JP5428120B2 - カラーフィルタ製造管理システム - Google Patents

Description

本発明はカラーフィルタの製造管理システムに係り、特に液晶ディスプレイに使用するためのカラーフィルタ製造管理システムに関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）においては、近年のカラー化の要請に対応するために、アクティブマトリックス方式および単純マトリックス方式のいずれの方式においてもカラーフィルタが用いられている。例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス方式の液晶ディスプレイでは、カラーフィルタは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の着色パターンを備え、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの画素に対応する電極をＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶がシャッタとして作動し、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの画素を光が透過してカラー表示が行われる。そして、色混合は２色以上の画素に対応する液晶シャッタを開いて混色し別の色に見せる加色混合の原理により網膜上で視覚的に行われる。

上記のカラーフィルタの製造では、ブラックマトリックス（遮光層）の形成工程、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色パターンからなる着色層の形成工程、保護膜の形成工程、透明導電膜の形成工程、および、数種類の検査からなる検査工程がある。したがって、各ガラス基板がどの工程を流れているか、また、検査結果がどうであるかをカラーフィルタ毎に把握することが困難であった。

このような問題を解決するために、例えば、ガラス基板を２５枚収納できる基板搬送カセットを使用し、各基板搬送カセット毎にバーコード等で固有の識別コードを設け、特定の識別コードを有する基板搬送カセットの何枚目のガラス基板ということで、個々のガラス基板の製造履歴を把握して管理が行われている。

しかしながら、従来の製造管理では、製造の各工程中でガラス基板の割れ、条件出しのための抜き取り等があった場合、基板搬送カセット内でのガラス基板の収納順序にズレが生じてしまい、ガラス基板と製造履歴とを１対１で対応させることが不可能になるという問題があった。

また、従来の製造管理では、個々のカラーフィルタの製造履歴、例えば、着色層の厚み、光透過率等を後日追跡したい場合であっても不可能である。したがって、突発的な異常が発生した場合に液晶ディスプレイの品質安定化に応えられないという問題があった。

そこで、特許文献１では、製造履歴の追跡が個々に可能なカラーフィルタの製造が可能な製造管理システムを提供することを目的として、ブラックマトリックスの形成工程、複数色からなる着色層の形成工程および検査工程を少なくとも備え、ブラックマトリックスの形成工程および／または着色層の形成工程において基板の非画素領域にカラーフィルタ毎の固有の識別コードを形成して該識別コードを中央管理装置に登録し、各工程におけるカラーフィルタ個々の製造履歴を前記識別コードに対応させて前記中央管理装置に記憶させるような構成が考えられていた。

以下に特許文献を記す。
特開平１１−１０１９０７号公報

カラーフィルタの製造工程で、フィルタ基板上にパターン形成して製造する場合は、フィルタ基板洗浄工程、フィルタ基板乾燥工程、フィルタ基板への感光性樹脂塗布工程、塗布された感光性樹脂乾燥工程、プリベーク処理工程、パターン露光工程、現像処理工程、洗浄工程、ポストベーク処理工程という一連のパターン形成工程が必要である。

特にパターン露光工程においては、パターンを形成するマスクと呼ばれる設備が露光処理装置と少なくとも同数以上が必要となる。ところが、マスクは何らかの理由で、露光処理装置台数分、用意できない場合があったり、製造数量予定が少数の場合には、マスク数が露光処理装置台数よりも少ないことがあった。

この場合、マスクが用意できなかった露光処理装置は処理することができないため、稼動させることができず、処理ラインとしての製造能率を非常に低下させる要因となっていた。

あるいは、製造能率を維持するため、マスクが用意できなかった露光処理装置に他のパターンのマスクを用意し、露光処理装置で、２種以上のパターン形成を行なうことが考えられるが、この場合には、フィルタ基板が、どの露光処理装置で露光処理されたのかをフィルタ基板ごとに管理する必要性がある。

その場合、図３のように、フィルタ基板を管理するためのマークをあらかじめフィルタ基板上に形成し、露光処理装置にマークを認識するための設備を用意し、フィルタ基板の処理履歴を管理する必要がある。ところが、装置の不具合などによりマークが認識できなくなるという問題も発生していた。

