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顯示用基板及其制造方法以及顯示裝置的制作方法

文檔序號:2742611閱讀:144來源:國知局

專利名稱::顯示用基板及其制造方法以及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及具有透明導電層的顯示用基板、該顯示用基板的制造方法以及顯示裝置,該透明導電層以成膜的氧化鋅為基材,在可見光區(qū)域具有優(yōu)良的透射性和導電性,而且在樹脂基板上的密合性良好。
背景技術(shù)
:作為液晶顯示器或等離子顯示器等顯示裝置或太陽能薄膜電池及觸摸面板等輸入裝置、以及發(fā)光二極管等電子器件內(nèi)的元件的透明電極,采用ITO膜(錫添加氧化銦)、添加氟的Sn02(氧化錫)膜、添加了硼、鋁及鎵中的任何一種的ZnO(氧化鋅)膜等。將添加了用于賦予導電性的硼、鋁及鎵等原子的ZnO膜稱為"導電性ZnO膜"或"添加了雜質(zhì)的ZnO膜"。在上述透明電極中,由于ITO膜的比電阻小到13X10"Qcm以下左右,因此被廣泛地用于液晶顯示裝置等。但是,ITO膜由于在氫等離子中被還原而招致黑化現(xiàn)象,因此,例如在如太陽能電池制造工藝等采用了在ZnO成膜的后續(xù)工序中利用化學氣相沉積法(CVD)對無定形Si進行成膜的工藝的情況下,不能夠采用ITO膜作為電極。而且,ITO膜的原料之一的銦(In)是高價且量稀少的稀有金屬。相對于此,添加氟的SnOj莫,由于比電阻大到10—SQ'cm左右,因此不適合于要求高導電性的膜。另一方面,添加了雜質(zhì)的ZnO膜通常用濺射法來制作,但在此種情況下,由于比電阻為46X10—4Qcm左右,比Sn02膜小,此外與ITO膜相比化學上穩(wěn)定,因此被用作采用了上述無定形Si膜的太陽能電池的電極。而且,ZnO膜的原料即鋅(Zn)廉價且資源量豐富。為了將添加了雜質(zhì)的ZnO膜廣泛地用于液晶顯示裝置等,必須使比電阻在46X10—4Qcm左右或在其以下,膜厚必須在120160nm左右。在采用ZnO透明導電膜作為濾色器層側(cè)的通用電極的情況下,需要可7在成為基底的被覆了樹脂的基板上進行密合性良好的成膜工藝。關(guān)于ZnO膜的成膜,到現(xiàn)在為止,采用了直流磁控濺射法的生產(chǎn)裝置被廣泛普及。該裝置也可在基樣玻璃尺寸中第IO代的大面積基板上進行成膜。在專利文獻1中,記載了作為液晶顯示裝置用的透明電極而采用添加了雜質(zhì)的ZnO膜。在專利文獻l中,公開了在基底基板l上,用由氧化鋅構(gòu)成的透明導電層2夾著Ag膜3,且在最上層的氧化鋅(ZnO)膜上形成有ITO膜11的透明導電膜(參照專利文獻l中的段落及圖l圖3)。此外,作為基底基板l,記載了采用在玻璃基板10上形成有濾色器層7、丙烯系樹脂層8及無機中間膜層9的基板(參照專利文獻1中的段落)。但是,在上述專利文獻l中記載的透明電極中,因采用了Ag膜3而使透射率降低。為了抑制透射率的降低,需要較薄地形成Ag膜3的厚度,但這樣的控制比較困難。此外,作為最上層采用ITO膜ll,但由于ITO膜ll以稀有金屬In為主材料,因而高價。此外,在該專利文獻l中,關(guān)于對濾色器層進行熱處理時的ZnO膜的薄膜電阻(sheetresistance)的變動,沒有示出任何考慮。這樣,上述專利文獻1不是僅由添加了雜質(zhì)的ZnO膜形成透明導電膜的發(fā)明。專利文獻l:日本特開平9-291356號公報
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種由ZnO膜形成透明電極、且可降低相對于熱處理的特性的變化的顯示用基板及其制造方法以及顯示裝置。本發(fā)明者們反復進行了深入的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在由氧化鋅構(gòu)成的透明電極中,通過在具有濾色器層等有機樹脂層的基板上形成電阻率不同的2層以上的層結(jié)構(gòu),不會對有機樹脂層造成損傷,而且能夠得到在可見光區(qū)域中透射率高、電阻低、且外觀良好的透明導電膜,從而完成了本發(fā)明。為了達到上述目的,本發(fā)明的顯示用基板具備支持基板、形成于支持基板上的有機樹脂層、形成于有機樹脂層上的透明電極;透明電極具備第l層和第2層,所述第1層密合地形成于有機樹脂層上,且含有氧化鋅,所述第2層形成于第1層上,具有比第l層厚的層厚,且含有氧化鋅。這里,第1層通過直流濺射或直流磁控濺射而形成,第2層通過高頻濺射、高頻磁控濺射、高頻疊加直流濺射、高頻疊加直流磁控濺射中的任何一種而形成。本發(fā)明的顯示用基板的第2構(gòu)成具備支持基板、形成于支持基板上的有機樹脂層、和形成于有機樹脂層上的透明電極。透明電極具備第1層和第2層,所述第l層密合地形成于有機樹脂層上,且含有氧化鋅,所述第2層形成于第1層上,具有比第1層小的電阻率,且具有比所述第1層厚的層厚,且含有氧化鋅。根據(jù)本發(fā)明,提供一種顯示裝置,該顯示裝置具備TFT基板,其具有有機樹脂層及形成于該有機樹脂層上的第1透明導電層;顯示用基板,其具有由有機樹脂構(gòu)成的濾色器層及形成于濾色器層上的含有氧化鋅的第2透明導電層;顯示元件,其介于TFT基板和顯示用基板之間。