JP5427225B2 - 印刷用樹脂原版の製造方法 - Google Patents
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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、前記フレキソ印刷法に使用する印刷版の印刷面(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には、前記印刷用樹脂原版のもとになる感光性樹脂組成物と、粗面のもとになる微細なパターン(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とを用いる方法が記載されている。
しかしこの方法では、未硬化の感光性樹脂組成物を現像して除去する工程を必要とすること、除去した感光性樹脂組成物や除去に使用した溶剤等を処理する工程を必要とすることといった問題がある。
そのため印刷用樹脂原版を製造する際には、かかるマスクを複数用意して、前記脱落や傷つきが発生するごとに交換しなければならず、そのことが、印刷用樹脂原版の、ひいては当該印刷用樹脂原板から形成される印刷版を用いた液晶配向膜の印刷工程を経て製造される液晶表示素子等の生産性を低下させ、製造コストを上昇させる原因となる。
特許文献2には、印刷用樹脂原版をレーザー加工して所定の印刷パターンを形成するレーザー彫刻時に発生する分解ガスを吸収する機能を有する無機多孔質体を、感光性樹脂組成物中に配合して、当該感光性樹脂組成物の、レーザー彫刻によるパターン形成に対する適性を向上することが記載されている。
特に、前記のように大画面の液晶表示素子に対応した大面積の印刷用樹脂原版をエッチング処理するためには、極めて大掛かりな処理装置が必要である。
また、前記印刷用樹脂原版から形成した印刷版を使用した印刷時に、印刷面から無機多孔質体が脱落すると、脱落した無機多孔質体がインキに混入したり、あるいは印刷面の、無機多孔質体が脱落した部分の、インキに対する保持性が大きく変動したりすることによって、液晶配向膜等の膜厚や膜質が不均一化したり、液晶配向膜としての機能が低下したり不均一化したりするといった問題も生じる。
しかしこの方法では研磨粉が印刷面に残りやすく、残った研磨粉がインキに混入したり、前記研磨粉によって印刷面が過剰に研磨されて凹凸が部分的に失われて、インキに対する保持性が大きく変動したりすることによって、液晶配向膜等の膜厚や膜質が不均一化したり、液晶配向膜としての機能が低下したり不均一化したりするといった問題を生じる。
かかる方法によれば、前記のように製造が困難なマスクや大掛かりなエッチング処理のための処理装置、あるいは未硬化の感光性樹脂組成物を現像して除去する工程、除去した感光性樹脂組成物や除去に使用した溶剤等を処理する工程等を必要とせずに、印刷面の略全面が粗面化された印刷用樹脂原版を製造することができる。
かかる方法においては、例えばガラスや、あるいはアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂等の硬質樹脂からなる平板状の支持基板の表面を、ブラスト、ラッピング研磨等によって直接に粗面化して前記型面を形成している。
また、凸部が欠け落ちた支持基板を用いてさらに印刷用樹脂原版の製造を続けた場合には、製造される前記印刷用樹脂原版の印刷面の、前記凸部が欠け落ちた部分に対応する部分の、インキに対する保持性が大きく変動して、やはり液晶配向膜等の膜厚や膜質が不均一化したり、液晶配向膜としての機能が低下したり不均一化したりするといった問題を生じる。
また支持基板は、前記のように大面積化するほど重量も重くなる。例えば、最も一般的なG6サイズの液晶表示素子に対応したガラス製の支持基板は、それ自体の撓みを防止するためにある程度の厚みも必要であるため、その重さがおよそ300kgにもなる。そのため取り扱いが容易でないという問題もある。
ところが、前記のように大きくて重い支持基板を、活性光線を照射して感光性樹脂組成物を硬化させるごとに装置から取り出して硬化させた層を剥離したのち、装置に戻す作業は、支持基板を破損しないように慎重に取り扱う必要があることも相俟って、作業性が低く、作業に長時間と多大なエネルギーとを必要とする。
したがってこれらのことも、印刷用樹脂原版の、ひいては当該印刷用樹脂原板から形成される印刷版を用いた液晶配向膜の印刷工程を経て製造される液晶表示素子等の生産性を低下させ、製造コストを上昇させることにつながり、望ましくない。
すなわち、前記のように硬化させた感光性樹脂組成物の層と支持基板とは強固に結合しており、引き剥がすためには大きな応力を必要とする。例えば前記G6サイズの液晶表示素子の場合、ガラス製で、その表面を直接に粗面化した支持基板から、硬化させた感光性樹脂組成物の層を引き剥がすのに必要な応力は、版幅あたり0.15N/mm必要である。
このことも、印刷用樹脂原版の、ひいては当該印刷用樹脂原板から形成される印刷版を用いた液晶配向膜の印刷工程を経て製造される液晶表示素子等の生産性を低下させ、製造コストを上昇させることにつながり、望ましくない。
また粗面化シートは、支持基板に比べて著しく軽量で、取り扱いが容易でもある。
