(57)【要約】【課題】カラーフィルタ層への不純物の転写がなく、カラーフィルタ層のパターンの形状が高精度なカラーフィルタ印刷方法、カラーフィルタ印刷装置、及びカラーフィルタ基板を提供する。【解決手段】ステージ７上には凹版印刷版３が配置され、凹版印刷版３上に形成された凹部５には、感光性を有するインキ６が充填されている。凹部５へのインキ６の充填は、凹版印刷版３の端部にインキ６を乗せ、ブレード４を用いて行う。次に、ステージ７の下面側から凹版印刷版３にＵＶ光８を照射すると共に凹版印刷版３を加熱し、凹部５のインキの下部層を硬化させる。そして、凹版印刷版３にブランケット９を押し当て、ブランケット９を回転させて凹部５に充填させたインキ６を受理し、次に、ブランケット９上に受理されたインキ６を透明基板１上に転写することでカラーフィルタの印刷を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹版印刷版の凹部に光硬化性を有する着色インキを充填する工程と、前記凹版印刷版の下面側から前記凹版印刷板にＵＶ光を照射し前記凹部に充填された前記着色インキの下層部を硬化させると工程と、前記ＵＶ光の照射時に前記凹版印刷版を加熱する工程と、前記凹部に充填された前記着色インキをブランケット上に受理する工程と、前記ブランケット上に受理された前記着色インキを透明基板上に転写する工程と、を有することを特徴とするカラーフィルタ印刷方法。
【請求項２】
前記着色インキは光硬化性及び熱硬化性の両機能を有し、光硬化性材料及び熱硬化性材料を混合してなることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ印刷方法。
【請求項３】
前記光硬化性材料の分子量は、前記熱硬化性材料の分子量よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルタ印刷方法。
【請求項４】
水銀ランプ又はエキシマを使用してＵＶ光の照射を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカラーフィルタ印刷方法。
【請求項５】
前記凹版印刷版は加熱機能を有するステージ上に載置され、この加熱機能を用いて前記凹版印刷版を下面側から加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカラーフィルタ印刷方法。
【請求項６】
前記凹版印刷版の下面に向けて及び／又は側方から温風を吹き付けることで前記凹版印刷板を加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカラーフィルタ印刷方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法によりカラーフィルタが印刷されていることを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項８】
前記カラーフィルタ基板は液晶パネルに使用されるものであることを特徴とする請求項７に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項９】
凹版印刷版を載置するステージと、凹版印刷版の凹部に光硬化性を有する着色インキを充填する手段と、前記ステージの下面側から前記凹版印刷板にＵＶ光を照射する手段と、前記凹版印刷版を加熱する手段と、前記凹部に充填された前記着色インキを受理し前記着色インキを前記ステージに載置された透明基板上に転写するブランケットと、を有することを特徴とするカラーフィルタ印刷装置。
【請求項１０】
前記着色インキは光硬化性及び熱硬化性の両機能を有し、光硬化性材料及び熱硬化性材料を混合してなることを特徴とする請求項９に記載のカラーフィルタ印刷装置。
【請求項１１】
前記光硬化性材料の分子量は、前記熱硬化性材料の分子量よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載のカラーフィルタ印刷装置。
【請求項１２】
前記ＵＶ光を照射する手段は、水銀ランプ又はエキシマであることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のカラーフィルタ印刷装置。
【請求項１３】
前記凹版印刷版を加熱する手段は、前記ステージに設けられた加熱部であることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のカラーフィルタ印刷装置。
