JPH0335215A - カラー液晶用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカラー液晶用基板の透明電極を連続式スパッタ
装置により放膜する一場合のカラー液晶用基板の製造方
法に関するものである。

従来の技術 カラー液晶表示装置は既に実用化されており、薄型軽量
、低電圧駆動、低消費電力などの特徴があり、これらの
表示装置は、カラーフィルターの位置する構造から二つ
に大別される。

ひとつは、液晶パネルの外側にカラーフィルターを設け
たもの、もうひとつは液晶パネルの内側に設けたちのく
内在型と呼ぶ）である。更に内在型において、液晶パネ
ルを構成するカラーフィルター側基板の構造により、以
下の２種類がある。

ガラス基板上にカラーフィルターを形成した後、例えば
酸化インジウムと酸化錫からなる透明電極〈以下、イン
ジウム・チン・オキサイド略してＩＴＯと記す〉をパタ
ーンニングするタイプ（以下ＩＴＯｏｎｃＦタイプと記
す〉と、ガラス基板上に透明電極をパターンニングした
後、カラーフィルターを形成するタイプ（以下ＣＦｏｎ
ｌＴＯと記す）がある。

しかしながら、前述のような液晶の特徴をより有効に活
用するためには、前述のＩＴＯｏｎＣＦタイプが有効で
あり、例えば特開昭６３−４４６２８号公報などが知ら
れている。

発明が解決しようとする課題 第１図ａ、ｂ、ｃは従来のＩＴＯｏｎＣＦタイプのカラ
ー液晶用基板の製造方法によるカラー液晶用基板の説明
図である。第１図ａはガラス基板１上に例えば、赤（Ｒ
）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）黒（ＢＬ）からなるカラーフィ
ルター２が形成されたものを示している。次に、前記基
板上へは、カラーフィルターの凹凸を平滑にするための
平滑層的役割と、後工程となる透明電極の成膜工程、透
明電極のエツチング工程、更にはレジストの剥離工程な
どにおいて保護層的役割を有する有機透明薄膜４を第１
図すのようにガラス基板上全面に形成し、更に透明電極
３が成膜される。

次に、第１図Ｃのようにカラーフィルター２に対し特定
位置となるよう複数の透明電極３にパターンニングされ
る。この透明電極３の成膜方法について更に第２図を用
いて詳述する。

第２図は連続式スパッタ装置の構成を示す図である。図
において基板ｌは矢印方向へ連続的に搬送され、予備加
熱部分６で予備加熱され、本加熱部分７で加熱されなが
ら透明電極（ＩＴＯ）が成膜される。８はＩＴＯをスパ
ッタリングするためのカソードである。

このような連続式スパッタ装置の特長の一つは生産性に
あり、生産性を高めるためには基板をできるだけ早く、
しかも連続的に送ることが望ましく、よってＩＴＯター
ゲットをスパッタリングするカソード８も通常図のよう
に複数個設置し搬送スピードを早くするよう設計されて
いる。

しかし、前述のような従来の成膜方法によりカラー液晶
用基板を製造すると、前記カラーフィルター２および有
機透明薄［１１４が形成された基板上に成膜した場合と
、ガラス基板単体上に直接成膜した場合とでは透明電極
３の特性すなわち比抵抗や透過率に差が生じ、ガラス上
に比べ有機透明薄膜上で前記特性が悪くなるという問題
点を有していた。

これは通常のカラーフィルター２が有機樹脂に有機顔料
などを分散した材料で作成されており、更に基板の成膜
搬送スピードが早いため予備加熱される時間が短く、ス
パッタリング最中の本加熱時においてカラーフィルター
２や有機透明薄膜４からの脱ガスにより成膜された透明
電極３の特性の悪化、すなわち比抵抗が増加し、透過率
が低下する。

本発明は上記問題点を解決するために、特性の優れた基
板を安定して製造できる方法を提供することを目的とす
るものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、基板を予備加熱す
る部分と本加熱する部分を有する連続式スパッタ装置を
用いてカラーフィルター及び有機透明薄膜を設けた基板
を２０分以上予備加熱した後、前記基板上に透明電極を
形成するものである。

