(57)【要約】【課題】スパッタリング法によって基板上に透明導電膜を成膜するとき、二次電子が基板に入射することによるダメージを抑制し、且つ成膜時間を短くすることが可能な製造方法及び製造装置を提供すること。プラズマによるダメージを低減した有機ＥＬ素子及び液晶法事装置の製造方法を提供すること。【解決手段】開口部を有する磁気シールドをターゲットと基板との間に挿入し、前記ターゲットをスパッタリングすることにより第１の透明導電膜を前記基板上に形成し、前記磁気シールドを前記ターゲットと基板との間から除去し、前記ターゲットをスパッタリングすることにより前記第１の透明導電膜上に第２の透明導電膜を形成する。【選択図】図１
2008240117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する磁気シールドをターゲットと基板との間に挿入し、
前記ターゲットをスパッタリングすることにより第１の透明導電膜を前記基板上に形成し、
前記磁気シールドを前記ターゲットと前記基板との間から除去し、
前記ターゲットをスパッタリングすることにより前記第１の透明導電膜上に第２の透明導電膜を形成することを特徴とする透明導電膜の製造方法。
【請求項２】
前記磁気シールドの電位を接地電位又は正電位とすることを特徴とする請求項１に記載の透明導電膜の製造方法。
【請求項３】
前記第１及び第２の透明導電膜は、酸化インジウム、酸化スズ及び酸化亜鉛から選ばれた１以上の材料を含有する酸化物透明導電膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の透明導電膜の製造方法。
【請求項４】
前記第１の透明導電膜形成の膜厚は、１ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載の透明導電膜の製造方法。
【請求項５】
前記磁気シールドは透磁性材料であり、前記磁気シールドの開口部はメッシュ状であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一に記載の透明導電膜の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一に記載の製造方法によって形成された前記透明導電膜を有する表示装置の製造方法。
【請求項７】
基板上にマトリクス状に配置された複数のＴＦＴを形成し、
前記複数のＴＦＴそれぞれにドレイン電極及びソース電極を形成し、
前記ドレイン電極又は前記ソース電極のどちらか一方に電気的に接続された陽極を形成し、
前記陽極上に有機層を形成し、
前記有機層上に陰極を形成し、
開口部を有する磁気シールドをターゲットと前記基板との間に挿入し、
前記ターゲットをスパッタリングすることにより前記陰極上に第１の透明導電膜を形成し、
前記磁気シールドを前記ターゲットと基板との間から除去し、
前記ターゲットをスパッタリングすることにより前記第１の透明導電膜上に第２の透明導電膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項８】
基板上にマトリクス状に配置された複数のＴＦＴを形成し、
前記複数のＴＦＴそれぞれにソース電極及びドレイン電極を形成し、
前記ソース電極又は前記ドレイン電極のどちらか一方に電気的に接続された陰極を形成し、
前記陰極上に有機層を形成し、
開口部を有する磁気シールドをターゲットと前記基板との間に挿入し、
前記ターゲットをスパッタリングすることにより前記有機層上に第１の透明導電膜を形成し、
前記磁気シールドを前記ターゲットと前記基板との間から除去し、
前記ターゲットをスパッタリングすることにより前記第１の透明導電膜上に第２の透明導電膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項９】
基板上にマトリクス状に配置された複数のＴＦＴを形成し、
前記複数のＴＦＴそれぞれにソース電極及びドレイン電極を形成し、
開口部を有する磁気シールドをターゲットと前記基板との間に挿入し、
前記ターゲットをスパッタリングすることにより前記ソース電極又は前記ドレイン電極のどちらか一方に電気的に接続された第１の透明導電膜を形成し、
前記磁気シールドを前記ターゲットと前記基板との間から除去し、
前記ターゲットをスパッタリングすることにより前記第１の透明導電膜上に第２の透明導電膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１０】
基板上にマトリクス状に配置された複数のＴＦＴを形成し、
対向基板上にカラーフィルタを形成し、
開口部を有する磁気シールドをターゲットと前記対向基板との間に挿入し、
前記ターゲットをスパッタリングすることにより前記カラーフィルタ上に第１の透明導電膜を形成し、
前記磁気シールドを前記ターゲットと前記対向基板との間から除去し、
前記ターゲットをスパッタリングすることにより前記第１の透明導電膜上に第２の透明導電膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記磁気シールドの電位を接地電位又は正電位とすることを特徴とする請求項７乃至１０の何れか一に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の透明導電膜は、酸化インジウム、酸化スズ及び酸化亜鉛から選ばれた１以上の材料を含有する酸化物透明導電膜であることを特徴とする請求項７乃至１１の何れか一に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１の透明導電膜形成の膜厚は、１ｎｍ以上であることを特徴とする請求項７乃至１２の何れか一に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記磁気シールドは透磁性材料であり、前記磁気シールドの開口部はメッシュ状であることを特徴とする請求項７乃至１３の何れか一に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１５】
