(57)【要約】【課題】装置の改造費用を抑えるとともに、感光材料の取り扱い性を損なうことなく、幅広の基板の全面に感光性樹脂を転写する。【解決手段】感光材料供給ユニットは、第１感光材料供給部１６ａおよび第２感光材料供給部１６ｂからなる。各感光材料供給部１６ａ，  １６ｂは、コントローラ５６によって独立に制御され、それぞれの感光材料取り付け軸には、感光層が層設された感光材料１７ａ，  １７ｂがそれぞれセットされる。各感光材料１７ａ，  １７ｂの幅は、基板２２上の転写エリアの幅よりも狭くなっている。感光材料１７ａ，  １７ｂは、各感光材料供給部１６ａ，  １６ｂのテンション調整機構４３，４４によって各感光材料１７ａ，  １７ｂの張力を一定に保持された状態で、ラミロール対２９の間に並列に供給される。【選択図】        図５
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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前記基板上の転写エリアに転写する感光性樹脂転写装置において、
前記転写エリアの幅よりも狭い幅の感光材料を複数枚並列に供給する感光材料供給ユニットを備えたことを特徴とする感光性樹脂転写装置。
【請求項２】
前記感光材料供給ユニットは、長尺の感光材料をロール状に巻いた感光材料ロールから感光材料の一端を引き出して搬送路に供給する複数の感光材料供給部からなり、これら各感光材料供給部には、各々の感光材料の張力を独立に調節するテンション調整機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の感光性樹脂転写装置。
【請求項３】
前記感光材料供給部は、前記基板の長さに合わせて支持体上の感光層に切れ目を入れるカット機構と、前記感光層の上層に設けられたカバーフイルムを剥離するカバーフイルム剥離機構とをそれぞれ備えていることを特徴とする請求項１及び２記載の感光性樹脂転写装置。
【請求項４】
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前記基板上の転写エリアに転写する感光性樹脂転写方法において、
前記転写エリアの幅よりも狭い幅の感光材料を複数枚並列に供給して、前記転写エリアの略全面に感光層を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層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イルタは、例えば、透明な基板上に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】
感光性樹脂転写装置の感光材料供給部には、複数シート分の長さを持つ長尺の感光材料がロール状に巻き取られた感光材料ロールが１本セットされる。感光材料の幅は、基板上の転写エリアの幅に応じた長さに決められる。この感光材料ロールから引き出された感光材料は、基板の長さに合わせて感光層に切れ目が入れられた後、搬送路へ供給される。そして、熱圧着ローラにより基板上に感光層が転写された後、感光層から支持体が剥離される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４８７９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、液晶パネルやプラズマディスプレイの画面サイズの大型化に伴って、基板サイズが大きくなり、転写エリアの幅も広くなりつつある。転写エリアの幅が広がると、それに合わせて感光材料の幅も広げなければならないが、感光材料の幅を広げると、それに伴って感光材料ロール幅が増すため、ロールの搬送工程の大型化や、感光材料の送り出し機構の大型化を行わなければならず、装置の改造費用がかさむ。こうした費用は結局製品コストに転嫁されてしまうため、コストダウンの障害となる。また、感光材料の幅を広げると、従来よりも重量が増えるとともに、しわが生じやすくなり、感光材料の取り扱いが不便になってしまうという問題もある。
【０００６】
本発明は、装置の改造費用を抑えるとともに、感光材料の取り扱い性を損なうことなく、幅広の基板の全面に感光性樹脂を転写することができる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。
【０００７】
