JP4882821B2 - カラーフィルタ製造装置、カラーフィルタ製造方法、乾燥装置、乾燥方法、表示装置の製造装置、表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタ製造装置及び製造方法に関する。詳細には、着色層の加熱乾燥を行うカラーフィルタ製造装置及び製造方法に関する。

近年、パーソナルコンピュータや携帯電話の普及に伴い、高精細かつ軽薄な表示装置が必要とされる。表示装置は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイパネル）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。これらの表示装置の構成部材として、カラーフィルタが用いられる。

カラーフィルタにおける着色層の形成方法として、インクジェット法、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法等の各種方法がある。
インクジェット法では、基板上にパターン形成されたインク受容層にインクを付与することにより、着色層が形成される。あるいは、基板上に遮光部により画設された開口部にインクを塗布することにより、着色層が形成される。インク受容層あるいはインクを乾燥及び硬化させるためには、加熱工程が必要となる。例えば、ホットプレートを用いて加熱することにより、プリベイク（乾燥工程）及びポストベイク（硬化工程）が行われる。一般に、吐出安定性を確保するために遅乾性溶媒（例えば、沸点２５０℃）がインクの主溶剤として用いられる。加熱により溶剤を気化（揮発）させることによりプリベイクが行われる。

また、減圧環境下において加熱乾燥を行うことにより、乾燥時間の短縮化を図るカラーフィルタの製造方法が提案されている（例えば、［特許文献１］参照。）。

特開２００２−１８２０２８号公報

しかしながら、加熱乾燥、減圧乾燥、減圧環境下で加熱乾燥を行う場合、溶剤の気化成分がチャンバの上蓋等の内面に付着して結露が生じ、結露した溶剤が落下して基板上に再付着し、混色や色ムラ等の欠陥が生じるという問題点がある。
また、現在は作業者が手作業で結露の拭き取りを行い、結露を除去しているが、拭きムラが生じる問題がある。また、人的作業のためのコスト的負担、維持管理負担を削減することが困難である。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、溶剤の結露を除去し、結露の滴下に起因する欠陥の発生を防止して歩留まりを向上させることを可能とするカラーフィルタ製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために第１の発明は、基板にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造装置であって、前記基板を収容する容器と、加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去部と、を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造装置である。

第１の発明のカラーフィルタ製造装置は、一般のカラーフィルタ製造装置に上記容器及び上記加熱部及び上記液化成分除去部が設けられて構成される。カラーフィルタ製造装置は、例えば、インクジェットヘッドと基板とを相対的に移動させつつインク塗布を行って基板上に着色層を形成するカラーフィルタ製造装置である。
第１の発明のカラーフィルタ製造装置は、基板を容器に収容して加熱し、当該基板の着色層に含まれる溶媒成分（水分や溶剤成分やバインダ）を気化させる。着色層からの気化成分は、容器内上部に液化して付着する。液化成分除去部は、容器内上部に付着した液化成分を除去し液化成分の着色層への滴下を防止する。
加熱部としては、例えばホットプレート、電熱線、ランプ、赤外線放射装置などを用いることができる。

これにより、気化成分が結露となり液滴となって落下することを防止し、液滴が基板の着色層に再付着することがない。従って、混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。

また、着色層の加熱乾燥は、減圧環境下で行うようにしてもよい。このように、減圧環境下で加熱乾燥を行うことにより、乾燥時間の短縮及び着色層の表面形状の改善を図ることができる。

液化成分除去部としては、掻取機構、払拭機構、吸引機構、ブロー機構等を用いることができる。液化成分除去部または容器上部を所定のタイミングで所定の方向に移動させつつ、容器内上部に付着した液化成分を除去するようにしても良い。
掻取機構は、液化成分をポリエステル、ポリエチレン、ポリアセタールなどのプラスチック、ゴム、金属等の材質から成るブレード部材で掻き取って除去する機構である。払拭機構は、液化成分を布、紙、スポンジ等のワイパー材により払拭して除去する機構である。吸引機構は、ポンプ等を用いてノズルから液化成分を吸引し除去する機構である。ブロー機構は、コンプレッサ等を用いてノズルからエアを吹き出し液化成分を吹き飛ばして収集し除去する機構である。

また、液化成分除去部としては、容器内の上部に設けられる交換可能な吸収体を用いることができる。また、吸収体は、液化成分を吸収した後に所定のタイミングで交換されるようにしても良い。
吸収体の材質に関しては、布、紙、スポンジ、多孔質体等の吸湿性を有する材質のシートを用いることができる。吸収体は容器内上部に交換可能に保持され、液化成分を所定量吸収したら交換される。

第２の発明は、基板にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造装置であって、前記基板を収容する容器と、加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、を具備し、前記加熱部は、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とするカラーフィルタ製造装置である。

第２の発明のカラーフィルタ製造装置は、基板を未収容状態で容器内を加熱し、容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去する。
容器に収容した基板の着色層に含まれる溶媒成分を加熱処理により気化させると、容器内上部内側に気化成分が結露して液化成分として付着する。所定のタイミングで基板未収容状態の容器内を加熱部で加熱し、容器上部に付着する液化成分が再度気化して除去される。
これにより、結露した気化成分が落下して基板の着色層に再付着することを防止することができる。また、液化成分除去装置を設ける必要がなく装置構成を簡素化することができる。

第３の発明は、基板にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造方法であって、前記基板を容器に収容する基板収容ステップと加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去ステップと、を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法である。

