JPH08190012A

JPH08190012A - カラーフィルタの製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JPH08190012A
Application number: JP305395A
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: 1995-01-12
Filing date: 1995-01-12
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】フィルム転写法によりカラーフィルタを製造
するに際し、転写フィルム上の着色材を１枚毎の基板に
効率よく転写し、しかも不良の発生を防いで高品質のカ
ラーフィルタを生産効率よく製造する。【構成】転写工程を不良の発生しやすい着色材から順
に行うようにする。具体的には、支持フィルム上に着色
材が設けられた転写フィルムを供給する供給部と、転写
フィルムから基板へ着色材を転写する転写部と、転写終
了後に支持フィルムを排出する排出部とを備えた転写装
置１，２，３を３台連続して配置し、第１台目が青の着
色材、第２台目が赤の着色材、第３台目が緑の着色材を
それぞれ転写するように構成する。不良の発生する時点
が相対的に早くなり、これを検出することにより、後に
続く不必要な転写工程を行わずに済む。

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
カラーフィルタにおける赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の各着色画素をフィルム転写法によりカラーフィルタ用
の基板上に形成する工程に係り、詳しくは各着色材を基
板上に転写する工程を行うカラーフィルタの製造方法及
び製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーフィルタの製造方法として
いわゆるフィルム転写法が知られている。このフィルム
転写法の一つは、支持フィルム上に透明着色レジストを
設けた転写フィルムをカラーフィルタ用のガラス基板に
重ね合わせ、加熱圧着して着色レジストを基板上に転写
し、フォトマスクを介して前記着色レジストの層を露光
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、色相の異なる着色レジストについて前記
の工程を繰り返すことによってカラーフィルタを製造す
るものである。なお、支持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性ギャップが得られる場合に
あっては、支持フィルムを剥離する前に露光することも
行われる。

【０００３】また、もう一つの方法として、着色画素に
対応した押し型を使用して転写フィルム上の着色材を選
択的に加熱し基板上に転写する工程を各色毎に繰り返し
てカラーフィルタを製造する方法がある。そして、この
方法において、着色画素の転写を各色ごとに行った後、
それら基板上に転写した着色材を、転写時の加熱温度よ
りも高い温度でまとめて加熱して基板上に定着させるよ
うにしたものが転写装置とともに提案されている（例え
ば、特開平４−１００００５号公報参照）。また、この
公報では、基板上に転写した各色の着色材を、定着のた
めの加熱処理前に検査して欠陥を修正することも示され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた前
者の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、着色レ
ジストの基板への転写が完了した後で支持フィルムを剥
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。

【０００５】一方、後者のフィルム転写法を利用した前
記公報の転写装置では、基板の支持機構に加熱装置がな
いため、基板を転写時に適した温度より高い温度に加熱
しておき、自然放熱させながら転写に適した温度まで降
下した時点で型押しして転写することになることから、
適切な温度までの待ち時間が必要である上、タイミング
を間違えると転写に適した温度で転写できず失敗する場
合がある。また、開示されている検査手段は転写後の状
況を検査するものであるので、転写フィルムそのものに
不良があった場合は基板を無駄にしてしまうという問題
点がある。

【０００６】また、フィルム転写法において使用する着
色材には、色によって不良の発生しやすいものがあり、
この着色材を後で転写して不良が発生すると、それまで
の転写工程が無駄になる確立が高くなって生産効率を下
げるという問題点もある。なお、ここでいう不良の発生
しやすさは、着色材のにじみ、ムラ等の不良の目立ちや
すさである。

【０００７】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、フィルム転写法によりカラーフ
ィルタを製造するに際し、転写フィルム上の着色材を１
枚毎のカラーフィルタ用の基板に効率よく転写すること
ができ、しかも不良の発生を防いで高品質のカラーフィ
ルタを生産効率よく製造することのできるカラーフィル
タの製造方法及び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】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、支持フ
ィルム上に着色材を形成してなる転写フィルムより着色
材を基板上に転写する工程を異なる色の着色材について
繰り返し行うカラーフィルタの製造方法において、前記
転写工程を不良の発生しやすい着色材から順に行うこと
を特徴とするものであり、具体的には、前記異なる色の
着色材として赤、緑、青の３色の着色材を使用し、前記
転写工程を、不良の発生しやすい青の着色材、比較的不
良の発生しやすい赤の着色材、不良の発生しにくい緑の
着色材の順に行うようにするものである。

【０００９】また、本発明に係るカラーフィルタの製造
装置は、カラーフィルタ用の基板上に異なる色の着色材
を順に転写する工程を行うカラーフィルタの製造装置で
あって、支持フィルム上に着色材が設けられた転写フィ
ルムを供給する供給部と、転写フィルムから前記基板へ
着色材を転写する転写部と、転写終了後に支持フィルム
を排出する排出部とを具備してなる転写装置を３台連続
して配置し、第１台目が青の着色材、第２台目が赤の着
色材、第３台目が緑の着色材をそれぞれ転写するように
したことを特徴としている。そして、配列された各転写
装置における転写部の前で転写フィルムの良否を判定す
る検査部を設けることが望ましい。

