JP2871592B2

JP2871592B2 - 表示装置用電極基板

Info

Publication number: JP2871592B2
Application number: JP11906696A
Authority: JP
Inventors: 健蔵福吉; 幸弘木村; 修古賀; 孝二今吉
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1996-05-14
Filing date: 1996-05-14
Publication date: 1999-03-17
Anticipated expiration: 2016-05-14
Also published as: JPH09304787A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
装置やプラズマディスプレイ装置などの出力表示装置あ
るいは表示画面から直接入力する入出力用表示装置ある
いは太陽電池などに使用される透過型電極（透明電極）
や反射型電極の電極基板に関し、特に薄膜で導電性と光
線透過率が高く、しかも保存安定性に優れた電極基板に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス、プラスチックフィルムなどの基
板上に、可視光線を透過する電極形状の透明導電膜が設
けられた電極板は、液晶ディスプレイ装置などの各種表
示装置（表示画面）の表示用電極や、この表示装置の表
示画面から直接入力できる入出力電極などに広く使用さ
れている。

【０００３】例えば、液晶が用いられたディスプレイ装
置の透明電極板は、図１１に示すように、ガラス基板４
０と、このガラス基板４０上の画素部位に設けられ、画
素毎にその透過光を赤、緑、青にそれぞれ着色するカラ
ーフィルタ層４１と、上記ガラス基板４０上の画素と画
素との間（画素間）の部位に設けられ、この部位からの
光透過を防止する遮光膜４２と、上記カラーフィルタ層
４１上の全面に設けられた透明保護層４３と、この保護
層４３上にスパッタリングにより成膜され、所定の電極
パターンにエッチングされたパターン状若しくはベタ状
の透明電極４４と、この透明電極４４上に成膜された配
向膜４５とでその主要部が構成されている。

【０００４】この透明電極４４としては、その高い導電
性に着目して、酸化インジウム中に酸化錫を添加したＩ
ＴＯ薄膜が広く利用されており、その比抵抗はおよそ
２．４×１０^-4Ω・ｃｍで、透明電極として通常適用さ
れる２４０ｎｍの膜厚の場合、その面積抵抗値はおよそ
１０Ω（又は１０Ω／□、□；スクエアと称する）であ
る。

【０００５】また、この他にも、酸化錫薄膜や、酸化錫
に酸化アンチモンを添加して構成される薄膜（ネサ
膜）、あるいは酸化亜鉛に酸化アルミニウムを添加して
構成される薄膜などが知られているが、これらはいずれ
も上記ＩＴＯ薄膜よりも導電性が劣り、また酸やアルカ
リに対する耐薬品性あるいは耐水性などが不十分なため
に液晶向けの透明電極基板として一般には普及していな
い。

【０００６】一方、太陽電池用の透明電極基板において
は、その製造プロセスの関係で、水素プラズマ耐性を必
要とする。そのため、水素プラズマ耐性の高い酸化亜鉛
を材料とする透明電極を用いることが一般的である。

【０００７】しかし、酸化亜鉛系の透明電極は、フッ素
ドープしたものや、アルミナ添加したものでも抵抗値が
高く、太陽電池用の透明電極基板として４００ｎｍ〜８
００ｎｍとかなり厚い膜厚にて形成する必要があった。

【０００８】一方、１９８２年、日本で開催された第７
回ＩＣＶＭにおいて、熱線反射膜として銀薄膜の表裏面
にＩＴＯ薄膜又は酸化インジウム薄膜（ＩＯ薄膜）を積
層させて構成される３層構造の透明導電膜が提案されて
いる。

【０００９】この３層構造の透明導電膜はおよそ５Ω程
度の低い面積抵抗値を有しており、その高い導電性を生
かして上記透明電極への応用が期待された。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ディス
プレイ装置や入出力装置においては、近年、画素密度を
増大させて緻密な画面を表示することが求められ、これ
に伴って上記透明電極パターンの緻密化が要求されてお
り、例えば１００μｍ程度のピッチで上記透明電極の端
子部を構成することが要求されている。

【００１１】また、液晶ディスプレイ装置において基板
に液晶駆動用ＩＣが直接接続される方式（ＣＯＧ）にお
いては、配線の引き回しが、幅２０〜５０μｍという細
線となる部分があり、従来にない高度のエッチング加工
適性と高い導電性（低い抵抗値）が要求されている。

【００１２】また、その一方で表示画面の大型化も求め
られており、このような大型画面化について、上述した
ような緻密パターンの透明電極を形成し、しかも液晶に
十分な駆動電圧を印加できるようにするためには、上記
透明電極として面積抵抗値５Ω以下という高い導電性を
備えた透明電極を適用する必要があった。

【００１３】また、これに加えて、ＳＴＮ液晶等を利用
した単純マトリクス駆動方式の液晶表示装置において、
１６階調以上の多階調表示を行う場合には、３Ω以下と
いうさらに低い面積抵抗値が要求されている。