【請求項１４】
前記凹版印刷版を加熱する手段は、前記凹版印刷版の下面に向けて及び／又は側方から温風を吹き付ける温風吹き付けユニットであることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のカラーフィルタ印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの基板への印刷方法に関し、特に液晶カラーフィルタ等の精密パターン化に適したカラーフィルタ印刷方法、カラーフィルタ印刷装置、及びカラーフィルタ基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイは、軽量、薄型、低消費電力という特徴を有する為、パソコンモニター及びＴＶ（Television）等で従来使用されてきたＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ブラウン管に代わる表示デバイスとして注目を集めている。最近では表示サイズの大型化及び低コスト化技術への取り組みが一段と活発になってきている。その中でも低コスト化技術はカラー液晶ディスプレイを広く一般に広げるための必須技術である。低コスト化技術の一つとしてカラーフィルタの新規製造方法が提案されている。
【０００３】
従来は、ガラス基板上に黒及びＲ（Red：赤）Ｇ（Green：緑）Ｂ（Blue：青）の合計４色をフォトリソグラフィーで形成する所謂顔料分散法が主流であったが、フォトリソグラフィー法の場合は、塗布、露光、現像等を行うための装置が高価であること、黒ＲＧＢといった主材料の利用効率が低いという欠点があった。そこで顔料分散法にかわるカラーフィルタ製造方法としてインクジェット法及び印刷法が提案されている。
【０００４】
インクジェット法は種々のカラーフィルタパターン配列をプログラム制御で対応できるメリットがある反面、ノズルの目詰まりが発生しやすいこと及び処理速度が遅いといった量産面での課題を抱えている。一方、印刷法は一部の製品では既に適用が開始されており、顔料分散法の代替え法として有望視されている。
【０００５】
印刷法には、用いる印刷版の種類又は印刷機構の違いにより凹版印刷、凸版印刷、平版印刷及び反転印刷等が存在するが、カラーフィルタに要求されるパターン寸法及び量産性を考慮すると、凹版印刷法が最も適した製造方法の一つであるといえる。
【０００６】
そこで、従来の凹版印刷法によるカラーフィルタ製造方法について詳しく述べる。図５（ａ）乃至（ｄ）は、従来のカラーフィルタ基板の製造フローを示す模式図であり、（ａ）凹版印刷版の断面図、（ｂ）着色インキが充填された凹版印刷版の断面図、（ｃ）ブランケットヘの着色インキ受理後の断面図、（ｄ）透明基板への着色インキ転写後の断面図である。先ず、図５（ａ）に示すように、ステージ１０７上に凹部１１５が形成された凹版印刷板１１６を配置する。凹部１１５の深さは、例えば約８μｍである。次に、図５（ｂ）に示すように、凹版印刷版１１６の端部にインキ１０６を配置し、ブレード１０４を凹版印刷版１１６に押し当てて掻き取るように凹版印刷版１１６上を走査させることで凹部１１５にインキ１０６を充填させる。図５（ｃ）に示すように、その後、凹版印刷版１１６にブランケット１０９を押し付けて回転させ、凹部１１５に充填されたインキ１０６をブランケット１０９に受理する。ブランケット１０９の表面にはインキ１１８が受理されており、凹部１１５には残存インキ１１７が残っている。なお、凹部１１５の深さは、ブランケット１０９によるインキ受理時にインキが分断されることを考慮し、凹部１１５の底部にインキが残存することを見越した深さとなっている。凹部１１５の深さが８μｍの場合は、ブランケット１０９に受理されるインキ１１８は、厚さ約２μｍ、凹部の底部に残存する残存インキ１１７は厚さ約６μｍとなる。次に、図５（ｄ）に示すように、ステージ１０７上に透明基板１０１を配置し、ブランケット１０９に取り上げたインキ１１８を透明基板１０１上に転写する。そして、以上の操作を３回繰り返すことでＲＧＢ３色のカラーフィルタを形成している。
【０００７】
このような、従来の凹版印刷法によるカラーフィルタ製造方法においては、凹版印刷板の凹部に充填されたＲＧＢインキをブランケットに取り上げる際に、凹部に充填されたインキが分断され、インキの一部がブランケット表面に取り上げられ、残りは残存インキとして凹部に残される。このため、このような印刷法により形成されたカラーフィルタ層は、エッジ部が欠けるなどパターンの形状が変化したり、パターンの表面に凹凸が生じたりする。
