CN101488455A

CN101488455A - 用于平板显示器件的氧化锌透明电极的制备方法

Info

Publication number: CN101488455A
Application number: CNA2009100244772A
Authority: CN
Inventors: 孙小卫; 王保平; 雷威; 张晓兵
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2009-07-22

Abstract

用于平板显示器件的氧化锌透明电极的制备方法涉及透明电极的设计、制备和表面改性其制备方法为：1)准备一块制作平板显示器件的透明基板(1)，2)采用磁控溅射、或电弧成膜、或超声喷雾成膜的方法在透明基板(1)上制备氧化锌透明导电薄膜(2)，3)向氧化锌透明导电薄膜(2)掺入镓、铝或者锡杂质，提高氧化锌薄膜的电导率，使其方块电阻小于50Ω/□，4)控制薄膜生长参数，以及掺杂形成薄膜的晶格缺陷，获得非晶的氧化锌薄膜，以提高薄膜的平整度，通过掺杂的方法提高氧化锌薄膜的电导率，通过表面处理的方法改进氧化锌薄膜的平整度和透光率。采用本发明的氧化锌透明电极取代传统的氧化铟锡透明电极，简化了制备工艺，降低了成本。

Description

用于平板显示器件的氧化锌透明电极的制备方法

技术领域

本发明是一种用于平板显示器件的透明电极的结构及其制备方法，属于电子器件技术领域。

背景技术

平板显示器件已经取代了传统的阴极射线管成为最为重要的显示器件。在平板显示器件，如液晶显示器件、等离子体显示器件和有机发光显示器件等，都需要采用透明电极，使得显示的图像可以被观察着所接收到。应用于平板显示器件的透明电极，需要具有导电率高、平整度高和透光率高的特点。

通常采用氧化铟锡薄膜作为透明电极。由于氧化铟锡的原料价格较高，使得氧化铟锡薄膜的成本高，从而影响了平板显示器件的价格。针对以上情况，寻找低成本的透明电极做为氧化铟锡透明电极的替代品具有十分重要的意义。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种成本低廉和制备工艺简单的一种用于平板显示器件的氧化锌透明电极的制备方法。提高薄膜的平整度，通过掺杂的方法提高氧化锌薄膜的电导率，通过表面处理的方法改进氧化锌薄膜的平整度和透光率。

技术方案：针对传统氧化铟锡透明电极的上述弊端，本发明提出一种氧化锌透明电极。在该透明电极中，通过掺杂和表面处理的方法使氧化锌薄膜的电学特性和光学特性达到平板显示器件的要求。由于氧化锌原材料丰富，价格便宜，采用氧化锌透明电极可以降低透明电极的成本。

本发明的用于平板显示器件的氧化锌透明电极，在透明的玻璃基板或者塑料基板上采用镀膜的方法制备氧化锌薄膜。通过控制薄膜生长参数，获得非晶的氧化锌薄膜，提高薄膜的平整度。为了提高薄膜的导电性能，在制备薄膜的过程中，通过掺杂的方式增加氧化锌薄膜的电导率。如需进一步提高薄膜的平整度，将对氧化锌薄膜进行等离子轰击、退火等表面处理，同时增强薄膜的透光率，使其满足平板显示器件的要求。

具体制备方法为：

1.)准备一块制作平板显示器件的透明基板，

2.)采用磁控溅射、或电弧成膜、或超声喷雾成膜的方法在透明基板上制备氧化锌透明导电薄膜，

3.)向氧化锌透明导电薄膜掺入镓、铝或者锡杂质，提高氧化锌薄膜的电导率，使其方块电阻小于，

4.)控制薄膜生长参数，以及掺杂形成薄膜的晶格缺陷，获得非晶的氧化锌薄膜，以提高薄膜的平整度。

采用磁控溅射方法制备氧化锌透明导电薄膜，所需控制的薄膜生长参数为：衬底温度为室温至200℃，镀膜室压力为1至50mTorr，以及氧气和氩气比例为0.05％至5％。

采用电弧成膜法制备氧化锌薄膜，所需控制的薄膜生长参数为：衬底温度为室温，镀膜室压力为0.01至1mTorr，氧气流速为1至100sccm，以及电弧电流为50至200A。