【００１４】しかしながら、第７回ＩＣＶＭにおいて提
案された上記３層構造の透明電極においても、高々５Ω
程度の面積抵抗値が得られるに過ぎず、十分な導電性が
確保できないという問題点があり、例えば、銀薄膜の厚
さを１６〜１８ｎｍ程度に厚くすることにより、その面
積抵抗値を約３Ωに低下させることは可能であっても、
可視光線透過率（特に波長６１０ｎｍ程度の長波長側の
可視光線透過率）が７５％程度まで低下し、透明電極と
しての機能が損なわれてしまう。

【００１５】さらに、上記３層構造の透明電極において
は、銀の薄膜が積層界面などから進入した空気中の水分
と反応し易く、その表面に反応物を生成してシミ状の欠
陥を生じ、例えば液晶表示装置の透明電極に適用した場
合には、その表面に表示欠陥などを生じ易いという問題
点があった。

【００１６】本発明者らは、３層構造の導電膜の耐湿性
向上に、銀に金を添加した銀合金による銀系導電薄膜と
することにより、大幅な耐湿性向上の効果があることを
見い出し、この構成を既に提案しており、金の添加量は
４ａｔ％（ａｔｏｍｉｃｗｅｉｇｈｔ％、原子量パー
セントを以下ａｔ％と称する）以下、例えば０．１〜
３．０ａｔ％の範囲で十分な効果のあることを見い出し
ている。なお、３層構造の導電膜は、銀系導電薄膜層の
膜厚を５ｎｍ〜２５ｎｍの範囲内で可視光を透過する透
明電極として、また実用上は膜厚をおよそ１５０ｎｍと
して可視光を反射する反射電極として用いることができ
る。

【００１７】しかし、銀金合金の銀系導電薄膜を用いた
３層構造の導電膜は、スパッタリングの成膜時のガス雰
囲気の影響を受け易い欠点があった。特に、雰囲気中の
酸素の影響を受け、透明電極としては可視域の短波長側
の透過率が低下し易く、反射電極としては短波長側の反
射率が低下し易い欠点があった。

【００１８】図７は、膜厚約１５ｎｍの銀系導電薄膜を
金属酸化物で挟持する構成の導電膜（透明電極）の分光
特性（分光透過率）を示すものである。なお、該導電膜
の合計膜厚は９００Å、面積抵抗値は約３Ωである。な
お、グラフは銀１００ａｔ％、金０ａｔ％、は銀９
９．９ａｔ％、金０．１ａｔ％、は銀９９．８ａｔ
％、金０．２ａｔ％、は銀９９．６ａｔ％、金０．４
ａｔ％を示す。

【００１９】図７の一番上の破線で示す分光特性は、金
を含まない銀薄膜による導電膜のもの、その他は０．１
〜０．５ａｔ％の金を含む銀系薄膜の導電膜の分光特性
であり、光波長４７０ｎｍ付近の透過率のダウンが生じ
ることが示されている。

【００２０】同じく図８には、金を０．８〜２．５ａｔ
％含む３層構造の導電膜の分光特性を示した。これも同
様に４７０ｎｍ近辺の透過率がダウンしている。なお、
該導電膜の合計膜厚は９００Å、面積抵抗値は約３Ωで
ある。また、グラフは銀９９．１９ａｔ％、金０．８
１ａｔ％、は銀９８．４８ａｔ％、金１．５２ａｔ
％、は銀９７．５６ａｔ％、金２．４４ａｔ％を示
す。

【００２１】この短波長側での透過率のダウンは、バッ
チ式の成膜装置による銀系薄膜の成膜前に、十分な排気
を行うことによって酸素の影響を少なくすることによっ
て、そのダウンの量を少なくすることができる。

【００２２】しかし、インライン型の量産タイプの成膜
装置では、３層構造の導電膜における１層目と３層目の
金属酸化物を成膜する際に酸素を導入するため、酸素の
影響を受け易い。

【００２３】なお、この短波長側での透過率のダウン
は、本発明者らが３層構造の導電膜の光学定数を調べた
範囲では、銀系薄膜の短波長側の屈折率が上昇する現象
を伴っている傾向を見い出しており、結果的には３層構
造の導電膜の短波長側での光吸収が出ているようである
が、その詳細は未だよくわかっていない。

【００２４】本発明は、このような問題点に着目してな
されたものであって、その課題とするところは、スパッ
タリングの成膜時のガス雰囲気の影響を受け難く安定し
た成膜を可能とするとともに、薄膜で導電性と可視光線
透過率又は反射率が高く、しかも経時劣化がなく保存安
定性に優れた透過型又は反射型の表示装置用電極基板を
提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、基板上に銀系導電薄膜層を備え該銀系導電薄膜
層の表裏面を酸化物系透明明導電薄膜層にて挟持した構
成の導電膜を備えた表示装置用電極基板において、上記
酸化物系透明導電薄膜層の少なくとも一方が、酸化セリ
ウムと酸化インジウムを材料とする透明な混合酸化物に
よる薄膜層であり、且つ前記銀系導電薄膜層が、０．１
〜２．５ａｔ％の金と、０．３〜３．０ａｔ％の銅を含
有する銀合金による薄膜層であることを特徴とする表示
装置用電極基板である。