【０００８】
凹版印刷版の凹部内でのインキ分断に関しては、特許文献１にてその対策技術が提案されている。これはブランケットの表面にインキ離型性に優れたシリコーンゴムを用いて凹部を設け、ブランケット自体に印刷版の機能を持たせることで凹部内でのインキの分断を防止している。
【０００９】
また、特許文献２に記載の従来の精密印刷方法においては、凹版印刷版上に形成されたパターン状インキをブランケットに転写する前に、ＵＶ（Ultra Violet：紫外）光を照射してそのインキを半硬化させる工程を含めている。これにより、凹版印刷版上のインキが分断されることなくブランケットに転写され、膜厚が均一でエッジの形状も良好な印刷パターンが得られる技術を開示している。なお、インキとしては、嫌気性のＵＶ硬化型インキを使用している。但し、実施例においては、凹版印刷版としてガラス版を使い、凹部に嫌気性ではない通常のインキを充填し、ガラス版の裏面からＵＶ照射することによりインキを半硬化状態にし、ブランケット上にインキを完全転写することもできるとしている。
【００１０】
また、特許文献３においては、凹版印刷版の凹部の形成された面を被印刷物に密着させ、凹部に光硬化性のインキを注入し、凹部と被印刷物とで囲まれた空間にインキを充満した後、被印刷物の裏面からインキ感光波長を有する光を照射することにより凹部内のインキを硬化させている。その後、凹版印刷版を被印刷物から剥離することにより、硬化したインキのみが被印刷物に残される。
【００１１】
【特許文献１】特開平８−９４８２２号公報
【特許文献２】特開平６−４７８９５号公報
【特許文献３】特開平４−３２０８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述の従来技術には以下に示すような問題点がある。
【００１３】
凹版印刷版の凹部に充填されたＲＧＢインキをブランケット上に取り上げるインキ受理の際に、インキが分断されるため１００％ブランケット上に受理されず凹部の底部に一部のインキが残り、処理枚数を重ねるごとに、この残存インキの堆積が生じ、これが不純物発生の一因になっているという問題点があった。この不純物はカラーフィルタのＲＧＢパターンに付着することになるため、カラー液晶ディスプレイの信頼性評価において不純物溶出起因の表示ムラ及びしみ、又は残像等の表示不具合を引き起こしていた。
【００１４】
また、凹部内でインキが分断されるため、ブランケット上に取り上げられたインキの表面は毛羽立ち、粗くなっている。これにより、カラーフィルタを液晶表示パネルに適用した場合には、ディスクリネーション等の液晶配向異常不具合が発生しやすいという問題点があった。
【００１５】
また、凹部内でインキが分断されブランケット上に１００％受理されていないため、透明基板上に転写されるＲＧＢインキの膜厚制御が難しい。この結果、カラーフィルタの膜厚のバラツキが生じやすくなり、表示面内での色再現性が悪いという問題点があった。
【００１６】
特許文献１に記載の従来技術においては、凹版印刷版がシリコーンゴム材で構成されているため、凹部へインキを充填する際に使用するブレードで凹版印刷版の表面が傷つき、凹版印刷版を頻繁に交換する必要がある。また、凹版印刷版から直接透明基板上にインキを転写するため、転写されたインキパターンの寸法精度が悪いという欠点があった。即ち、凹部にインキが充填された凹版印刷版を直接ガラス基板に押し付けてインキを転写させた場合、凹部の上部（開口部付近）が押し付け圧力によって広がるため、転写されるインキ幅の制御が難しくなる。
【００１７】
特許文献２又は３に記載の従来技術においては、本発明と同様に、凹版印刷版の凹部に光感光性のインキを充填した後、インキを露光して硬化させることにより、インキ転写時のインキの分断を防ぎ、インキパターンの精度を向上させている。しかしながら、本発明においては、加熱処理等を利用して硬化速度を促進させ、インキパターンの精度をより向上させるものである。
【００１８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、カラーフィルタ層への不純物の転写がなく、カラーフィルタ層のパターンの形状が高精度なカラーフィルタ印刷方法、カラーフィルタ印刷装置、及びカラーフィルタ基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係るカラーフィルタ印刷方法は、凹版印刷版の凹部に光硬化性を有する着色インキを充填する工程と、前記凹版印刷版の下面側から前記凹版印刷板にＵＶ光を照射し前記凹部に充填された前記着色インキの下層部を硬化させると工程と、前記ＵＶ光の照射時に前記凹版印刷版を加熱する工程と、前記凹部に充填された前記着色インキをブランケット上に受理する工程と、前記ブランケット上に受理された前記着色インキを透明基板上に転写する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
