JP2003322715A - パターン部材の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基板上に複数種類の異なる材料をパターン状に
形成するパターン部材の製造において、生産性及び製品
品質のいずれをも向上させる。 【解決手段】それぞれ赤、緑及び青用のパターン状開口
ＭＡを有するマスクＭを、それぞれの転写シート２２上
に重ね合わせる工程と、マスクＭ上に材料Ｐを塗布する
工程と、材料Ｐを塗布したマスクＭと転写シート２２を
乾燥する工程と、転写シート２２よりマスクＭを取り外
す工程と、基板Ｂに転写シート２２のうち１つを、パタ
ーンが基板Ｂに接触するように重ね合わせ位置調整し、
基板Ｂ及び／又は転写シート２２の裏面より押圧するこ
とによりパターンを基板Ｂに転写する操作を複数種類分
繰り返して、基板Ｂ上に複数種類の異なる材料をパター
ン状に形成する工程と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパターン部材の製造
方法及び製造装置に係り、特に、液晶表示素子のカラー
フィルタ、有機ＥＬ素子用画素等の電子ディスプレイ用
途に好適に使用されるパターン部材の製造方法及び製造
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶表示素子のカラーフィル
タ、有機ＥＬ素子用画素等の電子ディスプレイ用材料と
して、ガラス基板、シート基材、フイルム等の面に、た
とえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の単色又は３
色の微細（μｍレベル）なストライプ状又はマトリック
ス状のパターンを形成したパターン部材が使用されてい
る。

【０００３】このようなパターン部材の製造方法とし
て、これまで各種の方法が提案、採用されている。たと
えば、フォトリソグラフィー、顔料分散法、電着法、印
刷法等が挙げられる。これらの製造方法は、一長一短あ
り、各社において最適と判断される製造方法が採用され
ているのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパターン部材の製造方法では、品質（パターン精
度）面とコスト面との両方を満足させることが困難であ
るのが現状である。

【０００５】すなわち、フォトリソグラフィー、蒸着法
等（たとえば、特開２０００−３６３８５号公報、特開
平９−２０４９８４号公報参照）では、装置が複雑であ
るうえに、連続可撓性支持体への加工に不適であり量産
に不向きである。

【０００６】グラビヤオフセット印刷法（たとえば、特
開昭６２−８５２０２号公報参照）では、転写の際にパ
ターン形状が乱れ、高精度（数十μｍレベル）の加工が
困難であるという問題がある。

【０００７】インクジェット方式（たとえば、特開平１
０−１５３９６７号公報参照）では、隔壁を必要とする
ため、開口率が小さくなるという問題があるうえに、有
機の層を多層化するのが困難であるという問題がある。

【０００８】転写方式（たとえば、特開２０００−２４
６８６６号公報参照）は、フイルム上に形成されたパタ
ーンをガラス基板等へ転写する技術であるが、パターン
を連続するフイルム状の基板等へ転写することには対応
できない。

【０００９】電着法式（たとえば、特開平５−８８０１
６号公報参照）は、材料用のパターン状開口を有する磁
性体マスクを基板上に固定し、電着塗料浴に浸漬した状
態で通電を行い、電着によりパターンを基板等へ形成す
る技術であるが、設備が大掛かりになるとともに、生産
性が悪いという問題がある。

【００１０】他の態様の転写方式（たとえば、特開平８
−１７１００８号公報参照）としては、パターンを連続
するフイルム状の基板等へ転写する技術が挙げられる
が、これは版面に着色固化膜を転写した後にフイルム状
の基板等へ転写する方式であり、転写を繰り返す必要が
ある。したがって、歩留りの低下、パターンの密着力の
ばらつき、等の問題点を生じる。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、基板上に複数種類の異なる材料をパターン状
に形成するパターン部材の製造において、生産性及び製
品品質（パターン精度）のいずれをも向上させることが
できる製造方法及び製造装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、基板上に複数種類の異なる材料をパター
ン状に形成するパターン部材の製造方法において、パタ
ーン状開口を有するマスク材を、転写シート上に重ね合
わせる工程と、前記マスク材上に、前記材料を塗布する
工程と、前記材料を塗布した前記マスク材と転写シート
を乾燥する工程と、前記転写シートより前記マスク材を
取り外す工程と、前記転写シート上に前記マスク材を所
定ピッチだけずらして重ね合わせ、同一の操作を前記複
数種類分繰り返して、前記転写シート上に前記複数種類
の異なる材料をパターン状に形成する工程と、前記基板
に、前記転写シートを、前記パターンが基板に接触する
ように重ね合わせ位置調整し、前記基板及び／又は前記
転写シートの裏面より押圧することにより前記パターン
を前記基板に転写する工程と、を有することを特徴とす
るパターン部材の製造方法、及びこれに使用される製造
装置を提供する。

