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TWI613092B - 柔性印刷版和使用其的液晶顯示元件的製造方法 - Google Patents

柔性印刷版和使用其的液晶顯示元件的製造方法 Download PDF

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TWI613092B TW104100616A TW104100616A TWI613092B TW I613092 B TWI613092 B TW I613092B TW 104100616 A TW104100616 A TW 104100616A TW 104100616 A TW104100616 A TW 104100616A TW I613092 B TWI613092 B TW I613092B
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Abstract

提供一種柔性印刷版和使用其的液晶顯示元件的製造方法，柔性印刷版在安裝於印版滾筒表面時的印刷面的平坦性優異，故適於液晶顯示元件用液晶配向膜的印刷。柔性印刷版將朝向印版滾筒的安裝面設為粗糙度曲線的算術平均粗糙度Ra為0.02μm以上、0.06μm以下，最大高度粗糙度Rz為0.25μm以上、1.60μm以下，且十點平均粗糙度RzJIS為0.20μm以上、0.80μm以下的粗糙面。液晶顯示元件的製造方法包含使用該柔性印刷版，藉由柔性印刷形成液晶面板用基板的液晶配向膜的步驟。

Description

柔性印刷版和使用其的液晶顯示元件的製造方法
本發明涉及一種可適宜地用於藉由柔性印刷而形成例如液晶顯示元件的液晶配向膜等的柔性印刷版、以及使用該柔性印刷版的液晶顯示元件的製造方法。
為了在構成液晶顯示元件的液晶面板用基板的電極形成面上形成要求高的塗膜品質(盡可能厚度均勻，並無針孔等，而且薄)的液晶配向膜，利用具有良好的印刷特牲的柔性印刷法。
然而，已知柔性印刷中所使用的柔性印刷版在安裝於印版滾筒上反覆印刷時受到剪切方向的力，在該印版滾筒的表面產生位置偏移。
亦即，柔性印刷版在印刷時若受到剪切方向的力則在印版滾筒的表面稍稍地延伸，即使隨著印刷結束而除去剪切方向的力，該延伸也完全未復原而殘留。而且，隨著印刷次數增加，延 伸蓄積而造成版的位置偏移擴大。
位置偏移存在有印刷起始位置的偏移、印刷圖案整體延伸所造成的間距的偏移，該兩種位置偏移都會產生。
因此，為了防止該些位置偏移，研究了使用雙面膠帶或磁性片材等將柔性印刷版牢固地固定於印版滾筒表面的方法(例如專利文獻1~專利文獻4等)。
然而，例如大型液晶顯示器用液晶配向膜的印刷中所使用的柔性印刷版的主流是其中一邊超過1.5m的大面積的柔性印刷版，若為所述固定方法，則自印版滾筒拆卸時耗費功夫，而且若在印版滾筒與柔性印刷版之間插入有雙面膠帶的黏接層等，則其厚度對柔性印刷版的表面(印刷面)的平坦性造成影響。因此，存在作為液晶配向膜形成用版等而言並不適合的問題。
為了防止所述延伸所造成的位置偏移，還研究了將柔性印刷版層疊於並無伸縮性的金屬基材上的方法，但對於將成為該金屬基材的基礎的金屬片材並不彎曲地安裝於印版滾筒上而言，特別是版越變大則越不容易。因此存在如下問題：具有該層疊結構的柔性印刷版作為大型的液晶配向膜形成用版等而言並不適合。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平5-271630號公報
