(57)【要約】【課題】印刷板を洗浄するための洗浄機と、洗浄時間を確保するために前記各印刷ロールの両側に配置される複数個の印刷板及び基板と、を備えた印刷装置を提供し、この印刷装置を用いた液晶表示素子のパターン形成方法を提供する。【解決手段】形成しようとするパターンの形状に刻み込まれた複数個の印刷板と、パターンを形成するための基板と、が位置するステージと；各パターン物質を塗布するための複数個の印刷ノズルと；前記印刷ノズルによって前記各パターン物質を外周面に塗布し、前記ステージ上に位置した各印刷板を経由して前記各パターン物質を各印刷板の突出部に部分的に転写した後、残存するパターン物質を前記基板に転写する複数個の印刷ロールと；前記印刷板を洗浄するために移動可能に設置された洗浄機と；を含んで印刷装置を構成する。【選択図】図３Ａ
2007183549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージと；
前記ステージの上部に設置されて各パターン物質を塗布する複数個の印刷ノズルと；
前記複数個の印刷ノズルを中心に前記ステージの一側に位置した、形成しようとするパターンの形状に刻み込まれた複数個の第１印刷板及び第１基板と；
前記複数個の印刷ノズルを中心に前記ステージの他側に位置した、形成しようとするパターンの形状に刻み込まれた複数個の第２印刷板及び第２基板と；
前記各印刷ノズルによって前記各パターン物質を外周面に塗布し、前記ステージ上に位置した前記複数個の第１印刷板を経由して前記各パターン物質を各印刷板の突出部に部分的に転写した後、残存するパターン物質を前記第１基板に転写するか、または、前記各印刷ノズルによって前記各パターン物質を外周面に塗布し、前記ステージ上に位置した前記複数個の第２印刷板を経由して前記各パターン物質を各印刷板の突出部に部分的に転写した後、残存するパターン物質を前記第２基板に転写する複数個の印刷ロールと；
前記複数個の第１及び第２印刷板を洗浄するために移動可能に設置された少なくとも一つの洗浄機と；を含んで構成されることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記ステージの一側に位置した、形成しようとするパターンの形状に刻み込まれた複数個の第３印刷板及び第３基板をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記各印刷ロールは、その表面にブランケットが付着されることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記ブランケットは、Ｓｉ系樹脂層によって構成されることを特徴とする請求項３に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記少なくとも一つの洗浄機は、洗浄液を前記各印刷板に噴射する噴射装置と、前記印刷板を乾燥する乾燥装置と、を備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記少なくとも一つの洗浄機は、前記複数個の第１印刷板を洗浄する第１洗浄機と、前記複数個の第２印刷板を洗浄する第２洗浄機と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記複数個の印刷ノズル、前記複数個の印刷ロール、前記複数個の第１印刷板及び前記複数個の第２印刷板は、それぞれ少なくとも３個ずつ備わることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記複数個の第１印刷板及び前記複数個の第２印刷板は、前記複数個の印刷ロールとそれぞれ一対一に対応するように、配列順序が同一であることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項９】
前記複数個の印刷ノズル、前記複数個の印刷ロール、前記複数個の第１印刷板及び前記複数個の第２印刷板は、それぞれブラックマトリックス層パターン用、赤色カラーフィルタパターン用、緑色カラーフィルタパターン用及び青色カラーフィルタパターン用として備わることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項１０】
形成しようとするパターンの形状に刻み込まれた複数個の第１印刷板及び一つの第１基板をステージの一側に位置させ、形成しようとするパターンの形状に刻み込まれた複数個の第２印刷板及び一つの第２基板をステージの他側に位置させる第１段階と；
複数個のパターン物質を複数個の印刷ロールの外周面にそれぞれ塗布した後、前記各印刷ロールを該当する前記複数個の第１印刷板に回転させ、前記各第１印刷板の突出部に各パターン物質の一部を転写する第２段階と；
前記各印刷ロールを前記第１基板に回転させ、残存する各パターン物質を前記第１基板に転写する第３段階と；
前記複数個の第１印刷板を洗浄する第４段階と；
複数個のパターン物質を複数個の印刷ロールの外周面にそれぞれ塗布した後、前記各印刷ロールを該当する前記複数個の第２印刷板に回転させ、前記各第２印刷板の突出部に各パターン物質の一部を転写する第５段階と；
前記各印刷ロールを前記第２基板に回転させ、残存する各パターン物質を前記第２基板に転写する第６段階と；
前記複数個の第２印刷板を洗浄する第７段階と；を備えて構成されることを特徴とする液晶表示素子のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記複数個の第１印刷板を洗浄する第４段階は、前記第５及び第６段階と同時に行われることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示素子のパターン形成方法。
【請求項１２】
前記第７段階が行われるとき、前記第２及び第３段階を行う段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示素子のパターン形成方法。
【請求項１３】
前記複数個のパターン物質には、赤色、緑色及び青色カラーフィルタ物質が備わることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示素子のパターン形成方法。
【請求項１４】
