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缝隙涂敷方法及装置以及滤色片的制造方法无效专利 发明

技术内容

技术领域 本发明涉及一种缝隙涂敷方法及装置以及滤色片的制造方法,特别涉 及一种在液晶显示器、等离子显示器等图像显示装置中使用的基板或半导 体晶片上,以均一的薄膜状态涂敷各种涂敷液的技术。 背景技术 近年来,光学薄膜的需要一直在增加。作为该光学薄膜,例如包括用 作各种图像显示装置的显示部的滤色片。制造滤色片时,在玻璃制等的平 板状透明基板上,涂敷彩色抗蚀剂、黑矩阵用抗蚀剂、取向控制突起用抗 蚀剂、其他光致抗蚀剂液等各种涂敷液,而作为其涂敷方法,采用缝隙涂 布涂敷方法、旋涂涂敷方法等。 例如专利文献1所示的之类的缝隙涂布涂敷方法由于可以将形成需 要的涂敷面所必需的喷出流体量抑制在必要量的1.1倍以下,所以具有可 以比旋涂涂敷方法更大幅度地削减涂敷液的浪费的优点。 另外,在专利文献2中还提出了在利用滑动型模缝涂布机(Die Coater),向连续行进的带状薄膜涂敷涂敷液时,通过在滑动型模缝涂布机 与带状薄膜之间设置减压室,而稳定地形成涂敷液焊道(bead)的方法。 专利文献1:特开2000-126664号公报 专利文献2:特开2006-187723号公报 但是,在固定基板而使涂敷头移动的缝隙涂敷方法中,存在从具有缝 隙状的开口部的涂敷头供给的涂敷液容易在基板上断液(在与涂敷方向平 行或正交的方向上发生条状的未涂敷部的现象)的问题。特别是在滤色片 的情况下,由于在涂敷彩色抗蚀剂之前对基板表面进行UV照射、用超纯 水等洗涤,或者在已经涂敷彩色抗蚀剂层的基础上涂敷其他颜色的彩色抗 蚀剂,所以基板的表面状态大多不均一。所以难以使涂敷液在基板表面上 不发生断液而稳定且均一地涂敷。 作为防止该断液的方法,包括将彩色抗蚀剂的固体成分浓度从以往的 20~30%减低至10~20%的方法,但由于粘度变得过低,所以存在彩色 抗蚀剂在基板的端部向基板的背侧流入等不良情况。 另外,近年来,图像显示装置用的基板的大型化正在进展中,随着 G5、G6、G7、G8及G9尺寸基板的实用化,缝隙涂敷装置也被要求应对 大型基板。但是,如果基板大型化,则1批的涂敷所需要的时间(生产节 拍时间)也变长,即使提高涂敷速度从而缩短生产节拍时间,也存在发生 所述断液的问题。 发明内容 本发明正是鉴于这样的情况而提出的,其目的在于提供在固定基板、 使涂敷头行进的缝隙涂敷方法中,不受基板的表面状态的影响,即使以高 涂敷速度,也可以在基板的表面均一且稳定地涂敷涂敷液的缝隙涂敷方法 及装置以及滤色片的制造方法。 本发明的技术方案1为了实现所述目的,提供一种缝隙涂敷方法,其 是使涂敷液从涂敷头的缝隙前端流出,在其与板状的平坦基板表面之间的 隙间形成涂敷液的焊道,且使所述涂敷头行进,借助所述焊道,在所述基 板表面涂敷涂敷液的缝隙涂敷方法,其特征在于,具备:将所述基板嵌入 并保持在基板保持盘上的凹部中,以使所述基板与所述基板保持盘的面成 为同一平面的基板保持工序;使所述涂敷头从所述基板的一端侧向另一端 侧行进,涂敷涂敷液,且利用与所述涂敷头一体行进的减压腔,对所述焊 道的涂敷头行进方向前方进行减压的减压涂敷工序。 利用本发明的技术方案1,在减压涂敷工序中,在保持于基板保持盘 上的基板表面,使涂敷头从基板的一端侧向另一端侧行进,涂敷涂敷液, 且利用与涂敷头一体行进的减压腔,对焊道的涂敷头行进方向前方进行减 压。这样,即使是固定基板而使涂敷头行进的缝隙涂敷,也可以稳定形成 焊道。因而,即使基板的表面状态例如为基板表面的湿润性低而涂敷液容 易弹起的表面状态或者已经在基板表面涂敷其他涂敷液的表面状态,也可 以稳定且均一地而且高速地涂敷涂敷液。 另外,在利用减压腔减压焊道的涂敷头行进方向前方的情况下,在涂 敷终端位置,减压腔从基板表面挤出到基板保持盘表面。即使这种情况下, 在基板保持工序中,将基板嵌入并保持在基板保持盘上的凹部中,以使基 板与基板保持盘的面成为同一平面,因此在基板与基板保持盘的边界没有 形成高低差。这样,不会发生减压腔引起的减压变动,可以使涂敷液直至 涂敷终端位置稳定且均一地涂敷。 本发明的技术方案2的特征在于,在本发明的技术方案1中,所述减 压腔减压至该减压腔的内部与外部的压力差成为1~1000mmH2O。 此外,更优选所述压力差为1~300mmH2O,进而优选2~150mmH2O, 特别优选5~100mmH2O。 本发明的技术方案3为了实现所述目的,提供一种缝隙涂敷方法,其 是使涂敷液从涂敷头的缝隙前端流出,在其与板状的平坦基板表面之间的 隙间形成涂敷液的焊道,且使所述涂敷头行进,借助所述焊道,在所述基 板表面涂敷涂敷液的缝隙涂敷方法,其特征在于,具备:将所述基板嵌入 并保持在基板保持盘上的凹部中,以使所述基板与所述基板保持盘的面成 为同一平面的基板保持工序;使所述涂敷头从所述基板的一端侧向另一端 侧行进,涂敷涂敷液,同时利用与所述涂敷头一体行进的加压腔,对所述 焊道的涂敷头行进方向后方进行加压的加压涂敷工序。 本发明的技术方案3与本发明的技术方案1的基本构成相同,是代替 减压腔而利用加压腔使焊道的涂敷头行进方向后方加压的构成。即使在这 种情况下,即使是固定基板而使涂敷头行进的缝隙涂敷,也可以稳定形成 焊道。因而,即使基板的表面状态例如为基板表面的湿润性低而涂敷液容 易弹起的表面状态或者已经在基板表面涂敷其他涂敷液的表面状态,也可 以稳定且均一地而且高速地涂敷涂敷液。 另外,在利用加压腔加压焊道的涂敷头行进方向后方的情况下,在涂 敷始端位置,在加压腔从基板表面挤出到基板保持盘表面的状态下开始涂 敷。即使这种情况下,在基板保持工序中,将基板嵌入并保持在基板保持 盘上的凹部中,以使基板与基板保持盘的面成为同一平面,因此在基板与 基板保持盘的边界没有形成高低差。这样,不会发生加压腔引起的加压变 动,可以使涂敷液从涂敷始端位置开始稳定且均一地涂敷。 本发明的技术方案4的特征在于,在本发明的技术方案3中,所述加 压腔加压至该加压腔的内部与外部的压力差成为1~1000mmH2O。 此外,更优选所述压力差为1~300mmH2O,进而优选2~150mmH2O, 特别优选5~100mmH2O。 本发明的技术方案5为了实现所述目的,提供一种缝隙涂敷装置,其 是使涂敷液从涂敷头的缝隙前端流出,在其与板状的平坦基板表面之间的 隙间形成涂敷液的焊道,且使所述涂敷头行进,借助所述焊道,在所述基 板表面涂敷涂敷液的缝隙涂敷装置,其特征在于,具备:具备将所述基板 嵌入并与该基板的面成为同一平面的凹部的基板保持盘;使所述涂敷头从 所述基板的一端侧向另一端侧行进的行进机构;与所述涂敷头一体形成, 对所述焊道的涂敷头行进方向前方进行减压的减压腔;调整所述减压腔的 减压度的减压调整机构。 本发明的技术方案6为了实现所述目的,提供一种缝隙涂敷装置,其 是使涂敷液从涂敷头的缝隙前端流出,在其与板状的平坦基板表面之间的 隙间形成涂敷液的焊道,且使所述涂敷头行进,借助所述焊道,在所述基 板表面涂敷涂敷液的缝隙涂敷装置,其特征在于,具备:具备将所述基板 嵌入并与该基板的面成为同一平面的凹部的基板保持盘;使所述涂敷头从 所述基板的一端侧向另一端侧行进的行进机构;与所述涂敷头一体形成, 对所述焊道的涂敷头行进方向后方进行加压的加压腔;调整所述加压腔的 加压度的加压调整机构。 本发明的技术方案7为了实现所述目的,提供一种滤色片的制造方 法,其是在板状且平坦的透明基板表面形成黑、红、蓝、绿的彩色图案中 的至少一色的滤色片的制造方法,其特征在于,至少具备:向所述透明基 板表面照射UV来分解该表面的有机物的UV照射工序,用超纯水洗涤所 述已进行UV照射的透明基板表面的湿式洗涤工序,利用本发明的技术方 案1~4中任意一项所述的缝隙涂敷方法,在所述已进行湿式洗涤的透明 基板表面涂敷彩色抗蚀剂的涂敷液的涂敷工序,对所述已进行涂敷的彩色 抗蚀剂进行曝光及显影的曝光·显影工序;分别对所述黑、红、蓝、绿的 彩色抗蚀剂,进行从所述涂敷工序到所述曝光·显影工序。 