JP4428121B2 - パターン形成方法及びパターン形成装置 - Google Patents
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Description
また、各パターン構成色のパターンごとに凸版である除去版を用意し、パターン構成色ごとのローラにパターン構成色の着色樹脂組成物を定厚で塗布し、このローラをパターン構成色に対応する前記除去版に押圧して、除去版の凸部にてパターン以外の余剰の着色樹脂組成物を転写除去することで、パターン構成色ごとのローラにパターンを形成し、これらのパターンを上述と同様に黒のパターンの位置を基準として、その間に赤、次に緑、青とそれぞれ各パターン構成色が重ならないように基板に転写することで、カラーフィルタとしてのパターンを得る装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)
しかしながら、上述した印刷手法によるパターン形成装置では、同一形状のパターンを備えた板状の除去版(凸版)をパターン構成色ごとに作成して、これらを複数のローラの移動方向に並べて配置することとなり、形成装置が大型化するという不都合があり、特にカラーフィルタの大型化が要望される傾向にある現状において、印刷手法を用いるパターン形成装置で実施しようとした場合には、装置の長手方向の寸法が非常に長くなってしまう。
この問題は液晶表示装置用のカラーフィルタの場合だけでなく、パターン構成色が異なってパターン形状が同一の複数のパターンを組み合わせる部分を有した複合パターンを印刷で形成するときに生じる問題である。
そこで、本発明は上記事情に鑑み、パターン構成色が異なる複数のパターンを塗布ローラに形成するための除去版を小型のものとし、更に数を減らすことを課題とし、その除去版を用いて塗布ローラそれぞれに形成されたパターンを、基板での基準に対する位置合わせ容易に転写して、良好な複合パターンを得ることを目的とするものである。
本発明のパターン形成方法によれば、パターン形状を同一にするパターン構成色の塗布液が塗布された複数の塗布ローラを、順次、一つの第一の塗布液除去版に押圧するとともに、前記組み合わせ部分以外のパターンのパターン構成色の塗布液が塗布された塗布ローラを、該塗布ローラが対応する第二の塗布液除去版に押圧し、少なくとも何れか一方の塗布液除去版がロール版としており、さらに、前記基板、前記塗布ローラ、前記第一の塗布液除去版、前記第二の塗布液除去版の何れか位置を調整し、複合パターンを形成するようにしており、塗布ローラからロール版の塗布液除去版で塗布液を転写除去する際、互いに接する塗布ローラと塗布液除去版との両者が定位置で回転できるようになり、転写除去時に塗布ローラ側の移動などを伴わないことから正確なネガパターンで塗布液を除去できるようになる。
その点、第一の塗布液除去版が一つの除去版であり、パターン形状を同一にするパターン構成色の塗布液が塗布された上記複数の塗布ローラを前記一つの第一の塗布液除去版に順次押圧するものとすることで、パターン構成色ごとの塗布ローラそれぞれで、一つの塗布液除去版による塗布液の転写除去によってパターンが形成されるので、各塗布ローラ上で形成されたパターンが同一となり、これらのパターンを基板上で組み合わせるときにパターン相互の各部位の配置関係が一様な状態で転写でき、パターン形状同一の複数のパターンの組み合わせ部分が適正に形成できる。
本発明のパターン形成方法において、上記塗布液除去版の凸部を、塗布ローラの塗布液を転写除去する部分に対応させる塗布液除去版の位置合せと、前記第一、第二の塗布液除去版の凸部に転移した塗布液の除去とを、塗布ローラの上記転写除去工程ごとに行なうことで、常時清浄な状態の塗布液除去版に塗布ローラを押圧させることができ、ネガパターン部分の塗布液の転写除去がより確実に行なえるようになる。
