JPH11221960A - インキ塗膜の平坦化部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平坦化処理を繰り返し行ってもピンホールや
異物不良の発生を十分に抑制することができ、かつ優れ
た耐久性を有するインキ塗膜の平坦化部材を提供する。 【解決手段】 本発明のインキ塗膜の平坦化部材は、イ
ンキ塗膜を加圧して平坦化するのに用いられるものであ
って、少なくとも表面が樹脂からなる平坦化部材本体
と、当該平坦化部材本体の表面に設けられた紫外線硬化
型シリコーンゴムの薄膜とを有する。前記平坦化部材は
ローラ状またはシート状であって、例えばローラ状であ
る場合には、インキ塗膜４２の表面を平坦化部材１０に
て直接圧接しながら転がすことによってインキ塗膜の平
坦化処理が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面の平坦性に優
れたインキ塗膜を作製するのに用いられる平坦化部材に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ブラウン管に代わる表示デバイス
として液晶カラーディスプレイが広く用いられている。
液晶ディスプレイのカラー表示を実現するのに用いられ
るカラーフィルタ４０は、例えば図６に示すように、透
明基板４１の片面上にレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢ
の３色の透明着色層と、ブラックマトリックスＢＭとを
画素に応じて形成したものである。前記透明着色層は、
通常、所定の顔料を含有するインキを印刷法、顔料分散
法、染色法等によって透明基板上にパターニングし、こ
うして得られたインキ塗膜４２を硬化させることによっ
て形成される。

【０００３】前記インキ塗膜４２の表面の平坦性、すな
わちカラーフィルタ４０の表面平坦性は、カラーディス
プレイの表示品質を向上させるために非常に重要な特性
である。特に近年、カラーディスプレイの高コントラス
ト化が要求されていることに伴ってカラーフィルタの平
坦性がより一層重要視されており、インキ塗膜（透明着
色層）の表面における凹凸の最大差ｈが０．１μｍ以
下、好ましくは０．０５μｍ以下であることが求められ
ている。

【０００４】そこで従来より、透明基板上に形成された
インキ塗膜を、表面が平滑でなおかつインキに対する親
和性が低い材料からなるローラやシートにてプレスする
ことによって、カラーフィルタの表面平坦性を向上させ
る試みが行われている。しかし、前記ローラやシートの
インキに対する離型性が不十分であると、プレス時にロ
ーラやシートの表面にインキが付着してしまう。その結
果、カラーフィルタにピンホールが発生し、カラーフィ
ルタのパターンに欠落部分（白抜け）が発生したり、ロ
ーラやシートに付着したインキが再度カラーフィルタに
付着して異物不良が発生するなどの問題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題を解決する
ために、特開昭６２−２８０８０４号公報には、紫外線
硬化型インキや電子線硬化型インキを用いて透明基板上
にインキ塗膜を形成した後、該塗膜表面にフィルムを重
ね合わせてプレスし、紫外線または電子線を照射してフ
ィルムを剥離することにより、表面が平坦なカラーフィ
ルタを製造する方法が開示されている。しかしこの方法
では、紫外線硬化型インキや電子線硬化型インキのコス
トが高いことや、紫外線または電子線の照射に巨大な設
備を要することに起因して、カラーフィルタのコストが
高くなるといった問題が生じる。

【０００６】一方、特開平３−６１５７５号公報には、
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やシリコーンゴ
ムからなるフィルム、または表面にＰＥＴや前記シリコ
ーンゴムからなる被覆層を設けた膜状体でインキ塗膜を
圧接する方法が開示されている。しかし、前記膜状体が
ＰＥＴフィルムである場合や、その表面にＰＥＴの被覆
層が設けられている場合には、ＰＥＴとインキとの親和
性が十分に低い値ではないことから、ピンホールや異物
不良が生じる問題を解決することができない。