【００１３】本発明によれば、パターン状開口を有する
マスク材を、転写シート上に重ね合わせた状態で、たと
えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のうちのいずれか
の材料を塗布し、これを乾燥した後に転写シートを取り
外すことにより、転写シート上にこの材料をパターン状
に形成できる。そして、複数種類分この操作を繰り返
し、転写シート上に複数種類の異なる材料をパターン状
に形成する。次いで、製品となる基板に、この転写シー
トを、この材料が基板に相対するように重ね合わせ、基
板及び／又は転写シートの裏面より押圧することによ
り、材料を基板にパターン状に転写できる。その結果、
パターン部材（たとえば、有機ＥＬ素子、液晶表示素子
のカラーフィルタ）を形成できる。

【００１４】したがって、本発明の上記方法により、基
板上に複数種類の異なる材料をパターン状に形成するパ
ターン部材の製造において、生産性及び製品品質（パタ
ーン精度）のいずれをも向上させることができる。ま
た、材料（インク）の種類についても選択の自由度が多
いという利点が得られる。

【００１５】特に、転写シートの代わりに凸版を使用
し、凸版の凸状パターンに直接材料が塗布され、基板に
転写される方法と異なり、マスク材を転写シート上に配
し、マスク材の開口より材料が転写シート上に塗布・乾
燥され、しかる後にマスク材を転写シートから取り外す
ことにより、形成された材料パターンの際（キワ）をシ
ャープに形成できる効果がある。

【００１６】また、塗布時の材料の粘度が低い場合、た
とえば粘度が数ｍＰａ．ｓの液状である場合、又は、塗
布膜厚が乾燥後に数十分の１以下まで減少するような希
釈率の高い場合には、この方法を使用すれば材料パター
ンの際（キワ）の縁ダレもなく、効果が大きい。

【００１７】本発明において、前記基板は帯状可撓性支
持体であることが好ましい。このように、基板が帯状可
撓性支持体（たとえば、フレキシブルフイルム）であれ
ば、基板の搬送が容易であり、生産性に優れる。また、
基板が帯状可撓性支持体であれば、有機ＥＬ等の各種用
途への適用が可能だからである。

【００１８】また、本発明において、前記材料を塗布す
る工程は、スピンコータ、ダイコータ、バーコータ、ロ
ールコータ、又はグラビアコータのいずれかによること
が好ましい。このような塗布手段を使用すれば、大面積
に亘って均一な塗布膜を形成でき、また、生産性がよ
く、装置管理も容易だからである。

【００１９】また、本発明において、前記材料を塗布す
る工程の後に、前記マスク材上に塗布された前記材料を
平坦化する工程が設けられることが好ましい。このよう
にマスク材上に塗布された材料が平坦化（レベリング）
されることにより、塗布された材料がマスク材のパター
ン状開口に入りやすい。その結果、塗布膜厚の均一化、
乾燥時間の短縮、材料利用率の向上が図れる。平坦化
（レベリング）する手段は、公知の各種手段、たとえ
ば、スキージブレードによる方法が採用できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係るパターン部材の製造方法及び製造装置の好ましい実
施の形態について詳説する。

【００２１】図１及び図５に、本発明のパターン部材の
製造方法のプロセスフローが一例として示される。ま
た、図２、図３に、本発明のパターン部材の製造装置の
概要が示される。図２は、パターン部材の製造装置１０
のレイアウトを示す平面図である。このパターン部材の
製造装置１０のうち、転写手段２４の構成図が図３に示
される。

【００２２】本実施の形態では、転写シート２２として
帯状可撓性支持体が好ましく使用できる。帯状可撓性支
持体としては、所定形状のシートで、各種の異なる材料
（パターン材料）Ｐが塗布でき、かつ、転写工程におい
て材料Ｐを基板Ｂに転写できる材質が使用できる。すな
わち、転写工程における条件下において、材料Ｐの濡れ
性又は接着性が、基板Ｂより劣る材質であることが求め
られる。

【００２３】このような帯状可撓性支持体としては、一
般に、所定幅、所定長さで、厚さが２〜２００μｍ程度
のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレ
ン−2,6 −ナフタレート、セルロースダイアセテート、
セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロ
ピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リカーボネート、ポリイミド、ポリアミド等のプラスチ
ックフイルム、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、エ
チレンブテン共重合体等の炭素数が２〜１０のα−ポリ
オレフィン類を塗布又はラミネートした紙等からなる可
撓性帯状物又は該帯状物を基材としてその表面に加工層
を形成した帯状物が使用できる。

【００２４】なお、後述する塗布工程で位置合わせに使
用できる位置合わせマークを予めの転写シート２２の両
端部近傍に設けてもよい。

【００２５】転写シート２２は帯状可撓性支持体であ
り、それ独自では形状保持性（平坦状態）に乏しいの
で、シート支持テーブル３０に固定される。転写シート
２２のシート支持テーブル３０への固定手段としては、
公知の各種手段が採用できる。本実施の形態において
は、シート支持テーブル３０表面に設ける複数の微細な
真空吸着孔と、これと連通する吸引手段（たとえば、ロ
ータリ式真空ポンプ）の組み合わせで構成される。