第４の発明は、基板にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造方法であって、前記基板を容器に収容する基板収容ステップと加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、を具備し、前記加熱ステップは、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とするカラーフィルタ製造方法である。

第３の発明及び第４の発明は、基板にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造方法に関する発明である。

第５の発明は、基板にインクを付与して形成される着色層を乾燥する乾燥装置であって、前記基板を収容する容器と、加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去部と、を具備することを特徴とする乾燥装置である。

第６の発明は、基板にインクを付与して形成される着色層を乾燥する乾燥装置であって、前記基板を収容する容器と、加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、を具備し、前記加熱部は、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とする乾燥装置である。

第５の発明及び第６の発明は、基板にインクを付与して形成される着色層を乾燥する乾燥装置に関する発明である。

第７の発明は、基板にインクを付与して形成される着色層を乾燥する乾燥方法であって、前記基板を容器に収容する基板収容ステップと加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去ステップと、を具備することを特徴とする乾燥方法である。

第８の発明は、基板にインクを付与して形成される着色層を乾燥する乾燥方法であって、前記基板を容器に収容する基板収容ステップと加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、を具備し、前記加熱ステップは、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とする乾燥方法である。

第７の発明及び第８の発明は、基板にインクを付与して形成される着色層を乾燥する乾燥方法に関する発明である。

第９の発明は、基板にインクを付与して着色層が形成されたカラーフィルタを備える表示装置の製造装置であって、前記基板を収容する容器と、加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去部と、を具備することを特徴とする表示装置の製造装置である。

第１０の発明は、基板にインクを付与して着色層が形成されたカラーフィルタを備える表示装置の製造装置であって、前記基板を収容する容器と、加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、を具備し、前記加熱部は、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とする表示装置の製造装置である。

第９の発明及び第１０の発明は、基板にインクを付与して着色層が形成されたカラーフィルタを備える表示装置の製造装置に関する発明である。

第１１の発明は、基板にインクを付与して着色層が形成されたカラーフィルタを備える表示装置の製造方法であって、前記基板を容器に収容する基板収容ステップと、加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去ステップと、を具備することを特徴とする表示装置の製造方法である。

第１２の発明は、基板にインクを付与して着色層が形成されたカラーフィルタを備える表示装置の製造方法であって、前記基板を容器に収容する基板収容ステップと、加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、を具備し、前記加熱ステップは、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とする表示装置の製造方法である。

第１１の発明及び第１２の発明は、基板にインクを付与して着色層が形成されたカラーフィルタを備える表示装置の製造方法に関する発明である。

本発明によれば、溶剤の結露を除去し、結露の滴下に起因する欠陥の発生を防止して歩留まりを向上させることを可能とするカラーフィルタ製造装置及び製造方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るカラーフィルタ製造装置及び製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。

（１．カラーフィルタ製造装置１の構成）
最初に、図１を参照しながら、カラーフィルタ製造装置１の構成について説明する。
図１は、カラーフィルタ製造装置１の構成図である。

カラーフィルタ製造装置１は、制御部２、基板３が載置される吸着テーブル４、インクジェットヘッド５、移動部６、アライメントカメラ７、減圧加熱装置８から構成される。
カラーフィルタ製造装置１は、基板３に対してインクジェットヘッド５からインクを吐出してパターニングを行い、カラーフィルタを製造する装置である。

基板３は、ガラス基板やフィルム基板である。
吸着テーブル４は、基板３を吸着して固定するテーブルである。基板の吸着は、例えば、吸着テーブル４と基板３との間の空気を減圧することにより行われる。この場合、吸着テーブルには、空気を吸引するための小孔（図示しない）が設けられ、吸着の際には当該孔を通じて真空ポンプ（図示しない）等により空気の吸引が行われる。

インクジェットヘッド５は、着色剤等を含むインクを吐出する装置である。インクジェットヘッド５は、基板３上に形成されたインク受容層にインクを付与したり、遮光部により画設された開口部にインクを塗布する。
移動部６は、吸着テーブル４及びインクジェットヘッド５の移動及び位置決めを行う装置である。尚、移動機構としては、汎用のガイド機構や移動用アクチュエータを用いることができる。例えば、移動用アクチュエータとして、ステップモータ、サーボモータ、リニアモータを用い、ガイド機構として、直線移動機構、エアースライドを用いることができる。
アライメントカメラ７は、基板３の位置座標を検出するために、基板３の所定箇所（基板上に形成されるアライメントマーク等）を撮像するカメラである。

減圧加熱装置８は、減圧環境下で加熱を行う装置である。減圧加熱装置８は、減圧部９及び加熱部１０を備える。減圧加熱装置８は、基板３に対して減圧環境下で加熱を行い、インクが付与されたインク受容層あるいは塗布されたインクを乾燥及び硬化させる。減圧加熱装置８の詳細については後述する。

制御部２は、演算処理や各装置の動作制御を行う装置である。制御部２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリを備える。制御部２は、アライメントカメラ７による撮像画像に基づいて基板３の位置座標を算出し、移動部６を介してインクジェットヘッド５及び基板３の移動及び位置決めを行う。また、制御部２は、インクジェットヘッド５におけるインク吐出タイミングを制御する。

（２．カラーフィルタ製造方法）
次に、図２及び図３を参照しながら、カラーフィルタ製造方法について説明する。

（２−１．インク受容層にインクを付与するカラーフィルタ製造方法）
図２は、インク受容層にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造方法を示す図である。

