JP4696644B2 - 微細パターン形成方法およびそれに用いる形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタ等の微細パターンを形成する方法およびそれに用いる形成装置に関する。

例えば、液晶表示装置に用いるカラーフィルタを製造する手段として、従来からフォトリソ法が一般的に用いられている。このフォトリソ法は、赤、緑、青の各色の画素を形成するには、塗布、露光、現像の各工程を経なければならず、作業効率が低くなっていた。
一方、カラーフィルタの効率的な製造を目的として、大型基板を用い、この基板に必要なカラーフィルタを多面付けすることで、生産効率を向上させる手法が用いられている。

しかしながら、前記カラーフィルタの製造工程に用いる、露光装置、現像装置は、カラーフィルタ基板の大型化に伴い、ますます高価な装置となり、カラーフィルタの廉価な供給の妨げとなっていた。
このフォトリソ法に代わるカラーフィルタの製造手段として、印刷法が挙げられる。この印刷法は、フォトリソ法と異なり、露光、現像の各工程を必要としないので、前記露光装置、現像装置を必要としないので、効率的にカラーフィルタを製造する手法として注目されている。

この印刷法の具体的手法として、例えば、特許文献１に示されるように、各色画素に対応した着色インキをブランケットローラーに塗布し、前記ブランケットローラー上にインキ塗膜を形成し、次に、前記インキ塗膜を、所望の画素パターンと逆の凸部を有する逆パターンが形成された塗膜除去版を用い、余剰塗膜を除去し、ブランケットローラー上に所望の画素パターンを形成する。そして、このブランケットローラー上の画素パターンを、透明基板に転写することで、透明基板上に所望の画素パターンを得ることができる。
特開平１１−１９８３３７号公報

前記特許文献１に記載の印刷法は、表面がシリコーン樹脂等により形成されたブランケットローラーのブランケット上に、インキを塗布し、表面に均一な厚みのインキ塗膜を形成する方法であるが、インキ塗膜の両端部は、均一な厚みの塗膜とすることは困難であった。
そこで、ブランケットローラーを、除去版より大きくし、少なくとも画素パターン領域は、均一な厚みのインキ塗膜となるようにしていた。
しかし、ブランケットローラーの大きさを、除去版より広くした状態であると、ブランケット上に不必要な残存インキ塗膜が発生し、この残存インキ塗膜のブランケットから除去することが困難であった。

本発明の目的は、ブランケットローラーのブランケット上に均一な厚さのインキ塗膜を形成、塗膜除去版で、ブランケット上に所望の画素パターンを形成する微細印刷パターンの形成方法において、ブランケット上に不必要な残存インキ塗膜が発生しないパターン形成方法およびそれに用いる形成装置を提供することである。

請求項１に記載の発明は、塗布液を塗布ローラーに塗布し、塗膜を形成し、前記塗布ローラー上の塗膜から画素パターンに必要な大きさの画素用塗膜を、ブランケットローラー表面のブランケット上に転移し、次に、前記画素用塗膜を、所望の画素パターンと逆の凸部を有する逆パターンが形成された塗膜除去版を用い、余剰塗膜を除去し、前記ブランケット上に所望の画素パターンを形成し、該ブランケット上の画素パターンを、基板に転写する微細パターンの形成方法であって、
前記塗膜を塗布ローラーからブランケットローラー表面のブランケット上に転移する際に、
前記塗布ローラー上の塗膜の均一な厚み部分が、前記ブランケットローラーの位置に達した時、前記ブランケットローラー表面のブランケット上に転移することにより、前記塗布ローラー上に供給装置から供給された塗膜のうち、塗布開始時、及び塗布終了時に生じる不均一な膜厚部分を除いて、塗膜の転移を行うことを特徴とする微細パターンの形成方法である。

