(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を主体として構成される導電層を形成する導電層形成工程を有し、この導電層形成工程は、前記基材上に非晶質層を形成する非晶質層形成工程と、非晶質層中に加熱処理によって結晶核を生成させる結晶核生成工程と、生成した結晶核を加熱処理によって成長させて導電層を得る結晶成長工程とを含み、結晶核生成工程および結晶成長工程における加熱処理を、独立的に任意の温度に設定できるようにされた第１および第２の温度調整領域を有する熱処理炉を用いて行い、結晶核生成工程における加熱処理を第１温度調整領域で行い、結晶成長工程における加熱処理を第２温度調整領域で行うことを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項２】
前記熱処理炉が、第１温度調整領域に対応する第１の熱処理炉と、第２温度調整領域に対応する第２の熱処理炉とを有することを特徴とする請求項１記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項３】
結晶核生成工程および結晶成長工程における加熱処理を、熱処理炉内で基板を所定方向に搬送しつつ第１および第２温度調整領域を順次通過させることにより行うことを特徴とする請求項１または２記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項４】
結晶核生成工程において、加熱処理温度を７０〜９０℃とし、結晶成長工程において、加熱処理温度を１４０〜１６０℃とすることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置用基板、その製造方法、液晶装置、および電子機器に関し、特に、導電層が電気特性および光学特性の点で優れた電気光学装置用基板、その製造方法、この電気光学装置用基板を用いた液晶装置、さらにはこの液晶装置を備えた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、導電層（透明電極）を表面に備えた一対の基板間に液晶を挟持させ、導電層間における電圧印加状態に基づいて液晶の配向状態を変化させることにより、光を変調し、階調表示を可能にする液晶装置が用いられている。
液晶装置における基板としては、酸化インジウムに酸化錫をドープさせた構成のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの金属酸化物からなる導電層を基材上に形成したものが広く用いられている。
【０００３】
導電層を形成する方法としては、いったん導電層を形成した後、光学特性および電気特性を向上させることを目的として、加熱処理により導電層の結晶性を高める方法がある。
例えば、特開昭６３−４５４号公報には、蒸着法などにより、金属酸化物からなる透明導電層を基材上に形成し、この透明導電層を加熱処理してその結晶性を高める方法が開示されている。特開平８−６４０３４号公報には、基材上に、スパッタリングなどによりＩＴＯ膜を形成し、これを加熱処理により結晶質に転化させる方法が開示されている。
このほか、特開２０００−２６５２５９号公報には、圧力勾配型プラズマガンを用いたイオンプレーティング法により、基材上に結晶性の高い透明導電層を形成する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
液晶装置などに用いる電気光学装置用基板の導電層は、光学特性（光透過率等）および電気特性（抵抗率等）が良好であると、当該基板を備えた電気光学装置、例えば液晶装置が、表示特性等に優れたものとなる。このため、光学特性（光透過率等）および電気特性（抵抗率等）の点で、より優れた電気光学装置用基板が要望されている。また、従来の電気光学装置用基板では、導電層を形成するべき基材として、プラスチックなどの低曲げ弾性の有機材料からなるものを用いる場合、加熱処理後、冷却する際に、基材と導電層の熱膨張係数差によって生ずる導電層内の応力を原因として基材に変形（反り）が起きることがあった。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光学特性および電気特性に優れ、かつ基材に変形が生じにくい電気光学装置用基板、その製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置用基板の製造方法は、基材上にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を主体として構成される導電層を形成する導電層形成工程を有し、この導電層形成工程が、前記基材上に非晶質層を形成する非晶質層形成工程と、非晶質層中に加熱処理によって結晶核を生成させる結晶核生成工程と、生成した結晶核を加熱処理によって成長させて導電層を得る結晶成長工程とを含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明の製造方法は、非晶質層中に結晶核を生成させる結晶核生成工程と、結晶核を成長させる結晶成長工程とを有するので、それぞれの工程において処理条件を調整することによって、結晶核生成と結晶成長とをいずれも最適な条件で行わせることができる。
このため、導電層の結晶粒径および結晶性を、高い自由度で、かつ厳密に調節することができる。
従って、結晶核生成工程において低い温度で加熱処理を行うことにより、結晶核を低密度で生成させることが可能であり、これを結晶成長工程において高い温度で加熱処理を行うことにより、粒径が大きく、かつ結晶性に優れた結晶（または結晶組織）を有する導電層を形成することができる。
このため、光学特性（光透過率等）および電気特性（抵抗率等）の点で優れた電気光学装置用基板を得ることができる。
また、結晶核生成工程において長時間の処理を行うことによって、十分な結晶性を有する結晶核を生成させることができるため、結晶成長工程における加熱処理温度を低くした場合でも、良好な結晶成長が可能となる。
このため、結晶成長工程における加熱処理温度を低く設定することができる。
