JPH04356022A - Color filter and its production - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a color filter having a transparent electrode layer with low electric resistance. CONSTITUTION:An ITO film is formed by DC magnetron sputtering discharge gas at 1.0X10<-2> torr-1.5X10<-2> torr Ar pressure and 3X10<-5>-8X10<-5> torr oxygen pressure and<200 deg.C substrate temp to obtain the transparent electrode layer of the color filter 2. This ITO film has 3X10<-4>OMEGA.cm resistivity and low inner stress.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルターおよ
びその製造方法に関し、とくにカラー液晶表示装置等に
使用される透明電極膜に特徴を有するカラーフィルター
およびその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter and a method for producing the same, and more particularly to a color filter having a characteristic transparent electrode film used in color liquid crystal display devices and the like, and a method for producing the same.

【０００２】0002

【従来の技術】液晶表示装置は、透明電極を設けたガラ
ス等の透明な基板を数μｍ程度のギャップを設けてその
間に液晶物質を封入し、電極間に印加した電圧によって
液晶の配列を変化させて透明部分と不透明部分を形成し
て画像を表示している。カラー液晶表示装置はいずれか
の透明電極基板上に光の三原色に対応する赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の三色のカラーフィルターを設けてい
る。[Prior Art] A liquid crystal display device consists of a transparent substrate, such as glass, provided with transparent electrodes, with a gap of approximately several micrometers, and a liquid crystal substance sealed in between, and the alignment of the liquid crystal is changed by applying a voltage between the electrodes. The image is displayed by forming a transparent part and an opaque part. A color liquid crystal display device has three color filters of red (R), green (G), and blue (B) corresponding to the three primary colors of light provided on any transparent electrode substrate.

【０００３】カラー液晶表示装置用のカラーフィルター
は、一般に透明基板、着色層、保護膜、透明電極膜等か
ら構成されており、ＲＧＢの三原色の位置に対向する電
極あるいは薄膜トランジスタを形成した透明基板とを数
μｍの間隔を保持し液晶物質を封入して液晶表示装置を
形成している。A color filter for a color liquid crystal display device is generally composed of a transparent substrate, a colored layer, a protective film, a transparent electrode film, etc., and a transparent substrate on which electrodes or thin film transistors are formed facing the three primary colors of RGB, A liquid crystal display device is formed by maintaining a spacing of several micrometers and sealing a liquid crystal substance.

【０００４】0004

【発明が解決しようとする課題】カラーフィルターはガ
ラスなどの透明基板上に顔料分散法、染色法、電着法、
印刷法等によってＲ、Ｇ、Ｂの三原色を所定の形状とし
た着色層を形成し、着色層上には着色層を保護する目的
で保護層を形成し、更に保護層の上には、液晶を駆動す
るための透明電極膜が形成されている。[Problems to be Solved by the Invention] Color filters are produced by pigment dispersion, dyeing, electrodeposition, etc. on a transparent substrate such as glass.
A colored layer with the three primary colors of R, G, and B in a predetermined shape is formed by a printing method, a protective layer is formed on the colored layer for the purpose of protecting the colored layer, and a liquid crystal layer is further formed on the protective layer. A transparent electrode film for driving is formed.

【０００５】透明電極には、酸化錫、酸化インジウムお
よびＩＴＯと称するそれらの複合酸化物が使用されてい
る。透明電極膜の成膜方法には、蒸着、イオンプレーテ
ィング、スパッタリング等の各種の方法があるが、カラ
ーフィルターの透明電極の下層となる着色層および保護
膜は合成樹脂で形成されているので耐熱性の面から比較
的低温での成膜が可能な方法が求められている。このた
めにカラーフィルター用の透明電極の製造にはスパッタ
リングが広く用いられている。[0005] Tin oxide, indium oxide, and a composite oxide thereof called ITO are used for the transparent electrode. There are various methods for forming a transparent electrode film, such as vapor deposition, ion plating, and sputtering, but the colored layer and protective film that form the lower layer of the transparent electrode of a color filter are made of synthetic resin, so they are heat resistant. From the viewpoint of performance, there is a need for a method that allows film formation at relatively low temperatures. For this reason, sputtering is widely used to manufacture transparent electrodes for color filters.

【０００６】蒸着、スパッタリング等の薄膜形成方法で
製造したＩＴＯ膜等の薄膜はその成膜条件によって得ら
れる膜の特性が異なることが知られている。透明電極と
して使用されるＩＴＯ膜には、各種の特性が要求される
が、最近の画面の大面積化、高密度化にともないＩＴＯ
膜が液晶を駆動するための電極として使用される場合に
は低抵抗であることが最も重要な要件となっている。It is known that thin films such as ITO films produced by thin film forming methods such as vapor deposition and sputtering have different characteristics depending on the film forming conditions. ITO films used as transparent electrodes are required to have various properties, but with the recent increase in screen area and density, ITO film
When a film is used as an electrode for driving a liquid crystal, low resistance is the most important requirement.

