JP4562967B2 - Transfer film adsorption method and adsorption device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱溶融型の着色剤層が形成された転写フィルムをブラックマトリックス基板に密着させ、部分的に熱転写することで液晶ディスプレイ用カラーフィルタを作成する場合等に好適な転写フィルムを基板に密着させるためのフィルム吸着方法及びそのための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの基板に着色層を形成する方法としてレーザ転写法が提案されている(例えば特開平10−206625号公報、特開平7−104113号公報参照)。レーザ転写法は、フィルム状の基材に予め熱溶融型の着色剤を塗布して転写フィルムを形成し、その転写フィルムとカラーフィルタの基板とを重ね合わせた状態で転写フィルムにレーザビームを当てて着色剤を溶融させることにより、基板に所望のパターンで着色剤を転写する方法である。
【0003】
上記のレーザ転写法においては、転写装置のステージに載置された基板に対して、これを覆うように転写フィルムを供給する必要がある。従来の供給方法では、一回の転写に必要な寸法のフィルムをステージ上に移送し、覆い被せた後にゴムローラ等を用いて密着させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のレーザ転写法を利用する場合、転写フィルムを隙間なく基板と密着させるとともに、基板や転写フィルムがずれないようにそれらをステージ上に確実に保持しておく必要がある。そこで、ステージの表面に開口する多数の吸着孔から空気を吸引して基板をステージに吸着するとともに、転写フィルムを基板よりも幾らか大きく形成し、基板からはみ出た転写フィルムの周縁部を同様にステージに吸着することが試みられている。しかし、転写フィルムを皺や弛みが生じないように注意しながら基板に被せてステージに吸着する作業は難しく、その作業を容易かつ確実に行える吸着方法の開発が望まれていた。
【0005】
本発明は、転写フィルムを基板と良好に密着させながらその転写フィルムをステージに吸着させる作業を容易かつ確実に行える吸着方法、及びそのための吸着装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明の吸着方法について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0007】
本発明は、ステージ(4)上の基板(10)をその基板よりも幅が大きい転写フィルム(11)にて覆った後、前記転写フィルムの前記基板からはみ出た両側部(11a)に前記ステージ側から吸着力を作用させて前記転写フィルムをステージ上に保持する転写フィルムの吸着方法であって、前記転写フィルムを前記基板の幅方向の全長に亘って延びる馴染み手段(18)にて前記基板上に押し付けつつ、その馴染み手段を前記基板に沿って前記幅方向と直交する方向に移動させる処理と、前記馴染み手段の移動に追従して前記ステージの吸着力が作用する領域を漸次拡大させる処理とを含む吸着方法により、上述した課題を解決する。
【0008】
この吸着方法によれば、馴染み手段にて転写フィルムを基板上に押し付けつつその馴染み手段を移動させることにより、転写フィルムが基板に馴染むようにして徐々に隙間なく密着する。馴染み手段の移動に追従してステージの吸着領域が拡大することにより、転写フィルムは、馴染み手段によって基板に押し付けられた部分から徐々にステージに吸着される。そのため、基板に一旦押し付けられた転写フィルムがその後にずれて皺や弛みを発生させるおそれがない。また、転写フィルムが基板に押し付けられる前にステージに吸着されて皺や弛みを誘発するおそれもない。従って、転写フィルムを基板に密着させつつステージに吸着させる作業を容易かつ確実に行うことができる。
【0009】
本発明の吸着方法においては、前記馴染み手段を、前記幅方向と直交する方向に関する前記基板の一端側から他端側に向かって移動させてもよい。この場合には、転写フィルムが基板の一端から他端側に向かって押し付けられつつステージに吸着されることになる。
【0010】
また、前記転写フィルム上に前記馴染み手段を一対配置し、各馴染み手段を、前記幅方向と直交する方向に関して前記基板の互いに反対側の端部に向かって移動させてもよい。この場合には単一の馴染み手段を基板の一端から他端まで移動させる場合と比較して各馴染み手段の移動量を短縮できる。従って、作業時間が短縮される。特に長尺の転写フィルムを使用する場合に好適である。
【0011】
本発明の吸着方法において、前記馴染み手段の移動方向の終点側にて前記転写フィルムを前記基板よりも上方に浮かせた状態で前記馴染み手段を移動させてもよい。この場合には、馴染み手段の移動先において転写フィルムが確実に基板から離され、馴染み手段による押し付け作用を受けて転写フィルムが基板と密着するようになる。従って、馴染み手段が通過する前に転写フィルムと基板とが不所望に密着して皺や弛みを発生させるおそれがなくなる。
【0012】
本発明の吸着方法において、一対のロール(14,15)に前記転写フィルムを巻き掛けてそれらのロール間には前記基板を覆うに必要な長さの転写フィルムを繰り出し、その繰り出された転写フィルムにて前記基板を覆った後に前記馴染み手段を前記ロール間で移動させてもよい。
【0013】
この場合には、未使用の転写フィルムを一方のロールから繰り出しつつ他方のロールに使用済みの転写フィルムを巻き取る処理と、ロール間で馴染み手段を移動させる処理とを交互に繰り返すことにより、複数の基板に対して繰り返し本発明の吸着方法を適用することができる。
【0014】
前記馴染み手段の移動を開始させる前に、前記ロール間に繰り出された転写フィルムに張力を付加してもよい。この場合には、馴染み手段にて転写フィルムを基板を押し付ける前に転写フィルムが基板に沿って張り渡された状態になり、馴染み手段による転写フィルムの押し付けと移動とをスムーズに行うことができる。
【0015】
前記一対のロールのうち少なくともいずれか一方のロール(14)側に、前記転写フィルムを前記基板よりも上方に付勢する付勢手段(22)を設けてもよい。転写フィルムを上方に付勢することにより、転写フィルムに張力が付加されて上記と同様の作用効果が得られる。また、付勢手段に向かって馴染み手段を移動させるようにすれば、馴染み手段の移動先において転写フィルムが確実に基板から離され、馴染み手段が通過する前に転写フィルムと基板とが不所望に密着して皺や弛みを発生させるおそれがなくなる。