本発明のパターン形成方法において、上記塗布液供給手段は塗布液を定厚で供給することで、塗布液除去版によるネガパターンの転写除去が適正に行われるとともに、基板に転移した塗布液の膜厚が均一になり、色むらをより確実に防止できるようにある。
本発明のパターン形成方法において、上記塗布液除去版に対して、該塗布液除去版の洗浄と洗浄された塗布液除去版の乾燥とを行なって、塗布液除去版に位置した塗布液を除去することで、常時清浄な塗布液除去版に塗布ローラを押圧させることができ、よって、ネガパターン部分の塗布液の転写除去がより確実に行なえるようになる。
本発明のパターン形成装置によれば、第一の塗布液除去版と第二の塗布液除去版との少なくとも何れか一方の塗布液除去版がロール版であるので、塗布ローラからロール版の塗布液除去版で塗布液を転写除去する際、互いに接する塗布ローラと塗布液除去版との両者が定位置で回転できるようになり、転写除去時に塗布ローラ側の移動などを伴わないことから正確なネガパターンで塗布液を除去できるようになる。そして、塗布液除去版をロール版とすることで、水平方向に置かれた板状の塗布液除去版と比べて、版体としての水平方向の寸法を小さくすることができ、パターン形成装置の小型化が図れる。
本発明のパターン形成装置によれば、少なくとも上記第一の塗布液除去版の凸部を、塗布ローラの塗布液を転写除去する部分に対応させるように第一の塗布液除去版を位置させる塗布液除去版位置調整手段を備えるものとすることで、塗布ローラ側での位置合わせを行なう必要がなく、塗布ローラと凸版との対応付けの機構が簡単になり、パターン形成装置の構造を簡単なものとすることができる。
本発明のパターン形成装置によれば、上記塗布液供給手段が、塗布液を定厚供給する定厚塗布液供給ユニットを有するものとすることで、塗布液除去版によるネガパターンの転写除去が適正に行われるとともに、基板に転移した塗布液の膜厚が均一になり、色むらをより確実に防止できるようになる。
本発明のパターン形成装置によれば、上記第一、第二の塗布液除去版ごとに、塗布ローラから転写除去した塗布液を除去する残存塗布液除去装置を有するものとすることで、常時清浄な塗布液除去版に塗布ローラを押圧させることができ、ネガパターン部分の塗布液の転写除去がより確実に行なえるようになる。そして、複数の塗布ローラの移動方向を同じにしながら、一つの塗布ロールに対する転写除去工程からつぎの塗布ロールにおける転写除去工程への移行が行なえるようになり、パターン形成装置の構造を簡単にすることができる。
本発明のパターン形成装置によれば、上記残存塗布液除去装置が、洗浄手段と乾燥手段とを備えるものとすることで、常時清浄な塗布液除去版に塗布ローラを押圧させることができ、よって、ネガパターン部分の塗布液の転写除去がより確実に行なえるようになる。
(パターン形成装置)
図中1はパターン形成装置で、該パターン形成装置1は図4に示すカラーフィルタパターンとしての複合パターンPを形成するものである。この複合パターンPは、図5に示すように三色のパターン構成色である赤、緑、青(R、G、B)において、赤のパターン構成色からなりストライプが一定間隔で並ぶパターンPrと緑のパターン構成色からなりストライプが一定間隔で並ぶパターンPgと青のパターン構成色からなりストライプが一定間隔で並ぶパターンPbとを各パターンのストライプが一定間隔をおいて順に並ぶように組み合わせて、組み合わせ部分P1を形成し、ブラックマトリックスとする黒のパターン構成色のパターンP2を、前記組み合わせ部分P1以外の部分として形成し、これらP1とP2とから前記複合パターンPが形成されている。
組み合わせ部分P1を構成するパターンPr、Pg、Pbは相互にストライプ位置が異なるが、ストライプ幅、長さ、ピッチが同じであるため、パターンPr、Pg、Pbのパターン形状は同一である。
