KR102748330B1 - Transparent conducting film, target for transparent conducting film and its manufacturing method - Google Patents
Transparent conducting film, target for transparent conducting film and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- KR102748330B1 KR102748330B1 KR1020240047294A KR20240047294A KR102748330B1 KR 102748330 B1 KR102748330 B1 KR 102748330B1 KR 1020240047294 A KR1020240047294 A KR 1020240047294A KR 20240047294 A KR20240047294 A KR 20240047294A KR 102748330 B1 KR102748330 B1 KR 102748330B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- transparent conductive
- conductive film
- target
- oxide
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 150000001785 cerium compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 150000002259 gallium compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 150000003482 tantalum compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 23
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 17
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 16
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 15
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 6
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 21
- 239000010408 film Substances 0.000 description 80
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 37
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 14
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- -1 Cerium ion Chemical class 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 5
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910001460 tantalum ion Inorganic materials 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229910001449 indium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007088 Archimedes method Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XURCIPRUUASYLR-UHFFFAOYSA-N Omeprazole sulfide Chemical compound N=1C2=CC(OC)=CC=C2NC=1SCC1=NC=C(C)C(OC)=C1C XURCIPRUUASYLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- CKHJYUSOUQDYEN-UHFFFAOYSA-N gallium(3+) Chemical compound [Ga+3] CKHJYUSOUQDYEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- KVXKIRARVMGHKF-UHFFFAOYSA-G indium(3+);tin(4+);heptahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[In+3].[Sn+4] KVXKIRARVMGHKF-UHFFFAOYSA-G 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 2
- 230000036314 physical performance Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017920 NH3OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 1
- PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K indium(iii) chloride Chemical compound Cl[In](Cl)Cl PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000009700 powder processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- CVNKFOIOZXAFBO-UHFFFAOYSA-J tin(4+);tetrahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Sn+4] CVNKFOIOZXAFBO-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N tin(ii) sulfide Chemical compound [Sn]=S AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/08—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
- C23C14/086—Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/0016—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for heat treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/30—Drying; Impregnating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
-
- H01L31/022475—
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
본 발명은 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 포함함으로써 열처리 온도를 더 낮춘 조건에서도 전자 이동도가 높고, 비저항 및 캐리어 농도가 낮은 투명도전막, 이를 제조하기 위한 투명도전막용 타겟 및 이의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a transparent conductive film having high electron mobility and low resistivity and carrier concentration even under conditions of lowering the heat treatment temperature by including an additive including at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound, a target for a transparent conductive film for producing the same, and a method for producing the same.
Description
본 발명은 전자 이동도가 우수한 투명도전막, 투명도전막용 타겟 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent conductive film having excellent electron mobility, a target for a transparent conductive film, and a method for manufacturing the same.
투명도전막은 태양전지, 평판표시장치 및 감광소자(light-sensitive element) 등의 투명전극으로 이용될 수 있다. 뿐만 아니라, 투명도전막은 자동차 윈도우나 건축용 열선반사막(heat reflecting film), 대전방지막(anti-static film)용 등으로도 널리 사용되고 있다. Transparent conductive films can be used as transparent electrodes for solar cells, flat panel displays, and light-sensitive elements. In addition, transparent conductive films are also widely used for automobile windows, heat reflecting films for construction, and anti-static films.
투명도전막이 투명전극으로 사용될 경우, 높은 광투과율과 전기전도도가 요구된다. 예를 들어, 투명전극은 가시광선 영역에서 광투과율이 85%이상 확보되어야 하며, 비저항(resistivity)도 1×10-3Ω㎝보다 낮아야 한다. 상술한 바와 같이 낮은 비저항을 갖는 투명전극은 특히 태양전지, 액정, 유기 EL(organic electro luminescence) 및 무기 EL(inorganic electro luminescence) 등의 표면 요소(surface element) 또는 터치 패널(touch panel) 등에 적합하게 사용된다.When a transparent conductive film is used as a transparent electrode, high light transmittance and electrical conductivity are required. For example, the transparent electrode should have a light transmittance of 85% or more in the visible light range, and the resistivity should be lower than 1×10 -3 Ωcm. As described above, a transparent electrode having low resistivity is particularly suitable for use as a surface element of solar cells, liquid crystals, organic EL (organic electro luminescence) and inorganic EL (inorganic electro luminescence), or touch panels.
투명도전막으로는 주석 산화물(SnO2)계 박막, 아연 산화물(ZnO)계 박막 및 인듐 산화물(In2O3)계 박막 등이 알려져 있다. 이 중에서 주석 산화물계 박막은 주로 도펀트로 안티몬(Sb)을 포함하는 것(ATO 박막)이나 도펀트로 불소(F)를 포함하는 것(FTO 박막)이 이용된다. 또한, 아연 산화물계 박막으로는 주로 도펀트로 알루미늄(Al)을 포함하는 것(AZO 박막)이나 도펀트로 갈륨(Ga)을 포함하는 것(GZO 박막)이 이용된다. 그리고 인듐 산화물계 박막으로는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, 이하 ‘ITO’라 한다)와 인듐 아연 산화물(Induim Zinc Oxide, 이하 ‘IZO’라 한다) 이 이용된다. 상기 ITO와 IZO 박막은 양호한 광학적 특성 및 전기적 특성을 가져 현재 투명 전극용 재질로 널리 사용되고 있다.As transparent conductive films, tin oxide (SnO 2 ) thin films, zinc oxide (ZnO) thin films, and indium oxide (In 2 O 3 ) thin films are known. Among these, tin oxide thin films mainly contain antimony (Sb) as a dopant (ATO thin film) or contain fluorine (F) as a dopant (FTO thin film). In addition, zinc oxide thin films mainly contain aluminum (Al) as a dopant (AZO thin film) or contain gallium (Ga) as a dopant (GZO thin film). Indium tin oxide (ITO, hereinafter referred to as "ITO") and indium zinc oxide (IZO, hereinafter referred to as "IZO") are used as indium oxide thin films. The ITO and IZO thin films have excellent optical and electrical properties and are currently widely used as transparent electrode materials.
한편, 투명도전막은 주로 스퍼터링법이나 이온 플라즈마법을 통해 제조된다. 특히, 스퍼터링법은 증기압이 낮은 재료의 성막이나 막 두께를 정밀하게 제어할 필요가 있는 경우에 효과적이며, 조작이 매우 간단하고 편리하므로 널리 이용되고 있다. 스퍼터링법은 박막을 제조함에 있어서는 박막의 원료인 타겟을 사용한다. 상기 타겟은 성막되어 박막을 구성하는 금속 원소를 포함하는 고체로서 금속, 금속 산화물, 금속질화물, 금속탄화물 등의 소결체가 사용되거나, 경우에 따라서는 단결정이 사용된다. 스퍼터링법은 일반적으로 내부에 기재 및 타겟을 배치할 수 있는 진공 챔버를 갖는 장치를 사용한다. 먼저, 진공 챔버에 기재와 타겟을 배치한 후 고진공으로 만든 다음, 아르곤 등의 희소가스를 주입함으로써, 진공 챔버 내부를 대략 10Pa 이하의 가스압으로 제어한다. 그리고 기재를 양극으로 하고, 타겟을 음극으로 하여, 양자간 글로우 방전에 의해 아르곤 플라즈마가 발생되게 한다. 이때 플라즈마 내의 아르곤 양이온들이 음극인 타겟과 충돌하고, 충돌에 의해 튕겨져 나온 타겟 구성 입자가 기재 상에 증착되어 투명 전극을 형성한다.Meanwhile, transparent conductive films are mainly manufactured by sputtering or ion plasma. In particular, sputtering is effective in cases where it is necessary to precisely control the film thickness or the film formation of a material with low vapor pressure, and is widely used because the operation is very simple and convenient. The sputtering method uses a target, which is a raw material for the thin film, to manufacture the thin film. The target is a solid containing a metal element that is formed to form a film and constitutes the thin film, and a sintered body such as a metal, metal oxide, metal nitride, or metal carbide is used, or in some cases, a single crystal is used. The sputtering method generally uses a device having a vacuum chamber in which a substrate and a target can be placed inside. First, the substrate and target are placed in the vacuum chamber, and then a high vacuum is created, and then a rare gas such as argon is injected to control the inside of the vacuum chamber to a gas pressure of approximately 10 Pa or less. Then, the substrate is made an anode, and the target is made a cathode, and argon plasma is generated by glow discharge between the two. At this time, argon positive ions in the plasma collide with the cathode target, and the target particles bounced off by the collision are deposited on the substrate to form a transparent electrode.
하지만 ITO 박막은 비저항을 낮추기 위해서 결정화시킬 필요가 있으며, 그 때문에 고온에서 막을 형성하거나, 또는 막 형성 후 고온에서의 열처리를 수행할 필요가 있다. 따라서, ITO의 경우 유리 혹은 플라스틱 등의 기판에 증착 후 열처리하여 결정화시키고, 결정화시킨 ITO를 대기 온도에서 사용하는데 이 경우, ITO는 낮은 비저항 값을 갖게 된다. 따라서, 상술한 방법으로 제조된 ITO 박막을 사용하여 소자를 제작 시 사용되는 프로세스 온도에 의하여 비저항의 변화로 인한 소자의 특성 평가가 문제점으로 지적을 받고 있다.However, ITO thin films need to be crystallized to lower the resistivity, and therefore, it is necessary to form a film at high temperatures or perform heat treatment at high temperatures after film formation. Accordingly, in the case of ITO, after being deposited on a substrate such as glass or plastic, it is crystallized through heat treatment, and the crystallized ITO is used at ambient temperature. In this case, ITO has a low resistivity value. Accordingly, when manufacturing a device using an ITO thin film manufactured by the above-described method, the evaluation of the device's characteristics due to the change in resistivity depending on the process temperature used is being pointed out as a problem.
