JP2013068767A - パターン印刷方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】凸版レスの印刷方法で被印刷基材上に目的の画像パターンを形成することができるパターン印刷方法を提供する。
【解決手段】インク剥離性フィルム基材１０１上に光硬化性のインクを塗工した後、当該インクを予備乾燥して予備乾燥インク膜１０２を形成する。その後、インク剥離性フィルム基材１０１上の予備乾燥インク膜１０２に目的とする画像パターンを遮光するマスク１０３を介して光を照射することで、目的とする画像パターンのネガパターンのみを硬化させて非印刷状態にする。しかる後、ネガパターンのみを硬化にしたパターンニング予備インク膜を被印刷基材１０７に接触させ、目的の画像パターンを転写して被印刷基材１０７上に目的の画像パターン１０６を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、基材上に高精細な薄膜パターンを形成する印刷方法及び装置に関するものである。

近年、我々の周りには薄膜生成技術が使われている商品が非常に多い。その例としてコンピュータを挙げてみれば、中央演算装置はもちろんのこと、メモリや液晶ディスプレイ、ハードディスクドライブなど全てその技術で溢れている。
それゆえ、高精細に薄膜をパターニングする技術は、分野を問わず、常に必要とされ発展していく技術の一つであり、様々な方法が開発されている。

液体を堆積させて数μｍオーダーの薄膜パターンを形成する場合などは、フォトリソグラフィ法やインクジェット法、印刷法などが用いられることが多い。それぞれどの方法であっても一長一短であり優れた特徴や問題点を有している。

例えば、フォトリソグラフィ法には様々な技術開発されていて、非常に高精細なパターンが形成できる特徴を持つが、装置が大掛かりであり、コストなども高くなる。
一方、インクジェット法では、装置自体は簡便でコストも非常に安価であるが、その形成方法の基本が液滴の積層によるパターン形成ゆえ、界面張力の影響により、形成できるパターンは限定される。また、メンテナンス性などに問題がある。その中で、印刷法は、ＩＪ法には劣るが、大掛かりな装置が無く、非常に簡便・低コストであり、そのうえフォトリソグラフィと同等の高精細なパターン形成も可能であり、フォトリソグラフィに代替される薄膜高精細パターンの新しい形成方法として様々な開発がなされている。

上述した印刷法の中でも、高精細な薄膜パターンの印刷には、オフセット印刷の一種である反転印刷法が適している。そこで、カラーフィルタに代表される薄膜パターン形成を行う製造プロセスにおいて、ブランケットとしてインク剥離性のフィルムを用いた反転印刷法が考えられている。特に、従来のシリコーンゴムまたはシリコーン樹脂からなるブランケットに代えて、透明なインク剥離性のフィルム基材をブランケットとして使用する反転印刷法は、連続印刷安定性や被印刷基材との位置合わせが容易になるといった特徴を有している。

それゆえ、高精細な薄膜パターン形成にはインク剥離性のフィルムを用いた反転印刷法は非常に有効な印刷方法であるが、被印刷基材に印刷までに使用する部材が多くなるという反転印刷法全般の欠点は解決していない。使用する部材が多いほど、異物に関して不利となるばかりか、その部材精度や管理方法が品質に直接的に影響を及ぼす。また、その部材自体の加工や調達なども大きな負荷になる。

反転印刷法で使用する部材の中でも、ブランケット上のインク膜から不必要なパターンを取り除く際に用いられる、画像パターンのネガパターンを凸部とした凸版は、高精細パターン形成に関して、非常に重要な部材である一方で、凸版上の異物、洗浄性、凸版自身の加工性など様々な問題を持っている。
具体的な例を挙げれば、反転印刷法では印刷する毎に、インク剥離と異物除去のために凸版洗浄を行う必要がある。反転印刷における凸版洗浄の工程は、高洗浄性や高速化が求められ、その達成のために装置の開発や洗浄条件の適応化する必要がある。また、凸版自身は、一般的にエッチングで作製されるが、その精度や磨耗による劣化が直接印刷精度に関わってくる。さらに、反転印刷法では、高精細なパターン印刷の際、凸版の凹部にインクが入りこみ、パターン再現性が悪化する現象など確認されている。

特開２００８−１０５４００号公報

以上のように、ブランケット上のインク膜からネガパターンを取り除く方法として、画像パターンのネガパターンを凸部とした凸版を接触させる方法は、多くの問題点が発生する。

