JP2007033928A - カラーフィルタ基板の製造方法およびカラーフィルタ基板の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 中間転写シートを用い、高精細で高分解能の画素を備えていて解像度が極めて高いカラーフィルタ基板を製造することができるカラーフィルタ基板の製造方法とその製造装置を提供すること。
【解決手段】 中間転写シート１１に１乃至複数のカラーフィルタ３を行列状に配列させた一次記録画像を印刷し、前記一次記録画像のカラーフィルタ３を一個ずつ透明基板２に転写させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、カラーフィルタ基板の製造方法およびカラーフィルタ基板の製造装置に係り、特に、中間転写シートを用いた印刷技術を利用したカラーフィルタ基板の製造方法およびカラーフィルタ基板の製造装置に関する。

液晶表示素子用のカラーフィルタ基板は液晶表示素子をカラー化するための部材であり、ガラスあるいは透明樹脂等の透明基板上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色からなる色画素を着色したカラーフィルタが形成されている。また、必要に応じて各色画素間には黒色のブラックマトリクスを形成している。

従来においては、これらのカラーフィルタやブラックマトリクスを、フォトリソ方式やインクジェット方式によって製造していた（例えば、特許文献１〜４参照）。

特開平０５−０２７１１５号公報 特開平０５−２７３４０７号公報 特開平０９−０４３４１４号公報 特開平１０−１０４４１５号公報

しかしながら、色画素やブラックマトリクスをフォトリソ方式やインクジェット方式によって製造する場合においては、インクジェット方式では各色のインクが交じり合わない様に隔壁を形成したり、表面張力によってインク厚が均一になりにくいという課題があった。また、フォトリソ方式は工程管理が複雑であって、製造コストが非常に高いという不都合があった。

そこで、発明者等はこの度、高精度で信頼性の高いカラーフィルタ基板を簡単かつ低コストに製造するべく、熱溶融転写方式の印刷技術を利用してカラーフィルタ基板を製造する研究開発を行っている。

前記熱溶融転写方式の印刷技術の１つとして中間転写方式がある。中間転写方式は、発熱素子をライン状に配列させたサーマルヘッドを有する第１熱転写手段によって、前記インクリボンのインクをシート状やドラム状の中間転写媒体に転写して一次記録画像を印刷形成し、この一次記録画像を第２熱転写手段によって被転写媒体に転写することにより、この被転写媒体に所望の記録を得る印刷方式である。

この中間転写方式は被転写媒体の選択の幅が広く、また、高印字品質であり、その記録装置も低騒音、低コスト、メンテナンスが容易である等の利点を有している。

しかしながらその一方で、前記中間転写媒体としてポリエチレンテレフタレートなどの長尺状の樹脂フィルムからなるシート（以下、中間転写シートという）を用いる場合には、前記第１熱転写手段および第２熱転写手段において作用する熱によって該中間転写シートが伸縮してしまい、被転写媒体に対する転写位置に位置ずれが発生することがあった。

特に、前記第１熱転写手段において、中間転写シートに対し複数個のカラーフィルタを列方向に配列させて印刷する場合、前記列方向に巻取り搬送される樹脂フィルムからなる中間転写シートは、インクの溶融転写時の熱の作用を受け、印刷方向である列方向に伸張し易い。そして、中間転写シートの巻取り搬送方向であり、印刷方向である列方向に配列された全部のカラーフィルタを前記第２熱転写手段において一度に透明基板に転写しようとすれば、前記中間転写シートが伸張している場合には、仮に、先頭に位置するカラーフィルタを透明基板の所定位置に転写できたとしても、最終に位置するカラーフィルタは前記透明基板の所定位置に転写することはできなくなる。

この転写位置の精度については、製造目的物が液晶表示素子用のカラーフィルタ基板である場合には、該カラーフィルタ基板を用いた液晶表示素子の表示時において光漏れによる白筋が発生する原因となるため、厳密に管理する必要がある。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、中間転写シートを用い、高精細で高分解能の画素を備えていて解像度が極めて高いカラーフィルタ基板を製造することができるカラーフィルタ基板の製造方法およびカラーフィルタ基板の製造装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法の特徴は、中間転写シートに１乃至複数のカラーフィルタを行列状に配列させた一次記録画像を印刷し、前記一次記録画像のカラーフィルタを一個ずつ透明基板に転写させる点にある。

