(57)【要約】カチオン元素を１種以上含む酸化物の焼結体であって、カチオン元素の電気陰性度が１．５以上であり、焼結体の表面粗さが３μｍ以下であり、バルク抵抗が１×１０−１Ω・ｃｍ未満であることを特徴とする真空蒸着用焼結体。【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオン元素を１種以上含む酸化物の焼結体であって、
前記カチオン元素の電気陰性度が１．５以上であり、
前記焼結体の表面粗さが３μｍ以下であり、バルク抵抗が１×１０−１Ω・ｃｍ未満であることを特徴とする真空蒸着用焼結体。
【請求項２】
平均粒径が０．１〜３．０μｍである原料粉末を焼結して得られる請求項１に記載の真空蒸着用焼結体。
【請求項３】
酸化インジウムを主成分とし、さらに、酸化錫及び／又は酸化亜鉛を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空蒸着用焼結体。
【請求項４】
焼結体の密度が４．０〜６．０ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の真空蒸着用焼結体。
【請求項５】
インジウム原子と亜鉛原子の合計に対するインジウム原子の原子比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）〕が０．６〜０．９９であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の真空蒸着用焼結体。
【請求項６】
インジウム原子と錫原子の合計に対するインジウム原子の原子比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ）〕が０．６〜０．９９であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の真空蒸着用焼結体。
【請求項７】
Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ただし、ｍは２〜２０の整数である。）で表される六方晶層状化合物を含有し、かつ、前記六方晶層状化合物の結晶粒径が３μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の真空蒸着用焼結体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着用焼結体に関する。さらに詳しくは、イオンプレーティング法等の真空蒸着法にて使用する透明導電性酸化物材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置の発展はめざましく、液晶表示装置（ＬＣＤ）や、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬ）、あるいはフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）等が、パソコン、テレビ、携帯電話等に搭載されている。【０００３】
このような表示装置に使用される透明電極としては、非特許文献１に開示されているように、スパッタリング法、イオンプレーティング法、あるいは蒸着法によって成膜されたインジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと略称することがある）が主流を占めている。【０００４】
かかるＩＴＯは、所定量の酸化インジウムと、酸化錫とからなり、透明性や導電性に優れるほか、強酸によるエッチング加工が可能であり、さらに基板との密着性にも優れているという特徴がある。【０００５】
一方、特許文献１〜５等に開示されているように、所定量の酸化インジウム、酸化錫及び酸化亜鉛からなるターゲットや、かかるターゲットから成膜されてなる透明電極（以下、ＩＺＯと略称することがある。）が知られており、弱酸によるエッチング加工が可能であり、また、焼結性や透明性が良好なことから広く使用されている。【０００６】
このように、ＩＴＯやＩＺＯは、透明導電性酸化物の材料として優れた性能を有している。そして、このような透明電極の製法としては、スパッタリング、イオンプレーティング、ゾルゲル等種々の方法があるが、生産性、均一性、薄膜の性能、歩留り等を勘案し、スパッタリングが最も一般的に用いられてきた。【０００７】
