平板顯示器的半透過電極用Ag合金膜及平板顯示器用半透過電極的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種平板顯示器的半透過電極用Ag合金膜。該Ag合金膜是能實現半透過的膜厚比較薄的Ag合金膜，其電阻率較低，顯示期望的反射率和透過率，且即使經由加熱工序也不易使特性劣化（例如電阻率不易增加），適用于平板顯示器。該Ag合金膜是設于基板上的半透過電極所用的Ag合金膜，其特征在于，含有0.1～1.0at％的Bi，且膜厚為5nm以上且小于25nm，而且表面電阻值為15Ω／單位面積以下。
【專利說明】平板顯示器的半透過電極用Ag合金膜及平板顯示器用半透過電極
【技術領域】
[0001]本發明涉及例如TV、PC、觸摸面板、手機等的平板顯示器的半透過電極所用的Ag合金膜及使用該Ag合金膜的平板顯示器用半透過電極以及具備該半透過電極的平板顯示器。
【背景技術】
[0002]可作為TV、PC、觸摸面板、手機以及其它各種工業設備的平面顯示裝置舉出的、液晶顯示器、電致發光顯示器(ELD、作為具體例為有機EL、無機EL)、場致發射顯示器(FED)、等離子顯示器(PDP)等總稱為平板顯示器(FPD)。
[0003]在上述平板顯示器(FPD)中作為構成部件使用多個電極，其中，對于配置于光取出偵_電極(例如在有機EL中為頂發射結構的情況下的光取出側電極等)，作為其特性，要求在顯示恒定以上的反射率的同時顯示恒定以上的透過率、即要求半透過。另外，作為電極，還要求能抑制電阻率(以下將要求這些特性的電極稱作“半透過電極”)。
[0004]作為上述半透過電極，通常單獨使用透明導電膜或使用透明導電膜和Ag系膜的層疊膜。所述Ag系膜在一定膜厚以上顯示對可見光較高的反射率且能夠確保低電阻，因此優選使用。
[0005]例如,在專利文獻I中提出有一種半透過半反射型電極基板，該半透過半反射型電極基板具備設于透明基板且構成透明電極的透明導電層和設于透明基板且反射外光、并且與上述透明導電層電連接而構成反射電極的金屬反射層。
[0006]另外，構成半透過電極的透明導電膜通常使用ITO膜。剛剛成膜后的ITO膜處于非晶質狀態，為了謀求提高ITO膜的特性，為了將ITO膜聚化，使上述Ag系膜和透明導電膜的層疊體(半透過電極)經由加熱工序。即，上述Ag系膜也被加熱，但Ag系膜具有因加熱而容易凝集這樣的缺點。特別是純Ag膜由加熱引起的凝集更加顯著，在層疊了 ITO膜的狀態下,經由加熱工序時,表面電阻值也增加。
[0007]作為Ag系膜，迄今為止提出有幾種反射電極。例如，在專利文獻2中公開了顯示較高的反射率、厚度IOOnm的Ag系膜。但是，作為上述反射電極使用的Ag系膜的膜厚較厚，不能實現上述的半透過。另一方面，若減薄Ag系膜的膜厚，則表面電阻值容易變高，存在難以作為電極使用這樣的問題。
[0008]在先技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開2009 - 8892號公報
[0011]專利文獻2:日本特開2010 - 225586號公報

【發明內容】

[0012]本發明是著眼于上述情況而做成的，其目的在于提供能實現半透過的膜厚比較薄的Ag合金膜、即表面電阻值較低且顯示期望的反射率和透過率的、適用于平板顯示器的半透過電極及即使經由上述的加熱工序也不易使特性劣化的、使用了上述Ag合金膜的半透過電極以及具備該半透過電極的平板顯示器。
[0013]能夠解決上述課題的本發明的平板顯示器的半透過電極用Ag合金膜是設于基板上的半透過電極所用的Ag合金膜，其特征在于，該Ag合金膜含有0.1~1.0&〖％的扮，且膜厚為5nm以上且小于25nm,而且表面電阻值為15 Ω /單位面積以下。
