(57)【要約】【課題】カラーフィルターを歩留まりよく製造することができる冷却装置を提供すること。【解決手段】基板上に昇華性物質を含むレジスト材が塗工されたカラーフィルター用材料を冷却するための冷却装置であって、冷却装置１０は、カラーフィルター用材料３を載置するためのトレイ１と、昇華性物質を排出するための排気口５とを備え、トレイ１の上方向に、樹脂２０で覆われた部分が存在している。【選択図】図１
2014139626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に昇華性物質を含むレジスト材が塗工されたカラーフィルター用材料を冷却するための冷却装置であって、
前記冷却装置は、前記カラーフィルター用材料を載置するためのトレイと、前記昇華性物質を排出するための排気口と、を備え、
前記トレイの上方向に、樹脂で覆われた部分が存在していることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記冷却装置が、内槽と、外槽とから構成され、当該内槽と外槽との間に空隙が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置に関し、詳しくは、カラーフィルターの製造に用いられる昇華性物質を含むカラーフィルター用材料を冷却するための冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴って、液晶ディスプレイの需要が増加している。また、最近においては家庭用の液晶テレビの普及率も高まっており、液晶ディスプレイの市場は拡大する状況にある。さらに近年普及している液晶ディスプレイは大画面化の傾向があり、特に家庭用の液晶テレビに関してはその傾向が強くなってきている。このような状況において、液晶ディスプレイを構成する部材についてはより低コストで高品質なものを高生産性で製造することが望まれており、特に、液晶ディスプレイ等をカラー表示化させる機能を有するカラーフィルターにおいては、低コスト化を達成すべく歩留まりの向上に対する要求が高まっている。
【０００３】
一般的なカラーフィルターの製造方法は、基板上に、各色の顔料を分散させた光硬化性レジスト組成物を有機溶剤に溶解した塗工液を塗工することで、カラーフィルター用材料を得る工程と、当該カラーフィルター用材料をプリベークする工程と、所望のパターン形状のフォトマスクを用いて露光・アルカリ現像することにより、各色の着色層をパターン状に形成する工程とを有している。そして、その後に、クリーンオーブンやホットプレートなどを用いてポストベークすることにより、各色の画素を形成する。パターンの形成としては、露光方法以外にもレーザー加工方法等も用いられている。
【０００４】
上記カラーフィルター用材料のプリベークは、一般的に、８０℃〜１５０℃程度の温度で行われるところ、プリベーク直後のカラーフィルター用材料の温度は高いものとなっている。カラーフィルター用材料の温度が高い状態、換言すれば、プリベークによる熱を有した状態のカラーフィルター用材料の塗工層にパターンを形成行った場合には、パターン形成前後の塗工層の温度変化によって、塗工層に形成されたパターンに寸法変化が生じ、寸法異常等の歩留まり低下を引き起こす。したがって、通常、特許文献１に開示がされているように、カラーフィルターの製造方法では、プリベーク後であって、露光を行う前にカラーフィルター用材料を冷却する冷却工程を有している。この冷却は、大気中で行う場合、すなわち常温で放置する場合もあるが、生産性の向上や、塗工層の温度コントロールの観点から冷却装置によって行われるのが一般的である。冷却装置の本体や、カラーフィルター用材料を載置するためのトレイは、アルミニウムや、ＳＵＳ等の熱伝導率の高い金属材料から構成されている。
【０００５】
カラーフィルターの製造に用いられる光硬化性レジスト組成物は、通常、各色の顔料に加えて、顔料を均一に分散させるために添加される顔料分散剤や、光重合開始剤を含んでいる。ここで用いられる光重合開始剤は、昇華性物質であり、上記プリベーク時に、溶剤とともに共沸し気体状態で放出される。放出された昇華性物質の一部は、カラーフィルター用材料を冷却するために用いられる冷却装置内に混入し、当該混入した昇華性物質は、冷却装置本体の内壁面に接触する。冷却装置本体は、金属製の材料で構成されていることから、金属製の冷却装置本体の内壁面に接触した昇華性物質は、当該内壁面によってその熱が奪われ再結晶化し、当該冷却装置の内壁面に付着する。換言すれば、冷却装置の内壁面に析出する。そして、再結晶化した昇華性物質が付着した冷却装置を使用し続け、再結晶化した昇華性物質が内壁面に堆積していった場合には、当該堆積した昇華性物質が内壁面から剥がれ落ち、カラーフィルター用材料に異物として付着するなど、カラーフィルターの歩留まり低下を引き起こすこととなる。
