転写凹版を用いたパターン形成方法および転写凹版
【課題】精度的な技術難易度を上げることなく、低価格で印刷版を用意することで、大型の印刷対象物であっても印刷法による製造コストを削減できる転写凹版を用いたパターン形成方法および転写凹版を提供する。
【解決手段】転写凹版を用いたパターン形成方法は、原版１０を作製する原版作製工程Ｓ１と、原版１０を元にして電鋳法により金型２０を作製する電鋳金型作製工程Ｓ２と、電鋳金型を用いて複数の樹脂製の転写凹版３０を作製する転写凹版作製工程Ｓ３と、複数の転写凹版３０を配列して印刷時に使用する実用版を形成（転写凹版ユニットの固定工程Ｓ４）して、転写凹版３０に液体を充填する充填工程Ｓ５と、複数の転写凹版３０を対象物９９に押し付けて、複数の転写凹版３０の液体を対象物に転写して液体のパターンを形成する転写工程Ｓ７を備える。
【解決手段】転写凹版を用いたパターン形成方法は、原版１０を作製する原版作製工程Ｓ１と、原版１０を元にして電鋳法により金型２０を作製する電鋳金型作製工程Ｓ２と、電鋳金型を用いて複数の樹脂製の転写凹版３０を作製する転写凹版作製工程Ｓ３と、複数の転写凹版３０を配列して印刷時に使用する実用版を形成（転写凹版ユニットの固定工程Ｓ４）して、転写凹版３０に液体を充填する充填工程Ｓ５と、複数の転写凹版３０を対象物９９に押し付けて、複数の転写凹版３０の液体を対象物に転写して液体のパターンを形成する転写工程Ｓ７を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写凹版を用いたパターン形成方法および転写凹版に関し、特にガラス基板等の対象物にインクのような液体を転写する転写凹版を用いたパターン形成方法および転写凹版に関する。
【背景技術】
【０００２】
機器に搭載される平板状の画像形成装置として、液晶表示パネルが用いられている。液晶表示パネルは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色の色彩の画素を有するカラーフィルタを備えている。このカラーフィルタは、特許文献１〜特許文献３に開示されているように、赤、緑、青のインクをガラス基板に対して印刷法により製造することで、製造コストを下げる取り組みが行われている。
【０００３】
特許文献１と特許文献２に開示されている印刷方法では、円柱状の版胴と圧胴が用いられ、この版胴はフィルタパターンに対応する凹版の版面を有している。版胴の版面には赤、緑、青のインクを充填して、圧胴と版面との間に透明基材を通すことで、版面からインクを透明基板に転写するようになっている。また、特許文献３に開示されている印刷方法では、印刷用の凹版を用いており、凹版のパターン部にインクを充填して、充填したインクをブランケットに移して、インクはこのブランケット（円柱状の版胴）からガラス基板に印刷する。
【０００４】
ところで、液晶表示パネルの製造コストの削減を狙って、元となるガラス基板の大型化が進み、大型化したガラス基板の縦横寸法が例えば２ｍ×３ｍに達している。この大型化したガラス基板からカラーフィルタ作製用のガラス基板を多数面取りすることができるようにして、面取り数を増加させることで、カラーフィルタの製造コストの削減を図っている。このように、ガラス基板の大型化による面取り数の増加をさせるためには、印刷法でインクを大型のガラス基板に転写する際に使用する版胴のような印刷版の大型化も行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４―３１７９６９号公報
【特許文献２】特開２００４―３２２４１６号公報
【特許文献３】特開平１１―３０９８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、カラーフィルタを有する液晶表示パネルが搭載される機器として、例えば携帯電話機を例に挙げると、携帯電話機に用いられている晶表示パネルは、高精度な画像表示ができるようになっており、この液晶表示パネル用のカラーフィルタには、赤、緑、青の画素を高精度に形成する必要がある。従って、元となる大型のガラス基板から多数のカラーフィルタ用のガラス基板を面取りするので、大型のガラス基板の全体にわたって赤、緑、青の画素を高精度に形成しなければならない。
【０００７】
しかし、従来の印刷法を用いて大型のガラス基板の全体にわたって高精度に赤、緑、青の画素を高精度に形成しようとすると、大型化した円柱状の版胴のような印刷版の形状寸法を高精度に保つ必要があり、技術的な難易度が高くかつ高価になり、低価格で大型のガラス基板全体に高精度に赤、緑、青の画素を高精度に形成することが困難である。