(57)【要約】【課題】本発明は、積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）をマスク開口幅に対し、一定の範囲内で制御することが可能で、該サイズ（線幅）のみを変更することができるカラーフィルタの製造方法及び装置を提供することを目的とする。【解決手段】ガラス基板上に少なくとも樹脂ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーを順次に形成する液晶表示装置用のカラーフィルタの製造方法において、前記減圧乾燥装置（１０）と前記露光装置（２０）との間にガラス基板待機用のカセット（３０）を設け、減圧乾燥から露光までの所要時間を１〜３０分の間に設定し、前記積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）をマスク開口幅に対し、−５〜＋５μｍの範囲内で制御することを特徴とするカラーフィルタの製造方法及び装置である。【選択図】図１
2008191459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも洗浄装置、塗布装置、減圧乾燥装置、露光装置、現像装置、ポストベーク装置が、この順序に設けられ、上記洗浄装置への搬送機構、上記各装置間を連結する搬送機構、上記ポストベーク装置からの搬送機構を備え、複数のガラス基板を順次に上記洗浄装置へ搬送し、上記各装置にて順次に搬送されるガラス基板上に各処理を連続して行う液晶表示装置用のカラーフィルタの製造装置を用い、ガラス基板上に少なくとも樹脂ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーを順次に形成する液晶表示装置用のカラーフィルタの製造方法において、前記減圧乾燥装置と前記露光装置との間にガラス基板待機用のカセットを設け、減圧乾燥から露光までの所要時間を１〜３０分の間に設定し、前記積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）をマスク開口幅に対し、−５〜＋５μｍの範囲内で制御することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記ガラス基板待機用のカセットが仕切り板を１段から５０段有することを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
少なくとも洗浄装置、塗布装置、減圧乾燥装置、露光装置、現像装置、ポストベーク装置が、この順序に設けられ、上記洗浄装置への搬送機構、上記各装置間を連結する搬送機構、上記ポストベーク装置からの搬送機構を備え、複数のガラス基板を順次に上記洗浄装置へ搬送し、上記各装置にて順次に搬送されるガラス基板上に各処理を連続して行う液晶表示装置用のカラーフィルタの製造装置において、前記ガラス基板上に少なくとも樹脂ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーを順次に形成する際、前記減圧乾燥装置から前記露光装置までの所要時間を調整して前記積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）を制御するために、前記減圧乾燥装置と前記露光装置との間にガラス基板待機用のカセットを備えたことを特徴とするカラーフィルタの製造装置。
【請求項４】
前記ガラス基板待機用のカセットが仕切り板を１段から５０段有することを特徴とする請求項３記載のカラーフィルタの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶カラーＴＶ等の液晶表示装置で使用されるカラーフィルタの製造方法及びその製造装置に関するものであり、特に、積層フォトスペーサーを有するカラーフィルタの製造において、該積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）を露光条件、現像条件等を変更しなくても、マスク開口幅に対し、該サイズ（線幅）のみを変更することができるカラーフィルタの製造方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶カラーＴＶ等の液晶表示装置は、透明電極を設けたガラス等の透明な基板を１乃至１０μｍ程度のギャップを設けてその間に液晶物質を封入し、電極間に印加した電圧によって液晶を一定の方向に配向させることによって形成される透明部分と不透明部分によって画像を表示している。カラー液晶表示装置はいずれかの透明電極基板上に光の三原色に対応する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色のカラーフィルタを設けており、液晶のシャッター作用によって三原色を加色して所望の色を表示している。
【０００３】