そこで、本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、目的とする画像パターンのネガパターンを凸部とした凸版を用いることなく、目的とする画像パターンを遮光するマスクを介して、光照射によるネガパターンのみを硬化させる方法で、被印刷基材上に目的の画像パターンを形成する、凸版レスの印刷方法を可能にしたパターン印刷方法及びパターン印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、パターン印刷方法であって、インク剥離性フィルム基材の表面に光硬化性のインクを塗工する第１の工程と、前記インクを予備乾燥して予備乾燥インク膜を前記インク剥離性フィルム基材の表面に形成する第２の工程と、前記予備乾燥インク膜に目的とする画像パターンを遮光するマスクを介して光を照射することで、目的とする画像パターンのネガパターンのみを硬化させて非印刷状態にする第３の工程と、前記非印刷状態にしたパターンニング予備インク膜を被印刷基材上へ接触させ、目的の画像パターンを転写する第４の工程とを備えることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のパターン印刷方法において、前記第３の工程は、前記インク剥離性フィルム基材の裏面から前記画像パターンを遮光するマスクを接触させて光を照射することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２記載のパターン印刷方法において、前記第３の工程は、前記インク剥離性フィルム基材の表面もしくは裏面から、前記画像パターンを遮光するマスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔をあけて光を照射することを特徴とする前記インク剥離性フィルム基材の表面もしくは裏面から、前記画像パターンを遮光するマスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔をあけて光を照射することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３に何れか１項記載のパターン印刷方法において、前記第３の工程は、前記インク剥離性フィルム基材の表面もしくは裏面から照射する光が平行光であることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４に何れか１項記載のパターン印刷方法において、前記第３の工程は、前記インク剥離性フィルム基材が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの波長を透過する特性を有し、使用するインクの光硬化が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの波長の光で開始され、照射する光の波長が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの短波長を含むことを特徴とする。

請求項６の発明は、パターン印刷装置であって、インク剥離性フィルム基材の表面に光硬化性のインクを塗工するインク塗工部と、前記インクを予備乾燥して予備乾燥インク膜を前記インク剥離性フィルム基材の表面に形成するインク乾燥部と、前記予備乾燥インク膜に目的とする画像パターンを遮光するマスクを介して光を照射することで、目的とする画像パターンのネガパターンのみを硬化させて非印刷状態にするネガパターン光硬化部と、前記非印刷状態にしたパターンニング予備インク膜を被印刷基材上へ接触させ、目的の画像パターンを転写する基材貼り合わせ部とを備えることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６記載のパターン印刷装置において、前記ネガパターン光硬化部は、前記インク剥離性フィルム基材の裏面から前記画像パターンを遮光するマスクを接触させて光を照射することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項６または７記載のパターン印刷装置において、前記ネガパターン光硬化部は、前記インク剥離性フィルム基材の表面もしくは裏面から、前記画像パターンを遮光するマスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔をあけて光を照射することを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項６乃至８に何れか１項記載のパターン印刷装置において、前記ネガパターン光硬化部は、前記インク剥離性フィルム基材の表面もしくは裏面から照射する光が平行光であることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項６乃至９に何れか１項記載のパターン印刷装置において、前記ネガパターン光硬化部は、前記インク剥離性フィルム基材が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの波長を透過する特性を有し、使用するインクの光硬化が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの波長の光で開始され、照射する光の波長が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの短波長を含むことを特徴とする。

本発明のパターン印刷方法及び装置によれば、画像パターンのネガパターンを凸部とした凸版を用いることなく、印刷が可能になり、凸版洗浄や凸版加工などの工程が排除できる。このため、装置の簡易化、工程の簡略化、低コスト化、環境への負荷低減が見込める。また、複数枚必要であった凸版に代わり、遮光マスクは１〜２枚で十分であるため、部材の管理枚数を低減できる。さらに、マスクを使用した光硬化によるパターニングは、凸版を使用したパターニングよりパターン再現性が高くなる。

また、本発明のパターン印刷方法及び装置によれば、インク剥離性のフィルム基材の裏面から、画像パターンを遮光するマスクを接触させて光を照射するようにしたので、光の回折の影響が小さくなり、パターン再現性の高いパターニングを可能となる。