また、スパッタリングに準じて使用される方法として、イオンプレーティング法がある。イオンプレーティング法は、反応性を向上させ、低基板温度での低抵抗膜の作製を目的として、蒸発物や反応ガス（酸素等）をさまざまな手段で活性化させる真空蒸着法である。具体的には、熱電子エミッタやＲＦ放電を用いた活性化反応蒸着法、プラズマガンを用いた高密度プラズマアシスト蒸着法、集光したエキシマレーザーで蒸着物を照射するＰＬＤ（パルスレーザデポジション）法等がある。
【特許文献１】特開平３−５０１４８号公報
【特許文献２】特開平５−１５５６５１号公報
【特許文献３】特開平５−７０９４３号公報
【特許文献４】特開平６−２３４５６５号公報
【特許文献５】再表２００１−０３８５９９号公報
【非特許文献１】日本学術振興会、透明酸化物・光電子材料第１６６委員会編、「透明導電膜の技術」、株式会社オーム社出版、１９９９
【０００８】
しかしながら、上述したイオンプレーティング法は、電子ビーム加熱により蒸着物を気化する時に、ドロップレットと呼ばれるμｍサイズの粒子が基板に多数付着するという問題があった。ドロップレットは数μｍ以上の突起状態で基板に付着するため、表示材料電極として致命的な欠陥を招いていた。
本発明の目的は、真空蒸着法を用いて透明導電性酸化物を成膜する際に発生するドロップレットを抑制し、安定に真空蒸着を行うことのできる真空蒸着用焼結体を提供することである。
【発明の開示】
【０００９】
研究者らは鋭意検討した結果、電気陰性度が一定値以上の酸化物を使用し、かつ表面粗さ及びバルク抵抗を所定の値に調整した焼結体では、ドロップレットの発生を抑えられることを見出した。
本発明によれば、以下の真空蒸着用焼結体が提供される。
１．カチオン元素を１種以上含む酸化物の焼結体であって、
前記カチオン元素の電気陰性度が１．５以上であり、
前記焼結体の表面粗さが３μｍ以下であり、バルク抵抗が１×１０−１Ω・ｃｍ未満であることを特徴とする真空蒸着用焼結体。
２．平均粒径が０．１〜３．０μｍである原料粉末を焼結して得られる１に記載の真空蒸着用焼結体。
３．酸化インジウムを主成分とし、さらに、酸化錫及び／又は酸化亜鉛を含むことを特徴とする１又は２に記載の真空蒸着用焼結体。
４．焼結体の密度が４．０〜６．０ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする１〜３のいずれかに記載の真空蒸着用焼結体。
５．インジウム原子と亜鉛原子の合計に対するインジウム原子の原子比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）〕が０．６〜０．９９であることを特徴とする１〜４のいずれかに記載の真空蒸着用焼結体。
６．インジウム原子と錫原子の合計に対するインジウム原子の原子比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ）〕が０．６〜０．９９であることを特徴とする１〜４のいずれかに記載の真空蒸着用焼結体。
７．Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ただし、ｍは２〜２０の整数である。）で表される六方晶層状化合物を含有し、かつ、前記六方晶層状化合物の結晶粒径が３μｍ以下であることを特徴とする１〜６のいずれかに記載の真空蒸着用焼結体。
【００１０】
本発明によれば、真空蒸着法を用いて透明導電性酸化物を成膜する際に発生するドロップレットを抑制し、安定に真空蒸着を行うことのできる真空蒸着用焼結体が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の真空蒸着用焼結体は、カチオン元素を１種以上含む酸化物の焼結体であって、カチオン元素の電気陰性度が１．５以上であり、焼結体の表面粗さが３μｍ以下であり、バルク抵抗が１×１０−１Ω・ｃｍ未満であることを特徴とする。【００１２】
本発明の真空蒸着用焼結体に含まれるカチオン元素の電気陰性度は１．５以上である。電気陰性度が１．５未満のカチオン元素を含むと、蒸着時にドロップレットが発生しやすくなる。カチオン元素の電気陰性度は、好ましくは１．７〜１．９である。尚、酸化物を構成するカチオン元素の電気陰性度は酸素の電気陰性度３．５に近い方が好ましい。これは、イオン結合よりも共有結合に近いほうが、酸化物の分子やクラスター同士の相互作用が小さく、ドロップレットを形成しにくいためと考えられる。