【０００７】前記膜状体がシリコーンゴムからなる場合
は、シリコーンゴムとインキとの親和性が低いことから
インキの付着が生じるおそれがない。しかし、膜状体自
体の強度の観点からシリコーンゴムの膜厚を大きくする
必要があり、平坦化部材表面の硬度が低くなる。その結
果、インキ塗膜を圧接する部分に窪みが生じ、インキ塗
膜の平坦化が不十分になるという問題が生じる。

【０００８】一方、通常用いられるシリコーンゴムは加
熱硬化型であることから、ＰＥＴフィルム等を基材とし
て、その表面にシリコーンゴムの薄膜を設けようとする
と、基材が熱収縮を起こすため、表面が平坦な膜状体が
得られなくなる。また、耐熱性を有するポリエステル樹
脂等を基材に用いたとしても、かかる基材に対するシリ
コーンゴムの接着性が低いため、インキ塗膜の平坦化を
繰り返すと膜状体からシリコーンゴムが剥離してしま
う。従って、平坦化部材の耐久性が低いという問題があ
る。

【０００９】そこで本発明の目的は、上記の課題を解決
し、平坦化処理を繰り返し行ってもピンホールや異物不
良の発生を十分に抑制することができ、かつ優れた耐久
性を有するインキ塗膜の平坦化部材を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、インキ塗膜の
平坦化処理を、平坦化部材本体の表面が樹脂からなり、
当該平坦化部材本体の表面に紫外線硬化型シリコーンゴ
ムの薄膜を設けた平坦化部材を用いて行ったときは、平
坦性に優れたインキ塗膜を得ることができるとともに、
前記平坦化部材を繰り返し使用しても、その表面にイン
キが付着したり、前記薄膜が剥離することがないという
新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。

【００１１】すなわち、本発明のインキ塗膜の平坦化部
材は、インキ塗膜を加圧して平坦化するのに用いられる
ものであって、少なくとも表面が樹脂からなる平坦化部
材本体と、当該平坦化部材本体の表面に設けられた紫外
線硬化型シリコーンゴムの薄膜とを有することを特徴と
する。上記本発明のインキ塗膜の平坦化部材によれば、
紫外線硬化型シリコーンゴムの薄膜とインキ塗膜との親
和性が極めて低いことから、平坦化処理を繰り返し行っ
てもピンホールや異物不良の発生を十分に抑制すること
ができる。

【００１２】また、紫外線硬化型シリコーンゴムは薄膜
を形成する際（すなわち前記シリコーンゴムを硬化させ
る際）に加熱を必要せず、紫外線ランプ等で紫外線を照
射する操作で充分であることから加熱装置等にかかるコ
ストを削減でき、さらにはその硬化時間が短いことから
平坦化部材の生産性を向上させることもできる。さら
に、紫外線硬化型シリコーンゴムがエポキシ、メルカプ
ト等の基を有することから、平坦化部材本体の表面の樹
脂との接着性が良好なものとなり、その結果、前記薄膜
が平坦化部材本体から剥離することがなく、平坦化部材
の耐久性が優れたものとなる。前記薄膜の形成には加熱
を必要としないことから、平坦化部材本体の表面には耐
熱性を有しない樹脂であっても使用することができる。

【００１３】上記本発明のインキ塗膜の平坦化部材は、
ローラ状またはシート状のものがあげられる。前記平坦
化部材がローラ状である場合には、平坦化部材を直接イ
ンキ塗膜に圧接しつつ転がすことによってインキ塗膜の
平坦化処理を行うことができる。一方、前記平坦化部材
がシート状である場合には、平坦化部材の表面のうち紫
外線硬化型シリコーンゴムの薄膜が形成されている面を
インキ塗膜に接触させ、他方の面から圧接することによ
ってインキ塗膜の平坦化処理を行うことができる。

【００１４】上記本発明において、紫外線硬化型シリコ
ーンゴムとしては、平坦化部材本体の表面の樹脂との接
着性の観点から、カチオン硬化型シリコーンゴムである
のが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のインキ塗膜の平坦
化部材について詳細に説明する。本発明のインキ塗膜の
平坦化部材の一実施形態としては、図１に示すように、
少なくとも表面が樹脂であるシート状の平坦化部材本体
１１と、当該本体１１の一方の表面に設けられた紫外線
硬化型シリコーンゴムの薄膜１２とからなる平坦化部材
１０があげられる。

