透明导电膜制造用烧结体靶及使用其制造的透明导电膜

摘要

本发明的透明导电膜制造用烧结体靶主要由Ga、In和O形成，相对全部金属原子含有49.1原子％以上65原子％以下的Ga，主要由β－GaInO3相和In2O3相构成，In2O3相(400)/β－GaInO3相(111)X射线衍射峰强度比为45％以下，并且密度在5.8g/cm3以上。使用溅射法得到的透明导电膜为主要由Ga、In和O形成的非晶质氧化物膜透明导电膜，相对全部金属原子含有49.1原子％以上65原子％以下的Ga，功函数在5.1eV以上，波长633nm下的折射率在1.65以上1.85以下。

说明书

技术领域

本发明涉及使用溅射法、离子镀法的透明导电膜制造用烧结体靶、及使用其制造的显示器的透明电极或防带电功能、或液晶光学元件中使用的透明导电膜、透明导电性基材。

背景技术

透明且电阻小的透明导电膜以及在透明基板上形成该导电膜的透明导电性基材，被广泛用于需要其透明性和导电性的用途中，例如，液晶显示器、EL显示器这样的平板显示器或触摸面板的透明电极等显示设备的用途、防带电薄膜的用途、以及液晶光学元件的用途等多种多样的电气领域、电子领域的用途。作为透明导电膜，  通常广泛使用在氧化铟中添加锡的膜，即ITO(Indium-Tin-Oxide)的结晶膜。ITO结晶膜是比电阻低、可见光区的光透射率良好的优异的材料。至今为止，在大部分用途中，通过控制ITO的特性而应对。

但是，最近，伴随着有机或无机EL和电子纸等新的显示设备的开发，对透明导电膜的要求也多样化，通常的ITO结晶膜已经无法应对这些要求。

例如，用作有机EL的透明电极时，优选为非晶质膜而不是结晶膜。在上述ITO那样的结晶膜中，由于存在因结晶生长导致的突起状组织，因此产生局部的电流集中，存在难以均匀地显示的问题。即，要求膜表面为极其平坦的非晶质膜。

另外，用作有机EL的阳极时，功函数越大，越容易注入正孔，因此是优选，但包括ITO在内的许多透明导电膜的功函数不足5eV，如果是该值以上的值，可以提高发光效率，是理想的情况。

进一步，优选更低折射率的透明导电膜。通过使用折射率比ITO膜等还低的透明导电膜，可以提高来自发光层的光的取出效率，具有光学设计容易等优点。

作为其他例子，存在重视触摸面板可见度的倾向。为了不降低可见度，必须是折射率低的透明导电膜。ITO的折射率高达2.0～2.2左右，可见度不好，因此必须是折射率至少为1.8左右的透明导电膜。

另外，不是结晶膜而是非晶质膜也变得重要起来。通常，氧化物的结晶膜的晶粒界面弱，存在强度上弱的问题。

如日本特开2002-313141号所述的问题那样，由于结晶膜，尤其滑动弱，膜出现裂缝或剥离，因此不能用于进行笔输入的触摸面板。

作为上述以外的例子，在以挠性为特征的电子纸用途中，必须是对于弯曲不易破裂的透明导电膜。通常已知，氧化物的结晶膜的晶粒界面弱且容易破裂，相反，不存在晶粒界面的非晶质膜不易破裂，因此，作为对弯曲有抵抗力的透明导电膜，提出了非晶质的透明导电膜的应用。另外在该用途中，由于使用PET薄膜等耐热差的基板，因此要求在室温附近成膜非晶质的透明导电膜。该非晶质的透明导电膜，与触摸面板的情况相同，应该是低折射率的，这是很重要的。

T.Minami et al：J.Vac.Sci.Technol.A17(4)，Jul/Aug 1999P1765-1772的图10、11及12，示出了各透明导电膜的功函数，但根据这些图，功函数超过5eV的透明导电膜限于(Ga，In)₂O₃结晶膜、GaInO₃结晶膜、ZnSnO₃结晶膜及ZnO结晶膜。即，现状是可室温成膜的非晶质膜没有功函数超过5eV的。

