JPH08122521A

JPH08122521A - 転写装置

Info

Publication number: JPH08122521A
Application number: JP25857594A
Authority: JP
Inventors: Yasuhide Nakajima; 泰秀中島; Masaru Sasaki; 賢佐々木
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】各着色画素のパターンを形成する各着色材料
をカラーフィルター用の基板に転写する工程を効率良く
行えるようにする。【構成】巻取２から転写フィルム１を繰り出す供給部
Ａと、転写フィルム１と基板１０とを重ねる前に加熱す
るプレヒート部Ｃ，Ｄと、転写フィルム１と基板１０と
を重ね合わせて貼り合わせる加熱部Ｅと、貼り合わせた
転写フィルム１と基板１０を剥がすために冷却する冷却
部Ｆと、冷却後に転写フィルム１の基材フィルムを着色
材料を転写した基板１０から剥がす剥離部Ｇと、転写終
了後に基材フィルムを巻き取る排出部Ｈとを具備させて
構成する。転写フィルム１の品質状態を検査する第１の
検査部Ｂ、基板１０の着色レジストの品質状態を検査す
る第２の検査部Ｉを設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ用の
カラーフィルターにおけるレッド（Ｒ）、グリーン
（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の各着色画素と遮光層とをフィル
ム転写法によりカラーフィルター用の基板上に形成する
工程に係り、詳しくは、着色画素のパターンを形成する
各着色材料を基板に転写するのに使用する転写装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のカラーフィルターの製造
方法の一つとしていわゆるフィルム転写法が知られてい
る。この方法は、基材フィルム上に透明着色材料を形成
してなる転写フィルムをカラーフィルター用のガラス基
板に重ね合わせ、加熱圧着して着色材料を基板上に転写
し、フォトマスクを介して前記着色材料を露光した後、
現像して着色画素のパターンを形成する一連の工程から
なり、色相の異なる着色材料について前記の工程を繰り
返すことによってカラーフィルターを製造するものであ
る。また、基材フィルムに薄いフィルムを使用するなど
して露光時に適正ギャップが得られる場合にあっては、
基材フィルムを剥離する前に露光することも行われてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたフ
ィルム転写法においては、小切れの転写フィルムを１枚
毎カラーフィルター用のガラス基板上に載せ、その後加
熱してローラで押圧することで貼り合わせ、着色材料の
基板への転写が完了した後で基材フィルムを剥がしてい
る。しかしながら、このように１枚毎の転写フィルムを
用いて着色材料のガラス基板への転写を行っているので
は、時間が多くかかり生産効率が著しく低いという問題
点があった。また、転写フィルムや転写後のガラス基板
に不良が有るかどうかを調べるのに１枚ずつ検査しなけ
ればならず、これも生産効率を下げる要因になってい
た。

【０００４】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、転写フィルムの着色材料を効率
良くカラーフィルター用の基板に転写することができ、
しかも不良の発生を防止できる転写装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る転写装置は、基材フィルム上に着色
材料を設けてなる転写フィルムから着色材料をカラーフ
ィルター用の基板に転写する転写装置であって、巻取か
ら転写フィルムを繰り出す供給部と、転写フィルムと基
板とを重ねる前に加熱するプレヒート部と、転写フィル
ムと基板とを重ね合わせて貼り合わせる加熱部と、貼り
合わせた転写フィルムと基板を剥がすために冷却する冷
却部と、冷却後に転写フィルムの基材フィルムを着色材
料を転写した基板から剥がす剥離部と、転写終了後に基
材フィルムを巻き取る排出部とを具備して構成される。

【０００６】そして、前記剥離部に小さい径の剥離ロー
ラ又は中央が太い剥離ローラを使用することが好まし
い。

【０００７】また、前記供給部から繰り出される転写フ
ィルムの張力を調節するテンションコントロール手段を
設けることが好ましい。

【０００８】また、前記供給部から繰り出された転写フ
ィルムの品質状態を検査する第１の検査部を設け、さら
には、転写終了後に転写済みの基板における着色材料の
品質状態を検査する第２の検査部を設けることが好まし
い。

【０００９】

【作用】上述の構成からなる本発明の転写装置において
は、巻取りからの転写フィルムの供給、供給された転写
フィルムと基板のプレ加熱、加熱による転写、転写後の
冷却、基材フィルムの剥離、基材フィルムの巻き取り等
の工程が一貫して行われることにより、転写フィルムか
ら着色材料の基板に対する転写を連続的に行われる。

