JP2014133336A - フレキソ印刷版とその製造方法、ならびに液晶パネル用基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フレキソ印刷版1は、印刷面2を、粗さ曲線要素の平均長さRSmが、組み合わせるアニロックスロール4の凹凸パターンの、面方向の形成ピッチPAの0.1倍以上、0.5倍以下となるように粗面化した。製造方法は、前記印刷面のもとになる賦形面上に感光性樹脂組成物の層を形成し、活性光線を照射して前記感光性樹脂組成物の層を硬化反応させる。液晶パネル用基板の製造方法は、前記フレキソ印刷版を使用して、フレキソ印刷によって液晶配向膜を形成する。
【選択図】図1
Description
前記液晶配向膜には、できるだけ厚みが均一でピンホール等がなく、しかも薄いことが求められる。
そのため、前記フレキソ印刷に用いるフレキソ印刷版の印刷面(印刷時にインキを保持する面)は、前記液晶配向膜のもとになるインキに対して高い保持性を有している必要がある。すなわち前記印刷面には、前記液晶配向膜の厚みに応じた少量のインキであってもはじきやカスレ等を生じることなしに、その全面に亘ってできるだけ均一な厚みに保持できる良好な保持性が求められる。
例えば特許文献1、2には、前記印刷面に、円形等の幾何学的な平面形状を有する微小突起を多数設けることにより、前記多数の微小突起と、その間の溝部とによって前記印刷面を凹凸形状とすることで、当該印刷面のインキに対する濡れ性を向上させることが記載されている。
前記微小突起は、例えばフォトリソグラフ法によって形成される。すなわち、フレキソ印刷版のもとになる感光性樹脂組成物の層を用意し、その上に、前記微小突起の平面形状に対応する微細なパターン(ドットパターン等)を形成したネガまたはポジフィルムからなるマスクを重ねた状態で露光して、前記感光性樹脂組成物を、前記マスクのパターンに対応させて選択的に硬化させたのち、現像して未硬化の感光性樹脂組成物を除去することにより、前記多数の微小突起が形成される。
摩耗を低減してフレキソ印刷版の寿命を延長するためには、前記フレキソ印刷版の印刷面の凹凸をできるだけ小さくして、アニロックスロールの凸部と前記印刷面の凸部との接触数を増やすことで、両者間の接触圧力をできるだけ分散させるのが望ましい。
本発明の目的は、現状よりもアニロックスロールとの間での接触圧力を分散して摩耗を低減できるため、長期間に亘って使用可能なフレキソ印刷版と、その製造方法、ならびに前記フレキソ印刷版を使用した液晶パネル用基板の製造方法を提供することにある。
フレキソ印刷版は、前記工程を経て所定の凹凸形状に形成した前記印刷面の、印刷パターンに対応する領域以外の領域を機械的、または熱的に除去することによって製造される。
本発明は、前記本発明のフレキソ印刷版を用いて、フレキソ印刷により、液晶パネル用の液晶配向膜を形成する工程を含むことを特徴とする液晶パネル用基板の製造方法である。
本発明は、片面が印刷面とされた平板状に形成され、前記印刷面は粗面化されているとともに、前記印刷面の粗さ曲線要素の平均長さRSmは、組み合わせるアニロックスロールの凹凸パターンの、面方向の形成ピッチの0.1倍以上、0.5倍以下であることを特徴とするフレキソ印刷版である。
本発明によれば、粗面化された印刷面の凹凸形状を上記のように規定することにより、厚みが均一でピンホール等がなく、しかも所定の厚みを有する液晶配向膜等を形成できる上、摩耗が小さく長期間に亘って使用可能なフレキソ印刷版を提供することが可能となる。
なお、これらの効果をより一層向上することを考慮すると、前記粗さ曲線要素の平均長さRSmは、前記範囲内でも、前記形成ピッチPAの0.3倍以上であるのが好ましく、0.4倍以下であるのが好ましい。
アニロックスロール4の一般的な形成ピッチPAは21〜141μm程度である。
そのため、例えば形成ピッチPAが63.5μmであるアニロックスロール4と組み合わせるフレキソ印刷版1の印刷面2の、粗さ曲線要素の平均長さRSmは6.35μm以上、31.75μm以下の範囲内に設定すればよい。
例えば図2(a)を参照して、凹凸パターンを構成する各凸部5を、底面が正方形の四角錐形(ピラミッド形)に形成するとともに、前記底面の1つの対角線を、アニロックスロール4の周方向(図中に実線の矢印で示す)と平行方向、他の1つの対角線を前記周方向と直交する幅方向に向けて等間隔に配列した、いわゆるダイヤパターンのアニロックスロール4の場合は、前記周方向と直交する幅方向の、隣り合う凸部5の頂点間の距離を前記形成ピッチPAとする。
