一種透明導電氧化物膜層的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種透明導電氧化物膜層的制備方法，在基板上形成透明導電氧化物膜層；對透明導電氧化物膜層進行第一次退火處理；對經(jīng)過第一次退火處理后的透明導電氧化物膜層進行第二次退火處理。由于增加了對透明導電氧化物膜層的第二次退火處理，使得透明導電氧化物膜層中過量的氧原子、膜層表面殘留的氧原子以及其它雜質(zhì)氣體原子釋放到退火環(huán)境中，可以降低透明導電氧化物膜層的方阻，提高透明導電氧化物膜層的導電能力。并且，第二次退火處理也可以使透明導電氧化物膜層中過量的低價氧化物得到充分氧化，形成具有理想化學配比結(jié)構(gòu)的氧化物，從而提高透明導電氧化物膜層的光透過率。
【專利說明】ー種透明導電氧化物膜層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及ー種透明導電氧化物膜層的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]透明導電氧化物(transparentconductive oxide, TC0)膜層主要包括 In、Sb、Zn和Cd的氧化物及其復(fù)合多元氧化物材料，具有禁帶寬、可見光譜區(qū)透射率高和電阻率低等特性，廣泛應(yīng)用于顯示屏、電致發(fā)光器件、觸摸屏、太陽能電池及其他光電器件領(lǐng)域。在顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，以氧化銦錫(IT0)、氧化銦鋅(IZ0)、氧化鋅鋁(AZO)為代表的透明導電氧化物膜層可以作為顯示屏中的像素電極、公共電極或屏蔽電極(抗靜電膜層)等使用。
[0003]目前，透明導電氧化物膜層的制備方法是先采用磁控濺射的方式在基板上低溫成膜，然后對透明導電氧化物膜層進行退火處理。一般地，經(jīng)過退火處理后的透明導電氧化物膜層的方阻能夠保證在400 Q至700 Q之間。雖然方阻在此范圍的透明導電氧化物膜層能夠滿足現(xiàn)有的顯示屏的需求，但是，隨著進ー步優(yōu)化顯示屏性能的需求，提高顯示器件的エ作效率，需要進ー步降低透明導電氧化物膜層的方阻，以提高透明導電氧化物膜層的導電性。
[0004]因此，如何進ー步地降低透明導電氧化物膜層的方阻，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供ー種透明導電氧化物膜層的制備方法，用以降低透明導電氧化物膜層的方阻。
[0006]因此，本發(fā)明實施例提供了ー種透明導電氧化物膜層的制備方法，包括:
[0007]在基板上形成透明導電氧化物膜層；
[0008]對所述透明導電氧化物膜層進行第一次退火處理；
[0009]對經(jīng)過第一次退火處理后的所述透明導電氧化物膜層進行第二次退火處理。
[0010]本發(fā)明實施例提供的上述透明導電氧化物膜層的制備方法，由于增加了對透明導電氧化物膜層的第二次退火處理，使得透明導電氧化物膜層中過量的氧原子、膜層表面殘留的氧原子以及其它雜質(zhì)氣體原子釋放到退火環(huán)境中，可以降低透明導電氧化物膜層的方阻，提高透明導電氧化物膜層的導電能力。并且，第二次退火處理也可以使透明導電氧化物膜層中過量的低價氧化物得到充分氧化，形成具有理想化學配比結(jié)構(gòu)的氧化物，從而還可以提高透明導電氧化物膜層的光透過率。
[0011]較佳地，在上述制備方法中，對所述透明導電氧化物膜層進行第一次和/或第二次退火處理包括:
[0012]將處于常溫的所述透明導電氧化物膜層放入已處于設(shè)定加熱溫度的退火爐中，カロ熱預(yù)設(shè)時長；
[0013]從退火爐中取出所述透明導電氧化物膜層，讓所述透明導電氧化物膜層自然冷卻至常溫。
[0014]進ー步地，在上述制備方法中，為了便于實施，所述第一次退火處理的設(shè)定加熱溫度與所述第二次退火處理的設(shè)定加熱溫度相同。
[0015]具體地，所述透明導電氧化物膜層為氧化銦錫膜層，所述設(shè)定加熱溫度為200°C至300。。。
[0016]較佳地，為了達到較好的退火處理效果，所述設(shè)定加熱溫度為230°C。
[0017]進ー步地，在上述制備方法中，所述第一次退火處理的加熱時長和/或所述第二次退火處理的加熱時長與所述透明導電氧化物膜層的厚度呈正相關(guān)。
[0018]具體地，所述透明導電氧化物膜層為氧化銦錫膜層，所述氧化銦錫膜層的厚度為20nm至40nm ;為了達到較好的退火處理效果，所述第一次退火處理的加熱時長為30分鐘至80分鐘。
[0019]具體地，所述透明導電氧化物膜層為氧化銦錫膜層，所述氧化銦錫膜層的厚度為20nm至40nm ;為了達到較好的退火處理效果，所述第二次退火處理的加熱時長為15分鐘至80分鐘。
