(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色のインキの各色に対応する複数の平板状の凹版と、透明基板と、前記複数の凹版および前記透明基板を所定の間隔で保持する台盤と、前記台盤を支持するための、底板および一対の側板を有する基台と、ブランケットと、前記ブランケットを外周面に有するブランケット胴と、前記ブランケット胴の両端に取り付けられた一対のピニオンギヤと、前記基台の両側板の上端に固定され、前記一対のピニオンギヤのそれぞれと噛み合う一対のラックギヤと、前記台盤の下面に取り付けられた移動手段と、前記基台の底板上面に布設された、前記移動手段を移動させるためのレールと、を備えるオフセット印刷機を用い、
前記台盤を前記移動手段によって移動させることにより、前記複数の凹版のうち一の凹版と前記ラックギヤとの位置を合わせ、次いで、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤとを噛み合わせて、前記ブランケットの表面と前記一の凹版の表面とが接触された状態で、前記ブランケット胴を自転させることにより、前記ブランケットの表面を前記一の凹版の表面に沿わせて相対移動させつつ、前記一の凹版の凹部に充填されたインキを前記ブランケットの表面に転移させ、さらに、前記複数の凹版のうち残りの凹版と前記ラックギヤとの位置合わせ、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤとの噛み合せ、前記ブランケットの自転および前記凹版と前記ブランケットとの相対移動の一連の操作を、前記複数の凹版のうち残りの凹版について順次繰り返すことによって、各前記凹版の凹部に充填されたインキを順次、前記ブランケットの表面に転移させる転写工程と、
前記台盤を前記移動手段によって移動させることにより、前記透明基板と前記ラックギヤとの位置を合わせ、次いで、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤとを噛み合わせて、前記ブランケットの表面と前記透明基板の表面とが接触された状態で、前記ブランケット胴を自転させることにより、前記ブランケットの表面を前記透明基板の表面に沿わせて相対移動させつつ、前記ブランケットに転移された複数色のインキを前記透明基板の表面に転移させる印刷工程と、を含み、
前記転写工程および印刷工程において、前記ブランケットと、各前記凹版および前記透明基板との相対移動が、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤとを同じ位置で噛み合わせることによって、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おり、かつ、
各前記凹版の表面のうち、少なくとも凹部以外の部分が前記ブランケットの表面よりも表面張力が小さい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】
上記凹版が、その表面にシリコン系またはフッ素系のコーティング層または蒸着膜を形成したものである請求項１に記載の液晶カラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
上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】
上記インキが、ポリエステル−メラミン樹脂、エポキシ−メラミン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂および紫外線硬化型樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有した請求項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。
【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色の透明着色層を透明基板上に形成したものである。
上記液晶カラーフィルタは、液晶ディスプレーの高画質化に対応するため、透明基板上に微細な透明着色層を極めて高い精度で作製することが要求されている。そこで、透明着色層は、従来よりフォトリソグラフ法で作製されていたが、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。
【０００３】
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考えられるが、印刷ラインの直線性やインキ膜厚の均一性などの観点から、凹版オフセット印刷法がより好適に用いられる。また、凹版オフセット印刷法は、凹版の凹部が３〜１５μｍ程度と非常に深く、液晶カラーフィルタ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、凹部の深さを調節することによって、任意のインキ膜の厚みを得ることもできる。
【０００４】
凹版オフセット印刷で透明着色層を印刷する場合、通常、図３(a) 〜(c) に示すようにして、３色のインキを用いて順次印刷が繰り返される。
すなわち、図３に示す方法では、
