JPH08254695A - Production of color filter for liquid crystal panel and producing device - Google Patents

Production of color filter for liquid crystal panel and producing device

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Publication number
JPH08254695A
JPH08254695A JP7058885A JP5888595A JPH08254695A JP H08254695 A JPH08254695 A JP H08254695A JP 7058885 A JP7058885 A JP 7058885A JP 5888595 A JP5888595 A JP 5888595A JP H08254695 A JPH08254695 A JP H08254695A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
substrate
coating material
color filter
liquid crystal
Prior art date
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Pending
Application number
JP7058885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Matsuyama
茂 松山
Ryuzo Nashimoto
柳三 梨本
Toshio Shiga
俊夫 志賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Device Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd, Hitachi Consumer Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Device Engineering Co Ltd
Priority to JP7058885A priority Critical patent/JPH08254695A/en
Publication of JPH08254695A publication Critical patent/JPH08254695A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To enable high accuracy patterning for the production of a color filter by fast rotating a stage and forming a uniform and smooth coating film. CONSTITUTION: The stage 2 of a spin coating machine is provided with a variable angle motor 9 with a gear box 10 so that the stage 2 can be tilted by a desired angle θ from the horizontal position (180 deg.) to the vertical position (90 deg.). A glass substrate 3 is mounted and fixed on the stage and the stage is slowly rotated by a rotary motor 1 while the stage is tilted by an desired angle θby the variable angle motor 9 which is independently driven from the rotating motor 1. A coating material for a BM or filter is sent from a material tank 7 under pressure by operating a pressure pump 4 to supply the coating material 6 on the glass substrate 3 through an injection nozzle 5. The numerals 2', 3', 5', 8' represent the position of the stage 2 when it is tilted. After that, the rotary motor 1 is fast rotated to spread the coating material by centrifugal force so that a smooth coating film of uniform thickness can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ映像表示装置や
情報処理端末機などのカラー画像表示に用いられる液晶
パネルに係り、特にそのカラーフィルタの製造方法およ
びその製造に用いる回転塗布機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal panel used for color image display in television image display devices and information processing terminals, and more particularly to a method for manufacturing a color filter thereof and a spin coater used for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄いガラス基板等の板体の表面にレジス
トなどの薄膜を形成して各種のパターニングを施す際
に、塗布した薄膜が均一に形成されていることが必要で
ある。
2. Description of the Related Art When a thin film such as a resist is formed on the surface of a plate such as a thin glass substrate and various patterning is performed, it is necessary that the applied thin film is uniformly formed.

【0003】例えば、液晶表示装置のパネル(液晶パネ
ル)は2枚のガラス基板のそれぞれの内面に電極を形成
したり、カラー液晶パネルでは一方のガラス基板に3色
のカラーフィルタと各フィルタ間を区画するブラックマ
トリクスを形成するために、多数回のレジスト薄膜の塗
布作業を要する。
For example, in a panel of a liquid crystal display (liquid crystal panel), electrodes are formed on the inner surfaces of two glass substrates, or in a color liquid crystal panel, one glass substrate has three color filters and a space between the filters. In order to form the partitioning black matrix, a large number of coating operations of the resist thin film are required.

【0004】図6は本発明を適用する液晶表示装置の一
例を説明するための展開斜視図であって、45は駆動回
路基板、40は上フレーム、40aは表示窓、40bは
下フレームに形成した爪受けに固定する爪、41は下フ
レーム、42はスペーサ、43は上フレームと液晶パネ
ルを固定する粘着テープ、44は線状のバックライト光
源を搭載する中間フレーム、46は駆動回路基板に形成
されたグランドパットに接触される切り起こし片、47
は冷陰極管からなる線形上のバックライト光源(ラン
プ)、47aはランプカバー、48は光拡散板と導光板
および反射板からなる導光体組立、53,54はバック
ライトの両端部の下方部分に設けた切欠き、55,56
はバックライトの中央部に直交する線に対称な位置に設
けた切り抜き部、57,58はバックライトの長手方向
に設けた切り抜き部、62は液晶パネルである。また、
上フレーム40は例えば0.8mm厚の鋼板で、下フレ
ーム41は鋼板あるいは相当厚例えば0.5mm厚のア
ルミニウムで構成される。
FIG. 6 is a developed perspective view for explaining an example of a liquid crystal display device to which the present invention is applied. 45 is a drive circuit board, 40 is an upper frame, 40a is a display window, and 40b is a lower frame. Nails to be fixed to the nail holders, 41 is a lower frame, 42 is a spacer, 43 is an adhesive tape for fixing the upper frame and the liquid crystal panel, 44 is an intermediate frame on which a linear backlight light source is mounted, and 46 is a drive circuit board. A cut-and-raised piece that contacts the formed ground pad, 47
Is a linear backlight light source (lamp) composed of cold cathode tubes, 47a is a lamp cover, 48 is a light guide assembly composed of a light diffusion plate, a light guide plate and a reflection plate, and 53 and 54 are below both ends of the backlight. Notch provided in part, 55, 56
Is a cutout portion provided at a position symmetrical to a line orthogonal to the central portion of the backlight, 57 and 58 are cutout portions provided in the longitudinal direction of the backlight, and 62 is a liquid crystal panel. Also,
The upper frame 40 is made of a steel plate having a thickness of 0.8 mm, for example, and the lower frame 41 is made of a steel plate or aluminum having a considerable thickness of, for example, 0.5 mm.