【０００６】
このような問題に対しては、昇華性物質が再結晶化し、冷却装置本体の内壁面に付着してしまうよりも前に、気体状態で昇華性物質を冷却装置外に排出することが重要であると考えられる。しかしながら、冷却装置本体は、上記のように熱伝導率の高い金属製の材料から構成されており、気体状態の昇華性物質は、冷却装置本体の内壁面と接触することで急激に熱を奪われ、冷却装置外に排出されるよりも前に再結晶化してしまう。したがって、現状、冷却装置内に放出されている気体の昇華性物質を、冷却装置内で析出させることなく、排気口から放出することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、昇華性物質を含むカラーフィルター用材料を冷却する場合に、冷却装置内での昇華性物質の再結晶化を防止することができる冷却装置を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための発明は、基板上に昇華性物質を含むレジスト材が塗工されたカラーフィルター用材料を冷却するための冷却装置であって、前記冷却装置は、前記カラーフィルター用材料を載置するためのトレイと、前記昇華性物質を排出するための排気口と、を備え、前記トレイの上方向に、樹脂で覆われた部分が存在していることを特徴とする。
【００１０】
また、前記冷却装置が、内槽と、外槽とから構成され、当該内槽と外槽との間に空隙が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のカラーフィルター用材料を冷却するための冷却装置によれば、当該冷却装置内で気体の昇華性物質が再結晶化することを防止でき、カラーフィルターを歩留まり良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の冷却装置の一例を示す正面図である。
【図２】本発明の冷却装置の一例を示す正面図である。
【図３】本発明の冷却装置の一例を示す正面図である。
【図４】本発明の冷却装置の一例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜冷却装置＞
以下、本発明の冷却装置について図面を用いて詳細に説明する。本発明の冷却装置は、カラーフィルターの製造工程の冷却工程で用いられる冷却装置であって、具体的には、基板上に、昇華性物質を含むレジスト材が塗工されたカラーフィルター用材料を冷却するために用いられる冷却装置である。
【００１４】
本発明の冷却装置１０は、図１〜図３に示すように、冷却装置内１０においてカラーフィルター用材料３を載置するためのトレイ１と、冷却装置内１０に放出された昇華性物質を冷却装置外部に排出するための排気口５とを備えている。図示する形態では、説明の便宜上、冷却装置１０を開閉可能に閉塞する扉を省略している。冷却装置１０には、図１〜図４に示すように、垂直方向に２つ以上のトレイが設けられていてもよく、１つのトレイのみが設けられていてもよい（図示しない）。また、複数のトレイ１が、水平方向に設けられていてもよい（図示しない）。本発明の冷却装置１０において、冷却装置１０本体、及びトレイ１は金属製の材料、又は石材から構成されている。
【００１５】
また、本発明の冷却装置１０は、冷却装置内１０の内部を冷却するための冷却手段（図示しない）を備えている。冷却装置１０内を冷却する冷却手段について限定はなく、従来公知のいかなる方法も用いることができる。例えば、トレイ１や、冷却装置１０の内壁面に冷却水等の冷媒誘導管を内蔵させることで冷却装置１０内を冷却する方法や、アンモニア、フロン、二酸化炭素等のガス冷媒を用いて冷却する方法を挙げることができる。
【００１６】
排気口５による昇華性物質の排出方法についても特に限定はなく、従来公知の排気方法によって排気可能な排気口５とすればよい。例えば、排気口５を、図示しない排気チューブを介して吸引ポンプに連通させることで排気口５から気体の昇華性物質を排出させることができる。これ以外にも、排気口５に向かうように送風させる送風装置を冷却装置１０内に設けることで一様な気流を作り出し、天井部に滞留する気体の昇華性物質を排出するか、或いは、前記吸引ポンプと送風装置を組み合わせることにより、気体の昇華性物質を排出させることができる。
