JP3516346B2 - スパッタ用治具 - Google Patents

スパッタ用治具

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置用等のカ
ラーフィルタを製造する工程に用いられ、カラーフィル
タ上に所定形状の透明電極膜を形成するためのスパッタ
用治具に関する。
【0002】
【従来の技術】先ず、図6によりカラーフィルタの製造
方法の1例について説明する。ガラス等の透明基板21
上に真空成膜法、フォトリソグラフィー法等を用いて所
定形状のブラック遮光層22を形成する(A)(このブ
ラック遮光層は設けなくてもよい)。次に、ブラック遮
光層22の上から、1色目、例えばレッドの水溶性着色
層形成用感材を塗布した後、フォトマスクを配置し露光
した後、現像を行いレッドパターン層23を形成し
(B)、2色目以降は、例えば、グリーン、ブルーの着
色層形成用感材を塗布した後、フォトマスクを配置し露
光した後、現像を行いグリーン、ブルーのパターン層2
4、25を形成する(C、D)。次に、物理化学的保
護、表面の整面化、平坦化を目的として、カラーパター
ン層の上に透明な保護膜層26を形成する(E)。さら
に、保護膜層26の上に透明電極層27を形成しカラー
フィルタを製造する(F)。
【0003】前記工程のうち透明電極層27を形成する
方法には、蒸着、イオンプレーティング、スパッタ等の
各種の方法があるが、カラーフィルタの透明電極の基体
となる保護膜層26は合成樹脂で形成されているので、
保護膜層26の耐熱性の面から比較的低温での成膜が可
能なスパッタ法が広く用いられている。自動化ラインに
おいては、治具内に基板とマスクを所定位置に固定し、
数10個程度の治具をスパッタ装置内に収納しスパッタ
を行っている。従来のスパッタ用治具は、開口部を有す
る主プレート上に、成膜しようとするガラス製基板のカ
ラーパターン領域以外を覆う金属製マスクが配置されて
おり、主プレートの周辺部に形成してあるガイドピンに
沿わせるようにしてガラス製基板を位置決めし、さらに
別のプレートを載置して、すなわち、このプレートと主
プレートとの間に金属マスクおよびガラス基板を挟持し
た状態で、両プレートをスプリング、ネジ等で締結する
手段により機械的に固定している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスパッタ用治具は、基板とマスクとをスプリング等
の手段により機械的に固定しているために、押し付け過
ぎると基板に傷が生じ、押し付け力が弱すぎると基板と
マスクとの間にうきが生じ、透明電極層が基板のカラー
パターンのエッジに回り込んでしまうという問題を有し
ている。とくに、一つの基板に複数のカラーパターンを
形成して量産化を図る方式を採用する場合には、カラー
パターンの間とマスクとを押し付けるための専用の治具
が必要になる。また、スパッタ装置内は200℃程度の
高温になり、ガラス製基板と金属製マスクとの熱膨張率
が相違するため、スパッタ中に両者の間に熱歪が生じカ
ラーパターンに傷を付けてしまうという問題を有してい
る。
【0005】上記問題を解決するために、本出願人は特
願平3−281066号において、開口部が形成された
主プレートと、内部に多数の磁石が設けられる副プレー
トと、カラーパターンに対向するように開口部が形成さ
れるマスクとを備え、マスクの材質を42合金(ニッケ
ル42%、鉄58%)とすることにより、カラーパター
ンに傷を生じさせることなく、かつ、透明電極層のパタ
ーンの精度を向上させることができるスパッタ用治具を
提案している。
【0006】しかしながら、上記スパッタ用治具におい
ては、強磁性材料からなるマスクが副プレートの磁石に
より吸引され、マスクとガラス製基板とが強固に密着す
るため、マスクとガラス製基板との熱膨張率の差によ
り、両者の間にズレが生じ透明基板上のカラーパターン
の周辺部に傷が付くという問題を有している。また、マ
スクとガラス基板との間にごみが入り込むと、同様に透
明基板上のカラーパターンの周辺部に傷が付いてしま
う。この傷が付くと以下の問題を生じる。
【0007】図5は液晶表示装置の例を示し、カラーフ
ィルタ31とこれに対向する対向基板32とからなり、
対向基板32はカラーフィルタ31の透明基板21の外
周とシール33によって接合され、シール33に内
在させたスペーサ36により所定のギャップが保たれて
いる。対向基板32とカラーフィルタ31の間には液晶
34が封入され、カラーフィルタ31と対向基板32と
の間には配向層28を介してスペーサ35が設けられて
いる。かかる液晶表示装置において、前記した透明基板
21上のカラーパターンの周辺部Aに傷が付くと、スペ
