JP4069436B2 - カラーフィルター基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルター基板の製造方法に係り、特に、膜質の異なる第一透明導電膜と第二透明導電膜の２層構造からなる透明電極を形成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６に、スイッチング素子としてＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を用いた従来の液晶（表示）装置１００の概略断面構造を示し、この液晶装置の構造を説明する。また、図１７に、この液晶装置１００の部分構造を示す。図１６は図１７に示す液晶装置をＡ１０−Ａ１０’方向に切断したときの断面図を示している。図１６、図１７において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺は実際のものとは異なるように表している。
【０００３】
図１６に示すように、液晶装置１００おいて、カラーフィルター層１０５などを備えた、カラーフィルター基板（下側基板）１０１と、後述するＴＦＤ素子１１０などを備えた素子基板（上側基板）１０２とがそれぞれの基板の周縁部においてシール材１０４を介して所定間隔で貼着され、カラーフィルター基板１０１、素子基板１０２間に液晶層１０３が挟持されている。
【０００４】
カラーフィルター基板１０１は、ガラス等からなる基板本体１０１Ａと、その上に順次積層形成されたカラーフィルター層１０５、保護膜１０６、絶縁膜１０７、透明電極１０８、配向膜１１２を主体として構成されている。また、素子基板１０２は、ガラス等からなる基板本体１０２と、その下面側（液晶層１０３側）に積層形成された画素電極１０９、ＴＦＤ素子１１０、配向膜１１３を主体として構成されている。
【０００５】
図１６、図１７に示すように、基板本体１０１Ａ上には、カラー画素１０５ａ及び遮光層（ブラックマトリックス）１０５ｂからなるカラーフィルター層１０５が形成されている。カラーフィルター層１０５上にはカラーフィルター層１０５を保護するとともに、カラーフィルター層１０５を平坦化するための有機膜からなる保護膜１０６が形成され、保護膜１０６上には、酸化珪素(SiOx)又は窒化珪素(SiNx)からなる絶縁膜１０７が形成され、絶縁膜１０７上にはインジウム錫酸化物などの透明導電材料からなり、走査線となる複数の透明電極１０８が各々短冊状に形成されている。図１７においては、簡略化のため、保護膜１０６、絶縁膜１０７を省略している。
【０００６】
また、基板本体１０２Ａのカラーフィルター基板１０１と対向する表面上には、各画素に対応する位置にインジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる画素電極１０９がマトリクス状に配置され、これらの画素電極１０９を駆動するためのＴＦＤ素子１１０が各画素電極１０９毎に配置されている。また、素子基板１０２のカラーフィルター基板１０１と対向する表面上には、基板本体１０１Ａ上に配置される透明電極１０８と交差する方向に複数の信号線１１１が設けられ、各ＴＦＤ素子１１０が信号線１１１に接続されている。
【０００７】
図１６に示すように、透明電極１０８の液晶層１０３側、画素電極１０９の液晶層１０３側には液晶を配向するためのポリイミドなどからなる配向膜１１２、１１３が形成されている。配向膜１１２、１１３間には液晶セルのセルギャップを均一にするための二酸化珪素、ポリスチレンなどから形成される多数の球状のスペーサー１１４が配置されている。図１７においては簡略化のため、配向膜１１２、１１３、スペーサー１１４は省略している。また、実際の液晶装置において、カラーフィルター基板１０１、素子基板１０２の外側には位相差板、偏光板などの光学素子が設置されているが、図面上では省略している。
【０００８】
この構造の液晶装置１００においては、表示領域に対応してカラーフィルター層１０５が形成されている。カラーフィルター層１０５の端縁部を２０５とすると、保護膜１０６の端縁部２０６はカラーフィルター層１０５の端縁部２０５とシール材１０４の内周部２０４との間に位置されている。絶縁膜１０７は基板本体１０１Ａ上の全面に形成されている。さらに、透明電極１０８の一方の端部はシール材１０４の外側まで延出形成され、図面では省略している外部接続用端子部に接続されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１８に、上記のカラーフィルター基板１０１の周縁部を拡大した概略平面構造を示す。図１８に示すように、透明電極１０８が保護膜１０６の端縁部２０６の外側の領域の一部分から細く形成され、引回し配線とされ、図面では省略している外部接続用端子部に接続されている。
【００１０】
また、配向膜１１２の端縁部２１２の外側の領域において、透明電極１０８が形成されていない領域では、絶縁膜１０７が一番上の層とされているので、この領域を図１８に符号２０２で示した。
【００１１】
配向膜１１２は、ポリイミドなどの配向性高分子膜を成膜後、レーヨンなどのラビング布を巻き付けたラビングローラーで擦る（ラビングする）ことにより形成されるが、この配向膜１１２の形成工程において、絶縁膜１０７が一番上の層となっている領域２０２もラビングローラーにより擦られることになるので、絶縁膜１０７上に、ラビング布の繊維くずや配向性高分子膜の削りかすが付着する恐れがある。このようなことが生じると、配向膜１１２を形成した後の洗浄工程において、領域２０２、すなわち配向膜１１２の外側の領域に付着した付着物が、洗浄液の流れに沿って表示領域内の配向膜１１２上に移動し、洗浄を行っても配向膜１１２上に移動した付着物が完全には取りきれず、配向膜１１２上に残された付着物の残査が配向不良を引き起こす恐れがある。
【００１２】
この配向不良の問題は、従来、配向膜１１２を基板本体１０１Ａ上の全面に形成することにより回避することができると考えられるが、配向膜１１２をシール材１０４の形成領域にも形成した場合、シール材１０４のカラーフィルター基板１０１に対する密着性が低下し、液晶セルの外部から水分などの異物が液晶セル内に混入する恐れが生じやすく、品質が悪化するという恐れがある。そのため、本発明者は、図１６に示すように、配向膜１１２をシール材１０４の内周部２０４よりも内側に形成することが望ましいと考えている。
【００１３】
配向膜１１２をシール材１０４の内周部２０４より内側にのみ形成した場合において、本発明者が検討を行ったところ、配向不良の問題は保護膜１０６と透明電極１０８との間に絶縁膜１０７を形成していない場合には生じにくいことが判明した。
【００１４】
しかしながら、従来、透明電極１０８は高周波（ＲＦ(Radio Frequency)）電源とＤＣ（Direct Current）電源の両方を用い、高パワーのスパッタリング法により形成されているが、絶縁膜１０７を形成せずに、保護膜１０６上に直接、透明電極１０８を形成した場合には、保護膜１０６と透明電極１０８との密着性が悪いことが判明した。
【００１５】
また、絶縁膜１０７を形成せずに、保護膜１０６上に直接、透明電極１０８を形成した場合、保護膜１０６の端縁部２０６の外側において、カラーフィルター層１０５、保護膜１０６、絶縁膜１０７が形成されないため、ガラス等からなる基板本体１０１Ａ上に直接、透明電極１０８が形成されることになる。
【００１６】
保護膜１０６上に直接透明電極１０８を形成する場合、インジウム錫酸化物などからなる透明導電膜を形成した後、所定のパターンにエッチングする工程において、保護膜１０６と透明導電膜との密着性が悪いため、有機膜である保護膜１０６上に形成された透明導電膜の方が、無機材料のガラス等からなる基板本体１０１Ａ上に形成された透明導電膜よりもエッチングされやすくなり、保護膜１０６上の透明導電膜がオーバーエッチングされてパターンの形成精度が低下する恐れがあることが判明した。
【００１７】
また、上記の液晶装置１００において、カラーフィルター層１０５、保護膜１０６を形成する工程において、感光性ポリマーのレジストを用い、レジストの露光、現像を行うことにより、カラーフィルター層１０５、保護膜１０６を所定のパターンに加工しているが、現像工程において除去しきれなかったレジストの残査が、保護膜１０６の端縁部２０６より外側の領域に残留する恐れがあった。
【００１８】
図１９に、カラーフィルター基板１０１の、保護膜１０６の端縁部２０６の近傍部分を拡大した概略断面を示す。保護膜１０６の端縁部２０６の外側の領域において、基板本体１０１Ａと絶縁膜１０７との間には、０．５〜３ｎｍ程度の膜厚のレジストの残査２０１が形成されている。本発明者の研究により、このレジストの残査２０１が存在すると、このレジストの残査２０１上に形成される絶縁膜１０７、透明電極１０８の耐引っ掻き性が低下し、ガラスや金属などにより機械的な衝撃を加えると透明電極１０８が容易に剥離し、透明電極１０８のパターン欠損が発生する場合があることが判明した。また、この問題は絶縁膜１０７を形成していない場合においても同様に発生することが判明した。
【００１９】
以上の問題は、ＴＦＤ素子を用いた液晶装置に限った問題ではなく、カラーフィルター層と透明導電材料からなる透明電極を具備するカラーフィルター基板を備えた液晶装置であればいかなる液晶装置においても生じる問題であり、単純マトリックス型の液晶装置やＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子に代表される３端子型素子を用いるアクティブマトリックス型の液晶装置などにおいても生じる問題である。
【００２０】
そこで、本発明は、保護膜上に直接、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる透明電極を形成する場合においても、透明電極の保護膜への密着性を向上し、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することを可能にし、配向膜の配向不良を防止することができ、透明電極の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することを目的とする。
また、このカラーフィルター基板の製造方法により、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる透明電極の保護膜への密着性が良好で、配向膜の配向不良を防止でき、透明電極の耐引っ掻き性を向上させた、信頼性の高いカラーフィルター基板を提供することを目的とする。
【００２１】
また、このカラーフィルター基板を備えることにより、配向膜の配向不良を防止することができ、透明電極の耐引っ掻き性を向上でき、信頼性が高く、表示品質を向上させた液晶装置を提供することを目的とする。
【００２２】
さらに、この液晶装置を備えることにより、信頼性が高く、表示品質の優れた電子機器を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明者が検討を行った結果、保護膜上に形成する透明電極を第一透明導電膜と、第一透明導電膜上に形成した第二透明導電膜の二層構造とし、第一透明導電膜を低パワーのスパッタリング法により形成し、第二透明導電膜をイオンプレーティング法により形成することにより、透明電極の保護膜への密着性を低下させることなく、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減すことができることを見出した。すなわち、本発明のカラーフィルター基板の製造方法は、少なくともカラーフィルター層、カラーフィルター層を保護する保護膜、透明導電材料からなる透明電極を具備するカラーフィルター基板の製造方法において、基板本体上に前記カラーフィルター層と前記保護膜とを形成し、プラズマアッシングにより前記基板本体表面の表面洗浄を行った後、前記保護膜の上面から端縁部を経て前記基板本体上に至る第一透明導電膜を形成する工程と、該第一透明導電膜上にイオンプレーティング法により、前記第一透明導電膜とは膜質の異なる第二透明導電膜を形成し、前記第一透明導電膜、前記第二透明導電膜を所定のパターンに加工することにより、前記第一透明導電膜、前記第二透明導電膜の二層構造からなる前記透明電極を形成する工程とを有し、前記プラズマアッシング、前記第一透明導電膜の形成時、及び前記第二透明導電膜の形成時におけるガス圧が０．１〜１Ｐａに設定されることを特徴とする。
【００２４】
この製造方法によれば、保護膜と透明電極との間に、酸化珪素、窒化珪素あるいはこれらの積層からなる絶縁膜を形成する必要がないので、絶縁膜が配向膜から露出して一番上の層になることに起因する配向膜の配向不良を防止することができる。
【００２５】
また、本発明者は、イオンプレーティング法により得られた第二透明導電膜が、通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜とは異なる結晶構造を有し、表面が平滑化され、比抵抗値の小さいものとなることを見出した。
【００２６】
通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜の比抵抗値は通常１．５×１０-6Ω・ｍ程度であるのに対し、イオンプレーティング法により形成された第二透明導電膜の比抵抗値は１．０×１０-6Ω・ｍより小さい値となった。第二透明導電膜の比抵抗値が低減された結果、配線抵抗に影響を与えることなく第二透明導電膜の膜厚を薄くすることができるため、透明電極の光透過率を向上できることを見出した。
【００２７】
また、本発明者が研究を行った結果、第一透明導電膜の膜厚が所定の範囲を超えると、第一、第二透明導電膜を所定のパターンにエッチングする際に、保護膜の端縁部において、第一、第二透明導電膜には段差が形成されるが、この段差部分にエッチング液が浸透し、段差部分の透明電極が浸食されてしまう恐れがあることが判明した。本発明者は第一透明導電膜の膜厚が５０ｎｍより厚くなった場合にこの問題を生じることを見出し、また、第一透明導電膜の膜厚が１０ｎｍより薄いと均一な膜を形成することができないため、第一透明導電膜の膜厚は１０〜５０ｎｍが最適であることを見出した。
【００２８】
また、本発明者は、第一透明導電膜の膜厚を１０〜５０ｎｍとすることにより、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差も低減されることを見出した。さらに、本発明者は第一透明導電膜の膜厚を３０ｎｍ以下とすることにより、第一透明導電膜の膜厚が３０ｎｍより厚い場合よりも、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差をより低減できることを見出した。したがって、第一透明導電膜の膜厚を１０〜３０ｎｍとすることがより望ましい。
【００２９】
また、本発明者は、基板本体上にカラーフィルター層と保護膜を形成した後、プラズマアッシングを行い、基板本体上において保護膜の外側の領域に付着したレジストの残査を除去してから、第一、第二透明導電膜を形成することにより、基板本体上に形成された透明電極の耐引っ掻き性を向上することができることを見出した。
【００３０】
また、上記課題を解決するために本発明のカラーフィルター基板の製造方法は、少なくともカラーフィルター層、カラーフィルター層を保護する保護膜、透明導電材料からなる透明電極を具備するカラーフィルター基板の製造方法であって、基板本体上に前記カラーフィルター層と前記保護膜と第一透明導電膜を形成した後、該第一透明導電膜上にイオンプレーティング法により、前記第一透明導電膜とは膜質の異なる第二透明導電膜を形成し、前記第一透明導電膜、前記第二透明導電膜を所定のパターンに加工することにより、前記第一透明導電膜、前記第二透明導電膜の二層構造からなる前記透明電極を形成することを特徴とする。
【００３１】
先に説明したように、この手段において、前記第一透明導電膜の膜厚を１０〜５０ｎｍとすることが望ましい。第一透明導電膜の膜厚を１０〜５０ｎｍとすることにより、第一透明導電膜を均一に成膜できるとともに、第一、第二透明導電膜を所定のパターンにエッチングする際に、第一、第二透明導電膜の段差部分が浸食されることを防止することができる。また、第一透明導電膜の膜厚を１０〜５０ｎｍとすることにより、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することができる。
【００３２】
また、先に説明したように、前記第一透明導電膜の膜厚を１０〜３０ｎｍとすることがより望ましい。第一透明導電膜の膜厚を１０〜３０ｎｍとすることにより、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差をより低減することができる。
【００３３】
また、先に説明したように、第二透明導電膜をイオンプレーティング法により成膜することにより、第二透明導電膜の比抵抗値を低減することができるので、第二透明導電膜を薄く形成することができる。配線抵抗に影響を与えず、かつ良好な光透過率を有する透明電極を得るためには、前記第二透明導電膜の膜厚を５０〜３５０ｎｍとすることが望ましい。
【００３４】
また、電力を５〜２０Ｗ、ガス圧を０．１〜１０Ｐａ、ガス中の酸素分率を５〜２０％、成膜速度を５〜３００ｎｍ／ｍｉｎ、成膜温度を１７０〜２５０℃に設定し、前記第二透明導電膜を形成することが望ましく、このように設定することにより、表面が平滑化され、低抵抗な第二透明導電膜を形成できることを見出した。
【００３５】
また、先に説明したように、前記基板本体上に前記カラーフィルター層と前記保護膜を形成した後、プラズマアッシングにより前記基板本体表面の表面浄化を行ってから、前記第一透明導電膜を形成することが望ましい。
【００３６】
プラズマアッシング処理は、電力を３００〜１ｋＷ、ガス圧を０．１〜１Ｐａ、ガス中の酸素分率を０．５〜５％、処理時間を７〜２０分間に設定することにより、保護膜を損傷することなく、基板本体上において保護膜の外側の領域に付着したレジストの残査を完全に除去することができる。基板本体上において保護膜の外側の領域に付着したレジストの残査の除去を行ってから、第一、第二透明導電膜を形成することにより、基板本体上に形成された透明電極の耐引っ掻き性を向上することができる。
【００３７】
また、スパッタリング法により前記第一透明導電膜を形成することを特徴とし、電力を２００〜１ｋＷ、ガス圧を０．１〜１Ｐａ、ガス中の酸素分率を０．５〜５％、成膜速度を０．５〜２０ｎｍ／ｍｉｎ、成膜温度を１５０〜２５０℃に設定し、前記第一透明導電膜を形成することを特徴とする。第一透明導電膜を低パワーのスパッタリング法により形成することにより、保護膜を損傷することなく、第一透明導電膜を形成できるとともに、第一透明導電膜の保護膜への密着性、すなわち透明電極の保護膜への密着性を向上し、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することができる。
【００３８】
以上の手段によれば、透明電極の保護膜への密着性を向上し、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することができ、透明電極の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００３９】