さらに、フィルタ基板におけるパターンの大型化に伴ない、マークを形成するためのスペースを取ることも難しくなってきていた。

このような問題を解決するために、本発明の請求項１においては、複数のカラーフィルタ搬送手段と分岐手段と合流手段と露光処理装置を有し、各分岐手段、各合流手段、各露光処理装置が、各カラーフィルタ搬送手段の間に配置されているカラーフィルタ製造ラインにおいて、前記カラーフィルタ搬送手段、前記分岐手段、前記合流手段、前記露光処理装置（これらを総称して処理手段と呼ぶ）のそれぞれには、カラーフィルタ基板の搬入、通過、搬出を検知して搬入情報、通過情報、搬出情報を含む在荷情報を出力するセンサを備え、前記センサから出力した在荷情報およびカラーフィルタ基板の処理履歴情報を中央管理装置に送信する手段が設けられており、前記中央管理装置は、各処理手段から受信した前記在荷情報および前記処理履歴情報を受信した処理手段の次工程の処理手段に送り、前記複数のカラーフィルタ搬送手段のうち分岐可能なカラーフィルタ搬送手段は、前記中央管理装置より送られてきた前記処理履歴情報の内容によって、各カラーフィルタ基板の搬出先を決定可能であることを特徴とするカラーフィルタ製造管理方法、としたものである。

マスクは何らかの理由で、露光処理装置台数分用意できない場合や製造数量予定が少数の場合で、マスク数が露光処理装置台数よりも少ない場合でも、稼動率を維持し、処理ラインとしての製造能率を向上させることが可能になった。

また、２種以上のパターン形成を行なう場合でも各々の露光処理装置で露光処理されたのかをフィルタ基板ごとに管理することが可能になった。

さらに、複数の大きさの基板に対応することも可能になり、フィルタ基板を管理するためのマークをあらかじめフィルタ基板上に形成し、露光処理装置にマークを認識するための設備を用意し、フィルタ基板の処理履歴を管理する必要も無くなり。さらに、装置の不具合などによりマークが認識できなくなるという問題も発生しなくなった。

さらに、フィルタ基板におけるパターンの大型化に伴ない、マークを形成するためのスペースを取ることも不用になり、より大型化が可能になった。

図１は、本発明における発明を実施するための最良の形態を示すカラーフィルタ製造システムの全体を示すシステムブロック図である。

フィルタ基板（ｇ１）に対してパターンを形成するための個々の加工処理を行なう処理装置を各処理工程順に配備し、各処理工程間をチェーンコンベア、ロールコンベア、ベルトコンベアなど、フィルタ基板搬送手段にて連結し、一連のパターン形成工程によるカラーフィルタ製造システムである。

フィルタ基板（ｇ１）は、フィルタ基板搬送手段（Ｃ１）から分岐手段Ｔにより、Ｃ２、もしくはＣ５に分岐される。

分岐後、Ｃ２に分岐されたフィルタ基板は、露光処理装置（Ｒ１もしくは２）、Ｃ５に分岐されたフィルタ基板は、露光処理装置（Ｒ３もしくは４）に搬入され、露光処理工程が行なわれる。

この時の本発明におけるカラーフィルタ製造システムの処理について、システム要部を示す図２を使って説明する。

フィルタ基板は、フィルタ基板搬送手段、露光処理装置などの各処理装置に設置された搬入、通過、処理工程完了、搬出などを検出するセンサにより検知される。これらのセンサから在荷情報、つまり、処理装置内のフィルタ基板の位置が中央管理装置（Ｌ１）に通知される。

例えば、Ｃ２から、Ｃ２へのフィルタ基板の搬入信号により、フィルタ基板が処理装置Ｃ２内に在荷することを認識し、Ｃ２から同フィルタ基板に対する搬出信号が報告されない限り、フィルタ基板はＣ２内に在荷するとみなすことができる。

次に、Ｃ２から搬出信号が報告され、Ｒ１から搬入信号が報告されると、同フィルタ基板は、Ｃ２からＲ１に移動したことが分かる。さらに処理装置内でも搬入、通過、各処理工程完了、搬出などをセンサで捉えるので、フィルタ基板の在荷情報は、フィルタ基板を個々に管理することと同様の効果がある。

在荷情報は、中央管理装置（Ｌ１）の内部記憶装置で保持され、センサからの報告などにより適宜、更新され、常にフィルタ基板の位置を管理することができる。

これらを処理ライン内の全ての処理装置について管理することで、処理ライン内のフィルタ基板がどの処理装置に在荷するのか、つまり、処理ライン内のフィルタ基板の位置情報を管理することができる。