【0005】同図において、液晶パネルは図に示される
順序で上フレーム40と下フレーム41とで挟持固定さ
れる。中間フレーム44の一端側には冷陰極管からなる
線状光源(バックライト)47が設置され、ランプカバ
ー47aで液晶パネル62方向への直接光を遮断し、そ
の発光光を光拡散板と導光板からなる導光体組立48側
に指向させる。
In the figure, the liquid crystal panel is sandwiched and fixed by an upper frame 40 and a lower frame 41 in the order shown in the figure. A linear light source (backlight) 47 composed of a cold cathode tube is installed at one end of the intermediate frame 44, and a lamp cover 47a blocks direct light toward the liquid crystal panel 62 and guides the emitted light to a light diffusion plate. The light guide assembly 48 made of a light plate is directed.

【0006】スペーサ42は中間フレーム44に形成さ
れた凹部に設置される導光体組立48と液晶パネル62
との間に介在して表示領域を確定する。
The spacer 42 is a light guide assembly 48 and a liquid crystal panel 62 which are installed in a recess formed in the intermediate frame 44.
And the display area is fixed by interposing between and.

【0007】上フレーム40はステンレス薄板等で形成
され、下フレーム41はアルミニウム薄板等で構成され
る。下フレーム41の前記バックライト47と直交する
方向に少なくとも前記液晶パネル62の領域にわたって
上記バックライトの中央部に直交する線に対称な位置に
少なくとも一対の切り抜き部55,56が設けられ、前
記バックライト47の直下に当該バックライト47の長
手方向に設けた少なくとも2つの切り抜き部57,58
と、前記バックライト47の両端部の下方部分に設けた
切欠き53,54とが形成されている。
The upper frame 40 is formed of a stainless thin plate or the like, and the lower frame 41 is formed of an aluminum thin plate or the like. At least a pair of cutouts 55 and 56 are provided at positions symmetrical to a line orthogonal to the central portion of the backlight over at least the region of the liquid crystal panel 62 in the direction orthogonal to the backlight 47 of the lower frame 41, and the backlight is provided. Immediately below the light 47, at least two cutouts 57, 58 provided in the longitudinal direction of the backlight 47.
And notches 53 and 54 provided at lower portions of both ends of the backlight 47.

【0008】また、バックライト47が高周波で駆動さ
れるために、下フレーム41とバックライト47との間
の浮遊容量を介して、バックライト47から下フレーム
41に電流が流れる。この電流は、「もれ電流」と呼ば
れるが、この「もれ電流」分だけ、バックライト47の
点灯に寄与する電流が少なくなるため、輝度が低下する
ことになる。
Further, since the backlight 47 is driven at a high frequency, a current flows from the backlight 47 to the lower frame 41 via the floating capacitance between the lower frame 41 and the backlight 47. This current is called “leakage current”, but the amount of current that contributes to lighting of the backlight 47 is reduced by the amount of “leakage current”, resulting in a decrease in brightness.

【0009】また、バックライト47は長時間点灯させ
ることにより発熱し、バックライト47の近傍は外気に
対して温度が上昇するため、何の対策を施さなければ、
そのバックライト47の近傍の熱が液晶パネル62に直
接影響を与え、液晶パネルの温度分布を均一にできな
い。そこで、上記実施例では切り抜き部57,58を設
け、「もれ電流」による輝度の低下を防止し、液晶パネ
ルの温度分布の均一化を図ることにより、表示むらの発
生を防止する。更に、切り抜き部57,58は、バック
ライトの熱拡散による輝度の低下を防止することができ
る。
The backlight 47 generates heat when it is turned on for a long time, and the temperature in the vicinity of the backlight 47 rises with respect to the outside air. Therefore, if no measures are taken,
The heat in the vicinity of the backlight 47 directly affects the liquid crystal panel 62, and the temperature distribution of the liquid crystal panel cannot be made uniform. Therefore, in the above-described embodiment, the cutout portions 57 and 58 are provided to prevent the deterioration of the brightness due to the "leakage current" and to make the temperature distribution of the liquid crystal panel uniform, thereby preventing the occurrence of display unevenness. Further, the cutouts 57 and 58 can prevent the brightness from being lowered due to the thermal diffusion of the backlight.

【0010】図7はこの種の液晶表示パネルを構成する
カラーフィルタ基板にブラックマトリクスおよび3色の
カラーフィルタ等を形成するための回転塗布機を用いた
従来のカラーフィルタの製造方法の説明図であって、1
は回転モータ、2はステージ、3はガラス基板、4は圧
送ポンプ、5は注入ノズル、6は塗布材料、7は材料タ
ンク、8は飛散防止カバーである。
FIG. 7 is an explanatory view of a conventional method for manufacturing a color filter using a spin coater for forming a black matrix and color filters of three colors on a color filter substrate constituting a liquid crystal display panel of this type. There is 1
Is a rotary motor, 2 is a stage, 3 is a glass substrate, 4 is a pressure pump, 5 is an injection nozzle, 6 is a coating material, 7 is a material tank, and 8 is a scattering prevention cover.

