(57)【要約】      （修正有）【課題】高い導電度および優れた光透過度を有する透明導電膜を提供する。【解決手段】層状結晶構造を有し、Ｍ２Ｏで表される遷移金属亜酸化物；Ａ３Ｏ、Ａ２Ｏ、Ａ６Ｏ、またはＡ７Ｏで表されるアルカリ金属亜酸化物；ＡＥ２ＮまたはＡＥ’３Ｎで表されるアルカリ土類金属亜窒化物；Ｍ２ＣまたはＭ４Ｃで表される遷移元素サブカーバイド；Ｍ３Ｅ２、Ｍ２Ｅ、Ｍ５Ｅ、Ｍ５Ｅ２、Ｍ４Ｅ３、またはＭＥで表される遷移金属過剰含有カルコゲナイド；およびＭ２ＸまたはＭＸで表される遷移金属含有サブハライドから選択される少なくとも一種の化合物を含む、導電膜。【選択図】図１
2015122312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
層状結晶構造を有し、
Ｍ２Ｏ（ＭはＳｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、 Ａｇ、またはこれらの組合せである）で表される遷移金属亜酸化物；
Ａ３Ｏ、Ａ２Ｏ、Ａ６Ｏ、またはＡ７Ｏ（ここで、Ａは、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｎａ、またはこれらの組み合わせである）で表されるアルカリ金属亜酸化物；
ＡＥ２Ｎ（ここで、ＡＥは、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、またはこれらの組み合わせである）またはＡＥ’３Ｎ（ここで、ＡＥ’は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはこれらの組み合わせである）で表されるアルカリ土類金属亜窒化物；
Ｍ２ＣまたはＭ４Ｃ（Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ａｇ、またはこれらの組み合わせである）で表される遷移元素サブカーバイド；
Ｍ３Ｅ２、Ｍ２Ｅ、Ｍ５Ｅ、Ｍ５Ｅ2、Ｍ４Ｅ３、またはＭＥ（Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ａｇ、またはこれらの組み合わせであり、Ｅは、Ｓ、Ｓｅ、またはＴｅである）で表される遷移金属過剰含有カルコゲナイド；および
Ｍ２ＸまたはＭＸ（Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ａｇ、またはこれらの組み合わせであり、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩである）で表される遷移金属含有サブハライドから選択される少なくとも一種の化合物を含むことを特徴とする、導電膜。
【請求項２】
前記導電膜は、厚さ１００ｎｍ以下において、波長５５０ｎｍの光に対する透過率が８０％以上であることを特徴とする、請求項１に記載の導電膜。
【請求項３】
前記化合物は、２５℃で、波長５５０ｎｍの光に対する吸収係数（α）とその比抵抗値（ρ）との積が３０Ω／□以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の導電膜。
【請求項４】
前記化合物は、波長５５０ｎｍの光に対する吸収係数（α）とその比抵抗値（ρ）との積が５Ω／□以下であることを特徴とする、請求項３に記載の導電膜。
【請求項５】
前記層状結晶構造は、Ｐ−３ｍ１空間群を有する三方晶系、Ｒ３−ＭＨ空間群を有する三方晶系、Ｉ４／ＭＭＭ空間群を有する正方晶系、またはＰ６３／ｍｃｍ空間群を有する六方晶系を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の導電膜。
【請求項６】
前記化合物は、２次元電子ガス層を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の導電膜。
【請求項７】
前記２次元電子ガス層は、前記化合物の繰り返し単位構造の間に存在するか、またはは前記化合物の繰り返し単位構造内に存在することを特徴とする、請求項６に記載の導電膜。
【請求項８】
前記層状構造において単位構造体間の結合力は、１００ｍｅＶ／Å２以下であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の導電膜。
【請求項９】
前記化合物は、Ａｇ２Ｆ、Ｃｓ３Ｏ、Ｈｆ３Ｔｅ２、Ｓｒ２Ｎ、（Ｔａ，Ｎｂ）５Ｓ２、Ｙ２Ｃ、Ｔｉ２Ｏ、Ｂａ２Ｎ、Ｎｂ２Ｃ、Ｂａ３Ｎ、Ｔａ２Ｓｅ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも一種であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の導電膜。
【請求項１０】
厚さが１００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の導電膜。
【請求項１１】
前記化合物を含む連続した蒸着フィルムを含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の導電膜。
【請求項１２】
前記化合物を含む複数のナノシートを含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の導電膜。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の導電膜を含むことを特徴とする、電子素子。
【請求項１４】
前記電子素子は、ディスプレイ、タッチパネル、太陽電池、ｅ−ウィンドウ、エレクトロクロミックミラー、ヒートミラー、透明トランジスタ、またはフレキシブルディスプレイであることを特徴とする、請求項１３に記載の電子素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透明導電膜およびこれを含む電子素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤまたはＬＥＤなどの平板ディスプレイ、タッチパネルスクリーン、太陽電池、透明トランジスタなどの電子素子は、透明導電膜を含む。透明導電膜用材料は、可視光領域で、例えば８０％以上の高い光透過度と、例えば１ｘ１０−３Ω・ｃｍ以下の低い比抵抗を有するように要求される。現在使用されている透明導電膜材料には、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、スズ酸化物（ＳｎＯ２）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）などがある。ＩＴＯは、柔軟性が不十分であり、インジウムの制限された埋蔵量により価格上昇が避けられず、これを代替する素材の開発が切実に要求されている。スズ酸化物（ＳｎＯ２）および亜鉛酸化物は同じく、導電性が低く、柔軟性が良くない。