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、精度的な技術難易度を上げることなく、低価格で印刷版を用意することで、大型の印刷対象物であっても印刷法による製造コストを削減できる転写凹版を用いたパターン形成方法および転写凹版を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の転写凹版を用いたパターン形成方法は、板状の対象物に押し付けることで液体を前記対象物に転写して前記液体のパターンを形成するための転写凹版を用いたパターン形成方法であって、原版を作製する原版作製工程と、前記原版を元にして電鋳法により電鋳金型を作製する電鋳金型作製工程と、前記電鋳金型を用いて、複数の樹脂製の転写凹版を作製する転写凹版作製工程と、複数の前記転写凹版を配列して印刷時に使用する実用版を形成した後に前記実用版の前記転写凹版に液体を充填する充填工程と、前記複数の前記転写凹版を前記対象物に押し付けて、前記複数の前記転写凹版の前記液体を前記対象物に転写して前記液体のパターンを形成する転写工程と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の転写凹版は、板状の対象物に押し付けることで液体を前記対象物に対して転写して前記液体のパターンを形成するための転写凹版であって、原版を元にして電鋳法により作製された電鋳金型を用いて樹脂により複数個作製され、前記対象物に転写しようとする液体の充填部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、大型の印刷対象物であっても印刷法による製造コストを削減できる転写凹版を用いたパターン形成方法および転写凹版を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態において、転写凹版を用いたパターン形成方法に用いられる転写凹版を作製するための原版の例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す原版により作製された電鋳金型を示す斜視図である。
【図３】図２に示す電鋳金型を用いて射出成型により複数の転写凹版としての樹脂板を示す斜視図である。
【図４】転写凹版ユニットを示す斜視図である。
【図５】転写凹版ユニット７７を配列した実用版を保持している保持部材を示す斜視図である。
【図６】インクジェットヘッドからインクが実用版の樹脂版のインク充填部内に充填される様子を示す斜視図である。
【図７】インクが充填された樹脂版を示す斜視図である。
【図８】実用版の樹脂版のインクを乾燥する様子を示す斜視図である。
【図９】転写装置の例を斜め上方から示す斜視図である。
【図１０】図９に示す転写装置の構造を斜め下方から示す斜視図である。
【図１１】ガラス基板に転写されたインクのパターン例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態において、原版の作成工程Ｓ１からインクをガラス基板に転写する転写工程Ｓ７を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１〜図１２は、転写凹版を用いたパターン形成方法の実施形態を示し、液晶表示パネルに用いられるカラーフィルタを印刷法で製造するための転写凹版の製造工程の例を示している。
【００１５】
液晶表示パネル用のカラーフィルタは、透明基板である例えばガラス基板に対して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色の色彩の画素が形成される。本発明の実施形態では、例えば携帯電話機に搭載される小型の液晶表示パネル用のカラーフィルタを印刷法で製造するにあたり、印刷用の転写凹版が次のようにして製作される。
【００１６】
図１２は、本発明の実施形態において、原版１０の作製工程Ｓ１からインクをガラス基板に転写する転写工程Ｓ７を示している。本発明の実施形態では、液体の一例は、赤インク、緑インク、青インクであり、対象物の一例としては、カラーフィルタのガラス基板である
図１は、本発明の転写凹版を用いたパターン形成方法に用いられる実施形態の転写凹版を作製するための原版の例を示す斜視図である。
【００１７】
図１に示す原版１０は、まず作製される。図１２の原版１０の作製工程Ｓ１において、原版１０は、リソグラフィ技術を使いシリコン基板に露光してエッチングすることで、１パネル分の高精度な原版として作製される。この原版１０は、上から見て矩形で平板状の本体部１１と、インク充填用の凹部１２を有している。本体部１１は平坦面１１Ａを有している。この凹部１２は、断面矩形を有する直線状の溝である。凹部１２は底面部１２Ａと２つの側面部１２Ｂを有している。凹部１２の底面部１２Ａは、本体部１１の平坦部１１Ａと平行である。側面部１２Ｂは底面部１２Ａに垂直に形成されている。
【００１８】
図２は、図１に示す原版１０により作製された電鋳金型２０を示す斜視図である。図１２の電鋳金型作製工程Ｓ２に示すように、図１に示す２つの原版１０を元にして、電鋳法により電鋳金型２０を作製する。電鋳金型２０は、上から見て矩形で平板状の本体部２１と、２つの突起部２２を有している。各突起部２２は直線状の部分であり、断面矩形を有している。本体部２１は、平坦面２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを有している。突起部２２は、表面部２２Ａと側面部２２Ｂを有している。この電鋳金型２０は、図１１に示す最終製品としての赤のインクのパターン１１０Ｒ、あるいは緑のインクのパターン１１０Ｇ、あるいは青のインクのパターン１１０Ｂと同じである。
【００１９】
図３は、電鋳金型２０を用いて射出成型により多数の転写凹版としての樹脂板３０を示す斜視図である。図１２の樹脂版作製工程（転写凹版作製工程の一例）Ｓ３に示すように、図２に示す電鋳金型２０を用いて、樹脂射出成型により多数の転写凹版としての樹脂板３０を作製する。これにより、射出成形により多数の樹脂版３０は、電鋳金型２０を使って、安価に作製することができる。樹脂版３０は、上から見て矩形で平板状の本体部３１と、液体充填部としての２つのインク充填部３２を有している。本体部３１は、平坦面３１Ａ、３１Ｂを有している。インク充填部３２は、断面矩形を有する直線状の溝である。インク充填部３２は底面部３２Ａと２つの側面部３２Ｂを有している。インク充填部３２の底面部３２Ａは、本体部３１の平坦部３１Ａ、３１Ｂと平行である。
