(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハフニウム酸化物を含む第１のハフニウム酸化物層と、
前記第１のハフニウム酸化物層上に設けられる金属層と、
前記金属層上に設けられるハフニウム酸化物を含む第２のハフニウム酸化物層と
を含み、
下記数式１を満たす、
伝導性構造体。
［数式１］
【数１】
0006447943.tif 000017
［数式２］
【数２】
0006447943.tif 000018
［数式３］
【数３】
0006447943.tif 000019
［数式４］
【数４】
0006447943.tif 000020
［数式５］
【数５】
0006447943.tif 000021
［数式６］
【数６】
0006447943.tif 000022
前記数式１中、Ｄｅｆｆは、前記数式２および数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率の分散度であり、ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃは、前記数式４により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数であり、ｄ（ｎｍ）は、前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の総厚さであり、ｋｅｆｆ＿ｍｅｔａｌは、前記数式６により求められる前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の平均消光係数であり、
前記数式２中、ｎｅｆｆ＿５５０は、５５０ｎｍの波長を有する光での前記数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率であり、ｎｅｆｆ＿４５０は、４５０ｎｍの波長を有する光での前記数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率であり、ｎｅｆｆ＿３８０は、３８０ｎｍの波長を有する光での前記数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率であり、
前記数式３および数式４中、ｎ１は、前記第１のハフニウム酸化物層の光屈折率であり、ｎ２は、前記第２のハフニウム酸化物層の光屈折率であり、ｋ１は、前記第１のハフニウム酸化物層の消光係数であり、ｋ２は、前記第２のハフニウム酸化物層の消光係数であり、ｆ１は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層に対する前記第１のハフニウム酸化物層の厚さの比であり、ｆ２は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層に対する前記第２のハフニウム酸化物層の厚さの比であり、
前記数式５および数式６中、ｎ３は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層の平均光屈折率（ｎｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）であり、ｎ４は、前記金属層の光屈折率であり、ｋ３は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）であり、ｋ４は、前記金属層の消光係数であり、ｆ３は、前記伝導性構造体に対する前記第１のハフニウム酸化物層と第２のハフニウム酸化物層の厚さの比であり、ｆ４は、前記伝導性構造体に対する前記金属層の厚さの比であり、
前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）、および前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｍｅｔａｌ）は、それぞれ３８０ｎｍの波長を有する光で測定された値である。
【請求項２】
前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率の分散度（Ｄｅｆｆ）は、１．１以上である、
請求項１に記載の伝導性構造体。
【請求項３】
前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）は、０．１以下である、
請求項１または２に記載の伝導性構造体。
【請求項４】
前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｍｅｔａｌ）は、０．２２以下である、
請求項１または２に記載の伝導性構造体。
【請求項５】
前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の総厚は、４０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の伝導性構造体。
【請求項６】
前記第１のハフニウム酸化物層および第２のハフニウム酸化物層は、それぞれ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔａ、Ｌａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、ＩｎおよびＳｎからなる群から選択されるドーパントをさらに含む、
請求項１から５のいずれか１項に記載の伝導性構造体。
【請求項７】
前記ドーパントの含有量は、ハフニウム酸化物層に対して、０．１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下である、
請求項６に記載の伝導性構造体。
【請求項８】
