カラーフィルタ製造装置、カラーフィルタ製造方法、減圧加熱装置、減圧加熱方法、表示装置の製造装置、表示装置の製造方法

【課題】減圧環境下で加熱乾燥を行う場合において、着色層の膜面や膜厚形状の欠陥発生を抑制して、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】カラーフィルタ製造装置１は、減圧加熱装置８を備える。減圧加熱装置８は、減圧部９及び加熱部１０を有する。カラーフィルタ製造装置１は、減圧環境下で基板３を加熱して基板３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。減圧環境下で加熱乾燥することにより、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。また、所定の減圧条件（減圧圧力や減圧保持時間）及び所定の温度条件（基板温度、加熱温度や加熱時間）の下で減圧及び加熱を行うことにより、着色層における欠陥や膜厚異常の発生を抑制して、歩留まりを向上させることができる。

【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（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｉｓｐｌａｙ）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（［特許文献１］参照。）。［特許文献１］には、減圧圧力として１３３［Ｐａ］以上が好ましく、１３３［Ｐａ］未満ではカラーフィルタ表面にシワが発生する旨記載されている。また、加熱温度として６０［℃］〜８０［℃］が好ましい旨記載されている。
【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、減圧及び加熱の条件設定によっては、着色層の膜面や膜厚形状に欠陥が発生するという問題点がある。膜面の欠陥に関しては、クラックや欠けが生じることがある。膜厚形状の欠陥に関しては、面付け周縁部において他の部分より膜厚が大きくなることがある。また、［特許文献１］に記載の減圧圧力や加熱温度の条件は、カラーフィルタの品質や生産効率の面で必ずしも最適な条件ではない。
【０００７】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、減圧環境下で加熱乾燥を行う場合において、着色層の膜面や膜厚形状の欠陥発生を抑制して、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、前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、前記容器内の減圧を行う減圧部と、を具備し、前記減圧部が減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とするカラーフィルタ製造装置、前記減圧部が減圧圧力を１．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下として減圧を行うことを特徴とするカラーフィルタ製造装置、前記加熱部が前記基板の温度を３０℃以上１００℃以下に加熱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】
第１の発明のカラーフィルタ製造装置は、所定の減圧条件及び所定の温度条件で減圧加熱を行い、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。
このように、所定の減圧条件及び所定の温度条件で基板に付与された着色層を減圧加熱乾燥することにより、乾燥時間を短縮すると共に、基板の着色層における欠陥の発生を抑制して歩留まりを向上させることができる。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、上記の減圧条件及び温度条件で減圧加熱を行うことにより、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。
【００１０】
減圧条件に関しては、減圧圧力を１．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下とし、減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下とすることが望ましい。減圧圧力を１．５Ｐａ以上とすることによりシワやクラックの発生を防止することができる。減圧圧力を１００Ｐａ以下とすることにより額縁部での変形を防止することができる。減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上とすることにより変形を防止することができる。減圧保持時間を３６００ｓｅｃ以下とすることにより予備乾燥後の膜面荒れを防止することができる。
【００１１】
また、減圧圧力が１．５Ｐａ以上５０Ｐａ以下の場合には、減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上１２００ｓｅｃ以下とすることが望ましい。また、減圧圧力が５０Ｐａ以上６０Ｐａ以下の場合には、減圧保持時間を１２００ｓｅｃ以上１８００ｓｅｃ以下とすることが望ましい。また、減圧圧力が６０Ｐａ以上１００Ｐａ以下の場合には、減圧保持時間を１８００ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下とすることが望ましい。
【００１２】
温度条件に関しては、基板温度を３０℃以上１００℃以下とすることが望ましい。基板温度を３０℃以上とすることにより変形を防止することができる。基板温度を１００℃以下とすることによりクラックの発生を防止することができる。
【００１３】
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、前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、を具備し、前記減圧ステップが減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とするカラーフィルタ製造方法、前記減圧ステップが減圧圧力を１．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下として減圧を行うことを特徴とするカラーフィルタ製造方法、前記加熱ステップが前記基板の温度を３０℃以上１００℃以下に加熱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。