本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法によれば、中間転写シートに形成したカラーフィルタを１個づつ透明基板に転写することで、高精細で高分解能の画素を備え、解像度が極めて高いカラーフィルタ基板を、フォトリソ技術を用いた従来のカラーフィルタ基板の製造方法等に比べて少ない製造工程で、簡単かつ低コストに得ることができる。

また、本発明に係る他のカラーフィルタ基板の製造方法の特徴は、中間転写シートに対する一次記録画像のカラーフィルタの印刷時に各カラーフィルタに対応する位置決めマーカをも印刷し、各カラーフィルタに対応する前記位置決めマーカを前記透明基板に予め形成された対応する位置決めマーカに位置決めして、各カラーフィルタを一個ずつ透明基板に転写させる点にある。

本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法によれば、中間転写シートに印刷した位置決めマーカを透明基板に予め形成された位置決めマーカに位置決めし、中間転写シートに印刷したカラーフィルタを１個づつ透明基板に転写することで、透明基板の上面に、カラーフィルタを位置精度よく転写させることができる。

さらに、本発明に係るさらに他のカラーフィルタ基板の製造方法の特徴は、前記透明基板として、複数のカラーフィルタを配列させて転写可能なマザー基板を用いる点にある。

本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法によれば、マザー基板に複数のカラーフィルタを配列させて転写し、その後、単体のカラーフィルタ基板に分断することで、所望のカラーフィルタ基板を得ることができる。

その分断の際には、前記透明基板に形成された位置決めマーカを分断ラインを示すマーカとして利用することもできる。

そして、このようにマザー基板を用いることで、１枚の透明基板に１枚のカラーフィルタを転写させるよりも透明基板の転写位置への供給を短時間化し、作業効率をアップさせることができる。また、液晶表示素子は、カラーフィルタ基板を他の透明基板とシール材等を介して貼り合わせた後、前記カラーフィルタ基板、他の基板およびシール材に囲繞された空間内に液晶を封入して形成されるが、その他の基板との貼り合わせ工程や液晶注入工程も、単体のカラーフィルタ基板を取り扱うより、マザー基板や、該マザー基板を分断したスティック状の基板を取り扱う方が作業性がよく、効率的となる。

またさらに、本発明に係るさらに他のカラーフィルタ基板の製造方法の特徴は、前記透明基板として、中間転写シートに印刷された各カラーフィルタのパターンに対応するブラックマトリクスが予め形成された透明基板を用いる点にあり、さらに他のカラーフィルタ基板の製造方法の特徴は、中間転写シートに対する一次記録画像の印刷時に、各カラーフィルタのパターンに対応するブラックマトリクスをも印刷する点にある。

本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法によれば、配線部の遮蔽やコントラストの向上を目的として配設されるブラックマトリクスが、カラーフィルタのパターンに精度良く重ねて形成されたカラーフィルタ基板を得ることができる。

そして、本発明に係るカラーフィルタ基板の製造装置の特徴は、カラーフィルタおよび位置決めマーカを形成する素材を中間転写シートに熱溶融させ一次記録画像として印刷する第１熱転写手段と、透明基板を中間転写シートの第１記録画像形成面側における所望の転写位置に供給可能とされた透明基板供給部材、および、前記中間転写シートおよび透明基板を介して前記透明基板供給部材に対向して配置されたカラーフィルタ１個分の大きさのヒータ板を有し、前記透明基板供給部材とヒータ板とを前記中間転写シートおよび透明基板を介在させて当接可能とされた第２熱転写手段と、を備えた点にある。

本発明に係るカラーフィルタ基板の製造装置によれば、前記透明基板搬送部とヒータ板との間に前記中間転写シートおよび透明基板を積層させて挟持した状態で前記ヒータ板により加熱することで、前記中間転写シートに形成された前記第１記録画像の少なくともカラーフィルタを形成するインクを溶融させて、該カラーフィルタを前記透明基板の上面に１個ずつ転写させることができる。

