JP7569408B1

JP7569408B1 - 印刷版

Info

Publication number: JP7569408B1
Application number: JP2023066519A
Authority: JP
Inventors: 哲也池田; 雅明浦野
Original assignee: Komura Tech Co Ltd
Current assignee: Komura Tech Co Ltd
Priority date: 2023-04-14
Filing date: 2023-04-14
Publication date: 2024-10-17
Anticipated expiration: 2043-04-14
Also published as: WO2024214784A1; JP2024152368A

Abstract

【課題】液晶パネルを構成する透明電極表面にインク（配向膜材料）を塗布して形成される配向膜の膜厚の均一性を向上させる。【解決手段】印刷版Ｐは、頂面に複数の突起３が分布形成された印刷用凸部２を備え、上記複数の突起３が列毎に並び、当該各列をなす各突起３は、他の列をなす各突起３に対して平行に離間して並んで配置され、他の列をなす各突起３とは、突起３が並ぶ方向における位置をずらして配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、フレキソ印刷等の印刷に用いられる印刷版に関するものである。

液晶パネルは、アレイ基板と、アレイ基板に対向して配置されるカラーフィルター基板と、その間に挟持される液晶層とを含んで構成されている。アレイ基板は、例えば、透明基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、第１保護膜、ソース電極、ドレイン電極、第２保護膜及び樹脂膜等を有する。そして、ドレイン電極の表面上に形成された第２保護膜及び樹脂膜には、下の方が狭いテーパー形状のコンタクトホールが形成されている。当該コンタクトホールにより、ドレイン電極の表面が露出される。樹脂膜の上には、スパッター法等により、透明電極が形成され、透明電極は、コンタクトホールの底でドレイン電極と電気的に接続されている。

上記透明電極及び樹脂膜を覆い、コンタクトホールを埋めるように、ポリイミド等の配向膜材料を塗布することにより、透明電極等の表面全体に配向膜を形成することができる。上記配向膜材料を塗布する方式としては、例えば、フレキソ等の印刷方式及びインクジェット方式等があげられる。

ここで、フレキソ印刷において配向膜の形成のために用いられる印刷版Ｐ１は、一般に、図７（ａ）に平面図で示し、図７（ｂ）に図７（ａ）のＴ－Ｔ断面図で示すように、平板状の基部１１と、この基部１１の表面の中央部に形成された印刷用凸部１２とを備えている。その印刷用凸部１２が上記印刷領域であり、その印刷用凸部１２の周囲の上記基部１１の部分は、印刷に関与しない。また、図７（ｃ）に図７（ｂ）の要部を拡大した断面図で示すように、上記印刷用凸部１２の頂面には、複数の突起１３が隙間部１４をあけて分布形成されており、その隙間部１４に、インクが保持されるようになっている。そして、上記印刷版Ｐ１は、上記版胴５１（図６参照）の周側面に沿って装着できるように柔軟性を有している。

図８（ａ）は、上記印刷用凸部１２に形成されている突起１３を示す平面図であり、図８（ｂ）は、突起１３の３次元的に示す模式図である。
図８（ａ）、（ｂ）に示したように、複数の突起１３は、印刷用凸部１２に直行に配列されている。また、図８（ａ）、（ｂ）に示した突起１３は微小であり、この例では、印刷用凸部１２に１インチ当たり４００個（１平方インチ当たり１６０，０００個）形成されている。

図８（ａ）中の矢印が示す距離Ｓ１１，Ｓ１２はそれぞれ、隣り合う突起１３間のピッチ（中心間距離）を示している。距離Ｓ１１は、突起１３間の横方向のピッチを示し、その距離は６３．５μｍ（縦方向も同じ）である。一方、距離Ｓ１２は、突起１３間の斜め方向のピッチを示し、その距離は８９．８μｍである。

ここで、図９は、上記印刷用凸部１２に形成されている突起１３の配列を模式的に示す平面図である。突起１３は、すでに述べたとおり、直行に配列されている。各突起１３に囲まれる、細線で示すひし形の領域Ｇ１１が、隙間部１４となりインクが保持される部分である。