【００１０】

【作用】上述の製造方法では、早い段階で転写した着色
材の方が後から転写する着色材よりも不良の発生する確
立が高いので、不良の発生する時点が相対的に早くな
り、この不良を検出することによって、不必要な転写の
続行を早期に中止することが可能となる。

【００１１】また、上述の製造装置では、１枚１枚の基
板に対し、転写フィルムの供給、基板への着色材の転
写、転写後の支持フィルムの排出等の各工程が青、赤、
緑の着色材の順、すなわち不良の発生しやすい順で連続
的に繰り返して行われる。そして、転写部の前に検査部
を設けておくことにより、各転写装置における転写部の
前で転写フィルムの良否を判定し、この結果により良品
の基板に不良品の転写フィルムを転写しないようにする
ことができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。

【００１３】図１は本発明に係るカラーフィルタの製造
装置の第１実施例を示す構成図、図２はこの製造装置に
よるカラーフィルタの製造過程を示す断面図である。

【００１４】この製造装置では、まず、ブラックマトリ
クスＢＭがすでに形成されているカラーフィルタ用のガ
ラス基板ＧＢが図１の右側から第１の転写装置１に搬入
される。もっともカラーフィルタのタイプによってはブ
ラックマトリクスＢＭがなくてもよい。第１の転写装置
１では、第１の温度設定部１ａで設定された１３０℃の
温度になるように第１の温度制御部１ｂが転写装置１の
転写部の転写温度を制御する。転写温度の範囲は１２０
〜１３５℃程度がよい。そして、転写フィルム上の青
（Ｂ）の着色レジストが転写される。転写後に転写不良
が発見されると不良基板は排出される。良品基板のみが
第１の露光装置１ｃでパターン露光され、第１の現像装
置１ｄにて現像される。これにより図２（ａ）に示すよ
うな着色画素Ｃｂが形成される。この後、基板ＧＢは第
２の転写装置２に搬送される。

【００１５】第２の転写装置２では、第２の温度設定部
２ａで設定された１４０℃の温度となるように第２の温
度制御部２ｂが転写装置２の転写部の転写温度を制御す
る。転写温度の範囲は１３５〜１４５℃程度がよい。そ
して、転写フィルム上の赤（Ｒ）の着色レジストが転写
され、図２（ｂ）に示すような着色層Ｒｒが形成され
る。転写後に転写不良が発見されると不良基板は排出さ
れる。良品基板のみが第２の露光装置２ｃでパターン露
光され、第２の現像装置２ｄにて現像される。これによ
り図２（ｃ）に示す如く基板ＧＢ上に着色画素Ｃｒが形
成される。この後、基板ＧＢは第３の転写装置３に搬送
される。

【００１６】第３の転写装置３では、第３の温度設定部
３ａで設定された１５０℃の温度となるように第３の温
度制御部３ｂが転写装置３の転写部の転写温度を制御す
る。転写温度の範囲は１４５〜１５５℃程度がよい。そ
して、転写フィルム上の緑（Ｇ）の着色レジストが転写
され、図２（ｄ）に示すような着色層Ｒｇが形成され
る。転写後に転写不良が発見されると不良基板ＧＢは排
出される。良品基板ＧＢのみが第３の露光装置３ｃでパ
ターン露光され、第３の現像装置３ｄにて現像される。
このようにしてＲ，Ｇ，Ｂの着色画素が形成され、カラ
ーフィルタのパターンが形成された基板ＧＢは搬出され
る。

【００１７】図２に示すように着色レジストを転写する
場合、ガラス基板上の着色レジストが転写される箇所の
巾は色を重ねる毎に狭くなるため、転写温度を順に高く
して隙間に着色レジストを入りやすくするのが望まし
い。また、上記したように、不良の発生しやすい青
（Ｂ）の着色レジストを初めに転写し、次に比較的不良
の発生しやすい赤（Ｒ）の着色レジストを転写し、最後
に不良の発生しにくい緑（Ｇ）の着色レジストを転写す
ることで無駄を省くことができる。ここでいう不良の発
生しやすさは、にじみ、ムラ等の目立ちやすさである。

【００１８】図３は上記転写装置１，２，３の一例を示
すもので、以下、図３により本実施例で使用する転写装
置の詳細を説明する。

【００１９】転写フィルム１０としては、厚さ１０〜１
００μｍ程度のＰＥＴフィルムからなる支持フィルム上
に透明着色レジストを形成し、その上から保護フィルム
を貼付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支持フィルムを３〜１０μｍと薄く
したり、支持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
０は、長尺状のものを巻き取った巻取１１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１１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１１を複数セットしてもよく、さらには転写フィルム
１０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。

【００２０】供給部Ａから繰り出された転写フィルム１
０は、テンションコントロール用ローラ１２を経由した
後、保護フィルム１０ａ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１２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
１３の検出信号によりテンション制御部１４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
０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１２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１０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１２は張力を大き
くするように上方に移動する。