【0011】同図において、回転塗布機のステージ2上
にカラーフィルタ基板となるガラス基板3を載置固定
し、回転モータ1を動作させて低速回転させながら圧送
ポンプ4を作動して材料タンク7からBM材あるいはフ
ィルタ材の塗布材料を圧送して注入ノズル5から塗布材
料6をガラス基板3上に注入する。
In FIG. 1, a glass substrate 3 serving as a color filter substrate is placed and fixed on a stage 2 of a spin coater, and a rotary motor 1 is operated to rotate at a low speed to operate a pressure pump 4 to operate a material tank 7. The coating material of the BM material or the filter material is pressure-fed and the coating material 6 is injected onto the glass substrate 3 from the injection nozzle 5.

【0012】その後、回転モータ1を高速回転させて塗
布材料の塗布膜厚を遠心力で展開し、厚さ均一かつ平滑
な塗布膜を形成しようとするものである。
After that, the rotary motor 1 is rotated at a high speed to develop the coating film thickness of the coating material by a centrifugal force to form a coating film having a uniform thickness and a smooth surface.

【0013】図8はカラーフィルタ基板の一例を説明す
る部分断面図であって、1aはガラス基板、1bはBM
パターン、1cはカラーフィルタパターン(R,G,
B)、1dは保護膜、1eは電極パターン、1fは配向
膜である。
FIG. 8 is a partial sectional view for explaining an example of a color filter substrate, where 1a is a glass substrate and 1b is a BM.
Pattern 1c is a color filter pattern (R, G,
B) 1d is a protective film, 1e is an electrode pattern, and 1f is an alignment film.

【0014】同図において、ガラス基板1aの表面にB
M材料を含むレジストを塗布し、これに露光マスクを介
して紫外線を照射して露光し、現像してBMパターン1
bを形成する。
In the figure, B is formed on the surface of the glass substrate 1a.
BM pattern 1 is obtained by applying a resist containing an M material, irradiating it with ultraviolet rays through an exposure mask to expose it, and developing it.
b is formed.

【0015】次に、第一色のカラーフィルタ材料を含む
レジストを塗布し、これを上記と同様に露光マスクを介
して露光し、現像して第一色のカラーフィルタRを、次
いで第二色のカラーフィルタGを、そして第三色のカラ
ーフィルタBを形成してカラーフィルタパターン1cを
得る。
Next, a resist containing a color filter material of the first color is applied, and this is exposed through an exposure mask in the same manner as described above and developed to form the color filter R of the first color and then the second color. And the third color filter B are formed to obtain the color filter pattern 1c.

【0016】その後、同様のプロセスで保護膜1d、電
極パターン1e、配向膜1fを積層形成してカラーフィ
ルタ基板を得る。
After that, a protective film 1d, an electrode pattern 1e, and an alignment film 1f are laminated in the same process to obtain a color filter substrate.

【0017】図9は上記従来のカラーフィルタ基板の製
造プロセスの各ステップの詳細な説明図である。
FIG. 9 is a detailed explanatory view of each step of the conventional manufacturing process of the color filter substrate.

【0018】同図において、前処理工程であるステップ
1と2でガラス基板3の洗浄と乾燥を行う。
In the figure, the glass substrate 3 is washed and dried in steps 1 and 2 which are pretreatment steps.

【0019】回転塗布工程はステップ3、4、5からな
り、ステップ3ではガラス基板3を回転塗布機のステー
ジ2に載置固定し、ステップ4でステージ2を低速回転
させながら注入ノズル5から塗布材料6をガラス基板3
の面上に注入した後、ステージ2を高速回転してその遠
心力を利用してガラス基板3の面上に塗布材料6の膜厚
を均一かつ平滑に形成し(ステップ5)、加熱乾燥して
(ステップ6)から次の工程でパターン形成を行う。
The spin coating process comprises steps 3, 4, and 5, in which the glass substrate 3 is placed and fixed on the stage 2 of the spin coating machine, and in step 4, the stage 2 is rotated at a low speed and coated from the injection nozzle 5. Material 6 to glass substrate 3
After the injection, the stage 2 is rotated at a high speed to utilize the centrifugal force to form a uniform and smooth film thickness of the coating material 6 on the surface of the glass substrate 3 (step 5), followed by heating and drying. (Step 6) to form a pattern in the next step.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の回転塗布機
による塗布方法では、次の図10、図11に説明するよ
うな問題がある。
The above-mentioned conventional coating method using the spin coater has the problems described in FIGS. 10 and 11 below.

【0021】図10は従来の回転塗布機により形成した
塗布膜の膜厚分布の説明図、図11は図10を測定する
ための確認位置と測定方向の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory view of a film thickness distribution of a coating film formed by a conventional spin coating machine, and FIG. 11 is an explanatory view of a confirmation position and a measuring direction for measuring FIG.

【0022】すなわち、図10の横軸に示す確認位置は
図11(a)のガラス基板3の対角線方向に等間隔で選
定した位置に対応し、0は中心、4,−4は周辺の位置
である。
That is, the confirmation positions shown on the horizontal axis of FIG. 10 correspond to positions selected at equal intervals in the diagonal direction of the glass substrate 3 of FIG. 11A, where 0 is the center and 4 and 4 are peripheral positions. Is.

