HOME ＞ エレクトロニクス分野 ＞ 新しい透明導電膜

新しい透明導電膜

　ITOなどの透明導電酸化物はLCDなどのフラットパネルディスプレイ、太陽電池、タッチパネル、などの透明電極や、帯電防止膜、電磁波シールド材などに幅広く用いられています。
　近年、FPDの高性能化や汎用化、ITOを取り巻く環境の変化などに伴って、透明導電酸化物の開発動向は次のようにまとめられます。


　　　★　ITOの低抵抗化、低温成膜化、低コスト化技術
　　　　　 スパッタリング法、イオンプレーティング、塗布法などの成膜法の改良
　　　　　 導電性高分子の応用
　　　★　ITOの原料であるインジウム資源の枯渇問題への対応
　　　　　 酸化亜鉛などの新しい材料の研究
　　　★　透明半導体デバイスとしての新しい応用

　本書は、このような背景の下、透明導電膜の材料、成膜方法、応用などに関して、最新の動向について解説しました。

　　　　□体裁　A4版　322頁
　　　　□定価　71,400円　(本体68,000円、消費税3,400円)
　　　　□送料　弊社負担
　　　　□発行　2005年2月

章　目　次

第1章　透明導電膜概説
第2章　透明導電膜の作成法
第3章　透明導電膜の応用動向　
第4章　透明導電膜の課題解決と今後の展開
第5章 特許から見た透明導電膜の技術動向

詳　細　目　次

頁
   
第1章　透明導電膜概説 1
　1.1　透明導電膜の概要 1
　　1.1.1　透明性 2
　　1.1.2　透明導電体に求められる要件 2
　　1.1.3　抵抗値の単位 3
　　　(1)　抵抗率 3
　　　(2)　表面抵抗(Surface resistance)、シート抵抗(Sheet resistance) 3
　　1.1.4　透明導電膜の応用と必要抵抗値 4
　1.2　透明導電膜の種類と特徴 5
　　1.2.1　透明導電ガラス 5
　　　(1)　ガラス基板 5
　　　　A.ガラス基板の種類 5
　　　　(イ)ソーダライムガラス 5
　　　　(ロ)低アルカリガラス、無アルカリガラス、シリカガラス 6
　　　　B.ガラス基板への要求 6
　　　(2)　透明導電膜材料の特性 6
　　　　A.酸化インジウム(ITO) 7
　　　　B.酸化スズ(TO)系 9
　　　　C.酸化亜鉛(ZnO)系 9
　　　　D.酸化スズカドミウム(CTO)膜 9
　　1.2.2　透明導電性フィルム 10
　　　(1)　透明導電膜の製造法 10
　　　(2)　フィルム基板 10
　　　　A.PET 10
　　　　B.その他のフィルム 11
　　　(3)　透明導電性フィルムに用いられる透明導電担体の種類と特徴 11
　　　　A.半導体薄膜系(金属酸化物)透明導電性フィルム 11
　　　　B.界面活性剤系透明導電フィルム 12
　　　　C.導電性フィラー系透明導電性フィルム 12
　　　　D.金属薄膜系透明導電性フィルム 13
　　　　E.多層膜系透明導電性フィルム 13
　　1.2.3　透明導電膜の性能評価 13
　　　(1)　抵抗値 14
　　　　A.シート抵抗値 14
　　　　(イ)4探針法による計測 14
　　　　(ロ)抵抗値による測定法の変更 15
　　　(2)　光学特性 17
　　　　A.透過率 17
　　　　B.屈折率 17
　　　(3)　その他の特性計測 17
　　　　A.表面形状 17
　　　　B.膜厚 18
　　　　C.外観検査 18
　　　　D.耐久性検査 18
　1.3　透明導電膜を取り巻く環境 19
　　1.3.1　逼迫するインジウム資源 19
　　　(1)　ITO膜原材料需給状況 19
　　　(2)　価格の上昇が続くインジウム 20
　　　(3)　世界におけるインジウム埋蔵量は6000トン 20
　　　(4)　進むインジウムのリサイクル　 21
　　1.3.2　代替物質の本命はZnO膜 21
　　　(1)　ZnO系膜 21
　　　(2)　導電性高分子 22
　1.4　透明導電体のさらなる発展 22
   

第2章　透明導電膜の作成法
24