前記金属層の厚さは、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の伝導性構造体。
【請求項９】
前記金属層の光屈折率は、５５０ｎｍの波長を有する光で０．１以上１以下である、
請求項１から８のいずれか１項に記載の伝導性構造体。
【請求項１０】
前記伝導性構造体は透明支持体をさらに含み、
前記透明支持体上に前記第１のハフニウム酸化物層が設けられる、
請求項１から９のいずれか１項に記載の伝導性構造体。
【請求項１１】
前記伝導性構造体の平均光透過率が、５５０ｎｍの波長を有する光で７０％以上である、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の伝導性構造体。
【請求項１２】
前記伝導性構造体の光透過率の変化量が、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長領域で４０％以内である、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の伝導性構造体。
【請求項１３】
前記伝導性構造体のシート抵抗値が、２０Ω／ｓｑ以下である、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の伝導性構造体。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の伝導性構造体を含む、
透明電極。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の伝導性構造体を含む、
電子素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１５年３月１６日付で韓国特許庁に出願された韓国特許出願第１０‐２０１５‐００３６１０４号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本明細書は、伝導性構造体およびこれを含む電子素子に関する。
【背景技術】
【０００３】
先端情報技術産業とともに新再生可能エネルギー産業の急成長に伴い、電気伝導性と光透過性を併せ持つ伝導性構造体への関心が高まっている。有機電子素子での伝導性構造体は、薄い透明基板に光が透過しなければならず、且つ電気伝導性にも優れていなければならない。
【０００４】
伝導性構造体の素材としては、薄膜状に製造された透明伝導性酸化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｏｘｉｄｅ：ＴＣＯ）が代表的である。透明伝導性酸化物は、可視光領域での高い光学的透過度（８５％以上）と低い比抵抗（１×１０−３Ωｃｍ）を同時に有する酸化物系の縮退した（ｄｅｇｅｎｅｒａｔｅ）半導体電極の総称であり、シート抵抗の大きさに応じて、静電気防止膜、電磁波シールドなどの機能性薄膜とフラットパネルディスプレイ、太陽電池、タッチパネル、透明トランジスタ、フレキシブル光電素子、透明光電素子などの核心の電極材料として使用されている。
【０００５】
ただし、透明伝導性酸化物を素材として製造された伝導性構造体は、電気伝導度が低くて素子の効率が低下する問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本明細書が解決しようとする課題は、伝導性構造体およびこれを含む電子素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書の一実施形態は、ハフニウム酸化物を含む第１のハフニウム酸化物層と、前記第１のハフニウム酸化物層上に設けられる金属層と、前記金属層上に設けられるハフニウム酸化物を含む第２のハフニウム酸化物層とを含み、下記数式１を満たす伝導性構造体を提供する。
［数式１］
【数１】
0006447943.tif 000002
［数式２］
【数２】
0006447943.tif 000003
［数式３］
【数３】
0006447943.tif 000004
［数式４］
【数４】
0006447943.tif 000005
［数式５］
【数５】
0006447943.tif 000006
［数式６］
【数６】
0006447943.tif 000007
前記数式１中、Ｄｅｆｆは、前記数式２および数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率の分散度であり、ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃは、前記数式４により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数であり、ｄは、前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の総厚さであり、ｋｅｆｆ＿ｍｅｔａｌは、前記数式６により求められる前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の平均消光係数であり、
前記数式２中、ｎｅｆｆ＿５５０は、５５０ｎｍの波長を有する光での前記数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率であり、ｎｅｆｆ＿４５０は、４５０ｎｍの波長を有する光での前記数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率であり、ｎｅｆｆ＿３８０は、３８０ｎｍの波長を有する光での前記数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率であり、
