带涂覆膜的基板的制造法、滤色器及其制造法和显示装置的制作方法

文档序号:2740994阅读:174来源:国知局

专利名称::带涂覆膜的基板的制造法、滤色器及其制造法和显示装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及带涂覆膜的基板的制造方法、滤色器及其制造方法、以及显示装置。
背景技术
:在半导体装置或液晶显示装置等制造工序中,必须的是涂覆抗蚀液等涂覆液形成涂覆膜的工序。涂覆液的涂覆方式例如使用狭缝涂覆方式、旋涂方式、狭缝&旋涂方式、刮刀涂覆方式、辊涂方式和液滴涂覆方式等各种涂覆方式。这里,无论用任何涂覆方式进行涂覆,均必要在涂覆后使涂覆膜干燥的工序。以往,涂覆有涂覆液的基板等被干燥体在烘箱或加热板中进行加热干燥。但是,利用上述加热的方法由于干燥所需要的时间长,结果在制造工序中干燥工序成为限速阶段。因此,近年来,作为可以縮短该干燥工序时间的方法使用真空干燥方法。该方法为将形成有涂覆膜的基板放置在真空状态下,大大提高溶剂蒸发速度的方法。关于上述真空干燥方法,作为缩短被干燥体的干燥时间、使干燥后的被干燥体的表面状态良好的方法,已知有如下方法高速排出真空腔内的气体至其真空度达到稍低于涂覆液的溶剂蒸发速度大大增高的真空度,之后,以低速排出真空腔内的气体,慢慢使涂覆液的溶剂蒸发,在涂覆液的溶剂蒸发后,使真空腔内返回至大气压的方法(例如参照日本特开2001-235277号公报)。另外,关于上述真空干燥方法,作为即便在表面没有异物、针孔和材料凝聚等缺陷,且即使过程滞留时间长也没有显影特性显著恶化的树脂组合物层的干燥方法,已知在真空干燥的条件下用6秒钟以上的时间排气至真空度100Torr的干燥方法(例如参照日本特开2000-241623号公报)。
发明内容但是,在具有凹凸的面上形成涂覆膜时,所形成的涂覆膜的表面会受到基底的凹凸影响,有该表面的平坦性降低的倾向。本发明鉴于上述事实而完成,其课题在于达成下述目的。艮P,本发明的目的在于提供即便在具有凹凸的面上形成涂覆膜时,也可以形成表面平坦性高的涂覆膜的带涂覆膜的基板的制造方法。另外,本发明的目的还在于提供产生于位于隔壁部分上部分的着色图案高度差部的高度有所降低、难以受到隔壁厚度的影响、着色图案的平坦性高的滤色器的制造方法,以及显示不均的发生被抑制的显示装置。本发明人进行了深入研究,结果发现通过特定涂覆液的干燥条件可以解决上述课题,根据该发现完成了本发明。艮口,用于解决上述课题的具体方法如下所示。<1>一种带涂覆膜的基板的制造方法,其中包括在表面具有凹凸的基板的存在所述凹凸一侧的面上,涂覆涂覆液的涂覆工序;在冷却所述基板的同时,对气氛进行减压使被涂覆的所述涂覆液干燥的干燥工序。<2>根据上述<1>所述的带涂覆膜的基板的制造方法,其中,所述干燥工序中将所述基板冷却到5'C以上20°C以下。<3>根据上述<1>所述的带涂覆膜的基板的制造方法,其中,所述干燥工序包括:用IO秒钟以上的时间将所述气氛从大气压减压至大气压的1/10的步骤;将被减压至大气压的1/10的气氛再减压到5kPa以下的步骤。<4>根据上述<2>所述的带涂覆膜的基板的制造方法,其中,所述干燥工序包括:用IO秒钟以上的时间将所述气氛从大气压减压至大气压的1/10的步骤;将被减压至大气压的1/10的气氛再减压到5kPa以下的步骤。<5>—种滤色器的制造方法,其中包括在基板上形成隔壁的隔壁形成工序;在所述基板的形成有隔壁一侧的面上,使用<1>~<4>中任一项所述的带涂覆膜的基板的制造方法,涂覆由着色固化性组合物构成的涂覆液,使其干燥形成着色层的着色层形成工序;将形成的所述着色层曝光、显影,形成着色图案的着色图案形成工序。<6>使用<5>所述滤色器制造方法制造的滤色器。4<7>具有<6>所述滤色器的显示装置。本发明可以提供即便在具有凹凸的面上形成涂覆膜时,也可以形成表面平坦性高的涂覆膜的带涂覆膜的基板的制造方法。另外,本发明还可以提供产生于位于隔壁上的部分的着色图案高度差部的高度有所降低、难以受到隔壁厚度的影响、着色图案的平坦性高的滤色器制造方法,以及显示不均的发生被抑制的显示装置。图1为表示本发明一方式中可用的真空干燥装置的示意图。图2为示意地表示在基板上的隔壁形成面上形成着色图案制得的滤色器的截面图。图3为表示实施例1的真空腔内真空度和基板温度的时间变化的曲线。图4为表示实施例2的真空腔内真空度和基板温度的时间变化的曲线。图5为表示比较例1的真空腔内真空度和基板温度的时间变化的曲线。图6为表示比较例2的真空腔内真空度和基板温度的时间变化的曲线。具体实施方式《带涂覆膜的基板的制造方法》本发明的带涂覆膜的基板的制造方法具有以下工序将涂覆液涂覆在表面具有凹凸的基板的存在该凹凸一侧的面上的涂覆工序;在冷却所述基板的同时,对气氛减压使所涂覆的所述涂覆液干燥的干燥工序。在具有凹凸的面上形成涂覆膜时,所形成的涂覆膜表面受到基底的凹凸影响,该表面呈现基底的凹凸,该表面的平坦性有降低的倾向。