プラスチックフィルムの加熱方法、およびカラーフィルターの製造方法
【課題】プラスチックフィルムを均一にかつ迅速に加熱することができるプラスチックフィルムの加熱方法を提供する。
【解決手段】本発明によるプラスチックフィルムの加熱方法においては、まず、帯状のプラスチックフィルム１が、プラスチックフィルム１の間に支持部材２を介してコア５に巻き取られ、当該支持部材２によってプラスチックフィルム１の間に空隙層３が介在されるように、プラスチックフィルム１の巻取体４が形成される。次に、プラスチックフィルム１の巻取体４が加熱炉１０に投入される。その後、加熱炉１０内において、プラスチックフィルム１の巻取体４が所望の温度で加熱される。
【解決手段】本発明によるプラスチックフィルムの加熱方法においては、まず、帯状のプラスチックフィルム１が、プラスチックフィルム１の間に支持部材２を介してコア５に巻き取られ、当該支持部材２によってプラスチックフィルム１の間に空隙層３が介在されるように、プラスチックフィルム１の巻取体４が形成される。次に、プラスチックフィルム１の巻取体４が加熱炉１０に投入される。その後、加熱炉１０内において、プラスチックフィルム１の巻取体４が所望の温度で加熱される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状のプラスチックフィルムを加熱するプラスチックフィルムの加熱方法、および、この方法を含むカラーフィルターの製造方法に係り、とりわけ、プラスチックフィルムを均一にかつ迅速に加熱することができるプラスチックフィルムの加熱方法、およびカラーフィルターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラーフィルターやＴＦＴアレイを構成するディスプレイ部材において、金属または樹脂により所定の機能性を有するパターンを形成するための基材として、フレキシブル性を有するロール状のプラスチックフィルムを用いることが研究されている。このように、基材をプラスチック製とすることにより、カラーフィルターやＴＦＴアレイを薄型化、低コスト化するとともに、基材が割れることを防止することができる。
【０００３】
このような基材には、所定の機能性を有するパターンが形成されるが、この際、一般的には、パターンの硬化促進、反応促進、密着性向上、熱的安定性の向上、不純物除去等の目的で、ベーク（焼成）処理が行われる。基材がガラスよりなる場合には、ガラスが耐熱性を有することから、パターンが形成された基材を、いわゆるオーブンに投入して、比較的高い温度でベーク処理していた。しかしながら、基材がフレキシブル性を有する樹脂材料よりなる場合には、樹脂の耐熱性が低いため、基材を変形させることなくベーク処理することが困難であった。
【０００４】
このようなことに対処するために、特許文献１に示すようなシート状基材のベーク方法が知られている。ここでは、巻出しローラから繰り出されたシート状基材を、オーブン内でベルトにより搬送しながら、ベーク処理が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４８３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示す方法によりシート状基材をベーク処理する場合、シート状基材を確実に加熱するためには、オーブン内の加熱ゾーンを長くする、またはシート状基材の搬送速度を小さくすることが必要となる。しかしながら、前者の場合、加熱ゾーンを長くすることにより、オーブンが大型化し、オーブン内の温度分布を均一に維持することが困難になり、後者の場合、ベーク処理の時間が長くなり、いずれにしても、エネルギ効率が低下するという問題がある。また、このように、オーブン内の加熱ゾーンにシート状基材を連続的に搬送する場合、オーブンにシート状基材の出入り口を設ける必要が生じ、オーブン内部の密閉性が低下する。このことからも、オーブン内の温度分布が偏り、シート状基材を均一に加熱することが困難になるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、プラスチックフィルムを均一にかつ迅速に加熱することができるプラスチックフィルムの加熱方法、および、この方法を含むカラーフィルターの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、帯状のプラスチックフィルムを、プラスチックフィルムの間に支持部材を介してコアに巻き取り、当該支持部材によってプラスチックフィルムの間に空隙層が介在されるように、プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程と、プラスチックフィルムの巻取体を加熱炉に投入する工程と、加熱炉内において、プラスチックフィルムの巻取体を所望の温度で加熱する工程と、を備えたことを特徴とするプラスチックフィルムの加熱方法を提供する。
【０００９】
なお、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、プラスチックフィルムは、１Ｎ／ｍｍ２以下の単位断面積当たりの張力で巻き取られる、ようにしてもよい。
【００１０】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、コアが樹脂よりなり、プラスチックフィルムの巻取体を加熱する工程において、プラスチックフィルムは、コアのガラス転移点以下の温度で加熱される、ようにしてもよい。
【００１１】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、支持部材が樹脂よりなり、プラスチックフィルムの巻取体を加熱する工程において、プラスチックフィルムは、支持部材のガラス転移点以下の温度で加熱される、にしてもよい。
【００１２】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、支持部材が、プラスチックフィルムのガラス転移点以上のガラス転移点を有する樹脂よりなる、ようにしてもよい。
【００１３】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、支持部材が、プラスチックフィルムと同一材料よりなる、ようにしてもよい。
【００１４】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、コアに巻き取られるプラスチックフィルムに、樹脂によりパターンが形成されている、ようにしてもよい。
【００１５】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、支持部材は、プラスチックフィルムのうちパターン以外の領域に配置される、ようにしてもよい。
【００１６】
本発明は、帯状のプラスチックフィルムを準備する工程と、プラスチックフィルムに、カラーフィルター形成用の樹脂を含む感光性材料を塗布して乾燥し、当該感光性材料を所定の形状で露光して現像し、プラスチックフィルム上に当該感光性材料よりなるパターンを形成する工程と、請求項７または８に記載のプラスチックフィルムの加熱方法を実行することにより、プラスチックフィルムおよびパターンを加熱する工程と、を備え、カラーフィルターを得ることを特徴とするカラーフィルターの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、帯状のプラスチックフィルムを巻き取って巻取体を形成して加熱するため、帯状のプラスチックフィルムの全体を一度に加熱することができる。また、プラスチックフィルムの間に支持部材によって空隙層が介在されるため、加熱炉において発せられた熱を、空隙層を介してプラスチックフィルムの全体に行き渡らせることができる。このため、プラスチックフィルムを均一にかつ迅速に加熱することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、カラーフィルター形成用の樹脂を含む感光性材料よりなるパターンが形成された帯状のプラスチックフィルムを巻き取って巻取体を形成して加熱するため、プラスチックフィルムおよびパターンの全体を一度に加熱することができる。また、プラスチックフィルムの間に支持部材によって空隙層が介在されるため、加熱炉において発せられた熱を、空隙層を介してプラスチックフィルムおよびパターンの全体に行き渡らせることができる。このため、プラスチックフィルムおよびパターンを均一にかつ迅速に加熱することができると共に、プラスチックフィルムとパターンとの密着性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態におけるプラスチックフィルムの巻取体を示す斜視図。
【図２】図２（ａ）は、本発明の実施の形態において、支持部材の配置の一例を示す平面図。図２（ｂ）は、図２（ａ）の側面図。図２（ｃ）は、支持部材の配置の他の例を示す平面図。図２（ｄ）は、図２（ｃ）の側面図。
【図３】図３は、本発明の実施の形態において、オーブンにプラスチックフィルムの巻取体を設置した状態の一例を示す図。
【図４】図４は、本発明の実施の形態において、オーブンにプラスチックフィルムの巻取体を設置した状態の他の例を示す図。
【図５】図５は、本発明の実施の形態におけるプラスチックフィルムの加熱方法およびカラーフィルターの製造方法のフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