また、本発明のパターン印刷方法及び装置によれば、インク剥離性フィルム基材の表面もしくは裏面から、画像パターンを遮光するマスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔をあけて光を照射するようにしたので、インク剥離性フィルム基材の表面もしくは裏面からの異物の付着によるパターン欠損を防ぐことができる。このとき、１００μｍ以下の場合は、異物の付着する可能性が高くなり、１００μｍ以上だと、パターン解像性が悪化する。

また、本発明のパターン印刷方法及び装置によれば、照射する光が平行光であるため、光の回折の影響が小さくなり、パターン再現性の高いパターニングを可能となる。

また、本発明のパターン印刷方法及び装置によれば、短波長の光を使用するようにしたので、光の回折の影響が小さくなり、パターン再現性の高いパターニングを可能となる。

本発明方法を用いたパターン印刷装置の一例を示す概略構成図である。 本発明のパターン印刷方法によるパターン製造過程の一例を示す概略断面図である。

（第１の実施の形態）
本発明方法を用いたパターン印刷装置の実施の形態について、図１を参照して詳細に説明する。
本実施の形態にかかる反転印刷方式のパターン印刷装置は、図１に示すように、インク剥離性フィルム基材１０１、被印刷基材１０７，当該インク剥離性フィルム基材の搬送の制御を行うインク剥離性フィルム基材巻き出し部１０８、インク剥離性フィルム基材巻き取り部１０９の搬送系とインク塗工部１１０、インク乾燥部１１１、画像パターンが遮光されているマスク１０３と光源１０４から成るネガパターン光硬化部１１４、基材アライメント部１１２、基材貼りあわせ部１１３によって構成される。

インク剥離性フィルム基材巻き出し部１０８、インク剥離性フィルム基材巻き取り部１０９の搬送部は、回転やテンションを制御してインク剥離性フィルム基材を搬送するためのモーターを備える。装着されるフィルム原反幅は１００ｍｍ〜１０００ｍｍが選択できるが、パターンの実用性と転写位置精度を考慮し選択される。
また、インク剥離性フィルム基材のテンションの制御は、これら装置以外に搬送系にニップ部を設置してインク剥離性フィルム基材を保持することでも調節を行うことができる。ニップ部は、主に搬送ロールに備わったエアー吸着孔による吸着ニップが用いられる。

搬送は、各工程で必要な時間差を緩和し、インク剥離性フィルム基材の連続搬送を行うためのバッファを備えた場合には、連続搬送を行うことができるが、インク剥離性フィルム基材１０１を、工程ごとに必要な長さの搬送を行うことが好ましい。

インク塗工部１１０は、可動ステージと、可動ステージ上に設けられたインク剥離性フィルム基材に対しインクを塗布する塗工装置が設置されている。可動ステージは、ボールねじやリニアモーター等で駆動するものを用いることができ、金属製、石製などのものを用いることができるが、少なくとも水平方向に水平を保ったまま往復運動することができ、インク剥離性フィルム基材１０１を吸着することができることが望ましい。吸着による表面の凹凸を防ぐためにフィルムのエッジ付近のみ吸着孔を設ける方法や、多孔質性材料を用いた吸着表面を用いる方法を選択することができる。

塗工装置は、連続加工や膜厚の均一性が優れるダイ方式のものについて説明するが、これに限定するものではない。ダイヘッドには、別に用意されたインク供給用のポンプから所定量のインクを供給することができる。このダイヘッドとインク剥離性フィルム基材とのギャップは印刷開始前に設定してもよく、また可動式ステージの搬送に合わせてダイヘッドを上下動させて調整してもよい。

インク乾燥部１１１は、上記インク塗工部１１０でインク剥離性フィルム基材１０１へ塗工したインクを乾燥させるために設置されるもので、ホットプレート、オーブン、温風、減圧乾燥、紫外線照射などの乾燥装置を設けてもよい。

ネガパターン光硬化部１１４は、画像パターンが遮光されているマスク１０３と光源１０４から成り、インク剥離性フィルム１０１の上方（または下方）より、画像パターンが遮光されているマスク１０３を介して光源１０４から光を照射させることで、ネガパターン部のみ光硬化させる。インク剥離性フィルム１０１と画像パターンが遮光されているマスク１０３とのギャップは、異物の混入によるマスク欠損の発生等の不良を防ぐために、間隔を設けても良いし、解像度を高くするためにインク剥離性フィルム１０１をマスク１０３に、その裏面から接触させても良い。
この場合、解像度に関しては光学系に依存する部分も大きい。したがって、光源１０４のランプ輝線の分布やそのミラー系の材質、さらにインテグレーターレンズの形状や大きさに起因するコリメーション半角等も適正な条件で実施することが望ましい。

