CN108468026B - 透明导电层及显示面板的制造方法 - Google Patents

透明导电层及显示面板的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种透明导电层的制造方法包括下列步骤：氧气分压与氩气分压的比值为A，于0.009≤A≤0.0150的条件下，借由等离子产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材，以于第一基板上形成透明导电层。

Description

透明导电层及显示面板的制造方法
技术领域
本发明是有关于一种导电层及面板的制造方法，且特别是有关于一种透明导电层及显示面板的制造方法。
背景技术
液晶显示面板通过选择不同液晶材料以及电极设计可产生多样的液晶光学表现。现今使用的液晶显示面板大致可分为向列型(Twisted Nematic；TN)、垂直排列型(Vertical Alignment；VA)以及共平面切换型(In-Plane-Switching；IPS)。共平面切换型的液晶显示面板具有优异的广视角及低色偏特性，故已广为高阶电子产品所采用。
共平面切换型的液晶显示面板是将像素电极及共享电极皆设置在同一基板上，像素电极与共享电极所产生的平行电场能使液晶分子在水平方向转动，进而达到显示效果。于共平面切换型液晶显示面板的操作过程中，需避免液晶分子因外界环境的垂直电场的作用而朝垂直方向站起所造成的漏光现象。因此，在目前的共平面切换型的液晶显示面板中，彩色滤光层基板的外表面上设有透明导电层，例如是氧化铟锡层，以隔绝外界环境的垂直电场的影响。
然而，具有上述透明导电层的显示面板经过高温高湿测试后易出现外观不良，例如图1所示的霉化现象。此外，透明导电层的硬度不足，而易于制程中刮伤。
发明内容
本发明提供一种显示面板及其透明导电层的制造方法，能制造出耐高温高湿及/或高硬度的透明导电层。
本发明的一种透明导电层的制造方法包括下列步骤：氧气分压与氩气分压的比值为A，于0.009≤A≤0.0150的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于第一基板上形成透明导电层。
本发明的一种显示面板的制造方法包括下列步骤：于第一基板上形成透明导电层，其中氧气分压与氩气分压的比值为A，而透明导电层是于0.009≤A≤0.0150的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材所形成；以及组立第一基板、显示介质以及第二基板，其中显示介质位于第一基板与第二基板之间，而第一基板位于透明导电层与显示介质之间。
在本发明的一实施例中，于水气分压小于或等于0.02Pa且氮气分压小于或等于0.002Pa的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于第一基板上形成透明导电层。
在本发明的一实施例中，水气分压与氩气分压的比值为B，于B≤0.0659的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于第一基板上形成透明导电层。
在本发明的一实施例中，氮气分压与氩气分压的比值为C，于C≤0.0061的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于第一基板上形成透明导电层。
在本发明的一实施例中，于真空度小于或等于0.18Pa的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于第一基板上形成透明导电层。
基于上述，本发明的实施例的透明导电层及显示面板的制造方法是于0.009≤A≤0.0150的条件下借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于第一基板上形成透明导电层。透过将氧气分压与氩气分压的比值设定于上述的偏低的数值范围(意即，令氧气分压低)，所形成的透明导电层的表面易具有<400>晶格，而具有<400>晶格的透明导电层具有较佳的耐高温高湿能力(即抗老化能力)和较高的硬度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1示出现有透明导电层的霉化现象。