【０００３】
したがって、高い透明度と共に向上した導電度を有し、柔軟性に優れた透明導電膜の開発が切実に求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の従来技術の問題点を解決するためになされ、その目的は、高い導電度および優れた光透過度を有する導電膜を提供することにある。また、他の目的は、前記導電膜を含む電子素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は以下により解決される。すなわち、本発明の一実施形態は、
層状結晶構造を有し、
Ｍ２Ｏ（ＭはＳｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、 Ａｇ、またはこれらの組み合わせである）で表される遷移金属亜酸化物；
Ａ３Ｏ、Ａ２Ｏ、Ａ６Ｏ、またはＡ７Ｏ（ここで、Ａは、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｎａ、またはこれらの組み合わせである）で表されるアルカリ金属亜酸化物；
ＡＥ２Ｎ（ここで、ＡＥは、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、またはこれらの組み合わせである）またはＡＥ’３Ｎ（ここで、ＡＥ’は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはこれらの組み合わせである）で表されるアルカリ土類金属亜窒化物；
Ｍ２ＣまたはＭ４Ｃ（Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ａｇ、またはこれらの組み合わせである）で表される遷移元素サブカーバイド；
Ｍ３Ｅ２、Ｍ２Ｅ、Ｍ５Ｅ、Ｍ５Ｅ2、Ｍ４Ｅ３、またはＭＥ（Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ａｇ、またはこれらの組み合わせであり、Ｅは、Ｓ、Ｓｅ、またはＴｅである）で表される遷移金属過剰含有カルコゲナイド
；および
Ｍ２ＸまたはＭＸ（Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ａｇ、またはこれらの組み合わせであり、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩである）で表される遷移金属含有サブハライドから選択される少なくとも一種の化合物を含む導電膜である。
【０００６】
前記化合物は、２５℃で、波長５５０ｎｍの光に対する吸収係数（α）とその比抵抗値（ρ）との積が３０Ω／□以下であってよい。
【０００７】
前記化合物は、２５℃で、波長５５０ｎｍの光に対する吸収係数（α）とその比抵抗値（ρ）との積が５Ω／□以下であってよい。
【０００８】
前記化合物は、２次元電子ガス（２−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｇａｓ）層を有することができる。前記２次元電子ガス層は、前記化合物の単位構造の間に存在するか、または前記化合物の単位構造内に存在することができる。
【０００９】
前記導電膜は、厚さ１００ｎｍ以下において、波長５５０ｎｍの光に対する透過率が８０％以上であってよい。
【００１０】
前記層状結晶構造は、Ｐ−３ｍ１空間群を有する三方晶系（ｔｒｉｇｏｎａｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｐ−３ｍ１  ｓｐａｃｅ  ｇｒｏｕｐ）、Ｒ３−ＭＨ空間群を有する三方晶系、Ｉ４／ＭＭＭ空間群を有する正方晶系（ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）、またはＰ６３／ｍｃｍ空間群を有する六方晶系（ｈｅｘａｇｏｎａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）に属することができる。
【００１１】
前記化合物の単位構造体間の結合力は、１００ｍｅＶ／Å２以下であってよい。
【００１２】
前記化合物は、Ａｇ２Ｆ、Ｃｓ３Ｏ、Ｈｆ３Ｔｅ２、Ｓｒ２Ｎ、（Ｔａ，Ｎｂ）５Ｓ２、Ｙ２Ｃ、Ｔｉ２Ｏ、Ｂａ２Ｎ、Ｎｂ２Ｃ、Ｂａ３Ｎ、Ｔａ２Ｓｅ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されてよい。
【００１３】
前記導電膜は、厚さが１００ｎｍ以下であってよい。
【００１４】
前記導電膜は、前記化合物を含む連続蒸着フィルムを含むことができる。
【００１５】
前記導電膜は、前記化合物を含む複数のナノシートを含むことができ、前記ナノシートは、電気的連結を提供するように互いに接触することができる。前記導電膜は内部にギャップ（ｇａｐ）を有する不連続層を含むことができる。
他の実施形態は、前述した導電膜を含む電子素子を提供する。
【００１６】
前記電子素子は、ディスプレイ、タッチスクリーンパネル、太陽電池、ｅ−ウィンドウ、エレクトロクロミックミラー、ヒートミラー、透明トランジスタ、またはフレキシブルディスプレイであってよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＩＴＯ電極よりはるかに高いレベルの導電度と向上した光透過度を有し、かつ柔軟性に優れた透明導電膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】Ｂａ２Ｎの結晶構造を模式的に示すものである。
【図２】Ｃｓ３Ｏの結晶構造を模式的に示すものである。
【図３】Ｈｆ３Ｔｅ２の結晶構造を模式的に示すものである。
【図４】Ｔａ２Ｓｅの結晶構造を模式的に示すものである。
【図５】（Ｔａ，Ｎｂ）５Ｓ２の結晶構造を模式的に示すものである。
【図６】Ｃｓ３Ｏの状態密度を示すものである。
【図７】Ｃｓ３Ｏの導電度の計算結果を示すものである。