利用本发明的技术方案7,即使在这样的透明基板的表面状态下,由 于利用本发明的缝隙涂敷方法涂敷,所以可以稳定且均一地而且高速地涂 敷涂敷液。因而,即使是对应近年的图像显示装置的大型化的大面积滤色 片,也可以以短生产节拍时间制造没有白缺陷或色的脱落等质量不良的高 质量的滤色片。 进而,即使在透明基板的表面多少残存一些有机物,或者湿式洗涤不 充分,也可以利用本发明的缝隙涂敷方法稳定且均一地进行涂敷,所以具 有能够减轻UV照射工序或湿式洗涤工序中的实施精密度的效果。这也有 助于以短生产节拍时间制造滤色片。 利用本发明,即使是固定基板而使涂敷头移动的缝隙涂敷方法,也不 受基板的表面状态的影响,即使在高涂敷速度下也可以均一且稳定地在基 板的表面涂敷涂敷液。 附图说明 图1是说明本发明中的彩色矩阵的形成工序的流程的流程图。 图2是说明本发明中的缝隙涂敷装置的概略结构的立体图。 图3是从图2的基台上面观察到的模式图。 图4是说明图2的涂敷头的构造的分解立体图。 图5是说明图2的涂敷机构部的概略结构的截面模式图。 图6是说明图5的涂敷头的温调机构的模式图。 图7是说明本发明中的缝隙涂敷装置的动作的模式图。 图8是说明本发明中的缝隙涂敷装置的操作顺序的流程图。 图9是说明本发明中的缝隙涂敷装置的另一个方式的模式图。 图10是表示本发明中的液晶显示元件的构成方式的一例的截面图。 图中,10-缝隙涂敷装置,12-基台,14-工作台,16-基板,20 -涂敷机构部,22-涂敷头,26-头保持架,68-减压腔,70-模块 (block),70a-减压流道,72-减压叶片(blade),74-填料,76-侧板, 78-减压口,80-减压泵,82-加压腔,84-加压泵,86a-加压流道, 102-基板,104-液晶层,106-滤色片(层),108-导电层。 具体实施方式 以下按照附图,对本发明中的缝隙涂敷方法及装置以及滤色片的制造 方法的优选实施方式进行说明。 首先,对滤色片的制造工序进行说明。图1是说明滤色片的制造工序 的流程的流程图。 如图1所示,本发明中的滤色片的制造工序具备洗涤玻璃基板的表面 的基板洗涤工序1及2,在已洗涤的基板表面涂敷形成黑矩阵或彩色抗蚀 剂层的涂敷形成工序,除去该黑矩阵或彩色抗蚀剂层中的溶剂的预烘工 序,曝光·显影工序,烘焙工序,残渣除去工序。此外,根据需要,也可 以具备其他工序。 在基板洗涤工序1中,通过UV照射玻璃基板表面,分解基板表面的 有机物。UV照射可以使用公知的各种UV灯,其中,优选利用172nm受 激准分子光(例如USHIO电机株式会社制,受激准分子VUV/O3洗涤装 置),照射5秒~120秒钟。 在基板洗涤工序2中,利用纯水喷淋等,向所述已进行UV照射的基 板表面喷超纯水,然后用气刀等断水,除去UV照射下分解的有机物等残 渣或颗粒污染。然后,为了除去附着于基板表面的水,例如在加热板上放 置基板使其干燥,然后在清洁空气下冷却。 在涂敷形成工序中,利用UV照射及超纯水洗涤之后,在已干燥的基 板表面上涂敷黑矩阵或R(红)、G(绿)、B(蓝)各种彩色抗蚀剂。在 本发明中,作为彩色抗蚀剂的涂敷方法,采用能够以高涂敷速度、大面积 涂敷的缝隙涂敷方法。 彩色抗蚀剂的湿膜厚优选为1.0~3.0μm,更优选为1.0~2.5μm。在 涂敷彩色抗蚀剂之后,通过使其真空(减压)干燥,除去涂敷膜中的溶剂 成分。另外,为了提高后述的曝光感度,也可以在彩色抗蚀剂层上形成阻 氧层。作为阻氧层的膜厚,通常优选为0.5~3.0μm,在使彩色抗蚀剂层干 燥之后,利用涂敷形成。对彩色抗蚀剂或阻氧层的组成如后所述。 在预烘工序中,以非接触或接触的状态下将基板放置在加热板上,除 去黑矩阵或彩色抗蚀剂层(以下称为彩色抗蚀剂层等)中的溶剂。 在曝光工序中,借助具有所需要的图案的曝光掩模,对已涂敷形成的 彩色抗蚀剂层等进行曝光。曝光的光源可以适当选择使用能够照射可以固 化感光层的波长域的光的光源。具体而言,可以举出超高压汞灯、高压汞 灯、金属卤化物灯等。作为曝光量,优选为5~1 50J/cm2左右,更优选为 10~100J/cm2左右。 在显影工序中,除去彩色抗蚀剂层等的非照射部的不需要部分。作为 显影液,没有特别限制,可以使用特开平5-72724号公报中记载的显影 液等各种的显影液。其中,显影液优选为彩色抗蚀剂层等进行溶解型的显 影举动的显影液,例如优选以0.05~5mol/L的浓度含有pKa=7~13的化 合物。 作为显影的方式,可以使用搅拌式(paddle)显影、喷淋显影、喷淋 及旋转显影、浸渍显影等公知的方法。在此,喷淋显影是指利用喷淋向曝 光后的树脂层喷显影液,由此除去未固化部分的方法。 在残渣除去工序中,通过喷纯水或洗涤水除去在曝光·显影工序中产 生的残渣。 在烘焙工序中,通过进行热处理,使彩色抗蚀剂层等进一步固化。另 外,还因为,通过进行烘焙,彩色抗蚀剂层等的收缩、适度的流动使彩色 抗蚀剂层等保持为适度的形状。烘焙的温度优选为200~300℃,更优选 为220℃~260℃。烘焙的时间优选为10~120分钟,更优选为20~70分 钟。 通过对每种涂敷液重复从所述涂敷工序到烘焙工序,可以制造在基板 上具有黑矩阵、R(红)、G(绿)、B(蓝)的彩色矩阵的滤色片。 在本发明中,在涂敷形成工序中,利用使涂敷头行进的缝隙涂敷方法, 在基板上涂敷黑矩阵或彩色抗蚀剂。此时,由于使涂敷头相对基板行进, 所以如果涂敷头相对基板的位置精密度低,则在涂敷开始部位发生涂敷不 均。另外,由于在涂敷形成工序之前,在基板洗涤工序1、2中洗涤基板 的表面或者已经形成不同的彩色抗蚀剂,所以大多在基板的表面状态产生 不均。即使在这样的基板的表面状态存在不均的情况下,也必需抑制未涂 敷部或断液的发生。 因此,在本发明中,在缝隙涂敷装置设置减压腔或加压腔,关键是构 成为使涂敷液焊道稳定地形成,进而涂敷的构成。 以下对本发明中的缝隙涂敷装置的构成进行说明。 图2是说明本发明中的缝隙涂敷装置10的概略结构的立体图。如图 2所示,本发明中的缝隙涂敷装置10在靠近基台12上的中央部设置工作 台14(基板保持盘),在该工作台14的上面形成用于保持成为涂敷对象 物的基板16的未图示的凹部。基板16沿着基台12的前后方向(在图2 中连结左下和右上的方向)成长的矩形形状,在所述凹部中嵌入并使基板 16的上面和工作台14的上面成为同一平面。这样,基板16被保持在工 作台14中(参照图7)。 在基台12的两侧缘分别形成有立起成直角的侧壁12a、12b,在这些 侧壁12a、12b的上面敷设导轨18a、18b,可以使涂敷机构部20边被引导 在导轨18a、18b上边行进。接着,从在涂敷机构部20上自由升降地具备 的涂敷头22的下端喷嘴部喷出的涂敷液与涂敷机构部20及涂敷头22的 行进一起,在基板16的表面上,从其涂敷始端部到终端部平均分布,被 以相同的膜厚、膜质涂敷。 涂敷头22的下端喷嘴部由具有与基板16的宽度(与涂敷头22的行 进方向正交的方向的基板16的长度)大致相等的长度的细长喷嘴部构成, 涂敷液相同地从该细长喷嘴部喷出。另外,通过在下端喷嘴部的移动方向 的前方,减压喷出的涂敷液,在基板16与下端喷嘴部之间在宽度方向设 置用于形成均一的涂敷液焊道的减压腔68(参照图5)。涂敷头22的结构 如后面所详述。 涂敷机构部20具备左右一对移动台24a、24b,在这些移动台24a、 24b之间自由升降地架设头保持架26。在该头保持架26安装有涂敷头22。 因而,涂敷头22利用头保持架26升降,与该头保持架26一体地升降。 头保持架26与固设于移动台24a、24b的升降汽缸28a、28b连结,利用 这些升降汽缸28a、28b升降而升降。 在移动台24a、24b的下部安装有直线式驱动部30a、30b(未图示直 线式驱动部30a)。借助可动电缆32,向这些直线式驱动部30a、30b供给 电力。