KR960013794B1

KR960013794B1 - 전자디바이스의 제조방법 및 그 제조장치

Info

Publication number: KR960013794B1
Application number: KR1019920702664A
Authority: KR
Inventors: 마사루 니카이도; 히데미 가네다까; 히데끼 야마구찌
Original assignee: 가부시기가이샤 도오시바; 사또오 후미오
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1996-10-10
Also published as: US5554413A; EP0529092A4; DE69225178T2; CA2081570C; EP0529092A1; WO1992015905A1; DE69225178D1; EP0529092B1; KR930700859A; CA2081570A1

Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]

전자디바이스의 제조방법 및 그 제조장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 일반적인 컬러필터의 제조과정에의 구성을 나타낸 요부확대 종단면도.

제2도는 종래의 평활화공정을 나타낸 요부확대 종단면도.

제3도는 종래의 평활화공정후의 구성을 나타낸 요부확대 종단면도.

제4도는 본 발명의 제조방법 및 제조장치의 제1실시예를 나타낸 요부확대 사시도.

제5도는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 개략 측면도.

제6도는 본 발명의 실시예 의해서 얻어지는 컬러필터를 나타낸 요부확대 종단면도.

제7도는 본 발명의 제3실시예를 나타낸 개략측면도.

제8도는 본 발명의 제4실시예를 나타낸 개략측면도.

제9도는 본 발명의 제5실시예를 나타낸 개략측면도.

제10도는 제9도에서 나타낸 제조장치의 동작을 설명하기 위한 초기상태를 나타낸 개략측면도.

제11도는 제10도의 다음 동작상태를 나타낸 개략측면도.

제12도는 제11도의 다음 동작상태를 나타낸 개략측면도.

제13도는 제12도의 다음 동작상태를 나타낸 개략측면도.

제14도는 제13도의 다음 동작상태를 나타낸 개략측면도.

제15도는 제10도∼제14도에서 나타낸 제조장치의 각 롤러의 연속동작을 나타낸 도면.

제16도는 본 발명의 제6실시예를 나타내는 개략측면도.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은, 예를들면 액정표시장치의 컬러필터, 감열인자헤드의 보온층 또는 하이브리드 IC의 다층회로기판, 그 외 전자디바이스의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로서, 특히 기판 위에 직접 부착하거나 또는 다른 층을 개재시키고서 부착한 각종 패턴 혹은 평면상의 수지피막을 평활화(平滑化)하여 이용하는 전자디바이스의 제조방법 및 이것을 실시하기 위한 제조장치에 관한 것이다.

[배경기술]

대표적인 전자디바이스의 하나로서 컬러액정표시장치가 있다. 이것을 예로 하여 설명하면, 컬러액정표시장치의 구조는 일측면에 액정층을 개재시키고서 컬러필터가 배치된다. 이 컬러필터를 제조하는 방법의 하나로서 인쇄법이 있다. 이 인쇄법은 투명유리기판의 표면에 안료 및 수지용제내에 분산시킨 착색잉크를 도트상 또는 스트라이프상으로 인쇄하는 방법으로서 원가절감 및 대량생산성이 우수한 제조방법이다.

즉, 상기한 인쇄법은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 착색잉크를 원압식(圓壓式)의 전사용 블랭킷을 장착한 오목판 오프셋 인쇄방식(intaglio offset printing)으로 유리기판 위에 소망하는 패턴상으로 인쇄한다. 인쇄를 하고 건조시킨 상태의 단면을 제1도에 나타낸다.

우선, 유리기판(21) 표면에 흑색의 광차단층(BM)을 매트릭스상으로 부착한다. 이어서, 주로 광차단층(BM)이 없는 영역중 한 곳에 도면의 우측에서 좌측방향으로 원압식의 전사용 블랭킷을 회전시키면서 이동시켜 적색의 착색잉크피막(R)을 스트라이프상으로 인쇄한다. 계속해서 광차단층(BM)이 없는 인접하는 영역에 녹색의 착색잉크피막(G)을 인쇄하고, 또 계속해서 청색의 착색잉크피막(B)을 인쇄한다. 이와 같이 3원색의 착색잉크피막을 유리기판 위에 인쇄한 상태에서는, 제1도에 나타낸 바와 같이, 피막면에 각 색의 화소내에서 원호형상을 이룬다. 즉, 각 착색잉크피막의 경계부근에서 막두께가 최소가 되고 중앙부분에서 막두께가 최대가 된다.

이러한 상태에서는 반점(mottle)이 생기거나 하여 고품질의 컬러액정표시를 얻을 수 없다. 따라서, 착색잉크피막의 표면을 평활화할 필요가 있다. 이와 같이 평탄하지 않은 수지피막의 표면을 평활화하는 방법이 종래 여러가지 제안되었다. 그중 하나는 일본국 공개특허 소 61-3122호 공보에 게재되어 있는 바와 같이, 미립자를 포함하는 래핑필름(lapping film)으로 착색잉크피막의 표면을 연마하여 평활화하는 방법이다. 또다른 방법은 일본국 공개특허 소 63-216028 및 일본국 공개특허 평 1-167807호에 게재되어 있는 바와 같이, 고무 또는 경면다듬질한 금속제 롤러로 가열·가압하여 착색잉크피막의 블록부를 찌부러뜨려서 평활화하는 방법이다. 또, 컬러필터의 착색잉크피막측을 직접 또는 이형성(離型性)이 좋은 필름을 개재하고서 평판 또는 평면 서피스 플레이트(surface plate)에 얹어놓고 유리기판측에서 프레스용 롤러 또는 서피스 플레이트로 가압하여 평활화하는 방법이 일본국 공개특허 평 2-251816호 공보, 일본국 공개특허 소 62-280805호 공보에 게재되어 있다.