また、この製造方法によれば、保護膜と透明電極との間に、酸化珪素、窒化珪素あるいはこれらの積層からなる絶縁膜を形成する必要がないので、絶縁膜が一番上の層になることに起因する配向膜の配向不良を防止することができる。
【００４０】
また、以上のカラーフィルター基板の製造方法により、少なくともカラーフィルター層、カラーフィルター層を保護する保護膜、透明導電材料からなる透明電極を具備するカラーフィルター基板において、前記透明電極が結晶構造の異なる第一透明導電膜と第二透明導電膜の二層構造からなることを特徴とするカラーフィルター基板を提供することができる。このカラーフィルター基板は、配向不良が防止され、透明電極の耐引っ掻き性が向上された、信頼性が高いものとなる。
【００４１】
また、このカラーフィルター基板と他方の基板とがシール材を介して対向配置されるとともに、これら基板間に液晶層が挟持されたことを特徴とする液晶装置を提供することができる。この液晶装置は、配向膜の配向不良が防止され、透明電極の耐引っ掻き性が向上され、信頼性が高く、表示品質が向上されたものとなる。
【００４２】
また、この液晶装置を備えることにより、信頼性が高く、表示品質の優れた電子機器を提供することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
【００４４】
第１実施形態
図１に、本発明に係る第１実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板を備え、スイッチング素子としてＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を用いた液晶（表示）装置１０の概略断面構造を示し、この液晶装置の構造を説明する。また、図２に、この液晶装置１０の部分構造を示す。図１は図２に示す液晶装置をＡ１−Ａ１’方向に切断したときの断面図を示している。図１、図２において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺は実際のものとは異ならせている。
【００４５】
図１に示すように、液晶装置１０おいて、カラーフィルター層１５などを備えた、カラーフィルター基板（下側基板）１１と、後述するＴＦＤ素子２０などを備えた素子基板（上側基板）１２とがそれぞれの基板の周縁部においてシール材１４を介して所定間隔で貼着され、カラーフィルター基板１１、素子基板１２間に液晶層１３が挟持されている。
【００４６】
本実施形態では、カラーフィルター基板１１は、ガラス等からなる透明の基板本体１１Ａと、その上に順次積層形成された、カラーフィルター層１５と保護膜１６と透明電極１８と配向膜２２とを主体に構成されている。また、素子基板１２は、ガラス等の透明の基板本体１２Ａと、その下面側（液晶層１３側）に積層形成された画素電極１９とＴＦＤ素子２０と配向膜２３とを主体として構成されている。
図１、図２に示すように、基板本体１１Ａ上には、少なくとも表示領域に対応するように、カラー画素１５ａ及び遮光層（ブラックマトリックス）１５ｂからなるカラーフィルター層１５が形成されている。カラー画素１５ａは、着色感材法、染色法、転写法、印刷法などにより形成され、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色が所定のパターンで配列している。また、遮光層１５ｂはカラー画素１５ａが形成されない箇所に形成され、クロムなどの金属や、黒色顔料を分散させたカラーレジストなどから構成されている。あるいは、３色分のカラー画素を重ねて、３層の遮光層としてもよい。
【００４７】
カラーフィルター層１５上にはカラーフィルター層１５を保護するとともに、カラーフィルター層１５を平坦化するための有機膜などからなる保護膜１６が形成されている。そして、保護膜１６上と保護膜１６の一方の端部から外側の基板本体１１Ａの端部側の上には、走査線となる複数の透明電極１８が個々にカラー画素１５ａ、遮光層１５ｂの上を通過するように、短冊状に形成されている。図２においては簡略化のため、保護膜１６を省略している。
【００４８】
図１に示すように、透明電極１８はインジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第一透明導電膜１８Ａと、第一透明導電膜１８Ａ上に形成され、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第二透明導電膜１８Ｂの２層構造からなっている。第一透明導電膜１８Ａは低パワーのスパッタリング法により形成され、第二透明導電膜１８Ｂはイオンプレーティング法により形成され、異なる膜質からなっている。透明電極１８の詳しい形成方法については後述する。また、透明電極１８の一方の端部はシール材１４の外側の基板本体１１Ａの端部まで延出形成され、図面上は省略している外部接続用端子部に接続されている。
【００４９】
また、基板本体１２Ａのカラーフィルター基板１１と対向する表面上には、カラーフィルター基板１１の各カラー画素１５ａに対応する位置にインジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる画素電極１９がマトリクス状に配置され、これらの画素電極１９を駆動するためのＴＦＤ素子２０が各画素電極１９毎に配置されている。また、基板本体１２Ａのカラーフィルター基板１１と対向する表面上において、画素電極１９、ＴＦＤ素子２０の間には、カラーフィルター基板１１に配置される透明電極１８と交差するように複数の信号線２１が設けられ、各ＴＦＤ素子２０は信号線２１に接続されている。なお、図面では省略しているが、信号線２１の一方の端部はシール材１４の外側の基板本体１２Ａの端部まで延出形成され、外部接続用端子部に接続されている。
【００５０】
透明電極１８の液晶層１３側、画素電極１９の液晶層１３側には液晶を配向するためのポリイミドなどからなる配向膜２２、２３が形成されている。配向膜２２、２３間には液晶セルのセルギャップを均一にするための二酸化珪素、ポリスチレンなどから形成される多数の球状のスペーサー２４が配置されている。また、カラーフィルター基板１１、素子基板１２の外側には位相差板、偏光板などの光学素子が設置されているが、図面上は省略している。
【００５１】
この液晶装置１０において、表示領域に対応させてカラーフィルター層１５が形成されているが、このカラーフィルター層１５の端縁部を２５とする。また、保護膜１６の端縁部２６はカラーフィルター層１５の端縁部２５とシール材１４の内周部２９との間に位置されている。さらに、配向膜２２の端縁部２７は保護膜１６の端縁部２６とシール材１４の内周部２９との間に位置されている。
【００５２】
図３に、カラーフィルター基板１１の周縁部を拡大した概略平面構造を示す。保護膜１６の端縁部２６の外側の領域では、透明電極１８は基板本体１１Ａ上に直接形成されている。また、透明電極１８は保護膜１６の端縁部２６の外側の領域の一部分から細く形成され、引回し配線とされ、図面では省略している外部接続用端子部に接続されている。
【００５３】
また、配向膜２２の端縁部２７の外側の領域において、透明電極１８が形成されていない領域では、基板本体１１Ａ上には他の特別な膜は形成されていない。
【００５４】
次に、透明電極１８の形成方法について説明する。図４は、透明電極１８を形成する場合に用いて好適な成膜装置の一例を示すもので、この成膜装置３０は、前処理室３１と第１成膜室３２と第２成膜室３３を具備して構成されている。
【００５５】
図４において、符号３５は高周波（ＲＦ(Radio Frequency)）逆スパッタリング装置、符号３６はＤＣ（Direct Current）スパッタリング装置、符号３７はイオンプレーティング（ＩＰ）装置を簡略記載したものである。また、符号３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃはヒーターを示している。
【００５６】
カラーフィルター層１５、保護膜１６をフォトリソ工程を用いて形成した基板本体１１Ａは図４に示すように、図面上は省略している基板ホルダーに固定された状態で、図示左方向から図示右方向へと搬送され、前処理室３１、第１成膜室３２、第２成膜室３３を所定の速度で通過する。
【００５７】
前処理室３１において、基板本体１１Ａの前処理を行った後、第１成膜室３２において、基板本体１１Ａ上に第一透明導電膜１８Ａを形成し、次いで、第２成膜室３３において、第一透明導電膜１８Ａ上に第二透明導電膜１８Ｂを形成する。図５(a)〜(d)に、透明電極１８の形成工程を示し、透明電極１８の形成方法を詳細に説明する。
【００５８】
基板本体１１Ａ上にカラーフィルター層１５、保護膜１６をフォトリソ工程を用いて形成した後に、基板本体１１Ａ上において保護膜１６の外側の領域には０．５〜３ｎｍ程度の膜厚の感光性ポリマーのレジストの残査が残ってしまうため、前処理室３１において、このレジストの残査の除去を行う。レジストの残査の除去は、プラズマアッシング（イオンクリーニング）により行われる。このとき、ターゲットを二酸化珪素又は石英ガラスとし、酸素を含んだアルゴン雰囲気中において逆スパッタリングを行う。例えば、高周波（ＲＦ）電源を用いた高周波（ＲＦ）逆スパッタリング法により行う。
【００５９】
このとき、逆スパッタ電力を３００〜１０００Ｗ、ガス圧を０．１〜１Ｐａ、ガス中の酸素分率を０．５〜５％、処理時間を７〜２０分間に設定し、プラズマアッシングを行うことにより、保護膜１６に損傷を与えることなく、レジストの残査を完全に除去することが可能になる。プラズマアッシングにより前処理を終えた基板本体１１Ａを図５(a)に示す。
【００６０】
次に、基板本体１１Ａを図４に示す第１成膜室３２に搬送し、図５(b)に示すように、基板本体１１Ａ上に均一に、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第一透明導電膜１８Ａを形成する。図５(b)に示すように、第一透明導電膜１８Ａは、保護膜１６の端縁部２６より内側（図示右側）では、保護膜１６上に形成され、保護膜１６の端縁部２６より外側（図示左側）では基板本体１１Ａ上に直接形成される。
【００６１】
第一透明導電膜１８Ａを形成するには、低パワーのスパッタリング法を採用し、インジウム錫酸化物などの透明導電材料をターゲットとし、酸素を含んだアルゴン雰囲気中においてスパッタリングを行う。例えば、ＤＣ電源を用いたＤＣスパッタリング法により行う。
【００６２】
このとき、スパッタ電力を２００〜１０００Ｗ、ガス圧を０．１〜１Ｐａ、ガス中の酸素分率を０．５〜５％、成膜速度を０．５〜２０ｎｍ／ｍｉｎ、成膜温度を１５０〜２５０℃に設定することにより、保護膜１６を損傷することなく、保護膜１６への密着性の良い第一透明導電膜１８Ａを形成することができる。
【００６３】
第一透明導電１８Ａを形成した後、所定のパターンにエッチングする際に、保護膜１６の端縁部２６において、第一透明導電膜１８Ａには段差が形成されているが、この段差部分にエッチング液が浸透し、段差部分が浸食されることを防止するために、第一透明導電膜１８Ａの膜厚は５０ｎｍ以下にすることが望ましい。また、第一透明導電膜１８Ａの膜厚が１０ｎｍより薄いと均一な膜を形成することができないため、第一透明導電膜の膜厚は１０〜５０ｎｍとすることが望ましい。
【００６４】
次に、基板本体１１Ａを図４に示す第２成膜室３３に搬送し、図５(c)に示すように、第一透明導電膜１８Ａ上に均一に、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第二透明導電膜１８Ｂを形成する。
【００６５】
このとき、電力を５〜２０Ｗ、ガス圧を０．１〜１０Ｐａ、ガス中の酸素分率を５〜２０％、成膜速度を５０〜３００ｎｍ／ｍｉｎ、成膜温度を１７０〜２５０℃に設定し、イオンプレーティング（ＩＰ）法により、第二透明導電膜１８Ｂの成膜を行う。
【００６６】
イオンプレーティング法により得られた第二透明導電膜１８Ｂは、通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜とは異なる結晶構造を有し、表面が平滑化され、比抵抗値の小さいものとなる。通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜の比抵抗値は通常１．５×１０-6Ω・ｍであるのに対し、本発明のイオンプレーティング法により形成された第二透明導電膜の比抵抗値は１．０×１０-6Ω・ｍより小さい値を示す。
【００６７】
第二透明導電膜１８Ｂの比抵抗値が低減された結果、配線抵抗に影響を与えることなく第二透明導電膜１８Ｂの膜厚を薄くすることができる。配線抵抗に影響を与えず、かつ良好な光透過率を有する透明電極１８を得るためには、第二透明導電膜１８Ｂの膜厚を５０〜３５０ｎｍにすることが望ましい。イオンプレーティング法の詳細な説明は後述する。
【００６８】
所定のパターンにエッチングされる前の、第一透明導電膜１８Ａと第二透明導電膜１８Ｂとからなる透明導電膜を図５(c)に符号２８で示す。
【００６９】
最後に、図５(d)に示すように、フォトリソグラフィー法における選択的なエッチングにより、第一透明導電膜１８Ａと第二透明導電膜１８Ｂとからなる透明導電膜２８を所定のパターンに加工することにより透明電極１８を形成する。
【００７０】
本実施形態により形成された透明導電膜２８は保護膜１６への密着性が良いため、保護膜１６上と基板本体１１Ａ上に形成された透明導電膜のエッチング差を従来よりも低減することができ、その結果、保護膜１６上に形成された透明導電膜２８をオーバーエッチングすることなく、良好にエッチングすることができる。
【００７１】
また、第一透明導電膜１８Ａの膜厚を１０〜３０ｎｍとすることがより望ましく、第一透明導電膜１８Ａの膜厚を１０〜３０ｎｍとすることにより、保護膜１６上と基板本体１１Ａ上に形成された透明導電膜２８のエッチング差をさらに低減することができ、保護膜１６上に形成された透明導電膜２８を良好にエッチングすることができる。
【００７２】
ここで、本発明に適用するイオンプレーティング法の一例について説明する。以下に、イオンプレーティング法の一例であるＨＤＡＰ−ＩＰ（Highly Dense Arc Plasma Ion Plating）法について説明する。ＨＤＡＰ−ＩＰ法は圧力勾配型アークプラズマガンからの大電流放電による高密度プラズマを用い活性化蒸着を行う方法の一例である。
【００７３】
図６に、ＨＤＡＰ−ＩＰ法による成膜装置の一例の概略構成を示し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法による成膜方法を説明する。図６に示す、ＨＤＡＰ−ＩＰ法による成膜装置４０は、プラズマの発生を行うプラズマ発生室４０Ａと、基板本体１１Ａ上に透明導電材料の蒸着を行う蒸着室４０Ｂとから構成されている。
【００７４】
第一透明導電膜１８Ａが形成された基板本体１１を図示右方向に搬送し、蒸着室４０Ｂにおいて、第二透明導電膜１８Ｂの蒸着（成膜）を行う。
【００７５】
プラズマ発生室４０Ａにおいて、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気下、高熱電子放出材料からなる陰極４５Ａにより放電を行うアークプラズマガン４５により高密度プラズマを発生させる。アークプラズマガン４５によって発生した高密度プラズマは水平磁場コイル４１により発生した水平磁場Ｈ１により図示右方向に導かれ、蒸着室４０Ｂ内に導かれる。蒸着室４０Ｂ内では所定の濃度の酸素（Ｏ2）ガスが供給されている。図６において、符号４２は中間電極を示している。
【００７６】
蒸着室４０Ｂ内では図示下方向に垂直磁場Ｈ２がかけられ、この垂直磁場Ｈ２に従って図示下方向に導かれた高密度プラズマにより、蒸着材料４３は加熱され、蒸発する。蒸発した蒸着材料４３は図示上方向に向かい、高密度プラズマの中を通過する際に励起、活性化され、イオン化される。イオン化された蒸着材料４３が基板本体１１Ａ上に蒸着される。図６において、符号４４は放電陽極を示し、プラズマ修正ハースを行うとともに連続して蒸着材料を供給する機構が備えられたものである。
【００７７】
本実施形態によれば、基板本体１１Ａ上に、カラーフィルター層１５と保護膜１６を形成した後、プラズマアッシングを行い、基板本体１１Ａ上において保護膜１６の外側の領域に付着したレジストの残査を除去することにより、基板本体１１Ａ上に形成された透明電極１８の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００７８】
また、本実施形態によれば、透明電極１８を第一透明導電膜１８Ａと、第一透明導電膜１８Ａ上に形成した第二透明導電膜１８Ｂの二層構造とし、第一透明導電膜１８Ａを低パワーのスパッタリング法により形成し、第二透明導電膜１８Ｂを先に説明の装置を用いたイオンプレーティング法により形成することにより、保護膜１６を損傷することなく、保護膜１６への密着性の良い第一透明導電膜１８Ａを形成することができる。すなわち、透明電極１８の保護膜１６への密着性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００７９】
また、本実施形態によれば、保護膜１６上と基板本体１１Ａ上に形成された第一透明導電膜１８Ａと第二透明導電膜１８Ｂとからなる透明導電膜２８のエッチング差を低減することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００８０】
また、本実施形態によれば、保護膜１６を損傷することなく、第一透明導電膜１８を形成することができ、保護膜１６上と基板本体１１Ａ上に形成された透明導電膜２８のエッチング差を低減することができるので、保護膜１６と透明電極１８との間に、酸化珪素、窒化珪素あるいはこれらの積層からなる絶縁膜を形成する必要がなく、絶縁膜が一番上の層になることに起因する配向膜２２の配向不良を防止することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００８１】
また、本実施形態によれば、イオンプレーティング法により第二透明導電膜１８Ｂを形成することにより、通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜よりも比抵抗値の小さい第二透明導電膜１８Ｂを形成することができるため、配線抵抗に影響を与えることなく、第二透明導電膜１８Ｂを薄くできるので、透明電極１８の膜厚を薄くすることができ、透明電極１８の光透過率を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００８２】
また、イオンプレーティング法により第二透明導電膜１８Ｂを形成することにより、第二透明導電膜１８Ｂの表面すなわち透明電極１８の表面を平滑化することができる。本実施形態によれば、透明電極１８の表面を平滑化することができるとともに、膜厚を薄くできることにより、透明電極１８の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００８３】
従って、本実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板１１を備えた液晶装置１０は、配向膜２２の配向不良が防止され、透明電極１８の耐引っ掻き性が向上され、透明電極１８の光透過性が向上され、信頼性が高く、表示品質が向上されたものとなる。
