DE3146103A1

DE3146103A1 - "verfahren zur herstellung von anzeigeelektrodenschichten in elektrochromen anzeigevorrichtungen"

Info

Publication number: DE3146103A1
Application number: DE19813146103
Authority: DE
Inventors: Tadanori Kashihara Hishida; Yasuhiko Nara Inami; Katubumi Koyanagi; Hiroshi Joyo Kuwagaki
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1980-11-21
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1982-06-03
Also published as: GB2088577B; GB2088577A; JPS5788485A; DE3146103C2; US4430182A

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf elektro-optische Anzeigevorrichtungen, bei denen ein elektrochromes Material in Abhängigkeit von dem Anlegen eines elektrischen Feldes einer reversiblen änderung seiner Lichtabsorptionseigenschaften bzw. Farbe unterworfen ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich dabei insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von Anzeigeelektrodenschichten in elektrochromen Anzeigevorrichtungen.
Bezüglich der Elektrodenstruktur in derartigen Anzeigevor:-richtungen wird auf die nicht vorveröffentlichte US-PS 4 235 741 hingewiesen.
Eine ideale Elektrodenstruktur im Anzeigebereich einer elektrochromen Anzeigevorrichtung ist in Fig. 1 der anliegenden Zeicbnung geschnitten dargestellt. Diese Anzeigeelektrodenschichten umfassen ein transparentes Substrat 1 aus Glas o. dgl.,eine dünne transparente leitf.ähige Schicht 2 aus In 203 o. dgl., eine dünne Isolierschicht 3 aus SiO2, Si3N4, MgF2 0. dgl., und eine dünne elektrochrome Schicht 4 aus WO3 o. dgl.
Dabei ist die leitfähige Schicht 2 so entweder durch die Schicht 3 oder 4 bedeckt, daß es zwischen den Schichten 3 und 4 weder zu Uberlappungen noch zu Trennstellen kommt.
Die Anzeigeelektrodenschichten werden herkömmlich unter Anwendung der Abhebemethode durch Atztechniken hergestellt, und weil dabei direkt auf die elektrochrome Schicht 4 ein organisches Resistmaterial aufgedruckt und durch Hitzeeinwirkung daraus die Isolierschicht 3 gewonnen wird, kann es zu Reaktionen der elektrochromen Schicht 4 auf die orqani;che Resist-Beschichtung kommen.
Diese herkömmliche organische Resist-Beschichtung enthält als wesentlichen Anteil ein Harzmaterial, wird auf etwa 800C erhitzt bzw. gebrannt und kann durch ein organisches Lösungsmittel entfernt werden. Bestimmte Typen dieser organischen Resist-Beschichtung können durch Erhitzen auf etwa 1500C mehr oder weniger in Kohlenstoff umgewandelt werden.
Bei der Wärmebehandlung kann die elektrochrome Schicht 4 schrumpfen und dadurch an Dicke verlieren, kontaminiert werden und/oder durch Uberhitzung auskristallisieren und in Verbindung damit ihre Anzeigeeigenschaften mehr oder weniger verlieren. Außerdem werden die Isoliereigenschaften der Isolierschicht 3 vermindert, falls diese Schicht 3 nicht bei ihrer Erzeugung mit Wärme behandelt wurde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues besseres Verfahren zur Herstellung der Anzeigeelektrodenschichten zu finden, das nicht zu einer Schädigung ihrer elektrooptischen Eigenschaften führt.
Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz gefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind im folgenden Beschreibungsteil und in den Unteransprüchen enthalten.
Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, schrittweise auf einem Substrat eine transparente leitende Schicht aufzutragen, deren Gesamtoberfläche mit einer dünnen Isolierschicht zu bedecken, auf allen nicht zu einem Anzeigemuster und einer Zuleitungselektrode gehörigen Teilen der Isolierschicht eine Maske zu formieren, die Isolierschicht danach im Bereich des Anzeigemusters und der Zuleitungselektrode zu entfernen, azole Abschnitte, ausgenommen die Zuleitungselekrode, mit einer Schicht aus einem elektrochromen Material zu überziehen ud schließlich die Maske von der Isolierschicht wieder zu elJtfernen.
Durch Anwendung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens kann die gestellte Aufgabe vorteilhaft gelöst werden. Die dabei gabildeten Anzeigeelektrodenschichten haben innerhalb der so hergestellten elektrochromen Anzeigevorrichtung eine gleichförmige Dicke.
Die Maske kann durch ein Resist gebildet werden, welches über ca. 3500C gebrannt und mittels Wasser, einer Säurelösun<j o.
dgl wieder entfernt wird. Rinne Karbonisation wird so verhindert.
Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Verfahrensbeispiei unter Bezug auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ouerschnittsdarstellung der vorstehend erläuterten idealen Anzeigeelektrodenschichten, und Fig. 2A bis 2F Querschnitesdarstellungen zu aufeinanderfolgenden Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen von Anzeigeelektrodenschichten.
Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolqt die Erzeugung der Anzeigeelektrodenschichten in einer elektrochromen Anzeigevorrichtung schrittweise wie folgt: In einem 1. Schritt (Fig. 2A) wird auf die gesamte Oberfläche eines transparenten Substrats 1 aus Glas o. dgl. durch Aufdampfen eines Materials wie In203 eine dünne leitende Schicht 2 aufgebracht und auf diese Schicht 2 im Siebdruck ein Ätzresist-Muster in Form eines Elektroden-Musters aufgedruckt.
Dabei wird vorzugsweise das unter der Handelsbezeichnung ER-401 B von Firma Tamura Seisakusho, Japan, beziehbare Ätzresist verwendet. Nach ca. 10 min langem Brennen bei etwa 800C wird durch Auftragen einer tz-Säurelösung aus der leitenden Schicht 2 ein Elektrodenmuster geformt.
In einem 2. Schritt (Fig. 2B) wird die gesamte Oberfläche des Substrats 1 mit der Schicht 2 mit einer dünnen Isolierschicht 3 überzogen, vorzugsweise einer bei ca. 450"C mittels Chemical Vapor Deposition (CVD) erzeugten- und etwa 0,1wm (1000 Å) dicken Si3N4-Schicht oder SiO2-Schicht.
Die SiO2-Schicht kann gespritzt oder verdampft oder in Form eines Films aus OCD (Handelsbezeichnung "Ohka Coat Diffusion-Source der Firma Tokyo Kogyo Co., Japan) hergestellt werden.
OCD ist flüssig und kann aufgetragen und unter thermischer Zersetzung mit einer Si(OH)4-Lösung in S102 umgewandelt werden.
In einem 3. Schritt (Fig. 2C) wird unter Aussparung der Anzeigesegmente und der mit Treiberanschlüssen verbundenen Zuleitungselektroden 7 ein anorqanisches Resist 6 (vorzugsweise vom Typ MSN-42B der Firma Minetch Corp., USA oder Varniphite S-3 der Firma Nippon Graphite, Japan) im Siebdruck aufgetragen, etwa 1,5 Stdn. lang bei ca. 3500C in einem Muffelofen erhitzt und dabei zur Gasabgabe angeregt, damit das Aufdampfen von WO3 in Schritt 5 nicht durch Gase störend beeinflußt werden kann.
In einem 4. Schritt (Fig. 2D) werden die freilieqenden P':reiche der Isolierschicht 3 über den Anzeigesegmentabschnitten und Zuleitungselektroden 7 unter Bedin3ungen von ca. 150 W, einem Gasdruck von etwa 60mTorr und etwa 5 min lang mit einem CF4-Gas, welches die dünne transparente leitende Schicht 2 aus In2O3 nicht beschädigt, trocken weggeätzt.
In einem 5. Schritt (Fig. 2E) werden die Zuleitungselektroden 7 durch eine Metallmaske abgedeckt und danach die fre gebliebenen Abschnitte mit einer aufgedampften Schicht 4 aus einem elektrochromen Material wie WO3 bedeckt.
In einem 6. Schritt (Fig. 21") erfolgt die Fertigstellun(3 der Anzeigeelektroden durch Entfernen des anorganischen Resist 6 mittels verdünnter Hydrochlorsäure oder Wasser.
Das hier benutzte und im 3. Schritt aufgetragene anorganische Resist 6 enthält als Hauptbestandteil einen Füller wie anorganisches Pulvermaterial, Kohlenstoff, Metallpulver o. dgl. und alle übrigen Lösungsmittel- und Harzanteile werden so ausgeheizt, daß das Resist nicht karbonisiert und nach Aufheizung über ca. 3000C nur der wieder durch Wasser, verdünnte Säure o. dgl. entfernbare Füller übrig bleibt.
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Claims

