JPH06148661A - 表示装置用基板の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、表示品位を向上させるための方法
を提案するものである。 【構成】 沃化水素酸で、ＩＴＯ２を微細加工し、基板
を加熱し、フォトレジスト３を縮ませ、さらに、紫外線
を照射し、発生するオゾンにより、ＩＴＯ２のレジスト
３からの露出部を洗浄し、硫酸インジウムと硫酸ナトリ
ウムを純水に溶解させた溶液で、インジウム電気鍍金４
をＩＴＯ上に形成する。次に、よく洗浄し、酸性の硫酸
銅系の溶液で、この上に、銅５の電気鍍金を行い、さら
に、金の無電界鍍金液により、この上に金層６を形成
し、レジスト３を有機溶剤で剥離し、洗浄、乾燥させ、
この後、基板を熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置等、表示
装置用基板の製法に関する。特に電極の抵抗を一段と下
げることに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置等、表示装置は、マン・マ
シーン・インターフェースとしては、是非必要となる技
術である。特に、最近、コンピューター端末等におい
て、ダウン・サイジングの意味からも、液晶表示装置は
必須となってきた。

【０００３】電気抵抗値、生産時の制御性、膜の均一
性、光の透過率、微細加工性等の点から、産業的には、
圧倒的に、インジウム−錫の酸化物（いわゆるＩＴＯ）
が使われている。

【０００４】この技術内容は、「薄膜ハンドブック」、
日本学術振興会第１３１委員会 編、オーム社刊に詳し
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】最近、コンピューター
端末等に使われる液晶表示装置において、高品位表示の
要求が現実のものとなってきた。これらの液晶表示装置
においては、ＳＴＮ等、単純モードの液晶表示装置が主
に使われている。これらの液晶表示装置には、表示にお
いて、クロストーク現象等、表示の質の低下が見られる
が、現状では仕方なく使われている。

【０００６】この現象は、透明電極（ＩＴＯ）の電気抵
抗値が十分、低くなく、従って、ＣＲ時定数が大きいこ
とに起因する。現在の技術では、ＩＴＯの比電気抵抗率
は、２×１０ー4Ωｃｍ程度までしか、達成されていな
い。ちなみに、金や銅、アルミニウムの比抵抗率は、２
×１０-6Ωｃｍ程度である。

【０００７】ところが、金や銅、アルミニウムをＩＴＯ
に接して配線された（いわゆる補助電極）基板の開発が
なされているが、この場合、ＩＴＯや基板への接着強度
の欠如が問題となる。

【０００８】また、この補助電極形成のコストは出来る
だけ、低減させることが要求される。例えば、フォトリ
ソグラフィー法及び蒸着プロセスを用いた方法は、確実
なものであるが、コストが高く、とても一般に使われる
方法とは考えられない。

【０００９】また、この問題は、強誘電性液晶表示装置
においてもあてはまる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前述のような課
題を解決するために、基板の主面全面に亘る透明電極の
上に、所望の状態にパターン化されたレジスト膜を形成
し、透明電極の腐食液で微細加工をし、洗浄し、次に前
記レジスト膜を縮まらせ、透明電極の露出部をオゾンま
たは酸素プラズマで清浄化し、透明電極の露出部にイン
ジウム電界鍍金を施し、更に、この上に、銅単層電界鍍
金または、金単層電界鍍金または、銅電界鍍金と金の電
界または無電界鍍金の２層鍍金をこの順に施し、洗浄、
乾燥させ、レジスト膜を除去、洗浄、乾燥させ、この
後、所望の温度プロフィールで、所望の最高温度まで熱
処理するような表示装置用基板の製法を提供するもので
ある。

【００１１】本発明はさらに、基板の主面全面に亘る透
明電極の上に、所望の状態にパターン化されたレジスト
膜を形成し、透明電極の腐食液で微細加工をし、洗浄
し、次に前記レジスト膜を縮まらせ、透明電極の露出部
をオゾンまたは酸素プラズマで清浄化し、透明電極の露
出部にニッケル電界または無電界鍍金を施し、更に、こ
の上に、銅単層電界鍍金または、金単層電界または無電
界鍍金または、銅電界鍍金と金の電界または無電界鍍金
の２層鍍金をこの順に施し、洗浄、乾燥させ、レジスト
膜を除去、洗浄、乾燥させ、この後、熱処理するような
表示装置用基板の製法をも明かにする。

【００１２】なお、パターン化されたレジスト膜を、熱
的効果により縮まらせるか、オゾンまたは酸素プラズマ
を照射することにより、前記レジスト膜を縮まらせるの
が、望ましい。

【００１３】

【作用】まず、基板への接着力、具体的には、ＩＴＯ並
びに、ガラス質基板表面への接着力は、インジウムない
し、インジウム合金が付着力が良好である。この現象
は、ガラス用ハンダ等で実証されている。また、特に銅
や金はその貴金属性の故に付着力は極めて乏しい。ＩＴ
Ｏ並びに、ガラス質基板表面への接着力の強い金属とし
ては、他に、ニッケルがある。クロムもそうであるが、
鍍金技術の困難さは尋常でない（クロム鍍金技術は、勿
論、あるが）。

