JP2004095996A

JP2004095996A - Method for manufacturing multilayer film structure, method for manufacturing color filter substrate, multilayer film structure, color filter substrate, electro-optical device, and electronic apparatus

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Publication number: JP2004095996A
Application number: JP2002257757A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kamijo; 上條　光一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】有機膜と無機膜との密着性が良い多層膜構造、カラーフィルタ基板、多層膜構造の製造方法、カラーフィルタ基板の製造方法、電気光学装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】液晶装置１に組み込まれる液晶パネル４００は、カラーフィルタ基板４２０と対向基板４１０とを有する。カラーフィルタ基板４２０は、基板１２０上に着色層４７０、表面に酸化ケイ素粒３１が露出した樹脂からなるオーバーコート層３０、第２電極４５０が順に積層されて構成される。このように、酸化ケイ素粒３１が露出したオーバーコート層３０を用いることにより、オーバーコート層３０と第２電極４５０との密着性が向上する。
【選択図】　図４An object of the present invention is to provide a multilayer film structure, a color filter substrate, a method of manufacturing a multilayer film structure, a method of manufacturing a color filter substrate, an electro-optical device, and an electronic apparatus having good adhesion between an organic film and an inorganic film.
A liquid crystal panel incorporated in a liquid crystal device has a color filter substrate and a counter substrate. The color filter substrate 420 is formed by sequentially laminating a colored layer 470 on the substrate 120, an overcoat layer 30 made of a resin having the silicon oxide particles 31 exposed on the surface, and a second electrode 450. As described above, by using the overcoat layer 30 in which the silicon oxide particles 31 are exposed, the adhesion between the overcoat layer 30 and the second electrode 450 is improved.
[Selection diagram] Fig. 4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機膜上に無機膜が形成されてなる多層膜構造の製造方法、カラーフィルタ基板の製造方法、多層膜構造、カラーフィルタ基板、電気光学装置及び電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電気光学装置としてのカラー単純マトリクス型液晶装置は、対向するカラーフィルタ基板及び対向基板と、この一対の基板間に挟持された液晶を有する。
【０００３】
カラーフィルタ基板は、基板と、この基板上に配置された有機樹脂に顔料が分散された赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層と、この着色層上に配置されたストライプ状にパターニングされたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）からなる透明電極とを有する。一方、対向基板は、基板と、この基板上に配置されたカラーフィルタ基板上に配置された透明電極と直交するように設けられたストライプ状にパターニングされたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）からなる透明電極とを有する。
【０００４】
上述のカラーフィルタ基板において、透明電極を形成する場合、着色層上にスパッタによりベタの透明電極膜を形成した後、これをエッチングしてストライプ状にパターニングされた透明電極を得る。このパターニングでは、透明電極膜上に積層されたレジストパターンを介して塩酸／塩化第２鉄の混合液により透明電極膜をエッチングし、その後、アルカリ溶液によりレジストパターンを除去することによって、ストライプ状の透明電極を得る。しかしながら、透明電極膜の材料であるＩＴＯは樹脂と密着性が悪いため、透明電極膜をエッチングする際、オーバーエッチングが生じて透明電極の幅が細くなってしまう、更に、着色層がエッチング液により侵食されてしまうという問題がある。従来、このような問題を解決するために、着色層上に樹脂からなるオーバーコート層を設け、更に、オーバーコート層上にはＩＴＯからなる透明電極膜との密着性をあげるために、スパッタにより成膜したＳｉＯ_２膜を設けた後、ＩＴＯからなる透明電極膜を成膜していた（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２８１４３５号公報（第３ページ、図１６）
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＳｉＯ_２膜を成膜することなく、オーバーコート層とＩＴＯからなる透明電極との密着性をあげる新たな構造を提示するものであり、オーバーコート層などの有機膜とＩＴＯなどの無機膜との密着性が良い多層膜構造、カラーフィルタ基板、多層膜構造の製造方法、カラーフィルタ基板の製造方法、電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の多層膜構造の製造方法は、金属粒を含む有機材料膜を形成する工程と、前記有機材料膜の表面を除去する工程と、前記除去工程後、前記有機材料膜上に無機材料膜を形成する工程とを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明のこのような構成によれば、金属粒を含む有機材料膜を形成し、この有機材料膜の表面を除去することにより、無機物である金属粒が表面に露出した有機材料膜を得ることができ、無機物である金属粒が存在することにより有機材料膜と無機材料膜との密着性が高く、信頼性の高い多層膜構造を得ることができる。更に、例えば無機材料膜をウエットエッチングしてパターニングする場合、有機材料膜と無機材料膜との密着性が高いので、エッチング液が有機材料膜と無機材料膜との間に入り込みにくく、オーバーエッチングを防止でき、所望の形状に無機材料膜をパターニングすることができる。
【０００８】
また、前記除去工程は、アッシング工程であることを特徴とする。
【０００９】
このように除去工程としては、アッシングを用いることができる。尚、除去工程はアッシングに限定されるものでなく、塗布された有機材料膜の表面に位置する金属粒を覆う有機材料を除去できるものであれば良い。
【００１０】
本発明のカラーフィルタ基板の製造方法は、基板上に有機材料を有する着色層を形成する工程と、前記着色層上に、金属粒を含む有機材料膜を塗布する工程と、塗布された前記有機材料膜の表面を除去する工程と、前記除去工程後、前記有機材料膜上に無機材料膜を形成する工程と、前記無機材料膜をパターニングする工程とを具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明のこのような構成によれば、金属粒を含む有機材料膜を形成し、この有機材料膜の表面を除去することにより、無機物である金属粒が表面に露出した有機材料膜を得ることができ、無機物である金属粒が存在することにより有機材料膜と無機材料膜との密着性が高く、信頼性の高いカラーフィルタ基板を得ることができる。更に、無機材料膜をウエットエッチングしてパターニングする場合、有機材料膜と無機材料膜との密着性が高いので、エッチング液が有機材料膜と無機材料膜との間に入り込みにくく、オーバーエッチングを防止でき、所望の形状に無機材料膜をパターニングすることができる。
【００１２】
また、前記除去工程はアッシング工程であることを特徴とする。
【００１３】
このように除去工程としては、アッシングを用いることができる。尚、除去工程はアッシングに限定されるものでなく、塗布された有機材料膜の表面に位置する金属粒に覆われた有機材料を除去できるものであれば良い。
【００１４】
また、前記金属粒としては、透明で絶縁性の無機材料でパウダー状の加工ができる材料、例えば酸化金属を用いることができる。
【００１５】
また、前記金属粒は、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニア、酸化タンタルから選択される１つまたは複数の混合物であることを特徴とする。
【００１６】
このように金属粒としては、酸化金属である酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニア、酸化タンタル、酸化アルミナから選択される１つまたは複数の混合物を用いることができる。
【００１７】
また、前記無機材料膜は、インジウム・ティン・オキサイドからなることを特徴とする。
【００１８】
このように無機材料膜としてはインジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）を用いることができる。
【００１９】
また、前記有機材料膜の塗布工程後、前記有機材料膜をパターニングする工程を更に具備し、該パターニング工程後、前記除去工程を前記基板全面に施すことを特徴とする。
【００２０】
このように有機材料膜をパターニングし、除去工程を基板全面に施すことにより、有機材料膜パターニング時に除去しきれなかった残存有機材料を除去することができる。更に、このような残存有機材料の除去と、有機材料膜表面の除去による金属粒の露出を同時に行うことができ、製造効率が良い。
【００２１】
本発明の多層膜構造は、金属粒が表面から露出した有機材料膜と、前記有機材料膜上に積層された無機材料膜とを具備することを特徴とする。
【００２２】
本発明のこのような構成によれば、無機物である金属粒が存在することにより有機材料膜と無機材料膜との密着性が高く、信頼性の高い多層膜構造を得ることができる。更に、例えば無機材料膜をウエットエッチングしてパターニングする場合、有機材料膜と無機材料膜との密着性が高いので、エッチング液が有機材料膜と無機材料膜との間に入り込みにくく、オーバーエッチングを防止でき、所望の形状に無機材料膜をパターニングすることができる。
【００２３】
本発明のカラーフィルタ基板は、基板と、前記基板上に配置された有機材料を有する着色層と、前記着色層上に積層された金属粒が表面から露出した有機材料膜と、前記有機材料膜上に積層されたパターニングされた無機材料膜とを具備することを特徴とする。
【００２４】
本発明のこのような構成によれば、無機物である金属粒が存在することにより有機材料膜と無機材料膜との密着性が高く、信頼性の高いカラーフィルタ基板を得ることができる。更に、無機材料膜をウエットエッチングによりパターニングする際、有機材料膜と無機材料膜との密着性が高いので、エッチング液が有機材料膜と無機材料膜との間に入り込みにくく、オーバーエッチングを防止でき、所望の形状に無機材料膜をパターニングすることができる。
【００２５】
また、前記金属粒としては、透明で絶縁性の無機材料でパウダー状の加工ができる材料、例えば酸化金属を用いることができる。
【００２６】
また、前記金属粒は、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニア、酸化タンタル、酸化アルミナから選択される１つまたは複数の混合物であることを特徴とする。
【００２７】
このように金属粒としては、酸化金属である酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニア、酸化タンタル、酸化アルミナから選択される１つまたは複数の混合物を用いることができる。
【００２８】
また、前記無機材料膜は、インジウム・ティン・オキサイドからなることを特徴とする。
【００２９】
このように無機材料膜としてインジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）を用いることができる。
【００３０】
また、前記カラーフィルタ基板の端部は、前記基板上に前記無機材料膜が配置された構造を有することを特徴とする。
【００３１】
このような構成によれば、カラーフィルタ基板の端部に外部回路と電気的に接続する端子部を設ける場合、この端子部が位置する部分は無機膜である基板上に無機膜である端子部が配置されるので、基板上に有機膜を介して端子部が配置される場合と比較して、端子部の剥がれなどの問題が生じにくく、信頼性の高いカラーフィルタ基板を備えた電気光学装置を得ることができる。
【００３２】
本発明の電気光学装置は、上述に記載のカラーフィルタ基板または上述に記載のカラーフィルタ基板の製造方法により製造されたカラーフィルタ基板を備えることを特徴とする。
【００３３】
本発明のこのような構成によれば、有機材料膜と無機材料膜との密着性が良く、所望のパターニングがほどこされた無機材料膜を有するカラーフィルタ基板を備えるので、信頼性が高く、表示品位の高い電気光学装置を得ることができる。
【００３４】
本発明の電子機器は、上述に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする。
【００３５】
本発明のこのような構成によれば、信頼性の高い、表示品位の高い表示画面を有する電子機器を得ることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明するが、図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構成における縮尺や数などが異なっている。
【００３７】
まず、本発明が適用された電子機器の一例である携帯電話機について図１について説明する。
【００３８】
図１は、本発明が適用された電子機器の一例である携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【００３９】
図１において、携帯電話機１には、その上半部分に、電気光学装置としての液晶装置に備えられた電気光学パネルとしての液晶パネル４００を用いた表示部２が構成され、下半分には、複数のキーボタン１０１が配置された操作部３が構成されている。表示部２の上方位置にはスピーカ穴４が形成され、操作部の下方位置にはマイク穴５が形成されている。また、液晶装置は、液晶パネル４００と、これに電気的に接続する液晶パネル４００中の液晶を駆動するための駆動回路が搭載された回路基板（後述する）とを有する。
【００４０】
（カラーフィルタ基板及び電気光学装置）
次に、液晶パネル４００及び液晶装置の構成について、図２〜図５を用いて説明する。
【００４１】
図２及び図３はそれぞれ、液晶パネル４００の斜視図及び分解斜視図である。図４は、液晶パネル４００に回路基板が接続され、更にバックライトが配置された状態の液晶装置の断面図であって、図２に示す液晶パネルの線Ａ−Ａ´に対応する断面図である。図５は、液晶パネル４００に回路基板が接続され、更にバックライトが配置された状態の液晶装置の断面図であって、図２に示す液晶パネルの線Ｂ−Ｂ´に対応する断面図である。
【００４２】
図４及び図５に示すように、液晶装置１０は透過型であり、液晶パネル４００と、液晶パネル４００に電気的に接続された回路基板６０と、バックライト５０とを有する。
【００４３】
図２〜図５に示すように、液晶パネル４００は、例えばパッシブマトリクス型のカラー液晶パネルであり、所定の間隙を介してシール材４３０によって貼りあわされた対向基板４１０とカラーフィルタ基板４２０との間に液晶７０が封入されている。対向基板４１０及びカラーフィルタ基板４２０間の間隙はスペーサ７１により保持されている。更に、液晶パネル４００を挟むように一対の偏光板４６１及び偏光板４６２が配置されている。
【００４４】
対向基板４１０は、ガラスなどの透明基板１１０と、この透明基板上１１０上にストライプ状に形成された複数のＩＴＯからなる第１電極４４０と、この第１電極４４０が延在してなる第１配線４１１と、第１電極４４０を覆って透明基板１１０上に形成されたポリイミドなどからなる配向膜４１２とを有する。第１配線４１１は、シール材４３０に分散された導通材（図示せず）により、カラーフィルタ基板４２０上の第３配線４５２に電気的に接続される。
【００４５】
