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
【課題】溶剤の結露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。
【解決手段】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し、加熱部１０により基板３の着色層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、分離膜４２を透過するので、下室４４から上室４３へ流入する（図５（ａ））。上室４３に流入した気化成分５１は、放熱等による温度低下により、結露５２となって上室４３の内面に付着する（図５（ｂ））。複数の基板３の減圧加熱処理を継続すると、結露５２の付着量が大きくなり、液滴５３となって落下する。液滴５３は、分離膜４２を透過しないので、分離膜４２の上に滞留する（図５（ｃ））。
【解決手段】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し、加熱部１０により基板３の着色層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、分離膜４２を透過するので、下室４４から上室４３へ流入する（図５（ａ））。上室４３に流入した気化成分５１は、放熱等による温度低下により、結露５２となって上室４３の内面に付着する（図５（ｂ））。複数の基板３の減圧加熱処理を継続すると、結露５２の付着量が大きくなり、液滴５３となって落下する。液滴５３は、分離膜４２を透過しないので、分離膜４２の上に滞留する（図５（ｃ））。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８２０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、減圧環境下で加熱乾燥を行う場合、溶剤の気化成分が減圧室（減圧チャンバ）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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、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。
【０００９】
カラーフィルタ製造装置は、第１室に載置された基板を加熱して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など）を気化させる。着色層からの気化成分は、分離膜を介して、第１室から第２室に流入する。分離膜は、気体が透過可能であり液体が透過不能な素材である。容器（チャンバ）は、分離膜により第１室（例えば、下室）と第２室（例えば、上室）とに隔てられる。第２室において着色層からの気化成分が液化して落下した場合、液化成分は分離膜上に滞留して第１室に流入しない。
【００１０】
これにより、気化成分が結露となり液滴となって落下しても、分離膜の上に滞留するので、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。
【００１１】
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。
【００１２】
また、第１室から第２室の方向へ気流を生じさせることにより、着色層からの気化成分を分離膜を介して第１室から第２室に流入させるようにしてもよい。これにより、気化成分が第２室から第１室に逆流することがない。
【００１３】
また、第１室内の温度を第２室内の温度より高くするようにしてもよい。これにより、第１室内での着色層からの気化成分の液化を防止することができる。
【００１４】
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に関する発明である。
【００１５】
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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１６】
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方法に関する発明である。
【００１７】
第３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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、を具備することを特徴とする乾燥装置である。
【００１８】
第３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。
【００１９】
第４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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、を具備することを特徴とする乾燥方法である。
【００２０】
第４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。
【００２１】
第５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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、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。
【００２２】
第５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。
【００２３】
第６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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、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。
【００２４】
第６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。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、溶剤の結露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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
（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。
【００２８】
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。
【００２９】
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あるいは真空に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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
（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。
【００３４】
（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。
【００３５】
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。
【００３６】
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は、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を形成してもよい。
【００３７】
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。
【００３８】
（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。
【００３９】
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は、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。
【００４０】
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。
【００４１】
