JP3688370B2 - 液晶カラーフィルタフィルム転写修正装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶カラーフィルタフィルム転写修正装置に関し、特に、液晶用カラーフィルタ基板の製造工程で発生するカラーフィルタ上の白抜けや黒欠陥などの欠陥を修正するような液晶カラーフィルタフィルム転写修正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルをカラー化するために用いられるカラーフィルタは、画面の大型化，高精彩化に伴って画素数が増大している。そのため、欠陥のないカラーフィルタを製造することが困難となり、白抜けや黒欠陥が発生する。これらを修正するために、白抜けに対しては同色インクを滴下して修正する方法が採用され、黒欠陥に対してはレーザ光を照射することによって異物を含む範囲を除去した後、同色インクを滴下する方法が採用されている。また、異物，突起に対しては研磨などの方法がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のインク滴下方法では、インクの粘度，種類などのノウハウが必要であり、修正部の厚さの制御が難しい。また、研磨方式では研磨テープとカラーフィルタの隙間調整が難しいという欠点があった。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、従来の問題点を解決し、簡単な工程でカラーフィルタ基板の欠陥を修正し得る液晶カラーフィルタフィルム転写修正装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は液晶カラーフィルタ基板の白抜け部を転写フィルムを用いて修正する液晶カラーフィルタフィルム転写修正装置であって、転写フィルムは、ベースフィルムと、その表面に形成された感光性着色層と、その表面を保護するカバーフィルムとを含む。この液晶カラーフィルタフィルム転写修正装置は、その一方面でカラーフィルタ基板を支える厚板ガラスと、カラーフィルタ基板の白抜け部を含む領域に上方から転写フィルムの感光性着色層を熱圧着して転写させるためのヒータを含む熱圧着ヘッドと、厚板ガラスをＸＹ軸上で移動させて、熱圧着ヘッドの下方にカラーフィルタ基板の白抜け部を移動させるためのＸＹステージと、転写フィルムからカバーフィルムを除去して熱圧着ヘッドとカラーフィルタ基板との間に供給するためのフィルム供給部と、厚板ガラスの他方面側からカラーフィルタ基板をマスクとしてカラーフィルタ基板に転写された感光性着色層に紫外線を照射し、カラーフィルタ基板の白抜け部に対応する部分のみを硬化させるための光源とを備えて構成される。ここで、フィルム供給部は、転写フィルムが巻回された供給リールと、供給リールに巻回された転写フィルムからカバーフィルムを巻き取るとともに、熱圧着ヘッドを介してベースフィルムを巻き取るための巻取リールと、熱圧着ヘッドと巻取リールとの間でベースフィルムにテンションを与えるテンショナと、供給リールが嵌め込まれる回転軸と、巻取リールが嵌め込まれる巻取軸と、巻取軸を回転駆動させるパルスモータを含み、供給リール、巻取リールおよびテンショナはカセット化されて着脱可能に設けられている。
【０００６】
したがって、この発明では、厚板ガラスを移動させてカラーフィルタ基板を熱圧着ヘッドの下方に移動させ、白抜け部を含む領域に上方から転写フィルムの感光性着色層を熱圧着して転写させ、厚板ガラスの下方からカラーフィルタ基板をマスクとして感光性着色層に紫外線を照射し、白抜け部に対応する部分のみ硬化させるので、修正面を平坦で欠陥からはみ出すことがなく、正常な部分と同じ高さに修正できる。また、カラーフィルタと同じ材質の着色層を使用することによって、カラーフィルタすべてを同一の材質にできる。また、欠陥部より大きな範囲に着色層を転写するので、高精度な位置決めでなくともよく、生産効率を改善できる。また、１つの巻取リールでカバーフィルムとベースフィルムを巻き取り、供給リール、巻取リールおよびテンショナをカセット化したので、転写フィルムの交換を簡単にすることができる。