이와 같은 ITO 박막의 열처리 프로세스는 주로 200℃ 이상의 온도에서 진행되나, 공정 비용 절감 등 공정의 지속가능성을 확보하기 위해 열처리를 200℃ 미만에서 진행하는 경우 박막의 결정화가 충분하지 않아 열안정성이 떨어지게 되는 단점이 있다. 이 경우 태양전지의 작동 중 핵심 구조로 사용되는 수소가 도핑된 비정질 실리콘(a-Si:H)에 심각한 데미지를 줄 수 있고, 이로 인해 에너지 효율이 떨어지는 문제점이 발생한다.The heat treatment process of such ITO thin films is mainly carried out at a temperature of 200℃ or higher. However, if the heat treatment is carried out below 200℃ to secure the sustainability of the process, such as reducing process costs, there is a disadvantage in that the crystallization of the thin film is insufficient, resulting in reduced thermal stability. In this case, it can cause serious damage to the hydrogen-doped amorphous silicon (a-Si:H), which is used as a core structure during the operation of the solar cell, and this causes a problem of reduced energy efficiency.
즉, 현재 그린 에너지(Green energy)사업으로 각광받는 태양전지 소재에 사용되는 ITO는 태양전지에 사용되는 장파장 영역에 대해 투명도가 낮고 광흡수율이 높은 단점을 가지고 있으며, 특히 200℃ 미만의 저온에서 열처리 시 전자 이동도가 낮아 고효율 태양전지에 적용에 어려움을 겪고 있다. 이를 극복하고자 다양한 비율의 복합산화물이 개발되었으나, 저온에서 열처리하였을 때 전기 전도도는 우수하나, 전자 이동도의 특성이 감소하는 문제점이 있다.That is, ITO, which is currently used in solar cell materials that are in the spotlight as a green energy business, has the disadvantages of low transparency and high light absorption in the long wavelength range used in solar cells, and especially, low electron mobility when heat-treated at low temperatures below 200℃, making it difficult to apply to high-efficiency solar cells. To overcome this, composite oxides with various ratios have been developed, but there is a problem that although the electrical conductivity is excellent when heat-treated at low temperatures, the electron mobility characteristics decrease.
따라서, 최근 태양전지는 그 효율의 증대를 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 그 중 태양전지의 핵심 구조로 사용되는 수소가 도핑된 비정질 실리콘(a-Si:H)의 데미지를 최소화하고, 낮아지는 공정온도에도 보다 효율적인 투명전극을 제조하는 방법에 관한 연구가 각광받고 있다.Accordingly, much research has been conducted recently to increase the efficiency of solar cells, and among these, research on minimizing damage to hydrogen-doped amorphous silicon (a-Si:H), which is used as the core structure of solar cells, and on methods for manufacturing more efficient transparent electrodes even at lower process temperatures is in the spotlight.
이에, 본 발명에서는 HJT(Hetero-Junction-Technology) 태양전지의 셀 효율 증대를 위하여 전자 이동도가 높고, 캐리어 농도가 낮아 투명도가 매우 높으며, 비저항이 낮아 전기 전도도가 우수한 투명도전막을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention aims to provide a transparent conductive film having high electron mobility, low carrier concentration, very high transparency, low resistivity, and excellent electrical conductivity to increase the cell efficiency of an HJT (Hetero-Junction-Technology) solar cell.
본 발명은 다양한 종류의 평판 디스플레이와 태양전지 전극 소재로 프로세스 온도에 따른 안정적인 비저항 값을 갖고, 비교적 낮은 온도에서 높은 전자 이동도를 보이며, 기존 ITO보다 낮은 캐리어 농도로 장파장 영역에서도 투과도가 우수하고, 낮은 흡수율을 보이는 투명전도성 산화물 및 투명도전막을 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a transparent conductive oxide and a transparent conductive film which have a stable resistivity value according to the process temperature as a material for electrodes of various types of flat displays and solar cells, exhibit high electron mobility at a relatively low temperature, have excellent transmittance in a long wavelength range with a lower carrier concentration than conventional ITO, and exhibit low absorption.
공침 방법에 의해 50㎚ 이하의 균일한 입도 분포를 갖는 산화물로 이루어진 초미세 합성 분말이 형성될 수 있고, 상기 초미세 합성 분말이 높은 열처리 구동력을 가지게 되어 치밀화가 우수한 고농도의 투명도전막용 타겟으로 기능하는 산화물과 이를 이용한 소결체 및/또는 스퍼터링 타겟의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention provides an oxide having a uniform particle size distribution of 50 nm or less, which can be formed by a co-precipitation method, an ultrafine synthetic powder, and which has a high heat treatment driving force, thereby functioning as a target for a high-concentration transparent conductive film with excellent densification, and a method for manufacturing a sintered body and/or a sputtering target using the oxide.
본 발명은 투명도전막의 총 중량에 대하여, 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제 0.01 내지 10중량%; 및 인듐 주석 산화물 90 내지 99.99중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명도전막을 제공한다.The present invention provides a transparent conductive film characterized in that it includes 0.01 to 10 wt% of an additive including at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound; and 90 to 99.99 wt% of indium tin oxide, based on the total weight of the transparent conductive film.
상기 첨가제는 세륨 산화물(CeO2), 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 탄탈륨 산화물(Ta2O5)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The above additive may include at least one selected from the group consisting of cerium oxide (CeO 2 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ).
상기 투명도전막은 광투과율이 85 내지 100%일 수 있다.The above transparent conductive film may have a light transmittance of 85 to 100%.
상기 투명도전막은 비저항이 3.0×10-4 내지 5.5×10-4 Ωcm일 수 있다.The above transparent conductive film may have a resistivity of 3.0×10 -4 to 5.5×10 -4 Ωcm.
상기 투명도전막은 캐리어 농도가 2.80×1020 내지 3.20×1020cm-3일 수 있다.The above transparent conductive film can have a carrier concentration of 2.80×10 20 to 3.20×10 20 cm -3 .
또한, 본 발명은 투명도전막용 타겟의 총 중량에 대하여, 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제 0.01 내지 10중량%; 및 인듐 주석 산화물 90 내지 99.99중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명도전막용 타겟을 제공한다.In addition, the present invention provides a transparent conductive film target characterized in that it includes 0.01 to 10 wt% of an additive including at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound; and 90 to 99.99 wt% of indium tin oxide, based on the total weight of the transparent conductive film target.
상기 첨가제는 세륨 산화물(CeO2), 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 탄탈륨 산화물(Ta2O5)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The above additive may include at least one selected from the group consisting of cerium oxide (CeO 2 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ).
또한, 본 발명은 인듐 전구체 및 주석 전구체를 포함하는 용액을 제조하는 단계; 상기 용액에 알칼리 화합물을 첨가하여 ITO를 형성하는 단계; 상기 ITO에 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 혼합하여 성형체를 형성하는 단계; 및 상기 성형체를 열처리하여 스퍼터링 타겟을 제조하는 단계를 포함하는 투명도전막용 타겟의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for manufacturing a target for a transparent conductive film, comprising the steps of: manufacturing a solution containing an indium precursor and a tin precursor; adding an alkaline compound to the solution to form ITO; forming a molded body by mixing an additive containing at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound into the ITO; and heat-treating the molded body to manufacture a sputtering target.
상기 용액에 알칼리 화합물을 첨가하여 ITO를 형성하는 단계는, 상기 용액에 알칼리 화합물을 첨가하는 단계; 상기 알칼리 화합물이 첨가된 용액을 20 내지 80℃에서 15 내지 25시간 동안 반응시켜 침전물을 형성하는 단계; 상기 침전물을 세척 및 건조하는 단계; 및 상기 침전물을 600 내지 900℃에서 1.5 내지 2.5시간 동안 열처리하여 ITO를 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.The step of forming ITO by adding an alkaline compound to the solution may include the steps of: adding an alkaline compound to the solution; reacting the solution with the alkaline compound added at 20 to 80° C. for 15 to 25 hours to form a precipitate; washing and drying the precipitate; and heat-treating the precipitate at 600 to 900° C. for 1.5 to 2.5 hours to form ITO.
상기 ITO에 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 혼합하여 성형체를 형성하는 단계는, 상기 ITO에 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성하는 단계; 상기 제1 혼합물에 바인더를 혼합하여 제2 혼합물을 형성하는 단계; 상기 제2 혼합물을 분쇄하여 슬러리를 형성하는 단계; 및 상기 슬러리를 가압하여 성형체를 형성하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.The step of forming a molded body by mixing an additive including at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound into the ITO may include the steps of: forming a first mixture by mixing an additive including at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound into the ITO; forming a second mixture by mixing a binder into the first mixture; forming a slurry by pulverizing the second mixture; and forming a molded body by pressurizing the slurry.
상기 성형체를 열처리하여 스퍼터링 타겟을 제조하는 단계는, 상기 성형체를 1,400 내지 1,800℃에서 10 내지 20시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The step of manufacturing a sputtering target by heat-treating the above-mentioned molded body may be characterized by heat-treating the above-mentioned molded body at 1,400 to 1,800°C for 10 to 20 hours.
본 발명은 투명도전막, 투명도전막용 타겟 및 이의 제조방법을 제공하는 것으로써, 상기 투명도전막은 인듐 주석 산화물(ITO)에 금속 산화물을 첨가함으로써 비교적 낮은 온도에서 열처리함에도 전자 전자 이동도가 높고, 전기 전도도가 ITO와 동등 내지 그 이상이며, 캐리어 농도(carrier density)가 낮아 빛(특히 가시광)의 투과도가 높은 장점이 있다.The present invention provides a transparent conductive film, a target for a transparent conductive film, and a method for manufacturing the same, wherein the transparent conductive film has the advantages of high electron mobility, electrical conductivity equivalent to or higher than that of ITO, and low carrier density, thereby allowing high light (particularly visible light) transmittance even when heat-treated at a relatively low temperature by adding a metal oxide to indium tin oxide (ITO).
