JP2007256311A - Metal mask for sputtering, color filter, and manufacturing method therefor - Google Patents

Metal mask for sputtering, color filter, and manufacturing method therefor Download PDF

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Akio Kurosawa
Kenji Sakao
賢治 坂尾
幸弘 木村
明男 黒澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal mask for sputtering with the grid part used when forming a transparent electro-conductive film formed on a color filter layer sequentially forming colored layers after forming a black matrix on a transparent substrate, wherein a sagging area width of film thickness of an transparent conductive film electrode is made narrower by changing a shape of a grid part of the metal mask for sputtering. <P>SOLUTION: For the metal mask for sputtering used in order to prepare non-deposition area of the transparent electro-conductive film, the side in contact with the transparent substrate and the grid part on the opposite surface side are formed in a protrusive or trapezoidal step form, wherein the side in contact with the transparent substrate is broader and its opposite surface side is narrow slope, and the protrusive or trapezoidal inclination is 30 to 60 degrees, and a resin layer is prepared on the side in contact with the transparent substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶ディスプレー装置に用いられるカラーフィルタの製造装置に用いる治具及びそれを用いて製造したカラーフィルタ及びその製造方法、特に透明基板上に透明導電膜を形成する際に用いるスパッタ用メタルマスクに関する。 The present invention, metal sputter used for forming the jig and the color filter and manufacturing method thereof, a transparent conductive film, particularly a transparent substrate was produced using the same used in the manufacturing apparatus of a color filter used in a liquid crystal display device on the mask.

液晶ディスプレー等に用いるカラーフィルタは、透明基板上にブラックマトリックス(以下BMと記す)を形成した後、R画素、G画素、B画素からなる着色層(以下着色エリアと記す)を形成した後、スパッタリング法を用いて着色エリア上に透明導電膜の電極を形成する。 A color filter used for a liquid crystal display or the like, after forming the black matrix (hereinafter referred to as BM) on a transparent substrate to form R pixel, G pixel, a colored layer consisting of B pixels (hereinafter referred to as colored area) forming an electrode of a transparent conductive film on the colored area by a sputtering method. 前記透明導電膜の電極は、各々着色エリア上に形成し、各々着色エリアと透明導電膜電極との位置合わせ精度が重要となる。 Electrode of the transparent conductive film are each formed on the colored area, each alignment accuracy between the colored area and the transparent conductive film electrode is important. 合わせ精度に不具合のある場合、液晶ディスプレーの表示装置の色特性不良等の原因となる。 When combined with a defect in accuracy, causing color characteristics such as poor display device of a liquid crystal display.

カラーフィルタの製造工程では、透明基板上に複数個を面付けした多面付けが一般的であり、その各々着色エリアに透明導電膜を形成する際、マスキングを行って成膜する方法が一般的である。 In the manufacturing process of a color filter, multi with a plurality and imposing on a transparent substrate are common, the time of forming the transparent conductive film to each coloring area, a method of forming a film made masking common is there.

前記マスキングには、スパッタ用メタルマスクが用いられている。 Wherein the masking, the metal mask is used for sputtering. 前記スパッタ用メタルマスクは、開口部エリアと格子エリアにより形成されている。 The metallic mask for sputtering is formed by an opening area and the lattice area. スパッタ用メタルマスクの開口部は、前記R画素、G画素、又はB画素の着色エリアの直上位置に形成され、着色エリアに近似した形状である。 Opening of the sputtering metal mask, the R pixel, G pixel, or formed in a position immediately above the colored area of ​​the B pixel, a shape similar to the colored area.

前記開口部エリアは、フォトプロセス法によるエッチング処理により形成され、その開口部の断面形状は垂直となることが通常である。 The opening area are formed by etching with a photo process method, the cross-sectional shape of the opening is usually be a vertical.

近年、カラーフィルタのコストダウンのために、カラーフィルタ用透明基板の大型化の傾向と、基板上により多くの着色エリア面が面付け配置される傾向が加速されている。 Recently, because of the cost of a color filter, and trends in the size of the transparent substrate for a color filter, a tendency that many colored area surface is disposed imposition they are accelerated by the upper substrate. スパッタ用メタルマスクの大型化と、その格子部エリア、すなわち面付け間隔が狭くなる傾向となり、格子部の強度不足となる問題がある。 And size of the metal mask for sputtering, the lattice unit area, i.e. tends to imposition interval is narrowed, there is a problem that the insufficient strength of the grating portion.

そこで、その強度確保の観点より、補強フレーム付きメタルマスク、又はスパッタ用メタルマスクの基材の厚板化への対策等が採用されている。 Therefore, from the viewpoint of its strength ensured, the reinforcing frame with a metal mask, or countermeasures to planks of substrate sputtering metal mask is employed.

一方では、スパッタ用メタルマスク裏面は、成膜時の着色エリアへの傷防止対策として傷防止用保護処理等を施すことが提案されている。 On the one hand, the metal mask back side for sputtering, be subjected to a scratch-resistant protective treatment or the like have been proposed as wound prevention to coloring area at the time of film formation. スパッタ用メタルマスクは、厚板化への対策及び傷防止用保護処理等によりそのメタルマスキング部の高さがアップする問題が発生する(特許文献1参照)。 Metal mask for sputtering, the height of the metal masking unit by measures and protection process for scratch prevention of the planks of the problems to be up (see Patent Document 1).