　2.1　PVD法(真空蒸着法、スパッタリング法およびイオンプレーティング法) 24
　　2.1.1　真空蒸着法 25
　　　(1)　原理 25
　　　　A.蒸発(昇華)の条件 26
　　　　B.蒸着源と基板間距離 26
　　　　(イ)平均自由行程(mean free path) 26
　　　　(ロ)真空度と蒸発源とワーク間距離 26
　　　　C.蒸着速度 27
　　　　(イ)絶対温度と蒸気圧 27
　　　　(ロ)蒸発速度 27
　　　　D.試料への入射エネルギー 28
　　　(2)　真空蒸着によるITO成膜 28
　　　(3)　真空蒸着の方式 28
　　　　A.電子ビーム加熱 28
　　　　B.PLD(Pulsed Laser Deposition法) 28
　　　　C.分子線エピタキシャル法(Molecular Beam Epitaxy: MBE) 29
　　2.1.2　スパッタリング法 30
　　　(1)　スパッタリング法原理 30
　　　　A.スパッタリングの効率(スパッタ率) 30
　　　　B.スパッタリング法の分類 31
　　　　(イ)非反応性スパッタリングと反応性スパッタリング 31
　　　　(ロ)従来型(コンベンショナル)とマグネトロン、ECR法 31
　　　　C.スパッタリング法の特徴 32
　　　(2)　色々なスパッタリング方式 32
　　　　A.DC スパッタ 33
　　　　B.RF スパッタ 33
　　　　C.マグネトロンスパッタ 33
　　　　D.イオンビームスパッタ 34
　　　　E.ECR(電子サイクロトロン共鳴) スパッタ 35
　　　(3)　スパッタリング法によるITO膜の成膜 35
　　　　A.概要 35
　　　　B.ITO膜への要求 36
　　　　(イ)導入酸素量 36
　　　　(ロ)成膜温度 36
　　　　(ハ)低電圧スパッタ法 37
　　　(4)　スパッタリング法によるITO膜製造装置 41
　　　　A.バッチ式とインライン式装置 41
　　　　B.枚葉式スパッタリング装置(アルバック) 41
　　　　(イ)アレイ工程対応のSMD-Xシリーズ 42
　　2.1.3　イオンプレーティング法 42
　　　(1)　イオンプレーティングの方式 43
　　　　A.プラズマ方式  
　　　　　(MATTOX法、高周波励起法、多陰極法、及びホローカソード法) 44
　　　　B.反応性イオンプレーティング法 45
　　　(2)　イオンプレーティング法によるITO膜の成膜 45
　　　　A.高周波イオンプレーティングによるITOの成膜 45
　　　　B.低エネルギーイオンプレーティング装置 47
　　　　C.プラズマコーティングシステム(PCS: Plasma Coating)(住友重機工業) 47
　　2.1.4 　PVD法の比較 51
　　　(1)　運動エネルギーから見たPVD法の比較 51
　　　(2)　薄膜形成粒子のエネルギーと膜質 52
　　　(3)　スパッタリング法の課題 52
　　　　A.膜損傷 52
　　　　B.ターゲットの損傷 53
　　2.1.5　ITOターゲットによるITO膜の高性能化 53
　　　(1)　ITOターゲットの製造プロセス 53
　　　　A.酸化物粉末製造工程 54
　　　　B.成形工程 55
　　　　C.焼結工程 55
　　　　D.機械加工工程 55
　　　　E.ボンディング加工と仕上げ 56
　　　　F.ITOターゲット材料調製段階での課題 56
　　　(2)　ITOターゲット中のSn含有量と膜質への影響 57
　　　　A.導電率 57
　　　　(イ)ITOの導電機構 57
　　　　(ロ)酸素分圧依存性による電気特性の変化 58
　　　　(ハ)SnO2量依存性による電気特性の変化 60
　　　　B.光学特性に及ぼすSnO2添加量 61
　　　　(イ)多結晶膜 61
　　　　(ロ)非晶膜 63
　　　　C.耐候性 63
　　　　(イ)耐熱抵抗安定性 63
　　　　(ロ)耐湿度安定性 64
　　2.1.6　透明導電膜用スパッタリングターゲット材料の開発動向 64
