JP2006212780A - Uneven shape forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、液晶表示装置に組み込まれ、反射面に微細な凹凸形状を備えた反射体を製造するに当たって用いられる凹凸形状形成装置に関する。 The present invention relates to a concavo-convex shape forming apparatus that is incorporated in, for example, a liquid crystal display device and used for manufacturing a reflector having a fine concavo-convex shape on a reflection surface.
従来、携帯電話、ゲーム機、情報処理装置等の携帯型の電子機器では、消費電力が抑えられるように、表示部として反射型の液晶表示装置を組み込んだものが知られている。反射型の液晶表示装置は、前面から入射する外光を反射するための反射体を備えており、この反射体は、通常、金属反射膜に多数の凹凸部を形成することで構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, portable electronic devices such as a mobile phone, a game machine, and an information processing apparatus are known in which a reflective liquid crystal display device is incorporated as a display unit so that power consumption can be suppressed. The reflective liquid crystal display device includes a reflector for reflecting external light incident from the front surface, and this reflector is usually configured by forming a large number of uneven portions on a metal reflection film. .
上記した反射体の表面に多数の凹凸部を形成する方法として、従来、サンドブラスト、エッチャントによるエッチング、フォトリソグラフィなどが知られているが、これらの技術によって形成された反射体は、凹凸部の分布にランダム性があるものの凹凸部が等方的な形状になる傾向にあり、得られる反射特性が、いわゆるガウス分布型の反射輝度−受光角特性になってしまうので、反射特性を所望の状態に制御することが極めて困難である。従って、そのような反射体を組み込んだ液晶表示装置では、反射、拡散特性に異方性や非対称性を付与することが困難となり、視認性が劣るという問題がある。また、上記した技術を用いて、凹凸部の形状を個別に制御しようとすると、加工リードタイムの延長、歩留まりの低下などの問題が発生してしまう。 Conventionally, sandblasting, etching with an etchant, photolithography, etc. are known as a method for forming a large number of irregularities on the surface of the reflector described above. Although there is randomness, the uneven part tends to be isotropic, and the obtained reflection characteristic becomes a so-called Gaussian distribution type reflection luminance-light reception angle characteristic, so that the reflection characteristic is in a desired state. It is extremely difficult to control. Therefore, in a liquid crystal display device incorporating such a reflector, it is difficult to impart anisotropy and asymmetry to the reflection and diffusion characteristics, and there is a problem that visibility is poor. Further, if the above-described technique is used to individually control the shape of the concavo-convex portion, problems such as an increase in processing lead time and a decrease in yield occur.
そこで、反射体を製造するに当たって、上記した問題が生じないように、例えば、特許文献１には、予め、望ましい反射、拡散特性が得られるように設計された微細な凹凸形状を有するロール版を製造しておき、これを、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂を塗布（有機膜を形成）したガラスやプラスチックなど（製品基板）に押圧しながら回転させて、所望の凹凸形状を転写する技術が開示されている。 Therefore, in order to prevent the above problems from occurring when manufacturing the reflector, for example, Patent Document 1 discloses a roll plate having a fine uneven shape designed in advance so as to obtain desirable reflection and diffusion characteristics. Disclosed is a technology for manufacturing and transferring a desired concavo-convex shape by rotating it while pressing it against glass or plastic (product substrate) coated with UV curable resin or thermosetting resin (forming an organic film). Has been.
上記した凹凸形状を有するロール版は、例えば、以下の工程によって製造される。
まず、母型となる略円柱状の基材の表面に、設計値として予め定められた形状の微小な凹凸を形成しておき、これを転写樹脂膜上に押圧しながら回転させることで、転写樹脂膜に母型の表面形状を転写する。次に、転写樹脂膜の凹凸面に金属膜を形成し、この上から金属膜を電極とした電解メッキによりＮｉ膜を形成する（Ｎｉ版を形成する）。次に、形成したＮｉ版の金属膜上に、Ｎｉ電鋳によってＮｉ膜を形成し、このＮｉ膜をマスタ版として、略円柱状のロールに巻回することで、上記したロール版を製造する。
The roll plate having the uneven shape described above is manufactured, for example, by the following steps.
First, on the surface of a substantially cylindrical base material that is a matrix, minute irregularities with a predetermined shape as a design value are formed, and this is rotated by pressing it onto the transfer resin film to transfer The surface shape of the matrix is transferred to the resin film. Next, a metal film is formed on the uneven surface of the transfer resin film, and a Ni film is formed thereon by electrolytic plating using the metal film as an electrode (a Ni plate is formed). Next, a Ni film is formed on the formed Ni plate metal film by Ni electroforming, and the roll plate is manufactured by winding the Ni film as a master plate on a substantially cylindrical roll. .
このように形成されたロール版は、凹凸形状形成装置に回転可能に支持され、有機膜を形成したガラスやプラスチックなどに、所定の押圧力を維持しながら回転され、これによって、その表面には、最初の母型の基材表面に形成された微小な凹凸と略同一な凹凸形状が形成される。従って、母型の基材の表面に、予め、反射、拡散特性に異方性や非対称性を付与するような凹凸を形成しておくことにより、上記した反射体を精度良く、容易に製造することが可能となる。 The roll plate formed in this manner is rotatably supported by the uneven shape forming apparatus, and is rotated while maintaining a predetermined pressing force on glass or plastic on which an organic film is formed. As a result, a concavo-convex shape substantially identical to the fine concavo-convex formed on the surface of the base material of the first matrix is formed. Therefore, the above-described reflector can be easily manufactured with high accuracy by forming irregularities that give anisotropy and asymmetry to the reflection and diffusion characteristics in advance on the surface of the matrix base material. It becomes possible.
