(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の透明着色層と遮光層とを透明基板の表面に設ける液晶カラーフィルタの製造方法であって、
凹版表面の凹部に充填された紫外線硬化型インキをブランケットの表面に転移させるとともに、前記紫外線硬化型インキが前記凹部を離れて、前記ブランケットの表面に転移されたときに、前記紫外線硬化型インキに対し、前記ブランケットの裏面から紫外線を照射し、
次いで、前記紫外線硬化型インキを、前記ブランケットから前記透明基板の表面に転移させることによって遮光層を形成することを特徴とする、液晶カラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記凹版表面の凹部に充填された紫外線硬化型インキを、前記ブランケットの表面に転移させるとともに、前記紫外線硬化型インキが前記凹部を離れて、前記ブランケットの表面に転移されたときに、前記紫外線硬化型インキに対し、さらに、前記凹版の裏面から紫外線を照射することを特徴とする、請求項１に記載の液晶カラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記ブランケットの紫外線透過率が５０％以上である請求項１または２に記載の液晶カラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記ブランケットの表面が、硬度（ＪＩＳ  Ａ）が２０〜８０のシリコーンゴムからなる請求項１〜３のいずれかに記載の液晶カラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記凹部の表面張力が５〜２５ｄｙｎ／ｃｍである請求項１〜４のいずれかに記載の液晶カラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
凹版表面の凹部に充填された紫外線硬化型インキをブランケットの表面に転移させる転写工程と、前記インキをブランケットから透明基板の表面に転移させる印刷工程とからなり、
前記転写工程が、ブランケットを凹版の表面に接触させた状態でこの凹版の表面に沿って相対移動させることによって行われ、かつ前記印刷工程が、前記ブランケットを透明基板の表面に接触させた状態でこの透明基板の表面に沿って相対移動させることによって行われるとともに、
前記凹版とブランケットとの相対移動と、前記透明基板とブランケットとの相対移動とが、それぞれ１つの移動手段を用いて、かつ移動の始点から終点までの全工程が各相対移動のすべてについて同じになるように構成される請求項１〜５のいずれかに記載の液晶カラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶カラーディスプレーに用いられる液晶カラーフィルタの製造方法に関し、より詳しくは、遮光層を有する液晶カラーフィルタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレーのカラー表示を実現するために用いられる液晶カラーフィルタは、通常、１画素毎にパターン化されたレッド(R) 、グリーン(G) およびブルー(B) の３色の透明着色層と、一般にブラックマトリックスと呼ばれる遮光層とを透明基板上に設けたものである。
【０００３】
前記遮光層は、各透明着色層間または各画素間の光を遮断するために形成されたものであって、近年の液晶ディスプレーの高画質化に対応するため、微細なパターンでもって、かつ極めて高い精度で形成されていることが要求される。そこで従来より、遮光層の作製にはフォトリソグラフ法が用いられていたが、近年、液晶カラーフィルタの低コスト化を図るため、製造工程が簡単で量産性に優れた印刷法を用いることが検討されている。
【０００４】
上記印刷法としては、一般に、水無し平版オフセット印刷法または凹版オフセット印刷法が用いられる。このうち、凹版オフセット印刷法を用いる場合は、例えば図３(a) に示すように、凹版１の凹部１１に充填された遮光層用のインキ２をブランケット３の表面に転移させる転写工程を行った後、同図(b) に示すように、前記インキ２をブランケット３から透明基板４の表面に転移させる印刷工程を行うことによって遮光層が形成される。
【０００５】
