JP4556391B2 - 精細パターンの形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイ用カラーフィルタなどを得るための精細パターンの形成方法に関するものである。

液晶ディスプレイ用カラーフィルターの製造方法としては、現在、シート状のガラス板の上の中央部にカラーフィルタ用フォトレジストを滴下した後、高速で回転させて均一な塗布膜を設け、露光・現像を行なってカラーフィルタパターンを形成するといったフォトリソグラフィ方法が広く用いられている。このフォトリソグラフィの工程を繰り返すことによって、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色とブラックマトリックスの計四色のカラーフィルタが製造されている。
このフォトリソグラフィ法において、シート状のガラス板上にカラーフィルタ用フォトレジストを塗布する方法としては、上記のようにカラーフィルタ用フォトレジストをシート状のガラス板上の中央部に滴下する代わりに、スロット型塗布ヘッドによりガラス板上の全面に平面状に厚く塗布し、次に高速で回転させることによって均一な塗布膜を形成する方法もある。

一方、液晶ディスプレイ用カラーフィルタを効率よく製造する方法として、スロット型塗布ヘッドで、精密にカラーフィルタ用フォトレジストの膜厚を制御しながらカラーフィルタ用ガラス表面上に塗布し、パターンを露光し、現像してカラーフィルタパターンを形成し、カラーフィルタを製造する方法が提案されている。

さらに印刷手法によりカラーフィルタを製造することも考慮されている。通常印刷の印刷速度は一分間に８０ｍ位であって大量に印刷できるものであり、カラーフィルタの製造に際して印刷手法を応用すれば、従来のカラーフィルタ製造法の一分間に三枚程度と比較した場合の数十倍の生産性があると考えられる。
なお、従来のカラーフィルタ印刷は、三色のインキの画像をブランケット胴に転写させ、さらに同画像を印刷定盤上のガラス基板に転写させて三色印刷を行うものである（例えば特許文献１参照）。
従来のカラーフィルタを形成する印刷方式において凸版に樹脂インクを供給する方式として、展色平版から凸版に転写するものが提案されている（例えば特許文献２参照）。
従来のカラーフィルタを形成する印刷方式において、ダイコータにてブランケット胴にインキを供給することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
従来のカラーフィルタを形成するのにダイコータを使用して金属ローラにインキを供給し、露光現像を行う方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
従来のカラーフィルタを形成するに際して、インクジェットを使用することが提案されている（例えば、特許文献５参照）。
従来のカラーフィルタを形成するに際して、インクジェットを使用して転写を行なうようにしたものが提案されている（例えば、特許文献６参照）。
特開平６−９３９号公報（第３頁）。 特開平６−２７３１６号公報（第３頁） 特開２０００−２８９３２０号公報（第２頁） 特開２００２−７１９３２号公報（第２頁） 特開２００２−３７２６１３号公報（第２頁） 特開平１１−３１１７０７号公報（第２頁）

上述したフォトリソフラフィ法におけるカラーフィルタ用フォトレジストをスロット型塗布ヘッドによりシート状のガラス板に厚く塗布してからそのガラス板を高速回転させてカラーフィルタ用フォトレジストの塗膜厚を調整する上記方法では、カラーフィルタ用フォトレジストを滴下して高速回転して塗布する上記方法に比べてカラーフィルタ用フォトレジストの消費量は少ないものの、上記何れかの方法も余分に投与したカラーフィルタ用フォトレジストを遠心力で除去し薄く均一な塗布膜を形成することから、かなりの割合のカラーフィルタ用フォトレジストを捨てることになる。また、カラーフィルタになるまでに前記工程をガラス板上に繰り返すので、各工程でのプロセスが累計されることになる。

上記カラーフィルタ用フォトレジストの膜厚を制御しながら均一に塗布する方法では、カラーフィルタ用ガラス板の表面上にカラーフィルタ用フォトレジストを塗布してからパターンを露光し、現像するための高価な露光機、現像機を購入し、維持するため費用がかかるという不都合がある。