前記着色インキは光硬化性及び熱硬化性の両機能を有し、光硬化性材料及び熱硬化性材料を混合して構成されていてもよい。また、前記光硬化性材料の分子量は、前記熱硬化性材料の分子量よりも大きいことが好ましい。
【００２１】
水銀ランプ又はエキシマを使用してＵＶ光の照射を行ってもよい。
【００２２】
前記凹版印刷版は加熱機能を有するステージ上に載置され、この加熱機能を用いて前記凹版印刷版を下面側から加熱してもよい。また、前記凹版印刷版の下面に向けて及び／又は側方から温風を吹き付けることで前記凹版印刷板を加熱してもよい。
【００２３】
本発明に係るカラーフィルタ基板は、前記方法によりカラーフィルタが印刷されていることを特徴とする。また、前記カラーフィルタ基板は液晶パネルに好適に使用することができる。
【００２４】
本発明に係るカラーフィルタ印刷装置は、凹版印刷版を載置するステージと、凹版印刷版の凹部に光硬化性を有する着色インキを充填する手段と、前記ステージの下面側から前記凹版印刷板にＵＶ光を照射する手段と、前記凹版印刷版を加熱する手段と、前記凹部に充填された前記着色インキを受理し前記着色インキを前記ステージに載置された透明基板上に転写するブランケットと、を有することを特徴とする。
【００２５】
前記着色インキは光硬化性及び熱硬化性の両機能を有し、光硬化性材料及び熱硬化性材料を混合して構成されていてもよい。また、前記光硬化性材料の分子量は、前記熱硬化性材料の分子量よりも大きいことが好ましい。
【００２６】
前記ＵＶ光を照射する手段は、水銀ランプ又はエキシマとしてもよい。
【００２７】
前記凹版印刷版を加熱する手段は、前記ステージに設けられた加熱部であってよい。また、前記凹版印刷版を加熱する手段は、前記凹版印刷版の下面に向けて及び／又は側方から温風を吹き付ける温風吹き付けユニットであってもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、凹版印刷版の凹部にインキ起因の不純物が蓄積しないため、カラーフィルタ層への不純物の転写がなく、カラーフィルタとしての信頼性が向上する。また、インキ転写時にインキ表面に毛羽立ちがなく、そのためカラーフィルタを液晶表示素子に適用した場合には、ディスクリネーション等の液晶配向異常不具合が発生せず表示品質が向上する。また、凹版印刷板の凹部へのインキの残りがないため、カラーフィルタ層の膜厚制御が容易になり膜厚均一性が向上し、色再現性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタ印刷方法、カラーフィルタ印刷装置、及びカラーフィルタ基板について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタ印刷装置の特徴を示す断面図であり、特に、カラーフィルタ基板の製造方法の中で凹版印刷版及びＵＶ照射ユニットの断面図を示す。図２は、本実施形態に係るカラーフィルタ基板の製造フローを示す模式図であり、（ａ）凹版印刷版の断面図、（ｂ）着色インキが充填された凹版印刷版の断面図、（ｃ）ＵＶ照射ユニットの断面図、（ｄ）ブランケットへの着色インキ受理後の断面図、（ｅ）透明基板への着色インキ転写後の断面図である。図３は、本実施形態に係るカラーフィルタ基板の断面図である。また、図４は、本実施形態に係るカラーフィルタの印刷装置を示す概略斜視図である。
【００３０】
本実施形態におけるカラーフィルタ基板の製造方法の概略は以下の通りである。先ず、透明基板上にブラックマトリクス（ＢＭ：Black Matrix）をフォトリソグラフィー法により形成し、次に、ＲＧＢからなるカラーフィルタ層を凹版オフセット印刷法により形成し、その後、基板表面の保護のためにオーバーコート（ＯＣ：Over Coat）層をスピン塗布法により形成し、最後にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜をスパッタ法により形成する。本発明は、ＲＧＢからなるカラーフィルタ層の形成方法である凹版オフセット印刷法に関して特徴を有するものである。以下では、上記工程の詳細を順次説明する。