また、本発明に係る他のカラーフィルタ基板の製造装置の特徴は、前記第２熱転写手段は、中間転写シートに印刷された位置決めマーカを透明基板に予め形成された位置決めマーカに位置決めするための、少なくとも１台のマーカセンサを備えた点にある。

本発明に係るカラーフィルタ基板の製造装置によれば、前記マーカセンサにより、中間転写シートに印刷した位置決めマーカを透明基板に予め形成された位置決めマーカに位置決めし、中間転写シートに印刷したカラーフィルタを１個づつ透明基板に転写することができ、これにより、透明基板の上面に、カラーフィルタを位置精度よく転写させることができる。

さらに、本発明に係るさらに他のカラーフィルタ基板の製造装置の特徴は、前記第１熱転写手段は、少なくともカラーフィルタの列方向幅寸法に対応するサーマルヘッドを有するヘッドユニットが色画素毎に配設されており、前記各サーマルヘッドは中間転写シートに対し、サーマルヘッドに形成された複数の発熱素子の並列方向に対する直交方向への印刷を列単位で１乃至複数回繰り返すことで前記一次記録画像を印刷するように制御される点にある。

本発明に係るカラーフィルタ基板の製造装置によれば、小さなサーマルヘッドで、カラーフィルタを中間転写シート上に行列状に配置して形成することができる。

以上述べたように、本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法によれば、高精細で高分解能の画素を備えていて解像度が極めて高いカラーフィルタ基板を少ない製造工程で、簡単かつ低コストで製造することができる。

また、本発明のカラーフィルタ基板の製造装置によれば、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を実行し、高精細で高分解能の画素を備えていて解像度が極めて高いカラーフィルタ基板を少ない製造工程で、簡単かつ低コストで製造することができる。

以下、本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法およびカラーフィルタ基板の製造装置の実施形態を図１から図６を参照して説明する。

本実施形態においては、カラーフィルタ基板４は、図１（ａ）に示すように（ブラックマトリクスＢＭの図示省略）、大きな矩形状のマザー基板１を形成する透明基板の１例であるガラス基板２の上面に複数のカラーフィルタ３をｍ行×ｎ列（本実施形態においては６行×６列）の状態に整列させて形成し、その後に、マザー基板１を単体の複数のカラーフィルタ基板４に分断させることにより形成している。図１（ｂ）には、分断された単体のカラーフィルタ基板４を示す。

ここで、本実施形態のカラーフィルタ基板の製造方法により得られるカラーフィルタ基板４の構成を説明すると、図２および図３に示すように、ガラス基板２の上面には、配線部の遮蔽やコントラストの向上を目的として配設される格子状のブラックマトリクスＢＭと、色画素を形成する素材としての赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色の画素用インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂからなるインク層５が熱転写されてカラーフィルタ３が形成されており、それらの上面にはオーバーコート層６が熱転写形成されている。

次に、図４により本実施形態のカラーフィルタ基板の製造装置を説明する。

本実施形態のカラーフィルタ基板の製造装置１０は、カラーフィルタ３の色画素を構成するＲ、Ｇ、Ｂの三原色の画素用インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを用いてカラーフィルタ基板４を製造するカラーフィルタ基板の製造装置１０であり、中間転写シート１１を用いた中間転写方式によって、カラーフィルタ３を被転写媒体としてのマザー基板１であるところのガラス基板２に転写して、カラーフィルタ基板４を形成するものである。

中間転写に供される中間転写シート１１は、送り出しロール１２にロール状に巻回されており、その送り出しロール１２から送り出されて途中のロール状の中間転写用プラテン１３に巻回されている間に第１熱転写手段１４部分を通り、その後、第２熱転写手段１５部分を経て巻き取りロール１６に巻き取られるように形成されている。