図１０は、上記印刷用凸部１２に形成されている突起１３を拡大して示す平面図である。図１１（ａ）は、図１０のＷ１－Ｗ１断面の高低差を示すグラフ図を示し、図１１（ｂ）は、図１０のＷ２－Ｗ２断面の高低差を示すグラフ図を示している。図１０及び図１１（ａ）に示す、突起１３間の位置Ａの深度（突起１３の頂面の高さを基準としてそこからの深さ、以下同じ）は１９．０７μｍで、図１０及び図１１（ｂ）に示す、突起１３間の位置Ｂの深度は４．６５μｍである。また、この例では、上記突起１３が形成された印刷用凸部１２を備える印刷版Ｐ１のセル容積（インクを保持できる容量を表す）は４．６０ｃｍ³／ｍ²である。

特開２０１７－１６４９７９号公報

このような印刷版Ｐ１を使って、透明電極上にインク（配向膜材料）を塗布するには、直行に配列された微小な突起１３間（隙間部１４）にインクを保持させ、その印刷版Ｐ１を被印刷体Ｑ（配向膜が形成されていないアレイ基板又はカラーフィルター基板）に当接させることにより、被印刷体Ｑにインクを転写する。

このとき、印刷版Ｐ１が備える印刷用凸部１２に形成されている各突起１３間（隙間部１４）の深度のばらつきが大きいと、隙間部１４に保持されるインク量の差異が場所別に大きくなるため、得られる配向膜の膜均一性が悪くなることがある。図８等に例を示した、従来の突起１３間の深度は、上記の例における値からすると、最も浅い深度Ｍ１が４．６５μｍであり、最も深い深度Ｍ２が１９．０７μｍであり、最も浅い深度と最も深い深度との比率（Ｍ１／Ｍ２）は０．２４（≒４．６５／１９．０７）である（Ｍ１、Ｍ２については図１１（ａ），（ｂ）を参照）。

また、被印刷体Ｑがアレイ基板である場合には、アレイ基板に形成されるコンタクトホール周辺において、表面張力やコンタクトホール形成時に生じた微細なくず（残渣）等によってインクがはじかれ、コンタクトホール内にインクが十分に入り込まず、コンタクトホール周辺での配向膜の膜厚が、他部分にできる膜厚と異なることがある。配向膜の膜厚が不均一な部分は、液晶パネルが点灯状態（特に中間調）であるときに、輝度むらとなり視認され易くなるため、より高いレベルでの膜厚の均一性を図ることが望まれている。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、配向膜の膜厚の均一性を向上させる印刷版の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の印刷版は、頂面に複数の突起が分布形成された印刷用凸部を備えた印刷版であって、上記複数の突起が列毎に並び、各列をなす各突起は、他の列をなす各突起に対して平行に離間して並べて配置され、他の列をなす各突起とは、突起が並ぶ方向における位置をずらして配置されているという構成をとる。

すなわち、上記各突起間の隙間部の深度のばらつきが大きいと、上記配向膜の膜均一性が悪くなることを鑑みると、上記突起間の隙間部の深度のばらつきを抑えれば、上記配向膜の膜均一性を向上させることが可能である。また、上記コンタクトホール周辺で上記配向膜の膜厚が厚くなることがあるが、これはコンタクトホール周辺でのインクはじきを改善することで回避可能である。
本発明の発明者らは、これらの点に着目し、上記突起間の隙間部の深度のばらつきを抑えると共に、コンタクトホール周辺でのインクはじきを改善することで上記配向膜の膜均一性を向上可能であることを見出し、本発明に到達した。

本発明は、上記の目的を達成するために、以下の［１］，［２］を提供する。
［１］
頂面に複数の突起が分布形成された印刷用凸部を備えた印刷版であって、上記複数の突起が列毎に並び、各列をなす各突起は、他の列をなす各突起に対して平行に離間して並んで配置され、他の列をなす各突起とは、突起が並ぶ方向における位置をずらして配置されていることを特徴とする印刷版。
［２］
上記各突起が、隣り合う周囲６方向に配置される各突起とのそれぞれの距離が等しくなるように配置されている［１］記載の印刷版。

