インキ被膜用平坦化部材およびインキ被膜用平坦化ローラ
【課題】透明基板上に形成されたインキ被膜の表面を平坦化するための平坦化部材であって、インキの逆転写を防止しつつ、上記透明基板の透過光に色ムラが発生することを抑制できるインキ被膜用平坦化部材およびインキ被膜用平坦化ローラを提供すること。
【解決手段】本発明のインキ被膜用平坦化部材１は、基材層２と、基材層２の一方側表面３に重ね合わされる離型層４と、基材層２の他方側表面に重ね合わされる弾性層６と、を備える。離型層４の表面は、算術平均粗さＲａが３０〜２８０ｎｍ、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下であり、弾性層６は、厚みが０．１〜５ｍｍ、圧縮弾性率Ｅｃが０．５〜２０ＭＰａである。
【解決手段】本発明のインキ被膜用平坦化部材１は、基材層２と、基材層２の一方側表面３に重ね合わされる離型層４と、基材層２の他方側表面に重ね合わされる弾性層６と、を備える。離型層４の表面は、算術平均粗さＲａが３０〜２８０ｎｍ、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下であり、弾性層６は、厚みが０．１〜５ｍｍ、圧縮弾性率Ｅｃが０．５〜２０ＭＰａである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インキ被膜を平坦化するための部材と、それを用いたローラとに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイパネルのカラーフィルタは、例えば、透明基板に、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の３色の着色フィルタ層形成用インキからなるインキ被膜を形成する工程と、インキ被膜を加熱、硬化して着色フィルタ層を形成する工程と、を経て、製造される。
しかし、印刷により形成されるインキ被膜は、通常、中央部分が丸く盛り上がった、いわゆるかまぼこ型の断面形状を有しており、その表面の平坦性が乏しい。また、インキ被膜の平坦性が乏しいために、着色フィルタ層を透過する光が拡散され、これにより、着色フィルタ層の光透過性の低下、カラーフィルタの色ムラ、カラーフィルタ上に形成される液晶層の配向性の低下などが生じる。
【０００３】
そこで、透明基板上に印刷されたインキ被膜をローラやシートでプレスし、インキ被膜の表面を平坦化することが試みられている（特許文献１〜６）。
【特許文献１】特開昭６２−２８０８０４号公報
【特許文献２】特開平３−１５６４１９号公報
【特許文献３】特開平３−１５４００３号公報
【特許文献４】特開平２−２９７５０２号公報
【特許文献５】特開平８−２３４０１３号公報
【特許文献６】特開平８−７５９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、特許文献１および２に記載の発明では、インキ被膜の平坦化部材として、ＰＥＴなどのフィルムや研磨ガラスなどのガラス基板を用いているため、平坦化部材にインキが付着する逆転写を生じるという不具合がある。また、特許文献３に記載の発明では、インキ被膜全体を離けいフィルムで被覆し、シリコンゴムを介してエアーで加圧することで（同文献の図１参照）、インキ被膜表面に均一な圧力をかけているが、インキ被膜全体を面で圧着するため、離けいフィルムとインキ被膜との間に生じた隙間を加圧によって埋めることが困難になり、平坦化の効果が十分に得られないという不具合がある。
【０００５】
また、特許文献４〜６に記載の発明では、平坦化部材として、ブランケット胴（特許文献４）、シリコンシートなどで表面を覆われた適当な硬度のローラ（特許文献５）、四フッ化エチレン樹脂などの表面エネルギーの低い非粘着性材料を表面にコーティングした金属ローラ（特許文献６）などが用いられている。このため、平坦化部材へのインキの逆転写を抑制しつつ、平坦化処理をすることができるものの、カラーフィルタ全体の色ムラを軽減するという技術的課題の解決については、その効果が依然として不十分であった。
【０００６】
さらに、近年、液晶ディスプレイパネルは、大型化だけでなく、高精度化も進んでいるため、カラーフィルタの色ムラの抑制が強く望まれている。
そこで、本発明の目的は、透明基板上に形成されたインキ被膜の表面を平坦化するための平坦化部材であって、インキの逆転写を防止しつつ、上記透明基板の透過光に色ムラが発生することを抑制できるインキ被膜用平坦化部材およびインキ被膜用平坦化ローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明のインキ被膜用平坦化部材は、透明基板上に形成された着色インキ被膜の表面に押し当てて、前記インキ被膜の表面を平坦にするためのものであって、可撓性を有する基材層と、前記基材層の一方側表面に重ね合わされる離型層と、前記基材層の他方側表面に重ね合わされる弾性層と、を備え、前記離型層は、前記基材層側と反対側の表面において、算術平均粗さ（Ｒａ）が３０〜２８０ｎｍであり、かつ、臨界表面張力（γｃ）が３０ｍＮ／ｍ以下であり、前記弾性層は、厚みが１００〜５０００μｍであり、かつ、圧縮弾性率（Ｅｃ）が０．５〜２０ＭＰａであることを特徴としている。
【０００８】
このインキ被膜用平坦化部材によれば、上記離型層と、基板上に形成されたインキ被膜との接触によるインキの逆転写と、それに伴うインキ被膜への欠陥発生を抑制することができる。しかも、インキ被膜用平坦化部材の弾性層側表面に異物が付着した場合や、インキ被膜用平坦化部材を担持するローラなどのプレス手段とインキ被膜用平坦化部材の弾性層側表面との間に異物が混入した場合であっても、上記弾性層がクッションとなるため、上記異物をインキ被膜上に凹凸として転写することを防止することができる。
【０００９】
また、例えば、液晶ディスプレイパネルのカラーフィルタにおける色ムラは、透明基板上に形成されたインキ被膜のわずかな厚みの差が原因となって認識されると考えられている。特に、透明基板のある程度の領域に着目した場合に、その領域内でのインキ被膜の厚みの傾きと、他の領域内でのインキ被膜の厚みの傾きに差が生じることで、色ムラがより一層顕著に認識されると考えられている。それゆえ、個々のインキ被膜の厚みを均一にすることや、カラーフィルタ全体でのインキ被膜の厚みが平均化されることだけでは、色ムラを解消する効果が不十分である。一方、上記インキ被膜用平坦化部材のように、算術平均粗さが所定の範囲に設定された離型層を備える部材で平坦化処理をしたときは、インキ被膜の表面に極めて微細な凹凸を、一様に形成することができる。また、これにより、たとえ、カラーフィルタのある領域内でのインキ被膜の厚みの傾きと、他の領域内でのインキ被膜の厚みの傾きとの間に、色ムラを発生させ得る差異が生じていたとしても、平坦化処理によってインキ被膜に形成された微細な凹凸が光を適度に散乱させるため、各上記領域間の境界を目立たなくすることができ、色ムラの発生を抑制できる。
【００１０】
それゆえ、本発明のインキ被膜用平坦化部材によれば、インキの逆転写を抑制しつつ、さらには、異物に起因する凹凸の転写を抑制しつつ、透明基板上に形成されたインキ被膜の表面を平坦化し、上記透明基板の透過光に色ムラが発生することを抑制できる。
本発明のインキ被膜用平坦化部材においては、前記着色インキ被膜が、カラーフィルタの着色フィルタ層用インキからなる被膜であることが好適である。すなわち、本発明のインキ被膜用平坦化部材は、液晶カラーフィルタの着色フィルタ層のための平坦化部材として好適である。
【００１１】
本発明のインキ被膜用平坦化ローラは、シリンダと、上記インキ被膜用平坦化部材と、を備え、前記インキ被膜用平坦化部材が、前記弾性層側の表面を前記シリンダと向かい合わせて、前記シリンダの外周面に固定されていることを特徴としている。
このインキ被膜用平坦化ローラによれば、本発明のインキ被膜用平坦化部材と同様に、離型層とインキ被膜との接触によるインキの逆転写、およびそれに伴うインキ被膜の欠陥の発生や、弾性層表面への異物の付着によるインキ被膜への凹凸の転写を防止しつつ、インキ被膜を均一にプレスすることができ、しかも、インキ被膜の表面に、粗さの低減と、膜厚の均等化とを実現することができる。また、上記のインキ被膜用平坦化ローラによれば、特に、シリンダの外周面と、インキ被膜用平坦化部材との間に異物が付着した場合であっても、インキ被膜の凹凸の発生を防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のインキ被膜用平坦化部材およびインキ被膜用平坦化ローラによれば、インキの逆転写を抑制しつつ、さらには、異物に起因する凹凸の転写を抑制しつつ、透明基板上に形成されたインキ被膜の表面を平坦化することができる。しかも、こうしてインキ被膜の表面を平坦化することで、上記透明基板の透過光に色ムラが発生することを抑制できる。このようなインキ被膜用平坦化部材およびインキ被膜用平坦化ローラは、例えば、液晶カラーフィルタの着色フィルタ層の形成などに好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明のインキ被膜用平坦化部材の一実施形態を示す部分切欠き斜視図であって、図２は、図１に示すインキ被膜用平坦化部材の層構造を示す部分拡大断面図である。また、図３は、本発明のインキ被膜用平坦化部材の使用状態の一例を模式的に示す説明図である。以下、図１〜３を参照しつつ、本発明を説明する。なお、以下の説明において、複数の実施形態を通じて同一または同種の部分には、同一の符号を示す。