【０００７】とくに数百本という多数の線状のパターン
を形成したＩＴＯ膜からなる透明電極を有するＳＴＮ方
式によるパーソナルコンピュータなどのカラーディスプ
レイ用の液晶表示装置に使用するカラーフィルターでは
、ＴＦＴ方式の液晶表示装置用のカラーフィルターに比
べて電気抵抗は１０分の１程度の抵抗値とすることが要
求されており、面積抵抗は１０Ω／□ないし２０Ω／□
の低い値とすることが求められている。このような要求
があるのは、透明電極の抵抗値が液晶表示装置の表示品
質に影響を及ぼすためである。ＳＴＮ方式の液晶表示装
置では、線状の透明電極が多数形成された一対の透明電
極基板をＸ軸、Ｙ軸として直交させて配置し、この交点
で液晶を駆動しているが、例えば、白色の表示をした場
合には、その画素からＸ軸方向、Ｙ軸方向の各々に白色
のゴーストが発生する、いわゆる「クロストーク」が見
られ、この発生の度合いは透明電極の面積抵抗が大きい
ほど顕著になる。画面の大面積化、高密度化により、電
極の長さが増大する反面、幅が狭くなり透明電極の抵抗
値がより一層無視できなっており、低抵抗化が強く望ま
れている。[0007] In particular, color filters used in liquid crystal display devices for color displays such as personal computers using the STN method, which have transparent electrodes made of ITO films with many hundreds of linear patterns formed therein, are TFT type liquid crystals. Electrical resistance is required to be about one-tenth that of color filters for display devices, and sheet resistance is 10Ω/□ to 20Ω/□.
It is required to have a low value. This requirement exists because the resistance value of the transparent electrode affects the display quality of the liquid crystal display device. In an STN liquid crystal display device, a pair of transparent electrode substrates on which a large number of linear transparent electrodes are formed are arranged so that the X and Y axes are perpendicular to each other, and the liquid crystal is driven at the intersection point. When displaying, so-called "crosstalk" occurs in which a white ghost appears from the pixel in both the X-axis direction and the Y-axis direction, and the degree of this occurrence increases as the sheet resistance of the transparent electrode increases. become noticeable. As screens become larger and more dense, the length of the electrode increases, but the width narrows, making the resistance value of the transparent electrode even more negligible, and there is a strong desire for lower resistance.

【０００８】また、ＴＦＴ方式においても、画面が２０
０ｍｍ×３００ｍｍ程度のパーソナルコンピュータ用途
のものにおいては、画面の周辺部と中心部とに電位差を
生じるために、従来の約１／２の５０Ω／□以下にする
ことが要求されている。[0008] Also, in the TFT method, the screen is 20
For personal computers with dimensions of about 0 mm x 300 mm, it is required to reduce the resistance to 50 Ω/□ or less, which is approximately half of the conventional value, in order to create a potential difference between the periphery and the center of the screen.

【０００９】スパッタリングによって析出するＩＴＯ膜
は基板の温度によって析出物の結晶形態が異なっており
、低抵抗膜を得るためには析出面の温度を３００℃ない
し３５０℃の温度とすれば析出するＩＴＯ膜の結晶性が
改善されて比抵抗が小となるので、低抵抗膜を得るため
に基板面をこのような温度とすることが行われている。[0009] In the ITO film deposited by sputtering, the crystal form of the precipitate differs depending on the temperature of the substrate, and in order to obtain a low resistance film, the temperature of the deposition surface should be set to 300°C to 350°C. Since the crystallinity of the film is improved and the specific resistance is reduced, the substrate surface is brought to such a temperature in order to obtain a low resistance film.

【００１０】ところが、ガラス基板のような耐熱性の基
材の面に直接にＩＴＯ膜を成膜する場合には３５０℃程
度の温度はなんら問題とならないが、カラーフィルター
の保護膜上にＩＴＯ膜を形成する場合には、基板の温度
の上昇には制約がある。すなわち、保護膜および着色層
が有機物であるので、一般に２００℃程度の温度が限界
であって、３００℃以上に加熱することは不可能である
。However, when forming an ITO film directly on the surface of a heat-resistant base material such as a glass substrate, a temperature of about 350°C poses no problem. When forming a substrate, there are restrictions on the rise in temperature of the substrate. That is, since the protective film and the colored layer are organic, the temperature limit is generally about 200°C, and it is impossible to heat them above 300°C.

