JP4406463B2 - カラーフィルタパネルの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラー液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタパネルの製造方法に係り、特にカラーレジストを用いてカラーフィルタパネルを製造する方法に関する。

カラーレジストを用いたカラーフィルタパネルの主要な製造工程は、ガラス基板を洗浄する洗浄工程、洗浄した基板を加熱して乾燥させる工程、乾燥処理された基板上にカラーレジストを塗布するレジスト塗布工程、基板上に塗布されたレジストを仮焼成するプリベーク工程、レジストを所定パターンに露光する露光工程、露光されたレジストを現像する現像工程からなる。

これらの製造工程は、カラーフィルタを構成する赤、緑、青の各色フィルタ毎に繰り返して行われるが、従来のカラーフィルタパネルの製造装置は上記それぞれの工程に対応したユニットを三色分用意し、ユニット間を直列的に接続することにより構成されていた。

このような従来の製造装置においては、カラーフィルタパネルの洗浄、乾燥、レジスト塗布、プリベーク、露光のユニットを各色分直列的に配置していたため、装置の占有面積が大きいという問題があった。上記の技術的背景に鑑み、本発明はカラーフィルタパネルの製造装置の占有面積を少なくし、工場スペースを有効活用することを目的とする。

本発明のカラーフィルタパネルの製造装置は、各色レジストに対応した複数のレジスト塗布機構を、露光機構に対して並列的に配置したことを特徴とする。尚並列配置とは、露光機構の前段に複数のレジスト塗布機構が並べて配置され、各色のカラーレジストを切り換えて基板に供給可能な機構を具備するものであり、より具体的には各色レジスト供給用の複数のスリットダイを基板に対し相対的に可動に保持し、一度に一色のカラーレジストを供給して後工程に搬送する機構を用いることができる。
本発明の第１態様によるカラーフィルタパネルの製造装置は、基板上にカラーレジストを塗布する複数のレジスト塗布機構と、前記複数のレジスト塗布機構の後段に少なくとも搬送系を介して接続され、前記基板上に形成されたレジストを所定パターンに露光する露光機構とを具備し、前記基板上に複数色のカラーレジストを塗布するカラーフィルタパネルの製造装置であって、前記複数色は、少なくとも赤色、緑色、青色であって、前記複数のレジスト塗布機構と前記露光機構との間には前記基板上に塗布されたカラーレジストを焼成するプリベーク機構が接続され、前記複数のレジスト塗布機構を切り換えて各々の色のカラーレジストを前記基板に供給可能にする機構を具備し、前記複数のレジスト塗布機構での塗布に対して前記露光機構を共通化し、前記搬送系により、各々の色のカラーレジストを塗布する毎に前記基板は各機構を再度循環され、各々の色のカラーレジストを塗布する前記複数のレジスト塗布機構が、前記露光機構および前記プリベーク機構に対して並列的に配置されている。
本発明の第２態様によるカラーフィルタパネルの製造装置は、基板上にカラーレジストを塗布する複数のレジスト塗布機構と、前記複数のレジスト塗布機構の後段に少なくとも搬送系を介して接続され、前記基板上に形成されたレジストを所定パターンに露光する露光機構とを具備し、前記基板上に複数色のカラーレジストを塗布するカラーフィルタパネルの製造装置であって、前記複数色は、少なくとも赤色、緑色、青色であって、前記複数のレジスト塗布機構を切り換えて各々の色のカラーレジストを前記基板に供給可能にする機構を具備し、前記複数のレジスト塗布機構での塗布に対して前記露光機構を共通化し、前記複数のレジスト塗布機構の前段には前記基板を洗浄する洗浄機構及び洗浄された基板を乾燥させる乾燥機構が接続され、前記搬送系により、各々の色のカラーレジストを塗布する毎に前記基板は各機構を再度循環され、各々の色のカラーレジストを塗布する前記複数のレジスト塗布機構が、前記露光機構、前記洗浄機構、および前記乾燥機構に対して並列的に配置されている。
本発明の第３の態様によるカラーフィルタパネルの製造装置は、基板上にカラーレジストを塗布する複数のレジスト塗布機構と、前記複数のレジスト塗布機構の後段に少なくとも搬送系を介して接続され、前記基板上に形成されたレジストを所定パターンに露光する露光機構とを具備し、前記基板上に複数色のカラーレジストを塗布するカラーフィルタパネルの製造装置であって、前記複数色は、少なくとも赤色、緑色、青色であって、前記レジスト塗布機構はスリットダイであって、前記複数のレジスト塗布機構を切り換えて各々の色のカラーレジストを前記基板に供給可能にする機構を具備し、前記複数のレジスト塗布機構での塗布に対して前記露光機構を共通化し、前記搬送系により、各々の色のカラーレジストを塗布する毎に前記基板は各機構を再度循環され、各々の色のカラーレジストを塗布する前記複数のレジスト塗布機構が、前記露光機構に対して並列的に配置されている。

