(57)【要約】透明性、エッチング特性に優れた低抵抗の透明導電膜、その原料スパッタリングターゲット、並びに基板上に当該透明導電膜を成膜した非晶質透明電極基板及びその製造方法を提供する。少なくとも酸化インジウム及び酸化亜鉛からなる透明導電膜であって、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｒから選ばれた１種又は２種以上の第三金属を含み、下記▲１▼式及び▲２▼式を満たす非晶質透明導電膜である。０．７５≦［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）≦０．９５・・・▲１▼      １．０×１０−４≦［Ｍ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｍ］）≦１．０×１０−２・・・▲２▼  ここで、［Ｉｎ］、［Ｚｎ］又は［Ｍ］は、それぞれＩｎの原子数、Ｚｎの原子数又は第三金属の原子数を示す。この非晶質透明導電膜、エッチング時の加工性に優れた非晶質であり、低い比抵抗を有し、且つ移動度が大きい。
2004105054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも酸化インジウム及び酸化亜鉛からなる透明導電膜であって、
Ｒｅ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｒから選ばれた１種又は２種以上の第三金属を含み、下記▲１▼式及び▲２▼式を満たすことを特徴とする非晶質透明導電膜。
2004105054.tif 000008
ここで、［Ｉｎ］、［Ｚｎ］又は［Ｍ］は、それぞれＩｎの原子数、Ｚｎの原子数又は第三金属の原子数を示す。
【請求項２】
さらにスズを含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の非晶質透明導電膜。
【請求項３】
前記［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値が１．０×１０−２〜９．０×１０−２であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の非晶質透明導電膜。
ここで、［Ｓｎ］はＳｎの原子数を示す。
【請求項４】
非晶質透明導電膜用スパッタリングターゲットであって、  酸化インジウムと、
酸化亜鉛と、
Ｒｅ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｒから選ばれた１種又は２種以上の第三金属と、
からなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項５】
下記▲３▼式及び▲４▼式を満たすことを特徴とする請求の範囲第４項に記載のスパッタリングターゲット。
2004105054.tif 000009
ここで、［Ｉｎ］、［Ｚｎ］又は［Ｍ］は、それぞれＩｎの原子数、Ｚｎの原子数又は第三金属の原子数を示す。
【請求項６】
さらにスズを含むことを特徴とする請求の範囲第４項又は第５項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項７】
前記［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値が１．０×１０−２〜９．０×１０−２であることを特徴とする請求の範囲第６項に記載のスパッタリングターゲット。
ここで、［Ｓｎ］はＳｎの原子数を示す。
【請求項８】
前記スパッタリングターゲット中の前記酸化亜鉛の最大結晶粒径が５μｍ以下であることを特徴とする請求の範囲第４項〜第７項のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項９】
前記第三金属が前記酸化インジウム相中に分散していることを特徴とする請求の範囲第４項〜第８項のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１０】
基板上に前記非晶質透明導電膜を１層又は２層以上積層してなることを特徴とする非晶質透明電極基板。
【請求項１１】
請求の範囲第４項〜第９項のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲットを用いて基板上に前記非晶質透明導電膜を成膜する工程と、
前記基板上の前記非晶質透明導電膜を２００℃以上に加熱する工程と、
からなることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の非晶質透明電極基板を製造する方法。
【請求項１２】
前記加熱する工程を酸素濃度０．１ｖｏｌ％以下の状態で行うことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の非晶質透明電極基板の製造方法。
【請求項１３】
前記加熱する工程を水素の共存下で行うことを特徴とする請求の範囲第１１項又は第１２項に記載の非晶質透明電極基板の製造方法。
【請求項１４】
前記水素の濃度が１〜１０ｖｏｌ％であることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の非晶質透明電極基板の製造方法。
【請求項１５】
電気絶縁性透明基板と、
前記電気絶縁性透明基板の上に設けられた着色層と、
前記着色層の上に設けられた透明電極と、
を備え、
前記透明電極が、亜鉛元素及びインジウム元素を含有する非晶質酸化物であって、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｒから選ばれた１種又は２種以上の元素を含有することを特徴とするディスプレイ用カラーフィルタ。
【請求項１６】
電気絶縁性透明基板と、
前記電気絶縁性透明基板の上に設けられた透明電極と、
前記透明電極の上に設けられた着色層と、
を備え、
前記透明電極が、亜鉛元素及びインジウム元素を含有する非晶質酸化物であって、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｒから選ばれた１種又は２種以上の元素を含有することを特徴とするディスプレイ用カラーフィルタ。
【請求項１７】
前記透明電極は、液晶駆動用透明電極であることを特徴とする請求の範囲第１５項又は第１６項に記載の液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
【請求項１８】
前記液晶駆動用透明電極中の、亜鉛元素とインジウム元素との原子比である［Ｉｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｉｎ］）の値が０．７５以上０．９５未満であることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。ここで、前記［Ｉｎ］は、単位質量中のインジウム原子の数であり、前記［Ｚｎ］は、単位質量中の亜鉛原子の数である。
【請求項１９】
前記液晶駆動用透明電極中の全カチオン元素の総量に対する、前記Ｒｅ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｒから選ばれた１種又は２種以上の元素の合量の原子比が、０．０００１以上０．０１以下であることを特徴とする請求の範囲第１７項又は第１８項に記載の液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
【請求項２０】
前記液晶駆動用透明電極が、さらにＳｎ元素を含み、
前記液晶駆動用透明電極中の全カチオン元素の総量に対する、前記Ｓｎ元素の原子比が、０．０１５以上０．０３未満であることを特徴とする請求の範囲第１７項〜第１９項のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
【請求項２１】
前記液晶駆動用透明電極は、各画素毎にパターニングされていることを特徴とする請求の範囲第１７項〜第２０項のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は非晶質透明導電膜及びその製造方法に用いるスパッタリングターゲット、並びに上記非晶質透明導電膜を用いた非晶質透明電極基板及びその製造方法に関し、特にＴＦＴ−ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ−Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＳＴＮ−ＬＣＤ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ−Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＴＮ−ＬＣＤ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ−Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）及び有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等に利用する非晶質透明導電膜及びその製造方法に用いるスパッタリングターゲット、並びに上記非晶質透明導電膜を用いた非晶質透明電極基板及びその製造方法に関する。
本発明は、ディスプレイ用のカラーフィルタに関する。特に、その電極の材質に特徴を有するディスプレイ用カラーフィルタ、さらにそのフィルタを用いた表示装置に関する。
ここで、ディスプレイとしては、典型的には液晶ディスプレイが挙げられるが、カラーフィルタを用いるディスプレイであればどのようなものでもよい。たとえば、本発明のカラーフィルタを用いて有機ＥＬディスプレイ等を構成してもよい。
【背景技術】 背景技術その１（非晶質透明導電膜、及びその原料スパッタリングターゲット、及び非晶質透明電極基板）
ＴＦＴ−ＬＣＤ、ＳＴＮ−ＬＣＤ及びＴＮ−ＬＣＤは、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、及びノート型パソコン等の比較的小型の表示部から、コンピュータのモニターやテレビ画面等の大型の表示器にまで使用されている。
ＴＦＴ−ＬＣＤの電極の材料としては、近年、アモルファスシリコン（以下、アモルファスＳｉという）系からポリシリコン（以下、「ポリＳｉ」という）系への移行が進んでいる。この移行は、スイッチング速度を速めることにより、動画対応の携帯電話用の表示部や、テレビ画面への応用を目指したものである。
従来のアモルファスＳｉ系の場合、その移動度は約１ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ程度であるので、スイッチング速度の向上には限界があった。そこで、アモルファスＳｉを所定の手法で結晶化させてポリＳｉとし、その移動度を向上させてスイッチング速度を上げる試みがなされている。この多結晶型Ｓｉ（ポリＳｉ）系の電極材料の移動度は２００ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ程度にまで向上することが知られている。
また連続粒界ポリＳｉでは、結晶粒子が大きく、結晶同士の境界線が連続的になるため、その移動度が４００ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上になることが報告されている。このように連続粒界ポリＳｉは、疑似単結晶シリコンＴＦＴ技術として、研究が広く行われている（例えば、下記非特許文献１参照）。
一方、ＴＦＴ−ＬＣＤ等の液晶を用いた液晶表示器の電極として、液晶に電気信号を伝えるために導電性があり、かつ透明である透明電極が使用されている。
上記透明電極の一つとして、透明で比抵抗が小さい酸化インジウム−酸化錫からなるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）が知られており、また広く使用されている。このＩＴＯは比抵抗の小さい材料（比抵抗：２００μ・Ω・ｃｍ、キャリア密度：１．０×１０２１／ｃｍ３、移動度：４０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ）であるが、エッチングの際に強酸を使用する等の欠点があった。また一般に、ＩＴＯではその内部のキャリア濃度を増大させると、イオン散乱により移動度が低下してしまうことが知られている。
このような問題を解決するために、下記特許文献１及び２には、酸化インジウム−酸化亜鉛からなる材料であって、さらにＳｎ、Ｇａ、Ｇｅも含む材料が開示されている。この材料のエッチングには、弱酸を用いることができ、加工性に優れていることが知られている。しかし、特許文献１や２に開示されている材料の比抵抗はそれほど低くない。またこの材料の移動度は２０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ程度であり、ポリＳｉの移動度と比較すると、低い値となっている。
下記特許文献３には、酸化インジウム−酸化亜鉛からなる材料の比抵抗を低くするために、低電圧のスパッタ法でこの材料を成膜する技術が開示されている。しかしながら、低電圧でスパッタリングを行うためには、スパッタ装置の磁場を強力にしたり、直流プラズマに交流プラズマを重畳しなければならず、装置が高価であったり、操作や工程が複雑化する問題があった。
下記特許文献４には、高分子基板上にインジウム、錫、亜鉛及び酸素原子を主成分とする透明導電膜が形成された透明導電積層体であって、その組成ａｔ％が、Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）＝０．０１〜０．１ａｔ％、Ｓｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ）＝０．０１〜０．１ａｔ％、かつＺｎ／（Ｚｎ＋Ｓｎ）＝０．５５〜１ａｔ％である透明導電積層体が開示されている。しかし、そのような積層体は、その比抵抗が２５０μ・Ω・ｃｍ以上であり、従来のものに比べてそれほど低い比抵抗であるとはいえない。また上記組成の透明導電積層体は、加熱されると結晶化し、エッチングにより残渣を生じる場合があった。
