JP2010082946A

JP2010082946A - 画像形成方法および画像パターン

Info

Publication number: JP2010082946A
Application number: JP2008253642A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Hoteida; 暢行布袋田; Masanori Kyoho; 昌則享保; Hiroaki Takeuchi; 博明竹内
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP5019395B2

Abstract

【課題】被印刷基材に、高精細かつ平坦性の高い画像パターンが形成される画像形成方法、その画像形成方法により製造される画像パターンを提供する。
【解決手段】基板１に形成された基板側インク親液部３および基板側インク撥液部４と、転写版５に形成された転写版側インク撥液部６および転写版側インク親液部７との配置関係は、基板側インク親液部３に対向する位置に転写版側インク撥液部６が設けられ、基板側インク撥液部４に対向する位置に転写版側インク親液部７が設けられている。これにより、基板１から転写版５を引き離す際、基板１上の基板側インク撥液部４に接していたインク層２の全量が、基板１から転写版５に転写され、基板１には、基板１上の基板側インク親液部３に接していたインク層の全量が残留する。
【選択図】図５

Description

本発明は、一般的には、画像形成方法、画像形成装置および画像パターンに関し、より特定的には、液晶用の層間絶縁膜、または、透明導電酸化膜などを、印刷法を用いてパターニングするための画像形成方法、およびその画像形成方法を実施するための画像形成装置およびその画像形成方法により製造される画像パターンに関する。

画像形成方法に関して、下記特許文献１（特開２００４−２４９６９６号公報）には、印刷法においてインクの糸曳き現象をなくし、フォトリソグラフィ法に近い高品質の印刷物を得ることを目的とした画像形成法が開示されている。

近年の平版オフセット印刷においては、湿し水を使用せずに、インクを画線部のみに選択的に付着させる水なし平版を用いた印刷方法が主流となっている。この印刷方法では、印刷版の非画線部が、シリコーンゴムやフッ素化合物などのインクに対して撥液性を有する材料から形成される。

一般的に、平版オフセット印刷機は、複数の練りローラーと、印刷版面にインクを塗布するための付けローラーとを備える。インクは、練りローラー間で練り合わせることによって均一に広げられ、付けローラーを介して印刷版面に塗布される。インクが、さらに印刷版から転写版、転写版から被印刷基材へと転写されることによって、被印刷基材に所望の画像パターンが形成される。

このとき、インクは両側に引き裂かれて凝集破壊することによって転写されているため、インク間に糸曳き現象が生じてしまう。このような糸曳き現象が生じると、転写後の画像パターンに膜厚ムラや体積ムラが発生するため、糸引き現象は、画像パターンの解像度や平坦性の劣化を招く原因となっている。

糸曳き現象による解像度や平坦性の劣化を解決する方法として、インクに対する親液性および撥液性を利用して、インクを分断／転写する画像形成方法が考えられる。図９から図１２は、インクの糸曳き現象を防ぐための画像形成方法の工程を示す断面図である。

図９を参照して、この画像形成方法においては、まず、インク親液部１０２およびインク撥液部１０３が形成された印刷版１００の表面上に、キャップコーターやダイコーター、ドクターブレード等を用いて、インク層１０１を形成する。

図１０を参照して、次に、インク撥液性が付与された表面を有する画像転写シート１０４を準備し、この画像転写シート１０４を、インク層１０１を介して印刷版１００に接触させて押圧する。その後、画像転写シート１０４と印刷版１００と引き離すことによって、インク撥液部１０３に接していたインク１０１のみが画像転写シート１０４上にインクパターン１０１ａとして転写される。

図１１を参照して、次に、被印刷基材１０５を準備し、この被印刷基材１０５を、転写インク層１０１ａを介して画像転写シート１０４に接触させて押圧する。図１２を参照して、次に、被印刷基材１０５と画像転写シート１０４とを引き離すことによって、画像転写シート１０４上のインクパターン１０１ａが被印刷基材１０５上に転写される。以上の画像形成方法に示す工程を採用することにより、被印刷基材１０５に所望の画像パターン１０１ａが形成される。