対向基板を準備し、
前記対向基板と前記基板との間に液晶層を設けることを特徴とする請求項９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記基板と前記対向基板との間に液晶層を設けることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１７】
ターゲットと、
前記ターゲットと被成膜基板との間に挿入可能で、開口部を有する磁気シールドと、
を有するスパッタリング装置であって、
前記磁気シールドを前記ターゲットと前記被成膜基板との間に挿入し、又は前記ターゲットと前記被成膜基板との間から除去し、前記ターゲットをスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項１８】
前記磁気シールドの電位を接地電位又は正電位とすることを特徴とする請求項１７に記載のスパッタリング装置。
【請求項１９】
前記磁気シールドは透磁性材料であり、前記磁気シールドの開口部はメッシュ状であることを特徴とする請求項１７又は１８に記載のスパッタリング装置。
【請求項２０】
前記磁気シールドは、ガイドレールによって前記ターゲットと前記被成膜基板との間に挿入され、又は前記ターゲットと前記被成膜基板との間から除去されることを特徴とする請求項１７乃至１９の何れか一に記載のスパッタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電膜の製造方法、表示装置の製造方法及びスパッタリング装置に関する。より詳細には、透明導電膜の成膜時間を短縮できる製造方法、表示装置の製造方法及びスパッタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、アクティブマトリクス型の表示装置の画素に利用することができる。有機ＥＬ素子を画素とした有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイに変わる次世代フラットディスプレイとして有望視されている。
【０００３】
一般的な有機ＥＬ素子の構成は、ガラス基板上に透明導電膜である陽極を形成し、その上に有機層を形成した後、金属である陰極を形成する。陽極及び陰極で有機層を挟むことによって、ダイオード構造の有機ＥＬ素子が得られる。陰極は、アルミニウムやマグネシウム及び銀の合金からなり、その厚みは１００ｎｍ程度である。
【０００４】
有機層は、正孔輸送層上に発光層を形成し、発光層上に電子輸送層を形成したものである。有機ＥＬ素子の発光原理は、陰極から電子を注入し、陽極から正孔を注入する。注入した電子及び正孔は、電子輸送層及び正孔輸送層を介して、発光層で電子と正孔とが再結合し発光する。この場合、発光した光はガラス基板側から取り出されることになり、下面光取り出し構造となる。
【０００５】
有機ＥＬ素子は、応答速度が１μ秒以下である。有機ＥＬ素子を表示装置に応用する場合、単純マトリクス方式においては、デューティ駆動も可能である。しかし、単純マトリクス方式において画素数が大きくなり高デューティ駆動になった場合、十分な輝度を確保するためには有機ＥＬ素子に対して瞬間的に大電流を流す必要がある。
【０００６】
一方、アクティブマトリクス方式は、各画素に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）及び保持容量を形成する。一フレームの間各画素の信号電圧を保持し、常に信号電圧に応じた駆動電流を有機ＥＬ素子に流すように保持容量が設けられている。従って、単純マトリクス方式のように瞬間的に大電流を供給する必要がなく、アクティブマトリクス方式の方が、単純マトリクス方式より有機ＥＬ素子に対するダメージは少ない。
【０００７】
アクティブマトリクス方式においては、ＴＦＴを用いて表示装置として設計する場合、ＴＦＴをガラス基板の上に集積形成する。下面光取り出し型の場合は、有機ＥＬ素子から光を取り出すための開口面積がＴＦＴで狭められ、開口率が低下するという問題がある。これを回避するためには、ガラス基板に対して上側にある陰極から発光した光を取り出す、所謂上面光取り出し型（トップエミッション型）のデバイス構造が有効である。
【０００８】
上面光取り出し型の有機ＥＬ素子においては、ガラス基板上に反射層を形成し、反射層上に透明導電膜（陽極）を形成する。次に、陽極の上に有機層を形成した後、金属の陰極を形成し、その陰極の上に透明導電膜を形成する。この透明導電膜は、薄い金属膜からなる陰極の保護及び配線抵抗の低抵抗化の役割を果たす。
【０００９】
上面光取り出し型の有機ＥＬ素子においては、上面の透明導電膜を成膜する場合に、真空蒸着法を用いると、膜質が悪く抵抗が高くなってしまう。このため、スパッタリング法を用いて、上面の透明導電膜を成膜し、膜質を良くする必要がある。
【００１０】