一方、下記特許文献５及び６には、酸化インジウム−酸化亜鉛に酸化錫を２００〜２０００ｐｐｍ添加したスパッタリングターゲットが開示されている。この特許文献５及び６は、上記スパッタリングターゲットの結晶構造の制御及び機械的な強度の向上を主眼としたものであり、スパッタリングターゲットを用いて比抵抗の低い膜を製造することを念頭に置いたものではないので、低い比抵抗を実現できるわけではないと考えられる。
下記特許文献７には、酸化インジウム−酸化亜鉛からなる材料で、その材料の製造に用いるスパッタリングターゲットの結晶構造を制御することによって、比抵抗の低い材料を製造することが開示されている。
下記特許文献８には、酸化インジウム又はＩＴＯにＲｅ、Ｏｓ、Ｍｏ又はＷを添加し、さらにその結晶の配向性を制御することにより、比抵抗の低い透明導電膜を製造する方法が開示されている。
下記特許文献９には、酸化インジウムにＮｂ又はＨｆを１〜２０ｗｔ％添加して製造された比抵抗の低い導電性金属酸化物焼結体が開示されている。また下記特許文献１０〜１３には、酸化インジウムにＺｒを添加した透明電極が開示されている。しかしながら、特許文献７〜１３に記載のいずれの方法においても、得られる透明電極は結晶性を有しており、このためエッチングにより残渣が生じたり、スパッタリング時にノジュールが発生するという問題がある。
【非特許文献１】          「電子材料」工業調査会、２００２年１２月、Ｐ．２６
【特許文献１】          特開平６−２３４５６５号公報
【特許文献２】          特開平７−２３５１２９号公報
【特許文献３】          特開平９−７１８６０号公報
【特許文献４】          特開２００１−１２６５３８号公報
【特許文献５】          特開２００１−１３１７３６号公報
【特許文献６】          特開平１１−１２８１２２号公報
【特許文献７】          特表２００１−５３９９３６号公報
【特許文献８】          特開平７−２７８７９１号公報
【特許文献９】          特開平３−１５１０７号公報
【特許文献１０】          特開平６−１６０８７６号公報
【特許文献１１】          特開平７−２１８９２４号公報
【特許文献１２】          特開２００２−２２６９６６号公報
【特許文献１３】          特開２００２−３７３５２７号公報
背景技術その２（液晶ディスプレイ用カラーフィルタ）
カラー液晶ディスプレイにおいては、液晶の光学的性質や、光学部品、又は外部光源等を利用してカラー表示を行っている。このカラー表示を行うための光学部品の一つにカラーフィルタがある。この液晶ディスプレイ用カラーフィルタ１００は、一般的には、
（１）液晶パネル形成用の基板としても利用する電気絶縁性透明基板１０と、
（２）この絶縁性透明基板１０上に所定のパターンで配置された複数種の着色層１２と、
（３）これらの着色層１２の上に設けられた液晶駆動用の透明電極１４と、
を備えている。この様子が図２Ａに示されており、本特許では、これをタイプ２Ａと呼ぶ。着色層１２は、赤着色層１２Ｒと、緑着色層１２Ｇと、青着色層１２２Ｂとからなる。図３は、液晶ディスプレイ用カラーフィルタ１００の基本的な構成のみを示す概略構成図であり、実際には、着色層１２と透明電極１４との間に保護層が設けられる場合も多く、また、後に詳述するように各色の着色層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの間に遮光層が設けられることも多い。図２Ａ及び図２Ｂにおいては、これら遮光層等は省略して示していない。
なお、着色層１２と透明電極１４とは位置が逆の場合もある。この場合、液晶ディスプレイ用カラーフィルタ１００は、
（４）液晶パネル形成用の基板としても利用する電気絶縁性透明基板１０と、
（５）この絶縁性透明基板１０上に設けられた液晶駆動用の透明電極１４と、
（６）この透明電極上に所定のパターンで配置された複数種の着色層１２と、
を基本的な構成とする。この様子が図２Ｂに示されており、本特許では、これをタイプ２Ｂと呼ぶ。
着色層１２は、光源から出射された光のうち、特定波長の光を選択的に透過する層であり、マルチカラー表示を行うかフルカラー表示を行うかに応じて、分光透過率特性が異なる複数種の着色層１２が用いられている。例えば、加法混色によってフルカラー表示を行う場合には、赤色波長域の分光透過率が高い赤着色層１２Ｒ、緑色波長域の分光透過率が高い緑着色層１２Ｇ、及び青色波長域の分光透過率が高い青着色層１２Ｂ、の計３種類が一般的に用いられる。
これらの複数種類の着色層１２の配置パターンには、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、四画素配置型、等が従来から知られている。これらのパターンは、カラー液晶ディスプレイの動作モードや、性能に応じて適宜使い分けられている。
また、１の着色層と他の着色層との間や、又は後述する透明保護層の上等は遮光層が設けられることが多い。これは、漏れ光によるコントラストとや色純度の低下を防止するためである。この場合の遮光層は、金属クロムや着色フォトレジスト等から成るものである。この遮光層は、カラーフィルタを装備したカラー液晶ディスプレイを平面視したときに当該遮光層が画素間に位置するように設けられ、その全体形状は一般にマトリクス形状、又は、ストライプ状を呈することが多い。
なお、既に説明したように、前記液晶駆動用透明電極１４は、前記電気絶縁性透明基板１０と、上述した着色層１２との間に設けられることもある（タイプ２Ｂ）。しかし、液晶表示素子のしきい値電圧の上昇や立ち上がりの急峻さの低下等を防止するために、上述した着色層１２の上に直接又は透明保護層を介して間接的に設けられることが多いと考えられる。
この液晶駆動用透明電極１４の形状は、カラー液晶ディスプレイの動作モードや性能等に応じて異なり、複数本のストライプ状や１枚の膜状に形成される。図２Ａ及び図２Ｂにおいては、画面全体が１枚の膜状、いわゆる「ベタ」に設けられている場合の様子が示されている。アクティブマトリクス型ＴＦＴ液晶表示装置の場合、この「１枚の膜状」の透明電極がカラーフィルタ側に設けられる場合がこれまでは多かった。
なお、前記透明保護層は、透明電極の平坦性や平滑性の向上、着色層の保護等を目的として設けられる。この液晶駆動用の透明電極としては従来からＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ膜）が多用されている。その理由は、ＩＴＯ膜が透明性や導電性が高く、また、強酸によるエッチング性が良好なためである。
ところで、以下に、本特許出願の発明に関連する先行技術文献を示す。
【特許文献１４】  特開平１１−３５２４８３号公報
【特許文献１５】  特開２００２−２０２５１１号公報
【特許文献１６】  特開２００３−１４３５２５号公報
【特許文献１７】  特開平０７−１２０６１２号公報
【特許文献１８】  特開平０９−１０１４０８号公報
【特許文献１９】  特開平０９−００５５１４号公報
【発明の開示】
第１の目的（背景技術その１に関して）
さて、本発明は、上述した背景技術その１における課題に鑑みなされたものであり、透明性、エッチング特性に優れた低抵抗の透明導電膜、その原料スパッタリングターゲット、並びに基板上に当該透明導電膜を成膜した非晶質透明電極基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
第２の目的（背景技術その２に関して）
また、上記ＩＴＯ膜は熱的安定性や耐湿熱性が比較的低い。このため、液晶駆動用透明電極としてＩＴＯ膜を着色層の上に設けたタイプの液晶ディスプレイ用カラーフィルタには、製造過程で液晶駆動用透明電極にクラックや剥離が生じ易いという難点や、製造後においても、経時的に液晶駆動用透明電極にクラックや剥離が生じ易いという難点があった。
また、一方で、液晶表示装置の高性能化に伴い、液晶の駆動のために、種々の新しい駆動方式が提案されている。例えば、上記特許文献１４には、いわゆるＩＰＳ駆動方式が開示されており、上記特許文献１５及び特許文献１６には、ＰＶＡ駆動方式が開示されている。
これらの駆動方式に用いる一部のカラーフィルタにおいては、画素が種々の形状にエッチングされる場合がある。例えば、画素電極の内部が短冊状にエッチングされる場合がある。このように短冊状にエッチングされた画素電極の模式図が図３に示されている。このような画素電極の例は、例えば、上記特許文献１４に開示されている。
また、画素電極は、例えば、矩形、円形、「くの字型」等にエッチングされる場合もある。さらに、ジグザグにエッチングされる場合もある。したがって、近年、電極のエッチング性が重要視されるようになってきている。
現在、多用されている上記ＩＴＯは、結晶性の材質であるため、エッチングには王水などの強酸を使用することが多い。また、エッチングの残渣によってエッチングの精度が悪化する場合もあり、さらに、極細のエッチングラインを形成することが困難な場合もあった。
ＩＴＯの欠点であるこれらエッチング特性を改良する目的で、酸化インジウム−酸化亜鉛系の液晶カラーフィルタが提案されているが、この電極材料はエッチング特性は改善されているが、ＩＴＯに比べて導電性が低いという課題を有している。このことは、上記特許文献１７、特許文献１８、特許文献１９に記載されている。
本発明は、係る課題に鑑みなされたものであり、その目的は、製造過程で透明電極のエッチング加工がし易く、また、製造過程でクラックや剥離が生じにくく、かつ、製造後においても、経時的に透明電極にクラックや剥離が生じにくいディスプレイ用カラーフィルタを提供し、以て、安定的に作動する表示装置を提供することである。
ここで、ディスプレイとは、典型的には液晶ディスプレイであるが、本発明のカラーフィルタはその他のディスプレイに用いてもよい。上述した表示装置が液晶ディスプレイである場合には、透明電極は、液晶駆動用透明電極となる。
本発明は、上記目的を達成するために、以下のような手段を採用する。
第１グループの発明
まず、主に上記第１の目的を達成するための第１グループの発明を説明する。この第１グループの発明は、後に述べる第１の実施の形態において詳細に説明されている。そして、この第１グループの発明は、以下の４個の小グループ（１−１、１−２、１−３、１−４）に分けられる。
第１−１グループ（非晶質透明導電膜の発明）
（１）本発明の第１−１グループは、、非晶質透明導電膜に関するものである。本発明の第１−１グループの１つの側面は、少なくとも酸化インジウム及び酸化亜鉛からなる透明導電膜であって、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｒから選ばれた１種又は２種以上の第三金属を含み、下記▲１▼式及び▲２▼式を満たすことを特徴とする非晶質透明導電膜である。
2004105054.tif 000003
ここで、［Ｉｎ］、［Ｚｎ］又は［Ｍ］は、それぞれＩｎの原子数、Ｚｎの原子数又は第三金属の原子数を示す。尚、原子数とは、非晶質透明導電膜の組成物中における単位体積あたりのＩｎ、Ｚｎ又は第三金属の原子の個数である。
なお、第一金属の原子とは、酸化インジウム中のインジウム原子であり、第二金属とは、酸化亜鉛中の亜鉛原子である。
▲１▼式の値が０．７５未満では、高い移動度を示さず、透明導電膜の比抵抗が十分に下がらないことがある。また、▲１▼式の値が０．９５を超えると、透明導電膜が結晶質になり、エッチング加工性が問題になることがある。▲１▼式の値の好ましい範囲は０．８０〜０．９０である。より好ましくは、０．８２〜０．９０である。
本発明の第１−１グループの非晶質透明導電膜においては、上記透明導電膜が第三の金属を含有する。この第三金属を含むことによって、酸化インジウムから酸素が引き抜かれ、透明導電膜の比抵抗が低下するのである。▲２▼式の値が１．０×１０−４未満では、透明導電膜の十分な低抵抗化ができない場合がある。また、▲２▼式の値が１．０×１０−２を超えて第三金属を添加しても、効果が得られないことがある。本発明で添加する第三金属はＲｅ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ又はＺｒである。
▲２▼式の好ましい値は、第三金属の種類により異なる。第三金属がＲｅの場合、好ましくは１．０×１０−４〜５．０×１０−３であり、より好ましくは５．０×１０−４〜２．０×１０−３である。第三金属がＮｂ、Ｗ、Ｍｏの場合、好ましくは１．０×１０−３〜１．０×１０−２であり、より好ましくは、２．０×１０−３〜８．０×１０−３である。第三金属がＺｒの場合、好ましくは１．０×１０−３〜１．０×１０−２であり、より好ましくは２．０×１０−３〜８．０×１０−３である。
第１−１グループの他の発明は、さらにスズを含んでいても良い。［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）（［Ｓｎ］はＳｎの原子数を示す）で定義されるスズの含有量が１．０×１０−２〜９．０×１０−２であることが好ましい。尚、原子数とは、非晶質透明導電膜の組成物中における単位体積あたりのＳｎの原子の個数である。この範囲（１．０×１０−２〜９．０×１０−２）外の量のスズを含有させると、透明導電膜の比抵抗が大きくなる場合があるからである。特に好ましい範囲は、１．５×１０−２〜３．０×１０−２である。
上記第１−１グループの非晶質透明導電膜は、後述するスパッタリングターゲットを用いて成膜することができる。
第１−２グループ（スパッタリングターゲットの発明）
（２）本発明の第１−２グループは、上記非晶質透明導電膜の原料スパッタリングターゲットに関するものである。本発明の第１−２グループの１つの側面は、前記非晶質透明導電膜用スパッタリングターゲットであって、酸化インジウムと、酸化亜鉛と、Ｒｅ、Ｎｂ及びＺｒから選ばれた１種又は２種以上の第三金属と、からなることを特徴とするスパッタリングターゲットである。
上記スパッタリングターゲットは、下記▲３▼式及び▲４▼式を満たすことが好ましい。
2004105054.tif 000004
ここで、［Ｉｎ］、［Ｚｎ］又は［Ｍ］は、それぞれＩｎの原子数、Ｚｎの原子数又は第三金属の原子数を示す。
