JP2006276349A - カラーフィルター製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷法を用いて連続的且つ効率的に製品の品質の低下を招くパーティクルを発生させずにカラーフィルターを製造する装置及び方法を提供する。
【解決手段】転写版面に印刷部材を塗布して塗布面を形成する塗布装置、該塗布面に対し所定の形状で形成された凸版を押圧して凸版の凸部分に樹脂を転写除去する除去装置、塗布面に残った樹脂を基盤に転写する転写装置とからなる反転印刷装置において、
転写版面が円筒形状であり、その転写版面の周囲に該塗布装置、該除去装置、該転写装置を同時に備えている事を特徴とする反転印刷装置からなるカラーフィルター製造装置及び製造方法を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明はカラーフィルター製造装置及び製造方法に関して、印刷法を用いる際のカラーフィルター製造装置及び製造方法に関するものである。

カラーフィルターの製造方法では印刷法とフォトリソ法がある。印刷法はフォトリソ法と比較して生産性が高く、コストダウンに有利な製造方法である（特許文献１参照）
ところで、最近必要とされる液晶パネルの大きさは大型化が顕著で、Ｇ６（１５００ｍｍ×１８５０ｍｍ）以上のサイズの市場要求が急激に高まっている。そのため、いかに大型化に対応してカラーフィルターを供給できるかが重要視されている。しかし従来の印刷法では一般的に印刷部材供給装置から転写装置に印刷部材を供給する工程（工程−１）、転写装置を介して不要な印刷部材を平板状の刷版にのせる工程（工程−２）、必要な印刷部材を転写装置を介して製品に乗せる工程（工程−３）、転写装置に残存した印刷部材を除去する工程（工程−４）、刷版に残った不要な印刷部材の除去をする工程（工程−５）といった各工程と適当な温度でのベークをする必要であり、連続で品質の安定したカラーフィルターを製造するためには前記各工程が逐次終了しなければならないので、工程−５を他の工程−３、４、１と同時に行ったとしても、工程−１、２、３、４は同時に行うことは出来ないため、製品を完成するために要する時間（以下タクトと呼ぶ）は工程−１、２、３、４それぞれの工程に要する時間の積算となる。

更に各工程は必要な製品サイズまたはそれ以上の面積に対して作業を行わなければならないので、製品の面積が広ければ広いほど各工程に要する時間が長くなり、結果タクトは長時間化し、従来の印刷法では生産性を向上させることが困難であった。

また、タクトが長くなればなるほど、印刷部材供給装置において印刷部材の乾き防止の工夫が必要となる。例えばコーターを使用して印刷部材を供給する場合には、他の工程が終了するまでの待ち時間が長時間になると、供給口にある印刷部材が凝固しそれがパーティクルを形成する危険性がある。そこで供給口を清掃する装置が必要となりその事が装置の複雑化、コストアップの一要因となっていた。

また、前記の印刷法では平板状の刷版に残った不要な印刷部材の除去をする工程において有機溶剤等を平板状の刷版上に散布して印刷部材を溶解させ、それをゴム等のブレードまたはドクターで掻きとるといった手法をとっていた。

しかし、この手法を用いた場合、一度有機溶剤に溶解した印刷部材が有機溶剤の蒸発によって再乾燥し前記平板状の刷版面の一部または洗浄装置周囲に再付着しパーティクルとなる場合がある。

一方、製品であるカラーフィルターでは各画素に必要十分な印刷部材およびその印刷部材の量,形状が決められていて、その画素内に不要な印刷部材以外のパーティクルが在る場合、求められる性能を出すことが出来きず品質の低下につながる。

従って、パーティクルが製品へ移行し、画素内に残った場合は品質の低下が引き起こされるといった問題があった。

また、前記平板状の刷版に残った不要な印刷部材の除去をする工程においてブレードまたはドクターで掻き切れなかった刷版上の不要な印刷部材を布等で接触させふき取ること
で刷版上から除去する方法もある。

しかし、前記平板状の刷版は通常、その目的から凹凸があり、前記の方法では、その凹凸と布等の接触によって繊維が生じパーティクルが発生する場合がある。その場合は、そのパーティクルが製品へ移行し、画素内に残り品質の低下が引き起こされるといった問題があった。

なお、特許文献２の様な、図２から図４で示す様な、シリコン樹脂面に樹脂を塗布して塗布面を形成する塗布工程（図２）と、該塗布面に対し所定の形状で形成された凸版を押圧して凸版の凸部分に樹脂を転写除去する除去工程（図３）と、塗布面に残った樹脂を基盤に転写する転写工程（図４）とからなる印刷法が別途知られていた。

