[发明专利]溅射靶、低电阻率透明导电膜、该膜的制备方法及用于该方法的组合物

说明书

发明背景

氧化铟-氧化锡(In₂O₃-SnO₂)(″ITO″)可用于形成具有高可见光透射性和高导电性的透明导电膜，可广泛应用于平板显示器(″FPD″)、触摸屏面板、太阳能电池、发光二极管(″LED″)、有机发光二极管(″OLED″)和建筑用热反射低发射率涂料。尽管这些ITO组合物已经获得了成功，但是人们仍然需要代替所有的或部分的氧化铟，以便降低总体成本。

美国专利第6,193,856号描述了一种溅射靶，其中靶材料包含化学式为MO_x的金属氧化物，其中M是选自以下的至少一种金属：Ti，Nb，Ta，Mo，W，Zr和Hf，而金属氧化物MO_x中的氧相对于化学计量组成来说是不足的。该文献说明，当M是Mo的时候，x为2＜x＜3。

美国专利第6,689,477号(及其母专利，美国专利第6,534,183号)描述了用于透明导电膜的溅射靶。该专利描述了一类组合物，该组合物包含选自以下的一种或多种金属氧化物：氧化铟、氧化锌和氧化锡；以及选自以下的一种或多种氧化物：氧化钒、氧化钼和氧化钌。该参考文献并未限定术语“氧化钼”的含义。已知钼可具有2，3，4，5和6价。通常当本领域称“氧化钼”的时候，表示“三氧化钼(MoO₃)”。

为了在工业规模上用于FPD，所述膜的电阻率必须不大于10^-3Ω·cm，透光率应当至少为80％。

发明描述

本发明涉及一种可用来制造透明导电膜的组合物，该组合物的煅烧产品，由所述煅烧产品制得的溅射靶，以及由所述组合物制备的透明导电膜。

更具体来说，本发明涉及一种主要由以下组分组成的组合物：

a)约0.1-60摩尔％的MoO₂，

b)约0-99.9摩尔％的In₂O₃，

c)约0-99.9摩尔％的SnO₂，

d)约0-99.9摩尔％的ZnO，

e)约0-99.9摩尔％的Al₂O₃，

f)约0-99.9摩尔％的Ga₂O₃，

其中组分b)-f)之和约为40-99.9摩尔％，其中所述摩尔百分数是基于产品的总量为基准计，所述组分a)-e)之和为100。本发明还涉及该组合物的煅烧产品，由所述煅烧产品制得的溅射靶和由所述组合物制得的透明导电膜。

优选的范围为：

a)约1-40摩尔％的MoO₂，

b)约0-99摩尔％的In₂O₃，

c)约0-99摩尔％的SnO₂，

d)约0-99摩尔％的ZnO，

e)约0-99摩尔％的Al₂O₃，

f)约0-99摩尔％的Ga₂O₃，

组分b)-f)之和约为60-99摩尔％。

更优选的范围为：

a)约1.5-30摩尔％的MoO₂，

b)约0-98.5摩尔％的In₂O₃，

c)约0-98.5摩尔％的SnO₂，

d)约0-98.5摩尔％的ZnO，

e)约0-98.5摩尔％的Al₂O₃，

f)约0-98.5摩尔％的Ga₂O₃，

组分b)-f)之和约为70-98.5摩尔％。

最优选的组合物由以下组分组成：

a)约2-15摩尔％的MoO₂，

b)约0-85摩尔％的In₂O₃，

c)约0-85摩尔％的SnO₂，

d)约0-85摩尔％的ZnO，

e)约0-85摩尔％的Al₂O₃，

f)约0-85摩尔％的Ga₂O₃，

组分b)-f)之和约为85-98摩尔％。

三种特别优选的组合物(I，II和III)主要由以下组分组成：