液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造に印刷手法を用いる場合も以下の点が問題となる。
まず位置合せ精度に関して問題がある。ザンメル印刷機のように多色の版を一つのブランケットに転写して多色を同時に転写する印刷機では位置合せ精度が良好であり、その位置合せ精度は±１０μｍ位となるが、一般的な印刷方法を応用した場合、従来の印刷機の位置合せ精度が±５０μｍ位と粗いためにカラーフィルタを印刷するには適さない。特にカラーフィルタを印刷するにはその位置合せ精度が±３μｍ必要である。
そして、インキの均一供給に関しても問題がある。オフセット印刷の場合、インク着付けローラから版へ、版からブランケットへ、そしてブランケットから紙へと供給されるが、その時のインキ供給のバラツキを３％以下にする精度ではなかった。この点、ブランケットからガラス板ヘのインキの転写を１００％を満足する技術が完成されているが、転写後のパターン表面が曲面になり、カラーフィルタの表面の平滑性を満足できるものではなかった。グラビア印刷のような凹版印刷の場合、ドクター等で不用部分のインキを掻き取るため凹版の中のインキの中心付近が凹んでしまい、パターンが中抜け状態で転写され、目的のパターンを作成できなかった。さらに印刷装置には、その装置及び装置回りでの生じる微小な異物を取り除く対策が施されておらず、カラーフィルタのパターンに異物が混入するなどの問題が多い。

そこで本発明者は、インクジェット印刷機などにて顔料インクを精細パターン（カラーフィルタのストライプパターンなどの精細パターン）にして施した平板状凹版と、カラーフィルタの基材であるガラス板とを密着させることによって、精細パターンの顔料インクを前記ガラス板に転写できて、顔料インクの大きなロスを生じさせることなくガラス板にカラーフィルタの精細パターンを形成できる点に着目したものである。そして、本発明は平板状凹版からガラス板へ顔料インクを転写させるに際して、精度よく行なえるようにすることを課題とし、高精度の液晶ディスプレイ用カラーフィルタを、前記顔料インク転写による印刷手法を用いて効率よく製造することを目的とするものである。

本発明は上記課題を考慮してなされたもので、カラーフィルタの色パターンである精細パターンにしてインクが施された可撓性の平板状凹版を被印刷基材に密着して、平板状凹版から前記インクを被印刷基材に転写して被印刷基材に精細パターンを形成するにあたり、前記平板状凹版は、金属枠に張られたスクリーン印刷用のスクリーンからなるシート状の支持体に固定されていて、該平板状凹版の色パターンに対応する部分以外の部分はフッ素樹脂でパターニングして撥インクパターンとして設けられていて、この平板状凹版と被印刷基材との熱膨張率の差を１．５×１０^−６／℃以内としたことを特徴とする精細パターンの形成方法を提供して、上記課題を解消するものである。
そして、本発明において、上記平板状凹版から上記インクが転写される前の上記被印刷基材には予めブラックマトリクスが設けられていて、上記撥インクパターンは、平板状凹版が被印刷基材に密着するときに前記被印刷基材のブラックマトリクスに重なるものであり、ブラックマトリクスに重ねたときに、前記平板状凹版のインクが供給される色パターンの周りにおける撥インクパターンの端が、被印刷基材での前記インクが対応する部分の周りのブラックマトリクスの上であって該ブラックマトリクスの端より外側に位置するように設けられていることが良好である。また、上記被印刷基材はガラス板であるものとすることが可能である。また、上記平板状凹版はガラス板であるものとすることが可能である。

本発明によれば、平板状凹版と被印刷基材との熱膨張率の差が非常に小さいので、両者を位置合せして密着したときに平板状凹版の顔料インクと、被印刷基材の前記顔料インクを受ける部分とが適正に対応位置するようになり、顔料インクの転写が適正位置に行われるようになるなど、実用性に優れた効果を奏するものである。

本発明の精細パターンの形成方法を液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造を一実施例として詳細に説明する。
このカラーフィルタの製造では以下の工程が設定されている。
まず、カラーフィルタとするための被印刷基材であるガラス板に予めブラックマトリスクを設けたものを用意しておき、これを投入ロボットにより洗浄機に洗浄する。なお、ブラックマトリスクは通常のフォトリソ法を利用して作成されるものであり、樹脂ブラックフォトレジストをガラス板に塗布し、マスクを介して露光して硬化させ、現像して所定のパターンを得たものである。
洗浄機で洗浄されたガラス板は、カラーフィルタのＲパターンを印刷する製造装置、同じくＧパターンを印刷する製造装置、同じくＢパターンを印刷する製造装置に移載ロボットを介して順次送られ、それぞれの製造装置で精細パターンをガラス板に印刷する。
最後の精細パターンを印刷した後、移載ロボットを介してガラス板が現像機に送られて現像を行ない、カラーフィルタが得られる、現像によって得られたカラーフィルタは受取りロボットによって現像機から取り出し、カラーフィルタの製造の工程が終了する。