前記複数個のパターン物質には、ブラックマトリックス層物質と、赤色、緑色及び青色カラーフィルタ物質と、が備わることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示素子のパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子に関するもので、詳しくは、液晶表示素子を製造するための印刷装置及びこれを用いたパターン形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示画面の厚さが数センチメートル（cm）に過ぎない超薄型の平板表示素子のうち、液晶表示素子は、動作電圧が低くて消費電力が少なく、携帯用として用いられるなどの利点があり、ノートブックコンピュータ、モニター、宇宙船、航空機などの多様な分野で広く用いられている。
【０００３】
前記液晶表示素子は、下部基板、上部基板、及びこれら両基板の間に形成された液晶層を含んで構成される。
【０００４】
前記下部基板上には、互いに縦横に交差して画素領域を定義するゲート配線及びデータ配線が形成される。また、前記ゲート配線とデータ配線との交差領域には、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが形成される。さらに、画素電極は、前記下部基板上に形成されて薄膜トランジスタに連結される。
【０００５】
また、前記上部基板上には、前記ゲート配線、データ配線及び薄膜トランジスタ領域から光が漏れることを遮断するための遮光層が形成され、前記遮光層上には、カラーフィルタ層が形成され、前記カラーフィルタ層の上部には、共通電極が形成される。
【０００６】
上記のように、液晶表示素子は、多様な構成要素を含んでおり、それら構成要素を形成するために数多くの工程が繰り返して行われる。特に、多様な構成要素を多様な形態でパターニングするために、一般的なフォトリソグラフィ工程が用いられている。
【０００７】
前記フォトリソグラフィ工程では、基板上にパターン物質層を形成し、このパターン物質層上に感光膜を積層した後、前記感光膜上に所定パターンのマスクを位置させ、露光及び現像を行って感光膜を前記マスクに相応する形状にパターニングする。その後、前記パターニングされた感光膜をマスクとして用いて、前記パターン物質層をエッチングする。
【０００８】
しかしながら、前記フォトリソグラフィ工程においては、上記のように感光膜及び所定パターンのマスクを用いることから、それだけ製造原価が上昇するという短所があった。さらに、現像工程及びエッチング工程などを経るため、工程が複雑になるとともに、長い工程時間が要されるという短所があった。
【０００９】
したがって、上記のフォトリソグラフィ工程の短所を解決するために、新しいパターン形成方法が要求されており、その要求に合わせて、印刷ロールを用いたパターン形成方法が考案された。
【００１０】
以下、一般的な印刷ロールを用いて基板上にパターンを形成する方法を説明する。
【００１１】
図１Ａ乃至図１Ｃは、従来の印刷ロール及び印刷板を用いて基板上にパターンを形成する工程を示した工程断面図である。
【００１２】
図１Ａに示すように、印刷ノズル３０を用いてパターン物質２０を印刷ロール１０に塗布する。
【００１３】
次いで、図１Ｂに示すように、所定形状に刻み込まれた印刷板４０上に、前記パターン物質２０が塗布された印刷ロール１０を回転させ、前記印刷板４０の突出部に一部のパターン物質２０ｂを転写し、前記印刷ロール１０には、残りのパターン物質２０ａが残存するようにして、前記印刷ロール１０に所定形状のパターンを形成する。
【００１４】
次いで、図１Ｃに示すように、基板５０上に前記パターン物質２０ａの残存する印刷ロール１０を回転させ、前記基板５０上に残りのパターン物質２０ａを転写する。
【００１５】
上記のように、前記印刷ロールを用いたパターン形成方法には、印刷板が必要となる。
【００１６】
しかしながら、図１Ａ乃至図１Ｃにおいては、一つの印刷ロール及び印刷板を用いて、液晶表示素子の多様な構成要素を多様な形態でパターニングするために長い工程時間が要されるので、一度に多様な構成要素をパターニングできる４色（カラーフィルタ層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びブラックマトリックス層形成用）印刷装備が考案された。
【００１７】
図２Ａ乃至図２Ｄは、従来の４色印刷装備を用いたパターン形成工程を示した工程断面図である。
【００１８】
４色印刷装備は、４個の印刷板を用いる印刷装備である。
【００１９】
まず、図２Ａに示すように、各印刷ノズル３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを用いて、各印刷ロール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにパターン物質２０を塗布する。
【００２０】
その後、図２Ｂに示すように、パターン物質２０が塗布された各印刷ロール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを各印刷板４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ上に移動させる。
【００２１】
ここで、図面には示してないが、図１Ｂに基づいて説明したように、前記各印刷板４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、形成しようとするパターンに対応する形状で刻み込まれている。
【００２２】
その後、図２Ｃに示すように、前記パターン物質２０が塗布された各印刷ロール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを前記各印刷板４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ上に回転させ、前記各印刷板４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの突出部に一部のパターン物質２０ｂを転写し、残存するパターン物質２０ａによって各印刷ロール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに所定形状のパターンを形成する。
【００２３】
その後、図２Ｄに示すように、基板５０上に前記各印刷ロール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを順次回転させ、前記基板５０上に各印刷ロール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに塗布されたパターン物質２０ａを転写し、基板５０上にパターンを形成する。図中、未説明符号６０は、ステージである。
【００２４】
上記のように、前記４色印刷装備は、一度の工程で４個のパターンを形成できるため、工程時間を短縮できる。
【００２５】