また前記賦形面を、前記範囲を満足する凹凸形状に形成するためには、当該賦形面を、例えば後述するエンボスロールを用いた加圧シート成形によって粗面化して形成する場合、前記エンボスロールの外周面を、前記範囲を満足する凹凸形状に形成すればよい。
このうち、例えば金属ロールの外周面をショットブラストによって凹凸形状とする際に、その粗さ曲線要素の平均長さRSmを前記範囲内とするためには、使用するブラスト粉の粒径(F600以上)とブラスト時間を制御すればよい。
図3(a)〜(c)、図4(a)〜(c)は、それぞれ本発明のフレキソ印刷版の製造方法の、実施の形態の一例の各工程を説明する断面図である。
そして前記支持基板6の、図において上側の表面7に、片面が、本発明のフレキソ印刷版の印刷面の形状に対応した凹凸形状を有する粗面化された賦形面8とされた粗面化シート9を、前記賦形面8を上、反対側の面(反対面)10を下にして、前記反対面10を前記表面7に接触させながら、例えば図3(a)に一点鎖線の矢印で示すようにその一端から他端へかけて順に重ねる等して、着脱自在に固定する。
前記粗面化シート9としては、例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、熱可塑性ポリウレタンエラストマ(TPU)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等の熱可塑性樹脂からなり、なおかつ活性光線に対する透過性を有するシートの表面を、例えばエンボスロールを用いた加圧シート成形等によって粗面化して形成されたものを用いるのが好ましい。
なお、前記の中でもPE、PP、TPU等の比較的軟質の熱可塑性樹脂からなり、かつ比較的薄手(例えば150μm以下程度)の粗面化シート9はそれ自体のコシが弱く、フラットな支持基板6の表面7にシワなく均一に密着させるのが難しい場合がある。
粗面化シート9は、当該粗面化シート9上に液状の感光性樹脂組成物を塗り拡げる際のせん断力や、あるいは前記感光性樹脂組成物の硬化時の収縮力等によって、前記粗面化シート9が支持基板6に対して位置ずれするのを防止するとともに、使用後の粗面化シート9の交換を容易にするため、例えば下記(i)〜(iii)のいずれかの方法によって、前記支持基板6の表面7に着脱自在に固定しておくのが好ましい。
(ii) 前記支持基板の表面に吸引溝を形成し、当該吸引溝を介して真空吸引することにより、前記表面に着脱自在に吸着固定。
(iii) 前記支持基板6の面方向の寸法よりも間隔を隔てた一対のチャック治具間に展張させた状態で、前記支持基板の表面に着脱自在に圧接固定。
(ii)の吸着固定をするには、支持基板6の表面7を平滑に仕上げるとともに、かかる表面7の略全面に吸引溝を形成する。吸引溝は、真空ポンプ等を含む真空系に接続する。
固定した粗面化シート9を表面7から取り外すには、真空系を停止させるか、あるいは真空系と吸引溝との接続を遮断すればよい。
両図を参照して、この圧接固定法においては、例えば液晶表示素子の画面の形状に対応させて矩形状に形成した粗面化シート9の、互いに平行な2辺をその全長に亘って保持する一対のチャック治具Cを用意する。
粗面化シート9としては、前記2辺間の長さL1が、同じく矩形状に形成した支持基板6の、対応する2辺間の寸法L2よりも長いものを用意し、前記2辺を、その全長に亘って、チャック治具Cによって保持する。粗面化シート9は、図示していないが、賦形面8を、図において上側に向けた状態で保持する。
次いでこの状態で、チャック治具Cを図において下方に移動させることで、前記チャック治具C間に展張させた粗面化シート9を、図5(a)に白抜きの矢印で示すように支持基板6の表面7の方向に下降させて、図5(b)に示すように、前記表面7に隙間なく圧接させると、前記粗面化シート9を、前記表面7上に固定することができる。
図3(b)を参照して、次にこの例の製造方法では、前記いずれかの方法で支持基板6の表面7上に固定した粗面化シート9の賦形面8上に、所定量の液状の感光性樹脂組成物11を供給する。
そして前記対向基板14の対向面15を、前記表面7との間に一定の間隔を隔てて平行に維持しながら、図3(c)に黒矢印で示すように前記対向基板14を前記支持基板6の方向に押圧することで、前記層13を粗面化シート9の賦形面8に圧着させる。
この際、支持基板6の表面7と、対向基板14の対向面15との間の間隔は、製造するフレキソ印刷版の厚みに粗面化シート9の厚みを加えた寸法を維持するようにする。