【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、基板上の転写エリアの幅よりも狭い幅の感光材料を複数枚並列に供給する感光材料供給ユニットを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記感光材料供給ユニットは、長尺の感光材料をロール状に巻いた感光材料ロールから感光材料の一端を引き出して搬送路に供給する複数の感光材料供給部からなり、これら各感光材料供給部には、各々の感光材料の張力を独立に調節するテンション調整機構が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記感光材料供給部は、基板の長さに合わせて支持体上の感光層に切れ目を入れるカット機構と、感光層の上層に設けられたカバーフイルムを剥離するカバーフイルム剥離機構とをそれぞれ備えていることを特徴とする。
【００１０】
感光層転写方法は、基板上の転写エリアの幅よりも狭い幅の感光材料を複数枚並列に供給して、前記転写エリアの略全面に感光層を転写することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に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、冷却部１３、剥離部１４、基板取り出し部１５、感光材料供給ユニット１６から構成されている。感光材料供給ユニット１６は、第１感光材料供給部１６ａおよび第２感光材料供給部１６ｂからなり、各感光材料供給部１６ａ，１６ｂには、それぞれ長尺の感光材料１７ａ，１７ｂをロール状に巻いた感光材料ロール１８ａ，１８ｂがセットされる。各感光材料供給部１６ａ，１６ｂは、それぞれ感光材料ロール１８ａ，１８ｂからそれぞれの感光材料１７ａ，１７ｂを引き出して、搬送路に並列に供給する。
【００１２】
図２に示すように、各感光材料１７ａ，１７ｂは、支持体１９上に、カラーフイルタを構成する感光層２０を層設したものであり、感光層２０の上層には感光層２０を保護するカバーフイルム２１が設けられている。カラーディスプレイのパネルを製造する場合には、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の３色のカラーフイルタに対応するＲ用，Ｇ用，Ｂ用の３色の感光材料１７ａ，１７ｂが、基板２２上に面順次に転写される。例えば、まず、Ｒ用の感光材料ロール１８ａ，１８ｂがセットされて、Ｒ用の感光層がガラス基板２２に転写される。この転写の後、フォトリソグラフィ法により、転写された感光層に対して露光，現像が行われてフイルタパターンが形成される。フイルタパターンが形成された感光層は、ベークされて基板上に固定される。
【００１３】
このベーク後、Ｒ用のフイルタが形成されたガラス基板２２は、再び感光性樹脂転写装置２に戻される。そして、Ｇ用の感光材料ロール１８ａ，１８ｂがセットされて、Ｇ用の感光層がガラス基板２２に転写される。転写されたＧ用の感光層は、Ｒ用の感光層と同様に、フイルタパターンが形成され、ベークにより固定される。Ｇ用のフイルタが形成された後、同様に、Ｂ用の感光層が転写されて、Ｂ用のフイルタが形成される。これら３色のカラーフイルタを形成した後、それらの隙間を埋めるために、Ｋ（ブラック）用の感光層が転写される。
【００１４】
図１において、基板２２は、基板供給部１０のロボットハンド２３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。この基板２２は、例えば、４枚分のパネルを含む大きさであり、カラーフイルタが形成された後、４分割される。
【００１５】
予備加熱部１１は、基板搬送装置２４と、ヒータ２５，  ２６とから構成される。基板搬送装置２４は、エアー浮上プレート２７と送りローラ２８とからなる。エアー浮上プレート２７は、基板２２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２２を浮上させる。
【００１６】
送りローラ２８は、浮上した基板２２の転写面の両側縁部に接触し、回転することで基板２２を熱圧着部１２へ向けて搬送する。基板２２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２８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２８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２２のガイドとして機能し、基板２２の幅方向を位置決めする。
【００１７】
ヒータ２５，  ２６は、基板搬送装置２４の基板２２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２２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２２は、送りローラ２８により熱圧着部１２に送り出される。
【００１８】