【0023】図10において、温度および塗布材料6を
同一の条件でガラス基板3を水平面に一致させて(角度
180度)、ステージ2を図中の表に示した測定条件
a,b,cでの回転させた場合のガラス基板3の面上に
形成された塗布膜の膜厚分布を図11(b)に示した方
向のtで測定した。
In FIG. 10, the glass substrate 3 is aligned with the horizontal plane (angle 180 °) under the same conditions of temperature and coating material 6, and the stage 2 is measured under the measurement conditions a, b and c shown in the table in the figure. The film thickness distribution of the coating film formed on the surface of the glass substrate 3 when rotated was measured at t in the direction shown in FIG. 11B.

【0024】なお、図10の縦軸には膜厚をその相対比
(%)で示してある。
The vertical axis of FIG. 10 shows the film thickness as a relative ratio (%).

【0025】同図に示されたように、回転数を200r
pm、240rpm、270rpmに対応して確認位置
での膜厚は、中心0をピークとしてa、b、cの順で周
辺に行く程周辺部での相対膜厚が小さくなる。
As shown in the figure, the rotation speed is 200r.
As for the film thickness at the confirmation position corresponding to pm, 240 rpm, and 270 rpm, the relative film thickness at the peripheral portion becomes smaller as it goes to the periphery in the order of a, b, and c with the center 0 as the peak.

【0026】すなわち、遠心力では、塗布膜厚を均一化
しかつ平滑な塗膜を得るには限界がある。
That is, the centrifugal force has a limit in making the coating film thickness uniform and obtaining a smooth coating film.

【0027】液晶パネルを構成するカラーフィルタは、
塗布膜形成−露光−現像の処理を繰り返してそれぞれの
パターンを形成するものであるため、ガラス基板3上の
膜厚差はこのパターンの加工精度に影響する。パターン
の加工精度の低下は液晶表示特性を劣化させる原因とな
る。
The color filters constituting the liquid crystal panel are
Since each pattern is formed by repeating coating film formation-exposure-development processing, the film thickness difference on the glass substrate 3 affects the processing accuracy of this pattern. The decrease in pattern processing accuracy causes deterioration of liquid crystal display characteristics.

【0028】しかし、前記した従来技術では、これらの
塗布膜の膜厚を均一かつ平滑にするには限界があるとい
う問題があった。
However, the above-mentioned conventional technique has a problem that there is a limit to making the film thickness of these coating films uniform and smooth.

【0029】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、均一かつ平滑な液晶パネル用カラーフィルタの
製造方法および製造装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a method and an apparatus for manufacturing a uniform and smooth color filter for a liquid crystal panel.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の第1の発明は、ステージ2に基板
3載置固定して、前記ステージ2を回転させながら塗布
材料を注入し、これを遠心力で展開して塗膜を形成する
液晶パネル用カラーフィルタの製造方法において、前記
ステージ2を少なくとも180度位置から90度位置ま
で傾斜させて高速回転させることにより、均一かつ平滑
な塗布膜を形成することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the first invention according to claim 1 is to mount and fix the substrate 3 on the stage 2 and rotate the stage 2 to apply the coating material. In a method for manufacturing a color filter for a liquid crystal panel, which is injected and developed by centrifugal force to form a coating film, the stage 2 is inclined at least from a position of 180 degrees to a position of 90 degrees and is rotated at a high speed to uniformly and uniformly. It is characterized in that a smooth coating film is formed.

【0031】また、請求項2に記載の第2の発明は、基
板を載置固定して回転可能としたステージ2と、前記ス
テージ2を低速回転および高速回転させるための回転モ
ータ1と、前記ステージ2に載置固定した基板上に塗布
材料を注入するための注入ノズル5と、前記ステージ2
を180度から少なくとも90度まで傾斜させるための
変角モータ9を備え、前記ステージ2に載置固定した基
板を任意に設定した角度で回転させることで、均一かつ
平滑な塗布膜を形成することを特徴とする。
A second invention according to claim 2 is a stage 2 in which a substrate is placed and fixed to be rotatable, a rotary motor 1 for rotating the stage 2 at a low speed and a high speed, and An injection nozzle 5 for injecting a coating material onto a substrate mounted and fixed on the stage 2, and the stage 2
A tilting motor 9 for inclining the film from 180 degrees to at least 90 degrees, and by rotating the substrate mounted and fixed on the stage 2 at an arbitrarily set angle, a uniform and smooth coating film is formed. Is characterized by.