【００２０】
図４は、転写凹版ユニット７７を示す斜視図である。図１２の転写凹版ユニット７７の固定工程Ｓ４に示すように、インクが充填された各樹脂版３０は、版基材５０に対して例えば接着により固定されることで、転写凹版ユニット７７を構成する。この版基材５０は、例えば樹脂製の長板状の部材であり、樹脂版３０と同じ材質で作ることができる。転写凹版ユニット７７は、図４に示すように、液晶表示パネルの種類毎のパターンを位置調整して一列になるように配列される。
【００２１】
図５は、転写凹版ユニット７７を配列して保持している保持部材６０を示す斜視図である。図５に示すように、一列に配列された樹脂版３０を固定した複数の版基材５０は、保持部材６０の保持面６１に保持される。この保持部材６０は、平坦状の保持面６１と枠部６２，６３を有している。これにより、インクをガラス基板に転写して印刷する時に使用する実用版１２０が形成できる。保持部材６０の幅Ｗは、液晶表示パネルの１パネル幅であり、保持部材６０の長さＬは、インクを転写しようとするガラス基板のサイズである。
【００２２】
図６は、インクジェットヘッド３５からインク４０が樹脂版３０のインク充填部３２内に充填される様子を示す斜視図である。図７は、インクが充填された樹脂版３０を示す斜視図である。
【００２３】
図１２のインク充填工程（液体充填工程の一例）Ｓ５に示すように、図６に示す例えばインクジェット塗布装置のインクジェットヘッド３５からインク４０が、図７に示す実用版の樹脂版３０のインク充填部３２内に充填される。このインク４０は、赤、緑、青のインクのいずれかである。
【００２４】
図８は、紫外線を照射して実用版１２０の樹脂版３０のインクを乾燥する様子を示す斜視図である。
【００２５】
次に、図８と図１２の乾燥工程Ｓ６に示すように、実用版１２０の樹脂版３０のインク充填部３２内のインク４０が転写に適した粘度に乾燥される。図８では、インク乾燥手段として紫外線を照射するランプ７０が用いられている。このランプ７０は紫外線をインク４０の照射することでインク４０を乾燥させる。このランプ７０に代えてインクを加熱するためのヒータを用いても良い。
【００２６】
図９は、転写装置８０の例を斜め上方から示す斜視図である。図１０は、図９に示す転写装置８０の構造を斜め下方から示す斜視図である。
【００２７】
次に、図１２の転写工程Ｓ７に示すように、図７に示す樹脂版３０のインク充填部３２内のインク４０が、図９に示すガラス基板９９に対して転写される。ガラス基板９９はインクが転写により塗布される板状の対象物の一例である。
【００２８】
図９に示す転写装置８０は、各樹脂版３０のインク充填部３２内のインク４０を、ガラス基板９０の一方の面９９Ａに対して、転写ローラ７８を用いて転写して塗布させる装置である。
【００２９】
転写装置８０は、ベース７９、スライド台８１、ガイド台８２、転写ローラ７８を有している。スライド台８１には、ガラス基板９９が着脱可能に固定されている。ベース７９は両側にガイド部８３を有しており、スライド台８１は、ガイド部８３に沿ってＸ方向にガイドできる。モータ８４の出力軸には送りねじ８５が取り付けられており、送りねじ８５はスライド台８１のナット８６に噛み合っている。制御部１００の指令によりモータ８４を作動して送りねじ８５が回転すると、スライド台８１とこのスライド台８１に搭載されたガラス基板９９は、Ｘ方向に移動して位置決め可能である。
【００３０】
図９に示すように、ガイド台８２は、ベース７９上に配置され、ガイド台８２は保持部材６０を搭載している。保持部材６０はガイド部６０ＧによりＹ方向に沿ってガイド可能である。モータ８７の出力軸には送りねじ８８が取り付けられており、送りねじ８８は保持部材６０のナット８９に噛み合っている。制御部１００の指令によりモータ８７を作動して送りねじ８８が回転すると、保持部材６０と保持部材６０に保持された各樹脂版３０は、Ｙ方向に移動して位置決め可能である。また、保持部材６０と保持部材６０に保持された各樹脂版３０をＸ方向の位置を微調整できるように、モータ１３１と送りねじ１３２が設けられている。制御部１００の指令によりモータ１３１を作動して送りねじ１３２が回転すると、保持部材６０と保持部材６０に保持された各樹脂版３０は、Ｘ方向に関する位置の微調整ができるので、実用版１２０の各樹脂版３０は、ガラス基板９９に対して正確に位置調整できる。
【００３１】
図１０には、保持部材６０と、転写ローラ７８と、ガラス基板９９を示しており、保持部材６０は枠状の部材であり、保持部材６０内には転写ローラ７８が配置されている。保持部材６０の上にはガラス基板９９の一方の面９９Ａが下向きになるように配置されており、保持部材６０に保持された実用版１２０の各樹脂版３０がガラス基板９９の一方の面９９Ａに密着されるようになっている。
【００３２】
図１０に示す転写ローラ７８は、サポート部材７８Ｓにより回転可能に保持されている。サポート部材７８Ｓは、アクチュエータ９１によりＺ方向の上方向に押されることで、各樹脂版３０をガラス基板９９の一方の面９９Ａに対して押し付けることができる。しかも、転写ローラ７８とサポート部材７８Ｓとアクチュエータ９１から成るユニット９３は、別のアクチュエータ９２の作動により、Ｘ方向に沿って移動可能である。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交している。