また、電気陰性度は、セラミックス化学（日本セラミックス協会編）改定版第２刷８０頁に記載された値による。【００１３】
電気陰性度が１．５以上のカチオン元素の具体例としては、インジウム、亜鉛、錫等が挙げられる。【００１４】
本発明の真空蒸着用焼結体の表面粗さは３μｍ以下である。この範囲にすることで、ドロップレットの発生を防止できる。好ましくは０〜１μｍである。表面粗さは小さい方がより好ましいが、研磨処理の時間や効率等を考慮すると０．５μｍ程度が下限となる。
尚、ドロップレットは、材料を加熱したときに焼結体表面の突起部分が一挙に融解し、表面張力によって球形となる等して、蒸気ではなく飛沫の状態で基板に付着するため発生すると考えられる。
本明細書において「表面粗さ」は、Ｓｌｏａｎ社のＤＥＫＴＡＫ等で測定した表面粗さＲａの値を意味し、触針の掃引長さを５ｍｍとしたときの値を意味する。
焼結体の表面粗さを上記の値以下にするためには、例えば、後述する表面研磨処理を施せばよい。【００１５】
本発明の真空蒸着用焼結体のバルク抵抗は１×１０−１Ω・ｃｍ未満であり、好ましくは０〜６×１０−３Ω・ｃｍである。
これにより、焼結体中の温度勾配が緩やかになり、局所的な加熱によって発生する突沸を防止できる。
尚、バルク抵抗は四端子法にて測定した値である。また、バルク抵抗は小さい方がより好ましいが、２．０×１０−４Ω・ｃｍ程度が下限となる。
焼結体のバルク抵抗は、使用原料の純度や粒径を制御することによって調整できる。【００１６】
本発明の焼結体は、平均粒径が０．１μｍ〜３．０μｍである原料粉末を焼結したものであることが好ましい。平均粒径が０．１μｍより小さいと、凝集が起こりやすく、均一に混合することが困難となる恐れがある。また、平均粒径が３．０μｍより大きいと、精密研磨を行っても表面凹凸が３．０μｍより大きくなり、真空蒸着時に凸部に熱が集中し、ドロップレットが発生しやすくなる恐れがある。原料となる粉末の平均粒径は、特に０．１μｍ〜１．０μｍであることが好ましく、さらに０．１５μｍ〜０．４５μｍであることが好ましい。【００１７】
本発明の真空蒸着用焼結体の好適例として、酸化インジウムを主成分とし、添加元素として酸化錫及び／又は酸化亜鉛を含む焼結体が挙げられる。このような組成にすることで、焼結体の電気伝導度が良好となり、また、熱伝導性も優れたものとなる。従って、電子ビームを照射した場合にドロップレットの要因となる突沸やパーティクルが発生しにくくなる。【００１８】
本発明の焼結体のうち、酸化インジウムと酸化亜鉛を含む場合、インジウム原子及び亜鉛原子の合計量に対するインジウム原子の比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）〕は０．６〜０．９９であることが好ましい。
また、酸化インジウムと酸化錫を含む場合、インジウム原子及び錫原子の合計量に対するインジウム原子の比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ）〕は０．６〜０．９９であることが好ましい。
尚、インジウム原子、亜鉛原子及び錫原子の原子比は、ＩＣＰ発光分析装置で測定した値である。これらの原子比は、原料酸化物の配合を制御することによって調整できる。【００１９】
本発明の真空蒸着用焼結体は、さらに好ましくは、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ただし、ｍは２〜２０の整数である。）で表される六方晶層状化合物を含有し、かつ、この六方晶層状化合物の結晶粒径が３μｍ以下である。これにより最も効果的にドロップレットの発生を防止することができる。
六方晶層状化合物は、焼結工程における焼結時間、焼結温度を制御したり、また、原料粉末を仮焼処理することによって生成する。【００２０】
六方晶層状化合物の結晶粒径は、電子線マイクロアナライザー（以下、ＥＰＭＡと称する場合がある。）を用いて測定する。具体的には、ターゲット表面を平滑に研磨した後に、顕微鏡を用い、ターゲット表面を５，０００倍に拡大した状態で、任意位置において３０μｍ×３０μｍの枠内を設定し、その枠内で観察される六方晶層状化合物における結晶粒子についての最大径を、ＥＰＭＡを用いて測定する。そして、少なくとも３箇所の枠内で結晶粒子の最大径を測定するとともに平均値を算出し、六方晶層状化合物の結晶粒径とする。