其中,第l透明導電層及第2透明導電層中的至少一方包含第1層和第2層,所述第1層密合地配設(shè)在有機樹脂層或濾色器層上,所述第2層層疊在第1層上,具有比第l層厚的層厚,并含有氧化鋅。在上述顯示裝置中,第1層通過直流濺射或直流磁控濺射而形成,第2層通過高頻濺射、高頻磁控濺射、高頻疊加直流濺射、高頻疊加直流磁控濺射中的任何一種而形成。根據(jù)本發(fā)明,提供一種顯示裝置,該顯示裝置具備TFT基板,其具有有機樹脂層及形成于有機樹脂層上的第1透明導電層;顯示用基板,其具有由有機樹脂構(gòu)成的濾色器層、及形成于濾色器層上的具有比第1層厚的層厚且含有氧化鋅的第2透明導電層;顯示元件,其介于TFT基板和顯示用基板之間。在上述顯示裝置中,第1透明導電層及第2透明導電層均包含第1層和第2層,所述第1層密合地形成于有機樹脂層或濾色器層上,且含有氧化鋅,所述第2層層疊在第1層上,具有比第1層小的電阻率,且具有比第l層厚的層厚,并含有氧化鋅。再者,根據(jù)本發(fā)明,提供一種顯示用基板的制造方法,其具備在支持基板上形成有機樹脂層的工序和在有機樹脂層上形成透明電極的工序,其中,形成透明電極的工序包括通過直流濺射或直流磁控濺射形成密合在有機樹脂層上且含有氧化鋅的第1層的工序、和通過高頻濺射、高頻磁控濺射、高頻疊加直流濺射、高頻疊加直流磁控濺射中的任何一種,在第1層上層疊地形成含有氧化鋅的第2層的工序。根據(jù)本發(fā)明,可通過簡便的構(gòu)成得到具備透明導電膜的顯示用基板及其制造方法以及顯示裝置,該透明導電膜與帶有樹脂的基板的密合力強,在可見光區(qū)域中透射率高、電阻低,且外觀良好。再有,本發(fā)明不僅適用于濾色器,而且也適用于其它樹脂基板上的ZnO透明電極。圖1是表示第1實施方式的顯示用基板的剖面結(jié)構(gòu)的圖示。圖2是表示顯示用基板的變形例即顯示用基板的剖面結(jié)構(gòu)的圖示。圖3是表示顯示用基板的變形例即顯示用基板的剖面結(jié)構(gòu)的圖示。圖4是表示成膜于玻璃基板上的添加了鎵的氧化鋅(GZO)膜的升溫脫離特性的圖示,(A)表示利用直流磁控濺射的成膜,(B)表示利用高頻疊加直流磁控濺射的成膜。圖5是表示成膜于玻璃基板上的GZO膜的殘留壓縮應力和基板溫度特性的圖示,(A)表示利用直流磁控濺射的成膜,(B)表示利用高頻疊加直流磁控濺射的成膜。圖6是示意性地表示顯示裝置的顯示部的構(gòu)成的局部剖視圖。圖7是表示采用了顯示用基板的由液晶構(gòu)成的顯示裝置的制造方法的一例子的流程圖。圖8是表示顯示用基板的表面的原子間力顯微鏡(AFM)圖像的圖示,(A)為比較例2,(B)為實施例2。圖9是實施例1的顯示用基板的剖面的透射顯微鏡(TEM)圖像的圖示,(A)表示低倍率,(B)表示高倍率。圖IO是比較例的顯示用基板的剖面的透射顯微鏡(TEM)圖像,(A)表示低倍率,(B)及(C)表示高倍率。圖11是表示顯示用基板的剖面的電子射線衍射圖像的圖示,(A)為實施例1,(B)為比較例1。圖12是表示實施例1、比較例2的顯示用基板的X射線衍射的測定結(jié)果的圖示。圖13是表示實施例13及比較例2、3、5的(101)面衍射強度與(100)面衍射強度之比((101)/(100))的圖示。圖14是表示實施例1、比較例2及實施例3的顯示用基板的通過俄歇電子分光進行從表面朝深度方向的元素分析的結(jié)果的圖示,(A)為實施例1,(B)為比較例2,(C)為實施例3。符號說明1、10、20:顯示用基板,2:支持基板,3:有機樹脂層,3a:濾色器,3b:緩沖層,4:透明電極,5:第1層,6:第2層,7:第3層,30:顯示部,32:TFT基板,34:襯墊(spacer,也叫間隔物),36:液晶,38:玻璃基板,40:像素電極,41:TFT,42:黑色掩模,43:柵極電極,44:第1絕緣層,45:第2絕緣層,46:漏電極,47:源電極,50、52:取向膜具體實施例方式以下,通過附圖對本發(fā)明的實施方式進行更詳細地說明。在各圖中,對于相同或?qū)牟考捎猛环枴?顯示用基板)圖1是表示第1實施方式的顯示用基板的剖面結(jié)構(gòu)的圖示。顯示用基板1由支持基板2、形成于該支持基板2上的有機樹脂層3、及形成于該有機樹脂層3上的且包含添加了雜質(zhì)的氧化鋅的透明電極4構(gòu)成。該透明電極4由有機樹脂層3上的與有機樹脂層3密合地形成的第1層5、和層疊于第1層5上而形成的第2層6構(gòu)成。詳細情況后述,但在顯示用基板1中,在透明電極4上印刷取向膜,通過熱處理進行燒成,熱處理后的透明電極4的電阻率(也稱為比電阻)為3^'m7^1'm。透明電極4的第2層6的電阻率低于第1層5的電阻率。第2層6的電阻率優(yōu)選低于7pQm。第1層5的電阻率也可以在m以上。這里,作為支持基板2可采用玻璃基板或樹脂基板等。為了得到上述電阻率,第l層5和第2層6在氧化鋅中添加有鎵或鋁。第1層5可通過直流濺射或直流磁控濺射來形成。另外,為了得到比第1層5低的電阻率,第2層6可通過高頻濺射、高頻磁控濺射、高頻疊加直流濺射、高頻疊加直流磁控濺射中的任何一種來形成。有機樹脂層3由在丙烯酸等透明有機樹脂中添加了顏料而成的紅(R)、綠(G)及藍(B)的濾色器構(gòu)成。這樣的顯示用基板1可用于液晶顯示裝置。第1層5的膜厚優(yōu)選為1050mn,第2層6的膜厚優(yōu)選為60200nm。此外,該膜厚構(gòu)成的比例也可以相反。