特許文献は以下の通りである。
特開２０００−１４１５９０号公報 特開平１１−５８９２１号公報

本発明が解決しようとする課題は、印刷法を用いて連続的且つ効率的に低コストで製品の品質の低下を招くパーティクルを発生させずにカラーフィルターを製造する装置及び方法を提供する事である。

前記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、転写版面に印刷部材を塗布して塗布面を形成する塗布装置、該塗布面に対し所定の形状で形成された凸版を押圧して凸版の凸部分に樹脂を転写除去する除去装置、塗布面に残った樹脂を基盤に転写する転写装置とからなる反転印刷装置において、
転写版面が円筒形状であり、その転写版面の周囲に該塗布装置、該除去装置、該転写装置を同時に備えている事を特徴とする反転印刷装置からなるカラーフィルター製造装置である。

また、請求項２記載の発明は、前記円筒形状の凸版上に残った不要な印刷部材を除去する版洗浄装置を具備することを特徴とする請求項１記載のカラーフィルター製造装置である。

また、請求項３記載の発明は、前記フィルムの粘着剤が塗工された面、前記不要な印刷部材が乗った前記円筒形状の凸版面それぞれまたは両方にコロナ放電処理またはオゾン処理を具備する事を特徴とする請求項２記載のカラーフィルター製造装置である。

また、請求項４記載の発明は、転写版面に印刷部材を塗布して塗布面を形成する塗布工程、該塗布面に対し所定の形状で形成された凸版を押圧して凸版の凸部分に樹脂を転写除去する除去工程、塗布面に残った樹脂を基盤に転写する転写工程とからなる反転印刷法によりカラーフィルターを製造するカラーフィルター製造方法において、塗布工程、除去工程、転写工程が転写版面の一周の間に行う事を特徴とするカラーフィルター製造方法である。

また、請求項５記載の発明は、前記円筒形状の凸版上に残った不要な印刷部材を粘着性を具備するフィルムへ転写して不要な印刷部材を除去することを特徴とする請求項４記載のカラーフィルター製造方法である。

また、請求項６記載の発明は、前記フィルムの粘着剤が塗工された面、前記不要な印刷部材が乗った前記円筒形状の凸版面それぞれまたは両方にコロナ放電処理またはオゾン処理をする事を特徴とする請求項５記載のカラーフィルター製造方法である。

印刷法を用いて連続的且つ効率的に低コストで製品の品質の低下を招くパーティクルを発生させずにカラーフィルターを製造する装置及び方法を提供する事ができる。

特に、請求項２および５によれば、パーティクルの発生をさせずに除去する事が出来るという特段の効果を有する。

また、請求項３および６によれば、前記粘着フィルムの粘着層の初期の濡れに関係なく前記刷版上に残った不要な印刷部材を容易に除去出来るという特段の効果を有する。

以下、本発明の実施例の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明のカラーフィルター製造装置の基本となる構成を示すものである。

カラーフィルターに必要な発色性を具備する印刷部材(１)は印刷部材供給装置(１)より転写装置(２)に供給される(工程−６)。ここで、前記転写装置(２)は回転している円筒形状の凸版(３)と適当なニップ圧で圧着されながら回転をしており、前記印刷部材(１)は前記円筒形状の凸版(３)の形状により必要な印刷部材(４)と不要な印刷部材(５)に分離され、不要な印刷部材（５）のみが回転している前記円筒形状の凸版(３)へ転移される(工程−７)。

次に不要な印刷部材(５)が除去された転写装置(２)はそのまま回転を続け、製品基材(６)とニップされる事(工程−８)で、必要な印刷部材(４)は製品基材(６)へ転写される。また、前記不要な印刷部材(５)が転移された円筒形状の凸版(３)はそのまま回転をし続け、粘着性を具備したフィルム(７)と適当なニップ圧で圧着される。その際、前記不要な印刷部材(５)は前記フィルム(７)側へ移行し、結果連続的に除去される。尚、前記フィルム(７)の粘着剤が塗工された面はコロナ放電装置(８)にてコロナ放電処理が行われ、印刷部材と粘着剤層の濡れ性の向上化が図られている。この時コロナ放電処理をする場所は前記フィルム(７)の粘着剤が塗工された面単体でも良いが、前記不要な印刷部材(５)が転移された前記円筒形状の凸版(３)の表面または両方でも良いし、コロナ放電処理ではなくオゾン処理を行っても良い(工程-９)。