【図８】Ｃｓ３Ｏの吸収係数の計算結果を示すものである。
【図９】ＩＴＯおよびグラフェンに対して面抵抗の変化による面抵抗透過率値を示すものである。
【図１０】一実施形態にかかる透明導電膜を適用した有機発光装置を概略的に示す断面図である。
【図１１】実施例１で製造したＨｆ３Ｔｅ２薄膜のＴＥＭ観察像を示すものである。
【図１２】シミュレーションを通じて計算されたＳｒ２Ｎの電荷分布を示すもので、２次元電子ガス層の存在を確認することができる。
【図１３】シミュレーションを通じて計算されたＹ２Ｃの電荷分布を示すもので、２次元電子ガス層の存在を確認することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の利点および特徴、そして、それらを達成する方法は、添付した図面と共に詳細に後述する実施形態を参照すれば明確になるであろう。しかし、本発明は、以下に開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現され、単に本実施形態は本発明の開示が完全になるようにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は特許請求の範囲によってのみ定義される。したがって、いくつかの実施形態において、周知の技術は本発明があいまいに解釈されることを避けるために具体的には説明しない。別に定義しなければ、本明細書で使用されるすべての用語（技術および科学的用語を含む）は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に共通に理解できる意味で使用される。また、一般に使用される辞書に定義されている用語は、明らかに特に定義されていない限り、理想的または過度に解釈されない。明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
【００２０】
また、単数形は、文章で特に言及しない限り、複数形も含む。
【００２１】
図面においては、様々な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示す。明細書全体にわたって類似の部分については同一の図面符号を使用する。
【００２２】
本明細書において、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるとする時、これは、他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「直上」にあるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。
【００２３】
本明細書において、「亜酸化物」とは、通常の（ｎｏｒｍａｌ）酸化物に対して電子陽性元素（ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）（例えば、金属元素）が過剰に存在する酸化物をいう。
【００２４】
本明細書において、「亜窒化物」とは、通常の窒化物に対して電子陽性元素（例えば、金属元素）が過剰に存在する窒化物をいう。
【００２５】
本明細書において、「サブカーバイド」とは、通常の炭化物に対して電子陽性元素（例えば、金属元素）が過剰に存在する炭化物をいう。
【００２６】
本明細書において、「サブハライド」とは、通常のハライドに対して電子陽性元素（例えば、金属元素）が過剰に存在するハライドをいう。
【００２７】
本明細書において、「２次元電子ガス層」とは、２次元では自由に移動できるが、３次元的には強く拘束されている電子ガスをいう。
【００２８】
本明細書において、層状構造の「単位構造体」とは、結晶構造内で反復して存在する最小層状構造物をいう。
一実施形態において、導電膜は、層状結晶構造を有する化合物を含む。前記化合物は、
Ｍ２Ｏ（ＭはＳｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、 Ａｇ、またはこれらの組み合わせである）で表される遷移金属亜酸化物；
Ａ３Ｏ、Ａ２Ｏ、Ａ６Ｏ、またはＡ７Ｏ（ここで、Ａは、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｎａ、またはこれらの組み合わせである）で表されるアルカリ金属亜酸化物；
ＡＥ２Ｎ（ここで、ＡＥは、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、またはこれらの組み合わせである）またはＡＥ’３Ｎ（ここで、ＡＥ’は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはこれらの組み合わせである）で表されるアルカリ土類金属亜窒化物；
Ｍ２ＣまたはＭ４Ｃ（Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ａｇ、またはこれらの組み合わせである）で表される遷移元素サブカーバイド；
Ｍ３Ｅ２、Ｍ２Ｅ、Ｍ５Ｅ、Ｍ５Ｅ２、Ｍ４Ｅ３、またはＭＥ（Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ａｇ、またはこれらの組み合わせであり、Ｅは、Ｓ、Ｓｅ、またはＴｅである）で表される遷移金属過剰含有カルコゲナイド
；および
Ｍ２ＸまたはＭＸ（Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ａｇ、またはこれらの組み合わせであり、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩである）で表される遷移金属含有サブハライドから選択される少なくとも一種である。
【００２９】
前記化合物は、２次元電子ガス（２−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｇａｓ）層を有することができる。
【００３０】
前記化合物は、２５℃で、波長５５０ｎｍの光に対する吸収係数（α）とその比抵抗値（ρ）との積が３０Ω／□以下であってよい。一実施形態において、前記化合物は、２５℃で、波長５５０ｎｍの光に対する吸収係数（α）とその比抵抗値（ρ）との積が５Ω／□以下であってよい。
【００３１】