因此,现在如果借助可动电缆32,向这些直线式驱动部30a、30b 供给电力,未具体图示,被设置于直线式驱动部30a、30b的电磁线圈励 磁的电磁铁与在基台12的两侧壁12a、12b的上面与导轨18a、18b平行 敷设的永久磁铁34a、34b之间发生吸引、排斥作用,形成移动台24a、24b 的推进力,移动台24a、24b边被导轨18a、18b引导边对应励磁电流的方 向向前后任意方向开始行进。在移动台24a、24b的下面紧固直线式套筒 36a、36b,这些直线式套筒36a、36b与导轨18a、18b嵌合滑行,这样, 移动台24a、24b边被导轨18a、18b引导边行进(所述移动台24a、24b、 直线式驱动部30a、30b、导轨18a、18b、直线式套筒36a、36b等综合起 来相当于行进机构)。 在靠近基台12上的工作台14的一侧(在图2中为左下方),在涂敷 操作的待机时,在将涂敷头22安装在头保持架26的状态下,设置用于进 行涂敷头22的下端喷嘴部的洗涤或断液等操作的洗涤·待机单元38。 另外,在基台12上的涂敷终端侧,配置与基板16相同厚度的端板(end board)39。图3是从图2的基台12的上方观察的模式图。如图3所示, 在端板39的两端部形成对位销孔39a。这样,在涂敷结束时,在构成涂 敷机构部20的减压叶片(参照后述的图5)离开基板16上时,可以保证 减压叶片的待机场所并继续减压腔68(参照后述的图5)内的减压。 接着,对涂敷头22的结构进行说明。 图4是说明涂敷头22的构造的分解立体图。如图4所示,涂敷头22 由2个组合头40、42和隔片44构成。接着,在这2个组合头40、42之 间夹持隔片44来形成。2个组合头40、42分别由细长的长方体形状的金 属(不锈钢)制模块构成,在靠近彼此相对的侧面的下方部,形成突出成 锐角状的齿顶部40a、42a。 隔片44由穿孔成“コ”字形状的薄板构成,在2个组合头40、42 之间夹持隔片44时,该“コ”字凹部44a在这2个组合头40、42之间形 成缝隙状的切槽46(参照图5)。隔片44的厚度决定该切槽46的隙间的 尺寸。在本发明中,隔片44的厚度优选为50~500μm。另外,凹部44a 的长度决定该切槽46的长度,切槽46的长度决定基板16上的涂敷液的 涂敷宽度(基板16的宽度方向的涂敷长度)。 在一个组合头40的上部,在其长度方向(涂敷头22的宽度方向)的 中央部,形成用于注入涂敷液的液体注入口48,在其长度方向的两端部 附近,分别形成空气贯穿口50。另外,同样地在一个组合头40的中间部, 形成用于使从液体注入口48注入的液体滞留并向宽度方向扩散的贮器 52。该贮器52在与一个组合头40的另一个组合头42相对的一侧的侧面 开口。接着,形成用于使这些液体注入口48、空气贯穿口50和贮器52 连通的3个通孔54。贮器52与切槽46连通,贮器52内的液体被切槽46 形成为一定的厚度,从切槽46的下方的前端开口部喷出。该切槽46的前 端开口部形成涂敷头22的下端喷嘴部的喷嘴口。 接着,对涂敷机构部20的构成进行说明。 图5是说明涂敷机构部20的概略结构的截面模式图,图6是说明涂 敷头22的温调机构的模式图。 如图5所示,涂敷头22借助连接件55和多个螺栓56,被装卸自由 地安装于涂敷机构部20的头保持架26上。在构成涂敷头22的一个组合 头40及另一个组合头42的各外侧面,作为涂敷头22的温调机构的水冷 套58a、58b被多个螺栓60装卸自由地而且可以热传导地设置。该水冷套 58a、58b由热传导性良好的铝系材料构成,如图6所示,具有细长板状 的外形形状,具有大致覆盖一个组合头40及另一个组合头42的各外侧面 的传热面积。接着,在其内部形成热源温水循环的通路62,在该通路62 内循环的热源温水利用借助水冷套58a、58b的壁面的热传导,加热或冷 却涂敷头22,将该涂敷头22保持在规定的温度,这样,可以将该涂敷头 22内的涂敷之前的涂敷液的温度保持在规定的温度。 另外,在一个组合头40、另一个组合头42的各外侧面与水冷套58a、 58b之间,介设热传导性良好的非耐蚀性的金属制或树脂制的散热片64。 这样,借助水冷套58a、58b的壁面向两涂敷头22的热传导变得显著。另 外,温水通路的内壁面已被实施Teflon(注册商标)·涂敷,可以防止该 内壁面的电解腐蚀。 水冷套58a、58b内的温水通路与温水配管系统连结,从温水配管系 统的入口供给的温水通过在通路62内流通,可以控制在规定的温度。 另外,在涂敷头22中埋设用于检测该涂敷头22的温度的温度检测机 构(测温电阻元件)66,可以利用与温水配管系统连接的控制机构,将涂 敷头22的温度控制在规定的温度。 另外,在头保持架26的行进方向前方(在图5中为右方向),在下端 喷嘴部与基板16之间设置用于形成涂敷液焊道的减压腔68。 减压腔68在头保持架26的行进方向前方,借助具有减压流道70a的 模块70,一体形成减压叶片72,设置填塞头保持架26的下端部与涂敷头 22之间的隙间的填料74。另外,设置覆盖减压叶片72的宽度方向两端及 涂敷头22的宽度方向两端的侧面(在图5中为表侧和内侧)的侧板76、 76。 减压叶片72被配置成减压叶片边缘72a距离基板16表面的高度与涂 敷头22的齿顶部距离基板16表面的高度大致相等。该减压叶片72本来 是为了形成减压腔68而设置的,同时具有涂敷头22的齿顶部40a、42a 的保护功能。即,在使涂敷头22移动从而向基板16表面上涂敷涂敷液时, 如果在基板16上存在大的异物,则由于与减压叶片72接触,可以抑制涂 敷头22的齿顶部40a、42a损伤。 设置于模块70内的减压流道70a与减压口78连通,该减压口78与 减压泵80连接。这样,可以在涂敷头22的行进方向前方形成减压空间 68a。减压腔68的减压度可以利用减压泵80(减压调节机构)调节。 减压腔68的减压度优选在1~1000mmH2O的范围,更优选1~ 300mmH2O,进而优选2~150mmH2O,特别优选5~100mmH2O。 如果减压泵72的内侧面与涂敷头22的移动方向端面之间的分离距离 L过宽,则必需加大端板39(参照图2、3)的宽度。这不仅因为作为整 个缝隙涂敷装置的静区增加,而且由于容易发生涂敷头22的移动振动引 起的高低不均,故不优选。另一方面,如果分离距离L过窄,则不能精密 度良好地进行压力控制,在涂敷开始时容易发生涂敷不均或条,故不优选。 因而,所述分离距离L优选为5mm~60mm,更优选为10mm~50mm, 进而优选为20mm~40mm。 接着,参照图7及图8说明本发明中的缝隙涂敷装置10的动作。 图7是说明缝隙涂敷装置10的动作的模式图,图8是说明缝隙涂敷 装置10的具体操作顺序的流程图。 开始向基板16涂敷时,涂敷头22被设置于基板16的前端(在图2 中为左下端)上方的规定高度位置。 首先,用溶剂(MMPG-Ac(丙二醇一甲醚乙酸酯)等)洗涤涂敷 头22内的彩色抗蚀剂已固化的固化物(步骤S1)。 接着,边使涂敷头22移动到基板16的移动方向端部,边利用设置于 涂敷头22的行进方向前方的传感器确认距离基板16的高度(步骤S2)。 接着,使涂敷头22回到洗涤·待机单元38的场所(步骤S3),供给 涂敷液,进行模拟喷出(步骤S4)。这样,从涂敷头22内除去洗涤液。 接着,使涂敷头22移动到涂敷开始位置,将涂敷头22的涂敷高度(距 离基板16上方的齿顶部的高度)设定成1mm。与此同时,使与减压泵80 相通的未图示的阀工作,开始减压腔68的减压(步骤S5)。 进而,将涂敷头22的涂敷高度(距离基板16上方的齿顶部的高度) 设定成150μm,然后开始向涂敷头22供给涂敷液(步骤S6)。 接着,与涂敷开始同时,使涂敷高度上升至200~600μm(优选 300μm),使直线式驱动部30a、30b工作,使涂敷机构部20行进,这样, 边使涂敷头22行进50~500mm/秒(优选100mm/秒)边涂敷(步骤S7)。 另外,在涂敷头22的水冷套58a、58b中循环18~33℃(优选23℃)的 水。 如图7所示,利用未图示的供给机构供给的涂敷液借助通孔54被导 入贮器52,通过切槽46,从该切槽46的下方的前端开口部喷出涂敷液。 