しかしながら、上記の画像形成方法では、印刷版１００から画像転写シート１０４への第１転写工程と、画像転写シート１０４から被印刷基材１０５への第２転写工程との２回のインク転写工程が実施される。この場合、各インク転写工程における押圧歪みが積算されて最終的に得られる画像パターンの歪み量が大きくなってしまう危険性がある。

また、第２転写工程においては、画像転写シート１０４上のインクパターン１０１ａが画線部のみの孤立パターンとなっている。このため、押圧時に受ける歪み、特に押圧方向に対して直交する方向に加わる力による歪みの影響が大きくなり、高精細かつ平坦性の高い画像パターン１０１ａを形成することが困難となる。

このような問題の発生は、任意の下層画像パターンの上に上層画像パターンを精度よく形成する、つまり、段差のある表面上に画像パターンを高精度に積層することが必要となる、ＴＦＴ素子や半導体デバイス、発光素子などの電子デバイスの製造プロセスにおいて、デバイスの特性低下や特性不良の原因となり、歩留まりの低下や製造コストの増大に繋がってしまう。

さらに上記の画像形成方法においては、２回のインク転写工程が必要であるために、印刷版１００の表面上にインク溶液を塗布してから最終的に被印刷基材１０５に画像パターン１０１ａが形成されるまでの時間が長くなる。この場合、インク溶液の主成分となる溶媒が低沸点を有し、その揮発性が高い場合、インク層１０１の表面が早期に乾燥してしまう。これにより、第２転写工程において、画像転写シート１０４から被印刷基材１０５にインクパターン１０１ａが転写せず、画像パターンが形成されないおそれがある。
特開２００４−２４９６９６号公報

この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、被印刷基材に、高精細かつ平坦性の高い画像パターンが形成される画像形成方法、その画像形成方法により製造される画像パターンを提供することである。

この発明に基づいた画像形成方法においては、基板上に、親撥パターンの形成用インクを塗布して基板側インク親液部と基板側インク撥液部とを有する親撥パターンを形成する親撥パターン形成工程と、上記親撥パターン上にインク材料を塗布してインク層を形成するインク層塗布工程と、上記親撥パターン上の上記インク層に転写版側インク親液部と転写版側インク撥液部が形成された転写版を密着させる密着工程と、上記転写版を上記インク層から剥離することにより、上記基板側インク撥液部上の上記インク層を上記転写版に転写する転写工程とを備えている。

また、上記基板に形成された上記基板側インク親液部および上記基板側インク撥液部と、上記転写版に形成された転写版側インク撥液部および転写版側インク親液部との配置関係は、基板側インク親液部に対向する位置に上記転写版側インク撥液部が設けられ、上記基板側インク撥液部に対向する位置に上記転写版側インク親液部が設けられている。

この発明に基づいた画像パターンにおいては、上記画像形成方法により形成された画像パターンである。

この発明に基づいたに画像形成方法および画像パターンによれば、基板に形成された基板側インク親液部および基板側インク撥液部と、転写版に形成された転写版側インク撥液部および転写版側インク親液部との配置関係が、基板側インク親液部に対向する位置に転写版側インク撥液部が設けられ、基板側インク撥液部に対向する位置に転写版側インク親液部が設けられている。

これにより、インク層が設けられた基板に転写版を密着させた場合に、インク層は、全ての領域が、親液部と撥液部とに挟まれた状態となる。その結果、基板上の基板側インク撥液部に接していたインク層の全量が、基板から転写版に転写され、基板には、基板上の基板側インク親液部に接していたインク層の全量が残留することから、インク層が他の領域に転写されることや、インクが分断されることを回避することが可能となる。

また、パターン形成に必要なインク層の転写工程が１回であるため、複数回の転写工程を実施する場合と比較して、転写工程の押圧時に生じるインクパターンの歪みやアライメントのずれを低減させることができる。

また、パターン形成に必要なインク層の転写工程が１回であるため、インク材料の溶液を塗布してから最終の画像パターンが形成されるまでに要する時間を短縮化することができる。これにより、乾燥時間の短いインクであっても使用が可能となり、印刷プロセスの適用範囲を拡大することができる。

