JP2001318358A - 液晶表示基板の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶表示基板に配向材等の印刷材を転写する凸
版の清掃を容易として且つ、その印刷精度を高く維持す
ることのできる液晶表示基板の製造装置及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】版胴１の表面の所定位置に備えられた凸版
１０に印刷材が塗布される。凸版１０に塗布された印刷
材は、液晶表示基板の所定位置に転写される。同基板に
配向膜を印刷する凸版１０は、ベース部１１と凸部１２
とを備えて構成されている。この凸版１１は、そのベー
ス部１１が、版胴１の収容溝４に着脱可能に嵌合装着さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示基板の製
造装置及び製造方法に係り、特に、配向材等の印刷材を
同基板に転写する装置及び方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、液晶表示装置は、少なく
とも一方が透明基板となる一対の基板間に液晶が充填さ
れて構成され、この液晶に電圧を印加することでその配
列状態を変化させるとともに、この変化を偏光板により
顕在化させることによって所望の画像を可視表示する装
置である。そして通常、この基板上には、液晶の配列状
態を制御するために、配向膜と称される薄膜が形成され
ている。

【０００３】この配向膜は、ポリイミドやポリビニルア
ルコールなどの配向材が、液晶表示基板製造装置として
の配向膜塗布装置により基板の表面に転写されることで
形成される。ここで、従来の配向膜塗布装置による配向
膜の形成方法について、図３及び図４を用いて説明す
る。

【０００４】まず、図３は、従来の配向膜塗布装置の構
成を示す斜視図である。同図３に示されるように、この
装置にあって、上部扉１３１と側面扉１３２、１３３に
よって囲われる空間内には、版胴１０１、及びアニロッ
クス・ローラ１０２、及びドクター・ブレード１０３に
よって、印刷部が形成されている。

【０００５】このうち、上記版胴１０１とアニロックス
・ローラ１０２とは、それぞれ円柱状に形成され、互い
のローラ面が近接して配設されるとともに、連動して回
転する構成となっている。また、ドクター・ブレード１
０３は、アニロックス・ローラ１０２のローラ面と所定
の間隔を隔てて配設されている。更に、上記版胴１０１
のローラ面には、その表面が凸形状を有する凸部１１２
とシート部材１１１とからなる凸版１１０が取り付けら
れている。

【０００６】また、上記版胴１０１の下方には、配向膜
が形成される液晶表示基板１２１が載置される印刷ステ
ージ１２０が、水平方向へ移動可能に配置されている。
図４は、こうした配向膜塗布装置の上記印刷部について
その側面構造を示す側面図である。同図４に示されるよ
うに、版胴１０１とアニロックス・ローラ１０２とは、
連動して同図４に矢指される方向に回転し、また、版胴
１０１の回転に伴って凸版１１０と印刷ステージ１２０
上に載置された基板１２１とが接触する構成となってい
る。

【０００７】そして、同配向膜塗布装置による基板１２
１への配向材の転写は、次のような工程を経て行われ
る。まず、図示しないディスペンサによって所定量の配
向材をアニロックス・ローラ１０２のローラ面に滴下す
る。次に、アニロックス・ローラ１０２を回転させるこ
とで、ドクター・ブレードにより配向材がローラ面上に
薄く延ばされ、アニロックス・ローラ１０２のローラ面
に均一な膜厚を有する配向材の薄膜が形成される。

【０００８】次に、配向材の印刷対象となる基板１２１
が載置された印刷ステージ１２０を図３の矢印の方向へ
移動させていくとともに、版胴１０１とアニロックス・
ローラ１０２とを図４に示す方向にて連動して回転させ
る。このとき、版胴１０１とアニロックス・ローラ１０
２との回転に伴い、版胴１０１に設けられた凸版１１０
とアニロックス・ローラ１０２とが接触することで、ア
ニロックス・ローラ１０２上に塗布されている配向材が
凸版１１０の表面に塗布される。そして、凸版１１０に
配向材が転写されると、次に、凸版１１０と基板１２１
とが接触することで、同凸版１１０に塗布されている配
向材が基板１２１の表面へ転写される。この基板１２１
に転写された配向材は、凸版１１０の表面の凸形状に対
応したパターンを有したものとなる。