(i) 凹版Ｐ１の凹部１１に充填された第１のインキ２１をブランケットＢ１の表面に転移させる転写工程
(ii)上記第１のインキ２１を透明基板Ｇの表面に転移させる印刷工程
(iii) 凹版Ｐ２の凹部１２に充填された第２のインキ２２をブランケットＢ２の表面に転移させる転写工程
(iv)上記第２のインキ２２を透明基板Ｇの表面に転移させる印刷工程
(v) 凹版Ｐ３の凹部１３に充填された第３のインキ２３をブランケットＢ３の表面に転移させる転写工程、および
(vi)上記第３のインキ２３を透明基板Ｇの表面に転移させる印刷工程
の各工程を経て液晶カラーフィルタの印刷が行われる。そのため、インキの転移プロセスが上記(i) 〜(vi)の６プロセス必要になり、印刷機の機構が非常に複雑で、透明着色層の形成に時間がかかってしまい、液晶カラーフィルタの生産性が低下する。
【０００５】
また、第１のインキ２１、第２のインキ２２および第３のインキ２３を、それぞれ異なる印刷機を用いて、別々のブランケットＢ１，Ｂ２，Ｂ３に転移させているため、最終的に透明基板に印刷されたときの各インキの転移位置には、各印刷機に固有の印刷精度のくせ（傾向）に起因する誤差が生じる。従って、最終的に透明基板Ｇにインキを転移させたときに、１つのインキの転移位置を基準とする他のインキについての転移位置の誤差が大きくなり（すなわち、３色印刷時の印刷精度が低下して）、３色のインキを精度よく重ね合わせることが困難になるという問題が生じる。
【０００６】
そこで、１台の印刷機に３つの凹版と透明基板を並べて印刷を行う方法が検討された。この方法によれば、前述の方法のように、印刷機に固有の印刷精度のくせを積み重ねることがない。しかしながら、この方法では、図４中に矢印ａ〜ｅで示すように、３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と透明基板Ｇとの間をブランケットＢが行き来して、その動きが複雑になるため、液晶カラーフィルタの生産性が低下するという問題が顕著に現れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一方、図１(a) 〜(c) に示すように、３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３から、第１のインキ２１、第２のインキ２２および第３のインキ２３を順次１つのブランケットＢに転移させた後、図１(d) に示すように、各色のインキ２１，２２，２３を透明基板Ｇの表面に１回で転移させたときは、インキの転移プロセス数が少なくなることから、液晶カラーフィルタの製造に要する印刷時間を短縮することができ、さらに、３色のインキを１つのブランケットから透明基板の表面に１回で転移させることから、３色印刷時の印刷精度を向上させることが期待できる。
【０００８】
しかしながら、このような方法では、図５(a) 〜(c) に示すように、凹版Ｐ２の凹部１２に充填された第２のインキ２２をブランケットＢの表面に転移させる工程において、すでにブランケットＢの表面に転移されている第１のインキ２１の全部あるいは一部が凹版Ｐ２の表面に転移してしまうという問題があった。この結果、かかるインキを透明基板の表面に印刷することが不可能になったり、あるいは印刷によって形成される透明着色層の膜厚が不均一になったり、透明着色層のパターンの線幅がばらつくなど、透明着色層の印刷品質が低下するという問題が生じる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、液晶カラーフィルタの印刷に要する時間を短縮でき、複数色印刷時の印刷精度が優れているとともに、透明着色層の印刷品質に優れた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、一旦ブランケットの表面に転移したインキが凹版の表面に転移してしまうという現象が、凹版またはブランケットの界面におけるインキの接着および剥離の現象であることに着目し、かかる界面におけるインキの接着力について検討した。その結果、凹版の表面における表面張力をブランケットの表面における表面張力よりも小さくすれば、ブランケットの表面から凹版の表面にインキが転移するのを防止できるという新たな知見を得た。
【００１１】
すなわち、本発明の液晶カラーフィルタの製造方法は、
複数色のインキの各色に対応する複数の平板状の凹版と、透明基板と、前記複数の凹版および前記透明基板を所定の間隔で保持する台盤と、前記台盤を支持するための、底板および一対の側板を有する基台と、ブランケットと、前記ブランケットを外周面に有するブランケット胴と、前記ブランケット胴の両端に取り付けられた一対のピニオンギヤと、前記基台の両側板の上端に固定され、前記一対のピニオンギヤのそれぞれと噛み合う一対のラックギヤと、前記台盤の下面に取り付けられた移動手段と、前記基台の底板上面に布設された、前記移動手段を移動させるためのレールと、を備えるオフセット印刷機を用い、