まず、図１により、本実施の形態におけるプラスチックフィルム１の巻取体４について説明する。本実施の形態によるプラスチックフィルム１の巻取体４は、樹脂により、図示しないカラーフィルター用の所定形状のパターン６が形成されたプラスチックフィルム１をロール状に巻き取ったものである。
【００２２】
すなわち、プラスチックフィルム１に形成されるパターン６は、カラーフィルター形成用の樹脂を含む感光性材料からなり、カラーフィルター用の所望の機能性を有するものである。本実施の形態においては、このようなパターン６として、カラーフィルター用のブラックマトリックス、赤色の画素、緑色の画素、または青色の画素が形成される。
【００２３】
図１に示すように、プラスチックフィルム１の巻取体４は、円筒状のコア５に、パターン６が形成された帯状のプラスチックフィルム１が、プラスチックフィルム１の間に支持部材２を介して巻き取られ、当該支持部材２によってプラスチックフィルム１の間に空隙層３が介在されるように形成されている。このうち、支持部材２は、プラスチックフィルム１のうちパターン６以外の領域に配置されていることが好ましい。このことにより、パターン６が損傷することを防止することができる。本実施の形態においては、図１および図２（ａ）、（ｂ）に示すように、支持部材２は、プラスチックフィルム１の長手方向に沿う両縁部に配置されており、プラスチックフィルム１の巻取体４は、ナーリング形態でプラスチックフィルム１を巻き取ったものとなっている。
【００２４】
具体的には、支持部材２は、プラスチックフィルム１の幅方向において、長手方向の両縁部からプラスチックフィルム１の幅の１／３以内の領域に配置されていることが好ましい。なお、支持部材２は、プラスチックフィルム１同士が接触しない状態を維持可能であれば、プラスチックフィルム１の長手方向の両縁部から外方に部分的にはみ出していても良い。
【００２５】
プラスチックフィルム１は、１Ｎ／ｍｍ２以下の単位断面積当たりの張力で巻き取られることが好ましく、さらには、実質的に張力をかけることなく巻き取られることがより好ましい。このことにより、巻き取られたプラスチックフィルム１に引張応力が残留することを防止し、加熱処理によってプラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。また、プラスチックフィルム１を巻き取る巻取機（図示せず）としては、一般的なものを用いることができる。さらに、プラスチックフィルム１の巻回数は、用途等に応じて、適宜選択されることが好ましい。
【００２６】
次に、プラスチックフィルム１の材料について説明する。本実施の形態におけるプラスチックフィルム１は、ロール状に巻き取り可能な程度に可撓性を有していればよく、また、カラーフィルター用として、透明性、軽量性等を有していることが求められる。プラスチックフィルム１の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ナイロン６６（６６Ｎ）、アクリロニトルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の合成樹脂を挙げることができる。
【００２７】
また、プラスチックフィルム１の厚さとしては、１μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、１０μｍ〜５００μｍの範囲内であることがより好ましく、５０μｍ〜２５０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。プラスチックフィルム１の厚さが上記範囲よりも厚すぎると、フレキシブル性が損なわれ、折れやすくなり、ロール状のプラスチックフィルム１の巻取体４を形成することが困難になるからである。一方、上記範囲よりも薄すぎると、こしが無くなり、各工程における取り扱いが困難になるからである。
【００２８】
プラスチックフィルム１の幅としては、特に限定されるものではないが、例えば、１００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内であることが好ましく、１５０ｍｍ〜６００ｍｍの範囲内であることがより好ましい。
【００２９】
なお、プラスチックフィルム１は、単一層よりなる構成であっても良く、あるいは、複数の層が積層された構成を有するものであっても良い。
【００３０】
次に、支持部材２について説明する。本実施の形態における支持部材２は、コア５に巻き取られたプラスチックフィルム１の間に空隙層３を形成するための帯状の部材である。このような支持部材２としては、可撓性を有し、かつ、離型性が高いものであれば、特に限定されるものではない。とりわけ、支持部材２は、プラスチックフィルム１を巻き取る際に使用されるものであってカラーフィルターの構成部品ではないため、不透明な材料を用いることができ、例えば、テープ状の金属などを用いても良い。
【００３１】
支持部材２は、プラスチックフィルム１のガラス転移点より大きいガラス転移点を有する樹脂よりなるようにしても良い。このことにより、加熱処理時に、支持部材２がプラスチックフィルム１に癒着することを防止することができる。この場合、例えば、支持部材２に、上述したＰＴＦＥ、ＰＩ、または金属等を用いて耐熱性を付与しても良い。あるいは、支持部材２は、プラスチックフィルム１と同一の材料からなっていても良い。この場合、プラスチックフィルム１と支持部材２の熱膨張率が同じとなるため、加熱処理時に、プラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。
【００３２】
支持部材２の厚さとしては、２０〜２００μｍの範囲内であることが好ましく、５０〜１５０μｍの範囲内であることがより好ましい。支持部材２の厚さが上記範囲より薄いと、プラスチックフィルム１を巻き取ったときに空隙層３がつぶれてプラスチックフィルム１同士が接触しやすくなり、上記範囲より厚いと、プラスチックフィルム１を巻き取ることが困難になるからである。
【００３３】
支持部材２の幅としては、プラスチックフィルム１の幅に対して３％以上３０％以内であることが好ましく、具体的には、５〜８０ｍｍであることが好ましく、１０〜５０ｍｍであることがより好ましい。支持部材２の幅が上記範囲より小さいと、プラスチックフィルム１の幅方向の中央部分においてプラスチックフィルム１同士が接触し易くなり、上記範囲より大きいと、プラスチックフィルム１に形成されるパターン６に支持部材２が触れるからである。
【００３４】
また、支持部材２は多孔質材料からなっていても良い。この場合、例えば、ポリエチレン多孔質シート（日東電工製サンマップ）、ミクロボイド二軸延伸ポリプロピレン（ユポ・コーポレーション製ユポ）、不織布等を用いることが好ましい。この場合、多孔質シートの表面粗さ（Ｒａ）は、１μｍ以上であることが好ましく、２μｍ以上であることがより好ましく、５μｍ以上であることがさらに好ましい。Ｒａが上記範囲より小さいと、支持部材２が有する空隙が少なくなり、通気性および透湿性が低下するからである。なお、多孔質シートのＲａは、通常、１０μｍ以下である。また、ここでの「表面粗さ（Ｒａ）」は、「算術平均表面粗さ」であり、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠して測定される。
【００３５】
また、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、支持部材２の表面に凹凸が形成されていても良い。このことにより、支持部材２の凹部２ａを介して、空隙層３と外部雰囲気との間に通気性が付与されるため、加熱処理によりプラスチックフィルム１または感光性材料よりなるパターン６から昇華した昇華物質を、空隙層３から放出させることができると共に、この昇華物質が、プラスチックフィルム１またはパターン６に付着することを防止することができる。この場合、支持部材２として、凹凸が形成されたエンボスフィルムなどを用いることができる。このようなエンボスフィルムは、例えば、プラスチックフィルム１との接触面積が０．０１ｍｍ２〜１００ｍｍ２程度となるような比較的大きな凹凸を有し、凹凸の間隔が、例えば、０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度と比較的大きな間隔となっているため、空隙層３に通気性を付与するためには好適である。また、エンボスフィルムは、例えば、汎用的に用いられるキャリアテープなどでも良いが、型押し加工などにより任意の凹凸形状が形成された部材を用いても良い。
【００３６】
次に、コア５について説明する。コア５としては、加熱処理時の温度で融解および発火しない材料であれば特に限定されるものではなく、プラスチック、紙、金属などを用いることができ、とりわけ金属を用いることが好ましい。一般的に、金属はプラスチックより熱膨張率が小さいため、加熱処理時に、コア５がプラスチックフィルム１より膨張することを防止して、プラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。あるいは、プラスチックフィルム１と同等の熱膨張率を有する樹脂、とりわけプラスチックフィルム１と同一の材料を用いても良い。この場合、プラスチックフィルム１とコア５の熱膨張の挙動が同じとなるため、加熱処理時にプラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。
【００３７】
