(57)【要約】【課題】エアナイフの基板との距離及び基板に対する角度の調整を人手に頼らず調整可能とする基板乾燥装置を提供する。【解決手段】エアナイフから圧縮空気を噴射して、基板に付着した処理液を除去する基板乾燥装置であって、基板の上方及び下方に一対のエアナイフを有し、基板の乾燥要因とエアナイフの基板との距離調整値及び基板に対する角度調整値を記憶する調整値データベースと、前記調整値データベースに基づいて前記エアナイフの基板との距離及び基板に対する角度を自動調整するエアナイフ調整手段とを有することを特徴とする基板乾燥装置。【選択図】図６
2010177422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアナイフから圧縮空気を噴射して、基板に付着した処理液を除去する基板乾燥装置であって、基板の上方及び下方に一対のエアナイフを有し、基板の乾燥要因とエアナイフの基板との距離調整値及び基板に対する角度調整値を記憶する調整値データベースと、前記調整値データベースに基づいて前記エアナイフの基板との距離及び基板に対する角度を自動調整するエアナイフ調整手段とを有することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２】
前記エアナイフの基板との距離及び基板に対する角度を自動調整するエアナイフ調整手段は、前記調整値データベースに記憶されたパルス制御式モータのパルス数によって、前記一対のエアナイフの基板との距離及び基板に対する角度を調整することを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
【請求項３】
前記調整値データベースは、順次更新されることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の基板乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板等を圧縮空気をエアナイフから噴射して乾燥する基板乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板乾燥装置で乾燥する基板として、カラーフィルタ基板を例として説明する。
【０００３】
図１はカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の一例を断面で示した図である。カラーフィルタ基板１は、ガラス基板２上にブラックマトリックス（以下、ＢＭ）３、レッドＲの着色画素（以下、Ｒ画素）４−１、グリーンＧの着色画素（以下、Ｇ画素）４−２、ブルーＢの着色画素（以下、Ｂ画素）４−３、透明電極５、及びフォトスペーサー（Ｐｈｏｔｏ  Ｓｐａｃｅｒ）（以下、ＰＳ）６が順次形成されたものである。
【０００４】
上記構造のカラーフィルタ基板の製造方法は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法が知られている。
【０００５】
図２はフォトリソグラフィー法の工程を示す概略ブロック図である。カラーフィルタ基板は、先ずガラス基板上にブラックマトリックス（ＢＭ）を形成処理する工程（Ｃ−１）、ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−２）、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程（Ｃ−３）、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程（Ｃ−４）、露光処理する工程（Ｃ−５）、現像処理する工程（Ｃ−６）、着色フォトレジストを硬化処理させる工程（Ｃ−７）、透明電極を成膜処理する工程（Ｃ−８）、ＰＳを形成処理する工程（Ｃ−９）がこの順に行われ製造される。
【０００６】
例えば、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の順に画素が形成される場合には、ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−２）から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間（Ｃ−７）ではレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの順に着色レジストを変更して３回繰り返されてＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が形成される。
【０００７】
前記カラーフィルタ基板の製造途中では洗浄処理する工程、現像処理する工程があるが、搬送手段によって基板を洗浄処理槽内で洗浄した後に、濡れた基板を水切りして乾燥させる必要がある。図３に一般的に使用されるエアナイフを用いた基板の乾燥装置の一例を示す。複数のローラを有する搬送手段（図示せず）によって基板１１は水平方向に搬送される。基板１１の表面の上方には上方エアナイフ１２があり、裏面の下方には下方エアナイフ１３がある。前記上方エアナイフ１２及び下方エアナイフ１３にはそれぞれ圧縮空気を噴射するエアナイフノズル（以下、ノズル）（図示せず）があって、該ノズルから圧縮空気を噴射して基板１１に付着した処理液を後方に飛ばして除去し、基板１１を乾燥させる。