よって、結晶成長工程後、導電層と基材を冷却する際に、導電層と基材との熱膨張率差により導電層内に生じる応力を小さくすることができる。従って、基材に変形（反り）が生じるのを防ぐことができる。
【０００７】
本発明の製造方法では、結晶核生成工程における加熱処理を、第１の熱処理炉を用いて行い、結晶成長工程における加熱処理を、第２の熱処理炉を用いて行うことができる。
この製造方法によれば、工程に応じて熱処理炉内の設定温度を変更する必要がなく、結晶核生成工程から結晶成長工程への移行を迅速に行うことができ、製造効率を高めることができる。
【０００８】
本発明の製造方法では、結晶核生成工程における加熱処理を、内部温度を任意に設定できる熱処理炉を用いて行い、この熱処理炉を用いて、結晶成長工程における加熱処理を行うことができる。
この製造方法によれば、結晶核生成工程と結晶成長工程とを共通の熱処理炉で行うことができるため、処理装置の省スペース化を図ることができる。
また２つの工程間で基板搬送が不要となるため、製造効率を向上させるとともに、製造コストを削減することができる。
【０００９】
本発明の製造方法では、結晶核生成工程および結晶成長工程における加熱処理を、独立的に任意の温度に設定できるようにされた第１および第２の温度調整領域を有する熱処理炉を用いて行い、結晶核生成工程における加熱処理を第１温度調整領域で行い、結晶成長工程における加熱処理を第２温度調整領域で行う方法を採用することができる。
この製造方法によれば、工程に応じて熱処理炉内の設定温度を変更する必要がなく、結晶核生成工程から結晶成長工程への移行を迅速に行うことができ、製造効率を高めることができる。
【００１０】
本発明の製造方法では、結晶核生成工程および結晶成長工程における加熱処理を、熱処理炉内で基板を所定方向に搬送しつつ第１および第２温度調整領域を順次通過させることによって行うことができる。
この製造方法によれば、結晶核生成工程および結晶成長工程を一連の動作で行うことができる。従って、製造効率を高めることができる。
【００１１】
結晶核生成工程においては、加熱処理温度を７０〜９０℃とするのが好ましい。
これによって、非晶質層中に確実に結晶核を生成させ、かつ結晶核の生成密度を低く抑えることができる。
このため、大粒径の結晶（または結晶組織）を有する導電層を得ることができる。
従って、電気特性（抵抗率等）および光学特性（光透過率等）に優れた電気光学装置用基板を得ることができる。
【００１２】
結晶成長工程においては、加熱処理温度を１４０〜１６０℃とするのが好ましい。
これによって、結晶核を十分に成長させ、結晶性に優れた結晶を有する導電層を形成することができる。
従って、電気特性（抵抗率等）および光学特性（光透過率等）に優れた電気光学装置用基板を得ることができる。
また、この工程終了後、冷却時に導電層と基材との熱膨張率差により基材に変形（反り）が生じるのを防ぐことができる。
【００１３】
本発明の製造方法では、結晶核生成工程における加熱処理を、加熱処理温度を徐々に高めることにより行い、このときの昇温速度を１６０℃／ｈ以下とすることで行うことができる。
これによって、結晶核の生成密度を低く抑え、大粒径の結晶（または結晶組織）を有する導電層を得ることができる。従って、電気特性および光学特性に優れた電気光学装置用基板を得ることができる。
【００１４】
結晶核生成工程においては、加熱処理温度の平均値を７０〜９０℃とするのが好ましい。
これによって、非晶質層中に確実に結晶核を生成させ、かつ結晶核の生成密度を低く抑えることができる。
このため、大粒径の結晶（または結晶組織）を有する導電層を得ることができる。
従って、電気特性（抵抗率等）および光学特性（光透過率等）に優れた電気光学装置用基板を得ることができる。
結晶成長工程においては、加熱処理温度の平均値を１４０〜１６０℃とするのが好ましい。
これによって、電気特性および光学特性を向上させるとともに、基材に変形（反り）が生じるのを防ぐことができる。
【００１５】
導電層は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を主体として構成されるものであることが好ましい。光透過率や抵抗率の点で優れたＩＴＯの使用によって、電気特性および光学特性に優れた透明電極などを形成することができ、例えば液晶装置などの電気光学装置に好適な電気光学装置用基板を得ることができる。
なお、本明細書において、「主体とする」要素とは、対象要素群のうち最も多く含まれる要素のことをいい、主体とする成分は、構成成分のうち最も含有量の多い成分のことをいう。
【００１６】
本発明の電気光学装置用基板は、上記製造方法によって製造されたものであることを特徴とする。
本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶層が形成された液晶装置であって、前記一対の基板の少なくとも一方として、上記電気光学装置用基板を用いたことを特徴とする。
この液晶装置では、電気特性（抵抗率等）および光学特性（光透過率等）に優れた上記電気光学装置用基板を用いるので、視認性に優れた表示が可能となる。
本発明の電子機器は、上記液晶装置を備えていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
[電気光学装置用基板]
以下、本発明の電気光学装置用基板の製造方法の第１の実施形態を、図１を参照して説明する。
本実施形態の製造方法は、基材１０１上に、導電層である透明導電層９を形成する導電層形成工程を含む。この導電層形成工程は、以下に示す３つの工程を有する。
（１）非晶質層形成工程
図１（ａ）に示すように、基材１０１を用意する。
基材１０１としては、有機材料からなるものを用いてもよいし、無機材料からなるものを用いてもよい。
有機材料としては、メタクリレート系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ポリアミドイミド系、ポリスルフォン系の合成樹脂（プラスチック）を例示できる。無機材料としては、石英ガラス、ソーダガラスを例示できる。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、基材１０１上に非晶質層９ａを形成する。以下、非晶質層９ａを有する基材１０１を非晶質層形成基板１００ａという。
