JPH07140465A

JPH07140465A - 樹脂膜の焼成方法および焼成装置

Info

Publication number: JPH07140465A
Application number: JP28514793A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kita; 達弥喜夛; Masakatsu Takaishi; 雅克高石
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 1995-06-02
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JP2955454B2

Abstract

(57)【要約】【目的】基板の寸法変化や反りおよび曲がりを低減
し、短時間で基板上の樹脂膜材料を焼成する。【構成】基板上に塗布されたトップコート膜材料は、
加圧下で室温から１２０℃まで加熱される。次に、常圧
下で１２０℃で６０分間保持される。続いて、減圧下で
９０℃まで冷却された後、加圧下で室温まで冷却され
る。【効果】加圧下では、基板、トップコート膜材料およ
び空気の熱伝導率が高くなり温度分布が比較的均一な状
態で焼成処理されるとともに、加熱や冷却の速度が速く
なる。処理時間が短くなり処理温度も低くすることが可
能となるため、基板の寸法変化や反りおよび曲がりが低
減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば液晶表示装置
を構成する基板上にトップコート膜および配向膜などを
形成する際に好適に実施される樹脂膜の焼成方法および
焼成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、液晶表示装置を構成する一対
の透光性基板の液晶層側表面には、表示のための電極の
他に、トップコート膜や配向膜が形成される。また、前
記透光性基板としては、従来からガラス基板が用いられ
ていたけれども、最近では表示手段の軽量かつ薄型化を
目的として、ガラス基板と比較すると耐熱温度が低いけ
れども、軽量であり厚みを薄くすることが容易であるプ
ラスチック基板が用いられている。

【０００３】プラスチック基板上には、表示用の電極が
形成された後、トップコート膜材料や配向膜材料が、た
とえばオフセット印刷法によって塗布される。このと
き、トップコート膜材料は溶剤に溶かした状態で塗布さ
れる。トップコート膜は、前記表示用の電極による凹凸
を平滑化するために形成される樹脂膜であり、塗布され
たトップコート膜材料には、焼成処理が施される。たと
えば、一般的なプラスチック基板の耐熱限界温度であ
り、トップコート膜の形成に最低限必要な温度である１
５０℃まで加熱され、たとえば９０分間保持される。こ
れによって、トップコート膜材料中に含まれる溶剤が除
去される。このような焼成処理は、たとえば高温処理に
も耐え得る処理槽を備えるオーブン（加熱装置）を用い
て断続的に実施される。また、たとえばトンネル炉を備
えるコンベアオーブンを用いて、連続的に実施される。
従来では、このような焼成処理は常圧下で実施してお
り、焼成処理に必要な時間は、たとえば６時間である。

【０００４】前記トップコート膜上には、さらに配向膜
が形成される。配向膜は、前記トップコート膜と同様に
して形成された後、その表面に、たとえばラビング処理
などの配向処理が施される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の焼成処理では、
前述したようにトップコート膜材料や配向膜材料が１５
０℃に加熱される。トップコート膜材料や配向膜材料が
１５０℃に加熱されるということは、プラスチック基板
も１５０℃に加熱されるということであり、プラスチッ
ク基板の耐熱限界温度である１５０℃の雰囲気中に長時
間保持すると、基板の熱収縮による寸法変化が大きくな
るという不都合が生じる。寸法変化が顕著となると、基
板の貼り合わせ時において配線パターンのずれや端子ピ
ッチのずれが生じ、貼り合わせ不良が生じることとな
る。また、熱収縮による寸法変化の他に、反りや曲がり
が生じ、次工程への搬送や、次工程での処理が困難とな
る。

【０００６】また、焼成に要する時間は、前述したよう
にたとえば６時間であり、長時間を要することから生産
効率の低下を招く。たとえば、昇温速度を速くすると、
処理時間が短くなるけれども、昇温速度を速くすると設
定温度以上に加熱されるという不都合が生じる。たとえ
ば前述したように１５０℃に加熱しようとする時に、昇
温速度を速くすると、１６０℃〜１７０℃に加熱され
る。プラスチック基板の耐熱限界温度は前述したように
１５０℃であることから、前記１６０℃〜１７０℃に加
熱されることは好ましいことではなく、液晶表示装置の
表示品位の低下を招く。

