JP4380966B2 - 感光層転写方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光層転写方法および装置に関し、さらに詳しくは、液晶パネル用基板、プラズマディスプレイ用基板、プリント配線用基板などに感光層を転写する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネル用のカラーフィルタなどは、帯状の支持体上に感光層およびカバーフイルムが順に層設された積層体フイルムをガラス基板に転写し、フォトリソグラフィ法で各色毎に露光・現像することにより製造されている。このように感光層を転写する装置には、特開平７−１１０５７５号公報に記載されるように、基板の転写領域に合わせて感光層およびカバーフイルムを切断し、この切断されたカバーフイルムを剥離させた後、一定間隔で供給される基板に積層体フイルムを供給し、供給された積層体フイルムを基板へ熱圧着した後、積層体フイルムを基板から連続的に剥離するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような装置では、熱圧着時に溶融した感光層が、感光層およびカバーフイルムの切断部から基板側に浸透することによって、隣接する基板後端と先端との間にあるカバーフイルムが、基板後端あるいは先端に熱圧着されてしまうことがある。このようなことが起こると、積層体フイルムを基板から剥離する際に、熱圧着されたカバーフイルムが支持体と一緒に剥離されずに基板に残ってしまい、剥離の後工程で搬送部材に引っ掛かかって基板が傾き、落下・破損するなどの搬送異常を引き起す。また、熱圧着されたカバーフイルムが剥離後に基板から脱落することもある。この場合は脱落したカバーフイルムが、基板搬送の妨げとなったり、塵や埃の原因ともなる。
【０００４】
本発明は、基板に熱圧着されたカバーフイルムに起因する基板の搬送異常や塵埃の発生を防止し、より生産効率を高めることができる感光層転写方法および装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、帯状の支持体上に感光層およびカバーフイルムが順に層設された積層体フイルムを用い、前記感光層を基板の転写領域に転写する感光層転写方法において、前記基板を一定間隔で供給する基板供給工程と、前記転写領域に合わせて前記感光層およびカバーフイルムを切断し、この切断された前記転写領域のカバーフイルムのみを剥離させるフイルム前処理工程と、前記フイルム前処理工程でカバーフイルムが剥離された前記積層体フイルムを前記基板供給工程からの基板に、前記カバーフイルムが剥離された感光層領域と前記転写領域とを一致させて供給し、前記感光層領域を前記転写領域に熱圧着する熱圧着工程と、前記熱圧着工程で積層体フイルムが熱圧着された各基板の間で、積層体フイルムを基板から剥離する方向に押し出して、少なくともカバーフイルムと基板とを剥離する予備剥離工程と、前記積層体フイルムを基板から剥離する剥離工程とを備えたことを特徴とする。なお、前記剥離工程の後に、前記基板後端または先端に残ったカバーフイルムを除去する除去工程を備えていてもよい。
【０００６】
また、本発明は、帯状の支持体上に感光層およびカバーフイルムが順に層設された積層体フイルムを用い、前記感光層を基板の転写領域に転写する感光層転写装置において、前記基板を一定間隔で供給する基板供給手段と、前記転写領域に合わせて前記感光層およびカバーフイルムを切断し、この切断された前記転写領域のカバーフイルムのみを剥離させるフイルム前処理手段と、前記フイルム前処理手段によりカバーフイルムが剥離された前記積層体フイルムを前記基板供給手段からの基板に、前記カバーフイルムが剥離された感光層領域と前記転写領域とを一致させて供給し、前記感光層領域を前記転写領域に熱圧着する熱圧着手段と、前記熱圧着手段により積層体フイルムが熱圧着された各基板の間で、積層体フイルムを基板から剥離する方向に押し出して、少なくともカバーフイルムと基板とを剥離する予備剥離手段と、前記積層体フイルムを基板から剥離する剥離手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の感光層転写装置の構成を示す。