【００１６】このシート状の平坦化部材１０は、例えば
図２に示すように１枚または複数枚（図２では２枚）を
ローラ４３の表面に巻き付け、平坦化部材１０の両端を
固定化部材４４で固定した上で用いられる。この場合、
インキ塗膜４２の平坦化処理は、図３に示すようにロー
ラ４３をインキ塗膜４２の表面を直接圧接しながら転が
すことによって行われる。

【００１７】平坦化部材本体１１に用いられる樹脂とし
ては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスル
ホン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の種々の樹脂を用い
ることができる。シート状の平坦化部材１０全体の厚み
については特に限定されるものではなく、平坦化部材１
０の表面の硬度と、平坦化部材１０自体の強度とに応じ
て適宜設定される。

【００１８】薄膜１２に用いられる紫外線硬化型シリコ
ーンゴムとしては、硬化反応に関与する官能基や硬化の
方法に応じて、一般に(1) 前記官能基がエポキシ基で、
光カチオン硬化触媒の存在下で硬化する「カチオン硬化
型」、(2) 官能基としてメルカプト／ビニル基を有し、
光重合開始剤の存在下で硬化する「ラジカル付加型」、
(3) 官能基としてアクリルを有し、光重合開始剤の存在
下で硬化する「ラジカル硬化型」および(4) 官能基とし
てビニル／水素を有し、白金触媒の存在下で硬化する
「白金付加型」の４つの型に分けられる。

【００１９】この中でも、「カチオン硬化型」の紫外線
硬化型シリコーンゴムは、紫外線を照射して硬化させる
際にラジカルが発生することがないということや、硬化
反応に関与する官能基がエポキシ基であるため平坦化部
材本体の樹脂との接着性が優れているということから、
本発明において好適に用いられる。本発明の平坦化部材
において、紫外線硬化型シリコーンゴム薄膜の厚みは
０．１〜５０μｍ、好ましくは０．５〜３０μｍ、より
好ましくは１〜１０μｍである。薄膜の厚みが０．１μ
ｍを下回ると、平坦化部材へのインキの付着を抑制する
本発明の効果が得られなくなるおそれがある。逆に、薄
膜の厚みが５０μｍを超えると、平坦化部材表面の硬度
が低下してインキ塗膜を圧接する際に平坦化部材の表面
に窪みが生じ、その結果、インキ塗膜の平坦化が不十分
になるおそれがある。

【００２０】紫外線硬化型シリコーンゴムの薄膜１２
は、紫外線硬化型シリコーンゴムを直接、または必要に
応じて適当な溶剤で希釈した上で、平坦化部材本体１１
の表面に塗布することによって形成される。塗布の方法
としては、バーコーターやスピンコーターによる塗布が
あげられる。また、塗布に代えて、フレキソ印刷やスク
リーン印刷によって薄膜１２を形成することもできる。

【００２１】図１に示すシート状の平坦化部材１０を用
いたインキ塗膜の平坦化処理の方法としては、図３に示
す方法によるほかに、図４に示すように薄膜１２側の面
をインキ塗膜４２と直接接触させた上で、平坦化部材１
０の他方の表面をローラ４５で圧接したり、プレスする
方法があげられる。本発明のインキ塗膜の平坦化部材の
他の実施形態としては、図５に示すように、樹脂からな
る（または、少なくとも表面が樹脂からなる）ローラ状
の平坦化部材本体２１と、その表面に設けられた紫外線
硬化型シリコーンゴムの薄膜２２とからなる平坦化部材
２０があげられる。このローラ状の平坦化部材２０は、
図３に示す方法と同様に、インキ塗膜４２の表面を直接
圧接しながら転がすことによって平坦化処理に供され
る。