[專利文獻2]日本專利特開平5-246012號公報
[專利文獻3]日本專利特開平7-9669號公報
[專利文獻4]日本專利實開平7-27843號公報
[專利文獻5]日本專利特開平5-278357號公報
本發明的目的是提供一種柔性印刷版和使用其的液晶顯示元件的製造方法，所述柔性印刷版即使大面積化也可以容易地相對於印版滾筒而安裝、拆卸，且在安裝於印版滾筒表面時的印刷面的平坦性優異，即使反覆印刷也難以在印版滾筒表面產生位置偏移。
本發明是一種柔性印刷版，其形成為單面是印刷面、相反面是朝向印版滾筒的安裝面的平板狀，所述安裝面是粗糙度曲線的算術平均粗糙度Ra為0.02μm以上、0.06μm以下，最大高度粗糙度Rz為0.25μm以上、1.60μm以下，且十點平均粗糙度RzJIS為0.20μm以上、0.80μm以下的粗糙面。
而且，本發明是一種液晶顯示元件的製造方法，其包含使用所述柔性印刷版，藉由柔性印刷而形成液晶面板用基板的液晶配向膜的步驟。
根據本發明可提供一種柔性印刷版和使用其的液晶顯示 元件的製造方法，所述柔性印刷版即使大面積化也可以容易地相對於印版滾筒而安裝、拆卸，且在安裝於印版滾筒表面時的印刷面的平坦性優異，因此適於液晶顯示元件用液晶配向膜的印刷，另外即使反覆印刷也難以在印版滾筒表面產生位置偏移。
<柔性印刷版>
本發明的柔性印刷版的特徵在於：形成為單面是印刷面、相反面是朝向印版滾筒的安裝面的平板狀，所述安裝面是粗糙度曲線的算術平均粗糙度Ra為0.02μm以上、0.06μm以下，最大高度粗糙度Rz為0.25μm以上、1.60μm以下，且十點平均粗糙度RzJIS為0.20μm以上、0.80μm以下的粗糙面。
現有的柔性印刷版將與印版滾筒相接的安裝面設為平滑面，較強地密接於同樣設為平滑面的印版滾筒的表面上，因此如前文所說明那樣，即使隨著印刷結束而解除剪切方向的力，延伸也不解除而蓄積，從而產生位置偏移。
相對於此，若利用本發明的柔性印刷版，則透過將與印版滾筒相接的安裝面設為滿足所述特性的粗糙面，可減低相對於 印版滾筒表面的密接力，可相對於該表面而適度地容易滑動。因此，隨著印刷結束而解除剪切方向的力時，可解除柔性印刷版的延伸，且可防止該延伸蓄積而產生位置偏移。
而且，本發明的柔性印刷版除了將安裝面設為所述粗糙面以外，可與現有的柔性印刷版同樣地構成，無需金屬基材等，另外可透過與先前同樣的安裝方法而安裝於印版滾筒表面，無需使用雙面膠帶等而固定。
因此，即使大面積化也可以容易地進行相對於印版滾筒的安裝、拆卸，且在安裝於印版滾筒表面時的印刷面的平坦性優異，因此適於液晶顯示元件用液晶配向膜的印刷。
另外，在本發明中，將粗糙度曲線的算術平均粗糙度Ra、最大高度粗糙度Rz、及十點平均粗糙度RzJIS分別限定於前文所說明的範圍內是由於下述理由。
亦即，在所述3種粗糙度的任意一種不足各自的範圍的情況下，安裝面的粗糙面化均會不充分，對於印版滾筒表面的密接力減低，未能獲得對於該表面而言適度地容易滑動的效果。因此，在反覆印刷時，延伸得到蓄積而產生位置偏移。
另一方面，在3種粗糙度的任意1種超過各自的範圍的情況下，安裝面的粗糙面化均會過剩，對於印版滾筒表面的密接力變得過低，對於該表面而言過於容易滑動。因此，在印刷時施加剪切方向的力時變得容易延伸，特別是變得容易產生由於印刷圖案整體延伸而造成的間距的偏移。
相對於此，藉由將3種粗糙度均調整為各自的範圍內，可如上所說明那樣使相對於印版滾筒表面的密接力適度地減低，對於該表面而言適度地容易滑動，可實現即使反覆印刷也難以在印版滾筒的表面產生位置偏移。