前記数式３および数式４中、ｎ１は、前記第１のハフニウム酸化物層の光屈折率であり、ｎ２は、前記第２のハフニウム酸化物層の光屈折率であり、ｋ１は、前記第１のハフニウム酸化物層の消光係数であり、ｋ２は、前記第２のハフニウム酸化物層の消光係数であり、ｆ１は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層に対する前記第１のハフニウム酸化物層の厚さの比であり、ｆ２は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層に対する前記第２のハフニウム酸化物層の厚さの比であり、
前記数式５および数式６中、ｎ３は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層の平均光屈折率（ｎｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）であり、ｎ４は、前記金属層の光屈折率であり、ｋ３は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）であり、ｋ４は、前記金属層の消光係数であり、ｆ３は、前記伝導性構造体に対する前記第１のハフニウム酸化物層と第２のハフニウム酸化物層の厚さの比であり、ｆ４は、前記伝導性構造体に対する前記金属層の厚さの比であり、
前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）、および前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｍｅｔａｌ）は、それぞれ３８０ｎｍの波長を有する光で測定された値である。
【０００８】
本明細書の一実施形態は、前記伝導性構造体を含む透明電極を提供する。
【０００９】
本明細書の一実施形態は、前記伝導性構造体を含む電子素子を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書の一実施形態に係る伝導性構造体は、高い光透過率および低いシート抵抗値を有する。また、本明細書の一実施形態に係る伝導性構造体は、波長による光透過率の変化量が小さく、特に、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ範囲の波長範囲で光透過率の変化量が小さいことを特徴とする。また、本明細書の一実施形態に係る伝導性構造体は、広い波長範囲で高い光透過率を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本明細書の一実施形態に係る伝導性構造体の積層構造を図示したものである。
【図２】実施例および比較例に係る伝導性構造体の波長による光透過率を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本明細書についてより詳細に説明する。
【００１３】
本明細書において、ある部材が他の部材の「上に」位置しているとしたとき、これは、ある部材が他の部材に接している場合だけでなく、両部材の間にさらに他の部材が存在する場合をも含む。
【００１４】
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」としたとき、これは、特に相反する記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。
【００１５】
本明細書の一実施形態は、ハフニウム酸化物を含む第１のハフニウム酸化物層と、前記第１のハフニウム酸化物層上に設けられる金属層と、前記金属層上に設けられるハフニウム酸化物を含む第２のハフニウム酸化物層とを含み、下記数式１を満たす伝導性構造体を提供する。
［数式１］
【数７】
0006447943.tif 000008
［数式２］
【数８】
0006447943.tif 000009
［数式３］
【数９】
0006447943.tif 000010
［数式４］
【数１０】
0006447943.tif 000011
［数式５］
【数１１】
0006447943.tif 000012
［数式６］
【数１２】
0006447943.tif 000013
前記数式１中、Ｄｅｆｆは、前記数式２および数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率の分散度であり、ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃは、前記数式４により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数であり、ｄは、前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の総厚さであり、ｋｅｆｆ＿ｍｅｔａｌは、前記数式６により求められる前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の平均消光係数であり、
前記数式２中、ｎｅｆｆ＿５５０は、５５０ｎｍの波長を有する光での前記数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率であり、ｎｅｆｆ＿４５０は、４５０ｎｍの波長を有する光での前記数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率であり、ｎｅｆｆ＿３８０は、３８０ｎｍの波長を有する光での前記数式３により求められる前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率であり、