なお、母型の基材の表面に形成される凹凸は、例えば、所望の反射、拡散特性が得られるように外観形状が設計された圧子を、母型の基材の表面に対して打刻し、圧痕を残すことで形成される。
ところで、特許文献１に開示されているようなマスタ版を取着したロール（ロール版）による転写方法は、ロール版と製品基板との間の押圧条件が適正に選択された場合、極めて微細な母型の凹凸形状が製品基板の表面に忠実、かつ効率良く形成されるという利点を有するが、条件設定（例えばロール押圧力、ロール版や製品基板の温度、ロール回転速度等）によっては、製品基板に対する処理回数（ショット数）が増加して行くと、転写後の製品基板に、目視で判別可能なムラ等（例えば、マスタ版に形成されている凹凸部が、忠実に製品基板に転写されていない領域がある等）が発生することがある。 By the way, the transfer method by the roll (roll plate) attached to the master plate as disclosed in Patent Document 1 is extremely fine when the pressing condition between the roll plate and the product substrate is appropriately selected. Although it has the advantage that the irregular shape of the matrix is faithfully formed on the surface of the product substrate and is efficiently formed, depending on the condition settings (for example, roll pressing force, temperature of the roll plate or product substrate, roll rotation speed, etc.) As the number of treatments (shots) on the substrate increases, unevenness that can be visually discerned on the transferred product substrate (for example, uneven portions formed on the master plate are faithfully transferred to the product substrate. May occur).
この原因は、上記した条件設定やショット数の増加に伴い、マスタ版に形成されている凹凸部に対して、製品基板上に形成された有機膜が、処理を行う毎にロール版の表面（マスタ版の表面）に付着、蓄積することに基づいている。そして、このようなマスタ版に対する有機膜の付着等によって、歩留まりが低下したり、或いは、装置を停止して保守、メンテナンス、マスタ版の交換作業を行う等の手間が生じ、これによって生産性が低下したり、製造コストが上昇する等の問題が発生する。 The cause of this is that the organic film formed on the product substrate with respect to the concavo-convex portion formed on the master plate with the above-described condition setting and the increase in the number of shots, the surface of the roll plate ( It is based on adhesion and accumulation on the surface of the master plate). Then, due to the adhesion of the organic film to the master plate, the yield decreases, or troubles such as stopping the apparatus and performing maintenance, maintenance, and master plate replacement work occur. Problems such as a decrease and an increase in manufacturing cost occur.
本発明は、上記した事情に基づいて成されたものであり、ランダムな凹凸形状を有する反射体を、より効率的で、コストがかかることなく製造することを可能にする凹凸形状形成装置を提供することを目的とする。そして、特に、特許第３５４７５９１号、或いは特許第３５１５５４４号後方に記載されているように、微小なランダム凹凸形状が多数形成された反射体を、その凹部（又は凸部）の断面形状、傾斜角分布を、所望の反射特性が得られるように、高精度で再現性良く形成することができる装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made based on the above circumstances, and provides an uneven shape forming apparatus that can manufacture a reflector having a random uneven shape more efficiently and without cost. The purpose is to do. In particular, as described in Japanese Patent No. 3547591 or Japanese Patent No. 3515544, a reflector on which a large number of minute random concavo-convex shapes are formed, the cross-sectional shape of the concave portion (or convex portion), and the inclination angle. An object of the present invention is to provide an apparatus capable of forming a distribution with high accuracy and good reproducibility so that desired reflection characteristics can be obtained.
上記した目的を達成するために、本発明に係る凹凸形状形成装置は、ロール版の回転によって、表面に有機膜を形成した製品基板の表面に多数の凹凸部を有する反射体を製造するに際して用いられるよう構成されており、前記製品基板を載置する処理台と、前記処理台に対し相対移動可能であり、製品基板に対して所定の押圧力で押圧しながら回転駆動されるロール版を回転可能に支持する支持部材と、前記ロール版の表面に対して接触可能であり、ロール版の表面を洗浄するクリーニング手段を備えた洗浄ユニットと、前記支持部材を洗浄ユニットに向けて移送駆動する駆動手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the concavo-convex shape forming apparatus according to the present invention is used for manufacturing a reflector having a large number of concavo-convex portions on the surface of a product substrate having an organic film formed on the surface thereof by rotating a roll plate. A processing table on which the product substrate is placed, and a roll plate that is movable relative to the processing table and that is rotationally driven while pressing the product substrate with a predetermined pressing force. A support unit that can be supported, a cleaning unit that can contact the surface of the roll plate, and that includes a cleaning unit that cleans the surface of the roll plate, and a drive that drives the support member toward the cleaning unit. Means.