【００２６】また本発明の請求項２に係る発明は、前記
請求項１に記載する発明において、前記銀系導電薄膜層
の層厚が、５〜２５ｎｍの範囲内にある表示装置用電極
基板である。

【００２７】また本発明の請求項３に係る発明は、前記
請求項１に記載する発明において、前記銀系導電薄膜層
の層厚が５０〜２００ｎｍの範囲内にある表示装置用電
極基板である。

【００２８】また本発明の請求項４に係る発明は、前記
請求項１又は請求項２に記載する発明において、前記基
板と導電膜との間にカラーフィルタが配設されている表
示装置用電極基板である。

【００２９】また本発明の請求項５に係る発明は、前記
請求項１又は請求項２又は請求項４に記載する発明にお
いて、前記基板と導電膜との間に光散乱膜が配設されて
いる表示装置用電極基板である。

【００３０】また本発明の請求項６に係る発明は、前記
請求項１又は請求項３に記載する発明において、前記基
板と銀系導電薄膜層との間に位置する前記酸化物系透明
導電薄膜層が屈折率２．１より大きい高屈折率の反射性
薄膜層である表示装置用電極基板である。

【００３１】また本発明の請求項７に係る発明は、前記
請求項１又は請求項３に記載する発明において、前記基
板と導電膜との間に屈折率２．１より大きい高屈折率の
絶縁膜を兼ねる反射性酸化物系薄膜層を備える表示装置
用電極基板である。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に係る発明を、
実施の形態にしたがって以下に詳細に説明する。

【００３３】本発明の請求項１に係る発明は、基板上に
銀系導電薄膜層を備え該銀系導電薄膜層の表裏面を酸化
物系透明明導電薄膜層にて挟持した構成の導電膜を備え
た表示装置用電極基板において、上記酸化物系透明導電
薄膜層の少なくとも一方が、酸化セリウムと酸化インジ
ウムを材料とする透明な混合酸化物による薄膜層であ
り、且つ前記銀系導電薄膜層が、０．１〜２．５ａｔ％
の金と、０．３〜３．０ａｔ％の銅を含有する銀合金に
よる薄膜層である表示装置用電極基板である。

【００３４】この発明は、上記課題を解決するための手
段として、銀と金の合金に、さらに銅を添加した銀金銅
合金を用いて銀系薄膜を成膜することによって、銀系薄
膜成膜時に、スパッタリング成膜の雰囲気による影響を
少なくすることができることを見い出した。

【００３５】この場合、金、銅、いずれも添加量は３ａ
ｔ％以下の少量でよく、少量の銅の添加によって、金を
含有する銀系薄膜を用いた３層構造の導電膜の短波長側
での透過率あるいは反射率のダウンなど悪い影響を無く
すことができる。

【００３６】さらに、本発明者らは、３層構造の導電膜
を透過型の表示装置用電極基板（透明電極）の用途とし
て用いる場合に、高屈折率である酸化セリウムを酸化イ
ンジウムと混合した混合酸化物を、透明酸化物薄膜とし
て用いることにより、透過率を向上でき、且つ耐湿性を
改良できることを見い出した。

【００３７】混合酸化物には、必要に応じて酸化チタ
ン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタ
ル、二酸化珪素、酸化ガリウム、酸化錫、酸化ビスマ
ス、その他の金属酸化物を少量添加してもよい。

【００３８】上記基板上における上記銀系導電薄膜層へ
の金の添加量は、３層構造の導電膜である導電性接着
層、銀系導電薄膜層、酸化物系透明導電薄膜層のそれぞ
れ耐湿性の向上に関しては、０．１ａｔ％の少量添加か
ら効力があり、この添加量を多くするに従って耐湿性が
向上する傾向がある。

【００３９】銅の銀系薄膜への添加量は、図６のグラフ
に示すように０．３ａｔ％程度から徐々に短波長側の落
ち込みを上昇させる効果がある。なお、このグラフは、
３層構造の導電膜であり、導電膜の総膜厚は約８５０Å
（８５ｎｍ）である。

【００４０】銅は、銀に対して共晶の形をとるため（完
全固溶でない）、銅の添加量が多くなると透過率若しく
は反射率に悪い影響を与えるようになる。また添加量が
多くなると導電膜の抵抗値が上昇する傾向があり、銀系
薄膜の膜厚を１０ｍｍとし、且つ銅の添加量を３ａｔ％
以上とした場合に面積抵抗値は５Ω（又は５Ω／□、
□；スクエアと称する）を超えるようになる。

【００４１】次に、本発明の請求項２に係る発明を、実
施の形態にしたがって以下に詳細に説明する。

【００４２】本発明の請求項２に係る発明は、前記請求
項１に記載する発明において、前記銀系導電薄膜層の層
厚が、５〜２５ｎｍの範囲内にある表示装置用電極基板
である。