その結果、基板に高精細かつ平坦性に優れた画像パターンを形成することができる。これにより、本発明の画像形成方法を用いて製造された画像パターンを有する半導体デバイス、電気回路、表示体モジュール、カラーフィルタ、発光素子などの製品の高性能化を図ることができる。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には同じ参照符号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

（実施の形態１）
上記課題を解決する画像形成方法として、以下に示す二つの画像形成方法が挙げられる。第一の画像形成方法として、図１３から図１６に示す方法である。この画像形成方法は、被印刷基材２０１上に薄膜パターンを形成する方法であって、図１３に示すように、インク親液部２０４およびインク撥液部２０５が表面に形成された被印刷基材２０１上にインク層２０２を塗布する塗布工程、図１４および図１５に示すように、被印刷基材２０１上に塗布されたインク層２０２に転写版２０３を接触させる転写工程を包含している。

ここで、転写版２０３が示す親和性は、被印刷基材２０１上の薄膜パターンを形成すべきインク親液部２０４の親和性よりも低く、被印刷基材２０１上のインク撥液部２０５の親和性よりも高いことを特徴としている。

上記の画像形成方法によれば、転写工程では、インク層２０２が被印刷基材２０１および転写版２０３に同時に接触する。このとき、インク層２０２は、より親和性の高いものへと密着し、親和性の低いものから剥離する。その結果、図１６に示すように、インク層２０２に対して、被印刷基材２０１上の薄膜パターンを形成すべきインク親液部２０４の親和性は、転写版２０３が示す親和性よりも高いため、被印刷基材２０１上のインク層２０２は、転写版２０３から剥離しインク親液部２０４に密着する。

一方、上記インクに対して、被印刷基材２０１上のインク撥液部２０５が示す親和性は、転写版２０３が示す親和性よりも低いため、インク撥液部２０５上のインク層２０２は、転写版２０３に密着しインク撥液部２０５から剥離する。

次に第二の画像形成方法として、図１７から図２０に示す方法が挙げられる。この画像形成方法は、図１７に示すように、被印刷基材３０１の主表面にインク層３０２を形成する工程と、図１８および図１９に示すように、インク親液部３０５とインク撥液部３０４とがパターニングされた転写面を有する転写版３０３と、被印刷基材３０１とを、インク層３０２を介して互いに接触させつつ押圧する工程と、図２０に示すように、転写版３０３と被印刷基材３０１とを離間させることによって、インク親液部３０５に接していたインク層３０２を被印刷基材３０１から転写版３０３に転写させる工程とを備えることを特徴としている。

このように構成された画像形成方法によれば、インク撥液部３０４がインク層３０２に対して撥液性を有し、インク親液部３０５がインク層３０２に対して親液性を有する性質を利用することにより、インク親液部３０５に接していたインク層３０２を選択的に被印刷基板３０１に残すことができる。これにより、インク撥液部３０４のパターン形状に即した所望の画像パターンを被印刷基材３０１に形成することができる。

以上のように、上記二つの画像形成方法ではいずれにおいても、転写版２０３，３０３は、薄膜パターンの形成に不要なインク層２０２，３０２を単に除去するためだけに使用されるものであるから、転写版２０３，３０３と被印刷基材２０１，３０１との高精度な位置合わせは不要である。したがって、インク層２０２，３０２を、薄膜パターンを形成すべきインク親液部３０５のみに残存させることができ、良好な薄膜パターンを容易に形成することを可能としている。

また、上記二つの画像形成方法によれば、転写版２０３，３０３および被印刷基材２０１，３０１の押圧工程時、インク層２０２，３０２は、被印刷基材２０１，３０１の主表面に形成された当初の形態で設けられている。このため、インク層２０２，３０２が押圧工程時に受ける歪み、特に押圧方向に直交する方向に加わる力による歪みの影響を小さくし、高精細かつ平坦性の高い画像パターンを被印刷基材に形成することを可能としている。

しかし、上記二つの画像形成方法において、高精細な画像形成になればなるほど被印刷基材２０１，３０１と転写版２０３，３０３との接触時、つまりインク層２０２，３０２の転写時に親和性の近い表面同士は接触しないことが好ましい。