上記した構成の凹凸形状形成装置では、ロール版が製品基板に対して、凹凸部を形成すべく押圧処理を繰り返すと、その表面には、製品基板上に被着された有機膜が付着するようになり、転写率が低下してしまう。このように、ロール版に有機膜が付着した場合、ロール版を支持する支持部材を洗浄ユニットに向けて移送し、クリーニング手段によって、その表面を洗浄することにより、マスタ版を交換等することなく、長期に亘って転写率を一定レベルに維持することが可能になる。 In the concavo-convex shape forming apparatus having the above configuration, when the roll plate repeatedly presses the product substrate to form the concavo-convex portion, the organic film deposited on the product substrate is attached to the surface. As a result, the transfer rate decreases. Thus, when the organic film adheres to the roll plate, the support member that supports the roll plate is transferred toward the cleaning unit, and the surface is cleaned by the cleaning means, so that the master plate is not replaced. In addition, the transfer rate can be maintained at a constant level over a long period of time.
上記した構成において、クリーニング手段は、例えば、ロール版の表面に接触し、溶剤を含むシート状部材を含むことで構成することが可能である。すなわち、シート状部材を用いて洗浄することで、ロール版に対してシート面を面接触させることが可能となり、ロール版表面の洗浄効率を上げることが可能となる。 In the configuration described above, the cleaning means can be configured, for example, by including a sheet-like member that contacts the surface of the roll plate and contains a solvent. That is, by using the sheet-like member for cleaning, the sheet surface can be brought into surface contact with the roll plate, and the cleaning efficiency of the roll plate surface can be increased.
また、シート状部材は、耐溶剤性の不織繊維によって構成しておくことが可能である。このように不織布繊維によって構成することで、毛羽立ちが抑制され、ロール版表面に、クリーニング手段の構成要素が付着することが抑制される。 The sheet-like member can be composed of solvent-resistant nonwoven fibers. Thus, by comprising by a nonwoven fabric fiber, fuzz is suppressed and it is suppressed that the component of the cleaning means adheres to the roll plate surface.
また、前記シート状部材は、ロール版の表面に対して未使用部が更新可能になるように、供給ロールと巻取りロールに巻回しておくことが可能である。このような構成では、常時、ロール版の表面に対して、未使用部が供給されるようになり、洗浄効果を高めることが可能となる。 The sheet-like member can be wound around a supply roll and a take-up roll so that an unused part can be updated with respect to the surface of the roll plate. In such a configuration, the unused part is always supplied to the surface of the roll plate, and the cleaning effect can be enhanced.
また、前記クリーニング手段は、前記シート状部材に対して溶剤を供給する溶剤供給手段を有するようにしても良い。このような溶剤供給手段を設けることで、シート状部材を常に、洗浄可能な状態に維持しておくことが可能になる。 The cleaning unit may include a solvent supply unit that supplies a solvent to the sheet-like member. By providing such a solvent supply means, it becomes possible to always maintain the sheet-like member in a washable state.
また、前記クリーニング手段は、複数の洗浄処理部を有するように構成しても良い。例えば、溶剤による洗浄処理を実行した後、その表面をふき取るようなリンス処理（水洗処理）を行ったり、或いは、上記したような洗浄処理に加え、極性溶剤を使用することで除電機能を有する洗浄処理を行ったり、超音波素子を用いた溶剤処理によって洗浄処理を行っても良い。このように、複数の洗浄処理部を設置することで、洗浄能力をより向上することが可能となる。 The cleaning unit may be configured to have a plurality of cleaning processing units. For example, after performing a cleaning process with a solvent, a rinsing process (water cleaning process) is performed to wipe off the surface, or in addition to the cleaning process as described above, a cleaning with a charge eliminating function is performed by using a polar solvent. The cleaning process may be performed by a solvent process using an ultrasonic element. In this way, it is possible to further improve the cleaning capability by installing a plurality of cleaning processing units.
また、上記した凹凸形状形成装置に、更に、ロール版の使用状態が、洗浄レベルにあることを検知する検知手段と、前記検知手段によって洗浄レベルにあることを検知した場合、前記支持部材を洗浄ユニットに向けて移送するように前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、を設けておくことが好ましい。ロール版の洗浄は、マニュアル操作で行っても良いが、上記したように検知手段を配置して自動に行うようにすることで、ロール版を目視した確認作業等を行う必要性が無くなり、作業性の効率が向上する。 In addition, when the uneven shape forming apparatus described above further detects that the use state of the roll plate is at the cleaning level, and the detection unit detects that the roll plate is at the cleaning level, the support member is cleaned. It is preferable to provide control means for drivingly controlling the drive means so as to transfer the unit toward the unit. Cleaning the roll plate may be performed manually, but by placing the detection means as described above and performing it automatically, there is no need to carry out a confirmation operation by visually observing the roll plate. The efficiency of sex is improved.