【００２６】マスクＭ（マスク材）としては、図５に示
されるように、パターンと略同一形状の開口ＭＡ、ＭＡ
…を有する薄板状部材が使用される。開口ＭＡのマスク
Ｍ上の配置は、各材料（Ｒ、Ｇ、Ｂ等）のパターンに対
応してなされる。マスクＭは、各材料（Ｒ、Ｇ、Ｂ等）
毎に準備してもよいし、同一のマスクＭを使用しピッチ
をずらして重ね合わせてもよい。開口ＭＡのサイズは、
パターンと略同一寸法とするのがよい。具体的には、た
とえば、パターンが１００×２００μｍの矩形である場
合、開口ＭＡも１００×２００μｍの矩形とする。

【００２７】マスクＭの厚さは、パターンのサイズ、パ
ターンの膜厚、パターンの要求精度等に応じて最適値が
採用できるが、一般的には２０〜４０μｍが好ましく採
用できる。本実施の形態では、パターンの膜厚に合わせ
て、厚さが３０μｍのマスクＭを使用した。

【００２８】このようなマスクＭは、四周を枠材により
保持され、所定のテンションをもって支持されているの
が好ましい。マスクＭの材質としては、たとえば、ステ
ンレス鋼が好ましく使用できる。マスクＭの開口ＭＡの
形成は、フォトエッチング等により行なえる。

【００２９】なお、開口ＭＡ以外に後述する塗布工程で
位置合わせに使用できる位置合わせマークのパターン状
の開口をマスクＭの両端部近傍に設けてもよい。マスク
Ｍを転写シート２２上に重ね合わせる最初の工程におい
て、転写シート２２とマスクＭとの平面方向での位置合
わせ精度は、厳密には要求されない。なぜなら、転写シ
ート２２は全面で一様な帯状可撓性支持体だからであ
る。これに対し、転写シート２２とマスクＭとの上下方
向の密着性は、充分に管理する必要がある。転写シート
２２とマスクＭとの上下方向の密着性が不十分である
と、マスクＭの開口ＭＡ以外の下にもパターン材料Ｐが
流れ込み、パターン材料Ｐの形成精度が不十分となるか
らである。

【００３０】このための手段として、マスクＭを磁力に
吸引される材料で形成し、シート支持テーブル３０内ま
たはシート支持テーブル３０の裏面（下面）に永久磁石
又は電磁石を配する構成が採用できる。他の手段とし
て、シート支持テーブル３０を僅かに凸状又は僅かに球
面状に形成し、マスクＭを押し当てることによりマスク
Ｍにテンションが生じるような構成が採用できる。

【００３１】シート支持テーブル３０に転写シート２２
が支持され、更にマスクＭが転写シート２２上に重ね合
わせられた状態（図５（ｂ）参照）で、この３者は乾燥
工程が終了するまでこの状態に維持される。

【００３２】図１に示される塗布装置（塗布手段）１２
としては、ダイコータ（塗布装置）が採用されている。
この塗布装置１２において、図示のパターン材料Ｐをダ
イより供給しながら、矢印の方向にマスクＭと転写シー
ト２２との組み合わせが所定速度で移動することによ
り、マスクＭと転写シート２２との組み合わせ上に所定
厚さのパターン材料Ｐが塗布される（図１、図５（ｃ）
参照）。

【００３３】既述のように、所定サイズの転写シート２
２がシート支持テーブル３０に保持されて、塗布装置１
２で移動されるのであってもよいが、ロール状に巻回さ
れた転写シート２２が送り出し部（不図示）のローラよ
り繰出され、塗布装置１２及び乾燥手段１４（後述）を
経て巻取り部（不図示）のローラに巻き取られる態様で
搬送される構成も採用できる。

【００３４】塗布装置１２は、１台で各種のパターン材
料Ｐを塗布するようにしてもよいが、各種のパターン材
料Ｐ毎に塗布装置１２を備えることが生産性（ジョブチ
ェンジ、装置の洗浄等）、品質管理（パターン材料Ｐの
混入防止等）、歩留り向上等の点で好ましい。本実施形
態のパターン部材の製造装置１０においては、塗布装置
１２が３台設けられており、それぞれが赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）及び青（Ｂ）のパターン材料Ｐに対応するように
なっている。なお、必要に応じて、絶縁層（Ｉ）用の塗
布装置１２を設けてもよい（図２参照）。

【００３５】なお、既述のように、塗布装置１２は、転
写シート２２上に所定厚さのパターン材料Ｐが塗布でき
れば、方式は問わない。また、上記塗布方法以外の上位
概念である膜形成方法、たとえば、蒸着法等を採用する
こともできる。

【００３６】また、既述のように、パターン材料Ｐを塗
布する工程の後に、マスクＭ上に塗布されたパターン材
料Ｐを平坦化する工程を設けることも可能である。

【００３７】パターン材料Ｐが塗布された転写シート２
２（マスクＭ等も含む）は、塗液乾燥機（乾燥手段）１
４に送られ、パターン材料Ｐの乾燥がなされる。これに
使用される塗液乾燥機１４としては、熱風循環式乾燥
機、遠赤外線式乾燥機、真空式乾燥機等、公知の各種方
式の装置が使用できる。

