以下、本発明に係る液晶表示装置の製造� ��法の最良の形態について、図面に基づき説� ��する。本実施形態は、発明の趣旨をより良� ��理解させるために具体的に説明するもので� ��り、特に指定のない限り、本発明を限定す� ��ものではない。

 まず、本発明の液晶表示装置の製造方法に� ��し、画素電極(透明電極)をなす酸化亜鉛系� �透明導電膜を形成するのに好適なスパッタ� �置(成膜装置)の一例を説明する。
(スパッタ装置1)
 図1は、第1の実施形態のスパッタ装置(成膜� ��置)を示す概略構成図である。図2は、同ス� �ッタ装置の成膜室の主要部を示す断面図で� �る。スパッタ装置1は、インターバック式の� ��パッタ装置である。このスパッタ装置1は、 例えば、無アルカリガラス基板(図示せず)等� ��基板を搬入/搬出する仕込み/取り出し室2と� ��基板上に酸化亜鉛系の透明導電膜を成膜す� ��成膜室(真空容器)3と、を備えている。

 仕込み/取出し室2には、この室内を粗真� �引きするロータリーポンプ等の粗引き排気� �段4が設けられている。また、この室内には� ��基板を保持・搬送するための基板トレイ5が 移動可能に配置されている。

 成膜室3の一方の側面3aには、基板6を加熱 するヒータ11が縦型に設けられている。成膜� ��3の他方の側面3bには、酸化亜鉛系材料のタ� ��ゲット7を保持し、所望のスパッタ電圧を印 加するスパッタカソード機構(ターゲット保� �手段)12が縦型に設けられている。さらに、� �の他方の側面3bには、この室内を高真空引き するターボ分子ポンプ等の高真空排気手段13� ��、ターゲット7にスパッタ電圧を印加する電 源14と、この室内にガスを導入するガス導入� ��段15と、が設けられている。

 スパッタカソード機構12は、板状の金属プ� �ートからなる。このスパッタカソード機構12 は、ターゲット7をロウ材等でボンディング(� ��定)により固定する。
 電源14は、直流電圧に高周波電圧が重畳さ� �たスパッタ電圧を、ターゲット7に印加する� ��この電源14は、直流電源と高周波電源(図示� ��)とを備えている。

 ガス導入手段15は、Ar等のスパッタガスを 導入するスパッタガス導入手段15aと、水素ガ スを導入する水素ガス導入手段15bと、酸素ガ スを導入する酸素ガス導入手段15cと、水蒸気 を導入する水蒸気導入手段15dと、を備えてい る。

 このガス導入手段15では、水素ガス導入� �段15b~水蒸気導入手段15dについては、必要に� ��じて選択使用すればよい。例えば、水素ガ� ��導入手段15bと酸素ガス導入手段15c、水素ガ� ��導入手段15bと水蒸気導入手段15dのように2つ の手段により、ガス導入手段15を構成しても� ��い。

(スパッタ装置2)
 図3は、本発明の液晶表示装置の製造方法に 用いられる別なスパッタ装置の一例、即ちイ ンターバック式のマグネトロンスパッタ装置 の成膜室の主要部を示す断面図である。図3� �示すマグネトロンスパッタ装置21が、図1、2� ��示すスパッタ装置1と異なる点は、成膜室3� �他方の側面3bに、酸化亜鉛系材料のターゲッ ト7を保持し所望の磁界を発生するスパッタ� �ソード機構(ターゲット保持手段)22を縦型に� ��けた点である。

 スパッタカソード機構22は、ターゲット7� ��ロウ材等でボンディング(固定)した背面プ� �ート23と、背面プレート23の裏面に沿って配� ��された磁気回路24と、を備えている。この� �気回路24は、ターゲット7の表面に水平磁界� �発生させる。この磁気回路24は、複数の磁気 回路ユニット(図3では2つ)24a、24bがブラケッ� �25により連結されて一体化されている。磁気 回路ユニット24a、24bそれぞれは、背面プレー ト23側の表面の極性が相互に異なる第1磁石26� ��よび第2磁石27と、これらを装着するヨーク2 8と、を備えている。

 この磁気回路24では、背面プレート23側の 極性が異なる第1磁石26および第2磁石27により 、磁力線29で表される磁界が発生する。これ� ��より、第1磁石26と第2磁石27との間のターゲ� ��ト7の表面にて、垂直磁界が0(水平磁界が最� ��)となる位置30が発生する。この位置30には� �密度プラズマが生成する。その結果、成膜� �度が向上する。

