DE69225178T2

DE69225178T2 - Verfahren zur herstellung eines elektronischen elements

Info

Publication number: DE69225178T2
Application number: DE69225178T
Authority: DE
Inventors: Hidemi Toshiba Kamioh Kanetaka; Masaru Nikaido; Hideki Toshiba Elect Yamaguchi
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2012-02-29
Also published as: US5554413A; EP0529092A1; CA2081570C; KR960013794B1; EP0529092A4; EP0529092B1; WO1992015905A1; CA2081570A1; KR930700859A; DE69225178D1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen elektronischer Vorrichtungen, wie z.B. eines Farbfilters zur Verwendung in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, einer Wärmeisolierschicht zur Verwendung in einem thermischen Druckkopf und eines mehrlagigen Schaltungssubstrats zur Verwendung in einer Hybrid-IC und ein Herstellungsgerät zum Ausführen des Verfahrens, und insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, die verschiedene glatte Muster oder flache, direkt auf einem Substrat gebildete oder auf diesem mit einer anderen, dazwischen angeordneten Schicht gebildete Harzschichten verwendet, und ein Gerät zum Ausführen des Verfahrens.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Eine Farb-Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist eine typische elektronische Vorrichtung. Der Aufbau der Anzeigevorrichtung wird als Beispiel erläutert. In der Vorrichtung ist ein Farbfilter auf einer Seite einer Flüssigkristallschicht vorgesehen. Ein Druckverfahren kann verwendet werden, um das Farbfilter herzustellen. In diesem Verfahren werden dispergierte Pigmente von Farbtinten in einem Harzlösungsmittel auf ein transparentes Glassubstrat in Form von Punkten oder Streifen gedruckt. Dieses Verfahren eignet sich zum Senken der erforderlichen Kosten und Erhöhen der Massenfertigungsrate.
Genauer gesagt, werden in dem Druckverfahren rote (R), grüne (G) und blaue (B) Farbtinten auf ein Glassubstrat in der Form eines gewünschten Musters durch ein Tief-Offsetdrucksystem gedruckt, das mit einem Gummidrucktuch (engl. blanket) eines Zylinderpreßtyps ausgestattet ist. Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung eines nach Druck- und Trocknungsbehandlungen erhaltenen Farbfilters. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird zuerst eine Lichtabschirmungs- bzw. Lichtisolations-Schwarzschicht BM auf einem Glassubstrat 21 in Form einer Matrix gebildet. Ein Streifen der roten Tintenschicht R wird dann in einem der Bereiche gedruckt, in dem die Schwarzschicht BM im wesentlichen nicht gebildet ist, indem das Übertragungsdrucktuch vom Zylinderpreßtyp gedreht und selbiges von einer Seite zur anderen in der Figur bewegt wird. Anschließend wird eine grüne Tintenschicht G auf denjenigen Bereich gedruckt, der dem mit der roten Tintenschicht R beschichteten Bereich benachbart ist, welcher im wesentlichen nicht mit der Schwarzschicht BM beschichtet ist, und dann wird eine blaue Tintenschicht B in einer zu oben ähnlichen Weise gedruckt. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Oberfläche jeder der drei Farbtintenschichten in einem Zustand bogenförmig, in dem die Schichten auf das Glassubstrat gedruckt sind. Mit anderen Worten ist die Dicke jeder Farbtintenschicht an ihren beiden gegenüberliegenden Grenzbereichen minimal und an ihrem zentralen Bereich maximal.
JP-A-2-19802 und JP-A-61-6624 offenbaren die Verwendung von flach gedrücktem bzw. geglättetem gehärtetem Harz.
In diesem Zustand kann eine Ungleichheit in der Farbe erzeugt werden, und deshalb kann eine Farb-Flüssigkristallanzeigevorrichtung hoher Qualität nicht erhalten werden. Somit ist es notwendig, die Oberfläche jeder Farbtintenschicht zu glätten. Verschiedene Verfahren zum Glätten der unebenen Oberflächen von Harzschichten wurden vorgeschlagen. Als eines dieser Verfahren ist ein Verfahren zum Glätten der Oberflächen von Farbtintenschichten durch einen Umhüllungs- bzw. Wickelfilm (engl. wrapping film) mit feinen Partikeln aus der veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 61-3122 bekannt. Gemäß einem anderen Verfahren, das in den veröffentlichten ungeprüf ten japanischen Patentanmeldungen Nr. 63-216028 und 1-167807 offenbart ist, werden die konvexen Abschnitte der Farbtintenschichten geklopft und dann durch Drücken unter Verwendung einer Gummi- oder planierten Metallwalze geglättet. Außerdem offenbaren die veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldungen Nr. 2-251816 und 62-280805 ein Verfahren zum Glätten von auf dem Glassubstrat eines Farbfilters gebildeten Farbtintenschichten, indem die Schichten mit einer flachen Platte oder einer Maschinenplatte direkt oder mit einem dazwischen angeordneten ablösbaren Film in Kontakt gebracht und durch die Verwendung einer Druckwalze oder der Maschinenpiatte von der Seite des Glassubstrats aus gedrückt werden.
Genauer gesagt werden in dem in der veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 62-280805 offenbarten Verfahren, wie in Fig. 2 dargestellt ist, Farbtintenschichten R, G und B eines Farbfilters mit einer Maschinenplatte 22 in Kontakt gebracht und mit einer auf der Rückseite eines Glassubstrats 21 angeordneten Druckwalze 23 gedrückt. Diese Veröffentlichungen offenbaren ferner ein Verfahren zum Auftragen eines nicht leicht daran haftenden Films oder eines Ablösemittels zwischen der Maschinenplatte 22 und den Farbtintenschichten und ein Verfahren zum Drehen und Bewegen der Druckwalze 23.