コア５の長さとしては、プラスチックフィルム１の幅と同等以上であれば良い。この場合、プラスチックフィルム１の長手方向の両縁部が変形することを防止することができる。また、コア５の直径としては、一般的な直径である３インチまたは６インチとすることが好ましいが、プラスチックフィルム１の巻取体４を形成するためには、巻取作業性を考慮して、６インチとすることが好ましい。さらに、コア５の厚さとしては、プラスチックフィルム１を巻き取るための強度を有することができれば限定されるものではなく、１〜１０ｍｍ、好ましくは３〜５ｍｍとすることができる。なお、プラスチックフィルム１の巻取体４の加熱処理の効率を向上させるためには、コア５の体積を小さくして、その熱容量を小さくすることが好ましい。
【００３８】
次に、本実施の形態における加熱炉について説明する。加熱炉として、図３および図４に示すような、いわゆるオーブン１０を用いることが好ましい。オーブン１０の内部においては、気体（通常は空気、場合によっては窒素などの不活性ガス）が対流して内部の温度が均一に制御されているため、プラスチックフィルム１の全体を均一に効率良く加熱（ベーク）することが可能となる。なお、オーブン１０としては、クリーン仕様のオーブン（例えば、エスペック（ＥＳＰＥＣ）株式会社製のクリーンオーブンＰＶＨＣシリーズ）を用いることが好適である。
【００３９】
このようなオーブン１０においてプラスチックフィルム１の巻取体４を加熱する際、図３に示すように、オーブン１０内の網棚１１に、軸線方向が垂直となるようにプラスチックフィルム１の巻取体４を設置（縦置きに）しても良い。あるいは、図４に示すように、円筒状のコア５の中空部に円柱状の保持部材１２を通し、オーブン１０内の網棚１１に軸受部材１３を取り付け、保持部材１２の両端部を軸受部材１３に取り付けて、プラスチックフィルム１の巻取体４を設置（横置きに）しても良い。このようにして、プラスチックフィルム１がオーブン１０内の網棚１１や内壁等に触れることなく、巻取体４を設置することが好ましく、このことにより、プラスチックフィルム１の全体を均一に加熱することができる。
【００４０】
オーブン１０では、コア５が樹脂よりなる場合には、このコア５のガラス転移点以下の温度で、かつ、支持部材２が樹脂よりなる場合には、この支持部材２のガラス転移点以下の温度で、プラスチックフィルム１が加熱されることが好ましい。このことにより、コア５および支持部材２が変形することを防止し、プラスチックフィルム１が加熱により変形することを防止することができる。なお、オーブン１０の加熱温度は、プラスチックフィルム１の融点より低ければ、ガラス転移点以上の温度であっても良い。
【００４１】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち本実施の形態によるプラスチックフィルム１の加熱方法、およびこの方法を含むカラーフィルターの製造方法について、図５を用いて説明する。
【００４２】
まず、ロール状に巻き付けられた帯状のプラスチックフィルム１を準備する（ステップＳ１）。
【００４３】
続いて、ロール状に巻き付けられたプラスチックフィルム１が繰り出され、繰り出されたプラスチックフィルム１に、カラーフィルター形成用の樹脂を含む感光性材料が塗布される（ステップＳ２）。すなわち、プラスチックフィルム１に、カラーフィルター用のブラックマトリックス、赤色の画素、緑色の画素、または青色の画素用の感光性材料が塗布される。
【００４４】
次に、塗布された感光性材料を、乾燥する（ステップＳ３）。
【００４５】
その後、プラスチックフィルム１上の感光性材料が、所定の形状を有するフォトマスク（図示せず）を用いて露光される（ステップＳ４）。
【００４６】
続いて、露光された感光性材料が現像される（ステップＳ５）。このことにより、プラスチックフィルム１上に、感光性材料よりなるパターン６が形成される。
【００４７】
次に、プラスチックフィルム１が加熱される。
【００４８】
この場合、まず、帯状のプラスチックフィルム１が、プラスチックフィルム１の間に支持部材２を介してコア５に巻き取られ、当該支持部材２によってプラスチックフィルム１の間に空隙層３が介在されるように、プラスチックフィルム１の巻取体４が形成される（ステップＳ６）。ここで、支持部材２は、プラスチックフィルム１のうちパターン６以外の領域、とりわけ、プラスチックフィルム１の長手方向の両縁部に配置される。また、プラスチックフィルム１は、上述したように、１Ｎ／ｍｍ２の単位断面積当たりの張力で巻き取られることが好ましい。
【００４９】
続いて、プラスチックフィルム１の巻取体４が、予め所望の温度に加熱されたオーブン１０に投入される（ステップＳ７）。投入された巻取体４は、図３または図４に示す形態で、オーブン１０内に設置される。
【００５０】
次に、オーブン１０内において、プラスチックフィルム１の巻取体４が、所望の温度で加熱（ベーク）される（ステップＳ８）。
【００５１】
加熱処理が終了した後、プラスチックフィルム１の巻取体４がオーブン１０から取り出される（ステップＳ９）。
【００５２】
上述したステップＳ２〜Ｓ９を繰り返すことにより、プラスチックフィルム１上に、ブラックマトリックス、赤色画素、緑色画素、および青色画素を順次形成することができる。このようにして、プラスチックフィルム１に、カラーフィルター用の機能性を有するパターン６が形成され、カラーフィルター１が得られる。
【００５３】
このように本実施の形態によれば、感光性材料を露光して現像することによりパターン６が形成された帯状のプラスチックフィルム１を巻き取って巻取体４を形成して加熱するため、プラスチックフィルム１およびパターン６の全体を一度に加熱することができる。また、プラスチックフィルム１の間に支持部材２によって空隙層３が介在されるため、オーブン１０において発せられた熱を、空隙層３を介してプラスチックフィルム１およびパターン６の全体に行き渡らせることができる。このため、プラスチックフィルム１およびパターン６を均一にかつ迅速に加熱することができると共に、プラスチックフィルム１とパターン６との密着性を向上させることができる。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、パターン６が形成された帯状のプラスチックフィルム１が、プラスチックフィルム１の間に支持部材２を介して巻き取られるため、プラスチックフィルム１同士が接触して、加熱により癒着することを防止し、プラスチックフィルム１およびパターン６が変形することを防止することができる。とりわけ、このように支持部材２を介してプラスチックフィルム１が巻き取られることにより、オーブン１０による加熱温度が、プラスチックフィルム１の融点より低ければ、ガラス転移点以上の温度であっても、プラスチックフィルム１およびパターン６が変形することを防止することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態においては、ナーリング形態に巻き取られてオーブン１０において加熱されるプラスチックフィルム１に、カラーフィルター用のブラックマトリックス、赤色の画素、緑色の画素、および青色の画素が形成されている例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、プラスチックフィルム１に、光学部材としての配向膜、レンズアレイ、位相差層、偏光層、または導光板等を構成する樹脂によりパターンが形成されていても良い。この場合においても、プラスチックフィルム１および上記パターンを、変形させることを防止すると共に、均一にかつ迅速に加熱することができ、さらに、プラスチックフィルム１と上記パターンとの密着性を向上させることができる。
【００５６】
あるいは、プラスチックフィルム１に、駆動回路としての導電性配線、ＴＦＴアレイ、または透明電極を構成する所定形状の金属の層（図示せず）を形成するために、エッチング用の樹脂によりレジストが形成されていても良い。すなわち、プラスチックフィルム１に、上述の金属の層が設けられ、この金属の層上に、エッチング用の樹脂を含むレジストが塗布され、乾燥、露光、現像されて、レジストよりなるパターンが形成され、その後に、このパターンを加熱（ベーク）処理するために、プラスチックフィルム１をナーリング形態に巻き取ってオーブン１０において加熱するようにしても良い。この場合においても、プラスチックフィルム１および上記パターンを、変形させることを防止すると共に、均一にかつ迅速に加熱することができ、さらに、金属の層と上記パターンとの密着性を向上させることができる。
【００５７】
本発明の変形例
次に、本発明によるプラスチックフィルムの加熱方法、および、この方法を含むカラーフィルターの製造方法の変形例について説明する。本変形例においては、パターンが形成されていないプラスチックフィルムがナーリング形態に巻き取られてオーブンにおいて加熱されるようになっているものであり、他の構成は図１乃至図５に示す実施の形態と略同一である。
【００５８】
本変形例においては、パターン６が形成されていない帯状のプラスチックフィルム１がナーリング形態に巻き取られてオーブン１０において加熱されるようになっている。
【００５９】
すなわプラスチックフィルム１に、パターン６を形成するための感光性材料が塗布される前（図５に示すステップＳ２の前）に、帯状のプラスチックフィルム１がナーリング形態に巻き取られて加熱処理される。
【００６０】