【００８４】
第２実施形態
図７に、本発明に係る第２実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板を備えた、単純マトリックス型の液晶（表示）装置５０の概略断面構造を示し、この液晶装置の構造を説明する。図７において、液晶装置１０と同じ構成要素には同じ参照番号を付している。また、図７において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺は実際のものとは異なるように表している。
【００８５】
図７に示すように、液晶装置５０おいて、カラーフィルター層１５などを備えた、カラーフィルター基板（下側基板）５１と、透明電極５９などを備えた対向基板（上側基板）５２とがそれぞれの基板の周縁部においてシール材１４を介して所定間隔で貼着され、カラーフィルター基板５１、対向基板５２間に液晶層１３が挟持されている。
【００８６】
カラーフィルター基板５１は、ガラス等からなる透明の基板本体５１Ａと、その上に順次形成されるカラーフィルター層１５と保護膜１６と透明電極５８と配向膜２２とを主体に構成されている。また、対向基板５２は、ガラス等からなる透明の基板本体５２Ａと、その下面側（液晶層１３側）に順次形成された画素電極５９と配向膜２３を主体に構成されている。
【００８７】
基板本体５１Ａ上には、第１実施形態と同様、カラーフィルター層１５と保護膜１６が形成されている。保護膜１６上と保護膜１６の一方の端部から外側の基板本体５１Ａの端部側の上には、複数の透明電極５８がストライプ状に形成されている。透明電極５８の液晶層１３側には配向膜２２が形成されている。
【００８８】
基板本体５２Ａの液晶層１３側の表面上には、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる複数の透明電極５９がストライプ状に形成され、透明電極５９の液晶層１３側には配向膜２３が形成されている。透明電極５８と透明電極５９とは互いに交差するように形成されている。また、配向膜２２、２３間にはスペーサー２４が配置されている。また、カラーフィルター基板５１、対向基板５２の外側には位相差板、偏光板などの光学素子が設置されているが、図面上は省略している。
【００８９】
この液晶装置５０において、第１実施形態と同様、少なくとも表示領域に対応するようにカラーフィルター層１５が形成されているが、このカラーフィルター層１５の端縁部を２５とする。また、保護膜１６の端縁部２６はカラーフィルター層１５の端縁部２５とシール材１４の内周部２９との間に位置されている。さらに、配向膜２２の端縁部２７は保護膜１６の端縁部２６とシール材１４の内周部２９との間に位置されている。
【００９０】
透明電極５８は、第１実施形態における透明電極１８と同様、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第一透明導電膜５８Ａと、第一透明導電膜５８Ａ上に形成され、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第二透明導電膜５８Ｂの２層構造からなっている。第一透明導電膜５８Ａは低パワーのスパッタリング法により形成され、第二透明導電膜５８Ｂはイオンプレーティング法により形成され、異なる膜質からなっている。また、透明電極５８、５９の一方の端部はシール材１４の外側まで延出形成され、図面上は省略している外部接続用端子部に接続されている。
【００９１】
次に、透明電極５８の形成方法について説明する。透明電極５８の形成方法は第１実施形態における透明電極１８の形成方法と同様である。図８(a)〜(d)に、透明電極５８の形成工程を示し、透明電極５８の形成方法を説明する。
【００９２】
基板本体５１Ａ上にカラーフィルター層１５と保護膜１６を形成した後、第１実施形態と同様、プラズマアッシングを行い、基板本体５１Ａ上において保護膜１６の外側の領域に付着したレジストの残査の除去を行った基板本体５１Ａを図８(a)に示す。
【００９３】
次に、図８(b)に示すように、第１実施形態と同様、低パワーのスパッタリング法により、基板本体５１Ａ上に均一に、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第一透明導電膜５８Ａを成膜する。
【００９４】
次に、図８(c)に示すように、第１実施形態と同様、イオンプレーティング法により、第一透明導電膜５８Ａ上に均一に、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第二透明導電膜５８Ｂを形成する。所定のパターンにエッチングされる前の、第一透明導電膜５８Ａと第二透明導電膜５８Ｂとからなる透明導電膜を符号６８で示す。
【００９５】
最後に、図８(d)に示すように、フォトリソグラフィー法における選択的なエッチングにより、第一透明導電膜５８Ａと第二透明導電膜５８Ｂとからなる透明導電膜６８を所定のパターンに加工することにより透明電極５８を形成する。
【００９６】
このように、本発明のカラーフィルター基板の製造方法は、上記単純マトリックス型の液晶装置５０にも適用することができ、本実施形態によれば、基板本体５１Ａ上にカラーフィルター基板１５と保護膜１６とを形成した後、プラズマアッシングを行い、基板本体５１Ａ上において保護膜１６の外側の領域に付着したレジストの残査の除去を行うことにより、基板本体５１Ａ上に形成された透明電極５８の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００９７】
また、本実施形態によれば、透明電極５８を第一透明導電膜５８Ａと、第一透明導電膜５８Ａ上に形成した第二透明導電膜５８Ｂの二層構造とし、第一透明導電膜５８Ａを低パワーのスパッタリング法により形成し、第二透明導電膜５８Ｂをイオンプレーティング法により形成することにより、保護膜１６を損傷することなく、保護膜１６への密着性の良い第一透明導電５８Ａを形成することができる。すなわち、透明電極５８の保護膜１６への密着性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、保護膜１６上と基板本体５１Ａ上に形成された第一透明導電膜５８Ａと第二透明導電膜５８Ｂとからなる透明導電膜６８のエッチング差を低減することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００９９】
また、本実施形態によれば、保護膜１６を損傷することなく、第一透明導電膜５８Ａを形成することができ、保護膜１６上と基板本体５１Ａ上に形成された透明導電膜６８のエッチング差を低減することができるので、保護膜１６と透明電極５８との間に、酸化珪素、窒化珪素あるいはこれらの積層からなる絶縁膜を形成する必要がなく、絶縁膜が一番上の層になることに起因する配向膜２２の配向不良を防止することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１００】
また、本実施形態によれば、イオンプレーティング法により第二透明導電膜５８Ｂを形成することにより、通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜よりも比抵抗値の小さい第二透明導電膜５８Ｂを形成することができるため、配線抵抗に影響を与えることなく、第二透明導電膜５８Ｂを薄くできるので、透明電極５８の膜厚を薄くすることができ、透明電極５８の光透過率を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１０１】
また、イオンプレーティング法により第二透明導電膜５８Ｂを形成することにより、第二透明導電膜５８Ｂの表面すなわち透明電極５８の表面を平滑化することができる。本実施形態によれば、透明電極５８の表面を平滑化することができるとともに、膜厚を薄くできることにより、透明電極５８の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１０２】
従って、本実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板５１を備えた液晶装置５０は、配向膜２２の配向不良が防止され、透明電極５８の耐引っ掻き性が向上され、透明電極５８の光透過性が向上され、信頼性が高く、表示品質が向上されたものとなる。
【０１０３】
なお、第１、第２実施形態では、ＴＦＤ素子を用いた液晶装置と単純マトリックス型の液晶装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子に代表される３端子型素子を用いるアクティブマトリックス型の液晶装置など、カラーフィルター層と透明導電材料からなる透明電極を具備するカラーフィルター基板を備えた、いかなる液晶装置にも適用することができる。
【０１０４】
次に、前記の第１、第２実施形態により製造されたカラーフィルター基板１１、５１を備えた液晶装置１０又は５０のいずれかを備えた電子機器の具体例について説明する。
【０１０５】
図９(a)は携帯電話の一例を示した斜視図である。図９(a)において、３００は携帯電話本体を示し、３０１は前記の液晶装置１０又は５０のいずれかを備えた液晶表示部を示している。
【０１０６】
図９(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。図９(b)において、４００は情報処理装置、４０１はキーボードなどの入力部、４０３は情報処理本体、４０２は前記の液晶装置１０又は５０のいずれかを備えた液晶表示部を示している。
【０１０７】
図９(c)は腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図９(c)において、５００は時計本体を示し、５０１は前記の液晶装置１０又は５０のいずれかを備えた液晶表示部を示している。
【０１０８】
図１０は、前記の液晶装置１０又は５０のいずれかを光変調装置として用いた投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。図１０において、６１０は光源、６１３、６１４はダイクロイックミラー、６１５、６１６、６１７は反射ミラー、６１８は入射レンズ、６１９はリレーレンズ、６２０は出射レンズ、６２２、６２３、６２４は液晶光変調装置、６２５はクロスダイクロイックプリズム、６２６は投写レンズを示す。光源６１０はメタルハライド等のランプ６１１とランプの光を反射するリフレクタ６１２とからなる。青色光、緑色光反射のダイクロイックミラー６１３は、光源６１０からの光束のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー６１７で反射されて、赤色光用液晶光変調装置６２２に入射される。一方、ダイクロイックミラー６１３で反射された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー６１４によって反射され、緑色光用液晶光変調装置６２３に入射される。一方、青色光は第２のダイクロイックミラー６１４も透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ６１８、リレーレンズ６１９、出射レンズ６２０を含むリレーレンズ系からなる導光手段６２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用液晶光変調装置６２４に入射される。各光変調装置により変調された３つの色光はクロスダイクロイックプリズム６２５に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投写光学系である投写レンズ６２６によってスクリーン６２７上に投写され、画像が拡大されて表示される。
【０１０９】
図９(a)〜(c)、図１０に示すそれぞれの電子機器は、前記の液晶装置１０又は５０のいずれかを備えたものであるので、信頼性が高く、表示品質の優れたものとなる。
【０１１０】
【実施例】
（実施例１）
酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、逆スパッタ電力を５００Ｗ、ガス圧を６．６５×１０-1Ｐａ、ガス中の酸素分率を１％に設定し、処理時間を０〜１０分の範囲の種々の処理時間で、カラーフィルター層と保護膜とを形成したガラスからなる基板本体のプラズマアッシングを行った。プラズマアッシングはＲＦ逆スパッタリング法により行った。
【０１１１】
次に、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、スパッタ電力を３００Ｗ、ガス流量を３×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１％に設定し、ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第一透明導電膜を形成した。第一透明導電膜の膜厚は１０ｎｍとした。
【０１１２】
その後、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、電流を１５０Ａ、電圧を７０Ｖ、ガス流量を６．８０×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１１．８％に設定し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。第二透明導電膜の膜厚は１４０ｎｍとした。
【０１１３】
いずれの工程においても基板本体の搬送速度は６×１０-1ｍ／ｍｉｎとした。
【０１１４】
第一透明導電膜、第二透明導電膜を形成した後、第一、第二透明導電膜を所定のパターンにエッチングし、透明電極を形成した。
【０１１５】
形成された透明電極をナイフカッターで引っ掻き、透明電極のパターン欠損の有無を検査した結果を表１に示す。表１において、パターン欠損が発生した場合を×、やや発生した場合を△、発生しなかった場合を○で示している。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
表１に示すように、プラズマアッシングを７分間以上行うことにより、レジストの残査を完全除去することができたため、透明電極の耐引っ掻き性が向上され、パターン欠損が発生しなかった。
【０１１８】
また、２０分以上処理することにより、保護膜の損傷が見受けられたため、プラズマアッシングの処理時間は７〜２０分で行うことが望ましい。
【０１１９】
（実施例２）
図１１に、１３０〜３５０℃の範囲の種々の成膜温度で、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜の成膜を行った時に、得られた第二透明導電膜の比抵抗値を示す。図１１は、放電電流が１５０Ａのときに得られたデータである。
【０１２０】
図１１に示すように、成膜温度の上昇とともに、得られる第二透明導電膜の比抵抗値は減少しているが、成膜温度が１７０℃のところで、急激に比抵抗値が下がっている。したがって、成膜温度を１７０℃以上（１７０〜３５０℃）にすることにより比抵抗値の低い第二透明導電膜を形成することができることが示唆された。
【０１２１】
（実施例３）
図１２(a)に、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜（透明導電膜）のＸ線回折測定のデータを示す。比較のために、図１２(b)に、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜（透明導電膜）のＸ線回折測定のデータを示す。
【０１２２】
スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜は、図１２(b)に示すように、（２１１）、（２２２）、（４００）、（４４０）、（６２２）の大きなピークが現れているのに対し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜は、図１２(a)に示すように、（２２２）、（４４０）の大きなピークが現れている。このことから、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜は、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜より結晶面が少ないことが示唆される。
【０１２３】
また、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜（透明導電膜）の表面粗さのデータを表２に示す。比較のために、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜（透明導電膜）の表面粗さのデータも表２に示す。表面粗さの指標であるＲｚ値はＪＩＳ Ｂ ０６０１による表面粗さの測定方法により測定されたデータ１０点の平均値を示している。
【０１２４】
【表２】
【０１２５】
表２に示すように、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜は、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜より表面粗さの指標であるＲｚ値が小さい値を示し、表面が平滑なものとなっている。
【０１２６】
このことは、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜が、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜より結晶面が少ないため、隣接する異なる結晶表面間に形成される段差が少ないためと考えられる。
【０１２７】
（実施例４）
酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、逆スパッタ電力を３００Ｗ、ガス圧を６．６５×１０-1Ｐａ、ガス中の酸素分率を１％、処理時間を１０分に設定し、カラーフィルター層と保護膜を形成したガラスからなる基板本体のプラズマアッシングを行った。プラズマアッシングはＲＦ逆スパッタリング法により行った。
【０１２８】
次に、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、スパッタ電力を３００Ｗ、ガス流量を３×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率１％、成膜温度を１６０℃に設定し、ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第一透明導電膜を形成した。
【０１２９】
その後、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、電流を１５０Ａ、電圧を７０Ｖ、ガス流量を６．８０×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１１．８％に設定し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。
【０１３０】
いずれの工程においても、基板本体の搬送速度は６×１０-1ｍ／ｍｉｎとした。
【０１３１】
