JP2000317210A - 薬液脱気装置および薬液脱気方法 - Google Patents

薬液脱気装置および薬液脱気方法

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JP2000317210A
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chemical solution
chemical
chemicals
discharge port
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Michiharu Uenishi
理玄 上西
Noriaki Fukushima
則明 福島
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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  • Liquid Crystal (AREA)
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送液時の空気泡の巻き込みや薬液の汚染を防
止し、高い薬液純度を維持しつつ充分な脱気を行うこと
のできる薬液脱気装置および薬液脱気方法を提供するこ
と。 【解決手段】 薬液貯蔵容器1を隔膜6よりも上方に配
置し、重力によって、薬液貯蔵容器1に貯蔵された薬液
2が脱気部14を経由して吐出口15へ送液されるよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶やインク、
フォトレジスト液等の薬液中に溶解した気体を脱気する
ための薬液脱気装置および薬液脱気方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶やフォトレジスト液等の薬液中に溶
解した気体を脱気する方法として、従来より、多孔質膜
等からなる隔膜を用いて脱気する方法が広く採用されて
いた。このような方法により脱気を行う場合、特開平5
−289036号公報、特開平8−153675号公報
に示されているように、薬液をベローズポンプで送液あ
るいは窒素にて圧送し隔膜へ供給する方式が一般に用い
られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベロー
ズポンプで高純度、高価な薬液を隔膜へ送液する際に
は、接液部分からの汚染や送液時の空気泡巻き込みが生
じ易く、隔膜の脱気能力が低い場合、溶存ガスを完全に
脱気できず、設定した液量を正確にユースポイントへ供
給することが困難であった。
【0004】また、窒素にて圧送する方式を採用した場
合、加圧下の窒素が薬液に溶解し、脱気が困難になりや
すかった。このため、ユースポイントでの液吐出時に気
泡が飛び散りやすく、液滴が飛散し正確な液量をユース
ポイントへ供給できない場合があった。
【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、送液時の空気泡の巻き込みや薬液の汚染を防止
し、高い薬液純度を維持しつつ充分な脱気を行うことの
できる薬液脱気装置および薬液脱気方法を提供すること
を課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明によれば、薬液を貯蔵するための薬液貯蔵容器と、該
薬液中の溶存気体を脱気する隔膜を含む脱気手段と、前
記脱気手段により脱気された薬液を吐出する吐出口と、
前記薬液貯蔵容器と前記脱気手段とを接続する第一の流
路と、前記脱気手段に接続され、脱気された薬液を吐出
口へ送液するための第二の流路とを備えた薬液脱気装置
であって、前記薬液貯蔵容器は前記隔膜よりも上方に配
置され、前記薬液貯蔵容器に貯蔵された薬液は、重力に
よって、前記脱気手段を経由して前記吐出口へ送液され
るようになっていることを特徴とする薬液脱気装置が提
供される。
【0007】また本発明によれば、薬液貯蔵容器に貯蔵
された薬液を、隔膜を含む脱気手段を用いて脱気した
後、吐出口より吐出する薬液脱気方法であって、前記薬
液貯蔵容器を前記隔膜よりも上方に配置し、前記薬液貯
蔵容器に貯蔵された薬液を、重力によって、前記脱気手
段を経由して前記吐出口へ送液することを特徴とする薬
液脱気方法が提供される。
【0008】本発明の薬液脱気装置において、第二の流
路の先端を吐出口とし、吐出口が減圧雰囲気に保持され
ることが好ましい。このようにすれば、薬液の送液をよ
り円滑に行うことができる。同様の理由により、本発明
の薬液脱気方法においては、吐出口を減圧雰囲気に保持
することが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明における薬液貯蔵容器の材
質は、金属、ガラス、プラスチック等、薬液により溶
解、膨潤および薬液に悪影響を及ぼす金属イオンの溶出
がないものであれば何ら限定されない。
【0010】薬液貯蔵容器は、隔膜よりも上方に配置さ
れており、この上方に位置する該容器の壁面あるいは底
面の一面から下方に位置する隔膜へ向けて第一の流路が
