JP4696872B2 - 液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス基板上へのフォトリソグラフィ法による液晶表示装置用カラーフィルタの製造に関するものであり、特に、基本となる着色画素などをパターンとして形成し、また、付随するパターニングを要する各層をパターンとして形成し、更に、付随するパターニングを要しない層を形成することができ、且つ少量生産に好適な液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置に関する。

図４は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図５は、図４に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
図４、及び図５に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたものである。
図４、及び図５はカラーフィルタを模式的に示したもので、着色画素（４２）は１２個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角１７インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。

液晶表示装置の多くに用いられている、上記構造の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し、更に透明導電膜を位置合わせして形成するといった方法が広く用いられている。
ブラックマトリックス（４１）は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素（４２）は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、透明導電膜（４３）は、透明な電極として設けられたものである。

ブラックマトリックス（４１）は、着色画素（４２）間のマトリックス部（４１Ａ）と、着色画素（４２）が形成された領域（表示部）の周辺部を囲む額縁部（４１Ｂ）とで構成されている。ブラックマトリックスは、カラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。

ガラス基板上へのブラックマトリックスの形成は、例えば、ガラス基板（４０）上に金属薄膜を形成し、この金属薄膜をフォトエッチングすることによって形成するといった方法がとられている。
或いは、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス形成用の黒色フォトレジストを用いてフォトリソグラフィ法によってブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。

樹脂を用いて形成されたブラックマトリックスを樹脂ブラックマトリックスと称し、例えば、テレビなどのように、高輝度なバックライトを用いた際に、クロムなどの金属をブラックマトリックスとして用いたときに起こる液晶表示装置での内部反射を抑制するために、低反射の樹脂ブラックマトリックスが要望される場合、或いは、例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｃｈｉｎｇ）方式に用いたときに起こる液晶表示装置での電界の乱れを抑制するために、高絶縁性の樹脂ブラックマトリックスが要望される場合などに採用されていた。

しかし、ガラス基板が大型化するのに伴い、ブラックマトリックスの材料としてクロムなどの金属を用い真空装置で薄膜を成膜するブラックマトリックスよりも、黒色フォトレジストを用いてフォトリソグラフィ法によって形成する樹脂ブラックマトリックスの方が価格的に有利なものとなり、次第に樹脂ブラックマトリックスへと移行が進んでいる。また、環境に配慮してクロムなどの金属を用いることを回避する傾向にある。

また、着色画素（４２）の形成は、このブラックマトリックスが形成されたガラス基板上に、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用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。また、透明導電膜（４３）の形成は、ブラックマトリックス、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。

図４、及び図５に示すカラーフィルタは、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタとして基本的な機能を備えたものである。液晶表示装置は、このようなカラーフィルタを内蔵することにより、フルカラー表示が実現し、その応用範囲が飛躍的に広がり、液晶カラーＴＶ、ノート型ＰＣなど液晶表示装置を用いた多くの商品が創出された。
多様な液晶表示装置の開発、実用に伴い、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタには、上記基本的な機能に付随して下記のような、種々な機能が付加されるようになった。

例えば、高信頼性機能。液晶表示装置として高信頼性が求められる際には、着色画素のもつ耐熱性、耐湿性、及び耐薬品性などの性能を補うために、また、着色画素からの溶出物のバリアとして着色画素上に保護層（オーバーコート層）を形成することがある。また、ＩＰＳ方式に用いられる際の高絶縁性を付与するために、或いは、カラーフィルタとＴＦＴ側基板とのシール強度を向上させるために保護層（オーバーコート層）を形成することがある。
また、液晶分子の配向をより均一なものにして表示品質を向上させる際に、着色画素上に保護層（オーバーコート層）を形成し、平坦性の高いカラーフィルタとすることがある。

また、付随される機能としては、例えば、透過・反射併用機能。一基の液晶表示装置において透過型と反射型の両機能を兼ね備えた半透過型液晶表示装置は、屋外の明るい環境下でも、屋内の暗い環境下でも用いることができる。
この半透過型液晶表示装置に用いるカラーフィルタには、透過表示の着色画素と反射表示の着色画素の２種の着色画素が形成される方式がある。

また、例えば、分光特性調整機能。半透過型液晶表示装置に用いるカラーフィルタの他の方式であり、透過表示用として適切な分光特性を有する着色部に透明部を設けることによって、着色部の色光と透明部の白色光を混色させ反射表示用として適切な分光特性に調節するものである。この透明部は透明なフォトレジストによってパターン状に形成される。