另外,由于利用减压腔68减压,所以涂敷液从切槽46的下方的前端开口 部向宽度方向均一地喷出。 涂敷头22在基板16上向箭头方向水平移动,在基板16上从涂敷始 端部至终端部边涂敷从下方的前端开口部喷出的涂敷液边向基板16的后 端行进。此时,由于利用减压腔68减压,所以涂敷液在基板16上被均一 且稳定地涂敷。 接着,在涂敷终端部中,停止向涂敷头22供给涂敷液,使涂敷头22 的高度上升,切断液膜。 如上所述,通过利用减压腔68减压涂敷头22的前端开口部,即使在 前面工序的影响下基板的表面状态存在不均的情况下,也可以在基板16 上稳定且均一地高速涂敷涂敷液。 此外,在本实施方式中,在涂敷头22的行进方向前方设置减压腔68, 已在使其减压的例子中进行了说明,但不限定于此。图9是说明本发明中 的缝隙涂敷装置的另一个方式的模式图。 如图9所示,也可以在涂敷头22的行进方向后方设置加压腔82,加 压涂敷头22的前端开口部。在图4中,加压腔82的主要结构将减压泵 80变更成加压泵84,进而使头保持架26中的减压腔68与涂敷头22的安 装位置相反,除此以外,大致相同地构成,所以省略对其详细说明。其中, 加压腔82可以借助加压流道86a,与加压泵84(加压调节机构)连接, 调节成规定的加压度。 加压腔82的加压度优选在1~1000mmH2O的范围,更优选为1~ 300mmH2O,进而优选为2~150mmH2O,特别优选5~100mmH2O。 以上对本发明中的缝隙涂敷装置及方法以及滤色片的制造方法以及 液晶显示装置的优选实施方式进行了说明,但本发明不限定于所述实施方 式,可以采用各种方式。 在所述实施方式中,主要对使用由组合头40、42和隔片44构成的涂 敷头22的例子进行了说明,但不限定于此,例如也可以采用形成有连通 器和与其连通的缝隙的通常的类型。 在所述实施方式中,对在涂敷头22的行进方向前方设置减压腔的例 子或在涂敷头22的行进方向后方设置加压腔的例子进行了说明,但也可 以构成为在涂敷头22的行进方向前方、后方分别设置减压腔、加压腔双 方,使其往复。 本发明在严格要求涂敷膜的膜厚均一性的制品通常可以广泛地适用, 但尤其优选适用于液晶显示装置用的基板中的滤色片、间隔件、黑矩阵的 制造。 以下对构成滤色片的各种材料进行说明。 作为本发明中使用的基板,例如可以举出透明基板,可以举出在表面 具有氧化硅被膜的钠钙玻璃板、低膨胀玻璃、无碱玻璃、石英玻璃板等公 知的玻璃板或者塑料薄膜等。作为液晶显示用基板,优选长边的长度为 300mm~4000mm,更优选为600mm~3000mm。 本发明中的彩色抗蚀剂是感放射线性组合物,特别适于利用光的固 化,含有(A-1)着色剂、(B)高分子分散剂、(C)聚合性化合物、(D) 光聚合引发剂以及(E)溶剂,根据需要,也可以含有其他成分。 <(A-1)着色剂> 用作着色剂的颜料可以为无机颜料,也可以为有机颜料,如果考虑优 选为高透过率,则尽可能优选使用粒子尺寸小的颜料。平均粒子尺寸优选 10~100nm,更优选10~50mm的范围。彩色抗蚀剂由于含有后述的(B) 高分子分散剂,所以即使在着色剂的尺寸小的情况下,颜料分散性、分散 稳定性也良好,即使薄,也可以形成色纯度出色的着色像素。 作为用作着色剂的无机颜料,可以举出由金属氧化物、金属配位化合 物等表示的金属化合物,作为具体例,可以举出铁、钴、铝、镉、铅、铜、 钛、镁、铬、锌、锑等的金属氧化物以及所述金属的复合氧化物等。 另外,作为有机颜料,可以使用以下有机颜料。 作为黄色颜料,例如可以举出C.I.颜料黄11、C.I.颜料黄24、C.I.颜 料黄31、C.I.颜料黄53、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄99、 C.I.颜料黄108、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄138、C.I.颜 料黄139、C.I.颜料黄147、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄 154、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄167、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄185、 C.I.颜料黄199等。 作为橙色颜料,例如可以举出C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙38、C.I.颜 料橙43、C.I.颜料橙71等。 作为红色颜料,例如可以举出C.I.颜料红81、C.I.颜料红105、C.I. 颜料红122、C.I.颜料红149、C.I.颜料红150、C.I.颜料红155、C.I.颜料红 171、C.I.颜料红175、C.I.颜料红176、C.I.颜料红177、C.I.颜料红209、 C.I.颜料红220、C.I.颜料红224、C.I.颜料红242、C.I.颜料红254、C.I.颜 料红255、C.I.颜料红264、C.I.颜料红270等。 作为紫色颜料,例如可以举出C.I.颜料紫19、C.I.颜料紫23、C.I.颜 料紫32、C.I.颜料紫37、C.I.颜料紫39等。 作为蓝色颜料,例如可以举出C.I.颜料蓝1、C.I.颜料蓝2、C.I.颜料 蓝15、C.I.颜料蓝15:1、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料 蓝16、C.I.颜料蓝22、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝66等。 作为绿色颜料,例如可以举出C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料 绿37等。 作为褐色颜料,例如可以举出C.I.颜料褐25、C.I.颜料褐28等。 作为黑色颜料,例如可以举出C.I.颜料黑1等。 作为彩色抗蚀剂中的(A-1)着色剂(颜料)的含量,相对彩色抗 蚀剂的全部固体成分(质量),优选25~75质量%,更优选32~70质量 %。如果(A-1)着色剂(颜料)的含量在所述范围内,可以有效地保 证色浓度充分且出色的颜色特性。 <(B)高分子分散剂> 高分子分散剂是酸值为20~300mg/g且重均分子量在3000~100000 的范围内的树脂。有时将这样的特定的高分子分散剂简单地称为“(B) 分散树脂”。 (B)分散树脂是在作为所述(A)着色剂举出的颜料的分散剂中可 以发挥作为遮光剂(黑矩阵形成用颜料)的分散剂的功能的化合物。如上 所述,(B)分散树脂必需具有特定的酸值,所以优选具有酸性基团的高 分子化合物。 作为该高分子化合物的高分子骨架,优选从乙烯基单体的聚合物或共 聚物、酯系聚合物、醚系聚合物、氨基甲酸酯系聚合物、酰胺系聚合物、 环氧系聚合物、硅酮系聚合物以及它们的改性物或共聚物[例如包括聚醚/ 聚氨酯共聚物、聚醚/乙烯基单体聚合物的共聚物等(无规共聚物、嵌段 共聚物、接枝共聚物的任意一种。)。]构成的组中选择的至少一种,更优 选从乙烯基单体的聚合物或共聚物、酯系聚合物、醚系聚合物、氨基甲酸 酯系聚合物以及它们的改性物或共聚物构成的组中选择的至少一种,特别 优选乙烯基单体的聚合物或共聚物。 另外,作为向如上所述的高分子骨架中导入酸性基团的方法,例如可 以举出在聚合所述高分子骨架时共聚合含有酸性基团的单体的方法或者 在使所述高分子骨架聚合之后利用高分子反应导入的方法。 作为含有酸性基团的单体,例如可以举出通过使(甲基)丙烯酸、巴 豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、桂皮酸、丙烯酸二聚物、乙烯基苯甲酸、 苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、磷酸-(甲基)丙烯酰基 乙基酯或者甲基丙烯酸2-羟乙基酯等含醇性羟基的单体和马来酐、邻苯 二甲酸酐等环状酸酐等反应得到的单体等。