【０００９】こうして基板１２１に配向材が転写される
と、同基板１２１は印刷ステージ１２０から取外され、
次の工程に投入されるとともに、印刷ステージ１２０、
版胴１０１、及びアニロックス・ローラ１０２は、それ
ぞれ初期位置に戻される。

【００１０】このようにして、配向膜塗布装置による基
板１２１への配向材の印刷が行われる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、基板１２１
に配向材が転写された後でも、凸版１１０の表面にはか
なりの量の配向材が残っている。この配向材にはそもそ
も、自然乾燥されるときには時間の経過とともにその粘
度が高くなる性質があるために、上記一連の工程が一時
中断されるなどすることで印刷間隔が長くなると、上記
残留した配向材の粘度が過度に高くなってしまう。した
がって、このように凸版１１０の表面に過度に粘度の高
い配向材が付着された状態で、上記工程に基づく同凸版
１１０から基板１２１への配向材の転写が行われるよう
なことがあると、この転写された配向材の膜厚が不均一
となるという問題が生じる。すなわち、このように膜厚
の不均質な配向膜を備えた液晶表示装置は、その表示品
位が著しく劣化したものとなる。

【００１２】そこで通常、上記凸版１１０の表面の配向
材が乾燥した場合には、同凸版１１０の表面の配向材を
溶剤によって拭き取る作業を行うようにしている。しか
し、この拭き取り作業においては、凸版１１０の表面を
ワイピングクロス等で拭き取る際、発塵によって同凸版
１１０の表面を汚染することのないように細心の注意を
払う必要がある。しかも、上記配向材の印刷を再開した
ときに、凸版１１０あるいは基板１２１に対して塗布む
ら等が生じないように上記拭き取り作業を行うために
は、かなりの熟練を必要とする。そして、たとえ熟練者
といえども、この拭き取り作業にはかなりの時間がかか
るため、作業能率を著しく低下させる要因ともなってい
る。

【００１３】なお従来、このような問題を回避するた
め、例えば特開平９−２１６３２９号公報には、上記凸
版を、転写板が複層にて形成された積層構造とし、その
最表面を剥離していくことで上述した拭き取り作業を不
要とする技術が記載されている。しかしながら、この技
術では、転写板を複層にて形成するために用いる接着剤
によって配向材が汚染される懸念があるとともに、次の
ような不都合も生じる。すなわち、凸版の最表面の転写
板が剥離される都度、凸版と印刷ステージに配置される
基板との当たり面を再調整する必要が生じることであ
る。

【００１４】また、この凸版１１０と基板との当たり面
の調整の問題は、上記公報に記載の技術に限らず、図３
及び図４に示されるように、凸部１１２が設けられたシ
ート部材１１１を版胴１０１に巻き付けることで凸版１
１０を固定するもの等においても生じ得る。すなわち、
作業の長期停止等に際してシート部材１１１を取りはず
した後、新たにシート部材１１１を取り付ける場合や、
配向材の印刷工程中に凸版１１０にずれが生じたりした
場合には、やはり凸版１１０と基板との当たり面を再調
整する必要が生じる。また、この調整の際には、調整具
合を確認するために、ダミー基板を用いて捨て印刷等を
行う必要もある。

【００１５】なお、こうした配向材の印刷に限らず、シ
ール材等の印刷も含めて、その印刷材を凸版を介して液
晶表示基板に転写する装置にあっては、こうした実情も
概ね共通したものとなっている。

【００１６】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、液晶表示基板に配向材等の印刷材
を転写する凸版の清掃を容易として且つ、その印刷精度
を高く維持することのできる液晶表示基板の製造装置及
びその製造方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項１に記載の発明は、版胴の表面の所定位置に備えられ
た凸版に印刷材を塗布し、該凸版に塗布した印刷材を液
晶表示基板の所定位置に転写する液晶表示基板の製造装
置において、前記凸版を前記版胴に対して着脱可能に嵌
合したことをその要旨とする。

