(57)【要約】【課題】転写によりインキの吸収のないフィルムやガラス等の被印刷物にパターンを形成する場合にも、パターン形状がつぶれず、精度良く転写可能な転写印刷装置及び転写印刷方法を提供することを課題とする。【解決手段】従来ローラーなどで圧力をかけて転写圧をかけていた部分を、空気の吹き出るライン状のスリットノズルに置き換えて、ローラーが転がって移動するのと同じようにスリットノズルをフィルム版の背面を移動させ、その空気圧によりインキを転写する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写フィルムを用いた転写印刷装置であって、
被転写体の配置部と、
前記被転写体設置部に対向し、該対向する表面のインキを転写する転写フィルムと、
前記転写フィルムの背面に、ライン状に気体を噴出するエアーノズルと、
を具備する転写印刷装置。
【請求項２】
前記エアーノズルは、前記転写フィルムに沿って移動する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の転写印刷装置。
【請求項３】
被転写体に対峙するように配置した転写フィルム上のインキを前記被転写体に転写する転写印刷方法であって、
前記転写フィルムの被転写体と対峙する側の面にインキを塗工する工程と、
前記転写フィルムの前記被転写体と対峙していない側の面に、スリットノズルにより高圧気体を噴出し、前記スリットノズルを被転写体に対して相対的に平行移動させて前記インキ膜を転写する工程と、
を有する転写印刷方法。
【請求項４】
被転写体にインキパターンを形成する転写印刷方法であって、
転写フィルム上にインキを塗工する工程と、
請求項２に記載の転写印刷方法により、除去版に前記転写フィルム上のインキの不要部を転写し、前記転写フィルム上にインキパターンを形成する工程と、
請求項２に記載の転写印刷方法により、被転写体に前記インキパターンを形成する工程と、
を有する転写印刷方法。
【請求項５】
基板上に、ブラックマトリックスと、ブラックマトリックス開口部の着色層と、を有するカラーフィルターの製造方法であって、
前記ブラックマトリックス及び前記着色層の少なくともいずれか一つを請求項３又は４に記載の転写印刷方法を用いて形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写方式で形成するカラーフィルターの着色層、ブラックマトリックス等の各層の着色形成や、広くはフィルムなどインクのしみ込まない材質へ、版と同形状でパターンを転写形成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルターの各着色層（例えばＲ、Ｇ、Ｂ各色の着色層）の着色方法としては、一般的にはフォトリソグラフィー方式やインクジェット方式の従来技術がある。フォトリソグラフィー法によるカラーフィルターの製造方法は、基板全体に各色の感光性樹脂層の塗布膜を形成し、パターン状に露光した後に塗布膜の不要な部分を取り除き、残ったパターンを各画素とする。インクジェットヘッド方式によるカラーフィルターの製造方法は、インクジェットヘッドノズルからインクを吐出し、隔壁（ブラックマトリックス）開口部に各着色層を形成する。
【０００３】
一方、パターニング精度の高さ、生産性の高さなどから凸版印刷、オフセット印刷等の各種印刷転写方式によるカラーフィルターの製造についても試みられてきた（例えば特許文献１、特許文献２参照）。印刷転写方式では、版上の着色層、ブラックマトリックスに該当するインキパターンを、基板上に転写し、カラーフィルターを作製する。
【０００４】
従来、微細な印刷を行う場合、通常の印刷の方法と同じく各色の見当を合わせてインクの厚さや印圧を制御し、なるべく版の転写領域と同一の形状・大きさのパターンが形成されるようにする。
【０００５】
この時、転写される媒体が紙などのインキを吸収するような材質の場合、転写されたインキは紙に吸収されるため、インキの量を適宜制御することにより、それ程にじまずに転写領域に即したインキパターンの転写が可能であり、かすれないよう印圧を制御して転写することができる。
【０００６】
【特許文献１】特許第３４７５４９８号
【特許文献２】特開平６−４７８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記カラーフィルターのように、転写される媒体が紙ではなく、インキの吸収のないフィルムやガラスのようなものの場合、転写圧をかけると当然染み込むことのない余分なインキは潰されて版の転写領域の形状（輪郭）の外にはみ出ることになり、その結果版の転写領域形状よりひとまわり大きな輪郭をもった転写パターンの形状となる。また、この版の形状に角形状の部分があると当然その部分のパターン形状は丸まった形になってしまう。