PROBLEM, DAS DIE ERFINDUNG LÖST

Die oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren sind insofern vorteilhaft, als die gesamte mit Farbtinte beschichtete Oberfläche gleichmäßig gedrückt und daher gleichmäßig geglättet wird. Weil jedoch von der Seite des Glassubstrats und indirekt auf die Farbtintenschichten Druck ausgeübt wird, ist es notwendig, einen so geringen Druck anzuwenden, daß das Glassubstrat nicht bricht. Das Glassubstrat bricht besonders leicht, wenn es durch eine Druckwalze gedrückt wird. In einem solchen Fall muß somit ein noch niedrigerer Druck angewandt werden. Andererseits ist in dem Verfahren zum Drücken des Substrats unter Verwendung einer flachen Platte, obwohl das Substrat nicht leicht gebrochen wird, ein ziemlich hoher Druck für ein zufriedenstellendes Drücken der gesamten Oberflächen der Farbtintenschichten erforderlich. In diesen Verfahren kann folglich zwischen den Farbtintenschichten eine Lücke g übrigbleiben. Diese Lücken g können bei einer Montage einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung Lücken oder Blasen zwischen dem Glassubstrat und einer anderen Glasplatte zum Bilden von Elektroden oder einer Glasablenkplatte hervorrufen oder es unmöglich machen, solche Glasplatten genau aneinander zu kleben. In einem Fall, in dem ein transparenter leitfähiger ITO-Film (Indium-Zinn- Oxid-Film) durch Sputtern auf an einem Filtersubstrat haftenden Farbtintenschichten direkt oder mit einer dazwischen angeordneten Überzugsschicht gebildet wird, kann außerdem, falls die Oberflächen von Farbtintenschichten uneben sind, ein Sputtern unzureichend ausgeführt werden, oder kann auf dicken Abschnitten der Oberflächen der Farbtintenschichten kein Sputtern durchgeführt werden, was einen Drahtbruch zur Folge hat. Dies kann die Herstellung einer elektronischen Vorrichtung oder deren Eigenschaften nachteilig beeinflussen. Außerdem kann Lichtstreuung infolge einer Unebenheit der Oberflächen von Farbtintenschichten die Lichtdurchlässigkeit reduzieren oder andere optische Verluste erzeugen.
Um solche Lücken g aus den Oberflächen der Farbtintenschichten vollkommen zu eliminieren, muß ein höherer Druck angewandt werden, oder eine Druckbehandlung muß eine ziemlich lange Zeit fortgesetzt werden. Dies ist im Hinblick auf die Produktivität nachteilig, weil sie eine komplizierte Steuerung der Temperatur der Farbtintenschichten und von deren Viskosität erfordert. Obwohl eine Auftragung eines ablösbaren Films zwischen einer Platte und Farbtintenschichten wirkungsvoll ist, kann er andererseits ferner dazu führen, daß Luft in zwischen den Farbtintenschichten vorhandenen Vertiefungen zurückbleibt, was Kavitäten bzw. Aushöhlungen in den Schichten oder eine Unebenheit von deren Oberflächen erzeugt oder dazu führt, daß infolge eines erzwungenen Austreibens der in den Vertiefungen zurückbleibenden Luft Streifen auf den Oberflächen gebildet werden.
Wie oben beschrieben wurde, weisen die herkömmlichen Herstellungsverfahren und -geräte trotz nicht weniger Vorteile nachteilige, zu verbessernde Punkte auf.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung mit einer glatten Harzschicht mit einer relativ hohen Geschwindigkeit durch Anwenden eines relativ niedrigen Drucks und ein Herstellungsgerät zu schaffen, um das angegebene Verfahren auszuführen.
Die Erfindung liefert ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1.
Das obige Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung kann durch Anwenden eines relativ niedrigen Drucks eine elektronische Vorrichtung schaffen, die eine sehr glatte Harzüberzugsschicht aufweist. Obwohl ein anderer Harzfilm zwischen einer Heizwalze und einer zu glättenden Harzüberzugsschicht angeordnet ist, ist der dazwischen angeordnete Harzfilm viel dünner als das Substrat, und daher kann die Erfindung einen Effekt liefern, der im wesentlichen der gleiche wie derjenige ist, der durch direktes Drücken der Harzüberzugsschicht mit der Heizwalze erhalten wird. Die Harzüberzugsschicht wird somit gedrückt, während sie effizient auf eine Temperatur erhitzt wird, die im wesentlich gleich ihrem Erweichungspunkt ist. Das heißt, die glättende Behandlung wird mit einem hohen thermischen Wirkungsgrad bei einem relativ niedrigen Druck durchgeführt, wodurch die Behandlungsgeschwindigkeit und Massenproduktivität erhöht werden. Die Harzschicht ist ferner so angeordnet, daß sie die zu glättende Harzüberzugsschicht schräg berührt und schräg abgezogen wird, nachdem die gesamte Oberfläche der Harzüberzugsschicht geglättet ist, wodurch sie unverzüglich von der Überzugsschicht abgelost wird. Dadurch wird in der Oberfläche der Überzugsschicht keine Luft zurückbleiben, und daher findet man keine Unebenheit der Oberfläche infolge zurückbleibender Luft. Auf der Oberfläche werden auch keine Falten oder dergleichen erzeugt, was eine sehr glatte Harzüberzugsschicht zur Folge hat.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, die einen wesentlichen Teil eines allgemeinen Farbfilters in einem Herstellungsprozeß durch ein Druckverfahren zeigt;
Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung, die einen wesentlichen Teil eines nach dem Prozeß von Fig. 1 durchgeführten Glättungsprozesses zeigt;
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung, die einen wesentlichen Teil einer nach dem Glättungsprozeß von Fig. 2 erhaltenen Struktur zeigt;
Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung, die einen wesentlichen Teil eines Herstellungsverfahrens und eines Herstellungsgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht, die eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist ein Längsschnitt, der einen wesentlichen Teil eines durch die Ausführungsformen der Erfindung erhaltenen Farbfilters zeigt;
Fig. 7 ist eine schematische Seitenansicht, die eine weitere Ausführungform der Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist eine schematische Seitenansicht, die eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 9 ist eine schematische Seitenansicht, die eine weitere Ausführungform der Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist eine schematische Seitenansicht, die zur Erklärung der Anfangsphase der Operation des in Fig. 9 gezeigten Geräts nützlich ist;
Fig. 11 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Operationsphase nach der in Fig. 10 gezeigten darstellt;
Fig. 12 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Operationsphase nach der in Fig. 11 gezeigten darstellt;
Fig. 13 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Operationsphase nach der in Fig. 12 gezeigten darstellt;
Fig. 14 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Operationsphase nach der in Fig. 13 gezeigten darstellt;
Fig. 15 ist eine Darstellung, die eine ununterbrochene Operation jeder Walze zeigt, die in den in Fig. 10-14 dargestellten Geräten verwendet wird; und
Fig. 16 ist eine schematische Seitenansicht, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung darstellt.