液晶表示装置のアクティブマトリクス方式は、カラーフィルタ上に透明導電膜を成膜するためにスパッタリング装置を用いると、下地層のカラーフィルタ等の有機樹脂層にダメージを与える。これは、スパッタリング装置により下地層の有機物がプラズマを浴びてしまうためである。有機樹脂層のダメージを回避するための制限温度は２３０℃前後である。
【００１１】
スパッタリング法においては、スパッタリング装置を用いて、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空中に不活性であるＡｒガスを注入する。基板と、主に金属や金属酸化物からなるスパッタターゲットとの間に電圧を加えるとグロー放電が起こる。このとき、イオン化したＡｒをスパッタターゲットに衝突させ、はじき飛ばされたスパッタ物質を基板に堆積し成膜する。
【００１２】
スパッタリング法には、大きく分類して二つの方法がある。一つは、スパッタターゲットが金属のような導電性材料である場合、陰極（スパッタターゲット）に直流電圧（ＤＣ）を印加する方式である。もう一つは、陰極（スパッタターゲット）がセラミックスやガラスなどの絶縁物である場合、高周波電圧（ＲＦ）を印加する方式である。
【００１３】
さらに、方式の違いによって、マグネトロンスパッタリング、ＥＣＲスパッタ及び対向ターゲット式スパッタなどがある。スパッタリング装置は、成膜速度や膜組成などが安定している。また、スパッタリング装置は、大面積基板への均一な成膜が可能であるため、量産化に適した装置として広く利用されている。
【００１４】
このようなスパッタリング法を用いて有機ＥＬ素子の陰極上に透明導電膜の成膜を行う場合、プラズマによるダメージが発生したり、表面に電荷が蓄積し高電圧となることによる絶縁破壊が発生したりして、有機ＥＬ素子の特性が劣化することが問題となっている。
【００１５】
そこで、マグネトロンスパッタリング装置における問題を解決するため、ターゲットと基板との間に透磁性材料からなるメッシュ状の開口部を有する磁気シールド板を配置する方法がある。磁気シールド板により、ターゲット近傍に配置された磁石の磁界を遮断し、その磁力線が磁気シールド板を越えて、基板側に延びる磁力線を防ぐことができる。
【００１６】
また、スパッタリング時にターゲット近傍に発生するプラズマ中の電子及び正イオンが磁力線に沿って基板上に到達することを防ぐ手法が提案されている（特許文献１参照。）。
【００１７】
【特許文献１】特開２００２‐６０９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかし、ターゲットと基板との間にメッシュ状の開口部を有する磁気シールド板を配置することによって、通過するスパッタ粒子の一部が遮断され成膜レートが落ち、所定の膜厚に成膜するまでの時間がかかり生産性が落ちるという問題がある。
【００１９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、スパッタリング法によって基板上に透明導電膜を成膜するとき、二次電子が基板に入射することによるダメージを抑制し、且つ成膜時間を短くすることが可能な製造方法及び製造装置を提供する。また、プラズマによるダメージを低減した有機ＥＬ素子及び液晶表示装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一実施形態によると、開口部を有する磁気シールドをターゲットと基板との間に挿入し、ターゲットをスパッタリングすることにより第１の透明導電膜を基板上に形成し、磁気シールドを前記ターゲットと基板との間から除去し、ターゲットをスパッタリングすることにより第１の透明導電膜上に第２の透明導電膜を形成することを特徴とする透明導電膜の製造方法が提供される。
【００２１】
前記磁気シールドの電位を接地電位又は正電位であるようにしてもよい。
【００２２】
前記第１及び第２の透明導電膜は、酸化インジウム、酸化スズ及び酸化亜鉛から選ばれた１以上の材料を含有する酸化物透明導電膜であるようにしてもよい。
【００２３】
前記第１の透明導電膜形成の膜厚は、１ｎｍ以上であるようにしてもよい。
【００２４】
前記磁気シールドは透磁性材料であり、前記磁気シールドの開口部はメッシュ状であるようにしてもよい。
【００２５】
前記透明導電膜を有する表示装置の製造方法が提供される。
【００２６】
本発明の一実施形態によると、基板上にマトリクス状に配置された複数のＴＦＴを形成し、複数のＴＦＴそれぞれにドレイン電極及びソース電極を形成し、ドレイン電極又はソース電極のどちらか一方に電気的に接続された陽極を形成し、陽極上に有機層を形成し、有機層上に陰極を形成し、開口部を有する磁気シールド板をターゲットと基板との間に挿入し、ターゲットをスパッタリングすることにより陰極上に第１の透明導電膜を形成し、磁気シールド板をターゲットと基板との間から除去し、ターゲットをスパッタリングすることにより第１の透明導電膜上に第２の透明導電膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。
【００２７】
本発明の一実施形態によると、基板上にマトリクス状に配置された複数のＴＦＴを形成し、複数のＴＦＴそれぞれにソース電極及びドレイン電極を形成し、ソース電極又はドレイン電極のどちらか一方に電気的に接続された陰極を形成し、陰極上に有機層を形成し、開口部を有する磁気シールドをターゲットと基板との間に挿入し、ターゲットをスパッタリングすることにより有機層上に第１の透明導電膜を形成し、磁気シールドをターゲットと基板との間から除去し、ターゲットをスパッタリングすることにより第１の透明導電膜上に第２の透明導電膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。
