DE4112859A1 - Verfahren zum herstellen einer elektrisch leitfaehigen schicht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Schicht.

Bei Flüssigkristallanzeigen ist es bekannt, auf den aus Glas bestehenden, das Flüssigkristallmaterial ein­ schließenden Deckplatten, Leiterbahnenmuster aus sogenann­ ten ITO (Indium-Zinnoxyd, In₂ O₃×SnO₂,)-Schichten aufzu­ bringen. Solche Schichten sind sehr dünn, weitgehend durchsichtig, leicht aufbringbar, und einfach photoche­ misch strukturierbar. Sie werden in Form von Leiterbahnen aus dem gekapselten Flüssigkristallbereich herausgeführt und dienen z. B. auf dem überstehenden Teil einer der beiden Deckplatten als äußere Anschlüsse für Steuersignale und Versorgungsströme.

Bei größeren Anzeigevorrichtungen werden häufig höhere Ströme zum Betreiben der Anzeige benötigt, so daß es wün­ schenswert ist, den elektrischen Widerstand der ITO-Lei­ terbahnen, insbesondere außerhalb des Flüssigkristallbe­ reichs zu verringern. Zu diesem Zweck ist bereits vorge­ schlagen worden, auf die ITO-Schichten weitere Metall­ schichten z. B. durch Sputtern, Metallpastenauftrag, Sieb­ druck oder galvanische Verfahren aufzubringen. Solche Ver­ fahren sind zum Teil sehr aufwendig oder wegen erhöhter Temperaturen insbesondere dann schwierig handhabbar, wenn bereits mit Flüssigkristallmaterial versehene Anzeigezel­ len an ihren äußeren ITO-Leitungsbahnen verstärkt werden sollen. Insbesondere dann, wenn solche Leiterbahnen eng gerastert strukturiert sind besteht die Gefahr von unge­ wollten Kurzschlüssen eng benachbarter Leiterbahnen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren so zu gestalten, daß nie­ derohmige Leiterbahnen insbesondere für Flüssigkristallan­ zeigevorrichtungen herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Pa­ tentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Verfahrens be­ steht darin, daß auf der Basis von bereits strukturierten Leiterbahnenmustern unter Verwendung einer ITO-Schicht gut haftende, niederohmige Schichten herstellbar sind ohne daß die Gefahr besteht, daß unerwünschte Verbindungen zwischen eng benachbarten Leiterbahnen oder Schichtteilen auftre­ ten. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß das be­ schriebene Verfahren in einfacher Weise auch bei bereits gefüllten Flüssigkristall-Anzeigezellen anwendbar ist, ohne daß die Gefahr besteht, daß wegen Erwärmung oder me­ chanischer oder chemischer Beanspruchung Schäden an der bereits gefüllten Zelle auftreten. Weitere Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand von in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbei­ spielen ersichtlich.

Die Fig. 1 zeigt schematisch die Aufeinanderfolge einzel­ ner Verfahrensschritte eines Ausführungsbeispiels und die Fig. 2 zeigt in ausschnittsweise dargestellten Quer­ schnitten eine Deckplatte einer Flüssigkristallzelle mit einem Schichtmuster in verschiedenen Verfahrensschritten.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird auf ein Glassubstrat 1 zunächst eine strukturierte ITO-Schicht (Indium-Zinnoxyd- Schicht) aufgebracht (2a). Auf dieser ITO-Schicht 2 wird dann eine Sensibilisierungsschicht 3 aus im wesentlichen Palladiumchlorid aufgebracht (2b). 2c zeigt dann die fer­ tige niederohmige Leiterschicht, die sich aus der ITO- Schicht 2, der Sensibilisierung 3 und der Nickelschicht 4 zusammensetzt.