因此,通过使用上述构成的带涂覆膜的基板的制造方法所形成涂覆膜,即便在具有凹凸的面上形成涂覆膜,也可以形成表面平坦性高的涂覆膜。在上述涂覆工序中,将涂覆液涂覆在表面具有凹凸的基板的存在该凹凸一侧的面上。作为涂覆液例如可以没有特别限定地使用树脂组合物、负型或正型的抗蚀液等公知涂覆液。例如,在显示装置用滤色器时,可以使用用于形成着色像素的着色固化性组合物、用于形成覆盖涂膜(overcoat)的固化性组合物、用于形成树脂黑色矩阵的深色固化性组合物等。作为将涂覆液涂覆的方法,例如可以没有特别限定地举出狭缝涂覆、旋涂、狭缝&旋涂、刮刀涂覆方式、辊涂、液滴涂覆等公知的涂覆方法。其中,为平坦化效果小的狭缝涂覆和狭缝&旋涂时,可以更有效地获得本发明的平坦化效果。上述基板并无特别限定,可以使用半导体晶片等半导体基板、钠鈣玻璃基板、无碱玻璃基板、低膨胀玻璃基板、石英玻璃基板等公知的玻璃基板;塑料基板、塑料膜或塑料片材等。表面具有凹凸的基板的形态并无特别限定,除了使用金属材料、半导体材料、无机材料、有机材料等在基板上设置图案状结构物的形态之外,还可以是基板本身的表面被刻蚀为图案状的形态。上述干燥工序中,在冷却所述基板的同时,对所涂覆的所述涂覆液暴露的气氛减压,使涂覆于所述基板上的所述涂覆液干燥。这里,作为在冷却的同时减压气氛的方式并无特别限定,除了同时开始基板的冷却和气氛减压的方式之外;还可以是预先冷却基板后,将继续冷却的基板的周边气氛减压的方式;还可以是预先减压基板周边的气氛,在持续减压气氛下冷却基板的方式。其中,优选同时开始基板的冷却和气氛的减压。本发明中,"冷却基板"是指相对于初始温度使基板温度降低3'C以上。利用气氛的减压所引起的基板温度的降低不包含在这里所说的"冷却基板"的概念中。从更有效地达成本发明效果的观点出发,优选将上述基板冷却至20。C以下、更优选冷却至5。C以上20。C以下、进一步优选为露点以上2(TC以下、特别优选为露点以上15。C以下。这里,露点是指物体冷却、在考面开始结露时的表面温度,例如在气温23t;湿度50%的环境下露点为11~13°C。基板的温度可以在基板上粘贴热电偶而测定。另外,上述气氛的减压优选通过包括以下步骤的方法进行用10秒钟以上的时间将上述气氛从大气压减压至大气压的1/10的步骤,将减压至大气压的1/10的气氛进一步减压到5kPa以下的步骤。通过用上述方法进行减压,可以获得表面更为平坦的涂覆膜。上述干燥工序的千燥例如优选使用图1所示真空干燥装置的方式。图1为表示上述优选方式的真空干燥装置IO截面的示意图。图1所示的真空干燥装置10中,在真空腔12的底部具有支撑台14,在该支撑台14上连接用于搭载涂覆有涂覆液的基板20的冷却板16。冷却板16虽未图示但具有内部中空的结构,可以通过所供给的冷却水将冷却板16的表面调节至所需温度(例如5。C以上20。C以下)。另外,真空腔12具有未图示的开关装置,如下构成在真空腔12打开的状态下,可以将涂覆有涂覆液的基板20搬入内部(或者可以搬出到外部);在真空腔12关闭的状态下,可以进行气氛的减压(以下也称作"排气")。在真空腔12的底部连接有具有孔阀22、总闽24、机械增压泵26(MB泵)和回转泵28(PR泵)的排气管30的一端。排气管32的一端连接于真空腔12的底部,另一端连接于排气管30的机械增压泵26和回转泵28之间。通过以上的结构,可以从排气管30的没有连接于真空腔12的一侧将真空腔12内排气。另外,在进行排气时,通过调整孔阀22,可以调整排气速度。另外,真空腔12上连接有用于将被排气的真空腔12内返回至大气压的具有通气阀34的给气管36,而且,设置用于测定真空腔12内的真空度的真空计38。接着,使用图1所示真空干燥装置10,说明进行本发明干燥工序时的例子。首先,在打开通气阀34和真空腔12、关闭总阀24的状态下,向大气压的真空腔12内搬入涂覆有涂覆液的基板20,放置在冷却板16上。此时,优选以涂覆有涂覆液的基板20的面中的与涂覆有涂覆液的面相反的面接触于冷却板16的表面来放置的方式。此时,例如可以在上述相反面上粘贴电热偶测定基板温度。将冷却板16的表面温度调整至冷却基板的温度(到达温度)。接着,关闭通气阀34和真空腔12、打开总阀24,开始通过机械增压泵26和回转泵28对真空腔12内排气。刚开始排气后,调整孔阀22,用IO秒钟以上的时间缓慢从大气压排气至大气压的1/10(10kPa)。真空腔12内的真空度达到大气压的1/10后,完全关闭孔阀22,排气至5kPa以下。由此,进行涂覆于基板上的涂覆液的干燥,制作带涂覆膜的基板。排气至真空腔12内的真空度达到5kPa以下后,首先关闭总阀24、打开通气阀34,接着打开真空腔12,将涂覆有涂覆液的基板20搬出到真空腔12的外面。以上说明了本发明带涂覆膜的基板的制造方法,该制造方法中可以设置热处理工序等上述工序以外的工序。