上記凹版オフセット印刷法は、前記水無し平版オフセット印刷法に比べて印刷ラインの直線性やインキ膜厚の均一性などが優れている。また、凹版の凹部の深さが３〜１５μｍ程度と深いため、遮光層や透明着色層に必要なインキ膜の厚みが１回の印刷で得られるとともに、凹部の深さを調整することでインキ膜の厚みを任意に調節できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記凹版オフセット印刷法を用いた場合、インキがブランケットから透明基板の表面に完全に転移されず、前記インキが分断されてその一部がブランケットの表面に残存してしまうおそれがある。このような場合には、エッジがシャープな印刷ラインを形成できなくなったり、インキ膜の平坦性が低下してしまうなどして、印刷品質が低下するといった問題が生じる。
【０００７】
そこで、ブランケットの表面ゴム層に、インキの離型性に優れたシリコーンゴムを用いることが試みられている。表面がシリコーンゴムからなるブランケットを用いたときは、その表面に転移されたインキが分断されることなく透明基板の表面に完全に転移されることから、ラインの形状が非常にシャープで、平坦性に優れたインキ膜を形成できる。
【０００８】
しかしながら、表面がシリコーンゴムからなるブランケットで印刷を繰り返すと、透明基板に印刷されるインキの線幅が徐々に変化するという問題がある。特に、遮光層を形成する場合は、インキの線幅の変化によって液晶カラーフィルタの開口率に影響がおよび、ひいては液晶ディスプレーの画像品質に悪影響が生じるため、液晶カラーフィルタを実用に供することができなくなる。
【０００９】
従って、上記したようにインキの線幅が経時的に変化する場合は、液晶カラーフィルタを量産することができない。
そこで本発明の目的は、遮光層を優れた印刷品質でもって形成でき、かつ量産が可能な液晶カラーフィルタの製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決する過程において、印刷を繰り返すことによってインキの線幅が変化するという現象が、ブランケットの表面ゴム層にインキの溶剤が浸漬してブランケット表面の濡れ性が変化することや、ブランケット表面でインキが凝集することに起因するという知見を得、さらに研究を重ねた結果、紫外線硬化型インキをブランケットの表面に転移させるとともに、このインキに紫外線を照射すれば、ブランケット表面でのインキの形状の変化を防止でき、繰り返し印刷を行っても優れた印刷品質でもって遮光層を形成できるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の液晶カラーフィルタの製造方法は、複数色の透明着色層と遮光層とを透明基板の表面に設ける液晶カラーフィルタの製造方法であって、凹版表面の凹部に充填された紫外線硬化型インキをブランケットの表面に転移させるとともに、前記紫外線硬化型インキが、前記凹部を離れて前記ブランケットの表面に転移されたときに、前記紫外線硬化型インキに対し、前記ブランケットの裏面から紫外線を照射し、次いで、前記紫外線硬化型インキを、前記ブランケットから前記透明基板の表面に転移させることによって遮光層を形成することを特徴とする。
【００１２】
ブランケット表面でのインキの形状の変化を防止する方法としては、例えば電子線硬化型インキを用いてこのインキに電子線を照射する方法、赤外線硬化型インキを用いてこのインキに赤外線を照射する方法、ブランケットの表面に転移されたインキを加熱する方法等が考えられる。しかし、インキの硬化速度を調整するといった観点や、インキのコストを低下させる、作業環境の悪化を防止する、インキの硬化による体積収縮を低減させる、ブランケットの膨潤を防止するといった観点から、紫外線硬化型インキを用いてこのインキに紫外線を照射する本発明の方法を使用するのが最も好ましい。
【００１３】
本発明の液晶カラーフィルタの製造方法において、紫外線硬化型インキに紫外線を照射する手段としては、例えばブランケットの裏面から紫外線を照射する方法や、ブランケットの裏面からの紫外線を照射と凹版の裏面からの紫外線を照射とを併用する方法が好適に用いられる。
また、本発明の液晶カラーフィルタの製造方法が、凹版表面の凹部に充填された紫外線硬化型インキをブランケットの表面に転移させる転写工程と、前記インキをブランケットから透明基板の表面に転移させる印刷工程とからなり、
前記転写工程が、ブランケットを凹版の表面に接触させた状態でこの凹版の表面に沿って相対移動させることによって行われ、かつ前記印刷工程が、前記ブランケットを透明基板の表面に接触させた状態でこの透明基板の表面に沿って相対移動させることによって行われるとともに、