另外，在本發明中，用如下值而表示所述3種粗糙度，所述值是基於日本工業標準JIS B0601：2001「產品的幾何特性規格(GPS)-表面性狀：輪廓曲線方式-術語，定義及表面性狀參數」中所規定的測定方法，使用基恩斯(KEYENCE)股份有限公司製造的雷射顯微鏡VK-9500所測定的值。
本發明的柔性印刷版除了將安裝面設為所述粗糙面以外，可與先前同樣地構成。
例如柔性印刷版可藉由如下方式而製造：將粗糙面化片材(所述粗糙面化片材是用以使該柔性印刷版的印刷面成為考慮了墨水的受容性等的任意粗糙面)與構成柔性印刷版的安裝面的增強片材隔開規定間隔而保持為平行平板狀，在其間夾持感光性樹脂組成物，照射紫外線等而使感光性樹脂組成物硬化，然後將粗糙面化片材剝離等。
經過所述步驟而製造的柔性印刷版具有在增強片材的單面層疊有包含感光性樹脂組成物的硬化物的硬化層的2層結構，所述硬化層的增強片材側的相反面成為印刷面，增強片材的硬化層側的相反面成為安裝面。
印刷面轉印了所剝離的粗糙面化片材的凹凸形狀而粗糙 面化。
而且，為了使安裝面成為滿足前文所說明的3種粗糙度的粗糙面，作為增強片材，選擇成為安裝面的硬化層側的相反面預先製成所述粗糙面而成的增強片材來使用即可。
由此，即使是與例如大型液晶顯示器對應的大面積的柔性印刷版，也可使其安裝面的整個面成為滿足3種粗糙度的均勻的粗糙面。
該增強片材可使用包含例如聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、熱塑性聚胺基甲酸乙酯彈性體(thermoplastic polyurethane elastomer，TPU)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(fluorinated ethylene propylene，FEP)等熱塑性樹脂，且其單面或者兩個面為滿足3種粗糙度的粗糙面的片材。
作為增強片材的具體例，例如可列舉東麗(TORAY)股份有限公司製造的露米勒(Lumirror)(註冊商標)S10[PET片材、Ra：0.047μm、Rz：1.064μm、RzJIS：0.451μm]、東洋紡績股份有限公司製造的Cosmoshine(註冊商標)A4300[PET片材、Ra：0.024μm、Rz：0.516μm、RzJIS：0.291μm]等。
作為感光性樹脂組成物，例如可列舉：包含具有1,2-丁二烯結構且於末端具有乙烯基性雙鍵的預聚物、乙烯基性不飽和單體、及光聚合引發劑的組成物等。
作為光聚合引發劑，優選的是安息香烷基醚，尤佳為使 用安息香的比例在感光性樹脂組成物的總量中為500ppm以下者，該安息香成為藉由來自螢光燈等的可見光而反應以致柔性印刷版黃化的原因。由此可獲得短時間內並不黃化的耐候性優異的柔性印刷版。
<液晶顯示元件的製造方法>
本發明是包含如下步驟的液晶顯示元件的製造方法：使用所述本發明的柔性印刷版，藉由柔性印刷而形成液晶面板用基板的液晶配向膜。
根據本發明可製造包含如下液晶配向膜的液晶顯示元件：所述液晶配向膜厚度均勻且厚度的再現性也優異，且並無針孔，另外並無基於柔性印刷版的位置偏移的印刷起始位置的偏移或由於印刷圖案整體的延伸所造成的間距的偏移等。
本發明的製造方法的其他步驟可與先前同樣地實施。
亦即，在玻璃基板等透明基板的表面形成與規定矩陣圖案等對應的透明電極層，另外藉由使用本發明的柔性印刷版的柔性印刷而形成液晶配向膜，進一步視需要藉由摩擦等對液晶配向膜的表面進行取向處理而製作液晶面板用基板。