【００２８】
本発明の一実施形態によると、基板上にマトリクス状に配置された複数のＴＦＴを形成し、複数のＴＦＴそれぞれにソース電極及びドレイン電極を形成し、開口部を有する磁気シールドをターゲットと基板との間に挿入し、ターゲットをスパッタリングすることによりソース電極又はドレイン電極のどちらか一方に電気的に接続された第１の透明導電膜を形成し、磁気シールドをターゲットと基板との間から除去し、ターゲットをスパッタリングすることにより第１の透明導電膜上に第２の透明導電膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。
【００２９】
本発明の一実施形態によると、基板上にマトリクス状に配置された複数のＴＦＴを形成し、対向基板上にカラーフィルタを形成し、開口部を有する磁気シールドをターゲットと対向基板との間に挿入し、ターゲットをスパッタリングすることによりカラーフィルタ上に第１の透明導電膜を形成し、磁気シールドをターゲットと対向基板との間から除去し、ターゲットをスパッタリングすることにより第１の透明導電膜上に第２の透明導電膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。
【００３０】
前記磁気シールドの電位を接地電位又は正電位であるようにしてもよい。
【００３１】
前記第１及び第２の透明導電膜は、酸化インジウム、酸化スズ及び酸化亜鉛から選ばれた１以上の材料を含有する酸化物透明導電膜であるようにしてもよい。
【００３２】
前記第１の透明導電膜形成の膜厚は、１ｎｍ以上であるようにしてもよい。
【００３３】
前記磁気シールドは透磁性材料であり、前記磁気シールドの開口部はメッシュ状であるようにしてもよい。
【００３４】
対向基板を準備し、前記対向基板と前記基板との間に液晶層を設けてもよい。
【００３５】
前記基板と前記対向基板との間に液晶層を設けてもよい。
【００３６】
本発明の一実施形態によると、ターゲットと、ターゲットと被成膜基板との間に挿入可能で、開口部を有する磁気シールドと、を有するスパッタリング装置であって、磁気シールドをターゲットと被成膜基板との間に挿入し、又はターゲットと被成膜基板との間から除去し、ターゲットをスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング装置が提供される。
【００３７】
前記磁気シールドの電位を接地電位又は正電位であるようにしてもよい。
【００３８】
前記磁気シールドは透磁性材料であり、前記磁気シールドの開口部はメッシュ状であるようにしてもよい。
【００３９】
前記磁気シールドは、ガイドレールによって前記ターゲットと前記被成膜基板との間に挿入され、又は前記ターゲットと前記被成膜基板との間から除去されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、スパッタリング装置を用いて、第１の透明導電膜を成膜する際に磁気シールド板を配置し、第２の透明導電膜を成膜する際に磁気シールド板をスパッタリング装置の外に取り除いて成膜することで、プラズマダメージを低減し、素子性能を損なわず短時間で透明導電膜を成膜することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図５は、マグネトロンスパッタリング装置５００の概略構成図である。ターゲット７の反対面にマグネット９を配置して磁場を印加することによって、電子６がサイクロイド曲線状の軌道を描くように運動し、プラズマ３を形成する。プラズマ３内の正イオンは、ターゲット７の電圧降下で加速され、正イオンがターゲット７をたたく。ターゲット７の原子を飛び出させることによって、対向する基板１上に積層されたマスク２により所望のパターンにスパッタ粒子を付着させる。このとき、マグネット９によって形成される磁力線４に着目すると、ターゲット７面に対して平行になる領域と勾配をもつ領域が発生する。ここで、垂直に近い勾配をもつ領域において、ターゲット７に対して垂直に運動する電子５に着目すると、電子５の速度の磁力線４に直交する方向の成分は小さくなり、電子５に働くローレンツ力は小さくなる。
【００４２】
このように、磁力線４がターゲット７面に対して垂直に近い勾配を有する領域においては、電子５は磁界の拘束から開放され、やがて基板１に伸びる磁力線４に巻きつくようなかたちで基板１近傍まで広がる。ここでイオンも電子を追いかける形で広がっていくために、プラズマ３は基板１近傍まで大きく広がり、基板１はプラズマ３にさらされる。プラズマ３により、基板１に到達するイオンの量および電子エネルギーは、ともに大きくなり基板１にダメージを与える。
【００４３】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る本発明の透明導電膜を成膜するためのスパッタリング装置の概略構成図である。本発明においては、基板上に第１の透明導電膜１５及び第２の透明導電膜１６を形成する。本実施形態においては、第１の透明導電膜１５を成膜する際には、基板１とターゲット７との間にスパッタ粒子の通過が可能な開口部を有する透磁性材料である磁気シールド板１７を配置する。なお、第１の透明導電膜１５を形成するプロセスを初期成膜ということがある。磁気シールド板１７の材料は、透磁率の高い材料であり、鉄とニッケルの合金であるパーマロイや、フェライト系のステンレス鋼などを用いることができる。また、磁気シールド板１７の開口部の形状は、メッシュ状となっていることが望ましい。磁気シールド板１７がこのような構成であると、磁力線４をターゲット７近傍に閉じ込めることができ、ターゲット７近傍に発生する電子が磁力線４に沿って基板１近傍まで広がることを防ぐことができる。また、プラズマ３をターゲット７近傍に閉じ込めることができるため、有機ＥＬ素子等のプラズマ３による劣化を抑制することができる。