日本特开平10-294182号中提出了一种有机电致发光元件，其是在阳极和阴极之间夹持包含有机发光层的有机层而形成的有机电致发光元件，其中阴极从与有机层相连一侧开始以电子注入电极层、透明导电膜、电阻率1×10^-5Ω·cm以下的金属薄膜的顺序层叠形成，并且在阴极的外侧形成有透明导电膜层，其中，使用一种非晶质透明导电膜，该导电膜使用由铟(In)、锌(Zn)、氧(O)形成的氧化物。

日本特开平10-83719号中，作为可见光透射率高、具有低电阻特性的透明导电膜，记载了一种透明导电膜，其中包含In、Sn及Zn的复合金属氧化物膜形成至少1种In₄Sn₃O₁₂结晶、或由In、Sn及Zn构成的微晶或者非晶质，作为所含的金属成分组成，含有以Sn×100/(In+Sn)表示的S n量为40～6 0原子％，以Zn×100/(In+Zn)表示的Zn量为10～90原子％。

另外，在日本特开平8-264023号中，作为具有与现有的透明导电膜大致相同的带隙3.4eV和光折射率2.0，且具有比MgIn₂O₄和In₂O₃更高的导电性，即更低的电阻率和优异的光学特性的透明导电膜，提出了一种透明导电膜，其在包含镁(Mg)、铟(In)的氧化物以MgO-In₂O₃表示的拟二元体系中，含有以In/(Mg+In)表示的In量为70～95原子％。

但是，以日本特开平10-294182号、日本特开平10-83719号及日本特开平8-264023号所代表的，以往提出的众多非晶质的透明导电膜，由于功函数均不到5eV，并且折射率在2.0以上，因此不适于上述的用途。

另外，日本特开平7-182924号提出了少量掺杂四价原子这样的异价掺杂物的镓·铟氧化物(GaInO₃)。记载有该氧化物的结晶膜透明性优异，显示出约1.6的低折射率，因此可改善与玻璃基板的折射率匹配，进而可以实现与目前使用的宽禁带半导体同等程度的电导率。如非专利文献1中所示，尽管功函数超过5eV，但为结晶膜，不是最近的显示设备所要求的非晶质膜，而且，为了获得结晶膜，必须在不利于工业化的基板温度为250～500℃的高温下成膜，因此难以直接利用，这是现状。

另外，在日本特开平9-259640号中，作为在与目前已知的GaInO₃相当不同的组成范围内，具有比GaInO₃或In₂O₃更高的导电性，即更低的电阻率和优异的光学特性的透明导电膜，提出了一种透明导电膜，其在以Ga₂O₃-In₂O₃表示的拟二元体系中，含有以Ga/(Ga+In)表示的Ga量为15～49原子％。特别是，记载有该透明导电膜的光折射率具有可以通过改变组成而从约1.8到2.1变化的特点。但是，实施例中没有任何关于折射率或功函数的记载。

关于更详细的内容，日本特开平9-259640号的发明人们另外在T.Minami et al：J.Vac.Sci.Technol.A17(4)，Jul/Aug 1999P1765-1772及T.Minami et al：J.Vac.Sci.Technol.A14(3)，May/Jun 1996 P1689-1693中报告过。如上所述，T.Minami etal：J.Vac.Sci.Technol.A17(4)，Jul/Aug 1999 P1765-1772中，仅示出了在基板温度350℃下成膜的(Ga，In)₂O₃结晶膜的功函数，没有给出非晶质膜的功函数。另外，在T.Minami et al：J.Vac.Sci.Technol.A14(3)，May/Jun 1996 P1689-1693中报告过。如上所述，T.Minami et al：J.Vac.Sci.Technol.A17(4)，Jul/Aug 1999P1765-1772的图6，特别显示了室温成膜的由Ga、In及O形成的透明导电膜的折射率。根据其记载，In₂O₃膜的折射率约为2.1，含有以Ga/(Ga+In)表示的Ga量为5～80原子％的透明导电膜的折射率为1.9～2.3，Ga₂O₃膜的折射率约为1.8，特别是含有以Ga/(Ga+In)表示的Ga量为50原子％的透明导电膜的折射率约为2.0。