【０００８】
前記上方エアナイフ１２及び下方エアナイフ１３の基板１１との距離（上方ノズル距離Ａ１４及び下方ノズル距離Ｂ１５）と基板１１に対する角度（上方ノズル角度Ｃ１６及び下方ノズル角度Ｄ１７）は基板の乾燥性に大きな影響を与える。基板の厚み、基板表面と裏面の濡れ性等の違いにより、最適な距離と角度が異なる。したがって基板の種類変更、フォトレジストの材料変更、洗浄液の薬剤変更等を行った場合には、該距離と角度の調整を行う必要があるが、手作業により行われることが一般的である。
【０００９】
しかしながら、前記上方エアナイフ１２及び下方エアナイフ１３は、それぞれ支持体（
図示せず）にねじで固定されているために、また基板の大型化に伴いエアナイフも大型となり、前記エアナイフ１２及び下方エアナイフ１３の基板１１との距離と基板１１に対する角度の調整には手間がかかり、容易に行うことが出来ない。また調整するたびに距離と角度の再現性が得にくく、距離及び角度調整が困難になっている。
【００１０】
基板を乾燥する場合に用いられているエアナイフの一般的な先行技術文献を特許文献１に示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２１１４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記の問題を鑑みてなされたもので、エアナイフの基板との距離及び基板に対する角度の調整を人手に頼らず調整可能とする基板乾燥装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１に係る発明は、エアナイフから圧縮空気を噴射して、基板に付着した処理液を除去する基板乾燥装置であって、基板の上方及び下方に一対のエアナイフを有し、基板の乾燥要因とエアナイフの基板との距離調整値及び基板に対する角度調整値を記憶する調整値データベースと、前記調整値データベースに基づいて前記エアナイフの基板との距離及び基板に対する角度を自動調整するエアナイフ調整手段とを有することを特徴とする基板乾燥装置である。
【００１４】
本発明の請求項２に係る発明は、前記エアナイフの基板との距離及び基板に対する角度を自動調整するエアナイフ調整手段は、前記設定値データベースに記憶されたパルス制御式モータのパルス数によって、前記一対のエアナイフの基板との距離及び基板に対する角度を調整することを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置である。
【００１５】
本発明の請求項３に係る発明は、前記調整値データベースは、順次更新されることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の基板乾燥装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の基板乾燥装置によれば、基板に付着した処理液を除去する際に、基板に圧縮空気を噴射するエアナイフの基板との距離及び基板に対する角度の調整を人手に頼らず行うことを可能とし、その結果、調整の手間を省き、また調整の繰り返し再現性が良くなることから、調整後の微調整を不要とすることが可能となり、更に基板に付着した処理液の水切れ性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の一例を断面で示した図。
【図２】フォトリソグラフィー法の工程を示す概略ブロック図。
【図３】一般的に使用される基板の乾燥に用いられる乾燥装置の一例を示す図。
【図４】本発明の実施形態に係わる基板乾燥装置が適用されるカラーフィルタ製造工程における製造装置の一例を示す図。
【図５】本発明に係るカラーフィルタ基板の乾燥装置の概略構成を示す図。
【図６】本発明に係るカラーフィルタ基板の乾燥装置の本体ユニットの概略を示す図。
【図７】本発明に係る上方エアナイフと下方エアナイフの距離及び角度の調整の手順を説明するためのフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を参照して本発明に係る基板乾燥装置を実施するための形態を、カラーフィルタ基板を乾燥する場合を例として説明する。
【００１９】
図４は本発明の実施形態に係わる基板乾燥装置が適用されるカラーフィルタ製造工程に用いられる処理装置の一例を示す。基板は先ずＢＭ形成装置によってＢＭが形成され（Ｋ−１）、洗浄装置で洗浄される（Ｋ−２）。洗浄された後、本発明の実施形態に係わる基板乾燥装置（１）によって洗浄処理によって濡れた基板は乾燥される（Ｋ−３）。乾燥後、着色フォトレジスト塗布装置、予備乾燥装置によってレジスト塗布、予備乾燥され（Ｋ−４）、プリベーク装置でプリベークされ（Ｋ−５）、露光装置で露光される（Ｋ−６）。現像装置内で現像、水洗された後（Ｋ−７）、本発明の実施形態に係わる基板乾燥装置（２）によって濡れた基板は乾燥される（Ｋ−８）。乾燥後、硬化装置で硬化される（Ｋ−９）。前記洗浄装置による洗浄（Ｋ−２）から硬化装置による硬化（Ｋ−９）までの工程はＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素を形成するために３回、繰り返される。Ｂ画素が形成された後、透明電極成膜装置で透明電極が成膜され（Ｋ−１０）、ＰＳ形成装置でＰＳが形成（Ｋ−１１）される。