【００１１】そこで、低温度で形成したために比抵抗が
高い膜であっても膜厚を厚くすることによって実質的な
電気抵抗を小さくすることも考慮されるが、従来の方法
でスパッタリングによって析出したＩＴＯ膜は、厚みに
よって析出物の形態が変化するために、膜厚が厚くなる
にしたがって比抵抗が増大する現象が見られる。したが
って、膜厚を厚くすることでＩＴＯ膜の低抵抗化を実現
することは不可能であった。[0011] Therefore, even if the film is formed at a low temperature and has a high resistivity, it is considered to reduce the actual electrical resistance by increasing the film thickness. Since the form of precipitates in an ITO film changes depending on its thickness, a phenomenon is observed in which specific resistance increases as the film thickness increases. Therefore, it has been impossible to reduce the resistance of the ITO film by increasing the film thickness.

【００１２】また、従来の方法で得たＩＴＯ膜は内部応
力が大きいため、着色層や保護膜等の有機層の上では、
ＩＴＯ膜の膜厚を０．２μｍ以上に形成すると、着色層
や保護膜にクラックが発生したり、細かいしわが発生し
て透明電極が断線することがあり、また、光の透過率が
低下するので、カラーフィルターとして用いるためには
ＩＴＯ膜は０．２μｍ以下の膜厚でしか実用性がなかっ
た。また、ＩＴＯ膜の密着性は０．１μｍないし０．１
５μｍの膜厚であっても十分なものではなかった。[0012] In addition, since the ITO film obtained by the conventional method has a large internal stress, it is difficult to coat it on organic layers such as colored layers and protective films.
If the ITO film is formed with a thickness of 0.2 μm or more, cracks may occur in the colored layer or protective film, fine wrinkles may occur, and the transparent electrode may be disconnected, and the light transmittance may decrease. Therefore, in order to use the ITO film as a color filter, it is only practical if the film thickness is 0.2 μm or less. In addition, the adhesion of the ITO film is 0.1 μm to 0.1 μm.
Even a film thickness of 5 μm was not sufficient.

【００１３】スパッタリング時の基板の温度をパラメー
タとして、膜厚と比抵抗の関係を図２に示すように膜厚
の増加にしたがって比抵抗が増大する現象が見られる。 また、従来の方法で形成したＩＴＯ膜の面積抵抗と膜厚
との関係については図３に示すような関係がみられる。 すなわち２００℃程度の温度であると図３で示されるよ
うに、膜厚を厚くしても面積抵抗の値はＩＴＯのバルク
の抵抗値には近づかないばかりか、比抵抗が膜厚に依存
して高くなるために、逆にある膜厚以上では面積抵抗が
上昇するという現象が生じるので、膜厚を厚くすること
は面積抵抗の減少の目的には充分なものではなかった。As shown in FIG. 2, which shows the relationship between film thickness and resistivity using the temperature of the substrate during sputtering as a parameter, there is a phenomenon in which the resistivity increases as the film thickness increases. Further, the relationship between the sheet resistance and film thickness of an ITO film formed by a conventional method is as shown in FIG. 3. In other words, at a temperature of about 200°C, as shown in Figure 3, even if the film thickness is increased, the sheet resistance value will not approach the bulk resistance value of ITO, and the specific resistance will depend on the film thickness. On the contrary, increasing the film thickness is not sufficient for the purpose of reducing the sheet resistance, because a phenomenon in which the sheet resistance increases above a certain film thickness occurs.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記した問
題点を解決する手段を検討した結果、ＩＴＯ膜の成膜を
特定の条件で行うことによって、２００℃程度の低温で
あっても比抵抗の小さいＩＴＯ膜を着色層上に保護層を
形成したカラーフィルターの保護膜上に成膜することが
できることを見いだした。[Means for Solving the Problems] The present inventors investigated means for solving the above-mentioned problems, and found that by forming an ITO film under specific conditions, even at a low temperature of about 200°C. It has been discovered that an ITO film with low resistivity can be formed on the protective film of a color filter in which a protective layer is formed on a colored layer.

【００１５】すなわち、従来のスパッタリング条件では
、アルゴン３×１０−３ｔｏｒｒないし５×１０−３ｔ
ｏｒｒ、酸素５×１０−５ｔｏｒ程度の分圧の放電ガス
を使用して、酸化インジウムと酸化錫をターゲット材と
してスパッタリングを行っていたが、本発明の方法では
スパッタリング装置として低温マグネトロンスパッタリ
ング装置を用いて、スパッタリング時の放電ガスのアル
ゴンの分圧を１×１０−２ｔｏｒｒないし１．５×１０
−２ｔｏｒｒと高くし、酸素の分圧が３×１０−５ｔｏ
ｒｒないし８×１０−５ｔｏｒｒとしたもので、これに
よってＩＴＯ膜層の比抵抗を低下させることができる。 さらに本発明のＩＴＯ膜は従来の方法によって作製した
ＩＴＯ膜と比較して、膜の内部応力が低いため、０．１
５μｍの薄い膜厚においても保護膜への付着強度が高く
、ＩＴＯ膜を形成した後にエッチングによりＩＴＯ膜の
パターンを形成する場合にも、膜のエッジ部のびりつき
を皆無とすることができる。また、本発明のＩＴＯ膜で
は、膜厚を０．３μｍにしても保護膜にしわやクラック
の発生はみられなかった。熱安定性の面でも優れた特性
を有している。That is, under conventional sputtering conditions, argon is 3 x 10-3 torr to 5 x 10-3 torr.
Sputtering was performed using indium oxide and tin oxide as target materials using a discharge gas with a partial pressure of about 5 x 10-5 torr of oxygen, but in the method of the present invention, a low-temperature magnetron sputtering device was used as the sputtering device. The partial pressure of argon in the discharge gas during sputtering is set to 1 x 10-2 torr to 1.5 x 10
The partial pressure of oxygen is set to -2 torr and the partial pressure of oxygen is 3 x 10-5 torr.
rr to 8×10 −5 torr, which can reduce the specific resistance of the ITO film layer. Furthermore, the ITO film of the present invention has a lower internal stress than ITO films produced by conventional methods, so 0.1
Even with a thin film thickness of 5 μm, the adhesion strength to the protective film is high, and even when forming an ITO film pattern by etching after forming the ITO film, there is no vibration at the edge of the film. Further, in the ITO film of the present invention, no wrinkles or cracks were observed in the protective film even when the film thickness was set to 0.3 μm. It also has excellent properties in terms of thermal stability.