前記台盤を前記移動手段によって移動させることにより、前記複数の凹版のうち一の凹版と前記ラックギヤとの位置を合わせ、次いで、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤとを噛み合わせて、前記ブランケットの表面と前記一の凹版の表面とが接触された状態で、前記ブランケット胴を自転させることにより、前記ブランケットの表面を前記一の凹版の表面に沿わせて相対移動させつつ、前記一の凹版の凹部に充填されたインキを前記ブランケットの表面に転移させ、さらに、前記複数の凹版のうち残りの凹版と前記ラックギヤとの位置合わせ、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤとの噛み合せ、前記ブランケットの自転および前記凹版と前記ブランケットとの相対移動の一連の操作を、前記複数の凹版のうち残りの凹版について順次繰り返すことによって、各前記凹版の凹部に充填されたインキを順次、前記ブランケットの表面に転移させる転写工程と、
前記台盤を前記移動手段によって移動させることにより、前記透明基板と前記ラックギヤとの位置を合わせ、次いで、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤとを噛み合わせて、前記ブランケットの表面と前記透明基板の表面とが接触された状態で、前記ブランケット胴を自転させることにより、前記ブランケットの表面を前記透明基板の表面に沿わせて相対移動させつつ、前記ブランケットに転移された複数色のインキを前記透明基板の表面に転移させる印刷工程と、を含み、
前記転写工程および印刷工程において、前記ブランケットと、各前記凹版および前記透明基板との相対移動が、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤとを同じ位置で噛み合わせることによって、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おり、かつ、
各前記凹版の表面のうち、少なくとも凹部以外の部分が前記ブランケットの表面よりも表面張力が小さいことを特徴とする。
【００１２】
かかる本発明においては、インキの転移プロセスが少ないために液晶カラーフィルタの印刷に要する時間が短縮でき、複数色のインキを１つのブランケットから透明基板の表面に１回で転移させるために、複数色印刷時の印刷精度が優れており、かつ一旦ブランケットの表面に転移されたインキがブランケットの表面から剥離して凹版の表面に転移することがないため、優れた印刷品質でもって透明着色層を作製できる。
【００１３】
また、上記液晶カラーフィルタの製造方法によれば、各前記凹版ごとに前記ブランケットの表面にインキを転移させるとき（転写工程）に発生する転移位置の誤差が、前記ブランケットの表面に転移されたインキを前記透明基板の表面に転移させるとき（印刷工程）に発生する転移位置の誤差によって相殺されることから、透明着色層の印刷精度が優れた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】
以下、本発明の液晶カラーフィルタの製造方法について、凹版の数およびインキの色数をそれぞれ３つに限定して説明する。
本発明の液晶カラーフィルタの製造方法は、前述のように、３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３から、第１のインキ２１、第２のインキおよび第３のインキを順次１つのブランケットＢに転移させた後、前記ブランケットＢに転移されたインキ２１，２２，２３を透明基板Ｇの表面に表面に１回で転移させる方法である（図１参照(a) 〜(d) ）。
【００１５】
上記３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の各々の表面における表面張力は、いずれもブランケットＢの表面よりも小さい。従って、凹版Ｐ２の凹部（図示せず）に充填された第２のインキ２２をブランケットＢの表面に転移させる転写工程（図１(b) ）および凹版Ｐ３の凹部（図示せず）に充填された第３のインキ２３をブランケットＢの表面に転移させる転写工程（図１(c) ）において、すでにブランケットＢの表面に転移されているインキがブランケットＢの表面から剥離して凹版Ｐ２または凹版Ｐ３の表面に転移することがない。
【００１６】
次に、本発明に用いられる凹版、ブランケット、インキおよび透明基板について詳細に説明する。
液晶カラーフィルタの製造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。
【００１７】
上記凹版の凹部は、透明着色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３〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍの範囲で、液晶カラーフィルタに必要とされるインキ膜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、液晶カラーフィルタに必要なインキ膜の厚みが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、印刷されたインキ膜の平坦性が低下するおそれがある。
【００１８】
上記パターンとしては、通常、ストライプパターンが形成される。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、５０〜２００μｍの範囲で設定される。