도 1은 비교예 및 실시예로 제공되는 투명도전막의 전자 이동도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 비교예 및 실시예로 제공되는 투명도전막의 캐리어 농도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 비교예 및 실시예로 제공되는 투명도전막의 비저항 측정 결과를 나타낸 그래프이다.Figure 1 is a graph showing the results of measuring the electron mobility of transparent conductive films provided as comparative examples and examples.
Figure 2 is a graph showing the results of measuring the carrier concentration of transparent conductive films provided as comparative examples and examples.
Figure 3 is a graph showing the results of resistivity measurements of transparent conductive films provided as comparative examples and examples.
이하 본 발명에 따른 투명도전막, 투명도전막용 타겟 및 이의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 다음에 소개하는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 예로써 제공하는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 본 발명에서 사용하는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, a transparent conductive film, a target for a transparent conductive film, and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail. The drawings introduced below are provided as examples so that those skilled in the art can sufficiently convey the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms, and the drawings presented below may be illustrated in an exaggerated manner to clarify the spirit of the present invention. At this time, if there is no other definition for the technical and scientific terms used in the present invention, they have the meaning commonly understood by a person having ordinary skill in the art to which this invention belongs, and a description of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention in the following description and the accompanying drawings will be omitted.
종래 인듐 주석 산화물(ITO, Indium tin oxide)의 합성 시, 열처리를 저온에서 수행하는 경우 적절하게 결정화되지 않아 비저항이 높고, 투과도가 낮으며, 열적 안정성이 떨어지는 경향을 보인다. 본 발명은 이러한 종래 발명의 문제점을 극복하기 위한 투명도전막을 제공한다.In the case of conventional synthesis of indium tin oxide (ITO), if heat treatment is performed at a low temperature, it tends to not be properly crystallized, resulting in high resistivity, low transmittance, and poor thermal stability. The present invention provides a transparent conductive film to overcome these problems of conventional inventions.
[투명도전막][Transparent film]
본 발명은 투명도전막의 총 중량에 대하여, 금속 산화물 첨가제 0.01 내지 10중량%; 및 인듐 주석 산화물 90 내지 99.99중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명도전막을 제공한다.The present invention provides a transparent conductive film characterized in that it includes 0.01 to 10 wt% of a metal oxide additive and 90 to 99.99 wt% of indium tin oxide based on the total weight of the transparent conductive film.
상기 금속 산화물 첨가제는 MxOy의 화학식으로 표현되는 것으로, 구체적으로는 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 화학식 MxOy에서 금속 원소인 M은 세륨, 갈륨 및 탄탈륨 중 선택되는 어느 하나 이상인 것이 좋으며, x는 1 내지 2, y는 2 내지 5의 범위 내의 실수일 수 있다. 더욱 구체적으로는, 상기 첨가제는 세륨 산화물(CeO2), 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 탄탈륨 산화물(Ta2O5)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The above metal oxide additive is represented by a chemical formula of M x O y , and may specifically include at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound. That is, in the chemical formula M x O y , the metal element M is preferably at least one selected from cerium, gallium, and tantalum, x may be a real number in the range of 1 to 2, and y may be a real number in the range of 2 to 5. More specifically, the additive may include at least one selected from the group consisting of cerium oxide (CeO 2 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ).
상기 투명도전막의 인듐 및 상기 첨가제의 금속 원소인 M은 3가의 양이온 형태로 존재하며, 각각의 이온 반경 및 상대적 크기는 다음과 같다. 여기서, 상대적 크기란 투명도전막의 주성분인 인듐 이온과 대비한 각 금속 원소 이온의 이온 반경 비율을 의미한다.Indium of the above transparent conductive film and M, a metal element of the above additive, exist in the form of trivalent cations, and the ionic radius and relative size of each are as follows. Here, the relative size means the ratio of the ionic radius of each metal element ion compared to the indium ion, which is the main component of the transparent conductive film.
표 1에서 세륨 이온은 인듐 이온에 비해 이온 반경이 약 26%가량 크지만, 갈륨 이온 및 탄탈륨 이온은 각각 10, 22%가량 작은 것을 확인할 수 있다. 본 발명에 따르면, 인듐과 상이한 이온반경을 갖는 상기 금속원소가 첨가됨으로써 투명도전막을 구성하는 혼합물 사이의 고용화가 보다 효율적으로 이루어질 수 있으며, 전자 이동도가 높아지며, 캐리어 농도 및 비저항이 감소할 수 있다. 또한, 이와 같은 금속 이온을 포함하는 경우, 종래 인듐 주석 산화물계 투명도전막에 비해 낮은 온도에서 열처리하는 경우에도 투과도가 85% 이상으로 높게 유지될 수 있다. 이때, 상기 투명도전막의 투과도 상한은 95% 이하일 수 있고, 바람직하게는 100% 이하일 수 있다.In Table 1, it can be confirmed that the ionic radius of cerium ion is about 26% larger than that of indium ion, while that of gallium ion and tantalum ion is about 10% and 22% smaller, respectively. According to the present invention, by adding the metal element having an ionic radius different from that of indium, solid solution between the mixture constituting the transparent conductive film can be more efficiently achieved, electron mobility can be increased, and carrier concentration and resistivity can be reduced. In addition, when such a metal ion is included, the transmittance can be maintained high at 85% or higher even when heat-treated at a lower temperature than that of a conventional indium tin oxide-based transparent conductive film. At this time, the upper limit of the transmittance of the transparent conductive film can be 95% or less, and preferably can be 100% or less.
이때, 인듐보다 이온 반경이 작은 갈륨 이온 또는 탄탈륨 이온은 종래보다 낮은 온도에서 열처리하는 경우에 혼합물 간 고용화에 특히 뛰어난 효과를 발휘할 수 있다. 그러나, 이 경우 갈륨 이온 또는 탄탈륨 이온의 함량 증가에 따라 격자구조의 결함이 증가하여 비저항이 다소 높아지는 결과를 초래할 수도 있다.At this time, gallium ions or tantalum ions having smaller ionic radii than indium can be particularly effective in solidifying the mixture when heat-treated at a lower temperature than before. However, in this case, as the content of gallium ions or tantalum ions increases, defects in the lattice structure increase, which may result in a somewhat higher resistivity.
또한, 인듐보다 이온 반경이 큰 세륨 이온의 경우에도 주석 산화물의 격자에 의도적인 변형 및 결함을 의도함으로써 투명도전막의 전자 이동도를 높이고, 캐리어 농도를 낮추며, 낮은 열처리 온도에서 혼합물 간 고용화에 긍정적인 영향을 줄 수 있다.In addition, in the case of cerium ions having a larger ionic radius than indium, the electron mobility of transparent conductive films can be increased, carrier concentration can be reduced, and solid solution between mixtures can be positively affected at low heat treatment temperatures by intentionally inducing deformation and defects in the lattice of tin oxide.
이에 따라, 상기 투명도전막은 인듐 산화물(In2O3), 주석 산화물(SnO2)을 포함하며, 세륨 산화물(CeO2), 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 탄탈륨 산화물(Ta2O5)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 각 산화물의 구체적인 비율은, 상기 투명도전막의 총 중량에 대비하여 인듐 산화물(In2O3)을 85.0 내지 99.0중량%, 주석 산화물(SnO2)을 0.99 내지 5.0중량%, 세륨 산화물(CeO2), 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 탄탈륨 산화물(Ta2O5)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 0.01 내지 10.0중량% 포함하는 것일 수 있다.Accordingly, the transparent conductive film is characterized by including indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), and at least one selected from the group consisting of cerium oxide (CeO 2 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ). At this time, the specific ratio of each oxide may be such that indium oxide (In 2 O 3 ) is 85.0 to 99.0 wt%, tin oxide (SnO 2 ) is 0.99 to 5.0 wt%, and at least one selected from the group consisting of cerium oxide (CeO 2 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) is 0.01 to 10.0 wt% relative to the total weight of the transparent conductive film.
따라서, 상기 조성을 만족함으로써, 상기 투명도전막은 광투과율이 85 내지 100%, 전자 이동도가 40 내지 55cm2V-1s-1, 캐리어 농도가 2.80×1020 내지 3.20×1020cm-3, 비저항이 3.0×10-4 내지 5.5×10-4 Ωcm일 수 있다.Therefore, by satisfying the above composition, the transparent conductive film can have a light transmittance of 85 to 100%, an electron mobility of 40 to 55 cm 2 V -1 s -1 , a carrier concentration of 2.80×10 20 to 3.20×10 20 cm -3 , and a resistivity of 3.0×10 -4 to 5.5×10 -4 Ωcm.
또한, 바람직하게는 인듐 산화물(In2O3)을 95.0 내지 98.0중량%, 주석 산화물(SnO2)을 1.9 내지 3.8중량%, 세륨 산화물(CeO2), 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 탄탈륨 산화물(Ta2O5)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 0.1 내지 1.2중량% 포함하는 것이 좋다.In addition, it is preferable to include 95.0 to 98.0 wt% of indium oxide (In 2 O 3 ), 1.9 to 3.8 wt% of tin oxide (SnO 2 ), and 0.1 to 1.2 wt% of at least one selected from the group consisting of cerium oxide (CeO 2 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ).
상기 조성을 만족함으로써, 바람직하게는 상기 투명도전막은 광투과율이 85 내지 100%, 전자 이동도가 42 내지 55cm2V-1s-1, 캐리어 농도가 2.85×1020 내지 3.15×1020cm-3, 비저항이 3.0×10-4 내지 4.0×10-4 Ωcm일 수 있다.By satisfying the above composition, preferably, the transparent conductive film can have a light transmittance of 85 to 100%, an electron mobility of 42 to 55 cm 2 V -1 s -1 , a carrier concentration of 2.85 × 10 20 to 3.15 × 10 20 cm -3 , and a resistivity of 3.0 × 10 -4 to 4.0 × 10 -4 Ωcm.