次に上記以外の色の発色性を具備した印刷部材(１)を使用して上記各工程を繰り返す事で、カラーフィルターで必要な複数の色の印刷部材が転写された製品基材(６)が出来上がり、その後又は各色それぞれ必要な印刷部材(４)が製品基材(６)に転写された後に、その製品基材(６)をオーブン装置にてベークをすることでカラーフィルター製品が完成する。ここで、前記工程−６、工程−７、工程−８、工程−９は各色それぞれ同時及び連続的に行われため、製品が完成するまでにかかるタクトは転写装置が１回転するまでの1工程にかかる時間以内に抑えることが出来る。

製品基材(６)をニップする方法は基材背面より圧胴で押す方式であっても、逆に転写装置側からニップをかける方法であっても、製品基材(６)の乗っている定盤高さを上下する方法等でも良い。

印刷部材の供給方法についても特に制限は無い。その手法としてはリップコート法、ダイコート法、グラビアコート法、リバースロールコート法、ナイフコート法、キスコート
法、コンマコート法、スプレーコート法、フローコート法、インクジェット法等による供給方法があり、目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。

転写方法についても、特に制限は無い。その手法は表面にシリコーンゴム、フィルム、等を巻いたブランケット、ゴムロール、円筒形のガラス、等による転写方法があり目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。

印刷部材の着色剤としても特に制限は無い。その着色剤としては例えば有機顔料、無機顔料、染料等又はそれらの２種以上の混合物があり、目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。

また、印刷部材のバインダーについても、特に制限は無い。そのバインダーとしての材質に関しては例えばアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリビニル系樹脂、アルキド系樹脂、石油系樹脂、ケトン樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、繊維素誘導体、ゴム系樹脂等の各種合成樹脂類、又はそれらの２種以上の混合物、共重合体等があり、目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。

また、印刷部材には各種助剤を添加しても良い。助剤としては例えば消泡剤、分散剤、レベリング剤、チキソトロピック剤、色別れ防止剤、沈降防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、艶消剤、硬化促進剤等又はそれらの２種以上の混合物があり、目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。

また、前記着色剤及び前記バインダー及び前記助剤を溶解させる溶剤に対しても特に制限は無い。例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の石油系有機溶剤や、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−２−メトキシエチル、酢酸−２−エトキシエチル、酢酸イソプロピル、エチレングリコールアセテート等のエステル系有機溶剤、メチルアルコール、エチルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール系有機溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系有機溶剤、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系有機溶剤、ジクロロメタン、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等の塩素系有機溶剤等の各種有機溶剤等や、水等の無機溶剤、又はそれらの２種以上の混合溶剤があり、目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。

また円筒形状の凸版（３）の構成にも特に制限は無い。例えば銅にエッチングし表面をクロム等でメッキした物、ガラス等など印刷法によるカラーフィルター製造の際に従来から使用される材質を目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。

また、前記粘着性を持つフィルム（７）に付加されている粘着剤の材質には、特に制限は無い。具体的には例えばポリエステル樹脂、アルキド系樹脂、シリコーン系樹脂、天然ゴム、合成ゴム、アクリル系樹脂、ゴム系、シリコーン系、エポキシ樹脂系、ビニル系樹脂、等又はそれらの複合体の中から目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。

また、粘着剤は支持体のフィルムの片面または両面に具備されている。更に、前記粘着剤面にはゴミ付着等の防止のため、セパレーターが付与されていても良い。

また、前記粘着性を持つフィルム（７）の支持体の材質には特に制限はなく、従来より使用されている任意の材質を使用することができる。具体的には例えば例えばポリオレフ
ィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、フッ素系樹脂等の合成樹脂系基材、ゴム基材、アルミニウム、ステンレス等の金属系基材等又はそれらの複合体、積層体等の中から、目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。

ここで、貼り合わせロール（９）の材質は特に制限なく、粘着性を持つフィルム（７）の材質に合わせた任意の物を選択できる。具体的にはポリエステル樹脂、アルキド系樹脂、シリコーン系樹脂、天然ゴム、合成ゴム、アクリル系樹脂、ゴム系、シリコーン系、エポキシ樹脂系、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、鉄、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属系等又はそれらの複合体から、目的とする用途に応じて適時選択すればよい。

また、貼り合わせロール（９）の前部にシワ発生を防止するために、シワ取り用のロールとしてエキスパンダーロール等を設置すると貼り合わせ時のエアーの発生を防止でき、製品の品質安定につながる。