作用 本発明によれば、基板が２０分以上予備加熱され、カラ
ーフィルターや有機透明薄膜からの脱ガスが十分に行わ
れた状態で透明電極が成膜されるので、カラーフィルタ
ーや有機透明薄膜が形成された基板であっても、比抵抗
値が小さく、透過率の高いカラー液晶用基板として特性
の優れた基板を製造することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照にしながら
説明する。本発明のカラー液晶用基板の製造方法の特徴
は連続式スパッタ装置による成膜条件にあり、スパッタ
装置その他の製造工程については第１図および第２図に
示す従来の方法と同様であるので省略する。

実施例１ ガラス基板１上に黒色のカラーフィルターを印刷法によ
り形成し、その後、赤、緑、青適当な順番で各色を印刷
しカラーフィルター２を形成する。

次に、有機透明薄膜４として紫外線硬化型のアクリル系
樹脂をガラス基板上全面に波布し、光照射し、硬化させ
有機透明薄膜４を形成する。ここで使用したカラーフィ
ルター２と有機透明薄膜４の耐熱温度は２３０℃以上の
ものである。

次に、第２図の連続式スパッタ装置により透明電極３を
成膜する。図において、予備加熱部６の長さＬを６０Ｃ
１１とし、本加熱部７と共に基板のスパッタ面側の表面
温度が１８０℃となるよう制御する。

カソード８は２個設け、ＩＴＯターゲットとしては酸化
インジウムと酸化錫の割合が９０対１０重量パーセント
、その寸法が成膜搬送方向の幅が１２．７ｃｎ＋であり
、カソード１個当りの成膜レートは約２９０Ａ／分とな
るようパワー調整する。

所望する膜厚は厚すぎるとＩＴＯのクラックとなり、薄
すぎるとシート抵抗値が大きくなるので約２５００Ａを
成膜目標とする。

カソード２個で成膜するので、カソード１個当りの成膜
する膜厚は１２５ＯＡ。

１２５０Ａを２９０Ａ／分のレートで成膜すると、その
時間は４．３分。

カソードの幅１２．７８１１を４．３分で通過させるた
めの成膜搬送スピードＳｃｍ／分は、Ｓ＝３（Ｍｌ／分
、よってＬ／５＝２０すなわち予備加熱時間は２０分と
なるような条件で成膜する。

その結果、カラーフィルター２および有機透明薄膜４が
形成された基板（以下ＣＦ付き基板あるいはカラーフィ
ルター付き基板と記す）とガラス基板単体に成膜された
透明電極３のシート抵抗値と透過率を第１図ａのＢ点に
ついて測定し、その平均値を表１に示す。なお、本実施
例では前記基板とガラス基板単体をそれぞれ交互に複数
枚成膜しその特性を比較した。表１における透過率は５
５０ｎ　ｍを示す。表１より明らかなようにその平均値
を比べるといずれもシート抵抗値が１２Ω／口、透過率
が７５％以上あり同じ値を示し、その値も十分満足する
ものであった。

（以　下　余　白〉 このようにして得られた基板は通常のフォトリソ工程、
ＩＴＯのエツチング工程を経てカラー液晶用基板を製造
する。

以上のように本実施例によれば、カラー液晶用基板の製
造において、特に透明電極３の成膜工程において、予備
加熱部の長さＬＣＩＩと搬送スピードＳｃ＋ａ／分の比
、Ｌ／Ｓ　＝　２０、すなわち予備加熱時間を２０分と
し、更に、スパッタ面側の基板の表面温度を１８０℃に
加熱制御することによりカラーフィルター２や有機透明
薄膜４からの脱ガスを十分行った後に成膜するので、ガ
ラス基板単体に成膜したときと同様に比抵抗が小さく、
透過率の高い透明電極３が成膜でき、カラー液晶用基板
として特性の優れた基板を製造できる。

実施例２ 本発明の実施例では、実施例１において基板のスパッタ
面側の表面温度が２３０℃となるように予備加熱部およ
び本加熱部を加熱制御しその他同−条件で成膜した。そ
の結果を併せて表１に示す。

表１のとおり、カラーフィルター付き基板とガラス基板
単体の差はなく、実施例１より更に低抵抗の透明電極３
が成膜できる。

比較例 以下、本発明との比較例について説明する。

比較例では実施例同様の方法でガラス基板１上にカラー
フィルター２と有機透明薄膜４を形成する。次に、透明
電極３の成膜条件としては以下の各条件で成膜し、その
結果を実施例と比較するため表１に併せて示す。

