(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上方及び下方に基板を介して対称に設けられ、基板へエアを吹き付ける第１及び第２のエアナイフと、
基板と前記第１及び第２のエアナイフとを相対的に移動する移動手段とを備えた基板乾燥装置であって、
前記第１及び第２のエアナイフが、基板と前記第１及び第２のエアナイフとが相対的に移動する方向と直交する方向において、基板の幅よりも長い幅を有し、
同方向の基板の幅から外れた位置に、基板の表面より上の高さに設けられ、前記第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが当たる整流手段を備え、
前記第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが基板へ直接当たらないとき、前記第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さを整流手段の高さに保つことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２】
第１及び第２のエアナイフを、基板の上方及び下方に基板を介して対称に設け、
基板と第１及び第２のエアナイフとを相対的に移動しながら、第１及び第２のエアナイフから基板へエアを吹き付ける基板乾燥方法であって、
第１及び第２のエアナイフを、基板と第１及び第２のエアナイフとが相対的に移動する方向と直交する方向において、基板の幅よりも長い幅に渡って設け、
同方向の基板の幅から外れた位置に、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが当たる整流手段を、基板の表面より上の高さに設け、
第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが基板へ直接当たらないとき、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さを整流手段の高さに保つことを特徴とする基板乾燥方法。
【請求項３】
請求項１に記載の基板乾燥装置を用いて基板を乾燥させることを特徴とする基板の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の基板乾燥方法を用いて基板を乾燥させることを特徴とする基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ装置用のパネル基板等の乾燥に用いる基板乾燥装置、基板乾燥方法、及びそれらを用いた基板の製造方法に係り、特にエアナイフを用いて基板の両面を乾燥させるのに好適な基板乾燥装置、基板乾燥方法、及びそれらを用いた基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ装置やプラズマディスプレイ装置等の様なフラットパネルディスプレイ装置用のパネル基板の製造工程では、基板上に回路パターンやカラーフィルタ等を形成するため、現像、エッチング、剥離等の薬液処理が行われる。そして、薬液処理の前又は後には、純水等の洗浄液を用いた基板の洗浄、及び洗浄後の基板の乾燥が必要である。基板の洗浄及び乾燥を含むこれらの一連の処理は、ローラコンベア等の移動手段を用いて基板を移動しながら行われることが多く、基板の乾燥は、エアナイフを用いて基板へエアを吹き付けることにより、洗浄液を基板の表面又は裏面から押し流して除去するのが一般的である。
【０００３】
エアナイフを用いた基板の乾燥において、エアナイフを基板の上方及び下方に基板を介して対称に設け、基板の両面を同時に乾燥させる技術が、特許文献１及び特許文献２に従来技術として開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２１８７２号公報
【特許文献２】特開２００３−１３３２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ローラコンベア等の移動手段を用いて基板を移動しながら、エアナイフを用いて基板の乾燥を行う際は、エアの流量をできるだけ一定に保つために、エアナイフからのエアの吹き出しを連続して行う。従って、エアナイフを基板の上方及び下方に基板を介して対称に設けた場合、１つの基板の乾燥が終了して次の基板が移動されて来る迄の間、２つのエアナイフから吹き出されたエアが互いに衝突する。２つのエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さは、２つのエアナイフのエアの流量及び速度によって決まる。
【０００５】
従来、２つのエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さを基板の高さと同じにするため、２つのエアナイフのエアの流量及び速度を同じに設定していた。しかしながら、２つのエアナイフのエアの流量及び速度を同じに設定しても、実際にエアナイフから吹き出されるエアの流量又は速度には僅かな変動があるため、２つのエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さは、常に一定ではなかった。
【０００６】
このため、基板がエアナイフから吹き出されたエアが直接当たる位置へ移動して来たとき、基板の片面のみにエアが瞬間的に強く吹き付けられ、洗浄液が多く存在する基板の表面へエアが瞬間的に強く吹き付けられた場合、基板の表面から洗浄液が飛び散って乾燥むらが発生するという問題があった。
【０００７】
また、従来は、２つのエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さが常に一定ではないため、衝突後のエアの流れも一定ではなかった。このため、基板がエアナイフから吹き出されたエアが直接当たる位置へ近づいたとき、エアナイフから吹き出されたエアが基板へ直接当たる前に、衝突後のエアにより基板の表面の洗浄液を押し流して少なくすることができなかった。
【０００８】
