JPH09258246A

JPH09258246A - 配線基板、その製造方法及び該配線基板を備えた液晶素子

Info

Publication number: JPH09258246A
Application number: JP8066444A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kameyama; 誠亀山; Hiroyuki Suzuki; 博幸鈴木; Toshiaki Yoshikawa; 俊明吉川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】金属配線と基板間の密着性の向上と、金属配線
と透明電極との安定した導通を図れるようにする。【解決手段】透明電極９の下に形成される金属配線８
を、ガラス基板６上に該基板６と密着性のよい金属から
なる第１の層１１と、この第１の層１１上に低抵抗の金
属からなる第２の層１２と、この第２の層１２上に該第
２の層１２の酸化を防止する金属からなる第３の層を順
に形成した多層構造としたことにより、金属配線８とガ
ラス基板６間の密着性が向上し、且つ金属配線８と透明
電極９との安定した導通を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板、特に金
属配線上に透明電極を形成した配線基板、その製造方法
及び該配線基板を備えた液晶素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＮ（Twisted Nematic ）やＳＴＮ（Su
per Twisted Nematic ）型等の液晶素子では、従来よ
り、ガラス基板上に形成される透明電極にはＩＴＯ（In
dium TinOxide ）膜が一般に用いられている。

【０００３】上述した透明電極を構成するＩＴＯ膜は抵
抗値が高いため、最近のように表示面積の大型化、高精
細化に伴って印加される電圧波形の遅延が問題になって
きた。特に、強誘電性液晶を用いた液晶素子ではセルギ
ャップが１〜３μｍとより狭いため、電圧波形の遅延が
顕著であった。また、抵抗値を低くするために透明電極
を厚く形成することも考えられるが、膜厚を厚くすると
成膜に時間を要し、且つコストもかかり、更に透明性も
悪くなる等の問題点があった。

【０００４】このような問題点を解決するために、膜厚
の薄い透明電極に併設して低抵抗値の金属配線を形成す
る構成の電極基板が提案されている（例えば、特開平２
−６３０１９号公報）。この公報に開示されている電極
基板は、金属配線を透明な絶縁物で埋め込み、表面に金
属パターンを露出した金属配線上に、ＩＴＯ膜等の透明
電極を形成したものである。

【０００５】上述したような構成の電極基板を作製する
場合、金属配線間を埋めて平坦化する絶縁物として透明
な樹脂を用いる構成の電極基板が提案されている（例え
ば、特開平６−３４７８１０号公報）。

【０００６】このような低抵抗率の金属配線を、透明電
極を構成する下地のガラス基板に形成して電極基板（配
線基板）を作製する場合、従来、例えば図１０乃至図１
１に示すような製造方法によって行われていた。

【０００７】先ず、平滑な透明な型板１０１の表面上
に、ＵＶ（紫外線）硬化樹脂１０２を定量化治具（図示
省略）で所定量滴下する（図１０（ａ）参照）。次に、
ＵＶ硬化樹脂１０２が滴下された型板１０１上に、予め
１μｍ程度の膜厚からなる金属配線１０３が形成された
ガラス基板１０４を、金属配線１０３を型板１０１に向
けてＵＶ硬化樹脂１０２を挟むように接触させる（図１
０（ｂ）参照）。金属配線１０３は、例えばスパッタ法
等によってガラス基板１０４上に銅等の金属膜層を形成
した後、フォトリソ法によりパターンニングして形成す
ることができる。次に、型板１０１とガラス基板１０４
とでＵＶ硬化樹脂１０２を挟んだ一対物をプレス機１０
５内に入れ、加圧して型板１０１とガラス基板１０４を
密着させる（図１１（ａ）参照）。この時、後の工程で
ＩＴＯ膜等の透明電極と金属配線１０３が接触して導通
性を保つようにするため、ＵＶ硬化樹脂１０２を金属配
線１０３の表面上から除去するか、又は極薄く樹脂が残
る程度になるように、型板１０１とガラス基板１０４と
を強く、且つ基板全面に均一に密着させる。

【０００８】次に、このＵＶ硬化樹脂１０２を硬化させ
るために、型板１０１とガラス基板１０４の一体物をプ
レス機１０５内から取り出し、型板１０１側からＵＶ
（紫外線）光１０６を照射してＵＶ硬化樹脂１０２を硬
化させる（図１１（ｂ）参照）。

【０００９】次に、離型治具（図示省略）により型板１
０１からガラス基板１０４とＵＶ硬化樹脂１０２の一体
物を剥離し（図１１（ｃ），（ｄ）参照）、ＵＶ硬化樹
脂１０２上に金属配線１０３と電気的に接するようにし
てＩＴＯ膜からなる透明電極１０７を形成して、ＵＶ硬
化樹脂１０２を埋め込んだ電極基板（配線基板）１００
を得ていた（図１１（ｅ）参照）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の製造方法によって作製される電極基板（配線基板）
１００では、金属配線１０３の金属として、体積抵抗値
が２〜１０×１０^-8Ωｍと最も小さいＣｕ（銅）が一般
的に用いられている。銅で形成した金属配線１０３は、
他の金属を用いた場合に比べて膜厚を薄く設定でき、且
つ材料費が安価なことから最も経済的である。

【００１１】しかしながら、銅を金属配線１０３として
用いた場合、銅で形成された金属配線１０３はガラス基
板１０４との密着力が小さいために、図１１（ｃ），
（ｄ）に示した離型工程において、離型治具（図示省
略）により型板１０１からガラス基板１０４とＵＶ硬化
樹脂１０２の一体物を剥離する際に、ガラス基板１０４
から金属配線１０３が剥離する恐れがあり、得られる電
極基板（配線基板）１００の歩留りが大幅に低下すると
いう問題点があった。

【００１２】また、金属配線１０３を形成する銅は酸化
しやすい金属であり、図１１（ｅ）に示した工程でＩＴ
Ｏ膜等の透明電極１０７を金属配線１０３上に形成する
際に、金属配線１０３を形成する銅の表面酸化により、
透明電極との安定した電気的導通が得られなくなる問題
点があった。