ただ、前記各印刷板４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、一回の印刷工程が行われると、前記印刷板の突出部上にパターン物質２０ｂが残るので、前記各印刷板４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを再び用いるためには、洗浄工程が必ず要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
しかしながら、従来の印刷装置には、別途の洗浄機が備わってないので、各印刷板を手動で洗浄すべきであるという問題点があった。
【００２７】
本発明は、上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、印刷板を洗浄するための洗浄機と、洗浄時間を確保するために前記各印刷ロールの両側に配置される複数個の印刷板及び基板と、を備えた印刷装置を提供し、この印刷装置を用いた液晶表示素子のパターン形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記目的を達成するための本発明に係る印刷装置は、形成しようとするパターンの形状に刻み込まれた複数個の印刷板と、パターンを形成するための基板と、が位置するステージと；各パターン物質を塗布するための複数個の印刷ノズルと；前記印刷ノズルによって前記各パターン物質を外周面に塗布し、前記ステージ上に位置した各印刷板を経由して前記各パターン物質を各印刷板の突出部に部分的に転写した後、残存するパターン物質を前記基板に転写する複数個の印刷ロールと；前記印刷板を洗浄するために移動可能に設置された洗浄機と；を含んで構成されることを特徴とする。
【００２９】
ここで、前記洗浄機は、洗浄液を前記各印刷板に噴射する噴射装置と、前記印刷板を乾燥する乾燥装置と、を備えて構成されることを特徴とする。
【００３０】
前記複数個の印刷ノズル、複数個の印刷ロール及び複数個の印刷板は、それぞれ少なくとも３個ずつ備わることを特徴とする。
【００３１】
また、上記目的を達成するための本発明に係る印刷装置は、ステージと；前記ステージの上部に設置されて各パターン物質を塗布する複数個の印刷ノズルと；前記複数個の印刷ノズルを中心に前記ステージの一側に位置した、形成しようとするパターンの形状に刻み込まれた複数個の第１印刷板及び第１基板と；前記複数個の印刷ノズルを中心に前記ステージの他側に位置した、形成しようとパターンの形状に刻み込まれた複数個の第２印刷板及び第２基板と；前記各印刷ノズルによって前記各パターン物質を外周面に塗布し、前記ステージ上に位置した前記複数個の第１印刷板を経由して前記各パターン物質を各印刷板の突出部に部分的に転写した後、残存するパターン物質を前記第１基板に転写するか、または、前記各印刷ノズルによって前記各パターン物質を外周面に塗布し、前記ステージ上に位置した前記複数個の第２印刷板を経由して前記各パターン物質を各印刷板の突出部に部分的に転写した後、残存するパターン物質を前記第２基板に転写する複数個の印刷ロールと；前記複数個の第１及び第２印刷板を洗浄するために移動可能に設置された少なくとも一つの洗浄機と；を含んで構成されることを特徴とする。
【００３２】
ここで、前記少なくとも一つの洗浄機は、前記複数個の第１印刷板を洗浄する第１洗浄機と、前記複数個の第２印刷板を洗浄する第２洗浄機と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
前記複数個の印刷ノズル、前記複数個の印刷ロール、前記複数個の第１印刷板及び前記複数個の第２印刷板は、それぞれ少なくとも３個ずつ備わることを特徴とする。
【００３４】
前記複数個の第１印刷板及び前記複数個の第２印刷板は、前記複数個の印刷ロールとそれぞれ一対一に対応するように、配列順序が同一であることを特徴とする。
【００３５】
一方、上記目的を達成するための本発明に係る液晶表示素子のパターン形成方法は、形成しようとするパターンの形状に刻み込まれた複数個の第１印刷板及び一つの第１基板をステージの一側に位置させ、形成しようとするパターンの形状に刻み込まれた複数個の第２印刷板及び一つの第２基板をステージの他側に位置させる第１段階と；複数個のパターン物質を複数個の印刷ロールの外周面にそれぞれ塗布した後、前記各印刷ロールを該当する前記複数個の第１印刷板に回転させ、前記各第１印刷板の突出部に各パターン物質の一部を転写する第２段階と；前記各印刷ロールを前記第１基板に回転させ、残存する各パターン物質を前記第１基板に転写する第３段階と；前記複数個の第１印刷板を洗浄する第４段階と；複数個のパターン物質を複数個の印刷ロールの外周面にそれぞれ塗布した後、前記各印刷ロールを該当する前記複数個の第２印刷板に回転させ、前記各第２印刷板の突出部に各パターン物質の一部を転写する第５段階と；前記各印刷ロールを前記第２基板に回転させ、残存する各パターン物質を前記第２基板に転写する第６段階と；前記複数個の第２印刷板を洗浄する第７段階と；を備えて構成されることを特徴とする。
【００３６】
ここで、前記複数個の第１印刷板を洗浄する第４段階は、前記第５及び第６段階と同時に行われることを特徴とする。
【００３７】
前記第７段階が行われるとき、前記第２及び第３段階を行う段階をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る印刷装置及びこれを用いた液晶表示素子の製造方法においては、複数個の印刷ロール及び印刷板を備えた印刷装置に、インライン方式で前記印刷板を洗浄できる洗浄機が備わるので、洗浄工程が容易になるとともに、洗浄時間を短縮できるという効果がある。
【００３９】
また、複数個の印刷板及び一つの基板を複数個の印刷ロールを基準に左右両側に配置することで、一側の基板にパターンを形成するときに他側の印刷板を洗浄できるので、印刷板の洗浄時間を充分に確保できるとともに、印刷装置を連続的に稼動できるので、稼動率を安定的に向上できるという効果がある。
【００４０】
また、印刷装置の稼動率の増加により、投資費に対比して生産量が増加するので、製造原価を節減できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明に係る印刷装置及びこれを用いた液晶表示素子の製造方法を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
図３Ａ乃至図３Ｄは、本発明の第１実施形態に係る洗浄機が備わった印刷装備及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【００４３】