【００４３】近時、ＳＴＮやＥＣＢなど単純マトリクス
方式での液晶ディスプレイ装置の技術進展は著しく、Ｃ
ＲＴ代替のモニターとしてカラーＳＴＮを使おうという
動きがある。

【００４４】据え置きのモニターの場合、１００Ｖ、１
１０Ｖといった外部電源との接続が可能であり、こうし
たことから、高輝度のバックライトの常用が可能とな
る。

【００４５】この観点から、モニター用途の単純マトリ
クスの液晶ディスプレイでは、これに用いる透明電極
は、低抵抗であることを優先して光透過率をある程度犠
牲にしてよいことになる。

【００４６】単純マトリクス方式では透明電極の面積抵
抗値が２Ω付近になると、シャドウイングと称される画
質の低下がほとんどなくなるため、実用レベルでＴＦＴ
と競合できる。

【００４７】図９に、透過型表示装置用電極基板（透明
電極）の用途を前提として、ガラス基板上に、透明酸化
物（屈折率２．２）３５ｎｍと、銀系薄膜１５ｎｍ〜２
５ｎｍと、透明酸化物４０ｎｍとを順次積層した透明な
導電膜のシュミレーションによる分光特性データを示し
た。なお、媒質はエアー（気体；屈折率１．５）とし
た。なお銀系薄膜の膜厚が、は膜厚１５ｎｍ、は膜
厚１７．５ｎｍ、は膜厚２０ｎｍ、は膜厚２２．５
ｎｍ、は膜厚２５ｎｍの場合を示す。

【００４８】銀系薄膜の膜厚が、２５ｎｍと厚い領域で
もピークの透過率は８０％と、比較的良好である。ま
た、銀系薄膜の膜厚２０ｎｍ強で、３層構造の導電膜の
面積抵抗値は、約２Ωとなる。

【００４９】銀系薄膜は膜厚５ｎｍ未満ではアイランド
状（ランド状）になり、均質な薄膜とならず、計算上の
光学特性や面積抵抗値が得難くなる。

【００５０】次に、本発明の請求項３に係る発明を、実
施の形態にしたがって以下に詳細に説明する。

【００５１】本発明の請求項３に係る発明は、前記請求
項１に記載する発明において、前記銀系導電薄膜層の層
厚が５０〜２００ｎｍの範囲内にある表示装置用電極基
板である。

【００５２】図１０に、反射型の表示装置用電極基板
（反射電極）の用途を前提として、ガラス基板上に、透
明酸化物１０ｎｍと、銀系薄膜５０ｎｍ〜２００ｎｍ
と、透明酸化物（屈折率２．３）４０ｎｍを順次積層し
た導電膜の反射率のシミュレーション結果を示した。な
お、媒質はエアー（気体；屈折率１）とした。また、こ
のシミュレーションは、透明酸化物の光波長による屈折
率や光消衰（光吸収）係数の変化（波長分散）は考慮し
ていない。

【００５３】図１０は、銀系薄膜の膜厚による反射率へ
の影響を示すものであるが、銀系薄膜の膜厚が、５０ｎ
ｍを超えると８０％前後の反射電極となり、２００ｎｍ
で反射率は飽和して、光透過率はほぼ０％となることが
示される。

【００５４】次に、本発明の請求項４に係る発明を、実
施の形態にしたがって以下に詳細に説明する。

【００５５】本発明の請求項４に係る発明は、前記請求
項１又は請求項２に記載する発明において、前記基板と
導電膜との間にカラーフィルタが配設されている表示装
置用電極基板である。

【００５６】透過型又は反射型の表示装置用の電極基板
（例えば液晶表示装置用の電極基板）における基板と透
明電極である３層構造の導電膜との間に、表示画素に対
応してそれぞれ赤、緑、青などに着色されたカラーフィ
ルタを配設することにより、上記電極基板はカラー画像
の表示が可能となる。

【００５７】次に、本発明の請求項５に係る発明を、実
施の形態にしたがって以下に詳細に説明する。

【００５８】本発明の請求項５に係る発明は、前記請求
項１又は請求項２又は請求項４に記載する発明におい
て、前記基板と導電膜との間に光散乱膜が配設されてい
る表示装置用電極基板である。

【００５９】反射型の表示装置用の電極基板（例えば液
晶表示装置用の電極基板）として用いる場合、あるいは
透過型であっても視野角を拡げるために、基板と導電膜
との間に、光の散乱膜（光の拡散効果を持たせるデフュ
ージョン膜）を配設することにより、高い効果を得るこ
とができる。

【００６０】上記散乱膜は、カラーフィルタ上に重ね合
わせるからカラーフィルタとは別体の層構成であっても
よいし、カラーフィルタと散乱膜とを兼ねる構成であっ
てもよい。