【００１３】そこで、本発明は、金属配線とこの金属配
線を表面に形成する基板との密着性の向上と、金属配線
とその上に形成する透明電極との安定した導通を図るこ
とができる配線基板、その製造方法及び該配線基板を備
えた液晶素子を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記のような問題を解決
するために、基板表面に配線パターンされた金属配線
と、前記金属配線の間に該金属配線とほぼ同じ厚さで充
填された樹脂と、前記樹脂上に前記金属配線と電気的に
接するようにして形成された透明電極と、を有する配線
基板において、前記金属配線を、前記基板上に該基板と
密着性のよい金属からなる第１の層と、前記第１の層上
に低抵抗の金属からなる第２の層と、前記第２の層上に
該第２の層の酸化を防止する金属からなる第３の層を順
に形成して多層構造としたことを特徴としている。

【００１５】また、基板上に金属配線を形成する第１の
工程と、前記金属配線の間に樹脂を充填する第２の工程
と、前記樹脂に光を照射して硬化させる第３の工程と、
前記樹脂上に前記金属配線と電気的に接するようにして
前記透明電極を形成する第４の工程と、を有する配線基
板の製造方法において、前記第１の工程で、前記基板上
に該基板と密着性のよい金属からなる第１の層を形成し
て、前記第１の層上に低抵抗の金属からなる第２の層
し、更に、前記第２の層上に該第２の層の酸化を防止す
る金属からなる第３の層を形成して多層構造の前記金属
配線を形成することを特徴としている。

【００１６】また、互いに対向するように配置された一
対の電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶素子におい
て、少なくとも一方の前記電極基板は、基板と、前記基
板表面に配線パターンされた金属配線と、前記金属配線
の間に該金属配線とほぼ同じ厚さに充填された樹脂と、
前記樹脂上に前記金属配線と電気的に接するようにして
形成された透明電極と、からなり、前記金属配線を、前
記基板上に該基板と密着性のよい金属からなる第１の層
と、前記第１の層上に低抵抗の金属からなる第２の層
と、前記第２の層上に該第２の層の酸化を防止する金属
からなる第３の層を順に形成して多層構造としたことを
特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。

【００１８】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
配線基板を備えた液晶素子を示す概略断面図である。こ
の液晶素子１は、偏光板２ａ，２ｂ間に対向して配置さ
れた一対の配線基板である電極基板３ａ，３ｂを備えて
おり、電極基板３ａ，３ｂは、径が均一な粒状のスペー
サ４により所定のセルギャップ（例えば、１．５μｍ）
で貼り付けられており、その間に電界に対して双安定性
を有する強誘電性液晶であるカイラルスメクティック液
晶５が注入され、シール部材（図示省略）によって封止
されている。

【００１９】電極基板（配線基板）３ａ，３ｂは、ガラ
ス基板６ａ，６ｂと、ガラス基板６ａ，６ｂ上で絶縁膜
であるＵＶ（紫外線）硬化樹脂７（電極基板３ｂ側は図
示されていない）内に埋め込まれている３層構造の金属
配線８ａ，８ｂと、金属配線８ａ，８ｂ上に形成されて
金属配線８ａ，８ｂと電気的に接しているＩＴＯ膜から
なる透明電極９ａ，９ｂとでそれぞれ構成されている。
透明電極９ａ，９ｂ上には、配向膜１０ａ，１０ｂがそ
れぞれ形成されている。

【００２０】各電極基板３ａ，３ｂの金属配線８ａ，８
ｂ、透明電極９ａ，９ｂは、ストライプ状にそれぞれ形
成されて単純マトリクス配置され、その交差部で画素が
形成されている。

【００２１】ガラス基板６ａ，６ｂは、液晶基板用とし
てよく用いられる厚さが１ｍｍ程度で、材質はソーダガ
ラス（青板ガラス）のような一般的なものでよく、両面
を研磨した平行度のよいものが好ましい。

【００２２】ＵＶ硬化樹脂７は、ＵＶ硬化型樹脂モノマ
ー、オリゴマー及び光開始剤の混合物であり、アクリル
系、エポキシ系、エン・チオール系等のいかなる重合方
式の物でもよいが、電極基板作製工程であるＩＴＯスパ
ッタ成膜工程や配向膜焼成工程に耐えうる耐熱性、耐薬
品性、耐洗浄性を備えていることが必要である。例え
ば、主成分である反応性オリゴマーに耐熱性のある分子
構造を導入したものや、多官能モノマーにより架橋密度
を高めたものが好ましい。

【００２３】尚、ＵＶ硬化樹脂７にはＵＶ（紫外線）光
が照射されるが、ＵＶ硬化樹脂以外にも、例えば可視光
や赤外線光等の照射によって硬化する樹脂を用いること
もできる。

【００２４】金属配線８ａ，８ｂは、それぞれガラス基
板６ａ，６ｂ上に形成される下地層１１ａ，１１ｂ、そ
の上に低抵抗金属層１２ａ，１２ｂ、更にその上に保護
層１３ａ，１３ｂを形成した３層構造で構成されてい
る。

【００２５】下地層１１ａ，１１ｂとしては、例えばＴ
ｉ（チタン），Ｍｏ（モリブデン），Ｗ（タングステ
ン），Ａｌ（アルミニウム），Ｔａ（タンタル），Ｎｉ
（ニッケル）等のガラス基板６ａ，６ｂとの密着性のよ
い金属、あるいはそれらの合金からなる薄膜が好適に用
いられる。また、低抵抗金属層１２ａ，１２ｂとして
は、例えば低抵抗のＣｕ（銅）からなる薄膜が好適に用
いられる。また、保護層１３ａ，１３ｂとしては、例え
ばＭｏ（モリブデン），Ｔａ（タンタル），Ｗ（タング
ステン），Ｔｉ（チタン）等の高融点金属、あるいはそ
れらの合金からなる酸化防止膜として機能する薄膜が好
適に用いられる。