非晶質層９ａの材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）、錫酸化物（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いることができる。なかでも特に、光学特性（光透過率）、電気特性（抵抗率）などの点から、ＩＴＯを使用するのが好ましい。
非晶質層９ａは、イオンプレーティング法、スパッタ法、蒸着法、ＰＬＤ法などの物理的気相成長法によって形成することができる。
【００１９】
以下、図２を参照して、イオンプレーティング法によりＩＴＯからなる非晶質層９ａを形成する方法の一例を説明する。
図２は、イオンプレーティング装置の一例を示すもので、ここに示すイオンプレーティング装置は、チャンバ２００と、蒸着源２０１と、プラズマ発生部２０２と、酸素供給装置２０３とを備えている。このイオンプレーティング装置では、プラズマ発生部２０２におけるプラズマ放電電流値、酸素供給装置２０３における酸素供給量、チャンバ２００内温度などを任意に設定できるようになっている。
非晶質層９ａを形成するには、チャンバ２００内において、電子ビームにより蒸着源２０１を加熱し、ＩＴＯからなる蒸着粒子を生成させた後、生成した蒸着粒子を、プラズマ発生部２０２からのプラズマによりイオン化し、基材１０１表面に供給する。
この際、プラズマ放電電流値、チャンバ２００内への酸素供給量、チャンバ２００内温度などを調整することによって、形成される非晶質層９ａが非晶質となるようにする。
【００２０】
本実施形態の製造方法では、以下に示す結晶核生成工程および結晶成長工程によりアニール処理を行うことによって、非晶質層９ａを結晶質化する。
（２）結晶核生成工程
図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、非晶質層９ａを有する基材１０１（非晶質層形成基板１００ａ）を、第１の熱処理炉である低温熱処理炉１０２内に入れ、加熱処理する。
加熱処理温度は、７０〜９０℃とするのが好ましい。この処理温度がこの範囲未満であると、非晶質層９ａ中に結晶核が生成しにくくなる。また処理温度が上記範囲を越えると、生成する結晶核の密度（体積あたりの結晶核数）が高くなるため、透明導電層９内の結晶粒径が小さくなり、光学特性、電気特性が劣化する。
このため、加熱処理温度を上記範囲とすることによって、大粒径の結晶（または結晶組織）を有する透明導電層９を得ることができるようになる。
【００２１】
加熱処理時間は、６０〜９０分とするのが好ましい。この処理時間がこの範囲未満であると、非晶質層９ａ中に安定な結晶核が生成しにくくなる。また処理時間が上記範囲を越えると、製造効率が低下する。
低温熱処理炉１０２を用いた加熱処理によって、結晶核（微小な種結晶）を非晶質層９ａ中に低密度で生成させることができる。これによって、非晶質層９ａは内部に結晶核を有する結晶核生成層９ｂとなる。以下、結晶核生成層９ｂを有する基材１０１を結晶核生成層形成基板１００ｂという。
【００２２】
（３）結晶成長工程
図１（ｃ）および図１（ｄ）に示すように、結晶核生成層９ｂを有する基材１０１（結晶核生成層形成基板１００ｂ）を、第２の熱処理炉である高温熱処理炉１０３内に入れ、加熱処理する。
この工程における加熱処理温度は、結晶核生成工程の加熱処理温度よりも高く設定するのが好ましい。
具体的には、１４０〜１６０℃とするのが好ましい。この処理温度がこの範囲未満であると、結晶の成長が不十分となりやすい。また処理温度が上記範囲を越えると、この工程終了後、透明導電層９と基材１０１を冷却する際に、透明導電層９と基材１０１との熱膨張率差により透明導電層９内に生じた応力により、基材１０１に変形（反り）が生じやすくなる。
このため、加熱処理温度を上記範囲とすることによって、大粒径の結晶（または結晶組織）を有する透明導電層９を得ることができ、かつ基材に変形（反り）が生じるのを防ぐことができる。
【００２３】
加熱処理時間は、３０〜４０分とするのが好ましい。この処理時間がこの範囲未満であると、結晶成長が不十分となりやすい。また処理時間が上記範囲を越えると、製造効率が低くなる。
高温熱処理炉１０３を用いた加熱処理によって、結晶核生成層９ｂ中の結晶核を成長させ、大粒径の結晶（または結晶組織）を得る。
これによって、結晶核生成層９ｂは、結晶性に優れた大粒径の結晶（または結晶組織）を有する透明導電層９となる。
以上の３工程を有する透明導電層形成工程によって、基材１０１上に透明導電層９を形成した電気光学装置用基板１００が得られる。
この透明導電層９を周知の技術によりパターニングすることによって、透明電極などを形成することができる。
【００２４】
本実施形態の製造方法は、非晶質層９ａ中に結晶核を生成させる結晶核生成工程と、結晶核を成長させる結晶成長工程とを有するので、結晶核生成工程での処理条件の調整によって結晶核の密度を調節することができ、しかも結晶成長工程での処理条件の調整によって結晶の成長性を調節することができる。
このように、この製造方法では、結晶核生成と結晶成長とを別工程で行うため、それぞれの工程において処理条件を調整することによって、結晶核生成と結晶成長とをいずれも最適な条件で行わせることができる。
このため、導電層の結晶質化を１段階の熱処理で行う従来法に比べ、透明導電層９の結晶粒径および結晶性を、高い自由度で、かつ厳密に調節することができる。
従って、粒径が大きく、かつ結晶性に優れた結晶（または結晶組織）を有する透明導電層９を形成することができ、光学特性（光透過率等）および電気特性（抵抗率等）の点で優れた電気光学装置用基板１００を得ることができる。
具体的には、形成される透明導電層９の抵抗率が低くなるため、この透明導電層９を用いた配線を微細化できる。また回路の高速化が可能となる。
【００２５】
また、結晶核生成と結晶成長とを別工程で行うので、結晶核生成工程において十分な結晶核生成が可能となるため、結晶成長工程における加熱処理温度を低くした場合でも、良好な結晶成長が可能となる。