前記凹版とブランケットとの相対移動と、前記透明基板とブランケットとの相対移動とが、それぞれ１つの移動手段を用いて、かつ移動の始点から終点までの全工程が各相対移動のすべてについて同じになるように構成されているときは、前記転写工程で発生するインキの転写位置についての誤差が前記印刷工程で発生するインキの転移位置についての誤差によって相殺されることから、印刷精度の優れた遮光層を有する液晶カラーフィルタを得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶カラーフィルタの製造方法において、紫外線が照射されるタイミングは、凹版の凹部に充填された紫外線硬化型インキがブランケットの表面に転移されたとき、すなわち、前記インキが凹版の凹部を離れてブランケットの表面に転移されたときである。
【００１５】
紫外線を照射する方法としては、例えば図１に示すように、ブランケット胴３１の内部に設置された光源３２からブランケット胴３１およびブランケット３を通じてインキ２に対して紫外線を照射する方法があげられる。この場合、ブランケット胴３１には、紫外線を透過させる材質を使用する必要がある。図１中、白矢印は紫外線の照射方向を示し、符号３３は紫外線を遮蔽するカバーを示す。この場合、インキ２の硬化はブランケット３との界面から進行するため、印刷工程においてインキ２がブランケット３の表面から剥離し易くなる。従って、印刷工程の高速化を実現できる。
【００１６】
また、本発明においては、例えば図２に示すように、凹版１の裏面側に設置された光源３２から凹版１を通じてインキ２に紫外線を照射する方法を併用してもよい。この場合、ブランケット３に転移されたインキ２の表面で硬化が進行するため、インキが凹版の凹部を離れてからインキ表面の硬化が進行するまでの時間が短く、インキの凝集を防止してその形状を保持する効果がより優れている。なお、図２中の符号３１、３３および白矢印は前記と同じである。
【００１７】
図１または図２に示す光源３２は、ブランケット３が凹版１からインキ２を受理する位置にのみ紫外線を照射することができるように設定されている。すなわち、図１に示す場合、光源３２から照射される紫外線を遮蔽するためのカバー３３は、ブランケット３が凹版１からインキ２を受理する位置にのみ紫外線が照射されるように、その開口部の大きさおよび向きが調節されている。また、図２に示す場合、上記と同様に、カバー３３の開口部の大きさおよび向きが調節されているとともに、図２中に黒矢印で示す方向にブランケット３が移動するのに伴って、光源３２自体がブランケット３と同じ方向に移動できるように設定されている。
【００１８】
紫外線の照射条件は、使用する紫外線硬化型インキの種類やインキ膜の厚さ等によって異なるものの、前述したインキの硬化の程度に応じて設定される。例えば、ブランケットの裏面から紫外線を照射する場合には、インキとブランケットとの界面における紫外線の露光量（積算光量）を、通常１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ2、好ましくは３００〜１５００ｍＪ／ｃｍ2とするのが適当である。露光量が上記範囲を超えると、インキとブランケット表面との界面の近傍だけでなく、インキ全体で硬化が進行してしまい、インキの粘着性が低下してしまうことから、透明基板の表面へのインキの転移が不十分になるおそれがある。逆に、露光量が上記範囲を下回ると、インキの形状の変化を防止するという本発明の効果が得られなくなるおそれがある。
【００１９】
一方、凹版の裏面から紫外線を照射する場合には、ブランケットに転移されたインキの表面における露光量を、通常５０〜１５００ｍＪ／ｃｍ2、好ましくは１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ2とするのが適当である。露光量が上記範囲を超えると、インキの表面部分の粘着性が低下しすぎて、透明基板の表面へのインキの転移が不十分になり、印刷工程後にインキ２がブランケット３の表面に残存するいわゆるパイリングが起こるおそれがある。逆に、露光量が上記範囲を下回ると、インキの形状の変化を防止できなくなるおそれがある。
【００２０】
次に、本発明に用いられる凹版、ブランケット、透明基板、インキ等について詳細に説明する。
本発明に用いられる凹版の基板には、例えばソーダライムガラス、ノンアルカリガラス、石英ガラス、低アルカリガラス、低膨張ガラス等のガラス；フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリメタクリル樹脂等の樹脂；ステンレス、銅、低膨張合金アンバー等の金属などが用いられる。なかでも、ソーダライムガラス等の軟質ガラスを用いるのが、微細なパターンを高精度で再現するうえで好ましい。