　　　(1)　スパッタリングターゲット材料の種類と用途 64
　　　(2)　ITOターゲット 64
　　　　A.汎用ITOターゲット 64
　　　　B.高抵抗ITOターゲット(高抵抗膜用透明導電膜用ターゲット) 64
　　　　C.インジウム系特殊材料 65
　　　　(イ)酸化インジウム/酸化亜鉛(IZO)(出光) 65
　　　　(ロ)InTiOターゲット(赤外域高透過率透明導電膜用ターゲット) 66
　　　　(ハ)表面平滑透明導電膜用ターゲット 66
　　　　(ニ)高屈折率透明導電膜用ターゲット 67
　　　(3)　その他のターゲット材料 67
　　　　A.酸化亜鉛系 67
　　　　(イ)GZOターゲット 67
　　　　(ロ)AZOターゲット 68
　　　　B.酸化スズ(SnO2)系 68
　2.2　化学的成膜法 68
　　2.2.1　CVD(Chemical Vapor Deposition)法 68
　　　(1)　プラズマCVD 69
　　　　A.プラズマの発生のメカニズム 69
　　　　B.プラズマ内の化学反応 69
　　　　C.プラズマCVD装置 71
　　　(2)　スプレーCVD法による透明導電膜の作成 73
　　　(3)　オンラインCVD法 74
　　　　A.オンラインCVD法(日本板硝子) 74
　　2.2.2　塗布成膜法 75
　　　(1)　塗布法の特徴 76
　　　(2)　ゾル−ゲル(Sol-Gel Processing)法 76
　　　　A.ゾル−ゲルの原理 76
　　　　B.ゾル−ゲル法の特徴 77
　　　　C.光アシストゾル−ゲル法 77
　　　　D.ゾル−ゲル法による透明導電薄膜の成膜 77
　　　(3)　塗布熱分解法 81
　　　　A.ITO成膜用塗布液の特徴 81
　　　　B.熱分解法によるITOペースト膜(住友金属鉱山) 82
　　　　C.スクリーン印刷対応ITOペースト(住友大阪セメント) 83
　　　　D.感光性ITO塗料(住友大阪セメント) 85
　　　　(イ)感光性ITO塗料を用いたパターン加工プロセスの特徴 85
　　　　(ロ)ITO膜の特性 86
　　　　E.微粒子分散法 87
　　　　(イ)ITO微粒子(住友金属鉱山) 87
　　　　(ロ)透明導電ITOインク(住友金属鉱山)　 88
　　　　(ハ)複合化板状ITO微粒子(Nano Plate-Oxide Particles)(マクセル) 89
　　　(4)　塗布法の性能と今後の課題 90
　　　　A.各種塗布法の性能比較 90 90
　　　　B.塗布法と物理的成膜法の比較 91
   

第3章　透明導電膜の応用動向
93
　3.1　液晶ディスプレイ(LCD: Liquid Crystal Display)における透明導電膜 93
　　3.1.1　液晶ディスプレイの原理 93
　　　(1)　液晶ディスプレイの動作原理 94
　　　　A.液晶の性質 94
　　　　B.TN液晶の動作 94
　　　(2)　LCDの分類 95
　　　　A.動作方式 95
　　　　(イ)TN(Twisted Nematic)方式 95
　　　　(ロ)STN(Super Twisted Nematic)方式 95
　　　　B.駆動方式 95
　　　　(イ)単純マトリックス方式 96
　　　　(ロ)アクティブマトリックス方式 96
　　　　(ハ)透過型LCDと反射型カラーLCD 97
　　3.1.2　カラーフィルタ部における透明導電性膜 99
　　　(1)　透過型カラーLCDの製造プロセス 99
　　　(2)　反射型LCDの構造と透明導電膜 101
　　3.1.3　LCD用ITO膜の成膜 102
　　　(1)　ITO膜の特長 102
　　　(2)　成膜用基板 102
　　　(3)　成膜方法 102
　　　A.ガラス基板 102
　　　B.カラーフィルター(CF)基板 102
　　　C.樹脂基板 103
　　3.1.4　透明導電膜の性能比較 103
　　　(1)　ITO膜の特徴 104
　　　(2)　酸化亜鉛(ZnO)透明導電膜 104