进而,具有酸性基团的高分子 化合物进而也可以包括共聚合乙烯基单体成分而成的化合物。 作为所述乙烯基单体,没有特别限制,例如优选(甲基)丙烯酸酯类、 巴豆酸酯类、乙烯基酯类、马来酸二酯类、富马酸二酯类、衣康酸二酯类、 (甲基)丙烯酰胺类、乙烯基醚类、乙烯醇的酯类、苯乙烯类、(甲基) 丙烯腈等。 <(C)聚合性化合物> 在本发明中使用的聚合性化合物是至少具有1个乙烯性不饱和双键 的加聚性化合物,从至少具有1个优选2个以上末端乙烯性不饱和双键的 化合物中选择。这样的化合物组在该产业领域中被广泛已知,可以没有特 别限定地使用。它们具有例如单体、预聚物即二聚物、三聚物以及寡聚物 或它们的混合物以及它们的共聚物等化学形态。作为单体及其共聚物的例 子,可以举出不饱和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、 异巴豆酸、马来酸等)或其酯类、酰胺类,优选使用不饱和羧酸与脂肪族 多元醇化合物的酯、不饱和羧酸与脂肪族多元胺化合物的酰胺类。另外, 还可以优选使用具有羟基或氨基、巯基等亲核性取代基的不饱和羧酸酯或 酰胺类与单官能或多官能异氰酸酯类或者环氧类的加成反应物以及与单 官能或多官能羧酸的脱水缩合反应生成物等。另外,还优选具有异氰酸酯 基或环氧基等亲电子性取代基的不饱和羧酸酯或酰胺类与单官能或多官 能的醇类、胺类、硫醇类的加成反应物、进而具有卤素基或甲苯磺酰氧基 等消去性取代基的不饱和羧酸酯或酰胺类与单官能或多官能的醇类、胺 类、硫醇类的置换反应物。 作为脂肪族多元醇化合物与不饱和羧酸的酯的单体的具体例,作为丙 烯酸酯,包括乙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙 烯酸酯、四亚甲基二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯 酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、 三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、1,4-环己二醇二丙烯酸 酯、四甘醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季 戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、山 梨糖醇三丙烯酸酯、山梨糖醇四丙烯酸酯、山梨糖醇五丙烯酸酯、山梨糖 醇六丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰酸酯、聚酯丙烯酸酯寡聚物、 三聚异氰酸EO改性三丙烯酸酯等。 作为甲基丙烯酸酯,包括四亚甲基二醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲 基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、 三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、己二醇二 甲基丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季 戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基 丙烯酸酯、山梨糖醇三甲基丙烯酸酯、山梨糖醇四甲基丙烯酸酯、二[p- (3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]二甲基甲烷、二[p-(甲 基丙烯酰氧基乙氧基)苯基]二甲基甲烷等。 作为衣康酸酯,包括乙二醇二衣康酸酯、丙二醇二衣康酸酯、1,3 -丁二醇二衣康酸酯、1,4-丁二醇二衣康酸酯、四亚甲基二醇二衣康酸 酯、季戊四醇二衣康酸酯、山梨糖醇四衣康酸酯等。作为巴豆酸酯,包括 乙二醇二巴豆酸酯、四亚甲基二醇二巴豆酸酯、季戊四醇二巴豆酸酯、山 梨糖醇四巴豆酸酯等。 作为其他酯的例子,还例如可以举出在特公昭51-47334、特 開昭57-196231中记载的脂肪族醇系酯类或在特開昭59-5 240、特開昭59-5241、特開平226149中记载的具有芳香 族系骨架的酯,在特開平1-165613中记载的含有氨基的酯等。 在彩色抗蚀剂的全部固体成分中,(C)聚合性化合物的含量优选5~ 50质量%,更优选7~40质量%,进而优选10~35质量%。 <(D)光聚合引发剂> 在本发明中使用的光聚合引发剂是在光下分解并引发、促进所述(C) 的聚合性化合物的聚合的化合物,优选在波长300~500nm的区域具有吸 收。另外,光聚合引发剂可以单独或并用两种以上。 作为光聚合引发剂,例如可以举出有机卤代化合物、噁二唑化合物、 羰基化合物、缩酮化合物、苯偶姻化合物、吖啶化合物、有机过氧化化合 物、偶氮化合物、香豆素化合物、叠氮化合物、芳环烯金属衍生物化合物、 六芳基联二咪唑化合物、有机硼酸化合物、二磺酸化合物、肟酯化合物、 鎓盐化合物、酰基膦(氧化物)化合物。 作为有机卤代化合物,可以具体举出若林等、“Bull Chem. Soc Japan”42、2924(1969)、美国专利第3,9 05,815号说明书、特公昭46-4605号、特開昭48-362 81号、特開昭55-32070号、特開昭60-239736号、特 開昭61-169835号、特開昭61-169837号、特開昭62 -58241号、特開昭62-212401号、特開昭63-7024 3号、特開昭63-298339号、M.P.Hutt“Journa l of Heterocyclic Chemistry”1(No 3),(1970)”等中记载的化合物,特别可以举出三卤甲基(トリハ ロメチル)取代的噁唑化合物、均三嗪化合物。 作为均三嗪化合物,可以更优选举出至少一个一、二或三卤素取代甲 基结合于均三嗪环而成的均三嗪衍生物,作为其具体例,可以举出2,4, 6-三(一氯甲基)-均三嗪、2,4,6-三(二氯甲基)-均三嗪、2,4, 6-三(三氯甲基)-均三嗪、2-甲基-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、 2-正丙基-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2-(α,α,β-三氯乙基) -4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2-苯基-4,6-二(三氯甲基)- 均三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2-(3, 4-乙氧基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2-(对氯苯基)- 4,6-二(三氯甲基)-均三嗪等。 作为噁二唑化合物的例子,可以举出2-三氯甲基-5-苯乙烯基- 1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(氰基苯乙烯基)-1,3,4-噁二 唑、2-三氯甲基-5-(萘-1-基)-1,3,4-噁二唑等。 作为羰基化合物的例子,可以举出二苯甲酮、米蚩(Michler’s)酮、2 -甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、 4-溴二苯甲酮、2-羧基二苯甲酮等二苯甲酮衍生物,2,2-二甲氧基- 2-苯基乙酰苯、2,2-二乙氧基乙酰苯、1-羟基环己基苯基甲酮、α- 羟基-2-甲基苯基丙酮、1-羟基-1-甲基乙基-(对异丙基苯基)甲 酮等噻吨酮衍生物,对二甲胺基苯甲酸乙酯、对二乙胺基苯甲酸乙酯等苯 甲酸酯衍生物等。 