JP4288723B2 - カラーフィルタの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に使用される大型カラーフィルタの製造方法に関わり、さらに詳細には各種製法にて形成したカラーフィルタ層を転写法によりガラス基板上に形成するカラーフィルタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶表示装置のカラー化には、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光の三原色を、ガラス基板上にストライプ状やマトリックス状に配列したカラーフィルタが用いられてきた。このカラーフィルタの製造方法は、例えば、所定の分光特性を有する染料で染色してカラーフィルタとするもので、この工程を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色数を繰り返し形成するものであった。
しかし、このような染色によるカラーフィルタは、可染性の樹脂膜のパターン化工程と染色工程が別工程であり、染色後に防染処理も必要ということで、工程が煩瑣となり、自動化しにくいという欠点があった。
【０００３】
これに対して、近年になって、フィルタ層となる樹脂自体に顔料等の色素を混入分散し、また、その樹脂自体に感光性をもたせて、カラーフィルタの作成工程を簡略化することが行われてきた。この方法では、色素を混合分散した感光性樹脂をガラス等の透明基板に均一厚に塗布し、露光装置にてパターン露光し、光が照射された部分と非照射部分とで溶媒に対する溶解性に差異をもたせ、次いで、現像による選択的溶解にて、所望パターン状のカラーフィルタを形成するものである。
この方法によれば、染色による方法に比べて工程が簡便であり、自動化した生産ラインでカラーフィルタを作成できる利点がある。しかし、この方法も、ガラス基板上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の所定色数を繰り返し形成することに変わりはなく、工程が煩瑣である。
【０００４】
上記した煩瑣な工程から脱却すべく、カラーフィルタに用いるガラス基板とほぼ同じ値の熱膨張係数を有する金属薄板を転写基材とした転写シートを用いて、製造工程の簡略化を計ったカラーフィルタの製造方法が提案されている。
この方法によれば、得られるカラーフィルタの表面は高度に平滑であり、また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の所定色数を繰り返し形成する工程は、ガラス基板に対してではなく、転写基材に対して別途行われる。それ故に、ガラス基板のカラーフィルタ製造ラインとは別工程で、煩瑣なカラーフィルタの製造工程を行うことができ、生産効率上好ましいと言える。
【０００５】
しかし、近年、液晶表示装置の進歩に伴い、液晶表示装置は、例えば、対角５インチのサイズから、８インチ、１０インチ、１２インチ、１４インチへと、より大きなサイズのものが次第に実用されるようになってきた。
これまで、このような液晶表示装置を効率よく生産するために、これらのサイズの液晶表示装置を一枚のガラス基板に多面付けして製造する方法がとられてきた。例えば、対角８インチの液晶表示装置の製造は、約３００×４００ｍｍ大のガラス基板に４面付けして、また、対角１０インチの液晶表示装置の製造は、約４００×５００ｍｍ大のガラス基板に４面付けして、また、対角１２インチの液晶表示装置の製造は、約５５０×６５０ｍｍ大のガラス基板に６面付けして、すなわち、液晶表示装置を製造するガラス基板の大きさは、対角インチのサイズの大型化に伴い、次第に大型化してきたものである。
【０００６】
このように液晶表示装置を製造するガラス基板の大型化に伴い、上記の転写シートを用いて、製造工程の簡略化を計ったカラーフィルタの製造方法においても、上記金属薄板の転写基材上へカラーフィルタ層を形成する装置、例えば、塗布装置、露光装置、現像装置などが大型化し、カラーフィルタを製造する際に精度を保つことが困難なものとなってきた。
特に、ガラス基板の定められた位置に転写シートを精度良く貼り合わせることが一段と困難なものとなり、このため、カラーフィルタの歩留りの低下、装置の高額化などによって、生産効率が悪化するものとなった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、転写シート上に形成されたカラーフィルタ層を、ガラス基板上に転写してカラーフィルタを製造する方法において、ガラス基板が大型化してもカラーフィルタを精度よく製造し、且つ、大型ガラス基板によるカラーフィルタ製造の生産効率を悪化させないカラーフィルタの製造方法を提供すること、及びカラーフィルタの製造装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の発明は、転写基材、剥離層、カラーフィルタ層、遮光層