感光層転写装置２は、基板供給部１０、予備加熱部１１、熱圧着部１２、フイルム前処理部１３、冷却部１４、予備剥離部１５、剥離部１６、および基板取り出し部１７から構成される。図２に示すように、感光層転写装置２は、透明なガラスからなる基板１８の周縁部を除いた転写領域１９に感光層３６（図４参照）を転写する。基板１８は、基板供給手段としての基板供給部１０のロボットハンド２０によって、一定間隔で転写領域１９を下側に向けた状態で予備加熱部１１に供給される。
【０００８】
予備加熱部１１は、基板搬送装置２１と、ヒータ２２、２３とから構成される。図３に示すように、基板搬送装置２１は、エアー浮上プレート２４と送りローラ２５とからなる。エアー浮上プレート２４は、基板１８の転写面（転写領域１９が設けられた面）側に対面するように配置されており、転写面に向けてクリーンなエアーを吹き出して、基板１８を浮上させる。
【０００９】
送りローラ２５は、浮上した基板１８の転写面の両側縁部に接触し、回転することで基板１８を熱圧着部１２へ向けて搬送する。基板１８の転写面の両側縁部には感光層３６は転写されず、送りローラ２５の周面が感光層３６に接触することはない。この送りローラ２５はつば付きローラから構成されており、つば２５ａが基板１８のガイドとして機能し、基板１８の幅方向を位置決めする。なお、送りローラ２５に基板１８を挟持するためのニップローラを設けてもよく、送りローラ２５の代わりにベルトや斜め吹き出しエアーにより基板１８を搬送してもよい。また、つば付きローラを用いる代わりに、基板１８の両側縁に接触して回転するガイドローラを設けてもよい。さらに、浮上による基板１８の上側面（転写面と反対側の面）への押し付け力が充分ならば、上側面に接触する送りローラを設け、この送りローラで基板１８を搬送してもよい。
【００１０】
ヒータ２２、２３は、基板搬送装置２１の基板１８の搬送路を挟むように上下に複数個配置されており、基板１８を例えば５０〜１１０℃の温度に加熱する。ヒータ２２、２３としては、遠赤外線ヒータ、ニクロム線ヒータ、熱風ヒータ、および光加熱などを利用することができる。予備加熱部１１で加熱された基板１８は、送りローラ２５により熱圧着部１２に送り出される。
【００１１】
熱圧着手段としての熱圧着部１２は、ラミロール対３１とバックアップローラ３２とから構成されている。ラミロール対３１は、上下方向に配置されたラミロール３１ａ、３１ｂから構成される。これらラミロール３１ａ、３１ｂ、およびバックアップローラ３２にはヒータが内蔵されている。ラミロール対３１は、基板１８と積層体フイルム３３とを挟持して搬送することにより、基板１８へ積層体フイルム３３を熱圧着して貼り付ける。バックアップローラ３２は、ラミロール３１ａ、３１ｂに接触して従動回転し、ラミロール３１ａ、３１ｂの撓みを抑えて、均一な力による熱圧着を可能にする。基板搬送装置２１と熱圧着部１２との間には、前述のエアー浮上プレート２４と同じ構成のエアー浮上プレート３４が設けられている。このエアー浮上プレート３４は基板１８を水平に保ち、ラミロール対３１へ基板１８を投入する際に、基板１８の中央部が撓んで先端が下がり、下側のラミロール３１ａと衝突することを防止する。
【００１２】
図４に示すように、積層体フイルム３３は、支持体３５に図示しない補助層、中間層などを介して感光層３６およびカバーフイルム３７が順に層設されており、支持体３５の他方の面には図示しない帯電防止層などが層設されている。
【００１３】
フイルム前処理手段としてのフイルム前処理部１３は、積層体フイルムロール３８の取付軸３８ａ、ハーフカッタ３９、カバーフイルム剥離部４０、バックテンションローラ４１などから構成される。このフイルム前処理部１３は、積層体フイルムロール３８からカバーフイルム３７を剥がして、感光層３６を上に向けた状態で積層体フイルム３３をラミロール対３１に供給する。