【００３８】パターン材料Ｐが有機ＥＬの発光層である
場合、この発光層はごみや水分に弱く、水分が製品寿命
に大きく影響することより、乾燥を充分に行なう必要が
ある。この場合には、たとえば、熱風循環式乾燥機（ク
リーンオーブン）内に転写シート２２を多数枚収納でき
るようにし、先入れ・先出し方式で順次処理するように
することが好ましい。このようにすれば、生産効率がよ
い。本実施形態のパターン部材の製造装置１０において
は、図２に示されるように、塗液乾燥機１４が２台設け
られている。

【００３９】上記一連の工程は、図２に示される第１の
移載装置２６により転写シート２２が自動的にハンドリ
ングされることが、品質上からも（たとえば、ダストフ
リー）、生産効率上からも好ましい。第１の移載装置２
６としては、たとえば、公知の自動倉庫用ロボットが使
用できる。この転写シート２２の流れが図２において矢
印で示されている。

【００４０】また、上記一連の工程は、良好な無塵度及
び最適な温湿度の環境下で実施されることが好ましい。
したがって、クリーンルーム内で行なわれるのが好まし
く、特に、塗布手段１２及び乾燥手段１４は、クラス１
００以下の環境下に設置されるのが好ましい。このため
には、ダウンフローのクリーンルーム又はクリーンベン
チを併用する形態が採用できる。

【００４１】特に、パターン材料Ｐが有機ＥＬの発光層
である場合、この発光層は水分が製品寿命に大きく影響
することより、低湿度の環境に維持することが好まし
い。具体的には、露点マイナス２０°Ｃ以下の空気又は
窒素ガス雰囲気であることが好ましい。相対湿度（Ｒ
Ｈ）も可能な限り低くすることが好ましい。

【００４２】塗液乾燥機（乾燥手段）１４で第１種目の
パターン材料Ｐの乾燥が終了した転写シート２２には第
２種目以降のパターン材料Ｐが塗布される。この際、同
一のマスクＭを使用し、所定ピッチだけ（たとえば、ス
トライプ又はマトリックスパターンの１ピッチ分）ずら
して転写シート２２に重ね合わせ、再度塗布がなされる
か、又は、各材料（Ｒ、Ｇ、Ｂ等）毎に準備したマスク
Ｍを所定位置に位置決めして転写シート２２に重ね合わ
せ、再度塗布がなされる。本実施の形態では、マスクＭ
を各パターン材料Ｐの数だけ準備し、交換して使用し
た。

【００４３】第２種目以降のマスクＭの転写シート２２
との位置合わせのために、転写シート２２の両端部近傍
に位置決めできるように設けられ、転写シート２２の位
置決めマーク又は転写シート２２のパターン部を検出で
きる２個以上の位置決め検出手段（図示略）が設けられ
ていることが好ましい。位置決め検出手段は、顕微鏡又
はデジタルカメラと、これに接続されるＣＲＴモニタの
組み合わせで構成できる。

【００４４】また、マスクＭを支持するとともに、マス
クＭのＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向の位置合わせを行なう図示
しない位置合わせ手段を設けることが好ましい。この位
置合わせ手段は、慣用の手段、たとえば、ボールねじと
ステッピングモータの組み合わせ等で構成できる。

【００４５】なお、位置決め検出手段の検出結果を見な
がら、作業者が位置合わせ手段によりマスクＭのＸ、
Ｙ、Ｚ及びθ方向の位置合わせを行なう手動方式であっ
ても、位置決め検出手段の検出結果により、自動的にマ
スクＭのＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向の位置合わせが行なわれ
る自動方式であってもよい。

【００４６】なお、マスクＭの固定手段にマスクＭを支
持させる際には、マスクＭの固定手段に３箇所の位置決
めピンを設け、マスクＭ（マスク枠）の２辺をこの位置
決めピンに押し当てることにより、各マスクＭが同じ位
置に支持できるような構成とするのが好ましい。同様
に、マスクＭの固定手段とマスクＭとの位置合わせ位置
に貫通孔を設け、この貫通孔同士を貫通ピン（この場合
はテーパ状のものが好ましい）で連結することにより位
置決めする構成も採り得る。

【００４７】パターン材料Ｐの位置決め精度がラフで良
い場合には、前記のような位置決め検出手段を採用せず
に、上記の位置決めピンのみでも可能である。

【００４８】図２における転写装置（転写手段）２４の
前段には、転写シート２２よりマスクＭを取り外すマス
ク取り外しゾーン（図示略）が設けられ、図１及び図５
（ｅ）に示されるように転写シート２２よりマスクＭが
取り外される。この作業は手動で行なってもよいし、自
動（たとえば、ロボットハンドを使用）で行なってもよ
い。

