薄膜形成用樹脂凸版的製作方法

2023-08-10 11:57:06 1

專利名稱：薄膜形成用樹脂凸版的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可在液晶顯示元件用基板的電極形成面上形成厚度均勻的定向膜的薄膜形成用樹脂凸版。
背景技術：
樹脂凸版用來進行各種印刷。特別是近年來，在製作液晶顯示裝置時，為了印刷形成定向層的定向膜而採用使用了樹脂凸版的凸版印刷法。具體地說，為了在玻璃基板的表面上印刷形成聚醯亞胺樹脂構成的定向膜，通常採用由光固化性樹脂製作的樹脂凸版。然後，採用上述樹脂凸版，準備2片印刷形成了聚醯亞胺樹脂構成的定向膜的玻璃基板，使聚醯亞胺樹脂制定向膜相對向地層疊，製作出在上述聚醯亞胺樹脂制定向膜的間隙中封入液晶的液晶顯示裝置。
採用上述樹脂凸版而成的定向膜是例如經由以下的工序印刷形成的。首先，準備印刷用凸部表面的整體上形成有用於保持勻量塗敷液的槽部的樹脂凸版。上述槽部是通過在上述印刷用凸部的表面上形成大小和分布密度相同的微小突起而形成的。然後，在這種印刷用凸部表面的整體上塗敷聚醯亞胺的塗敷液，並使塗敷液保持在上述印刷用凸部的表面上，之後將該塗敷液轉印在玻璃基板上。轉印後使其乾燥而除去溶劑，並通過燒成在玻璃基板上形成大小與印刷用凸部表面相對應的聚醯亞胺樹脂制的定向膜。
要求這樣在上述玻璃基板上印刷形成的聚醯亞胺樹脂制的定向膜的厚度均勻。即，最近為了實現液晶顯示裝置更高的反差或對比度而要求定向膜本身也具有極高的均勻性，只要上述聚醯亞胺制定向膜的厚度不均勻而厚度稍有變化，則產生間隙不良或臨界電壓的變化、顯示色彩出現色斑的問題。

發明內容
但是，如上所述，通過在印刷用凸部上具有均勻分布形成的微小突起的樹脂凸版印刷形成的聚醯亞胺制定向膜產生周邊區域的厚度大於其中央區域的厚度的問題。其理由如下。即，由於通常是將上述樹脂凸版安裝在印刷機版筒(轉筒)的表面上，在其上供應塗敷液，通過指定的旋轉速度和推壓力將塗敷液轉印在玻璃基板上，所以，與印刷機版筒的旋轉相對應，滯留在樹脂凸版的印刷用凸部中央部分上的塗敷液集中到周緣部，在周緣部處塗敷液量增多而產生積液，其結果，出現所獲得的定向膜的周緣部的厚度變厚的現象(以下稱為邊際現象)。例如，應形成厚度為300～900埃的定向膜在其周緣部則形成1200～1800埃左右。為了消除這種不良現象，現有技術中是嘗試利用印刷用凸部的圖案形狀的設計、印刷臺掃描速度或塗敷液濃度的自動調整等印刷機的改進等各種方法，但現狀是仍未能解決。
本發明是鑑於上述問題而提出的，其目的在於提供一種薄膜形成用樹脂凸版，可抑制邊際現象的發生，在印刷用凸部周緣部處也可以形成膜厚與中央部分相等、均勻的定向膜。
為了達到上述目的，本發明的薄膜形成用樹脂凸版是用於將塗敷在印刷用凸部上的塗敷液轉印在被印刷體上的薄膜形成用樹脂凸版，其結構是，通過在上述印刷用凸部的整個表面上分布形成多個微小突起，在相鄰的微小突起之間形成保持上述塗敷液的槽部，上述印刷用凸部的中央區域是等間隔地形成相鄰的微小突起，上述印刷用凸部的周邊區域是微小突起的分布密度較中央區域大、同時在周邊區域上隨著朝向端部而微小突起的面積佔有率逐漸增大地形成的。