設けられている。
【0011】隔膜の薬液供給面と反対面側を減圧するこ
とにより隔膜を通して薬液中の溶存ガスを減圧装置によ
り脱気する。使用する減圧装置には、真空ポンプ、アス
ピレータ等従来知られている装置のいずれを用いてもよ
い。隔膜にて脱気された薬液は、隔膜から吐出口へ向か
って第二の流路を流れる。第二の流路においても重力に
もとづいて流れが生じている。このような流れを生むた
めには隔膜が吐出口よりも上方に位置することが望まし
い。
【0012】上述の第二の流路には流量調整弁を取り付
け、隔膜により脱気しているときは弁を閉じ、十分脱気
を行った後、脱気終了後に弁を開け、脱気済み薬液をユ
ースポイントへ供給することが望ましい。
【0013】第一の流路および第二の流路に使用する材
質は、金属、ガラス、プラスチックなどのうち薬液によ
る膨潤、薬液に悪影響を及ぼす金属イオンの溶出がない
ものであれば何ら限定されない。望ましくはテフロン樹
脂などのイオン溶出のない耐薬液性を有する樹脂を用い
る。
【0014】本発明における隔膜は、薬液に対して非透
過性かつ気体透過性のものが用いられる。たとえば、ポ
リテトラフルオロエチレン多孔質平膜、ポリエチレン多
孔質平膜、ポリプロピレン多孔質平膜、ポリスルフォン
多孔質平膜などの多孔質平膜、これら多孔質平膜をプリ
ーツ状に加工したもの、ポリエチレン多孔質中空糸膜、
ポリプロピレン多孔質中空糸膜、ポリテトラフルオロエ
チレン多孔質中空糸膜、ポリ4メチルペンテン1多孔質
中空糸膜などの多孔質中空糸膜、膜の厚み方向に微孔か
ら無孔へと孔径分布のついた不均質中空糸膜、気体透過
性素材(たとえばポリテトラフルオロエチレン、低密度
ポリエチレン、ポリ4メチルペンテン1など)からなる
均質(無孔)中空管状体、気体透過性材料(たとえばポ
リテトラフルオロエチレン、低密度ポリエチレン、ポリ
4メチルペンテン1など)の薄膜を多孔質支持体上に形
成した複合化膜などの気体透過性膜を用いることができ
る。多孔質膜の場合、孔の大きさは薬液が膜に浸透しな
い程度まで(たとえば約0.1μm以下)小さいものを
使用する。
【0015】本発明の薬液脱気装置は上述のような構成
を有するため、隔膜への流路、隔膜からユースポイント
への流路を短くすることが可能となる。このため、高純
度を保つべき薬液を必要分だけ脱気する場合に好適に用
いることができる。
【0016】本発明の効果がより顕著に発揮される薬液
として、液晶、インクジェットプリンタインク、フォト
レジスト液等が挙げられるが、本発明は他の薬液に対し
ても有用であり、脱気対象をこれらの薬液に限定するも
のではない。
【0017】また本発明の薬液脱気装置は、薬液を出荷
する製造プラントに設置して使用する、あるいは、薬液
を用いてデバイスを製造するユーザーが薬液供給装置に
内蔵させて使用することができる。脱気済みの薬液を製
品として容器に充填する場合には、第二の流路の先端を
薬液吐出口とし、この薬液吐出口を減圧雰囲気に保持
し、製品容器へ脱気済み薬液を充填し、充填時におき薬
液へ空気を溶解させぬようにすることが望ましい。
【0018】次に本発明の実施形態について、図1を参
照して説明する。図1は本発明の薬液脱気装置の一例を
示すものである。図の上方が鉛直上方、下方が鉛直下向
きを示すものとする。この薬液脱気装置は、脱気処理対
象となる薬液2を貯蔵するための薬液貯蔵容器1と、薬
液2中の溶存気体を脱気する隔膜6を含む脱気部14
と、脱気部14により脱気された薬液4を吐出する吐出
口15とを備えている。薬液貯蔵容器1と脱気部14と
は第一の流路3により接続されている。また、脱気部1
4には第二の流路5が接続されており、第二の流路5の
先端は吐出口15となっている。
【0019】脱気部14は、隔膜6により2つの部分に
分割された構成となっている。その一方には薬液が供給
され、他方は減圧室7となっている。すなわち、隔膜6
の薬液供給面の反対側の面は、減圧装置9によって減圧
される。脱気部14で脱気された気体は、気体流路8を
経由して気体排出口10より排出される。
【0020】薬液貯蔵容器1は隔膜6よりも上方に配置
され、薬液貯蔵容器1に貯蔵された薬液2は、重力によ
って、脱気部14を経由して吐出口15へ送液されるよ
うになっている。すなわち、この薬液脱気装置において
はベローズポンプによる送液や窒素ガスによる圧送を行
わず重力(ヘッド差)にもとづく送液手段のみで隔膜へ
薬液が送液されるようになっている。
【0021】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。なお、図1〜3において、図の上方が鉛直
上方、下方が鉛直下向きを示すものとする。
【0022】実施例1 本実施例では、図1に示す装置を用いて液晶を脱気し
た。この装置では、多孔質平膜からなる隔膜6が用いら
れ、隔膜6を介して溶存気体11が除去されるようにな
っている。装置の詳細、用いた液晶、脱気後の溶存ガス
濃度については表1に示す。本実施例によれば、気泡や
不純物の混入がなく、高効率の脱気を行うことができ
た。
【0023】
【表1】 実施例2 本実施例では、図2に示す装置を用いてインクジェット