특히, 후자의 공개특허 공보에 게재되어 있는 방법은, 제2도에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 서피스 플레이트(22) 위에 컬러필터의 착색잉크피막(R,G,B) 면측을 맞대놓고서 유리기판(21)의 이면에서 프레스롤러(23)로 가압하는 방법이다.

또한, 상기 공보에는 서피스 플레이트(22)와 착색잉크피막(R,G,B) 사이에 이것들과 용이하게 부착되지 않는 필름 또는 이형제(離型劑)를 게재하는 방법 및 프레스롤러(23)를 회전이동시키는 방법도 게재되어 있다.

[발명이 해결하려고 하는 과제]

상기한 바와 같은 종래의 방법에서는, 착색잉크피막면 전체에 거의 균등한 압력이 가해지므로 피막면 전체가 균등하게 평활화되는 이점이 있다. 그러나, 착색잉크피막이 형성된 유리기판을 통하여 프레스압력이 가해지기 때문에, 유리기판이 파손되지 않는 범위내의 비교적 작은 압력으로 가할 필요가 있다. 특히, 프레이롤러로 가압하는 경우에는 유리기판이 쉽게 파손되기 때문에 더욱 작은 압력으로 가할 필요가 있다.

또한, 유리기판 위에 평탄한 서피스 플레이트를 얹어놓고서 압력을 가하는 방법은 기판이 쉽게 파손되지 않는다는 이점이 있으나 전체의 면에 걸쳐서 필요 충분한 누름량을 얻기 위해 가하는압력이 상당히 커지게 된다. 따라서, 상기한 방법에 의하면, 제3도에 나타낸 바와 같이 각 착색잉크피막(R,G,B)이 완전히 눌려지지 않았을 때에는 각 착색잉크피막(R,G,B) 사이에 틈(오목부 : g)이 생기게 된다. 이러한 틈(g)이 생기면, 액정표시장치로서 조립한 경우에, 전극형성용 박판유리 혹은 편광판유리등 그 외 기판과의 접합면에 틈이나 기포가 생기거나 하여 유리끼리의 평행하고 균일한 접착이 불가능하게 된다. 또한, 필터기판에 부착되어 있는 착색잉크피막 위에 직접 또는 오버코트층을 개재시키고서 투명 도전막인 ITO 피막(인듐-주석의 산화막)을 스퍼터링(sputtering)등으로 형성하는 경우에는, 착색잉크피막면에 요철이 있으며, 피막의 두꺼운 부분에 스퍼터형성피막이 불충분하게 되거나 스퍼터피막이 형성되지 않아 단선을 일으키게 된다. 이와 같이 전자디바이스의 제조나 특성에 지장을 초래하며, 또 착색잉크피막면의 요철에 의한 광확산현상에 의해서 투광성이 손상되거나 그 외 광학적 손실등이 발생한다.

이와 같은 각 착색잉크피막간의 틈(g)을 완전히 없애기 위해서는, 더욱 큰 프레스압력이 필요하며 또 상당히 긴 가압시간이 필요하다. 이것은 착색잉크피막의 온도관리나 점도관리가 복잡하게 되는 등 생산효율에 난점이 된다. 또, 서피스 플레이트와 착색잉크피막 사이에 이형성이 좋은 필름을 개재하는 것 그 자체는 유효한 것이지만, 각 착색잉크피막간의 틈(오목부)에 존재하는 공기가 국부적으로 남기 쉽고, 이 기포로 인하여 착색잉크피막내에 공동이 생긴다든지, 표면에 요철이 생긴다든지 혹은 무리한 공기 배출에 의한 주름이나 줄기형상의 요철이 생기기 쉽다는 단점을 생각할 수 있다.

따라서, 종래의 제조방법 및 제조장치에는 적지 않은 이점이 있는 반면, 개선해야 할 상기한 바와 같은 문제점이 있다.

[발명의 개시]

본 발명은, 비교적 작은 압력과 비교적 고속으로, 평활도(平滑度)가 우수한 수지피막을 가지는 전자디바이스를 제작하기 위한 제조방법 및 그 실시예 사용하는 제조장치를 제조하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 기판의 일측면에 직접 또는 다른 층을 개재시키고서 용제를 함유하는 복수의 스트라이프상 또는 장방형의 밴드상 수지피막을 서로 평행하게 또한 서로 인접하게 부착하는 공정과, 부착된 상기 수지피막을 건조하여 용제를 제거하는 공정과, 상기 수지피막을 가열하면서 가압하여 수지피막면을 평활하하는 공정을 구비한 전자디바이스 제조방법에 있어서, 상기 수지피막면을 평활화하는 공정은, 기판의 이면측을 지지체로 기계적으로 지지함과 아울러, 기판 위에 부착된 상기 수지피막면 위에 수지필름을 직접 접촉시키고, 상기 수지필름을 통하여 가열·가압롤러를 상기 수지피막면 위에 눌러 맞닿게 한 상태에서 상기 가열·가압롤러와 사기 기판을 상대이동시킴으로써 상기 수지피막을 가열하면서 가압하여 평활화하고, 그 후 상기 수지필름을 상기 수지피막에서 박리하는 것을 특징으로 하는 제조방법이 제공된다.

