JP2013205732A - 液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
樹脂塗膜は減圧乾燥チャンバー内で減圧にされて溶剤を蒸発する工程において、減圧チャンバー開閉扉およびその近傍では、減圧乾燥チャンバー内壁よりも温度の低い部分ができるので、連続して減圧乾燥すると部分的に塗膜の乾燥速度が低下して、塗膜中に溶剤が残りやすくなり、樹脂塗膜を現像工程でパターン加工すると、部分的に寸法が変動したり、部分的にパターンが欠落する課題、つまり精度良く加工ができないという問題があった。
【解決手段】
基板上に、少なくともポリマおよび溶剤を含有するポリマ溶液を塗布する工程、ポリマ溶液を塗布した基板を減圧乾燥チャンバー内で減圧乾燥する工程を有する液晶表示装置用基板の製造方法であって、ポリマ溶液を塗布した基板を減圧乾燥チャンバー内で減圧乾燥させた後に、減圧乾燥チャンバー内を４０℃以上の温風で大気圧に戻す工程を有することを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は透明基板上の樹脂塗膜を減圧下で短時間に乾燥し、連続稼働しても初期から一定の時間で安定して均一に乾燥することにより、その後の現像によるパターン加工で寸法精度の高いパターンを持つ液晶表示装置用基板の製造方法に関する。

現在、液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力等の特性を生かし、ノートＰＣ、携帯情報端末、デスクトップモニタ、デジタルカメラ、大型液晶テレビなど様々な用途で使用されている。携帯情報端末では、画面の解像度が３００ｐｐｉを越える製品が発売されており、高精細化が進展している。

一般的に液晶表示装置の表示画面側の基板にはカラーフィルターが形成されている。カラーフィルターには、通常ブラックマトリックスにより区切られた赤画素、緑画素、青画素が形成されている。解像度を上げるためにはブラックマトリックスを精度良く加工する必要がある。液晶表示装置の解像を上げると、ブラックマトリックスによって遮光される部分が拡大して液晶表示が暗くなる。このため、ブラックマトリックス幅を細くすれば液晶表示が明るくなる。ブラックマトリックスは可能な限り細幅で形成することが求められ、幅６μｍ以下のブラックマトリックスの製品がある。

液晶表示装置は、コントラスト低下を防ぐためにブラックマトリックスの上に画素を重ねる設計になっている。ブラックマトリックス幅が狭くなると、ブラックマトリックスの幅や形成位置に精度が必要であるばかりか、ブラックマトリックス上に重ねる画素の位置および寸法精度良く加工する必要がある。このようにブラックマトリックスおよび画素を寸法精度良く安定的にパターンを製造する方法が重要である。

カラーフィルターの製造方法は、透明基板上にブラックマトリクスを形成した後に、顔料含有樹脂を塗布、乾燥、露光、現像、加熱硬化する工程を繰り返して、赤、緑、青画素パターンを形成した後に、平坦化膜を形成することが一般的である。画素寸法精度を良くするためには、特に乾燥、露光、現像工程について、安定加工することが必要である。

乾燥工程では、時間短縮と均一乾燥のために、塗膜を減圧にして溶媒を乾燥させる真空乾燥工程が用いられる。

特許文献１には、ペースト塗布後の基板を減圧乾燥機で乾燥する方法が開示されている。また、減圧乾燥時に基板を加熱することにより減圧乾燥時間を短縮することが記載されている。特許文献２には減圧乾燥でのプレート温度が７０〜１２０℃にすることが記載されている。このように、減圧乾燥時には適切は温度で加熱することで、短時間で溶剤突沸跡がない品位になることが記載されている。さらに減圧乾燥時間を短縮させるため、ペースト塗布後の基板と減圧乾燥チャンバー上面との距離を適宜変更する方法が特許文献３に記載されている。これらのように短時間で減圧乾燥する条件については検討が進んでいる。

