JP4611418B2 - 表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
透過モードでは、TFT基板21の下部に配置されたバックライト41の光Fを光源として使用する。バックライト41から出射した光は、透明画素電極19aおよび透過領域Aを介して液晶層23に入射し、透明画素電極19aと共通電極13との間に形成される電界によって液晶層23における液晶分子の配列方向が制御され、液晶層23を通過するバックライト41からの入射光Fが変調される。これにより、対向基板15を透過する光の透過量が制御されて画像が表示される。
(1)前記第2の工程において基板を加熱しない場合は、前記第3の工程における加熱温度を、α(4−[Ni])に応じて設定される50℃以下の温度を200℃にプラスした温度の範囲内に制御する。
(2)前記第2の工程において基板の温度を100℃以上150℃未満に制御する場合は、前記第3の工程における加熱温度を、α(4−[Ni])に応じて設定される100℃以下の温度を100℃にプラスした温度の範囲内に制御する。
(3)前記第2の工程において基板の温度を150℃以上250℃以下に制御する場合は、前記第3の工程における加熱温度を、α(4−[Ni])に応じて設定される100℃以下の温度を100℃にプラスした温度の範囲内に制御する。
本発明の製造方法は、酸化物透明導電膜の上に反射電極用のAl合金膜が直接接続されてなる構造を備えた表示装置の製造方法であって、基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第1の工程と、前記酸化物透明導電膜上に前記Al合金膜を形成する第2の工程と、前記Al合金膜を加熱する第3の工程と、を包含している。上記Al合金膜は、Ni及び/又はCoを0.1〜4原子%、およびグループXから選択される少なくとも一種の元素を総量で0.1〜2原子%の範囲で含有するAl−(Ni/Co)−X合金からなり、Xは、La、Mg、Cr、Mn、Ru、Rh、Pt、Pd、Ir、Ce、Pr、Gd、Tb、Dy、Nd、Ti、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Y、Fe、Sm、Eu、Ho、Er、Tm、Yb、およびLuからなる。
(1)前記第2の工程において基板を加熱しない場合は、前記第3の工程における加熱温度を、α{4−([Ni]+[Co])}に応じて設定される50℃以下の温度を200℃にプラスした温度の範囲内に制御する。
(2)前記第2の工程において基板の温度を100℃以上150℃未満に制御する場合は、前記第3の工程における加熱温度を、α{4−([Ni]+[Co])}に応じて設定される100℃以下の温度を100℃にプラスした温度の範囲内に制御する。
(3)前記第2の工程において基板の温度を150℃以上250℃以下に制御する場合は、前記第3の工程における加熱温度を、α{4−([Ni]+[Co])}に応じて設定される100℃以下の温度を100℃にプラスした温度の範囲内に制御する。
(1A)前記第2の工程において基板を加熱しない場合は、前記第3の工程における加熱温度を、α(4−[Ni])に応じて設定される50℃以下の温度を200℃にプラスした温度の範囲内に制御する。
(2A)前記第2の工程において基板の温度を100℃以上150℃未満に制御する場合は、前記第3の工程における加熱温度を、α(4−[Ni])に応じて設定される100℃以下の温度を100℃にプラスした温度の範囲内に制御する。
(3A)前記第2の工程において基板の温度を150℃以上250℃以下に制御する場合は、前記第3の工程における加熱温度を、α(4−[Ni])に応じて設定される100℃以下の温度を100℃にプラスした温度の範囲内に制御する。
図10〜図12は、後記する実施例の結果を用い、上記(1)〜(3)で規定する基板温度ごとにNi量と加熱温度との関係を整理し、これらが耐アルカリ腐食性に及ぼす影響を調べたものである。ここでは、Al−x原子%Ni−0.35原子%La合金膜を用い、Niの含有量(x)は図10〜図12に示すように0〜3原子%の範囲内である。図10は、基板温度を室温にして成膜したときの結果[上記(1)に相当]であり、図11は、基板温度を100℃に高めて成膜したときの結果[上記(2)に相当]であり、図12は、基板温度を更に150℃および250℃まで高めて成膜したときの結果[上記(3)に相当]を示している。図中、○は耐アルカリ腐食性に優れることを意味し、▲は耐アルカリ腐食性に劣ることを意味する。後記する図13〜18においても同様である。なお、耐アルカリ腐食性の評価方法の詳細は後述する。
(ア)上記(1)のように基板温度が室温の場合、好ましい加熱温度は約200〜250℃であり、好ましい加熱時間は約30〜60分である。
(イ)上記(2)のように基板温度が100℃以上150℃未満の場合、好ましい加熱温度は約100〜200℃であり、好ましい加熱時間は約30〜60分である。
(ウ)上記(3)のように基板温度が150℃以上250℃以下の場合、好ましい加熱温度は約100〜200℃であり、好ましい加熱時間は約30〜60分である。