カラーフィルタ基板４２０は、ガラスなどの透明基板１２０と、この透明基板１２０上に第１電極４４０と直交するようにストライプ状に形成された３色の赤色着色層４７０Ｒ，緑色着色層４７０Ｇ及び青色着色層４７０Ｂと、これら着色層４７０を覆うように形成されたオーバーコート層３０と、このオーバーコート層３０上に形成された第１電極４４０と直交するようにストライプ状に形成された複数のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ／透明導電膜）からなる第２電極４５０と、第２電極４５０が延在されてなる端子部を有する第２配線４５１と、第２電極４５０と同層に形成された端子部を有する第３配線４５２と、第２電極４５０を覆うようにオーバーコート層３０上に形成されたポリイミドなどからなる配向膜４２６とを有する。
【００４６】
着色層３７０は、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂などの有機樹脂中に顔料が分散されて形成される。オーバーコート層３０は、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂などの有機樹脂３２中に酸化ケイ素粒３１が分散されてなり、オーバーコート層３０の表面３０ａには金属粒としての酸化ケイ素（ＳｉＯ２）粒３１が露出した状態となっている。オーバーコート層３０の表面３０ａに露出している酸化ケイ素粒３１は、一部が露出し、残りの一部がオーバーコート層３０内に埋没しており、オーバーコート層３０に一部が埋没することにより酸化ケイ素粒３１は固定されている。本実施形態においては、有機樹脂を主成分とするオーバーコート層３０の表面３０ａに無機物である酸化ケイ素粒３１が露出されているので、酸化ケイ素粒３１により、無機物であるＩＴＯからなる第２電極４５０とオーバーコート層３０との密着性が良い。
【００４７】
また、カラーフィルタ基板４２０は、対向基板４１０よりも突き出した突き出し部４２５を有し、この突き出し部４２５に、上述の第２配線４５１の端子部と第３配線４５２の端子部とが配置される。これら端子部は、液晶７０を駆動するための駆動回路としての半導体装置８０が実装された回路基板６０と電気的に接続される。端子部が配置される突き出し部４２５には、オーバーコート層３０は形成されておらず、第２基板１１０上にＩＴＯからなる端子部を有する第２配線４５１及び端子部を有する第３配線４５２のみが形成された状態となっている。従って、無機物であるガラスからなる透明基板１２０上に無機物であるＩＴＯからなる端子部が形成され、無機物同士が積層された状態であるので、無機物である透明基板１２０上に有機物であるオーバーコート層を介して無機物である端子部が形成されていると場合と比較して、密着性が非常に良く、回路基板１６０を端子部と接続しても、端子部が剥がれるといった問題が生じにくいので、信頼性の高い液晶装置を得ることができる。対向基板４１０上の第１電極４４０及びカラーフィルタ基板４２０上の第２電極４５０には、回路基板６０上の半導体装置８０から液晶を駆動するための信号が供給される。
【００４８】
また、図６に示すように、カラーフィルタ基板４２０において、各着色層４０７と各第２電極４５０とは平面的に重なりあうように形成されており、対向基板４１０上の第１電極４４０と第２電極４５０との交差する部分で、１ドットが形成される。
【００４９】
バックライト５０は、導光板５１と、この導光板５１に対して光を照射する光源５５と、例えば３枚の光学シート５２〜５４とを有する。
【００５０】
（カラーフィルタ基板の製造方法）
次に、上述のカラーフィルタ基板４２０の製造方法について図７〜図９を用いて説明する。図７及び図８は、カラーフィルタ基板の製造工程図であり、図２に示す液晶パネル４００の線Ｃ−Ｃ´で切断したカラーフィルタ基板の断面に相当する。図９は、カラーフィルタ基板の張り出し部４２５付近における製造工程図であり、図２に示す液晶パネル４００の線Ｄ−Ｄ´で切断したカラーフィルタ基板の断面に相当する。尚、図９に示す製造工程図は、図８に示す製造工程図と対応しており、カラーフィルタ基板の張り出し部４２５付近における図７に示す製造工程図と対応する工程図については図示を省略している。
【００５１】
まず、図７（Ａ）に示すように、透明基板１２０上に、ネガ型感光性樹脂からなる赤色着色膜４０７Ｒ´をスピンコート法により塗布する。その後、マスク２０を介して赤色着色膜４０７Ｒ´を露光した後、現像して露光されなかった部分を除去する。その後、焼成して硬化させて図７（Ｂ）に示すように透明基板１２０上にストライプ状の赤色着色層４０７Ｒを厚さ０．５〜１μｍ程度に形成する。
【００５２】
次に、図７（Ｃ）に示すように、透明基板１２０上に、ネガ型感光性樹脂からなる緑色着色膜４０７Ｇ´をスピンコート法により塗布する。その後、マスク２１を介して緑色着色膜４０７Ｇ´を露光した後、現像して露光されなかった部分を除去する。その後、焼成して硬化させて図７（Ｄ）に示すように透明基板１２０上にストライプ状の緑色着色層４０７Ｇを厚さ０．５〜１μｍ程度に形成する。
【００５３】
次に、図７（Ｅ）に示すように、透明基板１２０上に、ネガ型感光性樹脂からなる青色着色膜４０７Ｂ´をスピンコート法により塗布する。その後、マスク２２を介して青色着色膜４０７Ｂ´を露光した後、現像して露光されなかった部分を除去する。その後、焼成して硬化させて図７（Ｆ）に示すように透明基板１２０上にストライプ状の青色着色層４０７Ｂを厚さ０．５〜１μｍ程度に形成する。
【００５４】
次に、図８（Ａ）、図９（Ａ）に示すように、着色層４０７上に、例えばアクリル系樹脂３２中に酸化ケイ素粒３１が分散されたオーバーコート材料をスピンコート法により塗布し、厚さ１〜２μｍの有機材料膜としてのオーバーコート材料膜３０´を形成する。オーバーコート材料には、例えば０．０１〜１０重量％、好ましくは０．１〜１重量％の割合で、粒径が約０．０１μｍ程度の酸化ケイ素粒が含まれている。オーバーコート材料膜３０´´の状態では、図に示すように、オーバーコート材料膜３０´´の表面３０´´ａ付近に位置する酸化ケイ素粒３１は、その表面がオーバーコート材料によって覆われている。
【００５５】
次に、オーバーコート材料膜３０´´上にレジストパターン（図示せず）を形成する。このレジストパターンは、例えば、後にカラーフィルタ基板と対向基板とをシール材４３０により貼り合わせた際にシール材４３０に囲まれた領域内にオーバーコート層３０が位置するように、このオーバーコート層３０に対応した位置にレジスト材が位置するようなパターンを有している。言い換えると、基板外周部以外を覆うようにレジストパターンが形成されている。尚、ここでは基板外周部以外を覆うようにレジストパターンを設けたが、レジストパターンは、少なくとも、張り出し部４２５の回路基板６０が実装される端子部以外を覆うように形成されればよい。次に、レジストパターンをマスクとして、基板外周部のオーバーコート材料膜３０´´をエッチングし、基板外周部のオーバーコート材料膜３０´´を除去した後、焼成し、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）に示すように、透明基板１２０上に平面的にみて部分的に形成されたオーバーコート材料膜３０´を得る。この際、図９（Ｂ）に示すように、張り出し部４２５を含む基板外周部では、オーバーコート材料膜３０´´は全て除去しきれず、一部オーバーコート材料３３が残存した状態となっている。
【００５６】
次に、除去工程としてのプラズマアッシング（イオンクリーニング）工程により、基板全面にプラズマアッシング処理を施す。すなわち、プラズマアッシング処理により、オーバーコート材料膜３０´の表面３０´ａ及び残存したオーバーコート材料３３を削って除去する。これにより、図８（Ｃ）、図９（Ｃ）に示すように、オーバーコート材料膜３０´の表面３０´ａに位置する酸化ケイ素粒３１を覆うオーバーコート材料は除去されて、表面３０ａに金属粒としての酸化ケイ素粒３１が露出したオーバーコート層３０が得られる。また、図９（Ｃ）に示すように、残存オーバーコート材料３３は除去されて、張り出し部４２５を含む基板外周部は、透明基板１２０のみがある状態となっている。本実施形態におけるプラズマアッシング工程では、ターゲットを二酸化珪素または石英ガラスとし、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。このとき、逆スパッタ電力を０．０５〜１０Ｗ／ｃｍ^２、ガス圧を０．０５〜１Ｐａ、ガス中の酸素分率を０〜３００％、例えば１％に設定し、プラズマアッシングを行う。
【００５７】
次に、図８（Ｄ）、図９（Ｄ）に示すように、スパッタリングにより、オーバーコート層３０を含む基板１２０上に厚さ１００ｎｍ〜３００ｎｍ、例えば本実施形態においては１５０ｎｍの無機材料膜としてのＩＴＯ膜４５０´を形成する。ここで、オーバーコート層３０の表面３０ａには無機物としての酸化ケイ素粒３１が露出しているので、オーバーコート層３０とＩＴＯ膜４５０´との密着性が高い。
【００５８】
次に、ＩＴＯ膜４５０´上に、レジストパターン（図示せず）を形成し、このレジストパターンをマスクとして、ＩＴＯ膜４５０´をエッチングする。エッチング液としては、例えば塩酸／塩化第２鉄の混合液を用いることができる。エッチング後、レジストパターンを水酸化カリウム液などのアルカリ溶液により除去することにより、図８（Ｅ）、図９（Ｅ）に示すように、ストライプ状の第２電極４５０、端子部を有する第２配線４５１及び端子部を有する第３配線４５２が得られる。本実施形態においては、オーバーコート層３０とＩＴＯ膜４５０´との密着性が高いので、エッチング工程においてもオーバーエッチングが生じることなく、所望の幅の第２電極４５０、第２配線４５１及び第３配線４５２を得ることができる。ここで、酸化ケイ素粒を含まないオーバーコート層上に例えばスパッタにより酸化ケイ素膜、電極を順に形成する構造と比較すると、酸化ケイ素膜は比較的アルカリに弱いためレジストパターン除去時に用いられるアルカリにより侵されて剥がれやすいが、本実施形態においては、膜表面に位置する酸化ケイ素粒はオーバーコート材料に一部が埋没して固定されているので、酸化ケイ素粒が剥がれるという問題が起こりにくい。
【００５９】
次に、ポリイミドなどからなる配向膜を形成し、カラーフィルタ基板４２０が完成する。
【００６０】
その後、カラーフィルタ基板４２０と予め製造された対向基板４１０とはシール材４３０により貼りあわされ、基板間に液晶７０が注入されて、液晶パネル４００が完成する。そして、液晶パネル４００の一端部に回路基板６０を電気的に接続させ、偏光板４６１及び４６２を配置し、バックライト５０を配置して液晶装置１０を得る。ここで、液晶パネル４００と回路基板６０との接続の際、無機物である基板上に形成された無機物である端子部と回路基板とが接続されるので、基板と端子部との間に有機物を介す構造と比較して、端子部の剥がれといった問題が生じにくく、信頼性の高い液晶装置を得ることができる。
【００６１】
上述のように、本実施形態においては、オーバーコート材料膜３０´の表面を削って除去する工程と、基板外周部に位置するエッチング工程で除去しきれなかった残存オーバーコート材料３３を除去する工程とを、同一のアッシング工程で行うことができ、製造効率が良い。また、本実施形態においては、酸化ケイ素粒が含まれたオーバーコート材料を塗布するので、酸化ケイ素粒を含まないオーバーコート層上に例えばスパッタにより酸化ケイ素膜、電極を順に形成する構造と比較すると、オーバーコート膜と酸化ケイ素膜とを別々に形成する必要がないので、製造効率が良い。
【００６２】
上述の本実施形態においては、オーバーコート材料膜３０´の表面除去方法としてプラズマアッシングを用いたが、これに限定されるものではなく、オーバーコート材料膜表面に位置する酸化ケイ素粒を覆うオーバーコート材料を除去できればよい。
【００６３】
尚、本実施形態においては、金属粒として酸化ケイ素粒を用いたが、これに限定されず、透明で絶縁性の無機材料でパウダー状の加工ができる材料、例えば酸化金属を用いることができる。酸化金属としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化アルミナなどから選択される１つまたは複数の混合物を用いることができる。例えば、酸化ジルコニウムは、他の酸化金属と比較してアルカリに強いため、電極パターン形成時のレジストパターンの除去に用いられるアルカリにより侵されにくい。また、酸化アルミナは、オーバーコート材料の屈折率に近い屈折率を有しているため、液晶装置としたときに光の散乱がなく、表示品位が高い液晶装置が得られる。
【００６４】
（その他の実施形態）
上述の実施形態においては、透過型のカラー単純マトリクス型の液晶装置を例にあげたが、これに限定されるものでなく、着色層上に有機膜のオーバーコート層を介してパターニングされた無機膜の電極が形成されたカラーフィルタ基板を有する液晶装置に適用することができる。以下に、その他の液晶装置の例として、ＴＦＤ素子を用いた半透過半反射型のカラーアクティブマトリクス型の液晶装置を図１０及び図１１を用いて説明する。図１０及び図１１は液晶装置の断面図であり、図１０の切断面と図１１の切断面とは、互いに直交した位置関係となっている。尚、上述の実施形態と同様の構造については同様の符号を付し、主に異なる構造については説明を省略する。
【００６５】
図１０及び図１１に示すように、液晶装置１００は、液晶パネル１４００と、液晶パネル１４００に電気的に接続された回路基板１６０と、バックライト５０とを有する。
【００６６】
液晶パネル１４００は、所定の間隙を介してシール材４３０によって貼りあわされた対向基板１４１０とカラーフィルタ基板１４２０との間に液晶１７０が封入されている。対向基板１４１０及びカラーフィルタ基板１４２０間の間隙はスペーサ１７１により保持されている。更に、液晶パネル１４００を挟むように一対の偏光板１４６１及び偏光板１４６２が配置されている。
【００６７】
対向基板１４１０は、ガラスなどの透明基板１１２０と、この透明基板上１１２０上にストライプ状に形成されたＴａ／Ｔａ_２Ｏ_５／Ｃｒの積層構造からなる複数のデータ線１４４１と、データ線１４４１と図示しないＴＦＤを介して電気的に接続された複数のＩＴＯからなる画素電極１４４０と、第１配線１４４２と、データ線１４４１が延在してなる第２配線１４４３と、これらを覆って透明基板１１２０上に形成されたポリイミドなどからなる配向膜４１２とを有する。第１配線１４４２は、シール材４３０に分散された導通材４３１により、カラーフィルタ基板１４２０上の走査線１４５０が延在した第３配線１４５１に電気的に接続される。
【００６８】
カラーフィルタ基板１４２０は、ガラスなどの透明基板１１１０と、この透明基板１１１０上に形成された散乱用樹脂層８１と、この散乱用樹脂層８１上に形成された光反射性の材料、例えばＡｌからなる反射膜１４５２と、この反射膜１４５２上にストライプ状に形成された３色の赤色着色層１４７０Ｒ，緑色着色層１４７０Ｇ、青色着色層１４７０Ｂと、これら着色層１４７０を覆うように形成されたオーバーコート層３０と、このオーバーコート層３０上に形成されたデータ線１４４１と直交するようにストライプ状に形成された複数のＩＴＯからなる走査線１４５０と、走査線１４５０が延在されてなる第３配線１４５１と、これらを覆うように形成されたオーバーコート層３０と、オーバーコート層３０上に形成されたポリイミドなどからなる配向膜４２６とを有する。また、上述の反射膜１４５２には１ドット毎に光を通過させる開口１４５２ａが形成されている。すなわち、外光を利用して表示を行う反射型液晶装置として機能する場合には、液晶装置１００に入射した外光が反射膜１４５２に反射し、この反射光を用いて表示が行われ、バックライト５０を利用して表示を行う透過型液晶装置として機能する場合には、バックライト５０から出射した光が、反射膜１４５２に形成された開口を通ることによって表示が行われる。
【００６９】
着色層１４７０及びオーバーコート層３０は上述の実施形態と同様の材料が用いられる。オーバーコート層３０は、上述の実施形態と同様に、表面３０ａに金属粒としての酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）粒３１が露出した状態となっているので、ＩＴＯからなる走査線１４５０とオーバーコート層３０との密着性が良い。従って、走査線１４５０をパターニング形成する際において、オーバーエッチングの問題がなく、所望のパターンを得ることができる。
【００７０】
また、対向基板１４１０は、カラーフィルタ基板１４２０よりも突き出した突き出し部１４２５を有し、この突き出し部１４２５に、上述の第１配線１４４２の端子部と第２配線１４４３の端子部とが配置される。これら端子部は、液晶１７０を駆動するための駆動回路としての半導体装置１８０が実装された回路基板１６０と電気的に接続される。
【００７１】
上述した実施形態では、電気光学装置として、液晶装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、着色層上に有機膜からなるオーバーコート層が形成され、更にこのオーバーコート層上にパターニングされた無機膜からなる電極が形成された構造を有するカラーフィルタ基板を備えた電気光学装置に適用でき、例えばエレクトロルミネッセンス装置、特に、有機エレクトロルミネッセンス装置、無機エレクトロルミネッセンス装置等や、プラズマディスプレイ装置、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）装置、ＬＥＤ（発光ダイオード）表示装置、電気泳動表示装置、薄型のブラウン管、液晶シャッター等を用いた小型テレビ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた装置などの各種の電気光学装置に適用できる。
【００７２】
上述の実施形態においては、電子機器として携帯電話機を例にあげて説明したが、これに限定されるものでなく、モバイル型パーソナルコンピュータ、ディジタルウォッチ、ディジタルスチルカメラ、タッチパネル、電卓、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、ＰＯＳ端末機などにも適用することができる。そして、これらの各種電子機器のカラー表示部として本発明に係る液晶装置を用いることができる。