【００１４】
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減圧環境下で加熱する減圧加熱装置であって、前記基板を収容する容器と、前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、前記容器内の減圧を行う減圧部と、を具備し、前記減圧部が減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする減圧加熱装置、前記減圧部が減圧圧力を１．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下として減圧を行うことを特徴とする減圧加熱装置、前記加熱部が前記基板の温度を３０℃以上１００℃以下に加熱することを特徴とする減圧加熱装置である。
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減圧環境下で加熱する減圧加熱装置に関する発明である。
【００１５】
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減圧環境下で加熱する減圧加熱方法であって、前記基板を容器に収容する基板収容ステップと、前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、を具備し、前記減圧ステップが減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする減圧加熱方法、前記減圧ステップが減圧圧力を１．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下として減圧を行うことを特徴とする減圧加熱方法、前記加熱ステップが前記基板の温度を３０℃以上１００℃以下に加熱することを特徴とする減圧加熱方法である。
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減圧環境下で加熱する減圧加熱方法に関する発明である。
【００１６】
第５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、前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、前記容器内の減圧を行う減圧部と、を具備し、前記容器には、前記減圧部と接続されて個別に制御可能な複数の吸気部が設けられることを特徴とするカラーフィルタ製造装置である。
【００１７】
第５の発明のカラーフィルタ製造装置では、容器に減圧部による吸気部が複数設けられる。例えば、容器の上側や横側や下側に複数の吸気部が設けられる。各吸気部は、個別に吸気量や使用不使用を制御可能である。各吸気部を単独使用したり、複数の吸気部を同時に組み合わせて使用したりすることにより、容器内の気流を整流し、基板の面内を均一に乾燥させることができる。また、基板周辺の気流が不整流となることがないので、着色層変形等が生じて表示に影響を及ぼすといった欠陥を防止することができる。また、吸気効率が向上して乾燥時間が短縮されるので、生産タクトが短縮する。
【００１８】
第６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、前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、を具備し、前記減圧ステップは、前記容器に設けられる複数の吸気部を個別に制御することを特徴とするカラーフィルタ製造方法である。
【００１９】
第６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。
【００２０】
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減圧環境下で加熱する減圧加熱装置であって、前記基板を収容する容器と、前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、前記容器内の減圧を行う減圧部と、を具備し、前記容器には、前記減圧部と接続されて個別に制御可能な複数の吸気部が設けられることを特徴とする減圧加熱装置である。
【００２１】
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減圧環境下で加熱する減圧加熱装置に関する発明である。
【００２２】
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減圧環境下で加熱する減圧加熱方法であって、前記基板を容器に収容する基板収容ステップと、前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、を具備し、前記減圧ステップは、前記容器に設けられる複数の吸気部を個別に制御することを特徴とする減圧加熱方法である。
【００２３】
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減圧環境下で加熱する減圧加熱方法に関する発明である。
【００２４】
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、第１の発明及び第５の発明のカラーフィルタ製造装置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方法であって、第２の発明及び第６の発明のカラーフィルタ製造方法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。
表示装置は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイパネル）、ＬＣＤ（液晶ディスプレイパネル）、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅＤｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、減圧環境下で加熱乾燥を行う場合において、着色層の膜面や膜厚形状の欠陥発生を抑制して、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や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が形成される。
