(57)【要約】【課題】構成を簡略化してガラス基板を均一に乾燥しつつ、揮発した溶媒などのガラス基板への再付着を防止できる減圧乾燥装置を提供する。【解決手段】減圧室３内を減圧状態とする排気Ｅと減圧室３を増圧する吸気Ｉとが選択的に通過可能な配管５をチャンバ４の下部に接続する。配管５を通過する吸気Ｉに所定の抵抗を与える抵抗体28を設ける。配管５のチャンバ４との接続部とガラス基板２との間に付着防止体21を配設する。チャンバ４の下部から排気および吸気をすることにより、例えば分散板などをガラス基板の上方に設けることなく構成を簡略化してガラス基板２を均一に乾燥できる。吸気Ｉに対しては抵抗体28が所定の抵抗を与え、付着防止体21がガラス基板２への吹き付けを防止するため、揮発した溶媒などが、減圧室３を増圧させる際にガラス基板２に再付着することを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液が塗布された被乾燥物を減圧雰囲気下に置くことにより塗布液中の溶媒を乾燥させる減圧乾燥装置であって、
前記被乾燥物が内部に配設される減圧室を内部に備えたチャンバと、
このチャンバの下部に接続され、前記減圧室内を減圧状態とする排気とこの減圧状態の減圧室を増圧する吸気とが選択的に通過可能な配管と、
この配管内に設けられ、この配管を通過する前記吸気に所定の抵抗を与える抵抗体と、
前記配管の前記チャンバとの接続部と前記被乾燥物との間に配設され、前記吸気の前記被乾燥物への吹き付けを防止する付着防止体と
を具備したことを特徴とした減圧乾燥装置。
【請求項２】
前記抵抗体は、パンチング板を前記吸気の下流側へと突出するように屈曲させて形成されている
ことを特徴とした請求項１記載の減圧乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布液が塗布された被乾燥物を減圧雰囲気下に置くことにより塗布液中の溶媒を乾燥させる減圧乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばＬＣＤなどの製造工程において、カラーフィルタや樹脂ブラックマトリクス（ＢＭ）の形成に用いるための、溶媒に顔料を溶かしたレジスト溶液などの塗布液を被乾燥物としてのガラス基板の表面に塗布した後、オーブンで熱硬化による本硬化をする前に、減圧下にて塗布液の表面部およびその近傍の溶媒を乾燥させることで、塗布液表面部を固めて所定の形状を得ると同時に塗布液の広がりによる経時変化を防止する工程があり、このような工程において減圧乾燥装置が用いられている。
【０００３】
このような減圧乾燥装置としては、内部に減圧室を区画する真空チャンバを備え、この真空チャンバの上部に、減圧室内から排気して減圧室内を減圧状態とする配管が接続され、この配管を介して減圧室内を減圧する際の気流により塗布液を平坦化しつつ減圧乾燥することで、均一な厚さの所定の膜を形成する。
【０００４】
このとき、均一な厚さの膜を形成するために、減圧室内のガラス基板を載置した載置台の上方に、この載置台に平行に分散板である整流板を設け、この整流板と基板との間に流れる気流の速度が基板面において均一となるように保つ減圧乾燥装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３１３７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の減圧乾燥装置では、整流板の形状を得る際に、その大きさや真空プロファイルにより最適条件を合わせ込む場合には、シミュレーション、あるいは実験評価などにより求めることが容易でないという問題点を有している。
【０００６】
また、減圧室内を大気と連通させてこの大気を吸気として減圧室内に導入した際に、吸気がガラス基板に吹き付けられたり、急激な圧力変化によって結露した溶媒、あるいは大気中の水分などが結露したりして、ガラス基板に好ましくない影響を与えるおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、構成を簡略化して被乾燥物を均一に乾燥しつつ、揮発した溶媒などの被乾燥物への再付着を防止できる減圧乾燥装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、塗布液が塗布された被乾燥物を減圧雰囲気下に置くことにより塗布液中の溶媒を乾燥させる減圧乾燥装置であって、前記被乾燥物が内部に配設される減圧室を内部に備えたチャンバと、このチャンバの下部に接続され、前記減圧室内を減圧状態とする排気とこの減圧状態の減圧室を増圧する吸気とが選択的に通過可能な配管と、この配管内に設けられ、この配管を通過する前記吸気に所定の抵抗を与える抵抗体と、前記配管の前記チャンバとの接続部と前記被乾燥物との間に配設され、前記吸気の前記被乾燥物への吹き付けを防止する付着防止体とを具備したものである。
