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JP2007102231A - 表示板及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 再現性が容易であるパターンを形成するための印刷法、及びこれを用いた表示板を提供する。
【解決手段】 本発明の一つの実施例によれば、ベース基板、ベース基板上の第１方向に形成された第１遮光パターン、及び第１遮光パターン上に第１方向に対して垂直である第２方向に形成された第２遮光パターンを含む表示板が提供される。本発明の印刷法によれば、下部パターン及びこれに対して垂直である上部パターンが全て印刷方向と平行な方向になるように、２回に分けてパターンを形成するので、遮光部材の厚さ及び模様が均一となり、再現性が優れている。
【選択図】 図１５

Description

本発明は表示板及びその製造方法に係り、特に、印刷法を用いた表示板及びその製造方法に関するものである。
液晶表示装置は、現在最も広く使用されている平板表示装置（フラットパネルディスプレイ）の一つであって、電界生成電極が形成されている二枚の表示板とその間に挿入されている液晶層とを含み、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることによって、液晶層を通過する光の透過率を調節する表示装置である。
液晶表示装置において、その両基板のうち一方側の基板上にカラーフィルター及びブラックマトリックスを形成する構造が一般的である。このようなカラーフィルター及びブラックマトリックスの形成においては、今までは、通常のフォトリソグラフィ工程を用いてパターンを形成するのが一般的であった。
しかし、通常のフォトリソグラフィ工程を利用したパターン形成の場合、フォトレジスト塗布工程、露光工程、現像工程、洗浄工程などの多くの工程をパターン別に進行しなければならないため、原価節減の側面からは相当な制約があった。
このような原価節減などの目的として、最近、インクジェットプリンティング方法及び印刷法を用いて、有機物質などでカラーフィルターパターン又はブラックマトリックスパターンなどを形成する方法が開発されている。
印刷法の場合、凹パターンが彫られている凹板にインキを満たし、印刷ローラーにインキを転写した後、このインキを基板上に転写する。
しかし、このような印刷法では、独立的に存在する島形のパターンや印刷ローラーが進行する方向（又は基板の進行方向）と平行な直線模様のパターンであれば、厚さが一定に維持される反復印刷が可能であるが、印刷ローラーが進行する方向に対して垂直である直線模様のパターンは厚さの再現性が劣る。
図１のように、印刷板９２に印刷ローラー９１の印刷方向と垂直の方向に溝９３が形成された場合、印刷ローラー９３に付着した転写シートが印刷板９２を通過するとき、溝９３の壁が障害となり、溝９３の隅にインキ９４が残り、残るインキ９４の量が印刷する毎に異なるため、結果的に厚さ及び模様の再現性が劣る。
これに対して、印刷板９２の溝９３が印刷ローラー９１の印刷方向と平行に延びている場合は、印刷ローラー９１の進行方向には印刷板９２の溝の壁がないので、インキの全量が転移して一定の厚さの印刷が可能である。一方、島形のパターンの場合は、溝の壁の障害が小さいので反復印刷が可能である。
このような理由で、印刷ローラー９１の印刷方向に対して垂直である狭い線状パターンが含まれる場合、例えば、碁盤模様のブラックマトリックスパターンなどを形成するときに、従来の印刷法を用いることは有効ではない。
本発明はこのような問題点を解決するためのものであって、再現性が容易であるパターンを形成するための印刷法、及びこれを用いた表示板を提供することにある。
本発明の一つの実施例によれば、ベース基板、ベース基板上の第１方向に形成された第１遮光パターン、及び第１遮光パターン上に第１方向に対して垂直である第２方向に形成された第２遮光パターンを含む表示板が提供される。
表示板は、カラーフィルターパターンをさらに含み、カラーフィルターパターンは、赤色系の第１パターン、緑色系の第２パターン、及び青色系の第３パターンを含んでもよい。また、カラーフィルターパターンは、第１遮光パターンに対して平行な方向に形成してもよい。また、カラーフィルターパターンは、第１遮光パターンと第２遮光パターンとの間に配置してもよい。