【００４９】第２種目以降のマスクＭの転写シート２２
との位置合わせは、転写シート２２表面に既に形成され
た第１種目のパターン材料Ｐと適正な位置関係となるよ
うに、転写シート２２の両端部近傍に形成された位置合
わせマークを位置決め検出手段で読み取るか、第１種目
のパターン材料Ｐを位置決め検出手段で読み取って位置
合わせを行なう。このような作業をマスクＭの全種類に
ついて行い、パターン材料Ｐの転写シート２２への塗布
が完了する。

【００５０】塗液乾燥機（乾燥手段）１４で最後の種類
のパターン材料Ｐの乾燥が終了した転写シート２２は、
既述のように第１の移載装置２６により自動的にハンド
リングされ、第２の移載装置２８に載せ変えられる。第
２の移載装置２８は、図２において左右方向に移動自在
に構成されるとともに、第１の移載装置２６より転写シ
ート２２を受け取って、この転写シート２２を転写装置
（転写手段）２４に供給できるように構成されている。
この第２の移載装置２８としては、公知の各種移載手段
が採用できる。

【００５１】転写工程５０に使用される転写装置（転写
手段）２４は、基板Ｂに、転写シートを、パターン材料
Ｐが基板Ｂに相対するように重ね合わせ位置調整し、基
板Ｂ及び／又は転写シート２２の裏面より押圧すること
によりパターン材料Ｐを基板Ｂに転写する装置である。

【００５２】この転写工程で供給される基板Ｂの材質と
しては、ガラス板（たとえば、液晶表示素子のカラーフ
ィルタ用）、シリコン基板、金属板等が使用できるが、
有機ＥＬ素子には帯状可撓性支持体の基板Ｂが好ましく
使用できる。

【００５３】帯状可撓性支持体の基板Ｂとしては、一般
に、所定幅の、長さが４５〜２００００ｍ、厚さが２〜
２００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
ポリエチレン−2,6 −ナフタレート、セルロースダイア
セテート、セルローストリアセテート、セルロースアセ
テートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド等
のプラスチックフイルム、紙、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレンブテン共重合体等の炭素数が２〜１０
のα−ポリオレフィン類を塗布又はラミネートした紙等
からなる可撓性帯状物又は該帯状物を基材としてその表
面に加工層を形成した帯状物が使用できる。

【００５４】以下、帯状可撓性支持体の基板Ｂを使用し
た態様について説明する。図２及び図３に示される転写
手段２４の構成図において、帯状可撓性支持体の基板Ｂ
は、送り出しゾーン（ＵＷ部）４０のローラ４２より繰
出され、除塵機等よりなる除塵ゾーン４６を経て位置合
わせ転写ゾーン５０に送られる。この位置合わせ転写ゾ
ーン５０でパターン材料Ｐが基板Ｂに転写される。その
後、基板Ｂは、巻取りゾーン（Ｗ部）５６のＥＰＣ（エ
ッジ位置制御装置）５４等を経て、ローラ５８に巻き取
られる。

【００５５】転写手段２４において、サクションローラ
４４、４８、５２は、帯状可撓性支持体の基板Ｂを吸引
保持しながら搬送できるセクショナルドライブ方式のも
のであり、サクションローラ４４、４８、５２の前後で
各々張力を決定することができる。

【００５６】ダンサーローラ５７、５９は、帯状可撓性
支持体の基板Ｂの張力の制御及びサクションローラ４
４、４８、５２の回転速度を制御するためのもので、エ
アシリンダ等により任意の張力を帯状可撓性支持体の基
板Ｂに与えることができる。また、ダンサーローラ５
７、５９は、その位置を変えることにより、一定速度で
帯状可撓性支持体の基板Ｂの搬送速度を制御できる（フ
ィードバック制御が行える）。

【００５７】除塵ゾーン４６において、除塵機により帯
状可撓性支持体の基板Ｂに付着している塵埃が除去され
る。この際、１０ｋＰａ程度の圧力のエアが吹き付けら
れ、このエアと塵埃とが回収される。このとき、帯状可
撓性支持体の基板Ｂに１０ｋｇ／ｍ程度の張力が付与さ
れていないと、基板Ｂが浮き上がったりして蛇行の原因
となる。

【００５８】一方、位置合わせ転写ゾーン５０におい
て、基板Ｂは転写シート２２と高精度で位置合わせされ
ることより、基板Ｂに付与される張力は小さいことが好
ましい。すなわち、基板Ｂの弾性変形は極力抑えること
が高精度の位置合わせには好ましい。特に、基板Ｂが基
板支持ベース６０に吸着支持される際には、張力は付与
されないことが好ましい。

【００５９】巻取りゾーン５６において、帯状可撓性支
持体の基板Ｂが巻取られる際に基板Ｂにかかる面圧（基
板Ｂの平面に垂直な圧力）が高過ぎると、転写されたパ
ターン材料Ｐに悪影響を与えることがあるので、基板Ｂ
にかかる面圧は常に一定以下の値に維持されることが好
ましい。そして、ローラ５８の巻き径が大きくなって
も、常に巻取りトルクが一定になるように、基板Ｂに付
与される張力が制御されることが好ましい。