次に、Al合金膜として、Al−(Ni/Co)−X−Z合金膜を用いたきの製造方法を説明する。このAl合金膜は、前述した(i)のAl−(Ni/Co)−X合金膜に、更に、グループZの元素(Ge、Cu、およびSiよりなる群から選択される少なくとも一種の元素)を0.1〜2原子%含有するものであり、これにより、接触抵抗の低減、および耐熱性が一層向上するようになる。上記Zのうち、透明導電膜との接触抵抗の低減および耐アルカリ性向上の観点から好ましいのはGeおよびCuである。GeおよびCuの添加によって耐アルカリ性が向上することは、後記する図13〜図15(Cu添加例)および図16〜図18(Ge添加例)において示している。また、これらの図において、○(耐アルカリ腐食性が良好)の例は、いずれも、接触抵抗が1500Ω/cm2以下と、低く抑えられていた(図には示さず)。よって、本発明では、上記Al−(Ni/Co)−X−Z合金層として、0.1〜2原子%のNi及び/又はCoと、0.1〜2原子%のLa及び/又はNdと、0.1〜2原子%のGe及び/又はCuを含む合金層を用いることが最も好ましい。
まず、図13〜図15を参照する。ここでは、Al−x原子%Ni−0.35原子%La−0.5原子%Cu合金膜[Niの含有量(x)は図13〜図15に示すように0〜3原子%の範囲内である。]を用い、上記(1)〜(3)で規定する基板温度ごとにNi量と加熱温度との関係を整理し、これらが耐アルカリ腐食性に及ぼす影響を調べたものである。図13は、基板温度を室温にして成膜したときの結果[上記(1)に相当]であり、図14は、基板温度を100℃に高めて成膜したときの結果[上記(2)に相当]であり、図15は、基板温度を更に150℃および250℃まで高めて成膜したときの結果[上記(3)に相当]を示している。
次に、図16〜図18(グループZの元素としてGeを含有)について考察する。
基板(無アルカリ硝子板、板厚0.7mm、4インチサイズ)上に、酸化物透明導電膜(透明画素電極)として、SnOを約10質量%含むITO膜(膜厚:約50nm)をスパッタリング法によって形成し、フォトリソグラフィーによってパターニングした。このときのスパッタリング条件は、アルゴン雰囲気下、圧力:約3mTorrである。
各Al系合金膜のアルカリ腐食性は、上記のTMAH水溶液中で、測定対象となるAl系合金膜の電極と銀−塩化銀参照電極を短絡させて、電圧計で電位差を測定して評価した。比較のため、poly−ITO膜の電極電位も測定した。本実施例では、後記する図7〜図8に示すようにTHAH水溶液浸漬後の光学顕微鏡観察および透過電子顕微鏡観察を行なったときに腐食が見られず、且つ、アモルファス−ITOとの電極電位差が1.55V以下を満足するものを○(耐アルカリ腐食性に優れる)と評価し、上記のいずれかの要件を満足しないものを×(耐アルカリ腐食性に劣る)と評価した。
図9に示すケルビンパターン(コンタクトホールサイズ、20、40および80μm角)を用いた4端子法にて、Al系合金膜とITO膜を直接接続させた場合の接触抵抗を測定した。接触抵抗は、Al系合金膜とITO膜との間に電流を流し、別の端子でITO−Al合金間の電圧降下を計測することにより調べた。具体的には、図9のI1−I2間に電流Iを流し、V1−V2間の電圧Vをモニターすることにより、コンタクト部Cの接触抵抗Rを[R=(V1−V2)/I2]として求めた。本実施例では、接触抵抗が1500Ω/
cm2以下のものを接触抵抗が低い(合格)と評価した。
7 データ配線
11 半透過型液晶表示装置
13 共通電極
15 対向基板
16 ブラックマトリックス
17 カラーフィルター
19 画素電極
19a 透明画素電極
19b 反射電極
21 TFT基板
23 液晶層
41 バックライト
51 バリアメタル層
T スイッチング素子(TFT)
P 画素領域
A 透過領域
B 周囲光(人工光源)
C 反射領域
F バックライトからの光
Claims (9)
- 酸化物透明導電膜の上に反射電極用のAl合金膜が直接接続されてなる構造を備えた表示装置の製造方法であって、
基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第1の工程と、
前記酸化物透明導電膜上に前記Al合金膜を形成する第2の工程と、
前記Al合金膜を加熱する第3の工程と、を包含し、
前記Al合金膜は、Niを1〜4原子%、およびLaを0.1〜2原子%の範囲で含有するAl−Ni−La合金からなり、
前記第3の工程における加熱温度を、下記(1)〜(3)のように、前記Al−Ni−La合金膜のNi含有量及び前記第2の工程における基板温度に応じて定まる下限値以上に設定することを特徴とする表示装置の製造方法。
(1)基板を加熱しないときは、加熱温度の下限を200〜250℃に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上3原子%未満のときは加熱温度の下限を250℃に設定し、