本発明の課題は、基板の上方及び下方に基板を介して対称に設けたエアナイフを用いて、基板の両面をむらなく均一に乾燥させることである。また、本発明の課題は、基板の上方及び下方に基板を介して対称に設けたエアナイフを用いて、特に洗浄液が多く存在する基板の表面を短時間で乾燥させることである。さらに、本発明の課題は、品質の高い基板を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の基板乾燥装置は、基板の上方及び下方に基板を介して対称に設けられ、基板へエアを吹き付ける第１及び第２のエアナイフと、基板と第１及び第２のエアナイフとを相対的に移動する移動手段とを備えた基板乾燥装置であって、第１及び第２のエアナイフが、基板と第１及び第２のエアナイフとが相対的に移動する方向と直交する方向において、基板の幅よりも長い幅を有し、同方向の基板の幅から外れた位置に、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが当たる整流手段を備え、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが基板へ直接当たらないとき、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さを整流手段の高さに保つものである。
【００１０】
また、本発明の基板乾燥方法は、第１及び第２のエアナイフを、基板の上方及び下方に基板を介して対称に設け、基板と第１及び第２のエアナイフとを相対的に移動しながら、第１及び第２のエアナイフから基板へエアを吹き付ける基板乾燥方法であって、第１及び第２のエアナイフを、基板と第１及び第２のエアナイフとが相対的に移動する方向と直交する方向において、基板の幅よりも長い幅に渡って設け、同方向の基板の幅から外れた位置に、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが当たる整流手段を設け、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが基板へ直接当たらないとき、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さを整流手段の高さに保つものである。
【００１１】
基板と第１及び第２のエアナイフとが相対的に移動する方向と直交する方向の基板の幅から外れた位置において、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが、整流手段にそれぞれ当たり、整流手段の高さでエアの流れを形成する。第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが基板へ直接当たらないとき、基板と第１及び第２のエアナイフとが相対的に移動する方向と直交する方向の整流手段が設けられていない領域においても、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが、このエアの流れに引きずられてエアの流れを形成し、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さが整流手段の高さに保たれる。
【００１２】
エアナイフから吹き出されるエアの流量又は速度に僅かな変動があっても、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さが一定に保たれるので、基板がエアナイフから吹き出されたエアが直接当たる位置へ移動して来たとき、洗浄液が多く存在する基板の表面へエアが瞬間的に強く吹き付けられて、基板の表面から洗浄液が飛び散ることがない。従って、基板の両面がむらなく均一に乾燥される。
【００１３】
さらに、本発明の基板乾燥装置は、整流手段が、基板の表面より上の高さに設けられたものである。また、本発明の基板乾燥方法は、整流手段を、基板の表面より上の高さに設けるものである。
【００１４】
整流手段を基板の表面より上の高さに設けるので、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが基板へ直接当たらないとき、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さが、基板の表面より上の高さに保たれる。従って、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが、基板の表面より上の高さでエアの流れを形成する。基板がエアナイフから吹き出されたエアが直接当たる位置へ近づいたとき、エアナイフから吹き出されたエアが基板へ直接当たる前に、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアにより形成されたエアの流れによって、基板の表面の洗浄液が押し流されて少なくなる。従って、特に洗浄液が多く存在する基板の表面が短時間で乾燥される。
【００１５】
本発明の基板の製造方法は、上記のいずれかの基板乾燥装置又は基板乾燥方法を用いて基板を乾燥させるものである。基板の上方及び下方に基板を介して対称に設けたエアナイフを用いて、基板の両面がむらなく均一に乾燥され、品質の高い基板が製造される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の基板乾燥装置及び基板乾燥方法によれば、整流手段を用いて、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが基板へ直接当たらないとき、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアが衝突する高さを一定に保つことにより、基板がエアナイフから吹き出されたエアが直接当たる位置へ移動して来たとき、洗浄液が多く存在する基板の表面へエアが瞬間的に強く吹き付けられて、基板の表面から洗浄液が飛び散るのを防止することができる。従って、基板の上方及び下方に基板を介して対称に設けたエアナイフを用いて、基板の両面をむらなく均一に乾燥させることができる。
【００１７】
さらに、本発明の基板乾燥装置及び基板乾燥方法によれば、整流手段を基板の表面より上の高さに設けることにより、基板がエアナイフから吹き出されたエアが直接当たる位置へ近づいたとき、エアナイフから吹き出されたエアが基板へ直接当たる前に、第１及び第２のエアナイフから吹き出されたエアにより形成されたエアの流れによって、基板の表面の洗浄液を押し流して少なくすることができる。従って、基板の上方及び下方に基板を介して対称に設けたエアナイフを用いて、特に洗浄液が多く存在する基板の表面を短時間で乾燥させることができる。