一実施形態において、前記化合物は、Ａｇ２Ｆ、Ｃｓ３Ｏ、Ｈｆ３Ｔｅ２、Ｓｒ２Ｎ、（Ｔａ，Ｎｂ）５Ｓ２、Ｙ２Ｃ、Ｔｉ２Ｏ、Ｂａ２Ｎ、Ｎｂ２Ｃ、Ｂａ３Ｎ、Ｔａ２Ｓｅ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一種であり得る。
【００３２】
前記化合物は、層状結晶構造を有する。前記層状結晶構造は、繰り返し単位構造で、２つ以上の金属原子層を含む。一実施形態において、前記化合物の層状結晶構造は、繰り返し単位構造で、２つ、３つ、４つ、または５つの金属層を有することができる。
【００３３】
一実施形態において、前記化合物の層状結晶構造は、２つの金属層とこれらの間に１つの陰イオン層（例えば、窒素原子層、酸素原子層、ハロゲン原子層）を有する繰り返し単位構造を有することができ、このような化合物を含む透明導電膜は、繰り返し単位構造の間に２次元の電子ガス層を含むことができる。このような層状結晶構造を有する化合物の例は、Ａｇ２Ｆなどの遷移金属サブフルオライド、Ｓｒ２Ｎ、Ｂａ２Ｎなどのアルカリ土類金属亜窒化物、Ｙ２Ｃ、Ｎｂ２Ｃなどの遷移金属サブカーバイド、Ｔｉ２Ｏなどの遷移金属亜酸化物が挙げられる。例えば、Ｂａ２Ｎの層状結晶構造は、２つのＢａ原子層とその間に１つの窒素原子層を有する繰り返し単位構造を含み、前記繰り返し単位構造の間には、２次元の電子ガス層が存在することができる（参照：図１）。前記繰り返し単位構造は、静電結合によって結合されていると考えられ、前記繰り返し単位構造間の結合力は、１００ｍｅＶ／Å２以下、例えば、約６０ｍｅＶ／Å２またはそれ以下であってよい。
【００３４】
他の実施形態において、前記化合物の層状結晶構造は、３つの平行な金属層およびこれら金属層の間に分布する陰イオンを含む繰り返し単位構造を有することができる。例えば、Ｃｓ３Ｏの層状結晶構造は、Ｃｓ原子層３つと中間のＣｓ原子層を形成するＣｓ原子の隣に酸素原子が存在する繰り返し単位構造を有することができる（参照：図２）。このような化合物を含む透明導電膜は、繰り返し単位構造の間に２次元の電子ガスを含むことができる。このような層状結晶構造を有する化合物の例は、Ｃｓ３Ｏなどのアルカリ金属亜酸化物、Ｂａ３Ｎなどのアルカリ土類金属亜窒化物が挙げられる。前記繰り返し単位構造は、静電結合によって結合されていると考えられ、前記繰り返し単位構造間の結合力は、１００ｍｅＶ／Å２以下、例えば、約６０ｍｅＶ／Å２またはそれ以下であってよい。
【００３５】
さらに他の実施形態において、前記化合物の層状結晶構造は、カルコゲン（Ｅ）原子からなる最上層および最下層と；内部に２層以上、例えば、３層〜５層の遷移金属層を含む繰り返し単位を含むことができる。例えば、Ｈｆ３Ｔｅ２の場合、繰り返し単位構造は、計５つの層からなるが、最上層と最下層はそれぞれＴｅ原子層であり、中間の３つの層がＨｆ原子層である（参照：図３）。２次元電子ガスは、単位構造の内部（例えば、Ｈｆ原子層の間）に存在することができ、それぞれの単位構造はファンデルワールス結合によって連結されてよい。他の例を挙げると、Ｔａ２Ｓｅの層状結晶構造は、６つの層を含む繰り返し単位構造を有する（参照：図４）。最上層と最下層はそれぞれＳｅ原子層であり、中間の４つの層はＴａ原子層である。２次元電子ガスは、単位構造の内部（例えば、Ｔａ原子層の間）に存在することができ、それぞれの単位構造はファンデルワールス結合によって連結されてよい。さらに他の例を挙げると、（Ｔａ，Ｎｂ）５Ｓ２の層状結晶構造は、７つの層からなる繰り返し単位構造を有する（参照：図５）。最上層と最下層はそれぞれＳ原子層であり、中間の５つの層はＴａ原子層（複数）またはＮｂ原子層（複数）であってよい。２次元電子ガスは、単位構造の内部（例えば、Ｔａ／Ｎｂ原子層の間）に存在することができ、それぞれの単位構造はファンデルワールス結合によって連結されてよい。このような化合物を含む透明導電膜は、繰り返し単位構造内に２次元の電子ガスを含むことができる。前記繰り返し単位構造はファンデルワールス結合で連結されているため、前記繰り返し単位構造間の結合力は、１００ｍｅＶ／Å２以下、例えば、約１０ｍｅＶ／Å２またはそれ以下で低い。
【００３６】
前述した導電膜は、このように層状結晶構造を有し、２次元電子ガス層を含む化合物を含むため、純金属材料レベルの高い電気伝導度と共に高い透明性を示すことができるだけでなく、層状結晶構造で単位構造層間のスライディングが可能で、高いレベルの柔軟性を有することができる。
【００３７】
前記化合物内に存在する２次元電子ガス層は、シミュレーションによって求められる前記化合物の電荷分布（つまり、化合物の原子模型における電子の分布態様）から確認することができる。電荷分布を示すためのシミュレーションは、当該技術分野において知られている方法による（参照文献：Ｐｒｏｃ．Ｒ．Ｓｏｃ．Ａ（２０１１）４６７、２０６６−２０８３）。
【００３８】
このように、シミュレーションを通じて得られるストロンチウム亜窒化物（Ｓｒ２Ｎ）およびイットリウムサブカーバイド（Ｙ２Ｃ）の電荷分布を、図１２および図１３にそれぞれ示す。図１２および図１３から、これらの化合物は、２次元の電子ガス層を有することを確認することができる。
【００３９】
前記化合物は、このように、２次元電子ガス層の存在により、ホール効果測定によって測定可能な導電度を有することができる。このような導電度は、電子濃度および電荷移動度から計算されうる。２次元電子ガス層が存在することによって、前述した化合物は、導電度の面で金属と類似の傾向を示すことができる。例えば、前述した化合物は、金属のように、温度が上昇するに伴い、電子と電子との間のスキャッタリングまたは電子−格子間のスキャッタリング現象が深刻になるため、抵抗が増加し、導電度は減少する。
【００４０】
可視光領域で透明かつ高い導電度を有し、柔軟な透明電極材料の開発のために多くの努力があった。これに関連して、金属は、高い電子密度および高い電気伝導度を有することができる。しかし、金属薄膜は、大気中の酸素と容易に反応して表面に酸化物を形成し、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔなどの一部の貴金属を除いて、このような酸化現象は深刻である。そのため、金属ベースの電極あるいは導電性ナノフィラー素材は、接触抵抗が非常に高い欠点を有する。また、金属素材は、光透過度を高めるために（つまり、透明性を確保するために）、厚さを減少させなければならないが、金属膜の厚さ減少時（例えば、５０ｎｍ以下の厚さで）、面抵抗が急激に上昇し、１０ｎｍ以下では、電子の表面散乱（ｓｕｒｆａｃｅ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）によって電荷移動度が減少し、面抵抗および比抵抗が上昇する。比較的高い導電度を有し、かつ表面酸化が減少したセラミック素材を用いて表面接触抵抗を減少させようとする試みがあった。しかし、現在使用されている導電性セラミック素材（例えば、ＩＴＯ）は、高いレベルの導電度を実現しにくく、柔軟性も低く、原材料の供給が不安定で、代替材料の開発が切実に要求されている。