【００７３】
上述においては、カラーフィルタ基板を例にあげて説明したが、有機材料膜上に無機材料膜が配置される多層膜構造に本発明を適用でき、有機樹脂膜の表面に金属粒を露出させることにより、有機材料膜と無機材料膜との密着性を向上させることができる。更に、有機材料膜と無機材料膜との密着性が良いので、無機材料膜をパターニングする際に、オーバーエッチングが生じることがないので、無機材料膜を所望のパターンにパターニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子機器としての携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示す携帯電話機の一部を構成する液晶パネルの斜視図である。
【図３】図２に示す携帯電話機の一部を構成する液晶パネルの分解斜視図である。
【図４】液晶装置の断面図であり、図２に示す液晶パネルの線Ａ−Ａ´で切断したときの断面に相当する。
【図５】液晶装置の断面図であり、図２に示す液晶パネルの線Ｂ−Ｂ´で切断したときの断面に相当する。
【図６】カラーフィルタ基板の概略平面図である。
【図７】図２に示す液晶パネルの線Ｃ−Ｃ´で切断したときの断面に相当するカラーフィルタ基板の製造工程図（その１）である。
【図８】図２に示す液晶パネルの線Ｃ−Ｃ´で切断したときの断面に相当するカラーフィルタ基板の製造工程図（その２）である。
【図９】図２に示す液晶パネルの線Ｄ−Ｄ´で切断したときの断面に相当するカラーフィルタ基板の製造工程図である。
【図１０】その他の実施形態における液晶装置の断面図である。
【図１１】その他の実施形態における液晶装置の断面図である。
【符号の説明】
１…携帯電話機、１０、１００…液晶装置、３０…オーバーコート層、３０ａ…オーバーコート層の表面、３０´…オーバーコート材料膜、３０´ａ・・・オーバーコート材料膜の表面、３１・・・酸化ケイ素粒、１２０、１１１０…透明基板、４００、１４００…液晶パネル、４２０、１４２０・・・カラーフィルタ基板、４２５、１４２５…張り出し部、４５０…第２電極、４７０Ｒ、１４７０Ｒ…赤色着色層、４７０Ｇ、１４７０Ｇ…緑色着色層、４７０Ｂ、１４７０Ｂ…青色着色層、１４５０・・・走査線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer film structure in which an inorganic film is formed on an organic film, a method for manufacturing a color filter substrate, a multilayer film structure, a color filter substrate, an electro-optical device, and electronic equipment.
[0002]
[Prior art]
For example, a color simple matrix liquid crystal device as an electro-optical device has a color filter substrate and a counter substrate facing each other, and liquid crystal sandwiched between the pair of substrates.
[0003]
The color filter substrate was patterned into a substrate, a red coloring layer in which a pigment was dispersed in an organic resin disposed on the substrate, a green coloring layer and a blue coloring layer, and a stripe disposed on the coloring layer. A transparent electrode made of ITO (Indium Tin Oxide). On the other hand, the opposing substrate is a transparent electrode made of ITO (Indium Tin Oxide) patterned in a stripe and provided so as to be orthogonal to the transparent electrode disposed on the color filter substrate disposed on the substrate. And
[0004]
When a transparent electrode is formed on the above-described color filter substrate, a solid transparent electrode film is formed on the coloring layer by sputtering, and then this is etched to obtain a transparent electrode patterned in stripes. In this patterning, the transparent electrode film is etched with a mixed solution of hydrochloric acid / ferric chloride through a resist pattern laminated on the transparent electrode film, and then the resist pattern is removed with an alkaline solution to form a striped pattern. Obtain a transparent electrode. However, since ITO, which is a material of the transparent electrode film, has poor adhesion to the resin, when the transparent electrode film is etched, overetching occurs and the width of the transparent electrode becomes narrower. There is a problem of being eroded. Conventionally, in order to solve such a problem, an overcoat layer made of a resin is provided on the colored layer, and further, on the overcoat layer, sputtering is performed to improve the adhesion with a transparent electrode film made of ITO. Filmed SiO ₂ After providing the film, a transparent electrode film made of ITO was formed (for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-281435 A (page 3, FIG. 16)
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to SiO ₂ It proposes a new structure that enhances the adhesion between the overcoat layer and the transparent electrode made of ITO without forming a film. The adhesion between an organic film such as an overcoat layer and an inorganic film such as ITO is provided. It is an object to provide a multilayer film structure, a color filter substrate, a method of manufacturing a multilayer film structure, a method of manufacturing a color filter substrate, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The method for manufacturing a multilayer film structure according to the present invention includes a step of forming an organic material film containing metal particles, a step of removing a surface of the organic material film, and an inorganic material film on the organic material film after the removing step. And a step of forming
[0007]
According to such a configuration of the present invention, by forming an organic material film containing metal particles and removing the surface of the organic material film, it is possible to obtain an organic material film in which inorganic metal particles are exposed on the surface. And the presence of the inorganic metal particles provides a highly reliable multilayer film structure having high adhesion between the organic material film and the inorganic material film. Furthermore, for example, when patterning an inorganic material film by wet etching, the adhesiveness between the organic material film and the inorganic material film is high, so that the etchant does not easily enter between the organic material film and the inorganic material film, and overetching is performed. Thus, the inorganic material film can be patterned into a desired shape.
[0008]
Further, the removing step is an ashing step.
[0009]
As such, ashing can be used as the removing step. The removing step is not limited to ashing, but may be any as long as it can remove the organic material covering the metal particles located on the surface of the applied organic material film.
[0010]
The method for manufacturing a color filter substrate of the present invention includes a step of forming a colored layer having an organic material on the substrate, a step of applying an organic material film containing metal particles on the colored layer, A step of removing a surface of the material film; a step of forming an inorganic material film on the organic material film after the removing step; and a step of patterning the inorganic material film.
[0011]
According to such a configuration of the present invention, by forming an organic material film containing metal particles and removing the surface of the organic material film, it is possible to obtain an organic material film in which inorganic metal particles are exposed on the surface. By virtue of the presence of the inorganic metal particles, a highly reliable color filter substrate having high adhesion between the organic material film and the inorganic material film can be obtained. Furthermore, when the inorganic material film is patterned by wet etching, since the adhesion between the organic material film and the inorganic material film is high, it is difficult for the etchant to enter between the organic material film and the inorganic material film, thereby preventing over-etching. Thus, the inorganic material film can be patterned into a desired shape.
[0012]
Further, the removal step is an ashing step.
[0013]
As such, ashing can be used as the removing step. The removing step is not limited to ashing, but may be any method as long as it can remove the organic material covered with the metal particles located on the surface of the applied organic material film.
[0014]
Further, as the metal particles, a transparent and insulating inorganic material which can be processed into a powder, for example, a metal oxide can be used.
[0015]
The metal particles are one or a mixture of silicon oxide, titanium oxide, zirconia, and tantalum oxide.
[0016]
As described above, as the metal particles, one or a plurality of mixtures selected from metal oxides such as silicon oxide, titanium oxide, zirconia, tantalum oxide, and alumina oxide can be used.
[0017]
Further, the inorganic material film is made of indium tin oxide.
[0018]
As described above, indium tin oxide (ITO) can be used as the inorganic material film.
[0019]
The method may further include a step of patterning the organic material film after the step of applying the organic material film, and after the patterning step, performing the removing step on the entire surface of the substrate.