또한, 더욱 바람직하게는 상술한 투명도전막의 물성을 만족하는데 있어 특히 바람직한 조성으로는 인듐 산화물(In2O3)을 96.0 내지 96.7중량%, 주석 산화물(SnO2)을 2.8 내지 3.2중량%, 세륨 산화물(CeO2), 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 탄탈륨 산화물(Ta2O5)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 0.5 내지 0.8중량% 포함하는 것이 좋다. 이때 전자 이동도, 캐리어 농도 및 비저항이 최적의 상태로 나타날 수 있다.In addition, more preferably, a particularly preferable composition for satisfying the properties of the transparent conductive film described above is preferably included including 96.0 to 96.7 wt% of indium oxide (In 2 O 3 ), 2.8 to 3.2 wt% of tin oxide (SnO 2 ), and 0.5 to 0.8 wt% of at least one selected from the group consisting of cerium oxide (CeO 2 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ). At this time, electron mobility, carrier concentration, and resistivity can be exhibited in an optimal state.
상기 조성을 만족함으로써, 바람직하게는 상기 투명도전막은 광투과율이 85 내지 100%, 전자 이동도가 48 내지 55cm2V-1s-1, 비저항이 3.0×10-4 내지 3.8×10-4 Ωcm, 캐리어 농도가 2.80×1020 내지 3.00×1020cm-3일 수 있다.By satisfying the above composition, preferably, the transparent conductive film can have a light transmittance of 85 to 100%, an electron mobility of 48 to 55 cm 2 V -1 s -1 , a resistivity of 3.0×10 -4 to 3.8×10 -4 Ωcm, and a carrier concentration of 2.80×10 20 to 3.00×10 20 cm -3 .
상기 투명도전막은 특히 태양전지, 평판표시장치 및 감광소자 등에 사용되는 것으로써, 이를 위해서는 가시광 파장 영역에서 광투과율이 적어도 85% 이상인 것이 좋다. 그러나, 상기한 투명도전막의 조성을 벗어나는 경우, 저온에서 결정화를 이룰 수 없으며, 이에 따른 격자 구조 결함으로 인해 비저항이 높아질 수 있다. 또한, 상기 결함에 따른 빛의 스캐터링(scattering) 발생으로 캐리어 농도 증가 및 투과도 저하 등의 부정적 효과를 발생시킬 수 있다. 이러한 경향성은 특히 상기 첨가제가 상술한 범위 미만 또는 초과하여 포함되는 경우에 격자 결함이 발생함에 따라 나타날 수 있다.The above transparent conductive film is used particularly in solar cells, flat panel displays, and photosensitive elements, and for this purpose, it is preferable that the light transmittance be at least 85% or higher in the visible light wavelength range. However, if the composition of the above transparent conductive film deviates from the above, crystallization cannot be achieved at low temperatures, and the resulting lattice structure defects may increase the resistivity. In addition, light scattering due to the defects may cause negative effects such as an increase in carrier concentration and a decrease in transmittance. This tendency may appear particularly when the additive is included in an amount less than or exceeding the above-described range, resulting in the occurrence of lattice defects.
[투명도전막용 타겟][Target for transparent conductive film]
본 발명은 투명도전막용 타겟의 총 중량에 대하여, 금속 산화물 첨가제 0.01 내지 10중량%; 및 인듐 주석 산화물 90 내지 99.99중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명도전막용 타겟을 제공한다.The present invention provides a transparent conductive film target, characterized in that it includes 0.01 to 10 wt% of a metal oxide additive and 90 to 99.99 wt% of indium tin oxide based on the total weight of the transparent conductive film target.
상기 금속 산화물 첨가제는 MxOy의 화학식으로 표현되는 것으로, 더욱 구체적으로는 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The above metal oxide additive is represented by the chemical formula M x O y , and more specifically may include at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound.
상기 첨가제는 세륨 산화물(CeO2), 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 탄탈륨 산화물(Ta2O5)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The above additive may include at least one selected from the group consisting of cerium oxide (CeO 2 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ).
이상과 같은 투명도전막용 타겟의 물질 조성 및 특징은 상기 투명도전막과 동일한 것으로, 중복되는 설명은 생략한다.The material composition and characteristics of the target for the transparent conductive film are the same as those of the transparent conductive film, and redundant description is omitted.
[투명도전막용 타겟, 투명도전막의 제조방법][Target for transparent conductive film, manufacturing method of transparent conductive film]
본 발명은 인듐 전구체 및 주석 전구체를 포함하는 용액을 제조하는 단계; 상기 용액에 알칼리 화합물을 첨가하여 ITO를 형성하는 단계; 상기 ITO에 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 혼합하여 성형체를 형성하는 단계; 및 상기 성형체를 열처리하여 스퍼터링 타겟을 제조하는 단계를 포함하는 투명도전막용 타겟의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for manufacturing a target for a transparent conductive film, comprising the steps of: preparing a solution containing an indium precursor and a tin precursor; adding an alkaline compound to the solution to form ITO; forming a molded body by mixing an additive containing at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound into the ITO; and heat-treating the molded body to manufacture a sputtering target.
상기 인듐 전구체 및 주석 전구체는 본 발명의 기술분야에서 이용되는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 금속알콕사이드계 전구체인 것이 바람직하다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 인듐 전구체 및 주석 전구체는 예를 들어, 질산인듐(In(NO3)3), 염화인듐(InCl3), 염화주석(SnCl2) 또는 황화주석(SnS) 등을 들 수 있다.The above indium precursor and tin precursor are not particularly limited as long as they are used in the technical field of the present invention, but are preferably metal alkoxide precursors. More specifically, the indium precursor and tin precursor may include, for example, indium nitrate (In(NO 3 ) 3 ), indium chloride (InCl 3 ), tin chloride (SnCl 2 ), or tin sulfide (SnS).
이때, 상기 인듐 전구체 및 주석 전구체를 포함하는 용액의 pH는 1 내지 4로 조절되는 것이 좋다. 상기 용액의 pH가 이 범위를 벗어나는 경우에는 용액의 반응속도가 너무 느려지는 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 상술한 범위를 유지하는 것이 바람직하다. pH를 조절하기 위한 조절제로는 통상적인 수용액의 pH를 조절하기 위하여 사용되는 것이라면 제한받지 않고 사용이 가능하다.At this time, it is preferable that the pH of the solution containing the indium precursor and tin precursor be adjusted to 1 to 4. If the pH of the solution is outside this range, problems such as the reaction speed of the solution becoming too slow may occur, so it is preferable to maintain the above-mentioned range. As a regulator for adjusting pH, any regulator used to adjust the pH of a typical aqueous solution can be used without restriction.
상기 용액에 알칼리 화합물을 첨가하여 ITO를 형성하는 단계는, 상기 용액에 알칼리 화합물을 첨가하는 단계; 상기 알칼리 화합물이 첨가된 용액을 20 내지 80℃에서 15 내지 25시간 동안 반응시켜 침전물을 형성하는 단계; 상기 침전물을 세척 및 건조하는 단계; 및 상기 침전물을 600 내지 900℃에서 1.5 내지 2.5시간 동안 열처리하여 ITO를 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.The step of forming ITO by adding an alkaline compound to the solution may include the steps of: adding an alkaline compound to the solution; reacting the solution with the alkaline compound added at 20 to 80° C. for 15 to 25 hours to form a precipitate; washing and drying the precipitate; and heat-treating the precipitate at 600 to 900° C. for 1.5 to 2.5 hours to form ITO.
이때, 상기 알칼리 화합물이 첨가된 용액의 pH는 7 내지 10인 것이 좋다. 또한, pH를 상기한 범위로 조절하여 유지하는 상태에서 20 내지 80℃에서 15 내지 25시간 동안 반응시켜 침전물을 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같은 pH 조건, 온도 및 반응 시간을 만족함으로써, 인듐 전구체 및 주석 전구체가 공침 반응으로 침전물을 형성하는 과정이 촉진될 수 있다. pH가 상기한 범위보다 낮은 경우에는 결정화가 어려워 침전물 형성이 저해되므로 수득률이 떨어질 수 있으며, 상기한 범위를 초과하는 경우에는 세척 및 여과 과정에서 시간 소요가 늘어나므로 바람직하지 않다.At this time, it is preferable that the pH of the solution to which the alkaline compound is added is 7 to 10. In addition, it is preferable to form a precipitate by reacting at 20 to 80°C for 15 to 25 hours while maintaining the pH within the above range. By satisfying such pH conditions, temperature, and reaction time, the process in which the indium precursor and the tin precursor form a precipitate through a co-precipitation reaction can be promoted. If the pH is lower than the above range, crystallization is difficult, which inhibits the formation of a precipitate, so the yield may decrease, and if it exceeds the above range, the time required for the washing and filtration processes increases, which is not preferable.
이때, 바람직하게는 pH를 상기한 범위로 조절하여 유지하는 상태에서 30 내지 50℃에서 15 내지 25시간 동안 반응시켰을 때 침전물 형성이 가장 촉진될 수 있다. 침전물 형성 과정에서 용액의 온도가 상술한 범위를 벗어나는 경우, 온도가 상기한 범위 미만으로 유지되는 경우 반응 시간이 매우 길어지고, 상술한 온도를 초과하여 유지되는 경우 일차 입자의 과도한 성장을 초래하여 침전물이 평균 입경 50㎚ 이하의 미세한 분말로 제조되기가 어려워 차후 가공에 불리하게 작용할 수 있다. 차후 투명도전막으로써 가공을 용이하게 하기 위하여, 상기 침전물은 일차 입자의 평균 입경이 10 내지 50㎚인 것이 바람직하다.At this time, when the reaction is performed at 30 to 50℃ for 15 to 25 hours while maintaining the pH within the above-mentioned range, the formation of the precipitate can be most promoted. If the temperature of the solution exceeds the above-mentioned range during the precipitate formation process, the reaction time becomes very long if the temperature is maintained below the above-mentioned range, and if it is maintained above the above-mentioned temperature, excessive growth of the primary particles may occur, making it difficult to manufacture the precipitate into a fine powder having an average particle size of 50㎚ or less, which may be disadvantageous for subsequent processing. In order to facilitate subsequent processing as a transparent conductive film, it is preferable that the precipitate has an average particle size of primary particles of 10 to 50㎚.