まず、本発明の第１実施形態に係る印刷装置は、図３Ａ乃至図３Ｄに示すように、複数個の印刷ノズル３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄと、複数個の印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄと、を備えており、各印刷ノズル３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄを用いて、各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄにそれぞれパターン物質２００を塗布する。
【００４４】
また、ステージ６００には、前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄのパターン物質２００をパターニングするために、前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに相応する複数個の印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄが配置され、一側には、パターンを形成するための基板５００が配置される。ここで、図面に示してないが、前記各印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄは、形成しようとするパターンに相応する形状で刻み込まれている。
【００４５】
また、前記複数個の印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ及び基板５００が配置されたステージ６００の上側には、前記複数個の印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄを洗浄するための洗浄機７００が移動可能に設置される。
【００４６】
例えば、前記印刷ロール１００ｄ及び印刷板４００ｄは、ブラックマトリックス層パターンを形成するためのもので、前記印刷ロール１００ｃ及び印刷板４００ｃは、赤色（Ｒ）カラーフィルタ層パターンを形成するためのもので、前記印刷ロール１００ｂ及び印刷板４００ｂは、緑色（Ｇ）カラーフィルタ層パターンを形成するためのもので、前記印刷ロール１００ａ及び印刷板４００ａは、青色（Ｂ）カラーフィルタ層パターンを形成するためのものである。すなわち、基板５００に最も近い印刷板に相応する印刷ロールが、先にパターン物質２００ａを基板５００上に転写するように配置される。
【００４７】
一方、図示してないが、前記ステージ６００の一側に位置した、形成しようとするパターンの形状に刻み込まれた複数個の第３印刷板及び第３基板をさらに含むことも可能である。
【００４８】
以下、上記のように構成された本発明の第１実施形態に係る印刷装置を用いた印刷方法を説明する。
【００４９】
まず、図３Ａに示すように、前記各印刷ノズル３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄを用いて、各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄにパターン物質２００を塗布する。例えば、前記印刷ロール１００ｄにはブラックマトリックス物質を塗布し、前記印刷ロール１００ｃには赤色（Ｒ）カラーフィルタ層物質を塗布し、前記印刷ロール１００ｂには緑色（Ｇ）カラーフィルタ層物質を塗布し、前記印刷ロール１００ａには青色（Ｂ）カラーフィルタ層物質を塗布する。
【００５０】
次いで、図３Ｂに示すように、前記各パターン物質２００が塗布された各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを、該当する印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ上に移動させる。
【００５１】
次いで、図３Ｃに示すように、前記各パターン物質２００が塗布された各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを該当する印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ上で回転させ、前記各印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄの突出部に一部のパターン物質２００ｂを転写し、残存するパターン物質２００ａによって各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに所定形状のパターンを形成する。
【００５２】
その後、図３Ｄに示すように、前記基板５００上の該当する部分に前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを順次回転させ、前記基板５００上に、各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに塗布された各パターン物質２００ａを転写し、基板５００上に所望のパターンを形成する。例えば、ブラックマトリックス層と、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）カラーフィルタ層を形成する。
【００５３】
上記のように、各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ及び印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄを用いて基板５００上に所望のパターンを形成した後、前記洗浄機７００を前記各印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ上に移動させ、各印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄを洗浄した後、上述した工程を繰り返す。
【００５４】
図４は、本発明の第１実施形態に係る洗浄機が備わった印刷装置を用いたパターン形成工程において、各工程に要される時間を示した図である。図中第１段階は、前記印刷ノズルを用いて、前記複数個の印刷ロールにパターン物質を塗布する工程、第２段階は、前記複数個の印刷板にパターン物質を転写する工程、第３段階は、前記印刷ロールが前記基板上に残存する各パターン物質を転写する工程、及び第４段階は、前記第３段階の後、図３Ｄに示されるように各印刷ロールが各ノズルに対応して配置される工程を示す。
【００５５】