液晶カラーフィルタの製造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ゴムを担持させた従来公知のものが使用できるが、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のシリコーンゴムが表面に形成されたものであるときは、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上に１００％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、印刷ラインがシャープになるという効果がある。この効果は、例えば透明着色層の境界部分に形成される遮光層のような、パターンの幅が５０μｍ以下のファインパターンにおいて顕著である。
【００１９】
上記ブランケットは、液晶カラーフィルタの表面の平坦性をより良好なものとするため、表面が平滑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。
ブランケットの表面に用いられる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上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。
【００２０】
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やアルミニウム、ステンレス等の金属板を用いることができる。ブランケット表面のゴムと前記支持体との間または前記支持体の裏面に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は、ブランケットの印刷特性を考慮して設定される。
【００２１】
本発明においては、凹版の表面における表面張力が、上記ブランケットの表面における表面張力よりも小さくなるように設定されている。
一般に、ブランケットの表面の表面張力は２０〜４０ｄｙｎ／ｃｍ程度であり、特に表面ゴムがシリコーンゴムであるブランケットの場合は２０〜２２ｄｙｎ／ｃｍである。
【００２２】
一方、前述の凹版の材料は、特殊なフッ素樹脂を除いては、いずれもその表面の表面張力が上記ブランケットの値よりも大きい。従って、本発明に用いられる凹版は、その表面における表面張力をブランケットの表面よりも小さくする必要がある。具体的には、凹版の表面における表面張力が、ブランケットの表面における表面張力よりも２ｄｙｎ／ｃｍ以上、好ましくは４ｄｙｎ／ｃｍ以上、より好ましくは７ｄｙｎ／ｃｍ以上小さいのが適当である。
【００２３】
凹版表面の表面張力を低下させる方法としては、例えば、シリコン系またはフッ素系の樹脂やモノマー等からなるコーティング層を凹版の表面に形成させる方法や、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版の表面に形成させる方法など、凹版に表面処理を施す方法があげられる。
上記コーティング層は、例えば四フッ化エチレン、六フッ化プロピレンおよびフッ化ビニリデンの重合体またはこれらの共重合体等をディッピング、スピンコート、ロールコート等の従来公知の方法でコーティングしたものである。また、上記コーティング層には、ブランケットの表面に形成されるシリコーンゴムよりも表面張力の小さいシリコーンゴム、具体的には、表面にシロキサン等が析出したシリコーンゴム等を用いることもできる。
【００２４】
上記蒸着膜は、物理蒸着（ＰＶＤ）法や化学蒸着（ＣＶＤ）法などの気相法、具体的には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、イオン注入法等のＰＶＤ法や、常圧または減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、ＭＯ−ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法などのＣＶＤ法によって作製される。また、凹版の表面における表面張力を低下させる方法としては、気相法以外の従来公知の手法を用いて表面処理を施す方法であってもよい。
【００２５】
上記した各種の凹版の表面処理においては、凹版表面の前面にわたって表面処理を施してもよいが、凹版表面の凹部以外の部分のみに表面処理を施すのがより好ましい。前記凹部に表面処理を施さないことによって、ドクタリングの際にインキを凹部に入りやすくすることができる。
液晶カラーフィルタの製造に用いられるインキは、所望の色に応じた着色剤と透明樹脂と溶剤とを混合した透明な樹脂ワニスであって、通常、レッド(R) 、グリーン(G) およびブルー(B) の３色、または場合によって黒色を加えた４色からなる。
【００２６】
上記着色剤には主に顔料が用いられ、耐熱性、耐光性などの特性を考慮して選択される。例えば、赤色用着色剤にはジアンスラキノン系、ペリレン系、縮合アゾ系、キナクリドン系などの顔料が、緑色用着色剤には塩素化フタロシアニン銅、臭素化フタロシアニン銅などの顔料が、青色用着色剤にはフタロシアニン銅等があげられる。
【００２７】
上記透明樹脂としては、波長４００〜７００ｎｍの光に対する透過率が高いことのほか、液晶カラーフィルタに用いられるインキとしての諸特性（例えば接着性など）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。