【０００８】
そのため、従来の印刷転写方式では、フィルム等へのパターンの転写形成方法としては、見当精度の精度向上のみで、転写パターンのある程度の太りはインクの転写量の制御でしか行えず、転写時にインキパターンがつぶれてしまうために、微細なパターンを精確に形成することは困難であった。
【０００９】
また、全ての条件を制御し、適切なインキの量、適切な転写圧で転写をさせた場合でも、ローラーなどの固体を介して圧力をかけた場合、左右のわずかなバランスや加工精度によるわずかなばらつきが印圧に影響し、全面に渡って均一な転写状態を得ることも困難であった。
【００１０】
そこで本発明では、転写によりインキの吸収のないフィルムやガラス等の被印刷物にパターンを形成する場合にも、パターン形状がつぶれず、精度良く転写可能な転写印刷装置及び転写印刷方法、ひいてはカラーフィルターの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、以上のような課題を解決するために、従来ローラーなどで圧力を掛けて転写圧をかけていた部分を、空気の吹き出るライン状のスリットノズルに置き換えて、ローラーが転がって移動するのと同じようにスリットノズルをフィルム版の背面を移動させ、その空気圧によりインキを転写させるものである。
【００１２】
具体的には第一の発明として、転写フィルムを用いた転写印刷装置であって、被転写体の配置部と、被転写体設置部に対向し、その対向する表面のインキを転写する転写フィルムと、転写フィルムの背面に、ライン状に気体を噴出するエアーノズルと、を具備する転写装置である。
【００１３】
また第二の発明として、上記転写装置において、エアーノズルが、転写フィルムに沿って移動する手段を有することを特徴とする転写装置である。
【００１４】
また第三の発明として、被転写体に対峙するように配置した転写フィルム上のインキを被転写体に転写する転写印刷方法であって、転写フィルムの被転写体と対峙する側の面にインキを塗工する工程と、転写フィルムの前記被転写体と対峙していない側の面に、スリットノズルにより高圧気体を噴出し、スリットノズルを被転写体に対して相対的に平行移動させて前記インキを転写する工程と、を有する転写印刷方法である。
【００１５】
また第四の発明として、被転写体にインキパターンを形成する転写印刷方法であって、転写フィルム上にインキ膜を形成する工程と、上記インキ転写方法により、除去版に前記インキ膜の不要部を転写し、転写フィルム上にインキパターンを形成する工程と、上記インキ転写方法により、被転写体に上記インキパターンを形成する工程と、を有する転写印刷方法である。上記不要部とは、転写フィルム上のインキにおいて、転写インキパターン該当部以外の部分を意味する。
【００１６】
また第五の発明として、基板上に、ブラックマトリックスと、ブラックマトリックス開口部の着色層と、を有するカラーフィルターの製造方法であって、前記ブラックマトリックス及び前記着色層の少なくともいずれか一つを上記転写印刷方法により形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により転写フィルムの背面からライン状の空気圧を与え、被転写媒体にインキを弱い圧力で転写させることで、印圧の調整が容易であり、かつ均一な圧力を掛けることができるために、全長、全面にわたって均一な転写画像が得ることができる。また、転写フィルムの裏面に凹凸がある場合でローラー転写が均一に出来ない場合にも、この方法は有用である。
【００１８】
また、エアーノズルが転写フィルムに沿って移動する機構を有することにより、被転写体を移動させることなく全面にインキを転写することができ、さらには転写フィルムと被転写体を固定して両者の位置合わせを行い、この位置を固定したままエアーノズルの移動によって転写することが可能であるため、精度良く転写することができる。
【００１９】