濾色器層3側(cè)的第1層5和形成于其上的第2層6的膜厚的合計膜厚優(yōu)選為100200nm。圖2是表示顯示用基板1的變形例即顯示用基板10的剖面結(jié)構(gòu)的圖示。顯示用基板10與圖1的顯示用基板1的不同之處在于進一步含有形成于透明電極4的第2層6上的且由添加了雜質(zhì)的氧化鋅構(gòu)成的第3層7,該第3層7的電阻率高于第2層6的電阻率。該第3層7的電阻率與第1層5的電阻率相同地也可以在m以上。該第3層7與第1層5相同地能夠通過直流濺射或直流磁控濺射添加了鎵或鋁的氧化鋅來形成。在由3層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的顯示用基板10中,優(yōu)選的是,第1層5的膜厚為2030nm,第2層6的膜厚為60140nm,另外第3層7的膜厚為2030nm。優(yōu)選的是,第1層5、第2層6和第3層7的膜厚的合計膜厚為100200nm。圖3是表示顯示用基板10的變形例即顯示用基板20的剖面結(jié)構(gòu)的圖示。顯示用基板20與顯示用基板10不同之處在于通過濾色器層3a和緩沖層3b構(gòu)成有機樹脂層3。緩沖層3b是為使濾色器層3a的上表面平坦而形成的,最好利用旋涂法形成于濾色器層3a上。作為該緩沖層3b,例如能夠采用透明的環(huán)氧樹脂或丙烯樹脂。此外,也能通過緩沖層3b謀求提高耐熱性及耐化學試劑性。(顯示用基板的制造方法)形成于顯示用基板上的由氧化鋅(ZnO)構(gòu)成的透明電極4,尤其能夠使用通過添加了鋁(Al)或鎵(Ga)的ZnO靶材的濺射法而成膜的ZnO膜。也可以向由氧化鋅構(gòu)成的透明電極4中添加Al及Ga。這里,將添加了Al的ZnO稱為AZO,將添加了Ga的ZnO稱為GZO,將添加了Al及Ga雙方的ZnO稱為AGZO。在通過濺射來對上述透明電極4進行成膜的情況下,采用ZnO作為靶材,作為靶材,優(yōu)選相對于氧化鋁或氧化鎵與氧化鋅的總量含有315重量%的氧化鋁或氧化鎵。由氧化鋅構(gòu)成的透明電極4的第1層5能夠通過直流濺射或直流磁控濺射來形成。另外,由氧化鋅構(gòu)成的透明電極4的第2層6,為了形成電阻率比第1層5低的層,能夠通過高頻濺射、高頻磁控濺射、高頻疊加直流濺射、高頻疊加直流磁控濺射中的任何一種來形成。再有,在將上述透明電極4形成在被覆有有機樹脂層3的支持基板2上時,在通過直流濺射或直流磁控濺射形成了150nm左右厚的膜的情況下,薄膜電阻例如高到74,3Q/口。但是,對有機樹脂層3的損傷小。另一方面,通過高頻濺射、高頻磁控濺射、高頻疊加直流濺射、高頻疊加直流磁控濺射中的任何一種形成的150nm厚的膜,例如薄膜電阻低到38.2Q/口。但是,對有機樹脂層3的損傷大。在通過對有機樹脂層進行直流濺射或直流磁控濺射來形成由氧化鋅構(gòu)成的第1層的情況下,對濾色器層等的有機樹脂層3的損傷或耐熱性良好的理由推斷如下。圖4是表示成膜于玻璃基板上的添加了鎵的氧化鋅(GZO)膜的升溫脫離特性的圖示,(A)表示利用直流磁控濺射的成膜,(B)表示利用高頻疊加直流磁控濺射的成膜。圖4所示的升溫脫離特性(ThermalDesorptionSpectroscopy)中,橫坐標為溫度、縱坐標為強度(任意刻度)。在將GZO膜直接成膜在玻璃基板上的情況下,在最初的升溫過程中存在應力開始急劇減小的溫度。該溫度如圖4(A)所示,在使用直流磁控濺射時為25(TC300。C,如圖4(B)所示,在使用高頻疊加直流磁控濺射時為200。C250。C。圖5是表示基板溫度與GZO膜的殘留壓縮應力之間的關(guān)系的特性圖,13(A)表示利用直流磁控濺射的成膜,(B)表示利用高頻疊加直流磁控濺射的成膜。圖的橫坐標表示基板的溫度CC)、縱坐標表示壓縮應力(GPa)。在各圖中,基板溫度的變化按以下步驟進行。循環(huán)(1):從室溫增加到50(TC、循環(huán)(2):在循環(huán)(1)后,從50(TC降到室溫、循環(huán)(3)-(4):在循環(huán)(2)后,重復上述循環(huán)(1)及循環(huán)(2)。在循環(huán)(1)中,隨著基板溫度的上升,壓縮應力下降,在循環(huán)(2)中,隨著基板溫度的下降,壓縮應力降低。在循環(huán)(3)及循環(huán)(4)中,壓縮應力隨著基板溫度的上升下降,產(chǎn)生沿著循環(huán)(2)的變化的變動。這里,值得注意的點是在圖5(A)時,即在通過直流磁控濺射成膜時,基板溫度為25030(TC時,發(fā)現(xiàn)殘留壓縮應力顯著下降,在圖5(B)時,即在通過高頻疊加直流磁控濺射成膜時,基板溫度為20025(TC時,發(fā)現(xiàn)殘留壓縮應力顯著下降。.由此得知,殘留應力的減小與鋅的升華密切相關(guān)。此外,如果鋅升華,則可預測由氧化鋅構(gòu)成的透明電極的電阻增大。因此,在通過直流磁控濺射將氧化鋅成膜的情況下,其電阻率比利用高頻疊加直流磁控濺射時高一些,但可得到耐熱性高的膜。認為在本發(fā)明的有機樹脂層上成膜氧化鋅時也出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象。根據(jù)第1實施方式的顯示用基板1的制造方法,首先通過直流濺射或直流磁控濺射能夠在被覆了有機樹脂層3的支持基板2上較薄地形成由氧化鋅構(gòu)成的透明電極4的第1層5,接著,為了減小透明電極4的薄膜電阻而加厚沉積第2層6,由此能夠形成薄膜電阻小、且對有機樹脂層3的損傷小的透明電極4。