【００２６】次に、上述した液晶素子１の電極基板３
ａ，３ｂに適用される本実施の形態に係る配線基板の製
造方法を、図２乃至図４を参照して説明する。

【００２７】先ず、例えば寸法３００×３１０ｍｍで厚
さ１．１ｍｍの両面研磨された透明なガラス基板６上の
全面に、例えばスパッタ法によりガラス基板６との密着
性のよいＭｏ（モリブデン）を５００Å程度の膜厚で成
膜して下地層１１を形成した後、その上に、例えばスパ
ッタ法により低抵抗のＣｕ（銅）を１μｍ程度の膜厚で
成膜して低抵抗金属層１２を形成し、更にその上に、例
えばスパッタ法により酸化防止膜として機能するＴａ
（タンタル）を５００Å程度の膜厚で成膜して保護層１
３を形成した（図２（ａ）参照）。

【００２８】次に、フォトリソグラフィー法によって、
この保護層１３上にフォトレジスト（図示省略）をスピ
ンコート法により２μｍ程度の膜厚で全面塗布してプリ
ベークし、所望パターンのフォトマスク（図示省略）を
用いて露光装置（例えば、キヤノン（株）社製、商品
名：ＭＰＡ−１５００）により、例えば８０ｍｍＪ／ｃ
ｍ² のエネルギーで露光し、フォトマスク（図示省略）
を現像、ポストベークしてフォトレジストパターン（図
示省略）を形成した後、エッチング液によりエッチング
処理を施して、ガラス基板６上に、例えば幅２０μｍで
ピッチ３２０μｍのストライプ形状の下地層１１、低抵
抗金属層１２、保護層１３の３層からなる金属配線８を
パターンニングした（図２（ｂ）参照）。

【００２９】次に、平滑で透明な型板１４の表面上に、
ＵＶ（紫外線）硬化樹脂（例えば、ペンタエリスリトー
ルトリアクリレート５０重量部、ネオペンチルグリコー
ルジアクリレート５０重量部、１−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン２重量部からなる樹脂）７を定量
化治具（図示省略）で所定量滴下し（図２（ｃ）参
照）、このＵＶ硬化樹脂７が滴下された型板１４に、図
２（ｂ）で示した金属配線８が形成されたガラス基板６
を、金属配線８側を型板１４に向けてＵＶ硬化樹脂７を
挟むように接触させる（図２（ｄ）参照）。

【００３０】次に、ＵＶ硬化樹脂７を挟んだガラス基板
６と型板１４の一体物に対して、プレス機１５で上下か
ら例えば１分間かけて所定の圧力（例えば、プレス圧３
トン）を加えて全面にわたって密着させる（図３（ａ）
参照）。この時、後の工程でＩＴＯ膜等の透明電極と金
属配線８が接触して導通性を保つようにするため、ＵＶ
硬化樹脂７を金属配線８の表面上から除去するか、又は
極薄く樹脂が残る程度になるように、型板１４とガラス
基板６とを強く、且つ基板全面に均一に密着させる。

【００３１】その後（例えば、約１０分後）、プレス機
１５から取り外したガラス基板６と型板１４の一体物に
対し、型板１４側からＵＶ光（例えば、１００ｗの高圧
水銀ランプ４本で構成された紫外線ランプから照射され
るＵＶ光）１６を照射してＵＶ硬化樹脂７を硬化させる
（図３（ｂ）参照）。

【００３２】尚、ＵＶ硬化樹脂７を加圧するプレス機１
４としては、例えば、油圧シリンダーやエアーシリンダ
ーによるプレス機、ロールプレス機等を用いることがで
きる。また、プレス機１４で加圧する際に、電熱ヒータ
又は加熱流体等に通して加熱しておくことにより、ＵＶ
硬化樹脂７の粘土が低下してガラス基板６上に良好に広
がる。

【００３３】次に、離型治具（図示省略）により型板１
４からガラス基板６とＵＶ硬化樹脂７の一体物を剥離し
（図３（ｃ），（ｄ）参照）、ＵＶ硬化樹脂７上に金属
配線８と電気的に接するように金属配線８の配線パター
ンに合わせて、例えば幅３００μｍのＩＴＯ膜からなる
透明電極９をスパッタ形成してパターンニングし、その
上に配向膜（図示省略）を形成して、配線基板（図１の
液晶素子１の電極基板３ａ，３ｂに相当している）３を
得た（図４参照）。

【００３４】そして、この配線基板３を２枚作製して対
向配置し、１．５μｍ程度のセルギャップで貼り合わせ
てその間にカイラルスメクティック液晶を注入すること
によって、図１に示した液晶素子１を得た。

【００３５】このように、本実施の形態では、金属配線
８を下地層１１、低抵抗金属層１２、保護層１３の３層
とし、ガラス基板６の表面にガラス基板６と密着性のよ
い下地層（本実施の形態ではＭｏ（モリブデン）膜）１
１を形成し、中間層の低抵抗金属層（本実施の形態では
Ｃｕ（銅）膜）１２上に酸化防止膜として機能する保護
層（本実施の形態ではＴａ（タンタル）膜）１３を形成
した構造により、図３（ｃ），（ｄ）に示した離型工程
において、離型治具（図示省略）により型板１４からガ
ラス基板６とＵＶ硬化樹脂７の一体物を剥離する際に、
ガラス基板６と金属配線８の下地層１１との剥離が抑制
されて、歩留りの大幅な向上を図ることができた。

【００３６】更に、金属配線８の低抵抗金属層１２上に
酸化防止膜として機能する保護層１３を形成したことに
より、金属配線８と透明電極９との安定した導通を得る
ことができた。

【００３７】また、この金属配線８を有する配線基板
（図１の液晶素子１の電極基板３ａ，３ｂに相当してい
る）３を備えた液晶素子１は、ガラス基板６ａ，６ｂと
金属配線８ａ，８ｂの剥離が抑制され、且つ金属配線８
ａ，８ｂと透明電極９ａ，９ｂとが安定して導通するこ
とにより、高品位な表示を行うことができる。

