(57)【要約】【課題】ＵＶ照射装置、ドライゾーン、ウェット洗浄装置をこの順に有するカラーフィルター基板の残渣除去装置において、該ドライゾーンにおける色層パターンの劣化を防止するためのカラーフィルターの製造方法を提供する。【解決手段】少なくともＵＶ照射装置とウェット洗浄装置とをこの順に有するカラーフィルター基板の残渣除去装置であって、該ＵＶ照射装置と該ウェット洗浄装置との間に気体供給装置を有することを特徴とするカラーフィルター基板の残渣除去装置。【選択図】図１
2004012609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＵＶ照射装置とウェット洗浄装置とをこの順に有するカラーフィルター基板の残渣除去装置であって、該ＵＶ照射装置と該ウェット洗浄装置との間に気体供給装置を有することを特徴とするカラーフィルター基板の残渣除去装置。
【請求項２】
気体供給装置がエアー供給装置であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター基板の残渣除去装置。
【請求項３】
気体供給装置がスリットからエアーを供給する装置であることを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルター基板の残渣除去装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のカラーフィルター基板の残渣除去装置を用いることを特徴とするカラーフィルター基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に使用される液晶表示パネルのカラーフィルター基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶ディスプレイ用のカラーフィルターの製造は、基板上に顔料等で着色した感光性樹脂を塗布するか、あるいは顔料等で着色した非感光性樹脂を塗布し、その上に感光性樹脂を塗布する。次いでフォトリソグラフィー法により、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ（ＲＧＢ）の微細パターンを形成する方法が一般的である。このとき、カラーフィルター上のＲＧＢ色層パターンの非形成領域には、有機物を介して微小な色残渣が残り、この残渣を除去するためにカラーフィルターの製造工程においては、色層パターン形成後に残渣除去装置が存在する。
【０００３】
カラーフィルターの製造における残渣除去装置は、紫外線（ＵＶ）照射処理を行い、続いてディップ方式の薬液超音波洗浄槽で洗浄し薬液シャワーで洗浄する方法かブラシと薬液シャワーを用いて洗浄する方法がある。次いで純水シャワーや高圧で純水を噴射する方法によりリンスし、エアーナイフで液切り乾燥する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
色層パターンを形成した基板は次工程に流品する際、ＵＶ照射処理を実施した後、処理液にアルカリを使用したウェット洗浄を実施する。ウェット洗浄の前には基板搬送のみを行うドライゾーンが存在し、このドライゾーンには少なからずアルカリミストの飛散が起こる。このドライゾーンにおいて、基板は直前でＵＶ照射処理をされているため、熱され高温の状態であり、また、同時に基板にはアルカリミストが付着する。このとき、色層パターンの劣化が起こり、長径２〜５ｍｍで楕円に近い形状のムラとなり、カラーフィルターの外観上の欠点となる。
【０００５】
本発明は前記ドライゾーンにおける色層パターンの劣化を防止するためのカラーフィルターの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するため、本発明は以下の構成を採用する。
【０００７】
（１）少なくともＵＶ照射装置とウェット洗浄装置とをこの順に有するカラーフィルター基板の残渣除去装置であって、該ＵＶ照射装置と該ウェット洗浄装置との間に気体供給装置を有することを特徴とするカラーフィルター基板の残渣除去装置。
【０００８】
（２）気体供給装置がエアー供給装置であることを特徴とする前記（１）に記載のカラーフィルター基板の残渣除去装置。
【０００９】
（３）気体供給装置がスリットからエアーを供給する装置であることを特徴とする前記（２）に記載のカラーフィルター基板の残渣除去装置。
【００１０】
（４）前記（１）〜（３）の何れかに記載のカラーフィルター基板の残渣除去装置を用いることを特徴とするカラーフィルター基板の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００１２】
はじめに、本発明におけるカラーフィルター基板とは、ガラス基板上に色層パターンを少なくとも１色以上形成した基板をいう。
【００１３】