另外,本发明的带涂覆膜的基板的制造方法可以适用于在半导体装置或液晶显示装置的制造工序中的在表面具有凹凸(例如导线图案、导线图案形成用的沟槽、黑色矩阵等的隔壁、着色图案等)的基板上形成涂覆膜(例如光致抗蚀剂膜、着色层、平坦化膜、覆盖涂膜等)的所有用途中,通过使用该制造方法,可以形成受基板表面的凹凸的影响有所缓解、表面的平坦性高的涂覆膜。《滤色器及其制造方法》本发明的滤色器制造方法具有以下工序在基板上形成隔壁的隔壁形成工序;使用上述带涂覆膜的基板的制造方法,在上述基板的形成有隔壁一侧的面上涂覆由着色固化性组合物构成的涂覆液,使其干燥,形成着色层的着色层形成工序;对所形成的上述着色层曝光、显影,形成着色图案的着色图案形成工序。另外,本发明的滤色器通过上述滤色器制造方法制作。一般来说,在基板上的隔壁形成面侧上涂覆着色固化性组合物,进行曝光、显影,形成着色图案时,所形成的着色图案的表面受到作为该着色图案底膜的凸状隔壁的影响,位于隔壁上的部分有鼓起的倾向。以下,参照图2说明该现象。图2为示意地表示在基板40上的隔壁42形成面上涂覆着色固化性组合物,进行曝光、显影,形成着色图案44所制作的滤色器的截面图。图2中,受到厚度D的隔壁42的影响,着色图案44在位于隔壁42上的位置处产生高度h的凸部(高度差部)。另外,图2表示隔壁42上不存在着色图案44的图案边缘的位置的截面,即使在隔壁上存在着色图案的图案边缘的位置,也与上述同样,着色图案当然在位于隔壁的位置处产生高度差部。当着色图案位于隔壁的位置的上述高度差部的高度h大时,用于液晶显示装置时的单元间隙的不均增大,成为显示不均的原因。作为抑制该高度差部的高度h的技术,已知有在形成着色图案后对该着色图案的表面进行研磨的技术,在该技术具有研磨工序的方面,生产性会降低、成本增高。因此,使用本发明滤色器制造方法制作滤色器时,产生于位于隔壁上的部分的着色图案高度差部的高度有所减小。即,产生于位于隔壁上的部分的着色图案的鼓起有所减少。因此,可以在不设置研磨工序的情况下以低成本获得不容易受到隔壁厚度的影响、着色图案的平坦性高的滤色器。而且,本发明的滤色器制造方中,使用颜料分散型着色固化性组合物作为着色固化性组合物时,由于在低温下干燥,因此可以抑制颜料分散型着色固化性组合物特有的异物、针孔、材料凝聚等缺陷的产生。以下详细地说明本发明滤色器的各工序。<隔壁形成工序>本发明的隔壁形成工序中,在基板上形成隔壁。作为上述基板,可以使用与在上述带涂覆膜的基板的制造方法项中说明的基板同样的基板。另外,上述隔壁是指将基板上划分的结构物,例如可举出液晶显示装置用滤色器的黑色矩阵。形成上述黑色矩阵时的形成方法并无特别限定,可以使用光刻或刻蚀等公知的技术形成。上述黑色矩阵可以举出使用铬等金属膜形成的黑色矩阵和使用深色树脂组合物形成的所谓树脂黑色矩阵。其中,树脂黑色矩阵与使用金属膜形成的黑色矩阵相比,每单位膜厚的光学浓度低,因此为了确保很高的光学浓度,有必要增厚膜厚。因此,本发明的滤色器制造方法中,作为隔壁形成树脂黑色矩阵时,可以进一步获得本发明的平坦化效果。以下,说明树脂黑色矩阵形成方法的例子。上述树脂黑色矩阵的形成方法并无特别限定,优选按照以下说明使用公知的光刻法图案形成为所需形状的方法。艮P,优选为具有以下步骤的方法-(a)通过在基板上涂覆深色树脂组合物,或者使用在临时支撑体上设有由深色树脂组合物构成的深色树脂组合物层的转印材料,将该深色树脂组合物层转印于基板上,从而在基板上形成深色树脂组合物层的深色树脂组合物层形成步骤;(b)将形成于基板上的深色树脂组合物层曝光的曝光步骤;(C)将曝光后的深色树脂组合物层显影的显影步骤。根据需要,还可以设置点曝光和加热处理等其它工序。本发明中,有时将通过在基板上涂覆深色树脂组合物而在该基板上形成深色树脂组合物的方法仅称作"涂覆法"。涂覆的方法并无特别限定,可以使用狭缝涂覆等公知的方法。另外,本发明中,有时将通过将上述转印材料的深色树脂组合物层转印于基板上从而在该基板上形成深色树脂组合物层的方法仅称作"转印法"。转印的方法并无特别限定,可以使用公知的方法。其中,从所形成的深色树脂组合物层的层厚均匀性的观点或成本降低的观点出发,优选转印法。另外,从更有效地获得本发明平坦化效果的观点出发,优选树脂黑色矩阵的膜厚为1.5pm以下、更优选为0.4nm~1.5,的范围。上述膜厚为0.4pm以上时,则可以更高地确保黑色矩阵的遮光性(即可以确保更高的光学浓度(OD)),为1.5|Lim以下时,可以进一步将着色图案产生于位于隔壁上的位置的高度差部的高度抑制为很低。另外,树脂黑色矩阵的膜厚可以使用接触式表面粗度计P-10(TENCOR社制)测定。(深色树脂组合物)作为上述深色树脂组合物并无特别限定,从将树脂黑色矩阵的膜厚抑制在1.5pm以下的观点出发,优选使用每单位膜厚的光学浓度(OD值)高的深色树脂组合物。从上述光学浓度的观点出发,作为深色树脂组合物例如可以优选使用日本特开2004-240039号公报段落号、日本特开2005-17322号公报所记载的黑色矩阵制作用着色组合物等含有金属微粒的深色树脂组合物。—(转印材料)上述转印材料为在临时支撑体上至少设有使用深色树脂组合物而得的深色树脂组合物层的材料。