【００６１】上記散乱膜は、塗布膜表面の凹凸（若しく
は、屈折率の異なる塗布膜表面の凹凸）による光の散乱
（拡散）を利用してもよいし、屈折率の異なる樹脂を混
合、又は屈折率の異なる樹脂と透明顔料とを混合した樹
脂の塗布膜を利用することができる。また、対象とする
液晶表示装置が、偏光フィルムや位相差フィルムを用い
る方式の場合には、前記透明顔料は、非晶質や等軸晶質
などの光学的に等方な材料が望ましい。

【００６２】次に、本発明の請求項６、請求項７に係る
発明を、実施の形態にしたがって以下に詳細に説明す
る。

【００６３】本発明の請求項６に係る発明は、前記請求
項１又は請求項３に記載する発明において、前記基板と
銀系導電薄膜層との間に位置する前記酸化物系透明導電
薄膜層が、屈折率２．１より大きい高屈折率の薄膜層
（反射性酸化物系透明導電薄膜層）である表示装置用電
極基板である。

【００６４】また本発明の請求項７に係る発明は、前記
請求項１又は請求項３に記載する発明において、前記基
板と導電膜との間に屈折率２．１より大きい高屈折率の
絶縁膜を兼ねる反射性酸化物系薄膜層を備える表示装置
用電極基板である。

【００６５】ＳＴＮやＥＣＢなど単純マトリクスＬＣＤ
（液晶ディスプレイ）の反射型の表示装置用電極基板と
して、本発明の３層構造の導電膜を用いる場合、ストラ
イプ状など電極パターンを形成する必要がある。

【００６６】上記反射型のＬＣＤの場合、白表示（通常
ノーマリーホワイト）のときの反射光量を増やすことが
重要なポイントである。

【００６７】ところが、ストライプパターン状に反射電
極を加工すると、反射電極パターン間は素ガラス面が露
呈しまい、この部分からの反射光が減少してしまうこと
になる。

【００６８】本発明者らは、基板側に高屈折率の薄膜層
を残存させることによって反射光の利得を増大させ、反
射光をディスプレイ表示のための照明光として有効に活
用できることを見い出した。

【００６９】即ち、上記請求項６に係る発明において、
前記基板と銀系導電薄膜層との間に位置する前記酸化物
系透明導電薄膜層として、屈折率２．１より大きい高屈
折率の薄膜層を用いて表示装置用電極基板としたもので
ある。

【００７０】前記基板上のパターン導電膜としては、こ
の高屈折率の一方の酸化物系透明導電薄膜層より上層に
ある銀系薄膜と他方の酸化物系透明導電薄膜層とをパタ
ーンエッチングすることにより得る。

【００７１】そして、この残存する前記高屈折率の一方
の酸化物系透明導電薄膜層は、パターン導電膜の部分に
おいては、３層構造の導電薄膜層のうちの１層を受け持
つ導電膜構成層として使用し、パターン導電膜の無い部
分においては、絶縁膜として使用するとともに、反射率
を向上させるための高反射膜として使用するものであ
る。

【００７２】また一方、上記請求項７に係る発明におい
て、前記基板と導電膜との間、即ち直接、基板面に屈折
率２．１より大きい高屈折率の絶縁膜を兼ねる酸化物系
透明導電薄膜層を成膜して表示装置用電極基板としたも
のである。

【００７３】そして、前記基板上のパターン導電膜とし
ては、基板面に直接成膜されたこの高屈折率の酸化物系
透明導電薄膜層より上層にある一方の酸化物系透明導電
薄膜層と銀系薄膜と他方の酸化物系透明導電薄膜層とを
パターンエッチングすることにより得る。

【００７４】そして、この残存する前記高屈折率の酸化
物系透明導電薄膜層は、パターン導電膜の部分において
は、４層構造の導電薄膜層のうちの１層を受け持つ導電
膜構成層として使用し、パターン導電膜の無い部分にお
いては、絶縁膜として使用するとともに、反射率を向上
させるための高反射膜として使用するものである。

【００７５】こうした高屈折率の絶縁膜としては、酸化
チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化タン
タル、酸化セリウムなどの酸化物がある。

【００７６】こうした酸化物の混合酸化物、あるいは耐
薬品性の良好な他の酸化物、例えば酸化ガリウムなどを
少量添加した混合酸化物なども、同様に絶縁膜として用
いることができる。

【００７７】なお、本発明の表示装置用電極基板を、反
射型のＬＣＤ用の反射電極基板として用いる場合、基板
は透明、半透明、不透明のいずれでもよく、又は白黒、
その他の色に着色された基板であってもよい。

【００７８】基板の材料は、ガラス、プラスチックフィ
ルム、プラスチックシート、セラミック、金属板、ある
いはアモルファスシリコン、ポリシリコン、ＭＩＭなど
の半導体素子が形成された基板など、種々のものが使用
できる。

【００７９】また、本発明における３層構造の導電膜
は、面積抵抗が低抵抗値であるため、ＴＦＴやＭＩＭな
どの素子の信号線や、バスラインなどに使用して、画素
電極とを兼ねるようにすることもできる。