【００６０】このように、除塵ゾーン４６、位置合わせ
転写ゾーン５０、及び、巻取りゾーン５６における基板
Ｂに付与される好ましい張力は異なる。したがって、各
ゾーン毎に基板Ｂに付与される張力がコントロールされ
ることが好ましく、これはサクションローラ４４、４
８、５２及びダンサーローラ５７、５９により行なわれ
る。なお、基板Ｂの搬送速度、基板Ｂに付与される張力
を制御する手段としては、サクションローラ４４、４
８、５２及びダンサーローラ５７、５９を使用せず、他
の公知手段を採用してもよい。

【００６１】この帯状可撓性支持体の基板Ｂは、予め別
な装置によって陰極・電子輸送層をスパッタリング、真
空蒸着法等により付与されたバリヤ機能を有するもので
あってもよい。

【００６２】なお、図示の転写装置（転写手段）２４
は、帯状可撓性支持体の基板Ｂに対応した態様である
が、ガラス板、シリコン基板、金属板等の板状体の基板
Ｂについても搬送手段が相違するのみで、基本的な構成
は略同様である。

【００６３】次に、位置合わせ転写ゾーン５０における
詳細について、図１及び図５を使用して説明する。図１
と図５（ｇ）、（ｈ）とは、上下が逆転した状態となっ
ている。また、図５において、シート支持テーブル３０
及び基板支持ベース６０の図示は省略されている。

【００６４】図５において、位置合わせ転写ゾーン５０
における位置合わせ転写手段２４は、転写シート２２を
支持するとともに、転写シート２２のＸ、Ｙ、Ｚ及びθ
方向の位置合わせを行なう図示しない転写シート支持ベ
ースと、表面（下面）が平坦に形成され、基板Ｂの裏面
（上面）を吸着支持する基板支持ベース６０と、基板Ｂ
及び／又は転写シート２２の裏面より押圧することによ
りパターン材料Ｐを基板Ｂに転写するための押圧手段
（図示略）とより構成される。

【００６５】基板支持ベース６０における基板Ｂの吸着
支持は、たとえば、基板支持ベース６０表面に設ける複
数の微細な真空吸着孔と、これと連通する吸引手段（た
とえば、ロータリ式真空ポンプ）の組み合わせで構成で
きる。

【００６６】押圧手段は慣用の手段、たとえば、エアシ
リンダとレギュレータの組み合わせにより面状に押圧す
る構成が採用できる。また、面状に押圧する構成に代え
て、ローラ部材を使用した線状の押圧方法も採用でき
る。すなわち、基板Ｂ及び／又は転写シート２２の裏面
よりローラ部材で押圧しながらこのローラ部材を移動さ
せる構成も可能である。

【００６７】図１に示される状態から、先ず、基板支持
ベース６０が下降し、基板Ｂの裏面（上面）に略接触す
る位置で、基板Ｂを吸着支持する。次に、転写シート支
持ベースが転写シート２２を支持（たとえば、真空吸
引）するとともに、転写シート２２を基板Ｂに接近かつ
相対させた状態で、転写シート２２の位置合わせを行な
う。

【００６８】転写シート支持ベースによる転写シート２
２の支持は、シート支持テーブル３０から転写シート２
２取り外して、転写シート支持ベースに固定する構成で
あっても、転写シート２２を支持したシート支持テーブ
ル３０を転写シート支持ベースに固定する構成であって
もよい。

【００６９】位置合わせが完了した時点で、押圧手段に
より基板Ｂ及び／又は転写シート２２の裏面より（転写
シート支持ベースを介して）押圧することによりパター
ン材料Ｐが基板Ｂに転写される。この状態が、図５
（ｇ）及び（ｈ）に順次示される。転写の際にはパター
ン材料Ｐの形状、材質に応じて所定の圧力と必要に応じ
て所定の熱が加えられるように構成されることが好まし
い。加熱手段としては、たとえば、基板支持ベース６０
にシースヒータを設ける構成が採用できる。

【００７０】転写工程の終了後、既述のように、サクシ
ョンローラ５２、ＥＰＣ５４を経ることによって、パタ
ーン材料Ｐと基板Ｂとの接着力が確保された状態で、巻
取りゾーン（Ｗ部）５６のローラ５８に巻き取られる。

【００７１】以下、パターン部材の製造装置１０を使用
した基板Ｂの製造の流れについて説明する。

【００７２】図１に示される塗布装置１２において、ダ
イコータによりマスクＭと転写シート２２との組み合わ
せ上に所定厚さのパターン材料Ｐが塗布される。塗布さ
れる膜の条件として、一例であるが、パターン材料Ｐ
（Ｒ、Ｇ、Ｂの顔料）を含み、他にバインダ、塗布助剤
及び溶媒としてのアルコールよりなる、粘度が数ｍＰ
ａ．ｓの液が３０μｍの膜厚に塗布される。この膜厚
は、乾燥後には約１／１００の０．３μｍの膜厚に減少
する。塗布時の膜厚のばらつきは±５％以内に抑えるこ
とが好ましい。