图2A至图2B为本发明的一实施例的显示面板的制造流程剖面示意图。
图3示出比值A与透明导电层110的硬度测试的失败次数的关系以及通入至腔体V的氧气流量与透明导电层110的硬度测试的失败次数的关系。
图4示出形成各透明导电层110时的腔体V的真空阀开度、水气(H2O)分压及氮气(N2)分压。
图5示出图4的各制程条件R9～R11示出形成的透明导电层110的高温高湿测试结果。
其中，附图标记：
100：显示面板
110：透明导电层
120：第一基板
130：第二基板
140：显示介质
i：离子
V：腔体
T：氧化铟锡溅镀靶材
T’：氧化铟锡材料
Ar：氩气
O2：氧气
R1～R16：工艺条件
具体实施方式
图2A至图2B为本发明的一实施例的显示面板的制造流程剖面示意图。请参见图2A，首先，形成透明导电层110于第一基板120。举例而言，在本实施例中，可利用物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition；PVD)形成透明导电层110。详言之，可将第一基板120及氧化铟锡溅镀靶材T设置于腔体V内，其中第一基板120设置于第一电极(未绘示)上，氧化铟锡溅镀靶材T则做为第二电极；接着，通入工作气体(例如：包括氧气O2与氩气Ar)于腔体V内，工作气体会被所述第一电极与所述第二电极之间的一电场离子化，以形成等离子，所述等离子包括多个离子i；多个离子i会被所述电场加速而轰击氧化铟锡溅镀靶材T，以使氧化铟锡溅镀靶材T表面的氧化铟锡材料T’获得足够能量而脱离氧化铟锡溅镀靶材T并往第一基板120移动，进而在第一基板120上沉积出透明导电层110。
请参照图2B，接着，组立其上有透明导电层110的第一基板120、显示介质140及第二基板130，其中显示介质140位于第一基板120与第二基板130之间，第一基板120位于透明导电层110与显示介质140之间。于此，便完成了显示面板100。举例而言，在本实施例中，显示介质140可以液晶分子，而显示面板100例如平面切换型(In-Plane-Switching；IPS)液晶显示面板。然而，本发明不限于此，于其它实施例中，显示面板100也可以是其它型式(例如：向列型、垂直排列型等)的液晶显示面板。此外，本发明也不限制显示面板100一定要是液晶显示面板，于其它实施例中，显示介质140也可以是有机发光二极管层，微型发光二极管芯片或其它适当材料，而显示面板100也可以有机发光二极管显示面板、微型发光二极管显示面板或其它适当型式的显示面板。
上述的通入至腔体V的的氧气(O2)分压与氩气(Ar)分压的比值为A。图3示出比值A与透明导电层110的硬度测试的失败次数的关系以及通入至腔体V的氧气流量与透明导电层110的硬度测试的失败次数的关系。各工艺条件R1～R8是指通入至腔体V的氧气分压与氩气分压的比值A为指定数值，对应各工艺条件R1～R8的失败次数则是指以具有铅笔硬度8H的测试头刮于各工艺条件R1～R8下所形成的透明导电层110的5处，每处刮一次，而于所述5处出现明显刮痕的数量。举例而言，工艺条件R1是指通入至腔体V的氧气分压与氩气分压的比值A为0.0083，对应工艺条件R1的失败次数系指以具有铅笔硬度8H的测试头刮于工艺条件R1下所形成的透明导电层110的5处，每处刮一次，而于所述5处产生明显刮痕的数量(例如：4)；工艺条件R2是指通入至腔体V的氧气分压与氩气分压的比值A为0.0090，对应工艺条件R2的失败次数是指以具有铅笔硬度8H的测试头刮于工艺条件R2下所形成的透明导电层110的5处，每处刮一次，而于所述5处产生明显刮痕的数量(例如：1)…以此类推。
请参照图2A及图3，值得注意的是，当透明电极层110是于0.009≤A≤0.0150的条件(例如工艺条件R4)下所形成，上述刮痕产生的数量明显较少，意即，于0.009≤A≤0.0150的条件下所形成的透明电极层110具有高硬度，不易被刮伤。