熱圧着部１２は、ラミロール対２９とバックアップローラ３０とから構成されている。ラミロール対２９は、基板２２に接触するラミロール２９ａと、感光材料１７に接触する２９ｂとから構成される。これらラミロール２９ａ、２９ｂ、およびバックアップローラ３０にはヒータが内蔵されている。ラミロール対２９は、基板２２と感光材料１７とを挟持して搬送することにより、感光材料１７を基板２２に熱圧着して貼り付ける。バックアップローラ３０は、ラミロール２９ａ、２９ｂに接触して従動回転し、ラミロール２９ａ、２９ｂの撓みを抑えて、均一な力による熱圧着を可能にする。
【００１９】
熱圧着部１２は、後述するハーフカッタ４５の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２４に送り込み開始信号を送出する。これにより、ハーフカット線と基板２２との位置合わせが行われた状態で、感光材料１７の感光層２０が基板２２に転写される。このとき、支持体１９も基板２２の移動に伴いラミロール対２９の送り方向下流側に送られる。
【００２０】
冷却部１３は、冷却風吹き出しボード３１と、搬送ローラ３２とから構成される。冷却風吹き出しボード３１は、ＨＥＰＡフイルタを通過したクリーンな冷却風を基板２２に向けて吹き出し、搬送ローラ３２で搬送される基板２２の温度をほぼ室温（３０℃以下）に冷却する。
【００２１】
剥離部１４は、剥離ローラ３３およびベースフイルム巻取り機構３４から構成されており、基板２２から支持体１９を連続的に剥離し、この支持体１９を回収軸３４ａにロール状に巻き取る。回収軸３４ａ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２９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。
【００２２】
剥離部１４の下流側には、エアー浮上プレート３５からなる基板取り出し部１５が設けられている。このエアー浮上プレート３５は、予備加熱部１１のエアー浮上プレート２７と同様に構成されている。剥離部１４から基板取り出し部１５に送り出された基板２２は、ロボットハンド３６によってその上側面を吸着されて取り出される。
【００２３】
図３に示すように、第１感光材料供給部１６ａおよび第２感光材料供給部１６ｂは、それぞれ、感光材料取り付け軸３７，３８、カッタ部３９，４０、カバーフイルム剥離機構４１，  ４２、テンション調節機構４３，４４を独立に備えている。各感光材料ロール１８ａ，１８ｂは、感光材料取り付け軸３７，３８にそれぞれセットされる。
【００２４】
カッタ部３９，４０は、それぞれの感光材料１７ａ，１７ｂの支持体１９ａ，  １９ｂを残して、基板２２の転写エリア２２ａの長さに合わせて感光層２０ａ，  ２０ｂおよびカバーフイルム２１ａ，  ２１ｂに切れ目を入れるハーフカッタ４５を備えている。ハーフカッタ４５は、その長手方向が各感光材料１７ａ，１７ｂ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２２が連続的に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２２の転写エリア２２ａの後端と、次の基板２２の転写エリア２２ａ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。
【００２５】
カバーフイルム剥離機構４１，  ４２は、カットされた各感光層２０ａ，  ２０ｂの上層のカバーフイルム２１ａ，  ２１ｂを各感光材料１７ａ，１７ｂから剥離する。このカバーフイルム剥離機構４１，  ４２は、粘着テープロール４６から引き出された粘着テープ４７を、押さえローラ４８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４７をテープ巻取り軸４９に巻き取って回収する。
【００２６】
テンション調節機構４３，  ４４は、バックテンションローラ５０，  ５１、モータ５２，  ５３およびテンションセンサ５４，  ５５から構成される。バックテンションローラ５０，  ５１は、テンションセンサ５４，  ５５から検出される張力値に基づいて、ラミロール対２９以前の感光材料１７ａ，  １７ｂの張力を一定に保持して、感光材料１７ａ，  １７ｂに撓みが発生しないようにしている。テンションセンサ５４，  ５５で検出された張力値は、コントローラ５６（図５参照）に送られて、モータ５２，  ５３の回転速度や回転量が制御され、これによりテンションが調節される。
【００２７】
符号５７は、フイルム位置制御装置である。フイルム位置制御装置５７は、並列に搬送される２枚の感光材料１７ａ，  １７ｂの間の距離を所定間隔に保持して、感光材料１７ａ，  １７ｂの搬送を安定させる。なお、フイルム位置制御装置５７を随所に設置して感光材料１７ａ，  １７ｂを精度よく搬送するようにしてもよい。
【００２８】
