JPS61195506A - 透明電極基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示素子（ＬＣＤ）　、エレクトロクロミ
ック表示素子（ＥＯＤ）　、エレクトロルミネッセンス
表示素子（ＥＬ）など平板ディスプレイに用いられる透
明電極基板およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来平板ディスプレイなどに用いられる透明電極基板は
以下の様な製法で作成されたものが使用されていた。

まずガラス板等の透明基板上に透明導電膜を形成し、該
透明導電膜上に感光性レジストをスピンナー又はロール
コータ−などにより塗布し、その後ベーキングを行ない
感光性レジストを固化させる。次いで感光性レジスト塗
布面に所定のパターンマスクを密着させ、その」二から
紫外線を照射して露光を行ない現像液にて現像する。こ
うして作成された所定の形状のレジストを有する透明導
電被膜つき透明基板を透明導電膜のエツチング液中に浸
漬し前記レジストの被覆されていない部分の透明導電膜
を溶出する。

最後にアセトンなどの溶剤でレジストを除去し所定のパ
ターンを有する透明導電膜つき透明基板が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来法で作成した透明電極基板を用いて平板ディス
プレイを作成すると、表示のための電圧をディスプレイ
に印加した時に透明電極のパターンエッヂ部の表示がエ
ッヂ部以外の部分と異なっていたり、又最悪の場合には
透明電極のパターンのエッヂ部からディスプレイ素子の
破壊が起こっていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するために、透明導電膜の被
覆されていない透明基板部分に該透明導電膜とほぼ同一
厚みの透明絶縁膜を被覆している。

本発明の透明電極基板は、透明基板上に透明導電膜を被
覆した後該透明導電膜上にレジスト膜を所定の形状に被
覆し、レジスト膜の被覆されていない透明導電膜部をエ
ツチング液でエツチングした後に少なくとも該エツチン
グにより生成したくぼみ部分に有機金属化合物を塗布し
、その後焼成を行なって該有機金属化合物を透明絶縁膜
とする製造方法により作成することが好まれる。

本発明に使用する透明基板としては、ガラス板、透明ア
ルミナ板などのセラミックス板およびプラスチック板な
どが例示できる。内でもガラス板が安価であり又耐熱性
があるので好んで使用される。

透明導電膜としては通常使用されている酸化インジウム
を主成分とし酸化スズを含む膜（ＩＴＯ膜）、酸化スズ
を主成分とした不す膜（ｓｎｏ２膜）等を用いることが
できる。透明絶縁膜としては酸化アルミニウム膜（Ａｌ
２Ｏ３膜）、酸化イツトリウム膜（Ｙ２Ｏ３膜）、二酸
化珪素膜（５ｉ０２膜）、酸化チタン膜（Ｔ１０２膜）
等が例示される。

内でも５１０２膜は、基板として最も使いやすいガガラ
ス板に近くなり、外部光の反射が起こりにくいので好ま
しい。

本発明の透明電極基板としては、透明絶縁膜が透明電極
（所定の形状とされた透明導電膜）の設けられていない
透明基板上に設けられていれば、透明電極と透明絶縁膜
との間に多少のすきまがあってもかまわない。しかしな
がら、透明電極と透明絶縁膜とがすきまなく設けられて
いる方が、基板表面がより平滑化されるので好ましい。

又透明絶縁膜と透明電極との膜厚はほぼ同一厚みである
ことが平滑な表面を得るために必要とされる。

透明絶縁膜の膜厚は透明導電膜の膜厚と同一であること
が最も好まれるが、透明絶縁膜を得ることのできる通常
の製造方法を用いて透明導電膜の膜厚と同一膜厚を目標
として得ることのできる膜厚の精度−目標値に対して士
１０％以内−であれば十分に使用することができる。透
明絶縁膜の膜厚が透明絶縁膜の膜厚の０．９倍より薄い
と基板表面の平滑性が完全でないため本発明の効果が小
さくなる。透明絶縁膜の膜厚が透明絶縁膜の膜厚よりも
厚いものは、膜厚の薄いものよりも本発明の効果を失な
いにくく透明絶縁膜のれ３倍以下であれば十分に使用す
ることができる。