前記数式３および数式４中、ｎ１は、前記第１のハフニウム酸化物層の光屈折率であり、ｎ２は、前記第２のハフニウム酸化物層の光屈折率であり、ｋ１は、前記第１のハフニウム酸化物層の消光係数であり、ｋ２は、前記第２のハフニウム酸化物層の消光係数であり、ｆ１は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層に対する前記第１のハフニウム酸化物層の厚さの比であり、ｆ２は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層に対する前記第２のハフニウム酸化物層の厚さの比であり、
前記数式５および数式６中、ｎ３は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層の平均光屈折率（ｎｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）であり、ｎ４は、前記金属層の光屈折率であり、ｋ３は、前記第１のハフニウム酸化物層と前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）であり、ｋ４は、前記金属層の消光係数であり、ｆ３は、前記伝導性構造体に対する前記第１のハフニウム酸化物層と第２のハフニウム酸化物層の厚さの比であり、ｆ４は、前記伝導性構造体に対する前記金属層の厚さの比であり、
前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）、および前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｍｅｔａｌ）は、それぞれ３８０ｎｍの波長を有する光で測定された値である。
【００１６】
本明細書の一実施形態によると、前記数式１は、高い光透過率を確保し、短波長の可視光領域での光透過率の変化を最小化できる伝導性構造体を製造するためのパラメータを意味する。具体的には、伝導性構造体の透過率の変化および透過率に影響を及ぼす要素は、誘電体層の屈折率の分散度と誘電体層の光吸収量、金属層の光吸収量であり、前記数式１は、かかる影響要素の最適範囲を求めることができる関係式を意味する。
【００１７】
本明細書の一実施形態によると、前記数式１〜数式６による各層の屈折率と消光係数は、エリプソメータ（ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ）により測定された値であってもよい。
【００１８】
本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層は、それぞれ、ハフニウム酸化物を、７０ｗｔ％以上または８５ｗｔ％以上含む層であってもよい。また、本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層は、それぞれ、ハフニウム酸化物を、９５ｗｔ％以上含む層であってもよい。また、本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層は、それぞれ、ハフニウム酸化物からなる層であってもよい。
【００１９】
一般的な伝導性構造体の場合、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長領域で光透過率の変化量が非常に大きいことから、波長範囲に応じて光透過率の差が大きくなる問題がある。そこで、本発明者らは、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長領域で光透過率の変化量を最小化できる伝導性構造体の条件を見出した。
【００２０】
本明細書の一実施形態によると、前記数式１の値が０．２５以下の場合、前記伝導性構造体は、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長領域で光透過率の変化量が小さいという利点がある。具体的には、前記数式１の値が０．２５以下の場合、前記伝導性構造体は、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長領域での光透過率の変化量が小さいことから、広い波長範囲でより優れた透明度を実現することができ、高い視認性を確保することができる。
【００２１】
本明細書の一実施形態によると、前記数式１の値が０．２５以下を満たすためには、前記伝導性構造体の各構成要素の材料に応じた光学特性を考慮して適用することができる。
【００２２】
屈折率ｎは、光の入射角が０゜であり、空気での入射であるとｎ≒１／Ｔであることから、屈折率の差による透過率の変化は、屈折率の分散度であるＤｅｆｆと光透過率との関係式で表すことができる。
【００２３】
本明細書の一実施形態によると、前記数式１の０．１２係数は、実験的に得られた係数であり、前記伝導性構造体の３８０ｎｍでの光透過率、４５０ｎｍでの光透過率および５５０ｎｍでの光透過率を用いて導き出された値である。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記数式１の０．１２係数は、下記数式７により実験的に導き出すことができる。
［数式７］
【数１３】
0006447943.tif 000014
前記数式７中、Ｔ５５０は、５５０ｎｍの波長を有する光での伝導性構造体の光透過率であり、Ｔ４５０は、４５０ｎｍの波長を有する光での伝導性構造体の光透過率であり、Ｔ３８０は、３８０ｎｍの波長を有する光での伝導性構造体の光透過率である。具体的には、３８０ｎｍの波長は、可視光領域での最も低い波長であり、４５０ｎｍの波長は、伝導性構造体において可視光透過率の変化が飽和（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）する地点であり、５５０ｎｍの波長は、可視光線のうちヒトの目に最もよく認知される波長であり、前記数式７により最適の値を導き出したところ、０．１２の場合に、優れた特性を示す伝導性構造体を製造することができた。