たとえば、上述した第１の画像形成方法においては、親和性の近い被印刷基材２０１のインク親液部２０４と転写版２０３との表面同士が接触すると、（ｉ）被印刷基材２０１上のインクが転写版２０３へ全量転写される、（ｉｉ）インクが分断し、転写版２０３へ転写される、などの問題が生じてしまう。

これは上述した第２の画像形成方法においても同様のことが生じる。特に、被印刷基材２０１，３０１から転写版２０３，３０３へ転写されるインクが少ない場合、上記のことが懸念される。その結果、高精細かつ平坦性の高い画像パターンを、被印刷基材に形成することが困難となることである。

（実施の形態２）
図１から図５は、この発明に基づいた実施の形態１における画像形成方法の工程を示す第一から第五工程を示す断面図である。本実施の形態における画像形成方法は、印刷法によって、基板１に画像パターンを形成するための画像形成方法である。

図１から図５を参照して、本実施の形態における画像形成方法の基本的な工程についてまず説明する。この画像形成方法は、被印刷基材としての基板１の主表面にインクに対して親和性を有する基板側インク親液部３と、インクに対して反撥性を有する基板側インク撥液部４とを有する親撥パターンを形成する第一の工程（図１）と、基板側インク親液部３および基板側インク撥液部４が形成された基板１の上にインク層２を形成する第二の工程（図２）とを備える。

また、インク層２に対して親和性を有する転写版側インク親液部７と、インクに対して反撥性を有する転写版側インク撥液部６とがパターニングされた転写面を有する転写版５と、基板側インク親液部３および基板側インク撥液部４が形成された基板１とを、インク層２を介して互いに接触させつつ押圧する第三、第四工程（図３，図４）と、転写版５と基板１とを離間させることによって、基板側インク親液部３に接していたインク層２を基板１から転写版５に転写させる第五工程（図５）とを備える。

図４に良くあらわれるように、基板１に形成された基板側インク親液部３および基板側インク撥液部４と、転写版５に形成された転写版側インク撥液部６および転写版側インク親液部７との配置関係は、基板側インク親液部３に対向する位置に転写版側インク撥液部６が設けられ、基板側インク撥液部４に対向する位置に転写版側インク親液部７が設けられている。

続いて、本実施の形態における画像形成方法の各工程について詳細な説明を行なう。まず、図１を参照して、基板１はたとえば、ガラス、シリコン、酸化シリコン、石英、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリイミドフィルムから選択される材料により形成されている。

図１中に示す第一工程においては、上記基板１上のインク層に対する親和性の調整について説明する。本明細書において用いる場合、用語「親和性」とは、物質が、特定の物質に対して選択的に結合しようとする性質が意図され、１つの局面において用語「密着性」または「密着力」と交換可能に使用される。

前述したように、基板１は、基板側インク親液部３の親和性が、基板側インク撥液部４の親和性よりも高くなるように調整されている。この調整のためには、基板側インク親液部３の親和性を向上させる処理、または基板側インク撥液部４の親和性を低減させる処理の、少なくとも片方を行なえばよいことは明らかである。

具体的には、基板１に対し、公知の改質処理を用いて、親撥液性、表面粗度、または濡れ性を変化させることにより行なうことができる。また、基板１とは異なる物質を形成してもよい。

例えば、後述するような手法により基板側インク撥液部４のみを撥液処理することによって、基板側インク撥液部４のインクに対する親和性を低減させることができる。撥液処理としては、シランカップリング処理、フッ素プラズマ処理等の周知の撥液処理を用いる。これにより、結果的に基板１表面上に形成される基板側インク撥液部４の膜厚さは約１０ｎｍ以下となる。また、基板側インク撥液部４の大きさは、所望の画像パターンに準じて形成されるが、本発明の印刷工程において特に基板１上に大面積パターンが形成される画像パターンに対して有効である。このため、基板側インク撥液部４の大きさは、２０μｍ以下であることが好ましい。この画像パターンの一例として、液晶のＴＦＴ工程における層間絶縁膜、または、透明導電膜などが挙げられる。