プリンタ用インクを脱気した。この装置では多孔質の中
空糸からなる隔膜6が用いられ、図2(b)のように、
隔膜6を介して溶存気体11が除去されるようになって
いる。装置の詳細、用いたインクジェットプリンタ用イ
ンク、脱気後の溶存ガス濃度については表1に示す。本
実施例によれば、気泡や不純物の混入がなく、高効率の
脱気を行うことができた。
【0024】実施例3 本実施例では、図3に示す装置を用いてフォトレジスト
液を脱気した。この装置では、多孔質の中空糸からなる
隔膜6が用いられ、図3(b)のように、隔膜6を介し
て溶存気体11が除去されるようになっている。装置の
詳細、用いたフォトレジスト液、脱気後の溶存ガス濃度
については表1に示す。本実施例によれば、気泡や不純
物の混入がなく、高効率の脱気を行うことができた。
【0025】比較例1 図1の装置において、薬液貯蔵容器1を隔膜6とほぼ同
じ高さに配置し、薬液貯蔵容器1から脱気部14への送
液手段としてベローズポンプを用いたこと以外は、実施
例1と同様にして液晶の脱気を行った。その結果、ベロ
ーズポンプによる気泡の混入が生じ、第二の流路から吐
出した液晶には空気泡が混入していた。
【0026】比較例2 図2の装置において、薬液貯蔵容器1を隔膜6とほぼ同
じ高さに配置し、薬液貯蔵容器1から脱気部14への送
液手段としてベローズポンプを用いたこと以外は、実施
例2と同様にしてインクジェットプリンタ用インクの脱
気を行った。その結果、ベローズポンプによる気泡の混
入が生じ、第二の流路から吐出したインクジェットプリ
ンタ用インクには空気泡が混入していた。
【0027】比較例3 図3の装置において、薬液貯蔵容器1を隔膜6とほぼ同
じ高さに配置し、薬液貯蔵容器1から脱気部14への送
液を、窒素ガスによる圧送供給により行ったこと以外
は、実施例3と同様にしてフォトレジスト液の脱気を行
った。その結果、圧送供給による気泡の混入が生じ、第
二の流路から吐出したフォトレジスト液には空気泡が混
入していた。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、薬
液貯蔵容器が隔膜よりも上方に配置されており、薬液貯
蔵容器に貯蔵された薬液が、重力によって、脱気手段を
経由して前記吐出口へ送液されるようになっている。こ
のため、送液時の空気泡の巻き込みが生じにくい上、薬
液が汚染しにくく、高い薬液純度を維持しつつ充分な脱
気を行うことができる。
【0029】また本発明の脱気装置は、脱気済み薬液を
ユースポイントへ極めて短い流路にて供給できるため、
装置の省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薬液脱気装置の一例を示す図である。
【図2】本発明の薬液脱気装置の一例を示す図である。
【図3】本発明の薬液脱気装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 薬液貯蔵容器 2 薬液 3 第一の流路 4 脱気された薬液 5 第二の流路 6 隔膜 7 減圧室 8 気体流路 9 減圧装置 10 気体排出口 11 溶存気体 14 脱気部 15 吐出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H088 FA18 FA22 MA20 2H096 GA21 LA30 4D006 GA32 HA01 HA41 PC01 4D011 AA16 5F046 JA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薬液を貯蔵するための薬液貯蔵容器と、
    該薬液中の溶存気体を脱気する隔膜を含む脱気手段と、
    前記脱気手段により脱気された薬液を吐出する吐出口
    と、前記薬液貯蔵容器と前記脱気手段とを接続する第一
    の流路と、前記脱気手段に接続され、脱気された薬液を
    吐出口へ送液するための第二の流路とを備えた薬液脱気
    装置であって、前記薬液貯蔵容器は前記隔膜よりも上方
    に配置され、前記薬液貯蔵容器に貯蔵された薬液は、重
    力によって、前記脱気手段を経由して前記吐出口へ送液
    されるようになっていることを特徴とする薬液脱気装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第二の流路の先端が前記吐出口とな
    っており、前記吐出口が減圧雰囲気に保持されることを
    特徴とする請求項1に記載の薬液脱気装置。
  3. 【請求項3】 薬液貯蔵容器に貯蔵された薬液を、隔膜
    を含む脱気手段を用いて脱気した後、吐出口より吐出す
    る薬液脱気方法であって、前記薬液貯蔵容器を前記隔膜
    よりも上方に配置し、前記薬液貯蔵容器に貯蔵された薬
    液を、重力によって、前記脱気手段を経由して前記吐出
    口へ送液することを特徴とする薬液脱気方法。
  4. 【請求項4】 前記吐出口を減圧雰囲気に保持すること
    を特徴とする請求項3に記載の薬液脱気方法。
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