また、例えば、光路差調整機能。半透過型液晶表示装置においては、透過表示の領域と反射表示の領域を通過する光の位相をそろえるために、基板間の間隔を、透過表示の領域：反射表示の領域＝２：１としている。この基板間の間隔を２：１とするために、反射表示の領域に光路差調整層を設けている。この光路差調整層は、透明なフォトレジストによってパターン状に形成される。

また、例えば、光散乱機能。半透過型液晶表示装置においては、その反射表示の領域では、外光が入射してから外部へ出射するまでの光路のいずれかの箇所で光を散乱させている。この光散乱機能をカラーフィルタに設ける際には、カラーフィルタの反射表示の領域
に光散乱層を設けている。この光散乱層は、光散乱粒子を含有させた透明なフォトレジストによってパターン状に形成される。

上記、高信頼性機能、透過・反射併用機能、分光特性調整機能、光路差調整機能、光散乱機能は、いずれも図４に示すカラーフィルタに付加されたものであるが、これらの層は、透明導電膜（４３）の形成前にガラス基板上に形成されており、透明導電膜（４３）の下面にこれらの層が設けられている。
一方、基本的な機能を備えたカラーフィルタの透明導電膜（４３）の上面に設けられる機能としては、下記のものが挙げられる。

例えば、スペーサー機能。従来の液晶表示装置に於いては、基板間にギャップを形成するために、スペーサーと呼ばれるビーズを散布している。このスペーサーの部分で光もれを生じ、コントラストが低下し表示品質に悪影響を及ぼす、などの問題を有していた。
このような問題を解決する技術として、フォトレジストを用い、フォトリソグラフィ法により画素間のブラックマトリックスの位置にスペーサー機能を有するパターン状のフォトスペーサー（突起部）を形成する方法が開発、実用された。

また、例えば、配向分割機能。従来の液晶表示装置に於いては、液晶分子を一様に配向させるために、液晶を挟持する両基板に設けられた透明導電膜上に、予めポリイミドを塗布し、その表面に一様なラビング処理をしておく。
しかし、多くの液晶表示装置に用いられているＴＮ型液晶においては、原理的に広い視野角を得ることは困難であり、中間調表示状態では斜め視角において光がもれ、コントラストが低下し表示品質が悪化する。すなわち、コントラストが良好な視野角は狭いといった問題を有していた。

このような問題を解決する一技術として、一画素内での液晶分子の配向方向が一方向でなく、複数の方向になるように制御し、複数の方向で均一な中間調表示をするようにした、すなわち視野角の広い、配向分割垂直配向型液晶表示装置（ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）−ＬＣＤ）が開発された。
この配向制御は、基板上に配向制御突起を設けて行うのであるが、配向制御突起はフォトレジストによってパターン状に形成される。

上記種々な機能は、そのカラーフィルタの用途、仕様にもとづき１機能或いは複数の機能が図４に示すカラーフィルタに追加される。これらの機能は、基本となるカラーフィルタ上に付随する層として、各々対応して、透明導電膜（４３）の形成前に保護層（オーバーコート層）、反射表示の着色画素、分光特性調整用の透明部、光路差調整機能、光散乱機能などを形成し具備させる。或いは透明導電膜（４３）の形成後にフォトスペーサー、配向制御用突起などを形成し具備させる。
従って、例えば、図４に示すカラーフィルタにスペーサー機能及び配向分割機能が追加された仕様のカラーフィルタを製造する際には、図４に示すカラーフィルタを作製した後に、例えば、配向制御用突起を形成し、続いてフォトスペーサーを形成する。

上記、基本となるカラーフィルタ上に付随する層を形成する際には、パターンとして形成されない保護層（オーバーコート層）を除き、いずれの層も前記ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）と同様に、フォトレジストを用いてのフォトリソグラフィ法によってパターンに形成される。

液晶表示装置に用いられるカラーフィルタを大量生産する際の製造ラインのラインアップは、例えば、１）ブラックマトリックス製造ライン、２）着色画素製造ライン、３）各種パターン製造ライン、４）パターニングを要しない層製造ラインで構成される。
１）ブラックマトリックス製造ラインは、例えば、前記ガラス基板上に成膜された金属薄膜をフォトエッチングする製造ライン、又は／及びフォトリソグラフィ法によって黒色フォトレジストをパターニングする製造ラインである。