スパッタリングターゲットを使用して成膜した非晶質透明導電膜の組成比は、使用したスパッタリングターゲットの組成比に概ね比例する。従って、スパッタリングターゲットが上記▲３▼式及び▲４▼式を満たせば、前記非晶質透明導電膜を容易に成膜できる。また必要に応じスズを含ませても良い。この場合、［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）（［Ｓｎ］はＳｎの原子数を示す）で定義されるスズの含有量が１．０×１０−２〜９．０×１０−２であることが好ましい。より好ましくは、１．５×１０−２〜３．０×１０−２である。
さらにスパッタリングターゲット中の酸化亜鉛の最大結晶粒径が５μｍ以下であることが好ましい。最大結晶粒径が５μｍを超えると、スパッタリング時にノジュールが発生する場合があるからである。より好ましい最大結晶粒径は、３μｍ以下である。
酸化亜鉛の最大結晶粒径とは、スパッタリングターゲット表面の任意の１の表面部分（３０μｍ画）をＥＰＭＡ（電子プローブマイクロアナライザー）で測定して得られる酸化亜鉛の粒径のうち最大の粒径をいう。
また、前記第三金属は、酸化インジウム相に分散していることが好ましい。酸化インジウム相に分散しているとは、スパッタリングターゲットをＸ線構造解析した場合に第三金属に起因するピークが認められないことを意味する。
前記スパッタリングターゲットの製造方法は公知の方法を用いればよい。例えば、焼結法等の方法を挙げることができる。
第１−３グループ（非晶質透明電極基板の発明）
（３）本発明の第１−３グループは、非晶質透明電極基板に関するものである。本発明の第１−３グループの１つの側面は、基板上に前記非晶質透明導電膜を１層又は２層以上積層してなることを特徴とする。
基板上に成膜される非晶質透明導電膜は単層でも良いし、組成の異なる非晶質透明導電膜を複数積層した複層でもよい。基板上に成膜された非晶質透明導電膜の厚さの合計は、１〜１０００ｎｍが好ましい。より好ましくは、５〜５００ｎｍである。
基板の種類に制限はないが、ガラス、耐熱樹脂シート、セラミックシート等の強度及び耐熱性に優れるものが好ましい。
第１−４グループ（非晶質透明電極基板の製造方法の発明）
（４）本発明の第１−４グループは、前記非晶質透明電極基板の製造方法に関するものである。本発明の第１−４グループの１つの側面は、上記第１−２グループのいずれかのスパッタリングターゲットを用いて基板上に前記非晶質透明導電膜を成膜する工程と、前記基板上の前記非晶質透明導電膜を２００℃以上に加熱する工程と、からなることを特徴とする上記第１−３グループの非晶質透明電極基板を製造する方法である。
前記非晶質透明電極基板を製造する場合には、前記スパッタリングターゲットを用いて、スパッタリングにより基板上に非晶質透明導電膜を成膜すればよい。基板上に成膜した非晶質透明導電膜の比抵抗を下げるために、非晶質透明導電膜を２００℃以上で加熱することが好ましい。加熱温度の上限は、基板の耐熱温度により異なるが、４００℃以下であることが好ましい。より好ましい温度範囲は、２３０〜３５０℃であり、特に好ましくは２５０〜３００℃である。
酸素濃度を０．１ｖｏｌ％以下の状態で、上記非晶質透明電極基板を加熱するのが好ましい。酸素濃度が０．１ｖｏｌ％超の状態で非晶質透明電極基板を加熱すると、非晶質透明導電膜と酸素が反応し、非晶質透明導電膜の比抵抗が増大する場合があるからである。酸素濃度０．０５ｖｏｌ％以下で加熱するのがより好ましい。また水素共存下で加熱することが好ましい。水素の存在下で加熱することにより、透明導電膜から酸素が引き抜かれ、キャリア密度が増大し、比抵抗を下げることができるからである。好ましい水素濃度は１〜１０ｖｏｌ％である。水素濃度が１０ｖｏｌ％を超えると、非晶質透明導電膜が着色する場合があり、１ｖｏｌ％未満では、十分な効果が得られない場合があるからである。より好ましい水素濃度は、３〜８ｖｏｌ％である。
第２グループの発明
次に、主に上記第２の目的を達成するための第２グループの発明を説明する。この第２グループの発明は、後に述べる第２の実施の形態において詳細に説明されている。なお、第２グループの透明電極は、第１グループの非晶質透明導電膜と実質的には同様であり、第２グループの発明においては、非晶質透明導電膜を電極として用いているので、その機能に注目し、透明電極と呼ぶのである。
基本構成（タイプ２Ａ）
上述の目的を達成するために、本発明の液晶ディスプレイ用カラーフィルタは、電気絶縁性透明基板と、前記電気絶縁性透明基板の上に設けられた着色層と、前記着色層の上に設けられた透明電極と、を備えており、かつ、以下の特徴を有するものである。
すなわち、前記透明電極が、亜鉛元素及びインジウム元素を含有する非晶質酸化物であって、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｒから選ばれた１種又は２種以上の元素を含有することを特徴とするディスプレイ用カラーフィルタである。この構成を便宜上、タイプ２Ａと呼ぶ。
基本構成（タイプ２Ｂ）
また、本発明のディスプレイ用カラーフィルタは、上述の目的を達成するために、電気絶縁性透明基板と、前記電気絶縁性透明基板の上に設けられた透明電極と、前記透明電極の上に設けられた着色層と、を備え、前記透明電極が、亜鉛元素及びインジウム元素を含有する非晶質酸化物であって、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｒから選ばれた１種又は２種以上の元素を含有することを特徴とするディスプレイ用カラーフィルタである。この構成は、タイプ２Ａの透明電極と着色層の位置を交換したものであり、便宜上タイプ２Ｂと呼ぶ。これらは形式的には異なる構成であるが、特徴とする構成（透明電極の材質）は同様である。
なお、これらの基本構成によるカラーフィルタは、電極付のカラーフィルタを用いるディスプレイであればどのようなディスプレイに用いてもかまわない。しかし、典型的には、液晶ディスプレイに用いる場合が多いと考えられる。液晶ディスプレイに用いる場合には、上記発明は「液晶ディスプレイ用カラーフィルタ」であり、上記透明電極は「液晶駆動用透明電極」である。
以下、主に液晶ディスプレイに用いるカラーフィルタを例にして、本発明の説明を行う。
電気絶縁性透明基板
電気絶縁性透明基板としては、従来から液晶ディスプレイ用カラーフィルタの基板として利用されている種々の材質の基板を用いることができる。
電気絶縁性透明基板の具体例としては、青板ガラス、白板ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス等の各種電気絶縁性透明ガラスが挙げられる。また、電気絶縁性透明基板の他の具体例としては、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、非晶質ポリオレフィン、アリルジグリコールカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル等の各種電気絶縁性ポリマーが挙げられる。また、電気絶縁性透明基板の他の具体例としては、上述した電気絶縁性透明ガラス等に、上述した電気絶縁性ポリマーをコーティングしたもの等が挙げられる。なお、本発明における電気絶縁性透明基板は、従来のように必ずしも板状である必要はなく、シート状やフィルム状であってもよい。
着色層
着色層としては、従来から着色層として用いられている各種の着色材料を利用することができる。
また、従来と同様に、目的とするカラーフィルタがマルチカラー表示用のものであるかフルカラー表示用のものであるかに応じて、分光透過率特性が異なる複数種類の着色層が適宜組み合わされて用いられる。また、同様に、目的とするカラーフィルタがどのような種類のバックライトを装備して液晶ディスプレイ鬼使用されるのか等に応じて、分光透過率特性が異なる複数種類の着色層が適宜組み合わされて用いられる。これらに用いられる複数種類の着色層の各々の材料は、目的とする着色層の分光透過率特性に応じて適宜選択される他、着色層の形成方法等に応じても適宜選択される。
着色層の形成方法は特に限定されるものではなく、目的とするカラーフィルタに要求される精度等に応じて、染色法、印刷法、分散法、電着法、ミセル電解法等、従来から利用されている各種の方法の中から、適宜選択される。
染色法によって着色層を形成する場合は、その材料としては、例えば、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、等に感光剤を添加したものと、酸性染料又は反応性染料が用いられる。
印刷法により着色層を形成する場合には、例えば、プレポリマーに顔料及び分散助剤を添加したものやインクが用いられる。
また、分散法によって、着色層を形成する場合には、例えば、透明感光性樹脂又は透明樹脂に染料、有機顔料、無機顔料等の着色剤の分散させたカラーレジン液が用いられる。  電着法によって、着色層を形成する場合には、例えば、顔料等の着色剤とポリマーとを所望の溶液に分散させて得た電着液が用いられる。
そして、ミセル電解法によって着色層を形成する場合には、例えば、所望の電気伝導度を有する水性媒体にミセル化剤と疎水性色素とを分散させたものが用いられる。
なお、電着法及びミセル電解法によって着色層を形成する場合には、電着又は電解を行うための透明電極が必要であり、これらの方法では着色層は前記透明電極の表面に形成される。これらの場合においては、着色層の形成に用いた透明電極をそのまま液晶駆動用の電極として使用してもよく、後述するように、着色層の上に別途液晶駆動用電極を設けてもよい。ここで、着色層の形成に用いた透明電極をそのまま液晶駆動用電極として使用する場合は、電極材料としては、後述する所定の非晶質酸化物を用いる。この非晶質酸化物は、後述するように、本発明において特徴的な事項の一つである。
着色層としては、１種類だけでなく、複数種類（複数色）あることも好ましい。この複数種の着色層の各色の配置パターンは特に限定されるものではない。従来と同様に、目的とするカラーフィルタをどのような動作モード又は性能の液晶ディスプレイに利用するのか等に応じて、種々の配置パターンを採用することができる。例えば、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、四画素配置型などを適宜採用することができる。
透明電極
本発明のタイプ２Ａのディスプレイ用カラーフィルタでは、上述した複数種の着色層の上に透明電極が設けられており、この透明電極は、亜鉛元素及びインジウム元素を成分として含有する非晶質酸化物からなる。本発明を液晶ディスプレイ用カラーフィルタとして構築する場合には、この透明電極は「液晶駆動用透明電極」となる。
また、本発明のタイプ２Ｂのディスプレイ用カラーフィルタでは、電気絶縁性透明基板の上に透明電極が設けられており、さらにその上に着色層が設けられている。そして、この透明電極は、亜鉛元素及びインジウム元素を成分として含有する非晶質酸化物からなる。なお、「亜鉛元素及びインジウム元素を成分として含有する」ことの、典型的な一例は、「主要なカチオン元素として亜鉛元素及びインジウム元素を含む」ことである。また、本発明を液晶ディスプレイ用カラーフィルタとして構築する場合には、タイプ２Ａと同様に、この透明電極は「液晶駆動用透明電極」となる。
ＩｎとＺｎの原子比
タイプ２Ａ・タイプ２Ｂのいずれの構成においても、この非晶質酸化物における亜鉛元素及びインジウム元素の原子比である［Ｉｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｉｎ］）は、０．７５以上０．９５未満であることが好ましい。前記原子比は０．７５未満のものは結晶質になり易くなり、結晶質化に伴ってクラックやシワが生じ易くなる。一方、原子比が０．９５以上になると導電性が低下してしまい、望ましくない。なお、上記原子比はより好ましくは０．８以上から０．９５未満である。さらに、この原子比はより一層好ましくは０．８以上０．９未満である。
ここで、［Ｉｎ］は、インジウム原子の単位質量あたりの原子の数を表し、［Ｚｎ］は、インジウム原子の単位質量あたりの原子の数を表す。以下、同様の記載を用いる。
Ｒｅ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏの添加
また、本発明の（液晶駆動用）透明電極（非晶質酸化物）は、亜鉛元素及びインジウム元素以外のカチオン元素として、さらにＲｅ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏより選ばれた１種以上の元素を含有することを特徴とすることは既に上で述べた。これらの元素を含有させることによって、非晶質酸化物（（液晶駆動用）透明電極）の導電性を向上させることができる。
しかし、全カチオン元素の総量に占めるこれらの元素の合量の比率が１ａｔ％（原子％）を超えるとイオンの散乱によって導電性が低下し易くなる。このため、これらの元素の合量の割合（成分比率）は好ましい数値範囲が存在するが、この範囲はそれぞれの元素によって異なる。
例えば、Ｒｅの場合は、全カチオン元素の総量に対して０．０００１以上、０．００５以下とすることが好ましく、より好ましくは０．０００５以上、０．００５以下である。Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、及びＭｏの場合は、全カチオン元素の総量に対して０．００１以上、０．０１以下とすることが好ましく、より好ましくは０．００２以上、０．００８以下である。
他の本発明の構成
さらに、他の本発明においては、前記透明電極（又は液晶駆動用透明電極）は、上記基本構成（タイプ２Ａ、タイプ２Ｂ）の成分に加えて、Ｓｎ元素を含有する非晶質酸化物であることを特徴とする。
このように、透明電極（又は液晶駆動用透明電極）を構成する非晶質酸化物中に、さらにＳｎ元素を含ませることによって、さらに導電性を向上させることができる。しかしながら、本願発明者らの研究により、全カチオン元素の総量に占めるＳｎの含有する割合である原子比が０．０３以上となるとイオンの散乱によって導電性が低下し易くなることが判明した。
このため、全カチオン元素の総量に占めるＳｎの含有する割合（原子比）が０．０１５以上、０．０３未満であることが好ましい。この割合（原子比）は、より好ましくは、０．０１８以上、０．０３未満であり、より一層好ましくは、０．０２以上、０．０２８未満である。