다음으로, 침전물을 수득한 후, 이를 여과 및 분리하여 세척, 건조 과정을 수행할 수 있다. 상기 침전물은 금속 수산화물의 형태로 수득되며, 이를 열처리함으로써 산화되어 인듐 주석 산화물로 전환될 수 있다.Next, after obtaining the precipitate, it can be filtered and separated, and then washed and dried. The precipitate is obtained in the form of a metal hydroxide, and can be oxidized and converted into indium tin oxide by heat treatment.
상기 침전물의 여과 및 분리는 예를 들어, 필터 프레스 또는 원심분리기 등을 이용하여 수행할 수 있으나, 반드시 이에 제한받는 것은 아니다.Filtration and separation of the above sediment can be performed using, for example, a filter press or a centrifuge, but is not necessarily limited thereto.
상기 침전물의 세척은 당업계에서 통상적으로 사용되는 친수성 용매라면 제한받지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 초순수 또는 에탄올 등을 사용할 수 있다.The washing of the above sediment can be performed using any hydrophilic solvent commonly used in the art, without limitation, and for example, ultrapure water or ethanol can be used.
상기 침전물의 건조는 열풍 건조 등의 방법을 사용하는 것일 수 있고, 온도는 80 내지 200℃의 범위 내에서 조절하는 것이 바람직하다.Drying of the above sediment may be accomplished using a method such as hot air drying, and it is preferable to control the temperature within the range of 80 to 200°C.
건조가 완료된 침전물은 600 내지 1,000℃의 온도에서 열처리함으로써, 침전물에 잔존하는 수분 및 염 등이 분해, 제거되며 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)이 형성될 수 있다. 이때, 상술한 온도 범위 미만으로 열처리하는 경우에는 상기 침전물에 화학적으로 결합되어 있는 염의 휘발이 완전하게 이루어지지 않으며, 상술한 범위를 초과하여 열처리하면, 일차 입자 간 소결(입자 크기의 성장)이 이루어지므로 바람직하지 않다. 통상적으로 입자가 소결되는 것은 큰 문제가 되지는 않으나, 본 발명에서는 이와 같이 열처리가 완료된 인듐 주석 산화물에 첨가제를 넣고, 이를 균일하게 분포시키는 것이 투명도전막의 물리적 성능에 중요한 요인으로 작용하므로, 결과적으로 본 발명에서 제공하고자 하는 투명도전막을 제공하기는 어려울 수 있다. 또한, 일차 입자가 소결되어 이차 입자를 형성하면, 이러한 이차 입자의 분쇄에는 훨씬 큰 에너지가 소요되므로, 후속 공정을 고려하면 일차 입자가 소결되는 것은 바람직하지 않다. 이때, 상기 침전물의 열처리는 1 내지 3시간 동안 수행하는 것이 좋다.The dried precipitate can be heat-treated at a temperature of 600 to 1,000°C to decompose and remove moisture and salts remaining in the precipitate, thereby forming indium tin oxide (ITO). At this time, if the heat treatment is performed below the temperature range described above, the salt chemically bonded to the precipitate will not completely volatilize, and if the heat treatment is performed above the range described above, sintering (growth of particle size) between primary particles will occur, which is not desirable. Normally, sintering of particles is not a big problem, but in the present invention, adding an additive to the indium tin oxide that has undergone such heat treatment and uniformly distributing it is an important factor in the physical performance of the transparent conductive film, and therefore, it may be difficult to provide the transparent conductive film that the present invention intends to provide as a result. In addition, if the primary particles are sintered to form secondary particles, much greater energy is required to pulverize the secondary particles, and therefore, considering the subsequent process, it is not desirable for the primary particles to be sintered. At this time, it is recommended that the heat treatment of the above sediment be performed for 1 to 3 hours.
건조 및 열처리가 완료된 인듐 주석 산화물(이하 ITO라 한다)은 이후 상술한 첨가제와 함께 혼합되어 성형 및 열처리된다. 이때, 상기 ITO의 이차 입자는 평균 입경이 1.0 내지 10.0㎛, 비표면적이 10 내지 30m2g-1일 수 있다. 상기 인듐 주석 산화물의 이차 입자의 평균 입경이 10㎛보다 크거나, 비표면적이 10m2g-1보다 작은 경우, 투명도전막을 고밀도의 치밀한 구조로 형성하기가 매우 어려워지며, 평균 입경이 1㎛보다 작거나, 비표면적이 30m2g-1보다 큰 경우에는 성형 시 크랙 발생의 우려가 있고, 이후 열처리 시에도 과도한 수축으로 인해 내부 잔존 응력이 증대되어 크랙이 발생할 수 있다.Indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO), which has undergone drying and heat treatment, is then mixed with the above-described additives and molded and heat-treated. At this time, the secondary particles of the ITO may have an average particle diameter of 1.0 to 10.0 ㎛ and a specific surface area of 10 to 30 m 2 g -1 . If the average particle diameter of the secondary particles of the indium tin oxide is larger than 10 ㎛ or the specific surface area is smaller than 10 m 2 g -1 , it becomes very difficult to form a transparent conductive film with a high-density and dense structure, and if the average particle diameter is smaller than 1 ㎛ or the specific surface area is larger than 30 m 2 g -1 , there is a concern that cracks may occur during molding, and even during subsequent heat treatment, excessive shrinkage may increase internal residual stress, which may cause cracks to occur.
상기 ITO에 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 혼합하여 성형체를 형성하는 단계는, 상기 ITO에 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성하는 단계; 상기 제1 혼합물에 바인더를 혼합하여 제2 혼합물을 형성하는 단계; 상기 제2 혼합물을 분쇄하여 슬러리를 형성하는 단계; 및 상기 슬러리를 가압하여 성형체를 형성하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.The step of forming a molded body by mixing an additive including at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound into the ITO may include the steps of: forming a first mixture by mixing an additive including at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound into the ITO; forming a second mixture by mixing a binder into the first mixture; forming a slurry by pulverizing the second mixture; and forming a molded body by pressurizing the slurry.
상기 ITO와 상기 첨가제의 혼합비는 전술한 투명도전막의 물질 조성을 따르는 것이므로, 중복되는 설명은 생략한다.Since the mixing ratio of the above ITO and the above additive follows the material composition of the transparent conductive film described above, redundant explanation is omitted.
상기 제2 혼합물은 상기 제1 혼합물을 형성한 다음, 상기 제1 혼합물에 바인더를 혼합하여 이를 입자 표면에 코팅시킨 후 건조하여 제조되는 것일 수 있다. 상기 바인더는 폴리비닐알코올 등의 통상적으로 사용되는 바인더라면 제한받지 않고 사용할 수 있다. 이와 같은 바인더를 이용한 분말 가공을 거쳐, 상기 제2 혼합물로 투명도전막용 타겟의 성형 시 성형 밀도 및 소결 밀도를 증대시킬 수 있다.The second mixture may be manufactured by forming the first mixture, mixing a binder into the first mixture, coating the particle surface with the binder, and then drying the mixture. The binder may be any commonly used binder, such as polyvinyl alcohol, without limitation. By performing powder processing using such a binder, the molding density and sintering density can be increased when molding a transparent conductive film target with the second mixture.
상기 제2 혼합물은 통상적으로 사용되는 건식법 또는 습식법을 통해 분쇄되는 것일 수 있다. 예를 들어, 습식 볼 밀 등의 방법을 사용할 수 있다.The above second mixture may be ground by a dry or wet method that is commonly used. For example, a method such as a wet ball mill may be used.
보다 구체적으로, 상기 습식 볼 밀링은 20시간 이내로 수행되는 것으로, 상기 제2 혼합물을 평균 입경이 0.25 내지 1.0㎛인 분말로 분쇄하여, 최종 수득되는 분말의 90% 이상이 1.0㎛ 이하의 평균 입경을 갖도록 할 수 있다.More specifically, the wet ball milling is performed within 20 hours, and the second mixture is ground into powder having an average particle size of 0.25 to 1.0 μm, so that 90% or more of the final obtained powder has an average particle size of 1.0 μm or less.
이와 같이 형성된 분말은 CIP(Cold Isostatic Press, 냉간등압성형)법 등을 통해 성형체로 성형될 수 있다. 전술한 바와 같은 열처리, 바인더 혼합, 분쇄 등을 통해 상기 분말의 평균 입경 및 비표면적을 조절함으로써, 성형체의 밀도는 소결이 완료된 스퍼터링 타겟의 이론 밀도와 대비하여 약 58 내지 62%가량으로 치밀도가 매우 높다.The powder formed in this manner can be formed into a molded body through a CIP (Cold Isostatic Press) method, etc. By controlling the average particle size and specific surface area of the powder through heat treatment, binder mixing, grinding, etc. as described above, the density of the molded body is very high, approximately 58 to 62% of the theoretical density of the sputtering target after sintering is completed.