図7は、従来のスパッタ用メタルマスクを用いたカラーフィルタの透明導電膜の形成方法を説明する図面であり、(a)は、スパッタ用メタルマスクであり、(b)は、成膜時の側断面図で、(c)は、成膜後のカラーフィルタの側断面図である。 Figure 7 is a view for explaining a method for forming a transparent conductive film of the color filter using the conventional metal mask for sputtering, (a) is a metal mask for sputtering, (b) is the time of film formation in cross-sectional side view, (c) is a side sectional view of the color filter after the film formation.

従来のスパッタ用メタルマスクについて、図7を用いて以下説明する。 For conventional metal mask sputtering will be described below with reference to FIG.

図7(a)は、スパッタ用メタルマスク10(以下メタルマスク10と記す)の上面図である。 7 (a) is a top view of the metal sputter mask 10 (hereinafter referred to as the metal mask 10). メタルマスク10は、開口部エリア11内のスリット14と、格子エリア12内の格子部13より構成されている。 The metal mask 10 has a slit 14 in the opening area 11 is configured from the grating portion 13 of the grid area 12. 前記開口部エリア11は、所定寸法の開口部を形成したエリアであり、破線枠内の参考断面図に示すようにスリット11を配置した形状である。 The opening area 11 is an area in which to form openings of a predetermined size, a shape obtained by arranging the slit 11 as shown in Reference sectional view in the broken line frame. 前記スリット11近傍では、スパッタ粒子を透過させ、スリット間である格子エリア12内の格子部13のメタルマスク近傍は、スパッタ粒子を遮蔽する役割がある。 The slit 11 near the sputtered particles are transparent, near the metal mask of the grid portion 13 of the grid area 12 is between the slits has a role of shielding the sputtered particles. なお、A―A'部の側断面図が図7(b)であり、a―a'部の部分拡大の側断面図が図7(c)である。 Incidentally, A-A 'cross-sectional side view of the portion is a diagram 7 (b), a-a' cross-sectional side view of a partially enlarged of the portion is shown in FIG 7 (c).

図7(b)は、成膜時の状態を説明する部分拡大図である。 7 (b) is a partial enlarged view for explaining a state at the time of film formation. 図下にカラーフィルタの透明基板1があり、該基板上に着色エリア20が形成されている。 There is a transparent substrate 1 of the color filter under figure colored area 20 is formed on the substrate. 前記着色エリア20上には、メタルマスクの開口部エリア11を載置して、着色エリアと開口部エリアとを所定の方法で重ね合わせている。 The above colored area 20, and placing the opening area 11 of the metal mask, and the colored area and the opening area overlapped in a predetermined manner. 成膜時では、図面上側よりスパッタ粒子が飛散し、開口部エリア11の近傍に透明導電膜を形成する。 At the time of deposition, sputtered particles scattered from the drawings the upper, to form a transparent conductive film in the vicinity of the opening area 11. 前記透明導電膜は、均一な膜厚で形成することが重要となる。 The transparent conductive film can be formed in a uniform thickness is important.

図7(c)は、1個のスリットの近傍の拡大図であり、成膜時の膜厚の詳細図である。 7 (c) is an enlarged view of the vicinity of one of the slits is a detailed view of the film thickness during film formation. 図左側に1個の格子部13が配置され、該格子部の形状は垂直であり、メタルマスク基材厚及び傷防止用保護層15の高さの障害物である。 FIG left one grating portion 13 is disposed, the shape of the grating portion is vertical, the height of the obstacle of the metal mask substrate thickness and scratch-resistant protective layer 15. 図右側はスリット14であり、該スリット近傍は透明導電膜が形成されている。 FIG right is a slit 14, the slit near the transparent conductive film is formed. スパッタ粒子は、図上方向の全方向から直進しながら飛散して時間経過とともに均一な膜厚を形成する。 Sputter particles form a uniform film thickness with time to scatter with straight from all directions on the figure direction. 従って、格子部13の近傍では、その垂直性、その高さの障害物による影になるエリアができて、該エリアでは、スパッタ粒子が遮蔽されることなり、透明導電膜の膜厚ダレ部22が発生し易やすくなる問題がある。 Therefore, in the vicinity of the grating portion 13, the verticality, and be the area where the shadowed by the height of the obstacle, in the area, will be sputtered particles is shielded, the thickness sagging part of the transparent conductive film 22 but there is a problem that tends to easily occur.

以下に公知文献を記す。 It marks the known literature below.
特開平2002−212721号公報 JP 2002-212721 JP

本発明の課題は、スパッタ用メタルマスクの格子部の形状を変更することでこの透明導電膜の電極の膜厚ダレのエリア幅をより狭くするスパッタ用メタルマスクを提供することである。 An object of the present invention is to provide a transparent conductive metal mask for sputtering a narrower area width of thickness sagging of the electrode of the membrane by changing the shape of the grating portion of the sputtering metal mask.

本発明の請求項1に係る発明は、透明基板上にブラックマトリックスを形成後、着色層を順次形成して得られたカラーフィルタ層上に形成する透明導電膜の形成時に用いる、格子部を有するスパッタ用メタルマスクにおいて、透明導電膜の非成膜エリアを設けるために用いる前記スパッタ用メタルマスクは、前記透明基板と接する側と反対の表面側が段差形状に形成してあることを特徴とするスパッタ用メタルマスクである。 The invention according to claim 1 of the present invention, after forming a black matrix on a transparent substrate, used in forming the transparent conductive film formed on the resulting color filter layer with a colored layer are sequentially formed, has a lattice portion in the metal mask for sputtering, the metallic mask for sputtering used for providing the non-deposition area of ​​the transparent conductive film is characterized in that the surface side opposite to the side in contact with the transparent substrate is formed on the stepped shape sputtering it is a use metal mask.

本発明の請求項2に係る発明は、前記スパッタ用メタルマスクの板厚は、0.4〜1.5mmの範囲であることを特徴とする請求項1記載のスパッタ用メタルマスクである。 The invention according to claim 2 of the present invention, the thickness of the metal mask for sputtering is a sputter metal mask according to claim 1, wherein in the range of 0.4 to 1.5 mm.

本発明の請求項3に係る発明は、前記スパッタ用メタルマスクの材料は、SUS430、42アロイ、又は鉄、クロム、アルミニウム、コバルトのうちの鉄を含む2種類、若しくは2種類以上を混合した材料を用いた磁性材料であることを特徴とする請求項1、又は2記載のスパッタ用メタルマスクである。 The invention according to claim 3 of the present invention, the material of the metal mask for sputtering is SUS430,42 alloy, or iron, chromium, aluminum, two containing iron of cobalt, or a mixture of two or more materials a claim 1 or 2 sputter metal mask according to characterized in that the magnetic material used.

本発明の請求項4に係る発明は、前記スパッタ用メタルマスクの格子部は、凸型の段差形状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスクである。 The invention according to claim 4 of the present invention, the grating portion of the metal mask for sputtering is a sputtering metal mask according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a convex stepped shape is there.

本発明の請求項5に係る発明は、前記凸型の傾斜は、透明基板と接する側が広くその反対の表面側が狭い傾斜であり、その凸型傾斜角が30〜60度であることを特徴とする請求項4記載のスパッタ用メタルマスクである。 The invention according to claim 5 of the present invention, the inclination of the convex is a surface side is narrow inclined widely its opposite side in contact with the transparent substrate, and characterized in that the convex inclination angle is 30 to 60 degrees a sputtered metal mask according to claim 4.

本発明の請求項6に係る発明は、前記スパッタ用メタルマスクの格子部は、台形型の段差形状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスクである。 The invention according to claim 6 of the present invention, the grating portion of the metal mask for sputtering is a sputtering metal mask according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a trapezoidal stepped shape is there.

本発明の請求項7に係る発明は、前記台形型の傾斜は、透明基板と接する側が広くその反対の表面側が狭い傾斜であり、その台形型傾斜角が30〜60度であることを特徴とする請求項6記載のスパッタ用メタルマスクである。 The invention according to claim 7 of the present invention, the trapezoidal slope is the surface side is narrow inclined widely its opposite side in contact with the transparent substrate, and characterized in that the trapezoidal angle of inclination is 30 to 60 degrees a sputtered metal mask according to claim 6.

本発明の請求項8に係る発明は、前記スパッタ用メタルマスクは、その格子部を得るための方法がエッチング法であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスクである。 The invention according to claim 8 of the present invention, the metal mask for sputtering, sputter according to any one of claims 1 to 7 methods for obtaining the grid portion is characterized in that the etching a metal mask.

本発明の請求項9に係る発明は、前記透明基板と接する側に樹脂からなる層を設けたスパッタ用メタルマスクであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスクである。 The invention according to claim 9 of the present invention, a sputtering any one of claims 1 to 8, characterized in that on the side in contact with the transparent substrate is sputter metal mask provided with a layer of the resin a metal mask.

本発明の請求項10に係る発明は、透明基板上にブラックマトリックスを形成後、着色層を順次形成して得られたカラーフィルタ層上に透明導電膜を形成したカラーフィルタにおいて、前記請求項1乃至9のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスクを用いて透明導電膜が形成されたことを特徴とするカラーフィルタである。 The invention according to claim 10 of the present invention, after forming a black matrix on a transparent substrate, a color filter obtained by forming a transparent conductive film a coloring layer are formed successively-obtained color filter layer, wherein the claim 1 to a color filter and a transparent conductive film formed using the sputtering metal mask according to any one of 9.

本発明の請求項11に係る発明は、透明基板上にブラックマトリックスを形成し、着色層を順次形成した後、該着色層上にスパッタ用メタルマスクを用いて透明導電膜を形成するカラーフィルタの製造方法において、前記請求項1乃至9のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスクを用いて透明導電膜を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。 The invention according to claim 11 of the present invention, a black matrix is ​​formed on a transparent substrate, after the colored layers are sequentially formed, a color filter for forming a transparent conductive film by a sputtering metal mask for a coloring layer in the production method, a method of manufacturing a color filter, which comprises forming a transparent conductive film by a sputtering metal mask according to any one of claims 1 to 9.

本発明の請求項12に係る発明は、前記透明導電膜は、インジューム(In)と錫(Zn)の合金酸化物(ITO)であることを特徴とする請求項11記載のカラーフィルタの製造方法である。 The invention according to claim 12 of the present invention, the transparent conductive film, manufacturing a color filter according to claim 11, characterized in that the indium (In) and an alloy oxide of tin (Zn) (ITO) it is a method.

本発明のスパッタ用メタルマスクを用いて透明導電膜の電極を形成すれば、透明基板と接する側と反対の表面側の格子部を凸型の断面形状、又は台形型の断面形状からなる段差形状にしたことによって、格子部13の近傍では、その傾斜面、その段差による影が無くなり、該エリアでは、スパッタ粒子が遮蔽されずに正常な膜厚を形成し、透明導電膜の膜厚ダレのエリアが発生しない効果がある。 By forming the electrodes of the transparent conductive film using a metal mask for sputtering of the present invention, the sectional shape of the convex grid of the surface side opposite to the side in contact with the transparent substrate, or a trapezoidal cross-sectional shape stepped shape by the the in the vicinity of the grating portion 13, the inclined surface, eliminating the shadows caused by the step, in the area, sputtered particles to form a normal thickness without being shielded, the thickness sagging of the transparent conductive film there is an effect that area does not occur.

本発明のスパッタ用メタルマスクを用いて透明導電膜の電極を形成すれば、透明導電膜の膜厚ダレのエリアが発生しないため、膜厚が均一となり、表示特性を損なう問題、特に色不良の発生を解消できる効果がある。 By forming the electrodes of the transparent conductive film using a metal mask for sputtering of the present invention, a transparent since the conductive film areas having a thickness sagging does not occur, the thickness becomes uniform, the problem of impairing the display characteristics, in particular color defect there is an effect that can eliminate the occurrence.

本発明のスパッタ用メタルマスクを一実施形態に基づいて以下説明する。 The sputter metal mask of the present invention will be described below with reference to an embodiment.

図1は、本発明のスパッタ用メタルマスクを用いたカラーフィルタの透明導電膜の形成方法を説明する図面であり、(a)は、メタルマスクの格子部が凸型の断面図であり、(b)は、格子部が台形型の断面図であり、(c)は、メタルマスクの上面である。 Figure 1 is a view for explaining a method for forming a transparent conductive film of the color filter using the sputtering metal mask of the present invention, (a) is a sectional view grid section of the metal mask is convex, ( b) the grating portion is a cross-sectional view of a trapezoidal, (c) is a top of the metal mask.

最初に、図1(c)に示す本発明のスパッタ用メタルマスクについて説明する。 First, a description will be given sputter metal mask of the present invention shown in Figure 1 (c).

本発明のスパッタ用メタルマスク30(以下メタルマスクと記す)は、カラーフィルタ層上の着色エリア20に透明導電膜を形成に用いるものである。 Sputtering metal mask 30 of the present invention (hereinafter referred to as metal mask) are those used for the formation of the transparent conductive film in the colored area 20 on the color filter layer. メタルマスク30は、開口部エリア31と格子エリア32からなる構成である。 The metal mask 30 has a configuration consisting of the opening area 31 and the grid area 32. メタルマスクは、透明導電膜の非成膜エリアを設けるために用いるもので、前記透明基板と接する側と反対の表面側が段差形状に形成してあるメタルマスクである。 Metal mask is intended to be used to provide a non-deposition area of ​​the transparent conductive film, the surface side opposite to the side in contact with the transparent substrate is a metal mask is formed on the stepped shape. 前記開口部エリア31は、開口部を形成したエリアであり、格子部エリア32は開口部エリア間に形成したエリアである(図1(c)の参考断面図参照)。 The opening area 31 is an area in which an opening is formed, the lattice unit area 32 is an area formed between the opening area (see reference sectional view of FIG. 1 (c)).

前記メタルマスクの板厚は、0.4〜1.5mmの基材を用いて作製する。 Thickness of the metal mask is fabricated using a substrate of 0.4 to 1.5 mm. 前記メタルマスクの材料は、SUS430、42アロイ、又は鉄、クロム、アルミニウム、コバルトのうちの鉄を含む2種類、若しくは2種類以上を混合した材料を用いた磁性材料である。 Material of the metal mask is a magnetic material using the SUS430,42 alloy, or iron, chromium, aluminum, two, or mixed material of two or more, including iron of cobalt. 成膜する際、前記磁性材料は、カラーフィルタ用透明基板の裏面側からマグネットホルダーを保持し、磁性のメタルマスクと、透明基板を挟んだ状態で密着するために必要となる。 When forming the magnetic material, and holds the magnet holder from the back side of the transparent substrate for a color filter, and the metal mask of the magnetic, required to close contact with sandwiching the transparent substrate state.

前記メタルマスクは、成膜する際に透明基板と接する側に樹脂からなる傷防止用保護層35を設けている。 The metal mask is provided with a scratch-resistant protective layer 35 made of resin on the side in contact with the transparent substrate in formation. 前記傷防止用保護層35は、透明基板上にメタルマスクを着脱する際に着色エリア20への傷等のダメージを防止するためのものであり、柔軟性の樹脂からなる層で形成されたものである。 Those wherein scratch resistant protective layer 35 is for preventing damage such as scratches to the colored area 20 when attaching and detaching the metal mask on a transparent substrate, which is formed by a layer made of a flexible resin it is.

図1(a)は、メタルマスクの格子部の断面が、凸型43の段差形状で形成されている。 1 (a) is the cross section of the lattice of the metal mask is formed by the step convex shape 43. 前記凸型の傾斜は、透明基板と接する側が広くその反対の表面側が狭い傾斜であり、その凸型傾斜角が30〜60度で形成する。 Inclination of the convex type, the side in contact with the transparent substrate widely is the surface side is narrow slope of the opposite, the convex inclination angle formed by 30 to 60 degrees. 傾斜角は、図上のθである。 Inclination angle is θ on the diagram.

図1(a)では、透明基板上に着色エリア20が形成され、該着色エリア20上にメタルマスク30のスリット34を重ね合わせた位置に装着されている。 In FIG. 1 (a), a colored area 20 is formed on a transparent substrate, is mounted at a position superimposed slit 34 of the metal mask 30 on the colored area 20. 前記着色エリア20は、メタルマスクの傷防止用保護層35と接している。 The colored area 20 is in contact with the scratch-resistant protective layer 35 of the metal mask. 前記凸型43では、その傾斜角を30〜60度に傾斜したため、その高さによる影が少なくなり、均一な厚さの透明導電膜が形成され、膜厚ダレの発生エリアも大幅に減少した。 In the convex mold 43, since the inclined the angle of inclination 30 to 60 degrees, the shadow is reduced due to the height, it is formed a transparent conductive film having a uniform thickness, generation area of ​​thickness sagging was also significantly reduced . また、その成膜する際のメタルマスクの脱着での傷等が防止できる。 In addition, scratches, etc. can be prevented in the desorption of the metal mask at the time of the deposition.

図1(b)は、メタルマスクの格子部の断面が、台形型53の段差形状で形成されている。 1 (b) is the cross section of the lattice of the metal mask is formed in step shape of trapezoid 53.

前記台形型の傾斜は、透明基板と接する側が広くその反対の表面側が狭い傾斜であり、その台形型傾斜角が30〜60度で形成する。 Slope of the trapezoidal is a surface side is narrow slope of the wide side in contact with the transparent substrate opposite to its trapezoidal inclination angle is formed at 30 to 60 degrees. 前記台形型53では、その傾斜角を30〜60度に傾斜したため、その高さによる影が少なくなり、均一な厚さの透明導電膜が形成され、膜厚ダレの発生エリアも大幅に減少した。 In the trapezoid 53, since the inclined the angle of inclination 30 to 60 degrees, the shadow is reduced due to the height, it is formed a transparent conductive film having a uniform thickness, generation area of ​​thickness sagging was also significantly reduced . また、その成膜する際のメタルマスクの脱着での傷等が防止できる。 In addition, scratches, etc. can be prevented in the desorption of the metal mask at the time of the deposition.

前記メタルマスクは、その格子部形状を得るための方法がエッチング法である。 The metal mask, a method for obtaining the lattice portion shape is etching.

前記エッチング方法について説明する。 It described the etching method. エッチングによる本発明のメタルマスクの製造方法は、公知方法及び製造方法を用いる。 Method for producing a metal mask of the present invention by etching, using a known method and a manufacturing method. メタルマスク用基板の表裏に感光性レジスト膜を塗布形成する。 A photosensitive resist film formed by coating on the front and back of the substrate for the metal mask. 次いで、予め作製した表面用、及び裏面用のパターンのフォトマスクを用いて前記レジスト基板にパターンを転写する。 Then, to transfer the pattern on the resist substrate using previously for making surface, and a photomask pattern for the back side. 次いで、表裏にレジストパターンを形成した基板を現像処理する。 Then, the substrate formed with the resist pattern on the front and back to development. 次いで、前記レジストパターンをマスクにして、エッチング処理装置、例えばパドル式の装置による両面同時エッチング、又は片面毎のエッチングにより所望の形状にエッチング処理したあと、レジストを剥膜処理する。 Then, the resist pattern as a mask, etching apparatus, for example, after an etching treatment into a desired shape double-sided simultaneous etching or by etching per one side by a paddle type device, for 剥膜 processing the resist. 以上により本発明のメタルマスクが完成する。 Metal mask of the present invention is completed by the above. 前記表面用パターン、裏面用のパターンは、そのパターン寸法は、表パターンが大きく、裏パターンを小さく形成し、その表裏も寸法差が傾斜角を左右する。 The surface pattern, the pattern for the back side, the pattern dimension, the table pattern is large, a back pattern smaller form, its front and back also the dimensional difference affects the inclination angle. また、レジスト膜厚差、及び基板とレジストの密着強度の加減、表裏のエッチング処理時間差の加減、両面同時、又は片面毎エッチング処理方法の選択、エッチング液、例えば塩化鉄液のイオン濃度の制御、液温度、噴射圧力及び噴射量等を適宜に、最適化することが必要となる。 Further, the resist film thickness difference, and acceleration of the adhesion strength of the substrate and the resist, acceleration of the etching process time difference sides, selection of dual-side or single-side each etching process, the etching solution, for example, control of the ionic concentration of the iron chloride solution, liquid temperature, or the like as appropriate to the injection pressure and injection quantity, it is necessary to optimize.

以下に本発明の段差形状の一実施例を説明する。 An example of a stepped shape of the present invention will be described below.

図2は、本発明のスパッタ用メタルマスクの凸型の段差形状の一実施例の部分拡大の側断面図である。 Figure 2 is a side sectional view of a partially enlarged of one embodiment of a convex stepped shape of the sputtering metal mask of the present invention.

図2に示す凸型43では、その傾斜角は凸型高さ47と、ハーフ幅46により決まる。 In convex 43 shown in FIG. 2, the inclination angle of the convex height 47, determined by the half-width 46. 非凸型高さ48は、メタルマスクの強度を確保するために、材料厚0.4〜1.0mmの場合、その40%以上を確保することが望ましい。 Non convex height 48, in order to ensure the strength of the metal mask, in the case of material thicknesses 0.4 to 1.0 mm, it is desirable to ensure that 40% or more. 材料厚1.0〜1.5mmの場合、その30%以上を確保することが望ましい。 For material thicknesses 1.0 to 1.5 mm, it is desirable to secure more than 30% of. 凸型の幅49は、少なくともハーフ幅46以上を確保する必要がある。 Convex width 49, it is necessary to ensure a more least half the width 46.

図3は、本発明のスパッタ用メタルマスクの台形型の段差形状の一実施例の部分拡大の側断面図である。 Figure 3 is a side sectional view of a partially enlarged of one embodiment of a trapezoidal stepped shape of the sputtering metal mask of the present invention.

図3に示す台形型63では、メタルマスクの強度を確保するために、台形型底部幅60が1mm以上の場合、その台形型上部幅69が0.5mm以上になるように傾斜角を決め、その角度は30〜60度にすることが望ましい。 In trapezoidal 63 shown in FIG. 3, in order to ensure the strength of the metal mask, if trapezoidal bottom width 60 is not less than 1 mm, determine the inclination angle such that the trapezoidal upper width 69 is equal to or greater than 0.5 mm, the angle preferably be 30 to 60 degrees.

図4は、本発明のスパッタ用メタルマスクの台形型の段差形状の一実施例の部分拡大の側断面図である。 Figure 4 is a side sectional view of a partially enlarged of one embodiment of a trapezoidal stepped shape of the sputtering metal mask of the present invention.

図4に示す台形型73では、メタルマスクの強度を確保するために、台形型底部幅60が1mm未満の場合であり、エッチング形状を変えて扇状、U字状の形状にして、その傾斜角を30〜60度に決めることが望ましい。 In trapezoidal 73 shown in FIG. 4, in order to ensure the strength of the metal mask, a case trapezoidal bottom width 60 is less than 1 mm, fan by changing the etching shape, in the U-shape, the inclination angle it is desirable to decide in 30 to 60 degrees. なお、台形型上部幅69は平坦部を確保することが望ましい。 Incidentally, trapezoidal upper width 69, it is desirable to secure the flat portion.

本発明のカラーフィルタの製造方法では、透明基板上にブラックマトリックスを形成し、着色層を順次形成した後、該着色層上に本発明のスパッタ用メタルマスクを用いて透明導電膜を形成する。 In the color filter manufacturing method of the present invention, the black matrix is ​​formed on a transparent substrate, after the colored layers are sequentially formed, to form a transparent conductive film by a sputtering metal mask of the present invention in the colored layer. 前記スパッタ用メタルマスクを用いたスパッタ成膜では、ITOのターゲットを使用する製造方法であり、所望の領域にITO膜が正常な品質で形成することができる。 In the sputtering using a metal mask for the sputtering, a manufacturing method using an ITO target, it is possible to ITO film is formed at normal quality in the desired area.

本発明の実施例を以下説明する。 The embodiments of the present invention will be described below. なお、実施例1は、図5を、実施例2は、図6を参照して説明する。 In Examples 1 to 5, Embodiment 2 will be described with reference to FIG.

実施例1では、台形型63(図5(a)参照)のスパッタ用メタルマスクを作製し、その実施例1のメタルマスクを用いて着色エリア上の透明導電膜の電極を成膜し形成した。 In Example 1, to prepare a sputtering metal mask for the trapezoidal 63 (see FIG. 5 (a)), and the electrodes of the transparent conductive film on the colored area deposited and formed using a metal mask of the Example 1 .
以下図5を参照して説明する。 It will be described with reference to FIG. 5 below.

550x670mmで、その材料がSUS430で、厚さ0.7mmの基板に1.8インチ画面を200面付けの実施例1のメタルマスクを作製した。 In 550X670mm, the material in SUS430, to produce a metal mask of Example 1 of the 200 plane with 1.8 Inch Screen the substrate having a thickness of 0.7 mm. 実施例1のメタルマスクの台形型63は、その台形型底部幅60が2mmであり、その傾斜角が49度に形成した。 Trapezoidal 63 of the metal mask of the first embodiment, the trapezoidal bottom width 60 is the 2 mm, the inclination angle is formed to 49 degrees. メタルマスク底部に60ミクロン厚のレジスト樹脂を塗布し、傷防止用保護層35を形成した。 60 micron thick resist resin is applied to the metal mask bottom, to form a scratch-resistant protective layer 35.

550x670mmで、その材料が透明ガラスで、厚さ0.7mmの透明基板に1.8インチ画面を200面付けのBM、着色エリアを形成したカラーフィルタ上に実施例1のメタルマスクを装着した。 In 550X670mm, in the material transparent glass, thickness 0.7mm transparent substrate 1.8 Inch Screen 200 imposition of BM, fitted with a metal mask of Example 1 on the color filter forming the colored area. 次いで、DCマグネトロンスパッタリング装置を用いて、厚さ1400オングストロームでITO(酸化インジューム・酸化錫)の透明導電膜を形成した(図5(a)参照)。 Then, using a DC magnetron sputtering apparatus to form a transparent conductive film of ITO (indium oxide-tin oxide) in 1400 Angstroms thick (see Figure 5 (a)).

成膜した1.8インチ画面80(図5(b)参考図参照)の端部の膜厚立ち上がり幅を光学顕微鏡で観察した。 The thickness rising width of the end portion of the formed 1.8 inches screen 80 (refer to FIG. 5 (b) reference diagram) was observed with an optical microscope. その結果、膜厚立ち上がり幅は、150〜500ミクロンの範囲であり、有効画素部での色相差も観察されず、良好なカラーフィルタを得た。 As a result, the film thickness rising width is in the range of 150 to 500 microns, hue difference in the effective pixel portion is also not observed, to obtain a good color filter.

実施例2では、凸型43(図6(a)参照)のスパッタ用メタルマスクを作製し、その実施例2のメタルマスクを用いて着色エリア上の透明導電膜の電極を成膜し形成した。 In Example 2, to prepare a sputtering metal mask for convex 43 (see FIG. 6 (a)), and the electrodes of the transparent conductive film on the colored area deposited is formed using the metal mask of Example 2 . 以下図6を参照して説明する。 It will be described with reference to FIG. 6 below.

620x750mmで、その材料がSUS430で、厚さ0.7mmの基板に14.1インチ画面を4面付けの実施例2のメタルマスクを作製した。 In 620X750mm, the material in SUS430, to produce a metal mask of Example 2 of 4 imposition 14.1 Inch Screen the substrate having a thickness of 0.7 mm. 実施例2のメタルマスクの凸型43は、その凸型底部幅40が10.07mmであり、ハーフ幅46が0.35mm、凸型高さ47が0.35mmで形成した。 Convex 43 of the metal mask of the second embodiment, the convex bottom width 40 is 10.07Mm, half width 46 0.35 mm, convex height 47 is formed by 0.35 mm. メタルマスク底部に60ミクロン厚のレジスト樹脂を塗布し、傷防止用保護層35を形成した。 60 micron thick resist resin is applied to the metal mask bottom, to form a scratch-resistant protective layer 35.

620x750mmで、その材料が透明ガラスで、厚さ0.7mmの透明基板に14.1インチ画面を4面付けのBM、着色エリアを形成したカラーフィルタ上に実施例2のメタルマスクを装着した。 In 620X750mm, in the material transparent glass, thickness 0.7mm transparent substrate to the four sides with 14.1 Inch Screen BM, fitted with a metal mask of Example 2 on the color filter forming the colored area. 次いで、DCマグネトロンスパッタリング装置を用いて、厚さ1400オングストロームでITOの透明導電膜を形成した(図6(a)参照)。 Then, using a DC magnetron sputtering apparatus to form a transparent conductive film made of ITO in 1400 Angstroms thick (see FIG. 6 (a)).

成膜した14.1インチ画面90(図6(b)参考図参照)の端部の膜厚立ち上がり幅を光学顕微鏡で観察した。 The thickness rising width of the end portion of the formed 14.1 inches screen 90 (refer to FIG. 6 (b) reference diagram) was observed with an optical microscope. その結果、膜厚立ち上がり幅は、80〜300ミクロンの範囲であり、有効画素部での色相差も観察されず、良好なカラーフィルタを得た。 As a result, the film thickness rising width is in the range of 80 to 300 microns, hue difference in the effective pixel portion is also not observed, to obtain a good color filter.

本発明のスパッタ用メタルマスクを用いたカラーフィルタの透明導電膜の形成方法を説明する図面であり、(a)は、メタルマスクの格子部が凸型の断面図であり、(b)は、格子部が台形型の断面図であり、(c)は、メタルマスクの上面である。 Is a view illustrating a method of forming a transparent conductive film of the color filter using the sputtering metal mask of the present invention, (a) is a sectional view grid section of the convex of the metal mask, (b), the grating portion is a cross-sectional view of a trapezoidal, (c) is a top of the metal mask. 本発明のスパッタ用メタルマスクの部分側断面図である。 It is a partial side sectional view of a sputtering metal mask of the present invention. 本発明のスパッタ用メタルマスクの部分側断面図である。 It is a partial side sectional view of a sputtering metal mask of the present invention. 本発明のスパッタ用メタルマスクの部分側断面図である。 It is a partial side sectional view of a sputtering metal mask of the present invention. 本発明のスパッタ用メタルマスクを用いた実施例1のカラーフィルタの透明導電膜の形成方法を説明する図面であり、(a)は、成膜時の側断面図で、(b)は、成膜後のカラーフィルタの部分拡大の上面図である。 Is a view illustrating a method of forming a transparent conductive film of the color filter of Example 1 using a metal mask for sputtering of the present invention, (a) is a side cross-sectional view at the time of film formation, (b) is formed it is a top view of a partially enlarged color filter after film. 本発明のスパッタ用メタルマスクを用いた実施例2のカラーフィルタの透明導電膜の形成方法を説明する図面であり、(a)は、成膜時の側断面図で、(b)は、成膜後のカラーフィルタの部分拡大の上面図である。 Is a view illustrating a method of forming a transparent conductive film of the color filter of Example 2 using a metal mask for sputtering of the present invention, (a) is a side cross-sectional view at the time of film formation, (b) is formed it is a top view of a partially enlarged color filter after film. 従来のスパッタ用メタルマスクを用いたカラーフィルタの透明導電膜の形成方法を説明する図面であり、(a)は、メタルマスクであり、(b)成膜時の側断面図で、(c)は、成膜後のカラーフィルタの側断面図である。 Is a view illustrating a method of forming a transparent conductive film of the color filter using a metal mask for conventional sputtering, (a) is a metal mask, (b) in cross-sectional side view at the time of film formation, (c) is a side sectional view of the color filter after the film formation.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…(カラーフィルタ用)透明基板2…(ブラックマトリックス)BM 1 ... (color filter) the transparent substrate 2 ... (black matrix) BM
10…(スパッタ用)メタルマスク11…開口部エリア12…格子エリア13…格子部14…スリット15…傷防止用保護層20…着色エリア21…透明導電膜22…膜厚ダレ部30…(本発明のスパッタ用)メタルマスク31…開口部エリア32…格子エリア33…格子部34…スリット35…傷防止用保護層43…凸型(の格子部) 10 ... (sputter) metal mask 11 ... opening area 12 ... grating area 13 ... grating portion 14 ... slit 15 ... scratch-resistant protective layer 20 ... colored area 21 ... transparent conductive film 22 ... film thickness sagging part 30 ... (the sputtering) metal mask 31 ... opening area 32 ... grating area 33 ... grating 34 ... slit 35 ... scratch-resistant protective layer 43 ... convex invention (grating portion) of
46…ハーフ幅47…凸型高さ48…非凸型高さ49…凸型幅53…台形型(の格子部) 46 ... half-width 47 ... convex height 48 ... non-convex height 49 ... convex width 53 ... trapezoidal (grating portion)
63…台形型(の格子部) 63 ... trapezoidal (grating portion)
60…台形型底部幅69…台形型上部幅73…台形型(の格子部) 60 ... trapezoidal bottom width 69 ... trapezoidal upper width 73 ... trapezoidal (grating portion)
80…1.8インチ画面90…14.1インチ画面 80 ... 1.8 inches screen 90 ... 14.1 inches screen

Claims (12)

  1. 透明基板上にブラックマトリックスを形成後、着色層を順次形成して得られたカラーフィルタ層上に形成する透明導電膜の形成時に用いる、格子部を有するスパッタ用メタルマスクにおいて、透明導電膜の非成膜エリアを設けるために用いる前記スパッタ用メタルマスクは、前記透明基板と接する側と反対の表面側が段差形状に形成してあることを特徴とするスパッタ用メタルマスク。 After forming a black matrix on a transparent substrate, used in forming the transparent conductive film formed on the resulting color filter layer with a colored layer are sequentially formed, in a metal mask for sputtering having a grating portion, the non-transparent conductive film the metallic mask for sputtering used to provide a film formation area, sputtering a metal mask, wherein a surface side opposite to the side in contact with the transparent substrate is formed on the stepped shape.
  2. 前記スパッタ用メタルマスクの板厚は、0.4〜1.5mmの範囲であることを特徴とする請求項1記載のスパッタ用メタルマスク。 Thickness of the metallic mask for sputtering, sputtering the metal mask of claim 1, wherein in the range of 0.4 to 1.5 mm.
  3. 前記スパッタ用メタルマスクの材料は、SUS430、42アロイ、又は鉄、クロム、アルミニウム、コバルトのうちの鉄を含む2種類、若しくは2種類以上を混合した材料を用いた磁性材料であることを特徴とする請求項1、又は2記載のスパッタ用メタルマスク。 Material of the metal mask for sputtering has a feature that it is a magnetic material using the SUS430,42 alloy, or iron, chromium, aluminum, two, or mixed material of two or more, including iron of cobalt claim 1 or 2 sputtering metal mask according to.
  4. 前記スパッタ用メタルマスクの格子部は、凸型の段差形状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスク。 Grating portion of the metal mask for sputtering is any one sputtering metal mask according to claim 1 to 3, characterized in that a convex stepped shape.
  5. 前記凸型の傾斜は、透明基板と接する側が広くその反対の表面側が狭い傾斜であり、その凸型傾斜角が30〜60度であることを特徴とする請求項4記載のスパッタ用メタルマスク。 The convex slope is the surface side is narrow inclined widely its opposite side in contact with the transparent substrate, sputtering a metal mask according to claim 4, wherein that the convex inclination angle is 30 to 60 degrees.
  6. 前記スパッタ用メタルマスクの格子部は、台形型の段差形状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスク。 Grating portion of the metal mask for sputtering is trapezoidal any one sputtering metal mask according to claim 1 to 3, characterized in that a stepped shape.
  7. 前記台形型の傾斜は、透明基板と接する側が広くその反対の表面側が狭い傾斜であり、その台形型傾斜角が30〜60度であることを特徴とする請求項6記載のスパッタ用メタルマスク。 The trapezoidal slope is a transparent substrate in contact with the side is wide and the opposite surface side is narrow inclined, sputtering metal mask according to claim 6, wherein that the trapezoidal angle of inclination is 30 to 60 degrees.
  8. 前記スパッタ用メタルマスクは、その格子部を得るための方法がエッチング法であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスク。 The sputter metal mask is any one sputtering metal mask according to claim 1 to 7, wherein the method for obtaining the lattice portion is etching.
  9. 前記透明基板と接する側に樹脂からなる層を設けたスパッタ用メタルマスクであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスク。 Any one sputtering metal mask according to claim 1 to 8, characterized in that on the side in contact with the transparent substrate is a layer sputter metal mask having a made of a resin.
  10. 透明基板上にブラックマトリックスを形成後、着色層を順次形成して得られたカラーフィルタ層上に透明導電膜を形成したカラーフィルタにおいて、前記請求項1乃至9のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスクを用いて透明導電膜が形成されたことを特徴とするカラーフィルタ。 After forming a black matrix on a transparent substrate, a color filter by forming a transparent conductive film on the color filter layer obtained colored layer are sequentially formed, for sputtering according to any one of claims 1 to 9 color filter and a transparent conductive film formed using a metal mask.
  11. 透明基板上にブラックマトリックスを形成し、着色層を順次形成した後、着色層上にスパッタ用メタルマスクを用いて透明導電膜を形成するカラーフィルタの製造方法において、前記請求項1乃至9のいずれか1項記載のスパッタ用メタルマスクを用いて透明導電膜を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 Black matrix was formed on a transparent substrate, after sequentially forming a colored layer, in the manufacturing method of a color filter for forming a transparent conductive film by a sputtering metal mask for the colored layer, any of the claims 1 to 9 method of manufacturing a color filter, characterized in that either forms a transparent conductive film by a sputtering metal mask according item 1.
  12. 前記透明導電膜は、インジューム(In)と錫(Zn)の合金酸化物(ITO)であることを特徴とする請求項11記載のカラーフィルタの製造方法。 The transparent conductive film, indium (In) and method for producing a color filter according to claim 11, characterized in that the alloy oxide (ITO) tin (Zn).
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