[發明專利]形成透明導電膜的方法以及采用該方法形成的透明導電膜

無效

• 申請號: 00106012.0
• 申請日: 2000-03-31
• 公開（公告）號: CN1269609A
• 公開（公告）日: 2000-10-11
• 發明（設計）人: 和田俊司;矢川博士;峰尾元久;青木裕一;筑后了治;吉井明彥
• 申請（專利權）人: 日本板硝子株式會社;住友重機械工業株式會社
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;G02F1/133;H01B5/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 甘玲

本發明涉及在液晶顯示的濾色器的基片上形成透明導電膜的方法以及采用該方法形成的透明導電膜。

添加有錫的氧化銦膜(下面稱為“ITO膜”)通常被用來作為在液晶顯示的濾色器的基片上形成的優秀透明導電膜(透明電極膜)。

已知的用于形成這種ITO膜的常規方法包括真空蒸發法，濺射法和RF(射頻)離子鍍膜法。

為了獲得高的分辨率和高的光透過率，彩色液晶顯示的透明導電膜要求是薄的，另外，為了增加尺寸和提高響應速度，要求其具有低的比電阻和高的均勻性。

采用上述方法的任一種，在作為彩色液晶顯示濾色器基片的透明玻璃板或透明樹脂板的表面上形成ITO膜的過程中，為了避免通常用由有機樹脂——比如環氧樹脂或丙烯酸樹脂與混入的顏料或染料形成的濾色器出現熱退化，ITO膜的形成在將基片溫度設置到250℃或更低時進行，在該溫度或更低時形成濾色器的樹脂的退化不出現。由于基片的溫度低，基片上銦和氧的反應以及所要形成的膜的晶化沒有達到足夠的程度，造成所形成的膜具有小的晶粒尺寸和許多缺陷，比如，細孔。這樣形成的ITO膜具有許多能夠捕獲載流子的缺陷或細孔，結果使該膜的載流子電子密度下降，從而使比電阻增加。

為了克服上述缺點，已經提出了一種采用離子鍍膜方法來形成ITO膜的設備。圖1所示為這種設備的一個例子。在該圖中，內部構成一個真空室1a的真空容器1具有一個形成在其側壁上的安裝口2，通過該口在真空容器1上安裝了一個導向件3。安裝在導向件3上的是弧光放電等離子槍4，比如壓力梯度型等離子槍，用來作為構成陰極的放電等離子體生成裝置。在導向件3上還設有一個控制線圈5用來導向等離子束。等離子槍4包括一個第一中間電極6和一個第二中間電極7，它們被同心設置，用來聚焦等離子束。

等離子槍4進一步包括一個絕緣管8，其內部與由第一和第二中間電極6，7所構成的通道相連通。在絕緣管8內部設置有一個由鉬(Mo)制成的鉬(Mo)柱體9，在該柱體內部設置有一個由鉭(Ta)制成的鉭管10，介于柱體9和管10之間的空間由一個環型板11來隔開，該板由LaB₆(六硼化鑭)制成。安裝在絕緣管8，鉬柱體9和鉭管10的端面上的是一塊導電板12，在該板上具有一個載氣進氣口13，通過該進氣口引入作為載氣的氬(Ar)氣并通過鉭管10。

在真空室1a的較上部位，作為被處理對象的基片14由一個輸送設備15來承載。在真空室1a的較下部位，一個包含永久磁鐵24的爐床17被設置在與基片14相對的位置上，用來作為主陽極。由添加有錫的氧化銦形成的一種蒸發材料18被置于爐床17中。容納永久磁鐵19的磁鐵盒20通過一種絕緣材料(未示出)被設置在爐床17的周圍。永久磁鐵19和磁鐵盒20構成一個輔助陽極，用來修正等離子束的方向。

一個可變電壓的電源21的負電極側被連接到導電板12上。該可變電壓的電源21的正電極側通過電阻R1被連接到第一中間電極6上，并通過電阻R2被連接到第二中間電極7上。電源21的正電極側還與爐床17相連，并通過電阻R3接地。

在真空容器1的另一側壁上設有一個進氣口22和一個排氣口23。進氣口22引入由氬氣和氧氣混合或氧氣形成的載氣。排氣口23將真空室1a中的載氣排出去。

采用上述常規的離子鍍膜設備的結構，當載氣通過進氣口22被引入時，在第一中間電極6和鉬柱體9之間產生放電，從而生成等離子束30。等離子束30由控制線圈5和在磁鐵盒20中的永久磁鐵19來導向并到達構成陽極的爐床17和磁鐵盒20。從而，放在爐床17中的蒸發材料18通過等離子束30進行焦耳加熱而蒸發。被蒸發材料18的微粒在通過等離子束30時被離子化并附著到基片14相對于爐床17的一個表面上，從而在其上面形成一層薄膜(ITO膜)。

圖2是展示已經在其表面形成了ITO膜后的基片14之細節的垂直剖視圖。如圖所示，一個用于彩色液晶顯示的濾色器14b形成在透明玻璃片14a上，一層由有機樹脂，比如丙烯酸樹脂形成的保護膜14c形成在濾色器14b上面。濾色器14b是由有機樹脂，比如混入顏料和染料的丙烯酸樹脂形成的。