特開平９−２９１６７号公報 特開２００９−２２３０９７号公報 特開平９−３２０９４９号公報

特許文献１〜３のように、樹脂塗膜の生産では、減圧乾燥時間を短縮して生産性を向上するために、減圧乾燥チャンバー内部を加熱することがある。樹脂塗膜は減圧乾燥チャンバー内で減圧にされて溶剤を蒸発するが、減圧乾燥チャンバー内に樹脂塗膜基板を導入するには、基板導入口である開閉扉から基板を入れる。その後、減圧乾燥チャンバー内を減圧にして、溶剤を蒸発させた後に、開閉扉から基板を搬出する。このように基板の導入と搬出を繰り返すことから、開閉扉およびその近傍では、減圧乾燥チャンバー内壁よりも温度の低い部分ができ、さらに連続生産すると、開閉扉と減圧乾燥チャンバー内部との温度差がさらに大きくなる問題があった。

生産においては、樹脂塗膜の溶剤を連続して乾燥させるので、減圧乾燥チャンバーの配管を含む内部の残存溶剤の凝縮および再蒸発の影響や、減圧乾燥チャンバー内から排出する空気の流れの影響、樹脂塗膜の溶剤蒸気の気化熱の影響などによって減圧乾燥チャンバー内壁や真空配管に周りより温度の低い部分ができる。

また、生産を一時的に停止したときは、樹脂塗膜の溶剤の乾燥がなくなるので、減圧乾燥チャンバーの内壁温度が上がり、再生産を開始した場合の樹脂塗膜の乾燥の変動要因になる。

ここで、減圧乾燥チャンバー内の温度均一性が悪化して温度が低い部分ができると、温度が低い部分は対的に溶剤蒸気が多く存在することになり、部分的に塗膜の乾燥速度が低下して、塗膜中に溶剤が残りやすくなる。外観上均一な塗膜であっても、部分的に内部に残存する溶剤量が異なる。樹脂塗膜の内部に残存する溶剤量が異なると、樹脂塗膜の内部応力が部分的に異なり、樹脂塗膜と基板との密着力が均一にならない問題がある。

内部に残存する溶剤量が異なっていても乾燥した樹脂塗膜の外観上の差は無いが、樹脂塗膜を現像工程でパターン加工すると、部分的に寸法が変動したり、部分的に樹脂塗膜のパターンが欠落する課題、つまり精度良く加工ができないという問題があった。

上記のとおり、発明者らは画素寸法精度を上げるために、寸法変動の原因として、パターンの乾燥状態に着目し、減圧乾燥チャンバーの温度均一性を高めようと試みたものである。

下記の構成により課題を解決する方法を導き出した。
（１）基板上に、少なくともポリマおよび溶剤を含有するポリマ溶液を塗布する工程、ポリマ溶液を塗布した基板を減圧乾燥チャンバー内で減圧乾燥する工程を有する液晶表示装置用基板の製造方法であって、ポリマ溶液を塗布した基板を減圧乾燥チャンバー内で減圧乾燥させた後に、減圧乾燥チャンバー内を４０℃以上の温風で大気圧に戻す工程を有することを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
（２）減圧乾燥する時間が透明基板１枚あたり１８０秒以下である（１）に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
（３）減圧乾燥する工程における減圧乾燥チャンバー内壁の天板プレートの温度が１２０℃以下であり、減圧乾燥チャンバー内壁の天板プレート温度以上の温風で大気圧に戻す工程を有することを特徴とする（１）または（２）に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
（４）ポリマ溶液が顔料を含み、大気圧に戻す工程の後にアルカリ現像液でパターン加工する工程を有する（１）〜（３）のいずれかに記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
（５）減圧乾燥チャンバーが縦方向に２段以上の構成である減圧乾燥機を用いる（１）〜（５）のいずれかに記載の液晶表示装置用基板の製造方法。

本発明の製造方法によって、減圧乾燥チャンバーの温度均一性を高めることができ、樹脂塗膜を均一に乾燥できるので、現像工程後の基板面内のパターン欠落がなくなり、寸法精度が向上する。また、連続生産しても生産初期から安定して均一に乾燥することができるので、生産基板の間でのバラツキの少ない寸法精度の高いパターン加工ができる。