（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。
【００４２】
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、真空ポンプなどである。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。
【００４３】
チャンバ４１には、さらに、分離膜４２が設けられる。分離膜４２は、チャンバ４１を上室４３及び下室４４に二分する。基板３は、下室４４に載置される。加熱部１０は、下室４４に設けられる。
分離膜４２は、気化した物質を透過させ、液化した物質を透過させない膜である。分離膜４２としては、例えば、微細な連続多孔質構造の素材を用いることができる。また、シリコン樹脂やフッ素樹脂を用いて、分離膜４２に撥水性を持たせるようにしてもよい。
【００４４】
（４．減圧加熱装置８による乾燥処理）
次に、図５を参照しながら、減圧加熱装置８による乾燥処理について説明する。
図５は、減圧加熱装置８による乾燥処理の流れを示す図である。
【００４５】
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および基板３の着色層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、分離膜４２を透過するので、下室４４から上室４３へ流入する（図５（ａ））。
上室４３に流入した気化成分５１は、放熱等による温度低下により、結露５２となって上室４３の内面に付着する（図５（ｂ））。
複数の基板３の減圧加熱処理を継続すると、結露５２の付着量が大きくなり、液滴５３となって落下する。液滴５３は、分離膜４２を透過しないので、分離膜４２の上に滞留する（図５（ｃ））。
【００４６】
このように、第１の実施の形態では、気化成分５１が結露５２となり液滴５３となって落下しても、分離膜４２の上に滞留するので、液滴５３が基板３の着色層４５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。
【００４７】
（５．第２の実施の形態）
次に、図６を参照しながら、第２の実施の形態に係る減圧加熱装置８ａについて説明する。
図６は、減圧加熱装置８ａの構成図である。
減圧加熱装置８ａでは、上室４３の上方に減圧部９の吸引孔６１が設けられる。
【００４８】
チャンバ４１内の空気は、上方の吸引孔６１から吸引されるので、気流６２が生じる。着色層４５から気化した気化成分５１は、気流６２に沿って下室４４から上室４３へ流入する。また、気流４２が常時生じているので、気化成分５１は、上室４３から下室４４に逆流しない。
【００４９】
このように、第２の実施の形態では、気化成分５１は、下室４４に逆流して結露することがない。従って、気化成分５１が下室４４で結露し液滴となって基板３の着色層４５に再付着することがない。従って、第１の実施の形態と同様に、混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。
【００５０】
尚、気流６２を生じさせる方法は、吸引孔６１をチャンバ４１の上方に設けて吸引を行うことに限定されない。上室４３内の圧力を下室４４内の圧力より小さくすることにより気流６２を生じさせてもよい。
【００５１】
（６．第３の実施の形態）
次に、図７及び図８を参照しながら、第３の実施の形態に係る減圧加熱装置８ｂについて説明する。
図７は、減圧加熱装置８ｂの構成図である。
図８は、チャンバ４１内の温度分布８１を示すグラフである。
減圧加熱装置８ｂでは、上室４３側に冷却部７１が設けられ、下室４４側に加熱部１０が設けられる。
【００５２】
上室４３側に冷却部７１が設けられ、下室４４側に加熱部１０が設けられるので、チャンバ４１内の温度分布８１は、下室４４側が高温で上室４３側が低温である。
着色層４５から気化した気化成分５１は、下室４４から上昇して上室４３に流入する。下室４４は上室４３より高温であるので、上室４３で結露が生じることがあっても下室４４で結露が生じることはない。
【００５３】
このように、第３の実施の形態では、気化成分５１は、下室４４において放熱して結露することがない。従って、気化成分５１が下室４４で結露し液滴となって基板３の着色層４５に再付着することがない。従って、第１の実施の形態と同様に、混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。
【００５４】
（７．表示装置９１の製造）
図９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。
【００５５】
（８．その他）
以上詳細に説明したように、減圧加熱装置に分離膜を設け、着色層からの気化成分が結露となり液滴となって落下しても、分離膜の上に滞留させることにより湿潤状態（ウェット状態）の着色層への再付着を防止することができる。従って、混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。
【００５６】
尚、減圧乾燥装置に分離膜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分離膜を設けた場合であっても、気化成分の結露による弊害を防止することができる。但し、減圧環境下で加熱した場合には、乾燥時間の短縮や均一膜厚の着色層形成を実現することができる。特に、面付け周縁部では、他の部分より膜厚が大きくなりがちであるが、減圧環境下で加熱乾燥または加熱硬化させることにより、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。
【００５７】
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。
【００５８】
（９．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。
【００５９】
［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。
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。
【００６０】
［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、分離膜として多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルム（厚さ約３０μｍ、平均孔径約０．２μｍ、空孔率８５％）を具備した減圧加熱装置に配置した。この際、減圧圧力３０Ｐａ、減圧時間１００ｓ、ホットプレート温度７０℃であった。
【００６１】
［１−４．結果］
上記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。
【００６２】
［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．プリベイク及びポストベイク、パネル化］
減圧加熱乾燥後、１００℃ホットプレートで１０分間プリベイクを実施した。さらに、２００℃オーブンで３０分間の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。
［２−３．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。
【００６３】
（１０．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、分離膜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。
【００６４】
［比較例２］
［２−１．基材の調製工程〜インク塗布工程］
［実施例２］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、分離膜を具備しない減圧加熱装置に配置し、［実施例２］と同条件にて減圧加熱した。
［２−３．パネル化］
［実施例２］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、混色および混色に起因する膜厚変化により、表示装置に表示不良が発生した。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】カラーフィルタ製造装置１の構成図
【図２】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
【図３】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
【図４】減圧加熱装置８の構成図
【図５】減圧加熱装置８による乾燥処理の流れを示す図
【図６】減圧加熱装置８ａの構成図
【図７】減圧加熱装置８ｂの構成図