【００３３】
図９のモータ８４が作動することで、ガラス基板９９は、保持部材６０上の各樹脂版３０に対して、Ｘ方向に関して位置合わせされる。また、モータ８７が作動することで、保持部材６０上の各樹脂版３０は、ガラス基板９９のＹ方向に関して位置決めされる。
【００３４】
そして、図１０において、制御部１００がアクチュエータ９１，９２を作動することで、転写ローラ７８は各樹脂版３０をガラス基板９９の一方の面９９Ａに対して押し付けながら各樹脂版３０の配列方向に沿って移動できる。これにより、各樹脂版３０のインクはガラス基板９９の一方の面９９Ａに転写することができる。
【００３５】
図９に示すモータ８７が作動して、図１０に示す保持部材６０と転写ローラ７８のユニット９３を、ガラス基板９９に対してＹ方向に移動して位置合わせすれば、実用版１２０の各樹脂版３０に充填されたインクは、ガラス基板９９の一方の面９９Ａにおける次の領域に対して順次転写することができる。これにより、ガラス基板９９の一方の面９９Ａのほぼ全面には、図１１に示すようにインクの転写パターン１１０Ｒを形成できる。
【００３６】
図１１は、ガラス基板９９に転写されたインクのパターンを示しており、例えば赤のインクによる画素の転写パターン１１０Ｒを示している。赤のインクによる画素の転写パターン１１０Ｒは、ガラス基板９９上にそれぞれ平行に間隔をおいて直線状に形成されている。この赤のインクによる画素の転写パターン１１０Ｒの間には、さらに、上述した工程と同様にして、緑のインクによる画素の転写パターン１１０Ｇと、青のインクによる画素の転写パターン１１０Ｂが形成される。これにより、赤、緑、青の画素を有するカラーフィルタが得られる。
【００３７】
以上説明したように、元になるガラス基板の大型化に対応して大型の高精度な版を作製するのに比べて、本発明の実施形態では、実用版１２０を構成するための転写凹版３０は、精度的な技術的な難易度を上げることなく、多数個低価格で準備することができるので、例えば液晶表示パネル用のカラーフィルタの製造コストを低減できる。
【００３８】
例えば携帯電話機に用いられている表示用の液晶表示パネルは、高精度な画像表示ができるようになっており、この液晶表示パネル用のカラーフィルタには、赤、緑、青の画素を高精度に形成する必要がある。従って、コスト低減のために、元となる大型のガラス基板から複数もしくは多数のカラーフィルタ用のガラス基板を面取りするので、大型のガラス基板の全体にわたって赤、緑、青の画素を高精度に形成しなければならない。
【００３９】
これに対して、本発明の実施形態では、大型のガラス基板の全体にわたって高精度に赤、緑、青の画素を高精度に形成しようとする場合に、実用的な印刷版を構成する転写凹版３０を多数個あるいは複数個精度的な技術的な難易度を上げることなく、低価格で準備することができるので、精度的な技術難易度を上げることなく、低価格で印刷版を用意することで、大型の印刷対象物であっても印刷法による製造コストを削減できる。
【００４０】
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、カラーフィルタは、携帯電話機の液晶表示パネル用に限らず、他の種類の機器にも適用できる。透明基板はガラス基板だけでなく例えばプラスチック基板でも良い。
【００４１】
さらに、本発明の実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、本発明の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 原版、１１ 本体部、１２ 凹部、２０ 電鋳金型、３０ 転写凹版としての樹脂板、３２ インク充填部、３５ インクジェットヘッド、４０ インク、５０ 版基材、７７ 転写凹版ユニット、７８ 転写ローラ、８０ 転写装置、９９ ガラス基板、１２０ 実用版、Ｓ１ 原版作製工程、Ｓ２ 電鋳金型作製工程、Ｓ３ 樹脂版作製工程、Ｓ４ 転写凹版ユニットの固定工程、Ｓ５ インク充填工程、Ｓ６ 乾燥工程、Ｓ７ 転写工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写凹版を用いたパターン形成方法および転写凹版に関し、特にガラス基板等の対象物にインクのような液体を転写する転写凹版を用いたパターン形成方法および転写凹版に関する。
【背景技術】
【０００２】
機器に搭載される平板状の画像形成装置として、液晶表示パネルが用いられている。液晶表示パネルは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色の色彩の画素を有するカラーフィルタを備えている。このカラーフィルタは、特許文献１〜特許文献３に開示されているように、赤、緑、青のインクをガラス基板に対して印刷法により製造することで、製造コストを下げる取り組みが行われている。
【０００３】