開閉扉型の真空乾燥工程の模式図 拡散温風ノズルをもつ真空乾燥機の平面模式図 ２カ所の低温部に温風導入する真空乾燥機の模式図 多段真空乾燥機の模式図

本発明は、基板上に塗布した未乾燥の樹脂塗膜の減圧乾燥において、基板上の樹脂塗膜を均一に乾燥させる方法である。

図１では、基板上に塗布した溶剤を含む未乾燥の樹脂塗膜を、減圧乾燥によって溶剤を乾燥させる工程である。工程Ｐ１は、樹脂塗膜を乾燥する前の待機状態であり、減圧乾燥チャンバー１の内部は温度は均一である。工程Ｐ２で、開閉扉４を開けて、樹脂塗膜７を形成した基板８を減圧乾燥チャンバー１に導入する。工程Ｐ３で減圧乾燥チャンバー１を減圧にして、樹脂塗膜７の溶剤を乾燥させた後に、工程Ｐ４で、基板を取り出す。連続の生産では、工程Ｐ２からＰ４までの動作を繰り返すことによって、樹脂塗膜を乾燥する。連続して樹脂塗膜の減圧乾燥を繰り返すと、開閉扉４付近では、開閉により開閉扉４とその周辺の内壁に、低温部９ができる。本発明では、低温部９に向けて、４０℃以上に加熱した気体１１を低温部９に向けて導入することで、減圧乾燥チャンバー１を大気圧に戻すことが重要である。低温部９が加温されて、初期状態の温度に近づくことで、連続して減圧乾燥しても減圧乾燥チャンバー１内の温度均一性が保たれて、均一な乾燥が可能となる。加熱した気体１１は、複数の吹き出し口をもつ、温風拡散ノズル１２から、低温部９に向けて上下左右に向けて導入することにより、低温部９の温度均一性が向上して好ましい（図２）。複数の吹き出し口は、直線状のスリットや、複数の導入管からなるものでも好ましく用いることができる。

減圧乾燥チャンバー１の真空排気管６周辺の内壁にも低温部９ができやすいので、開閉扉４周辺の低温部９とともに、真空排気管６周辺も加熱した気体１１を導入して加温することが好ましい（図３）。

加熱した気体１１の温度は４０℃以上であることが、低温部９を加温するために必要であるが、加熱した気体１１の導入口１０が複数の場合は、各導入口からの気体の量が減るので、より高温の加熱した気体１１を導入することが必要になる。気体の温度は、減圧チャンバーの低温部４全域に渡って、初期状態に加温されるように温度設定することが好ましい。

減圧乾燥チャンバーの内壁をヒーターによって加温することは、減圧乾燥時間が短くなるので好ましい。一方で、減圧乾燥チャンバーの内壁、特に天板プレートの温度が高すぎると、樹脂塗膜が加熱されて、樹脂塗膜が乾燥する前に熱対流による乾燥ムラが発生する。このため、減圧乾燥チャンバーの内壁の温度は１２０℃以下が好ましい。

樹脂塗膜の減圧乾燥時間は、目標とする塗膜の厚みや、樹脂濃度によって適宜調整することが好ましいが、減圧乾燥時間が長く、樹脂塗膜の乾燥がゆっくりと進む場合は、減圧乾燥チャンバーの内壁の温度のわずかな差が、樹脂塗膜の乾燥時間に与える影響が大きく、均一に乾燥することが困難になるので、減圧乾燥時間は１８０秒以下が好ましい。

樹脂塗膜の減圧乾燥では、塗膜の残留溶剤を蒸発させるために、さらに減圧乾燥時間を延長すると、塗膜の低分子成分が揮発することがある。この場合は塗膜の成分が変わることや、低分子成分が抜けることによる乾燥収縮による膜応力の増加によって現像後のパターンが欠落しやすくなる課題がある。このため、減圧乾燥の到達圧力は１０〜１００Ｐａであることが好ましく、３０〜７０Ｐａであることがさらに好ましい。

減圧乾燥時間が短すぎると、樹脂塗膜の溶剤が突沸的に蒸発して表面品位が悪化するので、減圧乾燥時間は１５秒以上が好ましい。

減圧乾燥チャンバー１は、１台でも樹脂塗膜の乾燥が可能であるが、生産性を向上させるために複数台設置することが好ましい。この場合は、減圧乾燥チャンバー１のフットプリントを最小にするために、垂直方向に２台以上の減圧乾燥チャンバー１を設置することが好ましい。（図４）減圧乾燥チャンバーを垂直方向に２台以上設置する場合は、下段に設置した減圧チャンバーを加熱した熱で、上段に設置した減圧チャンバーの温度が上がり、各減圧チャンバーの乾燥時間が一定にならない場合がある。本発明では、上下段で、減圧チャンバーの温度を適宜設定することと併用して、加熱した気体で、部分的にチャンバー内壁を加熱することができるので、樹脂塗膜の減圧乾燥時間を一定に制御しやすい方法である。