【００１８】
本発明の基板の製造方法によれば、基板の上方及び下方に基板を介して対称に設けたエアナイフを用いて、基板の両面をむらなく均一に乾燥させることができるので、品質の高い基板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１（ａ）は本発明の一実施の形態による基板乾燥装置の上面図、図１（ｂ）は同側面図である。基板乾燥装置は、複数のローラ１０、エアナイフ２０ａ，２０ｂ、及び整流板３０を含んで構成されている。なお、図１（ａ）では、エアナイフ２０ｂが、エアナイフ２０ａの下に隠れていて見えない。
【００２０】
基板１は、複数のローラ１０上に搭載され、ローラ１０の回転により矢印で示す基板移動方向へ移動される。各ローラ１０は、基板移動方向に一定の間隔で設置されており、図示しない駆動手段により所定の速度で回転する。
【００２１】
なお、本実施の形態では基板１を水平な状態で移動しているが、本発明はこれに限らず、基板１を水平に対して基板移動方向と直交する方向又は基板移動方向に所定の角度傾斜した状態で移動してもよい。
【００２２】
ローラ１０により移動される基板１の基板移動方向の上流には、図示しない基板洗浄装置が配置されている。基板洗浄装置から基板１の表面へ純水等の洗浄液が供給されて、基板１の洗浄が行われる。基板洗浄装置による洗浄後、基板１はローラ１０により基板乾燥装置へ送られる。
【００２３】
基板乾燥装置において、ローラ１０により移動される基板１の上方及び下方には、エアナイフ２０ａ，２０ｂが、基板１と平行に、基板１を介して対称に設けられている。エアナイフ２０ａ，２０ｂは、例えば、長尺のケーシングの内部に加圧室を形成し、加圧室に通じるエア通路を長手方向にスリット状に設けて構成されている。図示しないエア供給源からエアナイフ２０ａ，２０ｂへ、エアが供給される。エアナイフ２０ａ，２０ｂは、エア通路の先端のエア吹き出し口から、エアを基板１の表面又は裏面へ基板移動方向と反対側の向きに所定の入射角度で斜めに、かつ長手方向に渡って均一に吹き付ける。エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き付けたエアにより、基板１の表面又は裏面の洗浄液が押し流されて除去される。
【００２４】
なお、本実施の形態では、図１（ａ）に示す様に、エアナイフ２０ａ，２０ｂが基板移動方向と直交する方向に対して角度Ｔだけ傾けて設けられているが、エアナイフ２０ａ，２０ｂを基板移動方向と垂直に設けてもよい。
【００２５】
図１（ａ）に示す様に、エアナイフ２０ａ，２０ｂは、基板１の基板移動方向と直交する方向の幅より長い幅を有する。そして、基板１の基板移動方向と直交する方向の幅の両脇には、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが当たる整流板３０が設けられている。整流板３０は、平板状であり、エアナイフ２０ａ，２０ｂの間の高さに、エアナイフ２０ａ，２０ｂと平行に設置されている。本実施の形態では、図１（ｂ）に示す様に、整流板３０が、ローラ１０により移動される基板１と同じ高さに設けられている。
【００２６】
図２は、本発明の一実施の形態による基板乾燥装置の動作を説明する図である。基板１の基板移動方向と直交する方向の幅の両脇において、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが、整流板３０にそれぞれ当たり、図２に示す様に、整流板３０の高さで、基板移動方向と反対側の向きにエアの流れを形成する。エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが基板１へ直接当たらないとき、基板１の基板移動方向と直交する方向の幅の整流板３０が設けられていない領域においても、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが、このエアの流れに引きずられて基板移動方向と反対側の向きにエアの流れを形成し、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが衝突する高さが整流板３０の高さに保たれる。
【００２７】
エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されるエアの流量又は速度に僅かな変動があっても、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが衝突する高さが一定に保たれるので、基板１がエアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが直接当たる位置へ移動して来たとき、洗浄液２が多く存在する基板１の表面へエアが瞬間的に強く吹き付けられて、基板１の表面から洗浄液２が飛び散ることがない。
【００２８】
図３（ａ）は本発明の他の実施の形態による基板乾燥装置の上面図、図３（ｂ）は同側面図である。本実施の形態では、図３（ｂ）に示す様に、整流板３０が、ローラ１０により移動される基板１の表面より上の高さに設けられている。その他の構成要素は、図１に示した実施の形態と同様である。
【００２９】
図４は、本発明の他の実施の形態による基板乾燥装置の動作を説明する図である。整流板３０が、基板１の表面より上の高さに設けられているので、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが基板１へ直接当たらないとき、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが衝突する高さが、基板１の表面より上の高さに保たれる。従って、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが、図４に示す様に、基板１の表面より上の高さで、基板移動方向と反対側の向きにエアの流れを形成する。基板１がエアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが直接当たる位置へ近づいたとき、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが基板１へ直接当たる前に、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアにより形成されたエアの流れによって、基板１の表面の洗浄液２が押し流されて少なくなる。