또, 일측면에 직접 또는 다른 층을 개재시키고서 복수의 스트라이프상 또는 장방형의 밴드상 수지피막이 서로 평행하게 또한 서로 인접하게 부착된 기판을 당해 기판의 이면측을 기계적으로 지지하는 지지체와 ; 상기 지지체에 지지된 상기 기판의 면 위에 부착된 상기 수지피막면 위에 상기 기판보다도 얇은 수지필름을 공급하고, 상기 수지필름을 상기 수지피막면 위에 직접 접촉시키는 수지필름 공급수단과 ; 상기 기판이 상기 지지체와 사이에 끼워지도록 상기 지지체의 반대측에 회전이 자유롭게 설치되며, 상기 부착된 수지피막을 상기 수지필름을 통하여 가열 및 가압하면서 상기 수지피막에 대하여 상대이동함으로써 상기 수지피막을 상기 수지필름을 통하여 가열 및 가압하면서 상기 수지피막에 대하여 상대이동함으로써 상기 수지피막을 평활화하는 가열·가압롤러와 ; 상기 평활화된 수지피막면에서 상기 수지필름을 박리하는 필름박리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제조장치가 제공된다.

본 발명의 전자디바이스의 제조방법 및 제조장치에 의하면, 비교적 작은 가압력으로 평활도가 우수한 수지피막을 가지는 전자디바이스를 제작할 수 있다. 특히, 수지필름을 개재시킨다 하더라도 이 수지필름이 기판의 두께에 비해 매우 얇기 때문에, 실질적으로 가열·가압롤러로 수지피막을 직접 가열하면서 가압하는 것과 같으며, 수지피막을 직접 연화점 근방에서 가열하면서 가압하여 눌러 찌부러뜨릴 수 있다. 따라서, 열효율이 좋고, 비교적 작은 가압력으로 평활화할 수 있기 때문에 처리속도를 높일 수 있어 대량 생산성면에서 뛰어나다. 또, 평활화할 수지피막면에 대하여 수지필름을 경사지게 하여 가열·가압롤러로 회전시킴과 아울러 수지피막의 전체면을 평활화한 후에 상기 수지필름을 순간적으로 박리함으로써, 수지피막에 기포나 이것에 의한 요철 혹은 주름이나 줄기형상의 흔적이 없는 고정밀도의 평활한 수지피막면을 얻을 수 있다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

(제1실시예)

제4도에 나타낸 실시예는 본 발명을 컬러액정표시장치의 컬러필터의 제조방법 및 그 제조장치에 적용한 것으로서, 그 일부를 확대하여 나타내고 있다.

우선, 가로가 30㎝, 세로가 30㎝, 두께가 1.1㎜인 장방형상의 투명유리기판(31)의 일측면 위에 크롬으로 된 광차단층(BM)을 매트릭스상으로 부착하였다.

이어서, 투명유리기판(31)의 표면을 세정한 후, 오목판 오프셋 인쇄기로 안료 및 용제를 함유하는 에폭시 수지계 니스를 주체로 하는 착색잉크를 오목판을 사용하여 오목 셀 패턴을 따라서 스트라이프상의 착색잉크피막(32)을 기판면 위에 인쇄하였다.

상기 착색잉크피막(32)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3원색을 순차적으로 인쇄한 것으로서, 각 착색잉크피막(R,G,B)은 점성을 가지고 있기 때문에, 중앙부근이 인쇄방향의 후단측으로 약간 치우친 산(山)형상으로 솟아오른 상태가 된다. 이 정상부근의 막두께는 4∼5㎛이다.

상기 착색잉크피막(32)을 형성한 후, 100∼150℃ 범위, 즉 착색잉크피막의 열경화가 일어나지 않은 온도로 건조하여 용제를 제거하였다. 이 용제 제거량은 착색잉크의 당초 첨가한 용제량의 60% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상이 좋다. 만일 상기 용제 제거량이 60% 이하가 되면, 나중에 착색잉크피막을 평활화할 때 용제의 증발에 의한 발포(發泡)에 의해서 기포가 생기는 경우가 있기 때문에 상기한 범위로 하였다.

이어서, 인쇄 및 건조가 완료된 컬러필터의 유리기판(31)측을 가열 서피스 플레이트(33) 위에 얹어놓고, 도시하지 않은 진공 흡인척(chuck)으로 흡착하여 고정하였다. 가열 서피스 플레이트(33)에는 가열히터(34)가 매설되어 있으며, 이것에 의하여 서피스 플레이트(33)의 표면을 소정온도를 설정하고 있다. 서피스 플레이트(33)의 상측에는 가열·가압롤러(38)가 설치되어 있다. 상기 가열·가압롤러(38)에는 도시하지 않은 가열히터가 내장되어 있으며, 이것에 의하여 가열·가압롤러(38)을 표면을 140∼160℃ 범위의 온도로 설정하고 있다. 또, 상기 가열·가압롤러(38)는 직경이 12㎝, 표면의 JIS-A 경도가 70, 표면조도(surface roughness) Ra가 0.1㎛ 이하인 실리콘고무로 되어 있다. 또한, 롤러표면의 경도는 잉크내의 수지성분의 경도에도 달려있는데, 경도 40 이상 90 이하가 바람직하다. 경도가 40보다 낮으면, 평활화된 착색잉크피막의 표면조도를 0.1㎛ 이하로 하는 것이 곤란하다. 또, 경도가 90보다 크면 유리가 파손되기 쉽다.