このため、結晶成長工程における加熱処理温度を低く設定することができる。例えばこの処理温度を１５０℃前後とすることができる。
よって、結晶成長工程後、透明導電層９と基材１０１を冷却する際に、透明導電層９と基材１０１との熱膨張率差により透明導電層９内に生じる応力を小さくすることができる。
従って、低曲げ弾性の有機材料（プラスチック等）からなる基材１０１を用いた場合でも、基材１０１に変形（反り）が生じるのを防ぐことができる。よって、有機材料（プラスチック等）からなる基材１０１の使用によって、基板１００の小型化、軽量化を図ることができる。
また、基材１０１の変形に起因する透過光の色相変化（色付き）を防ぎ、光学特性をいっそう向上させることができる。
また、結晶成長工程の処理温度を低くすることができるため、加熱コストを削減することができる。また、加熱処理に要する時間を短縮し、製造効率を高めることができる。
【００２６】
また、結晶核生成工程における加熱処理を低温熱処理炉１０２を用いて行い、結晶成長工程における加熱処理を高温熱処理炉１０３を用いて行うので、工程に応じて熱処理炉内の設定温度を変更する必要がなく、結晶核生成工程から結晶成長工程への移行を迅速に行うことができ、製造効率を高めることができる。
【００２７】
次に、本発明の製造方法の第２の実施形態を、図３を参照して説明する。
本実施形態の製造方法では、第１の実施形態の方法と同様の（１）非晶質層形成工程に続いて、次に示す（２）結晶核生成工程および（３）結晶成長工程を行う。
（２）結晶核生成工程
非晶質層形成基板１００ａ（図１（ｂ）を参照）を、熱処理炉（図示略）内に入れ、加熱処理する。
この熱処理炉としては、内部温度を任意に設定できるものを用いる。
図３中の実線は、この加熱処理の際の処理温度の経時変化を示すものである。この図に示すように、この製造方法では、加熱処理温度を、開始温度ｔ０から最高温度ｔｍａｘまで徐々に高める。この例では、加熱処理温度をほぼ一定の昇温速度で高める。
この昇温速度は、１６０℃／ｈ以下とするのが好ましい。昇温速度がこの範囲を越えると、生成する結晶核の密度（体積あたりの結晶核数）が高くなるため、透明導電層９の結晶粒径が小さくなり、光学特性、電気特性が劣化する。
昇温速度は、６０℃／ｈ以上とするのが好ましい。昇温速度がこの範囲未満であると、製造効率が低下する。
開始温度ｔ０は、室温、例えば０〜３０℃とすることができる。最高温度ｔｍａｘは、１４０〜１６０℃とするのが好ましい。
【００２８】
加熱処理温度の平均値である平均温度ｔａｖｅ（この例では開始温度ｔ０と最高温度ｔｍａｘの平均値）は、７０〜９０℃とするのが好ましい。
この平均温度ｔａｖｅがこの範囲未満であると、非晶質層９ａ中に結晶核が生成しにくくなる。また平均温度ｔａｖｅが上記範囲を越えると、生成する結晶核の密度（体積あたりの結晶核数）が高くなるため、透明導電層９の結晶粒径が小さくなり、光学特性、電気特性が劣化する。
加熱処理時間（開始温度ｔ０から最高温度ｔｍａｘに達するまでの時間）は、６０〜９０分とするのが好ましい。
この処理時間がこの範囲未満であると、生成する結晶核の密度が高くなるため、透明導電層９の結晶粒径が小さくなり、光学特性、電気特性が劣化する。また処理時間が上記範囲を越えると、製造効率が低下する。
この加熱処理によって、結晶核を非晶質層９ａ中に低密度で生成させ、結晶核生成層９ｂを有する結晶核生成層形成基板１００ｂを得る。
【００２９】
（３）結晶成長工程
結晶核生成層形成基板１００ｂ（図１（ｃ）を参照）を、熱処理炉内で加熱処理する。この熱処理炉としては、結晶核生成工程で用いたものをそのまま使用できる。
この工程における加熱処理温度は、結晶核生成工程の加熱処理温度よりも高く設定するのが好ましく、具体的には、その平均値を１４０〜１６０℃とするのが好ましい。この処理温度がこの範囲未満であると、結晶の成長が不十分となりやすい。また処理温度が上記範囲を越えると、この工程終了後、透明導電層９と基材１０１を冷却する際に、基材１０１に変形（反り）が生じやすくなる。
【００３０】
加熱処理時間は、３０〜４０分とするのが好ましい。この処理時間がこの範囲未満であると、結晶成長が不十分となりやすい。また処理時間が上記範囲を越えると、製造効率が低くなる。
この加熱処理によって、結晶核生成層９ｂ中の結晶核を成長させ、結晶核生成層９ｂは、結晶性（結晶組織）に優れた大粒径の結晶を有する透明導電層９となる。
以上の３工程を有する透明導電層形成工程によって、基材１０１上に透明導電層９を形成した基板１００（図１（ｄ）を参照）が得られる。
【００３１】
上記製造方法は、第１実施形態の製造方法と同様に、結晶核生成と結晶成長とを別工程で行うことによって、透明導電層９の結晶粒径および結晶性を、高い自由度で、かつ厳密に調節することができる。
従って、光学特性（光透過率等）および電気特性（抵抗率等）の点で優れた基板１００を得ることができる。
また、結晶成長工程における加熱処理温度を低く設定することができるため、基材１０１に変形（反り）が生じるのを防ぐことができる。有機材料（プラスチック等）からなる基材１０１の使用によって、基板１００の小型化、軽量化を図ることができる。
【００３２】
本実施形態の製造方法では、この効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
結晶核生成工程と結晶成長工程とを共通の熱処理炉で行うことができるため、工程ごとに別の熱処理炉を使用する第１実施形態の方法と比べ、処理装置の省スペース化を図ることができる。
また２つの工程間で基板搬送が不要となるため、製造効率を向上させるとともに、製造コストを削減することができる。
【００３３】
なお、本発明では、熱処理炉内の温度を、図３中に破線で示すように変化させることも可能である。
すなわち、結晶核生成工程において、加熱処理温度を、結晶核を非晶質層９ａ中に生成させることができる温度ｔｎに高め、この温度ｔｎを所定時間維持する。
温度ｔｎは、７０〜９０℃とするのが好ましい。この温度ｔｎがこの範囲未満であると結晶核が生成しにくくなる。また温度ｔｎが上記範囲を越えると結晶粒径が小さくなり、光学特性、電気特性が劣化する。