【０００７】またさらに、焼成処理を行うための加熱装
置は、保温効果が高くなるように構成されているので、
加熱された基板を常温まで冷却するには長時間を要し、
生産効率の低下を招く。常温まで冷却する前に基板を取
り出すと、処理時間の短縮が図れるけれども、基板温度
が不均一となり、反りや曲がりが生じる。このため、前
述したような次工程への搬送や次工程での処理が困難と
なる。

【０００８】また、従来の焼成処理は前述したように常
圧下で行うものであるけれども、常圧下での処理ではト
ップコート膜材料や配向膜材料に含まれる溶剤の蒸発速
度が遅く、溶剤含有率の低いトップコート膜や配向膜を
得るためには、処理時間が長くなり、生産効率が低下す
るという問題が生じる。常圧下での溶剤の蒸発速度が遅
いのは、基板周囲に存在する溶剤の蒸気密度が高いため
である。

【０００９】本発明の目的は、基板の寸法変化や反りお
よび曲がりを低減して、基板上の樹脂膜材料を短時間で
焼成することができる樹脂膜の焼成方法および焼成装置
を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に塗布
された樹脂膜材料を焼成する樹脂膜の焼成方法におい
て、前記基板上に塗布された樹脂膜材料を、加圧雰囲気
中で予め定められる温度まで加熱する第１工程と、前記
基板上に塗布された樹脂膜材料を、常圧雰囲気中で前記
予め定められる温度で予め定められる時間保持する第２
工程と、前記基板上に塗布された樹脂膜材料を、減圧雰
囲気中で冷却する第３工程と、前記基板上に塗布された
樹脂膜材料を、加圧雰囲気中で冷却する第４工程とを含
むことを特徴とする樹脂膜の焼成方法である。

【００１１】また本発明は、樹脂膜材料を塗布した基板
を密閉状態で収納するハウジングと、前記ハウジング内
を加熱する加熱手段と、前記ハウジング内の圧力を調整
する圧力調整手段と、前記ハウジング内の温度および圧
力を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基
づいて、前記ハウジング内を、加圧下で予め定められる
温度まで加熱し、常圧下でかつ前記予め定められる温度
で予め定められる時間保持し、減圧下で冷却し、加圧下
で冷却するよう前記加熱手段および圧力調整手段を制御
する制御手段とを含むことを特徴とする焼成装置であ
る。

【００１２】

【作用】本発明に従えば、基板上に塗布された樹脂膜材
料は、第１工程で加圧雰囲気中で予め定められる温度ま
で加熱され、第２工程で常圧雰囲気中で前記予め定めら
れる温度で予め定められる時間保持される。続いて、第
３工程で減圧雰囲気中で冷却された後、第４工程で加圧
雰囲気中でさらに冷却される。

【００１３】第１工程では、加圧雰囲気であることか
ら、基板、樹脂膜および基板周囲に存在する空気の熱伝
導率が高くなる。このため、短時間で前記予め定められ
る温度まで加熱することが可能となる。また、基板や基
板周囲の温度分布が比較的均一となる。第３工程では、
減圧雰囲気中であることから、樹脂膜材料中の溶剤の蒸
発速度が速くなる。これは、基板周囲に存在する溶剤の
蒸気密度が低下し、溶剤の蒸発が促進されるためであ
る。したがって、短時間で緻密な樹脂膜が形成される。
第４工程では、加圧雰囲気でさらに冷却される。加圧雰
囲気とするために供給される空気の温度は、比較的低温
であるため基板を短時間で冷却することができる。ま
た、加圧雰囲気であることから、前述したように基板、
樹脂膜および基板周囲に存在する空気の熱伝導率が高く
なる。したがって、温度分布が比較的均一な雰囲気中で
冷却される。