図１に本発明における洗浄装置の概略図を示す。図１において、Ａはカラーフィルター基板、ＢはＵＶ照射装置、Ｃは基板搬送のみを行うドライゾーン、Ｄはウェット洗浄装置、Ｅはリンスのための純水洗浄ゾーン、Ｆはエアーナイフ液切りゾーンである。Ｇは本発明における気体供給装置であり、ＵＶ照射で高温（基板シート内温度分布で７０〜８０℃）に熱されたカラーフィルター基板に気体を吹き付けることにより冷却する。冷却後の基板温度は、２０〜５０℃の範囲であることが好ましく、より好ましくは２０〜４０℃の範囲である。
【００１４】
まず、前記ＢのＵＶ照射装置におけるＵＶ照射は、酸素含有雰囲気下で１７０〜２６０ｎｍの波長を含む紫外光をカラーフィルター基板に一定時間照射する。このとき、紫外光の持つ高いエネルギーによりカラーフィルター基板は高温に熱される。次に紫外光により熱された基板を前記Ｃのドライゾーンにおいて前記Ｇの気体供給装置により冷却する。気体供給装置で供給する気体にはエアー、窒素、Ａｒ、水蒸気が使用できるが、好ましいのはエアーである。例えば、エアーの場合、その温度について好ましいのは２０〜３５℃の範囲であるが、より好ましいのは２０〜２５℃の範囲である。湿度は４０〜５０％の範囲が好ましい。また、その吹き付け圧力は０．０１５ＭＰａ以上で、基板搬送に支障のない程度の圧力であることが望ましい。吹き付け圧力が０．０１５ＭＰａよりも小さいと基板冷却が不足しムラの発生を招く。気体の吹き付け方法には、スリット吐出方式、ノズル吐出方式が用いられるが、より好ましいのはスリット吐出方式である。次に前記Ｄのウェット洗浄装置で洗浄するが、ここで使用する洗浄液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、アンモニア、コリンが好適に使用される。中でも特に好ましいのは、アルカリであるテトラメチルアンモニウムヒドロキシドであり、アルカリが有機物を溶解、分解し残渣を除去する。次に前記Ｅ純水洗浄ゾーンにおいて純水でリンスし、最後に前記Ｆエアーナイフ液切りゾーンにおいて液切り乾燥する。
【００１５】
【実施例】
以下に本発明の好ましい実施例を詳細に説明するが、実施例はあくまで説明例であり、本発明の範囲を制限するものではない。
【００１６】
実施例１
（１）カラーフィルター基板の作製
はじめに本発明において使用したカラーフィルター基板の製造方法について述べる。３７０×４７０ｍｍサイズ、厚さ０．７ｍｍのＣｒ膜付きガラス基板（コーニング社製”＃１７３７”）を用い、同ガラス基板上に大日本スクリーン社製ランドコータにて、シプレー・ファーイースト社製”ＳＲＣ−２００”フォトレジストをキュア後膜厚が基板シート内膜厚分布で１．５〜１．７μｍの範囲に収まるように塗布し、大日本スクリーン社製のホットプレートにてキュアした。このとき使用したホットプレートは６プレート連続処理方式でそれぞれのプレートに高さ３ｍｍの金属製スペーサを基板端部から１０ｍｍの位置に基板がプレートに接触しないように６点配置し、それぞれのプレート温度は、１〜４プレート目までを１５０℃、５，６プレート目を６０℃とした。また、１プレート当たりの処理時間（プレートに基板が静止状態でのっている時間）は１２秒とした。次に大日本スクリーン社製の露光機にて露光量６０ｍＪで露光し、大日本スクリーン社製の現像装置にて、現像液にシプレー社製のテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを濃度２．２３ｗｔ％・温度２３℃で使用し、現像処理時間１００秒でディップ方式現像を行った。次に大日本スクリーン社製のＣｒエッチング装置にて、エッチング液に和光純薬製”ＨＩＣＲＥＴＣＨ　ＴＷ（Ａ）”を温度２３℃で使用し、エッチング処理時間１００秒でディップ＋シャワー方式のＣｒエッチングを行った。次に大日本スクリーン社製のレジスト剥離装置にて、剥離液にＮａＯＨを濃度４ｗｔ％、温度４０℃で使用し、剥離処理時間１００秒でディップ＋シャワー方式のレジスト剥離を実施した。以上のようにガラス基板上のＣｒ膜を加工し、Ｃｒブラックマトリクス（ＢＭ）を形成した。次いでＣｒＢＭ上にＧｒｅｅｎペーストをスリットダイコータにて塗布し、タバイエスペック社製のセミキュアオーブンにて、１００℃で２５分間キュアを行い、Ｇｒｅｅｎ塗膜上に前記ランドコータを用いて、前記フォトレジストを前記膜厚分布になるように塗布し、前記ホットプレートにて前記条件でキュアし、前記露光機にて露光量８０ｍＪで露光し、前記現像装置・現像液・現像時間にて現像し、芝浦製作所製のスピン剥離装置にて、剥離液にエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートを使用しレジスト剥離を実施し、タバイエスペック社製の本キュアオーブンにて２７５℃で３５分間キュアを行った。以上のようにＣｒＢＭ上にＧｒｅｅｎパターンを形成した。次にこの基板上にＢｌｕｅペーストをスリットダイコータにて塗布し、前記セミキュアオーブンにて、１４０℃で２５分間キュアを行い、Ｂｌｕｅ塗膜上に前記ランドコータを用いて、前記レジストを前記膜厚分布になるように塗布し、前記ホットプレートにて前記条件でキュアし、前記露光機にて露光量１６０ｍＪで露光し、前記現像装置・現像液・現像時間にて現像し、前記スピン剥離装置にてレジスト剥離を実施し、前記本キュアオーブンにて２７５℃で３５分間キュアを行った。