上述の非晶質酸化物からなる透明電極（又は液晶駆動用透明電極）は、従来と同様に、
ａ．前述した複数種の着色層の上、
又は、
ｂ．上述の電気絶縁性透明基板と複数種の着色層との間、
に設けることができる。
しかし、表示素子（例えば、液晶表示素子）のしきい値電圧の上昇や立ち上がりの急峻さの低下等を防止するためには、上述した複数種の着色層の上に設けることが好ましい。この場合、着色層の上に直接設けてもよいが、透明電極の平坦性や、平滑性の向上、又は着色層の保護等を図るために、透明保護層を介して電極を設けることが好ましい。この透明保護層は、従来と同様に、アクリル系透明樹脂やポリイミド系透明樹脂等によって形成することができる。
透明電極の膜厚
上記非晶質酸化物から成る透明電極（又は液晶駆動用透明電極）の膜厚は、３０オングストローム〜１μｍであることが好ましい。３０オングストローム未満では十分な導電性を得ることが困難であり、一方、１μｍを超えると光線透過率が低下し易くなるからである。
膜厚のより好ましい値は、５００〜５０００オングストロームであり、特に８００〜４０００オングストロームが好ましい。また、この透明電極の形状は、従来と同様に、目的とするカラーフィルタをどのような動作モードの液晶ディスプレイに利用するのか否か等に応じて適宜選択される。
透明電極の形状
例えば、単純マトリクス型液晶ディスプレイやダイオード方式のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイに利用するカラーフィルタでは、透明電極は複数本のストライプ状に設けられた液晶駆動用透明電極となる。
また、薄膜トランジスター方式のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイに利用するカラーフィルタでは、上記透明電極は、１枚の膜で構成した液晶駆動用透明電極としてもよいが、各画素毎にエッチング加工された液晶駆動用透明電極としてもよい。
このような場合の液晶駆動用透明電極は、例えば以下のような形態のいずれかの方式で設けられる。
ａ．すべての画素に共通の１枚の膜状に設けられる。
ｂ．画素電極内部が短冊状にエッチングされて設けられる。
ｃ．画素電極内部が矩形にエッチングされて設けられる。
ｄ．画素電極内部が円形にエッチングされて設けられる。
ｅ．画素電極内部が「く」の字型にエッチングされて設けられる。
ｆ．画素電極内部がジグザグにエッチングされて設けられる。
このようにエッチングされた透明電極は、一般に、所望の大きさを有する透明導電膜をエッチング法を用いてパターン化することによって作製される。
エッチングに使用されるエッチング液としては、硝酸−塩酸の混合液である王水、塩酸−塩化第二鉄水溶液、臭酸（ＨＢｒ）水溶液、燐酸−酢酸−硝酸の混合液（ＰＡＮ系エッチャント）、蓚酸などの有機酸の水溶液などが使用される。ここで、王水や塩酸−塩化第二鉄水溶液、臭酸（ＨＢｒ）水溶液などは強酸である。したがって、設備の耐酸性が必要となる場合がある。また、強酸であるので、酸の再生の問題、及び、酸の再生のための輸送上の問題、等が生じる場合もある。これに対して弱酸の場合には、そのような問題が強酸に比べて一般に小さくなり、解決・準備が容易な場合が多い。そのため、ＰＡＮ系や有機弱酸によるエッチングが好まれる傾向にある。
このように、画素部分をパターニングすることによって、特にアクティブマトリクス液晶液晶ディスプレイ用カラーフィルタを好適に構成することができる。
スパッタリング法による透明電極（又は液晶駆動用透明電極）の形成
上述した非晶質酸化物から成る透明電極、又はその基となる透明導電膜は、もちろん種々の方法によって形成することが可能である。
しかしながら、高い均質性の膜であってかつ密着性に優れた膜を、クラックや剥離の発生を防止しつつ得るためには、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝２〜２０、好ましくはｍ＝２〜８、さらに好ましくはｍ＝２〜６）で表される六方晶層状化合物を含む焼結体をターゲットとして用いたスパッタリング法によって形成することが特に好ましい。
使用するターゲット
前記ターゲットは、実質的に前述した六方晶層状化合物のみから構成されていてもよいし、また、六方晶層状化合物の他に酸化インジウム又は酸化亜鉛を含有していてもよい。ただし、酸化物の純度は可能な限り高いことが好ましく、９５％以上が望ましい。
さらにこのターゲットは、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏから選択された１種以上の元素が添加されていることが好ましい。このようなターゲットを用いた場合には、より導電性の高い透明電極又は透明導電膜を得ることができる。ただし、最終的に得られる透明電極又は透明導電膜における添加元素（前述したＲｅ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏ元素）の割合が全カチオン元素の総量に対して０．０１（原子比）を超えると、イオンの散乱によって却って導電性が低下し易くなる。そのため、ドープ量は、最終的に得られる透明電極又は透明導電膜におけるドープ元素（前述したＲｅ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏ元素）の割合が全カチオン元素の総量に対して原子比で０．０１を超えないように調整をする。
また、さらにこのターゲットには、Ｓｎ元素を添加することができる。最終的に得られる透明電極又は透明導電膜におけるＳｎ元素の割合が全カチオン元素の総量に対して０．０３を超えるとイオンの散乱によって却って導電性が低下し易くなる。そのため、そのＳｎのドープ量は、最終的に得られる透明電極又は透明導電膜におけるドープ元素（Ｓｎ）の割合が全カチオン元素の総量に対して原子比で０．０３を超えないように調整する。
ターゲットの作製
上述したターゲットは、例えば、以下のようにして得ることができる。
材料の混合
まず、酸化インジウム又は焼成によって酸化インジウムとなる化合物（例えば塩化インジウム、硝酸インジウム、酢酸インジウム、水酸化インジウム、インジウムアルコキシド）と、酸化亜鉛又は焼成によって酸化亜鉛となる化合物（例えば塩化亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、水酸化亜鉛、亜鉛アルコキシド）とを混合する。
このとき、この混合物に、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏから必要に応じて選択された金属酸化物、水酸化物、アルコキシド、塩化物、硝酸塩、酢酸塩、を添加する。このような成分を使用することによって、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏのいずれかを含む液晶駆動用透明電極を作製可能なターゲットが得られる。
また、上記混合物には、さらにＳｎの金属酸化物、水酸化物、アルコキシド、塩化物、硝酸塩、酢酸塩、を添加することも好ましい。Ｓｎの化合物を添加することによって、Ｓｎを含む液晶駆動用透明電極を作製可能なターゲットが得られる。
混合した材料の焼成
さて次に、このようにして得られた混合物を５００〜１２００℃で仮焼する。次に、得られた仮焼物をボールミル、ロールミル、パールミル、ジェットミル等で粉砕して、粒子径が０．０１〜５．０μｍの範囲内でかつ粒径のそろった粉末を得る。
なお、粉砕に先立って１００〜８００℃で還元処理を施してもよい。また、必要に応じて前記粉末の仮焼、粉砕を所望回繰り返してもよい。この後、得られた粉末を所望の形状に加圧形成し、成型物を１２００〜１７００℃で焼結する。このとき、必要に応じてポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリワックス、オレイン酸等を焼結助剤として用いてもよい。このようにして焼結体を得ることによって、目的とするターゲットを得ることができる。
このターゲットを用いてのスパッタリングは、ＲＦスパッタリング、ＤＣスパッタリング等により行うことができるが、生産性や得られる膜の膜特性の観点から、工業的には一般にＤＣスパッタリング法が好ましい。ＤＣスパッタリングのスパッタ条件の一例を挙げれば以下のようになる。
すなわち、スパッタリング雰囲気はアルゴンガス等の不活性ガス、又は不活性ガスと酸素ガスとの混合ガスとし、スパッタ時に雰囲気圧は５×１０−２〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度、ターゲット印加電圧は２００〜５００Ｖとする。ここで、スパッタ時の真空度が５×１０−２Ｔｏｒｒ未満では、プラズマの安定性が悪くなってしまう。その一方、１×１０−４Ｔｏｒｒを超えるとターゲットへの印加電圧を高くすることが困難になってしまうからである。また、ターゲット印加電圧が２００Ｖ未満では成膜速度が遅く生産性に欠け、５００Ｖを超えると良質の膜を得ることが困難になってしまうので、上記のような条件が好ましいのである。
基板温度は、膜の成膜箇所によって異なる。すなわち、非晶質酸化物膜を電気絶縁性の透明基板上に直接設ける場合、着色層上に直接非晶質酸化物膜を設ける場合、透明保護層上に設ける場合、等に応じて好ましい基板温度は異なる。いずれの場合でも、非晶質酸化物膜の基材となる部材が変形、変質、分解等を起こさないように適宜条件が設定される。  例えば、透明保護層上に非晶質酸化物膜を設ける場合は、基板温度を室温〜３００℃とすることが好ましい。３００℃を超えると着色層の変色や透明保護層の熱分解が生じ易くなるためである。なお、基板温度の高温化に伴って製造コストが増大することにも留意すべきである。
このようにして得られる非晶質酸化物膜は、ＩＴＯ膜と同等ないしそれ以上の導電性及び光線透過率を有しているとともに、より高い熱的安定性及び耐湿熱性を有している。そして、この非晶質酸化物膜又は当該非晶質酸化物膜を所定形状にパターン化したものから成る透明電極（液晶駆動用透明電極）を備えた本発明のディスプレイ用カラーフィルタ（液晶ディスプレイ用カラーフィルタ）では、製造過程で駆動用透明電極（液晶駆動用透明電極）にクラックや剥離が生じにくいという効果が得られる。
さらに、前記非晶質酸化物膜は、上述のようにＩＴＯ膜に比べてより高い熱的安定性及び耐湿熱性を有していることから、カラーフィルタの製造後においても、経時的な効果として、（液晶駆動用）透明電極にクラックや剥離が生じにくい。すなわち、経年変化が少ないという特徴を有する。
遮光層
なお、本発明の液晶ディスプレイ用カラーフィルタは、従来と同様に、漏れ光によるコントラストや色純度の低下を防止するために、１つの着色層と他の着色等との間又は透明保護層の上等に、金属クロムや着色フォトレジスト等から成る遮光層を備えていてもよい。この遮光層は、カラーフィルタを装備したカラー液晶ディスプレイを平面視したときに当該遮光層が画素間に位置するように設けられ、その全体形状は一般にマトリクス状又はストライプ状を呈する。
カラー液晶パネルの構成
また、本発明の液晶ディスプレイ用カラーフィルタを用いたカラー液晶パネルは、当該カラーフィルタの他に所定形状の透明電極を備えた電気絶縁性透明基板（以下、駆動用基板という）と組み合わせて構成する。ここで、本発明のカラーフィルタとこの駆動用基板との間には液晶が充填される。本発明のカラーフィルタと前記駆動用基板とは、所望の液晶が封入される空間を挟んで対向する位置に配置される。
典型的な駆動基板は、例えば、各画素を駆動する画素電極と、この画素電極に電圧を印加する薄膜トランジスターを備えている。この薄膜トランジスターには、画面の縦方向と横方向から信号線が接続しており、この信号線を介して各画素毎のこの薄膜トランジスターを駆動し、以て各画素を駆動する。
さて、本発明のカラーフィルタと、駆動用基板とを対向して配置する際には、両者は、それぞれ電気絶縁性基板が外側に向くように配置される。さらに、両者の間のには液晶の他にガラスビーズやポリマー粒子からなるスペーサーが分散配置される。これらスペーサーの働きによって、両者の間隙は所定の間隔に維持されるのである。また、液晶パネルを構成時における上記カラーフィルタ及び上記駆動用基板の各内側面上には、必要に応じて配向膜が配置される。
なお、ここでいうカラー液晶パネルとは、カラー液晶表示装置、又は単に液晶表示装置と呼ばれる場合もある。さらに、カラー液晶ディスプレイ、又は単に液晶ディスプレイと呼ばれる場合もある。
本発明の液晶ディスプレイ用カラーフィルタは、カラーフィルタを利用するカラー液晶ディスプレイであれば直視型、前面投射型、背面投射型、のいずれのタイプのカラー液晶ディスプレイにも利用することができる。カラー液晶ディスプレイの具体例としては、コンピュータ用やワードプロセッサ用又は機器モニター用のカラー液晶ディスプレイ、液晶カラープロジェクター、液晶カラーテレビ、液晶カラーオーバーヘッドプロジェクター、カラー車搭載インストルメンタルパネル、カラーオーロラビジョン（商品名）のような大画面カラー液晶ディスプレイが挙げられる
また、本発明のディスプレイ用カラーフィルタは、液晶ディスプレイ以外のディスプレイに用いることも好適である。
【発明の効果】
第１の効果（第１グループの発明に関して）
本発明の第１−１グループの非晶質透明導電膜は、低い比抵抗を有するとともに、その移動度が大きいので、ポリＳｉのスイッチング速度に追従する。そのため高速応答性ＴＦＴ−ＬＣＤ及び有機ＥＬの電極等に用いるのに好適である。特に、本発明の第１−１グループの非晶質透明導電膜は非晶質であるため、エッチング時の加工性に優れており、高精細な表示器を高歩留りで生産できる可能性がある。
また、本発明の第１−４グループの非晶質透明導電膜の製造方法によれば、低い比抵抗を有する非晶質透明導電膜を得ることができる。
また本発明の１−２グループのスパッタリングターゲットでは、スパッタリング時、ターゲットにノジュールがほとんど発生しないため、ターゲット表面における異常放電や成膜された材料に生じる異物がほとんどない。
第２の効果（第２グループの発明に関して）
