JP4274391B2

JP4274391B2 - カラーフィルタ用印刷装置

Info

Publication number: JP4274391B2
Application number: JP14281498A
Authority: JP
Inventors: 順三長島; 欽爾松嶋; 和夫泉田; 章夫曽根原; 美生牧野
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-05-25
Filing date: 1998-05-25
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2018-05-25
Also published as: JPH11334034A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタの製造方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーフィルタの製造工程は、ガラス基板上に真空成膜法等を用いてクロムを成膜する工程と、フォトレジストを塗布しフォトマスクを配置して露光、現像、クロムエッチング、フォトレジスト剥離を行いストライプ状パターンあるいは格子状パターン等からなるブラックマトリックスを形成する工程と、ブラックマトリックスの上から着色用感材を塗布した後、フォトマスクを配置し露光し現像を行い着色パターンを形成し、この着色パターンをＲ、Ｇ、Ｂ３色について繰り返して複数の着色層を形成する工程と、これら着色層の上に必要に応じて保護層（オーバーコート層）を形成する工程と、酸化インジウム錫を成膜し透明導電層（ＩＴＯ）を形成する工程とからなる。
【０００３】
上記のようにカラーフィルタの高精細の着色パターンの形成には、フォトリソグラフィー法が用いられているが、この方法は、多数の工程を経て製造され、また、量産には大がかりな装置を必要としている。これに対して、印刷によってパターンを形成する方法は、量産に好適な方法であるが、印刷によって得られるパターンはその精度において、フォトリソグラフィーに比べて劣るという問題点があった。
【０００４】
従来、高精細パターンを印刷する方法としては、例えば特開昭６２−８５２０２号公報に見られるグラビアオフセット法が知られているが、ブランケット（中間胴）から被印刷体への転写の際に形状の変化が生じ、版形状が正確に再現されず、版形状を数１０μｍのレベルで再現することは困難であった。
【０００５】
この問題を解決するために、本発明者は、別途、表面に粘弾性を有する層を設けた印刷基材に、凹版内のインキを転写する高精細印刷方法を提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の高精細印刷方法により高精細のグラビア印刷が可能になったが、多色印刷に適用する場合は、新たな問題を生じる。通常、グラビア印刷方式による多色印刷においては、印刷ラインに沿って複数の印刷ユニットを配置して多色印刷する方式が行われている。
【０００７】
しかしながら、グラビア印刷方式での多色印刷の際の見当合わせは、アライメントマークの検出、印刷基材のテンションコントロール、位置補正等により精密制御する必要があり、これによっても高精細印刷パターンにおいては、見当あわせに限界があり±１００ｍμ以下にすることは困難であった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、簡単に高精細の着色パターンを印刷することができるカラーフィルタ用印刷装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のカラーフィルタ用印刷装置は、印刷基材７の印刷ラインＬに沿って配設されたカラー印刷ユニットＣと、カラー印刷ユニットＣの下流側に配設された転写装置とを備え、カラー印刷ユニットＣのグラビア胴４の外周面には各色毎にスパイラル状の凹溝からなる着色パターン５が形成され、各色の着色パターン５に独立して各色のインキを供給可能にしたことを特徴とする。なお、上記構成に付加した番号は、本発明の理解を容易にするために図面と対比させるもので、これにより本発明が何ら限定されるものではない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図３は、本発明で採用されるグラビア印刷方式を説明するための図である。
【００１１】
印刷装置１において、インキ２は回転するファニッシャーローラ３に均一に付着され、次いで、ファニッシャーローラ３と接触して回転するグラビア胴４上に形成された印刷パターン５にインキが充填され、さらに、印刷パターン５のインキの表面がドクター６によって整形される。次いで、印刷基材７が連続的にグラビア胴４の表面に供給され、グラビア胴４と反対の面から回転する圧胴８によって押圧され、印刷基材７の面上にグラビア胴４の印刷パターン５に充填されたインキパターン９が転写される。
【００１２】
図４は、図３において、グラビア胴から印刷基材にインキが転写される過程を示す図である。図４（Ａ）において、印刷基材７は、圧胴８によってグラビア胴４の表面に所定の圧力によって密着させられるが、印刷基材７が背面から圧胴８により加圧されてグラビア胴４のパターン非形成部１０に接触させられると、印刷基材７の支持体１１の表面に形成されたタック層１２がパターン非形成部１０に密着する。
【００１３】
タック層１２は、グラビア胴４の回転に伴って、接触部を変えながら移動する。図４（Ａ）に示すように、印刷基材７の表面が印刷パターン５と接触して印刷基材７側へのインキの転写が始まった段階では、印刷パターン形成部の近傍１３では、印刷基材７の表面のタック層１２は、依然としてグラビア胴４のパターン非形成部１０と密着している。回転に伴って移動した印刷基材７は、図４（Ｂ）に示すように、印刷パターン５の近傍のパターン非形成部１４に一部が接触した状態で転写が進むので、正確に位置決めが行われた状態で転写が完了することになる。
【００１４】