カラーフィルタの製造ラインに設置される上記Rパターン、Ｇパターン、Ｂパターンの精細パターンを印刷する各製造装置１は精細パターン形成装置であり、図１に示されているように、後述の可撓性平板状凹版を支持する金属枠２、仮位置決めステージ３、インクジェット装置、バキューム孔付定盤５ プレス胴６ Ｘ・Ｙ・θ制御定盤７、紫外線露光装置８、剥離胴９、可撓性平板状凹版剥離台１０から構成されている。
この製造装置１を概略的に説明すれば、図１における製造装置１のインクジェット噴射位置（イ）にて、可撓性平板状凹版を支持した金属枠２が仮位置決めステージ３に置かれてからバキューム孔付定盤５により持ち上げられ、その状態で金属枠２の可撓性平板状凹版に対して下方からインキング手段である前記インクジェット装置４により精細パターンにしてインクが噴射される。そして乾燥位置（ロ）を経て、インキが付与された可撓性平板状凹版を支持する金属枠２がプレス胴６の下に移載され（押圧圧着位置（ハ））、Ｘ・Ｙ・θ制御定盤７の上に配置された被印刷基材であるガラス板に前記可撓性平板状凹版を密着させるようにしている。
そして、被印刷基材のガラス板が可撓性基材に密着した状態で金属枠２が紫外線硬化装置８に移載されて露光を行ない（紫外線硬化位置（ニ））、この後に金属枠２が剥離胴９下に移載され（可撓性平板状凹版剥離位置（ホ））、ガラス板を可撓性平板状凹版剥離台１０に位置させてこのガラス板から可撓性平板状凹版を剥離し、精細パターンのインクをガラス板に転写するようにしている。

上述したように被印刷基材であるガラス板に対するＲパターンの印刷は、カラーフィルタの製造ライン上で、洗浄装置側から最初に移載されるＲパターン用の製造装置で行われる。このＲパターンの印刷について以下に説明する。
Ｒ用の版としてガラス板からなる可撓性平板状凹版１１が用いられる。そして図２に示すようにこの可撓性平板状凹版１１は、スクリーン印刷版用のスクリーン（紗）からなるシート状の支持体１２を上記金属枠２に張り、その支持体１２に固定され、金属枠２自体が固定されていても可撓性平板状凹版１１の僅かな上下が支持体１２の変形により許容され、また、支持体１２とともにこの可撓性平板状凹版１１が撓むことができるようにしている。

可撓性平板状凹版１１は、ガラス板基材１３に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）薄膜からなる樹脂薄膜１４が全面に形成している。そして、ＲＧＢ三色のカラーフィルタのＲストライプパターンに対応する部分以外の部分は、図９に示されているようにフッ素樹脂でパターニングして撥インクパターン１５が設けられている。
撥インクパターン１５は、Ｒストライプパターンの隔壁としてパターニングしており、被印刷基材のガラス板１６のブラックマトリクス１７のストライプ方向のパターンと重なる時に、少なくとも３μｍはブラックマトリクス１７のパターンがはみ出るように形成し（図１０）、位置合わせの許容誤差内であれば、カラーフィルタに白ヌケなどを生じさせないようにしている。
また、撥インクパターン１５は、ブラックマトリクス１７のストライプと直交方向のパターンと重なる部分は、少なくともブラックマトリクス１７のストライプと直交方向のパターンの端から４μｍはブラックマトリクス１７のパターンが重なるように形成し（図１１）、ブラックマトリクス１７のストライプと直交方向のパターン上には、撥インクパターン１３はブラックマトリクス１７のストライプと直交方向のパターンの端から４μｍより内側には形成されていなく余分のＲ顔料インク１８がストライプと直交方向に流れ、他の色傾城に漏れ出さないことになる。そして、Ｒ顔料インキがブラックマトリクス１７上であるので、後述する紫外線露光時には、ガラス板１６側からの紫外線に対しても硬化しないので、位置合わせの許容誤差内であれば、余分のＲ顔料インク１８がはみ出すことがない。

