(57)【要約】【課題】複数の画面が面付けされて製造されるガラス基板上に塗布された塗布膜の溶媒を乾燥する減圧乾燥装置において、画面サイズ変更に伴う基板保持ピンの配置位置変更の作業負荷の低減と停止ロスを抑制できる省スペースな乾燥装置を提供する。【解決手段】溶媒を含む塗布液が塗布されたガラス基板を乾燥する減圧乾燥装置であって、真空吸引可能なチャンバー内に前記ガラス基板を保持する複数の可動基板受けピンを有し、且つ、前記可動基板受けピンの各々のピン配置位置を所望する位置に自動で変更するピン位置自動変更機構を具備している。【選択図】図２
2011243609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒を含む塗布液が塗布されたガラス基板を乾燥する減圧乾燥装置であって、
真空吸引可能なチャンバー内に前記ガラス基板を保持する複数の可動基板受けピンを有し、且つ、前記可動基板受けピンの各々のピン配置位置を所望する位置に自動で変更するピン位置自動変更機構を具備していることを特徴とする減圧乾燥機。
【請求項２】
前記ピン位置自動変更機構は、少なくとも、前記チャンバー内の底部プレート上に配置され下部に磁石を設けた複数の可動基板受けピンと、
チャンバー外の前記底部プレートに近接した位置に設置されＸ方向に配置されたラックレールＸと該ラックレールＸ上をＸ方向に移動可能なＹ方向に複数設置したラックレールＹと該ラックレールＹ上をＹ方向に移動可能な上部に磁石を設けた複数のピン吸着装置とを備え、
各々の前記可動基板受けピンは各々の前記ピン吸着装置と前記チャンバー底部の弱磁性体からなるプレートを介して磁気吸引力により相互に吸着する状態で配置され、各々の前記可動基板受けピンは各々の前記ピン吸着装置の位置が変更されることでその配置位置が変更されることを特徴とする請求項１に記載する減圧乾燥機。
【請求項３】
前記Ｙ方向に複数設置されるラックレールＹはそれぞれサーボモーターとピニオンが組み込まれたラックレール移動装置を介して前記ラックレールＸ上に設置され、
各々の前記ピン吸着装置はそれぞれサーボモーターとピニオンが組み込まれた状態で前記ラックレールＹ上に設置され、
サーボモーターの回転数を制御してピニオンの回転数を決めることでラック上の移動距離を制御するラック＆ピニオン機構を用いることで、それぞれの前記ラックレールＹは前記ラックレールＸ上を移動し、それぞれの前記ピン吸着装置はラックレールＹ上を移動することを特徴とする請求項１または２に記載する減圧乾燥機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか1項に記載する減圧乾燥機を用いて、製造する画面サイズとガラス基板への面付け毎にあらかじめ設定したレシピに基いて前記ピン吸着装置の位置を自動で変更することで、前記可動基板受けピンの配置位置を自動で変更することを特徴とする減圧乾燥方法。
【請求項５】
前記ガラス基板がフォトリソグラフィ方式で製作されるカラーフィルタの着色画素用インキが塗布された直後の減圧乾燥対象物であり、前記可動基板受けピンを、前記カラーフィルタの非描画部の裏面に接触するように配置することを特徴とする請求項４に記載する減圧乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板上に塗布された塗布膜に含まれている溶媒を蒸発させるための減圧乾燥装置に関する。具体的には、カラーテレビ、パーソナルコンピュータの液晶ディスプレー等に用いられるカラーフィルタの製造工程で用いられるＲＧＢ画素膜形成用のフォトレジスト塗布膜の乾燥に好適な減圧乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、一般に、ガラス基板上にブラックマトリックスと、通常、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の着色画素が順次に形成されたものである。一つの画面の中に数百μｍ程度の着色画素がマトリックス状あるいはストライプ状に多数個配列されており、通常、ガラス基板上には複数の画面が面付けされて製造されている。このカラーフィルタには高精細な品質と価格に対する要求が益々高まっている。