本発明の他の実施例によれば、ベース基板上の第１方向に第１遮光パターンの形成、及び第１方向に対して垂直である第２方向に第２遮光パターンの形成を含み、第１遮光パターン及び第２遮光パターンが印刷法によって形成される表示板の製造方法を提供する。
表示板の製造方法は、カラーフィルターパターンの形成をさらに含んでもよく、カラーフィルターパターンは第１方向に形成してもよい。また、カラーフィルターパターンは、赤色系の第１パターン、緑色系の第２パターン、及び青色系の第３パターンを含んでもよい。
本発明の印刷法によれば、下部パターン及びこれに対して垂直である上部パターンが全て印刷方向と平行な方向になるように、２回に分けてパターンを形成するので、遮光部材の厚さ及び模様が均一となり、再現性が優れている。
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施例を説明する。図面においては、いろいろな層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示しており、明細書全体を通して類似な部分については同一図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるとある場合、これは他の部分の直上にある場合だけでなく、その中間に他の部分以外の部分がある場合も含む。
図２及び図３を参照して、本発明の一つの実施例による表示板について詳細に説明する。図２は、本発明の一つの実施例による表示板の概略的な斜視図であり、図３は、図２に示した表示板の断面図である。
図２及び図３に示したように、本実施例による表示板は、ガラスなどの絶縁基板２１０、及びその上に形成されている遮光部材２２０を含む。遮光部材２２０は、行列形態を成す二つの層の線状パターンを含むが、互いに平行に延びた複数の下部パターン２２４と下部パターン２２４に対してほぼ垂直に互いに平行に延びた複数の上部パターン２２６とを含む。遮光部材２２０の材料には有機物質を用いてもよく、カーボンブラックなどの光遮断物質を含む。
表示板は、液晶表示装置や有機発光表示装置などの表示板として用いることができ、液晶表示装置の場合、薄膜トランジスタなどが形成された他の表示板をさらに含む。
以下では、このような遮光部材２２０を印刷法で製造する方法について、図４乃至図９並びに図２及び図３を共に参照して説明する。図４は、図２及び図３に示した表示板を、本発明の一つの実施例によって製造する方法の中間段階における表示板の斜視図であり、図５乃至図９は、表示板にインキを転写する過程を示した概略図である。
まず、図４を参照すれば、基板２１０上に、印刷装備を用いて遮光部材２２０の下部パターン２２４を形成する。下部パターン２２４は、その長手方向が印刷方向と平行になるように形成される。
図５を参照すると、本発明の一つの実施例による印刷装備は、下部支持部１０と上部印刷部１３とを含む。
下部支持部（支持台）１０は、一列に設置されている二つの定盤１１、１２と、二つの定盤１１、１２のうち、一つの定盤１１上に設置されている印刷板９とを含む。他の定盤１２の上には、パターンが印刷される基板２１０が配置され、印刷板９には、互いに平行な複数の線状の溝１９が形成されている。
上部印刷部(印刷装置)１３は支持台１０の上側に位置し、転写シート３が巻かれた印刷ローラー１４、ブレード１、２及び塗布機１５を含む。ブレード１、２は、前端ブレード１及び後端ブレード２からなる。
図６を参照すると、塗布機１５を用いて、印刷母材３２を印刷板９上に塗布する。
図７を参照すると、印刷板９上に塗布された印刷母材３２は、ブレード１、２によって印刷板９の溝１９に満たされる。このとき、前端ブレード１は、印刷母材３２を溝１９に押し入れ、後端ブレード２は、溝１９以外の印刷板９の表面に残留する印刷母材３２を掻き出して除去する。このようにすれば、図８に示すように、印刷板９の溝１９にのみ印刷母材３２が残留して、溝１９の模様と同一な印刷板パターン３２０が形成される。
次に、印刷板９と印刷ローラー１４の相互運動によって、印刷板パターン３２０が転写シート３に転写されて転写パターン３２１が形成される。
次に、図９を参照すると、印刷ローラー１４と基板２１０の相互運動によって、転写パターン３２１が基板２１０上に転写されて、下部パターン２２４が形成される。
この後、基板２１０を水平面上で直角に回転させ、図５乃至図９と同一の印刷工程で、つまり、印刷方向と平行な方向にパターンが形成された印刷板９を用いて、図２及び図３に示した上部パターン２２６を形成することによって遮光部材２２０を完成させる。