本発明の印刷版は、複数の突起が列毎に並び、当該各列をなす各突起は、他の列をなす各突起に対して平行に離間して並んで配置され、他の列をなす各突起は、突起が並ぶ方向における位置をずらして配置されている。
そのため、従来のように上記各突起が直行に配列される場合よりも、上記各突起間のピッチを短くすることが可能となり、各突起間の隙間部を同一面積内に多数設けることができ、印刷時に、上記コンタクトホール上に上記隙間部が位置する可能性を高くすることができる。
コンタクトホール上に上記隙間部が位置すると、コンタクトホール内にインクを効率よく充填させることができるため、コンタクトホール周辺でのインクはじきの発生を抑制することができる。その結果、上記コンタクトホール周辺においても上記配向膜の膜均一性を向上させることができる。

また、各突起が、隣り合う周囲６方向に配置される各突起とのそれぞれの距離が等しくなるように配置されている場合には、上記突起間が同一ピッチかつ狭ピッチとなるため、上記配向膜の膜均一性をより高めることができる。

本発明の印刷版の一実施の形態を模式的に示し、（ａ）は、その印刷版の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＲ－Ｒ断面での要部拡大図である。（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る印刷版が備える印刷用凸部に形成されている突起を示す平面図であり、（ｂ）は、その突起の３次元的に示す模式図である。本発明の突起の配列を模式的に示す平面図である。本発明の印刷版が備える印刷用凸部に形成されている突起を示す平面図である。（ａ）は、図４のＶ１－Ｖ１断面により印刷用凸部を側断面視でみたときに、上記突起と隙間部により印刷用凸部に形成される高低差を示すグラフ図である。（ｂ）は、図４のＶ２－Ｖ２断面により印刷用凸部を側断面視でみたときに、上記突起と隙間部により印刷用凸部に形成される高低差を示すグラフ図である。印刷版を用いる印刷機を模式的に示す説明図である。従来の印刷版を模式的に示し、（ａ）は、その印刷版の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＴ－Ｔ断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）の要部断面拡大図である。（ａ）は、従来の印刷版が備える印刷用凸部に形成されている突起を示す平面図であり、（ｂ）は、その突起の３次元的に示す模式図である。従来の突起の配列を模式的に示す平面図である。従来の印刷版が備える印刷用凸部に形成されている突起を拡大して示す平面図である。（ａ）は、図１０のＷ１－Ｗ１断面により印刷用凸部を側断面視でみたときに、上記突起と隙間部により印刷用凸部に形成される高低差を示すグラフ図である。（ｂ）は、図１０のＷ２－Ｗ２断面により印刷用凸部を側断面視でみたときに、上記突起と隙間部により印刷用凸部に形成される高低差を示すグラフ図である。

本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。
但し、本発明は、次に説明する実施の形態に限定されるものではない。
また、本発明において、「Ｆ以上」（Ｆは任意の数字）と表現した場合、「Ｆより大きいことが好ましい」旨の意も包含する。

図１（ａ）は、本発明の一実施の形態である印刷版Ｐを示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＲ－Ｒ断面の要部拡大図である。

本発明の一実施の形態に係る印刷版Ｐは、平面視長方形の平板状の基部１と、この基部１の表面の中央部に形成された平面視長方形の印刷用凸部２とを備えており、この印刷用凸部２の頂面には複数の突起３（図２参照）が分布形成されている。印刷版Ｐは、フレキソ印刷に用いられるものであり、図６に示すように、印刷機の版胴５１の周側面に装着可能となるよう柔軟性を有している。このような印刷版Ｐの形成材料は、例えば、感光性樹脂、ゴム等である。

上記基部１と印刷用凸部２と突起３とは、一体に形成されている。そして、この実施の形態では、平面視長方形の上記印刷用凸部２の長辺に沿う矢印の方向が印刷方向に設定されている。上記印刷用凸部１２の頂面には、以下に示すように、複数の突起３が隙間部４をあけて分布形成されており、その隙間部４に、インクが保持されるようになっている。

