(57)【要約】【課題】着色フォトレジストを塗布する塗布装置において、次のレジスト缶に交換するためにレジスト缶から配管の先端部を取り外しても、最下部から配管内の着色フォトレジストが逆流し、レジスト缶の近辺に吐出されない逆止弁を提供する。【解決手段】１）配管２３と接続する上部口１１、ホーン状の中空部１２、段部１３を有するフランジ１０、２）チャックキャップ５０を固定する頭部３１、ホーン状の中空部３２、先端口３３を有し、中空部の下部と先端口の堺を弁座３４とするヘッドノズル３０、３）段部と頭部の間に固定され、チャックボールの流出を防止する貫通口５１を有するチャックキャップ５０、４）チャックキャップの下方、ヘッドノズルの中空部内に封入されるチャックボール７０を具備すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトレジストを塗布する塗布装置用の逆止弁であって、
１）上部に配管と接続する上部口、小径部が上部口の下部に通じ大径部を下方に向けたホーン状の中空部、中空部の下部に段部を有するフランジ、
２）該段部と対応してチャックキャップを挟持、固定する頭部、大径部が頭部に接し小径部を下方に向けたホーン状の中空部、中空部の下部に先端口を有し、中空部の下部と先端口の堺を弁座とするヘッドノズル、
３）前記フランジの段部と該ヘッドノズルの頭部の間に挟持、固定され、チャックボールの流出を防止する複数個の貫通口を有するチャックキャップ、
４）該チャックキャップの下方、前記ヘッドノズルの中空部内に封入される１個のチャックボール、                              
を少なくとも具備することを特徴とする逆止弁。
【請求項２】
前記フランジ及びヘッドノズルがステンレス鋼であり、チャックキャップ及びチャックボールがフッ素系樹脂であることを特徴とする請求項１記載の逆止弁。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の逆止弁を、フォトレジストを取り入れる配管の先端部に取り付けたことを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上にフォトレジストなどを塗布する塗布装置に関するものであり、特に、フォトレジストの逆流を防止する逆止弁、及びそれを用いた塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置やプラズマディスプレイパネルなどにおいて、カラー表示、反射率の低減、コントラストの改善、分光特性制御などの目的にカラーフィルタを用いることは有用な手段となっている。
この表示装置に用いるカラーフィルタは、多くの場合、カラーフィルタは画素として形成されて使用される。この表示装置用カラーフィルタの画素を形成する方法としては、フォトリソグラフィ法があげられる。
【０００３】
例えば、顔料分散法は、このフォトリソグラフィ法の一方法であるが、この顔料分散法において使用するカラーフィルタ形成用のフォトレジストは、着色フォトレジストとも称されている。
この着色フォトレジストをガラス基板上に、例えば、スピンコータを用いて回転塗布し、この塗膜にフォトマスクを介してＵＶ露光し、現像処理により表示装置用カラーフィルタの画素を形成する。
【０００４】
従来、液晶表示装置の製造プロセスにおいて、着色フォトレジストなどの塗布装置としては、吐出ノズルからガラス基板の中央部に塗布液を滴下した後、ガラス基板を回転させ塗布液を延展させるスピンコータが多く用いられてきた。
【０００５】
上記着色フォトレジストは、例えば、高分子樹脂に顔料を分散剤を用いて分散させ、この分散液に重合性モノマー、光重合開始剤、増感剤、溶剤などを添加して調製されるものであるが、着色フォトレジスト中の微小な顔料粒子は凝集し易く、この顔料粒子が核となって着色フォトレジストには凝集体が生じ易いものである。
【０００６】
着色フォトレジストは、着色フォトレジスト中においては、分散剤によって高分子樹脂に顔料を分散させ、分散した顔料の凝集を防ぎ、分散系としての平衡を保つ機能を果たすようにしている。しかし、高分子樹脂を用いて顔料を分散させるには、ボールミル、サンドミルなどの方法で行うものであるが、顔料を一次粒子、または、それに近い状態にまで微粒子化することは困難なことである。ちなみに、顔料は粒径約１μｍ以下の状態である。