[0020]具體地，所述常溫為20°C至30°C。
[0021]較佳地，在基板上形成透明導電氧化物膜層包括:采用磁控濺射エ藝在基板上形成透明導電氧化物膜層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例提供的透明導電氧化物膜層的制備方法的流程圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實例ニ中比較例與實施例中四個樣品的平均方阻值示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例提供的透明導電氧化物膜層的制備方法的【具體實施方式】進行詳細地說明。
[0025]本發(fā)明實施例提供的ー種透明導電氧化物膜層的制備方法，如圖1所示，具體步驟包括:
[0026]SlOl、在基板上形成透明導電氧化物膜層；
[0027]S102、對透明導電氧化物膜層進行第一次退火處理；
[0028]S103、對經(jīng)過第一次退火處理后的透明導電氧化物膜層進行第二次退火處理。
[0029]在具體實施時，基板可以是襯底基板，也可以是形成有其他膜層的基板，在此不做限定。
[0030]本發(fā)明實施例通過上述步驟SlOl-S103，對透明導電氧化物膜層進行第一次退火處理后，第一次退火處理包括將透明導電氧化物膜層放入已處于設(shè)定加熱溫度的退火爐中，加熱預(yù)設(shè)時長，從退火爐中取出透明導電氧化物膜層，讓該透明導電氧化物膜層自然冷卻至常溫；然后對透明導電氧化物膜層進行第二次退火處理，使得透明導電氧化物膜層中過量的氧原子、膜層表面殘留的氧原子以及其它雜質(zhì)氣體原子釋放到退火環(huán)境中，因此，可以降低透明導電氧化物膜層的方阻，提高透明導電氧化物膜層的導電能力。并且，第二次退火處理也可以使透明導電氧化物膜層中過量的低價氧化物得到充分氧化，形成具有理想化學配比結(jié)構(gòu)的氧化物，從而提高透明導電氧化物膜層的光透過率。
[0031]具體地，本發(fā)明實施例提供的上述方法中的步驟SlOl在基板上形成透明導電氧化物膜層，可以采用磁控濺射エ藝在基板上形成透明導電氧化物膜層，也可以采用反應(yīng)熱蒸發(fā)、脈沖激光沉積、金屬有機物化學氣相沉積等エ藝在基板上形成透明導電氧化物膜層，此不做限定。
[0032]具體地，本發(fā)明實施例提供的上述方法中的步驟S102對透明導電氧化物膜層進行第一次退火處理和/或S103對透明導電氧化物膜層進行第二次退火處理，可以通過以下方式實現(xiàn):
[0033]將處于常溫的透明導電氧化物膜層放入已處于設(shè)定加熱溫度的退火爐中，加熱預(yù)設(shè)時長；從退火爐中取出透明導電氧化物膜層，讓透明導電氧化物膜層自然冷卻至常溫。這里的常溫是指20°C至30°C。
[0034]在具體實施時，可以將退火爐升溫到設(shè)定的加熱溫度，并穩(wěn)定一定時間后，將常溫的透明導電氧化物膜層直接放入到退火爐中進行加熱處理。
[0035]進ー步地，可以將第一次退火處理的設(shè)定加熱溫度與第二次退火處理的設(shè)定加熱溫度設(shè)鉻為相同，這樣在應(yīng)用于生產(chǎn)線時，可以將第一次退火處理后的透明導電氧化物膜層再次放入生產(chǎn)線上，跳過鍍膜設(shè)備直接對透明導電氧化物膜層進行第二次退火處理，從而可以有效地提高透明導電氧化物膜層的生產(chǎn)效率。
[0036]具體地，在透明導電氧化物膜層為氧化銦錫膜層時，對氧化銦錫膜層進行第一次和/或第二次退火處理的設(shè)定加熱溫度可以在200°C至300°C之間；最佳的，退火處理的加熱溫度為230°C。
[0037]進ー步地，第一次退火處理的加熱時長和/或第二次退火處理的加熱時長與透明導電氧化物膜層的厚度呈正相關(guān)，即透明導電氧化物膜層的厚度越厚，需要的第一次和/或第二次退火處理的加熱時 長也就越長。但是，透明導電氧化物膜層的厚度越厚，其經(jīng)過兩次退火處理后所達到的降低方阻的效果越差；而且，退火處理的加熱時長也不能過長，否則基板持續(xù)受熱會容易破碎。
[0038]具體地，當透明導電氧化物膜層為氧化銦錫膜層時，氧化銦錫膜層的厚度一般在20nm至40nm之間，對氧化銦錫進行第一次退火處理的加熱時長可以控制在30分鐘至80分鐘；較佳地，將第一次退火處理的加熱時長控制在40分鐘至80分鐘；最佳地，在氧化銦錫膜層的厚度為20nm時，第一次退火處理的加熱時長控制在40分鐘。
[0039]具體地，當透明導電氧化物膜層為氧化銦錫膜層時，氧化銦錫膜層的厚度一般在為20nm至40nm之間，對氧化銦錫進行第二次退火處理的加熱時長可以控制在15分鐘至80分鐘；較佳地，將第二次退火處理的加熱時長控制在20分鐘至80分鐘；最佳地，在氧化銦錫膜層的厚度為20nm時，第二次退火處理的加熱時長控制在20分鐘。