【図８】チャンバ４１内の温度分布８１を示すグラフ
【図９】表示装置９１を示す図
【符号の説明】
【００６６】
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………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
４２………分離膜
４３………上室
４４………下室
５１………気化成分
５２………結露
５３………液滴
６１………吸引孔
６２………気流
７１………冷却部
８１………温度分布
９１………表示装置
９２………カラーフィルタ基板
９３………アレイ基板
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８２０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、減圧環境下で加熱乾燥を行う場合、溶剤の気化成分が減圧室（減圧チャンバ）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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、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。
【０００９】
カラーフィルタ製造装置は、第１室に載置された基板を加熱して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など）を気化させる。着色層からの気化成分は、分離膜を介して、第１室から第２室に流入する。分離膜は、気体が透過可能であり液体が透過不能な素材である。容器（チャンバ）は、分離膜により第１室（例えば、下室）と第２室（例えば、上室）とに隔てられる。第２室において着色層からの気化成分が液化して落下した場合、液化成分は分離膜上に滞留して第１室に流入しない。
【００１０】
これにより、気化成分が結露となり液滴となって落下しても、分離膜の上に滞留するので、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。
【００１１】
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。
【００１２】
また、第１室から第２室の方向へ気流を生じさせることにより、着色層からの気化成分を分離膜を介して第１室から第２室に流入させるようにしてもよい。これにより、気化成分が第２室から第１室に逆流することがない。
【００１３】
また、第１室内の温度を第２室内の温度より高くするようにしてもよい。これにより、第１室内での着色層からの気化成分の液化を防止することができる。
【００１４】
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に関する発明である。
【００１５】
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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１６】
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方法に関する発明である。
【００１７】
第３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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、を具備することを特徴とする乾燥装置である。
【００１８】
第３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。
【００１９】
第４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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、を具備することを特徴とする乾燥方法である。
【００２０】
第４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。
【００２１】
第５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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、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。
【００２２】
第５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。
【００２３】
第６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、気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、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。
【００２４】
第６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。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、溶剤の結露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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
（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。
【００２８】
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。
【００２９】
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あるいは真空に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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
（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。
【００３４】
（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。
【００３５】
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。
【００３６】
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は、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を形成してもよい。
【００３７】
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。
【００３８】
（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。
【００３９】
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は、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。
【００４０】
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。
【００４１】
（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。
【００４２】
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、真空ポンプなどである。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。
【００４３】
チャンバ４１には、さらに、分離膜４２が設けられる。分離膜４２は、チャンバ４１を上室４３及び下室４４に二分する。基板３は、下室４４に載置される。加熱部１０は、下室４４に設けられる。
分離膜４２は、気化した物質を透過させ、液化した物質を透過させない膜である。分離膜４２としては、例えば、微細な連続多孔質構造の素材を用いることができる。また、シリコン樹脂やフッ素樹脂を用いて、分離膜４２に撥水性を持たせるようにしてもよい。
【００４４】
（４．減圧加熱装置８による乾燥処理）
次に、図５を参照しながら、減圧加熱装置８による乾燥処理について説明する。
図５は、減圧加熱装置８による乾燥処理の流れを示す図である。