上記の構成を用いることにより、露光機構を複数色のレジストで共有化することができるため、装置の占有面積を減らすことができる。本発明の製造装置の搬送系としては、公知のハンドリングロボットやベルトコンベアを用いることができる。またレジスト塗布機構と露光機構との間に他の処理工程に対応したユニットとして例えば各色レジスト共通のプリベーク機構を配置し、このプリベーク機構とその前段のレジスト塗布機構及び後段の露光機構との間をそれぞれ搬送系を介して連結してもよい。

本発明のカラーフィルタパネルの製造方法によれば、カラーレジストの塗布工程の前後工程に使用される装置ユニットを、各色工程で共用化できるため、ユニット数を削減し、占有面積を減らすことができる。その結果工場スペースの有効活用が可能となる。

以下に本発明の一実施例のカラーフィルタパネルの製造装置を図面を参照して説明する。図１は、本実施例のカラーフィルタパネル製造装置の各ユニットの配置図を示す。本実施例の製造装置の基本構成は、基板投入収納機能部１、洗浄機能部２、基板乾燥機能部３、レジスト塗布機能部４、プリベーク機能部５、露光機能部６、現像機能部７、ポストベーク機能部８、基板搬送機能部９より構成され、各機能部間は周知の搬送系、例えば搬送ローラやベルトコンベア、あるいはハンドリングロボットで連結される。

基板投入収納機能部１は、製造装置内に基板をロードするあるいは製造装置から基板をアンロードする機能を有し、ハンドリングロボットから構成される。外部からこの基板投入収納機能部１を介して導入されたガラス基板は、洗浄機能部２に搬送され、洗浄処理され、次の基板乾燥機能部３に移送される。乾燥機能部３内部には、エアナイフなどの基板乾燥手段が配置され、基板に付着した洗浄液を乾燥させる。

次いで基板はレジスト塗布機能部４に移され、黒色、赤色、緑色、青色のいずれかのカラーレジストをコーティングされ、次のプリベーク機能部５で仮焼成処理される。

仮焼成の完了した基板は、露光機能部６内部で所定パターンに露光処理された後、次の現像機能部７で現像処理され、カラーレジストがストライプ形状にパターニングされる。そしてポストベーク機能部８でレジストの本焼成処理を受けて、一色目の着色層の形成工程が完了する。

一色目の形成工程の完了した基板は、ハンドリングロボットで構成される基板搬送機能部９により、再び洗浄機能部２に送られ、二色目以降の着色層形成のために製造装置の各ユニット内を上記の手順で循環することにより、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＢＬＫの各色レジストが形成される。

図２は、図１のレジスト塗布機能部４の内部構造を示す。スリットダイ１２及びこれに接続されスリットダイ１２にカラーレジスト液を供給するタンク１３が４系統並べられ、基板１１を保持するステージ１４上に上下可動な状態で配置されている。ステージ１４は、その下部に設けられたスクリュー駆動系により、一方向に平行移動できる。各色のカラーレジストの形成工程においては、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、黒色（ＢＬＫ）のうちのいずれかの色系統のスリットダイ１２よりカラーレジスト１１が基板に供給される。

図３は、本実施例の製造装置における洗浄機能部及び基板乾燥機能部の構成を示す。洗浄機能部には、ガラス基板にむけて洗浄液を吐出するノズルが、基板の搬送路を構成する搬送ローラー２３を挟んで上下に配置され、この洗浄機能部に搬送ローラー２３を介して連結される基板乾燥機能部には、同じく搬送ローラー２３を挟んで上下にエアナイフ２２が配置され、このエアナイフ２２から乾燥空気をガラス基板に吹き付けることにより、基板上の洗浄液が水切りされる。

図４は、本実施例の製造装置におけるプリベーク機能部の構成を示す。プリベーク機能部はレジストの塗布された基板を保持し所定温度に加熱するホットプレート３１と、加熱処理された基板を室温にまで冷却するクーリングプレート３２により構成される。