加熱した気体１１は、経済性の面から空気が好ましく用いられるが、減圧乾燥チャンバー内壁の酸化防止のめにチッソやアルゴンなどの不活性ガスを用いることも好ましい。

本発明の樹脂塗膜を形成する基板としては無アルカリガラスや石英ガラスが好適に用いられるが、樹脂塗膜の加熱硬化工程で変形および変色しない樹脂板やフイルム基板を用いることもできる。

本発明は、カラーフィルタ用の樹脂塗膜を好適に減圧乾燥することができる。カラーフィルタの製造方法の一例としては、透明基板上に、まずブラックマトリックスを形成する。ブラックマトリックスは金属粒子または黒色顔料を樹脂に分散させた黒色ペーストをディップ法、ロールコータ法、スピナー法、ダイコーティング法など既知の方法で基板上に塗布する。その後、減圧乾燥により溶剤を蒸発させて樹脂塗膜表面の流動性がなくなるまで乾燥させた後にプリベークをする。黒色ペーストが感光性樹脂の場合には、プリベーク膜にフォトマスクを介して紫外線照射したのちにアルカリ現像することでパターンを得る。黒色ペーストが非感光性樹脂の場合には、プリベーク膜に感光性レジストを塗布して、プリベークをする。フォトマスクを介して紫外線照射したのちにアルカリ現像することでパターンを得る。現像後には、ポストベークをして樹脂を加熱硬化させる。ブラックマトリックスを形成した基板に赤画素、緑画素、青画素の３色を形成する。ブラックマトリックスを形成した基板に着色剤を含有した感光性樹脂ペーストを塗布し、減圧乾燥により溶剤を蒸発させて樹脂塗膜表面の流動性がなくなるまで乾燥させた後に６０〜１５０℃でプリベークを行う。続いて、フォトマスクを介して紫外線照射した後に、アルカリ現像により、画素をパターン加工する。

その後、加熱炉にて１６０〜２９０℃で、５分〜６０分のポストベークを行う事で、着色画素ができる。この工程を３回繰り返して、赤画素、緑画素、青画素を形成する。

本発明における減圧乾燥は、樹脂塗膜の溶剤の蒸発を目的としているが、減圧乾燥だけでは、樹脂塗膜中に溶剤が残留するので、プリベーク処理をすることが好ましい。プリベークは比較的低温での熱処理を指し、具体的には１５０゜Ｃ以下での熱処理のことをいう。プリベークをおこなう方法については、ホットプレート、熱風オーブン、ＩＲヒーター等公知の方法を用いることができる。

画素の樹脂ペーストは、樹脂ペースト自体が感光性を持つ感光法と、樹脂は感光性をもたず、樹脂塗膜上に感光性樹脂を積層してパターン加工する非感光法があり、どちらも好適に用いることができる。感光法は、紫外線で硬化する感光アクリル法が好適に用いられる。

カラーフィルタ用に用いられるブラックマトリックス、赤画素、緑画素、青画素の樹脂成分について特に限定はなく、エポキシ樹脂、アクリルエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、ポリイミド樹脂を用いることができる。また、樹脂に感光性を付与した感光性樹脂についても、特に制限なく使用することができ、ポリマ、光重合性モノマ、光重合開始剤等を含有する、いわゆるネガ型の感光性樹脂組成物であってもよく、ナフトキノンジアジド化合物等の光酸発生剤を含有するポジ型の感光性樹脂組成物であってもよい。

カラーフィルタの画素に用いられる着色剤は、顔料および染料が好適に使用できる。代表的な顔料の具体的な例をカラーインデックス（ＣＩ）ナンバーで示すと、次のようなものが好ましく使用されるが、いずれもこれらに限定されるものではない。

