例えば、太陽電池用の表面電極などの電極としての用途が挙げられる。また、反射防止膜、帯電防止膜、透明熱線反射膜、赤外線遮断膜、電磁波遮蔽フィルム、電磁波受信膜などの機能性フィルム及びこれらの膜をガラス上に成膜した機能性ガラスなどが挙げられる。それらは上記電子機器を含むさまざまな電子機器に用いることができる。本実施の形態では、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を用いることによって、インジウムを用いることなく、透明導電膜を作製できるので、これらの透明導電膜及び電子機器の低コスト化を図ることができる。
【０１６６】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【実施例１】
【０１６７】
本実施例では、実施の形態１に従って亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を作製し、成膜する窒化アルミニウム量及び成膜後の加熱処理の有無によるキャリア密度、移動度、抵抗率及び可視光（波長４７０ｎｍ、波長５３０ｎｍ、波長６８０ｎｍ）の透過率の変化について説明する。
【０１６８】
本実施例では厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス（コーニング社製：ＥＡＧＬＥ２０００）を基板に用いた。次に、窒化アルミニウムチップ（ＡｌＮチップ）（１０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍ）を上に配置した、酸化亜鉛と窒化アルミニウムを焼結した直径６インチのターゲット（ＺｎＯ：ＡｌＮ＝１００：１（ｍｏｌ））を用い、スパッタリング法により亜鉛及びアルミニウムを含む酸窒化物を基板上に成膜した。ここでターゲット上に配置するＡｌＮチップの個数は、それぞれ０個、２個、４個、８個、１６個とし、互いに点対称の位置となるように配置した。このようにして、透明導電膜中に含有される窒化アルミニウム量を変化させて透明導電膜を成膜した。スパッタリング法の条件は、温度は室温、圧力０．４Ｐａ、アルゴンガス流量４０ｓｃｃｍ、基板−ターゲット間距離１８５ｍｍ、高周波（ＲＦ）電源０．５ｋＷとして成膜した。透明導電膜の膜厚は１００ｎｍを狙って成膜した。このようにして、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を基板上に成膜した。
【０１６９】
また上記透明導電膜とは別に、上記方法で作製された透明導電膜にさらに、炉中で３５０℃、窒素雰囲気下、１時間の加熱処理を行った透明導電膜を準備した。
【０１７０】
このようにして、窒化アルミニウムを０個、２個、４個、８個又は１６個配置したＺｎＯ−ＡｌＮ化合物をターゲットとして用いた透明導電膜と、さらにそれぞれに窒素雰囲気下で１時間加熱処理を行った透明導電膜とを用意した。
【０１７１】
また、比較例として、ＩＴＯからなる透明導電膜も作製した。ＩＴＯからなる透明導電膜の成膜条件は、温度は室温、圧力０．４Ｐａ、基板とターゲット間の距離６０ｍｍ、直流（ＤＣ）電源０．５ｋＷとした。成膜ガスはアルゴンガス、酸素ガス及び水素ガスを混合し、流量比はＡｒ／Ｏ２／Ｈ２＝５０／１／１（ｓｃｃｍ）とした。
【０１７２】
次に、基板に成膜された上記透明導電膜のホール効果測定を行い、キャリア密度、移動度及び抵抗率を算出した。また、波長４７０ｎｍの青色光、波長５３０ｎｍの緑色光、波長６８０ｎｍの赤色光に対する透明導電膜の透過率を測定した。
【０１７３】
ここで、ホール効果測定とは、電流の流れているものに垂直に磁場をかけることによって、電流と磁場の双方に垂直な方向に起電力が現れるホール効果を利用して、キャリア密度、移動度及び抵抗率などの電気特性を測定する方法である。本実施例では、矩形状の透明導電膜の４隅にオーミック電極を形成して電極間の電位差及び抵抗値を測定するＶａｎ  ｄｅｒ  Ｐａｕｗ法を用いて測定を行った。なお、ホール効果測定には、東陽テクニカ製ＲｅｓｉＴｅｓｔ８３００シリーズを用いた。
【０１７４】