即，本發明者為了獲得可抑制邊際現象的發生，形成膜厚均勻的定向膜而進行了一系列的研究。首先，針對產生邊際現象原因的重複研究的結果、查明為前述的理由，以可抑制塗敷液滯留在周緣部上的樹脂凸版的印刷用凸部的微小突起圖案為中心重複進行了研究。其結果，發現當上述印刷用凸部的中央區域是等間隔地形成相鄰的微小突起，同時上述印刷用凸部的周邊區域是微小突起的分布密度較中央區域大、同時在周邊區域上隨著朝向端部而微小突起的面積佔有率逐漸增大地形成時，可抑制邊際現象的發生，獲得膜厚均勻的定向膜，從而完成了本發明。
當將印刷用凸部周邊區域的微小突起的分布密度(Y)和印刷用凸部中央區域的微小突起的分布密度(X)之比[(Y)/(X)]設定在特定範圍時，可進一步抑制邊際現象的發生，形成膜厚均勻的定向膜。
而且，當將微小突起製成圓臺狀或圓柱狀，印刷用凸部周邊區域的微小突起的突起直徑設定成相對於印刷用凸部中央區域的微小突起的突起直徑而言，中央區域附近的微小突起的突起直徑和周邊區域端部一側的微小突起的突起直徑分別為特定的比率，可進一步抑制邊際現象的發生，形成膜厚均勻的定向膜。
如上所述，本發明是樹脂凸版的印刷用凸部的中央區域為等間隔地形成有相鄰的微小突起，同時上述印刷用凸部的周邊區域為微小突起的分布密度較中央區域大地形成，並且周邊區域上隨著朝向端部微小突起的面積佔有率逐漸增加地形成的薄膜形成用樹脂凸版。因此，在採用這種樹脂凸版形成的薄膜上，獲得了抑制邊際現象的發生，膜厚均勻的定向膜。
若將印刷用凸部周邊區域的微小突起的分布密度(Y)和印刷用凸部中央區域的微小突起的分布密度(X)之比[(Y)/(X)]設定在特定的範圍，則能夠進一步抑制邊際現象的發生，形成膜厚均勻的定向膜。
而且，將微小突起製成圓臺狀或圓柱狀，將印刷用凸部周邊區域的微小突起的突起直徑設定成相對於印刷用凸部中央區域的微小突起的突起直徑而言，成為相對於中央區域附近的微小突起的突起直徑和周邊區域端部一側的微小突起的突起直徑分別為特定的比率，則能夠進一步抑制邊際現象的發生，形成膜厚均勻的定向膜。


圖1(a)為示意表示本發明的薄膜形成用樹脂凸版一例的俯視圖，圖1(b)為其側視圖。
圖2為示意表示本發明的薄膜形成用樹脂凸版的一部分的俯視圖。
圖3為示意表示本發明的薄膜形成用樹脂凸版的一部分的剖視圖。
圖4為表示採用樹脂凸版的薄膜形成的製造工序的立體圖。
具體實施例方式
以下，對本發明的實施方式加以詳細說明。
對本發明的薄膜形成用樹脂凸版的一例加以說明。樹脂凸版1的整體如圖1所示具有四邊形狀，在其中央設有印刷用凸部2。這樣，如圖2和圖3所示，在上述印刷用凸部2整個表面上分布形成多個微小突起3，在相鄰的微小突起3之間形成有用於保持形成定向膜的塗敷液的槽部4。上述印刷用凸部2的中央區域X上，相鄰的微小突起3是等間隔地形成的。另一方面，上述印刷用凸部2的周邊區域Y上，微小突起3的分布密度比中央區域X大，同時在周邊區域Y上隨著朝向端部而微小突起3的面積佔有率逐漸增加。另外，該微小突起3的面積佔有率是指微小突起3在由微小突起3和上述相鄰的微小突起3之間形成的槽部4的總面積中所佔的比例。
本發明的薄膜形成用樹脂凸版1在形狀、材料和使用方法等上均與現有技術相同。即，這種樹脂凸版1的基本結構是由使光固化性樹脂固化形成的印刷用凸部2和支承該印刷用凸部2的非印刷部2a構成。然後在該印刷用凸部2的表面上進行塗敷液的塗敷，將塗敷液轉印在被印刷體上。
上述印刷用凸部2的平面形狀可適當決定，但通常多採用大致四邊形。因此，在本發明中，在印刷用凸部2為四邊形的情況下，上述印刷用凸部2的周邊區域Y稱為四邊形四個邊的各周邊部。