【００１４】
ハーフカッタ３９は、基板１８の転写領域１９に合わせて、積層体フイルム３３をハーフカットする。このハーフカットでは、カバーフイルム３７、感光層３６が切断され、支持体３５は切断されない。
【００１５】
カバーフイルム剥離部４０は、基板１８への貼付面となるハーフカットされた部分のカバーフイルム３７を積層体フイルム３３から剥離する。このカバーフイルム剥離部４０は、粘着テープロール４０ａから引き出された粘着テープ４０ｂを、押さえローラ４０ｃによりカバーフイルム３７へ貼り付け、このカバーフイルム３７が貼り付いた粘着テープ４０ｂをテープ巻取り軸４０ｄに巻き取って回収する。なお、隣接する基板１８の後端１８ｂと先端１８ａとの間に位置することになる積層体フイルム３３に対しては、その部分のカバーフイルム３７が剥離されずに残される（図５参照）。
【００１６】
熱圧着部１２では、ハーフカッタ３９によるハーフカット線が所定の位置を通過すると、基板搬送装置２１に送り込み開始信号を送出する。これにより、基板１８とハーフカット線との位置合わせが行われた状態で、基板１８に積層体フイルム３３の感光層３６が転写される。このとき、支持体３５も基板１８の移動に伴いラミロール対３１の送り方向下流側に送られる。
【００１７】
冷却部１４は、冷却風吹き出しボード４２と、搬送ローラ４３とから構成される。冷却風吹き出しボード４２は、ＨＥＰＡフィルタを通過したクリーンな冷却風を基板１８に向けて吹き出し、搬送ローラ４３で搬送される基板１８の温度をほぼ室温（３０℃以下）に冷却する。
【００１８】
図５に示すように、予備剥離手段としての予備剥離部１５は、２対のニップローラ５１、５２と、剥離バー５３とから構成される。この予備剥離部１５は、ニップローラ５１、５２により隣接する基板１８の後端１８ｂと先端１８ａとの間にある支持体３５を下側に撓ませ、剥離バー５３で支持体３５を撓んだ方向に押し下げて、基板１８の後端１８ｂあるいは先端１８ａに熱圧着されたカバーフイルム３７と基板１８とを剥離させる。
【００１９】
ニップローラ５１、５２は、基板１８の搬送方向に移動自在となっている。また、ニップローラ５１、５２の上側ローラ５１ａ、５２ａは、上下方向に移動自在となっている。上側ローラ５１ａ、５２ａは、隣接する基板１８の後端１８ｂと先端１８ａとが所定の位置に到達したときに、位置センサなどからの駆動信号によって図６に示す下降位置に下降して、基板１８を下側ローラ５１ｂ、５２ｂとの間で挟持する。ニップローラ５１、５２が基板１８を挟持する位置は、剥離バー５３で支持体３５を押し下げてカバーフイルム３７を剥離する際に、基板１８に熱圧着された感光層３６が剥離されることがないように、隣接する基板１８の後端１８ｂと先端１８ａにあるハーフカット位置よりも僅かに基板１８の中央部に寄るように設定されている。
【００２０】
下側ローラ５１ｂ、５２ｂは、駆動源の無い回転自在なフリーローラ、または熱圧着時の基板１８の搬送速度と同速度で回転するローラからなる。なお、基板１８および感光層３６への塵埃の付着を防ぐために、基板１８と支持体３５の搬送口をスリット状に形成した除塵ボックスを設け、この除塵ボックスにこれらのニップローラ５１と５２とを収納してもよいし、予備剥離部１５の近傍に塵埃吸引用ノズルを設けてもよい。
【００２１】
ニップローラ５１、５２は、隣接する基板１８の後端１８ｂと先端１８ａとが所定の位置に到達すると同時に、熱圧着時の基板１８の搬送速度と同速度で搬送方向下流側に移動し、上側ローラ５１ａ、５２ａが下降して基板１８を挟持する。その後、支持体３５の搬送方向に衝撃が加わらないように、回転速度を徐々に緩めながらニップローラ５１、５２の回転がロックされる。
【００２２】