などで構成される転写シートを複数枚、光硬化型接着剤層を介してガラス基板の定められた複数の位置に精度良く貼り合わせ、光硬化型接着剤層を光硬化後に転写基材を剥離し、カラーフィルタ層及び遮光層などをガラス基板に転写して製造するカラーフィルタの製造方法において、該ガラス基板の定められた位置に転写シートを貼り合わせる際に、該ガラス基板に該転写シートをＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に位置を合わせながら、該ガラス基板に該転写シートを接近させて精度良く貼り合わせることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【０００９】
また、本発明の第二の発明は、転写基材、剥離層、カラーフィルタ層、遮光層などで構成される転写シートを用い、ガラス基板上に転写法によりカラーフィルタを製造する、
（１）ガラス基板上に光硬化型接着剤を塗布する塗布機、
（２）上記光硬化型接着剤が塗布されたガラス基板上の定められた位置に転写シートを仮貼りする位置決め仮貼り機、
（３）上記転写シートが仮貼りされたガラス基板を押圧する押圧機、
（４）上記転写シートが仮貼りされたガラス基板に光照射し、光硬化型接着剤を硬化させる露光機、
（５）上記光照射されたガラス基板から、転写基材を剥離する剥離機、
を具備するカラーフィルタの製造装置において、
前記位置決め仮貼り機が、
（１）ガラス基板を下方に保持するガラス基板保持部、
（２）転写シートを保持してＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に位置を合わせる転写シート保持部、
（３）該転写シート保持部を動作させるＸ、Ｙ、Ｚ、θ位置合わせ駆動部、及びＸ、Ｙ位置合わせ駆動部、
（４）上記ガラス基板保持部の上方に設けられた、転写シートの位置を検出するＣＣＤカメラ、
（５）上記ガラス基板保持部の上方に設けられた転写シートを仮留めするためのスポットＵＶ照射機、
を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明によるカラーフィルタの製造方法及び製造装置を、その一実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明によるカラーフィルタの一実施例を示す断面図である。図１において、カラーフィルタ（１）は、ガラス基板（４）とガラス基板上の光硬化型接着剤層（１０）、遮光層（１２）、カラーフィルタ層（１１）などで構成されている。そして、カラーフィルタ層（１１）は、画素状になっており図１に示すように、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色のものである。
【００１２】
図２（イ）〜（ト）は、本発明によるカラーフィルタの製造工程をその断面で示す説明図である。そして、図２は、カラーフィルタ（１）の一部分を拡大して示したものである。
図２（イ）は、ガラス基板（４）上に光硬化型接着剤層（１０）が形成された状態のものである。また、図２（ロ）は、転写基材（１３）上に、既に剥離層（１４）、カラーフィルタ層（１１）、遮光層（１２）などが形成された転写シート（１６）示している。
【００１３】
先ず、この転写シート（１６）と、光硬化型接着剤層（１０）が形成されたガラス基板（４）を、図２（ハ）に示すように、位置を合わせて仮貼りを行う。
次に、図２（ニ）に示すように、上下から押圧（４０）し、転写シート（１６）と、光硬化型接着剤層（１０）が形成されたガラス基板（４）を、光硬化型接着剤層（１０）を介して密着させる。
【００１４】
続いて、図２（ホ）に示すように、光照射（６０）を行い、光硬化型接着剤層（１０）を硬化させる。次に、図２（ヘ）に示すように、転写基材（１３）及び剥離層（１４）を剥離し、図２（ト）に示すように、カラーフィルタ（１）を得るものである。
このように、本発明によるカラーフィルタの製造方法は、転写シート上に形成されたカラーフィルター層をガラス基板上に転写してカラーフィルタを製造する方法において、例えば、対角１２インチ大のカラーフィルタ層の画素の形成は、略対角１２インチ大の転写シート上にフォトリソグラフィ法などの方法により形成し、その後に、例えば、対角１２インチ大のカラーフィルター層の画素が６面付けされる略５５０×６５０ｍｍ大の大型ガラス基板上に、対角１２インチ大のカラーフィルタ層の画素が形成された略対角１２インチ大の転写シートを６面貼り付けるものである。
【００１５】
そして、本発明によるカラーフィルタの製造方法は、ガラス基板の定められた位置に転写シートを貼り合わせる際に、ガラス基板に転写シートをＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に位置を合わせながら、ガラス基板に転写シートを接近させて精度良く貼り合わせ、その後に、転写し、対角１２インチ大のカラーフィルタ層の画素が６面付けされた大型ガラス基板のカラーフィルタを製造する方法であるが、精度良く貼り合わせ、生産効率よく製造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】