【００１８】上記構成によれば、凸版が着脱可能である
ため、同凸版に配向材等の印刷材が多量に付着した状態
で粘度が高まった場合には、同凸版と新たな凸版とを速
やかに交換することができるようになる。しかも、この
凸版は、版胴に対して嵌合されることで自動的に位置決
めされるため、取り替えに際し新たな位置合せの必要も
ない。したがって、前述したような作業能率の低下を好
適に抑制することができる。また、凸版を容易に取外す
ことができるため、その洗浄も容易となる。

【００１９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記版胴は前記凸版が収容される凹状の収
容溝を有し、前記凸版は、前記収容溝に嵌合装着される
ベース部と、該ベース部上に突出形成されて前記印刷材
が塗布される凸部とを有して構成されることをその要旨
とする。

【００２０】上記構成によれば、上記版胴の収容溝に嵌
合装着されるベース部と、基板に印刷材を塗布するため
の凸部とを有して上記凸版を構成することで、請求項１
記載の装置をより好適に実現することができる。

【００２１】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記印刷材は前記液晶表示基板の配
向膜となる配向材であることをその要旨とする。上記構
成によれば、配向材を転写する装置に、上記請求項１又
は２の発明を適用することで、前述した課題を好適に解
決することができるようになる。

【００２２】請求項４記載の発明は、版胴の表面の所定
位置に備えられた凸版に印刷材を塗布し、該凸版に塗布
した印刷材を液晶表示基板の所定位置に転写する液晶表
示基板の製造装方法において、前記凸版を前記版胴に対
して着脱可能とするとともに、前記印刷材の適宜回の転
写の後、前記凸版を前記版胴から取外してこれを前記印
刷材の溶剤を含む溶液と揮発性液体で洗浄し、乾燥の
後、再度同凸版を前記版胴に装着して前記液晶表示基板
に対する前記印刷材の転写を行うことをその要旨とす
る。

【００２３】上記製造方法によれば、版胴から凸版を取
外して洗浄を行うようにしたことで、同凸版の洗浄を極
めて容易なものとすることができる。しかもその洗浄に
際しては、上記溶剤を含む溶液と揮発性溶液とを用いる
ようにしたことで、発塵等による汚染の懸念もない。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる液晶表示基
板の製造装置を配向膜塗布装置に適用した一実施形態に
ついて、図１及び図２に基づいて説明する。なお、ここ
では、先に図３及び図４を用いて説明した配向膜塗布装
置との相違点を中心に説明する。

【００２５】図１（ａ）は、本実施形態にかかる液晶表
示基板の製造装置の版胴１近傍の斜視図である。同図１
（ａ）に示されるように、例えばステンレス鋼からなる
版胴１は円柱形状を有し、同じく円柱形状を有するアニ
ロックス・ローラ２と隣接して形成されている。この版
胴１には、基板に配向材を転写するための凸版を着脱可
能とする長方形状の収容溝４が２つ形成されている。こ
の版胴１をその円柱の軸方向から見たものが図２であ
る。

【００２６】一方、上記収容溝４に嵌合装着される凸版
１０の斜視構造を図１（ｂ）に示す。同図１（ｂ）に示
されるように、凸版１０は、例えば上記版胴１と同様に
ステンレス鋼からなる長方形状のベース部１１と、同ベ
ース部１１に形成された例えばＡＰＳ樹脂からなる凸部
１２とを備えて構成されている。このベース部１１の外
寸と上記収容溝４の内寸との差は、通常の液晶表示基板
にあって配向膜の位置ずれが無視できる値として、
「０．５」mm以下となるよう設定されている。このよう
に、版胴１に対して凸版１０を着脱可能に構成したこと
で、上記凸部１２に付着した配向材の粘度が過度に高ま
った場合には、この凸版１０を版胴１から取外し、洗浄
済みの凸版１０と速やかに交換することができる。この
ため、版胴１に装着された状態で凸版１０を洗浄する場
合と比較して、作業を速やかに再開することができる。