【0016】
本発明の吸着方法において、前記馴染み手段をロール状に形成してもよい。この場合には馴染み手段を転写フィルムに沿ってスムーズに移動させることができる。ロール状の馴染み手段は転写フィルムに沿って転動させてもよいし、回転を阻止した状態で転写フィルムに沿って移動させてもよい。
【0017】
本発明の吸着装置は、ステージ(4)上の基板(10)よりも幅方向の両側部(11a)がはみ出るようにしてその基板上に配置された転写フィルム(11)を当該基板の幅方向の全長に亘って押さえ付ける馴染み手段(18)と、前記馴染み手段を前記基板に沿って前記幅方向と直交する方向に移動させる駆動機構(30〜36)と、前記馴染み手段の移動方向に沿って設けられた多数の吸着孔(19)から前記転写フィルムの前記両側部に吸引力を作用させて当該両側部をステージの表面に吸着する吸着手段(40,42)と、前記馴染み手段の移動に追従して前記ステージの吸着力が作用する領域が漸次拡大するように前記吸着手段を制御する吸着制御手段(41,43,45)とを備えることにより、上述した課題を解決する。
【0018】
この吸着装置によれば、転写フィルムを基板に被せた後、馴染み手段を基板に沿って移動させつつ吸着力が作用する領域を漸次拡大させることにより、本発明の吸着方法を実現することができる。
【0019】
本発明の吸着装置においては、前記馴染み手段の移動方向の終点側にて前記転写フィルムを前記基板よりも上方に浮いた状態に保持する手段(22)を備えてもよい。この場合には、馴染み手段の移動先において転写フィルムが確実に基板から離されるから、馴染み手段が通過する前に転写フィルムと基板とが不所望に密着して皺や弛みを発生させるおそれがなくなる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図10を参照して本発明の一実施形態を説明する。図10は液晶ディスプレイのカラーフィルタを作成する際のガラス基板(ブラックマトリックス基板)に着色層を形成するための転写装置1の全体構成を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。転写装置1は、ベッド2と、門型のコラム3と、ステージ4とを有している。ステージ4は直線案内装置5を介してベッド2に取り付けられて水平面内の所定の軸方向(図10(a)に矢印で示す方向。)に沿って段取り位置P1とコラム3の直下の転写位置P2との間を移動可能である。段取り位置P1では基板10の載せ替え等の段取り作業が行われる。
【0023】
コラム3にはレーザ照射部6が取り付けられている。レーザ照射部6は転写位置P2に送られたステージ4に向かってレーザビームを照射する。レーザ照射部6は、水平面内でステージ4の移動方向と直交する方向にレーザビームを走査する機能を有している。転写装置1は、レーザ照射部6におけるレーザビームの走査とステージ4の移動との組み合わせによってステージ4上の任意の位置にレーザビームを照射可能である。なお、ステージ4は一枚の基板10を搭載するに適した大きさに設計されている。
【0024】
図1は、転写装置1のステージ4に載置された一枚の基板10の上に転写フィルム11を供給する方法の一例を示している。この例においては、転写フィルム11がカートリッジ12に収容されており、そのカートリッジ12がそのままステージ4に搭載されて基板10上に転写フィルム11が供給される。転写フィルム11には、例えば基板10に形成すべき3原色(R,G,B)の着色層のうちいずれか1色の着色層に対応した熱溶融型の着色剤が予め定着される。
【0025】
図2にも示したように、カートリッジ12は互いに平行に配置された一対の板状のフレーム13,13を有している。フレーム13,13の一端側には供給ロール14が取り付けられ、フレーム13の他端側には巻取ロール15が取り付けられている。各ロール14,15は互いに平行な軸線の回りに回転自在である。
【0026】
各ロール14,15の間には、ステージ4に載置される基板10の長さよりも長いスペース16が確保されている。転写フィルム11に対するレーザビームの照射と転写フィルム11から基板10へのパターンの転写とを可能とするためにスペース16の上下は開放されている。つまり、レーザビームの導入用の開口部と、転写フィルム11と基板10とを密着させるための開口部とがカートリッジ12の上下に設けられている。
【0027】
カートリッジ12の使用開始前の初期状態において、供給ロール14には多数枚(例えば100〜400枚)の基板10の転写に対応可能な長さの転写フィルム11が巻き付けられている。これによりフレーム13の一端側に転写フィルム11の供給部12aが構成される。供給ロール14から引き出された転写フィルム11はカートリッジ12の下端に沿って真っ直ぐに伸ばされた上で巻取ロール15に巻き取られている。これによりフレーム13の他端側に転写フィルム11の回収部12bが構成される。そして、供給部12aと回収部12bとの間に転写フィルム11の繰り出し部12cが構成される。
【0028】
繰り出し部12cに繰り出されている転写フィルム11の長さは基板10よりも長い。また、転写フィルム11の幅は基板10の幅よりも大きい。このため、転写装置1の段取り位置P1にて、ステージ4に基板10を載置し、その上から繰り出し部12cを下にしてカートリッジ12をステージ4に載せることにより、基板10を繰り出し部12cの転写フィルム11にて完全に覆うことができる。そして、基板10を覆う転写フィルム11の幅方向の両側部11a、11a(図2参照)は基板10よりもはみ出る。なお、ここでいう幅とは、ロール14,15の軸線と平行な方向の寸法を意味する。
【0029】
カートリッジ12を載せままステージ4を転写位置P2に移動させてレーザ照射部6から転写フィルム11にレーザビームを照射することにより、基板10に転写フィルム11上の着色剤等の被転写物質を基板10に転写することができる。
【0030】
なお、カートリッジ12の全長はステージ4の全長より大きくてもよいし、小さくてもよい。但し、ステージ4の負荷を軽減するため、カートリッジ12は可能な限り小型かつ軽量に構成することが望ましい。
【0031】