本発明に係る凹凸形状形成装置によれば、ロール版に形成されている凹凸部に有機部材が付着、蓄積することが防止され、反射特性の良い反射体を安定して製造することが可能となり、また、そのような反射体を、より効率的で、コストがかかることなく製造することが可能になる。そして、上記したような洗浄ユニットを設置した凹凸形状形成装置により、微小なランダム凹凸形状が多数形成された反射体を、その凹部（又は凸部）の断面形状、傾斜角分布を、所望の反射特性が得られるように、高精度で再現性良く形成することが可能となる。 According to the concavo-convex shape forming apparatus according to the present invention, it is possible to prevent the organic member from adhering and accumulating on the concavo-convex portions formed on the roll plate, and to stably manufacture a reflector having good reflection characteristics. Also, it becomes possible to manufacture such reflectors more efficiently and without cost. Then, with the uneven shape forming apparatus provided with the cleaning unit as described above, the reflector having a large number of minute random uneven shapes formed thereon, the cross-sectional shape of the concave portion (or convex portion), the inclination angle distribution, and the desired reflection It can be formed with high accuracy and good reproducibility so that characteristics can be obtained.
以下、本発明に係る凹凸形状形成装置の一実施形態について、添付図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, an embodiment of an uneven shape forming apparatus according to the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
まず、本発明に係る凹凸形状形成装置によって作製される反射体について説明する。図１に示すように、反射体１０は、ガラスやプラスチックなどによって構成される支持層（製品基板）１１と、支持層１１の表面に形成され、所定の凹凸形状を与えるための樹脂材料（熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等）からなる有機膜１２と、有機膜１２の表面に対し、ＡｌやＡｇ等の高反射率の金属膜を被着することで形成された金属反射膜１３とを備えて構成されている。この場合、前記有機膜１２には、後述するロール版によって、複数の凹部１５が形成されており、この凹部１５上に金属反射膜１３を被着することで、予め定められた反射、拡散特性を得るようにしている。
First, the reflector produced by the concavo-convex shape forming apparatus according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the
上記した各凹部１５の内面（曲面）は、予め、曲率半径が異なる複数の曲面を組み合わせることで構成されている。具体的には、入射光に対する反射光を広角に散乱させて、広い受光角範囲で高い反射率が得られるようにその内面が設計されており、反射膜１３の正面方向の反射輝度をより高めるようにしている。すなわち、上記したような反射体１０を、液晶表示装置の反射層として適用するならば、液晶表示装置の正面方向における反射輝度を向上させることができ、液晶表示装置の観察者方向への輝度を高めることが可能となる。
The inner surface (curved surface) of each
上記した反射体１０の内、支持層１１の表面の有機膜１２に対する所望の凹部１５は、例えば、以下のような製造工程によって形成される。
Of the
図２は、反射体１０の凹凸形状を形成するために用いられる母型の構成を示す斜視図であり、図３（ａ）〜（ｄ）は、図２に示す母型を用いて、ロール版の表面部を構成する凹凸を備えた版（マスタ版）を形成するための一手順例を示す図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a mother die used for forming the uneven shape of the
図２に示す母型１７は、図示されていない母型製造装置によって作成される。この母型製造装置は、円柱状に形成された基材１７ａを回転可能に支持しており、基材１７ａの表面に、凹状の圧痕を打刻するための圧子（加工ヘッド）を備えて構成されている。この圧子は、上記した凹部１５が形成されるような外観形状（曲率半径が異なる複数の曲面を組み合わせた外観形状）を有しており、回転駆動される基材１７ａに対して、軸方向にスライド駆動、及び径方向に駆動されながら、基材１７ａの表面に対して所望の凹部１８を多数、打刻形成する（各凹部１８は、図１に示す反射体１０の凹部１５と同様な形状となる）。
The mother die 17 shown in FIG. 2 is created by a mother die manufacturing apparatus not shown. This matrix manufacturing apparatus is configured to rotatably support a