[0014]所述Ag合金膜優選還含有0.1~5.0at%的稀土類元素，作為該稀土類元素，更優選含有Nd。
[0015]本發明還包含平板顯示器用半透過電極，其特征在于，該平板顯示器用半透過電極僅在所述Ag合金膜的正上方或在所述Ag合金膜的正上方及正下方形成有透明導電膜。
[0016]另外，本發明還包含具備所述半透過電極的平板顯示器。
[0017]發明效果
[0018]根據本發明，能獲得Ag系膜的膜厚比較薄、且顯示恒定以上的反射率和恒定以上的透過率、并且表面電阻值較小、作為平板顯示器的半透過電極用最合適的Ag合金膜。另外，本發明的半透過電極在透明導電膜(ΙΤ0膜)的加熱處理后(聚化)也能抑制Ag的凝集，能實現低電阻率。其結果，能實現特性良好的平板顯示器。
[0019]本發明的Ag合金膜如上所述顯示恒定以上的反射率和恒定以上的透過率，且表面電阻值顯示恒定以下。各特性的基準如下所示。即，上述“恒定以上的反射率”是指在利用后述的實施例所記載的方法測定Ag合金膜為550nm下的初期反射率時為30%以上。該初期反射率優選為35%以上，更優選為40%以上。
[0020]另外，上述“恒定以上的透過率”是指在利用后述的實施例所記載的方法測定Ag合金膜的550nm下的透過率時為10%以上。該透過率優選為11 %以上。需要說明的是，透過率的上限為25%左右。
[0021]另外，“表面電阻值顯示恒定以下”是指在利用后述的實施例所記載的方法測定Ag合金膜的表面電阻值時為15 Ω /單位面積以下。所述表面電阻值優選為10 Ω /單位面積以下，更優選為9.0Ω /單位面積以下，進一步優選為8.0Ω /單位面積以下。需要說明的是，表面電阻值的下限由膜厚決定，為1.0Ω /單位面積左右。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是在實施例中形成的Ag系膜的掃描型電子顯微鏡照片，Ca)是純Ag膜的照片，(b)是 Ag — 0.5at% Bi 膜的照片，(c)是 Ag — 0.35at% Bi — 0.2at% Nd 膜的各照片。
【具體實施方式】
[0023]本
【發明者】為了獲得如上述那樣作為平板顯示器的半透過電極有用的Ag合金膜而反復進行認真研究。其結果發現了一種顯示規定的膜厚、且包含規定量的Bi的Ag合金膜，只要是該Ag合金膜的表面電阻值為恒定以下即可，若使該Ag合金膜進一步含有稀土類元素，則能充分地抑制表面粗糙度，即使膜厚比較薄也能實現充分低的表面電阻值。
[0024]首先，對構成本發明的Ag合金膜的元素(B1、稀土類元素)進行說明。 [0025]在純Ag膜的情況下，在剛剛成膜后Ag顆粒分散而處于膜的平坦性相當低的狀態，表面電阻值較高。若對該純Ag膜進行加熱，則上述Ag顆粒的分散變得顯著，表面粗糙度變得非常大，因此，表面電阻值進一步提高。與此相對，通過添加Bi，即使在膜厚較薄的情況(例如20nm以下)下，也能抑制上述Ag的凝集，與純Ag膜相比膜變得平坦，能獲得期望的透過率和表面電阻值。為了發揮這樣的效果，在本發明中，Ag合金膜所含有的Bi量為0.1at%以上。優選為0.2at%以上，更優選為0.4at%以上。
[0026]另一方面，若Bi量過多，則在制造Ag合金膜形成用的濺射靶時難以使Bi充分溶解于Ag，難以制造上述靶，上述靶的制造成品率降低。因此，將Bi量的上限設為1.0at%。優選為0.8at%以下，更優選為0.7at%以下。
[0027]在本發明中，通過還含有稀土類元素，能進一步抑制Ag的凝集，能使膜處于充分平坦的狀態。