【００７３】転写シート２２としては、幅１ｍ、厚さ８
０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のロー
ル状フイルムを使用し、速度１ｍ／分で塗布した。そし
てこの操作を複数種類分繰り返して、転写シート２２上
に複数種類の異なるパターン材料Ｐを形成する。

【００７４】転写装置２４において、既述のように、転
写シート２２を、パターン材料Ｐが基板Ｂに接触するよ
うに重ね合わせ位置調整し、基板Ｂ及び／又は転写シー
ト２２の裏面より押圧することによりパターン材料Ｐを
基板Ｂに転写する。

【００７５】転写条件はパターン材料Ｐの材質、基板Ｂ
の材質等に応じて最適な条件を選択する必要がある。転
写時の押圧力は、たとえば、ローラ部材（ゴムローラ等
の弾性ローラ）を使用した線状の押圧の場合、線圧とし
て０．５〜５ｋｇ／ｃｍが採用できる。本実施の形態で
は、転写条件は面状の加圧とし、転写圧力は４９０ｋＰ
ａ（５ｋｇ／ｃｍ² ）とした。

【００７６】また、転写時の加熱温度は、一般的には４
０〜２５０°Ｃが好ましく、６０〜１８０°Ｃがより好
ましく採用できる。本実施の形態では、転写時の加熱温
度を１５０°Ｃとした。なお、転写シート２２（押圧板
３０）及び／又は基板Ｂ（基板支持ベース６０）を余熱
させておけば生産性が向上するので好ましい。

【００７７】転写終了後の基板Ｂは、既述のように、サ
クションローラ５２、ＥＰＣ（エッジ位置制御装置）５
４を経ることによって、パターン材料Ｐと基板Ｂとの接
着力が確保された状態で、巻取り部（Ｗ部）５６のロー
ラ５８に巻き取られる。

【００７８】図６は、転写が終了した基板Ｂの構成図で
ある。この基板Ｂの表面には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の
パターン材料Ｐが所定幅、所定ピッチ毎に繰り返し形成
されている。

【００７９】以上、本発明に係るパターン部材の製造方
法及び製造装置の実施形態の例について説明したが、本
発明は上記実施形態の例に限定されるものではなく、各
種の態様が採り得る。

【００８０】たとえば、図７に製造工程の他の例の詳細
フローが示されるように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青
（Ｂ）のパターン材料Ｐをそれぞれ別の転写シート２２
に塗布形成し、それを順次基板Ｂに転写する方法も採用
できる。この方法によれば、転写シート２２の基板Ｂに
対する位置調整に精度を要求されるが、パターン材料Ｐ
をそれぞれ別の転写シート２２に塗布形成できるので、
工程の前半においてはマスクＭの位置調整に精度を要求
されない。

【００８１】また、塗布装置１２、塗液乾燥機１４等の
台数、レイアウト等、移載装置の配置等は、パターン部
材の製品サイズ、製品の種別、生産数量等に応じて上記
実施形態以外の各種態様が選択できる。

【００８２】本実施の形態では、バッチ式の塗液乾燥機
１４が使用されたが、転写シート２２をローラにより搬
送される構成とし、塗布装置１２の後段にトンネル炉形
式の塗液乾燥機１４を設ける態様も採用できる。

【００８３】本実施の形態では、マスクＭを各パターン
材料Ｐの数だけ準備し、交換して使用したが、１種類の
マスクＭをマスク位置合わせ手段に固定して各パターン
材料Ｐに共通して使用する態様も採用できる。このよう
な態様であれば、マスクＭの位置合わせ作業が簡略化で
きる。

【００８４】また、たとえば、塗布装置１２において、
次のマスクＭが、ストライプ又はマトリックスパターン
の１ピッチ分ずらして位置決めされ構成に代えて、シー
ト支持テーブル３０（転写シート２２）を１ピッチ分ず
らして位置決めする構成としてもよい。

【００８５】また、転写終了後にマスクＭを洗浄・乾燥
して繰り返し使用する構成としてもよい。

【００８６】更に、同一形状のマスクＭを使用して、塗
布、乾燥、転写を同時に進行させて、生産効率又はスル
ープットを上げることもできる。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パターン状開口を有するマスク材を、転写シート上に重
ね合わせた状態で、たとえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）のうちのいずれかの材料を塗布し、これを乾燥し
た後に転写シートを取り外すことにより、転写シート上
にこの材料をパターン状に形成できる。そして、複数種
類分この操作を繰り返し、転写シート上に複数種類の異
なる材料をパターン状に形成する。次いで、製品となる
基板に、この転写シートを、この材料が基板に相対する
ように重ね合わせ、基板及び／又は転写シートの裏面よ
り押圧することにより、材料を基板にパターン状に転写
できる。その結果、パターン部材（たとえば、有機ＥＬ
素子、液晶表示素子のカラーフィルタ）を形成できる。