【００２２】

【実施例】以下、実施例および比較例をあげて、図１お
よび２を参照しつつ、本発明のインキ塗膜の平坦化部材
について説明する。 参考例 （インキ塗膜の形成）透明着色層用のインキとして、メ
ラミン系熱硬化性樹脂、着色顔料およびジエチレングリ
コールモノブチルエーテルアセテート（溶剤）を混合、
攪拌して、レッド(R) 、グリーン(G) 、ブルー(B) の３
色の透明着色層用インキを調製した。なお、各インキは
その粘度が約１０００ポアズ（Ｐ）となるように調整し
た。

【００２３】次いで、凹版オフセット印刷法によって、
あらかじめブラックマトリックス１４が形成された透明
基板（ガラス）１２上に上記各色の透明着色層用インキ
を順次印刷し、それぞれ線幅１１０μｍ、膜厚５μｍの
ストライプパターンを形成した。印刷直後のインキ塗膜
１３ａの断面形状はかまぼこ形状をしており、山と谷と
の段差の最大値（表面の凹凸の最大差）ｈは１．３μｍ
であった。なお、各色のインキ塗膜１３ａは隙間なく形
成された。

【００２４】実施例１ （平坦化部材の製造）スクリーン印刷により、光カチオ
ン硬化型である紫外線硬化型シリコーンゴム（東芝シリ
コーン（株）製の「ＵＶ９３００」）をポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）フィルム（膜厚０．６μｍ、５
００ｍｍ×５００ｍｍ）上にベタ印刷し、当該シリコー
ンゴムの塗膜を形成した。次いで、前記フィルムのうち
シリコーンゴム塗膜が形成された面を無電極の紫外線ラ
ンプ（ヒュージョン社製の商品名「Ｈランプ」）で１分
間照射した。こうして、前記シリコーンゴムの膜厚が１
０μｍで、表面の凹凸差が最大で０．０５μｍ以下であ
るシート状の平坦化部材を得た。

【００２５】次いで、上記シート状の平坦化部材２枚
を、図２に示すように、金属ローラに巻き付けた。 （インキ塗膜の平坦化処理）こうして得られた平坦化部
材を用いて、上記参考例で作製した透明基板におけるイ
ンキ塗膜の平坦化処理を行った。

【００２６】その結果、透明基板５００枚について平坦
化処理を行っても、平坦化部材本体のＰＥＴフィルムか
らシリコーンゴム薄膜が剥がれるという現象は観察され
なかった。また、透明基板から平坦化部材上へのインキ
塗膜の転写は観察されず、インキ塗膜を充分に平坦化す
ることができた。平坦化処理後のインキ塗膜表面の凹凸
の最大差ｈは、平坦化処理４９１〜５００枚目において
も０．２μｍ以下と極めて良好であった。

【００２７】実施例２ 紫外線硬化型シリコーンゴムとして、光カチオン硬化型
である東芝シリコーン（株）製の「ＸＳ５６−Ｂ０１０
７」を用いたほかは、実施例１と同様にして平坦化部材
の製造と平坦化処理とを行った。その結果、５００枚の
透明基板について平坦化処理を行った後、平坦化部材本
体のＰＥＴフィルムからシリコーンゴム薄膜がわずかに
剥がれる現象が観察されたものの、実用上問題はなかっ
た。また、透明基板から平坦化部材上へのインキ塗膜の
転写は観察されず、インキ塗膜を充分に平坦化すること
ができた。平坦化処理後のインキ塗膜表面の凹凸の最大
差ｈは、平坦化処理４９１〜５００枚目においても０．
２μｍ以下と極めて良好であった。

【００２８】実施例３ 紫外線硬化型シリコーンゴムとして、ラジカル硬化型で
ある信越化学工業（株）製の「Ｘ−６２−７２９６」を
用いたほかは、実施例１と同様にして平坦化部材の製造
と平坦化処理とを行った。なお、シリコーンゴム薄膜の
硬化は窒素ガス雰囲気下で行った。