【００２１】
紫外線の照射を凹版の裏面から行う場合、凹版の基板には、紫外線の透過性が高いことが要求される。具体的には、凹版の基板の紫外線透過率は５０％以上であるのが好ましい。前記紫外線透過率は、２００〜４００ｎｍの紫外線領域の全般にわたって上記範囲を満たす必要はなく、照射される紫外線の波長領域において上記範囲を満たしていればよい。紫外線透過率が上記範囲を満たす基板としては、例えばソーダライムガラス、石英ガラス、低アルカリガラス、アクリル樹脂等があげられる。
【００２２】
上記凹版の凹部は、遮光層のパターンに応じて作製されたものである。凹部の深さは、通常１〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍの範囲で、遮光層の厚みに応じて設定される。凹部の深さが前記範囲を下回ると、遮光層に必要とされるインキ膜の厚みが１回の印刷で得られなくなるため、好ましくない。一方、凹部の深さが前記範囲を超えると、形成される遮光層が厚くなりすぎて、遮光層自体および液晶カラーフィルタ表面の平坦性が低下するおそれが生じる。
【００２３】
上記パターンは、通常、格子状のパターンまたはストライプパターンとして形成される。前記パターンの幅（すなわち凹部の幅）は、液晶カラーフィルタの大きさによって異なるが、一般に、５〜７０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍの範囲で設定される。
また、ブランケットの表面ゴム層にシリコーンゴムを用いたときは、シリコーンゴムの表面張力が通常１５〜２５ｄｙｎ／ｃｍと低く、凹版からのインキを受理しにくいことから、凹版の凹部に表面処理を施して凹部の表面張力を５〜２５ｄｙｎ／ｃｍ程度に低下させておくのが、インキを転移させやすくするという観点から好ましい。前記表面処理としては、例えばシリコーンゴム等のシリコン系コーティング層や、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン、フッ化ビニリデン等からなるフッ素系樹脂またはモノマー等のコーティング層を凹部の表面に形成する方法、あるいはシリコン、フッ素等の表面張力を低下させる機能を有する蒸着膜を凹部の表面に形成する方法等があげられる。上記コーティング層および蒸着膜を形成する方法としては、従来公知の種々の方法が用いられる。
【００２４】
上記凹版の凹部にインキを充填する方法としては、ドクターブレードを用いてスキージする方法、スクリーン印刷を用いる方法、ディスペンサー（注入器）で注入する方法、バブルジェットによって注入する方法等があげられる。
本発明に用いられるブランケットとしては、例えばプラスチックフィルム等の支持体の表面にシリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等のゴムからなる表面ゴム層を担持させた従来公知のものが使用できる。また、前記表面ゴム層と支持体との間または前記支持体の裏面には、多孔質のスポンジ層を設けてもよい。前記スポンジ層の発泡率等はブランケットの印刷特性を考慮して設定される。
【００２５】
上記ブランケットは、遮光層の表面の平坦性をより良好なものとするため、表面ゴム層が平滑なものであるのが好ましい。例えばブランケットの表面粗さが０．５μｍ以下、特に０．３μｍ以下であるのが適当である。
表面ゴム層として、硬度（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３-1988 所載のスプリング硬度ＨS ，ＪＩＳ  Ａ）が２０〜８０、特に４０〜６０であるシリコーンゴムを用いたときは、インキの転移が良好であって、凹版から転移されたインキを透明基板の表面に完全に転移させることができる。また、ブランケットと透明基板とでインキが分断されないため、ラインのエッジがシャープになるという効果がある。この効果は、遮光層の印刷ように、パターンの幅が５０μｍ以下であるファインパターンの印刷において顕著である。
【００２６】
上記シリコーンゴムとしては、例えばミラブルシリコーンゴム、ＲＴＶシリコーンゴム、電子線硬化型シリコーンゴム等を用いることができる。また、シリコーンゴムの硬度を前記範囲に調整するため、シリコーンオイルやシリコーンゲル等を適宜配合してもよい。