【００３０】
以上説明した実施の形態によれば、整流板３０を用いて、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが基板１へ直接当たらないとき、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが衝突する高さを一定に保つことにより、基板１がエアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが直接当たる位置へ移動して来たとき、洗浄液２が多く存在する基板１の表面へエアが瞬間的に強く吹き付けられて、基板１の表面から洗浄液２が飛び散るのを防止することができる。従って、基板１の上方及び下方に基板１を介して対称に設けたエアナイフ２０ａ，２０ｂを用いて、基板１の両面をむらなく均一に乾燥させることができる。
【００３１】
さらに、図３に示した実施の形態によれば、整流板３０を基板１の表面より上の高さに設けることにより、基板１がエアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが直接当たる位置へ近づいたとき、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアが基板１へ直接当たる前に、エアナイフ２０ａ，２０ｂから吹き出されたエアにより形成されたエアの流れによって、基板１の表面の洗浄液２を押し流して少なくすることができる。従って、基板１の上方及び下方に基板１を介して対称に設けたエアナイフ２０ａ，２０ｂを用いて、特に洗浄液２が多く存在する基板１の表面を短時間で乾燥させることができる。
【００３２】
なお、以上説明した実施の形態では、ローラ１０を用いて基板１を移動していたが、基板１を移動する代わりにエアナイフ２０ａ，２０ｂを移動することにより、基板１とエアナイフ２０ａ，２０ｂとを相対的に移動してもよい。その場合は、整流板３０もエアナイフ２０ａ，２０ｂと同期させて移動する。
【００３３】
図５は、液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。薄膜形成工程（ステップ１０１）では、スパッタ法やプラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）法等により、ガラス基板上に液晶駆動用の透明電極となる導電体膜や絶縁体膜等の薄膜を形成する。レジスト塗布工程（ステップ１０２）では、ロール塗布法等により感光樹脂材料（フォトレジスト）を塗布して、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜上にフォトレジスト膜を形成する。露光工程（ステップ１０３）では、プロキシミティ露光装置や投影露光装置等を用いて、マスクのパターンをフォトレジスト膜に転写する。現像工程（ステップ１０４）では、シャワー現像法等により現像液をフォトレジスト膜上に供給して、フォトレジスト膜の不要部分を除去する。エッチング工程（ステップ１０５）では、ウエットエッチングにより、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜の内、フォトレジスト膜でマスクされていない部分を除去する。剥離工程（ステップ１０６）では、エッチング工程（ステップ１０５）でのマスクの役目を終えたフォトレジスト膜を、剥離液によって剥離する。これらの各工程の前又は後には、必要に応じて、基板の洗浄工程及び乾燥工程が実施される。これらの工程を数回繰り返して、ガラス基板上にＴＦＴアレイが形成される。
【００３４】
また、図６は、液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、剥離等の処理により、ガラス基板上にブラックマトリクスを形成する。着色パターン形成工程（ステップ２０２）では、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法等により、ガラス基板上に着色パターンを形成する。この工程を、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色パターンについて繰り返す。保護膜形成工程（ステップ２０３）では、着色パターンの上に保護膜を形成し、透明電極膜形成工程（ステップ２０４）では、保護膜の上に透明電極膜を形成する。これらの各工程の前、途中又は後には、必要に応じて、基板の洗浄工程及び乾燥工程が実施される。
【００３５】
本発明の基板乾燥装置又は基板乾燥方法を用いて基板を乾燥させることにより、基板の上方及び下方に基板を介して対称に設けたエアナイフを用いて、基板の両面をむらなく均一に乾燥させることができるので、品質の高い基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施の形態による基板乾燥装置の上面図、図１（ｂ）は同側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態による基板乾燥装置の動作を説明する図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の他の実施の形態による基板乾燥装置の上面図、図３（ｂ）は同側面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態による基板乾燥装置の動作を説明する図である。
【図５】液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図６】液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１  基板
２  洗浄液
１０  ローラ
２０ａ，２０ｂ  エアナイフ
３０  整流板
【図１】
0004679403.tif 000002
【図２】
0004679403.tif 000003
【図３】
0004679403.tif 000004
【図４】
0004679403.tif 000005
【図５】
0004679403.tif 000006
【図６】
0004679403.tif 000007