また、２）着色画素製造ラインは、フォトリソグラフィ法によって着色フォトレジストをパターニングする製造ラインであり、例えば、赤色の着色画素製造ラインに、緑色の着色画素製造ライン及び青色の着色画素製造ラインが連結され、３色の着色画素を一括して製造する着色画素製造ラインである。

また、３）各種パターン製造ラインは、前記反射表示の着色画素、分光特性調整用の透明部、光路差調整機能、光散乱機能など、或いは配向制御用突起、フォトスペーサーなど、基本となるカラーフィルタに付加する層の各層を各々選択的に１層毎にフォトリソグラフィ法によって各種フォトレジストをパターニングする製造ラインである。
また、４）パターニングを要しない層製造ラインは、前記保護層などを形成する製造ラインである。

上記のようにラインアップされている、大量生産に対応した製造ラインは、品種が少量生産である場合にもカラーフィルタの製造に用いられる。しかし、少量生産の場合には、カラーフィルタの品種毎の切り替え作業が製造ラインの稼働率に影響を及ぼすので、大量生産に対応した製造ラインの生産効率は悪化したものとなる。
特開平７−１４８８５４号公報

本発明は、基本となるカラーフィルタ上に、種々な層が様々に設けられたカラーフィルタを少量生産する際に好適な液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を提供せんとするものである。
少量生産における品種毎の切り替え作業の観点からすると、例えば、前記２）着色画素製造ラインの１色分を、ブラックマトリックス、着色画素、フォトスペーサーなどのパターニングする製造ラインとして使用することは容易に考えられる。

図６（ａ）は、着色画素製造ラインの一例の構成の概略を示す説明図である。
図６（ａ）に示すように、着色画素、及び付随するパターニングを要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、先ず洗浄装置（１）によりガラス基板に対して必要に応じた洗浄処理を施し、続いて塗布装置（２）によるフォトレジストの塗布、減圧乾燥装置（３）による予備乾燥処理、プリベーク装置（４）によるプリベーク処理、露光装置（５）によるパターン露光、現像装置（６）による湿式現像処理、ポストベーク装置（７）によるポストベーク処理が順次に施され、ガラス基板に所定のパターンを形成する。

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。

次工程のプリベーク処理は、塗膜中の溶剤を加熱によって蒸発させる本格的な乾燥処理である。塗膜中の溶剤が残留していると、フォトレジストの感度は著しく低下し、加えてガラス基板への接着力が弱まるので、塗膜中の溶剤を充分に蒸発させる処理である。また、ポストベーク処理はパターン膜の耐性向上及びガラス基板への接着性の強化を行う処理
である。

確かに、２）着色画素製造ラインの１色分を使用することで、カラーフィルタを構成する、パターニングを要する各層を形成することは可能となる。しかし、保護層などパターニングを要しない層の形成に、上記２）着色画素製造ラインを使用することは困難なことである。

図６（ｂ）は、パターニングを要しない層製造ラインの一例の構成の概略を示す説明図である。図６（ｂ）に示すように、例えば、保護層を形成する際には、洗浄装置（１）により、着色画素などが形成されたガラス基板に対して必要に応じた洗浄処理を施し、続いて塗布装置（２）によるレジスト、例えば、熱硬化型レジストの塗布、ポストベーク装置（７）によるベーク処理が施され、ガラス基板に保護層を形成する。

このように、パターニングを要しない保護層の形成には、湿式の現像処理を施さないので、湿式の現像処理を施す現像装置を備えた２）着色画素製造ラインを使用して保護層を形成することは困難なことである。
尚、図６（ａ）における現像装置（６）以外の装置（１）〜（５）、（７）については、処理条件を調整することにより、或いはガラス基板を単に通過させることにより適用することが可能である。