上記特性を有するインキとしては、例えば熱硬化型インキ、紫外線硬化型インキ（ＵＶインキ）、電子線硬化型インキ（ＥＢインキ）、赤外線硬化型インキ（ＩＲインキ）等があげられる。
【００２８】
熱硬化型インキは、エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型など）、メラミン樹脂（メチル化メラミン等）アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、またはこれらの２種以上の混合物に、着色剤、硬化剤、溶剤などを混合して作製したものである。特に、硬化剤にメラミン樹脂を使用したエポキシ−メラミン樹脂、ポリエステル−メラミン樹脂を用いるのが好ましい。また、樹脂に対して酸触媒（通常、ｐ−トルエンスルホン酸など）を０．１〜０．５重量％の割合で添加してもよい。この場合、樹脂の硬化温度を１０〜３０℃低下させることができる。
【００２９】
紫外線硬化型インキ（ＵＶインキ）は、光硬化性のアクリル基含有モノマーをベースに、やや分子量の大きいオリゴマーを混合して粘度を調整し、増感剤としてベンゾフェノン等を添加した後、顔料を混合して作製される。
また、上記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。
【００３０】
液晶カラーフィルタの製造に用いられる透明基板は、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。
次に、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２(a) ，(b) を参照しつつ詳細に説明する。
【００３１】
図２(a),(b) に示すオフセット印刷機は、その表面に平板上の凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３および透明基板Ｇを所定の間隔で保持する台盤４１と、台盤４１を支持するための基台４２と、外周面にブランケットＢが巻回された円筒状のブランケット胴３１と、このブランケット胴３１の両端に取り付けられたピニオンギヤ３と、ピニオンギヤ３と噛み合う一対のラックギヤ４とを備えている。台盤４１は、その下面に取り付けられたリニアモータ式の移動手段４３に支持されており、基台４２の底板４４上面に布設されたレール４５上を移動できる。基台４２は台盤４１を支持するためのものであるとともに、その両側板４６の上端にラックギヤ４を固定している。なお、図２では基台４２の一部（図２中の左側の部分）を省略している。
【００３２】
上記リニアモータ式の移動手段４３は、台盤４１をレール４５上の任意の位置に高精度で停止できるものである。従って、図２(a) 中に一点鎖線で示した凹版Ｐ１の中心線６１、凹版Ｐ２の中心線６２、凹版Ｐ３の中心線６３、透明基板Ｇの中心線６４のそれぞれを、ラックギヤの自転開始位置５１と自転終了位置５２の中間に位置する基準位置５（同図中に二点鎖線で示す）と正確に合わせることができる。
【００３３】
ブランケット胴３１は、従来のものと同様に、その軸３２の両端がエアシリンダ３３の先端に回転自在に保持されており、図２(a) 中に白矢印で示す方向に、移動させることができる。
上記した各部からなるオフセット印刷機を用いて印刷を行う場合は、まず凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と透明基板Ｇとを台盤４１の所定の位置にセットして、凹版Ｐ１の凹部に充填された第１のインキをブランケットＢの表面に転移させる。
【００３４】
すなわち、台盤４１を移動手段４３によって移動させて、凹版Ｐ１の中心線６１が基準位置５と一致する位置で停止させるとともに、ブランケットＢをラックギヤ４の自転開始位置５１まで移動させる。そして、エアシリンダ３３を動作させてブランケットＢを下降させ、ピニオンギヤ３とラックギヤ４とを噛み合わせるとともに、ブランケットＢを凹版Ｐ１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Ｂを白矢印で示す方向に移動させると、当該ブランケットＢがピニオンギヤ３とラックギヤ４との噛み合わせによって自転を開始して、凹版Ｐ１の凹部に充填された第１のインキがブランケットＢの表面に転移される（第１のインキの転写工程）。
【００３５】
ブランケットＢが自転終了位置５２まで移動した段階でブランケットＢの白矢印の方向への移動を停止し、次いでエアシリンダ３３を動作させて、ピニオンギヤ３とラックギヤ４の噛み合わせを解除し、かつブランケットＢを凹版Ｐ１の表面と接触しないように上昇させた後、当該ブランケットＢを白矢印と反対方向に移動させて、図に示す位置に戻す。
【００３６】
次に、前述と同様にして、凹版Ｐ２の凹部に充填された第２のインキをブランケットＢの表面に転移させる。