由上述可知，在室温附近成膜是可能的，但非晶质、功函数超过5eV、且折射率低的透明导电膜尚未获得，这是实际情况。因此，针对在上述有机EL、触摸面板及电子纸用途中对高功函数及低折射率的透明导电膜的要求、滑动和弯曲时难以破裂的非晶质的透明导电膜的要求、膜表面极其平坦的非晶质的透明导电膜的要求、进而可以在室温附近成膜的必要性等，还没有平衡良好地充分响应这些要求的透明导电膜，需求可应对这些要求的新的透明导电膜。进而，需求用于通过使用溅射法或离子镀法而获得上述透明导电膜的透明导电膜制造用烧结体靶。

发明内容

本发明的第1目的在于提供适合制造如下透明导电膜的透明导电膜制造用烧结体靶，所述透明导电膜为非晶质、且功函数高，在可见光区的折射率低、不易产生由滑动或弯曲导致的剥离、破裂等，膜表面极其平坦，进而可在室温附近成膜。

本发明的第2目的在于提供使用上述透明导电膜制造用靶形成的透明导电膜。

本发明的第3目的在于提供具有上述透明导电膜的透明导电性基材。

为了达到上述目的，本发明的透明导电膜制造用烧结体靶，其特征在于，主要由Ga、In和O形成，相对全部金属原子含有49.1原子％以上65原子％以下的Ga，主要由β-Ga₂O₃型结构的GaInO₃相和方铁锰矿型结构的In₂O₃相(以下，只要不特别指出，简称为β-GaInO₃相和In₂O₃相)构成，并且以下式定义的X射线衍射峰强度比为45％以下，并且密度在5.8g/cm³以上。

In₂O₃相(400)/β-GaInO₃相(111)×100    [％]

另外，本发明的透明导电膜制造用烧结体靶，其特征在于，优选比电阻值在9.0×10^-1Ω·cm以下。

本发明的透明导电膜，其特征在于，使用上述烧结体靶制造，相对全部金属原子含有49.1原子％以上65原子％以下的Ga，并且功函数在5.1eV以上。

另外，本发明的透明导电膜，其特征在于，优选波长633nm下的折射率在1.65以上1.85以下。

另外，本发明的透明导电膜，其特征在于，优选比电阻值为1.0×10^-2Ω·cm～1.0×10⁺⁸Ω·cm。

另外，本发明的透明导电膜，其特征在于，优选算术平均高度(Ra)在2.0nm以下，优选在1.0nm以下。

本发明的透明导电性基材，其特征在于，在透明基板的单面或两面上形成上述任一透明导电膜而成，所述透明基板选自玻璃板、石英板、树脂板及树脂薄膜。

另外，本发明的透明导电性基材，其特征在于，优选在选自树脂板及树脂薄膜的透明基板的单面或两面上依次形成至少一层的气体阻障膜及上述任一透明导电膜而形成。

另外，本发明的透明导电性基材，其特征在于，优选气体阻障膜包括选自氮化硅、氮氧化硅或氧化硅中的任意1种以上的膜。

本发明的透明导电膜制造用烧结体靶，为了得到功函数在5.1eV以上且具有适宜的光学特性和导电性的透明导电膜，主要由Ga、In和O形成，相对全部金属原子含有49.1原子％以上65原子％以下的Ga，主要由β-Ga₂O₃型结构的GaInO₃相和方铁锰矿型结构的In₂O₃相构成，并且以下式(A)定义的X射线衍射峰强度比为45％以下，密度在5.8g/cm³以上。

In₂O₃相(400)/β-GaInO₃相(111)×100    [％]    (A)

