JPH09184905A - 遮光膜、遮光膜形成方法および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遮光膜２の膜表面上にプラズマＣＶＤ装置に
よって成膜される積層膜の異常成長を抑制する。 【解決手段】 基板１上に、少なくとも金属微粒子およ
び半金属微粒子のうちの１種類の微粒子が絶縁体中に分
散された遮光膜２を形成する。絶縁体中の微粒子の膜厚
方向の堆積濃度は、基板１側で高いとともに基板１とは
反対の膜表面側で低い。これにより、遮光膜２の膜表面
上にプラズマＣＶＤ装置によって成膜する場合、成膜プ
ロセス中に微粒子が遮光膜２の膜表面に拡散しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁体中に金属微
粒子または半金属微粒子が分散されて形成された遮光
膜、この遮光膜の形成方法、およびこの遮光膜が形成さ
れた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示装置にはブラックマト
リクスと呼ばれる遮光膜が使用されている。

【０００３】この遮光膜は、例えば、特開昭６３−６４
０２３号公報に記載されているように、アレイ基板上の
表示画素電極を除いた領域にマトリクス状に配置され
る。この場合の遮光膜は、ポリマーに黒色染料または補
色関係にある２色以上の染科を配合して黒色化したもの
を使用している。

【０００４】ところで、スイッチング素子が配置された
アレイ基板とカラーフィルタ上に形成された遮光膜を有
する対向基板との合わせ精度が通常４〜８μｍであるた
め、遮光膜の開ロパターンは前後合わせ精度分の余裕を
見込んで設計しなければならない。

【０００５】しかし、アレイ基板に遮光膜を設けること
により、アレイ基板と対向基板との合わせ精度は３００
ｍｍ角以上の大基板においても従来に比べて１／２程度
以下であるため、合わせずれによる開口率の低下を抑え
ることができ、バックライト光が回り込んでオフ抵抗が
低下するのを避けることが可能となる。

【０００６】また、他の遮光膜として、遮光膜をレジス
トとして用い、このレジストとしてポリマーに染料、顔
料を分散させたものが実用化されている。

【０００７】また、他の遮光膜として、スイッチング素
子内の金属配線が併用している場合あるいはパッシベー
ション層内に金属の遮光膜を設ける場合などがある。こ
の場合、導電性の金属を遮光膜として使用しているた
め、画素電極と信号線の間の容量カップリングに基づく
画素電極の変動等の問題や、例えばこれを回避するため
にパッシベーション層を２層設ける必要があり、その製
造工程が煩雑になってしまう。

【０００８】このため、近年、例えば、特開昭６１−２
４４０６８号公報に記載されているように、非晶質炭素
薄膜を用いた遮光膜が提案されている。この方法によれ
ば、製造工程が簡単かつ容易となるとともに、パッシベ
ーション層を兼用することが可能となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】まず、ポリマーに染料
あるいは顔料を配合することにより得られる遮光膜にお
いては、十分な吸光度を得るためには膜厚を約２μｍ以
上と厚くする必要がある。このような厚い遮光膜は、例
えば表示画素電極と遮光膜との間に大きな段差が生じ、
液晶にかかる電場が不均一となり、液晶の配向欠陥、リ
バースが現れる問題がある。

【００１０】その対策として、リバース部分を隠すため
に、信号線あるいは走査線の幅を広くして表示画素電極
の一部を遮光する方法があるが、結果として開口率を低
下させてしまうという問題がある。すなわち、本来、開
口率を向上するためにアレイ基板側に設けられた遮光膜
も、その厚さが厚すぎるために生じる欠陥のために、開
口率を犠牲にしてもそれを覆い隠す必要がある。

【００１１】また、染料あるいは顔料を分散させたポリ
マーよりなるレジストでは、可能なかぎりそれらの濃度
を上げて遮光性能を向上させようとすると、フォトリソ
グラフィでのパターン性能が劣り、合わせ精度が低下し
たり、あるいは製造プロセス面でもエッチング残渣を除
去するスクラブ洗浄がパターンを崩すこともあるなどの
問題が残されている。