【００１４】したがって、基板上に塗布された樹脂膜材
料を、短時間で焼成することが可能となる。また、基板
を該基板の耐熱温度近傍に長時間保持することがなくな
るとともに、温度分布の比較的均一な状態で焼成処理を
行うため、前記基板の寸法変化や反りおよび曲がりの発
生が低減する。このため、たとえば液晶表示装置に用い
る場合の基板の貼り合わせ時における配線パターンのず
れや端子ピッチのずれが少なくなり、貼り合わせ不良が
低減する。

【００１５】また、本発明に従えば、焼成装置の制御手
段は、ハウジング内の温度および圧力を検知する検知手
段の検知結果に基づいて、加熱手段および圧力調整手段
を制御する。前記制御手段は、加熱手段および圧力調整
手段を制御して、前記ハウジング内を、加圧下で予め定
められる温度まで加熱し、常圧下でかつ前記予め定めら
れる温度で予め定められる時間保持し、減圧下で冷却
し、加圧下で冷却する。したがって、ハウジング内に密
閉状態で収納される樹脂膜材料が塗布された基板が、前
述した条件で焼成処理される。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である焼成装置１
の概略的構成を示す側面図であり、図２はその正面図で
ある。焼成装置１は、たとえばステンレス鋼で実現され
るハウジング２を備え、ハウジング２内には焼成処理が
施される基板が収納されたカセット３が、たとえば前記
ハウジング２内の架台４上に載置される。ハウジング２
の前面には、前記カセット３を出し入れするための挿入
口１７が設けられている。この挿入口１７には蓋５が設
けられている。蓋５とハウジング２との間には、ハウジ
ング２内を密閉するためのパッキング６が設けられてい
る。蓋５は、図２に示されるように正面から見たときの
形状が、たとえば円形となるように設けられ、そのほぼ
全面７は透光性を有する、たとえばガラスによって形成
されている。したがって、ハウジング２内が観察でき
る。

【００１７】前記ハウジング２の上部には、ヒータ８が
設けられている。ヒータ８は、たとえば電気ヒータで実
現され、ハウジング２内を加熱する。また、ハウジング
２の下部にはハウジング２内を減圧状態とするための減
圧ポンプ９および加圧状態とするための加圧ポンプ１０
が設けられる。前記減圧ポンプ９および加圧ポンプ１０
は、ハウジング２内の圧力を調整する圧力調整手段であ
る。ハウジング２内の空気は、ハウジング２と減圧ポン
プ９とをつなぐ管１３によって吸引されるので、ハウジ
ング２内が減圧雰囲気となる。また、加圧ポンプ１０か
らは、管１４によってハウジング２内に空気が送られる
ので、前記ハウジング２内が加圧雰囲気となる。また、
前記ハウジング２内にはハウジング２内の温度を検知す
る温度検知手段１１および圧力を検知する圧力検知手段
１２が設けられる。

【００１８】なお、前記ハウジング２内を防塵処理して
ほこりなどの少ない状態とする場合には、たとえば加圧
ポンプ１０からハウジング２内に送られる空気は、フィ
ルタ１８を通して送られる。前記フィルタ１８は、たと
えばＨＥＰＡ（HighEfficiency Particle Air）フィル
タで実現され、図１に示されるようにハウジング２と加
圧ポンプ１０との間に配置される。ハウジング２内を防
塵処理してほこりを除去するのは、ハウジング２内に保
持され、焼成処理が施される基板にほこりが付着するの
を防ぐためであり、たとえば前記基板が後述する液晶表
示装置３１に用いられるものである場合に実施される。
液晶表示装置３１では、基板にほこりなどが付着すると
表示に支障が生じるので好ましくない。