上述のようにしてＲストライプパターンの隔壁として撥インクパターン１５が施された可撓性平板状凹版１１を支持した金属枠２が製造装置１でのインクジェット噴射位置、乾燥位置、押圧圧着位置、紫外線硬化位置、可撓性平板状凹版剥離位置と順に移載されることでガラス板１６に精細パターンが得られるものである。
（Ｒ、インクジェット噴射位置）
まず、可撓性平板状凹版１１を取り付けた金属枠２を仮位置決めステージ３にセットし、仮位置決めする。仮位置決めステージ３の図示しない細孔の低圧空気吹き出孔から低圧空気を可撓性平板状凹版１１に吹きかける。これによってエアークッションのように可撓性平板状凹版１１の下に空気層を形成して浮かす。そして、可撓性平板状凹版１１が浮いている状態で、仮位置決めステージ３を上昇させて、可撓性平板状凹版１１の背面をＸ・Ｙ・θ制御のできるバキューム孔付定盤３に固定させる。バキューム孔付定盤３の固定は吸引によるもので、可撓性平板状凹版１１を含めた金属枠２全体が支持される。この時点までの可撓性平板状凹版１１の状態を断面として図４に示す。
バキューム孔付定盤３側に固定された可撓性平板状凹版１１の下方からインクジェット装置４を使用してＲ顔料インク１８を所定の位置に噴射し、可撓性平板状凹版１１に対してＲストライプパターンの形成を行う（図５参照）。
インクジェット装置４にはＣＣＤカメラが設置してあり、図２では図上、左から右に移動し、可撓性平板状凹版１１の位置合わせマークを読み込むようにしている。そして、マークを読み込んだ位置情報を基にして、バキューム孔付定盤５がＸ・Ｙ・θ制御により所定の位置にセットされる。インクジェット装置４が右から左に稼動し、バキューム孔付定盤５とインクジェット装置４の位置が合っていることを確認する。確認後、インクジェット装置４が行き来四回する。顔料インクの噴射は予めコンピュータに登録されているＲストライプパターンに応じて動作する。
このように顔料インクの盛りを確実にするためにインクジェット装置４による吹き付けが複数回行われる。なお、従来技術では、隔壁が低いと顔料インクがはみ出してしまうが、本実施例では、下方向から噴射するので、はみ出すことがない。
Ｒ顔料インクの噴射が終了した後、図示しない印刷版移載装置で金属枠２をつかむとともに、バキューム孔付定盤５の吸引バキュームを解除し、金属枠２を乾燥位置（ロ）まで移動させる。