【０００７】
着色フォトレジスト中において、粒径約１μｍ以下の顔料が分散していると、微小な顔料粒子は凝集し易く、この顔料粒子が核となって、着色フォトレジストに凝集体が生じ易いものとなる。
このような凝集体は、その粒径が数μｍに達するものもあり、これが着色フォトレジストの中に存在したまま、吐出ノズルより基板上に滴下され、表示装置用カラーフィルタの画素が形成されると、カラーフィルタの画素上に凝集体が固着した状態になり、カラーフィルタとしては異物と称する欠陥となる。
【０００８】
図６は、ガラス基板上に着色フォトレジストを塗布する塗布装置の一例を模式的に断面で示す説明図である。
図６に示す塗布装置において、レジスト缶（２１）の中の着色フォトレジスト（２２）は、外部からの空気又は窒素などの気体による加圧によって、流路の配管（２３）、第一段
フィルタ（２４）、第二段フィルタ（２５）、及びバルブ（２６）、最終段フィルタ（２７）を経て、吐出ノズル（２８）よりスピンコータのハウジング（２９）内のガラス基板（２０）上に適量が滴下されるようになっている。
図６に示す塗布装置においては、上記凝集体などを各段フィルタ（２４、２５、２７）によって捕捉除去し、吐出ノズル（２８）の先端部よりガラス基板（２０）上に滴下されるようになっている。
【０００９】
図７は、図６中におけるレジスト缶（２１）を拡大して示す説明図である。図７に示すように、レジスト缶（２１）には配管（２３）が引き込まれれており、配管（２３）の先端部（２３Ａ）は、レジスト缶（２１）の底部近くに達している。先端部（２３Ａ）の最下部（Ｂ）は配管が開口したままの切り落としとなっている。
外部からの空気又は窒素などの気体による加圧によって、着色フォトレジスト（２２）は、先端部（２３Ａ）の切り落としとなっている最下部（Ｂ）から配管（２３）内に押し出される。
【００１０】
上記のようなレジスト缶（２１）において、レジスト缶（２１）内の着色フォトレジスト（２２）が消費され、着色フォトレジスト（２２）が充填されている次のレジスト缶（２１）に交換する際に、先端部（２３Ａ）を取り外すと、最下部（Ｂ）から配管（２３）内の着色フォトレジストが逆流し、レジスト缶（２１）の近辺に吐出されるといった問題が生じる。
【００１１】
また、次のレジスト缶（２１）への交換後に、着色フォトレジストの供給を再開すると、交換時の、先端部（２３Ａ）からの着色フォトレジストの逆流による吐出によって、吐出ノズル（２８）から空気が吸い込まれ、配管（２３）内にては着色フォトレジストと空気が混ざり、着色フォトレジスト中には気泡が発生する。すなわち、「泡かみ」と称する問題が生じる。
着色フォトレジスト中に気泡が混入したまま吐出ノズルより基板上に滴下され、表示装置用カラーフィルタの画素が形成されると、カラーフィルタの画素上にピンホール等が生じ、カラーフィルタとしてはピンホールと称する欠陥となる。
【特許文献１】特開平１１−１２８８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、着色フォトレジストを用い顔料分散法により表示装置用カラーフィルタを製造する際に、着色フォトレジストを塗布する塗布装置において、次のレジスト缶に交換するためにレジスト缶から配管の先端部を取り外しても、最下部から配管内の着色フォトレジストが逆流し、レジスト缶の近辺に吐出されることのない逆止弁を提供することを課題とするものである。
また、上記逆止弁を用いた塗布装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、フォトレジストを塗布する塗布装置用の逆止弁であって、
１）上部に配管と接続する上部口、小径部が上部口の下部に通じ大径部を下方に向けたホーン状の中空部、中空部の下部に段部を有するフランジ、
２）該段部と対応してチャックキャップを挟持、固定する頭部、大径部が頭部に接し小径部を下方に向けたホーン状の中空部、中空部の下部に先端口を有し、中空部の下部と先端口の堺を弁座とするヘッドノズル、