図２（ａ）に示すように、基板３に遮光層２１及びインク受容層２２が形成される。遮光層２１は、光を透過させない層である。遮光層２１は、着色層を画設するブラックマトリクスあるいはブラックストライプである。遮光層２１に関しては、インク受容層２２の上に形成するようにしてもよい。インク受容層２２は、インク付与により着色される着色媒体である。
図２（ｂ）に示すように、フォトマスク２４を用いて光２３を照射してパターン露光が行われる。インク受容層２２にネガ型の樹脂組成物が用いられる場合、露光部分のインク受容層２２は、インク受容能を失って非着色域２５となる。露光部分以外のインク受容層２２は、着色域２６となる。

図２（ｃ）に示すように、インクジェットヘッド５からインク２７が吐出される。インク２７は、染料あるいは顔料等の着色剤を含有する。インク受容層２２の着色域２６にインク２７が付与されて着色される。インク２７は、インク受容層２２の着色域２６に吸収されて拡散する。着色された着色域２６と着色されない非着色域２５とからなる着色層２８が形成される。この段階では、着色層２８は、水分や溶剤成分を含み、湿潤状態（ウェット状態）である。
図２（ｄ）に示すように、着色層２８が形成された基板３は、減圧加熱装置８に搬送される。減圧加熱装置８は、基板３を減圧環境下で加熱し、着色層２８に含まれる水分や溶剤成分を除去して乾燥させる。その後、減圧加熱装置８または他の加熱装置にて、基板３をさらに高温で加熱して着色層２８全体を硬化させる。
図２（ｅ）に示すように、必要に応じて着色層２８上に保護層２９を形成していもよい。

以上の過程を経て、基板３に形成されるインク受容層２２にインク２７を付与することにより、カラーフィルタが製造される。

（２−２．開口部にインクを塗布するカラーフィルタ製造方法）
図３は、開口部にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造方法を示す図である。

図３（ａ）に示すように、基板３に遮光層３１が形成される。遮光層３１は、隔壁部である。遮光層３１により、各画素に対応する開口部が形成される。
図３（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド５からインク３２が吐出される。インク３２は、染料あるいは顔料等の着色剤を含有する。開口部にインク３２が塗布され、着色層３３が形成される。この段階では、着色層３３は、水分や溶剤成分を含み、湿潤状態（ウェット状態）である。
図３（ｃ）に示すように、着色層３３が形成された基板３は、減圧加熱装置８に搬送される。減圧加熱装置８は、基板３を減圧環境下で加熱し、着色層３３に含まれる水分や溶剤成分を除去して乾燥させる。その後、減圧加熱装置８または他の加熱装置にて、基板３をさらに高温で加熱して着色層３３全体を硬化させる。
図３（ｄ）に示すように、必要に応じて着色層３３上に保護層３４を形成してもよい。

以上の過程を経て、基板３に形成される開口部にインク３２を塗布することにより、カラーフィルタが製造される。

（３．減圧加熱装置８）
次に、図４を参照しながら、第１の実施の形態に係る減圧加熱装置８について説明する。
図４は、減圧加熱装置８の構成図である。

減圧加熱装置８は、基板３を収容するチャンバ４１に減圧部９と加熱部１０とが設けられて構成される。減圧部９は、チャンバ４１内の空気を吸引する減圧装置である。減圧部９は、例えば、真空ポンプである。加熱部１０は、チャンバ４１内の基板３を加熱する装置である。加熱部１０は、例えば、ホットプレート、電熱線、ランプ、赤外線放射装置などである。尚、図４の着色層４５は、図２の着色層２８及び図３の着色層３３に相当する。

減圧加熱装置８は、減圧部９によりチャンバ４１内の空気を吸引して減圧する。減圧加熱装置８は、加熱部１０により基板３および着色層４５を加熱する。着色層４５から水分や溶剤が気化して気化成分５１が生じる。気化成分５１は、チャンバ４１内に蒸散し、チャンバ４１上部では温度低下により結露５３となってチャンバ４１の上面内側に付着する。

（４．減圧加熱装置による結露除去処理）
次に、図５〜図１０を参照しながら、減圧加熱装置８による結露除去処理について説明する。

（４−１．第１の実施の形態）
図５を参照しながら、第１の実施の形態について説明する。
図５は、減圧加熱装置８ａによる結露除去処理の流れを示す図である。

減圧加熱装置８ａは、液化成分除去装置として掻取機構５４を備える。
掻取機構５４は、ブレード５５およびトレイ５７を備える。ブレード５５は、ゴム、プラスチック、金属等の材質から成る結露５３を掻き取る部材である。トレイ５７は、ブレード５５が掻き取った結露５３を収集する容器である。

減圧加熱装置８ａが基板３の着色層４５の乾燥処理を行うと、チャンバ４１の上面に結露５３が付着する。減圧加熱装置８ａは、掻取機構５４を用いて付着した結露５３を除去する。減圧加熱装置８ａは、掻取機構５４をＡ方向に移動させる（図５（ａ））。掻取機構５４は、ブレード５５を移動させつつ結露５３を掻き取りトレイ５７に収集する（図５（ｂ））。尚、掻取機構５４の移動は単一方向に限定されず、また直線移動に限定されない。尚、容器上部を掻取機構５４に対して相対的に移動させるようにしてもよい。