BESTES VERFAHREN ZUM AUSFUHREN DER ERFINDUNG

(Ausführungsform 1)
Fig. 4 ist eine vergrößerte Darstellung, die einen Teil einer Ausführungsform zeigt, in der die Erfindung für ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters zur Verwendung in einer Farb-Flüssigkristallanzeige und ein Gerät zum Herstellen des Farbfilters verwendet wird.
Zuerst wurden Lichtabschirmungs- bzw. Lichtisolierungsschichten BM (engl. engl. light-insulation layers) aus Chrom in Form einer Matrix auf einem rechtwinkeligen transparenten Glassubstrat 31 mit einer Länge von 32 cm, einer Breite von cm und einer Dicke von 1,1 mm geschaffen. Die Oberfläche des Substrats wurde dann gewaschen, und auf das Substrat wurde eine Farbtintenschicht 32 in Form von Streifen gemäß dem Intaglio-Zellmuster mit Hilfe eines Tiefdruck-Offsetdruckers unter Verwendung von Farbtinten gedruckt, die einen Lack auf Epoxydharzbasis als Hauptkomponente, ein Pigment und ein Lösungsmittel enthielten. Die Farbtintenschicht 32 wurde gebildet, indem nacheinander eine rote (R) Schicht, eine grüne (G) Schicht und eine blaue (B) Schicht gedruckt wurden. Die Mitten dieser Tintenschichten erschienen immer konvex, weil sie Viskosität aufwiesen. Die Dicke des gequollenen Abschnitts betrug 4 - 5 um.
Nach Bildung der Farbtintenschicht 32 wurde eine Trocknungsbehandlung bei einer in einen Bereich von 100 - 150ºC fallenden Temperatur durchgeführt, bei der die Schicht nicht durch Wärme gehärtet wird, wodurch ein Teil des Lösungsmittels entfernt wurde. Die Menge desjenigen Teils des Lösungsmittels, der entfernt wird, beträgt nicht weniger als 60%, vorzugsweise nicht weniger als 80% des gesamten Lösungsmittels. Falls die Beseitigungsmenge nicht mehr als 60% beträgt, kann durch Verdampfung des Lösungsmittels erzeugte Luft in den Film strömen, wenn der Film geglättet wird.
Nach Druck- und Trocknungsbehandlungen wurde das Farbfilter auf einer Heizplatte 33 angeordnet, wobei dessen Glassubstrat 31 mit der Platte durch eine (nicht dargestellte) Vakuumspannvorrichtung in Kontakt gehalten wurde. Eine Heizvorrichtung 34 war in der Platte 33 eingebaut und hielt deren Oberfläche auf einer vorbestimmten Temperatur. Eine Heiz/Druckwalze 38 war über der Platte 33 vorgesehen und wies eine eingebaute (nicht dargestellte) Heizvorrichtung auf, um die Oberfläche der Walze bei 80 - 120ºC zu halten. Die Walze 38 hatte einen Durchmesser von 12 cm, bestand aus Silikongumini mit einer Oberflächen-JIS-A-Härte von 70 und einer Oberflächenrauhigkeit Ra von nicht mehr als 0,1 um. Die Oberflächenhärte der Walze fiel vorzugsweise in einen JIS-A-Härtebereich von 40 - 90, obwohl eine optimale Härte auch im Hinblick auf die Härte einer in der Tinte enthaltenen Harzkomponente bestimmt ist. Falls die Härte niedriger als eine JIS-A-Härte 40 ist, ist es schwierig, die Oberflächenrauhigkeit eines geglätteten Farbtintenfilms auf nicht mehr als 0,1 um einzustellen. Falls andererseits die Härte höher als eine JIS-A-Härte 90 ist, bricht Glas leicht.
Zwischen der Farbtintenschicht 32 und der Walze 38 wurde ein Harzfilm 35 angeordnet. Der Film 35 besteht aus einem Film 36 aus Polyethylentelephthalat (im folgenen "PET" genannt) mit einer Dicke von 10 - 50 um, z.B. 25 um, und einer Ablöseschicht 37 auf Silikonbasis, die eine Dicke von 1 um oder weniger, z.B. mehrere tausend Angström, aufweist und auf der Unterseite des PET-Films aufgebracht ist. Während die Farbtintenschicht 32 bei etwa 90º erhitzt wurde, wurde die Heizwalze 38 in die durch den Pfeil Fa angegebene Richtung heruntergedrückt, um die Schicht 32 zu drücken, und gleichzeitig wurde die Walze 38 in der durch den Pfeil Fb angegebenen Richtung gedreht, und die Platte 33 wurde in die durch den Pfeil Fc angegebene Richtung bewegt. Das heißt, die Farbtintenschicht 32 wurde durch die Walze 38 ununter brochen in der Längsrichtung, d.h. in der Richtung Fc, geglättet. In diesem Glättungsprozeß wurde der Harzfilm 35 so angeordnet, daß er die Schicht 32 unter einem bestimmten Winkel berühren konnte. Demzufolge wurde die Schicht 32 durch die Walze 38 geglättet, während in Vertiefungen der Schicht 32 vorhandene Luft herausgedrückt wurde. Ein bevorzugter Winkel zwischen den Oberflächen der Farbtintenschicht 32 und dem Harzfilrn 35 fällt in einen Bereich von 5 - 80º. Der Abschnitt der Schicht 32, der durch die Heizwalze 38 geglättet worden war und mit dem Harzfilm 35 beschichtet wurde, war wärmeisoliert, und daher war er vor einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung geschützt. Dies verhindert, daß in einem späteren Ablöseprozeß auf der Oberfläche der Farbtintenschicht 32 Falten oder dergleichen gebildet werden. Die Heizwalze 38 übte auf den Film 32 einen Druck von 10 - 15 Kg/cm aus, und die Heizplatte wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 - 8 cm/Min. bewegt.