【００２７】また、洗浄済みの凸版１０を収容溝４に嵌
合装着することで、凸版１０と版胴１との位置決めが自
動的に行われるため、印刷ステージ上に載置される基板
と凸版１０との当たり面を新たに調整する必要もない。
したがって、速やかに配向膜印刷の作業を再開すること
ができる。

【００２８】更に、上記凸版１０の洗浄も、これを版胴
１から取外して行うことができるために、極めて容易な
ものとなる。次に、本実施形態におけるこの凸版１０の
洗浄方法について説明する。ここでは、配向材の溶剤と
して、γ−ブチロラクトンとエチレングリコールモノブ
チルエーテルとを８：２の割合で混合した溶剤を用い
る。そしてまず、この溶剤の入った容器中に上記版胴１
から取外された凸版１０を３０秒間浸す。続いて、同凸
版１０を、イソプロピルアルコール中に２分間浸す。そ
して、２分経過した後に、４０°の清浄な雰囲気中で同
凸版１０を乾燥させる。

【００２９】このようにして、洗浄及び乾燥された凸版
１０は、清浄雰囲気のデシケータ内で保管され、使用中
の凸版１０が汚染されたときには、速やかに取り替えら
れる。

【００３０】以上説明した態様にて実施される本実施形
態によれば、以下のような効果が得られるようになる。 （１）版胴１に収容溝４を設け、凸版１０を着脱可能と
したことで、同凸版１０を洗浄する必要が生じたときに
は、速やかに洗浄済みの凸版１０と取り替えることがで
きる。すなわち、配向材を印刷する作業が凸版１０の洗
浄のために長期間中断されることはなくなる。また、新
たに位置合せを行う必要もないため、位置合せのための
捨て印刷等を行う必要もない。また、凸版１０の洗浄も
容易となる。

【００３１】（２）凸版１０のベース部１１を版胴１と
同一の素材（ステンレス鋼）としたことで、印刷時に同
凸版１０にかかる力に十分に絶えることができる構成と
することができる。また、この凸版１０の外寸と版胴１
の収容溝４の内寸との差を０．５mm以下としたことで、
通常の液晶表示基板にあって配向膜の位置ずれも無視で
きるようになる。

【００３２】（３）凸版１０の凸部１２を例えばＡＰＳ
樹脂にて形成したことで、基板に対する配向材の転写を
好適に行うことができる。 （４）凸版１０を配向材の溶剤とアルコールとで洗浄
し、清浄雰囲気中にて乾燥させることで、拭き取り作業
による異物の付着や拭き取りむらの発生を回避すること
ができる。

【００３３】なお、上記実施形態は以下のように変更し
て実施してもよい。 ・上記実施形態においては、１枚のマザーガラス基板か
ら液晶パネル２枚分の配向膜を印刷することができるよ
うに、版胴１に２つの凸版１０を装着することのできる
構成としたがこの数については任意である。

【００３４】・上記実施形態においては、γ−ブチロラ
クトンとエチレングリコールモノブチルエーテルとを
８：２の割合で混合した溶剤を配向材の溶剤として用い
るなどして凸版１０を洗浄したが、この洗浄方法につい
ては任意である。また、乾燥方法及び保管方法もこれに
限られない。更に、この凸版１０は使い捨てのものとし
てもよい。

【００３５】・上記実施形態において凸版１０として用
いた素材はこれに限られない。また、ベース部１１と凸
部１２とで異なる素材を用いる必要もない。 ・上記実施形態においては、凸版１０の外寸と版胴１の
収容溝４の内寸との差を０．５mm以下としたが、この値
については適宜変更してよい。要は、対象となる液晶表
示基板にあって配向膜の位置ずれが無視できるように適
宜設定すればよい。

【００３６】・また、上記凸版１０と収容溝４との形状
も任意である。ただし、上記実施形態のように凸版１１
が長方形状を有する場合は、同凸版が円形や正多角形等
の形状を有する場合と比較して、版胴への嵌合装着の際
に誤った取り付けが制限されるという利点がある。要
は、凸版の装着に際して自ずとその方向や角度が定まる
形状が望ましい。