したがって、前記凸部の欠け落ちが生じた場合には簡単に交換することができる。あるいは1回の印刷用樹脂原版の製造ごとに交換する等することで、前記粗面を構成する凸部が欠け落ちたりそれによって様々な問題が生じたりするのをさらに確実に防止することも可能となる。
その上、かかる頻繁な交換により、印刷用樹脂原版の生産性が低下したり、その製造コストが大幅に圧迫されたりするおそれもない。
そのため、引き剥がしの作業に要するエネルギーも少なくて済む。
したがって本発明によれば、従来法による種々の問題を生じることなしに、印刷面の全面が均一に粗面化された印刷用樹脂原版を、これまでよりも生産性良くコスト安価に製造することが可能となる。
また、前記のように感光性樹脂組成物の層を、支持基板と対向基板とで挟んで押圧した状態で活性光線によって露光して硬化させることができるため、前記両基板間の間隔をできるだけ一定に保つことにより、前記層の厚みを、その全面に亘ってより均一化することもできる。
これにより、前記感光性樹脂組成物の層と、補強フィルムからなる補強層とが一体化された印刷用樹脂原版を、1工程で製造することができ、当該印刷用樹脂原版の生産性をさらに向上することができる。
(i) 前記活性光線に対する透過性を有する材料からなる弱粘着層を介して、前記支持基板の表面に着脱自在に粘着固定、
(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、または
(iii) 前記支持基板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、
するのが好ましい。
まず図1(a)を参照して、この例の製造方法においては、まずガラスや、あるいはアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂等の硬質樹脂などの硬質材料からなり、なおかつ感光性樹脂組成物を硬化反応させることができる、紫外線等の活性光線に対する透過性を有する支持基板1を用意する。
なお図では、前記賦形面3を構成する凹凸を、わかり易いように大きめに強調して描いているが、実際の凹凸は、印刷する液晶配向膜の形状等に影響を及ぼさないために、図に示した粗面化シート4の大きさと比較すると判別できない程度の微小なものである。
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4はそれ自体のコシが弱く、フラットな支持基板1の表面2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4は、当該粗面化シート4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4が支持基板1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4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1の表面2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1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1の表面2を平滑に仕上げるとともに、かかる表面2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4を表面2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4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5、5を用意する。
粗面化シート4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1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5、5によって保持する。粗面化シート4は、図示していないが、賦形面3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5、5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5、5間に展張させた粗面化シート4を、図4(a)に白抜きの矢印で示すように支持基板1の表面2の方向に下降させて、図4(b)に示すように、前記表面2に隙間なく圧接させると、前記粗面化シート4を、前記表面2上に固定することができる。
図1(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1の表面2上に固定した粗面化シート4の賦形面3上に、所定量の液状の感光性樹脂組成物6を供給する。
そして前記対向基板9の対向面10を、前記表面2との間に一定の間隔を隔てて平行に維持しながら、図1(c)に黒矢印で示すように前記対向基板9を前記支持基板1の方向に押圧することで、前記層8を粗面化シート4の賦形面3に圧着させる。