図３は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの１例を模式的に示した平面図である。また、図４は、図３に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ´線における側断面図である。図３および図４に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ（４）は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたものである。
【０００４】
図３および図４は、カラーフィルタを模式的に示したもので、着色画素（４２）は１２個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角１７インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。
【０００５】
液晶表示装置の多くに用いられている、上記構造のカラーフィルタの製造方法としては、まず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成してブラックマトリックス基板とし、次に、このブラックマトリックス基板上のブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成し、さらに透明導電膜を位置合わせして形成するといった方法が広く用いられている。
【０００６】
該ブラックマトリックス（４１）は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素（４２）は、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のフィルタ機能を有するものであり、透明導電膜（４３）は、透明な電極として設けられたものである。該ブラックマトリックス（４１）は、着色画素（４２）間のマトリックス部（４１Ａ）と、着色画素（４２）が形成された領域（表示部）の周辺部を囲む額縁部（４１Ｂ）とで構成されている。該ブラックマトリックス（４１）は、カラーフィルタ（４）の着色画素（４２）の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、該表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮断し、該表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。
【０００７】
該ブラックマトリックス基板の製造には、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックスの材料としてのクロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯｘ）などの金属、もしくは金属化合物を薄膜状に成膜し、成膜された薄膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを用いてエッチングレジストパターンを形成し、次に、成膜された金属薄膜の露出部分のエッチングおよびエッチングレジストパターンの剥膜を行い、Ｃｒ、ＣｒＯｘなどの金属薄膜からなるブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。或いは、ガ
ラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス形成用の黒色感光性樹脂を用いて、フォトリソグラフィ法によって、ブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。
【０００８】
また、着色画素（４２）の形成は、このブラックマトリックス基板上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型のフォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。また、透明導電膜（４３）の形成は、着色画素が形成されたブラックマトリックス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
【０００９】
図３および図４に示す、カラーフィルタ（４）は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタとして基本的な機能を備えたものである。液晶表示装置は、このようなカラーフィルタを内蔵することにより、フルカラー表示が実現し、その応用範囲が飛躍的に広がり、液晶カラーテレビ、ノート型ＰＣなど液晶表示装置を用いた多くの商品が創出された。このように多用な液晶表示装置の開発、実用に伴い、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタには、上記基本的な機能に付随して下記のような、種々な機能が付加されるようになった。
【００１０】