【０００３】
カラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成し、次に、このブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成するといった方法が広く用いられている。近年製造されている大型カラーフィルタの製造方法では、フォトリソグラフィ法が主要な方法として用いられている。
【０００４】
上記ブラックマトリックス、着色画素、及び付随する各層をフォトリソグラフィ法によりパターンとして形成する際には、例えば、先ずガラス基板に対して必要に応じた洗浄処理を施し、続いて、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型の着色フォトレジストを塗布装置により塗布し、減圧乾燥装置による予備乾燥処理、プリベーク装置によるプリベーク処理、露光装置によるパターン露光、現像処理ユニットによる現像処理、加熱ユニットによるポストベーク処理をＲ、Ｇ、Ｂと順次に施こし、ガラス基板に所定のパターンを形成する。
【０００５】
上記フォトレジストの塗布直後は、フォトレジストの塗膜は乾燥していないために流動性があり、次工程へガラス基板を搬送した場合には、搬送中に塗膜の膜厚が変化し易く膜厚にムラを発生させることがある。予備乾燥処理は、この搬送に伴う塗膜の膜厚の変化を防止するために、塗膜中の溶剤を減圧下で半ば蒸発させる予備的な乾燥処理である。
【０００６】
フォトレジストを塗布されたガラス基板は、ロボット等で減圧乾燥機へ搬送される。基板搬送の例として、減圧乾燥機のチャンバ内に基板受け用のピン(通常ピンにマグネットが組まれており、プレートと固定できる)が設けられ、ロボットのハンドをチャンバ内に挿入してガラス基板の受け渡しを行う方法がある。その後、チャンバを密閉し真空ポンプでチャンバ内を減圧する。チャンバ内の減圧により、ガラス基板上に塗布された溶剤成分を揮発させ塗膜を乾燥させる。
【０００７】
ところで、この減圧乾燥装置においては、塗布膜を減圧処理するに際して乾燥むらが発生しやすい問題がある。接触面積が小さな形状のピンを用いたとしても、微妙な乾燥むらに起因する膜厚のバラツキが、通常目視検査やパネル製作後の表示検査で始めて検出される色むらや、パネルギャップすなわち液晶厚みの変動による、液晶表示パネルにおける表示むらとなり、重大な品質低下を招く問題があった。
【０００８】
このため、減圧乾燥機のチャンバ内にある基板受けピンを配置する場合、ピン設置位置は基板のパターン非描画部に設置する必要がある。ピン配置位置が基板のパターン描画部
にある場合、減圧乾燥によりピンと基板が接触する部分で不良が発生してしまう可能性がある。そのため、基板のパターン描画部の位置が異なる場合、それに応じてピン配置位置の変更を行わなければならない。減圧乾燥機とは異なるが、例えば特許文献１には、乾燥装置内で基板を保持する可動ピンとして、裏面に磁石が設けられホットプレート上の任意の位置に固定可能な乾燥装置が開示されている。
【０００９】
しかしながら、ピン配置位置を変更する際には、チャンバ内にあるプレートを引き抜き、ピンの取り付け・取り外しを手動で行わなければならない。そのため、引き抜いたプレートを設置する大きなスペースが必要であり、また、ピン配置位置変更作業には手間と長時間を要する為、大きな停止ロスが生じることになる。
【００１０】