【００４５】
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および基板３の着色層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、分離膜４２を透過するので、下室４４から上室４３へ流入する（図５（ａ））。
上室４３に流入した気化成分５１は、放熱等による温度低下により、結露５２となって上室４３の内面に付着する（図５（ｂ））。
複数の基板３の減圧加熱処理を継続すると、結露５２の付着量が大きくなり、液滴５３となって落下する。液滴５３は、分離膜４２を透過しないので、分離膜４２の上に滞留する（図５（ｃ））。
【００４６】
このように、第１の実施の形態では、気化成分５１が結露５２となり液滴５３となって落下しても、分離膜４２の上に滞留するので、液滴５３が基板３の着色層４５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。
【００４７】
（５．第２の実施の形態）
次に、図６を参照しながら、第２の実施の形態に係る減圧加熱装置８ａについて説明する。
図６は、減圧加熱装置８ａの構成図である。
減圧加熱装置８ａでは、上室４３の上方に減圧部９の吸引孔６１が設けられる。
【００４８】
チャンバ４１内の空気は、上方の吸引孔６１から吸引されるので、気流６２が生じる。着色層４５から気化した気化成分５１は、気流６２に沿って下室４４から上室４３へ流入する。また、気流４２が常時生じているので、気化成分５１は、上室４３から下室４４に逆流しない。
【００４９】
このように、第２の実施の形態では、気化成分５１は、下室４４に逆流して結露することがない。従って、気化成分５１が下室４４で結露し液滴となって基板３の着色層４５に再付着することがない。従って、第１の実施の形態と同様に、混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。
【００５０】
尚、気流６２を生じさせる方法は、吸引孔６１をチャンバ４１の上方に設けて吸引を行うことに限定されない。上室４３内の圧力を下室４４内の圧力より小さくすることにより気流６２を生じさせてもよい。
【００５１】
（６．第３の実施の形態）
次に、図７及び図８を参照しながら、第３の実施の形態に係る減圧加熱装置８ｂについて説明する。
図７は、減圧加熱装置８ｂの構成図である。
図８は、チャンバ４１内の温度分布８１を示すグラフである。
減圧加熱装置８ｂでは、上室４３側に冷却部７１が設けられ、下室４４側に加熱部１０が設けられる。
【００５２】
上室４３側に冷却部７１が設けられ、下室４４側に加熱部１０が設けられるので、チャンバ４１内の温度分布８１は、下室４４側が高温で上室４３側が低温である。
着色層４５から気化した気化成分５１は、下室４４から上昇して上室４３に流入する。下室４４は上室４３より高温であるので、上室４３で結露が生じることがあっても下室４４で結露が生じることはない。
【００５３】
このように、第３の実施の形態では、気化成分５１は、下室４４において放熱して結露することがない。従って、気化成分５１が下室４４で結露し液滴となって基板３の着色層４５に再付着することがない。従って、第１の実施の形態と同様に、混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。
【００５４】
（７．表示装置９１の製造）
図９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。
【００５５】
（８．その他）
以上詳細に説明したように、減圧加熱装置に分離膜を設け、着色層からの気化成分が結露となり液滴となって落下しても、分離膜の上に滞留させることにより湿潤状態（ウェット状態）の着色層への再付着を防止することができる。従って、混色や色ムラ等の欠陥を防止することができる。
【００５６】
尚、減圧乾燥装置に分離膜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分離膜を設けた場合であっても、気化成分の結露による弊害を防止することができる。但し、減圧環境下で加熱した場合には、乾燥時間の短縮や均一膜厚の着色層形成を実現することができる。特に、面付け周縁部では、他の部分より膜厚が大きくなりがちであるが、減圧環境下で加熱乾燥または加熱硬化させることにより、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。
【００５７】
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。
【００５８】
（９．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。
【００５９】
［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。
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。
【００６０】
［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、分離膜として多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルム（厚さ約３０μｍ、平均孔径約０．２μｍ、空孔率８５％）を具備した減圧加熱装置に配置した。この際、減圧圧力３０Ｐａ、減圧時間１００ｓ、ホットプレート温度７０℃であった。
【００６１】
［１−４．結果］
上記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。
【００６２】
［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．プリベイク及びポストベイク、パネル化］
減圧加熱乾燥後、１００℃ホットプレートで１０分間プリベイクを実施した。さらに、２００℃オーブンで３０分間の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。
［２−３．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。
【００６３】
（１０．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、分離膜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。
【００６４】
［比較例２］
［２−１．基材の調製工程〜インク塗布工程］
［実施例２］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、分離膜を具備しない減圧加熱装置に配置し、［実施例２］と同条件にて減圧加熱した。
［２−３．パネル化］
［実施例２］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、混色および混色に起因する膜厚変化により、表示装置に表示不良が発生した。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】カラーフィルタ製造装置１の構成図
【図２】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
【図３】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
【図４】減圧加熱装置８の構成図
【図５】減圧加熱装置８による乾燥処理の流れを示す図
【図６】減圧加熱装置８ａの構成図
【図７】減圧加熱装置８ｂの構成図
【図８】チャンバ４１内の温度分布８１を示すグラフ
【図９】表示装置９１を示す図
【符号の説明】
【００６６】
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………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
４２………分離膜
４３………上室
４４………下室
５１………気化成分
５２………結露
５３………液滴
６１………吸引孔
６２………気流
７１………冷却部
８１………温度分布
９１………表示装置
９２………カラーフィルタ基板
９３………アレイ基板
【特許請求の範囲】
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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または請求項２に記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項４】