【００１２】さらに、有機物は一般に蒸気圧が高いもの
が多く、アレイ基板の下層にこのような遮光膜を配置し
てしまうと、その後の工程で高温の処埋が必要となる場
合に不都合である。すなわち、下層から蒸気が発生し、
上層の膜のモフォロジーなどを悪化させるという問題が
ある。

【００１３】また、非晶質シリコン薄膜トランジスタ
（ａ−ＳｉＴＦΤ）を遮光するための遮光膜として提案
されている非晶質炭素薄膜は、ｉ−ｃａｒｂｏｎとして
知られている一種である。すなわち、ダイヤモンドライ
クな構造とグラフィトライクな構造との混合物である。

【００１４】これは成膜条件に大きく依存してその物性
が変化することが知られており、条件によっては、ダイ
ヤモンドライクな部分で絶縁性を受け持ち、またグラフ
ァイトライクな部分で遮光特性を受け持った膜を作成す
ることができると報告されている。

【００１５】しかし、この遮光膜は光の反射が大きく、
液晶表示装置においては、映り込みが大きいという問題
がある。これは遮光膜の屈折率が高いことに起因し、ダ
イヤモンドが非常に高い屈折率２．５程度を有するのと
同様に物質によって決まる特性である。

【００１６】このため、ダイヤモンドライクな膜におい
ては、この映り込みの問題を炭素の膜で解決することは
できない。

【００１７】また、金属微粒子のプラズマ共鳴吸収を使
ったサーメット膜による遮光膜が提案されている。この
場合、金属微粒子が膜表面に分散している系では、その
上に堆積すべき積層膜をプラズマＣＶＤ装置で形成する
際、これら金属微粒子を核として積層膜が異常成長し、
積層膜は平坦性に乏しく、場合によっては薄い連続膜を
形成することが殆どできないこともある。平坦性に乏し
い積層膜では、第一に上層の積層膜のカバーレージが悪
く、細い配線が段差部で切れやすい等の不都合があっ
て、製造の歩留まりを著しく低下せしめるという不都合
がある。

【００１８】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たもので、遮光膜の膜表面上にプラズマＣＶＤ装置によ
って成膜される積層膜の異常成長を抑制することができ
る遮光膜、この遮光膜の形成方法、およびこの遮光膜を
有する液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に形成
され、絶縁体中に、少なくとも金属微粒子および半金属
微粒子のうちの１種類の微粒子が分散された遮光膜にお
いて、前記絶縁体中の前記微粒子の膜厚方向の堆積濃度
が、前記基板側で高いとともに基板とは反対の膜表面側
で低いことにより、遮光膜の膜表面上にプラズマＣＶＤ
装置によって成膜する場合、プラズマＣＶＤ装置による
成膜プロセス中に微粒子が遮光膜の膜表面に拡散してき
たとしてもその微粒子が遮光膜の膜表面に達することは
なく、遮光膜の膜表面上にプラズマＣＶＤ装置によって
成膜される積層膜が異常成長するのが抑制される。

【００２０】また、遮光膜を形成する絶縁体材料カソー
ドおよび微粒子材料カソードに対して異なるアーク電力
を与えることにより、絶縁体中の微粒子の膜厚方向の堆
積濃度が基板側で高いとともに基板とは反対の膜表面側
で低くなる遮光膜がスパッタ成膜が形成される。異なる
アーク電力とは、スパッタ成膜過程において、微粒子材
料カソードに与えるアーク電力の大から小への変化、お
よび絶縁体材料カソードに与えるアーク電力の小から大
への変化の少なくとも一方を含む。