図４に示すように、各感光材料１７ａ，  １７ｂの幅Ｗ２は、基板２２上の転写エリア２２ａの全幅Ｗ１よりも狭く、例えば、Ｗ２≦１／２・Ｗ１である。こうした感光材料１７ａ，  １７ｂが並列に供給されることで、転写エリア２２ａの略全面に感光層２０が転写される。このように、基板上の転写エリアよりも幅が狭い感光材料を複数枚並列に供給することにより、感光材料を幅広化することなく、幅広の転写エリアの略全面に感光層を転写することができる。
【００２９】
図５に示すように、各感光材料供給部１６ａ，１６ｂのそれぞれのバックテンションローラ５０，  ５１は、同軸上に設けられている。各バックテンションローラ５０，  ５１は、それぞれ別々のモータ５２，５３で駆動される。コントローラ５６は、これらのモータ５２，５３を独立に制御することで、各感光材料の張力をそれぞれ独立に調節する。複数の感光材料を１つのバックテンションローラに引っかけて搬送しようとすると、いずれかの感光材料に滑りが生じるため、各感光材料の張力を一定に保持することができない。そこで、本例では、各感光材料に対して、テンション調節機構を設けて、これらを独立に制御することで、各感光材料の張力が一定に保持されるようにしている。
【００３０】
次に、本実施形態の作用を説明する。基板供給部１０のロボットハンド２３によって基板２２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２２は、ヒータ２５，２６によって加熱されて熱圧着部１２に送り出される。そして、熱圧着部１２に送り出された基板２２に対して、第１感光材料供給部１６ａおよび第２感光材料供給部１６ｂから感光材料１７ａ，  １７ｂが並列に供給される。
【００３１】
各感光材料１７ａ，  １７ｂが熱圧着部１２に供給される以前には、コントローラ５６が感光材料供給部１６ａ，  １６ｂを独立に制御して、感光材料１７ａ，  １７ｂに対して各感光材料供給部１６ａ，  １６ｂの各部の処理を実行する。感光材料１７ａ，  １７ｂは、各カット部３９，４０のハーフカッタ４５によって基板２２の転写エリア２２ａの長さに合わせて切れ目を入れられて、各カバーフイルム剥離機構４１，  ４２に送られる。各カバーフイルム剥離機構４１，４２では、カットされた各感光層２０ａ，  ２０ｂの上層のカバーフイルム２１ａ，  ２１ｂが感光材料１７ａ，  １７ｂから剥離される。各カバーフイルム剥離機構４１，  ４２を通過した感光材料１７ａ，  １７ｂは、各テンション調整機構４３，４４によって感光材料１７ａ，  １７ｂの張力が一定に保持された状態で、熱圧着部１２に供給される。
【００３２】
各感光材料供給部１６ａ，  １６ｂから供給された感光材料１７ａ，  １７ｂは、基板２２の転写エリア２２ａに位置合わせされた状態で、熱圧着部１２のラミロール対２９の間を搬送されて、基板２２の転写エリア２２ａに各感光材料１７ａ，  １７ｂの感光層２０ａ，  ２０ｂが転写される。その後、各感光材料１７ａ，  １７ｂの感光層２０ａ，  ２０ｂが転写された基板２２は、冷却部１３に送られて、冷却風吹き出しボード３１からの冷却風を受けて冷却された後、剥離部１４に送られる。剥離部１４では、各感光材料１７ａ，  １７ｂの支持体が回収軸３４ａに巻き取られて剥離される。各感光材料１７ａ，  １７ｂの支持体が剥離された基板２２は、基板取り出し部１５に送り出されて、ロボットハンド３６によってその上側面を吸着されて取り出される。
【００３３】
上述したように、基板２２の転写エリア２２ａの幅よりも狭い幅の感光材料１７ａ，  １７ｂを並列に供給する感光材料供給ユニット１６を備えることにより、装置の搬送系を幅広化する必要がないから、装置の改造費用が抑えられるとともに、幅広の基板の全面に感光層を転写することができる。また、狭い幅の感光材料が使用されるから、しわが発生しにくく、感光材料の取り扱い性を損なうことがない。
【００３４】
また、上記実施形態では、テンション調節機構，カッタ部，カバーフイルム剥離機構を、感光材料ロール毎に別々に設けているが、複数の感光材料ロールに対して共通の機構を１つだけ設けるようにしてもよい。ただし、カッタ部を別々に設け、それらを独立に制御することで、パネルの生産調整をきめ細かく行うことができる。すなわち、上記例では、多面取りの基板を使用しているため、１回の熱圧着により、２つの感光材料で２枚分ずつ合計４枚分のパネルの感光層を転写している。１回の転写で転写される感光層の長さは、ハーフカットされる長さで決まるから、カット位置を制御することにより、一方の感光材料では、２枚分の長さを転写し、他方の感光材料では、１枚分のみ転写するということも可能となる。これにより、現像工程での負荷を少なくすることができる。
【００３５】