【００２１】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１５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１０を境にして
ＣＣＤカメラ１５の反対側に拡散板１６をセットし、そ
の両脇からカラーフィルタのＲ，Ｇ，Ｂの各色にピーク
を持つ３波長の光源１７（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１６に照射する手段が採ら
れている。３波長の光源１７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１６で拡散され転写フィルム１０を均一に照らすの
で、この画像をＣＣＤカメラ１５から入力し図示しない
判定部にて転写フィルム１０の品質状態を判定する。

【００２２】この時の判定画像の一例を図４及び図５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１５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。

【００２３】図４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５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。

【００２４】図３においてＧＢはカラーフィルタ用のガ
ラス基板であり、搬送ローラ１６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の前の搬送ローラ１
６は図６（ａ）又は（ｂ）に示す如く形成され、ガラス
基板ＧＢ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ＧＢ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１０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ＧＢは上下動するストッパー
１７により停止され、転写フィルム１０はガラス基板Ｇ
Ｂ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１８に設置されているカ
ウンタ１９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１８にカウンタ１９を接続して
おくと、ニップローラ１８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。

【００２５】第１の検査部Ｂで転写フィルム１０が良品
と判断されると、ガラス基板ＧＢ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ＧＢを８
０〜１５０℃程度に十分加熱する。また、転写フィルム
１０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１０を上部から２０〜８０℃程度にある程度
加熱する。転写フィルム１０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ＧＢと転写
フィルム１０は共に同速度で加熱部Ｅと冷却部Ｆとから
なる転写部へ移動する。

【００２６】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
１０とガラス基板ＧＢを上下から十分加熱しながら、転
写フィルム１０をガラス基板ＧＢ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
０とガラス基板ＧＢは３０〜５０℃の温水を通している
６本のローラ群２０を経由して冷却部Ｆへ移動する。

【００２７】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１０と基板ＧＢ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１０の着色レジストは
ガラス基板ＧＢから剥がれにくくなり、逆に支持フィル
ムから剥がれやすくなる。

【００２８】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２１により転写フィルム１０をガ
ラス基板ＧＢから剥離する。すなわち、剥離ローラ２１
を迂回させて転写フィルム１０を排出部Ｈで巻き取ると
同時に、押さえローラ２２によりガラス基板ＧＢを押さ
えながら送るようにする。これによりガラス基板ＧＢか
ら支持フィルム１０ｂだけが剥がれ、転写フィルム１０
から着色レジストをガラス基板ＧＢ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支持フィル
ム１０ｂに着色レジストが取られてうまく転写できな
い。押さえローラ２２の形状は、ガラス基板ＧＢ上に転
写した着色レジストを傷つけないようにするため、着色
レジストが転写されていないガラス基板ＧＢの周辺部を
押さえる形状、例えば図６に示した搬送ローラ１６と同
様の形状のものを用いている。また、転写後の着色レジ
ストをガラス基板ＧＢにより良く密着させるように、偏
心が少ない押さえローラ２２を用いてガラス基板ＧＢ上
の着色レジストを全面的に押さえるようにしてもよい。
この場合には、押さえローラ２２が汚れるため洗浄装置
を設けるとよい。

【００２９】剥離部Ｇで使用する剥離ローラ２１の形状
を図７に示す。図示のように剥離ローラ２１はローラ部
分２１ａの両サイドに円盤２１ｂ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２
１ａ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支持フィルム１０ｂに取
られやすくなる。また、図８に示す剥離ローラ２１は、
ローラ部分２１ａの中央部を少し太くしてあり、この剥
離ローラ２１を使用すれば、中央部を転写フィルム１０
に接触させることによってガラス基板ＧＢから平行に支
持フィルム１０ｂ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。

【００３０】第２の検査部Ｉにガラス基板ＧＢが搬送さ
れると、下側からストッパー２３が上昇してガラス基板
ＧＢを所定の前後位置で停止させる。ここでの搬送に使
用する搬送ローラ２４は図６（ｂ）に示すタイプで、連
結軸がなく左右の搬送ローラ２４が別々に動くものであ
り、このためガラス基板ＧＢ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、搬送ローラ２４は
モータ駆動するが、ストッパー２３が上昇するとモータ
駆動が切れるようになっている。

【００３１】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ＧＢの画像を入力するＣＣＤカメラ２５
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ＧＢを境にしてＣＣＤカ
メラ２５の反対側に拡散板２６をセットし、その両脇か
らカラーフィルタのＲ，Ｇ，Ｂの各色にピークを持つ３
波長の光源２７（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２６に照射する手段が採られてい
る。３波長の光源２７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
２６で拡散されガラス基板ＧＢを均一に照らすので、こ
の画像をＣＣＤカメラ２５から入力し図示しない判定部
にてガラス基板ＧＢ上の着色レジストの品質状態を判定
する。

【００３２】この時の判定画像の一例を図９及び図１０
に示している。判定画像は図４及び図５にて説明したの
とほぼ同じであるが、ガラス基板ＧＢ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１０
の検査の時とは異なる。横軸はカラーフィルタの巾であ
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２５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。

【００３３】図９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ＧＢ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１０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±ａ
₂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ＧＢ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。

【００３４】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ＧＢ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。