付着した結露５３がトレイ５７に収集されて除去されると、減圧加熱装置８ａは、再び順次基板３を収容して、当該基板３の着色層４５の乾燥処理を行う。減圧加熱装置８ａは、例えば所定の数の基板３の乾燥処理が終了する毎に液化成分除去を行うようにしても良い。また、減圧加熱装置８ａは、付着する結露５３の量を検知し、結露５３が所定量に達する毎に液化成分除去を行うようにしても良い。

尚、掻取機構５４は、トレイ５７に収集された結露５３（液化成分）を廃棄し、次の結露５３除去のタイミングに備えることが望ましい。
また、チャンバ４１内に基板３がない状態で掻取機構５４を動作させることが望ましいが、チャンバ４１内に基板３を収容したまま掻取機構５４を動作させて、乾燥工程全体の時間短縮を図ることもできる。

このように、第１の実施の形態では、減圧加熱装置８ａは、結露５３が液滴となって基板３に落下する前に、掻取機構５４により結露５３を掻き取って除去する。従って、結露５３が滴下して基板３の着色層４５に再付着することを防ぎ、着色層４５の混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。

（４−２．第２の実施の形態）
次に、図６を参照しながら、第２の実施の形態にについて説明する。
図６は、減圧加熱装置８ｂによる結露除去処理の流れを示す図である。

減圧加熱装置８ｂは、液化成分除去装置として払拭機構５８を備える。
払拭機構５８は、ワイパー材５９を備える。ワイパー材５９は、布、紙、スポンジ等の吸収体等の材質から成る部材である。

減圧加熱装置８ｂは、払拭機構５８を用いて付着した結露５３を除去する。減圧加熱装置８ｂは、払拭機構５８をＡ方向に移動させる（図６（ａ））。払拭機構５８は、ワイパー材を移動させつつ結露５３を払拭して収集する（図６（ｂ））。尚、払拭機構５８の移動は単一方向に限定されず、また直線移動に限定されない。尚、容器上部を払拭機構５８に対して相対的に移動させるようにしてもよい。

付着した結露５３がワイパー材５９に払拭されて除去されると、減圧加熱装置８ｂは、再び順次基板３を収容して、当該基板３の着色層４５の乾燥処理を行う。減圧加熱装置８ｂは、例えば所定の数の基板３の乾燥処理が終了する毎に液化成分除去を行うようにしても良い。また、減圧加熱装置８ｂは、付着する結露５３の量を検知し、結露５３が所定量に達する毎に液化成分除去を行うようにしても良い。

尚、払拭機構５８は、ワイパー材５９が払拭した結露５３（液化成分）を除去し、次の結露５３除去のタイミングに備えることが望ましい。ワイパー材５９が吸収体である場合には吸収させた結露５３を搾って除去しても良いし、吸収体自体を交換するようにしても良い。
また、チャンバ４１内に基板３がない状態で払拭機構５８を動作させることが望ましいが、チャンバ４１内に基板３を収容したまま払拭機構５８を動作させて、乾燥工程全体の時間短縮を図ることもできる。

このように、第２の実施の形態では、減圧加熱装置８ｂは、結露５３が液滴となって基板３に落下する前に、払拭機構５８により結露５３を払拭して除去する。従って、第１の実施の形態と同様に、結露５３が滴下して基板３の着色層４５に再付着することを防ぎ、着色層４５の混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。

（４−３．第３の実施の形態）
次に、図７を参照しながら、第３の実施の形態について説明する。
図７は、減圧加熱装置８ｃによる結露除去処理の流れを示す図である。

減圧加熱装置８ｃは、液化成分除去装置として吸引機構６０を備える。
吸引機構６０は、ノズル６１、ポンプ６３、およびトレイ６４を備える。ノズル６１は結露５３の吸い込み口として使用される部材である。ポンプ６３は結露５３を吸引する動力源である。トレイ６４はポンプ６３が吸引した結露５３を収集する容器である。

減圧加熱装置８ｃは、吸引機構６０を用いて付着した結露５３を除去する。吸引機構６０は、ノズル６１をＡ方向に移動させる（図７（ａ））。吸引機構６０は、ノズル６１を移動させつつポンプ６３によりＢ方向に結露５３を吸引し、トレイ６４に収集する（図７（ｂ））。尚、吸引機構６０の移動は単一方向に限定されず、また直線移動に限定されない。尚、容器上部を吸引機構６０に対して相対的に移動させるようにしてもよい。

付着した結露５３がトレイ６４に収集されて除去されると、減圧加熱装置８ｃは、再び順次基板３を収容して、当該基板３の着色層４５の乾燥処理を行う。減圧加熱装置８ｃは、例えば所定の数の基板３の乾燥処理が終了する毎に液化成分除去を行うようにしても良い。また、減圧加熱装置８ｃは、付着する結露５３の量を検知し、結露５３が所定量に達する毎に液化成分除去を行うようにしても良い。

尚、吸引機構６０は、吸引した結露５３（液化成分）を廃棄し、次の結露５３除去のタイミングに備えることが望ましい。
また、チャンバ４１内に基板３がない状態で吸引機構６０を動作させることが望ましいが、チャンバ４１内に基板３を収容したまま吸引機構６０を動作させて、乾燥工程全体の時間短縮を図ることもできる。

このように、第３の実施の形態では、減圧加熱装置８ｃは、結露５３が液滴となって基板３に落下する前に、吸引機構６０により結露５３を吸引して除去する。従って、第１の実施の形態と同様に、結露５３が滴下して基板３の着色層４５に再付着することを防ぎ、着色層４５の混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。