この中間転写シート１１は、長尺状の、例えばダラシン紙、コンデンサ紙などの薄紙や、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン等のポリエステルなどの樹脂フィルムによって形成されており、その表面（中間転写用プラテン１３の径方向外側となる面）にはガラス基板２に転写されるとオーバーコート層６となる剥離受容層１７が予め積層されている（図４には図示省略）。この剥離受容層１７の素材としては熱硬化性のエポキシ樹脂やアクリル樹脂を例示できる。また、中間転写シート１１の幅は、マザー基板１としてのガラス基板２の幅と同等に形成されている。

中間転写用プラテン１３の周囲にはカラーフィルタ３のインク層５を中間転写シート１１の剥離受容層１７の表面に順に転写する第１熱転写手段１４としての３個の第１ヘッドユニット１８Ｒ、第２ヘッドユニット１８Ｇ、第３ヘッドユニット１８Ｂが、中間転写シート１１の搬送方向に並列するように順次配置されている。

各ヘッドユニット１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂには、それぞれ異なる色彩の画素用インク７Ｒ、７Ｇおよび７Ｂが塗布されたインクリボン１９（構成が同一のため同一符号を用いる。以下同じ）を有している。各インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂは、第１熱転写手段１４および第２熱転写手段１５部分における熱転写温度（最高約２５０℃程度）に耐えるために耐熱インクにより形成されており、また、第２熱転写手段１５部分において剥離受容層１７をインク層５の上面にオーバーコートする際の平滑性を確保すべく、１〜５μｍの厚さに形成されている。各インクリボン１９は、それぞれ一対のインクリボンロール２０（うち１本は巻取りロール２０Ａ）に巻回されており、複数のリボンガイドローラ２１に案内されながら、それぞれ画素用インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂの塗布面が中間転写シート１１に対向して搬送されるように配設されている。

さらに、各ヘッドユニット１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、それぞれサーマルヘッド８Ｒ、８Ｇ、８Ｂを有している。これらのサーマルヘッド８Ｒ、８Ｇ、８Ｂは中間転写シート１１の幅方向寸法をカラーフィルタの形成列数で等分した、１個のカラーフィルタ３の列方向幅寸法＋α長さ（ｎ列方向長さ）に形成され、各サーマルヘッド８Ｒ、８Ｇ、８Ｂにおける各インクリボン１９に対向する位置には、カラーフィルタ３の列方向幅寸法に対応するような複数の発熱素子９がライン状に並列配置されている。なお、本実施形態において、各サーマルヘッド８Ｒ、８Ｇ、８Ｂの各発熱素子９の幅寸法を２５μｍとして約１０００ｄｐｉの高精細配置とされている。このように、サーマルヘッドとして中間転写シート１１の幅方向寸法の長さとされた大きなサーマルヘッドを用いずに小さなサーマルヘッドを用いることで、装置としての費用が低コストとなる。

第２熱転写手段１５は、中間転写シート１１およびガラス基板２を狭持可能とされた透明基板供給部材２２と加熱部材２３とにより形成されている。

前記透明基板供給部材２２は、透明基板としてのガラス基板２を載置させる載置台２２ａを有し、前記載置台２２ａは水平方向（Ｘ軸・Ｙ軸方向）および鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動して、中間転写用プラテン１３から巻取りロール１６までの間に展張された中間転写シート１１の一次記録画像の形成面側における、転写の対象となる一次記録画像の直下に配置されており、該カラーフィルタ３の一次記録画像をガラス基板２上の所定の位置に重ねることができるように構成されている。

また、加熱部材２３は、前記中間転写シート１１およびガラス基板２を介して前記透明基板供給部材２２に対向して配置されるヒータ板２３ａを有している。ヒータ板２３ａはカラーフィルタ３の１枚分に対応する当接面を有しており、前記ヒータ板２３ａをＸ軸・Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動して、前記中間転写シート１１の第１記録画像の反形成面側から該中間転写シート１１に印刷された一次記録画像のカラーフィルタ３のインクを加熱しつつ、前記中間転写シート１１およびガラス基板２を透明基板供給部材２２との間で挟持することができるように構成されている。