【００３８】また、この液晶素子１は、透明電極９ａ，
９ｂの下に金属配線８ａ，８ｂが併設される構成によ
り、電極の抵抗値が小さくなることによって、強誘電性
液晶（本実施の形態ではカイラルスメクティック液晶）
を用いていても電圧波形の遅延を低減することができ
る。

【００３９】更に、この液晶素子１は、金属配線８ａ，
８ｂの併設により透明電極９ａ，９ｂの膜厚を厚くする
必要がないので、透明電極９ａ，９ｂの透過率が下がっ
てこの透明電極９ａ，９ｂが認識されることはない。

【００４０】また、上述した実施の形態との比較のため
に、金属配線８の保護層１３をＴａ（タンタル）の代わ
りにＡｌ（アルミニウム）で形成したところ、その上の
透明電極９との間で導通不良の配線が確認された。これ
は、Ａｌ（アルミニウム）が酸化して表面にＡｌ₂ Ｏ₃
の不導体膜が形成されたことによるものと考えられる。

【００４１】また、Ａｕ（金）やＰｔ（白金）等の酸化
しない金属を保護層１３として用いた場合、Ａｕ（金）
は低抵抗金属層（本実施の形態ではＣｕ（銅）膜）１２
と密着性に難があり、また、Ａｕ（金）及びＰｔ（白
金）はパターンニングの際に特殊なエッチャントを用い
らければならず、エッチング工程が複雑になり効率的で
ない。

【００４２】更に、Ｃｒ（クロム）を下地層１１及び保
護層１３として用いた場合、Ｃｒ（クロム）はパターン
ニングの際に発生するエッチング廃液が有毒であるため
に、特別な廃液処理装置を必要とし、コストが高くな
る。

【００４３】以上のことから、下地層１１に用いる金属
としては、上述したようにＭｏ（モリブデン），Ｔｉ
（チタン），Ｗ（タングステン），Ａｌ（アルミニウ
ム），Ｔａ（タンタル），Ｎｉ（ニッケル）、あるいは
それらの合金が適しており、保護層１３に用いる金属と
しては、上述したようにＴａ（タンタル），Ｍｏ（モリ
ブデン），Ｗ（タングステン），Ｔｉ（チタン）、ある
いはそれらの合金が適している。

【００４４】図５（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実
施の形態に係る上述した液晶素子１の電極基板３ａ，３
ｂに適用される配線基板を模式的に示したものである。

【００４５】本実施の形態では、図５（ａ）に示すよう
に、例えば寸法３００×３１０ｍｍで厚さ１．１ｍｍの
両面研磨された透明なガラス基板６上の全面に、例えば
スパッタ法によりガラス基板６との密着性のよい金属
（例えば、Ｍｏ）を５００Å程度の膜厚で成膜して下地
層１１を形成し、その上に、下地層１１の金属（例え
ば、Ｍｏ）と、下地層１１上に形成される低抵抗金属層
１２の金属（例えば、Ｃｕ）とを例えばスパッタ法によ
り同時にスパッタリングを行い、５００Å程度の膜厚で
第１のミキシング層１７を成膜した後、この第１のミキ
シング層１７上に、例えばスパッタ法により低抵抗の金
属（例えば、Ｃｕ）を１μｍ程度の膜厚で成膜して低抵
抗金属層１２を形成する。

【００４６】次に、この低抵抗金属層１２上に低抵抗金
属層１２の金属（例えば、Ｃｕ）と、保護層１３の金属
（例えば、Ｔａ）とを例えばスパッタ法により同時にス
パッタリングを行い、５００Å程度の膜厚で第２のミキ
シング層１８を成膜した後、この第２のミキシング層１
８上に、例えばスパッタ法により酸化防止膜として機能
する金属（例えば、Ｔａ）を５００Å程度の膜厚で成膜
して保護層１３を形成する。

【００４７】その後、第１の実施の形態と同様の工程を
経て、下地層１１，第１のミキシング層１７，低抵抗金
属層１２，第２のミキシング層１８及び保護層１３で構
成される金属配線１９をＵＶ硬化樹脂７で埋め込み、金
属配線１９上に透明電極９、配向膜（図示省略）を形成
して、配線基板（図１の液晶素子１の電極基板３ａ，３
ｂに相当している）２０を得た（図５（ｂ）参照）。

【００４８】このように、本実施の形態では、第１の実
施の形態で得られる効果以外に、金属配線１９の下地層
１１と低抵抗金属層１２の界面、及び低抵抗金属層１２
と保護層１３の界面に、それぞれの界面を構成する元素
が混合した第１のミキシング層１７と第２のミキシング
層１８を形成した構造により、第１の実施の形態と同様
に離型工程において、離型治具（図示省略）により型板
１４からガラス基板６とＵＶ硬化樹脂７の一体物を剥離
する際に、ガラス基板６と金属配線１９の下地層１１、
及び低抵抗金属層１２と保護層１３は、それぞれ第１の
ミキシング層１７と第２のミキシング層１８を介して良
好に密着しているので、それぞれの界面での剥離は全く
観察されなかった。

【００４９】図６（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実
施の形態に係る上述した液晶素子１の電極基板３ａ，３
ｂに適用される配線基板を模式的に示したものである。

【００５０】本実施の形態では、例えば寸法３００×３
１０ｍｍで厚さ１．１ｍｍの両面研磨された透明なガラ
ス基板６上の全面に、不飽和の金属酸化膜層２１を例え
ばスパッタ法により５００Å程度の膜厚で形成し（図６
（ａ）参照）、その上に、第１の実施の形態と同様、下
地層１１、低抵抗金属層１２、保護層１３を例えばスパ
ッタ形成して、フォトリソエッチング法により幅２０μ
ｍ、ピッチ３２０μｍのストライプ形状のパターンニン
グして３層構造からなる金属配線２２を作製した。