【００３５】図１１は本発明に係るカラーフィルタの製
造装置の第２実施例を示す構成図、図１２はこの製造装
置によるカラーフィルタの製造過程を示す断面図であ
る。

【００３６】この製造装置では、まず、ブラックマトリ
クスＢＭがすでに形成されているカラーフィルタ用のガ
ラス基板ＧＢが図１１の右側から第１の型押し転写装置
５に搬入される。もっともカラーフィルタのタイプによ
ってはブラックマトリクスＢＭがなくてもよい。第１の
型押し転写装置５では、第１の温度設定部５ａで設定さ
れた１３０℃の温度になるように第１の温度制御部５ｂ
が型押し転写装置５の転写部の転写温度を制御する。転
写温度の範囲は１２０〜１３５℃程度がよい。そして、
転写フィルム上の青（Ｂ）の着色材がカラーフィルタの
青色画素に応じた型押し部材により転写され、図１２
（ａ）に示すように基板ＧＢ上に着色画素Ｃｂが形成さ
れる。この後、基板ＧＢは第２の転写装置６に搬送され
る。

【００３７】第２の転写装置６では、第２の温度設定部
６ａで設定された１３０℃の温度になるように第２の温
度制御部６ｂが型押し転写装置６の転写部の転写温度を
制御する。転写温度の範囲は１２０〜１３５℃程度がよ
い。そして、転写フィルム上の赤（Ｒ）の着色材がカラ
ーフィルタの赤色画素に応じた型押し部材により転写さ
れ、図１２（ｂ）に示すように基板ＧＢ上に着色画素Ｃ
ｒが形成される。この後、基板ＧＢは第３の転写装置７
に搬送される。

【００３８】第３の転写装置７では、第３の温度設定部
７ａで設定された１３０℃の温度になるように第３の温
度制御部７ｂが型押し転写装置７の転写部の転写温度を
制御する。転写温度の範囲は１２０〜１３５℃程度がよ
い。そして、転写フィルム上の緑（Ｇ）の着色材がカラ
ーフィルタの緑色画素に応じた型押し部材により転写さ
れ、図１２（ｃ）に示すように基板ＧＢ上に着色画素Ｃ
ｇが形成さる。このようにしてカラーフィルタのＲ，
Ｇ，Ｂが形成され、カラーフィルタのパターンが形成さ
れた基板ＧＢは搬出される。

【００３９】本実施例では、上記の如く型押し部材によ
り基板ＧＢ上に着色画素を転写していくため、巾が色を
重ねる毎に狭くなるのに対応して転写温度を順に高くし
て隙間に着色材を入りやすくするという第１実施例のよ
うな必要性は特にない。このために転写温度は８０℃か
ら１７０℃程度でよいし、また第１の実施例のように順
に高くしても別に構わない。また、第１実施例と同様
に、不良の発生しやすい青（Ｂ）の着色材を初めに転写
し、次に比較的不良の発生しやすい赤（Ｒ）の着色材を
転写し、最後に不良の発生しにくい緑（Ｇ）の着色材を
転写することで無駄を省くことができる。ここでいう不
良の発生しやすさは、にじみ、ムラ等の目立ちやすさで
ある。

【００４０】図１３は上記転写装置５，６，７の一例を
示すもので、以下、図１３により本実施例で使用する型
押し転写装置の詳細を説明する。

【００４１】転写フィルム３０としては、ＰＥＴフィル
ムからなる支持フィルム上に着色材を形成し、その上か
ら保護フィルムを貼付したものが使用されている。支持
フィルムは、後述の転写装置で吸引するため３〜１０μ
ｍ程度の厚みの支持フィルムが適している。そして、こ
の支持フィルム上に着色材を３μｍ程度の厚みで形成し
ている。この着色材の厚みは必要に応じて変えてよい。
この転写フィルム３０は、長尺状のものを巻き取った巻
取３１として供給部Ｊにセットされる。図示の供給部Ｊ
では巻取３１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３１を複数セットしてもよく、さ
らには転写フィルム３０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。

【００４２】転写フィルム３０は第１のニップローラ３
２により巻取３１から引っ張り出される。供給部Ｊから
の転写フィルム３０は、テンションコントロール用のダ
ンサーローラ３３、ニップローラ３２を経由して検査部
Ｋに至る。テンションコントロール用のダンサーローラ
３３には１０〜３０ｋｇの重りが設定されており、ダン
サーローラ３３の位置が変化することでテンションが一
定に保たれる。つまり、転写フィルム３０が強く引っ張
られるとダンサーローラ３３は張力を小さくして設定値
になるように上に移動する。逆に転写フィルム３０が緩
むとダンサーローラ３３は張力を大きくして設定値にな
るように下に移動する。そして、転写フィルム３０は図
示していない除塵装置にて両面からエアを吹き付けら
れ、埃や塵を落とされて検査部ＫのＣＣＤカメラ３４の
前面へ移動する。これにより埃や塵を不良と間違えて判
断することがなくなる上、転写時に着色材と共に埃や塵
を貼ることがなくなる。埃や塵は着色材に付着している
訳ではないが保護フィルムを剥した時に静電気でフィル
ム縁付近の埃や塵が回り込んで着色レジストに付着する
ことがある。