作为在本发明中使用的(D)光聚合引发剂,从曝光感度的观点出发, 优选从三卤甲基三嗪系化合物、苄基二甲基酮缩醇化合物、α-羟基酮化 合物、α-氨基酮化合物、酰基膦系化合物、氧化膦系化合物、芳环烯金 属衍生物化合物、肟系化合物、三烯丙基咪唑二聚物、鎓系化合物、苯并 噻唑系化合物、二苯甲酮系化合物、乙酰苯系化合物及其衍生物、环戊二 烯-苯-铁配位化合物及其盐、卤代甲基噁二唑化合物、3-芳基取代香 豆素化合物构成的组中选出的化合物。 相对彩色抗蚀剂的全部固体成分,彩色抗蚀剂中含有的(D)光聚合引 发剂的含量优选在0.1~50质量%的范围内,更优选0.5~30质量%,特 别优选1~20质量%。在该范围内,可以得到良好的感度和图案形成性。 <(E)溶剂> 作为在本发明中使用的溶剂,可以举出以下例子。 酯类,例如醋酸乙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、甲酸戊基酯、醋酸 异戊酯、醋酸异丁酯、丙酸丁酯、丁酸异丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、烷 基酯类、乳酸甲酯、乳酸乙酯、羟基乙酸甲酯、羟基乙酸乙酯、羟基乙酸 丁酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸 甲酯、乙氧基乙酸乙酯以及3-羟基丙酸甲酯及3-羟基丙酸乙酯等3- 羟基丙酸烷基酯类、2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯及2-羟基丙酸 丙酯等2-羟基丙酸烷基酯类以及丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、 乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-丁酮酸甲酯、2-丁酮酸乙酯、1,3 -丁二醇二乙酸酯等; 醚类,例如二甘醇二甲醚、四氢呋喃、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、 甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二甘醇一甲醚、二甘醇一乙醚、 二甘醇一丁醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸 酯、二甘醇二乙醚、二甘醇一乙醚乙酸酯、二甘醇一丁醚、二甘醇一丁醚 乙酸酯、丙二醇正丙醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇正丁醚乙酸酯、 丙二醇苯醚、丙二醇苯醚乙酸酯、二丙二醇一甲醚乙酸酯、二丙二醇正丙 醚乙酸酯、二丙二醇正丁醚乙酸酯、三丙二醇一正丁醚、三丙二醇甲醚乙 酸酯等; 酮类,例如丙酮、甲基乙基甲酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等。 醇类,例如乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚、丙二醇一正丙醚、丙二醇一 正丁醚等。 芳香族烃类,例如甲苯、二甲苯等。 溶剂除了可以单独使用以外,还可以组合使用两种以上。 本发明中的遮光部(黑矩阵)含有(A-2)遮光剂、(B)高分子分 散剂、(C)聚合性化合物、(D)聚合引发剂以及(E)溶剂,以固体成分 换算,作为遮光剂,由含有40~80质量%炭黑或者50~90质量%金属系 微粒的滤色片遮光部形成用固化性组合物形成。 <(A-2)遮光剂> 作为(A-2)遮光剂,可以优选举出炭黑、钛黑、金属微粒、金属 氧化物、硫化物的微粒等。 它们可以根据需要单独或组合使用多种。例如,可以举出炭黑单独、 金属微粒单独、二者的组合或者在其中进而并用其他着色颜料或钛黑的方 式等。从遮光性或成本的观点出发,炭黑优选为遮光材料之一。 作为炭黑的例子,优选颜料黑(Pigment Black)7(炭黑)。作为炭黑, 可以举出三菱化学(株)制的炭黑#2400、#2350、#2300、#2200、# 1000、#980、#970、#960、#950、#900、#850、MCF88、#650、 MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA220、IL30B、IL31B、IL7B、 IL11B、IL52B、#4000、#4010、#55、#52、#50、#47、#45、# 44、#40、#33、#32、#30、#20、#10、#5、CF9、#3050、#3150、 #3250、#3750、#3950、金刚炭黑(ダィャブラック)A、金刚炭黑N220M、 金刚炭黑N234、金刚炭黑I、金刚炭黑LI、金刚炭黑II、金刚炭黑N339、 金刚炭黑SH、金刚炭黑SHA、金刚炭黑LH、金刚炭黑H、金刚炭黑HA、 金刚炭黑SF、金刚炭黑N550M、金刚炭黑E、金刚炭黑G、金刚炭黑R、 金刚炭黑N760M、金刚炭黑LP等。炭黑的单粒子的尺寸优选为10~ 100nm,更优选为10~50nm。 作为钛黑的例子,优选TiO2、TiO、TiN或它们的混合物。作为市售 品,可以举出三菱マテリァルズ(株)制的(商品名)12S或13M。钛黑 的平均粒径优选为10~100nm。 作为石墨的例子,作为滤色片用的遮光材料,优选长径为1μm以下 的石墨。这样,遮光图案的轮廓形状变得均一,锐度(sharpness)变得良 好。另外,更优选长径为20nm以上500nm以下。 此外,对于(B)高分子分散剂、(C)聚合性化合物、(D)聚合引发 剂及(E)溶剂,可以使用与所述的彩色抗蚀剂相同的物质。 本发明中的阻氧层只要是分散或溶解于水或碱水溶液的物质即可,优 选氧透过性低。 阻氧层主要由可以分散、溶解于水或碱水溶液的树脂成分构成,根据 需要,也可以含有表面活性剂等其他成分。作为构成所述中间层的树脂成 分,可以从公知的树脂成分中适当选择,例如可以举出在特开昭46-2121 号公报或特公昭56-40824号公报中记载的聚乙烯醚/马来酐聚合物、羧 基烷基纤维素的水溶性盐、水溶性纤维素醚类、羧基烷基淀粉的水溶性盐、 聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、各种聚丙烯酰胺类、各种水溶性聚酰胺、聚 丙烯酸的水溶性盐、明胶、环氧乙烷聚合物、各种淀粉及其类似物构成的 组的水溶性盐、苯乙烯/马来酸的共聚物、马来酸酯树脂以及组合其中的 两种以上等。 接着,对本发明中的滤色片的应用例进行说明。 本发明中的滤色片可以适用于液晶显示元件。液晶显示元件是在彼此 相对侧的表面设置导电层的2张基板间夹持液晶层,在导电层与基板之 间,具备已述的滤色片层和形成为向液晶层侧凸起的取向控制用突起。其 中,不一定需要设置取向控制用突起。另外,也可以在导电层上覆盖它们, 形成取向膜。 作为液晶显示元件的基本构成方式,可以举出(1)经由间隔件,对 置排列形成有薄膜晶体管(以下称为“TFT”。)等驱动元件和像素电极(导 电层)的驱动侧基板和具备滤色片及对置电极(导电层)的滤色片侧基板, 在其间隙部封入液晶材料,从而构成的方式;(2)经由间隔件,对置直接 在所述驱动侧基板形成滤色片的滤色片一体型驱动基板与具备对置电极 (导电层)的对置基板,在其间隙部封入液晶材料,从而构成的方式等。 作为导电层,例如可以举出ITO膜;Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo 等的金属膜;SiO2等的金属氧化膜等,其中,优选透明性的导电层,特别 优选ITO膜。作为所述驱动侧基板、滤色片侧基板、对置基板的基材,例 如使用钠钙玻璃板、低膨胀玻璃板、无碱玻璃板、石英玻璃板等公知的玻 璃板或者塑料薄膜等来构成。 作为排列形成有TFT等驱动元件和像素电极的驱动侧基板,例如可 以举出设置成与彼此垂直相交并配设成矩阵状的数据总线及栅极总线连 接的TFT以及借助TFT与数据总线连接的导电层等。 