さらに、第２熱転写手段１５は、中間転写シート１１に印刷された位置決めマーカ２５をガラス基板２に予め形成された位置決めマーカ２６に重ねて位置決めするための２台のマーカセンサ２７を備えている。前記２台のマーカセンサ２７は、前記加熱部材２３のヒータ板２３ａに配設されており、前記ヒータ板２３ａの移動に伴って該マーカセンサ２７も移動するようになされている。

なお、前記透明基板供給部材２２の載置台２２ａおよび加熱部材２３のヒータ板２３ａをＸ軸・Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動させる機構については、公知であるところのＸ軸スケール、Ｙ軸スケールおよびＺ軸スケールを有する部材の移動・昇降ステーションの機構を用いることとし、その詳細な説明は省略する。

図５は本実施形態のカラーフィルタの製造装置１０の電気的な制御を示すブロック図である。

この図５に示すように、カラーフィルタの製造装置１０はＣＰＵ３０により、中間転写シート１１の送出しロール１２および巻取りロール１６の回転を制御することで、前記中間転写シート１１の搬送方向における正・逆搬送を可能とされている。

また、中間転写シート１１の搬送方向の正逆に合わせて、前記中間転写用プラテン１３の回転も制御される。

さらに、前記ＣＰＵ３０により、Ｒのインクリボン１９のインクを用いて印刷を行なう第１ヘッドユニット１８Ｒ、Ｇのインクリボン１９のインクを用いて印刷を行なう第２ヘッドユニット１８Ｇ、Ｂのインクリボン１９のインクを用いて印刷を行なう第３ヘッドユニット１８Ｂの駆動を制御する。すなわち、前記ＣＰＵ３０は各ヘッドユニット１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂにおけるサーマルヘッド８の発熱素子９に対する通電、インクリボン１９の巻取りロール２０Ａの駆動、および、印刷列を変更する際等の各ヘッドユニット１８の中間転写用プラテン１３の軸方向への走査が制御される。

またさらに、前記ＣＰＵ３０により、透明基板供給部材２２における前記載置台２２ａのＸ軸・Ｙ軸方向への移動およびＺ軸方向の昇降、加熱部材２３の前記ヒータ板２３ａのＸ軸・Ｙ軸方向への移動およびＺ軸方向の昇降と前記ヒータ板２３ａの通電が制御される。

そして、前記ＣＰＵ３０により、前記２台のマーカセンサ２７のセンシングが制御され、センシングの結果が判断される。

次に、本実施形態によるカラーフィルタ基板４の製造装置１０の作用、即ちカラーフィルタ基板４の製造方法を説明する。なお、本実施形態においては、前記ガラス基板２として、上面に中間転写シート１１に印刷される各カラーフィルタ３のパターンに対応する格子状のブラックマトリクスＢＭが、予めｍ行×ｎ列（本実施形態においては６行×６列）の状態に整列させて形成されたマザー基板１としてのガラス基板２を用いる。このように、ガラス基板２としてマザー基板１を用いることで、１枚のガラス基板２に１枚のカラーフィルタ３を転写させるよりも、該ガラス基板２の第２熱転写手段の転写位置への供給を短時間化し、作業効率をアップさせることができるからである。また、このガラス基板２には、前記各ブラックマトリクスＢＭに対応させて、中間転写シート１１に印刷される位置決めマーカ２５と位置合わせされる位置決めマーカ２６が形成されている。ガラス基板２に形成されるブラックマトリクスＢＭおよび位置決めマーカ２６は、例えば、熱転写式の印刷やフォトリソ等の手段で形成することができる。このように、ブラックマトリクスＢＭをカラーフィルタ基板４に備えることで、配線部の遮蔽やコントラストの向上を図ることができる。