また本発明装置を用いて転写印刷を行うことにより、転写時にインキのパターン形状がつぶれることなく、精度のよいパターンが容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実現するため用いられるエアースリットノズル１００の形状を図１に示す。ノズル上のスリット１０１から空気あるいは被転写体及び転写するインキに影響を与えない気体（以下、合わせてエアーとする）をライン状に噴出することにより、被転写体に転写圧を印加するものとする。本発明に用いるノズルとしては、均一なスリット幅を有することが、均一に転写圧を掛けて、被転写体にむらのないインキパターンを転写するために望ましい。
【００２１】
また、このスリット幅ｄは０．５ｍｍ前後であることが好ましい。１ｍｍ以上にノズル幅が大きくなると、適切な転写圧を得るために必要なエアーの噴出量が増えてしまうために効率が悪くなる。また、０．３ｍｍ以下にノズル幅を狭めた場合にも、空気抵抗が相対的に増え、ノズル内部の空気圧に対して噴出される空気圧が低くなってしまうために効率が悪くなる。このスリット１０１から噴出されるエアーの噴出量を変更することにより、転写時の圧力を制御することができる。
【００２２】
また、このスリットノズルの内部も、中に送られる空気をスリットノズルの長手方向に均一な圧力で噴出されるように設計されていることが望ましい。そのための工夫としては、例えばスリットノズルの気体噴出部に隔壁を設ける等が例示できる。なお、このようなノズルとしては、種々の液体洗浄後に表面の液体を吹き飛ばすエアーブローノズルとして用いられている公知のスリットノズルを使用することができる。
【００２３】
次にこのノズルを用いた本発明の転写装置の構成例を図２に示す。
【００２４】
前述したようなスリットノズル２０１がフィルム状の版（転写フィルム）２０２に対向して設けられ、このときのノズルと転写フィルムとの距離は５ｍｍ程度にセットされる。この距離も１０ｍｍ以上離すと空気圧と均一性が不安定になる。
【００２５】
このノズルは支持部材２０３に取り付けられ、この部材に対し数ｍｍ上下できる構造となっている。この支持部材により、ノズルと転写フィルムの位置を上述するような範囲で適切な位置に固定することができる。
【００２６】
このノズル支持部材２０３はリニアガイドレール４に取り付けられている移動部２０５に左右固定され、ガイドレールのガイド方向になめらかに移動可能である。移動させる手段は図面では省略されているが、例えば送りねじや歯付ベルトで移動させることができる。  このリニアガイドレールにより、転写フィルム上を平行に、被転写体に対して相対的に移動させることができる。これにより、例えば被転写体が固形で、移動させることができない場合であっても、被転写体全体にインキパターンを転写させることが可能である。また後述するように、転写フィルムと被転写体を固定して両者の位置合わせをする際、この位置を固定したままエアーノズルの移動によって転写することが可能であるため、精度良く転写することができる。
【００２７】
次に転写フィルム２は図示裏面に反転像が形成され矢印２０６の方向に送りローラー２０７、２０８により搬送されてくる。この転写フィルムとしては、例えばＰＥＴ、ＰＥＮ等のプラスチックフィルムに、シリコンをコートしたものを用いることができる。
【００２８】
転写フィルムはアライメントマークがＣＣＤカメラの画格に含まれる所定の位置（±１ｍｍ程度）で停止し、転写フィルムとその下に配置される被転写体９上にあるアライメントマークをＣＣＤカメラ等の撮像素子（図示しない）で検出する。なお図２に図示する被転写体はフィルム状であるが、それ以外の被転写体の形状、例えば板状であっても良い。
【００２９】
被転写体２０９は搬送ローラー２１０，２１１により搬送され、またこの搬送系全体はＸＹθの３軸アライメントステージ２１２に取り付けられており、カメラで読み取った画像をもとにアライメントステージを動かし、転写フィルムと被転写フィルムの見当を合わせることができる。
【００３０】
この時、転写フィルム２０２と被転写体２０９はお互い接触しないよう適切に隙間を保持しておく必要があるが、あまり離れてしまうと見当が合わなくなるので、特に上部に設置された転写フィルムは自重で垂れ下がらないよう十分なテンションで張っておくことが望ましい。
【００３１】
また上記転写フィルムと被転写体の間隔は、転写されるインキパターンのパターニング精度の点からなるべく両フィルムを近づけた構成とすることが好ましい。実施例においては、この両フィルムの間隔を約５ｍｍ程度としている。
【００３２】