【００２１】また、アレイ基板と、このアレイ基板に対
向して設けられた対向基板と、これらアレイ基板と対向
基板との間に挟持された液晶とを備えた液晶表示装置に
おいて、アレイ基板または対向基板に前記遮光膜が形成
されるものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００２３】図１は遮光膜の断面図を示し、１は透明ガ
ラス製の基板で、この基板１上に遮光膜２が形成されて
いる。遮光膜２は、例えばシリコン（Ｓｉ）などの絶縁
体中に、金属微粒子または半金属微粒子のうちの１種類
の例えばビスマス（Ｂｉ）などの微粒子が分散されてお
り、絶縁体中の微粒子の膜厚方向の堆積濃度が基板１側
で高いとともに基板１とは反対の膜表面側で低いように
形成されている。

【００２４】そして、図２に示す成膜装置の斜視図を参
照して、遮光膜２の形成方法を説明する。

【００２５】例えば、長さ４４０ｍｍ、幅８１０ｍｍ、
厚さ１０ｍｍのホウ素（Ｂ）をドープした多結晶シリコ
ンを二枚銅製バッキングプレートにインジウム（Ｉｎ）
半田で接合した平板状の絶縁体材料カソード11を準備す
る。また、直径１０ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ９００ｍｍ
の金属製の水冷管をインジウム−ビスマス浴に５秒浸漬
した後に、ビスマス浴に３分問浸漬して作成したパイプ
状の微粒子材料カソード12を１０本準備する。

【００２６】スパッタ装置の成膜室に配置されたステー
ジ13の上方に平板状の絶縁体材料カソード11を配置する
とともに、この絶縁体材料カソード11の下に例えば２５
ｍｍ離して等間隔に１０本の微粒子材料カソード12を設
置する。絶縁体材料カソード11にはＲＦ電源を接続し、
微粒子材料カソード12にＤＣ電源を接続する。絶縁体材
料カソード11の上方には磁石14を配置する。

【００２７】そして、縦３００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚
さ１．１ｍｍの例えばコーニング社の品番７０５９のガ
ラス製の基板１をスパッタ装置の成膜室のステージ13上
に載置する。

【００２８】スパッタ装置により、成膜室を室温のま
ま、成膜室のベース圧力０．２Ｐａまで真空引きした
後、窒素ガス（Ｎ2 ）を５０ＳＣＣＭ流して成膜室の圧
力を０．３Ｐａに調整する。微粒子材料カソード12内に
は冷媒を流す。

【００２９】絶縁体材料カソード11に６ＫＷのＲＦ電源
を印加するとともに、微粒子材料カソード12に０．４Ｋ
ＷのＤＣ電源を印加し、各カソード11，12を同時に放電
させる。これにより、基板１上には、シリコン中にビス
マスの微粒子が分散された膜が基板側（下層域）に成膜
されていく。

【００３０】電源の印加開始から約１０分後、ＤＣ電源
のみをオフにして微粒子材料カソード12の放電を停止さ
せ、絶縁体材料カソード11だけを放電させて２分間成膜
する。これにより、基板１上に既に成膜されたビスマス
の微粒子とシリコンの膜上には、ビスマスの微粒子がほ
とんど０あるいは極端に少ないシリコンの膜が成膜され
る。

【００３１】成膜室から取り出した基板１を、窒素ガス
雰囲気中、２００℃で、熱処理する。

【００３２】このようにして成膜された遮光膜２は、シ
リコン中のビスマスの微粒子の膜厚方向の堆積濃度が、
基板１側で高いとともに基板１とは反対の膜表面側でほ
とんど０あるいは極端に低いように形成される。ビスマ
スの微粒子の堆積濃度が低い膜表面側の領域の膜表面か
らの深さは、後述する液晶表示装置の製造工程で作用す
る最高プロセス温度での最長処理時間においてビスマス
の微粒子の拡散が膜表面に到達しない深さである。絶縁
体が酸化シリコン（ＳｉＯx ）で半金属微粒子がビスマ
スのとき、ビスマスの微粒子の堆積濃度が低い膜表面側
の領域の膜表面からの深さは、液晶表示装置の製造工程
で作用する最高プロセス温度が２３０℃で最長処理時間
が１時間のときにおいて１０００オングストロームであ
る。