【００１４】また、インジウムは、水溶液を使った、電
気鍍金で可能である。インジウムを析出させるため、物
理的析出法を使う必要がない。物理的析出法は、蒸着機
やスパッター装置等、高価な設備が必要である。もちろ
ん、インジウム金属は、蒸着等、物理的手法でも析出可
能であるが。ニッケルは、もっとも鍍金し易い金属であ
り、電気鍍金や、ＩＴＯ上への選択鍍金も可能である。

【００１５】電気抵抗は、銅、や金を使用することによ
り、最も理想的に下がる。また、プロセス的に、ＩＴＯ
の微細加工（これは、従来なされるプロセスである）
に、若干のプロセスを追加することにより、より低抵抗
の電極を得るのが望ましい。これが、以下の提案であ
る。すなわち、基板の主面全面に亘るＩＴＯの上に、所
望の状態にパターン化されたレジスト膜を形成し、ＩＴ
Ｏの腐食液で微細加工をし、洗浄し、前記レジスト膜を
シュリンクさせ、ＩＴＯの露出部を招来させ、次にこの
ＩＴＯの露出部にインジウム鍍金ないしニッケル鍍金を
施し、更に、この上に、銅鍍金ないし、金鍍金をなし、
洗浄、乾燥させ、レジスト膜を除去、洗浄、乾燥させ、
この後、所望の温度プロフィールで、熱処理することで
ある。なお、銅鍍金の場合、耐腐食性の意味から、鍍金
された銅の表面に無電界金鍍金を行うのも、望ましい。
最後の熱処理は、基板への付着力を高めること、さら
に、インジウム鍍金を行った場合は、銅や金とインジウ
ム合金を形成させ、耐熱性を向上させることもねらいで
ある。

【００１６】これでは、ＩＴＯ電極の検査も一度で済
む。最後の熱処理は、下地金属インジウムと銅、あるい
は金の一部の合金反応を進めるためと、基板と前記合金
との接着力を向上させる意味もある。下地金属がニッケ
ルの場合も、これで接着力の向上が図れる。

【００１７】なお、前記積層導体において、インジウム
ないしインジウム合金ないしニッケルの層は基板への付
着力にのみ寄与するものであり、電気抵抗を下げるには
卓効はない。従って、付着力さえ、満足出来れば、銅や
金からなる層の体積は、前記層に比べて、大であるべき
である。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。ここで
は、単純型のマトリクス表示装置について述べる。しか
し、この実施例は基本的には、ＥＬ表示装置等にもあて
はまるものである。

【００１９】（実施例１）（図１）に従って説明する。
構成断面図、（図１）において、１はガラス基板、２は
ＩＴＯ、３はフォトレジスト、４はインジウム金属層、
５は銅層、６は銅層の表面の金層、７はインジウム−銅
の合金からなる層である。

【００２０】ＩＴＯを主面全面に有するコーニング社製
＃７０５９ガラス基板１を入手した。東京応化製ポジレ
ジスト、ＯＦＰＲを使い、公知のフォトリソグラフィー
法でもって、（図１）（ａ）の如く、レジストパターン
３を作った。次に、Ｏ2アッシャーで、処理した。さら
に、公知の方法で、沃化水素酸で、ＩＴＯを微細加工し
た（図１）（ａ）。

【００２１】次に、約１５０℃以上に基板を加熱し、フ
ォトレジストを縮ませた。さらに、紫外線を照射、発生
するオゾンにより、ＩＴＯのレジストからの露出部を洗
浄した（図１）（ｂ）。

【００２２】硫酸インジウム、約６０グラムと、硫酸ナ
トリウム、約１０グラムを約１リットルの純水に溶解さ
せた溶液で、約０．１ミクロンの厚みのインジウム電気
鍍金をＩＴＯ上に行う。次に、よく洗浄する。更に、酸
性の硫酸銅系の溶液で、この上に、約２ミクロンの厚み
の銅の電気鍍金を行った。さらに、市販の金の無電界鍍
金液により、この上に約０．２ミクロンの金層を形成し
た（図１）（ｃ）。

【００２３】レジストを有機溶剤で剥離し、よく洗浄
し、乾燥させ、（図１）（ｄ）を得た。

【００２４】この後、約１５０℃まで、徐徐に昇温し、
最終てきには約２６０℃まで、昇温させ、基板を熱処理
した。この時、インジウム金属層は、インジウム−銅の
合金層になっているのが、オージェ電子分析によって明
かになった。かくて、（図１）（ｅ）を得た。これら、
鍍金層のＩＴＯへの付着力は実用に耐えるものであっ
た。