なお、前記基材１７ａは、鉛や真ちゅう、はんだ、ステンレス鋼等の塑性加工が比較的容易な金属材料で構成されており、圧子は、それよりも硬く、基材１７ａの表面を塑性変形させることが可能な材料、例えば、ステンレス製の本体の先端に所定形状に加工されたダイヤモンドを設けたもの、超硬鋼、セラミックス、タングステン等によって構成されている。もちろん、この圧子の形状は、作製する反射体の凹部１８（又は凸部）の形状に応じて適宜変更することができ、また、その構成材料については、基材１７ａの材質に応じて適宜選択することができる。
The
次に、図３（ａ）に示すように、図２に示す母型１７の表面形状を転写樹脂膜２０に転写する。この工程において、母型１７は、下側送りローラ２１と、必要に応じて設けられる上側送りローラ２２との間に、これらのローラ２１，２２と軸平行に垂直に配列されている。また、母型１７と下側送りローラ２１との間に、被加工物である転写樹脂膜２０（ここでは、紫外線硬化性樹脂が用いられる）を表面に塗布された基板２５が通過できるようになっており、母型１７及び下側送りローラ２１とが相互に滑り無く回転できるようにするための手段が設けられている。上記基板２５の送り方向上流側には、基板２５上に転写樹脂膜２０を塗布形成する樹脂供給部２６が設けられており、母型１７よりも下流側の基板２５上方に紫外線照射部２７が配設されている。なお、母型１７による加圧加工において、転写樹脂膜２０の粘度あるいは硬さを調整するために、樹脂供給部２６と母型１７との間の基板２５の上方に、補助の紫外線照射手段を設けることもできる。
Next, as shown in FIG. 3A, the surface shape of the mother die 17 shown in FIG. 2 is transferred to the
前記基板２５は、ガラス基板やプラスチック基板、樹脂フィルム基板などを用いることができる。また、樹脂供給部２６により基板２５上に塗布形成される転写樹脂膜２０は、本実施形態では紫外線硬化性樹脂を用いているが、熱硬化性樹脂であっても良く、その場合には、紫外線照射部２７をヒートランプ等の熱源とすればよい。上記送りローラ２１，２２は、基板２５上で母型１７を滑らせることなく回転させるために設けられており、母型１７のスリップや転写樹脂膜２０の破損等が生じなければ、どのような材質のものであっても構わない。
As the
上記構成の図３（ａ）に示す工程では、送りローラ２１，２２を回転させることにより母型１７を回転させた状態で、母型１７と下側送りローラ２１との間に基板２５を挿入して基板２５を図示右方向へ移動させながら、基板２５上の転写樹脂膜２０を母型１７の表面に押し付けて母型１７の表面形状を転写樹脂膜２０に転写し、転写樹脂膜２０表面に凹凸面２９を形成する。転写樹脂膜２０は、基板２５を図示右方向へ移動させながら、樹脂供給部２６により樹脂材料を順次塗布することにより形成され、母型１７による形状加工を行う前に必要に応じて紫外線照射手段による予備硬化を行い、母型１７による加工後に紫外線照射部２７による最終硬化を行ってその表面形状を保持するようになっている。以上の工程により、転写樹脂膜２０の表面に母型１７と逆凹凸の凹凸面２９が形成された樹脂版３０を得る。
In the process shown in FIG. 3A having the above-described configuration, the
次に、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示す工程により得られた樹脂版３０の凹凸面２９上に、金属膜３２を成膜する。次いで、金属膜３２を電極として用いた電解メッキによりＮｉ膜３３を形成する（Ｎｉ電鋳）。上記金属膜３２は、金メッキ膜とすることが好ましく、これらの金属膜を形成することで、金属膜３２とＮｉ膜３３との剥離をＮｉ膜３３に破損を生じることなく容易に行うことができる。
Next, as shown in FIG. 3B, a metal film 32 is formed on the
上記金属膜３２及びＮｉ膜３３の膜厚は、特に限定されないが、金属膜３２が５ｎｍ〜５０ｎｍ程度、Ｎｉ膜３３が３０μｍ〜２００μｍ程度とすればよい。次に、図３（ｂ）に示すように金属膜３２上にＮｉ膜３３を形成したならば、これらの金属の薄膜と、樹脂版３０とを剥離して、一面側に母型１７表面と略同一の凹凸形状が形成されたＮｉ膜３３と、Ｎｉ膜３３の凹凸形状に沿う金属膜３２とからなるＮｉ版３４を得る。
The thicknesses of the metal film 32 and the
次に、図３（ｃ）に示すように、上記工程で得たＮｉ版３４の金属膜３２上に、Ｎｉ電鋳によりＮｉ膜３５を形成する。このＮｉ膜３５の形成に際しては、図３（ｂ）に示すＮｉ膜３３と同様の形成方法を適用することができる。また、Ｎｉ膜３５の膜厚は、特に限定されないが、３０μｍ〜２００μｍとすれば良い。次いで、上記にて形成したＮｉ膜３５を金属膜３２から剥離して、母型１７の表面と逆凹凸の表面形状を有するＮｉ電鋳版（マスタ版）３５Ａを得る（図３（ｄ））。この金属膜３２とＮｉ膜３５との剥離は、各薄膜の熱膨張差を利用することで行う。従って、金属膜３２として、熱膨張率の小さい金等を用いることで、金属膜３２とＮｉ膜３５との剥離をさらに容易に行うことが可能となる。
Next, as shown in FIG. 3C, a Ni film 35 is formed by Ni electroforming on the metal film 32 of the Ni plate 34 obtained in the above process. In forming the Ni film 35, the same formation method as that for the
上記したようにして形成されたマスタ版３５Ａは、例えば、図４（ａ）〜（ｅ）に示す工程によってロールに取着され、最終的に、図４（ｆ）及び図５に示すようなロール版が作成される。以下、これらの図に基づいて、ロール版の形成工程について説明する。
The
ロール版５０を構成するロール４０は、後述するように、凹凸形状形成装置に設置された状態で、製品基板に対して、大きな押圧力で所定の範囲内を均一に押圧するという特殊性がある。このため、ロール４０は、押圧時にたわみが生じたり、塑性変形などが生じない材料、例えば、鉄、鋼材等を鋳造することで略円柱形状に一体形成されている。また、本実施形態のロール４０には、軸方向に沿って所定の角度切り欠かれた溝部４０ａが形成されており、溝部４０ａを利用してマスタ版３５Ａが固定されるようになっている。