尚、この六方晶層状化合物の結晶粒径は、ＥＰＭＡによる亜鉛のマッピング（濃度分布）により、容易に識別することができ、それによって、結晶粒径を実測できるものである。【００２１】
次に、本発明の真空蒸着用焼結体の製造方法について説明する。
焼結体の原料としては、電気陰性度が１．５以上のカチオン元素を含む酸化物粉末を利用できる。酸化物粉末は１種を単独で使用してもよく、また、２種以上を混合してもよい。
原料として使用する、電気陰性度が１．５以上のカチオン元素を含む酸化物の純度は、９９％以上であるのが好ましく、より好ましくは９９．９％以上、特に好ましくは９９．９９％以上である。９９％未満では焼結しても緻密な焼結体が得られず、またバルク抵抗が高い等の問題を生ずる恐れがある。【００２２】
原料となる酸化物粉末を、混合工程、成型工程、焼結工程、表面研磨工程の順で処理して、真空蒸着用焼結体を製造する。以下、原料酸化物として酸化インジウムと酸化亜鉛を使用した例について、具体的に説明する。
尚、原料酸化物粉末の粒径が１０μｍを超える場合には、ボールミル、ロールミル、パールミル、ジェットミル等を用い、平均粒径が上述した好適範囲に入るように調整することが好ましい。
（１）混合工程
混合は、酸化インジウムと酸化亜鉛の粉末をボールミル、ジェットミル、パールミル等の混合器に入れ、これらを混ぜ合せることにより行うのが好ましい。混合時間は１〜１００時間が好ましく、より好ましくは５〜５０時間、特に好ましくは１０〜５０時間である。１時間未満では混合が十分ではない恐れがあり、１００時間を超えると経済的でない。混合温度は特に制限はないが、室温が好ましい。【００２３】
混合工程後の混合粉末は、六方晶層状化合物の生成を促進するため仮焼処理してもよい。
仮焼温度は８００〜１５００℃が好ましく、より好ましくは９００〜１４００℃、特に好ましくは１０００〜１３００℃である。８００℃未満では六方晶層状化合物が生成しない恐れがあり、１５００℃を超えると酸化インジウム又は酸化亜鉛の蒸発が起こる恐れがある。
仮焼時間は１〜１００時間が好ましく、より好ましくは２〜５０時間、特に好ましくは３〜３０時間である。１時間未満では六方晶層状化合物の生成が十分起こらなくなる恐れがあり、１００時間を超えると経済的でない。【００２４】
仮焼物は、その粒径を好適範囲である０．０１〜１０μｍとするため、粉砕することが好ましい。粉砕は上述した混合工程と同じ方法で行うことができる。また、六方晶層状化合物の生成を促進するため、仮焼と粉砕を繰り返すことが好ましい。【００２５】
酸化インジウムと酸化亜鉛の混合粉末又は仮焼粉末は、成型時の流動性や充填性の改善のため造粒処理してもよい。造粒はスプレードライヤー等の常法で行う。スプレードライ法で行う場合には粉末の水溶液又はアルコール溶液等を用いて行い、溶液に混ぜるバインダーとしてはポリビニルアルコール等を用いる。
造粒条件は溶液濃度、バインダーの添加量によっても異なるが、造粒物の平均粒径が１〜１００μｍ、好ましくは５〜１００μｍ、特に好ましくは１０〜１００μｍになるように調節する。造粒物の平均粒径が１００μｍを超えると成型時の流動性や充填性が悪くなる恐れがあり、造粒の効果がない。【００２６】
（２）成型工程
酸化インジウムと酸化亜鉛の混合粉末、仮焼粉末又は造粒粉末を、円柱状等の所望の形状に成型する。成型は、金型成型、鋳込み成型又は射出成型等により行うことができる。成型助剤としてポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリワックス、オレイン酸等を用いてもよい。
成型圧力は、１０ｋｇ／ｃｍ２〜１００ｔ／ｃｍ２が好ましく、より好ましくは２０ｋｇ／ｃｍ２〜１ｔ／ｃｍ２である。成型圧力が１０ｋｇ／ｃｍ２未満である場合は、焼結後に得られる焼結体の密度を高めることができず、焼結体のバルク抵抗が１×１０−１Ω・ｃｍ未満にならない場合がある。
また、成型時間は１０分〜１０時間が好ましい。成型時間が１０分未満である場合は、同様に焼結後に得られる焼結体の密度を高めることができず、焼結体のバルク抵抗が１×１０−１Ω・ｃｍ未満にならない場合がある。【００２７】
（３）焼結工程
成型物の焼結は常圧焼成で行うのが好ましい。他の焼結方法としてＨＩＰ（熱間静水圧）焼結、ホットプレス焼結等があるが、経済性の面で常圧焼結の方が優れている。
