JPH0882790A

JPH0882790A - 液晶表示パネル用カラーフィルター残膜除去装置

Info

Publication number: JPH0882790A
Application number: JP6244593A
Authority: JP
Inventors: Koji Hosoya; 細谷　　浩二; Hiromi Sakamoto; 弘実坂元; Tetsuo Hiraoka; 哲郎平岡; Akira Nishihara; 昭西原; Takeomi Oota; 剛臣太田
Original assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Current assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】画素のダメージが少なく、かつ、短時間でレジ
スト残膜の除去を行うことのできる液晶表示パネル用カ
ラーフィルター残膜除去装置を提供する。【構成】カラーフィルター基板を所定の温度に加熱する
加熱部と、紫外線と高濃度オゾンを含むガスを作用させ
て不要の有機物残膜を除去する除去処理部と備える。高
濃度オゾンを含むガスとして、まず酸素を原料ガスとし
て生成した高濃度オゾンを含むガスを用い、次いで酸素
に分圧比で０．５〜１０％の窒素を添加して生成した高
濃度オゾンを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネル用カラ
ーフィルターの製造において、不要の有機化合物残膜を
除去する残膜除去装置関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルに使用されるカラーフィ
ルターは、電着法，印刷法，染色法，顔料分散法などに
よって製造され、特に顔料分散法の品質は高いものであ
る。顔料分散法は、顔料を混入したレジストをガラス基
板上に塗布し、マスクを介して所定のパターンを露光
し、現像を行い、不用部のレジストを除去する行程を繰
り返し、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三色の画素を
形成し、その後ＩＴＯ膜を蒸着して製造される。

【０００３】ここで、不要部のレジストは、現像処理に
よる完全除去は困難で、数十〜数百オングストローム程
度の膜厚の残膜が残ってしまう。この残膜は、ＩＴＯ膜
の密着不良や液晶駆動回路を形成したガラス基板と貼り
合わす際のシール強度低下の原因となる。

【０００４】従来、この現像後のレジスト残膜処理は、
基板を薬液に浸しスクラブ洗浄を行ったり、特開平1-23
3420号の実施例に示される低圧水銀灯による紫外線照射
によって処理されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したスク
ラブ洗浄は機械的にこすって残膜を除去するため、画素
の部分にもダメージを与え、歩留低下をもたらす問題が
ある。また、特開平1-233420号の実施例に示される低圧
水銀灯による紫外線を照射する方法は極めて薄い残膜の
除去には有効であるが、膜厚が数百オングストロームに
なると除去に長時間を要し、画素のダメージをもたらす
という問題がある。

【０００６】本発明の目的は前記問題点を解決し、画素
のダメージを少なく、かつ、短時間でレジスト残膜の除
去を行う装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、加熱されたカ
ラーフィルター基板に紫外線とオゾンを作用させ、不要
なレジスト残膜等の有機化合物残膜を除去するととも
に、処理を２段階に分け、前半を酸素を原料として生成
したオゾン含有ガス、後半を酸素に分圧比で０．５１０
％の窒素を添加して生成したオゾン含有ガスを用いるこ
とにより、画素のダメージを低減し、迅速に除去を可能
とする。

【０００８】

【作用】レジスト等有機化合物は紫外線及びオゾンによ
り次のメカニズムで分解, 除去れる。即ち、紫外線ラン
プから放射する波長１８５ｎｍ及び２５４ｎｍの光エネ
ルギーは、ほとんどの有機化合物の結合を切断すること
ができ、有機化合物のフリーラジカルや励起状態の分子
を生成する。

【０００９】一方、波長１８５ｎｍの紫外線は大気中の
酸素に吸収されるとオゾンを発生する。このオゾンに波
長２５４ｎｍの紫外線が吸収されると、励起酸素原子が
生成する。また、オゾンの熱分解によって基底状態の酸
素原子が生成する。この強力な酸化力を持つ励起酸素原
子や基底状態の酸素原子が、紫外線照射によって生成し
た有機化合物のフリーラジカルや励起状態の分子と反応
してＣＯ₂やＨ₂Ｏのような揮発性物質を生成する。

【００１０】ここで、レジスト等有機化合物の分解速度
を速くするには、処理温度とオゾン濃度及び紫外線強度
を高めることが重要であるとともに前記反応を促進させ
るアシストガスを添加することも有効である。