【００１６】[0016]

【作用】本発明は、有機物の被膜を形成した基板上に透
明電極膜を形成する際に、放電ガスのアルゴンの分圧を
１×１０−２ｔｏｒｒないし１．５×１０−２ｔｏｒｒ
、酸素の分圧を３×１０−５ｔｏｒｒないし８×１０−
５ｔｏｒｒとしたもので、これによって透明電極膜の比
抵抗を低下させると共に、膜応力を低下させ、合わせて
エッチング性の向上と熱安定性の向上を図ることができ
る。以下に本発明の実施例を示し、更に詳細に説明する
。[Operation] In the present invention, when forming a transparent electrode film on a substrate on which an organic film is formed, the partial pressure of argon in the discharge gas is set to 1 x 10-2 torr to 1.5 x 10-2 torr.
, the partial pressure of oxygen is between 3 x 10-5 torr and 8 x 10-
5 torr, which lowers the specific resistance of the transparent electrode film, reduces film stress, and improves etching performance and thermal stability. Examples of the present invention will be shown below and explained in more detail.

【００１７】[0017]

【実施例】図面を参照して本発明を説明すると、第１図
は本発明を実施する装置の１例を示す。スパッタリング
装置１は、透明電極を形成するカラーフィルター２を導
入するロード室３、カラーフィルターを移送する搬送装
置４、カラーフィルターを所定の温度に加熱する加熱室
５、スパッタリングによって透明電極を形成する成膜室
６、基板の温度を冷却する冷却室７、基板を取り出すた
めのアンロード室８から構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of an apparatus for carrying out the present invention. The sputtering apparatus 1 includes a load chamber 3 into which a color filter 2 for forming a transparent electrode is introduced, a transport device 4 for transporting the color filter, a heating chamber 5 for heating the color filter to a predetermined temperature, and a structure for forming a transparent electrode by sputtering. It consists of a film chamber 6, a cooling chamber 7 for cooling the temperature of the substrate, and an unloading chamber 8 for taking out the substrate.

【００１８】ロード室、成膜室、アンロード室はそれぞ
れ排気装置９、１０、１１に結合されており、成膜室６
を十分に真空ポンプで真空排気した後に、アルゴンおよ
び酸素からなる放電ガスを所定の分圧となるように供給
し、直流電圧を印加したＩＴＯのターゲット１２の近傍
には陽極１３を配置し、ターゲットの放電面とは逆の面
には陽極に向かう電子に螺旋運動を起こす磁石１４を設
けている。The loading chamber, the film forming chamber, and the unloading chamber are connected to exhaust devices 9, 10, and 11, respectively, and the film forming chamber 6
After sufficiently evacuating with a vacuum pump, a discharge gas consisting of argon and oxygen is supplied to a predetermined partial pressure, and an anode 13 is placed near the ITO target 12 to which a DC voltage is applied. A magnet 14 is provided on the opposite surface from the discharge surface to cause the electrons heading toward the anode to move in a spiral manner.