本発明の第２グループのディスプレイ用カラーフィルタは、製造過程で液晶駆動用透明電極にクラックや剥離が生じにくく、かつ、製造後においても経時的に駆動用透明電極にクラックや剥離が生じにくい。したがって、本第２グループの発明によれば、より信頼性の高いディスプレイ用カラーフィルタをより容易に提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】  図１Ａは、本実施の形態第１グループのスパッタリングターゲット上に第三金属のワイヤーを載置した状態を示す平面図である。
図１Ｂは、本実施の形態第１グループのスパッタリングターゲット上に第三金属のワイヤーを載置した状態を示す断面図である。
図２Ａは、本実施の形態第２グループの液晶ディスプレイ用カラーフィルタの基本的な構成を表す概略構成図である。
図２Ｂは、本実施の形態第２グループの液晶ディスプレイ用カラーフィルタの別の基本的な構成を表す概略構成図である。
図３は、本実施の形態第２グループの画素電極であって、その内部が短冊状にエッチングされた画素電極の模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について具体的に説明する。
実施の形態第１グループ
以下、本発明の好適な実施の形態第１グループを図面に基づき説明する。実施の形態第１グループは、上記第１グループの発明に関する実施の形態であり、以下、具体的な実施例を１９個（実施例１−１〜実施例１−１８、変形実施例１−１）と、比較例６個（比較例１−１〜比較例１−６）について、説明する。しかしながら、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
尚、［Ｉｎ］はＩｎの原子数、［Ｚｎ］はＺｎの原子数、［Ｍ］は第三金属原子の原子数、［Ｓｎ］はＳｎの原子数をそれぞれ表す。尚、原子数とは、非晶質透明導電膜の組成物中における単位体積あたりのＩｎ、Ｚｎ、第三金属又はＳｎの原子の個数である。またＥＰＭＡとは電子プローブマイクロアナライザーのことである。
またＸ線構造解析はＸ線構造解析装置（理学電子社製）を用いて行った。金属原子数は誘導プラズマ原子分光分析器（セイコー電子社製）を用いて測定した。
酸化亜鉛の最大結晶粒径は、ＥＰＭＡ装置（日立製作所社製）を用いてＥＰＭＡ法により測定した。非晶質透明導電膜の透過率は、自記分光光度計（（株）島津製作所製）を用いて、５５０ｎｍにおける透過率を測定した。
［実施例１−１］
全金属原子数に対するＩｎの原子数の割合を表す［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）の値が、０．８９になるように酸化インジウムと酸化亜鉛を混合し、湿式粉砕することにより粉体を得た。この粉体を乾燥造粒した後、プレス成形して成形体を得た。得られた成形体を１４５０℃に加熱して焼結し、密度６．８５ｇ／ｃｍ３の４インチ角スパッタリングターゲットＡを得た。
スパッタリングターゲットＡ中の酸化亜鉛の最大結晶粒径は、２．８μｍであった。またスパッタリングターゲットＡは、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５からなる六方晶層状化合物を含んでいることがＸ線構造解析で判明した。
ＲＦマグネトロンスパッタ装置（（株）島津製作所製）内にガラス基板を装着し、このガラス基板の温度を２００℃にした。図１に示すように、スパッタリングターゲットＡの縁部に第三金属としてＲｅ金属ワイヤー１（直径：１ｍｍφ、長さ：２．５ｍｍ）を載置して、圧力０．１Ｐａでスパッタリングし、ガラス基板上に厚さ１２０ｎｍの透明導電膜を成膜した。次いで、当該ガラス基板をＡｒ雰囲気下、３００℃で１時間加熱した。これによりガラス基板上に透明導電膜を成膜した透明電極基板を製造した。尚、図１Ａは、上記スパッタリングターゲットＡ上に第三金属としてＲｅワイヤー１を載置した状態を示す平面図であり、図１Ｂは、そのｂ−ｂ断面図である。
ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＲｅの原子数の割合を表す［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）の値は、０．５×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２１９μ・Ω・ｃｍ、９．３０×１０２０／ｃｍ３、３１ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−２］
Ｒｅワイヤーをスパッタリングターゲットの縁部と中央部の中央位置に載置した以外、実施例１−１と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＲｅの原子数の割合を表す［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）の値は、２．３×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２１３μ・Ω・ｃｍ、９．７２×１０２０／ｃｍ３、３０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−３］
Ｒｅワイヤーをスパッタリングターゲットの中央部に載置した以外、実施例１−１と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＲｅの原子数の割合を表す［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）の値は、３．７×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２２５μ・Ω・ｃｍ、９．００×１０２０／ｃｍ３、３１ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−４］
Ｒｅワイヤーの代わりにＮｂワイヤーをスパッタリングターゲットの縁部に載置した以外、実施例１−１と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明電極において、全金属原子数に対するＮｂの原子数の割合を表す［Ｎｂ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｎｂ］）の値は、１．４×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２３９μ・Ω・ｃｍ、６．６３×１０２０／ｃｍ３、４０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−５］
Ｎｂワイヤーをスパッタリングターゲットの縁部と中央部の中央位置に載置した以外、実施例１−４と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＮｂの原子数の割合を表す［Ｎｂ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｎｂ］）の値は、３．６×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２２９μ・Ω・ｃｍ、７．４１×１０２０／ｃｍ３、３７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−６］
Ｎｂワイヤーをスパッタリングターゲットの中央部に載置した以外、実施例１−４と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＮｂの原子数の割合を表す［Ｎｂ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｎｂ］）の値は、４．５×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２３１μ・Ω・ｃｍ、７．１８×１０２０／ｃｍ３、３８ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−７］
Ｒｅワイヤーの代わりにＺｒワイヤーをスパッタリングターゲットの縁部に載置した以外、実施例１−１と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＺｒの原子数の割合を表す［Ｚｒ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｚｒ］）の値は、４．２×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２３２μ・Ω・ｃｍ、８．００×１０２０／ｃｍ３、３４ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−８］
Ｚｒワイヤーをスパッタリングターゲットの縁部と中央部の中央位置に載置した以外、実施例１−７と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＺｒの原子数の割合を表す［Ｚｒ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｚｒ］）の値は、６．４×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２３５μ・Ω・ｃｍ、７．９０×１０２０／ｃｍ３、３４ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−９］
Ｚｒワイヤーをスパッタリングターゲットの中央部に載置した以外、実施例１−７と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＺｒの原子数の割合を表す［Ｚｒ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｚｒ］）の値は、７．９×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２３９μ・Ω・ｃｍ、７．７０×１０２０／ｃｍ３、３５ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−１０］
全金属原子数に対するＩｎの原子数の割合を表す［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）の値が０．８３となり、Ｓｎの原子数の割合を表す［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値が１．８×１０−２となるように、酸化インジウム、酸化亜鉛及びスズを混合し、湿式粉砕することにより粉体を得た。この粉体を乾燥造粒した後、プレス成形して成形体を得た。得られた成形体を１４５０℃に加熱して焼結し、密度６．８８ｇ／ｃｍ３の４インチ角スパッタリングターゲットＢを得た。
スパッタリングターゲットＢ中の酸化亜鉛の最大結晶粒径は、２．２μｍであった。またスパッタリングターゲットＢは、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５からなる六方晶層状化合物を含んでいることがＸ線構造解析で判明した。
実施例１−１と同型のＲＦマグネトロンスパッタ装置内にガラス基板を装着し、このガラス基板の温度を２５０℃にした。この点を除き、実施例１−１と同様の方法により、ガラス基板上に透明導電膜を成膜した透明電極基板を製造した。
ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＲｅの原子数の割合を表す［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）の値は、０．５×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ１８５μ・Ω・ｃｍ、１０．２０×１０２０／ｃｍ３、３６ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び９０％であった（表１−２）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−１１］
ＲｅワイヤーをＮｂワイヤーに代えて、このＮｂワイヤーをスパッタリングターゲットの縁部と中央部の中央位置に載置した以外、実施例１−１０と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＮｂの原子数の割合を表す［Ｎｂ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｎｂ］）の値は、４．０×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２１０μ・Ω・ｃｍ、１０．５０×１０２０／ｃｍ３、３１ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び９０％であった（表１−２）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−１２］
ＲｅワイヤーをＺｒワイヤーに代えて、このＺｒワイヤーをスパッタリングターゲットの縁部と中央部の中央位置に載置した以外、実施例１−１０と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＺｒの原子数の割合を表す［Ｚｒ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｚｒ］）の値は、６．５×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２０８μ・Ω・ｃｍ、９．９７×１０２０／ｃｍ３、３０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び９０％であった（表１−２）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−１３］