본 실시예에서는 컬러필터의 착색잉크피막(32)의 가열·가압롤러(38) 사이에 수지필름(35)을 개재하는 구성으로 하고 있다.

상기 수지필름(35)은 두께가 10∼50㎛ 범위, 예를들면 25㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(36)(아히 PET라 한다) 하면에 착색잉크피막과 쉽게 부착되지 않은 실리콘계의 이형제(37)를 1㎛이하, 예를들면 수천 Å의 두께로 도포한 것이다.

본 실시예의 장치를 이용하여, 컬러필터의 착색잉크피막(32)을 약 90℃로 가열하면서 가열·가압롤러(38)를 화살표방향(Fa)으로 누름과 동시에, 수지필름(35)을 개재하면서 착색잉크피막(32)을 눌러 찌부러뜨리면서 화살표방향(Fb)으로 회전 이동시킨다. 다시말하면, 가열·가압롤러(38)로 스트라이프상으로 된 착색잉크피막(32)의 패턴방향, 즉 그 길이방향인 화살표방향(Fc)으로 연속적으로 평활화하였다.

상기 평활화공정에서는, 수지필름(35)을 평활화할 착색잉크피막(32)의 면에 대하여 어느 정도의 각도를 갖고서 경사지도록 하고 있다. 이와 같이 하면, 착색잉크피막(32)의 오목부에 존재하는 공기가 롤러(38)에 의해서 부드럽게 눌려 나가면서 착색잉크피막이 평활화되어 간다. 상기 평활화할 착색잉크피막면과 수지필름(35)이 이루는 각도는 5도 이상 80도 이하이면 된다.

상기 가열·가압롤러(38)에 의해서 평활화된 착색잉크피막에 대해서는, 수지필름(35)을 평활화된 착색잉크피막의 면 위에 부착한 상태 그대로를 유지한다. 이것은 착색잉크피막면을 보온하여 온도를 일정하게 함으로써, 다음의 박리공정에서 피막면에 주름이나 줄기형상의 흔적이 생기지 않도록 하기 위한 것이다. 상기 가열·가압롤러(38)에 의한 압력은 10∼15㎏/㎝이며, 이송속도 5∼8㎝/분으로 하였다.

이어서, 상기한 바와 같이 착색잉크피막(32)의 전체면을 평활화한 후, 도시하지 않은 박릴롤러를 작동시켜서 수지필름(35)을 착색잉크피막(32)의 면과 경사지도록 순간적으로 상측으로 끌어올려서 착색잉크피막에서 박리하였다. 그 후, 서피스 플레이트(33)에서 컬러필터의 유리기판(31)을 떼어내고서 200∼250℃로 수시간 가열하여 착색잉크피막을 열경화시켰다.

이 결과, 제6도에 나타낸 바와 같이, 착색잉크피막(32)의 표면(32a)이 평활화된 컬러필터를 얻었다. 이 평활화된 착색잉크피막의 두께는 3.0㎛이었다.

또한, 착색잉크피막의 패턴은 스트라이프상에 한정하지 않고, 각 색화소(色畵素)가 장방형의 규칙적인 정렬패턴이어도 되며(이 경우에도 색화소의 길이방향으로 가열·가압롤러를 회전시켜서 평활화하는 것이 바람직하다), 또는 정방형, 또는 원형의 각 색화소의 패턴이어도 된다(이 경우에는 임의의 방향으로 평활화할 수 있다).

(제2실시예)

제5도에 나타낸 실시예는 효율좋게 연속처리할 수 있는 제조장치에 관한 것이다. 상기 장치는 다수개의 지지롤러(40)와, 이 지지롤러(40)의 소정 위치에 설치된 하측 가열·가압롤러(39) 및 필름박리용 롤러(42)위에 벨트 컨베이어(41)가 주행되도록 하고 있다. 상기 벨트 컨베이어(41) 위에 평활화할 컬러필터의 유리기판(31)이 소정 간격을 두고서 놓여져 있다. 또, 상기 하측 가열·가압롤러(39)에 대응하여 그 상측에 가열·가압롤러(38)가 배치되어 있다. 또한, 상기 1쌍의 가열·가압롤러(38,39)에 피처리 컬러필터가 도달하는 바로 앞측 위치에는 예비가 열로(43)가 배치되어 있으며, 피처리 컬러필터의 예열하도록 되어 있다.