【００１４】
図１を参照して、インキ被膜用平坦化部材１は、基材層２と、基材層２の一方側表面３に重ね合わされる離型層４と、基材層の他方側表面５に重ね合わされる弾性層６と、を備えている。
基材層２は、離型層４の支持基材である。後述するように、離型層４は、厚さ数μｍ程度の薄層であることから、離型層４の平滑性は基材層２の平滑性に大きく左右される。そこで、基材層２の表面粗さは、後述するように、離型層４に要求される表面粗さの程度に応じて、適宜の範囲に設定される。
【００１５】
また、基材層２には、可撓性が要求される。基材層２が可撓性を有することで、インキ被膜用平坦化部材１と、平坦化処理の対象となる印刷面との平面状態での接触を避けることができ、インキ被膜用平坦化部材１とインキ被膜との間に隙間が生じることを防止できる。しかも、可撓性を有する基材層２を備えることで、例えば、インキ被膜用平坦化部材１をシリンダの外周面に巻きつけ、ローラ状にして使用することができる。
【００１６】
さらに、基材層２は、離型層４の支持基材であることから、離型層４の損傷や剥離を防止するため、適度な機械的強度と、離型層４に対する良好な接着性とが要求される。
基材層２は、その表面粗さ、機械的強度などの物性値を考慮しつつ、離型層４との親和性が良好で、十分な接着強度が得られる材質から適宜選択すればよく、具体的には、例えば、樹脂、金属などからなるフィルムまたはシートが挙げられる。このうち、樹脂としては、例えば、各種エンジニアプラスチックが挙げられ、具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、例えば、イミド系樹脂、アクリル系樹脂、などが挙げられる。また、金属としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、鉄、銅などが挙げられる。基材層２の形成材料は、上記のなかでも特に、ＰＥＴフィルムが好適である。
【００１７】
基材層２の表面粗さは、離型層４の材質、厚み、離型層４に要求される表面粗さなどに合わせて適宜設定される。このため、基材層２の表面粗さは、これに限定されないが、算術平均粗さＲａで、好ましくは、２０〜５００ｎｍである。基材層２の算術平均粗さＲａが上記範囲を下回ると、離型層４の表面粗さが所望の値を下回るおそれがある。逆に、基材層２の算術平均粗さＲａが上記範囲を上回ると、離型層４の表面粗さを小さくするために、離型層４の厚みを大きくする必要が生じる。
【００１８】
基材層２の厚みは、基材層２の可撓性、機械的強度などを考慮して、適宜設定すればよく、特に限定されないが、好ましくは、５０〜５００μｍであり、さらに好ましくは、８０〜２００μｍである。基材層２の厚みが上記範囲を下回ると、取り扱いが難しくなる。また、機械的強度が保たれなくなるおそれもある。逆に、基材層２の厚みが上記範囲を上回ると、可撓性が損なわれるおそれがある。
【００１９】
離型層４は、平坦化処理時にインキ被膜と接触する層である。このため、離型層４には、インキ被膜に対する離型性に優れており（すなわち、インキが付着しにくく）、かつ、表面の平滑性に優れていることが求められる。
離型層４の形成材料としては、例えば、シリコーンゴム、シリコーン系エラストマー、シリコーンレジンなどからなるシリコーン系離型剤、例えば、フッ素ゴム、フッ素系エラストマー、フッ素樹脂などからなるフッ素系離型剤、などが挙げられる。これらは、表面自由エネルギー（臨界表面張力）が小さい素材であるため、インキに対する離型性に優れている。離型層４の形成材料は、上記のなかでも、特に、シリコーン系離型剤が好ましく、シリコーンレジンがさらに好ましい。
【００２０】
離型層４の表面粗さは、算術平均粗さＲａで、３０〜２８０ｎｍであり、好ましくは、５０〜２５０ｎｍである。離型層４の算術平均粗さＲａが上記範囲内にあるときは、例えば、カラーフィルタにおける３色の着色フィルタ層のストライプパターンを平坦化する際に、インキ被膜の表面に微細な凹凸を形成することができ、インキ被膜の平坦化とともに、カラーフィルタの色ムラの発生を抑制することができる。
【００２１】
離型層４の表面張力は、インキ被膜に対する離型層４の離型性を考慮して設定される。具体的には、離型層４の臨界表面張力γｃとして、３０ｍＮ／ｍ以下であり、好ましくは、１０〜２５ｍＮ／ｍである。臨界表面張力γｃが上記範囲を上回ると、平坦化処理時にインキが離型層４に付着する逆転写が生じる。臨界表面張力γｃの下限は、特に限定されないが、市販の離型材料の臨界表面張力γｃは、通常、１０ｍＮ／ｍ以上である。
【００２２】
離型層４の厚みは、離型層４の機械的強度、弾力性などを考慮して、適宜設定すればよく、特に限定されないが、好ましくは、３０μｍ以下、さらに好ましくは、２〜１５μｍである。離型層４の厚みが上記範囲を上回ると、離型層４の弾力性が高くなって、インキ被膜に対するプレスが不十分になるおそれがある。また、この場合、例えば、インキ被膜用平坦化部材１に対してせん断変形が加わった場合に、インキ被膜を平坦化する効果が低下するおそれや、場合によっては、インキの逆転写を生じるおそれがある。離型層４の厚みの下限は、特に限定されないが、平滑性に優れた離型層４を形成するには、厚みを２μｍ以上とすることが好適である。
【００２３】
弾性層６は、インキ被膜用平坦化部材のクッションとしての層であって、インキ被膜に対して均一に圧がかかるように調整するための層である。また、この弾性層６は、その表面に付着した微細な異物、または弾性層６とシリンダ７との間に付着した微細な異物が、離型層４側表面７において突起として顕在化することを防止するための層である。このため、弾性層６には、適度な弾性や厚みが要求される。
【００２４】
弾性層６の材質は、例えば、軟質の樹脂、ゴム、エラストマーなどが挙げられる。これら樹脂、ゴム、およびエラストマーは、発泡タイプであってもよく、非発泡タイプであってもよい。なかでも好ましくは、ウレタン樹脂が挙げられる。
弾性層６の厚みは、弾性層６の形成材料、弾性の程度などを考慮し、すなわち、クッション性が十分で、かつ、圧縮による変形の程度が過大とならない範囲で適宜選択される。具体的に、弾性層６の厚みは、１００〜５０００μｍであり、好ましくは、５００〜１０００μｍである。弾性層６の厚みが上記範囲を下回ると、弾性層６の表面に付着した異物による突起を吸収できなくなり、平坦化処理時にインキ被膜の表面に凹凸が生じてしまう。一方、弾性層６の厚みが上記範囲を上回ると、平坦化処理時にインキ被膜に対して加わる圧力が小さくなりすぎて、平坦化処理の効果が十分に発揮されなくなる。
【００２５】
弾性層６の弾性率は、クッション性が十分で、かつ、圧縮による変形の程度が過大とならない範囲で適宜選択される。具体的に、弾性層６の圧縮弾性率Ｅｃは、０．５〜２０ＭＰａであり、好ましくは、１〜１０ＭＰａである。弾性層６の圧縮弾性率Ｅｃが上記範囲を下回ると、平坦化処理時にインキ被膜に対して加わる圧力が小さくなりすぎて、平坦化処理の効果が十分に発揮されなくなる。逆に、弾性層６の圧縮弾性率Ｅｃが上記範囲を上回ると、弾性層６の表面に付着した異物による突起を吸収できなくなり、平坦化処理時にインキ被膜の表面に凹凸が生じてしまう。
【００２６】
上記のインキ被膜用平坦化部材１は、例えば、基材層２の一方側表面３に、離型層形成材料を塗布、硬化させて離型層４を形成し、基材層２の他方側表面５に、弾性層形成材料を塗布、硬化させて弾性層６を形成することにより、製造される。離型層４と弾性層６との形成順序は限定されず、上記の場合と逆の順序であってもよい。
基材層２の表面に離型層４や弾性層６を形成するには、例えば、まず、基材層２の周縁のうち相対する２辺に沿って、一対の土手を形成する。この土手は、例えば、メンディングテープを重ねて貼り付けることにより形成し、その高さを、離型層４や弾性層６に要求される厚みに合わせる。次いで、一対の土手で挟まれた領域内に、離型層形成材料や弾性層形成材料を注入し、さらに、一対の土手の間に磨き棒を架け渡し、この磨き棒を土手の表面で転動させることによって、離型層形成材料や弾性層形成材料の厚みを均等に均す。こうして、離型層形成材料や弾性層形成材料の厚みを土手の高さと同じに調整後、必要に応じて加熱し、離型層形成材料や弾性層形成材料を硬化させる。
【００２７】
離型層形成材料や弾性層形成材料の硬化条件は、使用する材料に応じて適宜設定すればよい。