（Ｒ、乾燥位置）
可撓性平板状凹版１１に吹き付けられたＲ顔料インク１８は溶剤が揮発すると体積が小さくなる（図６参照）。しかし、この時、Ｒ顔料インク１８は溶剤が揮発した後でもプレス変形する紫外線硬化レジストであるため、柔らかい状態である。乾燥位置を経た金属枠２は平板状凹版圧着手段が構成されている次の押圧圧着位置へと移動する。
（Ｒ、押圧圧着位置）
押圧圧着位置にあるＸ・Ｙ・θ制御定盤７は上下できる機構であり、下降した位置で、ガラス板１６を所定の位置にセットして吸引バキュームで固定する。溶剤が揮発し乾燥した後の可撓性平板状凹版１１がプレス胴６の下まで移動してから、この可撓性平板状凹版１１を支持している金属枠２が固定される。
Ｘ・Ｙ・θ制御定盤７を上昇させ、可撓性平板状凹版１とＸ・Ｙ・θ制御定盤７に固定されたガラス板１６とが接しない距離まで上昇接近させる。このとき可撓性平板状凹版１１とガラス板１６の間に、低圧空気吹き込みノズル１９で低圧空気を吹き込むことにより、空気薄膜層を設けて密着させない。さらに、Ｘ・Ｙ・θ制御定盤７の中にＣＣＤカメラが設けられていて、このＣＣＤカメラで、可撓性平板状凹版１１のマークとガラス板１６のマークとを読み取り位置合わせする。そして、位置合わせをした後で、プレス胴６で左から順次押圧密着する。この時、左側の低圧空気吹き込みノズル１９の低圧空気は止める。図６に押圧密着する前の状態の可撓性平板状凹版１１とガラス板１６とを断面で示した。
撥インクパターン１５とブラックマトリクス１７とが接し押圧されることにより、Ｒ顔料インク１８はブラックマトリクス１７の間に隙間なく押し込まれるともに膜厚が均一になる。これにより、従来柔らかいレジストでの、プレスした時の弊害であった膜厚のバラツキという問題が解決される。
Ｒ顔料インク１８の膜厚が均一になった状態で、印刷版移載装置で金属枠２をつかむ。そして、Ｘ・Ｙ・θ制御定盤７の吸引バキューム孔から空気を吹いて、可撓性平板状凹版１１とガラス板１６を密着させた状態で、紫外線硬化位置まで移動させる。
（Ｒ、紫外線硬化位置）
紫外線露光装置８には、ブラック額縁２０の半分より内側が切り取ってあるＲパターン形成用の金属製マスクがセットされていて、ガラス板１６のブラックマトリクスと前記金属製マスクの位置合わせをして密着させ、ガラス１６側から紫外線露光を行ってＲストライプパターンのＲ顔料インクを硬化させる。そして、印刷版移載装置で金属枠２をつかむ。可撓性平板状凹版１１とガラス板１６を密着させた状態で転写手段が構成されている可撓性平板状凹版剥離台位置へ移動させる。
（Ｒ、可撓性平板状凹版剥離位置）
可撓性平板状凹版１１は剥離胴９の下となるように移送されてきていて、可撓性平板状凹版１１を剥離胴９で押さえ付けることができるように可撓性平板状凹版１１に密着したガラス板１６が可撓性平板状凹版剥離台１０に位置する。そして剥離胴９で押さえながら金属枠１３の一辺側（図上、右側）を持ち上げて端から順次ガラス板１６から可撓性平板状凹版１１を剥離する（図７参照）。この時、可撓性平板状凹版１１は反るように撓んで、金属枠２が持ち上げられている側からガラス板１６との間が徐々に剥離していき、精細パターンとしたＲ顔料インクがガラス板１６上に転写され、ガラス板１６上でＲ顔料インクによるＲストライプパターンでの精細パターンが形成される。このときのガラス板１６を断面で図８に示し、図１２でその平面を示した。なお、図１２と後述の図１９、図２６では説明を容易にするため、ブラックマトリクスと重なる部分での各インクは図示していない。
剥離後、可撓性印刷板剥離台１０を下降させ、ガラス板６を吸引バキュームから解除し、Ｒパターンの製造装置からＧパターンの製造装置へと移載ロボットによりガラス板１６を移載する。

次に、Ｇ顔料インク２１を使ってＧパターンの製造装置によりカラーフィルタのＧストライプパターンの作成方法について説明する。
この工程で用いる可撓性平板状凹版１１は、図１８に示すように、カラーフィルタのＲとＧのストライプパターン対応部分以外の部分に撥インクパターン１５が設けられ、既にガラス板１６に形成されているＲストライプパターンに対応するようにして、そして新たに形成するＧストライプパターンを得る上での隔壁としてパターニングしてある。
このＧストライプパターンを得るための可撓性平板状凹版１１の撥インクパターン１５も、上述したＲストライプパターンを得るための可撓性平板状凹版１１に設けた撥インクパターン１５と同じように、ブラックマトリクス１７のストライプ方向のパターンと重なる時に少なくとも３μｍはブラックマトリクス１７のパターンがはみ出るように形成され、また、ブラックマトリクス１７のストライプと直交方向のパターンと重なる部分は、少なくともブラックマトリクス１７のストライプと直交方向のパターンの端から４μｍはブラックマトリクス１７のパターンが重なるように形成してある。このようにすることによって、余分のＧ顔料インク２１がストライプと直交方向に流れ、他の色傾城に漏れ出でない。さらにブラックマトリクス１７上であり、ガラス板１６側からの紫外線に対しても硬'化しないものとしているので、位置合わせの許容誤差内であれば、余分のＧ顔料インク２１がはみ出すことがなく、現像時に除去されるようにしている。加えて、例えＧ顔料インクがはみ出してＲストライプパターン上に乗るようなことがあっても、露光時に紫外線をこのＲストライプパターンが遮断するので硬化せず、現像時に除去されるようになる。

このＧパターン用の可撓性平板状凹版１１も上記Ｒパターン用の可撓性平板状凹版と同じように金属枠２に張った支持体１２に固定される。Ｇパターン用の製造装置もＲパターン用の上記製造装置と同一の構成を有しているものであり、精細パターンであるこのＧパターンを、既にＲパターンが形成されているガラス板１６に形成する製造装置の構成についてはその説明を省略する。
（Ｇ、インクジェット噴射位置）
インクジェット噴射位置において仮位置決めステージ３とバキューム孔付定盤５との動作はＲパターン用製造装置のものと同じである。バキューム孔付定盤３に固定させる金属枠２に位置しているインク付与前の可撓性平板状凹版１１を図１４に示した。
Ｇパターンの製造装置でのインクジェット装置４は、予めコンピュータに登録されているＧストライプパターンに応じて動作するものであり、可撓性平板状凹版１１のＧパターンに対応した部分にＧ顔料インク２１を噴射して盛った状態を図１４に示した。