ブランケットの支持体としては、表面が平坦であればよく、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のプラスチックフィルム；アルミニウム、ステンレス等の金属板が用いられる。
【００２７】
紫外線の照射をブランケットの裏面から行う場合、ブランケットを構成する表面ゴム層、支持体およびスポンジ層と、ブランケットを巻き付けるブランケット胴とには、紫外線の透過性が高いことが要求される。具体的には上記表面ゴム層、支持体およびスポンジ層の紫外線透過率は５０％以上であるのが好ましい。前記紫外線透過率は、２００〜４００ｎｍの紫外線領域の全般にわたって上記範囲を満たす必要はなく、照射される紫外線の波長領域において上記範囲を満たしていればよい。
【００２８】
紫外線透過率が上記範囲を満たすゴムとしては、例えばシリカ等の充填剤を全く含まないシリコーンゴム、ミラブルシリコーンゴム、ＲＴＶシリコーンゴム、電子線硬化型シリコーンゴム等があげられる。紫外線透過率が上記範囲を満たす支持体としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）等のアクリル樹脂等のプラスチックフィルムがあげられる。
【００２９】
ブランケットを巻き付けるためのブランケット胴には、通常、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属が用いられるが、上記のように、ブランケット胴に紫外線の透過性が要求されるときには、例えばソーダライムガラスや、ＭＭＡなどのアクリル樹脂といった硬質のプラスチックフィルム等からなるブランケット胴を用いればよい。
【００３０】
本発明に用いられる透明基板としては、波長４００〜７００ｎｍの光に対する透過率が高いものが好ましく、例えばノンアルカリガラス、ソーダライムガラス、低アルカリガラス等のガラス基板や、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート等のフィルムが好適に用いられる。
上記透明基板の表面はインキを受理し易いように十分に洗浄されている必要がある。また、インキを転移し易くするために、透明基板の表面に透明でかつ耐熱性の高い樹脂からなる粘着層を形成させることも可能である。
【００３１】
透明基板の表面に粘着層が形成されているときは、インキ表面の粘着性が低くても、透明基板の表面にインキを十分に転移させることができ、印刷工程後にブランケットの表面にインキが残存するいわゆるパイリングが発生しない。
上記粘着層に用いられる透明でかつ耐熱性のある樹脂としては、具体的には、４００〜７００ｎｍの波長に対して９０％以上の透過率を有し、２２０℃で１時間加熱処理しても前記波長域における透過率の減少率が１０％以下であるという条件を満たす必要がある。上記の条件を満たす樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂またはこれらの混合物があげられる。樹脂のコーティング方法としては、ディッピング、スピンコート、ロールコート等の従来公知の種々のコーティング方法を使用することができる。粘着層の厚さは１〜１０μｍ、好ましくは３〜８μｍであるのが適当である。粘着層の厚さが前記範囲を下回ると、インキの転写にムラが生じるおそれがある。一方、粘着層の厚さが前記範囲を超えると、樹脂の透過率が低下し、表面の平坦性も低下するため、画像に悪影響を及ぼすなど好ましくない。
【００３２】
本発明に用いられるインキは、紫外線硬化型インキに黒色の着色剤を混合してなる樹脂ワニスである。
上記紫外線硬化型インキは、光重合型のオリゴマー（ＵＶプレポリマー）、光重合型モノマー（ＵＶモノマー）、光重合開始剤および光増感剤からなる。
ＵＶプレポリマーとしては、例えばエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、アルキドアクリレート等が使用可能である。ＵＶモノマーとしては、例えば単官能アクリレート、２官能アクリレート、３官能アクリレート、４官能アクリレート等のアクリルモノマーが使用可能である。光重合開始剤としては、例えばベンゾイン系、アセトフェノン系、パーオキサイド系、チオキサンソン系等の種々の光重合開始剤が使用可能である。光増感剤としては例えばアミン系、キノン系等の種々の光増感が使用可能である。
【００３３】
上記紫外線硬化型インキは、例えば接着性などの遮光層に求められる諸特性を十分に満たしていればよい。また、耐熱性、耐薬品性、耐光性等に優れていると、製造工程における取扱が容易になるなどの利点がある。