【００４３】検査部Ｋでは転写フィルムの画像を入力す
るＣＣＤカメラ３４がセットされており、着色材の色ム
ラや筋、またはゴミ付きを検査することができる。この
検査部Ｋにおける光学系の構造は第１実施例における第
１の検査部Ｂと同様である。すなわち、転写フィルム３
０を境にしてＣＣＤカメラ３４の反対側に拡散板３５を
セットし、その両脇からカラーフィルタのＲ，Ｇ，Ｂの
各色にピークを持つ３波長の蛍光灯３６を用いて拡散板
３５に照射する。他の白色蛍光灯でもハロゲンランプ等
でもよいが、３波長の蛍光灯がＲ，Ｇ，Ｂの各色に対し
て発色性がよく一番検査機能がよくなる。光は拡散板３
５で拡散され転写フィルム３０を均一に照らすので、こ
の画像をＣＣＤカメラ３４から入力し図示していない判
定部にて良品、不良品を判定する。なお、判定方法は先
に図４及び図５にて説明したのと同様である。

【００４４】前工程から基板加熱部Ｌに搬送されてきた
カラーフィルタ用のガラス基板ＧＢは、図示していない
前進方向の位置決め片と左右方向の位置決め片により一
旦停止させられる。そして、遠赤外線ヒータを内蔵した
加熱装置３７，３８により上部と下部から十分に加熱さ
れ、基板ＧＢは８０〜１７０℃の高温になる。ここで使
用する搬送ローラ３９は図６（ｂ）に示すタイプのもの
で、基板ＧＢの中央を擦らないように、さらに両脇の傾
斜部により基板ＧＢがまっすぐに進むようになってい
る。もちろん、図６（ａ）に示すタイプのものでもよい
が、ここでは用いない。

【００４５】検査部Ｋで転写フィルム３０が良品と判断
されると、転写フィルム３０は基板ＧＢに転写すべく、
第２のニップローラ４０を経由し、第２のダンサーロー
ラ４１からガイドローラ４２へと移動して転写部Ｍに送
られる。そして、ニップローラ４０を通る時に保護フィ
ルム３０ａは巻取ロール４３により巻き取られることで
転写フィルム３０から剥がされる。ここで転写フィルム
３０は加熱すると伸びてテンション調節がしにくくなる
ので加熱はせずに常温とする。しかし、支持フィルムが
厚い場合など転写フィルム３０の伸びに問題がなけれ
ば、転写フィルム３０の加熱部を設けて予備加熱しても
よい。予備加熱する場合、転写フィルム３０の加熱温度
は２０〜５０℃程度がよい。あまり加熱すると支持フィ
ルムが伸びてしまうためテンション制御がしにくい。こ
の転写フィルム３０の移動に併せてガラス基板ＧＢも前
記加熱部Ｌを経て次の転写部Ｍへ移動する。検査部Ｋで
転写フィルム３０が不良品と判断されると、後方の第３
のニップローラ４４に設置されているカウンタ４５によ
って不良位置を検出し、図示していない制御装置により
不良位置を記録する。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Ｎへと巻き取られる。

【００４６】図１４は転写部Ｍの平面図、図１５は図１
４のＸ−Ｘ断面図、図１６は図１４のＹ−Ｙ断面図であ
る。

【００４７】図において符号５０は型押し部材であり、
その下方に加熱台５１があり、さらにその下側に加熱台
５１を上下移動する支持台５２と図示していない駆動機
構がある。型押し部材５０の下面には凸部５０ａを形成
してあり、この凸部５０ａが転写フィルム３０を押すこ
とにより、基板ＧＢ上にカラーフィルタの着色画素を凸
部５０ａに対応して形成することができる。凸部５０ａ
の間隔はカラーフィルタの着色画素の間隔であり、本実
施例では１００μｍとしている。凸部５０ａの高さは１
０〜５０μｍ程度であるが転写フィルム３０の厚みに合
わせて３００μｍ程度にしてもよい。

【００４８】ここで、図１７〜２０に示すカラーフィル
タのパターン配置図により上記型押し部材５０の凸部５
０ａの配置について説明する。図１７〜１９に示すパタ
ーンを形成する場合、例えばＲの部分に対応する凸部５
０ａを配置した型押し部材５０を用いれば、Ｇ，Ｂにつ
いても同じ型押し部材５０をずらして用いることで兼用
できる。また、図２０に示すパターンを形成する場合、
Ｇの部分に対応する凸部５０ａを配置した型押し部材５
０を別途準備する必要があるが、Ｒ，Ｂのパターンを形
成する型押し部材５０は兼用できる。このようにするこ
とで型押し部材５０の数を減らすことができる。

【００４９】また、加熱台５１の下面と支持台５２の上
面とは案内ボール５３を介して向かい合っている。そし
て、案内ボール５３は加熱台５１の下面に設けた半球形
の穴に入っており、加熱台５１を支持台５２に対して前
後左右に移動し易い構造になっている。また、案内ボー
ル５３の表面、穴の内面等を鏡面仕上げし、さらにテフ
ロン処理して滑りやすくしてある。