上記のインキ被膜用平坦化部材１は、例えば、図３に示すように、シリンダ７の外周面に巻きつけて、インキ被膜用平坦化ローラ８として使用する。
インキ被膜用平坦化ローラ８は、シリンダ７と、上記インキ被膜用平坦化部材１と、を備えるものであって、インキ被膜用平坦化部材１が、その弾性層６側表面を、シリンダ７と向かい合わせて、シリンダ７の終面に固定されている。
【００２８】
シリンダ７としては、特に限定されないが、例えば、オフセット印刷に使用するブランケット胴を兼用することができる。シリンダ７にインキ被膜用平坦化部材１を固定する方法としては、例えば、シリンダ７の外周面に、インキ被膜用平坦化部材１の弾性層６を接着により固定する方法が挙げられる。また、シリンダ７として、ブランケット胴を用いる場合には、例えば、ブランケット胴にオフセットブランケットを固定するための手段をもちいて、インキ被膜用平坦化部材１を固定してもよい。
【００２９】
インキ被膜用平坦化部材１がインキ被膜用平坦化ローラ８である場合において、インキ被膜の平坦化処理は、例えば、図３に示すように、インキ被膜用平坦化ローラ８を、インキ被膜（カラーフィルタ９の透明基板１０上に形成された着色フィルタ層１１）の表面を押圧しながら、転がすことにより達成される。
また、インキ被膜用平坦化部材１によるインキ被膜の平坦化処理では、例えば、インキ被膜の表面に対し、インキ被膜用平坦化部材１の離型層４側表面を向かい合わせて配置し、インキ被膜用平坦化部材１の弾性層６側から、ローラでインキ被膜用平坦化部材１をインキ被膜に押し当てつつ、ローラを転がすことにより達成される。
【００３０】
本発明のインキ被膜用平坦化部材、特に好ましくは、本発明のインキ被膜用平坦化ローラによれば、インキの逆転写や、インキ被膜への凹凸の発生を防止しつつ、インキ被膜を平坦化し、インキ被膜の表面粗さの低減と、膜厚の均等化とを実現できる。それゆえ、本発明のインキ被膜用平坦化部材、およびインキ被膜用平坦化ローラは、例えば、液晶ディスプレイパネルのカラーフィルタ製造時における着色フィルタ層の平坦化処理などに好適である。
【実施例】
【００３１】
次に、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。
以下の実施例および比較例において、離型層および基材層の算術平均粗さＲａと、離型層および弾性層の厚みとは、触針型表面形状測定装置（品名「アルファステップ５００」、ケーエルエー・テンコール（株）製）で測定した（測定温度２５℃）。なお、基材層の厚みは、製品の規格値である。
【００３２】
以下の実施例および比較例では、離型層の表面張力として、離型層形成材料の臨界表面張力γｃの値（測定温度２５℃）を示した。離型層の表面張力の測定には、全自動接触角計（品名「ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ ＤＭ−７００」、協和界面科学（株）製）を使用した。
また、弾性層の弾性率として、弾性層形成材料の圧縮弾性率Ｅｃの値（測定温度２５℃）を示した。弾性層が２種以上の弾性層形成材料の混合物からなる場合には、各弾性層形成材料の圧縮弾性率Ｅｃの値と含有割合から、弾性層としての圧縮弾性率Ｅｃの値を算出した。
【００３３】
離型層形成材料の表面粗さは、以下の実施例および比較例で得られた平坦化部材そのものの離型層側表面を、触針型表面形状測定装置（前出の品名「アルファステップ５００」）で測定した値である（測定温度２５℃）。
インキ被膜用平坦化部材の製造
実施例１
インキ被膜用平坦化部材の基材層として、縦（Ｌ１）３００ｍｍ、横（Ｌ２）４００ｍｍの矩形状にカットされた、厚さ１００μｍ、算術平均粗さＲａ３８０ｎｍのＰＥＴフィルム（品名「テイジン テトロン（登録商標）フィルム Ｕ４」、帝人（株）製）を使用した（図１参照）。
【００３４】
基材層の一方側表面における各端縁に沿って、厚さ３０μｍ、幅１２ｍｍのメンディングテープを貼り付けることにより、基材層の一方側表面の周縁部に厚さ３０μｍの土手を形成した。次いで、基材層の一方側表面の上記土手で囲まれた領域内に、離型剤（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ１６ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ８．７ｎｍ、品名「ＳＥＰＡ−ＣＯＡＴ」、信越化学工業（株）製）を注入し、直径１２ｍｍのステンレス製磨き棒で離型剤を均した後、常温で放置した。離型剤の流動性が失われた後、基材層の一方側表面からメンディングテープを除去し、１００℃のクリーンオーブンで１０分間加熱することにより、離型剤を完全に硬化、乾燥させて、離型層を形成した。
【００３５】
次に、基材層の他方側表面の周縁部に、各端縁に沿って、厚さ５０μｍ、幅１２ｍｍのメンディングテープを重ねて貼り付けることにより、厚さ５００μｍの土手を形成した。次いで、基材層の他方側表面の上記土手で囲まれた領域内に、注型用ウレタン樹脂（圧縮弾性率Ｅｃ５．３ＭＰａ、品名「ＫＵ−５５５０−９」、日立化成工業（株）製）を注入し、直径１２ｍｍのステンレス製磨き棒でウレタン樹脂を均した後、常温で放置し、硬化させて、弾性層を形成した。
【００３６】
こうして、基材層２と、この基材層２の一方側表面に重ね合わされた離型層４と、上記基材層の他方側表面に重ね合わされた弾性層４とを備える、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た（図１および図２参照）。
実施例２、３および比較例１
離型剤の注入量を調節することにより、離型層４の硬化後の厚みが、実施例２で１μｍ、実施例３で０．７μｍ、比較例１で０．７μｍとなるように設定したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材を得た。
【００３７】
実施例４
基材層２として、短辺の長さ３００ｍｍ、長辺の長さ４００ｍｍの矩形状にカットされた、厚さ１００μｍ、算術平均粗さＲａ６６．８ｎｍのＰＥＴフィルム（品名「テイジン テトロン（登録商標）フィルム Ｓ」、帝人（株）製）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００３８】
比較例２
離型層４を形成するための離型剤として、品名「ＳＥＰＡ−ＣＯＡＴ」（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ１６ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ８．７ｎｍ、信越化学工業（株）製）と、品名「ＫＳ−８３７」（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ１６ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ３８ｎｍ、信越化学工業（株）製）とを、８０：２０の重量比で混合したものを使用した。また、基材層２として、縦（Ｌ１）３００ｍｍ、横（Ｌ２）４００ｍｍの矩形状にカットされた、厚さ１００μｍ、算術平均粗さＲａ１１．５ｎｍのＰＥＴフィルム（品名「ルミラー（登録商標）Ｔ６０」、東レ（株）製）を使用した。上記の離型剤と基材層とを使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００３９】
実施例５および比較例３
離型層４を形成するための離型剤として、品名「ＳＥＰＡ−ＣＯＡＴ」（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ１６ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ８．７ｎｍ、信越化学工業（株）製）と、品名「ＫＳ−８３０」（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ３８ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ１０．５ｎｍ、信越化学工業（株）製）との混合物を使用し、「ＳＥＰＡ−ＣＯＡＴ」と「ＫＳ−８３０」との混合割合（重量比）を、実施例５で４０：６０とし、比較例３で２０：８０としたこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００４０】
実施例６および比較例４
弾性層６を形成するためのウレタン樹脂として、品名「ＫＵ−７００２」（圧縮弾性率Ｅｃ０．０７ＭＰａ、日立化成工業（株）製）と、品名「ＫＵ−７００８」（圧縮弾性率Ｅｃ０．９５ＭＰａ、日立化成工業（株）製）との混合物を使用し、「ＫＵ−７００２」と「ＫＵ−７００８」との混合割合（重量比）を、実施例６で５０：５０とし、比較例４で４０：６０としたこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００４１】
実施例７および比較例５