液晶表示装置の場合、三原色、例えば、赤色、緑色、青色のカラーフィルター（図示せず）を次いで形成し、必要に応じてオーバーコート膜（図示せず）、共通電極（図示せず）、配向膜（図示せず）などをその上に順次形成して表示板を完成させる。
このように、本実施例によれば、互いに垂直方向に延びた下部パターン２２４及び上部パターン２２６が全て印刷方向と平行な方向になるように、２回に分けて、基板２１０を回転させながら遮光部材２２０を形成する。したがって、印刷方向と印刷板９の溝の方向が垂直である場合に発生する従来技術の問題点、つまり、溝の壁が障害となり溝の隅にインキが残り、印刷する毎に異なる量のインキが転写されて、結果的に、厚さ及び模様の再現性が劣る問題が効果的に防止される。
また、印刷板の溝の長手方向にのみ印刷が進行して、印刷ローラー１４の進行方向には印刷板の溝の壁がないので、インキの全量が転移されて一定の厚さの印刷が可能になる。
しかし、図３に示すように、この方法は、下部パターン２２４と上部パターン２２６とが重なる部分２２８が膨らむように突出したり、上部パターン２２６を印刷するとき、下部パターン２２４が圧力によって押さえられて模様が変形する恐れがある。同時に、下部パターン２２４と上部パターン２２６とが重なる角部分２３０において、段差のためにインキが転移されないこともある。
以下では、本発明の他の実施例による表示板及びその製造方法について、図１０乃至図１５を参照して説明する。
図１０は、本発明の他の実施例による表示板の斜視図であり、図１１乃至図１５は、本発明の一つの実施例によって図１０に示した表示板を製造する方法の中間段階における表示板の斜視図である。
図１０を参照すると、本実施例による表示板は、基板２１０、基板２１０上に順に形成されている下部遮光パターン３２４、色フィルター３４０、３５０、３６０、上部遮光パターン３２６、及び平坦化膜３７０を含む。平坦化膜３７０は省略してもよい。
このような表示板を製造するためには、まず、図１１を参照すると、印刷ローラー１４を用いて、基板２１０上に下部遮光パターン３２４を印刷する。印刷方法は、図５乃至図９に示した方法と同一である。下部遮光パターン３２４を形成した後、必要に応じてベーク/硬化処理を行う。
次に、図１２乃至図１４に示すように、下部遮光パターン３２４を形成するときと同一の方式で、帯状形態の赤色、緑色、青色カラーフィルター３４０、３５０、３６０を順に印刷する。カラーフィルター３４０、３５０、３６０が延びる方向は下部遮光パターン３２４が延びる方向と実質的に同一であり、カラーフィルター３４０、３５０、３６０の境界は接触する。この後、必要に応じてベーク/硬化処理を行う。
ベーク／硬化処理は、赤色、緑色、青色の各カラーフィルター別に行ってもよく、３種類のカラーフィルター３４０、３５０、３６０を全て形成した後、一回で行ってもよい。このとき、カラーフィルター３４０、３５０、３６０の表面が下部遮光パターン３２４などの影響で充分に平坦でない場合、選択的に、ベーク／硬化段階の前にローラー（図示せず）などで押して、カラーフィルター３４０、３５０、３６０表面を平坦にする平坦化過程を経てもよい。
次に、基板２１０を９０度回転させて、図１５に示すような上部遮光パターン３２６を形成する。このときにも必要に応じてベーク/硬化処理を行う。
その後、必要に応じて有機物質などを塗布して平坦化膜３７０を形成した後、共通電極及び配向膜などの残りの構造を形成する。
このように、上部遮光パターン３２６が平坦な平面上に形成されるので、パターンが鮮やかで再現性が優れている。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、これより多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解することができる。したがって、本発明の権利範囲はこれに限定されるわけではなく、本発明の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者のいろいろな変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