Ni含有量が3原子%以上のときは加熱温度の下限を200℃に設定する。
(2)基板温度が100℃以上150℃未満のときは、加熱温度の下限を100〜200℃に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上2原子%未満のときは加熱温度の下限を200℃に設定し、
Ni含有量が2原子%以上3原子%未満のときは加熱温度の下限を150℃に設定し、
Ni含有量が3原子%以上のときは加熱温度の下限を100℃に設定する。
(3)基板温度が150℃以上250℃以下のときは、加熱温度の下限を100〜150℃に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上2原子%未満のときは加熱温度の下限を150℃に設定し、
Ni含有量が2原子%以上のときは加熱温度の下限を100℃に設定する。 - 酸化物透明導電膜の上に反射電極用のAl合金膜が直接接続されてなる構造を備えた表示装置の製造方法であって、
基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第1の工程と、
前記酸化物透明導電膜上に前記Al合金膜を形成する第2の工程と、
前記Al合金膜を加熱する第3の工程と、を包含し、
前記Al合金膜は、Niを1〜4原子%、Laを0.1〜2原子%、およびCuを0.1〜2原子%の範囲で含有するAl−Ni−La−Cu合金からなり、
前記第3の工程における加熱温度を、下記(4)〜(6)のように、前記Al−Ni−La−Cu合金膜のNi含有量及び前記第2の工程における基板温度に応じて定まる下限値以上に設定することを特徴とする表示装置の製造方法。
(4)基板を加熱しないときは、加熱温度の下限を100〜250℃に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上2原子%未満のときは加熱温度の下限を200℃に設定し、
Ni含有量が2原子%以上3原子%未満のときは加熱温度の下限を150℃に設定し、
Ni含有量が3原子%以上のときは加熱温度の下限を100℃に設定する。
(5)基板温度が100℃以上150℃未満のときは、加熱温度の下限を100〜200℃に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上2原子%未満のときは加熱温度の下限を150℃に設定し、
Ni含有量が2原子%以上のときは加熱温度の下限を100℃に設定する。
(6)基板温度が150℃以上250℃以下のときは加熱温度の下限を室温以上150℃以下に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上2原子%未満のときは加熱温度の下限を100℃に設定し、
Ni含有量が2原子%以上のときは加熱温度の下限を室温に設定する。 - 酸化物透明導電膜の上に反射電極用のAl合金膜が直接接続されてなる構造を備えた表示装置の製造方法であって、
基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第1の工程と、
前記酸化物透明導電膜上に前記Al合金膜を形成する第2の工程と、
前記Al合金膜を加熱する第3の工程と、を包含し、
前記Al合金膜は、Niを0.5〜4原子%、Laを0.1〜2原子%、およびGeを0.1〜2原子%の範囲で含有するAl−Ni−La−Ge合金からなり、
前記第3の工程における加熱温度を、下記(7)〜(9)のように、前記Al−Ni−La−Ge合金膜のNi含有量及び前記第2の工程における基板温度に応じて定まる下限値以上に設定することを特徴とする表示装置の製造方法。
(7)基板を加熱しない場合、
Ni含有量が0.5原子%以上1原子%未満のときは加熱温度の下限を250℃に設定し、
Ni含有量が1原子%以上のときは加熱温度の下限を200℃に設定する。
(8)基板温度が100℃以上150℃未満である場合、
Ni含有量が0.5原子%以上のときは加熱温度の下限を150℃に設定する。
(9)基板温度が150℃以上250℃以下である場合、
Ni含有量が0.5原子%以上1原子%未満のときは加熱温度の下限を150℃に設定し、
Ni含有量が1原子%以上のときは加熱温度の下限を100℃に設定する。 - 前記第3の工程における加熱温度の上限は350℃である請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 前記酸化物透明導電膜が、酸化インジウムスズ(ITO)または酸化インジウム亜鉛(IZO)である請求項1〜4のいずれかに記載の表示装置の製造方法。
- 酸化物透明導電膜の上に反射電極用のAl合金膜が直接接続されてなる構造を備えた表示装置における、Al合金膜の腐食防止方法であって、
基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第1の工程と、
前記酸化物透明導電膜上に前記Al合金膜を形成する第2の工程と、
前記Al合金膜を加熱する第3の工程と、を包含し、