アライメント部１１２は、可動性ステージと複数の顕微鏡カメラから構成されており、可動性ステージ上に吸着した被印刷基材１０７上に、インク剥離性フィルム基材上１０１の未硬化部分の画像パターン１０６を接触させ剥離することにより、画像パターン１０６の転写を行う。

被印刷基材１０７に、位置合わせが必要な転写を行う場合は、インク剥離性フィルム基材１０１が透明であることを利用して、インク剥離性フィルム基材上１０１に得られたパターンの一部や位置合わせ用のマークパターンと、被印刷基材１０７上に予め設けられた位置合わせ用パターンを透過画像で認識し、それぞれのパターンを認識した画像から座標データを取得し、可動性ステージを動作させ転写位置の補正を行うことができる。

上記の顕微鏡カメラは光学顕微鏡、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）顕微鏡のどちらであっても良いが、オートフォーカスまたは電気的に制御可能な手動焦点制御機構のいずれか、もしくはその両方の機能を必要とし、取得した画像を観察するために外部に設置したモニターや位置補正のための画像処理装置へ出力するインターフェースを持つものとする。

また、被印刷基材１０７がプラスチック基材の場合など、稼動ステージ内部に熱制御可能なヒータの装填や温水を循環させる加熱・冷却機構や、複数のチャックなどで被印刷基材１０７を固定し、引っ張る機構を加えることで、より精度の高い位置合わせを可能とする。

貼り合わせ部１１３には、前記アライメント部１１２に設置された可動性ステージ上にローラが設けられる。ローラ外周の材料としては、ゴムや金属、プラスチックなどの材料が使用できる。このとき、ローラの曲率としては、微小なインク膜の凹凸に追従するよう曲率の小さいものを使用することが望ましい。

上記貼り合わせ部１１３に設置された可動性ステージに固定された被印刷基材１０７と、わずかな隙間をあけて設置されたインク剥離性フィルム基材１０１の上から、同じく上記貼り合わせ部１１３に設置されたローラ１１３Ａを押し当て、可動性ステージの移動と共にローラ１１３Ａを回転させながら印圧をかけ、次にインク剥離性フィルム基材１０１を被印刷基材１０７から剥がすことにより、画像パターンを転写することができる。

次に、上記のように構成されたパターン印刷装置を利用して被印刷基材上に薄膜パターンを形成する場合について図２を参照して説明する。
インク剥離性フィルム基材巻き出し部１０８から図１の矢印方向に巻き出されてくるインク剥離性フィルム基材１０１上にインク塗工部１１０で光硬化性のインクを順に塗工した後、インク乾燥部１１１でインク剥離性フィルム基材１０１上に塗布されたインクを順次予備乾燥し、図２（ａ）に示す予備乾燥インク膜１０２を形成する。
その後、ネガパターン光硬化部１１４において、図２（ａ）に示すように、目的とする画像パターンを遮光するマスク１０３を介して光源１０４から光を予備乾燥インク膜１０２に照射する。これにより、図２（ｂ）に示すように、目的とする画像パターンのネガパターン１０５のみを硬化させて非印刷状態にしたパターンニング予備インク膜１０２Ａを形成する。ここで、光が照射されない予備乾燥インク膜１０２の未硬化部分が画像パターン１０６となる。

次に、基材貼り合わせ部１１３において、図２（ｃ）に示すように、ネガパターン光硬化部１１４で形成されたインク剥離性フィルム基材１０１上のパターンニング予備インク膜１０２Ａを基板アライメント部１１２により被印刷基材１０７にアライメントする。その後、図２（ｄ）に示すように、パターンニング予備インク膜１０２Ａを被印刷基材１０７の上面に接触させ、インク剥離性フィルム基材１０１を上方からローラ１１３Ａで印圧をかけることにより、目的の画像パターン１０６を被印刷基材１０７に転写する。すなわち、図２（ｅ）に示すように、インク剥離性フィルム基材１０１を被印刷基材１０７から剥がすことにより、図２（ｆ）に示すように、画像パターン１０６を被印刷基材１０７に転写する。これにより、反転印刷法で被印刷基材上に薄膜パターンを形成することが可能になる。