上述印刷用凸部2的周邊區域Y的範圍可根據其樹脂凸版1整體的大小等適當設定，但通常是指距印刷用凸部2的周緣部0.1～數毫米左右的內側區域範圍，最好是0.1～1mm左右的內側區域。另外，前述的圖1(a)是示意表示其樹脂凸版1的平面的附圖，相對於印刷用凸部2的中央區域X而言，較大地表示了周邊區域Y，但實際上周邊區域Y與中央區域X相比其面積非常小。
上述印刷用凸部2的周邊區域Y中的微小突起3的分布密度設定成大於中央區域X處的微小突起3的分布密度。具體地說，其程度最好是設定成印刷用凸部2的周邊區域Y處的微小突起3的分布密度(Y)和印刷用凸部2的中央區域X處的微小突起3的分布密度(X)之比[(Y)/(X)]為1.2～2.5，(Y)/(X)＝1.3～2.3則更好。即，若(Y)/(X)小於1.2，則缺乏防止邊際現象發生的效果，而當超過2.5時，則保持微小突起3之間的塗敷液的槽部4深度(自微小突起3表面的深度)不充分，斷絕了滯留在印刷用凸部2中央部分上的剩餘的塗敷液流向外側的路徑，結果導致定向膜不良。
另外，在較大地設定微小突起3的分布密度的周邊區域Y上，設定成其周邊區域Y上隨著朝向端部而微小突起3的面積佔有率逐漸增加。上述「微小突起3的面積佔有率逐漸增加」是指設定成從印刷用凸部2的周邊區域Y上從中央區域X附近的微小突起3的面積佔有率到周邊區域Y的端部一側的微小突起3的面積佔有率為止，其面積率的值階段地增加。然後，作為其面積佔有率增加的程度，最好是設定成印刷用凸部2的周邊區域Y上端部一側的微小突起3的面積佔有率(α)和中央區域X附近的微小突起3的面積佔有率(β)之比[(α)/(β)]為1.1～3.3。
在本發明中，對印刷用凸部2上形成的槽部4的深度沒有特別的限定，可在印刷用凸部2上形成大致一定深度，例如，通常是設定成在印刷用凸部2的中央區域X上，由多個微小突起3形成的槽部4的深度大致一定，而在周邊區域Y上從中央區域X附近朝向端部一側逐漸變淺。
對上述微小突起3相互的間隔和槽部4的深度並未特別限定，可適當深度。即，可根據轉印、印刷形成的定向膜的厚度適當設定。例如，若定向膜的厚度為300～1000埃左右，則微小突起3相互的間隔只要在0.03～0.1mm左右的範圍內即可。而且，槽部4的深度只要在0.002～0.035mm左右的範圍內即可。
而且，上述微小突起3通常是製成截面為圓臺或圓柱狀。這樣，相對於印刷用凸部2中央區域X上的微小突起3的突起直徑而言，印刷用凸部2周邊區域Y上的微小突起3的突起直徑最好設定成在中央區域X附近的微小突起3的突起直徑為0.3倍以上、小於1.5倍，並且周邊區域Y端部一側微小突起3的突起直徑為1.5倍以上、小於3.0倍。更好的是中央區域X附近的微小突起3的突起直徑為0.9倍以上、小於1.3倍，並且周邊區域Y端部一側的微小突起3的突起直徑為1.6倍以上、小於2.4倍。即，通過這樣設定微小突起3的突起直徑，在採用樹脂凸版1在印刷機上印刷定向膜時，在印刷機版筒的旋轉而施加的印刷壓力的作用下可獲得塗敷液不會沿一定方向滯留而使其在凸部整體上均勻分散的效果。
關於在印刷用凸部2上形成的微小突起3的排列圖案，最好是排列成周邊區域Y上形成的微小突起3的排列圖案相對於中央區域X上形成的排列圖案呈0～45°角。呈0～30°角則更好。