通过将该转印材料压接于基板上,可以将深色树脂组合物转印形成于该基板上。转印材料优选构为日本特开平5-72724号公报所记载的感光性树脂转印材料,即构成成为一体的膜(一体型膜)的形态。该一体型膜的构成例可以举出按顺序层叠有临时支撑体/热塑性树脂层/中间层/深色树脂组合物层/保护薄膜的结构。对于临时支撑体、热塑性树脂层、中间层、保护膜、转印材料的制作方法可以优选举出日本特开2005-3861号公报的段落号所记载的。<着色层形成工序>在本发明的着色层形成工序中,使用上述带涂覆膜的基板的制造方法,将后述由着色固化性组合物构成的涂覆液涂覆在上述基板的形成有隔壁一侧的面上,将其干燥,形成着色层。涂覆的方法并无特别限定,可以使用旋涂法、狭缝涂覆、狭缝&旋涂等公知的方法。狭缝涂覆的具体方法例如优选日本特开2000-126664号公报所记载的狭缝涂覆法。干燥的方法如在上述带涂覆膜的基板的制造方法中说明所示,优选范围或优选方式也相同。本发明的着色层形成工序中,可以在干燥后进行预烘焙(加热处理)。预烘焙可以使用加热板、烘箱等公知的加热方法。<着色图案形成工序>本发明的着色图案形成工序中,将所形成的上述着色层曝光、显影,形成着色图案。上述曝光可以通过隔着规定掩模图案向上述涂覆膜照射放射线的公知方法进行。此时所使用的放射线特别优选使用g射线、h射线、i射线等紫外线。上述显影可以通过利用显影液(碱水溶液等)除去上述曝光后的非固化部(负型时为非曝光部)而进行。显影液只要是溶解非固化部的上述涂覆膜、而不溶解固化部,就可以使用任何物质。具体地可以使用各种有机溶剂的组合或碱性水溶液。显影温度优选为20°C30°C、显影时间优选为20~90秒钟。上述碱性水溶液例如可以使用以浓度达到0.00110质量%、优选0.01~1质量%溶解有氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠、偏硅酸钠、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、胆碱、吡咯、哌啶、1,8-二氮杂二环-[5.4.0]-7-十一碳烯等碱性化合物的碱性水溶液。另外,使用由这种碱性水溶液所构成的显影液时,一般在显影后用水进行洗涤(冲洗)。使用负型着色固化性组合物形成着色图案时,在上述显影后、后述预烘焙之前,为了进一步促进着色图案的固化,可以进行点曝光。用于点曝光的光源只要是可以照射能够固化着色层的波长区域的光(例如365nm、405nm),则可以适当选择使用。具体地可以举出超高压水银灯、高压水银灯、金属卤灯等。曝光量只要是可以辅助上述曝光的曝光量即可,通常为50~50000mJ/cm2、优选为200~2000mJ/cm2、更优选为500~1000mJ/cm2。本发明的着色图案形成工序中,可以在显影后进行预烘焙。作为预烘焙的方法,可以使用以往公知的各种方法。即,例如将多张基板装在盒子中利用对流烘箱进行处理的方法、利用加热板单张处理的方法、利用红外线加热器进行处理的方法等。另外,作为预烘焙的温度,从可以更有效地获得本发明效果的观点出发,优选为150~280°C、更优选为180250°C。加热时间随上述烘焙温度而不同,从上述观点出发,在使烘焙温度为230'C时,优选为10~120分钟、更优选为30~90分钟。<其它>本发明的滤色器制造方法可以设置形成任意要素(覆盖涂膜、透明电极膜(例如ITO膜等)、柱状隔离物、取向控制用突起图案等)的工序等其它工序。本发明的滤色器着色图案可以仅为1色,还可以是多色(例如红色、绿色和蓝色3色)。为多个颜色时,任何1色中只要适用于上述着色层形成工序和着色图案形成工序即可,2色以上时也可以适用于上述着色层形成工序和着色图案形成工序。《着色固化性组合物》本发明的着色固化性组合物并无特别限定,可以适当选择公知的着色固化性组合物。例如可以使用含有着色剂、树脂和感光剂(光聚合引发剂或光酸产生剂),进一步根据需要含有聚合性化合物或溶剂的着色固化性组合物。对于着色剂、树脂、感光剂(光聚合引发剂或光酸产生剂)、聚合性化合物、溶剂等的各成分,可以适当选择使用日本特开2003-241368号公报段落号~、日本特开2005-70152号公报段落号氯化铵、Y-氯丙基甲基二甲氧基硅垸、Y-巯基丙基甲基二甲氧基硅垸、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅垸、三甲基氯硅垸、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、双烯丙基三甲氧基硅垸、四乙氧基硅烷、双(三甲氧基甲硅、、■烷基)己烷、苯基三甲氧基硅烷、N-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、(甲基丙烯酰氧基甲基)甲基二乙氧基硅垸、(丙烯酰氧基甲基)甲基二甲氧基硅烷等。