第一透明導電膜、第二透明導電膜を形成した後、第一、第二透明導電膜を所定のパターンにエッチングし、透明電極を形成した。
【０１３２】
第一透明導電膜の膜厚と第二透明導電膜の膜厚とを合わせた膜厚、すなわち透明電極の膜厚は１５０（実測値１５７〜１５９）ｎｍとした。
【０１３３】
第一透明導電膜の膜厚を１０、３０、５０ｎｍと変化させたときに、得られた透明電極の比抵抗値を図１３に示す。図１３には、第一透明導電膜の成膜速度を０．５ｎｍ／ｍｉｎとしたときのデータと、成膜速度を１．５ｎｍ／ｍｉｎとしたときのデータを示している。
【０１３４】
０．５ｎｍ／ｍｉｎ、１．５ｎｍ／ｍｉｎのいずれの成膜速度で第一透明導電膜を形成した場合においても、保護膜を損傷することなく、良好に成膜することができた。また、図１３に示す範囲のいずれの条件で成膜した透明電極も比抵抗値の小さいものが得られた。
【０１３５】
ただし、０．５ｎｍ／ｍｉｎ、１．５ｎｍ／ｍｉｎのいずれの成膜速度で第一透明導電膜を形成した場合においても、図１３に示すように、第一透明導電膜の膜厚が薄くなるほど、すなわち透明電極に占める第二透明導電膜の膜厚が厚くなるほど、比抵抗値は低下した。
【０１３６】
また、第一透明導電膜の成膜速度が早い方が比抵抗値は低くなった。すなわち、保護膜を損傷しない成膜速度であれば、第一透明導電膜の成膜速度の速い方が、得られる透明電極の比抵抗値が低減されることが示唆された。
【０１３７】
（実施例５）
酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、逆スパッタ電力を３００Ｗ、ガス圧を６．６５×１０-1Ｐａ、ガス中の酸素分率を１％、処理時間を１０分に設定し、カラーフィルター層と保護膜を形成したガラスからなる基板本体のプラズマアッシングを行った。プラズマアッシングはＲＦ逆スパッタリング法により行った。
【０１３８】
次に、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、スパッタ電力を３００Ｗ、ガス流量を３×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率１％、成膜速度を０．５ｎｍ／ｍｉｎに設定し、ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第一透明導電膜を形成した。
【０１３９】
その後、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、電流を１５０Ａ、電圧を７０Ｖ、ガス流量を６．８０×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１１．８％に設定し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。
【０１４０】
いずれの工程においても、基板本体の搬送速度は６×１０-1ｍ／ｍｉｎとした。
【０１４１】
第一透明導電膜、第二透明導電膜を形成した後、第一、第二透明導電膜を所定のパターンにエッチングし、透明電極を形成した。
【０１４２】
第一透明導電膜の膜厚と第二透明導電膜の膜厚とを合わせた膜厚、すなわち透明電極の膜厚は１５０（実測値１４９〜１５４）ｎｍとした。
【０１４３】
第一透明導電膜の膜厚を１０、３０、５０ｎｍと変化させたときに、得られた透明電極の比抵抗値を図１４に示す。図１４には、第一透明導電膜の成膜温度を１６０℃としたときのデータと、成膜温度を２００℃としたときのデータを示している。
【０１４４】
１６０℃、２００℃のいずれの成膜温度で第一透明導電膜を形成した場合においても、保護膜を損傷することなく、良好に成膜することができた。また、図１４に示す範囲のいずれの条件で成膜した透明電極も比抵抗値の小さいものが得られた。
【０１４５】
ただし、図１４に示すように、実施例４と同様、第一透明導電膜の膜厚が薄くなるほど、すなわち透明電極に占める第二透明導電膜の膜厚が厚くなるほど、比抵抗値は低下した。
【０１４６】
また、第一透明導電膜の膜厚が１０ｎｍのときには成膜温度の違いによる比抵抗値の差はなかったが、第一透明導電膜の膜厚が３０ｎｍ以上の場合には成膜温度の高い方が比抵抗値は低減されることが示唆された。
【０１４７】
（実施例６）
酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、逆スパッタ電力を３００Ｗ、ガス圧を６．６５×１０-1Ｐａ、ガス中の酸素分率を１％、処理時間を１０分に設定し、カラーフィルター層と保護膜を形成したガラスからなる基板本体のプラズマアッシングを行った。プラズマアッシングはＲＦ逆スパッタリング法により行った。
【０１４８】
次に、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、スパッタ電力を３００Ｗ、ガス流量を３×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率１％、成膜速度を０．５ｎｍ／ｍｉｎに設定し、ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第一透明導電膜を形成した。
【０１４９】
その後、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、電流を１５０Ａ、電圧を７０Ｖ、ガス流量を６．８０×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１１．８％に設定し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。
【０１５０】
いずれの工程においても、基板本体の搬送速度は６×１０-1ｍ／ｍｉｎとした。
【０１５１】
第一透明導電膜の膜厚と第二透明導電膜の膜厚とを合わせた膜厚、すなわち透明電極の膜厚は１５０ｎｍとした。
【０１５２】
基板本体上と保護膜上に形成した、第一透明導電膜と第二透明導電膜とからなる透明導電膜のエッチング差を図１５に示す。図１５には、第一透明導電膜の成膜温度を１６０、２００℃としたときのデータを示している。
【０１５３】
図１５に示す範囲のいずれの条件で形成した透明導電膜も良好にエッチングすることができた。ただし、第一透明導電膜の膜厚の薄い方が、すなわち、第二透明導電膜の膜厚の厚い方が、エッチング差が小さくなった。特に、第一透明導電膜の膜厚が１０〜３０ｎｍのときに、エッチング差をより小さくすることができた。
【０１５４】
また、第一透明導電膜の膜厚が１０ｎｍのときには第一透明導電膜の成膜温度によるエッチング差の差は見られなかったが、第一透明導電膜の膜厚が３０ｎｍ以上の場合には、第一透明導電膜の成膜温度の低い方がエッチング差は小さくなった。
【０１５５】
（実施例７）
酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、逆スパッタ電力を３００Ｗ、ガス圧を６．６５×１０-1Ｐａ、ガス中の酸素分率を１％、処理時間を１０分に設定し、カラーフィルター層と保護膜を形成したガラスからなる基板本体のプラズマアッシングを行った。プラズマアッシングはＲＦ逆スパッタリング法により行った。
【０１５６】
次に、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、スパッタ電力を３００Ｗ、ガス流量を３×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率１％、成膜温度を１６０℃、成膜速度を０．５ｎｍ／ｍｉｎに設定し、ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第一透明導電膜を形成した。
【０１５７】
その後、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、電流を１５０Ａ、電圧を７０Ｖ、ガス流量を６．８０×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１１．８％に設定し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。
【０１５８】
いずれの工程においても、基板本体の搬送速度は６×１０-1ｍ／ｍｉｎとした。また、第一透明導電膜の膜厚を１０ｎｍ、第二透明導電膜の膜厚を１４０ｎｍとした。
基板本体上と保護膜上に形成された第一透明導電膜と第二透明導電膜とからなる透明導電膜のエッチング差は２．７μmであった。
【０１５９】
一方、比較のため、同様の条件でＤＣスパッタリング法により第一透明導電膜を形成した後、ＲＦ電源とＤＣ電源を併用したＲＦ−ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。このときの基板本体上と保護膜上に形成された透明導電膜のエッチング差は３．２μmであった。
【０１６０】
スパッタリング法により第一、第二透明導電膜を形成した場合より、第二透明導電膜をＨＤＡＰ−ＩＰ法で形成した本発明の方が、基板本体上と保護膜上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することができ、良好にエッチングすることができた。
【０１６１】
（実施例８）
実施例４から実施例６において形成した、カラーフィルター層、保護膜、透明電極を具備する基板本体上に配向膜を形成し、本発明のカラーフィルター基板を製造した。配向膜は基板本体上の全面に形成せず、シール材を形成する領域より内側の領域にのみ形成した。配向膜を形成した後、洗浄を行い、配向膜の配向不良率を算出した。配向不良率は、液晶パネルを点灯させて実施される点灯検査のときの配向不良の発生率（（不良パネル数／全パネル数）×１００％）から算出した。
【０１６２】
比較のために、ガラスからなる基板本体上に、カラーフィルター層と保護膜を形成し、該保護膜上に二酸化珪素からなる絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に、ＤＣ−ＲＦスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる透明電極を形成し、透明電極上に配向膜を形成し、従来のカラーフィルター基板を製造した。配向膜は、シール材を形成する領域より内側の領域にのみ形成した。配向膜を形成した後、洗浄を行い、同様に配向膜の配向不良率を算出した。
【０１６３】
従来のカラーフィルター基板の配向膜の配向不良率は５０〜７０％であった。それに対し、本発明のカラーフィルター基板の配向膜の配向不良率は０％となり、本発明のカラーフィルター基板を備えた液晶装置は表示品質の優れたものとなった。
【０１６４】
以上説明したように本実施形態にによれば、基板本体上にカラーフィルター層と保護膜を形成した後、プラズマアッシングを行い、基板本体上において保護膜の外側の領域に付着したレジストの残査の除去を行うことにより、基板本体上に形成された透明電極の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１６５】
また、透明電極を第一透明導電膜と、第一透明導電膜上に形成した第二透明導電膜の二層構造とし、第一透明導電膜を低パワーのスパッタリング法により形成し、第二透明導電膜をイオンプレーティング法により形成することにより、保護膜を損傷することなく、保護膜への密着性の良い第一透明導電を形成することができる。すなわち、透明電極の保護膜への密着性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１６６】
また、保護膜上と基板本体上に形成された、第一透明導電膜と第二透明導電膜とからなる透明導電膜のエッチング差を低減することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１６７】
また、保護膜を損傷することなく、第一透明導電膜を形成することができ、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することができるので、保護膜と透明電極との間に、酸化珪素、窒化珪素あるいはこれらの積層からなる絶縁膜を形成する必要がなく、絶縁膜が一番上の層になることに起因する配向膜の配向不良を防止することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１６８】
また、イオンプレーティング法により第二透明導電膜を形成することにより、通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜よりも比抵抗値の小さい第二透明導電膜を形成することができるため、配線抵抗に影響を与えることなく、第二透明導電膜を薄くでき、透明電極の膜厚を薄くすることができるので、透明電極の光透過率を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１６９】
また、イオンプレーティング法により第二透明導電膜を形成することにより、第二透明導電膜の表面すなわち透明電極の表面を平滑化することができる。本発明によれば、透明電極の表面を平滑化することができるとともに、膜厚を薄くできることにより、透明電極の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１７０】
また、以上のカラーフィルター基板の製造方法により、透明電極の保護膜への密着性が良好で、配向膜の配向不良を防止でき、透明電極の耐引っ掻き性を向上させた、信頼性の高いカラーフィルター基板を提供することができる。
【０１７１】
また、このカラーフィルター基板を備えることにより、配向膜の配向不良を防止でき、透明電極の耐引っ掻き性を向上させ、信頼性が高く、表示品質の優れた液晶装置を提供することができる。
【０１７２】
また、この液晶装置を備えることにより、信頼性が高く、表示品質の優れた電子機器を提供することができる。
【０１７３】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、カラーフィルタの保護膜上に絶縁膜を形成することなく、透明電極の保護膜への密着性を良好とし、配向膜の配向不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に係る第１実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板を備えた、ＴＦＤ素子を用いた液晶装置の構造を示す概略断面図である。
【図２】 図２は、本発明に係る第１実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板を備えた、ＴＦＤ素子を用いた液晶装置の一部分の構造を示す斜視図である。
【図３】 図３は、本発明に係る第１実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板の周縁部を拡大した概略平面図である。
【図４】 図４は、本発明に係る第１実施形態において、透明電極を形成するための成膜室を示す図である。
【図５】 図５(a)〜(d)は、本発明に係る第１実施形態において、透明電極の形成方法を示す工程図である。
【図６】 図６は、イオンプレーティング法の例であるＨＤＡＰ−ＩＰ法の成膜装置の概略構成図である。
【図７】 図７は、本発明に係る第２実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板を備えた、ＴＦＤ素子を用いた液晶装置の構造を示す概略断面図である。
【図８】 図８(a)〜(d)は、本発明に係る第２実施形態において、透明電極の形成方法を示す工程図である。
【図９】 図９(a)は、上記実施形態により製造されたカラーフィルター基板を備えた液晶装置を備えた携帯電話の一例を示す図、図９(b)は、上記実施形態により製造されたカラーフィルター基板を備えた液晶装置を備えた携帯型情報処理装置の一例を示す図、図９(c)は、上記実施形態により製造されたカラーフィルター基板を備えた液晶装置を備えた腕時計型電子機器の一例を示す図である。
【図１０】 図１０は、上記実施形態により製造されたカラーフィルター基板を備えた液晶装置を光変調装置として用いた投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。
【図１１】 図１１は、１３０〜３５０℃の範囲の種々の成膜温度で、ＨＤＡＰ−ＩＰ法による第二透明導電膜の成膜を行った時に、得られた第二透明導電膜の比抵抗値を示すグラフである。
【図１２】 図１２(a)、(b)は、それぞれＨＤＡＰ−ＩＰ法、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜のＸ線回折測定のデータを示す図である。
【図１３】 図１３は、実施例４における第一インジウム錫酸化物膜の膜厚と透明電極の比抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１４】 図１４は、実施例５における第一インジウム錫酸化物膜の膜厚と透明電極の比抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１５】 図１５は、実施例６における第一インジウム錫酸化物膜の膜厚と、ガラス基板上、保護膜上に形成されたインジウム錫酸化物膜のエッチング差の関係を示すグラフである。
【図１６】 図１６は、ＴＦＤ素子を用いた従来の液晶装置の概略断面図である。
【図１７】 図１７は、ＴＦＤ素子を用いた従来の液晶装置の一部分の構造を示す斜視図を示す。
【図１８】 図１８は、ＴＦＤ素子を用いた従来の液晶装置のカラーフィルター基板の周縁部を拡大した概略平面図である。
【図１９】 図１９は、ＴＦＤ素子を用いた従来の液晶装置のカラーフィルター基板の、保護膜の端縁部の近傍部分を拡大した概略断面図である。
【符号の説明】
１０、５０ 液晶（表示）装置
１１、５１ カラーフィルター基板（下側基板）
１２ 素子基板（上側基板）
５２ 対向基板（上側基板）
１１Ａ、１２Ａ 基板本体
５１Ａ、５２Ａ 基板本体
１３ 液晶層
１４ シール材
１５ カラーフィルター層
１５ａ カラー画素
１５ｂ 遮光層（ブラックマトリックス）
１６ 保護膜
１８、５８、５９ 透明電極
１８Ａ、５８Ａ 第一透明導電膜
１８Ｂ、５８Ｂ 第二透明導電膜
２８、６８ 透明導電膜
１９ 画素電極
２０ ＴＦＤ素子
２１ 信号線
２２、２３ 配向膜
２４ スペーサー
２５ カラーフィルター層の端縁部
２６ 保護膜の端縁部
２７ 配向膜の端縁部
２９ シール材の内周部
３０ 成膜装置
３１ 前処理室
３２ 第１成膜室
３３ 第２成膜室
３４ ヒーター
３５ 高周波（ＲＦ）逆スパッタリング装置
３６ ＤＣスパッタリング装置
３７ イオンプレーティング装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルター基板の製造方法に係り、特に、膜質の異なる第一透明導電膜と第二透明導電膜の２層構造からなる透明電極を形成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６に、スイッチング素子としてＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を用いた従来の液晶（表示）装置１００の概略断面構造を示し、この液晶装置の構造を説明する。また、図１７に、この液晶装置１００の部分構造を示す。図１６は図１７に示す液晶装置をＡ１０−Ａ１０’方向に切断したときの断面図を示している。図１６、図１７において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺は実際のものとは異なるように表している。