【０００９】
そして、減圧室内を減圧状態とする排気とこの減圧室を増圧する吸気とが選択的に通過可能な配管をチャンバの下部に接続するとともに、この配管を通過する吸気に所定の抵抗を与える抵抗体を設け、かつ、配管のチャンバとの接続部と被乾燥物との間に、吸気の被乾燥物への吹き付けを防止する付着防止体を配設する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、チャンバの下部から排気および吸気をすることにより、例えば分散板などを被乾燥物の上方に設けることなく、簡単な構成で被乾燥物を均一に乾燥できるとともに、吸気に対しては抵抗体が所定の抵抗を与え、付着防止体が被乾燥物への吹き付けを防止するため、揮発した溶媒などが、減圧室の増圧の際に被乾燥物に再付着することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態の減圧乾燥装置の構成を図１ないし図３を参照して説明する。
【００１２】
図１に減圧乾燥装置１を示し、この減圧乾燥装置１は、被乾燥物としてのガラス基板２に塗布された塗布液としての図示しない顔料系インクなどの中の溶媒を乾燥させるものである。そして、この減圧乾燥装置１は、内部にガラス基板２を収容する減圧室３を区画するチャンバ４と、このチャンバ４に接続された配管５とを備えている。
【００１３】
ガラス基板２は、例えばＬＣＤなどに用いられるものであり、塗布液は、ガラス基板２の一主面上にカラーレジストを形成するように塗布されている。
【００１４】
減圧室３には、ガラス基板２を載置する載置台11が下部に配置されている。
【００１５】
この載置台11は、チャンバ４の下部に設けられた支持ピンである載置台支柱13の上端部の各々に支持ピン受けである基板載置部14を設けて構成されている。そして、この載置台11は、基板載置部14、および、その上に載置されたガラス基板２が平面視で減圧室３の略中央部に位置するように構成されている。
【００１６】
チャンバ４は、内部を気密に閉鎖可能なものであり、このチャンバ４の側部には、減圧室３を開閉するシャッタ16が設けられている。このシャッタ16は、開閉により減圧室３を開閉し、ガラス基板２を減圧室３内へと図示しない搬送装置などにより導入、あるいは減圧室３から取り出し可能となっている。
【００１７】
また、チャンバ４の下部には、配管５との接続部と載置台11との間にて、付着防止体21が配設されている。この付着防止体21は、チャンバ４の下部にて接続部の周囲に配設された複数の支柱部22と、これら支柱部22の先端部に配設された防止体本体23とを有している。
【００１８】
支柱部22は、載置台11の載置台支柱13よりも突出量が小さく形成され、かつ、これら載置台支柱13よりも配管５の接続部寄りの位置、すなわち載置台支柱13よりも内側に設けられている。なお、この支柱部22の高さ、すなわち防止体本体23と配管５の接続部との距離は、狭すぎると特に排気の速度が必要以上に低下し、広すぎると防止体本体23の効果が充分でなくなるので、配管５の径より大きく、かつ、溶媒飛散を抑制可能な隙間となるように、これらのバランスを考慮して適宜設定する。
【００１９】
防止体本体23は、例えば樹脂系板などの、温度変化が比較的少ない物質を材料として平板状に設けられ、載置台11の下方に位置して、配管５から減圧室３内へと供給される吸気Ｉを支柱部22の間へと横方向に導くことで、上方に位置するガラス基板２へと吸気Ｉが吹き付けられることを防止するものである。
【００２０】
配管５は、載置台11の下部にチャンバ４への接続部である一端部が位置する配管本体25と、この配管本体25の他端側に分岐接続された排気用配管26と吸気用配管27とを有し、配管本体25の内部には、チャンバ４内に導入される吸気Ｉの流速を低減させるための抵抗体28が設けられている。