【００８０】

【実施例】以下に、本発明の具体的実施例を示す。

【００８１】＜実施例１＞図１に示すように、この実施
例に係る電極基板１５は、厚さ０．７ｍｍのガラス基板
１０上に、順次積層された厚さ３５ｎｍの透明酸化物薄
膜による酸化物系透明導電薄膜層１１と、厚さ１４ｎｍ
の銀系薄膜による銀系透明導電薄膜層１２と、厚さ３８
ｎｍの透明酸化物薄膜による酸化物系透明導電薄膜層１
３とでその主要部が構成された透明導電膜１４を成膜し
た。なお、上記酸化物系透明導電薄膜層１１、１３は、
そのいずれも酸化インジウムの薄膜に、酸化セリウムを
酸素を除く金属元素換算で３２ａｔ％加えた混合酸化物
とした。また、銀系透明導電薄膜層１２は、銀に金を
１．０ａｔ％、銅を１．５ａｔ％それぞれ添加した銀合
金である。

【００８２】そして、上記透明導電膜１４は、以下のよ
うにして成膜した。まず、厚さ０．７ｍｍのガラス基板
１０の表面を有機アルカリ系界面活性剤と水とで洗浄し
た後に、真空槽内に収容し、逆スパッタリングと称され
るプラズマ処理を施して、さらに洗浄した。

【００８３】次に、該ガラス基板１０を真空槽中から取
り出すことなく、このガラス基板１０を室温に維持した
状態で、スパッタリング法により、厚さ３５ｎｍの透明
混合酸化物薄膜による酸化物系透明導電薄膜層１１、厚
さ１４ｎｍの銀系薄膜による銀系透明導電薄膜層１２、
厚さ３８ｎｍの透明混合酸化物薄膜による酸化物系透明
導電薄膜層１３を順次成膜した。

【００８４】次に上記酸化物系透明導電薄膜層１３上に
電極形状のレジスト膜をパターン形成し、このレジスト
膜から露出した部位を硝酸系エッチング液によりパター
ンエッチングして、上記３層構造の薄膜を互いに位置整
合させた状態で電極形状にパターンニングし、続いて、
２２０℃、１時間のアニール処理（加熱熟成処理）を施
して、上記透明導電膜１４を形成した。

【００８５】こうして得られた透明導電膜１４の面積抵
抗値は、約３．３Ωであった。そして、その透明導電膜
１４の可視光線透過率は、図４に実線にて示すように、
短波長側での透過率ダウンは見られず良好な結果が得ら
れた。

【００８６】上記パターン形成した透明導電膜１４を、
６０℃、湿度９５％内に、５００時間保持した後に表面
観察したが、何ら外観変化は生じていなかった。なお、
この混合酸化物によるそれぞれ酸化物系透明導電薄膜層
１１、１３の屈折率を測定したところ、２．２４であっ
た。

【００８７】なお、図示しないが、本実施例１により得
られた電極基板１５が、カラー画像表示装置用の電極基
板１５であれば、基板１０と透明導電膜１４との間、又
は透明導電膜１４上に、表示画素毎に赤、緑、青に着色
したマトリクス状のカラーフィルタ層をパターン形成
し、そのマトリクス状の画素に対応するパターン状の導
電膜１４を形成するものである。

【００８８】＜実施例２＞図２に示すように、この実施
例に係る電極基板２５は、厚さ０．７ｍｍのガラス基板
２０上に積層した光拡散層２６（視野角を拡げる光散乱
膜）上に、順次、厚さ３５ｎｍの透明酸化物薄膜による
酸化物系透明導電薄膜層２１と、厚さ１５ｎｍの銀系薄
膜による銀系透明導電薄膜層２２と、厚さ３８ｎｍの透
明酸化物薄膜による酸化物系透明導電薄膜層２３とでそ
の主要部が構成された透明導電薄膜を成膜し、その後パ
ターン形成して透明導電膜２４を形成した。なお、この
透明導電膜２４は、上記実施例１と同様の材料及び製法
を用いてパターン形成した。

【００８９】また、上記光拡散層２６は、アクリルエポ
キシ樹脂に光拡散剤として酸化セリウムの微粉体（パウ
ダー）を分散混合させた塗膜であり、膜厚約１μｍに形
成した。

【００９０】こうして得られた透明導電膜２４の面積抵
抗値は、実施例１と同様に約３．３Ωであった。そし
て、その透明導電膜２４の可視光線透過率は、上記実施
例１と同様に、短波長側での透過率ダウンは見られず良
好な結果が得られた。

【００９１】そして、上記パターン形成した透明導電膜
２４を、６０℃、湿度９５％内に、５００時間保持した
後に表面観察したが、何ら外観変化は生じていなかっ
た。

【００９２】なお、図示しないが、本実施例２により得
られた電極基板２５が、カラー画像表示装置用の電極基
板２５であれば、基板２０と透明導電膜２４との間、又
は透明導電膜２４上に、表示画素毎に赤、緑、青に着色
したマトリクス状のカラーフィルタ層をパターン形成
し、そのマトリクス状の画素に対応するパターン状の導
電膜２４を形成するものである。