Unmittelbar nach einem Glätten der gesamten Oberfläche der Schicht 32 wurde der Harzfilm 35 sofort von der Schicht 32 abgelöst, indem er unter einem Winkel mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Ablösewalze nach oben bewegt wurde. Danach wurde das Glassubstrat 31 des Farbfilters von der Platte 33 abgenommen und bei 200 - 250ºC für mehrere Stunden geheizt, wodurch die Farbtintenschicht 32 durch Wärme gehärtet wurde. So wurde ein Farbfilter mit der Farbtintenschicht 32 erhalten, deren Oberfläche 32a geglättet war, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Die Dicke der geglätteten Farbtintenschicht 32 betrug 3,0 um.
Das Muster der Farbtintenschicht ist nicht auf ein Streifenmuster wie oben beschränkt, sondern kann ein Muster sein, in dem rechtwinkelige Farbelemente gleichmäßig ausgerichtet sind. Auch in diesem Fall ist es wünschenswert, die Schicht durch Bewegen der sich drehenden Heizwalze in der Längsrichtung der Farbelemente zu glätten. Ferner können viereckige bzw. quadratische oder kreisförmige Farbelemente verwendet werden. In diesen Fällen ist die Glättungsrichtung wahlfrei.
(Ausführungsform 2)
Fig. 5 zeigt ein Gerät zum Durchführen einer effektiven und ununterbrochenen Bearbeitung. Dieses Gerät weist mehrere Tragwalzen 40, eine an einer vorbestimmten Stelle vorgesehene Heizwalze 39 an der Unterseite, eine Filmablösewalze 42 und ein auf diesen Walzen vorgesehenes Förderband 41 auf. Die Glassubstrate 31 der zu glättenden Farbfilter werden auf dem Förderband 41 in regelmäßigen Intervallen angeordnet. Eine Heiz/Druckwalze 38 an der Oberseite befindet sich oberhalb der Heizwalze 39. Ein Vorheizofen 43 ist stromaufwärts der Walzen 38 und 39 vorgesehen, um die Farbfilter vorzuheizen. Ein mit einem Ablösemittel beschichteter Harzfilm 35 wird so angeordnet, daß er von der einen Filmtransportwalze 45 durch die obere Walze 38 und die Filmablösewalze 46 weiterbefördert und durch eine Filmwickelwalze 47 aufgewickelt wird. In dieser Ausführungsform ist der Harzfilm 35 so angeordnet, daß er die zu glättende Farbtintenschicht 32 schräg berührt. Die Heizwalze 38 und die Filmablösewalze 46 sind in einer Ebene angeordnet, wodurch der Harzfilm 35 auf dem Abschnitt der Farbtintenschicht 32 gehalten wird, der geglättet worden ist. Die oben beschriebene Struktur wird auch in anderen Ausführungsformen verwendet, auf die im folgenden hingewiesen wird. In dieser Ausführungsform ist ferner zwischen den Heizwalzen 38, 39 und den Filmablösewalzen 42, 46 zum Kühlen von Farbf iltern nach der glättenden Behandlung ein Kühlgebläse 44 vorgesehen.
Nach der glättenden Behandlung wird das Glassubstrat 31 mit der Farbtintenschicht 32 gekühlt, während es unter dem Kühlgebläse 44 durchläuftf und der Harzfilrn 35 wird dann kontinuierlich von dem auf dem sich bewegenden Förderband angeordneten Farbfilter durch die Filmablösewalze 46 und die Filmwickelwalze 47 abgelöst, die unter einem Winkel oberhalb der Walze 46 angeordnet ist.
Danach wird die Tinte durch Wärme gehärtet, wodurch ein Farbfilter mit der geglätteten Oberfläche 32a geschaffen wird, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Ein ITO-Film, der als eine Gegenelektrode des Flüssigkristallanzeigegeräts dient, wird dann direkt auf dem Farbtintenfilm 32, oder auf diesem mit einer dazwischen angeordneten Überzugsschicht gebildet. Außerdem weist in der Erfindung die Farbtintenschicht 32 eine hohe Glattheit auf, und daher können gute optische und elektrische Eigenschaften erhalten werden, ohne die Überzugsschicht zu bilden.
(Ausführungsform 3)
In dem in Fig. 7 gezeigten Gerät wird das Glassubstrat 31 eines Farbfilters durch Vakuumdruck auf einer flachen Heizplatte 33 angeordnet. Über eine Farbtintenschicht 32 wird eine Heizwalze 38 bewegt, während diese mit einem dazwischen angeordneten Harzfilm 35 gedreht und geschoben wird, wodurch die Schicht 32 geglättet wird. Der Harzfilrn 35 ist so angeordnet, daß er eine bewegbare Filmablösewalze 48 passiert, die sich in einer Fortsetzungslinie der Oberfläche der Schicht 32 befindet, und dann durch eine Wickelrolle 47 aufgewickelt wird. Nachdem die gesamte Oberfläche der Schicht 32 durch die Heizwalze 38 geglättet ist, wird die bewegbare Filmablösewalze 48 nach oben bewegt, wodurch der Harzfilm 35 schräg nach oben gezogen wird, um den Film 35 von der Schicht 32 zu lösen.