【００２０】
図５は、本発明に係るカラーフィルタ基板の基板乾燥装置の概略構成図を示す。乾燥装置２０の本体ユニット１８は、上下エアナイフ部と上下エアナイフの基板との距離及び基板に対する角度を調整する上下パルス制御式モータ部と前記上下エアナイフ部、上下パルス制御式モータ部等を支える架台部等を有する。制御ユニット１９はオペレータが操作する操作部、本体ユニットの状態、データベース等を表示する表示部、データベース等を格納する記憶部、乾燥装置を制御する制御部等を有している。
【００２１】
図６は本発明に係るカラーフィルタ基板の乾燥装置の本体ユニット１８の概略図を示す。乾燥される基板（図示せず）は上方エアナイフ２１と下方エアナイフ２２の間を水平方向に搬送される。上方エアナイフ２１と下方エアナイフ２２には、それぞれ圧縮空気を噴射するノズル（図示せず）があって、該ノズルから圧縮空気を噴射して基板に付着した処理液を後方に飛ばして除去し、基板を乾燥させる。上方エアナイフ２１は、上方エアナイフ架台３１及び３２で支持され、上方エアナイフ距離調整用モータ（Ａ）２３及び上方エアナイフ距離調整用モータ（Ｂ）２４で基板との距離調整が行われる。また、上方エアナイフ角度調整用モータ（Ａ）２５及び上方エアナイフ角度調整用モータ（Ｂ）２６で基板に対する角度調整が行われる。同様に、下方エアナイフ２２は、下方エアナイフ架台３３及び３４で支持され、下方エアナイフ距離調整用モータ（Ａ）２７及び下方エアナイフ距離調整用モータ（Ｂ）２８で基板との距離調整が行われる。また、下方エアナイフ角度調整用モータ（Ａ）２９及び下方エアナイフ角度調整用モータ（Ｂ）３０で基板に対する角度調整が行われる。
【００２２】
前記上方エアナイフ距離調整用モータ２３及び２４と前記上方エアナイフ角度調整用モータ２５及び２６のモータには、パルス制御式モータ（以下、サーボモータ）が採用されている。
【００２３】
同様に、前記下方エアナイフ距離調整用モータ２７及び２８と前記下方エアナイフ角度調整用モータ２９及び３０のモータも、サーボモータが採用されている。
【００２４】
前記サーボモータは、モータに印加されるパルス数によって回転角度や回転数が制御されるものである。
【００２５】
上方エアナイフ２１と下方エアナイフ２２の基板との距離及び基板に対する角度は、基
板の乾燥要因である基板の種類、フォトレジストの種類、洗浄液の種類を変更するたびに調整されるが、前記基板、フォトレジスト、洗浄液のデータは、予め表１、表２、表３に示すようにデータベース化されている。前記基板の乾燥要因は、基板の種類、フォトレジストの種類、洗浄液の種類に限られるものではない。
【００２６】
【表１】
2010177422.tif 000003
【００２７】
【表２】
2010177422.tif 000004
【００２８】
【表３】
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【００２９】
表１は基板データベースで、基板の厚さ、サイズによって３種類の基板の例を示している。表２は、フォトレジストの構成材料によって４種類のフォトレジストの例を示している。表３は、洗浄液の薬剤の構成材料によって３種類の洗浄液の例を示している。
【００３０】
表４に調整値データベースを示す。
【００３１】
【表４】
2010177422.tif 000006
【００３２】
表４は、基板の種類１の場合を例にフォトレジスト４種類と洗浄液の３種類の組み合わせの計１２の基板の乾燥要因に対する上方エアナイフ２１と下方エアナイフ２２の基板との距離及び基板に対する角度の調整値を示すデータベースである。表４において例えば、Ｎｏ３の基板の種類１でフォトレジストの種類１で洗浄液の種類３の場合は、上方エアナイフ２１の距離はＣ１、角度はＣ３が調整値であって、下方エアナイフ２２の距離はＣ２、角度はＣ４が調整値であることを示す。前記Ｃ１は上方エアナイフ距離調整用モータ（Ａ）２３及び上方エアナイフ距離調整用モータ（Ｂ）２４に印加されるパルス数を示し、前記Ｃ２は下方エアナイフ距離調整用モータ（Ａ）２７及び下方エアナイフ距離調整用モータ（Ｂ）２８に印加されるパルス数を示す。同様に、Ｃ３は上方エアナイフ角度調整用モータ（Ａ）２５及び上方エアナイフ角度調整用モータ（Ｂ）２６に印加されるパルス数を示し、Ｃ４は下方エアナイフ角度調整用モータ（Ａ）２９及び下方エアナイフ角度調整用モータ（Ｂ）３０に印加されるパルス数を示す。Ａ１〜Ｌ４についてもＣ１〜Ｃ４と同様に各モータに印加されるパルス数を示す。
【００３３】
本実施形態では、上方エアナイフについては上方エアナイフ距離調整用モータ（Ａ）２３及び上方エアナイフ距離調整用モータ（Ｂ）２４、上方エアナイフ角度調整用モータ（Ａ）２５及び上方エアナイフ角度調整用モータ（Ｂ）２６の２個用いたが、エアナイフの構造的なたわみやねじれが発生しない構造であれば１個でも良い。下方エアナイフ距離調整用モータ（Ａ）２７及び下方エアナイフ距離調整用モータ（Ｂ）２８及び下方エアナイフ角度調整用モータ（Ａ）２９及び下方エアナイフ角度調整用モータ（Ｂ）３０についても同様である。