【００１９】図３は、前記カセット３を示す切欠き斜視
図である。カセット３は、たとえばステンレス鋼で実現
され、底板２１、天板２２および複数の側板２３を含ん
で構成される。底板２１と天板２２との間には、互いに
対向するようにして複数の側板２３が設けられる。本実
施例ではそれぞれ３枚の側板２３が間隔２４を開けて設
けられる。前記複数の側板２３の内側表面２３ａには、
複数の基板２５を収納するための複数の棚２３ｂがそれ
ぞれ設けられている。棚２３ｂ間には前記基板２５が載
置される。また、前記間隔２４は、複数枚収納される基
板２５に均一に熱を与えるために設けられる。本実施例
のカセット３には、間隔２４が対向してそれぞれ２ケ所
ずつ設けられている。

【００２０】図４は、前記焼成装置１の電気的構成を示
すブロック図である。焼成装置１は前述したヒータ８、
減圧ポンプ９、加圧ポンプ１０、温度検知手段１１およ
び圧力検知手段１２の他に、制御手段１５および操作パ
ネル１６を備える。操作パネル１６からは、設定温度、
設定時間および設定圧力などが入力される。制御手段１
５は、ハウジング２内が設定された温度、時間および圧
力となるようにヒータ８、減圧ポンプ９および加圧ポン
プ１０を制御する。制御手段１５によるヒータ８、減圧
ポンプ９および加圧ポンプ１０の制御は、温度検知手段
１１および圧力検知手段１２からの検知結果に基づいて
行われ、後述する焼成処理の手順にしたがって制御され
る。

【００２１】図５は、焼成処理が施される前記基板２５
の具体的構成の一例を示す断面図である。図５（１）は
基板２５ａを示し、図５（２）は基板２５ｂを示す。た
とえば、液晶表示装置を想定した場合、基板２５ａは、
透光性基板２６上に透明電極２７およびトップコート膜
材料２８ａをこの順に形成したものとなる。透光性基板
２６は、たとえばプラスチック基板で実現され、プラス
チック基板の一方表面には、たとえばＩＴＯで実現され
る透明電極２７が形成される。透明電極２７は、たとえ
ば複数の互いに平行な帯状に形成される。透明電極２７
が形成された基板２６表面にはさらに前記トップコート
膜材料２８ａが塗布される。トップコート膜材料２８ａ
は、後述する焼成処理が施されてトップコート膜２８と
なる。

【００２２】また、基板２５ｂは、前記基板２５ａのト
ップコート膜２８上にさらに配向膜材料２９ａを塗布し
たものとなる。前記配向膜材料２９ａも、後述する焼成
処理が施されて配向膜となる。

【００２３】図６は、本発明の一実施例である焼成処理
の手順を示す工程図である。工程ａ１では所定の圧力ま
で加圧されたハウジング２内が、所定の温度まで加熱さ
れる。このとき、前記ハウジング２内に存在する基板２
５、および空気の熱伝導率が高くなり、温度分布が比較
的均一となる。また、所定の温度までの加熱を短時間で
行うことが可能となる。

【００２４】工程ａ２では、ハウジング２内が常圧雰囲
気とされ、前記所定の温度で所定の時間だけ定温保持さ
れる。

【００２５】工程ａ３では、所定の圧力まで減圧された
ハウジング２内が、冷却される。このとき、樹脂膜中の
溶剤の蒸発速度が速くなる。これは、基板２５周囲に存
在する溶剤の蒸気密度が低下し、溶剤の蒸発が促進され
るためである。このため、短時間で緻密な樹脂膜を形成
することが可能となる。

【００２６】工程ａ４では、所定の圧力まで加圧された
ハウジング２内が、冷却される。加圧のために供給され
る空気は、たとえば外部から供給される比較的低温な空
気であることから、短時間で冷却される。また、加圧雰
囲気中であることから、前述したように熱伝導率が高く
なり、温度分布が比較的均一な雰囲気中で冷却される。
したがって、基板２５の寸法変化や反りおよび曲がりの
発生が低減する。

【００２７】以下、前記基板２５ａを例に具体的な焼成
方法について説明する。図７は、前記基板２５ａを焼成
処理する場合の条件の一例を示す図である。図７（１）
は温度を示し、図７（２）は圧力を示す。