弾性層６を形成するためのウレタン樹脂として、品名「ＫＵ−５５５０−９」（圧縮弾性率Ｅｃ５．３ＭＰａ、日立化成工業（株）製）と、品名「Ｕ−８０１Ａ／Ｂ」（圧縮弾性率Ｅｃ３２ＭＰａ、日立化成工業（株）製）との混合物を使用し、「ＫＵ−５５５０−９」と「Ｕ−８０１Ａ／Ｂ」との混合割合（重量比）を、実施例７で５５：４５とし、比較例５で４５：５５としたこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００４２】
比較例６
弾性層６の形成材料として、ウレタン樹脂に代えて、シリコーンレジン（２液硬化型有機変性シリコーンレジン、品名「ＳＣＲ−１０１１Ａ／Ｂ」、圧縮弾性率Ｅｃ１４００ＭＰａ、信越化学工業（株）製）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００４３】
実施例８、９および比較例７、８
ウレタン樹脂の注入量を調節することにより、弾性層６の硬化後の厚みが、比較例７で８０μｍ、実施例８で１００μｍ、実施例９で４８００μｍ、比較例８で５２００μｍとなるように設定したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００４４】
比較例９
弾性層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材を得た。
すなわち、まず、基材層の一方側表面における各端縁に沿って、厚さ３０μｍ、幅１２ｍｍのメンディングテープを貼り付けることにより、基材層の一方側表面の周縁部に厚さ３０μｍの土手を形成した。次いで、基材層の一方側表面の上記土手で囲まれた領域内に、離型剤（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ１６ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ８．７ｎｍ、品名「ＳＥＰＡ−ＣＯＡＴ」、信越化学工業（株）製）を注入し、直径１２ｍｍのステンレス製磨き棒で離型剤を均した後、常温で放置した。離型剤の流動性が失われた後、基材層の一方側表面からメンディングテープを除去し、１００℃のクリーンオーブンで１０分間加熱することにより、離型剤を完全に硬化、乾燥させて、離型層を形成した。こうして、基材層と、この基材層の一方側表面に重ね合わされた離型層とを備える、シート状のインキ被膜用平坦化部材を得た。
【００４５】
カラーフィルタの平坦化処理
凹版オフセット印刷用に調製された、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の３色の着色フィルタ層形成用インキと、開口幅１００μｍ、深さ７μｍのストライプ状の凹部を備えるガラス製の凹版と、精密印刷用のシリコーンブランケット（総厚み０．９ｍｍ、ＳＲＩ研究開発（株）製）と、平型凹版オフセット印刷機（ナカン（株）製）とを用いて、カラーフィルタの透明基板上に、ＲＧＢの３色の着色フィルタ層を印刷した。着色フィルタ層は、線幅が約１００μｍ、ピッチが１００μｍで、Ｒ、Ｇ、Ｂのストライプパターンをこの順に並べて形成した。
【００４６】
一方、実施例１〜９および比較例１〜８のインキ被膜用平坦化部材を、それぞれ、シリンダ７の外周面に巻きつけて、インキ被膜用平坦化ローラ８を得た。この際、インキ被膜用平坦化部材１は、その弾性層６側表面と、シリンダ７の外周面とが向かい合うように配置し、接着により、シリンダ７の外周面に固定した。なお、比較例９のインキ被膜用平坦化部材は、基材層のうち離型層と反対側の表面と、シリンダ７の外周面とが向かい合うように配置し、接着により、シリンダ７の外周面に固定した。
【００４７】
特性評価
（１） 逆転写
カラーフィルタ９の着色フィルタ層１１に対する平坦化処理後に、インキ被膜用平坦化部材（インキ被膜用平坦化ローラ）の離型層側表面を目視で観察することにより、離型層への着色フィルタ層形成用インキの付着、すなわち逆転写を下記の基準で評価した。
○：逆転写が観察されなかった。インキ被膜用平坦化部材の離型層は、インキの離型性が良好であった。
×：逆転写の発生が観察された。インキ被膜用平坦化部材の離型層は、インキの離型性が不十分であった。
【００４８】
（２） 着色フィルタ層の算術平均粗さＲａ
カラーフィルタ９の着色フィルタ層１１に対する平坦化処理後、未硬化の着色フィルタ層１１について、その算術平均粗さＲａを触針型表面形状測定装置（品名「アルファステップ５００」、ケーエルエー・テンコール（株）製）で測定した（測定温度２５℃）。
◎：表面粗さが極めて小さく、着色フィルタ層の平坦性が極めて良好であった。
○：表面粗さが小さく、着色フィルタ層の平坦性が良好であった。
×：表面粗さが大きく、着色フィルタ層の平坦性が不十分であった。
【００４９】
（３） 色ムラ
カラーフィルタ９の着色フィルタ層１１に対する平坦化処理後、カラーフィルタ９をクリーンオーブンに投入し、２３０℃で３０分間加熱することにより、着色フィルタ層１１を硬化した。次いで、着色フィルタ層１１に対し、表面検査用ナトリウムランプ（フナテック（株）製）を照射し、Ｒ、ＧおよびＢの３色の着色フィルタ層間での膜厚のばらつきの程度を目視で観察し、色ムラの程度を下記の基準で評価した。
◎：３色の着色フィルタ層間での膜厚のばらつきが観察されず、着色フィルタ層の色ムラは、全く観察されなかった。
○：３色の着色フィルタ層間での膜厚のばらつきが抑制されていた。着色フィルタ層の色ムラは、ごくわずかに観察されたものの、液晶ディスプレイへの実装時において、目視で検知できない程度であった。
×：３色の着色フィルタ層間での膜厚のばらつきが顕著であった。
【００５０】
（４） 異物欠損
カラーフィルタ９の着色フィルタ層１１に対する平坦化処理後に、着色フィルタ層１１の表面を光学顕微鏡で観察し、着色フィルタ層１１の異物欠損の有無を観察し、下記の基準で評価した。
◎：異物の付着に伴う着色フィルタ層１１の欠陥や凹凸は、全く観察されなかった。
○：異物の付着に伴う着色フィルタ層１１の欠陥や凹凸がわずかに観察されたが、透過光による観察で色ムラは確認されなかった。
△：異物の付着に伴う着色フィルタ層１１の欠陥や凹凸が一部に観察された。また、透過光による観察で、着色フィルタ層１１の一部に色ムラが確認された。
×：異物の付着に伴う着色フィルタ層１１の欠陥および凹凸の発生が顕著であった。また、透過光による観察で、着色フィルタ層１１の色ムラが顕著に確認された。
【００５１】
（５） 総合評価
上記（１）〜（４）の評価結果に基づき、下記の基準で、総合的な評価をした。
◎：極めて良好
○：良好
×：不良
以上の結果を表１〜３に示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【００５４】
【表３】
【００５５】
表１〜３中、「離型層」欄の「算術表面粗さＲａ」および「臨界表面張力γｃ」と、「弾性層」欄の「圧縮弾性率Ｅｃ」および「厚み」の項目には、各項目の測定値（計算値）が本発明の範囲である場合に「○」を、好ましい範囲である場合に「◎」を、本発明の範囲外である場合に「×」を、それぞれ付した。また、「特性評価」欄の「算術表面粗さＲａ」の項目には、その測定値とともに、上記の基準による評価（◎、○および×）を付した。
【００５６】
本発明は、以上の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲において、種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明のインキ被膜用平坦化部材の一実施形態を示す部分切欠き斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すインキ被膜用平坦化部材の層構造を示す部分拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明のインキ被膜用平坦化部材の使用状態の一例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１：インキ被膜用平坦化部材、 ２：基材層、 ３：一方側表面、 ４：離型層、 ５：他方側表面、 ６：弾性層、 ７：シリンダ、 ８：インキ被膜用平坦化ローラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インキ被膜を平坦化するための部材と、それを用いたローラとに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイパネルのカラーフィルタは、例えば、透明基板に、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の３色の着色フィルタ層形成用インキからなるインキ被膜を形成する工程と、インキ被膜を加熱、硬化して着色フィルタ層を形成する工程と、を経て、製造される。