另外，为了得到上述特征的本发明透明导电膜，比电阻值在9.0×10^-1Ω·cm以下是必需的。从而，本发明的透明导电膜制造用烧结体靶、及使用该烧结体靶制造的该透明导电膜、形成了该透明导电膜的透明导电性基材，今后在涉及多方面的显示设备的各用途中是有用的。

另外，本发明的透明导电膜为主要由Ga、In和O形成的非晶质氧化物膜透明导电膜，并且相对全部金属原子含有49.1原子％以上65原子％以下的Ga，功函数在5.1eV以上，波长633nm下的折射率在1.65以上1.85以下，以及比电阻值为1.0×10^-2Ω·cm～1.0×10⁺⁸Ω·cm。即，该透明导电膜，具有以往无法获得的、高功函数及可见光区的低折射率，还同时具有非晶质膜特有的不易破裂、算术平均高度低的优异的特征。另外，可以在室温附近成膜，工业上的利用价值也高。

本发明的上述目的和其它目的以及本发明的特征和优点，将通过具体实施方式并结合附图更加清楚明了。

附图说明

图1是总结烧结体的由ICP发光分光分析法求得的烧结体的Ga量、用纯水以阿基米德法计算出的密度、由四探针法测定的比电阻、以及通过X射线衍射(使用CuKα射线)得到的In₂O₃相(400)/β-GaInO₃相(111)峰强度比的表。

图2是表示烧结温度1350℃的烧结体利用CuKα射线得到的X射线衍射图案的图。

图3是使用以烧结温度1350℃烧结的靶进行成膜的薄膜的X射线衍射图。

具体实施方式

本申请发明人们，为了达到上述目的，制造各种透明导电膜制造用烧结体靶、使用该烧结体靶在透明基板上形成大量氧化物膜，并对这些氧化物膜的光学特性和制造非晶质膜的容易性等进行了调查。其结果发现，通过使用如下透明导电膜制造用烧结体靶，可得到适宜的透明导电膜，该透明导电膜制造用烧结体靶的特征在于，主要由Ga、In和O形成，相对全部金属原子含有49.1原子％以上65原子％以下的Ga，主要由β-Ga₂O₃型结构的GaInO₃相和方铁锰矿型结构的In₂O₃相构成，并且以下式(A)定义的X射线衍射峰强度比为45％以下，以及密度在5.8g/cm³以上。

In₂O₃相(400)/β-GaInO₃相(111)×100    [％]    (A)

以下，给出本发明的实施例，但本发明并不限于这些实施例。

本发明的透明导电膜制造用烧结体靶，其特征在于，主要由Ga、In和O形成，相对全部金属原子含有49.1原子％以上65原子％以下的Ga，主要由β-Ga₂O₃型结构的GaInO₃相和方铁锰矿型结构的In₂O₃相构成，并且以上式(A)定义的X射线衍射峰强度比为45％以下，且密度在5.8g/cm³以上。

这里，In₂O₃相可以是导入了氧空位的相，也可以是In的一部分被Ga置换了的相。另外，也可以是Ga/In原子数比例稍微偏离化学计量组成的相，β-GaInO₃相也可以是导入了氧空位的相。

若在上述Ga组成范围之外，所形成的非晶质膜为与靶相同的组成时，无法实现高的功函数和低的折射率。但是，根据成膜条件，靶组成与非晶质膜组成并不是大致相同的情况下，不受该限制。

另外，本发明的靶，优选为In₂O₃相所占的比例小。即，优选为以上式(A)定义的在X射线衍射中β-GaInO₃相的(111)反射与In₂O₃相的(400)反射的峰强度比(衍射峰的面积强度比)在45％以下。该峰强度比超过45％时，即使在上述组成范围内，显示2.0～2.2的高折射率的In₂O₃相的影响大，无法实现5.1eV以上的高功函数以及1.65以上1.85以下的低折射率。

另外，根据J CPDS Card(ASTM Card)，X射线衍射中β-GaInO₃相和In₂O₃相的主峰，分别来自(111)反射和(222)反射，但由于In₂O₃相(222)反射与β-GaInO₃相(002)反射重叠，因此关于In₂O₃相，采用强度第二强的(400)反射进行评价。