【００５１】金属酸化膜２１は、例えばＭｏ，Ｔｉ，Ｔ
ａ，Ｎｉ，Ｗ、あるいはそれらの合金のいずれかをスパ
ッタ用ターゲットとして用い、Ａｒガス中に酸素を混合
したプラズマ中でスパッタリングを行う反応性スパッタ
法によって形成した。

【００５２】その後、第１の実施の形態と同様の工程を
経て、金属配線２２をＵＶ硬化樹脂７で埋め込み、金属
配線２２上に透明電極９、配向膜（図示省略）を形成し
て、配線基板（図１の液晶素子１の電極基板３ａ，３ｂ
に相当している）２３を得た（図６（ｂ）参照）。

【００５３】このように、本実施の形態では、ガラス基
板６と金属配線２２の間に金属酸化膜２１を形成した構
造により、第１の実施の形態で得られる効果以外に、ガ
ラス基板６側から入射する外光のガラス基板６と金属配
線２２の界面での反射を金属酸化膜２１によって大幅に
低減することができた。この時のガラス基板６と金属配
線２２の界面での光の反射率を測定したところ、１０％
以下に低減していた。また、この配線基板（図１の液晶
素子１の電極基板３ａ，３ｂに相当している）２３を備
えた液晶素子は、金属配線２２の金属酸化膜２１により
外光の反射を低減できるので、表示品質の向上を図るこ
とができる。

【００５４】図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の
第４の実施の形態に係る上述した液晶素子１の電極基板
３ａ，３ｂに適用される配線基板の製造工程を模式的に
示したものである。

【００５５】本実施の形態では、ガラス基板６上に、第
１の実施の形態と同様、下地層１１、低抵抗金属層１
２、保護層１３を例えばスパッタ形成して、フォトリソ
エッチング法により幅２０μｍ、ピッチ３２０μｍのス
トライプ形状のパターンニングして３層構造からなる金
属配線８を作製した後、ガラス基板６上の金属配線８間
に赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各画素で構成される
顔料系のカラーフィルター２４を、例えばフォトリソエ
ッチング法により約１μｍの膜厚で形成した（図７
（ａ）参照）。

【００５６】その後、第１の実施の形態と同様の工程
で、カラーフィルター２４上の各金属配線８間にＵＶ硬
化樹脂７を充填して硬化させ（図７（ｂ）参照）、金属
配線８の配線パターンに合わせて、例えば幅３００μ
ｍ、ピッチ３２０μｍのＩＴＯ膜からなる透明電極９を
スパッタ形成、パターンニングし、その上に配向膜（図
示省略）を形成して、配線基板（図１の液晶素子１の電
極基板３ａ，３ｂに相当している）２５を得た（図７
（ｃ）参照）。

【００５７】このように、本実施の形態によれば、カラ
ーフィルター機能を有する配線基板２５においても第１
の実施の形態と同様、金属配線８を下地層１１、低抵抗
金属層１２、保護層１３の３層構造とし、ガラス基板６
の表面にガラス基板６と密着性のよい下地層（本実施の
形態ではＭｏ（モリブデン）膜）１１を形成し、中間層
の低抵抗金属層（本実施の形態ではＣｕ（銅）膜）１２
上に酸化防止膜として機能する保護層（本実施の形態で
はＴａ（タンタル）膜）１３を形成した構造により、第
１の実施の形態と同様に、離型治具（図示省略）により
型板１４からガラス基板６とＵＶ硬化樹脂７の一体物を
剥離する際に、ガラス基板６と金属配線８の下地層１１
との剥離が抑制されて、歩留りの大幅な向上を図ること
ができた。

【００５８】更に、金属配線８の低抵抗金属層１２上に
酸化防止膜として機能する保護層１３を形成したことに
より、金属配線８と透明電極９との安定した導通を得る
ことができた。

【００５９】尚、カラーフィルター２４は、フォトリソ
エッチング法以外にも、例えば印刷法、昇華転写法、イ
ンクジェット法によっても形成することができる。

【００６０】また、金属配線８には、第２の実施の形態
で示したように、下地層１１と低抵抗金属層１２の界
面、及び低抵抗金属層１２と保護層１３の界面に、それ
ぞれの界面を構成する元素が混合した第１のミキシング
層と第２のミキシング層を形成してもよく、更に、第３
の実施の形態で示したように、ガラス基板６と金属配線
８の間に金属酸化膜を形成してもよい。

【００６１】図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の
第５の実施の形態に係る上述した液晶素子１の電極基板
３ａ，３ｂに適用される配線基板の製造工程を模式的に
示したものである。

【００６２】本実施の形態では、先ず、第１の実施の形
態で用いたガラス基板６上に親水性アクリル系のインク
受容層（カラーフィルター層）２６を、例えばスピンコ
ートにより０．８μｍの膜厚に形成し、その後、カラー
フィルター用インクジェットプリンタ（図示省略）によ
り水性のカラーフィルター用染料インキを、例えば幅３
００μｍ、ピッチ３２０μｍで打ち込んでインク受容層
２６に染み込ませ、更に、２００℃で３０分加熱し硬化
処理してカラーフィルター２７を形成した（図８（ａ）
参照）。

【００６３】そして、このカラーフィルター２７上に第
１の実施の形態と同様、下地層１１、低抵抗金属層１
２、保護層１３を例えばスパッタ形成して、フォトリソ
エッチング法により幅２０μｍ、ピッチ３２０μｍのス
トライプ形状のパターンニングして３層構造からなる金
属配線８を作製した（図８（ａ）参照）。

【００６４】その後、第１の実施の形態と同様の工程で
カラーフィルター２７上の各金属配線８間にＵＶ硬化樹
脂７を充填して硬化させ（図８（ｂ）参照）、金属配線
８の配線パターンに合わせて、例えば幅３００μｍ、ピ
ッチ３２０μｍのＩＴＯ膜からなる透明電極９をスパッ
タ形成、パターンニングし、その上に配向膜（図示省
略）を形成して、配線基板（図１の液晶素子１の電極基
板３ａ，３ｂに相当している）２８を得た（図８（ｃ）
参照）。