特許文献１と特許文献２に開示されている印刷方法では、円柱状の版胴と圧胴が用いられ、この版胴はフィルタパターンに対応する凹版の版面を有している。版胴の版面には赤、緑、青のインクを充填して、圧胴と版面との間に透明基材を通すことで、版面からインクを透明基板に転写するようになっている。また、特許文献３に開示されている印刷方法では、印刷用の凹版を用いており、凹版のパターン部にインクを充填して、充填したインクをブランケットに移して、インクはこのブランケット（円柱状の版胴）からガラス基板に印刷する。
【０００４】
ところで、液晶表示パネルの製造コストの削減を狙って、元となるガラス基板の大型化が進み、大型化したガラス基板の縦横寸法が例えば２ｍ×３ｍに達している。この大型化したガラス基板からカラーフィルタ作製用のガラス基板を多数面取りすることができるようにして、面取り数を増加させることで、カラーフィルタの製造コストの削減を図っている。このように、ガラス基板の大型化による面取り数の増加をさせるためには、印刷法でインクを大型のガラス基板に転写する際に使用する版胴のような印刷版の大型化も行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４―３１７９６９号公報
【特許文献２】特開２００４―３２２４１６号公報
【特許文献３】特開平１１―３０９８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、カラーフィルタを有する液晶表示パネルが搭載される機器として、例えば携帯電話機を例に挙げると、携帯電話機に用いられている晶表示パネルは、高精度な画像表示ができるようになっており、この液晶表示パネル用のカラーフィルタには、赤、緑、青の画素を高精度に形成する必要がある。従って、元となる大型のガラス基板から多数のカラーフィルタ用のガラス基板を面取りするので、大型のガラス基板の全体にわたって赤、緑、青の画素を高精度に形成しなければならない。
【０００７】
しかし、従来の印刷法を用いて大型のガラス基板の全体にわたって高精度に赤、緑、青の画素を高精度に形成しようとすると、大型化した円柱状の版胴のような印刷版の形状寸法を高精度に保つ必要があり、技術的な難易度が高くかつ高価になり、低価格で大型のガラス基板全体に高精度に赤、緑、青の画素を高精度に形成することが困難である。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、精度的な技術難易度を上げることなく、低価格で印刷版を用意することで、大型の印刷対象物であっても印刷法による製造コストを削減できる転写凹版を用いたパターン形成方法および転写凹版を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の転写凹版を用いたパターン形成方法は、板状の対象物に押し付けることで液体を前記対象物に転写して前記液体のパターンを形成するための転写凹版を用いたパターン形成方法であって、原版を作製する原版作製工程と、前記原版を元にして電鋳法により電鋳金型を作製する電鋳金型作製工程と、前記電鋳金型を用いて、複数の樹脂製の転写凹版を作製する転写凹版作製工程と、複数の前記転写凹版を配列して印刷時に使用する実用版を形成した後に前記実用版の前記転写凹版に液体を充填する充填工程と、前記複数の前記転写凹版を前記対象物に押し付けて、前記複数の前記転写凹版の前記液体を前記対象物に転写して前記液体のパターンを形成する転写工程と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の転写凹版は、板状の対象物に押し付けることで液体を前記対象物に対して転写して前記液体のパターンを形成するための転写凹版であって、原版を元にして電鋳法により作製された電鋳金型を用いて樹脂により複数個作製され、前記対象物に転写しようとする液体の充填部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、大型の印刷対象物であっても印刷法による製造コストを削減できる転写凹版を用いたパターン形成方法および転写凹版を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態において、転写凹版を用いたパターン形成方法に用いられる転写凹版を作製するための原版の例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す原版により作製された電鋳金型を示す斜視図である。
【図３】図２に示す電鋳金型を用いて射出成型により複数の転写凹版としての樹脂板を示す斜視図である。
【図４】転写凹版ユニットを示す斜視図である。
【図５】転写凹版ユニット７７を配列した実用版を保持している保持部材を示す斜視図である。
【図６】インクジェットヘッドからインクが実用版の樹脂版のインク充填部内に充填される様子を示す斜視図である。
【図７】インクが充填された樹脂版を示す斜視図である。
【図８】実用版の樹脂版のインクを乾燥する様子を示す斜視図である。
【図９】転写装置の例を斜め上方から示す斜視図である。
【図１０】図９に示す転写装置の構造を斜め下方から示す斜視図である。
【図１１】ガラス基板に転写されたインクのパターン例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態において、原版の作成工程Ｓ１からインクをガラス基板に転写する転写工程Ｓ７を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１〜図１２は、転写凹版を用いたパターン形成方法の実施形態を示し、液晶表示パネルに用いられるカラーフィルタを印刷法で製造するための転写凹版の製造工程の例を示している。