それぞれの透明導電膜のホール効果測定の結果及び透過率測定の結果を図１、図２及び表１に示す。図１（Ａ）は縦軸にキャリア密度［ｃｍ−３］をとり、図１（Ｂ）は縦軸に移動度［ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ］をとり、図１（Ｃ）は縦軸に抵抗率［Ω・ｃｍ］をとり、図１（Ａ）乃至図１（Ｃ）で共通して横軸にＡｌＮチップの個数をとっている。図２（Ａ）は、波長４７０ｎｍの青色光に対する透過率を表し、図２（Ｂ）は、波長５３０ｎｍの緑色光に対する透過率を表し、図２（Ｃ）は、波長６８０ｎｍの赤色光に対する透過率を表している。図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）は、縦軸に透過率をとり、横軸にＡｌＮチップの個数をとっている。なお、表１には、各々の透明導電膜のキャリア密度、移動度、抵抗率及び各波長の可視光に対する透過率の値を記している。また、図１（Ａ）乃至図１（Ｃ）及び図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）中の太い破線は、ＩＴＯからなる透明導電膜のキャリア密度、移動度、抵抗率及び各波長の可視光に対する透過率を示している。
【０１７５】
【表１】
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【０１７６】
図１（Ａ）より、ＡｌＮチップの個数が０個から８個の間は、加熱処理の有無に関わらず、ＡｌＮチップの個数が増えるにつれて、つまり透明導電膜中の窒化アルミニウム量が増えるにつれて、キャリア密度が増加しているのが分かる。また、ＡｌＮチップがない場合を除き、成膜後に加熱処理を行うことにより、透明導電膜のキャリア密度は増加している。しかし、ＡｌＮチップの個数を１６個に増やすと、加熱処理の有無に関わらず、ＡｌＮチップが８個のときより透明導電膜のキャリア密度が減少している。
【０１７７】
ここで、透明導電膜のキャリア密度は、１．０×１０２０ｃｍ−３以上が好ましく、透明導電膜を成膜する際のＡｌＮチップ数は２個より多い方が好ましい。また、透明導電膜のキャリア密度は、２．２×１０２０ｃｍ−３以上がより好ましく、透明導電膜を成膜する際のＡｌＮチップ数は４個以上がより好ましい。また、ＩＴＯからなる透明導電膜のキャリア密度は、４．２×１０２０ｃｍ−３となった。よって、透明導電膜のキャリア密度は、２．２×１０２０ｃｍ−３以上４．２×１０２０ｃｍ−３未満とするのがより好ましい。
【０１７８】
図１（Ｂ）より、加熱処理のない場合、ＡｌＮチップの個数が０個から８個の間は、ＡｌＮチップの個数が増えるにつれて、つまり透明導電膜中の窒化アルミニウム量が増えるにつれて、移動度が増加しているのが分かる。さらに、成膜後に加熱処理を行うことにより、透明導電膜の移動度は増加している。しかし、ＡｌＮチップの個数を１６個に増やすと、ＡｌＮチップが８個のときより透明導電膜の移動度が減少している。また、加熱処理を行った透明導電膜は、ＡｌＮチップの個数を４個から８個、さらに８個から１６個に増やすと、移動度が減少している。
【０１７９】
ここで、透明導電膜の移動度は、４．０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上が好ましく、透明導電膜を成膜する際のＡｌＮチップ数は２個より多い方が好ましい。また、透明導電膜の移動度は、４．７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上がより好ましく、透明導電膜を成膜する際のＡｌＮチップ数は４個以上がより好ましい。また、ＩＴＯからなる透明導電膜の移動度は、３６．０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃとなった。よって、透明導電膜の移動度は、４．７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上３６．０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ未満とするのがより好ましい。
【０１８０】
図１（Ｃ）より、ＡｌＮチップの個数が０個から８個の間は、加熱処理の有無に関わらず、ＡｌＮチップの個数が増えるにつれて、つまり透明導電膜中の窒化アルミニウム量が増えるにつれて、抵抗率が減少しているのが分かる。また、成膜後に加熱処理を行うことにより、透明導電膜の抵抗率が減少している。ただし、ＡｌＮチップの個数が増えるにつれて抵抗率の減少幅は減っているように見受けられる。また、ＡｌＮチップの個数を１６個に増やすと、加熱処理の有無に関わらず、ＡｌＮチップが８個のときより透明導電膜の抵抗率が増加している。
【０１８１】
ここで、透明導電膜の抵抗率は、１．０×１０−２Ω・ｃｍ以下が好ましく、透明導電膜を成膜する際のＡｌＮチップ数は２個より多い方が好ましい。また、透明導電膜の抵抗率は、６．１×１０−３Ω・ｃｍ以下がより好ましく、透明導電膜を成膜する際のＡｌＮチップ数は４個以上がより好ましい。また、ＩＴＯからなる透明導電膜の抵抗率は、４．１×１０−４Ω・ｃｍとなった。よって、透明導電膜の抵抗率は、４．１×１０−４Ω・ｃｍより大きく、６．１×１０−３Ω・ｃｍ以下とするのがより好ましい。
