(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＴＯ膜である透明導電膜が形成された基板を真空槽内に配置し、
ＣＦ4ガス、ＣＨＦ3ガス、ＳＦ6ガスのいずれか１種又は２種以上のガスを含む処理ガスを前記真空槽内に導入し、前記処理ガスのプラズマを発生させ、
前記透明導電膜表面を前記プラズマに曝すことを特徴とする透明導電膜処理方法。
【請求項２】
前記基板を平行な電極間に配置し、前記電極間に高周波電圧を印加し、前記プラズマを発生させることを特徴とする請求項１記載の透明導電膜処理方法。
【請求項３】
前記基板は表面に前記透明導電膜が配置された樹脂フィルムであり、
前記基板を移動させながら前記透明導電膜を前記プラズマに曝すことを特徴とする請求項１記載の透明導電膜処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透明導電膜の特性を向上させる技術にかかり、特に、透明導電膜の透過率を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透明導電膜用の材料は、酸化インジウム系(Ｉｎ2Ｏ3)、酸化スズ系(ＳｎＯ2)、酸化亜鉛系(ＺｎＯ)等が知られており、液晶表示装置、ａ−Ｓｉ太陽電池、撮像素子、タッチパネル等の種々の用途に用いられている。
【０００３】
図６は透明導電膜の使用例を示す液晶表示装置である。周知のように、透明導電膜は所望パターンにエッチングされ、透明な電極として使用されており、液晶表示装置の場合は、互いに格子状に配置された２層の透明導電膜間に配向膜を形成し、所望位置の透明導電膜に電圧を印加し、部分的に配向膜の透過率を変化させ、透明導電膜及び配向膜を透過した光を利用して表示装置を構成させている。
【０００４】
このように、微細な電極を形成する必要から、透明導電膜には高精細エッチングが可能であることや、低抵抗率である特性の他、高透過率である特性が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、透明導電膜の透過率を向上させる技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、透明導電膜処理方法であって、ＩＴＯ膜である透明導電膜が形成された基板を真空槽内に配置し、ＣＦ4ガス、ＣＨＦ3ガス、ＳＦ6ガスのいずれか１種又は２種以上のガスを含む処理ガスを前記真空槽内に導入し、前記処理ガスのプラズマを発生させ、前記透明導電膜表面を前記プラズマに曝すことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の透明導電膜処理方法であって、前記基板を平行な電極間に配置し、前記電極間に高周波電圧を印加し、前記プラズマを発生させることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の透明導電膜処理方法であって、前記基板は表面に前記透明導電膜が配置された樹脂フィルムであり、前記基板を移動させながら前記透明導電膜を前記プラズマに曝すことを特徴とする。
【０００７】
本発明は上記のように構成されており、真空槽内に処理ガスを導入し、その処理ガスのプラズマを発生させて基板上の透明導電膜を処理し、透明導電膜の可視領域での透過率を向上させる透明導電膜の処理方法である。
【０００８】
透明導電膜がＩＴＯ膜である場合は、処理ガスとして、Ｏ2ガス、Ａｒガス、ＨＣｌガス、ＣＦ4ガス、ＣＨＦ3ガス、ＳＦ6ガスのいずれか１種のガス、又は２種以上を混合させたガスを用いることができる。
【０００９】
これらの処理ガスは、いずれも透過率向上の効果が得られるが、処理ガスの性質によって、透過率が向上する原因が異なると考えられる。
【００１０】