【０００３】
図１６に示すように、液晶装置１００おいて、カラーフィルター層１０５などを備えた、カラーフィルター基板（下側基板）１０１と、後述するＴＦＤ素子１１０などを備えた素子基板（上側基板）１０２とがそれぞれの基板の周縁部においてシール材１０４を介して所定間隔で貼着され、カラーフィルター基板１０１、素子基板１０２間に液晶層１０３が挟持されている。
【０００４】
カラーフィルター基板１０１は、ガラス等からなる基板本体１０１Ａと、その上に順次積層形成されたカラーフィルター層１０５、保護膜１０６、絶縁膜１０７、透明電極１０８、配向膜１１２を主体として構成されている。また、素子基板１０２は、ガラス等からなる基板本体１０２と、その下面側（液晶層１０３側）に積層形成された画素電極１０９、ＴＦＤ素子１１０、配向膜１１３を主体として構成されている。
【０００５】
図１６、図１７に示すように、基板本体１０１Ａ上には、カラー画素１０５ａ及び遮光層（ブラックマトリックス）１０５ｂからなるカラーフィルター層１０５が形成されている。カラーフィルター層１０５上にはカラーフィルター層１０５を保護するとともに、カラーフィルター層１０５を平坦化するための有機膜からなる保護膜１０６が形成され、保護膜１０６上には、酸化珪素(SiOx)又は窒化珪素(SiNx)からなる絶縁膜１０７が形成され、絶縁膜１０７上にはインジウム錫酸化物などの透明導電材料からなり、走査線となる複数の透明電極１０８が各々短冊状に形成されている。図１７においては、簡略化のため、保護膜１０６、絶縁膜１０７を省略している。
【０００６】
また、基板本体１０２Ａのカラーフィルター基板１０１と対向する表面上には、各画素に対応する位置にインジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる画素電極１０９がマトリクス状に配置され、これらの画素電極１０９を駆動するためのＴＦＤ素子１１０が各画素電極１０９毎に配置されている。また、素子基板１０２のカラーフィルター基板１０１と対向する表面上には、基板本体１０１Ａ上に配置される透明電極１０８と交差する方向に複数の信号線１１１が設けられ、各ＴＦＤ素子１１０が信号線１１１に接続されている。
【０００７】
図１６に示すように、透明電極１０８の液晶層１０３側、画素電極１０９の液晶層１０３側には液晶を配向するためのポリイミドなどからなる配向膜１１２、１１３が形成されている。配向膜１１２、１１３間には液晶セルのセルギャップを均一にするための二酸化珪素、ポリスチレンなどから形成される多数の球状のスペーサー１１４が配置されている。図１７においては簡略化のため、配向膜１１２、１１３、スペーサー１１４は省略している。また、実際の液晶装置において、カラーフィルター基板１０１、素子基板１０２の外側には位相差板、偏光板などの光学素子が設置されているが、図面上では省略している。
【０００８】
この構造の液晶装置１００においては、表示領域に対応してカラーフィルター層１０５が形成されている。カラーフィルター層１０５の端縁部を２０５とすると、保護膜１０６の端縁部２０６はカラーフィルター層１０５の端縁部２０５とシール材１０４の内周部２０４との間に位置されている。絶縁膜１０７は基板本体１０１Ａ上の全面に形成されている。さらに、透明電極１０８の一方の端部はシール材１０４の外側まで延出形成され、図面では省略している外部接続用端子部に接続されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１８に、上記のカラーフィルター基板１０１の周縁部を拡大した概略平面構造を示す。図１８に示すように、透明電極１０８が保護膜１０６の端縁部２０６の外側の領域の一部分から細く形成され、引回し配線とされ、図面では省略している外部接続用端子部に接続されている。
【００１０】
また、配向膜１１２の端縁部２１２の外側の領域において、透明電極１０８が形成されていない領域では、絶縁膜１０７が一番上の層とされているので、この領域を図１８に符号２０２で示した。
【００１１】
配向膜１１２は、ポリイミドなどの配向性高分子膜を成膜後、レーヨンなどのラビング布を巻き付けたラビングローラーで擦る（ラビングする）ことにより形成されるが、この配向膜１１２の形成工程において、絶縁膜１０７が一番上の層となっている領域２０２もラビングローラーにより擦られることになるので、絶縁膜１０７上に、ラビング布の繊維くずや配向性高分子膜の削りかすが付着する恐れがある。このようなことが生じると、配向膜１１２を形成した後の洗浄工程において、領域２０２、すなわち配向膜１１２の外側の領域に付着した付着物が、洗浄液の流れに沿って表示領域内の配向膜１１２上に移動し、洗浄を行っても配向膜１１２上に移動した付着物が完全には取りきれず、配向膜１１２上に残された付着物の残査が配向不良を引き起こす恐れがある。
【００１２】
この配向不良の問題は、従来、配向膜１１２を基板本体１０１Ａ上の全面に形成することにより回避することができると考えられるが、配向膜１１２をシール材１０４の形成領域にも形成した場合、シール材１０４のカラーフィルター基板１０１に対する密着性が低下し、液晶セルの外部から水分などの異物が液晶セル内に混入する恐れが生じやすく、品質が悪化するという恐れがある。そのため、本発明者は、図１６に示すように、配向膜１１２をシール材１０４の内周部２０４よりも内側に形成することが望ましいと考えている。
【００１３】
配向膜１１２をシール材１０４の内周部２０４より内側にのみ形成した場合において、本発明者が検討を行ったところ、配向不良の問題は保護膜１０６と透明電極１０８との間に絶縁膜１０７を形成していない場合には生じにくいことが判明した。
【００１４】
しかしながら、従来、透明電極１０８は高周波（ＲＦ(Radio Frequency)）電源とＤＣ（Direct Current）電源の両方を用い、高パワーのスパッタリング法により形成されているが、絶縁膜１０７を形成せずに、保護膜１０６上に直接、透明電極１０８を形成した場合には、保護膜１０６と透明電極１０８との密着性が悪いことが判明した。
【００１５】
また、絶縁膜１０７を形成せずに、保護膜１０６上に直接、透明電極１０８を形成した場合、保護膜１０６の端縁部２０６の外側において、カラーフィルター層１０５、保護膜１０６、絶縁膜１０７が形成されないため、ガラス等からなる基板本体１０１Ａ上に直接、透明電極１０８が形成されることになる。
【００１６】
保護膜１０６上に直接透明電極１０８を形成する場合、インジウム錫酸化物などからなる透明導電膜を形成した後、所定のパターンにエッチングする工程において、保護膜１０６と透明導電膜との密着性が悪いため、有機膜である保護膜１０６上に形成された透明導電膜の方が、無機材料のガラス等からなる基板本体１０１Ａ上に形成された透明導電膜よりもエッチングされやすくなり、保護膜１０６上の透明導電膜がオーバーエッチングされてパターンの形成精度が低下する恐れがあることが判明した。
【００１７】
また、上記の液晶装置１００において、カラーフィルター層１０５、保護膜１０６を形成する工程において、感光性ポリマーのレジストを用い、レジストの露光、現像を行うことにより、カラーフィルター層１０５、保護膜１０６を所定のパターンに加工しているが、現像工程において除去しきれなかったレジストの残査が、保護膜１０６の端縁部２０６より外側の領域に残留する恐れがあった。
【００１８】
図１９に、カラーフィルター基板１０１の、保護膜１０６の端縁部２０６の近傍部分を拡大した概略断面を示す。保護膜１０６の端縁部２０６の外側の領域において、基板本体１０１Ａと絶縁膜１０７との間には、０．５〜３ｎｍ程度の膜厚のレジストの残査２０１が形成されている。本発明者の研究により、このレジストの残査２０１が存在すると、このレジストの残査２０１上に形成される絶縁膜１０７、透明電極１０８の耐引っ掻き性が低下し、ガラスや金属などにより機械的な衝撃を加えると透明電極１０８が容易に剥離し、透明電極１０８のパターン欠損が発生する場合があることが判明した。また、この問題は絶縁膜１０７を形成していない場合においても同様に発生することが判明した。
【００１９】
以上の問題は、ＴＦＤ素子を用いた液晶装置に限った問題ではなく、カラーフィルター層と透明導電材料からなる透明電極を具備するカラーフィルター基板を備えた液晶装置であればいかなる液晶装置においても生じる問題であり、単純マトリックス型の液晶装置やＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子に代表される３端子型素子を用いるアクティブマトリックス型の液晶装置などにおいても生じる問題である。
【００２０】
そこで、本発明は、保護膜上に直接、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる透明電極を形成する場合においても、透明電極の保護膜への密着性を向上し、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することを可能にし、配向膜の配向不良を防止することができ、透明電極の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することを目的とする。
また、このカラーフィルター基板の製造方法により、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる透明電極の保護膜への密着性が良好で、配向膜の配向不良を防止でき、透明電極の耐引っ掻き性を向上させた、信頼性の高いカラーフィルター基板を提供することを目的とする。
【００２１】
また、このカラーフィルター基板を備えることにより、配向膜の配向不良を防止することができ、透明電極の耐引っ掻き性を向上でき、信頼性が高く、表示品質を向上させた液晶装置を提供することを目的とする。
【００２２】
さらに、この液晶装置を備えることにより、信頼性が高く、表示品質の優れた電子機器を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明者が検討を行った結果、保護膜上に形成する透明電極を第一透明導電膜と、第一透明導電膜上に形成した第二透明導電膜の二層構造とし、第一透明導電膜を低パワーのスパッタリング法により形成し、第二透明導電膜をイオンプレーティング法により形成することにより、透明電極の保護膜への密着性を低下させることなく、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減すことができることを見出した。すなわち、本発明のカラーフィルター基板の製造方法は、少なくともカラーフィルター層、カラーフィルター層を保護する保護膜、透明導電材料からなる透明電極を具備するカラーフィルター基板の製造方法において、基板本体上に前記カラーフィルター層と前記保護膜とを形成し、プラズマアッシングにより前記基板本体表面の表面洗浄を行った後、前記保護膜の上面から端縁部を経て前記基板本体上に至る第一透明導電膜を形成する工程と、該第一透明導電膜上にイオンプレーティング法により、前記第一透明導電膜とは膜質の異なる第二透明導電膜を形成し、前記第一透明導電膜、前記第二透明導電膜を所定のパターンに加工することにより、前記第一透明導電膜、前記第二透明導電膜の二層構造からなる前記透明電極を形成する工程とを有し、前記プラズマアッシング、前記第一透明導電膜の形成時、及び前記第二透明導電膜の形成時におけるガス圧が０．１〜１Ｐａに設定されることを特徴とする。
【００２４】
この製造方法によれば、保護膜と透明電極との間に、酸化珪素、窒化珪素あるいはこれらの積層からなる絶縁膜を形成する必要がないので、絶縁膜が配向膜から露出して一番上の層になることに起因する配向膜の配向不良を防止することができる。
【００２５】
また、本発明者は、イオンプレーティング法により得られた第二透明導電膜が、通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜とは異なる結晶構造を有し、表面が平滑化され、比抵抗値の小さいものとなることを見出した。
【００２６】
通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜の比抵抗値は通常１．５×１０-6Ω・ｍ程度であるのに対し、イオンプレーティング法により形成された第二透明導電膜の比抵抗値は１．０×１０-6Ω・ｍより小さい値となった。第二透明導電膜の比抵抗値が低減された結果、配線抵抗に影響を与えることなく第二透明導電膜の膜厚を薄くすることができるため、透明電極の光透過率を向上できることを見出した。
【００２７】
また、本発明者が研究を行った結果、第一透明導電膜の膜厚が所定の範囲を超えると、第一、第二透明導電膜を所定のパターンにエッチングする際に、保護膜の端縁部において、第一、第二透明導電膜には段差が形成されるが、この段差部分にエッチング液が浸透し、段差部分の透明電極が浸食されてしまう恐れがあることが判明した。本発明者は第一透明導電膜の膜厚が５０ｎｍより厚くなった場合にこの問題を生じることを見出し、また、第一透明導電膜の膜厚が１０ｎｍより薄いと均一な膜を形成することができないため、第一透明導電膜の膜厚は１０〜５０ｎｍが最適であることを見出した。
【００２８】
また、本発明者は、第一透明導電膜の膜厚を１０〜５０ｎｍとすることにより、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差も低減されることを見出した。さらに、本発明者は第一透明導電膜の膜厚を３０ｎｍ以下とすることにより、第一透明導電膜の膜厚が３０ｎｍより厚い場合よりも、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差をより低減できることを見出した。したがって、第一透明導電膜の膜厚を１０〜３０ｎｍとすることがより望ましい。
【００２９】
また、本発明者は、基板本体上にカラーフィルター層と保護膜を形成した後、プラズマアッシングを行い、基板本体上において保護膜の外側の領域に付着したレジストの残査を除去してから、第一、第二透明導電膜を形成することにより、基板本体上に形成された透明電極の耐引っ掻き性を向上することができることを見出した。
【００３０】
また、上記課題を解決するために本発明のカラーフィルター基板の製造方法は、少なくともカラーフィルター層、カラーフィルター層を保護する保護膜、透明導電材料からなる透明電極を具備するカラーフィルター基板の製造方法であって、基板本体上に前記カラーフィルター層と前記保護膜と第一透明導電膜を形成した後、該第一透明導電膜上にイオンプレーティング法により、前記第一透明導電膜とは膜質の異なる第二透明導電膜を形成し、前記第一透明導電膜、前記第二透明導電膜を所定のパターンに加工することにより、前記第一透明導電膜、前記第二透明導電膜の二層構造からなる前記透明電極を形成することを特徴とする。
【００３１】
先に説明したように、この手段において、前記第一透明導電膜の膜厚を１０〜５０ｎｍとすることが望ましい。第一透明導電膜の膜厚を１０〜５０ｎｍとすることにより、第一透明導電膜を均一に成膜できるとともに、第一、第二透明導電膜を所定のパターンにエッチングする際に、第一、第二透明導電膜の段差部分が浸食されることを防止することができる。また、第一透明導電膜の膜厚を１０〜５０ｎｍとすることにより、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することができる。
【００３２】
また、先に説明したように、前記第一透明導電膜の膜厚を１０〜３０ｎｍとすることがより望ましい。第一透明導電膜の膜厚を１０〜３０ｎｍとすることにより、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差をより低減することができる。
【００３３】
また、先に説明したように、第二透明導電膜をイオンプレーティング法により成膜することにより、第二透明導電膜の比抵抗値を低減することができるので、第二透明導電膜を薄く形成することができる。配線抵抗に影響を与えず、かつ良好な光透過率を有する透明電極を得るためには、前記第二透明導電膜の膜厚を５０〜３５０ｎｍとすることが望ましい。
【００３４】
また、電力を５〜２０Ｗ、ガス圧を０．１〜１０Ｐａ、ガス中の酸素分率を５〜２０％、成膜速度を５〜３００ｎｍ／ｍｉｎ、成膜温度を１７０〜２５０℃に設定し、前記第二透明導電膜を形成することが望ましく、このように設定することにより、表面が平滑化され、低抵抗な第二透明導電膜を形成できることを見出した。
【００３５】
また、先に説明したように、前記基板本体上に前記カラーフィルター層と前記保護膜を形成した後、プラズマアッシングにより前記基板本体表面の表面浄化を行ってから、前記第一透明導電膜を形成することが望ましい。
【００３６】
プラズマアッシング処理は、電力を３００〜１ｋＷ、ガス圧を０．１〜１Ｐａ、ガス中の酸素分率を０．５〜５％、処理時間を７〜２０分間に設定することにより、保護膜を損傷することなく、基板本体上において保護膜の外側の領域に付着したレジストの残査を完全に除去することができる。基板本体上において保護膜の外側の領域に付着したレジストの残査の除去を行ってから、第一、第二透明導電膜を形成することにより、基板本体上に形成された透明電極の耐引っ掻き性を向上することができる。
【００３７】
また、スパッタリング法により前記第一透明導電膜を形成することを特徴とし、電力を２００〜１ｋＷ、ガス圧を０．１〜１Ｐａ、ガス中の酸素分率を０．５〜５％、成膜速度を０．５〜２０ｎｍ／ｍｉｎ、成膜温度を１５０〜２５０℃に設定し、前記第一透明導電膜を形成することを特徴とする。第一透明導電膜を低パワーのスパッタリング法により形成することにより、保護膜を損傷することなく、第一透明導電膜を形成できるとともに、第一透明導電膜の保護膜への密着性、すなわち透明電極の保護膜への密着性を向上し、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することができる。
【００３８】
以上の手段によれば、透明電極の保護膜への密着性を向上し、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することができ、透明電極の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００３９】
また、この製造方法によれば、保護膜と透明電極との間に、酸化珪素、窒化珪素あるいはこれらの積層からなる絶縁膜を形成する必要がないので、絶縁膜が一番上の層になることに起因する配向膜の配向不良を防止することができる。
【００４０】
また、以上のカラーフィルター基板の製造方法により、少なくともカラーフィルター層、カラーフィルター層を保護する保護膜、透明導電材料からなる透明電極を具備するカラーフィルター基板において、前記透明電極が結晶構造の異なる第一透明導電膜と第二透明導電膜の二層構造からなることを特徴とするカラーフィルター基板を提供することができる。このカラーフィルター基板は、配向不良が防止され、透明電極の耐引っ掻き性が向上された、信頼性が高いものとなる。