【０１８２】
図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）より、波長４７０ｎｍ、５３０ｎｍ及び６８０ｎｍの可視光において、加熱処理の有無に関わらず、ＡｌＮチップの個数が増えるにつれて、つまり透明導電膜中の窒化アルミニウム量が増えるにつれて、透過率が減少しているのが分かる。また、この透過率の減少は短波長の光の方がより顕著に表れている。波長４７０ｎｍの光に対する透明導電膜の透過率は、ＩＴＯからなる透明導電膜の透過率より小さいが、波長５３０ｎｍ及び波長６８０ｎｍの光に対する透明導電膜の透過率は、ＩＴＯからなる透明導電膜の透過率とほぼ同程度である。また、成膜後に加熱処理を行うことにより、各波長の可視光に対して透明導電膜の透過率が増加している。
【０１８３】
ここで、波長４７０ｎｍ、５３０ｎｍ及び６８０ｎｍの可視光に対する透明導電膜の透過率は、０．７０（７０％）以上が好ましい。また、波長４７０ｎｍ、５３０ｎｍ及び６８０ｎｍの可視光に対する透明導電膜の透過率は、０．７５（７５％）以上がより好ましい。
【０１８４】
以上より、基本的に透明導電膜中の窒化アルミニウム量が増えるにつれてキャリア密度、移動度は増加し、抵抗率は減少する。さらに、成膜後に加熱処理を行うことによって、キャリア密度及び移動度を増加させ、抵抗率を減少させることができる。ただし、透明導電膜に含まれる窒化アルミニウム量が一定以上になると、キャリア密度及び加熱処理による移動度の増加率が減少するため、抵抗率の減少も抑えられることになる。また、各波長の光に対する透明導電膜の透過率は、透明導電膜中の窒化アルミニウムの量が増えるにつれて、減少する。透過率の減少は短波長の可視光に対して顕著に表れる。ただし、成膜後に加熱処理を行うことにより、透過率を増加させることができる。
【実施例２】
【０１８５】
本実施例では、実施の形態１に従って亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を作製し、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定により、透明導電膜を解析した結果について説明する。
【０１８６】
まず、上記実施例１と同様の方法で透明導電膜を作製し、窒化アルミニウムを０個、２個又は４個配置したＺｎＯ−ＡｌＮ化合物をターゲットとして用いた透明導電膜と、さらにそれぞれに窒素雰囲気下で加熱処理を行った透明導電膜とを用意した。
【０１８７】
次に、基板に成膜された上記透明導電膜のＸ線回折測定を行った。それぞれの透明導電膜のＸ線回折測定の結果について、ＺｎＯの六方晶構造における（００２）面に起因するピーク付近のＸＲＤスペクトルを図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す。図３（Ａ）は、成膜直後の透明導電膜のＸ線回折測定の結果を、図３（Ｂ）は、窒素雰囲気下での加熱処理後の透明導電膜のＸ線回折測定の結果を示している。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は縦軸に任意単位の回折強度をとり、横軸に回折角２θ［°］をとる。さらに、ＡｌＮチップ数が異なる透明導電膜のＸ線回折測定結果のグラフを等間隔に並べた。なお、２θ＝３４．４３°の直線はＺｎＯの六方晶構造における（００２）面に対応している。
【０１８８】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）より、ＡｌＮチップ数及び成膜後の加熱の有無に依らず、全ての透明導電膜のＸＲＤスペクトルで、ＺｎＯの六方晶構造における（００２）面に起因するピークが現れている。このことから、透明導電膜を形成する亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物は、多結晶構造を有することが分かる。また、それぞれのＸＲＤスペクトルのピークの半値全幅に大きな差が見られないことから、透明導電膜中の窒化アルミニウム量や透明導電膜成膜後の加熱の有無によって、結晶性が大きく変化しないということが分かる。
【０１８９】