近年、カラー液晶表示装置は、液晶カラーテレビやカーナビゲーション用および液晶表示装置一体型のノートパソコンとして大きな市場を形成するに至っており、省エネ、省スペースという特徴を活かしたデスクトップパソコン用のモニターおよびテレビとしても普及している。また、大型薄型テレビ市場の拡大につれて、用いるガラス基板は年々大型化し、最近では第６世代（Ｇ６：１５００ｍｍ×１８００ｍｍ）、あるいは第８世代（Ｇ８：２１６０ｍｍ×２４００ｍｍ）と呼ばれる大型ガラス基板が使われており、更には、第１０世代（Ｇ１０：２８５０ｍｍ×３０５０ｍｍ）の生産が開始されている。液晶画面の大きさは様々であり、ガラス基板の有効利用によるコストダウンのために、例えば、Ｇ８サイズのガラス基板に、４０型テレビと１５型テレビ用の面付けが配置されているカラーフィルタ基板もある。そのため、基板のパターン描画部の位置が異なる場合、それに応じてピン配置位置の変更を行わなければならないが、基板の大型化に伴いこの作業はますます困難となり、大きな作業スペースも必要とるなど、カラーフィルタ製造工程の大きな問題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２７８３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、複数の画面が面付けされて製造されるガラス基板上に塗布された塗布膜の溶媒を乾燥する減圧乾燥装置において、画面サイズ変更に伴う基板保持ピンの配置位置変更の作業負荷の低減と停止ロスを抑制できる省スペースな乾燥装置を提供することを課題としている。
【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、溶媒を含む塗布液が塗布されたガラス基板を乾燥する減圧乾燥装置であって、真空吸引可能なチャンバー内に前記ガラス基板を保持する複数の可動基板受けピンを有し、且つ、前記可動基板受けピンの各々のピン配置位置を所望する位置に自動で変更するピン位置自動変更機構を具備していることを特徴とする減圧乾燥機である。
【００１４】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記ピン位置自動変更機構は、少なくとも、前記チャンバー内の底部プレート上に配置され下部に磁石を設けた複数の可動基板受けピンと、チャンバー外の前記底部プレートに近接した位置に設置されＸ方向に配置されたラックレールＸと該ラックレールＸ上をＸ方向に移動可能なＹ方向に複数設置したラックレールＹと該ラックレールＹ上をＹ方向に移動可能な上部に磁石を設けた複数のピン吸着装置とを備え、各々の前記可動基板受けピンは各々の前記ピン吸着装置と前記チャンバー底部
の弱磁性体からなるプレートを介して磁気吸引力により相互に吸着する状態で配置され、各々の前記可動基板受けピンは各々の前記ピン吸着装置の位置が変更されることでその配置位置が変更されることを特徴とする請求項１に記載する減圧乾燥機である。
【００１５】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記Ｙ方向に複数設置されるラックレールＹはそれぞれサーボモーターとピニオンが組み込まれたラックレール移動装置を介して前記ラックレールＸ上に設置され、各々の前記ピン吸着装置はそれぞれサーボモーターとピニオンが組み込まれた状態で前記ラックレールＹ上に設置され、サーボモーターの回転数を制御してピニオンの回転数を決めることでラック上の移動距離を制御するラック＆ピニオン機構を用いることで、それぞれの前記ラックレールＹは前記ラックレールＸ上を移動し、それぞれの前記ピン吸着装置はラックレールＹ上を移動することを特徴とする請求項１または２に記載する減圧乾燥機である。
【００１６】
次に、本発明の請求項４に係る発明は、
請求項１〜３のいずれか1項に記載する減圧乾燥機を用いて、製造する画面サイズとガラス基板への面付け毎にあらかじめ設定したレシピに基いて前記ピン吸着装置の位置を自動で変更することで、前記可動基板受けピンの配置位置を自動で変更することを特徴とする減圧乾燥方法である。
【００１７】