即使在所述任意方式中,在构成液晶显示元件的基板的双方形成导电 层,向该两导电层间施加电压,夹持在其间的液晶材料对应该电压进行取 向状态变化从而显示。因而,可以在任意导电层的内侧(导电层与基板之 间),以需要的形状、形态形成已述的结构体。 作为构成方式(1)的一例,参照图10说明。 一方基板110为滤色片侧基板。在基板102的相对液晶层104的一侧 的表面,形成滤色片层106、以等间距形成的截面梯形的取向控制用突起 112及构成共通电极的ITO膜(导电层)108。进而,在ITO膜108上设 置取向膜(未图示)。 另一方基板110是具备TFT的驱动侧基板。在基板103的相对液晶 层104的一侧的表面,形成TFT(未图示)、以等间距形成的截面梯形的 取向控制用突起112(在图2中只显示1个)及与该TFT的漏电极接合的 ITO膜(导电层)109。在基板120形成多根构成栅电极的栅极总线(未 图示),与该栅极总线正交且平行地形成多根数据总线(未图示),对应这 些栅极总线和数据总线的交点,排列多个TFT。进而,在TFT、ITO膜 109上设置取向膜(未图示)。在基板110及基板120之间夹持封入液晶 材料而成的液晶层104,取向控制用突起112从导电层108、109的内侧 向液晶层104侧突起成凸状,液晶分子122沿着该凸面取向。 [实施例] 基于实施例,进一步详细说明本发明,本发明不被这些所限定。 (1)黑色(K)抗蚀剂的配制 黑色(K)抗蚀剂可以通过如下所述得到,即:首先称量表1中记载 的量的K颜料分散物1、MMPGAC,在温度24℃(±2℃)下混合,以 150rpm搅拌10分钟,接着,量取表1中记载的量的甲基乙基甲酮、乙二 醇一丁醚乙酸酯(BMGAC)、粘合剂2、氢醌一甲醚、DPHA液、2,4- 双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-双二乙氧基碳酰基甲基)氨基-3’ -溴苯基]-均三嗪、表面活性剂1,在温度25℃(±2℃)下依次添加, 在温度40℃(±2℃)下150rpm下搅拌30分钟。此外,表1所示的量为 质量份。另外,表1中记载的各材料的组成如下所示。 [表1]  黑色(K)光固化性组合物     K1  K颜料分散物1(炭黑)     25  MEK     35  BMGAC     35  粘合剂-2     8.9  氢醌一甲醚     0.002  DPHA液     4.2  2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-双乙氧基碳酰基甲基)氨基-3’-溴苯基]-均  三嗪     0.16  表面活性剂1     0.029 (K颜料分散物1) ·炭黑(迪克森(デグッサ)公司制Nipex35)    13.1质量份 ·分散剂1(下述化合物1)                   0.65质量份 ·聚合物(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸=72/28摩尔比的无规共聚 物,分子量3.7万)                             6.72质量份 ·MMPGAC                                 79.53质量份 [化1] 化合物1 (粘合剂2) ·聚合物(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸=78/22摩尔比的无规共聚 物,分子量3.8万)     27质量份 ·MMPGAC         73质量份 (DPHA液) ·二季戊四醇六丙烯酸 (含有阻聚剂MEHQ 500ppm,日本化药(株)制,商品名:KAYARAD DPHA)                76质量份 ·MMPGAC         24质量份 (表面活性剂1) ·下述化合物2    30质量份 ·MEK            70质量份 [化2] 结构物1 (n=6,x=55,y=5,Mw=33940,Mw/Mn=2.55 PO:环氧丙烷,EO:环氧乙烷) (2)红色(R)抗蚀剂的配制 <混炼分散处理> 用捏合机混炼30分钟下述RED组成A的各成分,然后进而用两根 辊实施高粘度分散处理,得到分散物。 (RED组成A) ·颜料红254 (商品名:Irgaphor红B-CF,汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals) 公司制)                                  29质量份 ·颜料黄139(商品名:Irgaphor黄2R-CF,汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)公司制)                        6质量份 ·甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸/丙烯酸乙氧基甲基酯(=75/15/10[质 量比])共聚物(碱可溶性树脂,重均分子量Mw:10000)的MMPGAC 溶液(固体成分:50质量%)                 22质量份 ·分散剂:(商品名:Disperbyk-161,BYK-Chemie公司制)                                      2质量份 <微分散处理> 向利用所述混炼分散处理得到的分散物,添加下述RED组成B的各 成分,在3000rpm的条件下,使用均化器,搅拌3小时。使用0.3mm氧 化锆珠的珠分散机(商品名:DISPERMAT(ディスパ一マット), GETZMANN公司制),对得到的混合溶液进行4小时微分散处理。 (RED组成B) ·甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸/丙烯酸乙氧基甲基酯(=75/15/10[质 量比])共聚物(碱可溶性树脂,重均分子量Mw:10000)的MMPGAC 溶液(固体成分:50质量%)                  22质量份 ·MMPGAC(沸点146℃)<其他溶剂1>        200质量份 <高压分散处理> 使用带减压机构的高压分散机(商品名:NANO-3000-10,日本B· E·E(株)制),在2000kg/em3的压力下,以流量500g/分,对利用所述 微分散处理得到的混合溶液实施分散处理。重复10次该高压分散处理, 得到分散液。 <红色(R)抗蚀剂的配制> 在重复10次所述高压分散处理得到的分散液中,添加下述RED组成 C的各成分,搅拌混合,配制红色(R)抗蚀剂。 (RED组成C) ·二季戊四醇六丙烯酸酯(聚合性化合物)    23质量份 ·4-(邻溴-对-N,N-(二乙氧碳酰基氨基)-苯基)-2,6 -二(三氯甲基)-均三嗪(光聚合引发剂)          4质量份 ·BMGAC(沸点186℃)<高沸点溶剂>    117质量份 ·MEK(沸点80℃)<其他溶剂2>        117质量份 ·MMPGAC(沸点146℃)<其他溶剂1>    126质量份 其中,在本实施例中使用的略号表示以下化合物。 [表2] 略号 化学名 生产商 BMGAC 乙二醇一丁醚乙酸酯 DAICEL化学工业(株) DPM 二丙二醇甲醚 BDGAC 二甘醇一丁醚乙酸酯 DRA-150 三乙酸甘油酯 TPNB 三丙二醇正丁醚 1,3-BGDA 1,3-丁二醇二乙酸酯 EDG 二甘醇一乙醚 MB 3-甲氧基丁醇 MMPGAC 丙二醇一甲醚乙酸酯 MEK 甲基乙基甲酮 ェムシ一タ一ミナル(株)制 (3)绿色(G)抗蚀剂的配制 在实施例1中,将RED组成A、B、C分别变更成下述GREEN组成 A、B、C,除此以外,与实施例1同样地进行,配制绿色(G)抗蚀剂。 (GREEN组成A) ·颜料绿36 (商品名:Rionol绿6YK,东洋油墨制造(株)制)28质量份 ·颜料黄150 (商品名:Bayplast黄5GN 01,Bayer株式会社制) 14质量份 ·甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸/丙烯酸乙氧基甲基酯(=75/15/10[质 量比])共聚物(碱可溶性树脂,重均分子量Mw:10000)的MMPGAC 溶液(固体成分:50质量%)                       20质量份 ·分散剂:(商品名:Disperbyk-161,BYK-Chemie公司制)                                          4质量份 (GREEN组成B) ·甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸/丙烯酸乙氧基甲基酯(=75/15/10[质 量比])共聚物(碱可溶性树脂,重均分子量Mw:10000)的MMPGAC 溶液(固体成分:50质量%)                     10质量份 ·MMPGAC(沸点不到200℃的溶剂种类;溶剂种类1)<其他溶剂 1>                                           200质量份 (GREEN组成C) ·二季戊四醇六丙烯酸酯(聚合性化合物)     18质量份 ·4-(邻溴-对-N,N-(二乙氧碳酰基氨基)-苯基)-2,6 -二(三氯甲基)-均三嗪(光聚合引发剂)           4质量份 ·1,3-BGDA(沸点232℃)(高沸点溶剂)       110质量份 ·MEK(沸点80)(其他溶剂2)                 110质量份 ·MMPGAC(沸点146℃)(其他溶剂1)           110质量份 (4)蓝色(B)抗蚀剂的配制 在实施例1中,将RED组成A、B、C分别变更成下述BLUE组成A、 B、C,除此以外,与实施例1同样地进行,配制蓝色(B)抗蚀剂。 (BLUE组成A) ·颜料蓝15:6 (商品名:Rionol蓝ES,东洋油墨制造(株)制) 16质量份 ·颜料紫23 (商品名:Hostaperm紫RL-NF,Clariant Japan(株)制) 3质量份 ·甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸/丙烯酸乙氧基甲基酯(=75/15/10[质 量比])共聚物(碱可溶性树脂,重均分子量Mw:10000)的MMPGAC 溶液(固体成分:50质量%)                      20质量份 ·分散剂:(商品名:Disperbyk-161,BYK-Chemie公司制)                                           4质量份 (BLUE组成B) ·甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸/丙烯酸乙氧基甲基酯(=75/15/10[质 量比])共聚物(碱可溶性树脂,重均分子量Mw:10000)的MMPGAC 溶液(固体成分:50质量%)                       10质量份 ·MMPGAC(沸点不到200℃的溶剂种类;溶剂种类1)(其他溶剂 1)                                             200质量份 (BLUE组成C) ·二季戊四醇六丙烯酸酯(聚合性化合物)       18质量份 ·4-(邻溴-对-N,N-(二乙氧碳酰基氨基)-苯基)-2,6 -二(三氯甲基)-均三嗪(光聚合引发剂)             4质量份 ·1,3-BGDA(沸点232℃)(高沸点溶剂)         80质量份 ·MEK(沸点80)(其他溶剂2)                   80质量份 ·MMPGAC(沸点146℃)(其他溶剂1)             25质量份 (5)滤色片的制作 (黑(K)图像的形成) 在清洁空气中,用UV洗涤装置洗涤无碱玻璃基板60秒钟之后,使 用洗涤剂刷洗,进而用超纯水进行60秒钟超声波洗涤。然后,用气刀断 水60秒钟,然后120℃下热处理该基板3分钟,使表面状态稳定化。 冷却该基板,温调至23℃之后,用图2的缝隙涂敷装置10(减压腔 68的减压度为20mmH2O),涂敷由所述表1的组成构成的所述黑色(K) 矩阵用抗蚀剂K1。接着,用VCD(真空干燥装置,东京应化工业(株) 制),干燥溶剂的一部分30秒钟,使涂敷层的流动性消失,然后在120℃ 下预烘3分钟,得到膜厚2.0μm的黑矩阵层K1。 用具有超高压汞灯的近接式曝光机(日立高科技电子工程(株)制), 以基板与掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)垂直立起的状态,设定曝 光掩模面与该黑矩阵层之间的距离为200μm,以曝光量300mJ/cm2进行图 案曝光。 接着,用喷淋喷嘴喷雾纯水,使该黑矩阵层K1的表面均一地湿润之 后,以23℃、80秒、扁平喷嘴压力0.04MPa,用纯水对KOH系显影液(KOH, 含有非离子表面活性剂,商品名:CDK-1,FUJIFILM Electronic Materials (株)制)进行100倍稀释的液体进行喷淋显影,得到图案形成图像。接 着,用超高压洗涤喷嘴,在9.8MPa的压力下喷射超纯水,除去残渣,进 而,用喷淋喷嘴,从两面喷超纯水,除去附着的显影液或所述黑矩阵层溶 解物,利用气刀进行断液,得到黑(K)的图像。接着,在220℃下热处 理30分钟。热处理后的黑(K)的图像高度为2.0μm。 (红(R)像素的形成) 在形成所述黑(K)的图像的基板上,使用在实施例1中制作的红色 (R)抗蚀剂,以与所述黑(K)图像的形成同样的工序,形成已热处理 的R像素。该已热处理的R像素的膜厚为1.6μm。 (绿(G)像素的形成) 在形成所述K的图像和R的图像的基板上,使用由所述记载的组成 构成的绿色(G)抗蚀剂,以与所述黑(K)图像的形成同样的工序,形 成已热处理的G像素。该已热处理的G像素的膜厚为1.6μm。 (蓝(B)像素的形成) 这样地进行,对形成了黑(K)、红(R)以及绿(G)的基板,如下 所述地进行,确认本发明中的减压腔68的效果。 即,使用所述组成的蓝色(B)的抗蚀剂,改变缝隙涂敷装置30的 减压腔68的减压度来进行涂敷,膜厚为1.6μm。此外,作为强制条件, 通过预先将基板放置于烘焙装置附近4小时,成为容易发生涂敷液的断液 的表面状态。该结果如表3所示。 [表3]   减压腔68的减压度   (mmH2O)   条状断液的根数   (根) 实施例1   2   7 实施例2   5   1 实施例3   20   0 比较例1   0   9 如表3所示,可知,在利用减压腔68减压的实施例1~3中,从涂敷 开始时到涂敷结束时为止,条状断液的发生较少,特别是减压度越增加, 则越可靠地不发生断液。 另一方面,在没有减压的比较例1中,涂敷开始时毫无问题地涂敷, 但靠近像素区域时,发生条状断液。 如上所述,以往在发生所述条状的断液时,采用强化UV照射洗涤的 方法或减低彩色抗蚀剂的固体成分浓度的方法、下调涂敷速度的方法等。 但是,在UV照射洗涤的强化方法或下调涂敷速度的方法中,处理效率降 低,成本提高。另外,在减低彩色抗蚀剂的固体成分浓度的方法中,由于 彩色抗蚀剂的使用量变多,所以成本提高,进而在涂敷后的操作等中容易 发生不均。 在本发明中,在利用减压腔68减压的简单的方法中,可以减低条状 断液的根数。在本实施例中,在实施例1、2中,条状断液尽管没有成为 0,但可以减低,所以实际上发生1、2根左右故障的情况下,在实施例1、 2中,也具有充分的效果。另外,还可知即使在发生很多条状断液的情况 下,通过成为与实施例3为相同程度的减压度,可以使条状断液消失。