【００５０】加熱台５１の両サイドにはカラーフィルタ
用の基板ＧＢがスムースに搬送される間隔で搬送ローラ
５４があり、図示していないモータによる駆動機構、タ
イミングベルトによるタイミング機構で各ローラ５４の
同期を取りながら基板ＧＢを搬送する。また、搬送ロー
ラ５４の下側で加熱台５１の周囲には加熱台５１を左右
前後等に移動させて位置調整できる調節機構がある。こ
の調節機構は加熱台５１の４辺にそれぞれ２個の案内ボ
ール５５とこれを支える受け部材５６を配置してあり、
対向する辺において一方の受け部材５６を駆動部材５７
により押圧し、他方の受け部材５６をバネ５８で支持す
るように構成されている。そして、搬送ローラ５４、調
節機構の駆動部材５７及びバネ５８は周囲にある支持枠
５９に固定されている。加熱台５１の位置を調節する場
合、前後方向の２本の駆動部材５７を各々適切な量だけ
駆動すると、対向する案内ボール５５は押されてこれと
一体のバネ５８は押された量に合わせて移動する。同様
に、左右方向の２本の駆動部材５７を各々適切な量だけ
駆動すると、対向する案内ボール５５は押されてバネ５
８が押された量に合わせて移動する。

【００５１】加熱台５１の上部には基板ＧＢと型押し部
材５０との位置調節を行うためのアライメント窓６０が
設けてある。アライメント窓６０の中には光源６１があ
り、アライメントマーク（後述）を付したガラス基板Ｇ
Ｂを下から照射する。一方、型押し部材５０には、加熱
台５１のアライメント窓６０に対応して貫通孔６２が設
けられてあり、アライメントマーク（後述）を下面に形
成したガラス板６１がその下端に設けられている。さら
に型押し部材５０の上部にはアライメントマークを入力
して位置調整するための入力部としてＣＣＤカメラ６４
（図１３参照）が配設されている。また、加熱台５１に
は電熱線６５が組み込まれており転写に適した温度を維
持できるようになっている。

【００５２】型押し部材５０は内部に吸引構造を有して
いる。この吸引構造を図２１及び図２２により説明す
る。図２１では、ガラス基板ＧＢが図示していないスト
ッパーで一時停止されて型押し部材５０の下側に位置し
ている。また、前述の加熱台５１にて基板ＧＢは下側よ
り押し上げられ、転写に適した温度で加熱され維持され
ている。

【００５３】型押し部材５０は吸引路７０を通して内部
のエアが外部に排出されるが、この時のエアの経路は、
フィルム側の吸引孔７１、吸引室７２、吸引口７３、吸
引路７０の順である。吸引口７３にはストッパー７４が
設けられており、このストッパー７４は、上下の円板７
４ａ，７４ｂと両者を接続する連結棒７４ｃと、これら
が落下しないようにしている上側のバネ７４ｄと、吸引
時に下側の円板７４ｂが簡単に閉じないようにする下側
のバネ７４ｅから構成されている。吸引時に転写フィル
ム３０が型押し部材５０の下側にあれば、吸引孔７１は
転写フィルム３０を吸引して吸着することになる。各吸
引孔７１で吸着すると転写フィルム３０の凸部５０ａに
対応する部分のみが基板ＧＢ側に張り出す形状になるた
めに品質の良い転写がしやすくなる。もし、転写フィル
ム３０がないと、エアは吸引ストッパー７４の下側の円
板７４ｂを吸引して吸引口７３が閉じることになる。す
なわち、通常は上側のバネ７４ｄが円板７４ａを押して
ストッパー７４が落下しないようになっており、吸引が
長く続いた時のみ下側のバネ７４ｅの力に勝って下側の
円板７４ｂが上昇して吸引口７３を閉じる。

【００５４】図２２は型押し部材５０を転写部Ｍの上方
から見たもので、吸引室７２を波線で示している。図の
右側からガラス基板ＧＢと転写フィルム３０が搬送され
てくる。ここでは、転写フィルム３０より基板ＧＢの方
が大きくなっており、基板ＧＢの周囲にあるアライメン
トマークを観察するためにはこの方が転写フィルム３０
の着色材の影響を受けなくて済む効果がある。つまり、
Ｒ，Ｇ，Ｂの色を通してアライメントマークを観察する
より、無色でアライメントマークを観察する方が位置合
わせがしやすい。吸引室７２は図に示すように１行当た
り４室で構成してあり、かつ出入口側（図では左右両
側）の吸引室７２は小さく構成してある。これは転写時
に型押し部材５０を押した時に転写フィルム３０の供給
側、排出側は比較的大きな力が加わって転写フィルム３
０がズレやすいため、吸引室７２を小さくして転写フィ
ルム３０を大きな力で吸引できるようにするためであ
り、仮に転写フィルム３０が引っ張られて吸引が外れて
も僅かな領域だけであるために全体としては比較的問題
なく品質の良い転写ができる。なお、転写フィルム３０
が来ない行（図では最上と最下の行）の吸引室７２は吸
引ストッパー７４が閉じられる。勿論、吸引室７２は１
行当たりに１室としてもよい。