加熱処理時間（温度ｔｎを維持する時間）は、６０〜９０分とするのが好ましい。この処理時間がこの範囲未満であると安定な結晶核が生成しにくくなる。また処理時間が上記範囲を越えると製造効率が低下する。
この加熱処理によって、結晶核を非晶質層９ａ中に低密度で生成させ、結晶核生成層９ｂを得る。
次いで、結晶核生成層形成基板１００ｂを結晶成長工程に供する。結晶成長工程における処理条件は、第２実施形態の方法と同様とすることができる。
【００３４】
次に、本発明の製造方法の第３の実施形態を、図４を参照して説明する。
本実施形態の製造方法では、上述の第１の実施形態の方法と同様の（１）非晶質層形成工程に続いて、次に示す（２）結晶核生成工程および（３）結晶成長工程を行う。
（２）結晶核生成工程
図４は、本実施形態で使用可能な熱処理炉を示すもので、ここに示す熱処理炉５１は、管状の熱処理炉本体５２と、その内部で基板を搬送する基板搬送手段である搬送コンベア５３とを備えている。
熱処理炉本体５２は、一端側に搬入口５２ａを有し、他端側に搬出口５２ｂを有する管状体である。
熱処理炉本体５２内部は、基板搬送方向に２つの温度調整領域５４、５５に区画されており、搬入口５２ａに近い第１温度調整領域５４と、この領域５４よりも搬出口５２ｂ側の第２温度調整領域５５とは、独立的に任意の温度に設定できるようになっている。
搬送コンベア５３は、熱処理炉本体５２の長手方向に沿って設けられ、その上面に載せられた基板を、熱処理炉本体５２内で搬入口５２ａから搬出口５２ｂに向けて搬送することができるようになっている。
【００３５】
この工程では、非晶質層形成基板１００ａを、搬送コンベア５３上に載せ、搬入口５２ａから搬出口５２ｂに向けて熱処理炉本体５２内を搬送する。この搬送過程において、非晶質層形成基板１００ａは、第１温度調整領域５４に導入される。
第１温度調整領域５４における炉内温度（加熱処理温度）は、７０〜９０℃とするのが好ましい。この温度がこの範囲未満であると結晶核が生成しにくくなる。また炉内温度が上記範囲を越えると結晶粒径が小さくなり、光学特性、電気特性が劣化する。
この工程では、加熱処理時間（非晶質層形成基板１００ａが第１温度調整領域５４を通過する時間）が６０〜９０分となるようにするのが好ましい。この処理時間がこの範囲未満であると安定な結晶核が生成しにくくなる。また処理時間が上記範囲を越えると製造効率が低下する。
非晶質層形成基板１００ａが第１温度調整領域５４を通過する過程で、結晶核を非晶質層９ａ中に低密度で生成させ、結晶核生成層９ｂを有する結晶核生成層形成基板１００ｂを得る。
【００３６】
（３）結晶成長工程
結晶核生成層形成基板１００ｂは、搬送コンベア５３により搬出口５２ｂに向けて搬送され、第２温度調整領域５５に導入される。
第２温度調整領域５５における炉内温度（加熱処理温度）は、１４０〜１６０℃とするのが好ましい。この炉内温度がこの範囲未満であると結晶の成長が不十分となりやすい。また炉内温度が上記範囲を越えると、基材１０１に変形（反り）が生じやすくなる。
この工程では、加熱処理時間（結晶核生成層形成基板１００ｂが第２温度調整領域５５を通過する時間）が３０〜４０分となるようにするのが好ましい。この処理時間がこの範囲未満であると、結晶成長が不十分となりやすい。また処理時間が上記範囲を越えると、製造効率が低くなる。
結晶核生成層形成基板１００ｂが第２温度調整領域５５を通過する過程で、結晶核生成層９ｂ中の結晶核を成長させ、結晶性に優れた大粒径の結晶（または結晶組織）を有する透明導電層９を有する電気光学装置用基板１００を得る。
【００３７】
上記製造方法は、第１実施形態の製造方法と同様に、結晶核生成と結晶成長とを別工程で行うことによって、透明導電層９の結晶粒径および結晶性を、高い自由度で、かつ厳密に調節することができる。
従って、光学特性（光透過率等）および電気特性（抵抗率等）の点で優れた電気光学装置用基板１００を得ることができる。
また、結晶成長工程における加熱処理温度を低く設定することができるため、基材１０１に変形（反り）が生じるのを防ぐことができる。従って、基板１００の小型化、軽量化を図ることができる。
【００３８】
本実施形態の製造方法では、この効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
結晶核生成工程および結晶成長工程における加熱処理を、独立的に任意の温度に設定可能な２つの温度調整領域５４、５５を有する熱処理炉５１を用いて行うので、第２実施形態の方法（図３を参照）に比べ、工程に応じて熱処理炉５１内の設定温度を変更する必要がない。
このため、結晶核生成工程から結晶成長工程への移行を迅速に行うことができ、製造効率を高めることができる。
【００３９】
また、結晶核生成工程および結晶成長工程における加熱処理を、熱処理炉５１内で基板を搬入口５２ａから搬出口５２ｂに向けて搬送しつつ第１および第２温度調整領域５４、５５を順次通過させることによって行うので、結晶核生成工程および結晶成長工程を一連の動作で行うことができる。
従って、基板１００を連続的に製造することができ、製造効率を高めることができる。
【００４０】
［液晶装置］
次に、本発明の液晶装置についての実施形態を説明する。以下に示す液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス型の透過型液晶装置である。また、本実施形態の液晶装置は、本発明に係る電気光学装置用基板を備えている。
図５は本実施形態の液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図である。
図６はデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の構造を示す平面図である。
図７は本実施形態の液晶装置の構造を示す断面図であって、図６のＡ−Ａ’線断面図である。
なお、図７においては、図示上側が光入射側、図示下側が視認側（観察者側）である場合について図示している。
【００４１】