焼結温度は１２００〜１６００℃が好ましく、より好ましくは１２５０〜１５５０℃、さらに好ましくは１３００〜１５００℃である。１２００℃未満では六方晶層状化合物Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝２〜２０）が生成しない恐れがあり、１６００℃を超えると酸化インジウム又は酸化亜鉛が昇華し、組成のずれを生じたり、生成する六方晶層状化合物Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍのｍが２０より大きくなったり、得られる焼結体の体積抵抗率が増加する恐れがある。
焼結後、必要に応じて上記で得た焼結体を切削加工し、使用する蒸着装置に適した形状に加工する。【００２８】
また、インジウムを主成分とする場合、焼結体の密度は、４．０〜６．０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。密度が４．０ｇ／ｃｍ３未満の場合には、熱伝導が悪くなり、真空蒸着時に局所的に熱がかかり、突沸の原因となる恐れがある。密度が６．０ｇ／ｃｍ３を超えると、加熱時の熱応力に耐えられなくなり、焼結体が割れやすくなる恐れがある。インジウムを主成分とした場合、好ましい焼結体の密度は４．２〜５．２ｇ／ｃｍ３である。【００２９】
（４）表面研磨工程
機械的表面研磨加工処理は、乾式的研磨法、湿式的研磨法のどちらも採用できる。形状・寸法加工の精度を維持しつつ、焼結体全面に均一な処理を施すため、以下のようにして行うことが好ましい。【００３０】
乾式的表面研磨加工処理としては、乾式的バレル処理や乾式的ブラスト処理が好適である。
乾式的バレル処理を採用する場合、バレル加工装置は、回転式、振動式、遠心式等の公知のものを使用することができる。
回転式装置や遠心式装置を使用する場合、回転数は５０〜３００ｒｐｍであることが好ましい。振動式装置を使用する場合、振幅数は０．３〜１０ｍｍであることが好ましい。
使用するメディアとしては、研磨粉を練り込んだ樹脂メディアがよい。研磨粉は被洗浄物である焼結体よりも硬度が高いものであれば特段制限されるものではないが、Ａｌ２Ｏ３やＺｒＯ２等のセラミック粉、ダイヤモンドパウダー等が好適に使用される。
尚、処理時間は焼結体の容量等によっても異なる。一般的には、６０秒以上であることが好ましいが、十分な効果と効率性の点に鑑みれば処理時間は１５分以下とすることが好ましい。【００３１】
乾式的ブラスト処理を採用する場合、投射材が焼結体表面にめり込んで埋没したりしないように、焼結体の硬度等も勘案して、投射材の材質や粒度、投射圧等を選定することが重要である。【００３２】
湿式的表面研磨加工処理としては、湿式的バレル処理が好適である。バレル加工装置やメディア、処理条件等は乾式的バレル処理に準じればよい。湿式的表面研磨加工処理を行った後は、処理時に発生した加工粉が焼結体表面に膠着することがないように、直ちに焼結体を液状媒体中に移すことが望ましい。
好適な態様としては、超音波洗浄槽内の水中に移す態様や超音波洗浄を行うまでに焼結体を一時的に保管しておくための洗浄槽内の水中に移す態様等が挙げられる。【００３３】
乾式的表面研磨加工処理と湿式的表面研磨加工処理を比較すると、前者の方が、処理時に発生した加工粉が焼結体表面に膠着する危険性が少ないこと、研磨液等を必要としないのでその洗浄工程を必要としないこと等の点から好ましい。【００３４】
以上、酸化インジウムと酸化亜鉛からなる酸化物焼結体の製造例を説明したが、この真空蒸着用焼結体の製造方法は、酸化インジウムと酸化亜鉛からなる混合物に限定されず、他の酸化物の混合物、例えば酸化インジウムと酸化錫からなる混合物から真空蒸着用焼結体を製造する場合でも適用可能である。
［実施例］【００３５】
実施例１
（１）真空蒸着用焼結体の製造
原料として、平均粒径が１μｍの酸化インジウム（インジウムの電気陰性度＝１．７）と、平均粒径が１μｍの酸化亜鉛（亜鉛の電気陰性度＝１．６）とを、インジウムの原子比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）〕が、０．８３となるように混合して、これを湿式ボールミルに供給し、７２時間混合粉砕して、原料微粉末を得た。
尚、原料の平均粒径は、電子顕微鏡により測定した。