上記の反転印刷法に用いるインク剥離性のフィルムに扱われるフィルム基材は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、ナイロン、アラミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、トリアセチルセルロースなどのフィルムを照射する光にあわせて選択できる。線膨張係数が小さい基材であれば、熱による収縮挙動への追従性が高く、熱制御しやすい。水蒸気透過率が高い基材であれば、湿度による追従性が高く、湿度による制御しやすい。さらに光透過性の基材を用いることにより、パターンの重ね合わせ時にアライメントを容易とすることができる。これらフィルム基材は長尺の巻き取りロールで供給される。

インク剥離性のフィルム基材は、上記基材へシリコーンオイル、シリコーンワニスで代表される離型剤を塗布する必要がある。離型剤としてシリコーンゴムの薄膜層を形成してもよい。また、同じ目的でフッ素系樹脂、フッ素系ゴムも利用できるし、フッ素樹脂微粉末をシリコーンゴムあるいは、普通のゴムに混ぜて剥離性を出すなどの使い方をしてもよい。これらシリコーン系の塗膜は通常フィルム基材との密着力が低いが、最表面に設けるシリコーン層の下部より基材との接着性の高い熱硬化または紫外線硬化性のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂層を、アンカー層としてあらかじめフィルム基材上に設けることで改善できる。

いずれも適度のインク受容性を有すると同時に、一度受容したインクの完全なインク剥離性を有することが望ましい。
具体的には、シリコーンとして、ジメチルポリシロキサンの各種分子量のもの、その他メチルハイドロジエンポリシロキサン、メチルフェニルシリコーンオイル、メチル塩素化フェニルシリコーンオイル、あるいはこれらポリシロキサンと有機化合物との共重合体など、変成したものを用いることができる。

シリコーンゴムとしては、二液型のジオルガノポリシロキサンと架橋剤としての三官能性以上のシラン、またはシロキサン及び硬化触媒を組み合わせたもの、あるいは一液型ではジオルガノポリシロキサンとアセトンオキシム、各種メトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン等の組み合わせなどが用いられ、その他ゴム硬度を調節するためのポリシロキサンが適宜用いられる。

また、本発明に用いるインク剥離性のフィルム基材として、前記基材に無機膜を設けた後、シランカップリング剤による表面処理を施したものを用いることもできる。
シランカップリング剤としては、トリメトキシシラン類、トリエトキシシラン類などを用いることができる。このシランカップリング剤の一部位は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基などの有機化合物との反応性基を持つものから選ぶことができ、あるいはアルキル基やその一部にフッ素原子が置換されたものやシロキサンが結合して、表面自由エネルギーの小さな表面を形成できる置換基が結合したものを用いることができる。前者の反応性基を有するシランカップリング剤を用いる場合には、シランカップリング剤で基材表面を処理した後、所定の表面自由エネルギーになるような他のモノマー成分を塗工して、結合させることができる。

反応性基を有するシランカップリング剤としては、ビニルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどを用いることができ、モノマーとして、スチレン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチルプロパントリグリシジルエーテル、ラウリルアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどを用いることができる。また、反応性基を有さないシランカップリング剤としてはメチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシランなどを用いることができる。但し、アルキル基に限定されるものではない。

上記シランカップリング剤を上記基材に固定化する方法としては、定法の表面処理方法を用いることができる。例えば、シランカップリング剤を水、酢酸水溶液、水−アルコール混合液、あるいはアルコール溶液に希釈させた溶液を調製する。前記溶液を公知の塗工方法であるグラビアコーター、ロールコーター、ダイコーター等を用いて基材表面に塗工し、次いで乾燥させることでシランカップリング剤を固定化できる。また、反応性基を有するシランカップリング剤を用いた場合には、次いで他のモノマー成分を同様に塗工して結合させることができる。

上記シランカップリング剤を基材上に固定化するためには、あらかじめ基材上にＳｉＯ２やＴｉＯ２、ＺｒＯ２もしくはこれらの複合膜が設けられていることが好ましい。これら無機酸化膜は既知の蒸着法やスパッタ法を用いて設けたものを用いることができる。
また、上記無機酸化膜を設ける方法として、一般式Ｍ（ＯＲ）ｎで表される金属アルコキシド（ＭはＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒなどの金属、ＲはＣＨ３、Ｃ２Ｈ５などのアルキル基）を水、アルコールの共存下で加水分解反応および縮重合反応させて得られたゲル溶液を表面にコーティング後、加熱することで無機酸化物膜を設ける、いわゆるゾル−ゲル法を用いることができる。
さらに、上記ゾル−ゲル法で用いる金属アルコキシド溶液中にあらかじめ上記シランカップリング剤を添加しておくこともできる。この場合、表面性改質に特に効果が得られる。