【００４１】
また、このカラーフィルター基板と他方の基板とがシール材を介して対向配置されるとともに、これら基板間に液晶層が挟持されたことを特徴とする液晶装置を提供することができる。この液晶装置は、配向膜の配向不良が防止され、透明電極の耐引っ掻き性が向上され、信頼性が高く、表示品質が向上されたものとなる。
【００４２】
また、この液晶装置を備えることにより、信頼性が高く、表示品質の優れた電子機器を提供することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
【００４４】
第１実施形態
図１に、本発明に係る第１実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板を備え、スイッチング素子としてＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を用いた液晶（表示）装置１０の概略断面構造を示し、この液晶装置の構造を説明する。また、図２に、この液晶装置１０の部分構造を示す。図１は図２に示す液晶装置をＡ１−Ａ１’方向に切断したときの断面図を示している。図１、図２において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺は実際のものとは異ならせている。
【００４５】
図１に示すように、液晶装置１０おいて、カラーフィルター層１５などを備えた、カラーフィルター基板（下側基板）１１と、後述するＴＦＤ素子２０などを備えた素子基板（上側基板）１２とがそれぞれの基板の周縁部においてシール材１４を介して所定間隔で貼着され、カラーフィルター基板１１、素子基板１２間に液晶層１３が挟持されている。
【００４６】
本実施形態では、カラーフィルター基板１１は、ガラス等からなる透明の基板本体１１Ａと、その上に順次積層形成された、カラーフィルター層１５と保護膜１６と透明電極１８と配向膜２２とを主体に構成されている。また、素子基板１２は、ガラス等の透明の基板本体１２Ａと、その下面側（液晶層１３側）に積層形成された画素電極１９とＴＦＤ素子２０と配向膜２３とを主体として構成されている。
図１、図２に示すように、基板本体１１Ａ上には、少なくとも表示領域に対応するように、カラー画素１５ａ及び遮光層（ブラックマトリックス）１５ｂからなるカラーフィルター層１５が形成されている。カラー画素１５ａは、着色感材法、染色法、転写法、印刷法などにより形成され、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色が所定のパターンで配列している。また、遮光層１５ｂはカラー画素１５ａが形成されない箇所に形成され、クロムなどの金属や、黒色顔料を分散させたカラーレジストなどから構成されている。あるいは、３色分のカラー画素を重ねて、３層の遮光層としてもよい。
【００４７】
カラーフィルター層１５上にはカラーフィルター層１５を保護するとともに、カラーフィルター層１５を平坦化するための有機膜などからなる保護膜１６が形成されている。そして、保護膜１６上と保護膜１６の一方の端部から外側の基板本体１１Ａの端部側の上には、走査線となる複数の透明電極１８が個々にカラー画素１５ａ、遮光層１５ｂの上を通過するように、短冊状に形成されている。図２においては簡略化のため、保護膜１６を省略している。
【００４８】
図１に示すように、透明電極１８はインジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第一透明導電膜１８Ａと、第一透明導電膜１８Ａ上に形成され、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第二透明導電膜１８Ｂの２層構造からなっている。第一透明導電膜１８Ａは低パワーのスパッタリング法により形成され、第二透明導電膜１８Ｂはイオンプレーティング法により形成され、異なる膜質からなっている。透明電極１８の詳しい形成方法については後述する。また、透明電極１８の一方の端部はシール材１４の外側の基板本体１１Ａの端部まで延出形成され、図面上は省略している外部接続用端子部に接続されている。
【００４９】
また、基板本体１２Ａのカラーフィルター基板１１と対向する表面上には、カラーフィルター基板１１の各カラー画素１５ａに対応する位置にインジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる画素電極１９がマトリクス状に配置され、これらの画素電極１９を駆動するためのＴＦＤ素子２０が各画素電極１９毎に配置されている。また、基板本体１２Ａのカラーフィルター基板１１と対向する表面上において、画素電極１９、ＴＦＤ素子２０の間には、カラーフィルター基板１１に配置される透明電極１８と交差するように複数の信号線２１が設けられ、各ＴＦＤ素子２０は信号線２１に接続されている。なお、図面では省略しているが、信号線２１の一方の端部はシール材１４の外側の基板本体１２Ａの端部まで延出形成され、外部接続用端子部に接続されている。
【００５０】
透明電極１８の液晶層１３側、画素電極１９の液晶層１３側には液晶を配向するためのポリイミドなどからなる配向膜２２、２３が形成されている。配向膜２２、２３間には液晶セルのセルギャップを均一にするための二酸化珪素、ポリスチレンなどから形成される多数の球状のスペーサー２４が配置されている。また、カラーフィルター基板１１、素子基板１２の外側には位相差板、偏光板などの光学素子が設置されているが、図面上は省略している。
【００５１】
この液晶装置１０において、表示領域に対応させてカラーフィルター層１５が形成されているが、このカラーフィルター層１５の端縁部を２５とする。また、保護膜１６の端縁部２６はカラーフィルター層１５の端縁部２５とシール材１４の内周部２９との間に位置されている。さらに、配向膜２２の端縁部２７は保護膜１６の端縁部２６とシール材１４の内周部２９との間に位置されている。
【００５２】
図３に、カラーフィルター基板１１の周縁部を拡大した概略平面構造を示す。保護膜１６の端縁部２６の外側の領域では、透明電極１８は基板本体１１Ａ上に直接形成されている。また、透明電極１８は保護膜１６の端縁部２６の外側の領域の一部分から細く形成され、引回し配線とされ、図面では省略している外部接続用端子部に接続されている。
【００５３】
また、配向膜２２の端縁部２７の外側の領域において、透明電極１８が形成されていない領域では、基板本体１１Ａ上には他の特別な膜は形成されていない。
【００５４】
次に、透明電極１８の形成方法について説明する。図４は、透明電極１８を形成する場合に用いて好適な成膜装置の一例を示すもので、この成膜装置３０は、前処理室３１と第１成膜室３２と第２成膜室３３を具備して構成されている。
【００５５】
図４において、符号３５は高周波（ＲＦ(Radio Frequency)）逆スパッタリング装置、符号３６はＤＣ（Direct Current）スパッタリング装置、符号３７はイオンプレーティング（ＩＰ）装置を簡略記載したものである。また、符号３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃはヒーターを示している。
【００５６】
カラーフィルター層１５、保護膜１６をフォトリソ工程を用いて形成した基板本体１１Ａは図４に示すように、図面上は省略している基板ホルダーに固定された状態で、図示左方向から図示右方向へと搬送され、前処理室３１、第１成膜室３２、第２成膜室３３を所定の速度で通過する。
【００５７】
前処理室３１において、基板本体１１Ａの前処理を行った後、第１成膜室３２において、基板本体１１Ａ上に第一透明導電膜１８Ａを形成し、次いで、第２成膜室３３において、第一透明導電膜１８Ａ上に第二透明導電膜１８Ｂを形成する。図５(a)〜(d)に、透明電極１８の形成工程を示し、透明電極１８の形成方法を詳細に説明する。
【００５８】
基板本体１１Ａ上にカラーフィルター層１５、保護膜１６をフォトリソ工程を用いて形成した後に、基板本体１１Ａ上において保護膜１６の外側の領域には０．５〜３ｎｍ程度の膜厚の感光性ポリマーのレジストの残査が残ってしまうため、前処理室３１において、このレジストの残査の除去を行う。レジストの残査の除去は、プラズマアッシング（イオンクリーニング）により行われる。このとき、ターゲットを二酸化珪素又は石英ガラスとし、酸素を含んだアルゴン雰囲気中において逆スパッタリングを行う。例えば、高周波（ＲＦ）電源を用いた高周波（ＲＦ）逆スパッタリング法により行う。
【００５９】
このとき、逆スパッタ電力を３００〜１０００Ｗ、ガス圧を０．１〜１Ｐａ、ガス中の酸素分率を０．５〜５％、処理時間を７〜２０分間に設定し、プラズマアッシングを行うことにより、保護膜１６に損傷を与えることなく、レジストの残査を完全に除去することが可能になる。プラズマアッシングにより前処理を終えた基板本体１１Ａを図５(a)に示す。
【００６０】
次に、基板本体１１Ａを図４に示す第１成膜室３２に搬送し、図５(b)に示すように、基板本体１１Ａ上に均一に、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第一透明導電膜１８Ａを形成する。図５(b)に示すように、第一透明導電膜１８Ａは、保護膜１６の端縁部２６より内側（図示右側）では、保護膜１６上に形成され、保護膜１６の端縁部２６より外側（図示左側）では基板本体１１Ａ上に直接形成される。
【００６１】
第一透明導電膜１８Ａを形成するには、低パワーのスパッタリング法を採用し、インジウム錫酸化物などの透明導電材料をターゲットとし、酸素を含んだアルゴン雰囲気中においてスパッタリングを行う。例えば、ＤＣ電源を用いたＤＣスパッタリング法により行う。
【００６２】
このとき、スパッタ電力を２００〜１０００Ｗ、ガス圧を０．１〜１Ｐａ、ガス中の酸素分率を０．５〜５％、成膜速度を０．５〜２０ｎｍ／ｍｉｎ、成膜温度を１５０〜２５０℃に設定することにより、保護膜１６を損傷することなく、保護膜１６への密着性の良い第一透明導電膜１８Ａを形成することができる。
【００６３】
第一透明導電１８Ａを形成した後、所定のパターンにエッチングする際に、保護膜１６の端縁部２６において、第一透明導電膜１８Ａには段差が形成されているが、この段差部分にエッチング液が浸透し、段差部分が浸食されることを防止するために、第一透明導電膜１８Ａの膜厚は５０ｎｍ以下にすることが望ましい。また、第一透明導電膜１８Ａの膜厚が１０ｎｍより薄いと均一な膜を形成することができないため、第一透明導電膜の膜厚は１０〜５０ｎｍとすることが望ましい。
【００６４】
次に、基板本体１１Ａを図４に示す第２成膜室３３に搬送し、図５(c)に示すように、第一透明導電膜１８Ａ上に均一に、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第二透明導電膜１８Ｂを形成する。
【００６５】
このとき、電力を５〜２０Ｗ、ガス圧を０．１〜１０Ｐａ、ガス中の酸素分率を５〜２０％、成膜速度を５０〜３００ｎｍ／ｍｉｎ、成膜温度を１７０〜２５０℃に設定し、イオンプレーティング（ＩＰ）法により、第二透明導電膜１８Ｂの成膜を行う。
【００６６】
イオンプレーティング法により得られた第二透明導電膜１８Ｂは、通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜とは異なる結晶構造を有し、表面が平滑化され、比抵抗値の小さいものとなる。通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜の比抵抗値は通常１．５×１０-6Ω・ｍであるのに対し、本発明のイオンプレーティング法により形成された第二透明導電膜の比抵抗値は１．０×１０-6Ω・ｍより小さい値を示す。
【００６７】
第二透明導電膜１８Ｂの比抵抗値が低減された結果、配線抵抗に影響を与えることなく第二透明導電膜１８Ｂの膜厚を薄くすることができる。配線抵抗に影響を与えず、かつ良好な光透過率を有する透明電極１８を得るためには、第二透明導電膜１８Ｂの膜厚を５０〜３５０ｎｍにすることが望ましい。イオンプレーティング法の詳細な説明は後述する。
【００６８】
所定のパターンにエッチングされる前の、第一透明導電膜１８Ａと第二透明導電膜１８Ｂとからなる透明導電膜を図５(c)に符号２８で示す。
【００６９】
最後に、図５(d)に示すように、フォトリソグラフィー法における選択的なエッチングにより、第一透明導電膜１８Ａと第二透明導電膜１８Ｂとからなる透明導電膜２８を所定のパターンに加工することにより透明電極１８を形成する。
【００７０】
本実施形態により形成された透明導電膜２８は保護膜１６への密着性が良いため、保護膜１６上と基板本体１１Ａ上に形成された透明導電膜のエッチング差を従来よりも低減することができ、その結果、保護膜１６上に形成された透明導電膜２８をオーバーエッチングすることなく、良好にエッチングすることができる。
【００７１】
また、第一透明導電膜１８Ａの膜厚を１０〜３０ｎｍとすることがより望ましく、第一透明導電膜１８Ａの膜厚を１０〜３０ｎｍとすることにより、保護膜１６上と基板本体１１Ａ上に形成された透明導電膜２８のエッチング差をさらに低減することができ、保護膜１６上に形成された透明導電膜２８を良好にエッチングすることができる。
【００７２】
ここで、本発明に適用するイオンプレーティング法の一例について説明する。以下に、イオンプレーティング法の一例であるＨＤＡＰ−ＩＰ（Highly Dense Arc Plasma Ion Plating）法について説明する。ＨＤＡＰ−ＩＰ法は圧力勾配型アークプラズマガンからの大電流放電による高密度プラズマを用い活性化蒸着を行う方法の一例である。
【００７３】
図６に、ＨＤＡＰ−ＩＰ法による成膜装置の一例の概略構成を示し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法による成膜方法を説明する。図６に示す、ＨＤＡＰ−ＩＰ法による成膜装置４０は、プラズマの発生を行うプラズマ発生室４０Ａと、基板本体１１Ａ上に透明導電材料の蒸着を行う蒸着室４０Ｂとから構成されている。
【００７４】
第一透明導電膜１８Ａが形成された基板本体１１を図示右方向に搬送し、蒸着室４０Ｂにおいて、第二透明導電膜１８Ｂの蒸着（成膜）を行う。
【００７５】
プラズマ発生室４０Ａにおいて、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気下、高熱電子放出材料からなる陰極４５Ａにより放電を行うアークプラズマガン４５により高密度プラズマを発生させる。アークプラズマガン４５によって発生した高密度プラズマは水平磁場コイル４１により発生した水平磁場Ｈ１により図示右方向に導かれ、蒸着室４０Ｂ内に導かれる。蒸着室４０Ｂ内では所定の濃度の酸素（Ｏ2）ガスが供給されている。図６において、符号４２は中間電極を示している。
【００７６】
蒸着室４０Ｂ内では図示下方向に垂直磁場Ｈ２がかけられ、この垂直磁場Ｈ２に従って図示下方向に導かれた高密度プラズマにより、蒸着材料４３は加熱され、蒸発する。蒸発した蒸着材料４３は図示上方向に向かい、高密度プラズマの中を通過する際に励起、活性化され、イオン化される。イオン化された蒸着材料４３が基板本体１１Ａ上に蒸着される。図６において、符号４４は放電陽極を示し、プラズマ修正ハースを行うとともに連続して蒸着材料を供給する機構が備えられたものである。
【００７７】
本実施形態によれば、基板本体１１Ａ上に、カラーフィルター層１５と保護膜１６を形成した後、プラズマアッシングを行い、基板本体１１Ａ上において保護膜１６の外側の領域に付着したレジストの残査を除去することにより、基板本体１１Ａ上に形成された透明電極１８の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００７８】
また、本実施形態によれば、透明電極１８を第一透明導電膜１８Ａと、第一透明導電膜１８Ａ上に形成した第二透明導電膜１８Ｂの二層構造とし、第一透明導電膜１８Ａを低パワーのスパッタリング法により形成し、第二透明導電膜１８Ｂを先に説明の装置を用いたイオンプレーティング法により形成することにより、保護膜１６を損傷することなく、保護膜１６への密着性の良い第一透明導電膜１８Ａを形成することができる。すなわち、透明電極１８の保護膜１６への密着性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００７９】
また、本実施形態によれば、保護膜１６上と基板本体１１Ａ上に形成された第一透明導電膜１８Ａと第二透明導電膜１８Ｂとからなる透明導電膜２８のエッチング差を低減することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００８０】
また、本実施形態によれば、保護膜１６を損傷することなく、第一透明導電膜１８を形成することができ、保護膜１６上と基板本体１１Ａ上に形成された透明導電膜２８のエッチング差を低減することができるので、保護膜１６と透明電極１８との間に、酸化珪素、窒化珪素あるいはこれらの積層からなる絶縁膜を形成する必要がなく、絶縁膜が一番上の層になることに起因する配向膜２２の配向不良を防止することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００８１】
また、本実施形態によれば、イオンプレーティング法により第二透明導電膜１８Ｂを形成することにより、通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜よりも比抵抗値の小さい第二透明導電膜１８Ｂを形成することができるため、配線抵抗に影響を与えることなく、第二透明導電膜１８Ｂを薄くできるので、透明電極１８の膜厚を薄くすることができ、透明電極１８の光透過率を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００８２】
また、イオンプレーティング法により第二透明導電膜１８Ｂを形成することにより、第二透明導電膜１８Ｂの表面すなわち透明電極１８の表面を平滑化することができる。本実施形態によれば、透明電極１８の表面を平滑化することができるとともに、膜厚を薄くできることにより、透明電極１８の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００８３】
従って、本実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板１１を備えた液晶装置１０は、配向膜２２の配向不良が防止され、透明電極１８の耐引っ掻き性が向上され、透明電極１８の光透過性が向上され、信頼性が高く、表示品質が向上されたものとなる。
【００８４】
第２実施形態
図７に、本発明に係る第２実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板を備えた、単純マトリックス型の液晶（表示）装置５０の概略断面構造を示し、この液晶装置の構造を説明する。図７において、液晶装置１０と同じ構成要素には同じ参照番号を付している。また、図７において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺は実際のものとは異なるように表している。
【００８５】