표면에 이형제가 도포된 수지필름(35)은 필름이송롤러(45)에서 상측의 가열·가압롤러(38) 및 필름박리용 롤러(46)를 거쳐서 필름귄취롤러(47)에 감겨지도록 되어 있다. 그리고, 본 실시예에서도 수지필름(35)은 평활화할 착색잉크피막의 면에 대하여 어느 정도의 각도를 갖고서 경사지도록 되어 있다. 그리고, 가열·가압롤러(38)와 필름박리용 롤러(46)는 동일면상에 설치되며, 따라서 평활화된 착색잉크피막의 면 위에 수지필름이 부착된 상태 그대로가 유지되도록 하고 있다. 이것은 이후의 각 실시예에서도 같다.

또, 본 실시예에서는, 1쌍의 가열·가압롤러(38,39)와 1쌍의 필름박리용 롤러(42,46) 사이에는 평활화된 컬러필터를 냉각하는 냉각팬(44)이 배치되어 있다. 1쌍의 가열·가압롤러(38,39) 사이를 통과하여 평활화된 착색잉크피막(32) 및 유리기판(31)은 냉각팬(44) 아래를 통과하면서 냉각되며, 필름박리용 롤러(46)와 이것에 상측으로 경사지게 배치한 필름권취롤러(47)에 의해서 컨베이어 위를 주행하는 컬러필터에서 수지필름(35)을 연속적으로 박리한다. 그 후, 착색잉크피막(32)을 열경화시켜서 제6도에 나타낸 바와 같이 표면(32a)이 평활화된 컬러필터를 얻었다. 그리고, 상기 착색잉크피막(32) 위에 직접 또는 오버코트층을 개재하고서 액정 표시장치의 대향전극이 되는 ITO 막을 형성하였다.

또한, 본 발명에 의하면, 착색잉크피막(32)의 평활화에 매우 양호하기 때문에, 오버코트층을 개재하지 않고 직접 ITO막을 형성하여도 양호한 광학적, 전기적 특성을 얻을 수 있었다.

(제3실시예)

제7도에 나타낸 실시예는, 가열 서피스 플레이트(33)의 평탄면 위에 컬러필터의 유리기판(31)을 얹어놓고서 진공흡착하여 고정시키고, 착색잉크피막(32)에 수지필름(35)을 개재하면서 가열·가압롤러(38)로 누르면서 회전이동시켜서 평활화하는 제조장치이다.

수지필름(35)은 필름이송롤러(45)에서 가열·가압롤러(38)를 거쳐서 착색잉크피막면의 연장선상에 설치된 가동형 필름박리용 롤러(48)를 경유하여 필름권취롤러(47)에 감겨지도록 되어 있다. 가열·가압롤러(38)로 착색잉크피막(32)의 전체면을 평활화한 후, 이 면의 연장선상에 배치된 가동형 필름박리용 롤러(48)를 밀어올려서 수지필름(35)을 상측으로 경사지게 끌어올림으로써 착색잉크피막면(32)에서 박리한다.

(제4실시예)

제8도에 나타낸 실시예는 효율좋게 연속처리할 수 있는 또다른 제조장치에 관한 것이다.

본 실시예에서는, 화살표방향(Q)으로 이동하는 제1벨트 컨베이어(49), 제2벨트 컨베이어(50) 및 제3벨트 컨베이어(51)가 동일면상에 소정 간격을 두고서 배치되어 있다. 제1벨트 컨베이어(49)는 평활화하기 전의 수지피막, 즉 평활화할 착색잉크피막(32)을 가진 유리기판(31)을 반송한다. 제2벨트 컨베이어(50)는 착색잉크피막(32)을 평활화하는 공정의 반송용이다. 그리고, 제3벨트 컨베이어(51)는 평활화가 종료된 기판(31)을 반송하기 위한 것이다.

그리고, 제1벨트 컨베이어(49) 상측에는 예비가열용의 적외선 가열장치(43)가 배치되어 있다. 또, 제2벨트 컨베이어(50)를 구동하는 하측의 지지롤러(39)는 가열·가압롤러를 겸하고 있으며, 보조롤러(39a)와 함께 제2벨트 컨베이어(50)를 지지하고 있다. 상기 지지롤러(39)의 상측에 위치한 가열·가압롤러(38)는 점선으로 나타낸 위치(38a)로 화살표방향(Fa)과 같이 이동가능하게 되어 있다. 또한, 가동형 필름박리용 롤러(48)도 점선으로 나타낸 위치(48a)로 화살표방향(Fd)과 같이 이동가능하게 되어 있다.

상측 가열·가압롤러(38)의 좌측 상부에는 수지필름(35)이 감겨진 플라스틱제의 필름이송롤러(45)가 설치되어 있으며, 이 필름이송롤러(45)와 가열·가압롤러(38) 사이에 사행(蛇行) 방지용 롤러(52)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 필름이송롤러(45) 및 사행방지용 롤러(52)는 수지필름 공급부(45a)를 구성한다. 상기 필름이송롤러(45)에는 도시하지 않은 역회전용 구동장치, 제동기구, 파우더 브레이크 등이 설치되어 있으며, 제어장치에 의해서 제어되도록 되어 있다. 본 실시례에서도, 수지필름(35)은 평활화한 착색잉크피막(32)의 면에 대하여 어느 정도의 각도를 갖고서 경사지도록 하고 있다.