本変形例によれば、プラスチックフィルム１にパターン６を形成する前にプラスチックフィルム１を加熱して熱収縮させるため、その後にパターン６が形成されたプラスチックフィルム１を加熱（ベーク）処理する際に、プラスチックフィルム１が収縮することを防止することができ、プラスチックフィルム１に形成されるパターン６の寸法精度を向上させることができる。
【００６１】
また、本変形例によれば、帯状のプラスチックフィルム１を巻き取って巻取体４を形成して加熱するため、帯状のプラスチックフィルム１の全体を一度に加熱することができる。また、プラスチックフィルム１の間に支持部材２によって空隙層４が介在されるため、オーブン１０において発せられた熱を、空隙層３を介してプラスチックフィルム１の全体に行き渡らせることができる。このため、プラスチックフィルム１を均一にかつ迅速に加熱することができる。
【００６２】
さらに、本変形例によれば、帯状のプラスチックフィルム１が、プラスチックフィルム１の間に支持部材２を介して巻き取られるため、プラスチックフィルム１同士が接触して、加熱により癒着することを防止し、プラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。とりわけ、このように支持部材２を介してプラスチックフィルム１が巻き取られることにより、オーブン１０による加熱温度が、プラスチックフィルム１の融点より低ければ、ガラス転移点以上の温度であっても、プラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。
【実施例】
【００６３】
実施例１
本発明のプラスチックフィルムの加熱方法により加熱されたプラスチックフィルム１の変形の有無を調べた。
【００６４】
まず、プラスチックフィルム１として、３００ｍｍ幅で１０ｍ長さのＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製コスモシャインＡ４１００、１２５μｍ厚さ、ガラス転移点：７０〜１１０℃、融点：２５８℃）を準備し、支持部材２として、３０ｍｍ幅、１０ｍ長さのポリイミドフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製カプトンフィルム、７５μｍ厚さ、ガラス転移点：４００℃以上）を準備した。このポリイミドフィルムを、ＰＥＴフィルムの長手方向の両縁部（具体的には、両縁から３０ｍｍの位置）に配置し、１Ｎ／ｍｍ２の単位断面積当たりの張力で円筒状のコア（内径３インチ）５に巻き取り、厚さ７５μｍの空隙層３が介在されたＰＥＴフィルムの巻取体４を形成した。このとき、ＰＥＴフィルムの両縁部以外の領域は、空隙層３によってＰＥＴフィルム同士が接触していないことを確認した。
【００６５】
次に、ＰＥＴフィルムの巻取体４を、予め２３０℃に加熱されたクリーンオーブン（エスペック株式会社製ＰＶＨＣ３３０）に投入した。このとき、ＰＥＴフィルムの巻取体４を、図３に示すように縦置きにして、網棚１１上に設置した。設置したＰＥＴフィルムを３０分間加熱処理し、その後、オーブン１０から取り出し、空冷した。
【００６６】
このようにして加熱処理されたＰＥＴフィルムを繰り出し、ＰＥＴフィルムの変形の有無を確認したところ、ＰＥＴフィルムをそのガラス転移点以上の温度で加熱しているにも関わらず、ＰＥＴフィルムのうち支持部材２に接していない部分においては、ＰＥＴフィルム同士が癒着することなく、また、歪みなどの変形も見られなかった。
【００６７】
比較例１として、上記と同等のＰＥＴフィルムを、支持部材２を用いることなく（空隙層３を介在させることなく）、コア５に巻き取り、その他の点では上記と同様にして、オーブン１０において２３０℃で３０分間加熱した。
【００６８】
このようにして加熱処理されたＰＥＴフィルムでは、しわ、歪みが激しく、原形をとどめていないことが確認できた。
【００６９】
実施例２
プラスチックフィルム１として、ＰＥＮフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製テオネックスＱ６５ＦＡ、１００μｍ厚さ、ガラス転移点：１５５℃、融点：２６９℃）を用い、オーブン１０による加熱温度を１５０℃とし、その他の点では、上記実施例１と同様な方法により、ＰＥＮフィルムの変形の有無を調べた。
【００７０】
このようにして加熱処理されたＰＥＮフィルムを繰り出し、ＰＥＮフィルムの変形の有無を確認したところ、ＰＥＮフィルムの全体に亘って、ＰＥＮフィルム同士が癒着していないこと、および、歪みなどの変形が見られないことが確認できた。
【００７１】
比較例２として、上記と同等のＰＥＮフィルムを、支持部材２を用いることなく（空隙層３を介在させることなく）、コア５に巻き取り、その他の点では上記と同様にして、オーブン１０において１５０℃で３０分間加熱した。
【００７２】
このようにして加熱処理されたＰＥＮフィルムでは、しわ、歪みが激しく、ＰＥＮフィルム同士が癒着して剥がれない状態であったことが確認できた。
【００７３】
比較例３として、ＰＥＮフィルムを巻き取る際の単位断面積当たりの張力を、１．７Ｎ／ｍｍ２とし、その他の点では上記と同様にして、オーブン１０において１５０℃で３０分間加熱した。
【００７４】
このようにして加熱処理されたＰＥＮフィルムでは、ＰＥＮフィルムの幅方向の中央部分に、幅方向に延びる線状のしわが発生したことが確認できた。
【００７５】
実施例３
ＰＥＴフィルムに、予めパターン６を形成しておき、その他の点では上記実施例１と同様にして加熱し、ＰＥＴフィルムおよびパターン６の変形の有無を確認した。
【００７６】
なお、ＰＥＴフィルム上のパターン６は、以下のようにして得た。すなわち、レジスト材（感光性材料）をグラビア印刷方式により１μｍの厚さで塗布し、このレジスト材を５０℃で２分間乾燥させた。次に、ＰＥＴフィルム上に塗布されたレジスト材を、所望の形状を有するフォトマスクを介して紫外線露光した。その後、現像を行い、レジスト材よりなるパターン６を形成した。
【００７７】
このようにしてパターン６が形成されたＰＥＴフィルムを実施例１と同様な方法により加熱処理し、その後、ＰＥＴフィルムおよびパターン６の変形の有無を確認したところ、ＰＥＴフィルムをそのガラス転移点以上の温度で加熱しているにも関わらず、ＰＥＴフィルムのうちパターン６が形成されている領域においては、しわ、歪みなどの変形が見られなかった。また、パターン６とＰＥＴフィルムとの密着性は、加熱処理前に比べて、格段に改善されていることが確認できた。
【符号の説明】
【００７８】
１ プラスチックフィルム
２ 支持部材
２ａ 凹部
３ 空隙層
４ 巻取体
５ コア
６ パターン
１０ オーブン
１１ 網棚
１２ 保持部材
１３ 軸受部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状のプラスチックフィルムを加熱するプラスチックフィルムの加熱方法、および、この方法を含むカラーフィルターの製造方法に係り、とりわけ、プラスチックフィルムを均一にかつ迅速に加熱することができるプラスチックフィルムの加熱方法、およびカラーフィルターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラーフィルターやＴＦＴアレイを構成するディスプレイ部材において、金属または樹脂により所定の機能性を有するパターンを形成するための基材として、フレキシブル性を有するロール状のプラスチックフィルムを用いることが研究されている。このように、基材をプラスチック製とすることにより、カラーフィルターやＴＦＴアレイを薄型化、低コスト化するとともに、基材が割れることを防止することができる。
【０００３】
このような基材には、所定の機能性を有するパターンが形成されるが、この際、一般的には、パターンの硬化促進、反応促進、密着性向上、熱的安定性の向上、不純物除去等の目的で、ベーク（焼成）処理が行われる。基材がガラスよりなる場合には、ガラスが耐熱性を有することから、パターンが形成された基材を、いわゆるオーブンに投入して、比較的高い温度でベーク処理していた。しかしながら、基材がフレキシブル性を有する樹脂材料よりなる場合には、樹脂の耐熱性が低いため、基材を変形させることなくベーク処理することが困難であった。
【０００４】
このようなことに対処するために、特許文献１に示すようなシート状基材のベーク方法が知られている。ここでは、巻出しローラから繰り出されたシート状基材を、オーブン内でベルトにより搬送しながら、ベーク処理が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４８３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示す方法によりシート状基材をベーク処理する場合、シート状基材を確実に加熱するためには、オーブン内の加熱ゾーンを長くする、またはシート状基材の搬送速度を小さくすることが必要となる。しかしながら、前者の場合、加熱ゾーンを長くすることにより、オーブンが大型化し、オーブン内の温度分布を均一に維持することが困難になり、後者の場合、ベーク処理の時間が長くなり、いずれにしても、エネルギ効率が低下するという問題がある。また、このように、オーブン内の加熱ゾーンにシート状基材を連続的に搬送する場合、オーブンにシート状基材の出入り口を設ける必要が生じ、オーブン内部の密閉性が低下する。このことからも、オーブン内の温度分布が偏り、シート状基材を均一に加熱することが困難になるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、プラスチックフィルムを均一にかつ迅速に加熱することができるプラスチックフィルムの加熱方法、および、この方法を含むカラーフィルターの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、帯状のプラスチックフィルムを、プラスチックフィルムの間に支持部材を介してコアに巻き取り、当該支持部材によってプラスチックフィルムの間に空隙層が介在されるように、プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程と、プラスチックフィルムの巻取体を加熱炉に投入する工程と、加熱炉内において、プラスチックフィルムの巻取体を所望の温度で加熱する工程と、を備えたことを特徴とするプラスチックフィルムの加熱方法を提供する。