ＨＣｌガスのプラズマで処理した場合、図５(ａ)に示すように、ガラス基板ｂ上の透明導電膜ａ1の膜厚が減少すると考えられる(この図５(ａ)では、符号ｃ1分減少している。)。Ａｒガスの場合、同図(ｂ)に示すように、透明導電膜ａ2の表面部分ｃ2の組織が変化していたり、同図(ｃ)に示すように、透明導電膜ａ3の表面部分ｃ3の組成が変化することで透過率が向上すると考えられる。Ｏ2ガスの場合、同様に表面組成の変化が考えられるが、特に、表面付近のＩｎの酸化状態が変化するためと考えられる。
【００１１】
ＣＦ4ガス、ＳＦ6ガス、ＣＨＦ3ガスの場合、同図(ｄ)に示すように、透明導電膜ａ4の表面に修飾物質ｃ4が結合し、化学修飾されることで透過率が向上すると考えられる。
【００１２】
各処理ガスによって透過率向上効果が異なり、また、最も透過率が高くなる処理圧力も異なるが、上記処理ガスのうち、ＡｒガスとＯ2ガスが特に優れている。
【００１３】
実験によると、Ａｒガスの場合、１０．６Ｐａ(８０ｍＴｏｒｒ)以上、２９．３Ｐａ(２２０ｍＴｏｒｒ)以下の圧力範囲が効果的である。処理ガスにＯ2ガスを用いる場合は、１０．６Ｐａ(８０ｍＴｏｒｒ)以上、４６．６Ｐａ(３５０ｍＴｏｒｒ)以下の圧力範囲が効果的である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１を参照し、符号５は、本発明の処理方法を実施できるプラズマ処理装置を示している。このプラズマ処理装置５は、真空槽２１を有しており、該真空槽２１内の底壁上には接地電極２２が設けられており、接地電極２２に対向する天井側位置には、ＲＦ電極２３が、真空槽２１の槽壁と絶縁した状態で設けられている。この接地電極２２は、真空槽２１と共に接地電位に置かれており、ＲＦ電極２３には高周波電源２７が接続され、接地電極２２とＲＦ電極２３との間に高周波電圧を印加できるように構成されている。
【００１５】
真空槽２１には、真空排気系２５と、ガス導入系２６とが設けられており、真空排気系２５によって真空槽２１内を高真空雰囲気にし、その状態でガラス基板１１を搬入する。
【００１６】
搬入後、ガラス基板１１を接地電極２２上に載置し、ガス導入系２６によって、真空槽２１内に処理ガスを所定圧力まで導入した後、高周波電源２７を起動すると、ガラス基板１１の表面近傍に処理ガスのプラズマ２８が形成される。
【００１７】
ガラス基板１１上には透明導電膜１６が形成されており、該透明導電膜１６表面が形成されたプラズマに曝され、透過率が変化する。
【００１８】
所定時間の処理の後、真空槽２１外に搬出し、パターニング等の後処理を行う工程に搬送し、プラズマ処理装置５による作業を終了する。
【００１９】
本発明は、上記のように処理ガスのプラズマを発生させ、透明導電膜１６の表面処理を行っており、透明導電膜１６として、ここではＩＴＯ膜(インジウム・スズ酸化物膜)を用い、処理ガスの種類を替えてプラズマ処理を行った。処理条件と、処理ガス流量５００ｓｃｃｍ、処理圧力５０ｍ〜３５０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１．５ｋＷ(０．５Ｗ／ｃｍ2)、処理時間２分間にした。
【００２０】
処理ガスに、Ｏ2ガス、Ａｒガス、ＨＣｌガス、ＣＦ4ガスをそれぞれ用いた場合の、処理圧力と透明導電膜１６の透過率変化の関係を図２のグラフに示す。測定光の波長は４００ｎｍ〜５００ｎｍである。このグラフから分かるように、処理条件が同じでも、処理ガスの種類によって透過率変化量は異なっている。
【００２１】
図３、４は、測定光の波長(ｎｍ)と透過率(％)の関係を示すグラフである。
図３のグラフは、未処理のＩＴＯ膜リファレンスの測定結果をリファレンスとし、ＣＨＦ3ガスのプラズマ処理を行ったＩＴＯ膜の測定結果を対比して示している。波長が４００ｎｍを超える長波長側に効果が見られる。
【００２２】
図４のグラフは、未処理のＩＴＯ膜の測定結果をリファレンスとし、Ａｒガスのプラズマ処理を行ったＩＴＯ膜の測定結果を対比させて示している。広い波長範囲で効果が見られる。
【００２３】
