(57)【要約】【課題】感光性樹脂を基板に熱圧着する時に発生する気泡やしわを抑える。【解決手段】音波発生器４１は、音波発生部４２、駆動部４３、コントローラ４４からなる。コントローラ４４は、駆動部４３を介して音波発生部４２を駆動して、所定の周波数の超音波を発生させる。音波発生部４２は、熱圧着中の基板１７に対して振動を与えられるように、ラミロール対２８の近傍、例えば、上流側に配置されている。基板１７および感光材料１８が熱圧着部１２へ供給されて、ラミロール対２８によって狭持されることで、感光層２０が基板１７に熱圧着される。この熱圧着中には、基板１７および感光材料１８に対して、音波発生部４２からの超音波による微小な振動が加わり、感光層２０に発生する気泡やしわが押し出されながら熱圧着されるから、これら気泡やしわが抑えられる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱圧着ローラが配置された搬送路に、支持体上に感光性樹脂層が層設された感光材料と、基板とを供給して、前記熱圧着ローラによって前記感光層を基板へ転写する感光層転写装置において、
音波を発生する音波発生部と、これを駆動する駆動部とからなる音波発生器を設け、
前記音波発生部を熱圧着ローラの近傍に配置して、前記感光材料と基板の少なくとも一方を音波により振動させながら転写することを特徴とする感光性樹脂転写装置。
【請求項２】
熱圧着ローラが配置された搬送路に、支持体上に感光性樹脂層が層設された感光材料と、基板とを供給して、前記熱圧着ローラによって前記感光層を基板へ転写する感光層転写方法において、
前記熱圧着ローラの近傍に配置された音波発生手段により、前記感光材料と基板の少なくとも一方を音波により振動させながら転写することを特徴とする感光性樹脂転写方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光性樹脂転写装置および方法に関し、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性樹脂を転写する装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルやプラズマディスプレイのカラーフィルタは、例えば、透明なガラス基板上にＲ，  Ｇ，  Ｂの３色の感光性樹脂（フォトレジスト）を転写した後、フォトリソグラフィー法で露光，  現像処理を施すことにより生成される。感光性樹脂転写装置は、例えば、支持体上に感光性樹脂層（感光層）が設けられた感光材料と、基板とを搬送させながら、搬送路上に配置された熱圧着ローラによって前記感光層を基板へ転写する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記熱圧着ローラは、１対のラミロールからなり、それぞれのラミロールにはヒータが内蔵されている。感光層を基板へ転写するには、感光材料と基板とをこの熱圧着ローラによって適度な押圧力で狭持して搬送することで、感光層が基板に熱圧着されて貼り付けられる。しかし、感光層は非常に薄いため、気泡にしわができやすいという問題があった。
【０００４】
そこで、例えば、熱圧着時に感光層や基板に対して振動を与えることで、気泡やしわの発生を抑えることが検討されている。特許文献２には、熱圧着ローラを用いて、プリント配線用基板に可撓性銅箔などで形成される電子回路パターンを転写する転写装置が記載されている。この転写装置では、約０．１７〜８．３３Ｈｚの振動周波数で機械的に振動するニューマチックハンマーを熱圧着ローラの回転軸に取り付け、熱圧着ローラを振動させることにより間接的に基板や銅箔に対して振動を与えて、気泡やしわの発生を抑えている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４８７９４号公報
【特許文献２】実公平６−２５３３１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、感光層は、可撓性銅箔と比較して撓みやすいため、よりデリケートな取り扱いが求められる。上記ニューマチックハンマーは、熱圧着ローラと当接して振動を与えるものであるから、感光層に適用するには振動力が大きすぎる。ニューマチックハンマーを感光性樹脂転写装置に適用した実験をしたところ、振動力が大きすぎて、気泡やしわの発生が抑えられるどころか、逆に増加してしまった。