采用超声喷雾方法制备氧化锌薄膜，所需控制的薄膜生长参数为：衬底温度为小于400℃，运载气体流速为1至100ml/min，锌和杂质为铝、镓水溶液。

氧化锌透明导电薄膜的厚度在10nm至200nm。

有益效果：在本发明中，采用氧化锌做为透明电极材料。由于氧化锌储量丰富，价格便宜，所以本发明可以大幅度降低平板显示器件中的透明电极制作成本。本发明采用镀膜的方法制备氧化锌薄膜，其制备工艺与现有的氧化铟锡透明电极制备工艺兼容，不需要增加额外的设备费用。提高薄膜的平整度，通过掺杂的方法提高氧化锌薄膜的电导率，通过表面处理的方法改进氧化锌薄膜的平整度和透光率。

附图说明

图1是本发明所提出的用于平板显示器件的氧化锌透明电极结构示意图。

其中有：透明基板1、氧化锌透明导电薄膜2。

具体实施方式

本发明的用于平板显示器件的氧化锌透明电极结构是在透明基板1上设有透明的导电氧化锌薄膜2，通过曝光刻蚀的方法，可以将该氧化锌薄膜制备成任意图案的透明电极。

其制备方法为：在透明的玻璃或者塑料基板上采用溅射、电弧、喷雾或者其它的镀膜方法制备一层氧化锌薄膜；控制薄膜制备温度，获得非结晶的氧化锌薄膜，从而提高其薄膜的平整度。在成膜的过程中，通过掺杂的方法提高薄膜的导电性能；采用等离子体刻蚀等方法进一步改进氧化锌薄膜的平整度；采用退火等处理方法提高氧化锌薄膜的透光率，具体方法为：

1.)准备一块制作平板显示器件的透明基板1，

2.)采用磁控溅射、或电弧成膜、或超声喷雾成膜的方法在透明基板1上制备氧化锌透明导电薄膜2，

3.)向氧化锌透明导电薄膜2掺入镓、铝或者锡杂质，提高氧化锌薄膜的电导率，使其方块电阻小于，

采用磁控溅射方法制备氧化锌透明导电薄膜2，所需控制的薄膜生长参数为：衬底温度为室温至200℃，镀膜室压力为1至50mTorr，以及氧气和氩气比例为0.05％至5％。

氧化锌透明导电薄膜2的厚度在10nm至200nm。

Claims

1、一种用于平板显示器件的氧化锌透明电极的制备方法，其特征是该制备方法为：

1.)准备一块制作平板显示器件的透明基板(1)，

2.)采用磁控溅射、或电弧成膜、或超声喷雾成膜的方法在透明基板(1)上制备氧化锌透明导电薄膜(2)，

3.)向氧化锌透明导电薄膜(2)掺入镓、铝或者锡杂质，提高氧化锌薄膜的电导率，使其方块电阻小于50Ω/□，

4.)控制薄膜生长参数以及掺杂形成薄膜的晶格缺陷，获得非晶的氧化锌薄膜，以提高薄膜的平整度。

2.根据权利要求1所述的用于平板显示器件的氧化锌透明电极的制备方法，其特征是采用磁控溅射方法制备氧化锌透明导电薄膜(2)，所需控制的薄膜生长参数为：衬底温度为室温至200℃，镀膜室压力为1至50mTorr，以及氧气和氩气比例为0.05％至5％。

3.根据权利要求1所述的用于平板显示器件的氧化锌透明电极的制备方法，其特征是采用电弧成膜法制备氧化锌薄膜，所需控制的薄膜生长参数为：衬底温度为室温，镀膜室压力为0.01至1mTorr，氧气流速为1至100sccm，以及电弧电流为50至200A。

4.根据权利要求1所述的用于平板显示器件的氧化锌透明电极的制备方法，其特征是采用超声喷雾方法制备氧化锌薄膜，所需控制的薄膜生长参数为：衬底温度为小于400℃，运载气体流速为1至100ml/min，锌和杂质为铝、镓水溶液。

5.根据权利要求1所述的用于平板显示器件的氧化锌透明电极的制备方法，其特征是氧化锌透明导电薄膜(2)的厚度在10nm至200nm。