赤色顔料の例としては、ピグメントレッド（以下ＰＲと略す）９、ＰＲ４８、ＰＲ９７、ＰＲ１２２、ＰＲ１２３、ＰＲ１４４、ＰＲ１４９、ＰＲ１６６、ＰＲ１６８、ＰＲ１７７、ＰＲ１７９、ＰＲ１８０、ＰＲ１９０、ＰＲ１９２、ＰＲ２０９、ＰＲ２１５、ＰＲ２１６、ＰＲ２１７、ＰＲ２２０、ＰＲ２２３、ＰＲ２２４、ＰＲ２２６、ＰＲ２２７、ＰＲ２２８、ＰＲ２４０、ＰＲ２５４などが使用される。

黄色顔料の例としては、ピグメントイエロー（以下ＰＹと略す）ＰＹ１２、ＰＹ１３、ＰＹ１４、ＰＹ１７、ＰＹ２０、ＰＹ２４、ＰＹ８３、ＰＹ８６、ＰＹ９３、ＰＹ９４、ＰＹ９５、ＰＹ１０９、ＰＹ１１０、ＰＹ１１７、ＰＹ１２５、ＰＹ１２９、ＰＹ１３７、ＰＹ１３８、ＰＹ１３９、ＰＹ１４７、ＰＹ１４８、ＰＹ１５０、ＰＹ１５３、ＰＹ１５４、ＰＹ１６６、ＰＹ１６８、ＰＹ１７３、ＰＹ１８０、ＰＹ１８５などが使用される。

また、紫色顔料の例としては、ピグメントバイオレット（以下ＰＶと略す）１９、ＰＶ２３、ＰＶ２９、ＰＶ３０、ＰＶ３２、ＰＶ３６、ＰＶ３７、ＰＶ３８、ＰＶ４０、ＰＶ５０などが使用される。

また、青色顔料の例としては、ピグメントブルー（以下ＰＢと略す）１５、ＰＢ１５：３、ＰＢ１５：４、ＰＢ１５：６、ＰＢ２２、ＰＢ６０、ＰＢ６４などが使用される。

また、緑色顔料の例としては、ピグメントグリーン（以下ＰＧと略す）７、ＰＧ１０、ＰＧ３６、などが使用される。

これらの顔料は、樹脂中への分散安定化を目的として、ロジン処理、酸性基処理、塩基性処理などの表面処理がされていてもよく、分散剤として顔料誘導体を添加することもできる。

カラーフィルタは、平坦性向上や着色画素に含有される成分の液晶層への溶出を防ぐためにオーバーコート膜を形成することが好ましい。オーバーコートとして用いられる樹脂としては、エポキシ膜、アクリルエポキシ膜、アクリル膜、シロキサンポリマ系の膜、ポリイミド膜、ケイ素含有ポリイミド膜、ポリイミドシロキサン膜等が挙げられる。オーバーコートの厚みには、０．５〜３μｍが好ましく用いられる。

オーバーコートは下層との密着力が重要である。このため、オーバーコートは１６０〜２９０℃で５分から６０分加熱硬化する。オーバーコートは表面の平坦性が重要となるので、オーバーコート塗布後に減圧乾燥で溶剤を蒸発させることが好ましい。減圧乾燥が均一であると、加熱硬化工程での膜応力が均一化されるので、より密着力が向上して好ましい。オーバーコートをパターン加工しない場合は、減圧乾燥を短時間にしたり、到達圧力を高く設定して、オーバーコートに残留する溶剤を増やして、加熱硬化におけるオーバーコート収縮を低減する方法も有効である。この場合は、減圧乾燥後に表面が乾燥していなくてもよく、オーバーコートに２０重量％以下の残留溶剤を残して、減圧乾燥を終了させることが好ましい。

樹脂塗膜に用いる溶剤は特に制限なく使用することができる。例えばメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどのエチレングリコールあるいはプロピレングリコール誘導体、あるいは、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセト酢酸エチル、メチル−３−メトキシプロピオネート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテートなどのエステル類、あるいは、エタノール、３−メチル−３−メトキシブタノールなどのアルコール類、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトンなどのラクトン類を用いることができる。これら樹脂成分を溶解する単独あるいは２種類以上の溶媒の混合溶媒を、適宜組み合わせて使用するのが好ましい。