上記黒色の着色剤としては、例えばカーボンブラック、酸化鉄（鉄黒）、チタンブラック、硫酸鉄などの黒色顔料があげられる。紫外線硬化型インキ中への上記着色剤の含有量は、遮光層の光学濃度（ＯＤ値）に応じて適宜設定される。遮光層の光学濃度は、２．０以上（可視光の透過率が１．０％以下）、好ましくは２．５以上（可視光の透過率が約０．３％以下）であるのが適当である。
【００３４】
また、本発明に用いられるインキは低粘度であるのが好ましい。具体的には、粘度が１０〜３０，０００ポアズ、好ましくは５００〜１０，０００ポアズであるのが適当である。
本発明における紫外線の光源としては、通常水銀灯が用いられるが、ハロゲンランプを使用することも可能である。水銀灯、ハロゲンランプなどの紫外線ランプの種類は、照射する紫外線の波長、強度などの紫外線の照射条件に応じて選択される。例えば紫外線ランプとして水銀灯を用いる場合、照射される紫外線の波長が３６５ｎｍである高圧水銀灯と２５４ｎｍである低圧水銀灯のうち、紫外線硬化型インキを硬化させるのに適したものを使用すればよい。
【００３５】
次に、本発明の液晶カラーフィルタの製造に用いられるオフセット印刷機について、その一例を示す図４(a) ，(b) を参照しつつ詳細に説明する。
図４(a),(b) に示すオフセット印刷機において、凹版１と透明基板４とは台盤５上に所定の間隔で保持されており、基台５１に布設されたレール５４上を移動でき、かつ任意の位置に高精度で停止できる。ブランケット３は、ブランケット胴３１の両端に取り付けられたピニオンギヤ３０と、基台５１に固定された一対のラックギヤ６との噛み合わせによって自転しつつ移動する。ブランケット胴３１は、従来のものと同様に、その軸３４の両端がエアシリンダ３５の先端に回転自在に保持されている。
【００３６】
上記オフセット印刷機による印刷は、以下に示すようにして行われる。
まず、台盤５を移動させて、凹版１の中心線６３と、ラックギヤ６の自転開始位置６１と自転終了位置６２との中間に位置する基準位置６０とを一致させた後、自転開始位置６１にてピニオンギヤ３０とラックギヤ６とを噛み合わせて、ブランケット３を凹版１の表面に所定の圧力（ニップ圧）にて接触させる。この状態でブランケット３を自転終了位置６２まで移動させれば、前記両ギヤの噛み合わせによってブランケット３が自転しつつ移動し、凹版１の凹部（図示せず）に充填されたインキがブランケット３の表面に転移される（転写工程）。
【００３７】
次いで、透明基板４の中心線６４と基準位置６０とを一致させた後、自転開始位置６１にてピニオンギヤ３０とラックギヤ６とを噛み合わせて、ブランケット３を透明基板４の表面に所定の圧力（ニップ圧）にて接触させる。この際、前記両ギヤは転写工程の際と同じ位置で噛み合う。この状態でブランケット３を自転終了位置６２まで移動させれば、ブランケット３が転写工程と全く同じ回転状態で自転しつつ移動して、ブランケット３の表面に転移されたインキ（図示せず）が透明基板４の表面に転移される（印刷工程）。
【００３８】
上記オフセット印刷機によれば、転写工程と印刷工程との両工程において、ラックギヤ６とピニオンギヤ３０とが同じ位置で噛み合うことから、転写工程で発生する転移位置の誤差を印刷工程で発生する転移位置の誤差によって相殺させることができ、高精度な印刷が可能となる。具体的には、このオフセット印刷機によって印刷されたインキの転移位置と、当該インキに対応する凹版の凹部の位置との誤差（印刷精度）は最大５μｍであって、カラーフィルタに要求される印刷精度を十分に満たしている。また、図４に示すオフセット印刷機は、ラックギヤ６とピニオンギヤ３０とを製造する際の精度のばらつきや連続印刷中のギヤの磨耗などによる印刷精度の劣化が原理的に発生しない。従って、１０万枚もの連続印刷を行ってもその印刷精度は十分に維持される。
【００３９】
本発明の液晶カラーフィルタの製造方法において、透明基板の表面に印刷された遮光層用のインキは、さらに、透明基板が熱変形しない温度と時間（通常、１８０〜２５０℃で３０〜１８０分間、好ましくは２００〜２３０℃で５０〜８０分間）加熱乾燥させることによって完全に硬化する。このようにして、透明基板の表面に遮光層が形成される。
【００４０】
なお、透明着色層の形成は遮光層の形成後に行ってもよく、逆に透明着色層を形成した後で透明着色層の表面に遮光層の形成を行ってもよい。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて説明する。