請求項２に記載の発明は、前記塗布ローラー上の残存インキ塗膜を洗浄除去する洗浄工程を有することを特徴とする、請求項１記載の微細パターンの形成方法である。

請求項３に記載の発明は、前記洗浄工程の後に、乾燥工程をさらに有することを特徴とする、請求項２記載の微細パターンの形成方法である。

請求項４に記載の発明は、塗布液供給装置、供給された塗布液を塗膜化する塗布ローラー、該塗布ローラー上の塗膜から画素パターンに必要な画素用塗膜を転移する表面にブランケットを有するブランケットローラー、前記画素用塗膜を、所望の画素パターンと逆の凸部を有する逆パターンが形成された塗膜除去版を具備したことを特徴とする請求項１の記載の微細パターンの形成方法に用いるための微細パターンの形成装置である。

請求項５に記載の発明は、前記塗布ローラー上の残存インキ塗膜を洗浄除去する洗浄手段を有することを特徴とする、請求項４記載の微細パターンの形成装置である。

請求項６に記載の発明は、さらに乾燥手段を有することを特徴とする、請求項５記載の微細パターンの形成装置である。

請求項７に記載の発明は、前記塗膜除去版が、ガラス、金属ま、樹脂たはこれらの複合材料のいずれかで形成されていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の微細パターンの形成装置である。

請求項８に記載の発明は、前記塗膜除去版が、平板状、または円筒状のいずれかからなることを特徴とする、請求項６記載の微細パターンの形成装置である。

本発明によれば、塗膜除去版で余剰塗膜を除去したブランケットローラーには、不必要な残存インキ塗膜がなく、塗布ローラーから画素パターンに必要な大きさの画素用塗膜を転移させ、画素パターンを形成可能としたので、均一な厚みの画素パターンを基板に転写形成できた。

また、塗布ロールの残存インキ塗膜を洗浄除去、乾燥することで、ブランケットローラーのブランケットから不必要な塗膜除去を行う必要がなくなった。

図１は、本発明のパターン形成装置の一例を示す説明図である。
塗布液供給装置１と、この供給装置１から供給された塗布液を塗膜化する塗布ローラー２、該塗布ローラー２上の塗膜から画素パターンに必要な大きさの画素用塗膜を転移する表面にブランケット１１を有するブランケットローラー４を備え、かつ、前記画素用塗膜を、所望の画素パターンと逆の凸部を有する逆パターンが形成された塗膜除去版５を具備したことを特徴とする微細パターンの形成装置である。
また、塗布ローラー２の終端側に、ブランケットローラー４表面のブランケット１１へ転移されずに残った残存インキ塗膜を洗浄除去する洗浄装置７が配置されている。
そして、前記塗膜除去版５の後には、画素パターンを形成する基板６が配置されている。
ここで、画素パターンを形成する基板６は、ガラス、プラスチックシートのいずれかを用いることができる。なお、前記基板に画素パターンが転移しやすいように、表面処理を施す、安定した画素パターンを形成するため、平滑処理を施すなど、目的に応じて適宜選択して処理を行うことが可能である。

具体的に画素パターンの形成は、図２に示すように、塗布液供給装置１から塗布液を回転している塗布ローラー２に供給し、該塗布ローラー２上の塗膜８を形成する。
つぎに、図３に示すように、前記塗布ローラーと２と反対方向に回転しているブランケットローラー４のブランケット１１に、画素パターンに必要な大きさの画素用塗膜を転移する。
そして、図４に示すように、前記画素用塗膜１２が形成されたブランケット１１を、所望の画素パターンと逆の凸部を有する逆パターンが形成された塗膜除去版５に接触させ、余剰塗膜を除去し、ブランケット１１上に画素パターン１０を形成する。
次に、図５に示すように、前記ブランケット１１上の画素パターン１０を基板６に転移させ、基板に画素パターンを形成する。

ここで、塗布ローラー２からブランケットローラー４のブランケット１１への塗膜３の転移は、塗布ローラー２上に供給装置から供給された塗膜８は、塗布開始時、及び塗布終了時に生じる不均一な膜厚部分を除いて、ブランケット１１に転移させることで、安定した画素パターンが形成できる。
そして、塗布ローラー２からブランケットローラー４のブランケット１１への、塗膜８の転移は、塗布ローラー２上の塗膜８の均一な厚み部分がが、ブランケットローラー４の位置に達した時、前記塗布ローラー２をブランケットローラー４側に移動させるか、あるいは、ブランケットローラー４を塗布ローラー２側に移動させ、塗布ローラー２上の塗膜８をブランケット１１に転移させる。