【００４４】
さらに、磁気シールド板１７の電位は、接地電位ないし正電位とすることが望ましい。磁気シールド板１７が正電位であると、一部運動エネルギーが高く磁力線４の拘束から外れて基板１方向に飛散した荷電粒子について、電子は磁気シールド板１７の正電位に引かれて吸収される。また、正イオンは磁気シールド板１７の正電位と反発し反射されるため、有機ＥＬ素子等の劣化をさらに抑制することができる。
【００４５】
第２の透明導電膜１６の成膜は、基板１及びターゲット７の間に平行に配置された磁気シールド板１７を取り除いて行う。これは、磁気シールド板１７を取り除くことで、成膜レートが向上し、所定の膜厚に成膜するまでの時間を短縮することができるからである。磁気シールド板１７を移動させる機構としては、ガイドレールのようなものを用いることができる。ガイドレールは、基板１及びターゲット７に対して平行な方向に移動することができる。また、第１の透明導電膜１５の厚さは、１ｎｍ以上であることが望ましい。磁気シールド板１７を取り除いた後、基板１がプラズマ３にさらされる可能性があるが、第１の透明導電膜１５の厚さが１ｎｍ以上であると、プラズマ３から有機層１３を保護する役割を果たすため、有機ＥＬ素子等の劣化を抑制することができる。
【００４６】
また、本実施形態に係る本発明の透明導電膜の製造方法に用いる製造装置においては、基板とターゲットとの間に配置された磁気シールド板が、基板とターゲットとを結ぶ空間の外に移動できる機構を設けられていることで、初期成膜後に磁気シールドを移動し、連続的に成膜作業ができる。
【００４７】
図２に示すように、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子２００は、ガラス基板１０上の反射層１１、反射層１１上の透明導電膜からなる陽極１２、陽極１２上の有機層１３、有機層１３上の金属の陰極１４、金属の陰極上の第１の透明導電膜１５及び第２の透明導電膜１６を有している。陽極１２には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を用いることができる。なお、陽極１２には、本実施形態に係る透明導電膜を用いるようにしてもよい。つまり、陽極１２を第１の透明導電膜及び第２の透明導電膜の２層構造としてもよい。有機層１３は、多層構造とすることもでき、陽極１２から供給される正孔と陰極１４から供給される電子との再結合によって発光する発光層を含んでいる。
【００４８】
陰極１４の膜厚は、有機層１３から発光した光を透過可能にするために１０ｎｍ程度が望ましい。発光した光の取り出しは上部から行われるため、陰極１４は透過率が高く、且つ電子を効率的に注入できるように仕事関数の低い金属薄膜が望ましい。本発明の実施形態では、仕事関数の低いアルミニウム及びリチウムの合金或いはマグネシウム及び銀の合金を１０ｎｍ程度に薄く成膜する。また、陰極１４は、異なる材料を用いて多層構造とすることもできる。その上にＩＴＯからなる第１の透明導電膜１５及び第２の透明導電膜１６を形成する。第１の透明導電膜１５と第２の透明導電膜１６とは、十分な面内導電性となるように、第１の透明導電膜１５と第２の透明導電膜１６とを合わせて１００ｎｍ以上の厚さとするのが好ましい。第１の透明導電膜１５及び第２の透明導電膜１６の材料は、酸化インジウム、酸化スズ、及び酸化亜鉛を１種類又は２種類以上含有する酸化物透明導電膜を用いることができる。また、実施形態１に係る有機ＥＬ素子は、パッシブ型及びアクティブ型に適用することができる。
【００４９】
（実施形態２）
本実施形態２においては、本発明の透明導電膜をアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置に用いた例について説明する。なお、実施形態１と同様の構成については、ここで改めて説明しない場合がある。
【００５０】
図３は、本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００の画素部の断面図である。本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００は、トップエミッション型である。本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３３、陽極１２、有機層１３、陰極１４、第１の透明導電膜１５、第２の透明導電膜１６、及び隔壁３２を有している。ＴＦＴ３３は、ガラス基板１０とゲート絶縁膜２０との間に配設されたゲート電極１９と、ゲート絶縁膜２０上に形成された半導体薄膜２１と、半導体薄膜２１上に形成されたソース電極２２及びドレイン電極２３を有している。なお、ソース電極２２及びドレイン電極２３の間には、それぞれ、オーミックコンタクト層を有している。有機層１３に電流を供給する陽極１２は、ソース電極２２に電気的に接続している。なお、陽極１２には、本実施形態に係る透明導電膜を用いるようにしてもよい。つまり、陽極１２を第１の透明導電膜及び第２の透明導電膜の２層構造としてもよい。ＴＦＴ３３上にある隔壁３２には、材料としてポリイミド等を用いることができる。