【０００７】
好ましくは、互いに異なる色の感光性着色層を含む複数の転写フィルムが用意され、供給リールおよび巻取リールは、各転写フィルムに対応して設けられ、回転軸には複数の供給リールが嵌め込まれ、巻取軸には複数の巻取リールが嵌め込まれ、さらに、熱圧着ヘッドをＺ軸上で移動させるためのＺステージと、Ｚステージに設けられ、フィルム供給部を搭載してＺ軸と直交する方向に移動し、複数の転写フィルムのうちの選択された転写フィルムを熱圧着ヘッドとカラーフィルタ基板との間に供給する副ステージを備える。
【００１１】
また好ましくは、さらにカラーフィルタ基板の黒欠陥を除去して白抜け部を生成するためのレーザ光源が設けられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一実施形態の正面図であり、図２は図１に示したＺステージの側面図であり、図３は図１および図２に示したカセットを示す図である。
【００１３】
まず、図１〜図３を参照して、この発明の一実施形態の構成について説明する。ベース１上にはステージが中抜き構造となったＸＹステージ２が固定されている。ＸＹステージ２の上面に厚板ガラス３が固定されていて、この厚板ガラス３には真空チャック用の溝が形成されており、その上に置くカラーフィルタ４を吸着固定可能なようになっている。ＸＹステージ２面に直交する方向に移動可能なＺステージ５がＺステージ固定台６に固定されている。
【００１４】
図２に示すように、Ｚステージ５には、これに直交する方向（Ｙ軸方向）に移動可能なＹ′ステージ７が設けられている。Ｙ′ステージ７にはリニアベアリング８が固定されており、このスライド用ガイド９によってリニアベアリング８が案内される。Ｙ′ステージ７はスライドモータ１０によってＹ軸方向に移動する。また、Ｙ′ステージ７には図３に示すようなカセット１６が装着される。
【００１５】
カセット１６は転写フィルム１１を供給する供給リール１２と、使用済み転写フィルムおよび転写フィルムを保護しているカバーフィルム１１ａの巻取リール１３と、転写フィルム１１を案内するローラ１４と、転写フィルム１１にテンションを与えるテンショナ１５とからなる。カセット１６にはカセットの挿脱時に手で持つための把手１７が取付けられている。供給リール１２は黒一色で白欠陥を修正する場合の他、カラーフィルムの色Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青），Ｋ（黒）の４色を用意し、修正する場合もある。なお、巻取リール１３側にも各色ごとに巻取リールが用意されている。このように、供給リール１２や巻取リール１３をカセット化することにより、転写フィルムの交換を簡単にすることができる。
【００１６】
供給リール１２はＹ′ステージ７上にある回転軸３５に挿入される。この軸３５にはトルクを与えるための予圧機構１８が設けられている。また、巻取リール１３はＹ′ステージ７上にある巻取軸１９に挿入される。巻取軸１９にはプーリ２０が固定されており、パルスモータ２１の軸に設けられているプーリ２２の回転をベルト２３が伝えて巻取軸１９が回転する。このため、各色の供給リール１２と巻取リール１３は同じ回転をする。
【００１７】
Ｚ軸ステージ５に固定された固定台３６にはエアシリンダ２４が固定されており、その軸には圧着ヘッド２５が取付けられている。圧着ヘッド２５にはヒータ２６が固定されていて、ヒータ２６によって転写フィルムが加熱される。さらに、Ｚステージ５には顕微鏡２７とＣＣＤカメラ２８と落射照明光源２９が取付けられており、ＸＹステージ２の下方には透過照明光源３０が設けられている。顕微鏡２７は欠陥を観察するためのものであり、ＣＣＤカメラ２８の出力をモニタに表示して見ることが可能である。落射照明光源２９と透過照明光源３０は観察用の照明として設けられている。
【００１８】