【００２１】
排気用配管26には、排気用弁体としての排気用バルブ31を介して真空化手段としての真空ポンプ32が接続されている。この真空ポンプ32の動作により、減圧室３内からの排気Ｅがこの排気用配管26を介して排気されて減圧室３内が減圧状態となる。
【００２２】
吸気用配管27には、吸気用弁体としての吸気用バルブ34を介して大気へと接続されている。なお、この吸気用配管27は、大気への接続に代えて、所定のガスを供給して増圧する増圧手段としての図示しないガス供給部へと接続されていてもよい。
【００２３】
なお、排気用バルブ31と吸気用バルブ34とは、図示しない制御手段であるコンピュータなどにより、一方が開状態のときには他方が閉状態となるように制御され、吸気Ｉと排気Ｅとが選択的に配管５を通過するように構成されている。
【００２４】
そして、抵抗体28は、例えば図２に示すように、丸孔状の多数の孔部36が穿設された平面視円形状のパンチング板37を、想像線に示すパイプなどの円柱体Ｃの外周に巻き付けて円弧状に湾曲させて形成されている。ここで、パンチング板37は、例えば円柱体Ｃの外周面の半分以上まで巻き付けることで、半円状（かまぼこ状）に湾曲させることが好ましい。また、パンチング板37の孔部36による開口率は、例えば５０％から８０％の範囲で設定することが好ましい。
【００２５】
さらに、抵抗体28は、図３(a)および図３(b)に示すように、吸気Ｉの下流側へと突出するように配管本体25中に配設され、パンチング板37の両側部に突設された図示しないボルト止め部により配管本体25に固定されている。
【００２６】
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。
【００２７】
まず、所定の塗布液を塗布したガラス基板２を搬送し、シャッタ16を開けて減圧室３内に収容し、載置台11の基板載置部14上に載置した状態でシャッタ16を閉じる。
【００２８】
次いで、吸気用バルブ34を閉じた状態で排気用バルブ31を開き、真空ポンプ32により減圧室３内の空気を吸い出して減圧状態とする。
【００２９】
このとき、減圧室３内の空気は、ガラス基板２の表面に沿って流れて塗布液を均一としながら、載置台11の基板載置部14の下側へと回り込み、配管本体25の接続部から配管本体25へと吸い出される。
【００３０】
ここで、図３(a)に示すように、排気Ｅは、抵抗体28の湾曲形状の外側に沿って抵抗体28の表面を、孔部36（図２）を殆ど通過することなく流れることで、流速が殆ど低下しない。
【００３１】
そして、減圧室３内が減圧されることで、ガラス基板２に塗布された塗布液の表面付近の溶媒が揮発し、その揮発した溶媒が排気Ｅとともに減圧室３から外部へと排気される。
【００３２】
乾燥が完了すると、排気用バルブ31を閉じ、高真空を保持させた状態で吸気用バルブ34を開き、配管５を介して吸気Ｉを減圧室３へと導入して減圧室３内を大気圧へと復帰させる。
【００３３】
このとき、図３(b)に示すように、吸気Ｉは、その一部が抵抗体28の湾曲形状の内側に捕捉され抵抗体28の孔部36（図２）を通過することで所定の抵抗が与えられ、風速が低減される。
【００３４】
そして、配管５の接続部から減圧室３内へと導入された吸気Ｉは、抵抗体28により充分に風速が低下され、かつ、付着防止体21の防止体本体23によりガラス基板２側へと吹き付けられることなく左右方向へと拡散されることとなり、抵抗体28に付着した溶媒がガラス基板２に再付着または再生成することが防止され、また、減圧室３内の圧力の復帰による結露がガラス基板２へと付着することが防止される。
【００３５】
すなわち、上記一実施の形態によれば、減圧室３内を減圧状態とする排気Ｅと減圧状態の減圧室３を増圧して大気圧状態へと復帰させる吸気Ｉとが選択的に通過可能な配管５をチャンバ４の下部に接続することで、排気Ｅがガラス基板２の表面に沿ってガラス基板２の周囲から載置台11の下側へと略均一に流れるので、例えばチャンバの上側、あるいはチャンバの上下に配管を接続する従来の場合のように基板表面に沿って流れる空気を整流する分散板などをガラス基板の上方に設けることなく、簡単な構成でガラス基板２を均一に乾燥できる。
【００３６】