しかし、印刷により形成されるインキ被膜は、通常、中央部分が丸く盛り上がった、いわゆるかまぼこ型の断面形状を有しており、その表面の平坦性が乏しい。また、インキ被膜の平坦性が乏しいために、着色フィルタ層を透過する光が拡散され、これにより、着色フィルタ層の光透過性の低下、カラーフィルタの色ムラ、カラーフィルタ上に形成される液晶層の配向性の低下などが生じる。
【０００３】
そこで、透明基板上に印刷されたインキ被膜をローラやシートでプレスし、インキ被膜の表面を平坦化することが試みられている（特許文献１〜６）。
【特許文献１】特開昭６２−２８０８０４号公報
【特許文献２】特開平３−１５６４１９号公報
【特許文献３】特開平３−１５４００３号公報
【特許文献４】特開平２−２９７５０２号公報
【特許文献５】特開平８−２３４０１３号公報
【特許文献６】特開平８−７５９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、特許文献１および２に記載の発明では、インキ被膜の平坦化部材として、ＰＥＴなどのフィルムや研磨ガラスなどのガラス基板を用いているため、平坦化部材にインキが付着する逆転写を生じるという不具合がある。また、特許文献３に記載の発明では、インキ被膜全体を離けいフィルムで被覆し、シリコンゴムを介してエアーで加圧することで（同文献の図１参照）、インキ被膜表面に均一な圧力をかけているが、インキ被膜全体を面で圧着するため、離けいフィルムとインキ被膜との間に生じた隙間を加圧によって埋めることが困難になり、平坦化の効果が十分に得られないという不具合がある。
【０００５】
また、特許文献４〜６に記載の発明では、平坦化部材として、ブランケット胴（特許文献４）、シリコンシートなどで表面を覆われた適当な硬度のローラ（特許文献５）、四フッ化エチレン樹脂などの表面エネルギーの低い非粘着性材料を表面にコーティングした金属ローラ（特許文献６）などが用いられている。このため、平坦化部材へのインキの逆転写を抑制しつつ、平坦化処理をすることができるものの、カラーフィルタ全体の色ムラを軽減するという技術的課題の解決については、その効果が依然として不十分であった。
【０００６】
さらに、近年、液晶ディスプレイパネルは、大型化だけでなく、高精度化も進んでいるため、カラーフィルタの色ムラの抑制が強く望まれている。
そこで、本発明の目的は、透明基板上に形成されたインキ被膜の表面を平坦化するための平坦化部材であって、インキの逆転写を防止しつつ、上記透明基板の透過光に色ムラが発生することを抑制できるインキ被膜用平坦化部材およびインキ被膜用平坦化ローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明のインキ被膜用平坦化部材は、透明基板上に形成された着色インキ被膜の表面に押し当てて、前記インキ被膜の表面を平坦にするためのものであって、可撓性を有する基材層と、前記基材層の一方側表面に重ね合わされる離型層と、前記基材層の他方側表面に重ね合わされる弾性層と、を備え、前記離型層は、前記基材層側と反対側の表面において、算術平均粗さ（Ｒａ）が３０〜２８０ｎｍであり、かつ、臨界表面張力（γｃ）が３０ｍＮ／ｍ以下であり、前記弾性層は、厚みが１００〜５０００μｍであり、かつ、圧縮弾性率（Ｅｃ）が０．５〜２０ＭＰａであることを特徴としている。
【０００８】
このインキ被膜用平坦化部材によれば、上記離型層と、基板上に形成されたインキ被膜との接触によるインキの逆転写と、それに伴うインキ被膜への欠陥発生を抑制することができる。しかも、インキ被膜用平坦化部材の弾性層側表面に異物が付着した場合や、インキ被膜用平坦化部材を担持するローラなどのプレス手段とインキ被膜用平坦化部材の弾性層側表面との間に異物が混入した場合であっても、上記弾性層がクッションとなるため、上記異物をインキ被膜上に凹凸として転写することを防止することができる。
【０００９】
また、例えば、液晶ディスプレイパネルのカラーフィルタにおける色ムラは、透明基板上に形成されたインキ被膜のわずかな厚みの差が原因となって認識されると考えられている。特に、透明基板のある程度の領域に着目した場合に、その領域内でのインキ被膜の厚みの傾きと、他の領域内でのインキ被膜の厚みの傾きに差が生じることで、色ムラがより一層顕著に認識されると考えられている。それゆえ、個々のインキ被膜の厚みを均一にすることや、カラーフィルタ全体でのインキ被膜の厚みが平均化されることだけでは、色ムラを解消する効果が不十分である。一方、上記インキ被膜用平坦化部材のように、算術平均粗さが所定の範囲に設定された離型層を備える部材で平坦化処理をしたときは、インキ被膜の表面に極めて微細な凹凸を、一様に形成することができる。また、これにより、たとえ、カラーフィルタのある領域内でのインキ被膜の厚みの傾きと、他の領域内でのインキ被膜の厚みの傾きとの間に、色ムラを発生させ得る差異が生じていたとしても、平坦化処理によってインキ被膜に形成された微細な凹凸が光を適度に散乱させるため、各上記領域間の境界を目立たなくすることができ、色ムラの発生を抑制できる。
【００１０】
それゆえ、本発明のインキ被膜用平坦化部材によれば、インキの逆転写を抑制しつつ、さらには、異物に起因する凹凸の転写を抑制しつつ、透明基板上に形成されたインキ被膜の表面を平坦化し、上記透明基板の透過光に色ムラが発生することを抑制できる。
本発明のインキ被膜用平坦化部材においては、前記着色インキ被膜が、カラーフィルタの着色フィルタ層用インキからなる被膜であることが好適である。すなわち、本発明のインキ被膜用平坦化部材は、液晶カラーフィルタの着色フィルタ層のための平坦化部材として好適である。
【００１１】
本発明のインキ被膜用平坦化ローラは、シリンダと、上記インキ被膜用平坦化部材と、を備え、前記インキ被膜用平坦化部材が、前記弾性層側の表面を前記シリンダと向かい合わせて、前記シリンダの外周面に固定されていることを特徴としている。
このインキ被膜用平坦化ローラによれば、本発明のインキ被膜用平坦化部材と同様に、離型層とインキ被膜との接触によるインキの逆転写、およびそれに伴うインキ被膜の欠陥の発生や、弾性層表面への異物の付着によるインキ被膜への凹凸の転写を防止しつつ、インキ被膜を均一にプレスすることができ、しかも、インキ被膜の表面に、粗さの低減と、膜厚の均等化とを実現することができる。また、上記のインキ被膜用平坦化ローラによれば、特に、シリンダの外周面と、インキ被膜用平坦化部材との間に異物が付着した場合であっても、インキ被膜の凹凸の発生を防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のインキ被膜用平坦化部材およびインキ被膜用平坦化ローラによれば、インキの逆転写を抑制しつつ、さらには、異物に起因する凹凸の転写を抑制しつつ、透明基板上に形成されたインキ被膜の表面を平坦化することができる。しかも、こうしてインキ被膜の表面を平坦化することで、上記透明基板の透過光に色ムラが発生することを抑制できる。このようなインキ被膜用平坦化部材およびインキ被膜用平坦化ローラは、例えば、液晶カラーフィルタの着色フィルタ層の形成などに好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明のインキ被膜用平坦化部材の一実施形態を示す部分切欠き斜視図であって、図２は、図１に示すインキ被膜用平坦化部材の層構造を示す部分拡大断面図である。また、図３は、本発明のインキ被膜用平坦化部材の使用状態の一例を模式的に示す説明図である。以下、図１〜３を参照しつつ、本発明を説明する。なお、以下の説明において、複数の実施形態を通じて同一または同種の部分には、同一の符号を示す。
【００１４】
図１を参照して、インキ被膜用平坦化部材１は、基材層２と、基材層２の一方側表面３に重ね合わされる離型層４と、基材層の他方側表面５に重ね合わされる弾性層６と、を備えている。
基材層２は、離型層４の支持基材である。後述するように、離型層４は、厚さ数μｍ程度の薄層であることから、離型層４の平滑性は基材層２の平滑性に大きく左右される。そこで、基材層２の表面粗さは、後述するように、離型層４に要求される表面粗さの程度に応じて、適宜の範囲に設定される。
【００１５】
また、基材層２には、可撓性が要求される。基材層２が可撓性を有することで、インキ被膜用平坦化部材１と、平坦化処理の対象となる印刷面との平面状態での接触を避けることができ、インキ被膜用平坦化部材１とインキ被膜との間に隙間が生じることを防止できる。しかも、可撓性を有する基材層２を備えることで、例えば、インキ被膜用平坦化部材１をシリンダの外周面に巻きつけ、ローラ状にして使用することができる。
【００１６】
さらに、基材層２は、離型層４の支持基材であることから、離型層４の損傷や剥離を防止するため、適度な機械的強度と、離型層４に対する良好な接着性とが要求される。