As will be described later, the
上記したように構成されたロール４０に対し、図４（ｂ）に示すように、その外周面全面に亘って両面テープ４１ａを取着する。そして、両面テープ４１ａを取着した後、その上から、図４（ｃ）に示すように、緩衝材となる弾性シート６０（強化材が混入されているのが好ましい）を巻回し、固定する。そして、弾性シート６０が取着された後、その上から、図４（ｄ）に示すように、その外周面全面に亘って両面テープ４１ｂを取着する。そして、両面テープ４１ｂを取着した後、その上から、図４（ｅ）に示すように、上述したように形成されたマスタ版３５Ａを巻回し、固定する。
As shown in FIG. 4B, the double-
これにより、図４（ｆ）及び図５に示すようなロール版５０が形成される。なお、図５に示すように、上記した弾性シート６０、及びマスタ版３５Ａは、ロール４０に形成された溝部４０ａに設置されたクランプ機構４８によって両端部が周方向に引張された状態で固定されており、ロール４０と、弾性シート６０及びマスタ版３５Ａは、ずれ等が生じたりバルジ等が生じることなく、一体回転するよう構成されている。また、上記したロール４０−弾性シート６０−マスタ版３５Ａ間を密着固定する両面テープ４１ａ，４１ｂは、押圧処理時において、マスタ版３５Ａが確実に密着固定され、変動等しないように（自由度が無いように）、ロール４０の外周面全体に亘って取着されるシート形状に構成されていることが好ましい。
Thereby, the
そして、図６に示すように、ガラスやプラスチックなどからなる製品基板７０の被加工領域７１に、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を塗布して有機膜を形成し、その後、上述した工程により作製したロール版５０を回転させながら被加工領域７１に押圧することで、被加工領域７１の有機膜表面にロール版５０のマスタ版３５Ａの表面形状を転写する。
Then, as shown in FIG. 6, an organic film is formed by applying an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin to the
図７（ａ）は、上記したように作成されたロール版５０を組み込んだ凹凸形状形成装置の一例を示した概略図である。
FIG. 7A is a schematic view showing an example of a concavo-convex shape forming apparatus incorporating the
凹凸形状形成装置１００は、上記した製品基板７０を載置する処理台１０１と、処理台１０１に対し、矢印Ａ方向に相対移動可能な支持部材１０２とを備えている。支持部材１０２は、図に示すように略コの字型に形成されており、その両側に立設された側壁１０２ａ，１０２間には、上記のように作成されたロール版５０が回転可能に支持されている。また、支持部材１０２には、ロール版５０を所定の速度で回転駆動する駆動手段（駆動モータなど）１０３が設けられると共に、支持されているロール版５０を矢印Ｂ方向（製品基板７０方向）に向けて、所定の押圧力で押圧する押圧手段（図示せず）が設けられている。
The concavo-convex
前記支持部材１０２の側壁１０２ａ，１０２ｂは、矢印Ａ方向に沿って設置されたガイド部材１０７に支持されており、駆動手段２１０（図１０参照）によって、支持部材１０２は、ガイド部材１０７に沿って移動可能に構成されている。なお、この駆動手段は、上記した製品基板７０に対する処理を行うに際して支持部材１０２を往復駆動させる処理動作機能を有すると共に、支持部材１０２を、以下に述べる洗浄ユニットに向けて移送する移送動作機能を備えており、駆動モータ等によって構成される。
The
また、凹凸形状形成装置１００は、前記処理台１０１による作業領域から離間した位置に設置された洗浄ユニット１１０を備えている。洗浄ユニット１１０は、ロール版５０の軸方向に沿って移動可能に構成された基台１１２を備えており、この基台には、洗浄処理部１３０を備えたクリーニング手段１２０が設置されている。
Further, the uneven
クリーニング手段１２０は、前記ロール版５０の表面に付着した有機材を除去できるように構成されたものであれば良く、本実施形態では、ロール版５０の表面に、軸方向に所定の長さ面接触し、溶剤を含むシート状部材１３１を備えて構成されている。すなわち、このようなシート状部材１３１がロール版５０の表面に面接触する部分（洗浄処理部）で洗浄処理が行えるようになっている。
The
本実施形態のシート状部材１３１は、耐溶剤性の不織繊維によって構成されており、前記基台１１２に回転可能に支持された供給ロール１３５に巻回されている。そして、供給ロール１３５に巻回されたシート状部材１３１は、基台１１２に固定されたテンションロール１３８に巻き付いた後、ロール版５０の表面に面接触しており、かつその下流側で、基台１１２に回転可能に設置された巻取りロール１３６によって巻取られるようになっている。なお、巻取りロール１３６は、基台１１２に設置された駆動手段（図示せず）によって回転駆動される。
The sheet-
すなわち、シート状部材１３１は、ロール版５０の表面に対して、常に未使用部が更新されながら摺動するようになっており、これによって、洗浄効果を高めることが可能となっている。更には、シート状部材１３１は、上記したように不織繊維によって構成されており、これによって、毛羽立ち等をなくし、ロール版表面にゴミ等を付着させないようにしている。
That is, the sheet-
上記した溶剤は、例えば、アルコールやアセトン等の有機溶剤が用いられる。このような有機溶剤は、予めシート状部材１３１に含浸させておいても良いが、揮発性を有するため、洗浄処理時にシート状部材１３１に供給するよう構成しておくことが好ましい。すなわち、例えば、図８及び図９に示すように、上記したテンションロール１３８に溶剤供給手段（ディスペンサー）１４０を設置し、シート状部材１３１が巻取り駆動された際に、シート状部材１３１に対して溶剤を供給するようにしても良い。