例えば、スペーサー機能。従来の液晶表示装置においては、基板間にギャップを形成するために、スペーサーと呼ばれるガラス又は合成樹脂の透明球状粒子（ビーズ）を散布している。このスペーサーは、透明な粒子であることから、画素内に液晶と一緒にスペーサーが入っていると、黒色表示時にスペーサーを介して光がもれてしまい、また、液晶材料が封入されている基板間にスペーサーが存在することによって、スペーサー近傍の液晶分子の配列が乱され、この部分で光もれを生じ、コントラストが低下し表示品質に悪影響を及ぼす、などの問題を有していた。
【００１１】
このような問題を解決する技術として、感光性樹脂を用い、フォトリソグラフィ法により、例えば、画素間のブラックマトリックスの位置にスペーサー機能を有するフォトスペーサー（突起部）を形成する方法が開発された。
【００１２】
図６は、このような液晶表示装置用のカラーフィルタの部分側断面図である。図６に示すように、液晶表示装置用のカラーフィルタ（７）は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成され、ブラックマトリックス（４１）上方の透明導電膜（４３）上にスペーサー機能を有する突起部としてのフォトスペーサー（４４）が形成されている。このような液晶表示装置用のカラーフィルタ（７）を用いた液晶表示装置には、フォトスペーサー（４４）が画素内を避けた位置に形成されているので、上記コントラストの改善がみられる。このフォトスペーサー（４４）の水平断面形状は、例えば、円形であり、その幅（直径）は、１２〜３０μｍ程度、高さは、１〜６μｍ程度のものである。
【００１３】
また、例えば、配向分割機能。従来の液晶表示装置においては、液晶分子を一様に配向させるために、液晶を挟時する両基板に設けられた透明導電膜上に、予めポリイミドを塗布し、その表面に一様なラビング処理をしておく。しかし、多くの液晶表示装置に用いられているＴＮ型液晶においては、原理的に広い視野角を得ることは困難であり、中間調表示状態では斜め視角において光がもれ、コントラストが低下し表示品質が悪化する。すなわち、コントラストが良好な視野角は狭いといった問題を有していた。
【００１４】
このような問題を解決する一技術として、一画素内での液晶分子の配向方向が一方向でなく、複数の方向になるように制御し、複数の方向で均一な中間調表示をするようにした
、すなわち視野角の広い、配向分割垂直配向型表示装置（ＭＶＡ、Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ−ＬＣＤ）が開発された。
【００１５】
図７は、このようなＭＶＡ−ＬＣＤの側断面を模式的に示した説明図である。図７に示すように、ＭＶＡ−ＬＣＤ（８０）は、液晶分子（２１）を介して、配向制御用突起（２２ａ）、（２２ｂ）が設けられたＴＦＴ側基板（２４）と、配向制御用突起（２３）が設けられたカラーフィルタ（８）とを配置した構造であるが、２箇所の配向制御用突起（２２ａ）と配向制御用突起（２２ｂ）及び配向制御用突起（２３）は、一画素内で互い違いの位置に設けられている。
【００１６】
図７に白太矢印で示すように、電圧印加時の状態では、一画素内で一方の配向制御用突起（２２ａ）から他方の配向制御用突起（２３）間の液晶分子は、図中左斜めに傾斜し、該配向制御用突起（２３）から該配向制御用突起（２２ｂ）間の液晶分子は、右斜めに傾斜する。すなわち、ラビング処理に代わり、突起を設けることにより液晶分子の配向を制御するものである。
【００１７】
図７に示す例では、一画素が２分割されたものとなり、一画素内で液晶分子の傾斜方向が２方向になり、視野角特性の優れた液晶表示装置となる。また、図８、図９は、ＭＶＡ−ＬＣＤ用のカラーフィルタの他例の一画素を拡大して示す平面図、及び側断面図である。この例は、平面形状が円形の配向制御用突起（９３）が形成されたカラーフィルタ（９）である。一画素内で液晶分子の傾斜方向が他方向になる。
【００１８】
図３に示す、カラーフィルタ（４）に追加される機能としては、上記スペーサー機能、配向分割機能の他に、高信頼性機能、透過・反射併用機能、分光特性調整機能などがあげられる。これら諸機能の内、そのカラーフィルタの用途、仕様にもとづき１機能或いは複数の機能が図３に示す、カラーフィルタ（４）に追加される。したがって、例えば、図３に示す、該カラーフィルタ（４）にスペーサー機能及び配向分割機能が追加された仕様の該カラーフィルタを製造する際には、図３に示す、該カラーフィルタ（４）を作製した後に、例えば、図８に示す、配向制御用突起（９３）を形成し、続いて、図６に示す、フォトスペーサー（４４）を形成する。すなわち、配向制御用突起を形成する工程と、フォトスペーサーを形成する工程の２工程が追加され所望する仕様の該カラーフィルタを製造することになる。
【００１９】
これに対し、図５は、基本となるカラーフィルタに配向制御用突起とフォトスペーサーを具備させたカラーフィルタの一例であるが、このカラーフィルタは、そのフォトスペーサーが積層構造となっている。フォトスペーサーを構成する複数の中間層を着色画素の形成と同時に形成し、また、フォトスペーサーを構成する上部パターンを配向制御用突起の形成と同時に形成することによって、フォトスペーサーを形成するための上記追加する工程を低減させ、配向制御用突起とフォトスペーサーを具備させたカラーフィルタを廉価に製造することができる。