【００２９】その結果、透明基板から平坦化部材上への
インキ塗膜の転写は観察されず、インキ塗膜を充分に平
坦化することができた。また、１５０枚の透明基板につ
いて平坦化処理を行ったときに、前記シリコーンゴム薄
膜にわずかながら剥がれが観察されたものの、耐久性は
実用上充分なものであった。 比較例１ 紫外線硬化型シリコーンゴムの薄膜に代えて、加熱硬化
型のシリコーンゴム（信越化学工業（株）製の「ＫＳ７
７８」を用いて、これをスクリーン印刷によって実施例
１で使用したのと同じＰＥＴフィルム上にベタ印刷し、
当該シリコーンゴムの塗膜を形成した。次いで、オーブ
ン内にて１２０℃で１時間加熱することにより、シリコ
ーンゴム薄膜の厚みが１０μｍで、表面の凹凸差が最大
で０．０５μｍ以下であるシート状の平坦化部材を得
た。

【００３０】こうして得られたシート状の平坦化部材２
枚を金属ローラに巻き付けた後、実施例１と同様にし
て、インキ塗膜の平坦化処理を行った。その結果、透明
基板１０枚について平坦化処理を行ったときに、平坦化
部材本体のＰＥＴフィルムからシリコーンゴム薄膜が剥
がれるという現象が観察され、さらに平坦化処理の回数
を重ねる毎に薄膜が剥がれが顕著になり、インキ塗膜の
平坦化が不十分になった。

【００３１】比較例２ 紫外線硬化型シリコーンゴムの薄膜に代えて、加熱硬化
型のシリコーンゴム（信越化学工業（株）製の「ＴＰＲ
６７０２」を用いた。これをバーコーターにて実施例１
で使用したのと同じＰＥＴフィルム状に塗布したほか
は、比較例１と同様にして加熱処理し、シート状の平坦
化部材を得た。

【００３２】こうして得られたシート状の平坦化部材２
枚を金属ローラに巻き付けた後、実施例１と同様にし
て、インキ塗膜の平坦化処理を行った。その結果、透明
基板１０枚について平坦化処理を行ったときには、平坦
化部材本体のＰＥＴフィルムからシリコーンゴム薄膜が
剥がれるという現象や、透明基板から平坦化部材へのイ
ンキの転写は観察されなかった。しかし、２０枚処理後
には薄膜が剥がれが観察され、さらに平坦化処理を繰り
返すと薄膜の剥がれが顕著になり、インキ塗膜の平坦化
も不十分になった。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のインキ塗
膜の平坦化部材によれば、インキ塗膜を充分に平坦化す
ることができるとともに、平坦化処理を繰り返し行って
もピンホールや異物不良の発生が十分に抑制されてお
り、さらに優れた耐久性を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平坦化部材の一実施形態を示す斜視図
である。

【図２】本発明の平坦化部材の使用形態の一例を示す断
面図である。

【図３】本発明の平坦化部材を用いた平坦化処理の一例
を示す説明図である。

【図４】本発明の平坦化部材を用いた平坦化処理の他の
例を示す説明図である。

【図５】本発明の平坦化部材の他の実施形態を示す断面
図である。

【図６】カラーフィルタの一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０，２０ 平坦化部材 １１，２１ 平坦化部材本体 １２，２２ 薄膜 ４２ インキ塗膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インキ塗膜を加圧して平坦化するのに用い
   られる平坦化部材であって、少なくとも表面が樹脂から
   なる平坦化部材本体と、当該平坦化部材本体の表面に設
   けられた紫外線硬化型シリコーンゴムの薄膜とを有する
   ことを特徴とするインキ塗膜の平坦化部材。
2. 【請求項２】ローラ状またはシート状である請求項１記
   載のインキ塗膜の平坦化部材。
3. 【請求項３】前記紫外線硬化型シリコーンゴムがカチオ
   ン硬化型シリコーンゴムである請求項１記載のインキ塗
   膜の平坦化部材。