全金属原子数に対するＩｎの原子数の割合を表す［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）の値が０．８３となり、Ｓｎの原子数の割合を表す［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値が２．８×１０−２となるように、酸化インジウム、酸化亜鉛、スズを混合し、湿式粉砕することにより粉体を得た。この粉体を乾燥造粒した後、プレス成形して成形体を得た。得られた成形体を１４５０℃に加熱して焼結し、密度６．６８ｇ／ｃｍ３の４インチ角スパッタリングターゲットＣを得た。
スパッタリングターゲットＣ中の酸化亜鉛の最大結晶粒径は、２．１μｍであった。またスパッタリングターゲットＣは、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５からなる六方晶層状化合物を含んでいることがＸ線構造解析で判明した。
実施例１−１０のスパッタリングターゲットＢの代わりに、上記得られたスパッタリングターゲットＣを用いてスパッタリングを行った。この点を除き、実施例１−１０と同様の方法で、ガラス基板上に透明導電膜を成膜した透明電極基板を製造した。
ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＲｅの原子数の割合を表す［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）の値は、０．５×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ１８６μ・Ω・ｃｍ、１０．２０×１０２０／ｃｍ３、３６ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、９０％であった（表１−２）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−１４］
ＲｅワイヤーをＮｂワイヤーに代えて、このＮｂワイヤーをスパッタリングターゲットの縁部と中央部の中央位置に載置した以外、実施例１−１３と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＮｂの原子数の割合を表す［Ｎｂ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｎｂ］）の値は、４．１×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２１２μ・Ω・ｃｍ、１０．００×１０２０／ｃｍ３、３０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び９０％であった（表１−２）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−１５］
ＲｅワイヤーをＺｒワイヤーに代えて、このＺｒワイヤーをスパッタリングターゲットの縁部と中央部の中央位置に載置した以外、実施例１−１３と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＺｒの原子数の割合を表す［Ｚｒ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｚｒ］）の値は、６．７×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２１６μ・Ω・ｃｍ、７．８０×１０２０／ｃｍ３、３６ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び９０％であった（表１−２）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−１６］
ＲｅワイヤーをＷワイヤーに代えて、このＷワイヤーをスパッタリングターゲットの縁部と中央部の中央位置に載置した以外、実施例１−１０と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＷの原子数の割合を表す［Ｗ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｗ］）の値は、１．３×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２１３μ・Ω・ｃｍ、９．７０×１０２０／ｃｍ３、３０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び９０％であった（表１−２）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−１７］
ＲｅワイヤーをＭｏワイヤーに代えて、このＭｏワイヤーをスパッタリングターゲットの縁部と中央部の中央位置に載置した以外、実施例１−１０と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜において、全金属原子数に対するＭｏの原子数の割合を表す［Ｍｏ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｍｏ］）の値は、４．２×１０−３であった。この透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２１５μ・Ω・ｃｍ、９．２０×１０２０／ｃｍ３、３２ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び９０％であった（表１−２）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
［実施例１−１８］
全金属原子数に対するＩｎの原子数の割合を表す［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）の値が０．８３となり、Ｓｎの原子数の割合を表す［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値が２．５×１０−２となり、Ｒｅの原子数の割合を表す［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）の値が０．１×１０−４になるように、酸化インジウム、酸化亜鉛、スズ及びＲｅを混合し、湿式粉砕することにより粉体を得た。この粉体を乾燥造粒した後、プレス成形して成形体を得た。得られた成形体を１４５０℃に加熱して焼結し、密度６．８９ｇ／ｃｍ３の４インチ角スパッタリングターゲットＤを製造した。
スパッタリングターゲットＤ中の酸化亜鉛の最大結晶粒径は、２．３μｍであった。またスパッタリングターゲットＤは、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５からなる六方晶層状化合物を含んでいることがＸ線構造解析で判明した。この時、Ｒｅ金属に起因するピークは認められなかった。
実施例１−１と同型のＲＦマグネトロンスパッタ装置内にガラス基板を装着し、このガラス基板の温度を２５０℃にした。上記製造したスパッタリングターゲットＤを用いて、圧力０．１Ｐａでスパッタリングし、ガラス基板上に厚さ１２０ｎｍの透明導電膜を成膜した。次いで、上記ガラス基板をＡｒ雰囲気下、２５０℃で１時間加熱した。これにより、ガラス基板上に透明導電膜を成膜した透明電極基板を製造した。
ガラス基板上の透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ１８３μ・Ω・ｃｍ、１０．５×１０２０／ｃｍ３、及び３７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、９０％であった。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。すなわち、得られた透明導電膜は低抵抗な非晶質透明導電膜であった。
さらに、上記スパッタリングターゲットＤとは別の新しいスパッタリングターゲットＤを用いて、上記条件で５０時間連続してスパッタリングを行ったところ、異常放電は発生しなかった。またこの５０時間のスパッタリングに使用したスパッタリングターゲットＤの表面にノジュールは発生していなかった。
［変形実施例１−１］
上記各実施例１−１〜１−１８においては、非晶質透明導電膜の熱処理工程をＡｒ雰囲気中で行った。上記Ａｒ雰囲気中では、酸素濃度が０．１ｖｏｌ％以下であることはいうまでもない。また、本発明はこれらに限定されず、水素共存下において非晶質透明導電膜の加熱処理を行っても良い。この時、共存する水素の濃度は１〜１０ｖｏｌ％であるのが好ましい。
［比較例１−１］
実施例１−１のＲｅワイヤーをスパッタリングターゲットＡ上に載置せずにスパッタリングを行った。この点を除いて、実施例１−１と同様の方法で、ガラス基板上に透明導電膜を成膜した透明電極基板を製造した。
ガラス基板上の透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ３５０μ・Ω・ｃｍ、９．２０×１０２０／ｃｍ３、１９ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。しかし、得られた非晶質透明導電膜の比抵抗は、実施例１−１の非晶質透明導電膜の比抵抗と比較して高かった。
［比較例１−２］
ＲｅワイヤーをスパッタリングターゲットＡのエロージョンに載置した以外、実施例１−１と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２６３μ・Ω・ｃｍ、６．５７×１０２０／ｃｍ３、３７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８７％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。
［比較例１−３］
ＲｅワイヤーをＮｂワイヤーに変更した以外、比較例１−２と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２６６μ・Ω・ｃｍ、６．６９×１０２０／ｃｍ３、３５ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８８％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。
［比較例１−４］
ＲｅワイヤーをＺｒワイヤーに変更した以外、比較例１−２と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２６８μ・Ω・ｃｍ、７．７８×１０２０／ｃｍ３、２９ｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−１）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。
［比較例１−５］
実施例１−１０のＲｅワイヤーをスパッタリングターゲットに載置せずにスパッタリングを行った。この点を除いて、実施例１−１０と同様な方法により透明導電膜を製造した。ガラス基板上の透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ３２８μ・Ω・ｃｍ、６．４３×１０２０／ｃｍ３、２９．６ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ、及び８９％であった（表１−２）。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。
［比較例１−６］
実施例１−１８の全金属原子数に対するＲｅの原子数の割合を表す［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）の値を１．５×１０−２として湿式粉砕を行った。この点を除き、実施例１−１８と同様の方法で、密度６．８６ｇ／ｃｍ３の４インチ角スパッタリングターゲットＥを製造した。
スパッタリングターゲットＥ中の酸化亜鉛の最大結晶粒径は、２．２μｍであった。またスパッタリングターゲットＥは、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５からなる六方晶層状化合物を含んでいることがＸ線構造解析で判明した。
実施例１−１８のスパッタリングターゲットＤの代わりにスパッタリングターゲットＥを用いてスパッタリングを行った。この点を除いて、実施例１−１８と同様の方法で、ガラス基板上に透明導電膜を成膜した透明電極基板を製造した。
ガラス基板上の透明導電膜の比抵抗、キャリア密度、移動度及び透過率を測定したところ、それぞれ２６３μ・Ω・ｃｍ、６．５７×１０２０／ｃｍ３、３７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ及び８７％であった。また、透明導電膜をＸ線構造解析した結果、非晶質であることがわかった。しかし、得られた非晶質透明導電膜の比抵抗は、実施例１−１の非晶質透明導電膜の比抵抗と比較して高かった。
さらに別のスパッタリングターゲットＥを用いて、上記条件で５０時間連続してスパッタリングを行ったところ、異常放電が発生した。またスパッタリング終了後のスパッタリングターゲットＥの表面にノジュールを認めた。
【表１−１】
2004105054.tif 000005
【表１−２】
2004105054.tif 000006
実施の形態第２グループ
以下、本発明の好適な実施の形態第２グループを図面に基づき説明する。実施の形態第２グループは、上記第２グループに関する実施の形態であり、以下、具体的な実施例を１０個（実施例２−１〜実施例２−１０）と、比較例を６個（比較例２−１〜比較例２−６）について、説明する。
なお、以下の説明では、主に液晶ディスプレイ用カラーフィルタの説明を行い、透明電極が液晶駆動用透明電極である例について説明する。しかし、もちろん本発明のディスプレイ用カラーフィルタは電極付のカラーフィルタを用いる種々のディスプレイに利用することが可能である。
また、第２グループの実施の形態における液晶駆動用透明電極は、第１グループの実施の形態における非晶質透明導電膜と実質的には同様であり、第２グループの実施の形態においては、非晶質透明導電膜を電極として用いているので、その機能に注目し、液晶駆動用透明電極と呼ぶのである。
［実施例２−１］
実施例２−１では、電気絶縁性透明基板、着色層、液晶駆動用透明電極、の順で積層した液晶ディスプレイ用カラーフィルタの例を示す。