図１の装置において製品基材をニップする方法は基材背面より圧胴で押す方式であり、印刷部材の供給方法がダイコート法であり、転写方法がシリコーンゴムを巻いたブランケットを使用した転写方法であり、印刷部材の着色剤に有機顔料が使用され、バインダーにメラミン樹脂とエポキシ樹脂の混合物が使用され、助剤として分散剤が使用され、溶剤に酢酸イソプロピルとエチレングリコールアセテートの混合物が使用され、円筒形状の凸版の構成には銅にエッチングし表面をクロム等でメッキした物が使用され、粘着性を持つフィルムの支持体の材質がポリエチレンであり粘着剤が塗布された面にはあらかじめコロナ処理が施されており、その粘着剤の材質がアクリル系の粘着剤であるカラーフィルター製造装置を使用して、カラーフィルターを製造したところ、そのタクトが転写装置一回転する時間以下の短時間で製品を作成することが出来きた。短時間で製品を作成できたので、印刷部材供給装置の供給口にて印刷部材の凝固等は見られなかった。

更にそのとき不要な印刷部材を円筒状の凸版から完全に除去することも同時に出来たので、結果、製品のパターン上にパーティクルの発生も防止も出来、高品質のカラーフィルターを生産できた。

前記実施例1において、粘着性を持つフィルムの粘着剤面に対しコロナ放電処理をしない以外は同じ方法でカラーフィルターを製造したところ、円筒形状の凸版上に不要な印刷部材の一部がごくわずか残存してしまった。

そのため、２回転目の前記転写装置から前記凸版への不要な印刷部材の転移が十分に行われず、転写装置に本来残るべきでない前記不要な印刷部材が微小残ってしまった。

結果、前記不要な印刷部材の前記転写装置から前記製品基材への転移が行われてしまい、パターン上に本来あるべきでない不要な印刷物が転写されてしまい、パーティクルとなってしまった。なお、これでも実用上問題のない場合もある。

本発明の印刷装置の印刷状態を示す断面図である。 一般的な反転印刷の塗布工程に係る断面説明図である。 一般的な反転印刷の除去工程に係る断面説明図である。 一般的な反転印刷の転写工程に係る断面説明図である。

符号の説明

１・・・印刷部材供給装置
２・・・転写装置
３・・・円筒形状の凸版
４・・・不要な印刷部材
５・・・必要な印刷部材
６・・・製品基材
７・・・粘着性を具備したフィルム
８・・・コロナ放電装置
９・・・貼り合わせロール
１０１ 樹脂凸版
１０７ シリコンシート
１１０ ブレードユニット
１１１ ワイヤーバーユニット
１１６ 塗布面

Claims (6)

1. 転写版面に印刷部材を塗布して塗布面を形成する塗布装置、該塗布面に対し所定の形状で形成された凸版を押圧して凸版の凸部分に樹脂を転写除去する除去装置、塗布面に残った樹脂を基盤に転写する転写装置とからなる反転印刷装置において、
   転写版面が円筒形状であり、その転写版面の周囲に該塗布装置、該除去装置、該転写装置を同時に備えている事を特徴とする反転印刷装置からなるカラーフィルター製造装置。
2. 前記円筒形状の凸版上に残った不要な印刷部材を除去する版洗浄装置を具備することを特徴とする請求項１のカラーフィルター製造装置。
3. 前記フィルムの粘着剤が塗工された面、前記不要な印刷部材が乗った前記円筒形状の凸版面それぞれまたは両方にコロナ放電処理またはオゾン処理を具備する事を特徴とする請求項２のカラーフィルター製造装置。
4. 転写版面に印刷部材を塗布して塗布面を形成する塗布工程、該塗布面に対し所定の形状で形成された凸版を押圧して凸版の凸部分に樹脂を転写除去する除去工程、塗布面に残った樹脂を基盤に転写する転写工程とからなる反転印刷法によりカラーフィルターを製造するカラーフィルター製造方法において、塗布工程、除去工程、転写工程が転写版面の一周の間に行う事を特徴とする請求項1のカラーフィルター製造方法。
5. 前記円筒形状の凸版上に残った不要な印刷部材を粘着性を具備するフィルムへ転写して不要な印刷部材を除去することを特徴とする請求項４のカラーフィルター製造方法。
6. 前記フィルムの粘着剤が塗工された面、前記不要な印刷部材が乗った前記円筒形状の凸版面それぞれまたは両方にコロナ放電処理またはオゾン処理をする事を特徴とする請求項５のカラーフィルター製造方法。

Images