图4示出形成各透明导电层110时的腔体V的真空阀开度、水气(H2O)分压及氮气(N2)分压，其中真空阀开度越大代表腔体V的真空度越小。图5示出图4的各工艺条件R9～R11示出形成的透明导电层110的高温高湿测试结果。请参照图2A、图4及图5，在腔体V的真空阀开度为原真空阀开度，水气分压为0.0223Pa及氮气分压为0.0037Pa的工艺条件R9下所形成的透明导电层110未能通过36小时的高温高湿测试；在腔体V的真空阀开度为较原真空阀开度增加15mm，水气分压为0.0176Pa及氮气分压为0.0016Pa的工艺条件R10下所形成的透明导电层110能通过36小时的高温高湿测试；在腔体V的真空阀开度为较原真空阀开度增加30mm，水气分压为0.0134Pa及氮气分压为0.0013Pa的工艺条件R11下所形成的透明导电层110能通过36小时的高温高湿测试。上述36小时的高温高湿测试是指：将包括透明导电层110的显示面板100置于具有温度90℃及湿度60％的测试炉中36小时后，观察透明导电层110的是否出现外观异常(例如：霉化现象)；如出现外观异常则判定透明导电层110未通过36小时的高温高湿测试；如未出现外观异常则判定透明导电层110通过36小时的高温高湿测试。
综合上述图4及图5的实验结果可知，在水气分压小于或等于0.02Pa，氮气分压小于或等于0.002Pa，且真空阀开度较原真空阀开度大于15mm以上(即真空度约小于或等于0.18Pa)的工艺条件(例如：工艺条件R10、R11)下，所形成的透明导电层110能通过36小时的高温高湿测试，也就是说，先前技术中所述的透明导电层的霉化现象能改善。
此外，由上述图4及图5的实验结果可归纳出，水气分压与氩气分压的比值为B，氮气分压与氩气分压的比值为C，在B≤0.0659及C≤0.0061的条件(例如：工艺条件R10及R11)下形成的透明导电层110能通过36小时的高温高湿测试，具有良好的抗老化能力。
综上所述，氧气分压与氩气分压的比值为A，本发明的实施例的透明导电层及显示面板的制造方法是于0.009≤A≤0.0150的条件下借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于第一基板上形成透明导电层。透过将氧气分压与氩气分压的比值设定于上述的偏低的数值范围(意即，令氧气分压低)，所形成的透明导电层的表面易具有<400>晶格，而具有<400>晶格的透明导电层具有较佳的耐高温高湿能力(即抗老化能力)和较高的硬度。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种透明导电层的制造方法，其特征在于，包括：
氧气分压与氩气分压的比值为A，水气分压与氩气分压的比值为B，氮气分压与氩气分压的比值为C，于0.009≤A≤0.0150、B≤0.0659以及C≤0.0061的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于一第一基板上形成一透明导电层。
2.根据权利要求1所述的透明导电层的制造方法，其特征在于，于水气分压小于或等于0.02Pa且氮气分压小于或等于0.002Pa的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于该第一基板上形成该透明导电层。
3.根据权利要求1所述的透明导电层的制造方法，其特征在于，于真空度小于或等于0.18Pa的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于该第一基板上形成该透明导电层。
4.一种显示面板的制造方法，其特征在于，包括：
于一第一基板上形成一透明导电层，其中氧气分压与氩气分压的比值为A，水气分压与氩气分压的比值为B，氮气分压与氩气分压的比值为C，而该透明导电层是于0.009≤A≤0.0150、B≤0.0659以及C≤0.0061的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材所形成；
组立该第一基板、一显示介质以及一第二基板，其中该显示介质位于该第一基板与该第二基板之间，而该第一基板位于该透明导电层与该显示介质之间。
5.根据权利要求4所述的显示面板的制造方法，其特征在于，于水气分压小于或等于0.02Pa且氮气分压小于或等于0.002Pa的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于该第一基板上形成该透明导电层。
6.根据权利要求4所述的显示面板的制造方法，其特征在于，于真空度小于或等于0.18Pa的条件下，借由等离子所产生的离子轰击氧化铟锡溅镀靶材以于该第一基板上形成该透明导电层。
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