【００１７】
上記構成を有する本発明の冷却装置１０は、さらに、カラーフィルター用材料３を載置するトレイ１の上方向に、樹脂２０で覆われている部分が存在していることを特徴とする。換言すれば、トレイ１の上方向に位置する冷却装置１０本体の内壁面や、当該トレイ１よりも上方向に設けられているトレイ１の裏面が樹脂２０によって覆われている。なお、図１に示す形態では、トレイ１の上方向に位置する冷却装置１０本体の内壁面が樹脂２０によって覆われており、図２に示す形態では、垂直方向に２つ以上のトレイ１ａ、１ｂ、１ｃが所定の間隔をあけて設けられており、最下段に位置するトレイ１ａの上方向に位置するトレイ（トレイ１ｂ、１ｃ）の裏面側が樹脂２０によって覆われている。また、図３では、冷却装置１０の内壁面、及びトレイ（トレイ１ａ、１ｂ、１ｃ）の裏面側が樹脂２０によって覆われている。つまり、図示する形態では、カラーフィルター用材料３が載置されるトレイの上方向に位置する部分の少なくとも一部に樹脂２０によって覆われている部分が存在している。なお、図１では、冷却装置１０の内壁面の全面が樹脂２０によって覆われているが、内壁面の天板のみが樹脂２０によって覆われていてもよい。また、内壁面の天板、及びトレイ１ａよりも上方向に位置する内壁面の側面が樹脂によって覆われていてもよい。
【００１８】
以下に、トレイ１の上方向に樹脂で覆われている部分が存在していない従来公知の冷却装置を例に挙げ、本発明の冷却装置１０の優位性について説明する。
【００１９】
カラーフィルターを製造するにあたっては、基板上にレジスト材を塗工して、基板上にレジスト塗工層が設けられたカラーフィルター用材料を加熱するプリベーク工程、レジスト塗工層にパターン形成を行うパターン形成工程が必須の工程として行われる。ところで、プリベーク工程後、カラーフィルター用材料を冷却することなく、レジスト塗工層にパターン形成を行った場合には、パターン形成前後のレジスト塗工層の温度変化によって、レジスト塗工層が熱収縮し、カラーフィルター用材料の塗工層に形成されたパターンに寸法変化が生ずる。したがって、パターン形成を行う前には、プリベーク工程で加熱されたカラーフィルター用材料を冷却する工程を行うことが必須である。
【００２０】
上記カラーフィルター用材料の冷却は、常温保管等によって行うこともできるが、通常、温度コントロールの容易性や、生産性の向上のため冷却装置内で行われる。本発明の冷却装置１０は、ここで用いられる冷却装置１０である。
【００２１】
カラーフィルター用材料を構成するレジスト塗工層は、レジスト材として光硬化性レジスト組成物を含んでおり、当該光硬化性レジスト組成物には、光重合開始剤等の昇華性物質が含有されている。レジスト塗工層は、光硬化性レジスト組成物を適当な有機溶剤に溶解した塗工液を、基板上に塗工することで形成される。
【００２２】
プリベーク工程では、上記昇華性物質を含むレジスト塗工層が、通常、８０℃〜１５０℃程度の温度で加熱されることから、レジスト塗工層中に含まれる昇華性物質は、有機溶剤とともに共沸し塗工層から高温の気体状態で放出される。
【００２３】
上記のように、プリベーク工程では、溶剤とともに昇華性物質がカラーフィルター用材料から放出されており、カラーフィルター用材料を冷却するための冷却装置内にも、放出された昇華性物質の一部が混入する。この昇華性物質は、上昇気流により、冷却装置内においてカラーフィルター用材料を載置するトレイよりも上方向に位置するトレイの裏面や、冷却装置本体の天板や、側壁面等と接触する。
【００２４】
トレイ１や、冷却装置１０本体は、一般的にアルミニウムや、ＳＵＳ等の金属製の材料、或いは石材で構成されていることから、トレイ１の裏面や、冷却装置１０の内壁面と接触した昇華性物質は、換言すれば、金属製の材料、或いは石材と接触した気体の昇華性物質は、当該金属製の材料、或いは石材によって熱が奪われ再結晶化し当該接触した箇所に付着する。この付着した昇華性物質の堆積量が多くなっていった場合には、当該付着した箇所から、昇華性物質が剥がれ落ちカラーフィルター用材料に再付着して、カラーフィルターの歩留まり低下を引き起こす。
【００２５】