（Ｇ、乾燥位置）
乾燥位置でのＧ顔料インク２１の変化（体積縮小）もＲ顔料インクの場合と同じである。
（Ｇ、押圧圧着位置）
押圧圧着位置にあるＸ・Ｙ・θ制御定盤７には既にＲパターンが形成されたガラス板１６が配され、位置合せした状態で、即ち、ガラス板１６のＧパターン形成部分と可撓性平板状凹版１１のＧ顔料インク２１の塗布部分とを対応させて押圧圧着を行なう（図１５参照）。
（Ｇ、紫外線硬化位置）
Ｇパターン用の製造装置１における紫外線露光装置８には、ブラック額縁２０の半分より内側が切り取ってあるＧパターン形成用の金属製マスクがセットされていて、ガラス板１６のブラックマトリクスと前記金属製マスクの位置合わせをして密着させ、ガラス１６側から紫外線露光を行ってＧストライプパターンのＧ顔料インクを硬化させるようにしている。
（Ｇ、可撓性平板状凹版剥離位置）
可撓性平板状凹版剥離位置では、Ｒパターンの製造装置１の場合と同一の作業を行われ（図１６）、ガラス板１６上でＧ顔料インクによるＧストライプパターンでの精細パターンが形成される。このときのガラス板１６を断面で図１７に示し、その平面を図１９に示した。
剥離後、Ｇパターンの製造装置からＢパターンの製造装置へと移載ロボットによりガラス板１６を移載する。

次に、Ｂ顔料インク２２を使ってＢパターンの製造装置によりカラーフィルタのＢストライプパターンの作成方法について説明する。
この工程で用いる可撓性平板状凹版１１は、図２５に示すように、カラーフィルタのＲとＧとＢのストライプパターン対応部分以外の部分に撥インクパターン１５が設けられ、既にガラス板１６に形成されているＲストライプパターンとＧストライプパターンとに対応するようにして、そして新たに形成するＢストライプパターンを得る上での隔壁としてパターニングしてある。
このＢストライプパターンを得るための可撓性平板状凹版１１の撥インクパターン１５も、上述したＲ、Ｇストライプパターンを得るための可撓性平板状凹版１１に設けた撥インクパターン１５と同じように、ブラックマトリクス１７のストライプ方向のパターンと重なる時に少なくとも３μｍはブラックマトリクス１７のパターンがはみ出るように形成され、また、ブラックマトリクス１７のストライプと直交方向のパターンと重なる部分は、少なくともブラックマトリクス１７のストライプと直交方向のパターンの端から４μｍはブラックマトリクス１７のパターンが重なるように形成してある。
このようにすることによって、余分のＢ顔料インク２１がストライプと直交方向に流れ、他の色領域に漏れ出でない。さらにブラックマトリクス１７上であり、ガラス板１６側からの紫外線に対しても硬'化しないものとしているので、位置合わせの許容誤差内であれば、余分のＢ顔料インク２１がはみ出すことがない。加えて、例えＢ顔料インクがはみ出してＲ、Ｇストライプパターン上に乗るようなことがあっても、露光時に紫外線をこのＲ、Ｇストライプパターンが遮断するので硬化せず、現像時に除去されるようになる。

このＢパターン用の可撓性平板状凹版１１も上記Ｒパターン用の可撓性平板状凹版と同じように金属枠２に張った支持体１２に固定される。Ｂパターン用の製造装置もＲ、Ｇパターン用の上記製造装置と同一の構成を有しているものであり、精細パターンであるこのＢパターンを、既にＲ、Ｇパターンが形成されているガラス板１６に形成する製造装置の構成についてはその説明を省略する。
（Ｂ、インクジェット噴射位置）
インクジェット噴射位置において仮位置決めステージ３とバキューム孔付定盤５との動作はＲ、Ｇパターン用製造装置のものと同じである。バキューム孔付定盤３に固定させる金属枠２に位置しているインク付与前の可撓性平板状凹版１１を図２０に示した。
Ｂパターンの製造装置でのインクジェット装置４は、予めコンピュータに登録されているＢストライプパターンに応じて動作するものであり、可撓性平板状凹版１１のＢパターンに対応した部分にＢ顔料インク２２を噴射して盛った状態を図２１に示した。