한편, 상기 필름박리용 롤러(48)의 우측 상부에는 사행방지용 롤러를 겸하는 필름인장용 롤러(53) 및 수지필름이 감겨지는 필름권취롤러(47)가 설치되어있다. 상기 필름권취롤러(47)가 도시하지 않은 토크 모터와 제동기구를 가지고 있으며, 제어장치에 의해서 제어되도록 되어 있다.

그리고, 상기한 제조장치를 사용하여 수지피막을 평활화하기 위해서는, 제1벨트 컨베이어(49) 위에 컬러필터의 평활화할 수지피막, 즉 착색잉크피막(32)이 상측을 향하도록 유리기판(31)을 얹어놓은 후 적외선 가열장치(43)을 이용하여 예비가열을 하고, 이어서 유리기판(31)이 제2벨트 컨베이어(50) 위에 도달하면, 가열·가압롤러(38)를 화살표방향(Fa)으로 하강시켜 수지필름(35)을 사이에 두고서 유리기판(31) 위의 착색 잉크피막(32)과 맞닿게 하고서 상측에서 소정의 압력으로 눌러 찌부러뜨리면서 벨트 컨베이어(50)와 동기하여 회전시킴으로써 수지피막을 평활화한다.

그리고, 상기 필름박리용 롤러(48)는 착색잉크피막면의 연장선상에 위치하고 있기 때문에, 상기 유리기판(31)이 상기 필름박리용 롤러(48)를 통과하게 되면, 수지필름(35)은 일정한 속도로 착색잉크피막에서 상측으로 경사지도록 잡아당겨짐으로써 박리된다. 그리고 수지필름(35)은 필름권취롤러(47)에 감겨진다.

이상의 동작중에 있어서, 상기 필름이송롤러(45)의 역회전용 구동장치 및 제동기구 등의 제어, 필름권취롤러(47)의 토크 모터 및 제동기구 등의 제어에 의해서 수지필름(35)에 걸리는 장력을 제어함으로써, 수지필름이 열팽창함에 의하여 착색잉크피막면 위에 주름이 발생하는 것을 미연에 방지하도록 구성되어 있다.

본 실시에의 재료 및 처리조건을 한데 모으면 다음과 같다.

착색잉크 : 유기안료 및 용제를 함유하는 에폭시수지계 니스를 주체로 한다.

착색잉크피막의 건조온도 : 70∼110℃

수지필름 : 25∼40㎛의 이축연신(biaxial strectching) PET에 이형제로서 부가형 실리콘을 도포한 필름

평활화 조건 : 예비가열온도 ……………………………………… 85∼100℃

가열·가압롤러온도 ……………………………… 85∼100℃

압력(선압(linear load)) ………………………… 10∼15㎏/㎝

이송속도 …………………………………………… 5∼8㎝/분

(제5실시예)

제9도에 나타낸 실시예는. 상하로 움직이지 않는 벨트 컨베이어(54) 위에 가열 서피스 플레이트(33)가 놓여지면, 이 가열 서피스 플레이트(33) 위에 착색잉크피막(32)이 인쇄된 유리기판(31)이 얹어 놓여진다. 유리기판(31) 및 착색잉크피막(32)은 가열 서피스 플레이트(33)에 의해서 가열된다. 수지필름 공급부(45a), 수지필름(35), 가열·가압롤러(38), 필름박리용 롤러(48), 필름권취롤러(47) 등의 구성은 대부분 제8도의 경우와 같다. 그러나, 필름박리용 롤러(48) 뒤에는 1쌍의 롤러(55,56)가 배치되어 있고, 또 그 뒤에는 가동형의 필름인장롤러(53)가 있으며, 이들 롤러(53,55,56)에는 수지필름(35)이 걸려 있다. 상기 필름인장롤러(53)는 점선으로 나타낸 위치(53a)로 이동할 수 있는 구성으로 되어 있다. 필름박리용 롤러(48) 및 필름인장롤러(53)는 후술하는 바와 같이, 평활화된 착색잉크피막면 위에 부착되어 있는 수지필름(35)을 순간적으로 박리하는데 유효한 기능을 한다.

또한, 제9도와 구성에 있어서, 상기 필름인장롤러(53)를 사행방지용으로 사용하고, 롤러(56)를 이동가능하게 하여 필름인장롤러로서 기능시켜도 된다. 이 경우, 수지필름(35)을 롤러(55)에 반시계방향으로 감고, 이어서 인장롤러(56)에 시계방향으로 감고, 또 롤러(53)에 반시계방향으로 감고 필름인장롤러(56)를 점선으로 나타낸 53a의 방향으로 가동하면 더욱 유효하게 된다.

제9도에 나타낸 제조장치의 동작을 제10도∼제15도에 의거하여 설명한다.

우선, 제10도에 나타낸 바와 같이, 착색잉크피막(32)이 인쇄된 유리기판(31)을 가열 서피스 플레이트(33)위에 착색잉크피막이 상측을 향하도록 얹어놓고서 진공흡착하여 고정하고, 가열 서피스 플레이트(33)내에 내장된 히터로 가열한다.