상기 바인더는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 투명도전막의 투과도를 과도하게 저해하지 않는 선에서 그 종류에 제한받지 않고 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐알코올(PVA) 등을 사용할 수 있다. 상기 투명도전막이 상술한 투과도, 전자 이동도, 캐리어 농도 및 비저항 등의 물성을 만족하기 위해서는 상기 분말 100 중량부에 대하여 상기 바인더를 0.6 내지 1.2 중량부 혼합하는 것이 좋다. 바인더의 함량이 이보다 낮은 경우에는 투명도전막의 형태안정성 및 물리적 강도가 떨어져 불안정할 수 있고, 바인더의 함량이 이보다 높은 경우에는 전자 이동도, 캐리어 농도 및 비저항 등의 전기적 물성에 악영향을 미칠 수 있다.The above binder can be used without limitation on its type as long as it does not excessively inhibit the transmittance of the transparent conductive film, as long as it is commonly used in the art. For example, polyvinyl alcohol (PVA) can be used. In order for the transparent conductive film to satisfy the above-described physical properties such as transmittance, electron mobility, carrier concentration, and resistivity, it is preferable to mix 0.6 to 1.2 parts by weight of the binder with respect to 100 parts by weight of the powder. If the content of the binder is lower than this, the shape stability and physical strength of the transparent conductive film may deteriorate and become unstable, and if the content of the binder is higher than this, it may have a negative effect on the electrical properties such as electron mobility, carrier concentration, and resistivity.
이후, 상기 성형체를 열처리하여 스퍼터링 타겟을 제조하는 단계는, 상기 성형체를 1,400 내지 1,800℃에서 10 내지 20시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 이때, 바람직하게는 1,450 내지 1,650℃의 온도에서 10 내지 20시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.Thereafter, the step of heat-treating the molded body to manufacture a sputtering target may be characterized by heat-treating the molded body at 1,400 to 1,800°C for 10 to 20 hours. At this time, it is preferable that the heat treatment is performed at a temperature of 1,450 to 1,650°C for 10 to 20 hours.
이상과 같이 제조되는 스퍼터링 타겟은 아르키메데스법에 의해 측정되는 상대 밀도가 98% 이상일 수 있다. 이와 같은 상대 밀도는 상술한 10 내지 50㎚의 평균 입경을 갖는 일차 입자로 이루어진 침전물을 형성함에 기인한 것으로, 상기 침전물은 높은 소결 구동력을 갖게 되어 치밀화가 우수한 고밀도의 타겟을 제조할 수 있다.The sputtering target manufactured as described above can have a relative density of 98% or more as measured by the Archimedes method. This relative density is due to the formation of a precipitate composed of primary particles having an average particle diameter of 10 to 50 nm as described above, and the precipitate has a high sintering driving force, so that a high-density target with excellent densification can be manufactured.
또한, 이로부터 제조되는 스퍼터링 타겟은 고온에 의한 상분리가 일어나지 않아 스퍼터링 시 크랙(crack) 또는 단괴(nodule)가 발생하지 않는 균일한 투명도전막을 형성할 수 있다. 아울러, 열적, 화학적으로 안정하고 우수한 전기전도도를 갖는, 표면 비저항이 1.0×10-3 이하, 바람직하게는 6.0×10-4 이하, 더욱 바람직하게는 4.0×10-4 이하인 투명도전막용 타겟을 제조할 수 있다.In addition, the sputtering target manufactured therefrom can form a uniform transparent conductive film that does not cause phase separation due to high temperature and thus does not cause cracks or nodules during sputtering. In addition, a target for a transparent conductive film that is thermally and chemically stable and has excellent electrical conductivity and a surface resistivity of 1.0×10 -3 or less, preferably 6.0×10 -4 or less, more preferably 4.0×10 -4 or less can be manufactured.
위와 같이 제조된 투명도전막용 타겟은 스퍼터링 장치에 장입되고, 상기 스퍼터링 장치의 챔버 내의 초기 진공도를 0.1×10-6 torr 이하로 조절한 다음, 가스 농도 및 증착압력을 조절하여 실온에서 스퍼터링을 수행함으로써 투명도전막을 형성할 수 있다.The target for a transparent conductive film manufactured as described above is loaded into a sputtering device, and the initial vacuum level in the chamber of the sputtering device is adjusted to 0.1×10 -6 torr or less, and then the gas concentration and deposition pressure are adjusted to perform sputtering at room temperature, thereby forming a transparent conductive film.
이어서, 상기 투명도전막은 100 내지 300℃의 온도로 열처리를 더 수행할 수 있다. 이때, 열처리 분위기는 산소, 질소, 진공 또는 대기 분위기일 수 있으나, 반드시 이에 제한받지는 않으나, 공정 환경을 용이하게 조성할 수 있는 대기 분위기인 것이 바람직하다. 또한, 바람직하게는 150 내지 250℃의 온도로, 더욱 바람직하게는 150℃ 이상 200℃ 미만의 온도로 열처리를 수행하였을 때 전자 이동도, 캐리어 농도 및 비저항 등 투명도전막의 물리적 성능이 가장 최적화되어 나타날 수 있다.Next, the transparent conductive film can be further heat-treated at a temperature of 100 to 300°C. At this time, the heat-treatment atmosphere may be oxygen, nitrogen, a vacuum, or an air atmosphere, but is not necessarily limited thereto, and is preferably an air atmosphere that can easily create a process environment. In addition, when the heat-treatment is preferably performed at a temperature of 150 to 250°C, and more preferably at a temperature of 150°C or more and less than 200°C, the physical performances of the transparent conductive film, such as electron mobility, carrier concentration, and resistivity, can be most optimized.
이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 투명도전막, 투명도전막용 타겟 및 이의 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.Hereinafter, the transparent conductive film, the target for the transparent conductive film, and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only a reference for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.
또한, 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한, 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.Also, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The terminology used in the description herein is only for the purpose of effectively describing specific embodiments and is not intended to limit the present invention. In addition, the unit of additives not specifically described in the specification may be weight percent.
[실시예 및 비교예 제조][Manufacturing examples and comparative examples]
질산인듐(In(NO3)3) 수용액에 주석 수산화물(Sn(OH)2)을 첨가하여 50℃에서 3시간 교반하여 pH가 3.0인 전구체 수용액을 얻었다. 다시 전구체 수용액에 NH3OH 수용액을 첨가하여 pH를 9.0으로 조절한 후, 40℃에서 20시간 동안 반응시켜 인듐 주석 수산화물을 제조하였다. 침전되어 있는 상기 인듐 주석 수산화물 침전물을 분리한 다음, 초순수로 3회 세척하고, 120℃의 열풍으로 건조하였다. 다음으로, 건조가 완료된 분말을 전기로에 투입하여 750℃의 온도로 2시간 동안 열처리(하소)하여 인듐 산화물(In2O3) 및 주석 산화물(SnO2) 분말을 얻었다. 인듐 산화물(In2O3) 및 주석 산화물(SnO2) 분말의 평균 입경은 3~4㎛로 균일하게 분포하는 것으로 관찰되었다. 또한, BET로 상기 인듐 산화물(In2O3) 및 주석 산화물(SnO2) 분말의 비표면적을 측정한 결과 12㎡/g으로 나타났다.Tin hydroxide (Sn(OH) 2 ) was added to an indium nitrate (In( NO3 ) 3 ) aqueous solution and stirred at 50°C for 3 hours to obtain a precursor aqueous solution having a pH of 3.0. Then, NH3OH aqueous solution was added to the precursor aqueous solution to adjust the pH to 9.0, and the mixture was reacted at 40°C for 20 hours to produce indium tin hydroxide. The precipitated indium tin hydroxide precipitate was separated, washed three times with ultrapure water, and dried with hot air at 120°C. Next, the dried powder was put into an electric furnace and heat-treated (calcined) at 750°C for 2 hours to obtain indium oxide ( In2O3 ) and tin oxide ( SnO2 ) powders. The average particle size of the indium oxide (In 2 O 3 ) and tin oxide (SnO 2 ) powders was observed to be uniformly distributed at 3 to 4 μm. In addition, the specific surface area of the indium oxide (In 2 O 3 ) and tin oxide (SnO 2 ) powders was measured using BET, and was found to be 12 m2/g.
첨가제인 세륨 산화물(CeO2), 갈륨 산화물(Ga2O3), 탄탈륨 산화물(Ta2O5)은 순도 99.99% 이상의 평균 입경 10㎛ 이내의 덕산화학제품을 사용하였다.The additives, cerium oxide (CeO 2 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), were manufactured by Deoksan Chemical with a purity of 99.99% or higher and an average particle size of less than 10㎛.
(In2O3)Indium oxide
(In 2 O 3 )
(SnO2)Tin oxide
(SnO 2 )
(CeO2)cerium oxide
(CeO 2 )
(Ga2O3)gallium oxide
(Ga 2 O 3 )
(Ta2O5)Tantalum oxide
(Ta 2 O 5 )
표 2에 기재된 조성에 맞추어 준비한 혼합 분말을 분산용 포트에 넣고, 물을 매체로 하여 습식 밀링을 진행하였다. 이때, 파쇄 및 분산 매체는 YTZ 0.3mm 볼(지르코니아)을 사용하였고, 밀링 후 입자사이즈는 0.35~0.45㎛로 제어하였으며, 바인더(폴리비닐알코올)를 포트에 함께 첨가하여 혼합 슬러리를 제작하였다. 이때, 바인더의 양은 분말 100 중량부에 대하여 0.8 중량부로 조절하였다. 이후 혼합 슬러리를 분무 건조하여 평균 입경이 50~80㎛인 이차 입자로 이루어진 구형의 분말을 수득하였으며, 이 분말을 몰드에 가압하여 100nm의 두께를 갖는 박막 형태의 성형체를 제조하였다. 이후, 상기 성형체를 전기로에 투입하여 1,600℃까지 승온한 다음, 12시간 동안 유지하여 열처리(소결)하였다.The mixed powder prepared according to the composition described in Table 2 was placed in a dispersion pot, and wet milling was performed using water as a medium. At this time, YTZ 0.3 mm balls (zirconia) were used as the crushing and dispersion medium, and the particle size after milling was controlled to 0.35 to 0.45 μm, and a binder (polyvinyl alcohol) was added together to the pot to produce a mixed slurry. At this time, the amount of the binder was adjusted to 0.8 parts by weight per 100 parts by weight of the powder. Thereafter, the mixed slurry was spray dried to obtain a spherical powder composed of secondary particles having an average particle size of 50 to 80 μm, and this powder was pressed into a mold to produce a thin film-shaped molded body having a thickness of 100 nm. Thereafter, the molded body was put into an electric furnace, heated to 1,600°C, and then maintained for 12 hours to perform heat treatment (sintering).