次に、図３（イ）〜（ハ）は、転写シート（１６）をガラス基板（４）に、複数枚貼り合わせカラーフィルタ（１）を製造する多面付けの状態を示す説明図である。図３（イ）は、例えば、略対角１２インチ大の転写シート（１６）であり、図３（イ）にて、２１は位置合わせマーク、斜線部（２２）はカラーフィルタ層（１１）の画素の領域を示している。
【００１７】
予め、転写基材（１３）上に、剥離層（１４）、カラーフィルタ層（１１）、遮光層（１２）などを形成した転写シート（１６）を、図３（ロ）に示すように、例えば、略５５０×６５０ｍｍ大のガラス基板（４）上に、位置を合わせて仮貼り、押圧を行い、続いて、図２（ホ）に示すように、光照射（６０）を行い、光硬化型接着剤層（１０）を硬化させる。
【００１８】
次に、図２（ヘ）に示すように、転写基材（１３）及び剥離層（１４）を剥離し、図３（ハ）に示すように、略５５０×６５０ｍｍ大のガラス基板上に、対角１２インチ大のカラーフィルタ層の画素が６面形成されたカラーフィルタ（１）を得るものである。
【００１９】
すなわち、前記のように、例えば、対角１２インチ大のカラーフィルタ層の画素が６面付けされる略５５０×６５０ｍｍ大の大型ガラス基板上に、対角１２インチ大のカラーフィルタ層の画素が形成された略対角１２インチ大の転写シートを、ガラス基板に転写シートをＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に位置を合わせながら、ガラス基板に転写シートを接近させて精度良く６面貼り合わせ、その後に、転写し、対角１２インチ大のカラーフィルタ層の画素が６面付けされた大型ガラス基板のカラーフィルタを、精度良く、且つ、生産効率よく製造するものである。
【００２０】
このような製造方法であるので、転写基材（１３）の塗布装置、露光装置、現像装置などが大型化せず、カラーフィルタを製造する際、特に貼り合わせの際に精度を保つことが容易なものとなり、このため、カラーフィルタの歩留りの低下を防ぎ、また、装置の高額化などを回避し、カラーフィルタを製造する生産効率を悪化させない製造方法となる。
【００２１】
本発明において用いるガラス基板（４）は、十分な強度、平坦性、耐熱性、光透過性などを有するものが好ましい。例えば、通常カラーフィルタ基板として用いられている透明な無アルカリガラスで、熱膨張係数の小さなガラスが好ましいものである。そして、その厚みは０．６〜１．１ｍｍ程度のものである。
【００２２】
本発明においては、光硬化型接着剤層（１０）が形成されたガラス基板（４）に、転写シート（１６）を貼り合わせ、カラーフィルタ層（１１）、遮光層（１２）などを転写するものであるが、また、本発明におけるカラーフィルタの製造方法は、表示装置の基板として、例えば、素子や液晶などを駆動させる配線や画素電極が形成されたガラス基板に転写シート（１６）を貼り合わせ、カラーフィルタ層（１１）、遮光層（１２）などを転写することも可能である。
【００２３】
このように、配線や画素電極が形成されたガラス基板に転写シート（１６）を貼り合わせ、カラーフィルタ層（１１）、遮光層（１２）などを転写する方法によれば、カラーフィルタ層とガラス基板との間に配線や画素電極が位置するカラーフィルタが得られることになる。
【００２４】
また、例えば、ＴＦＴ駆動の液晶表示装置において、ＴＦＴや画素電極が形成されたガラス基板上にカラーフィルタ層（１１）、遮光層（１２）などを転写すると、ＴＦＴや画素電極が形成されたガラス基板上に、液晶表示装置におけるカラーフィルタの機能をもたせた液晶表示装置となるものである。
【００２５】
本発明において用いる転写基材（１３）は、金属薄板または金属箔で、厚みは０．１５ｍｍ以下、望ましくは０．０６〜０．０９ｍｍであり、熱膨張係数がガラス基板と略等しい金属が好ましい。
例えば、熱膨張係数が４０×１０^-7／℃程度のガラス基板である際には、用いる転写基材の金属薄板としては、４２合金（ニッケル４２重量％、残部鉄）、アンバー（ニッケル３６重量％、マンガン微量、残部鉄）などの熱膨張係数が１０〜４０×１０^-7／℃程度のものが好ましい。
鉄・ニッケル合金は、空気中で錆にくく、保存性が良い点でも適している。
【００２６】
剥離層（１４）は、有機溶剤に耐性のある高分子膜で、転写基材の表面平滑化の効果、及び、転写に際してガラス基板と転写基材との密着を保つための弾性を与えるものである。そのため、層の厚みとしては１０〜１００μｍ程度のものが好ましく、また、柔軟性を有することが好ましいが、他方、剥離層としての本来の特性からすると、表面が不活性で硬度の高いことが望ましい。
【００２７】