【００３４】
また、本発明の実施の形態では、上方及び下方エアナイフの基板との距離調整用モータと、基板に対する角度調整用モータとしてサーボモータを用いたが、距離調整にはリニアエンコーダを用い、角度調整にはロータリーエンコーダを用いてそれぞれのエンコーダのパルス数を距離調整値、角度調整値として調整値データベースに記憶し、駆動方法はサーボモータに限らず他の方法を適宜採用できる。
【００３５】
表４は、前記基板の種類１の場合のフォトレジスト４種類と洗浄液の３種類の基板の乾燥要因の計１２の距離と角度の調整値を示しているが、全ての基板の乾燥要因のデータベースを作る必要はなく、使用する基板の乾燥要因についてデータベース化すればよい。
【００３６】
更に示していないが、基板の種類２及び基板の種類３についてもフォトレジストと洗浄液の種類による基板の乾燥要因における距離と角度の調整値のデータベースを予めデータベース化しておく。
【００３７】
前記上方エアナイフ２１と下方エアナイフ２２の距離と角度の調整値は予備テストを行うことによって、データベース化される。前記データベースに無い新たな基板、またはフォトレジスト、または洗浄液を使用する場合が発生した時には、その都度、距離及び角度の調整値を求め、データベースに追加し、データベースを更新する。
【００３８】
図７を用いて上方エアナイフ２１と下方エアナイフ２２の距離及び角度の調整の手順を次に説明する。距離、角度調整がスタート（Ｓ−１）すると、先ず乾燥しようとする基板の種類とフォトレジストの種類と洗浄液の種類を基板データベース、フォトレジストデータベース、洗浄液データベースから検索する（Ｓ−２）。基板の種類、またはフォトレジストの種類、または洗浄液の種類の内，いずれかのデータベースにない場合は（Ｓ−３のＮＯ）、エアナイフ２１と下方エアナイフ２２を手動で基板との距離及び基板に対する角度を調整し、調整値を求める（Ｓ−４）。調整した時の基板の種類、フォトレジストの種類、洗浄液の種類と前記基板との距離及び基板に対する角度の調整値をデータベースに追加保存し、データベースを更新し（Ｓ−５）、距離、角度の調整が終了する（Ｓ−８）。一方、基板の種類、フォトレジストの種類、洗浄液の種類が全てデータベースにある場合は（Ｓ−３のＹＥＳ）、調整値データベースから距離と角度のデータが読み取られ（Ｓ−６）、距離、角度の調整が行われ（Ｓ−７）、距離、角度の調整が終了する（Ｓ−８）。
【００３９】
尚、本実施形態ではカラーフィルタ基板を乾燥する場合を例として説明したが、カラーフィルタ基板に限定されるものではない。
【００４０】
以上のように本発明の基板乾燥装置によれば、、基板に圧縮空気を噴射して基板に付着した処理液を除去、乾燥する場合に、エアナイフの基板との距離及び基板に対する角度の調整を人手に頼らず行うことを可能とし、その結果、調整の手間を省き、また調整の繰り返し再現性が良くなることから、調整後の微調整を不要とすることが可能となり、更に基板に付着した処理液の水切り性が良好になる。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・カラーフィルタ基板
２・・・ガラス基板
３・・・ブラックマトリックス（ＢＭ）
４−１・・・レッドＲの着色画素（Ｒ画素）
４−２・・・グリーンＧの着色画素（Ｇ画素）
４−３・・・ブルーＢの着色画素（Ｂ画素）
５・・・透明電極
６・・・フォトスペーサー（ＰＳ）
１１・・・基板
１２・・・上方エアナイフ
１３・・・下方エアナイフ
１４・・・上方ノズル距離Ａ
１５・・・下方ノズル距離Ｂ
１６・・・上方ノズル角度Ｃ
１７・・・下方ノズル角度Ｄ
１８・・・乾燥装置２０の本体ユニット
１９・・・制御ユニット
２０・・・乾燥装置
２１・・・上方エアナイフ
２２・・・下方エアナイフ
２３・・・上方エアナイフ距離調整用モータ（Ａ）
２４・・・上方エアナイフ距離調整用モータ（Ｂ）
２５・・・上方エアナイフ角度調整用モータ（Ａ）
２６・・・上方エアナイフ角度調整用モータ（Ｂ）
２７・・・下方エアナイフ距離調整用モータ（Ａ）
２８・・・下方エアナイフ距離調整用モータ（Ｂ）
２９・・・下方エアナイフ角度調整用モータ（Ａ）
３０・・・下方エアナイフ角度調整用モータ（Ｂ）
３１・・・上方エアナイフ架台
３２・・・上方エアナイフ架台
３３・・・下方エアナイフ架台
３４・・・下方エアナイフ架台
【図１】
2010177422.tif 000007
【図２】
2010177422.tif 000008
【図３】
2010177422.tif 000009
【図４】
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【図５】
2010177422.tif 000011
【図６】
2010177422.tif 000012
【図７】
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