(塗布ローラ連結移動機構部)
前記塗布ローラ連接移動機構部2は、ブラックマトリックスとする黒インキを受ける塗布ローラ2BM、上記赤のパターンPrを得るための赤インキを受ける塗布ローラ2R、同じく緑のパターンPgを得るための緑インキを受ける塗布ローラ2G、青のパターンPbを得るための青インキを受ける塗布ローラ2Bとを間隔をおいて配置し、これら四つの塗布ローラ2BM、2R、2G、2Bをステー20にて回転可能に支持し、塗布ローラ連接移動機構部2の待機部分に対して順に位置設定されている前記第一塗布液除去部4、第二塗布液除去部5、基板支持部6それぞれの上方位置に前記四つの塗布ローラ2BM、2R、2G、2Bが一体となった状態で移動できるように設けられている。また、この塗布ローラ連接移動機構部2には図示されているように、塗布ローラ2BM、2Rの間に前記塗布ローラ2BMに対応する残存塗布液除去装置7が配置され、この残存塗布液除去装置7も前記ステー20に支持された状態で前記塗布ローラ2BM、2R、2G、2Bとともに一体的に移動するように設けられている。なお、残存塗布液除去装置7については後述する。
待機位置にあるときの上記塗布ローラ連接移動機構部2の各塗布ローラ2BM、2R、2G、2Bそれぞれに対して、この塗布ローラ2BM、2R、2G、2Bに対して設定されているパターン構成色の塗布液としてのインキを供給するために、上記塗布液供給部3は黒インキを供給する定厚塗布液供給ユニット3BM、赤インキを供給する定厚塗布液供給ユニット3R、緑インキを供給する定厚塗布液供給ユニット3G、青インキを供給する定厚塗布液供給ユニット3Bが塗布ローラ2BM、2R、2G、2Bに対応配置され、これら定厚塗布液供給ユニットから各インキが定厚にして塗布されるようにしている。
上記第一塗布液除去部4は、塗布液供給手段として上記塗布液供給部3での定厚塗布液供給ユニット3BM、3R、3G、3Bから黒インキが定厚で塗布された塗布ローラ2BM、赤インキが定厚で塗布された塗布ローラ2R、緑インキが定厚で塗布された塗布ローラ2G、青インキが定厚で塗布された塗布ローラ2Bとが一体となった塗布ローラ連接移動機構部2が印刷方向(図上、左方向)に移動するとき、この第一塗布液除去部4と回転する塗布ローラ2R、2G、2Bとの接触によって、各塗布ローラ2R、2G、2B上から余剰の塗布液を転写除去するものである。
この第一塗布液除去部4は、上記組み合わせ部分P1を構成するそれぞれ形状同一のパターンPr、Pg、Pbのネガパターンにして凸部40を備えるロール版とした第一の塗布液除去版41を備え、該塗布液除去版41の上端側が表出する状態にしてこの塗布液除去版41を槽状の残存塗布液除去装置8内に位置させて、さらに前記塗布液除去版41と残存塗布液除去装置8との全体を一体とした状態で位置調整手段42に取付支持させてなるものである。
(塗布ローラへの凸版位置合わせ、インキ転写除去)
図示の実施の形態においては、塗布ローラ連接移動機構部2の移動方向を凸部40によるストライプの長手方向に揃えている。そして、塗布ローラ連接移動機構部2が印刷方向として上記基板支持部6側に移動を開始した時点では最初に上記ブラックマトリックス形成用の黒インキが塗布供給されている塗布ローラ2BMがこの第一塗布液除去部4に差し掛かることから、この塗布ローラ2BMとの接触を避けるために第一塗布液除去部4は一旦下がり、塗布ローラ2BMとその後位の残存塗布液除去装置7とが通過した時点で定位置に戻るように設けられており、この定位置に戻った第一塗布液除去部4の上記塗布液除去版41に塗布ローラ2Rが押圧する前に、この塗布ローラ2Rの塗布液を転写除去する部分、即ち、塗布ローラ2R上において形成する赤インキによるパターンPr(上記基材支持部6側で設定される赤インキによるパターンPrの位置に対応するパターン)のネガパターンに、塗布液除去版41の凸部40が対応位置するように上記位置調整手段42により位置合わせされる。