[0020]
By patterning the organic material film and performing the removing step on the entire surface of the substrate as described above, it is possible to remove the remaining organic material that cannot be completely removed at the time of patterning the organic material film. Further, the removal of the residual organic material and the exposure of the metal particles by removing the surface of the organic material film can be performed at the same time, and the production efficiency is high.
[0021]
A multilayer film structure according to the present invention includes an organic material film having metal particles exposed from the surface, and an inorganic material film laminated on the organic material film.
[0022]
According to such a configuration of the present invention, a highly reliable multilayer film structure having high adhesion between the organic material film and the inorganic material film due to the presence of the inorganic metal particles can be obtained. Furthermore, for example, when patterning an inorganic material film by wet etching, the adhesiveness between the organic material film and the inorganic material film is high, so that the etchant does not easily enter between the organic material film and the inorganic material film, and overetching is performed. Thus, the inorganic material film can be patterned into a desired shape.
[0023]
The color filter substrate of the present invention includes a substrate, a colored layer having an organic material disposed on the substrate, an organic material film having metal particles laminated on the colored layer exposed from the surface, and the organic material film. And a patterned inorganic material film laminated thereon.
[0024]
According to such a configuration of the present invention, the adhesion between the organic material film and the inorganic material film is high due to the presence of the inorganic metal particles, and a highly reliable color filter substrate can be obtained. Furthermore, when the inorganic material film is patterned by wet etching, the adhesiveness between the organic material film and the inorganic material film is high, so that the etchant does not easily enter between the organic material film and the inorganic material film, and over-etching can be prevented. The inorganic material film can be patterned into a desired shape.
[0025]
Further, as the metal particles, a transparent and insulating inorganic material which can be processed into a powder, for example, a metal oxide can be used.
[0026]
Further, the metal particles are one or more mixtures selected from silicon oxide, titanium oxide, zirconia oxide, tantalum oxide, and alumina oxide.
[0027]
As described above, as the metal particles, one or a plurality of mixtures selected from metal oxides such as silicon oxide, titanium oxide, zirconia, tantalum oxide, and alumina oxide can be used.
[0028]
Further, the inorganic material film is made of indium tin oxide.
[0029]
Thus, indium tin oxide (ITO) can be used as the inorganic material film.
[0030]
Further, an end of the color filter substrate has a structure in which the inorganic material film is disposed on the substrate.
[0031]
According to such a configuration, when a terminal portion that is electrically connected to an external circuit is provided at an end of the color filter substrate, a portion where the terminal portion is located is a terminal portion that is an inorganic film on a substrate that is an inorganic film. Is disposed, so that a problem such as peeling of the terminal portion is less likely to occur than in the case where the terminal portion is disposed via the organic film on the substrate, and the electro-optical device including the highly reliable color filter substrate is provided. Can be obtained.
[0032]
An electro-optical device according to an aspect of the invention includes the above-described color filter substrate or a color filter substrate manufactured by the above-described method for manufacturing a color filter substrate.
[0033]
According to such a configuration of the present invention, the color filter substrate having the inorganic material film on which the desired patterning has been performed is provided, because the adhesion between the organic material film and the inorganic material film is good and the display is highly reliable. A high-quality electro-optical device can be obtained.
[0034]
An electronic apparatus according to another aspect of the invention includes the electro-optical device described above.
[0035]
According to such a configuration of the present invention, an electronic device having a display screen with high reliability and high display quality can be obtained.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. However, in the drawings, in order to make each configuration easy to understand, the scale and number of the actual configuration and each configuration are different.
[0037]
First, a mobile phone as an example of an electronic apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.
[0038]
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a mobile phone as an example of an electronic apparatus to which the present invention is applied.
[0039]
In FIG. 1, a mobile phone 1 includes a display unit 2 using an LCD panel 400 as an electro-optical panel provided in a liquid crystal device as an electro-optical device in an upper half thereof, and a lower half thereof. An operation unit 3 on which a plurality of key buttons 101 are arranged is configured. A speaker hole 4 is formed above the display unit 2, and a microphone hole 5 is formed below the operation unit. Further, the liquid crystal device includes a liquid crystal panel 400 and a circuit board (described later) on which a driving circuit for driving liquid crystal in the liquid crystal panel 400 electrically connected thereto is mounted.
[0040]
(Color filter substrate and electro-optical device)
Next, the configurations of the liquid crystal panel 400 and the liquid crystal device will be described with reference to FIGS.
[0041]
2 and 3 are a perspective view and an exploded perspective view of the liquid crystal panel 400, respectively. FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal device in a state where a circuit board is connected to the liquid crystal panel 400 and a backlight is further disposed, and is a cross-sectional view corresponding to line AA ′ of the liquid crystal panel shown in FIG. is there. FIG. 5 is a cross-sectional view of the liquid crystal device in a state where a circuit board is connected to the liquid crystal panel 400 and a backlight is further disposed, and is a cross-sectional view corresponding to line BB ′ of the liquid crystal panel shown in FIG. is there.
[0042]
As shown in FIGS. 4 and 5, the liquid crystal device 10 is of a transmission type, and includes a liquid crystal panel 400, a circuit board 60 electrically connected to the liquid crystal panel 400, and a backlight 50.
[0043]
As shown in FIGS. 2 to 5, the liquid crystal panel 400 is, for example, a passive matrix type color liquid crystal panel, and includes a counter substrate 410 and a color filter substrate 420 bonded together with a sealant 430 via a predetermined gap. A liquid crystal 70 is sealed between them. The gap between the opposing substrate 410 and the color filter substrate 420 is held by the spacer 71. Further, a pair of polarizing plates 461 and 462 are arranged so as to sandwich the liquid crystal panel 400.
[0044]
The opposing substrate 410 includes a transparent substrate 110 such as glass, a first electrode 440 formed of a plurality of ITOs formed in stripes on the transparent substrate 110, and a first electrode 440 formed by extending the first electrode 440. The wiring includes a wiring 411 and an alignment film 412 made of polyimide or the like formed on the transparent substrate 110 so as to cover the first electrode 440. The first wiring 411 is electrically connected to the third wiring 452 on the color filter substrate 420 by a conductive material (not shown) dispersed in the sealant 430.