【００１５】
液晶表示パネル用のカラーフィルタは、透明基板である例えばガラス基板に対して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色の色彩の画素が形成される。本発明の実施形態では、例えば携帯電話機に搭載される小型の液晶表示パネル用のカラーフィルタを印刷法で製造するにあたり、印刷用の転写凹版が次のようにして製作される。
【００１６】
図１２は、本発明の実施形態において、原版１０の作製工程Ｓ１からインクをガラス基板に転写する転写工程Ｓ７を示している。本発明の実施形態では、液体の一例は、赤インク、緑インク、青インクであり、対象物の一例としては、カラーフィルタのガラス基板である
図１は、本発明の転写凹版を用いたパターン形成方法に用いられる実施形態の転写凹版を作製するための原版の例を示す斜視図である。
【００１７】
図１に示す原版１０は、まず作製される。図１２の原版１０の作製工程Ｓ１において、原版１０は、リソグラフィ技術を使いシリコン基板に露光してエッチングすることで、１パネル分の高精度な原版として作製される。この原版１０は、上から見て矩形で平板状の本体部１１と、インク充填用の凹部１２を有している。本体部１１は平坦面１１Ａを有している。この凹部１２は、断面矩形を有する直線状の溝である。凹部１２は底面部１２Ａと２つの側面部１２Ｂを有している。凹部１２の底面部１２Ａは、本体部１１の平坦部１１Ａと平行である。側面部１２Ｂは底面部１２Ａに垂直に形成されている。
【００１８】
図２は、図１に示す原版１０により作製された電鋳金型２０を示す斜視図である。図１２の電鋳金型作製工程Ｓ２に示すように、図１に示す２つの原版１０を元にして、電鋳法により電鋳金型２０を作製する。電鋳金型２０は、上から見て矩形で平板状の本体部２１と、２つの突起部２２を有している。各突起部２２は直線状の部分であり、断面矩形を有している。本体部２１は、平坦面２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを有している。突起部２２は、表面部２２Ａと側面部２２Ｂを有している。この電鋳金型２０は、図１１に示す最終製品としての赤のインクのパターン１１０Ｒ、あるいは緑のインクのパターン１１０Ｇ、あるいは青のインクのパターン１１０Ｂと同じである。
【００１９】
図３は、電鋳金型２０を用いて射出成型により多数の転写凹版としての樹脂板３０を示す斜視図である。図１２の樹脂版作製工程（転写凹版作製工程の一例）Ｓ３に示すように、図２に示す電鋳金型２０を用いて、樹脂射出成型により多数の転写凹版としての樹脂板３０を作製する。これにより、射出成形により多数の樹脂版３０は、電鋳金型２０を使って、安価に作製することができる。樹脂版３０は、上から見て矩形で平板状の本体部３１と、液体充填部としての２つのインク充填部３２を有している。本体部３１は、平坦面３１Ａ、３１Ｂを有している。インク充填部３２は、断面矩形を有する直線状の溝である。インク充填部３２は底面部３２Ａと２つの側面部３２Ｂを有している。インク充填部３２の底面部３２Ａは、本体部３１の平坦部３１Ａ、３１Ｂと平行である。
【００２０】
図４は、転写凹版ユニット７７を示す斜視図である。図１２の転写凹版ユニット７７の固定工程Ｓ４に示すように、インクが充填された各樹脂版３０は、版基材５０に対して例えば接着により固定されることで、転写凹版ユニット７７を構成する。この版基材５０は、例えば樹脂製の長板状の部材であり、樹脂版３０と同じ材質で作ることができる。転写凹版ユニット７７は、図４に示すように、液晶表示パネルの種類毎のパターンを位置調整して一列になるように配列される。
【００２１】
図５は、転写凹版ユニット７７を配列して保持している保持部材６０を示す斜視図である。図５に示すように、一列に配列された樹脂版３０を固定した複数の版基材５０は、保持部材６０の保持面６１に保持される。この保持部材６０は、平坦状の保持面６１と枠部６２，６３を有している。これにより、インクをガラス基板に転写して印刷する時に使用する実用版１２０が形成できる。保持部材６０の幅Ｗは、液晶表示パネルの１パネル幅であり、保持部材６０の長さＬは、インクを転写しようとするガラス基板のサイズである。
【００２２】
図６は、インクジェットヘッド３５からインク４０が樹脂版３０のインク充填部３２内に充填される様子を示す斜視図である。図７は、インクが充填された樹脂版３０を示す斜視図である。
【００２３】
図１２のインク充填工程（液体充填工程の一例）Ｓ５に示すように、図６に示す例えばインクジェット塗布装置のインクジェットヘッド３５からインク４０が、図７に示す実用版の樹脂版３０のインク充填部３２内に充填される。このインク４０は、赤、緑、青のインクのいずれかである。
【００２４】
図８は、紫外線を照射して実用版１２０の樹脂版３０のインクを乾燥する様子を示す斜視図である。
【００２５】
次に、図８と図１２の乾燥工程Ｓ６に示すように、実用版１２０の樹脂版３０のインク充填部３２内のインク４０が転写に適した粘度に乾燥される。図８では、インク乾燥手段として紫外線を照射するランプ７０が用いられている。このランプ７０は紫外線をインク４０の照射することでインク４０を乾燥させる。このランプ７０に代えてインクを加熱するためのヒータを用いても良い。
【００２６】