ニップローラ５１は、回転がロックされたまま熱圧着時の基板１８の搬送速度と同速度で下流側に移動する。一方、ニップローラ５２は、下流側の剥離部１６に衝撃および速度外乱を加えないように移動速度が減速される。これに伴いニップローラ５１と５２との間隔が狭まり、図６に示すように支持体３５が下側に撓みだす。なお、支持体３５を撓ませる方法としては、上記のようにニップローラ５２の移動速度を減速させるほかに、ニップローラ５２の回転を逆転させてもよい。
【００２３】
支持体３５が撓んだ後、剥離バー５３が下降して、基板１８と支持体３５とのなす角が、所定の剥離角θになるまで支持体３５を押し下げる。剥離バー５３の押し下げ速度は、押し下げによる衝撃を基板１８にできるだけ加えないように設定されている。このように、基板１８の後端１８ｂあるいは先端１８ａに熱圧着されたカバーフイルム３７が、基板１８から確実に剥離されるので、剥離部１６でカバーフイルム３７が支持体３５と一緒に剥離されずに基板１８に残ることがない。ここで剥離角θは、より剥離しやすい４５°以上に設定され、ニップローラ５１、５２の径も剥離角θが４５°以上になるように小さく設定される。なお、支持体３５を押し下げる方法としては、押し付けローラやエアー吹き出しノズルを用いてもよい。また、支持体３５をカバーフイルム３７側から押し下げるのではなく、支持体３５側から吸着バーなどで引き寄せてもよい。さらに、剥離角θは４５°以上であればよいが、剥離を容易にするために可能な限り大きく設定することが好ましい。
【００２４】
剥離角θで支持体３５を押し下げた後、剥離バー５３は元の待機位置に戻る。これと同時にニップローラ５２の移動速度が増速され、支持体３５の撓みが吸収される。支持体３５の撓みが完全に解消されたところで、上側ローラ５１ａ、５２ａが上昇して元の待機位置に戻り、基板１８の挟持が解除される。なお、予備剥離部１５におけるこれら一連の動作は、他の工程の支障とならないように行われる。
【００２５】
剥離バー５３の先端形状は、支持体３５を押し下げる際に基板１８へ加わる力が均等になるように形成され、例えば図７（Ａ）に示すように凸型両テーパー状となっている。なお、剥離バー５３の先端形状は、上記の凸型両テーパー状のほかに、（Ｂ）直線状、（Ｃ）片側テーパー状、（Ｄ）凹型両テーパー状、（Ｅ）凸型円弧状、（Ｆ）凹型円弧状であってもよい。
【００２６】
図１において、剥離手段としての剥離部１６は、剥離ローラ５４およびベースフイルム巻取り機構５５から構成されており、基板１８から支持体３５を連続的に剥離し、この支持体３５を回収軸５５ａにロール状に巻き取る。回収軸５５ａは図示しない巻取りモータによって回転駆動される。この巻取りモータはトルク制御されており、ラミロール対３１以降の支持体３５の張力を一定に保持して、支持体３５に撓みが発生しないようにしている。
【００２７】
剥離部１６の下流側には、エアー浮上プレート５６からなる基板取り出し部１７が設けられている。このエアー浮上プレート５６は、予備加熱部１１のエアー浮上プレート２４と同様に構成されている。基板取り出し部１７から送り出された基板１８は、図示しないロボットハンドによってその上側面を吸着されて取り出される。
【００２８】
図８および図９に、本発明の別の実施形態に係る感光層転写装置の要部概略図を示す。この実施形態では、剥離部１６の後に、基板１８の後端１８ｂあるいは先端１８ａに熱圧着されたカバーフイルム３７を取り除く除去部６１、７１が設けられている。なお、その他の構成は上記実施形態と同様であるので、図示および説明を省略する。
【００２９】
図８に示す除去部６１は、吸引ノズル６２によりカバーフイルム３７を基板１８から取り除く。この吸引ノズル６２は、基板１８の幅方向に帯状に伸びた吸引口６２ａを有している。吸引口６２ａは、テフロン（Ｒ）などの表面が滑らかな素材からなり、カバーフイルム３７がスムーズに吸引されるような形状となっている。カバーフイルム３７を吸引する際には、より剥離しやすい基板１８の両側縁部から吸引をはじめ、中央部に向かって吸引する。なお、吸引する際に基板１８が下方に引き寄せられるので、基板搬送に影響を与えないために、基板１８の両端を保持する支持コールを設けたり、吸引する角度を斜めにするなどしてもよい。また、カバーフイルム３７を取り除くのに十分な時間を確保するため、吸引ノズル６２を基板１８と合わせて移動させてもよい。但し、この場合は、移動させるタイミングを計るために位置センサを設ける必要がある。