実施例１
凹版１の凹部１１に遮光層用のインキ２を充填した後、ブランケット３の表面に転移させるとともに、図１に示すように、ブランケット胴３１に設置された紫外線の光源３２からブランケット３およびブランケット胴３１を通じて前記インキ２に紫外線（低圧水銀ランプ、波長２５４ｎｍ、照度１５００ｍＷ／ｃｍ2 ）を照射した。次いで、前記インキ２をブランケット３から透明基板４の表面に転移させることにより、遮光層用インキの印刷を行った。
【００４２】
上記印刷には図４に示すオフセット印刷機を使用した。凹版１の基板にはソーダライムガラス（縦３６０ｍｍ×横４６０ｍｍ）を使用した。凹版１の表面に形成された凹部は、深さ１０μｍ、幅４０μｍであって、基板の縦方向の間隔が３００μｍで、基板の横方向の間隔が１００μｍである格子状のパターンであった。ブランケット３には、厚さ０．３ｍｍのポリエチレンフィルムからなる支持体上に硬度６０度（スプリング硬度ＨS ，ＪＩＳ  Ａ）のシリコーンゴムをコーティングして、総厚み１．０ｍｍとしたものを使用した。透明基板４にはソーダライムガラス（縦３６０ｍｍ×横４６０ｍｍ）を使用した。
【００４３】
遮光層用のインキ２には、紫外線硬化型のビヒクル１００重量部に対してカーボンブラック３０重量部を配合したものを使用した。
なお、上記印刷において、インキ２とブランケット３との界面における紫外線の積算光量は、１０００ｍＪ／ｃｍ2 であった。
遮光層用インキが印刷された透明基板に、さらにレッド(R) 、グリーン(G) 、ブルー(B) の３色の透明着色層用インキを印刷し、次いで、透明基板を２３０℃で６０分間加熱乾燥して、遮光層用インキおよび透明着色層用インキを完全に硬化させることにより、液晶カラーフィルタを作製した。
【００４４】
実施例２
遮光層用インキの印刷において、以下に示す凹版およびブランケットを用いたほかは、実施例１と同様にして液晶カラーフィルタを作製した。
凹版は、凹部の深さが７μｍであるほかは、実施例１で使用したものと同様である。ブランケットは、シリコーンゴムの硬度（ＨS ，ＪＩＳ  Ａ）が４０度であるほかは、実施例１で使用したものと同様である。
【００４５】
参考例１
凹版１の凹部１１に遮光層用のインキ２を充填した後、ブランケット３の表面に転移させるとともに、図２に示すように、凹版１の裏面側に設置された紫外線の光源３２から凹版１を通じて前記インキ２に紫外線を照射した。次いで、前記インキ２をブランケット３から透明基板４の表面に転移させることにより、遮光層用インキの印刷を行った。
【００４６】
上記印刷に使用したオフセット印刷機、凹版１、インキ２、ブランケット３および透明基板４は、いずれも実施例１と同じである。紫外線の光源３２には、低圧水銀ランプ（波長２５４ｎｍ、照度１０００ｍＷ／ｃｍ2 ）を使用した。
なお、上記印刷において、ブランケット３に転移されたインキ２の表面における紫外線の積算光量は、８００ｍＪ／ｃｍ2 であった。
【００４７】
遮光層用インキを印刷した後、実施例１と同様にして、透明着色層用インキの印刷および加熱乾燥を行うことにより、液晶カラーフィルタを作製した。
参考例２
遮光層用インキの印刷において、以下に示す凹版およびブランケットを用いたほかは、参考例１と同様にして液晶カラーフィルタを作製した。
【００４８】
上記実施例１、２および参考例１、２について、遮光層用インキの印刷を１０，０００回行い、印刷初期と、１０，０００回連続印刷後とのインキの線幅の変化率を電子顕微鏡で測定した。また、透明基板に印刷されたインキの位置と、当該インキに対応する凹版の凹部の位置との誤差（印刷精度）の最大値を求めた。
【００４９】
上記インキの線幅の変化率（％）および印刷精度（μｍ）の結果を表１に示す。なお、インキの線幅の変化率において、＋は線幅の増加、−は線幅の減少を示している。
【００５０】
【表１】
0003840284.tif 000002
【００５１】
比較例１
凹版１の凹部１１に遮光層用のインキ２を充填した後、図３(a) に示すように、前記インキ２を凹版１の凹部１１からブランケット３の表面に転移させ、次いで同図(b) に示すように、インキ２をブランケット３から透明基板の表面に転移させることにより、遮光層用インキの印刷を行った。
【００５２】
上記印刷には通常の平台オフセット印刷機を使用した。凹版１の基板にはステンレス板（縦３６０ｍｍ×横４６０ｍｍ）を使用した。凹版１の表面に形成された凹部のパターンは実施例１と同様であった。ブランケット３には、厚さ０．３ｍｍのＰＥＴフィルムからなる支持体上に硬度５０度（スプリング硬度ＨS ，ＪＩＳ  Ａ）のシリコーンゴムをコーティングして、総厚み１．０ｍｍとしたものを使用した。透明基板は実施例１で使用したのと同じものを使用した。
