[发明专利]显示用基板及其制造方法以及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有透明导电层的显示用基板、该显示用基板的制造方法以及显示装置，该透明导电层以成膜的氧化锌为基材，在可见光区域具有优良的透射性和导电性，而且在树脂基板上的密合性良好。

背景技术

作为液晶显示器或等离子显示器等显示装置或太阳能薄膜电池及触摸面板等输入装置、以及发光二极管等电子器件内的元件的透明电极，采用ITO膜(锡添加氧化铟)、添加氟的SnO₂(氧化锡)膜、添加了硼、铝及镓中的任何一种的ZnO(氧化锌)膜等。将添加了用于赋予导电性的硼、铝及镓等原子的ZnO膜称为“导电性ZnO膜”或“添加了杂质的ZnO膜”。

在上述透明电极中，由于ITO膜的比电阻小到1～3×10^-4Ω·cm以下左右，因此被广泛地用于液晶显示装置等。

但是，ITO膜由于在氢等离子中被还原而招致黑化现象，因此，例如在如太阳能电池制造工艺等采用了在ZnO成膜的后续工序中利用化学气相沉积法(CVD)对无定形Si进行成膜的工艺的情况下，不能够采用ITO膜作为电极。而且，ITO膜的原料之一的铟(In)是高价且量稀少的稀有金属。

相对于此，添加氟的SnO₂膜，由于比电阻大到10^-3Ω·cm左右，因此不适合于要求高导电性的膜。

另一方面，添加了杂质的ZnO膜通常用溅射法来制作，但在此种情况下，由于比电阻为4～6×10^-4Ω·cm左右，比SnO₂膜小，此外与ITO膜相比化学上稳定，因此被用作采用了上述无定形Si膜的太阳能电池的电极。而且，ZnO膜的原料即锌(Zn)廉价且资源量丰富。

为了将添加了杂质的ZnO膜广泛地用于液晶显示装置等，必须使比电阻在4～6×10^-4Ω·cm左右或在其以下，膜厚必须在120～160nm左右。

在采用ZnO透明导电膜作为滤色器层侧的通用电极的情况下，需要可在成为基底的被覆了树脂的基板上进行密合性良好的成膜工艺。

关于ZnO膜的成膜，到现在为止，采用了直流磁控溅射法的生产装置被广泛普及。该装置也可在基样玻璃尺寸中第10代的大面积基板上进行成膜。

在专利文献1中，记载了作为液晶显示装置用的透明电极而采用添加了杂质的ZnO膜。在专利文献1中，公开了在基底基板1上，用由氧化锌构成的透明导电层2夹着Ag膜3，且在最上层的氧化锌(ZnO)膜上形成有ITO膜11的透明导电膜(参照专利文献1中的段落[0017]～[0029]及图1～图3)。此外，作为基底基板1，记载了采用在玻璃基板10上形成有滤色器层7、丙烯系树脂层8及无机中间膜层9的基板(参照专利文献1中的段落[0017])。

但是，在上述专利文献1中记载的透明电极中，因采用了Ag膜3而使透射率降低。为了抑制透射率的降低，需要较薄地形成Ag膜3的厚度，但这样的控制比较困难。此外，作为最上层采用ITO膜11，但由于ITO膜11以稀有金属In为主材料，因而高价。此外，在该专利文献1中，关于对滤色器层进行热处理时的ZnO膜的薄膜电阻(sheet resistance)的变动，没有示出任何考虑。

这样，上述专利文献1不是仅由添加了杂质的ZnO膜形成透明导电膜的发明。

专利文献1：日本特开平9-291356号公报

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种由ZnO膜形成透明电极、且可降低相对于热处理的特性的变化的显示用基板及其制造方法以及显示装置。

本发明者们反复进行了深入的研究，结果发现，在由氧化锌构成的透明电极中，通过在具有滤色器层等有机树脂层的基板上形成电阻率不同的2层以上的层结构，不会对有机树脂层造成损伤，而且能够得到在可见光区域中透射率高、电阻低、且外观良好的透明导电膜，从而完成了本发明。

为了达到上述目的，本发明的显示用基板具备支持基板、形成于支持基板上的有机树脂层、形成于有机树脂层上的透明电极；透明电极具备第1层和第2层，所述第1层密合地形成于有机树脂层上，且含有氧化锌，所述第2层形成于第1层上，具有比第1层厚的层厚，且含有氧化锌。

这里，第1层通过直流溅射或直流磁控溅射而形成，第2层通过高频溅射、高频磁控溅射、高频叠加直流溅射、高频叠加直流磁控溅射中的任何一种而形成。