【００３０】
図９に示す除去部７１は、上記実施形態のカバーフイルム剥離部４０と同様の構成を有するカバーフイルム剥離部７２により、カバーフイルム３７を基板１８から取り除く。このカバーフイルム剥離部７２は、粘着テープロール７２ａから引き出された粘着テープ７２ｂを、押さえローラ７２ｃによりカバーフイルム３７へ貼り付け、このカバーフイルム３７が貼り付いた粘着テープ７２ｂを、連続的あるいは所定のタイミングでテープ巻取り軸７２ｄに巻き取って回収する。なお、カバーフイルム剥離部７２は、少なくとも基板１８の中央部に１セットあればよいが、確実にカバーフイルム３７を除去するために、基板１８の幅方向に数セット設置することが好ましい。
【００３１】
この実施形態の場合、剥離部１６の直後に、カバーフイルム３７が基板１８に残っているかどうかを自動的に監視するカメラを設け、このカメラでカバーフイルム３７が基板１８に残っていると確認されたときのみ除去部６１、７１を作動させるようにしてもよい。このようにすると、効率的にカバーフイルム３７を取り除くことができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、基板１８の転写領域１９を下側にして感光層３６の転写を行っているが、転写領域１９を上側にした場合も本発明を適用することができる。また、基板１８の材質は、上記のようにガラスに限定されず、金属や樹脂など他の素材で形成されたものでもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の感光層転写方法および装置によれば、熱圧着工程で積層体フイルムが熱圧着された各基板の間で、積層体フイルムを基板から剥離する方向に押し出して、少なくともカバーフイルムと基板とを剥離する予備剥離工程および予備剥離手段を備えているので、基板に熱圧着されたカバーフイルムによる基板の搬送異常や塵埃の発生を防止することができる。したがって、装置の生産効率をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の感光層転写装置の構成を示す図である。
【図２】基板の感光層転写領域を示す平面図である。
【図３】基板搬送装置の概略を示す図である。
【図４】積層体フイルムの構成を示す断面図である。
【図５】予備剥離部の概略を示す図である。
【図６】剥離バーで支持体を撓んだ方向に押し下げた状態を示す図である。
【図７】剥離バーの先端形状の例を示す図であり、（Ａ）は凸型両テーパー状、（Ｂ）は直線状、（Ｃ）は片側テーパー状、（Ｄ）は凹型両テーパー状、（Ｅ）は凸型円弧状、（Ｆ）は凹型円弧状をそれぞれ示す。
【図８】本発明の別の実施形態を示す図である。
【図９】本発明のさらに別の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
２ 感光層転写装置
１０ 基板供給部（基板供給手段）
１２ 熱圧着部（熱圧着手段）
１３ フイルム前処理部（フイルム前処理手段）
１５ 予備剥離部（予備剥離手段）
１６ 剥離部（剥離手段）
１８ 基板
１９ 転写領域
３１ ラミロール対
３３ 積層体フイルム
３５ 支持体
３６ 感光層
３７ カバーフイルム
３９ ハーフカッタ
４０、７２ カバーフイルム剥離部
５１、５２ ニップローラ
５３ 剥離バー
６１、７１ 除去部
６２ 吸引ノズル

Claims (10)

1. 帯状の支持体上に感光層およびカバーフイルムが順に層設された積層体フイルムを用い、前記感光層を基板の転写領域に転写する感光層転写方法において、
   前記基板を一定間隔で供給する基板供給工程と、