在利用濺射法成膜為2層或3層結(jié)構(gòu)的透明電極4時,作為AZO或GZO靶材,也可以采用同種、同組成的靶材,也可以通過控制真空室內(nèi)的條件而得到具有所要求的電特性、光學特性等的2層或3層結(jié)構(gòu)的透明電極4。尤其可以通過將成膜時的濺射電源組合為直流一高頻一直流來得到層疊膜。在此種情況下,優(yōu)選通過控制導入到真空室內(nèi)的氧等氣體的量,將膜中的氧含量控制在最佳范圍。在采用直流濺射或直流磁控濺射的工序中,也可以對覆蓋支持基板214的粒子向支持基板2的入射角度成分進行控制,以使朝向該支持基板的水平成分大于垂直成分。也可以將支持基板2和各濺射中所用的耙成相對同心圓地配置,一邊使支持基板2旋轉(zhuǎn)一邊成膜。也可以將支持基板2的表面和各濺射中所用的靶的表面并列地配置,一邊使支持基板2的表面多次在靶的前表面移動一邊成膜。作為濺射中使用的氣體,能夠采用Ar、Kr、Xe中的任何一種。(顯示裝置)圖6是示意性地表示根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的顯示部的構(gòu)成的局部剖視圖。圖6中所示的顯示部30以液晶顯示裝置為例而表示。顯示部30由成為帶有濾色器層的基板的顯示用基板l、和TFT基板32、經(jīng)由襯墊34插入在顯示用基板1和TFT基板32之間的液晶36構(gòu)成。在圖示的情況下,作為濾色器層的顯示用基板1,也可以采用顯示用基板1的變形例即顯示用基板10、20。TFT基板32是在玻璃基板38上形成有與每個像素電極40連接的TFT41的基板。在圖示的情況下,為了顯示彩色,具有用于使1像素顯示紅、綠及藍的3個TFT41,在像素電極40的上部配置了紅、綠及藍的濾色器層3r、3g、3b,在各濾色器層3r、3g、3b的邊界配置有黑色掩模42。圖示中的TFT41具備將成為控制電極的柵電極43埋沒、并且成為柵絕緣膜的第1絕緣層44,在第1絕緣層44上形成有第2絕緣層45。TFT41的漏電極46經(jīng)由第2絕緣層45的開口部連接在像素電極40上。向TFT41的源電極47外加數(shù)據(jù)信號。液晶顯示裝置除了顯示部30之外,還具備掃描信號線驅(qū)動電路,用于基于圖像數(shù)據(jù)對顯示圖像的顯示部30的掃描信號線進行掃描;數(shù)據(jù)信號線驅(qū)動電路,用于向顯示部30的數(shù)據(jù)信號線供給基于圖像數(shù)據(jù)的顯示信號電壓;通用電壓發(fā)生電路,用于向顯示部30的通用電極外加規(guī)定的電壓;控制部,其輸出各種控制信號,以得到各驅(qū)動部的同步;等等。另外,也可以具備用于臨時儲存從外部輸入的圖像數(shù)據(jù)的圖像存儲器。再有,對插入在TFT基板32和顯示用基板1之間的顯示元件為液晶時的情況進行了說明,但顯示元件也可以是有機EL等液晶以外的顯示元件。(顯示裝置的制造方法)圖7是表示采用了顯示用基板1、10、20的由液晶構(gòu)成的顯示裝置的制造方法的一例子的流程圖。如圖7所示,在制造在與TFT基板32對置地配置的顯示用基板1、10、20上形成有濾色器R'G'B的顯示部30(參照圖6)的情況下,首先,準備CF用基板(步驟SIO),該CF用基板在顯示用基板1(10、20)側(cè)在支持基板2上形成了由黑色掩模42、濾色器層3r、3g、3b構(gòu)成的有機樹脂層3及透明電極4。另一方面,準備TFT基板32(步驟S20),該TFT基板32在TFT基板32側(cè)在玻璃基板38上形成了TFT41、第1絕緣層44、第2絕緣層45及像素電極40。接著,分別洗凈CF用基板1及TFT基板32(步驟Sll、S21),在干燥后,印刷取向膜(步驟S12、S.22),通過用紅外線燒成進行固化(步驟S13、S23)。該熱處理在180。C25CTC的溫度下進行30分鐘60分鐘。接著,通過摩擦等對固化了的取向膜實施取向處理(步驟S14、S24)。接著,清洗各基板l、32(步驟S15、S25),在TFT基板32上,在其邊緣部印刷密封劑(未圖示)(步驟S16),在CF用基板1上,使襯墊34分散地粘附在其整個表面(步驟S26)。在此種情況下,可以在CF用基板1上形成密封劑,在TFT基板32上形成襯墊34,也可以在任何一個基板上形成密封劑及襯墊34雙方。在其后的工序中,定位TFT基板32和CF用基板1,經(jīng)由密封劑通過熱壓接使其貼合(步驟SIOI),然后固化密封劑(步驟S102)。接著,分離成各個液晶單元(步驟S103),從注入口注入液晶36(步驟S104)。在注入了液晶36后,采用紫外線固化型的粘結(jié)劑密封注入口(步驟S105),照射紫外線使密封劑固化(步驟S106)。然后,根據(jù)需要,洗凈單元(步驟S107),安裝驅(qū)動用LSI(步驟S108)。接著,安裝與驅(qū)動電路基板連接的FPC(撓性基板)(步驟S109),在TFT用基板32的下表面和CF用基板1的上表面分別粘貼偏振片(步驟SllO),收納在金屬殼內(nèi)(步驟Slll),安裝背光(步驟S112)。然后,進行檢查(步驟S113),如果是合格品,就完成制作(步驟S114)。也可以形成在TFT用基板32上設(shè)有濾色器層3r、3g、3b的液晶顯示裝置。在此種情況下,雖未圖示,但作為CF用基板1,準備了在支持基板2上形成有黑色掩模42及透明電極4的基板。