[0045]
The color filter substrate 420 includes a transparent substrate 120 made of glass or the like, a three-color red coloring layer 470R, a green coloring layer 470G, and a blue coloring formed on the transparent substrate 120 in a stripe shape so as to be orthogonal to the first electrode 440. Layer 470B, an overcoat layer 30 formed so as to cover the colored layers 470, and a plurality of ITOs formed in a stripe shape so as to be orthogonal to the first electrode 440 formed on the overcoat layer 30 ( A second electrode 450 made of Indium Tin Oxide (transparent conductive film), a second wiring 451 having a terminal portion formed by extending the second electrode 450, and a terminal portion formed in the same layer as the second electrode 450. A third wiring 452 having an alignment film 426 made of polyimide or the like formed on the overcoat layer 30 so as to cover the second electrode 450; A.
[0046]
The coloring layer 370 is formed by dispersing a pigment in an organic resin such as an acrylic resin or an epoxy resin. The overcoat layer 30 includes silicon oxide particles 31 dispersed in an organic resin 32 such as an acrylic resin or an epoxy resin, and silicon oxide (SiO 2) particles 31 as metal particles are formed on the surface 30 a of the overcoat layer 30. Is exposed. The silicon oxide particles 31 exposed on the surface 30a of the overcoat layer 30 are partially exposed, and the remaining part is buried in the overcoat layer 30 and partially buried in the overcoat layer 30. As a result, the silicon oxide particles 31 are fixed. In the present embodiment, since the silicon oxide particles 31 as the inorganic substance are exposed on the surface 30a of the overcoat layer 30 containing the organic resin as a main component, the second electrode made of the inorganic substance ITO is formed by the silicon oxide particles 31. The adhesion between 450 and the overcoat layer 30 is good.
[0047]
Further, the color filter substrate 420 has a protruding portion 425 protruding from the counter substrate 410, and the terminal portion of the second wiring 451 and the terminal portion of the third wiring 452 are arranged on the protruding portion 425. . These terminals are electrically connected to a circuit board 60 on which a semiconductor device 80 as a drive circuit for driving the liquid crystal 70 is mounted. The overcoat layer 30 is not formed on the protruding portion 425 where the terminal portion is disposed, and only the second wiring 451 having the terminal portion made of ITO and the third wiring 452 having the terminal portion are formed on the second substrate 110. Is formed. Accordingly, the terminal portion made of ITO as an inorganic material is formed on the transparent substrate 120 made of an inorganic material, and the inorganic material is laminated, so that the organic overcoat layer is formed on the transparent substrate 120 as an inorganic material. As compared with the case where a terminal portion made of an inorganic material is formed through the substrate, the adhesion is very good, and even when the circuit board 160 is connected to the terminal portion, the problem that the terminal portion is peeled is less likely to occur. A highly reliable liquid crystal device can be obtained. A signal for driving liquid crystal is supplied from the semiconductor device 80 on the circuit board 60 to the first electrode 440 on the counter substrate 410 and the second electrode 450 on the color filter substrate 420.
[0048]
Further, as shown in FIG. 6, in the color filter substrate 420, each colored layer 407 and each second electrode 450 are formed so as to overlap in a plane, and the first electrode 440 and the One dot is formed at the intersection with the two electrodes 450.
[0049]
The backlight 50 includes a light guide plate 51, a light source 55 for irradiating the light guide plate 51 with light, and, for example, three optical sheets 52 to 54.
[0050]
(Method of manufacturing color filter substrate)
Next, a method of manufacturing the above-described color filter substrate 420 will be described with reference to FIGS. 7 and 8 are manufacturing process diagrams of the color filter substrate, and correspond to a cross section of the color filter substrate taken along line CC ′ of the liquid crystal panel 400 shown in FIG. FIG. 9 is a manufacturing process diagram near the overhang portion 425 of the color filter substrate, and corresponds to a cross section of the color filter substrate cut along line DD ′ of the liquid crystal panel 400 shown in FIG. Note that the manufacturing process diagram shown in FIG. 9 corresponds to the manufacturing process diagram shown in FIG. 8, and a process diagram corresponding to the manufacturing process diagram shown in FIG. 7 near the overhang portion 425 of the color filter substrate is omitted. are doing.
[0051]
First, as shown in FIG. 7A, a red coloring film 407R ′ made of a negative photosensitive resin is applied on the transparent substrate 120 by a spin coating method. Then, after exposing the red coloring film 407R 'through the mask 20, it develops and removes the unexposed part. Thereafter, it is baked and cured to form a striped red colored layer 407R on the transparent substrate 120 to a thickness of about 0.5 to 1 μm as shown in FIG. 7B.
[0052]
Next, as shown in FIG. 7C, a green coloring film 407G ′ made of a negative photosensitive resin is applied on the transparent substrate 120 by a spin coating method. Then, after exposing the green coloring film 407G 'through the mask 21, it develops and removes the unexposed part. Thereafter, it is baked and cured to form a striped green colored layer 407G on the transparent substrate 120 to a thickness of about 0.5 to 1 μm as shown in FIG. 7D.
[0053]
Next, as shown in FIG. 7E, a blue colored film 407B ′ made of a negative photosensitive resin is applied on the transparent substrate 120 by a spin coating method. Then, after exposing the blue coloring film 407B 'through the mask 22, it develops and removes the unexposed part. Thereafter, it is baked and cured to form a stripe-shaped blue colored layer 407B on the transparent substrate 120 to a thickness of about 0.5 to 1 μm as shown in FIG.
[0054]
Next, as shown in FIGS. 8A and 9A, an overcoat material in which, for example, silicon oxide particles 31 are dispersed in an acrylic resin 32 is applied on the coloring layer 407 by spin coating. Then, an overcoat material film 30 ′ as an organic material film having a thickness of 1 to 2 μm is formed. The overcoat material contains, for example, 0.01 to 10% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight, of silicon oxide particles having a particle size of about 0.01 μm. In the state of the overcoat material film 30 ″, as shown in the figure, the silicon oxide particles 31 located near the surface 30 ″ a of the overcoat material film 30 ″ have their surface covered with the overcoat material. I have.
[0055]
Next, a resist pattern (not shown) is formed on the overcoat material film 30 ''. This resist pattern is formed, for example, such that the overcoat layer 30 is located in a region surrounded by the sealant 430 when the color filter substrate and the counter substrate are later bonded with the sealant 430. The pattern has a pattern in which the resist material is located at a position corresponding to. In other words, the resist pattern is formed so as to cover portions other than the outer peripheral portion of the substrate. Here, the resist pattern is provided so as to cover portions other than the outer peripheral portion of the substrate, but the resist pattern may be formed so as to cover at least portions other than the terminal portion of the overhanging portion 425 on which the circuit board 60 is mounted. Next, using the resist pattern as a mask, the overcoat material film 30 ″ on the outer peripheral portion of the substrate is etched to remove the overcoat material film 30 ″ on the outer peripheral portion of the substrate, and then baked. As shown in FIG. 9B, an overcoat material film 30 ′ partially formed on the transparent substrate 120 as viewed in plan is obtained. At this time, as shown in FIG. 9B, in the outer peripheral portion of the substrate including the overhang portion 425, the overcoat material film 30 '' cannot be completely removed, and a part of the overcoat material 33 remains. .