【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が形成される。
【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、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、減圧部９による吸気部を複数設けることが望ましい。例えば、チャンバ４１の上側や横側や下側に複数の吸気部を設けてもよい。各吸気部を単独使用したり、複数の吸気部を同時に組み合わせて使用したりすることにより、チャンバ４１内の気流を整流し、基板３の面内を均一に乾燥させることができる。また、基板３周辺の気流が不整流となることがないので、着色層変形等が生じて表示に影響を及ぼすといった欠陥を防止することができる。また、吸気効率が向上して乾燥時間が短縮されるので、生産タクトが短縮する。
【００４４】
（４．減圧条件及び温度条件）
次に、図５を参照しながら、減圧加熱装置８における減圧条件及び温度条件について説明する。
図５は、減圧加熱装置８における減圧条件及び温度条件を示す図である。
【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。減圧圧力５１は、チャンバ４１内の圧力であり真空度を示す。減圧保持時間５２は、減圧状態のまま保持する時間である。
減圧加熱装置８は、加熱部１０により基板３の着色層４５を加熱する。基板温度５３は、基板３及び着色層４５における実際の温度である。尚、基板温度５３は、基板３と加熱部１０との加熱距離５５（プロキシ量）や加熱部１０による加熱部温度５６や加熱部加熱時間５７により決定される。
【００４６】
（５．減圧条件及び温度条件）
次に、図６〜図１２を参照しながら、減圧条件及び温度条件と基板３の着色層４５の状態について説明する。
図６は、減圧条件及び温度条件と基板３の着色層４５の状態との関係を示す図である。図６は、減圧圧力５１＝１．５［Ｐａ］〜１００［Ｐａ］における、基板３の着色層４５の状態を示す。
基板温度５３及び減圧保持時間５２が領域７０の範囲内の場合には、基板３の着色層４５に表示に影響を及ぼすような欠陥は特段発生しない。
【００４７】
図１０（ａ）は、良好な着色層４５を示す図である。図１０（ｂ）は、欠陥のある着色層４５を示す図である。
基板温度５３及び減圧保持時間５２が領域６１の範囲内では、図１０（ｂ）に示すように基板３の着色層４５にクラック８１等の欠陥が発生する。
【００４８】
図１１は、膜厚分布が正常である着色層を示す図である。図１１（ａ）は、着色層４５の上面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
図１２は、膜厚分布が異常である着色層を示す図である。図１２（ａ）は、着色層４５の上面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
基板温度５３及び減圧保持時間５２が領域６３の範囲内では、図１２に示すように基板３の着色層４５に膜厚異常等の欠陥が生じる。膜厚異常は例えば厚膜化や薄膜化である。図１２（ｂ）に示すように、面付けの周縁近傍の点１０１では、着色層４５の膜厚が厚くなり、点１０１より内側の点１０２では、着色層の膜厚が薄くなる。
【００４９】
基板温度５３及び減圧保持時間５２が領域６２の範囲内では、基板３の着色層４５に膜面荒れ等の欠陥が生じる。
【００５０】
（５−１．基板温度５３）
基板温度５３が１００［℃］以上の場合には、図１０（ｂ）に示すように基板３の着色層４５にクラック８１等の欠陥が発生する。基板３の着色層４５の表面のみが乾燥し、その後、内部の溶剤揮発成分が着色層４５の表面を破壊するため、減圧保持時間５２に関係なくシワやクラック８１等の欠陥が発生する。
基板温度５３が３０［℃］以下の場合には、図１２に示すように基板３の着色層４５に膜厚異常等の欠陥が発生する。基板３の着色層４５の乾燥が遅くなって着色層４５内で溶質のフローが生じるため、膜厚異常等の変形が生じる。
このように、減圧環境下で加熱乾燥を行う場合、基板温度５３を３０［℃］〜１００［℃］の範囲内に設定することにより、欠陥の発生を抑制することができる。
【００５１】
（５−２．減圧保持時間５２）
減圧保持時間５２が７０［ｓｅｃ］以下の場合には、図１２に示すように基板３の着色層４５に膜厚異常等の欠陥が発生する。基板３の着色層４５の乾燥が遅くなって着色層４５内で溶質のフローが生じるため、膜厚異常等の変形が生じる。
減圧保持時間５２が３６００［ｓｅｃ］以上の場合には、予備乾燥後に基板３の着色層４５に膜面荒れ等の欠陥が生じる。乾燥によるインク主溶媒の減少に伴って分散剤の凝集が生じるため、膜面荒れが生じる。
このように、減圧環境下で加熱乾燥を行う場合、減圧保持時間５２を７０［ｓｅｃ］〜３６００［ｓｅｃ］の範囲内に設定することにより、欠陥の発生を抑制することができる。
【００５２】
（５−３．減圧圧力５１と減圧保持時間５２）
図７〜図９は、図６の領域７０の詳細を示す図である。図６は、減圧圧力５１＝１．５［Ｐａ］〜１００［Ｐａ］における基板３の着色層４５の状態を示す。図７〜図９は、それぞれ、減圧圧力５１＝１．５［Ｐａ］〜５０［Ｐａ］、減圧圧力５１＝５０［Ｐａ］〜６０［Ｐａ］、減圧圧力５１＝６０［Ｐａ］〜１００［Ｐａ］における基板３の着色層４５の状態を示す。
【００５３】
（５−３−１．減圧圧力５１＝１．５［Ｐａ］〜５０［Ｐａ］）
減圧圧力５１＝１．５［Ｐａ］〜５０［Ｐａ］において、基板温度５３及び減圧保持時間５２が図７の領域７１の範囲内、すなわち、図６の領域７０の範囲内で減圧保持時間５２＝７０［ｓｅｃ］〜１２００［ｓｅｃ］の場合には、基板３の着色層４５の状態は良好である。一方、基板温度５３及び減圧保持時間５２が図７の領域７２の範囲内、すなわち、図６の領域７０の範囲内で減圧保持時間５２＝１２００［ｓｅｃ］〜３６００［ｓｅｃ］の場合には、基板３の着色層４５の外周表面に膜面荒れが生じるが表示に影響を及ぼすような欠陥は特段生じない。