【００５１】
図３に示す本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００は、トップエミッション型の例について記載しているが、本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置であってもよい。なお、本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００がボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置である場合は、ガラス基板とゲート絶縁膜との間に配設されたゲート電極と、ゲート絶縁膜上に形成された半導体薄膜と、半導体薄膜上に形成されたドレイン電極及びソース電極を有している。なお、ソース電極及びドレイン電極の間には、それぞれ、オーミックコンタクト層を有している。有機層に電流を供給する陽極は、ソース電極に電気的に接続されている。陽極上に、有機層を形成し、有機層上に金属陰極を形成することができる。なお、陽極には、本実施形態に係る透明導電膜を用いるようにしてもよい。つまり、陽極を第１の透明導電膜及び第２の透明導電膜の２層構造としてもよい。陽極を第１の透明導電膜及び第２の透明導電膜の２層構造に形成したボトムエミッション型のＴＦＴの構成及び有機ＥＬ表示装置の層構成は、ここで説明した例に限定されない。
【００５２】
図３に示す本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００は、陽極１２がソース電極２２に電気的に接続しているトップエミッション型について記載しているが、本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、陰極がドレイン電極に電気的に接続しているトップエミッション型でもよい。なお、本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置の陰極がドレイン電極に電気的に接続しているトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置である場合は、ガラス基板とゲート絶縁膜との間に配設されたゲート電極と、ゲート絶縁膜上に形成された半導体薄膜と、半導体薄膜上に形成されたソース電極及びドレイン電極を有している。なお、ソース電極及びドレイン電極の間には、それぞれ、オーミックコンタクト層を有している。本実施形態に係る本発明の第１及び第２の透明導電膜を形成し、第１及び第２の透明導電膜上に陰極を形成する。なお、陰極は、ドレイン電極に電気的に接続されている。陰極上に有機層を形成し、有機層上に陽極を形成することができる。なお、陽極には、本実施形態に係る透明導電膜を用いるようにしてもよい。つまり、陽極を第１の透明導電膜及び第２の透明導電膜の２層構造としてもよい。陰極がドレイン電極に電気的に接続している有機ＥＬ表示装置のトップエミッション型のＴＦＴの構成及び有機ＥＬ表示装置の層構成は、ここで説明した例に限定されない。
【００５３】
図３に示す本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００は、陽極１２がソース電極２２に電気的に接続しているトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置について記載しているが、本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、陰極がドレイン電極に電気的に接続しているボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置であっても良い。なお、本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置の陰極がドレイン電極に電気的に接続しているボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置である場合は、ガラス基板とゲート絶縁膜との間に配設されたゲート電極と、ゲート絶縁膜上に形成された半導体薄膜と、半導体薄膜上に形成されたソース電極及びドレイン電極を有している。なお、ソース電極及びドレイン電極の間には、それぞれ、オーミックコンタクト層を有している。陰極は、ドレイン電極に電気的に接続されている。陰極上に有機層を形成し、有機層上に陽極を形成することができる。なお、陽極には、本実施形態に係る透明導電膜を用いるようにしてもよい。つまり、陽極を第１の透明導電膜及び第２の透明導電膜の２層構造としてもよい。陰極がドレイン電極に電気的に接続している有機ＥＬ表示装置のボトムエミッション型のＴＦＴの構成及び有機ＥＬ表示装置の層構成は、ここで説明した例に限定されない。
【００５４】
本発明の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００は、ｎチャネル型のＴＦＴを用いた例について説明しているが、ｐチャネル型のＴＦＴを用いるようにしてもよい。なお、本発明の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００に用いるＴＦＴは、ＮＩＮ型、ＰＩＰ型、ＮＰＮ型、ＰＮＰ型のいずれであってもよい。