위와 같이 제조된 소결체(투명도전막용 타겟)에 대하여 아르키메데스법에 의해 밀도를 측정한 결과 7.08~7.12gcm-3, 표면 비저항을 측정한 결과 2.0×10-4Ω㎝ 이하였다.The density of the sintered body (target for transparent conductive film) manufactured as above was measured by the Archimedes method and was 7.08 to 7.12 gcm -3 , and the surface resistivity was measured to be 2.0×10 -4 Ωcm or less.
이어서, 상기 투명도전막용 타겟을 DC 마그네트론 스퍼터에 장착하고, 챔버 내 초기진공도를 1.0×10-6torr 이하로 조정한 후, 상온에서 100㎚의 두께로 유리 기판상에 박막을 형성하고, 이를 대기 분위기 하에서 190℃에서 30분 동안 열처리하였다. 단, 비교예 1~4는 200℃에서 30분 동안 열처리하였다. 이로부터 얻은 투명도전막을 Hall measurement로 전자 이동도, 캐리어 농도 및 비저항을 확인하였으며 그 결과를 표 3에 나타내었다.Next, the transparent conductive film target was mounted on a DC magnetron sputter, and the initial vacuum inside the chamber was adjusted to 1.0×10 -6 torr or less, and then a thin film was formed on a glass substrate with a thickness of 100 nm at room temperature, and this was heat-treated at 190°C for 30 minutes in an air atmosphere. However, Comparative Examples 1 to 4 were heat-treated at 200°C for 30 minutes. The electron mobility, carrier concentration, and resistivity of the transparent conductive films obtained therefrom were confirmed by Hall measurement, and the results are shown in Table 3.
[cm2V-1s-1]Electron mobility
[cm 2 V -1 s -1 ]
×1020[cm-3]carrier concentration
×10 20 [cm -3 ]
×10-4[Ωcm]Resistivity
×10 -4 [Ωcm]
도 1에서, 비교예의 경우 전반적으로 주석의 함량이 증가함에 따라 전자 이동도가 감소하는 경향성을 보였다. 또한, 200℃에서 열처리한 비교예 1~4가 190℃에서 열처리한 비교예 5~9보다 전반적으로 높은 전자 이동도를 보였다. 즉, 인듐 산화물 및 주석 산화물만으로 이루어진 비교예의 경우 열처리 온도가 더 높아야만(200℃) 결정성이 높아짐을 확인할 수 있다.In Fig. 1, in the case of the comparative examples, the electron mobility tended to decrease as the tin content increased overall. In addition, the comparative examples 1 to 4 heat-treated at 200°C showed higher electron mobility overall than the comparative examples 5 to 9 heat-treated at 190°C. That is, in the case of the comparative examples composed of only indium oxide and tin oxide, it can be confirmed that the crystallinity increases only when the heat treatment temperature is higher (200°C).
반면, 세륨 산화물이 첨가된 실시예 1~24의 경우 함량 변화에 따른 편차가 다소 있으나, 전자 이동도가 적어도 35.0cm2V-1s-1 이상, 최대 약 52.4cm2V-1s-1으로 비교예에 비해 전반적으로 높은 경향을 보였다.On the other hand, in the case of Examples 1 to 24 to which cerium oxide was added, there was some deviation depending on the change in content, but the electron mobility was at least 35.0 cm 2 V -1 s -1 or higher and up to about 52.4 cm 2 V -1 s -1 , showing an overall higher tendency than the comparative examples.
또한, 갈륨이 첨가된 실시예 25~29, 탄탈륨이 첨가된 실시예 30~34의 경우 갈륨 함량 증가에 따라 전자 이동도가 점차 증가하는 경향을 보였으며, 전자 이동도가 적어도 44.0cm2V-1s-1 이상, 최대 약 51.8cm2V-1s-1으로 높은 것을 확인할 수 있다.In addition, in the case of Examples 25 to 29 with added gallium and Examples 30 to 34 with added tantalum, the electron mobility showed a tendency to gradually increase as the gallium content increased, and it could be confirmed that the electron mobility was high, at least 44.0 cm 2 V -1 s -1 or higher and up to about 51.8 cm 2 V -1 s -1 .
다음으로, 도 2에서 비교예 1, 5는 비교적 캐리어 농도가 작지만, 주석 산화물의 함량이 높아지는 비교예 2~4 및 비교예 6~9는 캐리어 농도가 급격하게 증가하는 경향을 확인할 수 있다. 주석 산화물 또는 첨가 금속 산화물(MxOy)의 농도가 높아질 때 캐리어 농도가 증가하는 경향은 실시예에서도 유사하게 나타났으나, 비교예에서는 특히 주석 산화물의 농도 상승에 따른 캐리어 농도의 변화가 급격하여, 최대 3.80×1020cm-3으로 캐리어 농도가 매우 높게 나타났다.Next, in Fig. 2, Comparative Examples 1 and 5 have relatively small carrier concentrations, but Comparative Examples 2 to 4 and Comparative Examples 6 to 9, where the tin oxide content is high, show a tendency for the carrier concentration to increase rapidly. The tendency for the carrier concentration to increase when the concentration of tin oxide or added metal oxide (M x O y ) increases was similarly observed in the Examples, but in the Comparative Examples, the change in carrier concentration due to the increase in the tin oxide concentration was particularly rapid, showing a very high carrier concentration of up to 3.80×10 20 cm -3 .
반면, 세륨 산화물을 첨가한 실시예 1~24에서는 캐리어 농도의 증가 경향이 비교예에 비해 완화되었으며, 특히 투명도전막 내 주석 산화물의 함량이 1.998~1.976중량%인 실시예 7 내지 12에서는 이러한 증가 경향이 억제되는 경향을 확인할 수 있었다.On the other hand, in Examples 1 to 24 in which cerium oxide was added, the tendency for the increase in carrier concentration was alleviated compared to the comparative examples, and in particular, in Examples 7 to 12 in which the content of tin oxide in the transparent conductive film was 1.998 to 1.976 wt%, it was confirmed that this tendency for the increase was suppressed.
또한, 갈륨 산화물을 첨가한 실시예 25~29의 경우 일정한 경향성을 띄지는 않았으나 캐리어 농도가 전반적으로 낮아 2.87×1020~3.04×1020cm-3으로 나타났다. 탄탈륨을 첨가한 실시예 30~34의 경우 역시 일정한 경향성을 띄지는 않았으나 캐리어 농도가 전반적으로 낮아 3.00×1020~3.12×1020cm-3으로 나타났다.In addition, in the case of Examples 25 to 29 in which gallium oxide was added, the carrier concentration was generally low, ranging from 2.87×10 20 to 3.04×10 20 cm -3 , although there was no consistent trend. In the case of Examples 30 to 34 in which tantalum was added, the carrier concentration was generally low, ranging from 3.00×10 20 to 3.12×10 20 cm -3 , although there was no consistent trend.
마지막으로, 비교예 1~9의 경우 200℃에서 열처리한 비교예 1~4에 비해 190℃에서 열처리한 비교예 5~9의 비저항이 상대적으로 더 높은 것을 확인할 수 있다.Lastly, in the case of Comparative Examples 1 to 9, it can be confirmed that the resistivity of Comparative Examples 5 to 9, which were heat-treated at 190°C, is relatively higher than that of Comparative Examples 1 to 4, which were heat-treated at 200°C.
실시예 1~34는 주석 또는 첨가 금속의 함량에 따른 비저항의 변화폭이 비교예의 변화폭에 비해 작으며, 비저항 값 역시 전반적으로 낮은 것을 확인할 수 있었다.Examples 1 to 34 showed that the range of change in resistivity according to the content of tin or added metal was smaller than that of the comparative examples, and the resistivity values were also generally low.
이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. Although the present invention has been described through specific matters and limited examples as above, these have been provided only to help with the overall understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above examples, and those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and variations from this description.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the idea of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all things that are equivalent or equivalent to the claims described below as well as the claims are included in the scope of the idea of the present invention.
Claims (12)
세륨 산화물(CeO2) 및 갈륨 산화물(Ga2O3)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제 0.01 내지 10중량%; 및
인듐 주석 산화물 90 내지 99.99중량%;를 포함하며,
상기 투명도전막은 전자 이동도가 40 내지 55cm2V-1s-1, 비저항이 3.0×10-4 내지 5.5×10-4 Ωcm, 캐리어 농도가 2.80×1020 내지 3.20×1020cm-3인 것을 특징으로 하는 투명도전막.Regarding the total weight of the transparent conductive film,
0.01 to 10 wt% of an additive comprising at least one selected from the group consisting of cerium oxide (CeO 2 ) and gallium oxide (Ga 2 O 3 ); and
Containing 90 to 99.99 wt% of indium tin oxide;
The above transparent conductive film is characterized by having an electron mobility of 40 to 55 cm 2 V -1 s -1 , a resistivity of 3.0×10 -4 to 5.5×10 -4 Ωcm, and a carrier concentration of 2.80×10 20 to 3.20×10 20 cm -3 .
상기 투명도전막은 광투과율이 85 내지 100%인 것을 특징으로 하는 투명도전막.In the first paragraph,
The above transparent conductive film is characterized by a light transmittance of 85 to 100%.