【００６５】このように、本実施の形態によれば、カラ
ーフィルター２７上に金属配線８を有する配線基板２８
においても第１の実施の形態と同様、金属配線８を下地
層１１、低抵抗金属層１２、保護層１３の３層構造と
し、ガラス基板６の表面にガラス基板６と密着性のよい
下地層（本実施の形態ではＭｏ（モリブデン）膜）１１
を形成し、中間層の低抵抗金属層（本実施の形態ではＣ
ｕ（銅）膜）１２上に酸化防止膜として機能する保護層
（本実施の形態ではＴａ（タンタル）膜）１３を形成し
た構造により、第１の実施の形態と同様に離型工程にお
いて、離型治具（図示省略）により型板１４からガラス
基板６とＵＶ硬化樹脂７の一体物を剥離する際に、ガラ
ス基板６と金属配線８の下地層１１との剥離が抑制され
て、歩留りの大幅な向上を図ることができた。

【００６６】更に、金属配線８の低抵抗金属層１２上に
酸化防止膜として機能する保護層１３を形成したことに
より、金属配線８と透明電極９との安定した導通を得る
ことができた。

【００６７】図９（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の
第６の実施の形態に係る上述した液晶素子１の電極基板
３ａ，３ｂに適用される配線基板の製造工程を模式的に
示したものである。

【００６８】本実施の形態では、上述した第５の実施の
形態と同様な方法で第１の実施の形態で用いたガラス基
板６上のインク受容層（カラーフィルー層）２６にカラ
ーフィルター２７を形成し、更に、その表面にカラーフ
ィルー保護層（例えば、ポリアミド系の透明コーティン
グ剤）２９を、約０．５μｍの膜厚でスピンコート及び
ベーキングにより形成した。その後、このカラーフィル
ー保護層２９上に第１の実施の形態と同様、下地層１
１、低抵抗金属層１２、保護層１３を例えばスパッタ形
成して、フォトリソエッチング法により幅２０μｍ、ピ
ッチ３２０μｍのストライプ形状のパターンニングして
３層構造からなる金属配線８を作製した（図９（ａ）参
照）。

【００６９】その後、第１の実施の形態と同様の工程で
カラーフィルター２７上の各金属配線８間にＵＶ硬化樹
脂７を充填して硬化させ（図９（ｂ）参照）、金属配線
８の配線パターンに合わせて、例えば幅３００μｍ、ピ
ッチ３２０μｍのＩＴＯ膜からなる透明電極９をスパッ
タ形成、パターンニングし、その上に配向膜（図示省
略）を形成して、配線基板（図１の液晶素子１の電極基
板３ａ，３ｂに相当している）３０を得た（図８（ｃ）
参照）。

【００７０】このように、本実施の形態によれば、カラ
ーフィルター２７のカラーフィルター保護層２９上に金
属配線８を有する配線基板３０においても第１の実施の
形態と同様、金属配線８を下地層１１、低抵抗金属層１
２、保護層１３の３層構造とし、ガラス基板６の表面に
ガラス基板６と密着性のよい下地層（本実施の形態では
Ｍｏ（モリブデン）膜）１１を形成し、中間層の低抵抗
金属層（本実施の形態ではＣｕ（銅）膜）１２上に酸化
防止膜として機能する保護層（本実施の形態ではＴａ
（タンタル）膜）１３を形成した構造により、第１の実
施の形態と同様に離型工程において、離型治具（図示省
略）により型板１４からガラス基板６とＵＶ硬化樹脂７
の一体物を剥離する際に、ガラス基板６と金属配線８の
下地層１１との剥離が抑制されて、歩留りの大幅な向上
を図ることができた。

【００７１】更に、金属配線８の低抵抗金属層１２上に
酸化防止膜として機能する保護層１３を形成したことに
より、金属配線８と透明電極９との安定した導通を得る
ことができた。

【００７２】また、カラーフィルター２７上に形成した
カラーフィルター保護層２９により、フォトリソエッチ
ング法により金属配線８を形成した際に、酸等のエッチ
ング液によるカラーフィルター２７の脱色等を防止する
ことができる。

【００７３】更に、上述した第４乃至第６の各実施の形
態において、第２の実施の形態で示したように、金属配
線８の下地層１１と低抵抗金属層１２の界面、及び低抵
抗金属層１２と保護層１３の界面に、それぞれの界面を
構成する元素が混合した第１のミキシング層と第２のミ
キシング層を形成してもよく、更に、第３の実施の形態
で示したように、ガラス基板６と金属配線８の間に金属
酸化膜を形成してもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属配線を、基板上に該基板と密着性のよい金属からな
る第１の層と、この第１の層上に低抵抗の金属からなる
第２の層と、この第２の層上に該第２の層の酸化を防止
する金属からなる第３の層を順に形成して多層構造とし
たことにより、基板と金属配線とが良好に密着され、且
つ金属配線と透明電極との安定した導通を図ることがで
きる配線基板を提供することができる。

【００７５】また、本発明に係る配線基板の製造方法に
よれば、基板上に該基板と密着性のよい金属からなる第
１の層を形成して、この第１の層上に低抵抗の金属から
なる第２の層を形成し、更に、この第２の層上に該第２
の層の酸化を防止する金属からなる第３の層を形成して
多層構造の金属配線を形成することにより、基板と金属
配線とが良好に密着して歩留りが向上し、且つ金属配線
と透明電極との安定した導通を図ることができる。

【００７６】また、本発明に係る配線基板を備えた液晶
素子によれば、基板と金属配線とが良好に密着され、且
つ金属配線と透明電極との安定して導通することによ
り、高品位な表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る配線基板を備
えた液晶素子を示す概略断面図。

【図２】第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法を
説明するための図で、（ａ）は金属配線を形成する金属
層の成膜工程を示す図、（ｂ）は基板上に形成された金
属配線を示す図、（ｃ）は型板上にＵＶ硬化樹脂を滴下
した状態を示す図、（ｄ）は金属配線を形成した基板で
型板上のＵＶ硬化樹脂を挟む状態を示す図。

【図３】第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法を
説明するための図で、（ａ）は基板と型板間に挟んだＵ
Ｖ硬化樹脂をプレス機で加圧している状態を示す図、
（ｂ）はＵＶ硬化樹脂にＵＶ光を照射している状態を示
す図、（ｃ），（ｄ）は型板を基板の金属配線上から剥
離した状態を示す図。

【図４】金属配線上に透明電極を形成して得られた第１
の実施の形態に係る配線基板を示す図。

【図５】第２の実施の形態に係る配線基板の製造方法を
説明するための図で、（ａ）は金属配線を形成する金属
層の成膜工程を示す図、（ｂ）は金属配線上に透明電極
を形成して得られた第２の実施の形態に係る配線基板を
示す図。

【図６】第３の実施の形態に係る配線基板の製造方法を
説明するための図で、（ａ）は金属配線を形成する金属
層の成膜工程を示す図、（ｂ）は金属配線上に透明電極
を形成して得られた第３の実施の形態に係る配線基板を
示す図。

【図７】第４の実施の形態に係る配線基板の製造方法を
説明するための図で、（ａ）は金属配線の間にカラーフ
ィルターを形成した状態を示す図、（ｂ）はカラーフィ
ルター上にＵＶ硬化樹脂を充填して硬化した状態を示す
図、（ｃ）はＵＶ硬化樹脂上に透明電極を形成して得ら
れた第４の実施の形態に係る配線基板を示す図。

【図８】第５の実施の形態に係る配線基板の製造方法を
説明するための図で、（ａ）はカラーフィルター上に金
属配線を形成した状態を示す図、（ｂ）はカラーフィル
ター上にＵＶ硬化樹脂を充填して硬化した状態を示す
図、（ｃ）はＵＶ硬化樹脂上に透明電極を形成して得ら
れた第５の実施の形態に係る配線基板を示す図。

【図９】第６の実施の形態に係る配線基板の製造方法を
説明するための図で、（ａ）はカラーフィルター上にカ
ラーフィルター保護層を介して金属配線を形成した状態
を示す図、（ｂ）はカラーフィルター保護層上にＵＶ硬
化樹脂を充填して硬化した状態を示す図、（ｃ）はＵＶ
硬化樹脂上に透明電極を形成して得られた第６の実施の
形態に係る配線基板を示す図。

【図１０】従来例に係る配線基板の製造方法を説明する
ための図で、（ａ）は型板上にＵＶ硬化樹脂を滴下した
状態を示す図、（ｂ）は金属配線を形成した基板で型板
上のＵＶ硬化樹脂を挟む状態を示す図。

【図１１】従来例に係る配線基板の製造方法を説明する
ための図で、（ａ）はプレス機により型板でＵＶ硬化樹
脂を加圧した状態を示す図、（ｂ）はＵＶ硬化樹脂にＵ
Ｖ光を照射している状態を示す図、（ｃ），（ｄ）は型
板を基板の金属配線上から剥離した状態を示す図、
（ｅ）は金属配線上に透明電極を形成して得られた従来
例に係る配線基板を示す図。