（Ｂ、乾燥位置）
乾燥位置でのＢ顔料インク２１の変化（体積縮小）もＲ、Ｇ顔料インクの場合と同じである。
（Ｂ、押圧圧着位置）
押圧圧着位置にあるＸ・Ｙ・θ制御定盤７には既にＲパターン、Ｇパターンが形成されたガラス板１６が配され、位置合せした状態で、即ち、ガラス板１６のＢパターン形成部分と可撓性平板状凹版１１のＢ顔料インク２２の塗布部分とを対応させて押圧圧着を行なう（図２２参照）。
（Ｂ、紫外線硬化位置）
Ｂパターン用の製造装置１における紫外線露光装置８には、ブラック額縁２０の半分より内側が切り取ってあるＢパターン形成用の金属製マスクがセットされていて、ガラス板１６のブラックマトリクスと前記金属製マスクの位置合わせをして密着させ、ガラス板１６側から紫外線露光を行ってＢストライプパターンのＢ顔料インクを硬化させるようにしている。
（Ｇ、可撓性平板状凹版剥離位置）
可撓性平板状凹版剥離位置では、Ｒ、Ｇパターンの製造装置１の場合と同一の作業を行われ、ガラス板１６上でＢ顔料インクによるＢストライプパターンでの精細パターンが形成される。このときのガラス板１６を断面で図２４に示し、その平面を図２６に示した。
剥離後、Ｂパターンの製造装置から移載ロボットによりガラス板１６を現像機へと移載する。

Ｒ、Ｇ、Ｂの各パターンが施されたガラス板１６を現像機にセットして現像することにより、所定部分以外にはみ出したＲ顔料インク、Ｇ顔料インク、Ｂ顔料インクが除去され、次に熱硬化することによりカラーフィルタが完成する。
なお、上記各製造装置においては、顔料インクの塗布状態を観察する手段を有していて、可撓性平板状凹版において顔料インクの塗布量が不十分な場所には、後からその塗布量の不十分な部分に顔料インクを塗布できるようにしている。

上記可撓性平板状凹版１１はＲＧＢの三色に応じてＲパターン用、Ｇパターン用、Ｂパターン用として別個に用意したが、上記インクジェット装置からＲ顔料インクとＧ顔料インクとＢ顔料インクとを、同時にして、かつ各パターンが相互に重なり合わないように噴射できるものである。そこで、インクジェット装置にてＲ、Ｇ、Ｂの顔料インクを各パターンに応じて同時に噴射する場合には、一つの可撓性平板状凹版のみでよく、その場合の撥インキパターン３は例えば図２７に示すように隣り合うストライプパターンが連続しない独立したものとすることで対応できるものとなる。

上記液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造に際して用いた可撓性平板状凹版とカラーフィルタのガラス基材であるガラス板とは共に同一のガラス板を用いていて、その厚さは０．３〜１．０ｍｍから選択して同一厚さのものとし、この厚さの範囲とすることで印刷版側は可撓性のある平板状凹版となる。なお、可撓性平板状凹版とガラス板とは同一の大きさであり、ともに２ｍ×２ｍである。また、ガラス板である可撓性平板状凹版に対し、その可撓性を得る上でより好ましい厚さの範囲は０．５〜０．７ｍｍである。
可撓性平板状凹版と被印刷基材とを共に同一のガラス板としているため、熱膨張率の差違がなく、位置合せして重ね合わせすれば可撓性平板状凹版に設けた顔料インクとガラス板側のパターンを設ける部分とが適正に対応する。これによって押圧して密着させれば、Ｒ顔料インクの転写によるＲのストライプパターン、Ｇ顔料インクの転写によるＧのストライプパターン、Ｂ顔料インクの転写によるＢのストライプパターンそれぞれがガラス板の適正位置に形成され、正確な精細パターンを有するカラーフィルタが得られる。
なお、可撓性平板状凹版はガラス板に限定されるものではなく、その場合に被印刷基材との熱膨張率の差が、１．５×１０^-6／℃以内であることが望ましい。