得られた原料微粉末を造粒した後、直径３ｃｍ、長さ１０ｃｍの寸法にプレス成形して、これを焼成炉に装入し、酸素ガス加圧下、１，４５０℃において、３６時間の条件で焼成して、透明導電材料からなる酸化物焼結体を得た。
得られた焼結体の密度は４．８ｇ／ｃｍ３であり、バルク抵抗値は、０．９１×１０−２Ω・ｃｍであった。
尚、密度は、アルキメデス法で測定し、バルク抵抗は四探針法により測定した。【００３６】
また、この焼結体から採取した試料について、Ｘ線回折法により焼結体中の結晶状態を観察した結果、試料中に、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）３で表される、酸化インジウムと酸化亜鉛からなる六方晶層状化合物が存在していることが確認された。
さらに、焼結体から採取した試料を樹脂に包埋し、その表面を粒径０．０５μｍのアルミナ粒子で研磨した後、ＥＰＭＡ（ＪＸＡ−８６２１ＭＸ、日本電子社製）により５，０００倍に拡大した焼結体表面の３０μｍ×３０μｍ四方の枠内で観察される六方晶層状化合物の結晶粒子の最大径を測定した。３個所の枠内で同様に測定したそれぞれの最大粒子径の平均値を算出した結果、この焼結体の結晶粒径は３．０μｍであった。【００３７】
得られた焼結体を切削加工して、直径約２．５ｃｍ、長さ約８ｃｍの蒸着ロッドを作製した。このロッドの全面を粒度の細かい砥石（＃１５００）を用いて研磨処理した。その後、表面粗さＲａを測定したところ、０．９μｍであった。
尚、表面粗さは、Ｓｌｏａｎ社製のＤｅｋｔａｋ３０３０で測定し、触針の掃引長さを５ｍｍとした。【００３８】
（２）透明導電性酸化物の成膜
上記（１）で得られた焼結体を、イオンプレーティング装置に装着し、室温において、ガラス基板上に透明導電性酸化物を成膜した。
まず、５×１０−４Ｐａまで真空に引いた後、熱陰極源にアルゴンを導入し、放電を発生させた。このＡｒプラズマから電子ビームを引き出し、焼結体に照射した。この時の電流は２０Ａであった。このようにして、ガラス基板上に、膜厚が約１２０ｎｍの透明導電性酸化物が形成された透明導電ガラスを得た。【００３９】
（３）透明導電性酸化物の物性の評価
上記（２）で得られた透明導電ガラス上の透明導電性酸化物の導電性について、四探針法により比抵抗を測定したところ、２．５×１０−４Ω・ｃｍであった。
また、この透明導電性酸化物は、Ｘ線回折分析により非晶質であることを確認した。一方、膜表面の平滑性についても、Ｐ−Ｖ値（ＪＩＳ  Ｂ０６０１準拠）が５ｎｍであることから、良好であることを確認した。【００４０】
実施例２
（１）真空蒸着用焼結体の製造
原料として、平均粒径が２．８μｍの酸化インジウムと、平均粒径が１μｍの酸化錫（錫の電気陰性度＝１．８）とを、インジウムの原子比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ）〕が、０．９０となるように混合して、これを湿式ボールミルに供給し、７２時間混合粉砕して、原料微粉末を得た。
得られた原料微粉末を造粒した後、直径３ｃｍ、長さ１０ｃｍの寸法にプレス成形して、これを焼成炉に装入し、酸素ガス加圧下に、１，４５０℃において、３６時間の条件で焼成して、酸化物焼結体を得た。
得られた焼結体の密度は５．０ｇ／ｃｍ３であり、バルク抵抗値は、０．５５×１０−２Ω・ｃｍであった。【００４１】
実施例１と同様にして、得られた焼結体を切削加工、表面研磨処理し、直径約２．５ｃｍ、長さ約８ｃｍの蒸着ロッドを作製した。表面粗さを測定したところ、２．４μｍであった。【００４２】
（２）透明導電性酸化物の成膜
上記（１）で得られた蒸着ロッドを、イオンプレーティング装置に装着し、室温において、ガラス基板上に透明導電性酸化物を成膜した。
まず、５×１０−４Ｐａまで真空に引いた後、熱陰極源にアルゴンを導入し、放電を発生させた。このＡｒプラズマから電子ビームを引き出し、焼結体に照射した。この時の電流は２０Ａであった。このようにして、ガラス基板上に、膜厚が約１２０ｎｍの透明導電性酸化物が形成された透明導電ガラスを得た。【００４３】
（３）透明導電性酸化物の物性の評価
上記（２）で得られた透明導電ガラス上の透明導電性酸化物の導電性について、四探針法により比抵抗を測定したところ、４．５×１０−４Ω・ｃｍであった。