このように、減圧圧力５１＝１．５［Ｐａ］〜５０［Ｐａ］の場合には、減圧保持時間５２＝７０［ｓｅｃ］〜３６００［ｓｅｃ］と設定することにより欠陥の発生を抑制することができる。さらに、減圧保持時間５２＝７０［ｓｅｃ］〜１２００［ｓｅｃ］と設定することにより、より良好な基板３の着色層４５を形成することができる。また、減圧保持時間５２が短縮されるので生産効率を向上させることができる。
【００５４】
（５−３−２．減圧圧力５１＝５０［Ｐａ］〜６０［Ｐａ］）
減圧圧力５１＝５０［Ｐａ］〜６０［Ｐａ］において、基板温度５３及び減圧保持時間５２が図８の領域７３の範囲内、すなわち、図６の領域７０の範囲内で減圧保持時間５２＝１２００［ｓｅｃ］〜１８００［ｓｅｃ］の場合には、基板３の着色層４５の状態は良好である。一方、基板温度５３及び減圧保持時間５２が図８の領域７４及び領域７５の範囲内、すなわち、図６の領域７０の範囲内で減圧保持時間５２＝７０［ｓｅｃ］〜１２００［ｓｅｃ］及び減圧保持時間５２＝１８００［ｓｅｃ］〜３６００［ｓｅｃ］の場合には、基板３の着色層４５の外周表面に膜面荒れが生じるが表示に影響を及ぼすような欠陥は特段生じない。
このように、減圧圧力５１＝５０［Ｐａ］〜６０［Ｐａ］の場合には、減圧保持時間５２＝７０［ｓｅｃ］〜３６００［ｓｅｃ］と設定することにより欠陥の発生を抑制することができる。さらに、減圧保持時間５２＝１２００［ｓｅｃ］〜１８００［ｓｅｃ］と設定することにより、より良好な基板３の着色層４５を形成することができる。
【００５５】
（５−３−３．減圧圧力５１＝６０［Ｐａ］〜１００［Ｐａ］）
減圧圧力５１＝６０［Ｐａ］〜１００［Ｐａ］において、基板温度５３及び減圧保持時間５２が図９の領域７６の範囲内、すなわち、図６の領域７０の範囲内で減圧保持時間５２＝１８００［ｓｅｃ］〜３６００［ｓｅｃ］の場合には、基板３の着色層４５の状態は良好である。一方、基板温度５３及び減圧保持時間５２が図９の領域７７の範囲内、すなわち、図６の領域７０の範囲内で減圧保持時間５２＝７０［ｓｅｃ］〜１８００［ｓｅｃ］の場合には、基板３の着色層４５の外周表面に膜面荒れが生じるが表示に影響を及ぼすような欠陥は特段生じない。
このように、減圧圧力５１＝６０［Ｐａ］〜１００［Ｐａ］の場合には、減圧保持時間５２＝７０［ｓｅｃ］〜３６００［ｓｅｃ］と設定することにより欠陥の発生を抑制することができる。さらに、減圧保持時間５２＝１８００［ｓｅｃ］〜３６００［ｓｅｃ］と設定することにより、より良好な基板３の着色層４５を形成することができる。
【００５６】
（５−３−４．減圧圧力５１が１．５［Ｐａ］以下あるいは１００［Ｐａ］以上）
尚、基板温度５３及び減圧保持時間５２が図６の領域７０の範囲内であっても、減圧圧力５１が１．５［Ｐａ］以下の場合には、基板３の着色層４５の表面にシワやクラック８１等の欠陥が生じ、減圧圧力５１が１００［Ｐａ］以上の場合には、基板３の着色層４５の額縁部に変形が生じる。
【００５７】
（６．表示装置１３１の製造）
図１３は、表示装置１３１を示す図である。ここでは、表示装置１３１として液晶ディスプレイパネルを挙げて説明する。
基板１３２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１３２には、液晶封入空間を確保するためのスペーサ１３６が形成される。基板１３３は、ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のアレイ基板である。基板１３２と基板１３３とを貼り合わせ、基板の周辺部分にシール材１３４を設け、基板間に液晶１３７を封入することにより、表示装置１３１が製造される。
【００５８】
（７．その他）
以上詳細に説明したように、減圧環境下で加熱乾燥を行う場合、所定の減圧条件及び所定の温度条件の下で減圧及び加熱を行うことにより、着色層における欠陥や膜厚異常の発生を抑制して、歩留まりを向上させることができる。
加熱乾燥工程（プリベイク）において減圧加熱工程を導入することにより、減圧を行わない場合と比較して、タクトタイム内での残留溶剤成分量が減少する。従って、ポストベイクのタクトも短縮することができる。
尚、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。
【００５９】
また、上述の実施形態では、基板３の下面から加熱するものとして説明したが、基板３の上面から加熱してもよいし、上面及び下面の両側から加熱してもよい。
また、上述の実施形態では、基板３は吸着テーブル４に吸着固定されるものとして説明したが、支持ピンや長方体の基板支持具を用いて基板を点接触あるいは線接触で支持し、基板とステージと間にギャップを持たせるようにしてもよい。尚、温度分布の影響によりステージ溝や支持ピン等の跡が基板に転写されるのを防止するために、非着色領域で基板支持具による支持を行うことが望ましい。
【００６０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【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における減圧条件及び温度条件を示す図
【図６】減圧条件及び温度条件と基板３の着色層４５の状態との関係を示す図（減圧圧力：１．５［Ｐａ］〜１００［Ｐａ］）
【図７】減圧条件及び温度条件と基板３の着色層４５の状態との関係を示す図（減圧圧力：１．５［Ｐａ］〜５０［Ｐａ］）
【図８】減圧条件及び温度条件と基板３の着色層４５の状態との関係を示す図（減圧圧力：５０［Ｐａ］〜６０［Ｐａ］）
【図９】減圧条件及び温度条件と基板３の着色層４５の状態との関係を示す図（減圧圧力：６０［Ｐａ］〜１００［Ｐａ］）
【図１０】（ａ）良好な着色層を示す図、（ｂ）欠陥のある着色層を示す図
【図１１】膜厚分布が正常である着色層を示す図
【図１２】膜厚分布が異常である着色層を示す図
【図１３】表示装置１３１を示す図
【符号の説明】
【００６２】
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………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………減圧圧力
５２………減圧保持時間
５３………基板温度
５５………加熱距離
５６………加熱部温度
５７………加熱部加熱時間
８１………クラック
１３１………表示装置
１３２………カラーフィルタ基板
１３３………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、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、