冷却装置内における昇華性物質の再結晶化は、金属製の材料、或いは石材の熱伝導率が高いことによるものと推察される。具体的には、熱伝導率が高い金属製の材料、或いは石材と、気体の昇華性物質とが接触した場合に、当該昇華性物質は、熱伝導率の高い金属製の材料、或いは石材によって、その熱を急激に奪われて再結晶化し、金属製の材料、或いは石材部分に付着するものと推察される。
【００２６】
本発明では、トレイ１の上方向に、樹脂２０によって覆われている部分が存在していることから、当該部分における熱伝導率を、金属製の材料、或いは石材が露出している場合よりも低下させることができる。換言すれば、気体の昇華性物質の熱が吸収する速度を低下させることで、昇華性物質が再結晶化するまでの時間を遅くすることができる。本発明の冷却装置１０は、気体の昇華性物質を排出するための排気口５を備えていることから、昇華性物質が再結晶化されるまでの速度を遅くすることで、昇華性物質が再結晶化するよりも前に、昇華性物質を気体状態で冷却装置１０外へ排出することができる。なお、樹脂２０によって覆われている部分が存在しない場合には、排気口５から排出するよりも早く、冷却装置内で昇華性物質が再結晶化してしまい、冷却装置内において昇華性物質の付着を防止することができない。
【００２７】
樹脂２０によって覆われている部分は、トレイ１の上方向に位置する冷却装置１０本体の内壁面や、トレイ１の裏面の一部に存在していればよく、樹脂に覆われている部分が多く存在している分だけ金属製の材料、或いは石材が露出している領域を低減させることができ、再結晶化されてしまう昇華性物質の量を低減させることができる。なお、トレイ１の上方向に、金属製の材料、或いは石材が露出している部分においては、昇華性物質が早期に再結晶化しやすい状態となっている。したがって、図３に示すように、トレイ１の上方向に位置する部材の全面が、樹脂２０によって覆われていることが好ましい。
【００２８】
また、トレイ１に載置されたカラーフィルター用材料からは、気体の昇華性物質が当該トレイ１よりも上方向に向かって放出されることから、トレイ１の下方向は、樹脂によって覆われている部分が存在していなくともよいが、気体の昇華性物質の対流等の影響を考慮すると、トレイ１の下方向、例えば、最下段に位置するトレイ１の裏面や、トレイ１の下方向に位置する冷却装置１０本体の内壁面も樹脂によって覆われていることが好ましい。
【００２９】
樹脂２０は、金属製の材料や石材と比較して熱伝導率が低いことから、気体の昇華性物質の再結晶化を防止することができ、冷却装置本体の内壁面や、トレイ１の裏面を覆う（以下、金属製の材料や石材を覆うという場合がある。）樹脂の材料について特に限定はない。一例として、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、シリコーンゴムなどを挙げることができる。
【００３０】
冷却装置１０本体の内壁面や、トレイ１の裏面を樹脂２０で覆う方法、換言すれば、金属製の材料や石材を樹脂２０で覆う方法についても特に限定はなく、樹脂板を金属製の材料、或いは石材上に貼り合せる方法を用いてもよく、樹脂材料を適当な溶剤に分散、或いは溶解した塗工液を金属製の材料、或いは石材の表面に塗工・乾燥する方法を用いてもよい。
【００３１】
樹脂２０の厚みについても特に限定はなく、用いられる樹脂の材料等に応じて適宜設定することができる。好ましい厚みとしては、５００μｍ〜３０００μｍ程度の厚みを例示することができる。
【００３２】
図４は、本発明の冷却装置１０の他の実施形態であり、冷却装置１０が、内槽１５と、外槽１６とから構成され、当該内槽と外槽との間に空隙が設けられている。内槽１５内におけるトレイ１や、樹脂で覆われている部分は、上記で説明した通りであり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３３】
この構成の冷却装置１０によれば、空隙によって伝熱を遮断することができ、冷却装置１０内において、気体の昇華性物質が再結晶化してしまうことを効果的に防止することができる。空隙には、断熱剤等が設けられていてもよく、空気層として存在していてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０・・・冷却装置
１・・・トレイ
２０・・・樹脂
５・・・排気口
１５・・・内槽
１６・・・外槽
【図１】
2014139626.tif 000003
【図２】
2014139626.tif 000004
【図３】
2014139626.tif 000005
【図４】
2014139626.tif 000006