又本発明の製造方法に用いるレジスト膜としては、ポリ
メチルメタクリラート（ＰＭＭＡ）等市販のレジスト膜
が使用できる。

又有機金属化合物としては、金属アルコキシド詐 等の脱水縮合反応により透明絶縁風（金属酸化物）とな
るものが好まれる。内でもアルキル基の鎖長があまり長
くなく常温常圧でメチルアルコール、エチルアルコール
、プロピルアルコールなどのような水に可溶の低級アル
コールに溶解しやすいものが扱いやすいので好まれる。

□　　透明基板に有機金属化合物を塗布する方法として
は、スプレー又はハケ等で塗布する方法や透明基板を有
機金属化合物を貯めた溶に浸漬し引き上げる方法等があ
げられる。

有機金属化合物としてはシリコンアルコキシド、チタン
アルコキシド、ジルコニアアルコキシド、イツトリウム
アルコキシド等が好まれ使用されるがシリコンアルコキ
シドが前記ガラス基板との屈折率の点で好まれて使用さ
れる。

有機金属化合物は塗布された後焼成によって透明絶縁膜
へと変えられるが、この焼成は空気中等の酸素雰囲気中
で行なわれることが好まれる。これは、レジスト膜とし
て有機物を使用していた場合、酸素雰囲気中で焼成する
ことにより該レジスト膜が燃焼し、この燃えカスをふき
とることにより該レジスト膜を簡単に除去することがで
きるからである。

有機金属化合物は少なくともエツチングにより生成した
くぼみ部分に塗布されれば良いがレジスト膜上にまで塗
布されていてもかまわない。

エツチング液としては通常導電性被膜をエツチングする
ために使用しているものが使用でき塩酸および塩酸と塩
化第２鉄との混合液などが例示できる。

〔作　用〕

不発明は、前記従来の透明基板ｌ上に透明電極２を設け
た第を図に示すような透明電極基板３を用いてディスプ
レイ素子を作成すると、基板表面の形状が凹凸であり又
透明電極のエッヂ部がほぼ直角に近い形であるために透
明電極のエッヂ部上のディスプレイ用被膜（ＥＣ膜、Ｅ
Ｌ膜等）に膜厚の薄い部分、膜切れ部分、外力および印
加電圧などに対し耐久性のない部分が生じ、そのために
ディスプレイ表示素子の欠点が生じているという見地に
よりなされたものである。

本発明によれば第１図に示すように透明電極−の設けら
れていない透明基板／上に透明絶縁膜ｌが設けられてい
るため従来の基板とくらべ基板表面が平滑である。その
ため上記基板表面凹凸に起因する平板ディスプレイ作成
時の不都合を回避できる。

又本発明の製造方法によれば、透明絶縁膜ｌを得る方法
として有機金属化合物の塗布法（液相からの合成法）を
使用しているので、透明導電膜エツチングの際にレジス
ト膜が被覆された部分の透明導電膜部分も多少エツチン
グされることによりできてしまうレジスト膜はり出し部
奥の空間（くぼみ部分）にも透明絶縁膜を作成できる。

そこで上記製造方法により作成した透明電極基板はレジ
スト膜はり出し部奥に透明絶縁膜を設けにくい他の製造
方法（スパッター法、蒸着法等）を用いて作成した透明
電極基板よりも平滑な表面となっている。

〔実施例／〕

第２図で示すように厚さ約／關のガラス基板ターｈ＋で
スパッタリング法により酸化インジウムを主成分とし酸
化スズを含む約２０００Ａの透明導電膜（ＩＴＯ膜）乙
を均一に形成した。その後、感光性レジスト液（東京応
化製商品名０ＤＵＲ−／　、２０　）を、スピンナーを
用いて塗布し、ざＳ０Ｃで３０分間ベーキングしてレジ
スト膜を固化させた。その後レジスト膜上にパターンマ
スクを密着させその上から紫外線ランプ（キャノン社製
商品名ＰＬＡ、！；２ＯＦ　）を用いて紫外線を７秒間
照射した。その後、現像液（東京応化製商品名０ＤＵＲ
−／　２０専用現像液）を用いて２３°Ｃで約７分間現
像処理を行なった。そしてリンス液（東京応化製商品名
０ＤＵＲ−／２０専用リンス液）を用いて室温で約７分
間洗浄を行なった。

こうしてパターニングされたレジスト層（厚さ約１μｍ
）７を第３図に示すように透明電極基板に作製した。

上記レジスト層７つきガラス板ｊをｔｔｏ”ｃの３Ａ％
の塩酸および］ｌｉ’ｅＯＪ３・６Ｈ２０の／：／の混
合液中に約１分間浸漬して前記レジスト層７の被覆され
ていない部分の透明導電膜乙を除去した。該エツチング
液より引きあげらｎたガラス板夕はすみやかに蒸留水に
て洗浄され乾燥された。