具体的には、有機溶剤に耐性のある水溶性樹脂としてカゼイン、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロースなどが、また、弾性を与える樹脂としてポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂などがあげられるが、これらの樹脂に限定されるものではない。
また、剥離性を向上させるため、シリコーン系、ふっ素系の界面活性剤を添加してもよく、転写基材は剥離層と一体化して初めて本来の機能が発現するものである。
【００２８】
カラーフィルタ層（１１）は、染色法、顔料分散法、印刷法などで形成されるものである。
染色法は可染性樹脂、例えば、ゼラチン、グリュー、カゼインなどに重クロム酸塩を添加して感光性をもたせ、露出・現像によるパターン形成後、アニオン系染料で染色・防染を行うものである。また、アミド基、アミノ基などのカチオン基を有する感光性をもたせた可染性の合成樹脂を用いてカラーフィルタ層を形成することもできる。
【００２９】
顔料分散法は、予め所望の顔料を分散した感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によりカラーフィルタ層を形成するものである。
また、印刷法は平版オフセット、或いは、凹版オフセット法を用いてカラーフィルタ層を形成するものである。
【００３０】
図４は、転写法によりカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造装置の概要を説明する全体側面図である。図４に示すように、カラーフィルタの製造装置は、ガラス基板上に光硬化型接着剤を塗布する塗布機（１２０）、光硬化型接着剤が塗布されたガラス基板上の定められた位置に転写シートを仮貼りする位置決め仮貼り機（１３０）、転写シートが仮貼りされたガラス基板を押圧する押圧機（１４０）、転写シートが仮貼りされたガラス基板に光照射し、光硬化型接着剤を硬化させる露光機（１５０）、光照射されたガラス基板から、転写基材を剥離する剥離機（１６０）などで構成されているものである。
【００３１】
本装置の塗布機（１２０）を用いて、ガラス基板（４）上に光硬化型接着剤層（１０）を形成し、また、位置決め仮貼り機（１３０）を用いて、予め、剥離層（１４）、カラーフィルタ層（１１）、遮光層（１２）などを形成した転写シート（１６）と、光硬化型接着剤層（１０）を形成したガラス基板（４）を、位置を合わせて仮貼りを行い、また、押圧機（１４０）を用いて、転写シート（１６）と、光硬化型接着剤層（１０）を形成したガラス基板（４）を、光硬化型接着剤層（１０）を介して密着させ、また、露光機（１５０）を用いて、光照射（６０）を行い、光硬化型接着剤層（１０）を硬化させ、また、剥離機（１６０）を用いて、転写基材（１３）及び剥離層（１４）を剥離し、カラーフィルタ（１）を製造するものである。
【００３２】
塗布機（１２０）は、図５（イ）、（ロ）に示すように、胴表面の円周方向に、ブランケット部（１２４）と切欠部（１２３）とに略二分割された着肉胴（１２７）、着肉胴のブランケット部に光硬化型接着剤を転移供給する、着肉ローラ（１２５）、呼出しローラ（１２６）、接着剤槽（２２１）などで構成される着肉部（３２０）、着肉胴の上方に設けられた押さえ胴（１２２）、着肉胴と押さえ胴の前方に設けられた、ガラス基板（１２９）と転写シート（１２８）を識別する識別センサー（１２１）などで構成されているものである。
【００３３】
この塗布機（１２０）は、転写シート（１２８）及びガラス基板（１２９）を交互に通過させるものであり、図５（イ）に示すように、押さえ胴（１２２）と着肉胴（１２７）との間に、着肉胴（１２７）の切欠部（１２３）があるときに、転写シート（１２８）を通過させるようになっている。
また、図５（ロ）に示すように、押さえ胴（１２２）と着肉胴（１２７）との間に、着肉胴（１２７）のブランケット部（１２４）があるときに、ガラス基板（１２９）を通過させるようになっている。
【００３４】
そして、この通過時にガラス基板（１２９）上に、着肉部（３２０）の着肉ローラ（１２５）からブランケット部（１２４）に転移供給された光硬化型接着剤が塗布・形成されるものである。
この転写シート（１２８）とガラス基板（１２９）の識別は、着肉胴と押さえ胴の前方に設けられた識別センサー（１２１）により行われる。従って、ガラス基板（１２９）上には光硬化型接着剤層が塗布・形成され、転写シート（１２８）上には光硬化型接着剤層が塗布・形成されずに、次の、位置決め仮貼り機（１３０）へと搬送される。
図５（イ）、（ロ）において、矢印は着肉胴（１２７）及び押さえ胴（１２２）の回転方向を、また、２２０は光硬化型接着剤を示している。
【００３５】