従来の印刷法を説明するための図である。 本発明の一つの実施例による表示板の概略的な斜視図である。 図２に示した表示板の断面図である。 図２及び図３に示した表示板を、本発明の一つの実施例によって製造する方法の中間段階における表示板の斜視図である。 表示板にインキを転写する過程を示す概略図である。 表示板にインキを転写する過程を示す概略図である。 表示板にインキを転写する過程を示す概略図である。 表示板にインキを転写する過程を示す概略図である。 表示板にインキを転写する過程を示す概略図である。 本発明の他の実施例による表示板の斜視図である。 本発明の他の実施例によって、図１０に示した表示板を製造する方法の中間段階における表示板の斜視図である。 本発明の他の実施例によって、図１０に示した表示板を製造する方法の中間段階における表示板の斜視図である。 本発明の他の実施例によって、図１０に示した表示板を製造する方法の中間段階における表示板の斜視図である。 本発明の他の実施例によって、図１０に示した表示板を製造する方法の中間段階における表示板の斜視図である。 本発明の他の実施例によって、図１０に示した表示板を製造する方法の中間段階における表示板の斜視図である。
符号の説明
１、２ ブレード
３ 転写シート
９ 印刷板
１０ 支持台
１１、１２ 定盤
１３ 印刷装置
１４ 印刷ローラー
１５ 塗布機
１９ 溝
３２ 印刷母材
２１０ 基板
２２０ 遮光部材
２２４ 下部パターン
２２６ 上部パターン
３２０ 印刷板パターン
３２１ 転写パターン
３２４ 下部遮光パターン
３２６ 上部遮光パターン
３４０、３５０、３６０ カラーフィルター
３７０ 平坦化膜

Claims (16)

  1. 基板と、
    前記基板上に形成されており、第１方向に延びた第１遮光パターンと、
    前記基板及び前記第１遮光パターン上に形成されており、前記第１方向と交差する第２方向に延びた第２遮光パターンと、
    を含むことを特徴とする表示板。
  2. 前記基板上に形成されている複数のカラーフィルターをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示板。
  3. 前記カラーフィルターは、互いに異なる色相を示す少なくとも３種類のパターンを含むことを特徴とする請求項２に記載の表示板。
  4. 前記カラーフィルターは前記第１遮光パターンと平行に延びていることを特徴とする請求項２に記載の表示板。
  5. 前記カラーフィルターは前記第１遮光パターンと前記第２遮光パターンとの間に位置することを特徴とする請求項２乃至４のうちのいずれか一つの項に記載の表示板。
  6. 前記カラーフィルターの表面は平坦であることを特徴とする請求項５に記載の表示板。
  7. 前記第２遮光パターン上に形成されている平坦化膜をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の表示板。
  8. 前記第１方向と前記第２方向は互いに垂直であることを特徴とする請求項１に記載の表示板。
  9. 基板上に第１方向に延びた第１遮光パターンの形成、及び
    前記第１方向と交差する第２方向に延びた第２遮光パターンの形成を含み、
    前記第１遮光パターン及び前記第２遮光パターンは印刷法で形成する
    ことを特徴とする表示板の製造方法。
  10. 前記基板上にカラーフィルターの形成をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の表示板の製造方法。
  11. 前記カラーフィルターは前記第１方向に延びていることを特徴とする請求項１０に記載の表示板の製造方法。
  12. 前記カラーフィルターは、赤色系の第１パターン、緑色系の第２パターン、及び青色系の第３パターンを含むことを特徴とする請求項１０に記載の表示板の製造方法。
  13. 前記カラーフィルターは前記第１遮光パターンと前記第２遮光パターンとの間に位置することを特徴とする請求項１０乃至１２のうちのいずれか一つの項に記載の表示板の製造方法。
  14. 前記カラーフィルターの表面の平坦化をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の表示板の製造方法。
  15. 前記第２遮光パターン上に平坦化膜の形成をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の表示板。
  16. 前記第１方向と前記第２方向は互いに垂直であることを特徴とする請求項９に記載の表示板。
JP2006272198A 2005-10-07 2006-10-03 表示板及びその製造方法 Withdrawn JP2007102231A (ja)

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