【００２０】
図５に示すように、このカラーフィルタは、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２−１、４２−２）、配向制御用突起（Ｍｖ）、積層フォトスペーサー（Ｐｓ）が形成されたものである。この一例として示す積層フォトスペーサー（Ｐｓ）は、ブラックマトリックス（４１）上の第一色目の着色画素の延長パターン（Ｐ１）と、第二色目のスペーサーパターン（Ｐ２）と、第三色目のスペーサーパターン（Ｐ３）と、上部パターン（Ｐ４）を積層した構成である。積層フォトスペーサー（Ｐｓ）の高さは、第一色目の着色画素（４２−１）の上面から積層フォトスペーサー（Ｐｓ）の上部パターン（４）の上面までの高さ（Ｈ１）である。
【００２１】
第一色目の着色画素の延長パターン（Ｐ１）は、第一色目の着色画素（４２−１）を延長したものである。第二色目のスペーサーパターン（Ｐ２）は、第二色目の着色画素（４２−２）の形成と同時に形成されたものである。また、第三色目のスペーサーパターン（Ｐ３）は、第三色目の着色画素（図示せず）の形成と同時に形成されたものである。また、積層フォトスペーサー（Ｐｓ）の上部パターン（４）は、配向制御用突起（Ｍｖ）の形成と同時に形成されたものである。従って、フォトスペーサーを形成するための前記追加工程は不要なものとなる。
【００２２】
しかし、一般に、積層フォトスペーサー（Ｐｓ）の高さ（Ｈ１）は、下地となるブラックマトリックス（４１）、及び構成する各層の高さのバラツキに影響されるので、前記図６に示す従来のフォトスペーサー（４４）に比較し、そのバラツキは大きなものとなってしまうといった難点を有している。この積層フォトスペーサーの高さのバラツキが大きくなると、前記液晶表示装置の基板間のギャップを不均一なものとし、液晶表示装置の表示品質に悪影響を及ぼすこととなる。
【００２３】
さらに、積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）（Ｗ１）を変更する場合、露光条件、現像条件等を変更しなければならず、それに伴い画素表面の荒れや形状不良などの不具合を起こす問題点がある。
【００２４】
以上のように積層フォトスペーサーには、主に、高さのバラツキとサイズ（線幅）を変更する際の問題があり、解決策として、高さについての対策案は提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【００２５】
しかしながら、サイズ（線幅）の変更については、全く対策案がなく、積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）を変更する場合は、従来通り、図２に示すように、少なくとも洗浄装置、塗布装置、減圧乾燥装置（１０）、露光装置（２０）、現像装置、ポストベーク装置が、この順序に設けられ、上記洗浄装置への搬送機構、上記各装置間を連結する搬送機構、上記ポストベーク装置からの搬送機構を備え、複数のガラス基板を順次に上記洗浄装置へ搬送し、上記各装置にて順次に搬送されるガラス基板上に各処理を連続して行う液晶表示装置用のカラーフィルタの製造装置を用い、ガラス基板上に少なくとも樹脂ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーを順次に形成する液晶表示装置用のカラーフィルタの製造方法により、その都度、露光条件、現像条件等を変更しなければならないので製造効率が悪く、それに伴い画素表面の荒れや形状不良などの不具合を起こすなどの品質的にも問題点がある。
【００２６】
以下に先行技術文献を示す。
【特許文献１】特開２００６−３２３０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、積層フォトスペーサーを有するカラーフィルタの製造において、該積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）を露光条件、現像条件等を変更しなくても、マスク開口幅に対し、該サイズ（線幅）のみを変更することができるカラーフィルタの製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも洗浄装置、塗布装置、減圧乾燥装置、露光装置、現像装置、ポストベーク装置が、この順序に設けられ、上記洗浄装置への搬送機構、上記各装置間を連結する
搬送機構、上記ポストベーク装置からの搬送機構を備え、複数のガラス基板を順次に上記洗浄装置へ搬送し、上記各装置にて順次に搬送されるガラス基板上に各処理を連続して行う液晶表示装置用のカラーフィルタの製造装置を用い、ガラス基板上に少なくとも樹脂ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーを順次に形成する液晶表示装置用のカラーフィルタの製造方法において、前記減圧乾燥装置（１０）と前記露光装置（２０）との間にガラス基板待機用のカセット（３０）を設け、減圧乾燥から露光までの所要時間を１〜３０分の間に設定し、前記積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）をマスク開口幅に対し、−５〜＋５μｍの範囲内で制御することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００２９】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１記載のカラーフィルタの製造方法において、前記ガラス基板待機用のカセット（３０）が仕切り板を１段から５０段有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００３０】