As the above-described solvent, for example, an organic solvent such as alcohol or acetone is used. Such an organic solvent may be impregnated in the sheet-
具体的には、前記テンションロール１３８内には、溶剤槽１４５に収容された溶剤を供給すべく軸方向に延出する液路１３８ａ、及び、液路１３８ａから所定間隔おいて径方向に伸び、前記シート状部材１３１が巻回される領域に形成された開口を具備する供給路１３８ｂが設けられており、溶剤槽１４５と液路１３８ａとの間に設置された弁１４７を、巻取りロール１３６の駆動と同時に開成することで、上記したシート状部材１３１に、安定して洗浄用の溶剤を含浸させることが可能になる。
Specifically, in the
次に、上記した構成の凹凸形状形成装置１００の作用について説明する。
凹凸形状形成処理時においては、処理台１０１に製品基板７０を載置した状態で、ロール版５０に所定の押圧力を付与し、かつロール版５０を回転駆動させながら支持部材１０２と処理台１０１を相対移動することで、製品基板７０の被加工領域の有機膜表面には、マスタ版３５Ａの表面形状が転写される。そして、上記したようにマスタ版３５Ａの表面形状が転写された製品基板７０は、加工された有機膜を紫外線照射や加熱により硬化し、有機膜表面にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属反射膜を形成することによって、図１に示したような反射体１０を得ることができる。
Next, the operation of the concavo-convex
During the uneven shape forming process, a predetermined pressing force is applied to the
なお、上記した反射体１０の製造方法において、ロール版５０と被加工領域７１とは、ロール版５０のマスタ版３５Ａの幅Ｗ１が被加工領域７１の幅Ｗ２よりも広く、ロール版５０の円周（マスタ版３５Ａの転がり方向の長さ）が被加工領域７１の長さＬよりも長くなるように組み合わされる。これは、ロール版５０に溝部４０ａが形成されていること、及びマスタ版３５Ａの幅が有限であることによる。すなわち、図６に示す工程で、ロール版５０の溝部形成領域が被加工領域７１上を通過しないようにする必要があり、また、マスタ版３５Ａの幅方向の端部も被加工領域７１に掛からないようにする必要があるからである。
In the manufacturing method of the
そして、上記した凹凸形状の形成処理は、所定の回数が行われると、ロール版５０の表面には、製品基板７０の表面に形成された有機膜が付着することから、上記した構成の洗浄ユニット１１０によって、ロール版５０の洗浄処理を行う。
Then, when the uneven shape forming process described above is performed a predetermined number of times, the organic film formed on the surface of the
洗浄処理を行うに際しては、まず、上記した支持部材１０２を、駆動手段２１０によってガイド部材１０７に沿って洗浄ユニット１１０の所定の位置に移送する。この移送によって、上記したクリーニング手段１２０を構成する不織繊維によるシート状部材１３１が移動してきたロール版５０の外周面に当て付き、この状態で、巻取りロール１３６を巻取り駆動しつつ、上記した弁１４７を開成し、テンションロール１３８内に設置された溶剤供給手段１４０に洗浄液となる溶剤を供給する。
When performing the cleaning process, first, the above-described
これに伴って、基台１１２を矢印Ｃ方向に沿って駆動しつつ、ロール版５０を回転駆動することで、ロール版５０の表面を洗浄することが可能になる。そして、洗浄処理が終了した時点で、クリーニング処理位置にある支持部材１０２を初期位置に戻すことで、再び凹凸形状形成処理が行われる。
Accordingly, the surface of the
上記した構成によれば、ロール版５０の表面に樹脂膜が付着する毎に、ロール版５０の表面をクリーニング手段１２０で洗浄するため、樹脂の付着が起き難くなり、ロール版５０の凹凸形状が忠実に製品基板の有機膜に転写されるようになる。その結果、形成される反射体１０の凹凸断面形状が設計値通りになり、反射特性が再現性良く、多数の基板に形成可能となる。また、ムラ等の外観不具合が発生し難くなり、歩留まりが向上すると共に、安定生産が可能になる。
According to the configuration described above, every time the resin film adheres to the surface of the
さらに、多数ショットにわたってマスタ版の交換作業等が不要になり、マスタ版のコスト低減と、マスタ版交換による段取りロスが無くなって、生産性の向上が図れると共に、製造コストを低減することが可能になる。 In addition, master plate replacement work is not required over many shots, reducing the cost of the master plate and eliminating setup loss due to master plate replacement, improving productivity and reducing manufacturing costs. Become.
以上、本発明に係る凹凸形状形成装置の実施形態について説明したが、本発明は、例えば、以下のように構成することも可能である。 As mentioned above, although embodiment of the uneven | corrugated shape forming apparatus which concerns on this invention was described, this invention can also be comprised as follows, for example.