本実施形態のカラーフィルタの製造方法においては、まず、中間転写シート１１に１乃至複数のカラーフィルタ３を行列（マトリクス）状に配列させた一次記録画像を色画素を形成する画素用インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを用いて印刷する。すなわち、第１熱転写手段１４に対して図３に示すパターンのカラーフィルタ３を形成する記録データが入力されると、前記ＣＰＵ３０の制御により、中間転写シート１１の送出しロール１２、巻取りロール１６を正回転させて中間転写シート１１の搬送を開始させる。それと同時に、各ヘッドユニット１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの各サーマルヘッド８Ｒ、８Ｇ、８Ｂをヘッドダウンさせて、各サーマルヘッド８Ｒ、８Ｇ、８Ｂと中間転写用プラテン１３とを中間転写シート１１および各インクリボン１９を介して圧接させる。そして、各サーマルヘッド８Ｒ、８Ｇ、８Ｂの所定の発熱素子９（本実施形態においては図３の画素用インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂの配置に対応する発熱素子９）を発熱させて中間転写シート１１上の剥離受容層１７の表面の所定部分に画素用インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを転写して所望のカラーフィルタ３のパターンを印刷し、また、いずれかの画素用インク７、例えばＲのインクリボン１９Ｒのインク７Ｒを用いて、位置決めマーカ２５を各カラーフィルタ３に対応させて形成する。本実施形態において、前記位置決めマーカ２５は、図１（ａ）に示すように、カラーフィルタ３の一対角線の延長上であって、該カラーフィルタ３のコーナー部近傍に形成する。

さらに説明すると、前記ＣＰＵ３０は、図３に示すように、３個の画素用インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを用いた列方向の配列を繰り返すように各サーマルヘッド８Ｒ、８Ｇ、８Ｂの発熱素子９を発熱させる。これにより画素用インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを用いたインク層５が１個のカラーフィルタ３の列方向に連続形成される。 各インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂのカラーフィルタ３としての印刷開始位置の頭出しは図示しないセンサによって位置合わせをすることによって行なわれる。１個分のカラーフィルタ３の列方向の長さのインク層５の形成が終了すると、次のカラーフィルタ３の印刷開始まで各サーマルヘッド８Ｒ、８Ｇ、８Ｂを所定時間、ヘッドアップさせて印刷を中止し、その後、列方向における次のカラーフィルタ３のインク層５を同様にして形成する。１列分のカラーフィルタ３のインク層５の形成が終了すると、各サーマルヘッド８Ｒ、８Ｇ、８Ｂをヘッドアップさせると共に、前記ＣＰＵ３０の制御により、中間転写シート１１の送出しロール１２、巻取りロール１６を逆回転させて中間転写シート１１を逆搬送させて元に戻す。そして、前記ＣＰＵ３０の制御により、前記各ヘッドユニット１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂをカラーフィルタ３の１列幅以上、前記中間転写用プラテン１３の軸方向にスライド移動させ、その後、次のカラーフィルタ３の印刷列における印刷開始位置において、再度各サーマルヘッド８Ｒ、８Ｇ、８Ｂをヘッドダウンさせて同様にしてインク層５を形成する。

このようにして中間転写シート１１に複数のカラーフィルタ３をｍ行×ｎ列（本実施形態においては６行×６列）の行列状に配列させた一次記録画像を印刷した後、中間転写シート１１を正搬送して前記第２転写手段１５の配設位置へ送る。

そして、前記中間転写シート１１に形成された位置決めマーカ２５とガラス基板２に予め形成された位置決めマーカ２６との位置合わせを行う。本実施形態においては、前記一次記録画像のカラーフィルタ３を１列毎、その列方向に一個ずつ順番にマザー基板１に転写させる。

その際、まず、図６に示すように、前記ヒータ板２３ａに配設されたマーカセンサ２７によって認識した中間転写シート１１の位置決めマーカ２５に対し、前記載置台２２ａに載置されているガラス基板２の所望の位置に形成された位置決めマーカ２６を重ねるように、前記載置台２２ａをＸ軸・Ｙ軸方向に移動させる。なお、前記位置決めマーカ２５、２６が重ならないときは、２つのマーカセンサ２７、２７がセンシングした位置決めマーカ２５、２６の画像に基づいて、前記ガラス基板２のカラーフィルタ３の形成予定領域の中央位置と中間転写シート１１に形成された一次記録画像のカラーフィルタ３の形成領域の中央位置を重ねるようにＣＰＵ３０において制御するとよい。