本発明は、１基の製造ラインであって、基本となる着色画素などをフォトリソグラフィ法によりパターンとして形成し、また、付随するパターニングを要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し、更に、付随するパターニングを要しない層を形成するとができ、且つ少量生産に好適な液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を提供することを課題とするものである。
また、上記液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を用いる液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、少なくとも洗浄装置、塗布装置、プリベーク装置、露光装置、現像装置、ポストベーク装置が、この順序に設けられ、複数のガラス基板を順次に水平に上記洗浄装置へ搬送し、上記各装置にて順次に搬送されるガラス基板上に各処理を連続して行う液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置において、
１）前記現像装置内でのガラス基板の搬送方向（Ｘ）と平行に現像装置と隣接し、現像装置を迂回してガラス基板を露光装置からポストベーク装置へ搬送するバイパス機構、
２）前記露光装置から現像装置へガラス基板を移載、或いは露光装置からバイパス機構へガラス基板を移載する振り分け移載機構、
３）前記現像装置からポストベーク装置へガラス基板を移載、或いはバイパス機構からポストベーク装置へガラス基板を移載する振り戻し移載機構、
４）上記振り分け移載機構、及び振り戻し移載機構を制御する制御機構を具備することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置である。

また、本発明は、請求項１記載の液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置において、Ａ）１）前記露光装置はパターン露光後のガラス基板を受け渡すための受け渡し部（５３）を有し、
２）前記現像装置は現像処理を行うガラス基板を受け取るための受け取り部（６２）及び現像処理後のガラス基板を受け渡すための受け渡し部（６３）を有し、
３）前記ポストベーク装置は加熱処理を行うガラス基板を受け取るための受け取り部（７２）を有し、
Ｂ）１）上記露光装置の受け渡し部（５３）と現像装置の受け取り部（６２）の間の中央
位置に、前記振り分け移載機構（Ｒ１）が配置され、
２）上記現像装置の受け渡し部（６３）とポストベーク装置の受け取り部（７２）の間の中央位置に、前記振り戻し移載機構（Ｒ２）が配置され、
Ｃ）１）前記バイパス機構（９０）は、受け取り部（９２）と、受け渡し部（９３）と、両者を連結する搬送部（９１）とで構成され、
２）上記受け取り部（９２）は、前記露光装置の受け渡し部（５３）と現像装置の受け取り部（６２）の間の中央位置で、現像装置内でのガラス基板の搬送方向（Ｘ）と直交する方向（Ｙ）に位置し、
３）上記受け渡し部（９３）は、前記現像装置の受け渡し部（６３）とポストベーク装置の受け取り部（７２）の間の中央位置で、現像装置内でのガラス基板の搬送方向（Ｘ）と直交し、上記方向（Ｙ）と同一直交方向に位置することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置である。

また、本発明は、上記発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置において、１）前記バイパス機構の受け渡し部（９３）の下方に、ポストベーク装置以降の工程で何らかの異常により運転を中断した際にガラス基板を収容する異常時収容機構（バッファー）（８０）を具備し、
２）前記振り戻し移載機構（Ｒ２）は、現像装置の受け渡し部（６３）から異常時収容機構（８０）へ、又はバイパス機構の受け渡し部（９３）から異常時収容機構（８０）へ移載、及び異常時収容機構（８０）からポストベーク装置の受け取り部（７２）へ移載する機能を有することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置である。

また、本発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を用いた液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法において、ガラス基板上にカラーフィルタを構成するパターンを形成する際には、現像装置を迂回させずに現像装置にて現像処理を行うことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法である。

また、本発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を用いた液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法において、ガラス基板上にカラーフィルタを構成するパターニングを要しない層を形成する際には、現像装置を迂回させることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法である。

本発明は、１）現像装置内でのガラス基板の搬送方向（Ｘ）と平行に現像装置と隣接し、現像装置を迂回してガラス基板を露光装置からポストベーク装置へ搬送するバイパス機構、２）露光装置から現像装置へガラス基板を移載、或いは露光装置からバイパス機構へガラス基板を移載する振り分け移載機構、３）現像装置からポストベーク装置へガラス基板を移載、或いはバイパス機構からポストベーク装置へガラス基板を移載する振り戻し移載機構、４）振り分け移載機構、及び振り戻し移載機構を制御する制御機構を具備する液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置であるので、１基の製造ラインであって、着色画素などをフォトリソグラフィ法によりパターンとして形成し、また、付随するパターニングを要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し、更に、付随するパターニングを要しない層を形成するとができ、且つ少量生産に好適な液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置となる。