【００２５】ＩＴＯ電極のシート抵抗は、約１桁下がっ
ていた。通常の如く、この基板に、ポリイミド膜を形成
し、をレーヨン繊維を用いて、ラビング処理を行った。
このような２枚の基板を、ＩＴＯ膜が対向するように、
間隙が７．０ミクロンとなるように、貼り合わせ、この
間隙にＳＴＮ用ネマティック液晶組成物を充填した。ク
ロストークは、ほとんど無く、コントラストも約５０％
上昇した。

【００２６】（実施例２）（図２）に従って説明する。
構成断面図、（図２）において、８はガラス基板、９は
ＩＴＯ、１０はフォトレジスト、１１はニッケル金属
層、１２は金層である。

【００２７】ＩＴＯ９を主面に有するコーニング社製＃
７０５９ガラス基板８を入手した。東京応化製ポジレジ
ストを使い、公知のフォトリソグラフィー法でもって、
（図２）（ａ）の如く、レジストパターン１０を作っ
た。次に、Ｏ2アッシャーで、処理した。次に、市販の
塩鉄溶液でＩＴＯを微細加工して、（図２）（ａ）を得
た。

【００２８】次に、基板をドライエッチャーで、約２０
分、酸素プラズマに晒す。かくして、レジストの端部
は、一般に、酸素プラズマによるレジスト材料の分解が
より速いことにより、実質上、フォトレジストを縮ませ
た効果が発生する。すなわち、清浄なＩＴＯのレジスト
からの露出部が得られる（図２）（ｂ）。

【００２９】次に、市販の薬品を用い、前記露出部にの
み、選択的に、約０．５ミクロンのニッケル電気鍍金を
行った。この時、析出速度の制御は、ニッケル層の膜剥
がれを防ぐため、非常に重要である。さらに、金の電界
鍍金液により、約１．５ミクロンの金層を得る（図２）
（ｃ）。

【００３０】レジストを有機塩素系溶剤で剥離し、よく
洗浄し、乾燥させ、（図２）（ｄ）を得た。

【００３１】この後、基板を約１００℃で熱処理した。
これら、鍍金層のＩＴＯへの付着力は実用に耐えるもの
であった。

【００３２】ＩＴＯ電極のシート抵抗は、約１桁下がっ
ていた。通常の如く、この基板に、ポリイミド膜を形成
し、をレーヨン繊維を用いて、ラビング処理を行った。
このような２枚の基板を、ＩＴＯ膜が対向するように、
間隙が７．０ミクロンとなるように、貼り合わせ、この
間隙にＳＴＮ用ネマティック液晶組成物を充填した。ク
ロストークは、ほとんど無く、コントラストも約４０％
上昇した。

【００３３】

【発明の効果】以上本発明は、表示装置の表示品位の向
上を実現するに有力な方法を提供するものであり、産業
に貢献するところ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための構成断面図

【図２】本発明の実施例を説明するための構成断面図

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ ＩＴＯ ３ フォトレジスト ４ インジウム金属層 ５ 銅層 ６ 銅層の表面の金層 ７ インジウム−銅の合金からなる層 ８ ガラス基板 ９ ＩＴＯ １０ フォトレジスト １１ ニッケル金属層 １２ 金層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の主面全面に亘る透明電極の上に、所
   望の状態にパターン化されたレジスト膜を形成し、透明
   電極の腐食液で微細加工をし、洗浄し、次に前記レジス
   ト膜を縮まらせ、透明電極の露出部をオゾンまたは酸素
   プラズマで清浄化し、透明電極の露出部にインジウム電
   界鍍金を施し、更に、この上に、銅単層電界鍍金また
   は、金単層電界鍍金または、銅電界鍍金と金の電界また
   は無電界鍍金の２層鍍金をこの順に施し、洗浄、乾燥さ
   せ、レジスト膜を除去、洗浄、乾燥させ、この後、熱処
   理することを特徴とする表示装置用基板の製法。
2. 【請求項２】基板の主面全面に亘る透明電極の上に、所
   望の状態にパターン化されたレジスト膜を形成し、透明
   電極の腐食液で微細加工をし、洗浄し、次に前記レジス
   ト膜を縮まらせ、透明電極の露出部をオゾンまたは酸素
   プラズマで清浄化し、透明電極の露出部にニッケル電界
   または無電界鍍金を施し、更に、この上に、銅単層電界
   鍍金または、金単層電界または無電界鍍金または、銅電
   界鍍金と金の電界または無電界鍍金の２層鍍金をこの順
   に施し、洗浄、乾燥させ、レジスト膜を除去、洗浄、乾
   燥させ、この後、熱処理することを特徴とする表示装置
   用基板の製法。
3. 【請求項３】パターン化されたレジスト膜を、熱的効果
   により縮まらせることを特徴とする請求項１または２記
   載の表示装置用基板の製法。
4. 【請求項４】パターン化されたレジスト膜に、オゾンま
   たは酸素プラズマを照射することにより、前記レジスト
   膜を縮まらせることを特徴とする請求項１または２記載
   の表示装置用基板の製法。