【0032】さらに、請求項3に記載の第3の発明は、
基板を載置固定して回転可能としたステージ2と、前記
ステージ2を低速回転および高速回転させるための回転
モータ1と、前記ステージ2に載置固定した基板上に塗
布材料を注入するための注入ノズル5と、塗布材料を圧
送する圧送ポンプ4と、圧送された塗布材料を前記基板
上に注入する注入ノズル5と、前記ステージ2の円周を
包囲して設置して前記基板上に注入された塗布材料の飛
散を防止するための飛散防止カバー8と、前記ステージ
2を180度から少なくとも90度まで傾斜させるため
の変角モータ9とを少なくとも備えたことを特徴とす
る。
Further, the third invention according to claim 3 is
A stage 2 on which a substrate is mounted and fixed so as to be rotatable, a rotary motor 1 for rotating the stage 2 at a low speed and a high speed, and for injecting a coating material onto the substrate mounted and fixed on the stage 2. Injection nozzle 5, pressure feed pump 4 for feeding the coating material, injection nozzle 5 for feeding the pressure-fed coating material onto the substrate, and installation around the circumference of stage 2 to inject onto the substrate At least a scattering prevention cover 8 for preventing the scattering of the applied coating material and a bending motor 9 for inclining the stage 2 from 180 degrees to at least 90 degrees are provided.

【0033】[0033]

【作用】上記第1の発明の構成において、前記ステージ
2を少なくとも180度位置から90度位置まで傾斜さ
せて高速回転させることにより、当該ステージ2の回転
による遠心力と重力との作用で均一かつ平滑な塗布膜が
形成される。
In the structure of the first invention, the stage 2 is rotated at a high speed by inclining the stage 2 from at least the 180-degree position to the 90-degree position so that the centrifugal force and the gravity due to the rotation of the stage 2 can uniformly and uniformly A smooth coating film is formed.

【0034】また、上記第2の発明の構成において、前
記ステージ2はガラス基板等の基板を載置固定して回転
する。
Further, in the structure of the second invention, the stage 2 rotates while fixing and mounting a substrate such as a glass substrate.

【0035】回転モータ1は塗布材料の注入時は前記ス
テージ2を低速回転させ、注入した塗布材料の展開時に
は高速回転させる。
The rotary motor 1 rotates the stage 2 at a low speed when the coating material is injected, and rotates at a high speed when the injected coating material is spread.

【0036】前記注入ノズル5は圧送された塗布材料を
前記基板上に適量注入する。
The injection nozzle 5 injects an appropriate amount of the pressure-fed coating material onto the substrate.

【0037】前記変角モータ9は前記ステージ2を基板
の載置固定位置と取外し位置の180度(水平位置)か
ら少なくとも90度まで傾斜させる。
The angle changing motor 9 tilts the stage 2 from 180 degrees (horizontal position) at which the substrate is fixed and removed to at least 90 degrees.

【0038】さらに、上記第3の発明の構成において、
前記ステージ2はガラス基板等の基板を載置固定して回
転する。
Further, in the configuration of the third invention,
The stage 2 mounts and fixes a substrate such as a glass substrate and rotates.

【0039】回転モータ1は塗布材料の注入時は前記ス
テージ2を低速回転させ、注入した塗布材料の展開時に
は高速回転させる。
The rotary motor 1 rotates the stage 2 at a low speed when injecting the coating material, and rotates at a high speed when developing the injected coating material.

【0040】前記注入ノズル5は圧送された塗布材料を
前記基板上に適量注入する。
The injection nozzle 5 injects an appropriate amount of the pressure-fed coating material onto the substrate.

【0041】前記変角モータ9は前記ステージ2を基板
の載置固定位置と取外し位置の180度(水平位置)か
ら少なくとも90度まで傾斜させる。
The angle changing motor 9 tilts the stage 2 from 180 degrees (horizontal position) of the mounting and fixing position of the substrate to the detaching position thereof to at least 90 degrees.

【0042】前記飛散防止カバー8は前記ステージ2の
円周を包囲して設置され、前記基板上に注入された塗布
材料の飛散を防止すると共に、回収機能も有する。
The scattering prevention cover 8 is installed so as to surround the circumference of the stage 2 to prevent the coating material injected onto the substrate from scattering and also has a recovery function.

【0043】そして、前記変角モータは前記ステージ2
を180度から少なくとも90度まで傾斜させる。
Then, the bending motor is used in the stage 2
From 180 degrees to at least 90 degrees.

【0044】なお、上記の変角は、90度以下、すなわ
ち基板の塗布面が下向き方向となるオーバーハングの角
度としてもよく、上記少なくとも90度とは90度以下
も含む。
Note that the above-mentioned change angle may be 90 degrees or less, that is, an overhang angle in which the coated surface of the substrate faces downward, and the above-mentioned at least 90 degrees also includes 90 degrees or less.

【0045】[0045]

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0046】図1は本発明による液晶パネル用カラーフ
ィルタの製造方法とその製造装置の説明図であって、1
は回転モータ、2はステージ、3はガラス基板、4は圧
送ポンプ、5は注入ノズル、6は塗布材料、7は材料タ
ンク、8は飛散防止カバー、9は変角モータ、10はギ
ヤボックスである。
FIG. 1 is an explanatory view of a method for manufacturing a color filter for a liquid crystal panel and a manufacturing apparatus therefor according to the present invention.
Is a rotary motor, 2 is a stage, 3 is a glass substrate, 4 is a pressure feed pump, 5 is an injection nozzle, 6 is a coating material, 7 is a material tank, 8 is a shatterproof cover, 9 is a deflection motor, and 10 is a gear box. is there.