【００３３】そして、成膜された遮光膜２の膜厚を接触
式段差計で測定したところ、４０００オングストローム
の厚さの黒い膜が得られた。

【００３４】遮光膜２の可視光領域における光透過スペ
クトルの透過率と反射スペクトルの反射率の測定結果を
図３に示す。なお、図３には、成膜圧力が０．５Ｐａ、
０．６Ｐａ、０．７５Ｐａの場合について、破線にて透
過率を、実線にて反射率を示す。図３に示すように、長
波長側で光の吸収力が低下しているが、全体的には光の
透過阻止能力としては約１％以下で、液晶表示装置に必
要とされる遮光能力は充分な値を示している。

【００３５】また、２端子プローバで遮光膜２の膜表面
の抵抗の測定結果を図４に示す。図４はこのときの電流
−電圧特性で、例えば、電界強度０．１Ｖ／μｍにおい
て、堆積抵抗換算で６×１０¹⁰Ωｃｍ以上の比較的高い
値を示すことが分かった。すなわち、この遮光膜２は充
分な遮光能力と高い比抵抗を有する膜であり、液晶表示
装置のアレイ基板側に使用することができる特性を持っ
ている。

【００３６】なお、遮光膜２のスパッタ成膜過程におい
て、上記のように微粒子材料カソード12に与えるアーク
電力の大から小への変化によって成膜する他、絶縁体材
料カソード11に与えるアーク電力の小から大への変化に
よって成膜しても同様の膜を成膜でき、さらに、それら
両方を行なうことによっても同様の膜を成膜できる。ア
ーク電力の大から小への変化あるいは小から大への変化
は、オンオフでもよいし、連続的に可変するようにして
もよい。

【００３７】次に、遮光膜２が成膜された基板１をアレ
イ基板として使用する液晶表示装置について説明する。

【００３８】図５は液晶表示装置の断面図を示し、絶縁
基板であるたとえばコーニング社の品番１７３７のガラ
ス製の基板１の一主面上に前記遮光膜（ブラックマトリ
クス膜）２が形成され、この遮光膜２を含むガラス製の
基板１上に酸化シリコン（ＳｉＯ）や窒化シリコン（Ｓ
ｉＮ）などの透明絶縁膜21が形成されている。

【００３９】透明絶縁膜21上面の遮光膜２の一部を除い
た部分には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明導電膜
22およびモリブデン・タングステン合金の金属膜23が積
層形成され、これら２層でソース電極24およびドレイン
電極25を形成するとともに、ソース電極24と一体の透明
導電膜22にて表示画素電極26を構成している。

【００４０】ソース電極24およびドレイン電極25上に接
続されて、非晶質シリコンの半導体層27が形成されてい
る。

【００４１】半導体層27上には、窒化シリコン（Ｓｉ
Ｎ）の第１の窒化シリコン膜28、酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ）の酸化シリコン膜29および第２の窒化シリコン膜30
が積層形成され、これら３層にてゲート絶縁膜31が形成
されている。

【００４２】第２の窒化シリコン膜30上に、アルミニウ
ム（Ａｌ）膜およびモリブデン（Ｍｏ）膜が積層形成さ
れ、これら２層にてゲート電極32が形成され、これらに
て正スタガード型の薄膜トランジスタ33が形成されてい
る。

【００４３】さらに、全面に亘り窒化シリコン（Ｓｉ
Ｎ）の絶縁保護膜34が形成され、アレイ基板35が形成さ
れている。

【００４４】一方、絶縁基板であるたとえばコーニング
社の品番１７３７のガラス製の基板36の一主面にＩＴＯ
などの透明導電膜にて形成された対向電極37が形成さ
れ、対向基板38が形成されている。

【００４５】また、アレイ基板35および対向基板38の対
向面側にはポリイミド膜39，40が形成され、反対面側に
は偏光板41，42が貼着され、アレイ基板35および対向基
板38間には、液晶43が封入挟持されている。