（１）  着色層の形成
電気絶縁性透明基板としてのガラス基板上に面抵抗２０Ω／□のＩＴＯ膜を成膜したもの（ジオマテック社製、ガラス基板は、表面研磨した青板ガラス（シリカディップ品））を用意し、下記（ａ）〜（ｄ）の手順で、ミセル電解法によって着色層を形成した。
（ａ）フォトリソグラフィー法による電解用ＩＴＯ電極の形成
上記ＩＴＯ膜の上に、紫外線硬化型レジスト剤（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製のＦＨ２２１３０）を１０００ｒｐｍの回転速度でスピンコートする。スピンコート後、８０℃で１５分間プリベークを行う。その後、レジスト膜が形成されたＩＴＯ−ガラス基板を露光機にセットする。マスクは、線幅９０μｍ、ギャップ２０μｍ、線長２３０ｍｍ、１９２０本のストライプ縦パターンを採用した。
光源としては、２ｋｗの高圧水銀灯を用いる。プロキシミティギャップ７０μｍをとり、レジスト膜を１２０ｍＪ／ｃｍ２露光した後、現像液（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製のＦＨＤ−５）で現像して、前記レジスト膜を所定形状にパターニングする。現像後、純水でリンスし、リンス後に１８０℃でポストベークする。
次に、エッチング液として１ＭのＦｅＣｌ３・６Ｎ  ＨＣｌ・０．１Ｎ  ＨＮＯ３・０．１Ｎ  Ｃｅ（ＮＯ３）４水溶液を準備し、所定形状にパターニングされた前記レジスト膜をマスクとして用いて、前記エッチング液によってＩＴＯ膜を約２０分間エッチングする。エッチングの終点は、電気抵抗の測定結果に基づいて決定する。エッチングが終了すると電気抵抗が顕著に変動するためである。
エッチング終了後、純水でリンスし、リンス後に１ＮのＮａＯＨでレジスト膜を剥離する。このようにして、ストライプ状の電解用ＩＴＯ電極をガラス基板上に形成する。以下、電解用ＩＴＯ電極を備えたガラス基板を「ＩＴＯパターニングガラス基板」と呼ぶ。この電解用ＩＴＯ電極を用いてミセル電解法を適用することによって、後述するように着色層が形成される。
（ｂ）遮光層の形成
遮光層の形成用のレジスト剤として、富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製のカラーモザイクＣＫ、同ＣＲ、同ＣＧ及び同ＣＢを、３：１：１：１の割合（重量比）で混合したものを用いる。上記（ａ）の工程で作製したＩＴＯパターニングガラス基板を、１０ｒｐｍで回転させ、この上に前記遮光層形成用レジスト剤３０ｃｃを噴霧する。次に、スピンコートの回転数（ＩＴＯパターニングガラス基板の回転数）を５００ｒｐｍにして、ＩＴＯパターンガラス基板上に均一なレジスト膜を成膜する。スピンコート後、８０℃で１５分間プリベークを行う。
その後、アライメント機能のある露光機を用いて、所定の位置合せをしながら、所定のデザイン（９０×３１０ｍｍ角−２０μｍ線幅）のマスクを用いてレジスト膜を露光する。光源としては２ｋｗの高圧水銀灯を用いる。プロキシミティギャップ７０μｍをとり、レジスト膜を１００ｍＪ／ｃｍ２露光した後、現像液（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製の富士ハントＣＤを純水で４倍に希釈したもの）で３０秒間現像して、前記レジスト膜を所定形状にパターニングする。現像後、純水でリンスし、リンス後に２００℃で１００分間ポストベークする。このようにして、前記レジスト膜からなる所定形状の遮光層（厚さ１．０μｍ）を形成した。以下、ＩＴＯパターニングガラス基板上に遮光層を形成したものを「遮光層付ガラス基板」という。
（ｃ）ミセル電解用の分散液の調製
赤色波長域の分光透過率が高い着色層（以下「Ｒ着色層」という。）形成用の分散液としては、クロモフタールレッドＡ２Ｂ（チバガイギー社製）の分散液（分散媒；純水）を用いる。また、緑色波長域の分光透過率が高い着色層（以下「Ｇ着色層」という。）形成用の分散液は、ヘリオゲングリーンＬ９３６１（ＢＡＳＦ社製）の分散液（分散媒；純水）とイルガジンエロ−２ＲＬＴ（チバガイギー社製）の分散液（分散媒；純水）とをそれぞれ２０℃に保ったまま７０：３０の割合（重量比）で混合し、さらに、混合液を超音波ホモジナイザーで３０分間分散させることで調製する。そして、青色波長域の分光透過率が高い着色層（以下「Ｂ着色層」という。）形成用の分散液は、ファストゲンブルーＴＧＲ（大日本インキ社製）の分散液（分散媒；純水）とファストゲンスーパーバイオレット２ＲＮ（大日本インキ社製）とをそれぞれ２０℃に保ったまま８０：２０の割合（重量比）で混合することで調製する。
（ｄ）ミセル電解
まず、上記（ａ）及び（ｂ）の工程で作製した遮光層付ガラス基板を、上記（ｃ）の工程で調製したＲ着色層形成用の分散液（液温２０℃）に浸漬する。そして、Ｒ着色層を形成しようとする箇所の電解用ＩＴＯ電極（ミセル電解用の電極）にポテンショスタットを接続し、０．５Ｖｖｓ．ＳＣＥ、２５分間の定電位電解を行ってＲ着色層を得る。ミセル電解後、純水でリンスし、リンス後に１００℃で１５分間ベークする。
次に、この基板を上記（ｃ）の工程で調製したＧ着色層形成用の分散液（液温２０℃）に浸漬する。そして、Ｇ着色層を形成しようとする箇所の電解用ＩＴＯ電極にポテンショスタットを接続し、０．５Ｖｖｓ．ＳＣＥ、２０分間の定電位電解を行ってＧ着色層を得る。ミセル電解後、純水でリンスし、リンス後に１００℃で１５分間ベークする。
最後に、この基板を上記（ｃ）の工程で調製したＢ着色層形成用の分散液（液温２０℃）に浸漬する。そして、Ｂ着色層を形成しようとする箇所の電解用ＩＴＯ電極にポテンショスタットを接続し、０．５Ｖｖｓ．ＳＣＥ、１５分間の定電位電解を行ってＢ着色層を得る。このようなミセル電解後、純水でリンスし、リンス後に１００℃で１５分間ベークする。
このようにして、遮光層付ガラス基板上にＲ着色層、Ｇ着色層及びＢ着色層をストライプ状に交互に形成する。以下、Ｒ着色層、Ｇ着色層及びＢ着色層を備えたガラス基板を着色層付ガラス基板という。
（２）透明保護層の形成
上記（１）で得た着色層付ガラス基板を、スピンコーターにセットし、透明保護層の材料としてのポリシロキサン系樹脂（長瀬産業社製のＯＳ−８０８）をディスペンサーを用いて着色層上に塗布した。このとき、この着色層付ガラス基板を１０ｒｐｍでゆっくり回転させることで、前記樹脂を着色層付ガラス基板の表面全体にむらなく塗った。さらに、着色層付ガラス基板を８００ｒｐｍで１分間回転させて、均一な樹脂薄膜を得た。その後、２６０℃で２時間ベークして、前記樹脂を硬化させた。このようにして透明保護層を得た。
（３）液晶駆動用透明電極の形成
上記（２）で作製した「透明保護層が設けられた着色層付ガラス基板」を、ＤＣマグネトロンダイレクトスパッタ装置に装着し、その真空槽内を１×１０−６Ｔｏｒｒ以下まで減圧した後、純度９９．９９％のアルゴンガスを３×１０−３Ｔｏｒｒまで導入した。
そして、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化レニウム（ＲｅＯ３）とからなる焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）＝０．０００５）を用いて、ターゲット印加電圧４２０Ｖ、基板温度２００℃の条件でスパッタリングを行った。
なおここで、特に前記式中、［Ｉｎ］は単位質量中のインジウム原子の個数、［Ｚｎ］は単位質量中の亜鉛原子の個数、［Ｒｅ］は単位質量中のレニウム原子の個数、をそれぞれ表す（以下、同様）。すなわち、前記式は、原子比率を表す。以下、本特許では原子の個数をこのように表す。
このスパッタリングによって、主要なカチオン元素として亜鉛元素及びインジウム元素を含有する非晶質酸化物膜からなる厚さ０．１２μｍ程度の液晶駆動用透明電極が透明保護層上に形成された。これによって、目的とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタが得られた。このカラーフィルタは、薄膜トランジスター方式のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ用等のカラーフィルタとして好適である。
このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極）の表面抵抗は、１８Ω／□であった。また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタに変形は認められず、良好な外観を呈していた。この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、碁盤目試験によるテープ剥離試験を行うと共に、耐湿熱性（６０℃、相対湿度９０％中に２４時間放置した後のクラック、皺、剥離の発生を目視、及び拡大鏡にて観察）及び耐熱性（２５０℃下に２時間放置した後のクラック、皺、剥離の発生を目視、及び拡大鏡にて観察）を測定した。
さらに、３ｗｔ％蓚酸水溶液によるエッチング後（ライン／スペース：２μｍ／２μｍ）の電極を走査型電子顕微鏡（日本電子製：走査型電子顕微鏡）によって電極形状及びエッチング残渣を観察した。これらの結果を表２−１に示す。
なお、液晶駆動用透明電極が非晶質であることは、上記（３）と同一条件でガラス基板上に、透明電極を直接形成し、この透明電極についてのＸ線解析の測定結果から確認した。
［実施例２−２］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）４で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化レニウム（ＲｅＯ３）とから実質的になる焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８３、［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）＝０．００３５）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は１９Ω／□であった。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタに変形は認められず、良好な外観を呈していた。この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本実施例２−２と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果に基づき、本実施例２−２で作製した液晶駆動用透明電極が非晶質酸化物から成ることが確認された。
［実施例２−３］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ３）とから実質的になる焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｎｂ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｎｂ］）＝０．００３６）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は１９Ω／□であった。
なおここで、特に前記式中、［Ｎｂ］は単位質量中のニオブ原子の個数、を表す（以下、同様）。すなわち、前記式は、原子比率を表す。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタに変形は認められず、良好な外観を呈していた。この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本実施例２−３と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果に基づき、本実施例２−３で作製した液晶駆動用透明電極が非晶質酸化物から成ることが確認された。
［実施例２−４］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ３）とから実質的になる焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｎｂ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｎｂ］）＝０．００４５）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は１９Ω／□であった。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタに変形は認められず、良好な外観を呈していた。この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本実施例２−４と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果に基づき、本実施例２−４で作製した液晶駆動用透明電極が非晶質酸化物から成ることが確認された。
［実施例２−５］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）とから実質的になる焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｚｒ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｚｒ］）＝０．００４２）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は１９Ω／□であった。
なおここで、特に前記式中、［Ｚｒ］は単位質量中のジルコニウム原子の個数、を表す（以下、同様）。すなわち、前記式は、原子比率を表す。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタに変形は認められず、良好な外観を呈していた。この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本実施例２−５と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果に基づき、本実施例２−５で作製した液晶駆動用透明電極が非晶質酸化物から成ることが確認された。