此外,作為TFT用基板32,除了準備在圖6所示的玻璃基板38上形成了TFT41、第1絕緣層44及第2絕緣層45的基板之外,在第2絕緣層45上形成由濾色器層3r、3g、3b構(gòu)成的有機樹脂層3。接著,通過光刻蝕工序和腐蝕工序?qū)⒂袡C樹脂層3的成為漏電極46與像素電極40的連接部的區(qū)域開口。接著,對透明電極進行成膜,通過抗蝕劑涂布、顯影、腐蝕、抗蝕劑清洗除去等工序?qū)υ摮赡ち说耐该麟姌O進行微細加工,形成像素電極40。其后的工序能夠用與上述相同的工序制作液晶顯示裝置。在這些液晶顯示裝置的制造工序中,只要設(shè)定制造條件時考慮到顯示用基板1及TFT基板32的耐熱性、機械性能等諸特性就可以。以下,基于實施例對本發(fā)明進行更具體地說明。準備了在玻璃基板2的表面上成膜了濾色器層(有機樹脂層)3的市售的基板,通過濺射裝置在濾色器層3上成膜由GZO膜構(gòu)成的透明電極4膜。采用的支持基板2是無堿玻璃基板,例如是〕一二乂夕、'公司制的玻璃基板2(#1737)。玻璃基板2的尺寸為320mmX400mm。作為濺射裝置,使用了能夠通過切換DC濺射模式和在DC濺射模式中疊加高頻電力的DC/RF濺射模式進行成膜的裝置。在采用DC/RF濺射模式時,DC電力和RF電力的比為1:1。RF電力的頻率為13.56MHz。作為實施例1的顯示用基板1,在形成于上述支持基板2上的濾色器層3上,依次以DC濺射模式沉積20nm厚的成為第1層5的GZO膜,以DC/RF濺射模式沉積130nm厚的成為第2層6的GZO膜。在15(TC下加熱支持基板2。作為實施例2的顯示用基板10,在與實施例1相同的形成于玻璃基板2上的濾色器層3上,依次以DC濺射模式沉積20nm厚的成為第1層5的17GZO膜,以DC/RF濺射模式沉積110nm厚的成為第2層6的GZO膜,以DC濺射模式沉積20nm厚的成為第3層7的GZO膜。該沉積以外的條件與實施例l相同。[實施例3]作為實施例3的顯示用基板20,在與實施例1相同的形成于玻璃基板2上的濾色器層3a上,沉積20nm厚的緩沖層3b,另外,依次以DC濺射模式沉積20nm厚的成為第1層5的GZO膜,以DC/RF濺射模式沉積110nm厚的成為第2層6的GZO膜,以DC濺射模式沉積20nrn厚的成為第3層7的GZO膜。該沉積以外的條件與實施例1相同。(比較例1)作為比較例1的顯示用基板,在與實施例1相同的形成于玻璃基板2上的濾色器層3上,以DC濺射模式沉積150nm厚的GZO膜。該沉積以外的條件與實施例l相同。(比較例2)作為比較例2的顯示用基板,在與實施例1相同的形成于玻璃基板2上的濾色器層3上,以DC/RF濺射模式沉積150nm厚的GZO膜。該沉積以外的條件與實施例l相同。(比較例3)作為比較例3的顯示用基板,在與實施例1相同的形成于玻璃基板2上的濾色器層3上,依次以DC/RF濺射模式沉積120nm厚的成為第1層5的GZO膜,以DC濺射模式沉積20nrn厚的成為第2層6的GZO膜。該沉積以外的條件與實施例1相同。(比較例4)作為比較例4的顯示用基板,在與實施例1相同的形成于玻璃基板2上的濾色器層3上,沉積20nm厚的緩沖層3b,另外,以DC/RF濺射模式沉積150nm厚的GZO膜,該沉積以外的條件與實施例1相同。(參考例)作為參考例的顯示用基板,在與實施例1相同的形成于玻璃基板2上的濾色器層3上,以DC濺射模式沉積150nm厚的ITO膜。該沉積以外的條件與實施例l相同。表1中與成膜的構(gòu)成一同示出了成膜于成膜后的濾色器層3上的GZO膜的薄膜電阻。用四端子法測定了薄膜電阻(Q/口)。如表1所示,實施例13中形成的GZO膜的薄膜電阻分別為33.80/□、32.7Q/口、45Q/口。另一方面,得知,在比較例1中形成的GZO膜的薄膜電阻為74.3Q/□,在只采用DC濺射模式的情況下,薄膜電阻高。得知,在比較例2中形成的GZO膜的薄膜電阻為36.4Q/口,在只采用DC/RF濺射模式的情況下,與比較例l時相比,薄膜電阻降低。在比較例3中形成的GZO膜的薄膜電阻為38.2Q/口,比比較例2稍高。比較例4是在濾色器層3上插入緩沖層3b,與比較例2同樣地以DC/RF濺射模式形成相同厚度(150nm)的GZO膜的例子,但薄膜電阻為47.1Q/□,比比較例2時增加。再有,參照例的ITO膜的薄膜電阻為11.10/口??梢耘忻鳎鲜鰧嵤├?3中的GZO膜的成膜后的薄膜電阻大致與比較例2的以DC/RF濺射模式形成的GZO膜單層相同。表l緩沖層第1層第2層第3層薄膜電阻熱處理后薄膜電阻屯阻變化率濾色器層損傷厚度(nm)成膜方法厚度(nm)成膜方法厚度(nm)成膜方法厚度(nm)(Q/Cl)(朗)(%)實施例1無DC20RF+DC130無33.860.579改善實施例2無DC20RF+DC110DC2032.752.260改善實施例320DC20RF+DC110DC204593.1107無問題比較例1無DC150無無74,386.216小比較例2無RF+DC150無無36.470.695大比較例3無RF+DC120DC20無38,265.371大比較例420RF+DC150無無47.1102.2in無問題參照例無ITO150無無11.1——-—-對實施例13及比較例14的顯示用基板進行了熱處理,測定了熱處理后的薄膜電阻變化。將熱處理在大氣中在230。C的溫度下進行30分鐘。該熱處理是在圖7的流程圖中所示的步驟S23的取向膜固化工序中進行處理的一般的加熱條件。