図９は、転写装置８０の例を斜め上方から示す斜視図である。図１０は、図９に示す転写装置８０の構造を斜め下方から示す斜視図である。
【００２７】
次に、図１２の転写工程Ｓ７に示すように、図７に示す樹脂版３０のインク充填部３２内のインク４０が、図９に示すガラス基板９９に対して転写される。ガラス基板９９はインクが転写により塗布される板状の対象物の一例である。
【００２８】
図９に示す転写装置８０は、各樹脂版３０のインク充填部３２内のインク４０を、ガラス基板９０の一方の面９９Ａに対して、転写ローラ７８を用いて転写して塗布させる装置である。
【００２９】
転写装置８０は、ベース７９、スライド台８１、ガイド台８２、転写ローラ７８を有している。スライド台８１には、ガラス基板９９が着脱可能に固定されている。ベース７９は両側にガイド部８３を有しており、スライド台８１は、ガイド部８３に沿ってＸ方向にガイドできる。モータ８４の出力軸には送りねじ８５が取り付けられており、送りねじ８５はスライド台８１のナット８６に噛み合っている。制御部１００の指令によりモータ８４を作動して送りねじ８５が回転すると、スライド台８１とこのスライド台８１に搭載されたガラス基板９９は、Ｘ方向に移動して位置決め可能である。
【００３０】
図９に示すように、ガイド台８２は、ベース７９上に配置され、ガイド台８２は保持部材６０を搭載している。保持部材６０はガイド部６０ＧによりＹ方向に沿ってガイド可能である。モータ８７の出力軸には送りねじ８８が取り付けられており、送りねじ８８は保持部材６０のナット８９に噛み合っている。制御部１００の指令によりモータ８７を作動して送りねじ８８が回転すると、保持部材６０と保持部材６０に保持された各樹脂版３０は、Ｙ方向に移動して位置決め可能である。また、保持部材６０と保持部材６０に保持された各樹脂版３０をＸ方向の位置を微調整できるように、モータ１３１と送りねじ１３２が設けられている。制御部１００の指令によりモータ１３１を作動して送りねじ１３２が回転すると、保持部材６０と保持部材６０に保持された各樹脂版３０は、Ｘ方向に関する位置の微調整ができるので、実用版１２０の各樹脂版３０は、ガラス基板９９に対して正確に位置調整できる。
【００３１】
図１０には、保持部材６０と、転写ローラ７８と、ガラス基板９９を示しており、保持部材６０は枠状の部材であり、保持部材６０内には転写ローラ７８が配置されている。保持部材６０の上にはガラス基板９９の一方の面９９Ａが下向きになるように配置されており、保持部材６０に保持された実用版１２０の各樹脂版３０がガラス基板９９の一方の面９９Ａに密着されるようになっている。
【００３２】
図１０に示す転写ローラ７８は、サポート部材７８Ｓにより回転可能に保持されている。サポート部材７８Ｓは、アクチュエータ９１によりＺ方向の上方向に押されることで、各樹脂版３０をガラス基板９９の一方の面９９Ａに対して押し付けることができる。しかも、転写ローラ７８とサポート部材７８Ｓとアクチュエータ９１から成るユニット９３は、別のアクチュエータ９２の作動により、Ｘ方向に沿って移動可能である。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交している。
【００３３】
図９のモータ８４が作動することで、ガラス基板９９は、保持部材６０上の各樹脂版３０に対して、Ｘ方向に関して位置合わせされる。また、モータ８７が作動することで、保持部材６０上の各樹脂版３０は、ガラス基板９９のＹ方向に関して位置決めされる。
【００３４】
そして、図１０において、制御部１００がアクチュエータ９１，９２を作動することで、転写ローラ７８は各樹脂版３０をガラス基板９９の一方の面９９Ａに対して押し付けながら各樹脂版３０の配列方向に沿って移動できる。これにより、各樹脂版３０のインクはガラス基板９９の一方の面９９Ａに転写することができる。
【００３５】
図９に示すモータ８７が作動して、図１０に示す保持部材６０と転写ローラ７８のユニット９３を、ガラス基板９９に対してＹ方向に移動して位置合わせすれば、実用版１２０の各樹脂版３０に充填されたインクは、ガラス基板９９の一方の面９９Ａにおける次の領域に対して順次転写することができる。これにより、ガラス基板９９の一方の面９９Ａのほぼ全面には、図１１に示すようにインクの転写パターン１１０Ｒを形成できる。
【００３６】
図１１は、ガラス基板９９に転写されたインクのパターンを示しており、例えば赤のインクによる画素の転写パターン１１０Ｒを示している。赤のインクによる画素の転写パターン１１０Ｒは、ガラス基板９９上にそれぞれ平行に間隔をおいて直線状に形成されている。この赤のインクによる画素の転写パターン１１０Ｒの間には、さらに、上述した工程と同様にして、緑のインクによる画素の転写パターン１１０Ｇと、青のインクによる画素の転写パターン１１０Ｂが形成される。これにより、赤、緑、青の画素を有するカラーフィルタが得られる。
【００３７】
以上説明したように、元になるガラス基板の大型化に対応して大型の高精度な版を作製するのに比べて、本発明の実施形態では、実用版１２０を構成するための転写凹版３０は、精度的な技術的な難易度を上げることなく、多数個低価格で準備することができるので、例えば液晶表示パネル用のカラーフィルタの製造コストを低減できる。
【００３８】