【0047】同図において、回転塗布機のステージ2に
はギヤボックス10を介して変角モータ9が設置され、
ステージ2を水平位置(180度)から垂直位置(90
度)までの任意の角度θで傾け可能に構成されている。
In the figure, the angle changing motor 9 is installed on the stage 2 of the spin coater via a gear box 10.
Move the stage 2 from the horizontal position (180 degrees) to the vertical position (90 degrees).
Angle) up to an arbitrary angle θ.

【0048】そして、上記ステージ2上にカラーフィル
タ基板となるガラス基板3を載置固定し、回転モータ1
を動作させて低速回転させながら、この回転モータ1と
は独立して駆動される変角モータ9で任意の角度θに傾
け、圧送ポンプ4を作動して材料タンク7からBM材あ
るいはフィルタ材の塗布材料を圧送して注入ノズル5か
ら塗布材料6をガラス基板3上に注入する。なお、図中
2’、3’、5’、8’はステージ2を傾斜させたとき
の位置を示す。
Then, the glass substrate 3 serving as a color filter substrate is placed and fixed on the stage 2, and the rotary motor 1
Is operated to rotate at low speed, the variable angle motor 9 driven independently of the rotary motor 1 inclines to an arbitrary angle θ, and the pressure feed pump 4 is operated to remove the BM material or the filter material from the material tank 7. The coating material is pressure fed to inject the coating material 6 from the injection nozzle 5 onto the glass substrate 3. In addition, 2 ', 3', 5 ', and 8'in the figure show the positions when the stage 2 is tilted.

【0049】その後、回転モータ1を高速回転させて塗
布材料の塗布膜厚を遠心力で展開し、厚さ均一かつ平滑
な塗布膜を形成しようとするものである。
After that, the rotary motor 1 is rotated at a high speed to spread the coating film thickness of the coating material by centrifugal force to form a coating film having a uniform thickness and a smooth surface.

【0050】図2は図1に示した本発明による液晶パネ
ル用カラーフィルタの製造装置による塗布膜形成方法の
説明図であって、まず(a)ステージ2を180度の状
態でガラス基板3を載置固定し、(b)このステージ3
を低速で回転しながら角度135度に傾け、注入ノズル
5を傾斜したステージ3の中心部上方の位置に移動させ
て塗布材料6を注入する。次第に回転数を上げながらス
テージ2の角度が90度に変角した時点(c)で高速回
転させて塗膜を展開する。
FIG. 2 is an explanatory view of a method for forming a coating film by the apparatus for manufacturing a color filter for a liquid crystal panel according to the present invention shown in FIG. 1. First, (a) the glass substrate 3 with the stage 2 kept at 180 degrees. Place and fix (b) this stage 3
Is rotated at a low speed and is inclined at an angle of 135 degrees, and the injection nozzle 5 is moved to a position above the center of the inclined stage 3 to inject the coating material 6. While gradually increasing the rotation speed, the stage 2 is rotated at a high speed at the time when the angle of the stage 2 changes to 90 degrees (c) to develop the coating film.

【0051】図3は本発明によるカラーフィルタ基板の
製造プロセスの各ステップの詳細な説明図である。
FIG. 3 is a detailed explanatory diagram of each step of the manufacturing process of the color filter substrate according to the present invention.

【0052】同図において、前処理工程であるステップ
1と2でガラス基板3の洗浄と乾燥を行う。
In the figure, the glass substrate 3 is washed and dried in steps 1 and 2 which are pretreatment steps.

【0053】回転塗布工程はステップ3、4、5、6か
らなり、ステップ3ではガラス基板3を180度の位置
にある回転塗布機のステージ2に載置固定し、ステップ
4でステージ2を低速回転させながら変角モータ9を作
動させて135度の位置まで傾けて注入ノズル5から塗
布材料6をガラス基板3の面上に注入し、さらにステッ
プ5でステージ2を90度に傾けて高速回転させてその
遠心力と重力を利用してガラス基板3の面上に塗布材料
6の膜厚を均一かつ平滑に形成する。
The spin coating process comprises steps 3, 4, 5, and 6. In step 3, the glass substrate 3 is placed and fixed on the stage 2 of the spin coating machine at a position of 180 degrees, and in step 4, the stage 2 is rotated at a low speed. While rotating, the bending motor 9 is operated to incline to the position of 135 degrees to inject the coating material 6 from the injection nozzle 5 onto the surface of the glass substrate 3, and in step 5, the stage 2 is inclined at 90 degrees to rotate at high speed. Then, the centrifugal force and gravity are used to form a uniform and smooth film thickness of the coating material 6 on the surface of the glass substrate 3.

【0054】そして、ステップ6でステージ2を90度
から低速回転で135度→180度に戻し、180度位
置で回転を停止する。
Then, in step 6, the stage 2 is returned from 90 ° to 135 ° → 180 ° by low-speed rotation, and rotation is stopped at the 180 ° position.

【0055】このようにしてガラス基板3に塗布材料6
の均一な塗膜を得、ステップ7で加熱乾燥工程を施し、
次の工程でパターン形成を行う。
In this way, the coating material 6 is applied to the glass substrate 3.
To obtain a uniform coating film, and in step 7, heat drying process,
Pattern formation is performed in the next step.