【００９３】＜実施例３＞図３に示すように、この実施
例に係る電極基板３５は、厚さ０．５ｍｍのガラス基板
３０上に、絶縁膜と高反射膜とを兼ねる高屈折率（屈折
率２．１以上）の酸化セリウムの透明酸化物薄膜による
例えば厚さ３０ｎｍ以上、好ましくは厚さ５５ｎｍの反
射性酸化物系薄膜層３６を積層した後、順次、厚さ１０
ｎｍの透明混合酸化物薄膜による酸化物系透明導電薄膜
層３１と、厚さ１５０ｎｍの銀系薄膜による銀系導電薄
膜層３２（透明ではない）と、厚さ７５ｎｍの透明混合
酸化物薄膜による酸化物系透明導電薄膜層３３とでその
主要部が構成された導電薄膜３４（透明ではない）を成
膜した。

【００９４】酸化物系透明導電薄膜層３１、３３は、上
記実施例１と同様にして、酸化セリウムと酸化インジウ
ムの混合酸化物により成膜した。

【００９５】上記１層の反射性酸化物系薄膜層３６と、
上記３層の導電薄膜３４とによる４層構造の導電膜の面
積抵抗値は約０．２Ωであった。

【００９６】そして、銀系薄膜の膜厚を１５０ｎｍとす
ることによって、図５のグラフＡに示すように３層の導
電薄膜３４の短波長側での反射率ダウンは生じることな
く、良好な光反射性の電極基板となった。

【００９７】ところで、同図５のグラフＢに、銀に金を
１ａｔ％添加した銀合金による銀系薄膜層を備えた従来
の３層構造の導電膜（銀系薄膜の膜厚は１５０ｎｍ）の
分光反射率のデータを示す。

【００９８】これによると、短波長側の反射率のダウ
ン、及び４６０ｎｍ付近での分光反射率のダウンがあ
り、これは透明電極での光透過率の場合と同様に、成膜
時の酸素のガス導入を増やすことにより顕著になると考
えられる。

【００９９】ところが、本実施例３によれば、銀系薄膜
の膜厚を１５０ｎｍと厚くしても、図５のグラフＡに示
すように短波長側での反射率ダウンは発生せず改善が見
られた。

【０１００】その後、酸化物系透明導電薄膜層３１、３
３、及び銀系薄膜層３２をパターンエッチングして透明
導電膜３４（パターン導電膜）を形成した。この透明導
電膜３４は、上記実施例１と同様にして通常のフォトリ
ソプロセスで行い、上記実施例１と同様の材料及び製法
を用いてパターン形成した。なお、酸化セリウム単体に
よる反射性酸化物系薄膜層３６は他より耐酸性があり、
通常のエッチングではこれを残すことができ、パターン
導電膜の無い部分に、反射性酸化物系薄膜層３６を残存
露呈させることができた。

【０１０１】そして、上記透明導電膜３４をパターン形
成した基板３０を、２２０℃、１時間、熱処理して電極
基板３５を得た。

【０１０２】上記のようにして得られた電極基板３５の
反射性酸化物系薄膜層３６は、可視光の３０〜４０％の
反射率をもっており、反射型の表示装置用電極基板とし
て効果のあるものであった。因みに、反射性酸化物系薄
膜層３６（酸化セリウム）を形成しないガラス基板面の
反射率は５〜６％程度であった。

【０１０３】なお、図示しないが、本実施例３により得
られた電極基板３５が、カラー画像表示装置用の電極基
板３５であれば、基板３０と透明導電膜３４との間、又
は透明導電膜３４上に、表示画素毎に赤、緑、青に着色
したマトリクス状のカラーフィルタ層をパターン形成
し、そのマトリクス状の画素に対応するパターン状の導
電膜３４を形成するものである。

【０１０４】

【発明の効果】本発明の表示装置用電極基板は、銀に少
量の金と銅とを添加した銀合金を銀系薄膜層に用いるこ
とにより、成膜時の酸素の影響を受け難く、短波長側の
透過率にダウンの生じない高い光透過率の透過型の電極
基板、あるいは短波長側の反射率にダウンの生じない高
い光反射率の反射型の電極基板を得ることができる。

【０１０５】また、金と銅の少量添加により、電極基板
としての耐湿性も実用レベルまで向上し得る効果があ
る。

【０１０６】特に、透明酸化物薄膜と、銀系薄膜と、透
明酸化物薄膜とを、連続して成膜するインラインやイン
ターバックタイプの成膜装置にて生産する際に、成膜時
の酸素の影響を受け難いために一層顕著な効果が得られ
る。

【０１０７】本発明はさらに、酸化セリウムと酸化イン
ジウムとを材料とする混合酸化物を透明酸化物薄膜とし
て用いるため、酸などのエッチャントによる容易なパタ
ーン形成が可能であり、且つ電気的な接続（ＴＡＢなど
の実装）も可能であり、また高い透過率で低い面積抵抗
値の透明電極を提供でき、加えて、酸化セリウムの酸化
インジウムへの添加は、耐湿性向上にも効果のあるもの
である。