 図3に示す成膜装置では、成膜室3の他方� �側面3bに所望の磁界を発生するスパッタカソ ード機構22が縦型に設けられている。そのた� ��、スパッタ電圧を340V以下とし、ターゲット 7表面における水平磁界強度の最大値を600ガ� �ス以上とすることにより、結晶格子の整っ� �酸化亜鉛系の透明導電膜を成膜できる。こ� �際、水平磁界強度の最大値は、永久磁石で� �成可能な範囲で、600ガウス以上とする。水� �磁界強度が大きいほど、比抵抗の小さい透� �導電膜を成膜できる。また、スパッタ電圧� �、水平磁界強度にもよるが、放電可能な範� �で、340V以下とする。この条件で成膜された� ��化亜鉛系の透明導電膜は、成膜後に高温で� ��ニール処理を行っても酸化され難く、比抵� ��の増加を抑制できる。ゆえに、液晶表示装� ��の画素電極をなす酸化亜鉛系の透明導電膜� ��、耐熱性に優れたものにできる。

(液晶表示装置)
 本実施形態で製造する液晶表示装置につい� ��、図4に基づいて説明する。図4は、透過型� �晶表示装置の構成の一例を示す断面図であ� �。液晶表示装置50は、液晶層51を挟持する一� ��の基板(ガラス基板)52,53と、それぞれの基板 52,53の一面側(液晶層側)52a,53aに重ねて形成さ� ��る画素電極(透明電極)54,55と、を備えている 。基板53側には、図示しない薄膜トランジス� ��(TFT)が形成され、電圧を印加する画素の画� �電極55が選択される。

 画素電極54,55と、液晶層51との間には、配向 膜56,57が形成されている。
 画素電極54と基板52との間には、カラーフィ ルタ58が形成されている。
 基板52,53の他面側52b,53bには、偏光板61,62が� �成されている。
 液晶層51には、この液晶層51を所定の厚みに 保つスペーサー63が散在している。

 このような構成の液晶表示装置50におい� �、画素電極54,55は、バックライトの照明光の 透過率を高め、液晶層51の視認性を良好にす� ��ために、高い透明度が求められる。それと� ��もに、画素電極54,55は、少ない消費電力で� �晶層51に所定の電圧を印加させるために、低 抵抗であることが求められる。

 このような、高い透明性と、高い導電性(低 抵抗性)とを両立させるために、本実施形態� �おける液晶表示装置50の画素電極(透明電極)5 4,55は、図1,2に示すスパッタ装置1を用いて形� ��された酸化亜鉛系膜(透明導電膜)から構成� �る。
 こうした画素電極(透明電極)54,55の成膜にあ たっては、スパッタ装置を用いて、水素ガス 、酸素ガス、水蒸気の群から選択される2種� �たは3種を含む雰囲気中にてスパッタを行う� ��その結果、酸化亜鉛系膜の中でも特に比抵� ��が低く、かつ可視光域での光透過性の高い� ��明導電膜を得られる。これにより、透明度� ��高く視認性に優れ、かつ低抵抗な画素電極( 透明電極)54,55をもつ液晶表示装置50を実現で� ��る。

 画素電極(透明電極)54,55のうち、いずれか 一方の画素電極のみ、酸化亜鉛系膜で構成し 、他方の画素電極はITO膜などで形成しても良 い。また、コストダウンのため、一対の基板 52,53はアルカリガラスを用いて形成し、この� ��ルカリガラスのナトリウムバリア層として� ��画素電極(透明電極)54とカラーフィルタ58と� ��間に、更に酸化ケイ素系の薄膜を設けても� ��い。こうした酸化ケイ素系の薄膜は、エッ� ��ング時のエッチングストッパーとしての機� ��も果たせる。

(液晶表示装置の製造方法)
 次に、本発明の液晶表示装置の製造方法の� ��例として、図1、2に示すスパッタ装置1を用� ��て、液晶表示装置の画素電極を成す酸化亜� ��系の透明導電膜を基板上に成膜する方法に� ��いて例示する。

 液晶表示装置の基板(ガラス基板)6(52,53)にAl� ��添加されたZnO(AZO)膜(54,55)を形成する。
 まず、ターゲット7をスパッタカソード機構 12にロウ材等でボンディングして固定する。� ��ーゲット材としては、酸化亜鉛系材料、例� ��ば、アルミニウム(Al)を0.1~10質量%添加した� �ルミニウム添加酸化亜鉛(AZO)、ガリウム(Ga)� �0.1~10質量%添加したガリウム添加酸化亜鉛(GZO )等が挙げられる。中でも、比抵抗の低い薄� �を成膜できる点で、アルミニウム添加酸化� �鉛(AZO)が好ましい。