基材層２は、その表面粗さ、機械的強度などの物性値を考慮しつつ、離型層４との親和性が良好で、十分な接着強度が得られる材質から適宜選択すればよく、具体的には、例えば、樹脂、金属などからなるフィルムまたはシートが挙げられる。このうち、樹脂としては、例えば、各種エンジニアプラスチックが挙げられ、具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、例えば、イミド系樹脂、アクリル系樹脂、などが挙げられる。また、金属としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、鉄、銅などが挙げられる。基材層２の形成材料は、上記のなかでも特に、ＰＥＴフィルムが好適である。
【００１７】
基材層２の表面粗さは、離型層４の材質、厚み、離型層４に要求される表面粗さなどに合わせて適宜設定される。このため、基材層２の表面粗さは、これに限定されないが、算術平均粗さＲａで、好ましくは、２０〜５００ｎｍである。基材層２の算術平均粗さＲａが上記範囲を下回ると、離型層４の表面粗さが所望の値を下回るおそれがある。逆に、基材層２の算術平均粗さＲａが上記範囲を上回ると、離型層４の表面粗さを小さくするために、離型層４の厚みを大きくする必要が生じる。
【００１８】
基材層２の厚みは、基材層２の可撓性、機械的強度などを考慮して、適宜設定すればよく、特に限定されないが、好ましくは、５０〜５００μｍであり、さらに好ましくは、８０〜２００μｍである。基材層２の厚みが上記範囲を下回ると、取り扱いが難しくなる。また、機械的強度が保たれなくなるおそれもある。逆に、基材層２の厚みが上記範囲を上回ると、可撓性が損なわれるおそれがある。
【００１９】
離型層４は、平坦化処理時にインキ被膜と接触する層である。このため、離型層４には、インキ被膜に対する離型性に優れており（すなわち、インキが付着しにくく）、かつ、表面の平滑性に優れていることが求められる。
離型層４の形成材料としては、例えば、シリコーンゴム、シリコーン系エラストマー、シリコーンレジンなどからなるシリコーン系離型剤、例えば、フッ素ゴム、フッ素系エラストマー、フッ素樹脂などからなるフッ素系離型剤、などが挙げられる。これらは、表面自由エネルギー（臨界表面張力）が小さい素材であるため、インキに対する離型性に優れている。離型層４の形成材料は、上記のなかでも、特に、シリコーン系離型剤が好ましく、シリコーンレジンがさらに好ましい。
【００２０】
離型層４の表面粗さは、算術平均粗さＲａで、３０〜２８０ｎｍであり、好ましくは、５０〜２５０ｎｍである。離型層４の算術平均粗さＲａが上記範囲内にあるときは、例えば、カラーフィルタにおける３色の着色フィルタ層のストライプパターンを平坦化する際に、インキ被膜の表面に微細な凹凸を形成することができ、インキ被膜の平坦化とともに、カラーフィルタの色ムラの発生を抑制することができる。
【００２１】
離型層４の表面張力は、インキ被膜に対する離型層４の離型性を考慮して設定される。具体的には、離型層４の臨界表面張力γｃとして、３０ｍＮ／ｍ以下であり、好ましくは、１０〜２５ｍＮ／ｍである。臨界表面張力γｃが上記範囲を上回ると、平坦化処理時にインキが離型層４に付着する逆転写が生じる。臨界表面張力γｃの下限は、特に限定されないが、市販の離型材料の臨界表面張力γｃは、通常、１０ｍＮ／ｍ以上である。
【００２２】
離型層４の厚みは、離型層４の機械的強度、弾力性などを考慮して、適宜設定すればよく、特に限定されないが、好ましくは、３０μｍ以下、さらに好ましくは、２〜１５μｍである。離型層４の厚みが上記範囲を上回ると、離型層４の弾力性が高くなって、インキ被膜に対するプレスが不十分になるおそれがある。また、この場合、例えば、インキ被膜用平坦化部材１に対してせん断変形が加わった場合に、インキ被膜を平坦化する効果が低下するおそれや、場合によっては、インキの逆転写を生じるおそれがある。離型層４の厚みの下限は、特に限定されないが、平滑性に優れた離型層４を形成するには、厚みを２μｍ以上とすることが好適である。
【００２３】
弾性層６は、インキ被膜用平坦化部材のクッションとしての層であって、インキ被膜に対して均一に圧がかかるように調整するための層である。また、この弾性層６は、その表面に付着した微細な異物、または弾性層６とシリンダ７との間に付着した微細な異物が、離型層４側表面７において突起として顕在化することを防止するための層である。このため、弾性層６には、適度な弾性や厚みが要求される。
【００２４】
弾性層６の材質は、例えば、軟質の樹脂、ゴム、エラストマーなどが挙げられる。これら樹脂、ゴム、およびエラストマーは、発泡タイプであってもよく、非発泡タイプであってもよい。なかでも好ましくは、ウレタン樹脂が挙げられる。
弾性層６の厚みは、弾性層６の形成材料、弾性の程度などを考慮し、すなわち、クッション性が十分で、かつ、圧縮による変形の程度が過大とならない範囲で適宜選択される。具体的に、弾性層６の厚みは、１００〜５０００μｍであり、好ましくは、５００〜１０００μｍである。弾性層６の厚みが上記範囲を下回ると、弾性層６の表面に付着した異物による突起を吸収できなくなり、平坦化処理時にインキ被膜の表面に凹凸が生じてしまう。一方、弾性層６の厚みが上記範囲を上回ると、平坦化処理時にインキ被膜に対して加わる圧力が小さくなりすぎて、平坦化処理の効果が十分に発揮されなくなる。
【００２５】
弾性層６の弾性率は、クッション性が十分で、かつ、圧縮による変形の程度が過大とならない範囲で適宜選択される。具体的に、弾性層６の圧縮弾性率Ｅｃは、０．５〜２０ＭＰａであり、好ましくは、１〜１０ＭＰａである。弾性層６の圧縮弾性率Ｅｃが上記範囲を下回ると、平坦化処理時にインキ被膜に対して加わる圧力が小さくなりすぎて、平坦化処理の効果が十分に発揮されなくなる。逆に、弾性層６の圧縮弾性率Ｅｃが上記範囲を上回ると、弾性層６の表面に付着した異物による突起を吸収できなくなり、平坦化処理時にインキ被膜の表面に凹凸が生じてしまう。
【００２６】
上記のインキ被膜用平坦化部材１は、例えば、基材層２の一方側表面３に、離型層形成材料を塗布、硬化させて離型層４を形成し、基材層２の他方側表面５に、弾性層形成材料を塗布、硬化させて弾性層６を形成することにより、製造される。離型層４と弾性層６との形成順序は限定されず、上記の場合と逆の順序であってもよい。
基材層２の表面に離型層４や弾性層６を形成するには、例えば、まず、基材層２の周縁のうち相対する２辺に沿って、一対の土手を形成する。この土手は、例えば、メンディングテープを重ねて貼り付けることにより形成し、その高さを、離型層４や弾性層６に要求される厚みに合わせる。次いで、一対の土手で挟まれた領域内に、離型層形成材料や弾性層形成材料を注入し、さらに、一対の土手の間に磨き棒を架け渡し、この磨き棒を土手の表面で転動させることによって、離型層形成材料や弾性層形成材料の厚みを均等に均す。こうして、離型層形成材料や弾性層形成材料の厚みを土手の高さと同じに調整後、必要に応じて加熱し、離型層形成材料や弾性層形成材料を硬化させる。
【００２７】
離型層形成材料や弾性層形成材料の硬化条件は、使用する材料に応じて適宜設定すればよい。
上記のインキ被膜用平坦化部材１は、例えば、図３に示すように、シリンダ７の外周面に巻きつけて、インキ被膜用平坦化ローラ８として使用する。
インキ被膜用平坦化ローラ８は、シリンダ７と、上記インキ被膜用平坦化部材１と、を備えるものであって、インキ被膜用平坦化部材１が、その弾性層６側表面を、シリンダ７と向かい合わせて、シリンダ７の終面に固定されている。
【００２８】
シリンダ７としては、特に限定されないが、例えば、オフセット印刷に使用するブランケット胴を兼用することができる。シリンダ７にインキ被膜用平坦化部材１を固定する方法としては、例えば、シリンダ７の外周面に、インキ被膜用平坦化部材１の弾性層６を接着により固定する方法が挙げられる。また、シリンダ７として、ブランケット胴を用いる場合には、例えば、ブランケット胴にオフセットブランケットを固定するための手段をもちいて、インキ被膜用平坦化部材１を固定してもよい。
【００２９】
インキ被膜用平坦化部材１がインキ被膜用平坦化ローラ８である場合において、インキ被膜の平坦化処理は、例えば、図３に示すように、インキ被膜用平坦化ローラ８を、インキ被膜（カラーフィルタ９の透明基板１０上に形成された着色フィルタ層１１）の表面を押圧しながら、転がすことにより達成される。
また、インキ被膜用平坦化部材１によるインキ被膜の平坦化処理では、例えば、インキ被膜の表面に対し、インキ被膜用平坦化部材１の離型層４側表面を向かい合わせて配置し、インキ被膜用平坦化部材１の弾性層６側から、ローラでインキ被膜用平坦化部材１をインキ被膜に押し当てつつ、ローラを転がすことにより達成される。
【００３０】
本発明のインキ被膜用平坦化部材、特に好ましくは、本発明のインキ被膜用平坦化ローラによれば、インキの逆転写や、インキ被膜への凹凸の発生を防止しつつ、インキ被膜を平坦化し、インキ被膜の表面粗さの低減と、膜厚の均等化とを実現できる。それゆえ、本発明のインキ被膜用平坦化部材、およびインキ被膜用平坦化ローラは、例えば、液晶ディスプレイパネルのカラーフィルタ製造時における着色フィルタ層の平坦化処理などに好適である。
【実施例】
【００３１】