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記ガラス基板がフォトリソグラフィ方式で製作されるカラーフィルタの着色画素用インキが塗布された直後の減圧乾燥対象物であり、前記可動基板受けピンを、前記カラーフィルタの非描画部の裏面に接触するように配置することを特徴とする請求項４に記載する減圧乾燥方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の減圧乾燥装置は、真空吸引可能なチャンバー内にガラス基板を保持する複数の可動基板受けピンを有し、かつプレートを引き出すことなくその配置位置の自動的な変更が可能となる。そのため、複数の画面が面付けされて製造されるカラーフィルタ基板の画面サイズ変更に伴う基板保持ピンの配置位置変更の作業負荷の低減と停止ロスを抑制でき、かつ、省スペースな乾燥装置を提供することが出来る。
【００１９】
また、本発明の減圧乾燥方法によれば、可動基板受けピンがカラーフィルタの非描画部の裏面に接触するように自動で配置することが容易に行えるため、真空吸引するに際して、画面内の微妙な温度変化を少なくする事ができ、膜厚バラツキの少ない品質が安定した各種画面サイズのカラーフィルタの製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来のガラス基板用減圧乾燥装置の一例の断面模式図である。
【図２】本発明の減圧乾燥装置の一例を模式的に説明する上図である。
【図３】本発明の減圧乾燥装置の一例の、Ｘ方向の断面の模式図である。
【図４】本発明の減圧乾燥装置の一例の、Ｙ方向の断面の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の減圧乾燥装置装置を、一実施形態に基づいて、図面を参照しながら以下に説明する。なお、同一の機能を持つ部分に関してはその実施形態に関わらず同一の符合を用いて以下説明する。
【００２２】
図１は、カラーフィルタ製造工程においてガラス基板上に塗布した感光性樹脂を乾燥させる従来の減圧乾燥装置の一例の断面模式図である。感光性樹脂を塗布されたガラス基板（１０）は、ロボット（６０）等で減圧乾燥装置（１）へ搬送される。減圧乾燥装置（１０）のチャンバー（３０）内には可動基板受けピン（２０）が設けられ、通常このピンには磁石（２１）が組まれており、チャンバー底部の鉄等の強磁性体からなるプレート（３１）と任意の位置で吸着固定できるようになっている。前述したように、減圧乾燥装置（１）のチャンバ内にある可動基板受けピン（２０）を配置する場合、ピン設置位置は基板のカラーフィルタパターンの図示しない非描画部の裏面に当たる位置に設置する必要があり、基板のパターン描画部の位置が異なる画面サイズあるいは面付けが異なるカラーフィルタ基板を生産する場合、それに応じて可動基板受けピン（２０）のピン配置位置の変更を行わなければならない。ピン配置位置を変更する際には、チャンバー（３０）内にある鉄等の強磁性体からなるプレート（３１）を引き抜き、可動基板受けピン（２０）の取り付け・取り外しを手動で行うことになる。そのため、大型ガラス基板を用いた生産では、引き抜いたプレートを設置する大きなスペースが必要であり、また、ピン配置位置変更作業には手間と長時間を要する。それに対して、本発明の減圧乾燥装置では、ピン位置自動変更機構によって、可動基板受けピン（２０）の各々のピン配置位置を所望する位置に自動で変更することが可能になる。
【００２３】
図２は、本発明の減圧乾燥装置の一例を模式的に説明する上図であり、チャンバー部を上から透視した状態で、ピン配置位置自動変更機構によって所望する位置に変更されたピン配置位置を示している。本発明の減圧乾燥装置（１）では、ガラス基板受け渡し用の複数の可動基板受けピン（２０）は、下部に図示しない磁石を設けた構成で、チャンバー（３０）内の図示しないアルミニウム（ＡＬ）や銅（Ｃｕ）あるいはステンレス鋼（ＳＵＳ）等の弱磁性体からなる底部のプレート上に配置されている。チャンバー外には、この底部のプレートに近接して、Ｘ方向に配置されたラックレールＸ（４１）が設置され、このラックレールＸ（４１）上をＸ方向に移動可能に、サーボモーターとピニオンを組み込んだラックレール移動装置（５１）を介してＹ方向にラックレールＹ（４２）が複数設置されている。さらに、ラックレールＹ（４２）上には、ラックレールＹ（４２）上をＹ方向に移動可能で上部に図示しない磁石を設けた複数の、それぞれサーボモーターとピニオンが組み込まれたピン吸着装置（５０）を介して、チャンバー内のそれぞれの可動基板受けピン（２０）と対応する位置に配置されている。各々の可動基板受けピンは各種寸法の描画部（１１）が面付けされたガラス基板（１０）のパターン非描画部（１２）の裏面に接触する位置に配置される。