ステージ4に載置された基板10とカートリッジ12の繰り出し部12cに繰り出されている転写フィルム11との密着性を高めるため、カートリッジ12には、馴染み手段としての馴染みロール18が設けられている。馴染みロール18は供給ロール14及び巻取ロール15と比較して十分に小径であり、その全長は転写フィルム11の幅よりも大きい。つまり、馴染みロール18は転写フィルム11の幅方向の全長に亘って延びている。
【0032】
馴染みロール18はロール14,15の間を回転しながら移動可能な状態でフレーム13,13の間に支持されている。馴染みロール18を駆動する機構の具体的な構成は後述する。また、図3に示すように、供給ロール14側にはテンションロール20が設けられ、そのテンションロール20は引張コイルばね21により上方に引っ張られている。これらのテンションロール20及び引張コイルばね21によりフィルム付勢機構(付勢手段)22が構成される。供給ロール14から引き出された転写フィルム11はテンションロール20を乗り越えてスペース16に繰り出され、さらに馴染みロール18を潜って巻取ロール15に巻き取られる。
【0033】
図1に示すように、ステージ4に載置される基板10(図1に想像線で示す。
)の両側には吸着孔19…19が列をなして形成されている。これらの吸着孔19は真空ポンプと連結されている。各吸着孔19から空気を吸い込むことにより転写フィルム11を基板10と密着した状態でステージ4上に保持することができる。ステージ4には基板10を吸着するための吸着孔も設けられるが、その図示は省略した。吸着孔19は馴染みロール18の移動方向に長軸方向を一致させた長孔状である。
【0034】
図4は、転写フィルム11をステージ4に吸着させる手順を示している。本実施形態においては、まずカートリッジ12の繰り出し部12cに繰り出された転写フィルム11が基板10と重なるようにして、カートリッジ12をステージ4に搭載する(図4(a)参照)。この後、図4(a)〜(c)に矢印で示したように、馴染みロール18を基板10の一端側から他端側へ向かって移動させて転写フィルム11を基板10に密着させる。このとき、馴染みロール18の移動に追従するように、吸着孔19からの吸引力が作用する真空吸着エリアを基板10の一端側から他端側に向かって拡大させる。基板10の全面に転写フィルム11が押し付けられるまで馴染みロール18を供給ロール14側に移動させることにより吸着作業を完了する。このような吸着方法によれば、転写フィルム11が馴染みロール18の移動に伴って徐々に基板10と密着し、かつその密着部分から転写フィルム11の両側部11aがステージ4に漸次吸着される。従って、転写フィルム11を基板10に対して良好に密着させることができ、転写フィルム11に皺や弛みが生じにくい。
【0035】
吸着完了後は図10のレーザ照射部6からレーザビームが照射されて着色層の転写が開始される。転写終了後はステージ4への転写フィルム11の吸着を停止し、カートリッジ12をステージ4から取り外して別の色のカートリッジ12をステージ4に供給し、以下同様手順でフィルムを吸着する。ステージ4に対してR,G,Bの3色のカートリッジ12を交互に載せ代えて3回の転写を行うことにより一枚の基板10に対する着色層の形成が完了する。なお、同一カートリッジ12をステージ4に載せたまま転写を続行する場合には、一回の転写終了後に一旦吸着を解除し、フィルム11を一回の転写で使用する長さだけ供給ロール14から巻取ロール15に送った上で同様手順によりフィルム11を吸着すればよい。
【0036】
図5は上述したカートリッジ12の馴染みロール18に対する駆動機構の一例を示し、図5(a)はカートリッジ12の一方の側の平面図、同(b)は(a)に示した部分の側面図である。また、図5(c)は同(b)の変形例を示している。
【0037】
図5(a)及び(b)の駆動機構においては、カートリッジ12のフレーム13に馴染みロール18の軸端部18aを案内する長孔30が形成される。反対側のフレーム13にも同様の長孔30が形成され、馴染みロール18はそれらの長孔30の間に架け渡される。軸端部18aは長孔30を貫いてフレーム13の外側に突出し、その突出部分はキャリッジ31に回転自在に嵌合する。フレーム13の長手方向の両端部にはプーリ32,32が取り付けられ、それらの間にはベルト33が巻き掛けられる。キャリッジ31はそのベルト33の上下走行部33a、33b間に配置され、いずれか一方の走行部(図では下走行部33b)に固定される。一方のプーリ32にはカップリング34が取り付けられ、そのカップリング34は駆動源としてのモータ35の駆動軸に減速機構(不図示)を介して連結されたカップリング36と結合及び結合解除が可能である。なお、モータ35からカップリング36までの構成要素は転写装置1の付属設備として設けられる。カートリッジ12がステージ4の所定位置に搭載されたときカップリング34,36が相互に連結される。プーリ32,32は種々の方法でフレーム13に取り付けてよい。一例として、供給ロール14及び巻取ロール15の軸端部14a、15aをフレーム13に回転自在に取り付けるとともに、それらの軸端部14a、15aをフレーム13の外側に突出させ、その突出部分にプーリ32,32を回転自在に取り付けることができる。
【0038】
以上の駆動機構によれば、カップリング34,36を連結させてモータ35を駆動することにより、キャリッジ31がベルト33と一体に左右に走行し、それに伴って馴染みロール18が長孔30に沿って移動する。馴染みロール18の移動量はモータ35の回転量に置き換えることができるので、モータ35の回転をロータリエンコーダ等の検出器にて検出すれば馴染みロール18の移動速度や停止位置等を制御することができる。
【0039】
以上では、駆動源としてのモータ35が生成する回転運動をベルト33にて馴染みロール18の往復運動に変換したが、その他にも、例えばラックピニオン機構等の周知の運動変換機構を利用して馴染みロール18に往復運動を与えることが考えられる。直進運動を生成する油圧又は空圧シリンダ等の駆動源を利用して馴染みロールを往復運動させてもよい。
【0040】