[0056]
Next, a plasma ashing process is performed on the entire surface of the substrate by a plasma ashing (ion cleaning) process as a removing process. That is, the surface 30'a of the overcoat material film 30 'and the remaining overcoat material 33 are removed by plasma ashing. Thereby, as shown in FIGS. 8C and 9C, the overcoat material covering the silicon oxide particles 31 located on the surface 30'a of the overcoat material film 30 'is removed, and the overcoat material is removed from the surface 30a. The overcoat layer 30 in which the silicon oxide particles 31 as the metal particles are exposed is obtained. Further, as shown in FIG. 9C, the remaining overcoat material 33 is removed, and the outer peripheral portion of the substrate including the overhang portion 425 has only the transparent substrate 120. In the plasma ashing process in the present embodiment, silicon dioxide or quartz glass is used as a target, and reverse sputtering is performed in an argon atmosphere containing oxygen. For example, it is performed by a high frequency (RF) reverse sputtering method using a high frequency (RF) power supply. At this time, the reverse sputtering power is set to 0.05 to 10 W / cm. ² The gas pressure is set to 0.05 to 1 Pa, the oxygen content in the gas is set to 0 to 300%, for example, 1%, and plasma ashing is performed.
[0057]
Next, as shown in FIGS. 8D and 9D, an inorganic material film having a thickness of 100 nm to 300 nm, for example, 150 nm in the present embodiment is formed on the substrate 120 including the overcoat layer 30 by sputtering. Is formed. Here, since the silicon oxide particles 31 as an inorganic substance are exposed on the surface 30a of the overcoat layer 30, the adhesion between the overcoat layer 30 and the ITO film 450 'is high.
[0058]
Next, a resist pattern (not shown) is formed on the ITO film 450 ', and the ITO film 450' is etched using the resist pattern as a mask. As the etching solution, for example, a mixed solution of hydrochloric acid / ferric chloride can be used. After the etching, the resist pattern is removed with an alkaline solution such as a potassium hydroxide solution to form a second electrode 450 having a stripe-shaped second electrode 450 and a terminal portion as shown in FIGS. 8E and 9E. The third wiring 452 including the wiring 451 and the terminal portion is obtained. In the present embodiment, since the adhesion between the overcoat layer 30 and the ITO film 450 ′ is high, the second electrode 450, the second wiring 451, and the third wiring 451 each having a desired width do not occur in the etching process. The wiring 452 can be obtained. Here, as compared with a structure in which a silicon oxide film and an electrode are sequentially formed on the overcoat layer containing no silicon oxide particles by, for example, sputtering, the silicon oxide film is relatively weak to alkali, so that the silicon oxide film is attacked by the alkali used when removing the resist pattern. Although the silicon oxide particles located on the film surface are partially buried and fixed in the overcoat material in the present embodiment, the problem that the silicon oxide particles are separated hardly occurs.
[0059]
Next, an alignment film made of polyimide or the like is formed, and the color filter substrate 420 is completed.
[0060]
Thereafter, the color filter substrate 420 and the counter substrate 410 manufactured in advance are bonded together with a sealant 430, and the liquid crystal 70 is injected between the substrates, thereby completing the liquid crystal panel 400. Then, the circuit board 60 is electrically connected to one end of the liquid crystal panel 400, the polarizing plates 461 and 462 are arranged, and the backlight 50 is arranged to obtain the liquid crystal device 10. Here, at the time of connection between the liquid crystal panel 400 and the circuit board 60, since the terminal portion, which is an inorganic substance, formed on the substrate, which is an inorganic substance, and the circuit board are connected, an organic substance is placed between the substrate and the terminal section. Compared with the structure in which the terminal portion is interposed, the problem of peeling of the terminal portion is less likely to occur, and a highly reliable liquid crystal device can be obtained.
[0061]
As described above, in the present embodiment, a step of shaving and removing the surface of the overcoat material film 30 ′ and a step of removing the residual overcoat material 33 that cannot be completely removed in the etching step located on the outer peripheral portion of the substrate. Can be performed in the same ashing step, and the manufacturing efficiency is high. Further, in the present embodiment, since the overcoat material containing silicon oxide particles is applied, compared with a structure in which a silicon oxide film and an electrode are sequentially formed on the overcoat layer containing no silicon oxide particles, for example, by sputtering. Since it is not necessary to separately form the overcoat film and the silicon oxide film, the production efficiency is high.
[0062]
In the above-described embodiment, plasma ashing is used as a method for removing the surface of the overcoat material film 30 ′, but the method is not limited to this, and the overcoat material that covers the silicon oxide particles located on the surface of the overcoat material film is used. It is only necessary that the material can be removed.
[0063]
In this embodiment, silicon oxide particles are used as metal particles. However, the present invention is not limited to this, and a transparent and insulating inorganic material that can be processed into a powder, for example, metal oxide can be used. As the metal oxide, one or more mixtures selected from silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, alumina oxide, and the like can be used. For example, zirconium oxide is more resistant to alkali than other metal oxides, and thus is not easily attacked by alkali used for removing a resist pattern when forming an electrode pattern. In addition, since alumina oxide has a refractive index close to the refractive index of the overcoat material, light scattering is not generated when a liquid crystal device is used, and a liquid crystal device with high display quality can be obtained.
[0064]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, a transmissive color simple matrix type liquid crystal device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. Inorganic patterns patterned on a colored layer via an organic overcoat layer are provided. The present invention can be applied to a liquid crystal device having a color filter substrate on which a film electrode is formed. Hereinafter, as another example of the liquid crystal device, a transflective color active matrix liquid crystal device using a TFD element will be described with reference to FIGS. 10 and 11 are cross-sectional views of the liquid crystal device. The cut surface in FIG. 10 and the cut surface in FIG. 11 have a positional relationship orthogonal to each other. Note that the same reference numerals are given to the same structures as those in the above-described embodiment, and description of mainly different structures is omitted.
[0065]