ーサ36によりカラーフィルタ31と対向基板32との
ギャップ(4〜5μm)を正確に出せなくなり不良品と
なってしまう。
【0008】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、カラーフィルタ周辺部への傷付きを防止することが
できるスパッタ用治具を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】そのために本発明のスパ
ッタ用治具は、開口部2aが形成され且つ開口部の周囲
に互いに直交する方向に複数のガイドピン7が設けられ
た主プレート2と、該主プレートに蝶番3により回転自
在に設けられ、内部にサマリウム−コバルト系の多数の
磁石6が設けられた副プレート5と、カラーパターン1
0が形成されたガラス基板9と、前記カラーパターンに
対向するように開口部8aが形成されたマスク8とを備
え、前記ガイドピンに突き当てるように前記マスクおよ
びガラス基板を主プレートと副プレートの間にセット
し、副プレートを回転させて主プレートに固定するスパ
ッタ用治具であって、前記マスク8は、前記ガラス基板
9に対向する面の前記開口部8a近傍に、前記カラーパ
ターン10の外周部Aに対向してハーフエッチングによ
る非接触部8bを有し、該非接触部の位置は液晶表示装
置のシール部33に対応して設けられていることを特徴
とする。また、非接触部8bの代わりにマスク8のガラ
ス基板に対向する面にポリイミド樹脂からなるコーティ
ング層11を形成してもよい。なお、上記構成に付加し
た番号は、理解を容易にするために図面と対比させるた
めのもので、これにより本発明の構成が何ら限定される
ものではない。
【0010】
【作用】本発明においては、スパッタ用治具内にガラス
基板とマスクをセットすると、マスクは副プレート内の
多数の磁石により引きつけられ、ガラス基板は副プレー
トおよびマスク間に均一な力で固定される。このとき、
マスクの開口部の近傍に非接触部を形成するか、マスク
のガラス基板に対向する面にポリイミド樹脂からなるコ
ーティング層を形成するため、ガラス基板のカラーパタ
ーンの外周に傷が付くのが防止される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1ないし図3は本発明のスパッタ用治具の1
実施例を示し、図1は斜視図、図2は図1の治具内にガ
ラス基板とマスクをセットした状態を示す断面図、図3
は図2の一部拡大断面図である。
【0012】図1および図2において、本発明のスパッ
タ用治具1は、開口部2aが形成された主プレート2
と、主プレート2に蝶番3により回転自在に設けられる
副プレート5からなり、副プレート5内には多数の磁石
6が埋め込まれている。磁石6は、耐熱性に優れたSm
−Co(サマリウムコバルト)系のものを採用する。
【0013】主プレート2の開口部2aの周囲には、
いに直交する方向に複数のガイドピン7が設けられ、こ
のガイドピン7に突き当てるように、マスク8およびガ
ラス基板9を主プレート2と副プレート5の間にセット
し、副プレート5を回転させて主プレート2に固定する
構造となっている。ガラス基板9には、カラーパターン
10が形成されていて、マスク8にはカラーパターン1
0に対向するように開口部8が形成されている。なお、
カラーパターンの数は任意である。マスク8の材質は、
200℃程度の高温に耐える耐熱性に優れた強磁性材料
である42合金(ニッケル42%、鉄58%)を採用す
る。
【0014】図3に示すように、開口部8aには、ガラ
ス基板9側でカラーパターン10の外周部に対向して非
接触部8bがハーフエッチングにより形成される。この
非接触部8bの深さはマスク8の厚みの半分程度であ
り、非接触部8bの位置は、液晶表示装置のセル組みを
する際のシール剤が形成される位置に対応して設けるこ
とが好ましい。
【0015】上記構成からなる本発明の作用について説
明する。図2に示すように、スパッタ用治具1内にガラ
ス基板9とマスク8をセットすると、マスク8は副プレ
ート5内の多数の磁石6により引きつけられ、ガラス基
板9は副プレート5およびマスク8間に均一な力で固定
される。このとき、マスク8の開口部8aには、図3に
示すように、非接触部8bが形成されているため、ガラ
ス基板9のカラーパターン10の外周に傷が付くのが防
止される。そして、マスク8の開口部8a側からスパッ
タが行われ、カラーパターン10の表面に透明電極層が
形成される。
【0016】図4は本発明の他の実施例を示す拡大断面
図である。本実施例においては、マスク8のガラス基板
9に対向する面にポリイミド樹脂からなるコーティング
層11を形成し、マスク8をコーティング層11を介し