図２（ａ）は、印刷用凸部２に形成されている突起３を示す平面図であり、図２（ｂ）は、突起３部分を３次元的に示す模式図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、印刷用凸部２上には、複数の突起３が複数の列毎に並んで配置されている。当該各列をなす各突起３は、他の列をなす各突起３に対して平行に並べられ、かつ他の列をなす各突起３に対して離間して並べて配置されている。さらに、当該各列をなす各突起３は、他の列をなす各突起３とは、突起３が並ぶ方向における位置をずらして配置されている。
そして、上記突起３は、隣り合う周囲６方向の突起３間の距離が互いに等しくなるように配列されている（ハニカム配列）。
また、図２（ａ）、（ｂ）に示した突起３は微小であり、例えば、印刷用凸部２に１平方インチ当たり１８４，７５２個形成されている。図８等に例を示した従来の突起１３との比較では、従来の突起１３の１．１５（≒１８４，７５２／１６０，０００）倍である。

図２（ａ）中の矢印が示す距離Ｓ１～Ｓ３は、隣り合う突起３間のピッチ（中心間距離）を示している。距離Ｓ１～Ｓ３はいずれも同一である。距離Ｓ１～Ｓ３は、例えば６３．５μｍである。

図３は、突起３の配列を模式的に示す平面図である。上記のように、上記複数の突起３は列毎に並んで印刷用凸部２に形成され、当該各列をなす各突起３は、他の列をなす各突起３に対して平行に離間して並べて配置され、他の列をなす各突起３とは、突起３が並ぶ方向における位置をずらして配置されている。突起３に囲まれる、細線で示す三角形の領域Ｇ１が、インクが保持される部分（隙間部４）である。

図４は、印刷用凸部２に形成されている突起３を拡大して示す平面図である。図５（ａ）は、図４のＶ１－Ｖ１断面により印刷用凸部２を側断面視でみたときに、上記突起３と隙間部４により印刷用凸部２に形成される高低差を示すグラフ図である。
図５（ｂ）は、図４のＶ２－Ｖ２断面により印刷用凸部２を側断面視でみたときに、上記突起３と隙間部４により印刷用凸部２に形成される高低差を示すグラフ図である。

図４に示す突起３間の位置Ａの深度は、図５（ａ）に示すように１４．９１μｍであり、隙間部４における最も深い深度Ｍ２である。また、図４に示す突起３間の位置Ｂの深度は、図５（ｂ）に示すように１１．０３μｍであり、隙間部４における最も浅い深度Ｍ１である。
このため、この例では、最も浅い深度Ｍ１と最も深い深度Ｍ２との比率（Ｍ１／Ｍ２）は０．７４（≒１１．０３／１４．９１）となる。また、上記突起３が形成された印刷版Ｐのセル容積は４．５４ｃｍ³／ｍ²である。なお、これら各値は、単に一例である。

このような印刷版Ｐの形成方法としては、例えば、予め定められたパターンが形成されたネガフィルムを作成する工程と、上記ネガフィルムを印刷版Ｐとなる感光性樹脂に載置する工程と、上記ネガフィルムが載置された上記感光性樹脂に光を照射し、光が上記ネガフィルムを通過する位置で上記感光性樹脂を硬化させる工程と、を有するフォトリソグラフィ法があげられる。上記ネガフィルムを光が通過して光が当たった感光性樹脂部分が固まり、固まった部分が上記突起３となる。上記ネガフィルムを光が通過せず光が当たらない感光性樹脂部分は、上記隙間部４となる。

フレキソ印刷は、図６に示すような印刷機によりなされる。この印刷機は、印刷版Ｐを装着する円柱状の版胴５１と、上記印刷版Ｐにインクを付着させるアニロックスロール５２と、このアニロックスロール５２の表面にインクを供給するインク供給装置５３と、上記アニロックスロール５２の表面の余剰なインクをかきとるドクター５４と、印刷対象となる被印刷体Ｑを載置する印刷ステージ５５とを備えている。

そして、上記印刷機によるフレキソ印刷は、つぎのようにしてなされる。すなわち、印刷版Ｐを版胴５１の周側面に装着し、その版胴５１を回転させながら、インク供給装置５３から供給されたインクを、アニロックスロール５２を介して、印刷版Ｐの印刷領域に付着させ、その付着したインクを、印刷ステージ５５に載置したガラス基板等の被印刷体Ｑに転写することにより、印刷がなされる。このとき、版胴５１の回転に同期させて、印刷ステージ５５をスライドさせる。