図5(a)及び(b)の例では、馴染みロール18がキャリッジ31に対して回転可能に取り付けられているため、転写フィルム11と馴染みロール18との間に摩擦が生じるとそれに伴って馴染みロール18が回転して過剰な摩擦の発生が防がれる。さらに、馴染みロール18のステージ4に沿った往復運動を馴染みロール18の回転運動に変換する手段を設けてもよい。図5(c)はその一例を示すものであり、この例では長孔30に沿ってラック38が設けられ、馴染みロール18にはそのラック38と噛み合うピニオン(不図示)が設けられる。この場合には、馴染みロール18をその移動に連動して回転させて転写フィルム11と馴染みロール18との間の摩擦を最小に抑えることができる。ラックピニオン機構に代え、長孔30に沿って摩擦係数を高める部材を設け、それを馴染みロール18の軸端部18aに押し付けても同様の効果が得られる。
【0041】
馴染みロール18が転写フィルム11を基板10に押し付ける効果を高めるため、馴染みロール18の表面に適度な弾性層を設け、その弾性層が適度に弾性変形する程度に馴染みロール18を転写フィルム11に押し付けながら馴染みロール18を基板10に沿って移動させてもよい。
【0042】
図6は、馴染みロール18の移動に追従して吸着エリアを拡大するための機構の一例を示している。この例では、ステージ4の表面に開口する吸着孔19…19のそれぞれが、転写フィルム11の幅方向(図6において上下方向)に並んだ4つの吸着孔19を一つの単位として、その単位毎にステージ4の内部に設けられた連絡路40…40と接続される。各連絡路40はステージ4の側面に開口し、電磁制御弁41を介して真空ポンプ42と接続される。各電磁制御弁41は、バルブ駆動回路43からの駆動信号に応じて連絡路40と真空ポンプ42とを結ぶ流路を開閉する。バルブ駆動回路43から電磁制御弁41…41には個別に駆動信号が出力され、電磁制御弁41の開閉動作は個別に制御される。このため、吸着孔19と真空ポンプ42との間は、吸着孔19の単位毎に独立して開閉制御される。
【0043】
バルブ駆動回路43は、制御装置45からの制御信号に従って各電磁制御弁41の駆動信号を切り換える。転写フィルム11を吸着する際に、制御装置45はモータ35の駆動回路46に対してモータ駆動用の制御信号を出力するとともに、ロータリーエンコーダ等の検出器47からの出力信号に基づいて馴染みロール18の移動量を検出する。そして、その移動量に従って各電磁制御弁41を馴染みロール18に追従して真空吸着エリアが漸次拡大するように開閉制御する。例えば、馴染みロール18の移動量に関して一単位の吸着孔19が受け持つ吸着エリアの長さを予め決めておき、馴染みロール18がその移動量だけ移動する毎に、馴染みロール18が移動を開始する側の吸着孔19に対応する電磁制御弁41から順に開放信号をバルブ駆動回路43に出力して吸着エリアを徐々に拡大する。
【0044】
なお、馴染みロール18の移動量の検出を省略し、一単位の吸着孔19に対応する距離だけモータ35が移動するのに要する時間が経過する毎に電磁開閉弁41を順次開放するように制御してもよい。
【0045】
以上の実施形態は一例に過ぎず、本発明は種々の形態にて実施することができる。例えば、電磁開閉弁41を連絡路40毎に設ける構成に代え、連絡路40と同数のポートと、真空ポンプ42側に接続される共通のポートとを備え、スプール等の弁体の操作量に応じてポートと連通するポートの数が比例的に増減する構成の制御弁を使用してもよい。このような制御弁によれば、その弁体と馴染みロール18の移動とを連動させることにより、真空吸着エリアを徐々に拡大させることができる。
【0046】
上記の制御弁の具体例を図7及び図8にそれぞれ示す。図7の制御弁50においては、円筒状のシリンダ51の内部に弁体としてのスプール52が摺動自在に挿入されている。シリンダ51の開口部の近傍とスプール52の先端部とにOリング53,53がそれぞれ装着されてシリンダ51とスプール52との間がシールされる。シリンダ51の周囲には複数のポート54…54がシリンダ51の軸線方向に並べて設けられ、シリンダ51の底部には単一のポート55がそれぞれ設けられる。各ポート54はステージ4の互いに異なる連絡路40(図6参照)に、ポート55は真空ポンプ42にそれぞれ接続される。従って、スプール52を直線運動型の適当な駆動手段(例えば流体圧シリンダやねじ駆動機構)により往復運動させると、その運動に応じてポート55と連通するポート54の数が変化する。この動作を利用してステージ4の吸着領域を漸次変化させることができる。
【0047】
図8の制御弁60においては、円筒型のハウジング61の内部に弁体としてのロータ62が回転自在に挿入されている。ハウジング61の周囲には複数のポート63…63がハウジング61の周方向に沿って並べて設けられ、ポート63の一端側にはさらに単一のポート64が設けられる。ロータ62の外周には切欠部62aが設けられている。各ポート63はステージ4の互いに異なる連絡路40(図6参照)に、ポート64は真空ポンプ42にそれぞれ接続される。従って、ロータ62を回転運動型の適当な駆動手段(例えばモータやロータリーソレノイド)により回転運動させると、その運動に応じてポート64と連通するポート65の数が変化する。この動作を利用してステージ4の吸着領域を漸次変化させることができる。
【0048】
上記の実施形態においては、馴染みロール18の移動方向に関して2以上の吸着孔19を一単位として、それらの単位毎に真空ポンプ42との接続及び断続を制御してもよい。
【0049】
図9は馴染みロールに関する他の実施形態を示す。この実施形態では、供給ロール14及び巻取ロール15の間に一対の馴染みロール18,18が配置される。これらのロール18、18を基板10の中間位置から互いに反対方向に、つまり供給ロール14又は巻取ロール15に向けて移動させるとともに、各ロール18の移動に追従して真空吸着エリアを漸次ロール14及び15に向けて拡大させることにより、転写フィルム11をステージ4に吸着する。この実施形態ではロール18の移動量が実質的に半減するので短時間で吸着が完了する利点がある。
【0050】
転写フィルム11はR,G,Bいずれか一色の着色層が形成されたものに限らず、単一種類の被転写物質、例えば基板10にブラックストライプを形成するための材料が定着されたものでもよい。さらに、本発明は液晶ディスプレイのカラーフィルタ用の基板に限らず、各種の基板に転写フィルムを重ねて供給する場合に利用できる。カートリッジを利用せず、転写フィルム11を一回の転写に必要なサイズに切断して基板10に被せる場合でも本発明の吸着方法は適用可能である。馴染み手段はロール状に形成されたものに限らず、転写フィルム11を基板10に押し付けつつ転写フィルム11に沿って移動できるものであれば例えば板状等に変更してもよい。