実施例１
Ａ．ブラックペーストの作製
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、４，４’− ジアミノジフェニルエーテル及びビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンをＮ−メチル−２−ピロリドンを溶媒として反応させ、ポリイミド前駆体（ポリアミック酸）溶液を得た。

下記の組成を有するカーボンブラックミルベースをホモジナイザーを用いて、７０００ ｒｐｍで３０分間分散し、ガラスビーズをろ過してブラックペーストを調製した。
カーボンブラックミルベースの組成
カーボンブラック（ＭＡ１００ 、三菱化成（株）製）：４．６部
ポリイミド前駆体溶液：２４．０部
Ｎ−メチルピロリドン：６１．４部
ガラスビーズ：９０．０部。

Ｂ．樹脂ブラックマトリックスの作製
縦４００mm、横３００mm、板厚０．７mmのガラス基板（ＡＮ１００）に上記ブラックペーストをスリットコーターで塗布した後に、図１の減圧乾燥プロセスにより、溶剤を乾燥させた。減圧乾燥の天板プレート温度は１２０℃に設定し、６０秒間減圧乾燥した。６０秒後の減圧チャンバー内圧力は、４５Ｐａであった。その後、減圧チャンバーのシャッターに向けて、４０℃の温風を導入して、減圧チャンバーを大気圧に戻した。その後１３０℃のホットプレートで、１０分間加熱することにより黒色の樹脂塗膜を形成した。ポジ型フォトレジスト（ロームアンドハース電子材料社製、“ＬＣ−１００”）をスリットコーターでプリベーク後の膜厚が１．２μｍになるように塗布し、１００℃のホットプレートで、５分間乾燥した。

キャノン株式会社製紫外線露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、フォトマスクを介して１００ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎｍの紫外線強度）で露光した。フォトマスクは、ブラックマトリックスが４８μｍピッチで、パターン幅が６μｍの格子であるポジ型用パターン設計とした。次に２．３％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液をスプレーして、フォトレジストの現像と黒色の樹脂塗膜のエッチングを同時に行い、ブラックマトリックスのパターン幅が８μｍになるようにエッチング時間を調整してパターンを形成した。その後メチルセロソルブアセテートでレジストを剥離した。次に３００℃のホットプレートで、１５分間熱処理することでイミド化させ、ブラックマトリクスを形成した。形成したブラックマトリックスの膜厚は１．５μｍであった。この処理を連続して行い、２００枚のブラックマトリックスパターン加工をした。