【０００７】
本発明は、気泡やしわの発生を抑えた熱圧着が可能な感光性樹脂転写装置および方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の感光性樹脂転写装置は、音波を発生する音波発生部と、これを駆動する駆動部とからなる音波発生器を設け、前記音波発生部を熱圧着ローラの近傍に配置して、感光材料と基板の少なくとも一方を音波により振動させながら転写することを特徴とする。
【０００９】
また、感光性樹脂転写方法は、熱圧着ローラの近傍に配置された音波発生手段により、感光材料と基板の少なくとも一方を音波により振動させながら転写することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の感光性樹脂転写装置の全体の概要を示す。感光性樹脂転写装置２は、基板供給部１０、予備加熱部１１、熱圧着部１２、感光材料供給部１３、冷却部１４、剥離部１５、および基板取り出し部１６から構成される。感光層転写装置２は、基板１７に感光材料１８の感光層２０を転写する。
【００１１】
図２に示すように、感光材料１８は、支持体１９に図示しない補助層、中間層などを介して感光層２０およびカバーフイルム２１が順に層設されており、支持体１９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。
【００１２】
図１において、基板１７は、基板供給部１０のロボットハンド２２によって、一定間隔で転写面を下側に向けた状態で予備加熱部１１に供給される。
【００１３】
予備加熱部１１は、基板搬送装置２３と、ヒータ２４，  ２５とから構成される。基板搬送装置２３は、エアー浮上プレート２６と送りローラ２７とからなる。エアー浮上プレート２６は、基板１７の転写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１７を浮上させる。
【００１４】
送りローラ２７は、浮上した基板１７の転写面の両側縁部に接触し、回転することで基板１７を熱圧着部１２へ向けて搬送する。基板１７の転写面の両側縁部には感光層２０は転写されず、送りローラ２７の周面が感光層２０に接触することはない。この送りローラ２７はつば付きローラから構成されており、図示しないつばが基板１７のガイドとして機能し、基板１７の幅方向を位置決めする。
【００１５】
ヒータ２４，  ２５は、基板搬送装置２３の基板１７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１７を例えば５０〜１１０℃の温度に加熱する。予備加熱部１１で加熱された基板１７は、送りローラ２７により熱圧着部１２に送り出される。
【００１６】
熱圧着部１２は、ラミロール対２８とバックアップローラ２９とから構成されている。ラミロール対２８は、基板１７に接触するラミロール２８ａと、感光材料１８に接触する２８ｂとから構成される。これらラミロール２８ａ、２８ｂ、およびバックアップローラ２９にはヒータが内蔵されている。ラミロール対２８は、基板１７と感光材料１８とを挟持して搬送することにより、基板１７へ感光層２０を熱圧着して貼り付ける。バックアップローラ２９は、ラミロール２８ａ、２８ｂに接触して従動回転し、ラミロール２８ａ、２８ｂの撓みを抑えて、均一な力による熱圧着を可能にする。
【００１７】
感光材料供給部１３は、感光材料ロール３０の取付軸３０ａ、ハーフカッタ３１、カバーフイルム剥離部３２、バックテンションローラ３３などから構成される。このフイルム前処理部１３は、感光材料ロール３０からカバーフイルム２１を剥がして、感光層２０を上に向けた状態で感光材料１８をラミロール対２８に供給する。
【００１８】
ハーフカッタ３１は、感光材料１８の支持体１９を残して、基板１７の長さに合わせて感光層２０およびカバーフイルム２１に切れ目を入れる。ハーフカッタ３１は、その長手方向が感光材料１８の幅方向に沿って延びた２枚の刃からなる。２枚の刃の間隔は、複数の基板１７が搬送される間隔に対応している。すなわち、２枚の刃の間隔は、１枚の基板１７に転写される感光層２０の後端と、次の基板１７に転写される感光層２１の前端との間隔に対応しており、２枚の刃を同時に１回動作させることにより、それらの位置に同時に切れ目が入れられる。
【００１９】