【0051】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の吸着方法によれば、馴染み手段にて転写フィルムを基板上に押し付けつつその馴染み手段を移動させることにより、転写フィルムを基板に徐々に馴染むように密着させるとともに、馴染み手段の移動に追従してステージの吸着領域を拡大させることにより、転写フィルムを、馴染み手段によって基板に押し付けられた部分から徐々にステージに吸着させることができる。そのため、基板に一旦押し付けられた転写フィルムがその後にずれて皺や弛みを発生させるおそれがない。また、転写フィルムが基板に押し付けられる前にステージに吸着されて皺や弛みを誘発するおそれもない。従って、転写フィルムを基板に密着させつつステージに吸着させる作業を容易かつ確実に行うことができる。
【0052】
また、本発明の吸着装置及び転写フィルム供給用のカートリッジによれば本発明の吸着方法を好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法により転写装置のステージに載置された一枚の基板上に転写フィルムを供給する実施形態を示す斜視図。
【図2】ステージ上に載置されたカートリッジをその上方からみた状態を示す図。
【図3】図2のIII−III線に沿った断面図。
【図4】本発明により転写フィルムを吸着する手順を示す図。
【図5】カートリッジの馴染みロールを駆動する機構の一例を示す図。
【図6】馴染みロールの移動に追従して吸着エリアを拡大するための機構の一例を示す図。
【図7】真空吸着エリアを漸次拡大するための制御弁の具体例を示す図。
【図8】真空吸着エリアを漸次拡大するための制御弁の他の具体例を示す図。
【図9】一対の馴染みロールを利用して転写フィルムを吸着させる例を示す図。
【図10】転写装置の一例を示す図。
【符号の説明】
1 転写装置
4 ステージ
6 レーザ照射部
10 基板
11 転写フィルム
11a 転写フィルムの両側部
12 カートリッジ
12a 供給部
12b 回収部
12c 繰り出し部
13 フレーム
14 供給ロール
15 巻取ロール
18 馴染みロール(馴染み手段)
19 吸着孔
20 テンションロール
21 引張コイルばね
22 フィルム付勢機構(付勢手段、保持する手段)
30 長孔(駆動機構)
31 キャリッジ(駆動機構)
32 プーリ(駆動機構)
33 ベルト(駆動機構)
34 カップリング(駆動機構)
35 モータ(駆動機構)
36 カップリング(駆動機構)
40 連絡路(吸着手段)
41 電磁開閉弁(吸着制御手段)
42 真空ポンプ(吸着手段)
43 バルブ駆動回路(吸着制御手段)
45 制御装置(吸着制御手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, a transfer film having a heat-melting colorant layer formed thereon is adhered to a black matrix substrate, and a transfer film suitable for producing a color filter for a liquid crystal display by partially thermally transferring the transfer film to the substrate. The present invention relates to a film adsorbing method and an apparatus therefor.
[0002]
[Prior art]
As a method for forming a colored layer on a substrate of a color filter such as a liquid crystal display, a laser transfer method has been proposed (see, for example, JP-A-10-206625 and JP-A-7-104113). In the laser transfer method, a heat melting type colorant is applied to a film-like substrate in advance to form a transfer film, and a laser beam is applied to the transfer film in a state where the transfer film and the color filter substrate are overlapped. In this method, the colorant is transferred to the substrate in a desired pattern by melting the colorant.
[0003]
In the laser transfer method described above, it is necessary to supply a transfer film so as to cover the substrate placed on the stage of the transfer device. In the conventional supply method, a film having a size required for one transfer is transferred onto a stage and covered with a rubber roller after being covered.