図３（Ａ）と図３（Ｂ）において、ＸＲＤスペクトルのピークと２θ＝３４．４３°の直線との距離を比較すると、図３（Ａ）に示すＸＲＤスペクトルのピークより、図３（Ｂ）に示すＸＲＤスペクトルのピークの方がその距離が若干近い。これは、加熱処理により、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物において、原子レベルで再配列が行われ、窒素の混入により生じた結晶構造の歪が解放され、加熱後の亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物の構造がＺｎＯの六方晶構造に近づいたことを示唆している。これにより、キャリアの移動を阻害する結晶構造の歪が解放され、透明導電膜の移動度の向上が図られていると推測される。また、導電性酸窒化物の結晶格子間に位置していたアルミニウムは、加熱処理により結晶格子内に移動してドナーとして機能するようになるので、透明導電膜中のキャリア密度が増加すると推測される。
【実施例３】
【０１９０】
本実施例では、実施の形態１に従って亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を作製し、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により、透明導電膜を解析した結果について説明する。
【０１９１】
まず、上記実施例１と同様の方法で透明導電膜を作製し、窒化アルミニウムを０個、４個又は１６個配置したＺｎＯ−ＡｌＮ化合物をターゲットとして用いて作製した透明導電膜と、さらにそれぞれに窒素雰囲気下で加熱処理を行った透明導電膜とを用意した。
【０１９２】
次に、基板に成膜された上記透明導電膜の二次イオン質量分析を行った。それぞれの透明導電膜の二次イオン質量分析の結果を図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示す。図４は、成膜に用いたＡｌＮチップが０個の、図５は、成膜に用いたＡｌＮチップが４個の、図６は、成膜に用いたＡｌＮチップが１６個の、透明導電膜の二次イオン質量分析結果を示している。さらに、図４（Ａ）、図５（Ａ）および図６（Ａ）は成膜後加熱処理を行っていない透明導電膜の、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）および図６（Ｂ）は成膜後加熱処理を行った透明導電膜の二次イオン質量分析結果を示している。それぞれの図において、図中左側の縦軸は、水素（Ｈ）、炭素（Ｃ）及び窒素（Ｎ）の濃度［ａｔｏｍｓ／ｃｍ３］をとり、図中右側の縦軸は、酸素（Ｏ）及び酸素と亜鉛（Ｚｎ＋Ｏ）の二次イオン強度［ｃｏｕｎｔｓ／ｓｅｃ］をとっている。また、横軸は、透明導電膜表面からの透明導電膜及びガラス基板の深さ［ｎｍ］をとっている。
【０１９３】
図４（Ａ）、図５（Ａ）および図６（Ａ）を比較すると、成膜にＡｌＮチップを用いていない透明導電膜の窒素濃度は２．５×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、４個のＡｌＮチップを用いて成膜した透明導電膜の窒素濃度は８．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、１６個のＡｌＮチップを用いて成膜した透明導電膜の窒素濃度は２．３×１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３である。よって、ＡｌＮチップ中の窒素は、確かに透明導電膜中に取り込まれていると言える。さらに、透明導電膜中に取り込まれた窒素は膜厚方向に対してほぼ均一に分布している。また、酸素及び、酸素と亜鉛の二次イオン強度については、ＡｌＮチップ数の差による大きな違いは見られない。
【０１９４】
また、図４、図５および図６について加熱処理の有無で比較してみると、水素濃度の分布に若干違いがあるものの、それ以外は大きな違いは見受けられない。窒素雰囲気下で加熱処理を行っても、窒素濃度の大きな変化は特に見られない。
【０１９５】
また、図１（Ｃ）に示す抵抗率のグラフと図４及び図５を比較すると、ＡｌＮチップ数が０個と４個の間、つまり、透明導電膜中の窒素濃度が５．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上となるようにすると透明導電膜の導電性が良好となるのが分かる。上記条件においてさらに、図１（Ｃ）に示す抵抗率のグラフと図６を比較すると、ＡｌＮチップ数が１６個以下、つまり、透明導電膜中の窒素濃度が５．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、２．３×１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下となるようにすると透明導電膜の導電性がより良好となるのが分かる。