前記Al合金膜は、Niを1〜4原子%、およびLaを0.1〜2原子%の範囲で含有するAl−Ni−La合金からなり、
前記第3の工程における加熱温度を、下記(1)〜(3)のように、前記Al−Ni−La合金膜のNi含有量及び前記第2の工程における基板温度に応じて定まる下限値以上に設定することを特徴とするAl合金膜の腐食防止方法。
(1)基板を加熱しないときは、加熱温度の下限を200〜250℃に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上3原子%未満のときは加熱温度の下限を250℃に設定し、
Ni含有量が3原子%以上のときは加熱温度の下限を200℃に設定する。
(2)基板温度が100℃以上150℃未満のときは、加熱温度の下限を100〜200℃に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上2原子%未満のときは加熱温度の下限を200℃に設定し、
Ni含有量が2原子%以上3原子%未満のときは加熱温度の下限を150℃に設定し、
Ni含有量が3原子%以上のときは加熱温度の下限を100℃に設定する。
(3)基板温度が150℃以上250℃以下のときは、加熱温度の下限を100〜150℃に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上2原子%未満のときは加熱温度の下限を150℃に設定し、
Ni含有量が2原子%以上のときは加熱温度の下限を100℃に設定する。 - 酸化物透明導電膜の上に反射電極用のAl合金膜が直接接続されてなる構造を備えた表示装置における、Al合金膜の腐食防止方法であって、
基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第1の工程と、
前記酸化物透明導電膜上に前記Al合金膜を形成する第2の工程と、
前記Al合金膜を加熱する第3の工程と、を包含し、
前記Al合金膜は、Niを1〜4原子%、Laを0.1〜2原子%、およびCuを0.1〜2原子%の範囲で含有するAl−Ni−La−Cu合金からなり、
前記第3の工程における加熱温度を、下記(4)〜(6)のように、前記Al−Ni−La−Cu合金膜のNi含有量及び前記第2の工程における基板温度に応じて定まる下限値以上に設定することを特徴とするAl合金膜の腐食防止方法。
(4)基板を加熱しないときは、加熱温度の下限を100〜250℃に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上2原子%未満のときは加熱温度の下限を200℃に設定し、
Ni含有量が2原子%以上3原子%未満のときは加熱温度の下限を150℃に設定し、
Ni含有量が3原子%以上のときは加熱温度の下限を100℃に設定する。
(5)基板温度が100℃以上150℃未満のときは、加熱温度の下限を100〜200℃に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上2原子%未満のときは加熱温度の下限を150℃に設定し、
Ni含有量が2原子%以上のときは加熱温度の下限を100℃に設定する。
(6)基板温度が150℃以上250℃以下のときは、加熱温度の下限を室温以上150℃以下に設定すると共に、
Ni含有量が1原子%以上2原子%未満のときは加熱温度の下限を100℃に設定し、
Ni含有量が2原子%以上のときは加熱温度の下限を室温に設定する。 - 酸化物透明導電膜の上に反射電極用のAl合金膜が直接接続されてなる構造を備えた表示装置における、Al合金膜の腐食防止方法であって、
基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第1の工程と、
前記酸化物透明導電膜上に前記Al合金膜を形成する第2の工程と、
前記Al合金膜を加熱する第3の工程と、を包含し、
前記Al合金膜は、Niを0.5〜4原子%、Laを0.1〜2原子%、およびGeを0.1〜2原子%の範囲で含有するAl−Ni−La−Ge合金からなり、
前記第3の工程における加熱温度を、下記(7)〜(9)のように、前記Al−Ni−La−Cu合金膜のNi含有量及び前記第2の工程における基板温度に応じて定まる下限値以上に設定することを特徴とするAl合金膜の腐食防止方法。
(7)基板を加熱しない場合、
Ni含有量が0.5原子%以上1原子%未満のときは加熱温度の下限を250℃に設定し、
Ni含有量が1原子%以上のときは加熱温度の下限を200℃に設定する。
(8)基板温度が100℃以上150℃未満である場合、
Ni含有量が0.5原子%以上のときは加熱温度の下限を150℃に設定する。
(9)基板温度が150℃以上250℃以下である場合、
Ni含有量が0.5原子%以上1原子%未満のときは加熱温度の下限を150℃に設定し、
Ni含有量が1原子%以上のときは加熱温度の下限を100℃に設定する。 - 前記第3の工程における加熱温度の上限は350℃である請求項6〜8のいずれかに記載の腐食防止方法。
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