(Ausführungsform 4)
In dem in Fig. 8 gezeigten Gerat sind ein erstes Förderband 49, ein zweites Förderband 50 und ein drittes Förderband 51, die in einer durch den Pfeil Q angegebenen Richtung bewegbar sind, in einer Ebene in vorbestimmten Intervallen zwischen den Förderbändern 49 und 50 und zwischen den Förderbändern 50 und 51 angeordnet. Das erste Förderband 49 transportiert ein Glassubstrat 31 mit dem Harzfilm bzw. der Farbtintenschicht 32, der bzw. die noch nicht geglättet worden ist. Das zweite Förderband 50 transportiert das Substrat 31 in einem glättenden Prozeß, und das dritte Förderband 51 transportiert das Substrat 31 nach dem glättenden Prozeß. Oberhalb des ersten Förderbandes 49 ist eine Infrarotheizvorrichtung 43 zum Vorheizen vorgesehen. Eine untere Tragwalze 39 zum Antreiben des zweiten Förderbandes 50 arbeitet mit einer Hilfswalze 39a zusammen, um das Förderband 50 zu tragen, und dient auch als eine Heizwalze. Eine über der unteren Heiz/Tragwalze 39 vorgesehene obere Heiz/Druckwalze 38 kann in der vertikalen Richtung Fa zu einer Position 38a bewegt werden, die durch eine gestrichelte Linie angegeben ist. Ähnlich kann sich in der vertikalen Richtung Fd eine bewegbare Filmablösewalze 48 zu einer Position 48a bewegen, die durch die gestrichelte Linie angegeben ist. Eine Filmtransportwalze 45, die aus Kunststoff hergestellt und von einem Harzfilm 35 umgeben ist, befindet sich unter einem Winkel links oberhalb der oberen Heizwalze 38. Eine Walze 52 zum Verhindern eines Schlingerns des Films 35 ist zwischen der Filmtransportwalze 45 und der Heizwalze 38 vorgesehen. Die Walzen 45 und 52 bilden eine Harzfilmzufuhr 45a. Die Walze 45 ist mit einer Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Walze 45 in einer umgekehrten Richtung, einem Därnpfungsmechanismus, einer Servobremse (engl. powder brake) etc. versehen und wird durch eine Steuervorrichtung gesteuert. Auch in dieser Ausführungsform ist der Harzfilrn 35 so angeordnet, daß er die zu glättende Farbtintenschicht 32 schräg berühren kann. Eine Filmziehwalze 53, die auch als eine ein Schlingern verhindernde Walze dient, und eine Wickelwalze 47 zum Aufwickeln des Harzfilms sind unter einem Winkel rechts oberhalb der Filmablösewalze 48 vorgesehen. Die Wickelwalze 47 hat einen Drehrnomentmotor und einen Dämpfungsmechanismus und wird durch eine Steuervorrichtung gesteuert.
Um die Harzschicht unter Verwendung des obigen Geräts zu glätten, wird das Glassubstrat 31 eines Farbfilters auf dem Förderband 49 angeordnet, wobei die Harzschicht oder Farbtintenschicht 32 des Filters, die zu glätten ist, nach oben gewandt ist. Mit Hilfe der Infrarotheizvorrichtung 43 wird ein Vorheizen durchgeführt. Wenn das Glassubtrat 31 auf das zweite Förderband 50 befördert wird, wird die Heiz/Druckwalze 38 nach unten bewegt und berührt die Farbtintenschicht 32 auf dem Substrat 31 mit dem dazwischen angeordneten Harzfilm 35. Die Walze 38 drückt die Schicht 32 mit einer vorbestimmten Kraft von oben und dreht sich synchron mit der Drehung des Förderbandes 50. Die Filmablösewalze 48 befindet sich in einer Fortsetzungslinie der Oberfläche der Farbtintenschicht 32. Wenn die Walze 48 auf dem Substrat 31 bewegt wird, wird der Harzfilm 35 mit einer gegebenen Geschwindigkeit unter einem Winkel nach oben gezogen und wird vorn Substrat 31 gelöst. Der hochgezogene Harzfilm 35 wird durch die Wickelwalze 47 aufgewickelt. Während des oben beschriebenen Betriebs wird eine auf den Harzfilm 35 wirkende Zugkraft durch die Antriebsvorrichtung für eine umgekehrte Drehung und die Dämpfungsvorrichtung, die für die Filmtransportwalze verwendet werden, und den Drehmomentmotor und den Dämpfungsmechanismus gesteuert, die für die Wickelwalze 47 verwendet werden. So wird verhindert, daß der Harzfilm 35 thermisch expandiert wird, wodurch das Auftreten von Falten auf der Farbtintenschicht infolge thermischer Ausdehnung der Harzschicht 35 verhindert wird.
Diese Ausführungsform wird unter den folgenden Bedingungen unter Verwendung der folgenden Materialien realisiert:
Farbtinte: hauptsächlich bestehend aus einem Lack auf Epoxydharzbasis, der ein organisches Pigment und ein Lösungsmittel enthält;
Trocknungstemperatur des Farbtintenfilms: 70 - 110ºC;
Harzfilm: bestehend aus zweiachsigem PET mit einer Dicke von 25 - 40 um und beschichtet mit einem Ablösemittel aus einem zusatzartigen Silikon (engl. addition-type silicone);
Glättungsbedingungen:
Vorheiztemperatur ... 85 - 100ºC
Temperatur der Heizwalze ... 85 - 100ºC