【０００９】
なお、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、プラスチックフィルムは、１Ｎ／ｍｍ２以下の単位断面積当たりの張力で巻き取られる、ようにしてもよい。
【００１０】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、コアが樹脂よりなり、プラスチックフィルムの巻取体を加熱する工程において、プラスチックフィルムは、コアのガラス転移点以下の温度で加熱される、ようにしてもよい。
【００１１】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、支持部材が樹脂よりなり、プラスチックフィルムの巻取体を加熱する工程において、プラスチックフィルムは、支持部材のガラス転移点以下の温度で加熱される、にしてもよい。
【００１２】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、支持部材が、プラスチックフィルムのガラス転移点以上のガラス転移点を有する樹脂よりなる、ようにしてもよい。
【００１３】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、支持部材が、プラスチックフィルムと同一材料よりなる、ようにしてもよい。
【００１４】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、コアに巻き取られるプラスチックフィルムに、樹脂によりパターンが形成されている、ようにしてもよい。
【００１５】
また、上述したプラスチックフィルムの加熱方法において、プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、支持部材は、プラスチックフィルムのうちパターン以外の領域に配置される、ようにしてもよい。
【００１６】
本発明は、帯状のプラスチックフィルムを準備する工程と、プラスチックフィルムに、カラーフィルター形成用の樹脂を含む感光性材料を塗布して乾燥し、当該感光性材料を所定の形状で露光して現像し、プラスチックフィルム上に当該感光性材料よりなるパターンを形成する工程と、請求項７または８に記載のプラスチックフィルムの加熱方法を実行することにより、プラスチックフィルムおよびパターンを加熱する工程と、を備え、カラーフィルターを得ることを特徴とするカラーフィルターの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、帯状のプラスチックフィルムを巻き取って巻取体を形成して加熱するため、帯状のプラスチックフィルムの全体を一度に加熱することができる。また、プラスチックフィルムの間に支持部材によって空隙層が介在されるため、加熱炉において発せられた熱を、空隙層を介してプラスチックフィルムの全体に行き渡らせることができる。このため、プラスチックフィルムを均一にかつ迅速に加熱することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、カラーフィルター形成用の樹脂を含む感光性材料よりなるパターンが形成された帯状のプラスチックフィルムを巻き取って巻取体を形成して加熱するため、プラスチックフィルムおよびパターンの全体を一度に加熱することができる。また、プラスチックフィルムの間に支持部材によって空隙層が介在されるため、加熱炉において発せられた熱を、空隙層を介してプラスチックフィルムおよびパターンの全体に行き渡らせることができる。このため、プラスチックフィルムおよびパターンを均一にかつ迅速に加熱することができると共に、プラスチックフィルムとパターンとの密着性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態におけるプラスチックフィルムの巻取体を示す斜視図。
【図２】図２（ａ）は、本発明の実施の形態において、支持部材の配置の一例を示す平面図。図２（ｂ）は、図２（ａ）の側面図。図２（ｃ）は、支持部材の配置の他の例を示す平面図。図２（ｄ）は、図２（ｃ）の側面図。
【図３】図３は、本発明の実施の形態において、オーブンにプラスチックフィルムの巻取体を設置した状態の一例を示す図。
【図４】図４は、本発明の実施の形態において、オーブンにプラスチックフィルムの巻取体を設置した状態の他の例を示す図。
【図５】図５は、本発明の実施の形態におけるプラスチックフィルムの加熱方法およびカラーフィルターの製造方法のフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
まず、図１により、本実施の形態におけるプラスチックフィルム１の巻取体４について説明する。本実施の形態によるプラスチックフィルム１の巻取体４は、樹脂により、図示しないカラーフィルター用の所定形状のパターン６が形成されたプラスチックフィルム１をロール状に巻き取ったものである。
【００２２】
すなわち、プラスチックフィルム１に形成されるパターン６は、カラーフィルター形成用の樹脂を含む感光性材料からなり、カラーフィルター用の所望の機能性を有するものである。本実施の形態においては、このようなパターン６として、カラーフィルター用のブラックマトリックス、赤色の画素、緑色の画素、または青色の画素が形成される。
【００２３】
図１に示すように、プラスチックフィルム１の巻取体４は、円筒状のコア５に、パターン６が形成された帯状のプラスチックフィルム１が、プラスチックフィルム１の間に支持部材２を介して巻き取られ、当該支持部材２によってプラスチックフィルム１の間に空隙層３が介在されるように形成されている。このうち、支持部材２は、プラスチックフィルム１のうちパターン６以外の領域に配置されていることが好ましい。このことにより、パターン６が損傷することを防止することができる。本実施の形態においては、図１および図２（ａ）、（ｂ）に示すように、支持部材２は、プラスチックフィルム１の長手方向に沿う両縁部に配置されており、プラスチックフィルム１の巻取体４は、ナーリング形態でプラスチックフィルム１を巻き取ったものとなっている。
【００２４】
具体的には、支持部材２は、プラスチックフィルム１の幅方向において、長手方向の両縁部からプラスチックフィルム１の幅の１／３以内の領域に配置されていることが好ましい。なお、支持部材２は、プラスチックフィルム１同士が接触しない状態を維持可能であれば、プラスチックフィルム１の長手方向の両縁部から外方に部分的にはみ出していても良い。
【００２５】
プラスチックフィルム１は、１Ｎ／ｍｍ２以下の単位断面積当たりの張力で巻き取られることが好ましく、さらには、実質的に張力をかけることなく巻き取られることがより好ましい。このことにより、巻き取られたプラスチックフィルム１に引張応力が残留することを防止し、加熱処理によってプラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。また、プラスチックフィルム１を巻き取る巻取機（図示せず）としては、一般的なものを用いることができる。さらに、プラスチックフィルム１の巻回数は、用途等に応じて、適宜選択されることが好ましい。
【００２６】
次に、プラスチックフィルム１の材料について説明する。本実施の形態におけるプラスチックフィルム１は、ロール状に巻き取り可能な程度に可撓性を有していればよく、また、カラーフィルター用として、透明性、軽量性等を有していることが求められる。プラスチックフィルム１の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ナイロン６６（６６Ｎ）、アクリロニトルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の合成樹脂を挙げることができる。
【００２７】
また、プラスチックフィルム１の厚さとしては、１μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、１０μｍ〜５００μｍの範囲内であることがより好ましく、５０μｍ〜２５０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。プラスチックフィルム１の厚さが上記範囲よりも厚すぎると、フレキシブル性が損なわれ、折れやすくなり、ロール状のプラスチックフィルム１の巻取体４を形成することが困難になるからである。一方、上記範囲よりも薄すぎると、こしが無くなり、各工程における取り扱いが困難になるからである。
【００２８】