表1中示出了實施例13及比較例14的熱處理19前及熱處理后的薄膜電阻、熱處理前后的電阻率變化、和對濾色器層3的損傷。按下式(1)計算了電阻變化率。電阻變化率=(Rs—Ro)/RoX100(%)(1)式中,Ro是熱處理前的薄膜電阻,Rs是熱處理后的薄膜電阻。如表1所示,實施例13的熱處理后的薄膜電阻及電阻變化率小于比較例。再者,在實施例1、2時,對濾色器層3的損傷相對于比較例被改善,在實施例3的插入了緩沖層3b的情況下,沒有產(chǎn)生損傷問題。在表1中,如果將實施例13中的像素電極4的熱處理前的薄膜電阻換算成電阻率,則分別為2.25MH'm、2.18pQ'm、3.00p^'m。也就是說,熱處理前的像素電極4的電阻率即使考慮到偏差,也確認低于4^"m。相對于此,如果將像素電極4的熱處理后的薄膜電阻換算成電阻率,則分別為4.03^Hm、3.48^m、6.2^m。從以上結(jié)果得出,熱處理后的薄膜電阻只要大致規(guī)定在3^*m7pQm的范圍就可以,尤其最好規(guī)定在3|iQm5^Qm的范圍內(nèi)。在有機樹脂層3上僅成膜了第1層5,測定了其電阻率,結(jié)果是第1層5單獨的電阻率為79pQ'm。由此表明,第2層6單獨的電阻率低于7joT2m。圖8是表示顯示用基板的表面的原子間力顯微鏡(AFM)圖像的圖示,(A)為比較例2,(B)為實施例2。各圖分別示出紅、綠、藍的濾色器上的測定結(jié)果,也一并示出了用原子間力顯微鏡測定的表面粗糙度Ra(nm)及表面波紋度Rz(nm)。這里,Ra為局部區(qū)域的凹凸,是面內(nèi)幾nm的區(qū)域的小凹凸。表面波紋度Rz(nm)是面內(nèi)幾十nm的區(qū)域的凹凸。如圖8中明示,實施例2的表面粗糙度Ra在紅、綠、藍的濾色器上均比比較例2小,得知改善了表面平坦性。表2中示出了實施例2及3和比較例2的顯示用基板的表面粗糙度的觀!l定結(jié)果o如表2中明示,實施例2的表面粗糙度Ra比比較例2小,改善了表面平坦性,通過實施例3及比較例2的比較得知,尤其改善了紅色的濾色器上的實施例3的表面平坦性。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>圖9是實施例1的顯示用基板1的剖面的透射顯微鏡(TEM)圖像,(A)表示低倍率,(B)表示高倍率。如圖9中明示,在實施例1的顯示用基板1中,沿著濾色器層3的凹凸形成柱狀的透明電極4,得知c軸取向性高。圖10是比較例2的顯示用基板的剖面的透射顯微鏡(TEM)圖像,(A)表示低倍率,(B)及(C)表示高倍率。如圖10中明示,在比較例2的顯示用基板中,沿著濾色器層3的凹凸形成柱狀的透明電極4。但是,如圖10(C)所示,有些部位的透明電極4的柱狀的軸的方向不垂直,得知與實施例l相比較,c軸取向性差。圖11是表示顯示用基板的剖面的電子射線衍射圖像的圖示,(A)為實施例1,(B)為比較例1。如圖11中明示,得知在實施例1時,相對于比較例1結(jié)晶性稍好一些。圖12是表示實施例1、比較例2的顯示用基板的X射線衍射測定的結(jié)果的圖示。在圖12中,縱坐標表示X射線衍射強度(任意刻度),是按(IOO)晶面衍射強度標準化的值。橫坐標表示角度(°),即表示相當于X射線朝原子面的入射角e的2倍的角度。按同一平面(in-plain)進行了測定。實施例1中的(101)面衍射強度為(100)面衍射強度的0.03左右,通過與比較例2相比較,得知c軸取向性高。再有,在將20nm厚的緩沖層3b形成在濾色器層3上后,與比較例2同樣地通過DC/RF濺射形成了150nm厚的氧化鋅膜的比較例5中,(101)晶面衍射強度為(100)晶面衍射強度的0.2左右,得知,與實施例l時相比,c軸取向性混亂。圖13是表示實施例13及比較例2、3、5的(101)面衍射強度與(100)面衍射強度之比((101)/(100))的圖示。如圖13中明示,(101)面衍射強度與(100)面衍射強度的比在實施例1、2中比在比較例2、3中小,得知c軸取向性高。特別是如實施例1及2,在不形成緩沖層3b時,(101)面衍射強度/(100)面衍射強度為0.05以下。在濾色器層3上形成了20nm厚的緩沖層3b的實施例3的(101)面衍射強度與(100)面衍射強度的比,與上述圖13中所示的比較例5相同地為0.2左右,得知,與實施例l時相比,c軸取向性混亂。圖14是表示實施例1、比較例2及實施例3的顯示用基板的通過俄歇電子分光進行從表面朝深度方向的元素分析的結(jié)果的圖示,(A)為實施例1,(B)為比較例2,(C)為實施例3。在圖14中,縱坐標表示原子濃度(%),橫坐標表示濺射時間(分鐘)。在圖14(A)及(B)中,右側(cè)的C(碳)是濾色器層3的構(gòu)成成分。得知,由Zn、0和Ga構(gòu)成的透明電極4與濾色器層3的界面處的擴展,實施例.l比比較例2稍窄。另一方面,如圖14(C)中明示,在實施例3的情況下,得知,由Zn、O和Ga構(gòu)成的透明電極4與緩沖層3b的界面處的擴展非常窄。從以上結(jié)果得知,在實施例1及3的情況下,通過在濾色器層3上設(shè)置第1層5,透明電極4的c軸取向高。另一方面,得知,當在濾色器層3上形成了緩沖層3b的情況下,c軸取向性混亂。得知,根據(jù)上述實施例及比較例,對于實施例的顯示用基板l、10、20,可得到具備構(gòu)成簡單、與帶有樹脂的基板的密合力強、在可見光區(qū)域透射率高、電阻低、且外觀良好的透明導電膜的顯示用基板l、10、20。