【００１９】透明電極を形成すべきカラーフィルター２
は加熱室５において所定の温度に加熱された後に、成膜
室に送られ、ＩＴＯターゲットから所定の距離に配置し
て透明電極を形成し、目的とする厚さの膜を形成の後に
アンロード室から取り出す。図４は、スパッタリング時
のアルゴン分圧とＩＴＯ膜の応力の関係を示す図であり
、図５はスパッタリング時のアルゴン分圧とＩＴＯ膜の
比抵抗の関係を示したものである。この時の基板温度は
２００℃、酸素分圧は５×１０−５ｔｏｒｒ、膜厚は０
．１４μｍないし０．１５μｍである。図中に（Ａ）で
示す点はアルゴン分圧が従来の条件である５×１０−３
ｔｏｒｒで膜を形成した場合であり、（Ｂ）で示す点は
アルゴン分圧が本発明の条件である１×１０−２ｔｏｒ
ｒで膜を形成した場合である。図４、図５から明らかな
ように、本発明のＩＴＯ膜の膜応力は、従来条件で形成
したＩＴＯ膜の応力の１／２以下となっており、比抵抗
も３×１０−４Ω・ｃｍと従来の１／２以下となってい
る。 以下に本発明の実施例の詳細を示す。Color filter 2 on which transparent electrodes are to be formed
After being heated to a predetermined temperature in the heating chamber 5, it is sent to a film forming chamber, where it is placed at a predetermined distance from the ITO target to form a transparent electrode, and after forming a film of the desired thickness, it is unloaded. Take it out of the room. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the argon partial pressure during sputtering and the stress of the ITO film, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the argon partial pressure during sputtering and the specific resistance of the ITO film. At this time, the substrate temperature was 200°C, the oxygen partial pressure was 5 x 10-5 torr, and the film thickness was 0.
．． It is 14 μm to 0.15 μm. The point indicated by (A) in the figure is where the argon partial pressure is 5 x 10-3 under the conventional condition.
This is the case where the film was formed at a pressure of 1×10 −2 torr, which is the condition of the present invention.
This is a case where a film is formed using r. As is clear from FIGS. 4 and 5, the film stress of the ITO film of the present invention is less than 1/2 of the stress of the ITO film formed under conventional conditions, and the specific resistance is also 3×10-4 Ω・cm. This is less than 1/2 of the conventional value. Details of embodiments of the present invention are shown below.

【００２０】実施例１ 大きさ３００ｍｍ×３２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのガラ
ス基板（コーニング社製７０５９材）を充分に洗浄し、
その上に、赤色感光性樹脂を１．２μｍの膜厚になるよ
うに塗布し、その後温度７０℃で３０分間オ−ブン中で
乾燥させ、水銀ランプを用いて露光し、水によるスプレ
ー現像を１分間行い、赤色画素を形成すべき領域に赤色
のレリーフ画像を形成し、さらに１５０℃で３０分間、
加熱硬化させた。同様の工程を繰り返して、緑色画素を
形成すべき領域に緑色のレリーフ画素を形成し、青色画
素を形成すべき領域に青色のレリーフ画素を形成して着
色層を形成した。Example 1 A glass substrate (7059 material manufactured by Corning Inc.) with a size of 300 mm x 320 mm and a thickness of 1.1 mm was thoroughly cleaned.
A red photosensitive resin was applied thereon to a film thickness of 1.2 μm, then dried in an oven at a temperature of 70°C for 30 minutes, exposed using a mercury lamp, and spray-developed with water. The process was carried out for 1 minute to form a red relief image in the area where red pixels were to be formed, and further heated at 150°C for 30 minutes.
Cured by heating. Similar steps were repeated to form a green relief pixel in the region where the green pixel was to be formed, and a blue relief pixel in the region where the blue pixel was to be formed, thereby forming a colored layer.

【００２１】続いて光硬化性アクリレートオリゴマーと
して、ｏ−クレゾールノボラックエポキシアクリレート
（分子量１５００〜２０００）を５０重量部、多官能重
合性モノマーとして、ジペンタエリスリトールヘキサア
クリレート（日本化薬製ＤＰＨＡ）を５０重量部混合し
、さらに重合開始剤としてイルガキュアー６５１（チバ
ガイギー社製）２重量部を混合した配合物を、エチルセ
ルソルブアセテート２００重量部中に溶解させ、その溶
液１０ｇを用いてスピンコーターで前記着色層上に２．
０μｍの厚さに塗布した。塗布膜に接してフォトマスク
を配置して、２．０ｋＷの超高圧水銀ランプによって着
色層上のみに紫外線を１０秒間照射した。続いて温度２
５℃の１，１，２，２−テトラクロロエタンからなる現
像液中に１分間浸漬して、塗布膜の未硬化部分のみを除
去した。Next, as a photocurable acrylate oligomer, 50 parts by weight of o-cresol novolac epoxy acrylate (molecular weight 1,500 to 2,000) and as a polyfunctional polymerizable monomer, 50 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA manufactured by Nippon Kayaku) were added. A mixture of 2 parts by weight of Irgacure 651 (manufactured by Ciba Geigy) as a polymerization initiator was dissolved in 200 parts by weight of ethyl cellosolve acetate, and 10 g of the solution was coated with the above-mentioned method using a spin coater. 2. on the colored layer.
It was applied to a thickness of 0 μm. A photomask was placed in contact with the coating film, and only the colored layer was irradiated with ultraviolet rays for 10 seconds using a 2.0 kW ultra-high pressure mercury lamp. Then temperature 2
It was immersed in a developer consisting of 1,1,2,2-tetrachloroethane at 5° C. for 1 minute to remove only the uncured portion of the coating film.

