JPS61143577A - 薄膜形成装置 - Google Patents

薄膜形成装置

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JPS61143577A
JPS61143577A JP26420184A JP26420184A JPS61143577A JP S61143577 A JPS61143577 A JP S61143577A JP 26420184 A JP26420184 A JP 26420184A JP 26420184 A JP26420184 A JP 26420184A JP S61143577 A JPS61143577 A JP S61143577A
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JP
Japan
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mask
thin film
base body
vapor deposition
substrate
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Application number
JP26420184A
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English (en)
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Hideo Watanabe
英生 渡辺
Tatsuo Oota
達男 太田
Mayumi Okasato
岡里 麻由実
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates

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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
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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】 イ、産業上の利用分野 本発明は薄膜形成装置に関し、さらに詳述すれば、薄膜
構成材料の付着時に、薄膜を所定のパターンに形成する
に使用する薄膜形成装置に関する。
口5従来技術 透明導電膜又は透明導電性積層体は、例えば液晶ディス
プレイ用の電極、エレクトロルミネッセンス表示装置用
の電極、光導電性感光体用の電極をはじめ、ブラウン管
、各種測定器の窓部分の静電遮蔽層、帯電防止層、発熱
体等の電気、電子分野に広く利用されている。これらの
うち、選択的光透過性を有する透明導電膜は、その赤外
光反射能によって太陽エネルギー利用のためのコレクタ
用窓材として、又は建物の窓材として応用されている。
また、情報処理の発展に伴なって、ブラウン管に代わる
表示装置として、エレクトロルミネッセンス、液晶、プ
ラズマ、強誘電体を用いた各 ・種の固体ディスプレイ
が開発されており、これらのディスプレイには透明電極
が必ず用いられる。
更に、電気信号と光信号との相互作用又は相互変換によ
る新しい電気光学素子や記録材料が今後の情報処理技術
にとって有用視されてきているが、これにも透明性及び
導電性を兼備した膜が必要とされる。
液晶ディスプレイを例に挙げると、透明基体の一方の面
に透明導電膜を、更にその上に配向膜を被着してなる2
個の導電性積層体が、配向膜が内側となるように液晶を
挟んでサンドインチ状を呈し、その両側に偏光板を設け
ることによって液晶ディスプレイが構成される。
透明導電膜のパターニングは、基体上の一方の面金面に
透明導電膜を蒸着によって形成してからフォトエツチン
グによってなされる。透明導電膜を蒸着時に所定のパタ
ーンに蒸着するようにすれば、フォトエツチングの工程
を省略することができ、液晶ディスプレイの製造上好都
合である。
このような方法としては、帯状プラスチック透明基体を
連続的に移動せしめる過程で、上記透明基体と同速で移
動する帯状蒸着マスクを透明基体に接触せしめ、電極材
を蒸着せしめる液晶ディスプレイの透明電極形成法が提
案されている。l/(特開昭58−40704号公報)
この方法は、第4図に示すような方法である。
即ち、ロール状に巻いたプラスチックのフレキシブル透
明基板(ポリエチレンテレフタレート)51をガイドロ
ール47を介して巻取りロール41に巻取る。他方、エ
ンドレス帯状の蒸着マスク45をガイドロール48を介
して移動ロール44により移動せしめる。この場合基板
51の移動速度と同期せしめ、かつ基板51と接触せし
めてマスク45を移動セしめる。移動の過程で蒸着ボー
ト46により電極を蒸着せしめる。
然し、このような方法では、基板とマスクとは互に接触
はするものの、互に完全には密着することができず、基
板とマスクとが僅かでも離れる部分が生じ、精度の良い
パターンで電極を蒸着形成することができない。
ハ3発明の目的 本発明は、上記のような従来法の問題点を解消し、所定