　　　(3)　IZO(Idemitsu Indium Zinc Oxid)(出光) 104
　3.2　EL(EL: Electro Luminescence)ディスプレイにおける透明導電性膜 105
　　3.2.1　有機EL素子の基本構造と動作原理 106
　　　(1)　基本構造 106
　　　(2)　有機ELの発光 107
　　　　A.発光原理 107
　　　　B.三重項燐光 108
　　　(3)　有機ELのカラー化方式 108
　　　　A.塗り分け方式(RGB3色並置方式) 109
　　　　B.カラーフィルタ方式 109
　　　　C.CCM方式(色変換方式) 109
　　　(4)　有機ELの駆動方式 109
　　　　A.パッシブ(受動)マトリクス型 110
　　　　B.アクティブ(能動)マトリクス型 111
　　　(5)　有機ELディスプレイの特徴 111
　　3.2.2　有機EL用透明導電膜と成膜方法 113
　　　(1)　有機EL用透明電極膜の要求性能 113
　　　　A.表面平滑性の重要性 114
　　　(2)　透明導電膜の成膜技術の概要 115
　　　　A.成膜方法 115
　　　　(イ)ガラス基板 115
　　　　(ロ)樹脂基板 116
　　　(3)　有機EL用透明導電膜製造への取り組み 116
　　　　A.OLED用透明導電(Super ITO)膜(アルバック) 116
　　　　B.イオンプレーティング法(住友重機械工業) 116
　　　　C.ITO-SL(東ソー) 117
　　　　D.IZO(出光興産) 117
　3.3　プラズマディスプレイ(PDP)における透明導電膜 117
　　3.3.1　PDPの基本技術 118
　　　(1)　発光の原理と表示方法 118
　　　　A.発光の原理 118
　　　　B.駆動法 120
　　　(2)　PDPにおける透明導電膜への要求 120
　　　　A.ITO電極 121
　　　　B.バス電極 121
　　　　(イ)Crレスバス電極 121
　　　　(ロ)バス電極用銀ペースト(デュポン) 121
　　3.3.2　PDP光学フィルタへの要求と開発 122
　　　(1)　PDP光学フィルタへの要求 122
　　　　A.電磁波遮蔽 122
　　　　(イ)EMC規制値 122
　　　　(ロ)電磁波遮蔽方法 123
　　　　B.近赤外線遮蔽 124
　　　　C.表面反射防止 124
　　　　D.色再現性の向上 126
　　　　E.破損対策 127
　　3.3.3　光学フィルタの開発 127
　　　(1)　複合化とコストダウン 127
　　　(2)　電磁波シールドフィルム製品例 127
　　　　A.金属細線メッシュフィルムを利用した電磁波シールドフィルム(日立化成) 127
　　　　(イ)本電磁波シールドフィルムの構造とシールド性能 128
　　　　(ロ)製造方法 129
　　　　(ハ)光学用接着フィルムの開発 130
　　　　B.ナノ塗料を用いた高透明性金属メッシュ膜(住友大阪セメント) 131
　　　　C.電波遮蔽・近赤外線遮蔽複合PDPフィルター「フィルトップ」(三井化学) 134
　　　(3)　ウエットコーティング方式の反射防止膜 135
　　　　A.フッ素系コーティング剤(ダイキン工業) 135
　　　　B.ナノ微粒子を用いたPDP用反射防止膜「クリアラスARF-300」  
　　　　　 (住友大阪セメント) 137
　　　　C.PDP用反射防止・近赤外線遮蔽複合フィルム「クリアラスAR/NIR」  
　　　　　 (住友大阪セメント) 139
　　　　D.PDP反射防止・近赤外線遮蔽複合機能フィルム  
　　　　　「リアルック(ReaLook)N 77シリーズ」(日本油脂) 141
　　　　E.反射防止・特定波長吸収複合フィルム(住友大阪セメント) 141
　　　　F.ナノパターンアレイによる反射防止技術(NTTアドバンステクノロジー) 141
　　3.3.4　各社のPDP光学フィルタ生産取り組み 142
　　　　A.旭硝子 142
　　　　B.日立化成工業 143