其次，準備2塊該液晶面板用基板，在各個透明電極層位置對準的狀態下，在2塊液晶面板用基板之間夾持液晶材料，相互固定而形成層疊體，且進一步視需要在該層疊體的兩個外側配設偏光板而製造液晶顯示元件。
[實施例]
<實施例1>
(增強片材)
作為構成柔性印刷版的安裝面的增強片材，準備將2塊前文所述的東麗股份有限公司製造的露米勒(Lumirror)(註冊商標)S10[PET片材、Ra：0.047μm、Rz：1.064μm、RzJIS：0.451μm]中的厚度為250μm的片材貼合而成者。
(粗糙面化片材)
作為粗糙面化片材，準備將在單面貼合有厚度為100μm的PET片材的TPU片材[大倉工業股份有限公司製造的Silklon(註冊商標)SNESS80-150μm]的所露出的TPU表面作為進行粗糙面化的賦形面的粗糙面化片材。
(柔性印刷版的製造)
將所述增強片材與粗糙面化片材隔開約2.4mm的間隔而保持為平行平板狀，在其間夾持感光性樹脂組成物[住友橡膠工業股份有限公司製造的NK樹脂]，照射紫外線而使感光性樹脂組成物硬化後，將粗糙面化片材剝離而製造柔性印刷版。
關於該柔性印刷版的安裝面，基於成為其基礎的增強片材的表面性狀而言，算術平均粗糙度Ra為0.047μm，最大高度粗糙度Rz為1.064μm，且十點平均粗糙度RzJIS為0.451μm。
<實施例2>
作為增強片材，準備將2塊前文所述的東洋紡績股份有限公司製造的Cosmoshine(註冊商標)A4300[PET片材、Ra：0.024 μm、Rz：0.516μm、RzJIS：0.291μm]中的厚度為250μm的片材貼合而成者。而且，除了使用該增強片材以外，與實施例1同樣地製造柔性印刷版。
關於該柔性印刷版的安裝面，基於成為其基礎的增強片材的表面性狀而言，算術平均粗糙度Ra為0.024μm，最大高度粗糙度Rz為0.516μm，且十點平均粗糙度RzJIS為0.291μm。
<比較例1>
作為增強片材，準備將2塊東麗股份有限公司製造的露米勒(Lumirror)H10[PET片材、Ra：0.062μm、Rz：1.642μm、RzJIS：0.860μm]中的厚度為250μm的片材貼合而成者。而且，除了使用該增強片材以外，與實施例1同樣地製造柔性印刷版。
關於該柔性印刷版的安裝面，基於成為其基礎的增強片材的表面性狀而言，算術平均粗糙度Ra為0.062μm，最大高度粗糙度Rz為1.642μm，且十點平均粗糙度RzJIS為0.860μm。
<比較例2>
作為增強片材，準備將2塊東麗股份有限公司製造的露米勒(Lumirror)T60[PET片材、Ra：0.018μm、Rz：0.218μm、RzJIS：0.160μm]中的厚度為250μm的片材貼合而成者。而且，除了使用該增強片材以外，與實施例1同樣地製造柔性印刷版。
關於該柔性印刷版的安裝面，基於成為其基礎的增強片材的表面性狀而言，算術平均粗糙度Ra為0.018μm，最大高度粗糙度Rz為0.218μm，且十點平均粗糙度RzJIS為0.160μm。
<真機試驗>
(柔性印刷)
在柔性印刷機[那康技術股份有限公司(Nakan Techno Co.,Ltd)製造的G3機]的印版滾筒上安裝各實施例、比較例中所製造的柔性印刷版，在形成有鉻蒸鍍膜的玻璃基板的表面進行柔性印刷。
另外，在柔性印刷版上，在印刷起始位置的左右、及印刷結束位置的左右的分別各1處共計4處形成對準標記(alignment mark)作為印刷圖案。
而且，在玻璃基板上若無柔性印刷版的位置偏移，則在與所述對準標記一致的4處對對準標記進行圖案化。