【００１１】ここで、窒素を微量添加した酸素を原料ガ
スとしてオゾン発生器でオゾンを生成した場合、酸素の
みを原料ガスとしたときよりオゾン濃度が上昇するとと
もに同時に生成するＮＯ_Xが有機化合物の分解に寄与す
る。発明者は研究の結果、窒素の添加量は分圧比で酸素
の０．５〜１０％が好適であり特に３〜５％で有機化合
物の分解速度が優れていることを見いだした。さらに、
このガスのみを用いた場合、レジスト残膜のみならず画
素の部分も分解, 除去が大きことが判明した。

【００１２】そこで、カラーフィルターを加熱し、オゾ
ンの原料ガスとして最初に酸素を用いレジスト残膜を分
解，除去していき、次にカラーフィルター基板のごく表
面の基板に密着したレジスト残膜や、紫外線，熱の作用
により重合，変質した除去しづらいレジスト残膜の除去
を、オゾンの原料ガスとして酸素に対し分圧比で０．５
〜１０％の窒素を添加したものを用いるという２段階の
処理を行うことによって画素のダメージを少なくし、不
要なレジスト残膜の除去が可能になった。

【００１３】

【実施例】本発明になる装置を好適な実施例を用いて説
明する。図１は実施例になる構成の模式図である。この
装置は、搬送部１、加熱室２、３で示される処理室Ａ，
４で示される処理室Ｂで構成される。加熱室２にはヒー
タ５が設置されている。

【００１４】処理室Ａには１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫
外線を主として放射する紫外線ランプ７、反射板８、ノ
ズル９が設置される。ノズル９には外部に設置されたオ
ゾン発生器１０が接続され、酸素供給源１１より供給さ
れた酸素を原料としてオゾン発生器１０で生成した高濃
度オゾンを含む酸素が供給される。

【００１５】処理室Ｂも処理室Ａと同様、紫外線ランプ
７’，反射板８’，ノズル９’が設置され、ノズル９’
には外部に設置されたオゾン発生器１０’が接続されて
いる。酸素供給源１１’より供給された酸素と窒素供給
源１２より供給された窒素を原料としてオゾン発生器１
０’で生成した高濃度オゾンを含む酸素と水蒸気が供給
される。

【００１６】カラーフィルター６はまず、加熱室２にお
いて所定の温度に加熱され、処理室Ａに送られ基板表面
近傍までレジスト残膜が除去される（以下この処理を
「処理１」という）その後、処理室Ｂにおいて残りのレ
ジスト残膜が除去される（以下この処理を「処理２」と
いう）。

【００１７】上記、構成のカラーフィルター残膜除去装
置を用いて顔料分散法で製造されたカラーフィルターの
残膜の除去を行った。処理テストに用いたカラーフィル
ターは以下のものである。

【００１８】基板サイズ：３２０ｍｍ×４００ｍｍレジスト：アクリル系ネガレジスト２μｍ厚レジスト残膜厚：約５００オングストローム処理の効果は画素の無いガラス部に残っている残膜の目
視による観察，シール強度及び画素部分のダメージ（膜
減り, 変色）の度合いを評価したものである。

【００１９】表１に、上記２段階の処理、またはどちら
か一方の方法で処理した場合の結果を示す。なお、処理
２においては、オゾン含有ガスの原料ガスとして、酸素
に対し分圧比で３％の窒素を添加したものを用いてい
る。処理テスト結果は次のようになった。

【００２０】

【表１】処理温度を１２０℃とオゾン含有ガスの原料に酸素を用
いた処理１において、オゾン濃度を４，０００ｐｐｍに
管理し、４５秒の処理を行ったＮｏ. １では残膜の残り
はあったものの、シール強度は実用上問題のないレベル
であり、画素のダメージも無かった。

【００２１】Ｎｏ. １と同じ処理温度, オゾン濃度で処
理時間を６０秒に増やしたＮｏ. ２は、Ｎｏ. １に比べ
やや残膜が減ったが、他の評価は同じ程度であった。

【００２２】Ｎｏ. １と同じ条件の処理１に、オゾン含
有ガスの原料ガスとして酸素に分圧比で３％の窒素を添
加し、オゾン濃度を４，０００ｐｐｍに設定した処理２
を１５秒間追加したＮｏ. ３は、目視では残膜が完全に
除去され、シール強度, 画素のダメージも良好であっ
た。