３）前記フランジの段部と該ヘッドノズルの頭部の間に挟持、固定され、チャックボールの流出を防止する複数個の貫通口を有するチャックキャップ、
４）該チャックキャップの下方、前記ヘッドノズルの中空部内に封入される１個のチャックボール、                              
を少なくとも具備することを特徴とする逆止弁である。
【００１４】
また、本発明は、上記発明による逆止弁において、前記フランジ及びヘッドノズルがステンレス鋼であり、チャックキャップ及びチャックボールがフッ素系樹脂であることを特徴とする逆止弁である。
【００１５】
また、本発明は、請求項１又は請求項２記載の逆止弁を、フォトレジストを取り入れる配管の先端部に取り付けたことを特徴とする塗布装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、１）上部に配管と接続する上部口、小径部が上部口の下部に通じ大径部を下方に向けたホーン状の中空部、中空部の下部に段部を有するフランジ、２）該段部と対応してチャックキャップを挟持、固定する頭部、大径部が頭部に接し小径部を下方に向けたホーン状の中空部、中空部の下部に先端口を有し、中空部の下部と先端口の堺を弁座とするヘッドノズル、３）前記フランジの段部と該ヘッドノズルの頭部の間に挟持、固定され、チャックボールの流出を防止する複数個の貫通口を有するチャックキャップ、４）該チャックキャップの下方、前記ヘッドノズルの中空部内に封入される１個のボール具備する逆止弁であるので、次のレジスト缶に交換するためにレジスト缶から配管の先端部を取り外しても、最下部から配管内の着色フォトレジストが逆流し、レジスト缶の近辺に吐出されることのない逆止弁となる。
【００１７】
また、本発明は、上記逆止弁を、フォトレジストを取り入れる配管の先端部に取り付けた塗布装置であるので、次のレジスト缶に交換するためにレジスト缶から配管の先端部を取り外しても、最下部から配管内の着色フォトレジストが逆流し、レジスト缶の近辺に吐出しない塗布装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施の形態に基づいて以下に説明する。
図１は、本発明による、フォトレジストを塗布する塗布装置用の逆止弁の一例の断面図である。また、図２は、逆止弁を構成する部品を分解して示す断面図である。図１及び図２に示すように、逆止弁は、フランジ（１０）、ヘッドノズル（３０）、チャックキャップ（５０）、チャックボール（７０）で構成されている。
【００１９】
フランジ（１０）は、上部に配管（２３）と接続する上部口（１１）、小径部が上部口の下部（Ｃ）に通じ大径部を下方に向けたホーン状の中空部（１２）、中空部の下部に段部（１３）を有したものである。
ヘッドノズル（３０）は、段部（１３）と対応してチャックキャップ（５０）を挟持、固定する頭部（３１）、大径部が頭部に接し（Ｄ）小径部を下方に向けたホーン状の中空部（３２）、中空部の下部に先端口（３３）を有したものであり、中空部の下部と先端口の堺を弁座（３４）としている。
【００２０】
チャックキャップ（５０）は、フランジの段部（１３）とヘッドノズルの頭部（３１）の間に挟持、固定され、チャックボール（７０）の流出を防止する複数個の貫通口（５１）を有したものである。
チャックボール（７０）は、１個であり、チャックキャップ（５０）の下方、ヘッドノズル（３０）の中空部（３２）内に、移動が自在に封入されている。
【００２１】
図３は、チャックキャップ（５０）の一例の平面図である。図３に示すＸ−Ｘ’線の断
面が、図１及び図２に示すチャックキャップ（５０）の断面に相当する。図３に示すように、この一例のチャックキャップ（５０）は３個の円形の貫通口（５１）を有している。この貫通口（５１）の直径（φ１）は、図４に示すチャックボール（７０）の直径（φ２）より小さなものである。また、同様に、図２に示す、中空部の下部に先端口（３３）の直径（φ３）は、チャックボール（７０）の直径（φ２）より小さなものである。
【００２２】
本発明による、フォトレジストを塗布する塗布装置用の逆止弁は、図７に示す配管（２３）の先端部（２３Ａ）の切り落としとなっている最下部（Ｂ）に取り付けて用いられる。