【００２２】次に、得られた保護膜を形成した基板をス
パッタリング装置のロード室から基板の加熱室に入れ、
基板の温度を２００℃に加熱し、３×１０−６ｔｏｒｒ
まで減圧した後にアルゴンの圧力を１×１０−２ｔｏｒ
ｒ、酸素の圧力を５×１０−５ｔｏｒｒの分圧となるよ
うに製膜室にアルゴン、酸素を導入した。Next, the substrate with the obtained protective film formed thereon is placed in the substrate heating chamber from the load chamber of the sputtering device.
Heat the temperature of the substrate to 200℃ and increase the temperature to 3×10-6 torr.
After reducing the pressure to
Argon and oxygen were introduced into the film forming chamber so that the partial pressure of oxygen was 5×10 −5 torr.

【００２３】スパッタリング装置のターゲットと陽極の
間には直流電圧４００Ｖ、電流７Ａを印加して、ターゲ
ットと基板との距離を９０ｍｍとしてスパッタリングを
して、厚さ０．１５μｍの透明電極を形成した。得られ
た透明電極の比抵抗は２．８×１０−４Ω・ｃｍ、面積
抵抗は１８Ω／□であり、従来の１／６の低抵抗となり
、ＳＴＮ方式の液晶表示装置に対応できるものであった
。 また、フォトリソグラフィー法により透明電極を１０μ
ｍ幅のラインパターンにエッチングしたところエッジ部
のびりつきはまったく見られなかった。A DC voltage of 400 V and a current of 7 A were applied between the target and the anode of the sputtering device, and sputtering was performed with a distance between the target and the substrate of 90 mm to form a transparent electrode with a thickness of 0.15 μm. The specific resistance of the obtained transparent electrode was 2.8 x 10-4 Ω・cm, and the sheet resistance was 18 Ω/□, which was 1/6 the resistance of the conventional electrode, making it compatible with STN liquid crystal display devices. Ta. In addition, a transparent electrode of 10 μm was formed using photolithography.
When a line pattern with a width of m was etched, no vibration was observed at the edges.

【００２４】実施例２ 実施例１と同様の方法で基板上に着色層、保護膜を形成
した後、基板をスパッタリング装置のロード室から基板
の加熱室に入れ、基板の温度を２００℃に加熱し、３×
１０−６ｔｏｒｒまで減圧した後、アルゴンの圧力を１
．５×１０−２ｔｏｒｒ、酸素の圧力を５×１０−５ｔ
ｏｒｒの分圧となるようにアルゴン、酸素を導入した。 スパッタリング装置のターゲットと陽極の間に直流電圧
４００Ｖ、電流７Ａを印加して、ターゲットと基板との
距離を９０ｍｍとしてスパッタリングをして、厚さ０．
１５μｍの透明電極を形成した。Example 2 After forming a colored layer and a protective film on a substrate in the same manner as in Example 1, the substrate was placed into a substrate heating chamber from the load chamber of a sputtering device, and the temperature of the substrate was heated to 200°C. 3×
After reducing the pressure to 10-6 torr, the argon pressure was reduced to 1
．． 5 x 10-2 torr, oxygen pressure 5 x 10-5 t
Argon and oxygen were introduced to give a partial pressure of orr. A DC voltage of 400 V and a current of 7 A were applied between the target and the anode of the sputtering device, and sputtering was performed with a distance between the target and the substrate of 90 mm to a thickness of 0.
A 15 μm transparent electrode was formed.

【００２５】得られた透明電極の比抵抗は２．７×１０
−４Ω・ｃｍ、面積抵抗は１７Ω／□と、実施例１と同
等に良好なものであった。また、エッチング特性、耐熱
性においても差は見られなかった。The specific resistance of the obtained transparent electrode was 2.7×10
-4 Ω·cm, and the sheet resistance was 17 Ω/□, which was as good as Example 1. Further, no difference was observed in etching characteristics and heat resistance.

【００２６】比較例１ 実施例１と同様の方法で基板上に着色層、保護膜を形成
した後、基板をスパッタリング装置のロード室から基板
の加熱室に入れ、基板の温度を２００℃に加熱し、３×
１０−６ｔｏｒｒまで減圧した後、アルゴンの圧力を２
．０×１０−２ｔｏｒｒ、酸素の圧力を５×１０−５ｔ
ｏｒｒの分圧となるようにアルゴン、酸素を導入した。 スパッタリング装置のターゲットと陽極の間に直流電圧
４００Ｖ、電流７Ａを印加して、ターゲットと基板との
距離を９０ｍｍとしてスパッタリングをしたところ、ス
パッタリング時の放電が不安定となり、実用性のある膜
が得られなかった。Comparative Example 1 After forming a colored layer and a protective film on a substrate in the same manner as in Example 1, the substrate was placed into a substrate heating chamber from the load chamber of a sputtering device, and the temperature of the substrate was heated to 200°C. 3×
After reducing the pressure to 10-6 torr, the argon pressure was reduced to 2
．． 0x10-2 torr, oxygen pressure 5x10-5t
Argon and oxygen were introduced to give a partial pressure of orr. When sputtering was performed by applying a DC voltage of 400 V and a current of 7 A between the target and the anode of the sputtering device and setting the distance between the target and the substrate to 90 mm, the discharge during sputtering became unstable and a film of practical use was not obtained. I couldn't.