本発明システムは、これら位置情報と共に、各処理装置のフィルタ基板に対する処理情報を内部記憶装置で保持することにより、その位置に在荷するフィルタ基板の処理履歴
が管理することができる。

また本発明システムは、フィルタ基板の在荷情報が処理装置間を移動する時に、処理履歴情報も追従できるようにすることで処理ライン内でフィルタ基板ごとの処理履歴情報管理することができる。

本発明システムは、上流処理装置の処理履歴に応じて下流処理装置の処理を自動で変更することができるものとする。

例えば、図１において、露光処理装置Ｒ１〜３で露光処理されたフィルタ基板に対してはＡ、露光処理装置Ｒ４で露光処理されたフィルタ基板に対してはＢ、というような情報を在荷情報の他に露光処理装置から中央管理装置（Ｌ１）へ処理装置信号として報告するようにする。

ここで、露光処理装置の処理工程情報により、ＲＢ１での処理を制御する仕組みについて、図４のフローチャートを用いて、システム処理の説明をする。

分岐可能なフィルタ基板搬送装置ＲＢ１に対し、フィルタ基板の在荷情報が報告されると、その在荷情報をもとにそのフィルタ基板に付随する処理工程情報が中央管理装置（Ｌ１）で検索され、ＲＢ１にてどのような処理を実施すればよいのか決めることができる。

すなわち、図４のフローチャートに示すように、処理工程情報の露光処理工程情報がＡならば、ＲＢ１では在荷するフィルタ基板をＣ９に搬出する。Ｂなら、ＲＢ１では在荷するフィルタ基板をＲＢ１にてラインの外に搬出する、というような動作をさせるようにする。

このように、露光処理工程後のフィルタ基板に対して、後の処理を変更することが可能となる。

したがって、露光処理装置の稼動を中断することなく、装置台数分の生産が可能となる。また、本発明では、フィルタ基板にマークを形成する必要がないので、マーク認識装置による不具合や、マークを形成するスペースをフィルタ基板上に確保する必要がない。

このため、どのようなフィルタ基板においても処理工程情報により、その後の処理を変更することができる。

カラーフィルタの製造管理システムに係り、特に液晶ディスプレイに使用するためのカラーフィルタの製造管理システムに関する。

本発明のカラーフィルタ製造システムのシステム全体を説明するシステムブロック図である 本発明のカラーフィルタ製造システムのシステム要部を説明するシステムブロック図である カラーフィルタ製造システムにより製造されるカラーフィルタの平面図である 本発明におけるカラーフィルタ製造システムにおける処理のフローチャートである

符号の説明

ｇ１：フィルタ基板
ｇｃ：識別コード
ｐ：画素領域
Ｃ１〜９：フィルタ基板搬送装置
Ｒ１〜４：露光処理装置
Ｔ：分岐手段
Ｓ：合流手段
ＲＢ１〜２：フィルタ基板搬送装置
Ｌ１：在荷情報及び処理工程情報を管理する中央管理装置

Claims (1)

1. 複数のカラーフィルタ搬送手段と分岐手段と合流手段と露光処理装置を有し、各分岐手段、各合流手段、各露光処理装置が、各カラーフィルタ搬送手段の間に配置されているカラーフィルタ製造ラインにおいて、
   前記カラーフィルタ搬送手段、前記分岐手段、前記合流手段、前記露光処理装置（これらを総称して処理手段と呼ぶ）のそれぞれには、カラーフィルタ基板の搬入、通過、搬出を検知して搬入情報、通過情報、搬出情報を含む在荷情報を出力するセンサを備え、前記センサから出力した在荷情報およびカラーフィルタ基板の処理履歴情報を中央管理装置に送信する手段が設けられており、
   前記中央管理装置は、各処理手段から受信した前記在荷情報および前記処理履歴情報を受信した処理手段の次工程の処理手段に送り、
   前記複数のカラーフィルタ搬送手段のうち分岐可能なカラーフィルタ搬送手段は、前記中央管理装置より送られてきた前記処理履歴情報の内容によって、各カラーフィルタ基板の搬出先を決定可能であることを特徴とするカラーフィルタ製造管理方法。

Images