【0056】図4は本発明の回転塗布方法により形成し
た塗布膜の膜厚分布の説明図であって、前記図10と同
様の確認位置と回転モータ1の高速回転時の回転数を2
40rpmとしてステージの傾斜角度を変化させたとき
の塗布膜の膜厚分布を測定したもので、曲線b,d,
e,fは図中の条件での塗布に対応する。
FIG. 4 is an explanatory view of the film thickness distribution of the coating film formed by the spin coating method of the present invention, in which the same confirmation position as in FIG. 10 and the number of rotations of the rotary motor 1 during high speed rotation are 2
The film thickness distribution of the coating film was measured when the inclination angle of the stage was changed at 40 rpm. Curves b, d,
e and f correspond to coating under the conditions shown in the figure.

【0057】同図から、高速回転による塗布材料の展開
を90度で行うことにより、同図eの曲線にしめいたよ
うに、中心部と周辺部の相対膜厚が98%と極めて均一
なものが得られることが分る。
From the figure, by spreading the coating material by high-speed rotation at 90 degrees, as shown in the curve e in the figure, the relative thickness of the central portion and the peripheral portion is 98%, which is extremely uniform. It turns out that

【0058】図5は図3に示した本発明の塗布工程のシ
ーケンスの1サイクルの説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view of one cycle of the sequence of the coating process of the present invention shown in FIG.

【0059】同図において、図3の回転塗布工程のステ
ップ3〜6は連続的に実行されるもので、前記図11に
示したガラス基板に高速回転数を240rpmに固定
し、高速回転時のステージ2の角度θを90度としたと
き、上記ステップ3〜6の1サイクルを図示したよう
に、ステージ2の180度位置でガラス基板3を載置固
定した後、変角モータ9の作動を開始して回転数が30
rpmで角度135度になった時に塗布材料の塗布を行
う。
In this figure, steps 3 to 6 of the spin coating process of FIG. 3 are continuously executed. The high speed rotation speed is fixed at 240 rpm on the glass substrate shown in FIG. When the angle θ of the stage 2 is set to 90 degrees, as shown in one cycle of steps 3 to 6 above, after the glass substrate 3 is mounted and fixed at the 180 degree position of the stage 2, the operation of the bending motor 9 is performed. The number of rotations is 30 after starting
The coating material is applied when the angle reaches 135 degrees at rpm.

【0060】そして、回転数60rpmでステージ2を
角度90度まで傾斜させ、90度において240rpm
の高速回転を行って塗布膜の均一化と平滑化を行う。
Then, the stage 2 is tilted at an angle of 90 degrees at a rotation speed of 60 rpm, and 240 rpm at 90 degrees.
The high speed rotation is performed to make the coating film uniform and smooth.

【0061】その後、回転数を30romとしてステー
ジ2を180度に戻して回転を停止させ、塗布したガラ
ス基板3をステージ2から取り外して次の乾燥工程に渡
す。これにより、塗膜材料の塗膜も膜厚は均一かつ平滑
化され、カラーフィルタのパターンの加工精度を向上で
き、高品質の液晶パネルを製造できる。
Thereafter, the number of rotations is set to 30 rom, the stage 2 is returned to 180 degrees to stop the rotation, and the coated glass substrate 3 is removed from the stage 2 and passed to the next drying step. As a result, the coating film of the coating material also has a uniform and smooth film thickness, the processing accuracy of the color filter pattern can be improved, and a high quality liquid crystal panel can be manufactured.

【0062】なお、本発明は液晶パネルに限るものでは
なく、半導体ウェーハやその他の電子素子の製造に適用
できる。
The present invention is not limited to liquid crystal panels, but can be applied to the manufacture of semiconductor wafers and other electronic devices.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カラー液晶パネルを構成するカラーフィルタ基板、ある
いはTFT基板、その他の半導体素子等のパターン精度
を向上でき、特に上記カラーフィルタの製造に適用する
ことで高精度のパターニングを可能とする。そして、液
晶パネルの基板サイズの大型化に伴うパネル全面への均
一なカラーフィルタの形成が可能となる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to improve the pattern accuracy of a color filter substrate, a TFT substrate, or other semiconductor elements that form a color liquid crystal panel, and particularly when applied to the production of the above color filter, highly precise patterning is possible. Then, it is possible to form a uniform color filter over the entire surface of the panel as the substrate size of the liquid crystal panel is increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による液晶パネル用カラーフィルタの製
造方法とその製造装置の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a method for manufacturing a color filter for a liquid crystal panel and a manufacturing apparatus therefor according to the present invention.

【図2】図1に示した本発明による液晶パネル用カラー
フィルタの製造装置による塗布膜形成方法の説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory view of a coating film forming method by the apparatus for manufacturing a color filter for a liquid crystal panel according to the present invention shown in FIG.

【図3】本発明によるカラーフィルタ基板の製造プロセ
スの各ステップの詳細な説明図である。
FIG. 3 is a detailed explanatory diagram of each step of the manufacturing process of the color filter substrate according to the present invention.

【図4】本発明の回転塗布方法により形成した塗布膜の
膜厚分布の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of film thickness distribution of a coating film formed by the spin coating method of the present invention.

【図5】図3に示した本発明の塗布工程のシーケンスの
1サイクルの説明図である。
5 is an explanatory diagram of one cycle of the sequence of the coating process of the present invention shown in FIG.