【００４１】
一方、ＭｏＳ２などの遷移金属ジカルコゲナイド（つまり、ＭＸ２）は、層状結晶構造を有するが、導電度が低いレベルであるので、これを透明導電膜として使用することは難しい。ＭｏＳ２の吸収係数は、可視光線領域で〜１０６／ｃｍ程度であり、比抵抗は０．３〜３０Ωｃｍの半導体であるので、比抵抗と吸収係数との積が３００００以上であり、この値は本発明で実現可能な３０Ω／□より非常に大きい。
【００４２】
これと対照的に、前記一実施形態にかかる透明導電膜は、金属と非金属元素を含む無機材料を含むが、層状結晶構造を形成する単位構造層内に、あるいは単位構造層の間に２次元の電子ガス層を含んでおり、薄い厚さでも非常に高いレベルの導電度を示すことができる。特定の理論に拘束されるものではないが、前述した透明導電膜の２次元に制限（ｃｏｎｆｉｎｅｄ）された電子（つまり、２次元電子ガス層内の電子）は、薄い膜厚さでも高い移動度を有して移動可能なため、高い透明性と共に非常に高いレベルの導電度を実現することができると考えられる。また、前記透明導電膜は、それに含まれている化合物が層状結晶構造を有するため、高い柔軟性を示すことができる。
【００４３】
前記化合物などの層状結晶構造は、Ｐ−３ｍ１空間群を有する三方晶系、Ｒ３−ＭＨ空間群を有する三方晶系、Ｉ４／ＭＭＭ空間群を有する正方晶系、またはＰ６３／ｍｃｍ空間群を有する六方晶系を含むことができる。前述した化合物の例が有する層状結晶構造の種類を、下記の表３にまとめる。
【００４４】
前記化合物は、波長５５０ｎｍの光に対する吸収係数（α）とその比抵抗値（ρ）との積が３０Ω／□以下、例えば、２０Ω／□以下、１０Ω／□以下、または５Ω／□以下であってよい。ここで、前記吸収係数および比抵抗値は、コンピュータシミュレーションから求められた値である。比抵抗値（ρ）は、前記化合物の結晶構造からフェルミレベル付近での状態密度（ＤＯＳ）とバンド構造を計算して求めることができる。また、特定波長に対する吸収係数（α）は、Ｄｒｕｄｅモデルを適用し、インターバンドトランジションによる電子遷移を考慮して、前記化合物の誘電定数から求めることができる。吸収係数（α）とその比抵抗値（ρ）を求めるシミュレーション方法論については、第一原理電子状態計算プログラム(Ｖｉｅｎｎａ  Ａｂ−ｉｎｉｔｉｏ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｐａｃｋａｇｅ：ＶＡＳＰ，Ｇｅｏｒｇ  Ｋｒｅｓｓｅ  および  Ｊｕｒｇｅｎ  Ｆｕｒｔｈｍｕｌｌｅｒ著，オーストリア  ウィーンＡ−１１３０  センセンガッセ８  ウィーン大学材料物理研究所  ２００５年８月２４日，ｈｔｔｐ：／／ｃｍｓ．ｍｐｉ．ｕｎｉｖｉｅ．ａｃ．ａｔ／ＶＡＳＰ／）をさらに参照することができ、本文献は全体として援用によって本明細書に組み込まれる。前述したシミュレーションの手順をまとめると、下記の表１の通りである。
【００４５】
【表１】
2015122312.tif 000003
【００４６】
前記表１に記載された内容を、以下により詳細に説明する。
【００４７】
素材の量子力学的状態を計算するために、ＤＦＴ手法（密度汎関数理論：電子の分布を、波動関数の代わりに、電子密度関数を用いて記述して量子力学方程式を解く方法）に基づいた第一原理計算（外部のパラメータなしに、基礎方程式から行う計算）を行って、電子の量子力学的状態を計算する。第一原理ＤＦＴコードのＶＡＳＰを用いて電子状態を計算する。２ＤＥＧ候補素材群をＩＣＳＤ（無機結晶構造データベース）から選定して、その原子構造情報を入力、電子がエネルギー準位をシミュレーションして計算することができ、そのような電子のｋ空間上でのエネルギー密度関数および状態密度関数を求める。
【００４８】
ＤＦＴ電算シミュレーションを通じて計算された電子構造は、Ｅ−ｋ  ダイヤグラム（バンド構造）とＤＯＳ（電子の状態密度、エネルギー別の電子の状態密度関数）情報を与え、電子が存在し得る最大エネルギー準位（ＥＦ）上のＤＯＳの存在有無によって、金属導電材料（ＤＯＳ（ＥＦ）＞０）、あるいは半導体性導電材料（ＤＯＳ（ＥＦ）＝０）の有無を判別することができる。
【００４９】
図６は、Ｃｓ３Ｏ材料のＤＯＳの計算結果を示しており、ＥＦ（Ｅ＝０）地点で正のＤＯＳ値を有する金属導電性材料であることが分かる。このような電子構造の計算を通じて選定された２ＤＥＧ候補素材群の中から、金属導電性を有する材料を１次選定して、その導電特性および透過度特性を計算する。
【００５０】
半古典ボルツマン輸送モデルによる導電度の計算
金属導電性材料の導電度（σ）を予測するために、半古典ボルツマン輸送モデルを導入して、導電特性を予測した。この時、電子のτ（緩和時間：電子が衝突せずに動くことのできる時間）は一定であると仮定した。（文献：Ａｓｈｃｒｏｆｔ  ａｎｄ  Ｍｅｒｍｉｎ，Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｐｈｙｓｉｃｓ）
【００５１】
【数１】
2015122312.tif 000004
【００５２】
τは電子の緩和時間、ｋは電子のｋ空間での状態、ｖ（ｋ）はｋ状態での電子の速度、ｆはフェルミ−ディラック分布、Ｅはエネルギーである。
【００５３】
この時、ｖ（ｋ）は、Ｅ−ｋダイヤグラムから求めることができる。上記関係式から、σ／τを求めることができ、その結果は図７の通りである。
【００５４】
ＤＦＰＴ＋Ｄｒｕｄｅモデルを用いた透過度の計算
導電性材料の透過度吸収度を決定するメカニズムは、大きく、自由電子のプラズマ様振動によるバンド内吸収と、束縛電子のバンドからバンドへの遷移によるバンド間吸収が存在する。各メカニズムを反映した量子電算シミュレーションの過程は、下記の表２の光学シミュレーションのためのシミュレーションテーブルプロセスを通じて求めることができる（参考文献：Ａｓｈｃｒｏｆｔ  ａｎｄ  Ｍｅｒｍｉｎ，Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｐｈｙｓｉｃｓ）。
【００５５】
【表２】
2015122312.tif 000005
【００５６】
この時、固体の誘電定数（ε）と屈折率（ｎ）、吸収係数（α）の関係は次の通りである。誘電定数は、バンド間遷移に起因する部分（ε（Ｂａｎｄ））と、バンド内遷移に起因する部分（ε（Ｄｒｕｄｅ））をすべて考慮しなければならない。
ε（ω）＝ε（Ｄｒｕｄｅ）＋ε（Ｂａｎｄ）
＝ε１（ω）＋ｉε２（ω）         誘電関数
（ｎ＋ｉｋ）２＝ε（ω）           屈折関数
α（ω）＝４πｋ／λ               吸収係数
前述した導電度計算と同様に、バンド間吸収の場合、予め計算されたバンド構造を通じて計算が可能であるのに対し、自由電子によるバンド内吸収の場合、Ｄｒｕｄｅモデルに基づいた導電度および光学係数の計算を通じて、次のようなシミュレーションを行った［参考文献：Ｊｉｎｗｏｏｎｇ  Ｋｉｍ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ１１０，０８３５０１（２０１１）］。
【００５７】
【表３】
2015122312.tif 000006
【００５８】
このように、計算されたバンド間吸収と、バンド内吸収を総合すると、計算された物質の誘電関数を求めることができ、これによって光学定数をシミュレーションし、最終的に、材料の反射度（Ｒ）、吸収係数（ａ）、透過度（Ｔ）を計算することができる。Ｃｓ３Ｏの吸収係数の計算結果を図８に示す。
【００５９】
前記一実施形態にかかる透明導電膜に含まれている前記化合物は、前述のように求められる、比抵抗値と吸収係数との積が３０Ω／□以下、例えば、２０Ω／□以下、１０Ω／□以下、または５Ω／□以下であってよい。例えば、前記化合物の比抵抗値と（例えば、２５℃および波長５５０ｎｍにおける）吸収係数との積の値を、下記の表４に共にまとめる。
【００６０】
【表４】
2015122312.tif 000007
【００６１】
比抵抗と吸収係数との積は、下記の式により、面抵抗と透過度との積で換算できるが、このような比抵抗と吸収係数との積（ρα）が小さいほど、透明導電膜の材料として有利であり得る。
【００６２】
ｅ−αｔ＝Ｔ（つまり、αｔ＝−ｌｎＴ）
Ｒｓ＝ρ／ｔ
したがって、ρα＝Ｒｓ（−ｌｎＴ）
α：吸収係数、
ρ：比抵抗、
Ｔ：透過度（λ＝５５０ｎｍにおける）、
ｔ：厚さ、
Ｒｓ：面抵抗
通常、透明電極の透過度を高めるためには、導電性フィラーの量を減少させたり、電極の厚さを薄くしなければならないので、面抵抗（Ｒｓ）が上昇する。ＩＴＯおよびグラフェンに対して、連続膜形態の透明電極として使用可能なＲｓ（−ｌｎＴ）値を、面抵抗（Ｒｓ）に対してグラフ化すれば、図９に示した通りである。図９の結果から、ＩＴＯまたはグラフェンは、５以下を示すことが非常に難しいことを確認する。一方、グラフェンは、理論導電度値は高いが、実際に薄膜に形成された場合、欠陥などによって非常に低い導電度および高い可視光吸収率を示し、透明電極として使用しにくい。
【００６３】
これと対照的に、前述した一実施形態にかかる透明導電膜に含まれている前記化合物は、吸収係数および比抵抗の積（ρα）が３０Ω／□以下、２０Ω／□以下、１０Ω／□以下、例えば、５Ω／□以下の値を有することができ、そのため、高い導電度と優れた透明性（つまり、低い面抵抗および高い光透過率）を有する透明導電膜を提供することができる。
【００６４】
吸収係数と比抵抗値との積が３０以下の場合、透過度（Ｔ）の変化による面抵抗の許容範囲は、下記の表５のようにまとめることができる。
【００６５】
【表５】
2015122312.tif 000008
【００６６】
一実施形態において、前記透明導電膜は、前述した化合物またはその原料の気相蒸着によって連続フィルムとして製造できる。気相蒸着は、熱蒸着（ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、スパッタリングなどの物理蒸着、化学気相成長（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、パルスレーザー堆積法によって行われてよい。このような蒸着法は、公知あるいは商業的に入手可能な任意の装置を用いて行われてよい。原料物質または蒸着の条件は、化合物の種類および蒸着方式によって変化可能であり、特に制限されない。例えば、前記原料は、当該化合物を構成する元素粉末、これら元素を含む化合物、またはこれらの単結晶または多結晶焼結体であってよいが、これに制限されない。
【００６７】
他の実施形態において、前記透明導電膜は、前述した化合物を含むバルク材料（例えば、前記化合物の単結晶または多結晶焼結体）またはその粉末を液相剥離（ｌｉｑｕｉｄ  ｐｈａｓｅ  ｅｘｆｏｌｉａｔｉｏｎ）して複数のナノシートを得て、得られた複数のナノシートを電気的連結を提供するように接触させて製造できる。前記化合物は、層間結晶構造内において単位構造間の結合力が１００ｍｅＶ／Å２以下であってよいので、液相剥離などの適切な方法によって、バルク状態から１つまたは２つ以上の単位構造層を含むナノシートとして製造できる。液相剥離において、前記化合物のバルク材料は、適切な溶媒中で超音波処理されてよい。使用可能な溶媒の例は、水、アルコール（イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジクロロメタン（ＤＣＭ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、エチルアセテート（ＥｔＯＡｃ）、アセトン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、アセトニトリル（ＭｅＣＮ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、パーフルオロ化芳香族溶媒（例えば、ヘキサフルオロベンゼン、オクタフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゼン等）、またはこれらの組み合わせを含むか、これに制限されない。
【００６８】