プラスチックフィルム１の幅としては、特に限定されるものではないが、例えば、１００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内であることが好ましく、１５０ｍｍ〜６００ｍｍの範囲内であることがより好ましい。
【００２９】
なお、プラスチックフィルム１は、単一層よりなる構成であっても良く、あるいは、複数の層が積層された構成を有するものであっても良い。
【００３０】
次に、支持部材２について説明する。本実施の形態における支持部材２は、コア５に巻き取られたプラスチックフィルム１の間に空隙層３を形成するための帯状の部材である。このような支持部材２としては、可撓性を有し、かつ、離型性が高いものであれば、特に限定されるものではない。とりわけ、支持部材２は、プラスチックフィルム１を巻き取る際に使用されるものであってカラーフィルターの構成部品ではないため、不透明な材料を用いることができ、例えば、テープ状の金属などを用いても良い。
【００３１】
支持部材２は、プラスチックフィルム１のガラス転移点より大きいガラス転移点を有する樹脂よりなるようにしても良い。このことにより、加熱処理時に、支持部材２がプラスチックフィルム１に癒着することを防止することができる。この場合、例えば、支持部材２に、上述したＰＴＦＥ、ＰＩ、または金属等を用いて耐熱性を付与しても良い。あるいは、支持部材２は、プラスチックフィルム１と同一の材料からなっていても良い。この場合、プラスチックフィルム１と支持部材２の熱膨張率が同じとなるため、加熱処理時に、プラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。
【００３２】
支持部材２の厚さとしては、２０〜２００μｍの範囲内であることが好ましく、５０〜１５０μｍの範囲内であることがより好ましい。支持部材２の厚さが上記範囲より薄いと、プラスチックフィルム１を巻き取ったときに空隙層３がつぶれてプラスチックフィルム１同士が接触しやすくなり、上記範囲より厚いと、プラスチックフィルム１を巻き取ることが困難になるからである。
【００３３】
支持部材２の幅としては、プラスチックフィルム１の幅に対して３％以上３０％以内であることが好ましく、具体的には、５〜８０ｍｍであることが好ましく、１０〜５０ｍｍであることがより好ましい。支持部材２の幅が上記範囲より小さいと、プラスチックフィルム１の幅方向の中央部分においてプラスチックフィルム１同士が接触し易くなり、上記範囲より大きいと、プラスチックフィルム１に形成されるパターン６に支持部材２が触れるからである。
【００３４】
また、支持部材２は多孔質材料からなっていても良い。この場合、例えば、ポリエチレン多孔質シート（日東電工製サンマップ）、ミクロボイド二軸延伸ポリプロピレン（ユポ・コーポレーション製ユポ）、不織布等を用いることが好ましい。この場合、多孔質シートの表面粗さ（Ｒａ）は、１μｍ以上であることが好ましく、２μｍ以上であることがより好ましく、５μｍ以上であることがさらに好ましい。Ｒａが上記範囲より小さいと、支持部材２が有する空隙が少なくなり、通気性および透湿性が低下するからである。なお、多孔質シートのＲａは、通常、１０μｍ以下である。また、ここでの「表面粗さ（Ｒａ）」は、「算術平均表面粗さ」であり、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠して測定される。
【００３５】
また、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、支持部材２の表面に凹凸が形成されていても良い。このことにより、支持部材２の凹部２ａを介して、空隙層３と外部雰囲気との間に通気性が付与されるため、加熱処理によりプラスチックフィルム１または感光性材料よりなるパターン６から昇華した昇華物質を、空隙層３から放出させることができると共に、この昇華物質が、プラスチックフィルム１またはパターン６に付着することを防止することができる。この場合、支持部材２として、凹凸が形成されたエンボスフィルムなどを用いることができる。このようなエンボスフィルムは、例えば、プラスチックフィルム１との接触面積が０．０１ｍｍ２〜１００ｍｍ２程度となるような比較的大きな凹凸を有し、凹凸の間隔が、例えば、０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度と比較的大きな間隔となっているため、空隙層３に通気性を付与するためには好適である。また、エンボスフィルムは、例えば、汎用的に用いられるキャリアテープなどでも良いが、型押し加工などにより任意の凹凸形状が形成された部材を用いても良い。
【００３６】
次に、コア５について説明する。コア５としては、加熱処理時の温度で融解および発火しない材料であれば特に限定されるものではなく、プラスチック、紙、金属などを用いることができ、とりわけ金属を用いることが好ましい。一般的に、金属はプラスチックより熱膨張率が小さいため、加熱処理時に、コア５がプラスチックフィルム１より膨張することを防止して、プラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。あるいは、プラスチックフィルム１と同等の熱膨張率を有する樹脂、とりわけプラスチックフィルム１と同一の材料を用いても良い。この場合、プラスチックフィルム１とコア５の熱膨張の挙動が同じとなるため、加熱処理時にプラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。
【００３７】
コア５の長さとしては、プラスチックフィルム１の幅と同等以上であれば良い。この場合、プラスチックフィルム１の長手方向の両縁部が変形することを防止することができる。また、コア５の直径としては、一般的な直径である３インチまたは６インチとすることが好ましいが、プラスチックフィルム１の巻取体４を形成するためには、巻取作業性を考慮して、６インチとすることが好ましい。さらに、コア５の厚さとしては、プラスチックフィルム１を巻き取るための強度を有することができれば限定されるものではなく、１〜１０ｍｍ、好ましくは３〜５ｍｍとすることができる。なお、プラスチックフィルム１の巻取体４の加熱処理の効率を向上させるためには、コア５の体積を小さくして、その熱容量を小さくすることが好ましい。
【００３８】
次に、本実施の形態における加熱炉について説明する。加熱炉として、図３および図４に示すような、いわゆるオーブン１０を用いることが好ましい。オーブン１０の内部においては、気体（通常は空気、場合によっては窒素などの不活性ガス）が対流して内部の温度が均一に制御されているため、プラスチックフィルム１の全体を均一に効率良く加熱（ベーク）することが可能となる。なお、オーブン１０としては、クリーン仕様のオーブン（例えば、エスペック（ＥＳＰＥＣ）株式会社製のクリーンオーブンＰＶＨＣシリーズ）を用いることが好適である。
【００３９】
このようなオーブン１０においてプラスチックフィルム１の巻取体４を加熱する際、図３に示すように、オーブン１０内の網棚１１に、軸線方向が垂直となるようにプラスチックフィルム１の巻取体４を設置（縦置きに）しても良い。あるいは、図４に示すように、円筒状のコア５の中空部に円柱状の保持部材１２を通し、オーブン１０内の網棚１１に軸受部材１３を取り付け、保持部材１２の両端部を軸受部材１３に取り付けて、プラスチックフィルム１の巻取体４を設置（横置きに）しても良い。このようにして、プラスチックフィルム１がオーブン１０内の網棚１１や内壁等に触れることなく、巻取体４を設置することが好ましく、このことにより、プラスチックフィルム１の全体を均一に加熱することができる。
【００４０】
オーブン１０では、コア５が樹脂よりなる場合には、このコア５のガラス転移点以下の温度で、かつ、支持部材２が樹脂よりなる場合には、この支持部材２のガラス転移点以下の温度で、プラスチックフィルム１が加熱されることが好ましい。このことにより、コア５および支持部材２が変形することを防止し、プラスチックフィルム１が加熱により変形することを防止することができる。なお、オーブン１０の加熱温度は、プラスチックフィルム１の融点より低ければ、ガラス転移点以上の温度であっても良い。
【００４１】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち本実施の形態によるプラスチックフィルム１の加熱方法、およびこの方法を含むカラーフィルターの製造方法について、図５を用いて説明する。
【００４２】
まず、ロール状に巻き付けられた帯状のプラスチックフィルム１を準備する（ステップＳ１）。
【００４３】
続いて、ロール状に巻き付けられたプラスチックフィルム１が繰り出され、繰り出されたプラスチックフィルム１に、カラーフィルター形成用の樹脂を含む感光性材料が塗布される（ステップＳ２）。すなわち、プラスチックフィルム１に、カラーフィルター用のブラックマトリックス、赤色の画素、緑色の画素、または青色の画素用の感光性材料が塗布される。
【００４４】
次に、塗布された感光性材料を、乾燥する（ステップＳ３）。
【００４５】
その後、プラスチックフィルム１上の感光性材料が、所定の形状を有するフォトマスク（図示せず）を用いて露光される（ステップＳ４）。
【００４６】
続いて、露光された感光性材料が現像される（ステップＳ５）。このことにより、プラスチックフィルム１上に、感光性材料よりなるパターン６が形成される。
【００４７】
次に、プラスチックフィルム１が加熱される。
【００４８】