【００１０】剥離部において使用する小さい径の剥離ロ
ーラは、基板に転写した着色材料が基材フィルムに取ら
れるのを防止する。また、中央が太い剥離ローラは、フ
ィルム面に剥離ローラの中央を接触させることにより基
材フィルムが基板から平行に剥がれるように機能する。

【００１１】テンションコントロール手段は、供給部か
ら繰り出された転写フィルムの転写時における張力を一
定にするように機能する。

【００１２】また、第１の検査部で転写フィルムの良否
が判断され、不良品であれば転写部では転写が行われ
ず、さらに第２の転写部で着色材料付きの基板の良否が
判断され、不良基板が選別される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１４】図１は本発明に係る転写装置の一例を示す
概略構成図である。

【００１５】図中１は転写フィルムであり、厚さ１０〜
１００μｍ程度のＰＥＴフィルムからなる基材フィルム
上に透明着色レジストと保護フィルムを形成したものが
使用されている。また、２色目以降が転写しやすいよう
に基材フィルムを３〜１０μｍと薄くしたり、基材フィ
ルムに加えクッション材層、剥離層等を積層したものを
使用してもよい。この転写フィルム１は、長尺状のもの
を巻き取った巻取２として供給部Ａにセットされる。図
示の供給部Ａでは巻取２が１本ではあるが、さらに生産
性を向上させるのであれば、巻取を複数セットしてもよ
く、さらには転写フィルム１を自動的に接続できるオー
トペースターを使用してもよい。

【００１６】供給部Ａから繰り出された転写フィルム１
は、テンションコントロール用ローラ３を経由した後、
保護フィルム１ａを剥がされて第１の検査部Ｂに至る。
このテンションコントロール用ローラ３は、第１の検査
部Ｂの後に配設されたテンション検出用ローラ４の検出
信号によりテンション制御部５がコントロールするよう
になっている。すなわち、転写フィルム１が所定の張力
より強く引っ張られると、テンションコントロール用ロ
ーラ３は張力を小さくするように下方に移動し、逆に転
写フィルム１が所定の張力より緩むと、テンションコン
トロール用ローラ３は張力を大きくするように上方に移
動する。

【００１７】第１の検査部Ｂでは転写フィルム１の画像
を入力するＣＣＤカメラ６がセットされており、着色レ
ジストの色ムラや筋、またはゴミ付きを検査することが
できるようになっている。この第１の検査部Ｂにおける
光学系の構造としては、転写フィルム１を境にしてＣＣ
Ｄカメラ６の反対側に拡散板７をセットし、その両脇か
らカラーフィルターのＲ，Ｇ，Ｂの各色にピークを持つ
３波長の光源８（白色蛍光灯でもハロゲンランプでもよ
い）を用いて拡散板７に照射する手段が採られている。
３波長の光源８を用いた方がそのピークであるＲ，Ｇ，
Ｂの各色のムラ等を検査しやすい。光は拡散板７で拡散
され転写フィルム１を均一に照らすので、この画像をＣ
ＣＤカメラ６から入力し図示しない判定部にて転写フィ
ルム１の品質状態を判定する。

【００１８】この時の判定画像の一例を図２及び図３に
示している。横軸はフィルムの巾方向であり縦軸は転写
フィルムの色の濃度である。良品と不良品の判定は、カ
ラーフィルターのＲ，Ｇ，Ｂの各色毎に用意してある許
容値±ａ₁と基準色濃度レベルｍ₁とＣＣＤカメラ５か
らの入力データとを比較して行う。この場合、デジタル
スイッチを用いてＲ，Ｇ，Ｂの色毎に許容値±ａ₁は±
ａ₁（ｒ）、±ａ₁（ｇ）、±ａ₁（ｂ）として、基準
色濃度レベルｍ₁はｍ₁（ｒ）、ｍ₁（ｇ）、ｍ
₁（ｂ）としてそれぞれセットしておく。ここで、オペ
レータが良品と判断したところで基準値入力スイッチを
押すことにより、画像入力データを平均することで基準
色濃度レベルｍ₁が各色に合わせて記憶されるようにし
てもよい。

【００１９】図２は良品の場合を示す例であり、画像入
力したデータは設定してある基準色濃度レベルｍ₁を中
心に許容値±ａ₁以内に入っている。図３は不良品を示
す例であり、画像入力したデータは設定してある基準色
濃度レベルｍ₁を中心に許容値±ａ₁より外れている。
左側の急峻な突起ｘ₁はゴミ付きによる不良であり、右
側のなだらかな凸部ｙ₁は着色レジストの濃度ムラであ
る。