【００２８】工程ａ１では、温度を室温から１２０℃ま
で３０分間で上昇させる。また、このときの圧力は、た
とえば５ｋｇｆ／ｃｍ²とされる。

【００２９】工程ａ２では、１２０℃の一定温度で６０
分間保持される。このときの圧力は、常圧（１ｋｇｆ／
ｃｍ²）とされる。

【００３０】工程ａ３では、１２０℃から９０℃まで、
たとえば１５分間で冷却される（冷却速度：１．５℃〜
２℃／ｍｉｎ）。このときの圧力は、たとえば１Ｔｏｒ
ｒ（１．３５９５×１０^-3ｋｇｆ／ｃｍ²）とされる。

【００３１】工程ａ４では、９０℃から室温まで１５分
間で冷却される（冷却速度：４℃／ｍｉｎ）。このとき
の圧力は、たとえば５ｋｇｆ／ｃｍ²とされる。

【００３２】図８は、前記基板２５ａを焼成処理する場
合の焼成装置１の動作を示すタイミングチャートであ
る。工程ａ１では、ヒータ８がオンとなり、加熱が行わ
れる。また、このとき加圧ポンプ１０から供給される空
気の量が減圧ポンプ９で吸引される空気の量よりも多く
なるようにしてハウジング２内が加圧状態とされ、たと
えば前述した５ｋｇｆ／ｃｍ²となるように制御され
る。

【００３３】工程ａ２では、加圧ポンプ１０から供給さ
れる空気の量と減圧ポンプ９で吸引される空気の量とが
同じ量になるようにしてハウジング２内が常圧の状態と
される。また、ヒータ８はオンとされ、常圧下での定温
処理が行われる。

【００３４】工程ａ３では、ヒータ８がオフとなる。ま
た、減圧ポンプ９で吸引される空気の量が加圧ポンプ１
０から供給される空気の量よりも多くなるようにしてハ
ウジング２内が減圧状態とされ、たとえば前述した１Ｔ
ｏｒｒとなるように制御される。このため、減圧下での
冷却が行われる。

【００３５】工程ａ４では、加圧ポンプ１０から供給さ
れる空気の量が減圧ポンプ９で吸引される空気の量より
も多くなるようにしてハウジング２内が加圧状態とさ
れ、たとえば前述した５ｋｇｆ／ｃｍ²となるように制
御される。このため、加圧下での冷却が行われる。ヒー
タ８、減圧ポンプ９および加圧ポンプ１０をこのように
動作させることによって、前述した焼成処理が実現され
る。このようなヒータ８、減圧ポンプ９および加圧ポン
プ１０の動作は、前記制御手段１５によって制御され
る。

【００３６】なお、工程ａ２の１２０℃での一定温度で
処理を行う場合のヒータ８は、たとえば工程ａ２の期間
中で断続的にオン／オフが繰り返され、ハウジング２内
が設定された温度に保持される。

【００３７】また、前述した基板２５ｂを焼成処理する
場合は、前記基板２５ａを焼成処理する場合の工程ａ２
の処理時間が９０分となる以外は、全て同様にして実施
される。

【００３８】なお、本実施例では、前記工程ａ１で加熱
される目標温度を１２０℃としたけれども、前記温度
は、たとえば１２０℃〜１３０℃の範囲で適宜選ばれ
る。また、工程ａ３での減圧下での圧力を１Ｔｏｒｒと
したけれども、前記圧力は、たとえば１Ｔｏｒｒ〜５Ｔ
ｏｒｒの範囲で適宜選ばれる。さらに、工程ａ１および
工程ａ４での加圧下での圧力を５ｋｇｆ／ｃｍ²とした
けれども、この圧力は、たとえば４ｋｇｆ／ｃｍ²〜１
０ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲で適宜選ばれる。

【００３９】図９は、本発明に基づく焼成処理が施され
た樹脂膜を用いた液晶表示装置３１の構成を示す断面図
である。液晶表示装置３１は、基板４７，４８、スペー
サ４０、接着剤４１、液晶層４２、偏光板４３，４４お
よび位相差板４５，４６を含む。前記基板４７，４８
は、透光性基板３２，３３、透明電極３４，３５、トッ
プコート膜３６，３７および配向膜３８，３９をそれぞ
れ含む。