ここで、印刷版Ｐは、図２（ｂ）に示したように、上記印刷用凸部２の頂面には、複数の突起３が隙間部４をあけて分布形成されており、その隙間部４に、インクが保持される。

印刷版Ｐを用いて、例えば、液晶パネルの配向膜を形成するために、被印刷体Ｑ（例えば、透明電極等）上にインク（配向膜材料）を塗布する場合には、印刷用凸部２上に形成されている複数の隙間部４にインクを流し込み、この状態の印刷版Ｐから、被印刷体Ｑにインクを転写する。

上記印刷版Ｐは、前述のとおり、上記複数の突起３が列毎に並んで印刷用凸部２に形成され、当該各列をなす各突起３は、他の列をなす各突起３に対して平行に離間して並んで配置され、他の列をなす各突起３とは、突起３が並ぶ方向における位置をずらして配置されている。
このため、図７及び図８に示したような、突起１３が直行に配列された従来の印刷版Ｐ１を用いる場合よりも、各突起３間のピッチが短くなり、各突起３間の隙間部４の深度のばらつきが抑えられる。
これにより、各隙間部のインク保持量及びインク転写量のバラつきが少なくなり、配向膜の膜均一性が向上する。
また、本発明の一実施の形態に係る印刷版Ｐは、上記突起３間のピッチが短く、隙間部４が密な状態で多数形成される（図３参照）。これは、従来の印刷版Ｐ１に形成される突起１３及び隙間部１４と対比しても明らかである（図９参照）。
このように、本発明の一実施の形態に係る印刷版Ｐは、微細な凹凸が印刷用凸部２に形成されるため、印刷時にコンタクトホールに重なる位置に隙間部４が配置される可能性が高くなり、コンタクトホール近傍でインクがはじかれることなく、コンタクトホールをインクで埋めることができる。したがって、上記コンタクトホール周辺での上記配向膜の膜均一性も向上する。

そして、上記印刷版Ｐでは、突起３が、隣り合う周囲６方向に配置される各突起とのそれぞれの距離が等しい状態で配置されているため、上記突起３間が同一ピッチかつ狭ピッチとなり、上記コンタクトホール周辺での上記配向膜の膜均一性がより向上する。

なお、上記印刷版Ｐでは、上記各突起３が、隣り合う上記各突起３間の隙間部４の深度のうちの最も浅い深度Ｍ２と最も深い深度Ｍ１との比率（Ｍ１／Ｍ２）が０．７４に形成されているが、その他の任意の比率としてもよい。
ただし、配向膜の膜均一性をより高める点から、上記隣り合う各突起３間の隙間部４の深度は、深度のうちの最も浅い深度Ｍ１と最も深い深度Ｍ２との比率（Ｍ１／Ｍ２）が０．４以上であることが好ましく、０．５以上であることがより好ましく、０．６以上であることがさらに好ましく、０．７以上であることが一層好ましい。

Ｐ印刷版
２印刷用凸部
３突起

Claims

頂面に複数の突起が分布形成された印刷用凸部を備えたフレキソ印刷版であって、
上記複数の突起が列毎に並び、各列をなす各突起は、他の列をなす各突起に対して平行に離間して並んで配置され、他の列をなす各突起とは、突起が並ぶ方向における位置をずらして配置されており、
上記各突起が、隣り合う周囲６方向に配置される各突起とのそれぞれの距離が等しくなるように配置されており、
上記突起の形状が平面視において円形であり、
ある突起から、その突起に対し隣り合う周囲６方向に配置されるいずれかの突起までを側断面視すると、これらの突起間には１つの凹部を有し、
ある突起から、その突起に対し隣り合う周囲６方向に配置される各突起のうち、隣り合う２つの突起の間からみえる最も近い突起までを側断面視すると、これらの突起間には２つの凹部と１つの凸部を有し、
上記１つの凹部の深度は各突起間の隙間部で最も浅い深度Ｍ１であり、
上記２つの凹部の少なくとも１つの深度は各突起間の隙間部で最も深い深度Ｍ２であり、
上記各突起間の隙間部の最も深い深度Ｍ２に対する、上記各突起間の隙間部の最も浅い深度Ｍ１の比（Ｍ１／Ｍ２）が０．４以上であることを特徴とするフレキソ印刷版。