R.D.Shannon et al：J.inorg.nucl.Chem.，1968，Vol.30，pp.1389-1398中记载有，尤其在制造Ga₂O₃∶In₂O₃＝1∶1的β-GaInO₃相时，未反应的In₂O₃相容易残留。由于In₂O₃相显示4.8～4.9eV的低功函数和2.0～2.2的高折射率，因此被包含在透明导电膜制造用烧结体靶中时，使用其成膜的膜的功函数变低，并且折射率也变高。

在本发明中，在上述透明导电膜制造用烧结体靶中，为了抑制该未反应的In₂O₃相的生成，对原料粉末、混合条件及烧结条件进行了研究。

即，使用常压烧结法时，原料粉末优选纯度为3N以上，并且优选通过粉碎调整为平均粒径在3μm以下。配合粉末、有机粘合剂和分散剂等优选混合至得到均匀的状态。成型时优选使用可以采用均匀应力的液压机等。优选烧结温度在1250℃以上1400℃以下，烧结时间在12小时以上，更优选在氧气气流中烧结。另外，上述条件是在常压烧结时优选的条件，使用热压法等加压烧结法时不限于此。

另外，在本发明的透明导电膜制造用烧结体靶的制造工序中，根据原料粉末粉碎后的平均粒径或烧结条件等，有时生成与GaInO₃相不同的(Ga，In)₂O₃相和不可避免生成的Ga₂O₃相。本发明的烧结靶，主要由β-GaInO₃相和In₂O₃相构成，但如果上述(Ga，In)₂O₃相是以下式(B)定义的X射线衍射强度比在70以下的量，则也可含有。

(Ga，In)₂O₃相的反射(2θ＝28°附近)/{In₂O₃相(400)+β-GaInO₃相(111)}×100  [％]    (B)

这里描述的是(Ga，In)₂O₃相的反射(2θ＝28°附近)，这是因为根据JCPDS Card(ASTM Card)，(Ga，In)₂O₃相的晶体结构和晶面指数没有被明确指出，仅明确指出了晶面距离和X射线衍射相对强度比。

使用包含以上式(B)计算超过70％的(Ga，In)₂O₃相的透明导电膜制造用烧结体靶时，所形成的非晶质透明导电膜也显示5.1eV以上的高功函数和1.65以上1.85以下的低折射率。但是，由于(Ga，In)₂O₃单相的烧结体显示5～10Ω·cm左右的高比电阻，因此透明导电膜制造用烧结体靶中包含以上式计算超过70％的量的(Ga，In)₂O₃相时，成膜速度降低，生产率变差。因此，优选以上式计算的(Ga，In)₂O₃相的含有率在70％以下。另外，对于Ga₂O₃等未反应物等不可避免的不纯物，如果是用X射线衍射观测不到峰的程度，则也可以包含。

另外，本发明的透明导电膜制造用烧结体靶，优选烧结体的密度在5.8g/cm³以上。烧结体的密度不足5.8g/cm³时，溅射中异常放电的发生频率高，结果无法得到优质的低折射率的非晶质透明导电膜。

另外，本发明的透明导电膜制造用烧结体靶，优选比电阻值为9.0×10^-1Ω·cm以下。比电阻值超过上述值时，即使可以进行DC磁控溅射，也由于成膜速度低，生产率降低。

以不满足这些条件的透明导电膜制造用烧结体靶进行成膜时，无法得到显示出超过5.0eV的高功函数的非晶质透明导电膜。进一步，如日本特开平9-259640号及T.Minami et al：J.Vac.Sci.Technol.A17(4)，Jul/Aug 1999 P1765-1772中记载，除了几乎不显示导电性的Ga₂O₃膜以外，只能得到超过1.85的高折射率的非晶质膜，并且生产率也变低。