前記溶媒は、剥離を補助し、剥離されたナノシートがかたまるのを防止するために、界面活性剤などの添加剤をさらに含むことができる。界面活性剤の例は、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）およびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを含むが、これに制限されない。超音波処理は、公知または商業的に入手可能な任意の超音波処理装置を用いることができ、その条件も特に制限されず、使用溶媒および前記溶媒中の粉体濃度などを考慮して適切に選択することができる。例えば、前記溶媒中において粉体濃度は、０．０１ｇ／ｍｌ以上、例えば、０．０１ｇ／ｍｌ〜１０ｇ／ｍｌの範囲であってよいが、これに制限されない。
【００６９】
剥離を促進するために、リチウム原子を層間結晶構造の前記化合物内にインターカレーションさせることができる。一実施形態において、前記化合物（例えば、遷移金属過剰含有カルコゲナイド）をヘキサンなどの脂肪族炭化水素溶媒内のアルキル化リチウム化合物（例えば、ブチルリチウム）溶液に含浸して、リチウム原子を前記化合物内に挿入させ、得られた生成物を超音波処理して前記化合物を含む複数のナノシートを得ることができる。例えば、得られた挿入された生成物を水に入れると、水と挿入されたリチウムイオンの反応によって結晶構造の層間で水素が発生して層間分離を促進することができる。このように製造されたナノシートは、適切な方法（例えば、遠心分離）で分離して洗浄する。
【００７０】
製造されたナノシートが互いに物理的に接触し電気的に連結され、透明導電膜として製造できる。ナノシートの長さは特に制限されず、適切に調整することができる。例えば、ナノシートは、約５００μｍ以下、例えば、１０ｎｍ〜１０μｍの長さを有することができるが、これに制限されない。ナノシートが物理的に連結され、できる限り薄い膜を形成する場合、製造された膜がより向上した透過度を示すことができる。このように製造された膜は、その厚さが１００ｎｍ以下、例えば、５ｎｍ以下の場合、非常に高い透過度（例えば、８０％以上、あるいは８５％以上）を示すことができる。製造されたフィルムは、２０％以上のカバレッジ、例えば、５０％以上のカバレッジを示すことができる。ナノシートを用いた膜（ｆｉｌｍ）の形成は、公知の任意の方法により行われうる。例えば、膜の形成は、ディップコーティング、スプレーコーティング、インクまたはペースト形成後のプリンティングなどによって行われてよい。
【００７１】
一実施形態において、製造されたナノシートを脱イオン水に添加した後、分散液を再び超音波処理する。超音波処理された前記分散液に水と非混和性の有機溶媒（例えば、キシレン、トルエンなどの芳香族炭化水素）を添加する。得られた混合物を振蕩させると、ナノシート薄膜が水と前記有機溶媒との間の界面に形成される。湿潤された、綺麗な、酸素プラズマ処理されたガラス基板を、前記界面に少し浸漬した後、徐々に取り出すと、前記界面で前記ナノシート薄膜が前記基材上に広げられる（ｓｐｒｅａｄ）。水／有機溶媒の界面の面積あたりのナノシートの濃度および基板を取り出す時の速度／角度を調節して、製造される薄膜の厚さなどを調節することができる。
前記透明導電膜は、高い導電度、高い光透過度、および優れた柔軟性を示すことができるため、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの透明導電性酸化物を含む電極などとＡｇナノワイヤを含む透明フィルムを代替することができる。
【００７２】
他の実施形態は、前述した透明導電膜を含む電子素子を提供する。前記透明導電膜に関する具体的な内容は前述の通りである。前記電子素子は、例えば、平板ディスプレイ（例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ）、タッチスクリーンパネル、太陽電池、ｅ−ウィンドウ、ヒートミラー、透明トランジスタ、またはフレキシブルディスプレイであってよいが、これに制限されるわけではない。
【００７３】
図１０は、一実施形態にかかる透明導電体を適用した有機発光装置を概略的に示す断面図である。
【００７４】
一実施形態にかかる有機発光装置は、基板１０と、下部電極２０と、下部電極２０に対向する上部電極４０と、下部電極２０と上部電極４０との間に介在している発光層３０とを含む。
【００７５】
基板１０は、例えば、ガラスなどの無機物質、またはポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、またはこれらの組み合わせなどの有機物質、シリコンウエハなどで作られてよい。
【００７６】
下部電極２０および上部電極４０のうちの１つはカソードであり、他の１つはアノードである。例えば、下部電極２０はアノードであり、上部電極４０はカソードであってよい。
【００７７】
下部電極２０および上部電極４０のうちの少なくとも１つは透明電極であり、下部電極１０が透明電極の場合、基板１０側に光を発する背面発光であってよいし、上部電極４０が透明電極の場合、基板１０の反対側に光を発する前面発光であってよい。また、下部電極２０および上部電極４０がすべて透明電極の場合、基板１０側および基板１０の反対側に両面発光することができる。
【００７８】
前記透明電極は、前述した透明導電膜で作られる。前記透明導電膜に関する具体的な内容は前述の通りである。前記透明導電膜素材は、電子密度が大きく、仕事関数が小さい特性を有するが、特に、ＯＬＥＤカソードのように仕事関数が小さいという特性が要求される環境で使用が好適である。前記透明導電膜材料を用いて、既存のＬｉＦ／ＡｌあるいはＭｇＡｇ合金を単一素材に代替可能である。
【００７９】
発光層３０は、赤色、緑色、青色の三原色などの基本色（ｐｒｉｍａｒｙ  ｃｏｌｏｒ）のうちのいずれか１つの光を固有に発する有機物質、または有機物質と無機物質の混合物で作られ、例えば、ポリフルオレン誘導体、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン、キナクリドンなどをドーピングした化合物が含まれてよい。有機発光装置は、発光層で発する基本色の色光の空間的な合計で所望の映像を表示する。
【００８０】
発光層３０は、赤色、緑色、青色の三原色などの基本色の組み合わせによって白色発光することができ、この時、色の組み合わせは、隣り合うサブ画素の色を組み合わせて白色発光してもよく、垂直方向に積層された色を組み合わせて白色発光してもよい。