すなわち、台盤４１を移動させて、凹版Ｐ２の中心線６２が基準位置５に一致させるとともに、ブランケットＢを自転開始位置５１まで移動させる。そして、ブランケットＢを下降させてピニオンギヤ３とラックギヤ４とを噛み合わせるとともに、ブランケットＢを凹版Ｐ２の表面に所定の圧力（ニップ圧）にて接触させる。この状態では、ピニオンギヤ３とラックギヤ４とが、第１のインキをブランケットＢに転移させたときと同じ位置で噛み合う。従って、ブランケットＢを白矢印で示す方向に移動させると、第１のインキの転写工程と全く同じ回転状態で自転しつつ、凹版Ｐ２の凹部に充填された第２のインキをブランケットＢの表面に転移させることができる（第２のインキの転写工程）。ブランケットＢが再び自転終了位置５２まで移動すれば、前述と同様にして、当該ブランケットＢを図に示す位置に戻す。
【００３７】
次に、前述と同様にして、凹版Ｐ３の凹部に充填された第３のインキをブランケットＢの表面に転移させる。
すなわち、凹版Ｐ３の中心線６３を基準位置５に一致させ、さらにブランケットＢを凹版Ｐ３の表面に接触させるほかは、第１のインキまたは第２のインキをブランケットＢに転移させる操作と同様な操作を繰り返すことで、凹版Ｐ３の凹部に充填された第３のインキをブランケットＢの表面に転移させることができる（第３のインキの転写工程）。なお、この状態においても、ピニオンギヤ３とラックギヤ４とが、第１のインキをブランケットＢに転移させたときと同じ位置で噛み合う。
【００３８】
このようにして、第１のインキ、第２のインキおよび第３のインキをブランケットＢの表面に転移される。
次いで、ブランケットＢの表面に転移された前記各色のインキを、透明基板Ｇの表面に１回で転移させる。
すなわち、台盤４１を移動させて、透明基板Ｇの中心線６４を基準位置５に一致させるとともに、ブランケットＢを自転開始位置５１まで移動させる。そして、ブランケットＢを下降させてピニオンギヤ５とラックギヤ２とを噛み合わせるとともに、ブランケットＢを透明基板Ｇの表面に所定の圧力（ニップ圧）にて接触させる。この状態においても、ピニオンギヤ５とラックギヤ２とが、第１のインキをブランケットＢに転移させたときと同じ位置で噛み合う。さらにブランケットＢを白矢印で示す方向に移動させると、ブランケットＢが第１のインキの転写工程と全く同じ回転状態で自転しつつ、ブランケットＢの表面に転移された各色のインキが透明基板Ｇの表面に転移される（印刷工程）。
【００３９】
このようにして、透明基板Ｇの表面に３色のインキが転移され、３色の透明着色層を有する液晶カラーフィルタが製造される。
このオフセット印刷機によれば、前述のように、凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３からブランケットＢの表面に各色のインキを順に転移させる各転写工程と、ブランケットＢの表面に転移されたインキを透明基板Ｇの表面に転移させる印刷工程との両工程において、ラックギヤ４とピニオンギヤ３とが同じ位置で噛み合うことから、各凹版ごとにブランケットＢの表面にインキを転移させる転写工程で発生する転移位置の誤差を、ブランケットＢの表面に転移されたインキを透明基板Ｇの表面に転移させる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る。従って、透明着色層を高精度で印刷することができる。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。
【００４０】
図２に示すオフセット印刷機においては、ラックギヤとピニオンギヤ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、しかも１０万枚連続印刷を行ってもその精度は十分に維持されている。
なお、図２に示すオフセット印刷機では、ラックギヤ４を基台４２に固定し、台盤４１を基台４２に対して移動可能としていたが、逆に台盤４１を固定して、ラックギヤ４を移動可能としてもよい。
【００４１】
また、図２に示すオフセット印刷機では、停止させた台盤４１とラックギヤ４に対してブランケット胴３１を移動させていたが、逆にブランケット胴３１を固定して、台盤４１とラックギヤ４を移動させてもよい。
また、ラックギヤ４に対する定位置に、凹版または透明基板を装着する装着部を設け、例えば産業用ロボット等によって、凹版と透明基板とを交互に装着部に装着するようにしてもよい。この場合、台盤４１には、凹版および透明基板のいずれか１ユニット分のスペースがあればよい。
【００４２】
また、図２に示すオフセット印刷機は、凹版Ｐおよび透明基板Ｇがともに平板状であったが、プラスチックフィルム等の柔軟な透明基板Ｇの場合は、凹版Ｐをドラム状とするとともに、透明基板Ｇをドラムに巻回してもよい。その場合には、ラックギヤ４に代えて、ピニオンギヤ３と噛み合う、円盤状あるいは円弧状のギヤを用い、このギヤを、凹版Ｐのドラムと透明基板Ｇのドラムとの間で相対移動させるか、あるいは上記円盤状あるいは円弧状のギヤに対する定位置に設けた装着部に、上記両ドラムを交互に装着するようにすればよい。
【００４３】
あるいはまた、上記ギヤの噛み合わせによらず、ブランケット胴に取り付けたベアラーと、版および透明基板に対して定位置に配置された枕との摩擦接触によって、転写工程および印刷工程でブランケット胴を自転させるようにしてもよい。その場合には、上記版および透明基板側の枕を同じ枕にて兼用し、上記両工程において、ベアラーと枕とを全く同じ位置で摩擦接触させれば、転写工程で発生する、ブランケット胴と版との相対移動と、ブランケット胴の自転との相対誤差を、印刷工程における、ブランケット胴と透明基板との相対移動と、ブランケット胴の自転とにおいて再現できる。