其中优选Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸、,甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、Y-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、,丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅垸、Y-巯基丙基三甲氧基硅烷、,氨基丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷,最优选Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。密合提高剂的添加量优选为着色固化性组合物的总固体成分中的0.5~30质量%、更优选为7~20质量%。(其它的添加剂)本发明中为了改良固化覆膜的物性,可以添加无机填充剂、增塑剂、脂化敏感剂等公知的添加剂。增塑剂例如有苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸二(十二烷基)酯、二辛酸三乙二醇酯、苯二甲酸二甲二醇酯、磷酸三甲苯酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、三乙酰甘油等,使用粘合剂时,相对于具有乙烯性不饱和双键的化合物和粘合剂的总质量,可以添加10质量%以下。《显示装置》本发明的显示装置具有通过上述本发明滤色器制造方法所制造的滤色器。通过为这种构成,可以抑制单元间隙的不均,因此可以获得显示不均有所抑制的显示品质良好的显示装置。上述显示装置可以举出液晶显示装置、等离子体显示器显示装置、EL显示装置、CRT显示装置等。显示装置的定义和各显示装置的说明例如记载于"电子显示器设备(佐佐木昭夫著、(株)工业调査会1990年发行)"、"显示器设备(伊吹顺章著、产业图书淋)平成元年发行)"等。其中,优选液晶显示装置。上述液晶显示装置一般可以由TFT基板等相向基板、偏光板、相位差膜、背灯、间隔物、视角补偿膜、防反射膜、光扩散膜、防眩膜等各种部件构成。、这些部件例如记载于"94液晶显示器周边材料化学市场"(岛健太郎(株)CMC、1994年发行)、"2003液晶相关市场的现状和将来展望(下巻)"(表良吉、(株)富士*乂,总研、2003年发行)。另外,液晶显示装置例如记载于"第二代液晶显示器技术"(内田龙男编辑、工业调査会、1994年发行)。本发明的显示装置并无特别限定,例如可以适用于上述"第二代液晶显示器技术"所记载的各种方式的液晶显示装置中。其中,特别对彩色TFT方式的液晶显示装置有效。另外,对于彩色TFT方式的液晶显示装置,例如记载于"彩色TFT液晶显示器"(共立出版(株)、1996年发行)。而且,本发明还可以适用于IPS等横电场驱动方式、MVA等像素分割方式等视野角有所扩大的液晶显示装置中。这些方式中,例如记载于"EL、PDP、LCD显示器技术和市场的最新动向"(东丽*研究中心调查研究部门、p43、2001年发行)中。本发明的液晶显示装置的显示方式并无特别限定,可以根据目的适当选择。例如可以适用于ECB(电控双折射)、TN(扭曲向列)、OCB(光学补偿弯曲)、VA(垂直排列)、PVA(垂直取向构型)、MVA(多部垂直配向)、HAN(混层排列、STN(超扭曲向列)、IPS(面内弯曲)、GH(宾主)、FLC(强诱电性液晶)、AFLC(反强诱电性液晶)、PDLC(高分子分散型液晶)等显示方式中。实施例以下通过实施例更加具体地说明本发明,本发明并非局限于以下实施例。例如,在以下例子中使用了100mmxl00mm尺寸的基板,但也可以同样适用超过1000xl000mm的大型基板。另夕卜,以下的实施例在气温23'C、湿度50%、露点13'C的条件下进行。实施例1《滤色器的制作》<树脂黑色矩阵的形成>利用UV洗涤装置洗涤100mmxl00mmx0.7mm尺寸的无碱玻璃基板(日本电气硝子制OA-10)后,使用洗涤剂进行刷洗,进一步用纯水进行超声波洗涤。在12(TC下热处理该基板3分钟,使表面状态稳定。然后,冷却该基板调温至23"C后,使用具有狭缝状喷嘴的玻璃基板用^覆器在调温后的基板上涂覆新日铁化学制V-259黑色抗蚀材料(深色树脂组合物)。此时的涂覆速度为100mm/sec,基板与涂覆头前端的距离(空隙)为250prn。涂覆后在烘箱中,于12(TC下烘焙3分钟,获得深色树脂层K1。接着,使用具有超高压水银灯的趋近型曝光机,以曝光量300mJ/cm2将深色树脂层K1图案曝光。该图案曝光是对以lOOpm间隔配置有形成深色树脂层Kl的基板与30pni宽条纹的硬掩模(具有黑色矩阵用图案的石英曝光掩模),设置成掩模面与深色树脂层Kl之间的距离为200pm来进行的。