【図6】本発明を適用する液晶表示装置の一例を説明す
るための展開斜視図である。
FIG. 6 is a developed perspective view for explaining an example of a liquid crystal display device to which the present invention is applied.

【図7】液晶表示パネルを構成するカラーフィルタ基板
にブラックマトリクスおよび3色のカラーフィルタ等を
形成するための回転塗布機を用いた従来のカラーフィル
タの製造方法の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional method of manufacturing a color filter using a spin coater for forming a black matrix and color filters of three colors on a color filter substrate that constitutes a liquid crystal display panel.

【図8】カラーフィルタ基板の一例を説明する部分断面
図である。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view illustrating an example of a color filter substrate.

【図9】従来のカラーフィルタ基板の製造プロセスの各
ステップの詳細な説明図である。
FIG. 9 is a detailed explanatory diagram of each step of a conventional color filter substrate manufacturing process.

【図10】従来の回転塗布機により形成した塗布膜の膜
厚分布の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a film thickness distribution of a coating film formed by a conventional spin coating machine.

【図11】図10の膜厚分布を測定するための確認位置
と測定方向の説明図である。
11 is an explanatory diagram of a confirmation position and a measurement direction for measuring the film thickness distribution of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転モータ 2 ステージ 3 ガラス基板 4 圧送ポンプ 5 注入ノズル 6 塗布材料 7 材料タンク 8 飛散防止カバー 9 変角モータ 10 ギヤボックス。 1 Rotary Motor 2 Stage 3 Glass Substrate 4 Pressure Pump 5 Injection Nozzle 6 Coating Material 7 Material Tank 8 Scatter Prevention Cover 9 Bending Motor 10 Gear Box.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志賀 俊夫 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshio Shiga 3681 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi Device Engineering Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ステージに基板を載置固定して、前記ステ
ージを回転させながら塗布材料を注入し、これを遠心力
で展開して塗膜を形成する液晶パネル用カラーフィルタ
の製造方法において、 前記ステージを少なくとも180度位置から90度位置
まで傾斜させて高速回転させることにより、均一かつ平
滑な塗布膜を形成することを特徴とする液晶パネル用カ
ラーフィルタの製造方法。
1. A method of manufacturing a color filter for a liquid crystal panel, comprising mounting and fixing a substrate on a stage, injecting a coating material while rotating the stage, and developing the coating material by centrifugal force to form a coating film, A method for manufacturing a color filter for a liquid crystal panel, wherein a uniform and smooth coating film is formed by inclining the stage from a position of at least 180 degrees to a position of 90 degrees and rotating at high speed.
【請求項2】基板を載置固定して回転可能としたステー
ジと、前記ステージを低速回転および高速回転させるた
めの回転モータと、前記ステージに載置固定した基板上
に塗布材料を注入するための注入ノズルと、前記ステー
ジを180度から少なくとも90度まで傾斜させるため
の変角モータを備え、前記ステージに載置固定した基板
を任意に設定した角度で回転させることで、均一かつ平
滑な塗布膜を形成することを特徴とする液晶パネル用カ
ラーフィルタの製造装置。
2. A stage on which a substrate is placed and fixed to be rotatable, a rotation motor for rotating the stage at a low speed and a high speed, and for injecting a coating material onto the substrate placed and fixed on the stage. Of the injection nozzle and the angle changing motor for inclining the stage from 180 degrees to at least 90 degrees, and by rotating the substrate mounted and fixed on the stage at an arbitrary set angle, uniform and smooth coating is achieved. An apparatus for manufacturing a color filter for a liquid crystal panel, which comprises forming a film.
【請求項3】基板を載置固定して回転可能としたステー
ジと、前記ステージを低速回転および高速回転させるた
めの回転モータと、前記ステージに載置固定した基板上
に塗布材料を注入するための注入ノズルと、塗布材料を
圧送する圧送ポンプと、圧送された塗布材料を前記基板
上に注入する注入ノズルと、前記ステージの円周を包囲
して設置して前記基板上に注入された塗布材料の飛散を
防止するための飛散防止カバーと、前記ステージを18
0度から少なくとも90度まで傾斜させるための変角モ
ータとを少なくとも備えた液晶パネル用カラーフィルタ
の製造装置。
3. A stage on which a substrate is placed and fixed so as to be rotatable, a rotation motor for rotating the stage at a low speed and a high speed, and for injecting a coating material onto the substrate placed and fixed on the stage. Injection nozzle, a pressure feed pump for feeding the coating material under pressure, an injection nozzle for injecting the pressure fed coating material over the substrate, and a coating installed on the substrate by surrounding the circumference of the stage. The scattering prevention cover for preventing material scattering and the stage 18
An apparatus for manufacturing a color filter for a liquid crystal panel, which is provided with at least a bending motor for tilting from 0 degree to at least 90 degrees.
JP7058885A 1995-03-17 1995-03-17 Production of color filter for liquid crystal panel and producing device Pending JPH08254695A (en)

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JP (1) JPH08254695A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6748961B2 (en) 2001-03-30 2004-06-15 Lam Research Corporation Angular spin, rinse, and dry module and methods for making and implementing the same
US7226514B2 (en) * 1999-04-08 2007-06-05 Applied Materials, Inc. Spin-rinse-dryer

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