上記例では、各感光材料供給部から、同じ色用の感光材料を供給する例で説明したが、図６に示すように、第１感光材料供給部からは、Ｒ用の感光材料を供給し、他方からは、Ｇ用の感光材料を供給するというように、異なる色の感光材料を供給してもよい。また、上記例では、感光材料供給部を２つ設けた例で説明したが、２つ以上設けてもよい。
【００３６】
また、上記例では、各感光材料供給部が供給する各感光材料の幅を、転写エリアの１／２以下として、それぞれを同じ幅とした例で説明したが、一方が転写エリアの１／３の幅を持ち、他方が２／３の幅を持つというように、各感光材料の幅は同じでなくてもよいし、転写エリアの１／２以下でなくてもよい。このように、各感光材料の幅を変更すれば、感光材料の製造工程で発生する端尺幅の感光材料を有効に活用することもできる。
【００３７】
図７は、中央に位置する第２感光材料供給部からＲ用の感光材料を供給し、その両側に位置する第１及び第３の各感光材料供給部からアライメントマークを転写するためのＫ用の感光材料を供給する例である。アライメントマークは、各色の転写位置を合わせるための位置決めマークである。アライメントマークは、一般的には、Ｒ用の感光層を転写する際に、同じ感光層で形成されるが、赤は黒と比較して、コントラストが低いため、認識率が低い。しかし、アライメントマークを転写するためだけに、Ｋ用の感光層を転写すると、工程が増えるので生産効率の低下を招いてしまう。そこで、図７のように、Ｒ用の感光層を転写する際に、それと並行にＫ用の感光層を転写すれば、工程を増やすことなく認識率の高いアライメントマークを設けることができる。
【００３８】
上記実施形態によれば、並列に供給される２つの感光材料の間には、隙間があるが、この隙間をなくしてもよいし、２つの感光材料の端縁が重なるようにしてもよい。
【００３９】
上記実施形態によれば、２つの感光材料供給部は、それぞれの供給路を並列に設置しているが、並列でなくてもよく、９０度ターンなどを組み込んで前後・上下に立体的に設置してもよい。
【００４０】
本発明は、液晶パネル用基板、プラズマディスプレイ用基板の他、プリント配線用基板、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏ  ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）用基板、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）用基板など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。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、転写エリアの幅よりも狭い幅の感光材料を複数枚並列に供給する感光材料供給ユニットを備えたから、装置の改造費用を抑えるとともに、感光材料の取り扱い性を損なうことなく、幅広の基板の全面に感光性樹脂を転写することができる。
【００４２】
また、感光材料供給ユニットは、長尺の感光材料をロール状に巻いた感光材料ロールから感光材料の一端を引き出して搬送路に供給する複数の感光材料供給部からなり、これら各感光材料供給部には、各々の感光材料の張力を独立に調節するテンション調整機構が設けられているから、各々の感光材料を基板に安定に供給することができる。
【００４３】
また、感光材料供給部は、基板の長さに合わせて支持体上の感光層に切れ目を入れるカット機構と、感光層の上層に設けられたカバーフイルムを剥離するカバーフイルム剥離機構とをそれぞれ備えているから、各々の感光材料を所望の長さにハーフカットして、基板上の転写エリアに無駄なく感光性樹脂を転写することができる。
【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】感光材料供給ユニットの概要を示す概略拡大図である。
【図４】基板上の転写エリアを示す説明図である。
【図５】２つの感光材料供給部の設置位置を示す斜視図である。
【図６】感光材料の転写パターンである。
【図７】他の感光材料の転写パターンである。
【符号の説明】
２  感光性樹脂転写装置
１２  熱圧着部
１６  感光材料供給ユニット
１６ａ，  １６ｂ  感光材料供給部
１７ａ，  １７ｂ  感光材料
２０ａ，  ２０ｂ  感光層
２２  基板
２２ａ  転写エリア
２９  ラミロール対
【図１】
2004333616.tif 000003
【図２】
2004333616.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004333616.tif 000006
【図５】
2004333616.tif 000007
【図６】
2004333616.tif 000008
【図７】
2004333616.tif 000009