【００４６】次に、液晶表示装置の製造方法を説明す
る。

【００４７】図２に示すようにスパッタ装置により基板
１上に遮光膜２を形成する。成膜された遮光膜２は、シ
リコン中のビスマスの微粒子の膜厚方向の堆積濃度が、
基板１側で高いとともに基板１とは反対の膜表面側でほ
とんど０あるいは極端に低いように形成される。ビスマ
スの微粒子の堆積濃度が低い膜表面側の領域の膜表面か
らの深さは、後述する液晶表示装置の製造工程で作用す
る最高プロセス温度での最長処理時間においてビスマス
の微粒子の拡散が膜表面に到達しない深さである。絶縁
体が酸化シリコン（ＳｉＯx ）で半金属微粒子がビスマ
スのとき、ビスマスの微粒子の堆積濃度が低い膜表面側
の領域の膜表面からの深さは、液晶表示装置の製造工程
で作用する最高プロセス温度が２３０℃で最長処理時間
が１時間のときにおいて１０００オングストロームであ
る。

【００４８】この基板１をＰＥＰ工程に流し、図６に示
すように、遮光膜２を所定のマトリクス形状にエッチン
グ加工する。すなわち、ジェット洗浄を行ない、まず、
ビスマスのみを選択的に脱色し、続いてシリコンをケミ
カルドライエッチング（ＣＤＥ）で加工し、さらに残渣
処理として、酢酸／過酸化水素水系ウェットエッチング
（脱色）、四ふっ化炭素（ＣＦ4 ）／炭酸ガス（Ｏ2 ）
系ケミカルドライエッチング、酢酸／過酸化水素水系ウ
ェットエッチング（再脱色）を順に行なう。

【００４９】ドライエッチングでは非脱色部はエッチン
グされず、脱色部のみがエッチングされる。断面形状は
脱色の入りかたに依存したテーパー形状を得ることがで
き、図７ないし図９には脱色部を示す。

【００５０】続いて、図１０に示すように、プラズマＣ
ＶＤ装置により、遮光膜２を覆うように基板１の全面に
透明絶縁膜21を形成する。透明絶縁膜21にはステップカ
バレージの優れた膜であることが望ましく、例えば、Τ
ＥＯＳ（Tetraethylorthosi1icate:Si[OC2H5]4）と酸素
ガスの混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ装置で形成する
酸化シリコン膜を用いる。混合ガス中に窒素ガスなどを
添加すると酸窒化シリコン膜となり、ステップカバレー
ジはやや劣るが、ナトリウム（Ｎａ）などの不純物イオ
ンの阻止や、耐水性に優れた膜が得られる。実際にはこ
れらの酸化膜、あるいは酸窒化膜の上に、さらに窒化シ
リコン膜をプラズマＣＶＤ装置で積層するとよい。これ
はチャネル部のａ−Ｓｉ層との良質な界面を得るためで
ある。

【００５１】ところで、遮光膜２は、シリコン中のビス
マスの微粒子の膜厚方向の堆積濃度が、基板１側で高い
とともに基板１とは反対の膜表面側でほとんど０あるい
は極端に低いように形成され、そのビスマスの微粒子の
堆積濃度が低い膜表面側の領域の膜表面からの深さは、
液晶表示装置の製造工程で作用する最高プロセス温度で
の最長処理時間においてビスマスの微粒子の拡散が膜表
面に到達しない深さである。そのため、プラズマＣＶＤ
装置による透明絶縁膜21の成膜プロセス中にビスマスの
微粒子が遮光膜２の膜表面に拡散してきたとしても、透
明絶縁膜21の成膜の初期においてそれらビスマスの微粒
子が遮光膜２の膜表面に達することはなく、プラズマＣ
ＶＤ装置によって成膜される透明絶縁膜21が異常成長す
るのを十分に抑制することができる。したがって、透明
絶縁膜21は平坦性が確保され、薄い連続膜を形成するこ
とができる。

【００５２】そして、スパッタリング装置によりＩＴＯ
の透明導電膜22とモリブデン・タングステン合金の金属
膜23を積層成膜し、フォトリソグラフィによりエッチン
グ加工して、表示画素電極26と一体化したソース電極24
およびドレイン電極25を形成する。