例えば携帯電話機に用いられている表示用の液晶表示パネルは、高精度な画像表示ができるようになっており、この液晶表示パネル用のカラーフィルタには、赤、緑、青の画素を高精度に形成する必要がある。従って、コスト低減のために、元となる大型のガラス基板から複数もしくは多数のカラーフィルタ用のガラス基板を面取りするので、大型のガラス基板の全体にわたって赤、緑、青の画素を高精度に形成しなければならない。
【００３９】
これに対して、本発明の実施形態では、大型のガラス基板の全体にわたって高精度に赤、緑、青の画素を高精度に形成しようとする場合に、実用的な印刷版を構成する転写凹版３０を多数個あるいは複数個精度的な技術的な難易度を上げることなく、低価格で準備することができるので、精度的な技術難易度を上げることなく、低価格で印刷版を用意することで、大型の印刷対象物であっても印刷法による製造コストを削減できる。
【００４０】
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、カラーフィルタは、携帯電話機の液晶表示パネル用に限らず、他の種類の機器にも適用できる。透明基板はガラス基板だけでなく例えばプラスチック基板でも良い。
【００４１】
さらに、本発明の実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、本発明の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 原版、１１ 本体部、１２ 凹部、２０ 電鋳金型、３０ 転写凹版としての樹脂板、３２ インク充填部、３５ インクジェットヘッド、４０ インク、５０ 版基材、７７ 転写凹版ユニット、７８ 転写ローラ、８０ 転写装置、９９ ガラス基板、１２０ 実用版、Ｓ１ 原版作製工程、Ｓ２ 電鋳金型作製工程、Ｓ３ 樹脂版作製工程、Ｓ４ 転写凹版ユニットの固定工程、Ｓ５ インク充填工程、Ｓ６ 乾燥工程、Ｓ７ 転写工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の対象物に押し付けることで液体を前記対象物に転写して前記液体のパターンを形成するための転写凹版を用いたパターン形成方法であって、
原版を作製する原版作製工程と、
前記原版を元にして電鋳法により電鋳金型を作製する電鋳金型作製工程と、
前記電鋳金型を用いて、複数の樹脂製の転写凹版を作製する転写凹版作製工程と、
複数の前記転写凹版を配列して印刷時に使用する実用版を形成した後に前記実用版の前記転写凹版に液体を充填する充填工程と、
前記複数の前記転写凹版を前記対象物に押し付けて、前記複数の前記転写凹版の前記液体を前記対象物に転写して前記液体のパターンを形成する転写工程と、
を備えることを特徴とする転写凹版を用いたパターン形成方法。
【請求項２】
前記対象物は液晶表示パネルのカラーフィルタ用の透明基板であり、前記転写凹版に充填された液体を乾燥させる乾燥工程を有することを特徴とする請求項１に記載の転写凹版を用いたパターン形成方法。
【請求項３】
前記液体は、インクジェットヘッドから吐出される赤のインク、緑のインク、青のインクであることを特徴とする請求項２に記載の転写凹版を用いたパターン形成方法。
【請求項４】
板状の対象物に押し付けることで液体を前記対象物に対して転写して前記液体のパターンを形成するための転写凹版であって、
原版を元にして電鋳法により作製された電鋳金型を用いて樹脂により複数個作製され、前記対象物に転写しようとする液体の充填部を有することを特徴とする転写凹版。
【請求項１】
板状の対象物に押し付けることで液体を前記対象物に転写して前記液体のパターンを形成するための転写凹版を用いたパターン形成方法であって、
原版を作製する原版作製工程と、
前記原版を元にして電鋳法により電鋳金型を作製する電鋳金型作製工程と、
前記電鋳金型を用いて、複数の樹脂製の転写凹版を作製する転写凹版作製工程と、
複数の前記転写凹版を配列して印刷時に使用する実用版を形成した後に前記実用版の前記転写凹版に液体を充填する充填工程と、
前記複数の前記転写凹版を前記対象物に押し付けて、前記複数の前記転写凹版の前記液体を前記対象物に転写して前記液体のパターンを形成する転写工程と、
を備えることを特徴とする転写凹版を用いたパターン形成方法。
【請求項２】
前記対象物は液晶表示パネルのカラーフィルタ用の透明基板であり、前記転写凹版に充填された液体を乾燥させる乾燥工程を有することを特徴とする請求項１に記載の転写凹版を用いたパターン形成方法。
【請求項３】
前記液体は、インクジェットヘッドから吐出される赤のインク、緑のインク、青のインクであることを特徴とする請求項２に記載の転写凹版を用いたパターン形成方法。
【請求項４】
板状の対象物に押し付けることで液体を前記対象物に対して転写して前記液体のパターンを形成するための転写凹版であって、
原版を元にして電鋳法により作製された電鋳金型を用いて樹脂により複数個作製され、前記対象物に転写しようとする液体の充填部を有することを特徴とする転写凹版。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−６９８４４（Ｐ２０１１−６９８４４Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１８３９６（Ｐ２００９−２１８３９６）
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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