Die Herstellung erfolgt gemäß einem ersten Ausführungsbei­ spiel wie in Fig. 1 angegeben in der Weise, daß zunächst nach einem herkömmlichen Verfahren wie Sputtern, Aufdamp­ fen, Tauchen oder dergleichen auf die scheibenförmige Glasplatte großflächig eine ITO-Schicht (In₂ O₃×Sn O₂- Schicht) aufgebracht wird (1a). Diese Schicht wird dann in bekannter Weise mit Hilfe eines photolitographischen Ver­ fahrens zu dem gewünschten Muster strukturiert (1b). Diese, mit der strukturierten ITO-Schicht versehene glä­ serne Deckplatte einer Flüssigkristallzelle wird dann mit einer stark alkalischen Lösung mit einem PH-Wert 13-14 bei einer Temperatur von ca. 70°C etwa zwei Minuten lang be­ handelt (1c). Danach folgt ein Spülen mit demineralisier­ ten Wasser, z. B. etwa 3 Minuten lang (1d). Nunmehr erfolgt die Sensibilisierung (1e) mit 0,3 Mol PdCL₂ und 3 Mol HCL in methanolischer Lösung bei einem PH-Wert von ca. 5 wäh­ rend etwa 90 Sekunden bei etwa 50°C.

Anschließend folgt wieder ein Spülen mit demineralisierten Wasser etwa 15 Sekunden lang (1f).

Nunmehr erfolgt die Nickelabscheidung (1g) aus einer Ni ckel-Borlösung, die mit NH₃ auf einen PH-Wert von 6-8 ein­ gestellt wurde. Es wurde dabei eine Nickel-Borlösung nach Shipley mit 4 Vol% Niposit 468A, 5 Vol% Niposit 468M und 2,5 Vol% Niposit 468B verwendet. Mit NH₃ wird ein PH-Wert von ca. 6-8 eingestellt. Anschließend wird das beschich­ tete Substrat mit demineralisierten Wasser gespült, z. B. etwa 3 Minuten lang bei 80°C bis 100°C getrocknet (1 h).

Eine derart hergestellte leitfähige Schicht weist einen Widerstand von ca. 0,8 Ohm/Fläche bei einer Schichtdicke von ca. 0,2 µm Nickel auf.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wurden folgende Änderungen in dem Verfahrensschritten 1a bis 1h gemäß Fig. 1 vorgenommen. Das Reinigen mit einer alkalischen Lö­ sung (1c) wurde über eine längere Zeit von ca. 240-300 Se­ kunden durchgeführt. Die Sensibilisierung mit Palladium­ chlorid (1e) erfolgte bei 55°C bis 60°C über eine Zeit von etwa 150 Sekunden bei einem PH-Wert von ca. 5.

Die stromlose Nickelabscheidung (1g) erfolgte mittels ei­ ner Nickelphospitlösung eines wie folgt zusammengesetzten Bades aus 0,4 Mol Ni CL₂, 0,2 Mol Na-Citrat, 0,02 Mol Pb- Acetat, 0,2 Mol NaH₂ PO₂, das mit NH₃ auf einen PH-Wert von 6-8 eingestellt wurde. Die übrigen Verfahrensschritte wurden im wesentlichen wie im Beispiel 1 beibehalten. Eine nach dem Beispiel 2 hergestellte Flüssigkristall-An­ zeigezelle weist auf den nach außen geführten ITO-Leiter­ bahnen eine gut kontaktierbare Nickelschicht auf. Die Ni­ ckelabscheidungen finden sich nur auf den ITO-Bahnen. Der Kleberänd zwischen den beiden Deckplatten der FK-Zelle ist unbeeinflußt und frei. Ebenso sind auch engste Zwischen­ räume zwischen Leiterbahnen frei, auch an den Stellen, an welchen die ITO-Leiterbahnen unter dem Kleberand aus dem mit dem Flüssigkristallmaterial gefüllten Teil der FK- Zelle heraustreten.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Schicht auf einem Substrat aus Isoliermaterial, insbeson­ dere auf einem Glassubstrat, bei dem zunächst eine struk­ turierte ITO-Schicht aufgebracht wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dann mit einer Palladiumlösung die Oberflä­ che der ITO-Schicht sensibilisiert wird und daß dann auf die sensibilisierte ITO-Schicht Nickel aus einer Nickellö­ sung stromlos abgeschieden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Aufbringverfahren Wasch- und/oder Spülbehandlungen vorgenommen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Palladiumlösung Palladiumchlorid in schwach sauerer Lösung verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Nickellösung Nickelchlorid, Ni­ ckelphosphit oder Nickelboron in einer Lösung mit einem PH-Wert von etwa 6 bis 8 verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn­ zeichnet durch die Anwendung zum Aufbringen von Leiterbah­ nen auf eine, eine Deckplatte einer Flüssigkristall-Anzei­ geanordnung bildende Glasplatte.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Palladiumlösung Palladiumchlorid in methanolischer Lösung verwendet wird.