进而，波长633nm下的折射率超过1.85时，反射率变大、光透射率降低。另外，折射率不足1.65时，尽管光透射率优异而优选，但本发明中并没有得到这样低的折射率。

本发明的透明导电膜为主要由Ga、In和O构成的非晶质氧化物膜透明导电膜，优选相对全部金属原子含有49.1原子％以上65原子％以下的Ga。Ga量不足49.1原子％时，功函数变低，而且折射率变高，变得与以往的透明导电膜相同。另外，Ga量超过65原子％时，无法充分获得作为透明电极使用所必须的导电性。

另外，即使同一组成，功函数及折射率也受到作为薄膜形成源的烧结体靶的组成相的影响。上式(A)所示的In₂O₃相(400)峰强度比高于45％时，透明导电膜的功函数变得比5.1eV低，且折射率超过1.85，变得与以往的透明导电膜相同。

另外，比电阻值依赖于成膜时导入到非晶质膜中的氧量，可以在1.0×10^-2Ω·cm～1.0×10⁺⁸Ω·cm的范围内控制比电阻值。如果导入更多量的氧，也可以成为绝缘膜。如果在上述范围内，可以实现透明电极和防带电薄膜等广范围的应用，但若偏离该范围时，只限于特殊用途。

另外，本发明的透明导电膜优选算术平均高度(Ra)在2.0 nm以下。这里，算术平均高度(Ra)是基于JIS B0601-2001的定义。算术平均高度(Ra)超过2.0nm时，在有机EL等要求膜表面的平坦性的用途中是不优选的。

作为本发明的透明导电膜的成膜方法，可以列举溅射法、离子镀法等。如果考虑生产率等的理由，优选的是使用直流等离子体的磁控溅射法(DC磁控溅射法)。在离子镀法的情况下，通过使用以与本发明的透明导电膜制造用烧结体靶同样的制造方法得到的颗粒作为蒸发源，可以得到本发明的透明导电膜。

基板优选使用选自玻璃板、石英板、树脂板及树脂薄膜的透明基板，但只要是显示设备用基板就不限于此。

使用溅射法、离子镀法制造本发明的透明导电膜时，为了得到本发明的功函数高、折射率低的非晶质透明导电膜，重要的是使用本发明的靶。

本发明的透明导电性基材，是在透明基板的单面或两面上形成本发明的透明导电膜而成的。

显示设备需要气体阻障性时，为了对透明导电性基材赋予气体阻障功能，优选在透明基板和透明导电膜之间形成至少一层以上的气体阻障膜。气体阻障膜优选包括氮化硅、氮氧化硅或氧化硅中的任意1种以上。另外，气体阻障膜不限于无机膜，也可以包括有机膜。

本发明的透明导电膜，具有显示超过5.1eV的功函数、且在波长633nm下显示1.65以上1.85以下的低折射率这样的特点，因此只要是有效利用该特长的用途，就可以应用到透明电极以外的用途。例如，可应用于电阻高也可以的防带电膜、或者应用于可以是绝缘膜的单纯的光学薄膜。

[实施例]

实施例1～3

将纯度为4N的Ga₂O₃粉末和In₂O₃粉末分别经球磨机粉碎调整为平均粒径3μm以下。然后，按照以Ga/(Ga+In)表示的Ga成为50原子％的比例配合上述粉末，与有机粘合剂、分散剂以及增塑剂一起用球磨机混合48小时，制造浆料。接着，通过喷雾干燥器对所得浆料进行喷雾干燥，制造造粒粉末。

接着，将所得造粒粉末放入橡胶模型，用液压机制造直径191mm、厚度约6mm的成型体。在氧气气流中，分别以1250℃、1350℃、1400℃，将同样操作得到的成型体常压烧结20小时。对各烧结体施加圆周加工和表面磨削加工，制成直径约6英寸、厚度约5mm的形状。