而且，利用柔性印刷機中所組裝入的圖像處理裝置的功能以如下方式而進行設定：在印刷結束時，新的玻璃基板以所述對準標記為基準而設置於原始位置。
(位置偏移的評價1)
在所述柔性印刷機的印版滾筒上安裝各柔性印刷版，在1000塊玻璃基板的表面連續地印刷對準標記後，在1塊玻璃基板的表面印刷對準標記，測量玻璃基板的印刷起始位置的對準標記與其上所印刷的對準標記的印刷方向的偏移量作為由於延伸的蓄積而造成的印刷起始位置的偏移(μm)。
而且，測量所印刷的印刷起始位置與結束位置的對準標記之間的距離，將其相對於本來的距離的印刷方向的延伸量作為 間距的偏移(μm)，所述間距的偏移是由於基於延伸蓄積的印刷圖案整體的延伸而造成的。
而且，將印刷起始位置的偏移為1000μm以上的情況評價為不良，將不足1000μm的情況評價為良好。而且，將間距的偏移為400μm以上的情況評價為不良，將不足400μm的情況評價為良好。
而且，將所述任意一者為不良的情況視為存在由於延伸蓄積而造成的偏移，評價為不良，將兩者均良好的情況視為無偏移，評價為良好。
(位置偏移的評價II)
在所述柔性印刷機的印版滾筒上安裝各柔性印刷版，測量自印刷開始第1塊~第5塊的印刷初期的印刷起始位置的偏移(μm)與間距的偏移(μm)，分別求出平均值。
而且，將印刷起始位置的偏移的平均值為1000μm以上的情況評價為不良，將不足1000μm的情況評價為良好。而且，將間距的偏移的平均值為400μm以上的情況評價為不良，將不足400μm的情況評價為良好。
而且，將所述任意一者為不良的情況視為存在初期的偏移，評價為不良，將兩者均良好的情況視為無偏移，評價為良好。
將以上的結果表示於表1中。
Figure TWI613092BD00001
根據表1的比較例1的結果可知：在安裝面的粗糙度曲線的算術平均粗糙度Ra、最大高度粗糙度Rz、及十點平均粗糙度RzJIS均超過本申請發明中所規定的範圍的情況下，安裝面的粗糙面化過剩，對於印版滾筒表面的密接力變得過低，相對於該表面而言過於容易滑動，其結果在印刷時施加剪切方向的力時，由於印刷圖案整體的延伸而造成間距的偏移。
另一方面，根據比較例2的結果可知：在所述3種粗糙度均不足本申請發明中所規定的範圍的情況下，安裝面的粗糙面化並不充分，對於印版滾筒表面的密接力減低而未能獲得相對於該表面而言適度地容易滑動的效果，其結果雖然在印刷的初期並無問題，但在反覆印刷時延伸得到蓄積，從而產生印刷起始位置的位置偏移。
相對於此，根據實施例1、實施例2的結果可知：在所述3種粗糙度均在本申請發明所規定的範圍內的情況下，安裝面的粗糙面化適度，自印刷初期至連續印刷後可一直將由於印刷圖案全體的延伸所造成的間距的偏移或印刷起始位置的位置偏移抑制在 盡可能小的範圍內。

Claims (2)

  1. 一種柔性印刷版，其為用於藉由柔性印刷而形成液晶面板用基板的液晶配向膜的柔性印刷版，所述柔性印刷版的特徵在於：形成為單面是印刷面、相反面是朝向印版滾筒的安裝面的平板狀，所述安裝面是粗糙度曲線的算術平均粗糙度Ra為0.02μm以上、0.06μm以下，最大高度粗糙度Rz為0.25μm以上、1.60μm以下，且十點平均粗糙度RzJIS為0.20μm以上、0.80μm以下的粗糙面。
  2. 一種液晶顯示元件的製造方法，其特徵在於：包含使用如申請專利範圍第1項所述的柔性印刷版，藉由柔性印刷而形成液晶面板用基板的液晶配向膜的步驟。
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