この位置合わせが塗布ローラ2Rによる押圧の前に終了し、さらにこの状態の塗布液除去版41に前記塗布ローラ2Rが接触した時点で前記塗布ローラ連接移動機構部2の移動が一旦停止し、塗布ローラ2Rが塗布液除去版41に押圧しながらこの両者が同期状態で回転して、前記凸部40が塗布ローラ2Rから余剰部分の赤インキを転写除去し、これによって塗布ロール2Rに赤インキによるパターンPrが形成される。
(残存塗布液除去)
この塗布液除去版41の位置合わせと赤インキの転写除去によるパターンPrの形成を塗布ローラ2Rで行なった赤インキにおける転写除去工程が終了すると、塗布ローラ連接移動機構部2が再び移動し、この塗布ローラ連接移動機構部2の移動が、塗布ローラ2Gと塗布液除去版41とが非接触状態で対応する時点まで継続される。
塗布ローラ2Rでの転写除去が開始され、その塗布ローラ2Rから塗布液除去版41が離れ、塗布ローラ2Gに接触する前までの間において、塗布液除去版41での残存塗布液の除去が残存塗布液除去装置8で行われるように設けられている。この残存塗布液除去装置8は、図6に示されているように回転する塗布液除去版41の下端側を浸し、上記パターンPrの形成を行なうことで塗布液除去版41に転移してこの塗布液除去版41上で残存している赤インキを溶解させて凸部40から離れるように溜め置かれた溶剤からなる洗浄手段9と、洗浄手段9から表れる凸部40に相対する位置にあって、風吹き付けにより溶剤の揮発を生じさせる乾燥手段10とからなるものであり、塗布液除去版41がこの残存塗布液除去装置8中で回転することで清浄な版面が得られるようにしている。
なお、この例において、塗布ローラ2Rの転写除去が進んでいるときに、残存塗布液除去装置8により塗布液除去版41に残存している赤インキの除去も行われるようにしている。
この塗布ローラ2Gでの転写除去工程が開始されると、上記塗布ローラ2Rの転写除去が進んでいるときの転写除去工程と同じように、残存塗布液除去装置8により塗布液除去版41に残存している緑インキ(塗布ローラ2Gから転写除去された緑インキ)が除去され、塗布液除去版41は清浄な状態に戻される。
この塗布ローラ2Bでの転写除去工程が開始されると、上記塗布ローラ2R、2Gの転写除去が進んでいるときの転写除去工程と同じように、残存塗布液除去装置8により塗布液除去版41に残存している青インキ(塗布ローラ2Bから転写除去された青インキ)が除去され、塗布液除去版41は清浄な状態に戻される。
このようにして、塗布ローラ連接移動機構部2が第一塗布液除去部4上を移動することで、塗布ローラ2R、2G、2BでのパターンPr、Pg、Pbの形成が順次行なわれる。
上記塗布ローラ2R、2G、2BでのパターンPr、Pg、Pbの形成が進んでいるときに塗布ローラ連接機構部2の移動方向先頭に位置する塗布ローラ2BMが上記第二塗布液除去部5に差し掛かり、この第二塗布液除去部5にてブラックマトリックス用のパターン形成が塗布ローラ2BMに対して行わわれる。本パターン形成装置1では図2に示すように塗布ローラ2Gでの転写除去工程が行われるときにこの塗布ローラ2BMでも転写除去工程が行われる。
第二塗布液除去部5では複合パターンPでのブラックマトリックス用のパターンP2に対応するように、塗布ローラ2BM上でパターンP2が形成されるものであり、上記第一塗布液除去部4と同様に、塗布ローラ2BM上で黒インキにより形成すべきパターンP2のネガパターンに対応するパターンの凸部50を備える平板状の第二の塗布液除去版51を位置調整手段52に取付支持させてなるものである。そして、塗布ローラ連接移動機構部2の移動により塗布ローラ2BMがこの第二塗布液除去部5に到達することで、前記塗布液除去版51に塗布ローラ2BMが押圧し、この塗布ローラ2BMに塗布供給されている黒インキからネガパターンの位置にある黒インキを、塗布ローラ2BMの転動(塗布ローラ連接移動機構部2の移動に同期した回転)に伴って転写除去し、黒インキによるパターンP2をこの塗布ローラ2BM上に形成する。