（４−４．第４の実施の形態）
次に、図８を参照しながら、第４の実施の形態について説明する。
図８は、減圧加熱装置８ｄによる結露除去処理の流れを示す図である。

減圧加熱装置８ｄは、液化成分除去装置としてブロー機構６６を備える。
ブロー機構６６は、ノズル６７、コンプレッサ６８、およびトレイ６９を備える。ノズル６７はエアの吹き出し口である。コンプレッサ６８はエアを圧縮する装置である。トレイ６９は結露５３を収集する容器である。

減圧加熱装置８ｄは、ブロー機構６６を用いて付着した結露５３を除去する。減圧加熱装置８ｄは、ブロー機構６６をＡ方向に移動させる（図８（ａ））。ブロー機構６６は、Ａ方向に移動しながら、ノズル６７からＢ方向にエアを吹き出し、結露５３を吹き飛ばしてトレイ６９に収集する（図８（ｂ））。尚、ブロー機構６６の移動は単一方向に限定されず、また直線移動に限定されない。尚、容器上部をブロー機構６６に対して相対的に移動させるようにしてもよい。

付着した結露５３がブロー機構６６により吹き飛ばされて除去されると、減圧加熱装置８ｄは、再び順次基板３を収容して、当該基板３の着色層４５の乾燥処理を行う。減圧加熱装置８ｄは、例えば所定の数の基板３の乾燥処理が終了する毎に液化成分除去を行うようにしても良い。また、減圧加熱装置８ｄは、付着する結露５３の量を検知し、結露５３が所定量に達する毎に液化成分除去を行うようにしても良い。

尚、ブロー機構６６は、トレイ６９に収集した結露５３（液化成分）を廃棄し、次の結露５３除去のタイミングに備えることが望ましい。
また、チャンバ４１内に基板３がない状態でブロー機構６６を動作させることが望ましいが、チャンバ４１内に基板３を収容したままブロー機構６６を動作させて、乾燥工程全体の時間短縮を図ることもできる。

このように、第４の実施の形態では、減圧加熱装置８ｄは、結露５３が液滴となって基板３に落下する前に、ブロー機構６６により結露５３を吹き飛ばして除去する。従って、第１の実施の形態と同様に、結露５３が滴下して基板３の着色層４５に再付着することを防ぎ、着色層４５の混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。

（４−５．第５の実施の形態）
次に、図９を参照しながら、第５の実施の形態にについて説明する。
図９は、減圧加熱装置８ｅによる結露除去処理を示す図である。

減圧加熱装置８ｅは、液化成分除去装置として吸収体７１を備える。
吸収体７１は、チャンバ４１の上面内側に設置される。吸収体７１は、布、紙、スポンジ、多孔質体等の吸湿性を有する材質のシートである。吸収体７１は、交換可能に設置される。

減圧加熱装置８ｅが基板３の着色層４５の乾燥処理を行うと、着色層４５に含まれる溶媒成分（水分や溶剤成分やバインダ）が気化しチャンバ４１内に蒸散して滞留する。着色層４５からの気化成分は液化して吸収体７１に付着し吸収される。吸収体７１は、液化成分を所定量吸収したタイミングで交換されることが望ましい。例えば、所定の数の基板３の乾燥処理が終了する毎に吸収体７１の交換作業を行うようにしても良い。

このように、第５の実施の形態では、減圧加熱装置８ｅは、気化成分５１が液化すると吸収体７１で吸収するので、気化成分５１が結露して液滴となって基板３に落下することを防止できる。従って、第１の実施の形態と同様に、結露が滴下して基板３の着色層４５に再付着することを防ぎ、着色層４５の混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。

（４−６．第６の実施の形態）
次に、図１０を参照しながら、第６の実施の形態について説明する。
図１０は、減圧加熱装置８ｆによる結露除去処理の流れを示す図である。

減圧加熱装置８ｆは、基板３をチャンバ４１に収容して加熱し、当該基板３の着色層４５に含まれる溶媒成分（水分や溶剤成分やバインダ）を気化させる。気化成分５１はチャンバ４１内に蒸散し滞留する（図１０（ａ））。
気化成分５１はチャンバ４１の上面で温度低下し液化して結露５３する（図１０（ｂ））。

減圧加熱装置８ｆは、所定のタイミングで基板３を未収容状態にし、加熱部１０によりチャンバ４１内に熱７３を加え、チャンバ４１上部に付着している結露５３を再度気化させ、気化成分５２としてチャンバ４１内に放出させる（図１０（ｃ））。
加熱部１０からの熱７３により、チャンバ４１内の結露５３が徐々に気化成分５２として放出され、結露５３を除去することができる（図１０（ｄ））。

付着した結露５３が除去され、再度放出された気化成分５２がチャンバ４１外に放出されると、減圧加熱装置８ｆは再び順次基板３を収容して、当該基板３の着色層４５の乾燥処理を行う（再び図１０（ａ）からの繰り返し）。例えば、所定の数の基板３の乾燥処理が終了する毎に液化成分除去（結露５３の除去）を行うようにしても良い。また、減圧加熱装置８ｆは、付着する結露５３の量を検知し、結露５３が所定量に達する毎に液化成分除去を行うようにしても良い。

このように、第６の実施の形態では、減圧加熱装置８ｆは、結露５３が液滴となって基板３に落下する前に、チャンバ４１の空運転、即ち基板３を未収容状態で乾燥処理を行い、結露５３を再度気化させて除去する。従って、第１の実施の形態と同様に、結露５３が滴下して基板３の着色層４５に再付着することを防ぎ、着色層４５の混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。また、液化成分除去装置を設ける必要がなく装置構成を簡素化することができる。