【００５５】転写部Ｍにおいて、カラーフィルタ用のガ
ラス基板ＧＢは、加熱台５１に設けてあるストッパー６
６で前進方向の位置決めが行われ、搬送ローラ５４の傾
斜部で左右方向の位置決めが行われて一旦停止する。こ
こでの搬送ローラも図６（ｂ）に示すものである。そし
て、型押し部材５０に設けたアライメントマークとガラ
ス基板ＧＢのアライメントマークにより基板ＧＢと型押
し部材５０の位置調節を行ってから転写を行う。

【００５６】本実施例では、図２３に示すように、型押
し部材５０側のアライメントマークＭＡを「□」型と
し、基板ＧＢ側のアライメントマークＭＢを「＋」型と
している。なお、各アライメントマークＭＡ，ＭＢの線
巾は５０μｍ、アライメントマークＭＡの一辺長さは１
０００μｍ、アライメントマークＭＢの長さは１５００
μｍである。そして、αラインで横方向の位置ズレ量を
検出し、βラインで縦方向の位置ズレ量を検出する。す
なわち、位置ズレ量の許容値をそれぞれ±Δａ、±Δｂ
とした時に、ａ₁≦ａ₂±Δａ、ｂ₁≦ｂ₂±Δｂとな
るように前後方向及び左右方向の駆動部材５７とを動か
して加熱台５１を位置調節する。

【００５７】ここで基板ＧＢ側のアライメントマークＭ
Ｂの配置例としては図２４に示す３種類の形態があるが
他のものでも構わない。型押し部材５０側のアライメン
トマークＭＡの配置例は示さないが、「＋」を「□」に
置き換え、±１画素ずらして形成したものである。これ
はＲ，Ｇ，Ｂの位置合わせに対して型押し部材５０を共
通で使用するためである。これらは色毎に別々に位置合
わせされる。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂのアライメントマー
クを各色の転写ごとに別々に対応させて位置調節を行
う。例として、図２５は第２色目のＧ用のアライメント
マークについて位置合わせする場合の説明図であり、
（ａ）は基板ＧＢ左側のアライメントマーク領域を、
（ｂ）は基板ＧＢ右側のアライメントマーク領域を示し
ている。具体的には、基板ＧＢ上に形成してある「＋」
状のアライメントマークＭＢのうちの中央にあるＧ用の
アライメントマークＭＢに対して、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色兼
用の型押し部材５０に形成してある「□」状のアライメ
ントマークＭＡのうちの中央にあるＧ用のアライメント
マークＭＡを合わせる。ここで正常の場合、他の色のア
ライメントマークは各々±１着色画素分ずつずれること
になるが、Ｇ色の位置合わせを行っているので特に問題
はない。なお、Ｒ，Ｂ用のアライメントマークについて
位置合わせを行うと他のアライメントマークは最大±２
画素分ずれる。ここでいう画素はカラーフィルタのＲ，
Ｇ，Ｂの１つ１つの着色画素に対応する。

【００５８】転写部Ｍでの転写動作を図２６により説明
する。まず（ａ）に示すように、基板ＧＢは転写部Ｍに
搬送される前に基板加熱部Ｌにて十分に加熱される。本
実施例では前記した如く遠赤外線ヒータを内蔵した上下
の加熱装置３７，３８を用いたが、熱風乾燥機等の他の
加熱手段でもよい。基板加熱部Ｌにて十分に加熱された
基板ＧＢは転写部Ｍに向けて搬送される。そして（ｂ）
に示すように、加熱台５１に設けてあるストッパー６６
で前進方向の位置決めが行われ、搬送ローラ５４の傾斜
部で左右方向の位置決めが行われて一旦停止する。これ
に合わせて転写フィルム３０もその転写領域が型押し部
材５０の下になるように移動する。次いで（ｃ）に示す
ように、型押し部材５０が転写フィルム３０の上面に接
するように降下する。続いて（ｄ）に示すように、降下
した型押し部材５０が転写フィルム３０を吸引する。併
せて、基板ＧＢの温度が降下しないように加熱台５１が
基板ＧＢの下面まで上昇して基板ＧＢと加熱台５１を全
面で接触させる。この時点では転写フィルム３０と基板
ＧＢはすれすれであるが離れておりまだ接触してはいな
い。ここで前記のアライメントマークによる位置調節が
なされる。基板ＧＢと型押し部材５０との位置調節を終
えた後、（ｅ）に示すように型押し部材５０が降下し、
転写フィルム３０を上部より押しながら基板ＧＢを押圧
する。これにより、転写フィルム３０と基板ＧＢをカラ
ーフィルタパターンである凸部５０ａで密着させる。そ
して、型押し部材５０を離すことで転写フィルム３０か
ら着色材を基板ＧＢに転写する。この時、転写フィルム
３０が少し基板ＧＢ側に押されるが、そのテンション変
動は転写部Ｍの前後にある第２のダンサーローラ４１と
第３のダンサーローラ４７により調整される。そして、
転写終了後に（ｄ）、（ｃ）、（ｂ）と順に逆動作を
し、転写済みの転写フィルム３０は基板ＧＢから離れ
る。この場合、冷風等で十分温度を降下させて転写フィ
ルム３０と基板ＧＢとを剥離させるのもよい。