세륨 산화물(CeO2) 및 갈륨 산화물(Ga2O3)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제 0.01 내지 10중량%; 및
인듐 주석 산화물 90 내지 99.99중량%;를 포함하며,
전자 이동도가 40 내지 55cm2V-1s-1, 비저항이 3.0×10-4 내지 5.5×10-4 Ωcm, 캐리어 농도가 2.80×1020 내지 3.20×1020cm-3인 것을 특징으로 하는 투명도전막용 타겟.Regarding the total weight of the target for the transparent conductive film,
0.01 to 10 wt% of an additive comprising at least one selected from the group consisting of cerium oxide (CeO 2 ) and gallium oxide (Ga 2 O 3 ); and
Containing 90 to 99.99 wt% of indium tin oxide;
A target for a transparent conductive film, characterized in that the electron mobility is 40 to 55 cm 2 V -1 s -1 , the resistivity is 3.0×10 -4 to 5.5×10 -4 Ωcm, and the carrier concentration is 2.80×10 20 to 3.20×10 20 cm -3 .
상기 용액에 알칼리 화합물을 첨가하여 ITO를 형성하는 단계;
상기 ITO에 세륨 산화물(CeO2) 및 갈륨 산화물(Ga2O3)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 혼합하여 성형체를 형성하는 단계; 및
상기 성형체를 열처리하여 전자 이동도가 40 내지 55cm2V-1s-1, 비저항이 3.0×10-4 내지 5.5×10-4 Ωcm, 캐리어 농도가 2.80×1020 내지 3.20×1020cm-3인 타겟을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명도전막용 타겟의 제조방법.A step of preparing a solution containing an indium precursor and a tin precursor;
A step of forming ITO by adding an alkaline compound to the above solution;
A step of forming a molded body by mixing an additive including at least one selected from the group consisting of cerium oxide (CeO 2 ) and gallium oxide (Ga 2 O 3 ) into the ITO; and
A method for manufacturing a target for a transparent conductive film, characterized by including a step of heat-treating the above-mentioned molded body to manufacture a target having an electron mobility of 40 to 55 cm 2 V -1 s -1 , a resistivity of 3.0×10 -4 to 5.5×10 -4 Ωcm, and a carrier concentration of 2.80×10 20 to 3.20×10 20 cm -3 .
상기 용액에 알칼리 화합물을 첨가하여 ITO를 형성하는 단계는,
상기 용액에 알칼리 화합물을 첨가하는 단계;
상기 알칼리 화합물이 첨가된 용액을 20 내지 80℃에서 15 내지 25시간 동안 반응시켜 침전물을 형성하는 단계;
상기 침전물을 세척 및 건조하는 단계; 및
상기 침전물을 600 내지 900℃에서 1.5 내지 2.5시간 동안 열처리하여 ITO를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명도전막용 타겟의 제조방법.In Article 9,
The step of forming ITO by adding an alkaline compound to the above solution is:
A step of adding an alkaline compound to the above solution;
A step of forming a precipitate by reacting a solution to which the alkaline compound is added at 20 to 80°C for 15 to 25 hours;
A step of washing and drying the above sediment; and
A method for manufacturing a target for a transparent conductive film, characterized by including a step of forming ITO by heat-treating the above-mentioned precipitate at 600 to 900°C for 1.5 to 2.5 hours.
상기 ITO에 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 혼합하여 성형체를 형성하는 단계는,
상기 ITO에 세륨 화합물, 갈륨 화합물 및 탄탈륨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성하는 단계;
상기 제1 혼합물에 바인더를 혼합하여 제2 혼합물을 형성하는 단계;
상기 제2 혼합물을 분쇄하여 슬러리를 형성하는 단계; 및
상기 슬러리를 가압하여 성형체를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명도전막용 타겟의 제조방법.In Article 9,
The step of forming a molded body by mixing an additive including at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound into the ITO is as follows.
A step of forming a first mixture by mixing an additive including at least one selected from the group consisting of a cerium compound, a gallium compound, and a tantalum compound into the ITO;
A step of forming a second mixture by mixing a binder into the first mixture;
a step of forming a slurry by crushing the second mixture; and
A method for manufacturing a target for a transparent conductive film, characterized by comprising a step of forming a molded body by pressurizing the above slurry.
상기 성형체를 열처리하여 스퍼터링 타겟을 제조하는 단계는,
상기 성형체를 1,400 내지 1,800℃에서 10 내지 20시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 투명도전막용 타겟의 제조방법.In Article 9,
The step of manufacturing a sputtering target by heat treating the above-mentioned molded body is as follows:
A method for manufacturing a target for a transparent conductive film, characterized in that the molded body is heat treated at 1,400 to 1,800°C for 10 to 20 hours.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020240047294A KR102748330B1 (en) | 2024-04-08 | 2024-04-08 | Transparent conducting film, target for transparent conducting film and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020240047294A KR102748330B1 (en) | 2024-04-08 | 2024-04-08 | Transparent conducting film, target for transparent conducting film and its manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102748330B1 true KR102748330B1 (en) | 2024-12-31 |
Family
ID=94079272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020240047294A Active KR102748330B1 (en) | 2024-04-08 | 2024-04-08 | Transparent conducting film, target for transparent conducting film and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102748330B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3058278B2 (en) * | 1989-06-13 | 2000-07-04 | 東ソー株式会社 | Oxide sintered body and its use |
JP2004043851A (en) * | 2002-07-09 | 2004-02-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Oxide transparent conductive film and its manufacturing method |
KR20110133449A (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-12 | 주식회사 나노신소재 | Method for manufacturing a transparent conductive film, a target for a transparent conductive film and a target for a transparent conductive film |
KR101240197B1 (en) | 2011-11-18 | 2013-03-06 | 주식회사 나노신소재 | Transparent conducting film, target for transparent conducting film and method of preparing target for transparent conducting film |
-
2024
- 2024-04-08 KR KR1020240047294A patent/KR102748330B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3058278B2 (en) * | 1989-06-13 | 2000-07-04 | 東ソー株式会社 | Oxide sintered body and its use |
JP2004043851A (en) * | 2002-07-09 | 2004-02-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Oxide transparent conductive film and its manufacturing method |
KR20110133449A (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-12 | 주식회사 나노신소재 | Method for manufacturing a transparent conductive film, a target for a transparent conductive film and a target for a transparent conductive film |
KR101264111B1 (en) | 2010-06-04 | 2013-05-14 | 주식회사 나노신소재 | Transparent conducting film, target for transparent conducting film and method for preparing target for transparent conducting film |
KR101240197B1 (en) | 2011-11-18 | 2013-03-06 | 주식회사 나노신소재 | Transparent conducting film, target for transparent conducting film and method of preparing target for transparent conducting film |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6042752A (en) | Transparent conductive film, sputtering target and transparent conductive film-bonded substrate | |
KR101274279B1 (en) | Indium oxide sintered body, indium oxide transparent conductive film, and method for manufacturing the transparent conductive film | |
TWI520924B (en) | Oxide sintered body, method for producing same, sputtering target, oxide transparent conductive film, and method for producing same, and solar cell | |
TWI402365B (en) | Indium tin oxide target, method for manufacturing the same, transparent conductive film of indium tin oxide, and method for manufacturing transparent conductive film of indium tin oxide | |
KR100626700B1 (en) | Oxide sintered body and sputtering target and manufacturing method for transparent oxide etectrode film | |
CN102747334B (en) | Zinc-oxide-based transparent conductive film and preparation method thereof | |
JP3864425B2 (en) | Aluminum-doped zinc oxide sintered body, method for producing the same, and use thereof | |
WO2013042423A1 (en) | Zn-Si-O SYSTEM OXIDE SINTERED BODY, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM | |
EP1905864B1 (en) | In Sm OXIDE SPUTTERING TARGET | |
EP1431414A1 (en) | Sputtering target and transparent electroconductive film | |
KR101264111B1 (en) | Transparent conducting film, target for transparent conducting film and method for preparing target for transparent conducting film | |
KR101240197B1 (en) | Transparent conducting film, target for transparent conducting film and method of preparing target for transparent conducting film | |
KR100891952B1 (en) | Oxide target for transparent conductive film, manufacturing method thereof, and oxide transparent conductive film | |
KR100960222B1 (en) | Zinc oxide type sputtering target, the manufacturing method, and the zinc oxide type thin film manufactured using the same | |
CN108698937B (en) | Sn-Zn-O-based oxide sintered body and method for producing the same | |
KR102748330B1 (en) | Transparent conducting film, target for transparent conducting film and its manufacturing method | |
CN118324514A (en) | A multi-element doped tin oxide-based target material and its preparation method and application | |
KR20180045155A (en) | Manufacturing method of sputtering target and transparent conductive film | |
JP2011207742A (en) | Zinc oxide transparent conductive film forming material, method of manufacturing the same, target using the same and method of forming zinc oxide transparent conductive film | |
EP1004687B1 (en) | SUBSTRATE COATED WITH A TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM and SPUTTERING TARGET FOR THE DEPOSITION OF SAID FILM | |
KR20150084834A (en) | Oxide sinter, sputtering target using same, and oxide film | |
JP4370868B2 (en) | Oxide sintered body, sputtering target, and method for producing oxide transparent electrode film | |
KR101999894B1 (en) | Composite oxide sintered body, sputtering target, transparent conductive oxide film and method for producing same | |
KR101056948B1 (en) | Metal oxide target for amorphous oxide film containing aluminum and its manufacturing method | |
US7674357B2 (en) | Transparent electroconductive film and process for producing same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20240408 |
|
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20240408 Comment text: Patent Application |
|
PA0302 | Request for accelerated examination |
Patent event date: 20240409 Patent event code: PA03022R01D Comment text: Request for Accelerated Examination |
|
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20240603 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20241121 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20241224 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20241224 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration |