JPH0627476A - 液晶パネル電極の形成方法 - Google Patents
液晶パネル電極の形成方法Info
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- JPH0627476A JPH0627476A JP14697991A JP14697991A JPH0627476A JP H0627476 A JPH0627476 A JP H0627476A JP 14697991 A JP14697991 A JP 14697991A JP 14697991 A JP14697991 A JP 14697991A JP H0627476 A JPH0627476 A JP H0627476A
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- Japan
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- plasma
- electrode film
- film
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶パネル電極の形成方法において、電極膜
と基板との間に中間層を形成させることなくパターニン
グ性を改善する。 【構成】 磁場を印加した基板を1X10−3〜1X1
0−1Torr下でプラズマに曝し、プラズマエッチン
グしたのち電極膜を形成する。あるいは基板を紫外線に
照射したのちまたは、同時に磁場を印加した基板を1X
10−3〜1X10−1Torr下でプラズマに曝し、
プラズマエッチングしたのち電極膜を形成する。
と基板との間に中間層を形成させることなくパターニン
グ性を改善する。 【構成】 磁場を印加した基板を1X10−3〜1X1
0−1Torr下でプラズマに曝し、プラズマエッチン
グしたのち電極膜を形成する。あるいは基板を紫外線に
照射したのちまたは、同時に磁場を印加した基板を1X
10−3〜1X10−1Torr下でプラズマに曝し、
プラズマエッチングしたのち電極膜を形成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネル電極のスパ
ッタ膜形成方法に関する。
ッタ膜形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶パネルの電極膜である透明導電膜と
しての酸化すずを含む酸化インジウム(以下ITO)膜
を形成する方法としてスパッタリング法が採用され、比
較的低温で膜形成が可能のためカラー液晶パネルのカラ
ーフィルター上の電極膜形成が可能となり従来の蒸着法
に替わって広く採用されようとしている。スパッタリン
グによって形成されたITO膜の電極のパターニング工
程でのエッチングが不均一となり、均一な電極膜の微細
パターンの形成が困難であった。
しての酸化すずを含む酸化インジウム(以下ITO)膜
を形成する方法としてスパッタリング法が採用され、比
較的低温で膜形成が可能のためカラー液晶パネルのカラ
ーフィルター上の電極膜形成が可能となり従来の蒸着法
に替わって広く採用されようとしている。スパッタリン
グによって形成されたITO膜の電極のパターニング工
程でのエッチングが不均一となり、均一な電極膜の微細
パターンの形成が困難であった。
【0003】この問題を解決するために、ITOと基板
との間にSiO2の無機絶縁膜あるいは、無機絶縁膜と
有機膜とからなる中間層を形成させてカラー液晶パネル
のカラーフィルター上の電極膜のパターニング性能を改
善する方法として特開昭62−153826および特開
昭63−44627に開示されている。
との間にSiO2の無機絶縁膜あるいは、無機絶縁膜と
有機膜とからなる中間層を形成させてカラー液晶パネル
のカラーフィルター上の電極膜のパターニング性能を改
善する方法として特開昭62−153826および特開
昭63−44627に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この中間層形成は、電
極膜形成プロセスを煩雑にし生産性および経済性を低下
させる。中間層としての無機絶縁膜および電極膜形成を
スパッタリングで連続的に行うこことができるものの絶
縁膜は膜形成の制御の容易な直流方式では成膜ができず
高周波方式でスパッタリングする必要があり、プロセス
が煩雑となる。さらに電極膜の形成には、基板の温度に
より膜質すなわち膜の電気的、光学的性質が決定される
ため加熱温度の管理が重要となるが、中間層、電極膜の
二層を形成すると、最初の中間層形成における基板加熱
温度が電極膜形成温度より低いと中間層に封じ込まれた
カラーフイルター中の不揮発成分のガス化による欠陥発
生を引き起こす。このため二層を連続的に成膜するのに
基板加熱サイクルの制御が煩雑となる。
極膜形成プロセスを煩雑にし生産性および経済性を低下
させる。中間層としての無機絶縁膜および電極膜形成を
スパッタリングで連続的に行うこことができるものの絶
縁膜は膜形成の制御の容易な直流方式では成膜ができず
高周波方式でスパッタリングする必要があり、プロセス
が煩雑となる。さらに電極膜の形成には、基板の温度に
より膜質すなわち膜の電気的、光学的性質が決定される
ため加熱温度の管理が重要となるが、中間層、電極膜の
二層を形成すると、最初の中間層形成における基板加熱
温度が電極膜形成温度より低いと中間層に封じ込まれた
カラーフイルター中の不揮発成分のガス化による欠陥発
生を引き起こす。このため二層を連続的に成膜するのに
基板加熱サイクルの制御が煩雑となる。
【0005】さらに、透明性のすぐれたSiO2がこの
中間膜に採用されているもののこの膜のスパッタリング
による成膜速度は電極膜のITOの1/10以下と遅く
生産性を損なっている。また、電極膜のエッチング幅を
μmオーダーとしたパターンの微細化に対しても十分対
応できないのが現状である。
中間膜に採用されているもののこの膜のスパッタリング
による成膜速度は電極膜のITOの1/10以下と遅く
生産性を損なっている。また、電極膜のエッチング幅を
μmオーダーとしたパターンの微細化に対しても十分対
応できないのが現状である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、電極膜として
のITO膜を形成を行う前に磁場を印加した基板を1×
10−3〜1×10−1Torrの真空下でプラズマに
曝しプラズマエッチングしたのち基板を加熱し、電極膜
を形成することを特徴とし、中間膜の形成なしにパター
ニング性能を向上させる。
のITO膜を形成を行う前に磁場を印加した基板を1×
10−3〜1×10−1Torrの真空下でプラズマに
曝しプラズマエッチングしたのち基板を加熱し、電極膜
を形成することを特徴とし、中間膜の形成なしにパター
ニング性能を向上させる。
【0007】さらに、電極膜を形成する前に紫外線を照
射し、ひきつづき磁場を印加した基板を1×10−3〜
1×10−1Torrの真空下でプラズマに曝しプラズ
マエッチングしたのち基板を加熱し、電極膜を形成し中
間層なしにパターニング性能を向上させる。また、電極
膜を形成する前に、紫外線照射と同時にプラズマエッチ
ングを1×10−3〜1×10−1Torr下で行った
のち基板を加熱し、電極膜を形成し中間層なしにパター
ニング性能を向上させる。
射し、ひきつづき磁場を印加した基板を1×10−3〜
1×10−1Torrの真空下でプラズマに曝しプラズ
マエッチングしたのち基板を加熱し、電極膜を形成し中
間層なしにパターニング性能を向上させる。また、電極
膜を形成する前に、紫外線照射と同時にプラズマエッチ
ングを1×10−3〜1×10−1Torr下で行った
のち基板を加熱し、電極膜を形成し中間層なしにパター
ニング性能を向上させる。
【0008】プラズマエッチングは、基板をプラズマ中
に曝し荷電粒子でたたきnmオーダーの表層をエッチン
グまたはアッシングを行う。プラズマ形成のためののガ
スとして、経済性および基板への損傷の抑制からAr、
N2およびO2が適し、またこれらの2種以上が適して
いる。
に曝し荷電粒子でたたきnmオーダーの表層をエッチン
グまたはアッシングを行う。プラズマ形成のためののガ
スとして、経済性および基板への損傷の抑制からAr、
N2およびO2が適し、またこれらの2種以上が適して
いる。
【0009】プラズマ形成のためのガス圧力として1×
10−3Torr以上でないとエッチング効果が得られ
なく、また1×10−1Torr以下でないと電極膜と
基板との間の密着性が得られず電極膜のパターニング性
を向上させることができない。
10−3Torr以上でないとエッチング効果が得られ
なく、また1×10−1Torr以下でないと電極膜と
基板との間の密着性が得られず電極膜のパターニング性
を向上させることができない。
【0010】磁場は、プラズマエッチングを効果的に行
うためプラズマを基板表面に集中させ基板以外の真空槽
等にプラズマの形成を避けることにより短時間にエッチ
ングを行い、電極膜を高速に形成させることができる。
磁場印加の方法は永久磁石および電磁石を用い、種々の
磁極N、Sの組み合わせが可能であるが、基板をキヤリ
ヤー上に載せ搬送するスパッタリングを採用する場合基
板に対し水平方向にN、Sを配置することが好ましい。
磁場強度として200Gaus以上印加する。永久磁石
としてフェライトあるいは希土類磁石を用いることがで
きる。
うためプラズマを基板表面に集中させ基板以外の真空槽
等にプラズマの形成を避けることにより短時間にエッチ
ングを行い、電極膜を高速に形成させることができる。
磁場印加の方法は永久磁石および電磁石を用い、種々の
磁極N、Sの組み合わせが可能であるが、基板をキヤリ
ヤー上に載せ搬送するスパッタリングを採用する場合基
板に対し水平方向にN、Sを配置することが好ましい。
磁場強度として200Gaus以上印加する。永久磁石
としてフェライトあるいは希土類磁石を用いることがで
きる。
【0011】プラズマ電源としては、高周波電源を用
い,周波数13.56MHzを用いることができる。プ
ラズマ電力として基板に対し0.05W/cm2以上が
好ましい。
い,周波数13.56MHzを用いることができる。プ
ラズマ電力として基板に対し0.05W/cm2以上が
好ましい。
【0012】カラーフイルター基板は製造工程中レジス
トで汚染され、この上に電極膜を形成すると電極膜とカ
ラーフイルターとの間の密着性が悪く電極膜のパターニ
ング工程でエッチングが不均一となり、均一な線幅の電
極ができなくなる。レジスト等の有機質の汚染物の除去
に対し、プラズマエッチングは有効であるが、紫外線照
射はより効果がある。
トで汚染され、この上に電極膜を形成すると電極膜とカ
ラーフイルターとの間の密着性が悪く電極膜のパターニ
ング工程でエッチングが不均一となり、均一な線幅の電
極ができなくなる。レジスト等の有機質の汚染物の除去
に対し、プラズマエッチングは有効であるが、紫外線照
射はより効果がある。
【0013】紫外線源として水銀灯が用いられ,O3,
O2,N2,またはArを供給し基板に紫外線を照射す
る。大気圧下で紫外線照射を行う場合はプラズマエッチ
ング前で行い、プラズマエッチングと紫外線照射を同時
に行う場合は、ガス圧力を真空度1×10−3〜1×1
0−1Torrに制御する。紫外線照射して次のプラズ
マエッチングまで大気中に10分以上放置すると、電極
膜のパターニング性能の向上に効果が薄れるのでできる
だけ早く次工程に基板を移送する連続式装置が好まし
い。
O2,N2,またはArを供給し基板に紫外線を照射す
る。大気圧下で紫外線照射を行う場合はプラズマエッチ
ング前で行い、プラズマエッチングと紫外線照射を同時
に行う場合は、ガス圧力を真空度1×10−3〜1×1
0−1Torrに制御する。紫外線照射して次のプラズ
マエッチングまで大気中に10分以上放置すると、電極
膜のパターニング性能の向上に効果が薄れるのでできる
だけ早く次工程に基板を移送する連続式装置が好まし
い。
【0014】
【実施例1】図1は、本発明の実施例1の説明図であっ
て、1は基板をセットする仕込室、2は紫外線源となる
水銀ランプ、3は隣りの真空槽を開放したとき他槽の真
空を維持するための仕切弁、4はプラズマ室、5はアノ
ード電極、6はシースヒーター、7はスパッタリング
室、8は基板加熱装置、9はスパッタカソード、10は
ガス供給および制御装置、11はクライオポンプ、12
は粗引き用油回転ポンプ、13は基板取り出し室、14
はガス排気弁である。
て、1は基板をセットする仕込室、2は紫外線源となる
水銀ランプ、3は隣りの真空槽を開放したとき他槽の真
空を維持するための仕切弁、4はプラズマ室、5はアノ
ード電極、6はシースヒーター、7はスパッタリング
室、8は基板加熱装置、9はスパッタカソード、10は
ガス供給および制御装置、11はクライオポンプ、12
は粗引き用油回転ポンプ、13は基板取り出し室、14
はガス排気弁である。
【0015】まず厚み1.1mm、一辺300mmの正
方形のガラス基板のカラーフィルターを仕込室1中の基
板搬送のためのキヤリヤーに設置し、仕込室1を1X1
0−6Torrまで油回転ポンプ12とクライオポンプ
11で真空引きする。予め真空度2X10−6Torr
のプラズマ室4に仕切弁3を開けて搬送用ガイドロール
により送り、仕切弁3を閉じArガスをガス供給および
制御装置10より送りプラズマ室を3X10−2Tor
rとし、基板とアノード電極5との間に13.56MH
zの高周波電源を用い、0.2KWの電力で1分間印加
し、基板をプラズマ下に曝し、プラズマエッチングし
た。シースヒーターにより基板は100℃まで達した。
方形のガラス基板のカラーフィルターを仕込室1中の基
板搬送のためのキヤリヤーに設置し、仕込室1を1X1
0−6Torrまで油回転ポンプ12とクライオポンプ
11で真空引きする。予め真空度2X10−6Torr
のプラズマ室4に仕切弁3を開けて搬送用ガイドロール
により送り、仕切弁3を閉じArガスをガス供給および
制御装置10より送りプラズマ室を3X10−2Tor
rとし、基板とアノード電極5との間に13.56MH
zの高周波電源を用い、0.2KWの電力で1分間印加
し、基板をプラズマ下に曝し、プラズマエッチングし
た。シースヒーターにより基板は100℃まで達した。
【0016】次に予め2×10−6Torrまで真空に
引かれたスパッタリング室に送り込み基板を遠赤外線加
熱装置により180℃とし、ガス供給および制御装置1
0よりO2ガスが0.1体積%となるようにO2ガスと
Arガスを送り、スパッタリング室を3.2×10−2
Torrのガス圧力に調節した。つづいて短辺250m
m、長辺450mmの焼結ITOターゲットをバッキン
グプレートに接合し、短辺側を基板の搬送方向と平行に
設置したカソードを陰極としてマグネトロンスパッタリ
ングを行い基板に350nmの厚みのITO電極膜を形
成した。基板取り出し室13に送り、取り出し室を大気
にし電極膜を形成した基板を着脱した。
引かれたスパッタリング室に送り込み基板を遠赤外線加
熱装置により180℃とし、ガス供給および制御装置1
0よりO2ガスが0.1体積%となるようにO2ガスと
Arガスを送り、スパッタリング室を3.2×10−2
Torrのガス圧力に調節した。つづいて短辺250m
m、長辺450mmの焼結ITOターゲットをバッキン
グプレートに接合し、短辺側を基板の搬送方向と平行に
設置したカソードを陰極としてマグネトロンスパッタリ
ングを行い基板に350nmの厚みのITO電極膜を形
成した。基板取り出し室13に送り、取り出し室を大気
にし電極膜を形成した基板を着脱した。
【0017】
【実施例2】実施例1と同様の基板を用い、仕込室に設
置し、流量1l/minのO2ガスをガス供給および制
御装置10より送り、出力500Wの水銀灯を用い基板
に1分間照射した。次に、仕込室を2×10−6Tor
rに真空引きし、仕切弁3を開き、めO2ガスをガス供
給装置10とガス排気弁14とで3×10−3Torr
の真空度に設定されたプラズマ室に送り基板とアノード
電極に13.56MHzの高周波電源により1KWの電
力で30秒間印加し、プラズマエッチングした。基板は
シースヒーターにより120℃に達した。
置し、流量1l/minのO2ガスをガス供給および制
御装置10より送り、出力500Wの水銀灯を用い基板
に1分間照射した。次に、仕込室を2×10−6Tor
rに真空引きし、仕切弁3を開き、めO2ガスをガス供
給装置10とガス排気弁14とで3×10−3Torr
の真空度に設定されたプラズマ室に送り基板とアノード
電極に13.56MHzの高周波電源により1KWの電
力で30秒間印加し、プラズマエッチングした。基板は
シースヒーターにより120℃に達した。
【0018】次に、実施例1と同様に基板をスパッタリ
ング室7に送りITO電極膜を形成し、基板を取り出し
室13より着脱した。
ング室7に送りITO電極膜を形成し、基板を取り出し
室13より着脱した。
【0019】
【実施例3】実施例1と同様の基板を用い、基板を仕込
室1に設置し、仕込室を実施例1と同様にプラズマ室4
に送り込み、プラズマ室へO2ガスをガス供給および制
御装置11より送り真空度8×10−3Torrとし、
プラズマ室に設置した出力1KWの水銀ランプを用い基
板に紫外線を照射すると同時に、基板とアノード電極と
の間に13.56MHzの高周波電源を用い、0.5K
Wの電力で20秒間印加し、プラズマエッチングした。
室1に設置し、仕込室を実施例1と同様にプラズマ室4
に送り込み、プラズマ室へO2ガスをガス供給および制
御装置11より送り真空度8×10−3Torrとし、
プラズマ室に設置した出力1KWの水銀ランプを用い基
板に紫外線を照射すると同時に、基板とアノード電極と
の間に13.56MHzの高周波電源を用い、0.5K
Wの電力で20秒間印加し、プラズマエッチングした。
【0020】次に、実施例1と同様に基板をスパッタリ
ング室7に送りITO電極膜を形成し、基板を取り出し
室13より着脱した。
ング室7に送りITO電極膜を形成し、基板を取り出し
室13より着脱した。
【0021】
【比較例1】実施例1と同様の基板を用い、スパッタリ
ング室7の二つのカソードの一方をSiO2ターゲッ
ト、他方をITOターゲットとし、実施例1と同様のガ
スを用いガス圧力とし、まずスパッタリング室に送られ
た基板は実施例1と同様に加熱され、続いて高周波電源
によりSiO2ターゲットを放電し20nmの酸化シリ
コン膜を形成した。実施例1と同様の基板温度を維持さ
せるためにさらに基板加熱装置8で加熱し、実施例1と
同様にITO膜を形成した。
ング室7の二つのカソードの一方をSiO2ターゲッ
ト、他方をITOターゲットとし、実施例1と同様のガ
スを用いガス圧力とし、まずスパッタリング室に送られ
た基板は実施例1と同様に加熱され、続いて高周波電源
によりSiO2ターゲットを放電し20nmの酸化シリ
コン膜を形成した。実施例1と同様の基板温度を維持さ
せるためにさらに基板加熱装置8で加熱し、実施例1と
同様にITO膜を形成した。
【0022】実施例1〜3および比較例1のITO電極
膜を形成したカラーフィルター付きガラス基板について
市販のポジティブレジストを用い、膜厚1.5μm塗布
し、露光、現像を行い、濃HCl:濃HNO3:H2O
=1:0.1:1(体積比)のエッチング液を用い50
℃、10分でエッチングを行った。最後にアセトンでレ
ジストを剥離し、電極膜のパターンを形成した。エッチ
ング幅12μmとし電極膜の幅150μmの等間隔にス
トライブ状のパターンを形成させる一辺150mmの正
方形のフォトマスクを用いた。図2はパターニング後の
エッチング状態を示す拡大図で、15はエッチング面、
16がITO電極面で17はエッチングの不均一性を示
し、この17の不均一性を走査電子顕微鏡写真で400
0倍に拡大して評価した。1試料につき20点測定し最
大不均一幅を求め、形成したパターンのエッチングの切
れを評価した
膜を形成したカラーフィルター付きガラス基板について
市販のポジティブレジストを用い、膜厚1.5μm塗布
し、露光、現像を行い、濃HCl:濃HNO3:H2O
=1:0.1:1(体積比)のエッチング液を用い50
℃、10分でエッチングを行った。最後にアセトンでレ
ジストを剥離し、電極膜のパターンを形成した。エッチ
ング幅12μmとし電極膜の幅150μmの等間隔にス
トライブ状のパターンを形成させる一辺150mmの正
方形のフォトマスクを用いた。図2はパターニング後の
エッチング状態を示す拡大図で、15はエッチング面、
16がITO電極面で17はエッチングの不均一性を示
し、この17の不均一性を走査電子顕微鏡写真で400
0倍に拡大して評価した。1試料につき20点測定し最
大不均一幅を求め、形成したパターンのエッチングの切
れを評価した
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】表1に示すように、本発明の方法によれ
ば、電極膜形成前に中間層として酸化シリコン等の無機
絶縁膜を形成させることなしに、ガラス基板、カラーフ
ィルター付きガラス基板およびプラスチックス基板上の
パターニング性能が改善されさらに中間層形成により応
力が増加し、カラーフィルター中にクラックが発生する
という支障も解消できる。
ば、電極膜形成前に中間層として酸化シリコン等の無機
絶縁膜を形成させることなしに、ガラス基板、カラーフ
ィルター付きガラス基板およびプラスチックス基板上の
パターニング性能が改善されさらに中間層形成により応
力が増加し、カラーフィルター中にクラックが発生する
という支障も解消できる。
【図1】本発明方法による液晶パネル電極形成の説明図
である。
である。
【図2】液晶パネル電極膜のパターニングの評価方法の
説明図である。
説明図である。
1 仕込室 2 水銀ランプ 3 仕切弁 4 プラズマ室 5 アノード電極 6 シースヒーター 7 スパッタリング室 8 基板加熱装置 9 スパッタリングカソード 10 ガス供給および制御装置 11 クライオポンプ 12 粗引き用油回転ポンプ 13 基板取り出し室 14 ガス排気弁 15 エッチング幅 16 電極膜 17 最大エッチング不均一幅
Claims (3)
- 【請求項1】 液晶パネル電極の形成方法において、磁
場を印加した基板を1×10−3〜1×10−1Tor
r下でプラズマに曝し、プラズマエッチングしたのち基
板を加熱し、電極膜を形成することを特徴とする液晶パ
ネル電極の形成方法。 - 【請求項2】 液晶パネル電極の形成方法において、基
板に紫外線を照射して、引き続き磁場を印加した基板を
1×10−3〜1×10−1Torr下でプラズマに曝
し、プラズマエッチングしたのち基板を加熱し、電極膜
を形成することを特徴とする液晶パネル電極の形成方
法。 - 【請求項3】液晶パネル電極の形成方法において、基板
に紫外線を照射すると同時に磁場を印加した基板を1×
10−3〜1×10−1Torr下でプラズマに曝し、
プラズマエッチングしたのち基板を加熱し、電極膜を形
成することを特徴とする液晶パネル電極の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14697991A JPH0627476A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 液晶パネル電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14697991A JPH0627476A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 液晶パネル電極の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0627476A true JPH0627476A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=15419887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14697991A Pending JPH0627476A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 液晶パネル電極の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0627476A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010069715A (ko) * | 2001-04-30 | 2001-07-25 | 조육형 | 플라스틱 필름의 연속 표면 개질장치 |
JP2006344542A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Toppan Printing Co Ltd | 透明導電性の薄膜形成方法及びその薄膜形成装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61214306A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-24 | 大阪特殊合金株式会社 | 透明導電膜の製造方法及びその装置 |
JPS62239125A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-20 | Toppan Printing Co Ltd | カラ−表示装置用電極板の製造法 |
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