【００２４】
本明細書の一実施形態によると、前記０．１２係数は、伝導性構造体の光透過率の変化が３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長で３０％以内であり、平均光透過率が７０％以上である場合に成立することができる。
【００２５】
本明細書の一実施形態によると、前記伝導性積層体の各層の光吸収による光透過率の変化は、消光係数を用いて表すことができる。具体的には、各層の消光係数による吸収量は、下記式のように表すことができる。
【数１４】
0006447943.tif 000015
前記式中、λは光の波長を意味し、ｋｅｆｆは当該層の消光係数であり、ｄは当該層の厚さを意味する。前記伝導性積層体の各層は、光吸収によって透過率の変化が起こり、各層の光吸収量は、前記式のように消光係数によって決定され得る。
【００２６】
本明細書の一実施形態によると、前記数式１の０．０６係数は、前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の厚さの合計が４０ｎｍ以上１２０ｎｍの場合に前記伝導性構造体の性能を最適化できる値である。
【００２７】
本明細書の一実施形態によると、前記数式１の０．９８係数は、前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の厚さの合計が４０ｎｍ以上１２０ｎｍ、前記金属層の厚さが５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の場合に前記伝導性構造体の性能を最適化できる値である。
【００２８】
本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率の分散度（Ｄｅｆｆ）は、１．１以上であってもよい。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率の分散度（Ｄｅｆｆ）は、１０以上または２０以上であってもよい。
【００２９】
前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均屈折率の分散度（Ｄｅｆｆ）が１．１以下の場合には、前記数式１の値が０．２５を超えるため、低い波長での光透過率の変化量が大きくなり得る。
【００３０】
本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）は０．１以下であってもよい。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）は０．０４以下であってもよい。
【００３１】
本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｍｅｔａｌ）は０．２２以下であってもよい。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層、前記第２のハフニウム酸化物層および前記金属層の平均消光係数（ｋｅｆｆ＿ｍｅｔａｌ）は０．１以下であってもよい。
【００３２】
図１は本明細書の一実施形態に係る伝導性構造体の積層構造を図示したものである。具体的には、図１は、第１のハフニウム酸化物層１０１、金属層２０１、および第２のハフニウム酸化物層３０１が順に設けられている伝導性構造体を図示したものである。
【００３３】
本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の総厚は、４０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であってもよい。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層および前記第２のハフニウム酸化物層の総厚は、４０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であってもよい。
【００３４】
前記第１のハフニウム酸化物層は、高屈折物質であり、金属層を用いた多層膜の伝導性構造体の光透過率を高める役割および金属層の蒸着を容易にする役割を果たすことができる。
【００３５】
本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層の厚さは、２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であってもよい。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層の厚さは、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下、または２５ｎｍ以上５５ｎｍ以下であってもよい。
【００３６】
前記第１のハフニウム酸化物層の厚さが前記範囲内にある場合、多層薄膜状の前記伝導性構造体の透過率に優れるという利点がある。具体的には、前記第１のハフニウム酸化物層の厚さが前記範囲から逸脱する場合、伝導性構造体の透過率が低くなる問題が生じる。また、前記厚さの範囲から逸脱する場合、蒸着された金属層の不良率が高くなり得る。
【００３７】
本明細書の一実施形態によると、前記第２のハフニウム酸化物層の厚さは、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であってもよい。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記第２のハフニウム酸化物層の厚さは、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下、または２５ｎｍ以上５５ｎｍ以下であってもよい。