この場合、まず、帯状のプラスチックフィルム１が、プラスチックフィルム１の間に支持部材２を介してコア５に巻き取られ、当該支持部材２によってプラスチックフィルム１の間に空隙層３が介在されるように、プラスチックフィルム１の巻取体４が形成される（ステップＳ６）。ここで、支持部材２は、プラスチックフィルム１のうちパターン６以外の領域、とりわけ、プラスチックフィルム１の長手方向の両縁部に配置される。また、プラスチックフィルム１は、上述したように、１Ｎ／ｍｍ２の単位断面積当たりの張力で巻き取られることが好ましい。
【００４９】
続いて、プラスチックフィルム１の巻取体４が、予め所望の温度に加熱されたオーブン１０に投入される（ステップＳ７）。投入された巻取体４は、図３または図４に示す形態で、オーブン１０内に設置される。
【００５０】
次に、オーブン１０内において、プラスチックフィルム１の巻取体４が、所望の温度で加熱（ベーク）される（ステップＳ８）。
【００５１】
加熱処理が終了した後、プラスチックフィルム１の巻取体４がオーブン１０から取り出される（ステップＳ９）。
【００５２】
上述したステップＳ２〜Ｓ９を繰り返すことにより、プラスチックフィルム１上に、ブラックマトリックス、赤色画素、緑色画素、および青色画素を順次形成することができる。このようにして、プラスチックフィルム１に、カラーフィルター用の機能性を有するパターン６が形成され、カラーフィルター１が得られる。
【００５３】
このように本実施の形態によれば、感光性材料を露光して現像することによりパターン６が形成された帯状のプラスチックフィルム１を巻き取って巻取体４を形成して加熱するため、プラスチックフィルム１およびパターン６の全体を一度に加熱することができる。また、プラスチックフィルム１の間に支持部材２によって空隙層３が介在されるため、オーブン１０において発せられた熱を、空隙層３を介してプラスチックフィルム１およびパターン６の全体に行き渡らせることができる。このため、プラスチックフィルム１およびパターン６を均一にかつ迅速に加熱することができると共に、プラスチックフィルム１とパターン６との密着性を向上させることができる。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、パターン６が形成された帯状のプラスチックフィルム１が、プラスチックフィルム１の間に支持部材２を介して巻き取られるため、プラスチックフィルム１同士が接触して、加熱により癒着することを防止し、プラスチックフィルム１およびパターン６が変形することを防止することができる。とりわけ、このように支持部材２を介してプラスチックフィルム１が巻き取られることにより、オーブン１０による加熱温度が、プラスチックフィルム１の融点より低ければ、ガラス転移点以上の温度であっても、プラスチックフィルム１およびパターン６が変形することを防止することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態においては、ナーリング形態に巻き取られてオーブン１０において加熱されるプラスチックフィルム１に、カラーフィルター用のブラックマトリックス、赤色の画素、緑色の画素、および青色の画素が形成されている例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、プラスチックフィルム１に、光学部材としての配向膜、レンズアレイ、位相差層、偏光層、または導光板等を構成する樹脂によりパターンが形成されていても良い。この場合においても、プラスチックフィルム１および上記パターンを、変形させることを防止すると共に、均一にかつ迅速に加熱することができ、さらに、プラスチックフィルム１と上記パターンとの密着性を向上させることができる。
【００５６】
あるいは、プラスチックフィルム１に、駆動回路としての導電性配線、ＴＦＴアレイ、または透明電極を構成する所定形状の金属の層（図示せず）を形成するために、エッチング用の樹脂によりレジストが形成されていても良い。すなわち、プラスチックフィルム１に、上述の金属の層が設けられ、この金属の層上に、エッチング用の樹脂を含むレジストが塗布され、乾燥、露光、現像されて、レジストよりなるパターンが形成され、その後に、このパターンを加熱（ベーク）処理するために、プラスチックフィルム１をナーリング形態に巻き取ってオーブン１０において加熱するようにしても良い。この場合においても、プラスチックフィルム１および上記パターンを、変形させることを防止すると共に、均一にかつ迅速に加熱することができ、さらに、金属の層と上記パターンとの密着性を向上させることができる。
【００５７】
本発明の変形例
次に、本発明によるプラスチックフィルムの加熱方法、および、この方法を含むカラーフィルターの製造方法の変形例について説明する。本変形例においては、パターンが形成されていないプラスチックフィルムがナーリング形態に巻き取られてオーブンにおいて加熱されるようになっているものであり、他の構成は図１乃至図５に示す実施の形態と略同一である。
【００５８】
本変形例においては、パターン６が形成されていない帯状のプラスチックフィルム１がナーリング形態に巻き取られてオーブン１０において加熱されるようになっている。
【００５９】
すなわプラスチックフィルム１に、パターン６を形成するための感光性材料が塗布される前（図５に示すステップＳ２の前）に、帯状のプラスチックフィルム１がナーリング形態に巻き取られて加熱処理される。
【００６０】
本変形例によれば、プラスチックフィルム１にパターン６を形成する前にプラスチックフィルム１を加熱して熱収縮させるため、その後にパターン６が形成されたプラスチックフィルム１を加熱（ベーク）処理する際に、プラスチックフィルム１が収縮することを防止することができ、プラスチックフィルム１に形成されるパターン６の寸法精度を向上させることができる。
【００６１】
また、本変形例によれば、帯状のプラスチックフィルム１を巻き取って巻取体４を形成して加熱するため、帯状のプラスチックフィルム１の全体を一度に加熱することができる。また、プラスチックフィルム１の間に支持部材２によって空隙層４が介在されるため、オーブン１０において発せられた熱を、空隙層３を介してプラスチックフィルム１の全体に行き渡らせることができる。このため、プラスチックフィルム１を均一にかつ迅速に加熱することができる。
【００６２】
さらに、本変形例によれば、帯状のプラスチックフィルム１が、プラスチックフィルム１の間に支持部材２を介して巻き取られるため、プラスチックフィルム１同士が接触して、加熱により癒着することを防止し、プラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。とりわけ、このように支持部材２を介してプラスチックフィルム１が巻き取られることにより、オーブン１０による加熱温度が、プラスチックフィルム１の融点より低ければ、ガラス転移点以上の温度であっても、プラスチックフィルム１が変形することを防止することができる。
【実施例】
【００６３】
実施例１
本発明のプラスチックフィルムの加熱方法により加熱されたプラスチックフィルム１の変形の有無を調べた。
【００６４】
まず、プラスチックフィルム１として、３００ｍｍ幅で１０ｍ長さのＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製コスモシャインＡ４１００、１２５μｍ厚さ、ガラス転移点：７０〜１１０℃、融点：２５８℃）を準備し、支持部材２として、３０ｍｍ幅、１０ｍ長さのポリイミドフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製カプトンフィルム、７５μｍ厚さ、ガラス転移点：４００℃以上）を準備した。このポリイミドフィルムを、ＰＥＴフィルムの長手方向の両縁部（具体的には、両縁から３０ｍｍの位置）に配置し、１Ｎ／ｍｍ２の単位断面積当たりの張力で円筒状のコア（内径３インチ）５に巻き取り、厚さ７５μｍの空隙層３が介在されたＰＥＴフィルムの巻取体４を形成した。このとき、ＰＥＴフィルムの両縁部以外の領域は、空隙層３によってＰＥＴフィルム同士が接触していないことを確認した。
【００６５】
次に、ＰＥＴフィルムの巻取体４を、予め２３０℃に加熱されたクリーンオーブン（エスペック株式会社製ＰＶＨＣ３３０）に投入した。このとき、ＰＥＴフィルムの巻取体４を、図３に示すように縦置きにして、網棚１１上に設置した。設置したＰＥＴフィルムを３０分間加熱処理し、その後、オーブン１０から取り出し、空冷した。
【００６６】
このようにして加熱処理されたＰＥＴフィルムを繰り出し、ＰＥＴフィルムの変形の有無を確認したところ、ＰＥＴフィルムをそのガラス転移点以上の温度で加熱しているにも関わらず、ＰＥＴフィルムのうち支持部材２に接していない部分においては、ＰＥＴフィルム同士が癒着することなく、また、歪みなどの変形も見られなかった。
【００６７】
比較例１として、上記と同等のＰＥＴフィルムを、支持部材２を用いることなく（空隙層３を介在させることなく）、コア５に巻き取り、その他の点では上記と同様にして、オーブン１０において２３０℃で３０分間加熱した。
【００６８】
このようにして加熱処理されたＰＥＴフィルムでは、しわ、歪みが激しく、原形をとどめていないことが確認できた。
【００６９】
実施例２
プラスチックフィルム１として、ＰＥＮフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製テオネックスＱ６５ＦＡ、１００μｍ厚さ、ガラス転移点：１５５℃、融点：２６９℃）を用い、オーブン１０による加熱温度を１５０℃とし、その他の点では、上記実施例１と同様な方法により、ＰＥＮフィルムの変形の有無を調べた。