【００３１】
先ず、ブラックマトリクスの形成方法について詳細に述べる。図３に示すように、例えば板厚０．７ｍｍの無アルカリガラス等の透明絶縁性材料からなる透明基板１上にブラックマトリクス２を所望の形状になるようにパターニングする。このブラックマトリクス２は光漏れ防止及びＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）半導体層の遮光の観点から必要となる。ブラックマトリクス２は遮光性のある顔料を分散させたネガ型感光性アクリルレジスト（例えばＪＳＲ（株）製オプトマーＣＲシリーズ（登録商標））又はカーボン系レジスト材料等を透明基板１上に塗布し、所望の形状になるように露光・現像することで形成する。このとき、膜厚としては約１乃至３μｍに形成する。ブラックマトリクス２に要求される特性としては、光学濃度（ＯＤ値：Optical Density 値）が３以上であり、且つ膜厚は薄いものが望ましい。次に、クリーンオーブンで２３０℃、６０分焼成を行い、ブラックマトリクス２を硬化させる。本実施形態では、有機樹脂をベースとした所謂樹脂ブラックマトリクスを使用しているが、これに限定されるものではなく、クロム又は２層クロム等の無機膜からなるブラックマトリクスであっても何ら問題は無い。
【００３２】
次に、本実施形態の特徴であるＲＧＢカラーフィルタ層を形成する方法について詳細に述べる。図２（ａ）に示すように、ステージ７上には、凹版印刷版３が配置されている。凹版印刷版３としてはソーダライムガラス、無アルカリガラス、石英等が考えられるが、本実施形態では後述のブレード４による着色インキ充填の際の作業性及びコスト面から、ソーダライムガラスを用いている。凹版印刷版３には、ＲＧＢカラーフィルタのパターン配列に対応した凹部５が形成されている。ＲＧＢカラーフィルタがストライプパターンの場合には凹版印刷版３にはＲパターンに対応する部分にのみ凹部５を形成する。Ｇパターン及びＢパターンを印刷形成する際には、凹版印刷版をワンピッチ分ずらして印刷形成することにより、一つの凹版印刷版でＲＧＢの３色のカラーフィルタパターンに対応することができる。以下では、一例として、ＲＧＢカラーフィルタがストライプパターンの場合について説明する。凹版印刷版３の凹部形成方法としては、表面にエッチングレジストを塗布し、露光、現像、エッチング処理を行うことで所望の印刷パターンに対応した箇所に凹部５を形成する。ここで、凹部５の深さはＲＧＢカラーフィルタ膜厚に相当する大きさ、ここでは約２．０μｍになるように、また、凹部５の開口部幅はＲＧＢパターンのストライプ幅に相当する大きさ、ここでは約１００μｍになるようにエッチングレートを制御している。
【００３３】
次に、図２（ｂ）に示すように、凹版印刷版３の端部にＲインキ６を乗せ、ブレード４を凹版印刷版３に押し当てて掻き取るように凹版印刷版上を走査させることで凹部５にＲインキ６を充填させる。ブレード４としては、例えばテフロン（登録商標）樹脂製のものを使用しているが、凹部へのインキの充填性がよく、凹版印刷版表面に傷をつけないものであればその他の材質であってもよい。ここで使用するＲインキには感光性機能を持たせておくことを特徴とし、ＵＶ光を照射することにより硬化する。例えば、赤色顔料をアクリル系樹脂に分散させたネガ型感光性インキを使用する。
【００３４】
次に、図２（ｃ）に示すように、凹版印刷版３を載せているステージ７の下からＵＶ光８を照射することで凹部に充填された約２．０μｍ厚のＲインキ６の下部層が硬化される。凹版印刷版を載せるステージ７はＵＶ光が透過する材質、例えば、ガラス材等を用い、ＵＶ光としては、例えば水銀ランプもしくはエキシマＵＶを使用する。その際の照射量としては、例えば約２．０μｍ厚の下部層のみを硬化させるのに十分な１乃至１０ｍＪ程度でよい。また、凹版印刷版３の裏面からＵＶ光８を照射する際に、同時に凹版印刷版自体を外部から加熱することにより、凹部５に充填されたＲインキ６の硬化速度を促進させる。外部からの加熱手段としては、凹版印刷版３の周囲を温浴で覆う、凹版印刷版３を設置するステージ７にホットプレート機能を保持させておく、又は凹部５にＲインキ６が充填された直後に凹版印刷版３の表面に温風を吹き付ける等が効果的である。例えば、ステージ７に熱電対又は温水配管等のヒータ機能を組み込むことで加熱処理を行うことができる。本実施形態においては、図４に示すように、ステージ７の側方から凹版印刷版３の表面に向かって温風を吹き付ける温風吹き付けユニット１９が設置され、また、温風吹き付けユニット１９はステージ７の裏面側にも設置されており、凹版印刷版３を裏面側からも加熱する。