その後透明導電膜乙が選択的にエツチングされて透明電
極ゲとされた第１図に示す様なレジスト層７つきガラス
板Ｓをテトラエトキシシランをエタノール中で予備縮合
させ５ｉ０２濃度がｇ重量％となるように調整した有機
珪素化合物の溶浴中に浸漬し一定の速度で基板を引き上
げ第５図に示すようにガラス板表面全面にわたって有機
珪素化合物膜ｆを形成した。

ここで有機珪素化合物膜ｇはその後の焼成により約２０
００１の５ｊ−０２膜となるような膜厚に作成した。

その後上記ガラス板を！；００”Ｃ３０分間空気中で焼
成し該有機珪素化合物を８１０２とするとともにレジス
ト層７を灰化させた。ガラス板を徐冷後布で該ガラス板
をふきとることによりレジスト層の灰およびレジスト層
上部に形成された５１０２　を除去した。

上記製造方法により作製された透明電極基板は第１図に
示すように透明電極２の設けられていない透明基板（ガ
ラス板）／上にすきまなく透明絶縁膜グが設けられた透
明電極基板であった。

上記基板を用いたＥＬ素子は、従来の第を図に示すよう
な凹凸を有する基板を用いてＥＬ素子を作製した場合に
起っていた透明電極エッヂ部での表示の乱れ等の欠点が
完全になくなっていた。

〔実施例−〕

実施例／と同様にレジスト層７を被覆した透明導電膜６
つきガラス板ｊをエツチングし、第り図に示すような基
板を作製した。上記基板表面に真空蒸着法で膜厚約、２
００ＯＡの８１０２　膜を作成した。

続いてアルカリ性溶液でレジスト層７とその上に被覆し
た５１０２膜を除去して第１図に示す透明電極基板とほ
ぼ同じ透明電極基板を得た。

本実施例により得た基板を用いて作製したＥＬ素子は、
実施例１で作製した基板を用いたＥＬ素子よりは表示の
乱れがみられたが従来の基板を用いたＥＬ素子とくらべ
るとはるかに表示の乱れが少なかった。

上記効果は、透明電極の間に設けられた透明絶縁膜によ
り従来の基板よりも表面が平滑化され、そのため基板上
に設けるＥＬ被被膜欠点が生じにくいものと思われる。

〔発明の効果〕

５　本発明の透明電極基板によれば、実施例からもあき
らかな通り基板表面が平滑なため、基板上に積層するデ
ィスプレイ用の被膜に欠点が生じにくい。そのため従来
電極エッヂ部で起こっていた表示の乱れおよびディスプ
レイ素子の破壊等が起こらない。

又本発明の製造方法によれば、エツチングの際に生じる
レジスト層はり出し部の奥の空間にも透明絶縁膜を形成
でき、非常に平滑な透明電極基板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の透明電極基板の概略を示す断面図であ
り、第２図ないし第５図は本発明の製造工程を示す断面
図であり、第６図は従来の透明電極基板の構造を示す断
面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に所定の電極形状とされた透明導電膜
   が被覆された透明電極基板において、該透明導電膜の被
   覆されていない透明基板部分に該透明導電膜とほぼ同一
   厚みの透明絶縁膜が被覆されていることを特徴とする透
   明電極基板。
2. （２）該透明絶縁膜の膜厚が該透明導電膜の膜厚の０．
   ９〜１．５倍の膜厚である特許請求の範囲第１項記載の
   透明電極基板。
3. （３）該透明絶縁膜が二酸化珪素の薄膜である特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の透明電極基板。
4. （４）透明基板上に透明導電膜を被覆した後該透明導電
   膜上にレジスト膜を所定の形状に被覆し、レジスト膜の
   被覆されていない透明導電膜部をエッチング液でエッチ
   ングした後に少なくとも該エッチングにより生成したく
   ぼみ部分に有機金属化合物を塗布し、その後焼成を行な
   って該有機金属化合物を透明絶縁膜とすることを特徴と
   する透明電極基板の製造方法。
5. （５）該有機金属化合物がシリコンアルコキシドである
   特許請求の範囲第４項記載の透明電極基板の製造方法。