この際、支持基板1の表面2と、対向基板9の対向面10との間の間隔は、製造する印刷用樹脂原版の厚みに粗面化シート4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9を、支持基板1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7も、粗面化シート4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9の側からも感光性樹脂組成物の層8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2(b)に一点鎖線の矢印で示すように、粗面化シート4を、前記積層体11の一端から他端へかけて順に引き剥がすと、図3に示すように、層8の図において下面側が補強フィルム7からなる補強層によって補強されるとともに、上面側が、粗面化シート4の賦形面3の凹凸形状が転写されて粗面化された印刷面13とされた印刷用樹脂原版14が完成する。
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。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を施すことができる。
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)SNESS80−100μm〕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て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1(a)〜(c)を参照して、支持基板1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9とを備えた印刷用樹脂原版の製造装置の、前記支持基板1の表面2に、前記粗面化シート4を、その賦形面3を上にして、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10を、前記表面2との間に一定の間隔を隔てて平行に維持しながら、図1(c)に黒矢印で示すように前記対向基板9を前記支持基板1の方向に押圧することで、前記層8を粗面化シート4の賦形面3に圧着させた。
そしてこの状態で、前記層8を、図1(c)に実線の矢印で示すように、前記支持基板1および粗面化シート4を通して紫外線によって露光して、前記層8を形成する感光性樹脂組成物6を硬化反応させた。
そして図2(b)に一点鎖線の矢印で示すように、粗面化シート4を、前記積層体11の一端から他端へかけて順に引き剥がして、図3に示すように、層8の図において下面側が補強フィルム7からなる補強層によって補強されるとともに、上面側が、粗面化シート4の賦形面3の凹凸形状が転写されて粗面化された印刷面13とされた印刷用樹脂原版14を製造した。
2 表面
3 賦形面
4 粗面化シート
5 チャック治具
6 感光性樹脂組成物
7 補強フィルム
8 層
9 対向基板
10 対向面
11 積層体
12 作業台
13 印刷面
14 印刷用樹脂原版
Claims (5)
- 感光性樹脂組成物の層を、粗面化された型面に接触させた状態で、当該層を、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よって露光して硬化させたのち、前記型面から剥離することにより、前記層の、前記型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印刷用樹脂原版の製造方法であって、前記型面を、平板状の支持基板の表面に着脱自在に固定した、当該支持基板側と反対側の面が粗面化された賦形面とされた粗面化シートの、前記賦形面によって構成したことを特徴とする印刷用樹脂原版の製造方法。
- 前記粗面化シートおよび支持基板を、ともに前記活性光線に対する透過性を有する材料によって形成し、前記感光性樹脂組成物の層を、その表面に前記粗面化シートを着脱自在に固定した前記支持基板と、当該支持基板の、前記粗面化シートを固定した表面に対向する対向面を備え、前記対向面を、前記表面との間に一定の間隔を隔てて平行に配設した対向基板との間に挟んで、前記対向基板を前記支持基板の方向に押圧することで、前記層を粗面化シートの賦形面に圧着させた状態で、前記層を、前記支持基板および粗面化シートを通して活性光線によって露光することで当該層を硬化させる請求項1に記載の印刷用樹脂原版の製造方法。
- 液状の感光性樹脂組成物を、前記粗面化シートと、印刷用樹脂原版の補強層となる補強フィルムとの間に挟みながら、前記粗面化シートの賦形面上に塗り拡げて前記感光性樹脂組成物の層を形成する請求項1または2に記載の印刷用樹脂原版の製造方法。
- 前記粗面化シートとしては、熱可塑性樹脂のシートの表面を、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て形成されたものを用いる請求項1ないし3のいずれか1項に記載の印刷用樹脂原版の製造方法。
- 前記粗面化シートを、
(i) 前記活性光線に対する透過性を有する材料からなる弱粘着層を介して、前記支持
基板の表面に着脱自在に粘着固定、
(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、または
(iii) 前記支持基板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、
した状態で用いる請求項1ないし4のいずれか1項に記載の印刷用樹脂原版の製造方法。
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