【実施例４】
【０１９６】
本実施例では、実施の形態１に従って亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を作製し、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｘ−ｒａｙ  ＭｉｃｒｏＡｎａｌｙｚｅｒ）を用いた分析により、透明導電膜を解析した結果について説明する。
【０１９７】
まず、上記実施例１と同様の方法で透明導電膜を作製し、窒化アルミニウムを０個、４個、８個及び１６個配置したＺｎＯ−ＡｌＮ化合物をターゲットとして用いた透明導電膜と、同様に窒化アルミニウムを４個配置したＺｎＯ−ＡｌＮ化合物をターゲットとして用いて作製し、窒素雰囲気下で加熱処理を行った透明導電膜とを用意した。ただし、本実施例では実施例１とは異なり、透明導電膜を成膜する基板として、シリコンウエハを用いた。
【０１９８】
次に、基板に成膜された上記透明導電膜のＥＰＭＡ分析を行った。それぞれの透明導電膜のＥＰＭＡ分析の結果を表２及び図７に示す。表２及び図７には、それぞれの透明導電膜における、構成原子である亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）及び窒素（Ｎ）の組成比（原子％）を示している。なお、本実施例におけるＥＰＭＡ分析の検出下限は、０．１原子％である。
【０１９９】
【表２】
0005489859.tif 000007
【０２００】
表２及び図７より、ＡｌＮチップの個数で透明導電膜の組成比を比較すると、ＡｌＮチップの個数が０個から８個の間はＡｌＮチップの個数が増えることにより、窒素及びアルミニウムの組成比が増加し、酸素及び亜鉛の組成比が減少している。アルミニウムの組成比は、ＡｌＮチップが０個で０．５原子％、４個で１．８原子％、８個で３．０原子％、１６個で７．５原子％となる。また、窒素の組成比はＡｌＮチップが０個で検出下限以下、４個で０．９原子％、８個で１．６原子％、１６個で３．１原子％となる。また、酸素の組成比はＡｌＮチップが０個で５２．３原子％、４個で５０．５原子％、８個で４９．０原子％、１６個で４８．４原子％となる。また、亜鉛の組成比はＡｌＮチップが０個で４７．２原子％、４個で４６．８原子％、８個で４６．３原子％、１６個で４１．０原子％となる。
【０２０１】
ＡｌＮチップの個数が０個から８個の間は、ＡｌＮチップの増加に伴う、アルミニウム及び窒素の組成比の増加幅と比較して亜鉛の組成比の減少幅は小さい。さらに、亜鉛の組成比の減少幅と比較して酸素の組成比の減少幅が大きいので、アルミニウムと窒素を含ませることによって、酸素を減少させていると見ることができる。アルミニウムは主に亜鉛と置換するので、透明導電膜中における酸素の減少に主に寄与しているのは窒素であると推測される。このように、透明導電膜中に窒素を含ませ、酸素を減少させることによって、透明導電膜中に酸素欠陥を発生させることができる。これにより、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物中に酸素欠陥に起因するキャリアが発生するので、透明導電膜の抵抗率を低減することができる。
【０２０２】
また、図１（Ｃ）に示す透明導電膜の抵抗率のグラフと図７を比較すると、図１（Ｃ）で抵抗率が１．０×１０―２Ω・ｃｍ以下となる、ＡｌＮチップ数が２個から１６個程度成膜時に用いられた透明導電膜とするのが好ましく、該透明導電膜中の亜鉛の組成比は４７原子％以下となる。また、図７及び表２に示す透明導電膜の組成比より、該透明導電膜中には、１．０原子％乃至８．０原子％程度のアルミニウム及び０．５原子％乃至４．０原子％程度の窒素が含まれると推察される。
【０２０３】
ただし、ＡｌＮチップの個数を１６個に増やすと、亜鉛の組成比の減少幅が増大し、酸素の組成比の減少幅が小さくなる。また、アルミニウムの増加幅も大きくなるため、ＡｌＮチップの個数が０個から８個のときと比べて組成比の挙動が異なる。図１（Ａ）乃至図１（Ｃ）に示すように、ＡｌＮチップの個数を８個から１６個に増やすと、キャリア密度及び移動度が減少し、抵抗率が増加することも、このことが寄与していることが推察される。
【０２０４】
また、アルミニウムの組成比が窒素の組成比より大きいことから、実施の形態１でシミュレーションを用いて説明した、アルミニウムが窒素より酸化亜鉛中に含まれやすいということが裏付けられている。
【０２０５】