また、本発明は、上記製造装置において、１）バイパス機構の受け渡し部の下方に、ポストベーク装置以降の工程で何らかの異常により運転を中断した際にガラス基板を収容する異常時収容機構（バッファー）を具備し、２）振り戻し移載機構は、現像装置の受け渡し部から異常時収容機構へ、又はバイパス機構の受け渡し部から異常時収容機構へ移載、
及び異常時収容機構からポストベーク装置の受け取り部へ移載する機能を有するので、ポストベーク装置以降の工程で何らかの異常により運転を中断した際に、ガラス基板が現像装置（６０）内に長時間にわたり滞留することがなく、パターンの品質の悪化による不良品はない。

また、本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を用いた液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法において、ガラス基板上にカラーフィルタを構成するパターンを形成する際には、現像装置を迂回させずに現像装置にて現像処理を行い、また、ガラス基板上にカラーフィルタを構成するパターニングを要しない層を形成する際には、現像装置を迂回させるので、１基の製造ラインであって、着色画素などをフォトリソグラフィ法によりパターンとして形成し、また、付随するパターニングを要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し、更に、付随するパターニングを要しない層を形成するとができ、且つ少量生産に好適な液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法となる。

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置は、ａ）フォトリソグラフィ法によりパターンを形成する製造ラインと、ｂ）パターニングを要しない層を形成する製造ラインの両者を兼ねる製造ラインである。ａ）フォトリソグラフィ法によりパターンを形成する製造ラインは、大量生産する際の製造ラインのラインアップである、前記１）ブラックマトリックス製造ライン、２）着色画素製造ライン、３）各種パターン製造ラインの機能を有する。また、ｂ）パターニングを要しない層を形成する製造ラインは、前記４）パターニングを要しない層製造ラインの機能を有する。

本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を、ａ）フォトリソグラフィ法によりパターンを形成する製造ラインとして機能させるか、ｂ）パターニングを要しない層を形成する製造ラインとして機能させるかは、後述する制御機構により振り分け移載機構及び振り戻し移載機構を作動させることによって、容易に切り換えることができる。
従って、１基の製造装置であって、多様な仕様の種々なカラーフィルタを効率よく少量生産することのできる製造装置である。

図１（ａ）は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置の一実施例の概略を示す平面図である。また、図１（ｂ）は、正面図である。図１（ａ）、（ｂ）は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を構成する各装置の内、現像装置（６０）の近傍の装置、機構を示したものである。
また、図２（ａ）は、図１に示す液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置の図中左方からの側面図、図２（ｂ）は、図中右方からの側面図である。
図１及び図２に示すように、液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置は、露光装置（５０）、現像装置（６０）、ポストベーク装置（７０）が一直線上の配置されている。

本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置には、現像装置（６０）内でのガラス基板の搬送方向（Ｘ）と平行に現像装置と隣接し、現像装置（６０）を迂回してガラス基板を露光装置（５０）からポストベーク装置（７０）へ搬送するバイパス機構（９０）が設けられている。

また、露光装置（５０）と現像装置（６０）の間には、露光装置（５０）から現像装置（６０）へガラス基板を移載、或いは露光装置（５０）からバイパス機構（９０）へガラス基板を移載する振り分け移載機構（Ｒ１）が設けられている。また、現像装置（６０）とポストベーク装置（７０）の間には、現像装置（６０）からポストベーク装置（７０）へガラス基板を移載、或いはバイパス機構（９０）からポストベーク装置（７０）へガラ
ス基板を移載する振り戻し移載機構（Ｒ２）が設けられている。
また、振り分け移載機構（Ｒ１）、及び振り戻し移載機構（Ｒ２）を制御する制御機構（図示せず）が設けられている。

露光装置（５０）はパターン露光後のガラス基板を受け渡すための受け渡し部（５３）を有し、現像装置（６０）は現像処理を行うガラス基板を受け取るための受け取り部（６２）及び現像処理後のガラス基板を受け渡すための受け渡し部（６３）を有し、ポストベーク装置（７０）は加熱処理を行うガラス基板を受け取るための受け取り部（７２）を有している。

また、露光装置の受け渡し部（５３）と現像装置の受け取り部（６２）の間の中央位置には、振り分け移載機構（Ｒ１）として第一ロボット（例えば、円筒座標型ロボット）が配置され、現像装置の受け渡し部（６３）とポストベーク装置の受け取り部（７２）の間の中央位置に、振り戻し移載機構（Ｒ２）として第二ロボット（例えば、円筒座標型ロボット）が配置されている。