Druck (linearer Druck) ... 10 - 15 Kg/cm
Zufuhrgeschwindigkeit ... 5 - 8 cm/Min.
(Ausführungsform 5)
In dem in Fig. 9 gezeigten Gerät ist eine Heizplatte 33 auf einem in vertikaler Richtung unbeweglichen Förderband 54 angeordnet, und ein mit einer Farbtintenschicht 32 bedrucktes Glassubstrat 31 ist auf der Platte 33 plaziert. Das Substrat 31 und die Schicht 32 werden durch die Heizplatte 33 geheizt. Das Gerät verwendet auch eine Harzfilmzufuhr 45a, einen Harzfilm 35, eine Heiz/Druckwalze 38, eine Filmablösewalze 48 und ein Filmwickelwalze 47, die den in Fig. 8 dargestellten ähnlich sind. Ein Paar Walzen 55 und 56 ist jedoch stromabwärts der Filmablösewalze 48 vorgesehen, und eine bewegbare Filmziehwalze 53 ist stromabwärts der Walzen 55 und 56 vorgesehen. Der Harzfilm 35 wird durch die Walze 53 gehalten. Die Walze 53 kann zu einer Position 53a bewegt werden, die durch die gestrichelte Linie angegeben ist. Die Filmablösewalze 48 und die Ziehwalze 53 arbeiten zusammen, um den Harzfilm 35 effektiv und unverzüglich von der Farbtintenschicht 32 zu lösen, die geglättet worden ist, wie im folgenden erläutert wird.
Der Aufbau von Fig. 9 kann so modifiziert werden, daß die Walze 53 verwendet wird, um ein Schlingern des Films 35 zu verhindern, und die Walze 56 bewegbar ist, um als Filmziehwalze zu dienen. In dieser Modifikation ist es wünschenswerter, den Harzfilm 35 im Gegenuhrzeigersinn von unten auf die Walze 55 zu wickeln, im Uhrzeigersinn auf die Ziehwalze 56 zu wickeln, im Gegenuhrzeigersinn auf die Walze 53 zu wickeln und die Ziehwalze 56 zu einer durch die gestrichelte Linie angegebenen Position 53a bewegbar zu machen.
Der Betrieb des Geräts von Fig. 9 wird mit Verweis auf die Fig. 10 - 15 erläutert.
Wie in Fig. 10 dargestellt ist, wird das Glassubstrat 31, auf das die Farbtintenschicht 32 gedruckt ist, mit Hilfe eines Vakuumdrucks auf der Heizplatte 33 gehalten, wobei die Schicht 32 nach oben gewandt ist, und wird stets geheizt. Bis die Heizplatte 33 die Heiz/Druckwalze 38 erreicht, werden die Walze 38 und die Filmablösewalze 48 hochgehalten. Wenn die Platte 33 zu einem Zeitpunkt A (in Fig. 5) eine Position genau an dieser Seite der Heizwalze 38 erreicht, wird die Wickelwalze 47 gedreht, um den Harzfilrn 35 in Fig. 9 nach rechts weiterzubewegen, wodurch dieser Abschnitt des Harzfilms 35, der noch nicht verwendet worden ist, mit der zu glättenden Farbtintenschicht 32 in Kontakt gebracht wird.
Zum einem Zeitpunkt B, an dem die Heizplatte 33 unter die Heizwalze 38 gelangt, werden danach die Heizwalze 38 und die Filmablösewalze 48 nach unten bewegt, um den Farbtintenfilm 32 mit einer vorbestimmten Kraft zu einem Zeitpunkt C zu drücken und zu glätten, wie in Fig. 11 dargestellt ist. Während des Drückens und Glättens des Films 32 wird der Harzfilm 35 gemäß einer Bewegung der Platte 33 und einer Drehung der Walze 38 nach rechts bewegt, wie in Fig. 12 dargestellt ist. Die zuführende Walze 45 und die Wickelwalze 47 üben auf den Harzfilm 35 eine geeignete Zugkraft aus, die dessen thermische Ausdehnung absorbiert.
Nachdem die gesamte Oberfläche der Farbtintenschicht 32 des Glassubstrats 31 geglättet ist, wird die Filmablösewalze 48 nach oben bewegt, und die Ziehwalze 53 wird von der Position 53a zum Zeitpunkt D nach links bewegt, wodurch der Harzfilm 35 von einem Abschnitt, der einem von der Heizwalze 38 entfernten Ende der Farbtintenschicht 32 entspricht, bis zu einem ihrem anderen Ende entsprechenden Abschnitt fest nach oben gezogen wird, um den Harzfilm unverzüglich von der Farbtintenschicht zu lösen. Das Gerät gemäß dieser Ausführungsform kann so modifiziert werden, daß keine Zugwalzen verwendet werden und die Wickelwalze 47 vorübergehend mit einer hohen Geschwindigkeit in der Vorwärtsrichtung gedreht wird, wodurch auf den Harzfilm eine starke Zugkraft ausgeübt wird, um diesen zu lösen. War die Ablösegeschwindigkeit auf 0,2 - 1 m/s für einen von einem Ende zum anderen 25 cm messenden Farbtintenfilm eingestellt, fand man keine Falten auf dem Farbtintenfilrn, der nach der glättenden Behandlung erhalten wurde. Daher ist es wünschenswert, die Filrnlösege schwindigkeit auf 0,8 bis 4 m/s einzustellen.
Wie in Fig. 14 dargestellt ist, wird zu einem Zeitpunkt I nach einem Ablösen die Ziehwalze 53 zur Ausgangsposition zurückgeführt, und die Heizwalze 38 und die Filmablösewalze 48 werden nach oben bewegt, wodurch der nächste auf einer anderen Heizplatte 33 plazierte Farbfilter der glättenden Behandlung unterzogen wird. Dieser Betrieb wird mit Hilfe einer einen bekannten Mikrocomputer verwendenden Sequenzsteuervorrichtung automatisch wiederholt, und eine Massenproduktion kann mit einer relativ hohen Geschwindigkeit vorgenommen werden.