すなわち、全体の工程時間を９０秒であると仮定した場合、前記洗浄機７００が印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄを洗浄できる時間は、前記印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄが前記基板５００上に各パターン物質２００ａを転写する段階（３段階）後、前記印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄが次のパターン物質を前記印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄに一部転写する段階（２段階）前である。
【００５６】
すなわち、洗浄機７００が印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄを洗浄できる時間は、４段階及び１段階の工程が行われる間であり、これは約２５秒に過ぎない。
【００５７】
しかしながら、通常、一つの印刷板を洗浄するための時間が１５秒程度に要求される点を勘案すると、４個の印刷ロール及び印刷板を備えた印刷装置の場合、６０秒の洗浄時間が保障されるべきである。したがって、約３５秒の間は印刷装置が稼働されないので、稼動率が低下することになる。
【００５８】
これは、４個の印刷ロール及び印刷板を備えた印刷装置のみならず、３個の印刷ロール及び印刷板を備えた印刷装置においても発生しうる現象である。
【００５９】
したがって、本発明の第２実施形態に係る印刷装置は、複数個の印刷板及び一つの基板を複数個の印刷ロールの両側ステージに配置することで、印刷装置の稼動率を向上できる。
【００６０】
すなわち、複数個の印刷板及び一つの基板を前記複数個の印刷ロールの左右両側ステージに配置することで、一側の基板にパターンを形成する間に他側の印刷板を洗浄できるので、充分な洗浄時間を与えながら装備を連続的に稼動することで、稼動率を安定的に向上できる。
【００６１】
以下、本発明の第２実施形態に係る印刷装置を図面に基づいて説明する。
【００６２】
図５Ａ乃至図５Ｇは、本発明の第２実施形態に係る印刷装置及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【００６３】
まず、本発明の第２実施形態に係る印刷装置は、図５Ａ乃至図５Ｇに示すように、複数個の印刷ノズル３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄと、複数個の印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄと、を備えており、各印刷ノズル３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄを用いて、各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄにそれぞれパターン物質２００を塗布する。図面に示してないが、前記印刷ロール１００の表面には、Ｓｉ系樹脂層によって構成されたブランケットが形成される。
【００６４】
また、前記複数個の印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを基準に左側のステージ６００には、前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄのパターン物質２００をパターニングするために前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに相応する複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄと、パターンを形成するための第１基板５００と、が配置され、前記複数個の印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを基準に右側のステージ６００には、前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄのパターン物質２００をパターニングするために前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに相応する複数個の第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄと、パターンを形成するための第２基板５１０と、が配置される。
【００６５】
ここで、図面に示してないが、前記複数個の第１及び第２印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ，４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄは、形成しようとするパターンに相応する形状で刻み込まれている。
【００６６】
また、前記複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ及び複数個の第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄが配置されたステージ６００の左右上側には、前記複数個の第１及び第２印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ，４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄをそれぞれ洗浄するための第１及び第２洗浄機７００，７１０が移動可能に設置される。
【００６７】
例えば、前記印刷ロール１００ｄ、第１及び第２印刷板４００ｄ，４１０ｄは、ブラックマトリックス層パターンを形成するためのもので、前記印刷ロール１００ｃ、第１及び第２印刷板４００ｃ，４１０ｃは、赤色（Ｒ）カラーフィルタ層パターンを形成するためのもので、前記印刷ロール１００ｂ、第１及び第２印刷板４００ｂ，４１０ｂは、緑色（Ｇ）カラーフィルタ層パターンを形成するためのもので、前記印刷ロール１００ａ、第１及び第２印刷板４００ａ，４１０ａは、青色（Ｂ）カラーフィルタ層パターンを形成するためのものである。
【００６８】
すなわち、前記複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ及び第１基板５００と、前記複数個の第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ及び第２基板５１０の配列順序は、前記印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄと同じ配列順序であり、第１基板５００または第２基板５１０に最も近い印刷板に相応する印刷ロールが、先にパターン物質２００ａを第１及び第２基板５００，５１０上に転写するように配置される。