【００２０】図１において１０はカラーフィルター用の
ガラス基板であり、コロ１１の上を図の右側から左側へ
と搬送される。プレヒート部Ｃの前のコロ１１は図４
（ａ）又は（ｂ）に示す如く形成され、ガラス基板１０
の裏側を擦らないようになっており、かつ外側に傾斜面
をもっておりガラス基板１０を真っ直ぐに搬送するよう
になっている。そして、第１の検査部Ｂによって転写フ
ィルム１が不良と判断されると、前工程から搬送されて
きたガラス基板１０は上下動するストッパー１２により
停止され、転写フィルム１はガラス基板１０に転写され
ることなく巻き取られる。すなわち、不良の場合は、後
方のニップローラに設置されているカウンタ１３によっ
て不良位置を検出し、図示しない記録装置により不良位
置を記憶する。そして、この記憶された不良位置データ
に基づき、不良の転写フィルム部分は転写されないタイ
ミングで排出部Ｈへと巻き取られる。このようにニップ
ローラにカウンタ１３を接続しておくと、ニップローラ
がフィルムをしっかりと挟み込んでいるためにカウンタ
値とフィルムの送り量とのずれがなく正確に不良位置が
把握できる。

【００２１】第１の検査部Ｂで転写フィルム１が良品と
判断されると、ガラス基板１０は停止せずにプレヒート
部Ｃに搬送され、良品の転写フィルム部分もプレーヒー
ト部Ｄへと移動して加熱される。基板用のプレヒート部
Ｃでは、内部にニクロム線等の電熱線を入れた複数のロ
ーラによりベルトを介して下部からガラス基板１０を８
０〜１５０℃程度に十分加熱する。また、転写フィルム
１のプレヒート部Ｄでは、遠赤外線ヒーターにより転写
フィルム１を上部から２０〜８０℃程度にある程度加熱
する。転写フィルム１は加熱しすぎると伸びてしまう
し、複数の材料で構成された転写フィルムだと材料が混
ざり合ってしまうことがあるのであまり加熱しないよう
にする。そして、加熱されたガラス基板１０と転写フィ
ルム１は共に同速度で加熱部Ｅへと移動する。

【００２２】加熱部Ｅでは、基板用のプレヒート部Ｃと
同じ構成の加熱装置が上下に設けてあり、転写フィルム
１とガラス基板１０を上下から十分加熱しながら、転写
フィルム１をガラス基板１０に貼り合わせる。このよう
に貼り合わされた後、一体となった転写フィルム１とガ
ラス基板１０は３０〜５０℃の温水を通している６本の
ローラ群１４を経由して冷却部Ｆへ移動する。

【００２３】冷却部Ｆでは、内部に冷水を通した複数の
ローラにより、転写フィルム１と基板１０を上下からベ
ルトを介して２０〜２５℃程度に冷却する。このように
冷却することで、転写フィルム１の着色レジストはガラ
ス基板１０から剥がれにくくなり、逆に基材フィルムか
ら剥がれやすくなる。

【００２４】十分に冷却したところで次の剥離部Ｇにお
いて小径の剥離ローラ１５により転写フィルム１をガラ
ス基板１０から剥離する。すなわち、剥離ローラ１５を
迂回させて転写フィルム１を排出部Ｈで巻き取ると同時
に、押さえローラ１６によりガラス基板１０を押さえな
がら送るようにする。これによりガラス基板１０から基
材フィルムだけが剥がれ、転写フィルム１から着色レジ
ストをガラス基板１０に転写することができる。ここで
十分に温度が降下していないと基材フィルムに着色レジ
ストが取られてうまく転写できない。

【００２５】剥離部Ｇで使用する剥離ローラ１５の形状
を図５に示す。図示のように剥離ローラ１５はローラ部
分１５ａの両サイドに円盤１５ｂを有しており、駆動部
による保持及び回転をしやすくしている。ローラ部分１
５ａの径は２０ｍｍ以下にするのが好ましい。径をあま
り大きくすると着色レジストが基材フィルムに取られや
すくなる。また、図６に示す剥離ローラ１５は、ローラ
部分１５ａの中央部を少し太くしてあり、この剥離ロー
ラ１５を使用すれば、中央部を転写フィルム１に接触さ
せることによってガラス基板１０から平行に基材フィル
ムを剥がすことができ、着色レジストの転写を綺麗に行
える。