本發明的薄膜形成用樹脂凸版例如可按下述製造。即，首先，在樹脂凸版上對應於印刷用凸部的區域上，準備與微小突起相對應的部分是透明的，與槽部相對應的部分和印刷用凸部以外的區域(非印刷區域)是黑色的負型膜。然後，在該負型膜上塗敷一定厚度的液狀光固化性樹脂，形成液狀光固化性樹脂層。在形成層後，在上述液狀光固化性樹脂層上層疊透明膜(基膜)，之後經由該透明膜進行光照，使上述液狀光固化性樹脂固化，製作樹脂凸版的非印刷部。然後，通過經由上述負型膜進行光照，形成樹脂凸版的印刷用凸部，同時在該印刷用凸部上形成多個微小突起和由該微小突起設置的槽部。然後，將未固化樹脂洗淨除去後，可通過乾燥及光照曝光(後曝光)製作樹脂凸版。
另外，作為本發明的薄膜形成用樹脂凸版，也可以採用在與上述這樣獲得的樹脂凸版的印刷用形成面相反面(背面)一側上依次層疊了基膜層、感壓型粘接劑等構成的粘接劑層、金屬板或合成樹脂板的凸版。通過採用這樣構成的樹脂凸版，杯狀現象(凸版材料本身的印刷用凸部的周邊區域的厚度較中央區域厚地形成的現象)不易產生，結果，可有效地抑制邊際現象的產生。
作為上述液狀光固化性樹脂，只要是以往公知的則並不加以特別限定，例如，使用在不飽和聚酯樹脂或聚丁二烯等中添加了光增感劑或熱穩定劑等樹脂，或在丙烯基、氨基甲酸乙酯、橋氧基、聚酯等預聚物導入了不飽和基的不飽和樹脂中添加了光增感劑或熱穩定劑的樹脂。另外，作為光固化性樹脂，並不僅限於上述那樣的液狀，也可以為板狀那樣表示固體的樹脂。具體地說，可列舉出APR(旭化成公司制)、AFP(旭化成公司制)、或テビスタ(帝人公司制)等。
對於本發明的薄膜形成用樹脂凸版上印刷用凸部的特徵的微小突起的圖案形成，可通過適當調整與上述負型膜的微小突起相對應的透明部分和與槽部相對應的黑色部分而形成所希望的微小突起的圖案。這種負型膜可採用例如薄膜曝光用的圖像集成機(圖像處理裝置)等形成所希望的圖案而製作。
採用這樣獲得的薄膜形成用樹脂凸版形成作為薄膜的定向膜可按下述進行。即，在所述樹脂凸版的印刷用凸部上進行定向膜形成用塗敷液的塗敷並保持塗敷液，之後將上述塗敷液轉印在被印刷體上。然後，在塗敷液轉印後，通過使其乾燥、除去溶劑並燒成，可在被印刷體上形成大小與印刷用凸部表面相對應的定向膜。
而且，作為轉印了上述塗敷液的被印刷體並未加以特別限定，可列舉出以往公知的材料，例如玻璃板、金屬箔、金屬板、塑料板、塑料片、編織物、無紡布、紙張等。其中，從不易吸收被轉印的塗敷液的觀點出發，最好採用玻璃板、金屬箔、金屬板。
以下，與比較例一起對實施例加以說明。
實施例1～10，比較例1～11樹脂凸版的製作首先，準備厚度為10mm的玻璃板。在其上載放負型膜，進而在負型膜上用刮刀式塗敷機塗敷一定厚度的液狀光固化性樹脂(旭化成公司制，APR)。之後，將基膜載放在上述光固化性樹脂表面上。然後，經由該基膜進行光照，接著經由上述負型膜進行光照，從而形成印刷用凸部，同時在該印刷用凸部上形成多個微小突起和由該微小突起設置的槽部。之後，將未固化樹脂洗淨除去後，使其乾燥並通過光照進行曝光(後曝光)製作出樹脂凸版。
另外，上述樹脂凸版的製作中使用的負型膜是採用也用於一般的印刷機等中的薄膜曝光用圖像集成機製作的，採用可形成下述的表1中表示的微小突起的分布密度、微小突起的面積佔有率的圖案。
接著，採用帶離型紙的感壓粘接劑(聚丙烯酸酯類粘接劑，粘接劑厚度為0.03mm)，將厚度為0.15μm的鋁板貼附在用上述製法獲得的樹脂凸版本體上印刷用凸部形成面的反面上。所有這些工序均在約50℃的高室溫下進行，製作出樹脂凸版。
表1

*1每一英寸(25.4mm)的微小突起數量*2實施例1～10是微小突起的面積佔有率隨著朝向周邊區域的端部而逐漸增大。
比較例6是微小突起的面積佔有率隨著朝向周邊區域的端部而逐漸降低。