【００８８】したがって、本発明の上記方法により、基
板上に複数種類の異なる材料をパターン状に形成するパ
ターン部材の製造において、生産性及び製品品質（パタ
ーン精度）のいずれをも向上させることができる。ま
た、材料（インク）の種類についても選択の自由度が多
いという利点が得られる。

【００８９】本発明において、基板を帯状可撓性支持体
（たとえば、フレキシブルフイルム）とすれば、基板の
搬送が容易であり、生産性に優れる。また、基板が帯状
可撓性支持体であれば、有機ＥＬ等の各種用途への適用
が可能となる。

【００９０】また、本発明において、前記材料を塗布す
る工程に、スピンコータ、ダイコータ、バーコータ、ロ
ールコータ、又はグラビアコータのいずれかの塗布手段
を使用すれば、大面積に亘って均一な塗布膜を形成で
き、また、生産性がよく、装置管理も容易となり望まし
い。

【００９１】また、本発明において、前記材料を塗布す
る工程の後に、前記マスク材上に塗布された前記材料を
平坦化する工程が設けられれば、マスク材上に塗布され
た材料が平坦化（レベリング）されることにより、この
材料がマスク材のパターン状開口に入りやすい。その結
果、塗布膜厚の均一化、材料利用率の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパターン部材の製造方法のフローを示
す概念図

【図２】パターン部材の製造装置のレイアウトを示す概
念図

【図３】転写手段の構成図

【図４】マスクの構成図

【図５】製造工程の詳細フローを示す概念図

【図６】転写が終了した基板の構成図

【図７】製造工程の他の例の詳細フローを示す概念図

【符号の説明】

１０…パターン部材の製造装置、１２…塗布装置（塗布
手段）、１４…塗液乾燥機（乾燥手段）、２２…転写シ
ート、２４…転写装置（転写手段）、３０…シート支持
テーブル、Ｂ…基板、Ｍ…マスク、ＭＡ…開口、Ｐ…パ
ターン材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ (72)発明者 勝本 隆一 静岡県富士宮市大中里200番地 富士写真 フイルム株式会社内 (72)発明者 高田 克彦 静岡県富士宮市大中里200番地 富士写真 フイルム株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BA11 BA64 BB02 BB41 BB42 2H088 FA19 FA21 FA30 HA01 HA12 MA16 MA20 2H091 FA02Y FC12 FC26 FC29 GA01 LA12 LA15 3K007 AB18 BA07 CA06 DB03 FA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に複数種類の異なる材料をパターン
   状に形成するパターン部材の製造方法において、 パターン状開口を有するマスク材を、転写シート上に重
   ね合わせる工程と、 前記マスク材上に、前記材料を塗布する工程と、 前記材料を塗布した前記マスク材と転写シートを乾燥す
   る工程と、 前記転写シートより前記マスク材を取り外す工程と、 前記転写シート上に前記マスク材を所定ピッチだけずら
   して重ね合わせ、同一の操作を前記複数種類分繰り返し
   て、前記転写シート上に前記複数種類の異なる材料をパ
   ターン状に形成する工程と、 前記基板に、前記転写シートを、前記パターンが基板に
   接触するように重ね合わせ位置調整し、前記基板及び／
   又は前記転写シートの裏面より押圧することにより前記
   パターンを前記基板に転写する工程と、 を有することを特徴とするパターン部材の製造方法。
2. 【請求項２】前記基板は帯状可撓性支持体である請求項
   １に記載のパターン部材の製造方法。
3. 【請求項３】前記材料を塗布する工程は、スピンコー
   タ、ダイコータ、バーコータ、ロールコータ、又はグラ
   ビアコータのいずれかによる請求項１又は２のいずれか
   に記載のパターン部材の製造方法。
4. 【請求項４】前記複数種類の異なる材料には、少なくと
   も赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応する発光用又は
   表示用の材料が含まれる請求項１、２又は３のいずれか
   １に記載のパターン部材の製造方法。
5. 【請求項５】前記材料を塗布する工程の後に、前記マス
   ク材上に塗布された前記材料を平坦化する工程が設けら
   れる請求項１、２、３又は４のいずれか１に記載のパタ
   ーン部材の製造方法。
6. 【請求項６】基板上に複数種類の異なる材料をパターン
   状に形成するパターン部材の製造装置において、 パターン状開口を有するマスク材を、転写シート上に重
   ね合わせた状態で、前記マスク材上に、前記材料を塗布
   する塗布手段と、 前記材料を塗布した前記マスク材と転写シートを乾燥す
   る乾燥手段と、 前記基板に、前記転写シートを、前記パターンが基板に
   接触するように重ね合わせ位置調整し、前記基板及び／
   又は前記転写シートの裏面より押圧することにより前記
   パターンを前記基板に転写する転写手段と、 を有することを特徴とするパターン部材の製造装置。