次に、画素用塗膜１２が塗布ローラー２からブランケットローラー４へ転移されたら、前記とは逆に、塗布ローラー２とブランケットローラー４は、離間した状態に移動させる。
前記ブランケット１１上の画素用塗膜を１２、所望の画素パターンと逆の凸部を有する逆パターンが形成された塗膜除去版５に接触させ、余剰塗膜を除去し、画素パターンを形成する。
そして、この画素パターン１０を、基板６上に転移させることで、基板上に画素パターンを形成することが完了する。

ブランケットローラー４に転移されず、塗布ローラー２上に残った残存インキ塗膜は、洗浄装置７により、洗浄除去される。また、洗浄後、乾燥工程で乾燥させることで、次の、画素パターンの転移が確実に行うことが可能となる。

前記除去版５は、ガラス、金属、樹脂またはこれらの複合材のいずれから構成されていてもよく、また、形状は、平板状、または円筒状のいずれでもよい。

本発明の微細印刷パターンは、配線パターン、抵抗パターン、蛍光体パターン、電極パターン、あるいはカラーフィルタ等を製造することができる。

本発明のパターン形成装置の一例を示す説明図である。 図１のパターン形成装置を用い、塗膜を形成する工程を示す説明図である。 図２に示した塗膜をパターン化する工程を示す説明図である。 図３に示した画素用塗膜をパターン化する工程を示す説明図である。 図４に示した画素パターンを基板に転移する工程を示す説明図である。

１…塗布液供給装置
２…塗布ローラー
４…ブランケットローラー
５…除去版
６…基板
７…洗浄装置
８…塗膜
９…除去版
１１…ブランケット
１２画素用塗膜

Claims (8)

1. 塗布液を塗布ローラーに塗布し、塗膜を形成し、前記塗布ローラー上の塗膜から画素パターンに必要な大きさの画素用塗膜を、ブランケットローラー表面のブランケット上に転移し、次に、前記画素用塗膜を、所望の画素パターンと逆の凸部を有する逆パターンが形成された塗膜除去版を用い、余剰塗膜を除去し、前記ブランケット上に所望の画素パターンを形成し、該ブランケット上の画素パターンを、基板に転写する微細パターンの形成方法であって、
   前記塗膜を塗布ローラーからブランケットローラー表面のブランケット上に転移する際に、
   前記塗布ローラー上の塗膜の均一な厚み部分が、前記ブランケットローラーの位置に達した時、前記ブランケットローラー表面のブランケット上に転移することにより、前記塗布ローラー上に供給装置から供給された塗膜のうち、塗布開始時、及び塗布終了時に生じる不均一な膜厚部分を除いて、塗膜の転移を行うことを特徴とする微細パターンの形成方法。
2. 前記塗布ローラー上の残存インキ塗膜を洗浄除去する洗浄工程を有することを特徴とする、請求項１記載の微細パターンの形成方法。
3. 前記洗浄工程の後に、乾燥工程をさらに有することを特徴とする、請求項２記載の微細パターンの形成方法。
4. 塗布液供給装置、供給された塗布液を塗膜化する塗布ローラー、該塗布ローラー上の塗膜から画素パターンに必要な画素用塗膜を転移する表面にブランケットを有するブランケットローラー、前記画素用塗膜を、所望の画素パターンと逆の凸部を有する逆パターンが形成された塗膜除去版を具備したことを特徴とする請求項１の記載の微細パターンの形成方法に用いるための微細パターンの形成装置。
5. 前記塗布ローラー上の残存インキ塗膜を洗浄除去する洗浄手段を有することを特徴とする、請求項４記載の微細パターンの形成装置。
6. さらに乾燥手段を有することを特徴とする、請求項５記載の微細パターンの形成装置。
7. 前記塗膜除去版が、ガラス、金属、樹脂またはこれらの複合材料のいずれかで形成されていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の微細パターンの形成装置。
8. 前記塗膜除去版が、平板状、または円筒状のいずれかからなることを特徴とする、請求項６記載の微細パターン形成装置。

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