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the above laser transfer method is used, it is necessary to bring the transfer film into close contact with the substrate without any gap and to securely hold them on the stage so that the substrate and the transfer film do not shift. Therefore, air is sucked from a large number of suction holes opened on the surface of the stage to suck the substrate to the stage, and the transfer film is formed to be somewhat larger than the substrate, and the peripheral edge of the transfer film protruding from the substrate is similarly Attempts have been made to adsorb to the stage. However, it is difficult to place the transfer film on the substrate while taking care not to cause wrinkles or slack, and it is difficult to develop a suction method that can easily and reliably perform the work.
[0005]
The present invention is an adsorption method capable of easily and reliably performing the operation of adsorbing the transfer film to the stage while keeping the transfer film in good contact with the substrate, as well as Adsorption equipment for that Place The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, the adsorption method of the present invention will be described. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
[0007]
In the present invention, after the substrate (10) on the stage (4) is covered with a transfer film (11) having a width larger than that of the substrate, the stage is placed on both sides (11a) of the transfer film protruding from the substrate. A transfer film adsorbing method for holding the transfer film on a stage by applying an adsorbing force from the side, wherein the transfer film is stretched over the entire length in the width direction of the substrate by familiar means (18). A process of moving the familiar means along the substrate in a direction perpendicular to the width direction while pressing upward, and a process of gradually expanding the region where the adsorption force of the stage acts following the movement of the familiar means The above-described problems are solved by an adsorption method including:
[0008]
According to this adsorption method, the transfer film is brought into close contact with the substrate so that the transfer film is adapted to the substrate by moving the familiar means while pressing the transfer film onto the substrate by the familiar means. Following the movement of the familiar means, the adsorption area of the stage expands, whereby the transfer film is gradually adsorbed onto the stage from the portion pressed against the substrate by the familiar means. For this reason, there is no possibility that the transfer film once pressed against the substrate will be shifted thereafter to cause wrinkles or slack. In addition, there is no possibility that the transfer film is attracted to the stage before being pressed against the substrate to induce wrinkles or slack. Therefore, the operation of adhering the transfer film to the substrate while adhering to the substrate can be easily and reliably performed.