【００４４】
さらに前記のように、版をドラム状とするとともに、透明基板をドラムに巻回する場合には、ブランケット胴、版のドラムおよび透明基板のドラムのそれぞれを、別々のモータによって回転駆動させるとともに、転写工程ではブランケット胴のモータと版のドラムのモータとを、印刷工程ではブランケット胴のモータと透明基板のモータとを、それぞれ電気的に同期回転させてもよい。この場合にも、転写工程で発生する、ブランケット胴と版との相対移動と、ブランケット胴の自転との相対誤差を、印刷工程における、ブランケット胴と透明基板との相対移動と、ブランケット胴の自転とにおいて再現できる。
【００４５】
【実施例】
以下に示す実施例および比較例において、透明着色層の印刷に使用した透明基板、インキおよびブランケットはそれぞれ次のとおりである。
・透明基板：ソーダライムガラス（縦３６０ｍｍ×横４６０ｍｍ）を使用した。なお、透明基板の表面には、あらかじめ幅３５μｍのストライプパターンからなる遮光層を格子状に形成した。この遮光層のパターンは、透明基板の表面に形成される透明着色層のパターンの方向と平行な方向に３００μｍ間隔で形成し、この方向と直交する方向に１００μｍ間隔で形成した。
・インキ：ポリエステル−メラミン樹脂に、レッド(R) 、グリーン(G) またはブルー(B) 用の顔料系着色剤を配合し、これを高級アルコールに溶解させたものを使用した。
・ブランケット：硬度５０度（スプリング硬度ＨS ，ＪＩＳ  Ａ）のシリコーンゴム製のものを使用した。このブランケットの表面の表面張力は２２ｄｙｎ／ｃｍであった。
【００４６】
実施例１
図２に示すオフセット印刷機の台盤４１にレッド(R) 用、グリーン(G) 用およびブルー(B) 用の３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と透明基板Ｇを配置した。
次いで、図１に示すようにして、上記３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３について転写工程を順次繰り返した後、ブランケットＢの表面に転移された３色のインキ２１，２２，２３を１回の印刷工程で転移させることにより、液晶カラーフィルタを製造した。
【００４７】
上記３つの凹版としては、いずれもソーダライムガラス（縦３６０ｍｍ×横４６０ｍｍ）の表面（凹部を含む）にポリ（四フッ化エチレン）樹脂（ＰＴＦＥ）からなるコーティング層を設けたものを使用した。この凹版の表面における表面張力は１５ｄｙｎ／ｃｍであった。また、上記凹版の表面には、深さ８μｍ、幅１００μｍのストライプパターンからなる凹部を３００μｍ間隔で形成した。
【００４８】
実施例２
図６に示すオフセット印刷機の台盤４１２にレッド(R) 用、グリーン(G) 用およびブルー(B) 用の３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と透明基板Ｇを配置した。
次いで、かかる従来のオフセット印刷機を用いたほかは、実施例１と同様にして液晶カラーフィルタを製造した。
【００４９】
比較例１
図７に示す従来のオフセット印刷機を３台使用し、各印刷機の台盤４１１上の符号Ｐで表される部分に、レッド(R) 用、グリーン(G) 用およびブルー(B) 用の３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を１つずつ配置した。
次いで、図３に示すようにして、異なる印刷機に配置された３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３について、それぞれ転写工程および印刷工程を行うことにより、液晶カラーフィルタを製造した。
【００５０】
上記３つの凹版としては、いずれもソーダライムガラス製（縦３６０ｍｍ×横４６０ｍｍ）のものを使用した。この凹版の表面における表面張力はブランケットの表面よりもかなり大きなものであった（１００ｄｙｎ／ｃｍ以上）。上記凹版の凹部は、実施例１で用いた凹版の凹部と同様にして形成した。
比較例２
図６に示すオフセット印刷機の台盤４１２にレッド(R) 用、グリーン(G) 用およびブルー(B) 用の３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と透明基板Ｇを配置した。
【００５１】
次いで、図４に示すように、第１の凹版Ｐ１からブランケットＢの表面にインキを転移させる転写工程と、ブランケットＢから透明基板Ｇの表面にインキを転移させる印刷工程とを行い、さらに第２の凹版Ｐ２および第３の凹版について、順次転写工程と印刷工程とを繰り返すことにより、液晶カラーフィルタを製造した。
【００５２】
上記３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３としては、比較例１で用いたものと同じものを使用した。
比較例３
３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３として比較例１で用いたものと同じものを使用したほかは、実施例２と同様にして液晶カラーフィルタを製造を試みたが、第１の凹版Ｐ１からブランケットＢの表面に転移されたインキ２１が第２の凹版Ｐ２の表面に転移してしまい、全く印刷できなかった。