現像装置（６０）に隣接して平行に設けられているバイパス機構（９０）は、受け取り部（９２）と、受け渡し部（９３）と、両者を連結する搬送部（９１）とで構成されている。
バイパス機構の受け取り部（９２）は、露光装置の受け渡し部（５３）と現像装置の受け取り部（６２）の間の中央位置で、すなわち、第一ロボット（Ｒ１）の位置で現像装置内でのガラス基板の搬送方向（Ｘ）と直交する方向（Ｙ）に位置している。

また、バイパス機構の受け渡し部（９３）は、現像装置の受け渡し部（６３）とポストベーク装置の受け取り部（７２）の間の中央位置で、すなわち、第二ロボット（Ｒ２）の位置で現像装置内でのガラス基板の搬送方向（Ｘ）と直交し、受け取り部（９２）と同一方向に位置している。

バイパス機構（９０）は、図１（ｂ）に示すように、ガラス基板が露光装置（５０）と現像装置（６０）とポストベーク装置（７０）の間を搬送される動線（Ｌ１）より高い位置（Ｚ方向）に配置されている。符号（Ｌ２）はバイパス機構（９０）内でのガラス基板の動線を表している。

本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を、フォトリソグラフィ法によりパターンを形成する製造ラインとして機能させる際には、すなわち、前記１）ブラックマトリックス製造ライン、２）着色画素製造ライン、又は３）各種パターン製造ラインとして機能させる際には、制御機構により第一ロボット（Ｒ１）が露光装置（５０）から現像装置（６０）へガラス基板を移載するモードとする。また、第二ロボット（Ｒ２）が現像装置（６０）からポストベーク装置（７０）へガラス基板を移載するモードとする。

これにより、白太矢印で示すように、露光装置（５０）以前の各装置にて順次に各処理が施され、パターン形成用のフォトレジストの塗布膜が設けられたガラス基板は、露光装置（５０）におけるパターン露光後に、第一ロボット（Ｒ１）によって露光装置の受け渡し部（５３）から現像装置の受け取り部（６２）へ移載される。また、ガラス基板は、現像装置（６０）における湿式の現像処理後に、第二ロボット（Ｒ２）によって現像装置の受け渡し部（６３）からポストベーク装置の受け取り部（７２）へ移載される。
ポストベーク装置（７０）においてポストベーク処理が施され、ガラス基板上に所望するパターンが形成される。

また、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を、パターニングを要し
ない層を形成する製造ラインとして、すなわち、前記４）パターニングを要しない層製造ラインとして機能させる際には、制御機構により第一ロボット（Ｒ１）が露光装置（５０）からバイパス機構（９０）へガラス基板を移載するモードとする。また、第二ロボット（Ｒ２）がバイパス機構（９０）からポストベーク装置（７０）へガラス基板を移載するモードとする。

これにより、白太矢印で示すように、露光装置（５０）以前の各装置にて各処理が施され、或いは通過したガラス基板、例えば、保護層形成用の熱硬化型レジストの塗布膜が設けられたガラス基板は、第一ロボット（Ｒ１）によって露光装置の受け渡し部（５３）からバイパス機構の受け取り部（９２）へ移載される。
この際、図１（ｂ）に示すように、バイパス機構（９０）内でのガラス基板の動線（Ｌ２）は、露光装置（５０）と現像装置（６０）とポストベーク装置（７０）の間で搬送される動線（Ｌ１）より高い位置（Ｚ方向）にあるので、第一ロボット（Ｒ１）は軸を上昇させてガラス基板をバイパス機構の受け取り部（９２）へ移載する。

バイパス機構の受け渡し部（９３）へ搬送されたガラス基板は、第二ロボット（Ｒ２）によってバイパス機構の受け渡し部（９３）からポストベーク装置の受け取り部（７２）へ移載される。この際、第二ロボット（Ｒ２）は軸を上昇させた受け渡し部（９３）の位置から軸を降下させて受け取り部（７２）へ移載する。ポストベーク装置（７０）においてポストベーク処理が施され、ガラス基板上に所望する保護層が形成される。

図３は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置の一実施例におけるガラス基板の動線の説明図である。図３は、図１（ａ）をもとにした平面図である。ガラス基板は図示していないが、ガラス基板の動線を実線矢印で表している。図３（ａ）は、製造装置がパターンを形成する製造ラインの機能モードで正常に運転されている状態を表している。
この機能モードでは、ガラス基板を現像装置から迂回させず現像装置（６０）によって湿式の現像処理を行う。