本発明の請求項３に係る発明は、少なくとも洗浄装置、塗布装置、減圧乾燥装置、露光装置、現像装置、ポストベーク装置が、この順序に設けられ、上記洗浄装置への搬送機構、上記各装置間を連結する搬送機構、上記ポストベーク装置からの搬送機構を備え、複数のガラス基板を順次に上記洗浄装置へ搬送し、上記各装置にて順次に搬送されるガラス基板上に各処理を連続して行う液晶表示装置用のカラーフィルタの製造装置において、前記ガラス基板上に少なくとも樹脂ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーを順次に形成する際、前記減圧乾燥装置（１０）から前記露光装置（２０）までの所要時間を調整して前記積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）を制御するために、前記減圧乾燥装置（１０）と前記露光装置（２０）との間にガラス基板待機用のカセット（３０）を備えたことを特徴とするカラーフィルタの製造装置である。
【００３１】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項３記載のカラーフィルタの製造方法において、前記ガラス基板待機用のカセット（３０）が仕切り板を１段から５０段有することを特徴とするカラーフィルタの製造装置である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、少なくとも洗浄装置、塗布装置、減圧乾燥装置、露光装置、現像装置、ポストベーク装置が、この順序に設けられ、上記洗浄装置への搬送機構、上記各装置間を連結する搬送機構、上記ポストベーク装置からの搬送機構を備え、複数のガラス基板を順次に上記洗浄装置へ搬送し、上記各装置にて順次に搬送されるガラス基板上に各処理を連続して行う液晶表示装置用のカラーフィルタの製造装置を用い、ガラス基板上に少なくとも樹脂ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーを順次に形成する液晶表示装置用のカラーフィルタの製造方法において、前記減圧乾燥装置と前記露光装置との間に仕切り板を１段から５０段有するガラス基板待機用のカセットを設け、減圧乾燥から露光までの所要時間を１〜３０分の間に設定し、前記積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）をマスク開口幅に対し、−５〜＋５μｍの範囲内で制御することにより、該積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）を露光条件、現像条件等を変更しなくても、マスク開口幅に対し、該サイズ（線幅）のみを変更することができる。従って、製造効率も良くなり、また、画素表面の荒れや形状不良などの不具合もなくなり、品質も改善される。
【００３３】
また、本発明は、少なくとも洗浄装置、塗布装置、減圧乾燥装置、露光装置、現像装置、ポストベーク装置が、この順序に設けられ、上記洗浄装置への搬送機構、上記各装置間を連結する搬送機構、上記ポストベーク装置からの搬送機構を備え、複数のガラス基板を順次に上記洗浄装置へ搬送し、上記各装置にて順次に搬送されるガラス基板上に各処理を連続して行う液晶表示装置用のカラーフィルタの製造装置において、前記ガラス基板上に少なくとも樹脂ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーを順次に形成する際、前記減圧乾燥装置から前記露光装置までの所要時間を調整して前記積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）を制御するために、前記減圧乾燥装置と前記露光装置の間に仕切り板を１段から５０段有するガラス基板待機用のカセットを備えたことにより、該積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）を露光条件、現像条件等を変更しなくても、マスク開口幅に対し、該サイズ（線幅）のみを変更することができる。従って、製造効率も良くなり、また、画素表面の荒れや形状不良などの不具合もなくなり、品質も改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明のカラーフィルタの製造方法及び装置に関する実施の形態を図１に基づいて詳細に説明するが、特に、これに制約されるものではない。