（５．表示装置９１の製造）
図１１は、表示装置９１を示す図である。ここでは、表示装置９１として液晶ディスプレイパネルを挙げて説明する。
基板９２は、カラーフィルタ製造装置１により製造されたカラーフィルタである。基板９２には、液晶封入空間を確保するためのスペーサ９６が形成される。基板９３は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のアレイ基板である。基板９２と基板９３とを貼り合わせ、基板の周辺部分にシール材９４を設け、基板間に液晶９７を封入することにより、表示装置９１が製造される。

（６．実施例）
［実施例１］
［１−１．基材の調製工程］
カラーフィルタ用ガラス基材として用いられている厚み０．７ｍｍ、横３７０ｍｍ、縦４７０ｍｍのＣｏｒｎｉｎｇ社製ＥＡＧＬＥ２０００を用意し、このガラス基材上にフォトリソグラフィ法にて樹脂製のブラックマトリクスを形成した。
ブラックマトリクスは、開口部が１００μｍ×３００μｍ、遮光部分の線幅が２０μｍとなるように形成し、横方向に１２０μｍピッチ、縦方向に３２０μｍピッチにて縦横ともそれぞれ１０００画素ずつ配置されるものとした。この際、遮光部分の膜厚は平均１．５μｍとした。
上記ブラックマトリクス付ガラス基材に対して、フッ素化合物を導入ガスとしたプラズマ処理を加えることにより、ブラックマトリクスの表面を撥液性に、それ以外の領域（着色層形成領域）を親液性とした。この際、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角は、ブラックマトリクス上で６５°、着色層形成領域で１０°であった。

［１−２．インク塗布工程］
上記親疎液性を有する基板に対し、インクジェットヘッドを用いて着色層形成用インクを塗布した。
着色層形成用インクには、カラーフィルタ用顔料と熱硬化型樹脂等からなるＲＧＢ各色の顔料分散型インクを用い、１つの開口部（着色層形成領域）あたり１５００ｐｌにて所望のカラーフィルタの色が表現できるように濃度を設計したものを用いた。
この時、インクジェットヘッドの印加電圧は、７５Ｖ、パルス幅は６μｓであった。インクジェットヘッドは、１ヘッドにつき１００ノズルを有するものを用い、１色につき１ヘッド、すなわちＲＧＢ３色にて３ヘッドを用いた。
塗布は、各着色層形成領域（１画素）あたり１ノズルが配置されるように位置決めして行い、ノズルから吐出された着色層形成用インクの各液滴が、上記着色層形成領域内に着弾するように行った。着色層形成用インクは、横方向にＲＧＢの順に繰り返し配置し、縦方向には同色が並ぶように配置した。

［１−３．減圧加熱乾燥工程］
上記着色層形成用インクを着弾させた基板を、装置内に付着する液化成分を除去する掻取機構を備えた減圧加熱乾燥装置内に配置し、減圧加熱乾燥した。掻取部にはポリエステル材質のトラスターワン（株式会社エコブレード社製）を用いた。この時、減圧圧力３０Ｐａ、減圧時間１００ｓ、加熱温度７０℃であった。

［１−４．液化成分除去工程］
上記乾燥工程終了後、減圧加熱装置から基板を排出し、チャンバ内上面に付着した液化成分除去のため、上面全面に掻取部を動作させた。また、基板の乾燥処理が終了する毎に掻取部を動作させ、カラーフィルタを製造した。

［実施例２］
［２−１．基材の調製工程〜インク塗布工程〜減圧加熱乾燥工程］
［実施例１］と同様に基材の調製、インク塗布、減圧加熱乾燥を行った。
［２−２．液化成分除去機構］
上記減圧加熱乾燥工程における減圧加熱乾燥装置内には、液化成分除去機構として払拭機構を配置し、減圧加熱乾燥した。払拭部には、ポリビニルアルコール材質のベルイーター（アイオン株式会社製）を用いた。
乾燥工程終了後、減圧加熱装置から基板を排出し、チャンバ内上面に付着した液化成分除去のため、上面全面に払拭部を動作させた。また、基板の乾燥処理が終了する毎に払拭部を動作させ、カラーフィルタを製造した。

［実施例３］
［３−１．基材の調製工程〜インク塗布工程〜減圧加熱乾燥工程］
［実施例１］と同様に基材の調製、インク塗布、減圧加熱乾燥を行った。
［３−２．液化成分除去機構］
上記減圧加熱乾燥工程における減圧加熱乾燥装置内には、液化成分除去機構として吸引機構を配置し、減圧加熱乾燥した。
乾燥工程終了後、減圧加熱装置から基板を排出し、チャンバ内上面に付着した液化成分除去のため、上面全面に吸引部を動作させた。また、基板の乾燥処理が終了する毎に吸引部を動作させ、カラーフィルタを製造した。

［実施例４］
［４−１．基材の調製工程〜インク塗布工程〜減圧加熱乾燥工程］
［実施例１］と同様に基材の調製、インク塗布、減圧加熱乾燥を行った。
［４−２．液化成分除去機構］
上記減圧加熱乾燥工程における減圧加熱乾燥装置内には、液化成分除去機構としてブロー機構を配置し、減圧加熱乾燥した。
乾燥工程終了後、減圧加熱装置から基板を排出し、チャンバ内上面に付着した液化成分除去のため、上面全面にブロー部を動作させた。また、基板の乾燥処理が終了する毎にブロー部を動作させ、カラーフィルタを製造した。