位置合わせが完了したら、次いで、前記ヒータ板２３ａをＺ軸スケールに基づいて下降距離を制御しつつ下降させ、インク層５、剥離受容層１７が形成された中間転写シート１１およびブラックマトリクスＢＭが形成されたガラス基板２を透明基板供給部材２２の載置台２２ａとの間で挟持するとともに、ヒータ板２３ａに通電して、前記中間転写シート１１の第１記録画像の反形成面側から該中間転写シート１１に印刷された一次記録画像のカラーフィルタ３のインクを約２５０℃に加熱する。

これによりインク層５がガラス基板２の上面に溶着され、剥離受容層１７を形成する熱硬化性の樹脂がアニール処理を施されることにより熱硬化される。その後、第２熱転写手段１６の下流側に配置されている図示しない剥離手段部分において、熱硬化された剥離受容層１７が中間転写シート１１の基材より剥離されてガラス基板２の上面にカラーフィルタ３として転写され、中間転写シート１１の基材から剥離された剥離受容層１７はオーバーコート層６となる。このオーバーコート層６は、中間転写シート１１の表面の平滑性を転写されてその表面が極めて粗度の低い平滑性を備えたものとなる。これにより、ガラス基板２の上面にカラーフィルタ３が形成されたカラーフィルタ基板４が得られる。

このようにして１列分の個数のカラーフィルタ３を形成した後には、ガラス基板２と製造装置１０とを次の隣の列のカラーフィルタ３の位置まで相対移動させる。その後に、次の列のカラーフィルタ３を前記と同様にして形成する。

このようにして形成されるマザー基板１の１列分の個数（ｍ個）のカラーフィルタ基板４をカラーフィルタ３の列方向に順に形成し、全ての列のカラーフィルタ３をガラス基板２に形成することにより、ｍ行×ｎ列（本実施形態においては６行×６列）の行列状に配列させ、マザー基板１への転写を完了させる。

その後、マザー基板１をカラーフィルタ３の行列方向に分断することにより、単体のカラーフィルタ基板４を得ることができる。このようにして形成されたカラーフィルタ基板４は、サーマルヘッド８の発熱素子９の大きさを例えば２５μｍ角の小さいサイズに形成してインク層５を熱転写によって形成することができるので、高精細で高分解能の画素を備えていて解像度が極めて高く、更にコストも低廉なカラーフィルタ基板４となる。

このように、本実施形態のカラーフィルタ基板４の製造装置およびその製造方法によれば、中間転写シート１１に形成したカラーフィルタ３を１個づつガラス基板２に転写することで、高精細で高分解能の画素を備え、解像度が極めて高いカラーフィルタ基板４を、フォトリソ技術を用いた従来のカラーフィルタ基板の製造方法等に比べて少ない製造工程で、簡単かつ低コストに得ることができる。

また、中間転写シート１１に印刷した位置決めマーカ２５を透明基板であるガラス基板２に予め形成された位置決めマーカ２６に位置決めしながら、中間転写シート１１に印刷したカラーフィルタ３を１個づつガラス基板２に転写することで、仮に、中間転写シート１１がインク転写時の加熱により伸縮したとしても、ガラス基板２の上面にカラーフィルタ３を位置精度よく転写させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。

例えば、中間転写シート１１は剥離受容層１７が予め形成されたものを用いずに、基材からなる中間転写シート１１を用いることとし、前記剥離受容層１７はヘッドユニット１８によって他のインクと同様にして、最下層に位置するように、最初に印刷するようにしてもよい。

また、ブラックマトリクスＢＭについても、ガラス基板２に予め形成しておくこととせず、ブラックマトリクス用インクを用いて、各画素用インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを複数の発熱素子８（例えば３個）連続して発熱させ形成し、隣接する部分の１箇所にブラックマトリクス用インクをそれぞれ形成してもよい。

さらに、本実施形態においては、画素用インク７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ等からなるインク層５を列方向に印刷して形成しているが、カラーフィルタの色画素の配置やその形成方向は本実施形態に記載したものに限らない。