【００５５】
実施形態２においては、第１の透明導電膜１５を成膜する際には、基板１とターゲット７との間にスパッタ粒子の通過が可能な開口部を有する透磁性材料である磁気シールド板１７を配置する。磁気シールド板１７の材料は、透磁率の高い材料であり、鉄とニッケルの合金であるパーマロイや、フェライト系のステンレス鋼などを用いることができる。また、磁気シールド板１７の開口部の形状は、メッシュ状となっていることが望ましい。磁気シールド板１７がこのような構成であると、磁力線４をターゲット７近傍に閉じ込めることができ、ターゲット７近傍に発生する電子が磁力線４に沿って基板１近傍まで広がることを防ぐことができる。また、プラズマ３をターゲット７近傍に閉じ込めることができるため、有機ＥＬ素子等のプラズマ３による劣化を抑制することができる。
【００５６】
さらに、磁気シールド板１７の電位は、接地電位ないし正電位とすることが望ましい。磁気シールド板１７が正電位であると、一部運動エネルギーが高く磁力線４の拘束から外れて基板１方向に飛散した荷電粒子について、電子は磁気シールド板１７の正電位に引かれて吸収される。また、正イオンは磁気シールド板１７の正電位と反発し反射されるため、有機ＥＬ素子等の劣化をさらに抑制することができる。
【００５７】
第２の透明導電膜１６の成膜は、基板１及びターゲット７の間に平行に配置された磁気シールド板１７を取り除いて行う。これは、磁気シールド板１７を取り除くことで、成膜レートが向上し、所定の膜厚に成膜するまでの時間を短縮することができるからである。磁気シールド板１７を移動させる機構としては、ガイドレールのようなものを用いることができる。ガイドレールは、基板１及びターゲット７に対して平行な方向に移動することができる。また、第１の透明導電膜１５の厚さは、１ｎｍ以上であることが望ましい。磁気シールド板１７を取り除いた後、基板１がプラズマ３にさらされる可能性があるが、第１の透明導電膜１５の厚さが１ｎｍ以上であると、プラズマ３から有機層１３を保護する役割を果たすため、有機ＥＬ素子等の劣化を抑制することができる。
【００５８】
（実施形態３）
本実施形態３においては、本発明の実施形態１に係るスパッタリング装置を用いて、成膜する透明導電膜を液晶表示装置について備えた場合について説明をする。なお、実施形態３において、実施形態１及び実施形態２と同様の構成については、重複した説明を避けるため再度説明しない場合がある。
【００５９】
図４は、本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の液晶表示装置４００の画素部の断面図である。本実施形態に係る本発明のアクティブマトリクス型の液晶表示装置４００は、ガラス基板１０、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３３、第１の透明導電膜１５及び第２の透明導電膜１６、ブラックマトリクス２９、液晶２８、配向膜２５、透明導電膜２６、保護膜２７、カラーフィルタ３０を有している。ＴＦＴ３３は、ガラス基板１０とゲート絶縁膜１９との間に配設されたゲート電極１８と、ゲート絶縁膜１９上に形成された半導体薄膜２０と、半導体薄膜２０上に形成されたソース電極２１及びドレイン電極２２を有している。なお、ソース電極２１及びドレイン電極２２の間には、それぞれ、オーミックコンタクト層を有している。ドレイン電極２２上に、第１の透明導電膜１５及び第２の透明導電膜１６を有している。なお、本発明の実施形態においては、ＴＦＴ３３が形成されている基板と対向する対向基板上にカラーフィルタを設け、その上に透明導電膜２６を設けている。この透明導電膜２６も本実施形態に係る第１の透明導電膜と第２の透明導電膜の２層構造としてもよい。なお、ＴＦＴ３３上にカラーフィルタを設け、カラーフィルタ上に第１の透明導電膜及び第２の透明導電膜を設けることもできる。なお、本実施形態に係る液晶表示装置のＴＦＴにおいては、ＴＦＴに流れる電流の向きによりソース電極２１とドレイン電極２２とが入れ替わることになる。
【００６０】
実施形態３においては、第１の透明導電膜１５を成膜する際には、基板１とターゲット７との間にスパッタ粒子の通過が可能な開口部を有する透磁性材料である磁気シールド板１７を配置する。磁気シールド板１７の材料は、透磁率の高い材料であり、鉄とニッケルの合金であるパーマロイや、フェライト系のステンレス鋼などを用いることができる。また、磁気シールド板１７の開口部の形状は、メッシュ状となっていることが望ましい。磁気シールド板１７がこのような構成であると、磁力線４をターゲット７近傍に閉じ込めることができ、ターゲット７近傍に発生する電子が磁力線４に沿って基板１近傍まで広がることを防ぐことができる。また、プラズマ３をターゲット７近傍に閉じ込めることができるため、液晶表示装置のプラズマ３による劣化を抑制することができる。
【００６１】
さらに、磁気シールド板１７の電位は、接地電位ないし正電位とすることが望ましい。磁気シールド板１７が正電位であると、一部運動エネルギーが高く磁力線４の拘束から外れて基板１方向に飛散した荷電粒子について、電子は磁気シールド板１７の正電位に引かれて吸収される。また、正イオンは磁気シールド板１７の正電位と反発し反射されるため、液晶表示装置の劣化をさらに抑制することができる。
【００６２】