［実施例５］
［５−１．基材の調製工程〜インク塗布工程〜減圧加熱乾燥工程］
［実施例１］と同様に基材の調製、インク塗布、減圧加熱乾燥を行った。
［５−２．液化成分除去機構］
上記減圧加熱乾燥工程における減圧加熱乾燥装置内には、液化成分除去機構として容器上面に吸収体を配置し、減圧加熱乾燥してカラーフィルタを製造した。吸収体としてはポリビニルアルコール材質のベルイーター（アイオン株式会社製）を用いた。

［実施例６］
［６−１．基材の調製工程〜インク塗布工程〜減圧加熱乾燥工程］
［実施例１］と同様に基材の調製、インク塗布、減圧加熱乾燥を行った。
［６−２．液化成分除去機構］
上記減圧加熱乾燥工程終了後、減圧加熱装置から基板を排出し、チャンバ内上面に付着した液化成分除去のため、減圧加熱装置を空運転した。基板未収納時に適宜減圧加熱装置を空運転し液化成分を除去して、カラーフィルタを製造した。

［実施例１から実施例６の結果］
上記実験例１から６までの方法にてカラーフィルタを製造したところ、混色決壊のないカラーフィルタを製造することができた。

［実施例７］
［７−１．基材の調製工程〜インク塗布工程〜減圧加熱乾燥工程］
［実施例１から実施例６］と同様に基材の調製、インク塗布、減圧加熱乾燥を行った。尚、減圧加熱装置は、それぞれ［実施例１から実施例６］に示す液化成分除去機構を動作させた。
［７−２．プリベイク、ポストベイク、パネル化及び点灯試験］
減圧加熱処理後、プリベイク、さらにポストベイクを実施し基板をパネル化して点灯試験を行った。
［実施例７の結果］
上記方法にてカラーフィルタを備える表示装置を製造したところ、表示不良のない表示装置を製造することができた。

（７．比較例）
［比較例１］
［１−１．基材の調製工程〜インク塗布工程］
［実施例１］と同様に基材の調製、インク塗布を行った。
［１−２．減圧加熱乾燥工程］
着色層形成用インクを塗布した基板を、液化成分除去機構を具備しない減圧加熱装置に配置し、［実施例１］と同条件にて減圧加熱した。
［１−３．結果］
上記方法にてカラーフィルタを製造したところ、減圧加熱装置上蓋に結露した液滴が付着し、カラーフィルタ基板上に液滴落下に起因する混色箇所が発生していた。

［比較例２］
［２−１．基材の調製工程〜インク塗布工程］
［実施例７］と同様に基材の調製、インク塗布を行った。
［２−２．減圧加熱乾燥工程］
着色層形成用インクを塗布した基板を、液化成分除去機構を具備しない減圧加熱装置に配置し、［実施例７］と同条件にて減圧加熱した。
［２−３．パネル化］
［実施例７］と同様にプリベイク及びポストベイクをし、パネル化して点灯試験を行った。
［２−４．結果］
上記方法にてカラーフィルタを備える表示装置を製造したところ、混色および混色による表面形状変化に伴う表示不良が発生した。

（８．その他）
以上詳細に説明したように、減圧加熱装置に液化成分除去部を設け、着色層からの気化成分が結露となり滴下することを防止する。従って、結露が液滴となって落下して着色層へ再付着することを防ぎ、着色層の混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。
また、手作業による結露の除去作業を自動化できるので、拭きムラ等を防止することができる。また、自動化によるコストの低減、維持管理負担の低減を図ることができる。

尚、減圧乾燥装置に加熱部を設けるものとして説明したが、減圧部を備えない乾燥装置に加熱部を設けた場合であっても本実施の形態を適用することができる。但し、減圧環境下で加熱した場合には、乾燥時間の短縮や着色層形状の均一化を実現することができる。特に、面付け周縁部では、他の部分より着色層が変形しやすいが、減圧環境下で加熱乾燥することにより、面付け周縁部の着色層の表面形状を改善することができる。
また、インクの吐出は、インクジェットヘッドに限られず、例えば、ディスペンサ等を用いることもできる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明にかかるカラーフィルタ製造装置及び製造方法の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

カラーフィルタ製造装置１の構成図 インク受容層にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造方法を示す図 開口部にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造方法を示す図 減圧加熱装置８の構成図 減圧加熱装置８ａによる結露除去処理の流れを示す図 減圧加熱装置８ｂによる結露除去処理の流れを示す図 減圧加熱装置８ｃによる結露除去処理の流れを示す図 減圧加熱装置８ｄによる結露除去処理の流れを示す図 減圧加熱装置８ｅによる結露除去処理を示す図 減圧加熱装置８ｆによる結露除去処理の流れを示す図 表示装置９１を示す図

符号の説明

１………カラーフィルタ製造装置
２………制御部
３………基板
４………吸着テーブル
５………インクジェットヘッド
６………移動部
７………アライメントカメラ
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ………減圧加熱装置
９………減圧部
１０………加熱部
２１、３１………遮光層
２２………インク受容層
２７、３２………インク
２８、３３、４５………着色層
４１………チャンバ
５１、５２………気化成分
５３………結露
５４………掻取機構
５７、６４、６９………トレイ
５８………払拭機構
５９………ワイパー材
６０………吸引機構
６１、６７………ノズル
６３………ポンプ
６６………ブロー機構
６８………コンプレッサ
７１………吸収体
７３………熱
９１………表示装置
９２………カラーフィルタ基板
９３………アレイ基板