パターン形成用のフォトレジストの塗布膜が設けられたガラス基板は、露光装置（５０）におけるパターン露光後に、第一ロボット（Ｒ１）によって現像装置（６０）へ移載される。現像装置（６０）における湿式の現像処理後に、ガラス基板は第二ロボット（Ｒ２）によってポストベーク装置（７０）へ移載され、ポストベーク装置（７０）によってポストベーク処理が施される。

図３（ｂ）は、製造装置がパターンを要しない層を形成する製造ラインの機能モードで正常に運転されている状態を表している。この機能モードでは、ガラス基板を現像装置から迂回させる。
例えば、保護層形成用の熱硬化型レジストの塗布膜が設けられたガラス基板は、第一ロボット（Ｒ１）によって露光装置（５０）からバイパス機構（９０）へ移載され、第二ロボット（Ｒ２）によってバイパス機構（９０）からポストベーク装置（７０）へ移載される。ポストベーク装置（７０）によってベーク処理が施され保護層が形成される。

上記のように、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置は、大量生産する際の製造ラインのラインアップである、前記１）ブラックマトリックス製造ライン、２）着色画素製造ライン、３）各種パターン製造ラインの機能を有し、また、前記４）パターニングを要しない層製造ラインの機能を有し、また、その両機能の切り替えが容易であるので、１基の製造装置であり、多様な仕様の種々なカラーフィルタを効率よく少量生産するのに好適な液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置である。

また、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置には、図１及び図２に示すように、バイパス機構の受け渡し部（９３）の下方に、ポストベーク装置以降の工程で何らかの異常により運転を中断した際にガラス基板を収容する異常時収容機構（バッファー）（８０）が設けられている。
また、振り戻し移載機構（第二ロボット）（Ｒ２）は、現像装置の受け渡し部（６３）から異常時収容機構（８０）へ、又はバイパス機構の受け渡し部（９３）から異常時収容機構（８０）へ移載する機能、及び異常時収容機構（８０）からポストベーク装置の受け取り部（７２）へ移載する機能を有を有している。

これは、工程での異常により運転を中断した際に、ガラス基板が現像装置（６０）内に長時間にわたり滞留しているとパターンの品質が悪化し、不良品となってしまうのを防止するためである。

図７は、ポストベーク装置以降の工程で何らかの異常が発生した際のガラス基板の動線を示す説明図である。図７（ａ）は、製造装置がパターンを形成する製造ラインの機能モードの場合である。異常が発生した際には、例えば、露光装置（５０）内のガラス基板にはパターン露光を終了させ、露光装置の受け渡し部（５３）で待機させる。
また、現像装置（６０）内のガラス基板には、図中、実線で示すように、現像処理を終了させ、第二ロボット（Ｒ２）により、現像装置の受け渡し部（６３）から異常時収容機構（８０）へ移載する。

異常が正常に復帰され運転を再開した際には、第二ロボット（Ｒ２）により、異常時収容機構（８０）からポストベーク装置の受け取り部（７２）へガラス基板を移載する。

また、図７（ｂ）は、製造装置がパターンを要しない層を形成する製造ラインの機能モードの場合である。異常が発生した際には、例えば、露光装置（５０）内のガラス基板は受け渡し部（５３）で待機させる。
また、バイパス機構（９０）内のガラス基板には、図中、実線で示すように、第二ロボット（Ｒ２）により、受け渡し部（９３）から異常時収容機構（８０）へ移載する。
異常が正常に復帰され運転を再開した際には、第二ロボット（Ｒ２）により、異常時収容機構（８０）からポストベーク装置の受け取り部（７２）へガラス基板を移載する。

（ａ）は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置の一実施例の概略を示す平面図である。（ｂ）は、（ａ）に示す一実施例の正面図である。 （ａ）は、図１に示す液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置の図中左方からの側面図である。（ｂ）は、図中右方からの側面図である。 本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置の一実施例におけるガラス基板の説明図である。 液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。 図４に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。 （ａ）は、着色画素製造ラインの一例の構成の概略を示す説明図である。（ｂ）は、パターニングを要しない層製造ラインの一例の構成の概略を示す説明図である。 ポストベーク装置以降の工程で何らかの異常が発生した際のガラス基板の動線を示す説明図である。