以ICP发光分光分析法(使用セイコ一インスツルメンツ制造的SPS4000)求得的烧结体的Ga量、使用纯水通过阿基米德法(使用东洋精机制作所制造的高精度自动比重计)测定的密度、由四探针法(使用三菱化学制造的LORE STA-IP，M CP-T250)测定的比电阻、以及通过X射线衍射(理学电机工业制造，使用CuKα射线)得到的In₂O₃相(400)/β-GaInO₃相(111)峰强度比，总结示于图1的表中。另外，图2表示以烧结温度1350℃得到的烧结体利用CuKα射线得到的X射线衍射图案。

接着，将这些烧结体焊接到冷却铜板上，作为透明导电膜制造用烧结体靶使用。溅射装置使用アネルバ制造的特SPF-530H。基板使用コ一ニング公司7059基板和折射率测定用的Si基板(コマツ电子金属制造)，配置成与靶平面平行。基板-靶间距离为60mm。溅射气体为由Ar和O₂构成的混合气体，氧气的比例为1.5％，总气压设定为0.5Pa。输入功率为200W。在以上条件下通过DC磁控溅射进行室温成膜。放电稳定，确认没有产生电弧放电等异常。调整成膜时间，得到膜厚200nm的透明导电膜。

图3表示使用以1350℃烧结的靶进行成膜的薄膜的X射线衍射图。没有明确的峰，确认为非晶质膜。用其它靶成膜的膜也同样为非晶质。图1中示出如下测定结果：用各靶成膜的膜以ICP发光分光分析法求得的组成、折射率(椭率计：使用沟尻光学工业所制造的DHA-XA)、比电阻、算术平均高度(Ra)(原子力显微镜：使用Digital Instruments公司制造的Nanoscope III)、以及功函数(光电子分光装置：使用理研计器制造的AC-2)。

实施例4～6

将以Ga/(Ga+In)表示的Ga量变更为49.5、55、65原子％，以与实施例2同样的条件制造靶，进行成膜。

与实施例1～3相同，确认没有异常的放电。在图1中示出与实施例1～3同样对靶及薄膜调查的结果。另外，通过X射线衍射调查所得薄膜的结构，与实施例1～3相同，全部为非晶质膜。

实施例7

将基板温度变更为200℃，进行与实施例2同样的成膜。尽管将基板温度提高到200℃，也与实施例1～6同样，通过X射线衍射确认所得到的膜为非晶质膜。图1中示出该膜的各特性。

实施例8、9

将溅射气体中氧气的比例变更为3.0％和5.0％，进行与实施例6同样的成膜。与实施例1～7同样，通过X射线衍射确认所得到的膜为非晶质膜。图1中示出该膜的各特性。

实施例10

在单面带硬涂层的厚度125μm的PET薄膜上，在与实施例2同样的条件下，室温成膜厚度为50nm的膜，通过笔滑动耐久性实验进行评价。对聚缩醛制的笔(尖端形状：0.8mmR)施加5.0N的荷重，在上述带透明导电膜的PET薄膜基板上，进行10万次(往返5万次)的直线滑动试验。此时的滑动距离为30mm，滑动速度为60mm/秒。该滑动耐久性试验后，通过目视及立体显微镜进行观察，没有发现滑动部分的白化和膜的剥离、破裂。

比较例1～3

除了将以Ga/(Ga+In)表示的Ga变更为40.0、49.0和66原子％以外，以与实施例2同样的条件制造透明导电膜制造用烧结体靶。图1中示出烧结体的密度、比电阻以及通过X射线衍射得到的In₂O₃相(400)/β-GaInO₃相(111)峰强度比。

接着，使用这些烧结体靶，以与实施例1～3同样的方法成膜。成膜时，未发生异常的放电。通过X射线衍射调查所得到的膜的结构，均为非晶质。图1中示出这些膜的各特性。

比较例4、5

将烧结温度变更为1100℃和1200℃，制造与实施例1～3同样的烧结体靶。图1中示出烧结体的相对密度和比电阻。另外，通过X射线衍射进行结构解析的结果，烧结温度为1100℃时，几乎不生成β-GaInO₃相，仅生成(Ga，In)₂O₃相和In₂O₃相。因此，无法求出In₂O₃相(400)/β-GaInO₃相(111)峰强度比。另外，In₂O₃相(400)的峰强度比实施例1～3高，可知生成了大量的In₂O₃相。另外，烧结温度为1200℃时，生成β-GaInO₃相、(Ga，In)₂O₃相以及In₂O₃相这3相。图1中仅示出1200℃的In₂O₃相(400)/β-GaInO₃相(111)峰强度比。