【００６９】
ここで、前記複数個の第１及び第２印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ，４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄは、前記印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを基準に左右両側にそれぞれ４個形成されているが、３個以上であれば本発明の効果を得られる。
【００７０】
また、図５Ａ乃至図５Ｇでは、第１及び第２洗浄機７００，７１０が形成された場合を示しているが、前記複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ及び第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄを同時に洗浄することはないので、第１及び第２洗浄機７００，７１０のうち一つの洗浄機のみを設置し、前記洗浄機が左右側に移動しながら洗浄できるように構成することもできる。また、前記洗浄機７００，７１０は、洗浄液噴射装置及び乾燥装置によって構成される。
【００７１】
以下、上記のように構成された本発明の第２実施形態に係る印刷装置を用いた印刷方法を説明する。
【００７２】
まず、図５Ａに示すように、前記各印刷ノズル３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄを用いて、各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄにパターン物質２００を塗布する。例えば、前記印刷ロール１００ｄにはブラックマトリックス物質を塗布し、前記印刷ロール１００ｃには赤色（Ｒ）カラーフィルタ層物質を塗布し、前記印刷ロール１００ｂには緑色（Ｇ）カラーフィルタ層物質を塗布し、前記印刷ロール１００ａには青色（Ｂ）カラーフィルタ層物質を塗布する。
【００７３】
次いで、図５Ｂに示すように、前記各パターン物質２００が塗布された各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを、前記複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ上に移動させる。
【００７４】
次いで、図５Ｃに示すように、前記複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ上に前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを一対一に回転させ、前記各印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄの突出部に一部のパターン物質２００ｂを転写し、残存するパターン物質２００ａによって各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに所定形状のパターンを形成する。
【００７５】
次いで、図５Ｄに示すように、前記第１基板５００上に、前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを該当の部分に順次回転させ、残存する各パターン物質２００ａを転写し、前記印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを前記印刷ノズル３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄに移動させる。
【００７６】
前記印刷ロール１００がパターン物質２００ａを基板５００上に転写した後、印刷ノズル３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄに移動するとき、前記第１洗浄機７００は、前記複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ上に移動し、前記複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄを洗浄する。すなわち、第１洗浄機７００は、前記第１印刷板４００ｄ上に位置した場合、前記第１印刷板４００ｄを洗浄するようになる。
【００７７】
また、図５Ａに示すように、前記各印刷ノズル３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄを用いて、各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄにパターン物質２００を塗布した後、図５Ｅに示すように、前記各パターン物質２００が塗布された各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを、前記複数個の第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ上に移動させる。
【００７８】
このとき、図４に示すように、前記印刷ノズル３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄを用いて、前記複数個の印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄにパターン物質を塗布するには約１１秒の時間が要されるので、前記印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを前記複数個の第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ上に移動する時間を考慮すると、前記第１洗浄機７００は、二番目の第１印刷板４００ｄを洗浄することになる。
【００７９】
図５Ｆに示すように、前記複数個の第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ上に前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを回転させ、前記各第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄの突出部に一部のパターン物質２００ｂを転写し、残存するパターン物質２００ａによって各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに所定形状のパターンを形成する。