図４はこの発明の一実施形態によって白欠陥を修正する工程を示す図であり、図５は転写フィルムの断面を拡大して示す図であり、図６はこの発明の一実施形態における転写の状態を示す図である。
【００１９】
次に、図１〜図６を参照して、白欠陥の修正方法について説明する。
この実施形態で用いられる転写フィルムは、図５に示すように厚さ２０〜１００μｍのポリエステル系ベースフィルム１１ｅ上に、補助層１１ｄおよび中間層１１ｃを介して、顔料を分散した感光性着色層１１ｂが積層され、その上にカバーフィルム１１ａが着色層１１ｂを保護している。
【００２０】
図１に示したＸＹステージ２を移動させて、図４（ａ）に示すようにカラーフィルム４の欠陥部３１を圧着ヘッド２５の下に移動させる。そして、修正に使用する転写フィルム１１をＹ′ステージ７の移動により選択し、圧着ヘッド２５下に移動させる。次に、図４（ｂ）に示すように、エアシリンダ２４を下降させて圧着ヘッド２５を選択した転写フィルム１１に押し当て、ヒータ２６を加熱し、図５に示した転写フィルム１１上の着色層１１ｂを温める。その後、図４（ｃ）に示すように、Ｚステージ５を下降させ、圧着ヘッド２５を介して転写フィルム１１を欠陥部３１に押し当てる。その後、ヒータ２６を加熱して転写フィルム１１を欠陥部３１に熱圧着させる。その後、ヒータ２６の加熱を停止し、自然空冷後に、図４（ｄ）に示すように、Ｚステージ５とエアシリンダ２４を上昇させる。そして、巻取リール１３を回転させて、使用した分の転写フィルム１１を巻取る。
また、加熱圧着前の着色層１１ｂにカッター刃などでフィルム幅方向に切れ目を入れることにより、転写後のベースフィルムの剥離を容易にし、転写着色層の周囲端部をしっかりと密着させることができる。
【００２１】
図６（ａ）はカラーフィルタ４内にある白欠陥３２に転写フィルム１１が熱圧着された状態を示す。この後、カラーフィルタ４の反対側から紫外線露光を実施するが、カラーフィルタ４がマスクとなって白欠陥部のみ転写フィルム１１が硬化し、それ以外の転写フィルム１１は硬化しないため、現像した後は、白欠陥部のみに着色層が残る。図６（ｂ）にその状態を示す。
【００２２】
上述のごとく、この発明の実施形態では、欠陥部３１の修正面は平坦で欠陥箇所からはみ出すことがなく、正常な部分と同じ高さに修正できる。また、カラーフィルタと同じフィルムを使用するため、カラーフィルタ４すべてが同一の材質にでき、欠陥部より大きな範囲に転写するので、高精度な位置決めでなくともよく生産効率を改善できる。
【００２３】
図７はこの発明の第２の実施形態を示す図である。この実施形態は、ＸＹテーブル２の下方に紫外線露光光源３３を設けたものであって、前述の図４（ｄ）に示した自然空冷後にＺステージ５とエアシリンダ２４を上昇させた後、露光を行なうものである。また、図４（ｃ）に示したように転写フィルム１１を欠陥部３１に熱圧着させた後、露光を行なうようにしてもよい。この場合、現像，洗浄，乾燥の手順を経て修正が完結する。
【００２４】
図８はこの発明の第３の実施形態を示す図である。この図８に示した実施形態は、レーザ３４を追加したものであり、黒欠陥を一度レーザで除去して白欠陥とした後、前述の図４（ａ）〜（ｄ）に示した手順と同じ操作が行なわれる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、カラーフィルタの修正面は平坦で欠陥からはみ出すことがなく、正常な部分と同じ高さにすることができる。また、カラーフィルタと同じ材質の着色層を使用するため、カラーフィルタすべてを同一の材質にできる。また、欠陥部より大きな範囲に着色層を転写するので、高精度な位置決めでなくともよく、生産効率を改善できる。さらに、紫外線による露光工程やレーザによる除去加工なども行なえるため、工程の簡略化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の正面図である。
【図２】図１に示したＺステージの側面図である。
【図３】図１および図２に示したカセットを示す図である。