상기 가열 서피스 플레이트(33)가 가열·가압롤러(38) 아래에 도달할 때까지는 상기 가열·가압롤러(38) 및 필름박리용 롤러(48)는 상측에 위치한다. 그리고, 가열 서피스 플레이트(33)가 가열·가압롤러(38) 바로앞 근방에 다다른 A시점에서 (제15도 참조, 이하 동도면 참조) 필름권취롤러(47)가 회전구동되며, 수지필름(35)이 도면의 좌측에서 우측방향으로 진행한다. 따라서, 수지필름의 사용되지 않은 박리제의 면이 평활화할 착색잉크피막(32)의 면과 서로 대향되게 된다.

이어서, 가열 서피스 플레이트(33)가 가열·가압롤러(38) 아래에 도달한 B시점에서, 제11도에 나타낸 바와 같이, 가열·가압롤러(38) 및 필름박리용 롤러(48)가 하강하며, C시점에서 소정 압력으로 착색잉크피막(32)을 눌러 찌부러뜨리면서 평활화하여 간다. 이와 동시에, 수지필름(35)은 제12도에 나타낸 바와 같이, 가열 서피스 플레이트(33)의 이동 및 가열·가압롤러(38)의 회전과 함께 우측방향으로 주행한다. 수지필름(35)에는 필름이송롤러(45) 및 권취롤러(47)에 의해서 적당한 장력이 가해지고 있기 때문에, 열에 의한 수지필름(35)의 팽창이 흡수된다.

이어서, 유리기판(31)에 인쇄된 착색잉크피막(32)이 전체면에 걸쳐서 평활화가 완료된 후, D로 나타낸 시점에서, 제13도에 나타낸 바와 같이 필름박리용 롤러(48)를 밀어올림과 동시에 필름인장롤러(53)를 원래의 위치(53a)에서 도면의 좌측방향으로 이동시켜, 수지필름(35)을 착색잉크피막면의 일단부에서 가열·가압롤러(38)측의 타단부에 걸쳐서 상측으로 경사지도록 강하게 잡아당김으로써 순간적으로 박리한다. 또한, 상기 필름인장롤러(53)를 사용하지 않고, 필름권취롤러(47)를 순간적으로 강하게 정회전시켜 수지필름에 강한 장력이 걸리게 하여 박리하는 구성으로 하여 제어하여도 된다. 상기 수지필름(35)의 박리속도는, 예를들면 착색잉크피막면의 일단에서 타단까지의 칫수가 25㎝인 경우, 소요시간을 0.2∼1초의 범위로 하면, 평활화된 착색잉크피막면에 주름이나 줄기형상의 흔적이 남지 않는 양호한 결과가 얻어진다. 따라서, 수지필름을 박리하는 속도는 1m당 0.8∼4초의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 하여 수지필름(35)을 박리한 후의 제15도에 나타낸 I시점에서, 제14도에 나타낸 바와 같이 필름인장롤러(53)를 원래의 위치(53a)로 되돌림과 동시에, 가열·가압롤러(38) 및 필름박리용 롤러(48)를 상승시키고, 계속해서 이송되어 오는 후속의 가열 서피스 플레이트(33) 위의 컬러필터를 상기한 동작을 반복하여 평활화처리를 한다. 이와 같은 조작은 주지의 마이크로컴퓨터를 사용한 시퀸스제어장치에 의해서 자동제어됨으로써 비교적 빠른 처리속도로 대량 생산할 수 있다.

(제6실시예)

제16도에 나타낸 실시예는, 가열 서피스 플레이트(33)를 이동시키지 않고, 즉 고정해 두고 그 상측에 배치한 가열·가압롤러(38)를 회전이동시켜서 유리기판(31) 위에 착색잉크피막(32)을 평활화하는 장치이다.

수지필름(35)은 평활화한 면에 대해서 상측으로 경사지게 위치되며, 평활화된 면에 대해서는 필름박리용 롤러(48)가 착색잉크피막면의 연장선상에 위치하여 피막면에 접촉한 상태 그대로는 유지하도록 하고 있다. 그리고, 전체면의 평활화처리가 완료된 후에는 상술한 실시예와 마찬가지로 필름박리용 롤러(48)를 밀어올림과 동시에 필름인장롤러(53)를 좌측방향으로 이동시켜, 수지필름(31)을 착색잉크피막면의 일단부에서 가열·가압롤러(38)측의 타단부에 걸쳐서 상측으로 경사지도록 잡아당겨서 순간적으로 박리하도록 구성되어 있다.

이상 설명한 실시예는 모두 컬러액정표시장치의 컬러필터의 경우였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 기판 위에 직접 또는 다른 층을 개재시키고서 부착한 여러 종류의 패턴 혹은 평면상의 수지피막을 평활화할 필요가 있는 전자디바이스까지 넓게 적용할 수 있다. 이하 그 일예를 설명한다.

(제7실시예)

금속기판을 사용한 감열인자헤드의 제조에 있어서, 16∼18중량%의 Cr을 함유하는 두께 0.5㎜의 Fe 합금 금속판을 준비하였다. 상기 기판의 표면을 온도가 40∼60℃의 묽은 황상(96% H₂SO₄의 5∼20중량%의 수용액)내에 1∼2분간 침적하여 표면을 활성화처리하였다. 그 후, 상기 기판의 일측면에 수지피막이 되는 폴리아미드의 전구체인 폴리아미드산을 띠형상으로 인쇄하여 도포하였다. 그리고, 이것을 아미드화가 일어나지 않은 60∼120℃의 온도로 가열하여 도포막내의 용제를 어느 정도 제거한 후, 상술한 실시예에 의거한 방법과 장치로 평활화처리를 하였다. 이때의 평활화조건은 다음과 같다.