【００３７】・更に、凸版を版胴に嵌合させる手段とし
ては、版胴内に設けられる溝に限られない。例えば、版
胴の表面から突き出した部材間に凸版が嵌合されるよう
な構成でもよい。要は、凸版が、着脱可能にて自動的に
版胴に位置決め固定される構成であればよい。

【００３８】・上記実施形態においては、本発明にかか
る液晶表示素子の製造装置を配向膜塗布装置に適用した
が、シール材の印刷も含めて、その印刷材を凸版を介し
て液晶表示基板に転写する任意の装置に本発明にかかる
製造装置を適用することができる。

【００３９】・その他、液晶表示素子の製造装置として
ドクター・ブレード３の代わりにロールを用いるなど、
同装置の版胴１及び凸版１０以外の部分については、周
知技術を適宜用いることができる。

【００４０】以上説明した実施形態及びその変形例から
把握することのできる技術思想としては、以下のものが
ある。 （１）前記凸版のベース部及びこれが嵌合装着される前
記版胴の収容溝が自動位置決め可能な形状を有して形成
されてなる請求項２又は３記載の液晶表示基板の装置。

【００４１】（２）請求項１〜３、及び（１）のいずれ
かに記載の液晶表示基板の製造装置の凸版の洗浄方法で
あって、前記印刷材の溶剤を含む溶液と揮発性液体で洗
浄することを特徴とする洗浄方法。

【００４２】（３）請求項３又は前記（１）記載の液晶
表示基板の製造装置の凸版の洗浄方法であって、前記印
刷材は配向材であり、その溶剤としてγ−ブチロラクト
ンとエチレングリコールモノブチルエーテルとを混合し
た溶剤を用い、この溶剤に前記凸版を所定時間浸す工程
と、凸版をイソプロピルアルコール中に所定時間浸す工
程とを有することを特徴とする洗浄方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる液晶表示素子の製造装置を配向
膜塗布装置に適用した一実施形態についてその版胴近傍
の構成を示す斜視図。

【図２】同実施形態の装置の版胴の側面構造を示す側面
図。

【図３】従来の配向膜塗布装置の構成を示す斜視図。

【図４】同従来の配向膜塗布装置の印刷部の側面構造を
示す図。

【符号の説明】

１、１０１…版胴、２、１０２…アニロックス・ロー
ラ、３、１０３…ドクター・ブレード、４…収容溝、１
０、１１０…凸版、１１１…シート部材、１１…ベース
部、１２、１１２…凸部、１２０…印刷ステージ、１２
１…基板、１３１…上部扉、１３２、１３３…側面扉。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】版胴の表面の所定位置に備えられた凸版に
   印刷材を塗布し、該凸版に塗布した印刷材を液晶表示基
   板の所定位置に転写する液晶表示基板の製造装置におい
   て、 前記凸版を前記版胴に対して着脱可能に嵌合したことを
   特徴とする液晶表示基板の製造装置。
2. 【請求項２】前記版胴は前記凸版が収容される凹状の収
   容溝を有し、前記凸版は、前記収容溝に嵌合装着される
   ベース部と、該ベース部上に突出形成されて前記印刷材
   が塗布される凸部とを有して構成される請求項１記載の
   液晶表示基板の製造装置。
3. 【請求項３】前記印刷材は前記液晶表示基板の配向膜と
   なる配向材である請求項１又は２記載の液晶表示基板の
   製造装置。
4. 【請求項４】版胴の表面の所定位置に備えられた凸版に
   印刷材を塗布し、該凸版に塗布した印刷材を液晶表示基
   板の所定位置に転写する液晶表示基板の製造装方法にお
   いて、 前記凸版を前記版胴に対して着脱可能とするとともに、
   前記印刷材の適宜回の転写の後、前記凸版を前記版胴か
   ら取外してこれを前記印刷材の溶剤を含む溶液と揮発性
   液体で洗浄し、乾燥の後、再度同凸版を前記版胴に装着
   して前記液晶表示基板に対する前記印刷材の転写を行う
   ことを特徴とする液晶表示基板の製造方法。