カバーフイルム剥離部３２は、カットされた感光層２０の上層のカバーフイルム２１を感光材料１８から剥離する。このカバーフイルム剥離部３２は、粘着テープロール３２ａから引き出された粘着テープ３２ｂを、押さえローラ３２ｃによりカバーフイルム２１へ貼り付け、このカバーフイルム２１が貼り付いた粘着テープ３２ｂをテープ巻取り軸３２ｄに巻き取って回収する。なお、隣接する基板１７との間に位置することになる感光材料１８に対しては、その部分のカバーフイルム２１が剥離されずに残される。
【００２０】
バックテンションローラ３３は、テンションセンサ３４から検出される張力値に基づいて、ラミロール対２８以前の感光材料１８の張力を一定に保持して、感光材料１８に撓みが発生しないようにしている。
【００２１】
熱圧着部１２は、ハーフカッタ３１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２３に送り込み開始信号を送出する。これにより、基板１７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１７に感光材料１８の感光層２０が転写される。このとき、支持体１９も基板１７の移動に伴いラミロール対２８の送り方向下流側に送られる。
【００２２】
冷却部１４は、冷却風吹き出しボード３５と、搬送ローラ３６とから構成される。冷却風吹き出しボード３５は、ＨＥＰＡフィルタを通過したクリーンな冷却風を基板１７に向けて吹き出し、搬送ローラ３６で搬送される基板１７の温度をほぼ室温（３０℃以下）に冷却する。
【００２３】
剥離部１５は、剥離ローラ３７およびベースフイルム巻取り機構３８から構成されており、基板１７から支持体１９を連続的に剥離し、この支持体１９を回収軸３８ａにロール状に巻き取る。回収軸３８ａ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２８以降の支持体１９の張力を一定に保持して、支持体１９に撓みが発生しないようにしている。
【００２４】
剥離部１５の下流側には、エアー浮上プレート３９からなる基板取り出し部１６が設けられている。このエアー浮上プレート３９は、予備加熱部１１のエアー浮上プレート２６と同様に構成されている。基板取り出し部１６から送り出された基板１７は、ロボットハンド４０によってその上側面を吸着されて取り出される。
【００２５】
図３に示すように、感光性樹脂転写装置２には、音波発生器４１が設けられている。音波発生器４１は、熱圧着中に基板１７に対して微小な振動を与えることで、基板１７に対して感光材料１８を熱圧着するときに発生する気泡やしわを抑えるためのものである。音波発生器４２は、音波を発生する音波発生部４２、これを駆動する駆動部４３、この駆動部４３に制御信号を与えて制御を行うコントローラ４４からなる。
【００２６】
音波発生部４２は、振動子として振動板を備えている。駆動部４３は、前記制御信号に基づいて振動板を駆動して振動させる。音波発生部４２は、熱圧着中に基板１７に対して振動を与えることができるように、ラミロール２８ａの近傍、例えば、上流側に配置される。音波発生部４２は、ラミローラ対２８によって基板１７に対して感光層２０を転写している間、基板１７に対して、例えば、周波数が２０ｋ〜５０ｋＨｚの範囲のうち、予め設定された所定の周波数の超音波を発振して振動を与える。周波数の設定は、コントローラ４４によってなされる。どの程度の周波数がよいかは、感光材料１８および基板１７のサイズ，  厚み，  材質などに応じて変化するので、本例のように、コントローラ４４によって発生する周波数を変更できるものが好ましい。このような音波発生器４１としては、例えば、カイジョー社製のＴＡ−４０２１型超音波発生装置（商品名）がある。
【００２７】
基板１７は、音波発生部４２が発生させる超音波によって振動しながらラミロール対２８に供給される。この基板１７と、感光材料１８とをラミロール対２８が狭持して搬送すると、基板１７と感光層２０とに対して、超音波による微小な振動が加わり、感光層２０に発生する気泡やしわが押し出されながら熱圧着が行われる。これにより、熱圧着される感光層２０に発生する気泡やしわが抑えられる。
【００２８】
次に、本実施形態の作用について説明する。基板供給部１０のロボットハンド２２によって基板１７が予備加熱部１１に供給される。予備加熱部１１に供給された基板１７は、ヒータ２４，  ２５によって加熱され、熱圧着部１２に送り出される。