また、この透明導電性酸化物は、Ｘ線回折分析により非晶質であることを確認した。一方、膜表面の平滑性についても、Ｐ−Ｖ値が５ｎｍであることから、良好であることを確認した。【００４４】
実施例３
（１）真空蒸着用焼結体の製造
原料として、平均粒径が０．３μｍの酸化インジウムと、平均粒径が０．３μｍの酸化錫とを、インジウムの原子比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ）〕が、０．５０となるように混合して、これを湿式ボールミルに供給し、７２時間混合粉砕して、原料微粉末を得た。
得られた原料微粉末を造粒した後、直径３ｃｍ、長さ１０ｃｍの寸法にプレス成形して、これを焼成炉に装入し、酸素ガス加圧下に、１，４５０℃において、３６時間の条件で焼成して焼結体を得た。
得られた焼結体の密度は４．８ｇ／ｃｍ３であり、バルク抵抗値は、０．９×１０−１Ω・ｃｍであった。【００４５】
実施例１と同様にして、得られた焼結体を切削加工、表面研磨処理し、直径約２．５ｃｍ、長さ約８ｃｍの蒸着ロッドを作製した。表面粗さを測定したところ、２．４９μｍであった。【００４６】
（２）透明導電性酸化物の成膜
上記（１）で得られた焼結体を、イオンプレーティング装置に装着し、室温において、ガラス基板上に透明導電性酸化物を成膜した。
まず、５×１０−４Ｐａまで真空に引いた後、熱陰極源にアルゴンを導入し、放電を発生させた。このＡｒプラズマから電子ビームを引き出し、焼結体に照射した。この時の電流は１６Ａであった。このようにして、ガラス基板上に、膜厚が約１２０ｎｍの透明導電性酸化物が形成された透明導電ガラスを得た。【００４７】
（３）透明導電性酸化物の物性の評価
上記（２）で得られた透明導電ガラス上の透明導電性酸化物の導電性について、四探針法により比抵抗を測定したところ、４．５×１０−３Ω・ｃｍであった。
また、この透明導電性酸化物は、Ｘ線回折分析により非晶質であることを確認した。一方、膜表面の平滑性についても、Ｐ−Ｖ値が５ｎｍであることから、良好であることを確認した。【００４８】
実施例４
（１）真空蒸着用焼結体の製造
原料として、平均粒径が０．１μｍの酸化インジウムと、平均粒径が０．１μｍの酸化錫とを、インジウムの原子比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ）〕が、０．２０となるように混合して、これを湿式ボールミルに供給し、７２時間混合粉砕して、原料微粉末を得た。
得られた原料微粉末を造粒した後、直径３ｃｍ、長さ１０ｃｍの寸法にプレス成形して、これを焼成炉に装入し、酸素ガス加圧下に、１，４５０℃において、３６時間の条件で焼成して、透明導電材料からなる焼結体を得た。
得られた焼結体の密度は５．０ｇ／ｃｍ３であり、バルク抵抗値は、０．９×１０−１Ω・ｃｍであった。【００４９】
実施例１と同様にして、得られた焼結体を切削加工、表面研磨処理し、直径約２．５ｃｍ、長さ約８ｃｍの蒸着ロッドを作製した。表面粗さを測定したところ、２．９μｍであった。【００５０】
（２）透明導電性酸化物の成膜
上記（１）で得られた焼結体を、イオンプレーティング装置に装着し、室温において、ガラス基板上に透明導電性酸化物を成膜した。
まず、５×１０−４Ｐａまで真空に引いた後、熱陰極源にアルゴンを導入し、放電を発生させた。このＡｒプラズマから電子ビームを引き出し、焼結体に照射した。この時の電流は６Ａであった。最終的に、ガラス基板上に、膜厚が約１２０ｎｍの透明導電性酸化物が形成された透明導電ガラスを得た。【００５１】
（３）透明導電性酸化物の物性の評価
上記（２）で得られた透明導電ガラス上の透明導電性酸化物の導電性について、四探針法により比抵抗を測定したところ、４．５×１０−３Ω・ｃｍであった。
また、この透明導電性酸化物は、Ｘ線回折分析により非晶質であることを確認した。一方、膜表面の平滑性についても、Ｐ−Ｖ値が５ｎｍであることから、良好であることを確認した。【００５２】
比較例１
（１）真空蒸着用焼結体の製造
原料として、平均粒径が１μｍの酸化インジウムと、平均粒径が１μｍの酸化錫とを、インジウムの原子比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ）〕が、０．２０となるように混合して、これを湿式ボールミルに供給し、７２時間混合粉砕して、原料微粉末を得た。