【００３８】
前記第２のハフニウム酸化物層の厚さが前記範囲内にある場合、前記伝導性構造体は、優れた電気伝導度および低い抵抗値を有することができるという利点がある。具体的には、前記第２のハフニウム酸化物層の厚さの範囲は、光学設計により得られたものであり、前記厚さの範囲から逸脱する場合、伝導性構造体の光透過率が低くなる問題がある。
【００３９】
本明細書の一実施形態によると、前記金属層の厚さは、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下であってもよい。具体的には、本明細書の一実施形態に係る伝導性構造体において、前記金属層の厚さは、７ｎｍ以上２０ｎｍ以下であってもよい。
【００４０】
前記金属層の厚さが前記範囲内にある場合、前記伝導性構造体は、優れた電気伝導度および低い抵抗値を有することができるという利点がある。具体的には、前記金属層の厚さが５ｎｍ未満の場合には、連続した膜の形成が難しいため低抵抗の実現が困難である問題があり、２０ｎｍを超える場合には、伝導性構造体の透過率が低くなる問題がある。
【００４１】
本明細書の一実施形態によると、前記金属層は、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｇａ、ＭｎおよびＣｏからなる群から選択される１種以上の金属を含んでもよい。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記金属層は、Ａｇ、ＰｔおよびＡｌからなる群から選択される１種以上の金属を含んでもよい。より具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記金属層は、Ａｇを含んでもよい。
【００４２】
また、本明細書の一実施形態によると、前記金属層は、Ａｇ、またはＡｇとＡｇ酸化物からなってもよい。具体的には、前記金属層は、Ａｇのみからなってもよい。もしくは、前記伝導性構造体の製造過程または前記伝導性構造体が電子素子に含まれて使用される過程中に、空気および水分との接触によって、金属層内にＡｇ酸化物が一部含まれ得る。
【００４３】
本明細書の一実施形態によると、前記金属層がＡｇおよびＡｇ酸化物からなる場合、前記Ａｇ酸化物は、前記金属層の重量の０．１ｗｔ％以上５０ｗｔ％であってもよい。
【００４４】
前記金属層は、優れた電気伝導度および低い比抵抗により、前記伝導性構造体の低抵抗を実現する役割を果たすことができる。
【００４５】
本明細書の一実施形態によると、前記金属層の光屈折率は、５５０ｎｍの波長を有する光で０．１以上１以下であってもよい。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記金属層の光屈折率は、５５０ｎｍの波長を有する光で０．１以上０．５以下であってもよい。
【００４６】
本明細書の一実施形態によると、前記第１のハフニウム酸化物層および第２のハフニウム酸化物層は、それぞれ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔａ、Ｌａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、ＩｎおよびＳｎからなる群から選択されるドーパントをさらに含んでもよい。
【００４７】
本明細書の一実施形態によると、前記ドーパントの含有量は、ハフニウム酸化物層に対して、０．１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であってもよい。
【００４８】
前記ドーパントが、それぞれのハフニウム酸化物層に前記範囲内で含まれる場合、前記伝導性構造体の光特性および耐環境性を向上させることができる。
【００４９】
本明細書の一実施形態によると、前記伝導性構造体は、透明支持体をさらに含み、前記透明支持体上に前記第１のハフニウム酸化物層が設けられてもよい。
【００５０】
本明細書の一実施形態によると、前記透明支持体は、透明性、表面平滑性、取り扱い容易性および防水性に優れたガラス基板または透明プラスチック基板であってもよく、これに限定されず、電子素子に通常使用される基板であれば制限されない。具体的には、前記基材としては、ガラス、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、（メタ）アクリレート系高分子樹脂、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂などからなるものであってもよい。
【００５１】
本明細書の一実施形態によると、前記伝導性構造体の平均光透過率は、５５０ｎｍの波長を有する光で７０％以上であってもよい。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記伝導性構造体の平均光透過率は、５５０ｎｍの波長を有する光で７５％以上または８０％以上であってもよい。
【００５２】
本明細書の一実施形態によると、前記伝導性構造体の光透過率の変化量は、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長領域で４０％以内であってもよい。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記伝導性構造体の光透過率の変化量は、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長領域で３０％以内であってもよい。