(液晶顯示裝置)制成了采用實施例13的顯示用基板1、10、20的顯示裝置。將實施例13的顯示用基板1、10、20用在液晶顯示裝置的對置電極側(cè)。作為TFT基板32,使用本發(fā)明者們自制的對角為3英寸的TFT基板32。該TFT基板32的像素電極40中采用的透明電極材料由ITO構(gòu)成。如圖7的流程圖所示,在將襯墊34插入顯示用基板1和TFT基板32之間后,進行顯示用基板1和TFT基板32的貼合,使密封材料固化。接著,按每個形成于該基板上的液晶單元區(qū)域進行分割。向如此分割得到的3英寸的各液晶單元中注入液晶36,按流程圖所示的工序制成3英寸的顯示部30。顯示部30的有效顯示區(qū)域為對角3英寸,由240像素X960像素的矩陣構(gòu)成,總像素數(shù)為230X400。將組裝結(jié)束的顯示部30與驅(qū)動裝置連接,完成液晶顯示裝置。點亮確認的結(jié)果表示,采用實施例13的所有顯示用基板1、10、20的液晶顯示裝置都點亮。其結(jié)果是,在顯示部30根本沒有發(fā)現(xiàn)缺陷,將濾色器層3側(cè)的由氧化鋅構(gòu)成的透明電極4、和像素側(cè)的透明電極規(guī)定為ITO電極時,液晶36的取向沒有不良。此外,也沒有產(chǎn)生起因于此的特性不良,可以正常工作。根據(jù)上述實施例4,實現(xiàn)了將采用了由氧化鋅構(gòu)成的透明電極4的顯示用基板l、10、20作為對置電極,將TFT基板32側(cè)的透明電極規(guī)定為ITO而成的3英寸的液晶顯示裝置的點亮。這里,值得提到的一點是,在將以往的由ITO構(gòu)成的透明電極作為TFT基板32及對置基板的液晶顯示裝置中,本發(fā)明是至少將一方的顯示用基板1、10、20置換成由氧化鋅構(gòu)成的透明電極4。再有,在上述各實施例中,說明了只將形成于具有濾色器3a的支持基板2上的透明電極4作為由氧化鋅構(gòu)成的電極的情況,但本發(fā)明也可以在TFT基板32上通過與上述透明電極4具有相同的層結(jié)構(gòu)的氧化鋅來形成像素電極40。此外,本發(fā)明中,不僅適用于作為顯示元件1、10、20的液晶單元、也適用于驅(qū)動有機EL等其它顯示元件的透明電極。在用于有機EL的情況下,如圖6所示,只要準備好在玻璃基板38上形成了TFT41、第l絕緣層44及第2絕緣層45的基板,在絕緣層45上形成由與上述透明電極4相同的層結(jié)構(gòu)的氧化鋅構(gòu)成的陽極電極,在該陽極電極上層疊由有機EL構(gòu)成的發(fā)光元件,在該有機EL上分別形成與對應的TFT41連接的陰極電極就可以。本發(fā)明并不限定于上述實施方式,在權(quán)利要求范圍中記載的發(fā)明范圍內(nèi)可進行多種變更,這些變更當然也都包含在本發(fā)明中。權(quán)利要求1、一種顯示用基板,其特征在于,具備支持基板、形成于所述支持基板上的有機樹脂層、形成于所述有機樹脂層上的透明電極;所述透明電極包含第1層和第2層,所述第1層密合地形成于所述有機樹脂層上,且含有氧化鋅,所述第2層形成于該第1層上,具有比所述第1層厚的層厚,且含有氧化鋅;所述第1層通過直流濺射或直流磁控濺射而形成;所述第2層通過高頻濺射、高頻磁控濺射、高頻疊加直流濺射、高頻疊加直流磁控濺射中的任何一種而形成。2、根據(jù)權(quán)利要求1中所述的顯示用基板,其特征在于所述第1層及所述第2層在氧化鋅中添加有鎵或鋁、或者鎵以及鋁。3、根據(jù)權(quán)利要求1中所述的顯示用基板,其特征在于所述有機樹脂層是濾色器層。4、根據(jù)權(quán)利要求3中所述的顯示用基板,其特征在于具有由形成于所述濾色器層和所述透明電極之間的有機樹脂構(gòu)成的緩沖層,所述透明電極密合地形成于所述緩沖層上。5、根據(jù)權(quán)利要求1中所述的顯示用基板,其特征在于所述透明電極還包含第3層,該第3層通過直流濺射或直流磁控濺射形成于所述第2層上,且包含氧化鋅。6、一種顯示用基板,其特征在于,具備支持基板、形成于所述支持基板上的有機樹脂層、形成于所述有機樹脂層上的透明電極;所述透明電極包含第1層和第2層,所述第1層密合地形成于所述有機樹脂層上,且含有氧化鋅,所述第2層形成于該第1層上,具有比所述第l層小的電阻率,且具有比所述第1層厚的層厚,并含有氧化鋅。7、根據(jù)權(quán)利要求6中所述的顯示用基板,其特征在于所述第l層及所述第2層在氧化鋅中添加有鎵或鋁、或者鎵以及鋁。8、根據(jù)權(quán)利要求6中所述的顯示用基板,其特征在于所述透明電極的電阻率低于4pQ'm。9、根據(jù)權(quán)利要求6中所述的顯示用基板,其特征在于所述有機樹脂層包含濾色器層。10、.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的顯示用基板,其特征在于所述透明電極的(101)面與(100)面的X射線衍射強度之比為0.05以下。11、根據(jù)權(quán)利要求9中所述的顯示用基板,其特征在于具有由形成于所述濾色器層和所述透明電極之間的有機樹脂構(gòu)成的緩沖層,所述透明電極密合地形成于所述緩沖層上。12、根據(jù)權(quán)利要求6中所述的顯示用基板,其特征在于所述透明電極包含形成于所述第2層上的包含氧化鋅的第3層,該第3層的電阻率高于所述第2層的電阻率。