また、表２及び図７に示す、ＡｌＮチップ数が４個の透明導電膜の加熱前後における組成比を比較すると、透明導電膜の組成比は加熱処理にはほぼ依存しないということが分かる。
【実施例５】
【０２０６】
本実施例では、実施例１乃至実施例４とは異なり、少量の酸素ガスを含む雰囲気下で、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜を成膜し、その透過率及び抵抗率を比較した結果について説明する。
【０２０７】
本実施例では、透明導電膜の成膜ガスとして酸素（Ｏ２）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスを用いて、成膜ガスの流量比を変化させて透明導電膜を作製した。それぞれの透明導電膜の成膜ガス流量比（ｓｃｃｍ）は、Ａｒ／Ｏ２＝３７／０、９７／０．１、９７／０．３５、９７／０．６、９２／２、４２／２、４０／４、３７／７とし、このとき成膜ガス全体に対する酸素ガスの割合は、Ｏ２／（Ｏ２＋Ａｒ）＝０％、０．１０％、０．３６％、０．６１％、２．１３％、４．５５％、９．０９％、１５．９１％となる。またスパッタ成膜時のＡｌＮチップ数は８個とし、成膜後に、窒素雰囲気下、３５０℃、１時間の加熱処理を行った。他の成膜条件については、実施例１と同様とした。
【０２０８】
また、比較例として、ＩＴＯからなる透明導電膜も作製した。ＩＴＯからなる透明導電膜の成膜条件は、温度は室温、圧力０．４Ｐａ、基板とターゲット間の距離６０ｍｍ、直流（ＤＣ）電源０．５ｋＷとした。成膜ガスはアルゴンガス、酸素ガス及び水素ガスを混合し、成膜ガスの流量比はＡｒ／Ｏ２／Ｈ２＝５０／１／１（ｓｃｃｍ）とした。また、ＩＴＯからなる透明導電膜は、成膜後に窒素雰囲気下、２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２０９】
それぞれの透明導電膜の透過率測定の結果を図８に示す。図８は縦軸に透過率Ｔをとり、横軸に波長λ［ｎｍ］をとっている。図８より、可視光領域の透過率が０．８以上であるＩＴＯからなる透明導電膜と比較すると、酸素ガスの割合が０％の透明導電膜は透過率が小さくなっている。しかし、酸素ガスの割合が０．１０％の透明導電膜では、波長５００ｎｍ以上の領域で透過率が０．８程度となり、酸素ガスの割合が０．３６％の透明導電膜では、波長４２０ｎｍ以上の領域で、酸素ガスの割合が０．６１％の透明導電膜では、波長４００ｎｍ以上の領域で、透過率が０．８以上となっている。また、酸素ガスの割合が２．１３％の透明導電膜では波長４２０ｎｍ以上の領域で、酸素ガスの割合が４．５５％乃至１５．９１％の透明導電膜では波長４１０ｎｍ以上の領域で、透過率が０．８以上となっている。さらに、酸素ガスの割合が０．３６％の透明導電膜では、波長４９０ｎｍ以上の領域で、酸素ガスの割合が０．６１％の透明導電膜では、波長４７０ｎｍ以上の領域で、ＩＴＯからなる透明導電膜とほぼ同程度の透過率を示している。また、酸素ガスの割合が２．１３％の透明導電膜では波長４５０ｎｍ以上の領域で、酸素ガスの割合が４．５５％乃至１５．９１％の透明導電膜では波長４３０ｎｍ以上の領域で、ＩＴＯからなる透明導電膜より優れた透過率を示している。
【０２１０】
また、亜鉛及びアルミニウムを含む導電性酸窒化物からなる透明導電膜の抵抗率を表３に示す。
【０２１１】
【表３】
0005489859.tif 000008
【０２１２】
酸素ガスの割合が０％の透明導電膜では抵抗率は最小で、酸素ガスの割合が２．１３％の透明導電膜は抵抗率が最大となっている。成膜時の酸素ガスの割合が２．１３％以上になると、酸素ガス割合が増えるに従って抵抗率も減っていく傾向がある。図８に示す透過率測定のデータと比較すると、抵抗率と透過率の間にトレードオフに近い関係があるのが分かる。図８の透過率測定のグラフを考慮すると、波長４５０ｎｍ以上の可視光に対する透過率が０．７以上、且つ抵抗率を５．０×１０２Ω・ｃｍ以下の透明導電膜にするためには、透明導電膜の成膜時の酸素ガスの割合を０．１０％以上、２．１３％未満とするのが好ましい。さらに、波長４００ｎｍ以上の可視光に対する透過率が０．７以上、且つ抵抗率を２．０×１０２Ω・ｃｍ以下の透明導電膜にするためには、透明導電膜の成膜時の酸素ガスの割合を０．３６％以上、２．１３％未満とするのがより好ましい。
【符号の説明】
【０２１３】
４０１    ソース側駆動回路
４０２    画素部
４０３    ゲート側駆動回路
４０４    封止基板
４０５    シール材
４０７    空間
４０８    配線
４０９    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