　　　　C.住友大阪セメント 143
　　　　D.三井化学 143
　　　　E.凸版印刷 143
　　　　F.三菱化学 144
　3.4　タッチパネルの技術と透明導電膜 144
　　3.4.1　タッチパネルの種類と特徴 144
　　　　A.抵抗膜式 146
　　　　B.電磁誘導式 146
　　　　C.超音波式 146
　　　　D.光学式 146
　　　　E.静電容量式 147
　　　　(イ)静電容量方式タッチパネルの構造 147
　　　　(ロ)座標位置検出法 147
　　3.4.2　携帯情報端末向け抵抗膜式タッチパネルの開発動向 148
　　　(1)　抵抗膜式タッチパネルの原理と製造プロセス 149
　　　　A.抵抗膜式タッチパネルの入力位置検出原理 149
　　　　B.抵抗膜式タッチパネルの製造プロセス 150
　　　(2)　抵抗膜式タッチパネルの性能向上 151
　　　　A.低反射技術 151
　　　　B.薄型化・フィルム化 152
　　　　C.ディスプレイとの一体化(インナータッチパネル) 153
　　　(3)　抵抗膜方式タッチパネル用基板と透明導電膜の技術動向 153
　　　　A.タッチパネル用基板 154
　　　　B.ガラス基板上透明導電膜 154
　　　　(イ)成膜方法 154
　　　　(ロ)ITO膜信頼性の向上 155
　　　　(ハ)AR処理と高透過率化 155
　　　　C.樹脂基板タッチパネルのメリットと課題 156
　　　(4)　タッチパネル製品例 157
　　　　A.フィルム-フィルム タッチパネルFID-533シリーズ(富士通コンポーネント) 157
　　　　B.車載用 タッチパネル｢FID-554シリーズ｣(富士通コンポーネント) 159
　　　(5)　導電性ポリマーよる新しいタッチパネル(富士通) 161
　3.5　太陽電池と透明導電膜 162
　　3.5.1　太陽電池の種類と現状 162
　　　(1)　太陽電池の原理 162
　　　(2)　各種太陽電池の種類と変換効率 163
　　3.5.2　薄膜型太陽電池の開発 164
　　　(1)　アモルファスシリコン(a-Si)系太陽電池 165
　　　　A.a-Si薄膜太陽電池の動作原理 165
　　　　B.a-Si系薄膜太陽電池の種類と性能の現状 166
　　　　(イ)光閉じ込め構造 166
　　　　(ロ)フッ素ドープ酸化錫膜の高透過率、低抵抗化、高耐久化 168
　　　　(ハ)a-Si系薄膜太陽電池の性能 168
　　　(2)　微結晶Si薄膜太陽電池 169
　　　　A.微結晶Si薄膜太陽電池の課題 169
　　　　(イ)光閉じ込め構造 170
　　　　B.a-Si/微結晶Siタンデム型太陽電池 170
　　　　C.a-Si/透明中間層/微結晶Siタンデム型次世代高効率太陽電池 171
　　　(3)　CIGS太陽電池 172
　　　　A.CIGS太陽電池性能の現状 172
　　　　B.Cdフリー・高効率化取り組み 173
　　　　(イ)CdフリーCIGS太陽電池(青学大、NREL) 173
　　　　(ロ)透明導電膜を用いた両面受光型のCIGS太陽電池(青学大) 173
　　　(4)　色素増感太陽電池(DSC) 174
　　　　A.構造と発電の仕組み 174
　　　　B.色素増感太陽電池の性能 175
　　　　C.色素増感太陽電池(DSC)透明導電材料 175
　　　　(イ)FTO/ITO複合透明導電ガラスの開発(フジクラ) 176
　3.6　その他の応用 177
　　3.6.1　電子部品の静電気対策用透明導電材料 177
　　　(1)　静電気障害 178
　　　　A.電子部品の静電気障害 178
　　　　(イ)MOS ICの破壊 179
　　　　B.フイルム包装における静電気の障害 180
　　　(2)　帯電防止用透明導電材 180
　　　　A.帯電防止の機構 181
　　　　B.電子部品包装用帯電防止材料の開発 181
　　　　(イ)帯電防止剤使用キャリアテープ(大日本印刷) 182
　　　　(ロ)界面活性剤添加タイプ(東興資材工業) 182