 次いで、例えばガラスからなる液晶表示装� ��の基板(ガラス基板)6(52,53)を仕込み/取り出� �室2の基板トレイ5に収納した状態で、仕込み /取り出し室2及び成膜室3を粗引き排気手段4� �粗真空引きする。仕込み/取り出し室2及び成 膜室3が所定の真空度、例えば0.27Pa(2.0×10 ^-3 Torr)となった後に、基板6(52,53)を仕込み/取り� ��し室2から成膜室3に搬入する。そして、基� �6(52,53)を、設定がオフになった状態のヒータ 11の前に配置し、この基板6をターゲット7に� �向させ、この基板6をヒータ11により加熱す� �。基板6(52,53)の温度は、100℃~600℃の温度範� �内とする。

 次いで、成膜室3を高真空排気手段13で高真� ��引きする。成膜室3が所定の高真空度、例え ば2.7×10 ^-4 Pa(2.0×10 ^-6 Torr)となった後に、成膜室3に、スパッタガス 導入手段15aによりAr等のスパッタガスを導入� ��る。さらに、水素ガス導入手段15b~水蒸気導 入手段15dのうち、いずれか2つまたは3つを用� ��て、水素ガス、酸素ガス、水蒸気の群から� ��択される2種または3種のガスを導入する。
 ここで、水素ガスと酸素ガスを選択した場� ��、水素ガスの分圧(P _H2 )と酸素ガスの分圧(P _O2 )との比R(P _H2 /P _O2 )は、
     R=P _H2 /P _O2 ≧5   ……(2)
 を満たすことが好ましい。
 これにより、成膜室3内の雰囲気は、水素ガ ス濃度が酸素ガス濃度の5倍以上の反応性ガ� �雰囲気となる。R=P _H2 /P _O2 ≧5を満たすことで、比抵抗1000μω・cm以下の� ��明導電膜を得られる。液晶表示装置の画素� ��極(透明電極)は、比抵抗1000μω・cm以下であ� ��ことが好ましい。

 次いで、電源14によりターゲット7にスパ� ��タ電圧、例えば、直流電圧に高周波電圧を� ��畳したスパッタ電圧を印加する。スパッタ� ��圧印加により、基板6上にプラズマが発生す る。このプラズマにより励起されたAr等のス� ��ッタガスのイオンがターゲット7に衝突し、 このターゲット7からアルミニウム添加酸化� �鉛(AZO)、ガリウム添加酸化亜鉛(GZO)等の酸化� ��鉛系材料を構成する原子を飛び出させ、基� ��6上に酸化亜鉛系材料からなる透明導電膜(54 ,55)を成膜する。

 この成膜の過程では、成膜室3内の水素ガ ス濃度が、酸素ガス濃度の5倍以上となって� �る。そのため、水素ガスと酸素ガスとの比� �調和した反応性ガス雰囲気となる。よって� �この反応性ガス雰囲気下にてスパッタを行� �ば、得られた透明導電膜は、酸化亜鉛結晶� �の酸素空孔の数が制御されて、所望の導電� �を有する膜となる。さらに、その比抵抗も� �下し所望の比抵抗の値となる。しかも、得� �れた透明導電膜は、金属光沢が生じる虞も� �く、可視光線に対する透明性を維持するこ� �となる。

 次いで、この基板6を成膜室3から仕込み/取� ��出し室2に搬送する。そして、この仕込み/� �り出し室2の真空を破り、この酸化亜鉛系の� ��明導電膜が形成された基板6を取り出す。
 このようにして、比抵抗が低くかつ可視光� ��に対する透明性が良好な酸化亜鉛系の透明� ��電膜(54,55)が形成された基板6(52,53)が得られ� ��。こうした酸化亜鉛系の透明導電膜(54,55)が 形成された基板6(52,53)を液晶表示装置に用い� ��事で、低抵抗で、かつ可視光線の透過度が� ��い画素電極を形成できる。その結果、低コ� ��トで生産可能な酸化亜鉛系透明導電膜であ� ��ても、低消費電力で、かつ透明度が高く視� ��性に優れた液晶表示装置の製造が可能にな� ��。

 透明導電膜として酸化亜鉛系の材料を用� ��るのは、液晶層を挟む一対の基板(52、53)に� ��れぞれ形成される画素電極(54、55)のうち、� ��ずれか一方の画素電極のみとし、他方の画� ��電極はITO膜などで形成しても良い。