【００２３】
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明による逆止弁の作動を説明する模式図である。
図５（ａ）は、着色フォトレジスト（２２）を供給している際の状態を示し、（ｂ）は、レジスト缶（２１）を交換する際の状態を示している。
図５（ａ）に示すように、レジスト缶（２１）内で、着色フォトレジスト（２２）は、外部からの窒素ガスによる加圧によって、矢印で示すように、先端口（３３）から流入し、中空部（３２）内にて、移動が自在に封入されたチャックボール（７０）を押し上げ、チャックキャップ（５０）の複数個の貫通口（５１）の中の１個に圧着する。
着色フォトレジスト（２２）は、チャックボール（７０）を貫通口に圧着したまま、複数個の貫通口（５１）の中の他の貫通口（５１）を通過し、中空部（１２）、上部口（１１）を経て配管（２３）内に流入する。
【００２４】
一方、図５（ｂ）に示すように、レジスト缶（２１）を交換する際に、先端部を取り外すと、チャックボール（７０）は、自重、及び矢印で示す逆流せんとする着色フォトレジスト（２２）の圧力によって、中空部（３２）の下部に圧着される。中空部（３２）の下部と先端口（３３）との堺は弁座（３４）となっており、チャックボール（７０）は弁座（３４）との接触部で先端口（３３）を密閉する。                                  
【００２５】
本発明は、上記のような構造を有し、また作動をする逆止弁であるので、次のレジスト缶に交換するためにレジスト缶から配管の先端部を取り外しても、最下部から配管内の着色フォトレジストが逆流し、レジスト缶の近辺に吐出されることのない逆止弁として機能する。
これにより、着色フォトレジストの逆流による吐出によって、吐出ノズルから空気が吸い込まれ、配管内にては着色フォトレジストと空気が混ざり、着色フォトレジスト中には気泡が発生するといった、すなわち、「泡かみ」と称する問題は生じない。従って、着色フォトレジスト中に気泡が混入したまま吐出ノズルより基板上に滴下されることはなく、カラーフィルタの画素上にピンホール等が生じ、カラーフィルタとしてピンホールと称する欠陥が発生することは無くなる。
となる。
【００２６】
また、本発明は、フランジ及びヘッドノズルがステンレス鋼であり、チャックキャップ及びボールがフッ素系樹脂であることを特徴としている。これら耐薬品性、耐溶剤性を備えた材料を用いるので、着色フォトレジストの塗布に悪影響を与えることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による、フォトレジストを塗布する塗布装置用の逆止弁の一例の断面図である。
【図２】逆止弁を構成する部品を分解して示す断面図である。
【図３】チャックキャップの一例の平面図である。
【図４】チャックボールの平面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明による逆止弁の作動を説明する模式図である。
【図６】、ガラス基板上に着色フォトレジストを塗布する塗布装置の一例を模式的に断面で示す説明図である。
【図７】図６中におけるレジスト缶を拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…フランジ
１１…フランジの上部口
１２…フランジの中空部
１３…フランジの段部
２０…ガラス基板
２１…レジスト缶
２２…着色フォトレジスト
２３…配管
２３Ａ…配管の先端部
２４…第一段フィルタ
２５…第二段フィルタ
２６…バルブ
２７…最終段フィルタ
２８…吐出ノズル
２９…ハウジング
３０…ヘッドノズル
３１…ヘッドノズルの頭部
３２…ヘッドノズルの中空部
３３…中空部の下部の先端口
３４…弁座
５０…チャックキャップ
５１…チャックキャップの貫通口
７０…チャックボール
Ｂ…先端部最下部
φ１…貫通口の直径
φ２…チャックボールの直径
φ３…先端口の直径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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