前記第１室から前記第２室の方向へ気流を生じさせることにより、前記着色層からの気化成分を前記分離膜を介して前記第１室から前記第２室に流入させることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項５】
前記第１室内の温度を前記第２室内の温度より高くすることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、
を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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または請求項７に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項９】
前記第１室から前記第２室の方向へ気流を生じさせることにより、前記着色層からの気化成分を前記分離膜を介して前記第１室から前記第２室に流入させることを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項１０】
前記第１室内の温度を前記第２室内の温度より高くすることを特徴とする請求項６から請求項９までのいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、
を具備することを特徴とする乾燥装置。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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または請求項１２に記載の乾燥装置。
【請求項１４】
前記第１室から前記第２室の方向へ気流を生じさせることにより、前記着色層からの気化成分を前記分離膜を介して前記第１室から前記第２室に流入させることを特徴とする請求項１１から請求項１３までのいずれかに記載の乾燥装置。
【請求項１５】
前記第１室内の温度を前記第２室内の温度より高くすることを特徴とする請求項１１から請求項１４までのいずれかに記載の乾燥装置。
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、
を具備することを特徴とする乾燥方法。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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または請求項１７に記載の乾燥方法。
【請求項１９】
前記第１室から前記第２室の方向へ気流を生じさせることにより、前記着色層からの気化成分を前記分離膜を介して前記第１室から前記第２室に流入させることを特徴とする請求項１６から請求項１８までのいずれかに記載の乾燥方法。
【請求項２０】
前記第１室内の温度を前記第２室内の温度より高くすることを特徴とする請求項１６から請求項１９までのいずれかに記載の乾燥方法。
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、
を具備することを特徴とする表示装置の製造装置。
【請求項２２】
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を具備することを特徴とする請求項２１に記載の表示装置の製造装置。
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、
を具備することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２４】
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を具備することを特徴とする請求項２３に記載の表示装置の製造方法。
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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または請求項２に記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項４】
前記第１室から前記第２室の方向へ気流を生じさせることにより、前記着色層からの気化成分を前記分離膜を介して前記第１室から前記第２室に流入させることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項５】
前記第１室内の温度を前記第２室内の温度より高くすることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、
を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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または請求項７に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項９】
前記第１室から前記第２室の方向へ気流を生じさせることにより、前記着色層からの気化成分を前記分離膜を介して前記第１室から前記第２室に流入させることを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項１０】
前記第１室内の温度を前記第２室内の温度より高くすることを特徴とする請求項６から請求項９までのいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、
を具備することを特徴とする乾燥装置。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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または請求項１２に記載の乾燥装置。
【請求項１４】
前記第１室から前記第２室の方向へ気流を生じさせることにより、前記着色層からの気化成分を前記分離膜を介して前記第１室から前記第２室に流入させることを特徴とする請求項１１から請求項１３までのいずれかに記載の乾燥装置。
【請求項１５】
前記第１室内の温度を前記第２室内の温度より高くすることを特徴とする請求項１１から請求項１４までのいずれかに記載の乾燥装置。
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、
を具備することを特徴とする乾燥方法。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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または請求項１７に記載の乾燥方法。
【請求項１９】
前記第１室から前記第２室の方向へ気流を生じさせることにより、前記着色層からの気化成分を前記分離膜を介して前記第１室から前記第２室に流入させることを特徴とする請求項１６から請求項１８までのいずれかに記載の乾燥方法。
【請求項２０】
前記第１室内の温度を前記第２室内の温度より高くすることを特徴とする請求項１６から請求項１９までのいずれかに記載の乾燥方法。
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜と、
を具備することを特徴とする表示装置の製造装置。
【請求項２２】
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を具備することを特徴とする請求項２１に記載の表示装置の製造装置。
【請求項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、
気体が透過可能であり液体が透過不能であり、前記容器を第１室と第２室とに隔てる分離膜を介して、前記第１室に収容される基板の着色層からの気化成分を前記第１室から前記第２室に流入させる流入ステップと、
を具備することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２４】
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を具備することを特徴とする請求項２３に記載の表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−８９７６０（Ｐ２００８−８９７６０Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６８３１６（Ｐ２００６−２６８３１６）
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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