以上のようにＣｒＢＭ上にＧｒｅｅｎパターンに続いてＢｌｕｅパターンを形成した。次にこの基板上にＲｅｄペーストをスリットダイコータにて塗布し、前記セミキュアオーブンにて、１２０℃で２５分間キュア��行い、Ｒｅｄ塗膜上に前記ランドコータにて前記レジストを前記膜厚分布になるように塗布し、前記ホットプレートにて前記条件でキュアし、前記露光機にて露光量１６０ｍＪで露光し、前記現像装置・現像液・現像時間にて現像し、前記スピン剥離装置にてレジスト剥離を実施し、前記本キュアオーブンにて２７５℃で３５分間キュアを行った。以上のようにＣｒＢＭ上にＧｒｅｅｎパターン、Ｂｌｕｅパターンに続いてＲｅｄパターンを形成し、本発明でいうところのカラーフィルター基板を製造した。
（２）Ｒｅｄ・Ｇｒｅｅｎ・Ｂｌｕｅペーストの作製
前記Ｒｅｄ・Ｇｒｅｅｎ・Ｂｌｕｅペーストの作製方法について述べる。溶媒であるγ−ブチロラクトン４２．８ｇ、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール２０．２ｇ中に、着色用顔料であるピグメントレッドＰＲ２０９を３．８３ｇ（８５ｗｔ％）、ピグメントオレンジＰＯ３８を０．６７ｇ（１５ｗｔ％）とポリマー分散剤（ＰＤ）を２２．５ｇ添加し、ガラスビーズ９０ｇと共に小型分散機（ホモジナイザー）に封入し、７０００ｒｐｍで５分間分散した。次にガラスビーズを濾過除去し、ＰＲ２０９とＰＯ３８からなる分散液５％溶液を得た後、この分散液５０．０ｇをポリアミック酸溶液（ＰＡＡ）８．０ｇとγ−ブチロラクトン４２．０ｇの希釈混合溶液に添加混合し、Ｒｅｄペーストを作製した。以下同様の手順により、着色用顔料としてピグメントグリーンＰＧ３６を７５ｗｔ％とピグメントイエローＰＹ１３８を２５ｗｔ％の割合で含むＧｒｅｅｎペーストを作製し、着色用顔料としてピグメントブルーＰＢ１５：１を９３ｗｔ％、ピグメントバイオレットＰＶ２３を７ｗｔ％の割合で含むＢｌｕｅペーストを作製した。
（３）残渣除去
まず、前記カラーフィルター基板をＵＶ照射装置に投入し、１２０ｃｍ／ｍｉｎの速度で搬送しながら５００Ｗの低圧水銀ランプ（ウシオ電機社製）２本で紫外線を照射した。このとき、カラーフィルター基板は基板シート内温度分布で７０〜８０℃まで熱される。続いて前記ドライゾーンを基板は通過するが、このとき、ドライゾーンの入口でエアーナイフによるエアー（圧力：０．０３ＭＰａ，温度：２３℃）を吹きつけることにより、カラーフィルター基板を基板シート内温度分布で４０〜４５℃まで冷却した。その後、基板は前記ウェット洗浄装置を通過するが、ここではロールブラシとアルカリシャワーを併用した洗浄を行い、アルカリには前記テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを使用した。このとき、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドは濃度２ｗｔ％、温度２５℃とした。ロールブラシ（芝浦製作所製）は、パスラインの上下に２対具備し、その直径は７０ｍｍ、毛の長さは１５ｍｍ、毛の材質はナイロン６−１０のものを使用した。また、その回転方向は、装置操作面側から見て、右上側と左下側ブラシを時計回り、右下側と左上側ブラシを反時計回りとし、回転数は２００ｒｐｍとし、基板に対するブラシの接触は上側をなし、下側をブラシ毛先が０．５ｍｍ接触するようにした。次いで、純水洗浄ゾーンを基板は通過するが、ここでは純水シャワーでリンスした。最後にエアーナイフで液切り乾燥した。
【００１７】
実施例２
前記ドライゾーンにおけるエアーナイフによるエアー吹きつけ圧力を０．０１５ＭＰａ，温度を２３℃とし、カラーフィルター基板を基板シート内温度分布で４５〜５０℃まで冷却した。その他は実施例１と同様とした。
【００１８】
比較例１
前記ドライゾーンにおけるエアーナイフによるエアー吹きつけをなしとした。その他は実施例１と同様とした。
【００１９】
以上、実施例１、実施例２および比較例１で作製した基板の外観観察を蛍光灯を用いて実施したところ、実施例１と実施例２ではムラの発生はなかったが、比較例１では基板１シートに３個のムラが発生した。これらの事実により、ムラの発生を防止するためには、ドライゾーンでのエアーの吹きつけによる基板冷却が極めて効果的であることがわかった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明における気体供給装置の使用により、色層パターンの劣化を防止し、カラーフィルター外観上の欠点の発生を減少することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例において使用した残渣除去装置の概略図である。
【符号の説明】
Ａ：カラーフィルター基板
Ｂ：ＵＶ照射装置
Ｃ：ドライゾーン
Ｄ：ウェット洗浄装置
Ｅ：純水洗浄ゾーン
Ｆ：エアーナイフ液切りゾーン
Ｇ：気体供給装置
【図１】
2004012609.tif 000003