本発明による位置決め仮貼り機（１３０）は、図６に示すように、ガラス基板を下方に保持するガラス基板保持部（１３３）、転写シート（１３８）を保持してＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に位置を合わせる転写シート保持部（１３４）、転写シート保持部を動作させるＸ、Ｙ、Ｚ、θ位置合わせ駆動部（１３５）、及びＸ、Ｙ位置合わせ駆動部（１３６）、ガラス基板保持部の上方に設けられた、転写シートの位置を検出するＣＣＤカメラ（１３１）、ガラス基板保持部の上方に設けられた転写シートを仮留めるためのスポットＵＶ照射機（１３２）などで構成されているものである。
【００３６】
塗布機（１２０）から搬送されたガラス基板（１３９）は、ガラス基板保持部（１３３）の下方に保持され、ガラス基板（１３９）の下方側に光硬化型接着剤層が塗布・形成されている。ガラス基板に続いて塗布機（１２０）から搬送された転写シート（１３８）は、転写シート保持部（１３４）上に保持される。
この転写シート保持部（１３４）は、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ位置合わせ駆動部（１３５）、及びＸ、Ｙ位置合わせ駆動部（１３６）により、転写シート（１３８）を保持した状態で、ガラス基板（１３９）に対するＸ、Ｙ、θ位置を合わせながらＺ方向上方に移動接近させる動作を繰り返しながら、ガラス基板（１３９）に対し転写シート（１３８）を精度良く仮貼りするものである。
【００３７】
この際、転写シート（１３８）の位置を検出するためにＣＣＤカメラ（１３１）を用いており、ＣＣＤカメラ（１３１）は転写シート（１３８）上の位置合わせマーク（２１）を検出し、ガラス基板（１３９）に対する転写シート（１３８）の位置を決めるものである。
先ず、第一位置合わせは、ＣＣＤカメラ（１３１）により転写シート（１３８）上の位置合わせマーク（２１）を検出し、Ｘ、Ｙ位置合わせ駆動部（１３６）を駆動してガラス基板（１３９）に転写シート（１３８）の位置を合わせる。
そして、第一距離合わせを行う。第一距離合わせは、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ位置合わせ駆動部（１３５）を駆動してガラス基板（１３９）表面と転写シート（１３８）表面の距離が約１００μｍになるように転写シート（１３８）をＺ方向上方に移動接近させるものである。
【００３８】
続いて、第二位置合わせを行う。第二位置合わせは、ＣＣＤカメラ（１３１）により転写シート（１３８）上の位置合わせマーク（２１）を検出し、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ位置合わせ駆動部（１３５）を駆動してガラス基板（１３９）に転写シート（１３８）の位置を第一位置合わせより精度良く合わせる。
そして、第二距離合わせを行う。第二距離合わせは、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ位置合わせ駆動部（１３５）を駆動してガラス基板（１３９）表面と転写シート（１３８）表面の距離が約１０μｍになるように転写シート（１３８）をＺ方向上方に移動接近させるものである。
【００３９】
続いて、第三位置合わせを行う。第三位置合わせは、ＣＣＤカメラ（１３１）により転写シート（１３８）上の位置合わせマーク（２１）を検出し、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ位置合わせ駆動部（１３５）を駆動してガラス基板（１３９）に転写シート（１３８）の位置を第二位置合わせより精度良く合わせる。
そして、第三距離合わせを行う。第三距離合わせは、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ位置合わせ駆動部（１３５）を駆動してガラス基板（１３９）表面と転写シート（１３８）表面の距離が約３μｍになるように転写シート（１３８）をＺ方向上方に移動接近させるものである。
【００４０】
この際、第四位置合わせも同時に行い、ガラス基板（１３９）に転写シート（１３８）の位置を第三位置合わせより精度良く合わせる。これはガラス基板（１３９）と転写シート（１３８）が貼り合わせられる直前の接するばかりの状態であるが、柔軟性のある接着剤の存在により可能となるものである。
このような状態において、圧着し、スポットＵＶ照射機（１３２）を用い、転写シート（１３８）のカラーフィルタ層（１１）画素外の周辺部の位置にスポット状のＵＶ照射を行い、転写シート（１３８）の仮留めを行う。
【００４１】
このような位置決め仮貼り操作は、所望の複数枚、例えば、略５５０×６５０ｍｍ大のガラス基板（１３９）に、略対角１２インチ大の転写シートを６枚行うものである。
このようにして、例えば、略５５０×６５０ｍｍ大のガラス基板（１３９）に、略対角１２インチ大の転写シートを精度よく位置決め仮貼りを行うことにより、略５５０×６５０ｍｍのような大きなサイズのガラス基板でカラーフィルタを製造しても、精度よく、且つ、生産効率よく製造することができるものとなる。
【００４２】