【００５３】続いて、図１１に示すように、ソース電極
24、ドレイン電極25および表示画素電極26を覆うよう
に、非晶質シリコンの半導体層27、第１の窒化シリコン
膜28、酸化シリコン膜29、第２の窒化シリコン膜30を、
プラズマＣＶＤ装置により順次積層形成する。

【００５４】続いて、図１２に示すように、アルミニウ
ム膜およびモリブデン膜をスパッタリング装置により積
層し、フォトリソグラフィによるエッチング加工により
ゲート電極32を形成する。

【００５５】さらに、図５に示すように、酸化シリコン
膜29、第１の窒化シリコン膜28、半導体層27、金属膜23
をフォトリソグラフィによりエッチング加工した後、た
とえばプラズマＣＶＤ装置により、窒化シリコンなどの
絶縁保護膜34で全面を被膜し、アレイ基板35を形成す
る。

【００５６】一方、図５に示すように、ガラス製の基板
36にＩＴＯの対向電極37を形成して対向基板38を形成す
る。

【００５７】そして、アレイ基板35および対向基板38の
対向面側にポリイミド膜39，40を形成するとともに、反
対面側に偏光板41，42を貼着する。また、アレイ基板35
および対向基板38を貼り合わせ、アレイ基板35および対
向基板38間に液晶43を封入させて液晶表示基板を形成す
る。

【００５８】また、遮光膜には、例えば、窒化アルミニ
ウム中にビスマスの微粒子が分散したサーメット膜を用
いてもよい。これは、ビスマスと窒化アルミニウムをコ
・スパッタすることにより得られ、膜厚５０００オング
ストロームで、抵抗率１Ｅ９Ωｃｍ、光学濃度３の膜が
得られる。フォトリソグラフィーによってエッチング加
工して遮光膜を形成するが、エッチングにはＣｌ系のガ
ス、例えばＨＣｌを用いたプラズマエッチングが適して
いる。

【００５９】また、前記実施の形態では遮光膜をアレイ
基板に形成した液晶表示装置を示したが、遮光膜を対向
基板に形成する液晶表示装置に前記実施の形態の遮光膜
を適用しても同様の作用効果が得られる。

【００６０】なお、これ発明の遮光膜は、アクティブマ
トリクス型液晶表示装置に限らず、ａ−Ｓｉ密着センサ
などにも適用することが可能である。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、絶縁体中の微粒子の膜
厚方向の堆積濃度が、基板側で高いとともに基板とは反
対の膜表面側で低い遮光膜を形成することにより、この
遮光膜の膜表面上にプラズマＣＶＤ装置によって成膜さ
れる積層膜の異常成長を抑制することができ、製造の歩
留まり向上させることができる。

【００６２】また、この遮光膜を液晶表示装置に使用す
ることにより、生産性の向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す遮光膜の断面図で
ある。

【図２】同上実施の形態の成膜装置の斜視図である。

【図３】同上実施の形態の遮光膜の反射率、透過率特性
を示すグラフである。

【図４】同上実施の形態の遮光膜の抵抗特性を示すグラ
フである。

【図５】同上実施の形態の液晶表示装置の断面図であ
る。

【図６】同上実施の形態のアレイ基板の製造工程を示す
断面図である。

【図７】同上実施の形態の遮光膜の断面図である。

【図８】同上実施の形態の遮光膜の断面図である。

【図９】同上実施の形態の遮光膜の断面図である。

【図１０】同上実施の形態の図６に続くアレイ基板の製
造工程を示す断面図である。

【図１１】同上実施の形態の図１０に続くアレイ基板の
製造工程を示す断面図である。

【図１２】同上実施の形態の図１１に続くアレイ基板の
製造工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 遮光膜 11 絶縁体材料カソード 12 微粒子材料カソード 35 アレイ基板 38 対向基板 43 液晶