【００２６】第２の検査部Ｉにガラス基板１０が搬送さ
れると、下側からストッパー１７が上昇してガラス基板
１０を所定の前後位置で停止させる。ここでの搬送に使
用するコロ１８は図４（ｂ）に示すタイプで、連結軸が
なく左右のコロ１８が別々に動くものであり、このため
ガラス基板１０の下方から光を照射して上方から検査す
ることができる。また、コロ１８はモータ駆動するが、
ストッパー１７が上昇するとモータ駆動が切れるように
なっている。

【００２７】第２の検査部Ｉでは着色レジストの転写さ
れたガラス基板１０の画像を入力するＣＣＤカメラ２０
がセットされており、着色レジストの色ムラや筋、また
はゴミ付きを検査することができるようになっている。
この第２の検査部Ｉにおける光学系の構造は第１の検査
部Ｂと同様であり、ガラス基板１０を境にしてＣＣＤカ
メラ２０の反対側に拡散板２１をセットし、その両脇か
らカラーフィルターのＲ，Ｇ，Ｂの各色にピークを持つ
３波長の光源２２（白色蛍光灯でもハロゲンランプでも
よい）を用いて拡散板２１に照射する手段が採られてい
る。３波長の光源２２を用いた方がそのピークである
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のムラ等を検査しやすい。光は拡散板
２１で拡散されガラス基板１０を均一に照らすので、こ
の画像をＣＣＤカメラ２０から入力し図示しない判定部
にてガラス基板１０上の着色レジストの品質状態を判定
する。

【００２８】この時の判定画像の一例を図７及び図８に
示している。判定画像は図２及び図３にて説明したのと
ほぼ同じであるが、ガラス基板１０に着色レジストが転
写された状態であるので、許容値は転写フィルム１の検
査の時とは異なる。横軸はカラーフィルターの巾であり
縦軸は着色レジストの濃度である。良品と不良品の判定
は、カラーフィルターのＲ，Ｇ，Ｂの各色毎に用意して
ある許容値±ａ₂と基準色濃度レベルｍ₂とＣＣＤカメ
ラ２０からの入力データとを比較して行う。この場合、
デジタルスイッチを用いてＲ，Ｇ，Ｂの色毎に許容値±
ａ₂は±ａ₂（ｒ）、±ａ₂（ｇ）、±ａ₂（ｂ）とし
て、基準色濃度レベルｍ₂はｍ₂（ｒ）、ｍ₂（ｇ）、
ｍ₂（ｂ）としてそれぞれセットしておく。ここで、オ
ペレータが良品と判断したところで基準値入力スイッチ
を押すことにより、画像入力データを平均することで基
準色濃度レベルｍ₂が各色に合わせて記憶されるように
してもよい。

【００２９】図７は良品の場合を示す例であり、画像入
力したデータは設定してある基準色濃度レベルｍ₂を中
心に許容値±ａ₂以内に入っている。なお、一定間隔で
濃度レベルが降下しているのはガラス基板１０上に形成
されているブラックマトリクス（ＢＭ）の部分である。
図８は不良品を示す例であり、画像入力したデータは設
定してある基準色濃度レベルｍ₂を中心に許容値±ａ₂
より外れている。左側の急峻な突起ｘ₂はゴミ付きによ
る不良であり、右側のなだらかな凸部ｙ₂は着色レジス
トの濃度ムラである。検査方法としては、基準画像を予
め記憶しておき、検査対象のガラス基板１０が搬入され
るごとに各画素を比較して前記許容値より大きく差がで
るかどうかで判定する。

【００３０】第２の検査部Ｉでの検査結果が良品であれ
ば図示していない良品用のデリバリへ排出され、不良品
であれば図示していない不良品用のデリバリへ排出され
る。また、ガラス基板１０が多面付けであれば、第２の
検査結果に基づき、品質に合った仕分けをして次工程へ
搬送すればよい。

【００３１】このように第１色目の着色レジストをガラ
ス基板１０に転写した後、フォトマスクを介してこの着
色レジストを露光し、現像を経て着色画素のパターンを
形成する。そして、第２色目、第３色目の着色レジスト
についても、同様に転写フィルムからガラス基板１０上
への転写、露光、現像を行うことによりカラーフィルタ
ーの着色画素パターンを形成する。なお、基材フィルム
を剥離する前に露光する場合には、冷却部Ｆと剥離部Ｇ
の間にて露光を行うようにする。