[0009]
In the adsorption method of the present invention, the familiar means may be moved from one end side of the substrate toward the other end side in a direction orthogonal to the width direction. In this case, the transfer film is attracted to the stage while being pressed from one end of the substrate toward the other end.
[0010]
Moreover, a pair of said familiar means may be arrange | positioned on the said transfer film, and each familiar means may be moved toward the edge part on the opposite side of the said board | substrate regarding the direction orthogonal to the said width direction. In this case, the moving amount of each familiar means can be shortened as compared with the case where a single familiar means is moved from one end of the substrate to the other end. Therefore, the work time is shortened. It is particularly suitable when using a long transfer film.
[0011]
In the adsorption method of the present invention, the conforming means may be moved in a state where the transfer film is floated above the substrate on the end side in the moving direction of the conforming means. In this case, the transfer film is surely separated from the substrate at the moving destination of the familiar means, and the transfer film comes into close contact with the substrate under the pressing action by the familiar means. Therefore, there is no possibility that the transfer film and the substrate are undesirably brought into close contact with each other before the familiar means passes, thereby causing wrinkles and slack.
[0012]
In the adsorption method of the present invention, the transfer film is wound around a pair of rolls (14, 15), a transfer film having a length necessary to cover the substrate is fed between the rolls, and the transferred transfer film is fed. The familiar means may be moved between the rolls after covering the substrate.
[0013]
In this case, the process of winding up the used transfer film on the other roll while feeding the unused transfer film from one roll and the process of moving the familiar means between the rolls are alternately repeated, thereby The adsorption method of the present invention can be applied repeatedly to the substrate.
[0014]
Tension may be applied to the transfer film fed between the rolls before starting the movement of the conforming means. In this case, before the transfer film is pressed against the substrate by the familiar means, the transfer film is stretched along the substrate, and the transfer film can be smoothly pressed and moved by the familiar means.
[0015]
A biasing means (22) for biasing the transfer film above the substrate may be provided on at least one of the pair of rolls (14). By urging the transfer film upward, tension is applied to the transfer film, and the same effect as described above can be obtained. Further, if the familiar means is moved toward the biasing means, the transfer film is surely separated from the substrate at the destination of the familiar means, and the transfer film and the substrate become undesirably before the familiar means passes. There is no risk of wrinkling or loosening due to close contact.
[0016]
In the adsorption method of the present invention, the familiar means may be formed in a roll shape. In this case, the familiar means can be smoothly moved along the transfer film. The roll-shaped familiar means may be rolled along the transfer film, or may be moved along the transfer film in a state where rotation is prevented.
[0017]
The adsorbing device of the present invention uses a transfer film (11) arranged on a substrate (10) on a stage (4) so that both side portions (11a) in the width direction protrude from the substrate (10) in the width direction of the substrate. The accommodating means (18) for pressing down the entire length, a drive mechanism (30-36) for moving the accommodating means along the substrate in a direction perpendicular to the width direction, and a moving direction of the accommodating means. The adsorbing means (40, 42) for adsorbing the both side portions to the surface of the stage by applying a suction force to the both side portions of the transfer film from a plurality of adsorbing holes (19) provided, and movement of the familiar means The above-described problems are solved by providing suction control means (41, 43, 45) for controlling the suction means so that the region where the suction force of the stage acts is gradually expanded following the above.
[0018]
According to this suction apparatus, after the transfer film is placed on the substrate, the suction method of the present invention can be realized by gradually expanding the region where the suction force acts while moving the familiar means along the substrate. .
[0019]
The adsorbing device of the present invention may further comprise means (22) for holding the transfer film in a floating state above the substrate on the end side in the moving direction of the familiar means. In this case, since the transfer film is surely separated from the substrate at the moving destination of the familiar means, there is no possibility that the transfer film and the substrate are undesirably brought into close contact before the familiar means passes to cause wrinkles or slack. .