【００２３】処理温度を１５０℃にし、処理１のオゾン
濃度を４, ０００ｐｐｍに設定し、４５秒間処理を行っ
たＮｏ. ４は、残膜は完全に除去され、シール強度も良
好であったが、画素が若干変色した。

【００２４】Ｎｏ. １に対し、処理１のオゾン濃度を
１, ０００ｐｐｍに下げたＮｏ. ５では、残膜が多量に
残りシール強度も不十分であった。

【００２５】Ｎｏ. １に対し、処理温度を９０℃に下げ
て処理したＮｏ. ６もＮｏ. ５と同程度の結果であっ
た。

【００２６】処理温度を２００℃とし、処理１のオゾン
濃度を１０, ０００ｐｐｍ，処理２のオゾン濃度を１
０, ０００ｐｐｍとしたＮｏ. ７は、残膜は完全に除去
され、シ−ル強度も良好であったが、画素の変色度が非
常に大きかった。

【００２７】処理温度を１２０℃とし、処理２でオゾン
濃度を１０, ０００ｐｐｍとし、３０秒処理を行ったＮ
ｏ. ８の結果はＮｏ. ７と同様であった。

【００２８】なお、前記における諸条件はこれに限定さ
れるものではなく、レジストの種類，残膜の膜厚，画素
の膜厚等に応じ、適宜変化させて処理を行うことはいう
までもない。また、実施例においては処理室Ａ，処理室
Ｂという２つの処理室を有する装置について説明した
が、処理時のガスの入れ替えが可能な構成とすれば、１
つの処理室でも処理することが可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、液晶表示パネル用カ
ラーフィルターの残膜処理において、加熱と紫外線, オ
ゾン含有ガスを作用させ、さらに窒素を有効に添加する
ことにより、画素へのダメージを少なく、効果的に残膜
を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる一実施例を示す構成図。

【符号の説明】

１搬送部２加熱室３処理室Ａ４処理室Ｂ５ヒータ６カラーフィルター７、７’ 紫外線ランプ８、８’ 反射板９、９’ ノズル 10、10’ オゾン発生器 11、11’ 酸素供給源 12 窒素供給源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西原昭京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地日本電池株式会社内 (72)発明者太田剛臣京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地日本電池株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示パネル用カラーフィルターの画素
以外の部分に残っているレジストの現像残り等の不要な
有機化合物残膜を除去する液晶表示パネル用カラーフィ
ルター残膜除去装置であって、カラーフィルター基板を所定の温度に加熱する加熱部
と、紫外線と高濃度オゾンを含むガスを作用させて不要の有
機物残膜を除去する除去処理部と備えたことを特徴とす
る液晶表示パネル用カラーフィルター残膜除去装置。
【請求項２】除去処理部は２つの処理室を有し、最初に処理が行われる第１の処理室には、酸素を原料ガ
スとして生成した高濃度オゾンを含むガスが供給され、次いで処理の行われる第２の処理室には、酸素に分圧比
で０．５〜１０％の窒素を添加して生成した高濃度オゾ
ンを含むガスが供給されることを特徴とする請求項１記
載のカラーフィルター残膜除去装置。
【請求項３】除去処理部は、酸素を原料ガスとして生成
した高濃度オゾンを含む第１の処理ガスと、酸素に分圧
比で０．５〜１０％の窒素を添加して生成した高濃度オ
ゾンを含む第２の処理ガスが入替え可能であることを特
徴とする請求項１記載のカラーフィルター残膜除去装
置。
【請求項４】カラーフィルター基板を所定の温度に加熱
し、紫外線と高濃度オゾンを含むガスを作用させて、液
晶表示パネル用カラーフィルターの画素以外の部分に残
っている不要の有機物残膜を除去する液晶表示パネル用
カラーフィルター残膜除去方法であって、高濃度オゾンを含むガスとして、まず酸素を原料ガスと
して生成した高濃度オゾンを含むガスを用い、次いで酸
素に分圧比で０．５〜１０％の窒素を添加して生成した
高濃度オゾンを用いることを特徴とする液晶表示パネル
用カラーフィルター残膜除去方法。