第２の透明導電膜１６の成膜は、基板１及びターゲット７の間に平行に配置された磁気シールド板１７を取り除いて行う。これは、磁気シールド板１７を取り除くことで、成膜レートが向上し、所定の膜厚に成膜するまでの時間を短縮することができるからである。磁気シールド板１７を移動させる機構としては、ガイドレールのようなものを用いることができる。ガイドレールは、基板１及びターゲット７に対して平行な方向に移動することができる。また、第１の透明導電膜１５の厚さは、１ｎｍ以上であることが望ましい。磁気シールド板１７を取り除いた後、基板１がプラズマ３にさらされる可能性があるが、第１の透明導電膜１５の厚さが１ｎｍ以上であると、プラズマ３からカラーフィルタ３０や層間絶縁膜１８等を保護する役割を果たすため、液晶表示装置の劣化を抑制することができる。
【実施例】
【００６３】
以下、上述の実施の形態１〜３に係る本発明の表示装置の具体的態様を実施例を用いて詳細に説明する。
【００６４】
スパッタリング方式は、直流電圧（ＤＣ）方式のマグネトロンスパッタリング法を用いた（図１参照。）。また、ターゲット７は、ＩＴＯを用いて、不活性ガスとしてはＡｒを用いた。成膜条件としては、放電パワーを１０００Ｗ、ガス導入時圧力は１．０Ｐａ、Ａｒ流量は１５０ｓｃｃｍ、Ｏ２流量は１．０ｓｃｃｍとした。また、磁気シールド板１７の材質は、鉄及びニッケルの合金であるパーマロイを用い、開口率が６０％となるようにメッシュ状の開口部を設け、１００Ｖの正電位を印加した。次に、有機ＥＬ表示装置の上面である第１の透明導電膜１５の成膜を行ったところ、成膜レートが３．５ｎｍ／ｓｅｃとなり、２分５２秒間成膜を行うことで膜厚が１０ｎｍとなった。また、プラズマ３の様子を目視により確認したところ、プラズマ３はターゲット７近傍に閉じ込められており、磁気シールド板１７より基板１側に漏れは見られなかった。
【００６５】
次に、磁気シールド板１７を取り除き、第２の透明導電膜１６の成膜を行ったところ、成膜レートは、２５．３ｎｍ／ｓｅｃに増加し、５分３２秒間成膜を行うことで、第１の透明導電膜１５の成膜と合計して膜厚が１５０ｎｍとなった。このように作製された有機ＥＬ素子は、全ての成膜を磁気シールド板１７なしで行った場合と比較して良好な特性が得られた。また、第１の透明導電膜１５及び第２の透明導電膜１６を１５０ｎｍ積層する時間は、磁気シールド板１７をスパッタリング装置の外に取り外さずに成膜を行った場合は、４２分５２秒であるのに対し、磁気シールド板１７を取り外して成膜を行った場合は、８分２４秒となり大幅に短縮された。
【００６６】
有機ＥＬの層構成（図２参照。）は、ガラス基板１０上に、反射層１１及び陽極（ＩＴＯ）１２を成膜する。陽極（ＩＴＯ）１２の上に有機層１３として、正孔輸送層は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン）を形成し、発光層は、ＭＥＨＰＰＶ（メトキシエチルヘキシロキシポリフェニルビニレン）を形成した。ここで、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの膜厚が５０ｎｍ、ＭＥＨＰＰＶの膜厚が８０ｎｍとなるようにスピン成膜した。その有機層１３の上に、電子が効率的に注入できるような仕事関数の低い第一の陰極として、カルシウムを蒸着法により４ｎｍの厚さで成膜し、その上に第二の陰極として、アルミニウムを２ｎｍの厚さで成膜した。ここで、アルミニウムは上に形成される第１の透明導電膜１６をスパッタリング法により成膜する際に、第一の陰極であるカルシウムが化学的変質をすることを防ぐ役割がある。次に、陰極１４上に、図１で示した製造装置１００によって、第１の透明導電膜及び第２の透明導電膜を成膜した。ここで第１の透明導電膜及び第２の透明導電膜は、ＩＴＯを用いた。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の層構成である。
【図３】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素部の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の画素部の断面図である。
【図５】マグネトロンスパッタリング装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  基板
２  マスク
３  プラズマ
４  磁力線
５  基板方向に向かう電子
６  マグネトロン磁場によってサイクロイド運動する電子
７  ターゲット
８  冷却水
９  カソードマグネット
１０  ガラス基板
１１  反射層
１２  陽極
１３  有機層
１４  陰極
１５  第１の透明導電膜
１６  第２の透明導電膜
１７  磁気シールド板
１８  層間絶縁膜
１９  ゲート電極
２０  ゲート絶縁膜
２１  半導体薄膜
２２  ソース電極
２３  ドレイン電極
２４  走査線
２５  配向膜
２６  透明導電膜
２７  保護膜
２８  液晶
２９  ブラックマトリクス
３０  カラーフィルタ
３１  絶縁膜
３２  隔壁
３３  薄膜トランジスタ
１００、５００  マグネトロンスパッタリング装置
２００  有機ＥＬ層構成
３００  有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ構成
４００  液晶表示装置のＴＦＴ構成
【図１】
2008240117.tif 000003
【図２】
2008240117.tif 000004
【図３】
2008240117.tif 000005
【図４】
2008240117.tif 000006
【図５】
2008240117.tif 000007