接着,向经过图案曝光的深色树脂层Kl的表面喷雾纯水,将深色树脂层K1的表面均匀地润湿后,在将KOH系显影液(含有KOH、非离子表面活性剂,商品名CDK-1、富士胶片工^夕卜口二夕77fl)7少文'(株)制)稀释100倍后的液体中,于23°C、喷嘴压力0.04MPa的条件下进行淋洗显影80秒钟,获得图案形成图像。接着,在基板上的图案形成图像的形成面上用超高压洗涤喷嘴以9.8MPa的压力喷射超纯水,除去残渣,进而从两面用淋浴喷嘴吹附超纯水,除去附着的显影液或深色树脂层Kl的溶解物,使用气刀去掉液体。之后,对上述去掉液体后的基板在220。C下进行30分钟的热处理,获得树脂黑色矩阵(带树脂黑色矩阵的基板)。所得树脂黑色矩阵的膜厚为0.8,。〈着色层(绿色层GI)的形成〉利用UV洗涤装置洗涤上述所得带树脂黑色矩阵的基板后,使用超纯水进行淋洗。接着,在12(TC下热处理淋洗后的带树脂黑色矩阵的基板3分钟,使表面状态稳定后冷却,调温至基板温度23"C。接着,使用具有狭缝状喷嘴的玻璃基板用涂覆器在以下条件下将用后述方法制备的绿色固化性组合物Gl涂覆在调温至基板温度23°C的基板的形成有树脂黑色矩阵一侧的面上。狭缝涂覆的条件*涂覆速度画mm/sec,基板与涂覆头前端的距离(空隙)250pm"凃覆温度23°C接着,使用图l所示真空干燥装置,如下干燥涂覆的绿色固化性组合物Gl(干燥工序)。25首先,打开通气阀34打开、总阀24关闭的状态的真空腔12,将涂覆有涂覆液(绿色固化性组合物G1)的基板20(以下仅称作"基板20")搬入真空腔12内,放置在表面温度调节至13r的冷却板16上。此时,按照涂覆有涂覆液的一面的相反面与冷却板16的表面相接触进行放置。另外,将热电对粘贴在基板上的涂覆有涂覆液一面的相反面(接触于冷却板16表面侧的面)上,使用该热电对测定基板温度。将上述基板20放置在冷却板16上后,关闭真空腔12,关闭通气阀34、打开总阀24,开始真空腔12内的排气。此时,孔阀22按照用9秒钟排气至真空度为60kPa来进行调整。接着,完全打开孔阀22,排气至真空度为lkPa以下,达到真空度为lkPa以下后保持5秒钟。之后,将基板20从冷却板16上拿开,同时打开通气阀34,进一步打开真空腔12搬出基板20。图3为表示上述干燥工序的真空腔内的真空度和基板温度的时间变化的曲线。图3中,横轴表示真空腔内的排气开始后的经过时间(单位秒钟)、左侧的纵轴表示真空腔内的真空度(单位kPa)、右侧的纵轴表示涂覆有涂覆液的基板的温度。真空度的测定结果以菱形的标记表示,基板温度的测定结果用三角形的标记表示。如图3所示,真空腔内的真空度从真空腔内的排气开始经过9秒钟时缓慢地变化至60kPa,经过10秒钟以后会急剧地变化。详细地说,减压至大气压的1/10的10kPa需要花费1112秒钟。另外,上述真空度在经过13秒钟时达到lkPa以下,在lkPa以下的状态下进一步保持5秒钟后,以3秒钟返回大气压。另一方面,基板温度在开始排气时为25°C,但在开始排气的同时开始降低,在从开始排气经过4秒钟时达到13°C,在此温度下保持15秒钟。之后,用2秒钟的时间上升至24'C。由上所述,干燥绿色固化性组合物Gl在带树脂黑色矩阵的基板上形成绿色层G1,作为带涂覆膜的基板获得带绿色层G1的基板。之后,对于所形成的绿色层G1,在12(TC下进行3分钟预烘焙。预烘焙后的绿色层Gl的膜厚为2.0pm。<着色图案(绿色图案Gl)的形成〉接着,如下对上述形成的绿色层Gl曝光,显影后,获得绿色图案G1。首先,使用具有超高压水银灯的趋近型曝光机(日立八<^夕电子工程学(株)制),在将带绿色层G1的基板和掩模(具有绿色像素用图案的石英曝光掩模)垂直竖起的状态下,将掩模面与绿色层Gl之间的距离设定为200^1m,在曝光量120mJ/cn^下进行图案曝光。另外,上述图案曝光将上述曝光机中的气氛减压至0.04MPa进行。接着,使用淋浴喷嘴喷雾纯水,将绿色层G1的表面均匀地润湿后,在将KOH系显影液(含有KOH、非离子表面活性剂,商品名CDK-1、富士胶片二^/卜口二夕;7亍^:rA久'(株)制)稀释IOO倍的液体中,于23°C、平板喷嘴压力0.04MPa的条件下进行淋洗显影80秒钟,获得图案形成图像。接着,在基板上的图案形成图像的面上用超高压洗涤喷嘴以9.8MPa的压力喷射超纯7K,除去残渣,再从两面用淋浴喷嘴吹附超纯水,除去附着的显影液或绿色层Gl的溶解物,使用气刀去掉液体。之后,对上述去掉液体后的基板从没有形成图案图像一面侧以500mJ/cn^的曝光量进行点曝光。之后,在230'C下对点曝光后的带图案形成图像的基板进行30分钟的热处理(预烘焙),获得绿色图案G1。如上所述,获得在基板上具有树脂黑色矩阵和绿色图案Gl的绿色单色的滤色器(滤色器基板)。接着,如下还可以制作在基板上具有树脂黑色矩阵、红色图案、绿色图案、蓝色图案的3色滤色器(滤色器基板)。<红色图案的形成>在上述绿色图案G1的形成中,除了使用通过后述方法可以制备的红色固化性组合物Rl代替绿色固化性组合物Gl、使用具有红色像素用图案的石英曝光掩模代替具有绿色像素用图案的石英曝光掩模之外,通过与形成上述绿色图案G1相同的方法,可以形成红色图案。