一実施の形態において、改質工程では、特定の領域のみに改質処理をするために、ＵＶ等の光が該領域にのみ照射される。光の照射には、既存の露光装置等を用いることができる。例えば、波長１８０ｎｍ〜３００ｎｍのＵＶ光であれば、照射された領域の表面を劣化させ得るので、該領域の上記材料溶液に対する親和性を変化させることができる。１８０ｎｍ以下の波長のＵＶ光も改質処理に利用可能であるが、大気中での吸収による減衰が大きいので、真空中で処理等をすることが好ましい。なお、露光マスク等を用いれば、容易に基板１上の特定の領域にのみ光を照射することができ、所望の印刷パターンに順じたインク親撥部を形成することが可能である。

次に、図２を参照して、基板側インク親液部３が形成された基板１に液体状のインク材料（インク溶液）を基板１に塗布することによって、基板１にインク層２を形成する。インク材料は例えば、液晶のＴＦＴ工程におけるＩｎ、ＳｎＯ_２酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電材料、または、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂などの層間絶縁材料などが挙げられるがこれに限定されない。インク層２は、基板１の全面に形成される。インク層２は、基板１の上で平面的に連続して延在する形態で形成される。インク材料を基板１に塗布する方法は、特に限定されず、たとえば、バーコート法、スリットコート法、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法などの各種方法が利用される。

インク材料は、インクの固形分および溶媒を含んで構成されている。固形分としては、目的とする画像パターンに求める特性に応じて、種々の導電材料もしくは絶縁材料から選択される。固形分の一例としては、銀、金、銅、ＩＴＯ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の金属もしくは金属酸化物の微粒子や、ポリイミド、アクリル、フッ素樹脂等の有機系樹脂、ＳＯＧ（spin-on glass）などが挙げられる。また、溶媒に関しても、上記固形分を分散もしくは溶解できるものであれば特に限定されず、一例として、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸イソプロピル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。

図３から図５を参照して、転写版５は転写面を有する。転写面には、転写版側インク撥液部６と転写版側インク親液部７とが形成されている。転写版側インク親液部７は、基板１の上に形成された基板側インク撥液部４の大きさと同等に近いことが好ましい。転写版側インク親液部７は、転写面上において転写版側インク撥液部６を除いた全領域に形成されている。

転写版５は、基板１の表面形状に追従して基板１に密着する必要がある。このため、転写版５として、ウレタン樹脂や織布などのクッション層材料と、転写版側インク撥液部６を構成する表面層との積層体上に、転写版側インク親液部７をパターニングしたものを用いることが好ましい。

転写版側インク撥液部６および転写版側インク親液部７を形成する材料は、インクに対する親和性（密着性、接着強度）に関して、基板１上の基板側インク親液部３の表面が最も大きく、転写版５上の転写版側インク親液部７の表面が次に大きく、基板１上の基板側インク撥液部４の表面と転写版５上の転写版側インク撥液部６の表面が最も小さくなるように選択される。

なお、基板１上の基板側インク撥液部４の表面と転写版５上の転写版側インク撥液部６の表面との親和性の大きさは特に限定されない。一例を挙げれば、転写版５上の転写版側インク撥液部６として、シリコーン樹脂製ゴムまたはフッ素樹脂系ゴムを用いることができる。これらの材料は、高撥液性および高離型性を併せ持つため、図５中に示す工程においてインクの全量転写を実現することができる。また、転写版５上の転写版側インク親液部７としては、レジスト樹脂を用いることができる。

転写版５上の転写版側インク撥液部６を形成する材料の他の一例としては、ジメチルシロキサン、メチルビニルシロキサン、メチルフルオロビニルシロキサンもしくはメチルフェニルビニルシロキサン等のポリマー、または、これらのポリマーと、ニトリルブタジエンゴム（以下「ＮＢＲ」という）、エチレンプロピレンジエンモノマー（以下「ＥＰＤＭという」もしくはスチレンブタジエンゴム（以下「ＳＢＲ」という）とのブレンドおよび共重合系、または、ＮＢＲ、ＥＰＤＭもしくはＳＢＲ等にシリコンオイル等を混ぜ込んだもの等のゴム部材が挙げられる。また、ガラス、シリコン、酸化シリコン、石英、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルフォンもしくはポリイミドフィルム等の有機系の樹脂材料の表面、または、金属、ゴム、樹脂もしくはセラミック等の表面に離型剤で離型処理したものが挙げられる。