塗布ローラ2BMの後位に配置されている上記残存塗布液除去装置7は、塗布ローラ連接移動機構部2の移動により塗布ローラ2BMの転写除去工程が進んでいる後方で第二塗布液除去部5に摺接した状態で移動する。そして、この残存塗布液除去装置7は、パターンP2の形成を行なう際に第二の塗布液除去版51に転移してこの塗布液除去版51上で残存している黒インキを取り除いて第二塗布液除去部4を清浄にするものであり、その構成としては溶剤吹き付け及び溶剤吸引による洗浄とその洗浄後の風吹き付けによる乾燥とを行なうものである。
上記第二の塗布液除去版51は塗布ローラ2BMにのみ対応位置すればよいものであることから、第二塗布液除去部5での位置調整手段52は、水平方向においては塗布液除去版51の微調整を行なって位置決めする。
上記基板支持部6はカラーフィルタの基材とするガラス板などの基板60を、XYθ駆動可能定盤61に取り付けて位置決めしてなるものである。そして、上述したように塗布ローラ連接移動機構部2が印刷方向(図面上、左方向)に移動するように設けられていて、パターンP2を周面に形成した塗布ローラ2BMがまず最初に達し、基板60の表面を押圧しながら転動してパターンP2を基板60の表面に転写する。このパターンP2が転写されると続いて塗布ローラ2Rが基板60の表面を押圧し、転動しながらその周面に形成されているパターンPrを基板60の表面に転写する(図3参照)。そして、パターンPrが転写されると続いて塗布ローラ2Gが基板60の表面を押圧し、転動しながらその周面に形成されているパターンPgを基板60の表面に転写する。さらに、パターンPgが転写されると続いて塗布ローラ2Bが基板60の表面を押圧し、転動しながらその周面に形成されているパターンPbを基板60の表面に転写する。
このように塗布ローラ連接移動機構2の印刷方向への移動に伴って塗布ローラ2BM、2R、2G、2Bから順次パターンP2、Pr、Pg、Pbが基板60の表面に順次転写され、黒インキによるパターンP2と、赤インキ、緑インキ、青インキによる組み合わせ部分P1でのパターンPr、Pg、Pbからなる複合パターンPが形成される。
また、塗布ローラ連接移動機構部2が移動して基板支持部6に差し掛かる時点で、上記第二塗布液除去部5の上に塗布ローラ連接移動機構部2が位置することになるが、塗布ローラや残存塗布液除去装置との干渉を避けるために、この第二塗布液除去部5が降下している。さらに、基板60への転写工程では残存塗布液除去装置7が基板60の表面と干渉しないように上方移動して待機するように設けられている。
2…塗布ローラ連接移動機構部
2BM、2R、2G、2B…塗布ローラ
3…塗布液供給部
3BM、3R、3G、3B…定厚塗布液供給ユニット
4、4R、4G、4B…第一塗布液除去分
40…凸部
41…第一の塗布液除去版
42…位置調整手段
5…第二塗布液除去部
50…凸部
51…第二の塗布液除去版
52…位置調整手段
60…基板
7…残存塗布液除去装置
8…残存塗布液除去装置
9…洗浄手段
10…乾燥手段
P…複合パターン
Pr…赤のパターン
Pg…緑のパターン
Pb…青のパターン
P1…組み合わせ部分
P2…ブラックマトリックスのパターン
Claims (9)