　　　　(ハ)導電性ポリマー「STポリ」(アキレス) 183
　　3.6.2　調光材料 184
　　　(1)　調光材料の種類と応用 184
　　　　A.調光材料の種類 184
　　　　(イ)サーモクロミズム 184
　　　　(ロ)フォトクロミズム 184
　　　　(ハ)エレクトロクロミズム 185
　　　　B.エレクトロクロミック調光ガラスの応用 186
　　　　(イ) 窓ガラス 186
　　　(2)　調光ミラー 186
　　　　A.調光ミラーとは 186
　　　　B.マグネシウム ニッケル系合金薄膜を用いた新調光ミラー技術(産総研) 187
　　　(3)　ネマティック液晶応用の液晶調光材料 188
　　　　A.調光原理 188
　　　　B.ウム(UMU)(日本板硝子) 189
　　3.6.3　発熱体　 191
　　　(1)　発熱体(面ヒーター、電熱ガラス) 191
　　3.6.4　電磁波遮蔽ガラス 192
　　　(1)　病院における電波環境と対策 192
　　　(2)　電磁遮蔽ガラスの構成と性能 194
   

第4章　透明導電膜の課題解決と今後の展開
196
　4.1　液晶ディスプレイ用透明導電膜の低抵抗化 196
　　4.1.1　液晶用樹脂基板へのITO薄膜形成技術 197
　　　(1)　プラスチック基板上へのITO成膜の問題点 197
　　　(2)　プラスチック基板上に結晶質ITO薄膜を形成する方法 197
　　　　A.低電圧マグネトロンスパッタ法によるITO薄膜の作製例 198
　　　　B.UBM スパッタリング法(神戸製鋼) 199
　　　　C.イオンプレーティング法「SUPLaDUO薄膜製造装置」(中外炉工業) 201
　　　　D.水素ラジカル含有雰囲気中で直流スパッタ法を用いた  
　　　　　 酸化物透明導電膜の成膜 204
　　　　E.ITOよりも低抵抗の透明導電材料スパッタリング 204
　　　(3)　TFT画素用非晶質ITO膜の低温安定成膜技術 205
　　　　A.H2O添加量とエッチング、抵抗値特性 205
　　　　B.低温成膜可能かつ加工性に優れた非晶ITO膜の成膜法 207
　　　　C.アモルファス膜成膜後の結晶化 209
　　4.1.2　透明導電膜のさらなる低抵抗化の試み 210
　　　(1)　これまでのワイドギャップ導電性酸化物 211
　　　(2)　プロセス的な改良 212
　　　　A.透明導電膜抵抗値の限界 212
　　　　B.レーザアブレーション(PLD)法による低抵抗ITO透明導電膜の成膜 214
　　　　(イ)単結晶基板YSZ上のITO膜 215
　　　　(ロ)レーザーアシスト照射PLD法によるUHQ(超高品質)ITO膜  
　　　　　　(兵庫県立工業技術センター) 215
　　　(3)　材料上の工夫 219
　　　　A.空間分離 219
　　　(4)　アモルファス酸化物透明伝導体の探索 221
　4.2　塗布法によるITO成膜の現状と展望 222
　　4.2.1　低抵抗化・焼成温度の低下対策 223
　　　(1)　膜の緻密性の向上による低抵抗化 223
　　　　A.多孔質金属酸化物塗布膜の空洞をインジウム酸化物で充填する方法 223
　　　(2)　金属微粒子膜と金属酸化物微粒子膜を積層する方法 224
　　　(3)　低温成膜化 225
　　　　A.金属微粒子の多層膜化 225
　　　　B.金属微粒子分散液を塗布後、同時に酸化・焼成して  
　　　　　 金属酸化物透明導電膜を形成する方法 225
　　　　C.金属化合物ナノ粒子コロイドをインクジェット法で塗布後、  
　　　　　 レーザで焼成する方法 227
　　　(4)　加熱処理を行わない成膜方法 228
　　　　A.光アシストゾル−ゲル法 228
　　　　B.無電解メッキを行う方法 228
　　　　C.微粒子の圧縮を行う方法 229
　　4.2.2　導電性高分子は透明導電膜の主流になり得るのか 230
　　　(1)　導電性高分子の概要 231
　　　　A.導電性高分子の分子構造と性質 231
　　　　B.禁止帯幅 232