次に前述のアライメントマークを合わせたあと、スリットノズル２０１からエアーを噴出し、噴出しながらノズル支持部材２０３ごと両ガイドレール２０２に沿って、図２では省略されている移動手段により移動する。被転写体の幅がスリットノズルのスリット幅ｄよりも小さいものであれば、ライン状に噴出されるエアーの空気圧によって、被転写体の一つのライン上で均一に圧力を掛けることができる。また、転写フィルムの裏面に凹凸があり、従来のローラー転写では均一に出来ない場合にも、エアーによって均一に圧力を印加する事ができるために有用である。
【００３３】
この時に必要とされるエアーの空気圧は、転写フィルム２０２のテンションの度合いによって異なるが、転写フィルムが被転写体２０９に接触し、転写するのに適した圧力となるように噴出量を制御すればよい。エアーの空気圧によって、ノズルの直下の部分の転写フィルムは被転写体表面に接触し、インキが転写される。スリットノズル２０１が移動するにつれて、順次転写フィルムからインキが剥離され、被転写体に移る。
【００３４】
このような工程によって、一回のインキ剥離及び転写工程とすることができる。本発明の装置により、転写フィルムの背面からライン状の空気圧を与え、被転写媒体にインキを弱い圧力で転写させることで、印圧の調整が容易であり、かつ均一な圧力を掛けることができるために、全長、全面にわたって均一な転写画像が得ることができる。
【００３５】
上記の転写工程において、被転写体としてパターン状の凸部を有する版を用いれば、パターンにしたがってインキが転写され、転写フィルム上から除去されることにより、転写フィルム状に反転したインキパターンが形成される。さらに、目的とする被転写体にこのインキパターンを転写する。以上の工程により、被転写体上にインキパターンを形成することができる。
【００３６】
さらに、こうして一回目のパターン転写形成工程が終了したあと、乾燥後同じ工程により順次、異なるインキパターンの転写形成を行うことで、多種類のインキ及びパターンによって形成された、複雑なパターンを形成することができる。このような本発明の転写印刷によるパターン形成の一例として、カラーフィルターの作製を行った実施例を下記に示す。
【実施例】
【００３７】
本実施例では図３に示すような構成の本発明の転写印刷装置を用いた。
前述のエアースリットノズル３０１がこのノズル支持部材を介して２本の平行に設置されたリニアガイドレール３０２上（下）を移動可能である。
【００３８】
転写フィルムにはあらかじめコーティングローラー３０３上に巻きつけられた状態で、ダイコートヘッド３０４により、ＢＭ用ブラック、レッド、グリーンブルー、の順で均一にカラーフィルター用の各インキが塗工され転写エリアへローラーでテンションを張りながら送られてくる。
【００３９】
次に版ユニット３０５が転写エリアへ移動し、所定の位置で版を上昇させ、転写フィルムとの間の転写可能な位置に固定する。版ユニットにはインキを除去するための版がセットされており、この版は形成するインキのパターンと反転した形状、つまりインキの不要な箇所が凸の版となっている。前述のエアーノズルの作用により版ユニットの版上に不要部のインキを転写させる。
【００４０】
再び版ユニットと被転写フィルムのユニットが戻り、図示の位置にセットされ、転写フィルムに残されたインキがエアーノズルの同じ作用により、被転写フィルム上に転写される。
【００４１】
以上の工程を各色繰り返し、４色のインキパターンを重ねて形成するわけであるが、版ユニットと被転写フィルムのユニットが図示左側は移動した際、被転写フィルム上に転写された画像は色ごとに温風により乾燥される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の転写印刷装置のスリットノズル部分の概略図
【図２】本発明の転写印刷装置の外観図
【図３】実施例における本発明の転写印刷装置の概略図
【符号の説明】
【００４３】
１００・・・スリットノズル
１０１・・・スリット部分
２０１・・・スリットノズル
２０２・・・フィルム状版（転写フィルム）
２０３・・・支持部材
２０４・・・リニアガイドレール
２０５・・・移動部
２０６・・・移動方向
２０７、２０８・・・ローラー
２０９・・・被転写フィルム（被印刷体）
２１０、２１１・・・搬送ローラー
２１２・・・アライメントステージ
３０１・・・スリットノズル
３０２・・・リニアガイドレール
３０３・・・コーティングローラー
３０４・・・ダイコートヘッド
３０５・・・版ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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