図７に示すように、液晶装置５０おいて、カラーフィルター層１５などを備えた、カラーフィルター基板（下側基板）５１と、透明電極５９などを備えた対向基板（上側基板）５２とがそれぞれの基板の周縁部においてシール材１４を介して所定間隔で貼着され、カラーフィルター基板５１、対向基板５２間に液晶層１３が挟持されている。
【００８６】
カラーフィルター基板５１は、ガラス等からなる透明の基板本体５１Ａと、その上に順次形成されるカラーフィルター層１５と保護膜１６と透明電極５８と配向膜２２とを主体に構成されている。また、対向基板５２は、ガラス等からなる透明の基板本体５２Ａと、その下面側（液晶層１３側）に順次形成された画素電極５９と配向膜２３を主体に構成されている。
【００８７】
基板本体５１Ａ上には、第１実施形態と同様、カラーフィルター層１５と保護膜１６が形成されている。保護膜１６上と保護膜１６の一方の端部から外側の基板本体５１Ａの端部側の上には、複数の透明電極５８がストライプ状に形成されている。透明電極５８の液晶層１３側には配向膜２２が形成されている。
【００８８】
基板本体５２Ａの液晶層１３側の表面上には、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる複数の透明電極５９がストライプ状に形成され、透明電極５９の液晶層１３側には配向膜２３が形成されている。透明電極５８と透明電極５９とは互いに交差するように形成されている。また、配向膜２２、２３間にはスペーサー２４が配置されている。また、カラーフィルター基板５１、対向基板５２の外側には位相差板、偏光板などの光学素子が設置されているが、図面上は省略している。
【００８９】
この液晶装置５０において、第１実施形態と同様、少なくとも表示領域に対応するようにカラーフィルター層１５が形成されているが、このカラーフィルター層１５の端縁部を２５とする。また、保護膜１６の端縁部２６はカラーフィルター層１５の端縁部２５とシール材１４の内周部２９との間に位置されている。さらに、配向膜２２の端縁部２７は保護膜１６の端縁部２６とシール材１４の内周部２９との間に位置されている。
【００９０】
透明電極５８は、第１実施形態における透明電極１８と同様、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第一透明導電膜５８Ａと、第一透明導電膜５８Ａ上に形成され、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第二透明導電膜５８Ｂの２層構造からなっている。第一透明導電膜５８Ａは低パワーのスパッタリング法により形成され、第二透明導電膜５８Ｂはイオンプレーティング法により形成され、異なる膜質からなっている。また、透明電極５８、５９の一方の端部はシール材１４の外側まで延出形成され、図面上は省略している外部接続用端子部に接続されている。
【００９１】
次に、透明電極５８の形成方法について説明する。透明電極５８の形成方法は第１実施形態における透明電極１８の形成方法と同様である。図８(a)〜(d)に、透明電極５８の形成工程を示し、透明電極５８の形成方法を説明する。
【００９２】
基板本体５１Ａ上にカラーフィルター層１５と保護膜１６を形成した後、第１実施形態と同様、プラズマアッシングを行い、基板本体５１Ａ上において保護膜１６の外側の領域に付着したレジストの残査の除去を行った基板本体５１Ａを図８(a)に示す。
【００９３】
次に、図８(b)に示すように、第１実施形態と同様、低パワーのスパッタリング法により、基板本体５１Ａ上に均一に、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第一透明導電膜５８Ａを成膜する。
【００９４】
次に、図８(c)に示すように、第１実施形態と同様、イオンプレーティング法により、第一透明導電膜５８Ａ上に均一に、インジウム錫酸化物などの透明導電材料からなる第二透明導電膜５８Ｂを形成する。所定のパターンにエッチングされる前の、第一透明導電膜５８Ａと第二透明導電膜５８Ｂとからなる透明導電膜を符号６８で示す。
【００９５】
最後に、図８(d)に示すように、フォトリソグラフィー法における選択的なエッチングにより、第一透明導電膜５８Ａと第二透明導電膜５８Ｂとからなる透明導電膜６８を所定のパターンに加工することにより透明電極５８を形成する。
【００９６】
このように、本発明のカラーフィルター基板の製造方法は、上記単純マトリックス型の液晶装置５０にも適用することができ、本実施形態によれば、基板本体５１Ａ上にカラーフィルター基板１５と保護膜１６とを形成した後、プラズマアッシングを行い、基板本体５１Ａ上において保護膜１６の外側の領域に付着したレジストの残査の除去を行うことにより、基板本体５１Ａ上に形成された透明電極５８の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００９７】
また、本実施形態によれば、透明電極５８を第一透明導電膜５８Ａと、第一透明導電膜５８Ａ上に形成した第二透明導電膜５８Ｂの二層構造とし、第一透明導電膜５８Ａを低パワーのスパッタリング法により形成し、第二透明導電膜５８Ｂをイオンプレーティング法により形成することにより、保護膜１６を損傷することなく、保護膜１６への密着性の良い第一透明導電５８Ａを形成することができる。すなわち、透明電極５８の保護膜１６への密着性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、保護膜１６上と基板本体５１Ａ上に形成された第一透明導電膜５８Ａと第二透明導電膜５８Ｂとからなる透明導電膜６８のエッチング差を低減することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【００９９】
また、本実施形態によれば、保護膜１６を損傷することなく、第一透明導電膜５８Ａを形成することができ、保護膜１６上と基板本体５１Ａ上に形成された透明導電膜６８のエッチング差を低減することができるので、保護膜１６と透明電極５８との間に、酸化珪素、窒化珪素あるいはこれらの積層からなる絶縁膜を形成する必要がなく、絶縁膜が一番上の層になることに起因する配向膜２２の配向不良を防止することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１００】
また、本実施形態によれば、イオンプレーティング法により第二透明導電膜５８Ｂを形成することにより、通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜よりも比抵抗値の小さい第二透明導電膜５８Ｂを形成することができるため、配線抵抗に影響を与えることなく、第二透明導電膜５８Ｂを薄くできるので、透明電極５８の膜厚を薄くすることができ、透明電極５８の光透過率を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１０１】
また、イオンプレーティング法により第二透明導電膜５８Ｂを形成することにより、第二透明導電膜５８Ｂの表面すなわち透明電極５８の表面を平滑化することができる。本実施形態によれば、透明電極５８の表面を平滑化することができるとともに、膜厚を薄くできることにより、透明電極５８の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１０２】
従って、本実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板５１を備えた液晶装置５０は、配向膜２２の配向不良が防止され、透明電極５８の耐引っ掻き性が向上され、透明電極５８の光透過性が向上され、信頼性が高く、表示品質が向上されたものとなる。
【０１０３】
なお、第１、第２実施形態では、ＴＦＤ素子を用いた液晶装置と単純マトリックス型の液晶装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子に代表される３端子型素子を用いるアクティブマトリックス型の液晶装置など、カラーフィルター層と透明導電材料からなる透明電極を具備するカラーフィルター基板を備えた、いかなる液晶装置にも適用することができる。
【０１０４】
次に、前記の第１、第２実施形態により製造されたカラーフィルター基板１１、５１を備えた液晶装置１０又は５０のいずれかを備えた電子機器の具体例について説明する。
【０１０５】
図９(a)は携帯電話の一例を示した斜視図である。図９(a)において、３００は携帯電話本体を示し、３０１は前記の液晶装置１０又は５０のいずれかを備えた液晶表示部を示している。
【０１０６】
図９(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。図９(b)において、４００は情報処理装置、４０１はキーボードなどの入力部、４０３は情報処理本体、４０２は前記の液晶装置１０又は５０のいずれかを備えた液晶表示部を示している。
【０１０７】
図９(c)は腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図９(c)において、５００は時計本体を示し、５０１は前記の液晶装置１０又は５０のいずれかを備えた液晶表示部を示している。
【０１０８】
図１０は、前記の液晶装置１０又は５０のいずれかを光変調装置として用いた投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。図１０において、６１０は光源、６１３、６１４はダイクロイックミラー、６１５、６１６、６１７は反射ミラー、６１８は入射レンズ、６１９はリレーレンズ、６２０は出射レンズ、６２２、６２３、６２４は液晶光変調装置、６２５はクロスダイクロイックプリズム、６２６は投写レンズを示す。光源６１０はメタルハライド等のランプ６１１とランプの光を反射するリフレクタ６１２とからなる。青色光、緑色光反射のダイクロイックミラー６１３は、光源６１０からの光束のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー６１７で反射されて、赤色光用液晶光変調装置６２２に入射される。一方、ダイクロイックミラー６１３で反射された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー６１４によって反射され、緑色光用液晶光変調装置６２３に入射される。一方、青色光は第２のダイクロイックミラー６１４も透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ６１８、リレーレンズ６１９、出射レンズ６２０を含むリレーレンズ系からなる導光手段６２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用液晶光変調装置６２４に入射される。各光変調装置により変調された３つの色光はクロスダイクロイックプリズム６２５に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投写光学系である投写レンズ６２６によってスクリーン６２７上に投写され、画像が拡大されて表示される。
【０１０９】
図９(a)〜(c)、図１０に示すそれぞれの電子機器は、前記の液晶装置１０又は５０のいずれかを備えたものであるので、信頼性が高く、表示品質の優れたものとなる。
【０１１０】
【実施例】
（実施例１）
酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、逆スパッタ電力を５００Ｗ、ガス圧を６．６５×１０-1Ｐａ、ガス中の酸素分率を１％に設定し、処理時間を０〜１０分の範囲の種々の処理時間で、カラーフィルター層と保護膜とを形成したガラスからなる基板本体のプラズマアッシングを行った。プラズマアッシングはＲＦ逆スパッタリング法により行った。
【０１１１】
次に、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、スパッタ電力を３００Ｗ、ガス流量を３×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１％に設定し、ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第一透明導電膜を形成した。第一透明導電膜の膜厚は１０ｎｍとした。
【０１１２】
その後、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、電流を１５０Ａ、電圧を７０Ｖ、ガス流量を６．８０×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１１．８％に設定し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。第二透明導電膜の膜厚は１４０ｎｍとした。
【０１１３】
いずれの工程においても基板本体の搬送速度は６×１０-1ｍ／ｍｉｎとした。
【０１１４】
第一透明導電膜、第二透明導電膜を形成した後、第一、第二透明導電膜を所定のパターンにエッチングし、透明電極を形成した。
【０１１５】
形成された透明電極をナイフカッターで引っ掻き、透明電極のパターン欠損の有無を検査した結果を表１に示す。表１において、パターン欠損が発生した場合を×、やや発生した場合を△、発生しなかった場合を○で示している。
【０１１６】
【表１】
表１に示すように、プラズマアッシングを７分間以上行うことにより、レジストの残査を完全除去することができたため、透明電極の耐引っ掻き性が向上され、パターン欠損が発生しなかった。
【０１１８】
また、２０分以上処理することにより、保護膜の損傷が見受けられたため、プラズマアッシングの処理時間は７〜２０分で行うことが望ましい。
【０１１９】
（実施例２）
図１１に、１３０〜３５０℃の範囲の種々の成膜温度で、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜の成膜を行った時に、得られた第二透明導電膜の比抵抗値を示す。図１１は、放電電流が１５０Ａのときに得られたデータである。
【０１２０】
図１１に示すように、成膜温度の上昇とともに、得られる第二透明導電膜の比抵抗値は減少しているが、成膜温度が１７０℃のところで、急激に比抵抗値が下がっている。したがって、成膜温度を１７０℃以上（１７０〜３５０℃）にすることにより比抵抗値の低い第二透明導電膜を形成することができることが示唆された。
【０１２１】
（実施例３）
図１２(a)に、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜（透明導電膜）のＸ線回折測定のデータを示す。比較のために、図１２(b)に、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜（透明導電膜）のＸ線回折測定のデータを示す。
【０１２２】
スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜は、図１２(b)に示すように、（２１１）、（２２２）、（４００）、（４４０）、（６２２）の大きなピークが現れているのに対し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜は、図１２(a)に示すように、（２２２）、（４４０）の大きなピークが現れている。このことから、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜は、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜より結晶面が少ないことが示唆される。
【０１２３】
また、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜（透明導電膜）の表面粗さのデータを表２に示す。比較のために、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜（透明導電膜）の表面粗さのデータも表２に示す。表面粗さの指標であるＲｚ値はＪＩＳ Ｂ ０６０１による表面粗さの測定方法により測定されたデータ１０点の平均値を示している。
【０１２４】
【表２】
表２に示すように、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜は、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜より表面粗さの指標であるＲｚ値が小さい値を示し、表面が平滑なものとなっている。
【０１２６】
このことは、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により形成されたインジウム錫酸化物膜が、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜より結晶面が少ないため、隣接する異なる結晶表面間に形成される段差が少ないためと考えられる。
【０１２７】
（実施例４）
酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、逆スパッタ電力を３００Ｗ、ガス圧を６．６５×１０-1Ｐａ、ガス中の酸素分率を１％、処理時間を１０分に設定し、カラーフィルター層と保護膜を形成したガラスからなる基板本体のプラズマアッシングを行った。プラズマアッシングはＲＦ逆スパッタリング法により行った。
【０１２８】
次に、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、スパッタ電力を３００Ｗ、ガス流量を３×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率１％、成膜温度を１６０℃に設定し、ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第一透明導電膜を形成した。
【０１２９】
その後、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、電流を１５０Ａ、電圧を７０Ｖ、ガス流量を６．８０×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１１．８％に設定し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。
【０１３０】
いずれの工程においても、基板本体の搬送速度は６×１０-1ｍ／ｍｉｎとした。
【０１３１】
第一透明導電膜、第二透明導電膜を形成した後、第一、第二透明導電膜を所定のパターンにエッチングし、透明電極を形成した。
【０１３２】
第一透明導電膜の膜厚と第二透明導電膜の膜厚とを合わせた膜厚、すなわち透明電極の膜厚は１５０（実測値１５７〜１５９）ｎｍとした。
【０１３３】
第一透明導電膜の膜厚を１０、３０、５０ｎｍと変化させたときに、得られた透明電極の比抵抗値を図１３に示す。図１３には、第一透明導電膜の成膜速度を０．５ｎｍ／ｍｉｎとしたときのデータと、成膜速度を１．５ｎｍ／ｍｉｎとしたときのデータを示している。
【０１３４】
０．５ｎｍ／ｍｉｎ、１．５ｎｍ／ｍｉｎのいずれの成膜速度で第一透明導電膜を形成した場合においても、保護膜を損傷することなく、良好に成膜することができた。また、図１３に示す範囲のいずれの条件で成膜した透明電極も比抵抗値の小さいものが得られた。