また、転写版５上の転写版側インク親液部７の他の一例としては、ガラス、シリコン、酸化シリコン、石英、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリイミドフィルム等の有機系の樹脂材料や、金属、ゴム、樹脂、セラミックが挙げられる。

図３および図４中に示す工程においては、転写版５上の転写版側インク親液部７と基板１上の基板側インク撥液部４とが対向するように、基板１を転写版５に対して位置決めする。基板１に形成された基板側インク親液部３および基板側インク撥液部４と、転写版５に形成された転写版側インク撥液部６および転写版側インク親液部７との配置関係は、基板側インク親液部３に対向する位置に転写版側インク撥液部６が設けられ、基板側インク撥液部４に対向する位置に転写版側インク親液部７が設けられている。次に、転写版５と基板１上に形成されたインク層２とを接触させつつ、基板１および転写版５を押圧する。

図５中に示す工程においては、基板１および転写版５を離間させることによって、転写版５と基板１とを引き離す。この際、基板１上の基板側インク撥液部４に接していたインク層２の全量が、基板１から転写版５に転写され、基板１には、基板１上の基板側インク親液部３に接していたインク層の全量が残留する。

その後、基板１に対して各インク材料に適した焼成処理を施すことによって、インク層２に含まれる溶媒を蒸発させ、インク層２の固形物を固化させる。以上の工程により、基板１に所望の画像パターン２を形成する。

最後に、基板１上に形成された画像パターン２の特性を向上させるために、基板１上の基板側インク撥液部４を除去することが好ましい。撥液処理として、シランカップリング処理、フッ素プラズマ処理等の周知の撥液処理を用いた場合、露光装置によるＵＶ処理により基板１上の基板側インク撥液部４のみを除去することができる。基板１上に形成する基板側インク撥液部４の材料は、膜厚さが１０ｎｍ以上である場合、ＵＶ光で除去することが困難であるため、膜厚さが１０ｎｍ以下であるシランカップリング剤を用いることが除去する上で好ましい。しかし、基板側インク撥液部４のみを除去する方法は上記に限定されず、ドライエッチングなどを用いてもよい。

本実施の形態における画像形成方法によれば、パターン形成に必要なインクの転写工程が１回であるため、複数回の転写工程を実施する場合と比較して、転写工程の押圧時に生じるインクパターンの歪みやアライメントのずれを低減させることができる。

また、基板１から転写版５への転写工程時、インク層２は、孤立パターンの形態ではなく、基板１上の全面を覆う形態で設けられている。このため、転写工程時に受ける歪み（特に、押圧方向に対して直交する方向の歪み）を効果的に抑制することができる。

また、パターン形成に必要なインク層２の転写工程が１回であるため、インク材料の溶液を塗布してから最終の画像パターンが形成されるまでに要する時間を短縮化することができる。これにより、乾燥時間の短いインクであっても使用が可能となり、印刷プロセスの適用範囲を拡大することができる。

以上説明した、この発明の実施の形態における画像形成方法によれば、基板１上の基板側インク撥液部４に接していたインク層２の全量が、基板１から転写版５に転写され、基板１には、基板１上の基板側インク親液部３に接していたインク層の全量が残留することから、基板１に高精細かつ平坦性に優れた画像パターン２を形成することができる。これにより、本実施の形態における画像形成方法を用いて製造された半導体デバイス、電気回路、表示体モジュール、カラーフィルタ、発光素子などの製品の高性能化を図ることができる。また、インクの転写工程が１回で済むため、インク材料の溶液を塗布してから最終の画像パターンが形成されるまでに要する時間を短縮化することができる。

このような作用、効果を奏する本発明の実施の形態における画像形成方法は、液晶ＴＦＴアレイや半導体デバイスの層間絶縁膜といった平坦性の高い膜の形成が必要な用途や、非常に乾燥の速いインク材料を用いるプロセスにより好適に適用される。