より詳細には、分散板などを用いる従来の場合では、シミュレーション、あるいは実験評価などにより求めることが容易でなかったのに対して、本実施の形態では、このような分散板を設けずに済む構成としたことで、ガラス基板２を効率よくかつ均一に乾燥させることが可能な減圧乾燥装置１を容易に設計できる。
【００３７】
また、配管５を通過する吸気Ｉに所定の抵抗を与える抵抗体28を設け、かつ、配管５のチャンバ４との接続部とガラス基板２との間に、吸気Ｉのガラス基板２への吹き付けを防止する付着防止体21を配設することで、チャンバ４の下部から排気Ｅおよび吸気Ｉをすることにより、吸気Ｉに対しては抵抗体28が所定の抵抗を与え、付着防止体21がガラス基板２への吹き付けを防止するため、揮発した溶媒などが、減圧室３を増圧して大気圧状態へと復帰させる際にガラス基板２に再付着（結露）することを防止できる。
【００３８】
さらに、パンチング板37を吸気Ｉの下流側へと突出するように屈曲させて抵抗体28を形成することで、吸気Ｉに対してはパンチング板37が確実に抵抗となるので、排気Ｅの流速を低下させることなく簡単な構成で容易に吸気Ｉの流速を制御できる一方で、排気Ｅに対してはパンチング板37が殆ど抵抗とならず、乾燥のスピードに殆ど影響を与えることがない。
【００３９】
そして、配管５は、真空排気と大気開放との配管を分けずに配管本体25を共用できるので、部品を簡略化できるとともに、乾燥プロセスの各種条件を容易に設定できる。
【００４０】
また、付着防止体21の防止体本体23を、温度変化が少ない樹脂系例えばテフロン（登録商標）系樹脂とすることで、減圧室３内の温度が減圧状態および大気圧状態への復帰により変化しても、防止体本体23は略安定した温度に保たれ、付着防止体21に付着する結露の量を抑制できる。
【００４１】
なお、上記一実施の形態において、塗布液および被乾燥物としては、他の様々なものを選択できる。
【００４２】
また、ガラス基板２全面に塗布液を塗布し、その後露光するＰＥＰ（フォトエッチングプロセス）や、ガラス基板２上の所定位置に塗布液を塗布するインクジェットなど、塗布液をガラス基板２に塗布する方法を任意に選択したガラス基板２を使用することができる。
【００４３】
さらに、上記一実施の形態においては、カラーレジスト形成用の塗布液の塗布工程について説明したが、いわゆる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）などからなる色画素のみならず、樹脂ブラックマトリクス（ＢＭ）、樹脂スペーサ、あるいは額縁などの塗布までを含むものであることは言うまでもない。
【００４４】
そして、上記一実施の形態において、基板載置部14とガラス基板２とが接触する部分は、導電性樹脂にすることが基板載置部14とガラス基板２との間に発生する静電気防止の面で望ましい。
【００４５】
また、基板載置部14は、支持ピンではなくステージ状のものを使用してもかまわない。その場合、ガラス基板２との間の静電気発生防止のため、基板載置部14の表面に溝を設けたり、ピンやスペーサを埋め込んだりするなど、ガラス基板２との接触面積を可能な限り低減するように構成することが望ましい。
【００４６】
さらに、抵抗体28の形状などは、例えば円柱状とするなど、上記構成以外の任意の形状とすることが可能である。
【００４７】
そして、吸気Ｉは、必ずしも大気圧まで増圧させるものに限定されず、減圧状態の減圧室３を増圧すれば、任意の室圧に増圧するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態の減圧乾燥装置を示す説明図である。
【図２】同上減圧乾燥装置の抵抗体を示す斜視図である。
【図３】(a)は同上抵抗体による排気の流れを示す説明図であり、(b)は同上抵抗体による吸気の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    減圧乾燥装置
２    被乾燥物としてのガラス基板
３    減圧室
４    チャンバ
５    配管
21    付着防止体
28    抵抗体
37    パンチング板
Ｅ    排気
Ｉ    吸気
【図１】
2007298233.tif 000003
【図２】
2007298233.tif 000004
【図３】
2007298233.tif 000005