前記容器内の減圧を行う減圧部と、
を具備し、
前記減圧部は、減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
【請求項２】
前記減圧部は、減圧圧力を１．５Ｐａ以上５０Ｐａ以下とし、減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上１２００ｓｅｃ以下として減圧を行う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】
前記減圧部は、減圧圧力を５０Ｐａ以上６０Ｐａ以下とし、減圧保持時間を１２００ｓｅｃ以上１８００ｓｅｃ以下として減圧を行う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４】
前記減圧部は、減圧圧力を６０Ｐａ以上１００Ｐａ以下とし、減圧保持時間を１８００ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行う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、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、
前記容器内の減圧を行う減圧部と、
を具備し、
前記減圧部は、減圧圧力を１．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下として減圧を行うことを特徴とする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装置であって、
前記基板を収容する容器と、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、
前記容器内の減圧を行う減圧部と、
を具備し、
前記加熱部は、前記基板の温度を３０℃以上１００℃以下に加熱することを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
【請求項７】
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、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、
前記容器内の減圧を行う減圧部と、
を具備し、
前記容器には、前記減圧部と接続されて個別に制御可能な複数の吸気部が設けられることを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
【請求項８】
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、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、
前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、
を具備し、
前記減圧ステップは、減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【請求項９】
前記減圧ステップは、減圧圧力を１．５Ｐａ以上５０Ｐａ以下とし、減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上１２００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする請求項８に記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項１０】
前記減圧ステップは、減圧圧力を５０Ｐａ以上６０Ｐａ以下とし、減圧保持時間を１２００ｓｅｃ以上１８００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする請求項８に記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項１１】
前記減圧ステップは、減圧圧力を６０Ｐａ以上１００Ｐａ以下とし、減圧保持時間を１８００ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする請求項８に記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項１２】
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、
前記基板を収容する容器と、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、
前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、
を具備し、
前記減圧ステップは、減圧圧力を１．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下として減圧を行うことを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【請求項１３】
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、
前記基板を収容する容器と、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、
前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、
を具備し、
前記加熱ステップは、前記基板の温度を３０℃以上１００℃以下に加熱することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【請求項１４】
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、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、
前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、
を具備し、
前記減圧ステップは、前記容器に設けられる複数の吸気部を個別に制御することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【請求項１５】