上記印刷基材７の支持体１１は、厚さが１０〜５０μｍで、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の合成樹脂製フィルム等の強度が大きくまたヤング率も大きな合成樹脂フィルム等が好適である。また、タック層１２は、厚さが２０〜５０μｍで、粘弾性もしくはタック性を有し、具体的にはグラビア胴への粘着性、インキの転写の際の溶剤の吸収によるインキの増粘特性とともに、加熱によって支持体から容易に剥離する剥離性を有する材料、例えばシリコン系コポリマーとしてジメチルポリシロキサン、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−イソシアネートエチル、メタクリレート、またはジメチルポリシロキサンまたはメチルフェニルポリシロキサンまたはメチルフロロポリシロキサンが好ましい。このタック層１２は、インキの転写の際に表面の粘弾性もしくはタック性により、転写されたインキパターンの形状が正確に再現されるという特徴を有している。
【００１５】
図５は、図４においてタック層へのインキの転写を説明するための図である。印刷基材７の支持体１１には、強度が大きな合成樹脂フィルムを使用している。これらの基材が、インキ中の溶剤が浸透しないために、転写したインキは、徐々に表面より溶剤が揮発して転写インキパターン１５の形状が安定した状態になるが、支持体１１上に形成したタック層１２は、インキの溶剤を吸収する作用を有しているので、インキがタック層１２に転写された際にインキ中の溶剤１６がタック層１２へ吸収されて、インキパターン中の溶剤が減少し、インキは粘度を高めることとなり、パターン形状の保持性が良好になる。このような特性は、タック層への転写の開始時から発現するために、タック層１２上へインキパターンの形状が正確に転写される。
【００１６】
次いで、得られた印刷基材上に形成されたインキパターンを被印刷体へ転写する。図６は、被印刷体への転写方法を説明するための図である。印刷基材７は、支持体１１上に転写インキパターン１５を有しており、被印刷体１７とともに転写ロール１８に送られる。転写ロール１８の加圧ロールは、所定の圧力及び温度に加圧、加熱されており、タック層から転写インキパターン１５が被印刷体１７に転写される。
【００１７】
図１は、本発明のカラーフィルタ用印刷装置の１実施形態を示し、図１（Ａ）は断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のグラビア胴４の斜視図、図１（Ｃ）は着色パターンの模式図、図１（Ｄ）は印刷基材に転写された着色パターンの平面図、図１（Ｅ）は被印刷体に転写された着色パターンの平面図である。
【００１８】
図１（Ａ）において、印刷ラインＬに沿って、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色パターンを印刷するためのカラー印刷ユニットＣが配設されている。カラー印刷ユニットＣは、図３で説明したグラビア胴４を備え、グラビア胴４には、インキ容器２５、ポンプ２６及びロータリジョイント２７を経てインキが供給される構造となっている。供給ロール２０に巻回された印刷基材７は、テンションロール２１、圧胴８の周面及び転写装置２４を経て巻取ロール２２に巻回されている。図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、グラビア胴４の外周面には、Ｒ、Ｇ、Ｂ三色についてスパイラル状の凹溝からなる着色パターン５が形成されている。
【００１９】
図２は、図１に示したグラビア胴へのインキ供給構造を示す模式図である。グラビア胴４の外周面に形成されたＲ、Ｇ、Ｂ三色の着色パターン５は、それぞれグラビア胴４の内部に同心円状に形成されたインキ供給通路２８を経て、ロータリジョイント２７、ポンプ２６、インキ容器２５に接続されている。
【００２０】
上記構成からなる本発明のカラーフィルタ用印刷装置の作用について説明する。カラー印刷ユニットＣのグラビア胴４は、圧胴８の回転に同期して駆動され、インキ容器２５から供給されるインキは、ポンプ２６のコントロールにより印刷基材７上に、図１（Ｄ）に示すように、ストライブ状の着色パターン１５が転写される。印刷パターンが転写された印刷基材７は、転写装置２４の転写型２４ａにより被印刷体（ガラス基板）１７に押圧、加熱され、図１（Ｅ）に示すように、所定の形状の着色パターン１５ａが被印刷体１７上に転写され、以下、周知の方法でカラーフィルタが製造される。
【００２１】
なお、本例においては、１枚の被印刷体に１つの着色パターン１５ａを転写するようにしているが、複数の着色パターンを転写するようにしてもよい。また、転写型２４ａは、被印刷体に印刷パターンが転写された際、カラーフィルタのパターン形状が形成される転写型を有すればどのような形状でもよいが、例えば１枚の被印刷体に１枚（１面）のカラーフィルタの着色パターンが転写される１つのベタ形状を有する転写型、１枚の被印刷体に２枚（２面）のカラーフィルタの着色パターンが転写される２つのベタ形状を有する転写型、さらに選択的に着色パターンを転写するものとしてストライブ形状の転写型等があげられる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、見当合わせが不要になり、簡単に高精細の着色パターンを印刷することができるカラーフィルタ用印刷装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタ用印刷装置の１実施形態を示し、図１（Ａ）は断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のグラビア胴４の斜視図、図１（Ｃ）は着色パターンの模式図、図１（Ｄ）は印刷基材に転写された着色パターンの平面図、図１（Ｅ）は被印刷体に転写された着色パターンの平面図である。
【図２】図１に示したグラビア胴へのインキ供給構造を示す模式図である。
【図３】本発明で採用されるグラビア印刷方式を説明するための図である。
【図４】図３において、グラビア胴から印刷基材にインキが転写される過程を示す図である。
【図５】図４においてタック層へのインキの転写を説明するための図である。
【図６】被印刷体への転写方法を説明するための図である。
【符号の説明】
Ｃ…カラー印刷ユニット
Ｌ…印刷ライン
４…グラビア胴
５…着色パターン
７…印刷基材
２４…転写装置

Claims

印刷基材の印刷ラインに沿って配設されたカラー印刷ユニットと、該カラー印刷ユニットの下流側に配設された転写装置とを備え、前記カラー印刷ユニットのグラビア胴の外周面には各色毎にスパイラル状の凹溝からなる着色パターンが形成され、各色の着色パターンに独立して各色のインキを供給可能にしたことを特徴とするカラーフィルタ用印刷装置。
上記転写装置は、被印刷体へ転写されるサイズに対応するカラーフィルタのパターン形状の転写型を有することを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ用印刷装置。