本発明の精細パターンの形成方法を実施する液晶ディスプレイ用カラーフィルタ製造ラインにおけるパターン製造装置を概略的に示す説明図である。 パターン製造装置における金属枠を示す説明図である。 同じくパターン製造装置における金属枠と可撓性平板状凹版とを示す説明図である。 Ｒパターン用の可撓性平板状凹版を断面で示す説明図である。 Ｒパターン用の可撓性平板状凹版にＲ顔料インクが施された状態を断面で示す説明図である。 Ｒパターン用の可撓性平板状凹版とガラス板とを相対させた状態を断面で示す説明図である。 Ｒパターン用の可撓性平板状凹版をガラス板から剥離させる状態を断面で示す説明図である。 Ｒ顔料インクによるＲパターンが形成されたガラス板を断面で示す説明図である。 Ｒパターン用の可撓性平板状凹版の撥インキパターンを示す説明図である。 撥インクパターンとブラックマトリクスのストライプ方向に沿った部分との重ね合わせ状態を断面で示す説明図である。 撥インクパターンとブラックマトリクスのストライプ方向に直交する部分との重ね合わせ状態を断面で示す説明図である。 Ｒパターンが形成されたガラス板を示す説明図である。 Ｇパターン用の可撓性平板状凹版を断面で示す説明図である。 Ｇパターン用の可撓性平板状凹版にＧ顔料インクが施された状態を断面で示す説明図である。 Ｇパターン用の可撓性平板状凹版とガラス板とを相対させた状態を断面で示す説明図である。 Ｇパターン用の可撓性平板状凹版をガラス板から剥離させる状態を断面で示す説明図である。 Ｒ、Ｇパターンが形成されたガラス板を断面で示す説明図である。 Ｇパターン用の可撓性平板状凹版の撥インキパターンを示す説明図である。 Ｒ、Ｇパターンが形成されたガラス板を示す説明図である。 Ｂパターン用の可撓性平板状凹版を断面で示す説明図である。 Ｂパターン用の可撓性平板状凹版にＧ顔料インクが施された状態を断面で示す説明図である。 Ｂパターン用の可撓性平板状凹版とガラス板とを相対させた状態を断面で示す説明図である。 Ｂパターン用の可撓性平板状凹版をガラス板から剥離させる状態を断面で示す説明図である。 Ｒ、Ｇ、Ｂパターンが形成されたガラス板を断面で示す説明図である。 Ｂパターン用の可撓性平板状凹版の撥インキパターンを示す説明図である。 Ｒ、Ｇ、Ｂパターンが形成されたガラス板を示す説明図である。 ＲＧＢ同時印刷用の可撓性平板状凹版における撥インクパターン例を示す説明図である。

符号の説明

１…製造装置
２…金属枠
４…インクジェット装置
１２…支持体（スクリーン）
１５…撥インクパターン
１６…ガラス板
１７…ブラックマトリクス
１８…Ｒ顔料インク
２１…Ｇ顔料インク
２２…Ｂ顔料インク

Claims (4)

1. カラーフィルタの色パターンである精細パターンにしてインクが施された可撓性の平板状凹版を被印刷基材に密着して、平板状凹版から前記インクを被印刷基材に転写して被印刷基材に精細パターンを形成するにあたり、前記平板状凹版は、金属枠に張られたスクリーン印刷用のスクリーンからなるシート状の支持体に固定されていて、該平板状凹版の色パターンに対応する部分以外の部分はフッ素樹脂でパターニングして撥インクパターンとして設けられていて、この平板状凹版と被印刷基材との熱膨張率の差を１．５×１０^−６／℃以内としたことを特徴とする精細パターンの形成方法。
2. 上記平板状凹版から上記インクが転写される前の上記被印刷基材には予めブラックマトリクスが設けられていて、上記撥インクパターンは、平板状凹版が被印刷基材に密着するときに前記被印刷基材のブラックマトリクスに重なるものであり、ブラックマトリクスに重ねたときに、前記平板状凹版のインクが供給される色パターンの周りにおける撥インクパターンの端が、被印刷基材での前記インクが対応する部分の周りのブラックマトリクスの上であって該ブラックマトリクスの端より外側に位置するように設けられている請求項１に記載の精細パターンの形成方法。
3. 上記被印刷基材はガラス板である請求項１または２に記載の精細パターンの形成方法。
4. 上記平板状凹版はガラス板である請求項１から３の何れか一項に記載の精細パターンの形成方法。

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