【００７０】
このようにして加熱処理されたＰＥＮフィルムを繰り出し、ＰＥＮフィルムの変形の有無を確認したところ、ＰＥＮフィルムの全体に亘って、ＰＥＮフィルム同士が癒着していないこと、および、歪みなどの変形が見られないことが確認できた。
【００７１】
比較例２として、上記と同等のＰＥＮフィルムを、支持部材２を用いることなく（空隙層３を介在させることなく）、コア５に巻き取り、その他の点では上記と同様にして、オーブン１０において１５０℃で３０分間加熱した。
【００７２】
このようにして加熱処理されたＰＥＮフィルムでは、しわ、歪みが激しく、ＰＥＮフィルム同士が癒着して剥がれない状態であったことが確認できた。
【００７３】
比較例３として、ＰＥＮフィルムを巻き取る際の単位断面積当たりの張力を、１．７Ｎ／ｍｍ２とし、その他の点では上記と同様にして、オーブン１０において１５０℃で３０分間加熱した。
【００７４】
このようにして加熱処理されたＰＥＮフィルムでは、ＰＥＮフィルムの幅方向の中央部分に、幅方向に延びる線状のしわが発生したことが確認できた。
【００７５】
実施例３
ＰＥＴフィルムに、予めパターン６を形成しておき、その他の点では上記実施例１と同様にして加熱し、ＰＥＴフィルムおよびパターン６の変形の有無を確認した。
【００７６】
なお、ＰＥＴフィルム上のパターン６は、以下のようにして得た。すなわち、レジスト材（感光性材料）をグラビア印刷方式により１μｍの厚さで塗布し、このレジスト材を５０℃で２分間乾燥させた。次に、ＰＥＴフィルム上に塗布されたレジスト材を、所望の形状を有するフォトマスクを介して紫外線露光した。その後、現像を行い、レジスト材よりなるパターン６を形成した。
【００７７】
このようにしてパターン６が形成されたＰＥＴフィルムを実施例１と同様な方法により加熱処理し、その後、ＰＥＴフィルムおよびパターン６の変形の有無を確認したところ、ＰＥＴフィルムをそのガラス転移点以上の温度で加熱しているにも関わらず、ＰＥＴフィルムのうちパターン６が形成されている領域においては、しわ、歪みなどの変形が見られなかった。また、パターン６とＰＥＴフィルムとの密着性は、加熱処理前に比べて、格段に改善されていることが確認できた。
【符号の説明】
【００７８】
１ プラスチックフィルム
２ 支持部材
２ａ 凹部
３ 空隙層
４ 巻取体
５ コア
６ パターン
１０ オーブン
１１ 網棚
１２ 保持部材
１３ 軸受部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状のプラスチックフィルムを、プラスチックフィルムの間に支持部材を介してコアに巻き取り、当該支持部材によってプラスチックフィルムの間に空隙層が介在されるように、プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程と、
プラスチックフィルムの巻取体を加熱炉に投入する工程と、
加熱炉内において、プラスチックフィルムの巻取体を所望の温度で加熱する工程と、を備えたことを特徴とするプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項２】
プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、プラスチックフィルムは、１Ｎ／ｍｍ２以下の単位断面積当たりの張力で巻き取られることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項３】
コアが樹脂よりなり、
プラスチックフィルムの巻取体を加熱する工程において、プラスチックフィルムは、コアのガラス転移点以下の温度で加熱されることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項４】
支持部材が樹脂よりなり、
プラスチックフィルムの巻取体を加熱する工程において、プラスチックフィルムは、支持部材のガラス転移点以下の温度で加熱されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項５】
支持部材が、プラスチックフィルムのガラス転移点以上のガラス転移点を有する樹脂よりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項６】
支持部材が、プラスチックフィルムと同一材料よりなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項７】
プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、コアに巻き取られるプラスチックフィルムに、樹脂によりパターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項８】
プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、支持部材は、プラスチックフィルムのうちパターン以外の領域に配置されることを特徴とする請求項７に記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項９】
帯状のプラスチックフィルムを準備する工程と、
プラスチックフィルムに、カラーフィルター形成用の樹脂を含む感光性材料を塗布して乾燥し、当該感光性材料を所定の形状で露光して現像し、プラスチックフィルム上に当該感光性材料よりなるパターンを形成する工程と、
請求項７または８に記載のプラスチックフィルムの加熱方法を実行することにより、プラスチックフィルムおよびパターンを加熱する工程と、を備え、
カラーフィルターを得ることを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
【請求項１】
帯状のプラスチックフィルムを、プラスチックフィルムの間に支持部材を介してコアに巻き取り、当該支持部材によってプラスチックフィルムの間に空隙層が介在されるように、プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程と、
プラスチックフィルムの巻取体を加熱炉に投入する工程と、
加熱炉内において、プラスチックフィルムの巻取体を所望の温度で加熱する工程と、を備えたことを特徴とするプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項２】
プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、プラスチックフィルムは、１Ｎ／ｍｍ２以下の単位断面積当たりの張力で巻き取られることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項３】
コアが樹脂よりなり、
プラスチックフィルムの巻取体を加熱する工程において、プラスチックフィルムは、コアのガラス転移点以下の温度で加熱されることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項４】
支持部材が樹脂よりなり、
プラスチックフィルムの巻取体を加熱する工程において、プラスチックフィルムは、支持部材のガラス転移点以下の温度で加熱されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項５】
支持部材が、プラスチックフィルムのガラス転移点以上のガラス転移点を有する樹脂よりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項６】
支持部材が、プラスチックフィルムと同一材料よりなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項７】
プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、コアに巻き取られるプラスチックフィルムに、樹脂によりパターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項８】
プラスチックフィルムの巻取体を形成する工程において、支持部材は、プラスチックフィルムのうちパターン以外の領域に配置されることを特徴とする請求項７に記載のプラスチックフィルムの加熱方法。
【請求項９】
帯状のプラスチックフィルムを準備する工程と、
プラスチックフィルムに、カラーフィルター形成用の樹脂を含む感光性材料を塗布して乾燥し、当該感光性材料を所定の形状で露光して現像し、プラスチックフィルム上に当該感光性材料よりなるパターンを形成する工程と、
請求項７または８に記載のプラスチックフィルムの加熱方法を実行することにより、プラスチックフィルムおよびパターンを加熱する工程と、を備え、
カラーフィルターを得ることを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−７１５４０（Ｐ２０１２−７１５４０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１９５８９（Ｐ２０１０−２１９５８９）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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