得られた原料微粉末を造粒した後、直径３ｃｍ、長さ１０ｃｍの寸法にプレス成形して、これを焼成炉に装入し、酸素ガス加圧下に、１，４５０℃において、３６時間の条件で焼成して、焼結体を得た。
得られた焼結体の密度は４．０ｇ／ｃｍ３であり、バルク抵抗値は、０．９×１０−１Ω・ｃｍであった。
得られた焼結体を切削加工し、直径約２．５ｃｍ、長さ約８ｃｍの蒸着ロッドを作製した。ただし、表面の研磨は行わなかったため、表面粗さは５．５μｍであった。【００５３】
（２）透明導電性酸化物の成膜
上記（１）で得られた焼結体を、イオンプレーティング装置に装着し、室温において、ガラス基板上に透明導電性酸化物を成膜した。
まず、５×１０−４Ｐａまで真空に引いた後、熱陰極源にアルゴンを導入し、放電を発生させた。このＡｒプラズマから電子ビームを引き出し、焼結体に照射した。この時の電流は６Ａであった。途中３回、蒸着材料のスプラッシュが確認されたが、最終的に、ガラス基板上に、膜厚が約１２０ｎｍの透明導電性酸化物が形成された透明導電ガラスを得た。【００５４】
（３）透明導電性酸化物の物性の評価
上記（２）で得られた透明導電ガラス上の透明導電性酸化物の導電性について、四探針法により比抵抗を測定したところ、４．５×１０−３Ω・ｃｍであった。
また、この透明導電性酸化物は、Ｘ線回折分析により非晶質であることを確認した。一方、膜表面の平滑性についても、Ｐ−Ｖ値が１５ｎｍであることから、焼結体表面の凹凸が５．５μｍと大きいことで、スプラッシュが発生し、それが膜表面の凹凸を大きくしてしまったと考えられる。【００５５】
比較例２
（１）真空蒸着用焼結体の製造
原料として、平均粒径が１μｍの酸化インジウムと、平均粒径が１μｍの酸化マグネシウム（マグネシウムの電気陰性度＝１．２）とを、インジウムの原子比〔Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｍｇ）〕が、０．９０となるように混合して、これを湿式ボールミルに供給し、７２時間混合粉砕して、原料微粉末を得た。
得られた原料微粉末を造粒した後、直径３ｃｍ、長さ１０ｃｍの寸法にプレス成形して、これを焼成炉に装入し、酸素ガス加圧下に、１，４５０℃において、３６時間の条件で焼成して、焼結体を得た。
得られた焼結体の密度は４．４ｇ／ｃｍ３であり、バルク抵抗値は、０．７５×１０−３Ω・ｃｍであった。【００５６】
実施例１と同様にして、得られた焼結体を切削加工、表面研磨処理し、直径約２．５ｃｍ、長さ約８ｃｍの蒸着ロッドを作製した。表面粗さを測定したところ、２．８μｍであった。【００５７】
（２）透明導電性酸化物の成膜
上記（１）で得られた焼結体を、イオンプレーティング装置に装着し、室温において、ガラス基板上に透明導電性酸化物を成膜した。
まず、５×１０−４Ｐａまで真空に引いた後、熱陰極源にアルゴンを導入し、放電を発生させた。このＡｒプラズマから電子ビームを引き出し、焼結体に照射した。この時の電流は２０Ａであった。途中、２回ほどスプラッシュが発生したが、最終的に、ガラス基板上に、膜厚が約１２０ｎｍの透明導電性酸化物が形成された透明導電ガラスを得た。【００５８】
（３）透明導電性酸化物の物性の評価
上記（２）で得られた透明導電ガラス上の透明導電性酸化物の導電性について、四探針法により比抵抗を測定したところ、７．５×１０−４Ω・ｃｍであった。【００５９】
また、この透明導電性酸化物は、Ｘ線回折分析により非晶質であることを確認した。一方、膜表面の平滑性については、Ｐ−Ｖ値が５３ｎｍであり実施例１〜３と比較して大きな値となった。これは、原材料に使用したマグネシウムの電気陰性度が１．２と小さいため、酸化物を形成した場合に分極が大きくなる。このような材料を真空蒸着した場合、蒸着物同士の相互作用が大きく働き、基板に付着する前に液滴として成長してしまう。このため、基板表面の凹凸が大きくなってしまったと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の真空蒸着用焼結体は、例えば、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス素子等の透明電極用材料として使用することができる。
【国際調査報告】
2007069415.tif 000002
2007069415.tif 000003
2007069415.tif 000004
2007069415.tif 000005