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 shows the overall configuration of the
[0023]
A
[0024]
FIG. 1 shows an example of a method for supplying a
[0025]
As shown in FIG. 2, the
[0026]
A
[0027]
In an initial state before the use of the
[0028]
The length of the
[0029]
By moving the
[0030]
The total length of the
[0031]
In order to improve the adhesion between the
[0032]
The
[0033]
As shown in FIG. 1, a substrate 10 (shown by an imaginary line in FIG. 1) placed on the
) Are formed in rows on both sides. These suction holes 19 are connected to a vacuum pump. The
[0034]
FIG. 4 shows a procedure for adsorbing the
[0035]
After completion of the adsorption, a laser beam is irradiated from the
[0036]
FIG. 5 shows an example of a drive mechanism for the
[0037]
In the drive mechanism shown in FIGS. 5A and 5B, a
[0038]
According to the above drive mechanism, the
[0039]
In the above, the rotational motion generated by the
[0040]
5A and 5B, since the
[0041]
In order to enhance the effect of the
[0042]
FIG. 6 shows an example of a mechanism for enlarging the suction area following the movement of the
[0043]
The
[0044]
In addition, the detection of the movement amount of the
[0045]
The above embodiment is merely an example, and the present invention can be implemented in various forms. For example, instead of the configuration in which the electromagnetic on-off
[0046]
Specific examples of the control valve are shown in FIGS. 7 and 8, respectively. In the
[0047]
In the
[0048]
In the above embodiment, two or more suction holes 19 may be taken as one unit with respect to the moving direction of the
[0049]
FIG. 9 shows another embodiment relating to the familiar roll. In this embodiment, a pair of
[0050]
The
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the adsorption method of the present invention, the transfer film is brought into close contact with the substrate so that the transfer film is gradually adjusted by moving the familiar means while pressing the transfer film onto the substrate with the familiar means. The transfer film can be gradually attracted to the stage from the portion pressed against the substrate by the familiar means by expanding the adsorption area of the stage following the movement of the familiar means. For this reason, there is no possibility that the transfer film once pressed against the substrate will be shifted thereafter to cause wrinkles or slack. In addition, there is no possibility that the transfer film is attracted to the stage before being pressed against the substrate to induce wrinkles or slack. Therefore, the operation of adhering the transfer film to the substrate while adhering to the substrate can be easily and reliably performed.
[0052]
Further, according to the suction device and the transfer film supply cartridge of the present invention, the suction method of the present invention can be suitably implemented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment in which a transfer film is supplied onto a single substrate placed on a stage of a transfer device by the method of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state where a cartridge placed on a stage is viewed from above.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a procedure for adsorbing a transfer film according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing an example of a mechanism for driving a familiar roll of a cartridge.
FIG. 6 is a view showing an example of a mechanism for enlarging the suction area following the movement of the familiar roll.
FIG. 7 is a diagram showing a specific example of a control valve for gradually expanding a vacuum suction area.
FIG. 8 is a view showing another specific example of the control valve for gradually expanding the vacuum suction area.
FIG. 9 is a view showing an example in which a transfer film is adsorbed using a pair of familiar rolls.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a transfer device.
[Explanation of symbols]
1 Transfer device
4 stages
6 Laser irradiation part
10 Substrate
11 Transfer film
11a Both sides of transfer film
12 cartridges
12a Supply section
12b Collection unit
12c Feeding part
13 frames
14 Supply roll
15 Winding roll
18 Familiar roll (familiar means)
19 Adsorption hole
20 Tension roll
21 Tension coil spring
22 Film biasing mechanism (biasing means, holding means)
30 long hole (drive mechanism)
31 Carriage (drive mechanism)
32 pulley (drive mechanism)
33 Belt (drive mechanism)
34 Coupling (drive mechanism)
35 Motor (drive mechanism)
36 Coupling (drive mechanism)
40 communication path (adsorption means)
41 Electromagnetic on-off valve (adsorption control means)
42 Vacuum pump (adsorption means)
43 Valve drive circuit (adsorption control means)
45 Control device (adsorption control means)
Claims (10)
前記転写フィルムを前記基板の幅方向の全長に亘って延びる馴染み手段にて前記基板上に押し付けつつ、その馴染み手段を前記基板に沿って前記幅方向と直交する方向に移動させる処理と、
前記馴染み手段の移動に追従して前記ステージの吸着力が作用する領域を漸次拡大させる処理と、
を含むことを特徴とする転写フィルムの吸着方法。After the substrate on the stage is covered with a transfer film that is wider than the substrate, the transfer film is held on the stage by applying an adsorption force from the stage side to both sides of the transfer film that protrude from the substrate. A transfer film adsorption method,
A process of moving the conforming means along the substrate in a direction perpendicular to the width direction while pressing the transfer film on the substrate with the conforming means extending over the entire length in the width direction of the substrate;
A process of gradually expanding a region where the suction force of the stage acts following the movement of the familiar means;
A transfer film adsorption method comprising:
前記馴染み手段を前記基板に沿って前記幅方向と直交する方向に移動させる駆動機構と、
前記馴染み手段の移動方向に沿って設けられた多数の吸着孔から前記転写フィルムの前記両側部に吸引力を作用させて当該両側部をステージの表面に吸着する吸着手段と、
前記馴染み手段の移動に追従して前記ステージの吸着力が作用する領域が漸次拡大するように前記吸着手段を制御する吸着制御手段と、
を備えたことを特徴とする転写フィルムの吸着装置。Familiar means for pressing the transfer film disposed on the substrate over the entire length in the width direction so that both sides in the width direction protrude beyond the substrate on the stage,
A drive mechanism for moving the familiar means along the substrate in a direction perpendicular to the width direction;
A suction means for attracting the both side portions to the surface of the stage by applying a suction force to the both side portions of the transfer film from a plurality of suction holes provided along the moving direction of the familiar means;
A suction control means for controlling the suction means so that a region where the suction force of the stage acts is gradually expanded following the movement of the familiar means;
An apparatus for adsorbing a transfer film, comprising:
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