符号の説明

１・・・洗浄装置
２・・・塗布装置
３・・・減圧乾燥装置
４・・・プリベーク装置
５、５０・・・露光装置
６、６０・・・現像装置
７、７０・・・ポストベーク装置
４０・・・ガラス基板
４１・・・ブラックマトリックス
４２・・・着色画素
４３・・・透明導電膜
５１・・・露光装置本体
５３・・・露光装置の受け渡し部
６１・・・現像装置本体
６２・・・現像装置の受け取り部
６３・・・現像装置の受け渡し部
７１・・・ポストベーク装置本体
７２・・・ポストベーク装置の受け取り部
８０・・・異常時収容機構（バッファー）
９０・・・バイパス機構
９１・・・バイパス機構の搬送部
９２・・・バイパス機構の受け取り部
９３・・・バイパス機構の受け渡し部
Ｒ１・・・振り分け移載機構（第一ロボット）
Ｒ２・・・振り戻し移載機構（第二ロボット）

Claims (5)

1. 少なくとも洗浄装置、塗布装置、プリベーク装置、露光装置、現像装置、ポストベーク装置が、この順序に設けられ、複数のガラス基板を順次に水平に上記洗浄装置へ搬送し、上記各装置にて順次に搬送されるガラス基板上に各処理を連続して行う液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置において、
   １）前記現像装置内でのガラス基板の搬送方向（Ｘ）と平行に現像装置と隣接し、現像装置を迂回してガラス基板を露光装置からポストベーク装置へ搬送するバイパス機構、
   ２）前記露光装置から現像装置へガラス基板を移載、或いは露光装置からバイパス機構へガラス基板を移載する振り分け移載機構、
   ３）前記現像装置からポストベーク装置へガラス基板を移載、或いはバイパス機構からポストベーク装置へガラス基板を移載する振り戻し移載機構、
   ４）上記振り分け移載機構、及び振り戻し移載機構を制御する制御機構を具備することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置。
2. 請求項１記載の液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置において、
   Ａ）１）前記露光装置はパターン露光後のガラス基板を受け渡すための受け渡し部（５３）を有し、
   ２）前記現像装置は現像処理を行うガラス基板を受け取るための受け取り部（６２）及び現像処理後のガラス基板を受け渡すための受け渡し部（６３）を有し、
   ３）前記ポストベーク装置は加熱処理を行うガラス基板を受け取るための受け取り部（７２）を有し、
   Ｂ）１）上記露光装置の受け渡し部（５３）と現像装置の受け取り部（６２）の間の中央位置に、前記振り分け移載機構（Ｒ１）が配置され、
   ２）上記現像装置の受け渡し部（６３）とポストベーク装置の受け取り部（７２）の間の中央位置に、前記振り戻し移載機構（Ｒ２）が配置され、
   Ｃ）１）前記バイパス機構（９０）は、受け取り部（９２）と、受け渡し部（９３）と、両者を連結する搬送部（９１）とで構成され、
   ２）上記受け取り部（９２）は、前記露光装置の受け渡し部（５３）と現像装置の受け取り部（６２）の間の中央位置で、現像装置内でのガラス基板の搬送方向（Ｘ）と直交する方向（Ｙ）に位置し、
   ３）上記受け渡し部（９３）は、前記現像装置の受け渡し部（６３）とポストベーク装置の受け取り部（７２）の間の中央位置で、現像装置内でのガラス基板の搬送方向（Ｘ）と直交し、上記方向（Ｙ）と同一直交方向に位置することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置。
3. １）前記バイパス機構の受け渡し部（９３）の下方に、ポストベーク装置以降の工程で何らかの異常により運転を中断した際にガラス基板を収容する異常時収容機構（バッファー）（８０）を具備し、
   ２）前記振り戻し移載機構（Ｒ２）は、現像装置の受け渡し部（６３）から異常時収容機構（８０）へ、又はバイパス機構の受け渡し部（９３）から異常時収容機構（８０）へ移載、及び異常時収容機構（８０）からポストベーク装置の受け取り部（７２）へ移載する機能を有することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を用いた液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法において、ガラス基板上にカラーフィルタを構成するパターンを形成する際には、現像装置を迂回させずに現像装置にて現像処理を行うことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
5. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置用カラーフィルタの製造装置を用いた液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法において、ガラス基板上にカラーフィルタを構成するパターニングを要しない層を形成する際には、現像装置を迂回させることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。

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