Verfahren zur Herstellung von Anzeigeelektrodenschichten in elektrochromen Anzeigevorrichtungen Priorität: 21. November 1980, Japan, Ser.No. 55-165201 PATENTANSPRÜCHE erfahren zur Herstellung von Anzeigeelektrodenschichten in einer elektrochromen Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß - auf einem Substrat eine dünne transparente leitfähige Schicht gebildet, - die gesamte Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht mit einer dünnen Isolierschicht überdeckt, - auf nicht zu einem Anzeigemuster und einer Zuführelektrode gehörenden Abschnitten der Isolierschicht eine Maske geformt, - die dünne Isolierschicht im Bereich des Anzeigemusters und der Zuführelektrode entfernt, - alle Abschnitte mit Ausnahme der Zuführelektrode mit einer dünnen Schicht aus einem elektrochromen Material überzogen und - die auf der Isolierschicht qebildete Maske entfernt werden.
2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Isolierschicht eine durch chemische Dampfabscheidung1 Aufsprühen, Aufdampfen und/oder thermische Zersetzung gebildete SiO2-Schicht oder eine durch chemische Dampfabscheidung, oder Aufspritzen gebildete Si3N4-Schicht ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die -Isolierschicht durch einen Trocken-Ätzprozeß entfernt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenbildung durch Aufdrucken eines Resist mittels Siebdruck auf die betreffenden Abschnitte der Isolierschicht und Wärmebehandlung erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Resist ein anorganisches Resistmaterial verwendet wird, welches so beschaffen ist, daß es bei Erwärmung auf über etwa 300ob keiner Karbonisierung unterworfen wird und durch Wasser, verdünnte Säure o. dql. wieder entfernbar ist.
6. Anzeiqeelektrodenschicht einer elektrochromen Anzeiqevorrichtung, q e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine durch Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 erzielte Struktur und Zusammensetzung.