図５は、本実施例の製造装置における露光機能部の構成を示す。露光機能部は、基板１１を保持するステージ４１と、このステージ上に可動に保持されるフォトマスク４２と、基板に紫外光を照射する紫外光源４３から構成される。

尚上記の各ユニットの構成は本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、例えば露光機能部としては、公知のステッパ方式あるいは一括露光方式のいずれを用いてもよい。

本実施例の製造装置によれば、カラーフィルタパネルに用いられる複数のカラーレジストの形成工程のうち、レジスト塗布工程の前後工程に用いられる装置ユニットを各色工程で共用できるため、従来の製造装置に比べてユニット数を削減することができ、装置の占有面積を減らすことができる。その結果工場スペースを有効活用することが可能となる。

本発明の一実施例におけるカラーフィルタパネル製造装置のユニット配置図を示す。 本発明の一実施例におけるレジスト塗布機能部の構成を示す。 本発明の一実施例における洗浄機能部及び基板乾燥機能部の構成を示す。 本発明の一実施例におけるプリベーク機能部の構成を示す。 本発明の一実施例における露光機能部の構成を示す。

符号の説明

１…基板投入収納機能部、２…洗浄機能部、３…基板乾燥機能部、４…レジスト塗布機能部、５…プリベーク機能部、６…露光機能部、７…現像機能部、８…ポストベーク機能部、９…基板搬送機能部

Claims (3)

1. 基板上にカラーレジストを塗布する複数のレジスト塗布機構と、前記複数のレジスト塗布機構の後段に少なくとも搬送系を介して接続され、前記基板上に形成されたレジストを所定パターンに露光する露光機構とを具備し、前記基板上に複数色のカラーレジストを塗布するカラーフィルタパネルの製造装置であって、
   前記複数色は、少なくとも赤色、緑色、青色であって、
   前記複数のレジスト塗布機構と前記露光機構との間には前記基板上に塗布されたカラーレジストを焼成するプリベーク機構が接続され、
   前記複数のレジスト塗布機構を切り換えて各々の色のカラーレジストを前記基板に供給可能にする機構を具備し、
   前記複数のレジスト塗布機構での塗布に対して前記露光機構を共通化し、
   前記搬送系により、各々の色のカラーレジストを塗布する毎に前記基板は各機構を再度循環され、
   各々の色のカラーレジストを塗布する前記複数のレジスト塗布機構が、前記露光機構および前記プリベーク機構に対して並列的に配置されているカラーフィルタパネルの製造装置。
2. 基板上にカラーレジストを塗布する複数のレジスト塗布機構と、前記複数のレジスト塗布機構の後段に少なくとも搬送系を介して接続され、前記基板上に形成されたレジストを所定パターンに露光する露光機構とを具備し、前記基板上に複数色のカラーレジストを塗布するカラーフィルタパネルの製造装置であって、
   前記複数色は、少なくとも赤色、緑色、青色であって、
   前記複数のレジスト塗布機構を切り換えて各々の色のカラーレジストを前記基板に供給可能にする機構を具備し、
   前記複数のレジスト塗布機構での塗布に対して前記露光機構を共通化し、
   前記複数のレジスト塗布機構の前段には前記基板を洗浄する洗浄機構、および、洗浄された基板を乾燥させる乾燥機構が接続され、
   前記搬送系により、各々の色のカラーレジストを塗布する毎に前記基板は各機構を再度循環され、
   各々の色のカラーレジストを塗布する前記複数のレジスト塗布機構が、前記露光機構、前記洗浄機構、および前記乾燥機構に対して並列的に配置されているカラーフィルタパネルの製造装置。
3. 基板上にカラーレジストを塗布する複数のレジスト塗布機構と、前記複数のレジスト塗布機構の後段に少なくとも搬送系を介して接続され、前記基板上に形成されたレジストを所定パターンに露光する露光機構とを具備し、前記基板上に複数色のカラーレジストを塗布するカラーフィルタパネルの製造装置であって、
   前記複数色は、少なくとも赤色、緑色、青色であって、
   前記レジスト塗布機構はスリットダイであって、
   前記複数のレジスト塗布機構を切り換えて各々の色のカラーレジストを前記基板に供給可能にする機構を具備し、
   前記複数のレジスト塗布機構での塗布に対して前記露光機構を共通化し、
   前記搬送系により、各々の色のカラーレジストを塗布する毎に前記基板は各機構を再度循環され、
   各々の色のカラーレジストを塗布する前記複数のレジスト塗布機構が、前記露光機構に対して並列的に配置されているカラーフィルタパネルの製造装置。

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