［実施例２−６］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）とから実質的になる焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｚｒ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｚｒ］）＝０．００６４）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は１９Ω／□であった。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタに変形は認められず、良好な外観を呈していた。この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本実施例２−６と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果に基づき、本実施例２−６で作製した液晶駆動用透明電極が非晶質酸化物から成ることが確認された。
［実施例２−７］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化レニウム（ＲｅＯ３）さらに酸化スズ（ＳｎＯ２）とから実質的になる焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）＝０．０００４、［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］＋［Ｓｎ］）＝０．０２１）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は１７Ω／□であった。
なおここで、特に前記式中、［Ｓｎ］は単位質量中のスズ原子の個数を表す（以下、同様）。すなわち、前記式は、原子比率を表す。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタに変形は認められず、良好な外観を呈していた。この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本実施例２−７と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果に基づき、本実施例２−７で作製した液晶駆動用透明電極が非晶質酸化物から成ることが確認された。
［実施例２−８］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）さらに酸化スズ（ＳｎＯ２）とから実質的になる焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｚｒ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｚｒ］）＝０．００６７、［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｚｒ］＋［Ｓｎ］）＝０．０２８）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は１８Ω／□であった。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタに変形は認められず、良好な外観を呈していた。この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本実施例２−８と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果に基づき、本実施例２−８で作製した液晶駆動用透明電極が非晶質酸化物から成ることが確認された。
［実施例２−９］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化タングステン（ＷＯ５）さらに酸化スズ（ＳｎＯ２）とから実質的になる焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｗ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｗ］）＝０．００１３、［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｗ］＋［Ｓｎ］）＝０．０２２）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は１７Ω／□であった。
なおここで、特に前記式中、［Ｗ］は単位質量中のタングステンの原子の個数、を表す（以下、同様）。すなわち、前記式は、原子比率を表す。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタに変形は認められず、良好な外観を呈していた。この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本実施例２−９と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果に基づき、本実施例２−９で作製した液晶駆動用透明電極が非晶質酸化物から成ることが確認された。
［実施例２−１０］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化モリブデン（ＭｏＯ６）さらに酸化スズ（ＳｎＯ２）とから実質的になる焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｍｏ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｍｏ］）＝０．００４２、［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｍｏ］＋［Ｓｎ］）＝０．０２２）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は１７Ω／□であった。
なおここで、特に前記式中、［Ｍｏ］は単位質量中のモリブデンの原子の個数、を表す（以下、同様）。すなわち、前記式は、原子比率を表す。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタに変形は認められず、良好な外観を呈していた。この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本実施例２−１０と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果に基づき、本実施例２−１０で作製した液晶駆動用透明電極が非晶質酸化物から成ることが確認された。
［比較例２−１］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、ＩＴＯ（ＳｎＯ２を５ｗｔ％含有）ターゲットを用いたこと以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は１５Ω／□であった。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。ただし、このＩＴＯ膜では蓚酸によるエッチングはできなかった。これらの結果を表２−１に示す。なお、本比較例２−１と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果によれば、酸化インジウムのピークが確認され、結晶性であることが確認された。
［比較例２−２］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）から成る焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は３０Ω／□であった。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本比較例２−２と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果によれば、酸化インジウムのピークが確認されず、非晶質であった。
［比較例２−３］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化レニウム（ＲｅＯ３）から成る焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）＝０．０１５）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は２２Ω／□であった。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本比較例２−３と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果によれば、酸化インジウムのピークが確認されず、非晶質であった。
［比較例２−４］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）から成る焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｎｂ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｎｂ］）＝０．０２５）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は２２Ω／□であった。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本比較例２−４と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果によれば、酸化インジウムのピークが確認されず、非晶質であった。
［比較例２−５］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化スズ（ＳｎＯ２）から実質的に成る焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）＝０．０５）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は２８Ω／□であった。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本比較例２−５と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果によれば、酸化インジウムのピークが確認されず、非晶質であった。
［比較例２−６］
液晶駆動用透明電極を形成するにあたり、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）５で表される六方晶層状化合物と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化レニウム（ＲｅＯ３）及び酸化スズ（ＳｎＯ２）から実質的に成る焼結体ターゲット（薄膜でのＩＣＰ元素分析値、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）＝０．８９、［Ｒｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］）＝０．００１、［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］＋［Ｒｅ］＋［Ｓｎ］）＝０．０５）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作製した。このようにして得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面抵抗（液晶駆動用透明電極の表面抵抗）は２７Ω／□であった。
また、この液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける液晶駆動用透明電極について、実施例２−１と同一項目について試験及び測定を行った。これらの結果を表２−１に示す。なお、本比較例２−６と同一条件でガラス基板上に直接形成した透明電極についてのＸ線解析の測定結果によれば、酸化インジウムのピークが確認されず、非晶質であった。
【表２−１】
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表２−１から明らかなように、実施例２−１〜実施例２−１０で得られた各液晶ディスプレイ用カラーフィルタでは、表面抵抗値が２０Ω／□以下と低抵抗化されており、かつ製造過程で液晶駆動用透明電極にクラック、シワ、剥離は生じなかった。また、テープ剥離試験の結果から、液晶駆動用透明電極の密着性は高いといえる。さらに、各液晶駆動用透明電極は、耐水性、耐熱性にも優れており、このことから、カラーフィルタの製造後においても、経時的に液晶駆動用透明電極にクラックや剥離が生じにくいことが判明した。
一方、比較例２−１で得られた液晶ディスプレイ用カラーフィルタでは、製造過程において、蓚酸によるエッチングができなかった。また、液晶駆動用透明電極にクラック、シワ、剥離が生じた。さらに、テープ剥離試験の結果から、液晶駆動用透明電極の密着性も低いといえよう。そして、比較例２−１で形成した液晶駆動用透明電極の耐水性及び耐熱性は、実施例２−１〜実施例２−１０で形成した各液晶駆動用透明電極よりも低いことが表から明らかである。また、比較例２−２から２−６に示した液晶駆動用透明電極では、クラック、シワ、剥離は生じないものの、表面抵抗が２０Ω／□以上であり、液晶の駆動時に支障が生じる可能性がある。
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【図３】
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【国際調査報告】
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