（実施例）
続いて、本実施の形態における画像形成方法による作用、効果を検証するために行なった実施例および比較例について説明する。図６および図７は、実施例において用いた基板１の表面および転写版５の転写面を示す平面図の一部である。図１を参照して、ガラス基板上にＳｉＮを製膜した基板（以降、ＳｉＮ基板と呼ぶ）を用い、このＳｉＮ基板上にフッ素系シランカップリング剤をスピンコーターにて塗布した後、フォトマスクを介してＵＶ光を照射した結果、光りが照射された領域のみのシランカップリング剤が分解された。これにより、図６に示すようにＳｉＮ基板表面上の基板側インク撥液部４の大きさは、２０μｍ×２０μｍ、それ以外はＳｉＮの基板側インク親液部３を形成した。このＳｉＮ基板はＣＶＤなどを用いて製膜できる。なお、図７に示すように、転写版５上の転写面の大きさは転写工程における位置合わせを考慮し３０μｍ×３０μｍとした。

図２から図６を参照して、スリットコータを用いて、基板１表面上にインク材料を塗布し、インク層２を約１．５μｍの膜厚で形成した。その後、パターン膜にＵＶ光を照射しシランカップリング剤を除去した。なお、インク材料として、ＣＦ（カラーフィルタ）用インク（緑）と、Ａｇナノ粒子分散インクとを用いた。

次に、基板１表面に形成された基板側インク親液部３および基板側インク撥液部４、転写版５の転写面に形成された転写版側インク親液部７および転写版側インク撥液部６のＣＦ用インク（緑）およびＡｇナノ粒子分散インクに対する親和性（密着性、密着強度）の強度を図８に示す。なお、実施例および比較例で用いたＣＦ（カラーフィルタ）用インク（緑）と、Ａｇナノ粒子分散インクに対する親和性を比較した。

まず、一辺が５０ｍｍの正方形の各材料の試料片を準備した。次に、任意の２種類の試料片を選び、片方の試料片にインクを塗布した後、両方の試料片同士を接触させた。その後、上記試料片同士を引き離し、インクが何れの試料片に付着していたかを観察した。なお、各列に示されているのが接触前にインクが塗布された試料片である。

図８に示すように、ＳｉＮ基板、レジスト樹脂（転写面）、フッ素系シランカップリング剤（基板表面）、シリコーン樹脂（転写面）の順にインクに対する親和性が低くなっていた（フッ素系シランカップリング剤（基板表面）およびシリコーン樹脂（転写面）は同順）。

比較例の結果と併せて考えれば、実施例のように、インクに対する親和性が、基板側インク親液部３（基板表面）＞転写版側インク親液部７（転写面）＞基板側インク撥液部４（基板表面）、転写版側インク撥液部６（転写面）という条件のときに、適切な画像パターンが形成され得ると推測し得る。

また、図８を参照して、ＳｉＮ基板とレジスト樹脂（転写面）の親和性の関係は、差異が小さいため押圧する工程のとき両面が接触しないほうが良いことが予測できる。このため、転写工程において密着力が小さく、所望の画像パターンを得るためには、基板表面および転写面にインク親液部とインク撥液部とを適切にパターニングする必要がある。また、上記親和性の関係から、インクが転写版に転写する条件は、基板表面のインク撥液部から転写面のインク親液部への転写のみが成立する。

ＣＦ用インク（緑）を用いた場合と、Ａｇナノ粒子分散インクを用いた場合とのそれぞれにおいて、基板１表面上に画像パターンを形成することができた。次に画像パターンのパターン線および膜厚を測定した。その結果、ＣＦ用インク（緑）を用いた場合、パターン線は1０±１μｍ、膜厚は１．２μｍとなり、Ａｇナノ粒子分散インクを用いた場合、パターン線は1０±１．５μｍ、膜厚は１．０μｍとなった。また、画像パターンの頂面の表面平坦度を測定したところ、ＣＦ用インク（緑）およびＡｇナノ粒子分散インクを用いた場合のいずれにおいても、表面平坦度は約０．１μｍ以下となった。