   前記転写領域に合わせて前記感光層およびカバーフイルムを切断し、この切断された前記転写領域のカバーフイルムのみを剥離させるフイルム前処理工程と、
   前記フイルム前処理工程でカバーフイルムが剥離された前記積層体フイルムを前記基板供給工程からの基板に、前記カバーフイルムが剥離された感光層領域と前記転写領域とを一致させて供給し、前記感光層領域を前記転写領域に熱圧着する熱圧着工程と、
   前記熱圧着工程で積層体フイルムが熱圧着された各基板の間で、積層体フイルムを基板から剥離する方向に押し出して、少なくともカバーフイルムと基板とを剥離する予備剥離工程と、
   前記帯状の支持体を基板から剥離する剥離工程とを備えたことを特徴とする感光層転写方法。
2. 前記剥離工程の後に、前記基板後端または先端に残ったカバーフイルムを除去する除去工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載の感光層転写方法。
3. 帯状の支持体上に感光層およびカバーフイルムが順に層設された積層体フイルムを用い、前記感光層を基板の転写領域に転写する感光層転写装置において、
   前記基板を一定間隔で供給する基板供給手段と、
   前記転写領域に合わせて前記感光層およびカバーフイルムを切断し、この切断された前記転写領域のカバーフイルムのみを剥離させるフイルム前処理手段と、
   前記フイルム前処理手段によりカバーフイルムが剥離された前記積層体フイルムを前記基板供給手段からの基板に、前記カバーフイルムが剥離された感光層領域と前記転写領域とを一致させて供給し、前記感光層領域を前記転写領域に熱圧着する熱圧着手段と、
   前記熱圧着手段により積層体フイルムが熱圧着された各基板の間で、積層体フイルムを基板から剥離する方向に押し出して、少なくともカバーフイルムと基板とを剥離する予備剥離手段と、
   前記帯状の支持体を基板から剥離する剥離手段とを備えたことを特徴とする感光層転写装置。
4. 前記予備剥離手段は、基板と帯状の支持体とのなす角が、４５°以上となるように、積層体フイルムを基板から剥離する方向に押し出すことを特徴とする請求項３に記載の感光層転写装置。
5. 前記予備剥離手段は、前記熱圧着手段により積層体フイルムが熱圧着された隣接する各基板のうち、先行して供給される第一の基板の後端と、第一の基板の次に供給される第二の基板の先端とを挟持し、隣接する第一の基板の後端と第二の基板の先端との間にある前記帯状の支持体を撓ませる２対のニップローラと、
   ニップローラにより撓まされた前記帯状の支持体を、撓んだ方向に押し出す剥離バーとから構成されることを特徴とする請求項３または４に記載の感光層転写装置。
6. 前記２対のニップローラは、隣接する第一の基板の後端と第二の基板の先端にある、前記フイルム前処理手段による前記感光層およびカバーフイルムの切断位置よりも、基板の中央部に寄った位置で、隣接する第一の基板の後端と第二の基板の先端とを挟持することを特徴とする請求項５に記載の感光層転写装置。
7. 前記剥離バーは、その先端が、凸型両テーパー状、直線状、片側テーパー状、凹型両テーパー状、凸型円弧状、凹型円弧状のうち、いずれかの形状に形成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の感光層転写装置。
8. 前記帯状の支持体を基板から剥離した後に、前記基板後端または先端に残ったカバーフイルムを除去する除去手段を備えたことを特徴とする請求項３ないし７のいずれかに記載の感光層転写装置。
9. 前記除去手段は、前記基板後端または先端に残ったカバーフイルムを吸引する吸引ノズルであることを特徴とする請求項８に記載の感光層転写装置。
10. 前記除去手段は、粘着テープにより前記基板後端または先端に残ったカバーフイルムを回収することを特徴とする請求項８に記載の感光層転写装置。

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