以現有的方法採用這樣獲得的各樹脂凸版形成了薄膜。即，如圖4所示，準備表面上安裝了樹脂凸版10的印刷滾筒(印刷機版筒)11，同時將被印刷物(玻璃基板)13載放在印刷臺(固定盤)12上。然後，使進行圖案印刷時的夾持壓力、即油墨滾筒14和印刷滾筒11之間為0.1mm(塞入量)，而且使印刷滾筒11和被印刷物13之間為0.10mm。另外，油墨滾筒14和印刷滾筒11均保持±0.003mm以內的平滑性，並且被印刷物13的表面為±0.050mm以內的平滑度。在圖4中，15為油墨供應裝置，16為刮除油墨滾筒14上多餘的油墨的刮漿刀。
通過以上的條件，將保持在上述樹脂凸版10上的塗敷液轉印在玻璃基板13上。然後，在500℃×30分的氧化還原氛圍下對轉印在玻璃基板13上的塗敷液進行燒成，從而形成聚醯亞胺樹脂制薄膜層。
用テン コ-ル日本公司制表面粗度計(Profiler p-1)對這樣獲得的薄膜的中央區域和周邊區域端部的端部厚度進行測定。其結果示於下述的表2中並進行了評價。在評價時，只關注薄膜層周邊區域的端部厚度，◎表示邊際現象降低的明顯效果，○表示某種程度的改善效果，×表示未見任何效果。
表2

從表2的結果可知，所有實施例製品均是薄膜周邊區域的端部厚度與薄膜中央區域的膜厚相比為同等程度的厚度以下地形成的，評價結果良好。特別是，印刷用凸部周邊區域的微小突起的分布密度(Y)和印刷用凸部中央區域的微小突起的分布密度(X)之比[(Y)/(X)]為1.3～2.3以內的評價特別優良。而所有比較例製品均是薄膜周邊區域的端部膜厚與薄膜中央區域的膜厚相比為較厚地形成的。
權利要求
1.一種薄膜形成用樹脂凸版，用於將塗敷在印刷用凸部上的塗敷液轉印在被印刷體上，其特徵是，通過在上述印刷用凸部的整個表面上分布形成多個微小突起，在相鄰的微小突起之間形成保持上述塗敷液的槽部，上述印刷用凸部的中央區域是等間隔地形成相鄰的微小突起，上述印刷用凸部的周邊區域是微小突起的分布密度較中央區域大、同時在周邊區域上隨著朝向端部而微小突起的面積佔有率逐漸增大地形成的。
2.根據權利要求1所述的薄膜形成用樹脂凸版，其特徵是，印刷用凸部周邊區域的微小突起的分布密度(Y)和印刷用凸部中央區域的微小突起的分布密度(X)之比[(Y)/(X)]設定成1.2～2.5。
3.根據權利要求1或2所述的薄膜形成用樹脂凸版，其特徵是，將微小突起製成圓臺狀或圓柱狀，印刷用凸部周邊區域的微小突起的突起直徑設定成相對於印刷用凸部中央區域的微小突起的突起直徑而言，中央區域附近的微小突起的突起直徑為0.3倍以上、小於1.5倍，在周邊區域端部一側的微小突起的突起直徑為1.5倍以上、小於3.0倍。
全文摘要
提供一種可防止邊際現象的發生,形成膜厚均勻的定向膜的薄膜形成用樹脂凸版。為用於將塗敷在印刷用凸部(2)上的塗敷液轉印在被印刷體上的薄膜形成用樹脂凸版(1),通過在上述印刷用凸部(2)的整個表面上分布形成多個微小突起(3),在相鄰的微小突起(3)之間形成保持上述塗敷液的槽部(4)。上述印刷用凸部(2)的中央區域(X)是等間隔地形成相鄰的微小突起(3),上述印刷用凸部(2)的周邊區域(Y)是微小突起(3)的分布密度較中央區域(X)大地形成的。而且在周邊區域(Y)上隨著朝向端部而微小突起(3)的面積佔有率逐漸增大地形成的。
文檔編號B41N1/12GK1378917SQ0210870
公開日2002年11月13日 申請日期2002年3月29日 優先權日2001年3月29日
發明者天野正典, 福島幸裕 申請人:株式會社小村技術