なお、上記プラズマ処理装置５は、接地電極２２側にガラス基板１１を載置していたが、図１(ｂ)のプラズマ処理装置６のように、真空槽３１の底壁側にＲＦ電極３８を配置し、該ＲＦ電極３８に対向する天井側位置に接地電極３２を配置し、基板１２をＲＦ電極３８上に載置し、ＲＦ電極３８を高周波電源３７に接続し、接地電極３２を接地電位に置き、電極３２、３８間に高周波電圧を印加してプラズマ３８を発生させてもよい。この場合も、ガラス基板１２上に形成された透明導電膜１７がプラズマ３８に曝されると、透過率が向上する。
【００２４】
更に、本発明は、ガラス基板１１、１２上に形成された透明導電膜１６、１７を処理する場合に限定されるものではない。
【００２５】
図１(ｃ)の符号７は、可撓性を有する樹脂フィルムのプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であり、真空槽４１を有している。
【００２６】
この真空槽４１内には、ＲＦ電極４３と、接地電極４２とが配置されている。ＲＦ電極４３は、円筒形形状にされており、接地電極４２は、ＲＦ電極４３の側面近傍に配置されている。
【００２７】
接地電極４２は、断面弧状に整形され、内側がＲＦ電極４３の側面側に向けられ、ＲＦ電極４２の側面と接地電極４２の表面とが、一定距離で離間するように配置されている。
また、接地電極４２は接地電位に接続されており、ＲＦ電極４３は高周波電源４７に接続されている。
【００２８】
真空槽４１内には、巻き出しロール５１と、巻き込みロール５２が配置されており、透明導電膜１８が表面に形成された透明なフィルム状基板１３が巻き出しロール５１に装着されている。フィルム状基板１３は、送り方向先端側から、ＲＦ電極４２周囲に掛け渡されており、先端部分が巻き込みロール５２に取り付けられている。その際、フィルム状基板１３側がＲＦ電極４３に接触されており、透明導電膜１８が、接地電極４２側に向けられている。
【００２９】
真空排気系４５によって真空槽４１内を高真空雰囲気にした後、ガス導入系４６によって真空槽３１内に所定圧力まで処理ガスを導入し、高周波電源４５を起動し、ＲＦ電極４３と接地電極４２の間に処理ガスのプラズマ４８を発生させる。
【００３０】
このとき、各ロール５１、５２及びＲＦ電極４３を所定方向に回転させ、フィルム状基板１３を搬送すると、透明導電膜１８がプラズマ４８に曝されながら移動し、プラズマ処理が行われ、透明導電膜１８の透過率が向上する。
【００３１】
このように、本発明の透明導電膜処理方法は、樹脂フィルム等の可撓性のある基板上の透明導電膜にも適用することができる。
【００３２】
なお、本発明に用いることができる処理ガスは、Ｏ2ガス、Ａｒガス、ＨＣｌガス、ＣＦ4ガス、ＣＨＦ3ガス、ＳＦ6ガスのいずれか１種のガス又は２種以上を混合させたガスの他、これらのガスにＨ2ガス等の他のガスを添加したガスも含まれる。
【００３３】
処理ガスのプラズマを発生させる際、高周波電圧だけではなく、直流電圧を重畳させてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
透明導電膜の透過率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】(ａ)〜(ｃ)：本発明を実施できるプラズマ処理装置の一例
【図２】処理圧力と透過率変化量の間の関係を処理ガス毎に示したグラフ
【図３】ＣＨＦ3ガスによる処理効果を説明するためのグラフ
【図４】Ａｒガスによる処理効果を説明するためのグラフ
【図５】(ａ)〜(ｄ)：透過率が向上する理由を説明するための図
【図６】透明導電膜の使用例を説明するための図
【符号の説明】
１１、１２、１３……基板
１６、１７、１８……透明導電膜
２１、３１、４１……真空槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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