【００２９】
感光材料１８は、感光材料供給部１３のハーフカッタ３１により予め基板１７の転写面となる部分の感光層２０およびカバーフイルム２１に切れ目が入れられ、さらに、カバーフイルム剥離部３２により基板１７の転写面となる部分のカバーフイルム２１が剥離される。そして、感光材料１８は、バックテンションローラ３３により適度な張力が付与されて、熱圧着部１２に供給される。
【００３０】
感光材料１８が熱圧着部１２に供給されるタイミングに合わせて基板１７も熱圧着部１２へ供給され、これらはラミロール対２８によって狭持される。これにより、感光層２０が基板１７に転写される。この転写の際に、音波発生部４２は超音波を発生し、基板１７を振動させる。この振動は転写している間継続される。この振動により、感光層２０に発生する気泡やしわが押し出されるので、転写された感光層２０に発生する気泡やしわが抑えられる。
【００３１】
熱圧着部１２を通過した基板１７は、冷却部１４に送られる。基板１７は、冷却部１４の冷却風吹き出しボード３５によって基板１７の温度がほぼ室温になるように冷却された後、剥離部１５で感光材料１８の支持体１９を剥離されて、基板取り出し部１６に送られる。基板取り出し部１６に送られた基板１７は、ロボットハンド４０によって感光性樹脂転写装置２から取り出される。
【００３２】
上記実施形態では、音波発生部４２をラミロール対２８の上流側に配置する例で説明したが、図４（ａ）に示すように、ラミロール対２８の下流側に配置してもよい。また、図４（ｂ）に示すように、基板１７の転写面側に配置してもよい。また、上記実施形態では、基板１７を振動させる例で説明したが、感光材料１８を振動させてもよいし、基板１７と感光材料１８との両方を振動させてもよい。
【００３３】
図５は、感光材料１８を振動させる例である。図５（ａ）は、音波発生部４２をラミロール対２８の下流側に配置して、感光材料１８を振動させる。もちろん、図５（ｂ），  （ｃ）に示すように、ラミロール対２８の上流側に配置してもよい。図５（ｂ）は、音波発生部４２をラミロール対２８とバックアップローラ２９との間に配置した例であり、図５（ｃ）は、バックアップローラ２９とテンションセンサ３４との間に配置した例である。また、図５（ａ）に示すように、音波発生部４２を支持体１９側に配置して、支持体に向かって音波を発振してもいいし、図５（ｂ），  （ｃ）に示すように、音波発生部４２を感光層２０側に配置してもよい。
【００３４】
上記実施形態では、音波発生器が発生する音波として、周波数が２０ｋ〜５０ｋＨｚの範囲の超音波を使用した例で説明しているが、これよりも高い周波数の超音波を使用してもよいし、これよりも周波数が低い音波を使用してもよい。音波を使用する場合には、音波発生器としてスピーカーを使用してもよい。これらの周波数のうち、どの周波数を使用するかは、上述したとおり、基板および感光材料のサイズ，厚み，  材質などに応じて適宜選択される。
【００３５】
本発明は、ＴＦＴ方式などの液晶パネル用基板、プラズマディスプレイ用基板、プリント配線用基板の各種の基板に対して、感光性樹脂を転写する場合に適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、音波を発生する音波発生部と、これを駆動する駆動部とからなる音波発生器を設け、前記音波発生部を熱圧着ローラの近傍に配置して、感光材料と基板の少なくとも一方を音波により振動させながら転写するから、気泡やしわの発生を抑えた熱圧着が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の感光性樹脂転写装置の全体の概要を示す概略図である。
【図２】感光材料の構成を示す断面図である。
【図３】音波発生部の配置位置を示す説明図である。
【図４】基板を振動させる、他の音波発生部の配置位置を示す説明図である。
【図５】感光材料を振動させる、音波発生部の配置位置を示す説明図である。
【符号の説明】
２  感光性樹脂転写装置
１７  基板
１８  感光材料
２０  感光層
２８  ラミロール対
４１  音波発生器
４２  音波発生部
４３  駆動部
４４  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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