【００５９】そして、図１３に戻るが、転写済みの転写
フィルム３０はガイドローラ４６、第３のダンサーロー
ラ４７、第３のニップローラ４４、第４のダンサーロー
ラ４８を経て排出部Ｎの巻取ロール４９に巻き取られ
る。

【００６０】

【発明の効果】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。

【００６１】請求項１記載のカラーフィルタの製造方法
は、フィルム転写法によりカラーフィルタを形成するに
際して、各色の転写工程を不良の発生しやすい着色材か
ら順に行うようにしたことにより、不良の発生する時点
が相対的に早くなり、この不良を検出することによっ
て、後に続く不必要な転写工程を行わずにすみ、生産効
率を上げることが可能となる。

【００６２】請求項２記載のカラーフィルタの製造装置
は、転写フィルムの供給、基板への着色材の転写、転写
後の支持フィルムの排出等の工程を青、赤、緑の着色材
の順、すなわち不良の発生しやすい順で繰り返して行う
一貫ラインとしたので、着色材を連続的に基板に転写で
きるとともに、早い段階での不良発生の確立が高くなる
ことから、不良発生後の無駄な転写を行わないようにす
ることにより、生産効率よくカラーフィルタを製造する
ことができる。

【００６３】請求項３記載のカラーフィルタの製造装置
は、配列された各転写装置における転写部の前で転写フ
ィルムの良否を判定する検査部を設けたので、良品の基
板に不良品の転写フィルムを転写しないようにすること
ができ、したがって基板の無駄をなくして効率よく着色
材を転写することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラーフィルタの製造装置の第１
実施例を示す構成図である。

【図２】第１実施例でのカラーフィルタの製造過程を示
す断面図である。

【図３】第１実施例の製造装置における転写装置の一例
を示す概略構成図である。

【図４】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５】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６】基板を搬送するための搬送ローラを基板と共に
示す正面図である。

【図７】剥離部で使用する剥離ローラを示す正面図であ
る。

【図８】剥離ローラの他の例を示す正面図である。

【図９】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１０】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１１】本発明に係るカラーフィルタの製造装置の第
２実施例を示す構成図である。

【図１２】第２実施例でのカラーフィルタの製造過程を
示す断面図である。

【図１３】第２実施例の製造装置における転写装置の一
例を示す概略構成図である。

【図１４】図１３における転写部の平面図である。

【図１５】図１４のＸ−Ｘ断面図である。

【図１６】図１４のＹ−Ｙ断面図である。

【図１７】カラーフィルタのパターン配置図である。

【図１８】カラーフィルタのパターン配置図である。

【図１９】カラーフィルタのパターン配置図である。

【図２０】カラーフィルタのパターン配置図である。

【図２１】図１３の転写部における型押し部材の一部断
面図である。

【図２２】同じく型押し部材を上方から見た平面図であ
る。

【図２３】型押し部材と基板のアライメントマークを重
ねた状態を検出グラフとともに示す説明図である。

【図２４】基板側のアライメントマークの配置例を示す
説明図である。

【図２５】型押し部材と基板のアライメントマークをそ
の中央のマークを対応させた状態を示す説明図である。

【図２６】転写部での転写動作を示す工程図である。

【符号の説明】

ＧＢガラス基板１，２，３転写装置１０転写フィルムＡ供給部Ｂ第１の検査部Ｅ加熱部Ｆ冷却部Ｈ排出部Ｉ第２の検査部５，６，７転写装置３０転写フィルムＪ供給部Ｋ検査部Ｍ転写部Ｎ排出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持フィルム上に着色材を形成してなる
転写フィルムより着色材を基板上に転写する工程を異な
る色の着色材について繰り返し行うカラーフィルタの製
造方法において、前記転写工程を不良の発生しやすい着
色材から順に行うことを特徴とするカラーフィルタの製
造方法。
【請求項２】前記異なる色の着色材として赤、緑、青
の３色の着色材を使用し、前記転写工程を、青の着色
材、赤の着色材、緑の着色材の順に行うことを特徴とす
る請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】カラーフィルタ用の基板上に異なる色の
着色材を順に転写する工程を行うカラーフィルタの製造
装置であって、支持フィルム上に着色材が設けられた転
写フィルムを供給する供給部と、転写フィルムから前記
基板へ着色材を転写する転写部と、転写終了後に支持フ
ィルムを排出する排出部とを具備してなる転写装置を３
台連続して配置し、第１台目が青の着色材、第２台目が
赤の着色材、第３台目が緑の着色材をそれぞれ転写する
ようにしたことを特徴とするカラーフィルタの製造装
置。
【請求項４】請求項３記載のカラーフィルタの製造装
置において、配列された各転写装置における転写部の前
で転写フィルムの良否を判定する検査部を設けたことを
特徴とするカラーフィルタの製造装置。