上記した構成において、クリーニング手段１２０は、基台１１２が矢印方向に移動することでロール版の表面を洗浄するようにしたが、ロール版の幅方向に亘って面接触するような幅を有するシート状部材によって洗浄するようにしても良い。このような構成によれば、洗浄効率の向上が図れる。また、クリーニング手段は、ロール版の表面に接触するブラシ等によって構成されたものであっても良い。この場合、ブラシ部分の近傍に溶剤供給手段を配置しておくことで洗浄効果を高めることが可能となる。また、上記クリーニング手段１２０は、例えば、図７（ｂ）に示すように、複数の洗浄処理部を備えたものであっても良い。具体的には、前記基台１１２の反対サイドに、同様な洗浄処理部１６０を備えたシート状部材１６１をロール版５０に対して接触可能に設置しておき、例えば、リンス処理（水洗処理）を施すようにしても良い。このように、クリーニング手段に、複数の洗浄処理部を設置しておくことで、より洗浄効果を高めることが可能となる。
In the configuration described above, the
また、クリーニング手段として、極性溶剤を用いて除電機能を持たせたり、或いは、溶剤槽に超音波素子を設置する等、洗浄能力を高める手段を施しても良い。 In addition, as a cleaning means, a means for improving the cleaning ability, such as providing a static elimination function using a polar solvent, or installing an ultrasonic element in a solvent tank may be applied.
また、上記した凹凸形状形成装置１００は、図１０の機能ブロック図に示すように、ロール版５０の使用状態が洗浄レベルにあることを検知するロール版使用状態検知手段２００と、ロール版使用状態検知手段２００によって洗浄レベルにあることを検知した際、支持部材１０２を洗浄ユニット１１０に向けて移送するように支持部材の駆動手段２１０を駆動制御する制御手段２２０とを設けておいても良い。
Further, as shown in the functional block diagram of FIG. 10, the uneven
具体的には、ロール版使用状態検知手段２００は、実際のショット数を検出する検知センサによって構成し、ショット毎に検知信号を出力させ、これが予め定めた所定回数に達したと判断された場合に、駆動手段２１０、及び、これに加えて洗浄ユニット駆動手段２２０（基台１１２を駆動する駆動手段、巻取りロール１３６を回転駆動する駆動手段など）を駆動制御するように構成したり、或いは、ロール版５０の近傍に、ロール版に接触して静電量をモニタする検出素子を設け、ロール版の帯電量が一定レベル（例えば、静電気によるゴミ、異物付着が顕著になる帯電量レベル）を超えたことを検知したときに検知信号を出力させ、これに基づいて駆動手段２１０や洗浄ユニット駆動手段２２０を駆動制御するように構成することが可能である。
Specifically, the roll plate usage
前記制御手段２２０は、支持部材１０２の駆動手段２１０や洗浄ユニット１１０の各種駆動手段を制御する制御プログラム等を格納したＲＯＭ、制御ＲＡＭ、及び、制御プログラムに従って上記した各駆動手段２１０，２２０を駆動制御するＣＰＵ等を含んで構成されており、ロール版使用状態検知手段２００からの検知信号の入力に基づいて、上記した洗浄処理が自動的に行われるように構成されている。
The control means 220 drives each of the drive means 210 and 220 according to a ROM, a control RAM, and a control program that store a control program for controlling the drive means 210 of the
このように、洗浄処理を自動に行うようにすることで、ロール版５０を目視した確認作業等を行う必要性が無くなり、作業性の効率を向上することが可能になる。
As described above, by performing the cleaning process automatically, it is not necessary to perform a confirmation operation by visually observing the
１０ 反射体
３５Ａ Ｎｉ電鋳版（マスタ版）
５０ ロール版
７０ 製品基板
１００ 凹凸形状形成装置
１０１ 処理台
１１０ 洗浄ユニット
１２０ クリーニング手段
１３１ シート状部材
10
50
Claims (7)
前記製品基板を載置する処理台と、
前記処理台に対し相対移動可能であり、製品基板に対して所定の押圧力で押圧しながら回転駆動されるロール版を回転可能に支持する支持部材と、
前記ロール版の表面に対して接触可能であり、ロール版の表面を洗浄するクリーニング手段を備えた洗浄ユニットと、
前記支持部材を洗浄ユニットに向けて移送駆動する駆動手段と、
を有することを特徴とする凹凸形状形成装置。 A concavo-convex shape forming apparatus used in manufacturing a reflector having a large number of concavo-convex portions on the surface of a product substrate having an organic film formed on the surface by rotation of a roll plate,
A processing table on which the product substrate is placed;
A support member that is movable relative to the processing table and rotatably supports a roll plate that is rotationally driven while being pressed against a product substrate with a predetermined pressing force;
A cleaning unit that is capable of contacting the surface of the roll plate and includes a cleaning means for cleaning the surface of the roll plate;
Drive means for driving the support member toward the cleaning unit;
The uneven | corrugated shape formation apparatus characterized by having.
前記検知手段によって洗浄レベルにあることを検知した場合、前記支持部材を洗浄ユニットに向けて移送するように前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の凹凸形状形成装置。 Detecting means for detecting that the roll plate is in use at a cleaning level;
7. The apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that drives and controls the driving unit so as to transfer the support member toward the cleaning unit when the detection unit detects the cleaning level. The uneven | corrugated shape formation apparatus of any one of these.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005024789A JP2006212780A (en) | 2005-02-01 | 2005-02-01 | Uneven shape forming apparatus |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012091321A (en) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Toshiba Mach Co Ltd | Transfer roll cleaning device, and transfer device |
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2005
- 2005-02-01 JP JP2005024789A patent/JP2006212780A/en not_active Withdrawn
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