【００４０】図１０は、前記液晶表示装置３１を製造す
る手順を示す工程図である。工程ｂ１では、たとえばプ
ラスチック材料から成る一対の透光性基板３２，３３の
一方表面に、透明電極３４，３５がそれぞれ形成され
る。透明電極３４，３５は、たとえばＩＴＯ膜をスパッ
タリング法によって付着させ、周知のフォトリソグラフ
ィ法によって、互いに平行な複数の帯状にパターン化す
ることによって形成される。

【００４１】工程ｂ２では、透明電極３４，３５が形成
された透光性基板３２，３３の表面にトップコート膜３
６，３７とされる膜材料がそれぞれ塗布される。前記膜
材料は、溶剤に溶かした状態で、たとえばオフセット印
刷法によって塗布される。工程ｂ３では、前述した本発
明に基づく焼成処理の手順に従って熱処理が実施され、
該処理を行うことによって膜材料中の溶剤が除去されて
トップコート膜３６，３７が形成される。なお、トップ
コート膜３６，３７は、前記透明電極３４，３５による
凹凸を平滑化するために設けられるものである。

【００４２】工程ｂ４では、前記トップコート膜３６，
３７の表面に配向膜３８，３９とされる膜材料が溶剤に
溶かした状態で、たとえばオフセット印刷法によってそ
れぞれ塗布される。工程ｂ５では、前述した本発明に基
づく焼成処理の手順に従って熱処理が実施される。工程
ｂ６では、膜表面に、たとえばラビング処理などの配向
処理が施されて、配向膜３８，３９とされる。これによ
って、電圧無印加状態での液晶分子が配向処理方向に配
列し、液晶分子の配列方向を制御することが可能とな
る。このようにして基板４７，４８がそれぞれ形成され
る。

【００４３】工程ｂ７では、前記配向膜３８，３９上
に、スペーサ４０が散布される。前記スペーサ４０は、
基板４７，４８間を一定の間隔に保持するためのもので
ある。工程ｂ８では、前記２枚の基板４７，４８が貼り
合わせられる。これは、前記透明電極３４，３５、トッ
プコート膜３６，３７、配向膜３８，３９が形成された
透光性基板３２，３３の表面が向い合うようにして、接
着剤４１で貼り合わせられる。接着剤４１としては、た
とえばエポキシ系接着剤が用いられる。また、前記エポ
キシ系接着剤の代わりにシリコン系接着剤や紫外線硬化
性樹脂を用いることも可能である。

【００４４】工程ｂ９では、前記基板４７，４８間に液
晶が注入されて、液晶層４２が形成される。工程ｂ１０
では、前記液晶を注入した注入口が封止される。これ
は、たとえば紫外線硬化性樹脂によって行われる。工程
ｂ１１では、前記透光性基板３２，３３の液晶層４２と
は反対側表面に位相差板４５，４６がそれぞれ貼り付け
られ、さらに偏光板４３，４４がそれぞれ貼り付けられ
る。

【００４５】なお、前記トップコート膜３６，３７の膜
材料としては、ＴｉおよびＳｉのいずれか、またはその
両方を２０％〜６０％含むアクリル系有機高分子材料、
または同様のエポキシ系有機高分子材料が用いられる。
本実施例では、トップコート膜材料として、東京応化社
製の「ＭＯＦＴｉ−Ｓｉ−ＩＮＫ−Ｆｉｌｍ」を用い
た。この材料は、グリコールおよびグリコールエーテル
を溶剤として用いた、樹脂成分が１０％のものである。