[0028]為了有效地發揮上述作用，優選稀土類元素的含有量為0.lat%以上。更優選為
0.2at%以上。另一方面，若稀土類元素的含有量超過5.0at%，則無法獲得期望的表面電阻值。因此，在含有稀土類元素的情況下，其含有量優選為5.0at %以下，更優選為4.0at %以下，進一步優選為3.0at%以下。
[0029]作為本發明所用的稀土類元素，舉出從由鑭系元素(從La到Lu的15種元素)、Sc(鈧)及Y (釔)構成的組中選擇的至少一種。上述“稀土類元素的含有量”是指在單獨含有從由上述元素構成的組中選擇的至少一種稀土類元素時單獨的量，在含有兩種以上時是指合計量。作為上述稀土類元素，優選是從由Nd、La、Sc及Y構成的組中選擇的一種以上的元素，更優選是Nd。
[0030]本發明的Ag合金膜如上所述含有Bi (根據需要還含有Nd等稀土類元素)，其余是Ag及不可避免的雜質。作為該不可避免的雜質，舉出在制造Ag合金膜的過程中可能不可避免地混入的元素。
[0031]本發明的Ag合金膜的膜厚為5nm以上且小于25nm。若Ag合金膜的膜厚小于5nm,則難以確保期望的反射率。另外，也難以確保期望的表面電阻值。因此，膜厚為5nm以上。優選為7nm以上，更優選為IOnm以上。另一方面，若膜厚過厚，則難以確保期望的透過率。因此，膜厚小于25nm。優選為20nm以下,更優選為15nm以下。
[0032]本發明的Ag合金膜如上所述表面電阻值顯示為15Ω /單位面積以下。為了實現上述表面電阻值，舉出使Ag合金膜的膜厚在規定范圍內變厚或在含有稀土類元素的情況下抑制該稀土類元素量等方法。
[0033]本發明還包含使用上述Ag合金膜而得到的平板顯示器用半透過電極。作為該半透過電極的構成形態，舉出下述的(A)或(B)。
[0034](A)僅在本發明的Ag合金膜的正上方形成有透明導電膜的情況
[0035](B)在本發明的Ag合金膜的正上方及正下方形成有透明導電膜的情況
[0036]作為上述透明導電膜，可以使用ΙΤ0、IZO等。
[0037]上述透明導電膜的膜厚例如為3nm以上(更優選為5nm以上)且為15nm以下(更優選為IOnm以下)。
[0038]本發明的Ag合金膜通過利用真空蒸鍍法、離子鍍法、濺射法等在基板上成膜而得至|J，在這些薄膜形成方法中特別推薦利用濺射法的成膜。這是因為:利用濺射法成膜的Ag合金膜與利用其它方法成膜的薄膜相比，合金組成、合金元素分布及膜厚的膜面內均勻性優異，能獲得穩定的光學特性、耐久性。
[0039]上述濺射法的成膜條件沒有特別限定，例如優選采用以下那樣的條件。
[0040].基板溫度:室溫~50°C
[0041].極限真空度= IXlO^5Torr 以下(1.3 X KT3Pa 以下)
[0042].成膜時的(Ar)氣壓:1~4mTorr
[0043].DC濺射功率密度(靶的每單位面積的DC濺射功率):1.0~20W / cm2
[0044]平板顯示器用半透過電極如上所述具有上述Ag合金膜和透明導電膜的層疊結構，該情況下的透明導電膜的成膜方法采用公知的方法即可。另外，平板顯示器的制造方法也采用公知的方法即可。 [0045]需要說明的是，如上所述，在由上述Ag系膜和ITO膜的層疊體構成的半透過電極的情況下，為了將該ITO膜聚化，存在半透過電極(上述層疊體)經由加熱工序的情況，該加熱工序(熱處理)例如舉出通常在氮氣環境下或大氣環境下以150~350°C加熱30分鐘~I小時半左右。
[0046]具備本發明的Ag合金膜的半透過電極具體而言作為TV、PC、觸摸面板、手機、平板終端、車載用顯示監控器等所用的平板顯示器的半透過電極是有用的。
[0047]實施例