【符号の説明】

１液晶素子３、３ａ，３ｂ、２０、２３、２５、２８、３０
電極基板（配線基板）５カイラルスメクティック液晶（液晶）６、６ａ，６ｂガラス基板（基板）７ＵＶ硬化樹脂（樹脂）８、８ａ，８ｂ金属配線９、９ａ，９ｂ透明電極１０ａ，１０ｂ配向膜１１、１１ａ，１１ｂ下地層１２、１２ａ，１２ｂ低抵抗層１３、１３ａ，１３ｂ保護層１４型板１５プレス機１６ＵＶ光（光）１７第１のミキシング層（ミキシング層）１８第２のミキシング層（ミキシング層）２４，２７カラーフィルター２６インク受容層２９カラーフィルター保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表面に配線パターンされた金属配線
と、前記金属配線の間に該金属配線とほぼ同じ厚さで充
填された樹脂と、前記樹脂上に前記金属配線と電気的に
接するようにして形成された透明電極と、を有する配線
基板において、前記金属配線を、前記基板上に該基板と密着性のよい金
属からなる第１の層と、前記第１の層上に低抵抗の金属
からなる第２の層と、前記第２の層上に該第２の層の酸
化を防止する金属からなる第３の層を順に形成して多層
構造とした、ことを特徴とする配線基板。
【請求項２】前記第１の層はＭｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ａｌ，
Ｔａ，Ｎｉ、あるいはそれらの合金のいずれかで形成さ
れる、請求項１記載の配線基板。
【請求項３】前記第２の層はＣｕ、あるいはその合金
で形成される、請求項１記載の配線基板。
【請求項４】前記第３の層はＭｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ，
Ｎｉ、あるいはそれらの合金のいずれかで形成される、請求項１記載の配線基板。
【請求項５】前記第１の層と前記第２の層との界面、
及び前記第２の層と前記第３の層との界面に、それぞれ
の界面を構成する元素が混合したミキシング層をそれぞ
れ形成した、請求項１乃至４のいずれか１項記載の配線基板。
【請求項６】前記基板と前記金属配線の前記第１の層と
の間に、酸素を含有した不飽和の金属酸化膜を形成し
た、請求項１乃至５のいずれか１項記載の配線基板。
【請求項７】前記金属配線間にカラーフィルターを配
置した、請求項１乃至６のいずれか１項記載の配線基板。
【請求項８】前記基板と前記金属配線の前記第１の層
との間にカラーフィルターを配置した、請求項１乃至７のいずれか１項記載の配線基板。
【請求項９】前記カラーフィルターと前記金属配線の
前記第１の層との間に前記カラーフィルターを保護する
カラーフィルター保護層を形成した、請求項８記載の配線基板。
【請求項１０】前記基板はガラス基板である、請求項１記載の配線基板。
【請求項１１】前記透明電極はＩＴＯ膜である、請求項１記載の配線基板。
【請求項１２】前記樹脂は紫外線硬化樹脂である、請求項１記載の配線基板。
【請求項１３】基板上に金属配線を形成する第１の工
程と、前記金属配線の間に樹脂を充填する第２の工程
と、前記樹脂に光を照射して硬化させる第３の工程と、
前記樹脂上に前記金属配線と電気的に接するようにして
前記透明電極を形成する第４の工程と、を有する配線基
板の製造方法において、前記第１の工程で、前記基板上に該基板と密着性のよい
金属からなる第１の層を形成して、前記第１の層上に低
抵抗の金属からなる第２の層を形成し、更に、前記第２
の層上に該第２の層の酸化を防止する金属からなる第３
の層を形成して多層構造の前記金属配線を形成する、ことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１４】前記第１の層はＭｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ａ
ｌ，Ｔａ，Ｎｉ、あるいはそれらの合金のいずれかで形
成される、請求項１３記載の配線基板の製造方法。
【請求項１５】前記第２の層はＣｕ、あるいはその合
金で形成される、請求項１３記載の配線基板の製造方法。
【請求項１６】前記第３の層はＭｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｔ
ａ，Ｎｉ、あるいはそれらの合金のいずれかで形成され
る、請求項１３記載の配線基板の製造方法。
【請求項１７】前記第１の層と前記第２の層との界
面、及び前記第２の層と前記第３の層との界面に、それ
ぞれの界面を構成する元素が混合したミキシング層をそ
れぞれ形成した、請求項１３乃至１６のいずれか１項記載の配線基板の製
造方法。
【請求項１８】前記基板と前記金属配線の前記第１の
層との間に、酸素を含有した不飽和の金属酸化膜を形成
した、請求項１３乃至１７のいずれか１項記載の配線基板の製
造方法。
【請求項１９】前記金属配線間にカラーフィルターを
配置した、請求項１３乃至１８のいずれか１項記載の配線基板の製
造方法。
【請求項２０】前記基板と前記金属配線の前記第１の
層との間にカラーフィルターを配置した、請求項１３乃至１９のいずれか１項記載の配線基板の製
造方法。
【請求項２１】前記カラーフィルターと前記金属配線
の前記第１の層との間に前記カラーフィルターを保護す
るカラーフィルター保護層を形成した、請求項２０記載の配線基板の製造方法。
【請求項２２】前記基板はガラス基板である、請求項１３記載の配線基板の製造方法。
【請求項２３】前記透明電極はＩＴＯ膜である、請求項１３記載の配線基板の製造方法。
【請求項２４】前記樹脂は紫外線硬化樹脂である、請求項１３記載の配線基板の製造方法。
【請求項２５】前記光は紫外線光である、請求項１３記載の配線基板の製造方法。
【請求項２６】互いに対向するように配置された一対
の電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶素子におい
て、少なくとも一方の前記電極基板は、基板と、前記基板表面に配線パターンされた金属配線と、前記金属配線の間に該金属配線とほぼ同じ厚さに充填さ
れた樹脂と、前記樹脂上に前記金属配線と電気的に接するようにして
形成された透明電極と、からなり、前記金属配線を、前記基板上に該基板と密着性のよい金
属からなる第１の層と、前記第１の層上に低抵抗の金属
からなる第２の層と、前記第２の層上に該第２の層の酸
化を防止する金属からなる第３の層を順に形成して多層
構造とした、ことを特徴とする液晶素子。
【請求項２７】前記第１の層はＭｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ａ
ｌ，Ｔａ，Ｎｉ、あるいはそれらの合金のいずれかで形
成される、請求項２６記載の液晶素子。
【請求項２８】前記第２の層はＣｕ、あるいはその合
金で形成される、請求項２６記載の液晶素子。
【請求項２９】前記第３の層はＭｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｔ
ａ，Ｎｉ、あるいはそれらの合金のいずれかで形成され
る、請求項２６記載の液晶素子。
【請求項３０】前記第１の層と前記第２の層との界
面、及び前記第２の層と前記第３の層との界面に、それ
ぞれの界面を構成する元素が混合したミキシング層をそ
れぞれ形成した、請求項２６乃至２９のいずれか１項記載の液晶素子。
【請求項３１】前記基板と前記金属配線の前記第１の
層との間に、酸素を含有した不飽和の金属酸化膜を形成
した、請求項２６乃至３０のいずれか１項記載の液晶素子。
【請求項３２】前記金属配線間にカラーフィルターを
配置した、請求項２６乃至３１のいずれか１項記載の液晶素子。
【請求項３３】前記基板と前記金属配線の前記第１の
層との間にカラーフィルターを配置した、請求項２６乃至３２のいずれか１項記載の液晶素子。
【請求項３４】前記カラーフィルターと前記金属配線
の前記第１の層との間に前記カラーフィルターを保護す
るカラーフィルター保護層を形成した、請求項３３記載の液晶素子。
【請求項３５】前記基板はガラス基板である、請求項２６記載の液晶素子。
【請求項３６】前記透明電極はＩＴＯ膜である、請求項２６記載の液晶素子。
【請求項３７】前記樹脂は紫外線硬化樹脂である、請求項２６記載の液晶素子。
【請求項３８】前記液晶は強誘電性液晶である、請求項２６記載の液晶素子。
【請求項３９】前記強誘電性液晶はカイラルスメクテ
ィック液晶である、請求項３８記載の液晶素子。
【請求項４０】前記透明電極上に配向膜を形成した、請求項２６記載の液晶素子。
【請求項４１】前記各電極基板の前記透明電極及び前
記金属配線は単純マトリクス配置される、請求項２６記載の液晶素子。