【００４６】また、前記配向膜３８，３９の膜材料とし
ては、熱可塑性ポリエーテルアミド樹脂または溶剤を含
むポリイミド樹脂が用いられる。本実施例では、日立化
成社製の「ＳＴＸ−２４」を用いた。これは、下記の化
学式で表される熱可塑性ポリエーテルアミド樹脂であ
り、溶剤としてＮ−メチルピロリドン４０ｗｔ％、ｒ−
ブチロラクトン３０ｗｔ％、ブチルセロソルブアセテー
ト３０ｗｔ％を含み、樹脂成分が５ｗｔ％〜６ｗｔ％の
ものである。

【００４７】

【化１】

【００４８】さらに、透光性基板３２，３３とされるプ
ラスチック材料としては、ポリエステル系樹脂、アクリ
ル系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、エポキシ系樹脂、
ウレタン系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリイミド系
樹脂およびポリアミド系樹脂の中から選ばれる。また、
前記樹脂を混合したものであってもよく、あるいは前記
樹脂から成る層を重ねたものであってもよい。さらに、
前記樹脂をフィルム状に加工して、基板３２，３３とす
ることも可能である。

【００４９】以下の表１は、上述した焼成処理を施した
前記透光性基板３２，３３の熱収縮率と基板の反りとを
示すものである。また、表１には比較例として、従来の
方法で焼成処理を施した基板の値も示している。従来の
焼成方法とは、圧力の制御を行わず、焼成処理を常圧下
で行ったものであり、設定温度を１５０℃としたもので
ある。なお、従来法での焼成処理に要する時間は、６時
間である。

【００５０】

【表１】

【００５１】本実施例の透光性基板３２，３３の熱収縮
率および基板の反りは、それぞれ０．０３％以下および
０．５ｍｍ以下であり、従来の値０．０７％〜０．１０
％および２ｍｍ〜６ｍｍと比較して、著しく減少してい
ることが判る。これは、加圧下での焼成を行うことによ
り、透光性基板３２，３３、膜材料、および空気の熱伝
導率が向上し、温度分布の比較的均一な状態で焼成処理
を行うことができたためである。また、熱伝導率が向上
することから、加熱や冷却に要する時間が短縮されたた
めである。このことから基板の貼合わせ不良が低減する
とともに、処理に要する時間が著しく低減し、生産効率
の向上を図ることが可能となる。

【００５２】以下の表２は、前記焼成処理を施した基板
４７，４８のピールテスト、鉛筆硬度、膜強度、表面抵
抗、配向状態、コントラスト比、応答速度を評価した結
果を、比較例とともに示したものである。比較例は、前
述した従来の方法で焼成処理を行ったものである。な
お、トップコート膜と記載しているものは、透光性基板
３２，３３上に透明電極３４，３５およびトップコート
膜３６，３７を形成したものであり、配向膜と記載して
いるものは、前述したものにさらに配向膜を形成したも
のである。

【００５３】

【表２】

【００５４】本実施例の焼成処理を行ったものは、従来
とほぼ同等の特性が得られることが確認された。すなわ
ち、圧力制御することによって焼成処理に要する時間を
著しく低減することができるとともに、従来と同等の膜
特性が得られた。また焼成時の温度を１２０℃としても
従来と同等の膜特性が得られることから、プラスチック
基板の耐熱温度近傍にて長時間保持することがなくな
り、さらに基板の熱収縮率や反りおよび曲がりを低減す
ることが可能となる。このため、液晶表示装置３１を作
成する際の基板４７，４８の貼り合わせ時において、配
線パターンのずれや端子ピッチずれなどが生じることが
低減し、貼り合わせ不良がさらに少なくなる。

【００５５】なお、表２中のピールテスト残量とは、膜
表面に絹針を用いて１ｍｍ角のますめを１０×１０個作
成し、この膜表面に接着剤を塗布したテープを貼り付け
た後、該テープを剥がしたときの膜の残量を示してい
る。残量が１００％ということは、テープを剥がしたと
きに膜が全て残っていることを示し、膜の密着性が高い
ことを示す。また、トップコート膜の表面抵抗値の評価
は、静電気による影響の目安とされる。すなわち、トッ
プコート膜表面の絶縁性が高すぎると静電気が除去され
ず、表示を行ったときに表示むらが発生する。このた
め、ある程度の導電性が必要であり、表２中に示される
値はその許容範囲内である。