【００２７】実施例３ 実施例１と同様の方法で基板上に着色層、保護膜を形成
した後、基板をスパッタリング装置のロード室から基板
の加熱室に入れ、基板の温度を２００℃に加熱し、３×
１０−６ｔｏｒｒまで減圧した後、アルゴンの圧力を１
×１０−２ｔｏｒｒ、酸素の圧力を５×１０−５ｔｏｒ
ｒの分圧となるようにアルゴン、酸素を導入した。スパ
ッタリング装置のターゲットと陽極の間に直流電圧４０
０Ｖ、電流７Ａを印加して、ターゲットと基板との距離
を９０ｍｍとしてスパッタリングをして、厚さ０．２μ
ｍの透明電極を形成した。Example 3 After forming a colored layer and a protective film on a substrate in the same manner as in Example 1, the substrate was placed into a substrate heating chamber from the load chamber of a sputtering device, and the temperature of the substrate was heated to 200°C. 3×
After reducing the pressure to 10-6 torr, the argon pressure was reduced to 1
x 10-2 torr, oxygen pressure 5 x 10-5 torr
Argon and oxygen were introduced to give a partial pressure of r. A DC voltage of 40 Hz is applied between the target and the anode of the sputtering device.
Applying 0V and 7A current, sputtering with a distance of 90mm between the target and the substrate to a thickness of 0.2μ.
m transparent electrodes were formed.

【００２８】得られた透明電極の比抵抗は２．８×１０
−４Ω・ｃｍ、面積抵抗は１４Ω／□と良好なものであ
った。また、保護膜への付着力も十分であり、エッチン
グによるエッジ部のびりつきも見られなかった。The specific resistance of the obtained transparent electrode was 2.8×10
-4Ω·cm, and the sheet resistance was 14Ω/□, which was good. In addition, the adhesion to the protective film was sufficient, and no smearing of the edges due to etching was observed.

【００２９】実施例４ 実施例１と同様の方法で基板上に着色層、保護膜を形成
した後、基板をスパッタリング装置のロード室から基板
の加熱室に入れ、基板の温度を２００℃に加熱し、３×
１０−６ｔｏｒｒまで減圧した後、アルゴンの圧力を１
×１０−２ｔｏｒｒ、酸素の圧力を５×１０−５ｔｏｒ
ｒの分圧となるようにアルゴン、酸素を導入した。スパ
ッタリング装置のターゲットと陽極の間に直流電圧４０
０Ｖ、電流７Ａを印加して、ターゲットと基板との距離
を９０ｍｍとしてスパッタリングをして、厚さ０．３μ
ｍの透明電極を形成した。Example 4 After forming a colored layer and a protective film on a substrate in the same manner as in Example 1, the substrate was placed into a substrate heating chamber from the load chamber of a sputtering device, and the temperature of the substrate was heated to 200°C. 3×
After reducing the pressure to 10-6 torr, the argon pressure was reduced to 1
x 10-2 torr, oxygen pressure 5 x 10-5 torr
Argon and oxygen were introduced to give a partial pressure of r. A DC voltage of 40 Hz is applied between the target and the anode of the sputtering device.
Applying 0V and 7A current, sputtering with a distance of 90mm between the target and the substrate to a thickness of 0.3μ.
m transparent electrodes were formed.

【００３０】得られた透明電極の比抵抗は２．８×１０
−４Ω・ｃｍと膜厚が増加したにもかかわらず実施例１
と同等なものが得られ、面積抵抗は１０Ω／□と極めて
良好なものが得られた。この時、保護膜にはしわやクラ
ックはまったく見られなかった。The specific resistance of the obtained transparent electrode was 2.8×10
Example 1 despite the film thickness increasing to -4Ω・cm
An extremely good sheet resistance of 10Ω/□ was obtained. At this time, no wrinkles or cracks were observed in the protective film.

【００３１】また、保護膜への付着力も十分であり、エ
ッチングによるエッジ部のびりつきも見られなかった。Furthermore, the adhesion to the protective film was sufficient, and no smearing of the edges due to etching was observed.