【００５３】
本明細書の一実施形態によると、前記伝導性構造体のシート抵抗値は、２０Ω／ｓｑ以下であってもよい。具体的には、本明細書の一実施形態によると、前記伝導性構造体のシート抵抗値は、１０Ω／ｓｑ以下であってもよい。
【００５４】
本明細書の一実施形態によると、前記伝導性構造体のシート抵抗値は、０．１Ω／ｓｑ以上２０Ω／ｓｑ以下の値を有してもよい。前記伝導性構造体のシート抵抗値は、前記金属層により決定されてもよく、前記金属層の厚さの範囲および前記第２の金属酸化物を含む第２のハフニウム酸化物層の厚さの範囲により低いシート抵抗値を実現することができる。
【００５５】
前記伝導性構造体は、低いシート抵抗値により、電子素子に適用した場合に、電子素子の効率を高めることができるという利点がある。さらに、低いシート抵抗値にもかかわらず、高い光透過率を有しているという利点がある。
【００５６】
本明細書の一実施形態によると、前記伝導性構造体の総厚さは、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってもよい。
【００５７】
本明細書の一実施形態は、前記伝導性構造体を含む透明電極を提供する。
【００５８】
本明細書の一実施形態は、前記伝導性構造体を含む電子素子を提供する。本明細書の一実施形態によると、前記電子素子に含まれる前記伝導性構造体は、透明電極の役割を果たすことができる。
【００５９】
本明細書の一実施形態によると、前記電子素子は、タッチパネル、発光ガラス、発光素子、太陽電池またはトランジスタであってもよい。
【００６０】
前記タッチパネル、発光ガラス、発光素子、太陽電池およびトランジスタは、当業界において一般的に知られているものであってもよく、電極を本明細書の伝導性構造体として使用したものであってもよい。
【実施例】
【００６１】
以下、本明細書を具体的に説明するために、実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本明細書に係る実施例は、様々な他の形態に変形してもよく、本明細書の範囲が以下で詳述する実施例に限定されるものと解釈してはならない。本明細書における実施例は、当業界において平均の知識を有する者に、本明細書をより完全に説明するために提供するものである。
【００６２】
［実施例１］
ガラス基板上にＲＦスパッタ（ＲＦ  ｓｐｕｔｔｅｒ）方式を用いてＨｆ酸化物を４０ｎｍ蒸着することで第１のハフニウム酸化物層を形成した。前記第１のハフニウム酸化物層上にＤＣスパッタ（ＤＣ  ｓｐｕｔｔｅｒ）方式を用いてＡｇからなる金属層を１０ｎｍ蒸着し、前記金属層上に第２のハフニウム酸化物層としてＨｆ酸化物を４０ｎｍ蒸着することで第２のハフニウム酸化物層を形成し、伝導性構造体を製造した。
【００６３】
［実施例２］
ガラス基板上にＲＦスパッタ（ＲＦ  ｓｐｕｔｔｅｒ）方式を用いてＨｆ酸化物を４０ｎｍ蒸着することで第１のハフニウム酸化物層を形成した。前記第１のハフニウム酸化物層上にＤＣスパッタ（ＤＣ  ｓｐｕｔｔｅｒ）方式を用いてＡｇからなる金属層を１３ｎｍ蒸着し、前記金属層上に第２のハフニウム酸化物層としてＨｆ酸化物を４０ｎｍ蒸着することで第２のハフニウム酸化物層を形成し、伝導性構造体を製造した。
【００６４】
［実施例３］
ガラス基板上に酸素を流しながらＤＣスパッタ（ＤＣ  ｓｐｕｔｔｅｒ）方式を用いてＨｆ酸化物を４０ｎｍ蒸着することで第１のハフニウム酸化物層を形成した。前記第１のハフニウム酸化物層上にＤＣスパッタ（ＤＣ  ｓｐｕｔｔｅｒ）方式を用いてＡｇからなる金属層を１３ｎｍ蒸着し、前記金属層上に第２のハフニウム酸化物層としてＨｆ酸化物を４０ｎｍ蒸着することで第２のハフニウム酸化物層を形成し、伝導性構造体を製造した。
【００６５】
［比較例１］
ガラス基板上にＤＣスパッタ（ＤＣ  ｓｐｕｔｔｅｒ）方式を用いてＩＴＯを４０ｎｍ蒸着し、前記ＩＴＯ上にＤＣスパッタ（ＤＣ  ｓｐｕｔｔｅｒ）方式を用いてＡｇからなる金属層を１３ｎｍ蒸着し、前記金属層上にＩＴＯを４０ｎｍ蒸着することで、伝導性構造体を製造した。
比較例１におけるＩＴＯ層は、実施例におけるハフニウム酸化物層に対応する構成に製造した。
【００６６】
［比較例２］
ガラス基板上にＲＦスパッタ（ＲＦ  ｓｐｕｔｔｅｒ）方式を用いてＨｆ酸化物を７０ｎｍ蒸着することで第１のハフニウム酸化物層を形成した。前記第１のハフニウム酸化物層上にＤＣスパッタ（ＤＣ  ｓｐｕｔｔｅｒ）方式を用いてＡｇからなる金属層を３０ｎｍ蒸着し、前記金属層上に第２のハフニウム酸化物層としてＨｆ酸化物を８０ｎｍ蒸着することで第２のハフニウム酸化物層を形成し、伝導性構造体を製造した。
【００６７】
実施例および比較例に係る伝導性構造体の数式１の値および各構成による物性は、下記表１に示す。
【表１】
0006447943.tif 000016
【００６８】
また、図２は実施例および比較例に係る伝導性構造体の波長による光透過率を示すものである。
【００６９】
表１および図２によると、数式１を満たしていない比較例に係る伝導性構造体は、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲で光透過率の変動幅が非常に大きいことが分かる。これに対し、数式１を満たす実施例１〜３の場合には、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲で光透過率の変動幅が相対的に小さいことが分かる。
【符号の説明】
【００７０】
１０１：第１のハフニウム酸化物層
２０１：金属層
３０１：第２のハフニウム酸化物層
【図１】
0006447943.tif 000023
【図２】
0006447943.tif 000024