As shown in FIGS. 10 and 11, the liquid crystal device 100 includes a liquid crystal panel 1400, a circuit board 160 electrically connected to the liquid crystal panel 1400, and a backlight 50.
[0066]
In the liquid crystal panel 1400, a liquid crystal 170 is sealed between a counter substrate 1410 and a color filter substrate 1420 which are attached to each other with a predetermined gap by a sealant 430. The gap between the counter substrate 1410 and the color filter substrate 1420 is held by the spacer 171. Further, a pair of polarizing plates 1461 and 1462 is provided so as to sandwich the liquid crystal panel 1400.
[0067]
The opposing substrate 1410 includes a transparent substrate 1120 such as glass, and Ta / Ta formed in a stripe shape on the transparent substrate 1120. ₂ O ₅ / Cr, a plurality of pixel electrodes 1440 made of ITO electrically connected to the data line 1441 via a TFD (not shown), a first wiring 1442, and a data line 1441. It has extended second wirings 1443 and an alignment film 412 made of polyimide or the like formed on the transparent substrate 1120 so as to cover them. The first wiring 1442 is electrically connected to the third wiring 1451 on which the scanning line 1450 extends on the color filter substrate 1420 by the conductive material 431 dispersed in the sealant 430.
[0068]
The color filter substrate 1420 is made of a transparent substrate 1110 such as glass, a scattering resin layer 81 formed on the transparent substrate 1110, and a light-reflective material such as Al formed on the scattering resin layer 81. Reflective film 1452, a red colored layer 1470R, a green colored layer 1470G, and a blue colored layer 1470B of three colors formed in stripes on the reflective film 1452, and an overcoat formed to cover these colored layers 1470. A layer 30, a plurality of ITO scanning lines 1450 formed in a stripe shape so as to be orthogonal to the data lines 1441 formed on the overcoat layer 30, and a third wiring formed by extending the scanning lines 1450 1451, an overcoat layer 30 formed so as to cover them, and a polyimide formed on the overcoat layer 30. And an orientation film 426 consisting etc.. Further, the above-mentioned reflective film 1452 is formed with an opening 1452a for transmitting light for each dot. That is, when functioning as a reflective liquid crystal device that performs display using external light, external light incident on the liquid crystal device 100 is reflected on the reflective film 1452, and display is performed using the reflected light, and the display is performed using the reflected light. When functioning as a transmissive liquid crystal device that performs display using the light 50, display is performed by light emitted from the backlight 50 passing through an opening formed in the reflective film 1452.
[0069]
For the coloring layer 1470 and the overcoat layer 30, the same materials as in the above-described embodiment are used. The overcoat layer 30 is made of silicon oxide (SiO 2) as metal particles on the surface 30a, as in the above-described embodiment. ₂ (3) Since the grains 31 are exposed, the adhesion between the scanning line 1450 made of ITO and the overcoat layer 30 is good. Therefore, when patterning the scanning line 1450, a desired pattern can be obtained without the problem of over-etching.
[0070]
Further, the opposite substrate 1410 has a protruding portion 1425 protruding from the color filter substrate 1420, and the terminal portion of the first wiring 1442 and the terminal portion of the second wiring 1443 described above are disposed on the protruding portion 1425. . These terminal portions are electrically connected to a circuit board 160 on which a semiconductor device 180 as a drive circuit for driving the liquid crystal 170 is mounted.
[0071]
In the above-described embodiment, the case where the electro-optical device is applied to a liquid crystal device has been described. However, the present invention is not limited to this, and an overcoat layer made of an organic film is formed on the colored layer. It can be applied to an electro-optical device having a color filter substrate having a structure in which an electrode made of an inorganic film patterned on a layer is provided, for example, an electroluminescent device, particularly, an organic electroluminescent device, an inorganic electroluminescent device, Plasma display device, FED (field emission display) device, LED (light emitting diode) display device, electrophoretic display device, thin TV, thin TV using liquid crystal shutter, etc., device using digital micromirror device (DMD), etc. Various types of electric light It can be applied to a device.
[0072]
In the above-described embodiment, a mobile phone has been described as an example of an electronic device. However, the present invention is not limited to this. A mobile personal computer, digital watch, digital still camera, touch panel, calculator, liquid crystal television, The present invention can also be applied to a finder type, a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic organizer, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, and the like. Then, the liquid crystal device according to the present invention can be used as a color display section of these various electronic devices.
[0073]
In the above description, the color filter substrate is described as an example, but the present invention can be applied to a multilayer film structure in which an inorganic material film is disposed on an organic material film, and metal particles are exposed on the surface of the organic resin film. Thereby, the adhesion between the organic material film and the inorganic material film can be improved. Furthermore, since the organic material film and the inorganic material film have good adhesion, overetching does not occur when patterning the inorganic material film, so that the inorganic material film can be patterned into a desired pattern.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a mobile phone as an electronic apparatus according to the invention.
FIG. 2 is a perspective view of a liquid crystal panel constituting a part of the mobile phone shown in FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a liquid crystal panel constituting a part of the mobile phone shown in FIG.
4 is a cross-sectional view of the liquid crystal device, which corresponds to a cross section of the liquid crystal panel shown in FIG. 2 taken along line AA ′.
5 is a cross-sectional view of the liquid crystal device, which corresponds to a cross section of the liquid crystal panel shown in FIG. 2 taken along line BB ′.
FIG. 6 is a schematic plan view of a color filter substrate.
FIG. 7 is a manufacturing process diagram (part 1) of a color filter substrate corresponding to a cross section taken along line CC ′ of the liquid crystal panel shown in FIG. 2;
FIG. 8 is a manufacturing process diagram (part 2) of a color filter substrate corresponding to a cross section taken along line CC ′ of the liquid crystal panel shown in FIG. 2;
9 is a manufacturing process diagram of a color filter substrate corresponding to a cross section taken along line DD ′ of the liquid crystal panel shown in FIG. 2;
FIG. 10 is a cross-sectional view of a liquid crystal device according to another embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a liquid crystal device according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mobile telephone, 10, 100 ... Liquid crystal device, 30 ... Overcoat layer, 30a ... Surface of overcoat layer, 30 '... Overcoat material film, 30'a ... Surface of overcoat material film, 31 ... Silicon oxide particles, 120, 1110: transparent substrate, 400, 1400: liquid crystal panel, 420, 1420: color filter substrate, 425, 1425: overhang, 450: second electrode, 470R, 1470R: red coloring layer, 470G, 1470G: green coloring layer, 470B, 1470B: blue coloring layer, 1450: scanning line