【０１０８】また、本発明の表示装置用電極基板は、電
極のパターン導電膜として３層構造乃至４層構造の導電
膜を備えているため、低抵抗（０．３Ω以下）の面積抵
抗値を発揮し、且つ高い透過率又は高い反射率をもつ透
明電極、あるいは反射電極を提供できる。

【０１０９】また、本発明の表示装置用電極基板は、高
い特性により、表示素子の分野以外にも、例えば太陽電
池の分野にも応用が可能であり、その他に、熱線反射
や、電磁波シールドなどの機能性をも併せもち、産業界
に寄与するところが大であり、薄膜で低い面積抵抗値で
あって良好な導電性を示すとともに、可視光線透過率又
は反射率が高く、しかも経時劣化がなく保存安定性に優
れた透過型又は反射型の電極基板としての効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す表示装置用電極基板の側
断面図。

【図２】本発明の他の実施例を示す表示装置用電極基板
の側断面図。

【図３】本発明のその他の実施例を示す表示装置用電極
基板の側断面図。

【図４】本発明の透過型の表示装置用電極基板の分光透
過率を示すグラフ。

【図５】本発明の反射型の表示装置用電極基板の分光反
射率Ａと、従来の反射型の表示装置用電極基板の分光反
射率Ｂとを示すグラフ。

【図６】本発明の透過型の表示装置用電極基板における
銅の銀系薄膜への添加量増加による短波長側の透過率の
落ち込みを上昇させる効果を示すグラフ。

【図７】本発明の透明電極における銀系導電薄膜を金属
酸化物で挟持する構成の導電膜における銀系導電薄膜中
の金の添加量〜の変化と分光透過率を示すグラフ。

【図８】本発明の透明電極における銀系導電薄膜を金属
酸化物で挟持する構成の導電膜における銀系導電薄膜中
の金の添加量〜の変化と分光透過率を示すシミュレ
ーショングラフ。

【図９】本発明の透明電極における銀系導電薄膜を金属
酸化物で挟持する構成の導電膜における銀系導電薄膜の
膜厚〜の変化と分光透過率（分光反射率）を示すシ
ミュレーショングラフ。

【図１０】本発明の反射電極における銀系薄膜５０ｎｍ
〜２００ｎｍでの分光反射率と分光透過率を示すグラ
フ。

【図１１】従来の表示装置用電極基板を示す側断面図。

【符号の説明】

１０…基板１１…酸化物系透明導電薄膜層１２…銀
系透明導電薄膜層１３…酸化物系透明導電薄膜層１４…透明導電膜１
５…透過型表示電極基板２０…基板２１…酸化物系透明導電薄膜層２２…銀
系透明導電薄膜層２３…酸化物系透明導電薄膜層２４…透明導電膜２
５…透過型表示電極基板２６…光拡散層３０…基板３１…酸化物系導電薄膜層３２…銀系導
電薄膜層３３…酸化物系透明導電薄膜層３４…反射導電膜３
５…反射型表示電極基板３６…反射性酸化物系薄膜層４０…基板４１…カラーフィルタ層４２…遮光膜
４３…透明保護層４４…透明電極４５…配向膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−214252（ＪＰ，Ａ) 特開平６−18927（ＪＰ，Ａ) 特開平８−262203（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02F 1/1343 G02F 1/13 101 G09F 9/00 - 9/46

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、銀系導電薄膜層を備え該銀系導
電薄膜層の表裏面を酸化物系透明導電薄膜層にて挟持し
た構成の導電膜を備えた表示装置用電極基板において、
上記酸化物系透明導電薄膜層の少なくとも一方が、酸化
セリウムと酸化インジウムを材料とする透明な混合酸化
物による薄膜層であり、且つ前記銀系導電薄膜層が、
０．１〜２．５ａｔ％の金と、０．３〜３．０ａｔ％の
銅を含有する銀合金による薄膜層であることを特徴とす
る表示装置用電極基板。
【請求項２】前記銀系導電薄膜層の層厚が５〜２５ｎｍ
の範囲内にある請求項１記載の表示装置用電極基板。
【請求項３】前記銀系導電薄膜層の層厚が５０〜２００
ｎｍの範囲内にある請求項１記載の表示装置用電極基
板。
【請求項４】前記基板と導電膜との間にカラーフィルタ
が配設されている請求項１又は請求項２記載の表示装置
用電極基板。
【請求項５】前記基板と導電膜との間に光散乱膜が配設
されている請求項１又は請求項２又は請求項４記載の表
示装置用電極基板。
【請求項６】前記基板と銀系導電薄膜層との間に位置す
る前記酸化物系透明導電薄膜層が屈折率２．１より大き
い高屈折率の反射性薄膜層である請求項１又は請求項３
記載の表示装置用電極基板。
【請求項７】前記基板と導電膜との間に屈折率２．１よ
り大きい高屈折率絶縁膜を兼ねる反射性酸化物系薄膜層
を備える請求項１又は請求項３記載の表示装置用電極基
板。