【００８１】
発光層３０と上部電極４０との間には、発光層３０の発光効率を改善するための補助層５０を含む。図面においては、発光層３０と上部電極４０との間にのみ示しているが、これに限定されず、発光層３０と下部電極２０との間に位置したり、発光層３０と上部電極４０との間、および発光層３０と下部電極２０との間にすべて位置してもよい。
【００８２】
補助層５０は、電子と正孔の均衡を合わせるための電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｌａｙｅｒ）および正孔輸送層（ｈｏｌｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｌａｙｅｒ）と、電子および正孔の注入を強化するための電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）および正孔注入層（ｈｏｌｅ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）などがあり、これらの中から選択された１つまたは２つ以上の層を含むことができる。
【００８３】
また、ここでは、透明導電膜を有機発光装置に適用した例を説明したが、これに限定されず、透明電極が使用されるすべての電子素子の電極として使用可能であり、例えば、液晶表示装置の画素電極および／または共通電極、有機発光装置のアノードおよび／またはカソード、プラズマ表示装置の表示電極、タッチパネル素子の透明電極にも使用可能である。
【００８４】
以下、本発明の具体的な実施例を提示する。ただし、下記記載の実施例は本発明を具体的に例示または説明するためのものに過ぎず、これによって本発明が制限されてはならない。
【００８５】
［実施例］
＜実施例１：Ｈｆ３Ｔｅ２薄膜の製造＞
ＨｆとＨｆＴｅ２粉末を、２：１のモル比で混合した。得られた混合物を、９００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力下、１０００℃の温度で１時間焼結して、理論密度の９５％以上の密度を有する焼結体を製造した。
【００８６】
製造した焼結体をターゲットとして使用し、Ａｌ２Ｏ３基板上に、Ｎｄ／ＹＡＧレーザを用いて、下記の条件下、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ）を行った。
【００８７】
ＰＬＤ装置：ＰＬＤ５０００  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、ＰＶＤ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
出力：６０ｍＪ／ｃｍ２
時間：２０分
基板温度：６００℃
真空度：２×１０−６Ｐａ
製造されたＨｆ３Ｔｅ２蒸着膜の厚さは約２０ｎｍであった。製造した蒸着膜のＴＥＭ写真を図１１に示す。図１１から、層状結晶構造を有するＨｆ３Ｔｅ２薄膜が形成されたことを確認した。
【００８８】
＜実施例２：Ｈｆ３Ｔｅ２ナノシートを含む薄膜の製造＞
実施例１で製造したＨｆ３Ｔｅ２焼結体を粉末化して得られた粉末を、１．６Ｍのブチルリチウム溶液（溶媒：ヘキサン）に分散させ、得られた分散液を７２時間撹拌する。取り出して、ヘキサンで数回洗浄した後、Ａｒ雰囲気で乾燥して、リチウム挿入されたＨｆ３Ｔｅ２を得た。グローブボックス内で、バイアルにリチウム挿入したＨｆ３Ｔｅ２１５〜２０ｇを入れた。次に、前記バイアルに５−１０ｍｌの水を添加し、溶液を１時間超音波処理した。水素ガスの発生と共に層間剥離が起こり、Ｈｆ３Ｔｅ２ナノシートを得た。
【００８９】
得られたナノシートは、遠心分離して、沈殿物は、ｐＨが７になるまで、再び水で洗浄し、遠心分離した。
【００９０】
ナノシート沈殿物をバイアルに入れて、３ｍｌの脱イオン水を添加し、超音波処理した。これに２−３ｍｌのトルエンを添加し、バイアルを振蕩させると、水層とトルエン層との間の界面にナノシート薄膜が形成された。酸素プラズマ処理されたガラス基板を前記界面で少し浸漬した。界面のＨｆ３Ｔｅ２フィルムが前記ガラス基板上に広がった。厚さは○○○であった。
【００９１】
＜実施例３：チタン亜酸化物（Ｔｉ２Ｏ）の焼結体の製造および薄膜の形成＞
Ｔｉ（＞９９％、Ａｌｄｒｉｃｈ製）とＴｉＯ２（９９．９％、Ａｌｄｒｉｃｈ製）粉末を、モル比に合わせて計量した後、乳鉢を用いて混合した。円滑な反応のために、混合粉末を、金属モールドを用いてコイン状にペレット化した後、ペレットをガラス管中に入れて、真空封止した。真空封止したサンプルを電気炉に入れて、７００℃で２４時間熱処理した。熱処理完了したサンプルを、乳鉢を用いて粉砕した後、ＳＰＳ装置を用いて焼結した。ＳＰＳ焼結条件は、８５０℃／８０ＭＰａで５分であった。合成された多結晶バルク試験片の密度は約８０％であり、導電度の測定時、５，６００Ｓ／ｃｍ程度の値を得ることができるが、この値は、単結晶材料の合成によってさらに高くなり得る。
【００９２】
製造された試験片のＸ線回折分析によって、チタン亜酸化物（Ｔｉ２Ｏ）の合成を確認した。
【００９３】
得られたバルク試験片は、実施例１または実施例２と類似の方式で薄膜の形成が可能である。
【００９４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、以下の請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【図１】
2015122312.tif 000009
【図２】
2015122312.tif 000010
【図３】
2015122312.tif 000011
【図４】
2015122312.tif 000012
【図５】
2015122312.tif 000013
【図６】
2015122312.tif 000014
【図７】
2015122312.tif 000015
【図８】
2015122312.tif 000016
【図９】
2015122312.tif 000017
【図１０】
2015122312.tif 000018
【図１１】
2015122312.tif 000019
【図１２】
2015122312.tif 000020
【図１３】
2015122312.tif 000021