図５に示すように、本実施形態の液晶装置において、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素には、透明導電層としての画素電極９と当該画素電極９への通電制御を行うためのスイッチング素子であるＴＦＴ素子３０がそれぞれ形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ素子３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線６ａに対してグループ毎に供給される。
【００４２】
また、走査線３ａがＴＦＴ素子３０のゲートに電気的に接続されており、複数の走査線３ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次でされる。また、画素電極９はＴＦＴ素子３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ素子３０を一定期間だけオンすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００４３】
画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する共通電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークすることを防止するために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。
【００４４】
次に、図６に基づいて、本実施形態の液晶装置の平面構造について説明する。図６に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、画素電極９（点線部９Ａにより輪郭を示す）が複数、マトリクス状に設けられており、画素電極９の縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。本実施形態において、各画素電極９及び各画素電極９を囲むように配設されたデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ等が形成された領域が画素であり、マトリクス状に配置された各画素毎に表示を行うことが可能な構造になっている。
【００４５】
データ線６ａは、ＴＦＴ素子３０を構成する例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち、後述のソース領域にコンタクトホール５を介して電気的に接続されており、画素電極９は、半導体層１ａのうち、後述のドレイン領域にコンタクトホール８を介して電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち、後述のチャネル領域（図中左上がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはチャネル領域に対向する部分でゲート電極として機能する。
【００４６】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿って略直線状に伸びる本線部（すなわち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第１領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部（すなわち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有する。そして、図中、右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１ａが設けられている。
【００４７】
次に、図７に基づいて、本実施形態の液晶装置の断面構造について説明する。図７に示すように、本実施形態の液晶装置においては、ＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される対向基板２０との間に液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、石英等の透光性材料からなる基板本体１０Ａとその液晶層５０側表面に形成されたＴＦＴ素子３０、画素電極９、配向膜４０を主体として構成されており、対向基板２０はガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体２０Ａとその液晶層５０側表面に形成された共通電極２１と配向膜６０とを主体として構成されている。
【００４８】
ＴＦＴアレイ基板１０において、基板本体１０Ａの液晶層５０側表面には画素電極９が設けられ、各画素電極９に隣接する位置に、各画素電極９をスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が設けられている。
画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００４９】
また、上記走査線３ａ上、ゲート絶縁膜２上を含む基板本体１０Ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５、及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第２層間絶縁膜４が形成されている。つまり、データ線６ａは、第２層間絶縁膜４を貫通するコンタクトホール５を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。さらに、データ線６ａ上及び第２層間絶縁膜４上には、高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第３層間絶縁膜７が形成されている。つまり、高濃度ドレイン領域１ｅは、第２層間絶縁膜４及び第３層間絶縁膜７を貫通するコンタクトホール８を介して画素電極９に電気的に接続されている。
【００５０】
また、本実施形態では、ゲート絶縁膜２を走査線３ａに対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体膜１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、更にこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００５１】
さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１０Ａの液晶層５０側表面において、各画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が形成された領域には、ＴＦＴアレイ基板１０を透過し、ＴＦＴアレイ基板１０の図示下面（ＴＦＴアレイ基板１０と空気との界面）で反射されて、液晶層５０側に戻る戻り光が、少なくとも半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース、ドレイン領域１ｂ、１ｃに入射することを防止するための第１遮光膜１１ａが設けられている。
また、第１遮光膜１１ａと画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０との間には、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０を構成する半導体層１ａを第１遮光膜１１ａから電気的に絶縁するための第１層間絶縁膜１２が形成されている。
さらに、図６に示したように、ＴＦＴアレイ基板１０に第１遮光膜１１ａを設けるのに加えて、第１遮光膜１１ａは、コンタクトホール１３を介して前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続するように構成されている。
【００５２】
また、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側最表面、すなわち、画素電極９及び第３層間絶縁膜７上には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御する配向膜４０が形成されている。
本実施形態の液晶装置では、基板本体１０Ａから画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０ないし第３層間絶縁膜７が、図１に示す基材１０１に対応し、その上層に形成された画素電極９が、透明導電層９に対応している。すなわちＴＦＴアレイ基板１０は、図１に示す電気光学装置用基板１００の構成とされている。
【００５３】
他方、対向基板２０には、基板本体２０Ａの液晶層５０側表面であって、データ線６ａ、走査線３ａ、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の形成領域に対向する領域、すなわち各画素部の開口領域以外の領域に、入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することを防止するための第２遮光膜２３が設けられている。
さらに、第２遮光膜２３が形成された基板本体２０Ａの液晶層５０側には、そのほぼ全面にわたって、ＩＴＯからなる共通電極２１が形成され、その液晶層５０側には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御する配向膜６０が形成されている。
【００５４】
このような本実施形態の液晶装置は、液晶層５０を挟持する一対の基板１０、２０のうち、ＴＦＴアレイ基板（素子基板）１０が、図１に示した電気光学装置用基板１００の構成を採用しているので、光学特性（光透過率等）および電気特性（抵抗率等）の点で優れたものとなる。従って、視認性等の特性に優れた表示が可能となる。
【００５５】
上記実施形態では、液晶層５０を挟持する一対の基板１０、２０のうち、ＴＦＴアレイ基板（素子基板）１０に、図１に示した電気光学装置用基板１００の構成を採用した例を示したが、本発明では、これら一対の基板１０、２０のうち少なくとも一方が、図１に例示する構成を備えていればよい。
例えば、共通電極２１を有する対向基板２０に、図１に示す基板１００の構成を採用してもよい。この場合には、共通電極２１が透明導電層９に対応する。
【００５６】
以上、本発明の一実施形態としての液晶装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本実施形態ではＴＦＴ素子を用いたアクティブマトリクス型液晶装置についてのみ説明したが、本発明は、画素毎に電極のパターニングを必要とするＴＦＤ（Thin-Film Diode）素子を用いたアクティブマトリクス型液晶装置や、ストライプ状のパターニングを必要とするパッシブマトリクス型液晶装置等にも適用可能である。
また、本実施形態では、透過型の液晶装置についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射型や半透過反射型の液晶装置にも適用可能である。このように、本発明は、いかなる構造の液晶装置にも適用することができる。
本発明の電気光学装置用基板は、液晶装置以外の電気光学装置、例えば有機エレクトロルミネッセンス装置に適用することもできる。
【００５７】
［電子機器］
上記実施形態の液晶装置を備えた電子機器の例について説明する。
図８（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００５８】
図８（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。符号６００は情報処理装置、符号６０１はキーボードなどの入力部、符号６０３は情報処理装置本体、符号６０２は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００５９】
図８（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。符号７００は時計本体を示し、符号７０１は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００６０】
このように図８に示す電子機器は、表示部に上記実施形態の液晶装置を適用したものであるので、該表示部において視認性に優れた表示が可能となる。
【００６１】
【実施例】