【００３５】
次に、図２（ｄ）に示すように、Ｒインキ６が充填された凹版印刷版３にブランケット９を押し当て、凹版印刷版３が載るステージ７を移動させながらブランケット９を回転させ、凹部５に充填されたＲインキ６をブランケット９上に取り上げる。別の表現ではブランケットへのＲインキの受理という。ここで、凹版印刷版３とブランケット９の押し当て量、つまりニップ幅は例えば１０ｍｍであり、Ｒインキの受理速度は例えば２０ｍｍ／ｓｅｃである。なお、ブランケット９は、凹版印刷版３が載置されたステージ７とギア（図示せず）でかみ合っているため、Ｒインキ受理速度とブランケット回転速度は等しいことになる。ブランケットとしては既に公知のものが使用できるが、少なくとも表面がシリコーンゴムからなるブランケットを使用することが望ましい。
【００３６】
次に、図２（ｅ）に示すように、ステージ７上に透明基板１を配置し、ブランケット９上に受理されているＲインキ６を透明基板１上に転写する。このときのブランケット９と透明基板１との押し当て量、つまりニップ幅は例えば１０ｍｍ、Ｒインキの転写速度は例えば８０ｍｍ／ｓｅｃであり、ブランケット回転速度はＲインキ受理の場合と同様にＲインキ転写速度と等しい。
【００３７】
図１は、本実施形態のカラーフィルタ印刷装置の特徴を示す断面図であり、特に、カラーフィルタ基板の製造方法の中で凹版印刷版及びＵＶ照射ユニットの断面図を示す。図１に示すように、ステージ７上には凹版印刷版３が配置され、凹版印刷版３上に形成された凹部５には、インキ６が充填されている。インキ６は感光性を有し、ＵＶ光を照射すると硬化する特性を有する。凹部５へのインキ６の充填は、凹版印刷版３の図面左端部にインキ６を乗せ、ブレード４を凹版印刷版３に押し当てて凹版印刷版上をブレード移動方向に走査させることで行う。インキ６の充填後に、ステージ７の下方から凹版印刷版３にＵＶ光８を照射すると共に、温風を吹き付けることにより凹版印刷版３を加熱し、凹部５の中のインキ６の下部層を硬化させる。そして、凹版印刷版３にブランケット９を押し当てブランケット９を回転させて凹部５に充填されたインキ６を受理し、更に、ブランケット９上に受理されているインキ６を透明基板１上に転写することでカラーフィルタの印刷を行う。
【００３８】
以上述べたようなインキ充填工程、インキへのＵＶ光照射及び加熱工程、インキ受理工程、及びインキ転写工程を経ることで、図３に示すような、Ｒパターン１０の形成が完了する。Ｇパターン１１とＢパターン１２はインキ充填工程〜インキ転写工程までを繰り返すことで形成できる。その後、ＲＧＢパターンが形成された透明基板１をクリーンオーブンで、例えば２３０℃、６０分焼成を行い、ＲＧＢパターンを硬化させる。また、各ＲＧＢパターンは順次隣接して形成すれば良く、形成順序は特に限定されない。
【００３９】
次に、ＲＧＢパターンの平坦性が悪い場合には必要に応じてアクリル樹脂等からなる熱硬化性有機膜オーバーコート１３を塗布形成し平坦性を向上させる（図３を参照）。このときのオーバーコート１３の膜厚は１．０μｍ乃至２．０μｍの範囲で使用した。
【００４０】
最後に、図３に示すように、透明基板１の最表面全面を覆うように対向電極１４となる透明導電膜、例えばＩＴＯ（Indium Thin Oxide）膜をスパッタ法で成膜する。また、パターニングが必要な場合はフォトリソ法により対処した。膜厚としては、例えば１５０ｎｍ程度とした。以上の工程により、図３に示すような本実施形態のカラーフィルタ基板が製造される。
【００４１】
図４は、本実施形態に係るカラーフィルタ印刷装置を示す概略斜視図である。図４に示すように、本実施形態においては、ステージ７上に凹版印刷版３が載置されており、ステージ７の上方にはブランケット９が配置されている。ステージ７の側方には、凹版印刷版３に温風を送風する一対の温風吹き付けユニット１９が設けられており、また、ステージ７の下方にも凹版印刷版３に温風を送風する一対の温風吹き付けユニット１９が設けられている。凹版印刷版３を載せるステージ７は、ＵＶ光が透過する材質、例えばガラス材等を用いる。その際に使用するＵＶ光としては、例えば水銀ランプ又はエキシマＵＶとする。
【００４２】