[0048]以下，舉出實施例更具體地說明本發明，但本發明當然不受下述實施例限制，當然也能在符合上述.后述的主旨的范圍內適當地施加變更進行實施，其皆包含于本發明的技術范圍內。
[0049][實施例1]
[0050]使用DC磁控濺射裝置，利用濺射法在玻璃基板(康寧公司(- 一二 >社)制的無堿玻璃# 1737、直徑:50mm、厚度:0.7mm)上對表1所示的成分組成及膜厚的純Ag膜或Ag合金膜(其余=Ag及不可避免的雜質)進行成膜而獲得試料。
[0051]作為濺射裝置，使用能多個靶同時放電的多元濺射裝置(株式會社ULVAC ( T A八^々)制CS — 200)。濺射條件為:基板溫度:室溫、Ar氣體流量:20SCCm、Ar氣壓:大約0.1Pa, DC濺射功率密度:2~5W / cm2、極限真空度:2.0 X KT6Torr以下。
[0052]另外，在上述成膜中，作為濺射靶，使用純Ag濺射靶(純Ag膜的情況下)、利用真空溶解法制作出且與下述表1所示的膜組成為相同組成的Ag合金濺射靶或在純Ag濺射靶的濺射面上粘接由下述表1的構成膜的金屬元素構成的金屬片而成的復合靶。
[0053]使用利用上述方法得到的試料，進行純Ag膜或Ag合金膜的初期反射率、透過率及表面電阻值的測定。需要說明的是，得到的Ag合金膜的組成是使用ICP發光分光分析裝置(島津制作所制的ICP發光分光分析裝置“ICP - 8000型”)進行定量分析來確認的。
[0054](初期反射率)
[0055]純Ag膜或Ag合金膜(單層膜)對波長550nm的可見光的反射率(初期反射率)是通過使用分光光度計(日本分光社制V - 570分光光度計)測定絕對反射率來求出的。而且，該初期反射率為15.0%以上的情況為合格。
[0056](透過率的測定)
[0057]純Ag膜或Ag合金膜(單層膜)對550nm的可見光的透過率是使用分光光度計(日本分光社制V - 570分光光度計)來測定的。測定相對于波長550nm的光的厚度方向上的直線透過率。這樣測定的波長550nm下的透過率為20%以上為合格。
[0058](表面電阻值的測定)
[0059]使用上述試料，利用通常使用的四探針法，使用市場上出售的測定器(日置電機株式會社制:3540微電阻計(S U才一 A/、^ f ^夕))測定純Ag膜或Ag合金膜的表面電阻值。而且，表面電阻值為15Ω /單位面積以下為合格。
[0060]將上述結果顯示在表1中。在表1中，在表的最右欄設置“評價”欄，上述初期反射率、透過率及表面電阻值均合格的情況評價為〇(作為半透過電極用Ag合金膜有用)，至少任一項不合格的情況評價為X。
[0061 ]【表1】
【權利要求】
1.一種平板顯示器的半透過電極用Ag合金膜，其是設于基板上的半透過電極所用的Ag合金膜，其特征在于， 該Ag合金膜含有0.1?1.0at %的Bi且膜厚為5nm以上且小于25nm，而且，表面電阻值為15Ω /單位面積以下。
2.根據權利要求1所述的Ag合金膜，其特征在于， 該Ag合金膜還含有0.1?5.0at %的稀土類元素。
3.根據權利要求2所述的Ag合金膜，其特征在于， 所述稀土類元素為Nd。
4.一種平板顯示器用半透過電極，其特征在于， 該平板顯示器用半透過電極僅在權利要求1?3中任一項所述的Ag合金膜的正上方或在該Ag合金膜的正上方及正下方形成有透明導電膜。
5.一種平板顯示器，其具備權利要求4所述的平板顯示器用半透過電極。
【文檔編號】H01B1/02GK103680664SQ201310367114
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2012年8月31日
【發明者】志田陽子, 后藤裕史 申請人:株式會社神戶制鋼所