　　　　C.分子構造による性質 232
　　　　D.ドーピング 233
　　　(2)　導電性ポリマー材料の開発動向 233
　　　　A.ポリピロール 233
　　　　B.その他の材料 233
　　　　(イ)ポリアセチレン 233
　　　　(ロ)ポリチオフェン 233
　　　　(ハ)ポリパラフェニレンビニレン 233
　　　　(ニ)ポリアニリン(Pan) 234
　　　　(ホ)ポリアセン 234
　　　　(ヘ)ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT) 234
　　　(3)　無色透明な導電性高分子の開発 234
　　　　A.スモールバンドギャップ型高分子 235
　　　　B.π−スタック型構造ポリマーの透明導電物質の開発 235
　　　(4)　導電性高分子の透明導電膜としての応用開発 236
　　　　A.ポリチオフェン系導電性高分子を応用した高導電タイプ透明・導電性  
　　　　　コーティング(ナガセケムテックス) 236
　　　　B.導電性ポリマーを用いたタッチパネル(富士通) 237
　　　　C.ITO−ポリピロールナノコンポジット膜(KRI) 238
　　　　D.導電性高分子複合PETフィルムと帯電防止剤への応用 241
　　　　(イ)導電性高分子複合PETフィルムシートの種類と特徴 241
　　　　(ロ)導電性高分子複合PETフィルム・シート「PAS−PET」 (東洋紡績) 241
　4.3　透明導電膜としての酸化亜鉛 244
　　4.3.1　酸化亜鉛の概要 244
　　　(1)　亜鉛資源 244
　　　(2)　酸化亜鉛の工業的製法 245
　　　(3)　酸化亜鉛の結晶構造とキャリア生成 245
　　4.3.2　ZnO系透明導電膜の研究状況 246
　　　(1)　大型面積の成膜技術の開発(高知工科大学グループ) 246
　　　　A.成膜技術の概要 246
　　　　B.ZnO薄膜の性能 247
　　　　(イ)静止製膜法 247
　　　　(ロ)大面積膜の性能 249
　　　(2)　AZOの実用化研究(北海道道立工業試験所グループ) 249
　　　(3)　PLD法による酸化亜鉛系透明導電膜の作成(大阪産業大学) 251
　　　　A.10-5 Ω・cmオーダーの低抵抗率AZO(ZnO：Al2O3)透明導電膜 251
　　　　B.多様な表面形態を有するGZO(ZnO：Ga2O3)透明導電膜 253
　　　　C.AZO(ZnO：Al2O3)＋GZO(ZnO：Ga2O3)積層型透明導電膜 255
　　　(4)　酸素ラジカル源を用いたPLD法によるZnO系透明導電膜の室温成膜  
　　　　　(産業総合研究所) 257
　　　　A.製膜法 257
　　　　B.ZnO系透明導電膜の特性 258
　　　(5)　バンドエンジニアリング(産総研　光技術研究グループ) 259
　　　　A.ZnO透明導電膜 / MgOの混晶化による禁制帯幅制御 259
　　　　B.AlドープMgZnO系透明導電材料による低抵抗・バンドギャップ制御 260
　4.4　透明酸化物導電体から透明酸化物半導体へ 261
　　4.4.1　透明酸化物半導体(TOS) 262
　　　(1) 　p型TOS 262
　　　　A.p型TOSの発見 262
　　　　B.両極性TOS 263
　　　　C.p型高伝導度半導体 263
　　　　D.ZnRh2O4 264
　　　(2)　アモルファスTOS 264
　　　　A.n型アモルファスTOS 264
　　　　B.p型アモルファスTOS 265
　　4.4.2　TOSを用いた透明電子デバイス 265
　　　(1)　TOS半導体回路 265
　　　　イ.発光ダイオード 265
　　　　ロ.透明電界効果トランジスタ(透明FET)　 266
　　　(2)　透明太陽電池(産総研) 267
　　　　A.可視光を透過する酸化物半導体による光発電機能の実証 269
　　　　B.赤外・可視・紫外の光を独立に制御 270
　　　(3)　多結晶GaNを用いたUVセンサと透明太陽電池(富士ゼロックス) 270
   