連続してパターン加工したブラックマトリックスについて、１枚目と２００枚目の基板を光学顕微鏡（オリンパス製、ＢＨ３−ＭＪＬ）下で観察し、デジタルカメラを用いてモニター画面上に１１００倍で拡大して、モニター画面上でパターン幅を測定した。パターン幅測定は、画面内を５０mm間隔で縦方向に７点および横方向に５点の３５点について測定して、標準偏差σにより、バラツキを計算した。（表１）１枚目のσは０．３２であり、２００枚目は０．３６と、１枚目と２００枚目の差が小さく、良好であった。また、ブラックのパターン欠落は無かった。（表１）
実施例２
縦４００mm、横３００mm、板厚０．７mmのガラス基板（ＡＮ１００）に上記ブラックペーストをスリットコーターで塗布した後に、図１の減圧乾燥プロセスにより、溶剤を乾燥させた。減圧乾燥の天板プレート温度は１２０℃に設定し、６０秒間減圧乾燥した。６０秒後の減圧チャンバー内圧力は、４５Ｐａであった。その後、減圧チャンバーのシャッターに向けて、１２０℃の温風を導入して、減圧チャンバーを大気圧に戻したこと以外は、実施例１と同様に連続して２００枚のブラックマトリックスのパターン加工をして、σを計算した。１枚目のσは０．３２であり、２００枚目は０．３４と、１枚目と２００枚目の差が小さく、良好であった。（表１）
実施例３
縦４００mm、横３００mm、板厚０．７mmのガラス基板（ＡＮ１００）に上記ブラックペーストをスリットコーターで塗布した後に、図１の減圧乾燥プロセスにより、溶剤を乾燥させた。減圧乾燥の天板プレート温度は８０℃に設定し、８０秒間減圧乾燥した。８０秒後の減圧チャンバー内圧力は、４５Ｐａであった。その後、減圧チャンバーのシャッターに向けて、１２０℃の温風を導入して、減圧チャンバーを大気圧に戻したこと以外は、実施例１と同様に連続して２００枚のブラックマトリックスのパターン加工をして、σを計算した。１枚目のσは０．３１であり、２００枚目は０．３５と、１枚目と２００枚目の差が小さく、良好であった。（表１）
実施例４
縦４００mm、横３００mm、板厚０．７mmのガラス基板（ＡＮ１００）に上記ブラックペーストをスリットコーターで塗布した後に、図１の減圧乾燥プロセスにより、溶剤を乾燥させた。減圧乾燥の天板プレート温度は１４０℃に設定し、５０秒間減圧乾燥した。５０秒後の減圧チャンバー内圧力は、４５Ｐａであった。その後、減圧チャンバーのシャッターに向けて、１２０℃の温風を導入して、減圧チャンバーを大気圧に戻したこと以外は、実施例１と同様に連続して２００枚のブラックマトリックスのパターン加工をして、σを計算した。１枚目のσは０．３９であり、２００枚目は０．４８と、１枚目と２００枚目の差が小さく、良好であった。（表１）
実施例５
縦４００mm、横３００mm、板厚０．７mmのガラス基板（ＡＮ１００）に上記ブラックペーストをスリットコーターで塗布した後に、図１の減圧乾燥プロセスにより、溶剤を乾燥させた。減圧乾燥の天板プレート温度は５０℃に設定し、１８０秒間減圧乾燥した。１８０秒後の減圧チャンバー内圧力は、４５Ｐａであった。その後、減圧チャンバーのシャッターに向けて、４０℃の温風を導入して、減圧チャンバーを大気圧に戻したこと以外は、実施例１と同様に連続して２００枚のブラックマトリックスのパターン加工をして、σを計算した。１枚目のσは０．４２であり、２００枚目は０．４７と、１枚目と２００枚目の差が小さく、良好であった。（表１）
比較例１
縦４００mm、横３００mm、板厚０．７mmのガラス基板（ＡＮ１００）に上記ブラックペーストをスリットコーターで塗布した後に、図１の減圧乾燥プロセスにより、溶剤を乾燥させた。減圧乾燥の天板プレート温度は１２０℃に設定し、６０秒間減圧乾燥した。６０秒後の減圧チャンバー内圧力は、４５Ｐａであった。その後、減圧チャンバーのシャッターに向けて、２３℃の温風を導入して、減圧チャンバーを大気圧に戻したこと以外は、実施例１と同様に連続して２００枚のブラックマトリックスのパターン加工をして、σを計算した。１枚目のσは０．３２であり、２００枚目は０．８６と、１枚目と２００枚目の差が大きかった。（表１）
比較例２
縦４００mm、横３００mm、板厚０．７mmのガラス基板（ＡＮ１００）に上記ブラックペーストをスリットコーターで塗布した後に、図１の減圧乾燥プロセスにより、溶剤を乾燥させた。減圧乾燥の天板プレート温度は８０℃に設定し、８０秒間減圧乾燥した。８０秒後の減圧チャンバー内圧力は、４５Ｐａであった。その後、減圧チャンバーのシャッターに向けて、２３℃の温風を導入して、減圧チャンバーを大気圧に戻したこと以外は、実施例１と同様に連続して２００枚のブラックマトリックスのパターン加工をして、σを計算した。１枚目のσは０．３１であり、２００枚目は０．７９と、１枚目と２００枚目の差が大きかった。（表１）
実施例６
Ｃ．カラーペーストの作製
ピグメントグリーンＰＧ３６、７．７５ｇとピグメントイエローＰＹ１３８、２．２５ｇを３−メチル−３−メトキシブタノール５０ｇを計量して、ガラスビーズ９０グラムと共に仕込みホモジナイザーを用い、７０００ｒｐｍで５時間分散後、ガラスビーズを濾過し、除去した。アクリル共重合体溶液（ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーＰ、ＡＣＡ−２５０、４３質量％溶液）７０．０ｇ、多官能モノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート３０．０ｇ、光重合開始剤として２−メリル−１−「４−（メチルチオ）フェニル」−２−モルフォリノプロパン−１−オンを１０．０ｇ、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１０７ｇを加えて、ネガ型感光性緑ペーストを得た。