수지필름 : 두께 25∼50㎛의 이축연신 PET에 이형제로서 부가형 실리콘을 도포한 필름

평활화 조건 : 예비가열온도 ……………………………………… 80∼90℃

가열·가압롤러온도 ……………………………… 90∼105℃

압력(선압(linear load)) ………………………… 10∼15㎏/㎝

이송속도 …………………………………………… 5∼8㎝/분

수지필름박리속도 : 1∼3초/m

[발명의 효과]

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 비교적 작은 가압력으로 평활도가 우수한 수지피막을 가지는 전자디바이스를 제작할 수 있다. 특히, 수지필름을 개재시키고 있으나, 이 수지필름은 매우 얇기 때문에 실질적으로 가열·가압롤러로 수지피막을 직접 가열하면서 가압하는 것과 같다. 따라서, 수지피막을 효율좋게 연화점 근방에서 가열하면서 가압하여 눌러 찌부러뜨릴 수 있기 때문에 열효율이 좋고, 비교적 작은 압력을 가하여 평활화할 수 있기 때문에 처리속도를 높일 수 있다. 따라서, 대량 생산성이 뛰어나다.

또, 수지필름을 평활화할 수지피막면에 대하여 경사지게 위치시키고 가열·가압롤러로 평활화하여 감과 아울러, 상기 수지피막의 전체면을 평활화한 후에 상기 수지필름을 상측으로 경사지도록 잡아당겨서 순간적으로 박리함으로써, 수지피막에 기포나 이것에 의한 요철 혹은 주름이나 줄기형상의 흔적이 없고 고정밀도의 평활한 수지피막면을 얻을 수 있다.

Claims

기판의 일측면에 직접 또는 다른 층을 개재시키고서 용제를 함유하는 복수의 스트라이프상 또는 장방형의 밴드상 수지피막을 서로 평행하게 또한 서로 인접하게 부착하는 공정과, 부착된 상기 수지피막을 건조하여 용제를 제거하는 공정과, 상기 수지피막을 가열하면서 가압하여 수지피막면을 평활화하는 공정을 구비한 전자디바이스의 제조방법에 있어서, 상기 수지피막면을 평활화하는 공정은, 기판의 이면측을 지지체로 기계적으로 지지함과 아울러, 기판 위에 부착된 상기 수지피막면 위에 수지필름을 직접 접촉시키고, 상기 수지필름을 통하여 가열·가압롤러를 상기 수지피막면 위에 눌러 맞닿게 한 상태에서 상기 가열·가압롤러와 상기 기판을 상대이동시킴으로써 상기 수지피막을 가열하면서 가압하여 평활화하고, 그 후 상기 수지필름을 상기 수지피막에서 박리하는 것을 특징으로 하는 전자디바이스의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 수지필름을 통하여 가열·가압롤러로 수지피막면을 가열 및 가압할 때, 상기 가열·가압롤러를 상기 수지피막의 길이방향을 따라서 상대이동시키는 것을 특징으로 하는 전자디바이스의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가열·가압롤러로 상기 수지피막면을 가열 및 가압하여 평활화할 때, 수지피막 전체면이 평탄화될 때까지 상기 수지필름을 수지피막면과 접촉한채로 유지시키고, 상기 수지피막 전체면의 평활화를 종료한 후에 수지피막에서 수지필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 전자디바이스의 제조방법.
일측면에 직접 또는 다른 층을 개재시키고서 복수의 스트라이프상 또는 장방형의 밴드상 수지피막이 서로 평행하게 또한 서로 인접하게 부착된 기판을 당해 기판의 이면측을 기계적으로 지지하는 지지체와, 상기 지지체에 지지된 상기 기판의 면 위에 부착된 상기 수지피막면 위에 상기 기판보다도 얇은 수지필름을 공급하고, 상기 수지필름을 상기 수지피막면 위에 직접 접촉시키는 수지필름 공급수단과, 상기 기판이 상기 지지체와의 사이에 끼워지도록 상기 지지체의 반대측에 회전이 자유롭게 설치되며, 상기 부착된 수지피막을 상기 수지필름을 통하여 가열 및 가압하면서 상기 수지피막에 대하여 상대이동함으로써 상기 수지피막면을 평활화하는 가열·가압롤러와, 상기 평활화된 수지피막면에서 상기 수지필름을 박리하는 필름박리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자디바이스의 제조장치.
제4항에 있어서, 상기 수지필름 공급수단은 상기 수지필름을 상기 평활화할 수지피막면에 대하여 경사방향을 유지하는 장치를 구비하며, 상기 필름박리수단은 수지필름을 평활화된 수지피막면에서 이 수지피막면에 대하여 경사방향으로 박리하는 기구를 구비하고 있는 전자디바이스의 제조장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지필름을 통하여 가열·가압롤러로 수지피막면을 가열 및 가압할 때, 상기 수지피막의 열경화가 일어나지 않는 온도로 상기 수지피막을 가열하면서 가압하여 평활화하는 것을 특징으로 하는 전자디바이스의 제조방법.