【００２４】
図３は、本発明の減圧乾燥装置の一例の、Ｘ方向の断面の模式図である。ここでは、ラックレールＹがラックレールＸ上を移動する状態を断面でしめしている。ラックレールＸ（４１）は、チャンバー（３０）外に底部のプレート（３２）に近接して設置される。図示しないラックレールＹは、それぞれサーボモーターとピニオンが組み込まれたラックレール移動装置（５１）を介してラックレールＸ（４１）上に複数横架・設置される。また、図４は、それぞれにサーボモーターとピニオンが組み込まれたピン吸着装置（５０）がラックレールＹ（４２）上に設置された状態を示している。チャンバー内のガラス基板受け渡し用の複数の可動基板受けピン（２０）は、その下部に設けられた磁石（２１）が、弱磁性体からなる底部プレート（３２）を介して、ピン吸着装置（５０）の上部に設けられた磁石（２６）と磁気吸引力により相互に吸着することで、ピン吸着装置の位置が変更されることにしたがってその配置位置が変更されることになる。
【００２５】
ラックレール移動装置（５１）及びピン吸着装置（５０）にはそれぞれサーボモーターとピニオンが組み込まれており、サーボモーターの回転数を制御してピニオンの回転数を決めることでラック上の移動距離を制御するラック＆ピニオン機構を用いることで、それ
ぞれラックレールＹはラックレールＸ上を移動し、ピン吸着治具はラックレールＹ上を移動することで移動距離を制御する。製造する画面サイズとガラス基板への面付け毎にあらかじめ設定したレシピに基いてピン吸着装置の位置を自動で変更することで、前記可動基板受けピンの配置位置を自動で変更することができる。
【００２６】
本発明の減圧乾燥装置に係る、可動基板受けピンは、それ自身では従来のように底部プレートに強固に吸着固定するものでなく、位置変更時にはチャンバー外のピン吸着装置の移動に追従して、弱磁性体からなる底部プレート上を摺動することになる。そのため、プレートとの接触部には滑性がありかつ耐摩耗性のある樹脂を下部磁石にライニングしてあることが望ましい。また、サーボモーターとピニオンが組み込まれたピン吸着装置は、それぞれ任意の位置に移動可能であるが、ラックレールＹに着脱可能な構造として複数個を用意することで、各種の基板製造に対応可能であり、またメンテナンスの点でも好ましい。また、チャンバー外にある各装置にはセンサを設置し、各装置の移動による装置と装置の干渉を防ぐことが可能である。
【００２７】
以上説明した如く、本発明の減圧乾燥装置は液晶表示装置用のカラーフィルタ製造に好適なものであるが、カラーフィルタの着色層の形成以外の用途にも当然適用可能な技術であることはいうまでもなく、高精細なパターンを有する皮膜を乾燥することに応用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・減圧乾燥装置    １０・・・ガラス基板    １１・・・パターン描画部    
１２・・・パターン非描画部    ２０・・・可動基板受けピン    ２１・・・磁石    
２６・・・磁石    ３０・・・チャンバー    ３１・・・プレート（強磁性体）    
３２・・・プレート（弱磁性体）    ３５・・・真空ポンプ    
４１・・・ラックレールＸ    ４２・・・ラックレールＹ    ５０・・・ピン吸着装置
５１・・・ラックレール移動装置    ６０・・・ロボット
【図１】
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【図２】
2011243609.tif 000004
【図３】
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【図４】
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