第5章　特許から見た透明導電膜の技術動向
273
　5.1　透明導電膜の成膜に関する特許出願状況と登録特許の状況 273
　　5.1.1　透明導電膜の出願傾向概要 273
　　　(1)　成膜装置、成膜方法に関する出願 273
　　　(2)　応用分野別の出願傾向 274
　　　(3)　電極の加工 275
　　　(4)　透明導電素材 275
　　5.1.2　登録特許の傾向 275
　5.2　最近の特許出願動向 285
　　5.2.1　物理的気相蒸着法に関する出願 285
　　　(1)　スパッタリングターゲット(蒸着、イオンプレーティング法用を含む) 285
　　　　A.インジウムを主成分とするターゲット材料 285
　　　　(イ)ITOターゲットの改善 285
　　　　(ロ)ITZO膜の関連 286
　　　　(ハ)インジウムと亜鉛の酸化物を主成分とするIZO膜の改良 287
　　　　(ニ)インジウム系材料に他金属を添加してITO膜の性能改善を行う出願 287
　　　　(ホ)赤外域までまたは紫外域まで透明域を広げた透明導電膜ターゲット 289
　　　　B.亜鉛系スパッタリングターゲット 290
　　　　C.酸化スズ系スパッタリングターゲット 290
　　　　D.複合ターゲット 291
　　　　(イ)スパッタリングターゲット及びそれを利用した導電膜の  
　　　　　　製造方法(出光興産、特開2004−30934) 291
　　　(2)　物理気相蒸着法および成膜装置に関する出願 291
　　　　A.スパッタリング装置に関する出願 292
　　　　B.イオンプレーティング装置に関する出願 295
　　　　C.成膜条件、装置に関する出願 298
　　　　D.成膜後の熱処理等に関する出願 299
　　　(3)　亜鉛を主体とする透明導電膜の形成方法および装置 300
　　5.2.2　塗布、印刷による透明導電膜作製に関する出願動向 302
　　　(1)　塗布液調合に関する出願 302
　　　(2)　塗布、印刷による透明導電膜の製造方法に関わる出願 304
　　　(3)　電極パターン形成法に関する出願 306
　　5.2.3　透明導電膜の積層膜および保護膜に関する出願 307
　　　(1)　膜表裏面の機械的、化学的な強度補強、耐環境性能を目的とする出願 307
　　　(2)　電気的、光学的特性など積層化による性能改善に関する出願 309
　　　(3)　膜の表面状態を制御することを目的とする出願 311
　　5.2.4　塗布法、物理的気相蒸着法には属さない  
　　　　　　他の成膜方法による透明導電膜の形成 311
　　　(1)　化学気相蒸着法(Chemical Vapor Deposition)に関する出願 311
　　　　A.プラズマ成膜法 312
　　　　B.熱CVD法等 314
　　　(2)　導電性高分子を用いた透明導電性膜に関する出願 317
　　　(3)　その他の成膜法に関する出願 318
　　　　A.パイロゾルプロセス法 318
　　　　(イ)透明導電膜付基体の製造方法(特開2004−39269、日本曹達) 318
　　　　B.微粒子の衝突による運動エネルギーを利用するもの 319
　　　　(イ)透明導電膜の製造方法 (特開2001−226780、セイコーエプソン) 319
　　5.2.5　成膜法には属さないが関連する特許出願 320
　　　(1)　インジウムの回収 320
　　　　A.インジウムの回収方法(特開2002−3961、日鉱マテリアルズ) 320
　　　(2)　有機無機ハイブリッドフイルム 321
　　　　A.透明導電膜積層体及びその製造方法、透明導電膜の形成方法と該方法を  
　　　　　 用いて製造(特開2004−71336､コニカミノルタホールディングス) 321
　　　(3)　酸化スズの製造方法 321
　　　　A.酸化スズ粒子(特表2002−505993、ナノグラム・コーポレーション) 322
　　　(4)　電極のパターニング 322
□ このページのトップへ
□ エレクトロニクス分野の目次へ