てガラス基板9に当接させる。ポリイミドを採用するの
は、200℃程度の高温に耐える耐熱性材料であり、か
つ、ガスを発生することがないため、カラーパターンに
悪影響を与えることがないからである。本実施例によれ
ば、ガラス基板9がマスク8に直接接触することがない
ため、ガラス基板9に傷を付けることがない。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、開口部の周囲に互いに直交する方向に設けられ
たガイドピンに突き当てるように、マスクおよびガラス
基板を主プレートと副プレートの間にセットし、副プレ
ートを回転させて主プレートに固定するため、マスクお
よびガラス基板の位置決めが容易であるとともに、主プ
レートと副プレートを開閉させる際にガラス基板とマス
クが微妙にずれてカラーパターンの周辺部を傷着けるこ
とがない。 また、マスクには、前記ガラス基板に対向す
る面の前記開口部近傍に、前記カラーパターンの外周部
に対向してハーフエッチングによる非接触部を有し、該
非接触部の位置は液晶表示装置のシール部に対応して設
けられているか、または、非接触部の代わりにガラス基
板に対向する面にポリイミド樹脂からなるコーティング
層を形成しているので、カラーフィルタ周辺部への傷付
きを防止することができ、液晶表示装置におけるカラー
フィルタと対向基板とのギャップを正確にすることがで
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスパッタ用治具の1実施例を示す斜視
【図2】図1の治具内にガラス基板とマスクをセットし
た状態を示す断面図
【図3】図2の一部拡大断面図
【図4】本発明のスパッタ用治具の他の実施例を示す一
部拡大断面図
【図5】液晶表示装置の例を示す断面図
【図6】カラーフィルタの製造工程を説明するための拡
大断面図
【符号の説明】
1…スパッタ用治具、2…主プレート、2a…開口部、
5…副プレート 6…磁石、8…マスク、8a…開口部、8b…非接触
部、9…ガラス基板 10…カラーパターン、11…コーティング層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−61782(JP,A) 特開 平2−250954(JP,A) 特開 昭62−164865(JP,A) 実開 昭63−42155(JP,U) 特許3465797(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 14/00 - 14/58

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】開口部が形成され且つ開口部の周囲に互い
    に直交する方向に複数のガイドピンが設けられた主プレ
    ートと、該主プレートに蝶番により回転自在に設けら
    れ、内部にサマリウム−コバルト系の多数の磁石が設け
    られた副プレートと、カラーパターンが形成されたガラ
    ス基板と、前記カラーパターンに対向するように開口部
    が形成されたマスクとを備え、前記ガイドピンに突き当
    てるように前記マスクおよびガラス基板を主プレートと
    副プレートの間にセットし、副プレートを回転させて主
    プレートに固定するスパッタ用治具であって、 前記マスクは、前記ガラス基板に対向する面の前記開口
    部の近傍に、前記カラーパターンの外周部に対向してハ
    ーフエッチングによる非接触部を有し、該非接触部の位
    置は液晶表示装置のシール部に対応して設けられている
    ことを特徴とするスパッタ用治具。
  2. 【請求項2】開口部が形成され且つ開口部の周囲に互い
    に直交する方向に複数のガイドピンが設けられた主プレ
    ートと、該主プレートに蝶番により回転自在に設けら
    れ、内部にサマリウム−コバルト系の多数の磁石が設け
    られた副プレートと、カラーパターンが形成されたガラ
    ス基板と、前記カラーパターンに対向するように開口部
    が形成されたマスクとを備え、前記ガイドピンに突き当
    てるように前記マスクおよびガラス基板を主プレートと
    副プレートの間にセットし、副プレートを回転させて主
    プレートに固定するスパッタ用治具であって、 前記マスクは、前記ガラス基板に対向する面にポリイミ
    ド樹脂からなるコーティング層を有し、該コーティング
    層は液晶表示装置のシール部に対応して設けられている
    ことを特徴とするスパッタ用治具。
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