またさらに前記マーカセンサ２７の配設数やその配設位置、さらには、マーカセンサ２７がセンシングする対象となる位置決めマーカ２５、２６の形状や中間転写シート１１およびガラス基板２に対する形成位置も本実施形態に限らない。

本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法の中間工程で形成されるマザー基板（ａ）と、そのマザー基板から分断した単体のカラーフィルタ基板（ｂ）を示す平面図 図１（ｂ）のII−II線に沿った部分拡大断面図 本発明に係るカラーフィルタのパターンの一例としての図１（ｂ）の部分平面図と、前記パターンサーマルヘッドの発熱素子との位置関係を示す図 本発明に係るカラーフィルタ基板の製造装置の一実施形態を示す構成図 図４に示すカラーフィルタの製造装置の電気的な制御を示すブロック図 本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法における位置決めマーカの位置決めの工程を示す説明図

符号の説明

１ マザー基板
２ ガラス基板
３ カラーフィルタ
４ カラーフィルタ基板
５ インク層
６ オーバーコート層
７ インク
８ サーマルヘッド
１０ 製造装置
１１ 中間転写シート
１４ 第１熱転写手段
１５ 第２熱転写手段
１７ 剥離受容層
１８ ヘッドユニット
１９ インクリボン
２２ 透明基板供給部材
２２ａ 載置台
２３ 加熱部材
２３ａ ヒータ板
２５ （中間転写シート側）位置決めマーカ
２６ （ガラス基板側）位置決めマーカ
２７ マーカセンサ
３０ ＣＰＵ
ＢＭ ブラックマトリクス

Claims (8)

1. 熱溶融中間転写方式を採用するカラーフィルタ基板の製造方法であって、
   中間転写シートに１乃至複数のカラーフィルタを行列状に配列させた一次記録画像を印刷し、前記一次記録画像のカラーフィルタを一個ずつ透明基板に転写させることを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
2. 中間転写シートに対する一次記録画像のカラーフィルタの印刷時に各カラーフィルタに対応する位置決めマーカをも印刷し、
   各カラーフィルタに対応する前記位置決めマーカを前記透明基板に予め形成された対応する位置決めマーカに位置決めして、各カラーフィルタを一個ずつ透明基板に転写させることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
3. 前記透明基板として、複数のカラーフィルタを配列させて転写可能なマザー基板を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタの製造方法。
4. 前記透明基板として、中間転写シートに印刷された各カラーフィルタのパターンに対応するブラックマトリクスが予め形成された透明基板を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
5. 中間転写シートに対する一次記録画像の印刷時に、各カラーフィルタのパターンに対応するブラックマトリクスをも印刷することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
6. カラーフィルタおよび位置決めマーカを形成する素材を中間転写シートに熱溶融させ一次記録画像として印刷する第１熱転写手段と、
   透明基板を中間転写シートの第１記録画像形成面側における所望の転写位置に供給可能とされた透明基板供給部材、および、前記中間転写シートおよび透明基板を介して前記透明基板供給部材に対向して配置されたカラーフィルタ１個分の大きさのヒータ板を有し、前記透明基板供給部材とヒータ板とを前記中間転写シートおよび透明基板を介在させて当接可能とされた第２熱転写手段と、
   を備えたことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造装置。
7. 前記第２熱転写手段は、中間転写シートに印刷された位置決めマーカを透明基板に予め形成された位置決めマーカに位置決めするための、少なくとも１台のマーカセンサを備えたことを特徴とする請求項６に記載のカラーフィルタ基板の製造装置。
8. 前記第１熱転写手段は、カラーフィルタの列方向幅寸法に対応するサーマルヘッドを有するヘッドユニットが色画素毎に配設されており、前記各サーマルヘッドは中間転写シートに対し、サーマルヘッドに形成された複数の発熱素子の並列方向に対する直交方向への印刷を列単位で１乃至複数回繰り返すことで前記一次記録画像を印刷するように制御されることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のフィルタ基板の製造装置。
   

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