Ｄ．緑画素の作製
縦４００mm、横３００mm、板厚０．７mmのガラス基板（ＡＮ１００）に実施例１でブラックマトリックスを形成した基板に、緑ペーストをスリットコーターで塗布した。その後に、図３の２方向からの温風導入口を持つ減圧乾燥チャンバーを用いて溶剤を乾燥させた。減圧乾燥の天板プレート温度は１００℃に設定し、３５秒間減圧乾燥した。３５秒後の減圧チャンバー内圧力は、４０Ｐａであった。その後、減圧チャンバーのシャッターに向けて、１４０℃の温風を導入して、減圧チャンバーを大気圧に戻した。その後１００℃のホットプレートで、３分間加熱することにより緑色の樹脂塗膜を形成した。

キャノン株式会社製紫外線露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、フォトマスクを介して８０ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎｍの紫外線強度）で露光した。フォトマスクは、ネガ型パターン用で、画素パターンで幅が４８μｍのストライプで、１４４μｍピッチである設計とした。次に０．２％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液をスプレーして、４０秒エッチングを行い、４８μｍ幅の緑画素パターンを得た。次に２４０℃の熱風オーブンで３０分間熱処理することで緑画素を形成した。形成した緑画素の膜厚２．５μｍであった。この処理を連続して行い２００枚の緑画素パターンを作製した。

連続してパターン加工した緑画素について、１枚目と２００枚目の基板を光学顕微鏡（オリンパス製、ＢＨ３−ＭＪＬ）からデジタルカメラを用いてモニター画面上に１１００倍で拡大して、モニター画面上でパターン幅を測定した。パターン幅測定は、画面内を５０mm間隔で縦方向に７点および横方向に５点の３５点について測定して、標準偏差σにより、バラツキを計算した。（表１）１枚目のσは０．３７であり、２００枚目は０．３９と、１枚目と２００枚目の差が小さく、良好であった。（表１）
比較例３
縦４００mm、横３００mm、板厚０．７mmのガラス基板（ＡＮ１００）に実施例１でブラックマトリックスを形成した基板に、緑ペーストをスリットコーターで塗布した。その後に、図１の減圧乾燥プロセスにより、溶剤を乾燥させた。減圧乾燥の天板プレート温度は１００℃に設定し、３５秒間減圧乾燥した。３５秒後の減圧チャンバー内圧力は、４０Ｐａであった。その後、減圧チャンバーのシャッターに向けて、２３℃の温風を導入したこと以外は、実施例６と同様に連続して２００枚の緑画素のパターン加工をした。１枚目のσは０．３７であり、２００枚目は０．８８と、１枚目と２００枚目の差が大きかった。（表１）

１．減圧乾燥チャンバー
２．天板プレート
３．プロキシピン
４．開閉扉
５．下板プレート
６．真空排気管
７．樹脂塗膜
８．基板
９．低温部
１０．気体導入管
１１．加熱した気体
１２．温風拡散ノズル
１３．上下左右に拡散された温風

Claims (5)

1. 基板上に、少なくともポリマおよび溶剤を含有するポリマ溶液を塗布する工程、ポリマ溶液を塗布した基板を減圧乾燥チャンバー内で減圧乾燥する工程を有する液晶表示装置用基板の製造方法であって、ポリマ溶液を塗布した基板を減圧乾燥チャンバー内で減圧乾燥させた後に、減圧乾燥チャンバー内を４０℃以上の温風で大気圧に戻す工程を有することを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
2. 減圧乾燥する時間が透明基板１枚あたり１８０秒以下である請求項１に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
3. 減圧乾燥する工程における減圧乾燥チャンバー内壁の天板プレートの温度が１２０℃以下であり、減圧乾燥チャンバー内壁の天板プレート温度以上の温風で大気圧に戻す工程を有する請求項１または２に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
4. ポリマ溶液が顔料を含み、大気圧に戻す工程の後にアルカリ現像液でパターン加工する工程を有する請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
5. 減圧乾燥チャンバーが縦方向に２段以上の構成である減圧乾燥機を用いる請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置用基板の製造方法。

Images