【図４】この発明の一実施形態によって白欠陥を修正する工程を示す図である。
【図５】転写フィルムの各断面を拡大して示す図である。
【図６】この発明の一実施形態における転写の状態を示す図である。
【図７】この発明の第２の実施形態を示す図である。
【図８】この発明の第３の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１ ベース
２ ＸＹステージ
３ 厚板ガラス
４ カラーフィルタ
５ Ｚステージ
６ Ｚステージ固定台
７ Ｙ′ステージ
８ リニアベアリング
９ スライド用ガイド
１０ スライドモータ
１１ 転写フィルム
１２ 供給リール
１３ 巻取リール
１４ ローラ
１５ テンショナ
１６ カセット
１７ 把手
１８ 予圧機構
１９ 巻取軸
２０ プーリ
２１ パルスモータ
２２ プーリ
２３ ベルト
２４ エアシリンダ
２５ 圧着ヘッド
２６ ヒータ
２７ 顕微鏡
２８ ＣＣＤカメラ
２９ 落射照明光源
３０ 透過照明光源
３１ 欠陥部
３２ 白欠陥
３３ 紫外線露光光源
３４ レーザ
３５ 回転軸
３６ 固定台

Claims (3)

1. 液晶カラーフィルタ基板の白抜け部を転写フィルムを用いて修正する液晶カラーフィルタフィルム転写修正装置であって、
   前記転写フィルムは、ベースフィルムと、その表面に形成された感光性着色層と、その表面を保護するカバーフィルムとを含み、
   前記液晶カラーフィルタフィルム転写修正装置は、
   その一方面で前記カラーフィルタ基板を支える厚板ガラス、
   前記カラーフィルタ基板の白抜け部を含む領域に上方から前記転写フィルムの感光性着色層を熱圧着して転写させるためのヒータを含む熱圧着ヘッド、
   前記厚板ガラスをＸＹ軸上で移動させて、前記熱圧着ヘッドの下方に前記カラーフィルタ基板の白抜け部を移動させるためのＸＹステージ、
   前記転写フィルムから前記カバーフィルムを除去して前記熱圧着ヘッドと前記カラーフィルタ基板との間に供給するためのフィルム供給部、および
   前記厚板ガラスの他方面側から前記カラーフィルタ基板をマスクとして前記カラーフィルタ基板に転写された感光性着色層に紫外線を照射し、前記カラーフィルタ基板の白抜け部に対応する部分のみを硬化させるための光源を備え、
   前記フィルム供給部は、
   前記転写フィルムが巻回された供給リール、
   前記供給リールに巻回された前記転写フィルムから前記カバーフィルムを巻き取るとともに、前記熱圧着ヘッドを介して前記ベースフィルムを巻き取るための巻取リール、
   前記熱圧着ヘッドと前記巻取リールとの間で前記ベースフィルムにテンションを与えるテンショナ、
   前記供給リールが嵌め込まれる回転軸、
   前記巻取リールが嵌め込まれる巻取軸、および
   前記巻取軸を回転駆動させるパルスモータを含み、
   前記供給リール、前記巻取リールおよび前記テンショナはカセット化されて着脱可能に設けられている、液晶カラーフィルタフィルム転写修正装置。
2. 互いに異なる色の感光性着色層を含む複数の転写フィルムが用意され、
   前記供給リールおよび前記巻取リールは、各転写フィルムに対応して設けられ、
   前記回転軸には複数の供給リールが嵌め込まれ、
   前記巻取軸には複数の巻取リールが嵌め込まれ、
   さらに、前記熱圧着ヘッドをＺ軸上で移動させるためのＺステージ、および
   前記Ｚステージに設けられ、前記フィルム供給部を搭載して前記Ｚ軸と直交する方向に移動し、前記複数の転写フィルムのうちの選択された転写フィルムを前記熱圧着ヘッドと前記カラーフィルタ基板との間に供給する副ステージを備える、請求項１に記載の液晶カラーフィルタフィルム転写修正装置。
3. さらに、前記カラーフィルタ基板の黒欠陥を除去して前記白抜け部を生成するためのレーザ光源を備えた、請求項１または請求項２に記載の液晶カラーフィルタフィルム転写修正装置。

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