- 基板に、パターン構成色が異なる塗布液からなる複数のパターンを塗布ローラを介して転写して、パターン形状が同一のパターンの組み合わせ部分を有する複合パターンを前記基板に形成するに際し、塗布液供給手段からパターン構成色の塗布液が供給される塗布ローラを前記パターン構成色ごとに有して、該塗布ローラを、前記複数のパターンのネガパターンとした凸部を有する塗布液除去版に押圧して、塗布ローラから前記ネガパターンにして塗布液を転写除去する転写除去工程と、前記転写除去工程を経た塗布ローラの塗布液によるパターンを前記基板に転写する転写工程とを備えるパターン形成方法において、
パターン形状を同一にするパターン構成色の塗布液が塗布された複数の塗布ローラを、該塗布ローラが対応する一つの第一の塗布液除去版に順次押圧するとともに、前記組み合わせ部分以外のパターンのパターン構成色の塗布液が塗布された塗布ローラを、該塗布ローラが対応する第二の塗布液除去版に押圧し、少なくとも何れか一方の塗布液除去版がロール版であり、前記基板、前記塗布ローラ、前記第一の塗布液除去版、第二の塗布液除去版の何れかの位置を調整することにより、前記組み合わせ部分と前記組み合わせ部分以外のパターンからなる前記複合パターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。 - 上記塗布液除去版の凸部を、塗布ローラの塗布液を転写除去する部分に対応させる塗布液除去版の位置合せと、前記第一、第二の塗布液除去版の凸部に転移した塗布液の除去とを、塗布ローラの上記転写除去工程ごとに行なう請求項1に記載のパターン形成方法。
- 上記塗布液供給手段は塗布液を定厚で供給する請求項1または2に記載のパターン形成方法。
- 上記塗布液除去版に対して、該塗布液除去版の洗浄と洗浄された塗布液除去版の乾燥とを行なって、塗布液除去版に位置した塗布液を除去する請求項1から3の何れか一項に記載のパターン形成方法。
- 基板に、パターン構成色が異なる塗布液からなる複数のパターンを塗布ローラを介して転写して、パターン形状が同一のパターンの組み合わせ部分を有する複合パターンを前記基板に形成するパターン形成装置であって、
パターン構成色ごとに対応する複数の塗布ローラと、
前記塗布ローラに、該塗布ローラが対応するパターン構成色の塗布液を供給する塗布液供給手段と、
パターン形状を同一にするパターンのネガパターンとした凸部を有し、前記形状同一のパターンのパターン構成色の塗布液を前記塗布液供給手段から供給された塗布ローラとの接触により前記ネガパターンの塗布液を順次転写除去して、組み合わせ部分の前記形状同一のパターンの位置に対応するように、前記塗布ローラに塗布液を残存させてなるパターンを形成する一つの第一の塗布液除去版と、
前記組み合わせ部分以外のパターンのネガパターンとした凸部を有し、前記組み合わせ部分以外のパターンのパターン構成色の塗布液を前記塗布液供給手段から供給された塗布ローラとの接触により前記ネガパターンの塗布液を転写除去して、組み合わせ部分以外の前記パターンの位置に対応するように、前記塗布ローラに塗布液を残存させてなるパターンを形成する第二の塗布液除去版とを備え、
第一の塗布液除去版と第二の塗布液除去版との少なくとも何れか一方の塗布液除去版がロール版であることを特徴とするパターン形成装置。 - 少なくとも上記第一の塗布液除去版の凸部を、塗布ローラの塗布液を転写除去する部分に対応させるように第一の塗布液除去版を位置させる塗布液除去版位置調整手段を備える請求項5に記載のパターン形成装置。
- 上記塗布液供給手段は、塗布液を定厚供給する定厚塗布液供給ユニットを有する請求項5または6に記載のパターン形成装置。
- 上記第一、第二の塗布液除去版ごとに、塗布ローラから転写除去した塗布液を除去する残存塗布液除去装置を有する請求項5から7の何れか一項に記載のパターン形成装置。
- 上記残存塗布液除去装置は、洗浄手段と乾燥手段とを備える請求項8に記載のパターン形成装置。
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