比較のため、図９から図１２に示す画像形成方法の工程に従って画像パターンを形成し、得られた画像パターンのパターン線、膜厚および表面平坦度を測定した。使用するインク材料、塗布膜厚および画像パターンの形成条件は、上記の実施例の場合と同様とした。測定の結果、ＣＦ用インク（緑）を用いた場合、パターン線は1０±３μｍ、膜厚は１．２μｍとなり、Ａｇナノ粒子分散インクを用いた場合、パターン線は1０±３μｍ、膜厚は１．０μｍとなった。ＣＦ用インク（緑）およびＡｇナノ粒子分散インクを用いた場合のいずれにおいても、表面平坦度は約０．３μｍ〜０．５μｍとなった。

以上の実施例および比較例による検証により、本実施の形態における画像形成方法によれば、得られる画像パターンのパターン線のばらつきが小さくなり、画像パターンの表面平坦度が向上することを確認できた。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態１における画像形成方法の第一工程を示す断面図である。実施の形態１における画像形成方法の第二工程を示す断面図である。実施の形態１における画像形成方法の第三工程を示す断面図である。実施の形態１における画像形成方法の第四工程を示す断面図である。実施の形態１における画像形成方法の第五工程を示す断面図である。実施例において用いた基板の表面示す平面図である。実施例において用いた転写版の転写面を示す平面図である。基板表面に形成された基板側インク親液部および基板側インク撥液部、転写版の転写面に形成された転写版側インク親液部および転写版側インク撥液部のＣＦ用インク（緑）およびＡｇナノ粒子分散インクに対する親和性（密着性、密着強度）の強度を示す図である。背景技術に示す第１の画像形成方法の第一工程を示す断面図である。背景技術に示す第１の画像形成方法の第二工程を示す断面図である。背景技術に示す第１の画像形成方法の第三工程を示す断面図である。背景技術に示す第１の画像形成方法の第四工程を示す断面図である。背景技術に示す第２の画像形成方法の第一工程を示す断面図である。背景技術に示す第２の画像形成方法の第二工程を示す断面図である。背景技術に示す第２の画像形成方法の第三工程を示す断面図である。背景技術に示す第２の画像形成方法の第四工程を示す断面図である。背景技術に示す第３の画像形成方法の第一工程を示す断面図である。背景技術に示す第３の画像形成方法の第二工程を示す断面図である。背景技術に示す第３の画像形成方法の第三工程を示す断面図である。背景技術に示す第３の画像形成方法の第四工程を示す断面図である。

符号の説明

１基板、２インク層、３基板側インク親液部、４基板側インク撥液部、５転写版、６転写版側インク撥液部、７転写版側インク親液部。

Claims

基板上に、親撥パターンの形成用インクを塗布して基板側インク親液部と基板側インク撥液部とを有する親撥パターンを形成する親撥パターン形成工程と、
前記親撥パターン上にインク材料を塗布してインク層を形成するインク層塗布工程と、
前記親撥パターン上の前記インク層に転写版側インク親液部と転写版側インク撥液部が形成された転写版を密着させる密着工程と、
前記転写版を前記インク層から剥離することにより、前記基板側インク撥液部上の前記インク層を前記転写版に転写する転写工程と、を備え、
前記基板に形成された前記基板側インク親液部および前記基板側インク撥液部と、前記転写版に形成された転写版側インク撥液部および転写版側インク親液部との配置関係は、基板側インク親液部に対向する位置に前記転写版側インク撥液部が設けられ、前記基板側インク撥液部に対向する位置に前記転写版側インク親液部が設けられている、画像形成方法。
前記基板上に形成した前記基板側インク撥液部を、前記転写工程の後に除去する工程を含む、請求項１に記載の画像形成方法。
前記インク層は、層間絶縁膜、または、透明導電酸化膜を含むインクを用いて形成される、請求項１または２に記載の画像形成方法。
前記基板側インク撥液部の大きさは、一辺が２０μｍ以下の矩形であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成方法。
前記基板側インク撥液部の膜厚さは、１０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成方法。
請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成方法によって製造された、画像パターン。