【００５３】
遮光層用のインキ２には、ポリエステル−メラミン樹脂１００重量部にカーボンブラック３０重量部を添加し、ブチルカルビトールにて粘度を２００ポアズに調整したものを用いた。
比較例２
遮光層用インキの印刷において、以下に示す版、インキおよびブランケットを用いたほかは、比較例１と同様にして液晶カラーフィルタを作製した。
【００５４】
版としては、東レ（株）製の水無し平版（商品名「ＴＡＮ」）を使用した。遮光層用のインキ２は、粘度を５０００ポアズに調整したほかは、比較例１と同様なものを使用した。ブランケット３には、表面ゴム層がＮＢＲからなるブランケット（住友ゴム工業（株）製の商品名「ＳＴ８００」、厚さ１．９ｍｍ）を使用した。
【００５５】
比較例３
ステンレス製の４００メッシュのスクリーンを用いたスクリーン印刷によって、遮光層用インキの印刷を行った。
上記印刷において、遮光層用インキには、エポキシ樹脂１００重量部にカーボンブラック８０重量部を添加し、ブチルセロソルブにて粘度を１００ポアズに調整したものを用いた。なお、上記スクリーンとしては、実施例１で使用した凹版における凹部のパターンと同じパターンからなる画線部分が形成されたものを使用した。
【００５６】
遮光層用インキが印刷された透明基板に、さらにレッド(R) 、グリーン(G) 、ブルー(B) の３色の透明着色層用インキを印刷し、次いで、透明基板を２３０℃で６０分間加熱乾燥して、遮光層用インキおよび透明着色層用インキを完全に硬化させることにより、液晶カラーフィルタを作製した。
上記比較例１〜３について、遮光層用インキの印刷を５００回行い、印刷初期と、５００回連続印刷後とのインキの線幅の変化率を電子顕微鏡で測定した。また、透明基板に印刷されたインキの位置と、当該インキに対応する版上でのパターン（またはスクリーンの画線部分）の位置との誤差（印刷精度）の最大値を求めた。
【００５７】
上記インキの線幅の変化率（％）および印刷精度（μｍ）の結果を表２に示す。インキの線幅の変化率における符号＋および−は前記と同じである。
【００５８】
【表２】
0003840284.tif 000003
【００５９】
表１〜２より明らかなように、実施例１〜２では、１０，０００回連続印刷後においてもインキの線幅の変化率が極めて小さく、印刷ラインのエッジがシャープで、インキ膜の平坦性に優れているなど、優れた印刷品質でもって遮光層を作製することができた。また、図４に示すオフセット印刷機を用いたことから、遮光層の印刷精度も優れていた。
【００６０】
これに対して、ブランケットの表面に転移されたインキに紫外線を照射しなかった比較例１〜２では、５００回連続印刷後におけるインキの線幅の変化率が極めて大きくなった。また、比較例２では、ブランケットから透明基板へのインキの転移が不十分で、いわゆるパイリングが生じたため、インキの形状が乱れたり、ラインの直進性が低くなった。
【００６１】
一方、スクリーン印刷を用いた比較例３では、５００回連続印刷後におけるインキの線幅の変化率が小さいものの、液晶カラーフィルタの遮光層を作製するには、その印刷精度が不十分であった。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、遮光層を優れた印刷品質でもって形成することができる。また、印刷を繰り返しても優れた印刷品質を維持することができる。
従って、本発明の液晶カラーフィルタの製造方法によれば、高画質化に対応した液晶カラーフィルタを量産することができ、液晶カラーフィルタの低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶カラーフィルタの製造方法の一例を示す模式図である。
【図２】凹版の裏面側から紫外線を照射する例を示す模式図である。
【図３】凹版オフセット印刷法による遮光層の作製方法を示す模式図である。
【図４】同図（ａ）は本発明に用いられるオフセット印刷機の一例を示す断面図、同図（ｂ）はその平面図である。
【符号の説明】
１  凹版
１１  凹部
２  インキ
３  ブランケット
４  透明基板
【図１】
0003840284.tif 000004
【図２】
0003840284.tif 000005
【図３】
0003840284.tif 000006
【図４】
0003840284.tif 000007