このようにして得られるインク剥離性のフィルム基材に対する剥離性の評価は、接触角を尺度とすると、処理面へインクを滴下した際の接触角が、１０°以上９０°以下となるのが好ましく、より好ましくは２０°以上７０°以下である。この接触角が小さいと後工程でのインク剥離性が低下してパターンの欠陥（出っ張り、ブリッジ、あるいは再現性不良等）が発生しやすくなり、接触角が大きいとインク液膜を形成する際にハジキが生じてしまう。

上記に示したインク剥離性のフィルム基材上へインク液膜を形成する方法としては、インクの粘度や溶媒の乾燥性によって公知の塗工方法を用いることができる。すなわち、例えばディッピング法、ロールコート、グラビアコート、リバースコート、エアナイフコート、コンマコート、ダイコート、スクリーン印刷法、スプレーコート、グラビアオフセット法等が挙げられる。中でも、ダイコート、キャップコート、ロールコート、アプリケータは、広い範囲の粘度のインクについて均一なインク液膜を形成することができる。

インク剥離性のフィルム基材上へ上記方法によりインク液膜を形成した後に、上記インク液膜を予備乾燥する。この予備乾燥には自然乾燥、冷風・温風乾燥、マイクロ波照射、減圧乾燥などを用いることができ、また、紫外線、電子線などの放射線を用いることもできる。

この予備乾燥では、上記インク液膜の粘度またはチキソトロピー性、脆性を上げることを目的とする。予備乾燥による乾燥が不十分な場合は、後工程の凸版の凸部を押し当て剥離する際に、インク液膜が断裂し不良が発生してしまう。逆に乾燥が行き過ぎた場合は、インク膜表面のタック性が無くなり、前記凸版にインクが転写されない。そのため、使用するインクの組成によって乾燥状態を乾燥時間や雰囲気温度により調節するが、乾燥したインク膜に対して０．５重量％から４重量％の溶剤の残留が認められる状態が好ましい。
いわゆるドライフィルムといわれるｐｐｍオーダーの溶剤残留量では乾燥が行き過ぎであり、インクが転写されない不具合や、版の押し付けによりインク膜が部分的に剥離してゴミの原因になったりする不具合があるため、予備乾燥インク膜の条件として適さない。

本発明の印刷方法は、プラスチック機材などの印刷に適用できるが、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、ナイロン、アラミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、トリアセチルセルロースなどのフィルム、シートを用いることもできる。

インキ液膜の材料としては、画像パターン形成材料に溶媒を溶解又は分散させたものを用いることができる。例えば、カラーフィルタにおいて赤色、緑色、青色からなるカラーパターン（着色層）やブラックマトリックス等を本発明の製造方法により形成する場合、顔料成分と樹脂成分を溶媒中に溶解、分散させることによりインキとなる。

顔料には、例えば、赤、緑、青の各色で使用できる顔料として次のものが挙げられる。顔料の種類は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）Ｎｏ．で示す。まず、赤色顔料として、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２０８、２０９、２１５などが、緑色顔料として７、３６などが、青色顔料として、１５、１５：１、１５：３、１５：６、２２、６０、６４などが挙げられる。墨顔料として、カーボンブラック、チタンブラックなどが挙げられる。また、これら赤、緑及び青顔料の色調整及びインキの流動性を改善するために、次に挙げる顔料を必要量添加することができる。

赤色、緑色、青色以外にも、例えば、黄顔料として、１７、８３、１０９、１１０、１２８などが、紫顔料として、１９、２３などが、白顔料として、１８、２１、２７、２８などが、橙顔料として、３８、４３などが挙げられる。顔料は、単体以外に、顔料を予め分散剤、有機溶剤に分散させた顔料分散体であっても良い。
また、ブラックマトリックスに用いられる黒色顔料としては、カーボンブラックやチタンブラックが単独又は混合して用いられる。