【００３５】
図１は本発明の減圧乾燥装置と露光装置との間にガラス基板待機用のカセットを備えたカラーフィルタの製造方法及び装置を説明する模式図である。
【００３６】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、図１に示すように、少なくとも洗浄装置、塗布装置、減圧乾燥装置、露光装置、現像装置、ポストベーク装置が、この順序に設けられ、上記洗浄装置への搬送機構、上記各装置間を連結する搬送機構、上記ポストベーク装置からの搬送機構を備え、複数のガラス基板を順次に上記洗浄装置へ搬送し、上記各装置にて順次に搬送されるガラス基板上に各処理を連続して行う液晶表示装置用のカラーフィルタの製造装置を用い、ガラス基板上に少なくとも樹脂ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーを順次に形成する液晶表示装置用のカラーフィルタの製造方法において、前記減圧乾燥装置（１０）と前記露光装置（２０）との間に仕切り板を１段から５０段有するガラス基板待機用のカセット（３０）を設け、減圧乾燥から露光までの所要時間を１〜３０分の間に設定し、前記積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）をマスク開口幅に対し、−５〜＋５μｍの範囲内で制御することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００３７】
液晶表示装置用のカラーフィルタの実際の製造においては、ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーの上部パターンなどをフォトレジストを用いてフォトグラフィ法によりパターンとして形成する際には、例えば、まず、ガラス基板に対して必要に応じた洗浄処理を施し、続いて塗布装置によるフォトレジストの塗布、減圧乾燥装置による乾燥処理、露光装置によるパターン露光、現像装置による現像処理、ポストベーク装置によるポストベーク処理を順次に施し、ガラス基板に所定のパターンを形成する。
【００３８】
ガラス基板に塗布した直後のフォトレジストは、該フォトレジストの塗膜は乾燥していないため流動性があり、次工程へガラス基板を搬送した場合には、搬送中に塗膜の膜厚が変化し易く膜厚にムラを発生させることがある。また、乾燥していないので搬送中に浮遊しているパーティクルなどが付着して固定し易い。
【００３９】
そこで減圧乾燥装置による乾燥処理は、上記搬送に伴う塗膜の膜厚の変化を防止し、パーティクルなどの付着固定防止などを目的として、塗膜中の溶剤を減圧下で蒸発させる乾燥処理である。
【００４０】
該フォトレジストの塗膜中に溶剤が残留していると、フォトレジストの感度は著しく低下し、加えてカラーフィルタ基板への接着力が弱まるので、塗膜中に溶剤が残留することは好ましいことではない。
【００４１】
この一連の処理を上記各パターンの形成毎に行なうのであるが、特に積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）を変更する場合、露光条件、現像条件等を変更しなければならず、それに伴い画素表面の荒れや形状不良などの不具合を起こすことがあり、品質的、製造効率的に問題点があった。
【００４２】
本発明者は、上記一連の処理を精査した結果、図１に示すように、減圧乾燥装置（１０）と露光装置（２０）との間に仕切り板を１段から５０段有するガラス基板待機用のカセット（３０）を設け、減圧乾燥から露光までの所要時間を調整することにより、前記積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）をマスク開口幅に対し、一定の範囲内で制御することが可能で、露光条件、現像条件等を変更しなくても、該サイズ（線幅）のみを変更できることを見出した。すなわち、膜面の酸素阻害により、露光までの時間が長くなるにつれて積層のサイズ（線幅）が細くなることが判明し、本発明をするに至った。
【００４３】
ところで具体的には、前記減圧乾燥装置（１０）と前記露光装置（２０）との間に仕切り板を１段から５０段有するガラス基板待機用のカセット（３０）を設け、減圧乾燥から露光までの所要時間を１〜３０分の間に設定し、前記積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）をマスク開口幅に対し、−５〜＋５μｍの範囲内で制御することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００４４】