押圧機（１４０）は、図７に示すように、転写シート（１４８）が貼り合わせられたガラス基板（１４９）を押圧する上下一対の押圧胴（１４４）、（１４５）、上下一対の押圧胴の間を、転写シートが貼り合わせられたガラス基板を挟持して搬送する上下一対の長巻状プラスチックフィルム（２４０）、（２４１）、上下一対の長巻状プラスチックフィルムの巻き出し部（１４１）、（１４６）、及び、巻き取り部（１４３）、（１４７）などで構成されているものである。
【００４３】
押圧機（１４０）は、位置決め仮貼り機（１３０）から搬送された転写シート（１４８）が仮留めされたガラス基板（１４９）を、上下一対の長巻状プラスチックフィルム（２４０）、（２４１）に挟持した状態で上下一対の押圧胴（１４４）、（１４５）により押圧し、転写シート（１４８）とガラス基板（１４９）を密着するものである。
【００４４】
剥離機（１６０）は、図８に示すように、転写シート（１６８）が貼り合わせられたガラス基板（１６９）を搬入する搬入ロール（１６２）、転写シートが貼り合わせられたガラス基板を押圧した後に、転写基材を剥離するに際し、転写シートが貼り合わせられたガラス基板を押える、上下一対の押さえロール（１６１）で構成される、ガラス基板押さえロール部（３６０）、ガラス基板押さえロール部の下方に設けられた、転写基材（１６６）を剥離するための高圧スプレイ（１６３）、高圧スプレイの下方に設けられた、転写基材を回収するコンベア（１６４）、及び回収箱（１６５）で構成される転写基材回収部（３６０）、転写基材が剥離されたカラーフィルタを搬出する搬出ロール（１６７）などで構成されているものである。
【００４５】
剥離機（１６０）は、押圧機（１４０）から搬送された転写シート（１６８）が密着されたガラス基板（１６９）を、搬入ロール（１６２）によりガラス基板押さえロール部（３６０）に送り込む。
ガラス基板押さえロール部（３６０）において、ガラス基板押さえロール部の下方に設けられた高圧スプレイ（１６３）からのアルカリ液などを吹き込むことにより、転写基材（１６６）を剥離するものである。
【００４６】
剥離した転写基材（１６６）は、回収するコンベア（１６４）により回収箱（１６５）に回収される。この際、高圧スプレイ（１６３）によるアルカリ液などの吹き込みにより、ガラス基板（１６９）上にはみ出した余分な光硬化型接着剤層も除去されるものである。
【００４７】
【実施例】
以下に本発明の実施例を具体的に説明する。
＜実施例１＞
（剥離層の作製）
剥離層用塗工液は、デスモヘン６５１（バイエル社製）とデスモジュールＮ−７５（バイエル社製）を重量比１.2：１で混合し、フッ素系界面活性剤フロラードＦＣ−１７０（住友スリーエム社製）を添加して調製した。
厚さ約０．１１ｍｍ、大きさ略対角１２インチの４２合金（ニッケル４２重量％、残部鉄）板上に、剥離層用塗工液をリバースコータにて厚さ約９０μｍに形成し剥離層を得た。
【００４８】
（転写シートの作製）
上記剥離層を形成した転写基板（４２合金板）を重クロム酸塩ゼラチン液に浸漬し、感光性ゼラチン層を転写基板上に形成した。
ＵＶ露光によるパターン露光・現像・乾燥後、赤色酸性染料で染色し、１重量％タンニン酸水溶液及び０．５重量％吐酒石水溶液にそれぞれ７０℃・５分間、６０℃・５分間浸漬後、１１０℃・５分間乾燥し赤色カラーフィルタ層を得た。同様にして緑色、青色、黒色を所定の位置にパターン露光・現像・乾燥してカラーフィルタ層と遮光層を形成した。
このようにして、大きさ略対角１２インチの転写基板上にカラーフィルタ層と遮光層を形成した転写シートを得た。
【００４９】
（光硬化型接着剤層の作製）
光硬化型接着剤は、ブチルメタクリレート２重量部、アクリルモノマーＭ−３００（東亞合成化学工業（株）製）８重量部、光重合開始剤「イルガギュアー９０７」（チバガイギー社製）０．２重量部を混合して調製した。
約５５０×６５０ｍｍ大のガラス基板（米国コーニング社製１７３７）にロールコーターを用い、上記光硬化型接着剤を約３μｍ塗布し、ガラス基板上に光硬化型接着剤層を設けた。
【００５０】
（カラーフィルタの作製）
上記カラーフィルタ層と遮光層を形成した転写シートを６枚、上記光硬化型接着剤層を設けたガラス基板の所定の位置にそれぞれ貼り合わせ、スポットＵＶ照射により各転写シート周辺部の光硬化型接着剤層の一部を硬化させ、６枚の転写シートを仮貼りした。
【００５１】
６枚の転写シートを仮貼りしたガラス基板を２枚のプラスチックフィルムではさみ上下一対のロールで加圧した。次に、ＵＶ光を１００ｍＪ／ｃｍ² 照射し光硬化型接着剤層を硬化させた。
続いて、ガラス基板と転写シートとの間に、高圧スプレーでアルカリ溶液を吹き込み転写基板を剥離しカラーフィルタを得た。
【００５２】
得られた約５５０×６５０ｍｍ大のカラーフィルタは、表示面になるカラーフィルタ表面は平滑であり、６面付けされた大きさ略対角１２インチのカラーフィルタの各々の位置は精度の良いものであった。
【００５３】
＜実施例２＞
（剥離層の作製）
剥離層用塗工液は、１２重量％ポリビニルピロリドン水溶液を用いた。