基板にインクを付与して形成される着色層を減圧環境下で加熱する減圧加熱装置であって、
前記基板を収容する容器と、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、
前記容器内の減圧を行う減圧部と、
を具備し、
前記減圧部は、減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする減圧加熱装置。
【請求項１６】
前記減圧部は、減圧圧力を１．５Ｐａ以上５０Ｐａ以下とし、減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上１２００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする請求項１５に記載の減圧加熱装置。
【請求項１７】
前記減圧部は、減圧圧力を５０Ｐａ以上６０Ｐａ以下とし、減圧保持時間を１２００ｓｅｃ以上１８００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする請求項１５に記載の減圧加熱装置。
【請求項１８】
前記減圧部は、減圧圧力を６０Ｐａ以上１００Ｐａ以下とし、減圧保持時間を１８００ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする請求項１５に記載の減圧加熱装置。
【請求項１９】
基板にインクを付与して形成される着色層を減圧環境下で加熱する減圧加熱装置であって、
前記基板を収容する容器と、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、
前記容器内の減圧を行う減圧部と、
を具備し、
前記減圧部は、減圧圧力を１．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下として減圧を行うことを特徴とする減圧加熱装置。
【請求項２０】
基板にインクを付与して形成される着色層を減圧環境下で加熱する減圧加熱装置であって、
前記基板を収容する容器と、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、
前記容器内の減圧を行う減圧部と、
を具備し、
前記加熱部は、前記基板の温度を３０℃以上１００℃以下に加熱することを特徴とする減圧加熱装置。
【請求項２１】
基板にインクを付与して形成される着色層を減圧環境下で加熱する減圧加熱装置であって、
前記基板を収容する容器と、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱部と、
前記容器内の減圧を行う減圧部と、
を具備し、
前記容器には、前記減圧部と接続されて個別に制御可能な複数の吸気部が設けられることを特徴とする減圧加熱装置。
【請求項２２】
基板にインクを付与して形成される着色層を減圧環境下で加熱する減圧加熱方法であって、
前記基板を容器に収容する基板収容ステップと、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、
前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、
を具備し、
前記減圧ステップは、減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする減圧加熱方法。
【請求項２３】
前記減圧ステップは、減圧圧力を１．５Ｐａ以上５０Ｐａ以下とし、減圧保持時間を７０ｓｅｃ以上１２００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする請求項２１に記載の減圧加熱方法。
【請求項２４】
前記減圧ステップは、減圧圧力を５０Ｐａ以上６０Ｐａ以下とし、減圧保持時間を１２００ｓｅｃ以上１８００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする請求項２１に記載の減圧加熱方法。
【請求項２５】
前記減圧ステップは、減圧圧力を６０Ｐａ以上１００Ｐａ以下とし、減圧保持時間を１８００ｓｅｃ以上３６００ｓｅｃ以下として減圧を行うことを特徴とする請求項２１に記載の減圧加熱方法。
【請求項２６】
基板にインクを付与して形成される着色層を減圧環境下で加熱する減圧加熱方法であって、
前記基板を収容する容器と、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、
前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、
を具備し、
前記減圧ステップは、減圧圧力を１．５Ｐａ以上１００Ｐａ以下として減圧を行うことを特徴とする減圧加熱方法。
【請求項２７】
基板にインクを付与して形成される着色層を減圧環境下で加熱する減圧加熱方法であって、
前記基板を収容する容器と、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、
前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、
を具備し、
前記加熱ステップは、前記基板の温度を３０℃以上１００℃以下に加熱することを特徴とする減圧加熱方法。
【請求項２８】
基板にインクを付与して形成される着色層を減圧環境下で加熱する減圧加熱方法であって、
前記基板を容器に収容する基板収容ステップと、
前記容器に収容された基板を加熱する加熱ステップと、
前記容器内の減圧を行う減圧ステップと、
を具備し、
前記減圧ステップは、前記容器に設けられる複数の吸気部を個別に制御することを特徴とする減圧加熱方法。
【請求項２９】
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、
請求項１から請求項７までのいずれかに記載のカラーフィルタ製造装置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３０】
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、
請求項８から請求項１４までのいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法を具備することを特徴とする表示装置の製造方法。

【図１】