樹脂成分には、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂からなる群から選ばれる１つ以上のものが使用される。溶剤には、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤及び炭化水素系溶剤などが使用される。エステル系溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エトキシエチルプロピオネート、アルコール系溶剤として、１−ブタノール、３メトキシ−３メチル−１ブタノール、１−ヘキサノール、１，３ブタンジオール、１−ペンタノール、２−メチル１−ブタノール、４−メチル−２−ペンタノール、エーテル系溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、炭化水素系溶剤として、ソルベッソ１００、ソルベッソ１５０（製品名エクソン化学社製）などが挙げられる。

また、有機ＥＬ素子において有機発光層を形成する場合、例えば、ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）といった高分子発光材料を溶媒としてトルエンやキシレンといった芳香族系有機溶媒に溶解、分散させることによりインキとなる。また、回路基材において、配線を形成する場合、金、銀、銅、ニッケル、白金、パラジウム、ロジウム等の金属微粒子分散液を水やアルコール、グリコール系溶媒に溶解、分散させることによりインキとなる。また、これらのインキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤、レベリング剤等が添加されてもよい。なお、本発明のインキはこれらに限定されるものではない。

また、光を照射することにより、インク剥離性のフィルム基材上の予備乾燥インク膜から、目的とする画像パターンのネガパターンのみを非印刷状態するため、重合開始剤を添加することができる。
重合開始剤としては、光による硬化手段に応じて適宜選択することができる。

上記光硬化開始剤の具体例として、アセトフェノン、ベンゾフェノン、アントラキノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトン、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４−ジアミノベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾイエチルエーテル、ベンジルジメチルケタールなどが挙げられる。

光源については特に限定するものではないが、極間が小さく、なるべく点光源となるものが望ましい。出力を上げるなどの影響により極間が広くなった場合は、正規分布する強度がブロードになり、インテグレーターレンズにおけるエネルギー損失が大きくなるためである。

次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
本発明の印刷方法にて、ＰＥＮフィルム上に、赤色インク単色のカラーフィルタのスクエアパターン作成をおこなった。
カラーフィルタ用赤色インクを次の要領で調製した。下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビーズを用い、サンドミルで５時間分散し、さらに５μｍのフィルタでろ過して赤色顔料の分散体を得た。
・赤色顔料：
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
「イルガーフォーレッドＢ−ＣＦ」） １８質量部
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
「クロモフタールレッドＡ２Ｂ」） ２質量部
・アクリルワニス（固形分２０％） １０８質量部

その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色着色インクを得た。
・上記分散体 １００質量部
・ダイアロマーＳＰ−７１２８（大日精化工業社製） ９００質量部
・光開始剤：ダロキュア１１７３（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）１８質量部

インク剥離性フィルム基材として、基材厚１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに剥離性シリコーンゴムを厚さ１０μｍ塗布して乾燥させたものを使用した。
最初に、塗工部ステージ上でインク剥離性フィルム基材に、３００ｍｍ幅のヘッドを用いたダイコーターにより、塗工長さ４００ｍｍ、膜厚５．０μｍでインクをコーティングした。

塗工が終わったインク剥離性フィルム基材は、減圧乾燥工程を経て、塗工インク膜が予備乾燥をされ、ネガパターン光硬化部まで搬送を行った。
ネガパターン光硬化部の遮光マスクは、開口部８０μｍのスクエアパターンを目的とする画像パターンを遮光する設計とした。また、光学系は、熱線カットフィルター、インテグレーションレンズ、反射鏡、コリメーターレンズを用いた一般的な光学系であり、水銀ランプ出力２ｋＷのものを使用した。コリメーション半角は２°、遮光マスクとインク剥離性フィルムとのＧＡＰはインク剥離性フィルム表面から２００μｍの条件でネガパターン部の光硬化を行った。

その後、ゴムローラでインク剥離性フィルム基材と被印刷基材を貼り合わせた後、インク剥離性フィルム基材を被印刷基材から剥がすことによって、被印刷基材への赤色インク画像パターンの転写を行った。
転写された赤色のスクエアパターンは、精度良く設計値どおりに印刷された。

（実施例２）
実施例１と同様にＰＥＮフィルム上に、赤色インク単色のカラーフィルタのスクエアパターン作成をおこなった。
インク剥離性フィルム基材として、基材厚１００μｍのシクロオレフィンポリマーフィルムに剥離性シリコーンゴムを厚さ１０μｍ塗布して乾燥させたものを使用した。