のパターンに精度よく薄膜を形成する薄膜形成装置を提
供することを目的としている。
二0発明の構成 即ち、本発明は、基体とパターニングされたマスクとを
接触させて搬送させながら前記マスクの側から薄膜構成
材料を飛翔させて前記基体に付着させるように構成した
薄膜形成装置に於いて、前記基体と前記マスクとを互に
密着せしめる押圧部材を有し、この密着領域内で前記付
着を行うように構成したことを特徴とする薄膜形成装置
に係る。
ホ、実施例 以下に、液晶ディスプレイの透明導電性積層体の製造を
例に挙げて本発明の具体的な例を説明する。
第1図は帯状透明基体上に透明導電膜を所定のパターン
に蒸着し、次いでその上に配向膜を蒸着する装置の概要
を示す断面図である。
第1図において、装置は室3o、3L 32.33に仕
切られており、両側の室30.33にはシート基体21
の供給ロール1、巻取ロール2が配され、両ロール間で
基体21が適度な張力を保って順次送られながら次の如
き処理が行われる。
まず、室3o中で予備加熱(100℃)して基体21の
吸着水分を除去し、次に蒸着槽としての室31に入った
基体21は、ハロゲンヒータランプ17で加熱されなが
ら搬送ローラ7−17−2及びこれらの間に配された密
着用ローラ3によって送られる(搬送速度はlQcm/
min〜2m/m1n)。
密着用ローラ3は、図示省略したが、ヒータ及び/又は
冷却水導通路を内蔵していて、基体21を所望の温度に
保持して蒸着層の膜質の安定性と密着性を良好ならしめ
るようにしである。
他方、所定のパターンにパターニングされたステンレス
鋼(後述するクリーニング時の耐摩耗性の観点からマル
テンサイト系又は析出硬化系ステンレス網が望ましい。
)製のエンドレス帯状マスク5がマスク駆動軸4並びに
ガイドローラ8−1.8−2.8−3.8−4及び8−
5によってガイドローラ8−2と8−3との間で基体2
1上に密着するように配され、マスク駆動軸4によって
基体21と同方向に同速度で移動するようにしである。
ガイドローラ8−2.8−3は、密着用ローラ3の両側
中央位置よりやや下に位置していて、上方に向かって押
圧力がかけられ、密着用ローラ3の表面でマスク5が基
体21に確実に密着するようにしである。
基体21とマスク5とが密着用ローラ3上で密着した状
態を、その部分の拡大断面図である第2図に示す。
基体21とマスク5との搬送速度を一致させて両者の密
着時のずれを防止する手段としては、搬送ローラ7−1
.7−2のいずれかに図示しない回転速度検出装置を設
け、この検知結果に基いて供給ロール1又は巻取ロール
2の回転速度を制御すると共に、マスク5の搬送速度が
基体21の搬送速度と一致するようにマスク駆動軸4の
回転速度を制御するようにしである。
密着用ローラ3の下方では、In又はIn−3n合金又
はその酸化物であるITOからなる蒸発材料6、或いは
In及びSnの2個の蒸発材料6を加熱蒸発せしめ、か
つ、酸素ガスを放電装置10を介してイオン化又は活性
化して導入することによって、基体21の面のマスク5
によってマスクに収容されている。蒸着領域は、蒸着カ
バー9によって仕切られ形成されていて、この領域以外
での蒸着が防止される。
なお、蒸着カバー9の先端を第1図に仮想線で示すよう
に、互いに対向させるように延長すると、蒸着領域を絞
ることによって基体に向って垂直に飛翔してくる蒸発成
分のみを蒸着させることができ、透明導電膜のパターン
を一層精度良いものとすることができる。
蒸着時の条件は以下の通りである。
蒸発材料6  :In−3n合金若しくはIn(抵抗加
熱)またはITO(電子銃加 熱、蒸着速度200人/min 〜1000人/min
放電装置10:酸素ガスを50〜100 cc/min
で導入(真空度5 X 10−’Torr 〜9X 1
0−’Torr 、 200〜700Wの直流または高
周波放電)。
また、上記した反応蒸着法または蒸着法に替えて、公知
のスパッタ法、イオンブレーティング法、電子ビーム蒸
着法によっても、上記の透明導電膜を形成することがで
きる。
マスク駆動軸4の手前には、金属製のクリーニング回転
ブラシ11、適度の弾性を有するゴム製又はプラスチッ
ク製クリーニングプレート12及びカバー13からなる
クリーニング装置が配され、マスク5上に蒸着した不要
のITOを除去、クリーニングする。除去されたITO
は、カバー13によって飛散が防止される。
基体21の材料としては、例えばポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−3−力プロ
アミド、ポリエ−テルイミド、ポリへキサメチレンジア
ミド、ポリメタキシレンジアミンテレフタルアミド、ビ
スフェノールA及びそのハロゲン化物と酸ジクロライド
を主成分とする芳香族ポリエステルまたは芳香族ポリエ
ステルカーボネート、メタフェニレンジアミンとイソフ
タル酸及びテレフタル酸の共重合体などのポリアミド、
ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリ
アミド、イミドポリベンズイミダゾール、ポリエーテル
サルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン
、ポリエーテルイミド、トリアセチルセルロースが使用
できる。
基体の厚さは、100μm程度が好適である。
透明導電膜の材料としては、A u % P d 、C
r、のような金属薄膜、S n Ot、I nz03 
、Zn O2T iOz 、Cd 01CdOSn 0
2及び前記ITO等が好適である。
その厚さは200〜9000人が好適である。
−2に収容され、SiOからなる配向膜形成用蒸発材料
15を抵抗加熱、蒸発させることにより、SiOの配向
膜が蒸着、形成される。蒸発材料15と基体21との間
には、蒸発方向を所定の方向に規制する例えばルーバ1
6が配される。また、蒸着方向の直角方向に対して基体
21は最適な角度θだけ傾斜した方向に搬送される。配
向膜の材料としては、Sin/のほかにMgO、MgF
2、Au等を用いることができる。
各蒸着層の膜厚は、蒸着るつぼ6−2.15−2の上部
に設置された図示しない膜厚計によって測定、制御され
る。
次に基体21は室33に搬送され、巻取ロール2に巻取
られる。
かくして第3図に示すように、基体21に透明導電膜1
8が所定のパターンに、更に配向膜19が全面に被着し
てなる積層体が得られる。
この長尺積層体は、所定の寸法に切断され、液晶ディス
プレイの製造に供せられる。
上記のようにこの例では、フォトエツチングの工程を経
ることなく、蒸着時に透明導電膜を正確に所定のパター
ンに形成できる。更に、引続き配向膜を形成することが
でき、生産性が同上する上に、密着用ローラにヒータ及
び/又は冷却水導通路を内蔵させて基体を所望の温度に
保持して透明導電層の膜質の安定性と密着性を向上する
ことができる。
なお、この例では、エンドレス帯状マスクを硬質のステ
ンレス鋼製とし、更にクリーニング機構を設けてマスク
の連続的使用を可能とし、マスクに耐久性を付与してい
るが、このマスクの材料を基体材料と同じ材料とすれば
、基体とマスクとの熱膨張係数の差による両者のずれを
完全に防止することができ、透明導電膜のパターンを一
層精度の高いものとすることができる。但し、この場合
は回転ブラシによるクリーニングができず、クリーニン
グはクリーニングプレートによってのみ可能となるので
クリーニングは完全ではな(なる。
従って、適当な周期を以てマスクを交換するのが良い。
本発明に基く薄膜形成装置は、蒸着法以外にも例えばス
パッタ法、イオンブレーティング法、CVD法にも適用
可能である。また、スプレー塗付等のように、薄膜構成
材料を飛翔させて基体上に付着させる方法に使用しても
、同様の効果を奏することは言う迄もない。
へ0発明の詳細 な説明したように、本発明に基く薄膜形成装置は、基体
とバターニングされたマスクとを接触させて搬送させな
がら前記マスクの側から薄膜構成材料を飛翔させて前記
基体に付着させるように構成した薄膜形成装置に於いて
、前記基体と前記マスクとを互に密着せしめる押圧部材
を有し、この密着領域内で前記付着を行うように構成し
たことを特徴としているので、本発明に基く薄膜形成装
置を使用するときは、基体上に薄膜を所定のパターンに
形成することができ、フォトエツチング等のバターニン
グの後工程を省略することができて生産性が向上するば
かりでなく、前記基体と前記マスクとを互に密着させら
れる結果、形成される薄膜のパターンを極めて正確なパ
ターンとすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図はいずれも本発明の実施例を
示すものであって、 第1図は蒸着装置の概略断面図、 第2図は第1図の部分拡大図、 第3図は第1図の装置を使用して得られた積層体の断面
図 である。 第4図は従来の蒸着装置の概略断面図である。 なお、図面に示された符号に於いて、 1・・・・・・供給ロール 2・・・・・・巻取ロール 3・・・・・・密着用ローラ 、 4・・・・・・マスク駆動軸 5・・・・・・マスク 6・・・・・・透明導電膜蒸発材料 7−1.7−2.7−3.7−4 ・・・・・・基体搬送ローラ 8−1.8−2.8−3.8−4.8−5・・・・・・
マスク搬送ローラ 9.14・・・・・・蒸着カバー 10・・・・・・放電装置 11・・・・・・クリーニング用回転ブラシ12・・・
・・・クリーニングプレート13・・・・・・クリーニ
ングカバー 16・・・・・・ルーバー 17・・・・・・ヒータランプ 18・・・・・・透明導電膜 19・・・・・・配向膜 20・・・・・・偏向膜 21・・・・・・基体 である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 基体とパターニングされたマスクとを接触させて搬
    送させながら前記マスクの側から薄膜構成材料を飛翔さ
    せて前記基体に付着させるように構成した薄膜形成装置
    に於いて、前記基体と前記マスクとを互に密着せしめる
    押圧部材を有し、この密着領域内で前記付着を行うよう
    に構成したことを特徴とする薄膜形成装置。
JP26420184A 1984-12-14 1984-12-14 薄膜形成装置 Pending JPS61143577A (ja)

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