【００３２】本発明の転写装置において、加熱部を、平
らな面で転写フィルムを加熱押圧するのではなく、押圧
するローラ等の表面に、形成しようとするカラーフィル
ターの着色画素パターンに対応した凸部を予め形成して
おき、これにより転写フィルムを着色画素パターン状に
加熱押圧して基板上に着色材料を転写するようにするこ
とにより、露光、現像の工程なしで、第１〜３色目まで
順次着色画素パターンを形成することができる。

【００３３】

【発明の効３】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載の効果を奏する。

【００３４】請求項１記載の転写装置は、転写フィルム
上の着色材料をカラーフィルター用の基板に転写する工
程を人手によらず自動的に行うようにしたので、フィル
ム転写法によるカラーフィルターの生産効率を上げるこ
とができる。

【００３５】請求項２記載の転写装置は、剥離部におい
て径の小さい剥離ローラを使用することにより、基板に
転写した着色材料が基材フィルムに取られることなく基
材フィルムを綺麗に剥がすことができる。

【００３６】請求項３記載の転写装置は、剥離部におい
て中央が太い剥離ローラを使用することにより、フィル
ム面に剥離ローラの中央を接触させて基板から平行に基
材フィルムを剥がすことができる。

【００３７】請求項４記載の転写装置は、供給部から繰
り出される転写フィルムの張力を一定にするテンション
コントロール手段を設けたことにより、供給部から繰り
出された転写フィルムの転写時における張力が一定とな
り、着色材料を基板に対して綺麗に転写することができ
る。

【００３８】請求項５記載の転写装置は、供給部から繰
り出された転写フィルムの品質状態を検査する第１の検
査部を設けたことにより、不良品の転写フィルム部分は
転写せずに良品の転写フィルム部分のみを連続的に転写
することができ、余計な転写を行わないようにしてカラ
ーフィルターの生産効率を上げることができる。

【００３９】請求項６記載の転写装置は、転写終了後に
転写済みの基板における着色材料の品質状態を検査する
第２の検査部を設けたことにより、不良品の基板を選別
して別に搬出することができ、不良品に対する後工程を
行うのを防止してカラーフィルターの生産効率を上げる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る転写装置の一例を示す概略構成図
である。

【図２】第１の検査部における判定画像の一例を示すグ
ラフである。

【図３】第１の検査部における判定画像の一例を示すグ
ラフである。

【図４】基板を搬送するためのコロを基板と共に示す正
面図である。

【図５】剥離部で使用する剥離ローラを示す正面図であ
る。

【図６】剥離ローラの他の例を示す正面図である。

【図７】第２の検査部における判定画像の一例を示すグ
ラフである。

【図８】第２の検査部における判定画像の一例を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１転写フィルム２巻取３テンションコントロール用ローラ１０基板１５剥離ローラＡ供給部Ｂ第１の検査部Ｃプレヒート部Ｄプレヒート部Ｅ加熱部Ｆ冷却部Ｇ剥離部Ｈ排出部Ｉ第２の検査部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材フィルム上に着色材料を設けてなる
転写フィルムから着色材料をカラーフィルター用の基板
に転写する転写装置であって、巻取から転写フィルムを
繰り出す供給部と、転写フィルムと基板とを重ねる前に
加熱するプレヒート部と、転写フィルムと基板とを重ね
合わせて貼り合わせる加熱部と、貼り合わせた転写フィ
ルムと基板を剥がすために冷却する冷却部と、冷却後に
転写フィルムの基材フィルムを着色材料を転写した基板
から剥がす剥離部と、転写終了後に基材フィルムを巻き
取る排出部とを具備することを特徴とする転写装置。
【請求項２】請求項１記載の転写装置において、剥離
部に小さい径の剥離ローラを使用したことを特徴とする
転写装置。
【請求項３】請求項１記載の転写装置において、剥離
部に中央が太い剥離ローラを使用したことを特徴とする
転写装置。
【請求項４】請求項１，２又は３記載の転写装置にお
いて、供給部から繰り出される転写フィルムの張力を調
節するテンションコントロール手段を設けたことを特徴
とする転写装置。
【請求項５】請求項１，２，３又は４記載の転写装置
において、供給部から繰り出された転写フィルムの品質
状態を検査する第１の検査部を設けたことを特徴とする
転写装置。
【請求項６】請求項１，２，３，４又は５記載の転写
装置において、転写終了後に転写済みの基板における着
色材料の品質状態を検査する第２の検査部を設けたこと
を特徴とする転写装置。