次に、本実施形態の効果について述べる。本実施形態においては、凹版印刷板の凹部にＲＧＢインキを充填した後に、凹版印刷版の裏面側からＵＶ光を照射することにより、凹部に充填されたＲＧＢインキは感光性機能を有しているため凹部の底部から（ＵＶ光に近いほうから）徐々に硬化され始める。その後、ブランケットにＲＧＢインキが受理される際には、ＲＧＢインキは凹部の中でひとつの固まりとなり分断されにくくなっている。また、ＵＶ照射を行うと共に、熱処理も同時に実施し、温風吹き付けユニットにより凹版印刷版に温風を吹き付けて加熱する。これにより、凹部に充填されたＲＧＢインキの硬化速度を促進させ、ブランケットへのＲＧＢインキの受理比率を更に高めることができる。したがって、凹版印刷版の凹部に充填されたＲＧＢインキは、凹部に残ることなくブランケット上に１００％受理される。このように、凹版印刷版の凹部にインキ起因の不純物が蓄積しないため、ＲＧＢカラーフィルタ層への不純物の転写がなく、カラーフィルタとしての信頼性が向上する。また、ＲＧＢインキ表面の毛羽立ちがなく、液晶表示パネルに適用した場合には、ディスクリネーション等の液晶配向異常不具合が発生せず表示品質が向上する。また、凹版印刷板の凹部へのインキの残りがないため、カラーフィルタ層の膜厚制御が容易になり膜厚均一性が向上し、色再現性が向上する。更にまた、凹版印刷版にはガラス材質を使用しているため、ブレード走査による凹版印刷版表面への傷はつきにくく、表面が摩耗することによる凹版印刷版の交換回数が少なくなる。また、ガラス基板へはブランケットを介してインキを転写しているため、特許文献１に記載の従来技術と比較して、転写されたインキパターンの寸法精度が悪くなることはない。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態の特徴は、感光性樹脂及び熱硬化性樹脂を混合させてなる光硬化性及び熱硬化性を有するインキを使用する点である。即ち、ＲＧＢインキには、ブランケットによるインキ受理時にインキ分断を発生させない為の感光性機能と、ＲＧＢパターンを形成させる為の熱硬化性機能を付与している。
【００４４】
ここで感光性樹脂の分子量を熱硬化性樹脂の分子量よりも大きくすると、凹部に充填されたＲＧＢインキは凹部の底部には感光性樹脂がたまり、上部には熱硬化性樹脂が集まりやすくなり、ＲＧＢインキを２層に分離しやすいものになる。これにより、凹版印刷版の裏面から照射するＵＶ光を効率的に寄与させることができる。例えば、感光性樹脂の分子量を１０乃至２０万、熱硬化性樹脂の分子量を１乃至２万、即ち、感光性樹脂分子量／熱硬化性樹脂分子量の比を５以上とした場合が効果的である。また、ＲＧＢインキには熱硬化性樹脂が含まれているため、ＲＧＢインキを透明基板に転写した後に、熱硬化によりＲＧＢインキをすばやく硬化させることでＲＧＢインキを透明基板に固定することができる。本実施形態のその他の構成、動作、効果は第１の実施形態と同様である。
【００４５】
本発明により作製されたカラーフィルタ基板は、例えば、カラー液晶表示パネルに好適に使用することができる。なお、このカラーフィルタ基板は、カラー液晶表示パネルを構成するものであり、液晶駆動方式及びＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）構造に制限されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタ印刷装置の特徴を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタ基板の製造フローを示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタ基板の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタ印刷装置を示す概略斜視図である。
【図５】従来のカラーフィルタ基板の製造フローを示す模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１、１０１；透明基板
２；ブラックマトリクス
３、１１６；凹版印刷版
４、１０４；ブレード
５、１１５；凹部
６、１０６、１１８；インキ
７、１０７；ステージ
８；ＵＶ光
９、１０９；ブランケット
１０；Ｒパターン
１１；Ｇパターン
１２；Ｂパターン
１３；オーバーコート
１４；対向電極
１９；温風吹き付けユニット
１１７；残存インキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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