【００８０】
このとき、図４に示すように、前記複数個の第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄにパターン物質を転写する工程には、約２９秒の時間が要されるので、前記第１洗浄機７００は、三番目の第１印刷板４００ｂまたは四番目の第１印刷板４００ａを洗浄することになる。
【００８１】
図５Ｇに示すように、前記第２基板５１０上に前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを回転させ、残存する各パターン物質２００ａを転写し、前記印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを前記印刷ノズル３００ａ，３０ｂ，３００ｃ，３００ｄに移動させる。このとき、前記第１洗浄機７００による前記複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄの洗浄工程が完了する。図面には、第１印刷板４００ｄから洗浄するように順序を示しているが、その反対の順序で洗浄してもよい。
【００８２】
その後、上述した方法で、前記複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄを用いて前記第１基板５００上にパターンを形成する。これと同時に、前記第２洗浄機７１０は、前記複数個の第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄを洗浄する。
【００８３】
すなわち、前記複数個の第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄを用いて前記第２基板５１０にパターンを形成するとき、前記第１洗浄機７００が前記複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄを洗浄し、前記複数個の第１印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄを用いて前記第１基板５００にパターンを形成するとき、前記第２洗浄機７１０が前記複数個の第２印刷板４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄを洗浄する。
【００８４】
したがって、本発明の第２実施形態に係る印刷装置を用いたパターン形成方法においては、印刷板の洗浄時間を充分に確保できるので、印刷装置を連続的に稼動することで、稼動率を安定的に向上できる。
【００８５】
以下、本発明に係る印刷装置を用いた液晶表示素子の製造方法を説明する。
【００８６】
図６Ａ乃至図６Ｃは、本発明の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を概略的に示した工程断面図である。
【００８７】
本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る印刷装置は、複数個の印刷板を印刷ロールを中心に一側に配置するか、または、両側に配列するかにおいて異なり、洗浄工程時間を充分に確保できるかどうかにおいて異なるだけで、残りの工程は同一である。以下、本発明の第１実施形態に係る印刷装置を用いた液晶表示素子の製造方法を説明する。
【００８８】
図３Ａに示すように、前記各印刷ノズル３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄを用いて、各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄにパターン物質２００を塗布する。例えば、前記印刷ロール１００ｄにはブラックマトリックス物質を塗布し、前記印刷ロール１００ｃには赤色カラーフィルタ層物質を塗布し、前記印刷ロール１００ｂには緑色カラーフィルタ層物質を塗布し、前記印刷ロール１００ａには青色カラーフィルタ層物質を塗布する。
【００８９】
次いで、図３Ｂに示すように、前記各パターン物質２００が塗布された各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを該当の印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ上に移動させ、図３Ｃに示すように、前記各パターン物質２００が塗布された各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを該当の印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ上で回転させ、前記各印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄの突出部に一部のパターン物質２００ｂを転写し、残存するパターン物質２００ａによって各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに所定形状のパターンを形成する。
【００９０】
その後、図３Ｄに示すように、前記基板５００上の該当の部分に前記各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを順次回転させ、前記基板５００上に、各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに塗布された各パターン物質２００ａを転写し、基板５００上に所望のパターンを形成する。
【００９１】
すなわち、図６Ａに示すように、第１基板５００上に、印刷ロール１００ｄ及び印刷板４００ｄを用いて所定間隔でブラックマトリックス層２３０を印刷し、前記印刷ロール１００ｃ及び印刷板４００ｃによって赤色（Ｒ）カラーフィルタ層２５０を印刷し、前記印刷ロール１００ｂ及び印刷板４００ｂによって緑色（Ｇ）カラーフィルタ層２５１を印刷し、前記印刷ロール１００ａ及び印刷板４００ａによって青色（Ｂ）カラーフィルタ層２５２を印刷する。
【００９２】
上記のように、各印刷ロール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ及び印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄを用いて基板５００上に所望のパターンを形成した後、前記洗浄機７００を前記各印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ上に移動させ、各印刷板４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄを洗浄した後、上述した工程を繰り返す。