<蓝色图案的形成>在上述绿色图案的形成中,除了使用通过后述方法可以制备的蓝色固化性组合物B1代替绿色固化性组合物G1、使用具有蓝色像素用图案的石英曝光掩模代替具有绿色像素用图案的石英曝光掩模之外,通过与形成上述绿色图案G1相同的方法,可以形成蓝色图案。如上所述,获得在基板上具有树脂黑色矩阵、红色图案、绿色图案、蓝色图案的3色滤色器。《着色固化性组合物的制备》以下说明上述绿色固化性组合物Gl、红色固化性组合物R1和绿色固化性组合物B1的制备方法。<绿色固化性组合物Gl的制备>(颜料分散液Gl的制备)使用液滴研磨机将由作为颜料的C.I.颜料绿36和C.I.颜料黄219的30/70(质量比)混合物40质量份、作为分散剂的BYK2001(Disperbyk:毕克化学(BYK)社制、固体成分浓度45.1质量。/。)10质量份(固体成分换算约4.51质量份)以及作为溶剂的3-乙氧基丙酸乙酯150质量份形成的混合液混合、分散15小时,制备颜料分散液G1。对于所得的颜料分散液Gl,在利用动态光散射法测定颜料的平均粒径,结果为200nm。(绿色固化性组合物G1的制备)混合下述组成G-1的成分,溶解,制备绿色固化性组合物G1。~组成G-l.颜料分散液G1...600质量份,碱可溶性树脂(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸羟乙酯共聚物、摩尔比80/10/10、Mw:10000)…190质量份,二季戊四醇六丙烯酸酯[聚合性化合物]...60质量份'2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-l,2'-二咪唑[光聚合引发糊...60质量份,下述化合物l[增敏剂]...40质量份,下述化合物[共增敏剂]...40质量份'表面活性剂(商品名f卜,二7夕150Rl、BASF社)...l质量份,丙二醇单甲基醚乙酸酯[溶剂]...1000质量份,-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷[密合提高剂]...5质量份<红色固化性组合物Rl的制备>在上述绿色固化性组合物Gl的制备中,除了使用C.I.颜料红254和C.I.颜料红177的70/30(质量比)的混合物代替C.I.颜料绿36和C.I.颜料黄219的30/70(质量比)的混合物之外,通过与上述绿色固化性组合物Gl同样的方法可以制备红色固化性组合物R1。〈蓝色固化性组合物B1的制备>在上述绿色固化性组合物Gl的制备中,除了使用C.I.颜料蓝15:6和C.I.颜料紫23的80/20(质量比)的混合物代替C.I.颜料绿36和C.I.颜料黄219的30/70(质量比)的混合物之外,通过与上述绿色固化性组合物Gl同样的方法可以制备蓝色固化性组合物B1。《液晶显示装置的制作》使用上述说明的RGB3色的滤色器基板,可以制作评价用的液晶面板。以下,按照顺序说明使液晶材料垂直取向的VA模式用的液晶单元(液晶面板)。<透明电极膜的形成〉利用UV洗涤装置洗涤上述滤色器基板后,使用超纯水进行淋洗。接着,在12(TC下热处理淋洗后的滤色器基板3分钟,使表面状态稳定。在ULVAC制真空溅射装置中通过ITO靶对上述基板处理,形成ITO薄膜。使成膜温度为200。C、CVAr流量比为1.2,可以获得面电阻20Q/口以下、透射率为97。/。(550nm)的ITO薄膜(透明电极膜)。<相向基板的制作>利用UV洗涤装置洗漆透明玻璃基板(日本电气硝子制OA-10)后,使用洗涤剂进行刷洗,进一步用超纯水进行超声波洗涤。在12(TC下热处理该基板3分钟,使表面状态稳定。接着,通过与上述透明电极形成中说明的相同方法将透明导电膜成膜,获得相向基板。<取向层的形成>在滤色器和相向基板的透明导电膜上形成聚酰亚胺取向层。取向材料使用JSR制的聚酰亚胺JALS204,利用喷墨法选择涂覆于配置有像素电极的区域。涂覆后,在8(TC的气氛下进行15分钟的预烘焙,进而在20(TC下烧成60分钟。由此,获得膜厚约为0.5pm的取向层。<密封图案的形成>在相向基板的周围形成密封图案。详细地说,利用密封剂分散装置在包围显示区域的规定区域内,以将相当于液晶注入口的部分打开的的形状印刷含有lwt。/。间隔物粒子的环氧树脂(日产化学制7卜,夕卜水>卜"XN-21S)。在8(TC下对其暂时煅烧30分钟。<间隔物散布>使用干式间隔物散布装置向相向基板上的由密封图案包围的显示区域内散布。作为散布型间隔物材料使用粒径5pm的间隔物材料。<重叠>按照相向基板与滤色器基板在正确位置重叠,一边排列一边用重叠装置贴合。在此状态下施加0.03MPa的压力,同时在180'C下热处理所粘贴的玻璃基板90分钟,使密封剂固化,获得2片玻璃基板的层叠体。烧成使用球型的烧成装置。<液晶注入>使用液晶注入装置向该玻璃基板层叠体注入液晶材料。液晶材料为迈鲁库(^》夕)社制的MLC-6608,.