次に、本発明の電気光学装置用基板の効果を確認するために、各実施例ないし比較例について以下の試験を行った。
（実施例１）
図２に示すイオンプレーティング装置を用いて、メタクリレート系合成樹脂からなる基材１０１（直径１００ｍｍ）上に、ＩＴＯからなる非晶質層９ａを形成した。
非晶質層９ａを形成する際の温度（成膜温度）は室温（２０℃）とし、チャンバ内の圧力は２．２×１０-5Ｐａとし、チャンバ内の酸素分圧は１．５×１０-6Ｐａとし、成膜速度は３．４ｎｍ／ｓｅｃとした（非晶質層形成工程）。
得られた基板１００ａに、熱処理炉内で２段階の加熱処理（アニール処理）を施した。
第１の加熱処理においては、処理温度を８０℃、処理時間を６０分とした（結晶核生成工程）。第２の加熱処理においては、処理温度を１５０℃、処理時間を３０分とした（結晶成長工程）。
以上の処理によって、透明導電層９を形成した基板１００を得た。
【００６２】
（比較例１〜４）
実施例１と同様にして、基材１０１上に、ＩＴＯからなる非晶質層９ａを形成した。
得られた基板１００ａに、熱処理炉内で１段階の加熱処理（アニール処理）を施した。
【００６３】
（比較例５）
成膜温度を２００℃とすること以外は実施例１と同様にして、基材上に、イオンプレーティング法によりＩＴＯ膜を形成した。このＩＴＯ膜に対する加熱処理は実施しなかった。
【００６４】
実施例１および比較例１〜４について、結晶の状態を、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により観察した結果を表１に示す。
実施例１および比較例２、４、５について、抵抗率、Ｙ値（明るさ）、ΔＥ＊（透明導電層の色付きの指標）、結晶相量（ＸＲＤ分析結果における全ピーク積分強度）、格子定数、不均一歪、結晶子径（結晶粒中の単結晶領域の大きさ）、結晶性（ＸＲＤ分析結果における（２２２）ピークの逆数）、結晶粒径、表面粗さ（ＲＭＳ）（自乗平均表面粗さ）、真内部応力、実内部応力を調べた結果を表２に示す。
【００６５】
【表１】
0004329303.tif 000002
【００６６】
【表２】
0004329303.tif 000003
【００６７】
表１より、２段階の熱処理を行った実施例１では、明らかな結晶粒（直径０．５〜１μｍ程度）とともに、巨大結晶粒と見なすことができる結晶性隆起状組織（幅２〜３μｍ、高さ２０〜３０ｎｍ程度）が観察されたことから、実施例１の基板１００は、優れた結晶性および結晶組織を有することがわかる。
表２より、実施例１の基板１００は、ＸＲＤ分析結果における（２２２）ピークの逆数、結晶相量、不均一歪などの結果からも、結晶性の点で優れていることがわかる。
実施例１では、結晶性に優れた透明導電層９を得ることができることから、抵抗率、Ｙ値（明るさ）、ΔＥ＊を向上させることができた。
また実施例１では、内部応力が小さく、基材の変形が起こりにくいことがわかる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電気光学装置用基板の製造方法は、非晶質層中に結晶核を生成させる結晶核生成工程と、結晶核を成長させる結晶成長工程とを有するので、それぞれの工程において処理条件を調整することによって、結晶核生成と結晶成長とをいずれも最適な条件で行わせることができる。
このため、導電層の結晶粒径および結晶性を、高い自由度で、かつ厳密に調節することができる。
従って、粒径が大きく、かつ結晶性に優れた結晶（または結晶組織）を有する導電層を形成することができ、光学特性（光透過率等）および電気特性（抵抗率等）の点で優れた電気光学装置用基板を得ることができる。
また、結晶核生成と結晶成長とを別工程で行うので、結晶核生成工程において十分な結晶核生成が可能となるため、結晶成長工程における加熱処理温度を低くした場合でも、良好な結晶成長が可能となる。
このため、結晶成長工程における加熱処理温度を低く設定することができる。
よって、結晶成長工程後、導電層と基材を冷却する際に、導電層と基材との熱膨張率差により導電層内に生じる応力を小さくすることができる。従って、基材に変形（反り）が生じるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の電気光学装置用基板の製造方法の第１の実施形態を示す説明図。
【図２】  図１に示す製造方法に使用可能なイオンプレーティング装置を示す概略構成図。
【図３】  本発明の電気光学装置用基板の製造方法の第２の実施形態を示す説明図。
【図４】  本発明の電気光学装置用基板の製造方法の第３の実施形態に用いられる熱処理炉を示す概略構成図。
【図５】  本発明の液晶装置の一実施形態におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図。
【図６】  図５に示す液晶装置のＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の構造を示す平面図。
【図７】  図５に示す液晶装置の構造を示す断面図。
【図８】  本発明の電子機器の例を示す図であり、（ａ）は携帯電話を示し、（ｂ）は携帯型情報処理装置を示し、（ｃ）は腕時計型電子機器を示す。
【符号の説明】
９  透明導電層（導電層）
９ａ  非晶質層
９ｂ  結晶核生成層
１０  ＴＦＴアレイ基板
１０Ａ、２０Ａ  基板本体
２０  対向基板
５０  液晶層
５１  熱処理炉
５２  熱処理炉本体
５２ａ  搬入口
５２ｂ  搬出口
５３  搬送コンベア（基板搬送手段）
５４  第１の温度調整領域
５５  第２の温度調整領域
１００  電気光学装置用基板
１０１  基材
１０２  低温熱処理炉（第１の熱処理炉）
１０３  高温熱処理炉（第２の熱処理炉）
【図１】
0004329303.tif 000004
【図２】
0004329303.tif 000005
【図３】
0004329303.tif 000006
【図４】
0004329303.tif 000007
【図５】
0004329303.tif 000008
【図６】
0004329303.tif 000009
【図７】
0004329303.tif 000010
【図８】
0004329303.tif 000011