厚さ約０．０８ｍｍ、大きさ略対角１２インチの４２合金（ニッケル４２重量％、残部鉄）板上に、ディップコータにて剥離層用塗工を厚さ約１５μｍに形成し剥離層を得た。
【００５４】
（転写シートの作製）
上記剥離層を形成した転写基板（４２合金板）上に赤色アクリル系顔料分散感光材をリバースコータで塗布した。
ＵＶ露光によるパターン露光・現像後、１１０℃・５分間乾燥し赤色カラーフィルタ層を得た。同様にして緑色、青色、黒色を所定の位置にパターン露光・現像・乾燥してカラーフィルタ層と遮光層を形成した。
このようにして、大きさ略対角１２インチの転写基板上にカラーフィルタ層と遮光層を形成した転写シートを得た。
【００５５】
使用したアクリル系顔料分散材の組成は以下の処方による。
Ａ；顔料１０重量部
顔料はカラーインデックス（Ｃ．Ｉ）ナンバーで示す。
赤色：Ｃ．Ｉ．赤色顔料１７７及びＣ．Ｉ．黄色顔料１３９
緑色：Ｃ．Ｉ．緑色顔料３６及びＣ．Ｉ．黄色顔料１３９
青色：Ｃ．Ｉ．青色顔料１５
黒色：Ｃ．Ｉ．黒色顔料７
Ｂ；以下の組成からなるアニオン性アクリル共重合体10重量部
メチルメタクリレート ２重量部
メタクリル酸 １重量部
ヒドロキシメタクリレート ２重量部
ブチルメタクリレート ２重量部
シクロヘキシルアクリレート ３重量部
Ｃ；多官能アクリルモノマー １０重量部
アロニックスＭ−３００（東亞合成化学工業（株）製）
Ｄ；光重合開始剤 ０．５重量部
イルガギュアー９０７
Ｅ；有機溶剤 １２０重量部
【００５６】
（光硬化型接着剤層の作製）
光硬化型接着剤は、ブチルメタクリレート３重量部、アロニックスＭ−３０５（東亞合成化学工業（株）製）２重量部、アロニックスＭ−４００（東亞合成化学工業（株）製）５重量部、光重合開始剤イルガギュアー９０７（チバガイギー社製）０．２重量部を混合して調製した。
約５５０×６５０ｍｍ大のガラス基板（米国コーニング社製１７３７）にロールコーターを用い、上記光硬化型接着剤を約３μｍ塗布し、ガラス基板上に光硬化型接着剤層を設けた。
【００５７】
（カラーフィルタの作製）
上記カラーフィルタ層と遮光層を形成した転写シートを６枚、上記光硬化型接着剤層を設けたガラス基板の所定の位置にそれぞれ貼り合わせ、スポットＵＶ照射により各転写シート周辺部の光硬化型接着剤層の一部を硬化させ、６枚の転写シートを仮貼りした。
【００５８】
６枚の転写シートを仮貼りしたガラス基板を２枚のプラスチックフィルムではさみ上下一対のロールで加圧した。次に、ＵＶ光を１００ｍＪ／ｃｍ² 照射し光硬化型接着剤層を硬化させた。
続いて、ガラス基板と転写シートとの間に、高圧スプレーでアルカリ溶液を吹き込み転写基板を剥離しカラーフィルタを得た。
【００５９】
得られた約５５０×６５０ｍｍ大のカラーフィルタは、表示面になるカラーフィルタ表面は平滑であり、６面付けされた大きさ略対角１２インチのカラーフィルタの各々の位置は精度の良いものであった。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は、転写基材、剥離層、カラーフィルタ層、遮光層などで構成される転写シートを複数枚、光硬化型接着剤層を介してガラス基板の定められた複数の位置に精度良く貼り合わせ、光硬化型接着剤層を光硬化後に転写基材を剥離し、カラーフィルタ層及び遮光層などをガラス基板に転写してカラーフィルタを製造する際に、ガラス基板の定められた位置に転写シートを貼り合わせるとき、該ガラス基板に該転写シートをＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に位置を合わせながら、該ガラス基板に該転写シートを接近させて精度良く貼り合わせてカラーフィルタを製造するので、ガラス基板が大型化してもカラーフィルタを精度よく製造し、且つ、大型ガラス基板によるカラーフィルタ製造の生産効率を悪化させないカラーフィルタの製造方法となる。
【００６１】
また、本発明は、ガラス基板上に光硬化型接着剤を塗布する塗布機、光硬化型接着剤が塗布されたガラス基板上の定められた位置に転写シートを仮貼りする位置決め仮貼り機、転写シートが仮貼りされたガラス基板を押圧する押圧機、転写シートが仮貼りされたガラス基板に光照射し、光硬化型接着剤を硬化させる露光機、光照射されたガラス基板から、転写基材を剥離する剥離機、を具備するカラーフィルタの製造装置において、
上記位置決め仮貼り機が、ガラス基板を下方に保持するガラス基板保持部、転写シートを保持してＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に位置を合わせる転写シート保持部、該転写シート保持部を動作させるＸ、Ｙ、Ｚ、θ位置合わせ駆動部、及びＸ、Ｙ位置合わせ駆動部、該ガラス基板保持部の上方に設けられた、転写シートの位置を検出するＣＣＤカメラ、該ガラス基板保持部の上方に設けられた転写シートを仮留めするためのスポットＵＶ照射機、を具備するカラーフィルタの製造装置であるので、ガラス基板が大型化してもカラーフィルタを精度よく製造し、且つ、大型ガラス基板によるカラーフィルタ製造の生産効率を悪化させないカラーフィルタの製造装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカラーフィルタの一実施例を示す断面図である。