次に、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。
以下の実施例および比較例において、離型層および基材層の算術平均粗さＲａと、離型層および弾性層の厚みとは、触針型表面形状測定装置（品名「アルファステップ５００」、ケーエルエー・テンコール（株）製）で測定した（測定温度２５℃）。なお、基材層の厚みは、製品の規格値である。
【００３２】
以下の実施例および比較例では、離型層の表面張力として、離型層形成材料の臨界表面張力γｃの値（測定温度２５℃）を示した。離型層の表面張力の測定には、全自動接触角計（品名「ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ ＤＭ−７００」、協和界面科学（株）製）を使用した。
また、弾性層の弾性率として、弾性層形成材料の圧縮弾性率Ｅｃの値（測定温度２５℃）を示した。弾性層が２種以上の弾性層形成材料の混合物からなる場合には、各弾性層形成材料の圧縮弾性率Ｅｃの値と含有割合から、弾性層としての圧縮弾性率Ｅｃの値を算出した。
【００３３】
離型層形成材料の表面粗さは、以下の実施例および比較例で得られた平坦化部材そのものの離型層側表面を、触針型表面形状測定装置（前出の品名「アルファステップ５００」）で測定した値である（測定温度２５℃）。
インキ被膜用平坦化部材の製造
実施例１
インキ被膜用平坦化部材の基材層として、縦（Ｌ１）３００ｍｍ、横（Ｌ２）４００ｍｍの矩形状にカットされた、厚さ１００μｍ、算術平均粗さＲａ３８０ｎｍのＰＥＴフィルム（品名「テイジン テトロン（登録商標）フィルム Ｕ４」、帝人（株）製）を使用した（図１参照）。
【００３４】
基材層の一方側表面における各端縁に沿って、厚さ３０μｍ、幅１２ｍｍのメンディングテープを貼り付けることにより、基材層の一方側表面の周縁部に厚さ３０μｍの土手を形成した。次いで、基材層の一方側表面の上記土手で囲まれた領域内に、離型剤（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ１６ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ８．７ｎｍ、品名「ＳＥＰＡ−ＣＯＡＴ」、信越化学工業（株）製）を注入し、直径１２ｍｍのステンレス製磨き棒で離型剤を均した後、常温で放置した。離型剤の流動性が失われた後、基材層の一方側表面からメンディングテープを除去し、１００℃のクリーンオーブンで１０分間加熱することにより、離型剤を完全に硬化、乾燥させて、離型層を形成した。
【００３５】
次に、基材層の他方側表面の周縁部に、各端縁に沿って、厚さ５０μｍ、幅１２ｍｍのメンディングテープを重ねて貼り付けることにより、厚さ５００μｍの土手を形成した。次いで、基材層の他方側表面の上記土手で囲まれた領域内に、注型用ウレタン樹脂（圧縮弾性率Ｅｃ５．３ＭＰａ、品名「ＫＵ−５５５０−９」、日立化成工業（株）製）を注入し、直径１２ｍｍのステンレス製磨き棒でウレタン樹脂を均した後、常温で放置し、硬化させて、弾性層を形成した。
【００３６】
こうして、基材層２と、この基材層２の一方側表面に重ね合わされた離型層４と、上記基材層の他方側表面に重ね合わされた弾性層４とを備える、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た（図１および図２参照）。
実施例２、３および比較例１
離型剤の注入量を調節することにより、離型層４の硬化後の厚みが、実施例２で１μｍ、実施例３で０．７μｍ、比較例１で０．７μｍとなるように設定したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材を得た。
【００３７】
実施例４
基材層２として、短辺の長さ３００ｍｍ、長辺の長さ４００ｍｍの矩形状にカットされた、厚さ１００μｍ、算術平均粗さＲａ６６．８ｎｍのＰＥＴフィルム（品名「テイジン テトロン（登録商標）フィルム Ｓ」、帝人（株）製）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００３８】
比較例２
離型層４を形成するための離型剤として、品名「ＳＥＰＡ−ＣＯＡＴ」（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ１６ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ８．７ｎｍ、信越化学工業（株）製）と、品名「ＫＳ−８３７」（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ１６ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ３８ｎｍ、信越化学工業（株）製）とを、８０：２０の重量比で混合したものを使用した。また、基材層２として、縦（Ｌ１）３００ｍｍ、横（Ｌ２）４００ｍｍの矩形状にカットされた、厚さ１００μｍ、算術平均粗さＲａ１１．５ｎｍのＰＥＴフィルム（品名「ルミラー（登録商標）Ｔ６０」、東レ（株）製）を使用した。上記の離型剤と基材層とを使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００３９】
実施例５および比較例３
離型層４を形成するための離型剤として、品名「ＳＥＰＡ−ＣＯＡＴ」（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ１６ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ８．７ｎｍ、信越化学工業（株）製）と、品名「ＫＳ−８３０」（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ３８ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ１０．５ｎｍ、信越化学工業（株）製）との混合物を使用し、「ＳＥＰＡ−ＣＯＡＴ」と「ＫＳ−８３０」との混合割合（重量比）を、実施例５で４０：６０とし、比較例３で２０：８０としたこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００４０】
実施例６および比較例４
弾性層６を形成するためのウレタン樹脂として、品名「ＫＵ−７００２」（圧縮弾性率Ｅｃ０．０７ＭＰａ、日立化成工業（株）製）と、品名「ＫＵ−７００８」（圧縮弾性率Ｅｃ０．９５ＭＰａ、日立化成工業（株）製）との混合物を使用し、「ＫＵ−７００２」と「ＫＵ−７００８」との混合割合（重量比）を、実施例６で５０：５０とし、比較例４で４０：６０としたこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００４１】
実施例７および比較例５
弾性層６を形成するためのウレタン樹脂として、品名「ＫＵ−５５５０−９」（圧縮弾性率Ｅｃ５．３ＭＰａ、日立化成工業（株）製）と、品名「Ｕ−８０１Ａ／Ｂ」（圧縮弾性率Ｅｃ３２ＭＰａ、日立化成工業（株）製）との混合物を使用し、「ＫＵ−５５５０−９」と「Ｕ−８０１Ａ／Ｂ」との混合割合（重量比）を、実施例７で５５：４５とし、比較例５で４５：５５としたこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００４２】
比較例６
弾性層６の形成材料として、ウレタン樹脂に代えて、シリコーンレジン（２液硬化型有機変性シリコーンレジン、品名「ＳＣＲ−１０１１Ａ／Ｂ」、圧縮弾性率Ｅｃ１４００ＭＰａ、信越化学工業（株）製）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００４３】
実施例８、９および比較例７、８
ウレタン樹脂の注入量を調節することにより、弾性層６の硬化後の厚みが、比較例７で８０μｍ、実施例８で１００μｍ、実施例９で４８００μｍ、比較例８で５２００μｍとなるように設定したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材１を得た。
【００４４】
比較例９
弾性層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、シート状のインキ被膜用平坦化部材を得た。
すなわち、まず、基材層の一方側表面における各端縁に沿って、厚さ３０μｍ、幅１２ｍｍのメンディングテープを貼り付けることにより、基材層の一方側表面の周縁部に厚さ３０μｍの土手を形成した。次いで、基材層の一方側表面の上記土手で囲まれた領域内に、離型剤（シリコーンレジン、臨界表面張力γｃ１６ｍＮ／ｍ、算術平均粗さＲａ８．７ｎｍ、品名「ＳＥＰＡ−ＣＯＡＴ」、信越化学工業（株）製）を注入し、直径１２ｍｍのステンレス製磨き棒で離型剤を均した後、常温で放置した。離型剤の流動性が失われた後、基材層の一方側表面からメンディングテープを除去し、１００℃のクリーンオーブンで１０分間加熱することにより、離型剤を完全に硬化、乾燥させて、離型層を形成した。こうして、基材層と、この基材層の一方側表面に重ね合わされた離型層とを備える、シート状のインキ被膜用平坦化部材を得た。