実施例１と同様のインク、インク塗工、予備乾燥にて、塗工インク膜を形成・予備乾燥し、ネガパターン光硬化部まで搬送をおこなった。
ネガパターン光硬化部の遮光マスクは、実施例１と同じく、開口部８０μｍのスクエアパターンを目的とする画像パターンを遮光する設計とした。また、光学系も実施例１と同様の、熱線カットフィルター、インテグレーションレンズ、反射鏡、コリメーターレンズを用いた一般的な光学系であり、水銀ランプ出力2kＷのものを使用した。遮光マスクは、インク剥離性フィルムの裏面に対して、全面均一に接触させるように設置・調整し、光硬化を行った。

転写された赤色のスクエアパターンは、精度良く設計値どおりに印刷された。
実施例１と比較すると、解像度性向上も確認できた。

１０１…インク剥離性のフィルム基材
１０２…予備乾燥インク膜
１０２Ａ…パターンニング予備インク膜
１０３…マスク
１０４…光源
１０５…ネガパターン
１０６…画像パターン
１０７…被印刷基材
１０８…インク剥離性フィルム基材巻き出し部
１０９…剥離性フィルム基材巻き取り部
１１０…インク塗工部
１１１…インク乾燥部
１１２…基材アライメント部
１１３…基材貼り合わせ部
１１４…ネガパターン光硬化部

Claims (10)

1. インク剥離性フィルム基材の表面に光硬化性のインクを塗工する第１の工程と、
   前記インクを予備乾燥して予備乾燥インク膜を前記インク剥離性フィルム基材の表面に形成する第２の工程と、
   前記予備乾燥インク膜に目的とする画像パターンを遮光するマスクを介して光を照射することで、目的とする画像パターンのネガパターンのみを硬化させて非印刷状態にする第３の工程と、
   前記非印刷状態にしたパターンニング予備インク膜を被印刷基材上へ接触させ、目的の画像パターンを転写する第４の工程とを備える、
   ことを特徴とするパターン印刷方法。
2. 前記第３の工程は、前記インク剥離性フィルム基材の裏面から前記画像パターンを遮光するマスクを接触させて光を照射することを特徴とする請求項１記載のパターン印刷方法。
3. 前記第３の工程は、前記インク剥離性フィルム基材の表面もしくは裏面から、前記画像パターンを遮光するマスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔をあけて光を照射することを特徴とする請求項１または２記載のパターン印刷方法。
4. 前記第３の工程は、前記インク剥離性フィルム基材の表面もしくは裏面から照射する光が平行光であることを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載のパターン印刷方法。
5. 前記第３の工程は、前記インク剥離性フィルム基材が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの波長を透過する特性を有し、使用するインクの光硬化が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの波長の光で開始され、照射する光の波長が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの短波長を含むことを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載のパターン印刷方法。
6. インク剥離性フィルム基材の表面に光硬化性のインクを塗工するインク塗工部と、
   前記インクを予備乾燥して予備乾燥インク膜を前記インク剥離性フィルム基材の表面に形成するインク乾燥部と、
   前記予備乾燥インク膜に目的とする画像パターンを遮光するマスクを介して光を照射することで、目的とする画像パターンのネガパターンのみを硬化させて非印刷状態にするネガパターン光硬化部と、
   前記非印刷状態にしたパターンニング予備インク膜を被印刷基材上へ接触させ、目的の画像パターンを転写する基材貼り合わせ部とを備える、
   ことを特徴とするパターン印刷装置。
7. 前記ネガパターン光硬化部は、前記インク剥離性フィルム基材の裏面から前記画像パターンを遮光するマスクを接触させて光を照射することを特徴とする請求項６記載のパターン印刷装置。
8. 前記ネガパターン光硬化部は、前記インク剥離性フィルム基材の表面もしくは裏面から、前記画像パターンを遮光するマスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔をあけて光を照射することを特徴とする請求項６または７記載のパターン印刷装置。
9. 前記ネガパターン光硬化部は、前記インク剥離性フィルム基材の表面もしくは裏面から照射する光が平行光であることを特徴とする請求項６乃至８に何れか１項記載のパターン印刷装置。
10. 前記ネガパターン光硬化部は、前記インク剥離性フィルム基材が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの波長を透過する特性を有し、使用するインクの光硬化が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの波長の光で開始され、照射する光の波長が２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの短波長を含むことを特徴とする請求項６乃至９に何れか１項記載のパターン印刷装置。

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