【００５６】図１１は、焼成処理時の温度のばらつきを
示す図である。図１１（１）は本実施例の温度のばらつ
きを示し、図１１（２）は比較例である従来例の温度の
ばらつきを示す。本実施例では、１２０℃への加熱を１
５分で行うことができ、このときの温度のばらつきは、
１１７℃〜１２３℃の間（±３℃）であった。また、従
来例では、１５０℃への加熱には２時間を要し、また昇
温速度を速くした場合、６０分を経過した時点で１７０
℃まで加熱されてしまう。また、２時間をかけて１５０
℃としたときには、６０分を経過した時点でまだ１２５
℃にしか達していない。このように、本実施例によると
著しく処理時間を短縮することが可能となる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板上に
塗布された樹脂膜材料は、圧力が制御された雰囲気中で
焼成処理される。このため、前記樹脂膜材料を短時間で
焼成することが可能となり、生産効率が向上する。ま
た、基板を、該基板の耐熱温度近傍に長時間保持するこ
とがなくなるとともに、温度分布の比較的均一な状態で
焼成処理を行うため、基板の寸法変化や反りおよび曲が
りの発生が低減する。

【００５８】また本発明によれば、焼成装置の制御手段
は、ハウジング内に密閉状態で収納された樹脂膜材料が
塗布された基板が、圧力が制御された雰囲気中で焼成処
理されるよう、加熱手段および圧力調整手段を制御す
る。したがって、前記効果と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である焼成装置１の概略的構
成を示す側面図である。

【図２】前記焼成装置１の正面図である。

【図３】カセット３を示す切欠き斜視図である。

【図４】前記焼成装置１の電気的構成を示すブロック図
である。

【図５】焼成処理が施される基板２５の具体的構成の一
例を示す断面図である。

【図６】本発明の一実施例である焼成処理の手順を示す
工程図である。

【図７】基板２５ａを焼成処理する場合の条件の一例を
示す図である。

【図８】前記基板２５ａを焼成処理する場合の焼成装置
１の動作を示すタイミングチャートである。

【図９】本発明に基づいて製造された液晶表示装置３１
の構成を示す断面図である。

【図１０】前記液晶表示装置３１を製造する手順を示す
工程図である。

【図１１】焼成処理時の温度のばらつきを示す図であ
る。

【符号の説明】

１焼成装置２ハウジング８ヒータ９減圧ポンプ１０加圧ポンプ１１温度検知手段１２圧力検知手段１５制御手段２５，２５ａ，２５ｂ，４７，４８基板２６，３２，３３透光性基板２８，３６，３７トップコート膜２８ａトップコート膜材料２９ａ配向膜材料３８，３９配向膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に塗布された樹脂膜材料を焼成す
る樹脂膜の焼成方法において、前記基板上に塗布された樹脂膜材料を、加圧雰囲気中で
予め定められる温度まで加熱する第１工程と、前記基板上に塗布された樹脂膜材料を、常圧雰囲気中で
前記予め定められる温度で予め定められる時間保持する
第２工程と、前記基板上に塗布された樹脂膜材料を、減圧雰囲気中で
冷却する第３工程と、前記基板上に塗布された樹脂膜材料を、加圧雰囲気中で
冷却する第４工程とを含むことを特徴とする樹脂膜の焼
成方法。
【請求項２】樹脂膜材料を塗布した基板を密閉状態で
収納するハウジングと、前記ハウジング内を加熱する加熱手段と、前記ハウジング内の圧力を調整する圧力調整手段と、前記ハウジング内の温度および圧力を検知する検知手段
と、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記ハウジング内
を、加圧下で予め定められる温度まで加熱し、常圧下で
かつ前記予め定められる温度で予め定められる時間保持
し、減圧下で冷却し、加圧下で冷却するよう前記加熱手
段および圧力調整手段を制御する制御手段とを含むこと
を特徴とする焼成装置。