Claims (24)

1. 基板にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造装置であって、
   前記基板を収容する容器と、
   加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、
   前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去部と、
   を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
2. 前記容器内の減圧を行う減圧部を具備することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ製造装置。
3. 前記液化成分除去部は、掻取機構、払拭機構、吸引機構、ブロー機構の少なくともいずれかを具備し、
   前記液化成分除去部または前記容器の上部の少なくともいずれかを所定のタイミングで所定の方向に移動させつつ、前記掻取機構、前記払拭機構、前記吸引機構、前記ブロー機構の少なくともいずれかによって前記液化成分を除去することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタ製造装置。
4. 前記液化成分除去部は、前記容器内の上部に設けられる交換可能な吸収体であり、前記吸収体は前記液化成分を吸収し、所定のタイミングで交換されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタ製造装置。
5. 基板にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造装置であって、
   前記基板を収容する容器と、
   加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、を具備し、
   前記加熱部は、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
6. 基板にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造方法であって、
   前記基板を容器に収容する基板収容ステップと
   加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、
   前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去ステップと、
   を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
7. 前記容器内の減圧を行う減圧ステップを具備することを特徴とする請求項６に記載のカラーフィルタの製造方法。
8. 前記液化成分除去ステップは、所定のタイミングおよび所定の方向で、掻取処理、払拭処理、吸引処理、ブロー処理の少なくともいずれかの処理を行い、前記液化成分を除去することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のカラーフィルタ製造方法。
9. 前記液化成分除去ステップは、前記容器内の上部に設けられる交換可能な吸収体により前記液化成分を吸収し、前記吸収体を所定のタイミングで交換することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のカラーフィルタ製造方法。
10. 基板にインクを付与して着色層を形成するカラーフィルタ製造方法であって、
    前記基板を容器に収容する基板収容ステップと
    加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、を具備し、
    前記加熱ステップは、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
11. 基板にインクを付与して形成される着色層を乾燥する乾燥装置であって、
    前記基板を収容する容器と、
    加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、
    前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去部と、
    を具備することを特徴とする乾燥装置。
12. 前記容器内の減圧を行う減圧部を具備することを特徴とする請求項１１に記載の乾燥装置。
13. 前記液化成分除去部は、掻取機構、払拭機構、吸引機構、ブロー機構の少なくともいずれかを具備し、
    前記液化成分除去部または前記容器の上部の少なくともいずれかを所定のタイミングで所定の方向に移動させつつ、前記掻取機構、前記払拭機構、前記吸引機構、前記ブロー機構の少なくともいずれかによって前記液化成分を除去することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の乾燥装置。
14. 前記液化成分除去部は、前記容器内の上部に設けられる交換可能な吸収体であり、前記吸収体は前記液化成分を吸収し、所定のタイミングで交換されることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の乾燥装置。
15. 基板にインクを付与して形成される着色層を乾燥する乾燥装置であって、
    前記基板を収容する容器と、
    加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、を具備し、
    前記加熱部は、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とする乾燥装置。
16. 基板にインクを付与して形成される着色層を乾燥する乾燥方法であって、
    前記基板を容器に収容する基板収容ステップと
    加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、
    前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去ステップと、
    を具備することを特徴とする乾燥方法。
17. 前記容器内の減圧を行う減圧ステップを具備することを特徴とする請求項１６に記載の乾燥方法。
18. 前記液化成分除去ステップは、所定のタイミングおよび所定の方向で、掻取処理、払拭処理、吸引処理、ブロー処理の少なくともいずれかの処理を行い、前記液化成分を除去することを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の乾燥方法。
19. 前記液化成分除去ステップは、前記容器内の上部に設けられる交換可能な吸収体により前記液化成分を吸収し、前記吸収体を所定のタイミングで交換することを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の乾燥方法。
20. 基板にインクを付与して形成される着色層を乾燥する乾燥方法であって、
    前記基板を容器に収容する基板収容ステップと
    加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、を具備し、
    前記加熱ステップは、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とする乾燥方法。
21. 基板にインクを付与して着色層が形成されたカラーフィルタを備える表示装置の製造装置であって、
    前記基板を収容する容器と、
    加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、
    前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去部と、
    を具備することを特徴とする表示装置の製造装置。
22. 基板にインクを付与して着色層が形成されたカラーフィルタを備える表示装置の製造装置であって、
    前記基板を収容する容器と、
    加熱処理により前記基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱部と、を具備し、
    前記加熱部は、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とする表示装置の製造装置。
23. 基板にインクを付与して着色層が形成されたカラーフィルタを備える表示装置の製造方法であって、
    前記基板を容器に収容する基板収容ステップと、
    加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、
    前記容器内上部に付着する液化成分を除去する液化成分除去ステップと、
    を具備することを特徴とする表示装置の製造方法。
24. 基板にインクを付与して着色層が形成されたカラーフィルタを備える表示装置の製造方法であって、
    前記基板を容器に収容する基板収容ステップと、
    加熱処理により前記容器内の基板の着色層に含まれる溶媒成分を気化させる加熱ステップと、を具備し、
    前記加熱ステップは、前記基板を未収容状態で前記容器内を加熱し、前記容器上部に付着する液化成分を再度気化させて除去することを特徴とする表示装置の製造方法。

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