使用烧结温度1100℃的靶成膜时，在成膜中屡次发生电弧放电。使用烧结温度1200℃的靶时，尽管不如1100℃严重，但也经常发生电弧放电。即，使用以1100℃和1200℃烧结的密度不足5.8g/cm³的靶时，在溅射成膜中经常发生电弧放电，并产生膜破损和成膜速度变动大等的问题等，发生无法稳定成膜的问题。所得膜通过X射线衍射进行结构解析的结果，均为非晶质膜。图1中示出这些膜的各特性。

比较例6

将溅射气体中的氧气比例变更为6.0％，进行与实施例8、9同样的成膜。与实施例8、9同样，通过X射线衍射确认所得到的膜为非晶质膜。图1中示出该膜的各特性。

比较例7

在与实施例10同样的基板上，除了使用ITO(10wt％SnO₂)靶并将氧气比例变更为2.0％之外，以与实施例1～3同样的要领室温成膜。通过AFM(原子力显微镜：使用Digital Instruments制造的Nanoscope III)进行膜的表面观察，发现非晶质中有10nm左右的突起状结晶相。在该带ITO膜的薄膜基板上进行与实施例10同样的直线滑动试验。试验后，通过目视和立体显微镜进行观察，发现滑动部分的白化以及膜的剥离、破裂。

[评价]

从图1的实施例1～9的结果可知，本发明的透明导电膜的特征在于，主要由Ga、In和O形成，且以Ga/(Ga+In)表示含有49.1原子％以上65原子％以下的Ga。即，该膜具有作为显示设备而必需的充分特性，即，功函数高，为5.1eV以上；波长633nm下的折射率低，为1.65以上1.85以下；比电阻值在9.0×10^-1Ω·cm以下；算术平均高度(Ra)在2.0nm以下，膜表面极其平坦。

同样，从实施例1～9的结果可知，本发明的透明导电膜制造用烧结体靶的特征在于，主要由Ga、In和O形成，且以Ga/(Ga+In)表示含有49.1原子％以上65原子％以下的Ga。即，具有为了获得上述透明导电膜而必需的充分特性，即，以下式(A)定义的X射线衍射峰强度比为45％以下，且密度在5.8g/cm³以上，比电阻值在9.0×10^-1Ω·cm以下。

In₂O₃相(400)/β-GaInO₃相(111)×100    [％]    (A)

尤其从实施例2～6可知，使用密度在6.2g/cm³以上的透明导电膜制造用靶进行室温成膜时，功函数在5.2eV以上，且波长633nm下的折射率在1.7以上1.8以下的范围内。

从比较例1～3可知，偏离以Ga/(Ga+In)表示的Ga含量在49.1原子％以上65原子％以下的本发明透明导电膜的组成范围时，无法发挥本来的特征。即，Ga不足49.1原子％或超过65原子％时，功函数不足5.1eV，折射率超过1.85。

另外，从比较例4、5可知，上式定义的透明导电膜制造用烧结体靶的X射线峰强度比超过45％时，使用该靶制造的膜，即使在上述组成范围内，功函数也不足5.1eV、折射率超过1.85。

从比较例6可知，导入过量氧气进行成膜时，成为比电阻值超过1.0×10^-2～1.0×10⁺⁸Ω·cm的范围的高电阻。但是，在不需要导电性，仅用于光学用途的情况下，该膜是有用的。

从实施例10和比较例7的比较可以证实，与以往的ITO膜相比，本发明的透明导电膜是对来自外部的力学作用不易劣化的膜。即，  已明确了使用本发明的透明导电膜制造用烧结体靶制造的透明导电膜具有触摸面板和电子纸等显示设备所必须的充分特性。