[0040]值得注意的是，第二次退火處理的加熱時長不宣過長，否則不僅不會降低透明導電氧化物膜層的方阻，還可能會増大透明導電氧化物膜層的方阻，從而導致降低透明導電氧化物膜層的方阻的效果變差。
[0041]下面以兩個具體的實例對本發(fā)明實施例提供的上述透明導電氧化物膜層的制備方法以及方阻性能進行詳細地說明，但是，下面給出的實例僅是為了理解本發(fā)明而并非局限于此。[0042]實例ー:采用本發(fā)明實施例提供的上述方法制備氧化銦錫膜層，其具體步驟如下:
[0043]首先，采用磁控濺射的方式在基板上形成ー層厚度為20nm的氧化銦錫膜層。
[0044]然后，將退火爐升溫至設(shè)定加熱溫度230°C，并穩(wěn)定一段時間后，將處于常溫的氧化銦錫膜層放入退火爐中進行第一次退火處理，加熱40分鐘，從退火爐中取出氧化銦錫膜層，讓氧化銦錫膜層自然冷卻至常溫。
[0045]接著，將處于常溫的氧化銦錫膜層放入230°C的退火爐中進行第二次退火處理，カロ熱20分鐘，從退火爐中取出氧化銦錫膜層，再次讓氧化銦錫膜層自然冷卻至常溫。
[0046]這樣，在經(jīng)過第二次退火處理后，氧化銦錫膜層中過量的氧原子、膜層表面殘留的氧原子以及其它雜質(zhì)氣體原子釋放到退火環(huán)境中，可以降低氧化銦錫膜層的方阻，提高氧化銦錫膜層的導電能力。并且，第二次退火處理也可以使氧化銦錫膜層中過量的低價氧化物InO和SnO等得到充分氧化，形成具有理想化學配比結(jié)構(gòu)的In2O3和SnO2,從而還可以提高氧化銦錫膜層的光透過率。
[0047]實例ニ:分析氧化銦錫膜層的方阻性能。
[0048]以氧化銦錫膜層為例，將四個樣品在溫度為230°C的退火爐中加熱40分鐘，取出四個樣品并將其自然冷卻7分鐘，完 成一次退火處理；將完成一次退火處理后的四個樣品放入溫度為230°C的退火爐中加熱20分鐘，取出四個樣品并將其自然冷卻7分鐘，完成二次退火處理。采用一次退火處理后的四個樣品作為比較例，其方阻值列于表I ;采用本發(fā)明實施例提供的二次退火處理后的四個樣品作為實施例，其方阻值列于表2。
[0049]表I
[0050]
【權(quán)利要求】
1.ー種透明導電氧化物膜層的制備方法，其特征在于，包括: 在基板上形成透明導電氧化物膜層； 對所述透明導電氧化物膜層進行第一次退火處理； 對經(jīng)過第一次退火處理后的所述透明導電氧化物膜層進行第二次退火處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，對所述透明導電氧化物膜層進行第一次和/或第二次退火處理包括: 將處于常溫的所述透明導電氧化物膜層放入已處于設(shè)定加熱溫度的退火爐中，加熱預(yù)設(shè)時長； 從退火爐中取出所述透明導電氧化物膜層，讓所述透明導電氧化物膜層自然冷卻至常溫。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一次退火處理的設(shè)定加熱溫度與所述第二次退火處理的設(shè)定加熱溫度相同。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述透明導電氧化物膜層為氧化銦錫膜層，所述設(shè)定加熱溫度為200°C至300°C。
5.如權(quán)利要求4所述 的方法，其特征在于，所述設(shè)定加熱溫度為230°C。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一次退火處理的加熱時長和/或所述第二次退火處理的加熱時長與所述透明導電氧化物膜層的厚度呈正相關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述透明導電氧化物膜層為氧化銦錫膜層，所述氧化銦錫膜層的厚度為20nm至40nm ； 所述第一次退火處理的加熱時長為30分鐘至80分鐘。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述透明導電氧化物膜層為氧化銦錫膜層，所述氧化銦錫膜層的厚度為20nm至40nm ； 所述第二次退火處理的加熱時長為15分鐘至80分鐘。
9.如權(quán)利要求2-8任一項所述的方法，其特征在于，所述常溫為20°C至30°C。
10.如權(quán)利要求1-8任一項所述的方法，其特征在于，在基板上形成透明導電氧化物膜層包括:采用磁控濺射エ藝在基板上形成透明導電氧化物膜層。
【文檔編號】C23C14/08GK103451618SQ201310356669
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】趙冉, 唐華 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司