特に対向基板14を、支持基板6と同様の、活性光線に対する透過性を有する材料によって形成し、また補強フィルム12も、粗面化シート9と同様の、活性光線に対する透過性を有する材料によって形成して、当該対向基板14の側からも感光性樹脂組成物の層13を活性光線によって露光して架橋反応させるようにしてもよい。
そして図4(b)に一点鎖線の矢印で示すように、粗面化シート9を、前記積層体16の一端から他端へかけて順に引き剥がすと、層13の図において上面側が、粗面化シート9の賦形面8の凹凸形状が転写されて粗面化された印刷面2とされる。
感光性樹脂組成物としては、紫外線等の活性光線によって硬化させることができ、しかも硬化後は、例えばフレキソ印刷等に使用するのに適した適度なゴム弾性を有するとともに、印刷に使用するインキ中に含まれたり、印刷版の清掃に使用したりする溶剤に対する耐溶剤性に優れた硬化物を形成しうる種々の樹脂組成物が、いずれも使用可能である。
前記光重合開始剤としては、ベンゾインアルキルエーテルが好ましく、特に蛍光灯等からの可視光によって反応して印刷用樹脂原版を黄変させる原因となるベンゾインの含有割合が、感光性樹脂組成物の総量の500ppm以下であるものが好適に使用される。これにより、短期間で黄変しない耐光性に優れた印刷用樹脂原版を得ることができる。
本発明によれば、厚みが均一でかつ厚みの再現性にも優れ、しかもピンホールのない液晶配向膜を備えた液晶パネル用基板を製造することができる。しかも先に説明した印刷面の表面形状に基づいてフレキソ印刷版の摩耗を小さくして、1枚のフレキソ印刷版を、現状に比べて長期間に亘って繰り返し使用し続けることが可能となる。
すなわち、ソーダライムガラス基板等の透明基板の片面に、所定のマトリクスパターン等に対応した透明電極層を形成した上に、前記本発明のフレキソ印刷版を用いたフレキソ印刷により液晶配向膜を形成し、さらに前記液晶配向膜の表面を、必要に応じてラビング等によって配向処理することで、液晶パネル用基板が製造される。
本発明は、以上で説明した図の例には限定されない。例えば補強フィルム12は省略しても良い。また、感光性樹脂組成物の層を、対向基板によって支持基板の方向に押圧する代わりに、粗面化シートのローラ等によって塗り拡げて厚みを一定にするようにしてもよい。
(粗面化シート)
粗面化シートとしては、片面に厚み100μmのPETシートを補強シートとして貼り合わせたTPUのシート〔大倉工業(株)製のシルクロン(登録商標)SNESS80−150μm〕の、補強シートを貼り合わせた面と反対側に露出したTPUの表面を、エンボスロールを用いた加圧シート成形によって粗面化した賦形面としたものを用いた。かかる粗面化シートは、活性光線としての紫外線に対する透過性を有している。
図3(a)〜(c)を参照して、支持基板6としての、紫外線透過性を有する平滑透明ガラス板と、対向基板14とを備えた印刷用樹脂原版の製造装置の、前記支持基板6の表面7に、前記粗面化シート9を、その賦形面8を上、反対面10を下にして、前記反対面10が前記表面7に接するように、スプレー粘着剤の層を介して着脱自在に固定した。
そして前記対向面15を、前記表面7との間に一定の間隔を隔てて平行に維持しながら、図3(c)に黒矢印で示すように前記対向基板14を前記支持基板6の方向に押圧することで、前記層13を粗面化シート9の賦形面8に圧着させた。
そしてこの状態で、前記層13を、図3(c)に実線の矢印で示すように、前記支持基板6および粗面化シート9を通して紫外線によって露光して、前記層13を形成する感光性樹脂組成物11を硬化反応させた。光源としてはフィリップス社製のUV光源を用いた。
そして図4(b)に一点鎖線の矢印で示すように、粗面化シート9を、前記積層体16の一端から他端へかけて順に引き剥がして、層13の図において上面側を、粗面化シート9の賦形面8の凹凸形状が転写されて粗面化された印刷面2とした。
パターン化の条件は、炭酸ガスレーザの出力:400W×2ビーム、ビーム径:20μm、送りピッチ:60μm、送り速度140cm/秒とした。
前記フレキソ印刷版1の印刷面2の、粗さ曲線要素の平均長さRSmを、前出の走査型共焦点レーザ顕微鏡を用いて測定して得た粗さ曲線から、前記と同じ基準長さにおける輪郭曲線要素の長さXsの平均として、前記式(1)によって求めたところ9.0μmであった。
前記フレキソ印刷版1を、図2(a)に示すダイヤパターンを有し、形成ピッチPAが63.5μmのアニロックスロール4〔旭化成イーマテリアルズ(株)製の#400〕と組み合わせて使用することとした。前記粗さ曲線要素の平均長さRSmは、前記形成ピッチPAの0.14倍であった。