【図２】（イ）〜（ト）は、本発明によるカラーフィルタの製造工程をその断面で示す説明図である。
【図３】（イ）〜（ハ）は、カラーフィルタを製造する多面付けの状態を示す説明図である。
【図４】転写法によるカラーフィルタの製造装置の概要を説明する全体側面図である。
【図５】（イ）、（ロ）は、塗布機である。
【図６】本発明による位置決め仮貼り機である。
【図７】押圧機である。
【図８】剥離機である。
【符号の説明】
１…カラーフィルタ
４、１２９、１３９、１４９、１６９…ガラス基板
１０…光硬化型接着剤層
１１…カラーフィルタ層
１２…遮光層
１３、１６６…転写基材
１４…剥離層
１６、１２８、１３８、１４８、１６８…転写シート
２１…位置合わせマーク
２２…画素の領域
４０…押圧
６０…光照射
１２０…塗布機
１２１…識別センサー
１２２…押さえ胴
１２３…切欠部
１２４…ブランケット部
１２５…着肉ローラ
１２６…呼出しローラ
１２７…着肉胴
３２０…着肉部
１３０…位置決め仮貼り機
１３１…ＣＣＤカメラ
１３２…スポットＵＶ照射機
１３３…ガラス基板保持部
１３４…転写シート保持部
１３５…Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ位置合わせ駆動部
１３６…Ｘ、Ｙ位置合わせ駆動部
１４０…押圧機
１４１、１４６…巻き出し部
１４３、１４７…巻き取り部
１４４、１４５…押圧胴
２４０、２４１…長巻状プラスチックフィルム
１５０…露光機
１５１…光源
１５２…露光台
１６０…剥離機
１６１…押さえロール
１６２…搬入ロール
１６３…高圧スプレイ
１６４…コンベア
１６５…回収箱
１６７…搬出ロール
３６０…ガラス基板押さえロール部
Ｒ…赤色カラーフィルタ層
Ｇ…緑色カラーフィルタ層
Ｂ…青色カラーフィルタ層

Claims (2)

1. 転写基材、剥離層、カラーフィルタ層、遮光層などで構成される転写シートを複数枚、光硬化型接着剤層を介してガラス基板の定められた複数の位置に精度良く貼り合わせ、光硬化型接着剤層を光硬化後に転写基材を剥離し、カラーフィルタ層及び遮光層などをガラス基板に転写して製造するカラーフィルタの製造方法において、少なくとも、
   （１）ガラス基板上に光硬化型接着剤を塗布する工程と、
   （２）上記光硬化型接着剤が塗布されたガラス基板上の定められた位置に、ＣＣＤカメラと、転写シート上に予め設けられた位置あわせマークを用いて、転写シートを仮貼りする位置決め仮貼りする工程と、
   （３）上記転写シートが仮貼りされたガラス基板を押圧する工程と、
   （４）上記転写シートが仮貼りされたガラス基板に光照射し、光硬化型接着剤を硬化させる露光工程と、
   （５）上記光照射されたガラス基板から、転写基材を剥離する工程と、を含み、
   前記（２）上記光硬化型接着剤が塗布されたガラス基板上の定められた位置に転写シートを仮貼りする位置決め仮貼りする工程が、
   上記ガラス基板と上記転写シートのＸ、Ｙ、θ方向の位置合わせを行いつつ、上記ガラス基板表面と、上記転写シート表面の距離を約１００μｍとなるように、上記転写シートをＺ方向に移動する第一距離合わせをし、
   次に上記ガラス基板と上記転写シートのＸ、Ｙ、θ方向の位置合わせを上記第一距離合わせより精度よく行いつつ、上記ガラス基板表面と、上記転写シート表面の距離を約１０μｍとなるように、上記転写シートをＺ方向に移動する第二距離合わせをし、
   次に上記ガラス基板と上記転写シートのＸ、Ｙ、θ方向の位置合わせを上記第二距離合わせより精度よく行いつつ、上記ガラス基板表面と、上記転写シート表面の距離を約３μｍとなるように、上記転写シートをＺ方向に移動する第三距離合わせをし、
   次に上記ガラス基板と上記転写シートのＸ、Ｙ、θ方向の位置合わせを上記第三距離合わせより精度よく行いつつ、上記ガラス基板表面と、上記転写シート表面の距離を接触する直前となるように、上記転写シートをＺ方向に移動する第四距離合わせをし、
   次に、上記ガラス基板と上記転写シートを圧着し、スポットＵＶ照射機を用い、転写シートのカラーフィルタ層画素外の周辺部の位置にスポット状のＵＶ照射を行う工程、
   であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
2. 前記転写シートの基材は厚みが０．０６〜０．０９ｍｍで、熱膨張係数が前記ガラス基板とほぼ等しい金属薄板又は金属箔であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。

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