【００５３】
比較例４
図８に示すオフセット印刷機を用いたほかは、比較例１と同様にして液晶カラーフィルタの製造を行った。
なお、図８に示す印刷機は、台盤４１０の部分に凹版Ｐおよび透明基板Ｇがそれぞれ１つずつ配置されるほかは、図２に示すオフセット印刷機と同様の構造を有するものである。
【００５４】
比較例５
図２に示すオフセット印刷機を用いたほかは、比較例２と同様にして液晶カラーフィルタの製造を行った。
比較例６
３つの凹版Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３として比較例１で用いたのと同じものを使用したほかは、実施例１と同様にして液晶カラーフィルタの製造を試みたが、比較例３と同様な理由で、全く印刷できなかった。
【００５５】
上記実施例および比較例について、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を比較することにより、１つのインキの転移位置を基準とする他のインキについての転移位置の誤差（３色印刷時の印刷精度）を求めた。
上記３色印刷時の印刷精度の結果を、印刷の実施の可否、インキの転移プロセス数、液晶カラーフィルタ１枚の印刷に要した時間（印刷タクト時間）、および透明着色層の印刷品質とともに表１に示す。なお、上記３色印刷時の印刷精度および印刷タクト時間については、液晶カラーフィルタの作製を計１００回行い、その平均値を求めた。
【００５６】
【表１】
0003731937.tif 000002
【００５７】
上記実施例１および２では、凹版の表面張力がブランケットの表面張力よりも小さく、かつ３色のインキを１回の印刷工程で透明基板に転移させたことから、３色印刷時の印刷精度を５μｍに抑えることができ、透明着色層の印刷品質も優れていた。また、液晶カラーフィルタ１枚の印刷に要する時間も短くすることができた。
【００５８】
また、実施例１では、図２に示すオフセット印刷機を用いたことから、１つのインキについての転移位置と、当該インキに対応する凹版の凹部の位置との誤差（すなわち、単色印刷時の印刷精度）をも５μｍに抑えることができた。
一方、比較例１および４では、３台の印刷機を用いていることから、３色印刷時の印刷精度が低く、各インキの境界部分が遮光層からはみ出した箇所が多く見受けられた。
【００５９】
また、比較例２および５では、ブランケットの移動が複雑になり、液晶カラーフィルタ１枚の印刷に要する時間が極めて長くなった。
比較例３および６では、３色のインキを１回の印刷工程で透明基板に転移させたことから、図５に示すように、すでにブランケットの表面に転移されているインキの全部が凹版の表面に転移するという問題が生じ、液晶カラーフィルタを製造することができなかった。
【００６０】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明の液晶カラーフィルタの製造方法は、複数色印刷時の印刷精度が優れているとともに、透明着色層の印刷品質にも優れており、透明基板上に微細な透明着色層を極めて高い精度で作製することができる。また、液晶カラーフィルタの印刷に要する時間が短縮することから、液晶カラーフィルタの生産性を向上させることができる。
【００６１】
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、液晶ディスプレーの高画質化および低コスト化を実現することができる。
【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を示す模式図である。
【図２】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) は平面図である。
【図３】従来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４】従来の液晶カラーフィルタの製造方法の他の例を示す模式図である。
【図５】一旦ブランケットの表面に転移されたインキが凹版の表面に付着する様子を示す模式図である。
【図６】同図(a) は従来のオフセット印刷機の一例を示す断面図、同図(b) は平面図である。
【図７】同図(a) は従来のオフセット印刷機の他の例を示す断面図、同図(b) は平面図である。
【図８】同図(a) は比較例４で用いられるオフセット印刷機を示す断面図、同図(b) は平面図である。
【符号の説明】
Ｐ１  凹版
Ｐ２  凹版
Ｐ３  凹版
２１  インキ
２２  インキ
２３  インキ
Ｂ  ブランケット
Ｇ  透明基板
【図１】
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【図２】
0003731937.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003731937.tif 000007
【図６】
0003731937.tif 000008
【図７】
0003731937.tif 000009
【図８】
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