【００３２】[0032]

【発明の効果】液晶を使用したカラーディスプレイ装置
に使用するカラーフィルターのように有機物の被膜を形
成した基板上に透明電極膜を形成する際に、放電ガスの
アルゴンの圧力を１．０×１０−２ｔｏｒｒないし１．
５×１０−２ｔｏｒｒ、酸素の圧力を３×１０−５ない
し８×１０−５ｔｏｒｒの分圧になるようして、低温マ
グネトロン法によってスパッタリングをしてＩＴＯ膜を
形成したことによって、透明電極層の比抵抗を低下させ
ると共に、膜の内部応力を低下させることができる。し
たがって、透明電極膜の厚さを０．２μｍないし０．３
μｍと厚くすることができ、透明電極膜の面積抵抗を２
０Ω／□以下に低下させることができる。また、本発明
の透明電極膜は付着特性、エッチング特性に優れたもの
である。Effects of the Invention: When forming a transparent electrode film on a substrate coated with an organic substance, such as a color filter used in a color display device using liquid crystal, the pressure of argon as a discharge gas is reduced to 1.0×10 -2torr to 1.
The ITO film was formed by sputtering using a low-temperature magnetron method at a partial pressure of 5 x 10-2 torr and oxygen pressure of 3 x 10-5 to 8 x 10-5 torr. It is possible to lower the specific resistance as well as the internal stress of the film. Therefore, the thickness of the transparent electrode film is 0.2 μm to 0.3 μm.
It can be made as thick as μm, and the sheet resistance of the transparent electrode film can be reduced to 2 μm.
It can be lowered to 0Ω/□ or less. Furthermore, the transparent electrode film of the present invention has excellent adhesion properties and etching properties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図１】本発明の方法を実施するプラズマ処理装置を示
す。FIG. 1 shows a plasma processing apparatus implementing the method of the invention.

【図２】従来の方法によるスパッタリング時の基板の温
度をパラメータとして、膜厚と比抵抗の関係を示す。FIG. 2 shows the relationship between film thickness and specific resistance using the substrate temperature during sputtering using a conventional method as a parameter.

【図３】従来の方法による比抵抗と面積抵抗との関係を
示す。FIG. 3 shows the relationship between specific resistance and sheet resistance according to a conventional method.

【図４】アルゴン分圧と膜の応力の関係を示す。FIG. 4 shows the relationship between argon partial pressure and membrane stress.

【図５】アルゴン分圧と比抵抗の関係を示す。FIG. 5 shows the relationship between argon partial pressure and specific resistance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…スパッタリング装置、２…カラーフィルター、３…
ロード室、４…搬送装置、５…加熱室、６…成膜室、７
…冷却室、８…アンロード室、９、１０、１１…排気装
置、１２…ＩＴＯ製ターゲット、１３…陽極、１４…磁
石1... Sputtering device, 2... Color filter, 3...
Loading chamber, 4...Transporting device, 5...Heating chamber, 6...Film forming chamber, 7
...Cooling chamber, 8...Unloading chamber, 9, 10, 11...Exhaust device, 12...ITO target, 13...Anode, 14...Magnet

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】透明基板上に少なくとも、着色層、透明電
極膜を有するカラーフィルターにおいて、前記透明電極
膜が、アルゴン分圧が１×１０−２ｔｏｒｒないし１．
５×１０−２ｔｏｒｒ、酸素の分圧が３×１０−５ｔｏ
ｒｒないし８×１０−５ｔｏｒｒの放電ガス中において
、基板温度２００℃以下でスパッタリングすることによ
って得られた比抵抗が３×１０−４Ω・ｃｍ以下のＩＴ
Ｏ膜であることを特徴とするカラーフィルター。1. A color filter having at least a colored layer and a transparent electrode film on a transparent substrate, wherein the transparent electrode film has an argon partial pressure of 1 x 10-2 torr to 1.
5 x 10-2 torr, partial pressure of oxygen is 3 x 10-5 torr
IT with a specific resistance of 3 x 10-4 Ωcm or less obtained by sputtering at a substrate temperature of 200°C or less in a discharge gas of rr to 8 x 10-5 torr
A color filter characterized by being an O film. 【請求項２】透明基板上に少なくとも、着色層、透明電
極膜を有するカラーフィルターの製造方法において、前
記透明電極膜が、アルゴン分圧が１×１０−２ｔｏｒｒ
ないし１．５×１０−２ｔｏｒｒ、酸素の分圧が３×１
０−５ｔｏｒｒないし８×１０−５ｔｏｒｒの放電ガス
中において、基板温度２００℃以下でＩＴＯターゲット
を用いてＤＣマグネトロンスパッタリング法によって形
成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。2. A method for manufacturing a color filter having at least a colored layer and a transparent electrode film on a transparent substrate, wherein the transparent electrode film has an argon partial pressure of 1×10 −2 torr.
or 1.5 x 10-2 torr, partial pressure of oxygen is 3 x 1
A method for manufacturing a color filter, comprising forming the color filter by DC magnetron sputtering using an ITO target in a discharge gas of 0-5 torr to 8 x 10-5 torr at a substrate temperature of 200°C or less.