また、製造装置としては、少なくとも洗浄装置、塗布装置、減圧乾燥装置、露光装置、現像装置、ポストベーク装置が、この順序に設けられ、上記洗浄装置への搬送機構、上記各装置間を連結する搬送機構、上記ポストベーク装置からの搬送機構を備え、複数のガラス基板を順次に上記洗浄装置へ搬送し、上記各装置にて順次に搬送されるガラス基板上に各処理を連続して行う液晶表示装置用のカラーフィルタの製造装置において、前記ガラス基板上に少なくとも樹脂ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーを順次に形成する際、図１に示すように、前記減圧乾燥装置（１０）から前記露光装置（２０）までの所要時間を調整して前記積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）を制御するために、前記減圧乾燥装置（１０）と前記露光装置（２０）との間に仕切り板を１段から５０段有するガラス基板待機用のカセット（３０）を備えたことを特徴とするカラーフィルタの製造装置である。
【実施例】
【００４５】
以下に、本発明に係るカラーフィルタの製造方法及び装置について、具体的に実施例を挙げて、さらに詳しく説明するが、それに限定されるものではない。
【００４６】
＜実施例１＞
ガラス基板に対して必要に応じた洗浄処理を施し、続いて塗布装置によるフォトレジストの塗布、減圧乾燥装置による乾燥処理、露光装置によるパターン露光、現像装置による現像処理、ポストベーク装置によるポストベーク処理を順次に施し、ガラス基板に所定のパターンを形成する液晶表示装置用のカラーフィルタの製造装置を用い、ガラス基板上に少なくとも樹脂ブラックマトリックス、着色画素、配向制御用突起及び積層フォトスペーサーを順次に形成する液晶表示装置用のカラーフィルタの製造方法において、図１に示すように、前記減圧乾燥装置（１０）と前記露光装置（２０）との間に仕切り板を５０段有するガラス基板待機用のカセット（３０）を設け、マスク開口幅２０μｍ、減圧乾燥から露光までの所要時間を１ｍｉｎ、５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎ、３０ｍｉｎに設定し、それぞれの減圧乾燥から露光までの所要時間と積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）の太り量の関係を測定した。その結果を表１に示す。
【００４７】
＜実施例２＞
実施例１において、マスク開口幅を１００μｍに設定した以外は、実施例１と同様にし
て実施例２の測定結果を得た。その結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
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表１は、実施例１、２の減圧乾燥〜露光までの所要時間と積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）の太り量の関係を測定した結果を示す表である。
【００４９】
＜評価結果＞
実施例１、２共に、減圧乾燥〜露光までの所要時間が１、５、１０、２０、３０ｍｉｎと長くなるにつれて膜面の酸素阻害により、積層のサイズ（太り量）、すなわち線幅が細くなった。尚、３０ｍｉｎ以上では、積層サイズの変化は見込めなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の減圧乾燥装置と露光装置の間にガラス基板待機用のカセットを備えたカラーフィルタの製造方法及び装置を説明する模式図である。
【図２】従来の減圧乾燥装置と露光装置のカラーフィルタの製造方法及び装置を説明する模式図である。
【図３】液晶表示装置用のカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。
【図４】図３に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ´線における側断面図である。
【図５】配向制御用突起と積層フォトスペーサーを具備させたカラーフィルタの一例である。
【図６】液晶表示装置用のカラーフィルタの部分側断面図である。
【図７】ＭＶＡ−ＬＣＤの側断面を模式的に示した説明図である。
【図８】ＭＶＡ−ＬＣＤ用のカラーフィルタの他例の一画素を拡大して示す平面図である。
【図９】ＭＶＡ−ＬＣＤ用のカラーフィルタの他例の一画素を拡大して示す側断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
４、７、８、９・・・カラーフィルタ
１０・・・減圧乾燥装置
２０・・・露光装置
３０・・・ガラス基板待機用のカセット
２２ａ、２２ｂ、２３、９３、Ｍｖ・・・配向制御用突起
２４・・・ＴＦＴ側基板
４０・・・ガラス基板
４１・・・ブラックマトリックス
４１Ａ・・・マトリックス部
４１Ｂ・・・額縁部
４２、４２−１、４２−２・・・着色画素
４３・・・透明導電膜
４４・・・フォトスペーサー
８０・・・ＭＶＡ−ＬＣＤ
Ｐｓ・・・積層フォトスペーサー
Ｐ１・・・第一色目の着色画素の延長パターン
Ｐ２・・・第二色目のスペーサーパターン
Ｐ３・・・第三色目のスペーサーパターン
Ｐ４・・・上部パターン
Ｈ１・・・積層フォトスペーサーの高さ
Ｗ１・・・積層フォトスペーサーのサイズ（線幅）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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