Claims

Forming an organic material film containing metal particles,
Removing the surface of the organic material film,
Forming the inorganic material film on the organic material film after the removing step.

3. The method according to claim 2, wherein the removing step is an ashing step.

A step of forming a colored layer having an organic material on the substrate,
A step of applying an organic material film containing metal particles on the coloring layer,
Removing the surface of the applied organic material film,
After the removing step, a step of forming an inorganic material film on the organic material film,
Patterning the inorganic material film.

4. The method according to claim 3, wherein the removing step is an ashing step.

The method according to claim 3, wherein the metal particles are one or a mixture of silicon oxide, titanium oxide, zirconia, and tantalum oxide. 6.

The method of claim 3, wherein the inorganic material film is made of indium tin oxide.

After the application step of the organic material film, further comprising a step of patterning the organic material film,
The method according to any one of claims 3 to 6, wherein after the patterning step, the removing step is performed on the entire surface of the substrate.

An organic material film in which metal particles are exposed from the surface,
A multilayer film structure comprising: an inorganic material film laminated on the organic material film.

Board and
A colored layer having an organic material disposed on the substrate,
An organic material film in which metal particles laminated on the coloring layer are exposed from the surface,
A patterned inorganic material film laminated on the organic material film.

The color filter substrate according to claim 9, wherein the metal particles are one or a mixture of silicon oxide, titanium oxide, zirconia, tantalum oxide, and alumina oxide.

11. The color filter substrate according to claim 9, wherein the inorganic material film is made of indium tin oxide.

The color filter substrate according to claim 9, wherein an end of the color filter substrate has a structure in which the inorganic material film is disposed on the substrate.

An electro-optic comprising a color filter substrate according to any one of claims 9 to 12 or a color filter substrate manufactured by the method for manufacturing a color filter substrate according to any one of claims 3 to 7. apparatus.

An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 13.