実施例1で使用したのと同じTPUのシートの、補強シートを貼り合わせた面と反対側に露出したTPUの表面を加圧シート成形によって粗面化するためのエンボスロールを変更して、賦形面8の、粗さ曲線要素の平均長さRSmが、下記表1に示す値である粗面化シート9を用意した。
当該フレキソ印刷版1の印刷面2の、粗さ曲線要素の平均長さRSmを、前記と同様にして求めたところ、下記表1に示すように、フレキソ印刷版1の印刷面2の凹凸形状は、粗面化シート9の賦形面8の凹凸形状を忠実に写し取ったものであることが確認された。
(フレキソ印刷)
液晶配向膜用のフレキソ印刷機〔ナカンテクノ(株)製の形式A45〕に、前記各実施例、比較例で製造したフレキソ印刷版を、前述したアニロックスロール#400(形成ピッチPA:63.5μm)とともに組み込んだ。
フレキソ印刷の条件は、予備乾燥後の液晶配向膜の厚みが1000Åとなるように設定した。
予備乾燥後の液晶配向膜の厚みを測定して、下記の基準で初期厚みを評価した。
○○:厚みが1000Åちょうどであった。
○:厚みが1000Å以外で、かつ1000±100Å以内であった。
×:厚みが1000±100Å以外であった。
前記初期厚みの評価が◎または○であった実施例1〜3、比較例2について、前記と同条件で5万枚の連続印刷を実施し、フレキソ印刷版が摩耗して液晶配向膜の厚みが900Åを下回るまでに印刷できた印刷枚数を求めて、下記の基準でフレキソ印刷版の摩耗低減効果を評価した。なお初期厚みの評価が×であった比較例1は摩耗評価をしなかった。
○○:4万枚以上、5万枚未満の範囲で液晶配向膜の厚みが900Åを下回った。摩耗低減効果良好。
○:3万枚以上、4万枚未満の範囲で液晶配向膜の厚みが900Åを下回った。摩耗低減効果通常レベル。
(総合判定)
前記初期厚み評価、および摩耗評価の結果から、下記の基準でフレキソ印刷版の良否を総合判定した。
○○○:厚みの再現性が○○で、かつ耐摩耗性が○○○または○○であるもの。
○:厚みの再現性が○で、かつ耐摩耗性が○であるもの。
×:いずれか一方または両方が×であるもの。
以上の結果を表2に示す。
これに対し実施例1〜3の結果より、前記粗さ曲線要素の平均長さRSmを、前記形成ピッチPAの0.1倍以上、0.5倍以下の範囲内とすることで、厚みが均一でピンホール等がなく、しかも所定の厚みを有する液晶配向膜等を形成できる上、摩耗が小さく長期間に亘って使用可能なフレキソ印刷版が得られることが判った。
2 印刷面
3 凸部
4 アニロックスロール
5 凸部
6 支持基板
7 表面
8 賦形面
9 粗面化シート
10 反対面
11 感光性樹脂組成物
12 補強フィルム
13 層
14 対向基板
15 対向面
16 積層体
17 作業台
18 レーザヘッド
19 炭酸ガスレーザ
C チャック治具
PA 形成ピッチ
Xs(Xs1、Xs2、・・・Xsi) 輪郭曲線要素の長さ
Claims (5)
- 外周面に凹凸パターンを備えたアニロックスロールを介して、インキを、フレキソ印刷版に供給しながら印刷をするフレキソ印刷に用いる前記フレキソ印刷版であって、片面が印刷面とされた平板状に形成され、前記印刷面は粗面化されているとともに、前記印刷面の粗さ曲線要素の平均長さRSmは、前記アニロックスロールの凹凸パターンの、面方向の形成ピッチの0.1倍以上、0.5倍以下であることを特徴とするフレキソ印刷版。
- 請求項1に記載のフレキソ印刷版の製造方法であって、前記フレキソ印刷版のもとになる感光性樹脂組成物の層を、前記感光性樹脂組成物を硬化反応させることができる活性光線に対して透過性を有する材料からなり、片面が、前記フレキソ印刷版の印刷面の形状に対応した形状を有する賦形面とされた型材の、前記賦形面に接触させた状態で、前記層を、前記型材を通して、前記活性光線の照射によって硬化反応させたのち、前記賦形面から剥離することにより、前記層の、前記賦形面と接触していた面を粗面化された印刷面とする工程を含むことを特徴とするフレキソ印刷版の製造方法。
- 前記印刷面の、印刷パターンに対応する領域以外の領域を機械的、または熱的に除去する工程を含む請求項2に記載のフレキソ印刷版の製造方法。
- プレポリマ、少なくとも1種のエチレン性不飽和基を有するモノマ、および光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物を用いる請求項2または3に記載のフレキソ印刷版の製造方法。
- 請求項1に記載のフレキソ印刷版を用いて、フレキソ印刷により、液晶パネル用の液晶配向膜を形成する工程を含むことを特徴とする液晶パネル用基板の製造方法。
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