【００９３】
その後、図６Ｂに示すように、第２基板５７０を準備する。
【００９４】
前記第２基板５７０は、互いに縦横に交差して画素領域を定義するゲート配線及びデータ配線と、前記ゲート配線とデータ配線との交差領域に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに連結される画素電極と、を含んで構成される。
【００９５】
また、図６Ｃに示すように、前記第１基板５００と第２基板５７０との間には、液晶層８００を形成する。
【００９６】
このとき、前記液晶層８００の形成工程では、前記第１基板５００及び第２基板５７０のうちいずれか一つの基板に注入口のないシール材を形成し、前記第１基板５００及び第２基板５７０のうちいずれか一つの基板に所定量の液晶８００を滴下した後、両基板５３０，５７０を合着する。
【００９７】
また、前記液晶層８００の形成工程では、第１基板５００及び第２基板５７０のうちいずれか一つの基板に注入口が備わるシール材を形成し、両基板５００，５７０を合着した後、前記注入口を通して、毛管現象及び圧力差を用いて所定量の液晶８００を注入することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１Ａ】従来の印刷ロール及び印刷板を用いて基板上にパターンを形成する工程を示した工程断面図である。
【図１Ｂ】従来の印刷ロール及び印刷板を用いて基板上にパターンを形成する工程を示した工程断面図である。
【図１Ｃ】従来の印刷ロール及び印刷板を用いて基板上にパターンを形成する工程を示した工程断面図である。
【図２Ａ】従来の４色印刷装備を用いてパターンを形成する工程を示した工程断面図である。
【図２Ｂ】従来の４色印刷装備を用いてパターンを形成する工程を示した工程断面図である。
【図２Ｃ】従来の４色印刷装備を用いてパターンを形成する工程を示した工程断面図である。
【図２Ｄ】従来の４色印刷装備を用いてパターンを形成する工程を示した工程断面図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係る洗浄機が備わった印刷装備及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態に係る洗浄機が備わった印刷装備及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【図３Ｃ】本発明の第１実施形態に係る洗浄機が備わった印刷装備及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【図３Ｄ】本発明の第１実施形態に係る洗浄機が備わった印刷装備及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る印刷装置を用いたパターン形成工程において、各工程に要される時間を示した図である。
【図５Ａ】本発明の第２実施形態に係る印刷装置及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【図５Ｂ】本発明の第２実施形態に係る印刷装置及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【図５Ｃ】本発明の第２実施形態に係る印刷装置及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【図５Ｄ】本発明の第２実施形態に係る印刷装置及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【図５Ｅ】本発明の第２実施形態に係る印刷装置及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【図５Ｆ】本発明の第２実施形態に係る印刷装置及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【図５Ｇ】本発明の第２実施形態に係る印刷装置及びこれを用いたパターン形成方法を概略的に示した工程断面図である。
【図６Ａ】本発明に係る印刷装置を用いた液晶表示素子の製造工程を概略的に示した工程断面図である。
【図６Ｂ】本発明に係る印刷装置を用いた液晶表示素子の製造工程を概略的に示した工程断面図である。
【図６Ｃ】本発明に係る印刷装置を用いた液晶表示素子の製造工程を概略的に示した工程断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ  印刷ロール
２００  パターン物質
３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄ  印刷ノズル
４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ  第１印刷板
４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ  第２印刷板
５００，５１０  基板
６００  ステージ
７００，７１０  洗浄機
【図１Ａ】
2007183549.tif 000003
【図１Ｂ】
2007183549.tif 000004
【図１Ｃ】
2007183549.tif 000005
【図２Ａ】
2007183549.tif 000006
【図２Ｂ】
2007183549.tif 000007
【図２Ｃ】
2007183549.tif 000008
【図２Ｄ】
2007183549.tif 000009
【図３Ａ】
2007183549.tif 000010
【図３Ｂ】
2007183549.tif 000011
【図３Ｃ】
2007183549.tif 000012
【図３Ｄ】
2007183549.tif 000013
【図４】
2007183549.tif 000014
【図５Ａ】
2007183549.tif 000015
【図５Ｂ】
2007183549.tif 000016
【図５Ｃ】
2007183549.tif 000017
【図５Ｄ】
2007183549.tif 000018
【図５Ｅ】
2007183549.tif 000019
【図５Ｆ】
2007183549.tif 000020
【図５Ｇ】
2007183549.tif 000021
【図６Ａ】
2007183549.tif 000022
【図６Ｂ】
2007183549.tif 000023
【図６Ｃ】
2007183549.tif 000024