(Ausführungsform 6)
In dem in Fig. 16 gezeigten Gerät ist eine Heizplatte 33 an einer festen Stelle angebracht, und eine über der Platte 33 befindliche Heiz/Druckwalze 38 wird bewegt, während sie gedreht wird, um dadurch eine Farbtintenschicht 32 auf einem Glassubstrat zu glätten. Schräg zur zu glättenden Oberfläche wird ein Harzfilm 35 angeordnet. Eine Filmablösewalze 48 befindet sich in einer Fortsetzungslinie der Oberfläche der Farbtintenschicht 32 und wird damit in Kontakt gehalten, während die Schicht 32 geglättet wird. Nachdem die gesamte Oberfläche der Schicht 32 geglättet ist, wird die Filmablösewalze 48 nach oben bewegt, und eine Ziehwalze 53 wird nach links bewegt, wodurch der Harzfilm von einem einem von der Heizwalze 38 entfernten Ende der Farbtintenschicht 32 entsprechenden Abschnitt bis zu einem ihrem anderen Ende entsprechenden Abschnitt schräg gezogen wird, um den Harzfilm unverzüglich zu lösen.
Obwohl die oben beschriebenen Geräte für einen Farbfilter zur Verwendung in einer Farb-Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet werden, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann für andere elektronische Vorrichtungen verwendet werden, in denen es notwendig ist, verschiedene, auf einem Substrat direkt oder mit einer dazwischen angeordneten Schicht angebrachte Muster zu glätten oder eine flache Harzschicht zu glätten. Die folgende Ausführungsform ist ein Beispiel einer solchen Anwendung.
(Ausführungsform 7)
Um einen thermischen Druckkopf unter Verwendung eines Metallsubstrats herzustellen, wurde ein Metallsubstrat präpariert, das aus einer Fe-Legierung hergestellt wurde, die 16-18 Gewichtsprozent Cr enthielt und eine Dicke von 0,5 mm aufwies. Das Substrat wurde in eine verdünnte Schwefelsäure (wäßrige Lösung, die 5 - 20 Volumenprozent einer 96 % H&sub2;SO&sub4; enthielt) für 1 - 2 Minuten getaucht, wodurch dessen Oberfläche aktiviert wurde. Danach wurde eine Polyamiksäure (engl. polyamic acid), ein Vorläufer eines als Harzschicht dienenden Polyirnids, auf eine der Oberflächen des Substrats in Form von Streifen beschichtet. Ein Teil des in der aufgebrachten Schicht enthaltenen Lösungsmittels wurde bei einer Temperatur von 60 - 120ºC entfernt, bei der sich Polyamiksäure nicht in Polyimid umwandelt. Durch die Verwendung eines Geräts und Verfahrens gemäß irgendeiner der oben be schriebenen Ausführungsformen wurde dann eine glättende Behandlung durchgeführt. Die Bedingungen der glättenden Behandlung lauteten wie folgt:
Harzfilm: bestehend aus einem zweiachsigen PET mit einer Dicke von 20 - 50 um und beschichtet mit einem Ablösemittel aus einem zusatzartigen Silikon;
Glättende Bedingungen:
Vorheiztemperatur ... 80 - 90ºC
Temperatur der Heizwalze ... 90 - 105ºC
Druck (linearer Druck) ... 10 - 15 Kg/cm
Zufuhrgeschwindigkeit ... 5 - 8 cm/Min.
Harzfilm-Ablösegeschwindigkeit: 1 - 3 m/s
(Vorteile der Erfindung)
Wie oben erläutert wurde, kann die Erfindung unter Anwendung eines relativ niedrigen Drucks eine elektronische Vorrichtung mit einer sehr glatten Harzüberzugsschicht liefern. Obgleich in der Erfindung zwischen einer Heizwalze und einer zu glättenden Harzüberzugsschicht eine weitere Harzschicht angeordnet ist, ist die dazwischen angeordnete Harzschicht sehr dünn, und daher kann die Erfindung einen Effekt liefern, der im wesentlichen der gleiche wie derjenige ist, der erhalten wird, indem die Harzüberzugsschicht direkt mit der Heizwalze gedrückt wird. Die Harzüberzugsschicht wird somit gedrückt, während sie wirksam auf eine Temperatur erhitzt wird, die im wesentlichen ihrem Erweichungspunkt identisch ist. Das heißt, die glättende Behandlung wird bei einem hohen thermischen Wirkungsgrad mit einem relativ niedrigen Druck durchgeführt, wodurch die Behandlungsgeschwindigkeit und die Massenproduktivität erhöht werden. Ferner ist der Harzfilm so angeordnet, daß er die zu glättende Harzüberzugsschicht schräg berührt, und wird schräg abgezogen, nachdem die gesamte Oberfläche der Harzüberzugsschicht geglättet ist, wodurch er von der überzugsschicht unverzüglich gelöst wird. Deshalb wird in der Oberfläche des Überzugsfilms keine Luft zurückbleiben, und daher findet man keine Unebenheit der Oberfläche infolge zurückbleibender Luft. Auf der Oberfläche werden auch keine Falten oder ähnliches verursacht, was eine sehr glatte Harzüberzugsschicht ergibt.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung mit den Schritten eines:

Bildens einer Vielzahl von Farbtintenschichten (32) auf einer ersten Oberfläche eines Substrats (31), wobei die Farbtintenschichten ein Lösungsmittel enthalten und ein streifenförmiges paralleles Linienmuster aufweisen, wobei jede der Farbtintenschichten eine Viskosität und eine obere Oberfläche haz;

Anbringens des Substrats auf einem Tragteil (33), so daß eine zweite Oberfläche des Substrats dem Tragteil gegenüberliegt; und

Glättens der oberen Oberfläche der Farbtintenschichten;

dadurch gekennzeichnet, daß:

der Schritt eines Glättens die Schritte aufweist:

Trocknen der auf dem Substrat (31) gebildeten Farbtintenschichten (32) , um das Lösungsmittel zu entfernen;

direktes Aufbringen eines Harzfilms (35), der dünner als das Substrat (31) ist, auf die oberen Oberflächen der getrockneten Farbtintenschichten (32); und

Drücken und Erhitzen der Farbtintenschichten durch den Harzfilm (35) mittels einer Heizwalze (38) und Bewegen der Heizwalze (38) und des Substrats (31) bezüglich einander in einer Längsrichtung der Farbtintenschichten (32), um so die oberen Oberflächen der getrockneten Farbtintenschichten (32) zu glätten, während Luft aus einem Raum zwischen zwei benachbarten Farbtintenschichten (32) herausgetrieben wird.

2. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte eines Drückens und Erhitzens der Farbtintenschichten (32) den Schritt eines Erhitzens der Farbtintenschichten (32) bei einer Temperatur aufweist, bei der kein Härten der Farbtintenschichten (32) durch Wärme auftritt.

3. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt eines Glättens den Schritt eines Ablösens des Harzfilms (35) von den oberen Oberflächen der cetrockneten Farbtintenschichten (32) aufweist&sub1; nachdem die oberen Oberflächen der getrockneten Farbtintenschiohten (32) geglättet worden sind.

4. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt eines Glättens die Schritte eines Beibehaltens des Harzfilms (35) auf den oberen Oberflächen der getrockneten Farbtintenschichten (32), bis die ganzen getrockneten Farbtintenschichten (32) geglättet sind, und eine Ablösens des Harzfilms (35) von den oberen Oberflächen der aetrockneten Farbtintenschichten (32) nach Glätten der ganzen oberen Oberflächen aufweist.

5. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet, indem ferner aufweisend den Schritt eines Erhitzens der getrockneten Farbtintenschichten (32), nachdem der Harzfilm (35) abgelöst worden ist, um so die getrockneten Farbtintenschichten (32) durch Wärme zu härten.