将其放入液晶皿,与基板层叠体一起,在真空腔内于10"Pa的真空下保持60分钟,进行脱气。充分抽真空后,在设有密封剂注入口部分浸入液晶中,再返回至大气压保持180min,使基玻璃板空隙中充满液晶。之后,将基板层叠体从注入装置中取出,对注入口的部分涂覆UV固化性环氧粘接剂,使其固化,获得喊晶单元。<偏光板粘贴>在该液晶单元的两面上粘贴(株)卄>U'77制的偏光板HLC-2-2518,使得吸收轴垂直地配置,得到液晶板。以上说明的液晶面板由于使用产生于位于隔壁上部分的着色图案的高度差部的高度有所降低、隔壁厚度的影响少、着色图案的平坦性高的滤色器,因此,液晶间隙的不均少、显示不均的发生被抑制。《评价(高度差测定)》对于上述获得的绿色单色的滤色器的绿色图案Gl,测定产生于位于树脂黑色矩阵上的部分的高度差部的高度差(图2中的高度h)。高度差测定使用接触式表面粗度计P-10(TENCOR社制)进行。将测定结果示于表1。[实施例2]实施例1中,在绿色固化性组合物G1的干燥中,除了在开始真空腔内的排气的同时完全打开孔阀、用5秒钟的时间排气至真空度lkPa以下之外,与实施例1同样地制作绿色单色的滤色器,通过与实施例1同样的方法进行评价。评价结果示于表1中。另外,将此时的真空腔内的真空度和基板温度的时间变化示于图4。如图4所示,真空腔内的真空度在真空腔内的排气开始后经过3秒钟时达到大气压的1/10的10kPa,经过5秒钟时达到lkPa以下,在lkPa以下的状态下继续保持13秒钟后,用3秒钟的时间返回大气压。另外,基板温度显示与实施例1同样的行为。[比较例1]实施例1中,在绿色固化性组合物G1的干燥中,除了调节冷却板的温度、在将基板温度保持于23t:的状态下进行真空腔内的排气之外,与实施例1同样地制作绿色单色的滤色器,通过与实施例1同样的方法进行评价。评价结果示于表l中。另外,将此时的真空腔内的真空度和基板温度的时间变化示于图5。如图5所示,真空腔内的真空度显示与实施例1同样的行为。另外,基板温度在开始排气时约为25。C,但在开始排气的同时受到排气的影响下降2'C,达到23'C,在23"C的状态下保持17秒钟。[比较例2]实施例1中,在绿色固化性组合物G1的干燥中,除了调节冷却板的31温度、在将基板温度保持于23"C的状态下进行真空腔内的排气,以及在真空腔内的排气开始后立即完全打开孔阀,用5秒钟的时间排气至lkPa以下之外,与实施例1同样地制作绿色单色的滤色器,通过与实施例1同样的方法进行评价。评价结果示于表1中。另外,将此时的真空腔内的真空度和基板温度的时间变化示于图6。如图6所示,真空腔内的真空度显示与实施例2同样的行为,基板温度显示与比较例l同样的行为。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>如表1所示,在冷却基板的同时、将气氛减压、进行干燥的实施例1和2的滤色器的着色图案的高度差部的高度小、平坦性优异。权利要求1.一种带涂覆膜的基板的制造方法,其特征在于,包括在表面具有凹凸的基板的存在所述凹凸一侧的面上,涂覆涂覆液的涂覆工序;在冷却所述基板的同时,对气氛进行减压使被涂覆的所述涂覆液干燥的干燥工序。2.根据权利要求1所述的带涂覆膜的基板的制造方法,其特征在于,所述干燥工序中将所述基板冷却到5°C以上20°C以下。3.根据权利要求1所述的带涂覆膜的基板的制造方法,其特征在于,所述千燥工序包括用IO秒钟以上的时间将所述气氛从大气压减压至大气压的1/10的步骤,将被减压至大气压的1/10的气氛再减压到5kPa以下的步骤。4.根据权利要求2所述的带涂覆膜的基板的制造方法,其特征在于,所述干燥工序包括用IO秒钟以上的时间将所述气氛从大气压减压至大气压的1/10的步骤,将被减压至大气压的1/10的气氛再减压到5kPa以下的步骤。5.—种滤色器的制造方法,其特征在于,包括在基板上形成隔壁的隔壁形成工序;在所述基板的形成有隔壁一侧的面上,使用权利要求14中任一项所述的带涂覆膜的基板的制造方法,涂覆由着色固化性组合物构成的涂覆液,使其干燥形成着色层的着色层形成工序;将形成的所述着色层曝光、显影,形成着色图案的着色图案形成工序。6.—种滤色器,其特征在于,使用权利要求5所述滤色器的制造方法制得。7.显示装置,其特征在于,具有权利要求6所述滤色器。全文摘要本发明提供带涂覆膜的基板的制造方法,其中包括在表面具有凹凸的基板的存在所述凹凸一侧的面上,涂覆涂覆液的涂覆工序;在冷却所述基板的同时,对气氛进行减压使被涂覆的所述涂覆液干燥的干燥工序。其为即便在具有凹凸的面上形成涂覆膜,也可以形成表面平坦性高的涂覆膜的带涂覆膜的基板的制造方法。文档编号G03F7/16GK101311832SQ200810097168公开日2008年11月26日申请日期2008年5月19日优先权日2007年5月22日发明者金子若彦申请人:富士胶片株式会社
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