13、根據(jù)權(quán)利要求6中所述的顯示用基板,其特征在于具有形成于所述透明電極上的取向膜。14、根據(jù)權(quán)利要求12中所述的顯示用基板,其特征在于所述透明電極的電阻率在7pQ'm以下。15、根據(jù)權(quán)利要求14中所述的顯示用基板,其特征在于所述透明電極的戶萬述第1層的電阻率在m以上。16、一種顯示裝置,其特征在于,具備TFT基板,其具有有機樹脂層及形成于該有機樹脂層上的第1透明導電層、顯示用基板,其具有由有機樹脂構(gòu)成的濾色器層及形成于該濾色器層上的含有氧化鋅的第2透明導電層、顯示元件,其介于所述TFT基板和所述顯示用基板之間;所述第1透明導電層及所述第2透明導電層中的至少一方包含第1層和第2層,所述第1層密合地配設(shè)在所述有機樹脂層或所述濾色器層上,所述第2層層疊在該第1層上,具有比所述第1層厚的層厚,且含有氧化鋅;所述第1層通過直流濺射或直流磁控濺射而形成;所述第2層通過高頻濺射、高頻磁控濺射、高頻疊加直流濺射、高頻疊加直流磁控濺射中的任何一種而形成。17、根據(jù)權(quán)利要求16中所述的顯示裝置,其特征在于所述透明電極包含第3層,該第3層通過直流濺射或直流磁控濺射形成于所述第2層上,且包含氧化鋅。18、一種顯示裝置,其特征在于,具備TFT基板,其具有有機樹脂層及形成于該有機樹脂層上的第1透明導電層,顯示用基板,其具有由有機樹脂構(gòu)成的濾色器層和第2透明導電層,該第2透明導電層形成于該濾色器層上,具有比所述第1層厚的層厚,且含有氧化鋅,顯示元件,其介于所述TFT基板和所述顯示用基板之間;所述第1透明導電層及所述第2透明導電層包含第1層和第2層,所述第1層密合地形成于所述有機樹脂層或所述濾色器層上,且含有氧化鋅,所述第2層形成在該第1層上,具有比該第1層小的電阻率,且具有比所述第l層厚的層厚,并含有氧化鋅。19、根據(jù)權(quán)利要求18中所述的顯示裝置,其特征在于所述透明電極包含在所述第2層上的包含氧化鋅的第3層,該第3層的電阻率高于所述第2層的電阻率。20、根據(jù)權(quán)利要求18中所述的顯示裝置,其特征在于所述透明導電層的電阻率在7^'m以下。21、根據(jù)權(quán)利要求18中所述的顯示裝置,其特征在于所述透明導電層的所述第1層的電阻率在m以上。22、一種顯示用基板的制造方法,其特征在于,具備在支持基板上形成有機樹脂層的工序、在所述有機樹脂層上形成透明電極的工序;所述形成透明電極的工序包括通過直流濺射或直流磁控濺射形成密合在所述有機樹脂層上且含有氧化鋅的第l層的工序、通過高頻濺射、高頻磁控濺射、高頻疊加直流濺射、高頻疊加直流磁控濺射中的任何一種,在所述第1層上層疊地形成含有氧化鋅的第2層的工序。23、根據(jù)權(quán)利要求22中所述的顯示用基板的制造方法,其特征在于所述在支持基板上形成有機樹脂層的工序包括在所述支持基板上形成濾色器層的工序。24、根據(jù)權(quán)利要求23中所述的顯示用基板的制造方法,其特征在于還包含在所述濾色器層和所述透明導電層之間形成緩沖層的工序。25、根據(jù)權(quán)利要求22中所述的顯示用基板的制造方法,其特征在于包含在所述第2層上通過直流濺射或直流磁控濺射進一步形成含有氧化鋅的第3層的工序。26、根據(jù)權(quán)利要求22中所述的顯示用基板的制造方法,其特征在于在所述采用直流濺射或直流磁控濺射的工序中,對覆蓋所述支持基板的粒子向該支持基板的入射角度成分進行控制,以使朝向該支持基板的水平成分大于垂直成分。27、根據(jù)權(quán)利要求2226中的任何一項所述的顯示用基板的制造方法,其特征在于將所述支持基板與所述各濺射中所用的靶相對同心圓地配置,一邊使所述支持基板旋轉(zhuǎn)一邊成膜。28、根據(jù)權(quán)利要求2226中的任何一項所述的顯示用基板的制造方法,其特征在于將所述支持基板的面與所述各濺射中所用的靶的面并列地配置;一邊使所述支持基板的表面多次在所述靶的前表面移動一邊成膜。全文摘要本發(fā)明提供一種由ZnO膜形成透明電極、且可降低相對于熱處理的特性變化的顯示用基板及其制造方法以及顯示裝置。顯示用基板(1)具備支持基板(2)、形成于支持基板(2)上的有機樹脂層(3)、和形成于有機樹脂層(3)上的透明電極(4)。透明電極(4)包含第1層(5)和第2層(6),該第1層(5)密合地形成于有機樹脂層(3)上,且含有氧化鋅,該第2層(6)形成于第1層(5)上,具有比第1層(5)厚的層厚,且含有氧化鋅。第1層(5)通過直流濺射或直流磁控濺射而形成,第2層(6)通過高頻濺射、高頻磁控濺射、高頻疊加直流濺射、高頻疊加直流磁控濺射中的任何一種而形成。能夠?qū)@示用基板(1)用作例如液晶顯示裝置的對置電極用的帶有透明電極的基板。文檔編號G02F1/1335GK101551541SQ20091013292公開日2009年10月7日申請日期2009年3月31日優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日發(fā)明者保苅一志,吉田基彥,山本哲也,山本直樹,巖岡啟明,平島義典,氏原彰,牧野久雄,青木久申請人:卡西歐計算機株式會社;學校法人高知工科大學
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