【００４５】
カラーフィルタの平坦化処理
凹版オフセット印刷用に調製された、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の３色の着色フィルタ層形成用インキと、開口幅１００μｍ、深さ７μｍのストライプ状の凹部を備えるガラス製の凹版と、精密印刷用のシリコーンブランケット（総厚み０．９ｍｍ、ＳＲＩ研究開発（株）製）と、平型凹版オフセット印刷機（ナカン（株）製）とを用いて、カラーフィルタの透明基板上に、ＲＧＢの３色の着色フィルタ層を印刷した。着色フィルタ層は、線幅が約１００μｍ、ピッチが１００μｍで、Ｒ、Ｇ、Ｂのストライプパターンをこの順に並べて形成した。
【００４６】
一方、実施例１〜９および比較例１〜８のインキ被膜用平坦化部材を、それぞれ、シリンダ７の外周面に巻きつけて、インキ被膜用平坦化ローラ８を得た。この際、インキ被膜用平坦化部材１は、その弾性層６側表面と、シリンダ７の外周面とが向かい合うように配置し、接着により、シリンダ７の外周面に固定した。なお、比較例９のインキ被膜用平坦化部材は、基材層のうち離型層と反対側の表面と、シリンダ７の外周面とが向かい合うように配置し、接着により、シリンダ７の外周面に固定した。
【００４７】
特性評価
（１） 逆転写
カラーフィルタ９の着色フィルタ層１１に対する平坦化処理後に、インキ被膜用平坦化部材（インキ被膜用平坦化ローラ）の離型層側表面を目視で観察することにより、離型層への着色フィルタ層形成用インキの付着、すなわち逆転写を下記の基準で評価した。
○：逆転写が観察されなかった。インキ被膜用平坦化部材の離型層は、インキの離型性が良好であった。
×：逆転写の発生が観察された。インキ被膜用平坦化部材の離型層は、インキの離型性が不十分であった。
【００４８】
（２） 着色フィルタ層の算術平均粗さＲａ
カラーフィルタ９の着色フィルタ層１１に対する平坦化処理後、未硬化の着色フィルタ層１１について、その算術平均粗さＲａを触針型表面形状測定装置（品名「アルファステップ５００」、ケーエルエー・テンコール（株）製）で測定した（測定温度２５℃）。
◎：表面粗さが極めて小さく、着色フィルタ層の平坦性が極めて良好であった。
○：表面粗さが小さく、着色フィルタ層の平坦性が良好であった。
×：表面粗さが大きく、着色フィルタ層の平坦性が不十分であった。
【００４９】
（３） 色ムラ
カラーフィルタ９の着色フィルタ層１１に対する平坦化処理後、カラーフィルタ９をクリーンオーブンに投入し、２３０℃で３０分間加熱することにより、着色フィルタ層１１を硬化した。次いで、着色フィルタ層１１に対し、表面検査用ナトリウムランプ（フナテック（株）製）を照射し、Ｒ、ＧおよびＢの３色の着色フィルタ層間での膜厚のばらつきの程度を目視で観察し、色ムラの程度を下記の基準で評価した。
◎：３色の着色フィルタ層間での膜厚のばらつきが観察されず、着色フィルタ層の色ムラは、全く観察されなかった。
○：３色の着色フィルタ層間での膜厚のばらつきが抑制されていた。着色フィルタ層の色ムラは、ごくわずかに観察されたものの、液晶ディスプレイへの実装時において、目視で検知できない程度であった。
×：３色の着色フィルタ層間での膜厚のばらつきが顕著であった。
【００５０】
（４） 異物欠損
カラーフィルタ９の着色フィルタ層１１に対する平坦化処理後に、着色フィルタ層１１の表面を光学顕微鏡で観察し、着色フィルタ層１１の異物欠損の有無を観察し、下記の基準で評価した。
◎：異物の付着に伴う着色フィルタ層１１の欠陥や凹凸は、全く観察されなかった。
○：異物の付着に伴う着色フィルタ層１１の欠陥や凹凸がわずかに観察されたが、透過光による観察で色ムラは確認されなかった。
△：異物の付着に伴う着色フィルタ層１１の欠陥や凹凸が一部に観察された。また、透過光による観察で、着色フィルタ層１１の一部に色ムラが確認された。
×：異物の付着に伴う着色フィルタ層１１の欠陥および凹凸の発生が顕著であった。また、透過光による観察で、着色フィルタ層１１の色ムラが顕著に確認された。
【００５１】
（５） 総合評価
上記（１）〜（４）の評価結果に基づき、下記の基準で、総合的な評価をした。
◎：極めて良好
○：良好
×：不良
以上の結果を表１〜３に示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【００５４】
【表３】
【００５５】
表１〜３中、「離型層」欄の「算術表面粗さＲａ」および「臨界表面張力γｃ」と、「弾性層」欄の「圧縮弾性率Ｅｃ」および「厚み」の項目には、各項目の測定値（計算値）が本発明の範囲である場合に「○」を、好ましい範囲である場合に「◎」を、本発明の範囲外である場合に「×」を、それぞれ付した。また、「特性評価」欄の「算術表面粗さＲａ」の項目には、その測定値とともに、上記の基準による評価（◎、○および×）を付した。
【００５６】
本発明は、以上の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲において、種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明のインキ被膜用平坦化部材の一実施形態を示す部分切欠き斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すインキ被膜用平坦化部材の層構造を示す部分拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明のインキ被膜用平坦化部材の使用状態の一例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１：インキ被膜用平坦化部材、 ２：基材層、 ３：一方側表面、 ４：離型層、 ５：他方側表面、 ６：弾性層、 ７：シリンダ、 ８：インキ被膜用平坦化ローラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に形成された着色インキ被膜の表面に押し当てて、前記インキ被膜の表面を平坦にするための平坦化部材であって、
可撓性を有する基材層と、前記基材層の一方側表面に重ね合わされる離型層と、前記基材層の他方側表面に重ね合わされる弾性層と、を備え、
前記離型層は、前記基材層側と反対側の表面において、算術平均粗さ（Ｒａ）が３０〜２８０ｎｍであり、かつ、臨界表面張力（γｃ）が３０ｍＮ／ｍ以下であり、
前記弾性層は、厚みが１００〜５０００μｍであり、かつ、圧縮弾性率（Ｅｃ）が０．５〜２０ＭＰａであることを特徴とする、インキ被膜用平坦化部材。
【請求項２】
前記着色インキ被膜が、カラーフィルタの着色フィルタ層用インキからなる被膜であることを特徴とする、請求項１に記載のインキ被膜用平坦化部材。
【請求項３】
シリンダと、請求項１に記載のインキ被膜用平坦化部材と、を備え、前記インキ被膜用平坦化部材が、前記弾性層側の表面を前記シリンダと向かい合わせて、前記シリンダの外周面に固定されていることを特徴とする、インキ被膜用平坦化ローラ。
【請求項１】
透明基板上に形成された着色インキ被膜の表面に押し当てて、前記インキ被膜の表面を平坦にするための平坦化部材であって、
可撓性を有する基材層と、前記基材層の一方側表面に重ね合わされる離型層と、前記基材層の他方側表面に重ね合わされる弾性層と、を備え、
前記離型層は、前記基材層側と反対側の表面において、算術平均粗さ（Ｒａ）が３０〜２８０ｎｍであり、かつ、臨界表面張力（γｃ）が３０ｍＮ／ｍ以下であり、
前記弾性層は、厚みが１００〜５０００μｍであり、かつ、圧縮弾性率（Ｅｃ）が０．５〜２０ＭＰａであることを特徴とする、インキ被膜用平坦化部材。
【請求項２】
前記着色インキ被膜が、カラーフィルタの着色フィルタ層用インキからなる被膜であることを特徴とする、請求項１に記載のインキ被膜用平坦化部材。
【請求項３】
シリンダと、請求項１に記載のインキ被膜用平坦化部材と、を備え、前記インキ被膜用平坦化部材が、前記弾性層側の表面を前記シリンダと向かい合わせて、前記シリンダの外周面に固定されていることを特徴とする、インキ被膜用平坦化ローラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１２８８１３（Ｐ２００９−１２８８１３Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０６１８５（Ｐ２００７−３０６１８５）
【出願日】平成１９年１１月２７日（２００７．１１．２７）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２７日（２００７．１１．２７）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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