４１０    基板
４１１    スイッチング用ＴＦＴ
４１２    電流制御用ＴＦＴ
４１３    電極
４１４    絶縁物
４１６    層
４１７    電極
４１８    発光素子
４２３    ｎチャネル型ＴＦＴ
４２４    ｐチャネル型ＴＦＴ
５８１    薄膜トランジスタ
５８５    絶縁層
５８７    電極層
５８８    電極層
５８９    球形粒子
５９０ａ    黒色領域
５９０ｂ    白色領域
５９４    キャビティ
５９５    充填材
９５１    基板
９５２    電極
９５３    絶縁層
９５４    隔壁層
９５５    層
９５６    電極
２００１    筐体
２００２    光源
２６００    ＴＦＴ基板
２６０１    対向基板
２６０２    シール材
２６０３    画素部
２６０４    表示素子
２６０５    着色層
２６０６    偏光板
２６０７    偏光板
２６０８    配線回路部
２６０９    フレキシブル配線基板
２６１０    冷陰極管
２６１１    反射板
２６１２    回路基板
２６１３    拡散板
２６３１    ポスター
２６３２    車内広告
２７００    電子書籍
２７０１    筐体
２７０３    筐体
２７０５    表示部
２７０７    表示部
２７１１    軸部
２７２１    電源
２７２３    操作キー
２７２５    スピーカ
４００１    基板
４００２    画素部
４００３    信号線駆動回路
４００４    走査線駆動回路
４００５    シール材
４００６    基板
４００８    液晶層
４０１０    薄膜トランジスタ
４０１１    薄膜トランジスタ
４０１３    液晶素子
４０１５    接続端子電極
４０１６    端子電極
４０１８    ＦＰＣ
４０１９    異方性導電膜
４０２０    絶縁層
４０２１    絶縁層
４０３０    画素電極層
４０３１    対向電極層
４０３２    絶縁層
９２０１    表示部
９２０２    表示ボタン
９２０３    操作スイッチ
９２０５    調節部
９２０６    カメラ部
９２０７    スピーカ
９２０８    マイク
９２０９    タッチパネル
９３０１    上部筐体
９３０２    下部筐体
９３０３    表示部
９３０４    キーボード
９３０５    外部接続ポート
９３０６    ポインティングデバイス
９３０７    表示部
９６００    テレビジョン装置
９６０１    筐体
９６０３    表示部
９６０５    スタンド
９６０７    表示部
９６０９    操作キー
９６１０    リモコン操作機
９７００    デジタルフォトフレーム
９７０１    筐体
９７０３    表示部
９８８１    筐体
９８８２    表示部
９８８３    表示部
９８８４    スピーカ部
９８８５    操作キー
９８８６    記録媒体挿入部
９８８７    接続端子
９８８８    センサ
９８８９    マイクロフォン
９８９０    ＬＥＤランプ
９８９１    筐体
９８９３    連結部
９９００    スロットマシン
９９０１    筐体
９９０３    表示部
【図１】
0005489859.tif 000009
【図２】
0005489859.tif 000010
【図３】
0005489859.tif 000011
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005489859.tif 000016
【図９】
0005489859.tif 000017
【図１０】
0005489859.tif 000018
【図１１】
0005489859.tif 000019
【図１２】
0005489859.tif 000020
【図１３】
0005489859.tif 000021
【図１４】
0005489859.tif 000022
【図１５】
0005489859.tif 000023
【図１６】
0005489859.tif 000024
【図１７】
0005489859.tif 000025
【図１８】
0005489859.tif 000026
【図１９】
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【図２０】
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