【手続補正書】

【提出日】平成８年３月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す遮光膜の断面図で
ある。

【図２】同上実施の形態の成膜装置の斜視図である。

【図３】同上実施の形態の遮光膜の反射率、透過率特性
を示すグラフである。

【図４】同上実施の形態の遮光膜の抵抗特性を示すグラ
フである。

【図５】同上実施の形態の液晶表示装置の断面図であ
る。

【図６】同上実施の形態のアレイ基板の製造工程を示す
断面図である。

【図７】同上実施の形態の遮光膜の脱色部のＳＥＭ写真
である。

【図８】同上実施の形態の遮光膜の脱色部のＳＥＭ写真
である。

【図９】同上実施の形態の遮光膜の脱色部のＳＥＭ写真
である。

【図１０】同上実施の形態の図６に続くアレイ基板の製
造工程を示す断面図である。

【図１１】同上実施の形態の図１０に続くアレイ基板の
製造工程を示す断面図である。

【図１２】同上実施の形態の図１１に続くアレイ基板の
製造工程を示す断面図である。

【符号の説明】 １ 基板 ２ 遮光膜 11 絶縁体材料カソード 12 微粒子材料カソード 35 アレイ基板 38 対向基板 43 液晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 智之 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８ 株式会 社東芝横浜事業所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成され、絶縁体中に、少なく
   とも金属微粒子および半金属微粒子のうちの１種類の微
   粒子が分散された遮光膜において、 前記絶縁体中の前記微粒子の膜厚方向の堆積濃度が、前
   記基板側で高いとともに基板とは反対の膜表面側で低い
   ことを特徴とする遮光膜。
2. 【請求項２】 微粒子の堆積濃度が低い膜表面側の領域
   の膜表面からの深さは、製造工程で作用する最高プロセ
   ス温度での最長処理時間において微粒子の拡散が膜表面
   に到達しない深さであることを特徴とする請求項１記載
   の遮光膜。
3. 【請求項３】 絶縁体が酸化シリコンで半金属微粒子が
   ビスマスのとき、微粒子の堆積濃度が低い膜表面側の領
   域の膜表面からの深さは、製造工程で作用する最高プロ
   セス温度が２３０℃で最長処理時間が１時間のときにお
   いて１０００オングストロームであることを特徴とする
   請求項２項の遮光膜。
4. 【請求項４】 基板上に、少なくとも金属微粒子および
   半金属微粒子のうちの１種類の微粒子が絶縁体中に分散
   された遮光膜を形成する遮光膜形成方法において、 前記遮光膜を形成する絶縁体材料カソードおよび微粒子
   材料カソードに対して異なるアーク電力を与え、絶縁体
   中の微粒子の膜厚方向の堆積濃度が基板側で高いととも
   に基板とは反対の膜表面側で低くなる遮光膜をスパッタ
   成膜することを特徴とする遮光膜形成方法。
5. 【請求項５】 スパッタ成膜過程において、微粒子材料
   カソードに与えるアーク電力の大から小への変化、およ
   び絶縁体材料カソードに与えるアーク電力の小から大へ
   の変化の少なくとも一方により遮光膜をスパッタ成膜す
   ることを特徴とする請求項４記載の遮光膜形成方法。
6. 【請求項６】 絶縁体材料カソードは平板であり、微粒
   子材料カソードは冷媒を流す金属管の外周に微粒子材料
   が接合された構造であることを特徴とする請求項５記載
   の遮光膜形成方法。
7. 【請求項７】 請求項１記載の遮光膜が形成されたアレ
   イ基板と、 このアレイ基板に対向して設けられた対向基板と、 これらアレイ基板と対向基板との間に挟持された液晶
   と、 を具備していることを特徴とする液晶表示装置。
8. 【請求項８】 アレイ基板と、 このアレイ基板に対向して設けられ、請求項１記載の遮
   光膜が形成された対向基板と、 これらアレイ基板と対向基板との間に挟持された液晶と
   を具備していることを特徴とする液晶表示装置。