比較例１ 実施例１と同様の成膜装置で、基板のスパッタ面側の温
度が１５０℃となるよう予備加熱部および本加熱部を加
熱制御し、その他同−条件にて成膜した。

比較例２ 実施例１と同様の装置で、予備加熱部の長さＬｃｍを６
０Ｃ１ｌから３０備に短くし、その他の条件は同一とし
た。

比較例３ 実施例１と同様の装置で、カソード１個当りの成膜レー
トを約２９０Ａ／分から約５８０Ａ／分とした。所望す
る膜厚を実施例と同じ＜２５００Ａとし成膜搬送スピー
ドＳｃａ／分は実施例の２倍のスピード６ｃ＋ａ／分で
搬送した。その他の条件は同一とした。

以上の実施例と比較例から判るように、実施例１．２の
ように予備加熱部の長さＬ　ｃｍ　、成膜搬送スピード
をＳ　ａｔｅ　／分とするとＬ／Ｓ≧２０、すなわち予
備加熱する時間を２０分以上とし、スパッタ面側の基板
の表面温度を少なくとも１８０℃以上に加熱制御するこ
とによりカラー液晶用基板として特性（シート抵抗値や
透過率）の良い基板を製造できるが、比較例２．３のよ
うにＬ／Ｓ＜２０分であると十分脱ガスされず、比較例
１のようにまた基板の加熱制御温度が低いと、高透過率
・低抵抗基板が得られず好ましくない。

なお、実施例ではスパッタ面側の温度については１８０
℃と２３０℃について述べたがカラーフィルター２や有
機透明薄膜４の耐熱性を考慮しその耐熱性の許容範囲で
あれば２３０℃以上で成膜してもよく、透明電極３の特
性の点で好ましい。また、実施例ではカラーフィルター
２の形成方法として印刷法について述べたが例えば染色
法２着色法、電着法などによって形成してもよい。

また、有機透明薄膜４として紫外線硬化型のアクリル系
の樹脂を使用したが、必ずしもこの材料に限定されるも
のでなく他の樹脂１例えばウレタン系、エポキシ系、ポ
リイミド系であってもよい。

また、本発明により製造された基板は、ＸＹ単純マトリ
クス液晶パネルや、２端子型のアクティブマトリクス方
式、たとえばＭ　Ｉ　Ｍ　（Ｍｅｔａ１１訂８Ｙホｒ−
ＦＡ：’ｒ山あるいはｏＲ＜ｒ３’ｒ二品−ｄτ品方式
などの液晶パネルに使用される。特にこれらの液晶パネ
ルは、大容量表示化・カラー化するため、低抵抗・高透
過率のカラー液晶用基板が必要とされるが、本発明はそ
の要求に十分応えられるもので、特性の優れたカラー液
晶用基板の製造方法を提供する工業上火なる価値を持つ
ものである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、カラー液晶用基板の製造
工程の透明電極の成膜工程において連続式スパッタ装置
の予備加熱部の長さをＬｃｌｌ、搬送スピードを５ｃＩ
ｌ／分としたときＬ／Ｓ≧２０分とし、更にスパッタ面
側の基板の表面温度が少なくとも１８０℃以上となるよ
う予備加熱部および本加熱部を加熱制御し成膜するもの
でガラス基板上に形成されたカラーフィルターおよび有
機透明薄膜からの脱ガスが十分行われた後で成膜される
ことにより、比抵抗が小さく透過率の高いカラー液晶用
基板を製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｃは本発明および従来のカラー液晶用基板の
製造方法によるカラー液晶用基板の平面図、第１図すは
同断面図、第２図は本発明および従来のカラー液晶用基
板の製造工程に使用される連続式スパッタ装置の構成を
示す構成図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・カラーフィ
ルター３・・・・・・透明電極、４・・・・・・有機透
明薄膜、６・・・・・・予備加熱部、７・・・・・・本
加熱部、８・・・・・・カソード。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板を予備加熱する部分と本加熱する部分を有す
   る連続式スパッタ装置を用いてカラーフィルター及び有
   機透明薄膜を設けた基板を２０分以上予備加熱した後、
   前記基板上に透明電極を形成するカラー液晶用基板の製
   造方法。
2. （２）基板のスパッタ面側の表面温度が少なくとも１８
   ０℃以上になるよう予備加熱および本加熱することを特
   徴とする請求項１記載のカラー液晶用基板の製造方法。
3. （３）透明電極として酸化インジウムと酸化錫から成る
   膜を形成することを特徴とする請求項１記載のカラー液
   晶用基板の製造方法。