【０１３５】
ただし、０．５ｎｍ／ｍｉｎ、１．５ｎｍ／ｍｉｎのいずれの成膜速度で第一透明導電膜を形成した場合においても、図１３に示すように、第一透明導電膜の膜厚が薄くなるほど、すなわち透明電極に占める第二透明導電膜の膜厚が厚くなるほど、比抵抗値は低下した。
【０１３６】
また、第一透明導電膜の成膜速度が早い方が比抵抗値は低くなった。すなわち、保護膜を損傷しない成膜速度であれば、第一透明導電膜の成膜速度の速い方が、得られる透明電極の比抵抗値が低減されることが示唆された。
【０１３７】
（実施例５）
酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、逆スパッタ電力を３００Ｗ、ガス圧を６．６５×１０-1Ｐａ、ガス中の酸素分率を１％、処理時間を１０分に設定し、カラーフィルター層と保護膜を形成したガラスからなる基板本体のプラズマアッシングを行った。プラズマアッシングはＲＦ逆スパッタリング法により行った。
【０１３８】
次に、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、スパッタ電力を３００Ｗ、ガス流量を３×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率１％、成膜速度を０．５ｎｍ／ｍｉｎに設定し、ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第一透明導電膜を形成した。
【０１３９】
その後、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、電流を１５０Ａ、電圧を７０Ｖ、ガス流量を６．８０×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１１．８％に設定し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。
【０１４０】
いずれの工程においても、基板本体の搬送速度は６×１０-1ｍ／ｍｉｎとした。
【０１４１】
第一透明導電膜、第二透明導電膜を形成した後、第一、第二透明導電膜を所定のパターンにエッチングし、透明電極を形成した。
【０１４２】
第一透明導電膜の膜厚と第二透明導電膜の膜厚とを合わせた膜厚、すなわち透明電極の膜厚は１５０（実測値１４９〜１５４）ｎｍとした。
【０１４３】
第一透明導電膜の膜厚を１０、３０、５０ｎｍと変化させたときに、得られた透明電極の比抵抗値を図１４に示す。図１４には、第一透明導電膜の成膜温度を１６０℃としたときのデータと、成膜温度を２００℃としたときのデータを示している。
【０１４４】
１６０℃、２００℃のいずれの成膜温度で第一透明導電膜を形成した場合においても、保護膜を損傷することなく、良好に成膜することができた。また、図１４に示す範囲のいずれの条件で成膜した透明電極も比抵抗値の小さいものが得られた。
【０１４５】
ただし、図１４に示すように、実施例４と同様、第一透明導電膜の膜厚が薄くなるほど、すなわち透明電極に占める第二透明導電膜の膜厚が厚くなるほど、比抵抗値は低下した。
【０１４６】
また、第一透明導電膜の膜厚が１０ｎｍのときには成膜温度の違いによる比抵抗値の差はなかったが、第一透明導電膜の膜厚が３０ｎｍ以上の場合には成膜温度の高い方が比抵抗値は低減されることが示唆された。
【０１４７】
（実施例６）
酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、逆スパッタ電力を３００Ｗ、ガス圧を６．６５×１０-1Ｐａ、ガス中の酸素分率を１％、処理時間を１０分に設定し、カラーフィルター層と保護膜を形成したガラスからなる基板本体のプラズマアッシングを行った。プラズマアッシングはＲＦ逆スパッタリング法により行った。
【０１４８】
次に、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、スパッタ電力を３００Ｗ、ガス流量を３×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率１％、成膜速度を０．５ｎｍ／ｍｉｎに設定し、ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第一透明導電膜を形成した。
【０１４９】
その後、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、電流を１５０Ａ、電圧を７０Ｖ、ガス流量を６．８０×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１１．８％に設定し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。
【０１５０】
いずれの工程においても、基板本体の搬送速度は６×１０-1ｍ／ｍｉｎとした。
【０１５１】
第一透明導電膜の膜厚と第二透明導電膜の膜厚とを合わせた膜厚、すなわち透明電極の膜厚は１５０ｎｍとした。
【０１５２】
基板本体上と保護膜上に形成した、第一透明導電膜と第二透明導電膜とからなる透明導電膜のエッチング差を図１５に示す。図１５には、第一透明導電膜の成膜温度を１６０、２００℃としたときのデータを示している。
【０１５３】
図１５に示す範囲のいずれの条件で形成した透明導電膜も良好にエッチングすることができた。ただし、第一透明導電膜の膜厚の薄い方が、すなわち、第二透明導電膜の膜厚の厚い方が、エッチング差が小さくなった。特に、第一透明導電膜の膜厚が１０〜３０ｎｍのときに、エッチング差をより小さくすることができた。
【０１５４】
また、第一透明導電膜の膜厚が１０ｎｍのときには第一透明導電膜の成膜温度によるエッチング差の差は見られなかったが、第一透明導電膜の膜厚が３０ｎｍ以上の場合には、第一透明導電膜の成膜温度の低い方がエッチング差は小さくなった。
【０１５５】
（実施例７）
酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、逆スパッタ電力を３００Ｗ、ガス圧を６．６５×１０-1Ｐａ、ガス中の酸素分率を１％、処理時間を１０分に設定し、カラーフィルター層と保護膜を形成したガラスからなる基板本体のプラズマアッシングを行った。プラズマアッシングはＲＦ逆スパッタリング法により行った。
【０１５６】
次に、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、スパッタ電力を３００Ｗ、ガス流量を３×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率１％、成膜温度を１６０℃、成膜速度を０．５ｎｍ／ｍｉｎに設定し、ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第一透明導電膜を形成した。
【０１５７】
その後、酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中において、電流を１５０Ａ、電圧を７０Ｖ、ガス流量を６．８０×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ガス中の酸素分率を１１．８％に設定し、ＨＤＡＰ−ＩＰ法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。
【０１５８】
いずれの工程においても、基板本体の搬送速度は６×１０-1ｍ／ｍｉｎとした。また、第一透明導電膜の膜厚を１０ｎｍ、第二透明導電膜の膜厚を１４０ｎｍとした。
基板本体上と保護膜上に形成された第一透明導電膜と第二透明導電膜とからなる透明導電膜のエッチング差は２．７μmであった。
【０１５９】
一方、比較のため、同様の条件でＤＣスパッタリング法により第一透明導電膜を形成した後、ＲＦ電源とＤＣ電源を併用したＲＦ−ＤＣスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる第二透明導電膜を形成した。このときの基板本体上と保護膜上に形成された透明導電膜のエッチング差は３．２μmであった。
【０１６０】
スパッタリング法により第一、第二透明導電膜を形成した場合より、第二透明導電膜をＨＤＡＰ−ＩＰ法で形成した本発明の方が、基板本体上と保護膜上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することができ、良好にエッチングすることができた。
【０１６１】
（実施例８）
実施例４から実施例６において形成した、カラーフィルター層、保護膜、透明電極を具備する基板本体上に配向膜を形成し、本発明のカラーフィルター基板を製造した。配向膜は基板本体上の全面に形成せず、シール材を形成する領域より内側の領域にのみ形成した。配向膜を形成した後、洗浄を行い、配向膜の配向不良率を算出した。配向不良率は、液晶パネルを点灯させて実施される点灯検査のときの配向不良の発生率（（不良パネル数／全パネル数）×１００％）から算出した。
【０１６２】
比較のために、ガラスからなる基板本体上に、カラーフィルター層と保護膜を形成し、該保護膜上に二酸化珪素からなる絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に、ＤＣ−ＲＦスパッタリング法により、インジウム錫酸化物からなる透明電極を形成し、透明電極上に配向膜を形成し、従来のカラーフィルター基板を製造した。配向膜は、シール材を形成する領域より内側の領域にのみ形成した。配向膜を形成した後、洗浄を行い、同様に配向膜の配向不良率を算出した。
【０１６３】
従来のカラーフィルター基板の配向膜の配向不良率は５０〜７０％であった。それに対し、本発明のカラーフィルター基板の配向膜の配向不良率は０％となり、本発明のカラーフィルター基板を備えた液晶装置は表示品質の優れたものとなった。
【０１６４】
以上説明したように本実施形態にによれば、基板本体上にカラーフィルター層と保護膜を形成した後、プラズマアッシングを行い、基板本体上において保護膜の外側の領域に付着したレジストの残査の除去を行うことにより、基板本体上に形成された透明電極の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１６５】
また、透明電極を第一透明導電膜と、第一透明導電膜上に形成した第二透明導電膜の二層構造とし、第一透明導電膜を低パワーのスパッタリング法により形成し、第二透明導電膜をイオンプレーティング法により形成することにより、保護膜を損傷することなく、保護膜への密着性の良い第一透明導電を形成することができる。すなわち、透明電極の保護膜への密着性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１６６】
また、保護膜上と基板本体上に形成された、第一透明導電膜と第二透明導電膜とからなる透明導電膜のエッチング差を低減することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１６７】
また、保護膜を損傷することなく、第一透明導電膜を形成することができ、保護膜上と基板本体上に形成された透明導電膜のエッチング差を低減することができるので、保護膜と透明電極との間に、酸化珪素、窒化珪素あるいはこれらの積層からなる絶縁膜を形成する必要がなく、絶縁膜が一番上の層になることに起因する配向膜の配向不良を防止することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１６８】
また、イオンプレーティング法により第二透明導電膜を形成することにより、通常のスパッタリング法により形成される透明導電膜よりも比抵抗値の小さい第二透明導電膜を形成することができるため、配線抵抗に影響を与えることなく、第二透明導電膜を薄くでき、透明電極の膜厚を薄くすることができるので、透明電極の光透過率を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１６９】
また、イオンプレーティング法により第二透明導電膜を形成することにより、第二透明導電膜の表面すなわち透明電極の表面を平滑化することができる。本発明によれば、透明電極の表面を平滑化することができるとともに、膜厚を薄くできることにより、透明電極の耐引っ掻き性を向上することができるカラーフィルター基板の製造方法を提供することができる。
【０１７０】
また、以上のカラーフィルター基板の製造方法により、透明電極の保護膜への密着性が良好で、配向膜の配向不良を防止でき、透明電極の耐引っ掻き性を向上させた、信頼性の高いカラーフィルター基板を提供することができる。
【０１７１】
また、このカラーフィルター基板を備えることにより、配向膜の配向不良を防止でき、透明電極の耐引っ掻き性を向上させ、信頼性が高く、表示品質の優れた液晶装置を提供することができる。
【０１７２】
また、この液晶装置を備えることにより、信頼性が高く、表示品質の優れた電子機器を提供することができる。
【０１７３】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、カラーフィルタの保護膜上に絶縁膜を形成することなく、透明電極の保護膜への密着性を良好とし、配向膜の配向不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に係る第１実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板を備えた、ＴＦＤ素子を用いた液晶装置の構造を示す概略断面図である。
【図２】 図２は、本発明に係る第１実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板を備えた、ＴＦＤ素子を用いた液晶装置の一部分の構造を示す斜視図である。
【図３】 図３は、本発明に係る第１実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板の周縁部を拡大した概略平面図である。
【図４】 図４は、本発明に係る第１実施形態において、透明電極を形成するための成膜室を示す図である。
【図５】 図５(a)〜(d)は、本発明に係る第１実施形態において、透明電極の形成方法を示す工程図である。
【図６】 図６は、イオンプレーティング法の例であるＨＤＡＰ−ＩＰ法の成膜装置の概略構成図である。
【図７】 図７は、本発明に係る第２実施形態のカラーフィルター基板の製造方法により製造されたカラーフィルター基板を備えた、ＴＦＤ素子を用いた液晶装置の構造を示す概略断面図である。
【図８】 図８(a)〜(d)は、本発明に係る第２実施形態において、透明電極の形成方法を示す工程図である。
【図９】 図９(a)は、上記実施形態により製造されたカラーフィルター基板を備えた液晶装置を備えた携帯電話の一例を示す図、図９(b)は、上記実施形態により製造されたカラーフィルター基板を備えた液晶装置を備えた携帯型情報処理装置の一例を示す図、図９(c)は、上記実施形態により製造されたカラーフィルター基板を備えた液晶装置を備えた腕時計型電子機器の一例を示す図である。
【図１０】 図１０は、上記実施形態により製造されたカラーフィルター基板を備えた液晶装置を光変調装置として用いた投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。
【図１１】 図１１は、１３０〜３５０℃の範囲の種々の成膜温度で、ＨＤＡＰ−ＩＰ法による第二透明導電膜の成膜を行った時に、得られた第二透明導電膜の比抵抗値を示すグラフである。
【図１２】 図１２(a)、(b)は、それぞれＨＤＡＰ−ＩＰ法、スパッタリング法により形成されたインジウム錫酸化物膜のＸ線回折測定のデータを示す図である。
【図１３】 図１３は、実施例４における第一インジウム錫酸化物膜の膜厚と透明電極の比抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１４】 図１４は、実施例５における第一インジウム錫酸化物膜の膜厚と透明電極の比抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１５】 図１５は、実施例６における第一インジウム錫酸化物膜の膜厚と、ガラス基板上、保護膜上に形成されたインジウム錫酸化物膜のエッチング差の関係を示すグラフである。
【図１６】 図１６は、ＴＦＤ素子を用いた従来の液晶装置の概略断面図である。
【図１７】 図１７は、ＴＦＤ素子を用いた従来の液晶装置の一部分の構造を示す斜視図を示す。
【図１８】 図１８は、ＴＦＤ素子を用いた従来の液晶装置のカラーフィルター基板の周縁部を拡大した概略平面図である。
【図１９】 図１９は、ＴＦＤ素子を用いた従来の液晶装置のカラーフィルター基板の、保護膜の端縁部の近傍部分を拡大した概略断面図である。
【符号の説明】
１０、５０ 液晶（表示）装置
１１、５１ カラーフィルター基板（下側基板）
１２ 素子基板（上側基板）
５２ 対向基板（上側基板）
１１Ａ、１２Ａ 基板本体
５１Ａ、５２Ａ 基板本体
１３ 液晶層
１４ シール材
１５ カラーフィルター層
１５ａ カラー画素
１５ｂ 遮光層（ブラックマトリックス）
１６ 保護膜
１８、５８、５９ 透明電極
１８Ａ、５８Ａ 第一透明導電膜
１８Ｂ、５８Ｂ 第二透明導電膜
２８、６８ 透明導電膜
１９ 画素電極
２０ ＴＦＤ素子
２１ 信号線
２２、２３ 配向膜
２４ スペーサー
２５ カラーフィルター層の端縁部
２６ 保護膜の端縁部
２７ 配向膜の端縁部
２９ シール材の内周部
３０ 成膜装置
３１ 前処理室
３２ 第１成膜室
３３ 第２成膜室
３４ ヒーター
３５ 高周波（ＲＦ）逆スパッタリング装置
３６ ＤＣスパッタリング装置
３７ イオンプレーティング装置
Claims (3)
- 少なくともカラーフィルター層、カラーフィルター層を保護する保護膜、透明導電材料からなる透明電極を具備するカラーフィルター基板の製造方法において、基板本体上に前記カラーフィルター層と前記保護膜とを形成し、プラズマアッシングにより前記基板本体表面の表面洗浄を行った後、前記保護膜の上面から端縁部を経て前記基板本体上に至る第一透明導電膜を形成する工程と、該第一透明導電膜上にイオンプレーティング法により、前記第一透明導電膜とは膜質の異なる第二透明導電膜を形成し、前記第一透明導電膜、前記第二透明導電膜を所定のパターンに加工することにより、前記第一透明導電膜、前記第二透明導電膜の二層構造からなる前記透明電極を形成する工程とを有し、前記基板本体の洗浄処理、前記第一透明導電膜の形成時、及び前記第二透明導電膜の形成時におけるガス圧が０．１〜１Ｐａに設定されることを特徴とするカラーフィルター基板の製造方法。
- 前記プラズマアッシング処理は、電力を３００〜１ｋＷ、ガス中の酸素分率を０．５〜５％、処理時間を７〜２０分間に設定し、前記プラズマアッシングを行うことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルター基板の製造方法。
- スパッタリング法により前記第一透明導電膜を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカラーフィルター基板の製造方法。
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